JP5321053B2 - Can manufacturing apparatus and can manufacturing method - Google Patents

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本発明は、例えば飲料用の金属製ボトル缶(以下、単にボトル缶という)等の円筒缶を搬送するために用いられる搬送用ホイール使用した缶製造装置及び缶の製造方法に関する。 The present invention is, for example, metal bottle cans for beverages (hereinafter, simply referred to as bottle cans) relates can manufacturing device and a manufacturing method of a can using a transport wheel which is used to carry the cylindrical cans and the like.
飲料用アルミニウム缶等のボトル缶においては、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。   In bottle cans such as aluminum cans for beverages, the shoulder is formed in a smooth taper, the mouth is narrowed from the body, and the outer periphery of the squeezed mouth is threaded to fill the contents. In some cases, the mouth is sealed with a cap made of a material such as aluminum.
このようなボトル缶を製造する装置としては、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インデックステーブルと、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持しインデックス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インデックステーブルと近接離間され、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ものである。   As an apparatus for manufacturing such a bottle can, for example, an apparatus described in Patent Document 1 is known. This is a disk-shaped index table that supports a plurality of chuck units that hold a bottomed cylindrical workpiece in an annular shape and can rotate intermittently around the rotation axis, and supports a plurality of machining tools for workpiece machining, and an index table A disk-shaped die table arranged opposite to the rotation axis, and the die table is moved close to and away from the index table by a driving device using a crank mechanism so as to process a workpiece arranged between the tables. It is composed.
複数の加工ツールはワークへの加工順に配列され、インデックステーブルに供給されたワークは、インデックステーブルとダイテーブルと(以下「各テーブル」と省略する)が近接離間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間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し、インデックステーブルから排出されるようになっている。   Multiple machining tools are arranged in the order of machining to the workpiece. The workpiece supplied to the index table is the next machining tool for each stroke in which the index table and die table (hereinafter abbreviated as “each table”) are closely spaced. Is intermittently rotated to the machining position. Then, the workpieces are sequentially processed by repeating the approach and separation of each table and the intermittent rotational movement of the workpiece, and when a series of processing is completed, a bottle can having a predetermined shape is completed and discharged from the index table. It has become so.
また、インデックステーブルへのワークの供給及び排出は、円盤形状をなし外周面に複数形成された収納凹部にワークを保持して搬送する、いわゆるスターホイール(搬送用ホイール)によって行われている。このスターホイールは、インデックステーブルの間欠回転と同期して回転され、インデックステーブルへのワークの供給又は排出ができるように構成されている。   The supply and discharge of the work to and from the index table is performed by a so-called star wheel (conveying wheel) that holds the work in a storage recess formed in a disk shape and formed on the outer peripheral surface. The star wheel is rotated in synchronization with the intermittent rotation of the index table, and is configured so that the workpiece can be supplied to or discharged from the index table.
一般的なスターホイールとしては、例えば特許文献2に示すように、各収納凹部のスターホイール回転方向後方側にワーク保持部が形成されたものが知られている。また、インデックステーブルとスターホイールの間欠回転を同期させる方法としては、それぞれの回転軸を例えばギア等で連結して機械的に同期を取る方法の他、それぞれ別々の駆動源を備えさせて電気的な制御によって同期を取る方法が採用されている。後者は、ギア等の構成部材を用いる必要がないため、装置自体のコンパクト化を図ることができるという利点がある。
特開2005−329423号公報 特開2000−657576号公報
As a general star wheel, for example, as shown in Patent Document 2, a workpiece holding portion formed on the rear side in the rotation direction of the star wheel of each storage recess is known. Also, as a method of synchronizing the intermittent rotation of the index table and the star wheel, in addition to a method of mechanically synchronizing the respective rotation shafts by, for example, gears, etc., a separate drive source is provided to electrically A method of synchronizing by simple control is adopted. The latter has the advantage that the device itself can be made compact because it is not necessary to use components such as gears.
JP 2005-329423 A JP 2000-657576 A
ところで、上記のようにインデックステーブル及びスターホイールの間欠回転を電気的に同期制御した場合、各回転軸の負荷の違いから、場合によってはワークの供給及び排出位置においてそれぞれの回転速度が完全には同期されずに間欠回転の始動加速度やタイミングにずれが生じることがあった。
特にスターホイールに比べて負荷が大きいインデックステーブルの始動加速度はスターホイールの始動加速度よりも小さくなる場合があるため、ワークの供給及び排出の際にスターホイールのワーク保持部がワークを後方側から押すことによって、ワークがスターホイールとインデックステーブルとの間に挟まれて圧力を受けることがあった。
この結果、スターホイールとインデックステーブルとの動作がワークを介して互いに干渉してスムーズに成形加工を行うことが困難となり、さらにワークの表面に傷や凹みが生じてしまうという問題があった。
By the way, when the intermittent rotation of the index table and the star wheel is electrically controlled synchronously as described above, depending on the load of each rotating shaft, depending on the case, the respective rotation speeds are completely at the workpiece supply and discharge positions. In some cases, the start acceleration and timing of intermittent rotation may be shifted without being synchronized.
In particular, the starting acceleration of the index table, which is heavily loaded compared to the star wheel, may be smaller than the starting acceleration of the star wheel, so the workpiece holding part of the star wheel pushes the workpiece from the rear side when supplying and discharging the workpiece. As a result, the workpiece may be sandwiched between the star wheel and the index table and receive pressure.
As a result, the operations of the star wheel and the index table interfere with each other through the workpiece, making it difficult to perform the molding process smoothly, and further, there are problems that the surface of the workpiece is scratched or dented.
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、インデックステーブルとスターホイールとの間欠回転の始動加速度やタイミングにずれが生じた場合であっても、互いに干渉せずにスムーズにワークを搬送することができるとともに、ワークに傷や凹みが生じることがなくワークの品質維持を図ることが可能な缶製造装置及び缶の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and even if there is a deviation in the starting acceleration or timing of intermittent rotation between the index table and the star wheel, the workpiece can be smoothly moved without interfering with each other. It is an object of the present invention to provide a can manufacturing apparatus and a can manufacturing method capable of transporting a workpiece and maintaining the quality of the workpiece without causing scratches or dents on the workpiece.
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る缶製造装置は、複数の円筒形状のワークを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なインデックステーブルを備えるワーク支持台と、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持し、前記ワーク支持台と前記回転軸線の方向に対向配置されるツール支持台と、前記インデックステーブルを間欠回転させながら前記加工ツールを前記インデックステーブルに近接離間させて前記ワークの加工を行う缶製造装置において、前記インデックステーブルから前記ワークを排出するディスチャージスターホイールとして搬送用ホイールが用いられ、前記インデックステーブルよりも前記ディスチャージスターホイールの始動加速度が大きくなるように間欠回転させる制御部が設けられ、前記搬送用ホイールは、軸線回りに回転される円盤形状をなし、外周面に複数形成された収納凹部に前記ワークを吸着保持して搬送する構成とされ、かつ、前記搬送用ホイールは、前記軸線に直交する断面において、前記収納凹部の搬送用ホイール回転方向前方側の壁面が、前記回転方向前方側に向かって凹曲面状をなすワーク保持部とされ、しかも、前記収納凹部の搬送用ホイール回転方向後方側の壁面が、前記回転方向後方側に向かうに従い径方向外側に延びるワーク導入部とされていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
That is, the can manufacturing apparatus according to the present invention supports a workpiece support base including an index table that supports a plurality of cylindrical workpieces in an annular shape and can be intermittently rotated about a rotation axis, and a plurality of machining tools for workpiece machining. and a tool support base which is opposed to the direction of the workpiece support and said axis of rotation, can manufacturing for machining of the workpiece to the index table of the machining tool while intermittent rotation is toward and away from the index table in the apparatus, the transport wheel is used from the index table as the discharge star wheel for discharging the workpiece, the controller for intermittently rotated as starting acceleration of the discharge star wheel increases is provided than the index table, the The transport wheel is rotated around the axis It has a disk shape and is configured to suck and hold the workpiece in a plurality of storage recesses formed on the outer peripheral surface, and the transfer wheel is used to transfer the storage recess in a cross section orthogonal to the axis. The wall surface on the front side in the wheel rotation direction is a work holding portion that forms a concave curved surface toward the front side in the rotation direction, and the wall surface on the rear side in the rotation direction of the wheel for conveyance of the storage recess is on the rear side in the rotation direction. It is set as the workpiece | work introduction part extended to radial direction outer side as it goes to.
負荷の違いによるディスチャージテーブルとインデックステーブルとの始動加速度の差異が不安定であるのに対し、ディスチャージスターホイールの始動加速度をインデックステーブルの始動加速度よりも大きくなるように制御することで、ディスチャージスターホイールをインデックステーブルよりも確実に先に移動させることができる。
これによって、ディスチャージスターホイールに排出されたワークをインデックステーブルよりも常に先に逃がすことができるため、ディスチャージスターホイールとインデックステーブルとの干渉が起こることを確実に防止することができ、よりスムーズな間欠回転が可能となりワークに傷や凹みが付くのを防止することができる。
While the difference in starting acceleration between the discharge table and the index table due to the difference in load is unstable, by controlling the starting acceleration of the discharging star wheel to be larger than the starting acceleration of the index table, the discharging star wheel Can be reliably moved before the index table.
As a result, the workpiece discharged to the discharge star wheel can always escape before the index table, so it is possible to reliably prevent interference between the discharge star wheel and the index table, and smoother intermittent operation. Rotation is possible and it is possible to prevent the workpiece from being scratched or dented.
また、本発明に係る缶の製造方法は、上記記載の缶製造装置を使用し、前記加工ツールを前記ワーク支持台に対して前記ワークの軸線方向で近接離間させてこれらの間に配置された前記ワークへの加工を行うようにしたことを特徴としている。 A method of manufacturing a can according to the present invention uses a can manufacturing apparatus described above, disposed between them the machining tool close is separated in the axial direction of the workpiece relative to the workpiece support and Further, it is characterized in that the workpiece is processed.
本発明に係る製造装置及び缶の製造方法によれば、インデックステーブルとスターホイールとが互いに干渉することなく、スムーズなワークの供給及び排出が可能になるとともに、ワークに傷や凹みが生じることを防止してワークの品質維持を図ることができる。 According to the can manufacturing apparatus and the can manufacturing method according to the present invention, the index table and the star wheel can be smoothly supplied and discharged without interfering with each other, and the work can be scratched or dented. It is possible to prevent workpieces and maintain work quality.
以下、本発明の缶製造装置およびこれを用いた缶の製造方法の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態によるボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図、図2は図1に示すツール支持台のA−A線矢視図、図3はワーク支持台の斜視図、図4はワーク支持台の正面図、図5は図3におけるディスチャージスターホイールの拡大図、図6は図4の部分拡大図、図7はディスチャージスターホイールの側面図である。   Hereinafter, embodiments of a can manufacturing apparatus and a can manufacturing method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a side view showing a schematic configuration of a bottle can manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view taken along line AA of the tool support shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the work support. 4 is a front view of the work support, FIG. 5 is an enlarged view of the discharge star wheel in FIG. 3, FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 4, and FIG. 7 is a side view of the discharge star wheel.
図1に示すように、本実施の形態によるボトル缶製造装置1は、支持フレーム11と、その支持フレーム11の一側に略水平な回転軸線を中心としてワークWを円周方向に回転させるためのワーク支持台10と、このワーク支持台10と所定間隔をもって対向配置されるとともにワークWへの軸線方向での近接離間動作を行うツール支持台20とを有している。   As shown in FIG. 1, the bottle can manufacturing apparatus 1 according to the present embodiment rotates a workpiece W in the circumferential direction around a support frame 11 and a rotation axis that is substantially horizontal on one side of the support frame 11. The workpiece support 10 and a tool support 20 that is arranged to face the workpiece support 10 with a predetermined interval and perform an approaching / separating operation in the axial direction with respect to the workpiece W.
図2に示すように、ツール支持台20は、ワークWを加工するための複数の加工ツール3を支持するとともに、加工ツール3が配置される円周方向に複数に分割されてなる加工ツールユニット30(30A、30B、30C)を備えている。図1及び図2に示すように、加工ツールユニット30A、30B、30Cのそれぞれは、後述するインデックステーブル13側の外周部において、インデックステーブル13に設けられているワーク支持具2に対応した位置に多数(本実施の形態では1ユニットにつき3箇所)の加工ツール3を固定させる構成となっている。   As shown in FIG. 2, the tool support 20 supports a plurality of processing tools 3 for processing the workpiece W and is divided into a plurality of processing tool units in the circumferential direction in which the processing tools 3 are arranged. 30 (30A, 30B, 30C). As shown in FIGS. 1 and 2, each of the processing tool units 30 </ b> A, 30 </ b> B, and 30 </ b> C is located at a position corresponding to the work support 2 provided on the index table 13 on the outer periphery of the index table 13 described later. A large number (three in one embodiment) of the machining tools 3 is fixed.
そして、これら加工ツールユニット30A、30B、30Cは、リニアモータからなるリニア駆動機構40を介して外側支持フレーム21に連結支持され、インデックステーブル13に保持されたワークWの軸線方向に往復移動可能な状態となっている。すなわち加工ツールユニット30は、ワークWに対して近接離間させてワークWへの加工が行えるように構成されている。   These processing tool units 30A, 30B, and 30C are connected and supported by the outer support frame 21 via a linear drive mechanism 40 including a linear motor, and can be reciprocated in the axial direction of the workpiece W held by the index table 13. It is in a state. That is, the processing tool unit 30 is configured to be able to perform processing on the workpiece W while being close to and away from the workpiece W.
外側支持フレーム21は、上枠部材21aと、側枠部材21b、21cとから正面視で門型状に枠組みされてなり、底盤23上に固定されている。上枠部材21aに上部ツールユニット30Aが支持され、側枠部材21b、21cのそれぞれに側部ツールユニット30B、30Cが支持されている。そのため、各加工ツールユニット30A、30B、30Cによって囲まれた内側領域には空間Sが形成されている。   The outer support frame 21 is framed in a portal shape in front view from the upper frame member 21 a and the side frame members 21 b and 21 c, and is fixed on the bottom plate 23. The upper tool unit 30A is supported by the upper frame member 21a, and the side tool units 30B and 30C are supported by the side frame members 21b and 21c, respectively. Therefore, a space S is formed in the inner region surrounded by the processing tool units 30A, 30B, 30C.
図2に示すように、加工ツールユニット30は、基台31と、そのインデックステーブル13側の一端に立設されて複数の加工ツール3を固定させるためのツール保持部32とからなる。ツール保持部32は、加工ツール3をインデックステーブル13に対向するように突出させた状態で保持できるようになっている。そして、各加工ツールユニット30に保持された各加工ツール3は、インデックステーブル13の回転方向、すなわちワークWへの加工順に配列されている。   As shown in FIG. 2, the processing tool unit 30 includes a base 31 and a tool holding portion 32 that is erected at one end on the index table 13 side and fixes a plurality of processing tools 3. The tool holding unit 32 can hold the processing tool 3 in a state of protruding so as to face the index table 13. The processing tools 3 held by the processing tool units 30 are arranged in the rotation direction of the index table 13, that is, in the processing order on the workpiece W.
また、それぞれの加工ツールユニット30には往復移動可能とさせるリニア駆動機構40が備えられている。リニア駆動機構40は、周知技術のリニアモータが採用されており、図2に示すように、ベースプレート41と、ベースプレート41に固定されるとともにワークWの軸線方向に沿って配置されたガイド部42と、ベースプレート41に固定された電磁コイル43と、加工ツールユニット30の基台31に固定されガイド部42に沿って摺動可能な一対の摺動レール44と、電磁コイル43と対向するように基台31に固定されるとともに電磁コイル43との間でガイド部42に推力を発生する磁石板45とから概略構成されている。また、電磁コイル43と磁石板45とでリニアモータが構成されている。   Each processing tool unit 30 is provided with a linear drive mechanism 40 that can reciprocate. The linear drive mechanism 40 employs a well-known linear motor, and as shown in FIG. 2, a base plate 41, a guide portion 42 fixed to the base plate 41 and arranged along the axial direction of the workpiece W. The electromagnetic coil 43 fixed to the base plate 41, a pair of sliding rails 44 fixed to the base 31 of the processing tool unit 30 and slidable along the guide portion 42, and a base so as to face the electromagnetic coil 43. A magnet plate 45 that is fixed to the base 31 and generates a thrust to the guide portion 42 between the electromagnetic coil 43 and the base plate 31 is schematically configured. The electromagnetic coil 43 and the magnet plate 45 constitute a linear motor.
ベースプレート41は、平板形状をなしており、外側支持フレーム21に固定されている。ガイド部42は、ベースプレート41の中心軸線を挟んだ両側にワークWの軸線方向に沿って設けられている。このガイド部42は、所定の長さ寸法をもったブロック体をなし、摺動レール44を摺動可能に係合させる断面視凹状をなし、同軸上に適宜な間隔をもって複数配置されている。   The base plate 41 has a flat plate shape and is fixed to the outer support frame 21. The guide part 42 is provided along the axial direction of the workpiece W on both sides of the center axis of the base plate 41. The guide portion 42 is a block body having a predetermined length dimension, has a concave shape in cross section in which the slide rail 44 is slidably engaged, and a plurality of guide portions 42 are arranged on the same axis at appropriate intervals.
電磁コイル43は、平板形状をなし、二つの軸線方向に配置されるガイド部42の間に所定の長さ寸法をもって配置されてベースプレート41に固定されている。加工ツールユニット30に固定される一対の摺動レール44は、加工ツールユニット30の基台31の長手方向にわたって延設され、前記ガイド部42に係合されている。   The electromagnetic coil 43 has a flat plate shape, is arranged with a predetermined length dimension between the guide portions 42 arranged in the two axial directions, and is fixed to the base plate 41. A pair of slide rails 44 fixed to the processing tool unit 30 extends over the longitudinal direction of the base 31 of the processing tool unit 30 and is engaged with the guide portion 42.
また、磁石板45は、平板状の磁石であって、一対の摺動レール44同士の間に所定の長さ寸法をもって配置され、基台31に固定されている。つまり、摺動レール44がガイド部42に係合している状態で、電磁コイル43と磁石板45とは、所定間隔をもって対向した状態で配置された構造になっている。   Further, the magnet plate 45 is a flat magnet, and is disposed between the pair of slide rails 44 with a predetermined length dimension and is fixed to the base 31. That is, the electromagnetic coil 43 and the magnet plate 45 are arranged in a state of facing each other with a predetermined interval in a state in which the slide rail 44 is engaged with the guide portion 42.
このように構成されるリニア駆動機構40は、電磁コイル43に電気を流すと、電磁コイル43と磁石板45との間に磁場が発生し、その磁場の変化によって電磁コイル43と磁石板45とが摺動レール44の軸線方向に直線的に相対移動する。このとき、電磁コイル43がベースプレート41を介して外側支持フレーム21に固定されていることから、加工ツールユニット30がインデックステーブル13に対して近接離間するように往復移動する構成となっている。   In the linear drive mechanism 40 configured as described above, when electricity is passed through the electromagnetic coil 43, a magnetic field is generated between the electromagnetic coil 43 and the magnet plate 45, and the electromagnetic coil 43 and the magnet plate 45 are changed by the change of the magnetic field. Moves linearly in the axial direction of the slide rail 44. At this time, since the electromagnetic coil 43 is fixed to the outer support frame 21 via the base plate 41, the processing tool unit 30 is configured to reciprocate so as to approach and separate from the index table 13.
なお、加工ツールユニット30Cの下部には、図1及び図2に示すように、加工ツール3が配置される同一円周上に、その軸線が該加工ツールと平行となるように配置された押込み部33が設けられている。この押込み部33は、インデックステーブル13側の外周部において、インフィードスターホイール60がインデックステーブル13上のワーク支持具2にワークWを受け渡す位置に対応するように配置されている。そして、加工ツール30Cの往復移動とともにインデックステーブル13に対して近接離間して、インフィードスターホイール60上のワークWをインデックステーブル側に押し込むように構成されている。   In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the lower portion of the processing tool unit 30 </ b> C is an indentation that is disposed on the same circumference where the processing tool 3 is disposed so that its axis is parallel to the processing tool. A portion 33 is provided. The pushing portion 33 is arranged on the outer peripheral portion on the index table 13 side so as to correspond to a position where the infeed star wheel 60 delivers the workpiece W to the workpiece support 2 on the index table 13. And it is comprised so that it may approach and separate with respect to the index table 13 with the reciprocation of the processing tool 30C, and the work W on the infeed star wheel 60 is pushed into the index table side.
図1、図3及び図4に示すように、ワーク支持台10は、フレーム11に回転可能に設けられた回転軸部12と、この回転軸部12に軸線回りに回転可能に支持されたインデックステーブル13とを備えている。インデックステーブル13は、有底円筒状のワークWの底部側を保持可能なワーク支持具2を1加工動作毎に円周方向に移動させるように構成されている。すなわち、インデックステーブル13のツール支持台20側の外周部には、ワーク支持具2が所定のピッチで環状に多数配列されている。   As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the work support 10 includes a rotary shaft portion 12 that is rotatably provided on the frame 11, and an index that is supported by the rotary shaft portion 12 so as to be rotatable about the axis. And a table 13. The index table 13 is configured to move the workpiece support 2 capable of holding the bottom side of the bottomed cylindrical workpiece W in the circumferential direction for each processing operation. That is, a large number of workpiece supports 2 are annularly arranged at a predetermined pitch on the outer peripheral portion of the index table 13 on the tool support base 20 side.
これら各ワーク支持具2に保持されたワークWは、その軸線がインデックステーブル13の回転軸線と平行となるように配置される。インデックステーブル13は、ワーク支持具2及びこれに保持されたワークWと共に、図示しない回転駆動装置により図3及び図4における反時計回り(図中矢印Fで示す)に間欠的に所定の角度ずつ回転可能とされている。なお、ワーク支持具2には、その軸線方向に突出可能な図示しないエアシリンダが備えられており、インデックステーブル13の間欠回転によってワークWが排出される位置まで移動した際にはこのエアシリンダが駆動し、後述するディスチャージホイール60側にワークを押し出すように構成されている。   The workpieces W held by these workpiece supports 2 are arranged so that the axis thereof is parallel to the rotation axis of the index table 13. The index table 13, together with the work support 2 and the work W held thereon, is intermittently rotated at a predetermined angle counterclockwise in FIG. 3 and FIG. It can be rotated. The workpiece support 2 is provided with an air cylinder (not shown) that can project in the axial direction. When the workpiece table 2 is moved to a position where the workpiece W is discharged by the intermittent rotation of the index table 13, the air cylinder is It is configured to drive and push the workpiece to the discharge wheel 60 side described later.
ワーク支持台10には、インデックステーブル13にワークWを供給するインフィードスターホイール60と、成型されたワークWを排出するためのディスチャージスターホイール50とが設けられている。なお、図1ではインフィードスターホイール60のみが示された図となっている。また、本実施形態においては、インフィードスターホイール60とディスチャージスターホイール50のうち、ディスチャージスターホイール50のみが本発明に係る搬送用ホイールを採用している。   The workpiece support 10 is provided with an infeed star wheel 60 for supplying the workpiece W to the index table 13 and a discharge star wheel 50 for discharging the molded workpiece W. In FIG. 1, only the infeed star wheel 60 is shown. In the present embodiment, only the discharge star wheel 50 among the infeed star wheel 60 and the discharge star wheel 50 employs the transfer wheel according to the present invention.
インフィードスターホイール60は、インデックステーブル13の回転軸部12と平行な軸線回りに回転される円盤形状をなし、図3及び図4に示すようにインデックステーブル13のワーク支持具2の列にその外周の一部が重なるようにして加工工程の上流側に配置されている。このインフィードスターホイール60は、搬送装置66により搬送されてきたワークWを、外周面に複数備えられた収納凹部61に収納し、前記インデックステーブル13と同期して図中E方向に間欠回転しながら、ガイド65に沿ってワークWを搬送し、インデックステーブル13のワーク支持具2に順次ワークWを供給できるように構成されている。なお、本実施形態におけるインフィードスターホイール60の収納凹部61は、該インフィードスターホイール60の軸線に直交する断面において、収納凹部61の回転方向E後方側にワーク保持部62が形成されており、該ワーク保持部62に設けられた図3に示すバキューム孔63によってワークWが吸着保持されて搬送される。   The infeed star wheel 60 has a disk shape that is rotated around an axis parallel to the rotary shaft portion 12 of the index table 13, and is arranged in a row of work support tools 2 of the index table 13 as shown in FIGS. 3 and 4. It arrange | positions in the upstream of a process process so that a part of outer periphery may overlap. The infeed star wheel 60 stores the work W transported by the transport device 66 in a plurality of storage recesses 61 provided on the outer peripheral surface, and intermittently rotates in the direction E in the figure in synchronization with the index table 13. However, the workpiece W is transported along the guide 65 and can be sequentially supplied to the workpiece support 2 of the index table 13. In the embodiment, the storage recess 61 of the infeed star wheel 60 has a work holding portion 62 formed on the rear side in the rotation direction E of the storage recess 61 in a cross section orthogonal to the axis of the infeed star wheel 60. The workpiece W is sucked and held by the vacuum hole 63 shown in FIG.
図3から図7に示すようにディスチャージスターホイール50は、インデックステーブル13の回転軸部12と平行な軸線回りに図中G方向に回転される円盤形状を有し、インフィードスターホイール60と同様にインデックステーブル13のワーク支持具2の列にその外周の一部が重なるようにして、加工工程の下流側に配置されている   As shown in FIGS. 3 to 7, the discharge star wheel 50 has a disk shape rotated in the G direction in the drawing around an axis parallel to the rotation shaft portion 12 of the index table 13, and is similar to the infeed star wheel 60. Are arranged on the downstream side of the machining process so that a part of the outer periphery thereof overlaps with the row of the work support 2 of the index table 13.
このディスチャージスターホイール50の外周部には径方向内側に向かって凹む収納凹部51が周方向に連続するように複数形成されている。この収納凹部51は、詳しくは図5、図6及び図7に示すように、ディスチャージスターホイール50に直交する断面において、そのスターホイール回転方向G前方側の壁面が、回転方向G前方側に向かって凹曲面状をなすワーク保持部52とされており、該ワーク保持部52の表面にはワークWを吸着するためのバキューム孔53が形成されている。また、ワーク保持部52はワークWの外周面と等しい曲率半径を有し、ワークWの外周面の周方向1/12以上1/4以下の部分が当接するように形成されている。これによって、ワークWの外周面の当接部分が形成する円弧に対する中心角αは、30°以上90°以下に設定される。   A plurality of storage recesses 51 that are recessed radially inward are formed on the outer periphery of the discharge star wheel 50 so as to be continuous in the circumferential direction. As shown in detail in FIGS. 5, 6, and 7, the storage recess 51 has a wall surface on the front side of the star wheel rotation direction G facing the front side in the rotation direction G in a cross section orthogonal to the discharge star wheel 50. The workpiece holding portion 52 has a concave curved surface, and a vacuum hole 53 for adsorbing the workpiece W is formed on the surface of the workpiece holding portion 52. Further, the work holding part 52 has a radius of curvature equal to the outer peripheral surface of the work W, and is formed such that a portion of the outer peripheral surface of the work W that is not less than 1/12 and not more than 1/4 is in contact. Accordingly, the central angle α with respect to the arc formed by the contact portion of the outer peripheral surface of the workpiece W is set to 30 ° or more and 90 ° or less.
一方、この収納凹部51の回転方向G後方側の壁面は、ワーク保持部52の回転方向G後方側に連なり、回転方向G後方側に向かうに従い径方向外側に直線状に、あるいは僅かに湾曲して円弧状に延びるワーク導入部54とされている。   On the other hand, the wall surface on the rear side in the rotational direction G of the storage recess 51 is connected to the rear side in the rotational direction G of the work holding portion 52 and linearly or slightly curves radially outward as it goes toward the rear side in the rotational direction G. Thus, the workpiece introduction portion 54 extends in an arc shape.
また、本実施形態においては、図7に示すように、ワーク保持部52の凹曲面に対してワーク導入部54との境界部51aにおける接線lを引いた際に、該接線lとワーク導入部54とのなす角度θは−15°≦θ<0°の範囲内に設定され、具体的には−10°に設定されている。ここで、当該角度θは接線lを基準としてワーク導入部54が径方向内側に形成されている場合を負としている。つまり、ワーク導入部54は、接線lよりも径方向内側に後退しているのである。   In this embodiment, as shown in FIG. 7, when a tangent line 1 at the boundary 51 a with the work introduction part 54 is drawn with respect to the concave curved surface of the work holding part 52, the tangent line 1 and the work introduction part The angle θ formed with 54 is set within a range of −15 ° ≦ θ <0 °, and specifically, is set to −10 °. Here, the angle θ is negative when the workpiece introduction portion 54 is formed radially inward with respect to the tangent l. That is, the work introduction part 54 is retracted radially inward from the tangent l.
このようなディスチャージスターホイール50は、インデックステーブル13から受け取ったワークWを収納凹部51のワーク保持部52に保持して、インデックステーブル13と同期してG方向に間欠回転しながらガイド55に沿ってワークWを搬送して、搬出路装置56に順次排出できるよう構成されている。   Such a discharge star wheel 50 holds the workpiece W received from the index table 13 in the workpiece holding portion 52 of the storage recess 51 and follows the guide 55 while intermittently rotating in the G direction in synchronization with the index table 13. It is configured so that the workpiece W can be conveyed and sequentially discharged to the carry-out path device 56.
本実施形態においては、インデックステーブル13、インフィードスターホイール60及びディスチャージスターホイール50の間欠回転の始動加速度の大きさは、図示しない制御部によって制御されている。図8は一回の間欠回転におけるインデックステーブル13の回転速度P、ディスチャージスターホイール50の回転速度Q及びインフィードスターホイール60の回転速度Rと時間との関係を示した図である。この図からわかるように、それぞれの回転速度P、Q、Rの立ち上がりである加速度(始動加速度)は、インデックステーブル13に比べてディスチャージスターホイール50の方が大きくなるように、また、インデックステーブル13に比べてインフィードスターホイール60の方が小さくなるように制御されている。   In the present embodiment, the magnitude of the starting acceleration of intermittent rotation of the index table 13, the infeed star wheel 60, and the discharge star wheel 50 is controlled by a control unit (not shown). FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the rotation speed P of the index table 13, the rotation speed Q of the discharge star wheel 50, the rotation speed R of the infeed star wheel 60, and time in one intermittent rotation. As can be seen from this figure, the acceleration (starting acceleration) that is the rise of each of the rotational speeds P, Q, and R is larger in the discharge star wheel 50 than in the index table 13, and the index table 13 The infeed star wheel 60 is controlled to be smaller than the above.
次に、ボトル缶製造装置1を用いてワークWを成型する製造方法とボトル缶製造装置1の作用について図面に基づいて説明する。図1、図2に示すように、ボトル缶製造装置1では、各加工ツールユニット30A、30B、30Cをインデックステーブル13に近づく方向に前進させ、それぞれの加工ツール3によって各工程に応じた加工を各ワークWに施し、各加工ツールユニット30A、30B、30Cが進退方向に1往復する毎にインデックステーブル13が所定角度ずつ回転してワークWが1ピッチ回転する動作が順次繰り返される。   Next, the manufacturing method for forming the workpiece W using the bottle can manufacturing apparatus 1 and the operation of the bottle can manufacturing apparatus 1 will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, in the bottle can manufacturing apparatus 1, each processing tool unit 30 </ b> A, 30 </ b> B, 30 </ b> C is advanced in a direction approaching the index table 13, and each processing tool 3 performs processing according to each process. Each time the machining tool units 30A, 30B, 30C reciprocate once in the advance / retreat direction, the operation of rotating the index table 13 by a predetermined angle and rotating the workpiece W by one pitch is sequentially repeated.
まず、インフィードスターホイール60が回転方向Eに間欠回転しながら、収納凹部61のワーク保持部62に保持されたワークWをインデックステーブル13のワーク支持具2に順次供給していく。具体的には、インフィードスターホイール60の間欠回転によりワークWが図6におけるXの位置に移動した際に、加工ツールユニット30Cが前進移動をすることによって、該加工ツールユニット30Cに付随する押込み部33がワークWをインデックステーブル13側に押し込み、ワークWがインフィードスターホイール60のワーク保持部62からインデックステーブル13のワーク支持具2に受け渡される。   First, while the infeed star wheel 60 rotates intermittently in the rotation direction E, the workpiece W held by the workpiece holding portion 62 of the storage recess 61 is sequentially supplied to the workpiece support 2 of the index table 13. Specifically, when the workpiece W moves to the position X in FIG. 6 due to the intermittent rotation of the infeed star wheel 60, the machining tool unit 30C moves forward to push the machining tool unit 30C. The part 33 pushes the work W toward the index table 13, and the work W is transferred from the work holding part 62 of the infeed star wheel 60 to the work support 2 of the index table 13.
なお、この際、間欠回転の始動加速度は、インデックステーブル13に比べてインフィードスターホイール60の方が小さくなるように制御されているため、回転方向E後方側に配置されたワーク保持部62よりもワークWを先に逃がすことができ、インフィードスターホイール60とインデックステーブル13とがワークWを介して干渉することはない。   At this time, the starting acceleration of the intermittent rotation is controlled so that the infeed star wheel 60 is smaller than that of the index table 13, so that the work holding unit 62 disposed on the rear side in the rotation direction E is used. The workpiece W can be released first, and the infeed star wheel 60 and the index table 13 do not interfere with each other via the workpiece W.
このようにワークWがインデックステーブル13に供給された状態において、加工ツールユニット30が1回の加工動作を行う度にインデックステーブル13を1ワーク分のピッチ角度だけ間欠回転させるとワーク支持具2(ワークW)が順次ずれて行き、次の加工動作に備えて静止する。そして、1加工後、各加工ツールユニット30A、30B、30Cがリニア駆動機構40により後退移動し、インデックステーブル13に保持されているワークWとの干渉がなくなる程度に離れるとインデックステーブル13は再び1ワークW分のピッチ角度だけ回転して静止し、再び加工動作を行うという工程を繰り返すことでこれらの間に配置されたワークWへの加工が順次行われて成型が進み、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としてのワークWが完成する。   When the workpiece W is supplied to the index table 13 in this way, each time the machining tool unit 30 performs one machining operation, when the index table 13 is intermittently rotated by a pitch angle corresponding to one workpiece, the workpiece support 2 ( The workpiece W) moves sequentially and stops in preparation for the next machining operation. After one machining, when each machining tool unit 30A, 30B, 30C is moved backward by the linear drive mechanism 40 and separated to the extent that there is no interference with the workpiece W held by the index table 13, the index table 13 is again set to 1 By repeating the process of rotating and resting by the pitch angle corresponding to the workpiece W, and performing the machining operation again, the workpiece W arranged between them is sequentially processed, the molding proceeds, and the series of processing is completed. At this point, the workpiece W as a bottle can having a predetermined shape is completed.
そして、このように完成されたワークWは、ディスチャージスターホイール50によってインデックステーブル13のワーク支持具2から排出される。
具体的には、インデックステーブル13の間欠回転によりワークWが図6におけるYの位置に移動する際に、ワーク支持具2のエアシリンダが突出することによりワークWがディスチャージスターホイール50側に移載される。また、このとき、ワークWにはワーク保持部52のバキューム孔53による吸引力が及ぶため、ワークWをワーク保持部52に確実に保持することが可能となっている。
The workpiece W thus completed is discharged from the workpiece support 2 of the index table 13 by the discharge star wheel 50.
Specifically, when the workpiece W moves to the position Y in FIG. 6 due to the intermittent rotation of the index table 13, the workpiece W is transferred to the discharge star wheel 50 side by the air cylinder of the workpiece support 2 protruding. Is done. At this time, since the workpiece W is attracted by the suction hole 53 of the workpiece holding portion 52, the workpiece W can be reliably held by the workpiece holding portion 52.
この際、ワーク保持部52が各収納凹部51の回転方向G前方側に形成されていることから、該ワーク保持部52がワークWを回転方向G後方側から押すようなことはないためワークWがディスチャージスターホイール50とインデックステーブル13との間に挟まれることはなく不要な圧力が及ぶこともない。   At this time, since the work holding part 52 is formed on the front side in the rotation direction G of each storage recess 51, the work holding part 52 does not push the work W from the rear side in the rotation direction G. Is not sandwiched between the discharge star wheel 50 and the index table 13, and no unnecessary pressure is applied.
さらに、制御部によって、ディスチャージスターホイール50の始動加速度がインデックステーブル13の始動加速度よりも大きく設定されていることによって、ディスチャージ50がインデックステーブル13よりも常に先に移動する。
これによってディスチャージスターホイール50に排出されたワークWをインデックステーブル13よりも確実に先に逃がすことができるため、ディスチャージスターホイール50とインデックステーブル13との干渉が起こることがなく、スムーズな間欠回転が可能となりワークWに傷や凹みが付くのを防止することができる。
Furthermore, since the starting acceleration of the discharge star wheel 50 is set larger than the starting acceleration of the index table 13 by the control unit, the discharge 50 is always moved ahead of the index table 13.
As a result, the workpiece W discharged to the discharge star wheel 50 can be surely released ahead of the index table 13, so that there is no interference between the discharge star wheel 50 and the index table 13, and smooth intermittent rotation is achieved. This makes it possible to prevent the workpiece W from being scratched or dented.
また、本実施形態においては、ワーク保持部52のワーク導入部54との境界部51aにおける接線lと、ワーク導入部54とのなす角度θが−15°≦θ<0°の範囲内、具体的には−10°に設定されているため、ワークWを干渉することなく確実に逃がすことができるため、よりスムーズにインデックステーブル13とディスチャージスターホイール50とを間欠回転させることが可能となる。   In the present embodiment, the angle θ between the tangent line 1 at the boundary 51a of the work holding part 52 and the work introduction part 54 and the work introduction part 54 is within a range of −15 ° ≦ θ <0 °, Specifically, since the angle is set to −10 °, the workpiece W can be reliably released without interfering with each other, so that the index table 13 and the discharge star wheel 50 can be intermittently rotated more smoothly.
また、ワークWの外周面の周方向1/12以上1/4以下の部分がワーク保持部52に当接する構成とされているため、ワークWを確実に吸着保持しつつも該ワークWの排出を円滑に行うことができる。   Further, since the portion of the outer peripheral surface of the work W that is 1/12 or more and 1/4 or less contacts the work holding portion 52, the work W is discharged while the work W is securely held by suction. Can be performed smoothly.
以上、本発明による製造装置及び缶の製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、ディスチャージスターホイール50にのみ本発明の搬送用ホイールを適用した例について説明したが、これに限られることはなく、インフィードスターホイール60に上記スターホイールを適用してもよい。 As mentioned above, although embodiment of the can manufacturing apparatus and can manufacturing method by this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably. . For example, in the present embodiment, the example in which the transfer wheel of the present invention is applied only to the discharge star wheel 50 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the above-described star wheel may be applied to the infeed star wheel 60. Good.
この場合においても、インフィードスターホイール60の始動加速度をインデックステーブル13の始動加速度よりも大きくすることによって、ワークWを受け渡したインフィードスターホイール60が確実に先に逃げることになるため、インフィードスターホイール60とインデックステーブル13とのワークWを介しての干渉が起こることはなく、ワークに傷や凹みが発生するのを防止することができる。   Even in this case, by making the starting acceleration of the infeed star wheel 60 larger than the starting acceleration of the index table 13, the infeed star wheel 60 that has delivered the workpiece W surely escapes first. Interference between the star wheel 60 and the index table 13 via the workpiece W does not occur, and it is possible to prevent the workpiece from being scratched or dented.
本発明の実施の形態によるボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows schematic structure of the bottle can manufacturing apparatus by embodiment of this invention. 図1に示すツール支持台のA−A線矢視図である。It is an AA arrow directional view of the tool support stand shown in FIG. ワーク支持台の斜視図である。It is a perspective view of a workpiece support stand. ワーク支持台の正面図である。It is a front view of a workpiece support stand. 図3におけるディスチャージスターホイールの斜視図である。It is a perspective view of the discharge star wheel in FIG. 図4の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. ディスチャージスターホイールの側面図である。It is a side view of a discharge star wheel. 一回の間欠回転におけるインデックステーブル、ディスチャージスターホイール及びインフィードスターホイールの速度と時間との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the speed of an index table, a discharge star wheel, and an infeed star wheel in one intermittent rotation, and time.
符号の説明Explanation of symbols
1 ボトル缶製造装置
3 加工ツール
10 ワーク支持台
13 インデックステーブル
20 ツール支持台
30 加工ツールユニット
50 ディスチャージスターホイール(搬送用ホイール)
51 収納凹部
51a 境界部
52 ワーク保持部
54 ワーク導入部
60 インフィードスターホイール
G ディスチャージスターホイール(搬送用ホイール)回転方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bottle can manufacturing apparatus 3 Processing tool 10 Work support stand 13 Index table 20 Tool support stand 30 Processing tool unit 50 Discharge star wheel (wheel for conveyance)
51 Storage recess
51a Boundary part 52 Work holding part 54 Work introduction part 60 Infeed star wheel G Discharge star wheel (conveying wheel) rotation direction

Claims (2)

  1. 複数の円筒形状のワークを環状に支持し回転軸線を中心に間欠回転可能なインデックステーブルを備えるワーク支持台と、
    ワーク加工用の複数の加工ツールを支持し、前記ワーク支持台と前記回転軸線の方向に対向配置されるツール支持台と、
    前記インデックステーブルを間欠回転させながら前記加工ツールを前記インデックステーブルに近接離間させて前記ワークの加工を行う缶製造装置において、
    前記インデックステーブルから前記ワークを排出するディスチャージスターホイールとして搬送用ホイールが用いられ、
    前記インデックステーブルよりも前記ディスチャージスターホイールの始動加速度が大きくなるように間欠回転させる制御部が設けられ、
    前記搬送用ホイールは、軸線回りに回転される円盤形状をなし、外周面に複数形成された収納凹部に前記ワークを吸着保持して搬送する構成とされ、
    かつ、前記搬送用ホイールは、前記軸線に直交する断面において、前記収納凹部の搬送用ホイール回転方向前方側の壁面が、前記回転方向前方側に向かって凹曲面状をなすワーク保持部とされ、しかも、前記収納凹部の搬送用ホイール回転方向後方側の壁面が、前記回転方向後方側に向かうに従い径方向外側に延びるワーク導入部とされていることを特徴とする缶製造装置。
    A workpiece support base including an index table that supports a plurality of cylindrical workpieces in an annular shape and can intermittently rotate around a rotation axis;
    A tool support that supports a plurality of processing tools for workpiece processing and is arranged to face the workpiece support in the direction of the rotation axis ;
    In the can manufacturing device for machining of the workpiece by the machining tool is toward and away from the index table while intermittently rotating the index table,
    A transport wheel is used as a discharge star wheel for discharging the workpiece from the index table,
    A control unit is provided for intermittent rotation so that the starting acceleration of the discharge star wheel is larger than the index table,
    The transport wheel has a disk shape that rotates around an axis, and is configured to suck and hold the work in a plurality of storage recesses formed on the outer peripheral surface,
    And, in the cross section orthogonal to the axis, the transfer wheel is a work holding portion in which a wall surface on the front side in the rotation direction of the transfer wheel of the storage recess forms a concave curved surface toward the front side in the rotation direction, Moreover, the can manufacturing apparatus characterized in that a wall surface on the rear side in the rotation direction of the transporting wheel of the storage recess is a work introduction part extending outward in the radial direction toward the rear side in the rotation direction .
  2. 請求項に記載の缶製造装置を使用し、前記加工ツールを前記ワーク支持台に対して前記ワークの軸線方向で近接離間させてこれらの間に配置された前記ワークへの加工を行うようにしたことを特徴とする缶の製造方法。 Using the can manufacturing device according to claim 1, to perform processing to arranged the workpiece between them the machining tool close is separated in the axial direction of the workpiece relative to the workpiece support and A method for manufacturing a can characterized by the above.
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