JPS6045947B2 - 缶体塗装装置におけるマンドレルリトラクト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は缶体塗装装置におけるマンドレルリトラクト
装置（マンドレル引込め装置）に関する。

本発明における塗装装置とは狭義の塗装装置のみならず
、塗装の上へ文字、模様等の印刷を行う装置をも包含す
る広義の塗装装置を意味するものとする。 従来、ジュ
ース缶やビール缶のような円筒形缶体の外表面を塗装す
る装置は、第１図に示すように缶体移送装置Ａと塗装ユ
ニットＢとを含み、該缶体移送装置Ａは垂直な回転円板
１と、該同転円３板１の周縁近くに該回転円板１と直交
し、該回転円板１の外周側に円周方向に等間隔にかつ通
常状態では該回転円板１と同心円上にあるように装着さ
れた多数の回転自在のマンドレル２とを備え、塗装ユニ
ットＢは前記マンドレル２に冠挿された・缶体３の胴部
外表面と接触しこれを塗布する塗布 ロール５を備えて
いる。

そして、マンドレル２は塗装個所では回転している塗
布ロール５と同心円弧上を移動されるようになつている
。

缶体３は塗装個所のところを通過中に該缶体の胴部外表
面と塗布ロール５の外周面とが少なくとも缶胴の１回転
の間、転がり接触し、その間に缶体３の外表面が塗装さ
れる。このように回転円板の回転に伴いマンドレル、す
なわち缶体の移動路が塗装個所において塗布ロールと同
心の円弧上にくるようにしたものは、米国特許第３３５
６０ｍ号明細書、米国特許３７６６８５１号明細書など
に開示されている。これら従来装置においては、缶体が
塗装箇所において塗布ロールと接触する仕方としては、
缶体を冠挿したマンドレルが塗布ロールに対して揺動し
て接触するようにした、いわゆるスイング式（前記米国
特許第３３５６０ｍ号明細書に開示されたもの）と缶体
を冠挿したマンドレルが回転円板にその半径方向に移動
可能に取り付けられて缶体が塗布ロールに対して接触す
るようにした、いわゆるストレート式（上記米国特許第
３７６６８５１号明細書に開示されたもの）のものとが
ある。

以上述べたスイング式、ストレート式のいずれにおいて
も、回転円板の直立支持台に必要箇所において変形を有
する略環状のカムが設けられ、マンドレル支持体と協動
するカムホロアーが前記カムに誘導されるようになつて
いる。

前記カムの形一状は缶体の塗装個所付近やワニス塗装個
所付近においては塗料塗布ロールとおよびワニス塗布ロ
ールとそれぞれ同心円弧状に形成され、また塗装完了後
の缶体を真空吸引によりマンドレルより離脱する箇所付
近においては直線に近い形状に形成さ．れるが、このよ
うなりムの形状は公知（前記米国特許第３７６６８５１
号明細書参照）であり、その他必要な箇所において変形
形状とすることができる。したがつて、マンドレルに冠
挿された缶体塗装個所付近においては前述したように、
塗布ロールと一同心の円弧状通路を移動することになる
。本出願人は本出願人の出願に係る昭和５拝１２月２２
日出願の特願昭５４−１６６２９７号（特開昭５６一８
９８６１号公報参照）において上述したスイング式のも
ののマンドレルリトラクト装置を開示したクが、本願は
上述したストレート式のもののマンドレルリトラクト装
置に関するものである。

従来、上記ストレート式のマンドレル移動装置を備えた
缶体塗装装置においては、マンドレルに誤つて缶体が冠
挿されなかつた場合、缶体が冠挿されていないマンドレ
ルが塗布ロールと接触してマンドレルを塗布してしまわ
ないようにするためには、塗装ユニット（第１図におけ
るＢ）全体を移動させるほかはなかつた。

すなわち、第１図に示すノーキヤンセンサー４がマンド
レル２に缶体が冠挿されていないことを感知した場合、
缶体が冠挿されていないマンドレル２が塗布ロール５に
よる塗装位置に至る前に、自動あるいは手動操作川こよ
り塗布ロール５を含む塗装ユニットＢ全体を矢印Ｘの方
向にリトラクトさせ、マンドレル２に塗料が付着するの
を防止していた。このように塗装ユニット全体をリトラ
クトさせることは煩わしい作業であり多大の労力を費す
のみならず、一般・に第１図に示すように缶体は３個づ
つ塗布ロールに接触するので、前後の缶体を含めて、前
記塗装ユニットＢの１回のリトラクト動作により４〜５
缶塗装されないもの、または塗装不良のものができるこ
ととなる。本発明は、上述したような塗装ユニット全体
のリトラクトを回避し、塗装ユニットはそのままの位置
とし、回転円板と協動する簡単な機構でマンドレルをリ
トラクトさせる装置を提供するものである。

以下に本発明を実施例により図面を参照して説明する。

第２図はマンドレルリトラクト機構を含む缶体塗装装置
の全体説明図で、缶体供給装置１０によつて円筒形缶１
３は缶体移送装置Ａ″の垂直回転円板１１上に送られ、
該缶１３は前記回転円板の外周側近くに前述したように
該回転円板と同心の円上に等間隔に装着された多数の回
転自在のマンドレル１２に１個づつ冠挿され、回転円板
１１の回転により塗装ユニットＢ″に配設された塗布ロ
ール１５に送られ順次塗装される。マンドレル１２に缶
１３が冠挿されていないことをノーキヤンセンサー２１
が検知すると、リトラクト用シリンダ２２、リトラクト
用揺動カム２３などを含むリトラクト機構２０によりマ
ンドレル１２を回転円板１１の中心方向ヘリトラクトさ
せ、缶を冠挿していないマンドレルに塗布ロール１５が
接触するのを避けるようになつている。次に第３図およ
び第４図を参照してリトラクト機構の詳細を説明する。

第３図はリトラクト機構２０の作動状態を示す説明側面
図、第４図は第３図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ上−Ｆ−Ｇ−Ｈ−
１に沿つた断面図、である。

第３図、第４図において、基盤上に直立して固定され回
転円板１１の回転軸４０を軸支する支持台３０にはその
上部にマンドレルリトラクト用シリンダ２２が支持台３
０から突出した状態で固設されている。シリンダ２２の
ロッド２４の先端部には鉤形をなすレバー２５の一端が
回動可能に連結され、該レバー２５の屈曲部分２５″は
支持台３０に取付けられたピン２６により該支持台３０
に対して回動自在に支持されている。レバー２５のシリ
ンダロッド２４と連結された側と反対側の端部には中間
レバー２７がピン２８により回転自在に連結されている
。中間レバー２７の他端はピン３２によりリトラクト用
揺動カム２３の一端に回動自在に連結され、該揺動カム
２３の他端は支持台３０に取り付られたピン２９により
該支持台３０に回動自在に支持される。揺動カム２３の
下面は第３図に示すように左側が上り右側が下つた傾斜
−曲面２３ａをなすように形成されている。ノーキヤン
センサー２１は支持台３０に対し固定的に取り付けられ
、ノーキヤンセンサー２１と揺動カム２３との位置関係
は回転円板１１の回転方向において、ノーキヤンセンサ
ー２１が揺動カム２３の手前に位置される。なお、第４
図においてはマンドレルリトラクト用シリンダ、鈎形レ
バー、中間レバー、揺動カムおよび後述するカムロール
５７は左右２組から成るものを示しているが、必要に応
じ１組としてもよいことは勿論である。回転円板１１に
は、その外周に該円板１１の外面に対して上下動が可能
てあるようにかつ円周方向に等間隔をおいて複数のマン
ドレル支持体５１が装着され、各マンドレル支持体５１
には１個のマンドレル１２が装着される。

この装着部の構造は後述する。回転円板１１の中心には
回転軸４０が固着され、マンドレル支持体５１は、その
下部に、円板１１の中心方向に延び回転軸４０の軸方向
に間隔をおいた２本のガイドバー４１，４「を備えてい
る。各ガイドバーは回転円板１１の外周からその中心方
向に延びる２本のガイドバー挿入孔にブッシュを介して
それぞれ上下動自在に嵌入される。そして、マンドレル
がリトラクトしない通常のマンドレル位置ではマンドレ
ル支持体５１は第４図に示すようにその下部の右方に突
出した部分５１ｂの下面が回転円板１１の外周面に対し
て間隔をおいて支持され、マンドレルリトラクト位置で
は支持体５１の前記部分５１ｂの下面が回転円板１１の
外面に近接する位置に持ち来たされるが、これらの点に
ついては後述する。次にマンドレルリトラクト装置のマ
ンドレル部５０の詳細について第３図および第４図を参
照して説明する。

マンドレル支持体５１の上部に水平方向に形成された孔
５１ａにマンドレル１２の左端取付部が回転自在に取り
付けられる。

前記ノーキヤンセンサー２１は回転円板１１の回転中、
マンドレル１２に近い位置にあるように直立支持台３０
に配設される。第４図においてマンドレル支持体５１下
部の前記右方に突出した部分５１ｂは左側部を大径とし
た水平軸孔５４が穿設され、該軸孔５４に左側部に大径
部を有する水平軸５５か挿入され、該水平軸５５はベア
リング６６，６６″により軸孔５４内に回転自在に支持
される。また、水平軸５５は同図に示すような支持体５
１から左側に突出し、この突出した部分に大径の揺動レ
バー受軸部５５ａとされに左側に連続したやや小径の偏
心軸部５５ｂとがそれぞれ軸５５と一体に形成されてい
る。軸５５と揺動レバー受軸部５５ａとは同心ｃであり
、軸５５の軸心と偏心軸部５５ｂの軸心ｄとはずれてい
る。揺動レバー受軸部５５ａの外周には揺動レバー５６
が嵌められ両者はキー５６″により固着される。揺動レ
バー５６の上下にＪはそれぞれ上部腕５６ａ１下部腕５
６ｂが一体に延びている。上部腕５６ａの上端部にカム
ロール５７，５７がピン５７ａにより回転自在に取り付
けられ、これらロール５７，５７の軸心と軸５５の軸心
とは互に平行である。また、これらロール５７，５７は
回転円板１の回転中に前記リトラクト用揺動カム２３の
右端が下つた際、このカムの下面２３ａに接触可能な位
置になるよう配置される。第３図に示すように、揺動レ
バー５６の筒状部５１ｂの外面上にストッパ５８ａが突
出して固フ着され、また、マンドレル支持体５１上にス
トッパ５８ｂとこれに隣接するストッパ５８ｃとが突出
して固着され、マンドレルがリトラクト動作をうけると
き、前記ストッパ５８ａ，５８ｂは接触し、またマンド
レルが復帰動作をうけるとき、上部腕５６ａは前記スト
ッパ５８ｃに接触して、それぞれの動作において正確な
位置決めを行うことができるようになつている。一方、
第４図に示すように、下部腕５６ｂにおいて、その端部
近くの支持体３０側の外面にカムロール６１がピン６０
により回転可能に装着され、また下部腕５６ｂのその反
対側の外面には該ピン６０゛により切替えボルト５９が
揺動自在に取り付けられている。マンドレル支持体５１
の左側部から回転軸４０の略中心方向に延ひる下部腕５
１ｃの下端部にはピン６５が回転自在に取り付けられ該
ピン６５の揺動レバー５６側の端部にスプリング受部品
６２が固定され、該スプリング受部品６２には前記切替
えボルト５９の貫通孔が形成されている。前記切替えボ
ルト５９の下端は前記貫通孔に挿入され、該切替えボル
ト５９上部に形成された鍔５９ａとスプリング受部品６
２との間において切換えボルト５９の周りにコイルスプ
リング６３が設けられている。一方、直立支持台３０の
マンドレル支持台側の垂直面にはカム板７０が固着され
、該カム板７０には必要個所において変形を有しその他
の個所においては円環状て全長にわたり等間隔の溝空間
を有するカム溝７１がエンドレスに穿設されている。

このカム溝７１には前記水平軸５５の偏心軸−部５５ｂ
がローラーベアリング７２、カムホロアー７３を介して
嵌め込まれる。そして、偏心軸部５５ｂの軸心ｄはカム
溝７１の溝空間の中心線上にあり、軸５５の軸心ｃは偏
心軸部５５ｂの軸心ｄ、すなわち前記溝空間の中心線と
ずれている。偏心軸部５５ｂは回転円板１１の回転に伴
いカム溝７１に沿つて移動し、塗布ロール１５付近では
第２図に示すように前記カム溝７１は塗布ロール１５の
外周と同心円弧状に凹んで形成され、この部分ではマン
ドレル支持体５１はガイドバー４１，４「により案内さ
れて回転軸４０方向に移動し缶体は塗布ロール１５と同
心円弧上を移動するようにされ、塗布ロール１５の外周
に沿つて接触回転し塗装が行なわれる。本実施例におい
て偏心軸部５５ｂを誘導するカムは、カム溝のものに・
ついては説明したが、これに限らず２重軌道カムのよう
なりムを使用してもよいことは勿論である。また、直立
支持台３０にはマンドレルを正常位置に復帰するための
復帰用固定カム７４が固設され（第３図）、そのカム面
７５（回転円板の軸４０を基準として外周側）は中高の
曲面に形成されている。

この固定カム７４は、回転円板１１の回転方向にみて塗
布ロールの下流でノーキヤンセンサー２１に至る間の適
宜の箇所に固設され、マンドレルのリトラクト状態にお
ける前記下部腕５６ｂのカムロール６１に設触可能な位
置にある。次に、上記構成のリトラクト機構によりマン
ドｊレル１２をリトラクトする作動を第３図を参照して
説明する。缶を塗装するため回転円板１１が回転する際
、通常、マンドレル部５０は第３図のＰに示す状態にあ
り、カムロール５７の中心ｂはＭ円上を移動し、マンド
レル１２の中心ａはＪ円上を移動する。

このとき、マンドレル用シリンダ２２のロッド２４は鎖
線で示すように図の右方向に伸び、鈎形レバー２５と中
間レバー２７とは鎖線で示すように折れ曲つた形となり
、揺動カム２３は鎖線で示すように図の右側が持ち上つ
た状態にある。この通常状態においては揺動カム２３の
傾斜曲面２３ａは、揺動レバー５６の上部腕５６ａに取
り付けられたカムロール５７と接触せず、回転円板１１
の回転に伴い缶の塗装作業が行なわれる。缶が冠挿され
ていないマンドレル１２がノーキヤンセンサー２１の下
を通過すると、ノーキヤンセンサー２１は缶が冠挿され
ていないことを感知し、リトラクト用シリンダ２２を作
動しシリンダロッド２４は図に実線で示すように左方向
に引き込まれ、それに従つて鈎形レバー２５の下方部分
と中間レバー２７とが実線で示すように真直に延びる形
となり、揺動カム２３の右側を図の実線で示す置に押し
下げる。揺動カム２３が押し下げられ、その下面２３ａ
が揺動レバー５６の上部腕５６ａの上部に装着されたカ
ムロール５７に接触すると、第３図Ｑの実線位置に示す
ように上部腕５６ａはスプリング６３の張力に抗して倒
され、カムロール５７の中心は前のｂ位置からｂ″位置
に、すなわち、Ｍ円上よりＮ円上に移される。このとき
、揺動レバー５６の筒状部５１ｂ外面に突設されたスト
ッパ５８ａはマンドレル支持体５１の外側面に突設され
たストッパ５８ｂと接触し、上部腕５６ａ（７）倒れた
状態における正確な位置決めをする。偏心軸部５５ｂは
カム溝７１により拘束されているので、該軸部５５ｂの
中心ｄは常にカム溝７１の溝空間の中心線上にあり、偏
心軸部５５ｂの軸線と回転軸４０の軸線との相対位置は
変らないが、上部腕５６ａと一体の揺動レバー５６およ
び該レバー５６と一体に固着された水平軸５５は前記偏
心軸部５５ｂの中心ｄを中心として僅かに回転しようと
するが、該水平軸５５が嵌装されているマンドレル支持
体５１がガイドバー４１，４「により回転円板１１の軸
心方向にのみ移動可能に拘束されているので、水平軸５
５の軸線は回転軸４０の軸線に対して僅かに近づいた位
置Ｃ″に移動される。したがつて、マンドレル支持体５
１に装着されたマンドレル１２も僅かに回転軸４０の方
向に移動されることになる。すなわち、第３図に示すよ
うにマンドレルの中心ａが通常位置、すなわちＪ円上に
あるときには、切替えボルト５９と下部腕５６ｂとは偏
心軸部５５ｂの中心ｄとスプリング受６２の中心を結ぷ
線よりも左方にあり、揺動レバー５６の筒状部５１ｂを
時計方向に回動する方向に力を及ぼしている。

したがつて、スプリング６３の張力に抗してスプリング
を圧縮して切替えボルト５９と下部腕５６ｂとを上記中
心を結ぶ線の右側に移さない限りマンドレルの中心ａは
Ｊ円上を進行する。そして、揺動カム２３によりカムロ
ール５７，５７が押圧されて切替えボルト５９と下部腕
５６ｂとが一旦右側に移されストッパ５８ａがストッパ
５８ｂに当接して、マンドレルの中心ａがａ″、すなわ
ちＫ円上にくると、切替えボルト５９と下部腕５６ｂと
は偏心軸部５５ｂの中心ｄとスプリング受の中心とを結
ぶ線の右側にきて、揺動レバー５５の筒状部５１ｂを反
時計方向に回転する方向のスプリングカを下部腕５６ｂ
に及ぼす。そこで、マンドレルの中心ａがＫ円上に移さ
れると、スプリング６３の張力に抗して、スプリングを
圧縮して切替えボルト５９と下部腕５６ｂとを図の左方
に移動させる外力を加えない限り、マンドレルの中心は
Ｋ円上を進行する。なお、第３図においてｃはマンドレ
ルが通常位置にあるときの水平軸５５の中心、Ｃ″はマ
ンドレルがリトラクトされた位置にあるときの水平軸５
５の中心を示す。次に、マンドレルをリトラクト状態よ
り通常の状態に復帰させる動作について説明する。

第３図Ｑに示すように、マンドレルがリトラクトした状
態では下部腕５６ｂに取り付けられたカムロール６１の
中心はｆ″にあり、この状態でカムロール６１が進行し
て固定カム板７４の位置まで来ると第３図Ｒに示すよう
にロール６１は固定カム７４板のカム面７５と接触し、
ロール６１の中心はｆ″からｆに移動し、それに伴つて
水平軸５５の中心はＣ″からｃの位置に移動し、リトラ
クトするとき逆の動作によりマンドレル１２はリトラク
ト前の位置に復帰する。

このとき、揺動レバー５６の上部腕５６ａの側面がマン
ドレル支持体５１に突設されたストッパ５８ｃに接触す
ることにより復帰時における正確な位置決めが行なわれ
る。この復帰した状態はスプリング６３により維持され
回転円板４１は回転を続ける。本発明のリトラクト機構
によれば、缶が冠挿されていないマンドレルのみをリト
ラクトすることができるため、従来の塗装ユニット自体
を１回リトラクトするごとに４，５缶でていた塗装不良
缶を皆無にすることができる。また、従来の塗装ユニッ
ト全体をリトラクト動作させるようにしたものては、リ
トラクト動作時に塗装ユニット内の塗料が飛散し、塗装
ユニット内部を汚すことがあり、また飛散した塗料が塗
布ロールに余分に付着し、それにより塗装品質に影響を
及ぼすこともあつたが、本発明装置を採用することによ
りこれらの欠点をなくすことができる。さらに、重量の
大きな塗装ユニットを瞬間的に頻繁に動作させることは
、振動発生の原因となりそのため塗装品質に悪影響を及
ぼし、機械の寿命に大きく影響するとＪいう欠点が解消
され、さらにリトラクト動作に要するエネルギーも大巾
に節約できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の塗装装置のリトラクト機構を略図的に示
す説明図、第２図は本発明のリトラクト７機構を備えた
塗装装置の実施例の要部を示す説明図、第３図は本発明
のリトラクト機構の実施例の作動状態を示す説明側面図
、第４図は第３図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ上−Ｆ−Ｇ−Ｈ−１
線に沿つた断面図、第５図は第３図に示す実施例におい
て偏心９軸部とこれが嵌装されたカム溝との関係を示す
説明図である。 符号の説明１１・・・回転円板、１２・・・マンドレル
、１３・・・円筒形缶、２１・・・ノーキヤンセンサー
、２２・・・マンドレルリトラクト用シリンダ、２３・
・・マンドレルリトラクト用揺動カム、３０・・・直立
支持台、４０・・・回転円板回転軸、５０・・・マンド
レル部、５１・・・マンドレル支持体、５５・・・水平
軸、５５ａ・・・揺動レバー受軸部、５５ｂ・・・偏心
軸部、５６・・・揺動レバー、５７・・・カムロール、
５９・・切替えボルト、６１・・・ロール、６３・・・
スプリング、７３・・・カムホロアー、７４・・・復帰
用固定カム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直立支持台に回転円板を垂直に軸支し、缶体が冠挿
   されるマンドレルを支持するマンドレル支持体を該回転
   円板の外周部にわたり該回転円板の半径方向に移動可能
   に複数個装着し、缶体を塗布するための塗布ロールを設
   け、前記マンドレル支持体の前記半径方向移動は前記直
   立支持台側面に設けられ必要箇所において変形を有する
   略環状のカムと、該カムにより誘導され前記マンドレル
   支持体と協動するカムホロアーとによつて行われるよう
   にされ、前記カムの形状は塗布ロール付近においては該
   塗布ロールと同心円弧状をなすようにした缶体塗装装置
   において、前記マンドレル支持体を貫通する水平軸の一
   端を偏心軸とし、該偏心軸はカムホロアーを介して前記
   カムにより誘導されるようにされ、前記水平軸の一部に
   ばね付勢の揺動レバーを装着し、該レバーの操作により
   前記偏心軸の軸心と前記水平軸の軸心との関係位置を変
   え、これに伴なつてマンドレル支持体に支持された前記
   マンドレルを前記回転円板の半径方向にリトラクトさせ
   得るようにしたことを特徴とする、冠体塗装装置におけ
   るマンドレルリトラクト装置。 ２ 前記カムをカム溝とした特許請求の範囲第１項記載
   の缶体塗装装置におけるマンドレルリトラクト装置。 ３ 前記揺動レバーの操作を、缶体移動路の外側近く塗
   装個所の上流に設けたノーキヤンセンサーの作動により
   行ない得るようにした特許請求の範囲第１項記載の缶体
   塗装装置におけるマンドレルリトラクト装置。 ４ 前記揺動レバーとマンドレル支持体にそれぼれスト
   ッパを設けた特許請求の範囲第１項記載の缶体塗装装置
   におけるマンドレルリトラクト装置。