(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したキャッパにおいて、
上記モータが回転された際の出力トルクを検出して制御装置に伝達するトルク検出手段を設け、さらに、上記制御装置に、キャップ保持機構による容器へのキャップの取り付け終了後に、所定値の検査トルクを上記モータに指令する検査トルク指令部を設けるとともに、上記検査トルクと該検査トルクを指令されてモータが回転駆動された際のトルク検出手段で検出した出力トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には異常と判定する判定部を設けたことを特徴とするキャッパ。
【請求項２】
上記検査トルク指令部は、それぞれ異なる所定の検査トルクを順次上記モータに指令するように構成されている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】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は容器にキャップを締め付けるキャッパに関し、より詳しくは、キャップ保持機構の駆動源となるモータの故障を判定できるキャッパに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、キャッパとして、キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したものは知られている。
このような従来のキャッパにおいては、上記制御装置からモータに指令される指令トルクとモータが回転駆動された際の出力トルクとが一致しているか否かを検査する必要がある。そのため、従来では次のような検査を行っていた。すなわち、所定時間ごとにキャッパによるキャップの取り付け作業を中断して、上記キャップ保持機構にキャップの代わりにトルク検出器を保持させ、その状態においてモータに指令トルクで回転駆動させる。そして、その際に上記トルク検出器で実際に検出したモータの出力トルクと指令トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には、制御装置はモータが故障しているものと判定していたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来のキャッパでは、キャッピング作業を所定時間ごとに中断して上述した検査を行っていたものである。そのため、前回の検査の際にはモータに異常がなく、今回の検査によってモータが故障していると判明した場合には、前回の検査から今回の検査までの間の、どの時点においてモータが故障したのかを把握することができなかった。
したがって、前回の検査から今回の検査までの間にキャップの取り付けを終了した容器を不良容器として処理しなければならず、そのために不良容器の発生が多くなるという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、キャップを保持して回転するキャップ保持機構と、このキャップ保持機構の駆動源となるモータと、上記モータに所要値のトルクを指令して該指令トルクでモータを回転駆動させる制御装置とを備えて、上記モータによりキャップ保持機構を回転させて、該キャップ保持機構に保持したキャップを容器に締め付けるように構成したキャッパにおいて、
上記モータが回転された際の出力トルクを検出して制御装置に伝達するトルク検出手段を設け、さらに、上記制御装置に、キャップ保持機構による容器へのキャップの取り付け終了後に、所定値の検査トルクを上記モータに指令する検査トルク指令部を設けるとともに、上記検査トルクと該検査トルクを指令されてモータが回転駆動された際のトルク検出手段で検出した出力トルクとを比較し、それらの値が異なる場合には異常と判定する判定部を設けたものである。
【０００５】
【作用】
このような構成によれば、キャップを各容器に取り付けた直後にモータ等の異常を直ちに判定することができる。つまり、各容器へのキャップの取り付けが終了するごとに、モータ等に異常があるか否かを検査することができる。
したがって、モータ等の故障による不良容器の発生を大幅に減少させることができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は回転式キャッパであり、この回転式キャッパ１は図示しないモータによって時計方向に回転される回転体２と、その隣接位置に設けた供給スターホイール３および排出スターホイール４を備えている。
図２に示すように、回転体２における円周方向等間隔位置には、容器５を載置して昇降するビン台６を配設するとともに、各ビン台６ごとに容器５を把持する従来公知の把持手段７を設けている。また、回転体２における各ビン台６の上方位置には、キャップ８を保持して容器５の上端口部に締め付けるキャップ保持機構１１を設けている。キャップ保持機構１１は、回転体２に各キャップ保持機構１１ごとに設けたサーボモータ１２に連動して回転されるようになっている。
これらのサーボモータ１２は、制御装置１３によって作動を制御されるようになっており、制御装置１３から所要値の指令トルクがサーボモータ１２に指令されると、サーボモータ１２は、その指令トルクによって回転駆動されて上記キャップ保持機構１１を回転させるようになっている。また、上記回転体２にはロータリーエンコーダ１４を接続してあり、このロータリーエンコーダ１４で検出したパルスは、制御装置１３に入力されるようになっている。そして、制御装置１３は、ロータリーエンコーダ１４から入力されるパルスによって回転体２の回転角度位置を認識できるようになっている。
上述した構成は従来公知の回転式キャッパのものと変わるところはない。
しかして、本実施例は、図２に示すように、上記サーボモータ１２ごとに、その出力トルクを検出するトルク検出手段１５を設けるとともに、制御装置１３を以下のように構成することにより、各サーボモータ１２やキャップ保持機構１１等の異常を迅速に判定できるようにしたものである。
すなわち、制御装置１３は、各サーボモータ１２に所要値の指令トルクを指令して、各サーボモータ１２を回転駆動させる指令部１３Ａを備えている。この指令部１３Ａは、検査トルク指令部を兼ねており、キャップ保持機構１１による容器５へのキャップ８の取り付け終了後に、図３に示すように、それぞれ異なる値の３つの検査トルク（３ｋｇｍ、６ｋｇｍ、９ｋｇｍ、）を順次サーボモータ１２に指令するようになっている。この指令部１３Ａから各サーボモータ１２に指令トルクおよび検査トルクが指令されると、各サーボモータ１２は、指令されたトルクで回転される。
また、本実施例の制御装置１３は判定部１３Ｂを備えている。この判定部１３Ｂには、上記トルク検出手段１５によって検出したサーボモータ１２の出力トルクが入力されるようになっている。本実施例のトルク検出手段１５は、キャップ８をキャップ保持機構１１によって容器５に締め付けている時（キャッピング中）には、サーボモータ１２の出力トルクを検出しないようになっている。つまり、本実施例のトルク検出手段１５は、上記検査トルクを指令されてサーボモータ１２が回転された時だけに、該サーボモータ１２の出力トルクを検出して制御装置１３の判定部１３Ｂに入力するようになっている。
そして、制御装置１３の判定部１３Ｂは、サーボモータ１２に指令した検査トルクと上記トルク検出手段１５が検出した出力トルクとを比較して、それらの値が異なる場合には、サーボモータ１２やキャップ保持機構１１等の回転式キャッパ１の構成要素のいずれかが異常であると判定するようになっている。
（作動説明）
以上の構成において、図示しないモータに連動して回転体２が時計方向に回転している状態において、容器５は供給位置Ａにおいて供給スターホイール３によって各ビン台６上に供給される。各ビン台６上に供給された容器５は、図２に示した把持手段７によって把持され、各ビン台６上に固定される。また、ビン台６の上方に設けたキャップ保持機構１１は、容器５がビン台６上に供給された時点では既にキャップ８を保持している。
このあと、回転体２の時計方向の回転と、その回転に伴う各ビン台６の昇降作動と、さらに制御装置１３（司令部１３Ａ）からの指令トルクによってサーボモータ１２が回転駆動されキャップ保持機構１１が回転されることによって、容器５にキャップ８が締め付けられる。
すなわち、図１における供給位置Ａから回転位置Ｂまでの回転体２の回転区間において、ビン台６が上昇されることに伴って、該ビン台６上の容器５は下降端位置から上昇端位置まで上昇される。このように容器５が上昇端位置に位置すると、キャップ保持機構１１に保持されたキャップ８の下方側が容器５の上端口部に軽く嵌装されるようになっている。
この後、回転体２の回転に伴って、上述した状態の容器５が回転位置Ｂから回転位置Ｃまで移動されるキャッピング区間において、上記制御装置１３の指令部１３Ａは、各サーボモータ１２に所定の指令トルクを指令して、各サーボモータ１２を回転駆動させる。より詳細には、本実施例では、図３に示すように、キャッピングのために、指令部１３Ａは、最初に１５ｋｇｍ、次に６ｋｇｍ、さらに最終の締め付けトルクとなる１１ｋｇｍの指令トルクをサーボモータ１２に指令する。これにより、サーボモータ１２が回転駆動され、それに連動してキャップ保持機構１１が回転する。それにより、キャップ保持機構１１に保持したキャップ８が回転されて、最終の締め付けトルク１１ｋｇｍで容器５の口部に螺合される。キャッピング中におけるキャップ保持機構１１側の測定トルクの変化を示すと図４に示すようになる。つまり、キャッピング開始直後には、容器５の口部へのキャップ８の螺合が開始されるので、キャップ保持機構１１の測定トルクは零から例えば１１ｋｇｍまで増加する。この後、キャップ８が容器５の口部に螺合される過程においては、キャップ保持機構１１のトルクは零となり、螺合過程がほぼ終了する頃になって、キャップ保持機構１１の測定トルクは零から徐々に増加して、キャップ８が容器の口部に完全に螺着されると、キャップ保持機構１１のトルクは最終の締め付けトルク１１ｋｇｍと一致する。これによって、キャピング作業は終了する。
次に、図１における回転位置Ｃから回転位置Ｄまでの回転体２の回転区間（検査区間）を容器５およびキャップ保持機構１１が移動する際に、制御装置の１３の指令部１３Ａは、３つの異なる値の検査トルクをサーボモータ１２に指令して、該サーボモータ１２を再度回転駆動させる。より詳細には、図３に示すように、制御装置１３の指令部１３Ａは、先ず３ｋｇｍ、次に６ｋｇｍ、最後に９ｋｇｍの検査トルクをサーボモータ１２に指令して、該サーボモータ１２を回転駆動させる。なお、ここで、サーボモータ１２に指令する検査トルクは、締め付けの終了したキャップ８を更に回転させない為、キャッピングの際の最終の締め付けトルクよりも小さなと値としている。
すると、上記トルク検出手段１５は、サーボモータ１２による出力トルクを検出して、制御装置１３の判定部１３Ｂに入力する。ここで、図４に示すように、上述した検査トルクと同一値のトルクが、トルク検出手段１５による検出トルクとして判定部１３Ｂに入力されたとする。すると、制御装置１３の判定部１３Ｂは、上記指令部１３Ａからサーボモータ１２に指令した検査トルクとトルク検出手段１５による検出トルクとを比較した後、それらの値が一致しているので、サーボモータ１２に異常がないものと判定する。これに対して、検査トルクとトルク検出手段１５による検出トルクとが一致していない場合には、判定部１３Ｂは、上記サーボモータ１２、キャップ保持機構１１、トルク検出手段１５および制御装置１３の指令部１３Ａのいずれかに異常があると判定して、図示しない警告手段によってその旨を警告するようになっている。
このように、本実施例では、キャッピングが終了した容器５ごとにサーボモータ１２等の故障しているか否かを迅速に判定することができる。そのため、キャッピング不良となった容器５の発生を大幅に減少させることができる。
上述のようにして、キャッピングとサーボモータ１２の検査を終えた後、図１における回転位置Ｄから排出位置Ｅまでの回転体２の回転区間において、びん台６の下降に伴って、容器５が上昇端位置から下降端位置まで下降されて、キャップがキャップ保持機構から離隔し、また、排出位置Ｅの直前において把持手段７による容器５の把持状態が解除される。そして、最後に排出位置Ｅにおいて排出スターホイールによって、各容器がびん台６上から排出されるようになっている。
なお、上記実施例では、制御装置１３の指令部１３Ａは、容器５が回転体２の回転位置Ｃを過ぎてからサーボモータ１２に検査トルクを指令しているが、次のようにしても良い。つまり、容器５が回転体２の回転位置Ｃを過ぎる以前に容器５にキャップ８が螺合されて、その回転が停止したことを確認した直後に、指令部１３Ａからサーボモータ１２に検査トルクを指令するようにしても良い。
また、上記実施例では、指令部１３Ａはサーボモータ１２に対して３つの値の検査トルクを指令しているが、これに限らず１つでも４つでもよい。
さらに、上記実施例では、判定部１３Ｂは、検査トルクとトルク検出手段１５による検出トルクとが一致していない場合に、サーボモータ１２等に異常があると判定するようにしているが、検査トルクとトルク検出手段１５による検出トルクとが一致していない場合であっても、それらの値の違いが所定の許容範囲内であれば、判定部１３Ｂはサーボモータ１２等に異常がないものと判定しても良い。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、モータ等の故障による不良容器の発生を大幅に減少させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略の平面図
【図２】図１の回転体２に配設したサーボモータ１２と制御装置１３との関係を示す図
【図３】図２に示したサーボモータ１２に指令されるトルクの変化を示す図
【図４】図３に示したトルクによってサーボモータ１２が回転駆動された出力トルクの変化を示す図
【符号の説明】
１  キャッパ                          ５  容器
８  キャップ                          １１  キャップ保持機構
１２  サーボモータ                    １３  制御装置
１３Ａ  指令部                        １３Ｂ  判定部
１５  トルク検出手段
【図１】
0003772917.tif 000002
【図２】
0003772917.tif 000003
【図３】
0003772917.tif 000004
【図４】
0003772917.tif 000005