JP5428549B2 - エンボス加工装置及びエンボス加工方法 - Google Patents
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Description
このように、エンボス缶を構成する缶胴に印刷してある模様や文字等(本明細書では、これらを総称して模様と呼称する。)に合せて凹部及び/又は凸部の加工を行うと、缶体の意匠性が高まることから、模様の少なくとも一部分にその模様と合った凹部及び/又は凸部の加工を施すことが行われている。
また、一般的に、エンボス缶とは、所定のデザイン(模様が印刷されていない、凹部及び/又は凸部からなるデザインをも含む。)に対して位置を合わせて成形された缶をいう。
この理由は、上述したように、位置決めされ回転の停止した缶胴は、第1面(「EMBOSS」)のエンボス加工が施される際、インナーロールとアウターロールの凹凸部に噛み込まれることによって、ほぼ瞬間的に数百mm/secの周速度で回転する。ただし、非成形区間(「EMBOSS」と「NEWCAN」の間)においては、インナーロールとアウターロールは、凹凸部が形成されていないので、缶胴を噛み込むことができず、缶胴が停止(あるいは、減速)してしまい、第2面(「NEWCAN」)のエンボス加工を所定の位置に施すことができないからである。
図1は、本発明の一実施形態にかかるエンボス加工装置の概略図を示している。 図1において、本実施形態のエンボス加工装置1は、基台11上に、缶胴供給ターレット12、加熱ターレット13、缶胴受け渡しターレット14、缶胴101にエンボス加工を施すエンボス成形ターレット2、及び、缶胴搬出ターレット15などを備えた構成としてある。
また、エンボス加工装置1は、エンボス成形ターレット2を除く他の構成が、上述した特許文献3に記載されているエンボス加工装置とほぼ同様としてあるので、その詳細な説明を省略する。
加熱ターレット13は、高周波コイル131を有しており、缶胴101を自転させながら加熱する。これにより、缶胴101の内面又は外面の塗膜やフィルム等が、エンボス加工によって傷ついたり剥離することを効果的に防止することができる。
また、缶胴受け渡しターレット14は、加熱され、かつ、位置決めされた缶胴101をエンボス成形ターレット2に供給する。
図2は、本発明の一実施形態にかかるエンボス加工装置の、インナーロール、アウターロール及び缶胴の関係を説明するための概略図を示している。
図2において、エンボス成形ターレット2は、複数の(本実施形態では、それぞれ16個の)インナーロール31及びアウターロール32と、各インナーロール31に対応して設けられた保持手段4と、各保持手段4に設けられたステッピングモータ43と、各保持手段4に設けられたセンサ45と、回転軸21に取り付けられたエンコーダ22と、ステッピングモータ43を制御する回転位置決めコントローラ5などを備えた構成としてある。
また、本実施形態のエンボス成形ターレット2は、上述した特許文献3に記載されているエンボス加工部(エンボス加工ターレット)と比べると、エンコーダ22、及び、回転位置決めコントローラ5を備えている点などが相違する。なお、エンボス成形ターレット2の他の構成は、上記のエンボス加工部とほぼ同様としてあるので、その詳細な説明を省略する。
図3において、アウターロール32は、非成形区間35を介して周方向に離れた二つのエンボス加工領域(すなわち、第一のエンボス加工領域33及び第二のエンボス加工領域34)を有する。第一のエンボス加工領域33は、「EMBOSS」の文字に対応する凸部が形成されており、また、第二のエンボス加工領域34は、「NEWCAN」の文字に対応する凸部が形成されている。
なお、図示してないが、インナーロール31は、アウターロール32とほぼ同様に、周方向に離れた二つのエンボス加工領域を有しており、第一のエンボス加工領域には、「EMBOSS」の文字に対応する凹部が形成されており、第二のエンボス加工領域には、「NEWCAN」の文字に対応する凹部が形成されている。
図4において、保持手段4は、ベース41、チャック42、ステッピングモータ43、キャンポケット44、及び、センサ45などを有している。
ベース41は、回転軸21の周りに等間隔に配置され、カム機構により回転軸21と同期して揺動する軸に取り付けられている。ベース41の具体的な動きとしては、スライド体やスライド用カム機構などによって、インナーロール31に向かって接離移動し、さらに、カム部材23を用いた揺動用カム機構によって、缶胴101をインナーロール31へ押し付ける方向へ揺動する。
なお、缶胴101を回転させるためにステッピングモータ43を用いているが、これに限定されるものではなく、たとえば、回転速度の制御が可能なサーボモータやエンコーダ付きモータ等を用いてもよい。
なお、合いマーク102の形状や数量などは、上記の構造に限定されるものではない。また、缶胴101は、2ピース缶用の缶胴としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、一方に缶底を取り付けてなる3ピース缶用の缶胴にも適用が可能である。
図5において、回転位置決めコントローラ5は、センサ45からの検出信号及びエンコーダ22からの信号(Z相パルス信号とパルス信号)を入力し、これらの信号にもとづいて、ドライバ46に制御用パルス信号を出力し、ドライバ46がステッピングモータ43を制御する。
また、各保持手段4に対応して、16個の回転位置決めコントローラ5が設けられている。
なお、缶胴搬出ターレット15は、エンボス成形ターレット2によりエンボス加工された缶胴101を排出する。
図6において、缶胴受け渡しターレット14からエンボス成形ターレット2へ、缶胴101が供給される。すなわち、エンボス成形ターレット2は、図2に示すポイント(イ)において、缶胴受け渡しターレット14から缶胴101を受け取る(ステップS1)。このとき、回転位置決めコントローラ5の機械位置検出部52は、Z相パルス信号を入力してからのパルス信号をカウントしており、エンボス成形ターレット2の一周のカウント数を4000としているため、このカウント数は、500である。
なお、位置決め開始位置、及び、後述する位置決め位置は、設定パラメータであり、処理速度などに応じて設定される。
なお、缶胴101が、インナーロール31の自転の周速度と同じ周速度で自転する状態を、同速運転状態と呼称する。
次に、演算処理部51は、求めたポイント(ハ)と、位置ばらつき量が無い理想的な状態の位置(機械角度)情報(通常、機械位置検出部52によるカウント数(たとえば、1000))と比較することにより、位置ばらつき量を求めることができる。すなわち、位置ばらつき量が無い理想的な状態の場合、カウント数は1000であるべきところ、カウント数が910のとき、検出信号を入力している。したがって、位置ばらつき量は、進み方向にカウント数90に相当する量となる。
なお、缶胴101が、位置補正された状態(位置ばらつき量がほぼない状態)で、かつ、インナーロール31の自転の周速度と同じ周速度で自転する状態を、同期運転状態と呼称する。
なお、ポイント(ホ)における機械位置検出部52のカウント数は、1750であり、また、ポイント(ヘ)における機械位置検出部52のカウント数は、2250である。
このようにすることによって、エンボス加工における成形傷を抑制することができる。また、デザインに対するエンボス成形位置精度を向上させることができるので、アピアランス性を向上させることができる。
さらに、本実施形態のインナーロール31及びアウターロール32は、上述したように、非成形区間35を介して周方向に離れた二つのエンボス加工領域(すなわち、第一のエンボス加工領域33及び第二のエンボス加工領域34)を有する構成としてあり、エンボス成形ターレット2は、従来製造が不可能であった2面エンボス缶を製造することができる。
図7は、本発明の一実施形態にかかるエンボス加工装置によって製造した缶の概略斜視図を示している。
図7において、エンボス缶10は、缶胴101と缶蓋103とからなっている。このエンボス缶10は、2面エンボス缶であり、上述したエンボス加工装置1やエンボス加工方法によって、エンボス加工が施されている。
2 エンボス成形ターレット
4 保持手段
5 回転位置決めコントローラ
10 エンボス缶
11 基台
12 缶胴供給ターレット
13 加熱ターレット
14 缶胴受け渡しターレット
15 缶胴搬出ターレット
21 回転軸
22 エンコーダ
23 カム部材
31 インナーロール
32 アウターロール
33 第一のエンボス加工領域
34 第二のエンボス加工領域
35 非成形区間
41 ベース
42 チャック
43 ステッピングモータ
44 キャンポケット
45 センサ
46 ドライバ
51 演算処理部
52 機械位置検出部
53 パルス制御部
101 缶胴
102 合いマーク
103 缶蓋
104 第一の模様
105 第一の凹部
106 第二の模様
107 第二の凹部
131 高周波コイル
Claims (4)
- エンボス成形ターレットによって、缶胴にエンボス加工を施すエンボス加工装置において、
回転軸の周りを同期して公転及び自転するインナーロール及びアウターロールと、
所定の接離移動及び所定の揺動を行いながら前記回転軸の周りを公転し、前記缶胴を自転可能に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記缶胴を自転させる駆動手段と、
前記缶胴の合いマークを検出するセンサと、
前記回転軸に取り付けられたエンコーダと、
前記センサ及び前記エンコーダからの信号を入力し、これらの信号にもとづいて前記駆動手段を制御する回転位置決めコントローラとを有し、
前記回転位置決めコントローラが、演算処理部、機械位置検出部、及び、駆動手段用制御部を有し、
前記缶胴を、所定の位置決め開始位置から、前記センサが前記缶胴の合いマークを検出する位置までの間、前記インナーロールと同じ周速度で回転させ、
前記缶胴の合いマークを検出した位置から所定の位置決め位置までの間において、前記缶胴の位置ずれ量を求めるとともに、この求めた位置ずれ量に応じて前記缶胴の自転速度を制御することによって前記缶胴の位置補正を行ない、
次いで、前記所定の位置決め位置から前記缶胴を前記インナーロール及びアウターロールと同期運転させて、前記缶胴にエンボス加工を行わせる、
ことを特徴とするエンボス加工装置。 - 前記インナーロール及び前記アウターロールが、非成形区間と任意の数のエンボス加工領域を有することを特徴とする請求項1に記載のエンボス加工装置。
- 前記回転位置決めコントローラが、前記所定の位置決め位置の近傍において検出された前記センサからの信号にもとづいて、位置決め誤差を算出し、該位置決め誤差が所定の閾値を超えているとき、異常発生信号を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンボス加工装置。
- 回転軸の周りを同期して公転及び自転するインナーロール及びアウターロールと、所定の接離移動及び所定の揺動を行いながら前記回転軸の周りを公転し、缶胴を自転可能に保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記缶胴を自転させる駆動手段と、
前記缶胴の合いマークを検出するセンサと、前記回転軸に取り付けられたエンコーダと、前記センサ及び前記エンコーダからの信号を入力し、これらの信号にもとづいて前記駆動手段を制御する回転位置決めコントローラとを有したエンボス加工装置用いて、前記缶胴にエンボス加工を施すエンボス加工方法において、
前記缶胴を、所定の位置決め開始位置から、前記センサが前記缶胴の合いマークを検出する位置までの間、前記インナーロールと同じ周速度で回転させ、
前記缶胴の合いマークを検出した位置から所定の位置決め位置までの間において、前記缶胴の位置ずれ量を求めるとともに、この求めた位置ずれ量に応じて前記缶胴の自転速度を制御することによって前記缶胴の位置補正を行ない、
次いで、前記所定の位置決め位置から前記缶胴を前記インナーロール及びアウターロールと同期運転させて、前記缶胴にエンボス加工を行わせる、
ことを特徴とするエンボス加工方法。
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