JP7321071B2 - 缶成形装置のツールパック、および缶成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、缶成形装置のツールパック、および缶成形装置に関する。

従来、有底筒状のＤＩ（Ｄｒａｗｉｎｇ＆Ｉｒｏｎｉｎｇ）缶が知られている。ＤＩ缶は、アルミニウム合金製の円板状のブランクに、カッピング加工およびＤＩ加工等を施すことにより製造される。カッピング加工では、ブランクを絞り加工してカップ状体とする。ＤＩ加工では、カップ状体の内部にパンチを嵌合させ、カップ状体の外部に複数のダイを嵌合させて、これらの金型間でカップ状体を絞りしごき加工する。複数のダイは、ツールとして、ツールパックのハウジングに収容される（例えば下記特許文献１、２を参照）。

特表２０１６－５３２５６４号公報 特開２０１８－１１８３２０号公報

従来の缶成形装置では、ツールパックのハウジングの内部と外部との間で、重量の大きいダイ等のツールを安定して移送する点に改善の余地があった。

上記事情に鑑み、本発明は、ハウジングの内部と外部との間でツールを安定して移送できる缶成形装置のツールパック、および缶成形装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の缶成形装置のツールパックの一つの態様は、缶を成形するツールと、前記ツールが収容されるハウジングと、前記ハウジングの外壁部に設けられ、上面に前記ツールを載置可能なツール載置台と、を備える。
また、本発明の缶成形装置の一つの態様は、上述の缶成形装置のツールパックと、前記ツールの貫通孔に挿入されるパンチと、前記ツールに対して前記パンチを、前記貫通孔の中心軸の軸方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、前記ツールの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備える。

本発明によれば、例えばツールの交換時など、ハウジングの内部と外部との間でツールを移送するときに、ツールをツール載置台の上面に仮置きすることができる。重量が大きく、引っ掛け治具等を用いて移送されるツールでも、ツール載置台を経由することにより、ハウジングの内部と外部との間で安定して移送することができる。ツールには金型等の高価な部材が含まれるが、本発明によれば、ツールが移送時に落下して破損するような不具合を抑制でき、設備費用の増大が抑えられる。また、ツールパックへのツールのセットや、取り外し等が効率よく安全に行え、生産性が向上する。

上記缶成形装置のツールパックにおいて、前記ツールは、円筒状であり、前記ツール載置台は、前記ツール載置台の上面に、前記ツールの外周面を保持可能な凹部を有することが好ましい。

この場合、転がりやすい円筒状のツールであっても、ツール載置台の上面の凹部に、ツールを安定して仮置きすることができる。

上記缶成形装置のツールパックにおいて、前記ハウジングは、上側に開口する開口部を有する下ハウジングと、前記開口部を開閉可能に上側から覆う上ハウジングと、を有し、前記ツール載置台は、前記下ハウジングの外壁部のうち前記開口部と隣接する部分に配置されることが好ましい。

この場合、上ハウジングが開状態とされ、開口部を通して下ハウジングの内部と外部との間でツールを移送する際に、開口部に隣接するツール載置台の上面にツールを仮置きすることで、ツールパックへのツールのセットや取り外し等が、より効率よく行える。

上記缶成形装置のツールパックにおいて、前記ハウジングは、閉状態とされた前記上ハウジングを前記下ハウジングと固定するロック機構を有し、前記ツール載置台は、前記ロック機構の少なくとも一部を上側から覆うことが好ましい。

この場合、ツール載置台によって、ロック機構の少なくとも一部が上側からカバーされる。ロック機構がツール載置台で覆われることにより、ロック機構に対して重量の大きいツール等が衝突することが抑制され、ロック機構の機能が良好に維持される。

本発明の一つの態様の缶成形装置のツールパック、および缶成形装置によれば、ハウジングの内部と外部との間でツールを安定して移送できる。

図１は、本発明の一実施形態の缶成形装置を模式的に示す概略図である。 図２は、本発明の一実施形態の缶成形装置のツールパックを示す斜視図であり、上ハウジングが閉じた状態を表す。 図３は、本発明の一実施形態の缶成形装置のツールパックを示す縦断面図であり、上ハウジングが閉じた状態を表す。 図４は、本発明の一実施形態の缶成形装置のツールパックを示す斜視図であり、上ハウジングが開いた状態を表す。 図５は、本発明の一実施形態の缶成形装置のツールパックを示す縦断面図であり、上ハウジングが開いた状態を表す。 図６は、缶成形装置のツールパックのロック機構の一部を示す上面図であり、ツール載置台を透かして見た図である。

本発明の一実施形態の缶成形装置１０、および缶成形装置１０のツールパック１３（以下、単にツールパック１３と呼ぶ場合がある）について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の缶成形装置１０は、ワークであるカップ状体ＷにＤＩ加工を施してＤＩ缶１００とする、ＤＩ缶製造装置である。

まず、ＤＩ缶１００について説明する。
ＤＩ缶１００は、飲料等の内容物が充填、密封される缶体（２ピース缶やボトル缶）に用いられる。２ピース缶の場合、缶体は、有底筒状のＤＩ缶１００と、このＤＩ缶１００の開口端部に巻き締められる円板状の缶蓋と、を備える。ボトル缶の場合、缶体は、ＤＩ缶１００にネッキング加工およびねじ加工等が施されたボトル缶本体と、ボトル缶本体の開口端部に螺着されるキャップと、を備える。

ＤＩ缶１００は、アルミニウム合金製等の板材から打ち抜いた円板状のブランクに、カッピング工程（絞り工程）およびＤＩ工程（絞りしごき工程）を施すことにより、有底筒状に形成される。具体的にＤＩ缶１００は、例えば２ピース缶の場合、板材打ち抜き工程、カッピング工程、ＤＩ工程、トリミング工程、印刷工程、塗装工程、ネッキング工程およびフランジング工程をこの順に経て、製造される。

ＤＩ缶１００を製造する過程では、ブランクをカッピングプレスによって絞り加工（カッピング加工）し、カップ状体Ｗに成形する。つまりカップ状体Ｗは、上記カッピング工程において、ブランクからＤＩ缶１００へ移行する過程で作製される成形中間体である。カップ状体Ｗは、ＤＩ缶１００よりも周壁の高さ（缶軸方向に沿う長さ）が小さく、底壁の直径が大きい有底筒状である。

次に、缶成形装置１０について説明する。
缶成形装置１０は、上記ＤＩ工程に用いられるものであり、カップ状体ＷにＤＩ加工、すなわち絞り（再絞り）しごき加工を施して、ＤＩ缶１００に成形する。また缶成形装置１０は、上記ＤＩ工程において、ＤＩ缶１００の缶底をドーム形状に成形する。

図１において、缶成形装置１０は、パンチ２と、往復直線運動機構４と、往復直線運動機構４とパンチ２とを繋ぐラム軸３と、ラム軸３をパンチ２の中心軸Ｏの軸方向に往復移動自在に支持する軸受５と、貫通孔７が形成されたツール８を有するツールパック１３と、ツール８の貫通孔７が開口する端面９に押し付けられるカップホルダー６と、パンチ２との間でＤＩ缶１００の缶底を挟み込みドーム状に成形するドーマー１１と、を備える。

また缶成形装置１０は、ツール８の端面９上にカップ状体Ｗを搬送するカップフィーダー（図示略）と、この端面９上にカップ状体Ｗを保持する受け座（図示略）と、成形後のＤＩ缶１００を装置外部へ搬送する缶搬出機構（図示略）と、パンチ２の先端面および外周面の少なくともいずれかに開口するエア吐出孔からエアを吐出し、パンチ２からＤＩ缶１００を離型させるエア吐出機構１２と、往復直線運動機構４に同期して駆動され、カップホルダー６を中心軸Ｏの軸方向に往復移動させるカップホルダー駆動機構（図示略）と、駆動モータ等の駆動源（図示略）と、を備える。

パンチ２、ラム軸３、軸受５、ツール８の貫通孔７、カップホルダー６およびドーマー１１の各中心軸は、互いに同軸に配置される。本実施形態では、この共通軸を中心軸Ｏと呼ぶ。本実施形態では、中心軸Ｏが水平方向に延びる。つまり貫通孔７の中心軸Ｏは、水平方向に沿って延びる。

本実施形態においては、中心軸Ｏが延びる方向を、軸方向と呼ぶ。ツールパック１３の軸方向位置と、往復直線運動機構４の軸方向位置とは、互いに異なる。軸方向のうち、ツールパック１３から往復直線運動機構４へ向かう方向を軸方向一方側と呼び、往復直線運動機構４からツールパック１３へ向かう方向を軸方向他方側と呼ぶ。
中心軸Ｏと直交する方向を、径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｏに近づく方向を径方向内側と呼び、中心軸Ｏから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸Ｏ回りに周回する方向を、周方向と呼ぶ。

本実施形態では、各図に３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。
Ｘ軸方向は、中心軸Ｏの軸方向に相当する。Ｘ軸方向のうち、＋Ｘ側は軸方向一方側に相当し、－Ｘ側は軸方向他方側に相当する。本実施形態においてＸ軸方向は、水平方向である。
Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する方向である。本実施形態においてＹ軸方向は、水平方向のうちＸ軸方向とは異なる方向である。図３に示すように、ツールパック１３を軸方向一方側から見て、Ｙ軸は、左右方向に延びる。Ｙ軸方向は、中心軸Ｏと直交する径方向のうち、左右方向（水平方向）に延びる所定の径方向である。Ｙ軸方向は、第１の所定の径方向と言い換えてもよい。本実施形態では、Ｙ軸方向を前後方向と呼ぶ。Ｙ軸方向のうち、＋Ｙ側を後側と呼び、－Ｙ側を前側と呼ぶ。
Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交する方向である。本実施形態においてＺ軸方向は、鉛直方向つまり上下方向である。Ｚ軸方向のうち、＋Ｚ側を上側と呼び、－Ｚ側を下側と呼ぶ。Ｚ軸方向は、中心軸Ｏと直交する径方向のうち、上記第１の所定の径方向とは異なり上下方向に延びる。Ｚ軸方向は、第２の所定の径方向と言い換えてもよい。

図１に示すように、パンチ２は、軸方向に延びる円筒状または円柱状である。パンチ２は、往復直線運動機構４により、ラム軸３とともに軸方向に往復直線運動させられる。すなわちパンチ２は、図１に符号Ｓの双方向矢印で示すように、往復直線運動機構４により中心軸Ｏの軸方向に沿って往復直線運動させられる。以下では、パンチ２が往復直線運動させられる向きを、ストローク方向Ｓと呼ぶ場合がある。パンチ２は、ツール８およびドーマー１１に対して、ストローク方向Ｓに往復直線運動する。パンチ２は、ツール８の貫通孔７に挿入される。具体的に、パンチ２は、ツール８の軸方向一方側（＋Ｘ側）から、軸方向他方側（－Ｘ側）へ向けてツール８の貫通孔７内に挿入され、貫通孔７から軸方向他方側に突出する。パンチ２は、ストローク方向Ｓの軸方向他方端の位置、つまり前進端位置において、ドーマー１１に接近配置される。

往復直線運動機構４は、駆動モータ等の駆動源から伝達された回転駆動力を中心軸Ｏの軸方向への往復直線運動に変換して、ラム軸３およびパンチ２を軸方向に往復直線移動させる。往復直線運動機構４は、ツール８およびドーマー１１に対して、パンチ２を軸方向に往復直線運動させる。

ラム軸３は、軸方向に延びる棒状である。ラム軸３の軸方向一方側の端部は、往復直線運動機構４に接続される。ラム軸３の軸方向他方側の端部は、パンチ２に接続される。ラム軸３は、軸方向に互いに離間して設けられる一対の軸受５により、軸方向に摺動自在に支持される。

一対の軸受５のうち、軸方向他方側つまりツール８に近い位置に配置される一方の軸受５は、前軸受５Ｆであり、軸方向一方側つまり往復直線運動機構４に近い位置に配置される他方の軸受５は、後軸受５Ｒである。前軸受５Ｆおよび後軸受５Ｒは、例えばハイドロスタティック軸受や静圧軸受等と呼ばれる流体軸受の構造を有する。

図１～図５に示すように、ツールパック１３は、ツール８と、ハウジング１４と、ツール載置台１５と、を備える。なお図１においては、ハウジング１４およびツール載置台１５の図示を省略する。ＤＩ缶１００の成形時において、ツールパック１３には、潤滑と冷却のためソリュブル等の水溶性潤滑剤（クーラント液）が供給される。

ツール８は、ＤＩ缶１００つまり缶を成形するために設けられる。ツール８は、ＤＩ缶１００の缶胴を成形する金型等を含む。つまりツール８は、缶成形用のツールである。図１に示すように、ツール８は、複数設けられる。各ツール８は、中心軸Ｏを中心として軸方向に延びる円筒状である。複数のツール８は、全体としての形状、つまり組み合わせた状態の形状も、中心軸Ｏを中心とする円筒状である。複数のツール８には、例えば、複数のダイ８Ａ，８Ｂと、複数のパイロットリング（図示省略）と、複数のセンタリングリング（図示省略）と、複数のワッシャー（図示省略）と、リュプリケータ（図示省略）と、ブロンズブッシング（図示省略）と、が含まれる。なおツール８は、１つのみ設けられてもよい。

複数のダイ８Ａ，８Ｂは、中心軸Ｏの軸方向に並んで配置される。各ダイ８Ａ，８Ｂは、中心軸Ｏを中心とする円筒状または円形リング状である。複数のダイ８Ａ，８Ｂは、中心軸Ｏを共通軸として互いに同軸に配置される。複数のダイ８Ａ，８Ｂは、パンチ２との間でカップ状体Ｗを絞り（再絞り）加工する１つの再絞りダイ（リドローダイ）８Ａと、パンチ２との間でカップ状体Ｗをしごき加工する複数のしごきダイ（アイオニングダイ）８Ｂと、を有する。

再絞りダイ８Ａは、ツールパック１３の軸方向一方側の端部に配置される。再絞りダイ８Ａの軸方向一方側を向く端面９には、カップ状体Ｗの底壁が接触する。端面９は、中心軸Ｏに垂直な方向に拡がる平面状である。再絞りダイ８Ａの貫通孔７は、端面９の中央部に開口する。

本実施形態では、しごきダイ８Ｂが３つ設けられる。３つのしごきダイ８Ｂは、ツールパック１３の軸方向一方側の端部以外の部分に配置される。
複数のダイ８Ａ，８Ｂの各貫通孔７は、中心軸Ｏに垂直な断面が円形状である。各貫通孔７は、中心軸Ｏを中心とする円孔状である。

複数のパイロットリングは、各しごきダイ８Ｂの軸方向他方側にそれぞれ接近して配置される。パイロットリングが設けられることにより、成形中のＤＩ缶１００がしごきダイ８Ｂから外れたときの衝撃で、パンチ２が各しごきダイ８Ｂに接触することが抑制される。

複数のセンタリングリングは、各しごきダイ８Ｂの中心軸Ｏを互いに同軸に一致させる機能を有する。
複数のワッシャーは、各センタリングリングの内周部に嵌合する。
リュプリケータおよびブロンズブッシングは、軸方向に隣り合うしごきダイ８Ｂ同士の間に配置される。

なお、本実施形態の再絞りダイ８Ａ、しごきダイ８Ｂ、パイロットリング、センタリングリング、ワッシャー、リュプリケータおよびブロンズブッシングについては、例えば、特開２０１１－２００９３８号公報に記載された各構成を用いることができる。

図３に示すように、ハウジング１４には、ツール８が収容される。本実施形態ではハウジング１４に、複数のツール８が軸方向に並んで収容される。
ハウジング１４は、下ハウジング１６と、上ハウジング１７と、回転軸１８と、ロック機構２０と、を有する。

下ハウジング１６は、ハウジング１４のうち下側部分を構成する。下ハウジング１６は、軸方向に延びる樋状つまり半割り円筒状である。
下ハウジング１６は、上側に開口する開口部１６ａと、下ハウジング１６の内壁部に設けられ、ツール８を下側から支持する下支持部１６ｂと、下ハウジング１６の外壁部に設けられ、この外壁部から径方向外側に突出する第１突出壁部（突出壁部）１６ｃと、下ハウジング１６の外壁部に設けられ、この外壁部から径方向外側に突出する第２突出壁部１６ｄと、開状態とされた上ハウジング１７を支持可能な支持壁部１６ｅと、を有する。

図４に示すように、開口部１６ａは、下ハウジング１６の内壁部の上端部に位置する。開口部１６ａは、軸方向に沿って延びる。図３に示すように、本実施形態では、開口部１６ａのうち中心軸Ｏよりも前側（－Ｙ側）に位置する部分の上下方向の位置（高さ）が、開口部１６ａのうち中心軸Ｏよりも後側（＋Ｙ側）に位置する部分の上下方向の位置よりも下側である（つまり高さが低い）。

図３および図４に示すように、下支持部１６ｂは、下ハウジング１６の内壁部から径方向内側に突出する。下支持部１６ｂは、軸方向に延びる板状であり、下ハウジング１６の内壁部に固定される。下支持部１６ｂの一対の板面は、径方向を向く。下支持部１６ｂの一対の板面のうち、径方向内側を向く一方の板面は、ツール８の外周面と接触する。
下支持部１６ｂは、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる。本実施形態では下支持部１６ｂが、下ハウジングの内壁部のうち中心軸Ｏよりも前側に位置する部分と、中心軸Ｏよりも後側に位置する部分とに、一対設けられる。

第１突出壁部１６ｃは、下ハウジング１６の外壁部の上端部かつ前側の端部から、前側に向けて突出する。第１突出壁部１６ｃは、上下方向と垂直な方向に拡がる板状である。第１突出壁部１６ｃは、開口部１６ａの前側に、開口部１６ａと隣接して配置される。第１突出壁部１６ｃは、開口部１６ａに沿って軸方向に延びて配置される。第１突出壁部１６ｃのうち前側部分の軸方向の長さ（幅）は、後側部分の軸方向の長さよりも小さい。
第１突出壁部１６ｃは、ロック機構２０の一部が収容される収容凹部１６ｆと、収容凹部１６ｆ内に配置され、上下方向に延びるレバー回動軸１６ｇと、を有する。

第２突出壁部１６ｄは、下ハウジング１６の外壁部の上端部かつ後側の端部から、後側に向けて突出する。第２突出壁部１６ｄは、上下方向と垂直な方向に拡がる板状である。第２突出壁部１６ｄは、開口部１６ａの後側に、開口部１６ａと隣接して配置される。第２突出壁部１６ｄは、開口部１６ａに沿って軸方向に延びて配置される。第１突出壁部１６ｃの上面の上下方向の位置（高さ）は、第２突出壁部１６ｄの上面の上下方向の位置よりも下側である（つまり高さが低い）。

支持壁部１６ｅは、第２突出壁部１６ｄの上面に設けられる。支持壁部１６ｅは、第２突出壁部１６ｄの上面から上側に突出する。支持壁部１６ｅは、板状であり、本実施形態の例では、軸方向から見てＬ字状である。図５に示すように、上ハウジング１７が開かれた状態（開状態）とされたときに、支持壁部１６ｅの上端部の前側を向く部分が、上ハウジング１７の上面と接触する。上ハウジング１７が支持壁部１６ｅと接触した状態で、上ハウジング１７の開状態は維持される。

上ハウジング１７は、ハウジング１４のうち上側部分を構成する。上ハウジング１７は、板状であり、一対の板面が上下方向を向く。上ハウジング１７は、下ハウジング１６の開口部１６ａを開閉可能に上側から覆う。
図２および図３は、上ハウジング１７が閉じた状態（閉状態）を表しており、図４および図５は、上ハウジング１７が開いた状態（開状態）を表している。

図３に示すように、上ハウジング１７は、上ハウジング１７の下面に設けられ、ツール８を上側から押さえるツール押さえ１７ａと、上ハウジング１７に固定される操作ハンドル１７ｂと、上ハウジング１７の下面から垂下設される垂下部１７ｃと、を有する。なお、図４および図５においては、ツール押さえ１７ａの図示を省略する。

ツール押さえ１７ａは、上ハウジング１７の下面から下側に突出する。ツール押さえ１７ａは、上下方向と垂直な方向に拡がる板状である。ツール押さえ１７ａは、ツール押さえ１７ａの下面に、軸方向から見て凹曲線状をなす凹曲面部１７ｄを有する。凹曲面部１７ｄは、ツール８の外周面のうち上端部に接触する。

操作ハンドル１７ｂは、上ハウジング１７の上面に設けられる。本実施形態では操作ハンドル１７ｂが、前後方向に延びる棒状である。操作ハンドル１７ｂは、上ハウジング１７の前側の端部よりも前側に突出する部分を有する。

垂下部１７ｃは、上ハウジング１７の下面のうち前側の端部から、下側に突出する。図４に示すように、垂下部１７ｃは、軸方向に延びる角柱状である。垂下部１７ｃの下面は、第１突出壁部１６ｃのうち後側部分の上面と接触する。

回転軸１８は、下ハウジング１６と上ハウジング１７とを相対回転可能に連結する。具体的に、上ハウジング１７は、下ハウジング１６に対して回転軸１８の中心軸回りに、閉状態と開状態との間で回転可能である。

図３に示すように、ロック機構２０は、閉状態とされた上ハウジング１７を、下ハウジング１６と固定する。ロック機構２０は、下ハウジング１６に上ハウジング１７が固定されたロック状態（図３参照）と、下ハウジング１６と上ハウジング１７とのロック状態が解除された状態、すなわち下ハウジング１６に対して上ハウジング１７が移動可能なロック解除状態（図５参照）と、を切り替え可能に構成される。

図３および図６に示すように、ロック機構２０は、ロックシャフト２１と、第１ロックレバー２２と、付勢部２３と、第２ロックレバー２４と、を有する。
図３に示すように、ロックシャフト２１は、上下方向に延びる軸状である。ロックシャフト２１は、上ハウジング１７を上下方向に貫通する。ロックシャフト２１は、上ハウジング１７に対して、上下方向の所定範囲において移動可能である。ロックシャフト２１は、上ハウジング１７の前側の端部および垂下部１７ｃを上下方向に貫通する。上ハウジング１７が閉状態とされたときに、ロックシャフト２１の下端部は、第１突出壁部１６ｃの収容凹部１６ｆ内に位置する。
ロックシャフト２１は、ロックシャフト２１の下端部に係止部２１ａを有する。

図６に示すように、第１ロックレバー２２は、第１突出壁部１６ｃに設けられる。第１ロックレバー２２は、第１突出壁部１６ｃの収容凹部１６ｆに配置される。第１ロックレバー２２は、上下方向と垂直な方向に拡がる板状である。第１ロックレバー２２は、前後方向に延びる。収容凹部１６ｆに設けられたレバー回動軸１６ｇは、第１ロックレバー２２を上下方向に貫通する。第１ロックレバー２２は、レバー回動軸１６ｇを中心に回動可能である。第１ロックレバー２２の前側（－Ｙ側）の端部は、第１突出壁部１６ｃよりも前側に突出する。

第１ロックレバー２２は、第１ロックレバー２２の後側（＋Ｙ側）の端部に被係止部２２ａを有する。被係止部２２ａは、第１ロックレバー２２を上下方向に貫通する。被係止部２２ａは、第１ロックレバー２２の上面、下面および軸方向他方側（－Ｘ側）を向く端面に開口する切り欠き状である。図３に示すように、被係止部２２ａは、ロックシャフト２１の係止部２１ａと係止可能である。具体的には、オペレーターが、第１ロックレバー２２の前側の端部を把持して第１ロックレバー２２をレバー回動軸１６ｇ回りに回動操作することにより、被係止部２２ａと係止部２１ａとを係止させたり、被係止部２２ａと係止部２１ａとの係止状態を解除したりすることが可能である。

被係止部２２ａと係止部２１ａとが係止されることで、第１ロックレバー２２に対するロックシャフト２１の上側への移動が規制される。これにより、閉状態とされた上ハウジング１７が開かれること、つまり上ハウジング１７が開状態となることが規制されて、上ハウジング１７の閉状態が維持される。

図６に示すように、付勢部２３は、第１ロックレバー２２をレバー回動軸１６ｇ回りのうち所定方向に向けて付勢する。これにより付勢部２３は、被係止部２２ａと係止部２１ａとが係止された状態を維持する。被係止部２２ａと係止部２１ａとの係止状態を解除する場合は、オペレーターが、付勢部２３の付勢力よりも大きな力で、第１ロックレバー２２をレバー回動軸１６ｇ回りのうち上記所定方向とは反対方向へ向けて回動操作すればよい。

図３に示すように、第２ロックレバー２４は、ロックシャフト２１の上端部に連結される。第２ロックレバー２４は、ロックシャフト２１に対して締付軸２４ａを中心に回動可能である。第２ロックレバー２４の外面の一部は、上ハウジング１７の上面と接触する。被係止部２２ａと係止部２１ａとが係止された状態で、オペレーターが第２ロックレバー２４を締付軸２４ａ回りのうち所定方向に回動操作することにより、ロックシャフト２１は上側に僅かに引き上げられ、被係止部２２ａと係止部２１ａとの係止力が高められて、被係止部２２ａと係止部２１ａとの係止状態がロックされる。また、オペレーターが第２ロックレバー２４を締付軸２４ａ回りのうち上記所定方向とは反対方向に回動操作することにより、被係止部２２ａと係止部２１ａとの係止状態のロックが解除される。

図５に示すように、ツール載置台１５は、ハウジング１４の外壁部に設けられ、上面にツール８を載置可能である。ツール載置台１５は、下ハウジング１６の外壁部のうち開口部１６ａと隣接する部分に配置される。ツール載置台１５は、開口部１６ａの前側に隣り合って配置される。ツール載置台１５は、下ハウジング１６の外壁部のうち第１突出壁部１６ｃに設けられる。詳しくは、ツール載置台１５は、第１突出壁部１６ｃのうち前側部分に対して上側からかぶせられ、固定される。

ツール載置台１５は、前側から見て、下側に開口する略コ字状である（図２参照）。ツール載置台１５は、第１突出壁部１６ｃのうち前側部分を、上側、軸方向一方側（＋Ｘ側）および軸方向他方側（－Ｘ側）から覆う。図６に示すように、ツール載置台１５は、第１突出壁部１６ｃの収容凹部１６ｆの一部およびレバー回動軸１６ｇを上側から覆う。またツール載置台１５は、第１ロックレバー２２の一部および付勢部２３を上側から覆う。すなわち、ツール載置台１５は、ロック機構２０の少なくとも一部を上側から覆う。
図４に示すように、ツール載置台１５の上面の上下方向の位置（高さ）は、第１突出壁部１６ｃのうち後側部分の上面の上下方向の位置と略同じである。

ツール載置台１５は、ツール載置台１５の上面に、ツール８の外周面を保持可能な凹部１５ａを有する。凹部１５ａは、軸方向に延びる溝状である。凹部１５ａの軸方向の長さは、ツール８の軸方向の長さよりも大きい。凹部１５ａは、中心軸Ｏに垂直な断面の形状が、下側へ向けて窪む凹Ｖ字状である。ツール８は、その中心軸Ｏを軸方向に延ばした姿勢で、凹部１５ａに載せられる。

図１に示すように、カップホルダー６は、軸方向に延びる円筒状である。カップホルダー６は、パンチ２の外側に嵌め合わされ、かつパンチ２に対して軸方向にスライド移動可能である。カップホルダー６は、再絞りダイ８Ａつまりツール８の端面９にカップ状体Ｗの底壁を押圧可能である。カップホルダー６は、ツール８の端面９に配置されたカップ状体Ｗの内部に挿入され、カップ状体Ｗの底壁を端面９に押し付けて支持する。
特に図示しないが、カップホルダー駆動機構は、駆動モータ等の駆動源から伝達された回転駆動力を軸方向への往復運動に変換して、カップホルダー６を軸方向に往復直線移動させる。

ドーマー１１は、ＤＩ缶１００の缶底を成形する金型である。ドーマー１１は、略円筒状であり、軸方向に延びる。ドーマー１１は、パンチ２と軸方向に対向する。

缶成形装置１０によるカップ状体ＷへのＤＩ加工は、下記のように行われる。
まず、ワークであるカップ状体Ｗが、カップ軸（缶軸）を水平方向に延ばし、その開口を軸方向一方側つまりパンチ２側へ向けた姿勢で、パンチ２と再絞りダイ８Ａ（ツール８）との間に配置される。カップ状体Ｗの底壁は、再絞りダイ８Ａの端面９と対向する。

このカップ状体Ｗに対して、カップホルダー６およびパンチ２が軸方向他方側に前進移動させられる。すなわち、カップホルダー６およびパンチ２が、ストローク方向Ｓにおいて、往復直線運動機構４からツールパック１３側へ向けて移動する。そしてカップホルダー６が、再絞りダイ８Ａの端面９にカップ状体Ｗの底壁を押し付けてカップ押し付け動作を行いつつ、パンチ２が、カップ状体Ｗを再絞りダイ８Ａの貫通孔７内に押し込んでいくことで、再絞り加工を施す。

再絞り加工により、カップ状体Ｗは小径に成形され、かつ軸方向に沿う長さ（高さ）が大きくなる。さらにこのカップ状体Ｗをパンチ２で押し込んでいき、複数のしごきダイ８Ｂの各貫通孔７を順次通過させながらしごき加工を施す。すなわち、カップ状体Ｗの周壁をしごいて延伸させ、周壁高さを高くするとともに周壁の厚さを薄くして、有底筒状のＤＩ缶１００とする。ＤＩ缶１００は、周壁がしごかれることで冷間加工硬化され、強度が高められる。

しごき加工が施されたＤＩ缶１００は、パンチ２によりツールパック１３の軸方向他方側へと押し出される。そしてＤＩ缶１００の底部（缶底となる部分）が、パンチ２とドーマー１１との間で軸方向に挟まれ押圧されることにより、ＤＩ缶１００の底部が、ドーム形状に成形される。

以上説明した本実施形態の缶成形装置１０のツールパック１３、および缶成形装置１０によれば、例えばツール８の交換時など、ハウジング１４の内部と外部との間でツール８を移送するときに、ツール８をツール載置台１５の上面に仮置きすることができる。重量が大きく、引っ掛け治具等を用いて移送されるツール８でも、ツール載置台１５を経由することにより、ハウジング１４の内部と外部との間で安定して移送することができる。ツール８には金型等の高価な部材が含まれるが、本実施形態によれば、ツール８が移送時に落下して破損するような不具合を抑制でき、設備費用の増大が抑えられる。また、ツールパック１３へのツール８のセットや、取り外し等が効率よく安全に行え、生産性が向上する。

また本実施形態では、ツール載置台１５が、ツール載置台１５の上面に、ツール８の外周面を保持可能な凹部１５ａを有する。
この場合、転がりやすい円筒状のツール８であっても、ツール載置台１５の上面の凹部１５ａに、ツール８を安定して仮置きすることができる。

また本実施形態では、ツール載置台１５が、下ハウジング１６の外壁部のうち開口部１６ａと隣接する部分に配置される。
この場合、上ハウジング１７が開状態とされ、開口部１６ａを通して下ハウジング１６の内部と外部との間でツール８を移送する際に、開口部１６ａに隣接するツール載置台１５の上面にツール８を仮置きすることで、ツールパック１３へのツール８のセットや取り外し等が、より効率よく行える。

また本実施形態では、ツール載置台１５によって、ロック機構２０の少なくとも一部が上側からカバーされている。ロック機構２０がツール載置台１５で覆われることにより、ロック機構２０に対して重量の大きいツール８等が衝突することが抑制され、ロック機構２０の機能が良好に維持される。

また本実施形態では、開口部１６ａのうち中心軸Ｏよりも前側に位置する部分の上下方向の位置が、開口部１６ａのうち中心軸Ｏよりも後側に位置する部分の上下方向の位置よりも、下側である。
この場合、開口部１６ａのうち前側部分の高さが低いので、下ハウジング１６に前側からツール８を出し入れしやすく、ツール８の移送がより効率よく行える。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

前述の実施形態では、ツール載置台１５の凹部１５ａが、軸方向から見て下側へ向けて窪む凹Ｖ字状である例を挙げたが、これに限らない。例えば、凹部１５ａは、中心軸Ｏに垂直な断面の形状が、下側へ向けて窪む凹曲線状であってもよい。この場合、凹部１５ａは、軸方向に延びる凹曲面状に形成される。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の缶成形装置のツールパック、および缶成形装置によれば、ハウジングの内部と外部との間でツールを安定して移送できる。ツールパックへのツールのセットや取り外し等が効率よく安全に行え、生産性が向上する。したがって、産業上の利用可能性を有する。

２…パンチ、４…往復直線運動機構、６…カップホルダー、７…貫通孔、８…ツール、９…端面、１０…缶成形装置、１３…ツールパック、１４…ハウジング、１５…ツール載置台、１５ａ…凹部、１６…下ハウジング、１６ａ…開口部、１７…上ハウジング、２０…ロック機構、Ｏ…中心軸

Claims (5)

1. 缶を成形するツールと、
   前記ツールが収容されるハウジングと、
   前記ハウジングの外壁部に設けられ、上面に前記ツールを載置可能なツール載置台と、を備える、
   缶成形装置のツールパック。
2. 前記ツールは、円筒状であり、
   前記ツール載置台は、前記ツール載置台の上面に、前記ツールの外周面を保持可能な凹部を有する、
   請求項１に記載の缶成形装置のツールパック。
3. 前記ハウジングは、
   上側に開口する開口部を有する下ハウジングと、
   前記開口部を開閉可能に上側から覆う上ハウジングと、を有し、
   前記ツール載置台は、前記下ハウジングの外壁部のうち前記開口部と隣接する部分に配置される、
   請求項１または２に記載の缶成形装置のツールパック。
4. 前記ハウジングは、閉状態とされた前記上ハウジングを前記下ハウジングと固定するロック機構を有し、
   前記ツール載置台は、前記ロック機構の少なくとも一部を上側から覆う、
   請求項３に記載の缶成形装置のツールパック。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の缶成形装置のツールパックと、
   前記ツールの貫通孔に挿入されるパンチと、
   前記ツールに対して前記パンチを、前記貫通孔の中心軸の軸方向に往復直線運動させる往復直線運動機構と、
   前記ツールの前記貫通孔が開口する端面に押し付けられるカップホルダーと、を備える、
   缶成形装置。

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