(57)【要約】  缶ボディメーカ用のストリッパアセンブリは、缶ボディメーカのラム上に取り付けられたパンチから缶ボディを取り外すように構成される。ストリッパアセンブリは、パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングと、ラジアルオフセットモニタを備えている。ラジアルオフセットモニタは、ストリッパハウジング内に配置された、またはストリッパハウジングに装着された１つ以上の渦電流センサを備えている。ラジアルオフセットモニタは、ラムおよび／またはパンチの、または、パンチ上に保持された缶ボディの、穴内での芯ずれを検出するように構成される。缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチの、または、パンチ上に保持された缶ボディの軸方向芯ずれを検出する方法も記載される。方法は、パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングを配設し、ハウジング内の、またはハウジングに装着された１つ以上の渦電流センサから電気的出力信号を取得し、軸方向芯ずれを検出するために信号（複数可）を処理することを含む。
2019525844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶ボディメーカ用であり、缶ボディメーカのラム上に取り付けられたパンチから缶ボディを取り外すように構成されたストリッパアセンブリであって、
前記パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングと、
１つ以上の渦電流センサを備えたラジアルオフセットモニタと、
を備え、
前記１つ以上の渦電流センサは、前記ストリッパハウジング内に配置されるか、または前記ストリッパハウジングに装着され、
前記ラジアルオフセットモニタは、前記ラムおよび／または前記パンチの、または、前記パンチ上に保持された缶ボディの、前記内部穴内での芯ずれを検出するように構成されている、ストリッパアセンブリ。
【請求項２】
前記ラジアルオフセットモニタは、前記ストリッパハウジングに一体化されている、請求項１に記載のストッパアセンブリ。
【請求項３】
前記ストリッパハウジングと共同配置されたセンサハウジングを備え、前記センサハウジングは内部穴を画定し、各渦電流センサは前記センサハウジング内に配置されている、請求項１に記載のストッパアセンブリ。
【請求項４】
ストリッピングフィンガが配設されたストリッパを備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載のストッパアセンブリ。
【請求項５】
前記パンチがそれに沿って並進移動する軸周りに互いに角度方向に間隔を空けて配置された少なくとも２つの渦電流センサを備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のストッパアセンブリ。
【請求項６】
前記ラジアルオフセットモニタが、前記軸周りに互いに等角度の間隔を空けて配置された４つの渦電流センサを備えている、請求項５に記載のストッパアセンブリ。
【請求項７】
前記各渦電流センサは、それに沿って前記パンチが並進移動する軸に直交する方向に調節可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載のストッパアセンブリ。
【請求項８】
前記穴は円筒形である、請求項１から７のいずれか一項に記載のストッパアセンブリ。
【請求項９】
ラムと、
前記ラムに取り付けられたパンチと、
ツールパックと、
請求項１から８のいずれか一項に記載のストリッパアセンブリと、
を備えている、缶ボディメーカ。
【請求項１０】
前記ラジアルオフセットモニタからのセンサデータを受け取るための入力と、
ラム位置、ラム軌道、パンチ位置、パンチ軌道、缶ボディの存在および缶ボディ側壁厚さのうち１つ以上を計算するように構成されたプロセッサと、
を有するコントローラを備えている、請求項９に記載の缶ボディメーカ。
【請求項１１】
前記ラジアルオフセットモニタによる、前記ラムおよび／または前記パンチおよび／または缶ボディの芯ずれの検出に応答して、再芯出しを達成するために、前記ボディメーカの１つ以上の構成要素を自動調節するための調節機構を備えている、請求項９または１０に記載の缶ボディメーカ。
【請求項１２】
前記１つ以上の構成要素は、ラム、パンチ、ドーマである、またはラム、パンチ、ドーマを含み、前記調節は半径方向調節である、請求項１１に記載の缶ボディメーカ。
【請求項１３】
ラジアルオフセットモニタを備えた缶ボディメーカであって、前記ラジアルオフセットモニタは、内部穴を画定するボディと、前記穴の周りに間隔を空けて配置され、前記穴を通って軸方向に移動する物体の、前記軸心に対する芯ずれを検出するように構成された１つ以上の渦電流センサとを備え、前記物体は、缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチ、またはパンチ上に保持された缶ボディである、缶ボディメーカ。
【請求項１４】
缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチの、または前記パンチ上に保持された缶ボディの軸方向芯ずれを検出する方法であって、
前記パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングを配設し、
前記ハウジング内の、または前記ハウジングに装着された１つ以上の渦電流センサから電気的出力信号を取得し、
軸方向芯ずれを検出するために信号を処理する、ことを含む方法。
【請求項１５】
ラム位置、ラム軌道、パンチ位置、パンチ軌道、缶ボディの存在、缶ボディ側壁厚さのうち１つ以上を計算するために前記センサデータを処理することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
芯ずれを修正するために、調節機構を用いて前記ボディメーカの１つ以上の構成要素を自動調節することを含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記方法は、前記ボディメーカが缶ボディを製造している間に実行される、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラジアルオフセットモニタに関し、特に、必ずしもそれに限らないが、ラジアルオフセットモニタを備えた缶ボディメーカに関する。本発明は、ボディメーカのラムおよび／またはパンチのラジアルオフセットを検出する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
「絞り‐しごき加工」（ＤＷＩ）プロセスによる薄肉金属缶ボディの製造のための既知のボディメーカでは、金属カップはボディメーカに供給されて、一連のダイを介してラムの端部上のパンチによって運ばれて、所望のサイズと厚さの缶ボディを製造する。一連のダイは、カップ径を減少させてその側壁を長くする１つの再絞りダイと、カップをしごき加工して缶ボディにする１つ以上のしごきダイを含み得る。その中にダイが配置されるボディメーカフレームの領域またはクレードルは「ツールパック」として知られる。パンチ上に担持された缶ボディが、ツールまたは「ドーマ」を形成する底部に最終的に接触して、缶の底上のドーム等の形状を形成する。例示的ボディメーカが、特許文献１に記載されている。
【０００３】
缶ボディメーカをセットアップするとき、ラムとその駆動構成要素は一般に、ボディメーカフレーム上の定位置に固定される。これで、ラムの軸心とボディメーカの主軸心が芯出しされる。すると、例えば再絞りおよびしごきダイおよびドーマを含むその他の構成要素がラムと芯出しされる。
【０００４】
時間とともに、摩擦力と一般的な損耗がラムの芯出しを若干ばらつかせる。さらに、高速往復動ラムは一般に、缶ボディへのラムの衝撃により、また、ラムが完全延伸位置との間で往復動するにつれたラムの変動する「垂れ下がり（ｄｒｏｏｐ）により、少なくとも多少の振動を蒙る。ラムが缶ボディをドーマと接触させるように運ぶとき、芯ずれ（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）があればそれは、特に缶ボディがアルミニウムである場合に缶ボディ端部の亀裂を招く。芯ずれが微小であれば、亀裂（「スマイル（ｓｍｉｌｅ）」として通用する場合もある）は裸眼にはすぐに目に付かないかも知れず、亀裂は、缶が充填されると缶の破裂につながり得る。これは、充填された缶が購入されるまで発生しない可能性がある。
【０００５】
既知のボディメーカの芯出し手順は複雑であり、機械が安全且つ効率良く作動することを確実にするためには相当な熟練を要する。ボディメーカのラムを芯出しする一般的な方法は、製造ラインを停止して、好ましくは、センサを備えた２つのゲージリングを、ボディメーカのツールパック内に、通常第１と第３のしごきダイによって占有される位置に挿入することを含む。ゲージは正しい配向で挿入されなければならず、次に較正されなければならない。次に、パンチが、前進ストローク、後退ストロークで、ドーミング中とドーミング後にゲージリングを通過するにつれ、測定値が取得される。このプロセスは、センサがパンチというより缶ボディを検出してしまわないように、缶ボディがない状態で実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第９９３４９４２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、既知のボディメーカの芯出しと再芯出しは、缶ボディ製造ラインの停止を要する時間のかかるプロセスである。缶産業の大量性は、製造時間損失が、手順において非常に高費用となり得ることを意味している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様により、缶ボディメーカ用であり、缶ボディメーカのラム上に取り付けられたパンチから缶ボディを取り外すように構成されたストリッパアセンブリが提供される。ストリッパアセンブリは、パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングと、１つ以上の渦電流センサを備えたラジアルオフセットモニタを備え、１つ以上の渦電流センサはハウジング内部に配置されるか、またはハウジングに装着されている。ラジアルオフセットモニタは、ラムおよび／またはパンチの、または、パンチ上に保持された缶ボディの、穴内での芯ずれを検出するように構成される。
【０００９】
ラジアルオフセットモニタはストリッパハウジングに一体化されてもよいし、または、ストリッパハウジングと共同配置されてもよく、センサハウジングは内部穴を画定し、各渦電流センサはセンサハウジング内に配置されている。ストリッパアセンブリは、ストリッピングフィンガが配設されたストリッパを備えてよい。ストリッパアセンブリは、それに沿ってパンチが並進移動する軸心周りに互いから角度方向の間隔を空けた少なくとも２つの渦電流センサを備えてよい。ラジアルオフセットモニタは、軸心周りに互いから等角度間隔を空けた４つの渦電流センサを備えてよい。各渦電流センサは、それに沿ってパンチが並進移動する軸心に対して垂直な方向に調節可能であってよい。前記穴は円筒形であってよい。
【００１０】
第２の態様により、ラムと、ラムに取り付けられたパンチと、ツールパックと、上記第１の態様によるストリッパアセンブリを備えた缶ボディメーカが提供される。
【００１１】
缶ボディメーカは、ラジアルオフセットモニタからセンサデータを受け取るための入力部を有するコントローラと、ラム位置、ラム軌道、パンチ位置、パンチ軌道、缶ボディの存在および缶ボディ側壁厚さのうち１つ以上を計算するように構成されたプロセッサを備えてよい。
【００１２】
缶ボディメーカは、ラジアルオフセットモニタによる、ラムおよび／またはパンチおよび／または缶ボディの芯ずれの検出に応答して、再芯出しを達成するために、ボディメーカの１つ以上の構成要素を自動調節するための調節機構を備えてよい。当該１つ以上の構成要素は、ラム、パンチ、ドーマであるか、またはラム、パンチ、ドーマを含んでよく、調節は半径方向調節であってよい。
【００１３】
第３の態様により、ラジアルオフセットモニタを備えた缶ボディメーカが提供され、前記ラジアルオフセットモニタは、内部穴を画定するボディと、穴の周りに間隔を空けて配置され、穴を通って軸方向に運動する物体の、軸心に対する芯ずれを検出するように構成された１つ以上の渦電流センサを備え、前記物体は、缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチ、またはパンチ上に保持された缶ボディである。
【００１４】
第４の態様により、缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチ、またはパンチ上に保持された缶ボディの軸方向芯ずれを検出する方法が提供される。方法は、パンチが通る内部穴を画定するストリッパハウジングを提供し、ハウジング内の、またはハウジングに装着された１つ以上の渦電流センサから電気的出力信号を取得し、軸方向芯ずれを検出するために信号（複数可）を処理することを含む。
【００１５】
方法は、センサデータを処理して、ラム位置、ラム軌道、パンチ位置、パンチ軌道、缶ボディの存在および缶ボディ側壁厚さのうち１つ以上を計算することを含んでよい。方法は、芯ずれを修正するために、調節機構を使用して、ボディメーカの１つ以上の構成要素を自動調節することを含んでよい。方法は、ボディメーカが缶ボディを作製している間に実行されてよい。
【００１６】
一実施形態において、缶ボディメーカは、ラムと、ラムの一端に固定されたパンチと、ツールパックと、ストリッパハウジングを備えたストリッパと、内部穴を画定するボディと穴の周りに間隔を空けた１つ以上の渦電流センサを備えたラジアルオフセットモニタを備え、ラジアルオフセットモニタのボディはストリッパハウジングと共同配置されるか、またはストリッパハウジングに一体化されている。ラジアルオフセットモニタは、穴を通って軸方向に運動するラムおよび／またはパンチの、または、パンチ上に保持された缶ボディの、軸心に対する芯ずれを検出するように構成される。
【００１７】
別の実施形態において、缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチの軸方向芯ずれ、またはパンチ上に保持された缶ボディの軸方向芯ずれを検出する方法は、ラムおよび／またはパンチ、またはパンチ上に保持された缶ボディが穴内を移動するにつれ、その中にセンサ（複数可）が配置されているボディを貫通して延在する穴の周りに間隔を空けて配置された１つ以上の渦電流センサからの電気的出力信号を取得することを含み、前記ボディはストリッパハウジングと共同配置またはストリッパハウジングに一体化されており、さらに、軸方向芯ずれを検出するために信号（複数可）を処理することを含む。
【００１８】
別の実施形態において、ラジアルオフセットモニタは、内部穴を画定するボディと、穴の周りに間隔を空けて配置された１つ以上の渦電流センサを備えている。ラジアルオフセットモニタは、穴を通って軸方向に移動する物体の、軸心に対する芯ずれを検出するように構成されてよい。ラジアルオフセットモニタは、缶ボディメーカのツールパックモジュールに装着されるように構成されてよく、前記物体はラムおよび／またはパンチまたは物体上に保持された缶ボディであってよい。
【００１９】
さらに別の実施形態において、缶ボディメーカは上記のラジアルオフセットモニタを備えてよく、物体は、缶ボディメーカのラムおよび／またはパンチまたは、パンチ上に保持された缶ボディであってよい。ラジアルオフセットモニタのボディはストリッパハウジングに一体化されてもよいし、または、ストリッパハウジングと共同配置されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】既知のボディメーカの一部の模式断面図である。
【図２ａ】ストリッパハウジングに一体化された複数のセンサの斜視図である。
【図２ｂ】ストリッパハウジング内のセンサの断面模式図である。
【図３】ボディメーカ上の定位置にある図２のストリッパハウジングの断面図である。
【図４】図３のボディメーカの拡大断面図である。
【図５ａ】図３のボディメーカの斜視断面図である。
【図５ｂ】図５ａの図の拡大断面図である。
【図６ａ】調節可能なセンサを備え、プラスチック製ストリッパに装着されたストリッパハウジングの斜視図である。
【図６ｂ】ボディメーカ上の定位置にある図６ａのストリッパハウジングの斜視図である。
【図７ａ】調節可能なセンサを備え、スチール製ストリッパに装着されたストリッパハウジングの斜視図である。
【図７ｂ】ボディメーカ上の定位置にある図７ａのストリッパハウジングの斜視図である。
【図８】図７ａのストリッパハウジングの断面図である。
【図９】センサハウジングに一体化された複数のセンサの斜視図である。
【図１０】ボディメーカ上の定位置にある図９のセンサハウジングの断面図である。
【図１１ａ】図１０のボディメーカの斜視断面図である。
【図１１ｂ】図１１ａの図の拡大断面図である。
【図１２】センサ出力のグラフ表示である。
【図１３】センサ出力の別のグラフ表示である。
【図１４】センサ出力のさらに別のグラフ表示である。
【図１５ａ】別のセンサ構成の図である。
【図１５ｂ】別のセンサ構成の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、既知のロングストロークボディメーカ１の断面を模式的に示す。ボディメーカ１は、フレーム２と、一対の静圧軸受（図示せず）によって支持されるラム４を備えている。ラム４は金属または金属合金を用いて構築され、一連のしごきダイ５を通って水平に移動する。ダイ５は、金属の大型ブロックまたはボルスタプレート９に締着されている。前進ストロークで、ラム４は底部形成ツールまたはドーマ６のほうに移動し、後退ストロークでラム４はドーマ６から遠ざかるほうに移動する。パンチ７は、ドーマ６に最も近傍のラム４の端部に取り付けられている。パンチ７は、金属、またはスチールなどの金属合金を用いて構築される。ラム４の前進ストロークの最遠位部で、パンチ７の端部に保持された缶ボディの底部（図示せず）はドーマ６と接触させられる。ラム４の前進ストロークの最遠位部で、パンチ７はボディメーカ１のブランクホルダ３の右側の位置に配置されている。したがって一完全サイクルでラム４はブランクホルダ３からドーマ６に移動し、またブランクホルダ３に戻る。
【００２２】
金属カップが、一度に１つ、ブランクホルダ３の位置の左側にボディメーカ１内に供給される。各カップは、ラム４が前方に移動するにつれ、上記のように一連のダイ５を通ってパンチ７によって運ばれる。前進ストロークの終わりに、結果として得られる缶ボディはドーマ６と接触させられて缶ボディの底が形成される。ラム４が後退ストロークを始めると、缶ボディは、ストリッパアセンブリの一部を形成するストリッパ８によってパンチ７から取り外される。ストリッパ８は、プラスチックまたはスチール製リングを備えてよい。この例でストリッパ８は、ダイアセンブリ５の一端に配置された環状プラスチック製ストリッパハウジング１３内に取り付けられたストリッピングフィンガ（ここでは図示せず）で構成される。ストリッピングフィンガの半径方向内側端部は、パンチ７が通るダイアセンブリ５の穴内に延出する。ラム４の前進ストロークで、パンチ７上に担持された缶ボディは、ストリッピングフィンガがダイアセンブリ５の穴に沿って移動するにつれストリッピングフィンガを偏向させる。パンチ７が後退ストロークで移動、すなわち、ドーマ６から遠ざかる方向に移動するにつれ、ストリッピングフィンガは缶ボディがパンチ７とともに戻ることを防止し、次に、缶ボディはパンチ７から引き剥がされ次にボディメーカ１から取り外される。ここでは図示しない別の実施形態において、缶ボディは加圧空気によってボディメーカ１から取り外されてよい（または、加圧空気を用いてストリッパによる取り外しを補助してもよい）。
【００２３】
図２、３、４および５は、ラジアルオフセットモニタまたはラムポジションセンサ１０の第１の実施形態を示し、ラムポジションセンサ１０は、ストリッパアセンブリの一部であり、ボディメーカのパンチ７が通る内部穴を画定する環状リングの形態のストリッパハウジング１３の外周内に収容された複数のセンサ１１を備えている。図２ａにおいて、ストリッパハウジング１３は後方から示されている、すなわち、ボディメーカのツールパックから見た状態で、ストリッパが存在しない状態で示されている。この例において、ストリッパハウジング１３の周りに４つのセンサ１１が等間隔で間隔を空けて配置されているが、より少数または追加のセンサが使用されてもよい。例えば、２つまたは３つのセンサが使用されてもよく、これらは、ボディメーカのパンチがそれに沿って並進移動する軸心周りに互いから等間隔または等しくない間隔で周縁方向に間隔を空けて配置されてよい。ストリッパハウジング１３は、金属の単一片から機械加工されたモノリシックブロックであってよく、パンチ７上に配置された特定の直径の缶ボディを収容するように構成された内部穴を備えている。
【００２４】
センサ１１は、マイクロエプシロン社（Ｍｉｃｒｏ‐Ｅｐｓｉｌｏｎ（商標））によって製造されたｅｄｄｙＮＣＤＴ（商標）レンジなどの渦電流センサである。単一の誘導センサと違って、渦電流センサは導電物質への距離を非常に高精度（ナノメートル範囲）で測定する能力を提供する。測定を耐損耗性とするために、物体との接触が不要であれば有利である。
【００２５】
渦電流センサ１１はそれぞれ、外部ケーシング内にコイル（ここでは図示せず）を備える。コイルには、電磁界を生成するために高周波交流電流が供給される。コイルの電磁界は、導電物質内の渦電流を誘導する。これらの渦電流は、コイルによって生成された磁界に抵抗する対向磁界を生成する。コイルによって生成された磁界と導電物質によって生成された磁界の相互作用は、両者間の距離に依存し、距離が変化すると変化する。次にセンサ１１は、導電物質とセンサ１１の間の距離の変化に比例した電圧出力を生成する。
【００２６】
センサ１１によって生成された電磁界は、非金属物体に浸透する。これは、（金属）物体が、プラスチックなどの非導電性コーティングを有する場合でも、または、金属物体が塵芥または油で汚染されている場合でも、渦電流センサ１１を用いて測定値を提供できることを意味する。センサ１１は、温度変化にも実質的に感応しない。
【００２７】
各センサ１１は、ストリッパハウジング１３の内部穴の周縁内に配置され、ストリッパハウジング１３の内部穴に向き合う面１１ａを備えている。図２ｂに描写するように、各センサ１１は、センサ１１の面１１ａがストリッパハウジング１３から突出しないようにストリッパハウジング１３内に収容されている。面１１ａは、ハウジング１３の外部と同一平面にあってよい、または、面１１ａは、図２ｂに示すようにやや凹陥していてもよい。センサ面１１ａがストリッパハウジング１３と接触しないように、センサ面１１ａの周囲にエアギャップ１６が配設される。これで、プラスチック製または金属製であり得るストリッパハウジング１３からの干渉を回避する。
【００２８】
図３、４および５は、図１のボディメーカなどのボディメーカ内に配置された図２のストリッパハウジング１３と一体型センサ１１を示す。これらの図示の例では、ストリッパ８、ストリッパハウジング１３、センサ１１およびボルスタプレート９を備えたボディメーカの部分が示されている。このボディメーカの図示部分はさらに、アダプタプレート１４と保持リング１５も備えている。アダプタプレート１４は、ストリッパ８とストリッパハウジング１３がボディメーカ１に装着され、保持リング１５が、ストリッパハウジング１３の前面の定位置にストリッパ８を保持することを可能にする。この図示の例では、参照符号１８で示すツールパックはツールなしで示されている（すなわち、ダイアセンブリを図示していない）。
【００２９】
ストリッパハウジング１３の内部にセンサ１１を一体化することの利点は、 アダプタプレート１４と保持リング１５の間に付加的な空間が要らないことである。センサ１１とストリッパハウジング１３の両方が、通常はストリッパハウジング１３のみによって占有される空間内に収容されることができ、したがって、ボディメーカ１の全体的長手方向寸法が、センサ１１を含めることによって影響されない。
【００３０】
図４は、ストリッパハウジング１３の内部穴を貫通する、前進ストロークでのラム４を示す。排出タレットの一部を形成し、製造後の缶ボディ（図示せず）をボディメーカから遠ざかる方向に輸送する缶ボディアンローダーポケット１７も示されている。
【００３１】
渦電流センサ１１は、ラム４がストリッパハウジング１３を通過するにつれたラム４の位置またはラジアルオフセットを絶えず感知または監視し（すなわち、センサとラム表面の間の距離を測定する）、この情報を、ＰＬＣ（プログラマブル論理回路）を備えたボディメーカコントローラ（図示せず）に送信する。センサ１１とコントローラは有線または無線通信してよい。コントローラは、図４で線ＡＡで示される、ボディメーカの長軸からのラム４の距離を計算する。図４に線ＢＢで示されるボディメーカ垂直軸に対するラムの芯出しも測定され得る。センサによって提供された情報は、以下にさらに説明するような表示スクリーンを備えた外部機器（ここでは図示せず）に表示される。
【００３２】
ツールパックを、異なる直径のダイを有するツールパックを置き換えることによって、また、ラムを、異なる直径を有するラムと置き換えることによって、ボディメーカを、異なる直径の缶ボディを製造するように再構成する必要があり得ることも理解されよう。例えば、より大型の缶ボディを収容するために、２インチの直径を有するラムは、３インチの直径を有するラムと置き換えられてよい。この場合、ラムを収容し缶ボディを取り外すために、ストリッパも置き換えられる必要があり得る。
【００３３】
図６、７および８は、ストリッパハウジング１１３に一体化された渦電流センサ１１が調節可能であるラジアルオフセットモニタ２０の第２の実施形態を示す。図６ａおよび６ｂは、保持リング１５によってストリッパハウジング１１３に装着されたプラスチック製ストリッパ８ａを示す。図７ａ、７ｂおよび８は、スチール製フィンガ８ｂを備えたスチール製ストリッパが保持リング１５を用いて装着された、同じストリッパハウジング１１３を示す。プラスチック製ストリッパ８ａは、スチール製ストリッパ８ｂよりも小さい内部穴を有し、よって、スチール製ストリッパ８ｂは、直径がより大きいラムと缶ボディを収容できる。ストリッパハウジング１１３は、ボディメーカで使用される最大直径のラムを収容するように構成された内部穴を有する。ストリッパ８ａ，８ｂの交換を促進するために、各ストリッパ８ａ，８ｂにはストリッパアダプタリング１９ａ，１９ｂが配設されている。或るタイプのストリッパから別のタイプのストリッパに変更する場合、ストリッパ８ａ，８ｂとストリッパアダプタリング１９ａ，１９ｂのみを交換すればよい。
【００３４】
図６および７両方において、調節可能に構成された渦電流センサ１１が、以下により詳細に説明するようにストリッパハウジング１１３に一体化されている。これらの例において、４つの渦電流センサ１１がストリッパハウジング１１３の周囲に等間隔を空けて配置され、センサ面１１ａがストリッパハウジング１１３の穴に向き合っている。しかしながら、より少数または追加のセンサが使用されてもよい。例えば、２つまたは３つのセンサが使用されてよく、これらはストリッパハウジングの周囲に等間隔または等しくない間隔を空けて配置されてよい。センサ面１１ａがストリッパハウジング１１３と接触しないように、各センサ面１１ａ周囲にエアギャップ（ここでは図示せず）が配設される。
【００３５】
図８は、アダプタプレート１４に装着されて示された、図７のストリッパハウジング１１３の斜視断面図である。スチール製ストリッパ８ｂは、保持リング１５によってストリッパハウジング１１３上に定位置に保持され、ストリッパアダプタリング１９ｂが配設されている。この例ではスチール製ストリッパ８ｂが示されているが、プラスチック製ストリッパ８ａまたは別のストリッパも使用され得る。
【００３６】
ストリッパハウジング１１３は、各渦電流センサ１１にそれぞれ隣接した４つの調節機構を収容するように構成される。例えば、ストリッパハウジング１１３は適切なサイズおよび形状の切り欠きを備えてよい。この例において、各調節機構は小型高精密ボールねじ２１とガイド機構２２を備える。ボールねじ２１は回転運動を線形運動に変換する。各ねじ２１はガイド機構２２に装着された可動カラー２４を備え、ガイド機構のほうは隣接する渦電流センサ１１に装着される。
【００３７】
ボールねじ２１が手動または自動で調節されると、カラー２４、ガイド機構２２、よって渦電流センサ１１は、ストリッパハウジング１１３の内面に対して垂直な方向に調節され得る。言い換えると、渦電流センサ１１は、センサ面１１ａが、ストリッパハウジング１１３の内面から突出するか、同一平面となるか、凹陥しているかいずれかとなるように調節または、ねじ込みまたはねじ出しされ得る。センサ面１１ａの位置は、使用されることになっているラムの直径に依存して調節され得ることを理解されたい。調節後にセンサの再較正が必要となり得る。
【００３８】
センサ１１が調節可能であることは、同じストリッパハウジング１１３が、多様なラムサイズで使用されることを可能にする。ボールねじ２１は、ストリッパハウジング１１３を取り外さずに調節でき、そのため、センサ１１は種々のラムサイズで使用されるように容易且つ迅速に構成され得る。
【００３９】
ラジアルオフセットモニタまたはラム位置センシングゲージ３０の第３の実施形態が図９、１０および１１に示されている。この実施形態では、ストリッパハウジング２１３に装着されたセパレート式センサハウジング１２に、いくつかの渦電流センサ１１が収容されている。言い換えると、セパレート式センサハウジング１２がストリッパハウジング２１３と共同配置され、両方ともストリッパアセンブリの一部を形成している。この図示の例では、環状センサハウジング１２の周りに４つの渦電流センサ１１が等間隔を空けて配置されているが、より少数または追加のセンサが使用されてもよい。例えば、２つまたは３つのセンサが使用されてもよく、これらは、センサハウジング周りに等角度間隔または等しくない角度間隔を空けて配置されてよい。ハウジング１２は、ボディメーカのパンチ７が通る内部穴を画定し、パンチ７に配置された缶ボディを収容するように構成される。
【００４０】
使用時、センサハウジング１２は、以下にさらに説明するように、ストリッパハウジング２１３とストリッパ８の間に配置される。各センサ１１の面１１ａは、センサ１１の面１１ａがセンサハウジング１２から突出しないようにセンサハウジング１２の内部穴の周囲内に収容されている。上記で図２ｂに関して論じたように、各センサ１１の面１１ａは、センサハウジング１２からの干渉を回避するように、エアギャップで包囲されている。
【００４１】
図１０および１１は、ツールパックが取り外されて示された、図１のボディメーカなどのボディメーカ内の定位置にある、図９のセンサハウジング１２を示す。この図示の例では、センサ１１はストリッパハウジング２１３に一体化されていないが、代わりに、ストリッパ８の背後に、ストリッパ８とストリッパハウジング２１３の間に配置されたセパレート式センサハウジング１２の周囲に等角度間隔を空けて取り付けられている。この場合、センサハウジング１２用の空間を提供するために、ストリッパハウジング２１３には１つ以上の凹部が適合されている。
【００４２】
上記の実施形態は既存のボディメーカに追加導入されてよい。有利には、セパレート式センサハウジング１２が配設されている図９、１０および１１の実施形態は、ラム４の芯出しに関する診断検査を実行するために、１つのボディメーカから別のボディメーカに移動され得る。言い換えると、センサハウジング１２は、ボディメーカの構成または動作に影響せずにストリッパ８とストリッパハウジング２１３の間のその定位置から取り外され得る。同様に、センサハウジング１２は、さらなる診断検査が必要な場合に、ボディメーカに再び嵌められてもよい。そのため、ラジアルオフセットモニタの必要数が減少する。
【００４３】
渦電流センサ１１は、ボディメーカ１の１つの軸または複数の軸に対するラム４の位置に関する精密でリアルタイムの情報を提供する。パンチ７はラム４の遠位端に配置されているため、センサ１１はパンチ７の位置に関する情報も提供できる。位置情報は、ラムが静止状態にある場合とボディメーカ１が稼動している、すなわち、ボディメーカが通常動作しており缶ボディが供給されている場合の両方にセンサ１１によって提供され得る。ラジアルオフセットモニタ１０，２０，３０はストリッパハウジング１３，１１３を備えているか、またはストリッパハウジング２１３とストリッパ８の間に取り付けられているかのいずれかであるため、ダイ５のいずれも取り除く必要はない。
【００４４】
ボディメーカの軸に対するラム４のラジアルオフセットを動的に監視することに加えて、センサ１１はラム４の軌道に関する情報、すなわち、ラム４がストリッパハウジング１３，１１３，２１３および／またはセンサハウジング１２を通過した後で辿る経路に関する情報も提供できる。これは、ラムがセンサ１１を通過するにつれたラムの位置の一連の測定を取得することによって提供され得る。
【００４５】
受け取られたセンサデータはパンチ７の軌道と芯出しを監視するため、ならびに、ラム４の振動を測定するためにも使用され得る。高感度の渦電流センサ１１を使用することは、缶ボディがパンチ７上に存在するか否かを検出すること、また、缶ボディの厚さを測定することが可能であることも意味する。渦電流センサの感度が缶ボディからの干渉を排除するため、これらの測定は、ボディメーカ１がアイドル状態にある場合、また、ボディメーカ１が缶ボディを作製中である場合にも取得され得る。
【００４６】
パンチ７上の缶ボディの存在および／または厚さの検出は、それが、缶ボディがパンチ７からストリッパ８によって正しく取り外されているかを示唆するため、また、缶ボディに何らかの欠陥があるかどうか、例えば、缶ボディの側壁が薄すぎるか厚すぎるかして、潜在的に亀裂または分裂を示していることを示唆し得るため、有用である。
【００４７】
センサ１１からの信号は、ボディメーカコントローラに送信され、そこで変換されて、スクリーンまたはデジタルディスプレイを備え得るヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）に提示される。信号はいくつかの異なる方式で提示され得る。例えば、処理された信号出力は、パンチ７の、その完全に芯出しされた目標位置に対する位置、ボディメーカのＡ軸および／またはＢ軸に対するラム／パンチの位置、３Ｄプロットとしてのラム／パンチの軌道、３Ｄラム／パンチパッチプロットまたはＡ−Ｂ軸ラム／パンチのパッチプロット、ボディメーカ１の軸に対するラムまたはパンチの位置のプロットを示し得る。
【００４８】
図１２は、毎分１００サイクル（１００ｒｐｍの速度で動作している駆動軸に相当する）で動作しているラムの位置を示す、図２乃至１１のいずれかの実施形態のセンサ１１からの例示的信号出力のグラフ表示である。信号出力は、ラムの単一サイクル、すなわち、１つの完全ラムストロークにわたり記録される。グラフは、ラムの、その目標または完全に芯出しされた位置からのリアルタイムの半径方向偏差をミリメートルで示している。０．００ｍｍの偏差は、ラムが完全に芯出しされておりその目標位置にあることを示す。
【００４９】
グラフはラムの、その目標軌道からの偏差をも示している。０度の偏差は、ラムの軌道が正しいことを示す。目標軌道からの如何なる偏差も、ラムがその前進ストロークでドーマの方向に移動するにつれたラムの「垂れ下がり」を示唆し得る。
【００５０】
図１３は、３００ｒｐｍで動作しているラムの位置を示す、例示的信号出力の別のグラフ表示である。グラフは、図２、６、７および９に示されているように、ラム軸に対して両方とも直角な直交するＸおよびＹ軸に対するラムの、ストリッパハウジング１３，１１３またはセンサハウジング２１３の中心穴を通るにつれた位置を示す。ラムの目標位置は０．０である。この位置からのラムの偏差は、ラムが正しく芯出しされておらず、調節を要することを示し得る。この例において、ラム位置の測定値は多数のラムサイクルにわたり記録される。
【００５１】
図１４は、３００ｒｐｍで動作しているラムの位置を示す例示的信号出力のさらに別のグラフ表示である。この３Ｄグラフは、図２、６、７および９に示されているようなボディメーカ１のＸ軸とＹ軸に対するラムの経時的位置を示す。ラムの目標位置は０．０である、すなわち、これは、ストリッパハウジング１３，１１３またはセンサハウジング１２の内部穴を通るにつれた、ラムが完全に芯出しされた位置である。
【００５２】
上記の例示的出力それぞれに関して、渦電流センサからの信号データは、ＨＭＩでの表示前にボディメーカコントローラで処理されることが理解されよう。これは、何が測定されているかによって、センサからのデータが様々な異なる方式で表示されることを可能にする。センサからのデータはリアルタイムでオペレータに異なるフォーマットで同時に提示されてよく、ボディメーカのラム／パンチが芯出しされていない、または正しくない軌道を有するかどうかをオペレータが判断することを可能にする。
【００５３】
ラムが芯ずれ（ｍｉｓａｌｉｇｎｅｄ）している、例えば、ラムがドーマに正しくない位置で当たっていることを、センサ１１からの診断出力が示す場合、ラム／パンチおよび／またはボディメーカの他の構成要素を再芯出しするためのさらなる措置が講じられてよい。例えば、ボディメーカを停止して、オペレータがドーマ位置を手動で調節してドーマ位置がラム／パンチと芯出しされるようにしてもよい。または、ラム／パンチを再芯出ししてもよい。別の実施形態 （ここでは図示せず）において、ドーマの再芯出しおよび／またはラム／パンチの再芯出しは自動で実行されてよい。言い換えると、センサ１１からの出力はフィードバックシステムの一部を形成してよく、フィードバックシステムは、ドーマの位置を、例えば、ドーマがラムおよび／または パンチの位置と芯出しされていることをセンサ１１の出力が示すまで自動調節する。こうして、ラム／パンチとボディメーカの他の構成要素との芯出しが、ボディメーカの動作中に必要に応じ継続的に調節され得る。
【００５４】
ドーマを自動調節するための調節機構は、例えば、ドーマがラムおよび／またはパンチと芯出しされるように、ドーマを垂直面および水平面において調節するボディメーカコントローラにリンクされた電動ウォームギヤを備えてよい。
【００５５】
当業者ならば、本発明の範囲から逸脱せずに、上記の実施形態に種々の変更がなされ得ることを理解するであろう。例えば、上記の例において、ボディメーカのラムは、一連の環状ダイを通って水平方向に移動するものとして記載されているが、別の実施形態では、ボディメーカは、ラムが垂直または他の方式に移動するように構成されてよい。本発明の実施形態は、ボディメーカの分野外に応用できることも理解されよう。例えば、ラジアルオフセットモニタはピストンの芯出しを監視するために用いられてもよい。
【００５６】
上記の図２乃至１１の実施形態では、ストリッパ／センサハウジングの周りに等角度間隔を空けた４つの渦電流センサが配設されているが、上記の実施形態いずれの場合も、より少数または追加のセンサが供給されてよいことが理解されよう。例えば、図１５ａは、２つの渦電流センサがそれぞれ「Ｘ軸」と「Ｙ軸」位置に配置された、すなわち、９０度間隔を空けた配置構成を示している。代替的に、図１５ｂに示すように、３つの渦電流センサが配設されてもよく、２つは「Ｘ軸」と「Ｙ軸」位置に配置され、すなわち、９０度間隔を空けて配置され、第３のセンサは他の２つのセンサから１３５度の位置に配置されている。
【符号の説明】
【００５７】
１  ボディメーカ
２  フレーム
３  ブランクホルダ
４  ラム
５  ダイアセンブリ
６  ドーマ
７  パンチ
８  ストリッパ
９  ボルスタプレート
１０  ラジアルオフセットモニタ
１１  一体型センサ
１２  センサハウジング
１３  ストリッパハウジング
１４  アダプタプレート
１５  保持リング
１６  エアギャップ
１７  缶ボディアンローダーポケット
１８  ツールパック
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ−５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ−１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【国際調査報告】
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