(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装飾が施されたパネルを移送する移送手段と、前記移送されるパネルの向きを基準方向に揃える位置決め手段と、前記向きが揃えられたパネルに、任意に開口できる開口部を形成するための所定の成形を行なう成形手段とを備えた缶蓋の製造装置において、
前記パネルの所定の円周上における前記装飾の濃淡パターンを検出するとともに、その濃淡パターンに基づいて、前記パネルが向いている角度を検出する角度検出手段と、前記検出された角度に基づき、前記パネルを基準方向に向けて回動させる角度を演算する演算手段とを備え、
前記移送手段が、所定に撓むことができるベルトにパネルを載置して移送する構成とされ、前記位置決め手段が、前記ベルトに載置されたパネルの周辺のベルト部分を押圧してベルトを撓ませてパネルを保持位置に移動させる押圧部材と、前記保持位置に移動されたパネルを保持する保持部材と、前記保持部材をパネルの周方向に回動させる回動手段とを備えた構成とされていることを特徴とする缶蓋の製造装置。
【請求項２】
前記押圧部材が、前記成形手段の駆動される部材に連結された構成とされ、前記成形手段の動作に連動して駆動されていることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、円形状に形成されたパネルにタブを取付ける缶蓋の製造装置に関し、パネルの向きを所定方向に揃えて、パネルの所定位置にタブの取付けを可能にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ジュースやビールなどの清涼飲料缶詰などに用いられる缶蓋として、プルタブ（引張片）付きの開口が容易なイージーオープンの缶蓋が知られている。この種の缶蓋は、例えば、浅い皿状の蓋体に開封用のスコア線（刻み線）が形成され、この蓋体のスコア線によって囲まれた箇所には、蓋体の一部をスコア線に沿って破断させて開口させるためのプルタブがリベットにより取付けられている。
【０００３】
すなわち、このプルタブ付き缶蓋の製造は、まず金属製の薄板材をプレスなどにより切断して缶蓋形状のパネルを形成し、次にこのパネルにタブを固定するためのリベットを形成し、そしてパネルの一部を開口するスコアを刻設し、さらにリベットによってスコアを開口するためのタブを固定することにより、行なわれている。
【０００４】
また、パネルの表面に装飾などが印刷されている缶蓋を製造する場合には、予め板材に印刷を行なって、以降の製造工程を行なうようにしている。
【０００５】
したがって、パネル上にはタブを取付ける箇所と表示物との位置関係が特に規制されていないことになるので、タブによって表示の一部が覆われて見えなくなるという不都合が多く生じることになる。
【０００６】
すなわち、このような缶蓋は、一般に円形状に形成されていることから、その向きを外形状の向きによって判別することができないとともに、その製造工程において、異なる移送手段に受け渡されたりすると、パネルの向きが変化しやすいことにもなる。
【０００７】
このため、タブの取付け工程においては、常に固定した一定の位置にタブを取付けるようにしているので、パネルの向きによっては、タブがパネル上に印刷された表示部分に重なってしまい、缶蓋としての外観性が低下してしまう。
【０００８】
特に、近年では、多様な消費者のニーズに対応するために、缶本体だけではなく、缶蓋にも多彩な絵画やイラストなどの装飾を施す要請が促進される傾向にあり、その重要性は高まっているので、充分な装飾を施しながら、タブ位置が装飾に重ならないようにすることが望まれていた。
【０００９】
そこで、予めパネルの向きを示す表示をパネルに印刷しておき、この表示を判別して、タブの取り付け工程の前までに、パネルの向きを所定に揃えるようにした缶蓋の製造装置が提案されている。
【００１０】
すなわち、予めタブの取り付け方向を指示する表示を板材に印刷し、この板材をプレスなどにより切断してパネルを形成し、そのタブの取付け方向を示す表示と基準方向とが相違する角度を検出し、この角度だけパネルを回動させて、パネルを基準方向に向けて揃えることにより、パネルを所定の方向に向けて位置決めし、その後に、パネルにリベットを形成し、スコアを刻設し、タブを固定する缶蓋の製造装置が、特開２００１−３００３４号公報に記載され提案されている。
【００１１】
また、特開平５−２００４７１号公報には、缶蓋の金属繊維の方向（圧延方向）を、缶蓋を揃える基準となる規定の方向に一致させるのに必要な上部ターンテーブルの回転角度を検査および検出装置により算出し、この算出された回転角度に基づき、上部ターンテーブルを規定の方向に一致するまで回転させ、缶蓋を下部ターンテーブルに受け渡し、次工程に搬送するディスクの角度位置決め装置および方法が記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００１−３００３４号公報に記載された装置において、装置の構成が複雑となり、装置のコストが増加するという不都合が生じた。
【００１３】
すなわち、上記装置は、タブの取付け方向を示す表示がパネルの表面の全領域に施された模様である場合に、パネルの表面の全領域を走査しなければ、パネルの向きを判別するための模様をパターン認識することができないことになる。このため、この模様を全て検知するためには、パネル自体を回動させるか、またはパネルの表示を検知するセンサをパネルを中心にして周回させる必要がある。このようにパネルを位置決めするための回動装置の他に模様をパターン認識するためにパネルの回動またはセンサの周回を行なう装置を設ける必要があるので、装置の構成が複雑化するとともに、各部を連動して動作させる制御も複雑になる。
【００１４】
また、このようにパネルまたはセンサの回動または周回が終了しないとパターン認識できないので、パターンを認識する処理がパネルまたはセンサの回動が終了するまでの動作時間に制約され、パターン認識を処理する速度の向上を図ることが困難となっていた。
【００１５】
さらに、タブの取付け方向を示す表示が、パネルの表面の一部に施されたマークである場合には、ＣＣＤカメラなどの撮像手段によって、パネルの全領域の画像データを取得し、この画像のどの位置にマークが有るかを判別することによって、パネルの向きを判別していたので、データの処理量が多くなり、迅速な動作が困難であるという不都合が生じた。
【００１６】
すなわち、パネルの全領域を走査して、この全領域から得られた画像データをすべて処理していることになるので、データの処理量が多くなるとともに、処理の構成が複雑化し、処理時間の短縮化が困難であった。
【００１７】
また、特開平５−２００４７１号公報に記載された装置においては、多数の缶蓋を保持でき、上下に２層構造のターンテーブルを用いるとともに、下部ターンテーブルには、向きが揃えられた缶蓋の方向を維持しながら、缶蓋を搬出位置まで運搬する機構が必要なので、装置自体が大型化し、かつ装置の構成が複雑になり、装置の製作コストおよびエネルギーコストが増加するという不都合が生じた。
【００１８】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、缶蓋となるパネルの向きの判定を確実かつすみやかに行なえ、構成が簡素な缶蓋の製造装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、装飾が施されたパネルを移送する移送手段と、前記移送されるパネルの向きを基準方向に揃える位置決め手段と、前記向きが揃えられたパネルに、任意に開口できる開口部を形成するための所定の成形を行なう成形手段とを備えた缶蓋の製造装置において、前記パネルの所定の円周上における前記装飾の濃淡パターンを検出するとともに、その濃淡パターンに基づいて、前記パネルが向いている角度を検出する角度検出手段と、前記検出された角度に基づき、前記パネルを基準方向に向けて回動させる角度を演算する演算手段とを備え、前記移送手段が、所定に撓むことができるベルトにパネルを載置して移送する構成とされ、前記位置決め手段が、前記ベルトに載置されたパネルの周辺のベルト部分を押圧してベルトを撓ませてパネルを保持位置に移動させる押圧部材と、前記保持位置に移動されたパネルを保持する保持部材と、前記保持部材をパネルの周方向に回動させる回動手段とを備えた構成とされていることを特徴とする缶蓋の製造装置である。
【００２０】
請求項１の発明によれば、パネルの向きの判別に必要な濃淡パターンを検出する範囲を必要最小限の円周上に限定して設定していることにより、パネルの向きを基準方向に合わせるための一連の処理に必要なデータの処理量が大幅に削減され、これらの処理を高速化することが可能となる。
【００２１】
また、パネルの円周上の濃淡パターンを得るようにしたことにより、このパネルの円周上以外の領域におけるノイズなどによる障害の影響を被ることが無くなるので、耐障害性を向上することができる。
【００２２】
さらに、パネルの表面の特定の円周上のデータを抽出する処理を専用の回路やプログラムによる処理で行なうことが可能となるため、検出対象であるパネルを回転させたり、撮像手段がパネルの回りを周回したりして、機械的な動作によってパネルの円周上のデータを収集することを不要とすることができる。
【００２４】
さらにまた、所定に撓むベルトにパネルを載置してパネルを移送し、パネルを載置したベルトのパネルの周辺箇所を押圧部材によって押圧して、パネルを保持位置に移動させて、パネルが保持部材によって保持されるように構成したので、移送手段を保持位置に移動させる機構が不要とされ、移送手段が固定された配置とでき、移送手段の構成を簡素化することができる。また、同様に回動手段が固定された配置とできるので、回動手段の構成を簡素化することができる。
【００２５】
また、パネルの周辺のベルト部分を押圧してパネルを保持位置に移動させているので、パネル自体に過度の押圧力が加わることを回避することができる。
【００２６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記押圧部材が、前記成形手段の駆動される部材に連結された構成とされ、前記成形手段の動作に連動して駆動されていることを特徴とする装置である。
【００２７】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用を得られる他に、押圧部材が成形手段の駆動される部材に連結され、成形手段の動作に連動して駆動される構成としたことにより、押圧部材にその専用の駆動機構を設けることが不要となるとともに、その押圧する動作のタイミングが成形手段の動作のタイミングと確実に一致できるので、両タイミングを連携させる機構が不要となり、装置の構成を簡素化することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体例を、図面を参照して説明する。この発明の缶蓋の製造装置１０は、図１に示すように、前工程から缶蓋となる外周にフランジ・カール部を備え、その内周に環状壁を備えたカップ状のパネル１を受領し、一方向に移送する移送装置１１を備え、この移送装置１１によりパネル１が移送される経路に沿って配置されたパネル１を基準方向に揃える位置決め工程と、パネル１にタブを取付けるタブ取付け成形工程による処理が、順次、実施されて、スコアが形成されタブが取付けられた缶蓋を製造するようにしている。
【００２９】
なお、パネル１は、薄板の金属板から略円板形状に形成され、その表面には、予め印刷などを用いて、所定の装飾が施されているものとする。すなわち、本例のパネル１上の装飾は、イラストや絵柄、模様などのような視覚を通じて美観を生じさせるものに加えて、注意書き、取扱い説明、ロゴマークなどのメーカー名や商品名などのような文字による表記を含むものとする。また、装飾は、薄板の金属板の状態で施しても良いし、パネル１を成形した後にパネル１の表面に施しても良い。
【００３０】
すなわち、製造装置１０は、前工程から受領したパネル１を一定方向に送る移送装置１１を備え、この移送経路の上流から下流に、順次、パネル１を基準方向に揃える位置決め動作を行なう位置決め装置１２と、パネル１にタブを取付ける動作を行なうタブ取付け成形装置１３とを配置した構成とされている。
【００３１】
この位置決め装置１２は、このパネル１が計測位置に移送されると、このパネル１の表面を撮像するＣＣＤカメラ２１Ａを備えた撮像装置２１と、得られた画像から、このパネル１の向きを判別し、パネル１を所定の向きに回転させる角度を決定する制御装置２２と、この決定に基づいてゴムなどの撓み性が良く、かつ、好ましくはパネル１と接触した際にパネル１を傷つけにくい素材で形成されたベルト１７上のパネル１を回転させて向きを揃える回動装置２３とから構成されている。
【００３２】
また、タブ取付け成形装置１３は、位置決め装置１２によって、向きを基準方向に揃えられたパネル１に、リベットを形成するリベット形成装置（図示せず）と、このリベットが形成されたパネル１にスコアを刻設するスコア刻設装置（図示せず）と、このスコアが刻設されたパネル１にリベットによってタブを固定するタブ取付装置（図示せず）などの装置により実施される７ないし８工程から構成され、これらの装置は、主に、上方から下方に所定のストロークで下降して駆動されるプレス動作によって各工程に必要な作業を実行している。
【００３３】
移送装置１１は、間欠駆動装置（図示せず）と、この間欠駆動装置により一定方向に駆動される幅広のベルト１７とにより構成されている。すなわち、この間欠駆動装置は、モータ（図示せず）などにより駆動されるカム機構（図示せず）を備え、このカム機構により駆動されるベルト１７の送り動作が、上記タブ取付け成形装置１３の動作と同期され、予め定められた時間間隔でその駆動と停止が繰り返されて、所定のピッチでパネル１を送るようにしている。
【００３４】
また、このベルト１７には、その送り方向に沿って、互いに所定の間隔を設けて、パネル１の外周形状よりも小さい内径を有した略円形状の開口部（図示せず）が形成され、載置機構（図示せず）により、前工程から受領したパネル１をベルト１７上で各開口部と同心に載置するようにしている。
【００３５】
したがって、このように構成された移送装置１１は、そのベルト１７上に載置されたパネル１を、その水平状態とパネル１の向きを維持しながら、移送できるようにしている。また、後述するように、このベルト１７に形成された開口部を介して、回動装置２３がパネル１を一時的に保持し、パネル１の向きを所定に変更できるようにしている。
【００３６】
この撮像装置２１は、発光ダイオードを用いた照明装置２１Ｂが備えられ、上記移送装置１１により移送されて計測位置に停止されたパネル１に対して直上となる位置に固定して配置され、パネル１の表面を均一かつ充分な照度で照明できるようにしている。
【００３７】
また、撮像装置２１は、その撮像手段としてＣＣＤカメラ２１Ａが用いられ、このＣＣＤカメラ２１Ａが計測位置に停止されるパネル１の直上、かつ垂直方向の下向きに向けて固定されて配置され、パネル１の表面にそのカメラの焦点が合うように調節されている。したがって、この撮像装置２１により、照明されたパネル１の表面の画像を鮮明かつ画像がゆがむことの無いように撮影できるようにしている。
【００３８】
また、この撮像装置２１の出力線は、制御装置２２に接続され、撮影された画像が制御装置２２に入力されている。すなわち、撮像装置２１によるパネル１の表面を撮像する動作は、上記の移送装置１１によるパネル１を移送する動作に同期され、少なくとも、パネル１が計測位置に停止している間中にパネル１の撮像が実行され、少なくとも、次のパネル１が計測位置に到達する前に、撮影された画像データが制御装置２２に出力されるようにされている。
【００３９】
さらに、この撮像装置２１は、パネル１の表面の全領域を含んだ範囲を撮像し、モノクロ・タイプのイメージ・センサと同様に、この画像をデジタル信号により、制御装置２２に伝達するようにしている。すなわち、この撮像装置２１は、８ビットのＡ／Ｄ変換器を備え、このＡ／Ｄ変換器によって、アナログ信号により表わされた撮像画像をＡ／Ｄ変換し、２５６階調の階調値を有した画素により表わされる画像データとして、制御装置２２に送出している。
【００４０】
なお、上記デジタル変換された画像の構成要素である画素の階調は、パネル１上の装飾が明瞭に区別できる程度の階調で、かつ以降のデータ処理に余計な負担を掛けないような階調として、２５６段階の階調が選択されて設定されている。
【００４１】
また、上記撮像装置２１のＣＣＤカメラ２１Ａの露出感度などの各種の撮像に関する設定は、後述する基準パターンを登録するときに、少なくとも、パネル１に施された装飾がそのカメラの光学感度の範囲内に充分に余裕を持たせて収められるとともに、パネル１の地色が上記階調のうちの低い階調値に相当するように、予め設定されているものとする。
【００４２】
さらに、パネル１が移送されて停止される計測位置は常に一定であるとともに、ＣＣＤカメラ２１Ａも一定に固定して配置されているので、カメラが撮像するパネル１の表面を示す画像領域は、常にＣＣＤカメラ２１Ａが撮影した画像範囲内の一定の位置を占めることになる。
【００４３】
したがって、このようにパネル１の表面を示す画像領域が、撮像装置２１が撮像する画像範囲内の一定の位置を常に占め続けることになるので、この撮像した画像から、パネル１の外形を判別してパネル１の中心を求める処理を不要として、後述するように、直接的にパネル１の中心を同心とされた円周上に対応した領域の画像データを抽出することができるようにしている。なお、ベルト１７上におけるパネル１の位置の誤差が大きい場合には、パネル１の中心を求める処理を行っても良い。
【００４４】
また、この制御装置２２は、Ｉ／Ｏポート，ＣＰＵ，メモリなどを有するマイクロコンピュータ（図示せず）を主体に構成され、マイクロコンピュータは、プログラムやデータなどを格納した記憶装置や動作状況などを表示するディスプレイ表示装置、制御装置２２に指示や設定などを入力するキーボードなどの入力装置を備えている。
【００４５】
そして、この制御装置２２に備えられた回路により、または、制御装置２２が実行する制御プログラムにより、撮像装置２１から出力された実際のパネル１の画像データから、この円形状に形成されたパネル１の中心を同心とした所定半径の円周上の同心データを抽出する抽出手段と、この抽出された同心データとしきい値と比較して、２値化された濃淡パターンに変換する２値化手段と、この２値化手段から出力された濃淡パターンに基づき、パネル１が実際に向いている角度を検出する角度検出手段と、この検出された角度に基づき、パネル１を基準方向の向きに回動させる角度と向きを演算する演算手段とが実現されている。
【００４６】
この抽出手段は、図２（ａ）に示すように、対象となっているパネル１の表面の全領域を含んだ画像データから、このパネル１の中心を同心として予め設定された半径の円周上に対応した領域（これは、図２（ａ）中に破線で示される１画素の幅の線状の走査領域）の画像データを抽出することにより、同心データに変換して出力している。
【００４７】
すなわち、この抽出手段による抽出処理は、画像を示す２次元座標のデータから、上記円周上に対応した箇所のデータを１次元座標の同心データとして抽出することにより、行なわれている。
【００４８】
また、この同心データは、画像データのうちから上記円周上の領域を取出すことにより生成され、この円周上に固定された特定の箇所を開始点とし、この開始点から円周上に沿った所定の回転方向の向きで、開始点に戻るまでの３６０度の範囲を走査して形成されている。つまり、データの形式としては、互いに直交した長さに関連付けられた２次元の直交座標により表わされた画像データから、角度に関連付けられた１次元の極座標により表わされた同心データに変換されている。
【００４９】
すなわち、この変換された同心データは、パネル１の中心に対応した画像上の点を角度の基点とされ、この点から水平方向の右側に延長された仮想線と上記円上との交点を開始位置の０度とされ、時計回りに円周上に沿って走査して、交点に戻るまでの３６０度の角度範囲に関連付けられて記録されている。
【００５０】
したがって、このように２次元座標のデータから、円周上の領域のデータを１次元座標のデータとして取出しているので、パネル１の向きを判別するのに必要な画像データから基準パターンの検出、パネル１が実際に向いている角度の検出、パネル１を基準方向の向きに回動させる角度と向きの演算などの以降のデータ処理量が大幅に削減される。
【００５１】
なお、このようにパネル１の表面の全領域を示す画像データから、本例のパネル１の円周上の領域のデータを抽出する処理は、専用の処理回路を設けて行なったり、プログラムによるソフトウェア処理を用いて行なってよい。
【００５２】
したがって、このように得られた画像データから特定の円周上のデータを抽出する処理を、専用の回路やプログラムによる処理で行なっていることにより、撮像する対象物であるパネル１を回転させたり、撮像手段である撮像装置２１のＣＣＤカメラ２１Ａが対象物の周囲を周回したりして、機械的な動作によって対象物の円周上の画像データを収集することを不要としているので、装置の構成や必要な機械的な動作が簡素化され、装置の製作コストを低減することが可能になる。すなわち、パネル１の表面から円周上の同心データを収集する処理が、装置の機械的な構成や動作を複雑化すること無く、行なうことができる。
【００５３】
また、このように撮像する対象物であるパネル１と撮像手段である撮像装置２１のＣＣＤカメラ２１Ａとが、互いに静止し固定された状態で撮像できることになるので、得られる画像の品質が向上できることになり、後述する一連の処理によってパネル１が向いている角度を検出する精度や信頼性の向上を図ることが可能になる。
【００５４】
さらに、上記円周の半径は、パネル１に施された装飾の配置や大きさなどに応じて、その装飾の特徴を明確に捕らえやすく検出が容易な半径を、適宜、選択して用いている。また、後述するように、このように選択された半径に走査する範囲の円周が設定され、予め基準方向に向けられたパネル１をサンプルとして計測することにより、基準パターンが取得されて制御装置２２に登録され、予め用意されているものとする。
【００５５】
また、２値化手段は、この円周に沿って装飾に応じて階調値が変動する同心データを、予め設定されたしきい値と比較することにより、パネル１の実際の向きが明確に表わされて２値化された濃淡パターンに変換するようにしている。
【００５６】
すなわち、上記円周上の０度から３６０度までの範囲で、その角度の同心データの階調値が、しきい値以上に高い場合には、１の値に設定されて変換され、しきい値未満に低い場合には、０の値に設定されて変換され、パネル１に施された装飾の境界が明確に表わされた濃淡パターンに変換されている。
【００５７】
したがって、このように同心データをしきい値と比較して２値化することにより、装飾の境界が明確化された濃淡パターンに変換しているので、同心データにしきい値の近傍以外に微小なノイズによる変動波形が含まれていても、濃淡パターンに反映されないことになり、以降の処理動作の安定化や確実化が図れるようにしている。
【００５８】
また、このように複数の階調値からなる同心データが２値化処理され、２つの値のみ有した濃淡パターンに変換されているので、パネル１の向きを判別するのに必要な以降のデータの処理量がさらに削減され、後述する装飾パターンを判別する処理が迅速に行なえ、装置として動作の高速化を図ることが可能となる。
【００５９】
さらに、後述するように、基準パターンも濃淡パターンと同様な処理手順で取得されているので、データを取得する確実性が高まり、基準パターン自体の信頼性を向上することができる。
【００６０】
また、同様に基準パターンも２値化され、基準パターンのデータ量が小さくて済むことにより、異なる装飾が施された各パネル１に応じて異なる基準パターンを予め用意しておくことができるので、少なくとも、異なる装飾が施されたパネル１に応じて、これらの用意された複数の基準パターンを切り換えて、パネル１の向きを判別することが可能になり、缶蓋の製造装置１０として多品種少量生産に対応することが可能になる。
【００６１】
なお、このしきい値は、パネル１に施された装飾を構成する各部分の着色に対応した複数の階調値のうち、最も低い階調値よりも低く、かつ、装飾の背景色となるパネル１の地色に対応した階調値より高い範囲内の階調値に設定され、さらには、予想される各種の理由によるノイズの影響を受けることが少ない値に設定されている。
【００６２】
また、角度検出手段は、上記濃淡パターンのどの位置に、パネルに施された装飾に対応した基準パターンがあるかを検出することにより、パネル１が実際に向いている角度を検出するようにしている。
【００６３】
この基準パターンは、実際に基準方向に向けられたパネル１を計測して得られた濃淡パターンから基準パターンを作成することにより、形成されている。なお、この基準パターンは、パネル１に施された装飾に対応して予め用意され、制御装置２２に登録されている。
【００６４】
すなわち、本例においては、例えば、パネル１上の検出パターンとして、ある円周上に外形状と着色が互いに異なるマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃを３つ配置した構成とされている。
【００６５】
この円周上に配置されたマークを時計回りに順次説明すると、まず第１のマーク２Ａは円形状に形成され、その円形内の領域が赤色に着色され、第２のマーク２Ｂは正方形状に形成され、この四角形内の領域が青色に着色され、第３のマーク２Ｃは三角形状に形成され、この三角形内の領域が緑色に着色されている。また、これらのマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃ同士の周方向の間隔は、一定に定められている。
【００６６】
そして、パネル１がその３つのマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃのうち、中間のマーク２Ｂとなる正方形状が、図２（ａ）中の上方向に向けられたときを、パネル１が基準方向に向いている状態とされ、この状態がパネル１が基準方向を向けられて、これらのマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより構成される装飾が上記円周上の２７０度の位置にあるとして、パネル１から得られた濃淡パターンから基準パターンが生成されている。
【００６７】
すなわち、このようにパネル１が基準方向に向いた状態で、上記の向きを計測した場合に、パネル１の表面画像からパネル１の円周に対応した領域を抽出処理すると、図２（ｂ）に示すように、パネル１に施された装飾であるマーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃに応じて階調値が変動された波形を有した同心データが得られる。
【００６８】
次に、この同心データを上記しきい値と比較して２値化処理すると、図２（ｃ）に示すように、基準方向に向けられたパネル１の円周上に展開されたパネル１に施された装飾の境界が明示された濃淡パターンが得られる。
【００６９】
そして、この濃淡パターンを構成するデータのうち、２７０度付近に配置された一連のデータを基準パターンとして、採用している。
【００７０】
すなわち、この基準パターンは、基準方向に向けられたパネルに施された装飾が上記円周上に反映された１の値で示される一連の配列および間隔を有した構成とされている。
【００７１】
そして、この角度検出手段は、各パネル１ごとに取得され変換された濃淡パターンから上記基準パターンを検出し、その検出位置、つまり角度をパネル１が実際に向いている角度としている。
【００７２】
この演算手段は、パネル１を基準方向に向ける回転角度と向きを演算し、この演算した角度と向きが含まれたパネル１を基準方向に向ける動作を実施する指令信号を回動装置２３に出力している。つまり、このパネル１を時計または反時計回りの回転方向に、何度回転させれば、パネル１が基準方向とする向きに揃えられるかを演算し、この演算結果に基づき回動装置２３の動作を制御するようにしている。
【００７３】
すなわち、この演算手段からは、上記検出された角度と基準パターンが基準方向に位置した角度である２７０度との角度差が出力される。この角度差は基準方向から時計または反時計回りに３６０度までの範囲で一定方向にプラスの符号を付けて出力しても良いし、回動時間を短縮化するために、この角度差が基準方向から時計回りに１８０度までの範囲内に収まっている場合には、その角度差にプラスの符号を付けて出力する一方、この角度差が基準方向から反時計回りに１８０度未満の範囲内に収まっている場合には、その角度差にマイナスの符号を付けて出力しても良い。
【００７４】
後者の場合には、その算出されたプラスの角度を反時計回りにパネル１を回転させる修正角度とするとともに、その算出されたマイナスの角度を時計回りにパネル１を回転させる修正角度として、回動手段に指令信号を出力している。
【００７５】
したがって、パネル１を基準方向に揃えるために必要な回転角度が最小限の角度で済むので、パネル１の回転させる動作が最小限となり、パネル１を回転させるのに必要な時間が短縮化され、回動装置２３の動作が高速化されるとともに、回動装置２３のパネル１を回転させる機構の耐久性を向上することができる。
【００７６】
また、回動装置２３は、上記移送装置１１により移送されて回動位置に停止されたパネル１を回動可能に移送経路の下方に押し下げる押圧部３１と、押し下げられたパネル１を所定方向に回転させて向けるチャッキング機構部３２とから構成されている。
【００７７】
この押圧部３１は、上記回動位置のパネル１に対して直上となる位置に、パネル１を押さえつける主押圧パッド３３と、この主押圧パッド３３の周囲を囲んで、パネル１を支持しているベルト１７をパネル１よりも下方に押下げる複数の補助押圧パッド３４とを設けた構成とされている。
【００７８】
すなわち、これらの主押圧パッド３３および補助押圧パッド３４を支持する部材の基端部は、プレス装置であるタブ取付け成形装置１３の上下方向に駆動されるプレス部材１３Ａに固定され、タブ取付け成形装置１３のプレス動作に連動して、上方から下方に駆動されている。
【００７９】
したがって、押圧部３１がタブ取付け成形装置１３に備えられた機構の一部に組み込まれているので、押圧部３１が、その専用の駆動機構を設けることが不要とされているととともに、その押し下げる動作のタイミングが確実にタブ取付け成形装置１３のプレス動作のタイミングと一致され、両タイミングを連携させる機構が不要となり、装置として簡素化を図れるとともに、動作の信頼性を向上することができる。また、このように押圧部３１によりパネル１をチャッキング機構部３２に押し下げて接触させる構成としているので、チャッキング機構部３２が固定された配置とされ、チャッキング機構部３２をパネル１に対して上下方向に相対移動させる機構が不要となり、回動装置２３としての構成が簡素化され、回動装置２３を製作するコストの低廉化を図ることができる。
【００８０】
また、押圧部３１の主押圧パッド３３は、垂直方向に向けられて支持されたロッド３３ａと、このロッド３３ａの下方の軸先端に、パネル１への接触面が曲面に形成されたパッド３３ｂを設けた構成とされ、このロッド３３ａを軸方向に沿った上下方向に伸縮させる緩衝機構（図示せず）が備えられている。したがって、主押圧パッド３３により、パネル１の表面を損傷させること無く、パネル１の上面を上方から押圧して、パネル１を下方に押さえつけられるようにしている。
【００８１】
さらに、主押圧パッド３３のロッド３３ａの軸心位置は、後述するチャッキング機構部３２に備えられたモータ３６のモータ軸３６ａの軸心位置と、上下方向に揃うように配置され、主押圧パッド３３によってパネル１を吸着パッド３７に押し付けながら吸着パッド３７を回転させることにより、パネル１の向きを換えることができるようにしている。なお、主押圧パッド３３は、パネル１とともに回転できるように構成されている。
【００８２】
すなわち、主押圧パッド３３の周囲には、下方に所定の長さで突出された補助押圧パッド３４が設けられ、押圧部３１が下方に移動すると、まず、パネル１の周囲のベルト１７の上面に補助押圧パッド３４が接触し、ベルト１７を下方に押圧してベルト１７を撓ませながら押し下げ始める。その時、ベルト１７上に保持されているパネル１も同時に下方に移動する。
【００８３】
そして、パネル１がベルト１７に形成された開口部を介して、直接、吸着パッド３７に接触すると、パネル１は下方への移動を停止し、吸着パッド３７に保持される。
【００８４】
さらに、押圧部３１の下方への移動の継続に伴い、補助押圧パッド３４によりベルト１７のみがパネル１と吸着パッド３７との接触箇所よりも下方に押し下げられ、パネル１とベルト１７との接触が解除され、それと同時にまたはその後に、主押圧パッド３３がパネル１に接触し、パネル１を押さえつけることにより、パネル１と吸着パッド３７との接触を確実なものにする。
【００８５】
すなわち、このベルト１７は、補助押圧パッド３４による押圧力が附加されていない状態では、吸着パッド３７よりも上方に吸着パッドとパネル１とを離隔させた状態に保つことができるとともに、押圧力が附加された状態では、吸着パッド３７に保持されたパネル１よりも下方まで撓むことができる程度の撓み性を備えた構成とされている。
【００８６】
この結果、パネル１とベルト１７との接触が解除されるとともに、パネル１と吸着パッド３７との接触が維持されるので、吸着パッド３７を回転させることによりパネル１の向きを変更することが可能となる。なお、パネル１を吸着パッド３７に押し下げる際に、実質的に補助押圧パッド３４でベルト１７を押し下げていることにより、パネル１を吸着パッド３７に保持させているため、パネル１には過度の押圧力が附加されないことになり、パネル１に傷つきや変形などの損傷が生じることが回避されている。
【００８７】
また、チャッキング機構部３２は、少なくとも、パネル１が通過できる程度の開口を移送経路の回動位置の下方に形成し、この開口部の下方に、モータ３６が、そのモータ軸３６ａを垂直方向の上方に向けて固定して配置し、このモータ軸３６ａの先端に、吸着パッド３７を取り付けた構成とされている。
【００８８】
このモータ３６は、そのモータ軸３６ａを任意の回転方向に任意の角度だけ回転させることが可能なサーボ・モータであり、上記制御装置２２の演算手段からの指令信号に基づき、吸着パッド３７を所定の方向に回転させることができるようにしている。
【００８９】
この吸着パッド３７は、そのパネル１への接触面がパネル１の底面よりも小形に形成されるとともに、その接触面に凹部（図示せず）が形成され、その凹部内を大気圧に対して低圧とするために、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００９０】
したがって、パネル１が吸着パッド３７に接触されると、吸着パッド３７がパネル１に接触している接触面の凹部内を負圧とすることにより、吸着パッド３７にパネル１を吸着して保持できるようにするとともに、凹部内を大気側に開放してすみやかに保持を解除できるようにしている。
【００９１】
また、パネル１を基準方向に向けて回転させる際には、このようにパネル１が吸着パッド３７に吸着されて保持されていることに加えて、上述したように押圧部３１の主押圧パッド３３によりパネル１が吸着パッド３７に押し付けられていることにより、パネル１が急激に回転されても、常にパネル１が吸着パッド３７に保持されることになるので、パネル１を確実に所定の向きに揃えることが可能になるとともに、回転速度の向上が図れ、向きを揃える動作の高速化を図ることが可能になる。
【００９２】
次に、この製造装置１０の動作を説明する。前工程から受領され移送装置１１によって、ベルト１７に載せられて送られてきたパネル１が、計測位置に移送されると、照明装置２１Ｂにより照明され、ＣＣＤカメラ２１Ａなどを用いた撮像装置２１により、そのパネル１の表面が撮影される。そして、この撮像装置２１により撮像されたパネル１の画像データが、制御装置２２に入力される。
【００９３】
すなわち、この制御装置２２により、図３の（ａ）に示すように、例えば、その向きが基準の方向から反時計方向に１２０度だけ回転したパネル１からその表面の画像を取得した場合には、その円周上の領域を開始点から終了点まで取出した同心データとして、図３の（ｂ）に示す波形で示されるデータが得られ、この同心データをしきい値を用いて２値化すると、図３の（ｃ）に示す濃淡パターンが得られる。
【００９４】
また、図４の（ａ）に示すように、例えば、その向きが基準の方向から時計方向に９０度だけ回転したパネル１から表面の画像を取得した場合には、その円周上の領域を開始点から終了点まで取出した同心データとして、図４の（ｂ）に示す波形で示されるデータが得られ、この同心データをしきい値を用いて２値化すると、図４の（ｃ）に示す濃淡パターンが得られる。
【００９５】
そして、これらの濃淡パターンから基準パターンが検出されて、パネル１の実際に向いている角度が判別され、この角度に基づき、パネル１を基準方向に向けて回転させる向きと角度が演算され、パネル１を回転させる向きと角度を指示する指令信号が制御装置２２から回動装置２３に出力される。
【００９６】
そして、移送装置１１によって、パネル１が回動位置に移送されると、回動装置２３の押圧部３１によりパネル１およびパネル１を支持している周囲のベルト１７部分が下方に押し下げられる。この際には、ベルト１７部分がパネル１よりも下方に押し下げられることにより、パネル１がチャッキング機構部３２の吸着パッド３７に回動可能に吸着されて保持される。
【００９７】
次に、上記指令信号に基づき、回動装置２３がモータ３６の回転方向と回転角度を制御して駆動し、このモータ軸３６ａに接続された吸着パッド３７によって吸着されたパネル１の向きが基準方向に向けられる。そして、吸着パッド３７によるパネル１を吸着して保持することが解除され、押圧部３１が上方の位置に移動されて、押圧部３１によるパネル１およびベルト１７の押し下げが解除され、向きを揃えられたパネル１がベルト１７による移送が可能な状態に復帰される。
【００９８】
このようにして、この向きが揃えられたパネル１が、その向きを維持しながら、以降のタブ取付け装置１３に移送され、このタブ取り付け工程で、順次、パネル１にタブの固定用のリベットを形成し、パネル１の一部を開口するスコアを刻設し、リベットにスコアを開口するためのタブを固定する処理などが行なわれ、スコアが形成されタブが取付けられた缶蓋が製造される。
【００９９】
以上説明したように、本発明の缶蓋の製造装置によれば、パネルの向きの判別に必要な濃淡パターンを検出する範囲が必要最小限の円周上に対応した領域に限定されて設定され、しかも、得られたデータを２値化処理して、以降のデータ処理を行なっていることにより、パネルの向きを基準方向に合わせるための一連の処理に必要なデータの処理量が大幅に削減され、こららの処理を高速化することが可能となり、製造ラインの高速動作化を図って生産能力を増大させることが可能となる。
【０１００】
すなわち、少なくとも、パネルの向きを判定する処理時間による制約が緩和されるので、製造装置の以降の動作を迅速に行なうことができ、この工程から以降のパネルにタブを取付ける工程に、向きが揃えられたパネルを所定の速度で切れ目無く供給することができ、製造装置の全体の作業速度を向上させることが可能となる。
【０１０１】
また、パネルの円周上から濃淡パターンを得るようにしたことにより、この円周上以外に、撮像する際や信号伝達時のノイズなどによる障害が生じても、この影響を被ることが無くなるので、耐障害性を向上することができる。
【０１０２】
さらに、間欠駆動されるベルトにより移送されるパネルが計測位置に到達して停止したときに、パネルの表面の画像を取得していることにより、撮像する対象物と撮像手段とが、互いに静止し固定された状態で撮像できるので、得られる画像の品質が向上できることになり、一連の処理によってパネルが向いている角度を検出する精度や信頼性の向上を図ることが可能になる。
【０１０３】
また、パネルの表面を撮像して得た画像データから、パネルの特定の円周上に対応した領域のデータを抽出する処理を専用の回路やプログラムによる処理で行なうことにより、撮像する対象物を回転させたり、撮像手段が対象物の周囲を周回したりして、機械的な動作によって対象物の円周上の画像データを収集することが不要とされるので、装置の構成や必要な機械的な動作が簡素化され、装置の動作の信頼性を向上できるとともに、装置の製作コストおよびエネルギーコストを低減することが可能となる。特に、機械的な動作によって処理が制約されずに済むので、データ処理能力を増大させることにより、さらに高速化を図ることが可能になる。
【０１０４】
なお、上記具体例においては、あるパネルにおいて、濃淡パターンから基準パターンが検出できなかった場合には、そのパネルを装飾が正常に施されていない不良品と判別して、この不良品のパネルを製造工程のライン外に排出するようにしたりしてもよい。
【０１０５】
さらに、円形状に形成されたパネルの中心を同心とする一本の連続した円周上を走査して、この円周上に展開される装飾の位置を検出するようにしたが、装飾によっては、同心上の所定範囲の円弧上を走査するようにしても良い。例えば、パネルに施された装飾がパネルの周方向の１／２以上を占めるなどのように、円周上に充分な長さに展開されている場合には、この円周上における装飾の時計回り方向の開始点または終点のどちらか一方を検出すれば、円周上の基準パターンが占める位置つまり、パネルの向きを判別できることになるので、少なくとも周方向の１／２以上を走査すればよいことになり、この場合には、さらに、処理するデータ量の減少が図れ、処理に必要な時間を短縮化することができる。
【０１０６】
また、押圧部がタブ取付け成形装置によるプレス動作に伴って上下方向に駆動されるプレス部材に固定され、押圧部がタブ取付け成形装置により駆動される機構の一部として組み込まれていることにより、押圧部に専用の駆動機構を設けることが不要とされるととともに、その押し下げ動作のタイミングが確実にタブ取付け成形装置のプレス動作のタイミングと一致され、両タイミングを連携させる機構が不要となり、装置として簡素化を図れるとともに、動作の信頼性を向上することができる。これとともに、押圧部によりパネルの周囲のベルト部分をチャッキング機構部側に押し下げて、パネルをチャッキング機構部にセットさせる構成としていることにより、チャッキング機構部が固定された配置とでき、チャッキング機構部をパネルに向けて移動させる機構が不要とされるので、回動装置としての構成が簡素化される。これらの結果、回動装置を製作するコストの低廉化や装置の動作の省力化を図ることができる。
【０１０７】
なお、上記の具体例においては、押圧部をタブ取付け成形装置のプレス部材に固定した構成としたが、押圧部とプレス部材とを他の部材を介在させて連結した構成としてもよく、また、タブ取付け成形装置のプレス動作に連係して駆動される他の部材に連結した構成としてもよい。
【０１０８】
ここで、実施形態の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、パネル１がこの発明のパネルに相当し、マーク２Ａ，２Ｂ，２Ｃがこの発明のパネルに施された装飾に相当し、製造装置１０がこの発明の製造装置に相当し、移送装置１１がこの発明の移送手段に相当し、タブ取付け成形装置１３がこの発明の成形手段に相当し、制御装置２２がこの発明の角度検出手段および演算手段に相当し、回動装置２３がこの発明の回動装置に相当し、押圧部３１がこの発明の押圧部材に相当し、吸着パッド３７がこの発明の保持部材に相当し、濃淡パターンがこの発明の濃淡パターンに相当する。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、パネルの向きの判別に必要な濃淡パターンを検出する範囲を、必要最小限の円周上に限定して設定していることにより、パネルの向きを基準方向に合わせるための一連の処理に必要なデータの処理量が大幅に削減され、これらの処理を高速化することが可能となり、製造ラインの高速動作化を図って生産能力を向上することができる。
【０１１０】
また、パネルの表面の特定の円周上に対応したデータを抽出する処理を専用の回路やプログラムによる処理で行なうことが可能となり、この場合には、撮像する検出対象であるパネルを回転させたり、撮像手段がパネルの周囲を周回したりして、機械的な動作によりパネルの円周上のデータを収集することを不要としているので、装置の構成や必要な機械的な動作が簡素化され、装置の動作の信頼性を向上できるとともに、装置の製作コストおよびエネルギーコストを低減することが可能になる。
【０１１１】
さらにまた、所定に撓むベルトにパネルを載置してパネルを移送し、パネルを載置したベルトのパネルの周辺箇所を押圧部材によって押圧して、パネルを保持位置に移動させて、パネルが保持部材によって保持されるように構成したので、移送手段を保持位置に移動させる機構が不要とされ、移送手段が固定された配置とでき、移送手段の構成や機械的な動作が簡素化され、装置としての動作の信頼性が向上することができるとともに、製作コストとその動作に必要なエネルギーコストを低減することが可能となる。また、同様に回動手段が固定された配置とできるので、回動手段の構成を簡素化することができ、回動手段の構成や機械的な動作が簡素化され、装置としての動作の信頼性が向上することができるとともに、製作コストとその動作に必要なエネルギーコストを低減することが可能となる。
【０１１２】
また、パネルの周辺のベルト部分を押圧してパネルを保持位置に移動させているので、パネル自体に過度の押圧力が加わることが回避され、パネルの傷つきや変形などのパネルに損傷が生じることが防止され、パネルの製造品質を向上することができる。
【０１１３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、押圧部材が成形手段の駆動される部材に連結され、成形手段の動作に連動して駆動される構成としたことにより、押圧部材にその専用の駆動機構を設けることが不要となるとともに、その押圧する動作のタイミングが成形手段の動作のタイミングと確実に一致され、両タイミングを連携させる機構が不要となるので、さらに装置の構成や機械的な動作が簡素化され、装置の動作の信頼性が向上することができるとともに、装置の製作コストと動作に必要なエネルギーコストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施形態であり、缶蓋の製造装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】  この発明の実施形態であり、（ａ）は、パネルが基準方向を向いた状態で取得される画像を示す説明図であり、（ｂ）は、取得された画像データから円周上のデータを取り出して形成された同心データを示すグラフであり、（ｃ）は、同心データを２値化して形成された濃淡パターンを示すグラフである。
【図３】  この発明の実施形態であり、（ａ）は、パネルが基準方向から反時計回りに１２０度向いた状態で取得される画像を示す説明図であり、（ｂ）は、取得された画像データから円周上のデータを取り出して形成された同心データを示すグラフであり、（ｃ）は、同心データを２値化して形成された濃淡パターンを示すグラフである。
【図４】  この発明の実施形態であり、（ａ）は、パネルが基準方向から時計回りに９０度向いた状態で取得される画像を示す説明図であり、（ｂ）は、取得された画像データから円周上のデータを取り出して形成された同心データを示すグラフであり、（ｃ）は、同心データを２値化して形成された濃淡パターンを示すグラフである。
【符号の説明】
１…パネル、  ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…パネル上のマーク、  １０…製造装置、  １１…移送装置、  １２…位置決め装置、  １３…タブ取付け成形装置、  ２１…撮像装置、  ２２…制御装置、  ２３…回動装置、  ３１…押圧部、  ３２…チャッキング機構部、  ３３…主押圧パッド、  ３４…補助押圧パッド、  ３６…モータ、  ３７…吸着パッド。
【図１】
0003843228.tif 000002
【図２】
0003843228.tif 000003
【図３】
0003843228.tif 000004
【図４】
0003843228.tif 000005