JP5341885B2 - 金属容器の把持および取扱装置 - Google Patents

Description

本発明は金属容器を把持しまた取り扱う金属容器の把持および取扱装置に関する。

より詳細には、本発明は、収容すべき金属容器の把持および取扱装置に関して、とくに一連の機械的加工シーケンスを、好適にはその側面の突出部分に沿って実行するための高速機械における把持手段として使用する。

本発明の装置により取り扱う金属容器は、アルミニウム、アルミニウム合金または他の適切な材料の金属素片を金属押し出し、深絞り、または深絞り／鉄被せで成形する。これらの容器は内側および／または外側を塗装し、その外側表面を変形する加工シーケンスを開始する前に外側表面に沿ってリソグラフ処理をすることができる。

これら金属容器には、主に、部分的方法（いわゆる「ネッキング」，「テーパ」処理）により、または全体的方法（いわゆる「シェイピング」処理）により、あるいは金属容器の側面の所定部に中空形状またはエンボス処理した形状のマークを形成する（「エンボス／デボス」処理）によりその幾何学的構造を変化させることを目的とする塑性変形を加える。

高速機械において、金属容器は一つの加工タワーまたは加工ステーションから他のステーションに移送して、その外側表面に対して加工シーケンスを実行することが知られている。

ある加工ステーションから次のステーションに金属容器を移送する段階は特に重大であり、その移送システムが容器を失うことを避けるために安全な把持手段を可能とするが、把持手段は金属容器の側面を傷つけないように十分に柔らかくする必要がある。

金属容器連続加工機械、すなわち、上述の容器を缶または「ポップ缶」の形状に加工し、また好適には、飲料市場向けに仕上げるための機械において、金属容器の外面の円筒部分に沿って、移送および加工の双方の段階で、ある真空度を生じて上述の容器把持を可能にする溝孔または「ポケット」を用いて直接把持する。

しかしながら、金属容器を取り扱うこのタイプの把持はこれに関連する大きな問題がある。

ある加工ステーションまたはタワーから次の加工タワーへの移送中、終了した加工タワーを去った後に来るタワー上に短い長さにわたり、特別なガイドによって金属容器をわきに転向させて固定し、把持手段または「収容ポケット」が十分な真空度に達することを可能にする。これらガイドは金属容器の側面に接触し、したがって、容器の側面を損傷する可能性のあるなんらかの引きずりを生ずる。

他の問題として、上述の接触または引きずりが金属容器の角度位置を変更しがちであり、実際、その長手方向に対する金属容易の角度位置は制御されず、ある加工タワーから次に移送する間に変化することがあり得る。

別の問題として、金属容器の把持は表面構造の質に強く依存し、欠陥がある外面は、真空度、したがって表面に加わる把持強度を減少させる「漏れ」により高速な取り扱いを困難にする。

他の欠点は、あるワーキングタワーから次に来るタワーに移送する段階中に金属容器を紛失／損傷する機会が、金属容器に対して行う操作数に比例して、ひいては、得られる形状の複雑さに比例して増大する点にあり、これは、容器側面との接触が移送ごとに再起するからである。

別の欠点は、上述の取扱システムは、外面が広い円筒部分である金属容器しか取り扱いが可能でないであり、つまり、真空技術による把持手段は金属容器の外面の広い部分での動作の場合しか有効でないことが分かっている。円筒区域は金属容器の外面の約７０〜８０％より小さくしてはならない。

しかし、市場は現在、ほとんど外面全体を機械加工する「ボトル缶」および／または「輪郭形成缶」の形状である金属容器を高速生産する方向にあり、これら容器は限られた長さの円筒状部分を有して、加工には多くの通過過程を必要とする。

したがって、金属容器をある加工ステーションから次の加工ステーションに直接移送するための真空把持技術は、容器自身を把持する安全性、正確性、固定が不安定であることが分かっている。

本発明の目的は上述の問題を解決することである。
より詳細には、本発明の目的は、金属容器の把持および取扱装置であって、その金属容器側面の限定長さ、基本的には約１０ｍｍ〜３０ｍｍの間における範囲の長さにわたり安全かつ十分柔らかい把持を確実に行い、ある加工ステーションから次のステーションに金属容器を移送する間に金属容器に対する引きずりおよび／または接触を回避する、該把持および取扱装置を得るにある。

本発明の目的は、金属容器の把持および取り扱う金属容器の把持および取扱装置であって、金属容器の側面における限定長さ、代表的には、約１０ｍｍ〜３０ｍｍの間の範囲にわたり、安全かつ十分柔らかい把持を確実にするよう、またある加工ステーションから次のステーションに金属容器を移送する間に金属容器に対する引きずりおよび／または接触を回避するよう構成した、該金属容器の把持および取扱装置を得るにある。 本発明の他の目的は、加工設備に対して正確に同軸状に金属容器を配置して、さらに角度的な釣り合い（バランス）をとることを確実にすることができる金属容器の把持および取扱装置を得るにある。
本発明のさらに他の目的は、加工する金属容器の種類に応じて急速にかつ容易に搬出するようにサイズを変更できる金属容器の把持および取扱装置を得るにある。

本発明の続く目的は、金属容器の移送中および加工中、金属容器の「サイズ」およびタイプに係わらず、最適な把持を行う相互作用部（インタフェース）を装備する金属容器の把持および取扱装置を得るにある。

本発明のさらなる目的は、金属容器の使用者に、高レベルの耐性および長期間の信頼性を確実にして、また容易におよび安価に製造できる、金属容器の把持および取扱装置を得るにある。

これらおよび他の目的を、本発明による金属容器の把持および取扱装置により達成し、本発明装置は、加工段階およびある加工ステーションから次のステーションへの移送段階の双方で、把持および取扱装置を高速の機械に相互作用連結できる第部分または下側部分と、加工シーケンス全体にわたり、金属容器をしっかりと把持する第２部分または上側部分を有する。
本発明による金属容器の把持および取扱装置の構造および機能は、限定する意図はない好適な実施形態を示す添付図面につき、以下に詳細に説明することにより、よりよく理解できるであろう。

本発明による金属容器の把持および取扱装置が容器を把持している状態を示す線図的縦断面図である。 本発明による金属容器の把持および取扱装置の、金属容器を装置内に挿入しているときの操作段階を示す、線図的縦断面図である。 本発明の金属容器の把持および取扱装置の、金属容器を装置から開放しているときの操作段階を示す、線図的縦断面図である。

上述の図面につき説明すると、本発明による金属容器の把持および取扱装置は、図１で全体的に「１０」の参照符号を付し、基本的に「バケット」形状である本体を有して、この本体は、基本的に限定された高さの円形断面形状であり、アルミニウムのような金属材料、プラスチック材料、または任意の適切な材料で形成した、第１部分または下方部分１２により画定する。この下方部分１２は、本発明による装置の活動的なまたは相互作用（インタフェース）機能を有する表面を構成し、この表面は、金属容器を変形する機械におけるいくつかの部分支持テーブル１４のそれぞれに相互作用する。

この下方部分１２は、図面には示さない少なくとも１個の基準部材をなし、高速機械のいくつかの部分支持テーブル１４に対して本発明装置を方向付けまたはバランスをとることができる。

部分支持テーブル１４に対向する下側部分１２の上側前面における中央区域から延在する上述の「バケット」形状の本体は、第２部分または上側部分１６を有し、この上側部分１６は、下側部分１２の上側前面における中央区域から金属容器２６の底部の方向に向かって延在する環状延長部として展開し、環状延長部の直径は下側部分自体の直径より基本的に小さい。

上述の上側部分１６は、下側部分１２と同様に、金属材料または任意の他の材料で形成し、以下に詳細に記載する部材を収容する着座部をなす構成にする。

代替的な実施形態では、上側部分１６は、基本的に下側部分自体の直径と一致する直径またはそれより大きい直径を有する下側部分１２から展開する。上側部分１６の内面は、好適には、上側部分自体の高さの少なくとも半分に等しい高さと基本的に等しく一定直径の第１区域と、金属容器２６の底部に向かって徐々に増加する直径を有する第２区域とを有するよう展開してテーパを付け、このテーパの機能を以下に詳細に説明する。

上側部分１６の内部には同軸状にスナップリング２４を配置し、このスナップリング２４高さは上側部分１６の高さとほぼ同一にし、その外面は上側部分自体の内面に一致するテーパを形成する。

以下に説明するように、上側部分１６にスライド可能に配置する上述のスナップリング２４は、単一ピースで形成する、または２個以上の区分の組立体により構成する。このスナップリング２４は、プラスチック、金属または他の適切な材料で形成し、底部から挿入した金属容器２６をしっかり収容し保持することを意図する。

スナップリング２４内部に同軸状に配置する部材２８を設ける。部材２８は中央が中空であり、部材２８の金属容器の底部に向かって転向する上側部分はディスク３０を構成し、このディスクの上面は凹面形状を有し、この凹面形状は、金属容器自体の外側底部を配置する「ネガティブ」形状を再現する。この部材２８の金属容器の底部と反対側の下側部分は突起部をなし、この突起部は横断面がほぼ円形であり、部分支持テーブル１４を向く下側部分１２の下側前面に向かって突出する。

この部材２８は、保持リング２９、例えばセーガーリングまたは他の既知の手法により、下側部分１２に結合する。

この部材２８のディスク３０の下面を、「バケット」形状の本体内部に配置したフランジ付きスリーブ３２の上側前面に配置し、この領域において、部材２８のディスク３０の下面とスリーブ３２の上側前面との間の区域に、一般的な軸方向タイプまたは別の既知のタイプである１個以上の軸受３４を配置し、これら軸受は、以下に説明するように金属容器を向き決めすることができる。

スリーブ３２は、既知の方法で、「バケット」形状の本体の下側部分に堅固に結合する。

一般的には少なくとも１個のばね３８、好適には螺旋形状のタイプまたは他の既知タイプのばねとする復帰部材を、スリーブ３２の外面に同軸状にして配置する。

ステム４０をスリーブ３２に対して同軸状に部材２８に挿入し、ステム４０の外側に同軸に少なくとも１個の付加的な復帰部材を設け、この復帰部材は、例えば螺旋形状または他の既知のタイプとした少なくとも１個の付加的ばね５２を設けて、この付加的ばね５２は以下に説明する機能を有するよう構成する。

スナップリング２４を、作動手段（図示せず）を用いて軸線方向に移動させ、この作動手段はスナップリングの下方前面でスラスト運動を金属容器挿入部の上側前面に向かって、例えば下方側分１２の下側前面に軸線方向にスライドする２個以上のピン５０を用いて、発生させる。この作動手段は上述のばね３８と協調動作する。

下側部分１２は完全に金属容器２６に全く依存しない寸法とし、金属容器の様々なタイプに対して同一のものとすることに注意すべきである。これとは異なり、スナップリング２４および部材２８のディスク３０などの本発明装置を構成する他の部材は、加工する金属容器の特定の幾何学的特性に基づいて製造する。

上側部分１６は、加工する金属容器のサイズに全く依存しない寸法とすることができる。

本発明による金属容器把持および取扱装置であって、この装置のコンポーネントを好適な実施形態につき説明した当該装置の操作方法の例を、以下に説明する。

このような装置の操作は、基本的に３つの段階、すなわち、
‐プロセスの開始時に、金属容器と本発明装置との間における相対移動の第１段階である金属容器挿入段階と、
‐プロセスの進行中、金属容器２６を堅固に把持し、本発明装置に対して安定化し、この間に容器の移送および加工を行う活動または移送段階と、
‐プロセスの終了である取り出し段階であって、相対的引きずり移動を生ずる段階であって、容器２６を本発明装置から移動する取り出し段階と、を有する。

金属容器２６を装置内に挿入していないとき、本発明装置は、好適には、「閉鎖」構成状態にし、振動等の妨害現象によって装置の望ましくない開放を積極的に防止する。

金属容器２６の挿入を、図２に示すように行い、この図２は、本発明装置は「開放」構成状態を示す。

本発明装置を開放して金属容器２６を挿入可能にするために、テーブル支持テーブル１４に隣接配置した作動手段（図示せず）により、スナップリングにスラスト作用を加え、ばね３８を圧縮して同時に軸線方向前方に移動する。スライドする間、スナップリングの外面のテーパと上側部分１６の内面のテーパによって、このスナップリング２４は金属容器２６の底部の方向に前方に移動し、上側部分１６のテーパ付きの内面との接触を失った後に、急激に拡開する。

本発明装置が「開放」状態である場合、金属容器２６を、矢印「Ｘ」で示す方向に挿入し、装置の底面に隣接させ、金属容器の底部の凸状周縁部分を、部材２８のディスク３０における上面の形状に接触させる。

この段階において、金属容器２６を、スリーブ３２の１個以上の軸受３４により本発明装置における向きに適合することができる。

本発明によるこの装置は、例えば図示しないが上述した少なくとも１個の基準部材により、支持テーブル１４に対して正確な向きまたは位相状態になる。

金属容器をこのように配置すると、作動手段（図示せず）は停止位置に復帰し、したがって、先に圧縮されたばね３８は、下側部分１２の方向にスナップリング２４を可撓的に復帰させ、この状態において、本発明装置は「閉鎖」状態となり、この状態は既に説明したように、本発明装置の停止位置である。

図１に図示するように、金属容器２６を本発明装置に固定して、基本的に１０〜３５ｍｍの間にわたる側面の限定長さに沿って、安全でしっかりとした把持を行う。

図３は、容器の表面を曲げ加工段階が終了して本発明装置から金属容器を釈放または取り出す段階の概略図である。

この段階において、本発明装置は、既に上述したように「閉鎖」から「開放」状態に変化して、同時に金属容器をスナップリング２４から釈放する。

スナップリング２４からの金属容器の釈放または取り出しを行うために、他の作動手段（図示せず）を、矢印「Ｙ」で示す方向に、金属容器２６の底部に対して圧着するステムまたは取り出しピン４０の下部底面上にスラスト作用を加えて、したがって、図３の矢印「Ｚ」で示す方向に取り出しを行う。

上述の説明から、本発明により得る利点は明らかである。

本発明による金属容器の把持および取扱装置は、有利には、「ボトル缶」および／または「輪郭形成缶」タイプの容器に対する加工を可能にするために、その外面の限定長さに沿って安全かつ十分柔らかい状態で容器を把持する機械的装置を構成する。

金属容器および本発明装置は加工プロセスにおいて互いに一体となり、装置の適切な面を、金属容器をある加工タワーまたは加工ステーションから次のステーションに移動する間、全面接触および／または前面牽引を可能にし、したがって容器側面を一体化する保持を行う。

実際上、本発明装置は、金属容器を把持できる相互作用部（インタフェース）と、移送中における装置自体の安全な機械的把持を行う相互作用部（インタフェース）と、さらに、加工段階中における正確な位置および向きでの配置を確実にする相互作用部（インタフェース）とを備える。これら相互作用部（インタフェース）は、有利には、大きな力を相互作用部（インタフェース）に加えることができるようにするため、高抵抗材料で形成する。

さらなる利点は、本発明装置と金属容器との間における相互作用が、開始（挿入）および最終（取り出し）処理段階においてのみ存在して、金属容器の構造的複雑性には依存しないことであり、加工段階中、金属容器は本発明装置にしっかりと配置される。

さらなる利点は、本発明装置の、部分支持テーブルに係合する部分すなわち下側部分１２を、全タイプの金属容器に共通にし、加工ステーションの幾何学的特性を変更する必要がなく、設備再編および保守のコストを節約することができる。

上述の発明は好適な実施形態につき説明したが、具体例としてのみであり特徴を限定するものではなく、多くの改良や変更は上述の説明を考慮して、当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付した特許請求の範囲の精神および保護範囲内で全ての変更および改良を含むことを意図する。

Claims (10)

1. 金属素片を押し出し、深絞りまたは深絞り／延伸加工して得る金属容器（２６）を把持および取り扱う把持および取扱装置（１０）であって、前記金属容器（２６）に対する複数の機械的加工シーケンスまたは他の種類の加工を行う高速作動の機械に使用するのに適切な、該把持および取扱装置において、以下の２個の部分、すなわち、
   ・加工段階およびある加工ステーションから次のステーションへの移送段階の双方で、前記把持および取扱装置を前記機械に相互作用連結するのに使用する第１部分または下側部分（１２）と、
   ・加工シーケンス全体にわたり、金属容器（２６）をしっかりと把持するのに使用する第２部分または上側部分（１６）と、
   を備え、
   前記上側部分（１６）は、金属容器（２６）の底部の方向に向かって徐々に増大する直径を有してテーパを構成する内面を有する環状突出部を構成するものであり、
   前記金属容器を安定的に固定するよう構成した保持手段を設け、
   当該保持手段は、前記下側部分（１２）と前記上側部分（１６）とにより構成する本体内部に配置し、軸線方向に移動するスナップリング（２４）により構成したものであって、
   前記スナップリング（２４）の外面は、前記上側部分（１６）の内面に適合するテーパを有するものであることを特徴とする把持および取扱装置。
2. 請求項１に記載の把持および取扱装置において、前記金属容器（２６）を加工する前記機械の部分支持テーブル（１４）に対して前記把持および取扱装置を正確に位置決め／釣り合い（バランス）とりをするための少なくとも１個の基準部材を下側部分（１２）が提供する本体を設けたことを特徴とする、把持および取扱装置。
3. 請求項１又は２に記載の把持および取扱装置において、前記スナップリング（２４）は、前記金属容器（２６）における１０〜３５ｍｍの範囲にわたる側面の限定長さに沿って把持および固定を行うことを特徴とする、把持および取扱装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の把持および取扱装置において、前記スナップリング（２４）は、復帰部材と協調する作動部材により軸線方向移動する、把持および取扱装置。
5. 請求項４に記載の把持および取扱装置において、前記復帰部材を少なくとも１個のばね（３８）により構成したことを特徴とする、把持および取扱装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の把持および取扱装置において、前記スナップリング（２４）の内部に同軸状に、中心が中空の部材（２８）を配置し、この部材上側部分は凹面形状のディスク（３０）を構成することを、特徴とする、把持および取扱装置。
7. 請求項６に記載の把持および取扱装置において、金属容器（２６）の取り出しを行うために用いるステム（４０）を前記部材（２８）内部に同軸状にして挿入することを特徴とする、把持および取扱装置。
8. 請求項７に記載の把持および取扱装置において、前記ステム（４０）の移動を、他のステム復帰部材と協調する他の作動手段により調整することを特徴とする、把持および取扱装置。
9. 請求項８に記載の把持および取扱装置において、前記他のステム（４０）復帰部材は、少なくとも１個の他のばね（５２）により構成することを特徴とする、把持および取扱装置。
10. 請求項６〜９のいずれか１項に記載の把持および取扱装置において、前記部材（２８）のディスク（３０）の下面と本体内部に配置したスリーブ（３２）の上面との間に配置した少なくとも１個の軸受を設けたことを特徴とする、把持および取扱装置。

Images