CN113953364A - 罐成型装置、驱动机构用框架及带驱动机构的杯架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种罐成型装置、驱动机构用框架及带驱动机构的杯架,所述罐成型装置能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。所述罐成型装置具备:冲压轴,沿前后方向延伸;冲头,配置在冲压轴的前端部;往复直线运动机构,连结于冲压轴的后端部,使冲压轴沿前后方向往复直线移动;冲模,具有供冲头插入的贯穿孔;杯按压机构(130),用于向冲模的贯穿孔所开口的端面推压杯状体;和杯架驱动机构(110),用于使杯按压机构(130)沿前后方向摆动,杯架驱动机构(110)具有凸轮结构,并且配置在杯按压机构(130)的正下方。
Description
技术领域
本发明涉及罐成型装置。
另外,本发明涉及驱动机构用框架及具备该驱动机构用框架的罐成型装置,该驱动机构用框架在制造DI罐之际对杯状体进行DI加工时,安装用于使冲压轴(ラム軸)和杯架往复运动的驱动机构。
本申请基于2020年7月20日在日本申请的专利申请2020-123738号及2020年7月20日在日本申请的专利申请2020-123739号要求优先权,并且在此援引其内容。
背景技术
以往,已知有有底筒状的DI(Drawing&Ironing,拉深减薄)罐。DI罐是通过使铝或铁等的合金制的圆板状坯料经过冲杯加工及DI加工等而制造的罐。在冲杯加工中,对坯料进行拉深加工而制成杯状体。在DI加工中,利用杯架按压杯状体的同时,在冲头与冲模之间进行拉深减薄加工。
作为对杯状体实施DI加工的罐成型装置,例如已知有专利文献1、2所记载的罐成型装置。罐成型装置具备:冲压轴,沿前后方向延伸;冲头,配置在冲压轴的前端部;往复直线运动机构,连结于冲压轴的后端部,使冲压轴沿前后方向往复直线移动;冲模,具有供冲头插入的贯穿孔;杯按压机构(杯架),向冲模的贯穿孔所开口的端面推压杯状体且具有杯架套筒;和杯架驱动机构,用于使杯按压机构沿前后方向摆动。
在专利文献1中,坯料架驱动装置经由耦合装置与杯按压机构连结。
在专利文献2中,通过伺服电动机来使杯按压机构沿前后方向摆动。
另外,已知有双片罐,该双片罐具备:有底筒状的DI罐,作为填充及密封饮料等内容物的罐体而具有罐身(Wall)和罐底(Bottom);和圆板状的罐盖,卷封到该DI罐的开口端部。另外,还众所周知如下的瓶罐,该瓶罐在DI加工之后实施所谓被称作瓶缩颈的冲模缩颈加工等而成的DI罐的开口端部螺纹接合有盖。
用于罐体的这种DI罐通过对由铝合金材料的板材冲裁而成的圆板状坯料实施冲杯工序(拉深工序)及DI工序(拉深减薄工序)而形成为有底筒状。
在冲杯工序中,通过对坯料实施冲杯加工(拉深加工),从而制成作为从坯料向DI罐过渡的过程的成型中间体的杯状体。另外,在DI工序中,通过在杯状体的内部嵌合冲头套筒,并且在杯状体的外部嵌合多个冲模,从而在它们之间对杯状体进行拉深减薄加工。也就是说,对杯状体实施DI(Drawing&Ironing)加工来制成DI罐。
在对杯状体实施DI加工时,例如使用如专利文献3所记载的罐成型装置。该罐成型装置具有用于使支撑冲头套筒的冲压轴线性往复运动的往复直线运动机构。
以往,通过分割型的驱动机构用框架来支撑这种往复直线运动机构,该驱动机构用框架在用于支撑往复直线运动机构的筐体的下半部分的下框架分割体与沿往复直线运动机构的筐体的上半部分设置的上筐体分割体之间夹入往复直线运动机构。
专利文献1:美国专利申请公开第2018/0272410号的说明书
专利文献2:日本专利第6456959号公报
专利文献3:日本专利公开2018-054065号公报
对于以往的罐成型装置来说,要求通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。另外,在以往的罐成型装置中,杯架驱动机构有时具有凸轮结构。在该情况下,杯架驱动机构在与前后方向正交的左右方向上与杯按压机构远离配置。具体而言,该杯架驱动机构经由沿左右方向相连设置的多个轴、将这些轴彼此相连的接头部件及使杯按压机构前后运动的一对臂等与杯按压机构连结。因此,有时在轴与接头部件的连接部分产生松动或在较长的轴中产生扭转。即,有可能产生从杯架驱动机构向杯按压机构传递的力的损失,或者因作用于一对臂的负荷不均匀而影响部件寿命。
发明内容
本发明的第一课题是提供一种罐成型装置及罐成型装置的驱动机构用框架,该罐成型装置能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。
本发明的第二课题是提供一种罐成型装置,该罐成型装置能够将从杯架驱动机构向杯按压机构传递的力的损失控制为较小,并且能够延长部件寿命。
另外,由于以往的分割型的驱动机构用框架是以夹入往复直线运动机构方式连结两个框架分割体来固定往复直线运动机构的结构,因此存在往复直线运动机构的安装精度容易降低且冲压轴的偏移等容易变大的问题。如果冲压轴的偏移较大,则难以确保罐的成型精度。
另外,在往复直线运动机构的维护时,需要经过去除上侧的框架分割体以使往复直线运动机构露出之后吊挂往复直线运动机构并取出这种费时的工序,存在维护性也较低的问题。
本发明是考虑这种情况而完成的。本发明的第三课题是提供一种驱动机构用框架及具备该驱动机构用框架的罐成型装置,该驱动机构用框架能够提高往复直线运动机构的安装精度,并且能够容易进行往复直线运动机构的维护。
本发明的罐成型装置的一方式具备:冲压轴,沿前后方向延伸;冲头,配置在所述冲压轴的前端部;往复直线运动机构,连结于所述冲压轴的后端部,使所述冲压轴沿所述前后方向往复直线移动;冲模,具有供所述冲头插入的贯穿孔;(例如,具有杯架套筒的)杯按压机构,用于向所述冲模的所述贯穿孔所开口的端面推压杯状体;和杯架驱动机构,用于使所述杯按压机构沿所述前后方向摆动,所述杯架驱动机构具有凸轮结构,并且配置在所述杯按压机构的正下方。
在本发明的罐成型装置中,由于杯架驱动机构具有凸轮结构,因此容易使往复直线运动机构与杯架驱动机构同步,其中,该往复直线运动机构用于使冲压轴前后运动。而且,由于杯架驱动机构配置在杯按压机构(杯架)的正下方,因此能够将这些机构之间的距离控制为较短。无需为了连结杯架驱动机构与杯按压机构而如以往那样在各机构之间相连设置多个轴或者使用接头部件等。根据本发明,能够削减部件数量,从而能够降低制造成本。另外,用于连结杯架驱动机构与杯按压机构的部件的尺寸也被控制为较小。
根据本发明,能够抑制从杯架驱动机构向杯按压机构传递的力的损失。能够降低用于驱动杯架驱动机构的动力,从而削减能量。另外,容易使作用于连结杯架驱动机构与杯按压机构的各部材的负荷均匀化,并且控制在各部件的部件寿命方面产生偏差,其结果能够延长部件寿命。由于通过杯架驱动机构前后运动的杯按压机构向冲模的端面稳定地推压杯状体,因此良好地维持罐的成型精度。能够简化罐成型装置的结构,并且能够将外形控制为紧凑。
根据本发明,能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。
上述罐成型装置优选具备齿轮,所述齿轮用于将所述往复直线运动机构的绕旋转轴的旋转驱动力传递给所述杯架驱动机构。
在该情况下,例如与经由带等将往复直线运动机构的旋转驱动力传递给杯架驱动机构的结构相比,能够将动力的传递损失控制为较少。另外,能够更紧凑地构造罐成型装置。
在上述罐成型装置中,所述杯架驱动机构优选具有:(例如,绕沿与所述前后方向正交的左右方向延伸的第一中心轴)旋转的凸轮;摆动部,通过与所述凸轮接触而(例如,绕与所述第一中心轴平行的第二中心轴)摆动;和一对臂,配置在所述冲压轴的(例如,所述左右方向的)两侧,并且通过与所述摆动部一同(例如,绕所述第二中心轴)摆动而使所述杯按压机构前后运动。
在该情况下,输入到杯架驱动机构的(例如,绕第一中心轴的)旋转通过凸轮及摆动部转换为(例如,绕第二中心轴的)摆动,并且从一对臂输出该摆动。一对臂(例如,在左右方向上)配置在冲压轴的两侧,并且均匀地作用于杯按压机构。由此,杯按压机构向冲模的端面稳定地推压杯状体,能够稳定地确保罐的成型精度。
在上述罐成型装置中,所述杯按压机构优选具有:杯架套筒;(例如,连结于一对所述臂的一对杆;)和施力部,(设置在所述杯架套筒与一对所述杆之间,)能够利用气压对所述杯架套筒向前方施力。
在该情况下,由于杯按压机构通过施力部利用气压对杯架套筒向前方施力,因此杯架套筒向冲模的端面推压杯状体的压力(杯按压压力)从装置的启动初期起便稳定。另外,例如与利用油压对杯架套筒向前方施力的情况相比,根据本发明的上述结构,容易调整杯按压压力。
上述罐成型装置优选具备沿所述前后方向滑动自如地支撑所述冲压轴的轴承,所述杯架驱动机构配置在所述轴承的正下方。
在该情况下,由于杯按压机构及轴承和杯架驱动机构在上下方向上相邻配置,因此能够更紧凑地构造罐成型装置。
上述罐成型装置优选具备沿所述前后方向滑动自如地支撑所述冲压轴的轴承,在所述前后方向上彼此隔开间隔设置有一对所述轴承,一对所述轴承一体形成。
在该情况下,容易进行一对轴承即前轴承与后轴承的对心,能够省略或简化组装时等的调心操作。由于能够良好地维持冲压轴的直进性,因此能够稳定地确保罐的成型精度。
本发明的驱动机构用框架的一方式为设置于罐成型装置且收容所述驱动机构的驱动机构用框架,所述罐成型装置具有:冲压轴,在所述冲压轴的前端部设置有冲头;冲模,形成有供所述冲头插通的贯穿孔,通过使由所述冲头挤压的杯状体贯穿所述冲模,从而进行所述杯状体的拉深加工及减薄加工;杯架,用于向所述冲模的端面推压所述杯状体;和驱动机构,用于使所述冲压轴往复运动,所述驱动机构具有用于使所述冲压轴往复运动的往复直线运动机构,所述往复直线运动机构具备圆筒形状的筐体(例如,往复直线运动机构收容于圆筒形状的筐体),所述驱动机构用框架是通过(例如,一个及另一个)侧面板、底面板、前面板及背面板一体固定而形成的框架,在所述背面板上一体形成有圆形开口,所述圆形开口包围所述筐体的周面且收容所述往复直线运动机构。
根据本发明的驱动机构用框架,用于安装往复直线运动机构的驱动机构用框架为一体型,往复直线运动机构收容并固定在可收容的圆形开口中。与如以往那样的由分割成多个的分割体形成的驱动机构用框架相比,本发明能够提高往复直线运动机构的安装精度。由此,能够控制复直线运动机构运转时的振动和冲压轴的往复运动的偏移,并且能够对杯状体进行高精度的拉深减薄加工。另外,能够从圆形开口拆卸往复直线运动机构而无需分割驱动机构用框架,从而维护性优异。
根据本发明,能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。
另外,在本发明中,所述驱动机构也可以具有用于使所述杯架往复运动的杯架驱动机构,该杯架驱动机构被支撑在所述前面板与所述背面板之间。
另外,在本发明中,也可以在所述往复直线运动机构中转动自如地形成有齿轮,所述齿轮用于将所述往复直线运动机构的旋转力传递给所述杯架驱动机构。
另外,在本发明中,所述背面板也可以比所述前面板更向上方延伸。
另外,在本发明中,也可以能够装卸地形成所述前面板的一部分。
另外,在本发明中,也可以在所述(例如,一个)侧面板的外侧一体固定有延长部,在所述延长部上配置有所述冲模。
本发明的罐成型装置的一方式为具备前述各项所述的驱动机构用框架的罐成型装置,至少具有所述驱动机构用框架和所述往复直线运动机构。
本发明的另一方式的带驱动机构的杯架具备,杯按压机构,用于向冲模的贯穿孔所开口的端面推压杯状体;和杯架驱动机构,用于使所述杯按压机构沿前后方向摆动,所述杯架驱动机构具有凸轮结构,并且配置在所述杯按压机构的正下方。
根据本发明的一方式的罐成型装置,能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。
根据本发明的一方式的罐成型装置,能够将从杯架驱动机构传递到杯按压机构的力的损失控制为较小,并且能够延长部件寿命。
根据本发明的一方式,能够提供一种驱动机构用框架及具备该驱动机构用框架的罐成型装置,该驱动机构用框架能够提高往复直线运动机构的安装精度,并且能够能够容易进行往复直线运动机构的维护。
附图说明
图1是示意性地表示第一实施方式的罐成型装置的概要图。
图2是表示罐成型装置的部分结构的立体图。
图3是表示罐成型装置的杯架驱动机构、杯按压机构及轴承单元的局部透视立体图。
图4A是说明罐成型装置的杯架驱动机构及杯按压机构的工作的侧视图。
图4B是说明罐成型装置的杯架驱动机构及杯按压机构的工作的侧视图。
图4C是说明罐成型装置的杯架驱动机构及杯按压机构的工作的侧视图。
图5是表示第二实施方式的罐成型装置的一例的概要结构图。
图6是表示往复直线运动机构的一例的立体图。
图7是表示杯架驱动机构的一例的立体图。
图8是表示本发明的第二实施方式的驱动机构用框架的立体图。
图9是表示固定有往复直线运动机构和杯架驱动机构(凸轮机构)的状态的驱动机构用框架的立体图。
具体实施方式
<第一实施方式>
参照附图,对本发明的第一实施方式的罐成型装置101进行说明。
如图1所示,本实施方式的罐成型装置101为通过对作为工件的杯状体W实施DI加工而制成DI罐1100的DI罐制造装置。
首先,对DI罐1100进行说明。
DI罐1100呈有底筒状。在填充及密封饮料等内容物的双片罐或瓶罐等的罐体中使用DI罐1100。在双片罐的情况下,罐体具备DI罐1100和卷封到DI罐1100的开口端部的圆板状的罐盖。在瓶罐的情况下,罐体具备对DI罐1100实施缩颈加工及螺纹加工等的瓶罐主体和螺纹接合到瓶罐主体的开口端部的盖。
DI罐1100通过对由铝合金制等的板材冲裁而成的圆板状坯料实施冲杯工序(拉深工序)及DI工序(拉深减薄工序)而形成为有底筒状。具体而言,例如在双片罐的情况下,依次经由板材冲裁工序、冲杯工序、DI工序、修边工序、印刷工序、内表面涂装工序、缩颈工序及翻边工序而制造DI罐1100。
在制造DI罐1100的过程中,通过冲杯机对坯料进行拉深加工(冲杯加工),从而成型为杯状体W。也就是说,杯状体W为在上述冲杯工序中从坯料向DI罐1100过渡的过程中制作的成型中间体。杯状体W呈其周壁的高度(沿罐轴方向的长度)小于DI罐1100的周壁的高度且其直径大于DI罐1100的直径的有底筒状。
接着,对罐成型装置101进行说明。
罐成型装置101为在上述DI工序中使用的装置。罐成型装置101通过对杯状体W实施DI加工即拉深(再拉深)减薄加工而将其成型为周壁的高度大于杯状体W的周壁的高度且其直径小于杯状体W的直径的DI罐1100。另外,罐成型装置101在上述DI工序中将DI罐1100的罐底成型为圆顶形状。即,在本实施方式中,罐成型装置101所成型的罐1100为DI罐1100。
罐成型装置101具备:冲压轴103,以中心轴O为中心且沿轴向延伸;冲头102;往复直线运动机构104;轴承单元150;冲模108,具有供冲头102插入的贯穿孔107;杯按压机构(杯架)130,向冲模108的贯穿孔107所开口的端面109推压杯状体W且具有杯架套筒131;杯架驱动机构110;齿轮120;和圆顶帽106,在该圆顶帽106与冲头102之间夹入DI罐1100的罐底并将该罐底成型为圆顶状。
冲压轴103、冲头102、轴承单元150、冲模108的贯穿孔107、杯架套筒131及圆顶帽106的各中心轴O彼此同轴配置。在本实施方式中,作为这些部件的通用轴的中心轴O沿水平方向延伸。
另外,罐成型装置101具备:送杯器(未图示),用于向冲模108的端面109上供给杯状体W;支撑座(未图示),用于在该端面109上保持杯状体W;罐运送机构(未图示),用于将成型后的DI罐1100运送到装置外部;空气排出机构(未图示),通过从在冲头102的前端面及外周面中的至少任一面上开口的空气排出孔中排出空气,从而使DI罐1100从冲头102脱模;驱动电动机等的驱动源(未图示);和装置框架(驱动机构用框架),用于适当支撑罐成型装置101的上述各结构要素。
在本实施方式中,将中心轴O所延伸的方向(X轴方向)称为前后方向。即,在各图所示的XYZ正交坐标系中,前后方向相当于X轴方向。前后方向为水平方向中的规定的一个方向。冲模108与往复直线运动机构104在前后方向上配置在彼此不同的位置。在前后方向中,将从往复直线运动机构104朝向冲模108的方向(-X侧)称为前侧,将从冲模108朝向往复直线运动机构104的方向(+X侧)称为后侧。前后方向也可以换称为轴向。在该情况下,前侧为轴向一侧,后侧为轴向另一侧。
在与前后方向正交的方向中,将铅直方向(Z轴方向)称为上下方向。在各图中,+Z侧为上侧,-Z侧为下侧。
将在水平方向中与前后方向正交的方向即与前后方向及上下方向正交的方向(Y轴方向)称为左右方向。在各图中,+Y侧为右侧,-Y侧为左侧。
冲压轴103呈沿前后方向延伸的轴状。冲压轴103沿前后方向滑动自如地支撑于轴承单元150。
冲头102配置在冲压轴103的前端部。冲头102呈圆筒状或圆柱状,并且沿前后方向延伸。
往复直线运动机构104具有冲压轴连结部104a。往复直线运动机构104通过将从未图示的驱动源输入的绕旋转轴C的旋转驱动力转换为前后方向的往复直线运动并将该往复直线运动输出到冲压轴连结部104a。冲压轴连结部104a与冲压轴103的后端部连结。即,往复直线运动机构104连结于冲压轴103的后端部,使冲压轴103沿前后方向往复直线移动。
轴承单元150在前后方向上配置在往复直线运动机构104与冲模108之间。如图2及图3所示,轴承单元150呈沿前后方向延伸的筒状。轴承单元150具备沿前后方向滑动自如地支撑冲压轴103的轴承105。也就是说,罐成型装置101具备轴承105。在前后方向上彼此隔开间隔设置有一对轴承105。一对轴承105与轴承单元150一体形成。在一对轴承105中,位于前侧的一个轴承105为前轴承105F,位于后侧的另一个轴承105为后轴承105R。前轴承105F及后轴承105R例如具有称作动压轴承或静压轴承等的流体轴承的结构。
如图1所示,沿前后方向排列设置有多个冲模108。多个冲模108分别具有沿前后方向贯穿冲模108的圆形剖面的贯穿孔107。多个冲模108具有一个再拉深冲模108A和位于比该再拉深冲模108A更靠前侧的多个打薄冲模(减薄冲模)108B。虽然没有特别图示,但在各打薄冲模108B的前侧分别配置有导向环。通过设置导向环,能够抑制因在成型时DI罐1100离开(经过)各打薄冲模108B时的冲击而冲头102与各打薄冲模108B接触。
另外,在成型时,向再拉深冲模108A及各打薄冲模108B供给用于润滑和冷却的冷却液。
如图2及图3所示,杯按压机构130具有:杯架套筒131;一对杆132,连结于杯架驱动机构110的后述的一对臂115;和施力部133,设置在杯架套筒131与一对杆132之间,并且能够利用气压对杯架套筒131向前方施力。
杯架套筒131呈沿前后方向延伸的圆筒状。如图1所示,在杯架套筒131内沿前后方向插通冲头102及冲压轴103。杯架套筒131与冲头102及冲压轴103能够沿前后方向相对滑动移动。杯架套筒131能够向再拉深冲模108A的朝向后侧的端面109按压杯状体W的底壁。杯架套筒131被插入到配置在冲模108的端面109上的杯状体W的内部,将杯状体W的底壁推压并支撑到端面109。
如图1至图3所示,一对杆132在其之间夹着冲压轴103配置在冲压轴103的左右方向的两侧。各杆132沿前后方向延伸。在本实施方式中,轴承单元150中的至少包括前轴承105F的前侧部分位于一对杆132之间。
经由杆连结棒134在与前后方向垂直的方向(左右方向)上连结一对杆132。由于通过杆连结棒134连结一对杆132,因此能够防止一个杆132与另一个杆独立而在前后发生位移或绕杆轴扭转。其结果,能够以高精度按压杯。
如图2及图3所示,杆连结棒134也可以设置在杆132的上侧(与后述的凸轮结构相反的一侧)。另外,与图2及图3所示的方式不同地,也可以设置在杆132的下侧(后述的凸轮结构侧)。
在杆连结棒134设置于上侧的情况下,杆连结棒134的底面采用向上侧方向凹陷的凹形状。凹形状由单纯的曲线、单纯的直线或曲线与直线的组合构成。
在杆连结棒134设置于下侧的情况下,杆连结棒134的上表面采用向下侧方向凹陷的凹形状。凹形状由单纯的曲线、单纯的直线或曲线与直线的组合构成。
在任一情况下,形成为凹形状的杆连结棒134的底面或上表面的左右方向的长度均比以直线连接一对杆132之间的最短距离长。
由于杆连结棒134的底面或上表面采用凹形状,因此杆连结棒134以避开一对杆132之间的占据中心的空间且绕过冲压轴103及前轴承105F的形式连结一对杆132。即,杆连结棒134不会干涉一对杆132之间的占据中心的空间。
由于通过具备凹形状的底面或上表面的杆连结棒134来连结一对杆132,因此能够设为抑制一对杆132之间的独立的位移及扭转并且中心轴O穿过一对杆132之间的中心的结构。其结果,能够以高精度成型罐。
杆132具有杆主体132a和滚子从动件(滚轮)132b。
杆主体132a呈轴状或筒状,并且沿前后方向延伸。一对杆132的杆主体132a彼此相互平行。例如,通过滚珠花键或干式轴承等沿前后方向滑动自如地支撑杆主体132a。
滚子从动件132b经由杆连结棒134的左右方向的端部连接到杆主体132a。滚子从动件132b从杆主体132a沿左右方向突出设置。滚子从动件132b绕沿左右方向延伸的滚子从动件轴旋转自如,并且经由杆连结棒134支撑于杆主体132a。对滚子从动件132b连结后述的臂115。
施力部133呈大致圆筒状。在施力部133内,沿前后方向插通冲头102及冲压轴103。施力部133与冲头102及冲压轴103能够沿前后方向相对滑动移动。
如图2及图3所示,施力部133具有杆安装部133a、杯架套筒安装部133b和气袋133c。
杆安装部133a是以中心轴O为中心的圆筒状的筐体。杆安装部133a安装于杆132。杆安装部133a的后壁与杆主体132a的前端部固定。
杯架套筒安装部133b呈以中心轴O为中心的圆环板状。杯架套筒安装部133b配置在杆安装部133a的前侧。杯架套筒安装部133b安装在杯架套筒131的后端部。杯架套筒安装部133b及杯架套筒131相对于杆安装部133a能够沿前后方向滑动移动。
气袋133c呈以中心轴O为中心的圆环状。由杆安装部133a的后壁和杯架套筒安装部133b在前后方向上夹持气袋133c。能够在气袋133c的内部保持从未图示的空气供给机构供给的空气。气袋133c例如为橡胶制,能够弹性变形。
在通过前后运动的杆132向前侧按压杆安装部133a时,施力部133经由气袋133c及杯架套筒安装部133b对杯架套筒131向前侧施力。即,施力部133利用气袋133c的气压及弹性恢复力对杯架套筒131向前方施力。由此,杯状体W以推压到冲模108的端面109并密接的状态被保持于杯架套筒131。
如图1所示,杯架驱动机构110使杯按压机构130沿前后方向摆动。具体而言,杯架驱动机构110通过将从未图示的驱动源经由往复直线运动机构104及齿轮120传递的旋转驱动力转换为前后方向的往复运动而传送给杯按压机构130。由此,杯架驱动机构110以与冲压轴连结部104a不同的行程长度,并且与冲压轴连结部104a的前后运动同步地使杯按压机构130沿前后方向往复直线移动。
杯架驱动机构110具有与往复直线运动机构104同步的凸轮结构。杯架驱动机构110配置在杯按压机构130的正下方。具体而言,在杯按压机构130中的至少杆132的一部分的下侧相邻配置杯架驱动机构110。从上下方向观察时,杯按压机构130与杯架驱动机构110彼此重叠。另外,杯架驱动机构110配置在轴承单元150的正下方。也就是说,杯架驱动机构110配置在轴承105的正下方。从上下方向观察时,轴承105(轴承单元150)与杯架驱动机构110彼此重叠。此外,在本实施方式中,“(从某一方向观察时)彼此重叠”是指,例如从上下方向等某一方向观察时,至少双方的一部分彼此重叠配置。
如图2及图3所示,杯架驱动机构110具有:以沿左右方向延伸的第一中心轴J1为中心的凸轮轴111;凸轮112;以与第一中心轴J1平行的第二中心轴J2为中心的摆动轴113;摆动部114;和一对臂115。
第一中心轴J1与第二中心轴J2彼此远离配置。在本实施方式中,第二中心轴J2位于比第一中心轴J1更靠前侧及上侧。第一中心轴J1所延伸的轴向及第二中心轴J2所延伸的轴向分别相当于左右方向。
在以下的说明中,将与第一中心轴J1正交的方向称为第一径向(径向)。在第一径向中,将靠近第一中心轴J1的方向称为第一径向的内侧,将远离第一中心轴J1的方向称为第一径向的外侧。
将绕第一中心轴J1旋转的方向称为第一圆周方向。
将与第二中心轴J2正交的方向称为第二径向(径向)。在第二径向中,将靠近第二中心轴J2的方向称为第二径向的内侧,将远离第二中心轴J2的方向称为第二径向的外侧。
将绕第二中心轴J2旋转的方向称为第二圆周方向。
如图2所示,凸轮轴111呈轴状或筒状,并且沿左右方向延伸。虽然没有特别图示,但凸轮轴111通过保持于装置框架的轴承被支撑为沿第一圆周方向旋转自如。虽然没有特别图示,但经由轴承且通过装置框架(驱动机构用框架)的前面板及背面板来支撑凸轮轴111。
凸轮112固定在凸轮轴111的外周部。凸轮112与凸轮轴111一同绕第一中心轴J1旋转。如图3所示,凸轮112呈在与第一中心轴J1垂直的方向上扩展的板状。对于凸轮112的朝向第一径向的外侧的外周面来说,第一径向的位置在第一圆周方向的各部彼此不同。第一中心轴J1与凸轮112的外周面之间的在第一径向上的距离随着朝向第一圆周方向而逐渐变化。
在左右方向上彼此隔开间隔设置有一对凸轮112。从上下方向观察时,一对凸轮112在其之间夹着中心轴O配置在中心轴O的左右方向的两侧。在一对凸轮112中,位于比中心轴O更靠右侧(+Y侧)的一个凸轮112为前进用凸轮112A,位于比中心轴O更靠左侧(-Y侧)的另一个凸轮112为后退用凸轮112B。前进用凸轮112A和后退用凸轮112B被配置为绕第一中心轴J1的角度位置即相位彼此不同。前进用凸轮112A和后退用凸轮112B优选为具有彼此相同形状的通用件(同一部件)。
摆动轴113呈轴状或筒状,并且沿左右方向延伸。通过保持于未图示的装置框架的轴承119,沿第二圆周方向旋转自如地支撑摆动轴113。虽然没有特别图示,但经由轴承119且通过装置框架(驱动机构用框架)的前面板及背面板来支撑摆动轴113。
摆动部114固定在摆动轴113的外周部。如图4C所示,摆动部114通过与凸轮112接触,从而与摆动轴113一同绕第二中心轴J2摆动(转动)。摆动部114具有摆动板114a和凸轮从动件125。
摆动板114a安装在摆动轴113的外周部。如图2所示,摆动板114a呈在与第二中心轴J2垂直的方向上扩展的板状。从上下方向观察时,摆动板114a与中心轴O重叠。如图4C所示,在本实施方式中,从左右方向观察时,摇动板114a呈大致V字状。摆动板114a具有在第二圆周方向上彼此远离配置的一对突出部114b。各突出部114b分别向第二径向的外侧突出。
如图3所示,凸轮从动件125从摆动板114a沿左右方向突出设置。凸轮从动件125绕沿左右方向延伸的凸轮从动件轴旋转自如,并且被支撑于摆动板114a。凸轮从动件125的外周面与凸轮112的外周面接触。
在摆动板114a的朝向右侧(+Y侧)的面和朝向左侧(-Y侧)的面上设置有一对凸轮从动件125。从上下方向观察时,一对凸轮从动件125在其之间夹着中心轴O配置在中心轴O的左右方向的两侧。在一对凸轮从动件125中,突出设置在摆动板114a的朝向右侧的面上的一个凸轮从动件125为前进用凸轮从动件125A,突出设置在摆动板114a的朝向左侧的面上的另一个凸轮从动件125为后退用凸轮从动件125B。
如图4C所示,前进用凸轮从动件125A和后退用凸轮从动件125B在第二圆周方向上配置在彼此不同的位置上。前进用凸轮从动件125A从在一对突出部114b中位于上侧的一个突出部114b向右侧突出。后退用凸轮从动件125B从在一对突出部114b中位于下侧的另一个突出部114b向左侧突出。具体而言,从左右方向观察时,前进用凸轮从动件125A位于比经过第一中心轴J1和第二中心轴J2的假想直线更靠上侧。从左右方向观察时,后退用凸轮从动件125B位于比所述假想直线更靠下侧。
前进用凸轮从动件125A的外周面与前进用凸轮112A的外周面接触。后退用凸轮从动件125B的外周面与后退用凸轮112B的外周面接触。
如图2及图3所示,臂115固定在摆动轴113的外周部。臂115呈在与第二中心轴J2垂直的方向上扩展的板状。臂115从摆动轴113向上侧突出。臂115沿上下方向延伸。臂115与摆动轴113一同绕第二中心轴J2摆动(转动)。
一对臂115在其之间夹着冲压轴103配置在冲压轴103的左右方向的两侧(参照图1)。即,从上下方向观察时,一对臂115配置在冲压轴103的两侧。一对臂115在其之间夹着摆动部114配置在摆动部114的左右方向的两侧。换言之,冲压轴103及摆动部114在左右方向上位于一对臂115之间。在一对臂115中位于右侧的一个臂115与摆动板114a之间的左右方向的距离和位于左侧的另一个臂115与摆动板114a之间的左右方向的距离彼此相同。也就是说,摆动部114在左右方向上被配置在离一对臂115相等的距离处。
如图4C所示,臂115的上端部与滚子从动件132b连结。具体而言,在臂115的上端部形成有沿左右方向贯穿臂115且在上侧开口的U字形的凹部,在该凹部内配置有滚子从动件132b,从前后方向夹住该滚子从动件132b。臂115经由滚子从动件132b使杯按压机构130沿前后方向往复直线移动。即,一对臂115与摆动部114及摆动轴113一同绕第二中心轴J2摆动,从而使杯按压机构130前后运动。
具体而言,如图4A至图4C所示,在凸轮112绕第一中心轴J1旋转时,第一中心轴J1与凸轮112的外周面之间的在第一径向上的距离沿第一圆周方向变化,与此相应地与凸轮112接触的凸轮从动件125的绕第二中心轴J2的位置发生变化,摆动部114、摆动轴113及一对臂115沿第二圆周方向转动。
更详细而言,在前进用凸轮112A从图4A所示的状态沿第一圆周方向旋转时,前进用凸轮112A和前进用凸轮从动件125A的接触部分与第一中心轴J1之间的在第一径向上的距离逐渐变大,与此相应地前进用凸轮从动件125A沿绕第二中心轴J2的规定方向(图4A中的逆时针)转动,伴随此摆动部114、摆动轴113及一对臂115沿绕第二中心轴J2的所述规定方向转动。
由此,按图4B及图4C所示的顺序,一对臂115经由各滚子从动件132b使杯按压机构130朝向前侧前进移动。
另外,在后退用凸轮112B从图4C所示的状态沿第一圆周方向旋转时,后退用凸轮112B和后退用凸轮从动件125B的接触部分与第一中心轴J1之间的在第一径向上的距离逐渐变大,与此相对应地后退用凸轮从动件125B沿与绕第二中心轴J2的所述规定方向相反的方向(图4C中的顺时针)转动,伴随此摆动部114、摆动轴113及一对臂115沿与绕第二中心轴J2的所述规定方向相反的方向转动。
由此,如图4A所示,一对臂115经由各滚子从动件132b使杯按压机构130朝向后侧后退移动。
如图2及图3所示,在本实施方式中,一对臂115分别具有盖115a。盖115a能够拆卸地设置在臂115的上端部。盖115a从左右方向覆盖臂115的凹部及滚子从动件132b。
如图2所示,齿轮120用于将往复直线运动机构104的绕旋转轴C的旋转驱动力传递给杯架驱动机构110。设置有多个齿轮120。多个齿轮120具有:安装于往复直线运动机构104的第一齿轮121;安装于杯架驱动机构110的第二齿轮122;和与第一齿轮121和第二齿轮122啮合的第三齿轮123。
第一齿轮121呈以旋转轴C为中心的圆环板状。第一齿轮121用于将往复直线运动机构104的绕旋转轴C的旋转驱动力输出到往复直线运动机构104的外部。
第二齿轮122呈以与旋转轴C平行的第一中心轴J1为中心的圆环板状。第二齿轮122固定在凸轮轴111的左右方向的端部(右端部)。
第一齿轮121的齿数与第二齿轮122的齿数彼此相同。由此,往复直线运动机构104与杯架驱动机构110可以彼此同步地工作。
第三齿轮123配置在第一齿轮121与第二齿轮122之间。第三齿轮123呈以沿左右方向延伸的第三齿轮轴(未图示)为中心的圆环板状。在图示的例子中,第三齿轮123的外径小于第一齿轮121及第二齿轮122各自的外径。第三齿轮123的齿数少于第一齿轮121及第二齿轮122各自的齿数。
如图1所示,圆顶帽106是用于成型DI罐1100的罐底的模具。圆顶帽106呈沿前后方向延伸的大致圆筒状。在冲头102配置在前后方向的前进端位置时,圆顶帽106在前后方向上与冲头102相对。
以如下方式进行本实施方式的罐成型装置101对杯状体W的DI加工。
首先,作为工件的杯状体W以杯轴(罐轴)沿前后方向延伸且其开口朝向后侧的姿势配置在冲头102与再拉深冲模108A之间。杯状体W的底壁与再拉深冲模108A的端面109相对。
杯按压机构130的杯架套筒131及冲头102相对于该杯状体W前进移动。并且,通过杯架套筒131向再拉深冲模108A的端面109推压杯状体W的底壁进行杯推压工作的同时,冲头102向再拉深冲模108A的贯穿孔107内压入杯状体W,从而对杯状体W实施再拉深加工。
通过再拉深加工,杯状体W被成型为小径,并且杯轴方向(即前后方向)的长度变长。此外,利用冲头2压入该杯状体W,并且使该杯状体W依次经过多个打薄冲模108B的各贯穿孔107的同时实施减薄加工。即,对杯状体W的周壁进行减薄并使之延伸,从而加大周壁高度并且减薄周壁厚度,成型为有底筒状的DI罐1100的形状。对于DI罐100而言,通过减薄周壁被施以冷加工硬化,从而提高强度。
利用冲头102从冲模108的贯穿孔107向前侧挤压实施减薄加工的DI罐1100。并且,DI罐1100的底部(罐底部分)夹在冲头102与圆顶帽106之间并被按压,从而DI罐1100的底部成型为圆顶形状。
对于以上说明的本实施方式的罐成型装置101来说,由于杯架驱动机构110具有凸轮结构,因此容易使往复直线运动机构104与杯架驱动机构110同步,其中,该往复直线运动机构104用于使冲压轴103前后运动。而且,由于杯架驱动机构110配置在杯按压机构130的正下方,因此能够将这些机构110、130之间的距离控制为较短。无需为了连结杯架驱动机构110与杯按压机构130而如以往那样在各机构110、130之间相连设置多个轴或者使用接头部件等。根据本实施方式,能够削减部件数量,从而能够降低制造成本。另外,用于连结杯架驱动机构110与杯按压机构130的部件的尺寸也被控制为较小。
根据本实施方式,能够抑制从杯架驱动机构110向杯按压机构130传递的力的损失。能够降低用于驱动杯架驱动机构110的动力,从而削减能量。另外,容易使作用于连结杯架驱动机构110与杯按压机构130的各部材的负荷均匀化,并且控制在各部件的部件寿命方面产生偏差,其结果能够延长部件寿命。由于通过杯架驱动机构110前后运动的杯按压机构130向冲模108的端面109稳定地推压杯状体W,因此良好地维持DI罐1100的成型精度。能够简化罐成型装置101的结构,并且能够将外形控制为紧凑。
根据本实施方式,能够通过提高罐1100的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐1100的生产效率。
另外,在本实施方式中,罐成型装置101具备齿轮120,该齿轮120用于将往复直线运动机构104的绕旋转轴C的旋转驱动力传递给杯架驱动机构110。
在该情况下,例如与经由带等将往复直线运动机构104的旋转驱动力传递给杯架驱动机构110的结构相比,能够将动力的传递损失控制为较少。另外,能够更紧凑地构造罐成型装置101。
另外,在本实施方式中,输入到杯架驱动机构110的绕第一中心轴J1的旋转通过凸轮112及摆动部114等而转换为绕第二中心轴J2的摆动,从一对臂115输出该摆动。一对臂115在左右方向上配置在冲压轴103的两侧,均匀地作用于杯按压机构130。由此,杯按压机构130向冲模108的端面109稳定地推压杯状体W,从而能够稳定地确保DI罐1100的成型精度。
另外,在本实施方式中,由于杯按压机构130通过施力部133利用气压及弹性复原力对杯架套筒131向前方施力,因此杯架套筒131向冲模108的端面109推压杯状体W的压力(杯按压压力)从装置的启动初期起便稳定。另外,与本实施方式不同地,例如通过油压对杯架套筒131向前方施力的情况相比,本实施方式容易调整杯按压压力。
另外,在本实施方式中,杯架驱动机构110配置在轴承105(轴承单元150)的正下方。
在该情况下,由于杯按压机构130及轴承105和杯架驱动机构110在上下方向上相邻配置,因此能够更紧凑地构造罐成型装置101。
另外,在本实施方式中,轴承单元150的一对轴承105一体形成。
在该情况下,容易进行一对轴承105即前轴承105F与后轴承105R的对心,能够省略或简化组装时等的调心操作。由于能够良好地维持冲压轴103的直进性,因此能够稳定地确保DI罐1100的成型精度。
此外,本发明并不限定于前述的实施方式,例如像下述说明那样,在不脱离本发明主旨的范围内可以进行结构的变更等。
杯架驱动机构110所具备的凸轮结构并不限定于前述的实施方式中说明的结构。例如,凸轮112的形状、凸轮从动件125的配置、凸轮112及凸轮从动件125各自的数量、摆动部114的形状等也可以与前述的实施方式不同。
本发明在不脱离本发明主旨的范围内也可以组合前述的第一实施方式、后述的第二实施方式及变形例等中说明的各结构,并且还可以进行结构的附加、省略、置换或其他变更。另外,本发明并非由实施方式等限定,而是仅由权利要求书限定。
<第二实施方式>
下面,参照附图,对作为应用本发明的第二实施方式的驱动机构用框架210、具备该驱动机构用框架210的罐成型装置2100及罐成型装置2100的驱动机构进行说明。此外,以下所示的实施方式是为了更好地理解发明主旨而具体说明的,在没有特别指定的情况下,并不限定本发明。另外,对于以下说明中使用的附图来说,为了易于理解本发明的特征,有时为方便起见放大表示作为主要部分的部分,各结构要素的尺寸比例等并不一定与实际相同。
首先,对由杯状体W制作的DI罐进行说明。
DI罐为在填充及密封饮料等内容物的罐体(双片罐或瓶罐)中使用的罐。在双片罐的情况下,罐体具备有底筒状的DI罐和卷封到该DI罐的开口端部的圆板状的罐盖。在瓶罐的情况下,罐体具备在DI加工之后实施所谓被称作瓶缩颈的冲模缩颈加工等而成的DI罐和螺纹接合到该DI罐的开口端部的盖。此外,DI罐的“DI”为Drawing&Ironing的简称。
DI罐通过对由铝合金制材料的板材冲裁而成的圆板状坯料实施冲杯工序(拉深工序)及DI工序(拉深减薄工序)而形成为有底筒状。具体而言,例如在双片罐的情况下,依次经由板材冲裁工序、冲杯工序、DI工序、修边工序、印刷工序、涂装工序、缩颈工序、底部改良工序及翻边工序而制造DI罐。
接着,对罐成型装置2100进行说明。
图5是表示罐成型装置2100的一例的概要结构图。
在图5中,罐成型装置2100为在上述的DI工序中使用的装置,通过对杯状体W实施DI加工(拉深(再拉深)减薄加工)而成型为DI罐U。即,在本实施方式中,罐成型装置2100所成型的罐U为DI罐U。罐成型装置2100具备:冲压轴2103,在该冲压轴2103的前端部设置有冲头套筒(冲头)2102;往复直线运动机构(冲压轴驱动机构)211,用于使冲压轴2103沿该冲压轴2103的轴O方向往复移动;轴承2105(2105F、2105R),沿轴O方向往复移动自如地支撑冲压轴2103;冲模2108(2108A、2108B),形成有供冲头套筒2102插通的贯穿孔2107;杯按压机构2101,插入到配置在冲模2108的朝向轴O方向的后方的端面2108a上的杯状体W的内部,并且包括向端面2108a推压该杯状体W的底壁的杯架2106,和施力机构2115,位于比轴承2105(前轴承2105F)更靠轴O方向的后方,并且利用气压对杯架2106施力。
另外,罐成型装置2100具备:送杯器(未图示),用于向冲模2108的端面2108a上运送杯状体W;支撑座(未图示),用于在该端面2108a上保持杯状体W;底部成型设备(罐底成型模具)2110,从轴O方向与冲头套筒2102相对,配置在沿轴O方向的冲头套筒2102的前进端位置并与冲头套筒2102一同成型罐底;罐运出机构(未图示),用于将成型后的DI罐U运送到罐成型装置2100的外部;吹除器(空气排出机构)2112,通过从在冲头套筒2102的前端开口的空气排出孔中排出空气,从而使DI罐U从该冲头套筒2102脱模;杯架驱动机构(凸轮机构)212,通过与往复直线运动机构211机械性地连接并同步驱动,从而使杯按压机构2101的杯架2106沿轴O方向往复移动;和驱动电动机等的驱动源(未图示),连接于往复直线运动机构211。
而且,罐成型装置2100具备驱动机构用框架210,该驱动机构用框架210包括:框架基部210A,用于固定往复直线运动机构211和杯架驱动机构(凸轮机构)212;和延长部210B,用于载置冲模2108和底部成型设备(罐底成型模具)2110。
冲压轴2103、冲头套筒2102、轴承2105、冲模2108、杯架2106及底部成型设备2110的各中心轴彼此同轴配置并沿水平方向延伸。在本实施方式中,将该通用轴称为轴O。
接着,对往复直线运动机构(冲压轴驱动机构)211进行说明。
图6是表示往复直线运动机构211的一例的立体图。
往复直线运动机构211具备:具有内齿齿轮223的筐体(外壳)221;第一旋转体(旋转轴)222;具有与内齿齿轮223啮合的外齿齿轮225的第二旋转体224;和冲压轴连结部(作用部)227。
筐体221及其内齿齿轮223和第一旋转体(旋转轴)222以第一中心轴C1为中心,也就是说以第一中心轴C1为通用轴彼此同轴配置。第二旋转体224及其外齿齿轮225以第二中心轴C2为中心,也就是说以第二中心轴C2为通用轴彼此同轴配置。
第一中心轴C1和第二中心轴C2彼此平行,并且彼此远离配置。在本实施方式中,第一中心轴C1及第二中心轴C2沿水平方向延伸。
筐体(外壳)221的外形呈圆筒形。此外,在此所说的圆筒形除了完全的剖面正圆的圆筒形以外,还包括一部分平坦或者在外周面上形成有突起或突条的圆筒形。
往复直线运动机构211的第一旋转体(旋转轴)222连接到作为往复直线运动机构211的驱动源的电动机(未图示)的旋转轴。
在从电动机(未图示)向第一旋转体(旋转轴)222传递旋转驱动力时,这种往复直线运动机构211使第一旋转体(旋转轴)222绕第一中心轴C1旋转。而且,支撑于第一旋转体222的第二旋转体224也绕第一中心轴C1旋转。
此时,由于第二旋转体224的外齿齿轮225与筐体221的内齿齿轮223彼此啮合,因此第二旋转体224绕第一中心轴C1旋转(公转)的同时,还绕第二中心轴C2旋转(自转)。而且,连接到第二旋转体224的冲压轴连结部(作用部)227沿水平轴S1方向往复直线运动。
即,往复直线运动机构211通过将输入到第一旋转体(旋转轴)222的旋转驱动力转换为往复直线驱动力(往复直线运动)而经由冲压轴连结部(作用部)227输出到外部。因此,通过在该冲压轴连结部(作用部)227经由冲压轴2103连接冲头套筒2102(参照图5),从而能够使该冲头套筒2102沿规定方向(与水平轴S平行的轴O方向)往复直线运动,并且通过使用冲头套筒2102及冲模2108对杯状体W实施DI加工,从而能够成型DI罐U。
图7是表示杯架驱动机构212的一例的立体图。
杯架驱动机构(凸轮机构)212具有:旋转轴232,经由多个齿轮238、239传递旋转力,该多个齿轮238、239传递固定在往复直线运动机构211的第一旋转体(旋转轴)222上的连动齿轮229的旋转力;凸轮及旋转体234,固定于该旋转轴232的周围;和作用轴237,用于固定分别与该凸轮及旋转体234连动的凸轮235及旋转体236。多个齿轮238、239转动自如地设置在后述的框架基部210A的内部或外部。
作用轴237通过旋转轴232的旋转而绕作用轴237的中心轴转动。由此,杯架2106沿规定方向(在本实施方式的例子中为水平轴S2方向)进行往复直线运动。在作用轴237上,经由支撑部件231连接有从杯架2106延伸的两个工作轴2106a、2106a。
通过以上的结构,在从电动机(未图示)向往复直线运动机构211的第一旋转体(旋转轴)222传递旋转驱动力时,旋转力从往复直线运动机构211经由多个齿轮229、238、239传递到旋转轴232,杯按压机构2101(参照图5)的杯架2106通过杯架驱动机构212与往复直线运动机构211的冲压轴连结部(作用部)227的往复移动连动地沿轴O方向往复移动。
此外,如本实施方式那样,杯架驱动机构212除了可以是通过凸轮和旋转体等机械结构使杯架2106往复移动的结构以外,例如也可以是通过电动机或气压等使杯架往复移动的结构。
图8是表示本发明的一实施方式的驱动机构用框架210的立体图。另外,图9是表示固定有往复直线运动机构211和杯架驱动机构(凸轮机构)212的状态的驱动机构用框架210的立体图。
本实施方式的驱动机构用框架210由框架基部210A和延长部210B构造。这些框架基部210A和延长部210B可以由彼此相同的部件一体形成,并且也可以是将分体部件彼此固定而一体化的部件。
框架基部210A整体呈由金属成型的箱状体,具有前面板241、底板(底面板)242、一个侧面板243A、另一个侧面板243B及背面板244,并且能够装卸地形成前面板241的一部分。前面板241具有开放部241A和盖板241B。即,在前面板241的一部分形成开放部241A,盖板241B覆盖该开放部241A。
这些前面板241、底板242、一个侧面板243A、另一个侧面板243B及背面板244例如通过浇注一体形成。此外,构造框架基部210A的这些各个板除了通过浇注一体成型以外,也可以通过螺钉或焊接等彼此固定而整体一体形成。
背面板244的上部被形成为比前面板241的上部更向上方延伸。即,背面板244被形成为上部以大致半圆状突出。而且,在背面板244上形成有用于安装往复直线运动机构211的圆形开口246。该圆形开口246为沿背面板244的厚度方向延伸的开口。
圆形开口246的开口直径被形成为大于构造往复直线运动机构211的一部分的圆筒形的筐体221的外径。
如图9所示,在这种圆形开口246中安装往复直线运动机构211。往复直线运动机构211以圆筒形的筐体221的外周面与圆形开口246的内周面相接的方式嵌入到圆形开口246中。并且,通过利用螺栓来将形成在往复直线运动机构211的筐体221的外周面的凸缘221a与形成在圆形开口246的前面侧(开放部241A侧)的边缘部上的螺栓孔246c紧固,从而往复直线运动机构211经由背面板244牢固地固定在框架基部210A上。
固定在背面板244上的往复直线运动机构211的第一旋转体(旋转轴)222与配置在背面板244的外侧的电动机(未图示)的旋转轴连结。
在框架基部210A的前面板241与背面板244之间支撑有杯架驱动机构(凸轮机构)212。更具体而言,在前面板241上形成有支撑开口241a、241b,在背面板244上也形成有支撑开口244a、244b。其中,支撑开口241a与支撑开口244a以及支撑开口241b与支撑开口244b分别被形成为在同一中心轴上彼此相对。
在支撑开口241a和支撑开口244a中支撑有杯架驱动机构(凸轮机构)212的旋转轴232。另外,在支撑开口241b和支撑开口244b中支撑有杯架驱动机构(凸轮机构)212的作用轴237。由此,杯架驱动机构(凸轮机构)212支撑在框架基部210A的前面板241与背面板244之间。
在本实施方式中,驱动机构用框架210的延长部210B被形成为与构造框架基部210A的一部分的一个侧面板243A的外侧面相接。这种延长部210B最好与框架基部210A同样由金属板等构造。例如,通过螺栓等以整体为一体的方式紧固延长部210B和框架基部210A。此外,也可以例如通过焊接等一体固定延长部210B和框架基部210A,还可以通过浇注一体成型延长部210B和框架基部210A。
在延长部210B的上部,例如配置有杯架2106、施力机构2115、冲模2108及底部成型设备2110(参照图5)等。这些部件中的一些部件(例如,冲模2108及底部成型设备2110)最好例如通过螺栓等固定在延长部210B的上部。
此外,延长部210B未必与用于安装往复直线运动机构211的框架基部210A一体形成。即,延长部210B也可以是如下结构:即,该延长部210B与框架基部210A相邻,并且作为与框架基部210A不同的部材,形成相当于延长部210B的用于安装冲模及杯架等的框架。
如上所述,根据本实施方式的驱动机构用框架210,用于安装往复直线运动机构211的驱动机构用框架210一体成型,往复直线运动机构211收容并固定在可收容的圆形开口246中。与如以往那样的由分割成多个的分割体形成的驱动机构用框架相比,本实施方式能够提高往复直线运动机构211的安装精度。由此,能够控制往复直线运动机构211工作时的振动及冲压轴2103的往复运动的偏移,从而能够对杯状体W进行高精度的拉深减薄加工。另外,能够从圆形开口246向前方拆卸往复直线运动机构211而无需分割驱动机构用框架210,从而维护性优异。
根据本实施方式,能够通过提高罐U的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐U的生产效率。
另外,在本实施方式中,杯架驱动机构212支撑在前面板241与背面板244之间。在该情况下,由于杯架驱动机构212以双支撑状态支撑于刚性高的驱动机构用框架210,因此能够稳定地提高杯架驱动机构212的工作精度。因此,能够通过杯架2106来稳定地按压杯状体W。
另外,在本实施方式中,齿轮229、238、239用于将往复直线运动机构211的旋转力传递给杯架驱动机构212。在该情况下,能够紧凑地构造罐成型装置2100的同时,能够抑制从往复直线运动机构211向杯架驱动机构212传递的力的损失。另外,能够使往复直线运动机构211的工作与杯架驱动机构212的工作稳定地同步。
另外,在本实施方式中,背面板244比前面板241更向上方延伸。在该情况下,能够在背面板244的朝向上方的突出部分配置圆形开口246的至少一部分。能够紧凑地构造驱动机构用框架210的同时,能够在圆形开口246中容易装卸往复直线运动机构211。
另外,在本实施方式中,相对于其他部分能够装卸前面板241中的一部分(盖板241B)。在该情况下,通过从开放部241A拆卸盖板241B,从而容易接近驱动机构框架210的内部。因此,罐成型装置2100的组装时及维护时的操作性优异。
另外,在本实施方式中,在侧面板243A的外侧一体固定有延长部210B,在该延长部210B上配置有冲模2108及底部成型设备2110。在该情况下,由于框架基部210A与延长部210B一体固定,因此能够确保延长部210B的刚性。因此,即使在延长部210B上配置重量大的冲模2108及底部成型设备2110,也能够良好地维持罐U的成型精度。
以上,对本发明的一实施方式进行了说明,但该实施方式是作为例子而提出的,并不企图限定本发明的范围。该实施方式可以以其他多种方式实施,在不脱离发明主旨的范围内,可以进行各种附加、省略、置换或变更。与包含在发明范围或要旨中的方式同样地,该实施方式及其变形包含在权利要求书中记载的发明及其同等的范围内。即,例如在第二实施方式中也可以组合第一实施方式的各结构。
根据本发明的罐成型装置,能够通过提高罐的成型精度而抑制不良罐的产生并提高罐的生产效率。另外,能够将从杯架驱动机构向杯按压机构传递的力的损失控制为较小,从而能够延长部件寿命。
另外,本发明的驱动机构用框架能够提高往复直线运动机构对框架的安装精度,由此,能够控制冲压轴的往复运动的偏移,从而能够对杯状体进行高精度的拉深减薄加工。另外,能够从圆形开口拆卸往复直线运动机构而无需分割驱动机构用框架,从而维护性优异。因此,具有产业上的可利用性。
附图标记说明
101、2100…罐成型装置;102、2102…冲头;103、2103…冲压轴;104、211…往复直线运动机构(冲压轴驱动机构);105、2105…轴承;107、2107…贯穿孔;108、2108…冲模;109、2108a…端面;110、212…杯架驱动机构(凸轮机构);112…凸轮;114…摆动部;115…臂;120…齿轮;130…杯按压机构;131…杯架套筒;132…杆;133…施力部;210…驱动机构用框架;210A…框架基部;210B…延长部;221…筐体;229、238、239…齿轮;241…前面板;242…底板(底面板);243A…一个侧面板;243B…另一个侧面板;244…背面板;246…圆形开口;2106…杯架;C…旋转轴;J1…第一中心轴;J2…第二中心轴;O…轴(中心轴);W…杯状体。
Claims (14)
1.一种罐成型装置,具备:
冲压轴,沿前后方向延伸;
冲头,配置在所述冲压轴的前端部;
往复直线运动机构,连结于所述冲压轴的后端部,使所述冲压轴沿所述前后方向往复直线移动;
冲模,具有供所述冲头插入的贯穿孔;
杯按压机构,用于向所述冲模的所述贯穿孔所开口的端面推压杯状体;和
杯架驱动机构,用于使所述杯按压机构沿所述前后方向摆动,
所述杯架驱动机构具有凸轮结构,并且配置在所述杯按压机构的正下方。
2.根据权利要求1所述的罐成型装置,其中,
所述罐成型装置具备齿轮,所述齿轮用于将所述往复直线运动机构的绕旋转轴的旋转驱动力传递给所述杯架驱动机构。
3.根据权利要求1所述的罐成型装置,其中,
所述杯架驱动机构具有:
旋转的凸轮;
摆动部,通过与所述凸轮接触而摆动;和
一对臂,配置在所述冲压轴的两侧,并且通过与所述摆动部一同摆动而使所述杯按压机构前后运动。
4.根据权利要求1所述的罐成型装置,其中,
所述杯按压机构具有:
杯架套筒;和
施力部,能够利用气压对所述杯架套筒向前方施力。
5.根据权利要求1所述的罐成型装置,其中,
所述罐成型装置具备沿所述前后方向滑动自如地支撑所述冲压轴的轴承,
所述杯架驱动机构配置在所述轴承的正下方。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的罐成型装置,其中,
所述罐成型装置具备沿所述前后方向滑动自如地支撑所述冲压轴的轴承,
在所述前后方向上彼此隔开间隔设置有一对所述轴承,
一对所述轴承一体形成。
7.一种驱动机构用框架,设置于罐成型装置且收容所述驱动机构,所述罐成型装置具有:冲压轴,在所述冲压轴的前端部设置有冲头;冲模,形成有供所述冲头插通的贯穿孔,通过使由所述冲头挤压的杯状体贯穿所述冲模,从而进行所述杯状体的拉深加工及减薄加工;杯架,用于向所述冲模的端面推压所述杯状体;和驱动机构,用于使所述冲压轴往复运动,
所述驱动机构具有用于使所述冲压轴往复运动的往复直线运动机构,
所述往复直线运动机构具备圆筒形状的筐体,
所述驱动机构用框架是通过侧面板、底面板、前面板及背面板一体固定而形成的框架,在所述背面板上一体形成有圆形开口,所述圆形开口包围所述筐体的周面且收容所述往复直线运动机构。
8.根据权利要求7所述的驱动机构用框架,其中,
所述驱动机构具有用于使所述杯架往复运动的杯架驱动机构,
该杯架驱动机构被支撑在所述前面板与所述背面板之间。
9.根据权利要求8所述的驱动机构用框架,其中,
在所述往复直线运动机构中转动自如地形成有齿轮,所述齿轮用于将所述往复直线运动机构的旋转力传递给所述杯架驱动机构。
10.根据权利要求7所述的驱动机构用框架,其中,
所述背面板比所述前面板更向上方延伸。
11.根据权利要求7所述的驱动机构用框架,其中,
能够装卸地形成所述前面板的一部分。
12.根据权利要求7所述的驱动机构用框架,其中,
在所述侧面板的外侧一体固定有延长部,在所述延长部上配置有所述冲模。
13.一种罐成型装置,具备权利要求7至12中任一项所述的驱动机构用框架,
所述罐成型装置至少具有所述驱动机构用框架和所述往复直线运动机构。
14.一种带驱动机构的杯架,具备:
杯按压机构,用于向冲模的贯穿孔所开口的端面推压杯状体;和
杯架驱动机构,用于使所述杯按压机构沿前后方向摆动,
所述杯架驱动机构具有凸轮结构,并且配置在所述杯按压机构的正下方。
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