(57)【要約】【課題】ヒートシール方式のキャッパとＰＰキャッパやスクリューキャッパなどのキャッピングヘッドを昇降・回転させるキャッパで１台のキャッパを兼用する。【解決手段】スピンドル３４の下端にキャッピングヘッドを取り付けるヘッド取付部３４Ａを設ける。スピンドル３４をカムフォロワ３８Ｂを用いたカム機構で昇降する。ヘッド取付部３４Ａに回転式キャッピングヘッドと、シールヘッドを取り付け可能とする。シールヘッドを下方に付勢する付勢状態と、シールヘッドを上昇させてヘッドを容器から退避させる退避状態とに移動可能なエアシリンダ４０を設ける。容器の口部におけるアルミシールの有無を検出する検出装置を設ける。シールヘッドが取り付けられた第１キャッピングモードでは、検出装置の検出結果に基づいて、エアシリンダ４０を付勢状態と退避状態とに切り替える。【選択図】図２
2019034766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端にキャッピングヘッドが取り付けられる取付部が設けられたスピンドルと、
前記スピンドルに接続されたカムフォロワを介して当該スピンドルを昇降するカムからなるキャッピングヘッド昇降手段と、
前記容器に対応する閉鎖部材の有無を検出する検出手段とを備え、
前記スピンドルを回転させずにキャッピングする非回転式の第１キャッピングヘッドが前記取付部に取り付けられる第１キャッピングモードと、前記スピンドルを回転させてキャッピングする回転式の第２キャッピングヘッドが前記取付部に取り付けられる第２キャッピングモードとが設けられ、
容器の口部に閉鎖部材を装着するキャッパにおいて、
前記第１キャッピングヘッドは、容器の口部に前記閉鎖部材を接着するシール方式のキャッピングヘッドで構成され、
前記キャッピングヘッドを下方に付勢する付勢状態と、前記キャッピングヘッドを上昇させて当該キャッピングヘッドを容器から退避させる退避状態とに移動可能なヘッド移動手段が設けられ、
少なくとも前記第１キャッピングモードでは、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド移動手段を付勢状態と退避状態とに切り替える
ことを特徴とするキャッパ。
【請求項２】
前記スピンドルを回転状態と非回転状態とに切り替え可能な回転駆動源が設けられ、
前記第２キャッピングモードでは、キャッピングヘッドを回転させることによって、前記容器に前記閉鎖部材を螺着するキャッピングヘッドを前記取付部に取り付ける
ことを特徴とする請求項１に記載のキャッパ。
【請求項３】
前記ヘッド移動手段は、前記付勢状態では前記カムフォロワをカム面に向けて付勢し、前記退避状態では前記カムフォロワをカム面から離脱させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の種類のキャップを対象にキャッピングを行うキャッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラウナやシーマのようにキャッピングヘッドを回転させずにキャッピングを行うキャッパと、ＰＰキャッパやスクリュウキャッパのようにキャッピングヘッドを回転させながらキャッピングを行うキャッパとを兼用可能なキャッパが知られている（特許文献１）。このように兼用型のキャッパでは、キャッピングヘッドの交換を可能にするとともに、キャッピングヘッドの回転の有無に応じてキャッピングヘッドの回転／非回転を切り替え可能としている。また、ＰＰキャッパやスクリューキャッパでは、キャッピングヘッドの回転に協働してキャッピングヘッドを昇降する必要がある。そのため特許文献１のキャッパでは、キャッピングヘッドの昇降位置を適正に保持するため、カム溝を利用した昇降機構が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−０６９５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、ヒートシール方式のキャッパをＰＰキャッパやスクリューキャッパと兼用することも考えられる。ヒートシール方式のキャッパでは、容器の開口端にアルミシールや樹脂シールなどのシート状のシール材を載せた状態で容器をキャッパへと受け渡し、下降するキャッピングヘッド（シールヘッド）でシール材を開口端に押し当てながら加熱することでシール材を容器開口端に溶着している。
【０００５】
しかし、ヒートシール方式のキャッパでは、キャッパへと受け渡された容器の開口端からシート材が脱落していることがある。このような状態でキャッピングヘッドが下降され容器開口端に押し当てられると、キャッピングヘッドの加熱により容器開口端が溶融し、容器溶融物や容器内容物がキャッピングヘッドに付着することとなりキャッピングヘッドが汚損される。
【０００６】
本発明は、ヒートシール方式のキャッパとＰＰキャッパやスクリューキャッパなどのキャッピングヘッドを昇降・回転させるキャッパを１台のキャッパで兼用することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の発明であるキャッパは、下端にキャッピングヘッドが取り付けられる取付部が設けられたスピンドルと、前記スピンドルに接続されたカムフォロワを介して当該スピンドルを昇降するカムからなるキャッピングヘッド昇降手段と、前記容器に対応する閉鎖部材の有無を検出する検出手段とを備え、前記スピンドルを回転させずにキャッピングする非回転式の第１キャッピングヘッドが前記取付部に取り付けられる第１キャッピングモードと、前記スピンドルを回転させてキャッピングする回転式の第２キャッピングヘッドが前記取付部に取り付けられる第２キャッピングモードとが設けられ、容器の口部に閉鎖部材を装着するキャッパにおいて、前記第１キャッピングヘッドは、容器の口部に前記閉鎖部材を接着するシール方式のキャッピングヘッドで構成され、前記キャッピングヘッドを下方に付勢する付勢状態と、前記キャッピングヘッドを上昇させて当該キャッピングヘッドを容器から退避させる退避状態とに移動可能なヘッド移動手段が設けられ、少なくとも前記第１キャッピングモードでは、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記ヘッド移動手段を付勢状態と退避状態とに切り替えることを特徴としている。
【０００８】
本発明の第２の発明であるキャッパは、第１の発明において、前記スピンドルを回転状態と非回転状態とに切り替え可能な回転駆動源が設けられ、前記第２キャッピングモードでは、キャッピングヘッドを回転させることによって、前記容器に前記閉鎖部材を螺着するキャッピングヘッドを前記取付部に取り付けることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第３の発明である充填装置は、第１または第２の発明において、前記ヘッド移動手段は、前記付勢状態では前記カムフォロワをカム面に向けて付勢し、前記退避状態では前記カムフォロワをカム面から離脱させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ヒートシール方式のキャッパとＰＰキャッパやスクリューキャッパなどのキャッピングヘッドを昇降・回転させるキャッパを１台のキャッパで兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のキャッパの配置を示す平面図である。
【図２】第１実施形態のキャッピングユニットの構成を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態の回転式キャッピングヘッドの構成を示す側断面図である。
【図４】第１実施形態のシールヘッドの構成を示す側断面図である。
【図５】第２実施形態の回転式キャッピングヘッドが装着された第２実施形態のキャッピングユニットの構成を示す模式的な側断面図である。
【図６】第２実施形態のシールヘッドが装着された第２実施形態のキャッピングユニットの構成を示す模式的な側断面図である。
【図７】第３実施形態のキャッピングユニットの構成を示す模式的な側断面図である。
【図８】第４実施形態のキャッピングホイールの構成を示す模式的な側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるキャッパの配置を示す平面図である。
【００１３】
キャッパ１０は、ヒートシール方式のキャッパと、ＰＰキャッパやスクリューキャッパなど、キャッピングヘッドを昇降・回転させるキャッパとの間で兼用されるキャッパである。キャッピングが行われる容器は、供給コンベヤ１２から供給スターホイール１４へと順次受け渡され、供給スターホイール１４からキャッパスターホイール１６へと受け渡される。キャッパスターホイール１６の周縁部には、後述するように複数のキャッピングユニット２８（図２参照）が配置され、その下端には例えばヒートシール方式のキャッパや、ＰＰキャッパ、スクリューキャッパに対応するキャッピングヘッド（もしくはシールヘッド）が交換可能に取り付けられる。
【００１４】
シールヘッドが取り付けられ、ヒートシール方式のキャッパとして使用されるときには、供給スターホイール１４の上方に配置されるシール供給装置１８からアルミシールなどのシール材（閉鎖部材）が一枚ずつ供給され、供給スターホイール１４によって搬送される容器の口部（開口端）に載せられる。また、供給スターホイール１４からキャッパスターホイール１６へと容器が受け渡される位置近傍には、容器口部に載せられているアルミシールの有無を、例えば投受光方式のセンサを用いて検出する検出装置（検出手段）２０が配置される。
【００１５】
一方、キャッパ１０のキャピングユニット２８にＰＰキャッパやスクリューキャッパなどのキャッピングヘッドが取り付けられて使用される場合、キャッパスターホイール１６の搬送方向において供給スターホイール１４よりも上流側に配置されるキャップディスク２２からスクリューキャップ（閉鎖部材）がキャッピングヘッドへ受け渡される。
【００１６】
キャッパ１０は、容器がキャッパスターホイール１６の外周に沿って搬送される間に、取り付けられたキャッピングヘッドに対応するキャッピング処理を容器口部に対して行う。キャッパ１０においてキャッピングが完了した容器は、排出スターホイール２４へと受け渡され、その後排出コンベヤ２６を介して次の工程へと搬送される。
【００１７】
図２は、キャッパスターホイール１６に設けられるキャッピングユニット２８の側断面図である。なお、図２において、キャッピングヘッドは、取り外されている。
【００１８】
キャッパスターホイール１６の回転体１６Ｒは、径方向に延出する上下の部材１６０、１６１を備え、上側部材１６０には、鉛直上方に延出するステー３０が設けられる。ステー３０には、本体が回転体１６Ｒの上下部材１６０、１６１を貫いて鉛直方向下向きに延在する固定軸３２が、摺動自在に取り付けられる。
【００１９】
固定軸３２は、中空に構成されたスピンドル３４の内側に挿通され、スピンドル３４は、固定軸３２を中心に回転可能であり、固定軸３２とスピンドル３４は一体的にステー３０に沿って昇降可能である。回転体１６Ｒの上側部材１６０の上方には、サーボモータ３６がブラケット３６Ｂを介して設置される。サーボモータ３６のシャフト３６Ｓには、ギア３６Ｇが取り付けられ、スピンドル３４の上部に設けられたギア３４Ｇと係合する。
【００２０】
スピンドル３４は、スライドブッシュ３５Ａ、ベアリング３５Ｂを介して回転体１６Ｒの上側部材１６０に、スライドブッシュ３５Ｃを介して回転体１６Ｒの下側部材１６１に対して回転自在かつ昇降自在に保持される。また、スピンドル３４の外周には、上下部材１６０、１６１の間においてヨーク３８が取り付けられる。スピンドル３４は、ベアリング３８Ａを介してヨーク３８に回転自在に係合されるとともに上下方向には固定される。
【００２１】
ヨーク３８は、上下部材１６０、１６１間に延在するガイド３８Ｇにより昇降自在に支持され、キャッパ１０の周方向に沿って円環状に固定的に設けられた図示しないカムの上を走行するカムフォロワ３８Ｂが設けられる。
【００２２】
スピンドル３４は、回転体１６Ｒが回転されるとキャッパスターホイール１６の周に沿って移動（公転）する。このときサーボモータ３６を回転させると、ギア３６Ｇ、３４Ｇの噛み合いにより、スピンドル３４は、キャッパ１０の周囲を公転しながら固定軸３２の周りに自転する。
【００２３】
また、回転体１６Ｒが回転され、スピンドル３４、すなわちヨーク３８がキャッパ１０の周に沿って移動すると、カムフォロワ３８Ｂは、カム面上を走行する。このカム機構によりヨーク３８は、上下方向に揺動され、スピンドル３４および固定軸３２はヨーク３８と一体的に上下方向に揺動する。
【００２４】
また、本実施形態のヨーク３８には、回転体１６Ｒの上側部材１６０に固定されたエアシリンダ４０のロッド４０Ａの先端が取り付けられる。すなわち、エアシリンダ４０を制御することによりヨーク３８を回転体１６Ｒに対して上下方向に付勢／移動できる。例えば、ロッド４０Ａを押し出す方向にエアシリンダ４０を駆動すると、ヨーク３８が下向きに付勢され、カムフォロワ３８Ｂはカム面に押し当てられる。これによりカムフォロワ３８Ｂは、より安定的にカム面から離れることなくその上を走行する。また、ロッド４０Ａを引き込む方向へエアシリンダ４０を駆動すると、ヨーク３８が上向きに移動され、カムフォロワ３８Ｂはカム面から離れる。
【００２５】
すなわち、スピンドル３４の昇降動作は、エアシリンダ４０を駆動することにより制御され、カムフォロワ３８Ｂをカム面に向けて付勢してスピンドル３４をカムの軌道に沿って昇降する付勢状態と、カムフォロワ３８Ｂをカム面から持ち上げスピンドル３４を上方に退避させる退避状態との間で切り替えが可能である。
【００２６】
スピンドル３４の下端には、キャッピングヘッドを取り付けるためのフランジ状のヘッド取付部３４Ａが設けられる。キャッピングヘッドは、ボルト３４Ｂなどの取付具を用いてヘッド取付部３４Ａに固定される。一方、固定軸３２の下端は、スピンドル３４の内側にあって、取付部３４Ａよりも上方に位置する。固定軸３２の内側には、取り付けられるキャッピングヘッドがシールヘッドのときに電源４２からの電力をシールヘッドのヒータへ供給する電線４４が軸に沿って配設される。ヘッド取付部３４Ａと固定軸３２の下端の間の空間には、電線４４とヒータの接続を行う電気コネクタ４４Ａが配置される。
【００２７】
なお、キャッパ１０運転時、回転体１６Ｒの下側部材１６１よりも下側の空間は、必須ではないが無菌状態とされることがある。そのため本実施形態の図示例では、下側部材１６１の下側に、下側部材１６１の上下の空間を分離するためスピンドル３４の周囲を囲むように、蛇腹カバー４６が設けられている。蛇腹カバー４６の基端側は、下側部材１６１の下面に気密的に固定され、先端側はベアリング４６Ａを介してスピンドル３４の外周に気密的に取り付けられる。また、蛇腹カバー４６の基端側と先端側は、軸方向に伸縮自在な蛇腹４６Ｂによって気密的に連結される。これにより、スピンドル３４は回転体１６Ｒに固定された蛇腹カバー４６に対して回転自在とされ、回転体１６Ｒに対するスピンドル３４の上下運動には、蛇腹４６Ｂの伸縮により対応している。
【００２８】
図３、図４は、スピンドル３４の取付部３４Ａに取り付け可能な異なる２種類のキャッピングヘッドの側断面図である。図３は、容器Ｖの口部にスクリューキャップを装着する回転式キャッピングヘッドの側断面図であり、図４は容器Ｖの口部にシール材を貼着するシールヘッドの側断面図である。
【００２９】
図３の回転式キャッピングヘッド５０は、上方に位置し取付部３４Ａに固定される基部５００と、下方に位置しスクリューキャップを保持するチャック部５０１とからなる。基部５００の上端には、スピンドル３４の取付部３４Ａへ取り付けられるフランジ状の取付部５００Ａが設けられる。基部５００の内側は中空とされチャック部５０１の上端部５０１Ａが嵌装される。
【００３０】
チャック部５０１の下端部５０１Ａには、キャップ保持部５０１Ｂが設けられる。キャップ保持部５０１Ｂには、その下面の外周に沿って所定間隔で、それぞれバネ５０１Ｃにより内側に向けて付勢される複数（例えば３つ）の爪部材５０１Ｄが配置され、キャップ（不図示）は、爪部材５０１Ｄによりその外周面が把持される。また、チャック部５０１の上端部５０１Ａは、基部５００の内側にあってその中心に配置されるスプライン軸５００Ｂと嵌合し、チャック部５０１は、基部５００に対して軸に沿って進退可能である。
【００３１】
基部５００とチャック部５０１の間には、コイルスプリングなどの緩衝用の付勢部材５２が介装され、付勢部材５２は、チャック部５０１を基部５００に対して下向きに付勢する。すなわち、下降するキャップ保持部５０１Ｂに保持されたキャップが容器口部に当接すると、チャック部５０１は、付勢部材５２の付勢力に抗して基部５００に向けて押し込まれ、その衝撃が吸収される。なおチャック部５０１の基部５００に向けての移動は、チャック部５０１の上端部５０１Ａにおいて径方向外側に突出する突出部５０１Ｅと、基部５００の内側に設けられた段部５００Ｃの係合により規制される。また、チャック部５０１は、基部５００に設けられた係止部５００Ｄと係合する回り止め部材５０１Ｆを備え、チャック部５０１は、基部５００、すなわちスピンドル３４と一体的に回転する。
【００３２】
チャック部５０１において付勢部材５２よりも下側には、その外周にベアリング５４を介して蛇腹カバー５６の下端が気密的に取り付けられる。また、蛇腹カバー５６の上端は基部５００の外周に気密的に取り付けられる。これによりキャッピングヘッド５０において緩衝のために作動する部分は、蛇腹カバー５６内に収容され、キャップ保持部５０１Ｂに保持されるキャップや容器Ｖが汚損されることが防止される。
【００３３】
図４に示されるシールヘッド６０は、中空円筒状のシールヘッド本体６２の下端には、容器Ｖの口部端部に載せられたアルミシールなどの閉塞部材Ｓを、口部端部に押し当てるとともに加熱することで、口部端部に接着するヒータ６４が配置される。ヒータ６４には電線６６が接続され、電線６６の上端はスピンドル３４内の下端に配置される電気コネクタ４４Ａに接続される電気コネクタ６６Ａが設けられる。また、シールヘッド本体６２の上端には、スピンドル３４の取付部３４Ａに取り付けるためのフランジ状の取付部６８が設けられる。
【００３４】
次にスピンドル３４にシールヘッド６０を取り付けてキャッピングを行う第１キャッピングモードと、回転式キャッピングヘッド５０を取り付けてキャッピングを行う第２キャッピングモードの動作について図１〜図４を参照して説明する。
【００３５】
第１キャッピングモードでは、サーボモータ３６が停止され、これによりスピンドル３４の回転がロックされる。供給コンベヤ１２からは、容器Ｖが順次供給スターホイール１４へと受け渡される。供給スターホイール１４へと受け渡された容器Ｖの口部上端には、シール供給装置１８から供給されるアルミシールＳが一枚ずつ載せられる。供給スターホイール１４からキャッパスターホイール１６へ容器Ｖを受け渡す直前に投受光方式の検出装置２０で、口部上のアルミシールＳの有無が検出される。
【００３６】
検出装置２０により、受け渡される容器Ｖの口部上にアルミシールＳがないと判定されると、図示しないコントローラは、当該容器Ｖを受け取るキャッピングユニット２８のエアシリンダ４０のロッド４０Ａを押し下げる駆動から引き上げる駆動に切り替える。これによりヨーク３８、すなわちスピンドル３４を持ち上げられて一定の高さに維持され、ヨーク３８に設けられたカムフォロワ３８Ｂは、図示しないカム面から離隔する。これにより容器Ｖの口部にアルミシールＳが載せられていないときには、シールヘッド６０が下降して容器口部に押し当てられ、溶融した口部の一部がシールヘッド６０に付着し、あるいは容器内容物がシールヘッド６０に付着して汚損されることがない。
【００３７】
一方、アルミシールＳが載せられていると判定されると、コントローラは、エアシリンダ４０のロッド４０Ａを押し下げる駆動を継続し、ヨーク３８のカムフォロワ３８Ｂをカム面に押し当てる。カムフォロワ３８Ｂは、回転体１６Ｒが回転し、キャッパユニット２８が回転体１６Ｒと共にキャパスターホイール１６の外周に沿って移動すると、キャッパ１０に設けられた円環状のカムのカム面上を走行する。これによりスピンドル３４は、カム面の高さに合わせて下降し、シールヘッド６０の下端に設けられたヒータ６４が、アルミシールＳが載せられた容器Ｖの口部にアルミシールＳを介して押し当てられ、アルミシールＳが容器Ｖの口部に接着される。なお、カムフォロワ３８Ｂ、すなわちスピンドル３４は、その後カム面に沿って上昇される。
【００３８】
また、第２キャッピングモードでは、サーボモータ３６が駆動され、スピンドル３４の固定軸３２周りに回転される。まず、キャッピングユニット２８には、キャップディスク２２からスクリューキャップが供給され、キャップ保持部５０１Ｂに保持される。その後、供給コンベヤ１２から供給スターホイール１４へ受け渡された容器Ｖが、供給スターホイール１４からキャッパスターホイール１６へと受け渡される。
【００３９】
コントローラは、エアシリンダ４０のロッド４０Ａを押し下げる駆動を継続し、ヨーク３８のカムフォロワ３８Ｂをカム面に押し当てる。カムフォロワ３８Ｂは、回転体１６Ｒが回転し、キャッパユニット２８が回転体１６Ｒと共にキャパスターホイール１６の外周に沿って移動すると、キャッパ１０の周方向に沿って固定的に設けられた円環状のカムのカム面上を走行する。これによりスピンドル３４は、回転しながらカム面の高さに合わせて下降され、回転式キャッピングヘッド５０の下端に保持されるスクリューキャップが容器Ｖの口部に螺着される。なお、カムフォロワ３８Ｂ、すなわちスピンドル３４は、その後カム面に沿って上昇される。
【００４０】
以上のように、第１実施形態によれば、スピンドルが回転自在に固定されるヨークと回転体との間にエアシリンダを設けることで、カム機構によりスピンドルを昇降する構成においても、エアシリンダの駆動によりスピンドルを下降させないようにできる。これにより、シールヘッド使用時に、容器口部にシール材が載っていない場合、シールヘッドが下降しないようにして、容器に押し当てられることでシールヘッドが汚損されるのを防止できる。これにより、回転式キャッピングヘッドとシール方式のキャピングヘッド（シールヘッド）で１台のキャッパを兼用することができる。
【００４１】
次に図５、図６を参照して第２実施形態のキャッパについて説明する。なお、第２実施形態では、キャッピングユニットと各キャッピングヘッドの構成が第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同様であり、機能として同様の構成に関しては同一参照符号を用いその説明を一部省略する。
【００４２】
図５は、回転式のキャッピングヘッドが装着されたキャッピングユニットの構成を示す模式的な側断面図であり、図６は、シール方式のキャッピングヘッド（シールヘッド）が装着されたキャッピングユニットの構成を示す模式的な側断面図である。
【００４３】
第１実施形態のキャッピングユニット２８では、スピンドル３４のヨーク３８に対する上下方向の位置は固定され、スピンドル３４とヨーク３８はヨーク３８の移動に合わせて一体的に昇降した。しかし、第２実施形態のキャッピングユニット７０では、スピンドル７２はヨーク７１に対して回転自在、かつ上下方向に昇降可能に構成され、スピンドル７２とヨーク７１の間の相対距離を調整するエアシリンダ４０を介してヨーク７１に連結される。すなわち、スピンドル７２の上端は、ホルダ４１Ａにより回転自在、かつ上下方向には一体的に移動するように保持され、ホルダ４１Ａは、アーム４１Ｂを介してエアシリンダ４０の本体に一体的に接続される。エアシリンダ４０のロッド４０Ａの先端は、ヨーク７１に取り付けられ、スピンドル７２のヨーク７１に対する高さは、エアシリンダ４０のロッド４０Ａの進退により調整可能である。したがって、エアシリンダ４０は、ヨーク７１と同様に、回転体１６Ｒに対して固定されつつ、スピンドル７２の回転を許容しながら、これを昇降することが可能である。
【００４４】
これにより、ヨーク７１のカムフォロワ７１Ａがカム溝（キャッパ１０の周方向に沿って円環状に固定的に設けられる）に沿って下降し、ヨーク７１がガイド３８Ｇに沿って下降する場合であっても、エアシリンダ４０のロッド４０Ａを押し出すことでスピンドル７２を下降しないようにできる。なお、エアシリンダ４０によるスピンドル７２のヨーク７１に対する昇降は、切換弁４０Ｂで圧空源４０Ｃからのエアの供給先を切り換えることで行われる。
【００４５】
スピンドル７２の上端部は、スプライン付き回転軸３７と嵌合し、回転軸３７は回転体１６Ｒに固定されるサーボモータ３６により回転可能である。すなわち、スピンドル７２は、サーボモータ３６の回転により回転可能であり、かつ回転軸３７に対して高さ方向に相対変位可能である。また、スピンドル７２には、下方に向けて縮径する縮径部７２Ａが設けられ、ヨーク７１には、スピンドル７２を取り囲み下方へ延出する中空シャフト７１Ｂが設けられ、その下端には縮径部７２Ａと係合しヨーク７１に対するスピンドル７２の下降を規制するストッパ７１Ｃが設けられる。また、ストッパ７１Ｃの近傍には、電源４２に接続される一対のコネクタ７１Ｄが設けられる。
【００４６】
スピンドル７２の下端にはキャッピングヘッドのスピンドル取付部（７３Ａ）に接続されるヘッド取付部７２Ｂが設けられる。また、ヘッド取付部７２Ｂを含むスピンドル７２の下方部の周囲は、回転体１６Ｒの下面から円筒状に下方に延出するカバー部１６Ａによって取り囲まれる。カバー部１６Ａは回転体１６Ｒと一体的であり、その下端には、各種キャッピングヘッドが取り付けられるフランジ状のヘッド取付部１６Ｂが設けられる。
【００４７】
図５では、回転式キャッピングヘッド７３がキャッピングユニット７０に取り付けられており、スピンドル７２の下端のヘッド取付部７２Ｂには、回転式キャッピングヘッド７３のスピンドル取付部７３Ａが接続される。スピンドル取付部７３Ａの下方にはシャフト７３Ｂを介してキャップ保持部７３Ｃが一体的に設けられる。キャップ保持部７３Ｃの周囲には、ベアリング７３Ｄを介して円筒状のヘッド支持部７３Ｅが配置され、ヘッド支持部７３Ｅは、その内側にキャップ保持部７３Ｃを回転自在に保持する。
【００４８】
また、回転式キャッピングヘッド７３は、フランジ状のヘッド取付部１６Ｂに装着されるフランジ部を有する取付部７３Ｆを備える。キャッピングヘッド７３をキャッピングユニット７０に取り付ける際には、回転式キャッピングヘッド７３のスピンドル取付部７３Ａをスピンドル７２のヘッド取付部７２Ｂに接続した後、取付部７３Ｆのフランジ部をヘッド取付部１６Ｂのフランジ部にピッタリと合わせ、その周囲を例えば接続クランプ７５で固定する。これにより回転式キャッピングヘッド７３の取付部７３Ｆは、回転体１６Ｒのヘッド取付部１６Ｂに固定される。
【００４９】
ヘッド支持部７３Ｅと取付部７３Ｆの間は、回り止め機構７４を介して昇降自在連結され、その周囲は蛇腹カバー５６によって覆われる。これにより、回転式キャッピングヘッド７３がキャッピングユニット７０に取り付けられ、スクリューキャップなどが容器にキャッピングされる第２キャッピングモードでは、キャップ保持部７３Ｃはスピンドル７２と一体的に回転、昇降され、ヘッド支持部７３Ｅはキャップ保持部７３と一体的に昇降のみされる。そして、回転体１６Ｒよりも上の空間と下の空間は、回転体１６Ｒとヘッド支持部７３Ｅとの間を気密的に密閉する蛇腹カバー５６により分離される。
【００５０】
なお、回り止め機構７４は、取付部７３Ｆに固定される取付部側部材７４Ａと、キャップ保持部７３Ｃに固定されるキャップ保持部側部材７４Ｂとから構成される。取付部側部材７４には、例えば互いに相対し内側に突出する一対のピン７４Ｃが設けられ、キャップ保持部側部材７４Ｂには、各ピン７４Ｃと係合し、軸方向に延在する長溝（不図示）が設けられる。すなわち、キャップ保持部７３Ｃの回転は、溝側面とピン７４Ｃと係合により禁止され、鉛直方向への運動は、溝に沿ってピン７４Ｃを相対移動させることにより許容される。
【００５１】
図５では、エアシリンダ４０のロッド４０Ａは引き込まれた状態にあり、スピンドル７２はヨーク７１に対して下降された状態が示される。回転式のキャッピングを行う第２キャッピングモードでは、エアシリンダ４０により、図５の状態が常時維持されてキャッパ１０は運転される。したがって、スピンドル７２、すなわちキャップ保持部７３Ｃは、カムフォロワ７１Ａのキャッパスターホイール１６のカム溝に沿った走行に合わせて昇降する。
【００５２】
一方、図６に示すように、第２実施形態のシールヘッド７６とキャッピングユニット７０に取り付けて第１キャッピングモードを実行する場合には、シールヘッド７６のスピンドル取付部７６Ａがスピンドル７２のヘッド取付部７２Ｂに接続され、接続クランプを用いてシールヘッド７６の取付部７６Ｅのフランジ部が回転体１６Ｒのヘッド取付部１６Ｂに固定される。また、このときスピンドル取付部７６Ａにシャフト７６Ｂを介して一体的に取り付けられたヒータ７６Ｃの電線がコネクタ７１Ｄに接続される。
【００５３】
また、ヒータ７６Ｃの周囲は、ヘッド支持部７６Ｄにより一体的に保持され、ヘッド支持部７６Ｄの外周部と取付部７６Ｅの外周部とが気密的に蛇腹カバー５６により連結される。第１キャッピングモードでは、サーボモータ３６の駆動が停止され、これによりスピンドル７２、ヒータ７６Ｃの回転が規制され、電源４２からの電力供給によりヒータ７６Ｃが加熱される。ヨーク７１は、キャッピングユニット７０がキャッパスターホイール１６の周りに回転し、カムフォロワ７１Ａがカム溝に沿って移動することにより昇降する。
【００５４】
また、エアシリンダ４０は、検出装置２０からの信号に基づき、容器口部にアルミシールＳがないと判断されると、切換弁４０Ｂで圧空源４０Ｃからのエアの供給先を切り替え、図６の状態からロッド４０Ａを押し出し、ヨーク７１に対するスピンドル７２の位置を高くする。したがってヨーク７１がカムフォロワ７１Ａとカム溝の係合により通常通り昇降しても、エアシリンダ４０のロッド４０Ａが押し出されることで、スピンドル７２はヨーク７１のように下降しない。これにより、アルミシールＳが容器口部から脱落しているような場合に、ヒータ７６Ｃが容器Ｖの口部に直接押し当てられることが防止される。
【００５５】
以上のように、第２実施形態では、スピンドルとヨークの間の高さ方向の相対位置を変更可能することで、第１実施形態と略同様の効果が得られる。
【００５６】
図７は、第３実施形態のキャッピングユニット８０の構成を示す模式的な側断面図である。
【００５７】
第３実施形態のキャッピングユニット８０において、スピンドル８１はスライドブッシュ８２を介して回転体１６Ｒに保持され、回転体１６Ｒに対し回転自在かつ昇降自在とされる。スピンドル８１の上端部は、スプライン付き回転軸３７と嵌合し、回転軸３７は回転体１６Ｒに固定されるサーボモータ３６により回転可能である。すなわち、スピンドル８１は、サーボモータ３６の回転により回転可能であり、かつ回転軸３７に対して高さ方向に相対変位可能である。
【００５８】
また、スピンドル８１は、ヨーク８３により回転可能に保持され、ヨーク８３はガイド３８Ｇに昇降自在に支持される。ヨーク８３には、固定的に設けられた不図示のカム溝（不図示）と係合するカムフォロワ８３Ａが設けられ、ヨーク８３およびスピンドル８１は、カム溝の形状に合わせて一体的に昇降する。
【００５９】
スピンドル８１の下端部には、エアシリンダ８４が設けられ、エアシリンダ８４のロッド８４Ａの先端にヘッド取付部８５が設けられる。エアシリンダ８４の外周にはロータリコネクタ８６が設けられ、回転体１６Ｒ上に設けられた不図示の圧空源に接続されるエアチューブ８６Ａからロータリコネクタ８６を介して作動用のエアが供給される。ロータリコネクタ８６は、不図示のステー等を介して回転体１６Ｒに固定される。すなわち、回転体１６Ｒに固定されたロータリコネクタ８６は、エアシリンダ８４の回転体１６Ｒに対する回転を許容しつつ、エアチューブ８６Ａを介したエアシリンダ８４へのエア供給を可能にする。また、ヘッド取付部８５には、第１実施形態と同様に回転式のキャッピングヘッド５０やシールヘッド６０が取り付けられる。
【００６０】
すなわち、回転式のキャッピングヘッド５０をヘッド取付部８５に取り付けて行う第２キャピングモードでは、エアシリンダ８４はロッド８４Ａが延出された状態に維持され、サーボモータ３６の回転により、スピンドル８１およびキャッピングヘッド５０が回転される。更に、スピンドル８１およびキャッピングヘッド５０は、回転体１６Ｒが回転され、ヨーク８３に設けられたカムフォロワ８３Ａがカム溝内を移動すると、カム溝形状に合わせて昇降される。
【００６１】
一方、シールヘッド６０をヘッド取付部８５に取り付けて行う第１キャッピングモードでは、サーボモータ３６の運転は停止され、これによりスピンドル８１、すなわちシールヘッド６０の回転がロックされる。また、エアシリンダ８４は、検出装置２０からの信号に基づき駆動・制御され、通常の状態ではロッド８４Ａを延出した状態に維持し、カム溝の形状に合わせてスピンドル８１およびシールヘッド６０を一体的に昇降する。一方、検出装置２０からの信号に基づき容器Ｖの口部にアルミシールＳがないと判断される場合、カム溝に沿ってスピンドル８１が下降される際、エアシリンダ８４のロッド８４Ａを引っ込め、シールヘッド６０が下降して容器口部に接触するのが防止される。
【００６２】
以上のように、第３実施形態においても、スピンドルとキャッピングヘッドの間の高さ方向の相対位置を変更可能することで、第１、２実施形態と略同様の効果が得られる。
【００６３】
図８は、第４実施形態のキャパスターホイールの構成を示す模式的な側断面図である。
【００６４】
第１〜第３実施形態の各スピンドル３４、７２、８１はキャッピングユニット毎に設けられたサーボモータ３６により回転され、またその回転がロックされた。一方、第４実施形態のキャッパのキャッパスターホイール９０では、回転体９０Ｒの回転を利用して、スピンドルの回転／非回転を操作する。なお、第１〜第３実施形態のキャピングユニット２８、７０、８０は、本実施形態のスピンドルユニットとして適用可能であり、その場合、サーボモータ３６に関わる各構成を本実施形態の回転機構に置き換える。
【００６５】
図８のキャッパスターホイール９０は、ホイール設置部に固定される固定部９０Ｆと、その周りを回転される回転体９０Ｒと、太陽ギア部９２を備える。回転体９０Ｒはベアリング９３Ａ、９３Ｂ、９３Ｃ等を介して固定部９０Ｆに回転自在に保持され、その下部にはギア９０Ｇが設けられる。ギア９０Ｇは、モータ９５に連結されたギア９５Ａと係合し、回転体９０Ｒはモータ９５の回転により固定部９０Ｆの周りに回転される。
【００６６】
回転体９０Ｒは、ホイール状に径方向外側に延出する上側部材９００と下側部材９０１を備え、キャッピングユニット９６は、回転体９０Ｒの外周に沿って所定間隔で配置される。キャッピングユニット９６のスピンドル９７は、スライドブッシュ９６Ａ、９６Ｂを介して、回転自在かつ昇降自在に上側部材９００および下側部材９０１に保持される。また、スピンドル９７は、ヨーク９８に回転自在に保持され、回転体９０Ｒの回転により、ヨーク９８に設けられたカムフォロワ９８Ａが固定部９０Ｆのカムと係合して昇降すると、例えばスピンドル９７は、ヨーク９８と一体的に昇降する。スピンドル９７の下方には、回転式やシール方式のキャッピングヘッド９９が選択的に取り付けられ、スピンドル９７の上方にはスピンドル９７を回転させるためのギア９７Ｇが設けられる。
【００６７】
ギア９７Ｇは、ベアリング９２Ｃを介して固定部９０Ｆの周り回転自在に保持される太陽ギア部９２の太陽ギア９２Ｇに係合する。太陽ギア部９２の上端には、フランジ状に延在するギア連結部９２Ａが設けられる。また、固定部９０Ｆの上部には、ギア連結部９２Ａの上面に隣接して配置されるフランジ状の固定フランジ部１０１が設けられ、回転体９０Ｒには、ギア連結部９２Ａの下面に隣接して配置される環状部材１０２が設けられる。
【００６８】
連結部９２Ａには、ピン１００を挿通可能な孔９２Ｂが設けられ、固定フランジ部１０１、環状部材１０２には、孔９２Ｂに挿通されたピン１００を挿通可能な孔１０１Ａ、１０２Ａがそれぞれ設けられる。スピンドル９７の回転体９０Ｒに対する回転をロックする場合には、ピン１００を孔９２Ｂと１０２に挿通し、太陽ギア部９２を回転体９０Ｒに固定する。これにより、太陽ギア９２Ｇと係合するスピンドル９７のギア９７Ｇは、回転体９０Ｒに対して回転することなく、スピンドル９７は、回転体９０Ｒと一体的に固定部９０Ｆの周りを公転する。
【００６９】
一方、スピンドル９７を回転体９０Ｒに対し回転（自転）させる場合には、ピン１００を孔１０１と孔９２Ｂと１０２とに挿通し、太陽ギア部９２を固定部９０Ｆに固定する。これにより、回転体９０Ｒが回転すると、回転体９０Ｒの周に沿って移動されるスピンドル９７のギア９７Ｇは、太陽ギア９２Ｇが固定されているため回転体９０Ｒに対して回転（自転）し、キャッピングヘッド９９が回転する。なお、エアシリンダ等を利用したキャッピングヘッド９９の下降を防止する機構に関しては、本実施形態のキャップスターホイール９０に適用されるキャッピングユニットによって異なるため図８には図示せず、説明も省略するが、第１〜第３実施形態と同様である。
【００７０】
以上のように、第４実施形態においても、第１〜第３実施形態と同様の効果が得られる。
【００７１】
なお、本実施形態では、供給スターホイールからキャッパスターホイールへ容器を受け渡す位置近傍に、アルミシールが容器口部に載せられているか否か検知する検出装置を１台配置した。しかし、検出装置はキャッピングヘッドの各々に設けても良く、キャッパスターホイール上に配置してもよい。
【００７２】
また、各実施形態において、エアシリンダへ供給される圧縮空気の圧力は、キャッパが取り扱う品種毎に適宜変更される。これにより、シール作業時の容器口部に対する圧力や、巻き締めの際の荷重が調整される。
【００７３】
本実施形態では、回転式のキャッピングヘッドの例としてスクリューキャッパやＰＰキャッパを挙げ、非回転式のキャッピングヘッドの例としてヒートシールを用いるキャッピングヘッドを挙げたが、回転式／非回転式のキャッピングヘッドは、これらに限定されるものではない。なお、ヒートシール以外のシールヘッドとしては、例えば接着剤や超音波を用いて容器にシールを接着するものが挙げられる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  キャッパ
１２  供給コンベヤ
１４  供給スターホイール
１６  キャッパスターホイール
１６Ｒ、９０Ｒ  回転体
１８  シール供給装置
２０  検出装置
２２  キャップディスク
２４  排出スターホイール
２６  排出コンベヤ
３４、７２、８１、９７  スピンドル
３４Ａ、７２Ｂ、８５  ヘッド取付部
３６  サーボモータ
３８、７１、８３、９８  ヨーク
３８Ｂ、７１Ａ、８３Ａ、９８Ａ  カムフォロワ
４０、８４  エアシリンダ（ヘッド移動手段）
４０Ａ、８４Ａ  ロッド
５０、７３  回転式キャッピングヘッド
６０、７６  シールヘッド
９５  モータ
Ｓ  アルミシール  
Ｖ  容器
【図１】
2019034766.tif 000003
【図２】
2019034766.tif 000004
【図３】
2019034766.tif 000005
【図４】
2019034766.tif 000006
【図５】
2019034766.tif 000007
【図６】
2019034766.tif 000008
【図７】
2019034766.tif 000009
【図８】
2019034766.tif 000010