(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にキャップを把持するチャック部を有するキャップ把持ヘッドを連設したスピンドルと、該スピンドルに配設され前記チャック部の向きを規制する方向規制機構と、キャッパへのキャップ及び容器の供給経路中にそれぞれ配設されキャップ又は容器の供給方向を検出する供給方向検出器と、キャップの供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいて把持時におけるキャップとチャック部の方向が合致するように前記方向規制機構を制御すると共に、容器の供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいてキャッピング時における容器とチャック部の方向が合致するように前記方向規制機構を制御するコントローラとを備えたことを特徴とするキャッパにおける方向規制装置。
【請求項２】
クラッチ機構を介して駆動側回転部に連係され、かつキャップを把持するチャック部を有するキャップ把持ヘッドを連設したスピンドルと、外周部に適宜数の係合部を形成した方向規制板と前記係合部に係脱自在に係合するストッパとからなり、前記スピンドルに配設されチャック部の向きを規制する方向規制機構と、キャッパへのキャップ及び容器の供給経路中にそれぞれ配設されキャップ又は容器の供給方向を検出する供給方向検出器と、キャップの供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいて把持時におけるキャップとチャック部の方向が合致するように前記方向規制板に形成された係合部と前記ストッパとの係脱を制御すると共に、容器の供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいてキャッピング時における容器とチャック部の方向が合致するように前記方向規制板に形成された係合部と前記ストッパとの係脱を制御するコントローラとを備えたことを特徴とするキャッパにおける方向規制装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、壜等の容器にキャッピングを行うためのキャッパに関し、特にキャッピングするに際して、キャップの向きと容器の向きとを合致させる必要のある場合に、その方向の合致作業を自動的に行うための方向規制装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、デザインや使用上の態様ないし便宜等の理由から円形以外の変形キャップや変形容器が使用される機会が増えており、キャッピング作業において、これら変形キャップや変形容器の方向性の合致が要求される場合も多くなっている。
これに関し、注出用ノズルを有するキャップをキャッピングする場合等、容器に対するキャップの方向性の合致が要求される場合に、その向きを規制するために工夫を施したものや、変形容器の取扱いに関し、その向きを一定に整列するために工夫を施したもの等が従来から知られている（特開昭６１−１９０４８７号公報、特公昭５９−４０７１６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術においては、キャップ及び容器のキャッパへの供給過程における向きの関係に対してまでは配慮されていなかったため、例えば、偏平容器等においてその表裏の別を含めてキャップとの方向の合致が問題とされるような場合には、キャッピングに際して、キャップの向きとは別に、前記偏平容器に関しても、前記表裏の別を含めて、その向きを予め整列しておかなければならないといった不便があった。
本発明は、このような事情に鑑み、前記従来技術の欠点を解消し、キャッパへの供給過程において特にキャップや容器の向きを整列しておかなくとも、キャップと容器の方向の合致が得られるキャッパにおける方向規制装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１記載の発明においては、一端にキャップを把持するチャック部を有するキャップ把持ヘッドを連設したスピンドルに、前記チャック部の向きを規制する方向規制機構を配設すると共に、キャッパへのキャップ及び容器の供給経路中にそれぞれキャップ又は容器の供給方向を検出する供給方向検出器を配設し、キャップの供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいて把持時におけるキャップとチャック部の方向が合致するように前記方向規制機構を制御すると共に、容器の供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいてキャッピング時における容器とチャック部の方向が合致するように前記方向規制機構を制御するコントローラを備えたことを特徴とする。また、請求項２記載の発明においては、更に具体化して、クラッチ機構を介して駆動側回転部に連係され、かつキャップを把持するチャック部を有するキャップ把持ヘッドを連設したスピンドルに、外周部に適宜数の係合部を形成した方向規制板と前記係合部に係脱自在に係合するストッパとからなり、前記チャック部の向きを規制する方向規制機構を配設すると共に、キャッパへのキャップ及び容器の供給経路中にそれぞれキャップ又は容器の供給方向を検出する供給方向検出器を配設し、キャップの供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいて把持時におけるキャップとチャック部の方向が合致するように前記方向規制板に形成された係合部と前記ストッパとの係脱を制御すると共に、容器の供給方向検出器の検出結果と前記チャック部の向きとを比較し、その比較結果に基づいてキャッピング時における容器とチャック部の方向が合致するように前記方向規制板に形成された係合部と前記ストッパとの係脱を制御するコントローラを備えたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】
以上のように、本発明においては、キャッピング作業に際して、キャッパに対するキャップの供給経路中に配設したキャップの供給方向検出器の検出結果とチャック部の向きとをコントローラにて比較し、キャップの把持時におけるキャップとチャック部の方向が合致するようにタイミングをみながら演算した結果に基づいて前記チャック部を備えたキャップ把持ヘッドのスピンドルに配設した方向規制機構を制御すると共に、キャッパに対する容器の供給経路中に配設した容器の供給方向検出器の検出結果とチャック部の向きとを同様にコントローラにて比較し、キャッピング時における容器とチャック部の方向が合致するようにタイミングをみながら演算した結果に基づいて前記方向規制機構を制御するように構成したので、キャッパへの供給過程においてキャップや容器の向きを整列しておく必要から解放され、キャッピング作業における作業効率を大幅に向上することができる。
【０００６】
【実施例】
次に、図面に基づき、本発明の実施例に関して説明する。
図１は本発明を実施したキャッパの要部を示したもので、標準的なスクリュウキャッパに適用してスクリュウ及び打込みの両タイプのキャッピングに兼用できる兼用形として構成した場合を示したものである。図中１は駆動用モーター等の駆動系に接続された駆動側回転部を示し、固定用ボルト２によって該駆動側回転部１に固着された回転板３と、スピンドル４に軸方向のみ摺動可能に付設され、かつその上面に摩擦材を具備した摩擦板５とによって構成されるクラッチ機構を介して、前記スピンドル４に連係されている。図中６は前記摩擦板５押圧用の押圧体、７はスラストベアリング、８はバネをそれぞれ示し、圧縮エア源に連通した管路系(Ａ)９及び流路(Ａ)１０を介して前記押圧体６の底面に供給されるエア圧によって前記摩擦板５の前記回転板３に対する接離ないし接触圧が調整され、前記スピンドル４の回転及び停止ないし回転力の大きさが調整される。図中１１は前記スピンドル４に固着された方向規制板、１２はストッパを示し、これら両者によって前記スピンドル４に連設されるキャップ把持ヘッド１３のチャック部の向きを規制する方向規制機構の要部を構成している。なお、図中１４及び１５は前記キャップ把持ヘッド１３に対する圧縮エア供給用の管路系(Ｂ)及び流路(Ｂ)、１６は打込み用のバネ、１７は案内支持部材をそれぞれ示す。
【０００７】
図２は前記キャップ把持ヘッド１３の断面図を示したもので、ヘッドケース１８の内部には、下部にテーパー面１９を形成したピストン２０及び内方にチャック部を構成するチャックゴム２１が固着され、かつ上部に前記ピストン２０のテーパー面１９に摺動自在に接合されるテーパー面２２を形成した左右のチャックゴム支持体２３，２３が配設されている。前記チャックゴム２１は図３に示す如く左右二個に分割され、それぞれ内周面はキャップの外周面と略同形状に形成されている。なお、図４に前記キャップの形状を例示したが、本発明のキャッパはこれらに見合う種類の形状の内周面をもったチャックゴム２１を多数用意しておき、適宜付け替えて使用することになる。もちろんこれ以外の種々の形状のキャップにも対応し得ることはいうまでもない。しかして、前記管路系(Ｂ)１４及び流路(Ｂ)１５を介して前記ピストン２０の背面に圧縮エアが供給されると、該ピストン２０は下降し、前記テーパー面１９，２２間の摺動に伴い左右のチャックゴム支持体２３，２３が内方に移行して前記チャックゴム２１によってキャップを把持することになる。なお、図中２４は前記ピストン２０の回転阻止手段、２５，２６は復帰用バネを示す。
【０００８】
図５及び図６は前記チャック部を構成するチャックゴム２１の向きを規制するための方向規制機構を示したものである。図中２７は前記ストッパ１２を支持し、かつ支点部２８を中心に回動するレバーで、エアシリンダ２９によって押圧されることにより回動して前記方向規制板１１に対する規制を解除するように構成されている。なお、図中３０は前記エアシリンダ２９に対する圧縮エア供給用の管路系(Ｃ)、３１は復帰用バネ、３２は支持用ピン、３３はローラーをそれぞれ示し、該支持用ピン３２及びローラー３３によって前記ストッパ１２を構成している。
【０００９】
図７は前記方向規制機構の制御系を示した概念図で、図中３４は容器３５の向きを検出する容器供給方向検出器、３６はキャップ３７の向きを検出するキャップ供給方向検出器、３８は前記キャップ把持ヘッド１３の向きの検出を介してそのチャック部を構成する前記チャックゴム２１の向きを検出するチャック部方向検出器をそれぞれ示し、これらの各検出器の検出結果をコントローラ３９に入力し、該コントローラ３９において前記各検出結果を比較して、その比較結果に基いて前記方向規制機構に対して制御動作用の圧縮エアを供給する前記管路系(Ｃ)３０の開閉制御を行うように構成されている。
【００１０】
次に、本実施例の動作に関して説明する。
本実施例のキャッパに前記キャップ３７が供給されると、先ずそのキャップ３７を前記キャップ把持ヘッド１３のチャックゴム２１により把持することになるが、この場合、前記チャックゴム２１の向きを前記キャップ３７の向きに合致させないと正確な把持は望めない。そこで、この向きの合致作業のために、スピンドル４に配設した前記方向規制機構が用いられる。ここでは先ず、前回のキャッピング作業の終了時から当回のキャップ把持作業の開始時までの間の方向規制作業領域（イ）において、前記コントローラ３９によって、タイミングをみながら前記キャップ供給方向検出器３６の検出結果と前記チャック部方向検出器３８の検出結果とが比較され、これに基いて前記チャックゴム２１によるキャップ３７の把持の時点における両者の位相角が演算され、その位相角いかんに応じて、前記管路系(Ｃ)３０に対して、エアシリンダ２９に対する圧縮エアの供給に関する制御信号が出力される。たとえば、図４の（ｄ）〜（ｆ）の例のように左右非対称なキャップに対する方向規制作業において、１８０度の位相角が生じる場合には、本実施例の場合、前記管路系(Ｃ)３０に対して、ストッパ１２の係合を１回だけ外すのに見合った時間だけ前記シリンダ２９に対する圧縮エアの供給指令を出力する。これにより、前記ストッパ１２が前記復帰バネ３１に抗して１回だけ前記方向規制板１１に形成された係合部から外れ、次の係合部、すなわち１８０度回転した位置で再度係合して停止するため、前記キャップ３７とチャックゴム２１の方向の合致が図られることになる。なお、この場合、前記方向規制板１１に形成される係合部の個数がキャップソータ等を通過した後のキャップ把持時点におけるキャップの方向性に関する自由度に対応して選定され、また前記方向規制板１１に対する回転力が前記クラッチ機構を介して駆動側回転部１によって付与されることはいうまでもない。しかして、次のキャップ把持作業領域（ロ）に移行して前記チャックゴム２１によるキャップ３７の把持が行われるが、以上の過程でキャップ３７自体の向きに変更の生じないことはいうまでもない。
【００１１】
次に、方向規制作業領域（ハ）における前記キャップ３７と前記容器３５の方向性の合致作業に関して説明する。この方向規制作業領域（ハ）においては、前記コントローラ３９において、タイミングをみながら前記キャップ供給方向検出器３６の検出結果と前記容器供給方向検出器３４の検出結果とが比較され、これに基いて前記キャップ３７の容器３５に対する打込みによるキャッピング作業の時点における両者の位相角が演算され、その位相角いかんに応じて、前記管路系(Ｃ)３０に対して、エアシリンダ２９に対する圧縮エアの供給に関する制御信号が出力される。これにより、前述と同様に、前記ストッパ１２と前記規制板１１の係合部との係合位置が制御され、前記キャップ把持ヘッド１３を介して前記キャップ３７の向きが制御されて、前記容器３５の向きとの合致が図られる。この場合、前記方向規制板１１に形成される係合部の個数が前記キャップ３７の打込み時点における前記容器３５の方向性に関する自由度に対応して選定されることはいうまでもない。したがって、該方向規制板１１の係合部の個数は、結局、前記キャップ３７及びこの容器３５の方向性に関する自由度に基づき、両者に対応できる個数を選定することになる。しかして、次のキャッピング作業領域（ニ）に移行して打込みによるキャッピング作業が行われることになる。この打込みによるキャッピング作業は、図示しないカム機構等によって前記駆動側回転部１及びスピンドル４を介して前記キャップ把持ヘッド１３を下降することにより行われる。この場合、前記打込み用バネ１６によって一定の打込み力が保持されることになる。
なお、以上の説明においては、打込みタイプのキャップのキャッピング作業における方向性の合致を中心に説明したが、本実施例の場合は、この他に通常のスクリュウキャッパとしても使用し得るものである。この場合、前記クラッチ機構が締付け力の調整作用を奏することになる。また、以上の兼用形に替えて打込みキャップ専用形として構成したり、前述の圧縮エアを用いた制御手段に替えて電気的手段等を採用し得ることはいうまでもない。
【００１２】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成に基づき、キャッピング作業に際しては、キャップ把持ヘッドを連設したスピンドルに配設された前記方向規制機構を自動制御するのみで、前記キャップと容器の向きの合致が容易に得られるので、キャッパへの供給過程においてキャップないし容器の向きを整列しておく必要はなくなり、その手間から解放されるため、キャッピング作業における作業効率を大幅に向上することができるという多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の要部を示した縦断面図である。
【図２】同実施例におけるキャップ把持ヘッド部分を示した縦断面図である。
【図３】同実施例におけるチャック部を示した底面図である。
【図４】各種形状のキャップを示した平面図である。
【図５】前記実施例における方向規制機構部分を示した拡大平面図である。
【図６】同方向規制機構部分を示した拡大縦断面図である。
【図７】同方向規制機構に関する制御系を示した概念図である。
【符号の説明】
１…駆動側回転部、３…回転板、４…スピンドル、５…摩擦板、６…押圧体、８…バネ、９…管路系(Ａ)、１０…流路(Ａ)、１１…方向規制板、１２…ストッパ、１３…キャップ把持ヘッド、１４…管路系(Ｂ)、１５…流路(Ｂ)、１６…打込み用バネ、１７…案内支持部材、１８…ヘッドケース、２０…ピストン、２１…チャックゴム、２３…チャックゴム支持体、２７…レバー、２８…支点部、２９…エアシリンダ、３０…管路系(Ｃ)、３１…復帰用バネ、３２…支持用ピン、３３…ローラー、３４…容器供給方向検出器、３５…容器、３６…キャップ供給方向検出器、３７…キャップ、３８…チャック部方向検出器、３９…コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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