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(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】P2024022828
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】製缶システム
(51)【国際特許分類】
G01N 21/90 20060101AFI20240214BHJP
B21D 51/26 20060101ALI20240214BHJP
B07C 5/10 20060101ALI20240214BHJP
B30B 15/28 20060101ALI20240214BHJP
【ＦＩ】
G01N21/90 C
B21D51/26 Z
B07C5/10
B30B15/28 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022126196
(22)【出願日】2022-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】313005282
【氏名又は名称】東洋製罐株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002354
【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】舟槻 洋光
(72)【発明者】
【氏名】真能 武俊
(72)【発明者】
【氏名】森 拓也
【テーマコード（参考）】
2G051
3F079
4E089
【Ｆターム（参考）】
2G051AA11
2G051AB02
2G051AB06
2G051AB15
2G051AB20
2G051AC11
2G051AC21
2G051BA01
2G051BB01
2G051CA04
2G051CB01
2G051DA02
2G051DA08
2G051DA11
2G051EA16
2G051EB01
2G051EC01
3F079AD13
3F079CA19
3F079CA23
3F079CB33
3F079CB34
3F079CC05
3F079DA11
3F079DA21
3F079DA22
4E089GA02
4E089GB10
4E089GC01
(57)【要約】
【課題】製缶システムを適切に運用する。
【解決手段】製缶システムは、製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】製缶システムは、製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、
複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、
前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、
前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置と
を備える製缶システム。
複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、
前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、
前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置と
を備える製缶システム。
【請求項2】
前記検査装置は、前記加工装置の動作を止めることなく取得された前記加工品を順次測定する、請求項１に記載の製缶システム。
【請求項3】
前記評価装置は、前記加工装置の異常の発生を検出する、又は、前記加工装置に異常が発生することの予兆を検出する、請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項4】
前記加工装置の上流に設けられ、前記印として前記加工品ごとに付される固有値を示す符号を付す符号付与装置をさらに備え、
前記加工装置は、前記符号を読み取る符号読取機を備え、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取り、
前記評価装置は、前記加工装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品を加工した加工部とを関連付けた情報と、前記検査装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品の寸法とを関連付けた情報とに基づいて、前記加工部の状態に関する評価を行う、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
前記加工装置は、前記符号を読み取る符号読取機を備え、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取り、
前記評価装置は、前記加工装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品を加工した加工部とを関連付けた情報と、前記検査装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品の寸法とを関連付けた情報とに基づいて、前記加工部の状態に関する評価を行う、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項5】
前記加工装置は、前記加工部ごとに固有の符号を前記印として加工時に前記加工品に付し、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取る、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取る、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項6】
前記検査装置は、複数の前記加工品のうちの一部の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
請求項１に記載の製缶システム。
請求項１に記載の製缶システム。
【請求項7】
前記検査装置は、非接触に前記加工品の寸法を測定する測定器を有し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
請求項１又は６に記載の製缶システム。
請求項１又は６に記載の製缶システム。
【請求項8】
前記検査装置は、前記加工装置で加工された全ての前記加工品について測定を行う、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項9】
前記加工装置群は、前記加工装置としてボディーメーカー及びトリマーを複数有し、
前記検査装置は、洗浄工程よりも下流かつ塗装工程よりも上流に設けられている、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
前記検査装置は、洗浄工程よりも下流かつ塗装工程よりも上流に設けられている、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項10】
前記洗浄工程の下流において、前記搬送装置は、搬送方向と直交する幅方向に複数の前記加工品が存在する状態で前記加工品を搬送し、
前記検査装置は、前記搬送装置の前記幅方向の異なる位置から複数個の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定する、
請求項９に記載の製缶システム。
前記検査装置は、前記搬送装置の前記幅方向の異なる位置から複数個の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定する、
請求項９に記載の製缶システム。
【請求項11】
前記抽出装置は、前記搬送装置の前記幅方向の全域から複数個の前記加工品をひとまとまりとして抽出する、
請求項１０に記載の製缶システム。
請求項１０に記載の製缶システム。
【請求項12】
前記ひとまとまりとして抽出される前記加工品の数は、一つの加工工程を行う加工部の数以上である、請求項１１に記載の製缶システム。
【請求項13】
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、板厚、及び底の凹部の深さのうち少なくとも何れかを測定する、
請求項９に記載の製缶システム。
請求項９に記載の製缶システム。
【請求項14】
前記加工装置は、複数のポケットに対応する複数の前記加工部を有するネッカー又はフランジャーであり、
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている、
請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項15】
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、前記加工品の上部のフランジの幅、及び前記加工品に施された印刷の位置のうち少なくとも何れかを測定する、請求項１４に記載の製缶システム。
【請求項16】
前記検査装置は、レーザー光を用いて非接触に前記寸法を測定する、請求項１又は２に記載の製缶システム。
【請求項17】
前記加工装置と前記検査装置との間に、当該検査装置で測定される寸法を変化させる工程が含まれない、請求項１又は２に記載の製缶システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、製缶システムに関する。
【背景技術】
【0002】
製缶工程には、多数の加工工程が含まれる。また、多数の缶を製造するために、各加工工程では、同じ加工を行う複数の装置や工具が使われている。製缶工程では、各加工工程の各装置又は工具で適切な加工が行われているか、確認作業が行われる。例えば、作業者が製造ラインの途中から定期的に缶を抽出して製造途中の缶の寸法を測定する検査などが行われている。
【0003】
特許文献１には、効率的に検査を行い、不良缶を早期に発見して製造ラインから排除することについて開示されている。この文献には、絞りしごき加工の後のトリミング加工を行うトリミング装置に測定装置及び排除装置が設けられ、全数検査が行われ、寸法が許容範囲外の缶が排除されることについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平５－３１８００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
製缶システムを適切に運用するためには、各加工を行う加工部の各々の状態を把握する必要がある。本発明は、製缶システムを適切に運用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、製缶システムは、製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置とを備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、製缶システムを適切に運用できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、これに限らないが例えばアルミニウム又はアルミニウム合金製の飲料用の缶といったアルミニウム缶を製造する製缶システムに関する。本実施形態の製缶システムでは、製造される各々の缶が例えばどの加工装置のどの工具によって加工されたかに係る情報が取得されるとともに、製造される缶の寸法が測定される。得られた情報に基づいて、加工装置に関する状態が評価される。
【0010】
［製缶システムの概略］
図１は、本実施形態に係る製缶システム１の構成例の概略を示すブロック図である。製缶システム１は、アンコイラー１１と、ルブリケーター１２と、カッパー１３と、符号付与装置１４と、ボディーメーカー１５と、トリマー１６と、ウォッシャー１７と、前工程検査装置１８と、コーター・プリンター・ピンオーブン２１と、スプレーマシン２２と、ボディーオーブン２３と、ネッカー・フランジャー２４と、後工程検査装置２５と、パレタイザー２６と、中央制御装置３０とを備える。
図１は、本実施形態に係る製缶システム１の構成例の概略を示すブロック図である。製缶システム１は、アンコイラー１１と、ルブリケーター１２と、カッパー１３と、符号付与装置１４と、ボディーメーカー１５と、トリマー１６と、ウォッシャー１７と、前工程検査装置１８と、コーター・プリンター・ピンオーブン２１と、スプレーマシン２２と、ボディーオーブン２３と、ネッカー・フランジャー２４と、後工程検査装置２５と、パレタイザー２６と、中央制御装置３０とを備える。
【0011】
アンコイラー１１は、材料であるコイル状に巻かれたアルミニウム又はアルミニウム合金製の板材を送り出し板状に延ばす。ルブリケーター１２は、延ばされた板材に潤滑剤を塗布する。カッパー１３は、潤滑剤が塗布された板材をカップ状に打ち抜く。
【0012】
本実施形態では、符号付与装置１４は、カップごとに固有の値を示す符号を付与する。例えば、符号付与装置１４は、カッパー１３で打ち抜かれたカップの底面に、固有の値を示す２次元コードを、レーザー加工により印字する。これに限らず、符号を付与する位置は、どのような位置であってもよい。符号の形態は、例えば数字、バーコードなど、どのようなものであってもよい。レーザー加工によらず、インクを用いた印刷など、どのように付与されてもよい。
【0013】
ボディーメーカー１５は、符号付与装置１４で符号が付与されたカップに対して、潤滑剤を使いながら絞りしごき加工を施し、缶胴を薄く伸ばし、また、底部の成形を行う。トリマー１６は、底部が成形され、胴部が伸ばされた缶の開口側の端部の不要部分を切断し、缶胴の高さを整える。以上のようにして、素缶ともいえるトリムされた缶が形成される。ウォッシャー１７は、形成された缶を洗浄し、潤滑剤などを洗い流し、乾燥させる。
【0014】
前工程検査装置１８は、以上のような前工程でできあがったトリムされた缶について、検査を行う。前工程検査装置１８は、例えば、トリムされた缶の各部の寸法を測定する。測定結果に基づいて、それら寸法が適切であるかが判定される。
【0015】
コーター・プリンター・ピンオーブン２１は、トリムされた缶の外面に対して、下地を塗装し、印刷をし、ニスを塗る。塗装、印刷などに伴い乾燥、焼き付けなどが施される。スプレーマシン２２は、缶内面のコーティングのため、缶内面に塗料を塗布する。ボディーオーブン２３は、塗布された塗料の乾燥、焼き付けなどを行う。ネッカー・フランジャー２４は、缶口を絞って成形し、缶縁を外側に出して蓋を巻き締めるためのフランジを形成する。
【0016】
後工程検査装置２５は、以上のような後工程でできあがった完成缶について、検査を行う。後工程検査装置２５は、例えば、内面及び外面に不良がないかを検査する。また、後工程検査装置２５は、缶における印刷の位置といった寸法を測定する。また、後工程検査装置２５は、完成缶の高さやフランジの幅などの寸法を測定する。測定結果に基づいて、それら寸法が適切であるかが判定される。後工程検査装置２５は、検査結果に基づいて、不良な缶を排斥する。
【0017】
パレタイザー２６は、検査後の完成缶をパレットに積み付ける。積み付けられた完成缶が出荷される。
【0018】
中央制御装置３０は、コンピューターを有する。中央制御装置３０は、上述の各装置から装置や缶の状態に関する情報を取得し、各装置の動作を制御する。
【0019】
本実施形態に係る製缶システム１では、符号付与装置１４によって全ての缶に、缶固有の符号が付与される。各工程で用いられる各装置は、この符号を読み取る読取機を有する。各装置は、読み取った缶の符号、当該缶が各装置で加工がされた時刻又は符号が読み取られた時刻、複数設けられた加工装置又は工具などの何れが当該缶に用いられたかなどといった情報を結びつける。これらの情報は、中央制御装置３０へと送信される。中央制御装置３０は、各装置から取得した情報を解析し、製缶システム１の制御に活用する。
【0020】
なお、ここでは、符号付与装置１４がカッパー１３の後に設けられ、打ち抜かれたカップに符号が付される例を示す。しかしながら、これに限らない。符号付与装置１４がカッパー１３の前に設けられ、打ち抜かれる前の板材の適切な位置に符号が付されてもよい。
【0021】
［前工程について］
図２は、前工程の後半部分のシステム構成を模式的に示す図である。符号付与装置１４は、缶９０の底に各缶９０固有の符号を付与する。符号が付与された缶９０は、例えばベルトコンベヤーといった搬送装置１９１によって搬送される。
図２は、前工程の後半部分のシステム構成を模式的に示す図である。符号付与装置１４は、缶９０の底に各缶９０固有の符号を付与する。符号が付与された缶９０は、例えばベルトコンベヤーといった搬送装置１９１によって搬送される。
【0022】
製缶システム１は、上述のボディーメーカー１５及びトリマー１６として、それぞれ複数の機体を加工装置として備える。加工装置群としてのボディーメーカー１５は、第１ボディーメーカー１５１、第２ボディーメーカー１５２、…、第ｎボディーメーカー１５ｎのｎ台の加工装置を備える。各ボディーメーカーと対をなすように、加工装置群としてのトリマー１６は、第１トリマー１６１、第２トリマー１６２、…、第ｎトリマー１６ｎのｎ台の加工装置を備える。ボディーメーカー及びトリマーの装置数は、製缶システム１のラインとしての単位時間当たりの生産数、各ボディーメーカー及び各トリマーの単位時間当たりの処理数、必要な予備機数、各機体の調整時間などを考慮して決められる。
【0023】
本実施形態では、各ボディーメーカーは、一つの加工部を有し、缶９０を一つずつ加工していく。一方、各トリマーは、缶９０を保持する複数のポケットを有し、各々のポケットに別個の工具が設けられている。すなわち、各トリマーは、複数の加工部を有する。例えば、図２に示す例では、第１トリマー１６１は、３つのポケットを有し、これらに、第１工具１６１１、第２工具１６１２及び第３工具１６１３が設けられている。
【0024】
搬送装置１９１で搬送されるカップ状の缶９０は、ボディーメーカー１５の何れかの機体に導入される。ボディーメーカー１５は、カップ状の缶９０に対して絞りしごき加工を施す。このとき、何れの缶９０がボディーメーカー１５の何れの機体で加工されるかは制御されていない。そこで、ボディーメーカー１５の各機体の例えば入口には、各缶９０に付与された符号を読み取る第１符号読取機５１が設けられている。すなわち、第１ボディーメーカー１５１には第１－１符号読取機５１１が設けられ、第２ボディーメーカー１５２には第１－２符号読取機５１２が設けられ、同様に、第ｎボディーメーカー１５ｎには第１－ｎ符号読取機５１ｎが設けられている。第１符号読取機５１は、例えば、缶９０に付与された符号を撮影するカメラを有する。カメラで撮影された符号の画像に基づいて、缶９０固有の値が特定される。第１符号読取機５１で読み取られた各缶９０の符号に係る情報は、中央制御装置３０へと送信される。この情報に基づけば、中央制御装置３０は、何れの缶９０が、いつ、ボディーメーカー１５の何れの機体で加工されたかを把握することができる。
【0025】
同様に、トリマー１６の各機体の例えば入口には、各缶９０に付与された符号を読み取る第２符号読取機５２が設けられている。すなわち、第１トリマー１６１には第２－１符号読取機５２１が設けられ、第２トリマー１６２には第２－２符号読取機５２２が設けられ、同様に、第ｎトリマー１６ｎには第２－ｎ符号読取機５２ｎが設けられている。例えば、第２－１符号読取機５２１で読み取った符号は、当該缶が、第１トリマー１６１の第１工具１６１１、第２工具１６１２又は第３工具１６１３の何れの工具で加工されたかといった情報と結び付けられる。第２符号読取機５２で読み取られた各缶９０の符号に係る情報は、中央制御装置３０へと送信される。この情報に基づけば、中央制御装置３０は、何れの缶９０が、いつ、トリマー１６の何れの機体の何れの工具で加工されたかを把握することができる。
【0026】
ここでは、第１符号読取機５１及び第２符号読取機５２が、それぞれボディーメーカー１５及びトリマー１６の入口に設けられる例を示した。しかしながら、これに限らない。第１符号読取機５１又は第２符号読取機５２は、それぞれボディーメーカー１５又はトリマー１６の出口などに設けられてもよい。
【0027】
ボディーメーカー１５及びトリマー１６で形成された缶９０は、搬送装置１９２によって、洗浄工程が行われるウォッシャー１７へと搬送される。ウォッシャー１７では、缶９０は、例えばメッシュコンベヤーで、底を上にして立った状態で搬送される。ウォッシャー１７では、缶９０に洗浄液等が吹き付けられて、缶９０が洗浄され、また、熱風等を用いて洗浄済みの缶９０が乾燥させられる。
【0028】
このようにして前工程によって形成され洗浄された缶９０が搬送装置１９３によって前工程検査装置１８へと搬送される。搬送装置１９３では、缶９０の上下が反転させられ、缶９０は、底を下にしてトリムされた開口部を上に向けた状態で、前工程検査装置１８へと搬送される。
【0029】
ここで、トリマー１６から排出されウォッシャー１７へと搬送される缶９０は、図２に模式的に示すように、搬送装置１９２において次のように搬送される。すなわち、第１トリマー１６１から排出された缶９０は整列して搬送される。ここで、第１工具１６１１で加工された缶９０と、第２工具１６１２で加工された缶９０と、第３工具１６１３で加工された缶９０とは、順に並ぶ。そこに第２トリマー１６２から排出され、同様に整列された缶９０が合流して搬送される。以下同様にして順に、第ｎトリマー１６ｎから排出された缶９０が合流し、それらが搬送装置１９２で搬送される。缶９０と缶９０との間隔は、搬送装置の搬送路の幅が広くなったり搬送速度が速くなったりすれば広がるし、搬送路の幅が狭くなったり搬送速度が遅くなったり搬送が一時的に止まったりすれば狭くなったり図２のように接触するまで詰まったりする。また、搬送路が曲がれば、缶９０の順序は入れ替わり得る。その結果、多少は混ざり、入り混じった状態となるものの、おおよその傾向として、第１トリマー１６１から第ｎトリマー１６ｎまでの各機体から排出された缶９０が、列をなした状態で搬送される。この状態は、前工程検査装置１８に到達するまでほぼ維持される。もちろん、搬送路の幅が広くなれば、一つの機体から排出された缶９０が２列以上にわたって搬送されるし、搬送路の幅が狭くなれば、１列に二つ以上の機体から搬出された缶９０が含まれることになる。図２においては、缶９０は、規則正しく整列している状態で描かれているが、これに限らない。缶９０と缶９０との間に任意の間隔があり、缶９０は、不規則に並んだ状態で搬送されてもよい。
【0030】
［前工程検査装置について］
図３は、前工程検査装置１８の構成例の概略を模式的に示す図である。上述のとおり、前工程検査装置１８は、前工程で製造された缶９０の寸法を測定する。本実施形態の前工程検査装置１８は、缶９０を傷つけたり汚したりすることがないように、非接触で測定を行う。前工程検査装置１８は、全ての缶９０を測定することも好ましいが、測定に時間がかかるため、製造される全ての缶９０を測定することができない。そこで、測定可能な数だけ缶９０を抽出する。このため、前工程検査装置１８は、缶９０を搬送している搬送装置１９４から缶９０を抽出する抽出装置１８１を有する。
図３は、前工程検査装置１８の構成例の概略を模式的に示す図である。上述のとおり、前工程検査装置１８は、前工程で製造された缶９０の寸法を測定する。本実施形態の前工程検査装置１８は、缶９０を傷つけたり汚したりすることがないように、非接触で測定を行う。前工程検査装置１８は、全ての缶９０を測定することも好ましいが、測定に時間がかかるため、製造される全ての缶９０を測定することができない。そこで、測定可能な数だけ缶９０を抽出する。このため、前工程検査装置１８は、缶９０を搬送している搬送装置１９４から缶９０を抽出する抽出装置１８１を有する。
【0031】
上述のとおり、ウォッシャー１７から前工程検査装置１８へと搬送される缶９０は、前工程検査装置１８内の搬送装置１９４においても、搬送方向と直交する幅方向に複数の缶９０が存在する状態で搬送される。さらに、搬送装置１９４において、第１ボディーメーカー１５１及び第１トリマー１６１から第ｎボディーメーカー１５ｎ及び第ｎトリマー１６ｎまでの各々で加工された缶９０は、幅方向に分布している。そこで、全ての機体で加工された缶９０を抽出するために、抽出装置１８１は、搬送装置１９４の搬送路の幅方向の異なる位置から複数個の前記加工品を抽出するように構成されている。好ましくは、抽出装置１８１は、搬送路の幅方向の全域から複数個の缶９０を一度にひとまとまりとして抽出するように構成されている。
【0032】
例えば、５台のボディーメーカー１５及びトリマー１６が設けられており、トリマー１６の各々が３つのポケットを有するとき、例えばそれぞれ２個の缶９０が抽出されるように、抽出装置１８１は、図３に破線で囲って示すように、３０個の缶９０をひとまとまりとして搬送装置１９４から抽出する。前工程検査装置１８による寸法の測定が、例えば１缶につき１分かかる場合には、３０分に１回の頻度でこのような缶９０の抽出が行われることになる。このように抽出された複数の缶９０には、ほとんどの場合でボディーメーカー１５及びトリマー１６の全機体及びトリマー１６の全ポケットで加工された缶９０が含まれていることが期待される。このように、ひとまとまりとして抽出される缶９０の数は、例えばトリマー１６の機体数とトリマー１６当たりのポケット数との積といった全加工部の数以上に設定され得る。例えば、加工部の数の２～３倍の数の缶９０が、搬送路の幅全域から一度に抽出されると、その中に全ての加工部で加工された缶９０が含まれることが期待される。
【0033】
図３に示す例では、缶９０は、搬送装置１９４においてコンベヤーによって図中左から右へと搬送されている。そのうち一部の缶９０が、搬送装置１９４の搬送方向と略垂直方向に、すなわち、図中上から下へと、抽出装置１８１のコンベヤーによって搬送される。抽出装置１８１において、搬送路は徐々に狭くなっており、１缶ずつ順に測定器へと導入される。
【0034】
抽出装置１８１の構成としては例えば次のようなものが考えられる。通常時には図３において左から右に缶９０を搬送する搬送装置１９４のコンベヤー上に、抽出時には図３の右側を塞いで下側を開放する壁となる板又は棒状の部材が挿入され、缶９０が図の下方向に誘導される。抽出装置１８１のコンベヤーは、図の上から下に向けて缶９０を搬送する。より詳細には例えば、抽出時には、まず抽出装置１８１のコンベヤーの入口の手前の部分において搬送装置１９４のコンベヤーを一時的に止め、それより下流の部分の搬送装置１９４のコンベヤーは動作状態を維持し、抽出装置１８１のコンベヤーの入口の部分において、搬送装置１９４のコンベヤー上に缶９０が無い状態とする。この状態で缶９０がなくなった部分に、図３における搬送装置１９４のコンベヤーの上側の壁から抽出装置１８１のコンベヤーの右側の壁に向けて、斜めに壁となる板又は棒状の部材を挿入する。その後、止めていた搬送装置１９４のコンベヤーの動きを再開し、搬送装置１９４のコンベヤーと抽出装置１８１のコンベヤーとによって、缶９０を図３の左から下へと搬送する。所定数の缶９０が抽出装置１８１のコンベヤー上に導入されたら、挿入していた壁となる板又は棒状の部材を取り除き、再び、缶９０が搬送装置１９４のコンベヤーによって、図中左から右に搬送される通常状態に戻す。
【0035】
あるいは、抽出装置１８１は次のように構成されてもよい。抽出装置１８１は、図３の破線で囲まれた部分に対応する大きさの平板上の吸引装置を備える。この吸引装置は、搬送装置１９４のコンベヤー上の缶９０の上から押しあてられ、缶９０を吸い上げるように構成されている。この吸引装置による吸引によって、図３の破線で囲まれた部分の所定数の缶９０が把持され、吸引装置が持ち上げられることで、所定数の缶９０が抽出される。その後、吸引装置は水平方向に移動され、抽出装置１８１のコンベヤーの上に降ろされ、吸引装置による吸引が解除されることで、把持された缶は、当該コンベヤー上に載せられる。続いて、缶９０が抽出装置１８１のコンベヤーで図３の下方向に搬送される。
【0036】
前工程検査装置１８は、第３符号読取機１８２と、高さ測定器１８３と、板厚測定器１８４と、缶底測定器１８５とを有する。抽出装置１８１で抽出された缶９０は、一つずつ順に、第３符号読取機１８２、高さ測定器１８３、板厚測定器１８４及び缶底測定器１８５へと送られる。
【0037】
第３符号読取機１８２は、例えばカメラを備え、受け取ったトリムされた缶９０の底に付された符号を読み取る。符号の読取後、缶９０は、高さ測定器１８３へと送られる。
【0038】
高さ測定器１８３は、図４に示すようなトリムされた缶９０の缶高ＢＴＨを測定する。このため、高さ測定器１８３は、例えば、図５にその概要を模式的に示すような装置構成を有する。すなわち、高さ測定器１８３は、対向して設けられた投光器１８３１及び受光器１８３２を有する。投光器１８３１は、所定の幅を有する帯状のレーザー光を放射するように構成されている。受光器１８３２は、このレーザー光を受光するように構成されている。図５に示すように、投光器１８３１と受光器１８３２との間では、レーザー光は、水平に対してわずかに傾いている。投光器１８３１と受光器１８３２との間には、レーザー光の一部を缶９０の口部が遮るように、測定対象の缶９０が配置される。受光器１８３２が受光するレーザー光の幅に基づいて、測定対象の缶９０の缶高ＢＴＨが特定される。このような缶高ＢＴＨの測定は、測定対象の缶９０をその軸周りに回転させながら、周方向の複数の箇所で行われることが好ましい。例えば、測定対象の缶９０は、その底部のドーム型の形状を利用して吸引により測定機の台に固定され、この台が４５度ずつ回転して８箇所で測定されるなどする。缶高ＢＴＨの測定後、缶９０は板厚測定器１８４へと送られる。
【0039】
板厚測定器１８４は、図４に示すようなトリムされた缶９０の上部板厚Ｔｆ及び中央部板厚Ｔｗを測定する。ここで、上部板厚Ｔｆは、後にネッキングがされフランジが形成される缶９０の上部の板厚であり、中央部板厚Ｔｗは、缶胴の中央部の板厚である。板厚を測定するために、板厚測定器１８４は、例えば、図６にその概要を模式的に示すような装置構成を有する。すなわち、板厚測定器１８４は、外用投受光センサ１８４１と、内用投受光センサ１８４２と、プリズム１８４３と、校正板１８４４とを有する。
【0040】
外用投受光センサ１８４１及び内用投受光センサ１８４２の各々は、測定対象物にレーザー光を照射し、その反射光を受光することで、測定対象物までの距離を測定するように構成されている。外用投受光センサ１８４１は、缶９０の外側から缶胴の測定位置にレーザー光を照射して缶胴の外面位置を特定する。内用投受光センサ１８４２は、プリズム１８４３を介して缶９０の内側から缶胴の測定位置にレーザー光を照射して缶胴の内面位置を特定する。外用投受光センサ１８４１及び内用投受光センサ１８４２による測定に基づいて測定位置の板厚を特定する。
【0041】
外用投受光センサ１８４１、内用投受光センサ１８４２及びプリズム１８４３は、全体として缶９０の高さ方向に移動できるように構成されている。また、板厚測定器１８４は、缶９０の上部に設けられた校正板１８４４に対しても同様の測定を行えるように構成されている。したがって、板厚測定器１８４は、校正板１８４４で測定を行い、この値を基準として、缶９０の上部において上部板厚Ｔｆを測定し、さらに缶９０の中央部において中央部板厚Ｔｗを測定することができる。このような上部板厚Ｔｆ及び中央部板厚Ｔｗの測定は、測定対象の缶９０をその軸周りに回転させながら、周方向の複数の箇所で行われることが好ましい。上部板厚Ｔｆ及び中央部板厚Ｔｗの測定後、缶９０は缶底測定器１８５へと送られる。
【0042】
缶底測定器１８５は、図４に示すようなトリムされた缶９０の底の凹部の深さである缶底深さＢＳを測定する。このため、缶底測定器１８５は、例えば、図７にその概要を模式的に示すような装置構成を有する。すなわち、缶底測定器１８５は、缶９０の底部に対して対向して設けられた投受光センサ１８５１を有する。投受光センサ１８５１は、測定対象物にレーザー光を照射し、その反射光を受光することで、測定対象物までの距離を測定するように構成されている。投受光センサ１８５１によって、缶底深さＢＳが測定される。
【0043】
図４に示すように缶底にドーム形状が形成されている場合、缶底深さＢＳは、例えばドーム形状の一番深くなっている部分の深さである。この場合、缶９０の形状のゆがみなどの存在のため、１箇所の測定では、正確な缶底深さＢＳの測定は期待できない。このため、缶底測定器１８５による測定では、投受光センサ１８５１の位置をわずかにずらしながら複数回の測定を行い、適切な位置を探索し、正確な缶底深さＢＳを求める。
【0044】
缶底深さＢＳは、缶９０の形状に応じて適宜に定義され得る。例えば、缶底がドーム形状ではなく平坦である場合、缶底深さＢＳは、当該平坦部の中央部分の深さであってもよいし、数点の測定値の平均値であってもよい。缶底深さＢＳの測定後、缶９０は、返却装置１８６へと送られる。
【0045】
返却装置１８６は、各部位を測定した後の缶９０を、搬送装置１９４へと戻す。このようにして、測定後の缶９０は、測定のために抽出されなかった缶９０と一緒に、製缶工程の下流へと送られる。返却装置１８６は、上述の測定で異常があることが認められた場合には、その缶を搬送装置１９４へは戻さずに排斥する。
【0046】
なお、高さ測定器１８３、板厚測定器１８４及び缶底測定器１８５では、繊細な測定が求められる。そこで、例えば１日に１回など所定の頻度で、あるいは、製造する缶の型を変更する際に、寸法が既知の校正缶を用いて、各測定器の校正が行われる。なお、ここで示した高さ測定器１８３、板厚測定器１８４及び缶底測定器１８５の構成は一例であり、測定方法はどのようなものであってもよく、測定器の構成は適宜に変更され得る。
【0047】
第３符号読取機１８２、高さ測定器１８３、板厚測定器１８４及び缶底測定器１８５の各々で取得されたデータは、例えばコンピューターを有する情報処理装置１８７へと送信される。情報処理装置１８７は、得られたデータに対して必要な情報処理を施す。このようにして、トリムされた缶９０毎の固有値に対応付けられた、円周方向各部の缶高ＢＴＨ、上部板厚Ｔｆ、中央部板厚Ｔｗ、及び缶底深さＢＳの情報が得られる。情報処理装置１８７は、測定結果に係る情報を中央制御装置３０へと送信する。
【0048】
中央制御装置３０は、情報処理装置１８７から取得した情報に基づいて各種解析を行う。この際、第１符号読取機５１及び第２符号読取機５２から取得した情報を用いて、情報処理装置１８７から取得した缶の情報と、当該缶が加工されたボディーメーカー１５及びトリマー１６の情報とを関連付ける。このようにすることで、中央制御装置３０は、ボディーメーカー１５及びトリマー１６の状態を評価することができる。
【0049】
［手作業による測定との比較］
本実施形態に係る製缶システム１の符号付与装置１４及び前工程検査装置１８等による缶９０の寸法測定によらない場合、人による手作業での寸法測定が行われることが考えられる。手作業による測定は以下のように行われ得る。トリマー１６からウォッシャー１７へと搬送されるときに、ボディーメーカー１５及びトリマー１６の各機体で加工された缶９０が混ざってしまうので、何れの機体で加工された缶９０であるかを特定するためには、混ざる前に缶９０を抽出する必要がある。このため、場合によっては１台ずつ機械を止めて、ボディーメーカー１５及びトリマー１６から缶９０を取り出す必要がある。また、この時点では、缶９０には潤滑剤等が付着した状態であり、そのままでは正確な寸法測定を行えない。そのため、潤滑剤等を拭き取るなどする必要がある。
本実施形態に係る製缶システム１の符号付与装置１４及び前工程検査装置１８等による缶９０の寸法測定によらない場合、人による手作業での寸法測定が行われることが考えられる。手作業による測定は以下のように行われ得る。トリマー１６からウォッシャー１７へと搬送されるときに、ボディーメーカー１５及びトリマー１６の各機体で加工された缶９０が混ざってしまうので、何れの機体で加工された缶９０であるかを特定するためには、混ざる前に缶９０を抽出する必要がある。このため、場合によっては１台ずつ機械を止めて、ボディーメーカー１５及びトリマー１６から缶９０を取り出す必要がある。また、この時点では、缶９０には潤滑剤等が付着した状態であり、そのままでは正確な寸法測定を行えない。そのため、潤滑剤等を拭き取るなどする必要がある。
【0050】
このような手作業による寸法測定では、手間がかかり、多くの測定を行うことはできない。また、場合によっては機械を止める必要がある。また、人が介在して作業を行うために測定後の缶９０を製品とすることはできない。
【0051】
これに対して、上述した本実施形態の製缶システム１によれば、缶製造中の各装置の動作を止める必要はないので、製缶の効率はよい。また、人が介在することなく機械により自動的に順次に寸法測定を行うので、より多くの測定結果を得ることができる。このため、後述するように多様な解析を行うことができる。ウォッシャー１７の下流で測定対象の缶９０を抽出するので、洗浄などの必要はない。また、測定は非接触の測定器を用いて行われるので、測定対象の缶９０に悪影響を与えることなく、測定後の缶９０を製品とすることができる。このため、本実施形態では、測定後の缶９０は、搬送装置１９４に戻され、測定が行われていない他の缶９０と同様に後の工程で加工され、製品とされる。測定に用いられた缶９０も廃棄することなく製品とされるので、多くの缶９０を測定対象とすることができる。
【0052】
また、本実施形態の製缶システム１では、缶９０の内面又は外面に加工が施される塗装工程よりも上流に前工程検査装置１８が設けられている。このため、塗膜などを含まない金属のみの状態の缶９０の寸法が測定され得る。このように、本実施形態では、ボディーメーカー１５及びトリマー１６と前工程検査装置１８との間に、前工程検査装置１８で測定される寸法を変化させる工程が含まれない。
【0053】
また、本実施形態の製缶システム１によれば、ボディーメーカー１５及びトリマー１６の何れの機体で加工された缶９０であるかを特定できるにも関わらず、前工程検査装置１８は１台設けるだけでよい。例えば、複数の加工装置で加工された缶９０が混ざる前に検査を行おうとすると、加工装置の数だけ検査装置を設けたり、加工装置ごとにサンプル取得装置を設けたりする必要がある。このような構成と比較して、本実施形態の製缶システム１によれば、検査装置の導入及び維持の費用及び手間を削減することができる。
【0054】
［後工程について］
上述のとおり、前工程で製造された缶９０は、その一部が前工程検査装置１８で抜き取り検査され、後工程へ送られる。後工程において、缶９０は、コーター・プリンター・ピンオーブン２１、スプレーマシン２２、ボディーオーブン２３などによる塗装工程によって、缶９０の外面及び内面に対する塗装がなされ、ネッカー・フランジャー２４へと送られる。
上述のとおり、前工程で製造された缶９０は、その一部が前工程検査装置１８で抜き取り検査され、後工程へ送られる。後工程において、缶９０は、コーター・プリンター・ピンオーブン２１、スプレーマシン２２、ボディーオーブン２３などによる塗装工程によって、缶９０の外面及び内面に対する塗装がなされ、ネッカー・フランジャー２４へと送られる。
【0055】
図８は、ネッカー・フランジャー２４の構成例の概略を模式的に示す図である。ネッカー・フランジャー２４は、複数の加工機を備える。複数の加工機による複数段階の加工によって、缶９０の開口端部は、ネッキングによって徐々に端部に向けて絞られ、フランジングによって縁が外側に出されてフランジが形成される。図８には、第１加工機２４２、第２加工機２４３、第３加工機２４４の３つの加工機が設けられている例が示されているが、加工機の数はいくつであってもよい。
【0056】
加工機の各々は、図８において大きな円で模式的に示されている、ターレット２４７を備える。これらのターレット２４７には、図８において小さな円で模式的に示されている、缶９０を保持する複数のポケット２４８が設けられている。一つのターレット２４７に設けられるポケット２４８の数はいくつであってもよいが、図８に示す例では、１２個のポケット２４８が示されている。図８において、小さな黒塗り円は缶９０及び缶９０を保持するポケット２４８を模式的に示し、小さな白抜き円は缶９０を保持しない空のポケット２４８を模式的に示す。後述する図９においても同様とする。
【0057】
ポケット２４８の各々に対応して加工部としての工具が設けられており、ポケット２４８に保持された缶９０は、この工具によって加工される。すなわち、加工装置としての第１加工機２４２、第２加工機２４３及び第３加工機２４４の各々は、複数の加工部を有する。
【0058】
ネッカー・フランジャー２４において、缶９０は、供給部２４１から第１加工機２４２の回転するターレット２４７のポケット２４８に順に供給される。第１加工機２４２において、缶９０は、回転するターレット２４７によって運ばれながら、ポケット２４８に対応する工具によって成形される。第１加工機２４２で加工された缶９０は、第２加工機２４３のターレット２４７のポケット２４８に受け渡される。第２加工機２４３においても、同様に、回転するターレット２４７に運ばれながら、ポケット２４８に対応する工具によって成形される。以下、同様に最後の加工機である例えば第３加工機２４４まで受け渡されながら加工され、加工が完了した缶９０が排出部２４５を介して排出される。
【0059】
本実施形態では、ネッカー・フランジャー２４は、供給部２４１に設けられた第４符号読取機５４を備える。第４符号読取機５４は、例えばカメラを有する。第４符号読取機５４は、缶９０に付された符号を読み取る。この読み取られた符号の各々は、各々の缶９０を受け取る第１加工機２４２のポケット２４８の番号と関連付けられる。第１加工機２４２のターレット２４７の各ポケット２４８と第２加工機２４３のターレット２４７の各ポケット２４８とは連係している。したがって、缶９０の符号は、当該缶９０を受け取る第２加工機２４３のポケット２４８の番号とも関連付けられる。以下同様に、第３加工機２４４のポケット２４８の番号とも関連付けられる。以上のような、各缶９０の符号と当該缶９０の加工を行った加工機の各々のポケット２４８の番号とは、中央制御装置３０に送信され、中央制御装置３０で処理される。
【0060】
［後工程検査装置について］
ネッカー・フランジャー２４で加工された缶９０は、完成缶９２として、後工程検査装置２５へと送られる。ネッカー・フランジャー２４から後工程検査装置２５まで缶９０を搬送する搬送装置では、ネッカー・フランジャー２４の各ポケットで加工された缶９０が入り混じった状態で搬送される。完成缶９２の全ては、後工程検査装置２５で検査される。図９は、後工程検査装置２５の構成例の概略を示す図である。
ネッカー・フランジャー２４で加工された缶９０は、完成缶９２として、後工程検査装置２５へと送られる。ネッカー・フランジャー２４から後工程検査装置２５まで缶９０を搬送する搬送装置では、ネッカー・フランジャー２４の各ポケットで加工された缶９０が入り混じった状態で搬送される。完成缶９２の全ては、後工程検査装置２５で検査される。図９は、後工程検査装置２５の構成例の概略を示す図である。
【0061】
後工程検査装置２５は、完成缶９２を保持する複数のポケット２５８を有するターレット２５７を備える。完成缶９２は、供給部２５１を介して、ターレット２５７のポケット２５８へと受け渡される。ターレット２５７は、間欠的に回転して完成缶９２を搬送する。後工程検査装置２５は、ターレット２５７の搬送路に設けられた、第５符号読取機２５２と、内面検査機２５３と、外面検査機２５４と、寸法測定器２５５とを備える。また、後工程検査装置２５は、例えばコンピューターを有する情報処理装置２５９を備える。
【0062】
第５符号読取機２５２は、例えばカメラを有する。第５符号読取機２５２は、完成缶９２に付された符号を撮影し、当該符号に係るデータを情報処理装置２５９へと送信する。
【0063】
内面検査機２５３は、例えばカメラを有する。内面検査機２５３のカメラは、完成缶９２の内面を撮影する。この際、完成缶９２は、その軸周りに回転し、その内面の全面が撮影される。内面検査機２５３は、撮影により得られた画像に係るデータを情報処理装置２５９へと送信する。
【0064】
外面検査機２５４は、例えばカメラを有する。外面検査機２５４のカメラは、完成缶９２の外面を撮影する。この際、完成缶９２は、その軸周りに回転し、その外面の全面が撮影される。外面検査機２５４は、撮影により得られた画像に係るデータを情報処理装置２５９へと送信する。この画像には、完成缶９２に施された印刷の位置などの寸法に関する情報も含まれ得る。
【0065】
寸法測定器２５５の構成例の概略を図１０に示す。寸法測定器２５５は、投受光センサ２５５１を備える。投受光センサ２５５１は、図１０に示すように、完成缶９２の軸と平行に、幅を有する帯状のレーザー光を完成缶９２のフランジ９２２の部分に照射する。投受光センサ２５５１は、反射光を受光する。寸法測定器２５５は、受光したレーザー光に基づいて、完成缶９２の端部であるフランジ９２２の外縁とフランジ９２２の内側の端との間の距離であるフランジ幅ＦＬを特定する。また、寸法測定器２５５は、受光したレーザー光に基づいて、完成缶９２の底部からフランジ９２２までの距離である完成缶高ＦＩＨを特定する。この測定は、完成缶９２をその軸周りに回転させながら、周方向に複数の箇所で行われる。寸法測定器２５５は、フランジ幅ＦＬと完成缶高ＦＩＨとに係るデータを情報処理装置２５９へと送信する。
【0066】
なお、ここでは、後工程検査装置２５に３つの検査機が設けられる例を示したが、後工程検査装置２５に設けられる検査機は何種類であってもよく、それらはどのようなものであってもよい。なお、本実施形態では、ネッカー・フランジャー２４と後工程検査装置２５との間に、後工程検査装置２５で測定される寸法を変化させる工程が含まれない。
【0067】
情報処理装置２５９は、第５符号読取機２５２から取得した情報に基づいて、完成缶９２の固有値を特定し、その固有値と、各完成缶９２の状態とを関連付ける。情報処理装置２５９は、内面検査機２５３から取得した情報に基づいて、完成缶９２の内面の状態の良否を判定し、内面検査機２５３から取得した情報、判定結果などを当該完成缶９２の固有値と関連付ける。情報処理装置２５９は、外面検査機２５４から取得した情報に基づいて、完成缶９２の外面の状態の良否を判定し、外面検査機２５４から取得した情報、判定結果などを当該完成缶９２の固有値と関連付ける。情報処理装置２５９は、寸法測定器２５５から取得した情報に基づいて、完成缶９２のフランジ幅ＦＬ及び完成缶高さＦＩＨの良否を判定し、フランジ幅ＦＬ、完成缶高さＦＩＨ、判定結果などを当該完成缶９２の固有値と関連付ける。
【0068】
寸法測定器２５５による測定が行われた完成缶９２は、排出部２５６へと送られる。排出部２５６は、振り分け装置２５６１を有する。振り分け装置２５６１は、情報処理装置２５９の制御下で、完成缶９２を良品搬送路２５６２又は排斥路２５６３へと振り分ける。情報処理装置２５９は、上述の判定において、何れかの不良が検出された場合、当該完成缶９２が排斥路２５６３へと振り分けられるように振り分け装置２５６１を制御する。その結果、不良箇所を有する完成缶９２は、排斥される。一方、情報処理装置２５９は、上述の判定において全ての項目について良好であることが確認された場合、当該完成缶９２が良品搬送路２５６２へと振り分けられるように振り分け装置２５６１を制御する。その結果、良品である完成缶９２のみが、パレタイザー２６へと送られる。これらの完成缶９２は、パレタイザー２６でパレットに積み付けられる。
【0069】
情報処理装置２５９は、完成缶９２の固有値と関連付けた情報を、中央制御装置３０へと送信する。中央制御装置３０は、情報処理装置２５９から取得した情報に基づいて各種解析を行う。この際、情報処理装置２５９から取得した情報と、当該缶９０が加工されたネッカー・フランジャー２４のポケット２４８の情報とを関連付ける。このようにすることで、中央制御装置３０は、ネッカー・フランジャー２４の各ポケット２４８に対応する工具の状態を評価することができる。同様に、情報処理装置２５９から取得した情報と、当該缶９０の印刷を行ったプリンタの情報とを関連付ける。このようにすることで、中央制御装置３０は、印刷ずれなどの不良を発生させ得るプリンタの状態を評価することができる。
【0070】
［手作業による測定との比較］
本実施形態に係る製缶システム１の符号付与装置１４及び後工程検査装置２５等による缶９０の寸法測定によらない場合、人による手作業での寸法測定が行われることが考えられる。手作業による測定は以下のように行われ得る。ネッカー・フランジャー２４から後工程検査装置２５へと搬送されるときに、各ポケット２４８で加工された缶９０が混ざってしまうので、何れのポケット２４８で加工された缶９０であるかを特定するためには、混ざる前に缶９０を抽出する必要がある。このため、場合によっては機械を止めて、ネッカー・フランジャー２４から缶９０を取り出す必要がある。
本実施形態に係る製缶システム１の符号付与装置１４及び後工程検査装置２５等による缶９０の寸法測定によらない場合、人による手作業での寸法測定が行われることが考えられる。手作業による測定は以下のように行われ得る。ネッカー・フランジャー２４から後工程検査装置２５へと搬送されるときに、各ポケット２４８で加工された缶９０が混ざってしまうので、何れのポケット２４８で加工された缶９０であるかを特定するためには、混ざる前に缶９０を抽出する必要がある。このため、場合によっては機械を止めて、ネッカー・フランジャー２４から缶９０を取り出す必要がある。
【0071】
このような手作業による寸法測定では、手間がかかり、多くの測定を行うことはできない。また、場合によっては機械を止める必要がある。また、人が介在するために測定後の缶９０を製品とすることはできない。
【0072】
これに対して、上述した本実施形態の製缶システム１によれば、缶製造中の各装置を止める必要はないので、製缶の効率はよい。また、人が介在することなく機械により自動的に寸法測定を行うので、より多くの測定結果を得ることができる。このため、後述するように多様な解析を行うことができる。また、測定後の缶９０を製品とすることができる。
【0073】
［解析について］
加工部の状態に関する評価を行う評価装置としての中央制御装置３０で行われる解析の一例について説明する。中央制御装置３０には、製缶システム１の各部からの情報が集約される。
加工部の状態に関する評価を行う評価装置としての中央制御装置３０で行われる解析の一例について説明する。中央制御装置３０には、製缶システム１の各部からの情報が集約される。
【0074】
例えば、第１符号読取機５１から得られる情報は、図１１Ａに模式的に示すように、缶９０の固有値（ＩＤ）と、当該缶９０について例えば符号の読み取りが行われた時刻と、当該缶９０の加工を行ったボディーメーカー１５の機体とに係る情報を含む。
【0075】
例えば、第２符号読取機５２から得られる情報は、図１１Ｂに模式的に示すように、缶９０の固有値（ＩＤ）と、当該缶９０について例えば符号の読み取りが行われた時刻と、当該缶９０の加工を行ったトリマー１６の機体及びポケットとに係る情報を含む。
【0076】
例えば、前工程検査装置１８の情報処理装置１８７から得られる情報は、図１１Ｃに模式的に示すように、缶９０の固有値（ＩＤ）と、当該缶９０について例えば符号の読み取りが行われた時刻と、当該缶９０について測定された缶高ＢＴＨ、上部板厚Ｔｆ、中央部板厚Ｔｗ及び缶底深さＢＳとに係る情報を含む。
【0077】
例えば、第４符号読取機５４から得られる情報は、図１１Ｄに模式的に示すように、缶９０の固有値（ＩＤ）と、当該缶９０について例えば符号の読み取りが行われた時刻と、当該缶９０の加工を行ったネッカー・フランジャー２４のそれぞれの加工機におけるポケット番号とに係る情報を含む。
【0078】
例えば、後工程検査装置２５の情報処理装置２５９から得られる情報は、図１１Ｅに模式的に示すように、缶９０の固有値（ＩＤ）と、当該缶９０について例えば符号の読み取りが行われた時刻と、当該缶９０について内面の状態、外面の状態、完成缶高さＦＩＨ及びフランジ幅ＦＬとに係る情報を含む。
【0079】
これらの情報は、何れにも缶９０の固有値（ＩＤ）に係る情報が含まれているので、この値で関連付けることで、中央制御装置３０は、缶９０と、当該缶９０を加工した装置の機体、ポケットに対応した工具などといった加工部と、その加工部で加工された結果としての加工品の寸法との関係を特定することができる。中央制御装置３０は、この関係を用いて情報を整理し、寸法の値、その経時的変化等に基づいて、工具や材料の状態など加工部などに係る情報を評価することができる。
【0080】
評価の一例について、図１２を参照して説明する。図１２は、中央部板厚Ｔｗのデータに関して、固有値に基づいて、第１ボディーメーカー１５１で成形されたデータのみを抽出し、中央部板厚Ｔｗを縦軸に、測定時間を横軸に示した結果の一例を模式的に示す。各時間において示された８つの点は、回転させながら測定された缶の周方向に異なる８つの位置における測定値を示す。実線は、各時間で測定された値の平均値をつなぐ線である。
【0081】
時間Ｔ１及びＴ２などでは、８つの測定値のばらつきが小さく、上限値と下限値との間に入っているので、良好に成形されていることが分かる。
【0082】
平均値が時間経過とともに上昇していることから、第１ボディーメーカー１５１のしごき加工に用いている工具が摩耗したために、クリアランスが徐々に大きくなっていることが疑われる。特に、例えば第２ボディーメーカー１５２などボディーメーカー１５の他の機体と異なる傾向を示しているとき、工具の摩耗が強く疑われる。一方で、ボディーメーカー１５の全ての機体で同様の傾向を示しているとき、カッパー１３で打ち抜かれたカップの全てが厚くなっている可能性があり、アンコイラー１１にセットされた板材に問題があるなどの可能性がある。
【0083】
また、回転させながら測定された８つの測定値のばらつきが、時間経過とともに大きくなっている。これは、円周方向の部分によって板厚が異なること、すなわち、偏肉が生じていることを示している。このことから、第１ボディーメーカー１５１において、加工時のカップの固定において位置の偏りや傾きが生じ、それが時間経過とともに大きくなっていることが疑われる。
【0084】
この例のように、ボディーメーカー１５の機体ごとに分けられ、時間経過ごとに傾向が示されることで、異常の発生やその原因を特定することができる。中央制御装置３０は、異常が発生したときに、警告を発したり、各装置の動作を停止させたりすることができる。例えば、図１２に示す場合では、徐々に基準値からのずれが大きくなっているときに異常の予兆があるとして、Ｔ６の時点で警告を発したり、Ｔ８の時点で装置の動作を停止させたりすることができる。
【0085】
同様に、各種データを適切に整理することで、各部における異常の発生やその原因をいち早く特定することができる。その結果、不良缶の発生を予防することができる。また、適切な工具の交換などにより、異常の原因を素早く取り除くことができる。
【0086】
［変形例］
上述の実施形態では、符号付与装置１４によって缶９０毎に固有の符号を付す場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、前工程検査装置１８によって、各缶９０が、ボディーメーカー１５の何れの機体とトリマー１６の何れの工具によって加工されたかがわかればよいのであれば、製缶システム１は次のように構成されてもよい。すなわち、ボディーメーカー１５の機体ごとに異なる加工痕をボディーメーカー１５が意図的に缶９０に付す。同様に、トリマー１６の工具ごとに異なる加工痕をトリマー１６が意図的に缶９０に付す。前工程検査装置１８は、これらの加工痕を検出して、ボディーメーカー１５の何れの機体で成形されてトリマー１６の何れの工具で加工されたかを特定してもよい。このように、前工程検査装置１８は、何れの加工装置、工具などの加工部で加工されたかを示す印を読み取れればよい。この印は、符号付与装置１４で付された符号に限らず、加工痕など加工部ごとの固有の符号となる印であれば、どのようなものであってもよい。
上述の実施形態では、符号付与装置１４によって缶９０毎に固有の符号を付す場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。例えば、前工程検査装置１８によって、各缶９０が、ボディーメーカー１５の何れの機体とトリマー１６の何れの工具によって加工されたかがわかればよいのであれば、製缶システム１は次のように構成されてもよい。すなわち、ボディーメーカー１５の機体ごとに異なる加工痕をボディーメーカー１５が意図的に缶９０に付す。同様に、トリマー１６の工具ごとに異なる加工痕をトリマー１６が意図的に缶９０に付す。前工程検査装置１８は、これらの加工痕を検出して、ボディーメーカー１５の何れの機体で成形されてトリマー１６の何れの工具で加工されたかを特定してもよい。このように、前工程検査装置１８は、何れの加工装置、工具などの加工部で加工されたかを示す印を読み取れればよい。この印は、符号付与装置１４で付された符号に限らず、加工痕など加工部ごとの固有の符号となる印であれば、どのようなものであってもよい。
【0087】
中央制御装置３０又はその一部は、各装置の近くに配置されるのではなく、遠隔地に配置され、ネットワークを介して各装置等の制御をおこなったり、状態の解析を行ったりしてもよい。
【0088】
上述の実施形態では、検査装置は非接触型のセンサを用いる例を示したが、これに限らない。接触型のセンサが用いられてもよい。計測対象の缶に傷などがつく可能性がある場合には、全数検査ではなく、検査数を適宜に調整すればよい。
【0089】
本実施形態は、種々の缶を製造する種々の製缶システムに適用され得る。製造される缶に応じて、工程などは、適宜に変更され得る。
【0090】
以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
【0091】
なお、上記実施形態には、以下の発明が含まれる。
［１］
製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、
複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、
前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、
前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置と
を備える製缶システム。
［２］
前記検査装置は、前記加工装置の動作を止めることなく取得された前記加工品を順次測定する、［１］に記載の製缶システム。
［３］
前記評価装置は、前記加工装置の異常の発生を検出する、又は、前記加工装置に異常が発生することの予兆を検出する、［１］又は［２］に記載の製缶システム。
［４］
前記加工装置の上流に設けられ、前記印として前記加工品ごとに付される固有値を示す符号を付す符号付与装置をさらに備え、
前記加工装置は、前記符号を読み取る符号読取機を備え、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取り、
前記評価装置は、前記加工装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品を加工した加工部とを関連付けた情報と、前記検査装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品の寸法とを関連付けた情報とに基づいて、前記加工部の状態に関する評価を行う、
［１］乃至［３］の何れかに記載の製缶システム。
［５］
前記加工装置は、前記加工部ごとに固有の符号を前記印として加工時に前記加工品に付し、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取る、
［１］乃至［３］の何れかに記載の製缶システム。
［６］
前記検査装置は、複数の前記加工品のうちの一部の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
［１］乃至［５］の何れかに記載の製缶システム。
［７］
前記検査装置は、非接触に前記加工品の寸法を測定する測定器を有し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
［１］乃至［６］及び［８］の何れかに記載の製缶システム。
［８］
前記検査装置は、前記加工装置で加工された全ての前記加工品について測定を行う、
［１］乃至［５］の何れかに記載の製缶システム。
［９］
前記加工装置群は、前記加工装置としてボディーメーカー及びトリマーを複数有し、
前記検査装置は、洗浄工程よりも下流かつ塗装工程よりも上流に設けられている、
［１］乃至［８］の何れかに記載の製缶システム。
［１０］
前記洗浄工程の下流において、前記搬送装置は、搬送方向と直交する幅方向に複数の前記加工品が存在する状態で前記加工品を搬送し、
前記検査装置は、前記搬送装置の前記幅方向の異なる位置から複数個の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定する、
［９］に記載の製缶システム。
［１１］
前記抽出装置は、前記搬送装置の前記幅方向の全域から複数個の前記加工品をひとまとまりとして抽出する、
［１０］に記載の製缶システム。
［１２］
前記ひとまとまりとして抽出される前記加工品の数は、一つの加工工程を行う加工部の数以上である、［１１］に記載の製缶システム。
［１３］
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、板厚、及び底の凹部の深さのうち少なくとも何れかを測定する、
［９］乃至［１２］の何れかに記載の製缶システム。
［１４］
前記加工装置は、複数のポケットに対応する複数の前記加工部を有するネッカー又はフランジャーであり、
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている、
［１］乃至［８］の何れかに記載の製缶システム。
［１４－２］
前記加工装置は、複数のポケットに対応する複数の前記加工部を有するネッカー又はフランジャーを含み、
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている第２の検査装置を有する、
［９］乃至［１３］の何れかに記載の製缶システム。
［１５］
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、前記加工品の上部のフランジの幅、及び前記加工品に施された印刷の位置のうち少なくとも何れかを測定する、［１４］に記載の製缶システム。
［１５－２］
前記第２の検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、前記加工品の上部のフランジの幅、及び前記加工品に施された印刷の位置のうち少なくとも何れかを測定する、［１４－２］に記載の製缶システム。
［１６］
前記検査装置又は第２の検査装置は、レーザー光を用いて非接触に前記寸法を測定する、［１］乃至［１５－２］の何れかに記載の製缶システム。
［１７］
前記加工装置と前記検査装置又は第２の検査装置との間に、当該検査装置又は第２の検査装置で測定される寸法を変化させる工程が含まれない、［１］乃至［１６］の何れかに記載の製缶システム。
［１］
製缶に関する同じ加工工程を行う複数の加工部を有する加工装置、又は、製缶に関する加工工程を行う加工部を有する加工装置を複数含む加工装置群と、
複数の前記加工部で加工された複数の加工品が入り混じった状態で当該加工品を搬送する搬送装置と、
前記複数の加工品のうち少なくとも一部の加工品を取得して、当該加工品に付された前記複数の加工部のうち何れの加工部で加工されたかを示す印を読み取り、当該加工品の寸法を測定する検査装置と、
前記検査装置が読み取った印と測定した寸法とに基づいて、各々の前記加工部の状態に関する評価を行う評価装置と
を備える製缶システム。
［２］
前記検査装置は、前記加工装置の動作を止めることなく取得された前記加工品を順次測定する、［１］に記載の製缶システム。
［３］
前記評価装置は、前記加工装置の異常の発生を検出する、又は、前記加工装置に異常が発生することの予兆を検出する、［１］又は［２］に記載の製缶システム。
［４］
前記加工装置の上流に設けられ、前記印として前記加工品ごとに付される固有値を示す符号を付す符号付与装置をさらに備え、
前記加工装置は、前記符号を読み取る符号読取機を備え、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取り、
前記評価装置は、前記加工装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品を加工した加工部とを関連付けた情報と、前記検査装置で読み取られた前記符号と当該符号が付された前記加工品の寸法とを関連付けた情報とに基づいて、前記加工部の状態に関する評価を行う、
［１］乃至［３］の何れかに記載の製缶システム。
［５］
前記加工装置は、前記加工部ごとに固有の符号を前記印として加工時に前記加工品に付し、
前記検査装置は、前記印として前記符号を読み取る、
［１］乃至［３］の何れかに記載の製缶システム。
［６］
前記検査装置は、複数の前記加工品のうちの一部の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
［１］乃至［５］の何れかに記載の製缶システム。
［７］
前記検査装置は、非接触に前記加工品の寸法を測定する測定器を有し、寸法を測定した後の前記加工品を前記搬送装置に戻す、
［１］乃至［６］及び［８］の何れかに記載の製缶システム。
［８］
前記検査装置は、前記加工装置で加工された全ての前記加工品について測定を行う、
［１］乃至［５］の何れかに記載の製缶システム。
［９］
前記加工装置群は、前記加工装置としてボディーメーカー及びトリマーを複数有し、
前記検査装置は、洗浄工程よりも下流かつ塗装工程よりも上流に設けられている、
［１］乃至［８］の何れかに記載の製缶システム。
［１０］
前記洗浄工程の下流において、前記搬送装置は、搬送方向と直交する幅方向に複数の前記加工品が存在する状態で前記加工品を搬送し、
前記検査装置は、前記搬送装置の前記幅方向の異なる位置から複数個の前記加工品を抽出する抽出装置を含み、抽出した前記加工品の寸法を測定する、
［９］に記載の製缶システム。
［１１］
前記抽出装置は、前記搬送装置の前記幅方向の全域から複数個の前記加工品をひとまとまりとして抽出する、
［１０］に記載の製缶システム。
［１２］
前記ひとまとまりとして抽出される前記加工品の数は、一つの加工工程を行う加工部の数以上である、［１１］に記載の製缶システム。
［１３］
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、板厚、及び底の凹部の深さのうち少なくとも何れかを測定する、
［９］乃至［１２］の何れかに記載の製缶システム。
［１４］
前記加工装置は、複数のポケットに対応する複数の前記加工部を有するネッカー又はフランジャーであり、
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている、
［１］乃至［８］の何れかに記載の製缶システム。
［１４－２］
前記加工装置は、複数のポケットに対応する複数の前記加工部を有するネッカー又はフランジャーを含み、
前記検査装置は、前記ネッカー又はフランジャーの下流に設けられている第２の検査装置を有する、
［９］乃至［１３］の何れかに記載の製缶システム。
［１５］
前記検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、前記加工品の上部のフランジの幅、及び前記加工品に施された印刷の位置のうち少なくとも何れかを測定する、［１４］に記載の製缶システム。
［１５－２］
前記第２の検査装置は、前記寸法として、前記加工品の高さ、前記加工品の上部のフランジの幅、及び前記加工品に施された印刷の位置のうち少なくとも何れかを測定する、［１４－２］に記載の製缶システム。
［１６］
前記検査装置又は第２の検査装置は、レーザー光を用いて非接触に前記寸法を測定する、［１］乃至［１５－２］の何れかに記載の製缶システム。
［１７］
前記加工装置と前記検査装置又は第２の検査装置との間に、当該検査装置又は第２の検査装置で測定される寸法を変化させる工程が含まれない、［１］乃至［１６］の何れかに記載の製缶システム。
【符号の説明】
【0092】
１ 製缶システム
１１ アンコイラー
１２ ルブリケーター
１３ カッパー
１４ 符号付与装置
１５ ボディーメーカー
１５１ 第１ボディーメーカー
１５２ 第２ボディーメーカー
１５ｎ 第ｎボディーメーカー
１６ トリマー
１６１ 第１トリマー
１６２ 第２トリマー
１６ｎ 第ｎトリマー
１６１１ 第１工具
１６１２ 第２工具
１６１３ 第３工具
１７ ウォッシャー
１８ 前工程検査装置
１８１ 抽出装置
１８２ 第３符号読取機
１８３ 高さ測定器
１８３１ 投光器
１８３２ 受光器
１８４ 板厚測定器
１８４１ 外用投受光センサ
１８４２ 内用投受光センサ
１８４３ プリズム
１８４４ 校正板
１８５ 缶底測定器
１８５１ 投受光センサ
１８６ 返却装置
１８７ 情報処理装置
１９１ 搬送装置
１９２ 搬送装置
１９３ 搬送装置
１９４ 搬送装置
２１ コーター・プリンター・ピンオーブン
２２ スプレーマシン
２３ ボディーオーブン
２４ ネッカー・フランジャー
２４１ 供給部
２４２ 第１加工機
２４３ 第２加工機
２４４ 第３加工機
２４５ 排出部
２４７ ターレット
２４８ ポケット
２５ 後工程検査装置
２５１ 供給部
２５２ 第５符号読取機
２５３ 内面検査機
２５４ 外面検査機
２５５ 寸法測定器
２５５１ 投受光センサ
２５６ 排出部
２５６１ 振り分け装置
２５６２ 良品搬送路
２５６３ 排斥路
２５７ ターレット
２５８ ポケット
２５９ 情報処理装置
２６ パレタイザー
３０ 中央制御装置
５１ 第１符号読取機
５１１ 第１－１符号読取機
５１２ 第１－２符号読取機
５１ｎ 第１－ｎ符号読取機
５２ 第２符号読取機
５２１ 第２－１符号読取機
５２２ 第２－２符号読取機
５２ｎ 第２－ｎ符号読取機
５４ 第４符号読取機
１１ アンコイラー
１２ ルブリケーター
１３ カッパー
１４ 符号付与装置
１５ ボディーメーカー
１５１ 第１ボディーメーカー
１５２ 第２ボディーメーカー
１５ｎ 第ｎボディーメーカー
１６ トリマー
１６１ 第１トリマー
１６２ 第２トリマー
１６ｎ 第ｎトリマー
１６１１ 第１工具
１６１２ 第２工具
１６１３ 第３工具
１７ ウォッシャー
１８ 前工程検査装置
１８１ 抽出装置
１８２ 第３符号読取機
１８３ 高さ測定器
１８３１ 投光器
１８３２ 受光器
１８４ 板厚測定器
１８４１ 外用投受光センサ
１８４２ 内用投受光センサ
１８４３ プリズム
１８４４ 校正板
１８５ 缶底測定器
１８５１ 投受光センサ
１８６ 返却装置
１８７ 情報処理装置
１９１ 搬送装置
１９２ 搬送装置
１９３ 搬送装置
１９４ 搬送装置
２１ コーター・プリンター・ピンオーブン
２２ スプレーマシン
２３ ボディーオーブン
２４ ネッカー・フランジャー
２４１ 供給部
２４２ 第１加工機
２４３ 第２加工機
２４４ 第３加工機
２４５ 排出部
２４７ ターレット
２４８ ポケット
２５ 後工程検査装置
２５１ 供給部
２５２ 第５符号読取機
２５３ 内面検査機
２５４ 外面検査機
２５５ 寸法測定器
２５５１ 投受光センサ
２５６ 排出部
２５６１ 振り分け装置
２５６２ 良品搬送路
２５６３ 排斥路
２５７ ターレット
２５８ ポケット
２５９ 情報処理装置
２６ パレタイザー
３０ 中央制御装置
５１ 第１符号読取機
５１１ 第１－１符号読取機
５１２ 第１－２符号読取機
５１ｎ 第１－ｎ符号読取機
５２ 第２符号読取機
５２１ 第２－１符号読取機
５２２ 第２－２符号読取機
５２ｎ 第２－ｎ符号読取機
５４ 第４符号読取機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図12】