(57)【要約】【課題】  従来と比較してヘッド荷重を正確に付加するとともに、汎用性が高いキャッパ１を提供する。【解決手段】  キャッピングヘッド５は、ＰＰキャップ４に対して上方から所要のヘッド荷重を付加するプレッシャブロック２３と、ＰＰキャップ４にねじ部を成形するスレッドローラ３６とを備えている。  プレッシャブロック２３は、昇降軸１１の下端部に連結してあり、その昇降軸１１はブラケット２１、ボールねじ１７を介してサーボモータ８に連動して昇降される。  制御装置２２は、ＰＰキャップ４の種類に応じた最適なヘッド荷重が得られるサーボモータ８のトルク値を予め記憶している。ＰＰキャップ４の種類が変更された場合には、制御装置２２は予め記憶した最適なヘッド荷重が得られるトルク値を呼び出して、そのトルク値が得られるようにサーボモータ８の作動を制御する。【選択図】    図１
2005104535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップを容器に取付けるキャッピングヘッドと、このキヤッピングヘッドを昇降させるサーボモータと、このサーボモータの作動を制御する制御装置とを備え、上記キャッピングヘッドによってキャップに対して最適なヘッド荷重を付加して容器にキャップを取り付けるキャッパであって、
上記制御装置は、容器へのキャップ取り付け時に上記最適なヘッド荷重が得られるサーボモータのトルク値を記憶する記憶部と、上記サーボモータが出力するトルク値を読み取って、該トルク値と上記記憶部に記憶しているトルク値とを比較する比較部とを備え、
上記制御装置は、キャップ取り付け時に上記サーボモータから出力されるトルク値が上記記憶部に記憶したトルク値となるようにサーボモータの作動を制御して、キャップに応じた最適なヘッド荷重をキャップに付加することを特徴とするキヤツパ。
【請求項２】
上記記憶部は、種類が異なる複数のキャップについて、上記最適なヘッド荷重が得られるサーボモータのトルク値を記憶しており、
上記制御装置は、容器に取り付けるキャップに対応する最適なヘッド荷重が得られるサーボモータのトルク値を上記記憶部から呼び出すことを特徴とする請求項１に記載のキャッパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャッパに関し、より詳しくは、サーボモータによりキャッピングヘッドを昇降させて容器にキャップを取り付けるキャッパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器にキャップを取り付けるキャッピングヘッドを備えたキャッパは周知であり、従来では上記キャッピングヘッドの昇降作動は、カムとカムフォロアからなるカム機構を用いるものが一般的である（例えば特許文献１）。
また、複数のキャッピングヘッドを備えた回転式キャッパであって、各々のキャッピングヘッドの昇降用としてサーボモータを用いるものも知られている（例えば、特許文献２）。
さらに、異なる種類の容器に対してキャッピングを行うことが可能なキャッピングヘッドを備えたキャッパとして、例えば特許文献３が知られている。
【特許文献１】特開平１０−５９４８８号公報
【特許文献２】特許第３１０９５２７号公報
【特許文献３】特公平４−６８２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来、ＰＰキャップ（ピルファプルーフキャップ）とスクリューキャップを容器に取り付け可能なキャッパにおいては、それぞれのキャッピング方式に応じてキャッピングヘッドによってキャップに対した鉛直下方に向けた最適なヘッド荷重を設定する必要がある。その扱う容器やキャップにもよるが、例えば、ＰＰキャッパの場合であれば約６０〜１８０Ｋｇ、樹脂キャップ用のスクリューキャッパであれば約３〜２０Ｋｇように、各種のキャッピング方式に適したヘッド荷重に設定する必要があった。
また、従来では、バイアルびん用のシーマでは、扱うバイアルびんの外径が異なると、そのびんの外径に適したヘッド荷重を設定する必要があった。
このような場合には、従来では、キャッピングヘッドにエアシリンダを設け、大きい荷重をかけたい場合にはエアシリンダを作動させたり（上記特許文献３）、あるいは人手によって所要のヘッド荷重が得られるようにキャッピングヘッド内のスプリングを交換または調整するようにしていたものである。
しかしながら、エアシリンダによるヘッド荷重の調整を行う場合には、各キャッピング方式に応じて最初にエアシリンダのエア圧を調整するのが面倒であるとともに、多くの種類に兼用不可能であった。
また、所要のヘッド荷重が得られるようにキャッピングヘッド内のスプリングを人手で交換または調整するものにあっては、全てのキャッピングヘッドについてスプリングの交換または調整作業が必要であるため、その交換作業が頻雑なものとなっていた。
さらに、従来のようにエアシリンダやスプリングによりヘッド荷重を付加する場合、実際に付加しているヘッド荷重を検出することは不可能であり、仮に何かの原因で設定されたヘッド荷重が得られなくても、そのままキャップの取り付けを行うので、キャップ取り付け不良発生の原因となる恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した事情に鑑み、本発明は、キャップを容器に取付けるキャッピングヘッドと、このキヤッピングヘッドを昇降させるサーボモータと、このサーボモータの作動を制御する制御装置とを備え、上記キャッピングヘッドによってキャップに対して最適なヘッド荷重を付加して容器にキャップを取り付けるキャッパであって、
上記制御装置は、容器へのキャップ取り付け時に上記最適なヘッド荷重が得られるサーボモータのトルク値を記憶する記憶部と、上記サーボモータが出力するトルク値を読み取って、該トルク値と上記記憶部に記憶しているトルク値とを比較する比較部とを備え、
上記制御装置は、キャップ取り付け時に上記サーボモータから出力されるトルク値が上記記憶部に記憶したトルク値となるようにサーボモータの作動を制御して、キャップに応じた最適なヘッド荷重をキャップに付加するようにしたキャッパを提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
上述した構成によれば、容器にキャップを取り付ける際に、記憶部に記憶している最適なヘッド荷重を正確に付加することが可能となる。また、処理するキャップを変更した場合においても、キャッピングヘッド側のヘッド荷重の調整作業をきわめて容易に行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１はライン式のキャッパ１である。このキャッパ１は、容器２を間欠的に搬送する搬送コンベヤ３の搬送過程となるキャッピング位置Ａに複数組配置されている。
容器２は、図３（ａ）に示すように、その上端口部にＰＰキャップ（ピルファプルーフキャップ）４を被せられた状態において、搬送コンベヤ３によってキャッピング位置Ａに間欠的に供給されるようになっている。
キャッピング位置Ａに容器２が供給されると、キャッピングヘッド５が下降されてから回転されるようになっている。これにより、キャッピングヘッド５が備えるプレッシャブロック２３がキャップ４に当接してそれを下方へ押圧するようになっている。そして、その状態のＰＰキャップ４の周壁４Ａにキャッピングヘッド５のスレッドローラ３６が圧接して周壁４Ａの周囲を容器２側のねじ部２Ａの形状に倣って回転するとともに、キャッピングヘッド５のロックローラ３７も周壁４Ａに圧接してその周囲を回転する。これによって、ＰＰキャップ４にねじ部４Ｂが成形されるとともに、ＰＰキャップ４の下端部４Ｃの全周が容器４の外周部の形状に倣って折り曲げられて、その部分に圧着されるようになっている（図３（ｂ））。
なお、ＰＰキャップ４の内方の端面に図示しないリング状のシール部材を設けてあり、そのシール部材が容器４の上端部４Ｄに圧接することで容器４が密封されるようになっている。
【０００７】
本実施例のキャッパ１は、容器２にＰＰキャップ４を取り付けるキャッピングヘッド５と、このキャッピングヘッド５の駆動源となる３個のサーボモータ６、７、８とを備えており、後述するように上記サーボモータ７，８によってキャッピングヘッド５を昇降させるようにしている。
キャッピングヘッド５は、上記サーボモータ８に連動して昇降される昇降軸１１と、この昇降軸１１の上方部外周に回転自在に、かつ軸方向に移動可能に嵌合させた第１筒状部材１２と、昇降軸１１の下方外周部に回転自在に嵌合され、かつ第１筒状部材１２の下方内周部に昇降自在に設けた第２筒状部材１３と、上記第１筒状部材１２の上方部を支持することで、両筒状部材１２、１３および昇降軸１１を支持するとともにサーボモータ７によって昇降される円筒状の支持部材１４とを備えている。
第１筒状部材１２は第２筒状部材１３に対してスプライン嵌合されており、それによって両筒状部材１２、１３は軸方向に相対移動（昇降）は可能であるが、回転方向においては相対回転できないようになっている。そのため、両筒状部材１２，１３は一体となって昇降軸１１に対して回転することが出来るとともに、第１筒状部材１２は、第２筒状部材１３および昇降軸１１に対して昇降できるようになっている。また、両筒状部材１２，１３にわたって図示しないばねを弾装してあり、このばねによって第１筒状部材１２と第２筒状部材１３とは上下に離隔する方向に常時付勢されている。
【０００８】
搬送コンベヤ３の隣接位置に固定フレーム１５を配置してあり、この固定フレーム１５に上下位置の軸受１６、１６を介してボールねじ１７を鉛直方向において回転自在に軸支している。このボールねじ１７にブラケット２１のナット部２１Ａを螺合貫通させている。上記昇降軸１１の上端部は、第１筒状部材１２の上方まで突出させてから上記ブラケット２１の先端部に連結している。これにより、上記ブラケット２１によって昇降軸１１が支持され、かつ昇降軸１１に嵌合した第２筒状部材１３もブラケット２１によって支持されている。
ボールねじ１７の下端部にサーボモータ８を連結してあり、このサーボモータ８の作動は制御装置２２によって制御されるようになっている。制御装置２２からの作動指令に基づいてサーボモータ８が正逆に所要量だけ回転されると、ボールねじ１７も正逆方向に回転されるので、ブラケット２１に連結した昇降軸１１および第２筒状部材１３が昇降されるようになっている。このようにボールねじ１７とナット部２１Ａによって、サーボモータ８の回転運動を直線運動に変換している。
昇降軸１１の下端部は、第２筒状部材１３の下端部であるフランジ部１３Ａ
よりも下方に突出させてあり、その昇降軸１１の下端部にプレッシャブロック２３を取り付けている。サーボモータ８により昇降軸１１を下降させて、プレッシャブロック２３を下方側のＰＰキャップ４に対して上方から当接させるようになっており、それによって、容器２の上端４Ｄに支持されたＰＰキャップ４に対して所要の鉛直下方に向けた圧力（ヘッド荷重）を付加するようにしている。
【０００９】
一方、第１筒状部材１２の上方外周部は、上記筒状の支持部材１４によって回転自在に、かつ昇降可能に支持されている。支持部材１４はブラケット２４の先端部に連結されている。固定フレーム１５に上下位置の軸受２５，２５を介してボールねじ２６を鉛直方向に回転自在に軸支してあり、このボールねじ２６を上記ブラケット２４のナット部２４Ａに螺合させて貫通させている。このボールねじ２６の上端部をサーボモータ７に連結している。サーボモータ７は制御装置２２によって作動を制御されるようになっており、制御装置２２からの作動指令によってサーボモータ７が所要量だけ正逆に回転されると、支持部材１４およびそれに支持した第１筒状部材１２が所要量だけ昇降されるようになっている。そして、昇降軸１１および第２筒状部材１３が所定高さに停止した状態からサーボモータ７によって第２筒状部材１２が昇降されることで、第２筒状部材１２は、昇降軸１１および第１筒状部材１２に対して相対的に昇降されるようになっている。
【００１０】
上記支持部材１４の上部にブラケット２７を水平に連結してあり、このブラケット２７にサーボモータ６を取り付けている。サーボモータ６は、その駆動軸に嵌着したギヤ２８と、ブラケット２７に回転自在に軸支した回転軸３１側のギヤ３２に噛合させている。回転軸３１の上部には小径のギヤ３３を嵌着してあり、そのギヤ３３を、第２筒状部材１２の上端部に嵌着した大径のギヤ３５に噛合させている。
サーボモータ６の作動は制御装置２２によって制御されるようになっており、制御装置２２からサーボモータ６へ作動指令が伝達されると、該サーボモータ６が正逆に所要の回転数で回転されるようになっている。そして、サーボモータ６が回転されると、複数のギヤ２８、３２，３３，３５を介して第１筒状部材１２および第２筒状部材１３が昇降軸１１に対して正逆に回転されるようになっている。
このように両筒状部材１２，１３が昇降軸１１に対して回転されることに伴って、スレッドローラ３６およびロックローラ３７がプレッシャブロック２３の周囲を回転するようになっている。そして、後に詳述するが、図３に想像線で示したように、プレッシャブロック２３を上方からＰＰキャップ４に当接させた状態で、スレッドローラ３６およびロックローラ３７をＰＰキャップ４の周壁４Ａに圧接させてから両ローラ３６，３７を回転させつつ下降させることにより、ＰＰキャップ４の周壁４Ａにねじ部４Ｂが成形されるとともに、下端部４Ｃが折り曲げられるようになっている。
【００１１】
図２に示すように、第２筒状部材１３のフランジ部１３Ａの下面には、円周方向複数箇所に支持軸４１を連結してあり、その支持軸４１に揺動レバー３８，４２を水平方向において揺動自在に取り付けている。なお、図２では図面の関係上、右側の揺動レバー３８と左側の揺動レバー４２で見える部材と見えない部材が混在しているが、揺動レバー３８と揺動レバー４２は同じ構成である。
上記揺動レバー３８，４２の先端には上下方向の貫通孔４２ａを穿設してあり、この貫通孔４２ａに支持ピン４６を回転自在に且つ昇降自在に取り付けている。この支持ピン４６の上端部と揺動レバー３８，４２の上面とにわたって緩衝用のばね４７を弾装している。
また、揺動レバー３８の下方に突出させた支持ピン４６の下端部にスレッドローラ３６を取り付け、揺動レバー４２の下方に突出させた支持ピン４６の下端部にはロックローラ３７を取り付けている。
なお、スレッドローラ３６は支持ピン４６に対して若干傾斜させて取り付けてあり、ＰＰキャップ４の周壁４Ａに圧接する際に、スレッドローラ３６が容器２に形成されているねじ部の傾斜に沿うようにしている。
さらに、揺動レバー３８の上端部にカムフォロア４３を回転自在に取り付け、揺動レバー４２の上端部にカムフォロア５１を取り付けている。
【００１２】
他方、上記フランジ部１３Ａにおけるカムフォロア４３の上方に切り欠き部１３Ｂを形成している。そして、上記第１筒状部材１２に下方を向けて連結したカム部材４８を上記切り欠き部１３Ｂに上方から挿通させてあり、第１筒状部材１２が第２筒状部材１３に対して下降された際には、カム部材４８のカム面４８Ａがカムフォロア４３に係合するようになっている。
また、揺動レバー３８は、フランジ部１３Ａに連結したピン４４と揺動レバー３８の下方部とにわたって設けたばね４５によって外方側へ常時付勢されている。
上記サーボモータ７によって第１筒状部材１２が第２筒状部材１３に対する相対的な上昇端位置にあるときには、カム部材４８のカム面４８Ａはカムフォロア４３よりも上方に位置して、該カムフォロア４３から離隔して係合しないようになっている。
そのため、ばね４５によって常時外方へ引っ張られている揺動レバー３８は外方側に維持され、スレッドローラ３６も図３（ａ）に想像線で示す退避位置に維持される。このように、スレッドローラ３６が退避位置にあるときには、キャッピングヘッド５が下降されたとしてもスレッドローラ３６はＰＰキャップ４と当接しないようになっている。
また、揺動レバー４２に取り付けたカムフォロア５１の上方となるフランジ部１３Ａにも図示しない切り欠き部を形成するとともに、第１筒状部材１２に上記カム部材４８と同様の図示しないカム部材を下方に向けて設けている。この図示しないカム部材が上方位置にあって、カムフォロア５１と係合していない状態では、図示しないばねに引っ張られた揺動レバー４２の先端部及びロックローラ３７は、ＰＰキャップ４と接触することのない外方側に位置している（図３（ｂ））。
【００１３】
上記サーボモータ７によって第１筒状部材１２が昇降軸１１および第２筒状部材１３に対して相対的に下降されるとともに、サーボモータ６によって両筒状部材１２，１３が回転されると、第１筒状部材１２は上述した上昇端位置から第２筒状部材１３に対する最下降位置まで移動される。
これに伴って、カム部材４８のカム面４８Ａがカムフォロア４３に対して係合して、揺動レバー３８およびスレッドローラ３６が内方側の成形位置へ移動されて、内方側に位置するＰＰキャップ４の周壁４Ａに圧接して、周壁４Ａの周囲を回転する。また、揺動レバー４２も、図示しないカム部材がカムフォロア５１に係合することで、外方側の位置から内方側へ移動されてロックローラ３７もＰＰキャップ４の周壁４Ａと圧接して、周壁４Ａの周囲を回転するようになっている。
これにより、ＰＰキャップ４の周壁４Ａにスレッドローラ３６によってねじ部４Ｂが成形されるとともに、周壁４Ａの下端部４Ｃがロックローラ３７によって内方側へ折り曲げられて容器２の外周部に圧着するようになっている（図３（ｂ））。
【００１４】
上述したキャッピングヘッド５における基本構成は、例えば上記特許文献１（特開平１０−５９４８８号公報）により公知である。
しかして、本実施例は、上述したようにキャッピングヘッド５の昇降作動を両サーボモータ７，８によって昇降させるとともに、プレッシャブロック２３の昇降作動をサーボモータ８により制御するようになっているので、キャップに付加するヘッド荷重（鉛直下方に向けた荷重）の精度を向上させることができる。
さらに、それに加えて、上記ＰＰキャップ４を取り付ける容器２の違いやＰＰキャップ以外のキャップを容器２に取り付けるに際して、各キャップに付加するヘッド荷重を容易に調整可能とすることにより、キャッパ１の汎用性を向上させたものである。
【００１５】
すなわち、本実施例においては、キャッピングすべき各容器２の種類とそれに装着すべき各ＰＰキャップ４の種類、およびキャッピング方式の違う各キャップとそれに装着する容器について予めキャッピングの実験を行う。そして、その実験によって、サーボモータ８によりプレッシャブロック２３を介してＰＰキャップ４（あるいは他のキャップ）に付加すべき最適なヘッド荷重を求めるとともに、その最適なヘッド荷重が得られた際のサーボモータ８の最適なトルク値を求めて、該サーボモータ８の最適なトルク値を予め制御装置２２の記憶部８０１に記憶しておく。
そして、実際にキャッパ１によって容器２にＰＰキャップ４を取り付ける際には、制御装置の指令部８０３は、キャッピングヘッド５で処理するＰＰキャップ４と容器２の種類の違いに応じて、記憶部８０１に記憶している最適なサーボモータ８のトルク値を呼び出し、サーボモータ８に指令する。（図４）
サーボモータ８にはロータリーエンコーダ５２を接続してあり、このロータリーエンコーダ５２で検出したパルス信号が制御装置２２へフィードバックされるようになっている。これにより、制御装置２２は、サーボモータ８の回転量を把握するようになっている。また、サーボモータ８には電流計５３を接続してあり、この電流計５３で検出したサーボモータ８の電流値は、制御装置２２の比較部８０２へ入力されるようになっている。
そこで、制御装置２２は、サーボモータ８に上記最適なトルク値を指令して回転駆動させた後に、上記電流計５３から入力される電流値を比較部８０２において記憶部８０１で記憶している最適なトルク値に相当する電流値と比較し、入力される電流値が最適なトルク値に相当する電流値となったら、その状態をキャッピング動作中すなわち、スレッドローラ３６およびロックローラ３７によるＰＰキャップ４の成形作業中の間、継続するように指令して該サーボモータ８を作動させるようになっている。これによって、上記昇降軸１１の下端に設けたプレッシャブロック２３をＰＰキャップ４に押圧するヘッド荷重を、該ＰＰキャップ４およびそれを装着する容器２に応じた最適な荷重に設定することが出来るようになっている。
【００１６】
また、本実施例においては、第１筒状部材１２を昇降させるサーボモータ７に関しても、各容器２の種類とそれに取り付けるべきＰＰキャップ４に付いて、スレッドローラ３６およびロックローラ３７をＰＰキャップ４の周壁４Ａに対して圧接させる際の最適な圧接力を得るために予め実験を行うようなっている。そして、両ローラ３６，３７による最適な圧接力を得るための最適な第２筒状部材１３に対する第１筒状部材１２の下降量と、その下降量を得るための最適なサーボモータ７のトルク値を求めてそれを記憶部７０１に保存しておく。
サーボモータ７にはロータリーエンコーダ５２’を接続してあり、このロータリーエンコーダ５２’で検出したパルス信号が制御装置２２へフィードバックされるようになっている。これにより、制御装置２２は、サーボモータ７の回転量を把握するようになっている。また、サーボモータ７には電流計５３’を接続してあり、この電流計５３’で検出したサーボモータ７の電流値は、制御装置２２の比較部７０２へ入力されるようになっている。
そして、実際にキャッピングを行う場合には、制御装置２２の指令部７０３は、ＰＰキャップ４と容器２の種類に応じた最適なトルク値を記憶部７０１から呼び出して、そのトルク値をサーボモータ７に指令する。そして、電流計５３’から入力されるサーボモータ７の電流量を比較部７０２で比較し、最適なトルク値が得られる電流値となったら、制御装置２２の指令部７０３は、スレッドローラ３６およびロックローラ３７によるＰＰキャップ４の成形作業中の間、継続するように指令して該サーボモータ７を作動させるようになっている。
さらに、両筒状部材１２、１３を回転させるサーボモータ６に関しても、容器２の種類とそれに取り付けるＰＰキャップ４に関して、両筒状部材１２、１３の最適な回転速度と回転量を予め実験によって求めて、それを記憶部６０１に記憶しておく。
サーボモータ６にはロータリ−エンコーダ５２’’を接続してあり、このロータリーエンコーダ５２’’から出力されるパルス信号が制御装置２２の比較部６０２へ入力されるようになっている。これにより、制御装置２２は、サーボモータ６の回転速度および回転量を把握するようになっている。また、サーボモータ６には電流計５３’’を接続してあり、この電流計５３’’で検出した電流値は制御装置２２へ入力されるようになっている。
そして、実際にキャッピングを行う場合には、制御装置２２の指令部６０３は、記憶部６０１からＰＰキャップ４と容器２の種類に応じた最適な回転速度を呼び出して、サーボモータ６に指令する。
【００１７】
以上の構成において、キャッパ１によって処理すべきＰＰキャップ４の種類および容器２の種類が特定されたら、そのＰＰキャップ４および容器２の種類を制御装置２２に入力する。
そして、キャッピングヘッド５が容器２と接触することがない上方側に支持された状態において、図３（ａ）に示したようにＰＰキャップ４を被せた容器２が搬送コンベヤ３によってキャッピング位置Ａに供給される。すると、制御装置２２の指令部８０３は、上記特定されたＰＰキャップ４及び容器２の種類に最適なヘッド荷重が得られるように、先ずサーボモータ８用の記憶部８０１から最適なトルク値を呼び出して、そのトルク値をサーボモータ８に指令して、該サーボモータ８を回転駆動させる。
また、制御装置２２の指令部７０３は、上記特定されたＰＰキャップ４及び容器２の種類に最適なスレッドローラ３６およびロックローラ３７の圧接力が得られるように、先ずサーボモータ７用の記憶部７０１から最適なトルク値を呼び出して、そのトルク値をサーボモータ７に指令して、該サーボモータ７を回転駆動させる。
さらに、制御装置２２の指令部６０３は、上記特定されたＰＰキャップ４及び容器２の種類に応じた最適な両筒状部材１２，１３の回転速度が得られるように、サーボモータ６用の記憶部６０１から最適な回転速度を呼び出して、その速度をサーボモータ６に指令して、該サーボモータ６を回転駆動させる。
これにより、昇降軸１１および第２筒状部材１３が下降されるとともに、それと同期して第１筒状部材１２も下降され、かつ、下降されながら両筒状部材１２，１３は昇降軸１１に対して回転される。
【００１８】
そして、昇降軸１１の下端部に設けたプレッシャブロック２３が図３（ａ）に示すように、ＰＰキャップ４に上方から当接してそれを下方に押圧する。すると、電流計５３によって検出されるサーボモータ８の電流値が制御装置２２へ入力されているので、制御装置２２の指令部８０３は、電流計５３により検出した電流値が最適なサーボモータ８のトルク値が得られる電流値となるように、サーボモータ８の駆動を制御する。
一方、プレッシャブロック２３がＰＰキャップ４に当接して昇降軸１１および第２筒状部材１３の下降が停止されたことを、サーボモータ８のエンコーダ５２から入力されるパルス信号から検出されると、制御装置２２の指令部７０３は、サーボモータ７の駆動を一旦停止もしくは回転速度を落とすことにより、昇降軸１１および第２筒状部材１３と第１筒状部材１２との相対距離を離さないようにして、プレッシャブロック２３によってＰＰキャップ４に最適なヘッド荷重が付加される前にスレッドローラ３６およびロックローラ３７がＰＰキャップ４の周壁４Ａに当接しないように制御する。
【００１９】
そして検出される電流計５３からの電流値が徐々に上昇して、最適なサーボモータ８のトルク値が得られる電流値に到達すると、制御装置２２の指令部８０３はその状態を維持するようにサーボモータ８へ指令する。続いて、制御装置２２の指令部７０３は、最適なトルク値をサーボモータ７へ指令することにより、第１筒状部材１２は昇降軸１１および第２筒状部材１３に対してさらに下降させるとともに、両筒状部材１２，１３はサーボモータ６によって回転される。そのため、カムフォロア４３に対してカム部材４８のカム面４８Ａが係合してスレッドローラ３６が内方側の成形位置に移動されてＰＰキャップ４の周壁４Ａに最適なトルク荷重で圧接するとともに、カムフォロア５１に対して図示しないカム部材が係合することでロックローラ３７もＰＰキャップ４の周壁４Ａに最適なトルク荷重で圧接する。
この状態でスレッドローラ３６は、容器２のねじ部２Ａの形状に倣って周壁４Ａにねじ部４Ｂを成形しながら周壁４Ａの周囲を螺旋状の軌跡を描いて下方へ移動する。またロックローラ３７も周壁４Ａの周囲を螺旋状の軌跡を描いて下方へ移動する。
これによって、容器２に被せたＰＰキャップ４の周壁４Ａに容器２のねじ部２Ａの形状に倣ったねじ部４Ｂが成形されるとともに、ロックローラ３７によってＰＰキャップ４の下端部４Ｃが容器２の外周部の形状に倣って内方側へ折り曲げられて圧着される。
【００２０】
この時、ＰＰキャップ４の内壁４Ａに対して、スレッドローラ３６が圧接する移動量は例えば２巻きのように予め決められており、制御装置２２の比較部６０２が第１筒状部材１２を回転させるサーボモータ６のエンコーダ５２’’のパルス信号を検出して決められた巻き数に相当するパルス数をカウントした時点で、制御装置２２の指令部７０３はサーボモータ７を所定量だけ逆転させるように指令する。すると、第１筒状部材１２が第２筒状部材１３および昇降軸１１に対して上昇されるので、カム部材４８のカム面４８Ａの傾斜に倣ってカムフォロア４３が移動することにより、スレッドローラ３６はＰＰキャップ４から離隔するとともに、ロックローラ３７も外方側へ移動してＰＰキャップ４から離隔する。
なお、制御装置２２の比較部６０２が決められた巻き数に相当するエンコーダ５２’’のパルス信号をカウントしてから、所定時間後に指令部６０３はサーボモータに停止指令を出して、第１筒状部材１２および第２筒状部材１３の回転を停止させる。
この後、制御装置２２の指令部７０３，８０３によってサーボモータ７およびサーボモータ８が同期して所要量だけ逆転されるので、両筒状部材１２，１３および昇降軸１１が、すなわち、キャッピングヘッド５全体が上昇されて容器２およびＰＰキャップ４から離隔して、キャッピング前に位置していた高さ位置に復帰する。
以上のようにして、キャッパ１は、ＰＰキャップ４を容器２の上端口部に取り付けるようになっている。
そして、キャッパ１によって処理すべきＰＰキャップ４および容器２の種類を変更する場合、およびキャッピング方式が異なるキャップを容器２に取り付ける場合には、変更するＰＰキャップ４（キャップ）およびそれを取り付けるべき容器２の種類を特定してそれを制御装置２２に入力すれば良い。
すると、制御装置２２は、変更されたＰＰキャップ４（キャップ）およびそれを取り付けるべき容器２の種類に対応する最適な各サーボモータ７，８のトルク値を記憶部７０１、８０１から呼び出して、上述した要領でキャッピングを行うようになっている。
【００２１】
以上のように、本実施例によれば、容器２にＰＰキャップ４を取り付けるにあたり、ＰＰキャップ４を下方に付勢するプレッシャブロック２３によるヘッド荷重を正確に制御できるとともに、処理すべき容器２やＰＰキャップ４の種類に応じてヘッド荷重を極めて容易に変更することが出来る。
したがって、上述した従来のキャッパと比較して正確で、且つ、汎用性が高いキャッパを提供することができる。
なお、上記実施例においては、第１筒状部材１２の昇降作動をサーボモータ７によって行っているが、このサーボモータ７を省略して従来公知のカム機構によって第１筒状部材１２を昇降させるようにしても良い。
また、上記実施例では、ＰＰキャップ４を容器２に取り付けるＰＰキャッパについて説明したが、キャッピングヘッド５をスクリューキャッパ用もしくは打栓キャッパ用に交換すれば、スクリューキャップを容器に取り付けるスクリューキャッパとして、もしくは打栓キャップを容器に取り付ける打栓キャッパとして機能させることが出来る。その場合には、交換したキャッピングヘッドは、スクリューキャッパ用のキャッピングヘッドは、上記プレッシャブロック２３を昇降させたサーボモータ８とは連結させずに、サーボモータ７によってヘッド荷重を制御し、サーボモータ８はサーボモータ７と同期して昇降させても良いし、上方位置で停止させたままでも良い。
【００２２】
次に、上述した実施例はライン式のキャッパ１に本発明を適用した場合を説明したが、本発明は回転式キャッパにも適用することが可能である。つまり、例えば、特許文献２（特許第３１０９５２７）に開示されているような回転式のスクリューキャッパにも本発明を適用することが出来る。
すなわち、図５に示すように、回転式のスクリューキャッパ１０１は、図示しない駆動源によって所定方向に回転される回転体１０２と、この回転体１０２の円周方向複数箇所に配設したキャッピングヘッド１０３とを備えている。回転体１０２に連結した太陽ギヤ１０４は、キャッピングヘッド１０３の回転軸１０５の上端に嵌着したギヤ１０６に噛み合っている。
回転軸１０５は、支持部材１０７に回転自在に軸支されており、この支持部材１０７のナット部１０７Ａに、回転体１０２に軸支したボールねじ１０８を螺合貫通させている。
回転体１０２には、サーボモータ１０９を取り付けてあり、このサーボモータ１０９は、複数のギヤを介してボールねじ１０８に連動している。
【００２３】
サーボモータ１０９の作動は、制御装置１１１によって制御されるようになっている。サーボモータ１０９にはエンコーダ１１２を接続してあり、サーボモータ１０９の回転量はパルス信号としてエンコーダによって制御装置１１１に入力される。また、サーボモータ１０９には、電流計１１３を接続してあり、サーボモータ１０９の電流値はこの電流計１１３によって検出されて制御装置１１１に入力される。
このような構成において、回転体１０２の回転に伴って太陽ギヤ１０４とギヤ１０６との回転によって各キャッピングヘッド１０３が回転されるとともに、制御装置１１１によってサーボモータ１０９を正逆に所要量だけ回転させることでキャッピングヘッド１０３を昇降させることが出来る。これにより、キャッピングヘッド１０３によってスクリューキャップを容器の口部に螺合させることが出来る。
そして、この実施例においても、上述した第１実施例のサーボモータ８の作動と同様に、制御装置１１１によってサーボモータ１０９の作動を制御する。つまり、スクリューキャップを容器に取り付ける際に、制御装置１１１は、予め記憶した最適なヘッド荷重が得られるトルク値をサーボモータ１０９に指令して、サーボモータ１０９を回転駆動させる。そして、電流計１１３による検出電流が最適なトルクが得られる電流値となったら、制御装置１１１は、該最適なトルクを所定時間維持するようにサーボモータ１０９に指令して、サーボモータ１０９を継続して作動させる。これによって、キャッピングヘッド１０３によって最適なヘッド荷重をスクリューキャップに付加しつつ、該スクリューキャップを容器に螺合することが出来る。
そして、処理の対象となるスクリューキャップ及びそれを螺合する容器が変更された場合には、制御装置１１１に変更したスクリューキャップと容器の種類を特定して入力すれば良い。それによって、制御装置１１１は、新たなキャップと容器に応じたヘッド荷重となるようにサーボモータ１０９の作動を制御する。
このような構成の第２実施例であっても、上述した実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本発明は、樹脂キャップのように容器のねじ部の先端とキャップのねじ部の先端が噛み合う噛み合い開始時とその後の巻締め時とでヘッド荷重を変更したい場合にも適応可能である。すなわち、１回のキャッピング動作中においてヘッド荷重を変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】図１の要部の拡大図。
【図３】図１のキャッパ１によるキャッピング工程を示す図。
【図４】図１に示した制御装置２２と各サーボモータ６〜８との関係を示す図。
【図５】本発明の第２実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【００２５】
１…キャッパ                    ２…容器
４…ＰＰキャップ                ５…キャッピングヘッド
８…サーボモータ                ２２…制御装置
８０１…記憶部                  ８０２…比較部
【図１】
2005104535.tif 000003
【図２】
2005104535.tif 000004
【図３】
2005104535.tif 000005
【図４】
2005104535.tif 000006
【図５】
2005104535.tif 000007