JPH063102A - 缶蓋の形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 缶蓋の形状検査の作業を自動化し、作業効率
を向上させる。 【構成】 缶蓋位置決め機構３０によって、缶蓋におけ
るタブの位置を基準として、缶蓋を所定の位置に自動的
に配置する。ついで、形状測定機構４０によって缶蓋の
形状を測定することにより、この測定を正確に行なうこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、飲料缶などの缶を構成
する缶蓋の形状測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、いわゆるステイオンタブが取り
付けられたアルミ合金製の缶蓋の一例を示すもので、こ
の例では、薄肉で略円盤状に形成された缶蓋１の表面
に、略Ｕ字状をなす切り込み線２が形成されてスコア部
３が画成され、このスコア部３の一端側に、ステイオン
タブ（以下タブと略称する。）４がリベット５を介して
接合されている。こうした缶蓋１は、有底円筒状に構成
された缶胴の開口部に巻締めによって固定されて内容物
を密封することができるようになっている。

【０００３】こうした缶蓋１を製造する場合には、プレ
ス加工などによって缶蓋１を所定の円盤状に形成し、こ
の缶蓋１にタブ４を取り付けた後、所定のゲージを用い
た測定機構によって缶蓋１の形状を測定し、品質検査を
行なっている。

【０００４】ところで、缶蓋１の形状を測定して品質検
査を行なう場合には、缶蓋１における同一箇所（基準と
なる箇所）を測定する必要がある。そこで、従来では、
タブ４を基準として缶蓋１を所定の向きに配置し、この
状態で検査を行なっている。従来では、こうした配置作
業は、作業員による手作業で行なわれており、作業効率
が悪いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した事
情に鑑みてなされたもので、缶蓋の形状検査の作業を自
動化し、作業効率を向上させることのできる缶蓋形状測
定装置を提供することを特徴とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る缶蓋形状測
定装置は、缶蓋に設けられている形状測定基準部の位置
が規定位置となるように缶蓋の位置を調整する缶蓋位置
決め機構と、缶蓋の形状を測定する測定機構と、缶蓋位
置決め機構によって位置が調整された缶蓋を測定機構に
移送する移送機構とを備えた構成とされている。

【０００７】

【作用】缶蓋位置決め機構によって、形状測定基準部
（例えばタブなど）の位置を、後続して行なわれる形状
測定工程において測定の障害とならない位置に配置す
る。ついで、測定機構によって缶蓋の形状を測定するこ
とにより、缶蓋の形状を正確に測定することができる。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例に係る缶蓋形状測定装置（以
下「測定装置」と称する。）の構成を図１〜図７に基づ
いて説明する。本例の測定装置は、基板１０と、この基
板１０上に設置されて多数の缶蓋１を保持するディスペ
ンスロータ２０と、缶蓋１に形成されているタブ４（形
状測定基準部）の位置が規定位置となるように前記缶蓋
１の位置を調整する缶蓋位置決め機構３０と、缶蓋１の
形状を測定する測定機構４０と、缶蓋位置決め機構３０
によって位置が調整された缶蓋１を測定機構４０に移送
する第１移送機構（移送機構）５０と、形状が測定され
た缶蓋１を収納する、上面が開口された排出ボックス６
０と、缶蓋位置決め機構３０から排出ボックス６０まで
缶蓋を移送する第２移送機構７０とから構成されてい
る。

【０００９】前記ディスペンスロータ２０は、略円盤状
に形成されて水平に配置され、かつ、適宜の制御モータ
（図示せず）によって軸回りに任意の角度で回転させら
れる本体２１と、この本体２１の下方に水平に配置され
た円盤状の昇降板２２と、この昇降板２２をボールネジ
機構などを介して上下動させる制御モータ２３とから構
成されている。前記本体２１は、軸方向に貫通され、か
つ、周方向に６０゜間隔で形成された６個の貫通孔２１
ａを有している。これらの貫通孔２１ａの内径は、缶蓋
１の外径よりも若干大きく形成されており、内部にそれ
ぞれ１０〜１５枚程度の缶蓋１を積層状態で収納できる
ようになっている。また、貫通孔２１ａの下端には、缶
蓋１の落下を阻止するフランジ（図示せず）が突設され
ている。前記昇降板２２は、１つの貫通孔２１ａの下方
に配置されている。昇降板２２の外径は、貫通孔２１ａ
およびその下端に形成されたフランジの内径よりも小さ
くされており、制御モータ２３に連結されたボールネジ
機構を駆動することによって、貫通孔２１ａの内外を問
わず移動できるようになっている。また、各貫通孔２１
ａの側部には、外部と連通される切り欠き２１ｂが形成
されている。

【００１０】前記缶蓋位置決め機構３０は、図２に示さ
れているように、基板１０の上方に水平に配設された基
台３１と、この基台３１の中央部に形成された貫通孔３
１ａにクロスローラーベアリング（２分割された外輪と
１つの内輪との間に略紡錘形状をなす転動体を介装した
ベアリング）３２を介して挿入されたスプロケットハウ
ジング３３と、このスプロケットハウジング３３の上端
部に嵌合された缶蓋保持リング３４と、この缶蓋保持リ
ング３４の上面外周部に、周方向に沿って形成された環
状凹部３４ａに取り付けられたＬ字状の複数の突起部材
３５と、前記スプロケットハウジング３３の下端部外周
に嵌合して固定された従動スプロケット３６と、この従
動スプロケット３６に噛み合った駆動スプロケット３７
と、この駆動スプロケット３７を、シャフト３８、カッ
プリング３８ａを介して回転駆動するステッピングモー
タ３９と、前記シャフト３８をベアリング１３１を介し
て支持する支持板１３２と、前記ステッピングモータ３
９を支持するブラケット１３３の先端上部に固定されて
上方へ延出されたブラケット１３４と、このブラケット
１３４の側面に固定され、かつ、缶蓋保持リング３４の
内部へ向くように配置された反射式の光電センサ（距離
センサ）１３５と、第１移送機構５０の先端部に取り付
けられた反射式の光電センサ（距離センサ）１３６とか
ら構成されている。

【００１１】前記光電センサ１３５は、図２中一点鎖線
で示しているように、その被計測点が、缶蓋保持リング
３４上に表面を下にして載置された缶蓋１のタブ（形状
測定基準部）４の有無を検知しうる位置（すなわち、缶
蓋１の中心からタブ４の外端部までの距離を半径とする
円周上の位置）に設定されている。また、光電センサ１
３６の被計測点は、第１移送機構５０のエアチャック５
９（後述）を缶蓋保持リング３４の上方に配置した状態
において、表面を上にして缶蓋保持リング３４に載置さ
れた缶蓋１のタブ４の有無を、前記光電センサ１３５と
同様に感知しうる位置に設定されている。

【００１２】前記複数の突起３５は、第１移送機構５０
に取り付けられた３個の爪５９ａ（後述）と干渉しない
位置に配置されると共に、この突起３５の内側に配置さ
れる缶蓋１の横方向（径方向）への移動を防止する位置
に配置されている。

【００１３】前記測定機構４０は、円盤状に形成され、
水平に配置されたターンテーブル４１と、このターンテ
ーブル４１の一端側（図１中上端側）に設置された本体
４２とから構成されている。前記ターンテーブル４１の
上面には、その周方向に沿って、凹状に形成されて内部
に缶蓋１を収納する１２個の載置部４１ａが等間隔で形
成されている。ターンテーブル４１の下方には、このタ
ーンテーブル４１を任意の角度づつ回転駆動させる、ス
テッピングモータなどの適宜の制御モータが連結されて
いる。前記本体４２は、載置部４１ａ上に載置され、か
つ、図１中（ハ）で示す位置に移送された缶蓋１の上面
の形状をセンサなどを用いて測定するもので、従来から
用いられている公知の構成のものである。

【００１４】前記第１移送機構５０は、図３に示されて
いるように、基板１０の上面に固定されたアームベース
５１と、このアームベース５１の上部に立設された４本
のアームアングルロッド５２と、このアームアングルロ
ッド５２の上端に固定されたモーターベース５３と、こ
のモーターベース５３の下面に固定されたステッピング
モータ５４と、モーターベースの上部に立設された４本
のモーターアングルロッド５５と、このロッド５５の上
端に固定されたハウジングベース５６と、このハウジン
グベース５６に軸受等（後述）を介して回動可能に取り
付けられ、前記ステッピングモータ５４によって回動さ
せられるスイングアーム５７と、このスイングアーム５
７の自由端（図３中左端）にロッドを下方に向けて配設
されたエアシリンダ５８と、このシリンダ５８のロッド
に取り付けられ、かつ水平に配置されたリフタープレー
ト１５２と、このリフタープレート１５２の下面に固定
されて缶蓋１を把持、開放するエアチャック５９と、前
記リフタープレート１５２に固定されると共に、前記ス
イングアーム５７にブシュ５７ａを介して摺動自在に嵌
入されたガイドシャフト１５１とから構成されている。

【００１５】前記エアチャック５９は、その下部に、エ
アチャック５９の径方向に沿って延出されるとともに等
間隔で離間された３本の爪５９ａ（図４参照）を有して
いる。これらの爪５９ａは、前記位置決め機構３０の突
起部材３５と干渉しない位置に配設されており、爪５９
ａによって保持された缶蓋１をそのままの状態で突起部
材３５の内部に収納できるようになっている。各爪５９
ａは、エアチャック５９を動作させることによって、そ
の径方向に沿って前後動し、その内側に缶蓋１を把持す
ることができるように構成されている。前記爪５９ａの
さらに詳細な構成を図６および図７に基づいて説明す
る。爪５９ａは、垂直方向に延出された起立部５９ｂを
備えており、この起立部５９ｂの内面には、上部側に形
成された傾斜面５９ｃと、この傾斜面５９ｃの下端から
外方に延びる段差面５９ｄと、この段差面５９ｄから下
方に延出され、傾斜面５９ｃとほぼ平行とされた傾斜面
５９ｅとが形成されている。そして、前記傾斜面５９ｃ
は、図６に示されているように、缶蓋１の表側を爪５９
ａによって把持した場合に缶蓋１の側部が当接する位置
に形成されており、前記傾斜面５９ｅは、図７に示され
ているように、缶蓋１の裏側を爪５９ａによって把持し
た場合に缶蓋１の側部が当接する位置に形成されてい
る。

【００１６】つぎに、図５に基づいて、スイングアーム
５７の回転機構について詳細に説明する。スイングアー
ム５７の基端部には、下方に突出されたアームシャフト
５７ｂが嵌入されており、このアームシャフト５７ｂの
下端は、カップリング１５３を介してステッピングモー
タ５４のシャフトに連結されている。ハウジングベース
５６には貫通孔５６ａが形成されており、この貫通孔５
６ａには、略円筒状に形成されたベアリングハウジング
１５４が固定されている。このベアリングハウジング１
５４の内周面上部には、クロスローラーベアリング１５
５の外輪が固定されている。このクロスローラーベアリ
ング１５５の内輪は、インナーリング１５６によってア
ームシャフト５７ｂに固定されている。また、ベアリン
グハウジング１５４の内周面下部とアームシャフト５７
との間には、円すいころ軸受１５７が介装されて、下方
への荷重を受けられるようになっている。

【００１７】また、スイングアーム５７の自由端側に
は、図２に示されるように、ブラケット５７ｃを介し
て、前記した光電センサ１３６が取り付けられている。

【００１８】前記第２移送機構７０は、第１移送機構５
０と同様に構成されたもので、スイングアーム７７を回
動させるステッピングモータ（図示せず）と、スイング
アーム７７の自由端に取り付けられて、缶蓋１を把持、
開放するエアチャック７９とを備えている。第２移送機
構７０の構成は、第１移送機構５０と同様であるので、
説明の煩雑を避けるために詳細についての説明を省略す
る。

【００１９】つぎに、前記のように構成された本例の測
定装置の動作について説明する。まず、ディスペンスロ
ータ２０の各貫通孔２１ａの内部に、タブ４が取り付け
られている缶蓋１を水平にかつ積層した状態で収納す
る。このときには、タブ４が取り付けられている面（表
面）を上にした状態で積層された缶蓋１を所定の（１ま
たは２以上の）貫通孔２１ａに収納し、表面を下にした
状態で積層されたものをそれ以外の貫通孔２１ａに収納
しておく。

【００２０】ついで、本体２１に取り付けられている制
御モータを駆動して、所定の貫通孔２１ａをリフタ２２
の上方に配置する（図１に示した状態）。本例では、ま
ず、表面を上にした缶蓋１を収納した貫通孔２１ａをこ
の場所に配置する。ついで、リフタ２２をモータ２３に
よって上昇させ、缶蓋１を規定位置（本体２１の上面か
ら若干突出した位置）まで上昇させる。ついで、第１移
送機構５０のステッピングモータ５４を駆動してスイン
グアーム５７を回動させ、エアチャック５９をリフタ２
２の上方に配置する。ついで、エアシリンダ５８のロッ
ドを伸長させてエアチャック５９を下降させ、３個の爪
５９ａの内部に１枚の缶蓋１を収納する。ついで、エア
チャック５９を駆動して各爪５９ａを半径方向内側へ移
動させ、前記１枚の缶蓋１を爪５９ａの傾斜面５９ｃに
当接させて把持する（図６参照）。ついで、エアシリン
ダ５８のロッドを収縮させて缶蓋１を上昇させ、ステッ
ピングモータ５４を駆動してスイングアーム５７を回動
させ、前記１枚の缶蓋１を、缶蓋位置決め機構３０の缶
蓋保持リング３４の上方に配置する。ついで、エアシリ
ンダ５８のロッドを伸長させて、缶蓋１を突起３５の内
部に収める。ついで、エアチャック５９を駆動して各爪
５９ａを半径方向外側に移動させ、缶蓋１の把持を解除
し、シリンダ５８のロッドを収縮させてエアチャック５
９を上昇させる。この状態では、図２に示しているよう
に、第１移送機構５０に取り付けられている光電センサ
１３６を、缶蓋１のタブ４を検知しうる位置に配置する
ことができる。

【００２１】ついで、缶蓋位置決め機構３０において
は、ステッピングモータ３９を駆動して、駆動スプロケ
ット３７、従動スプロケット３６を介して缶蓋１を低速
で回転させる。この回転に伴い、タブ４の外端部が、光
電センサ１３６による被計測点に達する。そして、光電
センサ１３６がタブ４の存在を検知した時点でステッピ
ングモータ３９の回転を停止する。これによって、本例
の装置では、タブ４の位置を、所定の位置（すなわち、
後続する缶蓋の形状測定工程において測定の障害となら
ない位置）に配置することができる。なお、本例の装置
では、前記のように位置決めされた缶蓋１を第１移送機
構５０によってターンテーブル４１に載置し、このター
ンテーブル４１を回転させて本体４２により形状を測定
する（これらの動作については後述する。）という作業
を行なうので、この缶蓋位置決め機構３０では、こうし
た作業にともなう缶蓋１の移動量等（例えば周方向への
変位量）を考慮して、缶蓋１の位置決めを行なってお
く。ついで、シリンダ５８のロッドを伸長させて、エア
チャック５９の爪５９ａにより缶蓋１を再度把持する。

【００２２】ついで、第１移送機構５０のステッピング
モータ５４を駆動してスイングアーム５７を回動させ、
エアチャック５９を、測定機構４０のターンテーブル４
１において、図１中（イ）で示す位置にある載置部４１
ａの上部に配置する。ついで、シリンダ５８のロッドを
伸長させて缶蓋１を載置部４１ａに収納し、エアチャッ
ク５９を駆動して缶蓋１の把持を解除する。ついで、シ
リンダ５８のロッドを収縮させた後、ステッピングモー
タ５４を駆動してスイングアーム５７を回動させ、エア
チャック５９をディスペンスロータ２０の貫通孔２１ａ
上に配置する。このときには、モータ２３を駆動してリ
フタ２２を若干上昇させ、最上部の缶蓋１を規定の位置
まで上昇させておく。

【００２３】測定機構４０においては、ターンテーブル
４１を、図１中反時計回りに３０゜回転させ、図１中
（ロ）で示す位置に缶蓋１を移動させる。ついで、第１
移送機構５０、缶蓋位置決め機構３０を駆動して、前記
と同様に、図１中（イ）で示す位置にある載置部４１ａ
に缶蓋１を載置する。

【００２４】ついで、ターンテーブル４１を反時計回り
にさらに３０゜回転させ、図１中（ハ）で示す位置に缶
蓋１を移動させる。ついで、前記と同様に、図中（イ）
の位置にある載置部４１ａに缶蓋１を載置する。

【００２５】一方、測定機構４０においては、図中
（ハ）の位置にある缶蓋１に対し、本体４２によって形
状の測定作業を行なう。この作業は、従来の作業と同様
であるので、詳細についての説明を省略する。

【００２６】以上のようにして、ターンテーブル４１を
間欠的に回転させつつ、本体４２によって缶蓋１の形状
を測定し、さらに、第１移送機構５０によってターンテ
ーブル４１に缶蓋１を順次供給することができる。本例
の装置によれば、タブ４を所定位置に位置決めされた缶
蓋１を測定装置４０に供給し、この缶蓋１に対して本体
４２によって形状測定を行なっているので、缶蓋１を所
定の基準位置に配置することができ、缶蓋１の形状測定
を正確に行なうことができるという利点がある。

【００２７】一方、本体４２によって測定が終了した缶
蓋１は、ターンテーブル４１の間欠回転に伴って図１中
（ニ）の位置に移動し、ついで（ホ）の位置に移動す
る。この時点で、第２移送機構７０を駆動して、スイン
グアーム７７を回動させ、エアチャックを位置（ホ）の
上方に配置し、爪７９ａを下降させてこの爪７９ａによ
って缶蓋１を把持する。ついで、缶蓋１を若干上昇させ
た後に、スイングアーム７７を回動させて缶蓋１を排出
ボックス６０上に配置し、爪７９ａを操作して缶蓋１を
落下させ、排出ボックス６０内に収納する。以上の動作
を順次行なうことにより、位置（ホ）に達した缶蓋１を
順次排出ボックス６０内に収納することができる。

【００２８】また、本例の装置においては、ディスペン
スロータ２０の１つの貫通孔２１ａ内に収納されている
全ての缶蓋１が第１移送機構５０によって移送された場
合には、本体２１を周方向に６０゜回転させ、他の貫通
孔２１ａに収納されている缶蓋１を供給することができ
る。したがって、本例の装置によれば、多数枚の缶蓋１
を自動的に供給することが可能であるという利点もあ
る。

【００２９】前記した例では、表面を上にした缶蓋１の
形状測定作業について説明したが、本例の装置では、前
記したように、所定の貫通孔２１ａに、表面を下にされ
た缶蓋１を収納しており、この状態の缶蓋１についての
形状測定を行なうこともできる。この缶蓋１について
は、第１移送機構５０により缶蓋１を缶蓋位置決め機構
３０に配置した状態で、光電センサ１３５を用いてタブ
４の位置を規定位置とすることができる。そして、缶蓋
１が表であるか裏であるかについての認識は、制御ソフ
トに、ディスペンスロータ２０の貫通孔２１ａの番号
を、缶蓋１の状態に対応して記憶させておくことによ
り、容易に行なうことができる。他の動作は前記と同様
であるので詳細についての説明を省略する。

【００３０】さらに、本例の装置では、第１移送機構５
０の爪５９ａに、傾斜面５９ｃおよび５９ｅを設けたの
で、缶蓋１の表面を上にした場合（図６）であっても、
下にした場合（図７）であっても、爪５９ａの移動スト
ロークを同じとすることができ、爪５９ａの動作制御が
容易となるという利点がある。

【００３１】なお、本例の装置では、形状測定基準部と
してタブ４を例にとって説明したが、例えば缶蓋に形成
された突起などであってもよい。要は、形状的に特異で
あって、その特異性により、缶蓋の方向性を一義的に決
定しうる部分であれば本例の装置を用いることが可能で
ある。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る缶蓋形状測定装置は、缶蓋
に設けられている形状測定基準部の位置が規定位置とな
るよう記缶蓋の位置を調整する缶蓋位置決め機構と、缶
蓋の形状を測定する測定機構と、缶蓋位置決め機構によ
って位置が調整された缶蓋を測定機構に移送する移送機
構とを備えた構成とされているので、形状測定基準部
（例えばタブなど）の位置を基準として、缶蓋を所定の
位置に配置することができ、測定機構によって缶蓋の形
状を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る缶蓋形状測定装置の平面
図である。

【図２】本発明の実施例に用いられる缶蓋位置決め機構
の要部拡大断面図である。

【図３】本発明の実施例に用いられる第１移送機構の要
部拡大断面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】図３の要部拡大図である。

【図６】本発明の実施例に用いられる第１移送機構の、
爪部分の拡大断面図である。

【図７】本発明の実施例に用いられる第１移送機構の、
爪部分の拡大断面図である。

【図８】缶蓋の平面図である。

【符号の説明】

１ 缶蓋 ４ タブ（形状測定基準部） ３０ 缶蓋位置決め機構 ４０ 缶蓋形状測定機構 ５０ 第１移送機構（移送機構）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 缶蓋に設けられている形状測定基準部の
   位置が規定位置となるように前記缶蓋の位置を調整する
   缶蓋位置決め機構と、前記缶蓋の形状を測定する測定機
   構と、前記缶蓋位置決め機構によって位置が調整された
   前記缶蓋を前記測定機構に移送する移送機構とを備えた
   ことを特徴とする缶蓋の形状測定装置。