JP2006150425A - ボトル缶の製造装置およびボトル缶の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 停止状態からボトル缶の製造を再開する初期段階における生産効率の向上を図ることができる。
【解決手段】 ワーク保持部３０およびツール保持部４０が互いに接近する方向の移動速度を測定する速度測定手段が備えられるとともに、該速度測定手段の測定結果に基づいてワーク供給手段による有底筒状体の供給を制御する制御部が備えられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、飲料水等を充填するボトル缶の製造装置およびボトル缶の製造方法に関するものである。

この種のボトル缶は一般に、大径の胴部と、胴部上端から上方へ向かうに従い漸次縮径した肩部と、肩部の上端から上方へ延在した小径の口金部とを備え、該口金部に形成された雄ねじ部にキャップが螺着される構成とされている。そして、このボトル缶は、金属板にＤＩ加工を施して有底筒状体を形成した後に、この筒状体の開口部に複数回ネックイン加工を施して前記肩部と前記口金部とを形成し、その後、前記口金部にねじ成形加工、およびカール部形成加工等を施すことにより形成されている。

前記有底筒状体にこのような加工を施すためのボトル缶の製造装置として、従来から例えば下記特許文献１に示されるような、有底筒状体を保持するワーク保持部と、前記有底筒状体に成形加工を施す成形ツールが備えられたツール保持部と、前記ワーク保持部および前記ツール保持部の少なくとも一方に連結されて互いが接近離間するように駆動する構成とされた駆動部と、前記ワーク保持部に前記有底筒状体を供給するワーク供給手段とが備えられ、前記ワーク保持部は、前記有底筒状体をその開口部が前記成形ツールと対向するように保持する構成とされ、前記駆動部により前記ツール保持部が前記ワーク保持部に相対的に接近移動したときに、前記成形ツールにより前記有底筒状体に成形加工を施してボトル缶に成形する構成が知られている。

ところで、このようなボトル缶の製造装置においては、停止状態からボトル缶の製造を再開するに際して、該装置の各構成要素に過大な負荷が作用することを防止するために、前記ワーク保持部および前記ツール保持部が前記接近移動する速度を徐々に上昇させて所定の移動速度（以下、「定常速度」という）に到達させることがなされている。このため、前記定常速度時と、該装置を停止した状態から起動し始めて前記定常速度になるまでの初期段階とで、ワーク保持部若しくはツール保持部に作用する前記接近移動方向の慣性力が異なることになる。従って、前記定常速度時と前記初期段階とでは、前記接近移動時における該装置の各構成要素に作用する前記接近方向の慣性力に起因した慣性移動量が異なり、ツール保持部とワーク保持部との距離が異なることになる。具体的には、前記接近移動時において、前記初期段階では前記慣性力（慣性移動量）が小さいためワーク保持部とツール保持部との距離が大きい一方、前記定常速度の状態では前記慣性力が大きいため前記距離が小さくなっている。
特開２００４−１２３２３１号公報

ところがこのようなボトル缶の製造装置は、前記定常速度の状態に基づいて設計されているのが一般的であるため、前記初期段階では、前記成形ツールによる前記有底筒状体に対する加工位置が設計よりも高い位置（前記開口部側）となり、次のような成形不良が生じていた。
まず、前記成形ツールとしてネックイン金型が備えられている場合には、該金型が有底筒状体の開口端から底部側に向けた所望の高さ位置にまで到達せず、ネックイン加工が不十分になる、例えば所望の縮径率に成形することができない。
次に、前記成形ツールとしてトリミング装置が備えられている場合には、前記初期段階では有底筒状体の開口端の切削量が少なく、有底筒状体の開口端面に所望の平面度を備えさせることができない、あるいは有底筒状体を所望の高さにすることができない。特に、前記初期段階では、生成された切屑が細くかつ長くなり易いので、該トリミング装置の備える切削手段に切屑が絡むおそれがあった。

このような初期段階でのボトル缶の製造は極力抑える必要があるため、従来では、該初期段階においては、オペレータによって、例えば前記製造装置の表示器から前記移動速度が前記定常速度になったことを目視により確認された後に、該オペレータの手により前記ワーク供給手段を作動させてワーク保持部に有底筒状体を供給することがなされていた。
また、前述のようにボトル缶の製造を再開するに際して、前回製造時の最終段階でワーク保持部に供給されていた有底筒状体が残余している場合があり、該有底筒状体は前記初期段階における成形加工が施されることになるため、このようにして形成されたボトル缶は例えば前述したような成形不良品となる。従ってこの場合、前記初期段階においては、オペレータによって、前記移動速度が前記定常速度になったことを目視により確認してワーク供給手段を作動させることに加え、前記成形不良品が次工程へ搬送されないで、ボトル缶製造装置から排出されるように搬送手段を切替え、かつこのような成形不良品が全て排出されたことをも確認する必要があった。
このため、前記初期段階における製造効率の向上が求められていた。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、停止状態からボトル缶の製造を再開する初期段階における生産効率の向上を図ることができるボトル缶の製造装置およびボトル缶の製造方法を提供することを目的とする。

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明のボトル缶の製造装置は、有底筒状体を保持するワーク保持部と、前記有底筒状体に成形加工を施す成形ツールが備えられたツール保持部と、前記ワーク保持部および前記ツール保持部の少なくとも一方に連結されて互いが接近離間するように駆動する構成とされた駆動部と、前記ワーク保持部に前記有底筒状体を供給するワーク供給手段とが備えられ、前記ワーク保持部は、前記有底筒状体をその開口部が前記成形ツールと対向するように保持する構成とされ、前記駆動部により前記ツール保持部が前記ワーク保持部に相対的に接近移動したときに、前記成形ツールにより前記有底筒状体に成形加工を施してボトル缶に成形する構成とされたボトル缶の製造装置であって、前記ワーク保持部および前記ツール保持部が前記接近移動する速度を測定する速度測定手段が備えられるとともに、該速度測定手段の測定結果に基づいて前記ワーク供給手段による前記有底筒状体の供給を制御する制御部が備えられていることを特徴とする。

本発明に係るボトル缶の製造装置およびボトル缶の製造方法によれば、前記速度測定手段を備えるとともに、該速度測定手段の測定結果に基づいて前記ワーク供給手段による前記有底筒状体の供給を制御する制御部を備えているので、停止状態からボトル缶の製造を再開する初期段階における生産効率の向上を図ることができる。すなわち、前記速度測定手段により前記接近移動する速度を逐次的に測定し、該測定データを前記制御部に送信し、該制御部において前記測定データが定常速度に相当する予め設定された設定データ以上になったか否かを判定し、該判定結果に基づいて前記ワーク供給手段の作動を制御することが可能になる。従って、前記初期段階、すなわち停止状態から前記接近移動する速度が定常速度になるまでの間において、オペレータによる目視確認等を要することなく、自動で、前記接近移動する速度が定常速度以上になったときにワーク供給手段を作動させて、ワーク保持部に有底筒状体を供給することが可能になる。

ここで、成形された前記ボトル缶を前記ワーク保持部から取り出す取り出し手段と、該取り出し手段により取り出されたボトル缶を搬送する搬送手段とが備えられ、該搬送手段は、前記取り出し手段から前記ボトル缶を受け取って搬送する主搬送路と、該主搬送路の搬送方向前端部に連結されて、良品のボトル缶を次工程に搬送する副搬送路、および不良品のボトル缶を排出する排出路とを備え、該排出路および前記主搬送路の少なくとも一方には、前記不良品のボトル缶の有無を検出するボトル缶検出手段が備えられるとともに、該主搬送路の搬送方向前端部には、前記ボトル缶の搬送を前記副搬送路または前記排出路に切替える切替え手段が備えられ、前記制御部は、少なくとも前記ボトル缶検出手段の検出結果に基づいて前記切替え手段を切替える構成とされたことが望ましい。

この場合、前記切替え手段と前記ボトル缶検出手段とを備えるとともに、少なくとも前記ボトル缶検出手段の検出結果に基づいて前記切替え手段を切替える制御部を備えているので、前回製造時の最終段階でワーク保持部に供給されていた有底筒状体が残余している場合でも、製造を再開する際の前記初期段階における製造効率の向上を図ることができる。すなわち、製造を再開する際に、前述のように前記速度測定手段による測定データが前記設定データより小さいときには、前記制御部によって、前記ワーク供給手段による有底筒状体のワーク保持部への供給を停止しておき、さらに、前回製造時に形成されたボトル缶（良品）が全て前記搬送手段により既に次工程に搬送されていた場合には、前記切替え手段を主搬送路上のボトル缶が前記排出路に搬送されるように切替える。

その後、前記速度測定手段による測定データが前記設定データ以上になったときに、前記ワーク供給手段による有底筒状体のワーク保持部への供給を再開するとともに、前記ボトル缶検出手段による不良品のボトル缶、つまり前述したワーク保持部に残余していた有底筒状体に成形加工が施されて形成されたボトル缶（以下、「成形不良品」という）の有無の検出を開始する。そして、該ボトル缶検出手段により前記成形不良品を検出したときには、前記切替え手段は作動させず、主搬送路上の該成形不良品を前記排出路に搬送するようにしておき、前記ボトル缶検出手段により前記成形不良品を検出しなかったとき、つまり該成形不良品が全て排出された後に、前記切替え手段を作動させることによって、前記供給の再開された有底筒状体が成形されて形成された主搬送路上の良品のボトル缶が前記副搬送路に搬送されるように該切替え手段を切替える。

また、前記接近移動する速度を上昇させる過程において、ワーク供給手段による有底筒状体のワーク保持部への供給は停止しているので、該速度を上昇させる過程で形成される前記成形不良品の個数は明らかにすることが可能である。従って、前回製造時に形成された良品のボトル缶が全て前記搬送手段により既に次工程に搬送されていた場合には、上記に代えて、ボトル缶の製造装置を再起動した直後から前記ボトル缶検出手段による前記成形不良品の検出を開始するとともに、前記切替え手段を前記排出路と前記主搬送路とが連通するように切替えておき、前記ボトル缶検出手段をカウンターとして作用させて、予め設定されたあるいは前記ワーク保持部における有底筒状体の検出により得られたカウント数（以下、「個数データ」という）だけボトル缶検出手段により前記成形不良品がカウントされたとき、つまり前記成形不良品が全て排出された後に、切替え手段を前記副搬送路と前記主搬送路とが連通するように切替えることも可能になる。この場合、前記成形不良品は前記排出路に搬送されて排出され、前記供給の再開された有底筒状体が成形されて形成された良品のボトル缶は前記副搬送路に搬送されて次工程に搬送することが可能になる。

一方、製造を再開するに際し、前回製造時に形成された良品のボトル缶が前記搬送手段上に残っている場合には、搬送手段の搬送速度が一定であると、製造の再開と同時に前記制御部に備えられたタイマーを作動させて所定時間だけ、切替え手段を副搬送路と主搬送路とが連通するように切替えておくことによって、前記残っている良品のボトル缶を副搬送路により全て次工程に向けて搬送する。その後、切替え手段を排出路と主搬送路とが連通するように切替え、搬送されてきた前記成形不良品が、前記ボトル缶検出手段により前記個数データだけカウントされた後に、再度切替え手段を副搬送路と主搬送路とが連通するように切替えることが可能になる。この場合、前記成形不良品は前記排出路に搬送されて排出され、前記残っている良品のボトル缶、および前記供給の再開された有底筒状体が成形されて形成された良品のボトル缶は前記副搬送路に搬送されて次工程に搬送することが可能になる。

以上により、ボトル缶を製造する当初において、前回製造時の最終段階でワーク保持部に供給されていた有底筒状体が残余している場合でも、製造を再開するに際し、オペレータによる目視確認等を要することなく、自動で、前記ワーク供給手段のみならず前記切替え手段をも作動させることが可能になる。

以下、本発明に係るボトル缶の製造装置の一実施形態を、図１および図２を参照しながら説明する。
このボトル缶の製造装置１０は、ＤＩ加工により形成された有底筒状体Ｗを保持するワーク保持部３０と、有底筒状体Ｗに成形加工を施す成形ツール４２が備えられたツール保持部４０と、ワーク保持部３０およびツール保持部４０の少なくとも一方に連結されて互いが接近離間するように駆動する構成とされた駆動部２２と、ワーク保持部３０に有底筒状体Ｗを供給するワーク供給手段３３とが備えられている。

ワーク保持部３０は、有底筒状体Ｗをその開口部がツール保持部４０の成形ツール４２と対向するように保持する構成とされている。さらに本実施形態のワーク保持部３０は、前記駆動部２２に連結された支持軸２１にその軸線回りに間欠回転可能に支持された円盤状のワーク保持部本体３１を備えるとともに、該本体３１の、ツール保持部４０と対向する表面における外周縁部に、有底筒状体Ｗを保持する保持装置３２が複数環状に配列された構成とされている。なお、本実施形態の保持装置３２は、有底筒状体Ｗの開口部とは非接触で、かつ該筒状体Ｗの底部を把持することによって、有底筒状体Ｗを保持するようになっている。また、図２では、複数の保持装置３２の一部を図示し、残りの保持装置３２の図示は省略している。

ツール保持部４０は、支持軸２１にその軸線方向に進退可能に支持された円盤状のツール保持部本体４１を備えるとともに、該本体４１の、ワーク保持部３０と対向する表面における外周縁部に、複数の成形ツール４２が、前記ワーク保持部３０における保持装置３２の配設ピッチと同等のピッチで環状に配列された構成とされている。前記複数の成形ツール４２としては、例えば、有底筒状体Ｗの開口部を縮径（ネックイン加工）するための複数の絞り金型や、該金型により有底筒状体Ｗの開口部に形成された口金部に雄ねじ部を形成するためのねじ成形用ツール、有底筒状体Ｗの開口端を切削するトリミング装置、該筒状体Ｗの開口端部にカール部を形成するためのカール部形成用ツール等があり、前記ワーク保持部３０により対向させられた有底筒状体Ｗに各加工段階に応じた加工を施すことができるように、これらの成形ツール４２がツール保持部本体４１に工程順に配列された構成となっている。

すなわち、支持軸２１の軸線を回転中心とするワーク保持部３０（ワーク保持部本体３１）の間欠的な回転停止位置は、開口部をツール保持部４０側に向けた各有底筒状体Ｗの缶軸が各成形ツール４２の中心軸にそれぞれ一致するように設定されて、駆動部２２によるワーク保持部本体３１の間欠的回転によって、各有底筒状体Ｗは次工程用の各成形ツール４２に対向する位置に回転移動されて、次の段階の加工が施される構成とされている。
つまり、ツール保持部４０が前進してワーク保持部３０とツール保持部４０とが互いに接近したときに、各成形ツール４２が各工程に応じた加工を有底筒状体Ｗに施し、両保持部３０、４０が互いに離間したときに各有底筒状体Ｗに次工程用の成形ツール４２が対向するようにワーク保持部３０が回転移動されるようになっている。このように、両保持部３０、４０が接近して加工を行い、離間および回転するという動作が繰り返されることにより、有底筒状体Ｗに肩部および口金部等が順次形成されてボトル缶１に成形される構成とされている。

ワーク供給手段３３は、ワーク保持部本体３１の前記間欠的回転と同期するように間欠的に回転可能に支持されたワーク吸着部３３ａと、筒状に形成されて、該ワーク吸着部３３ａに向けて開口するとともに、ボトル缶の製造装置１０に搬送されてきた有底筒状体Ｗをワーク吸着部３３ａに引渡す引渡し部３３ｂとを備える概略構成とされている。
ワーク吸着部３３ａは、例えば中心軸線回りに前記回転可能に支持された円板状体とされ、該円板状体の外周縁部に、前記有底筒状体Ｗの外周面における半径と略同等の半径で半円弧状に切欠かれて該円板状体の径方向外方へ向けて開口する図示しないポケット部が複数環状に形成された構成とされている。さらに、前記半円弧状に切欠かれてなる前記ポケット部の切欠き周面には吸引孔が形成されており、該吸引孔を介して前記有底筒状体Ｗの外周面をバキュームエアにより吸着することによって該筒状体Ｗを保持する構成とされている。

また、前記引渡し部３３ｂは前述のように筒状に形成されて、前記ポケット部が開口するワーク吸着部３３ａの外周面に向けて開口しており（以下、「開口部」という）、該引渡し部３３ｂの内部に位置する有底筒状体Ｗのうち、その搬送方向前端に位置する有底筒状体Ｗは、ワーク吸着部３３ａが前記回転移動したときに、前記ポケット部の切欠き周面により前記吸引孔を介してその外周面が吸着されて引渡し部３３ｂからワーク吸着部３３ａに引渡されるようになっている。そして、引渡し部３３ｂの内部において、前記引渡された有底筒状体Ｗよりも該引渡し部３３ｂの搬送方向後方側に位置する有底筒状体Ｗは、引渡し部３３ｂの内面上を自重により缶軸回りに回転しながら落下して、引渡し部３３ｂ内をワーク吸着部３３ａ側へ向けて搬送されるようになっている。

さらに、本実施形態の引渡し部３３ｂには、その内部に位置する有底筒状体Ｗの缶軸方向に該筒状体Ｗの底部に向けて進退可能に支持された図示しないストッパー部が配設されている。該ストッパー部は、ストッパーピンと該ピンを進退可能に支持する第１駆動手段とを備え、引渡し部３３ｂにおける有底筒状体Ｗの搬送方向前端部に配設されている。そして、引渡し部３３ｂに位置する有底筒状体Ｗの中で、その搬送方向前端に位置する有底筒状体Ｗの底部に対して、前記ストッパーピンが該筒状体Ｗの外方から缶軸方向に進退可能に支持されている。このような構成において、ストッパーピンが前進移動すると、その先端部が有底筒状体Ｗの底部外表面を缶軸方向に該筒状体Ｗの開口部に向けて押圧することによって、有底筒状体Ｗはその底部外表面がストッパーピンの先端部に接触し、その開口端面が引渡し部３３ｂの内面と接触して、有底筒状体Ｗが狭持されるようになっている。これにより、前記ストッパーピンにより押圧されている有底筒状体Ｗよりも搬送方向後方側に位置する有底筒状体Ｗのワーク吸着部３３ａ側へ向けた移動、つまり搬送が停止されるようになっている。

以上により、ワーク保持部本体３１の前記間欠的回転に伴って、ワーク吸着部３３ａも同様にして間欠的に回転し、この際、前記保持装置３２と対向配置するワーク吸着部３３ａの前記ポケット部から該保持装置３２に有底筒状体Ｗが供給されるとともに、引渡し部３３ｂの前記開口部に対向配置する前記ポケット部に該引渡し部３３ｂから有底筒状体Ｗが引渡されるようになっている。この際、引渡し部３３ｂに設けられた前記ストッパーピンが有底筒状体Ｗに対して後退移動していた場合には、この引渡し部３３ｂの内部に位置する有底筒状体Ｗは、自重により缶軸回りに回転しながら落下してワーク吸着部３３ａ側へ移動し、前記ストッパーピンが前進移動していた場合には、引渡し部３３ｂの内部に位置する有底筒状体Ｗは移動しないようになっている。

さらに、本実施形態のボトル缶の製造装置１０には、ワーク吸着部３３ａの配設位置を基準にして、前記保持装置３２が配設されたワーク保持部本体３１の表面のうち、回転方向前端部と対向した位置に取り出し手段３４が配設されている。該取り出し手段３４は、前記ワーク吸着部３３ａと略同様の構成とされており、円板状に形成され、その外周縁部に複数の前記ポケット部が環状に形成されるとともに、該ポケット部の前記切欠き周面に前記吸引孔が形成されて、該吸引孔を介して成形されたボトル缶１の外周面をバキュームエアにより吸着することによって該ボトル缶１を保持する構成とされている。
以上の構成において、ワーク保持部本体３１の前記間欠的回転に伴って、取り出し手段３４も同様にして間欠的に回転し、この際、前記保持装置３２と対向配置する取り出し手段３４の前記ポケット部により、前記吸引孔にバキュームエアを供給することによって、該保持装置３２に保持されているボトル缶１の外周面を吸着して、保持装置３２からボトル缶１を取り出すようになっている。

また、本実施形態のボトル缶の製造装置１０には、取り出し手段３４により前記保持装置３２から取り出されたボトル缶１を受け取って搬送する搬送手段５０が備えられており、該搬送手段５０は、取り出し手段３４からボトル缶１を受け取って搬送する主搬送路５１と、該主搬送路５１の搬送方向前端部に連結されて、良品のボトル缶１を次工程に搬送する副搬送路５２、および不良品のボトル缶１を排出する排出路５３とを備えている。

主搬送路５１は、取り出し手段３４の前記ポケット部に向けて開口する上端部から下方に向けて延在する第１主搬送路５１ａと、一端部が前記第１主搬送路５１ａの下端部に連結されて水平方向に延在する第２主搬送路５１ｂと、該第２主搬送路５１ｂの他端部に連結されて上方に向けて延在する第３主搬送路５１ｃと、該第３主搬送路５１ｃの上端部に連結されて水平方向に延在する第４主搬送路５１ｄとを備えている。第１〜第３主搬送路５１ａ〜５１ｃでは、ボトル缶１は缶軸回りに回転しながら移動するようになっている。また、第３主搬送路５１ｃと第４主搬送路５１ｄとの連結部分には、ボトル缶１を、その底部を下方に向けて缶軸が鉛直縦方向に向くように正立姿勢とするための起し機構５４が配設されている。

また、主搬送路５１の第４主搬送路５１ｄの搬送方向前端部には、この搬送路５１ｄ上のボトル缶１の有無を検出するためのボトル缶検出手段５５が備えられている。さらに、該ボトル缶検出手段５５よりも搬送方向前方側に位置する、第４主搬送路５１ｄと副搬送路５２および排出路５３との連結部には、第４主搬送路５１ｄ上のボトル缶１の搬送を副搬送路５２または排出路５３に切替える切替え手段５６が備えられている。本実施形態の切替え手段５６は、第４主搬送路５１ｄと、副搬送路５２および排出路５３との分岐点に備えられており、これらの搬送路等５１ｄ、５２、５３の表面から立上がるように立設されてその軸線回りに回転可能に支持されたピン部材５６ａと、該ピン部材５６ａの外周面に配設された板部５６ｂと、ピン部材５６ａをその軸線回りに回転可能に支持する図示しない第２駆動手段とを備える概略構成とされている。つまり、第２駆動手段により板部５６ｂがピン部材５６ａを中心に旋回移動されることにより、副搬送路５２および排出路５３の搬送方向後端部が開閉されるようになっている。

ところで本実施形態の前記駆動部２２には、ワーク保持部本体３１を支持軸２１の軸線回りに回転駆動する図示しない第１モータと、ツール保持部本体４１を支持軸２１の軸線方向に図示しないクランク機構を介して進退駆動する第２モータ２３と、これらの第１、第２モータの駆動を制御する図示しないインバータと、前記第１、第２モータの回転数を検出するエンコーダ（速度測定手段）２４と、該エンコーダ２４に接続された制御部２５とを備えている。なお、エンコーダ２４による前記第１モータの回転数の検出値からワーク保持部本体３１の回転速度が同定でき、また該エンコーダ２４による第２モータ２３の回転数の検出値からツール保持部本体４１のワーク保持部本体３１へ向けた前進移動速度が同定できるようになっている。

制御部２５は、エンコーダ２４の他に、ワーク供給手段３３の引渡し部３３ｂに備えられた前記ストッパー部の前記第１駆動手段と、ボトル缶検出手段５５と、切替え手段５６の前記第２駆動手段とに接続されている。
そして、この制御部２５においては、エンコーダ２４から送信された第２モータ２３の回転数の検出値（以下、「検出値」という）、つまりツール保持部本体４１の前進移動速度に基づいて、前記ストッパー部の前記第１駆動手段に、前記ストッパーピンを前進移動させる作動信号を送信するか、あるいは後退移動させる作動信号を送信するかどうかの判断を行うようになっている。すなわち、ツール保持部本体４１の前進移動速度に基づいて、ワーク供給手段３３による有底筒状体Ｗのワーク保持部本体３１への供給を制御するようになっている。具体的には、前記前進移動速度が定常状態にあるときの第２モータ２３の回転数に相当する設定データを予め制御部２５に入力しておき、エンコーダ２４による検出値が設定データより小さい場合には、前記第１駆動手段に前記ストッパーピンを前進移動させる作動信号を送信し、逆に前記検出値が前記設定データ以上の場合には、前記第１駆動手段に前記ストッパーピンを後退移動させる作動信号を送信するようになっている。

さらに本実施形態の制御部は、ボトル缶検出手段５５による第４主搬送路５１ｄ上のボトル缶の有無についての検出結果と、エンコーダ２４による前記検出値とに基づいて、切替え手段５６の前記板部５６ｂを旋回移動し、副搬送路５２および排出路５３の搬送方向後端部を開閉するようになっている。

以上のように構成されたボトル缶製造装置１０の作用について説明するが、ワーク保持部本体３１の回転移動速度およびツール保持部４１の前進移動速度が定常状態になったときのボトル缶１の製造方法については、前記従来の技術と略同等であるのでその説明は省略する。ここでは、ボトル缶製造装置１０を停止した状態から再起動して、前記定常状態になるまでの間について、特に本実施形態では、前記再起動時に、前回製造時の最終段階でワーク保持部３０の前記保持装置３２に保持されていた有底筒状体Ｗが残余し、かつ前回製造時に形成された良品のボトル缶１が全て搬送手段５０により次工程に搬送されている場合について説明する。

この製造装置１０を再起動すると、前記駆動部２２により、ワーク保持部本体３１の回転移動およびツール保持部本体４１の進退移動が開始するが、この際、前記インバータにより、再起動の当初においては、前記定常状態における速度よりも低速としておき、徐々にその速度を上昇させる。この過程において、前記回転移動および前記進退移動が交互に繰返されて、前記保持装置３２に保持されていた前記残余している有底筒状体Ｗに、ツール保持部４０の成形ツール４２により不十分な成形加工が施される。つまり、該残余している有底筒状体Ｗに成形加工が施されて形成されるボトル缶は成形不良品となる。

ここで、前記再起動と同時に、ワーク供給手段３３の前記ストッパーピンを前進移動し、前記速度を上昇させる過程において該ストッパーピンを前進移動し続けておき、引渡し部３３ｂ内の有底筒状体Ｗがワーク吸着部３３ａ側へ移動することを防止する。これにより、ワーク吸着部３３ａがワーク保持部本体３１の前記回転移動に伴って回転移動するにもかかわらず、有底筒状体Ｗがワーク保持部３０に供給されることを防止する。また、これと同時に、切替え手段５６の前記板部５６ｂを副搬送路５２側へ旋回移動して、副搬送路５２を閉じるとともに排出路５３を開き、前記速度を上昇させる過程においてこの状態を維持する。

さらに、前記速度を上昇させる過程においては、エンコーダ２４により第２モータ２３の回転数、つまりツール保持部本体４１の前進移動速度を逐次的に測定し、該測定データを制御部２５に送信する。そして、該制御部２５において前記測定データが定常速度に相当する予め設定されていた設定データ以上になったか否かを判定し、該判定結果に基づいてワーク供給手段３３の作動を制御する。具体的には、制御部２５が、前記測定データが前記設定データ以上になったことを確認したとき、つまり前記定常状態になったときに、前記ストッパー部の前記第１駆動手段に作動信号を送信し、前記ストッパーピンを後退移動させて、前記引渡し部３３ｂ内の有底筒状体Ｗをワーク吸着部３３ａ側へ移動させる。これにより、ワーク保持部３０の前記保持装置３２への有底筒状体Ｗの供給が再開される。

また、前記定常状態になった際、ボトル缶検出手段５５による第４主搬送路５１ｄ上のボトル缶１の有無の検出を開始する。この際に検出されるボトル缶１は、前回製造時の最終段階でワーク保持部３０に供給されて残余していた有底筒状体Ｗに、前記速度を上昇させる過程で前記成形加工が施されてボトル缶１に形成されたもの、つまり成形不良品となる。そして、ボトル缶検出手段５５により前記成形不良品が検出されたときには、切替え手段５６を作動させず、前記板部５６ｂにより副搬送路５２を閉じておき、第４主搬送路５１ｄ上の該成形不良品を排出路５３に搬送するようにする。その後、ボトル缶検出手段５５により前記成形不良品が検出されなかったとき、つまり前記成形不良品が全て排出路５３により排出された後に、切替え手段５６を作動させることによって、前記供給の再開された有底筒状体Ｗが成形されて形成された第４主搬送路５１ｄ上の良品のボトル缶１が副搬送路５２に搬送されるように該切替え手段５６を切替える。すなわち、切替え手段５６の前記第２駆動手段を駆動させて、前記板部５６ｂを排出路５３側へ向けて旋回移動することにより、排出路５３を該板部５６ｂにより閉じるとともに、副搬送路５２の搬送方向後端部を開放させる。
そして、前記供給の再開された有底筒状体Ｗが成形されて形成された良品のボトル缶１のみが次工程に連結された副搬送路５２に搬送される。

以上説明したように本実施形態によるボトル缶の製造方法によれば、駆動部２２にエンコーダ（速度測定手段）２４が備えられるとともに、該エンコーダ２４の測定結果に基づいてワーク供給手段３３による有底筒状体Ｗの供給を制御する制御部２５が備えられているので、停止状態からボトル缶１の製造を再開する初期段階において、オペレータによる目視確認等を要することなく、自動で、ツール保持部本体４１の前進移動速度が定常速度以上になったときにワーク供給手段３３を作動させて、ワーク保持部３０に有底筒状体Ｗを供給することが可能になり、前記初期段階における製造効率の向上を図ることができる。

特に本実施形態では、エンコーダ２４に加えて、切替え手段５６とボトル缶検出手段５５とが備えられるとともに、エンコーダ２４の測定結果とボトル缶検出手段５５の検出結果とに基づいて切替え手段５６を切替える制御部２５が備えられているので、製造装置１０を再起動してボトル缶１を製造する当初において、前回製造時の最終段階でワーク保持部３０に供給されていた有底筒状体Ｗが残余している場合でも、製造を再開するに際し、オペレータによる目視確認等を要することなく、自動で、ワーク供給手段３４のみならず切替え手段５６をも作動させることが可能になり、製造を再開する際の当初における製造効率の向上を確実に図ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、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、前記実施形態では、前記製造装置１０に供給される有底筒状体ＷとしてＤＩ加工により形成された構成と示したが、このように形成された有底筒状体Ｗに限られるものではない。

また、前記実施形態では、ボトル缶検出手段５５を備えた構成を示したが、これに限らず、例えば制御部２５にタイマーを備えさせ、製造装置１０を再起動した後、所定時間経過したときに切替え手段５６を切替えるようにしてもよい。
さらに、ツール保持部本体４１の前進移動速度を上昇させる過程において、ワーク供給手段３３による有底筒状体Ｗのワーク保持部３０への供給は停止しているので、各保持装置３２に有底筒状体Ｗの有無を検出する着座センサが設けられた場合には、該着座センサによる出力信号を制御部２５に送信することにより、前記速度を上昇させる過程で形成される前記成形不良品の個数は明らかになる（以下、この個数を「個数データ」という）。従って、前回製造時に形成された良品のボトル缶１が全て搬送手段５０により既に次工程に搬送されていた場合には、ボトル缶の製造装置１０を再起動した直後からボトル缶検出手段５５による前記成形不良品の検出を開始するとともに、切替え手段５６を排出路５３と第４主搬送路５１ｄとが連通するように切替えておき、ボトル缶検出手段５５をカウンターとして作用させて、前記個数データだけボトル缶検出手段５５により前記成形不良品がカウントされたとき、つまり前記成形不良品が全て排出された後に、切替え手段５６を副搬送路５２と第４主搬送路５１ｄとが連通するように切替えてもよい。この場合、前記成形不良品は排出路５３に搬送されて排出され、前記供給の再開された有底筒状体Ｗが成形されて形成された良品のボトル缶１は副搬送路５２に搬送されて次工程に搬送することが可能になる。

また、前記実施形態では、ボトル缶検出手段５５を第４主搬送路５１ｄに設けた構成を示したが、排出路５３に設けてもよく、第４主搬送路５１ｄおよび排出路５３に設けてもよい。特に、排出路５３の搬送方向後端部にボトル缶検出手段５５を配設した場合には、前記成形不良品が副搬送路５２へ搬送されることを確実に抑制することができる。
さらに、装置１０を再起動するに際し、前回製造時に形成された良品のボトル缶１が全て搬送手段５０から次工程に搬送された場合を示したが、該ボトル缶１が搬送手段５０上に残っている場合にも適用可能である。この場合、搬送手段５０の搬送速度が一定であると、製造の再開と同時に制御部２５に備えられたタイマーを作動させて所定時間だけ、切替え手段５６を副搬送路５２と第４主搬送路５１ｄとが連通するように切替えておくことによって、前記残っている良品のボトル缶１を副搬送路５２により全て次工程に向けて搬送する。その後、切替え手段５６を排出路５３と第４主搬送路５１ｄとが連通するように切替え、搬送されてきた前記成形不良品が、ボトル缶検出手段５５により予め設定されたあるいは前記個数データだけ前記成形不良品がカウントされた後に、再度切替え手段５６を副搬送路５２と第４主搬送路５１ｄとが連通するように切替える。これにより、前記成形不良品は排出路５３に搬送されて排出され、前記残っている良品のボトル缶１、および前記供給の再開された有底筒状体Ｗが成形されて形成された良品のボトル缶１は副搬送路５２に搬送されて次工程に搬送することが可能になる。

さらにまた、前記実施形態では、ワーク供給手段３３の前記ストッパー部の前記ストッパーピンを進退移動することにより、有底筒状体Ｗのワーク保持部３０への供給を制御したが、これに代えて、例えばエンコーダ２４による第２モータ２３の回転数の検出値に基づいてワーク吸着部３３ａの回転移動を制御するようにしてもよい。すなわち、ツール保持部本体４１の前進移動速度が定常速度以上になったときに、ワーク吸着部３３ａをワーク保持部本体３１の間欠的回転に同期するように回転させるようにしてもよい。
また、前記ピン部材５６ａと前記板部５６ｂとを備える前記切替え手段５６に代えて、エアを第４主搬送路５１ｄ上のボトル缶１に吹き付けることによって、ボトル缶１の副搬送路５２または排出路５３への搬送を切替えるようにしてもよい。

停止状態からボトル缶の製造を再開する初期段階における生産効率の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態として示したボトル缶の製造装置の上面概略図である。 図１に示すボトル缶の製造装置のＸ１−Ｘ１線矢視側面図である。 図１に示すボトル缶の製造装置の駆動部の一部を示すブロック図である。

符号の説明

１ ボトル缶
１０ ボトル缶の製造装置
２２ 駆動部
２４ エンコーダ（速度測定手段）
２５ 制御部
３０ ワーク保持部
３３ ワーク供給手段
３４ 取り出し手段
４０ ツール保持部
４２ 成形ツール
５０ 搬送手段
５１ 主搬送路
５２ 副搬送路
５３ 排出路
５５ ボトル缶検出手段
５６ 切替え手段
Ｗ 有底筒状体

Claims (3)

1. 有底筒状体を保持するワーク保持部と、前記有底筒状体に成形加工を施す成形ツールが備えられたツール保持部と、前記ワーク保持部および前記ツール保持部の少なくとも一方に連結されて互いが接近離間するように駆動する構成とされた駆動部と、前記ワーク保持部に前記有底筒状体を供給するワーク供給手段とが備えられ、前記ワーク保持部は、前記有底筒状体をその開口部が前記成形ツールと対向するように保持する構成とされ、前記駆動部により前記ツール保持部が前記ワーク保持部に相対的に接近移動したときに、前記成形ツールにより前記有底筒状体に成形加工を施してボトル缶に成形する構成とされたボトル缶の製造装置であって、
   前記ワーク保持部および前記ツール保持部が前記接近移動する速度を測定する速度測定手段が備えられるとともに、
   該速度測定手段の測定結果に基づいて前記ワーク供給手段による前記有底筒状体の供給を制御する制御部が備えられていることを特徴とするボトル缶の製造装置。
2. 請求項１記載のボトル缶の製造装置において、
   成形された前記ボトル缶を前記ワーク保持部から取り出す取り出し手段と、該取り出し手段により取り出されたボトル缶を搬送する搬送手段とが備えられ、
   該搬送手段は、前記取り出し手段から前記ボトル缶を受け取って搬送する主搬送路と、該主搬送路の搬送方向前端部に連結されて、良品のボトル缶を次工程に搬送する副搬送路、および不良品のボトル缶を排出する排出路とを備え、該排出路および前記主搬送路の少なくとも一方には、前記不良品のボトル缶の有無を検出するボトル缶検出手段が備えられるとともに、該主搬送路の搬送方向前端部には、前記ボトル缶の搬送を前記副搬送路または前記排出路に切替える切替え手段が備えられ、
   前記制御部は、少なくとも前記ボトル缶検出手段の検出結果に基づいて前記切替え手段を切替える構成とされたことを特徴とするボトル缶の製造装置。
3. 請求項１または２に記載のボトル缶の製造装置を用いてボトル缶を製造することを特徴とするボトル缶の製造方法。
   
   

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