JPS6045191A - 自動捲締方法およびそのための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被捲縮物、例えば医薬品、化粧品、食品等の
容器へ捲縮物であるキャップを自動的に捲縮るようにし
た自動捲縮方法およびそのための自動捲縮装置に関する
。

上記のような被捲縮物は、理想的にはある規定された捲
縮トルクに捲縮物が捲縮されることが必要である。何故
なら、これらの被捲縮物への捲縮トルクが低い場合には
、保管中あるいは輸送中に捲縮物が緩んでしまう恐れが
ある。まフ＝、通常これらの被捲縮物は、人間の手を介
してＩＮ栓されることが多く、被捲縮物の捲縮トルクが
必要以上に高い場合には人間の手により容易に開栓でき
ないことになる。そして、必要以上に被捲縮物を捲縮す
ると、抱締中に被捲縮物である容器、キャップまたは容
器、キャップに固着されたパツキン材等を破損する場合
もある。また、被捲縮物である容器のキャップは、ガラ
ス、樹脂等積々異っていて各々の組合せに応じて捲縮ト
ルクが変化するので、被捲縮物の材質、形状サイズに−
じた適正な捲縮トルクで捲縮されることが必要である。

実際には、これまでの捲線装置は、第１図に示すように
、被捲縮物である容器１がグリッパと称′する胴押え部
３により容器受は台２上に固定され、捲線物であるキャ
ラｆ１２が固着具であるエヤーチャック７により固定さ
れていて、該エヤーチャック７はスピンドル８と上下を
押え板１ｏによりはさんだ摩擦材９を介して結合され、
スピンドル８の回転が＊振材９を介してエヤーチャック
７に伝達されるようになっている。そして、捲縮を行う
時には、摩擦材９は空気またはスゲリング等の機械力に
より加圧され、スピンドル８およびエヤーチャック７の
もつ慣性力で捲縮が行われる。この時、捲縮トルクがあ
る値に達すると、その反力が摩擦材９と押え板１ｏの間
で静摩擦力上り大となる時点で、摩擦材９が押え板１ｏ
の間でスリップし、これ以上の捲縮トルクが生じないよ
うになっている。この場合、摩擦材９と押え板１ｏとは
乾式で用いられることもあるが、摩擦による焼損防止か
らそれらの間に潤滑油を注入することもあり、スピンド
ル８の回転数の変化による慣性モーメントの変化、また
摩擦材９における温度変化による摩擦係数の変化および
潤滑油の温度変化または潤滑、油の量あるいはその差異
にょる１！ｓ擦係数の変化により常に一定の捲縮トルク
を発生させることは極めて困難であり、その度毎に摩擦
材９に付加する加圧力を調整することも極めて困難であ
った。また、通常このような捲線装置は、スピンドル８
が複数設けられた多ヘツド機種が多く、各々の摩擦材９
の摩擦係数の調整は極めて困難である。

以上のような種々の要因により従来の捲線装置では常に
一定の捲縮トルクで捲縮物を捲縮ることは困難であり、
被捲縮物への捲縮トルクは広範囲にバラツクと共に捲縮
トルクを充分に把握できないとい°う欠点を有していた
。

本発明は以上の欠点を解消するためになされたもので、
捲縮物を被捲縮物へ捲縮めるとき常に一定の抱締トルク
を生じさせることができ、複数のスピンドルを備えた多
ヘツド機種においてもスピンドル間の捲線トルクのバラ
ツキをなくすことができるようにした自動捲縮方法およ
びそのための自動捲縮装置を提供することを目的と子る
ものである。

上記目的を達成するために、本発明の自動捲縮方法は、
捲線装置において捲縮物への駆動部からのトルクを動力
継手部を介して伝達することにより被捲縮物への捲縮を
行い、そして該被捲縮物の捲縮トルクを検出し、該捲縮
トルクが設定捲縮トルクに達したとぎ、駆動部または動
力継手部を調整して、前記設定捲縮トルクを設定時間だ
け保持することにより、伝達される回転には無関係に設
定捲縮トルクが得られるようにすることによりなされる
。

そして、上記自動捲縮方法のための本発明の装置は、駆
動部からの回転により捲縮物を捲縮めるようにした捲縮
装？厳において、捲縮物への駆動部からのトルクを伝達
する動力継手部と、捲縮物が捲縮られる被捲縮物の捲縮
トルクを検出するトルク検出器と、該トルク検出器が予
め設定した捲縮トルクを検出したとき、駆動部または動
力継手部を設定時間だけ前記設定抱締トルクに保持する
ように調整する手段とを含む自動抱締装置である。

以下において本発明の実施例を図において説明する。第
２図は、本発明の一実施例である自動、捲縮装置の断面
図であり、被捲縮物である容器１が容器受は台２の上に
グリッパと称する胴押え部３によって固定されている。

容器受は台２は捲線機架台４の上に収容部６を介して固
定され、該収容部６内にはロードセルのようなトルク検
出器５が収容されている。容器１に捲縮られる捲縮物で
あるキャップ１２には固着具であるエアーチャック７が
固定され、該エアーチャック７は、図示しない駆動部か
らの回転を伝達するスぎンドル８と、摩擦材９を押え板
１０とスラストベアリング１１とで挾んで構成された動
力継手部を介して結合されている。スピンドル８は、図
示しない昇降カムまたはエアーシリンダ等により上下に
移動され、通常は上昇され、捲縮炸動時に下降される。

そして、スピンドル、８内の空気室１４にはエアーｉ器
１３を介してマニホールド２０を経て空気が封入され、
押え板１０と摩擦材９の間に＆！擦力を生じさせ、駆動
部からの回転がエアーチャック７へ伝達されて、キャッ
プ１２の容器１への捲縮を行う。

また、前記エアー機器１３の開閉は、容器１における捲
縮トルクを胴押え部３、容器受は台２および収容部６を
介して検出するトルク検出器５の信号を受けたアンプ等
からなる調整手段２１からの信号によって行われるよう
になっていて、該調整手段２１は捲縮トルクをフィード
バック制御することができ、捲縮トルクを設定抱締トル
クに設定時間だけ保持することができるようになってい
る。

なお、スピンドル８は、エアーチャック７と屓擦材９と
押え板１０を介し、静摩擦状態で一体で回転するが、エ
アーチャック７が停止した状態では庭擦材９と押え板１
０を介し動摩擦伏動で単独に回転することができる。ま
た、捲線トルク発生時即チエアーーチャック７の停止時
には駆動部への負荷を減するようにスぎンドル８は押え
板１０とのｔｉ＋にスラストベアリング１１を介して結
合されるようになっており、エアーチャック７に負荷の
ある状態でもはるかに無負荷に近い状態で回転すること
かできるようになっている。

次に、上記構成の自動抱締装置において作動を説明する
と、容器受は台２上に胴押え部３により固定された容器
１にはエアーチャック７に固定されたキャラ７’１２が
昇降カム等によりスピンドル８と共に下降し、スピンド
ル８が駆動部により回転されて捲縮が開始される。まず
、スピンドル８およびエアーチャック７自身が保有する
慣性力によりキャップ１２が容器１に仮捲縮され、その
ちと直ちにエアー機器１３が開かれ、マニホールド２０
を経て空気室１４内部に空気が封入される。

これにより押え板１０に圧力が付加され、押え板１０と
摩擦材９との摩擦力により捲縮が行われる。

この時、捲線中に発生する容器１が受けるねじり力は、
胴押え部３に伝達され、容器受は台２をねじり、このね
じり力が収容部６を介してトルク検出器５に伝達される
。このトルク検出器５から送られる信号は、調整手段２
１においてアンプにより増幅され、捲縮トルクの信号に
変換される。この捲縮トルクは、当所設定された捲縮・
トルクに達すると、調整手段２１からエアー機器１３へ
信号が送られ、その入口側を閉ざし、空気室１４の内部
の圧力は一定になる。このために、摩擦材９に付７１［
１される加圧力は一定になり、捲縮トルクが一定にされ
、設定抱締トルクと同一の捲縮トルクにより容器１にキ
ャラｆｊ２が捲縮られる。調整手段１２は、さらに設定
時間の間空気室１４内部の圧力を一定に保持すべく信号
をエアー機器１３に送り、その後でエアー機器１３の排
気口を開き、空気室１４の内部空気を排気するように信
号を送る。したがって、ｊＩ擦材９に付加される力ｕｌ
ｌｌＥ力は初期状態に復帰し、捲縮作業は修了して、設
定捲締トルクと同一の捲縮トルクがキャップ１２と容器
１の間に得られる。その際、空気室１４への供給圧力は
細かい調整が全く必要としないので、捲線に必要な摩擦
材９への付加圧力より高めに供給するだけで充分である
。また、動力継手部においてはスピンドル８の慣性モー
メントの影響を受けないので、いかなるスピンドル８の
回転においても設定捲縮トルクが得られる。

上記実施例においては動力継手部に摩擦材９を用いたが
、ボールクラッチ１５を用いても同様に設定゛隼締トル
クと同一の捲縮トルクを得ることができる。ボールクラ
ッチ１５は、第３図の断面図に示すような構造を有し、
ボール１６が段差１７を有する上板１５′と下板１：５
１の間に均等に数箇所配置され、ポール１６が段差１７
を登るときに捲縮トルクを発生することができるように
なっており、ある一定の時間の間により大きな捲縮トル
クを生じさせることができる。また、クラッチ上板１５
′の段差１７の傾斜を変化させれば、加圧力が変化する
ので捲縮トルクも変化させることができる。したがって
、動力継手部に摩擦材９を用いた場合と同じ方法で、キ
ャップ１２を容器１に設定捲締トルクで捲線ることがで
きる。

次に、さらに他の実施例として、動力継手部にヒステリ
シスクラッチ１８を用いた場合を説明する。その際、上
記各実施例では空気圧により加圧して捲縮トルクを得る
ようにしたが、ヒステリシスクラッチ１８にはトルク検
出器５がらの信号を受ける調整手段２１′から調整され
た供給電流が送られるようになっている。そして、駆動
部がらの回転はスピンドル８がらヒステリシスクラッチ
１８および空気を供給するメ二ホールド２ｏを介してエ
アーチャック７に伝達される。他の構造は上記実施例と
同様である。容器１へのキャップ１２の捲線は、上記実
施例と同様に、まずスピンドル８およびエアーチャック
７等の各々の保有する慣性力により仮捲縮がなされ、そ
の後で直ちにヒステリシスクラッチ１８に通電され、ヒ
ステリシスクラッチ１８の圧力作用により捲線が開始さ
れる。捲縮トルク値は′上記実施例と同様にトルク検知
器５において検知され、設定捲縮トルクに達すると、調
整手段２１／はヒステリシスクラッチ１８への供給電流
値を一定に保持し、これによりキャラｆ１２と容器１と
の捲縮トルク値を同一の状態で捲縮保持する。そして、
設定時間の間ヒステリシスクラッチ１８への供給電流を
保持したあと、回路を遮断してヒステリシスクラッチ１
８を無負荷の状態に復帰させ捲線が修了する。これによ
り設定捲縮トルクと同一の捲縮トルクでキャップ７が容
器１に捲線られる。

さらに、他の実施例について説明すると、第５図に示す
ように上記各実施例が動力継手部を調整するのに対して
駆動部を調整するために、捲縮装置の駆動部としてトル
クモータ１９を用い、該トルクモータ１９は供給電流値
を増加させると比例して発生トルクが増加するようにし
たものである。

捲縮トルクは、トルクモータ１９への供給電流を次第に
増加させるに従い増加し、その際容器１に伝達される捲
縮トルクはトルク検出器５により検出されて、調整手段
２１’に信号として送られ、トルクモータ１９への供給
電流を調整し、設定捲線トル°りに達すると供給電流を
そのままに保持し、設定時間だけ保持したあとトルクモ
ータ１９への回路を遮断すれば、トル、クモータ１９は
無負荷状態に復帰し、捲線を修了する。したがって、上
記各実施例の場合と同様に設定捲縮トルクと同一の捲縮
トルクで捲縮物であるキャップ７を被捲縮物である容器
１に捲線めることができる。

なお、上記各実施例では捲縮物は１個の場合について説
明したが、一度に複数の捲線を行うためにスピンドルを
複数個にした多ヘッドの捲縮装置に用いても同様な作用
効果を得られるのは勿論であり、各スピンドル毎の捲縮
トルクのバラツキをなくすことができることも当然であ
る。

以上説明したように、本゛発明によれば捲線−へのトル
クを動力継手部を介して伝達し、捲縮゛物が捲線られる
被捲縮物の捲縮トルクを検出し、該捲縮トルクが設定捲
縮トルクに達したとき、駆動部または動力継手部を調整
して、前記設定捲縮トルクを設定時間だけ保持すること
により伝達される回転には無関係に設定捲縮トルクが得
られるようにしたので、被捲縮物の材質に左右されるこ
となく、捲縮トルクをフィードバック制御するので回転
にも左右されずに常に一定の設定捲縮トルクで捲縮物を
被捲縮物に捲縮ることができ、各々の捲縮においても捲
線状態にバラツキが生じることがない。また、一度に複
数の捲縮を行う多ヘッドの捲縮装置においても各ヘッド
毎に常に同一の設定倦縮トルクで捲縮が行われるのでヘ
ッド間においてバラツキをなくすことかで−きるという
硬れた効果が弗る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の捲縮装置の断面図、第２図は本発明の一
実施例であ〜る自動抱締装置の断面図、第３図は本発明
の他の実施例における動力継手部のポールクラッチの部
分断面図、第４図は本発明の他の実施例であって動力継
手部にヒステリシスクラッチを用いた自動抱締装置の断
面図、第５＠はさらに本発明の他の実施例であって駆動
部にトルクモータを用いて捲縮トルクを調整するように
した自動抱締装置の断面図である。 １・・龜−・被捲縮物である容器、５・・・・・・トル
ク検出器、９・・・・・・動力継手部の摩擦材、１２・
・・・・・捲縮物であるキャップ、１５・・・・・・動
力継手部のポールクラッチ、１Ｂ・・・・・・動力継手
部のヒステリシスクラッチ、１９・・・・・・駆動部で
あるトルクモータ、２１．２１’、２１’・・・・・・
調整手段。 代理人　浅　村　皓 牙１図 牙３図 第４図 牙５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１駆動部からの回転により捲縮物を捲縮るようにし
   た捲縮装置において、前記捲縮物への駆動部からのトル
   クを動力継手部を介して伝達することにより被捲縮物へ
   の捲縮を行い、そして該被捲縮物の捲縮トルクを検出し
   、該捲縮トルクが設定抱締トルクに達したとき、駆動部
   または動力継手部を調整して、前記設定抱締トルクを設
   定時間だけ保持することにより、伝達される回転には無
   関係に設定抱締トルクが得られるようにしたことを特徴
   とする自動捲線方法。 （２）　前記捲縮は、捲縮物を被倦締物へ固着具等の慣
   性力により仮捲縮したあとに行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の自動捲線方法。 （３）　駆動部からの回転により捲縮物を捲縮るように
   した捲縮装置において、捲縮物への駆動部からのトルク
   を伝達する動力継手部と、捲縮物が捲縮られる被捲縮物
   の捲縮トルクを検出するトルク検出器と、該トルク検出
   器が予め設定した捲縮トルクを検出したとき、駆動部ま
   たは動力継手部を設定時間だけ前記設定抱締トルクに保
   持するように調整する手段とを含む自動抱締装置。 （４）　前記動力継手部が摩擦材からなり、前記調整手
   段は摩擦材に付加する加圧力を調整することにより前記
   設定抱締トルクを保持するように構成したことを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の自動抱締装置。 （５）　前記動力継手部がボールクラッチからなり、前
   記調整手段はポールクラッチに付加する加圧力を調整す
   ることにより前記設定抱締トルクを保持するように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の自
   動抱締装置。 （６）　前記動力継手部がヒステリシスクラッチからな
   り、前記調整手段−はヒステリシスクラッチに供給され
   る電圧および電流を調整することにより前記設定抱締ト
   ルクを保持するように構成したことを特徴とする特許請
   求の範囲第３項に記載の自動捲縮装置。 （７）　前記駆動部がトルクモータからなり、前記調整
   手段はトルクモータへ供給される電圧および電流を調整
   することにより前記設定捲縮トルクを保持するように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
   自動捲縮装置。