JPH0248101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、缶詰製造工程において、缶胴の軸方
向に生ずる加工応力を測定するため缶胴加工応力
測定体に関する。

［従来の技術］ 缶詰の製造工程においては、缶胴に一方の蓋を
巻き締める工程、蓋を巻き締めた空缶の口部につ
ば出しのためのフランジ加工を行う行程、あるい
は、缶の口部にネツクイン加工を行なう工程、さ
らには、これら空缶に内容物を充填した後に行な
う蓋の巻締め工程などで、缶の軸方向に大きな圧
縮応力の生ずることがある。

すなわち、蓋を缶胴に巻き締める工程において
は、蓋をチヤツク等により缶胴に押圧固定した状
態で、蓋の縁部を巻締めロールによつて巻き締め
ている。また、缶のネツクイン加工工程において
は、絞り機によつて軸方向に荷重を加えつつ缶口
部を内側に絞つており、さらに、フランジ加工工
程においては、つば出し機によつて軸方向に荷重
を加えつつ缶口部を外側に開いている。

このような工程で缶胴に生じた圧縮応力の値が
大きすぎると座屈を起し、また逆に小さすぎると
加工が十分行なわれず不良缶を生み出してしま
う。したがつて、缶胴にどれ位の圧縮応力が生じ
ているかを把握し、適切な荷重調整を行なうこと
は、座屈缶あるいは不良缶の発生を防止する点で
非常に重要になる。

従来、このような目的から缶胴の加工応力測定
が行なわれてきたが、その測定手段は、缶詰製造
ラインを一時停止させ、荷重を作用させる構成
部、例えば巻締機におけるリフタのみ作動させ
て、静的に荷重を測定するものであつた。このよ
うにライン停止状態で得た静的な測定データは、
実際の加工中に缶胴が缶加工装置から受ける荷重
（以下、これを動的荷重と称する）とは、その作
用の仕方、瞬間的な最大値等、種々の点で異なる
ところがある。

しかし、動的荷重の測定データを得るには、缶
詰製造ラインが高速で作動している状態で測定し
なければならず、従来、そのような測定を可能と
する手段はなかつた。このため、従来のおける缶
胴の加工応力測定は、もつぱら上述したライン停
止状態での静的な測定手段により行なわなければ
ならなかつた。

［解決すべき問題点］ ところが、アルミDI缶等の板厚の減少が進み、
多少の圧力が増大しただけでも座屈を生じやすく
なつた今日の状況下においては、高精度な荷重調
整を要求され、そのため缶胴の加工応力測定も動
的荷重を正確に測定する必要が生じてきた。

そのような事情下において、従来のライン停止
状態で行なう測定手段は、信頼性に乏しく座屈缶
の発生原因となり、しかも、測定中は缶製造作業
を進められず、生産性をも低下させ、もはや今日
的要求に応えることのできるものではなくなつて
きている。

本考案はこのような問題点に鑑みなされたもの
で、動的荷重を測定することにより信頼性の高い
データを得て、座屈缶および不良缶の発生を防止
でき、しかも、製造作業を停止させることもなく
生産性向上を図り得る缶胴加工応力測定体の提供
を目的とする。

［問題点の解決手段］ 上記目的を達成するために本考案の缶胴加工応
力測定体は、少なくとも底部および上部の形状な
らびに高さを被測定缶とほぼ同じに形成し、か
つ、缶加工装置から受ける荷重を検出するセンサ
部と、このセンサ部で検出した測定データを記憶
するデータ記憶部と、このデータ記憶部に一旦記
憶した測定データをデータ処理装置に送出するデ
ータ送出部とを備えた構成としてある。

［実施例］ 以下、本考案の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は、実施例に係る缶胴加工応力測定体の
外観を示す正面図、第２図は同測定体内部の正面
図、第３図は同測定体の平面図、第４図は同測定
体内部の縦断面図である。

これら図面において、１１は本体であり、上部
に蓋体１２を載置するとともに、側部外周にカバ
ー１３を取り付けて、第１図に示すような外観を
形成している。その外観形状は、缶加工装置に供
給される缶（被測定缶）とほぼ同じ形状とするこ
とが好ましく、特に、底部１１ａおよび上部１２
ａの形状ならびに高さについては、被測定缶とほ
ぼ同じに形成してある。すなわち、底部１１ａ、
上部１２ａは、被測定缶の缶底、缶蓋とそれぞれ
同じ径の円形状に形成し、かつ、高さｈを被測定
缶の缶底から缶蓋までの寸法とほぼ同じにしてあ
る。これは、缶加工装置へ被測定缶と同様に供給
し、被測定缶と同じ状態で荷重を受け得るように
するためである。

本体１１の上部中央部には、ロードセル（荷重
検出器）１４が設けてある。蓋体１２は、第４図
に示すように、このロードセル１４を支点として
揺動できる状態で本体１１の上部に載置されてい
る。これにより、傾いた姿勢で缶加工装置にチヤ
ツキングされた場合等でも、その傾きを修正して
本来の荷重をロードセル１４に作用させることが
できる。

本実施例の缶胴加工応力測定体は、被測定缶と
同じ条件で缶加工装置に供給し、同じ条件下にお
ける圧縮荷重の測定データを検出するもので、そ
の検出した測定データはデータ処理装置により処
理される。

第５図は缶胴加工応力測定体およびデータ処理
装置のシステム構成を示すブロツク図である。

第５図において、１０は缶胴加工応力測定体を
示し、３０はデータ処理装置を示す。缶胴加工応
力測定体１０は、缶加工装置から受ける圧縮荷重
を検出するセンサ部、検出した荷重の測定データ
を記憶するデータ記憶部、その記憶した測定デー
タをデータ処理装置３０へ送出するデータ送出部
を備えており、センサ部はロードセル１４、デー
タ記憶部はメモリ１５、データ送出部は投光素子
１６で構成してある。

ロードセル１４は、検出した荷重値を電圧値に
変換し検出信号として出力するもので、その検出
信号は増幅器１７で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１８
によりデジタル信号に変換した状態で、メモリ１
５に蓄えるようになつている。

また、１９はカウント信号を発生するカウン
タ、２０は測定開始制御器である。測定開始制御
器２０は、第１図に示すように、外部に露出して
設けられた測定開始ボタン２０ａを備えており、
このボタン２０ａを押圧操作することにより、測
定開始信号をＡ／Ｄ変換器１８およびカウンタ１
９に出力してそれぞれを動作させる。カウンタ１
９は、メモリ１５にカウント信号を出力して記憶
動作のタイミングをとり、所定数のデータだけ記
憶させる。

２１はＶ／Ｆ変換器（電圧／周波数変換器）で
あり、メモリ１５から読み出した測定データの電
圧値を周波数に変換して投光素子１６に出力する
る。投光素子１６は、例えば、発光ダイオードを
用い、入力した測定データの周波数に対応して点
滅するようになつている。

２２はデータ読出し制御器で、第１図に示すよ
うに、外部に露出して設けられたデータ読出しボ
タン２２ａを備えており、このボタン２２ａを押
圧操作することにより、データ読出し信号をメモ
リ１５、カウンタ１９、Ｖ／Ｆ変換器２１に出力
してそれぞれ動作させる。ここでのカウンタ１９
は、メモリ１５の読出し動作タイミングをとり、
メモリ１５に記憶されている所定数のデータを出
力させる。

上述した缶胴加工応力測定体１０を構成するメ
モリ１５、増幅器１７、Ａ／Ｄ変換器１８、投光
素子１６等の各部は、第２図に示した本体１１に
固定してある配線基板２３に電子回路として組み
込まれている。なお、第１図、第２図において、
２４は電源スイツチである。

また、データ処理装置３０は、缶胴加工応力測
定体１０から送られてきた測定データを入力する
データ入力部３１と、入力した測定データを処理
して測定結果を出力するデータ処理部とを備えて
おり、データ処理部３２にはパソコン（パーソナ
ルコンピユータ）を使用している。

３３はデータ入力部３１に設けられた受光素子
で、投光素子１６からのデータ光線を受光して、
電気信号に変換する。この受光素子としては、例
えば、ホトダイオード、ホトトランジスタなどを
用いる。また、３４はＦ／Ｖ変換器、３５はＡ／
Ｄ変換器である。

Ｆ／Ｖ変換器３４は、受光素子３３の出力した
受光信号の周波数を対応する電圧値に変換する。
Ａ／Ｄ変換器３５は、受信信号をデータ処理部３
２が処理できる形態の信号に変換してデータ処理
部３２に転送する。

データ処理部３２は、入力した測定データを、
あらかじめ入力してある処理プログラムにもとづ
き処理して測定結果を出力する。測定結果の出力
は、例えば、第６図に示すように、縦軸に荷重
値、横軸に時間をとつたグラフで表示するように
してある。なお、フロツピーデイスク等の記憶媒
体に測定データを記憶させておくこともできる。

なお、データ送出部とデータ処理装置のデータ
入力部との接続、すなわち信号の授受は、上述し
た光学的なものの他、電波を用いた無線式のも
の、あるいはケーブルを用いて有線によつて行な
うこともできる。

次に、本実施例に係る缶胴加工応力測定体を用
いて行なう測定手順について説明する。

まず、缶胴加工応力測定体１０の電源スイツチ
２４をONにし、つづいて測定開始ボタン２０ａ
を押圧する。すると、第５図に示した測定開始制
御器２０から、Ａ／Ｄ変換器１８およびカウンタ
１９へと測定開始信号が出力され、測定データを
検出できる状態となる。

本実施例では、蓋の巻締め機（シーマ）を缶加
工装置として選定し、この巻締め機から受ける圧
縮荷重を測定するものとする。巻締め機は、蓋を
載せた缶胴の上部をチヤツクで支持し、下方に配
設してあるリフタを上昇させ、このチヤツク、リ
フタ間に缶胴を押圧固定した状態で、巻締めロー
ルによつて巻締めを行なう装置である。

測定データを採取できる状態の缶胴加工応力測
定体１０は、缶詰製造ラインを流れる被測定缶と
同様、コンベア上に置いてそのまま巻締め機に送
り込む。

巻締め機では、リフタの上昇により、缶はリフ
タとチヤツクに挟まれて上下方向から軸圧縮荷重
を受ける。この荷重値はロードセル１４により電
圧値に変換して検出され、増幅器１７、Ａ／Ｄ変
換器１８を通してデジタル信号の状態でメモリ１
５に入力される。メモリ１５は、カウンタ１９か
らのカウント信号でタイミングをとりながら、上
記デジタル化た測定データを記憶する。記憶時間
は、巻締め機において軸圧縮荷重が作用する時間
に多少の余裕を与えた程度の時間内における荷重
値である。そして所定数のデータを記憶した時点
で測定は終了する。

次に、巻締め機から排出された缶胴加工応力測
定体１０をデータ処理装置３０に装着して測定デ
ータの処理を行なう。

装着に際しては、缶胴加工応力測定体１０の投
光素子１６を、装着部３１ａに設けられた受光素
子と対向するように位置決めして配置し、缶胴加
工応力測定体１０のデータ読出しボタン２２ａを
押して測定データの読み出しを開始する。

データ読出しボタン２２ａを押すと、データ読
出し制御器２２からメモリ１５、カウンタ１９お
よびＶ／Ｆ変換器２１にデータ読出し信号が出力
される。すると、カウンタ１９からのカウント信
号に同期してメモリ１５から測定データが出力さ
れる。出力された測定データは、Ｖ／Ｆ変換器２
１で電圧値を周波数に変換されて、投光素子１６
に入る。投光素子１６は、入力した測定データの
周波数に対応して点滅し、データ光線を送出す
る。

投光素子１６からのデータ光線は、受光素子３
３が受光し、受光信号となつてＦ／Ｖ変換器３４
に至る。そして、Ｆ／Ｖ変換器３４において周波
数を電圧値に変換し、さらにＡ／Ｄ変換器３５に
よりデータ処理部３２が処理できる形態の信号に
変換し、データ処理部３２に入力される。

データ処理部３２では、処理プログラムにもと
づき、測定データの処理が行なわれ、例えば第６
図に示すようなグラフにより測定結果を表示す
る。このようにして出力された測定結果は、被測
定缶が実際に巻締め機から受ける荷重に等しく、
しかも、巻締め工程の各時点ごとの荷重値を示す
ため、缶胴加工圧力を動的に捉えることができ、
リフタの動作が正常か否かを正確にチエツクでき
る。例えば、グラフ中に異常に大きな荷重値の箇
所（ｗ）があれば、そこで缶胴に座屈荷重が作用
していることがわかる。したがつて、缶の座屈あ
るいは巻締め不良を確実に防止できる。

なお、本考案は上述した実施例に限定されるも
のではなく、種々の変形が可能である。また、本
考案の缶胴加工応力測定体を利用できる缶加工装
置は、巻締め機だけでなく、缶に対して荷重作用
のあるネツクイン加工装置、フランジ加工装置等
にも利用できる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案の缶胴加工応力測定
体を用いれば、缶加工装置から受ける荷重を、そ
の装置を停止させることなく動的に測定できるの
で、信頼性の高い測定データを得て座屈缶あるい
は不良缶の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一の実施例に係る缶胴加工
応力測定体の外観を示す正面図、第２図は同測定
体内部の正面図、第３図は同測定体の平面図、第
４図は同測定体内部の縦断面図、第５図は同測定
体およびデータ処理装置のシステム構成を示すブ
ロツク図、第６図は測定結果の出力グラフであ
る。 １０：缶胴加工応力測定体、１１：本体、１
２：蓋体、１３：カバー、１４：ロードセル、１
５：メモリ、１６：投光素子、１７：増幅器、１
８：Ａ／Ｄ変換器、１９：カウンタ、２０：測定
開始制御器、２１：Ｖ／Ｆ変換器、２２：データ
読出し制御器、３０：データ処理装置、３１：デ
ータ入力部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも底部および上部の形状ならびに高さ
   を被測定缶とほぼ同じに形成し、かつ、缶加工装
   置から受ける荷重を検出するセンサ部と、このセ
   ンサ部で検出した測定データを記憶するデータ記
   憶部と、このデータ記憶部に一旦記憶した測定デ
   ータをデータ処理装置に送出するデータ送出部と
   を備えたことを特徴とする缶胴加工応力測定体。