(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と、この回転体を回転駆動する第１モータと、前記回転体に、その回転中心を中心として円周方向等間隔に設けた複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ昇降および回転可能に配置され、下部にキャッピングヘッドが設けられた複数のスピンドルと、各スピンドルに連結されたカムフォロアが係合し前記キャッピングヘッドを昇降させるカムと、前記各スピンドルにそれぞれ接続され、各スピンドルを前記回転体と独立して回転駆動する第２モータとを備えたロータリキャッパにおいて、
回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第２モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更することを特徴とするロータリキャッパ。
【請求項２】
回転体と、この回転体を回転駆動する第１モータと、前記回転体に、その回転中心を中心として円周方向等間隔に設けた複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ昇降および回転可能に配置され、下部にキャッピングヘッドが設けられた複数のスピンドルと、各スピンドルに連結されたカムフォロアが係合し前記キャッピングヘッドを昇降させるカムと、前記各スピンドルにそれぞれ接続され、各スピンドルを前記回転体と独立して回転駆動する第２モータとを備えたロータリキャッパにおいて、
回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第２モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないことを特徴とするロータリキャッパ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリキャッパに係り、特に、キャッピングヘッドが取付けられているスピンドルを、それぞれサーボモータで回転させるようにしたロータリ式のサーボキャッパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特公平２−２７２３５号公報には、サーボモータによりスピンドルを回転させるようにした従来のロータリキャッパの一例が示されている。このロータリキャッパは、回転体と、この回転体を回転駆動する第１モータと、前記回転体の回転中心を中心として円周方向等間隔で配置された複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ配置された複数のキャッピングヘッドと、各キャッピングヘッドを昇降させる昇降手段と、各キャッピングヘッドを前記回転体と独立して回転駆動するサーボモータとを備えている。
【０００３】
前記ロータリキャッパは、回転体の駆動と各キャッピングヘッドの駆動とを別系統とすることにより、回転体の回転数が変動してもキャッピングヘッドの回転を独立して制御できるようにして、キャップの締付けトルクを高精度に管理できるようにしたものである。
【０００４】
前述のように回転体の回転と独立してキャッピングヘッドをそれぞれサーボモータによって回転させるようにした従来のロータリキャッパでは、容器挿入部で回転体の容器グリッパに容器が供給されると、上方でキャップを保持しているキャッピングヘッドが次第に下降し、最も低い位置まで下降すると回転を開始してキャップの巻き締めを行うようになっている。
【０００５】
ロータリキャッパは、キャッピングヘッドが回転してキャップの巻き締めが開始すると、回転体の回転（公転）速度に関係なく、所定のトルクになるまで回転してしまう。従って、キャッピングヘッドの降下途中で巻き締めを開始して最も下降した位置に到達する以前に、何らかのトラブル等により回転体の回転が停止した場合には、キャッピングヘッドが下降せずにキャップを締め付けるので、容器を吊り上げた状態になってしまう。そこで従来は、キャッピングヘッドが最も下降した位置に到達した後、回転を開始するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のロータリキャッパでは、前記のように、キャッピングヘッドが最下降位置まで降下しないと回転による巻き締めが開始できないので、巻き締めを行うために必要な回転体の有効角が少なくなってしまうという問題があった。また、フィンロックキャプ等のように加圧しながらキャッピングを行う場合には、キャップのねじ部と容器口部のねじ部との間に上方からの加圧力により強い力がかかるので、キャッピングヘッドを最下降位置まで下げてから回転を開始すると、ねじ部同士の抵抗により粉塵が発生することがある。そのため、最下降位置までキャッピングヘッドを降下させる以前にキャッピングヘッドの回転を開始させてねじ部の負担を軽くすることが望ましいが、前記のように容器を吊り上げた状態にしてしまうおそれがあり不可能であった。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、キャッピングヘッドを最も下降した位置まで降下させる以前に回転を開始して巻き締めを行うことを可能にして、キャップの巻き締め区間を延長することを可能にし、１ヘッドあたりの能力を向上させることができるロータリキャッパを提供することを目的とするものである。また、フィンロックキャップのように、上方から加圧しながらキャッピングを行う場合でも、キャッピングヘッドを下降途中で回転させることにより、キャップに対し大きい力をかけて粉塵が発生することを防止できるロータリキャッパを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロータリキャッパは、回転体と、この回転体を回転駆動する第１モータと、前記回転体に、その回転中心を中心として円周方向等間隔に設けた複数の容器グリッパと、各容器グリッパの上方にそれぞれ昇降および回転可能に配置され、下部にキャッピングヘッドが設けられた複数のスピンドルと、各スピンドルに連結されたカムフォロアが係合し前記キャッピングヘッドを昇降させるカムと、前記各スピンドルにそれぞれ接続され、各スピンドルを前記回転体と独立して回転駆動する第２モータとを備えており、さらに、回転体の回転速度を検出する速度検出手段と、回転体の回転角度を検出する角度検出手段と、これら両検出手段からの信号により前記第２モータを制御する制御手段とを設け、この制御手段が、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更するようにしたものである。
【０００９】
また、第２の発明に係るロータリキャッパは、前記構成のロータリキャッパにおいて、制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るロータリキャッパ２を含む全体の構成を簡略化して示す平面図、図２はロータリキャッパ２の縦断面図であり、搬送コンベヤ４によって連続的に搬送されてきた容器６（図２参照）は、入口側スターホイール８を介してロータリキャッパ２内に導入され、このロータリキャッパ２内でキャッピングが行われた後、出口側スターホイール１０を介して搬送コンベヤ１２上に排出されるようになっている。
【００１１】
ロータリキャッパ２は、図２に示すように、中心部に直立して配置された固定筒１４の外周に回転可能に支持された回転体（全体として符号１６で示す）を備えている。この回転体１６は、図示しないモータによって回転駆動される。この回転体１６を構成する下部の回転テーブル１８には、この回転体１６の回転中心Ｏ1 を中心として、円周方向等間隔で、複数のびん台２０および容器グリッパ２２が設けられている。また、これら各容器グリッパ２２の上方には、それぞれキャッピングヘッド２４が配置されている。これらキャッピングヘッド２４は、回転体１６の上部の回転プレート２６，２８に回転可能に支持されたスピンドル３０の下端に設けられている。これら各スピンドル３０は、上方の回転プレート２８上にそれぞれ載置したサーボモータ３２によって、前記回転体１６と独立して回転駆動される。
【００１２】
各スピンドル３０には、それぞれカムフォロア３４が取付けられており、これらカムフォロア３４が、前記垂直な固定筒１４の上部外周に固定された円筒カム３６（図２および図３参照）のカム溝３６ａに係合している。この固定円筒カム３６のカム溝３６ａは、図３に展開して示すカム形状をしており、前記カムフォロア３４がこのカム溝３６ａに沿って回転移動することにより、スピンドル３０およびキャッピングヘッド２４が昇降する。
【００１３】
このカム形状のＡ位置が、前記入口側スターホイール８から回転体１６のびん台２０上に容器６が供給される位置（図１参照）、ＡからＣまではキャッピングヘッド２４の下降区間、ＣからＤまではキャッピングヘッド２４が最も下降した高さで移動する区間、ＤからＥ間はキャッピングヘッド２４の上昇区間。Ｆはびん台２０上の容器６の排出位置およびキャッピングヘッド２４によるキャップ４０の保持位置である。なお、この実施の形態では、キャッピングヘッド２４が下降する区間（ＡからＣ）のカム溝３６ａの形状が二段階になっており、前半（Ａ位置からＢ位置まで）は、比較的急激に下降し、後半（Ｂ位置からＣ位置まで）は、キャッピングヘッド２４がすでに回転を開始してキャップ４０の締め付けが行われている場合に、キャップ４０への負担を軽くするためになるべくゆっくり降下するようになっている。
【００１４】
このロータリキャッパ２には、回転体１６の回転（公転）速度を検出する速度計（速度検出手段）４２と、回転体１６の回転角度を検出するエンコーダ（角度検出手段）４４とが設けられており、これら速度検出手段４２および角度検出手段４４からの検出信号が制御手段４６に入力され、これら検出信号に応じて、各サーボモータ３２の回転が制御される。
【００１５】
以上の構成にかかるロータリキャッパ２の作動について説明する。搬送コンベヤ４によって搬送されてきた容器６は、入口側スターホイール８を介して順次回転体１６内に導入される。回転体１６には円周方向等間隔でびん台２０および容器グリッパ２２が設けられており、各びん台２０上に載せられた容器６が容器グリッパ２２によってグリップされる。このとき、キャッピングヘッド２４は、最も上昇した位置にあり、カム溝３６ａのＦ位置ですでにキャップ４０を保持している。
【００１６】
回転体１６の回転によって、容器グリッパ２２にグリップされている容器６とキャップ４０を保持しているキャッピングヘッド２４が、Ａ位置からＢ位置へ回転移動し、その間に、キャッピングヘッド２４がカム溝３６ａの高さの変化分だけ下降する。キャッピングヘッド２４がこの位置（Ｂ）まで回転すると、角度検出手段４４からの検出信号により、制御手段４６がサーボモータ３２に指令を送り、スピンドル３０を回転駆動する。スピンドル３０およびキャッピングヘッド２４の回転によりキャップ４０の巻き締めが開始する。
【００１７】
スピンドル３０はＢ位置からＣ位置まで緩やかに下降しつつ回転してキャッピングを行う。スピンドル３０およびキャッピングヘッド２４はＣ地点で最も下降した位置に到達し、この高さを移動している間にキャップ４０の巻き締めを完了する。その後、キャッピングヘッド２４がキャップ４０を放した後Ｄ位置に到達すると、カム溝３６ａの形状が上昇するのに応じて、スピンドル３０およびキャッピングヘッド２４が上昇する。Ｅ位置でキャッピングヘッド２４は最も上昇した高さに達し、その後、Ｆ位置でびん台２０上の容器６を出口側スターホイール１０を介して搬送コンベヤ１２上に排出するとともに、キャッピングヘッド２４がわずかに下降して次のキャップ４０を保持する。以後も前記と同様の動作を行うことにより、各キャッピングヘッド２４が容器６に対し順次キャッピングを行う。
【００１８】
前記のようにキャッピングヘッド２４が最も下降した位置（Ｃ位置）まで降下する前（この例ではＢ位置）に回転を開始することにより、キャップ４０の巻き締め区間を長くすることができる。従って、ラインを高速運転しても、最下降区間（Ｃ位置からＤ位置）内でキャッピングを完了することができ、キャッピングヘッド２４の１ヘッド当たりのの能力を向上させることができる。但し、キャッピングヘッド２４が下降途中で回転を開始すると、前述のように、ライントラブル等により回転体１６の回転が停止した場合に容器６を吊り上げた状態にしてしまうおそれがある。そこで、この実施の形態では、通常は、前記のようにキャッピングヘッド２４の下降の途中のＢ位置から、サーボモータ３２によりスピンドル３０を回転させて巻き締めを開始するが、回転体１６の回転（公転）速度に応じてキャッピングヘッド２４の回転を制御して、容器６が吊り上げた状態になることを防止している。
【００１９】
すなわち、本機に非常停止指令があった場合には、すでにＣ位置をすぎて最も低い位置まで下降しているキャッピングヘッド２４はそのままキャッピングを継続し、最も低い位置まで下降していないキャッピングヘッド２４は回転をさせないようにして、容器６が吊り上げた状態になることを防止する。また、回転体１６の回転速度を検出する速度検出手段４２が検出した回転速度が所定以下の低速となり、キャッピングヘッド２４が回転を開始してから最も低い高さに到達する以前に回転を終了してしまう場合にも、キャッピングヘッド２４を回転させないようにする。
【００２０】
なお、スピンドル３０の回転を開始させる位置は前記Ｂ地点に限らず、回転体１６の回転速度に応じて適宜設定することができる。例えば、回転体１６の回転速度が前記通常の回転速度よりも遅い場合には、制御手段４６からの指令によってサーボモータ３２によるスピンドル３０の回転の開始をＢ位置よりも下流側に遅らせるようにする。このように回転の開始を遅らせることにより、キャッピングヘッド２４が最下降位置まで降下する前にキャッピングが終了して容器６を吊り上げた状態にしてしまうことを防止することができる。
【００２１】
前記のように回転体１６の公転速度に応じてキャッピングヘッド２４の回転を制御し、キャッピングヘッド２４が最も低い位置に到達する前から回転を始めることを可能にしたことにより、キャップ４０の巻き締めを行う区間を長くとることができるので、ラインを高速運転してもキャッピングを行うことが可能であり、高速化に対応することができる。さらに、フィンロックキャップ等のように加圧しつつキャッピングを行う場合でも、下降途中の、キャップに大きい力がかかる以前に回転を開始させることが可能になるので、粉塵が発生することを防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、容器グリッパとキャッピングヘッドとを備えた回転体を第１モータにより回転駆動し、前記キャッピングヘッドが取り付けられたスピンドルは前記モータと別の第２モータによって独立して回転できる構成のロータリキャッパに、速度検出手段および角度検出手段とこれら検出手段からの信号により第２モータを制御する制御手段を設け、前記回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更するようにし、また、請求項２の発明では、前記制御手段が通常はキャッピングヘッドが最も下降した位置に到達する以前から回転駆動させて巻き締めを開始させるとともに、回転体が所定速度以下となった場合には、キャッピングヘッドの巻き締め開始位置を回転体の回転角度における下流側へ変更させて、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにしたことにより、各キャッピングヘッドあたりの能力を向上させることができる。特に、キャッピングヘッドが最も下降した位置まで降下する前にキャップの巻き締めを開始するようにしたことにより、キャップの巻き締め区間を従来よりも長くすることができるので、高速化に対応してキャッピングの能力を向上させることができる。また、回転体の回転速度が所定速度以下となった場合には、最も下降した位置に到達していないキャッピングヘッドは回転させないようにすることにより、容器が吊り上げられた状態になることを防止することができる。さらに、キャッピングヘッドの下降途中で巻き締めを開始することができるので、フィンロックキャップ等のように加圧しつつキャッピングを行う場合でも、粉塵の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るキャッピングヘッドの全体の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】前記ロータリキャッパの縦断面図である。
【図３】円筒カムのカム溝の形状を展開して示す図である。
【符号の説明】
１６    回転体
２２    容器グリッパ
２４    キャッピングヘッド
３０    スピンドル
３２    第２モータ（サーボモータ）
３４    カムフォロア
３６    カム
４２    速度検出手段
４４    角度検出手段
４６    制御手段
【図１】
0004106784.tif 000002
【図２】
0004106784.tif 000003
【図３】
0004106784.tif 000004