(57)【要約】【課題】種々の缶本体の成形に対応する場合の型替えに要する手間を削減するとともに、型替えに要する時間を短縮して生産効率を高める。【解決手段】一端に開口する口部が設けられた円筒状の缶本体７０を定位置に位置決めする押出し機構１５と、押出し機構１５に対して相対移動可能に設けられるとともに、缶本体７０を保持する保持機構２８と、押出し機構１５及び保持機構２８に対向配置されるとともに、缶本体７０の方向に移動可能であり、かつ、缶本体７０の他端部を成形する成形機構５１とを備えた成形装置において、押出し機構１５による缶本体７０の定位置を調整可能とするとともに、保持機構２８による缶本体７０の保持位置を調整可能とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に開口する口部が設けられた円筒状の缶本体を定位置に位置決めする押出し機構と、該押出し機構に対して相対移動可能に設けられるとともに、前記缶本体を保持する保持機構と、前記押出し機構及び保持機構に対向配置されるとともに、前記缶本体の方向に移動可能であり、かつ、前記缶本体の他端部を成形する成形機構とを備えた成形装置において、前記押出し機構による前記缶本体の定位置を調整可能とするとともに、前記保持機構による前記缶本体の保持位置を調整可能としたことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成形装置であって、前記押出し機構は、ガイドと、該ガイドに連結される連結板と、該連結板に一端部が螺着されるとともに、他端部に前記缶本体の口部が当接する押出し棒とからなり、前記連結板の前記ガイドに対する相対的な連結位置を調整可能とすることにより、前記缶本体の定位置を調整可能としたことを特徴とする成形装置。
【請求項３】
請求項１に記載の成形装置であって、前記保持機構は、前記缶本体の軸線方向に移動可能に設けられるスライド軸と、該スライド軸の先端部に取り付けられるとともに、前記缶本体の一端部を挿入させる保持ガイドと、該保持ガイドに装着されるとともに、流体の供給により前記缶本体の一端部外周面を緊締する緊締リングとからなり、前記スライド軸に対する前記保持ガイドの取付け位置を調整可能とすることにより、前記缶本体の保持位置を調整可能としたことを特徴とする成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形装置及び成形方法に関し、特に、エアゾール、小型ガスボンベ等の缶を構成する缶本体にネック及びフランジを成形する成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エアゾール、小型ガスボンベ等に使用される缶は、プレス等による打抜き加工により金属板を打ち抜いて円板を形成し、この円板に絞り加工を施して上部が開口する有底筒状の缶本体を形成し、この缶本体の底部を真空吸着により成形装置に保持し、成形装置の成形金型を缶本体に対して相対的に回転させて缶本体にネック及びフランジを成形し、この後に、底部に貫通孔を設けて口部を形成し、開口部に円板状の蓋をかしめ付けて缶を構成している。
【０００３】
また、上部が開口する有底筒状に形成した後に、閉塞されている底部に貫通孔を設けて口部を先に形成した缶本体の場合には、缶本体の底部を真空吸着することができないので、磁石により缶本体の底部又は胴部を成形装置に保持し、成形装置の成形金型を缶本体に対して相対的に回転させて缶本体にネック及びフランジを成形し、この後に、開口部に円板状の蓋をかしめ付けて缶を構成している。従来、この種の成形装置は各種提供されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２６８５１８号公報
【特許文献２】
特開平１０−３０５３３８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成の成形装置にあっては、長さ等が異なる種々の缶本体の成形を行う場合に、缶本体の種類に応じて缶本体を保持する保持ガイド等の部品の交換、芯出し等の作業が必要になり、段取り替えに多大な労力と時間がかかり、生産効率が著しく低下しまう。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、長さ等が異なる種々の缶本体の成形を行う場合に、缶本体の種類に応じて缶本体を保持する保持ガイド等の部品の交換、芯出し等の作業が不要であって、段取り替えに要する手間を大幅に削減することができ、これにより、生産効率を大幅に高めることができる成形装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、以下のような手段を採用している。すなわち、請求項１に係る発明は、一端に開口する口部が設けられた円筒状の缶本体を定位置に位置決めする押出し機構と、該押出し機構に対して相対移動可能に設けられるとともに、前記缶本体を保持する保持機構と、前記押出し機構及び保持機構に対向配置されるとともに、前記缶本体の方向に移動可能であり、かつ、前記缶本体の他端部を成形する成形機構とを備えた成形装置において、前記押出し機構による前記缶本体の定位置を調整可能とするとともに、前記保持機構による前記缶本体の保持位置を調整可能としたことを特徴とする。
この発明による成形装置によれば、缶本体の種類に応じて、押出し機構による缶本体の定位置を調整するとともに、保持機構による缶本体の保持位置を調整することにより、種々の缶本体に対応することが可能となる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の成形装置であって、前記押出し機構は、ガイドと、該ガイドに連結される連結板と、該連結板に一端部が螺着されるとともに、他端部に前記缶本体の口部が当接する押出し棒とからなり、前記連結板の前記ガイドに対する相対的な連結位置を調整可能とすることにより、前記缶本体の定位置を調整可能としたことを特徴とする。
この発明による成形装置によれば、缶本体の種類に応じて、連結板のガイドに対する相対的な連結位置を調整し、連結板に螺着される押出し棒の位置を調整することにより、押出し棒に口部が当接する缶本体の定位置を調整できることになる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の成形装置であって、前記保持機構は、前記缶本体の軸線方向に移動可能に設けられるスライド軸と、該スライド軸の先端部に取り付けられるとともに、前記缶本体の一端部を挿入させる保持ガイドと、該保持ガイドに装着されるとともに、流体の供給により前記缶本体の一端部外周面を緊締する緊締リングとからなり、前記スライド軸に対する前記保持ガイドの取付け位置を調整可能とすることにより、前記缶本体の保持位置を調整可能としたことを特徴とする。
この発明による成形装置によれば、缶本体の種類に応じて、スライド軸に対する保持ガイドの取付け位置を調整することにより、緊締リングによる缶本体の緊締位置が調整されることになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６には、本発明による成形装置の一実施の形態が示されていて、この成形装置１は、エアゾール、小型のガスボンベ等に使用される缶を構成する缶本体７０の成形に適用されるものであって、基台２と、基台２に設けられる供給部３と成形部５と排出部８０とを備えている。
【００１１】
缶本体７０は、図２〜図５に示すように、一端に開口する口部７１が設けられるとともに、口部７１に連続する部分が所定の角度のテーパ面のショルダー部７２に形成され、かつ他端が無底に形成されるものであって、他端部にネック７３及びフランジ７４が成形され、このネック７３及びフランジ７４を成形した他端開口部に円板状の蓋がかしめ付けられて、缶が構成されるものである。
【００１２】
供給部３は、図１に示すように、基台２の上面に対して約４５°の角度で設けられるインフィードシュート４を有し、このインフィードシュート４を介して後述する成形部５のネッキングステーション６に缶本体７０が供給される。インフィードシュート４の先端部は水平方向に屈曲し、その先端は後述するネッキングステーション６のタレット板１２に隣接している。
【００１３】
成形部５は、供給部３から供給される缶本体７０にネック７３を成形するネッキングステーション６と、ネッキングステーション６でネック７３を成形した缶本体７０に更にフランジ７４を成形するフランジングステーション６５と、ネッキングスレーション６でネック７３を成形した缶本体７０をフランジングステーション６５に搬送するトランスファーステーション６１とを備えている。
【００１４】
ネッキングステーション６は、図２〜図５に示すように、基台２の上部に回転自在に設けられる主軸７と、主軸７を回転駆動させる駆動源（図示せず）と、主軸７に取り付けられて主軸７と一体に回転可能なタレット板１２と、主軸７に取付け板１４を介して取り付けられて主軸７と一体に回転可能な複数（この実施の形態においては３つ）の押出し機構１５と、各押出し機構１５に取り付けられて押出し機構１５に対して水平方向に相対的に移動可能な保持機構２８と、押出し機構１５及び保持機構２８に対向配置され、主軸７に取付け板５２を介して取り付けられて主軸７と一体に回転可能な複数（この実施の形態においては３つ）の成形機構５１とを備えている。
【００１５】
主軸７は、図２に示すように、基台２の上部に取り付けられている軸受ケース８内の軸受９によって一端部が回転自在に支持され、主軸７の他端部には従動ギア１０が取り付けられている。従動ギア１０は、基台２の内部に設けられている駆動源の駆動ギア（図示せず）に噛合され、駆動源の駆動力が駆動ギア及び従動ギア１０を介して主軸７に伝達される。
【００１６】
３つの押出し機構１５は、取付け板１４の周面に周方向に向かって所定の間隔ごとに設けられている。各押出し機構１５は、図２〜図５に示すように、缶本体７０を定位置に位置決めするものであって、軸線が主軸７の軸線と平行となるように取付け板１４に取り付けられるとともに、中心部に後述する保持機構２８のスライド軸２９をスライド可能に支持するスライド孔１７が設けられ、かつ、上面側にスライド孔１７内外を貫通する軸線方向を向く貫通孔１８が設けられる筒状のガイド１６と、ガイド１６のスライド孔１７の中心部に軸線を一致させた状態で設けられる棒状の押出し棒１９と、押出し棒１９をガイド１６に連結する連結板２１とを備えている。
【００１７】
連結板２１は、図２〜図５に示すように、ガイド１６の上面側に移動可能、かつ所定の位置に位置決め可能に設けられる支持板２２と、支持板２２の下面側に一体に設けられるとともに、ガイド１６の上面側の貫通孔１８を挿通して後述するスライド軸２８の上面側の凹部３１内に位置するストッパー板２３とを備えている。
【００１８】
支持板２２は、ストッパー板２３の両端面がガイド１６の貫通孔１８の軸線方向の両端面に当接する範囲内で、ガイド１６の上面側を移動可能となっている。支持板２２には、図３に示すように、ガイド１６の軸線方向を向く一対の長孔２４が設けられ、この長孔２４を挿通させたネジ２５をガイド１６の上面側に螺設したネジ孔（図示せず）に螺合させることにより、支持板２２をガイド１６の上面側の所定の位置に固定することができるようになっている。
【００１９】
支持板２２には、図３に示すように、位置決め用のマーク２６が設けられ、このマーク２６をガイド１６側に設けられている目盛り２７に合わせることにより、支持板２２をガイド１６の上面側の所定の位置に位置決めすることができるようになっている。
【００２０】
連結板２１のストッパー板２３の前面側には、図４及び図５に示すように、押出し棒１９の一端部が螺着され、支持板２２をガイド１６の上面側で移動させたときに、支持板２２に追従してストッパー板２３を介して押出し棒１９が移動し、支持板２２の位置に応じた位置に押出し棒１９が位置決めされるようになっている。押出し棒１９の他端部には円板状の押圧部２０がネジにより一体に取り付けられ、この押圧部２０に缶本体７０の口部７１が当接することにより、缶本体７０が定位置に位置決めされるようになっている。従って、缶本体７０の長さに応じて、押出し棒１９の先端の位置（押圧部２０の位置）、すなわち連結板２１の支持板２２のガイド１６に対する取付け位置を調整することにより、種々の長さの缶本体７０を定位置に位置決めすることができるものである。
【００２１】
各保持機構２８は、図２〜図５に示すように、缶本体７０の成形時等に缶本体７０を保持するものであって、各押出し機構１５のガイド１６のスライド孔１７内にスライド自在に挿着されるスライド軸２９と、スライド軸２９の一端部に設けられる保持ガイド４０と、保持ガイド４０に取り付けられる緊締リング５０とを備えている。
【００２２】
スライド軸２９は、その他端部に連設されているカム機構３０によって主軸７の軸線方向に進退するようになっている。この場合、スライド軸２９は、スライド軸２９の上面中央部に設けられている凹部３１の両端面に、押出し機構１５のストッパー板２３の両端面が当接する範囲内で、軸線方向に進退可能となっている。
【００２３】
スライド軸２９の中心部には、スライド軸２９の一端面から上面中央部の凹部３１に貫通する貫通孔３２が設けられ、この貫通孔３２の内面には台形ネジの雌ネジ３３が螺設されるようになっている。
【００２４】
スライド軸２９の貫通孔３２内には、外周面に貫通孔３２の雌ネジ３３と合致する台形ネジの雄ネジ３５が螺設された円柱状の連結部材３４が螺着されるようになっている。連結部材３４の一端部には、径方向外方に環状に張り出るフランジ３６が一体に設けられ、このフランジ３６に保持ガイド４０が取り付けられるようになっている。
【００２５】
連結部材３４のスライド軸２９に対する螺着位置を調整することにより、スライド軸２９に対する保持ガイド４０の相対的な取付け位置を調整できるようになっている。従って、缶本体７０の長さに応じて、スライド軸２９に対する連結部材３４の螺着位置を調整して、保持ガイド４０の相対的な取付け位置を調整することにより、種々の長さの缶本体７０に対応することができるものである。連結部材３４の外周面にはロックナット３７が螺着され、連結部材３４のスライド軸２９に対する相対的な位置決めをした後に、このロックナット３７をスライド軸２９の先端に締め付けることにより、連結部材３４をその位置に固定することができるものである。
【００２６】
連結部材３４の中心部には軸線方向に貫通するスライド孔３８が設けられ、このスライド孔３８内を押出し機構１５の押出し棒１９が相対的にスライド自在に挿通するようになっている。スライド孔３８の一端部は他の部分よりも大径の大径部３９に形成され、この大径部３９内に押出し棒１９の先端部の押圧部２０がスライド自在に位置するようになっている。
【００２７】
保持ガイド４０は、円板状をなすものであって、中心部に軸線方向に貫通する貫通孔４１が設けられ、この貫通孔４１は、小径部４２、中径部４３、大径部４４の３段に形成されるようになっている。
【００２８】
この場合、小径部４２は、スライド軸２９のスライド孔３８の大径部３９と同径に形成され、中径部４３と大径部４４との境界部は大径部４４に向かって順次拡径するテーパ面４５（缶本体７０のショルダー部７２のテーパ面に合致するテーパ面）に形成されている。大径部４４の開口部側は一段低い段部４６に形成され、この段部４６内に緊締リング５０が装着されるようになっている。保持ガイド４０の端面には環状の押え板４７が設けられ、この押え板４７によって緊締リング５０が保持ガイド４０から脱落するのを防止している。
【００２９】
緊締リング５０は、図２、図４及び図５に示すように、ゴム等の弾性体からなる中空環状をなすものであって、図示しない空気供給源から保持ガイド４０の供給口４８を介して内部に空気が供給されるようになっている。緊締リング５０は、内部に空気が供給されることにより径方向内方に膨出変形して、缶本体７０の胴部を緊締するようになっている。
【００３０】
３つの成形機構５１は、図２に示すように、取付け板５２の周面に周方向に向かって所定の間隔ごとに設けられるようになっている。各成形機構５１は、取付け板５２に一体に取り付けられる筒状のガイド５３と、ガイド５３の内側にスライド自在に挿着されるスライド軸５４と、ガイド５３の一端に設けられる外型５６とスライド軸５４の一端に設けられる内型５７とからなる成形金型５５とを備えている。
【００３１】
スライド軸５４は、その他端部に連設されているカム機構５８によって主軸７の軸線方向に進退するようになっている。この場合、スライド軸５４は、スライド軸５４の上面中央部に設けられている凹部５９の両端面に、ガイド５３の中央部に設けられているストッパー板６０の両端面が当接する範囲内で、軸線方向に進退可能となっている。
【００３２】
スライド軸５４がガイド５３の内側をスライドすることにより、成形金型５５の外型５６の内側を内型５７が相対的にスライドするようになっている。この場合、外型５６の開口端面の内周側はＣ面取りされ、缶本体７０にネック７３を成形する際に缶本体７０を外型５６の内側に挿入し易くしている。
【００３３】
図２に示すように、保持機構２８と成形機構５１との間の主軸７には取付け板１１を介してタレット板１２が一体に取り付けられるようになっている。タレット板１２は、図６に示すように、円板状をなすものの周面に、周方向に向かって所定の間隔（１２０°間隔）ごとに複数箇所（３箇所）に缶本体保持用の凹部１３を設け、隣接する凹部１３、１３間の周面を、回転方向前方から後方に向かって順次小径となる曲面に形成し、各凹部１３の回転方向の前側の縁部を後側の縁部よりも浅く形成したものである。そして、このようにタレット板１２を構成することにより、タレット板１２の回転時に供給部３から供給される缶本体７０をタレット板１２の曲面に沿って滑らかに各１３凹部内に収納することができるものである。
【００３４】
トランスファーステーション６１は、図１に示すように、主軸６２に取り付けられて主軸６２と一体に回転可能なタレット板６３を有し、タレット板６３の周面には周方向に向かって所定の間隔ごとに缶本体保持用の凹部６４が設けられ、このタレット板６３を介してネッキングステーション６においてネック７３を成形した缶本体７０がフランジングステーション６５に搬送されるようになっている。なお、フランジングステーション６５は、ネッキングスレーション６とほぼ同様の構成を有しているので、その詳細な説明は省略するものとする。
【００３５】
そして、上記のように構成した成形装置１を作動させて、供給部３のインフィードシュート４から成形部５のネッキングステーション６に缶本体７０を供給すると、主軸７と一体に回転するネッキングステーション６のタレット板１２の缶本体保持用の凹部１３内に缶本体７０が受け取られ、タレット板１２と一体に缶本体が７０回転する。
【００３６】
そして、図６に示すように、缶本体７０がＡ点に達すると、図３及び図４に示すように、缶本体７０の口部７１に押出し機構１５の押出し棒１９の押圧部２０が当接し、缶本体７０がその位置に位置決めされる。この場合、保持機構２８のスライド軸２９は後端に位置し、成形機構５１のスライド軸５４は成形金型５５の外型５６と内型５７の端面が面一となる位置に位置している。
【００３７】
そして、缶本体７０がＢ点に達すると、図５に示すように、カム機構３０が作動して保持機構２８のスライド軸２９が前進し、保持ガイド４０内に缶本体７０の先端部が相対的に挿入され、缶本体７０のショルダー部７２が保持ガイド４０のテーパ面４５に当接し、緊締リング５０の内側に缶本体７０の先端部の胴部が位置決めされる。そして、空気供給源が作動して緊締リング５０内に空気が供給され、緊締リング５０が径方向内方に膨出変形し、缶本体７０の胴部が緊締されて保持される。
【００３８】
そして、缶本体７０がＣ点に達すると、図示はしないが、カム機構５８が作動して成形機構５１のスライド軸５４が後退し、カム機構３０が作動して保持機構２８のスライド軸２９が前進し、缶本体７０が成形機構５１の方向に押し出され、缶本体７０の他端部が外型５６の内側に挿入され、缶本体７０の他端部に外型５６の内周面に合致した形状のネック７３が成形される。
【００３９】
そして、缶本体７０がＤ点に達すると、図示はしないが、カム機構３０が作動して保持機構２８のスライド軸２９が後退し、保持ガイド４０と一体に缶本体７０が後退するとともに、カム機構５８が作動して成形機構５１のスライド軸５４が前進し、内型５７の先端によって缶本体７０が保持機構２８の方向に押し出され、缶本体７０の後端部が外型５６から離脱する。
【００４０】
そして、缶本体７０がＥ点に達すると、図示はしないが、空気供給源から緊締リング５０への空気の供給が停止され、緊締リング５０による缶本体７０の緊締状態が解除され、カム機構３０が作動して保持機構２８のスライド軸２９が後退し、保持ガイド４０及び緊締リング５０が缶本体７０から離間し、カム機構５８が作動して成形機構５１のスライド軸５４が後退し、内型５７が缶本体７０から離間する。このようにして、ネッキングステーション６において、缶本体７０の後端部にネック７３が成形されるものである。
【００４１】
そして、ネック７３が成形された缶本体７０は、Ｅ点において、トランスファーステーション６１のタレット板６３によって受け取られ、タレット板６３の回転によってフランジングステーション６５に供給される。そして、缶本体７０は、フランジングステーション６５のタレット板（図示せず）の缶本体保持用の凹部内に受け取られ、タレット板と一体に回転して、ネッキングステーション６と同様に、押出し機構（図示せず）と保持機構（図示せず）と成形機構（図示せず）との協働により、缶本体７０の後端部にフランジ７４が成形される。
【００４２】
そして、フランジ７４が成形された缶本体７０は、排出部８０のディスチャージシュート８１を介して外部に排出され、このようにして、缶本体７０の後端部にネック７３及びフランジ７４を成形することができるものである。
【００４３】
上記のように構成したこの実施の形態による成形装置１にあっては、長さの異なる種々の缶本体７０の成形に対応する場合、缶本体７０の長さに応じて、押出し機構１５のガイド１６に対する連結板２１の取付け位置を調整することにより押出し棒１９の先端の位置を調整し、保持機構２８のスライド軸２９に対する連結部材３４の螺着位置を調整することにより保持ガイド４０の位置を調整すれば良いので、従来の成形装置のように、缶本体７０の長さに応じて保持ガイドを交換したり、芯出しをやり直したりする作業が不要となる。従って、缶本体７０の種類に応じて行う型替え作業が容易に、しかも短時間でできるので、生産効率を大幅に高めることができることになる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の成形装置によれば、押出し機構による缶本体の定位置を調整するとともに、保持機構による缶本体の保持位置を調整することにより、種々の長さの缶本体の成形に対応することができることになる。従って、缶本体の種類に応じて型替えを行う場合に、缶本体を保持する部品の交換、芯出しのやし直し等の作業が不要となるので、型替えに要する手間が少なくて済むとともに、型替えに要する時間を大幅に短縮することができ、生産効率を大幅に高めることができることになる。
また、本発明の請求項１に記載の成形装置によれば、缶本体の種類に応じて、連結板の保持ガイドに対する相対的な連結位置を調整し、連結板に螺着される押出し棒の位置を調整することにより、押出し棒に口部が当接する缶本体の定位置を調整できることになる。さらに、本発明の請求項３に記載の成形装置によれば、缶本体の種類に応じて、スライド軸に対する保持ガイドの取付け位置を調整することにより、緊締リングによる缶本体の緊締位置を調整することができることになる。従って、缶本体の種類に応じて型替えを行う場合に、缶本体を保持する部品の交換、芯出しのやし直し等の作業が不要となるので、型替えに要する手間が少なくて済むとともに、型替えに要する時間を大幅に短縮することができ、生産効率を大幅に高めることができることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成形装置の一実施の形態の全体を示した正面図である。
【図２】図１のネッキングステーションの部分拡大説明図である。
【図３】図１のネッキングステーションの部分拡大説明図であって、缶本体が定位置に位置決めされた状態を示した平面図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】図１のネッキングステーションの部分拡大説明図であって、缶本体が緊締された状態を示した断面図である。
【図６】ネッキングステーションにおける缶本体へのネックの成形手順を示した説明図である。
【符号の説明】
１  成形装置
１５  押出し機構
１６  ガイド
１９  押出し棒
２１  連結板
２８  保持機構
２９  スライド軸
４０  保持ガイド
５０  緊締リング
５１  成形機構
７０  缶本体
７１  口部
【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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