(57)【要約】      （修正有）【課題】缶体の開口端部付近に付着しているヒューム等の異物を未然に除去し、後のネッキング工程における加工不良を低減させて、生産性を向上させることができる缶の加工装置及び加工方法を提供する。【解決手段】清掃装置とネッキング装置とを備える缶の加工装置であって、清掃装置は、缶体１の底面を支持するパッド１１と、缶体１の開口端部を出し入れ自在に挿入する環状清掃部材１２とが、軸線方向に沿って離間接近する方向に対向配置され、環状清掃部材１２は、ハウジング１３内に円周方向に均等に並ぶ複数の駒体１４が半径方向に移動可能に収納されるとともに、ハウジング１３と駒体１４との間に、駒体１４を半径方向内方に付勢する弾性部材１５が設けられており、駒体１４が形成する円周の内径が、缶体１の開口端部の外径よりも小さく形成されている。【選択図】図４
2012040572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胴部がストレート状の缶体の開口端部の外周面に付着した異物を除去する缶体表面の清掃装置と、前記清掃装置を経由した後の前記缶体の開口端部に複数回の絞り加工を施して縮径するネッキング装置とを備える缶の加工装置であって、前記清掃装置は、缶体の底面を支持するパッドと、缶体の開口端部を出し入れ自在に挿入する環状清掃部材とが、軸線方向に沿って離間接近する方向に対向配置され、前記環状清掃部材は、ハウジング内に円周方向に均等に並ぶ複数の駒体が半径方向に移動可能に収納されるとともに、前記ハウジングと前記駒体との間に、前記駒体を半径方向内方に付勢する弾性部材が設けられており、前記駒体が形成する円周の内径が、前記缶体の開口端部の外径よりも小さく形成されていることを特徴とする缶の加工装置。
【請求項２】
前記駒体の内周面に、円周方向に沿う溝部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の缶の加工装置。
【請求項３】
前記ネッキング装置は、回転しながら前記缶体を搬送して缶体の開口端部を絞り加工する複数の加工ターレットと、前記加工ターレット間で前記缶体を受け渡しする第一搬送ターレットとを備え、前記清掃装置は、回転しながら前記缶体を搬送するワークターレットの外周部に、その軸線方向に沿って対向配置される前記環状清掃部材と前記パッドとが周方向に等間隔で複数組設けられるとともに、回転に伴い前記環状清掃部材及び前記パッドを対向方向に相対移動するカム機構が設けられ、前記清掃装置の前記ワークターレットと前記ネッキング装置の一段目の加工ターレットとの間に、これらの間で前記缶体を受け渡しする第二搬送ターレットが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の缶の加工装置。
【請求項４】
胴部がストレート状の缶体の開口端部の外周面に付着した異物を除去した後に、前記缶体の開口端部に複数回の絞り加工を施して縮径することを特徴とする缶の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に清涼飲料水やビール等を収容する飲料用缶の製缶工程において、缶体表面の開口端部に絞り加工を施して縮径するネッキング装置を有する缶の加工装置及び加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製缶工程におけるネッキング加工は、胴部がストレート状の缶体の開口端部を縮径する加工である。このネッキング加工の際に、加工前の缶体の開口端部にヒューム等の異物が付着していると、ヒュームを噛み込んだ状態で加工され、微小な凹みが缶体の軸線方向に伸ばされた、いわゆる、ネックプリーツが発生して加工不良となる。
ヒュームは、缶体の表面にプリンターで印刷、塗装を施し、ピンチェーンで搬送しながら乾燥、焼き付けする際に、プリンターオーブン内で発生し、プリンターオーブン内の塗料かす等がピンチェーンを介して付着することによって発生する。そこで、定期的にピンチェーンの清掃や交換をするなどして、ネックプリーツの発生に対応している。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、従来から、ネッキング加工後に検査機を設置し、ネックプリーツが発生した缶体を排除したり、ネッキング加工前にヒュームの検出機を設置して、ヒュームの付着した缶体を排除したりして、不良缶を除去する等の対策が取られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８０３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、定期的にピンチェーンの清掃や交換を必要とする従来の構成では、装置稼働率が低下し、生産性が低下するという問題があった。
また、特許文献１においては、不良缶として排除する缶体の量が多くなり、生産性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、缶体の開口端部付近に付着しているヒューム等の異物を未然に除去し、後のネッキング工程における加工不良を低減させて、生産性を向上させることができる缶の加工装置及び加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、胴部がストレート状の缶体の開口端部の外周面に付着した異物を除去する缶体表面の清掃装置と、前記清掃装置を経由した後の前記缶体の開口端部に複数回の絞り加工を施して縮径するネッキング装置とを備える缶の加工装置であって、前記清掃装置は、缶体の底面を支持するパッドと、缶体の開口端部を出し入れ自在に挿入する環状清掃部材とが、軸線方向に沿って離間接近する方向に対向配置され、前記環状清掃部材は、ハウジング内に円周方向に均等に並ぶ複数の駒体が半径方向に移動可能に収納されるとともに、前記ハウジングと前記駒体との間に、前記駒体を半径方向内方に付勢する弾性部材が設けられており、前記駒体が形成する円周の内径が、前記缶体の開口端部の外径よりも小さく形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このように構成される缶の加工装置においては、缶体表面の清掃装置の環状清掃部材内にパッドにより支持された缶体の開口端部を挿入して引き抜くと、缶体の開口端部が駒体によって擦られて、付着しているヒューム等の異物を除去することができる。この場合、複数の駒体とハウジングとの間に弾性部材を設けたことにより、駒体が拡径可能とされており、導入される缶体表面に駒体を確実に当接させて、缶体の表面から異物を掻き取ることができる。これにより、ネッキング工程における加工不良を低減させることができ、生産性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の缶の加工装置において、前記駒体の内周面に、円周方向に沿う溝部が形成されているとよい。
缶体の表面から除去された異物を、溝部に一時的に溜めておくことができ、缶体を清掃装置から引き抜く際に、除去した異物が再度付着することを防止することができる。
【００１０】
さらに、本発明の缶の加工装置において、前記ネッキング装置は、回転しながら前記缶体を搬送して缶体の開口端部を絞り加工する複数の加工ターレットと、前記加工ターレット間で前記缶体を受け渡しする第一搬送ターレットとを備え、前記清掃装置は、回転しながら前記缶体を搬送するワークターレットの外周部に、その軸線方向に沿って対向配置される前記環状清掃部材と前記パッドとが周方向に等間隔で複数組設けられるとともに、回転に伴い前記環状清掃部材及び前記パッドを対向方向に相対移動するカム機構が設けられ、前記清掃装置の前記ワークターレットと前記ネッキング装置の一段目の加工ターレットとの間に、これらの間で前記缶体を受け渡しする第二搬送ターレットが設けられているとよい。
【００１１】
ネッキング装置と清掃装置とを、ターレット及びカム機構による同じ構成で設けることができるので、缶体の開口端部の清掃装置を、缶の加工装置の一部の機構を利用して構成することができ、設備の大掛かりな増設を必要とせず、合理的である。
【００１２】
そして、本発明の缶の加工方法は、胴部がストレート状の缶体の開口端部の外周面に付着した異物を除去した後に、前記缶体の開口端部に複数回の絞り加工を施して縮径することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、開口端部付近に付着しているヒューム等の異物を未然に除去することができるので、後のネッキング工程における加工不良を低減させて、缶の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の缶の加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】加工手段の概略構成を示す側断面図である。
【図３】加工手段のカム曲線図である。
【図４】本実施形態の缶体表面の清掃装置の概略構成を示す側断面図である。
【図５】図４に示す清掃手段のＡ−Ａ矢視図である。
【図６】図４に示す清掃手段の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の缶の加工装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態の缶の加工装置１００は、図１に示すように、未加工の缶体１を供給する供給手段１０１と、供給手段１０１から受け取った未加工の缶体１の清掃を行う清掃装置１０２と、清掃装置１０２から受け取った缶体１のネッキング加工を行うネッキング装置１０３と、ネッキング装置１０３から加工を終えたネッキング缶１ａを受け取って搬出する搬出手段１０４とにより構成される。
なお、缶体１は、図２に示すように、胴部がストレート状に形成されており、一端が開口された有底円筒形状とされている。また、プリンターオーブンよりも下流位置で、かつ供給手段１０１の上流位置には、缶体１の開口端部の外周面にワックスを塗布するワックス塗布装置１０５が設けられており、缶体１はワックスを塗布された状態で供給されるようになっている。
【００１６】
そして、加工装置１００は、図１に示すように、複数のターレットが直列に設けられて構成されている。清掃装置１０２は、回転しながら缶体１を搬送して、缶体１の開口端部を清掃するワークターレット２０ａを備え、ネッキング装置１０３は、回転しながら缶体１を搬送して、缶体１の開口端部を絞り加工する加工ターレット２０ｂ，２０ｃと、加工ターレット２０ｂ，２０ｃとの間で缶体１を受け渡しする第一搬送ターレット３０ｃとを備えている。そして、清掃装置１０２のワークターレット２０ａとネッキング装置１０３の一段目の加工ターレット２０ｂとは、第二搬送ターレット３０ｂにより連結されている。
また、加工装置１００は、導入位置に、供給手段１０１からワークターレット２０ａに缶体１を受け渡す導入側搬送ターレット３０ａを備え、導出位置に、加工ターレット２０ｃから搬出手段１０４に加工を終えたネッキング缶１ａを受け渡す導出側搬送ターレット３０ｄを備えている。
【００１７】
各ターレットには、缶体１を保持する凹溝状のポケットＰが周方向に複数配置されている。そして、各ターレットの各ポケットＰは、それぞれ吸気手段と接続されており、缶体１を外周面で保持する構成とされている。
【００１８】
ワークターレット２０ａ及び加工ターレット２０ｂ，２０ｃは、同一方向（図１では時計回り）に同一周速度で回転させられ、各搬送ターレット３０は、ワークターレット２０ａ及び加工ターレット２０ｂ，２０ｃとは反対方向（図１では反時計回り）に同一周速度で回転させられて、これらのターレット間で、連続的に缶体１の受け渡しが行われるようになっている。
【００１９】
清掃装置１０２を構成するワークターレット２０ａには、供給手段１０１から受け取った未加工の缶体１に対し、その缶体１の開口端部の表面を清掃する清掃手段１０が設けられている。そして、ネッキング装置１０３を構成する加工ターレット２０ｂには、缶体１を第一段階の縮径状態に加工する加工手段４０ｂが設けられ、加工ターレット２０ｃには、第二段階の縮径状態に加工する加工手段４０ｃが設けられており、徐々に缶体１の開口径を縮径する構成とされている。
【００２０】
加工手段４０ｂ，４０ｃは、図２に示すように、缶体１の開口端部を加工するためのダイ４２と、ダイ４２に対し、加工ターレット２０ｂ，２０ｃの軸線方向に沿って対向配置されて、缶体１の底面を支持するパッド４１とにより構成されている。
ダイ４２は、各加工ターレット２０ｂ，２０ｃにおける加工段階に応じて、その形状が、それぞれ変えられている。パッド４１は、例えば、吸気手段と接続されており、缶体１を吸着によって保持する構成とされている。
これらダイ４２とパッド４１のうちのいずれか一方もしくは両方は、加工ターレット２０ｂ，２０ｃに、その軸線方向に変位可能に設置されている。対をなすダイ４２とパッド４１とが近接されることで、パッド４１に支持される缶体１の開口端部がダイ４２内に押し込まれて、絞り加工が施されるようになっている。
【００２１】
なお、本実施形態においては、ダイ４２及びパッド４１の駆動手段としてカム機構（図示略）を用いている。このカム機構は、加工ターレット２０ｂ，２０ｃの周方向に沿って設けられて、加工ターレット２０ｂ，２０ｃの軸線方向を向く端面がカム曲線とされるカムを用いるものであって、加工ターレット２０ｂ，２０ｃの回転に伴って、各加工手段４０ｂ，４０ｃのダイ４２とパッド４１のうちいずれか一方もしくは両方を、カム曲線にそって加工ターレット２０ｂ，２０ｃの軸線方向に沿って変位させるようになっている。図３にカム曲線の一例を示す。
【００２２】
清掃手段１０は、缶体１の開口端部の外周面に付着したヒューム等の異物を除去するものである。この清掃手段１０は、図４に示すように、缶体１の底面を支持するパッド１１と、缶体１の開口端部を出し入れ自在に挿入する環状清掃部材１２とが、軸線方向に沿って離間接近する方向に対向配置されて構成されている。
パッド１１は、上述した加工手段４０ｂ，４０ｃで用いられるパッド４１と同様の構成であり、吸気手段と接続され、缶体１の底面を吸着によって保持する構成となっている。
また、環状清掃部材１２は、図４及び図５に示すように、ハウジング１３内に円周方向に均等に並ぶ複数の駒体１４が半径方向に移動可能に収納されて構成されており、ハウジング１３と駒体１４との間には、駒体１４を半径方向内方に付勢するリング状の弾性部材１５が設けられている。
【００２３】
個々の駒体１４は軸線方向に延びる長さを有し、図６に示すように、各駒体１４の長手方向の途中位置がリング状の弾性部材１５によって外側から拘束されるようにして束ねられた状態で、その長手方向の一端部がハウジング１３内に挿入状態に収納されている。
また、長手方向の他端部は、その内周部がハウジング１３から露出し、缶体１の開口端部に接触する爪部１６とされており、これら爪部１６が形成するリングの内径Ｄは、缶体１の開口端部の外径より小さく設けられている。
【００２４】
また、爪部１６の背部とハウジング１３のホルダー１３ａとの間には、隙間ｇがあけられており、爪部１６は、その半径方向内方から押されることにより、隙間ｇの範囲で半径方向外方に移動できるようになっている。
図６に示す例では、駒体１４はハウジング１３内に挿入された一端部とハウジング１３との接触部付近（Ｘで示す付近）が支点となって、矢印Ｙで示す方向に揺動するように移動する。
【００２５】
なお、図４の符号１８は、加圧空気の噴出ノズルであり、環状清掃部材１２の中心位置に、パッド１１に向けて設けられ、環状清掃部材１２内に挿入した缶体1を環状清掃部材１２から取り出す際に、缶体１内に加圧空気を導入して缶体１を環状清掃部材１２から押し出すようにするものである。また、駒体１４は、超硬合金や高速度工具鋼（ハイス鋼）等の耐摩耗性に優れた材料によって形成されており、表面にチタンコーティング又はＤＬＣコーティング（ダイヤモンドコーティング）が施されている。
また、パッド１１及び環状清掃部材１２の駆動手段としては、上述した加工手段４０ｂ，４０ｃと同様に、図３に示すようなカム曲線を有するカム機構を用いて構成しており、ワークターレット２０ａの回転に伴って、パッド１１と環状清掃部材１２のうちのいずれか一方もしくは両方を駆動して、ワークターレット２０ａの軸線方向に沿って離間近接する方向に変位させるようになっている。なお、その変位量は、後のネッキング加工で縮径される部分が環状清掃部材１２内に挿入される程度でよい。
【００２６】
清掃手段１０は、缶体１の開口端部が環状清掃部材１２内に挿入されると、図６に示すように、弾性部材１５によって半径方向内方に付勢されている駒体１４が内径Ｄを拡げるように半径方向外方に移動され（二点鎖線で示す状態から、実線で示す状態に動く）、駒体１４の爪部１６は缶体１の開口端部に全周にわたって均一に当接した状態に保持される。この状態から、缶体１の開口端部を環状清掃部材１２から引き抜くと、缶体１の開口端部の表面に付着しているヒューム等の異物を駒体１４の爪部１６で掻き取ることができる。
また、駒体１４の内周面には、円周方向に沿う溝部１７が形成されており、缶体１の表面から除去された異物を一時的に溜めておけるようになっている。
なお、供給手段１０１及び搬出手段１０４には、例えば、缶体１を自由落下させるシューターやエアフローコンベア等が用いられる。
【００２７】
このように構成される缶の加工装置１００の動作について説明する。
まず、供給手段１０１によって未加工の缶体１が一段目の搬送ターレット３０ａのポケットＰに供給される。そして、搬送ターレット３０ａのポケットＰに保持された缶体１は、搬送ターレット３０ａの回転に伴って、ワークターレット２０ａの供給位置に搬送され、受け渡される。このワークターレット２０ａには、清掃手段１０が設けられているので、ワークターレット２０ａの回転に伴って、缶体１の開口端部が環状清掃部材１２に出し入れさせられ、缶体１の開口端部の外周面に付着した異物が除去される。この場合、缶体１の開口端部外周面にはワックスが塗布されているので、異物がワックスとともに除去され易くなっているとともに、駒体１４の爪部１６が当接して異物を掻き取るときに傷がつきにくい。
【００２８】
清掃手段１０により開口端部の異物が除去された缶体１は、二段目の搬送ターレット３０ｂに受け渡され、この搬送ターレット３０ｂを介して加工ターレット２０ｂに受け渡される。続いて缶体１は、加工ターレット２０ｂの回転に伴って三段目の搬送ターレット３０ｃに向けて搬送されながら、加工手段４０ｂによって第一段階のネッキング加工（一次加工）が施される。そして、一次加工を終えた缶体１は、三段目の搬送ターレット３０ｃによって加工ターレット２０ｃに受け渡されて、第二段階のネッキング加工（二次加工）が施される。
加工ターレット２０ｃにおける二次加工を終えたネッキング缶１ａは、最後の搬送ターレット３０ｄに受け渡され、搬出手段１０４まで搬送されて搬出される。
【００２９】
以上のように、本実施形態の缶の加工装置１００においては、清掃装置１０２のハウジング１３と複数の駒体１４との間に弾性部材１５を設けることにより、導入される缶体１の外径に合わせて、駒体１４が拡径可能に設けられていることから、缶体１の表面に駒体１４を確実に当接させて、付着しているヒューム等の異物を掻き取ることができる。
また、缶体１の表面から除去された異物を、駒体１４の溝部１７に一時的に溜めておくことができ、缶体１を清掃手段１０から引き抜く際に、除去した異物が再度付着することを防止することができる。
【００３０】
このように、缶の加工装置１００に清掃装置１０２を組み込んで構成することにより、缶体１の開口端部付近に付着しているヒューム等の異物を未然に除去することができるので、後のネッキング工程における加工不良を低減させて良好な加工を行うことができ、ネッキング工程での生産性を向上させることができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の実施形態においては、弾性部材をリング状に設けていたが、スプリング等を用いて駒体ごとに個別の弾性部材を設けて構成してもよい。
また、各ターレットの設置数は上述の加工装置の例に限られず、これより多く設けてもよく、ネッキング加工の加工ターレットを二段より多く設けて、さらに複数段の加工を行ってもよい。
また、実施形態では、清掃装置とネッキング装置とを連続的に配置して一体の加工装置を構成した例を示したが、清掃装置とネッキング装置とを切り離して別体の装置として
構成してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  缶体
１０  清掃手段
１１，４１  パッド
１２  環状清掃部材
１３  ハウジング
１４  駒体
１５  弾性部材
１６  爪部
１７  溝部
１８  噴出ノズル
２０ａ  ワークターレット
２０ｂ，２０ｃ  加工ターレット
３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ  搬送ターレット
４０ｂ，４０ｃ  加工手段
４２  ダイ
１００  缶の加工装置
１０１  供給手段
１０２  清掃装置
１０３  ネッキング装置
１０４  搬出手段
１０５  ワックス塗布装置
【図１】
2012040572.tif 000003
【図２】
2012040572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012040572.tif 000007
【図６】
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