JP4743464B2

JP4743464B2 - Motor control type capper and capper motor control method

Info

Publication number: JP4743464B2
Application number: JP2001114566A
Authority: JP
Inventors: 真治石倉; 規雄犬飼; 浩文伊藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Food and Packaging Machinery Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JP2002308381A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法に関し、特に、ＰＥＴボトルのような薄い膜状の容器の巻締めを確実に行うモータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多様な瓶に多様な液体・飲料が詰められる。その瓶は、栓によって密封される。栓としてねじ込みキャップが用いられている。ＰＥＴボトルのように薄い膜状本体で形成されている瓶・ポットの口栓部にはねじが形成されていて、その口栓ねじにキャップねじが螺合される。このようなキャッピングは、１つのキャッパにより１秒間に数十回が行われている。キャッピングは、これが柔かければ衛生管理の点で不具合が生じ、それが硬すぎれば消費者がそれを後に開けることが困難になる。適正な強度のねじ締め・巻締めが重要であり、且つ、その巻締めの適正性が確実であることが重要である。
【０００３】
適正性と高速性を持った巻締め技術は、特開昭５５−５３９０号で知られている。公知のこような巻締め技術は、歯車、クラッチのような機械的要素を持つメカ式機械で実現されていて、従来、その巻締め性能は高精度であった。ペットボトルのような華奢な本体を持つ大量の瓶が市場に登場するようになった現在、ベレーキャップと称される巻締め異常を回避するためにも、その巻締め性能はより高精度でありより確実であることが求められる。
【０００４】
巻締め性能がより高精度でありより確実であるように開発された巻締めキャッパは、特公平３−６９７９４号、特公平５−６３３９９号で知られている。公知のこのような巻締め技術は、サーボモータを用いていて、慣性トルクの大きさを時刻列上で制御することにより、巻締め最終段階の締め付けトルクを適正化している。サーボ式キャッパは、多様な瓶詰め工程の製品・巻締め仕様の変更に対応して、慣性トルク、締め付けトルクを自由に変更することができ、このような対応自由性の点でメカ式キャッパに比べて優れている。公知のサーボ式の巻締め技術は、巻締め周期を巻締め開始前と巻締め初期と巻締め後期とに分けて、巻締め初期の慣性トルクと巻締め後期の巻締め強度との関係を重視しているが、サーボモータの運転が実質的に停止しているが慣性トルクが働いている巻締め後期の巻締め作用の重要性の点を明白には意識していない。
【０００５】
高速成形技術により大量に高速に生産されるＰＥＴボトルのような容器は、その寸法精度が高いが、薄く成形されているため、僅かな寸法精度誤差と慣性とが締め付け強度に大きく影響する。密封の高精度化と消費者の開栓容易性とは相反する制御性能が同時に要求される。特に、巻締め工程中の慣性（惰性）的エネルギーが製品１つずつに微妙に異なる場合に、単に計算のみによって巻締めを位置と時刻の両座標系上で制御することは困難である。開栓力は、消費者の側から見て巻締めの重要な要素である。確実な密閉が行われていることはメーカーの義務であるが、開栓力が子ども・女性にとって十分に弱いことが重要である。最終的に締め付ける締め付けが確実であり、且つ、開栓力が十分に弱いことが同時に求められる。
【０００６】
このような適正化の要素として、巻締め終期の巻締めトルクが巻締め基準トルクよりも小さく、且つ、その巻締め基準トルクにより確実に巻締めが行われることが保証されることが求められる。更に、製品、巻締め仕様の多様な変更に対応して瓶詰め周期と巻締め周期とが同期する全系（転送系）の周期の最適切化を即座に行うことができることが求められる。最終的な巻締めを確実にするために、最終的な巻締めを開始する時の初期条件が確実に設定され、特に、惰性の影響を回避して基準トルク以下で確実に巻締めが行われたことが保証されることが重要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、巻締め終期の巻締めトルクが巻締め基準トルクよりも小さく、且つ、その巻締め基準トルクにより確実に巻締めが行われることを保証することができるモータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、製品、巻締め仕様の多様な変更に対応して瓶詰め周期と巻締め周期とが同期する全系（転送系）の周期の最適切化を即座に行うことができるモータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法を提供することにある。
本発明の更に他の課題は、最終的な巻締めを確実にするために、最終的な巻締めを開始する時の初期条件を確実に設定し、特に、惰性の影響を回避して基準トルク以下で確実に巻締めが行われたことを保証することができるモータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００９】
本発明によるモータ制御型キャッパは、出力の制御が行われるモータ（１２）と、モータ（１２）の出力軸（１４）に連結して回転しキャップを把持する把持部分（１３）を備える回転体（ヘッド換算体）とを含み、モータ（１２）は、回転体の運動を制御する複数の順序周期部分を有している。その順序周期部分は、回転体に初期回転エネルギーを与える予備周期部分（Ｐ１）と、キャップ（１５）がボトル（１６）に接触していて回転体の速度が低下する仮巻締め周期部分（Ｐ２）と、仮巻締め周期部分（Ｐ２）で低下した速度よりも速い速度で回転体が回転する本巻締め周期部分（Ｐ３）とを有する。仮巻締め周期部分（Ｐ２）で一旦低下した速度よりも速い速度で回転体を回転させて、必ず回転体を零でない回転角度で回転駆動するので、本巻締め周期部分（Ｐ３）の初期条件である惰性的回転エネルギーは零又は小さい値であるから、本巻締めで投入するエネルギーのみで本巻締めを行って、ある値より小さいトルク（回転力）で確実に巻締めを最終的に行うことができる。本巻締め周期部分の回転体の回転角度は設定回転角度に制御され、本巻締めの角度が管理されていて、力をかけられているがキャップが現実には回転しないという不正巻締めを確実に回避することができ、結果的に、巻締めが確実に行われているかの全数検査又は抜き取り検査が不要になる。
【００１０】
本巻締め周期部分（Ｐ１）の回転体のトルクは設定トルクよりも小さく、且つ、本巻締め周期部分（Ｐ１）の回転体の回転角度は設定回転角度に制御されていることが、特に好ましい。トルク制御と角度制御とが行われ、柔らかすぎることもなく硬すぎることもない最終巻締め状態が得られる。
【００１１】
仮巻締め周期部分（Ｐ２）の回転体の速度が零まで低下することは、特に好ましい。仮巻締め周期部分（Ｐ２）の回転体は、回転体のトルクが低下しないで回転体の速度が低下することが更に好ましい。仮巻締め周期部分（Ｐ１）の回転体のトルクが上昇しながらその速度が低下することは、この周期部分の時間を短縮させる効果がある。
【００１２】
キャップに接触し始めた後の規定位置ｘ_ｓの回転体の惰性的回転エネルギーがＩω^２で表され、トルクがＴｍで表され、回転体が受ける摩擦抵抗に基づく摩擦抵抗トルクが（Ｔｃ＋Ｔｈ）で表され、Ｔｃはキャップ（１５）とボトル（１６）との間の摩擦に基づくトルク関数Ｔｃ（ｘ）であり、Ｔｈは定数であり、仮巻締め周期部分（Ｐ２）の回転体が停止する位置がｘ_ｓｔｏｐで表され、位置ｘ_ｓと位置ｘ_ｓｔｏｐの間の回転体の運動方程式と後述されるエネルギー収支式とにより、位置ｘ_ｓと位置ｘ_ｓｔｏｐとの間の仮巻締め周期部分の時間Ｔが求められる。このように計算される時間に基づいて本巻締めの開始時刻（ｔ３）が設定されることになる。このように計算により求められる時間・時刻と現実に個々に寸法が異なる製品ごとの時間・時刻とはある許容範囲内でバラツキがあって一致しないが、計算値と実測値の一致性は制御が適正に確実に行われていることを保証する。このような保証によって速度が一旦零になってから後に行われる本巻締めの巻締め精度がより確実に保証されることになる。
【００１３】
仮締め周期部分の前半の前記Ｔｃ（ｘ）は項（Ａｘ＋Ｂ）を含み、仮巻締め周期部分の後半のＴｃ（ｘ）は項（Ｃｘ＋Ｄ）を含み、時間Ｔは、前半部分ｔ_ｓと後半部分ｔ_ｔとの合計であり、ｔ_ｓとｔ_ｔはそれぞれに後述される式により確実に規定される。
【００１４】
定数の組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の値を変更する定数設定ユニット（２８）が追加されている。定数設定ユニット（２８）の追加により、多種容器の物性・寸法に即座に対応することができる。定数の組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の値は、器種の変更による時間（ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ）の変更に技術的に均等である。
【００１５】
本発明によるキャッパのモータ制御方法は、サーボモータ（１２）の出力軸に連結する回転体に回転エネルギーを与えるステップＳ１と、回転体エネルギーに対応する慣性力により回転体に同体のキャップ（１５）をボトルの口栓（１６）に巻締めるステップＳ２と、ステップＳ２の最終速度よりも速い速度でキャップ（１５）を口栓（１６）に巻締めるステップＳ３とから構成されている。ステップＳ３の速度は零でないから、キャップは必ず回転的に最終的に締め付けられる。
【００１６】
ステップＳ３の回転体の回転角度は規定回転角度に制御されていることが特に重要である。ステップＳ２の回転体の速度は零まで低下することが好ましいことは既述の通りである。ステップＳ３の回転体のトルクは、ステップＳ３の巻締め終了時点のトルクを越えない。巻締め終了時点のトルクは、密封性と開栓力との兼ね合いで規定されていて、本巻締め周期部分（Ｐ３）の巻締めトルクは、巻締め終了時刻のトルクより小さいので、最終的に確実に規定トルクで締め付けられ、且つ、開栓力もそのトルクで規定される。
【００１７】
本発明によるキャッパのモータ制御方法は、回転体の惰性的回転エネルギーにより回転体に保持されているキャップをボトルに仮巻締めするステップＳ１と、ステップＳ１の回転体の最終速度よりも速い速度で規定角度だけキャップを規定トルク以下で回転させて本巻締めするステップＳ２とから構成されている。ボトルの種類に対応して惰性的回転エネルギ−の大きさを変更することは重要である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明によるモータ制御型キャッパの実施の形態は、キャッパがリンサとフィラとともに設けられている。そのリンサ１は、図１に示されるように、第１回転的搬送路２と、第１回転的搬送路２に沿って配置される複数の洗浄機（図示されず）とから形成されている。洗浄機の複数化は、第１回転的搬送路２により搬送される瓶の単位時間当たり本数を多くすることができる。搬送方向に隣り合って並ぶ２つの瓶が基準定点を通過する時間間隔はΔＴに設定されている。そのフィラ３は、第２回転的搬送路４と、第２回転的搬送路４に沿って配置される複数の瓶詰め機（図示されず）とから形成されている。第１回転的搬送路２は、第２回転的搬送路４に連続的に接続している。
【００１９】
そのキャッパ５は、回転円盤型搬送路６と巻締め機（図示されず）とから形成されている。第２回転的搬送路４は、搬送的に連続に回転円盤型搬送路６に接続している。搬入側搬送路７は、第１回転的搬送路２に連続的に接続している。回転円盤型搬送路６は、搬出側搬送路８に連続的に接続している。搬入側搬送路７により搬送され基準定点を通る瓶の単位間当たり本数は、搬出側搬送路８により搬送され基準定点を通る瓶の単位間当たり本数に等しい。
【００２０】
図２は、キャッパ５の機械要素の配置関係を示している。キャッパ５は、１円周上に等角度間隔に複数の瓶を固定的に配置する回転円盤（図示されず）と、巻締め機９とから構成されている。巻締め機９は、キャッパの回転円盤と、その回転円盤に同期し又はその回転円盤に同体に回転する回転軸１１と、回転軸１１に同体に回転円盤とともに回転するサーボモータ１２と、サーボモータ１２により駆動されて回転するキャップ把持部１３とから形成されている。キャップ把持部１３は、サーボモータ１２の出力軸１４に同体に結合している。巻締め機９の回転駆動源とその回転速度とは、出力軸１４の回転駆動源とその回転速度とにそれぞれにメカ的には独立である。巻締め機９には、メカ的クラッチは原理的には不要である。回転軸１１の制御回転速度は、サーボモータ１２の制御回転速度に物理的に影響を与えることはない。
【００２１】
キャップ把持部１３は、回転円盤上の設定回転角度位置でキャップを渡されてそのキャップを把持することができる。サーボモータ１２のロータ部分と出力軸１４とキャップ把持部１３とにより一体に形成される一体回転体（以下、ヘッド換算回転体という）は、後述する（慣性）回転モーメントＩを有している。
【００２２】
図３（ａ）は、キャップ把持部１３とキャップ１５とＰＥＴボトルの口栓部分１６との巻締め時の力学的結合関係を示している。キャップ１５は、キャップ把持部１３にそれの内面で確実に結合している。キャップ１５の内面には、雌ねじ溝面１７が形成されている。口栓部分１６の外面には、雄ねじ溝面１８が形成されている。図３（ａ）は、雌ねじ溝面１７と雄ねじ溝面１８とが接触を開始した接触開始時点（サイドシール仮巻締め開始時点）ｔ１を示している。この接触開始時点ｔ１より時間的以降に、キャップ１５と口栓部分１６との間で摩擦トルクが発生する。接触開始時点ｔ１から次に述べられるトップシール仮巻締め開始時点（ｔ２）まで、雌ねじ溝面１７と雄ねじ溝面１８の接触面積が概ね線形に増大し、図４に示されるように、そのサイドシール仮巻締め摩擦トルクＴｃは概ね線形に増大していく：
Ｔｃ＝Ａｘ＋Ｂ・・・・・（１）
ここで、ｘは、キャップ把持部１３又はキャップ１５の回転角度θ又はその回転角度θに対応する（回転角度θ×半径×２π）の有効円周線長さを示している。
【００２３】
図３（ｂ）は、キャップ把持部１３が降下して、キャップ１５の天井側裏面に貼付けられている密封材（パッキング）１９の裏面（瓶から見て内側面）が口栓部分１６の天面に面着的に接触し始めるトップシール仮巻締め開始時点（サイドシール仮巻締め終了時点）ｔ２を示している。トップシール仮巻締め開始時点ｔ２から次に述べられるトップシール仮巻締め終了時点（ｔ_ｓｔｏｐ）まで、雌ねじ溝面１７と雄ねじ溝面１８の接触面積は概ね一定であるが、図４に示されるように、巻締め機９の圧縮抵抗が概ね線形に増大し、そのトップシール仮巻締め摩擦トルクＴｃは概ね線形に増大していく：
Ｔｃ＝Ｃｘ＋Ｄ・・・・・（２）
Ｃ＞Ａ
図３（ｃ）は、式（２）で表される摩擦トルクに抗してトップシール仮巻締めが完了していて、キャップ把持部１３の回転が完全に停止したトップシール仮巻締め完了時点ｔ_ｓｔｏｐを示している。
【００２４】
密封力Ｆｓは、一般に次式で定義されている。
Ｆｓ＝Ｐ／Ｓ
Ｐ：締め付け圧力
Ｓ：雌ねじ溝面１７と雄ねじ溝面１８の接触面積
密封力Ｆｓがより大きい場合、消費者が逆にそのキャップを開ける際の開栓力がより大きくなる。キャップ１５は、消費者にとってそれほどには抵抗感がない開栓力（密封力に一致しない）に対応する密封力でボトルに締め付けられ、且つ、その密封力で密閉性が適正であることが重要である。（キャップの直径×女性の平均的指のつまみ回転力）で表される開栓トルクに対応する密閉力は、通常、トルク（（フォースＦ×規定される回転半径）で定義される）で管理されている。
【００２５】
図５は、搬入−ボトル供給−巻締め開始−巻締め完了−搬出の順序ステップの集合である巻締めサイクルの巻締めプロセスを示している。サーボモータ１２とキャップ把持部１３とから形成される巻締め機９が搭載されているキャッパ５の既述の回転円盤（カム）２１は、上流側の第１回転カム２２と下流側の第２回転カム２３に力学的に互いに外接して一連の既述の搬送路を形成している。回転円盤２１と第１回転カム２２と第２回転カム２３とは、互いに噛み合うスターホイールであり、互いに間欠的に回転速度を変更しながら同期的に回転している。
【００２６】
位置１／ステップＳ１：
回転円盤２１の回転角度位置１（図中の丸１）であるボトル供給点で、１つの巻締め機のキャップ把持部１３にキャップ１５が供給される。
位置２／ステップＳ２：
そのキャップ１５が回転円盤２１の回転角度位置２に到達した時に、第１回転カム２２で搬送され回転角度位置２に一致する位置の瓶（ボトル）がキャップ１５の真下に位置している。
【００２７】
位置３／ステップＳ３：
回転円盤２１の回転角度位置３（後に述べられる位置ｘ１に対応）に到達した時に、既述の仮り巻締め開始時点ｔ１で仮巻締めが開始される。
位置４／ステップＳ４：
回転円盤２１の回転角度位置４（後に述べられる位置ｘ_ｓｔｏｐに対応）に到達した時に、既述のトップシール仮巻締め完了時点ｔ_ｓｔｏｐで仮巻締めが完了し、更に、本巻締めが完了している。
【００２８】
位置５／ステップＳ５：
回転円盤２１の回転角度位置５に到達した巻締め完了ボトルは、位置５である排出点で第２回転カム２３に移乗する。位置３から位置４までの巻締め時間は、目標時間幅である目標設計定数である。
【００２９】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明によるキャッパのモータ制御方法の実施の形態を示している。図６（ａ）は、実線で１サイクルの設定速度（上限値）を示している。キャップがボトルに全く接触しない巻締め準備期Ｐ１の速度設定値はＶ_ｓｅｔ１で示され、仮巻締め期Ｐ２の速度設定値はＶ_ｓｅｔ２で示され、本巻締め期Ｐ３の速度設定値はＶ_ｓｅｔ３で示され、速度Ｖ_ｓｅｔ１，Ｖ_ｓｅｔ２，Ｖ_ｓｅｔ３の大小関係は次式で示される。
Ｖ_ｓｅｔ１＞Ｖ_ｓｅｔ２＞Ｖ_ｓｅｔ３
図６（ａ）は、点線で１サイクル内の現実速度（計算による推定値又は実測値）を示している。
【００３０】
図６（ｂ）は、実線で１サイクルの設定トルク（上限値）を示している。巻締め準備期Ｐ１のトルク設定値はＴ_ｓｅｔ１で示され、仮巻締め期Ｐ２は、仮巻締め期前半と仮巻締め期後半に分けられている。仮巻締め期前半のトルク設定値はＴ_{ｓｅｔ２１}で示され、仮巻締め期後半のトルク設定値はＴ_{ｓｅｔ２２}で示されている。本巻締め期Ｐ３のトルク設定値はＴ_ｓｅｔ３で示されている。図６（ａ）は、点線で１サイクル内の現実トルク（計算による推定値又は実測値）を示している。
【００３１】
図６（ｃ）は、運転の２値状態を示している。巻締め準備期Ｐ１と仮巻締め期前半の期間は運転ＯＮ状態（サーボモータ１２のＯＮ状態）であり、仮巻締め期後半は運転ＯＦＦ状態であり、本巻締め期Ｐ３の運転状態はＯＮ状態である。仮巻締め期後半のみが、ＯＦＦ状態になっている。このようなＯＦＦ状態期間を設けることは、慣性モーメントＩを持つ既述のヘッド換算回転体の回転運動エネルギーの過度の上昇を抑制し、図６（ａ）に示されるように、時刻ｔ_ｓｔｏｐと位置ｘ_ｓｔｏｐで、ヘッド回転換算体を一旦停止させることができる点で重要な意義がある。図６（ｂ）の横軸は、位置ｘを時間軸ｔ上の時刻に一致対応させて示している。
【００３２】
図６（ａ）に示されるように、時刻ｔ０で、サーボモータ１２がＯＮ状態になって、サーボモータ１２のロータ、出力軸１４、キャップ把持部１３とから形成される慣性モーモーメントＩのヘッド換算体の回転角速度（以下、速度という）は、急峻に増大して設定速度Ｖ_ｓｅｔ１に素早く到達する。図６（ｂ）に示されるように、ヘッド換算体の実トルクは、設定トルクＴ_ｓｅｔ１を越えないトルクが瞬間的に与えられ、直ちに低いトルクに維持される。時刻ｔ１・位置ｘ１で、仮巻締めが始まって、図３（ａ）に示されるように、キャップ１５が口栓部分１６に接触し始め、式（１）で表されるサイドシール仮巻締め摩擦トルクＴｃとヘッド換算体が受ける摩擦に基づくヘッド換算摩擦トルクＴｈの抵抗を受けて、ヘッド換算体は、図６（ａ）に示されるように、実速度Ｖｒｅａｌで速度降下する。仮巻締め期前半の設定トルクＴ_{ｓｅｔ２１}は低く抑えられているが、サーボモータ１２の出力は零でなく、ヘッド換算体に与えられるトルクは零でないが、既述の２通りの摩擦抵抗を受けるヘッド換算体の速度は上昇せず概ね一定に維持されている。図３（ｂ）に示されるように、キャップ１５の密封材１９が口栓部分１６の天面に接触し始めると、ヘッド換算体は、式（２）と図４で示される圧縮抵抗起因のトップシール仮巻締め摩擦トルクＴｃとヘッド換算摩擦トルクＴｈを受けながら（それらの抵抗力は回転方向に対して負で定義される）、巻締めに要する力（巻締め力は正）によるエネルギーがキャップとボトルの接触部位に提供される。仮巻締め期後半では、図６（ｃ）に示されるように、サーボモータ１２はＯＦＦ状態であり、ヘッド換算体は惰性で回転しているが、その惰性回転エネルギーは摩擦ロスと仮巻締めエネルギーとして消費され、図６（ａ）に示されるように、ヘッド換算体の速度は低下していき、時刻ｔ_ｓｔｏｐ・位置ｘ_ｓｔｏｐで、完全に停止する。
【００３３】
時刻ｔ_ｓｔｏｐから暫時後に、本巻締め開始時刻ｔ３・位置ｘ３でサーボモータ１２は再びＯＮ状態になる。ｔ_ｓｔｏｐ＞ｔ３にならないように制御されている。図６（ａ）に示されるように、本巻締め開始時刻ｔ３で、ヘッド換算体の速度は立ち上がり始める。ねじ部の僅かの変形と圧縮部の僅かな変形が可能であるが、すぐにその変形は不可能になる。本巻締めの初期条件は、ヘッド換算体の回転エネルギーが零又は実質的に零に小さく抑えられていて、惰性エネルギーは立ち上がり時に実質的に零であり、立ち上がり後の加速により蓄積される運動エネルギーは僅かであり、すぐに変形が変形不可能点に近づき、ヘッド換算体の速度は、すぐに頭うちになり、図６（ｂ）に示されるようにトルクは上昇過程Ａを辿っているが、変形の復元力により逆に減速されて時刻ｔ４で零になる。このような本巻締めによる最後の一押しで、キャップ１５はボトルに確実に安定的に巻き付くことになる。
【００３４】
１周期Ｔは、巻締め準備期Ｐ１の周期部分Ｔ１と、仮巻締め期Ｐ２の周期部分Ｔ２と、本巻締め期Ｐ３の周期部分Ｔ３により、下記式で表される。
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３
ここで、周期部分Ｔ２は、仮巻締め期Ｐ２の前半の周期部分Ｔ２１とそれの前半の周期部分Ｔ２２との合計である。巻締め準備期Ｐ１の周期部分Ｔ１は、本巻締め完了から次周期に入るまでの設定待ち時間を含んでいる。
Ｔ＝Ｔ１＋（Ｔ２１＋＋Ｔ２２）＋Ｔ３
【００３５】
周期部分Ｔ１と周期部分Ｔ３とは、容器の物性、開栓力の仕様、全系のサイクル設定などにより概ね規定されている。１サイクル周期のうちで変更許容度が高い周期部分は、仮巻締め期Ｐ２のＴ２である。このＴ２は、計算により求められることが重要である。
【００３６】
図４と図６（ｂ）に、仮巻締めが実質的に有効に開始される位置は、ｘ_ｓで表されている。その時刻はｔ_ｓで表されている。エネルギー収支を示すエネルギー保存則によれば、次式が成立する。

左辺は、ボトルとキャップ１５のねじ部分の噛み合い摩擦トルク（有効回転半径は一定であり、トルクは実質的に摩擦力に対応していて、積分結果はエネルギーである）Ｔｃとヘッド換算体の摩擦トルクＴｈの積分値であるエネルギーロスを示している。右辺第１項は、位置ｘ_ｓに対応する時刻ｔ_ｓでヘッド換算体が有している初期回転運動エネルギー（初期条件）である。ωは角速度を示している。右辺第２項は、巻締め・圧縮・締め付けのために有効に用いられた巻締め用投入エネルギーである。Ｔｍは、巻締め・圧縮・締め付けのために設定されているトルクであり可変設計定数である。上式は次式の形に変形される：
∫（Ｔｃ＋Ｔｈ−Ｔｍ）ｄｘ＝（９０／π）Ｉω^２・・・・・（３）
右辺の初期惰性エネルギーと時々刻々に付加されるエネルギーとが摩擦のため消費され尽くされて、ヘッド換算体が停止する位置ｘは、式（３）から求められる。
重力加速度を用いる実用的に慣用的である単位系では、式（３）は次式で表される。
【００３７】

ＧＤ^２＝４Ｉ（ｋｇ・ｍ^２：ヘッド換算）
ここで、Ｎは位置ｘ_ｓでヘッド観点数が獲得している回転数（ｒｐｍ）であり、適正に定められる可変的設計定数である。以下、トルクの単位変換を示す’は省略される。
【００３８】
仮巻締め期前半と仮巻締め期後半では、トルクＴｃは式（１，２）で示されるように変更されるので、より具体的には式（３’）は次式で表される：

ここで、積分記号の右上添字と右下添字は、積分開始位置と積分終了位置をそれぞれに示している。式（４）から、ヘッド換算体が停止する位置ｘ_ｓｔｏｐは、次のように計算される。
ｘ_ｓｔｏｐ
＝−（Ｄ＋ＴＨ−Ｔｍ）±＋√（Ｓ／Ｃ）・・・・・（５）
ここで、√の後の１組の括弧（）は、この括弧の中の値が平方根化されることを意味している。Ｓは、次式で表される。

式（１）と式（２）は、位置ｘの１次式で近似的に表されているが、より厳密には、ｘの２次成分、より高い高次成分で表される。式（１）と式（２）は、少なくとも明示されている２項をそれぞれに含んでいる（comprise又はinnclude）。更には、メカの必要上で、ヘッド換算体の回転軸系に挿入されているスプリングなどの付加的外力に基づく摩擦トルクが存在している。
【００３９】
停止までの時間ｔは、式（５）と運動方程式により求められる。運動方程式は、次式で示される。

ここで、ｘの右上添字の１つの”・”は、その１つについて時間に関する１階微分を示す。今、ＸとＥを次式で定義する。
Ｘ＝−Ａｘ−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ
Ｅ＝５π・ＧＤ^２／３６ｇ
この定義の式を時間について１回・２回微分する：
ｄＸ／ｄｔ＝−Ａｄｘ／ｄｔ
ｄ^２Ｘ／ｄｔ^２＝−Ａｄ^２ｘ／ｄｔ^２
従って、
ｘ^・・＝−（１／Ａ）Ｘ^・・
この式と元の式（６）とから、下記表現の運動方程式が得られる：
Ｘ^・・＋（Ａ／Ｅ）Ｘ＝０・・・・・（７）
【００４０】
式（７）の解は、よく知られているように、次式で表される。
Ｘ＝ａｓｉｎｐｔ＋ｂｃｏｓｐｔ
＝ａｓｉｎ（√（Ａ／Ｅ）ｔ）＋ｂｃｏｓ（√（Ａ／Ｅ）ｔ）・・・・・（８）
ｔ＝０であれば、
ｘ＝ｘ_ｓ（Ｘ＝−Ａｘ_ｓ−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ）
ｘ^・＝（３６０／６０）Ｎ＝６Ｎ（Ｘ^・＝−Ａｘ^・＝−６ＡＮ）
【００４１】
これより、
ａ＝６√（Ａ／Ｅ）Ｎ
ｂ＝ｂ−Ａｘ_ｓ−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ・・・・・（９）
従って、
Ｘ
＝ａｓｉｎｐｔ＋ｂｃｏｓｐｔ
＝√（ａ^２＋ｂ^２）ｓｉｎ（ｐｔ＋β）
＝√［（π２Ａ・Ｅ／９００）Ｎ^２＋（−Ａｘ_ｓ−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ）^２］
×ｓｉｎ［−√（Ａ／Ｅ）ｔ＋
ｔａｎ^−１｛３０（Ａｘ_ｓ＋Ｂ＋Ｔｈ−Ｔｍ）／（π√（ＡＥ）Ｎ）｝］・・・・・（１０）
【００４２】
ｘ＝ｘ_２、＝ｔ_ｓで、
−Ａｘ_２−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ＝√（ａ^２＋ｂ^２）ｓｉｎ（ｐｔ_ｓ＋β）
これから、
ｔ_ｓ
＝［ｓｉｎ^−１｛（−Ａｘ_ｓ−Ｂ−Ｔｈ＋Ｔｍ）／√（ａ^２＋ｂ^２）｝−β］／ｐ・・・・・（１１）
ｔ_ｘ２−ｔ_ｘｓ＝ｔ_ｓ
【００４３】
次に、位置ｘ_２から位置ｘ_ｓｔｏｐまでの時間ｔ_ｔが求められる。運動方程式は、次式で示される。

同様に、ＸとＥを次式で定義する。
Ｘ＝−Ｃｘ−Ｄ−Ｔｈ＋Ｔｍ
Ｅ＝５π・ＧＤ^２／３６ｇ
この定義により、同様に、
ｘ^・・＝−（Ｃ／Ｅ）Ｘ^・・
この式と元の式（６）とから、下記表現の運動方程式が得られる：
Ｘ^・・＋（Ｃ／Ｅ）Ｘ＝０・・・・・（１３）
【００４４】
この時間の区間で、ｔ＝０でｘ＝ｘ_２であるから、

【００４５】
式（１３）の解として、次式：
Ｘ^・＝ａｐｓｉｎｐｔ−ｂｐｃｏｓｐｔ
これから、
ａ＝Ｘ_２ ^・／ｐ
ｂ＝−Ｃｘ_２−Ｄ−Ｔｈ＋Ｔｍ
これより、
Ｘ＝−Ｃｘ_２−Ｄ−Ｔｈ＋Ｔｍ
＝√（ａ^２＋ｂ^２）ｓｉｎ（ｐｔ＋β）
これから、ｔが求められる：
ｔ＝［ｓｉｎ^−１｛（−Ｃｘ−Ｄ−Ｔｈ＋Ｔｍ）／√（ａ^２＋ｂ^２）｝−β］／ｐ
ここで、β＝ｔａｎ^−１ｂ／ａ
これから、
ｔ_ｔ
＝［ｓｉｎ^−１｛（−Ｃｘ_ｓｔｏｐ−Ｄ−Ｔｈ＋Ｔｍ）／√（ａ^２＋ｂ^２）｝−β］／ｐ
既述の時間Ｔ２１，Ｔ２２は、次式で表される。
Ｔ２１＋＋Ｔ２２＝ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ・・・・・（１４）
【００４６】
この値と本巻締め時間Ｔ３の合計は、設計時間定数Ｔより小さい。
Ｔ２１＋＋Ｔ２２＋Ｔ３＝ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ＋Ｔ３＜＝Ｔ
この設計時間定数Ｔは、機械的干渉と材料強度の限界を考慮して図１に示される全系に使用される既述のカムを設計する場合の最小時間（限界値）である。このような条件を充足するように、式（１）と式（２）の定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが設計定数として規定される。
【００４７】
図７は、本発明によるモータ制御型キャッパの実施の形態の制御回路を示している。モータとしてサーボモータ１２が好適に用いられる。図７は、ヘッド換算回転体のうちキャップ把持部１３と出力軸１４とを示している。ヘッド換算回転体は、速度指令信号２５により目標速度が制御され、その目標速度はフィードバック信号２６により補正される。速度指令信号２５は、モータ出力制御用コンピュータの制御ユニット２７によって生成される。ヘッド換算体の速度はフィードバック信号２６としてサーボモータ１２から出力されて第１回転的搬送路２に入力される。
【００４８】
式（１）と式（２）の定数組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、入力器２８により入力される。この定数組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、制御ユニット２７に記載されているプログラムの未記入定数に代入される。又は、この定数組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、ボトルの器種番号が入力器２８から制御ユニット２７に入力されることにより、その器種番号に対応する定数組（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）がそのプログラムに設定され、式（１４）の合計時間（ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ）が設計時間定数又はそれ以下になるように計算され、このように計算された合計時間は制御ユニット２７のメモリ２９に記録される。その合計時間（ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ）に対応する巻締め準備期Ｐ１の初期速度Ｖ１（設定速度に一致）が決定される。このように決定された初期速度Ｖ１は、器種対応でメモリ２９に記録される。入力器２８により入力される器種に対応して、その初期速度Ｖ１が制御ユニット２７から出力される速度指令信号２５によりヘッド換算体に与えられる。図６（ａ）に示されるように、その初期速度は不定時間の間で維持され得る。この不定時間は、キャップ把持部１３の降下速度とボトル寸法の誤差が非常に小さいので、全体のタイムサイクルにはほとんど影響を与えない。
【００４９】
仮巻締めが実質的に開始されて、式（１）と式（２）で規定される仮巻締め時間（ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ）の経過後に、ヘッド換算体は停止する。ヘッド換算体が停止する間での仮巻締め期間（ｔ_ｓ＋ｔ_ｔ）Ｐ２の後半は、図６（ｃ）に示されるように、電源が完全にＯＦＦ状態になっていて、速度制御は全く行われず、従って、速度制御に対応するトルク制御も行われず、無制御期間であり、時刻ｔ_ｓｔｏｐで完全に又は実質的に停止する。実質的に停止することは、速度が規定速度以下になって、本巻締め周期Ｐ３に移行することが巻締め精度に影響しない速度まで低下することを意味する。
【００５０】
慣性的エネルギー（惰性回転のエネルギー）が完全に又は実質的に完全に消費されて、ヘッド換算体は自然に停止する。従って、ヘッド換算体の持つエネルギーが本巻締め期間Ｐ３の巻締めエネルギーに用いられることが確実になく、本巻締めトルクが規定トルク以上に上昇することが確実にない。本巻締め周期部分で改めて与えられる本巻締めトルクのみにより本巻締めが行われ、且つ、本巻締め周期部分でヘッド換算体が回転する回転角はフィードバック制御又は時刻列トルクにより制御される。このような本巻締め周期部分Ｐ３の速度は小さく、その慣性エネルギーは小さいので、本巻締め周期部分Ｐ３のトルクは規定トルクを越えることがより確実にない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によるモータ制御型キャッパ、及び、キャッパのモータ制御方法は、本巻締めに入る初期条件を整えておいて、あるトルクである回転角度でキャップを転駆動するので最終トルクの最終巻締めが確実に行われ、特にその回転角度を管理することにより、最終巻締めの精度が向上し、硬すぎず柔らか過ぎることがない巻締めが可能になっている。仮巻締めの惰性エネルギーが消費されているから、更に、本巻締めの精度が向上しその精度を確実に保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるモータ制御型キャッパの実施の形態の搬送系を示す平面図である。
【図２】図２は、巻締めの回転系を示す正面図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、巻締め準備期間の終了状態、仮巻締め期間の初期状態、本巻締め期間の終了状態をそれぞれに示す正面断面図である。
【図４】図４は、仮巻締め期間の摩擦抵抗の変化を示すグラフである。
【図５】図５は、巻締めのプロセスを示すフロー図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、速度、トルク、運転制御状態とをそれぞれに示すタームチャートである。
【図７】図７は、本発明によるモータ制御型キャッパの実施の形態を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１２…モータ
１３…把持部分
１４…出力軸
１５…キャップ
１６…ボトル（口栓）
２８…定数設定ユニット
Ｐ１…予備周期部分
Ｐ２…仮巻締め周期部分
Ｐ３…本巻締め周期部分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control type capper and a motor control method for the capper, and more particularly, to a motor control type capper that securely winds a thin film container such as a PET bottle and a motor control method for the capper. .
[0002]
[Prior art]
Various bottles can be filled with various liquids and beverages. The bottle is sealed with a stopper. A screw cap is used as the stopper. A screw is formed in a cap part of a bottle / pot formed of a thin film-like main body like a PET bottle, and a cap screw is screwed into the cap screw. Such capping is performed several tens of times per second by one capper. If the capping is soft, it will cause problems in terms of hygiene, and if it is too hard, it will be difficult for the consumer to open it later. It is important that screw tightening and winding with appropriate strength are performed, and that the appropriateness of the winding is ensured.
[0003]
A winding technique having appropriateness and high speed is known from Japanese Patent Laid-Open No. 55-5390. The known tightening technique is realized by a mechanical machine having mechanical elements such as gears and clutches, and conventionally, the tightening performance has been highly accurate. Now that a large number of bottles with delicate bodies such as PET bottles have appeared on the market, the tightening performance is more accurate in order to avoid the tightening abnormality called beret cap. More certainty is required.
[0004]
Japanese Patent Publication No. 3-69794 and Japanese Patent Publication No. 5-63399 are known winding fasteners developed so that the winding performance is more accurate and more reliable. Such a known tightening technique uses a servo motor, and controls the magnitude of the inertia torque on the time train to optimize the tightening torque at the final stage of winding. Servo type capper can change inertia torque and tightening torque freely in response to changes in products and tightening specifications of various bottling processes. Compared to mechanical type capper in terms of such flexibility. It is excellent. Known servo-type tightening technology divides the tightening cycle into the pre-tightening period, the initial tightening period, and the final tightening period, emphasizing the relationship between the initial tightening torque and the final tightening strength. However, although the operation of the servo motor is substantially stopped, the importance of the tightening action in the later stage of the tightening in which the inertia torque is working is not clearly recognized.
[0005]
A container such as a PET bottle produced at a high speed in a large amount by high-speed molding technology has high dimensional accuracy, but since it is molded thinly, a slight dimensional accuracy error and inertia greatly affect the fastening strength. Control performance that contradicts the high accuracy of sealing and the ease of opening by consumers is required at the same time. In particular, when the inertial (inertia) energy in the winding process is slightly different for each product, it is difficult to control the winding process on both the position and time coordinate systems only by calculation. The opening force is an important factor for tightening as viewed from the consumer side. Although it is a manufacturer's duty to ensure a tight seal, it is important that the opening ability is sufficiently weak for children and women. It is required at the same time that the final tightening is reliable and the opening force is sufficiently weak.
[0006]
As an element of such optimization, it is required that the final tightening torque is smaller than the final tightening torque, and that the final tightening torque ensures that the final tightening is performed. Furthermore, it is required to be able to immediately optimize the cycle of the entire system (transfer system) in which the bottling cycle and the winding cycle are synchronized in response to various changes in product and winding specifications. In order to ensure the final tightening, the initial conditions when starting the final tightening are surely set, and in particular, the tightening is securely performed below the reference torque while avoiding the influence of inertia. It is important to ensure that
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a motor-controlled capper that can ensure that the final tightening torque is smaller than the final tightening torque and that the final tightening is reliably performed by the final tightening torque. An object of the present invention is to provide a motor control method for a capper.
Another object of the present invention is to immediately optimize the cycle of the entire system (transfer system) in which the bottling cycle and the winding cycle are synchronized in response to various changes in the product and the tightening specification. It is an object of the present invention to provide a motor control type capper and a motor control method for the capper.
Still another object of the present invention is to reliably set the initial conditions when starting the final tightening in order to ensure the final tightening, and in particular, avoid the influence of inertia and avoid the influence of the reference torque. An object of the present invention is to provide a motor control type capper and a motor control method for the capper that can ensure that the winding is securely performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Means for solving the problem is expressed as follows. Technical matters appearing in the expression are appended with numbers, symbols, etc. in parentheses. The numbers, symbols, and the like are technical matters constituting at least one embodiment or a plurality of embodiments of the present invention, or a plurality of embodiments, in particular, the embodiments or examples. This corresponds to the reference numbers, reference symbols, and the like attached to the technical matters expressed in the drawings corresponding to. Such reference numbers and reference symbols clarify the correspondence and bridging between the technical matters described in the claims and the technical matters of the embodiments or examples. Such correspondence or bridging does not mean that the technical matters described in the claims are interpreted as being limited to the technical matters of the embodiments or examples.
[0009]
The motor control type capper according to the present invention includes a motor (12) whose output is controlled, and a rotating body that is connected to an output shaft (14) of the motor (12) and rotates and grips a cap. (Head conversion body) and the motor (12) has a plurality of sequential periodic parts for controlling the motion of the rotating body. The order period part includes a preliminary period part (P1) for applying initial rotational energy to the rotating body, and a preliminary winding period part (P2) in which the cap (15) is in contact with the bottle (16) and the speed of the rotating body decreases. ) And a final winding cycle portion (P3) in which the rotating body rotates at a speed faster than the speed reduced in the temporary winding cycle portion (P2). Since the rotating body is rotated at a speed faster than the speed once reduced in the temporary winding period portion (P2), and the rotating body is always driven to rotate at a non-zero rotation angle, the initial condition of the final winding period portion (P3) Since the inertial rotational energy is zero or a small value, the final tightening is performed only with the energy input in the final tightening, and the final tightening is surely performed with a torque (rotational force) smaller than a certain value. be able to. The rotation angle of the rotating body in the main tightening period is controlled to the set rotation angle, and the main tightening angle is controlled to ensure illegal tightening that force is applied but the cap does not actually rotate As a result, a 100% inspection or a sampling inspection as to whether the winding is securely performed is not necessary.
[0010]
It is particularly preferable that the torque of the rotating body in the main winding period portion (P1) is smaller than the set torque, and the rotation angle of the rotating body in the main winding period portion (P1) is controlled to the set rotation angle. . Torque control and angle control are performed, and a final winding state that is neither too soft nor too hard is obtained.
[0011]
It is particularly preferable that the speed of the rotating body in the temporary winding period portion (P2) is reduced to zero. It is more preferable that the speed of the rotating body of the rotating body in the temporary winding tightening period (P2) decreases without reducing the torque of the rotating body. Decreasing the speed while increasing the torque of the rotating body of the temporary winding period portion (P1) has an effect of shortening the time of the period portion.
[0012]
Specified position x after starting to contact the cap_sThe inertial rotational energy of the rotating body is Iω²The torque is represented by Tm, the frictional resistance torque based on the frictional resistance received by the rotating body is represented by (Tc + Th), and Tc is a torque function based on the friction between the cap (15) and the bottle (16). Tc (x), Th is a constant, and the position where the rotary body of the temporary winding period portion (P2) stops is x_stopAnd the position x_sAnd position x_stopThe position x is calculated by the equation of motion of the rotating body between_sAnd position x_stopThe time T of the temporary winding period portion between and is obtained. Based on the time calculated in this way, the final tightening start time (t3) is set. In this way, the time / time obtained by calculation and the time / time of each product with different dimensions actually vary within a certain tolerance and do not match, but the consistency between the calculated value and the measured value is controlled. Guarantee that it is done properly and reliably. With such a guarantee, the tightening accuracy of the final tightening performed after the speed once becomes zero is more reliably guaranteed.
[0013]
The first half Tc (x) of the temporary tightening cycle portion includes the term (Ax + B), the second half Tc (x) of the preliminary winding cycle portion includes the term (Cx + D), and the time T is the first half portion t._sAnd the latter part t_tAnd t_sAnd t_tAre reliably defined by the equations described below.
[0014]
A constant setting unit (28) for changing the value of the constant set (A, B, C, D) is added. By adding the constant setting unit (28), the physical properties and dimensions of various containers can be dealt with immediately. The value of the set of constants (A, B, C, D) is the time (t_s+ T_t) Technically equivalent to changes.
[0015]
The capper motor control method according to the present invention includes a step S1 of applying rotational energy to the rotating body connected to the output shaft of the servo motor (12), and a cap (15) that is integrated with the rotating body by inertial force corresponding to the rotating body energy. Step S2 for tightening the cap (16) on the bottle cap (16), and Step S3 for tightening the cap (15) on the cap (16) at a speed higher than the final speed of Step S2. Since the speed of step S3 is not zero, the cap is always finally tightened rotationally.
[0016]
It is particularly important that the rotation angle of the rotating body in step S3 is controlled to a specified rotation angle. As described above, the speed of the rotating body in step S2 is preferably reduced to zero. The torque of the rotating body in step S3 does not exceed the torque at the end of winding tightening in step S3. The torque at the end of the tightening is defined by the balance between the sealing performance and the opening force, and the final tightening torque of the final tightening period (P3) is smaller than the torque at the end of the tightening. It is surely tightened with a specified torque, and the opening force is also specified with the torque.
[0017]
The capper motor control method according to the present invention includes a step S1 for temporarily winding a cap held on a rotating body by inertial rotational energy of the rotating body, and a speed higher than the final speed of the rotating body in step S1. The step S2 includes a step of rotating the cap by a specified angle below a specified torque and tightening the cap. It is important to change the magnitude of the inertial rotational energy according to the type of bottle.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Corresponding to the drawing, in the embodiment of the motor control type capper according to the present invention, the capper is provided together with the rinser and the filler. As shown in FIG. 1, the rinser 1 is formed of a first rotary conveyance path 2 and a plurality of washing machines (not shown) arranged along the first rotary conveyance path 2. . Plurality of washing machines can increase the number of bottles transported by the first rotary transport path 2 per unit time. The time interval between two bottles arranged adjacent to each other in the transport direction passing through the reference fixed point is set to ΔT. The filler 3 is formed of a second rotary conveyance path 4 and a plurality of bottling machines (not shown) arranged along the second rotary conveyance path 4. The first rotational transport path 2 is continuously connected to the second rotational transport path 4.
[0019]
The capper 5 is formed of a rotating disk type conveyance path 6 and a winding machine (not shown). The second rotational conveying path 4 is connected to the rotating disk type conveying path 6 in a continuous manner. The carry-in side conveyance path 7 is continuously connected to the first rotational conveyance path 2. The rotary disk type conveyance path 6 is continuously connected to the carry-out side conveyance path 8. The number per unit of bottles transported by the carry-in side transport path 7 and passing through the reference fixed point is equal to the number per unit of bottles transported by the carry-out side transport path 8 and passing through the reference fixed point.
[0020]
FIG. 2 shows an arrangement relationship of the machine elements of the capper 5. The capper 5 includes a rotating disk (not shown) in which a plurality of bottles are fixedly arranged at equal angular intervals on one circumference, and a winding machine 9. The winding machine 9 includes a rotating disk of a capper, a rotating shaft 11 that synchronizes with the rotating disk or rotates together with the rotating disk, a servo motor 12 that rotates together with the rotating disk and the rotating disk 11, and a servo motor. And a cap gripping portion 13 that is driven and rotated by the cap 12. The cap gripping part 13 is coupled to the output shaft 14 of the servo motor 12 in the same body. The rotational drive source of the winding machine 9 and its rotational speed are mechanically independent of the rotational drive source of the output shaft 14 and its rotational speed, respectively. The winding machine 9 does not require a mechanical clutch in principle. The control rotation speed of the rotary shaft 11 does not physically affect the control rotation speed of the servo motor 12.
[0021]
The cap gripping unit 13 can pass the cap at a set rotation angle position on the rotating disk and grip the cap. An integral rotating body (hereinafter referred to as a head-converting rotating body) integrally formed by the rotor portion of the servo motor 12, the output shaft 14, and the cap gripping portion 13 has an (inertia) rotational moment I described later.
[0022]
FIG. 3A shows a mechanical coupling relationship when the cap gripping portion 13, the cap 15, and the stopper portion 16 of the PET bottle are tightened. The cap 15 is securely coupled to the cap gripping portion 13 on the inner surface thereof. A female thread groove surface 17 is formed on the inner surface of the cap 15. A male thread groove surface 18 is formed on the outer surface of the plug portion 16. FIG. 3A shows a contact start time (side seal temporary winding start time) t1 at which the female screw groove surface 17 and the male screw groove surface 18 start to contact each other. Friction torque is generated between the cap 15 and the plug portion 16 after time from the contact start time t1. From the contact start time t1 to the top seal temporary winding start time (t2) described below, the contact area between the female screw groove surface 17 and the male screw groove surface 18 increases substantially linearly, and as shown in FIG. The seal temporary winding friction torque Tc increases substantially linearly:
Tc = Ax + B (1)
Here, x indicates the effective circumferential line length of the rotation angle θ of the cap gripping portion 13 or the cap 15 or (rotation angle θ × radius × 2π) corresponding to the rotation angle θ.
[0023]
In FIG. 3B, the cap gripping portion 13 is lowered, and the back surface (inside surface viewed from the bottle) of the sealing material (packing) 19 attached to the ceiling-side back surface of the cap 15 is the top of the cap portion 16. A top seal temporary winding start time point (side seal temporary winding end time point) t <b> 2 at which the surface comes into contact with the surface is shown. Top seal temporary winding tightening end time (t_stop) Until the contact area between the female screw groove surface 17 and the male screw groove surface 18 is substantially constant, as shown in FIG. 4, the compression resistance of the winding machine 9 increases approximately linearly, and the top seal temporary winding tightening The friction torque Tc increases approximately linearly:
Tc = Cx + D (2)
C> A
FIG. 3C shows the time when the top seal temporary winding has been completed when the top seal temporary winding has been completed against the friction torque represented by the formula (2) and the rotation of the cap gripping portion 13 has completely stopped. t_stopIs shown.
[0024]
The sealing force Fs is generally defined by the following equation.
Fs = P / S
P: Tightening pressure
S: Contact area between female screw groove surface 17 and male screw groove surface 18
When the sealing force Fs is larger, the opening force when the consumer opens the cap conversely becomes larger. It is important that the cap 15 is fastened to the bottle with a sealing force corresponding to an opening force (not matching the sealing force) that is not so resistant to the consumer, and that the sealing force is appropriate with the sealing force. It is. The sealing force corresponding to the opening torque expressed by (cap diameter x female average finger pinch turning force) is usually managed by torque (defined by (force F x specified turning radius)). Has been.
[0025]
FIG. 5 shows a tightening process of a tightening cycle, which is a set of sequential steps of carry-in, bottle supply, tightening start, tightening completion, and carry-out. The aforementioned rotary disk (cam) 21 of the capper 5 on which the winding machine 9 formed by the servo motor 12 and the cap gripping portion 13 is mounted includes a first rotary cam 22 on the upstream side and a second rotary cam on the downstream side. The rotary cam 23 is mechanically circumscribed with each other to form a series of the above-described transport paths. The rotary disk 21, the first rotary cam 22, and the second rotary cam 23 are star wheels that mesh with each other, and rotate synchronously while intermittently changing the rotational speed.
[0026]
Position 1 / Step S1:
The cap 15 is supplied to the cap gripping portion 13 of one winding machine at the bottle supply point at the rotation angle position 1 (circle 1 in the drawing) of the rotary disk 21.
Position 2 / Step S2:
When the cap 15 reaches the rotation angle position 2 of the rotary disk 21, a bottle (bottle) at a position that is conveyed by the first rotation cam 22 and coincides with the rotation angle position 2 is positioned directly below the cap 15.
[0027]
Position 3 / Step S3:
When the rotational angle position 3 (corresponding to a position x1 described later) of the rotary disk 21 is reached, the temporary winding is started at the above-described temporary winding start point t1.
Position 4 / Step S4:
The rotational angle position 4 of the rotating disk 21 (position x described later)_stopTo the above-mentioned top seal temporary winding completion time t_stopThus, the temporary winding is completed, and the final winding is completed.
[0028]
Position 5 / Step S5:
The bottle that has been tightened and has reached the rotational angle position 5 of the rotary disk 21 is transferred to the second rotary cam 23 at the discharge point that is the position 5. The winding time from position 3 to position 4 is a target design constant that is a target time width.
[0029]
6 (a), 6 (b) and 6 (c) show an embodiment of a capper motor control method according to the present invention. FIG. 6A shows a set speed (upper limit value) for one cycle with a solid line. The speed setting value during the winding preparation period P1 when the cap does not contact the bottle at all is V_set1The speed setting value of the temporary winding tightening period P2 is V_set2The speed setting value for the final winding period P3 is V_set3And the speed V_set1, V_set2, V_set3The magnitude relationship is expressed by the following equation.
V_set1> V_set2> V_set3
FIG. 6A shows the actual speed (estimated value or actually measured value) within one cycle with a dotted line.
[0030]
FIG. 6B shows a set torque (upper limit value) for one cycle with a solid line. The torque setting value during the winding preparation period P1 is T_set1The preliminary winding tightening period P2 is divided into a first half of the temporary winding tightening period and a second half of the temporary winding tightening period. The torque setting value in the first half of the temporary winding period is T_set21The torque set value in the latter half of the temporary winding period is T_set22It is shown in The torque setting value for the final winding period P3 is T_set3It is shown in FIG. 6A shows the actual torque (estimated value or actually measured value) within one cycle with a dotted line.
[0031]
FIG. 6C shows a binary state of operation. During the winding tightening preparation period P1 and the first half of the preliminary winding period, the operation is ON (servo motor 12 is ON), the second half of the temporary winding period is the operation OFF state, and the operation state during the final winding period P3 is ON. State. Only the second half of the temporary winding period is in the OFF state. Providing such an OFF state period suppresses an excessive increase in the rotational kinetic energy of the above-described head-converting rotating body having the moment of inertia I, and as shown in FIG._stopAnd position x_stopThus, it is important in that the head rotation conversion body can be temporarily stopped. The horizontal axis in FIG. 6B shows the position x in correspondence with the time on the time axis t.
[0032]
As shown in FIG. 6A, at the time t0, the servo motor 12 is turned on, and the inertia moment I head formed from the rotor of the servo motor 12, the output shaft 14, and the cap gripping portion 13 is formed. The rotational angular speed (hereinafter referred to as speed) of the conversion body increases sharply and increases to the set speed V_set1To reach quickly. As shown in FIG. 6B, the actual torque of the head conversion body is the set torque T_set1A torque that does not exceed is instantaneously applied and immediately maintained at a low torque. At time t1 and position x1, temporary winding is started, and as shown in FIG. 3 (a), the cap 15 starts to come into contact with the plug portion 16, and the side seal temporary winding expressed by the formula (1) Upon receiving the resistance of the head converted friction torque Th based on the friction torque Tc and the friction received by the head converted body, the head converted body drops at the actual speed Vreal as shown in FIG. Set torque T in the first half of the temporary winding period_set21Although the output of the servo motor 12 is not zero and the torque applied to the head conversion body is not zero, the speed of the head conversion body that receives the two types of frictional resistance described above does not increase. It is kept constant. As shown in FIG. 3B, when the sealing material 19 of the cap 15 starts to contact the top surface of the plug portion 16, the head conversion body is caused by the compression resistance caused by the equation (2) and FIG. While receiving the top seal temporary winding friction torque Tc and the head-converted friction torque Th (the resistance force is defined as negative with respect to the rotation direction), the energy required for the winding (the tightening force is positive) Provided at the cap and bottle contact site. In the latter half of the temporary winding period, as shown in FIG. 6C, the servo motor 12 is in the OFF state and the head conversion body rotates by inertia, but the inertial rotational energy is caused by friction loss and temporary winding tightening. As shown in FIG. 6 (a), the speed of the head conversion body decreases and the time t is consumed._stop・ Position x_stopAnd stop completely.
[0033]
Time t_stopAfter a while, the servo motor 12 is turned on again at the final tightening start time t3 / position x3. t_stopIt is controlled so as not to be> t3. As shown in FIG. 6A, the speed of the head conversion body starts to rise at the final tightening start time t3. A slight deformation of the screw part and a slight deformation of the compression part are possible, but the deformation becomes impossible immediately. The initial condition of the final tightening is that the rotational energy of the head conversion body is suppressed to zero or substantially zero, and the inertial energy is substantially zero at the time of start-up, and the kinetic energy accumulated by acceleration after the start-up Although the deformation soon approaches the point where the deformation cannot be made, the speed of the head conversion body immediately reaches the head, and the torque follows the rising process A as shown in FIG. On the contrary, it is decelerated by the restoring force of deformation and becomes zero at time t4. The cap 15 is surely and stably wound around the bottle by the final push by the main winding.
[0034]
One period T is expressed by the following equation by a period part T1 of the winding tightening preparation period P1, a period part T2 of the temporary winding period P2, and a period part T3 of the final winding period P3.
T = T1 + T2 + T3
Here, the period portion T2 is the total of the first half period portion T21 and the first half period portion T22 of the provisional winding fastening period P2. The period portion T1 in the winding tightening preparation period P1 includes a set waiting time from the completion of the main winding tightening to the next period.
T = T1 + (T21 ++ T22) + T3
[0035]
The periodic part T1 and the periodic part T3 are generally defined by the physical properties of the container, the specifications of the opening force, the cycle setting of the entire system, and the like. The period portion having a high change tolerance in one cycle period is T2 of the provisional winding tightening period P2. It is important that T2 is obtained by calculation.
[0036]
In FIG. 4 and FIG. 6 (b), the position where the temporary winding is substantially effectively started is x_sIt is represented by The time is t_sIt is represented by According to the energy conservation law indicating the energy balance, the following equation holds.

The left side shows the friction torque between the bottle and the screw portion of the cap 15 (the effective rotation radius is constant, the torque substantially corresponds to the friction force, and the integration result is energy) Tc and the friction of the head conversion body An energy loss that is an integral value of the torque Th is shown. The first term on the right side is the position x_sTime t corresponding to_sThe initial rotational kinetic energy (initial condition) of the head conversion body. ω represents the angular velocity. The second term on the right side is the input energy for tightening effectively used for tightening, compression, and tightening. Tm is a torque set for winding / compression / tightening and is a variable design constant. The above expression is transformed into the following form:
∫ (Tc + Th−Tm) dx = (90 / π) Iω²(3)
The initial inertia energy on the right side and the energy added every moment are consumed up due to friction, and the position x where the head conversion body stops is obtained from Equation (3).
In a unit system that is practically idiomatic using gravity acceleration, equation (3) is expressed by the following equation.
[0037]

GD²= 4I (kg · m²: Head conversion)
Where N is the position x_sThe number of rotations (rpm) obtained by the number of head viewpoints is a variable design constant determined appropriately. Hereinafter, 'indicating torque unit conversion is omitted.
[0038]
In the first half of the preliminary winding period and the second half of the preliminary winding period, the torque Tc is changed as shown in the formulas (1, 2), and more specifically, the formula (3 ′) is expressed by the following formula:

Here, the upper right subscript and lower right subscript of the integration symbol indicate the integration start position and the integration end position, respectively. From Expression (4), the position x at which the head conversion body stops_stopIs calculated as follows.
x_stop
= − (D + TH−Tm) ± + √ (S / C) (5)
Here, a pair of parentheses () after √ means that the value in the parentheses is square rooted. S is represented by the following equation.

Expressions (1) and (2) are approximately expressed by a linear expression at the position x, but more strictly, are expressed by a secondary component of x and a higher order component. Equations (1) and (2) each contain at least two explicitly specified terms (comprise or innclude). Furthermore, there is a friction torque based on an additional external force such as a spring inserted into the rotary shaft system of the head conversion body due to the necessity of the mechanism.
[0039]
The time t until the stop is obtained by the equation (5) and the equation of motion. The equation of motion is expressed by the following equation.

Here, one “·” in the upper right subscript of x indicates a first-order derivative with respect to time for one of them. Now, X and E are defined by the following equations.
X = −Ax−B−Th + Tm
E = 5π · GD²/ 36g
Differentiate this defined formula once or twice over time:
dX / dt = −Adx / dt
d²X / dt²= -Ad²x / dt²
Therefore,
x^{・・}=-(1 / A) X^{・・}
From this equation and the original equation (6), the following equation of motion is obtained:
X^{・・}+ (A / E) X = 0 (7)
[0040]
As is well known, the solution of equation (7) is expressed by the following equation.
X = asinpt + bcostt
= Asin (√ (A / E) t) + bcos (√ (A / E) t) (8)
If t = 0,
x = x_s(X = −Ax_s-B-Th + Tm)
x^・= (360/60) N = 6N (X^・= -Ax^・= -6AN)
[0041]
Than this,
a = 6√ (A / E) N
b = b-Ax_s-B-Th + Tm (9)
Therefore,
X
= Asinpt + bcospt
= √ (a²+ B²) Sin (pt + β)
= √ [(π2A · E / 900) N²+ (-Ax_s-B-Th + Tm)²]
× sin [−√ (A / E) t +
tan^-1{30 (Ax_s+ B + Th−Tm) / (π√ (AE) N)}] (10)
[0042]
x = x₂, = T_sso,
-Ax₂−B−Th + Tm = √ (a²+ B²) Sin (pt_s+ Β)
from now on,
t_s
= [Sin^-1{(-Ax_s−B−Th + Tm) / √ (a²+ B²)}-Β] / p (11)
t_x2-T_xs= T_s
[0043]
Next, position x₂To position x_stopTime t_tIs required. The equation of motion is expressed by the following equation.

Similarly, X and E are defined by the following equations.
X = −Cx−D−Th + Tm
E = 5π · GD²/ 36g
With this definition, as well,
x^{・・}=-(C / E) X^{・・}
From this equation and the original equation (6), the following equation of motion is obtained:
X^{・・}+ (C / E) X = 0 (13)
[0044]
In this time interval, t = 0 and x = x₂Because

[0045]
As a solution of equation (13), the following equation:
X^・= Apsinpt-bpcospt
from now on,
a = X₂ ^・/ P
b = -Cx₂-D-Th + Tm
Than this,
X = -Cx₂-D-Th + Tm
= √ (a²+ B²) Sin (pt + β)
From this, t is determined:
t = [sin^-1{(−Cx−D−Th + Tm) / √ (a²+ B²)}-Β] / p
Where β = tan^-1b / a
from now on,
t_t
= [Sin^-1{(-Cx_stop−D−Th + Tm) / √ (a²+ B²)}-Β] / p
The above-described times T21 and T22 are expressed by the following equations.
T21 ++ T22 = t_s+ T_t(14)
[0046]
The sum of this value and the final winding time T3 is smaller than the design time constant T.
T21 ++ T22 + T3 = t_s+ T_t+ T3 <= T
This design time constant T is the minimum time (limit value) when the above-described cam used in the entire system shown in FIG. 1 is designed in consideration of mechanical interference and material strength limitations. The constants A, B, C, and D in the expressions (1) and (2) are defined as design constants so as to satisfy such conditions.
[0047]
FIG. 7 shows a control circuit of an embodiment of a motor control type capper according to the present invention. A servo motor 12 is preferably used as the motor. FIG. 7 shows the cap gripping portion 13 and the output shaft 14 of the head conversion rotary body. The target speed of the head-converting rotating body is controlled by a speed command signal 25, and the target speed is corrected by a feedback signal 26. The speed command signal 25 is generated by the control unit 27 of the motor output control computer. The speed of the head conversion body is output from the servo motor 12 as a feedback signal 26 and input to the first rotary transport path 2.
[0048]
The constant pair (A, B, C, D) of Expression (1) and Expression (2) is input by the input device 28. This constant set (A, B, C, D) is assigned to the unwritten constant of the program described in the control unit 27. Alternatively, the constant set (A, B, C, D) is inputted to the control unit 27 from the input device 28 to the constant set (A, B, C, D) of the bottle. C, D) is set in the program, and the total time (t_s+ T_t) Is equal to or less than the design time constant, and the total time thus calculated is recorded in the memory 29 of the control unit 27. Total time (t_s+ T_t) Corresponding to the initial speed V1 (matching the set speed) of the winding preparation period P1 is determined. The initial speed V1 determined in this way is recorded in the memory 29 in correspondence with the model type. Corresponding to the type input by the input unit 28, the initial speed V1 is given to the head conversion body by the speed command signal 25 output from the control unit 27. As shown in FIG. 6 (a), the initial velocity can be maintained for an indefinite time. This indefinite time hardly affects the entire time cycle because the error in the descent speed of the cap gripping portion 13 and the bottle size are very small.
[0049]
Temporary winding tightening is substantially started, and the temporary winding tightening time (t) defined by Equation (1) and Equation (2)_s+ T_t), The head conversion body stops. Temporary winding tightening period (t_s+ T_t) In the second half of P2, as shown in FIG. 6 (c), the power supply is completely turned off and no speed control is performed. Therefore, no torque control corresponding to the speed control is performed and no control is performed. Period, time t_stopStop completely or substantially. Stopping substantially means that the speed is reduced to a speed that does not affect the tightening accuracy when the speed becomes equal to or lower than the specified speed and the transition to the main tightening period P3 occurs.
[0050]
Inertial energy (energy of inertial rotation) is completely or substantially completely consumed, and the head conversion body stops naturally. Therefore, the energy of the head conversion body is not surely used for the tightening energy in the main tightening period P3, and the main tightening torque is not surely increased beyond the specified torque. The main tightening is performed only by the main tightening torque newly applied in the main tightening cycle, and the rotation angle at which the head conversion body rotates in the main tightening cycle is controlled by feedback control or time train torque. Since the speed of the main winding period portion P3 is small and the inertia energy thereof is small, the torque of the main winding period portion P3 does not surely exceed the specified torque.
[0051]
【The invention's effect】
According to the motor control type capper and the motor control method of the capper according to the present invention, the initial condition for entering the final tightening is prepared, and the cap is rolled at a rotation angle that is a certain torque. It is performed reliably, and in particular, by controlling the rotation angle, the accuracy of final winding is improved, and winding that is neither too hard nor too soft is possible. Since the inertial energy of the temporary winding is consumed, the accuracy of the final winding is further improved and the accuracy can be reliably guaranteed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a transport system of an embodiment of a motor-controlled capper according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a winding rotation system.
FIGS. 3A, 3B, and 3C are front sectional views showing an end state of a winding tightening preparation period, an initial state of a temporary winding tightening period, and an end state of a main tightening period, respectively. is there.
FIG. 4 is a graph showing a change in frictional resistance during the temporary winding period.
FIG. 5 is a flowchart showing a process of tightening.
FIGS. 6A, 6B, and 6C are term charts showing speed, torque, and operation control state, respectively.
FIG. 7 is a circuit block diagram showing an embodiment of a motor-controlled capper according to the present invention.
[Explanation of symbols]
12 ... Motor
13 ... gripping part
14 ... Output shaft
15 ... Cap
16 ... Bottle
28 ... Constant setting unit
P1 ... preliminary period part
P2 ... Temporary tightening cycle
P3 ... The final tightening period

Claims

A motor whose output is controlled,
A rotating body that includes a gripping portion that rotates in connection with the output shaft of the motor and grips the cap;
The motor has a plurality of sequential periodic parts for controlling the movement of the rotating body,
The sequence periodic part is:
A preliminary period portion for giving initial rotational energy to the rotating body;
The temporary winding period portion in which the cap is in contact with the bottle and the speed of the rotating body decreases,
Wherein possess the present tightening cycle portion where the rotating body is rotated at a reduced speed faster rate than the temporary seaming cycle portion,
The inertial rotational energy of the rotating body at the specified position x _s after starting to contact the cap is represented by Iω ² , where I is the moment of inertia of the rotating body, and the set torque of the rotating body is Tm The friction resistance torque based on the frictional resistance received by the rotating body is represented by (Tc + Th), and the Tc is a torque function Tc (x) based on the friction between the cap and the bottle, and the Th Is a constant, and the position at which the rotating body stops in the preliminary winding cycle portion is represented by x _stop , the equation of motion of the rotating body between the position x _s and the position x _stop and the following formula:
^{_{∫ xstop xs (Tc (x)}} + Th-Tm) dx = KIω 2
K: The time T of the temporary winding cycle portion between the position x _s and the position x _stop is obtained from the proportional constant ,
A motor-controlled capper in which the start time of the final winding is set based on the time T.

The motor-controlled capper according to claim 1, wherein a rotation angle change of the rotating body in the main winding period portion is controlled to a set rotation angle change .

The motor-controlled capper according to claim 1 or 2, wherein an actual torque of the rotating body in the main winding period portion is smaller than a set torque.

2. The actual torque of the rotating body in the main winding cycle portion is smaller than a set torque, and the rotation angle change of the rotating body in the main winding cycle portion is controlled to a set rotation angle change. Or 2 motor control type cappers.

The motor-controlled capper according to claim 1, wherein the speed of the rotating body in the temporary winding period portion is reduced to zero.

5. The motor-controlled capper according to claim 1, wherein the speed of the rotating body of the rotating body in the temporary winding cycle portion decreases without reducing an actual torque of the rotating body.

The motor-controlled capper according to claim 6, wherein the speed of the rotating body is reduced while the actual torque of the rotating body is increased.

The first half Tc (x) of the preliminary winding cycle portion includes the term (Ax + B), the second half Tc (x) of the temporary winding cycle portion includes the term (Cx + D), and the time T is the first half. moiety is the sum of _{t s} and the second half _{t t,} the following formula to each said _{t s} the _{t t} is:

Represented by
The motor-controlled capper according to claim 1 , which is selected from claims 1 to 7 .

Constant setting unit for changing the value of the set of constants (A, B, C, D)
The motor-controlled capper of claim 8 further comprising :

The energy given to the rotating body in the latter half of the temporary winding is zero.
The motor-controlled capper according to claim 9 .

The rotating body in the final winding period cannot be given a torque larger than the torque at the time when the rotating body stops.
11. A motor-controlled capper according to claim 1 selected from claims 1-10 .

The following set of steps:
Step S1: Giving rotational energy to the rotating body connected to the output shaft of the servo motor
Step S2: wrapping the cap on the rotating body around the cap of the bottle by the inertial force corresponding to the rotational energy.
Step S3: Winding the cap around the plug at a speed higher than the final speed in Step S2.
Including
  Specified position x after the cap starts to contact the bottle in step S2 _ｓs The inertial rotational energy of the rotating body is Iω ^２2 Where I is the moment of inertia of the rotating body, the set torque of the rotating body is represented by Tm, the friction resistance torque based on the frictional resistance received by the rotating body is represented by (Tc + Th), Tc is a torque function Tc (x) based on the friction between the cap and the bottle, the Th is a constant, and the position where the rotating body stops in the step S2 is x _{ｓｔｏｐstop} Represented by
  The position x _ｓs And the position x _{ｓｔｏｐstop} The equation of motion of the rotating body between and the following formula:
∫ ^{ｘｓｔｏｐxstop} _ｘｓxs (Tc (x) + Th−Tm) dx = KIω ^２2
K: The position x according to the proportionality constant _ｓs And the position x _{ｓｔｏｐstop} Obtaining a time T between
  Setting a start time of the step S3 based on the time T;
Further includes
  Capper motor control method.

The rotation angle change of the rotating body in step S3 is controlled to a specified rotation angle change.
The method for controlling a motor of a capper according to claim 12 .

In step S2, the speed of the rotating body is reduced to zero.
14. The motor control method for a capper according to claim 12 or 13 .

The torque of the rotating body in step S3 does not exceed the torque at the end of winding in step S3.
The method for controlling a motor of a capper according to claim 1 , selected from claims 12 to 14 .

The following set of steps:
Step S0: Determine the set speed based on a set of constants
Step S1: Giving rotational energy by rotating a rotating body connected to an output shaft of a servo motor at the set speed.
Step S2: Temporarily tightening the cap held by the rotating body on the bottle by the inertial rotational energy of the rotating body
Step S3: Rotating the cap at a speed faster than the final speed of Step S2 and tightening the main winding
Including
The set of constants is a coefficient when the friction torque between the cap and the bottle is expressed by a rotation angle of the cap with respect to the bottle or a function having an effective circumferential line length corresponding to the rotation angle as a variable. A motor control method for a capper including the above .

In step S3, the cap is rotated at a speed higher than the final speed by a specified angle or less by a specified torque.
The method for controlling a motor of a capper according to claim 16 .

The set is
The capper motor control method according to claim 16 , further comprising changing the magnitude of the inertial rotational energy in accordance with a type of the bottle.

The final speed of step S2 is zero
The method for controlling a motor of a capper according to claim 1 , wherein the motor control method is selected from claims 16 to 18 .