(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋と係合して回転する係合部と、該係合部に回転力を付与する回転駆動手段と、該回転駆動手段を回転制御する制御手段と、前記係合部の回転の有無を検出するための検出手段とを有し、
前記制御手段は、前記蓋を増し締めする前に、前記係合部により係合させた蓋に先ず緩み方向に増し締め時より弱いトルクであり、かつ、手締めされているだけの蓋は開栓され、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かないトルクを付与するように前記回転駆動手段を制御し、
前記蓋に緩め方向の設定トルクを付与する過程で、前記検出手段により、該蓋の回転が検出されなければ正常と判断し、該蓋の回転が検出されれば異常と判断する判定手段を備えていることを特徴とする圧力容器の増し締め装置。
【請求項２】
前記蓋に緩め方向の設定トルクを付与して該蓋が回転するか否かをみる緩め確認工程の終了後、前記制御手段が、該蓋と係合する前記係合部に増し締め方向に締付けトルクを付与するように前記回転駆動手段を制御する増し締め過程において、前記判定手段は、前記蓋が増し締め完了しているはずの時点で、前記検出手段により前記係合部の回転が検出されたときは異常と判断することを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の増し締め装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記係合部を一定回転速度で回転させるように前記回転駆動手段のトルクを制御し、前記検出手段は該係合部の回転トルクがその回転方向の設定トルクに達したことをもって、該係合部の回転停止状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器の増し締め装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記係合部に一定トルクを付与する前記回転駆動手段を制御し、前記検出手段は、該係合部の回転速度を検出するものであって、該係合部の回転速度が零速度になったことをもって、該係合部の回転停止状態を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器の増し締め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビール樽などの圧力容器の増し締め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビール樽などの圧力容器は、市場から回収されて繰り返し使用される。これらの圧力容器は再使用する前に容器の性能チェックのため、蓋が緩んでいないか、蓋のバルブのシール性は劣化していないかが検査される。
【０００３】
現在の樽ビール充填ラインでは、外洗機および内洗機の前後に、圧力容器の性能チェックのために、残圧検査装置および蓋の増し締め装置が設置されている。残圧検査装置では市場から返ってきた圧力容器の残圧を取り出してセンサでモニタすることで残圧を検査し、蓋のねじやパッキン等がおかしくなってシール性能が低下しているもの、あるいは市場で蓋が一度開栓されて圧力容器の中に異物（タバコの吸い殻等）が入っている恐れがあるものを探し出す。残圧検査のときに圧力がたたない圧力容器については、上記のうちいずれかの異常の恐れがあるためリジェクトして再検査される。
【０００４】
増し締め装置では、蓋に嵌合させた係合部（回転体）を、ナットランナー、モータ等の回転駆動力を用い、トルクリミッタ、パウダクラッチなど、回転トルクを制御できるものを介して蓋の増し締めを行っていた。市場から回収されたときに緩みのある蓋は増し締め工程で規定の強さに増し締めされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、市場に出回っていたとき店のサーバで圧力容器（樽）の中のビールやジュースが空になっても残っていると思ってガスが抜かれる場合があった。このような圧力容器は、開栓されていなくても残圧が低いため、残圧検査のときにリジェクトされてしまう。リジェクトされた圧力容器は、作業員が再検査する訳であるが、パッキン等の異常によって残圧が低いのか、市場で蓋が開栓されたために残圧が低いのか、それとも単にガスが抜かれていただけなのかなど、その原因までははっきりしない。そのため、再検査の作業が手間どることになっていた。そのため、圧力容器が異常であると判定されたときの要因を大まかにでも把握できることが望まれていた。
【０００６】
また、市場において蓋が一度開栓されて手締めされているだけの圧力容器の中には、炭酸飲料の残り液から発生した炭酸ガスによって残圧が高くなっているものがある可能性がある。この場合、残圧検査で正常と判定されて見逃される恐れがあった。
【０００７】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、市場で一度蓋が開栓された恐れのある圧力容器を残圧検査以外の方法で発見できる圧力容器の増し締め装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明では、蓋と係合して回転する係合部と、該係合部に回転力を付与する回転駆動手段と、該回転駆動手段を回転制御する制御手段と、前記係合部の回転の有無を検出するための検出手段とを有し、前記制御手段は、前記蓋を増し締めする前に、前記係合部により係合させた蓋に先ず緩み方向に増し締め時より弱いトルクであり、かつ、手締めされているだけの蓋は開栓され、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かないトルクを付与するように前記回転駆動手段を制御し、前記蓋に緩め方向の設定トルクを付与する過程で、前記検出手段により、該蓋の回転が検出されなければ正常と判断し、該蓋の回転が検出されれば異常と判断する判定手段を備えている。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記蓋に緩め方向の設定トルクを付与して該蓋が回転するか否かをみる緩め確認工程の終了後、前記制御手段が、該蓋と係合する前記係合部に増し締め方向に締付けトルクを付与するように前記回転駆動手段を制御する増し締め過程において、前記判定手段は、前記蓋が増し締め完了しているはずの時点で、前記検出手段により前記係合部の回転が検出されたときは異常と判断することをその要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記係合部を一定回転速度で回転させるように前記回転駆動手段のトルクを制御し、前記検出手段は該係合部の回転トルクがその回転方向の設定トルクに達したことをもって、該係合部の回転停止状態を検出することをその要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記係合部に一定トルクを付与する前記回転駆動手段を制御し、前記検出手段は、該係合部の回転速度を検出するものであって、該係合部の回転速度が零速度になったことをもって、該係合部の回転停止状態を検出することをその要旨とする。
【００１４】
（作用）
従って、請求項１に記載の発明によれば、蓋を増し締めする前に、蓋に係合した係合部に蓋の緩み方向に増し締め時より弱いトルクであり、かつ、手締めされているだけの蓋は開栓され、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かないトルクが付与される。この過程で蓋が緩まず、検出手段により蓋の回転が検出されなければ、判定手段により正常な圧力容器であると判断される。また、この過程で蓋が緩み、検出手段により蓋の回転が検出されれば、判定手段により異常な圧力容器であると判定される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、蓋に緩め方向の設定トルクを付与して蓋の緩みの有無を確認する緩め確認工程の終了後、蓋と係合する係合部に増し締め方向に締付けトルクが付与される。この増し締め過程において、蓋の増し締めが完了しているはずの時点で、検出手段により係合部の回転が検出されたときは、判定手段によりその圧力容器が異常であると判定される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、一定回転速度で係合部を回転させるべく回転駆動手段のトルクが制御される。蓋が緩まないときは、係合部に付与されたトルクが設定トルクに達するので、検出手段によりトルクが設定トルクに達したことが検出されないときは異常な圧力容器であると判定される。
【００１７】
また、増締め工程では、蓋に係合した係合部に締付けトルクが付与されたとき、蓋のねじやパッキン等に異常のある圧力容器であれば、蓋の増締めが完了しているはずの時点になっても、検出手段によりトルクが締付けトルクに達したことが検出されない。このときは異常な圧力容器であると判定される。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、一定トルクで係合部を回転させるように回転駆動手段が制御される。手締めされただけの蓋は一定トルクが付与されると緩んでしまうので、検出手段により検出された係合部の回転速度が零速度で無いものは、市場で蓋が開栓された恐れのある異常な圧力容器であると判定される。
【００１９】
また、増締め工程では、蓋やパッキン等に異常のない圧力容器であれば、蓋に一定トルクが付与されて蓋が増締め方向に回転されることで蓋は増締めされる。蓋の増締めが終わると係合部の回転速度が零速度になる。増締めが完了しているはずの時点になっても、係合部の回転速度が零速度でないと検出手段により検出されたときは、異常な圧力容器であると判定される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図７を用いて説明する。  図６，図７は、増し締め装置のそれぞれ平面断面図、側断面図である。増し締め装置１は、ヘッドユニット２、搬入コンベア３，検査ライン４，搬出コンベア５、不良品排出ライン６とを備える。
から構成される。
【００２１】
搬入コンベア３の出口には切出装置７が配設されている。切出装置７は２本のアーム８の先端を開閉することで、搬入コンベア３上に一列に縦列する圧力容器（本例ではビール樽）９を１個ずつ切り出し、４個の圧力容器９を所定の間隔を開けながら搬入させる。検査ライン４のコンベア４ａ上にはその長手方向に４つの検査ポジションが設定されており、４つの検査ポジションには圧力容器９を把持するための４つの把持装置１０が配設されている。把持装置１０は、圧力容器９を両側から把持する上下４本ずつ（計８本）のアーム１１を備える。
【００２２】
図７に示すように、切出装置７のアーム８は、それぞれの回転軸１２がリンク機構を介して連結され、エアシリンダ（いずれも図示せず）の駆動によって開閉駆動される。把持装置１０のアーム１１は、４本の回転軸１３の下端に取り付けられたギヤ１４が左右（図６における上下方向）ごとに噛合し、左右の回転軸１３の１つずつがリンク機構（図示せず）を介して連結され、エアシリンダ１５の駆動によって８本のアーム１１が同期して開閉するようになっている。なお、図７においてはエアシリンダ１５は４本のうち２本のみ図示している。また、図６では、説明の便宜上、アーム１１が圧力容器９を把持する状態と、圧力容器９を把持しない開放状態とを１つの図面上に描いている。実際には４つの把持装置１０のアーム１１は同期して駆動される。
【００２３】
検査ライン４を囲う門型のフレーム１６には、支持バー１７が２本のリニアガイド１８に案内されて昇降可能に設けられている。支持バー１７は、２つのナット体１９に螺着された２本のスクリュー軸２０，２１がモータ２２の駆動に基づいて正逆回転することにより、リニアガイド１８に沿って昇降する。２本のスクリュー軸２０，２１はチェーン２３によって作動連結され、駆動側のスクリュー軸２０の回転力が被動側のスクリュー軸２１にチェーン２３を介して伝達される。
【００２４】
支持バー１７には各検査ポジションの真上に相当する位置に４つのヘッドユニット２が配設されている。検査の対象となる圧力容器９はその容量に応じた複数種のサイズがあり、４つのヘッドユニット２は支持バー１７の昇降によって圧力容器の高さに応じて高さ調節される。
【００２５】
図６に示すように、搬出コンベア５の入口部分には不良品排出コンベア６が直交するように接続されている。搬出コンベア５を挟んで不良品排出コンベア６と対向する位置には押出装置２４が配設されている。押出装置２４はエアシリンダ２５により進退駆動される押出バー２６を備え、検査ライン４において不良と判断された圧力容器９は押出バー２６により不良品排出コンベア６に押し出されてリジェクトされる。検査ライン４において良品と判断された圧力容器９は、検査ライン４から搬出コンベア５をそのまま真っ直ぐ流れて次の工程に送られる。
【００２６】
この増し締め装置１が対象とする圧力容器（本例ではビール樽）９は、本実施形態では図４に示すような蓋２７を備える。蓋２７はバルブ構造を有し、圧力容器９の口部９ａに対し、その上面が口部９ａの上面にほぼ面一となる状態に螺着されている。蓋２７の中央に凹みがありその上端内周面側には１８０°の位置に二つの爪部２８が形成されている。凹みの底部中央にある環状の突起２９を上から押すと、圧力容器９の内圧が抜ける構造になっている。
【００２７】
図５はヘッドユニット２の側断面図を示す。ヘッドユニット２は、支持バー１７から下方に延出する支持板３０に固定されたリニアレール３１に対し、その側部に設けられた可動ブロック３２を係合させることにより、リニアレール３１に沿って昇降可能に配設されている。支持板３０にはエアシリンダ３３が配設され、そのロッド３３ａの先端部は可動ブロック３２から延出する支持部３２ａに連結されている。
【００２８】
可動ブロック３２に支持された円筒状のハウジング３４の内側には上下一対のベアリング３５を介して筒体３６が回転可能に支持されている。回転駆動手段としてのサーボモータ３７の駆動軸３７ａは減速機３８に連結され、減速機３８の出力軸と一体回転可能に固定されたリング３６ａに筒体３６は一体回転可能に固定されている。筒体３６には回転軸３９がスプライン結合されて挿通されており、筒体３６に対して回転軸３９は軸方向にスライド可能かつ一体回転可能となっている。
【００２９】
回転軸３９の下端にはカップリング４０を介してヘッド４１のハウジング４２が連結されている。カップリング４０は十字継手であり、固定片４３、中間連結材４４および可動片４５の３部品からなる。
【００３０】
固定片４３の側部両端（同図において紙面直交方向両端）から下方へ延出する２つの延出部と、可動片４５の側部両端（同図において左右両端）から上方へ延出する２つの延出部との各孔に、中間連結材４４から十字状に突出するピン４６が挿通されることで、３つの部品４３〜４５は連結されている。可動片４３は固定片４５に対してピン４６の軸方向に沿ってＸ・Ｙ水平面内の変位、およびピン４６を中心とするＸ・Ｙ軸回りの相対回動が可能になっている。
【００３１】
筒体３６の下端に固定されたリング４７の下面には略円筒状のスカート部４８が回転軸３９と一体回転可能な状態に固定されている。スカート部４８の下部はラッパ状に拡開し、その斜状の上面にハウジング４２の上部部材４２ａの開口に斜状に形成された内周面を当接させた状態で、ヘッド４１はスカート部４８に対して相対変位可能な状態で係合している。
【００３２】
カップリング４０の固定片４３は回転軸３９に対して一体回転可能に連結されている。ヘッド４１はリング４７と固定片４３との間に配設されたバネ（コイルバネ）４９の付勢力によって下方に付勢されている。よって、ヘッドユニット２が下降するときにヘッド４１が下方から力を受けると、バネ４９の付勢力に抗して回転軸３９が筒体３６内を上方へスライドすることにより、ヘッド４１が上方へ退避できるようになっている。
【００３３】
ハウジング４２の下面には環状の押圧部５０が固定されており、樹脂からなるその下部には圧力容器９の蓋２７を案内できるテーパ面５０ａがその内周面に形成されている。ハウジング４２の下面には係合部５１が回転軸３９と同一軸心上に位置するように下方へ突出して形成されている。係合部５１の下端面には蓋２７の２つの爪部２８と係合可能な４つの位置に凹部５１ａが形成されている。
【００３４】
サーボモータ（以下、単にモータという）３７は、図３に示すように検出手段としてのサーボドライバ５２を介して、判定手段としてのコントローラ５３（例えばプログラマブルコントローラ）に接続されている。サーボドライバ５２は、蓋２７に一定の回転トルクを付与する方法として、トルク制限制御またはトルク制御の設定を選択できる。サーボドライバはモータを制御しているときの電圧、電流値、回転数などの制御情報をモータ３７から信号として入力し、フィードバックされたこれらの信号情報に基づいて予め設定された制御方法でモータ３７を回転制御する。回転数はモータ３７に組付けられたロータリエンコーダにより検出される。モータ３７は一定電圧の下で電流にほぼ比例したトルクを発生する。なお、サーボドライバ５２およびコントローラ５３により制御手段が構成される。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態では、増締め工程の前に、緩め方向（開栓方向）に蓋を回転させる緩め確認工程が追加される。緩め確認工程では、手締めされているだけの蓋２７は開栓され、規定のトルクで締め付けられた正常な蓋２７は開栓されないトルクで、蓋２７を緩め方向に回転する。本例では図１に示すように、増締め工程でのトルクが２kgf ・ｍに設定されているのに対し、緩め確認工程でのトルクは０．５kgf ・ｍに設定されている。緩め確認工程で蓋２７が開栓される圧力容器９は、市場で開栓された恐れがあるものとしてリジェクトされる。
【００３６】
本実施形態では蓋２７に規定のトルク（０．５または２kgf ・ｍ）を付与するためのモータ３７の制御方法として、トルク制限制御を採用している。トルク制限制御とは、モータ３７を一定の回転速度に維持できるように電流値を補償する電流値制御を行い、電流値が予め設定されたトルク制限値に達すると、それ以上の電流はカットする制御方法である。サーボドライバ５２はコントローラ５３から逆転指令を入力したときはモータ３７を逆転駆動させ、正転指令を入力したときはモータを正転駆動させる。電流値がトルク制限値に達して電流をカットしたときにはサーボドライバ５２からコントローラ５３にカット信号が入力される。コントローラ５３はカット信号を入力するとモータ３７の駆動を停止させる停止指令をする。このため、規定トルクが蓋２７に付与されたところでモータ３７を止めることができる。
【００３７】
図２に示すように、サーボドライバ５２の設定データは、緩め確認工程においては、一定回転速度Ｎ１，トルク制限値It１に設定され、増締め工程においては、一定回転速度Ｎ２，トルク制限値It２に設定されている。トルク制限値It１は０．５kgf ・ｍのトルクを発生できる電流値であり、トルク制限値It２は２kgf・ｍのトルクを発生できる電流値である（図１を参照）。
【００３８】
コントローラ５３は、図３に示すように、メモリ５４とタイマ５５を備える。メモリ５４には、緩め確認工程と増締め工程の制御のためのプログラムデータが記憶されている。プログラムデータでは、先ず逆転指令をして緩め確認工程を実行させ、次いで正転指令をして増締め工程を実行させる設定がなされている。緩め確認工程では、カット信号を入力するか、カット信号の入力がないまま逆転指令から所定時間ｔ１が経過すると、サーボドライバ５２に停止指令をする。また、増締め工程では、カット信号を入力するか、カット信号の入力がないまま正転指令から所定時間ｔ２が経過すると、サーボドライバ５２に停止指令をする。所定時間ｔ１，ｔ２は、タイマ５５により計時される。
【００３９】
係合部５１の先端には凹部５１ａが９０゜の位置に４つ形成されているので、仮にヘッドユニット２を下降したときに蓋２７の爪部２８と凹部５１ａの位置関係が合わず係合部５１の凹部５１ａが爪部２８に嵌まらなくても、係合部５１は９０゜回転するまでに蓋２７に係合する。このように係合部５１が蓋２７に嵌まるまでに最大必要となる時間に少し余裕を見込んだ時間に設定時間ｔ１は決められている。設定時間ｔ１は例えば１〜２秒あれば十分で、本例では約１秒に設定されている。
【００４０】
また、ビール樽には略三角形状の蓋を備えるものもあり、このような圧力容器を対象とする場合、ヘッドユニット２の係合部には蓋のカット面と係合できる１２０゜の三位置に爪が形成されている。この場合も、１２０゜回れば蓋に係合部の爪が嵌まるので、設定時間ｔ１は例えば１〜２秒あれば十分である。どちらの場合も例えば係合部が１８０゜回転するのに要する時間を設定時間ｔ１に設定すればよい。
【００４１】
また、設定時間ｔ２は、係合部５１が蓋２７と係合するまで回転するのに要する時間と、仮に蓋２７が緩んでいても蓋２７が増締めされるだけの回転に要する時間との合計時間に、少し余裕を見込んだ時間に設定されている。設定時間ｔ２は例えば１．５〜３秒あれば十分で、本例では約１．５秒に設定されている。
【００４２】
コントローラ５３は、緩め確認工程でカット信号を入力したときは正常判定をだし、カット信号の入力がないまま所定時間ｔ１を経過したときは異常判定をだす。緩め確認工程での判定結果が異常である場合は次の増し締めは行わない。また、増締め工程でカット信号を入力したときは正常判定をだし、カット信号の入力がないまま所定時間ｔ２を経過したときは異常判定をだす。緩め確認工程または増締め工程で異常判定がなされた圧力容器９は、リジェクトの対象としてコントローラ５３に記憶される。緩め確認工程と増締め工程共に正常と判断された圧力容器９は、次の工程に送られる。
【００４３】
次に増し締め装置１の動作を説明する。
切出装置７によって一個ずつ切り出された４つの圧力容器９は各検査ポジションにおいて各把持装置１０のアーム１１によって把持されて位置決めされる。次にエアシリンダ３３が駆動されてヘッドユニット２が下降し、圧力容器９の上端部に押圧部５０が押しつけられる。このとき大抵の場合は、ヘッドユニット２が下降しただけでは、係合部５１の凹部５１ａが一度では蓋２７の爪部２８に嵌まらない。
【００４４】
コントローラ５３はメモリ５４に記憶されたプログラムデータを実行する。先ずサーボドライバ５２に逆転指令を出す。その結果、モータ３７が逆転駆動され、モータ３７を一定回転速度Ｎ１で回転させるように電流値制御が行われる。市場で開栓されておらず蓋２７が規定のトルクで締められた圧力容器９であれば、係合部５１が回転し始めて蓋２７に係合した時点で、直ぐに電流値がトルク制限値It１に達して直ちにカット信号が出力される（図２を参照）。カット信号が出力された時点でサーボドライバ５２に停止指令が出され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が規定のトルクで締まっていて市場で開栓された恐れのない正常な圧力容器９であると判定する。
【００４５】
一方、市場において蓋２７が一度でも開栓された圧力容器９は、係合部５１が回転して蓋２７に係合してから、電流値がトルク制限値It１に達する前に、０．５kgf・ｍ未満のトルクで蓋２７が緩んでしまう。このため、図２に示すように小さいトルクのまま係合部５１が回転し続け、カット信号が入力されないまま所定時間ｔ１が経過する。所定時間ｔ１の経過時点で、コントローラ５３からサーボドライバ５２に停止指令が出され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が市場で開栓された恐れのある異常な圧力容器９であると判定する。異常判定がなされた場合、次の増締め工程に進まない。
【００４６】
緩め確認工程において正常と判定された圧力容器９については、引き続き次の増締め工程に移る。増締め工程では、コントローラ５３はモータ３７の駆動停止を確認すると、サーボドライバ５２に正転指令を出力する。その結果、モータ３７が正転駆動され、モータ３７は一定回転速度Ｎ２で回転するように電流値制御される。
【００４７】
係合部５１が回転し始めて蓋２７に係合すると、蓋２７に回転トルクが付与されて蓋２７が増締めされる。蓋２７のねじやパッキン等に損傷のない圧力容器９であれば、蓋２７が増締めされるに連れて負荷が大きくなるので回転速度が落ち、これを補償するように電流値が上昇する。そして、規定のトルク（例えば２kgf・ｍ）で蓋２７が締め付けられたところで電流値がトルク制限値It２に達してカット信号が出力される（図２を参照）。カット信号が出力された時点でコントローラ５３からサーボドライバ５２に停止指令が出される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が規定のトルクで締付けられた正常な圧力容器９であると判定する。
【００４８】
一方、蓋のねじやパッキン等に異常がある圧力容器９であれば、図２に示すように、電流値がトルク制限値It２に達する前の小さなトルクで係合部５１が回転し続ける。つまり、係合部５１が回転し始めてから所定時間ｔ２が経過してもカット信号が入力されない。所定時間ｔ２の経過時点で、コントローラ５３からサーボドライバ５２に停止指令が出され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７やパッキン等に異常がある圧力容器９であると判定する。判定結果はコントローラ５３に保存される。
【００４９】
ヘッドユニット２による緩め確認工程と増締め工程が終了すると、ヘッドユニット２が上昇して待機位置に戻るとともに、把持装置１０のアーム１１が開かれる。そして、検査ライン４のコンベア４ａが駆動されて４つの圧力容器９が検査ライン４から搬出される。この搬出過程においてリジェクトの対象と判定された異常判定の圧力容器９は、押出装置２４の押出バー２６によって不良品排出コンベア６に押し出される。一方、正常判定された圧力容器９は、検査ライン４から搬出コンベア５をそのまま真っ直ぐ次の工程に送られる。
【００５０】
以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）増締め段階で蓋２７に一度緩め方向の回転トルクを付与し、そのとき蓋２７が緩むか否かを検出するようにしたので、市場で蓋２７が開栓された恐れがある圧力容器９を、残圧検査以外の方法で発見することができる。例えば蓋２７を手締めした後、炭酸飲料の残り液から発生した炭酸ガスによって残圧が高くなって残圧検査で見逃される恐れのある圧力容器９でも、確実に発見できる。また、増し締め装置１でリジェクトされた圧力容器９は、市場で蓋２７が開栓された恐れのある圧力容器９であると大まかにでも分かるので、作業員による再検査の作業が手間どらない。
【００５１】
（２）増し締め装置１が残圧検査装置の上流側に設置されたラインにおいては、市場で蓋２７が開栓された圧力容器９を増締め段階でリジェクトできることから、残圧検査装置に送られる圧力容器９の個数を減らして、残圧検査装置の作業負担を減らすことができる。また残圧検査装置でリジェクトされた圧力容器９は、蓋２７のねじやパッキン等の異常が原因である可能性が高いと大まかに分かるので、再検査作業がし易い。
【００５２】
（３）増し締め装置１を利用し、増締め工程前に緩み確認工程を追加する方法を採ったので、ヘッドユニット２の昇降時間が増える訳ではなく、多くても１〜２秒程度の極く短時間の緩め確認工程が増えるだけなので、増し締め装置１の作業効率をさほど落とさずに済む。
【００５３】
（４）トルク制限制御を採用し、一定回転数で回転させるようにモータ３７を制御するので、緩め確認工程において蓋２７が緩んでいたり、増締め工程において蓋２７のねじが損傷しているなどの異常の圧力容器９のときでも、蓋２７が勢いよく（高速回転で）空回りしてしまうことを回避できる。
【００５４】
（５）トルク制限制御であって、係合部５１の回転トルクが緩め用の設定トルクに達した時点で直ぐに正常であることが分かってその時点で緩め確認工程を終了し、次の増締め工程に移るので、正常な圧力容器９の検査時に余分に増える検査時間は所定時間ｔ１よりさらに少なく、例えばその数分の１で済む。
【００５５】
（第２の実施形態）
次に本発明を具体化した第２の実施形態を図１，図８，図９等に基づいて説明する。この実施形態では、モータの制御方法が前記第１の実施形態と異なる。なお、増し締め装置１およびヘッドユニット２の構造については、前記第１の実施形態と同様であるので、同様の部分については同じ符号を使用して説明を省略し、特に異なる制御方法についてのみ説明をする。
【００５６】
市場で一度開栓された恐れのある圧力容器９を発見するための考え方そのものは、図１に示す考え方によるものであり、同様に先ず緩め確認工程を行ってから増締め工程を行う。増締め工程でのトルクが２kgf・ｍに設定され、緩め確認工程でのトルクは、増締め工程でのトルクよりかなり小さな０．５kgf・ｍに設定されている。
【００５７】
蓋２７に一定の回転トルクを付与する方法として、本実施形態ではサーボドライバ５２に設定する制御方法としてトルク制御を採用している。トルク制御とは、一定の回転トルクでモータ３７を回転させる電流値制御である。サーボドライバ５２はモータ３７に組付けられたロータリエンコーダから入力する回転信号からモータの回転速度を検出しており、図８に示すようにその回転速度が零速度になったときに零速度信号をコントローラ５３に対して出力する。
【００５８】
図９に示すようにトルク制御のためのデータ設定は、緩め確認工程におけるモータ３７の電流値が０．５kgf・ｍのトルクに相当する一定電流値It１、増締め工程におけるモータ３７の電流値が２kgf・ｍのトルクに相当する一定電流値It２に設定されている。
【００５９】
コントローラ５３は、メモリ５４に緩め確認工程と増締め工程における制御のためのプログラムデータが記憶されている。プログラムデータでは、先ず逆転指令をして緩め確認工程を実行し、モータ３７の駆動停止を確認後、次に正転指令をして増締め工程を実行する設定がなされている。緩め確認工程では、零速度信号を入力するか、零速度信号の入力がないまま逆転指令から所定時間ｔ１が経過すると、サーボドライバ５２に停止指令をする。また、増締め工程では、零速度信号を入力するか、零速度信号の入力がないまま正転指令から所定時間ｔ２が経過すると、サーボドライバ５２に停止指令をする。所定時間ｔ１，ｔ２は、タイマ５５により計時される。
【００６０】
緩め確認工程で零速度信号を入力したときは正常判定をだし、零速度信号を入力しないまま所定時間ｔ１が経過したときは異常判定をだす。異常判定した場合は次の増締め工程に進まない。また、増締め工程で零速度信号を入力したときは正常判定をだし、零速度信号を入力しないまま所定時間ｔ２が経過したときは異常判定をだす。緩め確認工程または増締め工程で異常判定がなされた圧力容器９は、リジェクトの対象とされる。緩め確認工程と増締め工程共に正常と判断された圧力容器９は、次の工程に送られる。
【００６１】
設定時間ｔ１，ｔ２は、前記第１の実施形態と同じ考え方に基づき設定されている。例えば係合部５１が１８０゜回転するのに要する時間に少し余裕を見込んで設定時間ｔ１を設定すればよい。例えば設定時間ｔ１は１〜２秒の範囲内であり、本例では約１秒に設定されている。また、設定時間ｔ２についても、係合部５１が蓋２７と係合するまで回転するのに要する時間と、仮に蓋２７が緩んでいても蓋２７が増締めされるだけの回転に要する時間との合計時間に、少し余裕を見込んだ時間に設定されている。本例では設定時間ｔ２は、例えば１．５〜３秒の範囲内であり、特に約１．５秒に設定されている。
【００６２】
この増し締め装置１によれば、モータ３７は一定の回転トルクで電流値制御される。先ず緩め確認工程では、モータ３７が逆転駆動され、図９に示すように一定電流値It１、つまり一定トルク０．５kgf・ｍで回転制御される。蓋２７が規定のトルクで締められた圧力容器９であれば、係合部が回転し始めて蓋２７に係合した時点でその回転が停止し、直ちに零速度信号が出力され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が規定のトルクで締まっている正常な圧力容器９であると判定する。
【００６３】
一方、市場において蓋２７が一度開栓された圧力容器９は、係合部５１が蓋２７に係合したときに付加される一定トルク０．５kgf・ｍで緩んでしまうため、そのまま回転し続ける。そして、零速度信号の出力がないまま所定時間ｔ１が経過し、所定時間ｔ１が経過した時点で、コントローラ５３からサーボドライバ５２に停止指令が出され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が市場で開栓された恐れがある異常な圧力容器９であると判定する。異常判定がなされた場合、次の増締め工程に進まない。
【００６４】
緩め確認工程において正常と判定された圧力容器９については、モータ３７が停止後、引き続き増締め工程に移ることになる。増締め工程では、モータ３７が正転駆動され、図９に示すように一定電流値It２、つまり一定トルク２kgf・ｍで回転制御される。係合部５１が回転し始めて蓋２７に係合すると、蓋２７に回転トルク２kgf・ｍが付与される。
【００６５】
蓋２７のねじやパッキン等に異常がない圧力容器９であれば、蓋２７が増締めされるに連れて大きくなる負荷によって回転速度が落ち、２kgf・ｍのトルクで増締めされたところで係合部５１の回転が停止し、零速度信号が出力される。零速度信号が出力された時点でコントローラ５３からサーボドライバ５２に停止指令が出され、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７が規定のトルクで締付けられ、蓋２７のねじやパッキン等に異常がない正常な圧力容器９であると判定する。
【００６６】
一方、蓋２７のねじやパッキン等に異常がある圧力容器９であれば、図９に示すように、係合部５１が蓋２７に係合したときに蓋２７に付加された２kgf・ｍのトルクによって、蓋２７は回転し続けるだけでいつまで経っても締め付けが終わることがなく、蓋２７は回転し続ける。その結果、零速度信号が入力されないまま所定時間ｔ２が経過し、モータ３７の駆動が停止される。この場合、コントローラ５３は蓋２７のねじやパッキン等に異常がある異常な圧力容器９であると判定する。判定結果はコントローラ５３に保存される。
【００６７】
ヘッドユニット２による緩め確認工程と増締め工程が終了した後、異常判定がなされた圧力容器９は、検査ライン４から搬出される際に、押出装置２４の押出バー２６によって不良品排出コンベア６に押し出される。一方、正常判定がなされた圧力容器９は、検査ライン４から搬出コンベア５をそのまま真っ直ぐ次の工程に送られる。
【００６８】
以上詳述したように本実施形態によれば、前記第１の実施形態で述べた効果（１）〜（３）が同様に得られる。その他、次の効果が得られる。
（６）トルク制御であって、モータ３７の駆動が開始された後に係合部５１の回転速度が零速度であることが検出された時点で直ぐに正常であることが分かるので、正常な圧力容器９の検査時に余分に増える検査時間は所定時間ｔ１よりさらに少なく、例えばその数分の１で済む。
【００６９】
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
○  タイマ５５により所定時間ｔ１，ｔ２の経過で見る代わりに、ロータリエンコーダからの信号に基づいて係合部５１（つまりヘッド４１）の回転量を検出し、緩め確認工程であれば蓋２７に係合部５１が嵌まった以後の所定時期に達したこと、増締め工程であれば蓋２７の増締めが完了するはずの所定時期に達したことを検出するようにしてもよい。例えば所定時期に達する前に、カット信号または零速度信号の入力がない場合に、異常な圧力容器９であると判定するようにしてもよい。要するに、緩め確認工程であれば蓋２７に係合部５１が嵌まった以後の所定時期に達したこと、増締め工程であれば蓋２７の増締めが完了するはずの所定時期に達したことを検出できれば、その他の方法に代替できる。例えば緩め確認工程において、係合部５１が１８０゜回転する前にカット信号または零速度信号の入力がないときに異常判定をする方法を採用することができる。
【００７０】
○  緩め確認工程および増締め工程において、係合部５１（ヘッド４１）の回転の有無を判断する方法は、ロータリエンコーダからの信号に基づいて回転の有無を判断してもよい。この構成によれば、カット信号あるいは零速度信号を出力できる構成でないドライバを使用する場合でも、ロータエンコーダからの信号に基づいて係合部５１の回転の有無を検出できる。
【００７１】
○  係合部５１（あるいはモータ）の回転角度から異常であるか否かを判定することもできる。サーボドライバ５２に係合部５１が設定回転角だけ回転したときに信号を出力させるような設定をし、係合部５１が設定回転角の回転をした信号を入力したら異常であるというプログラムを組んでおく。緩め確認工程のときは例えば設定回転角として１８０゜を設定すればよい。
【００７２】
○  回転駆動手段は、モータ（電動機）に限定されない。例えばエア圧により回転力を発生させるナットランナー等の流体式の回転駆動機器を使用してもよい。ナットランナー等の流体式の回転駆動機器を使用する場合は、トルクセンサからの信号や、エア圧をフィードバックして得られた信号に基づいて電空比例弁を制御することにより、発生トルクを制御することができる。例えば一定回転数を維持できるようにエア圧を補償する制御を採用し、所定時間ｔ１，ｔ２が経過する前にエア圧が設定圧に達しない場合に異常判定をするようにしてもよい。また、一定トルクが得られるエア圧でナットランナーを駆動し、所定時間ｔ１，ｔ２が経過する前にナットランナーの回転速度が零速度に達しない場合に異常判定をするようにしてもよい。また、モータを使用する場合もサーボモータに限定されず、電流のフィードバックをとって汎用のモータを使って、トルク制限制御またはトルク制御を行うようにしてもよい。
【００７３】
○  増し締め装置は、充填ラインにおいて残圧検査装置の上流側でも下流側でもどちらに設置してもよい。
○  増し締め装置以外の装置において、緩め確認工程の検査を取り入れてもよい。また、緩め確認工程の検査のみを実施する検査装置とすることもできる。
【００７４】
○  対象となる圧力容器は、ビールやジュースなどが充填される樽容器に限定されず、その他の液体、さらには気体を充填するためのものであっても構わない。ねじで螺着する方式の蓋（バルブ）を有する圧力容器であればよい。
【００７５】
次に、前記各実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した発明以外の技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（１）圧力容器の検査方法において、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かない弱いトルクを一度にまたは徐々に蓋に付与し、そのときの回転速度またはトルクなどの情報を取り込んで、蓋の異常を検出すること。この方法によれば、市場において蓋が開栓された恐れのある圧力容器を残圧検査以外の方法で発見できる。
【００７６】
（２）請求項１又は前記（１）において、増し締め装置を使って、増し締め前に蓋を緩め方向に回転させる。この方法によれば、増し締め装置を利用して残圧検査以外の方法で、市場で開栓された圧力容器を発見できる。
【００７７】
（３）請求項１及び前記（１），（２）のいずれかにおいて、蓋に緩み方向に前記トルクを付与し、設定時間（ｔ１）内に蓋の回転が検出されなければ正常と判断し、該設定時間が経過しても蓋の回転が検出されなければ異常と判断する。この方法または装置によれば、設定時間が経過するまでに正常か異常かの判定ができる。
【００７８】
（４）請求項２〜５において、前記緩め方向の設定トルクは、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かないトルクである。この構成によれば、請求項２〜５と同様の効果が得られる。
【００７９】
（５）請求項２〜５及び前記（４）のいずれかにおいて、蓋に緩み方向に前記トルクを付与したとき、前記検出手段により設定時間（ｔ１）内に蓋の回転が検出されなければ正常と判断し、該設定時間が経過しても蓋の回転が検出されなければ異常と判断する。この構成によれば、設定時間が経過するまでに正常か異常かの判定ができる。
【００８０】
（６）前記（５）において、緩め方向のトルクを付与したときの設定時間は、前記蓋に前記係合部が嵌まるのに最大必要な所定回転量だけ前記係合部が回転するのに必要な時間より長く、かつ２秒以内である。この構成によれば、短時間で検査が終了するので、増し締め作業能力をさほど低下させずに済む。
【００８１】
（７）請求項２〜５及び前記（４）〜（６）のいずれかにおいて、前記係合部と、前記回転駆動手段と、前記制御手段と、前記検出手段とを備えている増し締め用のヘッドユニット。このヘッドユニットによれば、請求項２〜５及び前記（４）〜（６）のいずれかと同様の効果が得られる。
【００８２】
【発明の効果】
【００８３】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、蓋を増し締めする前に、蓋を増し締めする前に、増し締め時より弱いトルクであり、かつ、手締めされているだけの蓋は開栓され、規定の力で締め付けられた蓋であれば開かないトルクを蓋に緩み方向に付与し、蓋が緩んで回転が検出されたことをもって異常と判定するので、市場で蓋が開栓された恐れのある圧力容器を発見できる。
【００８４】
請求項２に記載の発明によれば、緩め確認工程が終了した後、増し締めを行って、蓋の増し締めが完了しているはずの時点で係合部の回転が検出されたことをもって、蓋のねじやパッキン等の異常を発見できる。
【００８５】
請求項３に記載の発明によれば、一定回転速度で係合部を回転させ、係合部の回転トルクがその回転方向の設定トルクに達したことをもって正常な圧力容器と判定することで、市場で蓋が開栓された恐れのある異常な圧力容器の発見や、増締めされなかった異常な圧力容器の発見を可能にする。
【００８６】
請求項４に記載の発明によれば、一定トルクで係合部を回転させ、係合部の回転速度が零速度になったことをもって正常な圧力容器と判定することで、市場にで蓋が開栓された恐れのある異常な圧力容器の発見や、増締めされなかった異常な圧力容器の発見を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態において検査方法を示すグラフ。
【図２】トルク制限制御による異常判定方法を説明するグラフ。
【図３】増し締め装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】圧力容器の蓋部分を示す平面図。
【図５】ヘッドユニットの側断面図。
【図６】増し締め装置の平断面図。
【図７】増し締め装置の側断面図。
【図８】第２の実施形態の増し締め装置の電気的構成を示すブロック図。
【図９】トルク制御による異常判定方法を説明するグラフ。
【符号の説明】
１…増し締め装置、２…ヘッドユニット、９…圧力容器、２７…蓋、３７…回転駆動手段としてのサーボモータ、５１…係合部、５２…制御手段を構成するとともに検出手段としてのサーボドライバ、５３…制御手段を構成するとともに判定手段としてのコントローラ。
【図１】
0004298008.tif 000002
【図２】
0004298008.tif 000003
【図３】
0004298008.tif 000004
【図４】
0004298008.tif 000005
【図５】
0004298008.tif 000006
【図６】
0004298008.tif 000007
【図７】
0004298008.tif 000008
【図８】
0004298008.tif 000009
【図９】
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