JPH0712495B2 - 比較的平坦な物体の移送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は比較的平担な物体を一次加工部位から二次加工
部位まで移送する装置、特に、金属罐の端部を密閉する
のに使用するシエルの製造装置内で使用し得るようにし
た装置に関する。

液体、特に、ビール、清涼飲料、ジユース等のような飲
物の一般的な包装方法は、アルミニウムの成形罐を使用
する方法である。この罐の場合、罐本体は罐の両側壁お
よび底端部を取付けた状態で製造するか、あるいは底端
部を別途成形し、その後、側壁に結合して製造される。
罐の開放手段を備えた上端部は別途製造し、罐の充填完
了後、罐本体に取付けられる。

当技術分野でシエルと称される罐端部は一般にラム・プ
レスで製造される。シエル成形の各種方法が公知であり
利用可能であるが、これら方法では、シエルを一次加工
部位から次の加工部位まで移送することが必要である。
罐およびシエルは大量生産しなければならないことから
考えると、大量のシエルを極めて迅速に成形することが
望ましい。このためには、迅速且つ確実な移送システム
が必要となる。

物体を物理的に搬送する各種コンベヤおよび他の型式に
よる移送システムが公知であるが、上記移送システムは
一般に、シエル製造用としては不適当である。ラム・プ
レス内で加工部位からシエルを取外し、シエルを搬送
し、次に、二次加工部位にシエルを位置決めする為に
は、特に、二次加工部位でのシエルの位置が臨界的であ
る場合には、比較的複雑な装置が必要とされる。この問
題は各加工部位での移送工程をその加工部位で行われる
加工作業と調和させなければならない場合に、さらに顕
著になる。さらに、毎分ストローク数100回という一般
的なプレス速度の場合、少なくとも移送装置のある部分
は極めて迅速に作動しなければならない。このため、上
記移送システムは大きい加速力と減速力を備えた複雑な
構造し、迅速作動部品を多数備える必要がある。その結
果、装置は高価となり、システムの誤作動の可能性も大
きくなる。

従つて、連続的な加工部位間でシエルの移送を迅速且つ
確実に行なう装置が必要となる。さらに、上記移送装置
は必要な場合には、移送した加工部位で各シエルを正確
に位置決めする手段を備える必要がある。この装置は勿
論、比較的単純な構造とし、可動部品をできる限り少な
くして、作動時の確実性を向上させることが必要であ
る。

本発明は比較的平担な物体を一次加工部位から二次加工
部位まで移送する装置を提供し且つその目的物を一次加
工部位に支持する手段を包含している。おおむね密閉し
たハウジングはハウジング内部の正規位置に配設され、
ハウジング内を滑動して伸長位置に至るピストンを備え
ている。アクチユエータはハウジングを貫通して伸長
し、ピストンに連結され、ピストンによつて滑動され
る。圧縮空気を選択的にハウジング内に供給し、ピスト
ンをその伸長位置まで運動させ、また、ピストンをその
正規位置に復帰させるばねが設けてある。ハウジングは
物体の支持手段に対して、位置決めしてあるため、ピス
トンの運動により、アクチユエータは物体に刃が当たる
ようにして打撃を加え所定の通路に沿つて、シエルを二
次加工部位まで駆動する。

この装置はまた、二次加工部位にて間隔を置いた状態で
配設した１対のフインガを備え、そのフインガ間には、
物体の移送路部分を形成し、その移送路の幅は物体より
若干幅広にする。各フインガはそのおおむね上端から内
方向に伸長し、移送路部分の少なくとも１部を跨ぐよう
に伸長するフランジを備えている。さらに、各フインガ
は通路壁を備え、この通路壁の端面はシエルがフインガ
間に入る部分から遠方側の各シエル部分でおおむね物体
の通路内まで伸長している。各端面は物体の移送通路の
一部を閉鎖し、物体の移動を十分停止し得るほど内方向
に伸長している。

各フインガ内に取付けたばね爪の一部分は物体の移送通
路内まで伸長し、そこを通つて物体が通路内に入るのを
許容する。さらに、このばね爪は物体がそこを通つて逆
方向に移動するのを阻止し、また物体が端面からはねか
えるのを阻止し得るように、フインガに沿つた位置に取
付けてある。

本発明の１実施態様によると、従来の単動ラムプレス内
に物体の移送装置を使用し、罐端部として使用するシエ
ルを一次加工部位から二次加工部位まで移送する。一次
加工部位は加工表面を有する上工具および協働する下工
具を備え、上工具はプレスラムで下降させ、下工具との
間でシエルを成形し、その後、プレスラムで上昇させる
ことができる。上工具に設けた少なくとも１つの真空穴
を通じて、上工具の加工表面に部分真空を作用させる手
段が設けてある為、上工具を下工具から少なくとも１部
分上昇させた後、シエルを加工表面上に保持することが
できる。

弁手段によつて、圧縮空気をハウジング内に選択的に供
給することができ、この場合、弁手段の作動制御手段も
設けることができる。この制御手段はプレスラムのスト
ロークサイクル内の所定位置に応答して、弁手段を作動
させることができる。好適な実施態様の場合、ストロー
クサイクル内の所定位置とは上工具が少なくとも一部
分、下工具から上昇した状態となるサイクル部分であ
る。

従つて、本発明の目的は比較的平担な物体を一次加工部
位から二次加工部位まで移送し、一次加工部位で物体に
刃が当るようにして打撃を加えて、二次加工部位方向に
向ける装置を提供することと、物体の移送を極めて迅速
且つ確実に行なう装置を提供することと、可動部品が比
較的少なく且つ加工部位間で物体を物理的に把持せず
に、移送を行なうことのできる装置を提供することと従
来設計と構造による単動ラム・プレスと共に使用するこ
とのできる装置を提供することとである。

本発明の他の目的および利点は次下の詳細な説明、添付
図面および特許請求の範囲の記載から明らかであろう。

本発明をさらに容易に理解し得るように、以下、添付図
面を参照しながら、詳細に説明する。

本発明を利用するシエル製造方法は特別設計の工具およ
び制御システムを備えた従来の単動ラム・プレス内で行
なうことのできるおおむね２つの加工作業に分割するこ
とができる。好適な実施態様によると、プレスは他の機
種も同様に適用可能であるが、ミンスター（Minster）P
2−45型を利用した。さらに、２つの加工作業はそれぞ
れ別のプレスで行なうことができる。

先ず、最終的にシエルに成形される比較的薄金属材料を
プレス内の１または複数の加工部位に送る。上記各一次
加工部位ではプレスラムが材料からブランクを分離し、
ブランクから部分的にシエルの成形を行なう。

次に、各一次加工部位で部分的に仕上げたシエルは同一
プレス内の対応する二次加工部位に移送され、直ちに、
本方法の第２加工方法が開始される。プレス・ラムが再
度下降すると、二次加工部位でシエルの成形が完了す
る。プレスが開放すると、仕上げシエルはプレスから搬
出される。

上記装置はプレスの１ストローク毎に、各一次加工部位
内でブランクが製造され且つ部分的に成形される一方、
各二次加工部位では部分的に仕上げたシエルの最終仕上
げ加工が行われる構造にしてある。さらに、加工部位間
のシエルの移送は１プレス・ストロークによつて、一次
加工部位で部分的に仕上げたシエルが次のプレス・スト
ロークにより、二次加工部位で仕上げられるように行わ
れる。

一次加工部位の工具および作用 各一次加工部位10用のプレス工具は全体として第１図に
示してある。上工具11はプレス・ラムで作動し得るよう
に接続してある一方、下工具12はプレスフレームに固定
してある。

下工具12はダイ切刃14を備え、このダイ切刃14上で金属
材料はおおむね線16で示した材料線高さで工具内に送ら
れる。ダイ切刃14はダイ成形リング18と共に、ブロツク
部材20によつて強固に支持してある。ブロツク部材20は
基礎部材22によつて支持してある。さらに、下工具12は
ダイ成形リング18とダイ切刃14間に位置決めした絞りリ
ング24を備えている。ダイ成形リング18内には中央押え
パツド25が同心状に取付けてある。絞りリング24は基礎
部材22に取付けた４つのばね26（１個のみ図示）によつ
て支持してある。ばね26は第１図で工具を閉じた時に、
絞りリング24上に作用する圧力にする圧縮状態が示して
ある。中央押えパツド25はその内部に取付けたばね27お
よび基礎部材22によつて、一次加工部位の中央に支持し
てある。ばね27も上工具11の作用力による圧縮状態で図
示してある。

工具が開放すると、各工具部分と一体に機械加工したフ
ランジ28および29によつて中央押えパツド25は下工具12
内に保持され、絞りリング24はダイ切刃14と、中央押え
パツド25は成形リング18とそれぞれ底部を接する。この
場合、絞りリング24の上表面はダイ切刃14の最低せん断
部分から若干下方に位置し、一方中央押えパツド25の上
表面は絞りリング24の若干上方で、ダイ切刃14の最低せ
ん断部分の下方に位置する。

上工具11には工具を閉じた時に、絞りリング24と協働
し、ばね26を圧縮する位置に取付けたブランク・ポンチ
30が設けてある。ダイ成形リング18上方にはノツク・ア
ウト・ポジシヨナー32が取付けてあり、ポンチセンター
34の形状はブランクを中央押えパツド25と協働状態に固
定するばかりか、部分的に仕上げたシエルを製造するの
に適した形状にしてある。ブランク・ポンチ30、ノツク
アウト・ポジシヨナー32およびポンチセンター34は全
て、プレスラムの下降時、下工具12上で同時に閉じる。
上記工具の詳細は第1a図乃至第1c図に示す通りである。

一次加工部位の工具が材料からブランクを製造し、シエ
ルを部分的に成形する作用の詳細は第２図乃至第５図に
示してある。第２図で、工具は既に一部閉じた状態が示
してある。材料46は先ず、線16に沿つて工具内に入り、
プレス・ラムを下降させると、ダイ切刃14とブランク・
ポンチ30間で材料をせん断し平担なブランク48を製造す
る。

ブランク・ポンチ30とポンチセンター34は同時に動くた
め、ブランク打抜き作業中ポンチセンター34が材料46の
邪魔にならないよう、ブランク・ポンチ30の下表面はポ
ンチセンター34の下表面より幾分伸長していることを要
する。第１図を参照すると、ブランク・ポンチ30の背後
にはスペーサリング49が設けてあり、ポンチセンター34
とブランク・ポンチ30間のリード距離を設定する。

さらに、ブランク・ポンチ30のポンチ・センター34に対
するリード距離は中央押えパツド25の上表面が下工具12
内の絞りリング24の上表面より上方に位置する距離以下
とする。これによつて、ブランク48は先ずポンチ・セン
ター34と中央押えパツド25間で固定され、その後、成形
作業の開始前に、ブランク48はブランク・ポンチ30と絞
りリング24間に固定される。以下に説明するように、中
央固定手段を使用することにより、シエルの成形中、ブ
ランク48は工具の中心位置に固定される。

プレスラムの下降中、ブランク・ポンチ30、支持リング
32およびポンチセンター34は全て同時に動く。第３図に
示した位置で、ブランク48は依然として、ブランク・ポ
ンチ30と絞りリング24間、およびポンチセンター34と中
央押えパツド25間に挾持されたままで、ダイ成形リング
18上でシエルの成形作業を開始する。ダイ成形リング18
上でブランク48の成形が行われるとシエルはブランクポ
ンチ30と絞りリング24間から引出されることが了知され
よう。

次に、第４図を参照すると、ポンチセンター34がシエル
パネル（以後、ブランク48と称す）の成形を開始する
と、プレスラムは下降し続ける。シエル材料は最早、ブ
ランクポンチ30と絞りリング24間に保持されといない
が、ポンチセンター34と中央押えパツド25間には保持さ
れ、絞りリング24は最早、シエル成形作業の制御を行わ
ない。ブランクポンチ30の内径とダイ成形リング18の外
径間のクリアランスはシエル48に対し、適正な抵抗力が
作用し適正な成形作業が行ない得る値を選択してある。
ブランクポンチ30の内径は湾曲部49の上方で若干狭小に
してある（明確化の為、拡大して図示）。このように、
プレス・ストロークの終了間際で、第４図と第５図を比
較すると了知し得るように、シエル48の最外側部分に作
用する抵抗力は増加する。これによつて、シエル48の上
記部分はより緊密にダイ成形リング18上で絞り加工され
るため、シエル48のカール成形部分は直線部分やカール
不足を伴なうことなく、シエル48の端縁まで伸長するこ
とが確実となる。

第５図において、工具は閉じた位置にあり、プレスラム
の底部は適当な停止ブロツクに接する状態が示してあ
る。シエル成形作業の第１段階が完了すると、成形シエ
ルは緩慢な延伸部分を形成しこのシエル材料部分が過度
に加工されるのを防止する為、比較的大きい半径部分52
に至る平担パネル50を備える。この大きい半径部分52は
肉厚壁51とパネルとの結合部分を形成し後に、シエル・
シヤンク穴およびパネル成形半径を形成する。十分に大
きい半径が得られるためめ、後で、十分な材料肉厚が保
持できる一方、シエルのシヤンク穴の半径はよりすき間
の生じない値にすることができる。第５図から、ダイ中
央形成リング18の内壁およびポンチセンター34の外壁に
作用する逆曲げ力は、中方または外方、何れにも湾曲し
ない真直ぐな肉厚壁51を形成し、シエル48を二次加工部
位の工具内に正確に嵌合させる作用をする。

シエルにはさらに、肉厚壁51からおおむね外側上方に伸
長するが、おおむね下方湾曲体を有するリップ体53が設
けてある。リツプ体53には２つの別の湾曲部が設けてあ
り、リツプ体53の断面形状は「かもめ型翼」形状をし、
肉厚壁51の近接部分は若干相対的な湾曲部としてあり、
リツプ体53の上方伸長部を提供している。外側部分には
ダイ中央成形リング18による比較的急峻な下方湾曲部が
設けてあるが、リツプ体53の外端縁の下部はリツプ体53
がシエルの肉厚壁51に接続する箇所の上方ではなく、少
なくともこの接続箇所と平らになるように形成してあ
る。

工具を閉じた時に、ノツク・アウト・ポジシヨナー32は
シエル48に接触しないことが理解し得るであろう。成形
作業が完了すると、プレスラムは上昇し、工具は開放す
る。工具が開放すると、シエル48はその成形中生じたシ
エル48の緊密嵌合によつて、ブランク・ポンチ30内に保
持される。以下に詳細に説明する理由によつて、シエル
48の下側部分が第１図の材料線高さ16を越えると、ノツ
ク・アウト・ポジシヨナー32は第1b図に示したブランク
・ポンチ30とポンチセンター34の相対位置の上昇動作を
停止する一方、ブランク・ポンチ30およびポンチセンタ
ー34はプレスラムと共に、第1c図に示したプレス・スト
ロークの上死点に向けて上昇し続ける。ノツク・アウト
・ポジシヨナー32の上昇動作が停止すると、シエル48は
ノツク・アウト・ポジシヨナー32に接触し、依然として
動作中のブランク・ポンチ30から突出され、または押し
出される。

次に、シエル48は真空圧の作用により、ノツク・アウト
・ポジシヨナー32上の適所に保持される。従来の市販真
空源に接続する為の適当な取付具54が設けてあり、上工
具11には通路55,56,57および58を設け、ポンチセンター
34の表面に作用する真空圧を保持する。この真空圧によ
つて、シエル48はノツク・アウト・ポジシヨナー32の表
面に吸着される。

シエルに対する一次加工作業が完了すると直ちに、シエ
ルは以下に詳細に説明する本発明の移送システムによつ
て、複数の二次加工部位のうち対応する加工部位まで移
送され、仕上げ成形加工が行われる。

二次加工部位の工具および作用 二次加工部位60用の工具の詳細は第６図に示してある。
プレスラムに接続した上工具61およびプレス・フレーム
に固定した下工具62の閉鎖状態が図示してある。

下工具62はカールダイ64およびパネル成形ポンチ66を備
え、これらカールダイ64およびパネル成形ポンチ64は基
礎部材68および70に取付けてある。ばね押えパツド72が
カールダイ64およびパネル成形ポンチ66内に同心状に取
付けられ、且つ複数のばね74（１個のみ図示）によつて
支持されている。複数のばね74は部材70内に取付けら
れ、部材68を貫通して伸長している。真空ポンプ接続用
の適当な取付具75が設けてあり、真空通路76,77および7
8が部材68、パネル成形ポンチ66のインサート71に設け
られ、それぞれ、パネル成形ポンチ66およびインサート
71の上表面に真空圧を作用させる。

上工具61には上部基礎体81に接続したリテーナー80が設
けてあり、上部基礎体はダイシユー82に取付けられ、プ
レスラムによつて動かされる。成形ポンチ・ポジシヨナ
ー84もリテーナー80と共に下方に動くように設けてあ
り、成形ポンチ・ポジシヨナー84の下表面の成形特性を
規定する突起85を備えている。さらに、パネル成形ダイ
86がおおむねリテーナー80および成形ポンチ・ポジシヨ
ナー84と共に動くように取付けてある。取付けブロツク
88の下側にはパネル成形ダイ86が取付けあり、取付けブ
ロツク88は複数のばね90（１個のみ図示）に取付けられ
ている。ばね90はプレスラム82に固定されている。以下
に詳細に説明するように、ばね90はプレスラムの下降時
に、パネル成形ダイ86の下降動作に「一時休止」期間を
提供し得るものを選択してある。

パネル成形ダイ86、成形ポンチ／ポジシヨナー84および
取付けブロツク88にはそれぞれ真空通路92,93および94
が設けてあり、適当な真空取付具95および接続具を介し
て真空ポンプに連通している。このようにして、パネル
成形ダイ86の下面には真空圧が作用する。

各二次加工部位60の工具のシエル仕上げ作用は第７図乃
至第10図に詳細に図示してある。シエル48は一次加工部
位10から二次加工部位60の開放工具に入り、下工具62上
に正しく位置決めされる。大きい半径部分52および肉厚
壁51はばね押えパツド72により支持され、パネル50全体
はパネル成形ポンチのインサート71より幾分上方に位置
する。シエル48は通路78を介して、作用する真空圧によ
つて、インサート71内に位置決めされ、保持される。

第７図において、プレスラムが下降すると、パネル成形
ダイ86は肉厚壁51に接触しこの肉厚壁51をパネル成形ダ
イ86とばね押えパツド72間に固定する。ばね90はばね74
よりも容易に圧縮可能なものを選択してあるため、肉厚
壁51と接触すると、パネル成形ダイ86はばね押えパツド
72によつて適所に保持され、プレスラムをさらに下降さ
せても、一時休止し始める。同時に、成形ポンチ・ポジ
シヨナー84はシエルリツプ体53に接触する。

第８図に示すように、プレスラムの下降を続行すると、
成形ポンチ・ポジシヨナー84はシエルリツプ体53をその
所期の最終位置に向けて押し出し始める。シエル48はパ
ネル成形ダイ86およびばね押えパツド72間に固定された
ままで、パネル成形ダイ86はプレスラムの下降動作によ
つて、第６図に示すように、取付けブロツク88の底部が
スペーサー96に接触するまで一時休止の状態のままであ
る。

取付けブロツク88の底部がスペーサー96に接触した場
合、プレスラムによつて工具をさらに下降させると、第
９図に示すように、パネル成形ダイ86は下方に動き、同
様に、ばね押えパツド72を下方に移動させる。パネル成
形ポンチ・インサート71は隆起中央部分91を備えるが、
この隆起部分91はこの時シエルパネル50に対して位置決
めされる。ばね押えパツド72の下降動作によつて、シエ
ルパネル50はシエル48の残部に対して完全な上昇動作を
行ない、シエル48の最上部とパネル50間の距離を短縮す
る。第７図の大きいパネル半径部分52からのシエル材料
はばね押えパツド72から分離されて、パネル成形ポンチ
66およびパネル成形ダイ86の端縁周囲に巻付く。この巻
付き作用はシエル材料の絞りをほとんど伴わずに行なわ
れ大きい半径部分52はシヤンク穴98に変形することによ
つて、仕上げシエルに対し耐圧パネルを形成する。イン
サート71の中央隆起部分91によつて、パネル50は若干上
方に屈曲され、シエル成形中、パネル50が下方に湾曲し
易い傾向に抵抗する作用が得られその結果、平担に仕上
げたシエルが得られる。シヤンク穴98の成形と同時に、
シエルリツプ体53はカールダイ64に入り、仕上げシエー
ピング加工を行なう。

工具の閉じた状態は第10図に示してある。仕上げシエル
48の一部として、シヤンク穴98とおよび鈎状部分、即
ち、比較的小径の湾曲部分の外側カール端縁部分を有す
るダイカール曲げリツプ体53とによつて包囲され、罐の
上にはぜ継ぎするのに適した耐圧パネル50が設けてあ
る。一次加工部位10で「かもめの翼型」リツプ体53を成
形する理由は容易に了知され得よう。リツプ体53の外側
部分を予備カール曲げして、シエル48の端縁まで完全に
伸長する比較的急峻な半径を形成することにより、最外
側端縁がダイによるカール曲げに抵抗し、比較的真直ぐ
な状態に止まろうとする自然的傾向に打勝つ。さらに、
一次加工部位でリツプ体53の外側部分を緩やかに予カー
ル曲げ加工し、肉厚壁51から外方ばかりでなく、上方に
も伸長し得るように成形することにより、最外側部分の
ダイカール曲げ作業中、リツプ体53はある程度の走行距
離が得られる。一次加工部位でリツプ体53が所望の仕上
げ角度で肉厚壁51から伸長するように成形した場合、外
端縁のダイ・カール曲げ加工は二次加工部位工具のある
部分を交差運動させない限り、行ない得ない。

上工具61の別の実施態様は第10a図に示してあり、この
場合、仕上げシエルはシヤンク穴98に近接するパネル50
の外端縁周囲を圧印加工し強度を増してある。シエルの
圧印加圧は一般に、別の圧印加工プレスで行われるが、
第10a図の実施態様では、成形作業の一部として圧印加
工を行ない、別の装置および工程を不要にしている。パ
ネル成形ダイ86の中央部分には圧印加工リング97および
スペーサー99を入れる環状溝が設けてある。圧印加工リ
ング97はパネル成形ダイ86に取付けたリテーナー101に
よつて固定されている。スペーサー99は工具を第10a図
に示すように完全に閉じたとき、圧印加工リング97の加
工面がシエル48に接触し、シエル48のパネル50の外端縁
を正確に圧印加工するのに十分な圧縮力が得られるもの
を選択してある。

工具が開始し始めると、パネル成形ダイ86の通路92を介
して、シエル48に作用する真空圧によつて、シエル48は
上工具61と共に上昇する。パネル成形ポンチ66を介し
て、シエル48にも真空圧が作用し下工具62からシエル48
を持上げるため、シエル48の上側には、下側よりも大き
な真空圧を作用させる必要がある。さらに、ばね74によ
る押えパツド72の上昇動作はシエル48を下工具62から最
初にはね出すのを促進する作用をする。１枚のシエルパ
ネル50はパネル成形ポンチ66およびインサート71の作用
表面から分離し、この作用表面に追加して設けた開口部
（図示せず）に生ずる低圧→真空を抜く。これによつ
て、仕上げシエル48は下工具62から持上げられる為、上
工具61上で必要とする真空圧は少なくて済む。

上工具61がシエル48を持上げ、下工具62から十分分離さ
せると、リテーナー80およびパネル成形ダイ86の上昇動
作は続く一方、成形ポンチ・ポジシヨナー84の上昇動作
は停止する。上記部分がシエルから分離すると、シエル
は二次加工工具から取除かれ、シエル成形装置から搬出
される。

シエル移送装置 一次加工部位から二次加工部位までシエルを移送し、仕
上げシエルをシエル成形装置から移送する本発明の装置
の詳細は第11図に示してある。基礎部材102が一次加工
部位10と対応する二次加工部位60間に伸長している。開
口部104が一次加工部位10に設けてあり、その直径は上
工具11がプレスラムによつて下方に移動し下工具12と接
触する際、この上工具11の通過を十分許容し得る値にし
てある。同様に、二次加工部位60では、上工具61の通過
を十分許容し得る直径の第２開口部106が基礎部材102に
設けてある。下工具62の一部は固定状態で第２開口部10
6内に伸長し、プレス・ラムによつて上工具が下降する
際に、上工具61との接触を許容する。

この移送装置はシエル成形装置の各加工部位付近に取付
けた駆動装置110を備えている。各駆動装置は駆動装置
本体から上工具11または61の加工表面に向けて伸長する
細長い軸の形態としたアクチユエータ112を備える。空
気弁114が各駆動装置110と関係し、駆動装置110に圧縮
空気を選択的に供給し得るようにしてある。以下に詳細
に説明するように、駆動装置110に適時、圧縮空気を選
択的に供給することにより、アクチユエータ112は駆動
装置ハウジングからさらに伸長する。空気弁114は適当
な比較的急速作動弁とし、オハイオ州、アクロン（Akro
n）のスコビル エム エフ ジー カンパニー（Scovi
ll Mfg Cc.,）のシユレーダー ベローズ デイビジヨ
ン（Schrader Bellows Divison）製造によるような直動
形電磁弁とすることが望ましい。この空気弁114は駆動
装置110に空気供給源を接続していないとき、駆動装置
の内部を大気に放出し得るものを選択してある。

各加工部位におけるシエル成形に関する前述の説明か
ら、加工部位で特定の加工作業が完了すると直ちに、シ
エルは下工具12または62から持上げられることが想起さ
れよう。次いで、工具部分は全て開放または後退し、真
空力によつて、シエルはシエルリツプ体53の最上側部分
に沿つてのみ接触状態で保持される。上記位置の場合、
シエルは駆動装置110の移送に適した位置にある。例え
ば、一次加工部位10内で成形作業が完了すると直ちに、
真空圧の作用に伴なつて、工具が開放することにより部
分的に仕上げたシエルはノツクアウト・ポジシヨナー32
に対してのみ保持される。次いで、通常の市販の圧縮空
気源から一般に50乃至60psiの圧力の圧縮空気が駆動装
置110に供給され、アクチユエータ112は伸長し、シエル
の肉厚壁51に強力な打撃を加える。シエルは上工具11と
リツプ体の上端部分でのみ接触しているため、駆動装置
110の強力な打撃によつて、シエルは一次加工部位10の
工具から自由に飛行する。上記飛行中、シエルはいかな
る固形表面上にも静止せず、また全体的としていかなる
駆動部品によつても駆動されないことに留意することが
重要である。しかし、シエルは所定の通路116に沿つて
移動し、またシエルが誤まつて通路116から外れるのを
防止する為、静止形上部ガイド118が設けてある。

シエルは上工具61が下降するまでに、二次加工部位内に
正確に位置決めされていなければならないため、シエル
を一次加工部位から二次加工部位まで移送するタイミン
グは極めて重要であることは容易に理解し得よう。この
ため、以下に説明するように、駆動装置110および関連
機器は正確且つ急速に作動し得るものを選択し、設計し
てある。さらに、シエルを自由飛行させることによつ
て、シエルの移送時間は駆動または非駆動部品と実質
上、接触することによる影響を受けないことが確実にな
る。

従つて、各シエルの一次加工部位10からの移送は正確に
行なうことも重要である。シエルは真空力によつて、ノ
ツク・アウト・ポジシヨナー32に対し保持されるため、
真空圧力を調節する必要がある。真空圧力が高過ぎる
と、シエルが上工具11から離れるのが遅れ、シエルの移
送を緩慢にすることで、移送時間に影響を及ぼす。

１方法は一次加工部位10の供給真空圧力を低くすること
である。しかし、プレスの他の部分でも真空を利用する
ため、この方法は低圧真空力の影響、即ち他のプレス作
用の影響を考慮する必要がある。

第1a図乃至第1c図に示した好適実施態様は一次加工部位
10の上工具11に連続真空圧を作用させるものである。こ
のため、開口部117がノツクアウト・ポジシヨナー32の
壁に設けられ、ブランクポンチ30の壁に設けた溝穴119
と協働する。従つて、ノツクアウト・ポジシヨナー32と
ポンチセンター34間に形成した室はプレスストロークの
上死点（この場合、シエルは既に移送し了えている）を
除く全ストローク中、開口部117および溝穴119を介して
空気抜きされ、シエルに作用する真空圧力はシエルをノ
ツクアウト・ポジシヨナー32上に保持するのに十分なほ
ぼ最小圧力値まで低下する。

上工具11内の真空圧が高過ぎるのをさらに防止するた
め、ノツクアウト・ポジシヨナー121の壁には開口部121
を設け、ブランク・ポンチ30の壁には開口部123が設け
てある。第1a図乃至第1c図を比較すると、開口部121お
よび123はプレスストロークの下死点で心合せされて協
働し、上工具11内の真空圧力をさらに空気抜きすること
が分かる。従つて、上記開口部は上工具11の上昇直前
に、工具内の真空圧力を全て放出し、シエル成形中に蓄
積した真空圧力を全て除去する。

開口部123はプレスストロークの上死点およびその直後
で、さらに空気抜きする作用を行なう。第1a図乃至第1c
図を逆に参照すると、ブランク・ポンチ30とノツクアウ
ト・ポジシヨナー32間に形成した室はプレスストローク
の下降動作中、圧縮されることが理解されよう。シエル
は一般的なプレス速度のプレスストロークの上昇動作中
に打撃を加えられ、移送されるが、シエルは全体とし
て、プレスラムがプレスストロークの上死点に達し、下
降動作を開始するまでには、一次加工部位10の工具から
分離しない。

上工具11内の真空圧力は低圧であるため、工具の下降に
よつて、ブランクポンチ30とノツクアウト・ポジシヨナ
ー32間に形成した室内の空気は圧縮されることが分かつ
た。開口部123がない場合には、圧縮空気は真空通路57
および58を通つて流れる。次に、下降空気流は真空通路
58の下で依然として、一次加工部位10内にあるシエルの
一部に打撃を加え、シエルをその正規の移送路から変位
させる。この変位によつて、移送失敗の可能性が大幅に
増す。

開口部123はプレスストロークの上死点部分で上記室の
空気打きを行なう。このため、シエルが依然として、一
次加工部位10内にあるプレスストロークの下降動作中圧
縮空気の通路が追加される。これによつて、通路58から
の空気流は減少し、シエルの上記変位を十分防止するこ
とができる。

本発明の好適実施態様の場合、対の開口部117,121,123
および対の溝穴119が設けてある。しかし、各種開口部
および溝穴の特定寸法如何によつて、これら各開口部お
よび溝穴の数は任意に決定することができる。但し、開
口部117と溝穴119の数および開口部121と123の数は同数
にしなければならないことは勿論である。

駆動装置110は第12図に詳細に図示してあり、外側ハウ
ジング120を備えている。ハウジング120の内部まで貫通
する開口部には駆動装置110をその対応する空気弁114に
接続する為めの適当な取付具122が設けある。ピストン1
24がハウジング120内を動くようにハウジング内に配設
してあり、ハウジング120の１端を貫通して伸長するア
クチユエータ軸112に接続してある。ピストン124および
アクチユエータ軸112は単一体として一体に形成するの
が望ましい。

取付具122を介して、ハウジング120の内部に圧縮空気が
供給されると、その空気圧によつて、ピストン124が動
き、アクチユエータ112を外方に伸長させる。流入空気
の圧力に対するピストン124の相対重量は軽量であるた
め、ピストン124の運動は急速に行なわれ、シエルを十
分に工具から駆動することができる。例えば、好適実施
態様に従つて、構成した場合、シエルに作用する平均速
度は一般に614.68cm/秒である。一次加工部位10から二
次加工部位までのシエルの移送は約55/1,000秒で行われ
る。さらに、ピストン124はハウジング120に気密状態で
取付ける必要はない。

駆動装置110の性能に悪影響を及ぼさないならば、ある
程度の「漏れ」または迂回は許容することができ、実際
上、ピストン124はその表面積をハウジング120の内側断
面積より小さくして、ハウジング120内に遊嵌させるこ
とが望ましい。このため、ピストン124には密封装置が
全く不要であり、供給圧縮空気と共に流入する汚染物質
（水または油のような）の付着の虞れを少なくしまたそ
の汚染物質の許容値を高くすることができる。

アクチユエータ112の接触に起因するシエルの損傷を防
止する為、アクチユエータ112の至端には弾性材料で構
成した先端部材126が固着してある。さらに、ピストン1
24とハウジング120の端部との間でアクチユエータ112周
囲にはばね127が取付けてあり、空気弁114の閉鎖および
駆動装置110に対する圧縮空気の供給停止後、ピストン1
24をその元の位置に復帰させる。ハウジング120には穴1
28が設けられ、この穴128は作動位置にあるときに、少
なくとも一部開放しピストン124の背後となるようにし
てある。穴128はピストン124が完全に動いた時に、ピス
トン124背後の空気圧の少なくとも一部を放出し、ピス
トン124がその元の位置に復帰するのを容易にする。さ
らに、ハウジング120には空気抜き溝穴129が形成してあ
り、ピストン124がハウジング内を動く際に、ピストン1
24前側の空気抜きをする作用をする。ピストン124によ
つて圧縮されることになる空気を放出することによりピ
ストンの運動はより急速に行なわれ、プレスストローク
の速度を増すことができる。

二次加工部位内で移動シエルを拘束し且つ位置決めする
装置の詳細は第13図に示してある。対応する一次加工部
位で部分的に形成された後、二次加工部位に入るシエル
はガイドバー118の外側から装置内に入る。次いで、シ
エルは下工具62の片側周囲で且つ下工具62の若干上方に
位置決めした１対の位置決めフインガー130間に入る。
第13図および第14a図から明らかなように、各フインガ
ー130には下部131が取付けてあり、この下部131は上フ
ランジ132とシエルがフインガー130間に入る時に通る通
路内にシエルを保持する通路壁133とを形成する溝部分
を備える。ばね式爪134が下部131内に取付けられ、各下
部131から通路内に若干伸長し、シエルが通路壁133によ
つて形成した通路の端部湾曲表面135に達する際に、シ
エルのはね返えりを防止する。このシエルは次に、下工
具62上に正しく位置決めされ、また停止すると直ちに、
シエルはフインガー130から下工具62内に落下する。開
口部78を介して、下工具に供給される真空圧はシエルを
その適正位置に移動する移動速度を増加させ、上記位置
でのシエルの保持を容易にする。

各フインガー130はそれぞれ基礎部材102に固着したブロ
ツク138および139に、ピン136および137にて回転可能な
ように取付けてある。カムローラ140が各フインガー130
に取付けられて、上工具に取付けた板カム（図示せず）
と協働する。シエル成形仕上げの為、プレスカムを下降
させると、板カムはローラ140に接触し、ピン136および
137を中心としてフインガー130を回転させ、工具に対
し、その閉鎖時の適正クリアランスを提供する。

適当なばね（図示せず）が各フインガー130に取付けら
れ、工具の開放時、フインガーをその適正位置に復帰さ
せる。さらに、ピン142がピン137の下方で各ブロツク13
9内に取付けられ、第14b図に示すように、フインガー13
0に形成した弧状溝穴144内に嵌合可能な突起143を備え
ている。突起143は溝穴144と協働し、フインガー130を
次のシエルを受取る適正位置に位置決めするフインガー
130用停止具としての作用をする。

第11図を参照すると、二次加工部位60での工具の開放に
より、仕上げシエルはより強力な真空圧力の作用で、上
工具61と共に下方に持上げられる。工具が一旦完全に開
放し、全部分が仕上げシエルから分離するため、シエル
は上工具61のリップ体100の最上端縁に沿つてのみ接触
すると、第２駆動装置110は空気弁114により駆動され
る。次いで、アクチユエータ112が仕上げシエルの肉厚
壁に打撃を加え、シエルを二次加工部位60から適当な受
理ビン等に搬出する。勿論、二次加工部位60からのシエ
ルの移送は一次加工部位10におけるそれとほぼ同じであ
ることが了知され得よう。しかし、シエルはさらに加工
する為、正確に位置決めされるのではなく、単に集めら
れるのに過ぎないため、シエルが二次加工部位60から離
れる正確な通路は一次加工部位から離れる通路ほど厳密
でなくともよい。

多列シエル成形作業 シエル成形工具および移送装置について詳細に説明した
が、好適実施態様として説明した本発明の装置を具備し
プレスは一般に、複数の一次加工部位、対応する二次加
工部位および移送装置を備えていることを認識する必要
がある。これによつて、一定時間内に極めて大量のシエ
ルを成形することができる。４つのシエルを同時に製造
し得る装置が１例として、第15図に示してある。

材料16は移送装置を支持する基礎部材102の下側からプ
レス内に送られる。材料46からブランクを切断し、シエ
ルを部分的に成形する４つの一次加工部位10a乃至10dが
設けてある。各一次加工部位10a乃至10dは対応する駆動
装置110a1乃至110d1を備えている。各一次加工部位にお
ける加工作業の完了後、対応する駆動装置を駆動して、
矢印146で示すように、移送通路に沿つて、シエルを対
応する二次加工部位60a乃至60dまで移送する。

各二次加工部位60a乃至60dにて、フインガー130はシエ
ルを二次加工部位の下工具内に正確に位置決めする。一
次加工部位でシエルを部分的に成形するプレスストロー
クに続く、次のプレスストローク中、各二次加工部位60
a乃至60dの工具は閉じ、各シエルの成形を完了させる。
工具の開放後、対応する原動子110a2乃至110d2を作動し
て、矢印148で示すように、仕上げシエルを各二次加工
部位60a乃至60dから移送する。二次加工部位60a乃至60d
内でのシエルの成形完了と同時に、材料46から次の４つ
１組のブランクが打抜かれ、一次加工部位10a乃至10d内
で部分的に成形されることも認識する必要がある。

プレス制御システム プレスのシエル製造時の作動制御用電気的制御手段が略
図で第16図に示してある。配線L1,L2およびL3を介し
て、主駆動モータ170に電気が供給され、プレスラムを
駆動して、一次加工および二次加工部位の工具の開閉を
行なう。１または複数の適当位置に取付けた制御盤に設
けることのできる一連の作業者用制御機器172によつ
て、作業者はプレスの始動、停止および速度を調節し、
また、他の種々のプレス機能の制御と監視を行なうこと
が可能となる。

様々な別々の切換え機能を得るプログラム化回転式位置
スイツチ174によつて、多数のプレス作用を制御する。
上記スイツチ174は各々、所定の角度位置でスイツチ接
点の開放を行なうよう調節することができる。回転式位
置スイツチ174はプレスフレームに取付けて使用し、駆
動チエーン等によつて回転式プレスラム駆動装置に連結
されている。従つて、第16図に示すように、モータ170
に間接的に連結されている。このスイツチはプレスラム
駆動装置に接続されているため、０゜で示したスイツチ
位置はプレスラムストロークの上死点に一致する。プレ
スラムの電気作動機能は作業者用制御装置172および回
転式位置スイツチ174に接続するマイクロプロセツサ176
の指令を受ける。このマイクロプロセツサ176は適正な
タイミングと順序で種々のプレス作用を制御し得るよう
にプログラム化される。

上述したように、プレスによつて部分的に成形し、その
後最終仕上げしたシエルは駆動装置110のアクチユエー
タ112により、シエルに打撃を加えて、プレスの加工部
位から移送される。駆動装置110は電磁石作動式空気弁1
14（第16図では、１例として２つの空気弁を図示）によ
つて駆動される。回転式位置スイツチ174から受信した
信号に応答して、マイクロプロセツサ176により、空気
弁114の電磁石は各プレスストローク中の適当な時点で
通電される。

通常、マイクロプロセツサ176により、各空気弁114は回
転式スイツチ174が288゜の位置に対すると必らず通電さ
れる。上記回転式スイツチ174の位置はプレスラムがそ
の上昇ストロークの大部分を完了し、シエルが正しく位
置決めされたときに生ずる。次いで、各シエルは原動子
110のアクチユエータ112により打撃を加えられ、それぞ
れの加工部位から移送される。

空気弁114が開放し、原動子110がアクチユエータ112を
伸長させるのに要する合計時間は約15/1000秒である。
勿論、この間隔は全プレス速度で一定である。従つて、
各空気弁114は一定の角度位置で付勢されるが、シエル
に打撃の加わる実際の時点における回転式スイツチ174
の角度位置（従つて、プレスラムのストローク位置）は
プレス速度によつて変化する。例えば、毎分ストローク
数が300回の場合、回転式スイツチ174が315゜の位置に
達した時点で、シエルに打撃が加わる。

回転式スイツチ角度に関するこの遅れを多少緩和するた
め、毎分プレスストローク数が300回以上の場合、マイ
クロプロセツサ176による空気弁114の付勢は288゜では
なく、273゜の位置で行われる。回転式位置スイツチ174
からの信号が示す２つのプレスストローク時間の測定値
はマイクロプロセツサ176によつて、平均速度値に変換
され、この変換値を基にして、プレスの毎分ストローク
数が300回以上か否か判定される。

ここに説明した装置の形態は本発明の好適実施態様を構
成するが、本発明は特定実施態様の成形装置に限定され
ず、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱す
ることなく、変形を加え得ることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するシエル成形装置内の一次加工
部位工具の断面図、 第1a図はプレスストロークの下死点にある工具を示す第
１図の一次加工部位工具の拡大図、 第1b図および第1c図は一部上昇した状態およびプレスス
トロークの上死点にある工具を示す、第1a図と同様の
図、 第２図はシエル成形作業を示す一次加工部位の一部の断
面図、 第３図、第４図および第５図は一次加工部位工具の逐次
的作業を示す、第２図と同様の図、 第６図はシエル成形装置の二次加工工具の断面図、 第７図はシエル成形作業を示す、二次加工部位工具の一
部の断面図、 第８図、第９図および第10図は二次加工部位工具の逐次
的作業を示す第７図と同様の図、 第10a図は圧印加工工具を具備した二次加工部位工具の
別の実施態様を示す第10図と同様の図、 第11図は本発明によるシエル移送装置を示す対応する一
次加工および二次加工部位の拡大図、 第12図はシエル・ピストン原動子の断面図、 第13図は第11図のおおむね線13−13に関する平面図、 第14a図は第13図のおおむね線14a−14aに関する断面
図、 第14b図は第13図のおおむね線14b−14bに関する断面
図、 第15図は同時に４つのシエルを製造し得るようにしたプ
レス用に設けた移送装置の平面図、および 第16図はプレス作動制御システムの図解図である。 10……１次加工部位 11……支持手段、60……２次加工部位 112……アクチユエータ 110……駆動装置、120……ハウジング 124……ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エーマル・シー・フラツゼ アメリカ合衆国オハイオ州45429，デイト ン，ウエスト・ストロープ・ロード355 (72)発明者 ジエームズ・アール・グレツグ アメリカ合衆国オハイオ州45066，スプリ ングボロ，フアクトリー・ロード 410, ボツクス 477 (72)発明者 デービツド・ケイ・ウエイン アメリカ合衆国オハイオ州45459，デイト ン，ライトビーム・ドライブ 311 (56)参考文献 特公 昭59−1494（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶端部を形成するためのシェルのような比
   較的平坦な物体をラム・プレスの一次加工部位（10）か
   ら二次加工部位（60）まで移送するための移送装置にお
   いて、前記物体を前記一次加工部位（10）に保持するた
   めに前記一次加工部位内に設けられた保持装置と、 前記一次加工部位に隣接して配置され、かつ、前記物体
   をその縁方向へ移動させる急激な力を前記物体の縁に沿
   って作用させることにより、前記物体を所定の移送通路
   に沿って前記二次加工部位に向かわせる、駆動装置と、 前記移送通路の一部を画成し、かつ、前記移送通路の前
   記一部がその全長にわたって前記物体よりも僅かに大き
   な幅を有するように、前記二次加工部位の両側に互いに
   間隔をおいて配置された、一対のフィンガと、 前記一対のフィンガにそれぞれ形成され、かつ、前記移
   送通路の前記一部を少なくとも部分的に覆うように前記
   移送通路の内方向へ延在する、フランジとを設け、更
   に、 前記一対のフィンガは、前記二次加工部位において、前
   記物体に工具が接近することができるように、所定距離
   だけ互いに引き離され得るように構成され、 前記一対のフィンガは、それぞれ、通路壁（133）を画
   成し、前記通路壁（133）は全体として前記移送通路の
   内部に延在する端部表面（135）を有し、前記各端部表
   面（135）は前記一対のフィンガ間に前記物体が入る位
   置とは反対側の位置で前記フィンガに沿って位置し、前
   記各端部表面（135）は前記移送通路の一部を閉鎖して
   前記物体の動きを止めのに十分な距離だけ内方向へ延在
   し、 前記物体が前記端部表面（135）で跳ね返ることを防止
   するために前記一対のフィンガには可倒式の爪（134）
   が設けられ、前記爪（134）は、その一部が前記移送通
   路内に延在し、かつ、前記移送通路内から前記フィンガ
   の内部に引き込まれることにより前記物体が前記爪を通
   過してその後方に移動できるように構成されると共に前
   記フィンガに支持されていることを特徴とする、比較的
   平坦な物体の移送装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載の移送装置に
   おいて、前記二次加工部位には前記物体を前記二次加工
   部位で支持するための支持装置が前記移送通路の少なく
   とも僅かに下方に配置され、前記二次加工部位には前記
   物体を前記一対のフィンガの前記通路壁に関して下方
   で、前記支持装置の方向へ引くための手段が配置され、
   これにより前記端部表面（135）によって前記物体が停
   止すると前記物体は前記移送通路から前記支持装置上に
   移動する、前記移送装置。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項に記載の移送装置に
   おいて、前記物体を前記支持装置の方へ引くための手段
   は、前記二次加工部位の前記支持装置に対して前記二次
   加工部位に設けられた少なくとも一つの真空口を介して
   部分的な真空状態を形成するための装置を有する、前記
   移送装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項に記載の移送装置に
   おいて、前記物体の縁に沿って一撃を加えるための前記
   駆動装置は、 シリンダを画成する実質的に閉鎖されたハウジングと、 作用面を有し、かつ、作動位置まで摺動するように前記
   シリンダ内に配置された、ピストンと、 前記ハウジングを貫通し、かつ、前記ピストンによって
   摺動するように前記ピストンに連結された、アクチュエ
   ータと、 前記ハウジングに連結され、かつ、前記ピストンを前記
   作用位置まで移動させるために、前記ハウジング内に選
   択的に圧縮空気を導入して前記ピストンの前記作用面に
   作用させる、装置と、 前記ピストンを通常位置に戻すために前記ピストンに対
   して作用可能なように連結された復帰手段と、 前記ハウジングは、前記ピストンの運動が前記アクチュ
   エータに急激な力を発生させて前記物体を前記二次加工
   部位方向へ推進するように、前記支持装置に関して配置
   されている、 前記移送装置。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第２項に記載の移送装置に
   おいて、前記一対のフィンガはピン（136、137、142）
   によって枢動可能に支持され、前記物体が前記支持装置
   によって下方へ引かれると、前記フィンガが前記移送通
   路の外方へ揺動することにより前記フィンガが互いに離
   れるように構成した、前記移送装置。
6. 【請求項６】特許請求の範囲第１項に記載の移送装置に
   おいて、前記物体を前記移送通路に沿って発射するため
   の急激な力を発生させるために、定期的な空気パルスを
   供給するための装置を設けてなる、前記移送装置。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第１項に記載の移送装置に
   おいて、前記一次加工部位において前記物体に付与され
   る前記急激な力によって、前記物体は前記移送通路に沿
   って案内されて自由な飛行を行うように発射され、前記
   物体は前記二次加工部位において、前記爪によって逆動
   を阻止されつつ、前記フィンガで保持される、前記移送
   装置。