JPS63258794A - キヤツピング方法 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、キャップを容器に螺着する際のキャッピング
方法に関する。

「従来の技術」 一般にキャップを容器に螺着する際には、先ず軽い締付
力でキャップの回転が停止するまで容器に螺合させ、次
にその状態となったら、所要の締付力でキャップを容器
に締付けるようにしている。

このような考え方を実行する従来のキャッパとしては、
出力トルクが制御可能なトルクモータによってキャッピ
ングヘッドを所定の指令トルクで回転駆動させ、そのキ
ャッピングヘッドに把持したキャップを所定の閉栓トル
クで容器に螺着するようにしたものが知られている（特
開昭５９−６２４８８号、特開昭６０−１１０６８９号
）。

「発明が解決しようとする問題点」 しかるに上記キャッパにおいては、上記指令トルクを、
キャップを容器に螺着させるべき所定の閉栓トルクに一
致させると、キャップが容器に締付けられてキャッピン
グヘッドの回転が停止した瞬間に、キャップの閉栓トル
クに上記キャッピングヘッドの慣性トルクが加わるため
、実際の閉栓トルクは上記所定の閉栓トルクよりも慣性
トルク分だけ大きくなってしまう。

したがってこのような問題を解決するには、上記指令ト
ルクを慣性トルク分だけ小さく設定すればよいが、雰囲
気温度や湿度の変動、特にキャッブ又は容器が乾燥して
いるか濡れているか等の外的条件により、キャップが容
器に締付けられる工程における摩擦力の変動からキャッ
ピングヘッドの減速度が、したがって上記慣性トルクが
大きく変動してしまい、閉栓トルクを常に一定となるよ
うに高精度に管理することは困難であった。

さらに、仮に一定の閉栓トルクで締付けることができた
としても、容器やキャップ内のパツキンの濡れ状態によ
る摩擦係数の変化により、一定の開栓トルクを得ること
はできなかった。

ｒ問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、キャップを基準の閉栓
トルクで締付けてそのキャッピング作業を終了させるの
ではなく、キャップを所定の回転角度だけ回転させてキ
ャッピング作業を終了させるようにしたものである。

すなわち本発明のキャッピング方法は、キャッピングヘ
ッドに保持したキャップを容器に対して回転させるとと
もに、両者が所定の締付は開始位置となったことを検出
したら、その位置から上記キャッピングヘッドを予め定
めた回転角度だけ回転させて、上記キャップの容器への
締付けを終了させるようにしたものである。

「作用」 そのようなキャッピング方法によれば、キャップ或いは
容器の濡れ状態とは関係なく、キャップの容器への締付
量を、つまり容器の口部上端面がキャップ自体又はキャ
ップ内のパツキンに密着してそれを圧縮する圧縮量を一
定にすることができる。特に近年においては、キャップ
および容器の製造精度が向上し、各製品間で実質的に同
一のものが製造できるので、各製品間でほぼ実質的に同
一の圧縮量を得ることが可能となっている。

そしてキャップを弛める場合の開栓トルクは上記圧縮量
とねじ部の摩擦力とから得られ、その摩擦力はねじ部の
濡れ状態で変化することになるが、ねじ部は容器内から
シールされていること、および容器は一般的には乾燥状
態で保存されるので、締付時にねじ部が濡れていてもそ
の保存中に乾燥状態となり、したがフて上記摩擦力は通
常は乾燥状態での概略一定値となる。その結果、上記圧
縮量を一定に維持することによって開栓トルクを一定に
管理することが可能となる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、第１図に
おいて、容器１は容器把持機構２によって固定できるよ
うにしてあり、この容器把持機構２の直上位置にトルク
モータ３によフて回転駆動されるキャッピングヘッド４
を設けている。このキャッピングヘッド４は、例えばエ
ア圧を利用してキャップ５を把持する従来周知のエアー
チャックから構成することができる。

上記トルクモータ３は図示しない昇降機構によって昇降
されるようになっており、また上記キャッピングヘッド
４は例えばスプライン軸を介してトルクモータ３に連結
されている。

上記トルクモータ３は通常は上昇端位置に、またキャッ
ピングヘッド４は下降端位置に位置しており、キャッピ
ングヘッド４はその状態のままトルクモータ３の昇降に
伴なって昇降されるようになっている。そしてトルクモ
ータ３が降下されてキャッピングヘッド４に把持したキ
ャップ５が容器１の口部に嵌合され、それによってキャ
ッピングヘッド４の降下が停止されても、さらにトルク
モータ３が降下できるようになっている。

上記トルクモータ３にはその回転数を検出するタコジェ
ネレータ又はロータリーエンコーダ等の回転検出器６を
設けるとともに、そのトルクモータ３の、したがって上
記キャッピングヘッド４の実際の出力トルクを検出する
出力トルク検出器７を設けてあり、各検出器６．７から
の検出信号をそれぞれマイクロコンピュータ等の制御装
置８に入力するようにしている。

上記制御装置８は、上記トルクモータ３を所定の大きさ
の指令トルクで回転駆動して上記キャッピングヘッド４
に把持したキャップ５を容器１に螺着させることができ
るようになっており、上記指令トルクの具体例としては
トルクモータ３へ供給する電流を用いることができる。

そして電流の大小によってトルクモータ３の出力を制御
する場合には、そのトルクモータ３の実際の出力トルク
を検出する上記出力トルク検出器７として、実際にトル
クモータ３に供給されている電流値を検出する電流計を
用いることができる。なお、上記出力トルク検出器７は
キャッピングヘッド４の出力トルクを直接検出するもの
であってもよく、また上記指令トルクの他の例として、
トルクモータ３へ供給する電圧を用いることができる。

以上の構成において、容器１は容器把持機構２に供給さ
れて把持され、またキャップ５は回転停止状態のキャッ
ピングヘッド４に供給されて把持される。容器把持機構
２が容器１を把持すると、上記制御装置８はトルクモー
タ３およびキャッピングヘッド４を降下させてキャップ
５を容器１の口部に嵌合させ、次に第２図に示すように
、上記トルクモータ３を所定の大きざの指令トルク１１
で起動させる。

この際の指令トルク１１の大きさは相対的に大きく設定
してあり、キャップ５の容器への螺合開始にあたって、
ベレーキャップと称されるキャップ５の傾斜した状態で
の異常な螺合があっても、相対的に大きな指令トルク１
１によって強制的にキャップ５を容器１へ螺合させるこ
とができるようにしている。このときの指令トルク１１
の値はキャップ５の材質や形状等を考慮して設定され、
かつキャップ５が少なくとも１回転するまで継続される
。

次に、上記キャップ５が１回転すれば、キャップ５は容
器１の口部に螺合するようになるので、制御装置８は上
記トルクモータ３をキャッピング開始時の指令トルク１
１よりも小さな指令トルク１２で駆動する。上記キャッ
プ５が所要回転されるまでは、上記キャッピングヘッド
４は実質的に空転状態に近い状態で回転されるので、キ
ャッピングヘッド４は最高速度２２で回転され、かっこ
の間のキャッピングヘッド４の出力トルク３１は概ね零
の状態に維持される。

上記キャップ５が所定回転されて容器１の口部上端面が
キャップＳ内の図示しないパツキンに密着してそれを圧
縮する状態となると、キャッピングヘッド４の回転速度
２３が低下するとともに出力トルク３２が増大するよう
になる。

上記制御装置８は、キャッピングヘッド４の出力トルク
３２が予め定めた所定値３２ａを越えたことによってキ
ャップ５の実質的な締付けが開始されたことを、つまり
はキャップ５と容器１とが所定の締付は開始位置３２ａ
となったことを検出したら、上記回転検出！！！６から
の信号によりキャッピングヘッド４の回転角度を監視し
、上記締付は開始位置３２ａからキャッピングヘッド４
が予め定めた回転角度だけ回転したら、その回転を停止
させて上記キャップ５の容器１への締付けを終了させる
。

本実施例では、上記指令トルク１２を小さく設定するこ
とにより、キャッピングヘッド４が締付は開始位置３２
ａから予め定めた回転角度θだけ回転する以前に、容器
側からの抵抗力によって回転が停止されるようにしてお
り、それによってキャッピングヘッド４の回転が高速回
転から急速に停止してキャップの締付力に大きな慣性モ
ーメントが加わっても、締付はトルクが不必要に大きく
なることがないようにしている。

そして上記キャッピングヘッド４の回転が停止したら、
上記制御装置８は指令トルク１３を徐々に増大させるよ
うになり、それによってキャッピングヘッド４は再び回
転を開始してその回転速度２４が増大し、その回転によ
フて指令トルク１３の増大以上に容器からの抵抗力が増
大すると、再び回転速度２５が低下するようになる。

この間、上記制御装置８は上述したようにキャッピング
ヘッド４の回転角度を監視しており、上記締付は開始位
置３２ａからキャッピングヘッド４が予め定めた回転角
度θだけ回転したら、キャッピングヘッド４の回転停止
信号゛を出力して、具体的には指令トルクを零としてキ
ャッピングヘッド４の回転を停止させ、これにより上記
キャップ５の容器１への締付けを終了させる。

このように、容器１の口部上端面がキャップ５内の図示
しないパツキンに密着してそれを圧縮する状態となる締
付は開始位置３２ａを検出してから、上記キャッピング
ヘッド４を所定回転角度θだけ回転させてキャップ５の
締付けを終了させているので、容器ｌやキャップ５の濡
れ状態と拘りなく容器１の口部上端面がキャップ５のパ
ツキンを圧縮する圧縮量を一定とすることができ、それ
により前述したように、一般的な乾燥状態においてキャ
ップ５の開栓トルクを一定なものとすることができる。

なお、上記実施例ではキャッピングヘッド４の出力トル
クから締付は開始位置３２ａを検出するようにしている
が、これに限定されるものではない。例えば上記キャッ
ピングヘッド４の回転速度を検出し、それが最高速度２
２から所定値だけ降下した位置を締付は開始位置として
もよ゛い。また、締付開始時において回転停止状態のキ
ャッピングヘッド４に把持したキャップ５を容器１の口
部に嵌合させた際に、そのキャッピングヘッド４を逆回
転させ、キャッピングヘッド４が急激に落下した位置、
すなわち逆回転によって両ねじ部の先端部の係合が外れ
た位置を締付は開始位置としてもよく、さらには容器１
とキャップ５とを予め定めた回転角度位置に位置決めし
、その位置を締付は開始位置とすることも可能である。

また、上記実施例において、上記キャッピングヘッド４
の回転停止信号を出力した際にその回転速度が大きい場
合には、実際にキャッピングヘッド４が停止するまでに
その回転が進んでしまうので、上記制御装置８により、
回転停止信号を出力する際のキャッピングヘッド４の回
転速度の大きさを考慮して早めにキャッピングヘッド４
の回転停止信号を出力させることができることは勿論で
ある。さらに、上記実施例においては１度キャッピング
ヘッド４の回転速度２３を零として仮締めを行なってか
ら本締めを行なうように２段に分けて制御するようにし
ているが、本締めのみであっても或いは３段以上に分け
て制御するようにしてもよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、容器やキャップの濡れ
状態と拘りなく容器の口部上端面がキャップ自体又はそ
のパツキンを圧縮する圧縮量を一定とすることができる
ので、一般的な乾燥状態におけるキャップの開栓トルク
を一定なものとすることができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の作動を説明するための説明図である。 １・−容器　　　　　２・・・容器把持機構３−トルク
モータ　４・−キャッピングヘッド５・−キャップ　　
　６−回転検出器 ８・・・制振装置　　　７・−出力トルク検出器１１〜
１３・−指令トルク　２２〜２５・一回転速度３１．３
２−・・出力トルク　３２ａ・−締付は開始位置θ・・
・回転角度 第　　１　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. キャッピングヘッドに保持したキャップを容器に対して
   回転させるとともに、両者が所定の締付け開始位置とな
   ったことを検出したら、その位置から上記キャッピング
   ヘッドを予め定めた回転角度だけ回転させて、上記キャ
   ップの容器への締付けを終了させることを特徴とするキ
   ャッピング方法。