(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶本体の開口の側端部と缶蓋の外周部とを巻締して前記缶本体と前記缶蓋とを結合し、前記缶本体の開口を閉塞することにより内部を密閉した缶体の巻締解体装置であって、
互いに平行に配置された複数本のガイド軸及び前記各ガイド軸と密接に摺動自在に嵌合するスライダを備えたスライドユニットと、
前記スライダに前記ガイド軸と平行な軸回りに回転自在に支持され、その回転軸が前記缶体の中心軸と一致するように前記缶本体の底部を保持する缶受け部材と、
前記缶蓋と当接して前記缶受け部材との間で缶体を挟持するために前記缶受け部材と対向する位置に配置され、挟持された缶体の中心軸回りに回転駆動される当接部材と、
前記巻締部のうち前記缶本体の折り返し部を外部より包囲する前記缶蓋の外周部を切断するように、前記挟持された缶体の中心軸に刃先を向けて配置されたカッタとを有することを特徴とする巻締解体装置。
【請求項２】
缶本体の開口の側端部と缶蓋の外周部とを巻締して前記缶本体と前記缶蓋とを結合し、前記缶本体の開口を閉塞することにより内部を密閉した缶体の巻締解体装置であって、
前記缶蓋と前記缶本体の底部とを挟むことによって前記缶体を保持する２つの部材を備え、前記２つの部材で前記缶体を挟持した状態で回転駆動される缶体保持手段と、
前記巻締部のうち前記缶本体の折り返し部を外部より包囲する前記缶蓋の外周部を切断するように、前記挟持された缶体の中心軸に刃先を向けて配置されたカッタとを有し、
前記缶体保持手段のうち前記缶蓋を保持する部材は、前記巻締部の内周面と密接する外周面を備えていることを特徴とする巻締解体装置。
【請求項３】
前記缶体保持手段のうち前記缶体の底部を保持する部材は、前記挟持された缶体の中心軸に平行に配置された複数本のガイド軸に密接に摺動自在に嵌合するスライダに、前記缶体の中心軸回りに回転自在に支持されている請求項２に記載の巻締解体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶体の巻締部の巻締寸法検査に先立って行われる巻締部の解体のための、巻締解体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビールや清涼飲料等の炭酸ガス飲料用容器として金属製缶体を用いる場合、缶本体内に飲料を充填した後、缶蓋を缶本体の開口にはめ込み、図４に示すように缶蓋１０１の外周端部と缶本体１０２の開口端部とを巻締めして缶本体１０２の開口を閉塞する。すなわち、缶蓋１０１が缶本体１０２の開口側外周部を覆うように巻締めされる。
【０００３】
この巻締が正常に行なわれていないと缶体内を密閉することができず、炭酸ガスの抜けや液漏れの原因となるため、製造工程内で巻締の良否検査を行なう。その良否検査は、図４中に示される、巻締部の幅Ｗ、厚さＴ、缶蓋１０１の外周部の折り返し部（以下、「カバーフック部１０１ａ」と称す）の長さＣＨ、缶本体１０２の折り返し部（以下、「ボディーフック部１０２ａ」と称す）の長さＢＨ、およびカバーフック部１０１ａとボディーフック部１０２ａとが重複して折り曲げられる部分（以下、「オーバーラップ部」と称す）の長さＯＬ等の管理寸法を測定し、各管理寸法と所定の基準値とを比較することにより行なわれ、これら各管理寸法を測定するために巻締部を解体する。
【０００４】
従来、巻締部の解体は手作業で行われていた。その手順は、まず、缶蓋１０１の巻締部の内側をペンチやニッパにより強制的に除去し、残ったカバーフック部１０１ａを叩いて押し下げて、ボディーフック部１０２ａからカバーフック部１０１ａを外すというものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の解体方法では、ペンチ等により半ば強制的に解体する方法なので、寸法測定部を変形させずに、しかも手際よく解体するには作業者の熟練を要するものであった。その結果、解体作業者の熟練度により寸法測定部に変形が生じ、正確なデータが得られ難かった。
【０００６】
これを解決するため本出願人は、作業者によるばらつきをなくし、簡単にかつ短時間に解体を行うために、巻締部の解体装置を先願として出願した（特願平６−２４０９９９号）。この先願には、缶体を缶蓋と缶底とで挟んで保持し、保持した缶体をその中心軸回りに回転させながら、巻締部の所定の位置を缶体の円周方向に沿って切断する解体装置が開示されている。
【０００７】
解体装置により巻締部を切断する際には、缶体の位置決めを精密に行う必要がある。巻締部の厚さＴ（図４参照）は１．５ｍｍ程度、缶本体及び缶蓋に用いられる素材の厚さは０．３ｍｍ程度と非常に薄く、この薄い素材の１枚分のみを切断しなければならないからである。ところが先願に開示された解体装置では、シリンダを用いて缶体の保持を行っているため、シリンダのストロークが短い場合には影響が少ないが、種々の缶体に対応させるためにストロークを長くすると、切断時の回転軸に対するシリンダの移動方向のずれが生じてくる。シリンダの移動方向のずれが生じると、結果的に缶体がずれた位置で保持され正確な位置決めができなくなってしまう。
【０００８】
さらに、巻締部の切断には、缶体の位置決めばかりでなく缶体の固定も重要な要素である。これは、切断時には巻締部を切断するカッタにより缶体の中心に向かう押圧力が加わり、この押圧力によって缶体の位置がずれてしまうおそれもあるからである。
【０００９】
そこで本発明は、缶体の位置決めが正確に行え確実に缶蓋の外周部のみを切断する巻締解体装置を提供することを目的とする。また本発明は、缶体を強固に固定し、切断時の位置ずれを防止する巻締解体装置を提供することを第２の目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の巻締解体装置は、缶本体の開口の側端部と缶蓋の外周部とを巻締して前記缶本体と前記缶蓋とを結合し、前記缶本体の開口を閉塞することにより内部を密閉した缶体の巻締解体装置であって、
互いに平行に配置された複数本のガイド軸及び前記各ガイド軸と密接に摺動自在に嵌合するスライダを備えたスライドユニットと、
前記スライダに前記ガイド軸と平行な軸回りに回転自在に支持され、その回転軸が前記缶体の中心軸と一致するように前記缶本体の底部を保持する缶受け部材と、
前記缶蓋と当接して前記缶受け部材との間で缶体を挟持するために前記缶受け部材と対向する位置に配置され、挟持された缶体の中心軸回りに回転駆動される当接部材と、
前記巻締部のうち前記缶本体の折り返し部を外部より包囲する前記缶蓋の外周部を切断するように、前記挟持された缶体の中心軸に刃先を向けて配置されたカッタとを有することを特徴とする。
【００１１】
上記のとおり構成された巻締解体装置では、缶受け部材に缶体の底部を保持した状態でスライドユニットのスライダを当接部材に向けて移動させると、当接部材と缶受け部材とで缶体は挟持される。ここで、スライダは互いに平行に配置された複数本のガイド軸に密接に摺動自在に嵌合し、しかも缶体はその中心軸がガイド軸と平行に保持されているので、スライダの移動方向に対する缶体のブレはほとんどなく、正確な位置決めがなされる。そして、当接部材を回転させることで缶体も回転され、カッタで巻締部の所定の部位が缶体の円周方向に沿って切断される。
【００１２】
また、本発明の巻締解体装置は、缶本体の開口の側端部と缶蓋の外周部とを巻締して前記缶本体と前記缶蓋とを結合し、前記缶本体の開口を閉塞することにより内部を密閉した缶体の巻締解体装置であって、
前記缶蓋と前記缶本体の底部とを挟むことによって前記缶体を保持する２つの部材を備え、前記２つの部材で前記缶体を挟持した状態で回転駆動される缶体保持手段と、
前記巻締部のうち前記缶本体の折り返し部を外部より包囲する前記缶蓋の外周部を切断するように、前記挟持された缶体の中心軸に刃先を向けて配置されたカッタとを有し、
前記缶体保持手段のうち前記缶蓋を保持する部材が、前記巻締部の内周面と密接する外周面を備えているものであってもよい。
【００１３】
上記のとおり構成された巻締解体装置では、缶体保持手段で缶体を挟持しながら回転させ、カッタで巻締部の所定の部位を切断する。このとき巻締部には、缶体の径方向内側にカッタの押圧力が加わるが、缶体保持手段のうち缶蓋に当接される部材は巻締部の内周面と密接する外周面を備えているので、カッタの押圧力による缶体の位置ずれが防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の巻締解体装置の一実施形態の正面図であり、図２は図１に示した巻締解体装置の側面図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、鉛直方向に設置された本体フレーム１の上端部にはエアモータ２が、その出力軸を下向きに向けて固定されている。エアモータ２の出力軸には、缶体１００の缶蓋に当接することによって巻締部の内側に嵌合するチャック３が固定され、エアモータ２の駆動に伴って、チャック３が回転される。チャック３の先端部は、図３に示すように巻締部の内周面と密接する外周面を備え、チャック３が巻締部に嵌合することで、巻締は径方向に移動不能に保持される。
【００１７】
本体フレーム１の下端部には、第１のスライドユニット４が固定されている。第１のスライドユニット４は、エアモータ２の出力軸と平行に配設された２本のガイド軸５と、ガイド軸５と密接に摺動自在に嵌合するスライダ６とを有する。第１のスライドユニット４はエアシリンダと同様の内部構造を持ち、スライダ６に設けられた２つのシリンダポート６ａのうち一方にエアを供給するとスライダ６が上方に移動し、他方にエアを供給するとスライダ６が下方に移動する構成となっている。このような第１のスライドユニット４としては、ＳＭＣ株式会社より販売されているスライドユニットのＣＸＷＭシリーズが好適に用いられる。
【００１８】
スライダ６には軸受を含む支持部材８が取り付けられ、この支持部材８に、缶受け部７が回転自在に支持されている。缶受け部７の回転中心軸は、エアモータ２の出力軸すなわちチャック３の回転軸と一致するように設計される。缶受け部７の上端面には、保持する缶体１００の缶底部が径方向には移動不能に嵌合する保持用凹部７ａが形成されている。これにより、缶体１００をチャック３と缶受け部７との間に配置してスライダ６を上方に移動させると、チャック３の回転中心と缶体１００の中心が一致した状態で、缶体１００はチャック３と缶受け部７とに挟まれて保持される。つまり、これらチャック３及び缶受け部７で、缶体保持手段が構成される。なお、チャック３及び缶受け部７は、解体する缶体１００の種類に応じて複数種類を用意しておくのが好ましい。
【００１９】
一方、チャック３の側方において、本体フレーム１には第２のスライドユニット９が設けられている。第２のスライドユニット９も第１のスライドユニット４と同様のものであり、互いに平行に配置された２本のガイド軸１０と、ガイド軸１０に密接に摺動自在に嵌合するスライダ１１とを有する。ただし、第２のスライドユニット９は、ガイド軸１０が水平方向と平行になるように配置される。
【００２０】
第２のスライドユニット９のスライダ１１には、缶体１００の巻締部を切断するための円盤状のカッタ１２が、刃先を缶体１００の中心軸に向けて設けられている。カッタ１２は、スライダ１１に取り付けられたカッタ支持部材１４に螺合されたねじ軸に固定されており、ねじ軸の螺合位置を調節することで、上下方向の位置が調節可能となっている。また、第２のスライドユニット９には、スライダ１１が缶体１００に向けて移動したときの移動量を調節するためにカッタ移動量調節機構１３が設けられている。カッタ移動量調節機構１３の先端はスライダ１１が当接するストッパとなっており、このストッパの位置を調節することで、スライダ１１の移動量が調節される。カッタ移動量調節機構１３によって、巻締部の切込み量の調節や、缶体１００の径に応じたカッタ１２の位置の調節がなされる。
【００２１】
上述したように、本実施形態の巻締解体装置はエアにより駆動されるが、ここで、この巻締解体装置のエア回路について図４のエア回路図を参照して説明する。
【００２２】
このエア回路は、エアモータ２を駆動するための第１のエア切替弁８２と、第１のスライドユニット４を駆動するための第２のエア切替弁８３と、スイッチ８４ａをオンすることにより第１のエア切替弁８２及び第２のエア切替弁８３へ切替用エアを供給するスイッチ弁８４と、スイッチ弁８４と第１のエア切替弁８２との間に設けられたボリュウムタンク８５とを有し、各エア切替弁８２，８３及びスイッチ弁８５には、それぞれエア源８１からエアが供給される。また、第２のスライドユニット９は、エアモータ２とスイッチ弁８４との間に設けられている。図中、実線で示した経路はスイッチ弁８４のスイッチ８４ａがオフのときのエアの経路を示し、破線で示した経路はスイッチ８４ａがオフのときのエアの経路を示す。
【００２３】
第１の切替弁８２は、スイッチ弁８４のスイッチ８４ａがオフの状態では閉じており、エアモータ２は駆動されない。スイッチ８４ａをオンすると、第１のエア切替弁８２の切替入力側にはスイッチ弁８４からボリュウムタンク８５を介してエアが供給され第１の切替弁８２が開くことにより、エアモータ２が駆動される。
【００２４】
また、第２の切替弁８３は、スイッチ弁８４のスイッチ８４ａがオフの状態ではエア源８１からのエアを実線で示す経路で第１のスライドユニット４に供給し、第１のスライドユニット４のスライダ６を下方に位置させる。スイッチ弁８４のスイッチ８４ａをオンすると、第２のエア切替弁８３の切替入力側にはスイッチ弁８４からエアが供給され、第１のスライドユニット４には破線で示す経路でエアが供給されてスライダが上方に移動する。
【００２５】
第２のスライドユニット９のスライダ１１を缶体１００に向けて移動させるためのエアはエアモータ２から供給されるが、スイッチ弁８４がオフの状態では、スイッチ弁８４を経由してエア源８１から供給されるエアにより、第２のスライドユニット９のスライダ１１は缶体１００に対して後退した位置に移動される。
【００２６】
次に、本解体装置の動作について説明する。まず、解体する缶体１００の種類に応じたチャック３及び缶受け部７を、それぞれエアモータ２の出力軸及び支持部材８に取り付ける。また、カッタ１２の上下方向の位置を、缶体１００の缶本体１０２の折り返し部であるボディーフック部１０２ａを外部より包囲する、缶蓋外周部（図３中のＢ−Ｃの領域）の中の範囲Ｒのいずれかの位置で切断できるように調節するとともに、第２のスライドユニット９のスライド量を、缶蓋１０１の外周部のみが切断されるように調節する。これは、缶蓋１０１及びカバーフック部１０１ａとボディーフック部１０２ａとの係合を外しやすくし、かつ、缶蓋１０１の切断に際して缶本体１０２の切断を防止するためである。
【００２７】
缶蓋１０１の切断範囲については、好ましくはカバーフック部１０１ａの先端Ｄに対する位置から缶蓋外周部Ｂ−Ｃ間のほぼ中間までの範囲（図３中、Ｓで示す範囲）が適当である。なぜならば、図３に示すＡの位置のように、切断位置が、カバーフック部１０１ａの先端Ｄよりも突出する位置であると、一般的にカバーフック部１０１ａと缶蓋外周部との間隔はほぼ０．４ｍｍと狭いため、切断されて缶本体１０２から分離されたカバーフック部１０１ａの長さＣＨをマイクロメータやノギス等で測定する場合、測定器の測定端子がカバーフック部１０１ａの先端Ｄに当たらず、正確な測定ができないおそれがあるからである。逆に、切断位置が、図３に示すＥの位置のように、カバーフック部１０１ａの折り曲げ部に近い位置であると、缶蓋１０１とボディーフック部１０２ａとの密着が強固であり、缶蓋１０１の缶本体１０２からの分離が難しくなるためである。
【００２８】
次いで、缶体１００の缶底部を缶受け部７の保持用凹部７ａに嵌合させ、この状態でスイッチ弁８４のスイッチ８４ａをオンする。すると、第２のエア切替弁８３の切替入力側にはスイッチ弁８４からのエアが供給され、第１のスライドユニット４のスライダ６が上昇する。これにより、缶体１００は、チャック３と缶受け部７とに挟まれて保持される。
【００２９】
このときスライダ６は、２本のガイド軸５に沿って上昇するので、スライダ６の移動方向に対するブレはほとんどなく、缶体１００の缶蓋部とチャック３との嵌合すなわち切断位置への缶体１００の位置決めを正確に行うことができる。これは、種々の缶体１００に対応させるために、スライダ６の移動量を大きくした場合に特に効果的である。また、チャック３及び缶受け部７は、それぞれ缶体１００の缶蓋部及び缶底部と密接して嵌合しているので、缶体１００は、その中心軸がチャック３の回転軸と一致した状態で、しかも径方向には移動不能に保持される。なお、チャック３の先端部は図３に示したように、巻締部の内周面と接する周面が先細り形状（テーパ形状）になっているため、缶体１００がチャック３に接触するに当たり、より正確な位置決めを確実に行うことができる。
【００３０】
一方、スイッチ弁８４からの第１のエア切替弁８２の切替入力側に供給されるエアは、ボリュウムタンク８５に蓄えられた後第１のエア切替弁８２に供給される。従って、エアモータ２は、第１のスライドユニット４の上昇による缶体１００の保持後、所定の時間が経過してから回転され、それに伴ってチャック３が回転して缶体１００が回転される。
【００３１】
エアモータ２に供給されたエアは、さらに第２のスライドユニット９に供給される。そのため、エアモータ２の回転に伴って第２のスライドユニット９のスライダ１１が缶体１００に向けて移動し、カッタ１２が缶体１００の巻締部に押圧される。この状態で缶体１００が１回転すると、缶蓋１０１の外周部が缶体１００の外周に沿って切断される。このとき、切断部には、缶体１００の中心に向けてカッタ１２の押圧力が加わる。ところが、上述したようにチャック３は巻締部の内周面に密接して嵌合しているので、カッタ１２の押圧力が加わっても缶体１００の位置がずれてしまうことはなく、正確な切断を行うことができる。
【００３２】
缶蓋１０１の外周部の切断が終了したら、スイッチ弁８４をオフにする。これにより、エアモータ２の駆動が停止されて第２のスライドユニット９のスライダ１１も缶体１００に対して後退するとともに、第１のスライドユニット４のスライダ６も下降し、缶体１００の保持が解除される。缶体１００の保持が解除されたら、缶体１００を缶受け部７から取り外す。
【００３３】
取り外された缶体１００は、缶本体１０２から缶蓋１０１が取り外され、さらに巻締部にニッパで切込みを入れた後、残っているカバーフック部１０１ａを缶底の方向にずらしてカバーフック部１０１ａとボディーフック部１０２ａとの係合を外すことで、缶体１００の巻締部の解体が終了する。そして、解体された缶体１００のカバーフック部１０１ａ及びボディーフック部１０２ａが、それぞれ寸法測定に供される。
【００３４】
以上説明した実施形態では、エアモータ２、第１のスライドユニット４及び第２のスライドユニット９を、互いに一連の動作で駆動するようにエア回路を構成したが、これらは、それぞれ単独で駆動させてもよい。また、装置の駆動にエア圧を利用したものについて説明したが、それに限らず、油圧を利用したり電力を利用してもよい。例えば電力を利用する場合には、エアモータ２に代えて電動モータを用いることができるし、各スライドユニットについても、それぞれ電動モータの回転をピニオンラック等の公知の伝達手段で直線運動に変換させる機構のものを用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の巻締解体装置は、互いに平行に配置された複数本のガイド軸に摺動自在に嵌合するスライダに缶体の底部を保持する部材を設けることにより、缶体の缶蓋と当接する部材との間で缶体を挟持するためにスライダを移動させたときの、スライダの移動方向に対する缶体のブレを防止し、缶体の位置決めを正確に行うことができる。これは、缶体の底部を保持する部材の移動量が大きいときに、より効果的である。
【００３６】
また、缶体を挟持する際に缶蓋と当接する部材が、巻締部の内周面に密接する外周面を備えることにより、巻締部の切断時の缶体の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の巻締解体装置の一実施形態の正面図である。
【図２】図１に示した巻締解体装置の側面図である。
【図３】図１に示した巻締解体装置で缶体を保持した状態の、巻締部の要部断面図である。
【図４】図１に示した巻締解体装置のエア回路図である。
【図５】缶体の巻締部の断面図である。
【符号の説明】
１    本体フレーム
２    エアモータ
３    チャック
４    第１のスライドユニット
５，１０    ガイド軸
６，１１    スライダ
６ａ    シリンダポート
７    缶受け部
７ａ    保持用凹部
８    支持部材
９    第２のスライドユニット
１２    カッタ
１３    カッタ移動量調節機構
１４    カッタ支持部材
８１    エア源
８２    第１のエア切替弁
８３    第２のエア切替弁
８４    スイッチ弁
８４ａ    スイッチ
８５    ボリュウムタンク
１００    缶体
１０１    缶蓋
１０１ａ    カバーフック部
１０２    缶本体
１０２ａ    ボディーフック部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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