JPH0345767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、巻締加工を施した缶蓋の巻締部の内
周に形成された溝の深さを自動的に測定する装置
に関する。

第１，２図は、二重巻締機において第１巻締ロ
ール加工、第２巻締ロール加工により巻締が行な
われる過程および製品の巻締部の断面を示す図で
あり、先ず、第１図のように第１巻締ロールによ
り缶蓋２のカール部２′が缶胴１のフランジ１′の
下に曲げ込まれ、次いで第２図のように第２巻締
ロールにより、その各々の間が強く圧着される。
この巻締加工による密封状態の良否を点検するに
は、多数の観点からの検査を行なうことになる
が、その一つとして前記の溝の深さに関するもの
がある。

前記の圧着工程により、巻締部の内周には第２
図に示すように環状溝Ｓが形成され、これの断面
は浅い皿状で上に開いた形状であり、通常カウン
タシンクと呼んでいる。この溝の最低部と巻締部
の頂部との間の距離Ｃ（以下、深さという。）につ
いて検討するのに、カール部２′の巻込みが不充
分であるとＣが大となり、逆に巻込みが過度であ
るとＣが小となり、いずれの場合も密封が不完全
となる。そこで、製品の環状溝の深さが正常な値
に対して大小となつている程度を検査し、一定量
以上の大小のものは不良品とすることになる。

従来は、前記の検査は人手で行なわれ、その検
査器具としては種々なものが用いられ、例えばそ
の代表的なものは、溝深さ測定用のリニア式電子
マイクロメータである。

第３図は、そのリニア式電子マイクロメータ２
０の一例であり、筐体２１にスピンドル２３が上
下に移動自在に支承され、筐体２１の下底に基部
が固着されたＬ字杆２２の先端部の通孔と前記ス
ピンドル２３の先端が対向し、筐体２１内におい
てスピンドル２３は押出しばねにより押力を受け
てその先端がＬ字杆２２の方に常時所庭の力で押
出され、スピンドル２３の通孔を経ての移動量
は、筐体２１内に設けられたモアレじま発生用の
光学スケールと光電変換器によりパルス信号に変
換され、外部に設けられた可逆カウンタに導入さ
れる。そして、可逆カウンタでは、スピンドル２
３の移動方向に応じたパルス信号の可逆計数が行
なわれ、その計数値は、表示部に表示される。

尚、スピンドル２３の移動量の検出手段には、
上記に限らず磁気スケールと磁−電変換器を組合
わせたもの、あるいはラツクピニオン機構、スリ
ツト円板および光電変換器を組合わせたもの等
種々のものがあり、また、マイクロメータ２０に
は、その内部に可逆カウンタ等を内蔵したものも
ある。

これによる溝の深さの測定を分解してみると、
次のようになる。

Ｌ字杆２２の外面を巻締部の頂面に当て、Ｌ字
杆２２を水平に維持し、Ｌ字杆２２から突出して
いるスピンドル２３の先端を溝Ｓの略中央付近に
接触させる。その状態で表示部の表示値を読み、
その後にＬ字杆２２を軽く浮かしてスピンドル２
３の当たる個所を左右に変更し、その度に表示値
を読み、最大の表示値を読み取る。

以上の操作後、再び缶の異なる巻締部に対して
前記と同様の操作を繰り返す。しかしながら、こ
の種の検査は人手により行なわれるために、検査
効率の低下はまぬがれない。

そこで、検査の自動化が望まれることになり、
前記の人手による操作を自動化するのに最も簡単
な態様を考えると次のようになる。

まず、巻締部の直上に離れて位置させたリニア
式電子マイクロメータ２０を降下させ、Ｌ字杆２
２を巻締部の頂面に到達させる必要があり、それ
には上下に移動自在な移動体の垂直外側面にリニ
ア式電子マイクロメータ２０をそのスピンドルが
垂直状態になるように固定し、移動体を垂直方向
に延びる支持体に支持しをエアーシリンダにより
移動させればよい。

ところで、この場合Ｌ字杆２２と巻締部の頂面
とを接触させ、しかも、その接触圧をできるだけ
小にしなければならないが、エアーシリンダのみ
で充分な接触状態にすると、接触圧が過大になつ
てしまう。そこで、接触させるとともに接触圧を
小にするには、ばねを使用するのが簡単な解決で
あり、移動体とその支持体との間にばねを張設
し、移動体の移動とともにばねが伸長して張力が
大となり、前記の接触状態になると、ばねの張力
と移動体およびその付属物などの重量とが略等し
くなるようにしておけばよい。

次に、巻締部の頂面に接触したリニア式電子マ
イクロメータ２０を横方面に移動させる必要があ
り、それには前記の移動体の支持体を横方向の移
動体と一体化し、その移動体を水平な支持体上に
移動自在に支持し、その移動のためのエアーシリ
ンダを設ければよい。

以上のような簡単な自動化装置により、リニア
式マイクロメータ２０を巻締部の頂面に接触さ
せ、その状態でさらにマイクロメータを水平方向
に移動させることが一応は可能となる。

しかしながら、水平方向の移動について検討す
るのに問題がある。

溝の最深部を測定するのであるから、スピンド
ル２３の先端を最深部よりわずかに離れた位置
（第２図において右側）から最深部を経て反対側
（第２図で左側）に移動させることになるが、最
深部を通り過ぎた後において、巻締部に近づき斜
面の傾斜が大なる位置に達すると不都合になる。
すなわち、最深部を過ぎた後の傾斜の小さい斜面
では、スピンドルの先端は昇りながら移動する
が、急な斜面では昇ることが不可能となり、横方
向の移動力により、スピンドルの曲げあるいは巻
締部の傷損ということになる。

本発明は、前記の点を解決しようとするもので
あり、リニア式電子マイクロメータを横方向に移
動させるための力を極力小にし、測定中にマイク
ロメータなどの故障がないようにしたものであ
る。

本発明は、横方向の移動体に対して棒状体の駆
動手段を一方向のみの係合とし、棒状体を移動体
の移動方向に正逆に駆動するようにし、正方向の
駆動の際は、棒状体と移動体の係合により移動体
をリニア式電子マイクロメータ側の方向に移動さ
せ、逆方向の駆動の際は、前記の係合が外れるよ
うにし、移動体とその支持体との間には、ばねが
逆方向の弾力を生ずるように設けられ、移動体の
逆方向の移動はばねの弾力のみによるようにした
ものである。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

この実施例は、駆動手段としてシリンダーおよ
びピストンを採用し、ピストン軸が棒状体となつ
た例である。

第４図において、台３０上に固定された小架台
３１の上面には水平の支持体６２が固定され、そ
の摺動レール部材６２′の断面はＴ字形であり、
それには横方向の移動体６１の下面の抱持部が移
動自在に係合支持され、支持体６２の左側から上
方に突出させた突出部材６３には第１のエアーシ
リンダ６５の基部が固着され、そのピストン軸と
前記移動体６１の左端とが係合され、さらに、支
持体６２の突出部材６３と、移動体６１間には引
張りばね６６が張設されている。

第５図は、そのエアーシリンダ６５と移動体６
１との係合関係を示す一部配管系を含む正面図で
ある。エアーシリンダ６５は、その内部のピスト
ン６５′により仕切られた左右の空気室をそれぞ
れの流量制御バルブ８２，８３を介して流路切換
電磁バルブ８１に各連通し、電磁バルブ８１の流
路切換により、その各左右の空気室との連通路を
選択的に大気とエアー源８０とにそれぞれ開放、
連通させる。図は、左空気室をエアー源８０に連
通させると共に、右空気室を大気に開放させ、そ
れによりピストン６５′を右方に移動させている
状態であり、これとは逆に左方に移動させる場合
には、前記とは逆に電磁バルブ８１の切換えによ
り左空気室をエアー源８０と連通させ、左空気室
を大気に開放させる。そのピストン６５′の軸６
８は、エアーシリンダ６５の右壁から外方に突出
し、前記移動体６１の右辺に基部が固着された円
筒体６１′の左壁の通孔を介して内部に貫入し、
その内部においてピストン軸６８の右端には係合
板６９が固着されている。したがつて、ピストン
６５′が右方に移動する場合は係合板６９が円筒
前６１′の右側基部に押付けられ、両者は一体化
した状態でばね６６に抗して右方に移動すること
になる。

それに対して、ピストン６５′が左方に移動す
る場合には円筒体６１′は、以下のようにばね６
６の引張りのみによつて動かされることになる。
ピストン６５′の移動にともない係合板６９が左
方に移動すると同時に、ばね６６の引張りにより
円筒体６１′は係合板６９と接触した状態で左へ
移動する。

ここで、ばね６６の引張力を検討するのに、移
動体６１が左方に移動するに従い、ばね６６の引
張力が減少することが明らかであり、左方に移動
して停止する直前では引張力が極めて小さなもの
になる。

その引張力は、ばね６６の選定あるいは張設さ
れたばねの長さを調節自在とした上での調節によ
り、所要の大きさになる。

第４図において、前記の横の移動体６１の上面
には、固定部材６７の底部が固定され、その固定
部材６７の右側は横方向の移動体６１の右側端よ
り外方に張り出し、その垂直に延びる右側部には
垂直の支持体７２が固定され、垂直な支持体７２
の断面Ｔ字形の摺動レール部材（図示せず）には
上下の移動体７１の左側面の抱持部が移動自在に
係合支持され、支持体７２の上端から右方に突出
させた突出部材７３には第２のエアーシリンダ７
５の基部が固定され、そのピストン軸と前記移動
体７１とが結合されると共に、突出部材７３と移
動体７１間には、引張ばね７６が張設されてい
る。その上下の移動体７１の右側面には、リニア
式電子マイクロメーター２０がＬ字杆２２を下方
にした状態で固定されている。

リニア式電子マイクロメータ２０は、第３図に
ついて説明したとおりであり、そのパルス信号の
出力端は可逆カウンタ８０の加減計数入力端と結
線され、パルス信号はスピンドル２３の移動方向
に応じて加減計数される。その可逆カウンタ８０
の計数値出力端は、ピークホールド回路９０の入
力端と結線され、ピークホールド回路９０におい
て、可逆カウンタ８０の計数値の最大値が保持さ
れる。そして、前記のエアーシリンダ７５は、第
５図で説明したと同様に流量制御バルブ、流路切
換用電磁バルブと連通している。また、各流路切
換用電磁バルブに対しては、内部にタイマーを有
するバルブ制御部（図示されていない）からの切
換制御指令が与えられるようになつている。

以上において、測定に当たつては被測定缶１０
および自動測定装置を測定準備状態にする。

まず、被測定缶については、台３０上のクラン
プ台４０上に設けられたクランプ機構５０により
被測定缶１０の下端を固定する。なお、クランプ
台４０の下部は、台３０内に設けられた割出駆動
機構（図示されていない）に固定されている。

次に、自動測定装置については、各エアシリン
ダ６５，７５の各々の流路切換バルブ（８１その
他）に対してバルブ制御部から全作動の切換指令
が与えられ、各エアシリンダーは、作動状態とさ
れている。すなわち、第１のエアシリンダー６５
のピストンは右方へ、第２のエアシリンダーのピ
ストンは上方へ移動し、リニア式電子マイクロメ
ーター２０は缶１０の上方に離れた状態となつて
いる。

次には、バルブ制御部に切換指令が順次送られ
る。それにより、まず第２のエアシリンダー７５
は、下方への作動状態となり、その結果、移動体
７１は、ばね７６の張力に抗して下方に移動させ
られ、それと一体的にリニア式電子マイクロメー
タ２０も下方に移動し、そのスピンドル２３が缶
１０の蓋の上面に接触し、続いて、Ｌ字杆２２が
缶１０の巻締部の頂面と接触する。この状態で
は、ばね７６が伸長して張力が大になり、その張
力により、Ｌ字杆２２の巻締部頂面への接触圧は
小さくなる。

続いて、所定時間経過後、第１のエアーシリン
ダ６５が左方への作動状態となり、その結果、ば
ね６６により第１の移動体６１は左方に移動し、
それと一体的に第２の移動体７１、リニア式電子
マイクロメータ２０も左方に移動する。このと
き、リニア式電子マイクロメータ２０のＬ字杆２
２、スピンドル２３の先端はそれぞれ缶１０の巻
締部頂面、溝Ｓの内面に接触しながら缶蓋の直径
上を外方すなわち左方に移動し、スピンドル２３
の先端が溝Ｓの最深部に達し、さらにそれを過ぎ
て傾斜の小さな斜面を昇り、その抗力とばね６６
の左方への引張力とが平衡して移動が停止させら
れる。

すなわち、小さくなつたばね６６の引張力の斜
面上の分力に対して引張力によりスピンドル２３
の先端と斜面との間に生ずる摩擦力の方が大にな
つた点でスピンドル２３が停止する。

上記の操作が行なわれる間、リニア式電子マイ
クロメーター２０のパルス出力は可逆カウンタ８
０に導入されており、可逆カウンタ８０ではそれ
をスピンドル２３の移動方向に応じて加減計数
し、その計数出力はピークホールド回路９０に送
出され、そのピークホールド回路９０の出力は、
図示されていないコンパレータに送出されてい
る。コンパレータには予め適正溝深さの上、下限
の対応値が設定してあり、前記第１のエアシリン
ダー６５の左方への作動指令送出から所定時間経
過後に印加される比較指令により、ピークホール
ド回路９０のピーク出力と上、下限の対応値との
比較が行なわれる。このときのピークホールド回
路９０の出力は、溝Ｓの最深部深さＣに対応した
ものであり、上記の比較の結果、それが上下限値
の範囲を越えた場合には、コンパレータはランプ
に点灯出力を送出し、不良であることを報知す
る。そして、その比較終了後、再びエアーシリン
ダ７５，６５をそれぞれ上方、右方に作動させる
ことにより、各移動体６１，７１を準備位置に復
帰させ、続いて、缶１０のクランプ台４０を割出
移動機構により所定の角度回動し、再び前記と同
様にして缶の異なる位置の溝深さの検査を行な
い、以下、この一連の検査を缶の全周にわたつて
行なうことになる。

尚、上記実施例においては、移動体６１，７１
の駆動手段にエアーシリンダとピストンを用いた
場合を例示したが、軸線方向に移動自在に支承さ
れた棒状体の周囲に電磁石等を設け、電磁石の供
給電流を切換えるようにしてもよい。

また、上記実施例においては、上下の移動体７
１をエアーシリンダ７５のピストンと結合した場
合を例示したが、上方への移動のときのみ両者が
係合し、下方へは、移動体７１等の自重とばね７
６の抗力との差の力により移動させて、巻締頂面
上へのＬ字杆の接触を行なわせても同様である。

以下のとおりであり、溝の深さを測定するに際
して横方向の移動体はばねの引張りのみにより溝
を内方より外方に横切り、それに従いばねの引張
力は小さくなるので、リニア式電子マイクロメー
タのスピンドルの移動速度は極めて小となり、そ
の結果、スピンドルの先端が確実に溝の最深部に
達することにより正確な測定が行なわれ、また、
スピンドルが最深部を通過した後はさらにばねの
引張力が小さくなるので、最深部に続く上り斜面
をわずかに移動すると、スピンドルは軽い接触状
態で直ちに停止する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は巻締部の正面断面図、第３図は溝
深さ測定用のリニア式電子マイクロメータの正面
図、第４図は本発明の実施例を示す正面図、第５
図はエアーシリンダと移動体との係合関係を示す
正面断面図である。 ６１，７１…移動体、６５，７５…エアーシリ
ンダ、６６，７６…ばね、２０…リニア式電子マ
イクロメータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 台上の水平な支持体上に横方向の移動体が移
   動自在に支持され、その移動体の移動方向に対し
   て直角な側面に固定された垂直方向に延びる支持
   体に上下方向の移動体が移動自在に支持され、そ
   の上下方向の移動体にリニア式電子マイクロメー
   タがスピンドルの先端を下方に向けて垂直状態に
   なるように固定され、そのリニア式電子マイクロ
   メータが上下および水平方向に移動自在になつて
   いる測定装置であつて、前記の横方向の移動体の
   駆動手段としての棒状態の端部と前記横方向の移
   動体とは、リニア式電子マイクロメータが固定さ
   れている側に向かう方向の移動のみが伝達される
   ように係合され、前記横方向の移動体と水平な支
   持体との間に配置されたばねにより、横方向の移
   動体はリニア式電子マイクロメータがある側の反
   対方向に移動させられるようになつていることを
   特徴とする缶の巻締部の溝深さ測定装置。