JP2019005787A - Expansion forming apparatus of can body workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属板材から円筒状に形成して溶接した缶胴を、外周が拡径する割金型に嵌着して缶胴部を拡張変形させる缶胴ワークのエキスパンド成形装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for expanding a can body work, in which a can body formed from a metal plate material in a cylindrical shape and welded is fitted into a split mold whose outer periphery is enlarged to expand and deform the can body portion.
従来、缶の缶胴部を変形させて外観の見栄えを良くしたり掴み易くするために、外周が拡径する割金型によるエキスパンド成形が行われている(例えば特許文献１及び特許文献２参照)。
このエキスパンド成形においては、円周上に多数分割した割金型を外周に押し出して拡径する割金型に、円筒状の缶胴ワークを嵌着して割金型の外周を拡張して缶胴部を変形させて成形することが開示されている。
Conventionally, in order to improve the appearance of the can body by deforming the can body portion of the can and to make it easier to grasp, expand molding is performed by a split mold whose diameter is increased (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ).
In this expansion molding, a cylindrical can body work is fitted into a split mold that expands the diameter by pushing a split mold divided into a large number around the circumference, and the outer periphery of the split mold is expanded. It is disclosed that the body portion is deformed and molded.
また、特許文献３には、ロータリーディスクの周縁に缶胴を保持する缶胴保持部を設け、缶胴を保持して一周する間に缶胴の径を拡大成形するロータリーエキスパンダが開示され、
これに於いては、缶胴保持部で保持された缶胴が上部の割り型に挿入して缶胴を押し広げ成形し、この際に、割り型に缶胴を挿入する移動手段が昇降カムで行っていた。
Patent Document 3 discloses a rotary expander that is provided with a can body holding portion that holds the can body at the periphery of the rotary disk, and that expands the diameter of the can body while holding the can body and making a round,
In this case, the can body held by the can body holding portion is inserted into the upper split mold, and the can body is expanded and formed. At this time, the moving means for inserting the can body into the split mold is a lifting cam. I went there.
他方、缶胴ワークを割金型に嵌着し供給したり、成形後の缶胴ワークを割金型から搬出する際の缶胴ワークの移動手段としては、図５に示す如く、機体の上部に固定し、円柱の外周にカム溝（２０a）を形成した昇降用カム（２０）を有し、その下方に回転自在なスピンドルホルダ（２１）が設けられ、そのスピンドルホルダ（２１）に複数のスピンドル（２２）が上下方向を摺動自在に設けられ、スピンドル（２２）の上部がカム溝（２０a）に嵌入したカムフォロア（２３）と連結し、下端にマグネットチャック（２４）とを備え、スピンドルホルダ（２１）を回転させて、昇降用カム（２０）のカム溝（２０a）をカムフォロア（２３）が移動し、スピンドル（２２）を上下移動させることにより、マグネットチャック（２４）に磁着した缶胴ワーク（Ｗ）を下方の割金型（１０）に供給及び搬出するカム駆動方式が用いられていた。 On the other hand, as shown in FIG. 5, as the means for moving the can body work when the can body work is fitted and supplied to the split mold, or the molded can body work is taken out from the split mold, as shown in FIG. And an elevating cam (20) having a cam groove (20a) formed on the outer periphery of the cylinder, and a rotatable spindle holder (21) is provided below the cam, and a plurality of spindle holders (21) are provided on the spindle holder (21). The spindle (22) is slidable in the vertical direction, the upper part of the spindle (22) is connected to the cam follower (23) fitted in the cam groove (20a), and the lower end is provided with a magnet chuck (24). By rotating the holder (21), the cam follower (23) moves in the cam groove (20a) of the elevating cam (20), and the spindle (22) is moved up and down to be magnetically attached to the magnet chuck (24). Cam driving method for supplying and unloading cylinders workpiece (W) below the split die (10) has been used.
しかしながら、特許文献３及び図５に示したように、割金型に対する缶胴ワークの移動手段がカム駆動方式では、缶胴ワークの胴部の長さが短い場合は良いとしても、長い場合、例えば１５ｃｍ以上では、成形する割金型も長くなる。
そのような長い割金型に缶胴ワークを供給するには、缶胴ワークの移動距離も長くなり、その分昇降用カムのカム溝の勾配を大きくするか、あるいは昇降用カムの径を大きくしなければ成らず、それによりカム溝の勾配を大きくするとカム溝とカムフォロアとの摩擦が増大し、カム溝が摩耗し易く昇降用カムの交換を余儀なくされ、他方、昇降用カムの径を大きくすると装置が大型化しコスト高となる。
しかも、大量生産においては、生産性を高めるために、スピンドルホルダの回転を速め割金型に対する缶胴ワークの移動速度を上げる必要があるが、カム溝の勾配を大きくすると、カム溝に大きな抵抗が加わり移動速度が制限され、高速移動が困難となり、生産性が低いというカム駆動方式に対する問題があった。
However, as shown in Patent Document 3 and FIG. 5, the moving means of the can barrel work with respect to the split mold is a cam drive system. For example, when the length is 15 cm or more, the mold for molding is also long.
In order to supply the can barrel work to such a long split mold, the movement distance of the can barrel work becomes longer, and accordingly, the gradient of the cam groove of the lifting cam is increased, or the diameter of the lifting cam is increased. If the gradient of the cam groove is increased, friction between the cam groove and the cam follower increases, the cam groove is easily worn, and the elevating cam must be replaced. On the other hand, the elevating cam diameter is increased. This increases the size of the device and increases the cost.
Moreover, in mass production, it is necessary to increase the rotation speed of the spindle holder and increase the moving speed of the can body work relative to the split mold in order to increase productivity. However, if the gradient of the cam groove is increased, the cam groove has a large resistance. Is added to limit the moving speed, making it difficult to move at high speed, and the productivity is low.
本発明は、缶胴ワークの缶胴部が長い場合でも、缶胴ワークを長い割金型に無理なく高速で供給したり割金型から搬出したりでき、しかも割金型に対する缶胴ワークの移動制御が容易な缶胴ワークのエキスパンド成形装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、他の割金型に交換しても対応可能な缶胴ワークのエキスパンド成形装置を提供するにある。
The present invention enables the can barrel work to be fed into and out of the long split mold at a high speed without difficulty even when the can barrel section of the can barrel work is long. An object of the present invention is to provide an expansion molding apparatus for can barrel work that can be easily controlled for movement.
Another object of the present invention is to provide an expansion molding apparatus for a can body work that can be handled even if it is replaced with another split mold.
上記問題点に鑑み、本発明は、エキスパンド成形装置本体（１）の上下方向中心に回転自在に設けた回転軸（２）と、その回転軸（２）に装着した上部のスピンドルホルダ（４）及び下部の金型ホルダ（５）と、このスピンドルホルダ（４）と前記金型ホルダ（５）との間で前記回転軸（２）に設けると共に、外周に向かって放射状に突出する複数の取付部（６a）を有する取付スリーブ（６）と、前記各取付部（６a）の先端側に、リニア駆動装置（７）及びリニアスライドレール（８）を介して設けたチャックユニット（９）と、これら各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９b）と対向し前記金型ホルダ（５）に装着した複数の割金型（１０）と、を少なくとも備え、且つ、前記スピンドルホルダ（４）、前記金型ホルダ（５）及び前記取付スリーブ（６）が、前記回転軸（２）を中心に一体で回転可能と成す。 In view of the above problems, the present invention provides a rotary shaft (2) rotatably provided at the center in the vertical direction of the expand molding apparatus main body (1), and an upper spindle holder (4) mounted on the rotary shaft (2). And a lower mold holder (5), and a plurality of mountings provided on the rotating shaft (2) between the spindle holder (4) and the mold holder (5) and projecting radially toward the outer periphery. A mounting sleeve (6) having a portion (6a), a chuck unit (9) provided on the tip side of each mounting portion (6a) via a linear drive device (7) and a linear slide rail (8), A plurality of split molds (10) facing the magnet chuck (9b) of each chuck unit (9) and mounted on the mold holder (5), and the spindle holder (4), Mold holder (5 And said mounting sleeve (6) is formed with the rotatable integrally with the center said rotary shaft (2).
前記金型ホルダ（５）の下部に、前記割金型（１０）の作動軸（１３）を昇降駆動させる昇降用固定カム（１１）を備え、この昇降用固定カム（１１）のカム溝（１１a）に挿入したカムフォロア（１２）と前記作動軸（１３）を連結するのがよい。 The lower part of the mold holder (5) is provided with an elevating fixed cam (11) for moving the operating shaft (13) of the split mold (10) up and down, and a cam groove ( The cam follower (12) inserted into 11a) and the operating shaft (13) are preferably connected.
前記リニアガイドレール（８）のレール（８a）上に、前記チャックユニット（９）の移動範囲を規制する下側ストッパー（１６）と上側ストッパー（１７）とを設けるのがよい。 On the rail (8a) of the linear guide rail (8), it is preferable to provide a lower stopper (16) and an upper stopper (17) for restricting the moving range of the chuck unit (9).
本発明は、缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に対して、供給したり搬出するのに、その移動をリニア駆動装置（７）で行うことにより、缶胴ワーク（Ｗ）が長い場合でも、缶胴ワーク（Ｗ）を長い割金型（１０）に対し、無理なくしかも高速で供給又は搬出できると共に、その供給又は搬出における移動のタイミングが電気的制御により取り易く正確で高速にでき、しかも、割金型（１０）を他の割金型（１０）に交換しても、その割金型（１０）の所定位置に缶胴ワーク（Ｗ）を自由に供給でき、種々形状のエキスパンド成形を行う上での汎用性を有する。 In the present invention, the can body work (W) is moved by the linear drive device (7) to supply or unload the can body work (W) to / from the split mold (10). Even if it is long, the can body work (W) can be fed or unloaded from the long split mold (10) without difficulty and at high speed, and the timing of movement in the supply or unloading can be easily and accurately controlled by electrical control. In addition, even if the split mold (10) is replaced with another split mold (10), the can body work (W) can be freely supplied to a predetermined position of the split mold (10). Versatile in performing shape expansion molding.
また、割金型（１０）の作動軸（１３）を昇降駆動させる昇降用固定カム（１１）を備えたことにより、割金型（１０）と共に回転移動する作動軸（１３）に対しての昇降駆動が確実に行え、割金型（１０）を拡径及び縮径できる。 Moreover, by providing the fixed cam (11) for raising / lowering the operating shaft (13) of the split mold (10), the rotating shaft (13) is moved with the split mold (10). The raising and lowering drive can be performed reliably, and the split mold (10) can be expanded and contracted.
更に、前記リニアガイドレール（８）上に下側ストッパー（１６）と上側ストッパー（１７）とを設けたことにより、停電時や外乱による誤動作の際に、チャックユニット（９）の落下を下側ストッパー（１６）で停止して割金型（１０）との衝突を防止し、また、チャックユニット（９）の上方への暴走移動に対しても上側ストッパー（１７）で停止し、チャックユニット（９）の移動距離を規制され、装置の損傷が防止できて安全である。 Furthermore, the lower stopper (16) and the upper stopper (17) are provided on the linear guide rail (8), so that the chuck unit (9) can be prevented from dropping in the event of a power failure or malfunction due to disturbance. Stops at the stopper (16) to prevent collision with the split mold (10), and also stops against the runaway movement of the chuck unit (9) at the upper stopper (17). The movement distance of 9) is restricted, and the apparatus can be prevented from being damaged and is safe.
以下、本発明の実施形態につき、図１〜４を基に説明する。
（１）はエキスパンド成形装置本体であり、エキスパンド成形装置本体（１）は、その上下方向の中心に回転自在に設けた回転軸（２）と、その回転軸（２）に装着した上部のスピンドルホルダ（４）及び下部の金型ホルダ（５）と、このスピンドルホルダ（４）と金型ホルダ（５）間に設けると共に、外周に向けて放射状に延びる複数の取付部（６a）を有する取付スリーブ（６）と、前記各取付部（６a）の先端側に、リニア駆動装置（７）及びリニアスライドレール（８）を介して設けたチャックユニット（９）と、これら各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９b）と対向し前記金型ホルダ（５）に装着した複数の割金型（１０）と、を少なくとも備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1) is an expand molding apparatus main body. The expand molding apparatus main body (1) includes a rotary shaft (2) rotatably provided at the center in the vertical direction and an upper spindle mounted on the rotary shaft (2). A holder (4) and a lower mold holder (5), and an installation having a plurality of mounting portions (6a) provided radially between the spindle holder (4) and the mold holder (5) and extending outwardly. A sleeve (6), a chuck unit (9) provided via a linear drive device (7) and a linear slide rail (8) on the tip side of each mounting portion (6a), and each of these chuck units (9) A plurality of split molds (10) facing the magnet chuck (9b) and mounted on the mold holder (5).
回転軸（２）は下方の基台（３）に回転自在に設けられ、回転軸（２）の下端が駆動モーター（１４）と接続され、この駆動モーター（１４）で回転駆動される。 The rotary shaft (2) is rotatably provided on the lower base (3), and the lower end of the rotary shaft (2) is connected to the drive motor (14) and is rotationally driven by this drive motor (14).
取付スリーブ（６）はスピンドルホルダ（４）と金型ホルダ（５）との間で、回転軸（２）に設け、この取付スリーブ（６）には、その外周に向けて放射状に伸びる複数の取付部（６a）を形成し、その各取付部（６a）の先端側には、リニア駆動装置（７）及びリニアガイドレール（８）を装着し、これらリニア駆動装置（７）及びリニアガイドレール（８）を介してチャックユニット（９）を装着させている。
また、スピンドルホルダ（４）上には、リニア駆動装置（７）を制御する制御装置（１７）が装着されている。
The mounting sleeve (6) is provided on the rotating shaft (2) between the spindle holder (4) and the mold holder (5). The mounting sleeve (6) has a plurality of radially extending toward the outer periphery thereof. A mounting portion (6a) is formed, and a linear drive device (7) and a linear guide rail (8) are mounted on the distal end side of each mounting portion (6a), and these linear drive device (7) and linear guide rail are mounted. The chuck unit (9) is mounted via (8).
A control device (17) for controlling the linear drive device (7) is mounted on the spindle holder (4).
（１１）は前記金型ホルダ（５）の下部で基台（３）に固定して設けた円柱又はドラム状の昇降用固定カムであり、この昇降用固定カム（１１）の外周面にカム溝（１１a）を形成し、そのカム溝（１１a）に挿入したカムフォロア（１２）がカム溝（１１a）に沿って移動し、それと連結した作動軸（１３）を上下に移動させて割金型（１０）を拡径又は縮径させる。 (11) is a cylindrical or drum-shaped lifting fixed cam fixed to the base (3) at the lower part of the mold holder (5), and the cam is mounted on the outer peripheral surface of the lifting fixed cam (11). The groove (11a) is formed, the cam follower (12) inserted into the cam groove (11a) moves along the cam groove (11a), and the operating shaft (13) connected thereto moves up and down to make a split mold (10) is expanded or contracted.
更に説明すると、回転軸（２）は、その下端の駆動モーター（１４）で回転され、その 回転軸（２）とキーで連結固定した前記スピンドルホルダ（４）、金型ホルダ（５）及び取付スリーブ（６）が、回転軸（２）と一体で回転させられる。
それに伴って、前記リニア駆動装置（７）、リニアガイドレール（８）、前記チャックユニット（９）等も回転軸（２）を中心に一体で回転するのである。
More specifically, the rotating shaft (2) is rotated by a drive motor (14) at the lower end thereof, and the spindle holder (4), the mold holder (5), and the attachment fixed to the rotating shaft (2) with a key. The sleeve (6) is rotated integrally with the rotating shaft (2).
Along with this, the linear drive device (7), the linear guide rail (8), the chuck unit (9) and the like also rotate integrally around the rotation shaft (2).
取付スリーブ（６）は、図２及び図３に示すように、その中心に穴部を形成し、その穴部が回転軸（２）に嵌合し、回転軸（２）とキー等で連結固定され、回転軸（２）の回転を取付スリーブ（６）に伝達可能にしている。
また、取付スリーブ（６）の取付部（６a）には、その先端側の側面にリニア駆動装置（７）を、先端面にはリニアガイドレール（８）のレール（８a）側を固着してリニアガイドレール（８）を装着し、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）とリニアガイドレール（８）のスライダー（８b）が並行し、互いに上面を面一にしている。
そして、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）とリニアガイドレール（８）のスライダー（８b）上にチャックユニット（９）のチャックホルダ（９a）を取り付けている。
リニア駆動装置（７）は、磁石を両側に内蔵したマグネットプレート（７a）と、それに嵌合し移動するコイルプレート（７b）とから成るリニアモータであり、複数のマグネットプレート（７a）を直線的に接続し、それらを取付部（６a）の先端側にネジで固定している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the mounting sleeve (6) has a hole formed in the center thereof, the hole is fitted to the rotating shaft (2), and is connected to the rotating shaft (2) with a key or the like. It is fixed so that the rotation of the rotating shaft (2) can be transmitted to the mounting sleeve (6).
Further, the mounting portion (6a) of the mounting sleeve (6) has a linear drive device (7) fixed to the side surface on the tip side, and the rail (8a) side of the linear guide rail (8) fixed to the tip surface. The linear guide rail (8) is mounted, and the coil plate (7b) of the linear drive device (7) and the slider (8b) of the linear guide rail (8) are parallel to each other and the top surfaces thereof are flush with each other.
The chuck holder (9a) of the chuck unit (9) is mounted on the coil plate (7b) of the linear drive device (7) and the slider (8b) of the linear guide rail (8).
The linear drive device (7) is a linear motor composed of a magnet plate (7a) with magnets built in on both sides and a coil plate (7b) that fits and moves on the magnet plate (7a). They are fixed to the front end side of the mounting portion (6a) with screws.
これにより、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）が移動すると、チャックユニット（９）がリニアガイドレール（８）に案内されて上下移動し、チャックユニット（９）のマグネットチャック（９ｂ）で磁着した缶胴ワーク（Ｗ）を下方の割金型（１０）に供給したり、成形後の缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）から搬出したりできるのである。
この際、缶胴ワーク（Ｗ）の移動がリニア駆動装置（７）で行うことにより、缶胴ワーク（Ｗ）の移動距離が長くとも無理なく容易に移動でき、カム駆動に比べ遙かに高速での移動が可能となる。
しかも、リニア駆動装置（７）の電気的制御で缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）の所定位置に停止でき、正確な供給が可能となり、型交換で割金型（１０）の長さ等が変わっても、その割金型（１０）に応じた所定位置に缶胴ワーク（Ｗ）を自由に停止できる。
また、チャックユニット（９）の移動がリニアガイドレール（８）に案内されているため、缶胴ワーク（Ｗ）の移動が正確で、割金型（１０）に対してずれることがなく正確に嵌着できる。
As a result, when the coil plate (7b) of the linear drive device (7) moves, the chuck unit (9) moves up and down while being guided by the linear guide rail (8), and the magnet chuck (9b) of the chuck unit (9). The can body work (W) magnetically attached to can be supplied to the lower mold (10) or the molded can body work (W) can be carried out from the split mold (10).
At this time, the can body work (W) is moved by the linear drive device (7), so that the can body work (W) can be easily moved even if the moving distance is long, and is much faster than the cam drive. It is possible to move in.
Moreover, the can body work (W) can be stopped at a predetermined position of the split mold (10) by electrical control of the linear drive device (7), and accurate supply becomes possible. Even if the length or the like changes, the can body work (W) can be freely stopped at a predetermined position corresponding to the split mold (10).
Further, since the movement of the chuck unit (9) is guided by the linear guide rail (8), the movement of the can body work (W) is accurate and accurate without being displaced from the split mold (10). Can be fitted.
更に、チャックユニット（９）の無制御による移動、つまり、リニア駆動装置（７）の制御が停電時や外乱による誤動作により、チャックユニット（９）が勝手に落下したり、上方への暴走移動を起した場合、これに対し、リニアガイドレール（８）上に設けた下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）の何れかにチャックユニット（９）のチャックホルダ（９a）が当接して停止させ、それ以上チャックユニット（９）が移動しないように移動範囲を規制し、装置の安全性を確保している。
要するに、下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）が働くのは、リニア駆動装置（７）の制御が不能になった異常時であり、通常は両ストッパー（１５）、（１６）にチャックユニット（９）が当接することはない。
Furthermore, the chuck unit (9) can be moved uncontrolled, that is, the linear drive unit (7) can be controlled by a power failure or malfunction due to a disturbance, causing the chuck unit (9) to fall or run away upward. When this occurs, the chuck holder (9a) of the chuck unit (9) comes into contact with either the lower stopper (15) or the upper stopper (16) provided on the linear guide rail (8) and stops. In addition, the movement range is regulated so that the chuck unit (9) does not move any more, and the safety of the apparatus is ensured.
In short, the lower stopper (15) and the upper stopper (16) work when an abnormality occurs when the control of the linear drive device (7) becomes impossible. Usually, both the stoppers (15) and (16) are chucked. The unit (9) does not come into contact.
金型ホルダ（５）の上面には、上方の各チャックホルダ（９a）と対向する位置に複数の割金型（１０）を立設させている。
この割金型（１０）は、その軸心を中心に放射状に分割された複数の割型が軸心から経方向に移動して拡径し、逆に拡径した状態から元に縮径するものであり、この拡径させるには、一例として、割金型（１０）内から下方に突出し、先端側がテーパ状の作動軸（１３）を押し込むことにより、作動軸（１３）のテーパ部が割型を内側から押し広げて拡径させられ、また縮径は、押し込んだ作動軸（１３）を元に引き下げると、割金型（１０）内部のバネ又はゴムで縮径する。
これら割金型（１０）は、すでに缶胴ワークのエキスパンド成形では公知のものであり、従来から使用されているものが用いられる。
On the upper surface of the mold holder (5), a plurality of split molds (10) are erected at positions facing the upper chuck holders (9a).
In this split mold (10), a plurality of split molds radially divided around the axis moves from the axis in the longitudinal direction to expand the diameter, and conversely reduce the diameter from the expanded state. In order to increase the diameter, as an example, the taper portion of the operating shaft (13) protrudes downward from the split mold (10) and the operating shaft (13) having a tapered tip is pushed into the tapered portion of the operating shaft (13). The split mold is expanded from the inside by being expanded from the inside, and the diameter is reduced by a spring or rubber inside the split mold (10) when the operating shaft (13) is pushed down.
These split molds (10) are already known in the expansion molding of can body workpieces, and those conventionally used are used.
チャックユニット（９）は、長方形板の下部を直角に折り曲げた下端面を有するチャックホルダ（９a）と、その折り曲げた下端面に設けたマグネットチャック（９ｂ）から成り、マグネットチャック（９ｂ）は、有底の円筒状でマグネットチャック（９ｂ）の一部が割金型（１０）に嵌入でき、円筒状の下端面には永久磁石が埋め込まれている。
これにより、前工程から搬送された缶胴ワーク（Ｗ）の上端をマグネットチャック（９ｂ）の下端面で磁着した状態で割金型（１０）に供給できるのである。
尚、缶胴ワーク（Ｗ）の端部は通常フランジ加工されており、その平面のフランジ部がマグネットチャック（９ｂ）に磁着する。
The chuck unit (9) includes a chuck holder (9a) having a lower end surface bent at a right angle at a lower portion of a rectangular plate and a magnet chuck (9b) provided on the bent lower end surface. The magnet chuck (9b) Part of the magnet chuck (9b) can be fitted into the split mold (10) with a bottomed cylindrical shape, and a permanent magnet is embedded in the cylindrical lower end surface.
Thereby, the upper end of the can body work (W) conveyed from the previous process can be supplied to the split mold (10) in a state of being magnetically attached to the lower end surface of the magnet chuck (9b).
The end portion of the can body work (W) is usually flanged, and the flat flange portion is magnetically attached to the magnet chuck (9b).
次に、本発明のエキスパンド成形装置によるエキスパンド成形方法について説明すると、図４に示すように、缶胴ワーク（Ｗ）のエキスパンド成形を行うのはエキスパンド成形装置本体（１）であるが、その他に、缶胴ワーク（Ｗ）を供給する搬入コンベア（３０）と、搬入コンベア（３０）から搬入された缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形装置本体（１）に供給する供給ターレット（３１）と、エキスパンド成形後の缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形装置本体（１）から搬出する搬出ターレット（３２）及び搬出コンベア（３３）とで、エキスパンド成形装置本体（１）に対して、缶胴ワーク（Ｗ）の供給及び搬出を行っている。
その供給ターレット（３１）及び搬出ターレット（３２）の外周には略半月状に窪んだポケット（Ｐ）が多数形成され、このポケット（Ｐ）に磁石が埋め込まれて缶胴ワーク（Ｗ）を磁着して回転搬送される。
Next, the expansion molding method by the expansion molding apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the expansion molding apparatus main body (1) performs the expansion molding of the can body work (W). A carry-in conveyor (30) for supplying the can body work (W), a supply turret (31) for supplying the can body work (W) carried in from the carry-in conveyor (30) to the expansion molding apparatus main body (1), With the unloading turret (32) and the unloading conveyor (33) for unloading the can body work (W) after the expansion forming from the expansion forming body (1), the can body work ( W) supply and unloading.
A large number of pockets (P) recessed in a semi-moon shape are formed on the outer periphery of the supply turret (31) and the unloading turret (32), and magnets are embedded in the pockets (P) to magnetize the can body work (W). Wear and rotate.
そして前工程から搬入コンベア（３０）で搬入された缶胴ワーク（Ｗ）は、回転する
供給ターレット（３１）のポケット（Ｐ）に磁着してエキスパンド成形装置本体（１）に搬送され、エキスパンド成形装置本体（１）の回転軸（２）を中心に回転する各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９ｂ）に磁着してエキスパンド成形装置本体（１）に供給される。
And the can body work (W) carried in by the carry-in conveyor (30) from the previous process is magnetically attached to the pocket (P) of the rotating supply turret (31) and is conveyed to the expansion molding apparatus main body (1). The magnet is magnetically attached to the magnet chuck (9b) of each chuck unit (9) that rotates about the rotation shaft (2) of the molding apparatus main body (1) and supplied to the expand molding apparatus main body (1).
このマグネットチャック（９ｂ）に磁着された缶胴ワーク（Ｗ）は、リニア駆動装置（７）の駆動により、チャックユニット（９）がリニアガイドレール（８）の案内で下方に移動し、下方の割金型（１０）に嵌着し供給されると同時に割金型（１０）が拡径し、エキスパンド成形が行われる。
この際、割金型（１０）の拡径は、固定した昇降用固定カム（１１）のカム溝（１１a）にカムフォロア（１２）がカム溝（１１a）に沿って移動し、それと連結した作動軸（１３）を上方に移動させて割金型（１０）を拡径させる。
そして、エキスパンド成形が終了後、割金型（１０）の作動軸（１３）が下方に移動し元の位置に復帰し、割金型（１０）を縮径させる。
しかも、缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形する際には、スピンドルホルダ（４）、金型ホルダ（５）及び取付スリーブ（６）が、駆動モータ（１４）で回転する回転軸（２）によって一体に回転させられ、それに伴って、リニア駆動装置（７）、リニアガイドレール（８）、前記チャックユニット（９）等も回転軸（２）を中心に一体で回転させながら行うロータリーエキスパンド成形である。
The can body work (W) magnetically attached to the magnet chuck (9b) is moved downward by the guide of the linear guide rail (8) by the driving of the linear drive device (7). At the same time, the split mold (10) is expanded in diameter by being fitted and supplied to the split mold (10).
At this time, the diameter of the split mold (10) is increased by moving the cam follower (12) along the cam groove (11a) to the cam groove (11a) of the fixed elevating fixed cam (11). The split mold (10) is expanded in diameter by moving the shaft (13) upward.
Then, after the expansion molding is completed, the operating shaft (13) of the split mold (10) moves downward to return to the original position, and the split mold (10) is reduced in diameter.
Moreover, when the can body work (W) is expanded, the spindle holder (4), the mold holder (5), and the mounting sleeve (6) are rotated by the rotating shaft (2) rotated by the drive motor (14). With the rotary expansion molding, the linear drive device (7), the linear guide rail (8), the chuck unit (9), etc. are rotated integrally around the rotating shaft (2). is there.
そして、エキスパンド成形が終了し、割金型（１０）が縮径した後、マグネットチャック（９ｂ）に磁着した状態の缶胴ワーク（Ｗ）は、リニア駆動装置（７）の駆動でチャックユニット（９）が上昇して割金型（１０）から搬出され、その後チャックユニット（９）は元の位置に復帰して停止し、その位置の缶胴ワーク（Ｗ）を回転する搬出ターレット（３２）に回転搬送し、搬出ターレット（３２）に受渡して搬出コンベア（３３）から次工程に搬送される。
尚、これら回転するエキスパンド成形装置本体（１）での成形工程は、回転軸（２）が一回転する間、つまり図５の矢印で示した（Ｌ）の回転範囲内で完了される
After the expansion molding is completed and the split mold (10) is reduced in diameter, the can body work (W) in a state of being magnetically attached to the magnet chuck (9b) is driven by the linear drive device (7). (9) rises and is unloaded from the split mold (10). Thereafter, the chuck unit (9) returns to its original position and stops, and the unloading turret (32) rotates the can barrel work (W) at that position. ), And is delivered to the unloading turret (32) and conveyed from the unloading conveyor (33) to the next process.
Note that the forming process in the rotating expand forming apparatus main body (1) is completed while the rotating shaft (2) rotates once, that is, within the rotation range of (L) indicated by the arrow in FIG.
また、エキスパンド成形装置本体（１）、供給ターレット（３１）、搬出ターレット（３２）の回転速度、及び供給ターレット（３１）のポケット（Ｐ）の缶胴ワーク（Ｗ）をマグネットチャック（９ｂ）が磁着する連動タイミングは、エキスパンド成形装置（１）と各ターレット間で缶胴ワーク（Ｗ）が円滑に受け渡されるように設定され、また、チャックユニット（９）に磁着している缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に供給又は搬出するタイミングは、スピンドルホルダ（４）上に装着した電気的な制御装置（１７）でコントロールしている。
更に、割金型（１０）に対する缶胴ワーク（Ｗ）の移動制御が、チャックユニット（９）を移動させるリニア駆動装置（７）の移動制御を電気的な指令制御で行うため、応答速度が速く、高速で回転しながらエキスパンド成形をしても、正確で移動するタイミングが取り易い。
In addition, the magnetic chuck (9b) provides the rotational speed of the expansion molding apparatus main body (1), the supply turret (31), the carry-out turret (32), and the can body work (W) in the pocket (P) of the supply turret (31). The interlocking timing for magnetic attachment is set so that the can body work (W) can be smoothly delivered between the expansion molding apparatus (1) and each turret, and the can body being magnetically attached to the chuck unit (9). The timing for supplying or unloading the workpiece (W) to or from the split mold (10) is controlled by an electrical control device (17) mounted on the spindle holder (4).
Furthermore, since the movement control of the can body work (W) relative to the split mold (10) is controlled by the electric command control of the linear drive device (7) for moving the chuck unit (9), the response speed is increased. Even if the expansion molding is performed while rotating at high speed, it is easy to take a precise and moving timing.
このように、本発明のエキスパンド成形装置は、チャックユニット（９）を移動させるのにリニア駆動装置（７）を用いたことにより、成形する缶胴ワーク（Ｗ）が長く、缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に嵌入して供給する移動距離が長い場合でも、その移動距離に関係なく行え、抵抗や摩耗箇所が無く故障の発生が極めて少ない。 As described above, the expand forming apparatus of the present invention uses the linear drive device (7) to move the chuck unit (9), so that the can body work (W) to be formed is long and the can body work (W ) Is inserted into the split mold (10) and supplied even if the moving distance is long, it can be performed irrespective of the moving distance, and there is no resistance or wear, and the occurrence of failure is extremely small.
１ エキスパンド成形装置本体
２ 回転軸
３ 基台
４ スピンドルホルダ
５ 金型ホルダ
６ 取付スリーブ
６a 取付部
７ リニア駆動装置
８ リニアスライドレール
９ チャックユニット
９b マグネットチャック
１０ 割金型
１１ 昇降用固定カム
１１a カム溝
１２ カムフォロア
１３ 作動軸
１５ 下側ストッパー
１６ 上側ストッパー
Ｗ 缶胴ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expand molding apparatus main body 2 Rotating shaft 3 Base 4 Spindle holder 5 Mold holder 6 Mounting sleeve 6a Mounting part 7 Linear drive device 8 Linear slide rail 9 Chuck unit 9b Magnet chuck 10 Split mold 11 Lifting fixed cam 11a Cam groove 12 Cam follower 13 Actuating shaft 15 Lower stopper 16 Upper stopper W Can barrel work
本発明は、金属板材から円筒状に形成して溶接した缶胴を、外周が拡径する割金型に嵌着して缶胴部を拡張変形させる缶胴ワークのエキスパンド成形装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for expanding a can body work, in which a can body formed from a metal plate material in a cylindrical shape and welded is fitted into a split mold whose outer periphery is enlarged to expand and deform the can body portion.
従来、缶の缶胴部を変形させて外観の見栄えを良くしたり掴み易くするために、外周が拡径する割金型によるエキスパンド成形が行われている(例えば特許文献１及び特許文献２参照)。
このエキスパンド成形においては、円周上に多数分割した割金型を外周に押し出して拡径する割金型に、円筒状の缶胴ワークを嵌着して割金型の外周を拡張して缶胴部を変形させて成形することが開示されている。
Conventionally, in order to improve the appearance of the can body by deforming the can body portion of the can and to make it easier to grasp, expand molding is performed by a split mold whose diameter is increased (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). ).
In this expansion molding, a cylindrical can body work is fitted into a split mold that expands the diameter by pushing a split mold divided into a large number around the circumference, and the outer periphery of the split mold is expanded. It is disclosed that the body portion is deformed and molded.
また、特許文献３には、ロータリーディスクの周縁に缶胴を保持する缶胴保持部を設け、缶胴を保持して一周する間に缶胴の径を拡大成形するロータリーエキスパンダが開示され、これに於いては、缶胴保持部で保持された缶胴が上部の割り型に挿入して缶胴を押し広げ成形し、この際に、割り型に缶胴を挿入する移動手段が昇降カムで行っていた。 Patent Document 3 discloses a rotary expander that is provided with a can body holding portion that holds the can body at the periphery of the rotary disk, and that expands the diameter of the can body while holding the can body and making a round, In this case, the can body held by the can body holding portion is inserted into the upper split mold, and the can body is expanded and formed. At this time, the moving means for inserting the can body into the split mold is a lifting cam. I went there.
他方、缶胴ワークを割金型に嵌着し供給したり、成形後の缶胴ワークを割金型から搬出する際の缶胴ワークの移動手段としては、図５に示す如く、機体の上部に固定し、円柱の外周にカム溝（２０a）を形成した昇降用カム（２０）を有し、その下方に回転自在なスピンドルホルダ（２１）が設けられ、そのスピンドルホルダ（２１）に複数のスピンドル（２２）が上下方向を摺動自在に設けられ、スピンドル（２２）の上部がカム溝（２０a）に嵌入したカムフォロア（２３）と連結し、下端にマグネットチャック（２４）とを備え、スピンドルホルダ（２１）を回転させて、昇降用カム（２０）のカム溝（２０a）をカムフォロア（２３）が移動し、スピンドル（２２）を上下移動させることにより、マグネットチャック（２４）に磁着した缶胴ワーク（Ｗ）を下方の割金型（１０）に供給及び搬出するカム駆動方式が用いられていた。 On the other hand, as shown in FIG. 5, as the means for moving the can body work when the can body work is fitted and supplied to the split mold, or the molded can body work is taken out from the split mold, as shown in FIG. And an elevating cam (20) having a cam groove (20a) formed on the outer periphery of the cylinder, and a rotatable spindle holder (21) is provided below the cam. The spindle (22) is slidable in the vertical direction, the upper part of the spindle (22) is connected to the cam follower (23) fitted in the cam groove (20a), and the lower end is provided with a magnet chuck (24). By rotating the holder (21), the cam follower (23) moves in the cam groove (20a) of the elevating cam (20), and the spindle (22) is moved up and down to be magnetically attached to the magnet chuck (24). Cam driving method for supplying and unloading cylinders workpiece (W) below the split die (10) has been used.
しかしながら、特許文献３及び図５に示したように、割金型に対する缶胴ワークの移動手段がカム駆動方式では、缶胴ワークの胴部の長さが短い場合は良いとしても、長い場合、例えば１５ｃｍ以上では、成形する割金型も長くなる。
そのような長い割金型に缶胴ワークを供給するには、缶胴ワークの移動距離も長くなり、その分昇降用カムのカム溝の勾配を大きくするか、あるいは昇降用カムの径を大きくしなければ成らず、それによりカム溝の勾配を大きくするとカム溝とカムフォロアとの摩擦が増大し、カム溝が摩耗し易く昇降用カムの交換を余儀なくされ、他方、昇降用カムの径を大きくすると装置が大型化しコスト高となる。
しかも、大量生産においては、生産性を高めるために、スピンドルホルダの回転を速め割金型に対する缶胴ワークの移動速度を上げる必要があるが、カム溝の勾配を大きくすると、カム溝に大きな抵抗が加わり移動速度が制限され、高速移動が困難となり、生産性が低いというカム駆動方式に対する問題があった。
However, as shown in Patent Document 3 and FIG. 5, the moving means of the can barrel work with respect to the split mold is a cam drive system. For example, when the length is 15 cm or more, the mold for molding is also long.
In order to supply the can barrel work to such a long split mold, the movement distance of the can barrel work becomes longer, and accordingly, the gradient of the cam groove of the lifting cam is increased, or the diameter of the lifting cam is increased. If the gradient of the cam groove is increased, friction between the cam groove and the cam follower increases, the cam groove is easily worn, and the elevating cam must be replaced. On the other hand, the elevating cam diameter is increased. This increases the size of the device and increases the cost.
Moreover, in mass production, it is necessary to increase the rotation speed of the spindle holder and increase the moving speed of the can body work relative to the split mold in order to increase productivity. However, if the gradient of the cam groove is increased, the cam groove has a large resistance. Is added to limit the moving speed, making it difficult to move at high speed, and the productivity is low.
本発明は、缶胴ワークの缶胴部が長い場合でも、缶胴ワークを長い割金型に無理なく高速で供給したり割金型から搬出したりでき、しかも割金型に対する缶胴ワークの移動制御が容易な缶胴ワークのエキスパンド成形装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、他の割金型に交換しても対応可能な缶胴ワークのエキスパンド成形装置を提供するにある。
The present invention enables the can barrel work to be fed into and out of the long split mold at a high speed without difficulty even when the can barrel section of the can barrel work is long. An object of the present invention is to provide an expansion molding apparatus for can barrel work that can be easily controlled for movement.
Another object of the present invention is to provide an expansion molding apparatus for a can body work that can be handled even if it is replaced with another split mold.
上記問題点に鑑み、本発明は、エキスパンド成形装置本体（１）の上下方向中心に回転自在に設けた回転軸（２）と、その回転軸（２）に装着した上部のスピンドルホルダ（４）及び下部の金型ホルダ（５）と、このスピンドルホルダ（４）と前記金型ホルダ（５）との間で前記回転軸（２）に設けると共に、外周に向かって放射状に突出する複数の取付部（６a）を有する取付スリーブ（６）と、前記各取付部（６a）の先端側に、リニア駆動装置（７）及びリニアスライドレール（８）を介して設けたチャックユニット（９）と、これら各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９b）と対向し前記金型ホルダ（５）に装着した複数の割金型（１０）と、を少なくとも備え、且つ、前記スピンドルホルダ（４）、前記金型ホルダ（５）及び前記取付スリーブ（６）が、前記回転軸（２）を中心に一体で回転可能と成す。 In view of the above problems, the present invention provides a rotary shaft (2) rotatably provided at the center in the vertical direction of the expand molding apparatus main body (1), and an upper spindle holder (4) mounted on the rotary shaft (2). And a lower mold holder (5), and a plurality of mountings provided on the rotating shaft (2) between the spindle holder (4) and the mold holder (5) and projecting radially toward the outer periphery. A mounting sleeve (6) having a portion (6a), a chuck unit (9) provided on the tip side of each mounting portion (6a) via a linear drive device (7) and a linear slide rail (8), A plurality of split molds (10) facing the magnet chuck (9b) of each chuck unit (9) and mounted on the mold holder (5), and the spindle holder (4), Mold holder (5 And said mounting sleeve (6) is formed with the rotatable integrally with the center said rotary shaft (2).
前記金型ホルダ（５）の下部に、前記割金型（１０）の作動軸（１３）を昇降駆動させる昇降用固定カム（１１）を備え、この昇降用固定カム（１１）のカム溝（１１a）に挿入したカムフォロア（１２）と前記作動軸（１３）を連結するのがよい。 The lower part of the mold holder (5) is provided with an elevating fixed cam (11) for moving the operating shaft (13) of the split mold (10) up and down, and a cam groove ( The cam follower (12) inserted into 11a) and the operating shaft (13) are preferably connected.
前記リニアガイドレール（８）のレール（８a）上に、前記チャックユニット（９）の移動範囲を規制する下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）とを設けるのがよい。 On the rail (8a) of the linear guide rail (8), it is preferable to provide a lower stopper (15) and an upper stopper (16) for restricting the moving range of the chuck unit (9).
本発明は、缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に対して、供給したり搬出するのに、その移動をリニア駆動装置（７）で行うことにより、缶胴ワーク（Ｗ）が長い場合でも、缶胴ワーク（Ｗ）を長い割金型（１０）に対し、無理なくしかも高速で供給又は搬出できると共に、その供給又は搬出における移動のタイミングが電気的制御により取り易く正確で高速にでき、しかも、割金型（１０）を他の割金型（１０）に交換しても、その割金型（１０）の所定位置に缶胴ワーク（Ｗ）を自由に供給でき、種々形状のエキスパンド成形を行う上での汎用性を有する。 In the present invention, the can body work (W) is moved by the linear drive device (7) to supply or unload the can body work (W) to / from the split mold (10). Even if it is long, the can body work (W) can be fed or unloaded from the long split mold (10) without difficulty and at high speed, and the timing of movement in the supply or unloading can be easily and accurately controlled by electrical control. In addition, even if the split mold (10) is replaced with another split mold (10), the can body work (W) can be freely supplied to a predetermined position of the split mold (10). Versatile in performing shape expansion molding.
また、割金型（１０）の作動軸（１３）を昇降駆動させる昇降用固定カム（１１）を備えたことにより、割金型（１０）と共に回転移動する作動軸（１３）に対しての昇降駆動が確実に行え、割金型（１０）を拡径及び縮径できる。 Moreover, by providing the fixed cam (11) for raising / lowering the operating shaft (13) of the split mold (10), the rotating shaft (13) is moved with the split mold (10). The raising and lowering drive can be performed reliably, and the split mold (10) can be expanded and contracted.
更に、前記リニアガイドレール（８）上に下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）とを設けたことにより、停電時や外乱による誤動作の際に、チャックユニット（９）の落下を下側ストッパー（１５）で停止して割金型（１０）との衝突を防止し、また、チャックユニット（９）の上方への暴走移動に対しても上側ストッパー（１６）で停止し、チャックユニット（９）の移動距離を規制され、装置の損傷が防止できて安全である。 Furthermore, the lower stopper (15) and the upper stopper (16) are provided on the linear guide rail (8), so that the chuck unit (9) can be prevented from dropping in the event of a power failure or malfunction due to disturbance. Stops at the stopper (15) to prevent collision with the split mold (10), and also stops against the runaway movement of the chuck unit (9) at the upper stopper (16). The movement distance of 9) is restricted, and the apparatus can be prevented from being damaged and is safe.
以下、本発明の実施形態につき、図１〜４を基に説明する。
（１）はエキスパンド成形装置本体であり、エキスパンド成形装置本体（１）は、その上下方向の中心に回転自在に設けた回転軸（２）と、その回転軸（２）に装着した上部のスピンドルホルダ（４）及び下部の金型ホルダ（５）と、このスピンドルホルダ（４）と金型ホルダ（５）間に設けると共に、外周に向けて放射状に延びる複数の取付部（６a）を有する取付スリーブ（６）と、前記各取付部（６a）の先端側に、リニア駆動装置（７）及びリニアスライドレール（８）を介して設けたチャックユニット（９）と、これら各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９b）と対向し前記金型ホルダ（５）に装着した複数の割金型（１０）と、を少なくとも備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(1) is an expand molding apparatus main body. The expand molding apparatus main body (1) includes a rotary shaft (2) rotatably provided at the center in the vertical direction and an upper spindle mounted on the rotary shaft (2). A holder (4) and a lower mold holder (5), and an installation having a plurality of mounting portions (6a) provided radially between the spindle holder (4) and the mold holder (5) and extending outwardly. A sleeve (6), a chuck unit (9) provided via a linear drive device (7) and a linear slide rail (8) on the tip side of each mounting portion (6a), and each of these chuck units (9) A plurality of split molds (10) facing the magnet chuck (9b) and mounted on the mold holder (5).
回転軸（２）は下方の基台（３）に回転自在に設けられ、回転軸（２）の下端が駆動モーター（１４）と接続され、この駆動モーター（１４）で回転駆動される。 The rotary shaft (2) is rotatably provided on the lower base (3), and the lower end of the rotary shaft (2) is connected to the drive motor (14) and is rotationally driven by this drive motor (14).
取付スリーブ（６）はスピンドルホルダ（４）と金型ホルダ（５）との間で、回転軸（２）に設け、この取付スリーブ（６）には、その外周に向けて放射状に伸びる複数の取付部（６a）を形成し、その各取付部（６a）の先端側には、リニア駆動装置（７）及びリニアガイドレール（８）を装着し、これらリニア駆動装置（７）及びリニアガイドレール（８）を介してチャックユニット（９）を装着させている。
また、スピンドルホルダ（４）上には、リニア駆動装置（７）を制御する制御装置（１７）が装着されている。
The mounting sleeve (6) is provided on the rotating shaft (2) between the spindle holder (4) and the mold holder (5). The mounting sleeve (6) has a plurality of radially extending toward the outer periphery thereof. A mounting portion (6a) is formed, and a linear drive device (7) and a linear guide rail (8) are mounted on the distal end side of each mounting portion (6a), and these linear drive device (7) and linear guide rail are mounted. The chuck unit (9) is mounted via (8).
A control device (17) for controlling the linear drive device (7) is mounted on the spindle holder (4).
（１１）は前記金型ホルダ（５）の下部で基台（３）に固定して設けた円柱又はドラム状の昇降用固定カムであり、この昇降用固定カム（１１）の外周面にカム溝（１１a）を形成し、そのカム溝（１１a）に挿入したカムフォロア（１２）がカム溝（１１a）に沿って移動し、それと連結した作動軸（１３）を上下に移動させて割金型（１０）を拡径又は縮径させる。 (11) is a cylindrical or drum-shaped lifting fixed cam fixed to the base (3) at the lower part of the mold holder (5), and the cam is mounted on the outer peripheral surface of the lifting fixed cam (11). The groove (11a) is formed, the cam follower (12) inserted into the cam groove (11a) moves along the cam groove (11a), and the operating shaft (13) connected thereto moves up and down to make a split mold (10) is expanded or contracted.
更に説明すると、回転軸（２）は、その下端の駆動モーター（１４）で回転され、その回転軸（２）とキーで連結固定した前記スピンドルホルダ（４）、金型ホルダ（５）及び取付スリーブ（６）が、回転軸（２）と一体で回転させられる。
それに伴って、前記リニア駆動装置（７）、リニアガイドレール（８）、前記チャックユニット（９）等も回転軸（２）を中心に一体で回転するのである。
More specifically, the rotating shaft (2) is rotated by a drive motor (14) at the lower end thereof, and is connected to the rotating shaft (2) with a key, the spindle holder (4), the mold holder (5), and an attachment. The sleeve (6) is rotated integrally with the rotating shaft (2).
Along with this, the linear drive device (7), the linear guide rail (8), the chuck unit (9) and the like also rotate integrally around the rotation shaft (2).
取付スリーブ（６）は、図２及び図３に示すように、その中心に穴部を形成し、その穴部が回転軸（２）に嵌合し、回転軸（２）とキー等で連結固定され、回転軸（２）の回転を取付スリーブ（６）に伝達可能にしている。
また、取付スリーブ（６）の取付部（６a）には、その先端側の側面にリニア駆動装置（７）を、先端面にはリニアガイドレール（８）のレール（８a）側を固着してリニアガイドレール（８）を装着し、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）とリニアガイドレール（８）のスライダー（８b）が並行し、互いに上面を面一にしている。
そして、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）とリニアガイドレール（８）のスライダー（８b）上にチャックユニット（９）のチャックホルダ（９a）を取り付けている。
リニア駆動装置（７）は、磁石を両側に内蔵したマグネットプレート（７a）と、それに嵌合し移動するコイルプレート（７b）とから成るリニアモータであり、複数のマグネットプレート（７a）を直線的に接続し、それらを取付部（６a）の先端側にネジで固定している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the mounting sleeve (6) has a hole formed in the center thereof, the hole is fitted to the rotating shaft (2), and is connected to the rotating shaft (2) with a key or the like. It is fixed so that the rotation of the rotating shaft (2) can be transmitted to the mounting sleeve (6).
Further, the mounting portion (6a) of the mounting sleeve (6) has a linear drive device (7) fixed to the side surface on the tip side, and the rail (8a) side of the linear guide rail (8) fixed to the tip surface. The linear guide rail (8) is mounted, and the coil plate (7b) of the linear drive device (7) and the slider (8b) of the linear guide rail (8) are parallel to each other and the top surfaces thereof are flush with each other.
The chuck holder (9a) of the chuck unit (9) is mounted on the coil plate (7b) of the linear drive device (7) and the slider (8b) of the linear guide rail (8).
The linear drive device (7) is a linear motor composed of a magnet plate (7a) with magnets built in on both sides and a coil plate (7b) that fits and moves on the magnet plate (7a). They are fixed to the front end side of the mounting portion (6a) with screws.
これにより、リニア駆動装置（７）のコイルプレート（７b）が移動すると、チャックユニット（９）がリニアガイドレール（８）に案内されて上下移動し、チャックユニット（９）のマグネットチャック（９ｂ）で磁着した缶胴ワーク（Ｗ）を下方の割金型（１０）に供給したり、成形後の缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）から搬出したりできるのである。
この際、缶胴ワーク（Ｗ）の移動がリニア駆動装置（７）で行うことにより、缶胴ワーク（Ｗ）の移動距離が長くとも無理なく容易に移動でき、カム駆動に比べ遙かに高速での移動が可能となる。
しかも、リニア駆動装置（７）の電気的制御で缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）の所定位置に停止でき、正確な供給が可能となり、型交換で割金型（１０）の長さ等が変わっても、その割金型（１０）に応じた所定位置に缶胴ワーク（Ｗ）を自由に停止できる。
また、チャックユニット（９）の移動がリニアガイドレール（８）に案内されているため、缶胴ワーク（Ｗ）の移動が正確で、割金型（１０）に対してずれることがなく正確に嵌着できる。
As a result, when the coil plate (7b) of the linear drive device (7) moves, the chuck unit (9) moves up and down while being guided by the linear guide rail (8), and the magnet chuck (9b) of the chuck unit (9). The can body work (W) magnetically attached to can be supplied to the lower mold (10) or the molded can body work (W) can be carried out from the split mold (10).
At this time, the can body work (W) is moved by the linear drive device (7), so that the can body work (W) can be easily moved even if the moving distance is long, and is much faster than the cam drive. It is possible to move in.
Moreover, the can body work (W) can be stopped at a predetermined position of the split mold (10) by electrical control of the linear drive device (7), and accurate supply becomes possible. Even if the length or the like changes, the can body work (W) can be freely stopped at a predetermined position corresponding to the split mold (10).
Further, since the movement of the chuck unit (9) is guided by the linear guide rail (8), the movement of the can body work (W) is accurate and accurate without being displaced from the split mold (10). Can be fitted.
更に、チャックユニット（９）の無制御による移動、つまり、リニア駆動装置（７）の制御が停電時や外乱による誤動作により、チャックユニット（９）が勝手に落下したり、上方への暴走移動を起した場合、これに対し、リニアガイドレール（８）上に設けた下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）の何れかにチャックユニット（９）のチャックホルダ（９a）が当接して停止させ、それ以上チャックユニット（９）が移動しないように移動範囲を規制し、装置の安全性を確保している。
要するに、下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）が働くのは、リニア駆動装置（７）の制御が不能になった異常時であり、通常は両ストッパー（１５）、（１６）にチャックユニット（９）が当接することはない。
Furthermore, the chuck unit (9) can be moved uncontrolled, that is, the linear drive unit (7) can be controlled by a power failure or malfunction due to a disturbance, causing the chuck unit (9) to fall or run away upward. When this occurs, the chuck holder (9a) of the chuck unit (9) comes into contact with either the lower stopper (15) or the upper stopper (16) provided on the linear guide rail (8) and stops. In addition, the movement range is regulated so that the chuck unit (9) does not move any more, and the safety of the apparatus is ensured.
In short, the lower stopper (15) and the upper stopper (16) work when an abnormality occurs when the control of the linear drive device (7) becomes impossible. Usually, both the stoppers (15) and (16) are chucked. The unit (9) does not come into contact.
金型ホルダ（５）の上面には、上方の各チャックホルダ（９a）と対向する位置に複数の割金型（１０）を立設させている。
この割金型（１０）は、その軸心を中心に放射状に分割された複数の割型が軸心から経方向に移動して拡径し、逆に拡径した状態から元に縮径するものであり、この拡径させるには、一例として、割金型（１０）内から下方に突出し、先端側がテーパ状の作動軸（１３）を押し込むことにより、作動軸（１３）のテーパ部が割型を内側から押し広げて拡径させられ、また縮径は、押し込んだ作動軸（１３）を元に引き下げると、割金型（１０）内部のバネ又はゴムで縮径する。
これら割金型（１０）は、すでに缶胴ワークのエキスパンド成形では公知のものであり、従来から使用されているものが用いられる。
On the upper surface of the mold holder (5), a plurality of split molds (10) are erected at positions facing the upper chuck holders (9a).
In this split mold (10), a plurality of split molds radially divided around the axis moves from the axis in the longitudinal direction to expand the diameter, and conversely reduce the diameter from the expanded state. In order to increase the diameter, as an example, the taper portion of the operating shaft (13) protrudes downward from the split mold (10) and the operating shaft (13) having a tapered tip is pushed into the tapered portion of the operating shaft (13). The split mold is expanded from the inside by being expanded from the inside, and the diameter is reduced by a spring or rubber inside the split mold (10) when the operating shaft (13) is pushed down.
These split molds (10) are already known in the expansion molding of can body workpieces, and those conventionally used are used.
チャックユニット（９）は、長方形板の下部を直角に折り曲げた下端面を有するチャックホルダ（９a）と、その折り曲げた下端面に設けたマグネットチャック（９ｂ）から成り、マグネットチャック（９ｂ）は、有底の円筒状でマグネットチャック（９ｂ）の一部が割金型（１０）に嵌入でき、円筒状の下端面には永久磁石が埋め込まれている。
これにより、前工程から搬送された缶胴ワーク（Ｗ）の上端をマグネットチャック（９ｂ）の下端面で磁着した状態で割金型（１０）に供給できるのである。
尚、缶胴ワーク（Ｗ）の端部は通常フランジ加工されており、その平面のフランジ部がマグネットチャック（９ｂ）に磁着する。
The chuck unit (9) includes a chuck holder (9a) having a lower end surface bent at a right angle at a lower portion of a rectangular plate and a magnet chuck (9b) provided on the bent lower end surface. The magnet chuck (9b) Part of the magnet chuck (9b) can be fitted into the split mold (10) with a bottomed cylindrical shape, and a permanent magnet is embedded in the cylindrical lower end surface.
Thereby, the upper end of the can body work (W) conveyed from the previous process can be supplied to the split mold (10) in a state of being magnetically attached to the lower end surface of the magnet chuck (9b).
The end portion of the can body work (W) is usually flanged, and the flat flange portion is magnetically attached to the magnet chuck (9b).
次に、本発明のエキスパンド成形装置によるエキスパンド成形方法について説明すると、図４に示すように、缶胴ワーク（Ｗ）のエキスパンド成形を行うのはエキスパンド成形装置本体（１）であるが、その他に、缶胴ワーク（Ｗ）を供給する搬入コンベア（３０）と、搬入コンベア（３０）から搬入された缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形装置本体（１）に供給する供給ターレット（３１）と、エキスパンド成形後の缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形装置本体（１）から搬出する搬出ターレット（３２）及び搬出コンベア（３３）とで、エキスパンド成形装置本体（１）に対して、缶胴ワーク（Ｗ）の供給及び搬出を行っている。
その供給ターレット（３１）及び搬出ターレット（３２）の外周には略半月状に窪んだポケット（Ｐ）が多数形成され、このポケット（Ｐ）に磁石が埋め込まれて缶胴ワーク（Ｗ）を磁着して回転搬送される。
Next, the expansion molding method by the expansion molding apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the expansion molding apparatus main body (1) performs the expansion molding of the can body work (W). A carry-in conveyor (30) for supplying the can body work (W), a supply turret (31) for supplying the can body work (W) carried in from the carry-in conveyor (30) to the expansion molding apparatus main body (1), With the unloading turret (32) and the unloading conveyor (33) for unloading the can body work (W) after the expansion forming from the expansion forming body (1), the can body work ( W) supply and unloading.
A large number of pockets (P) recessed in a semi-moon shape are formed on the outer periphery of the supply turret (31) and the unloading turret (32), and magnets are embedded in the pockets (P) to magnetize the can body work (W). Wear and rotate.
そして前工程から搬入コンベア（３０）で搬入された缶胴ワーク（Ｗ）は、回転する供給ターレット（３１）のポケット（Ｐ）に磁着してエキスパンド成形装置本体（１）に搬送され、エキスパンド成形装置本体（１）の回転軸（２）を中心に回転する各チャックユニット（９）のマグネットチャック（９ｂ）に磁着してエキスパンド成形装置本体（１）に供給される。 And the can body work (W) carried in by the carry-in conveyor (30) from the previous process is magnetically attached to the pocket (P) of the rotating supply turret (31) and is conveyed to the expansion molding apparatus main body (1). The magnet is magnetically attached to the magnet chuck (9b) of each chuck unit (9) that rotates about the rotation shaft (2) of the molding apparatus main body (1) and supplied to the expand molding apparatus main body (1).
このマグネットチャック（９ｂ）に磁着された缶胴ワーク（Ｗ）は、リニア駆動装置（７）の駆動により、チャックユニット（９）がリニアガイドレール（８）の案内で下方に移動し、下方の割金型（１０）に嵌着し供給されると同時に割金型（１０）が拡径し、エキスパンド成形が行われる。
この際、割金型（１０）の拡径は、固定した昇降用固定カム（１１）のカム溝（１１a）にカムフォロア（１２）がカム溝（１１a）に沿って移動し、それと連結した作動軸（１３）を上方に移動させて割金型（１０）を拡径させる。
そして、エキスパンド成形が終了後、割金型（１０）の作動軸（１３）が下方に移動し元の位置に復帰し、割金型（１０）を縮径させる。
しかも、缶胴ワーク（Ｗ）をエキスパンド成形する際には、スピンドルホルダ（４）、金型ホルダ（５）及び取付スリーブ（６）が、駆動モータ（１４）で回転する回転軸（２）によって一体に回転させられ、それに伴って、リニア駆動装置（７）、リニアガイドレール（８）、前記チャックユニット（９）等も回転軸（２）を中心に一体で回転させながら行うロータリーエキスパンド成形である。
The can body work (W) magnetically attached to the magnet chuck (9b) is moved downward by the guide of the linear guide rail (8) by the driving of the linear drive device (7). At the same time, the split mold (10) is expanded in diameter by being fitted and supplied to the split mold (10).
At this time, the diameter of the split mold (10) is increased by moving the cam follower (12) along the cam groove (11a) to the cam groove (11a) of the fixed elevating fixed cam (11). The split mold (10) is expanded in diameter by moving the shaft (13) upward.
Then, after the expansion molding is completed, the operating shaft (13) of the split mold (10) moves downward to return to the original position, and the split mold (10) is reduced in diameter.
Moreover, when the can body work (W) is expanded, the spindle holder (4), the mold holder (5), and the mounting sleeve (6) are rotated by the rotating shaft (2) rotated by the drive motor (14). With the rotary expansion molding, the linear drive device (7), the linear guide rail (8), the chuck unit (9), etc. are rotated integrally around the rotating shaft (2). is there.
そして、エキスパンド成形が終了し、割金型（１０）が縮径した後、マグネットチャック（９ｂ）に磁着した状態の缶胴ワーク（Ｗ）は、リニア駆動装置（７）の駆動でチャックユニット（９）が上昇して割金型（１０）から搬出され、その後チャックユニット（９）は元の位置に復帰して停止し、その位置の缶胴ワーク（Ｗ）を回転する搬出ターレット（３２）に回転搬送し、搬出ターレット（３２）に受渡して搬出コンベア（３３）から次工程に搬送される。
尚、これら回転するエキスパンド成形装置本体（１）での成形工程は、回転軸（２）が一回転する間、つまり図４の矢印で示した（Ｌ）の回転範囲内で完了される
After the expansion molding is completed and the split mold (10) is reduced in diameter, the can body work (W) in a state of being magnetically attached to the magnet chuck (9b) is driven by the linear drive device (7). (9) rises and is unloaded from the split mold (10). Thereafter, the chuck unit (9) returns to its original position and stops, and the unloading turret (32) rotates the can barrel work (W) at that position. ), And is delivered to the unloading turret (32) and conveyed from the unloading conveyor (33) to the next process.
The forming process in the rotating expand forming apparatus main body (1) is completed while the rotating shaft (2) rotates once, that is, within the rotation range (L) indicated by the arrow in FIG.
また、エキスパンド成形装置本体（１）、供給ターレット（３１）、搬出ターレット（３２）の回転速度、及び供給ターレット（３１）のポケット（Ｐ）の缶胴ワーク（Ｗ）をマグネットチャック（９ｂ）が磁着する連動タイミングは、エキスパンド成形装置（１）と各ターレット間で缶胴ワーク（Ｗ）が円滑に受け渡されるように設定され、また、チャックユニット（９）に磁着している缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に供給又は搬出するタイミングは、スピンドルホルダ（４）上に装着した電気的な制御装置（１７）でコントロールしている。
更に、割金型（１０）に対する缶胴ワーク（Ｗ）の移動制御が、チャックユニット（９）を移動させるリニア駆動装置（７）の移動制御を電気的な指令制御で行うため、応答速度が速く、高速で回転しながらエキスパンド成形をしても、正確で移動するタイミングが取り易い。
In addition, the magnetic chuck (9b) provides the rotational speed of the expansion molding apparatus main body (1), the supply turret (31), the carry-out turret (32), and the can body work (W) in the pocket (P) of the supply turret (31). The interlocking timing for magnetic attachment is set so that the can body work (W) can be smoothly delivered between the expansion molding apparatus (1) and each turret, and the can body being magnetically attached to the chuck unit (9). The timing for supplying or unloading the workpiece (W) to or from the split mold (10) is controlled by an electrical control device (17) mounted on the spindle holder (4).
Furthermore, since the movement control of the can body work (W) relative to the split mold (10) is controlled by the electric command control of the linear drive device (7) for moving the chuck unit (9), the response speed is increased. Even if the expansion molding is performed while rotating at high speed, it is easy to take a precise and moving timing.
このように、本発明のエキスパンド成形装置は、チャックユニット（９）を移動させるのにリニア駆動装置（７）を用いたことにより、成形する缶胴ワーク（Ｗ）が長く、缶胴ワーク（Ｗ）を割金型（１０）に嵌入して供給する移動距離が長い場合でも、その移動距離に関係なく行え、抵抗や摩耗箇所が無く故障の発生が極めて少ない。 As described above, the expand forming apparatus of the present invention uses the linear drive device (7) to move the chuck unit (9), so that the can body work (W) to be formed is long and the can body work (W ) Is inserted into the split mold (10) and supplied even if the moving distance is long, it can be performed irrespective of the moving distance, and there is no resistance or wear, and the occurrence of failure is extremely small.
１ エキスパンド成形装置本体
２ 回転軸
３ 基台
４ スピンドルホルダ
５ 金型ホルダ
６ 取付スリーブ
６a 取付部
７ リニア駆動装置
８ リニアスライドレール
９ チャックユニット
９b マグネットチャック
１０ 割金型
１１ 昇降用固定カム
１１a カム溝
１２ カムフォロア
１３ 作動軸
１５ 下側ストッパー
１６ 上側ストッパー
Ｗ 缶胴ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Expand molding apparatus main body 2 Rotating shaft 3 Base 4 Spindle holder 5 Mold holder 6 Mounting sleeve 6a Mounting part 7 Linear drive device 8 Linear slide rail 9 Chuck unit 9b Magnet chuck 10 Split mold 11 Lifting fixed cam 11a Cam groove 12 Cam follower 13 Actuating shaft 15 Lower stopper 16 Upper stopper W Can barrel work
Claims (3)
下側ストッパー（１５）と上側ストッパー（１６）とを設けた請求項１又は２記載のエキスパンド成形装置。
The expansion molding apparatus according to claim 1 or 2, wherein a lower stopper (15) and an upper stopper (16) for restricting a moving range of the chuck unit (9) are provided on the linear guide rail (8).
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