(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の口にねじ締められている蓋部材の締り具合を検査する検査装置であって、
回転駆動源と、
所定の位置に固定された容器の口にねじ締められた蓋部材と係合し回転する増締ヘッドと、
前記蓋部材と係合した前記増締ヘッドに前記回転駆動源からの回転駆動力を伝達する回転トルク伝達手段と、
前記回転駆動源と前記回転トルク伝達手段の間に設けられ、前記回転トルク伝達手段に所定以上の回転トルクを与えないようにするクラッチ手段と、
前記回転トルク伝達手段の回転量あるいは回転継続時間を測定する測定手段と、
前記測定手段からの回転量あるいは回転継続時間を表す信号を計測し、該計数値が所定値に達すると不良容器であることを判定する判定手段と、
を備えた、容器の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の検査装置に関し、特に、容器口にねじ締められた蓋部材の締り具合を検査する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の密閉容器として、ビール等の飲料が充填される樽容器がある。図４はこの樽容器の全体構成を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は口金部の平面図である。
【０００３】
図４において、樽容器１０１の上面に設けられた口金部１０２には、蓋部材であるフィッティング１０３がねじ込まれており、口金部１０２とフィッティング１０３の嵌合部分はシールリング等でシールされている。フィッティング１０３は、口金部１０２の内側と螺合する螺合部１０４と、螺合部１０４の内側に一端が貫通する様に位置して他端が樽底付近まで延びる排出パイプ部１０５とを備え、螺合部１０４と排出パイプ部１０５の間は樽内にガスを導く時のガス流路室１０６を構成している。排出パイプ部１０５は上方に付勢されていると共に、その上端は弾性部材を有して樽口をシールするガス注入バルブ１０７とされ、排出パイプ１０５が押し下げられることで、ガス流路室１０６を通じ樽内外が連通される。さらに、排出パイプ１０５の上端部には上方に付勢されてパイプ口をシールする注出バルブ１０８が設けられ、注出バルブ１０８が押し下げられることで、排出パイプ１０５の上下端が連通される。また、フィッティング１０３の上端には、フィッティング１０３の取付け、取外し用の工具の爪と噛み合う爪１０９が設けられている。
【０００４】
このような樽内のビール等の飲料は、ガス注入バルブ１０７より注入される炭酸ガスの圧力で排出パイプ１０５を通じて上昇し、注出バルブ１０８を経て樽外に排出される。
【０００５】
また、フィッティング１０３は口金部１０２にしっかりとねじ締めることにより、口金部１０２とフィッティング１０３の間を通じて樽内から飲料が漏れたり飲料中の炭酸ガスが抜けたりする事の無いように密接に嵌合される。
【０００６】
したがって、市場から戻ってきた樽内に飲料を充填するに当って予めフィッティングの締り具合を検査し、必要であれば増締めを行う必要がある。この検査作業は、容器内飲料の品質管理上大変重要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の検査においてフィッティングが緩んでいて、増締時にフィッティングを必要以上にねじ締めることができる場合は、市場での取り扱いでフィッティングを完全に緩めた虞れがあり、樽内に異物が混入している事が考えられる。また、フィッティングの螺合部やシールリング等に欠陥あるいは不良が生じている事も考えられる。
【０００８】
一方、過度の増締は、シールリングの損傷をもたらし、劣化を早め、飲料漏れやガス抜けの原因になる。さらに、増締の際は、シールリングに悪影響を及ぼす瞬間的に強いトルクが発生しないように、フィッティング上端の爪と取付工具の爪との噛み合う位置を安定させる必要がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の実情に鑑み、市場から戻ってきた容器内に飲料を充填するに際し、予め蓋部材（フィッティング）の増締を行う時、所定以上の期間、増締作業が必要であるかを検査して、そのような増締作業が必要である異常な容器を選別する一方、正常な容器に対しては過度の増締を防止できる、容器の検査装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、容器の口にねじ締められている蓋部材の締り具合を検査する検査装置であって、回転駆動源と、所定の位置に固定された容器の口にねじ締められた蓋部材と係合し回転する増締ヘッドと、前記蓋部材と係合した前記増締ヘッドに前記回転駆動源からの回転駆動力を伝達する回転トルク伝達手段と、前記回転駆動源と前記回転トルク伝達手段の間に設けられ、前記回転トルク伝達手段に所定以上の回転トルクを与えないようにするクラッチ手段と、前記回転トルク伝達手段の回転量あるいは回転継続時間を測定する測定手段と、前記測定手段からの回転量あるいは回転継続時間を表す信号を計測し、該計数値が所定値に達すると不良容器であることを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記のとおりに構成された本発明では、増締ヘッドを容器口の蓋部材に係合し、回転駆動源により、蓋部材と係合した増締ヘッドを回転トルク伝達手段を介して所定のトルクでねじ締める。蓋部材のねじ締めが開始されると、測定手段は、増締ヘッドの回転量もしくは回転継続時間を測定する。その測定値が所定値を超えた場合、判定手段は不良容器であると判定する。このように容器を判定すれば、容器に異物が混入されていると考えられる蓋部材の緩みが大きいものや、蓋部材のねじ部やシール等に欠陥等のあるものをライン上で検出でき、そのような不良容器を排除することも容易となる。また、回転駆動源と回転トルク伝達手段の間にクラッチ手段を有することで、蓋部材の過度の締め付けは行われず、検査時に正常な容器に対して欠陥を生じさせることがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明による容器の検査装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【００１６】
本形態は、図４に示したビール樽の口金部にねじ入れられたフィッティングの締り具合を検査する装置とするが、ビール樽の検査に限られるものではない。
【００１７】
一実施形態としての検査装置は、図１に示すように、回収された樽容器１を搬送する搬送コンベア２の経路中に設置されており、口金部３を下にして搬送されてきた樽容器１を所定の位置で位置決めする。
【００１８】
位置決めされた樽容器１の上方には、樽容器１を押えるための上部押さえガイド４が配され、上部押さえガイド４は、装置フレームに固定されたシリンダー５により昇降可能になっている。また、位置決めされた樽容器１の側方には、樽容器１を固定する事のできるサイドクランプ（不図示）が設置されている。
【００１９】
一方、位置決めされた樽容器１の口金部３の下方には、蓋部材としてのフィッティング６を締め直す為の軸部品である増締ヘッド７が配されている。増締ヘッド７はシリンダー８の回転不能なロッド軸端部に固定され、口金部３に向けて昇降可能である。
【００２０】
ここで、増締ヘッド７の構造を図２に基づいて詳述する。図２は図１の増締ヘッド７の構造を説明するための図であり、（ａ）はフィッティングへのセット前の増締ヘッドを、（ｂ）はフィッティングへのセット後の増締ヘッドを示している。
【００２１】
図２において、増締ヘッド７の回転軸１７が、シリンダー８（図１参照）の軸端に軸心が一致するように固定されており、この回転軸１７はシャーシ２２に回転自在に内包支持されている。回転軸１７先端の側面には爪１７ａが１８０°対角に配設されていて、フィッティング６の爪６ａと噛み合うことでフィッティング６を締め直す事ができる構成である。
【００２２】
シャーシ２２と爪１７ａの間の回転軸１７には、口金部３を受け入れるカップ１９がベアリング１８を介して挿通されている。そして、シヤーシ２２上面とカップ１０下面の間には圧縮ばね２０が介在され、かつシャーシ２２上面に設けられたばね支持部２１により支持されている。従って図２の（ａ）に示すように、カップ１９は圧縮ばね２０により回転軸１７の先端側に付勢され、回転軸１７先端の爪１７ａにより係止されている。
【００２３】
またカップ１９は、口金部３の口の周縁部と嵌合する段差部１９ａを有している。従って回転軸１７がシリンダー８（図２参照）により口金部３に向けて上昇した時に、口金部３の口の周縁部がカップ１０の段差部１９ａに嵌合する。そして図２（ｂ）に示すように、回転軸１７がさらに上昇するとカップ１９がばね力に抗して下降し、回転軸１７の爪１７ａとフィッティング６の爪６ａの噛み合いが開始されるが、この時、上記のように段差部１９ａで口金部３の口の周縁部が嵌合しているので、増締時に噛み合い位置がずれず、回転軸１７の増締程度が安定する。そのため、シールリングに悪影響を及ぼす瞬間的に強いトルクは発生しない。
【００２４】
図１に戻り、増締ヘッド７の回転手段について説明する。上記構造の増締ヘッド７を持つシリンダー８は装置フレームに回転自在に支持されている。シリンダー８の下端は、スプライン構造の回転軸９に軸支されている。この回転軸９には、スプライン構造のプーリー（大）１０が挿入されて噛み合っている。一方、装置フレームにベベルギアボックス１１が固定されており、ベベルギアボックス１１の出力軸にはエンコーダー１２と共にプーリー（小）１３が取り付けられ、前記プーリー（大）１０とプーリー（小）１３にタイミングベルト１４が掛け回されている。
【００２５】
ベベルギアボックス１１の入力軸には、タイミングプーリベルト１５が掛けられたプーリが、パウダークラッチ（電磁クラッチ）１６を介して回転自在に設置されている。タイミングプーリベルト１５は、減速モータ（不図示）の回転軸にも掛けられていて、減速モータ（不図示）の出力がパウダークラッチ１６に伝わり、パウダークラッチ１６のコイルにかかる励磁電流によってトルクが調整され、ベベルギアボックス１１、シリンダー８等を介して増締ヘッド７の回転軸が回転する機構になっている。なお、パウダークラッチ１６を用いたのは、フィッティング６の締め直しに一定トルクで回転力を与えて、必要以上の回転力トルクを与えないためである。したがって、過度の増締ではクラッチが滑りフィッティング６は回転しない。
【００２６】
このようなパウダークラッチ１６で調整されるトルクは低トルクと高トルクの二つの設定からなり、低トルクでフィッティング６の爪と増締ヘッド７の爪の噛み合わせが行われ、噛み合った後に高トルク（例えば２００ｋｇｆ・ｍ）で増締が行われる。この低トルクから高トルクへの設定切替は、例えばサイドクランプ閉と増締ヘッド上昇端に各々配置した光電管やリミットスイッチ等からの信号の同時検知により行われる。
【００２７】
また、フィッティング６の増締時の増締ヘッド７の回転量は、ベベルギアボックス１１の出力軸に取り付けられたエンコーダー１２でパルスに変換される。エンコーダー１２は、増締ヘッド７の回転軸が１°回転すると１０パルス出力するように設定されており、パルス数によってフィッティング６の増締時の回転量を知ることができる。また、パルス数が多いほど増締時の回転量が大きくなるため、パルス数によってフィッティング６の緩み具合も判る。したがって、増締時に、ある一定数以上のパルス（例えば３００パルス）を出力する樽容器１は、樽内に異物が混入していたり、又はフィッティング６の螺合部やシールリング等に欠陥が生じている異常のある容器として、検出することができる。
【００２８】
そのため本装置は、図３の制御ブロック図に示すように、エンコーダー１２からのパルス数を、高トルクに設定切替された時（増締開始時）から所定の期間パルスカウンター２３で計測し、比較器２４によりある一定数以上のパルスカウント値であるかを判定する判定手段を有している。
【００２９】
また、搬送コンベア２の所定位置に不良容器を排除する排除手段を設け、比較器２４からの判定信号が得られてから樽容器１が排除手段のある位置に達するまでの時間を予め確認して、そのデータを制御手段等に保持しておけば、判定信号が得られた場合、設定時間後、所定位置にある容器は不良樽であるので、排除手段を動作させてその不良樽を排除することが可能になる。
【００３０】
次に、図１乃至図３を参照し、本実施例の容器検査装置の動作を説明する。
【００３１】
口金部を下にした樽容器が搬送コンベアで検査装置に搬送供給され、所定の位置で位置決めされる。樽容器１が位置決めされた事を検出するとシリンダー８にエアーが供給され、増締ヘッド７の上昇が開始される。上昇時は、減速モータ（不図示）が回転駆動され、その出力はパウダークラッチ１６に伝わり、ベベルギアボックス１１、シリンダー８等を介して増締ヘッド７は低トルクで回転される。また、増締ヘッド７が上昇開始して所定時間後にシリンダー５により上部押さえガイド４が下降し、サイドクランプ（不図示）も閉じて樽容器１がクランプされる。
【００３２】
その後、増締ヘッド７の上昇および回転に伴い、増締ヘッド７の回転軸１７先端の爪１７ａはフィッティング６の爪と噛み合う。そして、爪同士の噛み合いが完了して、サイドクランプが閉状態である事と増締ヘッド７が上昇端に達した事が光電管等で同時に検知されると、増締ヘッド７の回転力は高トルク（例えば２００ｋｇｆ・ｍ）に切り替わり、フィッティング６の増締が行われる。また、増締開始時より所定の期間、エンコーダー１２からの出力パルスがパルスカンター２３で計測される。この計測が容器の検査作業になる。
【００３３】
フィッティング６が増締されたとき、不良容器でなければ、フィッティング１はパウダークラッチ１６が効いてそれ以上回転しなくなる。したがって、所定時間内のパルスカウンター２３の計測にて、パルス数が一定数（例えば３００パルス）以下である場合、その容器は良品であると判定できるため、計測時間が経過し増締ヘッド７が降下して樽容器１の固定が解除された後は、そのまま搬送コンベア２で次工程に搬送される。
【００３４】
一方、パルスカウンター２３より一定数以上のパルス数（例えば３００パルス）が発せられた場合、比較器２４はその容器が不良品であるとする判定信号を出力する。そして、計測時間が経過し増締ヘッド７が降下して樽容器１の固定が解除された後、判定信号に基づき、その樽容器１は搬送コンベア２の所定の位置に進んだ所で、不良容器として排除手段により排除される。
【００３５】
なお、不良容器の検出について上記ではエンコーダの発するパルス数で行ったが、その他の検出方法としては、増締ヘッド７の回転軸１７の回転角度や回転継続時間を測定（電気的、磁気的、光学的）して判断してもよい。
【００３６】
また、上記の装置は、容器の口を下にして搬送し、下側から増締ヘッドを上昇させているが、これに限られず、容器の口の向きに合わせて増締ヘッドを対向配置させることもできる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、以下に記載する効果を奏する。
【００３８】
本発明は、容器の口にねじ締められている蓋部材の締り具合を検査する検査装置であって、回転駆動源と、所定の位置に固定された容器の口にねじ締められた蓋部材と係合し回転する増締ヘッドと、前記蓋部材と係合した前記増締ヘッドに前記回転駆動源からの回転駆動力を伝達する回転トルク伝達手段と、前記回転駆動源と前記回転トルク伝達手段の間に設けられ、前記回転トルク伝達手段に所定以上の回転トルクを与えないようにするクラッチ手段と、前記回転トルク伝達手段の回転量あるいは回転継続時間を測定する測定手段と、前記測定手段からの回転量あるいは回転継続時間を表す信号を計測し、該計数値が所定値に達すると不良容器であることを判定する判定手段と、を備えたことにより、容器内に異物が混入されていると考えられる蓋部材の緩みが大きいものや、蓋部材のねじ部やシール等に欠陥等のある不良容器をライン上で容易に選別でき、しかも正常な容器に対しては検査にて欠陥を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による容器の検査装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の増締ヘッドの構造を説明するための図であり、（ａ）はフィッティングへのセット前の増締ヘッドを、（ｂ）はフィッティングへのセット後の増締ヘッドを示している。
【図３】本発明による容器の検査装置における不良判定の制御ブロック図である。
【図４】樽容器の全体構成を示し、（ａ）はその断面図、（ｂ）は口金部の平面図である。
【符号の説明】
１    樽容器
２    搬送コンベア
３    口金部
４    上部押さえガイド
５，８    シリンダー
６    フィッティング
６ａ，１７ａ    爪
７    増締ヘッド
９，１７    回転軸
１０    プーリー（大）
１１    ベベルギアボックス
１２    エンコーダー
１３    プーリー（小）
１４    タイミングベルト
１５    タイミングプーリベルト
１６    パウダークラッチ
１８    ベアリング
１９    カップ
１９ａ    段差部
２０    圧縮ばね
２１    ばね支持部
２２    シャーシ
２３    パルスカウンター
２４    比較器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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