(57)【要約】【課題】可変ストローク機構を備えた缶製造装置において加工テーブルと保持テーブルとの衝突を確実に防止すること。【解決手段】保持テーブル３に対して加工テーブル２をテーブル軸ＴＡ方向に往復移動させ、往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段５と、加工テーブル２と駆動手段５とを連結し、加工テーブル２とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を調整可能とされたロッド８と、を備えた缶製造装置１に設けられる安全機構１０であって、駆動手段５のストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段２１と、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段２２と、第１の検出手段２１の検出結果に基づいて、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の許容範囲を決定し、第２の検出手段２２の検出結果が前記許容範囲外である場合には、駆動手段５の動作を規制する制御部２３と、を備える。【選択図】図１
2018001265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームと、
前記本体フレームに支持され、筒状の缶を保持する保持テーブルと、
前記保持テーブルをテーブル軸方向に貫通するシャフトを介して前記本体フレームに支持されるとともに、前記保持テーブルにテーブル軸方向から対向配置され、前記缶に対して加工を施す加工ツールが設けられた加工テーブルと、
前記保持テーブルに対して前記加工テーブルをテーブル軸方向に往復移動させるとともに、往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段と、
前記加工テーブルと前記駆動手段とを連結してテーブル軸方向に延び、前記加工テーブルとのテーブル軸方向の相対位置を調整可能とされたロッドと、
前記加工テーブルに対して前記保持テーブルをテーブル軸回りのテーブル周方向に間欠的に回転させる回転手段と、を備えた缶製造装置に設けられて、前記加工テーブルと前記保持テーブルとの衝突を防止する缶製造装置の安全機構であって、
前記駆動手段の前記ストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段と、
前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段と、
前記第１の検出手段の検出結果に基づいて、前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置の許容範囲を決定し、前記第２の検出手段の検出結果が前記許容範囲外である場合には、前記駆動手段の動作を規制する制御部と、を備えたことを特徴とする缶製造装置の安全機構。
【請求項２】
請求項１に記載の缶製造装置の安全機構であって、
前記加工テーブルと前記ロッドとをテーブル軸方向に相対移動させる、モータを含む移動手段を備え、
前記制御部は、前記第２の検出手段が検出する前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置が前記許容範囲外である場合には、前記相対位置が前記許容範囲となるように前記移動手段のモータを動作させることを特徴とする缶製造装置の安全機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の缶製造装置の安全機構であって、
前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段の少なくともいずれかが、角度位置検出センサであることを特徴とする缶製造装置の安全機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボトル缶を製造する缶製造装置に設けられて加工テーブルと保持テーブルとの衝突を防止する、缶製造装置の安全機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミニウム合金材料等からなるボトル缶を製造する缶製造装置が知られている。
缶製造装置は、互いに対向配置される保持テーブルと加工テーブルとを有する。保持テーブルは、一般にターンテーブルやインデックステーブルと呼ばれており、本体フレームに支持されている。加工テーブルは、一般にダイテーブルと呼ばれており、保持テーブルをテーブル軸方向に貫通するメインシャフトを介して、本体フレームに支持されている。これらのテーブルは、円板状や円形リング状をなしており、その中心軸（テーブル軸）は水平方向に延び、各テーブルの中心軸同士は互いに同軸に配置されている。
【０００３】
保持テーブルには、ワークである有底筒状の缶が、テーブル軸回りのテーブル周方向に沿って複数保持される。
加工テーブルには、缶に対して加工を施す加工ツールが、テーブル周方向に沿って複数配設される。具体的に、加工テーブルには、テーブル軸方向に貫通する取付孔がテーブル周方向に配列して複数形成されており、複数の加工ツールは、缶への加工順にこれらの取付孔に取り付けられる。
【０００４】
複数の加工ツールには、ダイ加工ツールと、回転加工ツールと、が含まれる。
ダイ加工ツールは、缶に対して缶軸方向（テーブル軸に平行な方向）に移動し、缶の周壁を縮径する絞り加工や該周壁を拡径する拡径加工等のダイ加工を施す。回転加工ツールは、缶に対して缶軸回りに移動し、この缶軸回りの回転動作により缶の周壁に、トリミング加工、ねじ成形加工、カール加工、スロットル（カールかしめ）加工等の回転加工を施す。
【０００５】
缶製造装置の本体フレームには、駆動手段及び回転手段が設けられている。
駆動手段は、駆動モータ、駆動軸、クランク機構等を備えており、保持テーブルに対して加工テーブルをテーブル軸方向に往復移動させる。回転手段は、インデックス機構等を備えており、加工テーブルに対して保持テーブルをテーブル周方向に間欠的に相対回転させる。
【０００６】
具体的には、保持テーブルに対して加工テーブルが、テーブル軸方向に接近移動及び離間移動し、この接近離間の１ストローク（往復移動）の間に、加工テーブルに対して保持テーブルが、テーブル周方向に所定量だけ回転移動する。そして、テーブル同士が接近離間する１ストローク毎に、缶に対して加工が施され、次の加工ツールによる加工位置まで缶が移動させられる。
この動作が繰り返されることにより、保持テーブルが保持する缶に対して、加工テーブルに設けられた複数の加工ツールによって順次加工が施されていき、一連の加工が終了した時点で、所期する形状を有するボトル缶が製造されるようになっている。
【０００７】
例えば、下記特許文献１、２に示される缶製造装置の駆動手段は、保持テーブルに対する加工テーブルのテーブル軸方向への往復移動のストローク量を調整可能な、いわゆる可変ストローク機構（ストローク調節機構）を備えている。可変ストローク機構を備えた缶製造装置によれば、缶軸方向の高さが種々に設定された複数種類の缶を、一台の装置を共用し成形することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−０９１１５８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１１／０２１４４７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の缶製造装置では、下記の課題を有していた。
可変ストローク機構を備えた缶製造装置においては、ストローク量を調整した場合に、保持テーブルに対する加工テーブルの上死点（保持テーブルに対して加工テーブルがテーブル軸方向に最も離間した位置）及び下死点（保持テーブルに対して加工テーブルがテーブル軸方向に最も接近した位置）がそれぞれ変更される。このため、ストローク調整後の下死点付近において、加工テーブルと保持テーブルとが衝突する可能性がある。
【００１０】
通常は、可変ストローク機構のストローク量を調整した場合、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置についても調整を行って、缶の加工位置（高さ）の調整がなされ、これにより加工テーブルと保持テーブルとの衝突も防止される。
ただし、もし、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置の調整を誤ってしまうと、テーブル同士が衝突して装置が破損するおそれがある。このため従来では、例えばオーバーランセンサー等を用いることにより、加工テーブルと保持テーブルとが接近し過ぎた場合に駆動手段の動作を停止して、テーブル同士の衝突を回避していた。
【００１１】
しかしながらこの場合、保持テーブルに対して加工テーブルがかなり接近した状態となるまで動作が停止されないことから、衝突をより確実に回避させる点に改善の余地があった。またこの場合、運転中に駆動手段を停止するため装置に大きな負荷がかかってしまう。
【００１２】
なお、この種の缶製造装置においては、可変ストローク機構のメタルタッチ部の固着防止等のため、例えば１週間に１回程度の高い頻度でメンテナンスを行う必要がある。ここでいうメンテナンスとは、例えばフルストロークのクランク半径変更動作を指している。つまり、可変ストローク機構の種類によっては、機構部の回転方向が一定方向のみに定まっているものがあり、機構部を１周（フルストローク）させないと元のストローク量に戻すことができない場合がある。このようなメンテナンスの都度、人為的な調整ミス（手作業による調整ミス）等が生じる可能性はあり、上述した加工テーブルと保持テーブルとの衝突のおそれが生じている。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、可変ストローク機構を備えた缶製造装置において、加工テーブルと保持テーブルとの衝突を確実に防止することが可能な缶製造装置の安全機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、本体フレームと、前記本体フレームに支持され、筒状の缶を保持する保持テーブルと、前記保持テーブルをテーブル軸方向に貫通するシャフトを介して前記本体フレームに支持されるとともに、前記保持テーブルにテーブル軸方向から対向配置され、前記缶に対して加工を施す加工ツールが設けられた加工テーブルと、前記保持テーブルに対して前記加工テーブルをテーブル軸方向に往復移動させるとともに、往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段と、前記加工テーブルと前記駆動手段とを連結してテーブル軸方向に延び、前記加工テーブルとのテーブル軸方向の相対位置を調整可能とされたロッドと、前記加工テーブルに対して前記保持テーブルをテーブル軸回りのテーブル周方向に間欠的に回転させる回転手段と、を備えた缶製造装置に設けられて、前記加工テーブルと前記保持テーブルとの衝突を防止する缶製造装置の安全機構であって、前記駆動手段の前記ストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段と、前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果に基づいて、前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置の許容範囲を決定し、前記第２の検出手段の検出結果が前記許容範囲外である場合には、前記駆動手段の動作を規制する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の缶製造装置の安全機構は、保持テーブルに対する加工テーブルのテーブル軸方向への往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段を有する、いわゆる可変ストローク機構（ストローク調節機構）を備えた缶製造装置に設けられる。
そして本発明は、駆動手段のストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段と、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段と、制御部と、を備えている。
【００１６】
制御部は、第１の検出手段が検出した駆動手段のストローク量の設定値に基づいて、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置の許容範囲を例えば演算や経験値等により決定する。この許容範囲は、駆動手段のストローク量の各設定値に応じてそれぞれ設定され、ロッドに対するテーブル軸方向の位置調整がなされた加工テーブルが、運転時に保持テーブルに対して衝突することがないように決定される。
そして制御部は、第２の検出手段が検出した加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置が、前記許容範囲外である場合には、駆動手段を動作させない。
【００１７】
つまり本発明によれば、駆動手段のストローク量を調整した際、たとえ加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置の調整（微調整）を誤ってしまっても、加工テーブルと保持テーブルとが衝突することを確実に防止することができる。
具体的に本発明では、テーブル同士の衝突の可能性がある場合には、駆動手段の動作そのものを規制する。つまり、保持テーブルに対する加工テーブルの往復移動を開始させることなく（運転を開始させずに）、テーブル同士の衝突を回避することができるので、装置に大きな負荷がかかることがない。
【００１８】
また、可変ストローク機構（駆動手段）のメタルタッチ部の固着防止等のため、例えば１週間に１回程度の高い頻度でメンテナンスを行う必要があっても、メンテナンスの都度、加工テーブルと保持テーブルとの衝突は確実に回避されることになる。
【００１９】
以上より本発明によれば、可変ストローク機構を備えた缶製造装置において、加工テーブルと保持テーブルとの衝突を確実に防止することができる。
【００２０】
また、上記缶製造装置の安全機構は、前記加工テーブルと前記ロッドとをテーブル軸方向に相対移動させる、モータを含む移動手段を備え、前記制御部は、前記第２の検出手段が検出する前記加工テーブルと前記ロッドとのテーブル軸方向の相対位置が前記許容範囲外である場合には、前記相対位置が前記許容範囲となるように前記移動手段のモータを動作させることが好ましい。
【００２１】
この場合、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置が、ストローク量の設定値に基づいて決定された許容範囲に含まれるように、移動手段のモータが動作して、加工テーブルとロッドとをテーブル軸方向に相対移動させる。つまり、加工テーブルと保持テーブルとが衝突するおそれがある場合（前記許容範囲外である場合）には、移動手段のモータが動作して、加工テーブルを安全な位置まで自動的に退避させるので、たとえ人為的な調整ミスがあってもテーブル同士の衝突は確実に回避される。
【００２２】
またこの場合、加工テーブルとロッドとのテーブル軸方向の相対位置が、前記許容範囲の中でも所期するシャットハイトが得られる所定値となるように、移動手段のモータを動作させて、加工テーブルとロッドとを自動的に位置調整することができる。つまり、人為的な調整そのものを排除して、調整作業を容易化することが可能になる。
【００２３】
また、上記缶製造装置の安全機構において、前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段の少なくともいずれかが、角度位置検出センサであることが好ましい。
【００２４】
この場合、第１の検出手段及び第２の検出手段の少なくともいずれかに、例えばロータリエンコーダ等の角度位置検出センサを用いているので、第１、第２の検出手段を高精度かつコンパクトに構成して装置に組み込みやすく、また入手容易であり取り扱い性がよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の缶製造装置の安全機構によれば、可変ストローク機構を備えた缶製造装置において、加工テーブルと保持テーブルとの衝突を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る缶製造装置及びその安全機構の概略構成を示す側断面図であり、加工テーブルと保持テーブルとの間のシャットハイトが最大の状態を表している。
【図２】本発明の一実施形態に係る缶製造装置及びその安全機構の概略構成を示す側断面図であり、加工テーブルと保持テーブルとの間のシャットハイトが最小の状態を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態に係る缶製造装置１及びその安全機構１０について、図面を参照して説明する。
本実施形態の缶製造装置１は、有底筒状の缶に対して、ダイ加工及び回転加工を含む種々のボトルネッキング加工を施すことにより所期する形状のボトル缶を製造する、いわゆるボトルネッカーである。
【００２８】
この缶製造装置１にワークとして供給される缶は、前工程においてＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）加工、印刷及び塗装が施されたＤＩ缶である。ＤＩ缶は、アルミニウム合金材料等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程（絞り工程）、ＤＩ工程（絞りしごき工程）、トリミング工程、印刷工程、塗装工程等を施すことにより、有底筒状に形成されている。
【００２９】
缶（ボトル缶）は、円筒状をなす缶胴（缶の周壁）と、概ね円板状をなす缶底（缶の底壁）と、を備えている。缶胴の中心軸及び缶底の中心軸は、互いに同軸に配置されており、本実施形態ではこれらの共通軸を缶軸という。缶にボトルネッキング加工が施されることにより、缶胴における胴部（最大径部分）と口部（開口端部であり、最小径部分）との間に、缶軸方向に沿って胴部から口部へ向かうに従い漸次縮径するテーパ状のネック部が形成される。
缶製造装置１によって缶に加工を施して製造されたボトル缶には、後工程において飲料等の内容物が充填され、キャップが螺着される。
【００３０】
図１において、缶製造装置１は、本体フレーム４と、本体フレーム４に支持され、筒状の缶を保持するチャック（缶保持具）７が設けられた保持テーブル３と、保持テーブル３をテーブル軸ＴＡ方向に貫通するメインシャフト（シャフト）１６を介して本体フレーム４に支持されるとともに、保持テーブル３にテーブル軸ＴＡ方向から対向配置され、缶に対して加工を施す加工ツール６が設けられた加工テーブル２と、を備えている。加工テーブル２及び保持テーブル３は、それぞれの中心軸（テーブル軸ＴＡ）が水平方向に延びており、これらの中心軸同士は、互いに同軸に配置されている。
【００３１】
また、缶製造装置１は、保持テーブル３に対して加工テーブル２をテーブル軸ＴＡ方向に往復移動させるとともに、往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段５と、加工テーブル２と駆動手段５とを連結してテーブル軸ＴＡ方向に延び、加工テーブル２とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を調整可能とされたロッド８と、加工テーブル２に対して保持テーブル３をテーブル軸ＴＡ回りのテーブル周方向に間欠的に回転させる回転手段９と、加工テーブル２とロッド８とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させる、モータを含む移動手段１１と、を備えている。
【００３２】
本実施形態では、テーブル軸ＴＡに沿う方向（テーブル軸ＴＡが延在する方向）をテーブル軸ＴＡ方向という。
また、テーブル軸ＴＡに直交する方向をテーブル径方向という。テーブル径方向のうち、テーブル軸ＴＡから離間する方向をテーブル径方向の外側といい、テーブル軸ＴＡに接近する方向をテーブル径方向の内側という。
また、テーブル軸ＴＡ回りに周回する方向をテーブル周方向という。テーブル周方向のうち、加工テーブル２に対して保持テーブル３が間欠回転させられる向きを、保持テーブル回転方向といい、これとは反対の回転方向を、保持テーブル回転方向とは反対側という。
【００３３】
なお、保持テーブル回転方向は、加工テーブル２において後述する複数の加工ツール６が、缶への加工の順番にテーブル周方向に配列する向きと同一の方向である。このため、保持テーブル回転方向は、缶への加工順の下流側（加工順方向）ということができ、保持テーブル回転方向とは反対側は、缶への加工順の上流側ということができる。
【００３４】
本体フレーム４に設けられた駆動手段５により、加工テーブル２と保持テーブル３とは、テーブル軸ＴＡ方向に互いに接近移動と離間移動とを繰り返す。また、本体フレーム４に設けられた回転手段９により、加工テーブル２と保持テーブル３とは、テーブル周方向に間欠的に相対回転させられる。
具体的には、保持テーブル３に対して加工テーブル２が、テーブル軸ＴＡ方向に接近移動及び離間移動し、この接近離間の１ストローク（往復動）の間に、加工テーブル２に対して保持テーブル３が、テーブル周方向のうち保持テーブル回転方向に所定量だけ回転移動（間欠回転）する。
【００３５】
そして、加工テーブル２と保持テーブル３とが接近離間する１ストローク毎に、保持テーブル３のチャック７が保持する缶に対して、加工テーブル２に設けられた加工ツール６による加工が施され、保持テーブル３は缶を次の（別の）加工ツール６による加工位置まで加工順の下流側（保持テーブル回転方向）へ向けて移動させる。
この動作が繰り返されることにより、保持テーブル３が保持する缶に対して、加工テーブル２に設けられた複数の加工ツール６によって順次加工が施されていき、一連の加工が終了した時点で、所期する形状を有するボトル缶が製造されるようになっている。
【００３６】
保持テーブル３は、一般にターンテーブルやインデックステーブルと呼ばれるものである。保持テーブル３は、円板状又は円形リング状をなしている。保持テーブル３において加工テーブル２側を向く面の外周部には、テーブル周方向に沿って複数のチャック７が配列している。これらのチャック７には、それぞれ缶が保持され、保持された缶の開口端部は、加工テーブル２に向けて開口する。
【００３７】
加工テーブル２は、一般にダイテーブルと呼ばれるものである。加工テーブル２は、円板状又は円形リング状をなしている。加工テーブル２には、保持テーブル３が保持する缶に対して加工を施す加工ツール６が、テーブル周方向に沿って複数配設される。これらの加工ツール６は、加工テーブル２において保持テーブル３側を向く面の外周部に、テーブル周方向に沿って配列しており、保持テーブル３が保持する複数の缶に対してテーブル軸ＴＡ方向からそれぞれ対向配置される。
また、加工テーブル２の加工ツール６の加工ツール軸（中心軸）と、保持テーブル３において前記加工ツール６に対向する缶の缶軸（つまりチャック７の中心軸）とは、互いに同軸に配置される。そして、缶軸と加工ツール軸とが一致した状態で、缶に対して加工ツール６による加工が施されるようになっている。
【００３８】
加工テーブル２には、テーブル軸ＴＡ方向に貫通する取付孔がテーブル周方向に配列して複数形成されている。複数の加工ツール６は、缶への加工順にこれらの取付孔に取り付けられている。
【００３９】
複数の加工ツール６には、ダイ加工ツールと、回転加工ツールと、が含まれている。本実施形態では、加工テーブル２の複数の取付孔に、複数のダイ加工ツールと、複数の回転加工ツールとが、缶への加工順に着脱可能に配設されている。なお、複数の取付孔のうち、いくつかは加工ツール６が取り付けられない空きスペースとされていてもよい。また、複数の取付孔のうちいくつかには、油付けツールが配設される。
【００４０】
ダイ加工ツールは、缶に対して缶軸方向（テーブル軸ＴＡに平行な方向）に移動し、缶の周壁（缶胴）を縮径する絞り加工や該周壁を拡径する拡径加工等のダイ加工を施すものである。１つのダイ加工ツールによって、１種類のダイ加工が缶に対して施される。
【００４１】
回転加工ツールは、缶に対して缶軸回りに移動し、この缶軸回りの回転動作により缶の周壁（缶胴）に、トリミング加工、ねじ成形加工、エンボス加工、カール加工、スロットル（カールかしめ）加工等の回転加工を施すものである。１つの回転加工ツールによって、１種類の回転加工が缶に対して施される。
【００４２】
駆動手段５は、図示しない駆動モータと、駆動モータからの回転駆動力が伝達される駆動軸１２と、駆動軸１２の中心軸ＤＡ回りの回転運動をテーブル軸ＴＡ方向の直線運動に変換するクランク機構１３と、クランク機構１３に連結されたロッド８のテーブル軸ＴＡ方向の往復移動量（ストローク量）を調整可能な可変ストローク機構（ストローク調節機構）１４と、を備えている。
【００４３】
駆動手段５は、テーブル軸ＴＡ方向にロッド８をストローク（往復移動）させることにより、該ロッド８に接続された加工テーブル２を、保持テーブル３に対してテーブル軸ＴＡ方向に往復移動させる。そして駆動手段５は、保持テーブル３に対する加工テーブル２のテーブル軸ＴＡ方向への往復移動のストローク量を、調整可能である。
駆動手段５としては、例えば、上述した特許文献１（特開２０１４−０９１１５８号公報）や特許文献２（米国特許出願公開第２０１１／０２１４４７３号明細書）に記載の公知の構成を用いることができる。
【００４４】
ロッド８は、クランク機構１３が有するコンロッド１５と、加工テーブル２との間に配設されて、これらを連結している。本実施形態の例では、加工テーブル２に一体に設けられてテーブル軸ＴＡ上を延びる筒状のメインシャフト（シャフト）１６が、保持テーブル３をテーブル軸ＴＡ方向に貫通して本体フレーム４の内部にまで延びており、ロッド８は、メインシャフト１６内に収容されている。メインシャフト１６に対してロッド８は、テーブル周方向への回転が規制されている。
【００４５】
メインシャフト１６の内部には、筒体１９が配設されている。筒体１９は、テーブル軸ＴＡと同軸に配置されており、ロッド８の径方向外側（テーブル径方向の外側）に設けられている。筒体１９は、メインシャフト１６及びロッド８に対してテーブル周方向に回転可能である。筒体１９の外周面は、メインシャフト１６の内周面に対して、テーブル周方向に摺動する。筒体１９の内周面には、雌ねじ部１８が形成されている。また、筒体１９は、メインシャフト１６に対してはテーブル軸ＴＡ方向への移動が規制されている。
【００４６】
ロッド８の外周面のうち、テーブル軸ＴＡ方向に沿う少なくとも筒体１９に対応する領域には、雄ねじ部１７が形成されている。ロッド８の雄ねじ部１７は、筒体１９の雌ねじ部１８に螺合している。よって筒体１９は、雄ねじ部１７と雌ねじ部１８とのねじ込み量に応じて、ロッド８に対してテーブル軸ＴＡ方向に移動させられる。
【００４７】
このような構造により、メインシャフト１６及びロッド８に対して、筒体１９をテーブル軸ＴＡ回りに回転させると、ロッド８に対して、筒体１９及びメインシャフト１６がテーブル軸ＴＡ方向に移動する。そして、ロッド８に対する加工テーブル２のテーブル軸ＴＡ方向の位置を調整することができる。
【００４８】
具体的に本実施形態の例では、加工テーブル２の保持テーブル３とは反対側を向く面に、移動手段１１が設けられており、この移動手段１１が、筒体１９をテーブル軸ＴＡ回りに回転可能であるとともに、ロッド８と加工テーブル２とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させる。
【００４９】
移動手段１１は、筒体１９に設けられたギヤに噛合するギヤ機構と、ギヤ機構を回転させるモータと、を有している。モータは、例えば、サーボモータやステッピングモータ等である。移動手段１１は、ギヤ機構を介してモータの回転力を筒体１９に伝達し、これにより筒体１９をテーブル軸ＴＡ回りに回転させることで、ロッド８に対して加工テーブル２をテーブル軸ＴＡ方向に進退移動させる。
【００５０】
回転手段９は、インデックス機構を備えており、インデックス機構内には、メインシャフト１６及びロッド８が挿通している。回転手段９は、加工テーブル２に対して保持テーブル３をテーブル周方向に間欠的に相対回転させる。
【００５１】
ここで、図１及び図２を参照して、缶製造装置１におけるストローク量及びシャットハイトＨについて説明する。
本実施形態でいうストローク量とは、加工テーブル２と保持テーブル３とが接近離間する１ストロークの間で、保持テーブル３に対して加工テーブル２がテーブル軸ＴＡ方向に最も離間させられた位置である上死点と、最も接近させられた位置である下死点との、テーブル軸ＴＡ方向に沿うテーブル２、３間距離の差分を指す。言い換えると、図１及び図２において、駆動軸１２の中心軸ＤＡ回りにコンロッド１５の連結軸ＣＡが回転して形成される回転軌跡（仮想円ＶＣ）の直径が、ストローク量に相当する。なお、図中に示される符号Ｒは、合成クランク半径を表しており、合成クランク半径は、ストローク量の半分（１／２）である。
本実施形態の缶製造装置１のストローク量は、駆動手段５の可変ストローク機構１４を調節することにより、種々の大きさに（例えば段階的に複数種類に）設定される。
【００５２】
また、シャットハイトＨとは、加工テーブル２と保持テーブル３とが接近離間する１ストロークの間で、保持テーブル３に対して加工テーブル２がテーブル軸ＴＡ方向に最も接近させられたときの（つまり下死点での）、テーブル軸ＴＡ方向に沿うテーブル２、３間距離を指す。
【００５３】
図１及び図２においては、駆動軸１２の中心軸ＤＡに対してコンロッド１５の連結軸ＣＡが、テーブル軸ＴＡ方向のロッド８とは反対側（図１及び図２における右側）に位置しており、かつ、連結軸ＣＡがテーブル軸ＴＡ上に配置されている。つまりこの状態は、下死点を表しており、該下死点における加工テーブル２と保持テーブル３とのテーブル軸ＴＡ方向に沿う距離の大きさが、シャットハイトＨである。
【００５４】
図１に示される例では、駆動手段５の可変ストローク機構１４におけるストローク量の設定値が、最小（値）に調節されている。詳しくは、駆動軸１２の中心軸ＤＡ回りにコンロッド１５の連結軸ＣＡが回転して形成される回転軌跡（仮想円ＶＣ）の直径が、最小値とされている。このため、合成クランク半径Ｒも最小値（Ｒｍｉｎ）である。
また図１では、この下死点において加工テーブル２と保持テーブル３とのテーブル軸ＴＡ方向の距離が最大となるように、移動手段１１によって、ロッド８に対する加工テーブル２のテーブル軸ＴＡ方向の位置が調整されている。
従って、図１は、缶製造装置１においてシャットハイトＨが最大値（Ｈｍａｘ）とされた状態を表している。
【００５５】
図２に示される例では、駆動手段５の可変ストローク機構１４におけるストローク量の設定値が、最大（値）に調節されている。詳しくは、駆動軸１２の中心軸ＤＡ回りにコンロッド１５の連結軸ＣＡが回転して形成される回転軌跡（仮想円ＶＣ）の直径が、最大値とされている。このため、合成クランク半径Ｒも最大値（Ｒｍａｘ）である。
また図２では、この下死点において加工テーブル２と保持テーブル３とのテーブル軸ＴＡ方向の距離が最小となるように、移動手段１１によって、ロッド８に対する加工テーブル２のテーブル軸ＴＡ方向の位置が調整されている。
従って、図２は、缶製造装置１においてシャットハイトＨが最小値（Ｈｍｉｎ）とされた状態を表している。
【００５６】
そして、図２を参照すると、加工テーブル２の加工ツール６と、保持テーブル３のチャック７とが、テーブル軸ＴＡ方向に重なり合っている。これは、シャットハイトＨの最小値Ｈｍｉｎ付近において、加工テーブル２と保持テーブル３とが衝突する可能性があることを意味している。つまり、駆動手段５のストローク量の設定値、及び、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の組合せによっては、加工テーブル２と保持テーブル３とが衝突する場合がある。
【００５７】
そこで、本実施形態の缶製造装置１には、加工テーブル２と保持テーブル３との衝突を防止するための安全機構１０が設けられている。
図１及び図２において、缶製造装置１の安全機構１０は、駆動手段５のストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段２１と、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段２２と、第１の検出手段２１の検出結果に基づいて、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の許容範囲を決定し、第２の検出手段２２の検出結果が前記許容範囲外である場合には、駆動手段５の動作を規制する（駆動手段５を動作させない）制御部２３と、を備えている。
【００５８】
第１の検出手段２１及び第２の検出手段２２の少なくともいずれかは、例えばロータリエンコーダ等の角度位置検出センサである。本実施形態では、第１の検出手段２１及び第２の検出手段２２の両方に、角度位置検出センサが用いられている。
【００５９】
第１の検出手段２１は、例えば、駆動軸１２に対する可変ストローク機構１４の所定部分の中心軸ＤＡ回りの角度位置（回転位置）を検出することにより、駆動手段５のストローク量の設定値を検出する。
第２の検出手段２２は、例えば、ロッド８（又は加工テーブル２）に対する筒体１９のテーブル軸ＴＡ回りの角度位置（回転位置）を検出することにより、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を検出する。
【００６０】
制御部２３は、第１の検出手段２１が検出した駆動手段５のストローク量の設定値に基づいて、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の許容範囲を、例えば演算や経験値等により決定する。この許容範囲は、駆動手段５のストローク量の複数種類の設定値に応じてそれぞれ設定され、ロッド８に対してテーブル軸ＴＡ方向の位置調整がなされた後の加工テーブル２が、運転時に下死点近傍において保持テーブル３に衝突することがないように決定される。
【００６１】
また、制御部２３は、第２の検出手段２２が検出する加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が前記許容範囲外である場合には、この相対位置が許容範囲（内）となるように移動手段１１のモータを動作させる。つまり、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が許容範囲になるまで、移動手段１１のモータを動作させて、加工テーブル２とロッド８とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させる。
【００６２】
以上説明した本実施形態の缶製造装置１の安全機構１０は、保持テーブル３に対する加工テーブル２のテーブル軸ＴＡ方向への往復移動のストローク量を調整可能とされた駆動手段５を有する、いわゆる可変ストローク機構（ストローク調節機構）１４を備えた缶製造装置１に設けられている。
本実施形態の安全機構１０は、駆動手段５のストローク量の設定値を検出可能な第１の検出手段２１と、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置を検出可能な第２の検出手段２２と、制御部２３と、を備えている。制御部２３は、第１の検出手段２１が検出した駆動手段５のストローク量の設定値に基づいて、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の許容範囲を決定する。
そして制御部２３は、第２の検出手段２２が検出した加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が、前記許容範囲外である場合には、駆動手段５を動作させない。
【００６３】
つまり本実施形態によれば、駆動手段５（可変ストローク機構１４）のストローク量を調整した際、たとえ加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置の調整（微調整）を誤ってしまっても、加工テーブル２と保持テーブル３とが衝突することを確実に防止することができる。
具体的に本実施形態では、テーブル２、３同士の衝突の可能性がある場合には、駆動手段５の動作そのものを規制する。つまり、保持テーブル３に対する加工テーブル２の往復移動を開始させることなく（運転を開始させずに）、テーブル２、３同士の衝突を回避することができるので、装置に大きな負荷がかかることがない。
【００６４】
また、駆動手段５の可変ストローク機構１４におけるメタルタッチ部の固着防止等のため、例えば１週間に１回程度の高い頻度でメンテナンスを行う必要があっても、メンテナンスの都度、加工テーブル２と保持テーブル３との衝突は確実に回避されることになる。
【００６５】
以上より本実施形態によれば、可変ストローク機構１４を備えた缶製造装置１において、加工テーブル２と保持テーブル３との衝突を確実に防止することができる。
【００６６】
また本実施形態では、第２の検出手段２２が検出する加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が、前記許容範囲外である場合に、この相対位置が許容範囲となるように、制御部２３が移動手段１１のモータを動作させる。
【００６７】
すなわち、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が、ストローク量の設定値に基づいて決定された許容範囲に含まれるように、移動手段１１のモータが動作して、加工テーブル２とロッド８とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させる。言い換えると、加工テーブル２と保持テーブル３とが衝突するおそれがある場合（前記許容範囲外である場合）には、移動手段１１のモータが動作して、加工テーブル２を安全な位置まで自動的に退避させるので、たとえ人為的な調整ミスがあってもテーブル２、３同士の衝突は確実に回避される。
【００６８】
またこの場合、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が、前記許容範囲の中でも所期するシャットハイトＨが得られる所定値となるように、移動手段１１のモータを動作させて、加工テーブル２とロッド８とを自動的に位置調整することができる。つまり、人為的な調整そのものを排除して、調整作業を容易化することが可能になる。
【００６９】
また本実施形態では、第１の検出手段２１及び第２の検出手段２２の少なくともいずれかに、例えばロータリエンコーダ等の角度位置検出センサを用いているので、第１、第２の検出手段２１、２２を高精度かつコンパクトに構成して装置に組み込みやすく、また入手容易であり取り扱い性がよい。
【００７０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７１】
例えば、前述の実施形態では、缶製造装置１が、モータを含む移動手段１１を備えており、モータを動作させることにより、加工テーブル２とロッド８とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させると説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、作業者が手作業によって、加工テーブル２とロッド８とをテーブル軸ＴＡ方向に相対移動させることにより、加工テーブル２とロッド８とのテーブル軸ＴＡ方向の相対位置が調整可能であってもよい。この場合にも、本発明によれば加工テーブル２と保持テーブル３との衝突を確実に防止することができる。
【００７２】
また、前述の実施形態では、第１の検出手段２１及び第２の検出手段２２の少なくともいずれかが、例えばロータリエンコーダ等の角度位置検出センサであることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、第１の検出手段２１及び第２の検出手段２２は、角度位置検出センサ以外の位置検出センサ等であってもよい。
【００７３】
また、前述の実施形態では、缶製造装置１として、有底筒状の缶に対して各種加工を施すことによりボトル缶を製造するボトル缶製造装置（ボトルネッカー）を一例に挙げたが、これに限定されるものではない。すなわち、缶製造装置１は、例えば、有底筒状の缶に対して各種加工を施すことによりエアゾール缶を製造するエアゾール缶製造装置であってもよく、或いは、ボトル缶及びエアゾール缶以外の缶を製造する缶製造装置であってもよい。また、缶（ワーク）は筒状であればよく、有底でなくてもよい（有底筒状に限らない）。
【００７４】
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の缶製造装置の安全機構によれば、可変ストローク機構を備えた缶製造装置において、加工テーブルと保持テーブルとの衝突を確実に防止することができる。従って、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００７６】
１  缶製造装置
２  加工テーブル
３  保持テーブル
４  本体フレーム
５  駆動手段
６  加工ツール
８  ロッド
９  回転手段
１０  缶製造装置の安全機構
１１  移動手段
１６  メインシャフト（シャフト）
２１  第１の検出手段
２２  第２の検出手段
２３  制御部
ＴＡ  テーブル軸
【図１】
2018001265.tif 000003
【図２】
2018001265.tif 000004