(57)【要約】【解決手段】  いわゆるラチェット式のキャップ５をキャッピングする際、制御手段８ではキャップ５のリング部材１９に形成された爪部２０が口部１１の逆転防止爪１５を乗り越える際に生じるトルクとそのときのキャッピングヘッド６の回転位置とを検出する。  そして最大トルク検出開始トルクａを超えたトルクの極大で検出される最大トルクから、新たに検出されるトルクが所定の判定値ｂよりも減少したら、上記最大トルクに対応する回転位置を巻締基準位置ｃとして、そこから所定の巻締め終了トルクが検出されるまでキャップ５を回転させてキャッピングを行う。そして巻締基準位置ｃから巻締め終了までのキャッピングヘッドの回転角度を、巻締め終了角度と比較することで、キャッピングの良否を判定する。【効果】  検出されるトルクにばらつきが生じていても、キャップの回転角度の検出を高精度に行うことができる。【選択図】  図４
2005162227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップの巻締めを行うキャッピング方法において、
検出された最大トルクとその時のキャッピングヘッドの回転位置とを記憶するとともに、記憶されている最大トルクと新たに検出されたトルクとの差が予め定めた判定値以上となったら、当該最大トルクが検出された時のキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置として、当該巻締基準位置から巻締め終了までの回転角度を検出することを特徴とするキャッピング方法。
【請求項２】
予め定めた所定のトルクを最大トルク検出開始トルクとして設定し、当該最大トルク検出開始トルクを越えて検出された最大トルクから、上記判定値を用いた巻締基準位置の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載のキャッピング方法。
【請求項３】
上記最大トルク検出開始トルクを、キャップのネジと容器のネジとが噛み合ってからトルクが安定するまでの間に検出される変動トルク値と、予め設定した固定トルク値とから算出することを特徴とする請求項２に記載のキャッピング方法。
【請求項４】
上記巻締基準位置が検出されたら、あらかじめ設定された巻締め終了トルクとなるまでキャッピングを行い、上記巻締基準位置から巻締めが終了するまでのキャッピングヘッドの回転角度を、あらかじめ設定された巻締め終了角度と比較してキャッピングの良否を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のキャッピング方法。
【請求項５】
上記巻締基準位置が検出されたら、さらに所定の追加巻締め角度だけキャッピングヘッドを回転させてから該キャッピングヘッドの回転を停止させて、キャップの巻締めを行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のキャッピング方法。
【請求項６】
キャップを保持するキャッピングヘッドと、キャッピングヘッドを回転駆動させるサーボモータと、サーボモータを制御する制御手段とを備え、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器に巻締めるキャッピング装置において、
検出されるトルクを記憶するトルク記憶手段と、記憶されているトルクと新たに検出されたトルクとの差を比較する比較手段と、キャッピングヘッドの回転位置を検出する回転位置検出手段と、トルクが検出されたときの回転位置信号を記憶する回転位置記憶手段と、所要の設定値を記憶する設定値記憶部とを備え、
上記比較手段は、新たに検出されたトルクがトルク記憶手段に記憶されているトルクよりも大きい場合は、当該新たに検出されたトルクを最大トルクとしてトルク記憶手段に記憶するとともに、当該最大トルクに対応する位置信号を回転位置記憶手段に記憶し、
新たに検出されたトルクがトルク記憶手段によって記憶されている最大トルクよりも上記設定値記憶部に記憶された判定値以上小さくなったら、回転位置記憶手段に記憶されているキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置であると判定し、当該巻締基準位置から巻締め終了までの回転角度を検出することを特徴とするキャッピング装置。
【請求項７】
予め定めた所定のトルクを最大トルク検出開始トルクとして設定し、上記比較手段は当該最大トルク検出開始トルクを越えて検出された最大トルクから、上記判定値を用いた巻締め基準位置の検出を行うことを特徴とする請求項６に記載のキャッピング装置。
【請求項８】
上記設定値記憶手段は所定のトルクを固定トルク値として記憶し、上記比較手段はキャップのネジと容器のネジとが噛み合ってからトルクが安定するまでの間に検出される変動トルク値に、上記固定トルク値を加算して上記最大トルク検出開始トルクを算出することを特徴とする請求項７に記載のキャッピング装置。
【請求項９】
上記比較手段は、上記設定値記憶手段に記憶された巻締め終了トルクが検出されるまでキャッピングヘッドを回転させ、上記巻締基準位置から巻締めが終了するまでのキャッピングヘッドの回転角度を、上記設定値記憶手段に記憶された巻締め終了角度と比較してキャッピングの良否を判断することを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のキャッピング装置。
【請求項１０】
上記比較手段は、上記巻締基準位置からさらに、上記設定値記憶手段に記憶された追加巻締め角度だけキャッピングヘッドを回転させることで、キャップの巻締めを行うことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載のキャッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャッピング方法およびキャッピング装置に関し、詳しくはキャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップの巻締めを行うキャッピング方法およびキャッピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップの巻締めを行うキャッピング方法が知られており、このうち上記キャップにはいわゆるラチェット式のものが知られ、このようなキャップであっても自動的にキャッピングが行われるようになっている。（特許文献１）
このようなラチェット式のキャップの場合、上記キャッピングヘッドには複数回トルクの極大が作用し、この特許文献１では、最初に作用したトルクの極大での最大トルクを検出し、この最大トルクから所定の低下率を示したトルクを検出してこれを基準点としていた。
そして、この基準点が検出された時のキャッピングヘッドの回転位置を求め、当該回転位置からさらに所定の回転角度だけキャッピングヘッドを回転させることで、キャップの巻締めを行っていた。
【特許文献１】特開平１１−２９１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記特許文献１の場合、トルクの極大における最大トルクより特定の減少率で検出されたトルクに対応する基準点から、所定の角度だけキャップを回転させて巻締めを行っているので、たとえばキャップの加工精度が悪いなどの理由により、キャッピングヘッドに作用するトルクにばらつきが生じていると、検出された最大トルクの大小によって、検出される基準点の位置にもばらつきが生じる。
このため、この基準点を用いて所定の回転角度キャップを回転させても、キャップの締め付け状態が一定とはならず、キャップの巻締め不足が生じたり、逆にキャップを巻締めすぎてしまうといった問題が生じていた。
また、本出願人はラチェット式のキャップのように、巻締めを行う際にトルクの極大が現れるキャップの巻締めについて実験を行った結果、トルクの極大となる最大トルクの値にはばらつきが発生するが、そのトルクの極大となるキャッピングヘッドの回転位置には整合性があることを発見した。
本発明は上記の問題に鑑み、回転角度の検出を行いながらキャッピングを行う場合において、当該キャップの回転角度を高精度に検出することのできるキャッピング方法およびキャッピング装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１に記載のキャッピング方法は、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップの巻締めを行うキャッピング方法において、
検出された最大トルクとその時のキャッピングヘッドの回転位置とを記憶するとともに、記憶されている最大トルクと新たに検出されたトルクとの差が予め定めた判定値以上となったら、当該最大トルクが検出された時のキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置として、当該巻締基準位置から巻締め終了までの回転角度を検出することを特徴としている。
【０００５】
また請求項６に記載のキャッピング装置は、キャップを保持するキャッピングヘッドと、キャッピングヘッドを回転駆動させるサーボモータと、サーボモータを制御する制御手段とを備え、キャッピングヘッドに作用するトルクを検出しながらキャップを容器に巻締めるキャッピング装置において、
検出されるトルクを記憶するトルク記憶手段と、記憶されているトルクと新たに検出されたトルクとの差を比較する比較手段と、キャッピングヘッドの回転位置を検出する回転位置検出手段と、トルクが検出されたときの回転位置信号を記憶する回転位置記憶手段と、所要の設定値を記憶する設定値記憶部とを備え、
上記比較手段は、新たに検出されたトルクがトルク記憶手段に記憶されているトルクよりも大きい場合は、当該新たに検出されたトルクを最大トルクとしてトルク記憶手段に記憶するとともに、当該最大トルクに対応する位置信号を回転位置記憶手段に記憶し、
新たに検出されたトルクがトルク記憶手段によって記憶されている最大トルクよりも上記設定値記憶部に記憶された判定値以上小さくなったら、回転位置記憶手段に記憶されているキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置であると判定し、当該巻締基準位置から巻締め終了までの回転角度を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記請求項１および請求項６の発明によれば、キャップの加工精度にかかわらず、キャップの形状が同一であれば、キャッピングヘッドに作用するトルクにばらつきが生じていても、上記最大トルクが検出された時のキャッピングヘッドの回転位置は一定に検出される。
そこで本発明では上記最大トルクが検出された時のキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置とし、当該巻締基準位置から巻締め終了までの回転角度を検出することで、キャップの回転角度の検出を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下図示実施例について説明すると、図１は本発明にかかるキャッピング装置１を示し、容器２をその上面に載置する載置台３と、この載置台３に載置される容器２を把持するグリッパ４と、上記載置台３の上方でキャップ５を保持するキャッピングヘッド６と、図示しない昇降手段によって昇降するとともに、キャップ５を把持したキャッピングヘッド６を水平方向に回転させるサーボモータ７とを備えている。
このようなキャッピング装置１では、載置台３上の容器２をグリッパ４で把持した後、サーボモータ７を下降させてキャッピングヘッド６に保持されたキャップ５を容器２の口部に係合させ、その後サーボモータ７を回転させることで、キャッピングを行うようになっている。なお、このような構成を有するキャッピング装置１自体は従来公知であるので、各部についての詳細な説明は省略する。
そして上記キャッピング装置１は制御手段８を備え、上記サーボモータ７の回転角度や回転トルクなどの制御を行うとともに、サーボモータ７の制御やサーボモータ７に作用するトルクの検出を行っている。
【０００８】
次に上記容器２およびキャップ５について説明すると、図２は容器２の口部１１および当該口部１１に巻締められたキャップ５についての拡大図であり、本実施例ではいわゆるラチェット式のキャップ５を扱うようになっている。なお、このようなキャップ５は特開平１０−７２０９６号公報に開示されており、従来公知となっている。
最初に、容器２の口部１１は本体部１２の上方に設けられており、この口部１１と本体部１２との間には、上記グリッパ４が下方より支持するためのフランジ部１３が形成されている。
そして口部１１にはキャップ５と螺合するねじ部１４が形成され、またその下方には後に説明するリング部材１８の爪部２０と係合する逆転防止爪１５が外周面に沿って等間隔に形成されている。
【０００９】
次に、キャップ５は樹脂製であって有底円筒形状を有し、口部１１のねじ部１４と螺合するねじ部１６がその内周面に形成されている。さらにキャップ５の上面には口部１１の開口に嵌合して容器２を密閉するためのインナーリング１７が設けられている。
またキャップ５の下方にはリング部材１８が破断可能な連結部材１９によって連結されており、このリング部材１８の内周面には上記口部１１の逆転防止爪１５と係合する爪部２０が等間隔に設けられている。
上記爪部２０について説明すると、図３はキャップ５を下方から見た斜視図であり、この図に示すように、上記爪部２０はリング部材１８の内周面に等間隔に形成されている。
そしてキャップ５を時計回りに回転させると、キャップ５とともにリング部材１８が下降し、そのうち爪部２０が上記逆転防止爪１５に接触するようになる。
ここからさらにキャップ５を回転させると、爪部２０は逆転防止爪１５を乗り越えながら弾性変形し、乗り越えた後に復元して逆転防止爪１５に係合するようになる。
したがって、この爪部２０及び逆転防止爪１５によれば、キャップ５を時計回りに回転させれば、爪部２０が逆転防止爪１５を乗り越えるのでその回転が許容され、逆にキャップ５を反時計回りに回転させても、爪部２０が逆転防止爪１５に係合するので、その回転が抑制される。
そしてこの係合した状態からさらにキャップ５を反時計回りに回転させると、上記連結部材１９が破断してキャップ５とリング部材１８とが分離し、リング部材１８だけが口部１１に残したまま、キャップ５だけを口部１１より離脱させることができる。
【００１０】
そして、上記制御手段８について説明すると、最初に、制御手段８とサーボモータ７との間にはサーボモータ７の回転部に接続されて回転位置信号としてのパルス信号を出力するエンコーダ２１と、サーボモータ７から出力される電流を検出するための電流計２２とが設けられている。
一方、制御手段８には、上記エンコーダ２１からのパルス信号を受信してサーボモータ７の回転位置を検出する回転位置検出手段としての回転位置検出部２３と、上記電流計２２に接続されてキャッピングヘッド６に作用するトルクを検出するトルク検出部２４とが備えられている。
これら回転位置検出部２３およびトルク検出部２４で検出された回転位置およびトルクは、それぞれ所定の時間毎に比較手段としての比較部２５へと送信される。
比較部２５には検出されたトルクを一時的に記憶するトルク記憶手段としてのトルク記憶部２６と、検出された回転位置を一時的に記憶する回転位置記憶手段としての回転位置記憶部２７と、後述する最大トルク検出開始トルクａや判定値ｂなどが記憶された設定値記憶手段としての設定値記憶部２８とが接続されている。
そして、比較部２５はこれらトルク記憶部２６や回転位置記憶部２７と相互に送信を繰り返しながら、サーボモータ７の制御を行う指令部２９へと制御に必要なデータを送信し、当該指令部２９によってサーボモータ７を駆動させるようになっている。
なお、本実施例では、指令部２９はサーボモータ７に対し、キャッピングの開始から終了まで一定の回転速度および一定の駆動トルクで回転させるようになっている。
そして制御手段８は、上記トルク検出部２４及び回転角度検出部２３から得られたトルク及び回転角度の検出結果から、図４に示すようなグラフを図示しない表示装置に表示するようになっている。
【００１１】
以下、図４に示す検出結果を用いながら、制御手段８によるキャッピング装置１の制御について説明する。なお、図４では横軸にキャッピングヘッド６の回転角度を示すとともに、縦軸にはキャッピングヘッド６に作用するトルクを示し、また本図においてはキャップ５のねじ部１６の先端と口部１１のねじ部１４の先端が螺合してから後の状態を示している。
最初に、この検出結果について説明すると、キャッピングが開始されてキャップ５のねじ部１６と口部１１のねじ部１４とが螺合すると、キャップ５は回転しながら下降を開始し、これらねじ部１４、１６の摩擦により、トルクが発生する。
さらに、キャップ５が下降すると、リング部材１８の爪部２０が口部１１の逆転防止爪１５に接触してトルクが上昇し、爪部２０が逆転防止爪１５を乗り越える瞬間に最初のトルクの極大が検出される。
その後トルクは減少するが、爪部２０及び逆転防止爪１５はそれぞれ等間隔に設けられているので、再び爪部２０が逆転防止爪１５に接触してトルクが上昇し、２つ目のトルクの極大が現れる。爪部２０と逆転防止爪１５はそれぞれ等間隔に設けられているので、その後上記トルクの極大は等間隔に発生し、また、回転角度が増すにつれて爪部２０と逆転防止爪１５の接触する範囲が増大してゆくので、検出されるトルクの極大も増大してゆく。
そして、図示しないが検出されたトルクがあらかじめ設定値記憶部２８に記憶された巻締め終了トルクに達したところで、キャッピングヘッド６の回転が停止され、キャッピングが終了するようになっている。
【００１２】
次に、実際の制御手段８による制御について説明すると、キャッピングが開始されて最初のうちは、トルク検出部２４を介して比較部２５に受信された新たなトルクは、上記設定値記憶部２８に記憶されている最大トルク検出開始トルクａと比較され、新たに検出されるトルクが最大トルク検出開始トルクａを越えて検出されるまで繰り返される。
この最大トルク検出開始トルクａとは、あらかじめサンプリングによって求められた値であり、図４に示す最初のトルクの極大と２つ目のトルクの極大との間のトルクとなるように設定されている。
これは、最初に爪部２０と逆転防止爪１５との接触する範囲が非常に狭く、キャップの加工精度によってはトルクの極大が検出されないことがあるため、最初のトルクの極大を無視して誤検出を防止する一方、トルク記憶部２６や回転位置記憶部２７のメモリ容量の負担を減らす目的で設定している。
したがって、トルク記憶部２６や回転位置記憶部２７のメモリ容量に余裕があれば、当該最大トルク検出開始トルクａを設定しなくても良い。
【００１３】
比較都２５で受信された新たなトルクが最大トルク検出開始トルクａを越えると、比較部２５はこのトルクを最大トルクとしてトルク記憶部２６へ記憶させるとともに、その最大トルクが検出された時に回転位置検出部２３から送られてきたパルス値を回転位置記憶部２７に記憶させる。
次の新たなトルクが検出されると、比較部２５はこの新たなトルクとトルク記憶部２６に記憶されている最大トルクとを比較し、新たなトルクが最大トルクよりも大きい場合は、その新たなトルクを最大トルクとしてトルク記憶部２６に記憶させるとともに、その最大トルクが検出された時に回転位置検出部２３から送られてきたパルス値を回転位置記憶部２７へ記憶させる。
その後検出された新たなトルクが最大トルクよりも小さくなると、比較部２５は当該新たなトルクと最大トルクとの差を算出し、この差を設定値記憶部２８に記憶されている判定値ｂと比較する。
この差が判定値ｂよりも小さい場合は、トルク記憶部２６および回転位置記憶部２７に記憶されている最大トルクおよびパルス値はそのまま継続して記憶される。
そして、新たなトルクと最大トルクとの差が判定値ｂより大きくなると、比較部２５ではトルク記憶部２６に記憶されている最大トルクがトルクの極大におけるトルクであると判定し、さらに回転位置記憶部２７で記憶されているパルス値をキャッピングヘッド６の角度検出の基準となる巻締基準位置ｃとして判定する。
なおこの判定値ｂを、最初に検出されるトルクの極大から、再びトルクが増加する時に検出されるトルクまでの差よりも大きく設定しておけば、上記最大トルク検出開始トルクａを設定しなくとも、当該最初のトルクの極大が巻締基準位置ｃとして判定されることは無い。
【００１４】
その後も、所定の時間間隔ごとにトルクおよぴパルス値は比較部２５に送信されるが、上記巻締基準位置ｃが判定された後は、新たなトルクはトルク記憶部２６に記憶されている最大トルクと比較されず、設定値記憶部２８に記憶されている巻締め終了トルクと比較される。
その後新たなトルクが巻締め終了トルクに達すると、比較部２５は指令部２９に対してキャッピングの終了を指示するとともに、回転位置記憶部２７に記憶された巻締基準位置ｃにおけるパルス値と巻締め終了トルクに達したときのパルス値とから、巻締基準位置ｃから巻締め終了までの間に回転したキャッピングヘッド６の回転角度を算出する。
そして比較部２５では、上記巻締基準位置ｃから巻締め終了までのキャッピングヘッド６の回転角度を、設定値記憶部２８に記憶された巻締終了角度と比較することで、キャッピングが正常に終了したか否かを判定する。
ここで、上記巻締終了角度とは、予めサンプリングによって求めた、巻締基準位置ｃから巻締め終了までのキャッピングヘッド６の回転角度のことをいい、比較部２５では検出された回転角度が当該巻締終了角度に対して所定の範囲内にある場合に、キャッピングが正常に終了したものと判断する。
一方、検出された回転角度が、上記巻締め終了角度に対して所定範囲よりも外れた場合には、比較部２５はキャッピングが正常に行われなかったものと判断し、後工程で該当する容器をリジェクトするようになっている。
【００１５】
以上のように、キャップ５の爪部２０が最初に口部１１の逆転防止爪１５を乗り越えると、その後は一定の間隔で爪部２０と逆転防止爪１５が接触するので、本実施例ではその乗り越えた瞬間、すなわちトルクの極大が発生した時のキャッピングヘッドの回転位置を上記巻締基準位置ｃとしている。
すなわち、本実施例によれば爪部２０や逆転防止爪１５の加工精度が低く、キャップ５や容器２ごとに検出されるトルクにばらつきが生じていても、一定の巻締基準位置ｃを検出することができる。
このため、当該巻締基準位置ｃから巻締めが終了するまでのキャッピングヘッド６の回転角度を巻締め終了角度と比較すれば、キャッピング時におけるキャップ５の回転角度を高精度に検出することができる。
【００１６】
なお、上記実施例においては、巻締基準位置ｃが検出されると、その後所定の巻締め終了トルクが検出されるまでキャップ５を回転させるようになっていたが、それ以外にも、以下のようにしてキャップ５の巻締め終了を判定することもできる。
たとえば、上記設定値記憶部２８に追加巻締め角度を記憶しておき、上記巻締基準位置ｃが検出されたら、制御手段８は上記追加巻締め角度だけサーボモータ７を回転させてキャップ５の巻締めを行うことも可能である。
この追加巻締め角度も上記巻締め終了トルクと同様、予めサンプリングによって求められた値であり、たとえ爪部２０や逆転防止爪２５の加工精度が低い場合であっても、巻締基準位置ｃから巻締め終了までの追加巻締め角度は各キャップ５で一定である。
したがって、この追加巻締め角度を用いれば、キャッピングを行うごとに検出されるトルクにばらつきが生じていても、所定の回転角度でキャップ５を巻締めることができる。
さらに、上記実施例では２つ目に検出されたトルクの極大から巻締基準位置ｃを検出していたが、それに限るものではなく、３つ目以降のトルクの極大から巻締基準位置ｃを検出してもよい。またキャップ５や容器２の加工精度が高ければ、最初のトルクの極大から巻締基準位置ｃを検出してもよい。
【００１７】
次に、第２の実施例について述べると、上述したように、キャピングごとに検出されるトルクはキャップ５や容器の加工精度により変化するが、そのほかにも、例えばキャッピングヘッド６とサーボモータ７との間に介在するギヤの噛み合いから発生する摩擦抵抗によっても、検出されるトルクに誤差が生じる。
すなわち、キャッピングヘッド６から出力されるトルクは、キャップ５と容器２との摩擦抵抗や、キャッピングヘッド６が有する摩擦抵抗などの総和であり、各キャッピングヘッド６毎に有する摩擦抵抗などが異なることにより発生するものである。
これを図５に示すと、図中実線で示した検出結果の他に、破線や一点鎖線で示す検出結果が得られる。ここで、上記実施例のように一定の最大トルク検出開始トルクａを用いて最初のトルクの極大を巻締基準位置ｃとならないように設定するのは非常に困難なものとなっている。
すなわち、上記実施例のようにある一定の最大トルク検出開始トルクａを用いてしまうと、図示破線で示す検出結果のように、最初のトルクの極大が検出される前に当該最大トルク検出開始トルクａを越えるトルクが検出されてしまう。
そしてこの破線の検出結果において、最初のトルクの極大から減少したトルクが上記判定値ｂよりも減少すると、当該最初のトルクの極大に対応する回転角度が基準巻締角度ｃとして認識されてしまうこととなる。
このため、この基準巻締め角度ｃから巻締め終了トルクまでに検出されるキャッピングヘッドの回転角度は、その他の検出結果に比べて過剰に検出されてしまうこととなり、実際には正常にキャッピングされても、その容器は不良品として扱われてしまう。
【００１８】
そこで、本実施例ではキャッピングを行うごとに、検出されるトルクに応じた適正な最大トルク検出開始トルクａを算出し、より高精度に上記巻締基準位置ｃを検出できるようにしている。
最初に、本実施例ではキャッピングが開始されてから最初のトルクの極大が検出されるまでの間の任意の回転位置で検出されるトルクを、変動トルクｄとして比較部２５が記憶する。
ここで、変動トルクｄの検出される上記任意の回転位置は、キャッピングが開始されてキャップ５のねじ部１６の先端と容器２のねじ部１４の先端とが噛み合い、そこから爪部２０が逆転防止爪１５に接触するまでに検出するのが望ましい。その区間であれば、キャップ５のねじ部１６と容器２のねじ部１４との巻締めに発生する摩擦抵抗が少なく、キャッピングヘッド６から出力されるトルクがキャッピングヘッド６の有する摩擦抵抗だけとなるからである。
そしてこの変動トルクｄに対し、比較部２５は設定値記憶部２８に予め記憶された固定トルク値ｅを加算することで、上記最大トルク検出開始トルクａを算出するようになっており、その結果、各検出結果ごとに異なる最大トルク検出開始トルクａが設定することができる。
したがって、巻締基準位置ｃの検出が高精度に行われるようになり、回転角度が過剰に検出されてしまうといったことが生じないので、キャッピング時におけるキャップ５の回転角度を高精度に検出することができる。
【００１９】
次に、本発明にかかる第３の実施例について説明すると、本実施例では、上記実施例と同じキャッピング装置１を用いて、リング部材１８に爪部２０の形成されていないキャップ１０５をキャッピングする場合について説明する。
本実施例のキャッピング装置１は第１の実施例と同一のキャッピング装置１であるので、その詳細な説明を省略し、以下キャップ１０５及び容器１０２について図６を用いて説明する。
本実施例においても、口部１１１にはキャップ１０５と螺合するねじ部１１４が形成され、またその下方にはキャップ１０５に設けられた後述するリング部材１１８のフラップ１２０が係合するフラップ係止溝１１５が形成されている。
次に、キャップ１０５の内周面には口部１１１のねじ部１１４と螺合するねじ部１１６が形成され、さらにキャップ１０５の上面には口部１１１の開口に嵌合して容器１０２を密閉するためのインナーリング１１７ａ及びアウターリング１１７ｂが形成されている。
上記インナーリング１１７ａはアウターリング１１７ｂよりも高く形成されており、このうちインナーリング１１７ａの先端部はキャップ５の外周側に向けて若干傾いて形成され、アウターリング１１７ｂの先端部はキャップ５の内周側に向けて若干傾いて形成されている。
【００２０】
さらに、本実施例のキャップ１０５もリング部材１１８を備え、本実施例においてもリング部材１１８は破断可能な連結部材１１９によってキャップ１０５に連結されている。
そしてこのリング部材１１８の内周面には上記フラップ係止溝１１５に係合するフラップ１２０が形成されており、キャップ１０５を巻締める途中では当該フラップ１２０はリング部材１１８の内周面側に変形するようになっている。
そしてキャップ１０５の巻締め終了時には、フラップ１２０は元の形状に復元して、フラップ１２０の先端がフラップ係止溝１１５に係合するようになる。
このため、本実施例におけるキャップ１０５を開栓するには、上記フラップ１２０がフラップ係止溝１１５に係止した状態のまま、キャップ１０５を阪時計回りに回転させることにより、連結部材１１９が破断してキャップ１０５だけが上方に離脱する。
【００２１】
そして、このキャップ５を回転させてキャッピングを行うと、キャップ１０５が下降して最初に口部１１１の内周面がインナーリング１１７ａの先端部に接触し、当該インナーリング１１７ａは変形しながら口部１１１の内周に嵌合する。
さらにキャップ５が下降すると、アウターリング１１７ｂの先端が口部１１１の外周に接触し、当該アウターリング１１７ｂも変形しながら口部１１１の外周に嵌合してゆき、最後には口部１１１の頂部がキャップの天面に接触した後、さらにキャップ５を回転させることでキャップ１０５の本締めが行われる。
【００２２】
そして図７は上述したようなキャップ１０５をキャッピングしたときに上記制御手段８によって表されるグラフを示しており、上記図４と同様、横軸に回転角度を、縦軸にトルクを示している。
最初に、キャップ１０５が回転しながら下降し、インナーリング１１７ａが口部１１１に接触すると、トルクが上昇してゆき、このインナーリングが完全に口部１１１内に嵌合したところで、トルクの極大が検出される。
その後一旦トルクは減少し、さらにキャップ５が下降してアウターリング１１７ｂが口部１１１に接触すると、再びトルクは上昇し、その後所定の巻締め終了トルクが検出されると、キャッピングが終了する。
そして上記第１の実施例と同様の手順で、制御手段８はインナーリング１１７ｂが口部１１１に嵌合する際に生じるトルクの極大を検出し、その後検出される新たなトルクが当該トルクの極大で検出された最大トルクに対して判定値ｂよりも減少したら、上記最大トルクに対応するパルス値から巻締基準位置ｃが検出される。
その後、上記第１の実施例と同様に、所定の巻締め終了トルクが検出されるまでキャッピングを行い、そのときの巻締基準位置ｃから巻締め終了角度までの回転角度を用いてキャッピングの良否を判断する。
ここで、もし最初のピーク値から判定値ｂ以上のトルクの低下が見られない場合には、キャップ１０５の加工不良等が考えられるため、制御手段８の比較部２５は当該キャップ１０５の容器１０２を後工程でリジェクトさせる。
【００２３】
このように、インナーリング１１７ｂが口部１１１に嵌合する際に生じる最大トルクが検出された時のキャッピングヘッドの回転位置を巻締基準位置ｃとしているので、上記第１の実施例と同様、キャップ１０５ごとに検出されるトルクにばらつきが生じていても、高精度にキャッピングの良否を判断することができる。
なお、この実施例のほかにも上述したように上記巻締基準位置ｃが検出されたら、追加巻締め角度を用いてキャッピングを行うようにしても良いし、巻締基準位置ｃの検出を上記最大トルク検出開始トルクａを用いて行っても良い。
また、上記最大トルク検出開始トルクａについては、上記第２の実施例に示したように、当該最大トルク検出開始トルクａを変動トルクｄと固定トルクを用いて算出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施例にかかるキャッピング装置を示す概略図。
【図２】第１実施例におけるキャップと容器の口部についての拡大断面図。
【図３】キャップの爪部を説明する、キャップの斜視図。
【図４】第１の実施例において検出される回転角度とトルクとの関係を示す図。
【図５】第２の実施例において検出される回転角度とトルクとの関係を示す図。
【図６】第３の実施例におけるキャップと容器の口部についての拡大断面図。
【図７】第３の実施例において検出される回転角度とトルクとの関係を示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  キャッピング装置          ２  容器
５、１０５  キャップ          ６  キャッピングヘッド
７  サーボモータ              ８  制御手段
１１、１１１  口部            １５  逆転防止爪
２０  爪部                    １１７ａ  インナーリング
１１７ｂ  アウターリング      ａ  最大トルク検出開始トルク
ｂ  判定値                    ｃ  巻締基準位置
ｄ  変動トルク                ｅ  固定トルク
【図１】
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【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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