(57)【要約】【課題】所定の姿勢で対象物を保持可能な保持装置及び成形装置を提供すること。【解決手段】保持装置３及び保持装置３を用いた成形装置１は、複数のヒンジピン３１と、ヒンジピン３１の端部にそれぞれ設けられ、ヒンジピン３１の回動によって互いに進退するとともに、互いに近接したときに対象物１００を保持するクランプ３２と、クランプ３２同士が近接するヒンジピン３１の回動方向にヒンジピン３１をそれぞれ付勢する付勢部材３３と、を備える構成とする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のヒンジピンと、
前記ヒンジピンの端部にそれぞれ設けられ、前記ヒンジピンの回動によって互いに近接及び離間するとともに、互いに近接したときに対象物を保持するクランプと、
前記クランプ同士が近接する前記ヒンジピンの回動方向に前記ヒンジピンをそれぞれ付勢する付勢部材と、
を備えることを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記ヒンジピンを前記付勢部材の付勢方向に抗って回動させる駆動手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、カム及びカムフォロアであることを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
【請求項４】
前記カムは、円錐状に形成されたコーンカムであり、
前記カムフォロアは、前記ヒンジピンに設けられ、前記カムの軸心方向に沿って前記カムの傾斜する外面と当接して移動することで、前記ヒンジピンを回動可能に形成されることを特徴とする請求項３に記載の保持装置。
【請求項５】
前記クランプとの間に前記対象物を保持可能、且つ、前記対象物の位置を案内するガイドをさらに備え、
前記クランプは、前記ガイドに対して近接可能、且つ、離間可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項６】
一方が少なくとも開口する円筒状の対象物を保持して移動させることで、前記対象物に凹凸を成形する成形装置であって、
複数のヒンジピンと、前記ヒンジピンの端部にそれぞれ設けられ、前記ヒンジピンの回動によって互いに近接及び離間するとともに、互いに近接したときに前記対象物を保持するクランプ、及び、前記クランプ同士が近接する前記ヒンジピンの回動方向に前記ヒンジピンをそれぞれ付勢する付勢部材を具備する保持具と、
円錐状に形成されたカム、及び、前記ヒンジピンにそれぞれ設けられ、前記カムの軸心方向に沿って前記カムの傾斜する外面と当接して移動することで、前記ヒンジピンを回動可能に形成されたカムフォロアを具備する駆動手段と、
前記ヒンジピンを前記カムの軸心方向に沿って移動させることで、前記カムフォロアを前記カムに対して移動させる移動手段と、
前記保持具に保持された前記対象物に挿入されるマンドレル、前記マンドレルに挿入された前記対象物を押圧し、前記対象物を成形するアウタツール、及び、前記アウタツールを前記マンドレルに対して移動させる移動源を具備する型装置と、
を備えることを特徴とする成形装置。
【請求項７】
前記保持具は、前記クランプとの間に前記対象物を保持可能、且つ、前記対象物の位置を案内するガイド、及び、前記ヒンジピンを支持する外郭体を備え、
前記カムは、その軸心方向に沿って開口する開口部を備え、
前記移動手段は、前記外郭体に固定され、前記外郭体を前記カムの軸心方向に対して回動及び往復動可能に形成された前記開口部に挿入されるシャフト、前記カムに設けられたレール、前記外郭体を回動可能に支持するとともに、前記レールに沿って移動する案内部、並びに、前記シャフトを回動及び往復動させる駆動源を具備し、
前記移動源の駆動及び前記駆動源の駆動を制御可能に形成され、前記シャフトを回動及び往復動させることで前記対象物を前記保持具及び前記ガイドで保持するとともに、前記マンドレルに前記対象物を挿入して前記アウタツールを移動させることで、前記対象物を成形する制御部をさらに具備する、
ことを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
【請求項８】
前記対象物は、その一部にマークが設けられ、
前記マークを検出可能なセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記センサにより検出された前記マークから、前記対象物の位置を確認し、前記移動源及び前記駆動源を制御して前記対象物の成形を制御することを特徴とする請求項７に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶体を保持する保持装置及び保持装置で保持した缶体を成形する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一方が縮径して注出口が形成され、他方が開口する缶体の胴部に、エンボス成形等により凹凸を成形する成形装置が知られている。このような成形装置は、缶体を胴部の開口からマンドレルに挿入し、アウタツールによってマンドレルに向って缶体を押圧することで、缶体の胴部に凹凸を成形可能に形成されている。
【０００３】
また、マンドレル及びアウタツールに缶体を搬送する移動装置として、缶体の肩部を真空吸着によって保持可能な保持具によって缶体を保持し、且つ、吸着を維持して搬送する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した成形装置及び移動装置では、以下の問題があった。即ち、エンボス成形によって缶体の胴部に凹凸を成形する場合、型であるマンドレル及びアウタツールにより缶体が挟み込まれることで、缶体に凹凸が成形される。また、成形された缶体は、胴部の内径が、成形前と比較して小さくなる。
【０００６】
このため、成形後に缶体をマンドレルから抜き取るためには、成形後の缶体の胴部の内径よりもマンドレルの外径が小さい必要があり、結果、マンドレルを缶体の胴部に挿入すると、胴部の内面とマンドレルの外面とに隙間が生じる。このため、缶体の成形時に、マンドレル及びアウタツールによって缶体を挟み込むと、アウタツールによって缶体に外力が印加され、当該隙間の量だけ缶体がマンドレルに向って移動する。
【０００７】
これにより、移動装置の缶体を保持する保持具の軸心に対して缶体の軸心がずれる虞や傾斜する虞があった。当該ずれや傾斜が発生すると、成形中に缶体の座屈が発生する虞や、缶体の肩部が保持部に接触して缶体に傷や凹みが生じる虞があった。そこで、保持した缶体等の対象物に外力が印加されても、外力に追従することで、対象物を所定の姿勢で保持可能な保持装置の要望があった。
【０００８】
そこで、本発明は、所定の姿勢で対象物を保持可能な保持装置及び成形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】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の保持装置及び成形装置は、次のように構成されている。
【００１０】
本発明の一態様として、保持装置は、複数のヒンジピンと、前記ヒンジピンの端部にそれぞれ設けられ、前記ヒンジピンの回動によって互いに近接及び離間するとともに、互いに近接したときに対象物を保持するクランプと、前記クランプ同士が近接する前記ヒンジピンの回動方向に前記ヒンジピンをそれぞれ付勢する付勢部材と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様として、成形装置は、一方が少なくとも開口する円筒状の対象物を保持して移動させることで、前記対象物に凹凸を成形する成形装置であって、複数のヒンジピンと、前記ヒンジピンの端部にそれぞれ設けられ、前記ヒンジピンの回動によって互いに近接及び離間するとともに、互いに近接したときに前記対象物を保持するクランプ、及び、前記クランプ同士が近接する前記ヒンジピンの回動方向に前記ヒンジピンをそれぞれ付勢する付勢部材を具備する保持具と、円錐状に形成されたカム、及び、前記ヒンジピンにそれぞれ設けられ、前記カムの軸心方向に沿って前記カムの傾斜する外面と当接して移動することで、前記ヒンジピンを回動可能に形成されたカムフォロアを具備する駆動手段と、前記ヒンジピンを前記カムの軸心方向に沿って移動させることで、前記カムフォロアを前記カムに対して移動させる移動手段と、前記保持具に保持された前記対象物に挿入されるマンドレル、前記マンドレルに挿入された前記対象物を押圧し、前記対象物を成形するアウタツール、及び、前記アウタツールを前記マンドレルに対して移動させる移動源を具備する型装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所定の姿勢で対象物を保持可能な保持装置及び成形装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る成形装置の構成を一部断面で模式的に示す説明図。
【図２】同成形装置の構成を一部断面で模式的に示す説明図。
【図３】同成形装置で成形される対象物の一例の構成を示す側面図。
【図４】同成形装置に用いられる保持装置の構成を示す斜視図。
【図５】同保持装置の要部構成を示す斜視図。
【図６】同保持装置の要部構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態に係る成形装置１の構成を図１乃至図６を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る成形装置１の構成を一部断面で模式的に示す説明図、図２は成形装置１の構成を一部断面で模式的に示す説明図、図３は成形装置１で成形される対象物１００の一例の構成を示す側面図、図４は成形装置１に用いられる保持装置３の構成を示す斜視図、図５は保持装置３の要部構成、具体的には保持装置３に用いられるアーム２１及びガイド２２であって、特に保持装置３に用いられる外郭体２３の内部の構成を示す斜視図、図６は保持装置３の要部構成、具体的には保持装置３に用いられるクランプ３２及び支持体４３の構成を示す説明図である。
【００１６】
図１及び図２に示すように、成形装置１は、保持装置３と、型装置４と、検出装置５と、制御部６と、を備えている。成形装置１は、対象物１００を保持装置３で保持して型装置４へ移動させ、型装置４により対象物１００にエンボス成形によって凹凸を成形可能に形成されている。
【００１７】
図３に示すように、成形装置１で成形が行われる対象物１００は、金属材料で円筒状に形成され、その外周面に凹凸の形状が形成される、例えば、缶体１００である。缶体１００は、底部が開口する所謂ボトル缶であって、胴部１１１と、肩部１１２と、首部１１３と、を備えている。缶体１００は、胴部１１１の底部及び首部１１３の上部が開口して形成される。缶体１００は、胴部１１１に底板を固定後、内部に飲料等の液体を収容し、その後、蓋体が首部１１３に固定されることで、液体を保持する包装容器を構成する。また、缶体１００は、その一部、例えば胴部１１１の底部近傍に、マーク１２０が印刷されている。
【００１８】
胴部１１１は、その一端側の底部が開口して形成され、他端側に肩部１１２及び首部１１３が一体に設けられる。胴部１１１は、型装置４により、凹凸が形成される。肩部１１２は、胴部１１１及び首部１１３を一体に連続させる部位であって、胴部１１１側から首部１１３に向って漸次縮径して形成される。首部１１３は、注出口を構成する。首部１１３は、胴部１１１及び肩部１１２よりも小径に形成される。
【００１９】
保持装置３は、缶体１００を保持する保持具１１と、保持具１１を駆動する駆動手段１２と、保持具１１を移動させる移動手段１３と、を備える。保持装置３は、保持具１１が開閉駆動することで、缶体１００の首部１１３を機械的に保持可能に形成されている。
【００２０】
なお、保持具１１の開状態とは、缶体１００の首部１１３を非保持の状態であって、後述するアーム２１及びガイド２２が首部１１３の外径よりも大きい距離を空けて離間する状態である。また、保持具１１の閉状態とは、缶体１００の首部１１３を保持可能な状態である。
【００２１】
保持具１１は、複数のアーム２１と、ガイド２２と、外郭体２３と、を備えている。保持具１１は、アーム２１及びガイド２２により缶体１００を保持可能に形成されている。
【００２２】
図４及び図５に示すように、アーム２１は、例えば一対設けられる。図５に示すように、アーム２１は、ヒンジピン３１と、ヒンジピン３１の一方の端部に設けられたクランプ３２と、ヒンジピン３１を付勢する付勢部材３３と、を備えている。
【００２３】
ヒンジピン３１は、外郭体２３に回動可能に支持されるとともに、その両端部が外郭体２３から突出して配置される。ヒンジピン３１は、付勢部材３３によって、回動可能な方向の一方に常時付勢される。ヒンジピン３１は、その一端が駆動手段１２の一部を固定可能に形成され、その他端がクランプ３２を固定可能に形成される。
【００２４】
また、ヒンジピン３１は、その中途部、例えば、略中央、より具体的には、外郭体２３に支持される部位間であって、その一端側の外郭体２３に支持される部位から、付勢部材３３と略同一長さの位置に、座部３１ａを備えている。
【００２５】
座部３１ａは、付勢部材３３の一端を固定可能に形成される。座部３１ａは、例えば、円板状に形成され、その一部にヒンジピン３１の軸心に沿って形成された、付勢部材３３の一部を挿入可能な開口部３１ｂを備えている。
【００２６】
クランプ３２は、ヒンジピン３１の他端に固定されるクランプレバー３５と、クランプレバー３５に固定されるクランパー３６と、を備えている。クランプレバー３５は、ヒンジピン３１の端部に固定される第１固定部３５ａと、クランパー３６を固定可能に形成され、第１固定部３５ａに対してずれて配置される、より具体的にはヒンジピン３１の軸心からずれて配置される第２固定部３５ｂと、を備えている。
【００２７】
一対のヒンジピン３１に設けられる一対のクランプレバー３５は、第２固定部３５ｂが対称位置に配置される。さらに言えば、一対のクランプレバー３５は、第２固定部３５ｂが離間するようにヒンジピン３１に固定される。
【００２８】
クランパー３６は、第２固定部３５ｂに固定され、ヒンジピン３１の軸心方向に延設して形成される。クランパー３６は、缶体１００の一部と当接可能に形成されている。具体的には、クランパー３６は、首部１１３と当接する第１当接部３６ａと、肩部１１２と当接する第２当接部３６ｂと、を備えている。図６に示すように、第１当接部３６ａは、缶体１００と当接する面が、首部１１３の径と略同一の曲率半径を有する曲面で形成される。第２当接部３６ｂは、缶体１００と当接する面が、肩部１１２の曲面と略同一の曲率半径を有する曲面で形成される。
【００２９】
付勢部材３３は、ヒンジピン３１が回動可能な方向であって、且つ、一方向にヒンジピン３１を付勢可能に形成されている。付勢部材３３は、所謂、ねじりコイルばね（又はトーションばねと呼ばれる）である。付勢部材３３は、コイル部と、コイル部の両端に設けられた腕部と、を備えている。腕部は、例えば、ヒンジピン３１の軸心方向に延設され、一方が外郭体２３の後述する開口部４７ｂに、他方がヒンジピン３１の座部３１ａの開口部３１ｂに、それぞれ挿入されることで固定される。
【００３０】
一対のヒンジピン３１に設けられる一対の付勢部材３３は、それぞれ異なる方向であって、且つ、一対のクランパー３６が近接する回動方向に、一対のヒンジピン３１を付勢可能に形成される。即ち、一対の付勢部材３３は、巻方向が異なる方向に設定され、図５に示すように、奥手側の付勢部材３３は左巻きに、手前側の付勢部材３３は右巻きに形成されている。
【００３１】
ガイド２２は、クランプ３２とともに、缶体１００を保持可能に形成されている。ガイド２２は、缶体１００の基準位置、即ち、保持を開始する保持位置を案内可能に形成されている。ガイド２２は、外郭体２３に支持された基部４１と、基部４１に設けられた弾性体４２と、弾性体４２に設けられた支持体４３と、を備えている。
【００３２】
基部４１は、外郭体２３に固定され、弾性体４２を介して支持体４３を支持可能に形成されている。弾性体４２は、例えばコイルばねであって、支持体４３を所定の弾性力で支持可能に形成されている。弾性体４２は、支持体４３が基部４１側に所定の力で押圧されたときに、その押圧力で支持体４３を付勢するとともに、圧縮されることで、支持体４３を基部４１側に移動可能に形成されている。
【００３３】
支持体４３は、缶体１００の首部１１３及び肩部１１２に当接可能に形成されている。図６に示すように、支持体４３は、缶体１００と当接する面が、首部１１３の径と略同一の曲率半径を有する曲面で形成される。また、肩部１１２と当接する面が、肩部１１２の曲面と略同一の曲率半径を有する曲面で形成される。
【００３４】
このようなアーム２１は、ヒンジピン３１が付勢部材３３によってクランプ３２のクランパー３６同士が近接する方向、及び、クランパー３６が支持体４３に近接する方向に付勢され、且つ、支持体４３が弾性体４２に支持される。これにより、アーム２１は、一対のクランパー３６の第１当接部３６ａが、支持体４３とともに缶体１００の首部１１３を所定の保持力で保持可能に形成される。また、保持具１１は、第２当接部３６ｂによって、缶体１００の肩部１１２を支持可能に形成される。
【００３５】
外郭体２３は、移動手段１３に固定されるとともに、アーム２１及びガイド２２を支持可能に形成されている。
【００３６】
外郭体２３は、例えば、円筒状の第１外郭体４６と、第１外郭体４６の両端の開口の一方を閉塞する第２外郭体４７と、第１外郭体４６の他方の開口を閉塞する第３外郭体４８と、を備えている。外郭体２３は、第１外郭体４６、第２外郭体４７及び第３外郭体４８が一体に固定されることで形成される。また、外郭体２３は、第１外郭体４６及び第２外郭体４７が移動手段１３と接続されることで、移動手段１３により回転及び往復動が可能に形成されている。
【００３７】
第１外郭体４６は、移動手段１３に回転及び往復動が可能に接続される。第２外郭体４７は、移動手段１３に接続されるとともに、アーム２１のヒンジピン３１及び付勢部材３３を支持可能に形成されている。第２外郭体４７は、一対のヒンジピン３１を軸支する開口部４７ａと、付勢部材３３の一方の腕部を挿入可能な開口部４７ｂと、移動手段１３の後述するシャフト６１が挿入される開口部４７ｃと、を備えている。
【００３８】
第１外郭体４６は、ヒンジピン３１及び基部４１を支持可能に形成されている。第１外郭体４６は、ヒンジピン３１を軸支する開口部を備えている。また、第１外郭体４６は、締結部材等により、基部４１を固定可能に形成されている。
【００３９】
駆動手段１２は、ベース５１と、ベース５１に固定されたカム５２と、ヒンジピン３１の第２外郭体４７から突出する端部にそれぞれ設けられたカムフォロア５３と、を備えている。駆動手段１２は、カム５２によりカムフォロア５３が駆動されることで、付勢部材３３による付勢に抗ってヒンジピン３１を回動し、保持具１１を開状態とすることが可能に形成されている。
【００４０】
ベース５１は、カム５２を支持する支持部材５１ａを備えるとともに、型装置４に対して所定の距離を有して配置される。
【００４１】
カム５２は、円錐状に形成された所謂コーンカムである。カム５２は、その軸心に沿って開口する開口部５２ａを備えている。カム５２は、支持部材５１ａに固定される。
【００４２】
カムフォロア５３は、移動手段１３によりカム５２の軸心に沿って移動可能に形成されている。カムフォロア５３は、カム５２と離間した状態から、カム５２の円錐状に形成された外面（斜面）に接触して移動することで、カム５２の軸心方向の移動を、カム５２の軸心に対して径方向の移動に変換可能に形成されている。
【００４３】
具体的には、カムフォロア５３は、ヒンジピン３１の一端に固定されたカムロールレバー５５と、カムロールレバー５５に設けられたローラ５６と、を備えている。カムロールレバー５５は、ヒンジピン３１に固定されるとともに、ヒンジピン３１の軸心からずれた位置に、ローラ５６を回転可能に支持する。ローラ５６は、カム５２の外面を接触して回転摺動が可能に形成されている。
【００４４】
このようなカムフォロア５３は、ローラ５６がカム５２の外面を移動することで、カム５２の外径の変化に伴って移動し、ヒンジピン３１の軸心を中心として回動する。カムフォロア５３は、その回動により、カムロールレバー５５を介してヒンジピン３１を回動可能に形成されている。
【００４５】
移動手段１３は、外郭体２３に固定され、カム５２の開口部５２ａに挿入されたシャフト６１と、支持部材５１ａに固定されたレール６２と、外郭体２３を回動可能に支持するとともに、レール６２に沿って移動する案内部６３と、シャフト６１を回転及び往復動させる駆動源６４と、を備えている。
【００４６】
移動手段１３は、シャフト６１を駆動源６４により往復動させることで、外郭体２３をカム５２及び型装置４間で往復動可能に形成されている。移動手段１３は、駆動源６４により、シャフト６１の往復動と同時又は別にシャフト６１を回動可能に形成されている。
【００４７】
シャフト６１は、その一端が第１外郭体４６に固定されるとともに、その他端が駆動源６４に接続される。シャフト６１は、カム５２の開口部５２ａに回転可能、且つ、往復動可能に支持される。
【００４８】
レール６２は、支持部材５１ａに固定され、シャフト６１の軸心と同一方向に延設される。案内部６３は、第１外郭体４６の外周面を回転可能に支持する第１案内部６５と、第１案内部６５に固定され、レール６２に沿って移動可能な第２案内部６６と、を備えている。第１案内部６５は、例えば、ベアリング等の軸受により第１外郭体４６を回転可能に支持する。第１案内部６５は、軸心方向において第１外郭体４６と固定される。
【００４９】
第２案内部６６は、第１案内部６５を固定する。第２案内部６６は、シャフト６１の移動に追従して、支持部材５１ａに固定されたレール６２に沿って外郭体４６及び第１案内部６５とともに移動可能に形成されている。また、第２案内部６６は、第１案内部６５の回転移動を規制可能に形成される。即ち、第２案内部６６は、レール６２によって、シャフト６１の回転時に、第１案内部６５が外郭体２３とともに回転することを防止可能に形成されている。
【００５０】
駆動源６４は、シャフト６１を回転可能、且つ、シャフト６１を往復動可能に形成されている。駆動源６４は、信号線Ｓを介して制御部６に電気的に接続されている。
【００５１】
型装置４は、保持具１１に保持された缶体１００に挿入されるマンドレル７１と、マンドレル７１に挿入された缶体１００を押圧し、缶体１００に凹凸を成形するアウタツール７２と、アウタツール７２をマンドレル７１に対して移動させる移動源７３と、を備えている。型装置４は、マンドレル７１及びアウタツール７２により、缶体１００にエンボス成形を行うことが可能に形成されている。
【００５２】
マンドレル７１は、缶体１００の胴部１１１に挿入され、その外径が、胴部１１１の内径よりも小径に形成されている。マンドレル７１は、その外面に、胴部１１１に成形する凹凸の形状が形成されている。また、マンドレル７１は、例えば、その外径が拡径可能に形成されていてもよい。
【００５３】
アウタツール７２は、マンドレル７１に挿入された胴部１１１の外面を、マンドレル７１に向って所定の圧力で押圧可能に形成されている。アウタツール７２は、マンドレル７１に対して進退可能に形成されている。また、アウタツール７２は、その内面、さらに言えばマンドレル７１との対向面に、胴部１１１に成形する凹凸の形状が形成されている。
【００５４】
移動源７３は、アウタツール７２を、マンドレル７１に対して進退可能、且つ、アウタツール７２により、缶体１００を所定の圧力で押圧可能に形成されている。移動源７３は、信号線Ｓを介して制御部６に電気的に接続されている。
【００５５】
検出装置５は、缶体１００の位置を検出可能に形成されている。例えば、検出装置５は、図３に示す缶体１００に印刷されたマーク１２０を検出することで、缶体１００の位置を検出可能に形成されている。検出装置５は、信号線Ｓを介して制御部６に電気的に接続され、検出した缶体１００の位置情報を制御部６に送信可能に形成されている。検出装置５は、例えば、第１案内部６５に、支持部材５ａを介して所定の位置に固定され、第１案内部６５の移動に伴って移動可能に形成されている。
【００５６】
制御部６は、駆動源６４及び移動源７３に電気的に接続され、駆動源６４及び移動源７３を制御可能に形成されている。制御部６は、検出装置５に接続され、検出装置５から送信された情報から、缶体１００の成形開始位置を検出可能に形成されている。
【００５７】
制御部６は、缶体１００が所定の位置に配置された後、駆動源６４を駆動して、保持具１１で缶体１００を保持し、マンドレル７１に挿入される位置まで缶体１００を移動させる機能を有している。
【００５８】
また、制御部６は、缶体１００がマンドレル７１に挿入される位置まで移動する間に、駆動源６４及び移動源７３を駆動して、缶体１００を回転させ、缶体１００のマーク１２０を検出し、缶体１００の回転を停止して成形開始位置へと位置決めし、アウタツール７２を移動させて、缶体１００に凹凸を成形させる機能を有している。
【００５９】
このように構成された成形装置１を用いた缶体１００の胴部１１１への凹凸を成形するエンボス成形の工程について以下説明する。  
先ず、待機位置として、制御部６は、駆動源６４を制御し、カム５２によりカムフォロア５３が駆動され、保持具１１が開状態となる位置に外郭体２３を移動させる。次に、缶体１００を保持具１１に供給する供給手段又は使用者により、ガイド２２の支持体４３に缶体１００の首部１１３を配置する。制御部６は、駆動源６４を制御し、外郭体２３をマンドレル７１側に移動させる。
【００６０】
この移動により、図２に示すように、カムフォロア５３がカム５２の縮径する外面に当接しながら移動する。なお、付勢部材３３により、ヒンジピン３１は、クランプ３２同士、及び、クランプ３２及び支持体４３が近接する保持具１１の閉状態側に常時付勢されている。
【００６１】
これにより、図６に示すように、クランプ３２は、クランパー３６が、二点鎖線で示す開状態から、実線で示す閉状態となるように移動し、缶体１００の首部１１３及び肩部１１２が、アーム２１及びガイド２２に支持される。
【００６２】
さらに、制御部６は、駆動源６４を制御し、図１に示すように、型装置４のマンドレル７１に缶体１００の胴部１１１を挿入する。このとき、カム５２とカムフォロア５３とは互いに離間することで、ヒンジピン３１は、付勢部材３３によってクランプ３２が互いに近づく方向に付勢され、結果、クランプ３２の閉状態が維持され、所定の保持力によって缶体１００が保持される。
【００６３】
制御部６は、缶体１００がマンドレル７１側へ移動する間に、缶体１００を回転させて、検出装置５によりマーク１２０を検出すると缶体１００の回転を止めて缶体１００を成形開始位置へ位置決めする。缶体１００がマンドレル７１の所定の位置に挿入されると、駆動源６４及び移動源７３を制御し、アウタツール７２をマンドレル７１に向かって移動させる。制御部６は、アウタツール７２をマンドレル７１に向って移動させて缶体１００を押圧し、所定の回転量だけ缶体１００を回転し、缶体１００の胴部１１１に凹凸を成形する。
【００６４】
次に、制御部６は、移動源７３を制御してアウタツール７２を缶体１００から離間させる。その後、制御部６は、駆動源６４を駆動して、缶体１００をマンドレル７１から離間させ、カムフォロア５３をカム５２によって駆動させて保持具１１を開状態とし、成形した缶体１００を回収装置又は使用者によって回収させる。
【００６５】
これらの工程を繰り返し行うことで、缶体１００を保持装置３で保持し、且つ、型装置４に対して進退させるとともに、型装置４で缶体１００にエンボス成形を行い、缶体１００の外面に凹凸を成形する。
【００６６】
このように構成された成形装置１によれば、保持具１１は、付勢部材３３によりヒンジピン３１が付勢されることで閉状態となり、缶体１００を保持可能となる。このため、型装置４により缶体１００を成形するときに、マンドレル７１及びアウタツール７２によって缶体１００が保持具１１による保持開始時の所定の姿勢からずれる方向に缶体１００に外力が印加されても、当該外力に追従してクランプ３２が移動し、缶体１００は保持された状態が維持される。
【００６７】
具体的には、所定の姿勢から缶体１００に外力が印加されると、缶体１００は、肩部１１２及び首部１１３を介して、クランプ３２に当該外力を伝達する。クランプ３２は、伝達された外力により、ヒンジピン３１を、付勢部材３３の付勢に抗って回動させる。
【００６８】
当該付勢に抗って一方のヒンジピン３１が回動すると、他方のヒンジピン３１は、接続されたクランプ３２が一方のヒンジピン３１（外力により付勢に抗って回動したヒンジピン３１）のクランプ３２に向って移動するように、付勢部材３３の付勢により回動する。
【００６９】
結果、一対のクランプ３２による缶体１００の保持が維持され、結果、保持具１１の閉状態が維持され、一対のクランプ３２及び支持体４３によって缶体１００の保持が維持される。
【００７０】
また、ガイド２２は、支持体４３が弾性体４２により支持されていることから、缶体１００にガイド２２に向かう外力が印加されると、ガイド２２は、弾性体４２の復元力によって、支持体４３が基部４１との所定の位置関係を維持する。結果、缶体１００の保持が維持される。
【００７１】
このように、保持具１１によって缶体１００を所定の姿勢で保持することで、成形装置１は、エンボス成形等によって缶体１００に凹凸を成形するときに、缶体１００が確実に保持された状態を維持することが可能となる。これにより、傾斜した状態で缶体１００が成形される虞や、クランプ３２と缶体１００の肩部１１２が所定の姿勢以外で接触して凹みや傷が生じる等の虞を防止することが可能となる。結果、成形装置１は、エンボス成形等の缶体１００の成形において、歩留まりを向上することが可能となる。
【００７２】
また、成形装置１は、ヒンジピン３１を付勢部材３３によって保持具１１が閉状態となる方向に付勢し、缶体１００を保持する必要がないときにのみヒンジピン３１をカム５２及びカムフォロア５３により開状態とする簡単な構成でよい。このため、成形装置１は、設備コストの低減が可能となる。
【００７３】
上述したように本発明の一実施の形態に係る成形装置１によれば、クランプ３２が設けられるヒンジピン３１を閉状態に付勢部材３３によって常時付勢した保持具１１により対象物１００を保持することで、外力が印加されても所定の姿勢で対象物を保持可能となる。
【００７４】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。上述した例では、対象物１００は、胴部１１１に肩部１１２及び首部１１３を備える缶体１００である構成を説明したがこれに限定されない。例えば、缶体１００は、円筒状の所謂スリーピース缶であってもよく、成形装置１は、このようなスリーピース缶の胴部を保持する保持具１１を用いる構成であってもよい。
【００７５】
また、上述した例では、エンボス成形の方法として、缶体１００を回転させながらマンドレル７１に挿入するとともに、マーク１２０を検出して成形開始位置の位置決めを行い、缶体１００をマンドレル７１に挿入後、アウタツール７２により凹凸を成形する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、缶体１００をマンドレル７１に挿入後、回転させてマーク１２０を検出して成形開始位置の位置決めを行い、アウタツール７２により成形する構成であってもよい。
【００７６】
また、上述した例では、保持具１１は、一対のアーム２１及び一つのガイド２２を備える構成を説明したがこれに限定されず、対象物１００に印加される外力に追従して、保持する対象物１００の姿勢を維持可能に、クランプ３２や支持体４３等の変位が可能な手段を備える構成であれば、適宜設定可能である。例えば、保持具１１は、ガイド２２の変わりにアーム２１をさらに備える構成であってもよく、例えば、アーム２１を上下方向に一対設ける構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１…成形装置、３…保持装置、４…型装置、５…検出装置、６…制御部、１１…保持具、１２…駆動手段、１３…移動手段、２１…アーム、２２…ガイド、２３…外郭体、３１…ヒンジピン、３２…クランプ、３３…付勢部材、３５…クランプレバー、３６…クランパー、４１…基部、４２…弾性体、４３…支持体、４６…第１外郭体、４７…第２外郭体、４８…第３外郭体、５１…ベース、５２…カム、５３…カムフォロア、６１…シャフト、６２…レール、６３…案内部、６４…駆動源、７１…マンドレル、７２…アウタツール、７３…移動源、１００…対象物（缶体）、１１１…胴部、１１２…肩部、１１３…首部、１２０…マーク、Ｓ…信号線。
【図６】
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【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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