JPH0858889A - キャッパの打込荷重検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キャップを加圧して容器の口部に打込む際の荷
重の変化を連続的に検出してキャップ打込みの良否を判
定する。 【構成】容器を載せるびん台の上方にキャッピングヘッ
ドが昇降可能に設けられており、このキャッピングヘッ
ドがキャップを保持して下降し、びん台上の容器の口部
にキャッピングを行なう。びん台の下面にはキャッピン
グ時に容器に加えられる荷重を検出するロードセルが設
けられており、キャッピング行程中にこのロードセルが
連続的に検出した荷重の変化を荷重波形としてとらえ、
予め記憶されている正常な打込荷重波形と比較し、上記
実際のキャッピング時の打込荷重波形が、正常な打込荷
重波形を基準とした所定の許容範囲から外れているとき
に、キャッピング不良であると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャッピングヘッドが
保持するキャップを容器の口部に対して押圧することに
よりキャッピングを行なうキャッパに係り、特に、キャ
ッピング行程中の荷重の変動を連続的に検出してキャッ
ピングが正常に行なわれたか否かを判別する打込荷重検
出装置を備えたキャッパに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】びん台上に載せられて搬送される容器の
口部に向かってキャッピングヘッドを下降させることに
より、このキャッピングヘッドに保持されているキャッ
プを、所定の加圧力によって容器の口部に押付けてキャ
ッピングを行なうキャッパは従来から知られている。こ
のような打込式キャッパでは、キャップを適正な荷重で
容器の口部に押圧しなければ正常なキャッピングを行な
うことができない。例えば、打込時の荷重が不足する
と、キャップがびん口に完全に装着されず、容器内を完
全に密封することができない場合があり、また、キャッ
ピング時の荷重が過大だと、破びんを生じたり、キャッ
プが変形してしまう等の問題があった。そこで、キャッ
プを容器の口部に対して加圧することによりキャッピン
グを行なうタイプのキャッパでは、従来から、キャッピ
ング時の荷重を検出する荷重検出装置を設けて、適正な
打込荷重が得られるようにしている（特開昭６１−１８
９号、特開平２−５７９３２号）。

【０００３】上記第１の公報（特開昭６１−１８９号）
に記載されている蓋締装置は、「キャップ締付用ヘッド
３５を昇降させるカム溝を有する上部環状レール４の、
蓋締完了位置に対応する部分を分割して上方への移動を
可能にした分割レール４´と、この分割レール４´の上
方への移動を規制するとともに、同規制時に分割レール
４´に加わる荷重を検出する荷重計４９とを備えてお
り、びん３６を加圧する反力が分割レール４´を経て荷
重計４９の検出部にかかり、この反力が荷重計４９によ
って検出され、その検出信号が接続された表示装置へ送
られて表示される」ようになっている。

【０００４】また、上記第２の公報（特開平２−５７９
３２号）に記載されたキャップの荷重測定装置は、「実
際の容器とほぼ同様な形状のハウジング３と、このハウ
ジング３の内部に固定された荷重検出部材４と、この荷
重検出部材４の上端に設けられたねじ部４ａに、キャッ
ピングヘッド８によってキャップ７をキャッピングする
際の荷重を検出する荷重検出器１０を備えており、この
荷重検出器１０からの信号を、制御装置１２に入力し、
制御装置１２の演算した値を記憶手段１２に記憶させ
る」ようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の公報（特開
昭６１−１８９号）に記載された蓋締装置は、実際のキ
ャッピング行程を行なう過程で蓋締荷重を検出するよう
になっているが、この装置では、キャップ締付用ヘッド
３５を昇降させるカム溝を有する上部環状レール４の一
部を分割した分割レール４´の部分だけで荷重を検出す
るもので、キャッピングの開始から完了に至る全行程に
わたって荷重を検出しキャッピングの良否を判断するこ
とはできない。

【０００６】また、第２の公報（特開平２−５７９３２
号）に記載された荷重測定装置は、容器の形状と同様の
形状を有するハウジング３を備えており、この荷重測定
装置を容器の代りにキャッパ内に供給し、キャッパに実
際のキャップ打込行程と同様の行程を行なわせて打込荷
重を測定するものであり、実際の生産運転中における打
込荷重を測定して、キャッピングの良否を判定すること
はできない。

【０００７】本発明は上記欠点を除くためになされたも
ので、実際の生産運転中に、しかも、容器の口部に対す
るキャップの打込の開始から完了に至る全キャッピング
行程に渡って、または、その行程の一部において打込荷
重を連続的に検出することができ、しかもこの検出され
た荷重から得られた打込荷重波形に基づいてキャップの
打込の良否を判断することができる打込荷重検出装置を
備えたキャッパを提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る打込荷重検
出装置は、キャップを保持したキャッピングヘッドをび
ん台上の容器に向かって下降させ、この容器の口部に対
し加圧してキャッピングを行なうキャッパに設けられた
もので、上記びん台に取付けられ、びん台上に載せられ
た容器に加えられる荷重を連続的に検出するロードセル
と、このロードセルが検出して出力した荷重信号を受け
取り、キャッピング行程中の所定時間内における連続的
な荷重の変動を荷重波形として検知する検知手段と、適
正な荷重によって正常なキャッピングが行なわれた際の
荷重波形を予め記憶する記憶手段と、上記検知手段が検
知した実際のキャッピング時の打込荷重波形を、上記記
憶手段が記憶している正常な打込荷重波形と比較し、検
知手段が検知した荷重波形が、正常な荷重波形を基準と
する所定の許容範囲内にあるか否かを判別する判別手段
とを備えている。

【０００９】

【作用】本発明に係る打込荷重検出装置では、ロードセ
ルがびん台に取付けられており、キャッピング行程が行
なわれている間、キャッピングヘッドの下降により容器
に加えられている打込荷重を連続的に検出することがで
きるので、キャッピングの良否を確実に判別することが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、図示実施例により本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る打込荷重検出装置を備え
たキャッパの要部の断面図、図２は上記キャッパの全体
を簡略化して示す平面図である。本実施例はロータリ式
のキャッパ（全体として符号１で示す）であり、中央に
配置された図示しない支持軸の周囲に回転テーブル２が
支持されて回転するようになっており、この回転テーブ
ル２の外周寄りに、円周方向等間隔で複数のびん台４が
取付けられている。これら各びん台４の上方には、それ
ぞれ、キャップ６を保持して昇降するキャッピングヘッ
ド（図示せず）が設けられており、びん台４と一体的に
回転しつつ下降し、びん台４上に載って回転搬送されて
いる容器８の口部８ａに対し、そのキャップ６を所定の
加圧力で押圧して打込むようになっている。

【００１１】上記キャッパ１内には、容器搬送コンベア
１０によって連続的に搬送されてきた容器８が、入口ス
ターホイール１２を介して供給され、各びん台４上に１
本ずつ載せられる。びん台４とその上方に設けられたキ
ャッピングヘッドとは、上下の位置を一致させた状態で
一体的に回転し、その回転中にキャッピングヘッドが下
降して、保持しているキャップ６をびん台４上の容器８
の口部８ａに対して、所定の加圧力で押圧し、キャッピ
ングを行なう。キャッパ１が１回転弱の回転移動をする
間にキャッピングが行なわれた容器８は、排出スターホ
イール１４を介して再び容器搬送コンベア１０上に排出
され、この容器搬送コンベア１０によって次の工程に送
られる。

【００１２】各びん台４の下方には、上記キャッピング
ヘッドの下降によるキャップ６の打込時に容器８に加え
られる荷重を検出するロードセル１６が設けられてい
る。本実施例装置では、各びん台４毎にロードセル１６
が設けられているので、入口スターホイール１２からび
ん台４上に容器８が供給された時点から、キャッピング
が行なわれ、排出スタホイール１４によって容器８が排
出されるまでの間、びん台４上の容器８に加えられる荷
重を連続的に検出することができる。なお、この実施例
では、各びん台４は、溶接されたベローズ１８によって
回転テーブル２に連結されている。これは、このキャッ
パ１を洗浄する際にロードセル１６に洗浄水がかからな
いようにするためである。

【００１３】上記回転テーブル２に取付けられている各
びん台４にそれぞれ設けられて一体的に回転するこれら
ロードセル１６は、スリップリングまたはトランス方式
のコネクタ等の信号伝達手段２０を介して、外部に設け
られた固定側の演算・制御処理装置２２（図３参照）に
接続されており、ロードセル１６が検出し出力した荷重
信号は、上記信号伝達手段２０によって伝えられてこの
演算・制御処理装置２２に入力される。

【００１４】演算・制御処理装置２２は、検知部、記憶
部および判別部を備えている。検知部では、キャッパ１
によって実際のキャッピングを行なう際に、上記ロード
セル１６がキャッピングヘッドの下降による打込開始時
から打込完了時までの間連続的に検出して出力した打込
荷重信号を受け取り、その間の検出荷重の変動を打込荷
重波形として検知する。記憶部は、適正な荷重によって
正常にキャッピングが行なわれた際の、キャッピング行
程の開始時から完了時までの連続的な荷重の変動を、正
常な打込荷重波形（図４の実線参照）として予め記憶し
ている。また、判別部は、実際にキャッピングが行なわ
れた際の打込荷重波形を、上記記憶部が記憶している正
常な打込荷重波形と比較し、その結果を判定信号として
出力する。この時、正常な打込荷重波形を基準として、
キャッピングの良否に影響しない範囲の荷重の誤差は許
容範囲（図４の破線の間の範囲）として容認し、正常な
キャッピングが行なわれたものと判断する。

【００１５】上記構成に係る打込荷重検出装置を備えた
キャッパ１の作動について説明する。上記容器搬送コン
ベア１０によって搬送されてきた容器８が、入口スター
ホイール１２を介して、キャッパ１内の各びん台４上に
１本ずつ供給される。これら各びん台４は上方のキャッ
ピングヘッドとともに、図２の矢印Ｒ方向へ回転してい
る。各びん台４の下面にそれぞれ取付けられているロー
ドセル１６は、図１のＡ区間を回転移動する間に０点の
補正が行なわれる。なお、このロードセル１６の０点補
正は、必ずしも１回転毎に行なう必要はなく、数サイク
ル毎にあるいは機械停止時にのみ行なうようにしても良
い。ロードセル１６の０点補正区間Ａが終了した時点
で、上記のようにびん台４上に容器８が供給される。さ
らに回転してその下流側のＢ区間を通過する間に、ロー
ドセル１６によってびん台４上の容器８の重量の測定が
行なわれる。この容器８の重量の測定は、その後のキャ
ッピング行程を行なう際に検出する打込荷重を補正する
ために行なわれる。

【００１６】容器８の重量の測定を行なうＢ区間を通過
した後の、Ｃ区間では、上記キャッピングヘッド（図示
せず）を下降させ、このキャッピングヘッドが保持して
いるキャップ６を容器８の口部８ａに押圧してキャッピ
ングを行なった後、その容器８を排出スターホイール１
４を介して容器搬送コンベア１０上に排出する。このＣ
区間において、ロードセル１６によって、びん台４上の
容器８に加えられる荷重を連続的に検出する。上記キャ
ッピングヘッドの下降はカム（図示せず）によって行な
われるようになっており、この実施例では図５に示すカ
ム曲線に従ってキャッピングヘッドを昇降させる。この
カム曲線に応じて、キャッピングヘッドは図５の（イ）
点から下降を開始し、（ロ）点でキャッピングヘッドが
保持しているキャップ６がびん台４上の容器８の口部８
ａに接触し、さらに、キャッピングヘッドが（ハ）点ま
で下降を続けることにより、保持しているキャップ６を
容器８の口部８ａに打込む。（ハ）点から（ニ）点まで
の間、キャッピングヘッドは最も下降した高さのまま回
転移動を続けて荷重を付加する。その後、（ニ）点から
キャッピングヘッドは上昇を開始し、（ホ）点でキャッ
プ６から離れた後更に上昇してもとの高さに戻る。

【００１７】上記カム曲線に応じて、キャップ６を保持
したキャッピングヘッドを昇降させてびん台４上の容器
８にキャッピングを行なうが、このキャッピング行程中
に容器８に対して加えられる荷重は、びん台４の下面に
取付けられたロードセル１６によって連続的に検出され
ており、このロードセル１６によって検出された荷重信
号が、上記スリップリング等の伝達手段２０を介して伝
えられ、キャッパ１の外部に設けられた演算・制御処理
装置２２に入力される。演算・制御処理装置２２内で
は、検知部によって所定時間（または、この実施例はロ
ータリ式キャッパであるから所定の回転角度）に渡る連
続的な検出信号を実際の打込荷重波形として検知する。
さらに、判別部が、この実際のキャッピングが行なわれ
た際の打込荷重波形と、記憶部が予め記憶している正常
な打込荷重波形とを比較してキャッピングの良否を判別
する。なお、この演算・制御処理装置による正常な打込
荷重波形と実際の打込荷重波形との比較および判別は、
１本の容器の打栓が完了する毎に行なうようにしても良
く、また、すべてのデータを取った後に行なうようにし
ても良い。

【００１８】上記演算・制御処理装置２２の検知部が検
知した実際のキャッピング時の打込荷重波形が、上記記
憶部が予め記憶している正常な打込荷重波形に対し所定
の幅を有する許容範囲（図４参照）内に収まっていれ
ば、正常なキャッピングが行なわれたものと判断する。

【００１９】また、検知部が検知した実際のキャッピン
グ時の打込荷重波形が、上記記憶部が予め記憶している
正常な打込荷重波形に対し所定の幅を有する許容範囲
（図４参照）から外れている場合には、キャッピングが
正常に行なわれなかったと判断して、上記判別部がＮＧ
信号を出力する。このように正常なキャッピングが行な
われなかった場合には、その打込荷重波形から、異常の
原因を確認することができる。例えば、図６に示すよう
に、図５のカムの（ロ）点でキャッピングヘッドに保持
されたキャップ６が容器８の口部８ａに当接を開始し、
荷重が付加され始めたが、正常な打込荷重波形のように
急激に荷重が上昇せず、また、キャッピングヘッドが最
も下降した位置に到達するカムの（ハ）点を通過して
も、荷重が最大値に達せず、その後、逆に低下してしま
ったような場合には、破びんが原因であることがわか
る。なお、破びんの発生は図６の例のようにキャッピン
グの初期に限られるものではないので、キャッピングの
開始から完了までの打込荷重の変動を連続的に検出する
ことにより、確実に破びんの発生を発見することができ
る。

【００２０】さらに、ロードセル１６の検出した荷重信
号から演算・制御処理装置２２の検知部が得た実際のキ
ャッピング時の打込荷重波形が、図７に示すように、図
５のカムの（ロ）点で、キャップ６が容器８の口部８ａ
に当接して容器８に加えられる荷重が一時僅かに上昇す
るが、極めて短時間ですぐに低下し、その後、急激に上
昇して、カムの（ハ）点で、ほぼ荷重の最大値に達し、
以後の波形が、正常な打込荷重波形の許容範囲内にあっ
た場合には、キャッピングの開始時点で、キャップ６が
斜めに入ったため、一時的に荷重がかかり、その後、キ
ャップ６が入り込んで荷重が低下したことが明らかであ
り、キャップが斜めに打込まれたというキャップミスで
あることがわかる。

【００２１】また、図８に示すように、打込が開始する
カムの（ロ）点から急激に荷重が上昇し、カムの（ハ）
点で正常な打込荷重波形のほぼ最大値に一致する高さま
で到達した後、短時間の僅かな荷重の低下があり（この
例では２回）、その後、正常な打込荷重波形の最大値を
上まわる高荷重を示すような波形が得られた場合には、
キャップ６の一部がつぶれたため、一時的に荷重が低下
したものであると考えられる。

【００２２】このように、適正な荷重により正常にキャ
ッピングが行なわれた場合の容器８に加わる荷重を、キ
ャッピング開始時から完了時に渡って連続的に検出し、
この荷重の変動を正常な打込荷重波形として記憶部に予
め記憶しておき、一方、実際にキャッパ１による生産運
転を行なう際に、個々のびん台４上の容器８に加えられ
る荷重をキャッピングの開始から完了に至る全行程に亘
って検出し、連続的な荷重変化を実際の打込荷重波形と
して検知部が検知し、この検知部によって得られた実際
の打込荷重波形と上記正常な打込荷重波形とを比較し、
実際の打込荷重波形が、正常な打込荷重波形に対する所
定の許容範囲内に収まっているか否かを判別することに
より、キャッピングの良否を判定することができ、ま
た、破びん等の検出も可能になるので、製品に対する高
度な品質管理が可能になる。

【００２３】また、上記判別部によるＮＧ信号を受けて
作動する自動排出装置を設ければ、キャッピング不良の
容器を自動的に排除することも可能である。さらに、上
記図１のＢ区間において、打込荷重を補正するために容
器の重量を測定しているが、この測定結果によって、容
器内の入味量の確認を行なうこともできる。なお、上記
実施例では、ロータリ式のキャッパ１について説明した
が、ロータリ式に限るものではなく、ライン式のキャッ
パ等にも適用できることはいうまでもない。また、本発
明は、いわゆる打込式キャッパに限られるものではな
く、キャッピングヘッドに保持させたキャップを加圧し
て容器のびん口にキャッピングする構成のキャッパであ
れば良く、王冠のキャッピングを行なう王冠打栓機ある
いは、キャップを容器の口部に押圧した状態でキャップ
の周囲にねじ切りを行なうＰＰキャッパ等にも適用する
ことができる。

【００２４】なお、上記実施例では、キャッピングの開
始から完了に至る全行程に亘って打込荷重の変化を検出
してキャッピングの良否を判別するようにしているが、
必ずしも、常にキャッピングの全行程に亘って荷重を検
出する必要があるわけではなく、キャッピング行程中の
必要な一部分についてだけ連続的に打込荷重を検出し、
キャッピングの良否を判定するようにしても良い。例え
ば、ＰＰキャッパの場合には、図９に示すように、キャ
ッピングヘッドを下降させて、カムの（ハ）点において
キャップを容器の口部に押付け、その後、ねじ切りを開
始するカムの（ヘ）点を通過した後は、荷重の変動を監
視する必要はないので、その時点までの打込荷重の検出
を行なえば良い。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、び
ん台上の容器に加えられる荷重を検出するロードセル
と、このロードセルが検出した荷重信号を受け、キャッ
ピング行程中の所定時間内における連続的な荷重の変動
を荷重波形として検知する検知手段と、適正な荷重によ
って正常なキャッピングが行なわれた際の荷重波形を予
め記憶する記憶手段と、上記検知手段が検知した実際の
キャッピング時の荷重波形を、上記記憶手段が記憶して
いる正常な荷重波形と比較し、キャッピングの良否を判
別する判別手段とを備えたことにより、キャッピング行
程の所要区間に亘って打込荷重の変動を連続的に検出し
てキャッピングの良否の判定をすることができ、製品に
対する高度な品質管理をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る荷重検出装置を備えた
キャッパの要部を示す図である。

【図２】上記キャッパの全体の配置を示す平面図であ
る。

【図３】上記荷重検出装置の一例を示すシステムブロッ
ク図である。

【図４】上記キャッパによって正常なキャッピングが行
なわれた場合の打込荷重波形を示す波形図である。

【図５】上記キャッパのキャッピングヘッドを昇降させ
るカムのカム曲線を示す図である。

【図６】実際のキャッピング行程において正常なキャッ
ピングが行なわれなかった場合の打込荷重波形の一例を
示すもので、破びんの場合を示す。

【図７】実際のキャッピング行程において正常なキャッ
ピングが行なわれなかった場合の打込荷重波形の一例を
示すもので、キャップが斜めに打込まれた場合を示す。

【図８】実際のキャッピング行程において正常なキャッ
ピングが行なわれなかった場合の打込荷重波形の一例を
示すもので、キャップの一部がつぶれた場合を示す。

【図９】ＰＰキャッパの場合に荷重の検出が必要な範囲
をカム曲線上で示す図である。

【符号の説明】

４ びん台 ６ キャップ ８ 容器 ８ａ 容器の口部 １６ ロードセル ２２ 演算・制御処理装置（検知手段、記憶手段、判
別手段）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図９】

【図６】

【図７】

【図８】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャップを保持したキャッピングヘッド
   をびん台上の容器に向かって下降させ、この容器の口部
   に対し加圧してキャッピングを行なうキャッパにおい
   て、上記びん台に取付けられ、びん台上の容器に加えら
   れる荷重を検出するロードセルと、このロードセルが検
   出した荷重信号を受け、キャッピング行程中の所定時間
   内における連続的な荷重の変動を荷重波形として検知す
   る検知手段と、適正な荷重によって正常なキャッピング
   が行なわれた際の荷重波形を予め記憶する記憶手段と、
   上記検知手段が検知した実際のキャッピング時の荷重波
   形を、上記記憶手段が記憶している正常な荷重波形と比
   較し、検知手段が検知した荷重波形が、正常な荷重波形
   を基準とする所定の許容範囲内にあるか否かを判別する
   判別手段とを備えたことを特徴とするキャッパの打込荷
   重検出装置。