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発明の名称 巻締装置における巻締寸法調整方法及びその装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−305339
公開日 平成10年(1998)11月17日
出願番号 特願平9−131597
出願日 平成9年(1997)5月7日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】大城 重信 (外1名)
発明者 清水 孝志
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 シーミングカムのカム面に上下方向のテーパを付け、該シーミングカムをカムフォロアに対し垂直移動させることにより、カムフォロアを水平移動させて、巻締寸法を複数のシーミングヘッドについて一括して調整するようにしたことを特徴とする巻締装置における巻締寸法調整方法。
【請求項2】 前記シーミングカムのカム面と接触する前記カムフォロアの外周面にも上下方向のテーパを付けたことを特徴とする請求項1記載の巻締寸法調整方法。
【請求項3】 ファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムのカム面及びファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアの外周面に上下方向のテーパを付け、前記ファーストカムフォロアと前記セカンドカムフォロアのテーパを互いに逆向きにして、径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成し、該2連カムフォロアに対してファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムを垂直移動させることにより、巻締寸法を複数のシーミングヘッドについて一括して調整するようにしたことを特徴とする巻締装置における巻締寸法調整方法。
【請求項4】 ファーストシーミングロールとセカンドシーミングロールで缶を巻締する巻締装置における巻締寸法調整装置であって、前記ファーストシーミングロールとセカンドシーミングロールをシーミングチャックに対して変位させるシーミングカムのカム面を上下方向にテーパを付けて形成し、該シーミングカムをカムフォロアに対し垂直移動させるように構成して、巻締寸法を複数のシーミングヘッドについて一括して調節するようにしたことを特徴とする巻締装置における巻締寸法調整装置。
【請求項5】 前記カムフォロアは、前記シーミングカムのカム面に接触する外周面に上下方向のテーパが形成されている請求項4記載の巻締装置における巻締寸法調整装置。
【請求項6】 前記カムフォロアは、ファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアとからなり、該ファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアはその外周面が上下方向に逆向きのテーパを有し、径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成し、且つ前記シーンミングカムはその外側カム面が前記2連カムフォロア全幅に対応する幅を有し、内側カム面がファーストカムフォロアに対応する幅を有している請求項4記載の巻締装置における巻締寸法調整装置。
【請求項7】 ファーストシーミングロールとセカンドシーミングロールで缶を巻締する巻締装置における巻締寸法調整装置であって、前記シーミングロールをシーミングチャックに対して変位させるシーミングカムを、ファーストシーミングロール最大変位区間を有するファーストシーミングカムとセカンドシーミングロール最大変位区間を有するセカンドシーミングカムとに分割し、前記各カムのカム面を上下方向にテーパを付けて形成し、前記ファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムを独立してカムフォロアに対し垂直移動させるように構成して、巻締寸法を複数のシーミングヘッドについて一括して調節するようにしたことを特徴とする巻締装置における巻締寸法調整装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、巻締装置における巻締寸法調整方法及び装置、特にシーミングロールとチャックとの間隔を運転中でも一括して調整することができる巻締寸法調整方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】缶胴に缶蓋を二重巻締する巻締工程において、第1次巻締終了時の中間巻締厚さ(以下、Tc寸法という)が適正でないと、第2次巻締工程で缶蓋のカール先端で缶胴のフランジ面を擦ってしまう等の不都合が生じ、また2次巻締工程で最終形状の巻締厚さ(以下、T寸法という)が適正でないと、密封性を損ない漏洩につながる可能性が大きい。
【0003】上記Tc寸法及びT寸法は、DI缶や溶接缶等の缶種や蓋形状の違いによって最適な範囲が決まっている。そのため、従来は、缶種変更の都度あるいは一定数の巻締経過後運転を停止して、それらの缶や蓋にあわせて、その都度熟練した技術者がかなりの時間をかけて、巻締ヘッド毎にシーミングロールのシーミングチャックへの寄り量を調節してTc寸法やT寸法の調節を行っていた。しかし、近年熟練技術者が不足し、一方では運転停止時間を短くして生産能率を向上させることが求められ、短時間の粗調整で済ます等、時間をかけてTc寸法やT寸法の調節を綿密に行うことが困難な状況となってきている。
【0004】このような状況のもとで、例えば、特開平8−197176号公報に示すように、シーミングカムを変位させてシーミングロールとシーミングカムの距離を調節することによって、Tc寸法やT寸法の調節が各ヘッド一括してできるようにしたものが提案されている。しかしながら、従来提案されているものは、シーミングカムの一部を分離してその部分を水平移動させるか、あるいはシーミングカム全体をピン回りに回転させることにより水平移動させているため、前者の場合は図5に示すように、シーミングカムが分離しているところでロールの寄り曲線が不連続となって段差が生じる欠点がある。また、後者の場合は図6に示すように、二点鎖線で示す本来のロール寄り曲線とパターンが変化してしまうという欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上記従来の巻締装置の上記問題点を解決しようとするものであって、巻締装置においてシーミングロールの寄り曲線に段差が生じることなく、且つ寄りパターンを変化させることなく、チャックに対するシーミングロールの寄り量を各ヘッドについて一括して簡単に瞬時に調節することができ、常に最適なT寸法、Tc寸法を確保して良好な巻締ができる巻締寸法調整方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明の巻締装置における巻締寸法調整方法は、シーミングカムのカム面に上下方向のテーパを付け、該シーミングカムをカムフォロアに対し垂直移動させることにより、カムフォロアを水平移動させて、巻締寸法を一括して調整するようにしたことを特徴とするものである。
【0007】上記巻締寸法調整方法において、カムフォロアを水平移動させる手段として、シーミングカムとカムフォロアに上下方向のテーパを付け、前記シーミングカムを前記カムフォロアに対し垂直移動させることが望ましい。また他の手段として、ファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムのカム面及びファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアの外周面に上下方向のテーパを付け、前記ファーストカムフォロアと前記セカンドカムフォロアのテーパを互いに逆向きにして、径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成し、該2連カムフォロアに対してファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムを垂直移動させることにより、巻締寸法を各ヘッドについて一括して調整するようにしても良い。
【0008】そして、上記方法を実施するための本発明の巻締寸法調整装置は、前記ファーストシーミングロールとセカンドシーミングロールをシーミングチャックに対して変位させるシーミングカムのカム面を上下方向にテーパを付けて形成し、該シーミングカムをカムフォロアに対し垂直移動させるように構成して、巻締寸法を一括して調節するようにしたことを特徴とする構成からなる。上記構成において、カムフォロアの外周面にもテーパを付けることが望ましい。さらに、前記カムフォロアを、ファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアとに分割して、該ファーストカムフォロアとセカンドカムフォロアはその外周面が上下方向に逆向きのテーパを有し、径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成し、且つ前記シーンミングカムはその外側カム面が前記2連カムフォロア全幅に対応する幅を有し、内側カム面がファーストカムフォロアに対応する幅を有するように構成することもできる。
【0009】また、シーミングロールをシーミングチャックに対して変位させるシーミングカムを、ファーストシーミングロール最大変位区間を有するファーストシーミングカムとセカンドシーミングロール最大変位区間を有するセカンドシーミングカムとに分割し、前記各カムのカム面を上下方向にテーパを付けて形成し、前記ファーストシーミングカムとセカンドシーミングカムを独立してカムフォロアに対し垂直移動させるように構成することによって、Tc寸法とT寸法を別々に一括して調整することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を基に詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る巻締装置のシーミングカムの概略平面図である。本実施形態のシーミングカム1は、両壁面がカム面となっている無端のカム溝2を有し、該カム溝に各シーミングヘッド毎に設けられたカムフォロアが嵌合し、シーミングヘッドの回転に伴って該カムフォロアがカム溝に沿って移動し、カム面の半径方向の変位量に応じて、シーミングロールとシーミングチャックとの距離を制御して巻締を行う。
【0011】カム溝2は、図1に示すa区間で最も外側に張り出していて、この区間で第1次シーミングロールが最もシーミングロール側に変位して、第1次シーミングロールの寄り量が最大になり、該寄り量によって第1次巻締終了時におけるTc寸法が決定される。また、b区間で最も内側に張り出していて、この区間で第2次シーミングロールの寄り量が最大になり、該寄り量によって最終巻締形状のT寸法が決定される。従って、前記a区間及び前記b区間が、それぞれ第1次シーミングロール最大変位区間及び第2次シーミングロール最大変位区間である。
【0012】シーミングロールが接触するカム溝2の外側カム面3及び内側カム面4は、図2に示すように、内側方向に傾斜した同じ傾きのテーパを付けており、外側カム面3が内側カム面4より幅広に形成されている。カム溝2に嵌合して外側カム面及び内側カム面に接触するカムフォロア5は、本実施形態では図2に示すように、その外周面が中央部から上下方向に逆の傾きを有するテーパに形成され、その傾きは、上半部が内側カム面4と接触し、下半部が外側カム面3と接触するようにそれぞれのカム溝の傾きと同じように形成されている。カムフォロアをこのような形状に形成することによって、カムフォロアの上下端エッジ部がカム面と当たることがないので、シーミングカムの上下動に対してエッジ部が損耗することなく、カムフォロアをスムーズに水平方向に変位させることができる。
【0013】シーミングカムは、全体が垂直方向に上下動可能に適宜の駆動装置によって支持されている。図の実施形態では、図1に示すようにフランジ部6に等間隔に6個の螺子孔を形成し、該螺子孔に巻締装置本体の固定部10に設けられた軸受9に回転自在に軸受されたボールネジ等のネジ8が螺合し、該ネジを図示しないアクチュエータによって回転することにシーミングカム1全体が垂直方向に変位できるように構成されている。なお、図2において11はカムレバー、12はシーミングロール軸であり、該シーミングロール軸の下端にシーミングレーバーを介してファーストシーミングロール及びセカンドシーミングロールが設けられている。
【0014】本実施形態の巻締寸法調節装置は、以上のように構成され、例えば、缶種変更時や巻締作業時間の経過と共に発生するTc寸法の緩みを修正したい場合は、図示しないアクチュエータを作動させてネジ8を回転させることによって、カムを上下動させる。それによって、テーパが形成されているカム面の傾きに応じて、該カム面に接触しているカムフォロアが水平方向に変位される。例えば、図2に示すように、カム1を下降することによって、カムフォロアはカム中心より離れる方向に変位し、それに応じてカムレバー11を介しシーミングロール軸12が回転し、その回転角に比例してTc寸法が小さくなり、T寸法は大きくなる。
【0015】その場合、カムは単に上下動するだけであるからカム形状の変化は全くないので、シーミングロールの寄りパターンは、図4に示すように、全く変化がなく、ロールの寄り量を調整することができる。従って、従来方法のように、カム溝に段差ができたり、寄りパターンが変化することがなく、スムーズに巻締寸法を調整して巻締することができる。なお、図4において、(イ)は初期設定状態における第1次シーミングロール最大変位区間でのカムフォロアの回転角に対するファーストシーミングロール寄り量を示す線図である。そして、(ロ)(ハ)は前記初期設定状態からカムを上下方向に移動させたときのカムフォロアの回転角に対するファーストシーミングロール寄り量をそれぞれ示し、(ロ)はカムを下方に移動させたとき、(ハ)はカムを上方に移動させたときをそれぞれ示している。
【0016】以上、本発明の巻締寸法調節装置の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限るものでなくその技術的思想の範囲内で種々の設計変更が可能である。例えば、シーミングカムを上下駆動する手段として、ネジ機構に限らず、他の駆動機構も採用可能である。また、アクチュエータとして例えばサーボモータが好適に採用できるが、他のモータやシリンダ装置等も採用可能である。または、ダイヤル等により直接手動で駆動するようにすることも可能である。さらに、カムフォロアは、前記実施形態のようにカム面の傾斜に合わせてテーパを付けることが望ましいが、例えば図3(a)に示すように、テーパを付けないで円筒状のカムフォロア19に形成しても良い。また、カムフォロアを二つのロールによって形成することも可能である。
【0017】図3(b)は、カムフォロアを二つのロールによって形成した場合の本発明の巻締寸法調節装置の他の実施形態を示している。図の実施形態では、カムフォロアをファーストカムフォロア23とセカンドカムフォロア24とに分割し、且つファーストカムフォロア23とセカンドカムフォロア24は上下方向に逆向きのテーパを有し、径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成している。また、シーミングカム20は、2連カムフォロアに対応して、カム溝の内側カム面21がファーストカムフォロア23と接触する幅に形成されてファーストカム面を構成し、外側カム面22がセカンドカムフォロアとも接触できるように2連カムフォロアの幅りも大きく形成され、該外側カム面は前記ファーストシーミングカムと同じ傾きに形成されて、セカンドカム面を構成している。
【0018】本実施形態では、カムフォロアを上下方向に逆向きのテーパを有する2連カムフォロアに構成したから、シーミングカムの下方への移動に際しては、その変位力はファーストカムフォロアに作用し、上方への移動に際してはセカンドカムフォロアに作用し、別々のカムフォローワーによって寄り量を調整することができる。また、巻締中もカムフォロアはそれぞれ片方のカム面のみに接触するので、カム面に沿ってよりスムーズに移動できる。且つカムとカムフォロアの組立・挿入も容易に行える利点がある。
【0019】以上の各実施形態で示された巻締寸法調整装置は、シーミングカムが一体の無端のカム溝を有し、ファーストシーミングロールとセカンドシーミングロールが共に一括して変位するものである。従って、この装置によれば、Tc寸法とT寸法の増減は相反する性質を持ち、Tc寸法を増やせば、T寸法は自ずと減ることになり、Tc寸法とT寸法を個別に調整して、例えばTc寸法とT寸法の両方を増やすことはできなかった。これを改善して、Tc寸法とT寸法を個別に調節できる手段として、図1に示す実施形態において、切断線K−Kの位置と切断線K’−K’の位置で示すように、シーミングカム1をファーストシーミングロール最大変位区間aとセカンドシーミングロール最大変位区間bとの間で2分割することによって、ファーストシーミングロール最大変位区間を含む半円形カム1’とセカンドシーミングロール最大変位区間を含む半円形カム1”とが別々に上下に変位するとこができ、Tc寸法とT寸法を個別に調節することができる。
【0020】即ち、図1に示す装置において、ネジ81、82、83を同期回転させることによって、ファーストシーミングロール最大変位区間を有するシーミングカム1’が上下し、ネジ84、85、86を同期回転させることによってセカンドシーミングロール最大変位区間を有するシーミングカム1”が上下する。なお、その場合シーミングカム1’と1”の繋ぎ目に段差が生じるが、該段差によってカム溝が不連続とならないように繋ぎ目となる部分を互いにテーパに形成するか又はアールを形成して、均すようにすると良い。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、シーミングチャックに対するファーストシーミングロール及び又はセカンドシーミングロールの寄り量を熟練を要することなく簡単に各シーミングヘッドについて一括して瞬時に変更できるので、型替え時の休止時間を大幅に短縮できると共に、巻締中に経時的に変化するT寸法、Tc寸法を運転中に調整することができる。従って、常に最適な巻締寸法を確保して巻締性の安定化と作業能率の向上及び省人化を図ることができ、且つ共通のファーストシーミングロール及びセカンドシーミングロールで種類の異なる缶も良好に巻締することができる。
【0022】特に、本発明によればシーミングカムが上下動することによってカムフォロアを水平方向に変位させるので、シーミングロールの寄りパターンは、全く変化がない状態でシーミングロールの寄り量を調整することができる。従って、カム面に段差ができたり、シーミングパターンが変化することがなく、巻締寸法を良好に調整してスムーズに巻締することができる。
【0023】シーミングカムとカムフォロアの両方にテーパを付けることによって、カムフォロアの上下端部のみがカム面と接触することを防ぐことができ、カムフォロアの耐久性を高めると共に、スムーズな調整ができる。また、カムフォロアを互いに逆向きのテーパが形成された2つのカムフォロアに分割して径大部が互いに面するように2連串刺にして2連カムフォロアを構成することによって、シーミングカムの下方への移動と上方への移動に際して、別々のカムフォロアによって寄り量を調整することができ、動作がより確実であると共に、巻締中もカムフォロアはそれぞれ片方のカム面のみに接触するので、カム面に沿ってよりスムーズに移動でき、しかもカムとカムフォロアの組立・挿入も容易に行える。
【0024】シーミングカムを2分割することによって、ファーストシーミングロール及びセカンドシーミングロールの寄り量を個別に調整することができるので、Tc寸法、及びT寸法を別個に調整でき、より確実な制御が可能である。




 

 


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