JP2024039046A - 缶の製造方法及び製造システム - Google Patents
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Abstract
Description
そして、その1台のプレス機は、製品の種類やサイズに対応した専用の1台のプレス機を使用することが一般的である。
また、専用のプレス機を設計製造するには、かなりの期間を要するので、納期が長くなるという欠点もあった。
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、前記前工程プレス機で金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行う第1プレス工程と、前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送工程と、前記後工程プレス機で絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶の成形を行う第2プレス工程とを含むことを特徴とする。
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、前記前工程プレス機は金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行うよう構成されており、前記後工程プレス機は絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶を成形するよう構成されたことを特徴とする。
また、汎用プレス機を使用することにより、加工する製品の種類やサイズの変更があった時でも、比較的容易に対応することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
以下、本発明の、プレス機の深絞り加工による缶、例えば、リチウムイオン電池などの電池のセルケースのような角型缶の製造方法及び該製造方法に使用する製造システムの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態(以下、「本実施形態」という。)は、開口部が長方形状のリチウムイオン電池のセルケースを製造する製造方法及び製造システムである。
図1は、本実施形態のセルケースの成形工程を示した図である。
本実施形態でのセルケースの製造工程を、図1を参照して、説明する。
(1)アンコイラーは、コイル状に巻かれたアルミニウムシートSを巻き出す装置であり、巻き出したアルミニウムシートSを前工程プレス機2に供給する。
(2)前工程プレス機2では、第1プレス工程を行う。第1プレス工程は、ブランク加工工程、コイニング加工工程の順にブランク加工を行う工程である。
(3)ブランク加工工程は、アンコイラーから巻き出されたアルミニウムシートSから、深絞り加工により缶を製造するための楕円形状や複合R形状などの扁平形状のブランクBを打ち抜く工程である。ブランク加工工程後、ブランクBを次のコイニング加工工程にフィンガー搬送する工程を有する。
(4)コイニング加工工程は、ブランクBの一部分をパンチにより押しつぶして板厚を薄くする工程であり、本実施形態では、缶の最終形状において缶底となる部分及び/又はその近傍にコイニング加工を施して、板厚を薄くする工程である。コイニング加工工程後、ブランクBをブランク搬送装置4にフィンガー搬送する工程を有する。
(5)前工程プレス機2でブランク加工とコイニング加工を行い、続いて、後工程プレス機3で加工するために、ブランク搬送装置4で、ブランクBを後工程プレス機3に搬送する搬送工程を有する。
(6)後工程プレス機3では、第2プレス工程を行う。第2プレス工程は、複数工程の成形加工により、ブランクBを最終的なカップ形状に加工していく工程である。
(7)複数工程の成形加工工程は、楕円形状や複合R形状などの扁平形状のカップCに絞り加工する1st成形加工、カップCを最終製品の長辺・短辺寸法に絞り加工する最終成形加工工程を有する。各加工工程後には、カップCを次の加工工程、カップ搬送装置5にフィンガー搬送する工程を有する。
なお、1st成形加工工程と最終成形加工工程の間に、必要な成形加工工程を追加してもよい。また、各成形加工工程では絞り加工または絞りしごき加工を適宜選択できる。
(8)後工程プレス機3で、他の成形加工工程を行い、続いて、プレス加工後工程へ、カップ搬送装置5で、カップC(角型缶)を搬送する搬送工程を有する。
(9)プレス加工後工程では、必要に応じて、角型缶に付着した潤滑油や異物を除去する洗浄工程や、完成した角型缶をカメラ等を用いて外観検査を行い、検査に合格した良品を梱包する検査・梱包工程を有する。
プレス機で行う工程のうち、ブランク加工工程及びコイニング加工工程で使用するプレス機は、ストロークは短いものでよいが、高い加圧能力が必要であるのに対して、絞り加工又は絞りしごき加工を行う各成形加工工程で使用するプレス機は、長いストロークを必要とするが、加圧能力は低いものでよい。
これら前工程プレス機2と後工程プレス機3を、ブランク搬送装置4を介して接続し、さらに、後工程プレス機3からカップCを搬出するカップ搬送装置5を組み合わせて、図2及び図3に示すように一連の製造システム1として配置する。
図2は本実施形態の製造システム1の側面説明図、図3は上面説明図である。
本実施形態の前工程プレス機2、後工程プレス機3、ブランク搬送装置4及びカップ搬送装置5を有する製造システム1を、図2及び図3を用いて説明する。
前工程加工ステージ21はパンチ221とダイ231を有し、ブランク加工ステージ21a、コイニング加工ステージ21bは、それぞれ、互いに対向するパンチ221とダイ231を備えている。2つのパンチ221は、スライド22の設けられたパンチホルダに保持されて所定の間隔で一列に並び、2つのダイ231は、ボルスター23に設けられたダイホルダに保持されて所定の間隔で一列に並んでいる。
後工程加工ステージ31のうち、1st成形加工ステージ31b、最終成形加工ステージ31cは、それぞれ、互いに対向するパンチ321とダイ331を備えている。3つのパンチ321は、スライド32の設けられたパンチホルダに保持されて所定の間隔で一列に並び、3つのダイは、ボルスター33に設けられたダイホルダに保持されて所定の間隔で一列に並んでいる。
受取ステージ31aには、汎用プレス機が本来有する最初の加工ステージの構成を取り除いて、ブランク搬送装置4の終端部が配置されている。
図3に示すように、前工程プレス機2に設けられたトランスファー装置24として、ブランク加工ステージ21a、コイニング加工ステージ21bに、それぞれ、一対のフィンガー241が対向配置されている。これら二対のフィンガー241は、一体的に連結されていて、パンチ221の昇降と同期して駆動される。この一対のフィンガー241が、ブランクBを把持して、次のコイニング加工ステージ21b、ブランク搬送装置4に移動させる。
フィンガー241、フィンガー341のうち、ブランクBやカップCと接触する接触部2411,3411は、アルミニウム製のブランクBやカップCに傷がつきにくい材料、例えば、樹脂材やゴム材などで構成されている。プレス加工により、ブランクBやカップCは熱くなるので、接触部2411,3411は、所定の耐熱性を必要とし、また、ブランクBやカップCの挟持と解放を繰り返し行うので耐摩耗性などの耐久性も必要とされる。この点も考慮して、ポリアミドイミド、ポリアセタール、モノマーキャストナイロン、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素ゴム、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴムなどから適宜選択する。また、耐熱温度としては100℃以上、より好ましくは150℃以上が好ましい。
上記では、本実施形態の製造システム1について説明したが、この例に限らず、様々な変形例が考えられる。
(1)本実施形態の製造システム1は、前工程プレス機2と後工程プレス機3の2台の汎用プレス機で構成されるものであるが、これには限られず、3台以上の汎用プレス機で構成されるものとしてもよい。このとき、それぞれの汎用プレス機は、加圧能力、ストローク、加工ステージ数などが異なるものから、最適なものが選択される。
また、各加工工程に要する加圧能力、ストロークが同程度のものであっても、加工ステージ数が多い場合、専用プレス機1台を使用する代りに、汎用プレス機を複数台接続して、製造システムを構成することもできる。
例えば、前工程プレス機2は、コイニング加工ステージ21bを備える必要はなく、ブランク加工ステージ21aは、ブランクを打ち抜くのみ、または、ブランクの打ち抜き及びパンチにより絞り加工を行うものであってもよい。
また、後工程プレス機3は、絞り加工を行う1st成形加工ステージ31b、最終成形加工ステージ31cに加えて、必要な数の成形加工ステージを中間に配置してもよい。また、リフォーム工程や段差加工工程、潤滑油塗布工程など、他に必要な加工ステージを任意の位置に追加することも可能である。
(1)プレス機の深絞り加工による缶の製造方法において、
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、
前記前工程プレス機で金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行う第1プレス工程と、
前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送工程と、
前記後工程プレス機で絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶の成形を行う第2プレス工程とを含むことを特徴とする缶の製造方法。
(2)前記前工程プレス機のストロークは前記後工程プレス機のストロークよりも短いことを特徴とする前記(1)に記載の缶の製造方法。
(3)前記前工程プレス機の加圧能力は前記後工程プレス機の加圧能力よりも高いことを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の缶の製造方法。
(4)前記前工程プレス機は前記ブランク加工により形成された前記ブランクを搬送するフィンガーを備え、
前記第1プレス工程では、前記ブランク加工を前記コイニング加工より先に行い、前記ブランク加工により形成された前記ブランクを前記前工程プレス機内でフィンガー搬送する工程を含むことを特徴とする前記(1)~(3)のいずれか一つに記載の缶の製造方法。
(5)前記後工程プレス機は前記ブランクを絞り加工及び/又は絞りしごき加工した成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーは樹脂材、またはゴム材で構成された接触部を備え、前記接触部により前記成形品を把持して搬送することを特徴とする前記(1)~(4)のいずれか一つに記載の缶の製造方法。
(6)前記缶はアルミ缶であることを特徴とする前記(1)~(5)のいずれか一つに記載の缶の製造方法。
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、
前記前工程プレス機は金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行うよう構成されており、
前記後工程プレス機は絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶を成形するよう構成されたことを特徴とする缶の製造システム。
(8)前記前工程プレス機のストロークは前記後工程プレス機のストロークよりも短いことを特徴とする前記(7)に記載の缶の製造システム。
(9)前記前工程プレス機の加圧能力は前記後工程プレス機の加圧能力よりも高いことを特徴とする前記(7)又は(8)に記載の缶の製造システム。
(10)前記前工程プレス機は、前記ブランク加工を前記コイニング加工より先に行うよう構成され、前記ブランク加工により形成された前記ブランクを前記前工程プレス機内で搬送するフィンガーを有することを特徴とする前記(7)~(9)のいずれか一つに記載の缶の製造システム。
(11)前記後工程プレス機は前記ブランクを絞り加工及び/又は絞りしごき加工した成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーの前記成形品との接触部は樹脂材、またはゴム材で構成されていることを特徴とする前記(7)~(10)のいずれか一つに記載の缶の製造システム。
(12)前記缶はアルミ缶であることを特徴とする前記(7)~(11)のいずれか一つに記載の缶の製造システム。
また、前述の各実施形態は、その目的および構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
2 前工程プレス機
21 前工程加工ステージ
21a ブランク加工ステージ
21b コイニング加工ステージ
22 スライド
221 パンチ
23 ボルスター
231 ダイ
24 トランスファー装置
241 フィンガー
2411 接触部
3 後工程プレス機
31 後工程加工ステージ
31a 受取ステージ
31b 1st成形加工ステージ
31c 最終成形加工ステージ
32 スライド
321 パンチ
33 ボルスター
331 ダイ
34 トランスファー装置
341 フィンガー
3411 接触部
4 ブランク搬送装置
5 カップ搬送装置
B ブランク
C カップ
S アルミニウムシート
金属板に対してブランク加工を行う工程と、
前記金属板又はブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行う工程と、
前記ブランクに絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶の成形を行う工程を含み、
前記プレス機は前記ブランク加工により形成された前記ブランクを搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーは前記ブランクを把持して搬送することを特徴とする。
また、本発明の、プレス機の深絞り加工による缶の製造方法は、
金属板に対してブランク加工を行う工程と、
前記金属板又はブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行う工程と、
前記ブランクに絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶の成形を行う工程を含み、
前記プレス機は前記絞り加工及び/又は絞りしごき加工により成形された成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーは樹脂材又はゴム材で構成された接触部を備え、前記接触部により前記成形品を把持して搬送することを特徴とする。
金属板に対してブランク加工を行うための構成、前記金属板又はブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行うための構成並びに絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い、角型缶を成形するための構成は、同一の前記プレス機又は複数の異なる前記プレス機に備えられており、
前記ブランク加工により形成された前記ブランクを前記プレス機内で搬送するフィンガーを備えていることを特徴とする。
また、本発明の、少なくとも1つのプレス機の深絞り加工による缶の製造システムは、
金属板に対してブランク加工を行うための構成、前記金属板又はブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行うための構成並びに絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶を成形するための構成が、同一の前記プレス機又は複数の異なる前記プレス機に備えられており、
前記絞り加工及び/又は絞りしごき加工により成形された成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーの前記成形品との接触部は樹脂材又はゴム材で構成されていることを特徴とする。
Claims (12)
- プレス機の深絞り加工による缶の製造方法において、
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、
前記前工程プレス機で金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行う第1プレス工程と、
前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送工程と、
前記後工程プレス機で絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶の成形を行う第2プレス工程とを含むことを特徴とする缶の製造方法。 - 前記前工程プレス機のストロークは前記後工程プレス機のストロークよりも短いことを特徴とする請求項1に記載の缶の製造方法。
- 前記前工程プレス機の加圧能力は前記後工程プレス機の加圧能力よりも高いことを特徴とする請求項1に記載の缶の製造方法。
- 前記前工程プレス機は前記ブランク加工により形成された前記ブランクを搬送するフィンガーを備え、
前記第1プレス工程では、前記ブランク加工を前記コイニング加工より先に行い、前記ブランク加工により形成された前記ブランクを前記前工程プレス機内でフィンガー搬送する工程を含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の缶の製造方法。 - 前記後工程プレス機は前記ブランクを絞り加工及び/又は絞りしごき加工した成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーは樹脂材、またはゴム材で構成された接触部を備え、前記接触部により前記成形品を把持して搬送することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の缶の製造方法。 - 前記缶はアルミ缶であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の缶の製造方法。
- プレス機の深絞り加工による缶の製造システムにおいて、
前工程プレス機、後工程プレス機及び前記前工程プレス機から前記後工程プレス機へブランクを搬送する搬送手段を備え、
前記前工程プレス機は金属板に対してブランク加工及びブランクの板厚を減少させるコイニング加工を行うよう構成されており、
前記後工程プレス機は絞り加工及び/又は絞りしごき加工を行い角型缶を成形するよう構成されたことを特徴とする缶の製造システム。 - 前記前工程プレス機のストロークは前記後工程プレス機のストロークよりも短いことを特徴とする請求項7に記載の缶の製造システム。
- 前記前工程プレス機の加圧能力は前記後工程プレス機の加圧能力よりも高いことを特徴とする請求項7に記載の缶の製造システム。
- 前記前工程プレス機は、前記ブランク加工を前記コイニング加工より先に行うよう構成され、前記ブランク加工により形成された前記ブランクを前記前工程プレス機内で搬送するフィンガーを有することを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載の缶の製造システム。
- 前記後工程プレス機は前記ブランクを絞り加工及び/又は絞りしごき加工した成形品を搬送するフィンガーを備え、
前記フィンガーの前記成形品との接触部は樹脂材、またはゴム材で構成されていることを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載の缶の製造システム。 - 前記缶はアルミ缶であることを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載の缶の製造システム。
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