JP2011167733A

JP2011167733A - シーミング装置

Info

Publication number: JP2011167733A
Application number: JP2010034828A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Enami; 俊明江波
Original assignee: Enami Seiki Mfg Co Ltd
Current assignee: Enami Seiki Mfg Co Ltd
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】シーミング加工を施す対象物を静止させた状態で、シーミング加工を施すことができ、加工ローラの数を容易に変更可能とされ、構造の簡略化が図られたシーミング装置を提供する。
【解決手段】シーミング装置は、フランジ部２１４およびフランジ部２１５に沿って延びると共に、開口部２１７から離れるように延びるガイド部１４０と、回転中心線Ｏ２を中心に可能に設けられた回転部材１１６と、ガイド部１４０によって案内されるガイドローラ１２９、フランジ部２１４およびフランジ部２１５に曲げ加工を施す加工ローラ１２７を含み、ワーク１０１に進退可能に設けられた加工ユニット１２０とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、シーミング装置に関し、特に、大型の成形品を製作するためのシーミング装置に関する。

従来から各種のシーミング装置が知られている。たとえば、特開２００７−１４９８２号公報には、缶胴に底板（天板）を巻き締め加工するＮＣサーボシーマーが記載されている。このＮＣサーボシーマは、缶胴を載置するとともに、回転可能に設けられたリフターテーブルと、リフターテーブルを上下に移動するリフター用エアーシリンダーと、底板（天板）を被せた缶胴をリフターテーブルとの間で支持するチャックとを備える。

さらに、このＮＣサーボシーマは、チャックを回転させるチャック回転用サーボモーターと、缶胴と底板（天板）を加工する第１シーミングロールおよび第２シーミングロールとを備える。

また、ＮＣサーボシーマは、缶胴の回転角に対応させて、第１シーミングロールおよび第２シーミングロールを移動させる第１シーミングロール用電動アクチュエーターおよび第２シーミングロール用電動アクチュエーターと、チャック回転用サーボモーターおよび第１、第２シーミングロール用電動アクチュエーターの駆動制御盤とを備える。

特開２００７−１４９８２号公報

上記ＮＣサーボシーマは、製品である缶を回転させているため、シーミング加工中において、缶胴および底板（天板）が位置ずれしないように強固に固定する必要がある。このため、缶の表面に傷や凹みが生じるおそれがある。

仮に、缶胴や底面を静止させた状態で、第１シーミングロールおよび第２シーミングロールを製品の周囲を回転させた場合には、第１シーミングロール用アクチュエータおよび第２シーミングロールアクチュエータも同様に回転させる必要がある。

このため、第１シーミングロール用アクチュエータおよび第２シーミングロール用アクチュエータに接続された配線の引き回し等が非常に複雑になる。また、上記ＮＣサーボシーマにおいては、シーミングロールの数を変更させることが非常に困難である。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、シーミング加工を施す対象物を静止させた状態で、シーミング加工を施すことができ、加工ローラの数を容易に変更可能とされ、構造の簡略化が図られたシーミング装置を提供することである。

本発明に係るシーミング装置は、第１被加工物の第１フランジ部と、第２被加工物の第２フランジ部とに折り曲げ加工を施して、開口部を有する成形品を形成するシーミング装置である。シーミング装置は、第１フランジ部および第２フランジ部に沿って延びると共に、開口部から離れるように延びるガイド部と、第１被加工物および第２被加工物を通る中心線を中心に回転可能に設けられた回転部材と、ガイド部によって案内されるガイド部材、第１フランジ部および第２フランジ部に曲げ加工を施す加工ローラを含み、第１被加工物および第２被加工物に進退可能なように回転部材に設けられた加工ユニットとを備える。

本発明は、加工を施す対象物を静止させた状態でシーミング加工を施すことができると共に、加工ローラの数を容易に変更することができる。

本実施の形態に係るシーミング装置１００の側面図である。ワーク１０１の分解斜視図である。チャック１０２によって保持されたときのワーク１０１を示す斜視図である。シーミングユニット１０４を示す断面図である。固定板１１８の正面図である。回転部材１１６および固定板１１８を示す平面図である。図６に示す状態から回転部材１１６が回転方向Ｒに回転した状態における回転部材１１６および固定板１１８の平面図である。加工が施される前の状態におけるフランジ部２１４およびフランジ部２１５を示す断面図である。加工ユニット１２０Ａがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する工程を示す断面図である。加工ローラ１２７Ｂがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。加工ローラ１２７Ｃがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。加工ローラ１２７Ｄがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。加工ローラ１２７Ｅがフランジ部２１５およびフランジ部２１４を加工する状態を示す断面図である。成型品２００を示す斜視図である。

図１から図１４を用いて、本発明の実施の形態に係るシーミング装置１００について説明する。なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。

図１は、本実施の形態に係るシーミング装置１００の側面図である。この図１に示すように、シーミング装置１００は、ワーク１０１を保持するチャック１０２と、チャック１０２によって支持されたワーク１０１に向けて進退可能に設けられたシーミングユニット１０３およびシーミングユニット１０４とを含む。

シーミングユニット１０３とシーミングユニット１０４との間にワーク１０１が配置され、シーミングユニット１０３およびシーミングユニット１０４は、ワーク１０１を挟み込んだ状態で、ワーク１０１に加工を施す。

図２は、ワーク１０１の分解斜視図である。この図２に示すように、ワーク１０１は、胴体部２１０と、この胴体部２１０の上面側に配置される天板部２１１と、胴体部２１０の底面側に配置されるドレンパン２１２とを含む。

胴体部２１０の上端辺には、フランジ部２１３が形成されており、胴体部２１０の下端辺にはフランジ部２１４が形成されている。ドレンパン２１２の上辺部には、フランジ部２１５が形成され、天板部２１１の周辺部にもフランジ部２１６が形成されている。

図３は、チャック１０２によって保持されたときのワーク１０１を示す斜視図である。この図３に示すように、胴体部２１０、天板部２１１およびドレンパン２１２は、各フランジ部が当接するようにチャック１０２によって固定される。具体的には、フランジ部２１４とフランジ部２１５とが当接し、フランジ部２１３とフランジ部２１６とが当接する。

ドレンパン２１２に形成されたフランジ部２１５の張り出し量の方が、胴体部２１０に形成されたフランジ部２１４の張り出し量よりも大きく、フランジ部２１６の張り出し量の方が、フランジ部２１３の張り出し量よりも大きくなっている。そして、胴体部２１０、天板部２１１およびドレンパン２１２によって開口部２１７が規定されている。

なお、天板部２１１の周辺部のうち、開口部２１７を規定する部分には、フランジ部２１６が形成されておらず、ドレンパン２１２の周辺部のうち、開口部２１７を規定する部分にも、フランジ部２１５は形成されていない。

そして、図１に示すシーミング装置１００は、フランジ部２１６およびフランジ部２１３とに折り曲げ加工を施して、天板部２１１および胴体部２１０とを一体的に連結する共に、フランジ部２１４およびフランジ部２１５に折り曲げ加工を施すことで、胴体部２１０とドレンパン２１２とを一体的に結合する。

図１において、シーミング装置１００は、シーミングユニット１０３を進退移動させる駆動ユニット１０５と、シーミングユニット１０４を進退移動させる駆動ユニット１０６とを備える。

駆動ユニット１０５は、内部に駆動部が設けられた土台１０７と、土台１０７の上面をスライド移動可能なスライド台１０８と、スライド台１０８の上面に設けられたモータ１０９とを備える。

駆動ユニット１０６も、内部に駆動部が設けられた土台１１０と、この土台１１０の上面をスライド移動可能に設けられたスライド台１１１と、スライド台１１１の上面に設けられたモータ１１２とを備える。

スライド台１０８は、土台１０７の内部に設けられた駆動部によって、土台１０７上をスライド移動し、スライド台１１１も、土台１１０内に設けられた駆動部によって、土台１１０上をスライド移動する。

シーミングユニット１０３は、スライド台１０８に設けられた軸部１１４に回転可能に設けられた回転部材１１３を含み、シーミングユニット１０４も、スライド台１１１に設けられた軸部１１５に回転可能に設けられた回転部材１１６を含む。

回転部材１１３は、モータ１０９によって回転させられ、回転部材１１６もモータ１１２によって回転させられている。

軸部１１４の端部には、固定板１１７が固定されており、軸部１１５の端部には、固定板１１８が固定されている。固定板１１７は、回転部材１１３よりもワーク１０１側に配置されており、固定板１１８も、回転部材１１６よりもワーク１０１側に配置されている。回転部材１１３は、モータ１０９からの駆動力によって、回転中心線Ｏ１を中心に回転する一方で、固定板１１７は回転しない。同様に、回転部材１１６は、モータ１１２からの駆動力によって回転中心線Ｏ２を中心に回転する一方で、固定板１１８は回転しない。なお、回転中心線Ｏ１および回転中心線Ｏ２は、いずれもワーク１０１を通るように延びている。

ここで、シーミングユニット１０３とシーミングユニット１０４とは、略同一の構成となっている。そこで、シーミングユニット１０４の構成について詳細に説明する。

図４は、シーミングユニット１０４を示す断面図である。この図４に示すように、回転部材１１６の外側面には環状に形成されたギヤ１２１が形成されており、モータ１１２の出力軸には、ギヤ１２１と噛み合い、モータ１１２からの駆動力によって回転する駆動ギヤ１２２が固定されている。

回転部材１１６は、モータ１１２からの駆動力によって回転中心線Ｏ２を中心に回転する。回転部材１１６は、軸部１１５の外周面に軸受１２３を介して装着されている。

このため、モータ１１２からの駆動力は、軸部１１５には伝わらず、軸部１１５およびこの軸部１１５の先端部に固定された固定板１１８は回転しない。

回転部材１１６の内側の主表面には、複数の加工ユニット１２０が設けられている。回転部材１１６は円板状に形成されており、回転部材１１６の外周縁部には、間隔をあけて複数の保持部１２４が配置されており、加工ユニット１２０は、この保持部１２４によって、回転中心線Ｏ２およびワーク１０１に向けて進退可能に設けられている。加工ユニット１２０は、回転部材１１６の外周側から回転中心線Ｏ２に向けて延びるスライドバ（可動部）１２５と、このスライドバ１２５の内端部に固定されたローラホルダ１２６と、このローラホルダ１２６内に配置された加工ローラ１２７と、加工ローラ１２７を回転可能に支持する軸部１２８と、軸部１２８に回転可能に設けられたガイドローラ１２９とを備える。

スライドバ１２５は、保持部１２４に形成されたガイド穴１３０に挿入され、ガイド穴１３０内をスライド移動可能に設けられている。この結果、スライドバ１２５、加工ローラ１２７およびガイドローラ１２９は、回転中心線Ｏ２に向けて進退可能に設けられている。

加工ローラ１２７の周面には、図３に示すフランジ部２１４およびフランジ部２１５に折り曲げ加工を施す加工面が形成されている。

加工ユニット１２０のガイドローラ１２９は、固定板１１８の主表面に形成されたガイド部１４０内に入り込む。そして回転部材１１６が回転中心線Ｏ２を中心に回転すると、ガイドローラ１２９は、ガイド部１４０内を移動する。これにより、加工ローラ１２７は、ガイド部１４０よって案内される。

図５は、固定板１１８の正面図である。この図５に示すように、固定板１１８は、略円板状に形成されている。固定板１１８の主表面上には、加工ユニット１２０のガイドローラ１２９を案内する環状に形成されたガイド部（ガイド溝）１４０が形成されている。ガイド部１４０は、フランジ部２１４およびフランジ部２１５に沿って延びる加工用ガイド部１４１と、開口部２１７から離れるように延びる退避用ガイド部１４２とを含む。なお、本実施の形態に係るシーミング装置１００においては、ワーク１０１は、開口部２１７が下方に向くように配置されている。

このため、加工用ガイド部１４１は下方に向けて開口するようにＵ字状に形成されている。また、退避用ガイド部１４２は、加工用ガイド部１４１の両端部を接続している。

退避用ガイド部１４２は、下方に向けて膨らむように湾曲しており、退避用ガイド部１４２の延在方向の中央部は、開口部２１７から最も離れている。

図６は、回転部材１１６および固定板１１８を示す平面図である。この図６に示すように、回転部材１１６の主表面には、間隔をあけて設けられた複数の保持部１２４と、この保持部１２４によってスライド移動可能に設けられた複数の加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆとが設けられている。

この図６に示す状態では、各加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆのガイドローラ１２９は、退避用ガイド部１４２内に位置している。

そして、各加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆの加工ローラ１２７は、ワーク１０１から離れた状態となっている。

シーミングユニット１０４がワーク１０１を加工する前の状態においては、加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆのガイドローラ１２９が退避用ガイド部１４２内に位置している。そして、図１において、駆動ユニット１０６がシーミングユニット１０４をワーク１０１に向けて移動させる。

その後、モータ１１２が回転部材１１６を回転させることで、図６に示す状態から各加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆが移動し始める。

図７は、上記図６に示す状態から回転部材１１６が回転方向Ｒに回転した状態における回転部材１１６および固定板１１８の平面図である。

この図７に示すように、回転部材１１６が回転方向Ｒに回転することで、各加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆのガイドローラ１２９は、加工用ガイド部１４１内に順次入り込む。

ガイドローラ１２９が加工用ガイド部１４１内に入り込むことで、加工ユニット１２０がワーク１０１に近接するように移動する。そして、ガイドローラ１２９の加工ユニット１２０に設けられたガイドローラ１２９は、フランジ部２１４およびフランジ部２１５に折り曲げ加工を施す。

まず、加工ユニット１２０Ａに設けられたガイドローラ１２９がフランジ部２１４およびフランジ部２１５に折り曲げ加工を施す。その後、加工ユニット１２０Ａによって加工されたフランジ部２１４およびフランジ部２１５に加工ユニット１２０Ｂのガイドローラ１２９が折り曲げ加工を施す。

このように順次、加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆのガイドローラ１２９がフランジ部２１４およびフランジ部２１５に折り曲げ加工を施すことで、胴体部２１０およびドレンパン２１２が一体的に結合される。

そして、さらに、回転部材１１６が回転することで、加工ユニット１２０Ａのガイドローラ１２９から順次、退避用ガイド部１４２に入り込み、加工ユニット１２０Ａから順次、ワーク１０１から離れるように変位する。これにより、加工ローラがワーク１０１から離れる。

回転部材１１６が一回転することで、図６に示すように、加工ユニット１２０Ａ〜１２０Ｆのガイドローラ１２９は、退避用ガイド部１４２内に位置することになり、フランジ部２１４およびフランジ部２１５の加工が完了する。

このように、回転部材１１６が一回転することで、フランジ部２１４およびフランジ部２１５の折り曲げ加工を完了することができ、加工時間の短縮を図ることができる。なお、同様に、固定板１１７においても、固定板１１７が一回転することで、固定板１１７に設けられた複数の加工ユニット１１９によって、図３に示すフランジ部２１３およびフランジ部２１６の折り曲げ加工を完了することができ、加工時間の短縮化が図られている。

ここで、図６において、ワーク１０１の形状等によっては、加工ユニット１２０の個数を変更する必要が生じる。たとえば、加工ユニット１２０の個数を増やす場合には、保持部１２４の間隔を狭くして、さらに、多くの保持部１２４を回転部材１１６の主表面上に配置する。

そして、追加した保持部１２４に新たな加工ユニット１２０を装着することで、加工ユニット１２０の個数を簡単に増やすことができる。その一方で、加工ユニット１２０の数を減らす場合には、たとえば、図６に示す状態から加工ユニット１２０Ａや加工ユニット１２０Ｆ等を取り外すことで、簡単に、加工ユニット１２０の個数を減じることができる。

本実施の形態に係るシーミング装置１００においては、簡単に、加工ユニット１２０の個数を変更することができる。さらに、ガイド部１４０およびガイドローラ１２９用いて、ガイドローラ１２９の位置を制御している。このため、各加工ユニット１２０に電気的な制御を行う必要がなく、シーミング装置１００の構成の簡素化が図られている。

図８は、加工が施される前の状態におけるフランジ部２１４およびフランジ部２１５を示す断面図である。この図８に示すように、フランジ部２１５の方が、フランジ部２１４よりも張り出すように形成されている。

図９は、加工ユニット１２０Ａがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する工程を示す断面図である。加工ユニット１２０Ａの加工ローラ１２７Ａによって、フランジ部２１５に折り曲げ加工が施される。具体的には、加工ローラ１２７Ａの周面に形成された加工面２９０Ａに沿うように、フランジ部２１５が湾曲させられる。そして、回転部材１１６がさらに、回転することで、加工ローラ１２７Ａが加工した部分を、加工ローラ１２７Ｂがさらに加工する。なお、各加工ローラがフランジ部に折り曲げ加工を施す際には、ワーク１０１の内側は、保持具によって支持されている。

図１０は、加工ローラ１２７Ｂがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。この図９において、加工面２９０Ｂの屈曲角度は、加工面２９０Ａの屈曲角度よりも小さい。この加工ローラ１２７Ｂの加工面２９０Ｂによって、フランジ部２１５がさらに深く折り曲げられる。

回転部材１１６が回転することで、加工ローラ１２７Ｂが加工した部分を加工ローラ１２７Ｃがさらに加工する。

図１１は、加工ローラ１２７Ｃがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。この図１１に示すように、加工面２９０Ｃの屈曲角度は、加工面２９０Ａや加工面２９０Ｂよりも屈曲角度が小さい。加工面２９０Ｃは、フランジ部２１５をフランジ部２１４の表面に沿うように折り曲げる。

そして、回転部材１１６がさらに回転することで、加工ローラ１２７Ｃが加工した部分を加工ローラ１２７Ｄがさらに加工する。図１２は、加工ローラ１２７Ｄがフランジ部２１４およびフランジ部２１５を加工する状態を示す断面図である。この図１２に示すように、折り曲げられたフランジ部２１５がフランジ部２１４の表裏面に沿うよにフランジ部２１５をフランジ部２１４に密着させる。そして、回転部材１１６がさらに回転することで、加工ローラ１２７Ｄが加工した部分を加工ローラ１２７Ｅが加工する。

図１３は、加工ローラ１２７Ｅがフランジ部２１５およびフランジ部２１４を加工する状態を示す断面図である。この図１３に示すように、フランジ部２１４およびこのフランジ部２１４の表面に沿うように加工されたフランジ部２１５を折り曲げて、胴体部２１０の表面に沿うように、フランジ部２１４およびフランジ部２１５を折り曲げる。

その後、さらに、回転部材１１６が回転することで、加工ローラ１２７Ｅによって折り曲げられたフランジ部２１５およびフランジ部２１４をさらに、加工ローラ１２７Ｆが胴体部２１０に押さえつける。

これにより、フランジ部２１５およびフランジ部２１４の折り曲げ加工が完了する。同様に、シーミングユニット１０３の加工ユニット１１９がフランジ部２１６およびフランジ部２１３の折り曲げ加工を施すことで、図１４に示す成型品２００が形成される。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。

本発明は、シーミング装置に適用することができ、特に、大型の成形品を製作するためのシーミング装置に好適である。

１００シーミング装置、１０１ワーク、１０２チャック、１０３，１０４シーミングユニット、１０５，１０６駆動ユニット、１０７，１１０土台、１０８，１１１スライド台、１０９，１１２モータ、１１３，１１６回転部材、１１４，１１５軸部、１１７，１１８固定板、１１９，１２０Ａ〜１２０Ｆ加工ユニット、１２１ギヤ、１２２駆動ギヤ、１２３軸受、１２４保持部、１２５スライドバ、１２６ローラホルダ、１２７，１２７Ａ〜１２７Ｆ加工ローラ、１２８軸部、１２９ガイドローラ、１３０ガイド穴、１４０ガイド部、１４１加工用ガイド部、１４２退避用ガイド部、１４３接続ガイド部、２００成型品、２１０胴体部、２１１天板部、２１２ドレンパン、２１３，２１４，２１５，２１６フランジ部、２１７開口部、Ｏ１，Ｏ２回転中心線、Ｒ回転方向。

Claims

第１被加工物の第１フランジ部と、第２被加工物の第２フランジ部とに折り曲げ加工を施して、開口部を有する成形品を形成するシーミング装置であって、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部に沿って延びると共に、前記開口部から離れるように延びるガイド部と、
前記第１被加工物および前記第２被加工物を通る中心線を中心に回転可能に設けられた回転部材と、
前記ガイド部によって案内されるガイド部材、前記第１フランジ部および前記第２フランジ部に曲げ加工を施す加工ローラを含み、前記第１被加工物および前記第２被加工物に進退可能なように前記回転部材に設けられた加工ユニットと、
を備えた、シーミング装置。