JPS60247111A - 缶の巻締部の溝深さ測定装置 - Google Patents

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】 本発明は、巻締加工を施した缶蓋の巻締部の内周に形成
された溝の深さを自動的に測定する装置に関する。

第１．２図は、二重巻締機において第１巻締ロール加工
、第２巻締ロール加工により巻締が行なわれる過程およ
び製品の巻締部の断面を示す図であり、先ず、第１図の
ように第１巻締ロールにより缶蓋２のカール部２′が缶
胴１のフランジ１′の下に曲げ込まれ、次いで第２図の
ように第２巻締ロールにより、その各々の間が強く圧着
される。この巻締加工による密封状態の良否を点検する
には、多数の観点からの検査を行なうことになるが、そ
の一つとして前記の溝の深さに関するものがある。

前記の圧着工程により、巻締部の内周には第２図に示す
ように環状溝Ｓが形成され、これの断面は浅い皿状で上
に開いた形状であり、通常カウンタシンクと呼んでいる
。この溝の最低部と巻締部の頂部との間の距離Ｃ（以下
、深さという。）について検討するのに、力一ル部２′
の巻込みが不充分であるとＣが大となり、逆に巻込みが
過度であるとＣが小となり、いずれの場合も密封が不完
全となる。そこで、製品の環状溝の深さが正常な値に対
して大小となっている程度を検査し、一定量以上の大小
のものは不良品とすることになる。

従来は、前記の検査は人手で行なわれ、その検査器具と
しては種々なものが用いられ、例えばその代表的なもの
は、溝深さ測定用のリニア式電子マイクロメータである
。

第３図は、そのリニア式電子マイクロメータ２０の一例
であり、筐体２１にスピンドル２３が上下に移動自在に
支承され、筐体２１の下底に基部が固着されたＬ７杆２
２の先端部の通孔と前記スピンドル２３の先端が対向し
、筐体２１内においてスピンドル２３は押出しばねによ
り押力を受けてその先端がＬ７杆２２の方に常時所定の
力で押出され、スピンドル２３の通孔を経ての移動量は
、筐体２１内に設けられたモアレじま発生用の光学スケ
ールと充電変換器によりパルス信号に変換され、外部に
設けられた可逆カウンタに導入される。そして、可逆カ
ウンタでは、スピンドル２３の移動方向に応したパルス
信号の可逆計数が行なわれ、その計数値は、表示部に表
示される。

尚、スピンドル２３の移動量の検出手段には、上記に限
らず磁気スケールと磁−電変換器を組合わせたもの、あ
るいはラックピニオン機構、スリット円板および充電変
換器を組合わせたもの等積々のものがあり、また、マイ
クロメータ２０には、その内部に可逆カウンタ等を内蔵
したものもある。

これによる溝の深さの測定を分解してみると、次のよう
になる。

Ｌ７杆２２の外面を巻締部の頂面に当て、Ｌ７杆２２を
水平に維持し、Ｌ７杆２２から突出しているスピンドル
２３の先端を溝Ｓの略中央付近に接触させる。その状態
で表示部の表示値を読み、その後にＬ７杆２２を軽く浮
かしてスピンドル２３の当たる個所を左右に変更し、そ
の度に表示値を読み、最大の表示値を読み取る。

以」二の操作後、再び缶の異なる巻締部に対して前記と
同様の操作を繰り返す。しかしながら、この種の検査は
人手により行なわれるために、検査効率の低下はまぬが
れない。

そこで、検査の自動化が望まれることになり、前記の人
手による操作を自動化するのに最も簡単な態様を考える
と次のようになる。

まず、巻締部の直上に離れて位置させたリニア式電子マ
イクロメ−７２０を降下させ、Ｌ７杆２２を巻締部の頂
面に到達させる必要があり、それには上下に移動自在な
移動体にリニア式電子マイクロメータ２０を垂直状態に
固定し、移動体をエアーシリングにより移動させればよ
い。

ところで、この場合り７杆２２と巻締部の頂面とを接触
させ、しかも、その接触圧をできるだけ小にしなければ
ならないが、エアーシリングのみで充分な接触状態にす
ると、接触圧が過大になってしまう。そこで、接触させ
るとともに接触圧を小にするには、ばねを使用するのが
簡単な解決であり、移動体とその支持体との間にばねを
張設し、移動体の移動とともにばねが伸長して張力が大
となり、前記の接触状態になると、ばねの張力と移動体
およびその付属物などの重量とが略等しくなるようにし
ておけばよい。

次に、巻締部の頂面に接触したリニア式電子マイクロメ
ータ２０を横方面に移動させる必要があり、それには前
記の移動体の支持体を横方向に移動自在に支持し、その
移動のためのエアーシリングを設ければよい。

以上のような簡単な自動化装置により、リニア式マイク
ロメータ２０を巻締部の頂面に接触させ、その状態でさ
らにマイクロメータを水平方向に移動させることが一応
は可能となる。

しかしながら、水平方向の移動について検討するのに問
題がある。

溝の最深部を測定するのであるから、スピンドル２３の
先端を最深部よりわずかに離れた位置（第２図において
右側）から最深部を経て反対側（第２図で左側）に移動
させることになるが、最深部を通り過ぎた後において、
巻締部に近づき斜面の傾斜が大なる位置に達すると不都
合になる。すなわち、最深部を過ぎた後の傾斜の小さい
斜面では、スピンドルの先端は昇りながら移動するが、
急な斜面では昇ることが不可能となり、横方向の移動力
により、スピンドルの曲げあるいは巻締部の傷損という
ことになる。

本発明は、前記の点を解決しようとするものであり、リ
ニア式電子マイクロメータを横方向に移動させるための
力を極力小にし、測定中にマイクロメータなどの故障が
ないようにしたものである。

本発明は、横方向の移動体に対して棒状体の駆動手段を
一方向のみの係合とし、棒状体を移動体の移動方向に正
逆に駆動するようにし、正方向の駆動の際は、棒状体と
移動体の係合により移動体を一方の方向に移動させ、逆
方向の駆動の際は、前記の保合が外れるようにし、移動
体とその支持体との間には、ばねが逆方向の弾力を生ず
るように設けられ、移動体の逆方向の移動はばねの弾力
のみによるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

この実施例は、駆動手段としてシリング−およびピスト
ンを採用し、ピストン軸が棒状体となった例である。

第４図において、台３０上に固定された小架台３１の上
面には水平の支持体６２が固定され、その摺動レール部
材６２′の断面は丁字形であり、それには横方向の移動
体６１の下面の抱持部が移動自在に保合支持され、支持
体６２の左端から上方に突出させた突出部材６３には第
１のエアーシリング６５の基部が固着され、そのピスト
ン軸と前記移動体６１の左端とが係合され、さらに、支
持体６２の突出部材６３と、移動体６１間には引張りば
ね６６が張設されている。

第５図は、そのエアーシリング６５と移動体６１との係
合関係を示す一部配管系を含む正面図である。エアーシ
リング６５は、その内部のピストン６５′により仕切ら
れた左右の空気室をそれぞれの流量制御バルブ８２゜８
３を介して流路切−換電磁バルブ８１に各連通し、電磁
バルブ８１の流路切換により、その各左右の空気室との
連通路を選択的に大気とエアー）原８０とにそれぞれ開
放、連通させる。図は、左空気室をエアー源８０に連通
させると共に、右空気室を大気に開放させ、それにより
ピストン６５′を右方に移動させている状態であり、こ
れとは逆に左方に移動させる場合には、前記とは逆に電
磁バルブ８］の切換えにより左空気室をエアー源８０と
連通させ、左空気室を大気に開放させる。そのピストン
６５′の軸６８は、エアーシリング６５の右壁から外方
に突出し、前記移動体６１の右辺に基部が固着された円
筒体６１′の左壁の通孔を介して内部に貫入し、その内
部においてピストン軸６８の右端には係合板６９が固着
されている。したがって、ピストン６５′が右方に移動
する場合は係合板６９が円筒体６１′の右側基部に押付
けられ、両者は一体化した状態でばね６６に抗して右方
に移動することになる。

それに対して、ピストン６５′が左方に移動する場合に
は円筒体６１′は、以下のようにばね６６の引張りのみ
によって動かされることになる。ピストン６５′の移動
にともない係合板６９が左方に移動すると同時に、ばね
６６の引張りにより円筒体６１′は係合板６９と接触し
た状態で左へ移動する。

ここで、ばね６６の引張力を検討するのに、移動体６１
が左方に移動するに従い、ばね６６の引張力が減少する
ことが明らかであり、左方に移動して停止する直前では
引張力が極めて小さなものになる。

その引張力は、ばね６６の選定あるいは張設されたばね
の長さを調節自在とした上での調節により、所要の大き
さになる。

第４図において、前記の横の移動体６１の上面には、固
定部材６７の底部が固定され、その固定部材６７の右側
部には垂直の支持体７２が固定され、その断面丁字形の
摺動レール部材７２には上下の移動体７１の左側面の抱
持部が移動自在に係合支持され、支持体７２の上端から
右方に突出させた突出部材７３には第２のエアーシリン
ダ７５の基部が固定され、そのピストン軸と前記移動体
７１とが結合されると共に、突出部材７３と移動体７１
開には、引張ばね７６が張設されている。その上下の移
動体７１の右側面には、リニア式電子マイクロメーター
２０がＬ７杆２２を下方にした状態で固定されている。

リニア式電子マイクロメータ２０は、第３図について説
明したとおりであり、そのパルス信号の出力端は可逆カ
ウンタ８０の加減計数入力端と結線され、パルス信号は
スピンドル２３の移動方向に応じて加減計数される。

その可逆カウンタ８０の計数値出力端は、ピークホール
ド回路９０の入力端と結線され、ピークホールド回路９
０において、可逆カウンタ８０の計数値の最大値が保持
される。そして、前記のエアーシリンダ７５は、第５図
で説明したと同様に流量制御バルブ、流路切換用電磁バ
ルブと連通している。また、各流路切換用電磁バルブに
対しでは、内部にタイマーを有するバルブ制御部（図示
されていない）からの切換制御指令が与えられるように
なっている。

以上において、測定に当たっては被測定在１０および自
動測定装置を測定準備状態にする。

まず、被測定在については、台３０上のクランプ台４０
上に設けられたクランプ機構５０により被測定在１０の
下端を固定する。

なお、クランプ台４０の下部は、台３０内に設けられた
割出駆動機構（図示されていない）に固定されている。

次に、自動測定装置については、各エアシリンダ６５．
７５の各々の流路切換バルブ（８１その他）に対してバ
ルブ制御部から全作動の切換指令が与えられ、各エアシ
リンダーは、作動状態とされている。すなわち、第１の
エアシリンダー６５のピストンは右方へ、第２のエアシ
リンダーのピストンは上方へ移動し、リニア式電子マイ
クロメーター２０は缶１０の上方に離れた状態となって
いる。

次には、バルブ制御部に切換指令が順次送られる。それ
により、まず第２のエアーシリンダ７５は、下方への作
動状態となり、その結果、移動体７１は、ばね７６の張
力に抗して下方に移動させられ、それと一体重にリニア
式電子マイクロメータ２０も下方に移動し、そのスピン
ドル２３が缶１０の蓋の上面に接触し、続いて、１７字
７之２が缶１０の巻締部の頂面と接触する。この状態で
は、ばね７６が伸長して張力が大になり、その張力によ
り、Ｌ７杆２２の巻締部頂面への接触圧は小さくなる。

続いて、所定時間経過後、第１のエアーシリンダ６５が
左方への作動状態となり、その結果、ばね６６によＩ）
第１の移・動体６１は左方に移動し、それと一体重に第
２の移動体７１、リニア式電子マイクロメータ２０も左
方に移動する。このとき、リニア式電子マイクロメータ
２０のＬ７杆２２、スピンドル２３の先端はそれぞれ缶
１０の巻締部頂面、溝Ｓの内面に接触しなから缶蓋の直
径上を外方すなわち左方に移動し、スピンドル２３の先
端が溝Ｓの最深部に達し、さらにそれを過ぎて傾斜の小
さな斜面を昇り、その抗力とばね６６の左方への引張力
とが平衡して移動が停止させられる。

すなわち、小さくなったばね６６の引張力の斜面上の分
力に対して引張力によりスピンドル２３の先端と斜面と
の間に生ずる摩擦力の方が大になった点でスピンドル２
３が停止する。

上記の繰作が行なわれる間、リニア式電子マイクロメー
ター２０のパルス出力は可逆カウンタ８０に導入されて
おり、可逆カウンタ８０ではそれをスピンドル２３の移
動方向に応じて加減計数し、その計数出力はピークホー
ルド回路９０に送出され、そのピークホールド回路９０
の出力は、図示されていないコンパレータに送出されて
いる。コンパレータには予め適正溝深さの上、下限の対
応値か設定してあり、前記第１のエアシリング−６５の
左方への作動指令送出から所定時間経過後に印加される
比較指令により、ピークホールド回路９０のピーク出力
と上、下限の対応値との比較が行なわれる。このときの
ピークホールド回路９０の出力は、溝Ｓの最深部深さＣ
に対応したものであり、上記の比較の結果、それが上下
限値の範囲を越えた場合には、フンパレータはランプに
点灯出力を送出し、不良であることを報知する。そして
、その比較終了後、再び各エアーシリング７５＋６５を
それぞれ上方、右方に作動させることにより、各移動体
６１．７１を準備位置に復帰させ、続いて、缶１０のク
ランプ台４０を割出移動機構により所定の角度回動し、
再び前記と同様にして缶の異なる位置の溝深さの検査を
行ない、以下、この一連の検査を缶の全周にわたって行
なうことになる。

尚、上記実施例においては、移動体６１゜７１の駆動手
段にエアーシリンダとピストンを用いた場合を例示した
が、軸線方向に移動自在に支承された棒状体の周囲に電
磁石等を設け、電磁石の供給電流を切換えるようにして
もよい。

また、上記実施例においては、上下の移動体７１をエア
ーシリンダ７５のピストンと結合した場合を例示したが
、上方への移動のときのみ両者が係合し、下方へは、移
動体７１等の自重とばね７６の抗力との差の力により移
動させで、巻締頂面上へのＬ７杆の接触を行なわせても
同様である。

以上のとおりであり、溝の深さを測定するに際して横方
向の移動体はばねの引張りのみにより溝を内方より外方
に横切り、それに従いばねの引張力は小さくなるので、
リニア式電子マイクロメータのスピンドルの移動速度は
極めて小となり、その結果、スピンドルの先端が確実に
溝の最深部に達することにより正確な測定が行なわれ、
また、スピンドルが最深部を通過した後はさらにばねの
引張力が小さくなるので、最深部に続く上り斜面をわず
かに移動すると、スピンドルは軽い接触状態で直ちに停
止する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は巻締部の正面断面図、第３図は溝深さ測定
用のリニア式電子マイクロメータの正面図、第４図は本
発明の実施例を示す正面図、第５図はエアーシリンダと
移動体との係合関係を示す正面断面図である。 ６１．７１：移動体 ６５．７５：エアーシリンダ ６６．７６：ばね ２０：　リニア式電子マイクロメータ 出願代理人 第１図　第２図 第３図 第　４　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 】、　台上の水平支持体上に横方向の移動体が移動自在
   に支持され、この移動体の駆動手段としての棒状体の端
   部と前記の移動体とは、一方向の移動のみが伝達される
   ように係合され、前記の移動体と支持体との間に設けら
   れたばねにより、移動体は前記の移動と反対の方向の移
   動をするようにされ、前記の移動体の側面に固定された
   上下の支持体に移動自在に支持された上下の移動体に、
   リニア式電子マイクロメータが固定されたところの缶の
   巻締部の溝深さ測定装置。