(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024151305
(43)【公開日】2024-10-24
(54)【発明の名称】缶体製造装置および缶体製造方法
(51)【国際特許分類】
B23K 37/053 20060101AFI20241017BHJP
【ＦＩ】
B23K37/053 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024038903
(22)【出願日】2024-03-13
(31)【優先権主張番号】P 2023064171
(32)【優先日】2023-04-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松井 謙太郎
(72)【発明者】
【氏名】宮▲崎▼ 卓磨
(72)【発明者】
【氏名】山田 大智
(57)【要約】
【課題】自動継手嵌合が容易となる缶体製造装置および缶体製造方法を提供する。
【解決手段】缶体製造装置ＣＥは、鏡板２を保持可能に構成された鏡板保持治具４と、円筒胴体３を保持可能に構成された矯正ユニットＣＵとを備えている。鏡板保持治具４は、円筒胴体３の軸方向に矯正ユニットＣＵに対して移動可能に構成されている。矯正ユニットＣＵは、円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着可能に構成された複数の吸着パッド１２と、円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触可能に構成された複数のワーク当て部１１とを有している。複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。
【選択図】図１
【解決手段】缶体製造装置ＣＥは、鏡板２を保持可能に構成された鏡板保持治具４と、円筒胴体３を保持可能に構成された矯正ユニットＣＵとを備えている。鏡板保持治具４は、円筒胴体３の軸方向に矯正ユニットＣＵに対して移動可能に構成されている。矯正ユニットＣＵは、円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着可能に構成された複数の吸着パッド１２と、円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触可能に構成された複数のワーク当て部１１とを有している。複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒胴体と前記円筒胴体に突き合わされる鏡板とを有する缶体を製造するための缶体製造装置であって、
前記鏡板を保持可能に構成された鏡板保持治具と、
前記円筒胴体を保持可能に構成された矯正ユニットとを備え、
前記鏡板保持治具は、前記円筒胴体の軸方向に前記矯正ユニットに対して移動可能に構成されており、
前記矯正ユニットは、前記円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着可能に構成された複数の吸着パッドと、前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触可能に構成された複数のワーク当て部とを有し、
前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々は、前記円筒胴体の前記径方向に移動可能に構成されている、缶体製造装置。
前記鏡板を保持可能に構成された鏡板保持治具と、
前記円筒胴体を保持可能に構成された矯正ユニットとを備え、
前記鏡板保持治具は、前記円筒胴体の軸方向に前記矯正ユニットに対して移動可能に構成されており、
前記矯正ユニットは、前記円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着可能に構成された複数の吸着パッドと、前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触可能に構成された複数のワーク当て部とを有し、
前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々は、前記円筒胴体の前記径方向に移動可能に構成されている、缶体製造装置。
【請求項2】
前記鏡板保持治具は、前記矯正ユニットと一体的に構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
【請求項3】
前記矯正ユニットは、前記円筒胴体の上部を保持可能に構成された上部矯正ユニットと、前記円筒胴体の下部を保持可能に構成された下部矯正ユニットとを含み、
前記上部矯正ユニットと前記下部矯正ユニットとは互いに分離可能に構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
前記上部矯正ユニットと前記下部矯正ユニットとは互いに分離可能に構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
【請求項4】
前記矯正ユニットは、前記円筒胴体の側部を保持可能に構成された側部矯正ユニットを含み、
前記側部矯正ユニットは、前記上部矯正ユニットおよび前記下部矯正ユニットの少なくともいずれかから分離可能に構成されている、請求項３に記載の缶体製造装置。
前記側部矯正ユニットは、前記上部矯正ユニットおよび前記下部矯正ユニットの少なくともいずれかから分離可能に構成されている、請求項３に記載の缶体製造装置。
【請求項5】
前記矯正ユニットは、ワーク側面押しアクチュエータを含み、
前記ワーク側面押しアクチュエータは、前記円筒胴体の側面を押すことが可能に構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
前記ワーク側面押しアクチュエータは、前記円筒胴体の側面を押すことが可能に構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
【請求項6】
嵌合圧測定ユニットをさらに備え、
前記嵌合圧測定ユニットは、前記缶体の長手方向に前記円筒胴体と前記鏡板を押し付ける嵌合圧を測定するように構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
前記嵌合圧測定ユニットは、前記缶体の長手方向に前記円筒胴体と前記鏡板を押し付ける嵌合圧を測定するように構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
【請求項7】
継手形状測定ユニットをさらに備え、
前記缶体の継手形状を認識および定量化するように構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
前記缶体の継手形状を認識および定量化するように構成されている、請求項１に記載の缶体製造装置。
【請求項8】
鏡板保持治具が鏡板を保持する工程と、
矯正ユニットの複数の吸着パッドの各々が円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部の各々が前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触するように前記複数の吸着パッドの各々が前記円筒胴体を前記径方向に引っ張ることにより前記円筒胴体を変形させる工程と、
前記鏡板保持治具に保持された前記鏡板が、前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々によって変形された前記円筒胴体に突き合わされる工程とを備えた、缶体製造方法。
矯正ユニットの複数の吸着パッドの各々が円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部の各々が前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触するように前記複数の吸着パッドの各々が前記円筒胴体を前記径方向に引っ張ることにより前記円筒胴体を変形させる工程と、
前記鏡板保持治具に保持された前記鏡板が、前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々によって変形された前記円筒胴体に突き合わされる工程とを備えた、缶体製造方法。
【請求項9】
鏡板保持治具が鏡板を保持する工程と、
矯正ユニットの複数の吸着パッドの各々が円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部の各々が前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触するように前記複数の吸着パッドの各々が前記円筒胴体を前記径方向に引っ張ることにより前記円筒胴体を変形させる工程と、
前記鏡板保持治具に保持された前記鏡板が、前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々によって変形された前記円筒胴体に突き合わされる工程と、
継手形状測定ユニットで前記円筒胴体と前記鏡板の継手形状を計測する工程と、
嵌合圧測定ユニットで缶体の長手方向に前記円筒胴体と前記鏡板を押し付ける嵌合圧を規定化する工程とを備えた、缶体製造方法。
矯正ユニットの複数の吸着パッドの各々が円筒胴体を前記円筒胴体の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部の各々が前記円筒胴体に前記円筒胴体の前記径方向の外側から接触するように前記複数の吸着パッドの各々が前記円筒胴体を前記径方向に引っ張ることにより前記円筒胴体を変形させる工程と、
前記鏡板保持治具に保持された前記鏡板が、前記複数の吸着パッドの各々および前記複数のワーク当て部の各々によって変形された前記円筒胴体に突き合わされる工程と、
継手形状測定ユニットで前記円筒胴体と前記鏡板の継手形状を計測する工程と、
嵌合圧測定ユニットで缶体の長手方向に前記円筒胴体と前記鏡板を押し付ける嵌合圧を規定化する工程とを備えた、缶体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、缶体製造装置および缶体製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
缶体が溶接により組み立てられる際、胴体と鏡板（蓋）との継手同士を合わせた状態（嵌合状態）を保持しながら胴体と鏡板とが溶接される。胴体と鏡板との継手同士を全周にわたって嵌合状態にすることは難しいため、通常、熟練者が手作業で時間をかけて実施している。
【0003】
熟練者の手作業ではなく装置を用いて自動的に胴体と鏡板との嵌合状態を実現する自動継手嵌合が提案されている。たとえば、特開平８－２２４６９３号公報（特許文献１）には、自動継手嵌合で胴体の端部開口部に蓋を周溶接する周溶接装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平８－２２４６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記公報に記載された周溶接装置では、複数の把持部（第一部材および第二部材）によって胴体（胴部）を挟み込むことで胴体の端部開口部の形状の歪みが矯正される。しかしながら、胴体の剛性または寸法精度によっては胴体の端部開口部の形状の歪みを十分に矯正することができない。このため、自動継手嵌合が困難である。また、嵌合対象になる鏡板の寸法精度によってはさらに自動継手嵌合が困難になる。
【0006】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は自動継手嵌合が容易となる缶体製造装置および缶体製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の缶体製造装置は、円筒胴体と円筒胴体に突き合わされる鏡板とを有する缶体を製造するための缶体製造装置である。缶体製造装置は、鏡板を保持可能に構成された鏡板保持治具と、円筒胴体を保持可能に構成された矯正ユニットとを備えている。鏡板保持治具は、円筒胴体の軸方向に矯正ユニットに対して移動可能に構成されている。矯正ユニットは、円筒胴体を円筒胴体の径方向の外側から吸着可能に構成された複数の吸着パッドと、円筒胴体に円筒胴体の径方向の外側から接触可能に構成された複数のワーク当て部とを有している。複数の吸着パッドの各々および複数のワーク当て部の各々は、円筒胴体の径方向に移動可能に構成されている。
【発明の効果】
【0008】
本開示の缶体製造装置によれば、自動継手嵌合が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１に係る缶体製造装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図2】実施の形態１に係る缶体製造装置の嵌合後の構造を概略的に示す断面図である。
【図3】実施の形態１に係る缶体製造装置の上部矯正ユニットおよび下部矯正ユニットの構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図4】実施の形態１に係る缶体製造装置のワーク当て部の構造を概略的に示す断面図である。
【図5】実施の形態１に係る缶体製造装置のワーク当て部の構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図6】実施の形態１に係る缶体製造装置の変形例のワーク当て部の構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図7】実施の形態１に係る缶体製造装置の嵌合不良部における継手部の断面図である。
【図8】実施の形態１に係る缶体製造装置の嵌合不良部の修正手順（片側回転）を示す図である。
【図9】実施の形態１に係る缶体製造装置の嵌合不良部の修正手順（両側回転）を示す図である。
【図10】実施の形態２に係る缶体製造装置の構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図11】実施の形態３に係る缶体製造装置の矯正ユニットの構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図12】実施の形態４に係る缶体製造装置の矯正ユニットの構造および動作を概略的に示す断面図である。
【図13】実施の形態５に係る缶体製造装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図14】実施の形態５に係る缶体製造装置の嵌合後の構造を概略的に示す断面図である。
【図15】実施の形態５に係る缶体製造装置の嵌合圧測定ユニットの構造を概略的に示す図である。
【図16】実施の形態５に係る缶体製造装置の嵌合圧測定ユニットの動作を概略的に示す断面図である。
【図17】実施の形態５に係る缶体製造装置の嵌合圧測定ユニットの嵌合圧センサの配置を概略的に示す図である。
【図18】実施の形態６に係る缶体製造装置の構造を概略的に示す断面図である。
【図19】実施の形態６に係る缶体製造装置の嵌合後の構造を概略的に示す断面図である。
【図20】実施の形態６に係る缶体製造装置の継手形状測定ユニットの計測箇所を概略的に示す断面図である。
【図21】実施の形態６に係る缶体製造装置の嵌合良否を概略的に示す図である。
【図22】実施の形態７に係る缶体製造装置の嵌合不良箇所への認識および嵌合不良修正動作の第１プロセスを概略的に示す図である。
【図23】実施の形態７に係る缶体製造装置の嵌合不良箇所への認識および嵌合不良修正動作の第２プロセスを概略的に示す図である。
【図24】実施の形態７に係る缶体製造装置の嵌合不良箇所への認識および嵌合不良修正動作の第３プロセスを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図を参照して実施の形態を説明する。なお、以下においては、同一または相当する部分に同一の符号を付すものとし、重複する説明は繰り返さない。
【0011】
実施の形態１．
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る缶体製造装置ＣＥの構造について説明する。なお、以下の図では、説明の便宜のため、適宜、缶体製造装置ＣＥの一部は断面ではなく側面が示されている。また、見易くするため、適宜、缶体製造装置ＣＥの一部の断面にハッチングが付されていない。本実施の形態の缶体製造装置ＣＥは、缶体１を製造するための缶体製造装置ＣＥである。
図１および図２を参照して、実施の形態１に係る缶体製造装置ＣＥの構造について説明する。なお、以下の図では、説明の便宜のため、適宜、缶体製造装置ＣＥの一部は断面ではなく側面が示されている。また、見易くするため、適宜、缶体製造装置ＣＥの一部の断面にハッチングが付されていない。本実施の形態の缶体製造装置ＣＥは、缶体１を製造するための缶体製造装置ＣＥである。
【0012】
缶体１は、鏡板２と、円筒胴体３とを有している。鏡板２は、円筒胴体３に突き合わされる。鏡板２は、第１鏡板２１と、第２鏡板２２とを含んでいる。第１鏡板２１は、円筒胴体３の軸方向の一方端に接合されている。第２鏡板２２は、円筒胴体３の軸方向の他方端に接合されている。第１鏡板２１および第２鏡板２２は、円筒胴体３を挟み込むように配置されている。
【0013】
本実施の形態において、第１方向ＤＲ１は、第１鏡板２１および第２鏡板２２が円筒胴体３を挟み込む方向である。第１方向ＤＲ１は、円筒胴体３の軸方向に沿っている。第２方向ＤＲ２は、重力方向である。第３方向ＤＲ３は、第１方向ＤＲ１および第２方向ＤＲ２に直交する方向である。
【0014】
第１鏡板２１および第２鏡板２２の各々は、起立部２ａと、筒状部２ｂと、カップ部２ｃとを含んでいる。起立部２ａは、筒状部２ｂから立ち上がるように構成されている。起立部２ａの外径は、筒状部２ｂ外径よりも大きい。カップ部２ｃは、起立部２ａとで筒状部２ｂを挟んでいる。カップ部２ｃは、缶体１の先端として構成されている。起立部２ａおよび筒状部２ｂは、Ｌ形状継手部を構成している。
【0015】
円筒胴体３は、円筒形状に構成されている。図５に示されるように、円筒胴体３は、軸方向の両端に、円筒部３ａと、接続部３ｂと、大径部３ｃとを含んでいる。円筒部３ａは、円筒形状を有している。接続部３ｂは、円筒部３ａの端から外側に張り出している。円筒部３ａは、接続部３ｂによって大径部３ｃに接続されている。大径部３ｃの外径は、円筒部３ａの外径よりも大きい。円筒部３ａ、接続部３ｂおよび大径部３ｃは、Ｚ形状継手部を構成している。
【0016】
本実施の形態の缶体製造装置ＣＥは、鏡板保持治具４と、矯正ユニットＣＵとを備えている。
【0017】
鏡板保持治具４は、鏡板２を保持可能に構成されている。鏡板保持治具４は、円筒胴体３の軸方向に矯正ユニットＣＵに対して移動可能に構成されている。鏡板保持治具４は、第１方向ＤＲ１において両側に向かい合うように設置されている。鏡板保持治具４は、第１方向ＤＲ１に沿って缶体１を挟み込むように配置されている。
【0018】
鏡板保持治具４は、底板４１と、矯正リング４２と、環状部４３と、周壁部４４と、テーパ部４５と、支持板４６と、シリンダ４７と、ガイド４８と、圧縮ばね４９とを有している。
【0019】
底板４１は、カップ部２ｃの底面を受けるように構成されている。矯正リング４２は、筒状部２ｂおよびカップ部２ｃを挿入可能に構成されている。矯正リング４２は、起立部２ａを係止するように構成されている。環状部４３は、矯正リング４２を取り囲んでいる。環状部４３は、円筒胴体３が第１鏡板２１および第２鏡板２２に突き合わせられた状態において、大径部３ｃの先端と接触しないように構成されている。
【0020】
周壁部４４は、環状部４３を取り囲んでいる。周壁部４４は、環状部４３によって矯正リング４２に接続されている。周壁部４４の内径は、円筒胴体３の大径部３ｃの外径よりも大きい。テーパ部４５は、周壁部４４の先端に接続されている。テーパ部４５は、テーパ部４５の内径がテーパ部４５の根元側から先端側に向かって大きくなるように構成されている。
【0021】
矯正リング４２、環状部４３および周壁部４４は、支持板４６に接続されている。また、シリンダ４７およびガイド４８は、支持板４６に接続されている。シリンダ４７は、底板４１に固定されている。シリンダ４７は、第１方向ＤＲ１に沿って支持板４６を移動させるように構成されている。これにより、支持板４６に接続された矯正リング４２、環状部４３および周壁部４４は、第１方向ＤＲ１に沿って移動可能である。圧縮ばね４９は、ガイド４８を取り囲んでいる。圧縮ばね４９のばね力によって、支持板４６には、円筒胴体３に近付く向きの力が作用する。
【0022】
図２および図３を参照して、矯正ユニットＣＵは、円筒胴体３を保持可能に構成されている。矯正ユニットＣＵは、上部矯正ユニット６と、下部矯正ユニット７とを含んでいる。上部矯正ユニット６は、円筒胴体３の上部を保持可能に構成されている。下部矯正ユニット７は、円筒胴体３の下部を保持可能に構成されている。上部矯正ユニット６と下部矯正ユニット７とは互いに分離可能に構成されている。
【0023】
また、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、上下方向アクチュエータ８と、矯正ユニットフローティング機構９とを含んでいる。上下方向アクチュエータ８は、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７を上下方向に移動可能に構成されている。矯正ユニットフローティング機構９は、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７を長手方向に移動可能に構成されている。
【0024】
矯正ユニットＣＵは、複数のワーク当て部１１と、複数の吸着パッド１２とを有している。複数のワーク当て部１１は、円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触可能に構成されている。複数の吸着パッド１２は、円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着可能に構成されている。複数の吸着パッド１２は、円筒胴体３に接触するパッド部（リップ部）を有している。複数の吸着パッド１２は、たとえば真空吸着パッドである。以下、適宜、吸着は真空吸着を例に説明する。複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。
【0025】
矯正ユニットＣＵは、フレーム１３をさらに有している。複数のワーク当て部１１および複数の吸着パッド１２はフレーム１３に取り付けられている。フレーム１３は、円環状に構成されている。上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の各々のフレームはそれぞれ半円形状に構成されている。
【0026】
缶体製造装置ＣＥでは、第１方向ＤＲ１において両側に向かい合うように設置された鏡板保持治具４にそれぞれ第１鏡板２１と第２鏡板２２とがセットされ、第１鏡板２１と第２鏡板２２とで挟むように円筒胴体３がセットされる。
【0027】
鏡板保持治具４は、長手方向アクチュエータ５を有している。長手方向アクチュエータ５は、第１方向ＤＲ１に鏡板保持治具４を移動可能に構成されている。鏡板保持治具４の少なくとも片方は、長手方向アクチュエータ５で位置制御可能に構成されている。さらに、鏡板保持治具４の少なくとも片方は、円筒胴体３側に加圧可能に構成されている。円筒胴体３は、薄板で作られているため、重力で簡単に撓むように構成されている。上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７はそれぞれ円筒胴体３の両端付近に接して形状矯正を可能とするように構成されている。
【0028】
上部矯正ユニット６は、上下方向アクチュエータ８により、円筒胴体３に対して非接触になるように上に退避可能に構成されている。下部矯正ユニット７は、上下方向アクチュエータ８により、円筒胴体３に対して非接触になるように下に退避可能に構成されている。また、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７はそれぞれ長手方向に多少ずれることを許容できるように矯正ユニットフローティング機構９を有している。
【0029】
本実施の形態では、端面断面がＬ形状をした第１鏡板２１および第２鏡板２２と、端面断面がＺ形状をした円筒胴体３とが、図２に示された継手部１０のようにＺ形状継手部の方がＬ形状継手部の外側に来るように全周に渡って嵌めあわされる。第１鏡板２１および第２鏡板２２の各々と円筒胴体３とは、長手方向アクチュエータ５によって第２鏡板２２側から長手方向（第１方向ＤＲ１）に加圧されている状態を保ちながら、継手部１０を溶接可能とする必要がある。そのため、鏡板保持治具４は、第１鏡板２１および第２鏡板２２の各々のＬ形状継手部を抑える状態と退避する状態とを切替え可能に構成されている。
【0030】
図１は、鏡板保持治具４によって第１鏡板２１および第２鏡板２２の各々のＬ形状継手部を抑える状態を示している。図２は、鏡板保持治具４によって第１鏡板２１および第２鏡板２２の各々のＬ形状継手部を退避する状態を示している。図２のように第１鏡板２１および第２鏡板２２のＬ形状継手部から退避している状態であっても第１鏡板２１および第２鏡板２２の中央部は鏡板保持治具４と接触するので、長手方向アクチュエータ５での円筒胴体３側への加圧は保持される。これは長手方向に加圧しながら継手部１０を溶接可能とするためである。
【0031】
図３および図４を参照して、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の詳細な構造について説明する。図３は、上部矯正ユニット６および下矯正ユニット７を円筒胴体３の軸方向に垂直な方向から見た断面図である。
【0032】
上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７はそれぞれ半円形状であり円筒胴体３の周囲を囲むように構成されている。上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、位置決め機構ＰＭによってフレーム装着時に組み合わせられる。これにより、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、多少の外力がかかっても連動するよう構成されている。
【0033】
矯正ユニットＣＵでは、ベースとなるフレーム１３に各部品が取り付けられている。ワーク当て部１１と吸着パッド１２とは締結等で一体化されている。ワーク当て部１１および吸着パッド１２は、径方向ガイド１４によってフレーム１３の径方向にのみ動作可能となるよう規制される。ワーク当て部１１および吸着パッド１２は、セットで円周上に複数配置される。なお、図３では、各ユニット５セットずつで図示さているが、セットの数は５つに限定されない。図３には図示されていないアクチュエータにより、各ユニットは、単独もしくは連動して、円筒胴体３の径方向に動作するように構成されている。つまり、図示されていないアクチュエータにより、複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。
【0034】
図４に示されるように、本実施の形態では、サーボモータ１７、ボールねじ１８、長手方向ガイド１９により長手方向に動く楔フレーム１６によって、ワーク当て部１１および吸着パッド１２は、円筒胴体３の径方向に動作するように構成されている。ワーク当て部１１は、ばね１５によって常に楔フレーム１６側に押し付けられるように構成されている。楔フレーム１６は、１個で複数のワーク当て部１１を連動させて動かすように構成されていてもよい。また、円筒胴体３の径方向に移動可能なアクチュエータを個別のワーク当て部１１にそれぞれ割り当てて、各ユニットを単独で動作させてもよい。
【0035】
図５を参照して、ワーク当て部１１と吸着パッド１２の詳細な構造について説明する。ワーク当て部１１と吸着パッド１２は締結で一体化されている。ワーク当て部１１は、図３と同じ方向から見ると円弧形状であるが、横から見るとコの字形状であり、中央に吸着パッド１２が入り込むように構成されている。さらに、吸着パッド１２は、ワーク当て部１１から径方向内側にパッド部がはみ出て、かつ吸着中にパッド部がワーク当て部１１のワーク当て面まで縮むことができるように構成されている。そのため、吸着パッド１２は、縮み量の大きいベロウ付きのパッド部を有することが望ましい。もしくは、円筒胴体３をワーク当て部１１まで引き込めるように、ワーク当て部１１と吸着パッド１２とがそれぞれ独立して径方向動作するように構成されていてもよい。
【0036】
矯正前の円筒胴体３がワーク当て部１１から離れるような形状だとしても、真空吸着前に吸着パッド１２が円筒胴体３に接触し、真空吸着中に吸着パッド１２が縮んでワーク当て部１１の方へ円筒胴体３を引き寄せることで円筒胴体３の形状を矯正することが可能となる。円筒胴体３がワーク当て部１１に接触するまで矯正できるかどうかは、円筒胴体３の剛性、ワーク当て部１１の位置、吸着パッド１２の吸着力に依存する。また、ワーク当て部１１は、吸着パッド１２と円筒胴体３の形状に合うように円弧面でワークである円筒胴体３に接触するように構成されている。
【0037】
ただし、これは必須ではなく、例えば、図６のように、ワーク当て部１１は、板にピン１６を立てただけの構造でも良い。ただし、この構造は、円筒胴体３の剛性が十分にあり、吸着パッド１２によって円筒胴体３をピン１６とピン１６の間に過剰に引き込むことがない場合に採用可能である。
【0038】
円筒胴体３の形状矯正時における上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の動作について説明する。図３を参照して、「Ａ：フレーム退避時」、「Ｂ：フレーム装着時（吸着パッド退避状態）」、「Ｃ：フレーム装着時（吸着パッド装着状態）」の順番で上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は動作する。まず、「Ａ：フレーム退避時」は、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７が円筒胴体３から上下に大きく退避し、円筒胴体３のセットおよび缶体完成後の搬出が可能な状態である。
【0039】
「Ｂ：フレーム装着時（吸着パッド退避状態）」は、図１に示された上下方向アクチュエータ８によって上部矯正ユニット６と下部矯正ユニット７とがそれぞれ円筒胴体３の周りに接近してきて、上部矯正ユニット６と下部矯正ユニット７とが位置決め機構ＰＭで連結された状態である。さらに、この際にはワーク当て部１１および吸着パッド１２が円筒胴体３の径方向に退避している。これにより、フレーム１３の装着動作中に吸着パッド１２のパッド部が円筒胴体３に横から接触することでめくれないようにする。特に、半円形状のフレーム１３の両端付近の吸着パッド１２は、円筒胴体３が重力方向に潰れやすい影響もあり、円筒胴体３に横から接触しやすいので、十分な退避ストロークが必要となる。
【0040】
「Ｃ：フレーム装着時（吸着パッド装着状態）」は、フレーム１３の装着後に退避していたワーク当て部１１および吸着パッド１２が円筒胴体３側に寄せられた状態である。これにより、ワーク当て部１１を適切な位置に制御することで円筒胴体３を真円に近い形で保つことができる。この場合も、特に円筒胴体３の上側頂点付近が重力でワーク当て部１１に非接触にならないよう、吸着パッド１２は吸着状態にしておく必要がある。
【0041】
第１鏡板２１および第２鏡板２２のＬ形状継手部が全周に渡って真円を成す場合、上記矯正にて円筒胴体３を真円にできれば、それらを組み合わせることで図２の継手部１０のように継手部が全周嵌ると考えられる。しかしながら、第１鏡板２１および第２鏡板２２の形状が真円からずれている場合、図７に示すように、継手部が嵌らない嵌合不良点が発生する。
【0042】
本実施の形態の缶体製造装置ＣＥでは、まず上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７にて図３の「Ｃ：フレーム装着時（吸着パッド装着状態）」のように、円筒胴体３の両端を真円に近い形状に矯正にした上で、図１に示す長手方向アクチュエータ５で第１鏡板２１および第２鏡板２２と円筒胴体３とを組み合わせて加圧した状態にする。ある程度加圧している場合には、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７を退避させても円筒胴体３はその形状を保っている。
【0043】
その次に全ての吸着パッド１２の吸着を停止し、全てのワーク当て部１１を円筒胴体３の径方向に動作させ、図５の「（１）真空吸着前」のように円筒胴体３に吸着パッド１２は触れているがワーク当て部１１には触れていない位置に、ワーク当て部１１および吸着パッド１２を制御する。ここから図５の「（２）真空吸着中」のように吸着パッド１２を吸着開始することで円筒胴体３を外側に引っ張り、図７に示す継手嵌合不良部を図２の継手部１０の形状に修正することができる。一度、円筒胴体３側のＺ形継手が鏡板のＬ形状継手部よりも外側に来て継手部が嵌った場合には、その箇所の吸着を停止したとしてもＺ形状継手部が引っ掛かり元の状態に戻ることは無い。この真空吸着を全周に渡って順番にしていけば継手嵌合不良部を修正可能となる。ここで同時ではなく順番に吸着していく理由は、全周同時吸着をしてしまうと、吸着力のバランスの関係で吸着力が低い箇所は円筒胴体３を引き寄せることができなくなるためである。
【0044】
また、この順番は、隣り合う点を連続して吸着していく必要があり、例えば図８に示す順番である。図８では、鏡板は、真円でないことを表すため、極端にギザギザ突起のある形で模式的に図示されている。図８は、胴位置を吸着して鏡板位置より全周に渡って外側に持ってくることで嵌合するまでの手順をフェイズ１～８の順で説明した図である。最初は上の頂点から吸着を始め、時計回りに吸着位置を次々に変えていくことで、継手嵌合不良部があったとしても継手部が全周嵌る。隣り合う点を連続して吸着する理由は、継手嵌合不良部だけ引っ張ったとしても不良部周囲のＬ形状継手部とＺ形状継手部内側に隙間がない場合には円筒胴体３が外側に変形する余地がないため不良部修正ができない可能性があるからである。これに対し、連続して吸着する場合は、吸着パッド周辺でＬ形状継手部とＺ形状継手部内側の隙間を常に保ったまま次の吸着点を変形させていくので、胴体位置の変形が十分になり、図８のように継手部が全周嵌る。ただし、継手嵌合不良部の箇所から吸着を開始すると最初の時点では変形しない可能性もあるので、ラップして一周よりも、一周半から二周程度、連続吸着するほうが望ましい。
【0045】
また、図９で示したように最初の吸着点から両側に分かれるような順番で吸着してもよい。両側に分かれることで一度嵌った場所が引っ張るのをやめた後に他の場所を引っ張ることで再度継手嵌合不良になるリスクが低下する。これらの方法で一通り吸着による矯正動作を実施し嵌合が完了したら、最後に継手部１０の溶接が可能なように、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、図３の「Ａ：フレーム退避時」の形に退避する。
【0046】
また、図１および図２に示した矯正ユニットフローティング機構９は、例えばガイドとばねから構成される。これらを設ける理由は次の通りである。上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、嵌合直前から嵌合後にかけて円筒胴体３を吸着する必要がある。嵌合する際に円筒胴体３は第１鏡板２１側に相対的に動くため、吸着中の上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７も一緒に動けるように構成されている。
【0047】
図１～図３を参照して、本実施の形態の缶体製造方法について説明する。
本実施の形態の缶体製造方法は次の工程を備えている。図１に示されるように、鏡板保持治具４が鏡板２を保持する。図２および図３に示されるように、矯正ユニットＣＵの複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部１１の各々が円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触するように複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を径方向に引っ張ることにより円筒胴体３を変形させる。
本実施の形態の缶体製造方法は次の工程を備えている。図１に示されるように、鏡板保持治具４が鏡板２を保持する。図２および図３に示されるように、矯正ユニットＣＵの複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部１１の各々が円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触するように複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を径方向に引っ張ることにより円筒胴体３を変形させる。
【0048】
図２および図３に示されるように、鏡板保持治具４に保持された鏡板２が、複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々によって変形された円筒胴体３に突き合わされる。このように、鏡板２と円筒胴体３とが突き合わされた嵌合状態を保持しながら、鏡板２と円筒胴体３との継手部が図示しない溶接装置により溶接される。これにより、缶体１が製造される。
【0049】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。このため、円筒胴体３の形状の歪みを十分に矯正することができる。また、鏡板２の真円度が悪くても円筒胴体３を鏡板２に嵌合させることができる。したがって、円筒胴体３と鏡板２との自動継手嵌合が容易となる。
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、複数の吸着パッド１２の各々および複数のワーク当て部１１の各々は、円筒胴体３の径方向に移動可能に構成されている。このため、円筒胴体３の形状の歪みを十分に矯正することができる。また、鏡板２の真円度が悪くても円筒胴体３を鏡板２に嵌合させることができる。したがって、円筒胴体３と鏡板２との自動継手嵌合が容易となる。
【0050】
また、缶体製造装置ＣＥによる自動継手嵌合によって、熟練者の手作業に比べて短い時間で円筒胴体３と鏡板２との嵌合状態を実現することができる。
【0051】
本実施の形態に係る缶体製造方法によれば、矯正ユニットＣＵの複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を円筒胴体３の径方向の外側から吸着した状態で複数のワーク当て部１１の各々が円筒胴体３に円筒胴体３の径方向の外側から接触するように複数の吸着パッド１２の各々が円筒胴体３を径方向に引っ張ることにより円筒胴体３を変形させる。このため、円筒胴体３の形状の歪みを十分に矯正することができる。また、鏡板２の真円度が悪くても円筒胴体３を鏡板２に嵌合させることができる。したがって、自動継手嵌合が容易となる。また、熟練者の手作業に比べて短い時間で円筒胴体３と鏡板２との嵌合状態を実現することができる。
【0052】
実施の形態２．
実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態２は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0053】
図１０を参照して、実施の形態２に係る缶体製造装置ＣＥでは、鏡板保持治具４は、矯正ユニットＣＵと一体的に構成されている。図１０の「（Ａ）初期状態」のように、本実施の形態では、鏡板保持治具４は、第２鏡板２２側の上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７と一体的に構成されている。鏡板保持治具４は、第１鏡板２１側の上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７と一体的に構成されていない。第２鏡板２２側の上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７は、長手方向アクチュエータ５で第２鏡板２２などと一体化して一緒に動作するように構成されている。
【0054】
図１０の「（Ｂ）吸着開始」のように、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７が円筒胴体３を吸着する。そして、図１０の「（Ｃ）嵌合後」のように、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７が円筒胴体３の形状を矯正しながら円筒胴体３と鏡板２とが嵌合される。
【0055】
第２鏡板２２側の矯正ユニットフローティング機構９は、第１鏡板２１側の矯正ユニットフローティング機構９とはフローティング方向が逆になる。
【0056】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、鏡板保持治具４は、矯正ユニットＣＵと一体的に構成されている。したがって、円筒胴体３の長手方向長さに種類がある場合でも、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７をそれぞれ動かす新たなアクチュエータを追加しなくてもそのまま対応可能となる。
【0057】
実施の形態３．
実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態３は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0058】
図１１を参照して、実施の形態３に係る缶体製造装置ＣＥでは、矯正ユニットＣＵは、側部矯正ユニットＳＵを含んでいる。側部矯正ユニットＳＵは、円筒胴体３の側部を保持可能に構成されている。側部矯正ユニットＳＵは、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の少なくともいずれかから分離可能に構成されている。
【0059】
図３では、矯正ユニットＣＵは、上部矯正ユニット６と下部矯正ユニット７の二分割で示しているが、分割数はさらに増えても良い。上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７による半円２個の二分割は、シンプルであるが、上下に退避するためのストロークが大きいというデメリットがある。これにより、缶体製造装置ＣＥを上下（縦）に大きくする必要がある。これに対し、図１１に示されるように、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の円筒胴体３を覆う範囲をそれぞれ小さくし、その分、側部矯正ユニットＳＵで円筒胴体３を覆う構成にすれば、上下に退避するためのストロークを小さくすることができる。
【0060】
図１１では、側部矯正ユニットＳＵは、上部矯正ユニット６からロータリーアクチュエータ２３の動作によって、セットと退避とを切り換える構造を有している。側部矯正ユニットＳＵは、別の部品に取り付けられたアクチュエータの動作でセットと退避とを切り換える構造でも良い。
【0061】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、側部矯正ユニットＳＵは、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の少なくともいずれかから分離可能に構成されている。このため、缶体製造装置ＣＥを上下に大きくならないようにすることができる。したがって、缶体製造装置ＣＥのコンパクト化を実現することが可能となる。
【0062】
実施の形態４．
実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態４は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0063】
図１２を参照して、実施の形態４に係る缶体製造装置ＣＥでは、矯正ユニットＣＵは、ワーク側面押しアクチュエータ２４を含んでいる。ワーク側面押しアクチュエータ２４は、円筒胴体３の側面を押すことが可能に構成されている。ワーク側面押しアクチュエータ２４は、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７の少なくともいずれかに取り付けられている。
【0064】
円筒胴体３は、剛性によっては重力方向につぶれる可能性がある。それに対して、図３では「Ｂ：フレーム装着時（吸着パッド退避状態）」から「Ｃ：フレーム装着時（吸着パッド装着状態）」にかけて、ワーク当て部１１と吸着パッド１２とが円筒胴体３に押しつけられる。しかしながら、吸着パッド１２が先に当たり円筒胴体３を変形させる際にパッドがめくれるなどの吸着不良を発生する原因になることがありえる。これに対し、図１２に示されるように、本実施の形態では、吸着パッド１２の吸着前に円筒胴体３を横方向にワーク側面押しアクチュエータ２４により押せる構造にすることで、円筒胴体３の潰れた形状を修正した状態で吸着パッド１２が吸着可能となる。
【0065】
図１２では、ワーク側面押しアクチュエータ２４は上部矯正ユニット６に取り付けられている。ワーク側面押しアクチュエータ２４は、下部矯正ユニット７に取り付けられても良く、別のところに取り付けられても良い。
【0066】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、ワーク側面押しアクチュエータ２４は、円筒胴体３の側面を押すことが可能に構成されている。このため、重力方向のたわみが大きい円筒胴体３に対しても真円に近い形にあらかじめ矯正することができる。したがって、吸着パッド１２がめくれるなどの吸着不良の発生を抑制することができる。
【0067】
実施の形態５．
実施の形態５は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態５は、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0068】
図１３～図１７を参照して、実施の形態５に係る缶体製造装置ＣＥは、嵌合圧測定ユニット１０１を有している。嵌合圧測定ユニット１０１は、缶体１の長手方向に円筒胴体３と鏡板２を押し付ける嵌合圧を測定するように構成されている。嵌合圧測定ユニット１０１は、嵌合圧測定センサ１１１と、嵌合圧測定フレーム１１２と、摺動部１１３とを有している。
【0069】
図１５に示されるように、嵌合圧測定ユニット１０１は、鏡板保持治具４と摺動部１１３を介して接続可能に構成されている。嵌合圧測定フレーム１１２は、円盤形状を有している。嵌合圧測定フレーム１１２の周方向に、嵌合圧測定センサ１１１および摺動部１１３が配置されている。
【0070】
嵌合圧測定センサ１１１は、例えば、ロードセルである。摺動部１１３は、例えば、丸棒シャフトとブッシュ付きのガイド等である。嵌合圧測定センサ１１１および摺動部１１３は、同等の機能を有するものであれば、これらに限らない。嵌合圧測定センサ１１１および摺動部１１３と嵌合圧測定フレーム１１２との固定方法は、嵌合および溶接時の作業を鑑みて、これらの締結が外れることのない十分な強度を有する。
【0071】
嵌合圧測定ユニット１０１は、鏡板保持治具４に接続された状態において、長手方向アクチュエータ５による長手方向（第１方向ＤＲ１）への荷重を作用させた際のセンシングとして機能する。嵌合圧測定ユニット１０１は、図１６の「（Ａ）接触前基準状態」に示されるように、嵌合圧測定センサ１１１が鏡板保持治具４に接触していない接触前基準状態を基点に、長手方向アクチュエータ５によって長手方向（第１方向ＤＲ１）へ更に押し付けられた際、「（Ｂ）接触後状態」に示されるように、底板４１が嵌合圧測定センサ１１１と接触するなどし、嵌合圧（長手方向アクチュエータ５による長手方向（第１方向ＤＲ１）への荷重負荷圧）を計測する。
【0072】
嵌合圧測定センサ１１１および摺動部１１３はそれぞれ複数配置することができる。図１５に示されるように、例えば、嵌合圧測定センサ１１１および摺動部１１３はそれぞれ３点配置されている。配置数、中心からの配置距離に関しては、鏡板保持治具４の取付方次第に応じて決定すればよく、制約はない。
【0073】
嵌合圧測定センサ１１１の配置数が３点配置の場合、嵌合圧は３点分の計測結果を合成した値に基づいて計算される。図１７に示されるように、３点個別の配置位置（寸法ａ、ｂ、ｃ）と個別の計測結果をもとに、円筒胴体３と鏡板２がうまく嵌っておらず嵌合不良となっている箇所の推定が行われる。
【0074】
長手方向アクチュエータ５がモータ使用による制御等であれば電流値による嵌合負荷圧制御を行うことも可能であるが、円筒胴体３および鏡板２までの物理的距離も遠く、装置全体のノイズが嵌合負荷圧に影響を及ぼすこともあり、電流値と嵌合負荷圧の相関関係に疑義が生じうる。
【0075】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、長手方向アクチュエータ５による長手方向（第１方向ＤＲ１）への円筒胴体３と鏡板２とが押し付けられる際の荷重を、物理的に近い位置において嵌合負荷圧でセンシングすることができ、長手方向アクチュエータ５による位置座標制御ではなく圧力制御が可能となる。
【0076】
実施の形態６．
実施の形態６は、特に説明しない限り、上記の実施の形態５と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態５と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態６は、特に説明しない限り、上記の実施の形態５と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態５と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0077】
図１８～図２１を参照して、実施の形態６に係る缶体製造装置ＣＥは、継手形状測定ユニット１２１を有している。継手形状測定ユニット１２１は、缶体１の継手形状を認識および定量化するように構成されている。継手形状測定ユニット１２１は、形状測定センサ１３１と、固定フレーム１３２とを有している。
【0078】
形状測定センサ１３１は、固定フレーム１３２に接続されている。形状測定センサ１３１は、円筒胴体３および鏡板２の形状（第１方向ＤＲ１の距離、第２方向ＤＲ２の距離）を計測可能に構成されている。形状測定センサ１３１には、円筒胴体３および鏡板２の表面形状で上記形状（第１方向ＤＲ１の距離、第２方向ＤＲ２の距離）を計測できるセンサが使用される。例えば、形状測定センサ１３１は、２次元センサ、カメラなどの画像処理機器である。
【0079】
固定フレーム１３２は、缶体製造装置ＣＥの嵌合動作、溶接動作などの構成要素が駆動している条件下でも、接続された形状測定センサ１３１が揺れることなく、常に精度のよい位置状態を保持するよう締結することが望ましい。例えば、振動防止クッションを介した締結、堅牢な部材からへの締結などの手法が望ましい。
【0080】
形状測定センサ１３１で計測する測定範囲１３３は、円筒胴体３の接続部３ｂおよび大径部３ｃ、ならびに、鏡板２の起立部２ａおよび筒状部２ｂを覆える範囲とする。図１８および図１９では、継手形状測定ユニット１２１が円筒胴体３に対して上部に設置される配置となっているが、下部または側部に設置されても構わない。
【0081】
継手形状測定ユニット１２１の使用状態として、図２０の「（１）測定基準位置」に示されるように、測定基準に対して円筒胴体３の大径部３ｃの幅Ｚ１が測定される。この際、幅Ｚ１は測定基準に対して寸法ｚａおよび寸法ｚｂに分解される。これにより、基準位置に対する距離が取得される。図２０の「（２）バラつき有りの位置」に示されるように、測定基準に対して円筒胴体３の製作バラつきまたは位置変動要素が発生した際は、測定基準に対して、寸法ｚｃ、寸法ｚｄおよび幅Ｚ２が取得される。測定基準に対する、円筒胴体３の大径部３ｃの位置および幅のバラつき量が取得および管理される。
【0082】
継手形状測定ユニット１２１では、測定基準に対して円筒胴体３の大径部３ｃまでの距離ｈ３が測定される。また、鏡板２の筒状部２ｂまでの距離ｈ１が測定される。
【0083】
幅Ｚ１、大径部３ｃまでの距離ｈ３、筒状部２ｂまでの距離ｈ１について、筒状の形状を有する缶体に対して全周方向に対して計測が行われ、缶体角度成分ごとの継手形状が導出される。
【0084】
例えば、ある缶体角度成分θにおける円筒胴体３と鏡板の嵌合隙間は、次の式で表される。
【0085】
δｈ（θ）＝ｈ３（θ）―ｈ１（θ）
δｈが嵌合できているかの判定値として取得される。
δｈが嵌合できているかの判定値として取得される。
【0086】
図２１の「Ａ：嵌合不可条件」、「Ｂ：嵌合不良修正可能範囲」、「Ｃ：溶接時」は嵌合不良を示している。
【0087】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、形状測定センサ１３１によって、円筒胴体３と鏡板２の継手形状を測定することが可能になる。これにより、円筒胴体３と鏡板２が嵌り合う関係性を、缶体円周方向全体に対して定量的に判定することが可能になる。したがって、円筒胴体３と鏡板２の隙間が微細である場合でも、人手による目視判定では判断が困難な、嵌合ができていない不良領域も認識することに繋がる。
【0088】
実施の形態７．
実施の形態７は、特に説明しない限り、上記の実施の形態６と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
実施の形態７は、特に説明しない限り、上記の実施の形態６と同一の構成、動作および効果を有している。したがって、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【0089】
【0090】
以下に嵌合不良修正動作のプロセスを示す。
缶体製造装置ＣＥにて、第１方向ＤＲ１において両側に向かい合うように設置された鏡板保持治具４にそれぞれ第１鏡板２１と第２鏡板２２とがセットされ、第１鏡板２１と第２鏡板２２とで挟むように円筒胴体３がセットされる。このとき、円筒胴体３と鏡板２は非接触であり、長手方向（第１方向ＤＲ１）において隙間がある。
缶体製造装置ＣＥにて、第１方向ＤＲ１において両側に向かい合うように設置された鏡板保持治具４にそれぞれ第１鏡板２１と第２鏡板２２とがセットされ、第１鏡板２１と第２鏡板２２とで挟むように円筒胴体３がセットされる。このとき、円筒胴体３と鏡板２は非接触であり、長手方向（第１方向ＤＲ１）において隙間がある。
【0091】
長手方向アクチュエータ５によって長手方向（第１方向ＤＲ１）へ円筒胴体３と鏡板２とが押し付けられる。このとき、円筒胴体３と鏡板２は接触する関係になり、うまく嵌め合わされている（１）嵌合状態、鏡板２が円筒胴体３を乗り上げるような（２）嵌合不良状態の状態などが生じる。長手方向アクチュエータ５で押し付ける力は、上部矯正ユニット６および下部矯正ユニット７を退避させても円筒胴体３がその形状を保っている程度とする。嵌合圧測定ユニット１０１で取得し、長手方向アクチュエータ５でフィードバック調整することで、嵌合圧Ｗ１がキープされる。
【0092】
継手形状測定ユニット１２１にて、缶体に対して全周方向に対して計測が行われ、缶体角度成分ごとの継手形状が導出される。缶体角度成分θ全域において円筒胴体３と鏡板２の嵌合隙間は次の式で算出される。
【0093】
δｈ（θ）＝ｈ３（θ）―ｈ１（θ）
δｈ＜０であれば、嵌合不良箇所であると判定される。
δｈ＜０であれば、嵌合不良箇所であると判定される。
【0094】
また、継手形状測定ユニット１２１で計測される幅Ｚに基づき、測定基準に対して円筒胴体３の大径部３ｃの位置および幅のバラつき量が取得される。取得情報から円筒胴体３と鏡板２が非接触とならない量（後退可能量）が導出された後、後退可能量以内の量で、長手方向アクチュエータ５（第１方向ＤＲ１）が後退させられる。このとき、嵌合圧測定ユニット１０１で取得される嵌合圧値がモニターされながら、嵌合圧Ｗ２がキープされる。
【0095】
継手形状測定ユニット１２１で取得される嵌合不良箇所に対して、実施の形態１の矯正ユニットにて嵌合不良修正が行われる。
【0096】
継手形状測定ユニット１２１にて、缶体全周方向に対して計測が行われ、缶体角度成分ごとの継手形状が導出される。δｈ（θ）が算出され、嵌合不良状態になるまで繰り返えされる。
【0097】
長手方向アクチュエータ５（第１方向ＤＲ１）が前進し、嵌合圧測定ユニット１０１で取得される嵌合圧値、および、継手形状測定ユニット１２１で測定される継手形状をモニターしながら、嵌合圧Ｗ３が保持され、以降溶接が実施される。
【0098】
本実施の形態に係る缶体製造装置ＣＥによれば、嵌合圧測定ユニット１０１と継手形状測定ユニット１２１の機能を組み合わせた嵌合不良箇所への認識を行うことで、円筒胴体３と鏡板２の第１方向ＤＲ１の隙間が微細で狭い場合においても、嵌合不良修正可能な動作を実現できる。缶体の円周方向に生じる嵌合不良部に対して、ピンポイントで嵌合不良修正を試みることが可能となる。すなわち、嵌合不良修正動作のやり直し作業が少なく、サイクルタイム改善につながる。
【0099】
また、上記の各実施の形態を適宜組み合わせることが可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0100】
１ 缶体、２ 鏡板、３ 円筒胴体、４ 鏡板保持治具、５ 長手方向アクチュエータ、６ 上部矯正ユニット、７ 下部矯正ユニット、８ 上下方向アクチュエータ、９ 矯正ユニットフローティング機構、１１ ワーク当て部、１２ 吸着パッド、２１ 第１鏡板、２２ 第２鏡板、ＣＥ 缶体製造装置、ＣＵ 矯正ユニット、ＳＵ 側部矯正ユニット、１０１ 嵌合圧測定ユニット、１２１ 継手形状測定ユニット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】