JPH02220723A

JPH02220723A - 缶胴のくびれ加工方法および加工装置

Info

Publication number: JPH02220723A
Application number: JP4208889A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Shirai; 啓一白井; Akira Kawaguchi; 章川口; Sunao Kitajima; 北島　直
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1990-09-03
Also published as: KR950007763B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は清涼飲料水等の缶容器になる缶胴の開口端に、
くびれ加工を施すための加工方法および加工装置に関す
る。

「従来の技術」一般に、清涼飲料水用アルミ缶などを製造する場・合に
は、深絞り加工で得られた有底円筒状の缶胴の開口端に
、複数段に亙ってくびれ加工を施し、開口径を小さくし
たうえ缶蓋を固定している。このようにくびれ加工を施
すのは、厚内でコストがかかる缶蓋を小径化し、コスト
削減を因るためである。

従来、このくびれ加工に際しては、例えば第８図（イ）
〜（ニ）に示すような方法が採られていた。

図中符号ｌは円柱状の雄型、２は雄型１の外周に若干の
隙間をあけて同軸に配置された雌型であり、この雌型２
の内面には缶胴を細径化するための加工面２Ａが形成さ
れている。

この方法では、まず（イ）に示すように雄ｆｉｔおよび
雌型２を同時に前進させ、缶胴に内に一定長入った時点
で雄型ｌを停止する一方（ロ）、雌型２はさらに前進さ
せてテーバ面２Ａを缶胴Ｋに嵌合させていく。これによ
り、缶胴にの開口端は漸次細径化され、停止している雄
型１の外周面に沿って伸展し、細径部が形成される（）
＼）。モして細径部が所定長に達したら雌型２および雄
型ｌを共に後退させ、缶胴Ｋを次工程に引き渡す（ニ）
。このようなくびれ加工を複数段に互って繰り返すこと
により、缶胴Ｋには複数段のくびれ部分が形成され、口
径が狭められるのである。

なお、上記方法を実施するくびれ加工装置としては、従
来、雄型ｌと雌型２をそれぞれ摺動可能に支持した内筒
と外筒からなるくびれ加工機構において、内筒はスプリ
ング等により外筒の前端部に押し付けられた状態で外筒
のみを単一のカムで駆動し、外筒の前進肯定で一定長進
んだ時点でストッパーにより内筒の前進動作のみを停止
させたまま外筒が所定長まで前進し、その後、内筒とと
もに後退する機構や、雄型１および雌型２のそれぞれを
油圧シリンダ等に代表される別々の駆動源で駆動する構
成が一般的だった。

「発明が解決しようとする課題」しかし、上記のくびれ加工方法では、雌型２によって缶
胴にの開口端が細径化され、雄型ｌの外周面に沿って伸
展する際に、この伸展部分と雄型ｌとの間に伸展方向と
は逆方向に摩擦力が発生し、この摩擦力によって細径部
にしわや座屈が生じやすい欠点があった。このため、缶
胴にの肉厚を薄くしたり、動作速度を速めると、歩留ま
りが急に悪化する傾向を有し、缶胴にの薄肉化によるコ
スト低下、ならびに高速加工による生産性向上を図るう
えで障害となっていた。

一方、筒および外筒を単一のカムで駆動する機構では、
上記のくびれ加工方法の欠点を解消できず、また雄型１
と雌型２をそれぞれ別個の駆動源で動かす機構では、こ
れらを完全に同期させて正確な移動量および移動速度を
保ちつつ相対移動させることは難しく、装置の動作精度
および信頼性が低かった。さらに、雄型１と雌型２のそ
れぞれに別個の駆動源を設けるため、装置の構造が複雑
化し、コストもかかる問題があった。

［課題を解決するための手段」本発明は上記課題を解決するＩ；めになされたもので、
まず本発明に係わる缶胴のくびれ加工方法は、雌型を缶
胴の開口端に嵌合し細径化する時点で、缶胴内に予め挿
入した雄型を缶胴から引き抜く方向に移動させることを
特徴とする。

一方、本発明に係わるくびれ加工装置は、缶胴より小径
の雄型と、この雄型と同軸かつ軸方向相対移動可能に設
けられ内面に前記開口端を細径化するための加工面を有
する筒状の雌型と、これら雄型および雌型のそれぞれに
連結された従動部材と、これら従動部材がそれぞれ係合
するカム面を有し相対回転につれて従動部材を前記軸方
向にそれぞれ移動操作する複合カムと、缶胴の開口端を
前記雄型および雌型と対向させた状態で缶胴を保持しう
る缶胴保持機構とを具備したことを特徴とする。

「作　用」上記くびれ加工方法では、缶胴が雄型の外周面に沿って
伸展すると同時に、この伸展方向と同じ向きに雄型が移
動するため、細径部をその伸展方向に引っ張る摩擦力が
発生し、細径部にしわや座屈等が生じにくい。したがっ
て、従来より薄肉の缶胴を用い、加工速度を高めること
が可能である。

一方、上記くびれ加工装置によれば、複合カムの外周に
沿って従動部材をそれぞれ摺動させることにより、雄型
と雌型とを一定周期で正確な移動量および移動速度を保
ちつつ相対移動させることが容易であるから、従来の装
置では実施困難だった上記のような複雑な動作を伴う加
工方法を実施できる。また、１つのカムで雄型と雌型の
それぞれを別個に駆動できるため、構造が比較的単純で
済み、コストも安い。

「実施例」以下、本発明に係わる缶胴のくびれ加工方法および加工
装置の一実施例を説明する。なお、説明の便宜上、第１
図左側を前方、右側を後方とする。

第１図は、くびれ加工装置を示す縦断面図である。図中
符号１０は台座で、この台座１０上には脚１１および軸
受１２を介して回転軸１３が水平に支持され、その他端
は支持台ｌＯを貫通して駆動機構（図示略）により定速
回転される。

回転軸１３の前部には円環状の支持体１４が同軸に固定
され、この支持体１４の外周には缶胴保持機構１５が周
方向等間隔かつ水平に固定されている。この缶胴保持機
構１５は後方に向く吸盤１６をそれぞれ備え、図示しな
い減圧装置により吸盤１６の端面１６Ａから吸気する。

この端面１６Ａは缶胴にの閉端に密着する形状をなし、
吸引により缶胴Ｋを吸着し水平に固定できる。また、回
転軸１３には、支持体１４と隣接して缶胴にの外周を支
える缶胴支持板１７が一対固定されている。

一方、回転軸１３の後部外周には、円環状の支持体２０
が同軸に固定され、この支持体２０の外周には前記缶胴
保持機構１５のそれぞれと対向して、くびれ加工機構２
１が水平に固定されている。

このくびれ加工機構２１は、第２図および第３図に示す
ように、支持体２０の外周に固定された筒体２２内で前
後摺動可能に支持された外筒２３と、この外筒２３の前
端部内に前後摺動可能に挿入された内筒２４と、この内
筒２４の後端に固定された中空軸２５とから主構成され
ている。

外筒２３の外周面には長手方向に凹１Ｉ１１２６が形成
され、支持体２０に固定された平行キー２７により前後
移動方向が規制されている。また外筒２３内にはスプリ
ング２８が内蔵され、中空軸２５および内筒２４を前方
に付勢している。

さらに外筒２３の前端外周面には、第２図に示すように
周方向等間隔に３本の係止爪２９が取り付けられ、これ
ら係止爪２９により円筒状の雌型３０が同軸に固定され
ている。この雌型３０は超硬合金製であり、その内周面
の前端には缶胴にの開口端を細径化するための曲面状の
加工面３０Ａが形成されている。

また外筒２３の後端には、後方に延びる連結板３１が固
定され、この連結板３１には中央に前後方向に長い長孔
３２が形成されるとともに、この長孔３２の前後には回
転軸１２に向けてローラ３３（従動部材）がそれぞれ回
転自在に取り付けられている。

一方、内筒２４の前端には、缶胴にの加工後内径と同径
の円筒状をなす雄型３５が同軸に固定され、雌型３０と
の間に缶胴にの肉厚程度の空隙が形成されている。

また、中空軸２５の後端両側には、第４図および第５図
に示すように、外筒２３の両側に形成された開口部３６
を通して、一対のアーム３７が後方に向けて固定されて
いる。これらアーム３７の後端間にはローラ取付板３８
が固定され、前記連結板３１の上面に沿って摺動可能と
されている。

そしてこのローラ取付板３８の下面には、連結板３１の
長孔３２を通してローラ３９（従動部材）が回転自在に
、回転軸１３に向けて取り付けられている。

さらにまた、中空軸２５の後端には第３図に示すように
パイプ４１が接続されるとともに、このパイプ４１は外
筒２３に形成された長孔４２を通して図示しない加圧装
置に接続され、中空軸２５および内筒２４を通じて雄型
３５側に圧縮空気を供給し、くびれ加工時の缶胴にの凹
みを防止するようになっている。

一方、回転軸１３の後部外周には、第１図に示すように
大径の複合カム４５が同軸に配置され、円筒体４６を介
して台座１０に固定されている。

この複合カム４５の外面には、幅方向中央に前記ローラ
３９と幅が等しい雄カム溝（カム面）４７と、その両側
に平行な一対の酸カム面４８がそれぞれ形成され、前記
雄カム溝４７には各ローラ３９がそれぞれ周方向等間隔
で嵌め込まれるとともに、各酸カム面４Ｂを挾み込むよ
うに各ローラ３３が位置決めされている。これにより回
転軸１３が回転すると、雄カム溝４７および酸カム面４
８の蛇行に倣って各ロー−１Ｆ３９．３３が前後に移動
する。

なお、雄カム溝４７と雌カム面４８の展開図を第６図に
示す。この図から明らかなように、雌型３０が前進（、
Ａ　Ｉ　）→後退（Ａ２）Ｌ、て定位置に復帰する間に
、雄型３５は高速前進（Ｂ　１　）−＋低速後退（Ｂ２
）→後退（Ｂ３）して定位置に戻るようになっている。

さらに、この装置の両側には、第６図に示す複合カム４
５の角度で２１０＠〜０°の間でＯｃ′寄りの位置に、
この装置へ缶胴Ｋを供給するための缶胴供給装置が、ま
た２１０＠寄りの位置に加工完了した缶胴Ｋを受は取る
次段の装置がそれぞれ設置されている（共に図示路）。

次に、上述の装置を用いた缶胴のくびれ加工方法を説明
する。

ごまず、回転軸１３を定速回転しつつ缶胴供給機構を作
動し、缶胴供給位置において缶胴保持機構１５に缶胴Ｋ
を受は渡し、これを吸盤１６で吸引固定する。

さらに回転軸１３が回転すると、第７図（イ）に示すよ
うに雌型３０が前進（Ａ１）開始すると同時に、雄型３
５がそれを上回る速度で前進（Ｂ　１　）Ｌ、缶胴に内
に挿入される。

次いで、第７図（ロ）に示すように雌型３０が缶胴にの
開口端を窄め始めると、雄型３５は低速で後退（Ｂ２）
Ｌ始める。したがって、缶胴にの細径化された部分ＫＡ
は、雄型３５の外周面との間に働く摩擦力によって伸展
方向に引っ張られ、しわや座屈を生じにくい。なお、Ｂ
２における雄型３５の後退速度は、雌型３０の前進速度
の１０〜２０％程度であることが望ましい。１０％未満
では十分なしわ・座屈防止効果が得られず、２０％より
大であると缶胴にの内面に摺動痕や傷が生じるおそれが
ある。

やがて、細径部ＫＡの長さが所定長に達したら、雄型３
５および雌型３０は共に後退（Ａ２．Ｂ３）して缶胴か
ら引き抜かれ、この加工完了した缶胴には排出位置で次
工程の装置へと引き渡されて１サイクルが終了する。以
後、各くびれ加工機構２１Ｉ：おいて同様の動作を繰り
返す。

上記構成からなる缶胴のくびれ加工方法においては、缶
胴にの細径部ＫＡが雄型３５の外周面に沿って延びてい
く際に、雄型３５が同じ方向に低速移動するので、細径
部ＫＡにはその伸展方向に引っ張る一定の摩擦力がかか
り、しわや座屈等の発生を防ぐことができる。したがっ
て、従来より薄肉の缶胴も歩留まり低下を引き起こすこ
となく加工可能となり、薄肉化により製造コストの低下
を図ることができる。また、缶胴Ｋにしわや座屈が生じ
にくい分、加工速度を高め、生産性を向上することが可
能である。

さらに、この加工装置によれば、１つの複合カム４５を
用いて雄型３５と雌型３０を同時に駆動しているので、
これらを完全に同期して正確な移動量および移動速度を
保ちつつ相対移動させることが容易であり、動作の信頼
性も極めて高い。したがって従来の装置では実施が困難
だった上記のような複雑な加工方法が可能となるうえ、
複数の駆動源を設ける必要がないため、構造が比“較的
単純で済み、コストも安いという利点を有する。

また、この例においては、複合カム４５を固定する一方
、回転軸１３に固定した複数のくびれ加工機構２１を複
合カム４５の周囲に沿って回転させ、それぞれの雄型３
５および雌型３０を複合カム４５で駆動しているので、
複合カム４５の側を回転させる構成に比して、常に一定
の位置で缶胴にの供給および排出を行なうことが可能と
なり、前工程および次工程装置との連携が容易で、この
点からも生産性向上が図られている。

なお、本発明は上記実施例にのみ限られるものではなく
、必要に応じてくびれ加工機構（２１）の側を固定する
一方、カム（４５）の側を回転させて雄型（３５）およ
び雌型（３０）を駆動する構成としてもよいし、装置細
部は適宜変更可能である。

「発明の効果」以上説明したように、本発明に係わる缶胴のくびれ加工
方法によれば、缶胴が雄型の外周面に沿って展延する際
に、雄型の移動することにより伸展する細径部をその伸
展方向に引っ張る摩擦力が生じるので、細径部にしわや
座屈等が生じることを防げる。したがって、従来より薄
肉の缶胴をくびれ加工してもしわや座屈が生じにくく、
薄肉化により製造コストの低下を図ることができる。ま
た、缶胴にしわや座屈が生じにくい分、加工速度を高め
ることができ、生産性向上が図れる。

また、本発明に係わる缶胴のくびれ加工装置によれば、
１つの複合カムを用いて雄型と雌型を同時に駆動してい
るので、これらを完全に同期させたうえ、正確な移動量
および移動速度を保ちつつ相対移動させることが容易で
、信頼性も極めて高い。したがって従来の装置では実施
が困難だった上記のように複雑な動作を要する加工方法
が可能であるとともに、複数の駆動源を設ける必要がな
いため、構造が比較的単純で済み、コストも安いという
利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる缶胴のくびれ加工装置を示す縦
断面図、第２図および第３図は同装置のくびれ加工機構
の左側面図および縦断面図、第４図はくびれ加工機構の
平面図、第５図は第４図のｖ−■線視断面図、第６図は
カムの展開図、第７図（イ）〜（ニ）はこの装置を用い
たくびれ加工方法の説明図である。一方、第８図（イ）
〜（ニ）は従来のくびれ加工方法の説明図である。Ｋ・・・缶胴、ｌＯ・・・台座、１３・・・回転軸、１
５・・・缶胴保持機構、２１・・・くびれ加工機構、３
０・・・雌型、３３・・・ローラ（従動部材）、３５・
・・雄型、３９・・ローラ（従動部材）、４５・・・複
合カム、４７・・・雄カム溝（カム面）、４８・・・雌
カム面。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）缶胴の開口端に、缶胴より小径の雄型を同軸に挿
入するとともに、前記開口端の外周に、内径が窄まる加
工面を有する筒状の雌型を嵌合していくことにより、前
記開口端を細径化して前記雄型の外周面に沿って伸展さ
せ、くびれた細径部を形成する缶胴のくびれ加工方法に
おいて、前記雌型を缶胴の開口端に嵌合していく時点で、缶胴内
に挿入した雄型を缶胴から引き抜く方向に移動させるこ
とを特徴とする缶胴のくびれ加工方法。
（２）缶胴の開口端より小径の雄型と、この雄型と同軸
かつ軸方向相対移動可能に設けられ内面に前記開口端を
細径化するための加工面を有する筒状の雌型と、これら
雄型および雌型のそれぞれに連結された従動部材と、こ
れら従動部材がそれぞれ係合するカム面を有し、相対回
転につれて各従動部材を前記軸方向にそれぞれ移動操作
する複合カムと、缶胴の開口端を前記雄型および雌型と
対向させた状態で缶胴を保持しうる缶胴保持機構とを具
備したことを特徴とする缶胴のくびれ加工装置。