(57)【要約】【課題】製造コストを下げる。多品種少量生産のラインにも導入しやすくする。【解決手段】ボトル本体１ａに仮装着したキャップ１ｂをチャッキングするチャック２と、チャック２を回転させることでキャップ１ｂをボトル本体１ａにねじ込んで装着するアクチュエータ３と、キャップ１ｂがボトル本体１ａに装着されてチャック２の回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータ３からチャック２に伝達される回転を断つトルクリミッタ４を備えている。センサー５により、回転軸１２の停止状態を検出してチャック２を開放する機能を備えている。【選択図】　　　　図１
2004123109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトル本体にキャップを仮装着した後、前記キャップをキャップ締め付け装置のチャックにチャッキングさせ、アクチュエータによって前記チャックを回転させて前記キャップを前記ボトル本体にねじ込んで装着するキャップの締め付け方法において、前記キャップが前記ボトル本体に装着されて前記チャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合に前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、前記チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出すると前記チャックのチャッキングを解くと共に前記アクチュエータの出力を停止させることを特徴とするキャップの締め付け方法。
【請求項２】
少なくとも前記チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止することを特徴とする請求項１記載のキャップの締め付け方法。
【請求項３】
ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、前記チャックを回転させることで前記キャップを前記ボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、前記キャップが前記ボトル本体に装着されて前記チャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなると前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えることを特徴とするキャップ締め付け装置。
【請求項４】
前記チャックの回転状態を検出するセンサを備え、前記トルクリミッタが前記アクチュエータから前記チャックに伝達される回転を断った後の前記チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを前記センサが検出すると、前記チャックは前記キャップを解放し、前記アクチュエータはその出力を停止することを特徴とする請求項３記載のキャップ締め付け装置。
【請求項５】
前記チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、前記爪部によって前記キャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うことを特徴とする請求項３又は４記載のキャップ締め付け装置。
【請求項６】
少なくとも前記チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると前記アクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のキャップ締め付け装置。
【請求項７】
前記ボトル本体に仮装着したキャップを前記チャックに導くガイドを備えることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載のキャップ締め付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置に関する。更に詳述すると、本発明は、ボトル本体にキャップを所定のトルクでねじ込んで締め付けるキャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボトル本体にキャップをねじ込んで装着する装置として自動キャッパーがある。この自動キャッパーは、チャックの下方にボトル本体をクランプしておくと共に、キャップをチャッキングしたチャックを下降させ且つ回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するもので、電動モータ等のアクチュエータの回転によってチャックを回転させている。自動キャッパーでは、キャップやボトル本体の損傷を防止するために、チャックを所定の回転トルクよりも大きなトルクで回転させないようにしている。
【０００３】
チャックの回転トルクが所定値よりも大きくなるのを防止する手段としては、例えば、電動モータとチャックの間の回転軸に歪みセンサを設けて回転トルクを検出し、検出した回転トルクが所定値以上にならないように電動モータを制御する方法がある。また別の手段として、チャックを回転させるサーボモータの電流値を検出し、サーボモータの電流値が所定値以上にならないように制御する方法もある。
【０００４】
この自動キャッパーは取り扱うキャップの種類が変わるとチャックを別のものと交換する必要があり、多品種少量生産のラインでの使用には適していない。このため、多品種少量生産のラインでは手作業でキャップをボトル本体にねじ込んで装着することが多かった。つまり、生産ラインの種類に応じて自動キャッパーと手作業とを使い分けていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１４５３９１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の自動キャッパーは、チャックの回転トルクが所定値以上になるのを防止するためにモータの回転を制御するので、高価なモータやその制御装置が必要となり、製造コストを増加させていた。
【０００７】
また、手作業によるキャップ装着作業は力がいる重労働であり、作業内容の改善、作業者の作業ローテーション計画の立案の容易化、生産性の向上等の観点から、多品種少量生産においても機械を導入したいとの要請があった。また、キャップ装着を手作業で行うとキャップの締め付けトルクにばらつきが生じ易く液漏れを起こす要因にもなっていた。これらの点を改善するという観点からも機械を導入したいとの要請があった。
【０００８】
本発明は、安価に提供することができ、しかも多品種少量生産のラインへの導入に適したキャップの締め付け方法及びキャップ締め付け装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の発明は、ボトル本体にキャップを仮装着した後、キャップをキャップ締め付け装置のチャックにチャッキングさせ、アクチュエータによってチャックを回転させてキャップをボトル本体にねじ込んで装着するキャップの締め付け方法において、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータからチャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャックのチャッキングを解くと共にアクチュエータの出力を停止させるようにしている。
【００１０】
なお、ここで、「チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅い」ことには、チャックの回転は続いているがその速度が設定速度よりも遅くなった場合の他に、チャックの回転が停止した場合も含まれる。即ち、チャックの回転が遅くなったことの検出により、チャックのチャッキングを解き、アクチュエータの出力を停止するようにしても良く、また、チャックの回転が停止したことの検出により、チャックのチャッキングを解き、アクチュエータの出力を停止するようにしても良い。
【００１１】
チャックを回転させて仮装着してあるキャップをボトル本体の所定位置までねじ込むと、それ以上のねじ込みが困難になるのでチャックの回転抵抗が上昇する。そして、チャックの回転抵抗が所定値よりも大きくなると、アクチュエータからチャックに伝達される回転がトルクリミッタによって遮断される。つまり、キャップをボトル本体の所定位置までねじ込んで回転抵抗が所定値よりも大きくなると、チャックの回転速度が遅くなり停止する。これにより、所定の大きさの締め付けトルクでキャップがボトル本体に装着される。即ち、チャックの回転トルク（回転抵抗）を検出するセンサを設けてアクチュエータの回転制御を行わなくても、所定の大きさの締め付けトルクでキャップを装着することができる。そして、チャックの回転速度が設定速度よりも遅くなったことが検出されると、チャックがキャップを解放し、アクチュエータがその出力を停止するので、ボトルを取り外すことができる。
【００１２】
また、請求項２記載のキャップの締め付け方法は、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止するものである。
【００１３】
何らかの原因によりキャップがボトル本体にねじ込まれずに空回りを続けている状態では、チャックをいくら回転させてもキャップを締め付けることはできない。キャップを正常に締め付けるのに要する時間はほぼ決まっているので、この時間を大幅に過ぎてもチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くならなければ、キャップが空回りしていると考えられる。したがって、チャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止することで、キャップが空回りしている場合等に作業を中止することができる。
【００１４】
また、請求項３記載のキャップ締め付け装置は、ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、チャックを回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータからチャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えるものである。
【００１５】
したがって、アクチュエータがチャックを回転させると、仮装着されていたキャップがボトル本体にねじ込まれる。キャップをボトル本体の所定位置までねじ込むと、キャップのねじ込みが困難になるのでチャックの回転抵抗が上昇する。そして、チャックの回転抵抗が所定値よりも大きくなると、トルクリミッタが作動し、アクチュエータからチャックに伝達されていた回転を遮断する。つまり、キャップがボトル本体の所定位置までねじ込まれると、チャックの回転が停止し、アクチュエータを空回りさせる。これにより、所定の大きさの締め付けトルクでキャップがボトル本体に装着される。即ち、チャックの回転トルク（回転抵抗）を検出するセンサを設けてアクチュエータの回転制御を行わなくても、所定の大きさの締め付けトルクでキャップを装着することができる。
【００１６】
また、請求項４記載のキャップ締め付け装置は、チャックの回転状態を検出するセンサを備え、トルクリミッタがアクチュエータからチャックに伝達される回転を断った後のチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサが検出すると、チャックはキャップを解放し、アクチュエータはその出力を停止するものである。
【００１７】
したがって、キャップがボトル本体に所定の締め付けトルクで装着されるとチャックがキャップを解放するので、ボトルを取り外すことができる。
【００１８】
また、請求項５記載のキャップ締め付け装置は、チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、爪部によってキャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うものである。
【００１９】
したがって、チャックは複数、例えば３本の爪でキャップを囲むようにして狭持する。このため、キャップの径が異なるものであってもキャップを挟持することができ、しかも、キャップの中心軸をチャックの中心軸に一致させながら挟持することができる。
【００２０】
また、請求項６記載のキャップ締め付け装置は、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えるものである。
【００２１】
何らかの原因によりキャップがボトル本体にねじ込まれずに空回りを続けている状態では、チャックをいくら回転させてもキャップを締め付けることはできない。キャップを正常に締め付けるのに要する時間はほぼ決まっているので、この時間を大幅に過ぎてもチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くならなければ、キャップが空回りしていると考えられる。タイマーはチャックを回転させている時間を計測し、この時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させる。したがって、キャップが空回りしている場合等に作業を中止することができる。
【００２２】
さらに、請求項７記載のキャップ締め付け装置は、ボトル本体に仮装着したキャップをチャックに導くガイドを備えるものである。したがって、キャップをチャックに正確且つ迅速に案内することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１に、本発明を適用したキャップ締め付け装置の実施形態の一例を示す。このキャップ締め付け装置は、ボトル１のボトル本体１ａに仮装着したキャップ１ｂをチャッキングするチャック２と、チャック２を回転させることでキャップ１ｂをボトル本体１ａにねじ込んで装着するアクチュエータ３と、キャップ１ｂがボトル本体１ａに装着されてチャック２の回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータ３からチャック２に伝達される回転を断つトルクリミッタ４を備えるものである。本実施形態では、チャック２の回転状態を検出するセンサ５を備えており、トルクリミッタ４がアクチュエータ３からチャック２に伝達される回転を断った後のチャック２の回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサ５が検出すると、チャック２はキャップ１ｂを解放し、アクチュエータ３はその出力を停止する。
【００２５】
キャップ締め付け装置は、例えば作業テーブル６の上に設置されて使用される。アクチュエータ３は台座２１の上に固定されたフレーム７にブラケット８を介して取り付けられている。アクチュエータ３は、例えばクラッチ・ブレーキ付きギアドモータ（以下、ギアドモータ３という）で、図示しない減速機、クラッチ、ブレーキが組み込まれている。ギアドモータ３の出力軸の回転はプーリ９→タイミングベルト１０→プーリ１１→トルクリミッタ４→回転軸１２→チャック２へと伝達される。回転軸１２は、一対の軸受け１３，１４によってフレーム７に回転自在に支持されている。
【００２６】
トルクリミッタ４は、プーリ１１の回転を回転軸１２に伝達する一方、回転軸１２を回転させるのに必要な回転トルク、即ち回転軸１２の回転抵抗が所定値よりも大きくなると回転伝達を遮断する。即ち、チャック２の回転抵抗が所定値よりも大きくなると回転伝達を遮断しプーリ１１を空回りさせるクラッチである。
【００２７】
センサ５は、例えば回転軸１２の回転を検出する回転センサで、トルクリミッタ４の下方に配置されている。回転センサ５はフレーム７にブラケット１５を介して取り付けられており、回転軸１２に対向している。回転センサ５は、例えば回転軸１２に付された黒線と白線の縦縞模様を検出する反射型の光センサで、白線を検出するとオン信号を出力するが、黒線を検出しても信号を出力しない。回転軸１２が回転して縦縞模様が移動すると黒線と白線が交互に回転センサ５に対向するので、回転センサ５はオンオフを繰り返してオン信号を間欠的に出力する。これに対し、回転軸１２が停止すると回転センサ５に対して縦縞模様は静止しているので、回転センサ５はオン状態又はオフ状態に維持される。したがって、回転センサ５からオン信号が出力された状態又は回転センサ５オン信号を出力していない状態が一定時間（例えば０．０５秒）以上継続すると、回転軸１２が停止していると判断することができる。
【００２８】
チャック２は径方向に移動する複数の爪部２ａを有し、爪部２ａによってキャップ１ｂを径方向から挟むことでチャッキングを行うものである。本実施形態では、チャック２は、例えば図２に示すように、３本の爪部２ａを有しており、３方向からキャップ１ｂを狭持する。３本の爪部２ａはエアシリンダ機構によって駆動される。
【００２９】
チャック２の断面を図３に示す。３本の爪部２ａは、ハウジング２ｄの底面に径方向にスライド可能に取り付けられている。爪部２ａの内側面には、図４に示すように、横断面形状がＴ字状の溝２４が形成されており、当該溝２４には楔片２ｃの外周面に形成された横断面形状がＴ字状の凸部２５に摺動自在に嵌め込まれている。溝２４及び凸部２５は、楔片２ｃの傾斜面に沿って配置されている。したがって、楔片２ｃの上下方向（図３の上下方向）の移動により、爪部２ａが径方向に移動する。楔片２ｃにはピストン２ｂが取り付けられている。圧縮空気によってピストン２ｂが下方に移動されると、楔片２ｃによって爪部２ａが径方向外側に押し出される。即ち、爪部２ａが開きチャッキングが解放される。また、圧縮空気によってピストン２ｂが上方に移動されると、楔片２ｃによって爪部２ａが径方向内側に移動する。即ち、爪部２ａが閉じチャッキングが行われる。
【００３０】
このように３本の爪部２ａが径方向に移動し、キャップ１ｂを囲むようにして挟持する（チャッキングする）ので、異なる径のキャップ１ｂをチャッキングすることができ、しかもキャップ１ｂの中心軸とチャック２の中心軸とを一致させることができる。爪部２ａのキャップ狭持面にはゴム板１６が固着されており、滑りを防止してキャップ１ｂを確実に狭持すると共に、キャップ１ｂの損傷防止を図っている。
【００３１】
なお、回転軸１２には、チャック２に圧縮空気を供給するために２本の通路２２（片方のみ図示）が形成されている。２本の通路２２のうち、片方の通路２２はチャック２の上側圧力室２ｅに、もう片方の通路２２はチャック２の下側圧力室２ｆにそれぞれ接続されている。２本の通路２２へは図示しない圧力源からコントロールバルブ２６とロータリジョイント２３を介して圧縮空気が供給される（図１）。即ち、コントロールバルブ２６の流路切換によってチャック２の上側圧力室２ｅに圧縮空気を供給すると、ピストン２ｂが下方に移動し、チャック２が開く。一方、コントロールバルブ２６の流路切換によってチャック２の下側圧力室２ｆに圧縮空気を供給すると、ピストン２ｂが上方に移動し、チャック２が閉じる。なお、コントロールバルブ２６は圧縮空気を供給しない通路２２を大気に開放し、ピストン２ｂの移動によって狭くなる圧力室２ｅ，２ｆ内の空気を抜く。コントロールバルブ２６は、回転軸１２の上端部を支持するアーム２７に取り付けられている。
【００３２】
チャック２の側方には、ボトル１の有無を検出するセンサ１７が配置されている。このセンサ１７はフレーム７に取り付けられている。
【００３３】
このキャップ締め付け装置は、第１及び第２のタイマーを備えている。第１のタイマーは、センサ１７によってボトル１を検出した後、ある程度の時間をおいてチャッキングが行われるようにするためのものである。また、第２のタイマーは、ボトル１をチャッキングした後、ある程度の時間をおいてチャック２が回転するようにするためのものである。また、このキャップ締め付け装置は、少なくともチャック２を回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータ３の出力を停止させる第３のタイマーを備えている。本実施形態の第３のタイマーは、センサ１７がボトル１を検出してからの経過時間が所定時間に達すると、アクチュエータ３の出力を停止させる。
【００３４】
次に、キャップ１ｂの締め付け方法について説明する。
【００３５】
この方法は、ボトル本体１ａにキャップ１ｂを仮装着した後、キャップ１ｂをキャップ締め付け装置のチャック２にチャッキングさせ、アクチュエータ３によってチャック２を回転させてキャップ１ｂをボトル本体１ａにねじ込んで装着するキャップ１ｂの締め付け方法であって、キャップ１ｂがボトル本体１ａに装着されてチャック２の回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータ３からチャック２に伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャック２の回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャック２のチャッキングを解くと共に、アクチュエータ２の出力を停止させるものである。
【００３６】
本実施形態では、例えば図７に示す手順でキャップ１ｂをボトル本体１ａに装着する。なお、作業者は予めボトル本体１ａにキャップ１ｂを少しだけねじ込んでおくことでキャップ１ｂを仮装着しておき、ボトル１としてボトル本体１ａとキャップ１ｂを一体化させておく。
【００３７】
まず最初に、機械が停止している状態でチャック２が回転しないように作業者が手でチャック２をおさえてトルクリミッタ４の回転伝達を遮断するトルクの値を設定する（ステップＳ３１）。即ち、所定の値でトルクリミッタ４が作動するようにトルクリミッタ４を調整する。ここで設定したトルクがキャップ１ｂの締め付けトルクとなる。次に、ギアドモータ３のスイッチをオン操作する（ステップＳ３２）。この状態では、ギアドモータ３のクラッチは切断（オフ）状態となっており、ギアドモータ３のブレーキはオンとなっている。ギアドモータ３のスイッチをオン操作することで、ギアドモータ３が回転する（ステップＳ３３）。
【００３８】
次に、作業者はキャップ１ｂを仮装着したボトル本体１ａを掴み、ボトル１をチャック２の下から各爪部２ａの中心に挿入する（ステップＳ３３）。キャップ締め付け装置はボトル１が各爪部２ａ間に挿入されるまでステップＳ３４を繰り返し実行しボトル１の挿入を待つ。そして、ボトル１の挿入をセンサ１７が検知してオン状態になると、ステップＳ３５からステップＳ３６に進み、第１のタイマーを作動させて所定時間、例えば０．２秒の経過を待つ。即ち、作業者がボトル１を爪部２ａの中心に挿入するのと同時にキャップ１ｂのチャッキングが行われるのを防止するため、ある程度の時間をおいてからチャッキングするようにしている。その後、ステップＳ３７に進んでチャック２でキャップ１ｂをチャッキングする。次のステップＳ３８では、第２のタイマーを作動させて所定時間、例えば０．１秒の経過を待つ。ボトル１のキャップ１ｂをチャッキングした後、チャック２が回転し始めるまである程度の時間をおくことで、作業の安全性をより高めている。この後、ギアドモータ３のクラッチが接続（オン）され、且つブレーキをオフする（ステップＳ３９）。なお、キャップ１ｂのチャッキングにより作業者がボトル本体１ａから手を離してもボトル１が落下することはないが、作業者はそのままボトル本体１ａを掴んで支持しておき、チャック２の回転に伴ってボトル本体１ａが回転するのを防止してキャップ１ｂがボトル本体１ａにねじ込まれるようにする。
【００３９】
ギアドモータ３のクラッチの接続とブレーキの解除によってギアドモータ３の出力軸の回転がプーリ９に伝達され、プーリ９からタイミングベルト１０→プーリ１１→トルクリミッタ４→回転軸１２→チャック２へと伝達される。即ち、チャック２が回転し、キャップ１ｂをボトル本体１ａにねじ込んで締め付ける（ステップＳ４０）。そして、キャップ１ｂがボトル本体１ａの所定位置までねじ込まれると、それ以上のねじ込みが困難になるので、チャック２の回転抵抗が上昇し所定値よりも大きくなる。これにより、トルクリミッタ４が作動し、回転軸１２をプーリ１１から切り離してプーリ１１を空回りさせる。つまり、キャップ１ｂがボトル本体１ａの所定位置まで所定の締め付けトルクで締め付けられると、チャック２の回転速度が減少し、その回転が停止する。
【００４０】
そして、チャック２即ち回転軸１２の回転速度が設定値より遅くなったのを回転センサ５が検出すると、ステップＳ４１からステップＳ４２に進み、キャップ１ｂのチャッキングを解除すると共に、ギアドモータ３のクラッチを切断（オフ）し、ブレーキをオンする（ステップＳ４２）。これによりギヤドモータ３の出力が停止、即ち出力軸の回転が止まり、キャップ１ｂを装着したボトル１をキャップ締め付け装置から取り外すことが可能になり、作業者はボトル１を交換してキャップ装着作業を繰り返し行う（ステップＳ４３→ステップＳ３４）。
【００４１】
一方、キャップ装着作業を終了する場合には、ギアドモータ３のスイッチをオフして（ステップＳ４４）作業を終了する。
【００４２】
なお、ステップＳ３６〜Ｓ４１の処理と並行してステップＳ４５を実行する。ステップＳ４５では第３のタイマーがセンサ１７によるボトル１の検出からの経過時間を計測しており、ボトル１の検出から所定時間、例えば２．５秒経過すると、ステップＳ４２に進む。このようにすることで、キャップ１ｂがボトル本体１ａにねじ込まれず空回りを続けることがないようにすることができる。
【００４３】
このように、本発明では、トルクリミッタ４を使用してキャップ１ｂをボトル本体１ａに所定の締め付けトルクで締め付けるようにしているので、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムが不要になり、キャップ締め付け装置を安価に提供することができる。
【００４４】
また、チャック２は爪部２ａを径方向に移動させてキャップ１ｂを囲むように挟持するので、異なる径のキャップ１ｂをチャッキングすることができ、しかもキャップ１ｂの中心軸とチャック２の中心軸とを一致させることができる。このため、同一のチャック２で多くの種類のボトル１のキャップ装着を行うことが可能になり、キャップ締め付け装置の汎用性を向上させることができる。即ち、多品種少量生産のラインでの使用は勿論のこと、少品種多量生産のラインでの使用にも適したキャップ締め付け装置を提供することができる。
【００４５】
さらに、キャップ１ｂを装着したボトル１をキャップ締め付け装置から取り外す場合に、ギアドモータ３のクラッチを切断し、ブレーキをオンして、ギアドモータ３の出力を停止させるようにしているので、安全性をより一層高くすることができる。
【００４６】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００４７】
例えば、チャック２の爪部２ａ間へのボトル挿入を容易にするためのガイド１８を設けても良い。図８にガイド１８の例を示す。ガイド１８は、ボトル１よりも大径の孔１９ａが中央に形成された取付板１９に固着されている。取付板１９は、例えば円板である。チャック２を囲むカバー２０の下端に取付板１９を取り付け、ガイド１８をチャック２の下方に配置している。取付板１９の孔１９ａに下からボトル１を挿入すると、ガイド１８がボトル１を案内するので、ボトル１をチャック２の爪部２ａ間の正しい位置に挿入するのが容易になる。なお、上述の説明では、取付板１９は円板であったが、円板に限るものではなく、例えば四角板等であっても良い。
【００４８】
また、台座２１に対してフレーム７を傾斜させることができるように取り付けても良い。即ち、チャック２及びトルクリミッタ４を例えば前後方向や左右方向に傾斜させることができるようにしても良い。チャック２及びトルクリミッタ４を傾斜させることができるようにすることで、作業者の体格や作業環境等に応じてチャック２の角度を変えることが可能になり、作業を行いやすくすることができる。例えば、チャック２及びトルクリミッタ４を、垂直に対して前後方向に４０度ずつ傾動可能にしても良い。
【００４９】
また、チャック２及びトルクリミッタ４の高さを調整可能にしても良い。このようにすることで、作業者の体格や作業環境等に応じてチャックの高さを変えることが可能になり、作業を行いやすくすることができる。
【００５０】
また、上述の説明では、ステップＳ３５からステップＳ３６に進むときに第３のタイマーを移動させるようにしていたが、例えば、ステップＳ３７からステップＳ３８に進むときに第３のタイマーを作動させるようにしても良く、あるいは図３９からステップＳ３９からステップＳ４０に進むときに、第３のタイマーを作動させるようにしても良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のキャップの締め付け方法では、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなった場合にアクチュエータからチャックに伝達される回転をトルクリミッタで断ち、チャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことを検出するとチャックのチャッキングを解くと共にアクチュエータの出力を停止させるようにしているので、所定の大きさの締め付けトルクでボトル本体にキャップを装着することができる。即ち、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムを用いることなく、キャップの締め付けトルクを一定にすることができるので、キャップ装着に要するコストを下げることができる。
【００５２】
また、請求項２記載のキャップの締め付け方法では、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達すると作業を中止するので、キャップが空回りして締め付けることが出来ない場合等に作業を中止することができる。
【００５３】
また、請求項３記載のキャップ締め付け装置では、ボトル本体に仮装着したキャップをチャッキングするチャックと、チャックを回転させることでキャップをボトル本体にねじ込んで装着するアクチュエータと、キャップがボトル本体に装着されてチャックの回転抵抗が設定値よりも大きくなるとアクチュエータからチャックに伝達される回転を断つトルクリミッタを備えているので、所定の大きさの締め付けトルクでボトル本体にキャップを装着することができる。このため、高価なサーボモータやセンサ類を備えた制御システムを用いる必要がなくなり、キャップ締め付け装置の製造コストを大幅に下げることができる。
【００５４】
また、請求項４記載のキャップ締め付け装置では、チャックの回転状態を検出するセンサを備え、トルクリミッタがアクチュエータからチャックに伝達される回転を断った後のチャックの回転速度が予め設定した速度よりも遅くなったことをセンサが検出すると、チャックはキャップを解放し、アクチュエータはその出力を停止するようにしているので、キャップの装着が終了すると自動的にチャックがキャップを解放し、ボトルを取り外すことができる。
【００５５】
また、請求項５記載のキャップ締め付け装置では、チャックは径方向に移動する複数の爪部を有し、爪部によってキャップを径方向から挟むことでチャッキングを行うので、同一のチャックで多くの種類のボトルのキャップ装着を行うことが可能になり、キャップ締め付け装置の汎用性を向上させることができる。即ち、多品種少量生産のラインでの使用は勿論のこと、少品種多量生産のラインでの使用にも適したキャップ締め付け装置を提供することができる。
【００５６】
また、請求項６記載のキャップ締め付け装置では、少なくともチャックを回転させている時間が予め設定した時間に達するとアクチュエータの出力を停止させるタイマーを備えているので、キャップが空回りして締め付けることが出来ない場合等に作業を中止することができる。
【００５７】
さらに、請求項７記載のキャップ締め付け装置では、ボトル本体に仮装着したキャップをチャックに導くガイドを備えているので、キャップをチャックに正確且つ迅速に案内することができ、作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したキャップ締め付け装置の実施形態の一例を示す正面図である。
【図２】同キャップ締め付け装置のチャックの底面図である。
【図３】同キャップ締め付け装置のチャックの断面図である。
【図４】同チャックの爪部の溝と楔片の凸部の断面図である。
【図５】同チャックを作動させる圧縮空気の通路を示す断面図である。
【図６】同チャックを作動させる圧縮空気の通路を示し、その一部を拡大した断面図である。
【図７】本発明を適用したキャップの締め付け方法の実施形態の一例を示す流れ図である。
【図８】同キャップ締め付け装置に取り付けるガイドを示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ　ボトル本体
１ｂ　キャップ
２　チャック
２ａ　爪部
３　ギアドモータ（アクチュエータ）
４　トルクリミッタ
５　チャックの回転停止状態を検出するセンサ
【図１】
2004123109.tif 000003
【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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【図８】
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