JP2001259766A

JP2001259766A - 缶体の製造装置

Info

Publication number: JP2001259766A
Application number: JP2000082039A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shimura; 弘志村; Kenji Kanda; 健次神田
Original assignee: MITSUBA DENYOSHA KK; SANTOMI KOGYO KK
Current assignee: MITSUBA DENYOSHA KK; SANTOMI KOGYO KK
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】断面形状、大きさの異なる缶体を簡単に得る
装置を提供すること。【解決手段】台座２とこれに対向する抑え座３とに設
けた回転金型４に、缶本体Ａ1 とその両端に臨む蓋Ａ2
とを挟み付け、カールローラ５ａと締め付けローラ５ｂ
を用いて缶本体Ａ1 の両端に各蓋Ａ2 を巻き締めて缶体
を製造する。抑え座３と各回転金型４，４とカールロー
ラ５ａ並びに締め付けローラ５ｂをそれぞれサーボモー
タ６乃至１１に連結し、数値制御装置１７に、缶本体Ａ
1 の断面形状と高さ、カールローラ５ａ並びに締め付け
ローラ５ｂの切り込み段数、各段数毎の切り込み量と、
回転金型４，４の回転数とを書き込み、該数値制御装置
１７に書き込んだ情報に基づいて、各サーボモータ６乃
至１１を動作させることで、各種の断面形状、大きさ、
材料の厚み、材質の異なる缶体を簡単に加工することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として自動車用消
音器の外殻として使用する缶体の製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種缶体の製造は、台座とこれに
対向する抑え座とに設けた回転金型間に、缶本体と該缶
本体の両端に臨む蓋とを挟み付け、カールローラと締め
付けローラを油圧装置を用いて、該缶本体の両端に各蓋
を巻き締めている。この場合、缶本体の断面形状が真円
ならば、単にカールローラと締め付けローラとを回転金
型の回転中心に対し等しい位置に臨ませて、順次両ロー
ラを切り込み方向に移動させることで缶本体に蓋を巻き
締めることができるが、消音器の外殻の形状は、楕円、
または複数の円弧からなる形状等がある。このため、缶
本体の断面形状が真円以外の異形断面の場合、カ−ルロ
ーラと締め付けローラとを切り込み方向に押圧する油圧
装置を、缶本体の断面形状に相似した倣いカムに倣わせ
て移動させつつ切込ませる必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、従来の製造
装置では、缶本体の断面形状が変わる毎に、倣いカムを
交換する必要があり、しかも、缶本体の断面形状に応じ
た多数の倣いカムを用意しなければならず、倣いカムの
取換え作業に長い時間を必要とした。

【０００４】しかも、倣いカムと、缶本体の実形状と
は、倣いローラの半径分だけ一致させることができない
ため、近似の形状を持つ倣いカムを用い、後は熟練した
調整者（技術者）の感に頼って調整しなければならない
といった不具合がある。また、真円以外の断面を持つ缶
体を加工するとき、カ−ルローラ及びシームローラの切
り込み量も当該ロールを切り込ませるための駆動源（油
圧シリンダー）のスピードコントロールの調整で行い、
この調整もオペレータの感に頼っていた。このため、缶
本体の回転速度と切込み速度の一致、即ち、線速度の一
定化が非常に困難で気密性の高い缶体を製造し難いとい
う問題があった。更に、従来の製造装置では、両回転金
型を同期運転させる手段として、共通一個のモータを用
い、連結シャフトとチエーン、スプロケット等からなる
回転連動機構を介して両回転金型を同期運転するように
している。このため、回転連動機構間に生じるシャフト
の捩れ、チエーンの伸び、スプロケットのキー溝の遊び
等によって、缶体に捩れを生じる恐れがあった。本発明
はかかる不具合を解消した缶体の製造装置を得ることを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１記載の発
明は、台座とこれに進退自在に対向させた抑え座とにそ
れぞれ設けた回転金型間に、缶本体と該缶本体の両端に
臨む蓋とを挟み付け、カールローラと締め付けローラを
用いて該缶本体の両端に各蓋を巻き締めて缶体を製造す
る製造装置において、該抑え座と各回転金型とカールロ
ーラ並びに締め付けローラとをそれぞれサーボモータに
連動させ、且つ数値制御装置の記憶手段に、缶本体の断
面形状と高さと、カールローラと締め付けローラの切り
込み段数と、各段数毎の切り込み量と、回転金型の回転
数とを書き込み、該数値制御装置に書き込んだ情報に基
づいて、各サーボモータを順次動作させることで、各種
の断面形状を備えた缶体を簡単に加工することができ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に付き
説明する。図１並びに図２で、１は機枠、２は該機枠１
の前面下部に設けた台座、３は機枠１の前面下部に該台
座２に対し進退自在に設けた抑え座、４，４は台座２と
抑え座３とに回転中心を一致させて取り付けた回転金型
を示し、両回転金型４，４間に缶本体Ａ1 （図示しない
が必要部品が組み込まれた缶本体）と該缶本体Ａ1の両
端に臨む蓋Ａ2 ，Ａ2 を挟み付け、各回転金型４，４を
回転させて、該缶本体Ａ1 とこれの両端に臨む蓋Ａ2 ，
Ａ2 を回転させつつ、該缶本体Ａ1 の外側に臨むカール
ローラ５ａと締め付けローラ５ｂとによって缶本体Ａ1
に蓋Ａ2 ，Ａ2（以下これらをワークＡと称する）を巻
き締める。

【０００７】抑え座３は、機枠１の前面に臨むねじ杆６
に螺合させ、該ねじ杆６を機枠１上に設けたサーボモー
タ７に連動させ、回転金型４，４は、それぞれ台座２並
びに抑え座３に設けたサーボモータ８，９に連動させ、
カールローラ５ａ並びに締め付けローラ５ｂは、サーボ
モータ１０，１１に連動するボールねじ機構１２，１３
の先端に取り付けて、回転金型４，４間に挟持される缶
本体Ａ1 並びに該缶本体Ａ1 の両端に臨む蓋Ａ2 ，Ａ2
に対し進退させる。

【０００８】カールローラ５ａのボールねじ機構１２の
先端への取り付け、並びにボールねじ機構１２とサーボ
モータ１０との連動を図３に付き説明すると、カールロ
ーラ５ａはブラケット１４ａに回転自在に軸支し、該ブ
ラケット１４ａは台座２に設けた回転金型４，４に対し
進退自在に設けた移動台１４ｂに取り付け、該移動台１
４ｂにボールねじ機構１２のねじ杆１２ａの先端側が螺
合するボールねじケース１２ｂを固着し、該ねじ杆１２
ａの後部に取り付けた歯付きプーリ１５とサーボモータ
１０の回転軸上の歯付きプーリ１０ａとの間に、タイミ
ングベルト１６ａを張設してねじ杆１２ａをサーボモー
タ１０によって回転させるようにした。かくすること
で、カールローラ５ａはサーボモータ８の正逆回転によ
って後退位置と切込位置との間を移動する。なお、サー
ボモータ１０は、タイミングベルト１６の張設方向に移
動できる台１８上に設け、該台１８と台座２から立ち上
がるブロック１９との間に微調整用のねじ２０を介在さ
せ、該微調整用のねじ２０によってタイミングベルト１
６の張りを調整できるようにした。前記カールローラ５
ａを支持するブラケット１４ａは、その後端の上下左右
から後方に突出する計４本のピン１４ａー１を備え、該
ピン１４ａー１を移動台１４ｂに設けた摺動孔１４ｂー
１に挿入し、且つ該移動台１４ｂの前面とブラケット１
４ａの後面との間に左右一対のクッションばね２１を介
在させた。なお、締め付けローラ５ｂのボールねじ機構
１３の先端への取り付け、並びにボールねじ機構１３と
サーボモータ１１との連動は、カールローラ５ａのそれ
と同じである。また、各サーボモータ７，８，９，１
０，１１はアブソリュートパルスコーダを備え、各サー
ボモータ７，８，９，１０，１１の座標系を確立するた
めの原点設定処理を一度設定すれば以後は原点位置の設
定を不要とした。図１並びに図２で、２２は上記移動台
１４ｂを案内する左右一対の案内するレール、２３は抑
え座３とチエン２４を介して連結したバランスウエイ
ト、２５は抑え座３を案内する案内レールを示す。

【０００９】各サーボモータ７，８，９，１０，１１は
数値制御装置（ＦＡＮＵＣＰｏｗｅｒＭｅｔｅｉ
−Ｈ）１７を用いて制御する。以下これを説明する。該
数値制御装置１７は、数値制御装置本体１７ａと、数値
制御装置本体１７ａに、ワークＡの断面形状、高さ並び
にカールローラ５ａと締め付けローラ５ｂの切込み段数
並びに各段数毎の切込み量を書き込む操作盤１７ｂと、
数値制御装置本体１７ａからの指令で前記各サーボモー
タ７，８，９，１０，１１を動作させるドライバー１７
ｃとを備え、数値制御装置本体１７ａは、内臓シーケン
サ（ＰＭＣ）、数値制御部、サーボ制御部、電子カム機
能及び各サーボモータ７，８，９，１０，１１を同期運
転させる機能等を備え、この同期運転機能によって前記
回転金型４，４を駆動するサーボモータ８，９を同期運
転させ、電子カム機能には、真円と、楕円と、半径の異
なる２個の円弧と各円弧を繋ぐ円弧とからなる合成形状
との３つの缶本体の断面形状を持たせた。

【００１０】操作盤１７ｂは、図４に示すごとく、主電
源スイッチＳ1 と制御電源スイッチＳ2 と、「編集モー
ド」と「自動モード」と「各個モード」と「調整操作用
モード」とを選択するモード選択スイッチＳ3 と、手動
選択スイッチＳ4 と、前進スイッチＳ5 と、後退スイッ
チＳ6 と、保護スイッチＳ7 と、リセットスイッチＳ8
と、非常停止スイッチＳ9 と、原点位置表示ランプＳ10
と、ブラウン管等からなる表示フエースＦと、上記各モ
ードでそれぞれ画面を切り替えるソフトキー群Ｋ1 と、
機能キーＫ2 と、アルファベットキーＫ3 と、数値キー
Ｋ4 と、ページ・カーソルキーＫ5 と、編集キーＫ6
と、リセットキーＫ7 を備える。なお、原点位置表示ラ
ンプＳ10は、上段に１個のランプがあり、中段に抑え座
３、回転金型４，４、カールローラ５ａ，締め付けロー
ラ５ｂ等にそれぞれ対応する複数のランプがあり、全て
が原点にあるとき上段の１個のランプが点灯し、抑え座
３、回転金型４，４、カールローラ５ａ，締め付けロー
ラ５ｂ等の内、原点位置に位置する中段のランプのみが
点灯する。

【００１１】ワークの登録モード選択スイッチＳ3 を操
作して「編集モード」を選択し、保護スイッチＳ7 を操
作して「編集可」を選択する。すると、画面に、１から
１０までの番号と、これに対応する図番並びにワークの
形状（上記３つの形状）を現した登録ワーク一覧が表示
される。そこで、登録したい番号をソフトキーＫ1 で選
択すると、図番と形状と長さ、回転数を書き入れるワー
クＡの寸法画面が現れる。

【００１２】そこで、ワークＡの寸法画面に、図番を書
き入れ、形状（上記３つの形状の内の一つ）をカーソル
キーＫ5 を操作して選択し、数値キーＫ4 によって、ワ
ークＡの長さ、回転金型４の回転数を書き入れる。な
お、「円」を選択した場合は、上記ワークＡの長さ、回
転金型４の回転数の他に、円の直径を書き入れるのみで
良いが、「楕円」を選択した場合は、長径，短径を書き
入れる。また、「円弧を合成した合成形状」を選択した
場合は、該合成形状の長径、短径並びに各合成円弧の半
径をそれぞれ書き入れ、更に合成円弧のそれぞれを接続
する接続円弧の半径を書き入れる。この作業が完了する
と、各ソフトキーＫ1 を操作して、「カール切込み量の
画面」並びに「締め付けローラ５ｂの切込み量の画面」
をそれぞれ呼び出し、カールローラ５ａの切込み段数並
びに各段毎の切込み量と、締め付けローラ５ｂの切込み
段数並びに各段毎の切込み量を、材料の厚み、材質等に
合わせて数値キーＫ4 で書き込む。これで、ワーク入力
のデータの書き込みが完了する。そこでソフトキーＫ1
を操作して画面をワーク一覧画面に戻す。なお、登録し
たワークを削除するときは、ワーク一覧画面で削除した
いワーク番号にカーソルを合わせ、ソフトキーＫ1 （削
除）を押すと、ソフトキーＫ1 の表示が（実行）に変わ
る。そこでソフトキーＫ1 （実行）を押すと該当するワ
ークの登録を削除できる。

【００１３】次に、自動運転するには、加工するワーク
を選択、計算処理して自動運転による加工が可能な状態
にする。それには、「運転モード」を「編集モード」に
し、保護スイッチＳ7 を「編集可」にする。すると、表
示フエースＦに「登録ワーク一覧画面」が現れる。そこ
で、加工したいワーク番号にカーソルを合わせて、ソフ
トキーＫ1 （実行）を押すと、当該ワーク寸法画面が現
れる。そこで、ソフトキーＫ1 が（実行）（取消し）に
変わるので、（実行）を押す。すると、加工演算が行わ
れ、表示フエースＦに「計算中」次いで「計算終了」の
表示がなされる。その後、「自動運転画面」が現れる。
そこで、抑え座３、カールローラ５ａ、締め付けローラ
５ｂがそれぞれ原点位置に復帰していることを確認し、
ワークＡを回転金型４上にセットし、自動運転起動スイ
ッチを操作すると、先ず、抑え座３が下降し、カールロ
ーラ５ａ並びに締め付けローラ５ｂが、準備位置に準備
される。次いで回転金型４，４が回転を始め、カールロ
ーラ５ａによる切込みが設定された段数だけ行われ、次
いでカールローラ５ａによる切込みが完了するとカール
ローラ５ａは後退し、次いで、締め付けローラ５ｂによ
る切込みが設定された段数だけ行われ、この作業が完了
すると締め付けローラ５ｂが後退し、把持腕（図示しな
い）がワークＡを掴む。この状態で抑え座３を上昇端ま
で上昇させ、次いで把持腕でワークＡを持ち上げ、把持
腕を回転させてワークＡを搬出台（図示しない）上に送
り出す。次いで把持腕を通常位置に戻して次ぎの作業を
受入れる体制に入る。なお、この状態でワークの加工数
は＋１カウントアップされる。

【００１４】なお、前記モード選択スイッチＳ3 で、
「各個モード」を選択すると、各個操作画面が現れる。
そこで手動選択スイッチＳ4 を操作して、前記抑え座
３、回転金型４，４、カールローラ５ａ，締め付けロー
ラ５ｂ等を個々に操作する状態と、全体を同時に操作で
きる状態とを選択できる。個々に操作する状態を選択し
た場合、該各個操作画面上に現れる抑え座３、回転金型
４，４、カールローラ５ａ，締め付けローラ５ｂ等のリ
ストから、手動選択スイッチＳ4 で位置を修正する必要
があるもの、例えば抑え座３の位置を修正する場合、抑
え座３を選択し、前進スイッチＳ5 または後退スイッチ
Ｓ6 を操作すれば、個々にこれらを前進、後退させるこ
とができる。また、全体を同時に操作できる状態を選択
した後、次いで、前進スイッチＳ5または後退スイッチ
Ｓ6 を操作すれば、カールローラ５ａ、締め付けローラ
５ｂを前進または後退させ、回転金型４，４を原点に復
帰させ、抑え座３を前進または後退させることができ
る。

【００１５】また、前記モード選択スイッチＳ3 で、
「調整モード」を選択すると、調整操作画面が現れる。
そこで、調整操作画面上に現れる抑え座３、回転金型
４，４、カールローラ５ａ，締め付けローラ５ｂ等のリ
ストから、手動選択スイッチＳ4で、位置を修正する必
要があるもの、例えば抑え座３の位置を修正したい場
合、抑え座３を選択し、前進スイッチＳ5 または後退ス
イッチＳ6 を操作すれば、該前進スイッチＳ5 または後
退スイッチＳ6 を押している間だけ、該抑え座３の位置
を移動修正することができる。

【００１６】なお、上述するものは、回転金型４，４の
回転速度を一定とした。しかし、カールローラ５ａと巻
き締めローラ５ｂによる切り込み時の回転金型４，４の
回転速度を変え、更には、カールローラ５ａと巻き締め
ローラ５ｂの各段毎の回転金型４，４の回転速度を変え
ることで、より効率の良い巻く締め加工を行うこともで
きる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によるときは、数値制御装置に、
缶本体の断面形状と高さを書き込むだけで、簡単に所望
形状、所望大きさの缶体を製造することができ、しか
も、該数値制御装置に書き込む、カールローラと締め付
けローラの切り込み段数、各段数毎の切り込み量を、缶
体の大きさ、材料の厚み、材質、形状に合わせること
で、無理なく缶本体への蓋の巻締めを行うことができ、
特に各段毎のカールローラの切り込み量を任意に設定す
ることで、楕円等の真円以外の断面形状のワークの加工
にあっても、これに即したカールシーム加工線が一定速
度となったような歪みのない均一な巻き締めを行うこと
ができる。しかも、回転金型をそれぞれサーボモータに
連動して駆動させるようにしたため、確実に両回転金型
を同期回転させることができて、従来装置が備える機械
的な誤差が入り込む余地を無くして捩れのない缶体を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態の一例を示す正面図

【図２】図１のII-II 線截断面図

【図３】図１のIII-III 線拡大截断面図

【図４】操作盤の正面図

【図５】数値制御装置の概略図

【図６】ワークの内部機構を省略した締付前の状態を
示す断面図

【符号の説明】

１機枠２台座３抑え座
４回転金型５ａカールローラ５ｂ締め付け６ねじ杆７乃至１１サーボモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】台座とこれに進退自在に対向させた抑え座
とにそれぞれ設けた回転金型間に、缶本体と該缶本体の
両端に臨む蓋とを挟み付け、カールローラと締め付けロ
ーラを用いて該缶本体の両端に各蓋を巻き締めて缶体を
製造する製造装置において、該抑え座と各回転金型とカ
ールローラ並びに締め付けローラとをそれぞれサーボモ
ータに連動させ、且つ数値制御装置に、缶本体の断面形
状と高さと、カールローラと締め付けローラの切り込み
段数と、各段数毎の切り込み量と、回転金型の回転数と
を書き込み、該数値制御装置に書き込んだ情報に基づい
て、各サーボモータを順次動作させることを特徴とする
缶体の製造装置。