JPH0245931B2 - Henkeikandonojidoseikeihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、金属缶製造時における丸缶胴から
角缶胴を自動成形する方法に関するもので、金属
缶の製造に関連する産業分野に属する。

（従来の技術） 丸缶胴を角缶胴に成形する時には、印刷の図柄
位置等を特定する為に、溶接のビード線を定めら
れた位置に設定しなければならない。

前記における溶接のビード線を定められた位置
におくには、手動又は半自動の成形機を用いる場
合には手作業であつた。また自動成形の場合に
は、通常横方向に溶接されているので、溶接機か
ら排出された状態のまま搬出し、溶接アームから
支持している成形割型に缶胴を嵌装し、割型を開
いて成形する。

また他の自動成形の場合に、溶接ビード位置検
出に缶を直立させ、ついで缶を回転させ乍ら缶胴
の内外面にローラーを押しつけ、溶接部の厚さを
検知し、ブレーキモーターで缶胴の回転機構を停
止させている例もある。

（発明により解決すべき問題点） 前記において、手作業により溶接ビード位置を
定める場合は問題を生じないが、自動成形の場合
に、溶接ローラーから割型に到達するまでの間に
缶胴は自由に回転する可能性があり、到達時に既
にずれが生じている。また型に嵌装し、割型が開
く瞬間（缶胴を保持しているのが割型自体の為）
成形型によつてずれが生じる。特に溶接ビードが
缶胴の平面中央にある場合はずれが小さいが、溶
接ビードが缶胴の隅部にある場合にずれが大き
い。また缶胴を回転し、厚さの変化により溶接ビ
ードを検知する方法にあつては、停止機構がブレ
ーキモーターに頼つている為に、正確な停止が期
待できない。更にローラーで溶接重合部を挟む方
式は、その厚さを検知するものであるが、従来の
溶接は溶接部の重合部が３mm〜７mm位の広さにな
つている為に、重合部の厚さが母材厚さｔに対し
2t以上あつた。所が最近の溶接方式では、重合巾
が非常に小さく（例えば0.2mm位）重合部の厚さ
も母材厚さｔに対し1.4t以下となる。

即ち仮に母材厚さｔ＝0.2mmの場合、重合部厚
さは0.28tとなり、その差は僅か0.08mmとなるの
で、その検出が不可能となる。また仮に検知でき
る精度を有したとしても、缶胴成形の際の極く僅
かな変形（例えばガイドド等による折れ曲り縁
等）をも検出し、本来の溶接ビード検出にはなら
ないなど諸種の問題点があつた。

（問題点を解決する為の手段） 然るにこの発明は、先づ溶接ビードの大凡の位
置を検出し、ついで精確な位置を検出するように
二段構えで検出することにより、高精度、かつ容
易迅速に検出することに成功した。

即ち第１にセンサーを特定の位置に固定して缶
胴を回転させ、溶接ビードを検出する場合、その
回転速度の速さから（例えば300mmφの缶で毎分
60缶の速度の場合に、その周速は、最低１回転し
た場合でも226ｍ／分となる。）溶接ビードを検出
してブレーキモーター等で停止させても惰性によ
るオーバーランは大きなものとなり、到底位置決
め装置として機能しない。そこで前記検出を第１
の検出位置で行い、大凡の位置を定める。この場
合のオーバーランは最大90度以内となる。そこで
前記位置を保持したまま、第２の検出位置へ搬送
し、前記と同様に操作して検出すれば、今度は移
動量が少なくてよいから、周速が小さくなるの
で、検出と停止の精度が著しく向上する。即ち第
２の検出位置では、第１の検出位置の回転方向と
は逆方向に回転させるとにより、回転角は第１の
検出位置におけるオーバーラン分でよいことにな
り、周速も小さくてよいことになる。前記におけ
る第２の検出位置は、基本的には第１の検出位置
と同様の方法であるが、第２の検出位置における
缶胴の回転駆動は、サーボモーターを使用する事
によりパルスをカウントして缶胴の回転を停止さ
せることができるので、惰性でオーバーランする
事はなくなる。更に予め設定したパルスカウント
数によりセンサー通過後の溶接ビード位置を任意
の角度で停止させることができるので、この様に
しても停止精度を向上することができる。

次に回転する缶胴と、センサー距離のバラツキ
およびセンサーと缶胴面との角度違い等に起因す
る検出誤差については、次のようにする。例えば
センサーと缶胴面との距離のバラツキは、使用す
るセンサーがその測定距離により精度保証される
ものである場合、若しくは缶の直径方向に歪みに
よる距離差が出た場合には正確な検出はできな
い。

また光フアイバーセンサー等を用いてビード検
出しようとする場合において、フアイバーから投
光された光が被検査物に当つて反射される時、若
しその被検査物のフアイバーセンサーヘツドに対
向する角度がバラついていたとすれば、反射角度
にもバラツキが出て、受光フアイバーでその反射
光線を受光することができない。一方金属缶の缶
胴を成形する場合には、缶胴材を丸めて端縁を溶
接するのであるが、板材の硬度、板厚及び溶接時
の型により出来上り缶胴は真円になり難い。また
成形後の溶接前後のガイド等で、缶胴に折れ筋が
付いて正確な曲面になつていない部分もある。ま
た溶接時には、該部が700℃〜1000℃の熱で缶胴
材を溶かす為、殊に最終溶接部の後端に溶融した
材料がバリの様に凸起となつて残る。その為缶胴
を水平面に立てた場合、前記凸起によつて缶胴が
垂直に立たなくなる。このような場合にも正確な
検出は不可能となる。

然るにこの発明は、上部パツドを設けて下部の
回転テーブルに載せられた缶の上部から、前記パ
ツトを下降させて缶口部へ押し込み、上部パツト
の割型を開いて缶口部の歪みを矯正すると同時
に、缶胴を下圧することにより、前記凸起を押し
潰し乍ら缶胴を垂直に保持させる。

前記におけるセンサーは、缶胴の表面には接し
ないようになつているので、缶胴に対し、傷を生
じたり、ズレを生じるおそれはない。

前記のように、溶接ビード位置を検出し、缶胴
を所定位置に保持させたならば、次工程までの搬
送は特に注意し、関係位置がずれないようにしな
ければならない。そこで缶胴のキヤリアーホルダ
ーには電磁石を埋設しておき、缶胴を確に咬えて
ら磁力を発生させ搬送して、缶胴が定位置に停止
してから、前記ホルダーの電磁石の電源を切るよ
うにする。前記のようにして缶胴を成形したなら
ば、再びセンサーで溶接ビード位置を検出し、ず
れが生じているものは、当該缶胴を排除して製品
の品質を向上させる。

（発明の作用） 即ちこの発明によれば、缶胴の溶接ビード位置
を二段階に亘つて検出するので、検出後の缶胴の
ビード位置が正確に所定位置に保持される。また
溶接ビード位置の検出に際し、センサーと対向す
る缶胴を一定の状態（真円であることと、直立さ
せて直角に対向させる）に保たせることができ
る。

（実施例） 次にこの発明の実施例を添付図面について説明
する。

先づ第１図において缶胴板１の両端縁を重ね溶
接し、丸缶胴２を成形する。

溶接機から送り出された缶胴は、コンベアー上
で落差を利用して直立され、成形機までコンベア
ーで搬送される。成形機入り直前でストツパーに
より一旦停止させられた後、タイミングを合せて
成形機の缶胴搬送用キヤリヤーに受け渡される。
缶胴を咬えるキヤリアーホルダーには搬送途中に
自由回転によるズレを生じさせない為に、電磁石
が埋設されており、缶胴２は回転板３上へ搬送さ
れる。この場合に回転板３上には電磁石１９が設
置されているので、前記電磁石１６の電源を切る
ことにより、缶胴は回転板３上へ保持される。次
に回転板３上の缶胴２の上部内側へ案内ヘツド４
の割型パツト４ａを挿入して、前記割型パツト４
ａを開くことにより、丸缶胴１の上端部２ａを真
円に整形し、該部へセンサー６を近接したまま案
内ヘツド４を回転する。この場合に、溶接ビード
５が第３図中ａ図の位置にあつた場合に、缶胴２
が矢示７の方向へ回転（回転方向は一定とする）
したとするならば、約135度回転した所で検出さ
れ、案内ヘツド４の駆動モータが停止する。この
検出と停止の間の時間的遅れで、溶接ビード５は
第３図中ｂ図のようにθ₁だけ（例えば最大５度）
行きすぎる。このような回転ずれθ₁を常時一定に
できるならば、予めθ₁だけのずれを見込んで、溶
接ビード５の位置を決めるようにすれば、停止精
度をあげることができるが、前記ａ図における溶
接ビードθ₀の角度は不定であり（例えば０度から
360度位の間にある）案内ヘツド４の角速度もば
らつきがあるので、θ₁を一定とした場合に溶接ビ
ード位置を高精度に保つことは困難である。そこ
で第２の検出位置Ｂで第４図のように検出をもう
一工程加え、案内ヘツド８を矢示９のように逆回
転する。この場合に最大逆回転角θ₁は比較的小さ
くなるので（例えば５度）、逆回転時の回転ずれ
はきわめて微小（例えば最大0.5mm）となり、溶
接ビード位置を高精度に停止できる。図中１８は
缶胴搬送用の永久磁石付キヤリヤーホルダーであ
る。

前記検出を終えた丸缶胴２は、溶接ビード位置
を一定位置に保つたまま、成形機に運ばれ、第５
図々示のようにリフト１０により押し上げられ、
エキスパンダー１１に嵌装され、方形に成形され
る。エキスパンダー１１は公知の成形型であつて
第６図のように、丸缶胴２はエキスパンダー１１
を矢示１２，１３の方向へ拡張することにより、
角缶胴１４が成形される。この場合に溶接ビード
５は、第７図中、角缶胴１４の一辺ｌの中央部
ｌ／２の位置にある。

（発明の効果） 即ちこの発明によれば、缶胴の溶接ビード位置
を二段階に亘つて検出するので、二回目の缶胴回
転角を小さくし、回転速度の低下と停止位置精度
の向上をはかり得る効果がある。また溶接ビード
位置検出直前に、缶胴を所定の操作により整形す
るので、少なくともセンサーに対向する部位は、
常時一定条件（円弧面一定、直立）を具現するこ
とができることになり、検出精度を向上し得る効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の缶胴生産工程の説明図、第
２図は同じく第１検出位置における正面図、第３
図ａ，ｂは同じ検出時における缶胴の回転位置を
示す平面図、第４図は第２検出位置における正面
図、第５図は同じく角缶胴成形位置における正面
図、第６図は同じく平面図、第７図は同じく成形
角缶胴の平面図である。 １……缶胴板、２……丸缶胴、３……リフタ
ー、４……案内ヘツド、５……溶接ビード、６…
…センサー、１４……角缶胴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 缶胴板を溶接して成形した丸缶胴を角缶胴に
   成形する方法において、丸缶胴の溶接ビード検出
   センサーとの対向部位を整形すると共に、第１検
   出位置で大凡検出し、ついで第２検出位置で缶を
   回転し、溶接ビード位置を精確に検出して所定の
   位置に定めた後、角缶胴を成形することを特徴と
   した変形缶胴の自動成形方法。 ２ 第２検出位置における缶の回転は、サーボモ
   ーターを使用し、パルスをカウントすることによ
   り、センサー通過後のビード位置を所定角度に止
   めるようにした特許請求の範囲第１項記載の変形
   缶胴の自動成形方法。