(57)【要約】【課題】本発明は、キャップの押込み作業時にキャップの打栓圧が容器の口元以外にかかることがなく、容器高さのバラツキにかかわらず設定された打栓圧でのキャップの押し込みが可能であり、キャップ打栓時打栓圧力の反力をキャップチャック内部で吸収する事ができ、容器の破損がなく、トップチェーン等の部品の破損をなくすことができるキャッパーの施蓋装置とその方法を提供する。【解決手段】キャップ押し込み作業時にキャップ移動機構の移動方向に対してネックグリッパ１６をキャップ２の押し込み方向とは反対方向に移動させるネックグリッパ移動機構５４を設け、予め設定された打栓圧でキャップ２の押し込み作業を行う際にキャップ２の押し込み力とネックグリッパ１６が反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパ移動機構５４を駆動してキャップ２の打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段５５を設けたものである。【選択図】    図１
2004210389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップを把持するキャップチャックと、
口元部の外周面にフランジ状のネックリングが突設された容器の前記ネックリングの下面に接離可能に当接される複数のネックグリッパと、
これらのネックグリッパを前記ネックリングの下面から引き離したグリップ解除位置と前記ネックリングの下面に当接させたグリップ位置とに切換え操作するネックグリッパ駆動機構と、
前記キャップを前記容器の口元部に対して接離する方向に前記キャップチャックを移動させるキャップチャック移動機構とを具備し、
前記ネックグリッパを前記グリップ位置に移動させた状態で、前記キャップを前記容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業を行なうキャッパーの施蓋装置において、
前記キャップ押し込み作業時に前記キャップ移動機構の移動方向に対して前記ネックグリッパを前記キャップの押し込み方向とは反対方向に移動させるネックグリッパ移動機構を設け、
予め設定された打栓圧で前記キャップの押し込み作業を行う際に前記キャップの押し込み力と前記ネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるように前記ネックグリッパ移動機構を駆動して前記キャップの打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段を設けたことを特徴とするキャッパーの施蓋装置。
【請求項２】
前記ネックグリッパ移動機構は、前記キャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動可能なスライダを有することを特徴とする請求項１に記載のキャッパーの施蓋装置。
【請求項３】
前記ネックグリッパ駆動機構は、前記キャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動可能なスライダと、このスライダに上端部が固定された筒状のガイド部材と、先端部に前記ネックグリッパが固定され、基端部にネックグリッパ開閉ローラが取付けられるとともに、中途部が前記ガイド部材に揺動支点を介して回動自在に連結されたネックグリッパ支持アームと、前記ネックグリッパが閉じる方向に前記ネックグリッパ支持アームを付勢するアーム付勢手段と、前記ガイド部材内に前記操作軸に沿って軸方向に移動可能に支持された前記ネックグリッパ開閉ローラの駆動ピストンと、前記ネックグリッパを開方向に移動する方向に前記駆動ピストンを付勢するピストン付勢手段と、このピストン付勢手段の付勢力に抗して前記駆動ピストンを前記ネックグリッパの閉方向に移動するピストン駆動手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載のキャッパーの施蓋装置。
【請求項４】
口元部の外周面にフランジ状のネックリングが突設された容器の前記ネックリングの下面に接離可能に当接される複数のネックグリッパを前記ネックリングの下面に当接させたグリップ位置に移動させた状態で、前記容器のキャップを前記容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業を行なうキャッパーの施蓋方法において、
予め設定された打栓圧で前記キャップの押し込み作業を行う際に前記キャップの押し込み力と前記ネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるように前記ネックグリッパを移動させて前記キャップの打栓圧の反力を吸収する反力吸収工程を設けたことを特徴とするキャッパーの施蓋方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップの押し込みにより容器の口元部にキャップを取り付けるキャッパーの施蓋装置とその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、容器の口元部にキャップを取り付けるキャッパーの施蓋装置としてキャップの押し込みによりキャップを容器の口元部に取り付ける構成の施蓋装置が知られている。このキャップ押し込み型の施蓋装置にはキャップを保持するチャックを備えたキャッピングヘッドがコンベア等の容器支持部の上方に上下方向に移動可能に支持されている。
【０００３】
そして、容器の口元部への施蓋時にはチャックによってキャップが保持されたのち、コンベア等の容器支持部上に載置された容器の口元部に上からキャッピングヘッドが下降され、このキャッピングヘッドの押圧力によってキャップを容器の口元部に押し込み、装着するようになっている。
【０００４】
また、この押し込み式の施蓋装置の他の例として例えば、特許文献１に示された押し込みチャックがある。この押し込みチャックには図１２に示すようにキャップａを吸着把持するキャップチャックｂと、図１３に示すように容器ｃの口元部ｃ１を保持する容器保持部ｄと、キャップａを容器ｃの口元部ｃ１に対して接離する方向にキャップチャックｂを移動させるキャップチャック移動機構ｅとが設けられている。ここで、容器ｃには口元部ｃ１の外周面にフランジ状のネックリングｃ２が突設されている。
【０００５】
また、容器保持部ｄには容器ｃのネックリングｃ２の下面に接離可能に当接される複数のネックグリッパｆが設けられている。各ネックグリッパｆには支軸ｆ１を中心に回動可能な支持アームｆ２が設けられている。この支持アームｆ２の基端部には転動ローラｆ３が設けられている。
【０００６】
さらに、押し込みチャックには各ネックグリッパｆを開閉操作するネックグリッパ開閉機構ｇが設けられている。このネックグリッパ開閉機構ｇには図１２中で、上下方向に移動する円筒状のスライダｇ１が設けられている。このスライダｇ１の下端部外周面には先細状のテーパー面ｇ２が形成されている。ここで、図１２に示すようにスライダｇ１が上昇位置に保持されている状態では各ネックグリッパｆは開操作状態で保持されている。そして、図１３に示すようにスライダｇ１が下降される動作によってスライダｇ１のテーパー面ｇ２が各ネックグリッパｆの転動ローラｆ３を外側に押し出す方向に移動させる。この動作によって各ネックグリッパｆが閉操作され、この閉操作によって各ネックグリッパｆが容器ｃのネックリングｃ２の下面に当接されて容器ｃを保持するようになっている。
【０００７】
また、キャップチャック移動機構ｅにはねじ軸ｅ１と、ねじ軸ｅ１に螺合する雌ねじを有する雌ねじ体ｅ２と、このねじ軸ｅ１を回転駆動する図示しないモーターなどが設けられている。そして、ねじ軸ｅ１の回転によってキャップチャックｂを上下方向に移動させるようになっている。このとき、キャップチャックｂを下降させる動作にともないキャップａを容器ｃの口元部ｃ１に押し込むことにより、キャップａを容器ｃの口元部ｃ１に取り付けるようになっている。
【０００８】
また、図１４（Ａ），（Ｂ）には図１２とは異なる構成の施蓋装置の押し込みチャックが示されている。図１４（Ａ），（Ｂ）の施蓋装置の押し込みチャックでは複数のネックグリッパｈと、各ネックグリッパｈを開閉駆動するリンク機構ｉと、このリンク機構ｉを駆動するエアーシリンダーｊとを備えたネックグリッパ開閉機構ｋが設けられている。さらに、キャップチャックｍを上下方向に移動させるキャップチャック移動機構ｎにはエアーシリンダーｏによる駆動機構が設けられている。
【０００９】
そして、図１４（Ａ），（Ｂ）の押し込みチャックではエアーシリンダーｊによってリンク機構ｉを介して複数のネックグリッパｈを開閉駆動するようになっている。このとき、各ネックグリッパｈの閉操作によって図１５に示すように各ネックグリッパｈが容器ｃのネックリングｃ２の下面に当接されて容器ｃを保持するようになっている。
【００１０】
また、エアーシリンダーｏによってキャップチャックｍを上下方向に移動させるようになっている。このとき、キャップチャックｍを下降させる動作にともない図１５に示すようにキャップａを容器ｃの口元部ｃ１に押し込むことにより、キャップａを容器ｃの口元部ｃ１に取り付けるようになっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−１５８５２９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成のコンベア等の容器支持部上に固定された状態で載置された容器の口元部に上からキャッピングヘッドの押圧力によってキャップを容器の口元部に押し込み、装着する装置の場合にはキャップの押込み圧力（打栓圧）が容器全体に作用するので、キャップの押込み圧力（打栓圧）が予め設定された設定圧力よりも大きい場合には容器に過大なキャップの押し込み力（打栓圧）が作用して容器を破損する可能性がある。
【００１３】
また、キャップの押込み作業時にはキャップを保持するチャック支持部にもキャップの押込み圧力（打栓圧）の反力が作用する。そのため、チャック支持部の機械的強度を高める必要があるので、チャック支持部が大型化し、コスト高になる問題がある。特に、キャッピングヘッドを複数有する機械の場合、キャップの押込み圧力の反力が複数倍となる為、チャック支持部がより大型となる。さらに、大型のチャック支持部では全体の重量が大きくなり、キャップの押込み圧が加算される為、例えば産業用ロボットなどのように可搬重量が制限されている機械に組み付けることができない問題がある。そのため、作業用ロボットなどの機械ではキャップの押込み圧力（打栓圧）が大きなキャップの押込み作業を行なわせることが難しい問題がある。
【００１４】
また、特許文献１の押し込みチャックでは図１３に示すように各ネックグリッパｆが容器ｃのネックリングｃ２の下面に当接されて容器ｃを保持する状態で、キャップチャックｂを下降させてキャップａを容器ｃの口元部ｃ１に押し込む作業が行なわれる。この場合にはキャップチャックｂによるキャップａの押し込み力（打栓圧）は容器ｃの口元部ｃ１とネックリングｃ２との間のみで受けることができる。そのため、キャップａの押し込み力（打栓圧）の反力をチャック内部にて吸収することができ、キャップａの押し込み力の反力がチャック支持部に作用することを防止することができる。その結果、各ネックグリッパｆがなく、固定台の上に載置されている容器ｃにキャップａを直接的に押し込む場合のようにキャップａの押し込み力が容器ｃに直接作用してキャップａの押し込み力の反力がチャック支持部に作用することを防止することができる。
【００１５】
しかしながら、上記特許文献１の押し込みチャックではキャップチャック移動機構ｅにねじ軸ｅ１と、ねじ軸ｅ１に螺合する雌ねじを有する雌ねじ体ｅ２と、このねじ軸ｅ１を回転駆動する図示しないモーターなどが使用されているので、装置全体の構成が複雑化し、装置全体の低価格化を図るうえで問題がある。
【００１６】
また、図１４（Ａ），（Ｂ）の施蓋装置の押し込みチャックでは複数のネックグリッパｈを開閉駆動するリンク機構ｉと、このリンク機構ｉを駆動するエアーシリンダーｊとを備えたネックグリッパ開閉機構ｋを設けるとともに、キャップチャックｍを上下方向に移動させるキャップチャック移動機構ｎにはエアーシリンダーｏによる駆動機構を設ける構成になっている。この場合には、図１２の上記特許文献１のネックグリッパ開閉機構ｇのようにスライダｇ１のテーパー面ｇ２が各ネックグリッパｆの転動ローラｆ３を外側に押し出す方向に移動させる機構や、キャップチャック移動機構ｅにねじ軸ｅ１と、ねじ軸ｅ１に螺合する雌ねじを有する雌ねじ体ｅ２と、このねじ軸ｅ１を回転駆動する図示しないモーターなどを使用する場合に比べて装置全体の構成を簡略化し、装置全体の低価格化を図ることができる。
【００１７】
しかしながら、上記図１４（Ａ），（Ｂ）の施蓋装置の押し込みチャックではチャックｍの下降端位置及び押し込みチャックのネックグリッパｈの上面高さが所定の設定位置で固定されているので、容器ｃの高さ（及びネックリングｃ２の下面高さ）のバラツキが生じた場合に次のような問題がある。
【００１８】
すなわち、容器高さが設定値よりも高い場合には容器ｃに対し設定寸法以上にキャップａを押し込む事になる。そのため、打栓圧が設定より大きくなるので、キャップａ又は容器ｃが破損する可能性がある。
【００１９】
さらに、ネックグリッパｈが閉じた際に、ネックグリッパｈの上面とネックリングｃ２の下面との間に隙間が存在する為、両者が接するまではチャックｍによる押し込み力が容器ｃの底面を支持する部品に作用する。そのため、容器ｃの破損等、トップチェーン破損等のトラブルにつながる可能性がある。
【００２０】
また、容器高さが設定値よりも低い場合はキャップａを容器ｃに完全に押し込めず、打栓圧が設定より小さくなる。そのため、キャップａの押し込み不良の現象が起きる可能性がある。
【００２１】
さらに、ネックグリッパｈが閉じた際、ネックグリッパｈの上面とネックリングｃ２が干渉する現象が起きる可能性がある。この場合には容器ｃの破損等のトラブルにつながる可能性がある。
【００２２】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、キャップの押込み作業時にキャップの打栓圧が容器の口元以外にかかることがないうえ、容器高さのバラツキにかかわらず設定された打栓圧でのキャップの押し込みが可能となり、容器の破損をなくすことができるとともに、押し込みの力が容器の底面を支持する部品にかかることを防止してトップチェーン等の部品の破損をなくすことができるキャッパーの施蓋装置とその方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、キャップを把持するキャップチャックと、
口元部の外周面にフランジ状のネックリングが突設された容器の前記ネックリングの下面に接離可能に当接される複数のネックグリッパと、
これらのネックグリッパを前記ネックリングの下面から引き離したグリップ解除位置と前記ネックリングの下面に当接させたグリップ位置とに切換え操作するネックグリッパ駆動機構と、
前記キャップを前記容器の口元部に対して接離する方向に前記キャップチャックを移動させるキャップチャック移動機構とを具備し、
前記ネックグリッパを前記グリップ位置に移動させた状態で、前記キャップを前記容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業を行なうキャッパーの施蓋装置において、
前記キャップ押し込み作業時に前記キャップ移動機構の移動方向に対して前記ネックグリッパを前記キャップの押し込み方向とは反対方向に移動させるネックグリッパ移動機構を設け、
予め設定された打栓圧で前記キャップの押し込み作業を行う際に前記キャップの押し込み力と前記ネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるように前記ネックグリッパ移動機構を駆動して前記キャップの打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段を設けたことを特徴とするキャッパーの施蓋装置である。
【００２４】
そして、本請求項１の発明では、キャップ押し込み作業時にはネックグリッパ移動機構によってキャップ移動機構の移動方向に対してネックグリッパをキャップの押し込み方向とは反対方向に移動させる。このとき、予め設定された打栓圧でキャップの押し込み作業を行う際に反力吸収手段によってキャップの押し込み力とネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパ移動機構を駆動してキャップの打栓圧の反力を吸収するようにしたものである。
【００２５】
請求項２の発明は、前記ネックグリッパ移動機構は、前記キャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動可能なスライダを有することを特徴とする請求項１に記載のキャッパーの施蓋装置である。
【００２６】
そして、本請求項２の発明では、ネックグリッパ移動機構のスライダをキャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動させることにより、キャップ押し込み作業時にキャップ移動機構の移動方向に対してネックグリッパをキャップの押し込み方向とは反対方向に移動させるようにしたものである。
【００２７】
請求項３の発明は、前記ネックグリッパ駆動機構は、前記キャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動可能なスライダと、このスライダに上端部が固定された筒状のガイド部材と、先端部に前記ネックグリッパが固定され、基端部にネックグリッパ開閉ローラが取付けられるとともに、中途部が前記ガイド部材に揺動支点を介して回動自在に連結されたネックグリッパ支持アームと、前記ネックグリッパが閉じる方向に前記ネックグリッパ支持アームを付勢するアーム付勢手段と、前記ガイド部材内に前記操作軸に沿って軸方向に移動可能に支持された前記ネックグリッパ開閉ローラの駆動ピストンと、前記ネックグリッパを開方向に移動する方向に前記駆動ピストンを付勢するピストン付勢手段と、このピストン付勢手段の付勢力に抗して前記駆動ピストンを前記ネックグリッパの閉方向に移動するピストン駆動手段とを具備することを特徴とする請求項１に記載のキャッパーの施蓋装置である。
【００２８】
そして、本請求項３の発明では、ネックグリッパ駆動機構の非動作時にはピストン付勢手段の付勢力によって駆動ピストンをネックグリッパを開方向に移動する状態で保持する。ネックグリッパ駆動機構の動作時には駆動ピストンをピストン付勢手段の付勢力に抗して操作軸に沿って軸方向に移動する。このとき、駆動ピストンによってネックグリッパ開閉ローラを外向きに押圧し、ネックグリッパ支持アームをネックグリッパの閉方向に移動するようにしたものである。
【００２９】
請求項４の発明は、口元部の外周面にフランジ状のネックリングが突設された容器の前記ネックリングの下面に接離可能に当接される複数のネックグリッパを前記ネックリングの下面に当接させたグリップ位置に移動させた状態で、前記容器のキャップを前記容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業を行なうキャッパーの施蓋方法において、
予め設定された打栓圧で前記キャップの押し込み作業を行う際に前記キャップの押し込み力と前記ネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるように前記ネックグリッパを移動させて前記キャップの打栓圧の反力を吸収する反力吸収工程を設けたことを特徴とするキャッパーの施蓋方法である。
【００３０】
そして、本請求項４の発明では、容器のネックリングの下面に複数のネックグリッパを当接させたグリップ位置に移動させた状態で、容器のキャップを容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業時に、キャップの押し込みストローク分だけネックグリッパをキャップ押し込み方向と反対方向に移動させることにより、キャップの押し込み力とネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパを移動させてキャップの打栓圧の反力を吸収するようにしたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図１１（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。図１は本実施の形態のキャップ押し込み型のキャッパーの施蓋装置１全体の概略構成を示すものである。
【００３２】
このキャッパーの施蓋装置１にはキャップ２を把持するキャップチャック３と、図９に示すように容器４の口元部４ａを保持する容器保持部５と、キャップ２を容器４の口元部４ａに対して接離する方向にキャップチャック３を移動させるキャップチャック移動機構６などが設けられている。ここで、容器４には口元部４ａの外周面にフランジ状のネックリング４ｂが突設されている。
【００３３】
また、キャップチャック移動機構６には例えばエアシリンダによって形成される押込みシリンダ７が設けられている。この押込みシリンダ７には下面側にピストンロッド８が突設されている。このピストンロッド８には連結部材９を介して直管状の操作軸１０の上端部が連結されている。この操作軸１０の下端部にはキャップチャック３が連結されている。そして、押込みシリンダ７によってピストンロッド８と、連結部材９と、操作軸１０とを順次介してキャップチャック３が一体的に図１中で上下方向に駆動されるようになっている。
【００３４】
また、本実施の形態のキャッパーの施蓋装置１には固定フレーム１１が設けられている。この固定フレーム１１には略円筒状の軸受部１２の上端部が固定されている。この軸受部１２の内部には略円筒状の支持シャフト１３が配設されている。この支持シャフト１３の筒内には操作軸１０が軸線方向に移動自在に挿入されている。そして、支持シャフト１３は軸受部１２によって図１中で上下方向に移動可能に支持されている。
【００３５】
さらに、支持シャフト１３の上端部は平板状のベースプレート１４に固定されている。このベースプレート１４は図２に示す４本のステー１５を介して押込みシリンダ７の下面に連結されている。そして、支持シャフト１３と、ベースプレート１４と、ステー１５と、押込みシリンダ７との組み付けユニットが固定フレーム１１に対して一体的に図１中で上下方向に移動するフローティング構造部（スライダ）Ａが形成されている。
【００３６】
また、支持シャフト１３の下端部には容器保持部５が取付けられている。この容器保持部５には容器４のネックリング４ｂの下面に接離可能に当接される複数、本実施の形態では３つのネックグリッパ１６と、これらのネックグリッパ１６を操作するネックグリッパ駆動機構１７とが設けられている。
【００３７】
さらに、容器保持部５には３つのネックグリッパ１６を支持する筒状のガイド部材１８が設けられている。このガイド部材１８の下部周壁部には図３（Ａ）に示すように周方向に等距離に配置された３つのネックグリッパ装着溝１９が形成されている。そして、各ネックグリッパ装着溝１９にはネックグリッパ支持アーム２０がそれぞれ支軸（揺動支点）２１を介して回動可能に取付けられている。
【００３８】
また、図３（Ｂ）に示すようにネックグリッパ支持アーム２０の中途部には支軸２１が挿通され、この支軸２１によってネックグリッパ支持アーム２０がガイド部材１８の各ネックグリッパ装着溝１９に回動自在に支持されている。
【００３９】
さらに、各ネックグリッパ支持アーム２０の上端部にはネックグリッパ開閉ローラ２２が取付けられている。このローラ２２は回動ピン２３を介して各ネックグリッパ支持アーム２０の上端部に回転自在に取付けられている。
【００４０】
また、各ネックグリッパ支持アーム２０の下端部には図４（Ａ）および図５（Ａ），（Ｂ）に示すように係合爪取付け溝部２４が設けられている。この係合爪取付け溝部２４には棒状の爪支持部２５が突設されている。この爪支持部２５にはリング状の小径な係合溝部２６が形成されている。
【００４１】
さらに、ネックグリッパ支持アーム２０の係合爪取付け溝部２４には図４（Ｂ）および図５（Ｃ）〜（Ｅ）に示す係合爪２７が係脱可能に係止されている。この係合爪２７にはネックグリッパ支持アーム２０の係合爪取付け溝部２４と対応する形状の取付け部２８が形成されている。この取付け部２８には爪支持部２５が挿入される穴部２９が形成されている。
【００４２】
また、係合爪２７の取付け部２８にはこの穴部２９に対して横方向から連通する横穴３０が形成されている。この横穴３０は爪支持部２５の係合溝部２６と対応する位置に配置されている。さらに、図６（Ａ）に示すようにこの横穴３０にはボールプランジャ３１が装着されている。
【００４３】
このボールプランジャ３１には図６（Ｂ）に示すように係止用ボール３２と、この係止用ボール３２を横穴３０内から穴部２９側に押し出す方向に付勢するコイルばね３３とが設けられている。そして、ネックグリッパ支持アーム２０の係合爪取付け溝部２４に係合爪２７の取付け部２８を装着する作業時には、係合爪２７の穴部２９に爪支持部２５が挿入される。このとき、ボールプランジャ３１の係止用ボール３２が爪支持部２５の係合溝部２６に係合されることにより、ネックグリッパ支持アーム２０の係合爪取付け溝部２４に係合爪２７が簡単に取付けることができるようになっている。
【００４４】
さらに、容器保持部５にはネックグリッパ１６が閉じる方向にネックグリッパ支持アーム２０を付勢するリターンスプリング（アーム付勢手段）３４が装着されている。このリターンスプリング３４は例えば図７に示すように３つのネックグリッパ支持アーム２０の外側に巻き付けられたスプリング等の弾性リングによって形成されている。
【００４５】
また、図８に示すようにネックグリッパ駆動機構１７にはガイド部材１８内に操作軸１０に沿って軸方向に移動可能に収容された略円筒状の駆動ピストン３５が設けられている。この駆動ピストン３５の下部外周面には先細状のテーパー面３６が形成されている。
【００４６】
さらに、駆動ピストン３５の上端部には第１のばね受部３７が形成されている。この第１のばね受部３７にはネックグリッパ１６を開方向に移動する方向に駆動ピストン３５を付勢するコイルばね（ピストン付勢手段）３８の上端部が止着されている。
【００４７】
また、ガイド部材１８の底部には第２のばね受部３９が配設されている。この第２のばね受部３９にはコイルばね３８の下端部が止着されている。そして、このコイルばね３８のばね力によって駆動ピストン３５は図８に示すようにガイド部材１８の頭部に押し付けられた状態で保持されている。この状態ではネックグリッパ支持アーム２０のネックグリッパ開閉ローラ２２がリターンスプリング３４のばね力によって駆動ピストン３５のテーパー面３６に圧接された状態で保持されている。そのため、この場合にはネックグリッパ支持アーム２０の下端部の係合爪２７が外側に移動され、ネックグリッパ１６が開位置で保持されるようになっている。
【００４８】
また、ガイド部材１８の頭部外周面にはネックグリッパ１６を閉操作するための作動エアーを導入するガイド部材１８の内部側に供給するエアー供給路４０が形成されている。このエアー供給路４０には作動エアーを供給するエアー管路４１のエアー供給口金４２が連結されている。そして、ネックグリッパ１６を閉操作する際にはこのエアー供給路４０からガイド部材１８の内部の圧力室側に作動エアーが供給されるようになっている。
【００４９】
この作動エアーの供給時にはコイルばね３８のばね力に抗して駆動ピストン３５が下降する。このとき、駆動ピストン３５の移動によってネックグリッパ支持アーム２０のネックグリッパ開閉ローラ２２がリターンスプリング３４のばね力に抗して外側に押し出される。そして、図９に示すように駆動ピストン３５の下端部がガイド部材１８の内底部のストッパ４３に当接される位置まで駆動ピストン３５が押し出された時点で、ネックグリッパ支持アーム２０の下端部の係合爪２７が内側の閉位置に移動され、ネックグリッパ１６が容器４のネックリング４ｂの下面に当接されるようになっている。
【００５０】
また、キャップチャック３には図１０に示すようにシリンダハウジング４４が設けられている。このシリンダハウジング４４内には軸心部に操作軸１０の下端部の大径部４５が固定されている。さらに、シリンダハウジング４４内にはピストン部材４６と、このピストン部材４６によって押圧される複数の把持部材４７とが設けられている。ここで、ピストン部材４６の軸心部には操作軸１０の大径部４５が挿通される穴４６ａが形成されている。さらに、このピストン部材４６の下面には把持部材４７を押圧する傾斜面状の押圧面４６ｂが形成されている。
【００５１】
また、各把持部材４７にはシリンダハウジング４４の底部に固定された端板４８から外部側に延出される略Ｌ字状に屈曲された爪部４９と、この爪部４９の上部に連結された押圧部５０とが設けられている。この押圧部５０の上面にはピストン部材４６の下面の押圧面４６ｂと対応する形状の傾斜面状の押圧受け面５０ａが形成されている。
【００５２】
また、操作軸１０の大径部４５の上端部にはシリンダハウジング４４の上部の圧力室内に連通するエアー通路５１が形成されている。このエアー通路５１は操作軸１０の管内に連通されている。
【００５３】
さらに、図１に示すように操作軸１０の上端部にはキャップチャック３を作動する作動エアーを供給するエアー管路５２のエアー供給口金５３が連結されている。なお、図１０に示すようにキャップチャック３が開状態で保持されている場合にはシリンダハウジング４４内のピストン部材４６はシリンダハウジング４４の上部位置で保持されている。
【００５４】
そして、キャップチャック３を作動する際にはエアー管路５２のエアー供給口金５３から操作軸１０の管内を経てエアー通路５１からシリンダハウジング４４の上部の圧力室側に作動エアーが供給されるようになっている。このとき、ピストン部材４６が下向きに移動する動作にともないピストン部材４６の押圧面４６ｂの傾斜面によって各把持部材４７の押圧部５０の上面が押圧され、各把持部材４７が内側に向けて移動するようになっている。そして、図８に示すようにピストン部材４６が下降限位置まで移動した時点で、各把持部材４７の爪部４９がキャップ２の外周面を把持する位置まで移動されるようになっている。
【００５５】
また、本実施の形態のキャッパーの施蓋装置１ではフローティング構造部Ａによってキャップ２の押し込み作業時にキャップチャック移動機構６による操作軸１０の移動方向に対してネックグリッパ１６をキャップ２の押し込み方向とは反対方向（上向き方向）に移動させるネックグリッパ移動機構５４が構成されている。このとき、本実施の形態では予め設定された打栓圧でキャップ２の押し込み作業を行う際にキャップ２の押し込み力とネックグリッパ１６が反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパ移動機構５４を駆動してキャップ２の打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段５５が設けられている。
【００５６】
また、本実施の形態のキャッパーの施蓋装置１にはピストンロッド８の連結部材９の近傍に図２に示すように略平板状の回り止めプレート５６の一端部が固定されている。この回り止めプレート５６の他端部には４つのステー１５のうちのいずれかに係合する係合凹部５７が形成されている。そして、この係合凹部５７はステー１５に嵌め込まれる状態で係止されている。これにより、押込みシリンダ７の操作軸１０が軸回り方向に回転することが防止されている。
【００５７】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態のキャッパーの施蓋装置１の使用時には図示しないキャップ供給装置から送られるキャップ２が図１０に示すようにスクラッチピース５８上にセットされる。この状態で、スクラッチピース５８上のキャップ２が図１に示すようにキャップチャック３の下位置に配置される。
【００５８】
その後、ネックグリッパ１６が図８に示すように「開」の状態で、かつキャップチャック３が図１０に示すように「開」の状態にセットされる。この状態で、キャップチャック３が下降し、スクラッチピース５８上のキャップ２にキャップチャック３が接近する。
【００５９】
続いて、図１０に示すようにスクラッチピース５８上のキャップ２にキャップチャック３の大径部４５の下端が当接した状態で、エアー管路５２のエアー供給口金５３から操作軸１０の管内を経てエアー通路５１からシリンダハウジング４４の上部の圧力室側に作動エアーが供給される。このとき、ピストン部材４６が下向きに移動する動作にともないピストン部材４６の押圧面４６ｂの傾斜面によって各把持部材４７の押圧部５０の上面が押圧され、各把持部材４７が内側に向けて移動する。
【００６０】
そして、図８に示すようにピストン部材４６が下降限位置まで移動した時点で、各把持部材４７の爪部４９がキャップ２の外周面を把持する位置まで移動される。これにより、キャップ２がキャップチャック３の各把持部材４７の爪部４９間で把持される。
【００６１】
その後、キャップ２がキャップチャック３の各把持部材４７の爪部４９間で把持されたままの状態で、キャップチャック３が上昇する。この状態で、スクラッチピース５８が横方向又は縦方向に退避する。次に、容器４の把持作業が開始される。
【００６２】
また、キャップ装着前の容器４は図示しない容器供給用の搬送ラインからキャッパーの施蓋装置１に連続的に供給され、繰り入れられる。そして、容器４の把持作業時にはネックグリッパ駆動機構１７が駆動される。このネックグリッパ駆動機構１７の駆動時にはエアー管路４１のエアー供給口金４２からガイド部材１８のエアー供給路４０に作動エアーが導入される。そして、このエアー供給路４０からガイド部材１８の内部の圧力室側に作動エアーが供給される。
【００６３】
この作動エアーの供給時にはコイルばね３８のばね力に抗して駆動ピストン３５が下降する。このとき、駆動ピストン３５の移動によってネックグリッパ支持アーム２０のネックグリッパ開閉ローラ２２がリターンスプリング３４のばね力に抗して外側に押し出される。そして、図９に示すように駆動ピストン３５の下端部がガイド部材１８の内底部のストッパ４３に当接される位置まで駆動ピストン３５が押し出された時点で、ネックグリッパ支持アーム２０の下端部の係合爪２７が内側の閉位置に移動される。これにより、３つのネックグリッパ１６の係合爪２７が容器４のネックリング４ｂの下側に当接される。
【００６４】
このとき、図１１（Ａ）に示すようにネックグリッパ１６の係合爪２７の上面とネックリング４ｂの下面との間には隙間αがある。この状態で、キャップチャック移動機構６の押込みシリンダ７にキャップ押し込み用の作動エアーが供給される。
【００６５】
この作動エアーの供給時には押込みシリンダ７のピストンロッド８が下向きに押し出し駆動される。このとき、ピストンロッド８と一緒に連結部材９と、操作軸１０とを順次介してキャップチャック３が一体的に図１中で下方向に押し出し駆動される。
【００６６】
このキャップチャック３の下降動作によってキャップ２の下面が容器４の口元部４ａの上面に接触する。そして、キャップ２の下面が容器４の口元部４ａに接触した後は、キャップチャック３の下降動作は停止される。このとき、キャップ２と、キャップチャック３と、操作軸１０と、押込みシリンダ７のピストンロッド８とは一体となっている為、キャップ２が容器４の口元部４ａに接触した後は、キャップ２の下面と容器４の口元部４ａとの接触部に作用する押圧力の反力によってピストンロッド８に対して押込みシリンダ７側が上昇する状態でピストンロッド８と押込みシリンダ７との間が相対的に動作する。
【００６７】
このとき、押込みシリンダ７とともに、ステー１５を介しベースプレート１４と、支持シャフト１３と、容器保持部５とが一体的に上昇する。この押込みシリンダ７側の上昇動作によって図１１（Ｂ）に示すようにネックグリッパ１６の係合爪２７の上面が容器４のネックリング４ｂの下面に接触する。この時点で、押込みシリンダ７側の上昇動作が止まる。
【００６８】
そして、これ以後の押込みシリンダ７のピストンロッド８の押し出し動作によってキャップ２を容器４の口元部４ａに押し込む動作が行なわれる。
【００６９】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施の形態のキャッパーの施蓋装置１では支持シャフト１３と、ベースプレート１４と、ステー１５と、押込みシリンダ７との組み付けユニットを固定フレーム１１に対して一体的に図１中で上下方向に移動するフローティング構造部Ａを設けている。そして、このフローティング構造部Ａによってキャップ２の押し込み作業時にキャップチャック移動機構６による操作軸１０の移動方向に対してネックグリッパ１６をキャップ２の押し込み方向とは反対方向（上向き方向）に移動させるネックグリッパ移動機構５４が構成されている。これにより、本実施の形態では予め設定された打栓圧でキャップ２の押し込み作業を行う際にキャップ２の押し込み力とネックグリッパ１６が反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパ移動機構５４を駆動してキャップ２の打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段５５が設けられている。その結果、キャップチャック３の支持部の剛性を低くしても構成可能になるので、コストダウン及び軽量化が可能となる。そのため、ロボット等の可搬重量を大きくする事が困難な構成の場合でも、大きな打栓圧の押し込み作業を行わせる事が可能となる。したがって、従来は出来なかった可搬重量の小さな汎用ロボット等による打栓圧の大きなキャップ２の押し込み処理が可能となる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では容器４の高さのバラツキがあっても打栓圧が分散する事がない為、予め設定された打栓圧で安定してキャップ４を容器４の口元部４ａに押し込む事が可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態では従来のように打栓圧が容器４底部の一箇所にかかり容器４を破損する事がなくなる。さらに、打栓圧が容器４を介しコンベア等の容器支持部にかかり、トップチェーン等を破損する事がなくなる効果もある。
【００７２】
さらに、本発明は上記実施の形態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で種々変形実施できることは勿論である。
【００７３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ネックグリッパをグリップ位置に移動させた状態で、キャップを容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業を行なうキャップ押し込み作業時にキャップ移動機構の移動方向に対してネックグリッパをキャップの押し込み方向とは反対方向に移動させるネックグリッパ移動機構を設け、予め設定された打栓圧でキャップの押し込み作業を行う際にキャップの押し込み力とネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパ移動機構を駆動してキャップの打栓圧の反力を吸収する反力吸収手段を設けたので、キャップの押込み作業時にキャップの打栓圧が容器の口元以外にかかることがないうえ、容器高さのバラツキにかかわらず設定された打栓圧でのキャップの押し込みが可能となり、容器の破損をなくすことができるとともに、押し込みの力が容器の底面を支持する部品にかかることを防止してトップチェーン等の部品の破損をなくすことができる。
【００７４】
請求項２の発明によれば、ネックグリッパ移動機構のスライダをキャップチャック移動機構の操作軸に沿って軸方向に移動させることにより、キャップ押し込み作業時にキャップ移動機構の移動方向に対してネックグリッパをキャップの押し込み方向とは反対方向に移動させることができる。
【００７５】
請求項３の発明によれば、ネックグリッパ駆動機構の非動作時にはピストン付勢手段の付勢力によって駆動ピストンをネックグリッパを開方向に移動する状態で保持し、ネックグリッパ駆動機構の動作時には駆動ピストンをピストン付勢手段の付勢力に抗して操作軸に沿って軸方向に移動する。このとき、駆動ピストンによってネックグリッパ開閉ローラを外向きに押圧することにより、ネックグリッパ支持アームをネックグリッパの閉方向に移動することができる。
【００７６】
請求項４の発明によれば、容器のネックリングの下面に複数のネックグリッパを当接させたグリップ位置に移動させた状態で、容器のキャップを容器の口元部に押し込むキャップ押し込み作業時に、キャップの押し込みストローク分だけネックグリッパをキャップ押し込み方向と反対方向に移動させることにより、キャップの押し込み力とネックグリッパが反対方向に移動する力とが等しくなるようにネックグリッパを移動させてキャップの打栓圧の反力を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における装置全体の概略構成を示す縦断面図。
【図２】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における押込みシリンダの回り止め構造を示す平面図。
【図３】（Ａ）は第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における３つのネックグリッパ支持アームの配置状態を示す横断面図、（Ｂ）は１つのネックグリッパ支持アームを示す要部の正面図。
【図４】（Ａ）は第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置におけるネックグリッパ支持アームの係合爪の取付け部を示す斜視図、（Ｂ）は係合爪を示す斜視図。
【図５】（Ａ）は第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置におけるネックグリッパ支持アームの爪支持部を示す側面図、（Ｂ）は同正面図、（Ｃ）は係合爪を示す側面図、（Ｄ）は同正面図、（Ｅ）は同平面図。
【図６】（Ａ）は図５（Ｅ）のＶＩＡ−ＶＩＡ線断面図、（Ｂ）は係合爪固定用のボールプランジャを示す要部の縦断面図。
【図７】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における３つのネックグリッパ支持アームのリターンスプリングの配置状態を示す横断面図。
【図８】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における３つのネックグリッパ支持アームが開位置に移動した状態を示す縦断面図。
【図９】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における３つのネックグリッパ支持アームが閉位置に移動した状態を示す縦断面図。
【図１０】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置におけるキャッパーのキャップ把持部材が開位置に移動した状態を示す縦断面図。
【図１１】第１の実施の形態のキャッパーの施蓋装置における打栓動作を説明するもので、（Ａ）はネックグリッパの係合爪の上面とネックリングの下面との間の隙間を示す側面図、（Ｂ）はネックグリッパの係合爪の上面が容器のネックリングの下面に接触した状態を示す側面図。
【図１２】従来のキャッパーの施蓋装置の概略構成を示す要部の縦断面図。
【図１３】従来のキャッパーの施蓋装置におけるキャップの押込みによる打栓動作を説明するための説明図。
【図１４】図１２とは異なる構成のキャッパーの施蓋装置を示すもので、（Ａ）はキャッパーの施蓋装置の概略構成を示す要部の正面図、（Ｂ）は同側面図。
【図１５】キャップの押込みによる打栓動作を説明するための説明図。
【符号の説明】
２    キャップ
３    キャップチャック
４    容器
４ａ    口元部
４ｂ    ネックリング
６    キャップチャック移動機構
１６    ネックグリッパ
１７    ネックグリッパ駆動機構
２１    支軸（揺動支点）
５４    ネックグリッパ移動機構
５５    反力吸収手段
【図１】
2004210389.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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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