特開 2024-132471 キャッパ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024132471

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】キャッパ

(51)【国際特許分類】

   B67B 1/04 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

B67B1/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043241

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】390029090

【氏名又は名称】靜甲株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117190

【弁理士】

【氏名又は名称】前野 房枝

(72)【発明者】

【氏名】秋山 圭祐

(72)【発明者】

【氏名】桜本 良介

【テーマコード（参考）】

3E080

【Ｆターム（参考）】

3E080AA01

3E080CC01

3E080CF16

(57)【要約】

【課題】 容器の口部に打栓を行う際の高精度のセンタリングを可能とし、特に、容器のネック搬送に適用可能なキャッパを提供すること。
【解決手段】 容器Ｂのネック部ＢＢに形成されたフランジの下方を狭持する一対のチャック４１ａ，４１ｂと、各チャック４１ａ，４１ｂを開閉動作させるチャック開閉手段４２を有するセンタリングガイド４を設け、チャック開閉手段４２を、容器Ｂが打栓位置Ｐへ搬送された際に、１本のエアシリンダ５５のシャフト５５ａの進退駆動によって互いに噛合する平歯車が設けられた各チャック４１ａ，４１ｂの回動軸を回動させ、各チャック４１ａ，４１ｂを閉動作させて、狭持する容器Ｂの口部ＢＤを前記打栓位置Ｐにおいてセンタリングし、打栓に供した後に、各チャック４１ａ，４１ｂを開動作させて、容器Ｂを開放するように構成する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器本体と、容器本体に連接形成され、外周にフランジが形成されたネック部と、ネック部の天端面に開口する口部とを有し、前記口部を上位へ指向させて、打栓位置へ供給された容器の口元に対し、キャップを保持して加工するキャッピングヘッドを備えた打栓装置を用いて打栓するキャッパであって、
容器のネック部に形成されたフランジの下方を狭持する一対のチャックと、前記各チャックを開閉動作させるチャック開閉手段とを備えるセンタリングガイドを備え、
前記チャック開閉手段は、容器が打栓位置へ搬送された際に、１本のエアシリンダのシャフトの進退駆動によって互いに噛合する平歯車が設けられた各チャックの回動軸を回動させ、各チャックを閉動作させて、狭持する容器の口部を前記打栓位置においてセンタリングし、打栓に供した後に、各チャックを開動作させて、容器を開放するように構成されていることを特徴とするキャッパ。

【請求項2】

等間隔で複数設けられ、前記容器のネック部のフランジの上方を狭持する一対のグリッパと、その各グリッパを開閉動作させるグリッパ開閉手段とを備え、前記容器を吊り下させた状態で、搬送経路上にある前記打栓位置へ間欠搬送するネック搬送装置を備え、
前記グリッパ開閉手段は、容器が前記打栓位置へ搬送された際に、前記打栓位置Ｐにおいて前記一対のチャックが容器を狭持するときは各グリッパを開動作させて容器を開放し、打栓に供した後に、前記各グリッパを閉動作させて、前記容器のネック部を狭持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。

【請求項3】

前記センタリングガイドの前記各チャックは、水平方向に延出する先端部の互いの対向部には閉動作時に容器に形成されたネック部のフランジの下方に嵌着してセンタリングに協働する把持部が形成された第1チャック部と、水平方向に延出する先端部の互いの対向部には閉動作時に容器に形成されたネック部乃至口部を位置させて、前記キャッピングヘッドによる打栓を許容するガイド孔部が形成された第２チャック部とが、容器を狭持した前記搬送装置のグリッパの開閉および移動を許容する軸基台を介して層設されており、
前記一対のチャックは、前記容器の狭持位置における対向面の中間に位置する仮想面で対称に、容器の搬送方向の上下流方向へ開閉動作するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキャッパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

口部にフランジが形成された容器の前記口部をネックグリッパで保持し、センタリングをした状態で、前記口部にキャップを押し込んで嵌着させて栓をするキャッパに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、容器としてペットボトル等の本体が軽量で可撓性の高い材料からなる容器が用いられるようになると、軽量容器は搬送面上に容器を直立させた状態で安定させて搬送することが困難であるため、ネックグリッパによって、剛性を持たせて形成されている容器のネック部（口部の直下部分）を把持して吊り下げた状態で搬送するネック搬送が多用されている。

【0003】

ネック搬送をしながら搬送される容器に対し打栓するキャッパとしては、例えば、特許文献１に示すキャッパがある。このキャッパは、回転体（２８）の外周部に円周方向等間隔で複数のネックグリッパ（２２）が設けられており、容器の搬送経路におけるネックグリッパ（２２）の上方には、それぞれ、キャップ２を保持して下降し容器（４）の口部（４ａ）に打ち込むキャッピングヘッド（３０）が昇降可能に配置されている。

【0004】

キャッピングヘッド（３０）は、昇降するロッド（３２）と、この昇降ロッド（３２）の下端に設けられ、キャップ（２）を保持するチャック（３４）を備えており、容器はネックグリッパ(２２)によってネック部を把持され、回転搬送される間にチャック（３４）に保持されたキャップ（２）がロッド（３２）の降下によって打ち込まれるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－３１４２３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、打栓装置の場合、容器の口部と栓との位置が少しでもずれると打ち込むことができず、また、栓や容器の破損の問題も引き起こすため、高いセンタリング精度が求められる。

【0007】

引用文献１のキャッパは、このセンタリングを、キャッピングヘッドが加工してきたときに、搬送用のネックグリッパを僅かに開放して、ネックグリッパと容器の外面との間にクリアランスを形成し、打ち込まれるキャップに容器がならうことでセンタリングを行うという発明である。つまり、キャップの打ち込みの際に容器を移動させて微調整可能とし、センタリングを行う。

【0008】

しかしながら、前述のように、キャップの打ち込みの際に容器の口部と栓との位置がずれていると、栓自体や容器の破損の損傷の問題は解消されない。また、搬送用のグリッパでは、キャップを打ち込む圧を受け止めきれない可能性がある。

【0009】

また、キャッパの一部構成として、打栓が行われる容器の口部（ネック部）を支承するとともにキャッピングヘッドとの位置合わせを行うセンタリングガイドを配設し、センタリングを行なうことができればセンタリングの精度は高まるが、容器のネック部においては、搬送用のネックグリッパのチャックとセンタリングガイドとが干渉してしまうという問題が生じる。また、特許文献１のように回転体を用いるネック搬送の場合は、中心側（内側）にはネックグリッパのチャックが配設されるためセンタリングガイドの構成には検討が必要であった。

【0010】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、容器の口部に打栓を行うキャッパにおいて、センタリングガイドを用いた高精度のセンタリングを可能とする構成のキャッパであって、特には、容器のネック搬送に適用可能なキャッパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前述した目的を達成するため、本発明のキャッパは、容器本体と、容器本体に連接形成され、外周にフランジが形成されたネック部と、ネック部の天端面に開口する口部とを有し、前記口部を上位へ指向させて、打栓位置Ｐへ供給された容器の口元に対し、キャップを保持して加工するキャッピングヘッドを備えた打栓装置を用いて打栓するキャッパであって、容器のネック部に形成されたフランジの下方を狭持する一対のチャックと、前記各チャックを開閉動作させるチャック開閉手段とを備えるセンタリングガイドを備え、前記チャック開閉手段は、容器が打栓位置へ搬送された際に、１本のエアシリンダのシャフトの進退駆動によって互いに噛合する平歯車が設けられた各チャックの回動軸を回動させ、各チャックを閉動作させて、狭持する容器の口部を前記打栓位置においてセンタリングし、打栓に供した後に、各チャックを開動作させて、容器を開放するように構成されている。

【0012】

また、等間隔で複数設けられ、前記容器のネック部のフランジの上方を狭持する一対のグリッパと、その各グリッパを開閉動作させるグリッパ開閉手段とを備え、前記容器を吊り下させた状態で、搬送経路上にある前記打栓位置へ間欠搬送するネック搬送装置を備え、
前記グリッパ開閉手段は、容器が前記打栓位置へ搬送された際に、前記打栓位置において前記一対のチャックが容器を狭持するときは各グリッパを開動作させて容器を開放し、打栓に供した後に、前記各グリッパを閉動作させて、前記容器のネック部を狭持するように構成されている。

【0013】

さらには、前記センタリングガイドの各チャックは、水平方向に延出する先端部の互いの対向部には閉動作時に容器に形成されたネック部のフランジの下方に嵌着してセンタリングに協働する把持部が形成された第1チャック部と、水平方向に延出する先端部の互いの対向部には閉動作時に容器に形成されたネック部乃至口部を位置させて、前記キャッピングヘッドによる打栓を許容するガイド孔部が形成された第２チャック部とが、容器を狭持した前記搬送装置のグリッパの開閉および周回移動を許容する軸基台を介して層設されており、前記一対のチャックは、前記容器の狭持位置における対向面の中間に位置する仮想面で対称に、容器の搬送方向の上下流方向へ開閉動作するように設けられている。

【発明の効果】

【0014】

本発明のキャッパによれば、容器の口部に打栓を行うキャッパにおいて、簡単な機構のセンタリングガイドを用い、高精度のセンタリングを行った上で、容器のフランジを支承して打圧をしっかりと受け止めて栓をすることが可能となり、特には、容器をネック搬送する場合においても、搬送装置のグリッパとセンタリングガイドのチャックが干渉することなく入れ替わり、容器をしっかりと包み込むように保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のキャッパの一実施形態におけるセンタリングガイドの要部構成と、チャックの開状態を示す説明図

【図2】本発明のキャッパの一実施形態におけるセンタリングガイドの要部構成と、チャックの閉状態を示す説明図

【図3】本発明のキャッパの一実施形態におけるセンタリングガイドのチャックと搬送装置のグリッパの打栓位置における容器に対する位置関係を示す説明図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係るキャッパ１の一実施形態について、図１乃至図３により説明する。

【0017】

本実施形態において打栓が施される容器Ｂは、容器本体ＢＡと、容器本体ＢＡに連接形成され、外周にフランジＢＣが形成されたネック部ＢＢと、ネック部ＢＢの天端面に開口する口部ＢＤとを有するペットボトルを想定する。

【0018】

本実施形態のキャッパ１は、容器Ｂを吊り下させた状態で、搬送経路の打栓位置Ｐへ間欠搬送するネック搬送装置２を備えている。

【0019】

本実施形態のネック搬送装置２の構成について簡単に説明すると、図示しない回転体の外周部に円周方向２４度ピッチで１５個設けられ、容器Ｂのネック部ＢＢに形成されたフランジＢＣの上方を狭持する一対のグリッパ２１ａ，２１ｂと、一対のグリッパ２１ａ，２１ｂを開閉動作させるグリッパ開閉手段２２とを備えている。前記回転体の外周円上で、前記回転体の回転方向において、打栓を行う容器Ｂを受け取る搬入位置（不図示）と打栓済みの容器Ｂを送り出す搬出位置（不図示）との間が前記搬送経路となり、打栓位置Ｐは、前記搬入位置と前記搬出位置の間に設けられている。なお、一対のグリッパ２１ａ，２１ｂを開閉動作させるグリッパ開閉手段２２の機械的構成は公知の構成を採用するものとし説明を省略するが、制御部２３については後述する。

【0020】

そして、搬送経路上の打栓位置Ｐには、図１及び図２に示すように、打栓を施す打栓機３とセンタリングガイド４が配設用のステージ５を共用させて配設されている。

【0021】

打栓機３は、キャップ（不図示）を保持するチャック（不図示）を備えたキャッピングヘッド（不図示）が打栓位置Ｐの上方で昇降可能に支持されており、施蓋時には、前記キャッピングヘッドを下降させ、その押圧力により、打栓位置Ｐにセンタリングさせて配置された容器Ｂの口部ＢＤにキャップを押し込んで装着するように構成されている。

【0022】

そしてセンタリングガイド４は、容器Ｂのネック部ＢＢに形成されたフランジＢＣの下方を狭持する一対のチャック４１ａ，４１ｂと、各チャック４１ａ，４１ｂを開閉動作させるチャック開閉手段４２とを備えている。

【0023】

前記各チャック４１ａ，４１ｂは、板状に形成され、厚さ方向を鉛直方向に向け、閉時には先端部を前記搬送経路上に臨ませて水平方向に延出し、互いの対向部には閉時に容器Ｂに形成されたネック部ＢＢのフランジＢＣの下方に嵌着してセンタリングに協働するグリップ部４３が形成された第１チャック部４１Ａと、板ブロック状に形成され、先端部を水平方向に延出し、互いの対向部には閉時に容器Ｂに形成されたネック部ＢＢ乃至口部ＢＤを位置させて、前記キャッピングヘッドによる打栓を許容するガイド孔部４４が形成された第２チャック部４１Ｂとが、容器Ｂを狭持したネック搬送装置２のグリッパ２１ａ，２１ｂの開閉および周回移動を許容する間隙部４１Ｃを介して積設されている。

【0024】

さらに詳しくは、本実施形態の各チャック４１ａ，４１ｂは、図３に示すように、間隙部４１Ｃを介在させた第１チャック部４１Ａと第２チャック部４１Ｂの後端を連接させて形成されており、前記一対のチャック４１ａ，４１ｂは容器Ｂの狭持位置における対向面の中間に位置する仮想面で対称に、かつ、それぞれ容器Ｂの搬送方向の上下流方向へ、第２チャック部４１Ｂの上面を、ステージ５に設けられた案内部材５０と摺接させながら開閉移動するように構成されている。

【0025】

各チャック４１ａ，４１ｂは、チャック開閉手段４２を構成し、ステージ５の表面に設けられた軸基台５１のセンタリング位置から同寸法の位置に鉛直軸回りで回動自在に設けられた回動軸５２ａ，５２ｂの上端部に着脱自在に取り付けられている。各回動軸５２ａ，５２ｂの下端部は軸基台５１から下方へ突出しており、本実施形態において、チャック開閉手段４２は、軸基台５１から下方へ延出する各回動軸５２ａ，５２ｂに形成した平歯車５３ａ，５３ｂを互いに噛み合わせ、一方の回動軸５２ａに回転力を伝達することで、各チャック４１ａ，４１ｂを互いに逆方向へ回動可能とされている。そして、一方の回動軸５２ａの下端は、ステージ５に平行に位置する１片の回動ブロック５４の長手方向一端部上面に固着されている。

【0026】

また、ステージ５の裏面には、１本のエアシリンダ５５がシャフト５５ａをチャック４１ａ，４１ｂの配設方向へ向けて、ステージ５に平行に進退可能に配設されており、シャフト５５ａの先端に設けられた連結ブロック５６には、連結軸５７が鉛直軸周りに回動自在に設けられており、連結軸５７は、回動ブロック５４の長手方向他端部上面に固着されている。

【0027】

これにより、エアシリンダ５５のシャフト５５ａの進退運動を、連結ブロック５６、連結軸５７、回動ブロック５４からなるリンク機構を介して、前記一方のチャック４１ａの回動軸５２ａの回転運動に変えて伝達することができ、さらには、一方のチャック４１ａの回動軸５２ａの回転力は噛合する平歯車５３ａ，５３ｂにより、同時に、他方のチャック４１ｂの回動軸５２ｂの回転力とすることができ、一対のチャック４１ａ，４１ｂを水平面内に沿って同じ角度で開閉させることができる。なお、本実施形態においては、一対のチャック４１ａ，４１ｂは前記仮想面から６０度ずつ開くように設計している。

【0028】

また、チャック開閉手段４２は、チャック４１ａ，４１ｂを開閉動作させるべく、エアシリンダ５５の駆動を制御する制御部（不図示）を有しており、本実施形態において、前記制御部は、容器Ｂが打栓位置Ｐへ搬送された際に、エアシリンダ５５を駆動させ、シャフト５５ａを進出させることによって互いに噛合する平歯車５３ａ，５３ｂが設けられた各チャック４１ａ，４１ｂの回動軸５２ａ，５２ｂを回動させて各チャック４１ａ，４１ｂを閉動作させて、グリップ部４３に狭持する容器Ｂの口部ＢＤを打栓位置Ｐにおいてセンタリングし、打栓に供した後に、エアシリンダ５５を駆動させ、シャフト５５ａを後退させることによって互いに噛合する平歯車５３ａ，５３ｂが設けられた各チャック４１ａ，４１ｂの回動軸５２ａ，５２ｂを逆方向へ回動させ各チャック４１ａ，４１ｂを開動作させて、容器Ｂを開放するように構成されている。

【0029】

チャック開閉手段４２の前記制御部は、ネック搬送装置２のグリッパ開閉手段２２の制御部（不図示）と連係しており、グリッパ開閉手段２２の前記制御部は、打栓位置Ｐにおいてセンタリングガイド４のチャック４１ａ，４１ｂが容器Ｂのネック部ＢＢを狭持するときはグリッパ２１ａ，２１ｂを開動作して容器Ｂを開放し、チャック４１ａ，４１ｂが容器Ｂを開放するとき、グリッパ２１ａ，２１ｂは閉動作して容器Ｂを狭持するように、グリッパ２１ａ，２１ｂの開閉動作を行うように構成されている。

【0030】

このように、本実施形態のキャッパ１は、前記回転体の外周部に搬送経路が形成されたような容器Ｂの搬送装置であっても、搬送経路の打栓位置Ｐの一側方に簡単な構成でコンパクトに配設することができる。

【0031】

次に、本実施形態のキャッパ１の作用を説明する。搬送手段のグリッパ２１ａ，２１ｂにより、容器Ｂがネック部ＢＢのフランジＢＣの上方を狭持され、吊り下さげられた状態で、回転体の間欠回転により搬送経路の打栓位置Ｐへ向けて搬送される。このとき、チャック開閉手段４２は、エアシリンダ５５を駆動させ、シャフト５５ａを後退させて、各チャック４１ａ，４１ｂを開いた状態で打栓位置Ｐに容器Ｂを迎え入れる。

【0032】

容器Ｂが打栓位置Ｐに搬送されると、チャック開閉手段４２は、エアシリンダ５５を駆動させ、シャフト５５ａを進出させることによって互いに噛合する平歯車５３ａ，５３ｂが設けられたチャック４１ａ，４１ｂの回動軸５２ａ，５２ｂを回動させて各チャック４１ａ，４１ｂを閉動作させる。このとき、各チャック４１ａ，４１ｂは、第２チャック部４１Ｂの上面をステージ５に設けられた案内部材５０の下面と摺接させることで水平方向の移動を案内されながら閉動作する。そして、各チャック４１ａ，４１ｂの第１チャック部４１Ａは、打栓位置Ｐに間欠搬送された容器Ｂのネック部ＢＢのフランジＢＣの下方に嵌着し、第２チャック部４１Ｂは、ガイド孔部４４内に容器Ｂに形成されたフランジＢＣより先端側のネック部ＢＢ乃至口部ＢＤを位置させた状態で閉じ、容器Ｂを保持する。

【0033】

本実施形態においては、各チャック４１ａ，４１ｂの鉛直方向の配設位置を打栓位置Ｐに搬送される容器ＢのフランジＢＣと第１チャック部４１Ａの位置関係を整えうえで、案内部材５０を第２チャック部４１Ｂに合わせてステージ５に調整し、配置させることで、容器Ｂの所望の保持を確実なものとすることができる。

【0034】

容器Ｂが打栓位置Ｐに搬送されると、グリッパ開閉手段２２は、容器ＢのフランジＢＣよりも上のネック部ＢＢを挟持している一対のグリッパ２１ａ，２１ｂを若干開いて、容器Ｂの保持を開放するように動作させる。このときグリッパ２１ａ，２１ｂは、各チャック４１ａ，４１ｂの第１チャック部４１Ａと第２チャック部４１Ｂとの間の間隙部４１Ｃを用いて開動作する。

【0035】

なお、一対のチャック４１ａ，４１ｂが閉じるタイミングと一対のグリッパ２１ａ，２１ｂが開くタイミングは、グリッパ２１ａ，２１ｂに保持されていた容器Ｂが解放された際に、閉じようとしている一対のチャック４１ａ，４１ｂに容器ＢのフランジＢＣを載置させて支承されている状態となるように調整すると、一対のチャック４１ａ，４１ｂが閉じたときに、フランジＢＣを以て支承されていた容器Ｂをしっかりと把持し、センタリングも可能となる。

【0036】

容器ＢをフランジＢＣの下方で保持し、センタリングを行った状態で、チャック４１ａ，４１ｂによりキャップを保持した前記キャッピングヘッドを下降させ、打栓位置Ｐにセンタリングさせて配置された容器Ｂの、一対のグリッパ２１ａ，２１ｂの第２グリッパ２１ａ，２１ｂ部に形成されたガイド孔部４４内に臨む口部ＢＤにキャップを押し込んで装着する。

【0037】

打栓は、ネック搬送装置２のグリッパ２１ａ，２１ｂよりも頑強に構成されたセンタリングガイド４のチャック４１ａ，４１ｂによりフランジＢＣの下方を把持され、センタリングされている容器Ｂに対し行われることとなる。つまり、適切な打圧をセンタリングガイド４で受け止め、高い精度でセンタリングされた容器Ｂに対し、打栓することができる。

【0038】

そして、打栓が完了すると、ネック搬送装置２の一対のグリッパ２１ａ，２１ｂを閉動作させ、打栓されている容器Ｂのネック部ＢＢを再び挟持させる。と同時に、チャック開閉手段４２は、エアシリンダ５５を駆動させ、シャフト５５ａを後退させることによって互いに噛合する平歯車５３ａ，５３ｂが設けられた各チャック４１ａ，４１ｂの回動軸５２ａ，５２ｂを回動させ各チャック４１ａ，４１ｂを開動作させて、容器Ｂを開放する。つまり、一対のグリッパ２１ａ，２１ｂは、各チャック４１ａ，４１ｂに形成された間隙部４１Ｃ内で閉動作し、各チャック４１ａ，４１ｂは、再び、打栓位置Ｐから容器Ｂを送り出し、打栓位置Ｐに次の容器Ｂを迎え入れることが可能なように開動作するが、本実施形態においては、グリッパ２１ａ，２１ｂとチャック４１ａ，４１ｂが打栓位置Ｐにおいて干渉することがなく、容器Ｂの把持と開放を入れ違いで行うことができる。

【0039】

なお、本発明のキャッパ１は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更することができる。例えば、キャッパ１は、容器Ｂの搬送装置を伴う構成である必要はなく、キャッピングヘッドが下降する打栓位置Ｐに、容器Ｂを手作業で配置させる構成であってもよい。その場合においても、本発明のキャッパ１は確実なセンタリングを行い、キャッピングヘッドの打圧を受け止めて適切な封栓作業を行うことが可能となる。さらには、容器Ｂの搬送装置も、回転体の円周部分を搬送経路とする構成に限らない。

【符号の説明】

【0040】

１ キャッパ
２ ネック搬送装置
３ 打栓機
４ センタリングガイド
５ ステージ
２１ａ，２１ｂ グリッパ
２２ グリッパ開閉手段
２３ グリッパ開閉手段の制御部
４１ａ，４１ｂ チャック
４１Ａ 第1チャック部
４１Ｂ 第２チャック部
４１Ｃ 間隙部
４２ チャック開閉手段
４３ グリップ部
４４ ガイド孔部
５０ 案内部材
５１ 軸基台
５２ａ，５２ｂ 回動軸
５３ａ，５３ｂ 平歯車
５４ 回動ブロック
５５ エアシリンダ
５５ａ シャフト
５６ 連結ブロック
５７ 連結軸
Ｂ 容器
ＢＡ 容器本体
ＢＢ ネック部
ＢＣ フランジ
ＢD 口部
Ｐ 打栓位置

【図1】

【図2】

【図3】