压盖方法和装置的制作方法

文档序号:4283384阅读:673来源:国知局
专利名称:压盖方法和装置的制作方法
技术领域
本发明涉及压盖方法及装置。
背景技术
在螺纹紧固装置特别是压盖(capping)装置中,即使盖(cap)和 容器的形状尺寸为同一种类,也会由于成形时或保管时的情况而发生 变化,由于导致盖和容器的螺纹啮合不良等,而在盖啮合部产生缺陷, 有可能发生泄漏等故障。在使用多种类多形态的盖的压盖装置中,这 种故障有可能更加地多发,而妨碍生产性。
在压盖装置中,即使盖和容器的形状尺寸为同一种类,也会由于 成形时或保管时的情况而发生变化,由于导致盖和容器的螺纹啮合不 良等,而在盖啮合部产生缺陷,有可能发生泄露等故障,妨碍生产性。 在使用多种类多形态的盖的压盖装置中,这种故障有可能更加地多发。
因此, 一直以来,为了降低盖和容器的螺纹啮合不良,提出有如 专利文献l、 2中记载的压盖装置。
专利文献1的压盖装置中,使泵盖沿螺纹啮合方向和反方向旋转 而矫正盖的姿势后,临时紧固该盖,进而正式紧固。
专利文献2的压盖装置中,使圆筒形盖沿螺纹啮合方向和反方向 旋转而矫正盖的姿势后,临时紧固该盖,进而正式紧固。
而且,专利文献1的压盖装置中,使容器的口部上载有的泵盖沿 螺纹啮合方向和反方向旋转而矫正盖的姿势后,临时紧固该盖,进而 正式紧固。
专利文献2的压盖装置中,使容器的口部上载有的圆筒形盖沿螺 纹啮合方向和反方向旋转而矫正盖的姿势后,临时紧固该盖,进而正 式紧固。
专利文献l:特开平11-255292 专利文献2:特开平9-11839
发明内容
通过使盖以按压在容器上的状态旋转,用于和容器结合的螺纹能够啮合。在盖的旋转角度范围内,考虑由于能够容易地开始盖和容器的螺纹固定的区域根据螺纹扣数或螺纹形状而不同,其螺纹接合开始趋于平稳的角度范围能够尽可能地扩大。 一般而言,大概180度的
范围为能够容易地开始螺纹接合的范围,剩下的大概180度的范围为
使盖和容器摩擦的状态,或是伴随着盖的姿势不良容易发生不良啮合
的范围。专利文献l、 2的压盖装置为赋予盖以螺纹啮合方向和反方向的旋转并矫正盖的姿势,即使在难于使盖螺纹接合的大概180度的旋转角度范围内、也会回避盖的不良啮合的装置。
而且,盖在按压到容器的口部的状态下旋转,由此开始螺纹的啮合。在盖的旋转角度范围中,考虑由于盖和容器能够平稳地开始螺
纹接合的区域根据螺纹扣数或螺纹形状而不同,其螺纹接合开始趋于
平稳的角度范围能够尽可能地扩大。 一般而言,大概180度的范围为能够容易地开始螺纹接合的范围,剩下的大概180度的范围为使盖和容器摩擦的状态,或是伴随着盖的姿势不良易于产生不良啮合的范围。专利文献1、 2的压盖装置为赋予盖螺纹啮合方向和反方向的旋转并矫正盖的姿势、即使在难于使盖螺纹接合的大概180度的旋转角度范围内、也会回避盖的不良啮合的装置。
但是,专利文献l、 2的压盖装置为了矫正盖的姿势,用于使盖逆旋转的操作和时间成为必要,难于提高生产性。
而且,在权利要求l、 2的压盖装置中,将盖供给到容器的口部比较困难,特别是难于将泵盖的内浸管插入到容器的口部。
本发明的课题为使盖的螺纹相对容器的螺纹,可以简易且迅速、可靠地啮合。
而且,本发明的课题为使盖稳定地供给到容器的口部,并使盖以一定的姿势旋转。
权利要求1的发明为利用临时紧固装置保持盖,通过该临时紧固装置的旋转使盖相对于容器临时紧固的压盖方法,其不使该临时紧固装置相对于临时紧固装置的旋转轴的倾斜状态固定而使盖旋转。权力要求2的发明是具有使盖相对于容器进行临时紧固的临时紧固装置和进行正式紧固的正式紧固装置,其临时紧固装置在保持有盖的状态下,使盖的中心轴相对于容器的中心轴自由摇动。
权力要求3的发明是在权利要求2的发明中,上述临时紧固装置在旋转轴具备盖保持机构。
权力要求4的发明是在权利要求2的发明中,上述临时紧固装置具有隔着轴向延伸的缓冲机构设置在旋转轴上的盖保持机构。
权力要求5的发明是在权利要求3或4的发明中,上述盖保持机构保持盖的顶面。
权力要求6的发明是在权利要求2~5的任一项发明中,上述临时紧固装置和正式紧固装置同轴配置于单一的压盖位置。
权力要求7的发明是在权利要求2~5的任一项发明中,上述临时紧固装置和正式紧固装置并排设置于相邻的压盖位置。
权力要求8的发明是,在具有对螺纹部件进行临时紧固的临时紧固装置和进行正式紧固的正式紧固装置的螺纹紧固装置中,在螺纹紧固装置保持有具有内螺纹部的部件的状态下,使内螺纹部的中心轴相对于外螺纹部的中心轴自由摇动。
权力要求9的发明是,在具有对螺纹部件进行临时紧固的临时紧固装置和进行正式紧固的正式紧固装置的螺纹紧固装置中,在螺纹紧固装置保持有具有外螺纹部的部件的状态下,使外螺纹部的中心轴相对于内螺纹部的中心轴自由摇动。
权力要求10的发明是,具有保持盖的能够旋转的方向可变的吸附部,方向可变的吸附部能够在具有方向可变性的状态和方向被固定的状态之间切换。
权力要求11的发明是,在权力要求10的发明中,在上述方向可变的吸附部具有方向可变性的状态下,能够对方向可变的吸附部施加压力。
权力要求12的发明是,在权力要求11的发明中,上述方向可变的吸附部的盖保持机构由吸引机构构成。
权力要求13的发明是,在权力要求10 12的任一项发明中,上述
方向可变的吸附部的盖保持机构由粘着物质构成。权力要求14的发明是,在权力要求10 13的任一项发明中,上述方向可变的吸附部的盖保持机构由喷射式吸附装置构成。
权力要求15的发明是,在权力要求10 14的任一项发明中,上述方向可变的吸附部具备对盖保持机构所保持的盖提供旋转力的旋转力提供机构。
权力要求16的发明是,在权力要求10~15的任一项发明中,上述方向可变的吸附部摇动自如地支撑于旋转部的前端,具有内置于旋转部并能够向方向可变的吸附部一侧突出的固定突出部,利用从旋转部突出的固定突出部按压方向可变的吸附部的端面,使该方向可变的吸附部的方向固定。
权力要求17的发明是,在权力要求16的发明中,具有内置于上述旋转部并能够向方向可变的吸附部一侧突出的加压突出部,利用从旋转部突出的加压突出部对方向可变的吸附部的端面的中心部加压,在该方向可变的吸附部具有方向可变性的状态下,对方向可变的吸附部施加压力。
权力要求18的发明是,在权力要求10 17的任一项发明中,用于盖的临时紧固时所使用的盖临时紧固装置。
权力要求19的发明是,在权力要求18的发明中,在多轴机器人的机械臂前端部具备上述临时紧固装置。


图1为表示实施例1的压盖装置的侧视图。
图2为图1的压盖装置的俯视图。
图3为表示临时紧固装置和正式紧固装置的侧视图。
图4为图3的主视图。
图5为图3的俯视图。
图6为表示正式紧固装置的俯视图。
图7为表示压盖顺序的流程图。
图8为表示盖和容器的模式图。
图9为表示盖和容器的相对位置的模式图。
图IO为表示盖的易于螺纹接合的临时紧固状态的模式图。图11为表示盖的螺纹接合困难的临时紧固状态的模式图。
图12为表示实施例2的压盖装置的侧视图。
图13为表示实施例3的压盖装置的侧视图。
图14为图13的压盖装置的俯视图。
图15为表示临时紧固装置的侧视图。
图16为表示正式紧固装置的侧视图。
图17为表示实施例4的压盖装置的侧视图。
图18为表示实施例5的压盖装置的侧视图。
图19为表示实施例6的压盖装置的侧视图。
图20为表示实施例7的压盖装置的侧视图。
图21为表示盖紧固装置的方向可变状态的剖面图。
图22为表示盖紧固装置的临时紧固中间状态的剖面图。
图23为表示盖紧固装置的临时紧固完成状态的剖面图。
图24为表示盖紧固装置的方向可变的吸附部的模式图。
图25为表示实施例8的压盖装置的侧视图。
图26为图25的压盖装置的俯视图。
图27为表示临时紧固装置和正式紧固装置的侧视图。
图28为图27的主视图。
图29为图27的俯视图。
图30为表示正式紧固装置的俯视图。
图31为表示盖紧固装置的方向可变状态的剖面图。
图32为表示盖紧固装置的方向固定状态的剖面图。
图33为表示盖紧固装置的临时紧固中间状态的剖面图。
图34为表示盖紧固装置的临时紧固完成状态的剖面图。
图35为表示盖紧固装置的方向可变的吸附部的模式图。
图36为表示方向可变的吸附部的动作状态的模式图。
图37为表示盖和容器的模式图。
图38为表示盖和容器的相对位置的模式图。
图39为表示盖紧固装置的变形例的模式图。
图40为表示实施例9的压盖装置的侧视图。
图41为表示图40的压盖装置的俯视图。图42为表示盖保持机构的其它的例的模式图。
图43为表示盖保持机构的又一个其它的例的模式图。
图44为表示实施例10的压盖装置的侧视图。
符号说明
1
2容器
10压盖装置
35正式紧固装置
70临时紧固装置
74旋转轴
75盖保持机构
77缓冲机构
100压盖装置
103旋转轴
104伸縮气压汽缸(缓冲机构)
108盖保持机构
110临时紧固装置
120正式紧固装置
200压盖装置
210临时紧固装置
216旋转轴
217盖保持机构
219缓冲机构
220正式紧固装置
300压盖装置
306盖保持机构
400压盖装置
410盖紧固装置
414旋转部(旋转轴)
420方向可变的吸附部(盖保持机构)
422加压突出部(缓冲机构)423加压室(缓冲机构) 580盖紧固装置 584旋转部
590方向可变的吸附部 591真空垫(吸引装置) 592固定突出部 596加压突出部 600盖紧固装置
601旋转力提供部(旋转力提供装置) 741物品保持部(吸引装置)
具体实施例方式
以下,基于附图对本发明的实施例进行说明。
实施例 (实施例l)(图1 图11)
压盖装置10为通过使盖1螺纹啮合于容器2进行压盖的装置。容 器2通过容器供给传送带20供给。
压盖装置10,在基座31的升降导向装置32可升降地设置有升降 台33,在升降台33设置有正式紧固装置35、临时紧固装置70以与正 式紧固装置35成为一体的方式附带于正式紧固装置35。具体而言,正 式紧固装置35和临时紧固装置70以旋转盖的旋转中心一致、即使压 盖位置成为同轴的方式被配置。临时紧固装置70以较小的扭矩使盖1 相对于容器2临时紧固(临时紧固装置70的最大扭矩不破坏螺纹)、 正式紧固装置35以较大的扭矩(最终紧固力)使盖1相对于容器2正 式紧固。
如图3 图6所示,正式紧固装置35用构成盖夹持卡盘50的多个 紧固滚子51、 52、 53、 54夹持盖1的外周面,通过该紧固滚子51 54 的旋转使盖1螺纹接合于瓶2。此时,正式紧固装置35在以被上述基 座31的升降导向装置32升降驱动的方式设置的升降台33上,固定第 一升降台41,通过第一升降台41支撑第二升降台42。而且,正式紧 固装置35具有用于紧固滚子51~54的滚子开闭装置43和滚子旋转装置44。
滚子开闭装置43,在第一升降台41上相对的2个双滚头45、 46 分别通过横行导向装置(直线导向装置和直线轨道)100可横向移动地 被支撑,使在该第一升降台41的背面设置的开闭驱动电动机47输出 时被固定并驱动的小齿轮48、和在双滚头45、 46上分别设置的齿条 45A、 46A在小齿轮48的上面和下面啮合。而且,在一个滚头45上相 互相对地支撑有2个紧固滚子51、 52,在另一个滚头46上相互相对地 支撑有2个紧固滚子53、 54。紧固滚子51、 52、 53、 54通过它们的旋 转轴51A、 52A、 53A、 54A可强制驱动地支撑在滚头45、 46上。滚 子开闭装置43通过开闭驱动电动机47使双滚头45、 46在互相接触分 离的方向上平行移动,使相对的紧固滚子51、 52和紧固滚子53、 54 相对于它们夹着的盖紧固区域能够互相开闭。由此,紧固滚子5K 52 和紧固滚子53、 54形成夹持盖1的盖夹持卡盘50。
滚子旋转装置44,设置有旋转驱动电动机61和伸缩旋转轴62、 63,其中旋转驱动电动机61设置于第二升降台42,伸縮旋转轴62、 63设置于在第二升降台42 —侧的双滚头45、46上设置的紧固滚子51 、 52与紧固滚子53、 54之间的旋转力传送通路上,使该旋转力传送通路 能够伸縮,允许双滚头45、 46的平行移动,同时紧固滚子51、 52和 紧固滚子53、 54能够如前所述被强制驱动。此时,在第二升降台42 一侧,伸縮旋转轴62、 63的上端轴62A、 63A由第二升降台42的轴 承台支撑,上端轴62A、 63A上固定有滑轮64、 65,并且支撑有惰轮 (idlepulley) 66A 66C,由于被固定在旋转驱动电动机61的输出轴上 的滑轮67巻绕的同步带67A被这些滑轮64、 65、 66A 66C巻绕,利 用电动机61可以驱动伸縮旋转轴62、 63。而且,在第一升降台41一 侧,能够在第一升降台41上横向移动地被支撑的双滚头45、 46上分 别支撑伸縮旋转轴62、 63的下端轴62B、 63B,传送到下端轴62B的 旋转力通过齿轮68A、 68B、 68C、 68D传送到上述的紧固滚子51 、 52 的旋转轴51A、 52A,能够使紧固滚子51、 52强制旋转,并且传送到 下端轴63B的旋转力通过齿轮69A、 69B、 69C、 69D传送到上述的紧 固滚子53、 54的旋转轴53A、 54A,能够使紧固滚子53、 54强制旋转。 由此,滚子旋转装置44能够使滚头45的紧固滚子51、 52和滚头46的紧固滚子53、 54强制旋转。
如图3所示,临时紧固装置70,在第二升降台42的前面设置有直 线升降机71,在直线升降机71的升降台72上设置有中空轴电动机73, 在电动机73的旋转轴74上具备构成盖保持机构(caphead:盖帽)75 的蛇腹状真空垫75A。真空垫75A优选能够自由摇动的真空垫,蛇腹 状的真空垫最佳,但是,只要是高硬度的材质,也可以使用一般的扁 平形状的真空垫。
真空垫75A通过旋转轴74的上端部的旋转接头76被真空连接, 盖1的顶面通过真空吸附而保持。盖保持机构75可以用粘着在盖1的 厚壁粘着制薄板等柔软粘着原材料构成。作为一例,可以使用橡胶类 树脂或橡胶类混合物。例如,可以采用醚类聚氨酯树脂、聚酰胺类树 脂、苯乙烯-乙烯系类树脂、丁烯-苯乙烯类树脂、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或上述共聚和环垸类的混合物等,也可以采用具有 常温粘着性的溶液型、乳胶型、热熔型粘着材料、或丙烯酸类、橡胶 类、氨基甲酸乙酯类、硅氧垸类粘着材料。如果使用柔软粘着质原材 料构成的盖保持机构,由于不需要真空,所以旋转接头76等真空配管 也就不需要,装置构造可以简单化。
而且,临时紧固装置70具有隔着轴向延伸的缓冲机构77 (弹簧式 缓冲器)设置在旋转轴74上的盖保持机构75。
临时紧固装置70通过真空垫75A的轻的吸附力灵活地保持盖1 , 并在通过电动机73使该盖旋转的状态下,通过盖1和容器2的接触力 使真空垫75A灵活且在可变的方向上发生弹性变形,通过这样做,盖 1的中心轴相对于容器2的中心轴能够摇动,进而使盖1和容器2自动 调心地螺纹咬合并开始啮合。
因此,压盖装置10进行如下的压盖动作。 (A)临时紧固过程(图7 图11)
(1 )利用满足临时紧固装置70的盖保持机构75的真空垫75A保 持盖1的顶面(图10 (A)、图11 (A))。
(2)通过电动机73使真空垫75A和盖1正旋转,同时通过升降 台33和升降台72的下降,使盖1和容器2的口部接触(图10 (B)、 图11 (B))。(3) 盖1具备内螺纹1A、容器2具备外螺纹2A (图8),这些 内螺纹1A和外螺纹2A如图9 (A)所示,当从处于大概180度范围 的易于螺纹接合区域A的状态如上述(2)所述接触并开始旋转时,照 着这样平稳地幵始压盖(图10 (C))。用一定的小扭矩使盖1和容 器2临时紧固。
另一方面,盖1的内螺纹1A和容器2A的外螺纹2A如图9 (B) 所示,当从处于大概180度范围的螺纹接合困难区域的状态如上述(2) 所述接触并开始旋转时,不开始压盖,空转约180度(或是,如果在 最初的约180度旋转位置产生啮合失败则再旋转一周,约540度), 从达到易于螺纹接合的相对位置开始压盖(图11 (E))。用一定的小 扭矩使盖1和容器2临时紧固。盖1空转时,由于如前所述临时紧固 装置70构成为盖1的中心轴相对于容器2的中心轴自由摇动,所以盖 1和容器2自动调心地螺纹咬合并导致啮合开始(图11 (C) 、 (D))。 旋转开始时机可以是从接触前也可以是从接触时。作为使用树脂盖和 树脂瓶实施时的一例,旋转时的最高旋转数优选为80 600RPM,特别 优选为200 400RPM。
而且,临时紧固装置70提供给盖1的临时紧固扭矩是由电动机73 的旋转力和真空垫75A的盖保持力导致的扭矩,是不破坏盖1和容器 2的螺纹(1A、 2A)的大小。
(4) 解除基于临时紧固装置70的真空垫75A的盖1的保持(图 10 (D)、图11 (F))。利用正式紧固装置35接着对盖1进行正式 紧固。
(B)正式紧固过程
(1) 利用盖夹持卡盘50的紧固滚子51~54夹持盖1的外周面。 并且,正式紧固装置35的紧固滚子51 54夹持盖1的外周面完成之后, 实行解除基于上述临时紧固装置70的真空垫75A的盖1的顶面保持。
(2) 利用滚子旋转装置44用一定的大扭矩使盖夹持卡盘50旋转, 并下降升降台33,将卡盘50夹持的盖1正式紧固于容器2。
盖1相对于容器2的压盖大概进行以下程序(i )空转(ii ) (啮合)单纯旋转(iii)容器和盖接触(iv)盖帽的旋转扭矩供给(也 有对该部分临时紧固,预备紧固)(v)(正式紧固)提供设计扭矩(或是由旋转决定的位置)(Vi)稳定时间/好坏确认时间(提供正式 紧固扭矩后,对盖帽继续提供的旋转通过离合器(未图示)的打滑等
避开以不提供过剩的扭矩)。或是作为旋转驱动电动机61,使用伺服 电动机等的能够控制扭矩的电动机,从而不提供过剩扭矩。本发明在 每一盖设计中,二阶段保证适当的设计扭矩,在该临时紧固中,提供
(iv) ~ (v)范围内的压盖扭矩。在(iv)的旋转扭矩强的情况下, 提供极少的啮合,在旋转扭矩小的情况下,提供啮合直至相当接近正 式紧固完成的位置。但是,即使关于这样的趋势,通过作为盖保持机 构75的真空垫75A等的吸引力或粘着力的程度(弱或微)和与盖的接 触面积等的简单条件变更能够调整。各压盖时的(正式紧固)供给设 计扭矩为Nl、 N2、 N3……时,本发明中供给的临时紧固扭矩为
(0.1~0.99) X (Nl、 N2、 N3......),优选为如(0,卜0.6) X (Nl、
N2、 N3…)。
根据本实施方式可以达到以下的作用效果。
(a) 被临时紧固装置70保持的盖1从易于螺纹接合的大概180 度的旋转角度范围开始旋转时,照这样平稳地开始啮合并临时紧固(图 10)。另一方面,盖1从螺纹接合困难的大概180度的旋转角度范围 开始旋转时,盖1在矫正相对于容器2的姿势的方向上摇动,同时相 对于容器2打滑,在此后的易于螺纹接合的旋转角度位置开始啮合并 临时紧固(图11)。盖1不需要为了矫正姿势被逆旋转,由于正旋转 下,相对容器2摇动,同时自动调心地螺纹咬合,所以能够在短时间 开始啮合,生产效率良好。
(b) 由于临时紧固装置70在旋转轴74具备盖保持机构75,能够 使临时紧固装置70简单化。
(c) 由于临时紧固装置70具有隔着轴向延伸的缓冲机构77设置 在旋转轴74上的盖保持机构75,从而能够使盖1相对于容器2不过度 地按压而灵活地保持盖1,盖1和容器2开始啮合后,能够使盖保持机 构75沿旋转轴74的轴方向只下降移动盖1的螺纹啮合量部分的距离。
(d) 通过盖保持机构75保持盖1的顶面,能够简单地提供盖1 临时紧固所需要的小紧固扭矩。盖保持机构75成为单纯的形状,单一 的盖保持机构75能够兼用于多种类的盖1。(e)通过使临时紧固装置70和正式紧固装置35配置于单一的压 盖位置、即以使旋转中心同轴的方式配置,能够实现压盖装置10的小 型化。
(实施例2)(图12)
实施例2的压盖装置100,在升降台101上设置有临时紧固/正式 紧固兼用的旋转电动机102,在旋转电动机102的旋转轴103的上侧中 间部安装有伸縮气压汽缸104,在旋转轴103的下侧中间部设置有开闭 装置105,在开闭装置105上设置有左右一对的开闭卡盘106,同时在 旋转轴103的下端部通过自由接头107设置有作为盖保持机构108的 真空垫108A。在旋转轴103设置的旋转式气压接头109向汽缸104和 开闭装置105供给空气压。旋转式气压接头109上连接有空气压供给 管(未图示)或真空用管(未图示),从而能够防止旋转时的空气压 供给管或真空用管的扭曲。气压汽缸104使开闭装置105和真空垫108A 进行升降动作,同时作为旋转轴103的轴方向的缓冲机构起作用。
压盖装置IOO,通过真空垫108A构成本发明的临时紧固装置110, 通过开闭卡盘106构成正式紧固装置120。
根据本实施例,能够达到和实施例1的(a) ~ (e)同样的作用效果。
而且,在如本实施例的带管盖1和容器2的口部接触时,从通过 管位置决定卡盘130进行位置校准使得管下部前端插入到容器2,临时 紧固装置210下降。
(实施例3)(图13~图16)
实施例3的压盖装置200,如图13、图14所示,使临时紧固装置 210和正式紧固装置220在沿容器供给传送带201相互邻接的各个压盖 位置(临时紧固位置和正式紧固位置)并排设置。
临时紧固装置210,如图15所示,在可升降地设置于基座211的 升降台212的前面设置有直线升降机213,在升降机213的升降台214 上设置有中空轴电动机215,在电动机215的旋转轴216上具备构成盖 保持机构(盖帽)217的蛇腹状真空垫217A。真空垫217A通过旋转 轴216的上端部的旋转接头218被真空连接,通过真空吸附保持盖1 的顶面。盖保持机构217能够用和盖1粘着的厚壁粘着制薄板等柔软粘着制原材料构成。而且,临时紧固装置210具有隔着轴向延伸的缓 冲机构219 (弹簧式缓冲器)设置在旋转轴216上的盖保持机构217。
临时紧固装置210通过真空垫217A的轻的吸附力灵活地保持盖1, 并在利用电动机215使该盖1旋转的状态下,通过盖1和容器2的接 触力使真空垫217A灵活且在可变的方向上发生弹性变形,盖1的中心 轴相对于容器2的中心轴能够自由摇动地发生位移,进而能够使盖1 和容器2自动调心地螺纹咬合并开始啮合,盖1临时紧固于容器2。
正式紧固装置220,如图16所示,在可升降地设置于基座221上 的升降台222上设置有旋转电动机223,在电动机223的旋转轴224 的下端部设置有盖夹持卡盘225。盖夹持卡盘225在罩(cup)内具备 未图示的卡盘爪,利用通过空气压的供给而开闭的卡盘爪夹持盖l。正 式紧固装置220利用卡盘225夹持与容器2临时紧固的盖1,通过电动 机223使卡盘225旋转,能够使盖1正式紧固于容器2。
根据本实施例,除与实施例1的(a) ~ (d)同样的作用效果以外, 还可以达到以下的作用效果。
通过使临时紧固装置210和正式紧固装置220在邻接的压盖位置 上并排设置,能够实现与盖1的种类对应的临时紧固装置210和正式 紧固装置220的阶段交替。在正式紧固装置220使用用于不同形状的 盖1的专用的盖帽(盖夹持卡盘225)时,作为交换工作对象的正式紧 固装置220优选与临时紧固装置210隔离地配置。正式紧固装置220 只是加强紧固盖l,由于动作时间显著地縮短,盖帽个数能够比临时紧 固装置210少。而且,在实施例1中,临时紧固和正式紧固依次实施, 但是在本实施例中,由于临时紧固、正式紧固同时地对不同的盖进行, 所以临时紧固装置210和正式紧固装置220的等待时间变少,可以高 效率的生产。
(实施例4)(图17)
实施例4的压盖装置300,在实施例1的临时紧固装置70中的第 二升降台42的前面设置有直线升降机301 (未图示),在直线升降机 301的升降台302上设置有中空轴电动机303,在电动机303的旋转轴 304的下端部隔着单方向自由接头305设置有构成盖保持机构(盖帽) 306的扁平状真空部306A。扁平状真空部306A通过聚氨酯橡胶306B吸附盖1的顶面。
盖保持机构306的扁平状真空部306A通过真空配管307、旋转轴 304的中空通气路、旋转轴304的上端部的旋转接头308被真空连接, 通过真空吸附保持盖1的顶面。而且,压盖装置300隔着在该旋转轴 304的中间部设置的轴向延伸的缓冲机构309 (弹簧式缓冲器)在旋转 轴304上设置有盖保持机构306。
压盖装置300利用扁平状真空部306A的轻的吸附力灵活地保持盖 1,并且在通过电动机303使盖1旋转的状态下,通过盖1和容器2的 接触使单方向自由接头305自由摇动,通过这样做,盖1的中心轴相 对于容器2的中心轴能够摇动,进而使盖1和容器2自动调心地螺纹 咬合而开始啮合。通过使盖1的吸附部类似如聚氨酯橡胶306B的形状 而增大与盖1的接触面积,能够提高与盖1的旋转扭矩的传递,并且 与真空垫75A相比,还可以显著地延长聚氨酯橡胶306B的寿命。 (实施例5)(图18)
实施例5的压盖装置300和图17的实施例4的不同点为单方向 自由接头305被在正交的两个方向上能够摇动的通用接头310所替代。 通过在两个方向上摇动,能够使盖1和容器2更加容易自动调心地螺 纹咬合而开始啮合。
而且,也能够使用内包有球形状的自由接头(未图示),但是, 必须进行球部和其周围的摩擦状态的微调整。球部和其周围的摩擦大 时,容易使盖旋转,但是,振动受到制约而自动调心地螺纹咬合变得 困难。相反地,摩擦小时,对振动的制约变得微小,自动调心地螺纹 咬合变得容易,但是,盖的旋转自身变得困难。 (实施例6)(图19)
实施例6的压盖装置300和图17的实施例4的不同点为从旋转 轴304的中间部撤去缓冲机构309,单方向自由接头305能够在全部方 向上摇动,并且被具有旋转轴304的轴方向的缓冲机能的弹簧式自由 接头320所替代。
弹簧式自由接头320,如图19 (B) 、 (C)所示,通过在有顶筒 状的上部箱体321的下端开口部空开间隔可动插入(movably insert) 有底筒状的下部箱体322的上端部,在上部箱体321和下部箱体322的内部插入压缩弹簧323,压縮弹簧323的两端部分别与上部箱体321 的顶面和下部箱体322的底面接触,使上部箱体321和下部箱体322 在全部方向上自由摇动。弹簧式自由接头320,下部箱体322的外周的 周方向的多个位置上设置的止转肋322A在周方向上隔开间隙插入上 部箱体321的周方向的多个位置上设置的狭缝321A,使上部箱体321 和下部箱体322之间能够传递旋转力。
压盖装置300,上部箱体321固定于旋转轴304的下端部,下部箱 体322固定于盖保持机构306的上端部。压盖装置300,通过扁平状的 真空部306A的轻的吸附力灵活地保持盖1,并且在通过电动机303使 盖1旋转的状态下,通过盖1和容器2的接触使自由接头320 (上部箱 体321、下部箱体322)自由摇动,通过这样做,盖l的中心轴相对于 容器2的中心轴能够摇动,进而使盖1和容器2自动调心地螺纹咬合 而开始啮合。由于弹簧式自由接头320自身具有缓冲功能,所以不需 要缓冲机构309,能够使装置构造单纯化。 (实施例7)(图20 图24)
实施例7的压盖装置400,如图20所示,在设置于实施例1的临 时紧固装置70中的第二升降台42的前面的直线升降机71的升降台72 上具备盖紧固装置410。
盖紧固装置410,如图21 图24所示,在由升降台72支撑的外壳 411上通过轴承412A、 412B、具备密封部件413A、 413B的防止泄露 部413,自由旋转地支撑中空轴状的旋转部414。在外壳411的旁边支 撑有伺服电动机415,同步带418被巻绕在伺服电动机415的输出轴上 固定的滑轮416和旋转部414的外周固定的滑轮417,通过电动机415 能够使旋转部414旋转。旋转部414的前端的直径上设置有左右的长 孔状滑孔414A、 4MA,方向可变的吸附部420的两侧的支撑轴420A、 420A能够摇动且上下移动地支撑于这些滑孔414A、 414A,吸附部420 具备方向可变性。方向可变的吸附部420具备真空垫421,真空垫421 通过聚氨酯橡胶421A保持盖1,利用旋转部414的旋转力能够旋转。
盖紧固装置410具有外壳411和可滑动地内置于旋转部414的中 空部且能够向方向可变的吸附部420 —侧突出的轴状的加压突出部 422,通过从旋转部414内的待机位置向方向可变的吸附部420—侧突出的加压突出部422的前端突出部422A,对方向可变的吸附部420的 基端面的中心部加压(沿前端突出部422A的中心轴的加压方向和通过 方向可变的吸附部420的支撑轴420A的摇动轴交差),在方向可变的 吸附部420的具有方向可变性的状态下,增加方向可变的吸附部420 的压力(沿旋转部414的滑孔414A的向下的压力)。加压突出部422 使在外周具备的密封部件422A自由滑动地插入旋转部414的内周,在 旋转部414的内部,划分加压室423,并且设置于外壳411的通气路 424和加压室423连通。
因此,压盖装置410如下进行压盖动作。 (A)临时紧固过程
(1) 通过临时紧固装置70具有的盖紧固装置410的方向可变的 吸附部420接收盖1。
对于被供给的盖1,如图21所示,切断对加压室423的加压空气 Pl取消向加压突出部422的加压,根据情况对加压室423进行减压并 将加压突出部422收纳在待机位置,其结果是使方向可变的吸附部420 方向可变(图24 (A))。方向可变的吸附部420仅通过自重与盖1 的顶面相接触并模仿盖1动作,利用通过设置于外壳411和旋转部414 的通气路421A、柔软的真空配管421B、设置于方向可变的吸附部420 的通气路421C真空连接的真空垫421 ,吸附保持盖1的顶面。
(2) 盖l向容器2的口部紧固时,使吸附盖1并将它定位于容器 2的口部的方向可变的吸附部420如上述的图21那样方向可变,并且, 利用电动机415并通过旋转部414使方向可变的吸附部420正旋转, 并且使升降台33、 72下降,使方向可变的吸附部420的真空垫421所 保持的盖1按压在容器2的口部并接触旋转。
如上所述的盖l向容器2的口部紧固时,如图22、图23所示,向 加压室423供给加压空气Pl,利用加压空气Pl使加压突出部422向方 向可变的吸附部420 —侧突出,通过利用加压突出部422的前端突出 部422A对方向可变的吸附部420的基端面的中心部加压,使方向可变 的吸附部420的真空垫421所保持的盖1相对于容器2稳定地自由摇 动(图24 (B)),能够使盖1和容器2的口部稳定地开始啮合而临 时紧固。作为使用树脂盖作为盖1、使用树脂瓶作为容器2实施时的一例,该压力的大小优选以成为2.0N (0.2kgf) ~9.8 N (l.Okgf),尤其 优选以成为3.9N (0.4kgf) ~5.9 N (0.6kgf)的方式进行调整时,能够 进行良好的临时紧固。而且,即使在其它的实施例中,该压力的大小 能够通过缓冲装置的强度或升降机的下降速度控制进行适当地调整。
而且,在盖紧固装置410中,加压突出部422和加压室423构成 用于方向可变的吸附部420的轴方向的缓冲机构。
其后,解除基于方向可变的吸附部420的盖1的吸附。接着利用 正式紧固装置35使盖1正式紧固。 (实施例8)(图25 图39)
压盖装置510为通过使盖1和容器2的口部螺纹啮合进行压盖的 装置。容器2通过容器供给传送带520供给。
压盖装置510,在基座531的升降导向装置532上可升降地设置有 升降台533,升降台533上设置有正式紧固装置535,正式紧固装置535 上附带临时紧固装置570。正式紧固装置535和临时紧固装置570配置 为在单一的压盖位置进行旋转、即配置为其旋转中心成为同轴。临时 紧固装置570以小扭矩将盖1相对于容器2临时紧固(临时紧固装置 570的最大扭矩不破坏螺纹),正式紧固装置535以大扭矩(最终紧固 力)使盖1相对于容器2正式紧固。
正式紧固装置535,如图27 图30所示,用构成盖夹持卡盘550 的多个紧固滚子551、 552、 553、 554夹持盖1的外周面,通过该紧固 滚子551-554的旋转使盖l螺纹接合于瓶2。此时,正式紧固装置535 使第一升降台541固定于以被上述的基座531的升降导向装置532升 降驱动的方式设置的升降台533上,用第一升降台541支撑第二升降 台542。而且,正式紧固装置535具有用于紧固滚子551 554的滚子开 闭装置543和滚子旋转装置544。
滚子开闭装置543,在第一升降台541上相对的2个双滚头545、 546分别通过横行导向装置(直线导向装置和直线轨道)541可横向移 动地被支撑,利用该第一升降台541的背面设置的开闭驱动电动机547 被固定并被驱动的小齿轮548、和设置于各个双滚头545、 546的齿条 545A、 546A在小齿轮548的上面和下面啮合。而且, 一个滚头545上 相互相对地支撑有2个紧固滚子551、 552,另一个滚头546上相互相对地支撑有2个紧固滚子553、 554。紧固滚子551、 552、 553、 554 通过它们的旋转轴551A、 552A、 553A、 554A可强制驱动地支撑在滚 头545、 546上。滚子开闭装置543通过开闭驱动电动机547,在使双 滚头545、 546在互相接触或离开的方向上平行移动,相对的紧固滚子 551、 552和紧固滚子553、 554相对它们夹着的盖紧固区域可以互相开 闭。由此,紧固滚子551、 552和紧固滚子553、 554形成夹持盖1的 盖夹持卡盘550。
滚子旋转装置544,设置有旋转驱动电动机561和伸縮旋转轴562、 563,其中旋转驱动电动机561设置于第二升降台542,伸縮旋转轴562、 563设置于在第二升降台542 —侧的双滚头545、 546上设置的紧固滚 子551、 552与紧固滚子553、 554之间的旋转力传送通路上,使该旋 转力传送通路能够伸缩,允许双滚头545、 546的平行移动,同时紧固 滚子551、 552和紧固滚子553、 554能够如前所述被强制驱动。此时, 在第二升降台542 —侧,伸缩旋转轴562、 563的上端轴562A、 563A 被第二升降台542的轴承台支撑,上端轴562A、 563A上固定有滑轮 564、 565,并且支撑有惰轮566A 566C,由于被固定在旋转驱动电动 机561的输出轴上的滑轮567巻绕的同步带567A被这些滑轮564、565、 566A 566C巻绕,利用电动机561可以驱动伸缩旋转轴562、 563。而 且,在第一升降台541 —侧,在第一升降台541上能够横向移动地被 支撑的双滚头545、546的各个支撑伸缩旋转轴562、563的下端轴562B、 563B,传达到下端轴562B的旋转力通过齿轮568A、 568B、 568C、 568D 传达到上述的紧固滚子551、 552的旋转轴551A、 552A,能够使紧固 滚子551、 552强制旋转,并且传达到下端轴563B的旋转力通过齿轮 569A、 569B、 569C、 569D传达到上述的紧固滚子553、 554的旋转轴 553A、 554A,能够使紧固滚子553、 554强制旋转。由此,滚子旋转 装置544能够使滚头545的紧固滚子551、 552和滚头546的紧固滚子 553、 554强制旋转。
临时紧固装置570,如图27所示,在升降台542的前面设置有直 线升降机571 ,在直线升降机571的升降台572上具备盖紧固装置580。
盖紧固装置580,如图31 图34所示,在被升降台572支撑的外 壳581上通过轴承582A、 582B、具备密封部件583A、 583B的泄露防止部583,自由旋转地支撑中空轴状的旋转部584。在外壳581的旁边 支撑有伺服电动机585,在固定于伺服电动机585的输出轴的滑轮586 和固定于旋转部584的外周的滑轮587上巻绕有同步带588,利用电动 机585能够使旋转部584旋转。在旋转部584的前端的直径上设置有 左右的长孔状滑孔584A、 584A,方向可变的吸附部590的两侧的支撑 轴5卯A、 5卯A可摇动且可上下移动地支撑于这些滑孔584A、 584A, 具备吸附部590的方向可变性。方向可变的吸附部具备真空垫591,在 真空垫591上保持有盖1,利用旋转部584的旋转力能够旋转。
作为方向可变的吸附部590中具备的真空垫591,使用由市售的 NBR或硅酮等合成橡胶等材质构成的,形状为扁平型或蛇腹型的真空 垫。
而且,作为方向可变的吸附部590的真空垫591的其它形态,可 以举出具有如图42 (B)的方向可变的吸附部590的剖面图所示的通 气路591C的、图42 (A)所示的使用氨基甲酸乙酯或硬质橡胶的圆柱 状真空垫731。如果利用真空垫731,由于能够使与盖1的接触部732 的面积扩大并使壁厚加厚,所以能够提高耐久性。
而且,作为替代真空垫的盖保持机构能够使用粘着物质。作为一 例,能够使用橡胶类树脂或橡胶类混合物。例如,醚类聚氨酯树脂、 聚酰胺类树脂、苯乙烯-乙烯系类树脂、丁烯-苯乙烯类树脂、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或上述共聚和环烷类的混合物等,也可以 釆用具有常温粘着性的溶液型、乳胶型、热熔型粘着材料、或丙烯酸 类、橡胶类、氨基甲酸乙酯类、硅氧烷类粘着材料。通过使用粘着物 质的盖保持机构,由于不需要真空,就不需要真空配管591B、设置在 方向可变的吸附部590的通气路591C或摄制组外壳581的通气路594B 等,能够实现装置构造的单纯化。
进而,作为替代真空垫的盖保持机构也能够使用喷射式吸附装置。 即,如图43 (A)所示,使在方向可变的吸附部590具备的物品保持 部741为喷射式吸引装置(伯努利式卡盘)。如图43 (B)所示,在 物品保持部741上设置有从圆孔状的中央喷嘴741A向外放射方向(例 如4方向)地延伸的空气通路741B、和与以不关闭空气通路741B的 方式间歇地配置的盖接触的接触部件741C (例如,4个地方),在此,向真空配管591B供给加压空气,通过通气路591C经由中央喷嘴741A, 从与盖1之间的空气通路741B向外喷出,利用在与盖1之间发生的负 压402吸附盖1 。通过适当地选择接触部件741C的素材,能够容易地 调整向盖1的旋转扭矩的传递量。而且,将接触部件741C安装于物品 保持部741的下方盖侧的整个区域,将接触部件741C的表面作为空气 通路741B,能够非接触地保持盖l。在该结构时,盖l螺纹接合于容 器时,停止向真空配管591B的加压空气,将接触部件741C压附于盖 1同时传递旋转扭矩。
盖紧固装置580,为了使方向可变的吸附部590能够在具有方向可 变性的状态和方向被固定的状态之间转换,具有外壳581和可滑动地 内置于旋转部584的中空部并能够向方向可变的吸附部590 —侧突出 的中空轴状的固定突出部592,利用从旋转部584内的待机位置向方向 可变的吸附部590 —侧突出的固定突出部592的前端面按压方向可变 的吸附部590的基端面,使方向可变的吸附部590不能摇动而固定方 向。固定突出部592使在活塞592A的外周具备的密封部件592B自由 滑动地插入于外壳581的内周,在外壳581的内部,利用相对于活塞 592A的旋转部584的相反侧端面划分加压室593A,并且利用相对于 活塞592A的旋转部584 —侧的端面划分背压室593B,设置于外壳581 的通气路594A与加压室593A连通,设置于外壳581的通气路594B 与背压室593B连通。在背压室593B的内部,在旋转部584和固定突 出部592的活塞592A之间,安装有使固定突出部592靠在待机位置侧 的弹簧595。
盖紧固装置580具有可滑动地内置于旋转部584的中空部的、能 够滑动地内置于固定突出部592的中空部并能够向方向可变的吸附部 5卯 一侧突出的加压突出部596,通过旋转部584和从固定突出部592 的内部的待机位置向方向可变的吸附部590 —侧突出的加压突出部 596的前端突出部596A,对方向可变的吸附部590的基端面的中心部 加压(沿前端突出部596A的中心轴的加压方向与通过方向可变的吸附 部590的支轴590A的摇动轴交差),在方向可变的吸附部90的具有 方向可变性的状态下,增加方向可变的吸附部590的压力(沿旋转部 584的滑孔584A的向下的压力)。在此,与方向可变的吸附部590相接触的前端突出部596A的最前端为呈圆形的形状,但是,由于具有方 向可变性同时增加压力而优选。形成前端突出部596A的最前端的圆形 的半径过大时,微小接触面积变大,丧失方向可变性。形成前端突出 部596A的最前端的圆形的半径过小时,会损伤方向可变的吸附部590, 磨损了前端突出部596A的最前端本身。形成前端突出部596A的最前 端的圆形的半径的适合的大小为2 15mm,优选为3~10mm。加压突出 部596使在外周具备的密封部件596B自由滑动地插入于固定突出部 592的内周,在固定突出部592的内部,通过加压突出部596的基端侧 端面划分加压室597,通过设置于固定突出部592的通气路597A上述 固定突出部592的加压室593A与加压室597连通。 因此,压盖装置510进行如下的压盖动作。 (A)临时紧固过程(图31 图38)
(1)利用具有临时紧固装置570的盖紧固装置580的方向可变的 吸附部590接收盖1。
相对于以随意的姿势供给的盖1,如图31所示,切断对于固定突 出部592的加压室593A、背压室593B的加压空气Pl、 P2,对固定突 出部592作用弹簧595的作用力,将固定突出部592和加压突出部596 收纳于待机位置上,结果使方向可变的吸附部590方向可变(图35(A)、 图36 (A))。方向可变的吸附部590仅通过自重与盖1的顶面相接 触并模仿盖l动作,利用通过外壳581、泄露防止部583、和设置于旋 转部584的通气路591A、真空配管591B、设置于方向可变的吸附部 590的通气路591C而真空连接的真空垫591,吸附保持盖1的顶面。 而且,通气路591A在泄露防止部583、旋转部584形成为周状的沟部, 使得即使旋转也不会中途切断真空连接。
对于以固定姿势供给的盖1,如图32所示,向固定突出部592的 加压室593A供给加压空气Pl,并且切断对固定突出部592的背压室 593B的加压空气P2,利用加压空气Pl压縮弹簧595,并且使固定突 出部592和加压突出部596向方向可变的吸附部590 —侧突出,利用 固定突出部592的前端面按压方向可变的吸附部590的基端面,使方 向可变的吸附部590不能摇动而方向固定。(图35(B)、图36(B))。 方向可变的吸附部590方向固定并稳定地与盖1的顶面相接触,利用通过外壳581和设置于旋转部584的通气路591A、真空配管591B、 设置于方向可变的吸附部590的通气路591C而真空连接的真空垫591 , 吸附保持盖1的顶面。
(2) 将保持在方向可变的吸附部590的真空垫591的上述(1) 的盖1提供给容器2的口部时,方向可变的吸附部590如上述图32所 示,利用固定突出部592固定方向,方向可变的吸附部590的真空垫 591所吸附的盖1稳定地定位于容器2的口部。如图40 (A)所示,特 别是在盖1为带浸管的泵盖的情况下,泵盖1的浸管也通过固定突出 部592被固定在固定方向,浸管稳定地插入于盖1的口部。
(3) 盖l向容器2的口部紧固时,使吸附盖1并将它定位于容器 2的口部的方向可变的吸附部590如上述的图31那样方向可变,并且, 利用电动机585并通过旋转部584使方向可变的吸附部590正旋转, 同时使升降台533、 572下降,使方向可变的吸附部590的真空垫591 所保持的盖1按压在容器2的口部并接触旋转。旋转开始的时机可以 是从接触前也可以是从接触时。作为用树脂盖和树脂瓶实施时的一例, 旋转时的最高旋转数优选为80 600RPM,特别优选为200 400RPM。
此时,盖1具备内螺纹1A,容器2具备外螺纹2A (图37),这 些内螺纹1A和外螺纹2A如图38 (A所示),从处于大概180度范围 的易于螺纹接合区域A的状态如上所述接触旋转时,照着这样平稳地 开始压盖。另一方面,盖1的内螺纹1A和容器2A的外螺纹2A如图 38 (B)所示,从处于大概180度范围的螺纹接合困难区域的状态如上 所述接触旋转时,不开始压盖,盖1在矫正相对于容器2的姿势的方 向上摇动,同时相对于容器2空转约180度(或是,如果在最初的约 180度旋转位置发生啮合失败则再旋转一周,约540度),仅从到达易 于螺纹接合的相对位置开始进行压盖。由此,盖1仅从易于螺纹接合 的螺纹咬合位置进行临时紧固,不产生压盖不良。
如上所述的盖l向容器2的口部紧固时,如图33、图34所示,向 固定突出部592的加压室593A、背压室593B供给加压空气Pl、 P2, 利用加压空气P2和弹簧595的作用力将固定突出部592收纳在待机位 置,利用加压空气Pl仅使加压突出部596向方向可变的吸附部590 — 侧突出,通过利用加压突出部596的前端突出部596A对方向可变的吸附部590的基端面的中心部加压,使方向可变的吸附部590的真空垫 591所保持的盖1相对于容器2稳定地自由摇动(图36 (C)),能够 使盖1和容器2的口部稳定地开始啮合进行临时紧固。作为使用树脂 盖和树脂瓶实施时的一例,该压力的大小优选以成为2.0N(0.2kgf) 9.8 N (l.Okgf)、特别优选以成为3.9N (0.4kgf) -5.9N (0.6kgf)的方式 进行调整时,能够良好的临时紧固。
其后,解除基于方向可变的吸附部590的盖1的吸附。接着利用 正式紧固装置535对盖1进行正式紧固。 (B)正式紧固过程
(1) 通过盖夹持卡盘550的紧固滚子551~554夹持盖1的外周面。 而且,正式紧固装置570的紧固滚子551-554完成夹持盖1的外周面 后,解除基于上述临时紧固装置570的吸附部590的盖1的顶面保持。
(2) 利用滚子旋转装置544以一定的大扭矩使盖夹持卡盘550旋 转,并下降升降台533,卡盘550夹持的盖1正式紧固于容器2。
盖1的相对于容器2的压盖大概进行以下程序(i )空转(ii ) (啮合)单纯旋转(iii)容器和盖的接触(iv)盖帽的旋转扭矩供给 (也有将该部分临时紧固*预备紧固)(v)(正式紧固)提供设计 扭矩(或是由旋转决定的位置)(vi)稳定时间/好坏确认时间(提供 正式紧固扭矩后提供给盖帽的旋转通过离合器的打滑等避开从而不提 供过剩的扭矩)。本发明在每次盖设计中,二阶段保证适当的设计扭 矩,该临时紧固中,提高(iv) ~ (v)范围内的压盖扭矩。在(iv) 的旋转扭矩强的情况下,提供极少的啮合,在旋转扭矩小的情况下, 直到十分接近正式紧固完成为止提供啮合。但是,即使关于这样的趋 势,通过吸附部50的真空垫591等的吸引力或粘着力的程度(弱或微) 和与盖的接触面积等的简单条件变更能够调整。各压盖时的(正式紧 固)供给设计扭矩为Nl、 N2、 N3……时,本发明中供给的临时紧固
扭矩为(0.1 0.99) X (Nl、 N2、 N3......),更优选为如(0.1 0.6)
X (Nl、 N2、 N3…)。
根据本实施方式可以达到以下的作用效果。 (a)盖1的接收时,相对以随意的姿势供给的盖1,使方向可变 的吸附部590方向可变,方向可变的吸附部590仿照盖1的顶面,稳定地吸附并捕捉该盖l。
对以固定姿势供给的盖l,使方向可变的吸附部590方向固定,该 方向可变的吸附部590和盖1的顶面接触,稳定地吸附并捕捉该盖1。
(b) 向容器2的口部供给盖1时,使吸附盖l的方向可变的吸附 部590方向固定,使该方向可变的吸附部590所吸附的盖1稳定地定 位于容器2的口部。特别是,在盖1为带浸管的泵盖的情况下,方向 可变的吸附部590和泵盖1的浸管的方向都固定在固定方向,浸管能 够稳定地插入容器2的口部。
(c) 盖l向容器2的口部紧固时,使吸附盖1并将它定位于容器 2的口部的方向可变的吸附部590方向可变,旋转盖l。方向可变的吸 附部590所保持的盖1从易于螺纹接合的大概180度的旋转角度范围 开始旋转时,照着这样平稳地开始啮合并临时紧固。另一方面,盖1 从螺纹接合困难的大概180度的旋转角度范围开始旋转时,盖1沿矫 正相对于容器2的姿势的方向摇动,同时相对于容器2打滑,在其后 的易于螺纹接合的旋转角度位置开始啮合并临时紧固。盖1不需要为 了矫正姿势逆旋转,由于正旋转时相对于容器2摇动同时自动调心地 螺纹咬合,所以能够在短时间开始啮合,生产效率良好。
(d) 上述(c)的盖1向容器2的口部紧固时,在方向可变的吸 附部590具有方向可变性的状态下,通过对方向可变的吸附部590增 加压力,方向可变的吸附部590能够使盖1相对于容器2稳定地摇动, 并能够稳定地开始啮合临时紧固。但是,方向可变的吸附部590也可 以对盖1和容器2提供仅基于自重的压力,同时开始啮合而临时紧固。
(e) 由于方向可变的吸附部590的盖保持机构由真空垫591 (吸
引机构)构成,能够简单地吸附盖l。
(f) 使方向可变的吸附部590自由摇动地支撑于旋转部584的前 端,并且具有内置于旋转部584能够向方向可变的吸附部590 —侧突 出的固定突出部592,利用从旋转部584突出的固定突出部592按压方 向可变的吸附部590的端面,使该方向可变的吸附部590方向固定, 由此能够可靠地使方向可变的吸附部590方向固定。
(g) 具有内置于旋转部584并能够向方向可变的吸附部590 —侧 突出的加压突出部596,利用从旋转部584突出的加压突出部596对方向可变的吸附部590的端面的中心部加压,在该方向可变的吸附部590 具有方向可变性的状态下,通过对方向可变的吸附部590施加压力, 能够使盖1相对于容器2稳定地摇动。
(h)通过以使临时紧固装置570和正式紧固装置535能够在单一 的压盖位置旋转盖的方式进行同轴配置,由此能够实现压盖装置510 的小型化。
在盖紧固装置580中,方向可变的吸附部590的盖保持机构不限 于真空垫591,也可以是由厚壁粘着制薄板等粘着物质构成的元件。
在盖紧固装置580中,方向可变的吸附部590的盖保持机构可以 是由喷射式吸附装置(伯努利式卡盘)构成的元件。
在盖紧固装置580中,方向可变的吸附部590不限于在一个方向 上自由摇动的机构,也可以使用万向接头机构或球接式机构向整个方 向自由摇动。
图39为作为盖紧固装置580的变形例的盖紧固装置600。盖紧固 装置600在上述的方向可变的吸附部590的主体部的前端设置有蛇腹 状真空垫591,在真空垫591的周围设置有旋转力提供部601。旋转力 提供部601由与方向可变的吸附部590的主体部一体化的罩状体构成, 罩开口端面(全周连续平面或周方向断续地具备切口凹部的间断平面) 为与盖1的接触部601A。盖紧固装置600,在未保持盖l的阶段,使 真空垫591从旋转力提供部601的接触部601A突出,使真空垫591所 吸附的盖1与接触部601A接触并提供旋转部584的旋转力。在此,旋 转力提供部601的材质为氨基甲酸乙酯等防滑材料,提高与盖1的摩 擦力从而提高旋转扭矩的传达递,通过在接触部601A上粘贴合成橡胶 等防滑材,能够提高旋转扭矩的传递。在此,由于旋转扭矩的大部分 从真空垫591通过接触部601A传达,能够显著地延长真空垫591的寿 命。
(实施例9)(图40、图41)
实施例9的压盖装置700,如图40、图41所示,在沿容器供给传 送带701相互相邻的各个压盖位置(临时紧固位置和正式紧固位置) 并列地配置临时紧固装置710和正式紧固装置720。
临时紧固装置710在可升降地设置于基座711上的升降台712的前面设置有直线升降机713,直线升降机713的升降台714上具备实施 例8的压盖装置580。
正式紧固装置720,在可升降地设置于基座721的升降台722设置 有旋转电动机723,在电动机723的旋转轴724的下端部设置有盖夹持 卡盘725。盖夹持卡盘725在罩内具备未图示的卡盘爪,通过空气压的 供给开闭的卡盘爪夹持盖1。正式紧固装置720利用卡盘725夹持临时 紧固于容器2的盖1,通过电动机723使卡盘725旋转,能够使盖1 正式紧固于容器2。
而且,使带管的盖1与容器2的口部接触时,利用管位置决定卡 盘780使管下部前端插入容器2进行定位,然后临时紧固装置710下 降。
根据本实施例,除了与实施例8的(a) ~ (g)同样的作用效果以 外,还起到以下的作用效果。
通过使临时紧固装置710和正式紧固装置720并列地配置于相互 相邻的压盖位置,能够实现与盖1的种类对应的临时紧固装置710和 正式紧固装置720的切换容易。在正式紧固装置720使用用于不同形 状的盖1的专用盖帽(盖夹持卡盘725)时,成为交换工作对象的正式 紧固装置720优选与临时紧固装置710分离配置。正式紧固装置720 只是加强紧固盖l,由于能够显著地縮短动作时间,盖帽个数比临时紧 固装置710能够减少。而且,在实施例1中,临时紧固、正式紧固依 次实施,但是,在本实施例中,由于临时紧固、正式紧固同时地对不 同的盖进行,因此临时紧固装置710和正式紧固装置720的等待时间 变少,能够高效率的生产。 (实施例IO)(图44)
实施例10的压盖装置800,如图44 (A)所示,由盖供给传送带 803、容器供给传送带601、和通过安装部803在机械臂前端部802具 备盖紧固装置508的多轴机器人801构成。而且,容器2插入设置在 容器供给传送带601的瓶托804中。
利用盖供给传送带803间歇地或连续地向多轴机器人的动作范围 内供给盖1。多轴机器人801基于在盖供给传送带803的盖接收位置附 近设置的传感器(未图示)或图像处理装置(未图示)的信息,利用盖紧固装置580的方向可变的吸附部590接收盖1。此时,方向可变的 吸附部590处于如图31所示的方向可变的状态,但是,由于与盖l的 顶面相接触并模仿盖1动作而优选。
接着,如图44 (B)所示,多轴机器人801基于在容器供给传送 带601的容器停止位置附近设置的传感器(未图示)或图像处理装置 (未图示)的信息,向容器供给传送带601的容器2输送盖1。利用容 器供给传送带601间歇地供给容器2。方向可变的吸附部590的真空垫 591所保持的盖1向容器2的口部供给时,如图32所示,利用固定突 出部592使方向可变的吸附部590方向固定,该方向可变的吸附部590 的真空垫591所吸附的盖1稳定地定位于容器2的口部。特别是在盖 为带浸管的泵盖1的情况下,泵盖1的浸管也通过固定突出部592固 定在固定方向,浸管稳定地插入盖1的口部。
盖1向容器2的口部紧固时,使吸附盖1并将它定位于容器2的 口部的方向可变的吸附部590如图31所示方向可变,使方向可变的吸 附部590正旋转,同时利用多轴机器人501的动作使盖紧固装置580 下降,使方向可变的吸附部590的真空垫591所保持的盖1按压在容 器2的口部并接触旋转。与实施例8同样地,盖1仅从易于螺纹接合 的螺纹咬合位置进行临时紧固,不会产生压盖不良。其后,解除基于 方向可变的吸附部590的盖1的吸附。
在縮短将容器2搬送到下一工序的时间,提高生产性方面,压盖 操作可以跟随容器2的搬送进行。特别是,由于在本实施例中使用多 轴机器人801,所以能够容易地跟随容器2的搬送进行压盖。
接着,盖l进行正式紧固。例如,在如图40 (B)、图41所示的 容器供给传送带701上从临时紧固的位置向正式紧固装置720运送, 用正式紧固装置700进行正式紧固。
而且,将安装部803作为多头卡盘(未图示),装备盖紧固装置 580和用于正式紧固的盖旋转装置,将它们切换使用,能够使临时紧固 和正式紧固在同一机械臂前端部802进行。
在基于机械臂的盖1的接收中,盖1的中心和方向可变的吸附部 5卯的中心位置吻合的精度与专用的压盖装置相比降低。这是由于基 于传感器或图像处理装置控制机械装置的动作,而且,机械装置的驱动轴数多的情况下,机械装置的臂变长而其刚性降低的情况下,使机 械装置高速动作时,由于存在大量各种各样的扰动因数,发生位置偏 差。由于同样的理由,盖1向容器2的口部紧固时,和专用压盖装置
相比,盖1的中心和容器2的口部中心位置吻合精度也会降低。
但是,本发明中,即使产生这些上述的位置吻合精度降低,也能 够良好地压盖。也就是说,是因为盖1具备内螺纹1A、容器2具备外 螺纹2A (图37),这些内螺纹1A和外螺纹2A如图38 (A)所示, 从处于大概180度范围的易于螺纹接合区域A的状态如上所述接触并 旋转时,即使产生上述的位置吻合精度降低,盖1在矫正相对容器2 的姿势的方向上摇动,同时照着这样平稳地开始压盖。另一方面,盖1 的内螺纹1A和容器2A的外螺纹2A如图38 (B)所示,从处于大概 180度范围的螺纹接合困难区域的状态如上所述接触并旋转时,即使产 生这些上述的位置吻合精度降低,不开始压盖,盖1在矫正相对于容 器2的姿势的方向上摇动,同时相对于容器2空转约180度(或是, 在最初的约180度旋转位置如果产生啮合失败则再旋转一周,约540 度),从达到易于螺纹接合的相对位置开始开始压盖。由此,盖1仅 从易于螺纹接合的螺纹咬合位置进行临时紧固,不产生压盖不良。而 且,不仅是实施例10能够发挥降低上述位置吻合精度降低对压盖造成 影响的效果,本文记载的盖紧固装置都可以发挥该效果。
以上的实施例,对间歇地直线搬送容器的方式进行了说明,但是 本发明不限定于此。作为其它的例子,本发明能够适用于压盖操作跟 随容器的搬送的直线搬送方式、旋转方式、人工的容器供给方式、利 用机械装置进行压盖的方式等。
而且,上述实施例不只是相对容器的盖的压盖,能够广泛地使用 于向具有外螺纹部的部件紧固具有内螺纹部的部件。即,(a)在具有 对螺纹部件进行临时紧固的临时紧固装置和进行正式紧固的正式紧固 装置的螺纹紧固装置中,螺纹紧固装置在保持有具有内螺纹部的部件 的状态下,能够使内螺纹部的中心轴相对于外螺纹部的中心轴自由摇 动。而且,(b)在具有对螺纹部件进行临时紧固的临时紧固装置和进 行正式紧固的正式紧固装置的螺纹紧固装置中,螺纹紧固装置在保持 有具有外螺纹部的部件的状态下,能够使外螺纹部的中心轴相对于内螺纹部的中心轴自由摇动。由此,可以使外螺纹部和内螺纹部简单且 迅速地、准确地啮合。具体而言,不仅在进行向容器的盖紧固的食品、 饮料产业、化妆品产业、杂货业、化学产业等方面,在机械产业、汽 车产业、造船产业、电气,电子产业、化学装置产业等众多的产业领 域中都可以利用。
权利要求
1.一种压盖方法,其利用临时紧固装置保持盖,通过该临时紧固装置的旋转使盖相对于容器临时紧固,其特征在于使盖旋转,并且不使临时紧固装置相对于该临时紧固装置的旋转轴的倾斜状态固定。
2. —种压盖装置,其具有使盖相对于容器进行临时紧固的临时紧 固装置和进行正式紧固的正式紧固装置,其特征在于临时紧固装置在保持有盖的状态下,使盖的中心轴相对于容器的 中心轴自由摇动。
3. 如权利要求2所述的压盖装置,其特征在于 所述临时紧固装置在旋转轴具备盖保持机构。
4. 如权利要求2所述的压盖装置,其特征在于 所述临时紧固装置具有隔着轴向延伸的缓冲机构设置在旋转轴上的盖保持机构。
5. 如权利要求3或4所述的压盖装置,其特征在于 所述盖保持机构保持盖的顶面。
6. 如权利要求2 5中任一项所述的压盖装置,其特征在于 所述临时紧固装置和正式紧固装置同轴配置于单一的压盖位置。
7. 如权利要求2 5中任一项所述的压盖装置,其特征在于-所述临时紧固装置和正式紧固装置并排设置于相邻的压盖位置。
8. —种螺纹紧固装置,其具有对螺纹部件进行临时紧固的临时紧 固装置和进行正式紧固的正式紧固装置,其特征在于螺纹紧固装置在保持有具有内螺纹部的部件的状态下,使内螺纹 部的中心轴相对于外螺纹部的中心轴自由摇动。
9. 一种螺纹紧固装置,其具有对螺纹部件进行临时紧固的临时紧固装置和进行正式紧固的正式紧固装置,其特征在于螺纹紧固装置在保持有具有外螺纹部的部件的状态下,使外螺纹 部的中心轴相对于内螺纹部的中心轴自由摇动。
10. —种盖紧固装置,其特征在于-具有保持盖的能够旋转的方向可变的吸附部,方向可变的吸附部 能够在具有方向可变性的状态和方向被固定的状态之间切换。
11. 如权利要求10所述的盖紧固装置,其特征在于 在所述方向可变的吸附部具有方向可变性的状态下,能够对方向可变的吸附部施加压力。
12. 如权利要求10或11所述的盖紧固装置,其特征在于 所述方向可变的吸附部的盖保持机构由吸引机构构成。
13. 如权利要求10 12中任一项所述的盖紧固装置,其特征在于 所述方向可变的吸附部的盖保持机构由粘着物质构成。
14. 如权利要求10-13中任一项所述的盖紧固装置,其特征在于 所述方向可变的吸附部的盖保持机构由喷射式吸附装置构成。
15. 如权利要求10 14中任一项所述的盖紧固装置,其特征在于-所述方向可变的吸附部具备对盖保持机构所保持的盖提供旋转力 的旋转力提供机构。
16. 如权利要求10 15中任一项所述的盖紧固装置,其特征在于所述方向可变的吸附部摇动自如地支撑于旋转部的前端,具有内 置于旋转部并能够向方向可变的吸附部一侧突出的固定突出部,利用 从旋转部突出的固定突出部按压方向可变的吸附部的端面,使该方向 可变的吸附部的方向固定。
17. 如权利要求16所述的盖紧固装置,其特征在于 具有内置于所述旋转部并能够向方向可变的吸附部一侧突出的加压突出部,利用从旋转部突出的加压突出部对方向可变的吸附部的端 面的中心部加压,在该方向可变的吸附部具有方向可变性的状态下, 对方向可变的吸附部施加压力。
18. 如权利要求10 17中任一项所述的盖紧固装置,其特征在于 其在盖的临时紧固时所使用的盖临时紧固装置中使用。
19. 如权利要求18所述的盖紧固装置,其特征在于 在多轴机器人的机械臂前端部具备所述临时紧固装置。
全文摘要
本发明提供一种压盖方法和装置。其在具有将盖1相对于容器2进行临时紧固的临时紧固装置70和进行正式紧固的正式紧固装置35的压盖装置10中,临时紧固装置70在保持有盖1的状态下,使盖1的中心轴相对于容器2的中心轴自由摇动。
文档编号B67B3/20GK101516761SQ20078003599
公开日2009年8月26日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年9月28日
发明者白井秀典, 秦野耕一 申请人:花王株式会社
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