(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶胴と缶蓋との巻締部を所定幅で垂直に切断して巻締部検査用の切断面を形成する缶の巻締部切断装置において、
装置本体内に配置され装置本体に対して上下移動自在に支持される載置台と、
該載置台を上下に駆動する上下送り手段と、
該載置台上の缶の上端を押さえる缶押え手段と、
装置本体内に配置され、前記載置台上の缶に対して水平方向の切り込み寸法分だけ重なるように載置台周囲に固定される一対で一組の複数組みの回転刃と、
該各組の回転刃を駆動する複数の駆動手段と、を備え、
前記載置台には前記複数組の回転刃に対応して複数のスリットを設け、
前記回転刃の取付け位置を定めた状態で前記上下送り機構によって載置台を下方に所定量移動させることにより、回転刃を載置台のスリットを通過させて載置台上の缶の巻締部を同時に複数箇所切断する構成とし、
前記載置台には、異なる径の巻締部に対応して同心上に形成される複数の段部を設け、
前記缶押さえ手段の本体部としての押え部材は、載置台に対して上下に高さ調整可能となっており、押え部材の缶との当接面にはゴム弾性を有する押えパッドが設けられ、
缶の巻締部は前記載置台の段部に嵌合し、缶の上端は押え部材の押えパッドに圧接し、押えパッドが缶の上端形状に応じて窪み、缶の径方向のずれを防止する構成となっていることを特徴とする缶の巻締部切断装置。
【請求項２】
前記各組の回転刃をそれぞれ駆動手段に対して直付けとし、各組の回転刃で区分されるスペースに各駆動手段を配置したことを特徴とする請求項１に記載の缶の巻締部切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶の巻締部の検査に用いられる巻締部切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、食品や飲料缶などが充填される金属缶は、保存性に優れており、多方面で使用されている。
この金属缶は、有底円筒状の缶胴を成形し、その後内容物を充填して保存性（密封性）を高めるため、「二重巻締」と呼ばれる方法を用いて、缶胴と缶蓋とを巻き締めている。
この巻締が完全に行われないと、金属缶内の内容物などが変敗してしまい、問題となる可能性がある。そこで、従来より、巻締部を鋸を用いて手指で切断し、その切断面を投影機で拡大して巻締が完全に行われているかどうか、検査する手法が用いられていた。
【０００３】
しかしながら、この投影機を用いる方法は、人の手による切断であるため、多大な労力を必要とし、また、正確さに欠けることもままあった。
そこで、特開平７−６８４１４号公報等に示されるように、従来から、鋸による切断を自動化した各種の巻締部切断装置が提案されている。上記公報に記載の装置は、缶を固定し、缶に対して回転刃を水平に移動させて巻締部を切断するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の巻締部切断装置では、回転刃が水平方向に移動する構成なので、切断箇所毎に回転刃の水平移動を繰り返す必要がある。一般に、切断箇所は３箇所であり、回転刃を３回往復移動させなければならず、時間がかかるという問題があった。
【０００５】
また、回転刃の送り機構を高精度に制御する必要があり、装置構成が複雑でコストも嵩む。
さらに、回転刃と缶とを並列に並べて、また、回転刃の移動スペースも必要となるため、装置の設置面積が非常に大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記した従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で、切断処理を短時間にしかも正確に行うことができる缶の巻締部切断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、缶胴と缶蓋との巻締部を所定幅で垂直に切断して巻締部検査用の切断面を形成する缶の巻締部切断装置において、
装置本体内に配置され装置本体に対して上下移動自在に支持される載置台と、
該載置台を上下に駆動する上下送り手段と、
該載置台上の缶の上端を押さえる缶押え手段と、
装置本体内に配置され、前記載置台上の缶に対して水平方向の切り込み寸法分だけ重なるように載置台周囲に固定される一対で一組の複数組みの回転刃と、
該各組の回転刃を駆動する複数の駆動手段と、を備え、
前記載置台には前記複数組の回転刃に対応して複数のスリットを設け、
前記回転刃の取付け位置を定めた状態で前記上下送り機構によって載置台を下方に所定量移動させることにより、回転刃を載置台のスリットを通過させて載置台上の缶の巻締部を同時に複数箇所切断する構成とし、
前記載置台には、異なる径の巻締部に対応して同心上に形成される複数の段部を設け、
前記缶押さえ手段の本体部としての押え部材は、載置台に対して上下に高さ調整可能となっており、押え部材の缶との当接面にはゴム弾性を有する押えパッドが設けられ、
缶の巻締部は前記載置台の段部に嵌合し、缶の上端は押え部材の押えパッドに圧接し、押えパッドが缶の上端形状に応じて窪み、缶の径方向のずれを防止する構成となっていることを特徴とする。
【０００８】
前記各組の回転刃をそれぞれ駆動手段に対して直付けとし、各組の回転刃で区分されるスペースに各駆動手段を配置したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１乃至図４は、本発明の実施の形態に係る缶の巻締部切断装置を示している。
この巻締部切断装置１０は、缶１００の缶胴１０１と缶蓋１０２の巻締部１０３を所定幅で垂直に切断して巻締部１０３検査用の切断面を露出させるものである。
装置本体２０内に配置され装置本体２０に対して上下移動自在に支持される載置台３０と、載置台３０上の缶１００の上端を押さえる缶押え手段としての缶押え機構４０と、載置台３０をクランプ機構４０と共に上下に駆動する上下送り手段としての上下送り機構５０と、装置本体内２０に配置され載置台３０上の缶１００に対して水平方向の切り込み寸法分だけ重なるように載置台３０周囲に配置される一対で一組の複数組の回転刃としてのチップソー６０と、各組のチップソー６０を駆動する複数の駆動モータ７０と、を備えている。この実施の形態では、３組のチップソー６０を１２０度の角度で等配している。
【００１０】
載置台３０には前記３組のチップソー６０に対応して１２０度の間隔で３箇所にスリット３１が設けられており（図１（Ｃ），図３参照）、上下送り機構５０によって載置台３０を下方に所定量移動させることにより、チップソー６０を載置台３０のスリット３１を通過させて載置台３０上の缶１００の巻締部１０３を３箇所同時に切断する構成となっている。
装置本体２０は、図２及び図３に示すように、平面四角形状に組まれたベースフレーム２１と、このベースフレーム２１上に３本の支持バー２２を介して支持される円板形状のステージ２３と、ベースフレーム２１とステージ２３の間の空間を取り囲む円筒形状の保護カバー２４と、を備えた構成となっている。
ベースフレーム２１の四隅には高さ調整可能の支持脚２５が設けられると共に、切り粉を受ける受け皿２６が設けられ、この受け皿２６はベースフレーム２１の一方の側面から水平方向に引き出し自在となっている。
【００１１】
一方、支持バー２２の上下両端はベースフレーム２１およびステージ２３に固定したキャップ２７の凹部２７ａに嵌合し、さらに支持バー２２の上下両端面から突出する固定軸２２ａがベースフレーム２１およびステージ２３を貫通し、この貫通した固定軸２２ａにナット２２ｂが締め付け固定されて上下に緊締されている。
また、ステージ２３中央には缶１００を挿入するための缶挿入孔２３ａが設けられ、さらにの缶挿入孔２３ａの近くには、クランプ機構４０の支柱４１が挿通される支柱挿通孔２３ｂが設けられている。
載置台３０は、３本の支持バー２２に上下移動自在に支持されるテーブル３２上に取り付けられる。
【００１２】
テーブル３２は、図６に詳細に示すように、中央のセンタ軸３２ｃと、このセンタ軸３２ｃから等間隔（１２０度）で放射線状に延びる細長い３枚の水平のプレート３２ｄと、プレート３２ｄの先端に設けられる板状のベアリングホルダ部３２ｂと、を備えている。ベアリングホルダ部３２ｂは各支持バー２２に移動自在に嵌合されるリニアベアリング３２ａを保持している。
プレート３２ｄ及びベアリングホルダ部３２ｂの下面には垂直の補強板３２ｆが固定されている。このようにテーブル３２が放射線状の構成となっているのは、プレート３２ｄによって区画された扇形のスペースに、上下移動するテーブル３２と干渉することなく上記駆動モータ７０およびチップソー６０を収容するためである。
【００１３】
載置台３０は、テーブル３２のセンタ軸３２にねじ止めされて心出しされると共に、位置決めピン等によってスリット３１の位置が正確に位置決めされる。
また、載置台３０上面には、異なる径の巻締部１０３に対応して同心上に形成される複数の段部３３ａ，３３ｂが設けられている。
この例では、図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、小サイズ，中サイズ，大サイズの３種類の缶１００Ａ，１００，１００Ｂに対応可能になっており、このうち、中サイズと大サイズの缶１００，１００Ｂは巻締部１０３，１０３Ｂの径Ｄ２が同一なので、小径側と大径側の２種類の段部３３ａ，３３ｂが設けられ、小径側段部３３ａを深く窪ませている。もちろん、缶サイズに応じて段部を３段以上設けてもよい。また、本件装置は２ピース（缶胴＋缶蓋）、３ピース（缶胴＋天蓋（タブ付き）＋底蓋（タブなし））のいずれにも対応可能である。
【００１４】
缶押え機構４０は、テーブル３２の一つの連結部材３２ｄ上に立設され上記支柱挿通孔２３ｂを通じてステージ２３上方に延びる上下に伸縮可能の支柱４１と、この支柱４１の上端部に揺動アーム４２を介して揺動自在に連結される押え手段本体部としての押え部材４３と、押え部材４３による押圧力を倍力するトグル機構４４と、を備え、支柱４１を伸縮させることによって載置台３０に対する押え部材４３の高さ調整を可能としている。
支柱４１は、テーブル３２の連結部材３２ｄに固定されるガイド筒４１ａと、このガイド筒４１ａに設けられたガイド孔４１ｂ内に上下方向に摺動自在に挿入されるラック４１ｃと、を備え、このラック４１ｃの上端にトグル機構４３が取り付けられている。
ガイド筒４１ａの上端部にはラック４１ｃに噛み合うピニオン４１ｄが設けられ、このピニオン４１ｄにはハンドル軸４１ｅの一端が固定され、ハンドル軸４１ｅの他端に設けられた高さ調節用ハンドル４１ｆを回転させることにより、ラック４１ｃを上下動させて押え部材４３の高さ調整を行うようになっている。
また、高さ調整位置を固定するためのクランプレバー４５が設けられている。
押え部材４３は円板状で、下面の缶との当接面にはゴム弾性を有するラバー等の押えパッド４３ａが設けられている。押え部材４３の上面には押え軸４３ｂの一端が揺動自在に支持され、押え軸４３ｂの他端が揺動アーム４２に連結されている。
トグル機構４４は、ラック４１ｃ上端に固定された取付板４４ａに一端が揺動自在に支持された操作レバー４４ｂと、操作レバー４４ｂの中途部と揺動アーム４２の中途部を連結するトグルリンク４４ｃと、を備えている。
【００１５】
上下送り機構５０は、図３，図４に示すように、缶押え機構４０の支柱４１に隣接してステージ２３上にブラケット５１を介して固定されるリニアモータ５２と、このリニアモータ５２によって上下駆動されるラック５３と、ラック５３下端と支柱４１のガイド筒４１ａを連結する昇降板５４と、から構成されており、昇降板５４および支柱４１のガイド筒４１ａを介してテーブル３２上の載置台３０を昇降するようになっている。
【００１６】
なお、この上下送り機構５０の背後には、載置台３０の上下ストロークを決めるためのリミットスイッチ５５，５６が設けられ、昇降板５４の端部によってオン，オフされる。上側のリミットスイッチ５５は載置台３０の上限位置（缶セット位置）、下側のリミットスイッチ５６が載置台３０の下限、すなわちカット終了位置を規定する。載置台３０の上限位置では、載置台３０はステージ２３上面とほぼ面一となる。
また、リニアモータ５２上部には、ブラケット５７を介して上方に延びる円筒形状のラックカバー５８が取り付けられている。
【００１７】
各組のチップソー６０は、図２，図３に示すように、それぞれ駆動モータ７０の駆動軸７１に対して直付けとし、各組のチップソー６０で区分されるスペースに各駆動モータ７０が配置されてる。また、駆動モータ７０は装置本体２０上面を構成するステージ２１下面に、ブラケット７２を介して吊り下げ固定されており、装置本体のベースフレーム２１には何も取り付けていない。
一対のチップソー６０はスペーサ６１を介して所定間隔を隔てて平行に配置され、一方のチップソー６０が、図１（Ｃ），図５（Ｄ）に示すように、その切り込み線の延長線が必ず缶１００の中心を通過するように位置決めされる。この缶中心を通る切断面が検査される。
各チップソー６０は、通常のメタル層のみの鋸ではなく、刃６２にチップ層を備えた構成で、耐久性向上を図っている。たとえば、硬度が約ＨＶ１６５０程度以上の刃を用いることが好ましい。また、刃６２の形状としては、図１（Ａ）に示すように、略直角三角形状となっている。この刃６２の形状は、ＢＣ歯型のような形状とすれば、より耐久性に優れる。
また、チップソー６０の外側面には、防振用のプレート６３が重ねて取り付けられ、防振が図られている。
【００１８】
次に、本発明の巻締部切断装置の作業手順について、図１，図２を参照して説明する。
図２では、図５に示した中間サイズの缶１０３の切断完了状態を実線で示しており、セット位置を二点鎖線で示している。また、小サイズ及び大サイズの缶１００Ａ，１００Ｂについても、二点鎖線で示した。
まず、検査する缶の高さに応じて、缶押え部材４３の高さを調整する。高さ調整は、クランプレバー４５を緩めた後、高さ調整ハンドル４１ｆを回転させて高さを調整し、高さ調整が終了するとクランプレバー４５を締めて位置を固定する。
【００１９】
そして、載置台３０をセット位置、すなわち、ステージ２３面の高さまで上昇させ、缶１００をセットする（図１（Ａ）、図２中セット位置Ｓ参照）。缶１００の中身は予め缶蓋を全面開口あるいは部分開口させて取り出している。
缶１００は、その巻締部１０３Ｂを下にして載置台３０に載置されるが、巻締部１０３は、その径に応じて載置台３０の大径の段部３３ｂに嵌合される（図１（Ｄ）参照）。
次いで、缶押え機構４０の操作レバー４４ｂを押し上げることにより（図２中、矢印Ｃ方向）、トグル機構４４を介して揺動アーム４２が図中反時計回りに回転し、押え部材４３が缶上端に圧接され、缶１００は上下方向から強固に固定される。缶１００巻締部１０３は段部３３ｂに嵌合しているので径方向にずれないし、缶１００の上端は押え部材４３の押えパッド４３ａに圧接しているので、パッド４３ａが缶の上端形状に応じて窪み、缶１００の径方向のずれが防止される。
【００２０】
次に、３組のチップソー６０をすべて回転駆動し、載置台３０を上下送り機構５０によって下降させる（図１（Ｂ）、図２中、Ｅ位置参照）。
載置台３０が下降する途中で、チップソー６０の一部がスリット３１を通過し、缶１００の巻締部１０３が切断される。巻締部１０３の切断は、図５（Ｄ）に示すように、３箇所同時になされ、短時間に切断処理が完了する。なお、図５（Ｄ）は図５（Ｂ）の３ピース缶１００Ａの底蓋（タブなし）１０２Ａの巻締部１０３Ａを切断した状態の矢視図である。
切り込み方向、切り込み深さ等はチップソー６０の取付位置で定まるので、従来のように駆動モータ７０を移動する場合よりも安価にしかも精度良く切断することができる。チップソー６０については、硬度等が一定以上の硬さがあるため、寿命が延びてランニングコストがかからない。また、刃６２の形状が直角三角形状あるいはＢＣ歯型形状とすることにより、切削屑が刃の間に入り込まないため、切断断面が祖面とならずきれいな高精度の平面となる。
【００２１】
また、チップソー６０を装置本体２０内に収納し、周囲が保護カバー２４で覆われているので、操作者が安全に切断操作を行うことができる。
さらに、切断時に多量の切り粉が発生するが、装置本体２００下面のベースフレーム２１には駆動モータ７０が配置されていないので、駆動モータ７０がそれほど汚れない。また、底部には受皿２６を設けているので、貯まった切り粉は受皿２６を引き出すことで、容易に清掃することができる。
切断が完了すると載置台３０を上昇させて、缶１００を取り出し、検査工程に移行する。
また、切断する缶の缶種が変わっても、載置台３０の型変えは必要なく、缶押え機構４０の本体部を上下動させるだけで、缶種切替にも対応でき、操作性に優れている。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、上下送り機構によって載置台を下方に所定量移動させることにより、回転刃を載置台のスリットを通過させて載置台上の缶の巻締部を同時に複数箇所切断する構成としたことにより、簡単な構成で、切断処理を短時間にしかも正確に行うことができる。
【００２３】
また、載置台に、異なる径の巻締部に対応して同心上に形成される複数の段部を設けたことにより、切断する缶の缶種が変わっても、載置台の型変えは不要で作業効率が高まる。さらに、缶押え手段の本体部としての押え部材を載置台に対して上下に高さ調整可能とすることにより、缶押え機構を上下動させるだけで、缶種切替にも対応でき、操作性に優れている。また、押え部材の缶との当接面にはゴム弾性を有する押えパッドを設けることにより、缶の巻締部は前記載置台の段部に嵌合し、缶の上端は押え部材の押えパッドに圧接され、押えパッドが缶の上端形状に応じて窪み、缶の径方向のずれを防止することができる。
【００２４】
また、前記各組の回転刃をそれぞれ駆動手段に対して直付けとし、各組の回転刃で区分されるスペースに各駆動手段を配置したことにより、設置スペースを簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の実施の形態に係る缶の巻締部切断装置の切断状態を示すもので、同図（Ａ）は缶のセット状態を示す要部断面図、同図（Ｂ）は切断状態の要部側面図、同図（Ｃ）は同図（Ａ）の載置台の上面図、同図（Ｄ）は載置台の要部拡大図である。
【図２】  図２は図１の装置の全体構成を示す図である。
【図３】  図３は図２の装置の平面図である。
【図４】  図４は図２の装置の上下移動機構を示す拡大側面図である。
【図５】  図５（Ａ）乃至（Ｃ）は検査する缶の種類の一例を示す図、図５（Ｄ）は切断した状態の缶の巻締部の平面図である。
【図６】図６（Ａ）は図３の装置の載置台のテーブルを示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
１００  缶
１０１  缶胴
１０２  缶蓋
１０３  巻締部
１０  巻締め部切断装置
２０  装置本体
２１  ベースフレーム
２２  支持バー
２２ａ  固定軸、２２ｂ  ナット、２３  ステージ、２３ａ  缶挿入孔
２３ｂ  支柱挿通孔
２４  保護カバー
２５  支持脚
２６  受皿
２７  キャップ
２７ａ  凹部
３０  載置台
３１  スリット
３２  テーブル
３２ａ  スライドベアリング、３２ｂ  ベアリングホルダ部、
３２ｃ  センタ軸、３２ｄ  プレート、３２ｆ  補強板、
３３ａ，３３ｂ  段部
４０  缶押え機構
４１  支柱
４１ａ  ガイド筒、４１ｂ  ガイド孔、４１ｃ  ラック、４１ｄ  ピニオン、４１ｅ  ハンドル軸、４１ｆ  ハンドル
４２  揺動アーム、
４３  押え部材
４３ａ  押えパッド、４３ｂ  押え軸、
４４  トグル機構、４４ａ  取付板
４４ｂ  操作レバー、４４ｃ  トグルリンク、
４５  クランプレバー
５０  上下送り機構
５１  ブラケット
５２  リニアモータ
５３  ラック
５４  昇降板
５５，５６  リミットスイッチ
５７  ブラケット
５８  ラックカバー
６０  チップソー
６１  スペーサ
６２  刃
６３  防振用プレート
７０  駆動モータ
７１  駆動軸
７２  ブラケット
【図１】
0004736183.tif 000002
【図２】
0004736183.tif 000003
【図３】
0004736183.tif 000004
【図４】
0004736183.tif 000005
【図５】
0004736183.tif 000006
【図６】
0004736183.tif 000007