JP3843228B2 - Can lid manufacturing equipment - Google Patents

Description

【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。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for manufacturing a can lid for attaching a tab to a circular panel, and allows the tab to be attached to a predetermined position of the panel by aligning the direction of the panel in a predetermined direction.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, an easy-open can lid having a pull tab (tensile piece) and having an easy opening is known as a can lid used for canned soft drinks such as juice and beer. In this type of can lid, for example, a score line (cut line) for opening is formed on a shallow dish-shaped lid body, and a part of the lid body is scored at a location surrounded by the score line of this lid body. A pull tab for breaking and opening along the line is attached by rivets.
[0003]
That is, the manufacture of the can lid with a pull tab is performed by first cutting a metal thin plate material with a press or the like to form a can lid-shaped panel, and then forming a rivet for fixing the tab to the panel, and This is done by engraving a score that opens a part of the panel and fixing a tab for opening the score by rivets.
[0004]
Further, when manufacturing a can lid having decorations or the like printed on the surface of the panel, printing is performed on the plate material in advance, and the subsequent manufacturing process is performed.
[0005]
Therefore, since the positional relationship between the place where the tab is attached and the display object is not particularly restricted on the panel, there is a lot of inconvenience that a part of the display is covered with the tab and cannot be seen.
[0006]
That is, since such a can lid is generally formed in a circular shape, its direction cannot be determined by the direction of the outer shape, and when it is transferred to different transfer means in the manufacturing process, The orientation of the panel is likely to change.
[0007]
For this reason, in the tab mounting process, the tab is always mounted at a fixed position, so that depending on the orientation of the panel, the tab may overlap the display portion printed on the panel. The appearance of will deteriorate.
[0008]
In particular, in recent years, in order to respond to the needs of various consumers, there has been a tendency to promote not only the can body but also decorations such as various paintings and illustrations on the can lid. As it has increased, it has been desired to provide sufficient decoration while ensuring that the tab positions do not overlap the decoration.
[0009]
Therefore, a can lid manufacturing apparatus has been proposed in which a display indicating the orientation of the panel is printed on the panel in advance, and this display is discriminated so that the orientation of the panel is aligned to a predetermined level before the tab mounting process. Has been.
[0010]
In other words, a display indicating the tab mounting direction is printed on the plate in advance, and the panel is formed by cutting the plate with a press or the like to detect an angle between the display indicating the tab mounting direction and the reference direction. Rotate the panel by this angle, align the panel in the reference direction, position the panel in a predetermined direction, then form a rivet on the panel, engrave the score, tab An apparatus for manufacturing a can lid for fixing a cover is described and proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-30034.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-200471 inspects the rotation angle of the upper turntable required to match the direction of the metal fiber (rolling direction) of the can lid with a prescribed direction as a reference for aligning the can lids. And an angle positioning device for a disk which is calculated by the detection device, rotates the upper turntable until it coincides with a prescribed direction based on the calculated rotation angle, delivers the can lid to the lower turntable, and conveys it to the next process; A method is described.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-30034 has a disadvantage that the structure of the apparatus is complicated and the cost of the apparatus increases.
[0013]
In other words, the above device is used for determining the orientation of the panel if the entire surface area of the panel is not scanned when the indication indicating the mounting direction of the tab is a pattern applied to the entire area of the panel surface. The pattern cannot be recognized. For this reason, in order to detect all the patterns, it is necessary to rotate the panel itself or to circulate a sensor for detecting the display of the panel around the panel. In addition to the rotating device for positioning the panel in this way, it is necessary to provide a device for rotating the panel or rotating the sensor in order to recognize the pattern, so that the configuration of the device becomes complicated and each part Control that operates in conjunction with each other is also complicated.
[0014]
In addition, since the pattern cannot be recognized unless the rotation or rotation of the panel or sensor is completed in this way, the pattern recognition processing is limited by the operation time until the panel or sensor rotation ends, and the pattern recognition is processed. It has been difficult to improve speed.
[0015]
Further, when the indication indicating the mounting direction of the tab is a mark provided on a part of the surface of the panel, image data of the entire area of the panel is acquired by an imaging means such as a CCD camera, and Since the orientation of the panel is determined by determining at which position the mark is present, the amount of data processing increases, resulting in inconvenience that rapid operation is difficult.
[0016]
In other words, since the entire area of the panel is scanned and all the image data obtained from the entire area is processed, the amount of data processing increases, the processing configuration becomes complicated, and the processing time is reduced. Shortening was difficult.
[0017]
Further, in the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-200471, a large number of can lids can be held, a turntable having a two-layer structure is used on the top and bottom, and the bottom turntable has a uniform can lid Since the mechanism for transporting the can lid to the unloading position is necessary while maintaining the direction of the apparatus, the apparatus itself becomes larger, the structure of the apparatus becomes complicated, and the manufacturing cost and energy cost of the apparatus increase. .
[0018]
The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a can lid manufacturing apparatus that can reliably and promptly determine the orientation of a panel serving as a can lid and has a simple configuration. is there.
[0019]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that the transfer means for transferring the decorated panel, the positioning means for aligning the direction of the transferred panel in a reference direction, and the orientation are aligned. In a can lid manufacturing apparatus provided with a molding means for performing predetermined molding for forming an opening that can be arbitrarily opened in a panel, the shading pattern of the decoration on a predetermined circumference of the panel is detected And an angle detecting means for detecting an angle at which the panel is directed based on the shading pattern, and a calculating means for calculating an angle for rotating the panel in a reference direction based on the detected angle. Be equipped The transfer means is configured to place and transfer the panel on a belt that can be bent to a predetermined degree, and the positioning means presses the belt portion around the panel placed on the belt. A pressing member for bending the belt to move the panel to the holding position, a holding member for holding the panel moved to the holding position, and a rotating means for rotating the holding member in the circumferential direction of the panel. It is configured It is characterized by Can lid manufacturing equipment It is a position.
[0020]
According to the first aspect of the present invention, the range for detecting the shading pattern necessary for determining the panel orientation is set to be limited to the minimum necessary circumference, so that the panel orientation matches the reference direction. Therefore, the processing amount of data necessary for a series of processing for this is greatly reduced, and it becomes possible to speed up these processing.
[0021]
In addition, by obtaining a shading pattern on the circumference of the panel, it is possible to improve the fault tolerance because it is not affected by a noise or the like in an area other than the circumference of the panel. .
[0022]
Furthermore, the process of extracting data on a specific circumference on the surface of the panel can be performed by a dedicated circuit or program, so that the panel to be detected can be rotated or the imaging means can be rotated around the panel. It is possible to eliminate the need to collect data on the circumference of the panel by mechanical operation.
[0024]
Furthermore, A panel is placed on a belt that bends in a predetermined manner, the panel is transferred, a peripheral portion of the panel on which the panel is placed is pressed by a pressing member, the panel is moved to a holding position, and the panel is moved by a holding member. Since it is configured to be held, a mechanism for moving the transfer means to the holding position is not required, the transfer means can be fixed, and the configuration of the transfer means can be simplified. Similarly, since the rotation means can be fixed, the structure of the rotation means can be simplified.
[0025]
Moreover, since the panel around the panel is pressed to move the panel to the holding position, it is possible to avoid applying excessive pressing force to the panel itself.
[0026]
Claim Item 2 Invention claims Item 1 In the present invention, the pressing member is configured to be connected to a member driven by the molding unit, and is driven in conjunction with the operation of the molding unit.
[0027]
Claim Item 2 According to the invention, the claim Item 1 In addition to obtaining the same effect as the invention, the pressing member is connected to the member driven by the molding means and driven in conjunction with the operation of the molding means, so that the pressing member has its dedicated drive mechanism. Is unnecessary, and the timing of the pressing operation can surely coincide with the timing of the operation of the forming means, so that a mechanism for coordinating both timings is unnecessary, and the configuration of the apparatus can be simplified.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Specific examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the can lid manufacturing apparatus 10 of the present invention receives a cup-like panel 1 having a flange curl portion on the outer periphery which becomes a can lid from the previous step and an annular wall on the inner periphery thereof. A positioning device for aligning the panel 1 arranged along a path along which the panel 1 is transported by the transport device 11 in a reference direction, and a tab attachment for attaching a tab to the panel 1 The processing by the molding process is performed sequentially to produce a can lid with a score formed and a tab attached.
[0029]
The panel 1 is formed from a thin metal plate in a substantially disc shape, and the surface thereof is preliminarily decorated with printing or the like. In other words, the decoration on the panel 1 in this example is a maker name or a product name such as a cautionary note, a handling explanation, a logo mark, etc., in addition to a visual appearance such as an illustration, a pattern, or a pattern. Including notation in simple characters. The decoration may be applied in the form of a thin metal plate, or may be applied to the surface of the panel 1 after the panel 1 is formed.
[0030]
That is, the manufacturing apparatus 10 includes a transfer device 11 that sends the panel 1 received from the previous process in a certain direction, and performs a positioning operation for sequentially aligning the panels 1 in the reference direction from upstream to downstream of the transfer path. And the tab attachment molding apparatus 13 which performs the operation | movement which attaches a tab to the panel 1 is set as the structure.
[0031]
When the panel 1 is moved to the measurement position, the positioning device 12 discriminates the orientation of the panel 1 from the imaging device 21 provided with the CCD camera 21A for imaging the surface of the panel 1 and the obtained image. And a control device 22 for determining an angle for rotating the panel 1 in a predetermined direction, and a material having good flexibility such as rubber based on this determination, and preferably, a material that does not easily damage the panel 1 when coming into contact with the panel 1 And a rotating device 23 that rotates the panel 1 on the belt 17 and aligns the directions.
[0032]
Further, the tab attachment molding device 13 has a rivet forming device (not shown) for forming a rivet on the panel 1 whose direction is aligned with the reference direction by the positioning device 12, and a score on the panel 1 on which the rivet is formed. 7 to 8 steps carried out by an apparatus such as a score engraving apparatus (not shown) for engraving the sheet and a tab attaching apparatus (not shown) for fixing the tab to the panel 1 engraved with the score by a rivet. These devices mainly perform operations necessary for each process by a press operation that is driven downward by a predetermined stroke from above to below.
[0033]
The transfer device 11 includes an intermittent drive device (not shown) and a wide belt 17 driven in a fixed direction by the intermittent drive device. That is, the intermittent drive device includes a cam mechanism (not shown) driven by a motor (not shown) or the like, and the feeding operation of the belt 17 driven by the cam mechanism is performed by the tab attachment molding device 13. In synchronization with the operation, the driving and stopping are repeated at a predetermined time interval, and the panel 1 is sent at a predetermined pitch.
[0034]
In addition, a substantially circular opening (not shown) having an inner diameter smaller than the outer peripheral shape of the panel 1 is formed in the belt 17 at a predetermined interval along the feeding direction. The panel 1 received from the previous process is placed on the belt 17 concentrically with each opening by a mounting mechanism (not shown).
[0035]
Therefore, the transfer device 11 configured in this manner enables the panel 1 placed on the belt 17 to be transferred while maintaining the horizontal state and the orientation of the panel 1. In addition, as will be described later, the rotation device 23 temporarily holds the panel 1 through the opening formed in the belt 17 so that the orientation of the panel 1 can be changed to a predetermined direction.
[0036]
The imaging device 21 is provided with an illumination device 21B using a light emitting diode, and is fixedly arranged at a position directly above the panel 1 that has been transferred by the transfer device 11 and stopped at the measurement position. Can be illuminated with uniform and sufficient illuminance.
[0037]
The imaging device 21 uses a CCD camera 21A as its imaging means. The CCD camera 21A is fixed and arranged directly above the panel 1 stopped at the measurement position and downward in the vertical direction. The camera is adjusted to focus on the surface of the camera. Therefore, the imaging device 21 can capture an image of the surface of the illuminated panel 1 so that the image is clear and the image is not distorted.
[0038]
The output line of the imaging device 21 is connected to the control device 22, and a captured image is input to the control device 22. That is, the operation of imaging the surface of the panel 1 by the imaging device 21 is synchronized with the operation of transferring the panel 1 by the transfer device 11 described above, and at least while the panel 1 is stopped at the measurement position. Imaging is performed, and at least before the next panel 1 reaches the measurement position, the captured image data is output to the control device 22.
[0039]
Further, the imaging device 21 images a range including the entire area of the surface of the panel 1, and transmits the image to the control device 22 by a digital signal in the same manner as a monochrome type image sensor. Yes. That is, the imaging device 21 includes an 8-bit A / D converter, and the A / D converter performs A / D conversion on the captured image represented by the analog signal, thereby providing a gradation value of 256 gradations. Is sent to the control device 22 as image data represented by pixels having.
[0040]
It should be noted that the gradation of the pixels that are the constituent elements of the digitally converted image is a gradation that allows the decoration on the panel 1 to be clearly distinguished and does not place an extra burden on the subsequent data processing. As the tone, 256 gradation levels are selected and set.
[0041]
Further, various settings relating to imaging such as exposure sensitivity of the CCD camera 21A of the imaging device 21 are set so that at least a decoration applied to the panel 1 is within the optical sensitivity range of the camera when a reference pattern described later is registered. It is assumed that the background color of the panel 1 is set in advance so as to correspond to a low gradation value among the gradations.
[0042]
Furthermore, since the measurement position at which the panel 1 is transferred and stopped is always constant, and the CCD camera 21A is also fixedly arranged, the image area indicating the surface of the panel 1 captured by the camera is always It occupies a certain position within the image range photographed by the CCD camera 21A.
[0043]
Accordingly, the image region indicating the surface of the panel 1 always occupies a certain position within the image range captured by the imaging device 21 as described above. Therefore, the outer shape of the panel 1 is determined from the captured image. Thus, the processing for obtaining the center of the panel 1 is unnecessary, and as will be described later, it is possible to directly extract image data of a region corresponding to a circle having the center of the panel 1 concentric. If the position error of the panel 1 on the belt 17 is large, a process for obtaining the center of the panel 1 may be performed.
[0044]
The control device 22 is mainly composed of a microcomputer (not shown) having an I / O port, a CPU, a memory, and the like. The microcomputer stores a storage device that stores programs, data, etc. An input device such as a display device for displaying and a keyboard for inputting instructions and settings to the control device 22 is provided.
[0045]
The panel 1 formed in this circular shape from the image data of the actual panel 1 output from the imaging device 21 by the circuit provided in the control device 22 or by the control program executed by the control device 22. Extracting means for extracting concentric data on the circumference of a predetermined radius with the center of the center being concentric, and binarizing means for comparing the extracted concentric data with a threshold value and converting it into a binarized gray pattern And an angle detection means for detecting the angle at which the panel 1 is actually facing based on the shading pattern output from the binarization means, and the panel 1 is rotated in the reference direction based on the detected angle. An arithmetic means for calculating the angle and direction of movement is realized.
[0046]
As shown in FIG. 2 (a), this extracting means is configured to obtain a circumference of a radius set in advance from the image data including the entire area of the surface of the target panel 1, with the center of the panel 1 being concentric. Image data of the region corresponding to the above (this is a linear scanning region having a width of one pixel indicated by a broken line in FIG. 2A) is extracted and converted into concentric data and output. .
[0047]
That is, the extraction process by the extraction means is performed by extracting data of a location corresponding to the circumference as concentric data of one-dimensional coordinates from two-dimensional coordinate data representing an image.
[0048]
The concentric data is generated by extracting the region on the circumference from the image data, and starts from a specific point fixed on the circumference, and extends along the circumference from the start point. Further, it is formed by scanning a range of 360 degrees until it returns to the start point in a predetermined rotation direction. That is, the data format is converted from image data represented by two-dimensional orthogonal coordinates associated with mutually orthogonal lengths to concentric data represented by one-dimensional polar coordinates associated with an angle. ing.
[0049]
That is, in the converted concentric data, the point on the image corresponding to the center of the panel 1 is set as the base point of the angle, and the intersection of the virtual line extending from the point to the right side in the horizontal direction and the circle is started. The position is 0 degree, and it is recorded in association with an angular range of 360 degrees until it scans along the circumference clockwise and returns to the intersection.
[0050]
Therefore, since the data of the area on the circumference is taken out as the data of the one-dimensional coordinate from the data of the two-dimensional coordinates in this way, the detection of the reference pattern from the image data necessary to determine the orientation of the panel 1; Subsequent data processing amounts such as detection of the angle at which the panel 1 is actually facing and calculation of the angle and direction for rotating the panel 1 in the reference direction are greatly reduced.
[0051]
The processing for extracting the data on the circumference of the panel 1 in this example from the image data indicating the entire area of the surface of the panel 1 is performed by providing a dedicated processing circuit or by software by a program. This may be done using a process.
[0052]
Therefore, the process of extracting data on a specific circumference from the image data obtained in this way is performed by a process by a dedicated circuit or program, so that the panel 1 that is an object to be imaged is rotated. Since the CCD camera 21A of the imaging device 21 as the imaging means orbits around the object, it is not necessary to collect image data on the circumference of the object by a mechanical operation. The configuration and necessary mechanical operations are simplified, and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced. That is, the process of collecting the concentric data on the circumference from the surface of the panel 1 can be performed without complicating the mechanical configuration and operation of the apparatus.
[0053]
In addition, since the panel 1 as the object to be imaged and the CCD camera 21A of the imaging device 21 as the imaging means can be imaged in a stationary and fixed state, the quality of the obtained image can be improved. Thus, it is possible to improve the accuracy and reliability of detecting the angle at which the panel 1 is directed by a series of processes described later.
[0054]
Further, the radius of the circumference is appropriately selected and used according to the arrangement and size of the decoration applied to the panel 1 so that the feature of the decoration is clearly captured and easily detected. . Further, as will be described later, the circumference of the scanning range is set to the radius selected in this way, and the reference pattern is acquired by measuring the panel 1 oriented in the reference direction in advance as a sample, and the control device It is registered in 22 and prepared in advance.
[0055]
Further, the binarizing means compares the concentric data whose gradation value varies according to the decoration along the circumference with a preset threshold value, thereby clarifying the actual orientation of the panel 1. It is expressed and converted into a binarized shading pattern.
[0056]
That is, when the gradation value of the concentric data at the angle is higher than the threshold value in the range from 0 degrees to 360 degrees on the circumference, it is set to a value of 1 and converted. When the value is lower than the value, it is set to a value of 0 and converted, and converted into a shading pattern in which the border of decoration applied to the panel 1 is clearly expressed.
[0057]
Therefore, since the concentric data is binarized by comparing with the threshold value in this way, the decoration boundary is converted into a light and shade pattern in which the boundary of the decoration is clarified. Even if a fluctuation waveform due to noise is included, it is not reflected in the shading pattern, so that the subsequent processing operation can be stabilized and ensured.
[0058]
In addition, since the concentric data composed of a plurality of gradation values is binarized in this way and converted into a shading pattern having only two values, subsequent data necessary to determine the orientation of the panel 1 This processing amount can be further reduced, and a process for discriminating a decoration pattern, which will be described later, can be quickly performed, and the operation speed of the apparatus can be increased.
[0059]
Further, as will be described later, since the reference pattern is also acquired by the same processing procedure as that of the light and shade pattern, the certainty of acquiring data is increased, and the reliability of the reference pattern itself can be improved.
[0060]
Similarly, since the reference pattern is also binarized and the data amount of the reference pattern is small, different reference patterns can be prepared in advance for each panel 1 with different decorations. It is possible to determine the orientation of the panel 1 by switching the plurality of prepared reference patterns in accordance with the panel 1 to which at least different decorations are applied. It becomes possible to respond to production.
[0061]
This threshold value is lower than the lowest gradation value among a plurality of gradation values corresponding to the coloring of each part constituting the decoration applied to the panel 1, and becomes the background color of the decoration. It is set to a gradation value within a range higher than the gradation value corresponding to the ground color of the panel 1, and further set to a value that is less susceptible to noise due to various anticipated reasons.
[0062]
Further, the angle detection means detects the angle at which the panel 1 is actually facing by detecting at which position of the shading pattern the reference pattern corresponding to the decoration applied to the panel is present. Yes.
[0063]
This reference pattern is formed by creating a reference pattern from the light and shade pattern obtained by measuring the panel 1 actually directed in the reference direction. This reference pattern is prepared in advance corresponding to the decoration applied to the panel 1 and registered in the control device 22.
[0064]
That is, in this example, for example, as a detection pattern on the panel 1, three marks 2A, 2B, and 2C having different outer shapes and colors are arranged on a certain circumference.
[0065]
When the marks arranged on the circumference are sequentially described in the clockwise direction, first the first mark 2A is formed in a circular shape, the region in the circle is colored red, and the second mark 2B is formed in a square shape. The region in the quadrilateral is formed and colored in blue, the third mark 2C is formed in a triangular shape, and the region in the triangle is colored in green. Further, the interval in the circumferential direction between these marks 2A, 2B, 2C is fixed.
[0066]
Then, when the square shape that is the intermediate mark 2B among the three marks 2A, 2B, and 2C is directed upward in FIG. 2A, the panel 1 faces the reference direction. This state is obtained from the panel 1 on the assumption that the panel 1 is oriented in the reference direction and the decoration constituted by these marks 2A, 2B, 2C is at a position of 270 degrees on the circumference. A reference pattern is generated from the obtained shading pattern.
[0067]
That is, when the above-described orientation is measured in a state where the panel 1 is oriented in the reference direction as described above, when an area corresponding to the circumference of the panel 1 is extracted from the surface image of the panel 1, FIG. As shown in FIG. 5, concentric data having a waveform in which the gradation value is changed according to the marks 2A, 2B, and 2C that are decorations applied to the panel 1 is obtained.
[0068]
Next, when this concentric data is compared with the threshold value and binarized, as shown in FIG. 2 (c), the panel 1 developed on the circumference of the panel 1 oriented in the reference direction is applied. A shading pattern in which the boundary of the decorated decoration is clearly shown is obtained.
[0069]
A series of data arranged near 270 degrees out of the data constituting the shading pattern is adopted as a reference pattern.
[0070]
In other words, this reference pattern has a series of arrangements and intervals indicated by a value of 1 in which the decoration applied to the panel directed in the reference direction is reflected on the circumference.
[0071]
The angle detection means detects the reference pattern from the shade pattern obtained and converted for each panel 1, and sets the detection position, that is, the angle, to the angle at which the panel 1 is actually facing.
[0072]
This computing means computes a rotation angle and direction for directing the panel 1 in the reference direction, and outputs a command signal to the rotating device 23 for performing an operation for directing the panel 1 including the computed angle and orientation in the reference direction. is doing. That is, it is calculated how many times the panel 1 is rotated in the clockwise or counterclockwise rotation direction so that the panel 1 is aligned in the reference direction, and based on the calculation result, the operation of the rotating device 23 is calculated. To control.
[0073]
That is, the calculation means outputs an angle difference between the detected angle and 270 degrees that is an angle at which the reference pattern is positioned in the reference direction. This angle difference may be output with a plus sign in a fixed direction in the range of 360 degrees clockwise or counterclockwise from the reference direction, and this angle difference is used as a reference in order to shorten the rotation time. When the angle difference is within the range of 180 degrees clockwise, the angle difference is output with a plus sign, while the angle difference is less than 180 degrees counterclockwise from the reference direction. May be output with a minus sign attached to the angle difference.
[0074]
In the latter case, the calculated positive angle is set as a correction angle for rotating the panel 1 counterclockwise, and the calculated negative angle is set as a correction angle for rotating the panel 1 clockwise. A command signal is output to the moving means.
[0075]
Therefore, since the rotation angle necessary for aligning the panel 1 in the reference direction is a minimum angle, the operation for rotating the panel 1 is minimized, and the time required for rotating the panel 1 is shortened. The operation of the rotating device 23 can be speeded up, and the durability of the mechanism for rotating the panel 1 of the rotating device 23 can be improved.
[0076]
Further, the rotation device 23 is configured to press the panel 1 that has been transferred by the transfer device 11 and stopped at the rotation position so as to be able to rotate, and to push the panel 1 that has been pressed down in a predetermined direction. The chucking mechanism unit 32 is rotated and directed.
[0077]
The pressing portion 31 supports the panel 1 by surrounding the main pressing pad 33 and the main pressing pad 33 that presses the panel 1 at a position directly above the panel 1 at the rotational position. A plurality of auxiliary pressing pads 34 for pressing the belt 17 below the panel 1 are provided.
[0078]
That is, the base end portions of the members that support the main pressing pad 33 and the auxiliary pressing pad 34 are fixed to the pressing member 13A that is driven in the vertical direction of the tab mounting molding device 13 that is a pressing device. In conjunction with the 13 press operation, it is driven from above to below.
[0079]
Accordingly, since the pressing portion 31 is incorporated in a part of the mechanism provided in the tab attachment molding device 13, it is unnecessary for the pressing portion 31 to provide a dedicated drive mechanism, and the pressing portion 31 is pushed down. The operation timing is surely coincided with the timing of the press operation of the tab attachment molding device 13, and a mechanism for coordinating both timings is not required, so that the device can be simplified and the reliability of the operation can be improved. In addition, since the panel 1 is pushed down and brought into contact with the chucking mechanism portion 32 by the pressing portion 31 as described above, the chucking mechanism portion 32 is arranged to be fixed, and the chucking mechanism portion 32 is attached to the panel 1. Accordingly, a mechanism for moving the rotary device 23 in the vertical direction becomes unnecessary, the configuration of the rotating device 23 is simplified, and the cost for manufacturing the rotating device 23 can be reduced.
[0080]
The main pressing pad 33 of the pressing portion 31 includes a rod 33a that is supported in a vertical direction and a pad 33b that has a curved contact surface with the panel 1 at the lower shaft tip of the rod 33a. A buffer mechanism (not shown) is provided that extends and contracts the rod 33a in the vertical direction along the axial direction. Therefore, the main pressing pad 33 presses the upper surface of the panel 1 from above without damaging the surface of the panel 1 so that the panel 1 can be pressed downward.
[0081]
Further, the axial center position of the rod 33a of the main pressing pad 33 is arranged so as to be aligned vertically with the axial center position of the motor shaft 36a of the motor 36 provided in the chucking mechanism portion 32 described later. The orientation of the panel 1 can be changed by rotating the suction pad 37 while pressing the panel 1 against the suction pad 37 by 33. The main pressing pad 33 is configured to be able to rotate with the panel 1.
[0082]
That is, around the main pressing pad 33, an auxiliary pressing pad 34 protruding downward with a predetermined length is provided. When the pressing portion 31 moves downward, first, a belt around the panel 1 is provided. 17's The auxiliary pressing pad 34 comes into contact with the upper surface and presses the belt 17 downward to begin to push down while bending the belt 17. At that time, the panel 1 held on the belt 17 also moves downward simultaneously.
[0083]
When the panel 1 directly contacts the suction pad 37 through the opening formed in the belt 17, the panel 1 stops moving downward and is held by the suction pad 37.
[0084]
Furthermore, with the continuation of the downward movement of the pressing portion 31, only the belt 17 is pushed down below the contact portion between the panel 1 and the suction pad 37 by the auxiliary pressing pad 34, and the contact between the panel 1 and the belt 17 is reduced. At the same time or after that, the main pressing pad 33 comes into contact with the panel 1 and presses the panel 1 to secure the contact between the panel 1 and the suction pad 37.
[0085]
That is, the belt 17 can keep the suction pad and the panel 1 separated from each other above the suction pad 37 in a state where the pressing force by the auxiliary pressing pad 34 is not applied, and the pressing force can be maintained. In the added state, it is set as the structure provided with the flexibility which can be bent below the panel 1 hold | maintained at the suction pad 37. FIG.
[0086]
As a result, the contact between the panel 1 and the belt 17 is released, and the contact between the panel 1 and the suction pad 37 is maintained, so that the orientation of the panel 1 can be changed by rotating the suction pad 37. It becomes. Note that when the panel 1 is pushed down to the suction pad 37, the belt 17 is substantially pushed down by the auxiliary pressing pad 34, so that the panel 1 is held by the suction pad 37. Since pressure is not applied, it is avoided that the panel 1 is damaged or damaged.
[0087]
Further, the chucking mechanism portion 32 forms at least an opening through which the panel 1 can pass below the rotation position of the transfer path, and the motor 36 moves the motor shaft 36a in the vertical direction below the opening portion. The suction pad 37 is attached to the tip of the motor shaft 36a.
[0088]
The motor 36 is a servo motor capable of rotating the motor shaft 36a in an arbitrary rotation direction by an arbitrary angle, and the suction pad 37 is predetermined based on a command signal from the calculation means of the control device 22. It can be rotated in the direction of.
[0089]
The suction pad 37 has a contact surface to the panel 1 that is smaller than the bottom surface of the panel 1, and a recess (not shown) is formed on the contact surface. In order to obtain a low pressure, it is connected to a vacuum pump (not shown).
[0090]
Therefore, when the panel 1 is brought into contact with the suction pad 37, the suction pad 37 can be sucked and held on the suction pad 37 by setting a negative pressure in the concave portion of the contact surface where the suction pad 37 is in contact with the panel 1. In addition, the inside of the recess is opened to the atmosphere side so that the holding can be released immediately.
[0091]
When the panel 1 is rotated in the reference direction, in addition to the panel 1 being sucked and held by the suction pad 37 as described above, the main pressing pad 33 of the pressing portion 31 as described above. By pressing the panel 1 against the suction pad 37, the panel 1 is always held by the suction pad 37 even if the panel 1 is suddenly rotated. In addition to being able to align, the rotation speed can be improved, and the operation for aligning the directions can be speeded up.
[0092]
Next, the operation of the manufacturing apparatus 10 will be described. When the panel 1 received from the previous process and sent on the belt 17 by the transfer device 11 is transferred to the measurement position, the panel 1 is illuminated by the illumination device 21B and is imaged by the imaging device 21 using a CCD camera 21A or the like. The surface of the panel 1 is photographed. Then, the image data of the panel 1 imaged by the imaging device 21 is input to the control device 22.
[0093]
That is, when the control device 22 acquires an image of the surface from the panel 1 whose orientation is rotated by 120 degrees counterclockwise from the reference direction, as shown in FIG. As the concentric data obtained by extracting the region on the circumference from the start point to the end point, data indicated by the waveform shown in FIG. 3B is obtained, and this concentric data is binarized using a threshold value. Then, the shading pattern shown in (c) of FIG. 3 is obtained.
[0094]
Also, as shown in FIG. 4A, for example, when an image of the surface is acquired from the panel 1 whose orientation is rotated 90 degrees clockwise from the reference direction, the area on the circumference is changed. As the concentric data extracted from the start point to the end point, data indicated by the waveform shown in FIG. 4B is obtained. When this concentric data is binarized using a threshold value, FIG. The shading pattern shown in FIG.
[0095]
Then, the reference pattern is detected from these shading patterns, the angle at which the panel 1 is actually facing is determined, and based on this angle, the direction and angle for rotating the panel 1 in the reference direction are calculated. A command signal for instructing the direction and angle for rotating 1 is output from the control device 22 to the rotation device 23.
[0096]
When the panel 1 is transferred to the rotation position by the transfer device 11, the pressing portion 31 of the rotation device 23 pushes down the panel 1 and the surrounding belt 17 portion supporting the panel 1. At this time, the belt 17 is pushed downward below the panel 1, so that the panel 1 is rotatably sucked and held by the suction pad 37 of the chucking mechanism portion 32.
[0097]
Next, based on the command signal, the rotation device 23 is driven by controlling the rotation direction and rotation angle of the motor 36, and the orientation of the panel 1 sucked by the suction pad 37 connected to the motor shaft 36a is the reference. Directed in the direction. Then, the suction and holding of the panel 1 by the suction pad 37 is released, the pressing part 31 is moved to the upper position, the pressing of the panel 1 and the belt 17 by the pressing part 31 is released, and the orientation is aligned. The panel 1 is returned to a state where it can be transferred by the belt 17.
[0098]
In this way, the panel 1 in which the orientation is aligned is transferred to the subsequent tab attaching device 13 while maintaining the orientation, and in this tab attaching step, rivets for fixing the tabs are sequentially attached to the panel 1. Forming a score that opens a part of the panel 1 and fixing a tab for opening the score on the rivet, etc. are performed, and a can lid on which the score is formed and the tab is attached is manufactured. .
[0099]
As described above, according to the can lid manufacturing apparatus of the present invention, the range for detecting the shading pattern necessary for determining the orientation of the panel is set to be limited to a region corresponding to the minimum necessary circumference. Moreover, by binarizing the obtained data and performing subsequent data processing, the amount of data processing required for a series of processing to align the panel orientation with the reference direction is greatly reduced. Thus, it is possible to increase the speed of these processes and increase the production capacity by increasing the operating speed of the production line.
[0100]
In other words, at least the restriction due to the processing time for determining the orientation of the panel is relaxed, so that the subsequent operation of the manufacturing apparatus can be performed quickly, and the orientation is aligned from this step to the step of attaching the tab to the subsequent panel. The provided panel can be supplied without a break at a predetermined speed, and the overall working speed of the manufacturing apparatus can be improved.
[0101]
In addition, since the shading pattern is obtained from the circumference of the panel, this effect will not be affected even if there is a failure due to noise during imaging or signal transmission other than on this circumference. Improve fault tolerance.
[0102]
Furthermore, when the panel transported by the intermittently driven belt reaches the measurement position and stops, the object to be imaged and the imaging means are stationary with respect to each other by acquiring an image of the surface of the panel. Since the image can be captured in a fixed state, the quality of the obtained image can be improved, and the accuracy and reliability of detecting the angle at which the panel is directed through a series of processes can be improved.
[0103]
In addition, the object to be imaged can be obtained by performing the process of extracting data of the area corresponding to the specific circumference of the panel from the image data obtained by imaging the surface of the panel by a process by a dedicated circuit or program. It is not necessary to collect image data on the circumference of the object by a mechanical operation by rotating or imaging means orbiting around the object. Operation can be simplified, the reliability of the operation of the apparatus can be improved, and the manufacturing cost and energy cost of the apparatus can be reduced. In particular, since the processing is not restricted by the mechanical operation, it is possible to further increase the speed by increasing the data processing capacity.
[0104]
In the above specific example, when a reference pattern cannot be detected from a light and shade pattern in a certain panel, the panel is determined to be a defective product that has not been properly decorated, and the panel of this defective product is determined. It may be discharged out of the production process line.
[0105]
In addition, the position of the decoration developed on this circumference is detected by scanning on a continuous circumference that is concentric with the center of the panel formed in a circular shape. Alternatively, scanning may be performed on a concentric arc within a predetermined range. For example, when the decoration applied to the panel occupies a sufficient length on the circumference such that the decoration occupies 1/2 or more of the circumferential direction of the panel, the decoration clock on the circumference If either the starting point or the ending point in the rotation direction is detected, the position occupied by the reference pattern on the circumference, that is, the orientation of the panel can be determined. Therefore, it is sufficient to scan at least 1/2 or more in the circumferential direction. In this case, the amount of data to be processed can be further reduced, and the time required for processing can be shortened.
[0106]
In addition, the pressing part is fixed to a press member that is driven in the vertical direction along with the pressing operation by the tab mounting molding apparatus, and the pressing part is incorporated as a part of the mechanism that is driven by the tab mounting molding apparatus, It is not necessary to provide a dedicated drive mechanism in the pressing part, and the timing of the push-down operation is surely matched with the timing of the press operation of the tab mounting molding device, and a mechanism for coordinating both timings is no longer necessary. As a result, the operation can be simplified and the reliability of the operation can be improved. At the same time, the configuration is such that the belt portion around the panel is pushed down to the chucking mechanism portion side by the pressing portion, and the panel is set on the chucking mechanism portion. Since a mechanism for moving the king mechanism portion toward the panel is not required, the configuration as the rotating device is simplified. As a result, the cost for manufacturing the rotating device can be reduced and the operation of the device can be saved.
[0107]
In the above specific example, the pressing portion is fixed to the press member of the tab mounting molding device, but the pressing portion and the pressing member may be connected with another member interposed therebetween. It is good also as a structure connected with the other member driven in connection with the press operation | movement of a tab attachment molding apparatus.
[0108]
Here, the correspondence between the configuration of the embodiment and the configuration of the present invention will be described. The panel 1 corresponds to the panel of the present invention, and the marks 2A, 2B, and 2C correspond to the decoration applied to the panel of the present invention. The manufacturing apparatus 10 corresponds to the manufacturing apparatus of the present invention, the transfer apparatus 11 corresponds to the transfer means of the present invention, the tab attachment molding apparatus 13 corresponds to the molding means of the present invention, and the control apparatus 22 corresponds to the present invention. The rotation device 23 corresponds to the rotation device of the present invention, the pressing portion 31 corresponds to the pressing member of the present invention, and the suction pad 37 corresponds to the holding member of the present invention. The shading pattern corresponds to the shading pattern of the present invention.
[0109]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the orientation of the panel Mushroom Separately, by setting the range to detect the necessary shading pattern to be limited to the minimum necessary circumference, the amount of data processing required for a series of processing to align the panel orientation to the reference direction is reduced. It is greatly reduced and it is possible to speed up these processes, and it is possible to increase the production capacity by increasing the speed of the production line.
[0110]
In addition, the processing for extracting data corresponding to a specific circumference on the surface of the panel can be performed by processing by a dedicated circuit or program. In this case, the panel that is the detection target to be imaged is rotated. Since the image pickup means circulates around the panel and collects data on the circumference of the panel by mechanical operation, the configuration of the device and the necessary mechanical operation are simplified. The reliability of the operation of the apparatus can be improved, and the manufacturing cost and energy cost of the apparatus can be reduced.
[0111]
Furthermore, A panel is placed on a belt that bends in a predetermined manner, the panel is transferred, a peripheral portion of the panel on which the panel is placed is pressed by a pressing member, the panel is moved to a holding position, and the panel is moved by a holding member. Since it is configured to be held, a mechanism for moving the transfer means to the holding position is not required, the transfer means can be fixedly arranged, and the structure and mechanical operation of the transfer means are simplified. The The reliability of the operation as a device can be improved, and the manufacturing cost and the energy cost required for the operation can be reduced. Similarly, since the rotation means can be fixedly arranged, the structure of the rotation means can be simplified, the structure of the rotation means and the mechanical operation can be simplified, and the operation of the apparatus can be trusted. As a result, the manufacturing cost and the energy cost required for the operation can be reduced.
[0112]
In addition, since the panel is moved to the holding position by pressing the belt portion around the panel, it is avoided that excessive pressing force is applied to the panel itself, and the panel is damaged or deformed. Can be prevented and the manufacturing quality of the panel can be improved.
[0113]
Claim Item 2 According to the invention, the claim Item 1 In addition to obtaining the same effects as the invention, the pressing member is connected to the member driven by the molding means and driven in conjunction with the operation of the molding means, so that the pressing member has its dedicated drive mechanism. The timing of the pressing operation is surely matched with the timing of the operation of the molding means, and a mechanism for coordinating both timings is not necessary. As a result, the reliability of the operation of the apparatus can be improved, and the manufacturing cost of the apparatus and the energy cost required for the operation can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a can lid manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an embodiment of the present invention, in which (a) is an explanatory diagram showing an image acquired with the panel facing a reference direction, and (b) is a circle from the acquired image data; It is a graph which shows the concentric data formed by taking out the upper data, and (c) is a graph which shows the shading pattern formed by binarizing the concentric data.
FIG. 3 is an embodiment of the present invention, in which (a) is an explanatory view showing an image acquired when the panel is turned 120 degrees counterclockwise from the reference direction, and (b) is acquired. 4 is a graph showing concentric data formed by extracting data on the circumference from the image data, and (c) is a graph showing a light and shade pattern formed by binarizing the concentric data.
FIG. 4 is an embodiment of the present invention, wherein (a) is an explanatory diagram showing an image acquired when the panel is turned 90 degrees clockwise from the reference direction, and (b) is acquired. It is a graph which shows the concentric data formed by taking out the data on the circumference from image data, (c) is a graph which shows the light and shade pattern formed by binarizing the concentric data.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Panel, 2A, 2B, 2C ... Mark on panel, 10 ... Manufacturing device, 11 ... Transfer device, 12 ... Positioning device, 13 ... Tab mounting molding device, 21 ... Imaging device, 22 ... Control device, 23 ... Time A moving device, 31 ... a pressing part, 32 ... a chucking mechanism part, 33 ... a main pressing pad, 34 ... an auxiliary pressing pad, 36 ... a motor, 37 ... a suction pad.

Claims (2)

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。Transfer means for transferring a panel with decoration, positioning means for aligning the orientation of the transferred panel with a reference direction, and a predetermined opening for forming an opening that can be arbitrarily opened in the panel with the orientation aligned In a can lid manufacturing apparatus comprising a molding means for molding
While detecting the shading pattern of the decoration on a predetermined circumference of the panel, based on the shading pattern, angle detecting means for detecting the angle to which the panel is directed, and based on the detected angle, Bei example and arithmetic means for panels for calculating the angle to rotate toward the reference direction,
The transfer means is configured to place and transfer a panel on a belt that can be bent to a predetermined degree, and the positioning means presses a belt portion around the panel placed on the belt to push the belt. A pressing member that bends and moves the panel to the holding position; a holding member that holds the panel that has been moved to the holding position; and a rotation unit that rotates the holding member in the circumferential direction of the panel; An apparatus for producing a can lid, characterized in that 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。Before SL pressing member, wherein is a linked configuration members to be driven of the molding means, the production of a can lid according to claim 1, characterized in that it is driven in conjunction with the operation of said forming means apparatus.

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