JP2019218130A - キャッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軟質の容器であっても座屈を生じさせることなく確実にキャップを取り付ける。【解決手段】容器２の口部２Ａにキャップ３を嵌合させてからキャップ３を逆転させて、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａが容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａから落下する噛み合い開始位置を検出する（図５（ａ））。次に、キャップ３を締付方向に回転させて、その下端部３Ｂとネックサポート１３との干渉が生じる場合には（図５（ｂ））、キャップ３の回転を停止させてからキャップ３を所定角度逆転させて停止する。すると、キャップ３が少し上昇されて下端部３Ｂとネックサポート１３とに隙間ｇ′が生じる（図５（ｃ））。この後、ネックサポート１３がキャップ３の下端部３Ｂと摺動することなく後退されて容器２の細径部２Ｃから離隔する。この後、キャップ３が再度締付方向に回転されてキャッピングが終了する（図５（ｄ））。【選択図】 図５

Description

本発明はキャッピング装置に関し、より詳しくは、軟質の容器であっても座屈を生じさせることなく確実にキャップを取り付け可能なキャッピング装置に関する。

従来、いわゆる「ベレーキャップ」といった異常を発生させることなく容器にキャッピングを行う技術として、キャップのねじ部と容器の口部のねじ部との噛み合い開始位置を検出するものが知られている（例えば特許文献１、特許文献２）。
これらの従来技術においては、キャッピングヘッドを逆転させることで、キャップ及び容器の両ねじ部の先端部の係合が外れてキャッピングヘッドが落下することを利用し、キャッピングヘッドの落下量や発生するトルクの変動を監視することにより、噛み合い開始位置を検出するようになっている。

特公平７−８６０３４号公報 特開２００４−１３１１３２号公報 特許第６２７９３２９号公報

しかしながら、キャッピングヘッドを逆転させている間、容器はキャッピングヘッドから荷重を受けるため、軟質の容器である場合には容器自体が座屈して噛み合い開始位置を正常に検出できないことがあった。
そこで、軟質の容器の座屈を防止しながらキャッピングを行うキャッピング装置が提案されている（例えば特許文献３）。このキャッピング装置では、容器の口頚部の外周面をグリッパ４１で両側から把持し、容器の座屈を防止しながらも好適なタイミングでグリッパ４１を開放することで、キャッピングヘッド及びキャップとグリッパ４１とが干渉することを防止している。
この特許文献３には、キャッピングヘッドを逆転させて噛み合い開始位置を検出することが示唆されているが、このような検出方法を単純に軟質の容器のキャッピングに適用した場合には次のような問題が生じる。すなわち、キャップや容器の形状や製造誤差によっては、キャッピングヘッドが逆転されて落下した時点で、キャップの下端部とグリッパ４１とが干渉してしまい、その状態でグリッパ４１を開放すると、グリッパ４１とキャップが摺動してキャップに傷をつけることになる。また、キャッピングヘッドが逆転されて落下した時点ではキャップの下端部とグリッパ４１とが干渉していなくとも、型替え前の容器の場合に比べて、キャップの下端部とグリッパ４１とが接近している場合には、グリッパ４１の開放タイミングを型替え前と同じままでは、キャップの下端部とグリッパ４１との干渉が生じた状態でグリッパ４１を開放することになり、やはりキャップに傷をつけることになる。
したがって、特定の容器に合わせてグリッパ４１の形状を対応させたとしても、型替えにより容器形状が変更された場合には、他の容器の形状に合わせてグリッパ４１の形状や開閉タイミングを調整しなければならず、汎用性に欠けるという問題が生じる。

上述した事情に鑑み、本発明は、キャップを保持して回転するキャッピングヘッドと、このキャッピングヘッドを回転させるモータと、上記キャッピングヘッドを昇降させる昇降機構と、容器の口部の下方部分と係合して容器を支持する支持部材と、容器と係合して容器を支持する係合位置と容器と係合しない退避位置とに上記支持部材を移動させる駆動機構と、キャップのねじ部と容器のねじ部との噛み合い開始位置を検出する噛み合い開始位置検出機構と、上記噛み合い開始位置検出機構の検出結果に基づいて上記モータと上記駆動機構の作動を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、キャップを保持したキャッピングヘッドを下降させて、キャップを上記支持部材に支持された容器の口部に嵌合させ、キャップを締付方向とは逆方向に回転させ、上記噛み合い開始位置を検出する噛み合い開始位置検出動作と、当該噛み合い開始位置検出動作の後、上記キャップを締付方向に回転させて容器に螺着する締付動作と、を実行するようにしたキャッピング装置において、
上記制御装置は、上記噛み合い開始位置検出動作が終了するまでは上記支持部材を上記容器に係合させておき、上記締付動作が完了するまでの間に、上記キャッピングヘッドを上記締付方向とは逆方向に所定量だけ回転させてから上記支持部材を上記退避位置まで移動させる支持部材退避動作を実行可能に構成されたことを特徴とするものである。

このような構成によれば、支持部材とキャップとの干渉を回避して、軟質の容器であっても座屈を生じることなくキャップを容器に取り付けることができる。

本発明の一実施例を示す概略の平面図。 図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う断面図。 図２の要部の平面図。 図２の要部の平面図であり、図４（ａ）は胴部グリッパの平面図、図４（ｂ）は肩部グリッパの平面図を示す。 図２のキャッピングヘッドにより干渉モードでキャップを容器に取り付ける際の工程を示す図。 図２のキャッピングヘッドによって別の干渉モードでキャップを容器に取り付ける際の工程を示す図。 本発明の第２実施例を示す正面図。 図６の要部の平面図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は、軟質の容器２にキャップ３を取り付ける回転式のキャッピング装置である。このキャッピング装置１は、所定方向に回転しながら各キャッピングヘッド４によってキャップ３を容器２に取り付けるキャッパ本体５と、キャップ供給位置Ａにおいてキャッピングヘッド４にキャップ３を供給するキャップディスク６と、容器供給位置Ｂにおいてキャッパ本体５の各保持機構７に順次容器２を供給する供給スターホイール８と、キャッピング終了後の容器２を容器排出位置Ｃにおいてキャッパ本体５から排出させる排出スターホイール９とを備えている。
キャッピングの対象となる容器２は軟質の透明なポリエチレン等の樹脂からなり、口部２Ａの外周部にねじ部２Ｂが形成されるとともに、その隣接下方側にねじ部２Ｂよりも小径となる細径部２Ｃ（首部）が形成されている。さらに、細径部２Ｃの隣接下方側には、ねじ部２Ｂよりも大径の肩部２Ｄが形成されており、肩部２Ｄよりも下方側は肩部２Ｄよりも大径となる胴部２Ｅとなっている。上端部から細径部２Ｃに至る口部２Ａは水平断面が円形となっているが、肩部２Ｄ及び胴部２Ｅの水平断面は楕円形となっている（図４参照）。容器２の内部にはマヨネーズが充填された後に、口部２Ａの上端をシール部材Ｓにより封止されている。
供給スターホイール８は、その外周部の等間隔位置に容器２を保持するグリッパ８Ａを備えており、キャッパ本体５及び供給ホイール８が矢印方向に回転中において、供給スターホイール８の各グリッパ８Ａに保持された容器２が容器供給位置Ｂで順次キャッパ本体５の保持機構７に受け渡されるようになっている。

キャッパ本体５は、回転軸１１と一体に矢印方向に回転される回転体１２と、回転体１２の外周部の等間隔位置に設けられて、供給位置Ｂに供給される容器２の肩部２Ｄと胴部２Ｅを保持する保持機構７と、保持機構７の隣接上方側に配置されて、供給位置Ｂに供給される容器２の細径部２Ｃと係合して容器２を支持するネックサポート１３と、ネックサポート１３を容器２の細径部２Ｃと係合する前進端位置（係合位置）と係合しない後退端位置（退避位置）とに移動させる駆動機構１４と、保持機構７及びネックサポート１３の上方側に配置されてキャップ３を容器２に螺合するキャッピングヘッド４と、昇降部材１５を介してキャッピングヘッド４を昇降させる昇降機構１６と、駆動機構１４及びキャッピングヘッド４の駆動源となるサーボモータ１７等の作動を制御する制御装置１８とを備えている。

容器２を保持する保持機構７は、容器２の肩部２Ｄを両側から把持する肩部グリッパ７Ａと、容器２の胴部２Ｅを両側から把持する胴部グリッパ７Ｂとによって構成されている。両グリッパ７Ａ、７Ｂは左右一対の把持部材からなり、それらの対向位置となる把持部７ａ、７ｂは容器２の胴部２Ｅ及び肩部２Ｄの水平断面の形状に倣った円弧状となっている（図４参照）。
肩部グリッパ７Ａ及び胴部グリッパ７Ｂは、回転体１２の下部に設けられた共通の回転軸２１に軸支されるとともに、従来公知のカム機構２２により回転体１２が矢印方向に回転する際の所定の移動領域で開閉されるようになっている。具体的には、容器排出位置Ｃから容器供給位置Ｂの直前までの回転体１２の移動領域では両グリッパ７Ａ、７Ｂは開放されており、容器供給位置Ｂから容器排出位置Ｃの直前までの回転体１２の移動領域では両グリッパ７Ａ、７Ｂが閉鎖されて容器２の肩部２Ｄ、胴部２Ｅが把持されるようになっている。
本実施例の保持機構７は、胴部グリッパ７Ｂだけでなく、肩部グリッパ７Ａを備えているので、ネックサポート１３が前進端位置から退避端位置まで後退されて容器２の細径部２Ｃから離隔した状態となっても、肩部グリッパ７Ａにより容器２を保持することで、キャッピングヘッド４によるキャップ３の取り付けの際に軟質の容器２が座屈するのを確実に防止できるようになっている。
キャッパ本体５には容器２を載置するための載置台は設けられておらず、容器供給位置Ｂに容器２が供給されると、容器２は保持機構７の両グリッパ７Ａ、７Ｂにより把持されるようになっている。そして、その直後に回転体の１２の回転により容器２が容器供給位置Ｂの隣接下流側まで移動した時点で駆動機構１４によりネックサポート１３が後退端（退避位置）から前進端（係合位置）まで前進されるので、ネックサポート１３が容器２の細径部２Ｃに係合するようになっている。
このように容器供給位置Ｂに供給された直後の容器２は各グリッパ７Ａ、７Ｂで保持されるとともにネックサポート１３で支持されるようになっており、その状態において回転体１２の回転により矢印方向に搬送される過程において、キャッピングヘッド４に保持したキャップ３が容器２の口部２Ａに嵌合されてから螺合されるようになっている。

保持機構７の隣接位置となる回転体１２上に駆動機構１４が配置されており、この駆動機構１４にネックサポート１３の基部が連結されている。それにより、ネックサポート１３は肩部グリッパ７Ａの隣接上方側の位置に回転体１２の放射方向に向けて水平に支持されるとともに、駆動機構１４によってネックサポート１３は回転体１２の放射方向に進退動されるようになっている。
図３に示すように、ネックサポート１３の先端部１３ＡはＵ字形となっており、そこに半円形の係合凹部１３ａが形成されている。この係合凹部１３ａが容器２の細径部２Ｃに横方向から係合できるようになっている。
駆動機構１４としては例えばエアシリンダを用いてあり、駆動機構１４は制御装置１８によって作動を制御されるようになっている。制御装置１８により駆動機構１４が作動されて、そのロッドが後退されると、ネックサポート１３は容器２と係合しない退避位置（後退端）に位置するようになっている。他方、制御装置１８により駆動機構１４が作動されて、そのロッドが前進されると、ネックサポート１３が係合位置（前進端）まで前進されて、容器２の細径部２Ｃと係合するようになっている。
回転体１２の回転に伴って容器供給位置Ｂにおいて、カム機構２２により両グリッパ７Ａ、７Ｂが開放状態から同期して閉鎖されるので、両グリッパ７Ａ、７Ｂによって容器２の肩部２Ｄと胴部２Ｅが把持されるようになっている（図３、図４参照）。また、この直後に容器２とそれを保持した両グリッパ７Ａ、７Ｂが容器供給位置Ｂの隣接下流側へ移動した時点で制御装置１８により駆動機構１４が作動されるので、ネックサポート１３が退避位置（後退端）から係合位置（前進端まで前進されて、ネックサポート１３の係合凹部１３Ａが容器２の細径部２Ｃに係合して容器２が支持されるようになっている。
容器供給位置Ｂの隣接下流側の位置からキャッピングヘッド４がキャップ３の巻締のために回転（正転）された直後の位置までの回転体１２の移動領域Ｚ１では、制御装置９が駆動機構１４を作動させてネックサポート１３を係合位置（前進端）に位置させるので、両グリッパ７Ａ、７Ｂに保持された容器２の細径部２Ｃにネックサポート１３の係合凹部１３ａが係合して容器２を支持するようになっている。
その他の回転体１２の移動領域においては、制御装置１８により駆動機構１４が作動されてネックサポート１３は退避位置（後退端）に位置して、ネックサポート１３の係合凹部１３ａは容器２の細径部２Ｃと係合せず離隔するようになっている。
後に詳述するが、本実施例は、容器２にキャップ３を取り付ける際には、先ず移動領域Ｚ１においてキャップ３を容器２の口部２Ａに嵌合させてから（被せてから）キャッピングヘッド４を締付方向とは反対方向に逆転させることで、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａと容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａとの噛み合い開始位置を検出し、その後、キャッピングヘッド４を締付方向に回転させる（正転させる）ことでキャップ３を容器２に螺合するようにしている。その際に、ネックサポート１３を所定のタイミングで退避位置に後退させておくことで、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との干渉を回避できるようにしている。

キャッピングヘッド４は回転体１２の外周部の等間隔位置に鉛直下方に向けて配置されており、キャッピングヘッド４毎に駆動源となるサーボモータ１７が配置されている。制御装置１８は、キャッピングの際にサーボモータ１７を介してキャッピングヘッド４を所要のタイミングで正逆に回転させるようになっている。
キャッピングヘッド４は、サーボモータ１７に連動して回転されるスプライン軸２８と、スプライン軸２８に下方側からスプライン嵌合させたスピンドル２９と、このスピンドル２９の下端部に取り付けられてエア圧によりキャップ３を着脱自在に把持するチャック３１と、スピンドル２９の外周部に昇降可能に嵌合された昇降部材１５と、昇降部材１５とチャック３１との間に弾装されてチャック３１を常時下方へ付勢するばね３３とを備えている。
スピンドル２９の上端部には、フランジ部２９Ａが形成されており、通常の状態では、昇降部材１５はばね３３に付勢されてフランジ部２９Ａに圧接されており、昇降部材１５の上下動が固定された状態でチャック３１に上方への押圧力が作用した時には、ばね３３が圧縮されることでチャック３１及びスピンドル２９の上方動を吸収するようになっている。
制御装置１８が所要のタイミングでサーボモータ１７を回動させることにより、スプライン軸２８、スピンドル２９を介してチャック３１を回動させることができる。キャップ３が容器２の口部２Ａに嵌合されてからキャップ３を保持したチャック３１が所要量、締付方向に回転されると、キャップ３が容器２のねじ部２Ｂに螺合されるようになっている。
本実施例では、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂの噛み合い開始位置を検出するために、スプライン軸２８の隣接位置となる回転体１２の所定位置にねじ落ち検出センサ３６を設けている。ねじ落ち検出センサ３６は、スピンドル２９の昇降位置を監視しており、キャップ３が容器２の口部２Ｃに嵌合されてからチャック３１を介して逆転された際に、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａが容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａから落下した時点の高さｈの変化を検出して、その位置を噛み合い開始位置として検出するようになっている（図５（ａ）参照）。ねじ落ち検出センサ３６が両ねじ部３Ａ、２Ｂの噛み合い開始位置を検出すると、その検出信号は制御装置１８へ入力されるようになっている。
キャッピングヘッド４の駆動源であるサーボモータ１７には、該サーボモータ１７の回転角度、すなわちキャップ３を保持するチャック３１の回転角度を検出するエンコーダ３７が設けられており、サーボモータ１７が正逆に回転される際には、エンコーダ３７による回転角度の検出信号が制御装置１８に入力されるようになっている。
制御装置１８は、サーボモータ１７が回動される際のキャップ３の回転角度をエンコーダ３７の検出信号を元にして認識することができるとともに、ねじ落ち検出センサ３６の検出信号を元にして両ねじ部３Ａ、２Ａの先端３Ａａ、２Ｂａの噛み合い開始位置を認識できるようになっている。
また、制御装置１８は、エンコーダ３７から入力される回転角度の検出信号を介してサーボモータ１７が回転される際の回転数又はトルクの変化を認識できるようになっている。それによって、制御装置１８は、キャッピングヘッド４のチャック３１に保持されたキャップ３の下端部３Ｂがネックサポート１３に上方から当接する場合（両者が干渉する場合）には、そのことを検出できるようになっている。後述するが、このようにキャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３が干渉する場合には、その後、制御装置１８は、サーボモータ１７を介してキャッピングヘッド４の回転を制御するとともに、駆動機構１４を介してネックサポート１３を後退させるタイミングを制御して、ネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとの干渉を回避できるようになってる。

昇降部材１５の側部にはカムフォロワ３４が取り付けてあり、このカムフォロワ３４は、回転体１２の円周方向に沿って設けられた環状のカム３５のカム溝３５Ａに係合している。
回転体１２が図１の矢印方向に回転される際には、各キャッピングヘッド４のチャック３１はカムフォロワ３４とカム溝３５Ａとの係合によって回転体１２が回転する際の所定の移動領域で昇降されるようになっている。カム３５とカムフォロワ３４及び昇降部材１５とによって昇降機構１６が構成されている。チャック３１と昇降部材１５との間にはばね３３が弾装されているので、チャック３１は常時下方に向けて付勢された状態となっており、その状態のチャック３１によってキャップ３が保持されるようになっている。

本実施例では、容器供給位置Ｂを過ぎた直後の位置から容器排出位置Ｃの直前までの回転体１２の移動領域では、昇降機構１６によってキャッピングヘッド４のチャック３１が下降端に位置し、容器排出位置Ｃからキャップ供給位置Ａの直前までの回転体１２の移動領域では昇降機構１６によってチャック３１は上昇端位置に位置する。その後、キャップ供給位置Ａでは、チャック３１は上昇端位置から所定量下降され、その後、容器供給位置Ｂを過ぎた位置まで同じ高さに維持されるようになっている。
また、キャップ供給位置Ａから容器供給位置Ｂ、及び容器排出位置Ｃの直前までの回転体１２の移動領域ではチャック３１にエア圧が導入されるようになっている。
そのため、矢印方向に回転体１２が回転される際には、キャッピングヘッド４のチャック３１は、上昇端位置から少し下降されてキャップ供給位置Ａ上に移動してキャップディスク６からキャップ３を取り出して保持するようになっており、その後、容器供給位置Ｂでは、保持機構７の両グリッパ７Ａ、８Ａに保持された容器２の上方側に、チャック３１に保持されたキャップ３が位置する。そして、容器供給位置Ｂを過ぎた直後の回転体１２の移動領域Ｚ１の開始位置において、駆動機構１４が作動されることによりネックサポート１３が係合位置まで前進されて両グリッパ７Ａ、８Ａに保持された容器２の細径部２Ｃに係合し、その直後に昇降機構１６によりチャック３１が下降端位置まで下降される。それにより、移動領域Ｚ１において、チャック３１に保持したキャップ３が容器２の口部２Ａに上方から嵌合される（被せられる）ようになっている。この時、チャック３１に保持されたキャップ３は、ばね３３により下方へ付勢された状態となっている。
本実施例においては、この状態となったら、その後、回転体１２の回転に伴ってキャッピングヘッド４によりキャップ３を締付方向とは反対方向に逆転させることで、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂとの噛み合い開始位置をねじ落ち検出センサ３６により検出し、そこからキャップ３を締付方向に回転させる（正転させる）ことで、キャップ３をネックサポート１３に支持された容器２の口部２Ａに螺着するようにしている。
ここで、本実施例においては、噛み合い開始位置を検出した後で、チャック３１に保持されたキャップ３の下端部３Ｂが、容器２に係合したネックサポート１３と干渉するか否かを検出するようにしてあり、その検出結果に応じてその後のキャッピングの工程を切り換えてキャップ３を容器２の口部２Ａに螺着するようになっている。

具体的には、事前のテスト運転によって、容器２に係合したネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとに干渉が生じない状態でキャッピングを完了できることを確認した場合には、キャッピング装置１を通常モードで作動させることを決定し、全ての容器２に対して通常モードのみで実際のキャッピングを行うようにしている。なお、事前のテスト運転によってだけではなく、キャップ３や容器２等の設計寸法から上記両者の干渉が生じないことが判明している場合にもこの通常モードで実際のキャッピングを行うことができる。
すなわち、通常モードでは以下のようにして実際のキャッピングが行われる。先ず、チャック３１に保持されたキャップ３が容器２の口部２Ａに嵌合されたら、サーボモータ１７によってチャック３１を介してキャップ３を締付方向とは反対方向に逆転させると、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａが容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａから落下する（図５（ａ）参照）。この時の高さｈの変化はねじ落ち検出センサ３６によって検出され、このねじ落ち検出センサ３６で検出した検出信号（噛み合い開始位置の検出信号）は制御装置１８へ入力されるので、制御装置１８はここでサーボモータ１７を停止させる（噛み合い開始位置検出動作）。
この後、制御装置１８はサーボモータ１７を介したチャック３１の締付方向への回転を開始し、キャップ３を正転させる（締付動作の開始）。キャップ３が所定角度だけ正転された時点で、制御装置１８は駆動機構１４を作動させるのでネックサポート１３が係合位置から退避位置まで後退する（支持部材退避動作）。この所定角度は、テスト運転等に基づいて、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３の間には隙間があるように設定されるため、後退されるネックサポート１３がキャップ３の下端部３Ｂと摺動することはなく、キャップ３が損傷することはない。
その後、キャップ３の正転が進んで、所定量（角度、回転数等）だけ回転されると、キャップ３のねじ部３Ａが容器２のねじ部２Ｂに螺合されてキャッピングが終了する（図５（ｄ）と同じ状態、締付動作の完了）。
すなわち、通常モードによるキャッピングは、噛み合い開始位置検出動作が実行された後、締付動作が開始され、その途中で支持部材退避動作が実行され、その後、締付動作が完了されることによって行われるものである。

次は、事前のテスト運転を行わずに実際にキャッピングを行う際に各キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３とに干渉が生じるか否かを検出し、その検出結果に応じて干渉モードと通常モードとを切り替えてキャッピングを行う場合を説明する。この場合には、エンコーダ３７からの検出信号によるサーボモータ１７の回転数又はトルクの変化を利用して、制御装置１８がキャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に干渉があるか否か検出するようになっている。
すなわち、先ず、チャック３１に保持されたキャップ３が容器２の口部２Ａに嵌合されたら、サーボモータ１７によってチャック３１を介してキャップ３を締付方向とは反対方向に逆転させると、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａが容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａから落下する（図５（ａ）参照）。この時の高さｈの変化はねじ落ち検出センサ３６によって検出され、ねじ落ち検出センサ３６で検出した検出信号（噛み合い開始位置の検出信号）は制御装置１８へ入力されるので、制御装置１８は、ここでサーボモータ１７を停止させる（噛み合い開始位置検出動作）。この噛み合い開始位置を検出した時点では、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間には干渉が生じておらず、両者の間に隙間ｇが維持されているとする。
その後、制御装置１８は、サーボモータ１７を介したチャック３１の締付方向への回転を開始し、キャップ３を正転させる（締付動作の開始）。しかしながら、このように正転される過程でキャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に干渉が生じる場合には、キャップ３の回転が進むにつれてキャップ３の下端部３Ｂがネックサポート１３に圧接する（図５（ｂ））。そのため、エンコーダ３７を介してサーボモータ１７の回転数が低下するか、又はトルクが増大するので、それを基に制御装置１８は、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に干渉が生じていることを検出し、サーボモータ１７を停止させてキャップ３の回転を停止させる（図５（ｂ））。
つまり、この後、締付動作を中断し、予め実験などで求めた所定回転角度だけサーボモータ１７を締付方向とは反対方向に逆転させてからサーボモータ１７を停止させる（隙間形成動作）。これにより、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂとの摺動により上記ばね３３に抗してキャップ３が少し上昇されるので、該キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ′が形成される（図５（ｃ））。この時に生じる隙間ｇ′は、図５（ａ）に示した隙間ｇよりも小さくなる。
なお、このようにサーボモータ１７を締付方向とは反対方向にキャップ３を逆転させる回転角度は、図５（ｃ）に示すように、キャップ３のねじ部３Ａの先端３Ａａが容器２のねじ部２Ｂの先端２Ｂａと噛み合った状態が維持される程度の回転角度に設定することが好ましい。しかしながら、ねじ部の形状等によっては、かかる場合に限定される、例えば図５（ａ）の状態となる回転角度としても良い。
この後、制御装置１８は駆動機構１４を作動させて、ネックサポート１３を係合位置から退避位置へ後退させる（図５（ｃ）参照、支持部材退避動作）。その際には、上記隙間ｇ′があることで、後退されるネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとは摺動しないので、キャップ３の下端３Ｂが損傷することはない。
この後、制御装置１８は、サーボモータ１７を再度、締付方向に正転させ（締付動作の再開）、キャップ３のねじ部３Ａが容器２のねじ部２Ｂに螺合されて、キャッピングを終了させる（図５（ｄ）、締付動作の完了）。
干渉モードでは、以上のように、噛み合い開始位置検出動作が実行された後、締付動作が開始され、その途中で干渉の発生が検出されると、締付動作が一旦中断されて、キャッピングヘッド４を締付方向とは逆方向に所定量だけ回転させる隙間形成動作を実行してキャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ’を形成してから支持部材退避動作を実行し、その後、締付動作を再開してキャッピングを完了させることによって行われるものである。換言すると、制御装置１８は、干渉モードとして、締付動作が完了するまでの間に、隙間形成動作を実行してから、支持部材退避動作を実行可能に構成されるものである。
しかしながら、キャップ３を逆転させて噛み合い開始位置を検出し、その後にサーボモータ１７を介してチャック３１を締付方向に回転させてキャップ３が正転された際に、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に干渉が生じていない場合には、この後、前述した通常モードの場合と同様の工程でキャッピングが行われる。
つまり、サーボモータ１７が継続して締付方向に正転され、その過程で駆動機構１４が作動されてネックサポータ１３が係合位置から退避位置まで後退する（支持部材退避動作）。その際には、ネックサポータ１３はキャップ３の下端部３Ｂとの間に隙間が生じているので両者は摺動することはない。その後、キャップ３が所要角度又は所要回転数だけ正転されることで、キャッピングが終了する。

次に、上記実施例においてはエンコーダ３７の検出信号からサーボモータ１７の回転数等の変化を基にして、制御装置１８はキャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との干渉を検出しているが、図１に想像線で示すように、干渉検出センサ２５をネックサポート１３に設けて、この干渉検出センサ２５によって干渉の有無を検出し、その検出信号に応じてキャップ３を容器２の口部２Ａに螺合するようにしても良い。
干渉検出センサ２５は、キャップ３の下端部３Ｂがネックサポート１３に上方から当接した際、つまり干渉が生じた際にネックサポート１３に生じる歪を基にしてキャップ３とネックサポート１３の干渉を検出するようになっている。制御装置１８は、干渉検出センサ２５によって干渉が生じていることが入力されると、図５（ａ）〜図５（ｄ）で表示した上述の干渉モードと同様の工程でキャッピングを行う。
つまり、先ず、キャップ３を逆転させて噛み合い開始位置を検出し、該噛み合い開始位置が検出されたらキャップ３の回転を停止する（図５（ａ）、噛み合い開始位置検出動作）。この時、ネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとの間に隙間ｇが形成される。その後、キャップ３を正転させて、そのように正転される過程でキャップ３の下端部３Ｂがネックサポート１３と干渉して、そのことが干渉検出センサ２５によって検出されたら、キャップ３の正転を停止させた後にキャップ３を所定回転角度逆転させる（図５（ｂ）、図５（ｃ）、隙間形成動作）。それにより、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ′が形成される。この時に生じる隙間ｇ′は図５（ａ）に示す隙間ｇよりも小さくなっている。この後、ネックサポート１３を係合位置から退避位置まで後退させ（支持部材退避動作）、その後、キャップ３を正転させてキャッピングを終了する（締付動作の再開と完了）。
他方、制御装置１８は、干渉検出センサ２５からの検出信号がない場合には、上述した通常モードと同様の工程でキャッピングを行う。つまり、先ず、キャップ３を逆転させてから停止させて、噛み合い開始位置を検出し（図５（ａ））、その後、キャップ３を締付方向に正転させ、その正転が進む過程でネックサポータ１３を係合位置から退避位置まで後退させる。その際、ネックサポータ１３は、キャップ３の下端部３Ｂとの間には隙間が生じているので両者が摺動することはない。その後、キャップ３がさらに所要角度だけ正転されることで、キャッピングが終了する。

ところで、キャップ３や容器２の形状によっては、前述した噛み合い開始位置を検出した時点でキャップ３の下端部３Ｂと支持部材１３が干渉している場合があり、このような場合にも本発明の干渉モードを適用することができる。
すなわち、図６（ａ）に示すように、キャップ３を逆転させて噛み合い開始位置を検出した時点で、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３が干渉していれば、ネックサポート１３に発生した歪を干渉検出センサ２５によって検出することができる。したがって、この場合も上記図５（ａ）に示した場合よりも早期に両部材の干渉が検出されることになる。
この後、所定回転角度だけ締付方向とは反対方向にキャップ３を逆転させてから停止させる。これにより、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂとの摺動により上記ばね３３に抗してキャップ３が少し上昇されるので、該キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ”が形成される（図６（ｂ））。
この後、ネックサポート１３を係合位置から退避位置へ後退させる（図６（ｂ）参照）。その際に、上記隙間ｇ”があることで、後退されるネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとは摺動しないので、キャップ３の下端３Ｂが損傷することはない。
この後、再度、キャップ３が締付方向に正転されるので、キャップ３のねじ部３Ａが容器２のねじ部２Ｂに螺合されて、キャッピングが終了する（図６（ｃ））。
次は、エンコーダ３７による検出信号の代わりに、干渉検出センサ２５による検出結果を基にした処理は次のようになる。
すなわち、図６（ａ）に示すように、キャップ３を逆転させて噛み合い開始位置を検出した時点で、干渉検出センサ２５によってキャップ３の下端部３Ｂと支持部材１３との干渉が検出された場合には、キャップ３の回転を停止させる。この場合も上記図５（ａ）に示した場合よりも早期に両部材の干渉が検出されることになる。
この後、所定回転角度だけキャップ３を逆転させてから停止させる。これにより、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂとの摺動により上記ばね３３に抗してキャップ３が少し上昇されるので、該キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ”が形成される（図６（ｂ））。
この後、ネックサポート１３を係合位置から退避位置へ後退させる（図６（ｂ）、図６（ｃ）参照）。その際に、上記隙間ｇ”があることで、後退されるネックサポート１３とキャップ３の下端部３Ｂとは摺動しないので、キャップ３の下端３Ｂが損傷することはない。
この後、再度、キャップ３が締付方向に正転されるので、キャップ３のねじ部３Ａが容器２のねじ部２Ｂに螺合されて、キャッピングが終了する（図６（ｃ））。
以上の説明は、噛み合い開始位置を検出した時点とその後にキャップ３とネックサポート１３との干渉をサーボモータ３７や干渉検出センサ２５により検出した場合の説明となっているが、両者の干渉を検出することなくキャップ３を逆転させてからネックサポート１３を退避位置に退避させるようにしても良い。
すなわち、キャップ３を逆転させて噛み合い開始位置を検出した時点でキャップ３の回転を停止させる（図６（ａ））。ここで、事前のテスト運転や設計寸法により、この時点でキャップ３とネックサポート１３との干渉を発生することが予想されるので、この後、予め定めた所定回転角度だけキャップ３を逆転させる。それにより、キャップ３のねじ部３Ａと容器２のねじ部２Ｂとの摺動によりキャップ３が上昇されて、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３との間に隙間ｇ”が形成される（図６（ｂ））。
この後、ネックサポート１３を係合位置から退避位置まで後退させる（図６（ｂ）、図６（ｃ））。この時、キャップ３の下端部３Ｂとネックサポート１３の間には隙間ｇ”が維持されるので、後退するネックサポート１３がキャップ３の下端部３Ｂと摺動することはなく、キャップ３が損傷することはない。
その後、キャップ３が締付方向に正転されるのでキャップ３のねじ部３Ａが容器２のねじ部２Ｂに螺合されてキャッピングが終了する（図６（ｃ））。
すなわち、以上に説明した場合の干渉モードでは、噛み合い開始位置検出動作が実行された後、締付動作を開始する前に隙間形成動作、支持部材退避動作を実行し、その後、締付動作を開始してキャッピングを完了させる。

このような本実施例によれば、容器２と係合して支持するネックサポート１３とキャッピング４ヘッド４に保持されたキャップ３の下端部３Ｂとの干渉による両者の摺動を回避できるので、キャッピング時におけるキャップ３の損傷と容器２の座屈を防止できるとともに、ベレーキャップを生じさせることなく容器２の口部２Ａにキャップ３を確実に取り付けることができる。
また、本実施例によれば、型替えにより容器２の形状や寸法が変更された場合であっても、基本的にネックサポート１３により容器２の細径部２Ｃを係合可能なものであれば、ネックサポート１３を交換する必要がないので、汎用性が高いキャッピング装置１を提供することができる。

次に図７ないし図８は本発明の第２実施例となるキャッピング装置１のキャッパ本体５を示したものである。上記第１の実施例においては、単一のネックサポート１３の先端部１３Ａを容器２の細径部２Ｃに係合させて容器２を支持していたが、この第２実施例は、支持部材として左右一対の開閉可能な把持部材１３Ａ、１３Ｂからなるネックサポート１３を採用したものである。
ネックサポート１３は、左右の把持部材１３Ａ、１３Ｂが駆動機構１１４によって相互に連動して開閉されるようになっており、駆動機構１１４の作動は制御装置１８によって制御されるようになっている。
制御装置１８が駆動機構１１４を作動させて把持部材１３Ａ、１３Ｂが閉鎖されると、それらの係合凹部１３ａが容器２の細径部２Ｃに両側から係合して容器２を支持することができる。また、駆動機構１１４が所要のタイミングで作動を停止されると、両把持部材１３Ａ、１３Ｂが開放されて容器２の細径部２Ｃから離隔するようになっている。つまり、把持部材１３Ａ、１３Ｂが閉鎖された状態が容器２と係合する係合位置となり、把持部材１３Ａ、１３Ｂが開放された状態が容器２から離隔する退避位置となっている。
なお、この第２実施例においては、上記第１の実施例における肩グリッパ７Ａを省略してあり、したがって、この第２実施例では胴部グリッパ７Ｂのみで保持機構７が構成されている。
その他の構成及びキャッピング時の工程は上述した第１の実施例と同じであり、この第２実施例において上記第１の実施例と対応する各部材には同じ部材番号を付している。このような第２実施例であっても、上述した第１の実施例と同様の作用・効果を得ることができる。

１‥キャッピング装置 ２‥容器
２Ｂ‥ねじ部 ２Ｂａ‥ねじ部の先端
３‥キャップ ３Ａ‥ねじ部
３Ａａ‥ねじ部の先端 ３Ｂ‥下端部
４‥キャッピングヘッド １３‥ネックサポート（支持部材）
１４‥駆動機構 １７‥サーボモータ
１８‥制御装置
３６‥ねじ落ち検出センサ（噛み合い開始位置検出機構）

Claims (3)

1. キャップを保持して回転するキャッピングヘッドと、このキャッピングヘッドを回転させるモータと、上記キャッピングヘッドを昇降させる昇降機構と、容器の口部の下方部分と係合して容器を支持する支持部材と、容器と係合して容器を支持する係合位置と容器と係合しない退避位置とに上記支持部材を移動させる駆動機構と、キャップのねじ部と容器のねじ部との噛み合い開始位置を検出する噛み合い開始位置検出機構と、上記噛み合い開始位置検出機構の検出結果に基づいて上記モータと上記駆動機構の作動を制御する制御装置とを備え、
   上記制御装置は、キャップを保持したキャッピングヘッドを下降させて、キャップを上記支持部材に支持された容器の口部に嵌合させ、キャップを締付方向とは逆方向に回転させ、上記噛み合い開始位置を検出する噛み合い開始位置検出動作と、当該噛み合い開始位置検出動作の後、上記キャップを締付方向に回転させて容器に螺着する締付動作と、を実行するようにしたキャッピング装置において、
   上記制御装置は、上記噛み合い開始位置検出動作が終了するまでは上記支持部材を上記容器に係合させておき、上記締付動作が完了するまでの間に、上記キャッピングヘッドを上記締付方向とは逆方向に所定量だけ回転させてから上記支持部材を上記退避位置まで移動させる支持部材退避動作を実行可能に構成されたことを特徴とするキャッピング装置。
2. 上記キャップが支持部材に当接したことを検出する当接検知センサが設けられ、
   上記制御装置は、上記当接検知センサの検知結果に基づいて、上記支持部材退避動作の実行を開始することを特徴とする請求項１に記載のキャッピング装置。
3. 上記容器は、内容物が充填されて口部が封止された軟質の容器であり、該軟質の容器は胴部グリッパによって胴部を保持されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャッピング装置。

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