JP2008221264A - ボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】一ストローク当たりの加工時間配分を制御可能としワークへの加工を良好に行いつつ生産性を向上させ且つ加工ツールの回転軸線方向の位置を定位置に規制し安定した製造を行うことが出来るボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法を提供することにある。
【解決手段】複数の加工ツール4を支持する一つ又は複数のダイユニット30が有底筒状のワークWを保持するチャックユニット15に向け近接離反されこれらの間に配置されるワークWへの加工を行うボトル缶製造装置10において、前記ダイユニット30はリニアモータ13により前記回転軸線C1方向に往復直線運動を繰り返しワークWへの加工を行い、前記チャックユニット15の列の両側に、前記加工ツール4によるワークWへの加工位置を定位置に規制させるストッパー具9が備えられることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】複数の加工ツール4を支持する一つ又は複数のダイユニット30が有底筒状のワークWを保持するチャックユニット15に向け近接離反されこれらの間に配置されるワークWへの加工を行うボトル缶製造装置10において、前記ダイユニット30はリニアモータ13により前記回転軸線C1方向に往復直線運動を繰り返しワークWへの加工を行い、前記チャックユニット15の列の両側に、前記加工ツール4によるワークWへの加工位置を定位置に規制させるストッパー具9が備えられることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この発明はボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法に関する。
飲料用アルミニウム缶等のボトル缶の形状においては、肩部が滑らかなテーパー状に形成され、かつ口部を胴部より細く絞り、絞った口部の外周にネジ加工が施され、内容物が充填された後アルミニウム等の材質のキャップで口部が密封される構成のものがある。
このようなボトル缶を製造する装置は、有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能な円盤状のターンテーブルと、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持し前記ターンテーブルと回転軸線方向に対向配置される円盤状のダイテーブルとを備え、ダイテーブルがクランク機構を用いた駆動装置によりターンテーブルと近接離反され、各テーブルの間に配置されたワークへの加工を行うよう構成される。
このようなボトル缶を製造する装置は、有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能な円盤状のターンテーブルと、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持し前記ターンテーブルと回転軸線方向に対向配置される円盤状のダイテーブルとを備え、ダイテーブルがクランク機構を用いた駆動装置によりターンテーブルと近接離反され、各テーブルの間に配置されたワークへの加工を行うよう構成される。
複数の加工ツールはワークへの加工順に配列され、ワークはターンテーブルとダイテーブルと(以下「各テーブル」と省略する)が近接離反する一ストローク毎に次の加工ツールによる加工位置まで間欠回転移動される。そして各テーブルの近接離反とワークの間欠回転移動とを繰り返すことでワークへの加工が順次行われ、一連の加工が終了した時点で所定の形状を有するボトル缶が完成するようになっている。
このようなボトル缶を完成させるには多くの工程を経て加工する必要がある。その製造工程は、缶押し込みと、油付けと、ワーク肩部から口部にかけて段階的に行われる絞り加工と、各種回転加工(口部端を揃えるトリミング加工・口部を部分的に拡径する口広げ加工・口部にネジを形成するネジ加工・口部端部をカールするカール加工・前記カール部をつぶすスロット加工)と、缶排出とにより構成される。
このようなボトル缶を完成させるには多くの工程を経て加工する必要がある。その製造工程は、缶押し込みと、油付けと、ワーク肩部から口部にかけて段階的に行われる絞り加工と、各種回転加工(口部端を揃えるトリミング加工・口部を部分的に拡径する口広げ加工・口部にネジを形成するネジ加工・口部端部をカールするカール加工・前記カール部をつぶすスロット加工)と、缶排出とにより構成される。
上記各種回転加工に使用される回転加工ツールは、該回転加工ツールと前記チャックユニットとが所定範囲内まで近接した状態にあるときにワークへの軸線を中心とした回転動作によりこのワーク口部へのトリミングやネジ加工等を行うものである。前記回転加工ツールは、絞り加工等と比べワークへの加工が可能なストローク範囲(前記所定範囲)が狭く、その加工精度を良好に保つために前記ダイテーブルを近接離反させる一ストローク当たりの時間は該回転加工ツールによる最低限の加工時間を確保するべく長めに設定されている。
従来のボトル缶製造装置では、駆動装置の駆動力を歯車で回転軸へ伝え回転軸に配設されるクランク機構によりダイテーブルを支持する連結軸を往復直線運動させる構造となっている。この駆動機構では、前記ダイテーブルをクランク機構により前記ターンテーブル方向に近接離反させるように構成されており、近接離反と前記ターンテーブルの間欠回転による摩擦熱が連結軸の熱膨張を発生させる。この熱膨張は上記各加工ツールが加工を行うワークへの距離をばらつかせ、加工精度不良を引き起こすため、各加工ツールによる加工位置を定位置に規制するための手段が必要とされる。この手段として例えば特許文献1に記載されたものが知られている。これは前記ダイテーブルが前記ターンテーブルに近接された際に、環状に配設される加工ツールの外側部に備えられるストッパー具が加工ツールの位置を定位置に規制するよう構成されている。
又近年では、一ストローク当たりの加工時間配分を制御可能なリニアモータによる駆動機構も提案されている。
特開2003−251424号公報
又近年では、一ストローク当たりの加工時間配分を制御可能なリニアモータによる駆動機構も提案されている。
しかしながら、上記ストッパー具の構成では該ストッパー具が前記加工ツールの加工位置の外側部にのみ配設されているため、この加工ツールがストッパー具により位置を規制された際片持ち状態とされ、ツールが内側部へ軸ぶれを起こしてたわむ虞がある。そこで内側部へストッパー具を配設する必要性が考えられるが、従来のクランク機構を用いた駆動機構ではその構造上該加工ツールの内側へストッパー具を配設することはスペース上困難であり、上記課題を解決し安定したボトル缶の生産を行うことが難しかった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、一ストローク当たりの加工時間配分を制御可能としてワークへの加工を良好に行いつつ生産性を向上させ、且つ前記加工ツールの回転軸線方向の位置を定位置に規制し、この加工ツールの軸ぶれによる加工不良を防止して良好で安定したボトル缶の生産を行うことが出来るボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。すなわち本発明は、有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なターンテーブルと、前記チャックユニットと回転軸線方向に対向配置されるワーク加工用の複数の加工ツールを支持する一つ又は複数のダイユニットとを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させながら前記ダイユニットの加工ツールを前記チャックユニットに向け近接離反させてこれらの間に配置されるワークへの加工を行うボトル缶製造装置において、前記ダイユニットは、リニアモータによって前記回転軸線方向に往復直線運動を繰り返しワークへの加工を行うよう構成され、前記加工ツールには、該加工ツールと前記チャックユニットとが近接した状態にあるときにワークへの軸線を中心に回転動作して加工を行う回転加工ツールが含まれ、前記チャックユニットの列の両側に、前記加工ツールによるワークへの加工位置を定位置に規制させるストッパー具が備えられることを特徴とする。
この発明におけるボトル缶製造装置によれば、前記加工ツールを支持する前記ダイユニットがリニアモータによって往復直線運動を繰り返しワークへの加工を行うよう構成されているので、一ストローク当たりの加工と近接離反との時間配分を自在に制御し調節可能である。又前記チャックユニットの列の両側に、前記加工ツールによるワークへの加工位置を定位置に規制させるストッパー具が備えられるので、加工が行われる際の該加工ツールの位置を一定とし軸ぶれによる加工不良を防止することが出来る。
又本発明は、有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なターンテーブルと、前記チャックユニットと回転軸線方向に対向配置されるワーク加工用の複数の加工ツールを支持する一つ又は複数のダイユニットとを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させながら前記ダイユニットの加工ツールを前記チャックユニットに向け近接離反させてこれらの間に配置されるワークへの加工を行うボトル缶製造方法において、前記ダイユニットは、リニアモータによって前記回転軸線方向に往復直線運動を繰り返しワークへの加工を行い、前記加工ツールによる加工が行われる際に、前記チャックユニットの列の両側に備えられるストッパー具によって、前記加工ツールによるワークへの加工位置が定位置に規制されることを特徴とする。
本発明に係るボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法によれば、一ストローク当たりの加工と近接離反との時間配分を制御可能としてワークへの加工を良好に行いつつ生産性を向上させることが出来る。又前記加工ツールはワークへの加工位置を定位置に規制されるので、良好で安定したボトル缶の製造を行うことが出来る。
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図1は、この発明の一実施形態のボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図である。又図2は、図1におけるX−X線断面図である。
このボトル缶製造装置10は、図1、図2に示すように装置の土台となるベース1が装置の外装部分を構成し断面形状コの字状の外枠2をその上面に支持して筐体を形成しており、該外枠2の壁内側の上面及び両側面に各ダイユニット30が備えられている。前記ダイユニット30は有底筒状のワークWを加工するための加工ツール4を各三個ずつ支持しており、このボトル缶製造装置10には計9個の前記加工ツール4が備えられている。
この実施形態のボトル缶製造装置10は、計40工程以上に及ぶボトル缶の製造工程の中でも下流側を構成し特に精度を必要とする各種回転加工を含むネジ成形加工以降の9工程(ネジ加工・絞り加工・トリミング加工・カール加工・スロット加工等)を行うよう構成されている。
図1は、この発明の一実施形態のボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図である。又図2は、図1におけるX−X線断面図である。
このボトル缶製造装置10は、図1、図2に示すように装置の土台となるベース1が装置の外装部分を構成し断面形状コの字状の外枠2をその上面に支持して筐体を形成しており、該外枠2の壁内側の上面及び両側面に各ダイユニット30が備えられている。前記ダイユニット30は有底筒状のワークWを加工するための加工ツール4を各三個ずつ支持しており、このボトル缶製造装置10には計9個の前記加工ツール4が備えられている。
この実施形態のボトル缶製造装置10は、計40工程以上に及ぶボトル缶の製造工程の中でも下流側を構成し特に精度を必要とする各種回転加工を含むネジ成形加工以降の9工程(ネジ加工・絞り加工・トリミング加工・カール加工・スロット加工等)を行うよう構成されている。
ワークWの底部側を保持可能な複数のチャックユニット15は前記加工ツール4に夫々対向配置されて、同じく加工ツール4に対向する円盤状のターンテーブル14の外周付近に計12個が環状に等ピッチ間隔に支持されている。前記ターンテーブル14は、その前記加工ツール4に対向する面と反対側の面をダイレクトドライブモータなどの駆動装置6により支持されて、回転軸線C1を中心として矢印F方向に間欠回転可能に構成されている。
前記各ダイユニット30は、前記外枠2の壁内側の上面及び両側面に夫々固定される扁平板状のユニットベース5と、前記加工ツール4を円弧状に支持して前記回転軸線C1方向(図の矢印L方向)に往復直線運動可能に配設される断面形状L字板状のスライダ3と、該スライダ3を往復直線運動させる駆動装置のリニアモータ13と、該スライダ3を該リニアモータ13により往復直線運動させるためのガイドである二組のレールユニット26とから構成されている。
前記ユニットベース5はその取り付けられる前記外枠2の面と反対側の面に扁平状のコイルスライダ11を固定支持している。該コイルスライダ11は前記スライダ3を前記矢印L方向に駆動可能なリニアモータ13の一構成部材として備えられている。又このユニットベース5は、コイルスライダ11を支持する同一面側に該コイルスライダ11を挟むように配設される二つのガイドブロック23を夫々回転軸線C1方向に平行に伸ばして支持している。前記スライダ3はその断面形状がL字板状を成し、このL字板状の長手方向の板の外側の面を前記ユニットベース5と対向させ、長手方向を前記回転軸線C1方向に伸ばして形成されている。またこのL字板状の短手方向の板の外側の面を前記ターンテーブル14と対向させこの面に前記加工ツール4を貫通させ固定支持している。そしてL字板状の長手方向と短手方向とは略垂直になるよう構成されている。
前記スライダ3の長手方向の板の外側の面には、扁平形状を有するマグネット12が固定支持されている。該マグネット12は前記スライダ3を前記矢印L方向に駆動可能なリニアモータ13の一構成部材として備えられている。又このスライダ3は、マグネット12を支持する同一面側に該マグネット12を挟むように配設される二つのガイドレール24を夫々回転軸線C1方向に平行に伸ばして支持している。前記コイルスライダ11と該マグネット12とは互いの面を近接させ平行に配設されて前記リニアモータ13を構成している。そして各スライダ3は夫々に備えられるリニアモータ13により個々に前記矢印L方向に往復直線駆動可能に構成されている。又前記ガイドブロック23と前記ガイドレール24とは矢印L方向に互いに滑らかに摺動可能に係合され、又該矢印L方向以外には不可動に係合されて前記レールユニット26を構成している。そして該レールユニット26は前記リニアモータ13が前記スライダ3を矢印L方向に往復直線運動させるガイドとして機能するよう配設されている。
又前記スライダ3に支持される複数の前記加工ツール4は、該加工ツール4に対向配置される前記チャックユニット15同様に回転軸線C1を中心とした円弧状に等ピッチ間隔に配列されている。ここで前記各ダイユニット30を加工工程の上流側にあるダイユニット30a、加工工程の中流側にあるダイユニット30b、加工工程の下流側にあるダイユニット30cとすると、前記ダイユニット30aの下流側に配列される加工ツール4と前記ダイユニット30bの上流側に配列される加工ツール4との配置ピッチ間隔と、前記ダイユニット30bの下流側に配列される加工ツール4と前記ダイユニット30cの上流側に配列される加工ツール4との配置ピッチ間隔とは同一である。すなわち夫々のダイユニット30内のみならず各ダイユニット30間においても、上流側から下流側へ向けすべての加工ツール4が円弧状に等ピッチ間隔に配列される。そしてこれらの加工ツール4と前記ターンテーブル14に支持される複数の前記チャックユニット15との間でワークWへの加工が順次行われるようになっている。
前記チャックユニット15へのワークWの供給手段としては、加工工程の上流側に配設される供給ターレット21が備えられる。供給ターレット21は前記チャックユニット15の列にその外周の一部が重なるように配設されている。そして供給ターレット21は該供給ターレット21にワークWが供給されるとその外周面に複数備えられるワーク把持部でワークWを保持し、前記ターンテーブル14と同期して矢印E方向に間欠回転しながらチャックユニット15のワークWaの位置へ順次ワークWを供給できるよう構成されている。このボトル缶製造装置10ではネジ成形加工以降の9工程を行うよう構成されているのでこの供給ターレット21によって送られるワークWは、図示しない前工程においてワーク口部を縮径されネジ成形工程の直前までが加工された状態で装置に供給されるようになっている。
又前記チャックユニット15からのワークWの排出手段としては、加工工程の下流側に配設される排出ターレット22が備えられる。排出ターレット22も前記チャックユニット15の列にその外周の一部が重なるようにして配設されている。そして排出ターレット22は所定の加工を施され各工程が終了したワークWをその外周面に複数備えられるワーク把持部に保持し、前記ターンテーブル14と同期して矢印G方向に間欠回転しながらチャックユニット15のワークWbの位置から順次ワークWを排出できるよう構成されている。
前記ダイユニット30と前記ターンテーブル14との間には、内周ストッパー受板7及び外周ストッパー受板8が備えられている。この内周ストッパー受板7は略円盤状の形状を有し前記ターンテーブル14と対向配置され、該ターンテーブル14上に環状に配列される前記チャックユニット15の内周側を覆うように配設されている。該内周ストッパー受板7はそのターンテーブル14側の面の略中央部分を丸棒状の内周ストッパー支え部材37に固定支持され、又該内周ストッパー受板7の下方にツバ状に伸びる内周ストッパー受板固定突起7aのターンテーブル14側の面を角棒状の外周ストッパー支え部材38に固定支持されている。前記内周ストッパー支え部材37はその長手方向を前記回転軸線C1方向に伸ばして形成され、その一方端(図1における左側)を前記内周ストッパー受板7に固定されその他方端(図1における右側)を外枠2の背面部を形成する外枠背板2aに固定支持されている。又前記外周ストッパー支え部材38もその長手方向を前記回転軸線C1方向に伸ばして形成され、その一方端を前記内周ストッパー受板固定突起7aに固定されその他方端を外枠2の内壁から突出して形成される外枠補強2bに固定支持されている。
又前記外周ストッパー受板8は、円弧形状を有し前記ターンテーブル14上に環状に配列される前記チャックユニット15の外周側に形成されている。該外周ストッパー受板8はその回転軸線C1方向の位置を前記内周ストッパー受板7と略同一にされて配設されている。又この外周ストッパー受板8はそのターンテーブル14側の面を複数配設される前記外周ストッパー支え部材38に略等ピッチ間隔に固定支持されている。前記複数の外周ストッパー支え部材38もその長手方向を前記回転軸線C1方向に伸ばして形成され、その一方端を前記外周ストッパー受板8に固定されその他方端を前記外枠補強2bに固定支持されている。
前記内周ストッパー受板7及び前記外周ストッパー受板8のダイユニット30側の面には、該ダイユニット30が前記チャックユニットに近接された際、このダイユニット30に円弧状に配列される各加工ツール4の内側部と外側部に対応する位置に配設される複数のストッパー具9が備えられている。このストッパー具9は、前記加工ツール4の内側に配設される内周ストッパー受具27と該加工ツール4の外側に配設される外周ストッパー受具28とを備え、前記加工ツール4をその配列される円弧の内側と外側とで挟むように配設されている。
図3は、前記ストッパー具9近傍の拡大図である。前記内周ストッパー受具27は直方体状の形状を有しておりその長手方向をワークWの軸線C2方向に伸ばして配設されている。ここで前記ワーク軸線C2方向と前記回転軸線C1方向とは平行になるように構成されている。前記内周ストッパー受具27はその形成される長手方向のターンテーブル14側の端部を前記内周ストッパー受板7のダイユニット30側の面に固定支持されている。又長手方向のダイユニット30側の端部には内周ストッパー調整板47が設けられこの内周ストッパー調整板47の内周ストッパー受具27側と反対側の面には内周ストッパー17が設けられ、これらの部材がボルト42により固定されている。この内周ストッパー調整板47はその厚みを薄くしたり厚くしたりして前記内周ストッパー17のダイユニット30側の面の高さを調節可能とされている。
前記外周ストッパー受具28も直方体状の形状を有しておりその長手方向をワークWの軸線C2方向に伸ばして配設されている。該外周ストッパー受具28はその形成される長手方向のターンテーブル14側の端部を前記外周ストッパー受板8のダイユニット30側の面に固定支持されている。又長手方向のダイユニット30側の端部には外周ストッパー調整板48が設けられこの外周ストッパー調整板48の外周ストッパー受具28側と反対側の面には外周ストッパー18が設けられ、これらの部材がボルト42により固定されている。この外周ストッパー調整板48もその厚みを薄くしたり厚くしたりして前記外周ストッパー18のダイユニット30側の面の高さを調節可能とされている。
そして前記内周ストッパー17のダイユニット30側の面の高さと前記外周ストッパー18のダイユニット30側の面の高さとが同一になるよう調節され構成されている。
そして前記内周ストッパー17のダイユニット30側の面の高さと前記外周ストッパー18のダイユニット30側の面の高さとが同一になるよう調節され構成されている。
又ワークWに対向する加工ツール4として、該加工ツール4と前記チャックユニット15とが近接した状態にあるときにワーク軸線C2を中心に回転動作して加工を行う各種回転加工(口部端を揃えるトリミング加工・口部を部分的に拡径する口広げ加工・口部にネジを形成するネジ加工・口部端部をカールするカール加工・前記カール部をつぶすスロット加工)の用途に供する回転加工ツール4aが配設されている。この実施形態では前記加工ツール4を各加工の中でも特に加工精度を必要とする回転加工ツール4aとしたが、加工ツール4の種類はこれに限定されるものではなく各種回転加工の他絞り加工や油付け加工としてもよい。
図3に示すようにこの回転加工ツール4aは、ダイユニット30のスライダ3を貫通し該スライダ3に固定支持される略円筒状のブラケット32と、このブラケット32内をワーク軸線C2方向に往復直線移動可能に構成される略円筒状のハウジング31と、このハウジング31内をワーク軸線C2を中心として回転可能に挿通される丸棒状の回転軸34と、この回転軸34の先端に連結されワークWへの回転加工を可能に構成される加工部材35と、回転加工を行う駆動力となる駆動装置(不図示)とを備えている。
前記ブラケット32はその略円筒状の内面のワーク軸線C2方向両端部にリング状のガイド部材33を夫々設けており、前記ハウジング31が上記往復直線移動するのを可能なように構成されている。
又前記ハウジング31はその略円筒状の内面のワーク軸線C2方向両端部にベアリング44を夫々設けており、前記回転軸34をこのハウジング31内でワーク軸線C2を中心として回転可能とさせるよう構成されている。
前記ブラケット32はその略円筒状の内面のワーク軸線C2方向両端部にリング状のガイド部材33を夫々設けており、前記ハウジング31が上記往復直線移動するのを可能なように構成されている。
又前記ハウジング31はその略円筒状の内面のワーク軸線C2方向両端部にベアリング44を夫々設けており、前記回転軸34をこのハウジング31内でワーク軸線C2を中心として回転可能とさせるよう構成されている。
前記ハウジング31の外周面上に形成されるフランジ状のハウジングフランジ31aは、そのターンテーブル14側の面にO字円盤状の当接フランジ36を備え、ボルト43により該当接フランジ36を固定支持している。この当接フランジ36は、前記回転加工ツール4aがチャックユニット15へ近接された際に前記内周ストッパー17と外周ストッパー18と(以下「各ストッパー」と省略する)のダイユニット30側の面にそのターンテーブル14側の面を当接可能なように設けられている。
又このハウジングフランジ31aのダイユニット30側の面にはバネ41が配設されている。ブラケット32のターンテーブル14側の端面にはバネ溝32aが形成されており、前記バネ41の一方端がこの溝底に当接されている。そしてこのバネ41は前記ハウジングフランジ31aと前記ブラケット32とを反発させるようその間に弾設されている。すなわちダイユニット30がチャックユニット15へ近接され、前記当接フランジ36と前記各ストッパーとが当接され互いに押圧された状態になると、前記バネ41が縮んでそれ以上前記当接フランジ36がチャックユニット15側へ移動されないように構成されている。そしてこの構成により前記当接フランジ36と一体となって形成される前記加工部材35も、ワークWへ加工を行うその位置を定位置に規制されるようになっている。
又このハウジングフランジ31aのダイユニット30側の面にはバネ41が配設されている。ブラケット32のターンテーブル14側の端面にはバネ溝32aが形成されており、前記バネ41の一方端がこの溝底に当接されている。そしてこのバネ41は前記ハウジングフランジ31aと前記ブラケット32とを反発させるようその間に弾設されている。すなわちダイユニット30がチャックユニット15へ近接され、前記当接フランジ36と前記各ストッパーとが当接され互いに押圧された状態になると、前記バネ41が縮んでそれ以上前記当接フランジ36がチャックユニット15側へ移動されないように構成されている。そしてこの構成により前記当接フランジ36と一体となって形成される前記加工部材35も、ワークWへ加工を行うその位置を定位置に規制されるようになっている。
次に、以上のように構成されたボトル缶製造装置によりボトル缶を製造する方法について説明する。
図2において、図示しない前工程において口部を縮径されネジ加工直前まで加工が行われたワークWが供給ターレット21へと供給される。ワークWは供給ターレット21のワーク把持部に把持され、該供給ターレット21がターンテーブル14の矢印F方向の間欠回転に同期しながら矢印Eの向きに間欠回転するのに伴って搬送され、チャックユニット15のワークWaの位置へ順次供給されその底部をこのチャックユニット15に保持される。
図2において、図示しない前工程において口部を縮径されネジ加工直前まで加工が行われたワークWが供給ターレット21へと供給される。ワークWは供給ターレット21のワーク把持部に把持され、該供給ターレット21がターンテーブル14の矢印F方向の間欠回転に同期しながら矢印Eの向きに間欠回転するのに伴って搬送され、チャックユニット15のワークWaの位置へ順次供給されその底部をこのチャックユニット15に保持される。
前記ワークWは、チャックユニット15がターンテーブル14の間欠回転動作によって矢印F方向に回転移動されるのに伴い初工程に配設される加工ツール4に対向する位置へと搬送される。そしてダイユニット30がリニアモータ13によりチャックユニット15へ近接され、このダイユニット30とチャックユニット15とが最も近接される下死点付近において前記加工ツール4によるワークWへの加工が施される。加工が施された後ダイユニット30はリニアモータ13によりこのチャックユニット15から離反される。そして前記ターンテーブル14の間欠回転とダイユニット30の近接離反とを繰り返しながら、ワークWはその加工工程の上流側から下流側へと流されて各加工ツール4による加工を施されていく。
図3に示すように回転加工ツール4aは、該回転加工ツール4aを支持するダイユニット30がリニアモータ13により矢印L方向に往復直線運動されるに伴い、ワークWへ向けて近接離反されるようになっている。図に示すようにこの回転加工ツール4aがワークWへ徐々に近接されていくと、前記当接フランジ36と内周ストッパー17及び外周ストッパー18とが徐々に近接されていき同時に当接される。そして前記ダイユニット30はさらにターンテーブル14へ向け近接され続けるが、前記当接フランジ36は上記当接により定位置にその位置を規制され続け、バネ41が収縮し始める。このバネ41が収縮するに伴いハウジング31はブラケット32内を摺動される。前記当接フランジ36は前記バネ41の付勢力により前記各ストッパーに向け押圧されて当接され続けるが、該当接フランジ36と一体に形成される前記加工部材35の位置も上記当接により定位置にその位置を規制され続ける。そしてこの加工部材35によりワークWへの加工が施される。
ここで前記当接フランジ36はその加工ツール4を挟む内外の両端面を上記各ストッパーに当接され支持されているため、従来のようにストッパーが加工ツール4の外側のみに配設されそのフランジ部が片持ち状態に当接されて加工ツールの軸ぶれを起こし加工不良を引き起こすことを防止することが出来る。
ここで前記当接フランジ36はその加工ツール4を挟む内外の両端面を上記各ストッパーに当接され支持されているため、従来のようにストッパーが加工ツール4の外側のみに配設されそのフランジ部が片持ち状態に当接されて加工ツールの軸ぶれを起こし加工不良を引き起こすことを防止することが出来る。
ダイユニット30がワークWへの近接を終え、徐々に離反し始めると、前記バネ41の付勢力により前記当接フランジ36と前記各ストッパーとはしばらくの間当接され続けるが、バネ41の付勢力が無くなると徐々に離反され始める。前記回転加工ツール4aとワークWとが離反された状態を図4のストッパー具9近傍の拡大図に示す。
回転加工ツール4aによる加工後、引き続きワークWはターンテーブル14の間欠回転動作に伴って下流側へ向かって搬送され次工程の加工ツール4に対向する位置へ移動される。そして前記加工ツール4による次工程が施される。このように前記ターンテーブル14の間欠回転動作と各ダイユニット30が各リニアモータ13によりワークWへ近接離反される動作とを繰り返すことで各加工ツールによる加工が施されていく。
ここで各ダイユニット30は、各リニアモータ13により個々に駆動されるためその加工の種類により各ダイユニット30ごとに加工の一ストローク当たりの時間配分を調節可能である。例えば、加工に特に精度を要し時間をかけたい場合はワークWへの加工を行う下死点付近にツールを長く留まらせたり、逆に近接離反中はリニアの移動速度を上げて時間を短縮したりして、一ストロークあたりの時間配分を自在に構成することが出来る。これにより加工精度を良好に保ちつつ、時間配分を各加工に合わせ最適に設定することが可能である。
そしてすべての加工工程が終了し、所定の形状を有するボトル缶が完成し図2のワークWbの位置まで搬送される。
ここで各ダイユニット30は、各リニアモータ13により個々に駆動されるためその加工の種類により各ダイユニット30ごとに加工の一ストローク当たりの時間配分を調節可能である。例えば、加工に特に精度を要し時間をかけたい場合はワークWへの加工を行う下死点付近にツールを長く留まらせたり、逆に近接離反中はリニアの移動速度を上げて時間を短縮したりして、一ストロークあたりの時間配分を自在に構成することが出来る。これにより加工精度を良好に保ちつつ、時間配分を各加工に合わせ最適に設定することが可能である。
そしてすべての加工工程が終了し、所定の形状を有するボトル缶が完成し図2のワークWbの位置まで搬送される。
排出ターレット22はターンテーブル14が矢印F方向に間欠回転動作するのと同期しながら矢印G方向に間欠回転動作して、加工工程が終了したチャックユニット15のワークWbをその外周部に把持する。そしてワークWを装置から順次排出させて、後工程の内容物充填・キャップ装着へと送出させる。
以上説明したように、本実施形態によるボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法によれば、各加工ツール4を支持する各ダイユニット30が各リニアモータ13によって矢印L方向に往復直線運動を繰り返しワークWへの加工を行うよう構成されているので、一ストローク当たりの加工と近接離反との時間配分を自在に制御し調節可能である。よってワークWへの加工を良好に行いつつ生産性を向上させることが出来る。
又各リニアモータ13によって直接駆動させて各ダイユニット30を往復直線運動させるので、従来のクランク機構のように多くの伝達部材を介在させることなく各加工ツール4をワークWに近接離反させることが出来、機械的負荷(摩擦損失等)が縮小され動力ロスを小さく抑えることが出来る。これにより装置の規模を縮小することが可能となる。又従来のように長期使用によって上記多数の伝達部材の磨耗により加工ツール4の移動のばらつきが大きくなったり騒音・振動が発生しやすくなったりするのを極力防止することが出来る。又摩擦による伝達部材の熱膨張によりボトル缶の加工精度不良が発生するのを防止することが出来る。又駆動機構が簡単となるため、万が一この駆動機構にトラブルが発生した場合でも原因の特定が容易であり、早期に復旧することが可能となる。
又各リニアモータ13によって直接駆動させて各ダイユニット30を往復直線運動させるので、従来のクランク機構のように多くの伝達部材を介在させることなく各加工ツール4をワークWに近接離反させることが出来、機械的負荷(摩擦損失等)が縮小され動力ロスを小さく抑えることが出来る。これにより装置の規模を縮小することが可能となる。又従来のように長期使用によって上記多数の伝達部材の磨耗により加工ツール4の移動のばらつきが大きくなったり騒音・振動が発生しやすくなったりするのを極力防止することが出来る。又摩擦による伝達部材の熱膨張によりボトル缶の加工精度不良が発生するのを防止することが出来る。又駆動機構が簡単となるため、万が一この駆動機構にトラブルが発生した場合でも原因の特定が容易であり、早期に復旧することが可能となる。
又ダイユニット30とターンテーブル14とが近接され加工ツール4によるワークWへの加工が行われる位置の内側部と外側部とにストッパー具9が備えられ、前記加工ツール4に備えられる加工部材35の加工位置を定位置に規制することが出来るため、加工不良を防止し良好で安定したボトル缶の製造を行うことが出来る。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば前記ストッパー具9の配設位置はその加工精度を特に必要とする各種回転加工ツールに対応する位置の両側のみとしてもよい。
又各加工ツール4による加工工程数は本実施形態の9工程と限定せず、工程数を増加・減少して装置を構成することとしてもよい。
又リニアモータ13の構成を逆にして、スライダ3の外枠2側の面にコイルスライダ11が固定支持され、前記ユニットベース5のスライダ3側の面にマグネット12が固定支持されるとしてもよい。又レールユニット26の構成を逆にして、ガイドブロック23が前記スライダ3の外枠2側の面に固定支持され、前記ガイドレール24が前記ユニットベース5のスライド3側の面に固定支持されるとしてもよい。
4 加工ツール
4a 回転加工ツール
9 ストッパー具
10 本発明の一実施形態におけるボトル缶製造装置
13 リニアモータ
14 ターンテーブル
15 チャックユニット
30 ダイユニット
C1 ターンテーブル回転軸線
F ターンテーブル回転方向
W ワーク
4a 回転加工ツール
9 ストッパー具
10 本発明の一実施形態におけるボトル缶製造装置
13 リニアモータ
14 ターンテーブル
15 チャックユニット
30 ダイユニット
C1 ターンテーブル回転軸線
F ターンテーブル回転方向
W ワーク
Claims (2)
- 有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なターンテーブルと、前記チャックユニットと回転軸線方向に対向配置されるワーク加工用の複数の加工ツールを支持する一つ又は複数のダイユニットとを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させながら前記ダイユニットの加工ツールを前記チャックユニットに向け近接離反させてこれらの間に配置されるワークへの加工を行うボトル缶製造装置において、
前記ダイユニットは、リニアモータによって前記回転軸線方向に往復直線運動を繰り返しワークへの加工を行うよう構成され、
前記加工ツールには、該加工ツールと前記チャックユニットとが近接した状態にあるときにワークへの軸線を中心に回転動作して加工を行う回転加工ツールが含まれ、
前記チャックユニットの列の両側に、前記加工ツールによるワークへの加工位置を定位置に規制させるストッパー具が備えられることを特徴とするボトル缶製造装置。 - 有底筒状のワークを保持する複数のチャックユニットを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なターンテーブルと、前記チャックユニットと回転軸線方向に対向配置されるワーク加工用の複数の加工ツールを支持する一つ又は複数のダイユニットとを備え、前記ターンテーブルを間欠回転させながら前記ダイユニットの加工ツールを前記チャックユニットに向け近接離反させてこれらの間に配置されるワークへの加工を行うボトル缶製造方法において、
前記ダイユニットは、リニアモータによって前記回転軸線方向に往復直線運動を繰り返しワークへの加工を行い、
前記加工ツールによる加工が行われる際に、前記チャックユニットの列の両側に備えられるストッパー具によって、前記加工ツールによるワークへの加工位置が定位置に規制されることを特徴とするボトル缶製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007060732A JP2008221264A (ja) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | ボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007060732A JP2008221264A (ja) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | ボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008221264A true JP2008221264A (ja) | 2008-09-25 |
Family
ID=39840462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007060732A Withdrawn JP2008221264A (ja) | 2007-03-09 | 2007-03-09 | ボトル缶製造装置及びボトル缶製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008221264A (ja) |
-
2007
- 2007-03-09 JP JP2007060732A patent/JP2008221264A/ja not_active Withdrawn
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