JP2000203689A - 容器用プラグの装着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドラム缶などの容器の口金部におけるプラグ
装着を、締め付け不良を起こすことなく、しかも、ねじ
部の損傷や擦り塵を発生させることなく、円滑かつ確実
に行うこと。 【解決手段】 容器の口金部を形成するフランジ１の雌
ねじ部にプラグ３の雄ねじ部をねじ込むことによりプラ
グを装着するに際し、フランジ雌ねじ部の切出口６の位
置をセンサーにより検出した後、装着前のプラグ雄ねじ
部の切出口７の位置を同様にセンサーにて検出する。両
切出口が不一致の時は、前記の検出値に基づいてプラグ
のズレを求め、プラグ側を所定角度回転して雌ねじ部の
切出口位置に雄ねじ部の切出口を一致させてからプラグ
をフランジにねじ込む。これにより確実で安定したプラ
グのねじ込みが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム缶などの容
器用プラグの装着方法、特に、取付け或いは締付け不良
の生じない円滑なプラグ装着が可能な方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばドラム缶の天板には内容物
の注入や換気の目的で口金部が設けられているが、この
口金部は天板の所定位置に孔明けした後これに圧入した
フランジ（座金）と、該フランジに装着されるプラグと
から構成される。フランジにプラグを装着する場合、フ
ランジに加工された雌ねじ部にプラグの雄ねじ部をねじ
込むことにより行われるが、通常のドラム缶の自動製缶
工程では、このねじ込み操作は、自動プラグ回転装着機
により機械的に行われる。

【０００３】プラグ回転機に予め保持されたプラグを口
金部のフランジに当てて回転せしめてフランジのねじ部
に締付け装着する際、両者のねじ部の切出口（雌ねじの
場合はねじ溝の始点位置、雄ねじの場合はねじ山の始点
位置をいう。ねじ部は切削加工や転造加工等により形成
されるが、これらの加工方式の違いを含めて切出口と称
する）が一致していない場合には、ねじ山が噛み合わず
プラグは空回りする。プラグの空回り回転中に両者の切
出口が一致した時点で、相互のねじ山、ねじ溝が噛み合
いプラグはねじ込まれて行く。ねじの機械的な精度を高
め、嵌合状態を精密にすることで、前記した空回り状態
からも良好な噛み合い状態へ容易に移行するが、容器、
特にドラム缶のフランジ側ねじ部には下記のごとき問題
があり、常時良好な噛み合いが得られるとは限らなかっ
た。

【０００４】すなわち、プレス成形されねじ加工された
フランジは、容器の天板部に孔明けされた所定位置に圧
入されて取付けられるが、その際、フランジの筒状側壁
部の上縁部が外側に折り曲げられて容器の天板部の筒状
壁部を挟み込み固定される。従って、この折り曲げ加工
時にフランジには大きな圧縮力が付与され、座屈して永
久歪を生じる。この歪量は材質、板厚及び加工金型の変
動によりばらつくが、フランジねじ部の内径は予め最大
歪量を見込んで機械加工されているため、一部にはかな
りルーズな嵌合状態のものが生じることがあり得る。こ
のような場合にはプラグの空回り時から噛み合いに移行
する際、プラグねじ山が正常なフランジねじ山に噛み合
わずに、一段飛ばした状態で噛み合ってしまい、取付け
不良が発生する。プラグの取付け不良はドラム缶の製造
ラインの停止を招き、生産性を低下させる。また、プラ
グの空回りは、ねじ部の損傷や擦り傷発生の問題をも引
き起こすことから、好ましくない。勿論、フランジの板
厚を大きくすることや、ねじの機械加工精度を高めるこ
とで、上述した問題を解決することも可能であるが、経
済性や生産性の面から現状では採用しがたい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の問題点を解決するためになされたものであり、
ドラム缶などの容器口金部におけるプラグ装着を、締め
付け不良を起こすことなく、しかも、ねじ部の損傷や擦
り塵を発生させることなく、安定した締付けトルクで円
滑かつ確実に行うことを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を達成するため
の本発明の請求項１に係るプラグの装着方法は、容器の
口金部を形成するフランジのねじ部にプラグのねじ部を
ねじ込むことによりプラグを装着するに際し、フランジ
のねじ部の切出口の位置をセンサーにより検出した後、
装着前のプラグのねじ部の切出口の位置を同様にセンサ
ーにて検出し、これら検出値に基づいてプラグ側を所定
角度回転してフランジねじ部の切出口位置にプラグねじ
部の切出口を一致させてから、プラグをフランジにねじ
込み締付けることを特徴とする。

【０００７】実際にプラグをフランジに装着する場合、
プラグを保持してフランジ位置まで移動させ、プラグの
密着後は該プラグに一定トルクの回転を付与するプラグ
保持・回転機構が使用されるが、プラグ及びフランジの
両切出口の一致動作の前に、前記プラグ保持・回転機構
の中心をフランジの軸線に合致させておくことが必要と
なる。

【０００８】上記のプラグ装着方法は、ドラム缶のプラ
グ装着に適用することが最も適しており、この場合には
容器はドラム缶であり、口金部は、ドラム天板に一体に
取り付けた雌ねじ部を有するフランジと該フランジにね
じ込まれる雄ねじ部を有するプラグからなる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態をドラム
缶の口金部を構成するフランジとこれに装着されるプラ
グとを具体例として図面に基づいて説明する。ドラム缶
のプラグを装着する場合としては、例えば、オンライン
のドラム缶製造工程においては密栓工程で行う場合と、
ユーザーにおいてドラム缶内に内容物を充填する際にプ
ラグの脱着を行う場合が考えられる。いずれの場合もプ
ラグを保持してフランジの雌ねじ部に合わせて回転させ
るプラグ保持・回転機（以下、単に回転機とする）を用
いて、プラグを自動的に装着締付けする方式を採用す
る。

【００１０】図１はプラグ３を回転機５にて保持しなが
らドラム缶の天板８に取り付けたフランジ１の上方に位
置させ、下降して嵌合しようとする状態を示している。
２はフランジ１の雌ねじ部９の切出口６を検出するため
のセンサー、４はフランジ１の上方に位置するプラグ３
の雄ねじ部１０の切出口７を検出するためのセンサーで
あり、例えば、レーザー方式のセンサー或いは光学方式
のセンサーなどが用いられ、必要に応じセンサーを一定
パターンで走査させるか若しくは一定位置で固定して使
用する。前記回転機５は、供給されてくるプラグ３の上
端を爪（或いは吸盤や割爪等）５ａにて脱着自在に保持
し、下降してフランジ１に密着させてから、回転部にて
プラグ中心軸を掴み回転させる構造となっている。な
お、プラグを保持して下降する場合、予め回転機５の中
心とフランジ中心軸とは一致させておくことが必要であ
るが、プラグを保持する前に回転機５を下げてフランジ
１に接触させ爪の開閉等により両者のセンタリングを行
わせておけばよい。

【００１１】図１の具体例を用いて実際のプラグ装着操
作を行う場合を図２にて説明する。図２は供給された１
個のプラグを１個のフランジに対して装着し締付け終了
するまでの過程を示すフロー図である。まず、プラグを
保持していない回転機５をフランジ１上方に移行させ、
当該フランジに対して回転機を昇降させ爪を開閉するこ
とにより両者の軸合わせを行った後、走査するセンサー
２によりフランジ１の雌ねじ部９の切出口６の検出を行
い、その位置を特定する。なお、フランジ１の中心軸を
予め測定して記憶させておき、これに回転機の中心を倣
わせるようにしてもよい。

【００１２】次に、回転機５にプラグ３を供給して保持
させてからフランジ１との軸が一致した状態で、センサ
ー４によりプラグ雄ねじ部１０の切出口７を検出し、そ
の位置を特定する。なお、雌ねじ部９の切出口６及び雄
ねじ部１０の切出口７の位置特定は、例えば、ねじ部の
基準点を予め決めておき、切出口６、７の検出位置を基
準点からの角度で表示すればよい。切出口６、７の検出
位置が一致しているときには、直ちに回転機５の下降と
プラグのフランジへの嵌合密着を行った後、プラグの回
転締付け動作に入る。

【００１３】一方、切出口６、７の検出位置が異なる時
の操作は、次のようになる。それぞれのセンサー２、４
からの検出信号は、例えば適宜電気信号に変えられて制
御部に送られ、そこで両切出口の角度のズレ量を求める
と共に、プラグ３の切出口７をフランジ１の切出口６に
一致させるために必要なプラグ３の回転角度を算出す
る。制御部からのプラグ回転角度信号が回転機５の駆動
部に送られ、その信号に基づいてプラグ３を所定角度回
転した後、回転機５を下降させプラグ３の雄ねじ部１０
をフランジ１の雌ねじ部９に嵌合密着し、２つの切出口
６、７が一致した状態でプラグ３を回転し、フランジ１
に締め付け装着する。回転機５によりプラグ３の締付け
を行う場合、初期には低速回転数で行い、その後定常部
は適正回転数で行うことで、安定したねじ送りと効率的
な作業が達成される。プラグ締付けが終了したなら、回
転機のプラグ保持解除・上昇と原位置復帰が行われ、次
回のプラグ装着への待機状態となる。

【００１４】また、図３（ａ）〜（ｄ）はプラグ締付け
機の具体的な構造例を示すもので、下端にプラグ３を保
持するプラグ掴み部１１が設けられ、その上部にはユニ
バーサルカップリング１２、タッパーコレット１３、タ
ッパーチャック１４が配置される。さらに、タッパーチ
ャック１４の上部は、サーボモーター１５及びタイミン
グベルト１６により軸周りに回転されるスプライン軸１
７を有するロッド１８に固着され、スプライン軸１７は
エアーシリンダ１９により昇降される。このようなプラ
グ締付け機に下方には前記プラグ３を装着するためのド
ラム缶の口金部２０が位置しているが、該口金部２０の
フランジねじ切出口位置は当該位置に至る前に既に光学
検査手段により検出されている。なお、プラグのねじ切
出口位置もプラグを掴む前にセンサ２１により検出され
ている。口金部２０のフランジねじ切出口とプラグのね
じ切出口の位置がずれていたなら、プラグ側を回転して
両者の位置を合わせておく。

【００１５】図３（ａ）の状態から、エアーシリンダ１
９を作動させてタッパーチャック１４を下降させ、図３
（ｂ）に示す如く、プラグ３をドラムフランジ部に当
て、次いでサーボモーター１５を駆動してプラグ３を所
定方向に回転させねじ込む（図３（ｃ））。ねじ込みが
終了したならプラグの掴みを解除してエアーシリンダ１
９を収縮作動させ、タッパーチャック１４を上昇させ、
次回のプラグ装着に備える。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明のプラグ装着
方法によれば、常にフランジねじ部に確実にプラグねじ
部を合わせて締め付けるため、円滑かつ精度の高いプラ
グ締付けが達成できることから、多少フランジねじ部に
製作時の歪が存在しても、十分安定したプラグ締付け状
態を確実に得ることが可能となる。また、プラグを空回
りさせることなくねじ込みできるため、ねじ部の損傷や
擦れによる塵の発生も皆無となる。従って、本発明をド
ラム缶の口金部に対するプラグの装着に適用することで
産業上の大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するためのプラグとフランジ
の関連位置を説明するための断面図である。

【図２】本発明のプラグ装着方法の工程を示すフロー図
である。

【図３】プラグ締付け機の具体的な構造例を示すと共
に、その作業工程を順次示す正面図である。

【符号の説明】

１ フランジ ２ フランジねじ部の切出口検出用センサー ３ プラグ ４ プラグねじ部の切出口検出用センサー ５ 回転機 ６ フランジねじ部の切出口 ７ プラグねじ部の切出口 ８ 天板部 ９ フランジ雌ねじ部 １０ プラグ雄ねじ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉住 知喜 東京都江東区亀戸一丁目五番七号 日鐵ド ラム株式会社内 (72)発明者 井上 裕 千葉県長生郡長南町岩川470−２ 株式会 社大和鉄工所千葉工場内 Ｆターム(参考） 3E080 AA03 CD01 CE07 CF07 DD14 EE10 3E084 AA02 AA12 AA22 EA03 EB03 EC01 FA09 FB03 GA01 GB01 GB19 HA04 HB04 HD04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器の口金部を形成するフランジのねじ
   部にプラグのねじ部をねじ込むことによりプラグを装着
   するに際し、フランジのねじ部の切出口の位置をセンサ
   ーにより検出した後、装着前のプラグのねじ部の切出口
   の位置を同様にセンサーにて検出し、これら検出値に基
   づいてプラグ側を所定角度回転してフランジねじ部の切
   出口位置にプラグねじ部の切出口を一致させてから、プ
   ラグをフランジにねじ込み締付けることを特徴とする容
   器用プラグの装着方法。
2. 【請求項２】 容器はドラム缶であり、口金部はドラム
   天板に一体に取り付けた雌ねじ部を有するフランジと該
   フランジにねじ込まれる雄ねじ部を有するプラグからな
   る請求項１記載のプラグの装着方法。