JPH07134076A - トルク測定装置 - Google Patents
トルク測定装置Info
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- JPH07134076A JPH07134076A JP30719993A JP30719993A JPH07134076A JP H07134076 A JPH07134076 A JP H07134076A JP 30719993 A JP30719993 A JP 30719993A JP 30719993 A JP30719993 A JP 30719993A JP H07134076 A JPH07134076 A JP H07134076A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 キャップ開栓時のトルク値を開栓開始から終
了までリアルタイムで正確に把握すると共に複数現れる
トルクピーク値も読み取ることが出来且つ測定結果にも
バラツキのないトルク測定装置を提供する。 【構成】 モータ42とギヤヘッド43とトルク検出器
45とエアーチャック47とで構成され且つコラム11
にスライドユニット40を介して上下移動可能に取り付
けた本体ヘッド4と、容器クランプ治具12,13とモ
ータ42の回転数を検出する回転検出部5とより成る装
置本体部1と、前記モータ42と容器クランプ治具及1
2,13びエアーチャック47を操作する操作部2と、
前記回転検出部5からの信号により所定角度毎の開栓ト
ルク値を測定してディスプレイにトルク曲線等を表示し
て分析する測定・解析手段と、演算処理装置と、より成
るトルク測定装置。
了までリアルタイムで正確に把握すると共に複数現れる
トルクピーク値も読み取ることが出来且つ測定結果にも
バラツキのないトルク測定装置を提供する。 【構成】 モータ42とギヤヘッド43とトルク検出器
45とエアーチャック47とで構成され且つコラム11
にスライドユニット40を介して上下移動可能に取り付
けた本体ヘッド4と、容器クランプ治具12,13とモ
ータ42の回転数を検出する回転検出部5とより成る装
置本体部1と、前記モータ42と容器クランプ治具及1
2,13びエアーチャック47を操作する操作部2と、
前記回転検出部5からの信号により所定角度毎の開栓ト
ルク値を測定してディスプレイにトルク曲線等を表示し
て分析する測定・解析手段と、演算処理装置と、より成
るトルク測定装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、各種ジュース、酒類
の飲料水或いは薬用ドリンク剤等を入れた容器及び容器
に封止されたキャップを開栓する際のトルク値、より詳
しくは、キャップがどの程度の強さで閉め付けられてい
るかのトルク値を測定検査するトルク測定装置に関す
る。
の飲料水或いは薬用ドリンク剤等を入れた容器及び容器
に封止されたキャップを開栓する際のトルク値、より詳
しくは、キャップがどの程度の強さで閉め付けられてい
るかのトルク値を測定検査するトルク測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】各種の飲料水や薬用ドリンク剤等は、所
定の容量の容器に詰められ所謂PILFERPROOF キャップ
(以下PPキャップと呼ぶ)用キャッパーマシンにより
塑性加工(ねじ加工)あるいは加圧成型されたキャップ
で閉栓されているものが多いが、このキャップは、安全
衛生上の見地から所定値以上のトルクをかけないと開栓
出来ないようになっている。
定の容量の容器に詰められ所謂PILFERPROOF キャップ
(以下PPキャップと呼ぶ)用キャッパーマシンにより
塑性加工(ねじ加工)あるいは加圧成型されたキャップ
で閉栓されているものが多いが、このキャップは、安全
衛生上の見地から所定値以上のトルクをかけないと開栓
出来ないようになっている。
【0003】飲料水や薬用ドリンク剤等を入れた容器
は、キャップが製造行程中に破壊、ブリッジが切れ
なくてキャップが開かない、開栓時ブリッジの切れが
悪いと手にキズ等を与える場合がある、開栓時の開栓
が固い、輸送時等に液漏れが発生する、等のクレーム
が発生することがある。その原因としては、キャップ
の成型不良、容器の成型不良、キャッパーマシンの
調整ミス等が考えられるが、工場ではこれらのトラブル
を防止するため製品の出荷前に必ず開栓トルクチェック
を行っている。従来の開栓トルクチェックは作業者が生
産ライン中のベルトコンベアー上から任意にピックアッ
プして手動開栓によりチェックしているケースが多い。
このような開栓トルクチェックの方法としてはトルク計
の上に容器を固定する装置を取り付け、容器を固定して
手動により開栓方向にキャップを回しトルク計のピーク
値を読み取ってチェックする方式のものが知られてい
る。
は、キャップが製造行程中に破壊、ブリッジが切れ
なくてキャップが開かない、開栓時ブリッジの切れが
悪いと手にキズ等を与える場合がある、開栓時の開栓
が固い、輸送時等に液漏れが発生する、等のクレーム
が発生することがある。その原因としては、キャップ
の成型不良、容器の成型不良、キャッパーマシンの
調整ミス等が考えられるが、工場ではこれらのトラブル
を防止するため製品の出荷前に必ず開栓トルクチェック
を行っている。従来の開栓トルクチェックは作業者が生
産ライン中のベルトコンベアー上から任意にピックアッ
プして手動開栓によりチェックしているケースが多い。
このような開栓トルクチェックの方法としてはトルク計
の上に容器を固定する装置を取り付け、容器を固定して
手動により開栓方向にキャップを回しトルク計のピーク
値を読み取ってチェックする方式のものが知られてい
る。
【0004】通常、PPキャップ用キャッパーマシンで
閉栓加工された容器のキャップCを開栓する場合、開栓
時のトルクの変化は、回転位置において特徴的な複数の
ピークが生じる。即ち、図13(A)に示すように第1
段目のピーク値は、キャップ開栓時の初期のピークであ
って、キャップ内パッキンの押し込み圧を開放する際に
発生するスクリュートルクである。これは、通常のスク
リュータイプのキャップのピークと同じであるがこのト
ルク値のチェック目的は、キャップの閉め強さ、パッキ
ンの利き具合(シール性)、液漏れに対する安全性を確
認することである。第2段目のピーク値は、図13
(B)に示すようにキャップのブリッジ(ミシン目)C
1が切れるときに発生するトルクである。このトルク値
のチェック目的は、キャップの破れ、ブリッジの切り具
合、バージン性(開栓していないこと)の保証、等を確
認することである。第3段目のピークは、図13(C)
に示すようにキャップのリングC2が切り離される時に
発生する時に発生するトルク値である。このトルク値の
チェック目的は、緩め易さ、キャップ精度を確認するこ
とである。
閉栓加工された容器のキャップCを開栓する場合、開栓
時のトルクの変化は、回転位置において特徴的な複数の
ピークが生じる。即ち、図13(A)に示すように第1
段目のピーク値は、キャップ開栓時の初期のピークであ
って、キャップ内パッキンの押し込み圧を開放する際に
発生するスクリュートルクである。これは、通常のスク
リュータイプのキャップのピークと同じであるがこのト
ルク値のチェック目的は、キャップの閉め強さ、パッキ
ンの利き具合(シール性)、液漏れに対する安全性を確
認することである。第2段目のピーク値は、図13
(B)に示すようにキャップのブリッジ(ミシン目)C
1が切れるときに発生するトルクである。このトルク値
のチェック目的は、キャップの破れ、ブリッジの切り具
合、バージン性(開栓していないこと)の保証、等を確
認することである。第3段目のピークは、図13(C)
に示すようにキャップのリングC2が切り離される時に
発生する時に発生するトルク値である。このトルク値の
チェック目的は、緩め易さ、キャップ精度を確認するこ
とである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】飲料水や薬用ドリンク
剤等は、近年多品種且つ少量生産のものが多く工場でも
それらに合わせてキャッパーマシンのキャッピングヘッ
ドの調整によりトルクの管理・調整を行っているが、内
容物のちがい、例えば炭酸等のガス入り(俗に言う炭酸
飲料)とそうでないものや容器の形状、キャップの大き
さ(特に外径)、容器及びキャップの材質等で各トルク
値の調整範囲がことなり、キャッパーマシンのキャッピ
ングヘッドの各段に対するトルク値の調整部分が異な
る。従って製品の品質管理を行うためには、客観的なデ
ータを基にして若しトラブルが生じた場合には、その原
因を正確に把握する必要がある。しかも作業者が手動開
栓によりトルク値をチェックしていては、個人差による
バラツキも大きくなり、正確なトルク値を検出するのが
困難であり。キャップのどの箇所(何段目)に問題があ
るのかを検出するのも困難である。この発明は、かかる
課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする所は
容器に封止されているキャップの開栓時のトルク値を開
栓開始から終了までリアルタイムに測定できると共に複
数段に生じるトルクピーク値をも読み取ることが出来且
つ測定結果にもバラツキのないトルク測定装置を提供す
ることにある。また、生産能力を高めるため、複数のキ
ャッピングヘッドを有するキャッパーマシン(現状では
2〜最大20ヘッド程度)で生産されたワークの各ヘッ
ドごとの各段のトルク値をもヘッド別に測定結果をまと
め統計処理をもおこなうことの出来るトルク測定装置を
提供することにある。
剤等は、近年多品種且つ少量生産のものが多く工場でも
それらに合わせてキャッパーマシンのキャッピングヘッ
ドの調整によりトルクの管理・調整を行っているが、内
容物のちがい、例えば炭酸等のガス入り(俗に言う炭酸
飲料)とそうでないものや容器の形状、キャップの大き
さ(特に外径)、容器及びキャップの材質等で各トルク
値の調整範囲がことなり、キャッパーマシンのキャッピ
ングヘッドの各段に対するトルク値の調整部分が異な
る。従って製品の品質管理を行うためには、客観的なデ
ータを基にして若しトラブルが生じた場合には、その原
因を正確に把握する必要がある。しかも作業者が手動開
栓によりトルク値をチェックしていては、個人差による
バラツキも大きくなり、正確なトルク値を検出するのが
困難であり。キャップのどの箇所(何段目)に問題があ
るのかを検出するのも困難である。この発明は、かかる
課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする所は
容器に封止されているキャップの開栓時のトルク値を開
栓開始から終了までリアルタイムに測定できると共に複
数段に生じるトルクピーク値をも読み取ることが出来且
つ測定結果にもバラツキのないトルク測定装置を提供す
ることにある。また、生産能力を高めるため、複数のキ
ャッピングヘッドを有するキャッパーマシン(現状では
2〜最大20ヘッド程度)で生産されたワークの各ヘッ
ドごとの各段のトルク値をもヘッド別に測定結果をまと
め統計処理をもおこなうことの出来るトルク測定装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、トルク測定装置が、モータと
該モータの回転数を減速する減速機構とトルク検出器と
チャックとで構成され且つ台座に立設したコラムにスラ
イドユニットを介して上下移動可能に取り付けた本体ヘ
ッドと、容器を固定するクランプ手段と、前記モータの
回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、より成る
装置本体部と、前記モータとクランプ手段及びチャック
を操作する本体操作部と、トルク検出器に接続され前記
回転数検出手段からの信号により容器を封止するキャツ
プの所定角度毎に開栓トルク値を測定して、その測定結
果をディスプレイに表示すると共に測定値を分析する測
定・解析手段とで構成される測定・解析部と、前記装置
本体部、本体操作部及び測定・解析部を演算制御する演
算処理装置と、より成ることを特徴とする。
る課題を解決するために、トルク測定装置が、モータと
該モータの回転数を減速する減速機構とトルク検出器と
チャックとで構成され且つ台座に立設したコラムにスラ
イドユニットを介して上下移動可能に取り付けた本体ヘ
ッドと、容器を固定するクランプ手段と、前記モータの
回転軸の回転数を検出する回転数検出手段と、より成る
装置本体部と、前記モータとクランプ手段及びチャック
を操作する本体操作部と、トルク検出器に接続され前記
回転数検出手段からの信号により容器を封止するキャツ
プの所定角度毎に開栓トルク値を測定して、その測定結
果をディスプレイに表示すると共に測定値を分析する測
定・解析手段とで構成される測定・解析部と、前記装置
本体部、本体操作部及び測定・解析部を演算制御する演
算処理装置と、より成ることを特徴とする。
【0007】
【作用】トルク測定装置を上記手段としたときの作用
(操作、測定、解析手順)について説明する。先ずラ
ン/テストモード切換スイッチ22をテストモードとし
て、装置本体部1のチャック部昇降用スライドユニット
40や容器クランプ治具13等が作動並びに、規定位置
になるかどうか等を確認、操作して容器をセットする。
次に測定・解析部3の液晶ディスプレイ31により対
話形式で、ファンクションキー32、テンキー35、十
字キー36、セットキー38等を操作しながら各規定数
値を入力しメモリカードスロット39内のメモリカード
に記憶する。上記及びの操作は、各容器(ワー
ク)の種類毎に行う。次に、測定に入る際にはメモリ
カード(図示せず)内の測定を行うワークの種類を呼び
出し、装置本体部1の治具12、13に容器をセットし
てスタートボタン27を押す。1回の測定が終了した
ら、容器を取り出し別の容器を繰り返して測定する。
全ての測定が終了したら、プリントボタンを押し、トル
ク曲線のプロット図、各ピーク値の一覧表、統計処理結
果等を任意に選びプリントする。特に上記トルク曲線の
プロット表示及び統計処理ができるため、品質管理等の
面で極めて有効となる。
(操作、測定、解析手順)について説明する。先ずラ
ン/テストモード切換スイッチ22をテストモードとし
て、装置本体部1のチャック部昇降用スライドユニット
40や容器クランプ治具13等が作動並びに、規定位置
になるかどうか等を確認、操作して容器をセットする。
次に測定・解析部3の液晶ディスプレイ31により対
話形式で、ファンクションキー32、テンキー35、十
字キー36、セットキー38等を操作しながら各規定数
値を入力しメモリカードスロット39内のメモリカード
に記憶する。上記及びの操作は、各容器(ワー
ク)の種類毎に行う。次に、測定に入る際にはメモリ
カード(図示せず)内の測定を行うワークの種類を呼び
出し、装置本体部1の治具12、13に容器をセットし
てスタートボタン27を押す。1回の測定が終了した
ら、容器を取り出し別の容器を繰り返して測定する。
全ての測定が終了したら、プリントボタンを押し、トル
ク曲線のプロット図、各ピーク値の一覧表、統計処理結
果等を任意に選びプリントする。特に上記トルク曲線の
プロット表示及び統計処理ができるため、品質管理等の
面で極めて有効となる。
【0008】
【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図1は、この発明のトルク測定装
置の装置本体部1の外観正面図、図2は側面図、図3
は、トルク測定装置の測定・解析部3の正面図である。
これらの図に示すようにこのトルク測定装置は、装置本
体部1と本体操作部2と測定・解析部3とより構成され
る。装置本体部1は、コラム11を立設した台座10
と、該コラム11に上下移動可能に取り付けた本体ヘッ
ド4と、飲料水等の容器Wを固定する容器クランプ治具
12及び移動治具13等で構成されている。そして前記
本体ヘッド4には、上下移動可能なエアー式のスライド
ユニット40が取り付けられている。このスライドユニ
ット40にピン軸41aを介して取り付けられたブラケ
ット41にはモータ42と該モータ42の回転数の減速
機構であるギヤヘッド43と駆動トルクを接続するカッ
プリング44とトルク検出器45とロータリージョイン
ト46と及びエアーチャック47が取り付けてある。前
記スライドユニット40とブラケット41とを連結する
ピン軸41Aにはスラスト力吸収用のバネ48a、48
bを嵌合してある。尚、前記本体ヘッド4には雄ネジ棒
4aを螺合させて昇降用ハンドル4bにより容器Wの高
さに合わせて上下移動できるようになっている。
を参照して説明する。図1は、この発明のトルク測定装
置の装置本体部1の外観正面図、図2は側面図、図3
は、トルク測定装置の測定・解析部3の正面図である。
これらの図に示すようにこのトルク測定装置は、装置本
体部1と本体操作部2と測定・解析部3とより構成され
る。装置本体部1は、コラム11を立設した台座10
と、該コラム11に上下移動可能に取り付けた本体ヘッ
ド4と、飲料水等の容器Wを固定する容器クランプ治具
12及び移動治具13等で構成されている。そして前記
本体ヘッド4には、上下移動可能なエアー式のスライド
ユニット40が取り付けられている。このスライドユニ
ット40にピン軸41aを介して取り付けられたブラケ
ット41にはモータ42と該モータ42の回転数の減速
機構であるギヤヘッド43と駆動トルクを接続するカッ
プリング44とトルク検出器45とロータリージョイン
ト46と及びエアーチャック47が取り付けてある。前
記スライドユニット40とブラケット41とを連結する
ピン軸41Aにはスラスト力吸収用のバネ48a、48
bを嵌合してある。尚、前記本体ヘッド4には雄ネジ棒
4aを螺合させて昇降用ハンドル4bにより容器Wの高
さに合わせて上下移動できるようになっている。
【0009】次に、前記装置本体部1の横に設置された
本体操作部2には、内部に演算処理装置(CPU)等が
配置され、モータ42の回転方向を切り換えるスイッチ
21、測定ラン(測定時)とテスト(試運転)のモード
を切り換えるスイッチ22、テストモード時にスライド
ユニット40やエアーチャック47や容器クランプ移動
治具13を操作するスィッチ23、スライドユニット4
0やエアーチャック47や容器クランプ移動治具13を
調整するエアー圧調整用レギュレータ24、モータ42
の回転数を設定するボリューム25、モータ42の回転
を除々に加速し設定回転数に達するまでの時間即ちスロ
ースタートの時間を設定するボリューム26、テストモ
ード時にモータ42の回転をスタートまたはストップさ
せる操作スイッチ28、等が設けられている。
本体操作部2には、内部に演算処理装置(CPU)等が
配置され、モータ42の回転方向を切り換えるスイッチ
21、測定ラン(測定時)とテスト(試運転)のモード
を切り換えるスイッチ22、テストモード時にスライド
ユニット40やエアーチャック47や容器クランプ移動
治具13を操作するスィッチ23、スライドユニット4
0やエアーチャック47や容器クランプ移動治具13を
調整するエアー圧調整用レギュレータ24、モータ42
の回転数を設定するボリューム25、モータ42の回転
を除々に加速し設定回転数に達するまでの時間即ちスロ
ースタートの時間を設定するボリューム26、テストモ
ード時にモータ42の回転をスタートまたはストップさ
せる操作スイッチ28、等が設けられている。
【0010】また前記測定・解析部3は前記本体操作部
2に接続され、内部に演算処理装置(CPU等)等が配
置されている(図5参照)。そして該測定・解析部3に
は、ディスプレイ31、ファンクションキー32、現在
トルク値表示器33、合否判定ランプ34、テンキー3
5、十字キー36、ディスプレイ31の画面を切り換え
るキー37、セットキー38、メモリカードスロット3
9、プリンタ60、等が設けてある。
2に接続され、内部に演算処理装置(CPU等)等が配
置されている(図5参照)。そして該測定・解析部3に
は、ディスプレイ31、ファンクションキー32、現在
トルク値表示器33、合否判定ランプ34、テンキー3
5、十字キー36、ディスプレイ31の画面を切り換え
るキー37、セットキー38、メモリカードスロット3
9、プリンタ60、等が設けてある。
【0011】図4(A)は前期装置本体部1の内部構造
の一部を示す側面図であり、図4(B)は図4(A)の
P矢視図である。前記モータ42には回転数制御用のジ
ェネレータリード線54が接続され、該モ−タ42の上
部には回転数を検出する回転数検出部5が取り付けてあ
る。該回転数検出部5は、該モータ42の回転軸42a
上部に固着され且つ1ヶ所に切り欠き孔52aをもつ円
板52と、センサケ−ス51に取り付けられ該円板52
で光束を遮蔽するように配置したフォトセンサ53とで
構成される。前記円板52の孔52aは前記フォトセン
サ53でモータ42の回転数を検出するための孔であ
る。即ち、該フォトセンサ53はこの孔52aによりモ
ータ42の1回転を1パルスとして検出すると共に、検
出されたモータ42の出力回転数は前記ギャヘッド43
を介してカップリング44、トルク検出器45、及びエ
アーチャック47に伝達する。よって、エアーチャック
47の回転角度は、ギャーヘッド43の減速比が1/3
60であれば1パルスを1度として測定・解析部3の演
算処理装置で処理することが出来る。
の一部を示す側面図であり、図4(B)は図4(A)の
P矢視図である。前記モータ42には回転数制御用のジ
ェネレータリード線54が接続され、該モ−タ42の上
部には回転数を検出する回転数検出部5が取り付けてあ
る。該回転数検出部5は、該モータ42の回転軸42a
上部に固着され且つ1ヶ所に切り欠き孔52aをもつ円
板52と、センサケ−ス51に取り付けられ該円板52
で光束を遮蔽するように配置したフォトセンサ53とで
構成される。前記円板52の孔52aは前記フォトセン
サ53でモータ42の回転数を検出するための孔であ
る。即ち、該フォトセンサ53はこの孔52aによりモ
ータ42の1回転を1パルスとして検出すると共に、検
出されたモータ42の出力回転数は前記ギャヘッド43
を介してカップリング44、トルク検出器45、及びエ
アーチャック47に伝達する。よって、エアーチャック
47の回転角度は、ギャーヘッド43の減速比が1/3
60であれば1パルスを1度として測定・解析部3の演
算処理装置で処理することが出来る。
【0012】前記エアーチャック47は把持部47aで
容器WのキャップCを把持したり、開放することが出来
るようにしてある。即ち、エアボンベ(図示せず)より
ロータリージョイント46に圧縮空気を導入すると、該
ロータリージョイント46に設けた通路よりエアーチャ
ック47へ入り、把持部47aを一定角度範囲回動させ
容器WのキャップCを把持する。該エア−チャック47
は把持部47aでキャップCを把持した状態で回転さ
れ、このときトルク検出器45によってキャップCの開
栓トルクが測定される。尚、チャックはエア−式チャッ
ク以外のチャックでも良い。開栓トルクの測定値は、該
トルク検出器45に接続されたリ−ド線45aによりト
ルクセンサの出力信号として測定・解析部3に入力さ
れ、その測定値は上記するように例えば1度ごとの開栓
トルク値としてリアルタイムにディスプレイ31に表示
されるようになっている。
容器WのキャップCを把持したり、開放することが出来
るようにしてある。即ち、エアボンベ(図示せず)より
ロータリージョイント46に圧縮空気を導入すると、該
ロータリージョイント46に設けた通路よりエアーチャ
ック47へ入り、把持部47aを一定角度範囲回動させ
容器WのキャップCを把持する。該エア−チャック47
は把持部47aでキャップCを把持した状態で回転さ
れ、このときトルク検出器45によってキャップCの開
栓トルクが測定される。尚、チャックはエア−式チャッ
ク以外のチャックでも良い。開栓トルクの測定値は、該
トルク検出器45に接続されたリ−ド線45aによりト
ルクセンサの出力信号として測定・解析部3に入力さ
れ、その測定値は上記するように例えば1度ごとの開栓
トルク値としてリアルタイムにディスプレイ31に表示
されるようになっている。
【0013】図5はこのトルク測定装置の前記装置本体
部1と本体操作制御部2と測定・解析部3の間の信号の
授受方向を示す。即ち、本体操作部2から測定・解析
部3へ、測定スタート信号、本体部異常停止信号、測定
非常停止信号等が出力され、測定・解析部3より本体操
作部2へ、測定終了信号、測定処理中ビジー信号、過負
荷異常信号、プリントビジー信号等が出力される。上記
各信号を受けた本体操作部2は、装置本体部1のモータ
42、スライドユニット40、エアーチャック47、容
器クランプ移動治具13を動作させる。装置本体部1
のトルク検出器45で測定されるトルク値は、アナログ
電圧信号の出力信号としてリ−ド線45aを介して測定
・解析部3に送信される。装置本体部1のモータ42
の回転数はパルス信号としてフォトセンサ53より測定
・解析部3へ送信される。装置本体部1のモータ42
の回転速度の値に比例して生じる電圧信号はジェネレー
タリード線54を介して本体操作部2に入力され、該本
体操作部2のドライバにより速度制御される。また本体
操作部2から装置本体1のモータ42の回転スタート/
ストップを指令する。測定・解析部3で測定されたデ
ータ等について更なる解析が必要な場合や個々の規定に
基づいた検査成績書等が必要な場合は、このデータ等を
外部のパソコン等へ出力する。
部1と本体操作制御部2と測定・解析部3の間の信号の
授受方向を示す。即ち、本体操作部2から測定・解析
部3へ、測定スタート信号、本体部異常停止信号、測定
非常停止信号等が出力され、測定・解析部3より本体操
作部2へ、測定終了信号、測定処理中ビジー信号、過負
荷異常信号、プリントビジー信号等が出力される。上記
各信号を受けた本体操作部2は、装置本体部1のモータ
42、スライドユニット40、エアーチャック47、容
器クランプ移動治具13を動作させる。装置本体部1
のトルク検出器45で測定されるトルク値は、アナログ
電圧信号の出力信号としてリ−ド線45aを介して測定
・解析部3に送信される。装置本体部1のモータ42
の回転数はパルス信号としてフォトセンサ53より測定
・解析部3へ送信される。装置本体部1のモータ42
の回転速度の値に比例して生じる電圧信号はジェネレー
タリード線54を介して本体操作部2に入力され、該本
体操作部2のドライバにより速度制御される。また本体
操作部2から装置本体1のモータ42の回転スタート/
ストップを指令する。測定・解析部3で測定されたデ
ータ等について更なる解析が必要な場合や個々の規定に
基づいた検査成績書等が必要な場合は、このデータ等を
外部のパソコン等へ出力する。
【0014】この発明のトルク測定装置は以上のような
構成からなるが、次に具体的測定処理手順を図6〜図1
0に示すフローチャートを参照して説明する。なお、こ
こでは、測定・解析部3及び本体1は、なにも初期に設
定されていないものとし、またサンプルは、4つのキャ
ッピングヘッドを持つキャーパーマシンから各6回、即
ち6本づつ計24本の測定を行い、測定時のキャップC
の開栓方向の回転角度を270°とする。装置の電源ス
イッチ(図示せず)を入れ、測定・解析部3の設定を画
面切り換えキー37でディスプレイ表示画面31をプロ
グラムモードの表示に切り替える(ステップ1)。ディ
スプレイ31の画面のメッセージに従い、ファンクショ
ンキー32、テンキー35、セットキー37、カーソル
用十字キー36、画面切り替えキー37等を用い、図7
に示すフローチャートに沿った操作を行う。次に本体操
作部2のスイッチ22でテストモードを選択し、装置本
体1の設定準備を行う(ステップ2)。本体操作部2
の、スロースタート設定用ボリューム26、回転速度設
定ボリューム25、モータ回転スタート/ストップボタ
ン28、等を用いてモータ42の調整を行い、エアーシ
リンダ動作スイッチ23、エアー圧調整用レギュレータ
24、等を用いてスライドユニット40、容器クランプ
移動治具13、エアーチャック47のエアー圧力の調整
を行い、エアーチャック47の交換又は把持部47aの
取り替えを行うことによってキャップCの外径形状にあ
ったものをセットする。また、本体ヘッド部4の固定ノ
ブ4C、本体ヘッド部昇降ハンドル4b、等を用いて本
体ヘッド部4のエアーチャック47の下降位置(エアー
シリンダ40が下降状態のときのエアーチャック47の
位置)で容器WのキャップCがチャッキング出来る高さ
に調整し固定する。容器クランプ治具12、容器クラン
プ移動治具13、等を図示されていない移動用ノブや固
定用ボルト等を用い、容器WのキャップCが、エアーチ
ャック47の中心即ちキャップCが真っ直ぐにチャッキ
ング出来る位置になるように、調整し固定する(図8の
フローチャート参照)。本体操作部2のラン/テストモ
ード切り替えスイッチ22をランモードに、測定・解析
部3の画面切り替えスイッチ37で測定モード画面に切
り替える(ステップ3)。台座10上の容器クランプ治
具12と容器クランプ移動治具13の間に容器Wをセッ
トする(ステップ4)。スタートボタン27を押すと
(ステップ5)、容器Wを容器クランプ移動治具13の
図示されていない先端のゴム部が移動し、容器クランプ
治具12とで把握され(ステップ6)、のちに本体操作
部2の内部の超小型プログラマブルコントーローラ(演
算処理装置、CPU)にてすでに設定されているタイマ
のアップ後、エアーシリンダ40が動作してエアーチャ
ック47がキャップCの位置まで下降する(ステップ
7)。エアーシリンダー40の下部に取り付けられた下
降端リミットスイッチ(図示せず)の信号のタイミング
でエアーチャック47の把持部47aを動作させてキャ
ップCを把持し(ステップ8)、モータ42が回転を開
始すると同時にトルク検出器45、回転数検出部5の信
号を測定・解析部3に出力す(ステップ9)。測定・解
析部3に取り込まれたデータは、図9のフローチャート
に沿った処理を行う。モータ42は前記測定・解析部3
の設定で行われた設定角度(図7のa)に達すると停止
し、エアーチャック47部の把持部47aが開放される
(ステップ10)。前記のステップ6、7と逆の動作
で、エアーシリンダー40が上昇し(ステップ11)、
容器クランプ移動治具が容器Wを開放する(ステップ1
2)。図7のbで設定された測定回数分、他の容器Wの
測定をステップ4〜ステップ12の流れ通りに繰り返
し、測定を終了する(ステップ13)。
構成からなるが、次に具体的測定処理手順を図6〜図1
0に示すフローチャートを参照して説明する。なお、こ
こでは、測定・解析部3及び本体1は、なにも初期に設
定されていないものとし、またサンプルは、4つのキャ
ッピングヘッドを持つキャーパーマシンから各6回、即
ち6本づつ計24本の測定を行い、測定時のキャップC
の開栓方向の回転角度を270°とする。装置の電源ス
イッチ(図示せず)を入れ、測定・解析部3の設定を画
面切り換えキー37でディスプレイ表示画面31をプロ
グラムモードの表示に切り替える(ステップ1)。ディ
スプレイ31の画面のメッセージに従い、ファンクショ
ンキー32、テンキー35、セットキー37、カーソル
用十字キー36、画面切り替えキー37等を用い、図7
に示すフローチャートに沿った操作を行う。次に本体操
作部2のスイッチ22でテストモードを選択し、装置本
体1の設定準備を行う(ステップ2)。本体操作部2
の、スロースタート設定用ボリューム26、回転速度設
定ボリューム25、モータ回転スタート/ストップボタ
ン28、等を用いてモータ42の調整を行い、エアーシ
リンダ動作スイッチ23、エアー圧調整用レギュレータ
24、等を用いてスライドユニット40、容器クランプ
移動治具13、エアーチャック47のエアー圧力の調整
を行い、エアーチャック47の交換又は把持部47aの
取り替えを行うことによってキャップCの外径形状にあ
ったものをセットする。また、本体ヘッド部4の固定ノ
ブ4C、本体ヘッド部昇降ハンドル4b、等を用いて本
体ヘッド部4のエアーチャック47の下降位置(エアー
シリンダ40が下降状態のときのエアーチャック47の
位置)で容器WのキャップCがチャッキング出来る高さ
に調整し固定する。容器クランプ治具12、容器クラン
プ移動治具13、等を図示されていない移動用ノブや固
定用ボルト等を用い、容器WのキャップCが、エアーチ
ャック47の中心即ちキャップCが真っ直ぐにチャッキ
ング出来る位置になるように、調整し固定する(図8の
フローチャート参照)。本体操作部2のラン/テストモ
ード切り替えスイッチ22をランモードに、測定・解析
部3の画面切り替えスイッチ37で測定モード画面に切
り替える(ステップ3)。台座10上の容器クランプ治
具12と容器クランプ移動治具13の間に容器Wをセッ
トする(ステップ4)。スタートボタン27を押すと
(ステップ5)、容器Wを容器クランプ移動治具13の
図示されていない先端のゴム部が移動し、容器クランプ
治具12とで把握され(ステップ6)、のちに本体操作
部2の内部の超小型プログラマブルコントーローラ(演
算処理装置、CPU)にてすでに設定されているタイマ
のアップ後、エアーシリンダ40が動作してエアーチャ
ック47がキャップCの位置まで下降する(ステップ
7)。エアーシリンダー40の下部に取り付けられた下
降端リミットスイッチ(図示せず)の信号のタイミング
でエアーチャック47の把持部47aを動作させてキャ
ップCを把持し(ステップ8)、モータ42が回転を開
始すると同時にトルク検出器45、回転数検出部5の信
号を測定・解析部3に出力す(ステップ9)。測定・解
析部3に取り込まれたデータは、図9のフローチャート
に沿った処理を行う。モータ42は前記測定・解析部3
の設定で行われた設定角度(図7のa)に達すると停止
し、エアーチャック47部の把持部47aが開放される
(ステップ10)。前記のステップ6、7と逆の動作
で、エアーシリンダー40が上昇し(ステップ11)、
容器クランプ移動治具が容器Wを開放する(ステップ1
2)。図7のbで設定された測定回数分、他の容器Wの
測定をステップ4〜ステップ12の流れ通りに繰り返
し、測定を終了する(ステップ13)。
【0015】測定・解析部3に取り込まれた測定データ
は図10のように統計処理され、
は図10のように統計処理され、
【表1】或いは
【表2】に示すようにサンプリング番号別或いは、キャ
ツピングヘッド番号別にてプリンターに出力される(例
はヘッド数4、サンプリング回数6回の場合)。
ツピングヘッド番号別にてプリンターに出力される(例
はヘッド数4、サンプリング回数6回の場合)。
【表1】
【表2】
【0016】次に、図11は、実際にPPキャップ用キ
ャッパ−マシンで塑性加工によりねじ閉めされたキャッ
プをこの発明のトルク測定装置で測定した時の測定・解
析部3のディスプレイ表示画面31の表示例である。横
軸に回転(開栓)角度、縦軸に開栓トルク値のグラフ上
に実際に測定時に得られたトルク変化曲線が表示されて
いる。トルク変化曲線からは、おおまかに3つのピーク
が観察される。任意に設定された各ピーク設定角度範囲
指示線で挟まれた範囲の最大トルク値を各段のピークと
してグラフの下にトルク値とその角度が表示される。即
ち、第一段目のピークは回転角度1゜のとき11.5kg
fcm であり、第二段目のピークは回転角度43゜のとき
12.3kgfcm であり、第三段目のピークは回転角度1
76゜のとき10.1kgfcm である。また第三段目のト
ルク値は、任意に設定された合否判定下限値指示線より
下(低いトルク値)にあるのでLoの判定が表示されて
いる。
ャッパ−マシンで塑性加工によりねじ閉めされたキャッ
プをこの発明のトルク測定装置で測定した時の測定・解
析部3のディスプレイ表示画面31の表示例である。横
軸に回転(開栓)角度、縦軸に開栓トルク値のグラフ上
に実際に測定時に得られたトルク変化曲線が表示されて
いる。トルク変化曲線からは、おおまかに3つのピーク
が観察される。任意に設定された各ピーク設定角度範囲
指示線で挟まれた範囲の最大トルク値を各段のピークと
してグラフの下にトルク値とその角度が表示される。即
ち、第一段目のピークは回転角度1゜のとき11.5kg
fcm であり、第二段目のピークは回転角度43゜のとき
12.3kgfcm であり、第三段目のピークは回転角度1
76゜のとき10.1kgfcm である。また第三段目のト
ルク値は、任意に設定された合否判定下限値指示線より
下(低いトルク値)にあるのでLoの判定が表示されて
いる。
【0017】尚、上記実施例では、三段のピークを有す
るPPキャップについて説明したが、二段のPPキャッ
プや通常のスクリューキャップについても、開栓トルク
を同様に測定する事ができるのは、勿論である。また、
上記実施例では、開栓トルク値の測定について説明した
が、モータ42の回転方向をスイッチ21で切り換える
ことにより、閉栓時のトルクの変化、即ち閉栓破壊テス
ト等に付いても有効である(図12参照)。さらに、上
記実施例では、1゜毎のトルク値を処理しテータ収集を
おこなったが、円板52の孔52aの数を増やす事や、
ギャーヘッド43の減速比を替える事により、他の角度
ごとのデータも出来る。たとえば、52aの数を5個に
ギャーヘッドの減速比を1/180に変更すると、0.
1゜毎のトルク値を処理することができる。また、上記
実施例では、トルク値の単位としてkgfcm を使用した
が、図示されていないスイッチを切り換えることでN・
cmの単位に切り換えることも可能である。
るPPキャップについて説明したが、二段のPPキャッ
プや通常のスクリューキャップについても、開栓トルク
を同様に測定する事ができるのは、勿論である。また、
上記実施例では、開栓トルク値の測定について説明した
が、モータ42の回転方向をスイッチ21で切り換える
ことにより、閉栓時のトルクの変化、即ち閉栓破壊テス
ト等に付いても有効である(図12参照)。さらに、上
記実施例では、1゜毎のトルク値を処理しテータ収集を
おこなったが、円板52の孔52aの数を増やす事や、
ギャーヘッド43の減速比を替える事により、他の角度
ごとのデータも出来る。たとえば、52aの数を5個に
ギャーヘッドの減速比を1/180に変更すると、0.
1゜毎のトルク値を処理することができる。また、上記
実施例では、トルク値の単位としてkgfcm を使用した
が、図示されていないスイッチを切り換えることでN・
cmの単位に切り換えることも可能である。
【0018】
【発明の効果】この発明のトルク測定装置は以上詳述し
たような構成としたので、キャップC開栓時に生ずる開
栓トルクをリアルタイムに且つ開栓角度に対応して測定
することが出来る。そしてトルク曲線は横軸がキャップ
の開栓角度であるため、測定速度(モータの回転数)に
関係なく角度毎のデータを正確にとることが出来る。更
に、このトルク測定装置は、容器のキャップのどの位置
(パッキンの締め付け位置、ブリッジの位置、リングの
位置)に問題があるかを正確に把握することが出来るの
で容器のキャップの品質管理が極めて容易となる。閉栓
工程のキャッパー装置の複数のキャッピングヘッドに対
して各々について統計処理することが出来るのでキャッ
ピングヘッド個々の調整も容易に行える。さらに、メモ
リカード内に複数の種類の異なる容器の設定が行えるの
で(容器の種類の設定最大数は、メモリーカードのRA
M容量により異なるが、1枚のメモリーカード内で入り
きらない程の種類があれば、別のメモリーカードをメモ
リカードスロットに差し替えれば良い)、本装置を休止
する事無く他のラインの他種の容器の割り込み測定も行
うことが出来る。
たような構成としたので、キャップC開栓時に生ずる開
栓トルクをリアルタイムに且つ開栓角度に対応して測定
することが出来る。そしてトルク曲線は横軸がキャップ
の開栓角度であるため、測定速度(モータの回転数)に
関係なく角度毎のデータを正確にとることが出来る。更
に、このトルク測定装置は、容器のキャップのどの位置
(パッキンの締め付け位置、ブリッジの位置、リングの
位置)に問題があるかを正確に把握することが出来るの
で容器のキャップの品質管理が極めて容易となる。閉栓
工程のキャッパー装置の複数のキャッピングヘッドに対
して各々について統計処理することが出来るのでキャッ
ピングヘッド個々の調整も容易に行える。さらに、メモ
リカード内に複数の種類の異なる容器の設定が行えるの
で(容器の種類の設定最大数は、メモリーカードのRA
M容量により異なるが、1枚のメモリーカード内で入り
きらない程の種類があれば、別のメモリーカードをメモ
リカードスロットに差し替えれば良い)、本装置を休止
する事無く他のラインの他種の容器の割り込み測定も行
うことが出来る。
【図1】この発明のトルク測定装置の装置本体部及び操
作部の外観正面図である。
作部の外観正面図である。
【図2】この発明のトルク測定装置の装置本体部の外観
側面図である。
側面図である。
【図3】この発明のトルク測定装置の測定・解析部外観
正面図である。
正面図である。
【図4】図4(A)はこの発明のトルク測定装置の装置
本体部の具体的な実施例の側面図、図4(B)は図4
(A)のP矢視図である。
本体部の具体的な実施例の側面図、図4(B)は図4
(A)のP矢視図である。
【図5】この発明のトルク測定装置の装置本体部と、本
体操作部と、測定・解析部の間の信号の授受方向を示す
図である。
体操作部と、測定・解析部の間の信号の授受方向を示す
図である。
【図6】この発明のトルク測定装置の測定処理手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図7】図6で示すの測定・解析部の設定を行う時の
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図8】図6で示すの本体の設定を行う時の手順を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図9】図6で示すの測定・解析部に取り込まれたデ
ータの処理の手順を示すフローチャートである。
ータの処理の手順を示すフローチャートである。
【図10】この発明のトルク測定装置の統計処理手順に
供するフローチャートである。
供するフローチャートである。
【図11】実際にPPキャップ用キャッパーマシンのキ
ャッピングヘッドで塑性加工によりねじ閉めされたキャ
ップをこの発明のトルク測定装置で測定した時のディス
プレイ表示画面に表示されたトルク曲線を含む測定結果
図である。
ャッピングヘッドで塑性加工によりねじ閉めされたキャ
ップをこの発明のトルク測定装置で測定した時のディス
プレイ表示画面に表示されたトルク曲線を含む測定結果
図である。
【図12】この発明のトルク測定装置を使用して閉栓時
のトルクの変化、即ち閉栓破壊テストを行う場合のトル
ク曲線を示す図である。
のトルクの変化、即ち閉栓破壊テストを行う場合のトル
ク曲線を示す図である。
【図13】PPキャップ用キャッパーマシンで閉栓加工
された容器のキャップを開栓時のキャップの破断状況を
示す図であり、図6(A)はキャップ内パッキンの押し
込み圧を開放する際の状態を示す図であり、図6(B)
はキャップのブリッジ(ミシン目)が切れるときの状態
を示す図、図6(C)はキャップのリングが切り離され
る時の状態を示す図である。
された容器のキャップを開栓時のキャップの破断状況を
示す図であり、図6(A)はキャップ内パッキンの押し
込み圧を開放する際の状態を示す図であり、図6(B)
はキャップのブリッジ(ミシン目)が切れるときの状態
を示す図、図6(C)はキャップのリングが切り離され
る時の状態を示す図である。
W…容器 C…キャップ 1…装置本体部 2…本体操作部 3…測定・解析部 4…本体ヘッド 4a…雄ねじ棒 4b…昇降用ハンドル 4c…ヘッド部固定ノブ 5…回転数検出部 10…台座 11…支柱 12…容器クランプ治具 13…容器クランプ移動治具 41a…ピン軸 42…モータ 42a…モータ回転軸 43…ギャーヘッド 44…カップリング 45…トルク検出器 46…ロータリージョイント 47…エアーチャック 47a…把持部(エアーチャック爪部) 51…センサケース 52…円板 52a…孔 53…フォトセンサ
Claims (1)
- 【請求項1】 モータと該モータの回転数を減速する減
速機構とトルク検出器とチャックとで構成され且つ台座
に立設したコラムにスライドユニットを介して上下移動
可能に取り付けた本体ヘッドと、容器を固定するクラン
プ手段と、前記モータの回転軸の回転数を検出する回転
数検出手段と、より成る装置本体部と、前記モータとク
ランプ手段及びチャックを操作する本体操作部と、 トルク検出器に接続され前記回転数検出手段からの信号
により容器を封止するキャツプの所定角度毎に開栓トル
ク値を測定して、その測定結果をディスプレイに表示す
ると共に測定値を分析する測定・解析手段とで構成され
る測定・解析部と、前記装置本体部、本体操作部及び測
定・解析部を演算制御する演算処理装置と、より成るト
ルク測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30719993A JPH07134076A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | トルク測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30719993A JPH07134076A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | トルク測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134076A true JPH07134076A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17966237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30719993A Pending JPH07134076A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | トルク測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134076A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2006090968A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Mitsutoyo Corp | トルク校正装置の水平調節構造 |
| JP2010237025A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Japan Crown Cork Co Ltd | 容器蓋のブリッジ切れ角度測定装置及びその角度測定方法 |
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| CN103674388A (zh) * | 2012-09-04 | 2014-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种扭开性能测试装置及其测试方法 |
| CN104671167A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-06-03 | 芜湖赛特施工设备有限公司 | 一种旋拧装置 |
| CN105954116A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-21 | 台龙电子(昆山)有限公司 | 一种通用型自动化扭力测试机 |
| CN105973513A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-09-28 | 安徽宏锦包装设备有限公司 | 一种扭矩仪夹样测量装置 |
| CN108426666A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-08-21 | 江阴市长龄机械制造有限公司 | 回转接头扭矩检测装置及其检测方法 |
| CN108871816A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-11-23 | 黄滢芝 | 一种转向管柱扭矩试验平台 |
| JP2019128290A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | アズビル株式会社 | トルクセンサの過負荷警報装置及びその方法 |
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