JPH0563399B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、キヤツプを容器に螺着する際のキヤ
ツピング方法に関する。

「従来の技術」 一般にキヤツプを容器に螺着する際には、先ず
軽い締付力でキヤツプの回転が停止するまで容器
に螺合させ、次にその状態となつたら、所要の締
付力でキヤツ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ヤツパと
しては、出力トルクが制御可能なトルクモータに
よつてキヤツピングヘツドを所定の指令トルクで
回転駆動させ、そのキヤツピングヘツドに把持し
たキヤツ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」 しかるに上記キヤツパにおいては、上記指令ト
ルクを、キヤツ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、キヤツプが容器に締
付けられてキヤツピングヘツドの回転が停止した
瞬間に、キヤツプの閉栓トルクに上記キヤツピン
グヘツ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
分だけ大きくなつてしまう。

したがつ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、特にキヤツ
プ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、キヤツプが容器に締付けられる工
程におけり摩擦力の変動からキヤツピングヘツド
の減速度が、したがつ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つた。

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、容器やキヤツプ内のパツキン
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つた。

「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、キヤツプを基
準の閉栓トルクで締付けてそのキヤツピング作業
を終了させるのではなく、キヤツプを所定の回転
角度だけ回転させてキヤツ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ヤツピング方法は、キヤツ
ピングヘツドに保持したキヤツプを容器に対して
相対的に小さな回転トルクで回転させるととも
に、両者が所定の締付け開始位置となつたことを
検出し、上記小さな回転トルクに対する容器側か
らの抵抗力によつて上記キヤツプの回転が実質的
に停止されたら、上記回転トルクを増大させて容
器に対するキヤツプの回転を継続させ、かつ上記
締付け開始位置から上記キヤツピングヘツドを予
め定めた回転角度だけ回転させて、上記キヤツプ
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」 上記キヤツピング方法においては、最初はキヤ
ツピングヘツドに保持したキヤツプを容器に対し
て相対的に小さな回転トルクで回転させているた
め、上記小さな回転トルクに対する容器側からの
抵抗力によつて上記キヤツプの回転を実質的に停
止させることができ、これにより以前のキヤツピ
ングヘツドの高速回転による大きな慣性力を無く
すことができる。

そして上記キヤツプの回転が実質的に停止され
たら、上記回転トルクを増大させて容器に対する
キヤツプの回転を継続させるようにしているが、
これ以後のキヤツピングヘツドの回転はそれほど
大きくはならないので、上記慣性力を小さく維持
することができ、慣性力による悪影響を小さなも
のとすることができる。

これに加えて、上記キヤツプと容器とが所定の
締付け開始位置となつたことを検出し、上記締付
け開始位置から上記キヤツピングヘツドを予め定
めた回転角度だけ回転させてキヤツプの容器への
締付けを終了させているので、キヤツプ或いは容
器の濡れ状態とは関係なく、キヤツプの容器への
締付量を、つまり容器の口部上端面がキヤツプ自
体又はキヤツ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、キヤツ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つている。

そしてキヤツ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、したがつ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つて開栓トルク
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によつ
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によつて回転駆動
されるキヤツピングヘツド４を設けている。この
キヤツピングヘツド４は、例えばエア圧を利用し
てキヤツプ５を把持する従来周知のエアーチヤツ
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
つて昇降されるようになつており、また上記キヤ
ツピングヘツド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
たキヤツピングヘツド４は下降端位置に位置して
おり、キヤツピングヘツド４はその状態のままト
ルクモータ３の昇降に伴なつて昇降されるように
なつている。そしてトルクモータ３が降下されて
キヤツピングヘツド４に把持したキヤツプ５が容
器１の口部に嵌合され、それによつてキヤツピン
グヘツド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つている。

上記トルクモータ３にはその回転数を検出する
タコジエ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、したがつて上記キヤツピングヘツド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ユータ等の制御装置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ヤツ
ピングヘツド４に把持したキヤツプ５を容器１に
螺着させることができるようになつており、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つてトルクモータ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はキヤツピン
グヘツド４の出力トルクを直接検出するものであ
つてもよく、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、またキヤツプ５は回転停
止状態のキヤツピングヘツド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およびキヤツピ
ングヘツド４を降下させてキヤツプ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を所定の大きさの指令トルク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、キヤツプ５の容器への螺合開
始にあたつて、ベレーキヤツプと称されるキヤツ
プ５の傾斜した状態での異常な螺合であつても、
相対的に大きな指令トルク１１によつて強制的に
キヤツプ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
キヤツプ５の材質や形状等を考慮して設定され、
かつキヤツプ５が少なくとも１回転するまで継続
される。

次に、上記キヤツプ５が１回転すれば、キヤツ
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をキヤツピング
開始時の指令トルク１１よりも小さな指令トルク
１２で駆動する。上記キヤツプ５が所要回転され
るまでは、上記キヤツピングヘツド４は実質的に
空転状態に近い状態で回転されるので、キヤツピ
ングヘツド４は最高速度２２で回転され、かつこ
の間のキヤツピンヘツド４の出力トルク３１は概
ね零の状態に維持される。

上記キヤツプ５が所定回転されて容器１の口部
上端面がキヤツプ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と、キヤツピン
グヘツド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、キヤツピングヘツド４の出
力トルク３２が予め定めた所定値３２ａを越えた
ことによつてキヤツプ５の実質的な締付けが開始
されたことを、つまりはキヤツプ５と容器１とが
所定の締付け開始位置３２ａとなつたことを検出
したら、上記回転検出器６からの信号によりキヤ
ツピングヘツド４の回転角度を監視し、上記締付
け開始位置３２ａからキヤツピングヘツド４が予
め定めた回転角度だけ回転したら、その回転を停
止させて上記キヤツプ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、キヤツピングヘツド４が締付
け開始位置３２ａから予め定めた回転角度θだけ
回転する以前に、容器側から抵抗力によつて回転
が停止されるようにしており、それによつてキヤ
ツピングヘツド４の回転が高速回転から急速に停
止してキヤツプの締付力に大きな慣性モーメント
が加わつても、締付け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。

そして上記キヤツピングヘツド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、それによつてキヤツピ
ングヘツド４は再び回転を開始してその回転速度
２４が増大し、その回転によつて指令トルク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ヤ
ツピングヘツド４の回転角度を監視しており、上
記締付け開始位置３２ａからキヤツピングヘツド
４が予め定めた回転角度θだけ回転したら、キヤ
ツピングヘツド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ヤツピングヘツ
ド４の回転を停止させ、これにより上記キヤツプ
５の容器１への締付けを終了させる。

このように、容器１の口部上端面がキヤツプ５
内の図示しないパツキンに密着してそれを圧縮す
る状態となる締付け開始位置３２ａを検出してか
ら、上記キヤツピングヘツド４を所定回転角度θ
だけ回転させてキヤツプ５の締付けを終了させて
いるので、容器１やキヤツプ５の濡れ状態と拘り
なく容器１の口部上端面がキヤツプ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
てキヤツプ５の開栓トルクを一定なものとするこ
とができる。

なお、上記実施例ではキヤツピングヘツド４の
出力トルクから締付け開始位置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。後えば上記キヤツピングヘツド４の回転速度
を検出し、されが最高速度２２から所定値だけ降
下した位置を締付け開始位置としてもよい。ま
た、容器１とキヤツプ５とを予め定めた回転角度
位置に位置決めし、その位置を締付け開始位置と
することも可能である。

また、上記実施例において、上記キヤツピング
ヘツド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、実際にキヤツピングヘツ
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
する際のキヤツピングヘツド４の回転速度の大き
さを考慮して早めにキヤツピングヘツド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度キヤツ
ピングヘツド４の回転速度２３を零として仮締め
を行なつてから本締を行なうように２段に分けて
制御するようにしているが、３段以上に分けて制
御するようにしてよい。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれは、容器やキヤツ
プの濡れ状態と拘りなく容器の口部上端面がキヤ
ツ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、一般的に乾燥状態に
おけるキヤツ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……キヤツピングヘツド、５……キ
ヤツプ、６……回転検出器、８……制御装置、７
……出力トルク検出器、１１〜１３……指令トル
ク、２２〜２５……回転速度、３１，３２……出
力トルク、３２ａ……締付け開始位置、θ……回
転角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キヤツピングヘツドに保持したキヤツプを容
   器に対して相対的に小さな回転トルクで回転させ
   るとともに、両者が所定の締付け開始位置となつ
   たことを検出し、上記小さな回転トルクに対する
   容器側からの抵抗力によつて上記キヤツプの回転
   が実質的に停止されたら、上記回転トルクを増大
   させて容器に対するキヤツプの回転を継続させ、
   かつ上記締付け開始位置から上記キヤツピングヘ
   ツドを予め定めた回転角度だけ回転させて、上記
   キヤツプの容器への締付けを終了させることを特
   徴とするキヤツピング方法。