(57)【要約】【課題】部材を小さくすることで軽量化を図った。【解決手段】 ボトル缶製造装置は 、ワークを支持するワーク支持台 と、加工ツール３ を支持する ツール支持台とを備え、ツール支持台をワーク支持台に対して 近接離反させることで ワークへの加工を行うものである。ツール支持台には、加工ツール３を固定させる加工ツールユニット３０と、リニア駆動機構４０を介して加工ツールユニット３０を摺動可能に支持する外側支持フレームとを備えている。リニア駆動機構４０には、ベースプレート４１を介して外側支持フレームに固定されたガイド部４２と、ガイド部４２に沿って摺動するとともに加工ツールユニット３０に固定された摺動レール４４と、ベースプレート４１に設けられた電磁コイルと、加工ツールユニット３０に設けられた磁石板とを備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状のワークを円周方向に複数支持するワーク支持台と、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持し前記ワーク支持台とワークの軸線方向で対向配置されるツール支持台とを備え、前記加工ツールを前記ワーク支持台に対してワークの軸線方向で近接離反させてこれらの間に配置された前記ワークへの加工を行うための缶製造装置であって、
前記ツール支持台には、前記加工ツールが配置される円周方向に複数に分割されてなる加工ツールユニットと、前記複数の加工ツールユニットを支持する支持部材と、前記加工ツールユニットを前記ワークの軸線方向に往復移動させるためのリニア駆動機構とが設けられ、
前記リニア駆動機構には、前記支持部材にベースプレートを介して固定されたガイド部と、前記加工ツールユニットに固定されるとともに前記ガイド部に沿って摺動する摺動レールとが設けられ、
前記支持部材及び前記加工ツールユニットのいずれか一方に電磁コイルが設けられるとともに、他方に電磁コイルとの間で前記ガイド部に推力を発生する磁石板が設けられていることを特徴とする缶製造装置。
【請求項２】
前記ベースプレートに前記電磁コイルが設けられ、その電磁コイルの内部に冷却水を供給するための供給管が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の缶製造装置。
【請求項３】
前記ベースプレートには、前記摺動レールに係止させて前記加工ツールユニットを停止可能な係止部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の缶製造装置。
【請求項４】
前記加工ツールユニットは、平板形状をなして裏面に前記摺動レールを固定させた基台と、該基台の前記ワーク支持台側の端部表面に立設されて前記加工ツールを保持するツール保持部とから側面視略Ｌ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の缶製造装置。
【請求項５】
前記ベースプレートには、前記加工ツールユニットの往復移動の終端を規制するストッパが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の缶製造装置。
【請求項６】
前記加工ツールユニットと前記磁石板との間に断熱材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の缶製造装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の缶製造装置を使用し、前記加工ツールを前記ワーク支持台に対してワークの軸線方向で近接離反させてこれらの間に配置された前記ワークへの加工を行うようにしたことを特徴とする缶製造装置を用いた缶製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば飲料用の金属製ボトル缶などを製造するための缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製ボトル缶（以下、単にボトル缶という）を製造するためのボトル缶製造装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。これは、有底筒状のワークを支持するワーク支持円盤とワーク加工用の複数の加工ツールを支持するツール支持円盤とを対向配置すると共に、これらをクランク機構を用いた駆動装置により近接離反可能とし、各支持円盤を近接離反させてこれらの間に配置されたワークへの加工を行うように構成されたものである。前記複数の加工ツールはワークへの加工順に配列され、かつワークは両支持円盤が近接離反する一ストローク毎に次の加工ツールによる加工位置まで移動可能とされる。そして、各支持円盤のストロークとワークの移動とを繰り返すことでワークへの加工が順次行われ、一連の加工が終了した時点で所定の形状を有するボトル缶を形成して製造するようになっている。
【０００３】
また、ワーク支持円盤とツール支持円盤との駆動を、上述したようにクランク機構を用いて連動させるのではなく、それぞれ独立に駆動させたボトル缶製造装置がある（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２は、ツール支持円盤の内側にワークの軸線方向に延在する主軸が設けられ、加工ツールが配置される周方向に分割されたツール支持円盤（これを、加工ツールユニットという）を主軸に摺動可能に連結支持させた構造が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３２９４２４号公報
【特許文献２】特開２００２−３３６９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のボトル缶の製造装置では、以下のような問題があった。
すなわち、ツール支持円盤（加工ツールユニット）に支持されている加工ツールは、ワーク支持円盤に保持されているワークに対して同軸に近接して加工を施す必要があり、ワークの中心軸に対して加工ツールの中心軸がずれた状態で加工されると、成型されたボトル缶の品質が低下するという問題があった。つまり、加工ツールユニットが往復移動時に変形したり、ワークに対して軸がずれないようにするため、加工ツールユニットや主軸に剛性を持たせた構造とする必要があり、これらの部材が大きくなるとともに重量も増大し、ボトル缶の製造装置が大型化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、部材を小さくすることで軽量化を図った缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る缶製造装置は、有底筒状のワークを円周方向に複数支持するワーク支持台と、ワーク加工用の複数の加工ツールを支持しワーク支持台とワークの軸線方向で対向配置されるツール支持台とを備え、加工ツールをワーク支持台に対してワークの軸線方向で近接離反させてこれらの間に配置されたワークへの加工を行うための缶製造装置であって、ツール支持台には、加工ツールが配置される円周方向に複数に分割されてなる加工ツールユニットと、複数の加工ツールユニットを支持する支持部材と、加工ツールユニットをワークの軸線方向に往復移動させるためのリニア駆動機構とが設けられ、リニア駆動機構には、支持部材にベースプレートを介して固定されたガイド部と、加工ツールユニットに固定されるとともにガイド部に沿って摺動する摺動レールとが設けられ、支持部材及び加工ツールユニットのいずれか一方に電磁コイルが設けられるとともに、他方に電磁コイルとの間でガイド部に推力を発生する磁石板が設けられていることを特徴としている。
また、本発明に係る缶製造装置を用いた缶製造方法は、上述した缶製造装置を使用し、加工ツールをワーク支持台に対してワークの軸線方向で近接離反させてこれらの間に配置されたワークへの加工を行うようにしたことを特徴としている。
本発明では、加工ツールユニットに摺動レールを固定させたことで、加工ツールユニットが補強された構造となることから、例えば加工ツールユニットの基台の厚さ寸法を小さくする等、部材を小さくして軽量化を図ることができる。そのため、加工ツールユニットをワーク支持台に対して近接離反するように往復移動させたときに、加工ツールユニット自体に変形や歪が発生することがなくなり、ワークに対して加工ツールがずれるという不具合を防いで高精度な加工を行うことができる。しかも、加工ツールユニットが軽量化されているので、支持部材の部材を小さくできるという効果もある。
【０００７】
また、本発明に係る缶製造装置では、ベースプレートに電磁コイルが設けられ、その電磁コイルの内部に冷却水を供給するための供給管が設けられていることが好ましい。
本発明では、電磁コイルが固定側のベースプレートに固定されているため、電磁コイルに冷却水を供給するための供給管が加工ツールユニットの往復移動とともに動くことがなく、供給管の損傷や破損を防ぐことができる。
【０００８】
また、本発明に係る缶製造装置では、ベースプレートには、摺動レールに係止させて加工ツールユニットを停止可能な係止部材が設けられていることが好ましい。
本発明では、係止部材がベースプレートに固定されているので、往復移動する加工ツールユニットをより一層軽量化させることができる。
【０００９】
また、本発明に係る缶製造装置では、加工ツールユニットは、平板形状をなして裏面に摺動レールを固定させた基台と、基台のワーク支持台側の端部表面に立設されて加工ツールを保持するツール保持部とから側面視略Ｌ字形状に形成されていることが好ましい。
本発明では、基台に立設されたツール保持部によって加工ツールを所定の位置に配置して保持しつつ、基台の厚さ寸法を小さくできる構造であることから、加工ツールユニットの軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る缶製造装置では、ベースプレートには、加工ツールユニットの往復移動の終端を規制するストッパが設けられていることが好ましい。
本発明では、往復移動する加工ツールユニットが主要ブレーキの作動によって停止しない場合に、加工ツールユニットの一部をストッパに当接させて停止させることができる。しかも、ベースプレートにストッパが固定されるため、加工ツールユニットの重量を増加させることのない構造となっている。
【００１１】
また、本発明に係る缶製造装置では、加工ツールユニットと磁石板との間に断熱材が設けられていることが好ましい。
本発明では、熱源をなすリニア駆動機構（とくに電磁コイル）から発生される輻射熱から加工ツールユニットを遮断させることができ、加工ツールユニットのフレーム（基台など）の熱膨張を抑えることができる。そのため、リニア駆動機構に対する加工ツールユニットの停止精度を高めることができ、缶の加工不良を防止して、加工精度の向上を図ることができる。そして、加工ツールユニットは、発熱源をなすリニア駆動機構による熱の影響が小さくなることから、フレームにアルミニウム等の軽量且つ熱膨張し易い材料を使用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法によれば、加工ツールユニットに摺動レールを固定させることで加工ツールユニットが補強された構造となることから、部材の剛性を維持しつつ加工ツールユニットの部材を小さくして軽量化を図ることができる。さらに、加工ツールユニットを支持する支持部材の大きさを小さくすることができることから、缶製造装置の大型化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法の実施の形態について、図１乃至図８に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態によるボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図、図２はワーク支持台の概略構成を示す斜視図、図３は図１に示すツール支持台のＡ−Ａ線矢視図、図４は加工ツールユニットとリニア駆動機構の構造を示す分解斜視図、図５はベースプレートに連結されている加工ツールユニットをその表面側から見た図、図６はベースプレートに連結されている加工ツールユニットの側面図、図７は図５に示す加工ツールユニット及びリニア駆動機構のＢ−Ｂ断面図、図８は図５に示す加工ツールユニット及びリニア駆動機構のＣ−Ｃ線矢視図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態によるボトル缶製造装置１（缶製造装置）は、支持フレーム１１と、その支持フレーム１１の一側に略水平な回転軸線を中心としてワークＷを円周方向に回転させるためのワーク支持台１０と、このワーク支持台１０と所定間隔をもって対向配置されるとともにワークＷへの軸線方向での近接離反動作を行うツール支持台２０とを有している。
【００１５】
図２に示すように、ワーク支持台１０は、フレーム１１に回転可能に設けられた回転軸部１２と、この回転軸部１２に軸線回りに回転可能に支持されたワーク支持円盤１３とを備えている。
ワーク支持円盤１３は、有底円筒状のワークＷの底部側を保持可能なワーク保持具２、２、…を１加工動作毎に円周方向に移動させるように構成されている。すなわち、ワーク支持円盤１３のツール支持台２０側の外周部には、ワーク保持具２、２、…が所定のピッチで環状に多数配列されている。これら各ワーク保持具２に保持されたワークＷは、その軸線がワーク支持円盤１３の回転軸線と平行となるように配置される。ワーク支持円盤１３は、ワーク保持具２及びこれに保持されたワークＷと共に、図示しない回転駆動装置により図２における反時計回り（図中矢印Ｆで示す）に間欠的に所定の角度ずつ回転可能とされている。
【００１６】
また、図１に示すように、ワーク支持台１０には、ワーク支持円盤１３にワークＷを供給する供給部１４と、成型されたワークＷを排出するための排出部１５とが設けられている。なお、図１では供給部１４のみが示され、図２では供給部１４及び排出部１５が省略された図となっている。
供給部１４は、ワーク支持円盤１３の間欠回転と同期するようにして回転可能に支持されるとともに、ワークＷとほぼ同径の略半円孔状をなす複数のワーク収納部１４ａを形成させている。そして、図示しない搬送装置により搬送されてきたワークＷをワーク収納部１４ａで受けて、供給部１４の回転とともにワーク支持円盤１３上のワーク保持具２に受け渡すように構成されている。
排出部１５は、上述した供給部１４と同様の構成をなし、ワーク支持円盤１３の間欠回転と同期するようにして回転可能に支持されるとともに、ワークＷとほぼ同径の略半円孔状をなす複数のワーク収納部１５ａを形成させている。そして、ワーク支持円盤１３で保持されているワークＷをワーク収納部１５ａで受けて、排出部１５の回転とともに図示しない搬送装置等へ受け渡すように構成されている。
【００１７】
図３に示すように、ツール支持台２０は、ワークＷを加工するための複数の加工ツール３、３、…を支持するとともに、加工ツール３が配置される円周方向に複数に分割されてなる加工ツールユニット３０（３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ）を備えている。図３及び図４に示すように、加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃのそれぞれは、ワーク支持円盤１３側の外周部において、ワーク支持円盤１３に設けられているワーク保持具２に対応した位置に多数（本実施の形態では１ユニットにつき３箇所）の加工ツール３、３、…を固定させる構成となっている。
【００１８】
そして、これら加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、リニアモータからなるリニア駆動機構４０（スライド機構）を介して外側支持フレーム２１（支持部材）に連結支持され、ワーク支持円盤１３に保持されたワークＷの軸線方向に往復移動可能な状態となっている。すなわち加工ツールユニット３０は、ワークＷに対して近接離反させてワークＷへの加工が行えるように構成されている。
【００１９】
外側支持フレーム２１は、上枠部材２１ａと、側枠部材２１ｂ、２１ｃとから正面視で門型状に枠組みされてなり、底盤２３上に固定されている。上枠部材２１ａに上部ツールユニット３０Ａが支持され、側枠部材２１ｂ、２１ｃのそれぞれに側部ツールユニット３０Ｂ、３０Ｃが支持されている。そのため、各加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃによって囲まれた内側領域には空間Ｓが形成されている。
【００２０】
図４乃至図８に示すように、加工ツールユニット３０は、平面視矩形状の基台３１と、そのワーク支持円盤１３側の一端に立設されて複数の加工ツール３、３、…を固定させるためのツール保持部３２とからなる。つまり、基台３１とツール保持部３２とが側面視で略Ｌ字状となるように形成されている。基台３１は、長手方向をワークＷの軸線方向に向けて配置されている。
【００２１】
ツール保持部３２は、ワークＷの軸線方向（基台３１の長手方向）に貫通され、加工ツール３の基端部３ａ（図１、図５参照）を挿通させて保持させる貫通孔３２ａ、３２ａ、…が形成されている。つまり、ツール保持部３２は、各貫通孔３２ａに加工ツール３の基端部３ａを挿通させることで、加工端部３ｂをワーク支持円盤１３に対向するように突出させた加工ツール３を保持できるようになっている。そして、各加工ツールユニット３０に保持された各加工ツール３は、ワーク支持円盤１３の回転方向、すなわちワークＷへの加工順に配列されている。
【００２２】
次に、加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃを往復移動させるためのリニア駆動機構４０について、図４乃至図８などに基づいて説明する。
本実施の形態によるリニア駆動機構４０は、周知技術のリニアモータが採用されている。図４に示すように、リニア駆動機構４０は、ベースプレート４１と、ベースプレート４１の一端面４１ａに固定されるとともにワーク支持円盤１３に保持されているワークＷの軸線方向に沿って配置されたガイド部４２と、ベースプレート４１の一端面４１ａに固定された電磁コイル４３と、加工ツールユニット３０の基台３１の裏面３１ｂに固定されてガイド部４２に沿って摺動可能な一対の摺動レール４４と、前記電磁コイル４３と対向するように基台３１に固定されるとともに電磁コイル４３との間でガイド部４２に推力を発生する磁石板４５とから概略構成されている。
【００２３】
ベースプレート４１は、平面視矩形状をなし、その長手方向をワーク支持円盤１３の軸線方向に向けて配置され、固定面４１ｂ（前記一端面４１ａの反対側の面）が外側支持フレーム２１に固定されている。
ガイド部４２は、ベースプレート４１の一端面４１ａにおいて、中心軸線を挟んだ両側にワークＷの軸線方向に沿って設けられている。具体的にガイド部４２は、所定の長さ寸法をもったブロック体をなし、摺動レール４４を摺動可能に係合させる断面視凹状の係合溝部４２ａが形成され、同軸上に適宜な間隔をもって複数配置されている。
【００２４】
電磁コイル４３は、平板形状をなし、二つの軸線方向に配置されるガイド部４２、４２の間に所定の長さ寸法（ベースプレート４１の長手方向の長さ）をもって配置され、ベースプレート４１の一端面４１ａに固定されている。そして、電磁コイル４３には、適宜な位置に冷却水供給用の供給管４３ａ（図７参照）が設けられるとともに、電磁コイル４３に図示しない配管が全面にわたって内装されており、この配管に冷却水を流して電磁コイル４３を冷却する構造になっている。
【００２５】
加工ツールユニット３０に固定される一対の摺動レール４４、４４は、加工ツールユニット３０の基台３１の長手方向にわたって延設され、前記ガイド部４２の係合溝部４２ａ内に係合されている。
そして、磁石板４５は、平板状の磁石であって、一対の摺動レール４４、４４同士の間に所定の長さ寸法（基台３１の長手方向の長さ）をもって配置され、基台３１の裏面３１ｂに固定されている。つまり、摺動レール４４がガイド部４２に係合している状態で、電磁コイル４３と磁石板４５とは、所定間隔をもって対向した状態で配置された構造になっている。
【００２６】
また、リニア駆動機構４０には、固定側のベースプレート４１に設けられてスライドする加工ツールユニットを停止させるクランプ部４６（係止部材）と、加工ツールユニット３０の位置を検出する位置検出装置４７と、ベースプレート４１におけるワーク支持円盤１３から離れる方向の端部に設けられストッパ４８と、電磁コイル４３に電気を供給する電気供給ケーブル４９とが設けられている。
【００２７】
図４に示すように、クランプ部４６は、ガイド部４２に沿って摺動する摺動レール４４をその両側から挟持して押圧するように、摺動レール４４に向けて張り出す図示しないブレーキパッドを備え、電気のオン・オフによってブレーキパッドによる摺動レール４４に対して係止又は解除される構成となっている。例えば、クランプ部４６は、通電時においてブレーキパッドを摺動レール４４側に張り出して摺動レール４４に係止させて摺動レール４４の移動を停止させ、非通電時において摺動レール４４から離れる方向にブレーキパッドを移動させて摺動レール４４を開放する構成となっている。
【００２８】
位置検出装置４７は、周知のリニアスケール等を使用でき、加工ツールユニット３０側に設けられた目盛り部材４７Ａと、ベースプレート４１側に設けられた検出部４７Ｂとからなる。目盛り部材４７Ａは、長尺目盛部材をなし、摺動レール４４の軸線方向に沿って配置されている。つまり、位置検出装置４７は、検出部４７Ｂによって目盛り部材４７Ａの目盛りを検出することで、加工ツールユニット３０の位置が検出される構成となっている。
【００２９】
図６及び図７に示すように、ストッパ４８は、ベースプレート４１における加工ツールユニット３０の後退（加工ツールユニット３０がワーク支持円盤１３から離れる方向）側の端部４１ｃに設けられ、加工ツールユニット３０の後退移動の終端を所定位置で規制するものである。つまり、後退移動する加工ツールユニット３０が上述したクランプ部４６の作動によって停止しない場合に、加工ツールユニット３０の後端（基台３１の後端部３１ｃ）をストッパ４８に当接させて停止させることができる。しかも、ベースプレート４１にストッパ４８が固定されるため、加工ツールユニット３０の重量を増加させない構造となっている。
【００３０】
また、リニア駆動機構４０では、電気供給が必要な電磁コイル４３、クランプ部４６、及び位置検出装置４７の検出部４７Ｂがベースプレート４１側に固定されていることから、電気供給ケーブル４９もベースプレート４１側に設けられた構成となっている。
【００３１】
このように構成されるリニア駆動機構４０は、電磁コイル４３に電気を流すと、電磁コイル４３と磁石板４５との間に磁場が発生し、その磁場の変化によって電磁コイル４３と磁石板４５とが摺動レール４４の軸線方向に直線的に相対移動する。このとき、電磁コイル４３がベースプレート４１を介して外側支持フレーム２１（図３参照）に固定されていることから、加工ツールユニット３０がワーク支持円盤１３に対して近接離反するように往復移動する構成となっている。
【００３２】
次に、本ボトル缶製造装置１を用いてワークＷを成型する製造方法と本ボトル缶製造装置１の作用について図面に基づいて説明する。
図１、図３及び図４に示すように、本ボトル缶製造装置１では、各加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃをワーク支持円盤１３に近づく方向に前進させ、それぞれの加工ツール３、３、…によって各工程に応じた加工を各ワークＷに施し、各加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが進退方向に１往復する毎にワーク支持円盤１３が所定角度ずつ回転してワークＷが１ピッチ回転する動作が順次繰り返される。さらに具体的には、加工ツールユニット３０が１回加工動作を行うたびにワーク支持円盤１３を１ワーク分のピッチ角度だけ間欠回転させるとワーク保持具２（ワークＷ）が順次ずれて行き、次の加工動作に備えて静止する。そして、１加工後、各加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃがリニア駆動機構４０により後退移動し、ワーク支持円盤１３に保持されているワークＷとの干渉がなくなる程度に離れるとワーク支持円盤１３は再び１ワークＷ分のピッチ角度だけ回転して静止し、再び加工動作を行うという工程を繰り返すことでこれらの間に配置されたワークＷへの加工が順次行われて成型が進み、一連の加工が終了した時点で所定の形状を有するボトル缶が完成し、そのボトル缶が排出部から排出されて次工程へ搬送される。
【００３３】
そして、このような加工動作を行うツール支持台２０では、加工ツールユニット３０に摺動レール４４を固定させることで、加工ツールユニット３０が補強された構造となることから、加工ツールユニット３０の基台３１の厚さ寸法を小さくして軽量化を図ることができる。そして、軽量化された加工ツールユニット３０は、その部材が摺動レール４４によって補強されているので、加工ツールユニット３０をワーク支持円盤１３に対して近接離反するように往復移動させたときに、加工ツールユニット３０自体に変形や歪が発生することがなくなり、ワークＷに対して加工ツール３がずれるという不具合を防いで高精度な加工を行うことができる。しかも、加工ツールユニット３０を軽量化させたことで、固定側の外側支持フレーム２１を小さくすることができる。
さらに、クランプ部４６がベースプレート４１に固定されているので、往復移動する加工ツールユニット３０をより一層軽量化させることができる。
【００３４】
また、図７に示すように、電磁コイル４３がベースプレート４１に固定された位置にあるため、電磁コイル４３に冷却水を供給するための供給管４３ａが加工ツールユニット３０の往復移動とともに動くことがなく、供給管４３ａの配管の損傷や破損を防ぐことができる。
【００３５】
また、図３に示すように、各加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、それぞれがリニア駆動機構４０を介して外側支持フレーム２１に連結されていて単独で駆動できる構成であることから、例えば加工ツールユニット３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ毎に往復移動速度を変えたり、ワークＷに対して近接離反のタイミングをずらしたり、ストロークを変えてワークＷと加工ツール３との間隔を変えたりすることがき、様々な形状のボトル缶を成型することができる。
【００３６】
上述のように本実施の形態による缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法では、加工ツールユニット３０に摺動レール４４を固定させることで加工ツールユニット３０が補強された構造となることから、部材の剛性を維持しつつ加工ツールユニット３０の部材を小さくして軽量化を図ることができる。さらに、加工ツールユニット３０を支持する外側支持フレーム２１の大きさを小さくすることができることから、ボルト缶製造装置１の大型化を防ぐことができる。
【００３７】
次に、本発明の実施の形態の変形例について、添付図面に基づいて説明するが、上述の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、実施の形態と異なる構成について説明する。
図９は本実施の形態の変形例による加工ツールユニット及びリニア駆動機構を示す側断面図であって、図７に対応する図である。
図９に示すように、実施の形態の変形例は、加工ツールユニット３０とリニア駆動機構４０の磁石板４５との間に断熱材５０を配置させた構成となっている。具体的には、加工ツールユニット３０の基台３１の裏面３１ｂ全体にわたって例えばセラミックなどの材料からなる断熱材５０を一体となるように貼り合わせた構造となっている。
このように、本変形例では、断熱材５０を設けることで、熱源をなすリニア駆動機構４０（とくに電磁コイル４３）から発生される輻射熱から加工ツールユニット３０を遮断させることができ、加工ツールユニット３０のフレーム（基台３１など）の熱膨張を抑えることができる。そのため、リニア駆動機構４０に対する加工ツールユニット３０の停止精度を高めることができ、ボトル缶の加工不良を防止して、加工精度の向上を図ることができる。そして、加工ツールユニット３０は、発熱源をなすリニア駆動機構４０による熱の影響が小さくなることから、フレームにアルミニウム等の軽量且つ熱膨張し易い材料を使用することができる。なお、この断熱材５０の設置範囲は、任意に設定することが可能であるが、上述したように基台３１の裏面３１ｂ全体に配置させることが好ましいとされる。
【００３８】
以上、本発明による缶製造装置およびこれを用いた缶製造方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では加工ツールユニット３０を３ユニットとし、 各加工ツールユニット３０に３つの加工ツール３、３、…を配置させた構成としているが、加工ツールユニット３０の個数、加工ツールユニット３０に配置される加工ツール３の個数などはこれらに限定されることはない。
また、本実施の形態では加工ツールユニット３０を外側支持フレーム２１に支持させているが、例えば加工ツールユニット３０の内側に設けられた支持部材にリニア駆動機構４０を介して摺動可能に支持させるようにしてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態によるボトル缶製造装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】ワーク支持台の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示すツール支持台のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】加工ツールユニットとリニア駆動機構の構造を示す分解斜視図である。
【図５】ベースプレートに連結されている加工ツールユニットをその表面側から見た図である。
【図６】ベースプレートに連結されている加工ツールユニットの側面図である。
【図７】図５に示す加工ツールユニット及びリニア駆動機構のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図５に示す加工ツールユニット及びリニア駆動機構のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図９】本実施の形態の変形例による加工ツールユニット及びリニア駆動機構を示す側断面図であって、図７に対応する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ボトル缶製造装置（缶製造装置）
３  加工ツール
１０  ワーク支持台
１３  ワーク支持円盤
２０  ツール支持台
２１  外側支持フレーム（支持部材）
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  加工ツールユニット
３１  基台
４０  リニア駆動機構
４１  ベースプレート
４２  ガイド部
４３  電磁コイル
４４  摺動レール
４５  磁石板
４６  クランプ部（係止部材）
４８  ストッパ
５０  断熱材
Ｗ  ワーク
【図１】
2008254067.tif 000003
【図２】
2008254067.tif 000004
【図３】
2008254067.tif 000005
【図４】
2008254067.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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