(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能に立設された中心軸を有するキャップ装着装置と、昇降可能に立設された供給用中心軸を有するキャップ・容器供給装置とからなり、
前記キャップ装着装置は、下方から容器を支持する旋回テーブルを有する容器保持部と、中心軸の上部に配置されて容器のネック部を保持するネック保持アームおよび昇降駆動手段により昇降移動されるキャッピングヘッドとを具備し、
前記キャップ・容器供給装置は、容器を前記旋回テーブルに供給する供給テーブルと、前記供給用中心軸の上部に設けられてキャップを前記キャッピングヘッドに供給するキャップ保持アームとを具備し、
前記キャップ装着装置に設けられて前記中心軸を昇降させ容器の高さに対応して前記ネック保持アームとキャッピングヘッドの高さを調整する第１高さ調整装置と、前記キャップ・容器供給装置に前記供給用中心軸を昇降させ前記キャップ保持アームの高さを調整する第２高さ調整装置とを連動して設け、
前記キャッピングヘッドに、装着用回転駆動装置により回転駆動される固定軸部と、この固定軸部に軸心方向にのみ移動自在に嵌合されて垂下され下端部に前記キャップ保持部を有する可動軸部と、前記可動軸部に回転のみ自在に外嵌された中間筒に全周にわたって突設されたピストン部と、この中間筒に軸心方向にスライド自在に外嵌されたケーシングと、このケーシングに形成されて前記ピストン部が摺動自在に収容されるシリンダ室とを設けた
ことを特徴とするキャップ装着設備。
【請求項２】
中心軸と供給用中心軸とは同一の基台に立設され、
第１高さ調整装置と第２高さ調整装置は、それぞれギヤユニットおよびねじ部を介して中心軸および供給用中心軸を昇降するように構成された
ことを特徴とする請求項１記載のキャップ装着設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填後の容器の口部にキャップ（蓋）を取り付けるキャップ装着装置（キャッパー）と、このキャップ装着装置にキャップと容器とを供給するキャップ・容器供給装置とを有するキャップ装着設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば液充填ラインの液充填装置の下流側に配置されて充填後の容器の口部にキャップ（蓋）を取り付けるキャッパーは、旋回テーブルの外周部に一定間隔毎にキャッピングヘッドが配設されており、側部に配置されたキャップ供給装置からキャッピングヘッドにキャップを受取り、キャップを容器の口部に押し付けて回転させることにより、容器にキャップを装着するものである。
【０００３】
従来のキャッピングヘッドを昇降駆動させてキャップを容器の口部まで下降させる昇降機構は、たとえばキャッピングヘッドの側部にカムホロワを取付け、このカムホロワを固定側に設けられたカム溝に係合させ、カム溝を所定部位で下降するように変形して構成され、またキャップを口部に押し付ける機構には、内蔵された押付け用ばねが採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来構成では、容器が変更されてキャップの押付け圧を変更したい場合には、内蔵された押付け用ばねを交換する必要があり、時間を要するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、キャップの押付け圧の変更が迅速に行えるキャップ装着設備を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、昇降可能に立設された中心軸(6)を有するキャップ装着装置(1)と、昇降可能に立設された供給用中心軸(33)を有するキャップ・容器供給装置(2)とからなり、前記キャップ装着装置(1)は、下方から容器を支持する旋回テーブル(11)を有する容器保持部(12)と、中心軸(6)の上部に配置されて容器(B)のネック部(N)を保持するネック保持アーム(15)および昇降駆動手段(24)により昇降移動されるキャッピングヘッド(21)とを具備し、前記キャップ・容器供給装置(2)は、容器(B)を前記旋回テーブル(11)に供給する供給テーブル(36)と、前記供給用中心軸(33)の上部に設けられてキャップ(C)を前記キャッピングヘッド(21)に供給するキャップ保持アーム(37)とを具備し、前記キャップ装着装置(1)に設けられて前記中心軸(6)を昇降させ容器(B)の高さに対応して前記ネック保持アーム(15)とキャッピングヘッド(21)の高さを調整する第１高さ調整装置(7)と、前記キャップ・容器供給装置(2)に前記供給用中心軸(33)を昇降させ前記キャップ保持アーム(37)の高さを調整する第２高さ調整装置(34)とを連動して設け、前記キャッピングヘッド(21)に、装着用回転駆動装置(42)により回転駆動される固定軸部(43a)と、この固定軸部(43a)に軸心方向にのみ移動自在に嵌合されて垂下され下端部に前記キャップ保持部(54)を有する可動軸部(43b)と、前記可動軸部(43b)に回転のみ自在に外嵌された中間筒(47)に全周にわたって突設されたピストン部(48)と、この中間筒(47)に軸心方向にスライド自在に外嵌されたケーシング(41)と、このケーシング(41)に形成されて前記ピストン部(48)が摺動自在に収容されるシリンダ室(51)とを設けたものである。
【０００７】
上記構成によれば、回転軸を中心として中間筒の周囲に形成されたシリンダ室により、周方向にわたって均一な押圧力をピストン部から中間筒、可動軸部に伝達してキャップ保持部を下方に押し下げ、適正な圧力でかつモーメントが負荷されることなくキャップを容器の口部に押付けることができ、装着用回転駆動装置の回転力により適正に装着することができる。したがって、容器の種類が変更されることがあっても、取り扱う容器の高さに対応して、連動された第１，第２高さ調整装置により、ネック保持アームとキャッピングヘッドとキャップ保持アームの高さを調整し、さらにシリンダ室に供給される流体圧を変更し、装着用回転駆動装置の回転トルクを調整するだけで、容易かつ迅速に対応することができる。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、中心軸(6)と供給用中心軸(33)とは同一の基台(3)に立設され、第１高さ調整装置(7)と第２高さ調整装置(34)は、それぞれギヤユニットおよびねじ部を介して中心軸(6)および供給用中心軸(33)を昇降するように構成されたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るロータリー式キャップ装着設備の実施の形態を図１〜４に基づいて説明する。
【００１０】
このキャップ装着設備は、図２に示すように、キャップ装着装置１とキャップ・容器供給装置２とが具備されている。このキャップ装着装置１は、基台３に設けられた軸受ハウジング４に旋回筒５を介して昇降可能な中心軸６が立設されており、基台３の下部に配置された第１高さ調整装置７により、取り扱う容器Ｂに対応して高さギヤユニット８およびねじ部９を介して中心軸６が所定範囲で昇降移動される。また旋回筒５の下端部に設けられた受動ギヤ１０には、図示しない旋回用ギヤを介して減速機付き旋回駆動モータ（旋回駆動装置）が連結連動されている。
【００１１】
前記旋回筒５には、下方から容器Ｂを支持する容器保持部１２にそれぞれ容器保持アーム１３を具備した旋回テーブル（旋回部材）１１が配設され、さらに旋回筒５の上部にスライド筒１４が軸心方向にのみスライド自在に外嵌されている。このスライド筒１４には、下部に容器Ｂのネック部Ｎを保持するネック保持アーム１５が容器保持部１２毎に設けられ、上部に旋回ボックス１６が設けられている。この旋回ボックス１６には、容器保持部１２にそれぞれ対応してキャッピングヘッド２１が昇降ガイド部材２２を介して昇降自在にそれぞれ配設されている。なお、基台３上に容器Ｂの移動を案内する容器ガイドレール１８が支柱１９を介して配設されている。
【００１２】
この旋回ボックス１６内でスライド筒１４の上部には、中心軸６に固定された固定筒２３が配置され、この固定筒２３とキャッピングヘッド２１との間に、キャッピングヘッド２１を図２左側の装着位置と図２右側の待機位置との間で昇降させる昇降駆動手段２４が介在されている。この昇降駆動手段２４は、固定筒２３の外周面に形成されたカム溝２５と、キャッピングヘッド２１に設けられてこのカム溝２５に係合するカムホロワ２６とで構成されている。
【００１３】
このキャップ装着装置１の近傍に配設されたキャップ・容器供給装置２は、同一の基台３に設けられた供給用軸受ハウジング３１に供給用旋回筒３２を介して昇降可能な供給用中心軸３３が立設されており、キャップ装着装置１の高さ調整装置７に連動されたギヤユニットおよびねじ部からなる第２高さ調整装置３４により、供給用中心軸３３が所定範囲で昇降駆動される。このキャップ・容器供給装置２は、供給用旋回筒３２の上部に容器支持具３５を有する供給テーブル３６が設けられており、供給用中心軸３３の上部にキャップ保持アーム３７が設けられている。そして、前記供給用旋回筒３２は、前記受動ギヤ１０と噛み合う中間ギヤ３８を介して旋回テーブル１１と連結連動されている。
【００１４】
前記キャッピングヘッド２１は、図１に示すように、旋回ボックス１６に容器保持部１２にケーシング４１が下方に貫設固定され、このケーシング４１上に減速機付きの装着用回転駆動装置（サーボモータ）４２が配設されている。ケーシング４１内に収容された回転軸４３は、装着用回転駆動装置４２の出力軸に連結された固定軸部４３ａと、この固定軸部４３ａに軸心方向にのみ移動自在に連結された可動軸部４３ｂから構成される。すなわち、可動軸部４３ｂの上部で、図４に示すように、外周部に一定角度ごとに略三角形断面の凸条部４４が軸心方向に突設されており、固定軸部４３ａに形成されたガイド穴４５には、凸条部４４を軸心方向に案内する複数組のガイドボール４６が介装されている。これにより可動軸部４３ｂをスムーズに軸心方向に出退させるとともに、回転力を良好に伝達することができる。
【００１５】
また可動軸部４３ｂの中間位置から下部に、軸受４７ａを介して中間筒４７が回転のみ自在に外嵌されており、この中間筒４７にピストン部４８が全周囲にわたって突設されている。そして、前記ケーシング４１には、中間筒４７を軸心方向に移動自在に案内するスライド穴４９が形成されるとともに、このスライド穴４９内にピストン部４８を収容するシリンダ室５１が全周囲にわたって形成されている。さらにケーシング４１には、シリンダ室５１の上部でピストン部４８を下方に付勢する加圧室５１ａに、加圧用エアを供給するエア供給孔５２が形成されている。なお、固定軸部４３ａの外周部には、ケーシング４１と中間筒４７の間で回転むら（バタツキ）を防止するためのコイルバネ５３が介装されている。そして、可動軸部４３ｂの下端部には、キャップＣを着脱可能なキャップ保持部５４が設けられている。
【００１６】
なお、旋回ボックス１６の上部には、図２，図３に示すように、キャップ装着用の制御装置６１を内蔵した制御ボックス６２が配置され、さらに中心軸６の上部に、制御ボックス１６に電源を供給するとともに制御信号を送受するスリップリング６３が配置され、また駆動流体である高圧エアを供給するカップリング６４が設けられている。この制御装置６１は、駆動制御盤６５からスリップリング６３を介して送られた電源を装着用回転駆動装置４２に送ると共にそれを制御し、シリンダ室５１に送る作動エアの供給・排出を制御する電磁弁６６を操作するように構成される。ここで、制御装置６１からの制御信号をスリップリングを介在させることなく直接送受することから、極めて信頼性が高い。
【００１７】
上記構成において、キャップ・容器供給装置２からキャップ装着装置１の旋回テーブル１１上で容器保持部１２に容器Ｂが順次供給され、同時にキャップ保持アーム３７からキャップＣがキャップ保持部５４に供給される。容器Ｂが容器保持アーム１３とネック保持アーム１５に容器Ｂが保持されるとともに、容器ガイドレール１８に案内されて旋回移動され、所定位置に達すると、昇降手段２４であるカム溝２５とカムホロワ２６の作用によりキャッピングヘッド２１が待機位置から装着位置まで下降される。さらに制御装置６１からの信号により電磁弁６６がオンされて、所定圧の作動エアがシリンダ室５１に供給され、ピストン部４８を介して可動軸部４３ｂが押し下げられ、キャップ保持部５４のキャップＣが所定圧で容器Ｂの口部Ｐに押し付けられる。
【００１８】
さらに、制御装置６１からの信号により装着用回転駆動装置４２が起動されて回転軸４３が回転され、キャップ保持部５４に保持されたキャップＣが所定の回転トルクで容器Ｂの口部Ｐに螺合される。キャップＣの回転抵抗が一定に達すると、装着用回転駆動装置４２が停止され、カム溝２５とカムホロワ２６の作用によりキャッピングヘッド２１が装着位置から待機位置まで上昇され、キャップ保持部５４がキャップＣから離脱される。
【００１９】
さらにキャップ装着後の容器Ｂが旋回移動されて所定の排出位置に達すると、図示しない容器排出装置により容器Ｂが排出される。
上記実施の形態によれば、中間筒４７の外周部に形成されたリング形断面のシリンダ室５１により、均一な押圧力をピストン部４８から中間筒４７、可動軸部４３ｂに伝達してキャップ保持部５４を下方に付勢し、適正な圧力でキャップＣを容器Ｂの口部Ｐに均一に押付けるので、キャップＣにモーメントが負荷されることなく、口部Ｐに片当たりすることがない。これにより装着用回転駆動装置４２の回転力が適正に伝達されてキャップＣを正確に容器Ｂの口部Ｐに装着することができる。また容器Ｂの種類が変更されることがあっても、取り扱う容器Ｂの高さに対応して、連動された第１，第２高さ調整装置７，３４により、ネック保持アーム１５とキャッピングヘッド２１とキャップ保持アーム３７の高さを調整し、さらにシリンダ室５１に供給される作動エアの圧力を電磁弁６６などにより変更するだけで、容易かつ迅速に対応することができる。
【００２０】
さらにサーボモータからなる装着用回転駆動装置４２により、容器Ｂに対応してトルクセットが容易に行えると共に、締付け精度を上げることができる。また装着用回転駆動装置４２や電磁弁６６を制御する制御装置６１を旋回ボックス１６に配置したので、制御信号を直接送受することができ、信頼性が高い。
【００２１】
【発明の効果】
以上に述べたごとく本発明によれば、回転軸を中心として中間筒の周囲に形成されたシリンダ室により、周方向にわたって均一な押圧力をピストン部から中間筒、可動軸部に伝達してキャップ保持部を下方に押し下げ、適正な圧力でかつモーメントが負荷されることなくキャップを容器の口部に押付け、装着用回転駆動装置の回転力により適正に装着することができる。したがって、容器の種類が変更されることがあっても、取り扱う容器の高さに対応して、連動された第１，第２高さ調整装置により、ネック保持アームとキャッピングヘッドとキャップ保持アームの高さを調整し、さらにシリンダ室に供給される流体圧を変更し、装着用回転駆動装置の回転トルクを調整するだけで、容易かつ迅速に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るキャップ装着設備の実施の形態を示し、キャッピングヘッドの縦断面図である。
【図２】  同ロータリー式キャップ装着設備を示す側面断面図である。
【図３】  同ロータリー式キャップ装着設備の概略構成図である。
【図４】  図１に示すＡ部の拡大平面断面図である。
【符号の説明】
Ｂ    容器
Ｐ    口部
Ｎ    ネック部
Ｃ    キャップ
１    キャップ装着装置
２    キャップ・容器供給装置
５    旋回筒
６    中心軸
７    第１高さ調整装置
１１    旋回テーブル
１２    容器保持部
１５    ネック保持アーム
１６    旋回ボックス
２１    キャッピングヘッド
２２    昇降ガイド部材
２４    昇降駆動手段
２５    カム溝
２６    カムホロワ
３３    供給用中心軸
３４    第２高さ調整装置
３６    供給テーブル
３７    キャップ保持アーム
４１    ケーシング
４２    装着用回転駆動装置
４３    回転軸
４３ａ  固定軸
４３ｂ  可動軸部
４７    中間筒
４８    ピストン部
４９    スライド孔
５１    シリンダ室
５２    エア供給孔
５３    コイルばね
５４    キャップ保持部
６１    制御装置
【図１】
0003748746.tif 000002
【図２】
0003748746.tif 000003
【図３】
0003748746.tif 000004
【図４】
0003748746.tif 000005