(57)【要約】      （修正有）【課題】缶の種類が変わっても巻締め加工が適正に対応できる、缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置を提供する。【解決手段】缶蓋２を被せた缶胴１をリフター３とチャック４とで上下から挟持して、シーミングロール５２で缶蓋を缶胴に巻締める缶巻締め装置において、リフターが、電動シリンダー３１ａとサーボモーターとを直結したリフター駆動装置と、電動シリンダーのピストンロッドにリフター用ロードセル３２を介して設けたフリ―回転テーブル３３とからなり、且つ、略中央を軸支し左右に搖動自在なシーミングレバーの一端にシーミングロールを設け、シーミングレバーの他端にレバー用電動シリンダーとレバー用サーボモーターとを直結したレバー駆動装置をレバー用ロードセルを介して連結した巻締めユニットを具備し、ロードセルから検出した押圧力情報を基に、リフター駆動装置及びレバー駆動装置を駆動制御する。【選択図】図１
2019107661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶蓋（２）を被せた缶胴（１）をリフター（３）とチャック（４）とで上下から挟持して、缶胴（１）の側方から摺接するシーミングロール（５２）で缶蓋（２）を缶胴（１）に巻締める缶巻締め装置において、
前記リフター（３）が、電動シリンダー（３１ａ）とサーボモーター（３１ｂ）とを直結したリフター駆動装置（３１）と、前記電動シリンダー（３１ａ）のピストンロッド（３１ｃ）にリフター用ロードセル（３２）を介して設けたフリ―回転テーブル（３３）とからなり、且つ、略中央を軸支し左右に搖動自在なシーミングレバー（５１）の一端に前記シーミングロール（５２）を設け、前記シーミングレバー（５１）の他端にレバー用電動シリンダー（５３ａ）とレバー用サーボモーター（５３ｂ）とを直結したレバー駆動装置（５３）をレバー用ロードセル（５４）を介して連結した巻締めユニット（５）を具備し、前記リフター用ロードセル（３２）及び前記レバー用ロードセル（５４）から検出した押圧力情報を基に、前記リフター駆動装置（３１）及び前記レバー駆動装置（５３）を駆動制御する制御装置（８）を備えたことを特徴とする缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置。
【請求項２】
前記巻締めユニット（５）は、二重巻締め用として、前記シーミングロール（５２）が第１シーミングロール（５２ａ）と第２シーミングロール（５２ｂ）を別個に有する２セットからなり、それらの前記第１シーミングロール（５２ａ）と前記第２シーミングロール（５２ｂ）が前記チャック（４）の左右両側に位置して成る請求項１記載の缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置に関し、特には、缶胴をリフターとチャックで上下から挟持し、シーミングロールで押圧して缶蓋を缶胴に巻締める際に、それらの押圧力が自動的に検知され適正化でき、缶の種類が変わっても対応できるようにした、缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、缶胴と缶蓋とを巻締めて装着する缶巻締め装置は、そのリフターとチャックで缶胴を挟持し、シーミングロールで缶胴と缶蓋とを巻締めるのであるが、その際に、缶胴をリフターとチャックで挟持する際のリフターの押圧力及び巻締めする際のシーミングロールの巻締め部に対する側方からの押圧力が重要な要素となる。
つまり、リフターとチャックで挟持する押圧力が強いと缶胴が変形し、弱いと巻締めの際にシーミングロールの押圧で缶胴が移動して巻締めできず、他方、巻締めするシーミングロールの押圧力も、適正な押圧力で巻締めないと缶胴と缶蓋とが完全に密閉できない。
このように重要な上記押圧力に対し、従来のものは、その一部の押圧力のみを測定して、その適正データーを基に缶巻締め装置で巻締め加工を行ったり、押圧力を弾性的に調整している。
【０００３】
例えば、特許文献１では、リフターとチャックとにより上下から挟持して、缶蓋を缶胴に巻締める缶巻締め装置において、缶に負荷される軸荷重を測定する軸荷重測定装置であって、リフター上に設置され、缶胴が載置されるとともに該缶胴に負荷される荷重を検出する荷重検出ユニットと、缶胴の内部に設置され、荷重の検出結果を送信する送信ユニットとを設け、荷重検出ユニットと送信ユニットとを缶胴の底部に形成された貫通孔を介して連結させることが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、缶を載置する缶載置ユニットと、対向して設けられたシーミングチャックユニットと、缶の開口部と蓋とを巻締めるシーミングロールを備えた巻締め装置であって、缶載置ユニットが缶を載置するプレートを弾性的に上方に押し圧する押し圧機構を有し、シーミングロールの巻締め動作を、独立して制御される駆動源で行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４５８９５号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の軸荷重測定装置に於いては、単に缶蓋及び缶胴に負荷される軸荷重の測定を行う装置であって、その測定結果のデーターを送信し、それを基に量産する缶巻締め装置の缶蓋及び缶胴に負荷される軸荷重を調整する必要があり、軸荷重の調整に手間を要す問題点があった。
【０００７】
また、特許文献２では、缶を挟持する缶載置ユニット（リフター）が缶を載置するプレートを弾性的に上方に押圧する方式であるから、この押圧力は缶の種類によってその都度設定しなければならず、押圧力の調整が難しく面倒であり、また、シーミングロールを備えたシーミングユニットについても、シーミングロールの移動が上下移動であるから、巻締めの際に、シーミングロールを缶の側方に押し付ける際の押圧力の調整が難しい問題点を有していた。
このような上記特許文献のものは、リフターとチャックとの挟持の押圧力、巻締める際にシーミングロールの摺接する押圧力の両方を制御するものではなく、巻締め加工に於ける不良品の発生を伴うと共に、缶の種類が変わった場合、充分に対応できない問題点があった。
【０００８】
本発明は、缶胴をリフターとチャックで上下から挟持する際の押圧力及びシーミングロールの巻締めにおける側方からの押圧力を自動的に適正化して加工でき、缶の種類が変わっても巻締め加工が適正に対応できる、缶の挟持及び巻締める際の押圧力を適正化した缶巻締め装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点に鑑み、本発明は、缶蓋（２）を被せた缶胴（１）をリフター（３）とチャック（４）とで上下から挟持して、缶胴（１）の側方から摺接するシーミングロール（５２）で缶蓋（２）を缶胴（１）に巻締める缶巻締め装置において、
前記リフター（３）が、電動シリンダー（３１ａ）とサーボモーター（３１ｂ）とを直結したリフター駆動装置（３１）と、前記電動シリンダー（３１ａ）のピストンロッド（３１ｃ）にリフター用ロードセル（３２）を介して設けたフリ―回転テーブル（３３）とからなり、且つ、略中央を軸支し左右に搖動自在なシーミングレバー（５１）の一端に前記シーミングロール（５２）を設け、前記シーミングレバー（５１）の他端にレバー用電動シリンダー（５３ａ）とレバー用サーボモーター（５３ｂ）とを直結したレバー駆動装置（５３）をレバー用ロードセル（５４）を介して連結した巻締めユニット（５）を具備し、前記リフター用ロードセル（３２）及び前記レバー用ロードセル（５４）から検出した押圧力情報を基に、前記リフター駆動装置（３１）及び前記レバー駆動装置（５３）を駆動制御する制御装置（８）を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記巻締めユニット（５）は、二重巻締め用として、前記シーミングロール（５２）が、第１シーミングロール（５２ａ）と第２シーミングロール（５２ｂ）を別個に有する２セットからなり、それらの前記第１シーミングロール（５２ａ）と前記第２シーミングロール（５２ｂ）が前記チャック（４）の左右両側に位置して成る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、リフター（３）にリフター用ロードセル（３２）と、巻締めユニット（５）にレバー用ロードセル（５４）を具備しているので、両ロードセル（３２）、（５４）で検出した押圧力情報を基に、予め缶の種類に応じた適正押圧力を設定して入力された制御装置（８）が、適正押圧力になるようにリフター駆動装置（３１）及びレバー駆動装置（５３）を自動的に駆動制御させるから、リフター（３）とチャック（４）とで上下から挟持する押圧力及び巻締める際にシーミングロール（５２）を缶胴（１）の側方から摺接する押圧力を自動的に適正化できる。
【００１２】
また、シーミングロール（５２）がシーミングレバー（５１）で左右に移動できるので、缶の種類によって巻締め部の外径が変わっても、シーミングロール（５２）とチャック（４）を代えるだけで対応でき、多種類の缶の巻締め加工が可能となる。
しかも、リフター（３）が電動シリンダー（３１a）とサーボモーター（３１b）を直結したリフター駆動装置（３１）で駆動されるため、リフター（３）の上下移動幅が自由にでき、各種缶の高さの変化にも対応でき、巻締め装置としての汎用性が高いものである。
【００１３】
また、巻締める際に、缶胴（１）及び缶蓋（２）のカール部（１a）、（２a）が曲げられて、缶胴（１）の高さが僅かに低くなって、リフター（３）とチャック（４）で挟持した押圧力の低下が発生しても、直ちにリフター用ロードセル（３２）が適正押圧力に無いことを検知し、制御装置（８）がリフター駆動装置（３１）を作動し適正押圧力にもどし、巻締め不良の発生がない。
【００１４】
更に、レバー用ロードセル（５４）の押圧力検知において、シーミングロール（５２）が摩耗してない時には、時間と共に正常な一定パターンの押圧力を検知するが、シーミングロール（５２）が摩耗すると、制御装置（８）の表示画面に表示された押圧力制御パターンが摩耗してない時の制御パターンと異なることで、シーミングロール（５２）の摩耗が判明し、シーミングロール（５２）の交換時期を知ることができ、未然に巻締め不良の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の巻締め装置の主要部を示す説明図である。
【図２】本発明のリフターを示す説明図である。
【図３】本発明の巻締めユニットを示す斜視図である。
【図４】本発明の二重巻締め工程を示す説明図である。
【図５】本発明の押圧力制御のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態につき、図１〜３を基に説明すると、本発明の実施形態である缶の巻締め装置（６）は、有低円筒状又は筒状を成す缶胴（１）のフランジ加工した開口部に円盤状の缶蓋（２）を巻締めて装着するものであり、缶蓋（２）を被せた缶胴（１）をリフター（３）とチャック（４）で上下から挟持し、巻締めユニット（５）のシーミングロール（５２）で缶胴（１）の側方から摺接して押圧し、缶蓋（２）を缶胴（１）に巻締めるものである。
これにつき、詳述すると、チャック（４）の下方に設けたリフター（３）は、電動シリンダー（３１ａ）とサーボモーター（３１b）を直結したリフター駆動装置（３１）と、前記電動シリンダー（３１ａ）のピストンロッド（３１ｃ）にリフト用ロードセル（３２）を介して設けたフリ―回転テーブル（３３）とからなり、リフター駆動装置（３１）は電動シリンダー（３１ａ）のボールネジをサーボモーター（３１b）で回転させてピストンロッド（３１ｃ）を移動させ、ピストンロッド（３１ｃ）に設けたフリ―回転テーブル（３３）をチャック（４）に向かって上方にリフトアップさせ、缶蓋（２）を被せた状態の缶胴（１）をフリ―回転テーブル（３３）とチャック（４）で挟持させるようにしている。
尚、チャック（４）は、図示しないが、従来のようにモーターで回転駆動され、チャック（４）の先端側の外周に巻締め溝が形成されている。
【００１７】
フリー回転テーブル（３３）は、ピストンロッド（３１ｃ）に回転自在に連結され、回転するチャック（４）の回転に追従して自由に回転可能としている。
【００１８】
また、リフター用ロードセル（３２）は内部にひずみゲージを備えた荷重測定器で、要するに押圧力を検知するセンサーであり、本発明では、フリ―回転テーブル（３３）に載置された缶胴（１）及び缶蓋（２）がリフター駆動装置（３１）でリフトアップしてチャック（４）と挟持した状態で、その押圧力を検出するためのものである。
【００１９】
巻締めユニット（５）は、略くの字状で、その中央をレバー取付本体（７）に軸着した左右に搖動自在なシーミングレバー（５１）と、その一端に設けた前記シーミングロール（５２）と、前記シーミングレバー（５１）の他端にレバー用ロードセル（５４）を介して連結したレバー駆動装置（５３）とから成り、該レバー駆動装置（５３）はレバー用電動シリンダー（５３ａ）とレバー用サーボモーター（５３b）とを直結したものである。
このレバー用電動シリンダー（５３ａ）、レバー用サーボモーター（５３b）、レバー用ロードセル（５４）は、前記リフター（３）で述べたものと同様のものである。
この巻締めユニット（５）においては、レバー駆動装置（５３）でシーミングレバー（５１）の一端が押されると、シーミングレバー（５１）の他端に設けたシーミングロール（５２）がチャック（４）に向かって側方から移動し、シーミングロール（５２）とチャック（４）とで缶胴（１）に缶蓋（２）を密閉する巻締め加工がされる。
【００２０】
そして、リフター用ロードセル（３２）及びレバー用ロードセル（５４）は、図５に示すように、それらで検出した押圧力の信号は制御装置（８）に入力され、押圧力制御パターンが制御装置（８）のモニターで画面表示される。
この制御装置（８）には予めリフター駆動装置（３１）とレバー駆動装置（５３）の適正押圧力が個々に入力して設定されており、リフター用ロードセル（３２）及びレバー用ロードセル（５４）で検出したそれぞれの押圧力と各々設定された適正押圧力とを比較し、常に各々適正押圧力になるように、制御装置（８）がリフター駆動装置（３１）及びレバー駆動装置（５３）を自動的に駆動制御させる。
【００２１】
巻締めユニット（５）として、図３では、二重巻締め用の巻締めユニット（５）を示したものであり、巻締めユニット（５）がレバー取付本体（７）に２セット装着している。
即ち、前記シーミングロール（５２）が第１シーミングロール（５２ａ）と第２シーミングロール（５２ｂ）を別個に有する２セットの巻締めユニット（５）からなり、それらの前記第１シーミングロール（５２ａ）と前記第２シーミングロール（５２ｂ）が前記チャック（４）の左右両側に位置するように設けている。
そして、第１シーミングロール（５２ａ）を有する巻締めユニット（５）と第２シーミングロール（５２ｂ）を有する２セットの巻締めユニット（５）が、レバー取付本体（７）に並列に設けられている。尚、一重巻締め用では巻締めユニット（５）は１セットでもよい。
【００２２】
この二重巻締め用の巻締めユニット（５）において、第１シーミングロール（５２ａ）は、図４（ａ）に示すように、リフター（３）とチャック（４）とで上下から挟持した缶蓋（２）と缶胴(1)に対し、缶胴（１）の側方から摺接させることにより、缶胴(1)のフランジ部（１ａ）に缶蓋（２）のカール部（２ａ）を被せた状態で、缶蓋（２）のカール部（２ａ）と缶胴(1)のフランジ部（１ａ）とを一体に径方向外側から巻き込んでカール加工する。
ここで、第１シーミングロール（５２ａ）には、外周面に凹んだ第１加工溝（Ａ）が形成されており、巻締めユニット（５）で第１加工溝（Ａ）が、缶蓋（２）のカール部（２ａ）と缶胴(1)のフランジ部（１ａ）を側方から設定した押圧力で押し込んで前記カール加工を行う。
【００２３】
次に行う加工での第２シーミングロール（５２ｂ）は、缶蓋（２）のカール部（２ａ）と缶胴(1)のフランジ部（１ａ）とを一体にカール加工された部分を、更に側方から押し付けて潰す加工を行うのである。
ここで、第２シーミングロール（５２ｂ）は、その外周面に凹んだ第２加工溝（Ｂ）が形成されており、しかも、第２シーミングロール（５２ｂ）を装着した巻締めユニット（５）で第２加工溝（Ｂ）が、上記カール加工された部分を側方から押し付けて潰し、これにより、缶胴(1)の開口部に缶蓋（２）を密閉状態に装着する巻締め加工が完了する。
【００２４】
このシーミングロール（５２）での巻締め加工に於いても、レバー駆動装置（５３）で駆動するシーミングレバー（５１）でシーミングロール（５２）が左右に広く移動し、しかもシーミングロール（５２）の巻締め部に対する押圧力をレバー用ロードセル（５４）で常時検出し、その検出結果を制御装置がレバー駆動装置（５３）のレバー用サーボモーター（５３b）を制御し、シーミングロール（５２）の押圧力を設定した値になるように自動調節している。
従って、シーミングレバー（５１）で移動するシーミングロール（５２）では、異なる缶径に対応できると共にシーミングレバー（５１）でその押圧中の移動に対して正確に追従でき、しかも、その押圧力がレバー用ロードセル（５４）で常時検出され、押圧力が設定された値で常時押圧できるため、加工精度が極めて高いものとなる。
【符号の説明】
【００２５】
１    缶胴
２    缶蓋
３    リフター
３１  リフター駆動装置
３１ａ  電動シリンダー
３１ｂ  サーボモーター
３１ｃ  ピストンロッド
３２  リフター用ロードセル
３３  フリ―回転テーブル
４    チャック
５    巻締めユニット
５１  シーミングレバー
５２  シーミングロール
５３  レバー駆動装置
５３ａ  レバー用電動シリンダー
５３ｂ  レバー用サーボモーター
５４  レバー用ロードセル
８    制御装置
【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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