JPH0811986A - キャップ締め機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 キヤップ締めとキャップの開栓トルク測定と
を可能にしたキャップ締め機を提供する。 【構成】 所定のキャップ締め動作とトルク値の表示動
作とを行うトルクコントローラ部７を設け、このトルク
コントローラ部７に開栓トルク測定治具の第２センサケ
ーブルを接続可能に構成するとともに、キャップ締めを
行うキャップ締めモードと開栓トルク測定を行う開栓ト
ルク測定モードとを設定するモード切換えスイッチ９を
設ける一方、開栓トルク測定モード時にはモータ４ａを
回転させずに開栓トルク測定治具の歪みゲージからの検
出値をトルク値に変換して表示のみするように構成して
いる。 【効果】 キャップの開栓トルクを検出する際には、特
別な計測器を使用しなくてもよく、近くのキャップ締め
機に付設のトルクコントローラ部７のモード切換えスイ
ッチ９により開栓トルク測定モードを設定するとともに
第２センサケーブルをつなぎ換えるだけでよく、安価で
かつ簡単な作業で測定作業ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種容器にキャップを
取付ける際に駆動工具が受けるトルクをトルク検出部に
より検出してこれが所定値に達すると駆動工具の回転を
停止してその間に駆動工具が受けるトルクを表示するよ
うに構成したキャップ締め機であって、一旦締付けられ
たキャップが緩み始める時の開栓トルク値の測定を可能
にしたキャップ締め機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、各種容器のキャップを取付けるに
際して、容器あるいはキャップの破損を防止するため、
キャップの締付けトルクの管理が要求されている関係
で、駆動工具に加わるトルクを検出する機能を備えたキ
ャップ締め機が各種開発されている。この種キャップ締
め機は、モータの回転を受けて回転する昇降自在な駆動
工具を有しており、この駆動工具の下降にともなって所
定のキャップ締め動作を行うように構成されている。こ
のキャップ締め機では、キャップ締付け時にはキャップ
の締付けトルクの管理を厳格にできるものの、キャップ
内にはゴム様パッキンが取付けられている関係で、時間
経過とともにキャップの締付けトルクが低下することが
ある。そのため、抜取り検査方式で、所定時間後のキャ
ップの開栓トルクを測定し、キャップの締付け状態を監
視する必要が生じている。

【０００３】このキャップの締付け状態を監視する方法
としては、容器固定治具が装備された回転自在なテスト
台とこのテスト台の回転トルクを検出するトルク検出部
を持つ開栓トルク測定治具を用いる方法が一般的であ
る。この方法では、キャップ締め工程から抜取られた容
器がテスト台に固定されて後、作業者が手でキャップを
緩め始めて、キャップが緩むまでの間にトルク検出部で
検出される検出値の最大値を読出し、これが開栓トルク
値として表示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この開栓トルク測定方
法では、キャップの開栓トルク値の検出は可能となるも
のの、開栓トルク測定治具の他にこれに内蔵されたトル
ク検出部の検出値をトルク値に変換するための測定器が
必要となって装置のコストアップを招いており、安価な
開栓トルク値の測定方法が要望されている。

【０００５】本発明は、上記要望に鑑み発明されたもの
で、キャップ締めとキャップの開栓トルク測定とを可能
にしたキャップ締め機を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】昇降手段の作動により昇
降するドライバ台にモータとその回転を受けて回転する
駆動工具と駆動工具に加わるトルクを検出するトルク検
出部とからなるキャップ締めユニットを固定するととも
に、このキャップ締めユニットにトルク検出部の検出値
をトルク値に変換する信号変換部を有するトルクコント
ローラ部を接続し、このトルクコントローラ部にトルク
値が所定値に達するとモータの駆動を停止して締付け完
了信号を出力するキャップ締め動作と信号変換部から得
られるトルク値の表示動作とを制御する制御部を設けた
キャップ締め機において、トルクコントローラ部にキャ
ップ締めモードと開栓トルク測定モードとを設定するモ
ード設定部を設ける一方、開栓トルク測定モード時には
信号変換部から得られるトルク値の表示動作のみを制御
するとともに前記トルク値の最大値を読出して表示する
制御部を設けている。

【０００７】

【作 用】上記キャップ締め機により、キャップの開栓
トルク値を測定する場合には、容器が固定された回転自
在なテスト台とこのテスト台の回転トルクを検出するト
ルク検出部とを有する開栓トルク測定治具が所定位置に
配置される。また、前記開栓トルク測定治具のセンサケ
ーブルがキャップ締めユニットに付設されたトルクコン
トローラ部の信号変換部に接続されたセンサケーブルに
代えて接続され、さらにトルクコントローラ部のモード
設定部により開栓トルク測定モードが設定される。

【０００８】この状態で、トルクコントローラ部（の入
力部）からデータ読込み指令が出力されると、信号変換
部から送られるトルク値の読込みが開始される。その
後、容器のキャップを作業者が手で緩め方向に回転させ
ると、これにともなってテスト台が回転し、その回転ト
ルクがトルク検出部で検出される。この検出値は信号変
換部に出力されてトルク値に変換され、このトルク値の
うち最大値のみが記憶される。

【０００９】このトルク値の測定が繰返される間に、作
業者がキャップをさらに緩め方向に回転させると、キャ
ップが緩み方向に回転し始める。そのため、テスト台の
回転量が少なくなり、トルク検出部で検出される検出値
が低下するが、これから得られるトルク値は記憶されな
い。その後、トルクコントローラ部（の入力部）からの
データ読込み完了指令信号を待って、前記トルク値の最
大値が呼出されてこれが開栓トルク値として表示され
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１において、１はキャップ締め機であり、昇降手
段２の作動により昇降するドライバ台３にキャップ締め
ユニット４が固定されている。このキャップ締めユニッ
ト４は、モータ４ａとその回転を受けて回転する駆動工
具の一例のチャック部４ｂとチャック部４ｂに加わるト
ルクを検出する後記トルク検出部４ｃとを有している。
また、前記ドライバ台３には所定間隔隔てて一体に移動
するチャック台５が固定されており、このチャック台５
には前記チャック部４ｂが保持具５ａを介して一体に移
動自在でかつ単独で僅かに上方に移動自在に構成されて
いる。また、このチャック台５の移動路に接近して所望
容器１１のキャップ１１ａとの嵌合位置を検出する位置
センサ１０が配置されている。この位置センサ１０の検
出信号は、後記する主制御部８ａに出力され、所定容器
１１に仮締めされたキャップ１１ａをチャック部４ｂで
挾持するタイミング信号となるように構成されている。

【００１１】前記チャック部４ｂは所望キャップ１１ａ
が通過する案内孔４ｄを有し、しかもこのチャック部４
ｂには前記案内孔４ｄに連続する収納孔４ｅを形成する
ように環状の挾持パッド４ｆが収納されている。さら
に、この挾持パッド４ｆはチャック部４ｂに内蔵された
シリンダ機構４ｇの一部を構成するピストン部と一体の
パッド押さえ４ｈに押圧されるように構成されており、
シリンダ機構４ｇの作動時には挾持パッド４ｆが押圧さ
れてその収納孔４ｅを狭くして内部に位置するキャップ
１１ａを挾持可能に構成されている。

【００１２】前記キャップ締めユニット４に内蔵された
トルク検出部４ｃは、チャック部４ｂの反力トルクを差
動遊星機構（図示せず）を介してあるいは直接検出する
トルクセンサ（図示せず）でなっており、このトルクセ
ンサは第１センサケーブル４ｉを介して後記するトルク
コントローラ部７の信号変換部７ｂに接続されている。

【００１３】前記キャップ締め機１には主制御装置８が
接続されており、この主制御装置８は後記する主制御プ
ログラムに基づいてキャップ締め作業を制御する主制御
部８ａ、キャップ締め作業開始信号を含む各種指令信号
を出力する操作部８ｂ、キャップ締めユニット４に接続
されたトルクコントローラ部７、前記チャック部４ｂの
シリンダ機構４ｇへのエアの供給を制御するエア供給制
御部８ｃを有している。前記主制御部８ａは、図３に示
すように、 １）操作部からのキャップ締め作業開始信号を待つ。 ２）トルクコントローラ部にスタート信号を出カすると
ともに、昇降手段に作動指令信号を出力し、位置センサ
の検出信号を待つ。 ３）チャック部のシリンダ機構のエア供給指令信号をエ
ア供給制御部に出力する。 ４）トルクコントローラ部からの締付け完了信号を待
つ。 ５）スタート信号を遮断するとともに、エア供給制御部
にエア供給停止指令信号を出力し、さらに昇降手段に原
位置復帰指令信号を出力して、１）に戻る。上記動作を
行うように構成されている。

【００１４】前記トルクコントローラ部７は、ねじ締め
動作とトルク値の表示動作とを後記する制御プログラム
に基づき制御する制御部７ａ、信号変換部７ｂ、データ
読込み指令信号およびデータ読込み完了指令信号を入力
する入力部７ｃ、各種情報を記憶する記憶部７ｄ、トル
ク値を表示する表示部７ｅおよびモータ４ａにパワーを
供給するモータ駆動部７ｆからなっている。前記信号変
換部７ｂはトルクセンサの検出値が入力するとこれを増
幅するとともにあらかじめ設定された較正値に基づきト
ルク値に換算してこれをディジタル値に変換するように
構成されている。また、前記信号変換部７ｂの入力側に
は前記第１センサケーブル４ｉの一端のコネクタ部４ｊ
を接続するレセプタクル７ｇが配置されており、後記す
る第２センサケーブル６ｆの一端のコネクタ部６ｅが前
記コネクタ部４ｊに代え、接続可能に構成されている。
さらに、前記入力部７ｃはキャップ締めモードと開栓ト
ルク測定モードとを設定するモード設定部の一例のモー
ド切換えスイッチ９を有し、設定モードに応じたモード
信号が制御部７ａに出力されるように構成されている。

【００１５】前記制御部７ａは、図４に示すように、 １）キャップ締めモード、開栓トルク測定モードのいず
れであるかを判断し、開栓トルク測定モードのとき、１
０）にジャンプする。 ２）キャップ締めモードのとき、主制御装置からのスタ
ート信号を待つ。 ３）表示リセット ４）モータ駆動部にパワー供給指令信号を出力する。 ５）信号変換部からのトルク値を読込む。 ６）トルク値が所定値と一致するか否かを判断して一致
しないとき、５）に戻る。 ７）モータ駆動部にパワー供給停止信号を出力するとと
もに、この時のトルク値を記憶する。 ８）トルク値を読出して、表示部に出力してこれを表示
部で表示する。 ９）締付け完了信号を主制御装置に出力して、１）に戻
る。 １０）開栓トルク測定モードのとき、入力部からのデー
タ読込み指令信号を待つ。 １１）信号変換部からのトルク値を読込む。 １２）トルク値の絶対値を算出する。 １３）トルク値の絶対値が前回までの最大値よりも大き
いか否かを判断し、これが大きいとき、このトルク値の
絶対値を新たな最大値として記憶する。 １４）入力部からのデータ読込み完了指令信号の有無を
判断し、これがないとき、１１）に戻る。 １５）トルク値の絶対値の最大値を読出し、これを開栓
トルク値として表示部に出力する。 １６）エンド。 上記動作を行うように構成されている。

【００１６】さらに、前記キャップ締め機１の近くには
図２に示す開栓トルク測定治具６が配置されており、こ
の開栓トルク測定治具６はキャップ１１ａが締付けられ
た容器１１を固定する容器固定治具６ａを有する回転自
在なテスト台６ｂ、このテスト台６ｂの回転を受けて歪
む歪み管６ｃ、歪み管６ｃに貼付された歪みゲージ６
ｄ、一端にコネクタ部６ｅを持ちかつ歪みゲージ６ｄの
検出値を取出す第２センサケーブル６ｆを有している。
前記第２センサケーブル６ｆの一端のコネクタ部６ｅは
開栓トルク測定の際には前記トルクコントローラ部７の
信号変換部７ｂのレセプタクル７ｇに接続可能に構成さ
れている。また、この開栓トルク測定治具６は実際の負
荷を加えて単位検出電流あたりのトルク値が算出されて
おり、この値に応じて第２センサケーブル６ｆが接続さ
れるトルクコントローラ部７の表示値が較正されるよう
に構成されている。

【００１７】上記キャップ締め機では、通常のキャップ
締め作業を行う場合には、キャップ締めユニット４のト
ルクコントローラ部７に設けられたモード切換えスイッ
チ９によりキャップ締めモードが設定され、主制御装置
８の操作部８ｂからキャップ締め作業開始指令信号が出
力されると、昇降手段２が作動し、ドライバ台３ととも
にチャック台５に取付けられたキャップ締めユニット４
が下降する。同時に、トルクコントローラ部７にスター
ト信号が出力されるので、トルクコントローラ部７の制
御部７ａからモータ駆動指令信号が出力され、キャップ
締めユニット４のモータ４ａが回転する。その後、チャ
ック台５が位置センサ１０の前方位置に達してチャック
部４ｂの収納孔４ｅ内に仮締めされたキャップ１１ａが
位置すると、エア供給制御部８ｃにエア供給指令信号が
出力される。そのため、チャック部４ｂのシリンダ機構
４ｇにエアが供給され、チャック部４ｂがキャップ１１
ａを挾持する。この状態で、キャップ締めユニット４が
さらに下降して、キャップ１１ａが容器１１に締付けら
れる。

【００１８】この間、チャック部４ｂに加わる反力トル
クがキャップ締めユニット４に内蔵されたトルクセンサ
により検出され、この検出値が第１センサケーブル４ｉ
を介してトルクコントローラ部７の信号変換部７ｂに出
力される。信号変換部７ｂでは、この検出値が増幅され
るとともにあらかじめ設定された較正値からアナログト
ルク値、さらにはディジタルトルク値に変換される。こ
のトルク値が増加して所定設定値に達すると、モータ４
ａへのパワー供給が停止される。同時に、この時のトル
ク値が記憶されるとともに、これが呼出されて表示部７
ｅに出力され、続いて締付け完了信号が主制御装置８に
出力される。キャップ締めユニット４から締付け完了信
号が出力されると、主制御部８ａからのスタート信号が
遮断されるとともに、エア供給停止指令信号がエア供給
制御部８ｃに、また昇降手段２に原位置復帰指令信号が
出力されて、キャップ締めユニット４は原位置に復帰
し、次回の作業に備えることができる。

【００１９】また、前記キャップ締め作業により締付け
られたキャップ１１ａを抜取り検査によりその開栓トル
クを測定する場合には、抜取られた容器１１が開栓トル
ク測定治具６の容器固定治具６ａに固定される。同時
に、前記トルクコントローラ部７のレセプタクル７ｇか
ら第１センサケーブル４ｉが取外されて後このレセプタ
クル７ｇに開栓トルク測定治具６の第２センサケープル
６ｆのコネクタ部６ｅが接続される。また、このトルク
コントローラ部７のモード切換えスイッチ９によリトル
ク測定モードが設定され、開栓トルク測定治具６の歪み
ゲージ６ｄにより検出された検出値を信号変換部７ｂで
ディジタル値に変換する動作が開始される。

【００２０】この状態で、トルクコントローラ部７の入
力部７ｃからデータ読込み指令信号が出力されると、信
号変換部７ｂから出力されるトルク値の読込みが開始さ
れる。その後、作業者が手でキャップ１１ａを緩め方向
に回転させると、開栓トルク測定治具６のテスト台６ｂ
が回転し、歪み管６ｃの歪み量が増加する。そのため、
この歪み量を検出する歪みゲージ６ｄの検出値が増加
し、この検出値から得られるトルク値が大きくなる。こ
のトルク値から絶対値が算出され、これが前回までの最
大値と比較され、大きいほうが新たな最大値として記憶
部７ｄで記憶される。

【００２１】このトルク値の測定が繰返される間に、容
器１１に対してキヤップ１１ａが緩み方向に回転する
と、テスト台６ｂが歪み管６ｃの弾性力で復帰する方向
に回転し、歪み管６ｃの歪み量は減少する。そのため、
歪みゲージ６ｄの検出値も小さくなり、この検出値から
得られるトルク値も小さな値となって記憶されない。そ
の後、トルクコントローラ部７の入力部７ｃからデータ
読込み完了指令信号が出力されると、トルク値の絶対値
の最大値が読出されてこれが開栓トルク値として表示部
７ｅで表示される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は所定のキ
ャップ締め動作とトルク値の表示動作とを行うトルクコ
ントローラ部を設け、このトルクコントローラ部に開栓
トルク測定治具に接続されるセンサケーブルを接続可能
に構成するとともにキャップ締めを行うキャップ締めモ
ードと開栓トルク測定を行う開栓トルク測定モードとを
設定するモード設定部を設ける一方、開栓トルク測定モ
ード時にはモータを回転させずにトルク測定治具のトル
ク検出部からの検出値をトルク値に変換して表示のみす
るように構成しているため、キャップの開栓トルクを検
出する際には、特別な計測器を使用しなくてもよく、近
くのキャップ締め機に付設のトルクコントローラ部のモ
ード設定部により開栓トルク測定モードを設定するとと
もにセンサケーブルをつなぎ換えるだけでよく、安価で
かつ簡単な作業で測定作業ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のキャップ締め機の全体構成を示す概略
説明図である。

【図２】本発明に係る開栓トルク測定治具の概略説明図
である。

【図３】本発明に係る主制御装置の主制御部の主な動作
を説明するフローチャートである。

【図４】本発明に係るトルクコントローラ部の制御部の
主な動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１ キャップ締め機 ２ 昇降手段 ３ ドライバ台 ４ キャップ締めユニット ４ａ モータ ４ｂ チャック部 ４ｃ トルク検出部 ４ｄ 案内孔 ４ｅ 収納孔 ４ｆ 挾持パッド ４ｇ シリンダ機構 ４ｈ パッド押さえ ４ｉ 第１センサケーブル ４ｊ コネクタ部 ５ チャック台 ５ａ 保持具 ６ 開栓トルク測定治具 ６ａ 容器固定治具 ６ｂ テスト台 ６ｃ 歪み管 ６ｄ 歪みゲージ ６ｅ コネクタ部 ６ｆ 第２センサケーブル ７ トルクコントローラ部 ７ａ 制御部 ７ｂ 信号変換部 ７ｃ 入力部 ７ｄ 記憶部 ７ｅ 表示部 ７ｆ モータ駆動部 ７ｇ レセプタクル ８ 主制御装置 ８ａ 主制御部 ８ｂ 操作部 ８ｃ エア供給制御部 ９ モード切換えスイッチ １０ 位置センサ １１ 容器 １１ａ キャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇降手段の作動により昇降するドライバ
   台にモータとその回転を受けて回転する駆動工具と駆動
   工具に加わるトルクを検出するトルク検出部とからなる
   キャップ締めユニットを固定するとともに、このキャッ
   プ締めユニットにトルク検出部の検出値をトルク値に変
   換する信号変換部を有するトルクコントローラ部を接続
   し、このトルクコントローラ部にトルク値が所定値に達
   するとモータの駆動を停止して締付け完了信号を出力す
   るキャップ締め動作と信号変換部から得られるトルク値
   の表示動作とを制御する制御部を設けたキャップ締め機
   において、 トルクコントローラ部にキャップ締めモードと開栓トル
   ク測定モードとを設定するモード設定部を設ける一方、 開栓トルク測定モード時には信号変換部から得られるト
   ルク値の表示動作のみを制御するとともに前記トルク値
   の最大値を読出して表示する制御部を設けたことを特徴
   とするキャップ締め機。