(57)【要約】【課題】スクリューキャップを巻き締める工程、すなわちインラインで、巻き締め不良を検出可能な検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】スクリューキャップの巻き締め検査装置は、スクリューキャップを、ネジ山部を有する容器に巻き締める際に、適正な巻き締め位置まで巻き締めずに巻き締め動作を完了することにより発生する巻き締め不良を検出するスクリューキャップの巻き締め検査装置であって、スクリューキャップの巻き締め条件を設定する制御部と、制御部に設定された巻き締め条件に従い前記スクリューキャップをネジ山部に巻き締める回転部と、巻き締め動作中の回転部のトルクを測定する測定器と、測定器により測定された巻き締め動作中の測定トルク値を得てトルク波形パターンを解析する検査判定部とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリューキャップを、ネジ山部を有する容器に巻き締める際に、適正な巻き締め位置まで巻き締めずに巻き締め動作を完了することにより発生する巻き締め不良を検出するスクリューキャップの巻き締め検査装置であって、
前記スクリューキャップの巻き締め条件を設定する制御部と、
前記制御部に設定された巻き締め条件に従い前記スクリューキャップを前記ネジ山部に巻き締める回転部と、
巻き締め動作中の前記回転部のトルクを測定する測定器と、
前記測定器により測定された巻き締め動作中の測定トルク値を得てトルク波形パターンを解析する検査判定部とを含む、スクリューキャップの巻き締め検査装置。
【請求項２】
巻き締め動作中に得られる前記測定トルク値を、前記制御部を介して前記検査判定部に入力することで巻き締め不良を検出する、請求項１に記載のスクリューキャップの巻き締め検査装置。
【請求項３】
前記容器は、ネジ山部がプラスチック樹脂成型品であり、かつ、突起を有する、請求項１に記載のスクリューキャップの巻き締め検査装置。
【請求項４】
前記検査判定部は、得られる前記トルク波形パターンを、所定の良品のトルク波形パターンと比較することで巻き締め不良を検出する、請求項２に記載のスクリューキャップの巻き締め検査装置。
【請求項５】
前記検査判定部は、得られる前記トルク波形パターンより巻き締め開始位置、回転部の着座位置、前記容器の突起の位置、適切な巻き締め位置を抽出し巻き締め不良を検出する、請求項３に記載のスクリューキャップの巻き締め検査装置。
【請求項６】
スクリューキャップを、ネジ山部を有する容器に巻き締める際に、適正な巻き締め位置まで巻き締めずに巻き締め動作を完了することにより発生する巻き締め不良を検出するスクリューキャップの巻き締め検査方法であって、
巻き締め動作中のトルクを測定する工程と、
巻き締め動作中に測定されたトルク値からトルク波形パターンを算出する工程と、
前記トルク波形パターンを検査判定部に登録する工程と、
前記トルク波形パターンと所定の良品のトルク波形パターンとの比較により巻き締め不良を検出する工程とを含むスクリューキャップの巻き締め検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリューキャップの巻き締めについて不良を検出可能な検査装置および検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック容器などの製造工程において、容器のネジ山に対してスクリューキャップを巻き締める工程がある。スクリューキャップを容器のネジ山上に供給し、巻き締め機構をスクリューキャップに接触、回転することで巻き締め動作を行う。
【０００３】
従来、上記のようなスクリューキャップの巻き締め動作において、巻き締め機構にトルク測定器を設け、巻き締め機構の動作中にスクリューキャップが受けるトルク値を測定し、設定したトルク値となるまで回転、巻き締めを行っている（特許文献１）。設定動作時間内に、測定トルク値または巻き締め角度が設定値を超えた際に適切に巻き締められたとしてＯＫ判定し、巻き締め動作を完了する。設定時間内に測定トルク値が設定値を超えなければＮＧ判定となる。
【０００４】
上記のような巻き締め動作では、適正な巻き締め位置までスクリューキャップが回転していない場合においても、設定値に測定トルク値が達しＯＫ判定となる誤判定が起こり、巻き締め不良製品の流出が発生するおそれがある。誤判定の要因として、スクリューキャップおよびネジ山の特異な構造が挙げられる。現在、ユニバーサルデザインの観点から消費者がスクリューキャップを締めたことの認知性を高めるためにスクリューキャップやねじ山の一部に突起を設置するなど特異な構造を持つ容器の需要が高まっている。
【０００５】
図１は、特異な構造を有するスクリューキャップおよびネジ山部の一例である。スクリューキャップおよび容器に、それぞれ突起１と突起２を有する特異な構造となっている。スクリューキャップの開栓および閉栓の際、スクリューキャップの突起１が突起２を乗り越える際に力を受けることで消費者の開栓および閉栓の認知性を高めている。一方で、製造工程における巻き締め動作中のトルク値にも影響を及ぼしており、スクリューキャップの突起１が突起２を乗り越える際の力が設定値を超えてしまうと最終巻き締め位置まで巻き締める前に動作を完了し、巻き締め不良が発生する。
【０００６】
巻き締め不良について、スクリューキャップおよび容器側へ特定のマークを施し、位置関係を観察確認する手法があるが（特許文献２）、デザイン上の制約があり、マークを施せない場合検査ができない。
【０００７】
現状の製造工程では、従来の巻き締め時の判定だけでは十分な品質保証ができず、出荷前の最終検査工程においてスクリューキャップ嵌合について目視検査を実施している。その為、生産効率低下および作業負荷増大の要因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２０５９９８号公報
【特許文献２】特開２００３−２７６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記課題を鑑みたものであり、スクリューキャップを巻き締める工程、すなわちインラインで、巻き締め不良を検出可能な検査方法および検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、スクリューキャップを、ネジ山部を有する容器に巻き締める際に、適正な巻き締め位置まで巻き締めずに巻き締め動作を完了することにより発生する巻き締め不良を検出するスクリューキャップの巻き締め検査装置であって、スクリューキャップの巻き締め条件を設定する制御部と、制御部に設定された巻き締め条件に従いスクリューキャップをネジ山部に巻き締める回転部と、巻き締め動作中の回転部のトルクを測定する測定器と、測定器により測定された巻き締め動作中の測定トルク値を得てトルク波形パターンを解析する検査判定部とを含む、スクリューキャップの巻き締め検査装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、特異な構造を持つスクリューキャップおよびネジ山の巻き締めに関して、突起部を乗り越えられず不良となったものを検出可能とする検査装置を提供することが可能である。従来、検査人員による目視検査では出荷前検査工程で１体毎にオフライン検査する必要があったが、本発明の手法を用いてインライン検査することが可能となり、生産効率向上および作業負荷低減に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スクリューキャップおよび容器の模式図
【図２】本発明の一実施形態に係るスクリューキャップの巻き締め検査装置の構成図
【図３】判定ＯＫ時のトルク波形の例
【図４】判定ＮＧ時のトルク波形の例
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２は、本発明の一実施形態に係るスクリューキャップの巻き締め検査装置１００を模式的に示した図である。
上記課題を解決する為に、スクリューキャップの巻き締め検査装置１００は、突起２とネジ山部との形成された容器であるワーク７へ、突起１を備えるスクリューキャップを接触させて回転させることで巻き締めを行う回転部３と、巻き締め動作の条件設定および回転部３の制御を行う制御部４と、巻き締め動作時の回転部３のトルク値を測定する測定器５と、巻き締め動作時のトルク値を解析し巻き締め不良を検出する検査判定装置６とを有する。
【００１４】
制御部４で巻き締め動作の回転速度、動作時間、最終巻き締め位置でのトルク値を設定し、回転部３をネジ山部上に供給されたスクリューキャップに接触させ回転し巻き締め動作を実施する。動作中の回転部３の巻き締めトルク値を測定器５で測定し、測定値を制御部４へ入力する。制御部４より測定値を検査判定装置６へ入力する。
【００１５】
検査判定装置６は巻き締め動作中のトルク値を使って下記［ａ］〜［ｃ］のデータ処理による検査を実施する。
［ａ］測定器５により得られた巻き締め動作中のトルク値の記録をする。
［ｂ］記録された測定値から得られる巻き締め時のトルク波形パターンを登録する。
［ｃ］上記で登録された検査対象のトルク波形パターンと、あらかじめ検査判定装置６に登録された良品のトルク波形パターンとを比較し、良否判定を行う。良品のトルク波形パターンの測定も、あらかじめ本測定器５を用いて行ってもよい。
【実施例１】
【００１６】
実施例１では、図１に示すような、突起２を備えた容器に巻き締めされる、突起１が形成されたスクリューキャップを検査対象とした。スクリューキャップおよび容器のネジ山部はプラスチック樹脂成型により製造されるものである。回転部３、測定器５および制御部４には日本電産シンポ製の巻き締め装置（型式ＧＸ３０１）および制御コントローラ（型式ＧＸ３０１−ＣＵ）を用いて、巻き締め動作完了の設定トルク値を１Ｎ・ｍに設定し、実施した。制御部４には、検査判定装置６であるＰＣを接続してトルク値の解析を行った。
【００１７】
図３および図４は、実施例１に係る検査装置１００で測定した巻き締め動作中のトルク波形の模式図である。図３は良品時、図４は巻き締め不良発生時の波形である。図３に示す良品時では、巻き締め動作開始後、回転部３がワーク７へ着座した際のトルク値を示すピーク８、スクリューキャップの突起部１がネジ山の突起部を乗り越える際のトルク値のピーク１０、適正な閉栓位置で測定トルク位置が設定値に達し巻き締め動作を完了したことを示すピーク９（最終巻き締め位置でのトルク値）が現れる。図４に示す巻き締め不良発生時では、スクリューキャップの突起部１がネジ山の突起部２を乗り越える際に計測トルク値が設定トルク値に達し、巻き締め動作を完了する為、適正な閉栓位置で巻き締め動作を完了したことを示すピーク９が現れない。
【００１８】
実施例１では、良品時の巻き締め動作中のトルク波形パターンをあらかじめ登録することにより、測定した検査対象のトルク波形パターンと良品のトルク波形パターンとを比較して、良否判定を行う。具体的には、適正な閉栓位置で動作を完了したことを示すピーク９の有無を検査することで突起部の影響による巻き締り不良を流出させずに検出することが可能である。
【００１９】
ピーク９を検出するため、検査判定装置６は、例えば、測定したトルク波形パターンより、トルク値計測の開始時間を巻き締め開始位置とし、ピーク８が現れる時間を回転部の着座位置とし、ピーク１０が現れる時間を容器の突起２の位置とし、ピーク９の現れる時間を巻き締め位置として抽出することができる。各ピークの抽出は、良品のトルク波形パターンに基づいて設定した各ピークの検出範囲（例えば、開始点からのプロット数や時間で定義）におけるピークの有無で行うことができる。各ピークの定義や、ピークの有無を判定する条件は任意に設定できる。例えば、任意の時間でのトルク値よりも小さい値がその直前及び直後に設定する時間以上存在した場合に、そのトルク値がピーク値であると定義できる。また、所定の検出範囲内におけるトルク値の移動平均線を算出し、算出した移動平均線と測定したトルク波形パターンとの乖離が設定値以上となる場合にピークが有ると判定することができる。
【００２０】
以上、説明したように、本発明によれば、突起が形成されたスクリューキャップおよび突起が形成された容器の巻き締めに関して、突起部を乗り越えられず不良となったものを検出可能とする検査装置を提供することが可能である。従来、検査人員による目視検査では出荷前検査工程で１体毎にオフライン検査する必要があったが、本発明の手法を用いてインライン検査することが可能となり、生産効率向上および作業負荷低減に効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、チューブ容器、紙製容器、ペットボトル等の、スクリューキャップとネジ山部とを備えるさまざまな容器の製造工程における検査に適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１    突起（スクリューキャップ）
２    突起（容器）
３    回転部
４    制御部
５    測定器
６    検査判定装置
７    ワーク（一例、チューブ容器）
８    回転部がスクリューキャップに接触したことを示すピーク
９    適正な閉栓位置で巻き締め動作を完了したことを示すピーク
１０    巻き締め時の突起部を乗り越える際のピーク
１００    スクリューキャップの巻き締め検査装置
【図１】
2017151028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017151028.tif 000006