(57)【要約】【課題】  複数の処理を一台の成形装置で簡単な機構により行うことができ、処理ヘッドの配置スペースを確保することを目的とする。【解決手段】ポケット３として前記回転テーブル２の円周方向に配置された第一ポケット３ａと第二ポケット３ｂとを設けておき、容器１を、第一ポケット３ａに供給して保持させ、その第一ポケット３ａに対応して設けられた第一の成形ヘッド５ａにより、前記第一ポケット３ａに供給された容器１に第一の成形処理を施し、その第一の成形処理が施された容器１を、第一ポケット３ａに保持されたまま前記回転テーブル２による搬送を続け、さらに第一の成形処理が施された容器１を中継手段１０により前記第一ポケット３ａに隣り合う第二ポケット３ｂに移し替えて、次いで前記容器１を前記第一ポケット３ａに対する容器の供給位置６を越えて搬送する間に、その第二ポケット３ｂに対応して設けられた第二の成形ヘッド５ｂにより容器１に第二の成形処理を施す。【選択図】  図１
2008254009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転テーブルに設けられたポケットに容器を供給して保持するとともに、前記回転テーブルを回転させて前記容器を搬送しながら前記容器に成形処理を施し、その成形処理の終了した容器を前記回転テーブルから後工程に排出するロータリー式の容器処理方法において、
前記ポケットとして前記回転テーブルの円周方向に配置された第一ポケットと第二ポケットとを設けておき、前工程から供給される容器を、前記第一ポケットに供給して保持させ、その第一ポケットに対応して設けられた第一の成形ヘッドにより、前記第一ポケットに供給された容器に第一の成形処理を施し、その第一の成形処理が施された容器を、後工程に排出することなく第一ポケットに保持されたまま前記回転テーブルによる搬送を続け、さらに第一の成形処理が施された容器を第一ポケットから受け取って前記第一ポケットに隣り合う第二ポケットに前記容器を渡し、ついで前記第二ポケットに供給された前記容器を前記第一ポケットに対する容器の供給位置を越えて搬送する間に、その第二ポケットに対応して設けられた第二の成形ヘッドにより、前記第二ポケットへ保持された容器に第二の成形処理を施し、その第二の成形処理の施された容器を前記回転テーブルから後工程に排出することを特徴とする容器処理方法。
【請求項２】
容器を受け取って保持する複数のポケットが周方向に沿って設けられた容器受け用の回転テーブルの周囲に、前工程から搬送される前記容器を前記回転テーブルのポケットに繰入れる供給部と、繰入れられた容器に必要な成形処理を施す容器処理部と、成形処理済みの前記容器を前記回転テーブルから後工程に排出する排出部とが設けられたロータリー式の容器処理装置において、
前記容器処理部は、前記回転テーブルの周囲の所定の成形区間内に交互にかつ前記ポケットに対応して配列された、第一の成形処理を施す第一成形ヘッドと第二の成形処理を施す第二成形ヘッドとを備え、
前記供給部は、前記第一成形ヘッドに対応するポケットにのみ前工程から搬送される容器を供給するように構成されており、
第一の成形処理が施された容器を前記第一成形ヘッドに対応するポケットから受け取るとともに前記第二成形ヘッドに対応するポケットにその容器を渡すことが可能な容器把持部を備えた中継手段が、前記回転テーブルの回転に連動し、かつ前記回転テーブルの回転方向で前記排出部を越えた前記排出部と前記供給部との間で、前記回転テーブルの周囲の非成形区間に配設されていることを特徴とするロータリー式の容器処理装置。
【請求項３】
前記中継手段は、バキュームのＯＮ／ＯＦＦを行う吸着マニホールドと、エアーブローの切替えを行う離脱マニホールドとを別々に有するバキュームターレットを含むことを特徴とする請求項２記載の容器処理装置。
【請求項４】
前記回転テーブルには、前記ポケットに保持された容器を前記第一成形ヘッド又は前記第二成形ヘッドに対して、前記回転テーブルが回転する中心軸線と平行な方向に相対移動させる容器押し込み手段が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の容器処理装置。
【請求項５】
前記成形ヘッド又は前記押し込み手段のうち少なくとも一方に、前記ポケットに供給された容器と前記成形ヘッドとを容器の中心軸線を中心に相対回転させる回転機構が設けられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の容器処理装置。
【請求項６】
前記容器は、前記ポケットに保持された状態での前記成形ヘッド側の部分に半径方向で外側に拡大している肩部を有し、前記成形ヘッドの前端に、前記ポケットに保持された容器の前記肩部を挿入させて前記容器を前記成形ヘッドと同一の軸線上に芯出しする、回転可能な容器位置合せ部が設けられていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の容器処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形ターレットに容器を供給してから排出されるまでの間に、２工程以上の成形を行うことを可能とした小規模生産システム向けのロータリー式容器処理方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、容器のネック・フランジ成形加工やカール成形加工等を行う場合、容器を成形する成形工程に複数の成形装置が用いられ、それらの各成形装置によって、ネック加工やカール加工などの各々所定の加工を連続して順に行っている。そのような複数の成形装置を並べて配列された複合装置は製缶ラインではコンビネーションマシンと呼ばれている。
【０００３】
このコンビネーションマシンにおいては、それぞれの成形装置では一つの成形工程が実施される。そして各成形装置は、容器を位置決めして載せるターンテーブルをそれぞれ備えており、それらの各テーブル間に搬送用ターレットが設けられ、容器はその搬送用ターレットによって各成形装置の間で渡され、その結果、複数の成形装置間を連続して搬送されるように接続されている。例えば、一般的な２ピース缶の場合では、先ず、プレネッキング成形装置においてプレネック加工が実施され、次に複数のネッキング成形装置において、複数回のネック加工が施された後、フランジ成形装置において缶のネック部の先端にフランジ加工が施されて缶胴の成形が行われる。そのため、成形工程数の多い容器を成形する場合には、何台もの成形装置（ターンテーブル）や各成形装置間にいくつもの搬送用ターレットを配列することになるので、比較的広い床スペースが必要となり、設備が大型化する要因となっており、このような不都合を解消して装置のコンパクト化が求められていた。
【０００４】
このような問題の解決策の一つとして、一つの成形装置で幾つかの成形処理を行えるようにしたものが特許文献１で提案されている。これは、単一のターンテーブルにおいてターンテーブルのカルーセル内に収容された容器を、ターンテーブルの異なる半径の位置に移動させ、それらの異なる半径の位置に対応させて配置されている処理ユニットに、容器を供給できるようにしたものであり、容器処理用の装置のスペースの必要性を低減させることができると記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５３２５９３号公報
【発明の開示】
【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に記載された従来の容器処理装置は、ターンテーブルの周辺部に複数のカルーセルを備えている。このカルーセルは、要は、円形コンベヤであって、その中心部を中心に回転し、９０°毎に割り出されるように構成されている。そして、そのカルーセルの外周部に、容器を保持させるための保持位置が形成されている。したがって、カルーセルが９０°毎、回転することにより、保持位置に保持された容器は、ターンテーブルの回転半径の異なる位置に配置されることになる。そして、特許文献１に記載された容器処理装置では、そのターンテーブルにおける容器が配置される異なる半径位置に対応させてハンドリングユニット（処理ユニット）が設けられている。したがって、特許文献１の容器処理装置では、異なる半径位置に移動させられている各容器の同時処理（加工）が可能である。
【０００７】
しかしながら、ターンテーブル上でカルーセルによって変更可能な容器の位置は、カルーセルの半径の範囲内に限定されるので、ハンドリングユニットの設置領域が限定されてハンドリングユニット同士の間隔を大きく取ることができない。そのため、特許文献１に記載された容器処理装置では、ハンドリングユニットを密集して配置することになるので、そのメンテナンスが行いにくくなる問題がある。
【０００８】
また、ターンテーブルの異なる半径に配置されるハンドリングユニットに対して各カルーセルを精度良く位置合わせしなければならず、複雑な間欠制御が必要となり、連続した容器処理は行い難くそのために生産効率の観点から実用性に欠ける点があった。
【０００９】
本発明は、容器処理装置の成形ターレットに容器を供給してから排出されるまでに、２工程以上の成形を連続的に行うことができ、小規模生産システムに適したロータリー式の容器処理装置を提供するとともに、コンビネーションマシンにおいても、簡単な構成で省スペース化を図ることの可能なロータリー式の容器処理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】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転テーブルに設けられたポケットに容器を供給して保持するとともに、前記回転テーブルを回転させて前記容器を搬送しながら前記容器に成形処理を施し、その成形処理の終了した容器を前記回転テーブルから後工程に排出するロータリー式の容器処理方法において、前記ポケットとして前記回転テーブルの円周方向に配置された第一ポケットと第二ポケットとを設けておき、前工程から供給される容器を、前記第一ポケットに供給して保持させ、その第一ポケットに対応して設けられた第一の成形ヘッドにより、前記第一ポケットに供給された容器に第一の成形処理を施し、その第一の成形処理が施された容器を、後工程に排出することなく第一ポケットに保持されたまま前記回転テーブルによる搬送を続け、さらに第一の成形処理が施された容器を第一ポケットから受け取って前記第一ポケットに隣り合う第二ポケットに前記容器を渡し、ついでその第二ポケットに対応して設けられた第二の成形ヘッドにより、前記第二ポケットへ保持された容器に第二の成形処理を施し、その第二の成形処理の施された容器を前記回転テーブルから後工程に排出することを特徴とする方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、容器を受け取って保持する複数のポケットが周方向に沿って設けられた容器受け用の回転テーブルの周囲に、前工程から搬送される前記容器を前記回転テーブルのポケットに繰入れる供給部と、繰入れられた容器に必要な成形処理を施す容器処理部と、成形処理済みの前記容器を前記回転テーブルから後工程に排出する排出部とが設けられたロータリー式の容器処理装置において、前記容器処理部は、前記回転テーブルの周囲の所定の成形区間内に交互にかつ前記ポケットに対応して配列された、第一の成形処理を施す第一成形ヘッドと第二の成形処理を施す第二成形ヘッドとを備え、前記供給部は、前記第一成形ヘッドに対応するポケットにのみ前工程から搬送される容器を供給するように構成されており、第一の成形処理が施された容器を前記第一成形ヘッドに対応するポケットから受け取るとともに前記第二成形ヘッドに対応するポケットにその容器を渡すことが可能な容器把持部を備えた中継手段が、前記回転テーブルの回転に連動し、かつ前記供給部と前記排出部との間で、前記回転テーブルの周囲の非成形区間に配設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記中継手段は、バキュームのＯＮ／ＯＦＦを行う吸着マニホールドと、エアーブローの切替えを行う離脱マニホールドとを別々に有するバキュームターレットを含むことを特徴とする容器処理装置である。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記回転テーブルには、前記ポケットに保持された容器を前記第一成形ヘッド又は前記第二成形ヘッドに対して、前記回転テーブルが回転する中心軸線と平行な方向に相対移動させる容器押し込み手段が設けられていることを特徴とする容器処理装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記成形ヘッド又は前記押し込み手段のうち少なくとも一方に、前記ポケットに供給された容器と前記成形ヘッドとを容器の中心軸線を中心に相対回転させる回転機構が設けられていることを特徴とする容器処理装置である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項２ないし４のいずれかの発明において、前記容器は、前記ポケットに保持された状態での前記成形ヘッド側の部分に半径方向で外側に拡大している肩部を有し、前記成形ヘッドの前端に、前記ポケットに保持された容器の前記肩部を挿入させて前記容器を前記成形ヘッドと同一の軸線上に芯出しする、回転可能な容器位置合せ部が設けられていることを特徴とする容器処理装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のロータリー式の容器処理方法および装置によれば、容器処理部の第一成形ヘッドと第二成形ヘッドとでそれぞれ異なる成形処理を単一の回転テーブル内で連続して行うことができる。先ず、第一成形ヘッドに対応するポケットに前工程から搬送される容器が供給され、回転テーブルの回転に伴い第一成形ヘッドに対応して第一の成形処理が行われる。そして、この第一処理が施された容器は、排出部に排出されずに、そのまま回転テーブルに保持されて搬送され続け、回転テーブルの周囲に配置され容器把持部を備えた中継手段まで搬送される。この中継手段により、回転テーブルの第一ポケットからその容器を受け取り、第二成形ヘッドに対応するポケット（この時点では空のポケット）にその容器を移し替えて、回転テーブルにより搬送される。こうして他のポケットに移し替えられた容器には第二成形処理が施され、その後、容器は排出部に排出されて後工程に搬送されることになる。つまり容器は供給されてから排出されるまでの間に回転テーブルにより実質的に一回転以上旋回させられて、後工程へ排出されるように構成となっている。したがって、一台のロータリー式の容器処理装置で、容器に第一と第二の成形処理が単一の回転テーブル内で連続して行われ、作業効率の向上と、容器製造ラインの省スペース化を達成することができるという効果がある。
【００１７】
また、一台で複数の成形処理を行えるように構成されているために装置や部品の共通化を図ることができ、また、複雑な位置合わせ等の制御を行う必要がない。そのため、設備コストの低廉化と、部品点数の削減を達成することができる。また、一台で複数の成形処理が行えるためテスト装置として使用する場合にも経済的である。また、複数の成形ヘッドを同一半径の円周上に配置することができ容器処理部の密集化を防ぐことができるため成形ヘッドの交換やメンテナンス作業が容易に行えるという効果がある。
【００１８】
また、前記容器処理部の何れか一つは、ポケットに保持された容器の中心軸線を中心として成形ヘッドが回転可能に前記回転テーブルに連動するため、例えば容器の口部にカール部を成形する際に、一台の容器処理装置で、押し込み成形だけではなく、スピン成形を組み合わせることができ、汎用性のあるコンビネーションマシンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係るロータリー式容器処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。先ず、この発明に係る容器処理装置の基本的な構成を説明すると、図１はその基本構成を概念的に示しており、処理対象物である容器１を保持して回転する回転テーブル２が設けられており、その回転テーブル２の周辺部の同一半径位置に、複数のポケット３が一定間隔で設けられている。回転テーブル２はその中心軸線を中心にして自転するように保持されている。また、容器１は、金属缶やその他複数の処理が必要とされる中間品などであって円筒状をなしており、したがって各ポケット３は、回転テーブル２の半径方向で外側に向けて開口する凹部４を備えている。このポケット３に容器１を保持させるための機構は、真空吸着や磁気吸着などの適宜の保持力を生じる機構であればよく、ここで説明している具体例では、凹部４に嵌め込まれた容器１の胴部を真空吸着して保持するように構成されている。
【００２０】
これらのポケット３は、互いに隣接するポケット３の一方を第一ポケット３ａとした場合、他方が第二ポケット３ｂとされている。したがって、回転テーブル２の周辺部に設けられたポケット３は、一つおきに第一ポケット３ａとされ、それらの間に位置するポケット３が第二ポケット３ｂとされている。これら第一ポケット３ａおよび第二ポケット３ｂは、作用もしくは用途に基づいて区別されているが、構造は同じである。
【００２１】
上記の第一ポケット３ａに対応して第一成形ヘッド５ａが設けられ、また第二ポケット３ｂに対応して第二成形ヘッド５ｂが設けられている。したがって、これらの成形ヘッド５ａ，５ｂも回転テーブル２の円周方向に交互に配列されている。これらの成形ヘッド５ａ，５ｂは、それぞれに対応する位置のポケット３ａ，３ｂに保持されている容器１に成形処理を施すためのものであって、ポケット３ａ，３ｂと同位相で円周方向に移動するように構成されている。例えば、各成形ヘッド５ａ，５ｂは、回転テーブル２と一体となって回転する回転板（もしくはターレット）（図示せず）に保持され、回転テーブル２によって容器１を搬送している過程で、容器１と各成形ヘッド５ａ，５ｂとが相対的に接近して、所定の成形処理を容器１に施すようになっている。
【００２２】
上記の回転テーブル２における外周部の所定位置が供給部６とされている。この供給部６は、前述した第一ポケット３ａに対して容器１を供給する箇所であって、第一ポケット３ａに容器１を一つずつ供給する供給機構が配置されている。この供給機構は、必要に応じて適宜の構成のものを採用できるが、図１に示す例ではインフィードターレット７が採用されている。このインフィードターレット７は、製缶技術の分野で従来広く用いられている供給機構であって、図示しないコンベヤ、シュート等で搬送された容器１をいわゆる一個取りして、前記第一ポケット３ａのみに容器１を供給するように構成されている。したがって、インフィードターレット７で保持されている容器１と、第一ポケット３ａとの回転方向の位相を合わせるために、インフィードターレット７は回転テーブル２と同期（連動）して回転するように構成されている。
【００２３】
この供給部６から回転テーブル２の回転方向に１８０°以上回転した位置が排出部８とされている。この排出部８は、前記第二ポケット３ｂから容器１を排出するための箇所であって、第二ポケット３ｂから容器１を受け取って回転し、かつその容器１を後工程に向けて送り出す排出機構が設けられている。その排出機構としては、必要に応じて適宜の構成のものを採用でき、例えば前述したインフィードターレット７と同様の構成のディスチャージターレット９を用いることができる。
【００２４】
上記の供給部６と排出部８との間、より正確には、供給部６から回転テーブル２の回転方向で排出部８を越えた所定の箇所に、容器１を第一ポケット３ａから第二ポケット３ｂに渡すための中継手段が設けられている。この中継手段は、容器１を第一ポケット３ａから第二ポケット３ｂに移し替えることのできる機構であれば、ロボットハンドのなどの機構であってもよいが、回転テーブル２との同期性や、容器の受取・送出の安定性の点から図１に示す例では、バキュームターレット１０によって中継手段が構成されている。このバキュームターレット１０は、円盤状もしくは円筒状の回転体の外周部に容器１を保持するための凹部１１が形成され、その凹部１１の内面に形成した空気孔（図示せず）から吸引して容器１を吸着して保持し、またその空気孔から空気を吹き出すことにより、凹部１１から容器１を送り出すように構成されている。そして、その回転速度は、ポケット３が１ピッチ（各ポケット３の間隔）移動する間に、１回転する速度に設定されており、したがって第一ポケット３ａから容器１を凹部１１に受け取り、一回転した後に凹部１１が第二ポケット３ｂに対向することにより、その状態で凹部１１から第二ポケット３ｂに容器１を送り出すようになっている。
【００２５】
図２は、上述した装置を更に具体化して示しており、いわゆる横軸型に構成した例である（本装置は、縦軸型でも適用される。）。固定部分であるフレーム１２は、互いに平行に立設された一対の支持壁１３ａ，１３ｂを備えており、これらの支持壁１３ａ，１３ｂを回転可能に貫通して支持された主軸（メインシャフト）１４が設けられている。この主軸１４の一端部にはドライブプーリ１５が取り付けられ、このドライブプーリ１５に巻き掛けたタイミングベルト１６がモータ１７の出力軸に取り付けてあるプーリ１８に巻き掛けられている。すなわち、モータ１７によって主軸１４を回転させるように構成されている。
【００２６】
上記の主軸１４の中間部には、ポケット３を保持している回転テーブル２と、成形ヘッド５ａ，５ｂを保持しているターレット１９とが取り付けられている。したがって、これらの回転テーブル２とターレット１９とは、主軸１４と一体となって回転するように構成されている。各ポケット３は、回転テーブル２の正面側で所定の半径の位置に一定間隔で配置されており、それぞれのポケット３は回転テーブル２の正面にターレット１９に向けて突出させたサポートロッド２０の先端部に取り付けられている。
【００２７】
図３および図４に、ポケット３の一例を示してある。ポケット３は、前述したように、容器１の外周面の曲率半径あるいはそれより僅かに大きい曲率半径の凹曲面である受け座を備えるように凹部４が形成されている。ポケット３は、その凹部４が回転テーブル２の半径方向で外側を向くようにサポートロッド２０に取り付けられている。
【００２８】
また、凹部４の表面に開口する空気孔２１が形成されている。この空気孔２１は、容器１を凹部４に吸着して保持し、また必要に応じて空気を吹き出して容器１を凹部４から離脱させるためのものであって、所定の吸引源（図示せず）に連通されている。より具体的に説明すると、主軸１４の内部には、その軸線方向に沿う吸気孔２２が形成されており、その吸気孔２２の一方の端部はポケット３の近傍で主軸１４の外周面に開口しており、その開口端とポケット３に形成されている空気孔２１とがパイプ２３によって接続されている。また、吸気孔２２の他方の端部は、主軸１４における前記ドライブプーリ１５が取り付けられている端部の外周面に開口している。この端部にはマニホールド２４が相対回転自在に取り付けられており、吸気孔２２はこのマニホールド２４を介して所定の吸引源に連通されている。
【００２９】
つぎに成形ヘッド５ａ，５ｂについて説明すると、これらの成形ヘッド５ａ，５ｂは、各ポケット３によって保持された容器１の中心軸線とほぼ同一の軸線上に位置するように配置されている。なお、第一成形ヘッド５ａと第二成形ヘッド５ｂとが回転テーブル２もしくはターレット１９の円周方向に交互に配列されていることは前述したとおりである。これらの成形ヘッド５ａ，５ｂは、それぞれスピンドル２５の先端部に取り付けられている。これらのスピンドル２５は、前記ターレット１９を貫通し、軸線方向に前後動し、また必要に応じてその中心軸線を中心に回転できるようにターレット１９によって保持されている。そして、各スピンドル２５の後端部は、軸線方向に前後動させるための機構および回転させるための機構に連結されている。
【００３０】
先ず、軸線方向に前後動させるための機構について説明すると、スピンドル２５の後端側の部分には、カムフォロアー２６が一体に取り付けられており、このカムフォロアー２６は、カム溝２７に挿入され、カム溝２７の形状に従って、スピンドル２５の軸線方向に往復動するように構成されている。すなわち、カム溝２７は、スピンドル２５より内周側に前記主軸１４と同心円上に配置された円筒部材２８の外周面に形成されている。なお、このカム溝２７は、後に説明する作用を生じるように成形ヘッド５ａ，５ｂを前後動させる。また、円筒部材２８は、図２に示す支持壁１３ｂに連結されて固定されている。
【００３１】
つぎに成形ヘッド５ａ，５ｂをスピンドル２５と共に回転させる場合の機構について説明すると、主軸１４の前記支持壁１３ｂを貫通した先端部には、相対的に大径のドライブギヤ２９が取り付けられている。また、支持壁１３ｂの上端部には、主軸１４と平行に配置された中間軸３０が支持壁１３ｂを貫通して回転自在に支持されており、前記ドライブギヤ２９に噛み合っているドリブンギヤ３１がその中間軸３０に取り付けられている。また、中間軸３０の他方の端部、すなわち支持壁１３ｂを貫通したスピンドル２５側の端部には、中間ギヤ３２が取り付けられている。さらに、前記円筒部材２８の外周側には、互いに一体化された二つのギヤ３３，３４が回転自在に支持されており、これら二つのギヤ３３，３４のうち相対的に小径のギヤ３３が中間ギヤ３２に噛み合っている。そして、相対的に大径の他方のギヤ３４が、前記スピンドル２５の後端部に取り付けられたピニオンギヤ３５に噛み合っている。したがって、主軸１４から伝達されるトルクによってスピンドル２５を回転させるようになっている。なお、このピニオンギヤ３５は、スピンドル２５を回転させる必要のない場合（成形ヘッドを軸線方向に前後動のみさせる場合）には、取り外せるように構成されている。
【００３２】
各成形ヘッド５ａ，５ｂは、容器１の先端側の口部に対してその軸線方向に荷重を掛けた状態で所定の成形処理を行うように構成されている。その軸線方向の荷重を受けるためのボトムチャック３６が、各成形ヘッド５ａ，５ｂに対向して各成形ヘッド５ａ，５ｂと同一の軸線上に設けられている。このボトムチャック３６は、容器１の底部に突き当てられた状態で容器１を保持し、その状態で軸線方向に前後動させるためのものであって、図２に示す例では、容器１を真空吸着するように構成されている。すなわち、ボトムチャック３６は、容器１にその軸線方向の押圧力を加えるだけでなく、容器１を引き戻す機能も備えているので、容器１の底部を真空吸着するように構成されている。このボトムチャック３６が本発明の押し込み手段に相当している。
【００３３】
具体的に説明すると、各ボトムチャック３６は容器１の底部に突き当てられて容器１を真空吸着する。そのボトムチャック３６は、軸線方向に前後動し、また必要に応じて中心軸線を中心に回転するスピンドル３８の先端部に取り付けられている。その各スピンドル３８は、前記回転テーブル２を貫通し、軸線方向に前後動し、かつその中心軸線を中心に回転できるように回転テーブル２によって保持されている。そして、各スピンドル３８の後端部（回転テーブル２の裏面側に突き出ている端部）は、軸線方向に前後動させるための機構および回転させるための機構に連結されている。
【００３４】
先ず、軸線方向に前後動させるための機構について説明すると、スピンドル３８の後端側の部分には、カムフォロアー４１が一体に取り付けられており、このカムフォロアー４１は、カム溝４２に挿入され、カム溝４２の形状に従って、スピンドル３８の軸線方向に往復動するように構成されている。すなわち、カム溝４２は、スピンドル３８より内周側に前記主軸１４と同心円上に配置された円筒部材４３の外周面に形成されている。なお、このカム溝４２は、後に説明する作用を生じるようにボトムチャック３６を前後動させる。また、円筒状保持部４３は、図２に示す支持壁１３ａに連結されて固定されている。
【００３５】
つぎにボトムチャック３６を回転させる場合の機構について説明すると、主軸１４の前記ドライブプーリ１５と支持壁１３ａとの間の部分には、相対的に大径のドライブギヤ４４が取り付けられている。また、支持壁１３ａの上端部には、主軸１４と平行に配置された中間軸４５が支持壁１３ａを貫通して回転自在に支持されており、前記ドライブギヤ４４に噛み合っているドリブンギヤ４６がその中間軸４５に取り付けられている。また、中間軸４５の他方の端部、すなわち支持壁１３ａを回転テーブル２側に貫通した端部には、中間ギヤ４７が取り付けられている。
【００３６】
さらに、前記円筒状保持部４３の外周側には、中間ギヤ４７に噛み合っているギヤ４８と、筒型ギヤ４９とが回転自在に支持されている。なお、これらのギヤ４８と筒型ギヤ４９とは互いに一体化されている。そして、筒型ギヤ４９が、前記スピンドル３８の後端部に取り付けられたピニオンギヤ５０に噛み合っている。したがって、主軸１４から伝達されるトルクによってスピンドル３８を回転させるようになっている。また、スピンドル３８がその軸線方向に移動してもピニオンギヤ５０と筒型ギヤ４９との噛み合いが外れないようになっている。このピニオンギヤ５０は、スピンドル３８に対し適宜脱着可能に構成され、容器を軸線方向に前後動のみさせる場合には、取り外すことになる。
【００３７】
前記ボトムチャック３６には、その先端面に開口するように吸引孔（図示せず）が形成されており、またボトムチャック３６を取り付けてあるスピンドル３８は中空軸であり、ボトムチャック３６の吸引孔がスピンドル３８の内部に連通している。さらに、スピンドル３８の前記ボトムチャック３６とは反対側の後端部にパイプ３９が接続されている。一方、前記主軸１４の内部に前記吸気孔２２と平行に他の吸気孔４０が形成されており、この吸気孔４０は主軸１４の外周面に開口している。その吸気孔４０の開口部にパイプ３９が接続されている。また、その吸気孔４０の他方の端部は、前記吸気孔２２同様に主軸１４の後端部に開口し、前記マニホールド２４を介して所定の吸引源に連通されている。
【００３８】
上記のボトムチャック３６によって容器１を成形ヘッド５ａ，５ｂに向けて押圧した際に、容器１の芯出しを行って容器１と成形ヘッド５ａ，５ｂとの中心軸線をほぼ一致させる位置合わせ手段が設けられている。その一例を図３および図５に示してある。ここに示す位置合わせ手段は、容器１におけるほぼテーパー状もしくは断面凸円弧状の肩部１Ｓを利用して容器１の芯出しを行うサポート部材５１を備えている。なお、肩部を利用しない容器の場合には、このサポート部材を使用する必要はない。このサポート部材５１は、容器１の肩部１Ｓおよびその近傍の外形とほぼ等しい内面形状の容器嵌合部５２が形成された環状の部材であって、環状の板状部材であるスライド部材５３の内側に回転自在に保持されている。そして、このスライド部材５３が前記サポートロッド２０に一体化されているブラケット５４にスライドガイド５５Ａに規制されて移動できるように取り付けられている。なお、図５に示すように、スライド部材５３とブラケット５４との間には、容器１を成形ヘッド側に移動させて容器１をサポート部材５１に当接させた際の緩衝（衝突力の緩和）と、容器１の保持力（押え圧）を付与するための弾性力を発生するコイルスプリング５５が介装されている。
【００３９】
容器１を成形ヘッド５ａ，５ｂ側に押圧して移動させた場合、容器１がポケット３からサポート部材５１側に移動するので、その状態でも容器１を安定してかつ回転自在に保持するために、受け部５６が設けられている。この受け部５６は、例えばポケット３の左右両側に配置されたボールベアリングから構成され、ポケット３に取り付けられている。
【００４０】
つぎに第一ポケット３ａから第二ポケット３ｂに容器１を渡すための中継手段について説明すると、図に示す例では、バキュームターレット１０によって中継手段が構成されている。そのバキュームターレット１０の一例を図６に示してある。ここに示すバキュームターレット１０は、前述したように回転テーブル２の外周部のうち、容器１に成形処理を施さない非成形領域である前記供給部６と排出部８との間の領域に配置されている。好ましくは、前記供給部より回転方向の上流側で、ボトムチャック３６が後退位置にある区間に配置される。このバキュームターレット１０は、容器１を嵌め込ませる凹部５７が外周部の一部に形成された全体として円盤状をなす部材であって、その凹部５７を形成している円弧面の曲率半径は、容器１の外周面の曲率半径とほぼ同等、もしくは容器１の外周面の曲率半径より幾分大きく形成されている。
【００４１】
また、バキュームターレット１０は、回転テーブル２と連動して回転するようになっている。すなわち、回転テーブル２と同期して回転することにより、各ポケット３の凹部４と凹部５７とが対向するようになっている。そのための機構について説明すると、図２に示す右側の支持壁１３ｂには、該支持壁１３ｂを貫通してバキュームターレット１０の近傍に延びた駆動軸５８が回転自在に支持されており、その駆動軸５８におけるバキュームターレット１０側の端部にドライブギヤ５９が取り付けられ、これとは反対側の端部にはピニオンギヤ６０が取り付けられている。そして、そのピニオンギヤ６０がアイドルギヤ６１を介して、主軸１４に取り付けられたドライブギヤ２９に噛み合っている。さらに、駆動軸５８に取り付けられたドライブギヤ５９が、バキュームターレット１０と一体のドリブンギヤ６２に噛み合っている。そして、主軸１４に取り付けられたドライブギヤ２９からバキュームターレット１０と一体のドリブンギヤ６２に至るギヤ列全体のギヤ比は、特に限定されず、第一ポケットから第二ポケットに容器１を移し替えられる関係にあれば良い。本例では、ポケット３が１ピッチ（ポケット３同士の間隔）分、回転テーブル２が回転した際にバキュームターレット１０が１回転するギヤ比に設定されている。
【００４２】
バキュームターレット１０は、その凹部５７の内部に容器１を真空吸着するように構成されており、そのための複数の吸気孔６３が、凹部５７の周面に複数開口して形成されている。また、バキュームターレット１０の内部には、連通用空間部６４が形成されており、各吸気孔６３はこの連通用空間部６４に連通している。さらに、バキュームターレット１０の一方の側面からこの連通用空間部６４に至る吸気孔６５と、他方の側面からこの連通用空間部６４に至る送気孔６６とが形成されている。なお、凹部５７の底面に深さの浅い空間部（座ぐり部）を適宜形成して、ここに吸気孔６３を連通させると吸着力が高まり容器１を安定して保持することができる。
【００４３】
そして、バキュームターレット１０の一方の側面には、吸着マニホールド６７が取り付けられており、前記吸気孔６３はこの吸着マニホールド６７から図示しない電磁弁を介して所定の吸引源に連通されている。この吸着マニホールド６７は、バキュームターレット１０に取り付けられた可動板と固定されている固定板とを、気密状態を維持して摺動させるように構成されており、その可動板と固定板との一方に、相互の摺動面に開口する溝が形成され、他方にその溝に選択的に連通する開口孔が形成されている。すなわち、可動板がバキュームターレット１０と共に回転することにより、これら溝と開口孔とが選択的に連通し、前記吸気孔６３を開閉するようになっており、また、バキュームターレット１０の第二ポケット３ｂに対応して吸着力を働かせる必要がないときには、省エネの観点から吸引源と遮断させるように構成されている。
【００４４】
さらに、バキュームターレット１０の他方の側面には、離脱マニホールド６８が取り付けられており、前記送気孔６６はこの離脱マニホールド６８を介して電磁弁６９に連通されている。この電磁弁６９は、電気的に制御されて開閉し、開状態で図示しないブロアーに至る管路を連通させるように構成されている。また、この離脱マニホールド６８は、バキュームターレット１０に取り付けられた可動板と固定されている固定板とを、気密状態を維持して摺動させるように構成されており、その可動板と固定板との一方に、相互の摺動面に開口する溝が形成され、他方にその溝に選択的に連通する開口孔が形成されている。すなわち、可動板がバキュームターレット１０と共に回転しても連通状態を維持するようになっている。そして、送気（エアーブロー）のオン・オフは、電磁弁６９によって行うようになっている。
【００４５】
つぎに上記のように構成されたこの発明に係る容器処理装置の作用すなわちこの発明に係る処理方法について説明する。なお、以下の説明では、バキュームターレット１０が配置されている位置を回転テーブル２の回転角度が「０°」とし、回転テーブル２が図１の時計方向に回転しているものとして説明する。回転テーブル２とインフィードターレット７とは同期して回転しており、前工程で所定の処理が施された容器１は、インフィードターレット７によって回転テーブル２における第一ポケット３ａに一つずつ供給される。言い換えれば、回転テーブル２のポケット３が２ピッチ移動する間にインフィードターレット７のポケット７Ａが１ピッチ移動し、一つおきの第一ポケット３ａに容器１が順次供給される。その容器１は、例えば図７に示す形状をなしていて、底のある胴部１Ａの上端部に口部１Ｂが形成された形状であり、その胴部１Ａを第一ポケット３ａの凹部４にはめ込み、その状態で空気孔２１が所定の吸引源に連通させられることにより、容器１が凹部４に吸着されて保持される。こうして容器１が供給される供給部６は、前記バキュームターレット１０から所定角度（例えば６０°）回転した位置である。なお、第一ポケット３ａでの吸引は、その供給部６の直前で開始されており、またボトムチャック３６は後退している（図８の（イ）の状態）。
【００４６】
第一ポケット３ａが容器１を吸着保持する直前、もしくはほぼ同時にボトムチャック３６がカム溝４２およびこれに係合しているカムフォロアー４１の作用によって容器１の底部に向けて前進し始め、またそのボトムチャック３６からの吸引が開始される。ボトムチャック３６が容器１の底部に突き当たるとともに容器１の底部を吸着して保持すると、その直後に第一ポケット３ａにおける空気孔２１が吸引源に対して遮断され、第一ポケット３ａによる容器１の吸着保持が解除される。
【００４７】
ボトムチャック３６が更に前進することにより、容器１は第一ポケット３ａに対向して設けられている第一成形ヘッド５ａに向けて押される。なお、各成形ヘッド５は、回転テーブル２と一体となって回転するターレット１９に保持されているので、各ポケット３と各成形ヘッド５との対向関係は常時維持されている。第一成形ヘッド５ａに向けて前進させられた容器１は、その先端側の部分がサポート部材５１における容器嵌合部５２に挿入させられる。
【００４８】
その場合、容器１の肩部１Ｓがテーパー状もしくはドーム状をなしていてこの部分が容器嵌合部５２の内周面に接触するので、容器１の中心軸線が容器嵌合部５２の中心軸線に一致させられる。すなわち、容器１は第一成形ヘッド５ａと同一の軸線上に芯出しされる。なおその場合、サポート部材５１は、コイルスプリング５５を圧縮して後退する。それによりコイルスプリング５５の弾性力が容器１を保持する押え力となるので、容器１を安定して保持することができる。さらに、ボトムチャック３６およびこれによって保持された容器１が前進端まで前進した状態では、スライドガイド５３とブラケット５４との間に僅かな隙間が生じるようになっているので容器１がボトムチャック３６とサポート部材５１とによって挟まれて挫屈することを回避する。
【００４９】
その後、第一成形ヘッド５ａがカム溝２７およびカムフォロアー２６の作用によって容器１側に僅かに前進し、第一成形ヘッド５ａの成形工具（図示せず）が容器１の口部１Ｂにおける開口端に接触し、その加工を行う。その加工の一例は、口部１Ｂの開口端を外周側に押し広げるプレカール成形である。したがって、容器１の口部１Ｂを第一成形ヘッド５ａに押し付けることによりプレカール成形が行われる（図８の（ロ）の状態）。図７（Ａ）にプレカール成形による形状の一例を示してある。
【００５０】
このプレカール成形は、第一成形区間に亘って行われ、その後にボトムチャック３６が後退し始める。その場合、ボトムチャック３６による容器１の吸着保持は継続されており、したがって容器１を確実に引き戻すことができる。容器１を第一ポケット３ａで吸着保持できる当初の位置までボトムチャック３６が後退すると、そのヘッド部３７による吸引が止められる。その直後に第一ポケット３ａによる吸引が開始される。その場合、ボトムチャック３６から容器１を離脱させて第一ポケット３ａによる吸着保持を確実に行わせるために、ヘッド部３７に連通している前記他の吸気孔４０は大気に解放させられる（図８の（ハ）の状態）。
【００５１】
再度第一ポケット３ａによって保持された容器１は、そのまま回転テーブル２と共に回転し、ディスチャージターレット９が設けられている排出部８を通過して中継手段であるバキュームターレット１０の位置（回転テーブル２の回転角度としては３６０°の位置）まで搬送される。この時点では、バキュームターレット１０における凹部５７が第一ポケット３ａに対向しており、またその凹部５７の吸引が開始される。これと併せて第一ポケット３ａにおける空気孔２１からのエアブローが一時的に行われ、その結果、第一ポケット３ａからバキュームターレット１０に対して容器１は送出される（図８の（ニ）の状態）。
【００５２】
こうして容器１を受け取ったバキュームターレット１０が一回転する間に第二ポケット３ｂが中継手段の位置まで移動してきており、バキュームターレット１０の凹部５７すなわちここに保持されている容器１が第二ポケット３ｂに対向した時点でバキュームターレット１０に対して送気が行われる。これは、バキュームターレット１０に吸着マニホールド６７と離脱マニホールド６８との両方を設けることにより、吸引と送気と同一位置（回転テーブル２の回転角度としては３６０°の位置）で行うことができるために、同一位置で容器を第一ポケット３ａから第二ポケット３ｂに移し替えることが可能になった本例特有の操作である。
【００５３】
第二ポケット３ｂでは、その直前に吸気が開始されており、したがって容器１はバキュームターレット１０から離脱させられるとともに第二ポケット３ｂで吸引され、こうして容器１はバキュームターレット１０から第二ポケット３ｂに渡される。すなわち先行する第一ポケット３ａからこれに続く第二ポケット３ｂに容器１が載せ替えられる（図８の（ホ）の状態）。
【００５４】
第二ポケット３ｂに対応させて設けてあるボトムチャック３６は、第一ポケット３ａに対応させて設けてあるものと同様に、供給部６の手前から前進し始め、また第二ポケット３ｂに保持されている容器１の底部に接触する直前から吸引が開始される。したがって、ボトムチャック３６のヘッド部３７が容器１の底部に当接することによりボトムチャック３６による容器１の吸着保持が開始され、その直後に第二ポケット３ｂによる容器１の吸引が解除される（図８の（ヘ）の状態）。
【００５５】
ボトムチャック３６が更に前進すると、容器１が第二成形ヘッド５ｂに向けて前進させられ、その際に前記サポート部材５１に挿入されるので、前述した場合と同様に、容器１はその中心軸線が第二成形ヘッド５ｂの中心軸線に一致するように芯出しされる。また、コイルスプリング５５による緩衝作用や保持作用、挫屈の防止などは、第一成形ヘッド５ａに対して容器１を前進させる場合と同様に生じる。
【００５６】
第二成形ヘッド５ｂは、ボトムチャック３６によって前進させられている容器１の開口端に対して前進して接触する。この第二成形ヘッド５ｂは、例えば、前述したプレカール部分に更にカール成形を施すためのものであり、したがって成形工具は容器１における口部１Ｂの開口端に押し付けられる。この状態で、口部１Ｂの開口端にカール成形が施される（図８の（ト）の状態）。図７の（Ｂ）に仕上げカール成形による形状の一例を示してある。
【００５７】
このいわゆる仕上げのカール成形は、第二成形区間に亘って行われ、その後にボトムチャック３６が後退し始める。その場合、ボトムチャック３６による容器１の吸着保持は継続されており、したがって容器１を確実に引き戻すことができる。容器１を第二ポケット３ｂで吸着保持できる当初の位置までボトムチャック３６が後退すると、そのボトムチャック３６による吸引が止められる。その直後に第二ポケット３ｂによる吸引が開始される。その場合、ボトムチャック３６から容器１を離脱させて第二ポケット３ｂによる吸着保持を確実に行わせるために、ボトムチャック３６に連通している前記他の吸気孔４０は大気に解放させられる（図８の（チ）の状態）。
【００５８】
第二ポケット３ｂによって保持されている容器１が排出部８に到達する直前に第二ポケット３ｂによる吸引が解除され、これに対して排出部８に到達した時点には空気孔２１からの送気（エアーブロー）が行われる。その結果、容器１は第二ポケット３ｂから離脱されてディスチャージターレット９に受け渡される（図８の（リ）の状態）。
【００５９】
したがって、上記の容器処理装置あるいは容器処理方法では、第一の成形処理を回転テーブル２が一回転する間に実行し、その第一の成形処理が終了した容器１は回転テーブル２から排出せずに第二ポケット３ｂに移載し、回転テーブル２の次の一回転の間に第二の成形処理を行うので、容器１の成形ラインで必要する処理装置の数を半減させることができる。また、回転テーブル２の同一半径位置に第一ポケット３ａと第二ポケット３ｂとを交互に配列し、それぞれのポケット３ａ，３ｂに対応させて成形ヘッド５ａ，５ｂを設けたので、成形ヘッド５ａ，５ｂの設置スペースを相対的に広くすることができ、その結果、そのメインテナンスや交換などの作業が容易になる。また、少なくとも二つの成形処理を単一テーブル内で連続的に行うことができるので、生産効率を向上させることができる。さらに、成形ヘッドの構成が異なるものの、他の構成は第一成形処理と第二成形処理とが共通して使用されるので、部品点数の削減や設備コストの低廉化を図ることができ、さらには複雑な位置合わせなどの制御を不要にできる。またさらに、上記の容器処理装置によれば、必要に応じて容器の回転、成形ヘッドの回転を行わせることができる。即ち、第一成形−第二成形の処理構成として押し込み成形だけの組み合わせの他に、スピン成形だけの組み合わせや、押し込み成形とスピン成形とのなども組み合わせをとることができるので、汎用性のあるコンビネーションマシンとすることができる。
【００６０】
なお、本発明は、上述した具体例に限定されないのであって、成形ヘッドの構成を替えることにより、カール成形の工程数を増やしたり、カール成形以外の各種の処理例えば、多段ネック成形や、容器口部に施すネジ成形とビード成形を単一の回転テーブル内で成形処理を行うように構成してネジ付ボトル型を製造することができる。また、容器は、図７に示す構成のものに限定されず、必要に応じて適宜の形状の容器を処理対象とすることができる。さらに、容器を成形ヘッドに対して移動させる場合、ボトムチャック３６だけでなくポケットも一体に前進させるように構成することが好ましい。こうすることにより、容器とポケットとの間の摩擦摺動を回避でき外面すり傷の発生を防ぐと共に安定して保持できる。
【００６１】
また、本発明は、三つ以上の処理を単一のテーブル内で連続回転させながら行うことができる。この処理は、後続するポケットに容器を移し替える際に、後続するポケット３には半製品が既に移し替えられていて、いわゆる“空ポケット”にしておくことが前提となる。このような例では、例えば中継手段を非成形区間に二組以上配設することにより達成することができる。つまり、処理数に対して一つ少ない中継手段を設ければよい。
【００６２】
また、図９に示すように複数の同一処理ヘッドを一ユニットとして周方向に並べて配列する場合には、中継手段１０Ａの凹部１１Ａをその処理ヘッドの数と同数にすればよく、実施に伴って行われる全ての修正や変更、実施形態は特許請求の範囲を逸脱せずに十分可能である。
【００６３】
またさらに、本発明で容器を保持するための機構は、真空吸着による機構以外に、磁気吸着して保持する構成の機構であっても良い。
【００６４】
勿論、本発明の他の適用に応用を見いだすことができる。本発明は、金属缶等の容器の他の対象物にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施形態のロータリー式容器処理装置のループ搬送を示すテーブル配置図である。
【図２】本実施形態のロータリー式容器処理装置の駆動系を示す一部省略した概略図である。
【図３】ポケットおよびサポート部材の構成を示す部分断面図である。
【図４】ポケットの正面図である。
【図５】サポート部材を示す断面図である。
【図６】本実施形態の中継手段であるバキュームターレットの部分断面図である。
【図７】プレカール成形した容器口部（Ａ）と仕上げカール成形した容器口部（Ｂ）を示す図である。
【図８】本実施形態の容器処理装置の作動状態と処理工程を展開して表した説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態のループ搬送を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…容器、  ２…回転テーブル、  ３…ポケット、  ３ａ…第一ポケット、  ３ｂ…第二ポケット、  ５ａ…第一成形ヘッド、  ５ｂ…第二成形ヘッド、  ６…供給部、  ８…排出部、  １０…バキュームターレット、  １０Ａ…中継手段、  １４…主軸（メインシャフト）、  １Ｓ…肩部、  ５１…サポート部材、  ５２…容器嵌合部。
【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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【図６】
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【図７】
2008254009.tif 000009
【図８】
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【図９】
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