JP4967386B2 - 容器の口部加工装置 - Google Patents

Description

本発明は容器の口部加工装置に関し、より詳しくは、容器の口部を切削するエンドミルを覆うカバーの改良に関する。

従来、マヨネーズ用の合成樹脂容器を製造する場合には、先ず上端部が閉鎖された合成樹脂容器を製造してからその上端部の天面を切断し、その後に切断箇所となった上端口部をリーマ機のエンドミルによって研磨することで仕上げ加工を施している。このような容器の口部加工装置として、例えば特許文献１に開示されたものが提案されている。
こうした従来の口部加工装置においては、エンドミルの周囲を覆ってカバーを設けてあり、エンドミルによる切削加工時に発生する切削屑を回収するようにしている。また、それと同時に、上記カバー内を集塵ダクトに連通させてカバー内に負圧を導入することにより、カバー内に介在する切削屑を吸引して回収するようにしている。
特開平６−２８５７４０号公報

ところで、上述したような従来の口部加工装置において、カバー内を吸引してもカバー内の全ての切削屑を吸引できるわけではなく、一部の切削屑はカバーの内面に付着して残留していたものである。そのため、従来ではカバー内に残留した切削屑を除去するために定期的にカバー内を清掃する必要があった。しかも、切削工具としてのエンドミルは消耗品であるので、摩滅したものは新しいものと定期的に交換する必要があった。
上述したカバー内の清掃作業あるいはエンドミルの交換作業を行う場合には、いずれの場合もカバーを口部加工装置の回転体から取り外さなければならない。その際、従来では、カバーのすぐ下方位置に容器の首部を把持するネックグリッパを配置しているため、カバーの高さを変更することなく該カバーを取り外そうとすると、ネックグリッパが邪魔になってカバーを回転体から取り外すことができない。
そこで、従来では、口部加工装置の回転体を所要量だけ上昇させてカバーとネックグリッパとの間隔を広げた後に、カバーを取り外してからカバー内部の清掃やエンドミルの交換を行っている。そして、カバー内の清掃作業あるいはエンドミルの交換作業が終了したら、再度カバーを回転体に取り付けて該回転体を基の高さ、すなわちエンドミルによる容器の切削加工時の高さまで下降させていたものである。
ここで、エンドミルによる容器の仕上げ加工は容器製造の最終工程であり、非常に高い精度が要求されるが、回転体を前回の加工時の高さに再度下降させる際には、厳密に元の高さと一致させるためにダイヤルゲージを用いて高さを微調整しながら作業を行っている。従来ではこうしたエンドミルの高さ調整作業が煩雑となり、したがって、上記カバー内の清掃作業やエンドミルの交換作業が煩雑で時間が掛かるという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、従来必要であったエンドミルの高さ調整作業を省略して、カバーの清掃作業およびエンドミルの交換作業をきわめて容易に行うことが可能な容器の口部加工装置を提供することである。

上述した事情に鑑み、本発明は、回転体の円周方向の複数箇所に配置されて容器を加工する複数の仕上げ機構を備え、上記仕上げ機構は、駆動源によって回転されて容器の口部を切削するエンドミルと、上記エンドミルを覆って配置されて切削屑を回収するカバーとを備えた容器の口部加工装置において、
上記カバーは、回転体の回転中心側に位置する固定部材と、この固定部材よりも回転体の外方側に位置して集塵ダクトと連通可能な吸気孔を有する着脱部材とからなり、上記固定部材および着脱部材に、上下方向に貫通した切欠き部を有する対向面を形成し、これら両部材の対向面を当接させることにより、上記両部材の切欠き部によって上記エンドミルを収容する空間部を形成し、また上記着脱部材の対向面に上記エンドミルの中心より上記固定部材側へ突出する突出部を設け、さらに上記固定部材と着脱部材とを相互に当接させた状態において、それら両部材を着脱可能なクランプ手段によって一体に連結するとともに、所要時に上記着脱部材を分離させることで、カバーの内面およびエンドミルが露出されるように構成したものである。

このような構成によれば、上記カバーの着脱部材を分離させると、カバーの内面およびエンドミルを露出させることができる。そのため、仕上げ機構とそれに設けたエンドミルを昇降させることなく、カバー内の清掃およびエンドミルの交換作業を行うことができる。そして、それらの作業が終了した後にエンドミルの高さ調整を行う必要がない。
したがって、カバーの清掃作業およびエンドミルの交換作業に要する作業時間を従来と比較して大幅に短縮することが可能となる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において１は容器２の上端口部の仕上げ加工を行う口部加工装置である。この口部加工装置１は、容器２の上端部を水平に切断する回転式のカッター機３と、このカッター機３によって上端部を切断した後の容器２の上端口部２Ａを仕上げ加工する回転式のリーマ機４とを備えている。
これらカッター機３およびリーマ機４の近接位置には、容器２を搬送する搬送コンベヤ５を配置してあり、この搬送コンベヤ５とカッター機３との間に供給スターホイール６を配置している。また、カッター機３とリーマ機４との間には、容器２を受け渡す中間スターホイール７を配置してあり、リーマ機４と搬送コンベヤ５との間には排出スターホイール８を配置している。
本実施例の口部加工装置１による加工対象となる容器２は、マヨネーズを充填するための合成樹脂容器であって、前工程において上端部が閉鎖された密封状態で製造されている。
そして、このように上端部が閉鎖された容器２が搬送コンベヤ２上にカップ状のホルダに保持されて正立状態で供給されると、各容器２はタイミングスクリュー１１によって所定間隔に離隔された後に、供給スターホイール６を介して順次カッター機３上に受け渡される。
カッター機３は、容器２の上端部である天面を切り離すカッター１２を備えており、カッター機３によって回転方向に移送される容器２は上記カッター１２の位置を通過する際に、上端部の天面を水平に切り離されるようになっている。
このようにして、カッター機３によって上端部が切り離されて上端口部２Ａが開口した各容器２は中間スターホイール７を介してリーマ機４へ受け渡されるようになっている。

リーマ機４は、矢印方向に回転する回転体１３と、この回転体１３の円周方向等間隔位置に設けられ、供給される容器２を載置するびん台１４と、その上方となるように回転体１３に回転自在に配置されてエンドミル１５を有する仕上げ機構１６と、各びん台１４毎に設けられて容器２の首部を把持する従来公知のネックグリッパ１７とを備えている（図１〜図３参照）。
中間スターホイール７からリーマ機４へ受け渡された容器２は、リーマ機４のびん台１４上に載置されるとともに、上記ネックグリッパ１７によってびん台１４上の容器２の首部が把持される。
そして、この状態において、回転体１３の回転に伴って昇降機構１８によって仕上げ機構１６が所要量だけ下降して、そのエンドミル１５が容器２の上端口部２Ａに接触するとともに、駆動機構２１によってエンドミル１５が所定方向に回転されるようになっている。そのため、エンドミル１５によって容器２の上端口部２Ａが切削されて仕上げ加工が施されるようになっている。
後に詳述するが、各仕上げ機構１６は、上記エンドミル１５の外周部とその隣接上方部分を覆うカバー２２を備えており、エンドミル１５によって切削加工時に生じる切削屑はカバー２２によって回収するようになっている。また、リーマ機４は、回転体１３の隣接外方側となる所定領域にわたって集塵ダクト２３を配置してあり、これら集塵ダクト２３には導管２４を介してブロア２５から常時負圧が導入されている。

そして、仕上げ機構１６が上記集塵ダクト２３を設けた領域を移動する際に、 仕上げ機構１６のカバー２２内は集塵ダクト２３と連通するようになっている（図２、図３参照）。そして、このように、集塵ダクト２３とカバー内２２とが連通する領域において、各仕上げ機構１６のエンドミル１５が駆動機構２１によって回転されて容器２の上端口部２Ａが切削加工されるようになっている。このように、エンドミル１５を回転させて容器２の上端口部２Ａを切削加工する際には、ブロア２３を介してカバー２２内に負圧が導入されてカバー２２内が吸引されており、したがって、カバー２２内で生じる切削屑はカバー２２、ブロアー２３及び導管２４を介して図示しない回収箱に回収されるようになっている。
このようにして、リーマ機４は、エンドミル１５によって各容器２の上端口部２Ａの仕上げ加工を行うようになっており、仕上げ加工が終了したら仕上げ機構１６は昇降機構１８により上昇されるとともに加工が終了した容器２はネックグリッパ１７による把持状態を解放されてから排出スターホイール８を介して搬送コンベヤ５上に排出されるようになっている。
上述した口部加工装置１の構成は、例えば特許文献１（特開平６−２８５７４０号公報）の開示内容から公知である。

本実施例は、上記リーマ機４の各仕上げ機構１６が備えるカバー２２を改良することで、カバー２２内の清掃作業とエンドミル１５の交換作業を容易にしたものである。
すなわち、図２ないし図３に示すように、本実施例の仕上げ機構１６は、回転体１３に昇降自在に取り付けられた昇降パイプ２６と、この昇降パイプ２６内を貫通させて配置されて昇降パイプ２６内のベアリング２７を介して回転自在に軸支された中空のスピンドル２８と、このスピンドル２８の下端部に鉛直下方に向けて螺着された上記エンドミル１５と、上記昇降パイプ２６の下端部に円筒部材３１を介して連結されて上記エンドミル１５を覆う上記カバー２２とを備えている。

昇降パイプ２６にはカムフォロワ３２を回転自在に設けてあり、このカムフォロワ３２は、回転体１３に取り付けた環状のカム３３に載置されている。これにより、回転体１３の回転に伴って、仕上げ機構１６全体が上記カム３３のカム面の高さに応じて昇降されるようになっている。つまり、カムフォロワ３２とカム３３とによって、仕上げ機構１６全体を昇降させる上記昇降機構１８を構成している。
昇降機構１８によって仕上げ機構１６が上昇位置に位置しているときには、エンドミル１５は、びん台１４上の容器２の上端口部２Ａと接触することはない（図２の状態）。これに対して、昇降機構１８によって仕上げ機構１６が下降位置に位置しているときには、エンドミル１５がびん台１４上の容器２の上端口部２Ａに接触するようになっている（図３の状態）。
回転体１３の上端にはベアリング３５を介して太陽ギヤ３６を回転自在に取り付けてあり、この太陽ギヤ３６は、仕上げ機構１６のスピンドル２８の上端に取り付けたギヤ３４と噛みあっている。太陽ギヤ３６は、図示しないモータに連動して所定速度で回転されるようになっている。したがって、この太陽ギヤ３６、ギヤ３４を介して仕上げ機構１６のスピンドル２８およびエンドミル１５が所定方向に回転されるようになっている。この時には、図３に示すように、上記昇降機構１８によってエンドミル１５は下降位置にあり、容器２の上端口部２Ａに接触しているので、回転するエンドミル１５によって容器２の上端口部２Ａが切削されて仕上げ加工が施されるようになっている。本実施例では、太陽ギヤ３６、ギヤ３４及び図示しないモータによって上記駆動機構２１を構成している。

本実施例のカバー２２は、図２ないし図４に示すように、全体として概略直方体状に形成されており、その上下方向に貫通する段付貫通孔２２Ａを備えるとともに、段付貫通孔２２Ａから連通して集塵ダクト２３と対向する側部に開口する吸気孔２２Ｂを備えている。
カバー２２の底面部にはリング状のガイド部材３７を嵌着してあり、上記エンドミル１５は、カバー２２の段付貫通孔２２Ａ及びガイド３７の内部に収容されるようになっている。カバー２２の上面には、円筒部材３１の下端部を連結してあり、上述したように円筒部材３１を介してカバー２２は昇降パイプ２６に連結されている。

しかして、従来では上記カバー２２を一体物で構成していたものであるが、本実施例においては、図３から図５に示すように、上記回転体１３の放射方向における内方側と外方側とに位置する第１部材４１と第２部材４２とによってカバー２２を構成してあり、所要時に第１部材４１を第２部材４２から分離できるようにしている。
第１部材４１は、その長手方向と直交する方向の断面がＬ字形となるブロック状に形成してあり、下半分は肉厚部４１Ａとしてあり、上半分は肉薄部４１Ｂとなっている。このように構成することで、第１部材４１の肉厚部４１Ａおよび肉薄部４１Ｂにおける回転体１３の中心側を向けた側面は、上記第２部材４２と対向する平坦な対向面４１Ｇ、４１Ｈ（突出部）として形成されている。上記肉厚部４１Ａの対向面４１Ｈはカバー２２に収容されるエンドミル１５の中心よりも回転体１３の中心側に向かって突出している。そして、第１部材４１における上記対向面４１Ｇの長手方向の中央部に、肉薄部４１Ｂから肉厚部４１Ａにわたって上下方向に貫通する段付切欠き部４１Ｃが形成されている。段付切欠き部４１Ｃの水平方向の断面は円弧状となっており、肉薄部４１Ｂ側となる段付切欠き部４１Ｃは肉厚部４１Ａ側のそれよりも小径となっている。また、この第１部材４１には、上記肉厚部４１Ａの段付切欠き部４１Ｃから連続して、第１部材４１における長手方向の他方の側面に開口する上記吸気孔２２Ｂが形成されている。

また、図２〜図４に示すように、第１部材４１における上面には、３箇所のねじ孔４１Ｄを形成している。そして、その位置に円弧状をした連結部材４３の下部を当接させ、その部分の貫通孔にねじ４４を挿通させてからねじ孔４１Ｄに螺合することで、第１部材４１の上面に連結部材４３を一体に連結している（図３、図５参照）。また、第１部材４１における底面には、段付切欠き部４１の内面に沿って円弧状溝４１Ｅを形成している。
他方、第２部材４２は、その長手方向と直交する方向の断面が鉤型となるブロック状に形成してあり、上半分は肉厚部４２Ａとしてあり、下半分は肉薄部４２Ｂとなっている。このように構成することで、第２部材４２における肉厚部４２Ａ、肉薄部４２Ｂの一側に上記第１部材４１の対向面４１Ｇ、４１Ｈと対向する平坦な対向面４２Ｇ、４２Ｈが形成されている。第２部材４２の対向面４２Ｇ、４２Ｈの長手方向中央には、下方の肉薄部４２Ｂから肉厚部４２Ａにわたって上下方向に貫通する段付切欠き部４２Ｃが形成されている。段付切欠き部４２Ｃの断面形状は円弧状となっており、肉厚部４２Ａ側となる段付切欠き部４２Ｃは肉薄部４２Ｂのそれよりも小径となっている。
また、第２部材４２の上面には、段付切欠き部４２Ｃの内面に沿って円弧状突出部４２Ｄを形成してあり、その隣接位置となる上面には３箇所のねじ孔４２Ｅを形成している。また、第２部材４２の底面には、段付切欠き部４２Ｃの内面に沿って円弧状溝４２Ｆを形成している。
本実施例の上記円筒部材３１は、第１部材４１の上面に連結された連結部材４３と、この連結部材４３の形状に相当する切欠き部３１Ｃを形成した概略円筒状の本体部３１Ａとから構成されている。そして、連結部材４３は上述した第１部材４１の上面に連結されている。これに対して、円筒部材３１の本体部３１Ａの上端は上記昇降パイプ２６の下端部にねじで連結されている（図２参照）。そして、この本体部３１Ａの下端部を上記第２部材４２の上面に当接させ、その状態においてねじ４５を本体部３１Ａの下端部の孔に挿通してからねじ孔４２Ｅへ螺合させて、本体部３１Ａの下端部と第２部材４２とを一体に連結している（図３、図５参照）。

このように、本実施例においては、カバー２２の一方の構成部材である第２部材４２は円筒部材３１を介して昇降パイプ２６と一体に連結されている。そして、この状態の円筒部材３１の本体部３１Ａ内にスピンドル２８が挿入されており、またエンドミル１５は第２部材４２の段付切欠き部４２Ｃ内に位置している。この状態では、第２部材４２は、その平坦な対向面４２Ｇ、４２Ｈが回転体１３の放射方向の外方側に面している。
そして、本実施例では、上述したように円筒部材３１を介して昇降パイプ２６と一体となっている第２部材４２に対して、両段付切欠き部４１Ｃ、４２Ｃが抱き合わされるように、他方の第１部材４１の対向面４１Ｇ、４１Ｈを第２部材４２の対向面４２Ｇ、４２Ｈに当接させる。このように、両部材４１、４２の対向面４１Ｇ、４１Ｈ、４２Ｇ、４２Ｈを相互に当接させることで、全体として概略直方体となるブロック状のカバー２２が形成されるようになっている。

このように両部材４１、４２が抱き合わされた状態では、連結部材４３は本体部３１Ａの切欠き部３１Ｃに係合することになる。そして、このように抱き合わせて１個のブロック状となった第１部材４１と第２部材４２は、上記連結部材４３および本体部３１Ａの外周部にわたって形成された環状突起３１Ｂに従来公知の着脱式のクランプ手段４６（へルールクランプ）を装着することで、両部材４１、４２が分離しないように一体に連結されている（図２、図６参照）。一体となった両部材４１、４２からなるカバー２２は、円筒部材３１を介して昇降パイプ２６の下端部に連結されたことになる。
このように両部材４１、４２が一体に連結されると、両段付切欠き部４１Ｃ、４２Ｃによって段付筒状の上記段付貫通孔２２Ａが形成されるとともに、両部材４１、４２の底面中央部に両円弧溝４１Ｅ、４２Ｆによって環状溝が形成され、その環状溝にリング状のガイド部材３７を嵌着するようになっている。ガイド部材３７には第２部材４２の円弧状溝４２Ｆに係合する突起３７’が形成されており、突起３７’が円弧状溝４２Ｆにはまり込むことにより、両部材４１、４２が下方で離れることなく密着して連結されるようになっている。そして、両部材４１、４２からなるカバー２２の段付貫通孔２２Ａ内とガイド部材３７内にエンドミル１５が位置し、吸気孔２２Ｂの開口部は集塵ダクト２３側に面するようになっている。本実施例の仕上げ機構１６とそのカバー２２は以上のように構成している。

上述したように、本実施例における仕上げ機構１６のカバー２２は、二分割された第１部材４１および第２部材４２とからなり、クランプ手段４６による固定状態を解除することで、着脱側となる第１部材４１を固定側である第２部材４２から容易に分離させることができる（図４、図５参照）。その際、本実施例においては、カバー２２の隣接下方側に配置されているネックグリッパ１７に第１部材４１および作業者が干渉する事がないので、上記第１部材４１を取り外す際に回転体１３と仕上げ機構１６およびそれに設けたエンドミル１５の高さを変更する必要がない。
したがって、上記第１部材４１を取り外すことで、段付貫通孔２２Ａの内面（両段付切欠き部４１Ｃ、４２Ｃ）を露出させることができる。また、本実施例においては、第１部材４１の対向面４１Ｈが段付切欠き部４１Ｃ、４２Ｃが形成する円の中心、すなわち収容されるエンドミル１５の中心よりも第２部材４２に向けて突出する形状となっている。換言すると、着脱側である第１部材４１の下方部の体積（肉厚部４１Ａの体積）は、固定側である第２部材４２の下方部の体積（肉薄部４２Ｂの体積）よりも大きくなっているので、第１部材４１を第２部材４２から取り外した際には、エンドミル１５の周囲に大きな空間が生じるようになっている。
したがって、この状態において、カバー２２の内面（段付切欠き部４１Ｃ、４２Ｃ）の内面に付着した切削屑の除去等の清掃作業を容易に行うことができる。
また、第１部材４１を取り外した状態においては、エンドミル１５が露出した状態となるので、エンドミル１５の交換作業を容易に行うことができる。
そして、第１部材４１を取り外した状態において、カバー２２内の清掃あるいはエンドミル１５の交換作業が終了したら、第１部材４１を再度第２部材４２に抱き合わせて全体として一体のカバー２２を形成してから再度上記クランプ手段４６を筒状部材３１に装着し、両部材４１、４２を一体に連結する。
本実施例においては、第１部材４１の着脱の際には、エンドミル１５の高さを変更しないので、従来行っていたような清掃作業や交換作業の前後にエンドミル１５の高さ調整を行う必要がない。したがって、本実施例によれば、そのような高さ調整を必要としていた従来と比較して上述した清掃作業や交換作業を極めて容易にかつ短時間で行うことができる。
なお、上記実施例においては、カバー２２を第１部材４１と第２部材４２とに二分割しているが、第１部材４１をさらに二分割して、全体として３個の部材によってカバー２２を構成するようにしても良い。

本発明の一実施例を示す平面図。 図１のＩＩ―ＩＩ線に沿う要部の断面図。 図２の要部の拡大図。 図３に示したカバーの分解斜視図。 図３の要部を分離した状態を示す断面図。 図２に示したクランプ手段４６の斜視図。

符号の説明

１…口部加工装置 ２…容器
２Ａ…容器の上端口部 ４…リーマ機
１５…エンドミル １６…仕上げ機構
１７…ネックグリッパ ４１…第１部材（着脱部材）
４２…第２部材（固定部材）

Claims (2)

1. 回転体の円周方向の複数箇所に配置されて容器を加工する複数の仕上げ機構を備え、上記仕上げ機構は、駆動源によって回転されて容器の口部を切削するエンドミルと、上記エンドミルを覆って配置されて切削屑を回収するカバーとを備えた容器の口部加工装置において、
   上記カバーは、回転体の回転中心側に位置する固定部材と、この固定部材よりも回転体の外方側に位置して集塵ダクトと連通可能な吸気孔を有する着脱部材とからなり、上記固定部材および着脱部材に、上下方向に貫通した切欠き部を有する対向面を形成し、これら両部材の対向面を当接させることにより、上記両部材の切欠き部によって上記エンドミルを収容する空間部を形成し、また上記着脱部材の対向面に上記エンドミルの中心より上記固定部材側へ突出する突出部を設け、さらに上記固定部材と着脱部材とを相互に当接させた状態において、それら両部材を着脱可能なクランプ手段によって一体に連結するとともに、所要時に上記着脱部材を分離させることで、カバーの内面およびエンドミルが露出されるように構成したことを特徴とする容器の口部加工装置。
2. 上記仕上げ機構は、回転体の円周方向の等間隔位置に昇降自在に設けた昇降パイプと、この昇降パイプの内部で回転自在に軸支したスピンドルと、このスピンドルの下端部に取り付けた上記エンドミルと、上記昇降パイプの下端部に円筒部材を介して連結された上記カバーとを備えており、
   上記カバーは、回転体の回転中心側に位置して上記円筒部材を介して昇降パイプに連結される上記固定部材と、上記固定部材に対して回転体の外方側に位置して固定部材に対して分離可能な上記着脱部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の容器の口部加工装置。

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