JP2004050343A - 抜きずれ防止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂シートが収縮して成形品のピッチが変化しても、成形品を正確に位置合わせした状態で切断し分離することができるようにする。
【解決手段】樹脂シート51に成形された成形品52を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シート51を切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【選択図】 図1
【解決手段】樹脂シート51に成形された成形品52を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シート51を切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抜きずれ防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、連続した樹脂シートに、食品、飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋(ふた)等の樹脂製の成形品を成形するための樹脂シート成形ラインにおいては、成形装置によって成形された成形品を、樹脂シートから切断し分離するために打抜刃を用いるトリミング装置、トムソン刃を用いる打抜プレス装置等の打抜装置が提供されている。
【0003】
ここで、前記成形装置は、連続した前記樹脂シート上に熱成形方法によって成形品を成形する熱成形機であり、前記樹脂シートは、搬送装置によって1ショットの成形に要する長さずつ間欠的に搬送され、前記熱成形機に送り込まれる。そして、該熱成形機の樹脂シート搬送方向における下流側の成形品を切断して分離する打抜ステーションにはトリミング装置や打抜プレス装置が配設され、該トリミング装置や打抜プレス装置において、前記成形品は樹脂シートから切断され、分離され、集積された後、包装、箱詰め等の後工程に送り出される。
【0004】
図2は従来のトリミング装置の概念図である。
【0005】
図において、樹脂シート101は、図示されない搬送装置によって間欠的に搬送され、搬送方向における上流側(図における左側)に配設された図示されない成形装置において、成形品102が成形された後、トリミング装置に送り込まれる。前記成形品102は、上に向かって凸状の形状を有し、樹脂シート101の幅方向(図面に対して垂直方向)に複数成形される。
【0006】
そして、前記成形品102がトリミング装置の所定の位置に到達すると、前記搬送装置が樹脂シート101を停止させるので、前記成形品102はトリミング位置に正確に位置決めされる。続いて、上側打抜刃駆動装置109が作動して、上側打抜刃111を下方向に移動させ、下側打抜刃112と噛(か)み合わせることによって、該下側打抜刃112上に位置決めされた前記成形品102の外周を切断して、該成形品102を前記樹脂シート101から分離させることによって、トリミングする。
【0007】
また、トリミングされた成形品102は前記下側打抜刃112の開口を通って落下し、前記下側打抜刃112の下方に位置するテーブル114の上に、トリミングされた後の成形品102である打抜成形品113が集積する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトリミング装置、打抜プレス装置等の打抜装置においては、熱成形機から搬送された樹脂シートが収縮しているので、該樹脂シートに成形された成形品を切断する際に、該成形品を正確に位置決めすることができなくなってしまう。
【0009】
通常、熱成形機によって成形品が成形された樹脂シートは、成形品を切断して分離する打抜ステーションに搬送されて来るまでの間に、冷却されて収縮してしまう。そのため、前記従来のトリミング装置、打抜プレス装置等の打抜装置においては、前記樹脂シートの収縮率を考慮に入れて、打抜刃やトムソン刃のピッチが熱成形機における成型型のピッチよりも小さく設定されている。しかし、樹脂シートの収縮率は、材質、厚み、加熱温度、打抜ステーションにおける温度、気温等の影響を受けて変動する。また、樹脂シートの打抜ステーションにおける温度は、打抜ステーションに搬送されて来るまでに要する時間、サイクルタイム等によっても変動する。
【0010】
そのため、打抜ステーションにおける成形品のピッチを正確に予測することは、変動要因が多いので困難である。特に、樹脂シートの材質がPP(ポリプロピレン)である場合、収縮率が大きいので、打抜ステーションにおける成形品のピッチを予測することは極めて困難である。したがって、従来の打抜装置においては、樹脂シートに成形された成形品と打抜刃やトムソン刃との位置がずれてしまい、成形品を正確に切断し分離することができなくなってしまう。すなわち、抜きずれが発生してしまう。
【0011】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、樹脂シートが収縮して成形品のピッチが変化しても、成形品を正確に位置合わせした状態で切断し分離することができる抜きずれ防止装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の抜きずれ防止装置においては、樹脂シートに成形された成形品を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シートを切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シートにおける隣接する成形品同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【0013】
本発明の他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、前記樹脂シートの幅方向に関する位置を調整することができる。
【0014】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、切断刃又はレーザビームによって前記樹脂シートを切断する。
【0015】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットを形成する際に前記樹脂シートをガイドするガイド手段を有する。
【0016】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットは、前記樹脂シートの搬送方向に間欠的に延在するように形成される。
【0017】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットのそれぞれは、前記成形品のそれぞれに対応するように、又は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように形成される。
【0018】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記打抜装置は、トムソン刃を用いる打抜プレス装置又は打抜刃を用いるトリミング装置である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の第1の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【0021】
図において、10は打抜装置としてのトリミング装置であり、連続した樹脂シート51に、カップ麺(めん)、刺身、ゼリー等の食品、果汁、炭酸水等の飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋等の樹脂製の成形品52を成形する樹脂シート成形ラインにおいては、前記樹脂シート51の搬送方向における図示されない成形装置の下流側に配設され、成形された成形品52を前記樹脂シート51から切断し分離する。
【0022】
なお、前記打抜装置は、トムソン刃を用いる打抜プレス装置であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、打抜刃を用いて成形品52を樹脂シート51から切断して分離する、すなわち、トリミングするトリミング装置である場合についてのみ説明する。
【0023】
また、前記成形装置は、例えば、真空成形、圧空成形、絞り成形、プレス成形、マッチドモールド成形等の熱成形方法により連続した前記樹脂シート51上に前記成形品52を成形する。そして、該成形品52は、いかなる形状を有するものであってもよいが、搬送、保管等におけるハンドリングを考慮して、互いに嵌(は)め合わせて集積することが可能な形状、例えば、側壁が傾斜し開口部が広く底部が狭い皿、カップ等の形状を有することが望ましい。
【0024】
本実施の形態における前記樹脂シート51としては、PVC(ポリ塩化ビニル)、PS(ポリスチレン)、発泡ポリスチレン、PP、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネイト)、ABS樹脂、メタクリル樹脂、生分解性樹脂等が使用される。また、耐水性、ガスバリヤー性等を考慮して、複数の種類の樹脂を積層したシートを使用することもできる。
【0025】
ここで、12は前記トリミング装置10の打抜ステーションに配設される、図示されない上側打抜刃駆動装置によって上下方向に移動させられる上側打抜刃支持テーブル、13は該上側打抜刃支持テーブル12に取り付けられた上側打抜刃である。この場合、前記上側打抜刃駆動装置として、油圧及び上下方向に移動させられるロッドから成るもの、モータによって回転させられるクランク軸及び上下方向に移動させられるロッドから成るもの等の上側打抜刃13を上下方向に移動させるための駆動力を発生させるものが使用される。
【0026】
また、前記成形品52は下方に突出した形状、例えば、外周が円形状で、かつ、側壁が傾斜し開口部が広く底部が狭い皿を伏せたような形状を有し、前記樹脂シート51の幅方向(図面に対して垂直方向)に複数、例えば、5個形成される。また、前記成形品52は樹脂シート51の搬送方向(図1における右方向に移動)に所定のピッチで形成される。
【0027】
そして、前記上側打抜刃13は、前記樹脂シート51の幅方向に複数、例えば、5個取り付けられる。ここで、前記上側打抜刃13は、それぞれ、断面が、樹脂シート51に成形された成形品52の外周と同じ形状、例えば、円形状を有する筒状体から成る。そして、前記上側打抜刃13内には、後述されるノックアウト17が、上下方向に移動自在に収容される。また、11は前記ノックアウト17の駆動装置である。
【0028】
また、14は前記トリミング装置10の下方に固定された下側打抜刃支持テーブル、15は該下側打抜刃支持テーブル14に固定された下側打抜刃である。該下側打抜刃15は、前記上側打抜刃13と対応する位置に、樹脂シート51の幅方向に、複数、例えば、5個取り付けられる。また、前記下側打抜刃15は、前記上側打抜刃13と同様に、それぞれ、断面が、樹脂シート51に成形された成形品52の外周と同じ形状、例えば、円形状を有する筒状体から成る。
【0029】
そして、前記上側打抜刃支持テーブル12が前記上側打抜刃駆動装置によって下方向に移動させられると、前記上側打抜刃13と前記下側打抜刃15とが互いに噛み合わされ、該下側打抜刃15上に位置決めされた前記成形品52を、前記樹脂シート51から外周を切断して分離する、すなわち、トリミングする。この場合、前記上側打抜刃13及び前記下側打抜刃15は、前記樹脂シート51の幅方向に、複数、例えば、5個取り付けられるので、1回のトリミング動作で複数、例えば、5個の前記成形品52がトリミングされる。そして、前記樹脂シート51からトリミングされた後の成形品52である打抜成形品は、前記下側打抜刃15内を通って下方向に移動させられる。
【0030】
さらに、16は搬送ロールであり、前記樹脂シート51から前記成形品52がトリミングされた後のスクラップ53の両端を挟んで搬送する。ここで、前記搬送ロール16は、図示されない駆動装置によって、間欠的に回転させられ、トリミング動作中は停止させられる。また、前記スクラップ53は、前記トリミング装置10の外部に排出される。
【0031】
また、20は樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたシートガイド装置であり、該シートガイド装置20は、支持台21、該支持台21に揺動可能に取り付けられた揺動枠22、該揺動枠22に取り付けられた上側シートガイド23、前記揺動枠22に取り付けられた下側シートガイド24、揺動枠22を揺動させるための揺動シリンダ装置25から成る。そして、揺動枠22が揺動シリンダ装置25によって前記上側打抜刃13と連動して間欠的に揺動させられるので、前記樹脂シート51は前記下側打抜刃15上で、間欠的に上下方向に移動させられる。これにより、成形品52をトリミングする際に、下方に突出した形状の成形品52が下側打抜刃15の内部に上方から嵌まり込むようになっている。
【0032】
そして、樹脂シート51の搬送方向におけるシートガイド装置20より上流側には、抜きずれ防止装置としてのスリット形成装置30が前記支持台21に配設されている。ここで、前記スリット形成装置30は、装置フレーム31を有し、該装置フレーム31の下部に取り付けられたガイド部材39によって、前記支持台21上のレール45に沿って、樹脂シート51の搬送方向に移動可能に取り付けられている。前記スリット形成装置30は、装置フレーム31及び昇降フレーム41に取り付られた樹脂シート切断装置としてのスリット形成ロール33及び駆動ロール35を備え、前記樹脂シート51における成形品52の間に搬送方向に延在するスリットを形成するようになっている。この場合、該スリットは、隣接する成形品52同士の間の部分としてのスクラップ部に形成される。
【0033】
さらに、前記装置フレーム31にはシートガイド32が取り付けられている。一般に、樹脂シート成形ラインにおいて、トリミング装置10と樹脂シート51の搬送方向における上流側(図1における左側)に配設された図示されない成形装置とでは、樹脂シート51の搬送速度に差があるので、前記搬送速度の差を吸収するバッファとして、前記成形装置とトリミング装置10との間に前記樹脂シート51にたるみを生じさせている。そして、図1に示されるように、たるんだ前記樹脂シート51を所定の高さにある下側打抜刃15上に円滑に送ることができるように、前記シートガイド32の上流側は曲面を有することが望ましい。
【0034】
また、トリミング装置10は図示されない制御装置を有する。該制御装置は、CPU、MPU等の演算手段、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶手段、キーボード、タッチパネル等の入力手段、CRT、液晶ディスプレイ等の表示手段入出力インターフェイス等を備え、トリミング装置10、シートガイド装置20及びスリット形成装置30のすべて又は一部の動作を総括的に制御する。なお、前記制御装置は、独立したものでなく、例えば、樹脂シート成形ラインにおける成形装置、加熱装置等の装置を制御する制御装置の一部として他の制御装置に統合されたものを使用することができる。
【0035】
次に、前記スリット形成装置30の構成について説明する。
【0036】
図3は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の正面断面図であり図1のA矢視断面図、図4は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の側断面図であり図3のB矢視断面図である。
【0037】
スリット形成装置30の装置フレーム31には、図3に示されるように、単数又は複数の駆動ロール35が取り付けられた駆動軸38が回転可能に取り付けられている。該駆動軸38は、前記装置フレーム31に取り付けられた駆動源であるサーボモータ44によって回転させられる。ここで、前記駆動ロール35は、駆動軸38に対して回転不能に、軸方向(図3における左右方向)に位置調整可能に、かつ、着脱可能に取り付けられている。これにより、前記駆動ロール35の樹脂シート51の幅方向(図3における左右方向)に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、図3に示されるように、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個の駆動ロール35が駆動軸38に取り付けられ、それぞれの駆動ロール35の位置は、隣接する成形品52同士の間の部分、すなわち、樹脂シート51の搬送方向(図3に対して垂直方向)に延在するスクラップ部に対応するように調整されている。なお、前記駆動ロール35は、円周面に円周方向に延在する切断刃収容スリット36が形成されている。該切断刃収容スリット36は後述される切断刃34を収容することができる深さに形成されている。また、前記装置フレーム31には、樹脂シート51の両端をガイドするガイド部材43が取り付けられている。該ガイド部材43は、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段として機能する。
【0038】
そして、前記装置フレーム31の上には、昇降フレーム41が油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置、サーボモータ機構等から成る昇降装置42を介して、上下方向に移動可能に取り付けられている。前記昇降フレーム41には、図3に示されるように、単数又は複数のスリット形成ロール33が取り付けられた回転軸37が回転可能に取り付けられている。ここで、前記スリット形成ロール33は、回転軸37に対して回転不能に、軸方向(図3における左右方向)に位置調整可能に、かつ、着脱可能に取り付けられている。なお、前記スリット形成ロール33は、回転軸37に対して回転可能であってもよい。この場合には、該回転軸37を昇降フレーム41に回転不能に取り付けることができる。これにより、前記スリット形成ロール33の樹脂シート51の幅方向(図3における左右方向)に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、図3に示されるように、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個のスリット形成ロール33が回転軸37に取り付けられ、それぞれのスリット形成ロール33位置は、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部に対応するように調整されている。
【0039】
ここで、スリット形成ロール33の円周面には、鍔(つば)状の切断刃34が半径方向に突出するように取り付けられている。そして、前記スリット形成ロール33は、それぞれ、駆動ロール35に対応する位置になるように調整され、昇降フレーム41が、図3又は4に示されるように、下降している状態において、前記切断歯34が駆動ロール35の切断刃収容スリット36に収容される。これにより、昇降フレーム41が下降している時、前記スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から挟み込み、切断刃34によって前記スクラップ部に樹脂シート51の搬送方向に延在するスリットを形成する。この場合、前記スリット形成ロール33と駆動ロール35とは、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段としても機能する。
【0040】
次に、前記構成のスリット形成装置30の動作を説明する。
【0041】
図5は本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第1の平面図、図6は本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第2の平面図、図7は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0042】
図1に示されるようなトリミング装置10において、樹脂シート51は搬送ロール16及びスリット形成装置30の駆動ロール35によって間欠的に搬送され、スリット形成装置30を通過して打抜ステーションに到達する。この時、前記樹脂シート51は、搬送ロール16及び駆動ロール35が所定の回転数だけ回転することによって、前記成形品52のピッチ間隔に相当する距離だけ正確に搬送された後に停止するようになっている。前記ピッチ間隔はあらかじめ前記制御装置の記憶手段に格納しておいてもよいし、図示されないセンサが前記成形品52の端面を検出することによって、計測するようにしてもよい。
【0043】
また、前記樹脂シート51は、シートガイド装置20よって上下方向に煽(あお)られ、前記樹脂シート51上に形成された成形品52が下側打抜刃15上に送られて停止させられる。そして、前記上側打抜刃駆動装置を駆動することによって、上側打抜刃支持テーブル12が下方向に移動させられ、上側打抜刃13と下側打抜刃15とが噛み合わされることによって、前記打抜ステーションにおいて成形品52がトリミングされる。
【0044】
ここで、樹脂シート51には、スリット形成装置30を通過することによって、図5に示されるように、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54が形成されている。図5において、樹脂シート51は矢印Cで示される方向に搬送され、51aは成形装置の第1番目のショットの成形動作によって成形品52が成形される部分としての1ショット目、また、51bは成形装置の第2番目のショットの成形動作によって成形品52が成形される部分としての2ショット目である。この場合、成形装置の1ショットの成形動作によって、成形品52は樹脂シート51の幅方向に5個、搬送方向に4列形成されることが分かる。
【0045】
そして、スリット形成装置30の昇降フレーム41は、昇降装置42の動作によって、成形品52の搬送方向に関するピッチに合わせて間欠的に昇降し、図5に示されるように、樹脂シート51にスリット54を間欠的に形成する。この場合、昇降フレーム41が間欠的に昇降することによって、スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から間欠的に挟み込む。そして、サーボモータ44によって回転させられる駆動ロール35の回転によって樹脂シート51が搬送される。これにより、前記スリット形成ロール33の切断刃34が、前記樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を間欠的に切断してスリット54を形成する。ここで、それぞれのスリット54の樹脂シート51の搬送方向に関する位置は、それぞれの成形品52の位置に対応するようになっている。すなわち、スリット54は成形品52のそれぞれに対応するように間欠的に形成される。
【0046】
なお、図5において、1ショット目51aと2ショット目51bとの間に点線で示される成形ショット間部53には、スリット54は形成されないようになっている。すなわち、前記成形ショット間部53が駆動ロール35を通過する時には、昇降フレーム41が昇降装置42によって上昇させられ、スリット形成ロール33が上昇して、樹脂シート51の上方に離れた状態となっている。これにより、成形ショット間部53にスリット54が形成されない。これは、成形ショット間部53にスリット54が形成されると、樹脂シート51が搬送方向に延在する複数の帯状となって幅方向に分離してしまい、搬送ロール16によって搬送方向の下流方向(図5における右方向)に引っ張る力を受けても、両側以外の部分が搬送されなくなってしまうためである。
【0047】
また、前記スリット54に代えて、図6に示されるようなスリット55を形成することもできる。ここで、該スリット55は、1ショット目51a及び2ショット目51bにおいて、樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部に連続して形成されるが、成形ショット間部53には形成されないようになっている。すなわち、スリット55は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように間欠的に形成される。
【0048】
この場合、スリット形成装置30の昇降フレーム41は、昇降装置42の動作によって、搬送方向に関する1ショットの成形動作に対応する部分のピッチに合わせて間欠的に昇降し、図6に示されるように、樹脂シート51にスリット55を間欠的に形成する。この場合、昇降フレーム41が間欠的に昇降することによって、スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から間欠的に挟み込む。そして、サーボモータ44によって回転させられる駆動ロール35の回転によって樹脂シート51が搬送される。これにより、前記スリット形成ロール33の切断刃34が、前記樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を間欠的に切断してスリット55を形成する。
【0049】
なお、前記スリット54及びスリット55を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作と、トリミング装置10の上側打抜刃13の昇降動作(上側打抜刃の動作)及び樹脂シート51の搬送動作(樹脂シートの搬送動作)との関係は、図7に示されるようになっている。図7において、昇降刃の第1の動作はスリット54を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作であり、昇降刃の第2の動作はスリット55を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作である。そして、図7に示される例においては、トリミング装置10の上側打抜刃13が樹脂シート51を打ち抜いている際、スリット形成ロール33でスリット54及びスリット55が形成されない。したがって、容器のサイズや成形品52のピッチによって、トリミング装置10の上側打抜刃13の中心位置とスリット形成ロール33の中心位置との距離Lを調整する必要がある。このため、スリット形成装置30は、装置フレーム31の下部にガイド部材39を取り付け、支持台21に取り付けられたレール45に沿って、樹脂シート51の搬送方向に沿って移動可能に支持されている。
【0050】
このように、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成されているので、打抜ステーションにおいて、成形品52が下側打抜刃15上に送られて樹脂シート51が停止させられた時に、それぞれの成形品52は樹脂シート51の幅方向に移動可能となっている。そのため、成形装置によって成形品52が成形された樹脂シート51が打抜ステーションに搬送されて来るまでの間に冷却されて収縮していても、前記打抜ステーションにおいて前記成形品52をトリミングする際に、隣接する成形品52同士の間隔を適切な寸法に調整することができる。
【0051】
すなわち、前記成形品52をトリミングする場合、上側打抜刃支持テーブル12が図示されない上側打抜刃駆動装置によって下方向に移動させられると、上側打抜刃13がそれぞれ対応する成形品52の周囲の樹脂シート51を上方から下側打抜刃15に押し付け、前記上側打抜刃13と下側打抜刃15とが互いに噛み合って切断する。ところで、樹脂シート51は、シートガイド装置20によって上下方向に煽られ上方から下側打抜刃15上に被さるようにして停止させられるので、樹脂シート51の下面に突出するように形成された成形品52は、図1に示されるように、筒状の下側打抜刃15の中に入り込む。そして、該下側打抜刃15の断面が前記成形品52の外周と同じ形状を有する筒状体から成るので、前記成形品52は前記下側打抜刃15によって位置決めされる。
【0052】
ここで、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成されているので、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52は樹脂シート51の幅方向に関してフリーな状態となっている。また、樹脂シート51が停止させられると、搬送ロール16が自由回転するようになっているので、成形品52は樹脂シート51の搬送方向に関してもフリーな状態となっている。そのため、成形品52の位置と下側打抜刃15の位置とがずれている場合、すなわち、成形品52と下側打抜刃15とが整合していない場合でも、成形品52は移動可能なので、前記下側打抜刃15の中に入り込むことによって、位置が調整され、正確に位置決めされる。すなわち、樹脂シート51のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成され、成形品52がフリーな状態となっているので、該成形品52は、下側打抜刃15に対して自己整合可能な状態となっている。したがって、前記成形品52は、正確に位置決めされて打ち抜かれるので、良質の打抜成形品となる。
【0053】
なお、前記成形品52が樹脂シート51の上面に突出するように形成されている場合も、同様にして、正確に位置決めされて打ち抜かれる。すなわち、樹脂シート51の上面に突出するように形成された成形品52は、打抜ステーションにおいて、上側打抜刃13の中に入り込む。この場合、該上側打抜刃13の断面が前記成形品52の外周と同じ形状を有する筒状体から成るので、前記成形品52は前記上側打抜刃13によって位置決めされる。
【0054】
そして、トリミングされた打抜成形品は、前記下側打抜刃15の内部を通過して下方向に移動し、図示されないマンドレル、集積テーブル等の上に集積した後、トリミング装置本体から、包装、箱詰め等のその後の工程へ向けて、送り出される。
【0055】
このように、本実施の形態においては、樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたスリット形成装置30によって、樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成される。そのため、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52は、樹脂シート51の幅方向に関してフリーな状態となっているので、上側打抜刃13又は下側打抜刃15に対して自己整合可能な状態となっている。したがって、樹脂シート51が、例えば、PPのような収縮率が大きい材質から成るものであっても、前記成形品52は、正確に位置決めされて打ち抜かれるので、良質の打抜成形品となる。
【0056】
また、前記スリット54及びスリット55は、間欠的に形成され、成形ショット間部53には形成されないようになっている。そのため、樹脂シート51が幅方向に分離して複数の帯状になってしまうことがないので、前記樹脂シート51は、幅方向における全部分が搬送ロール16により搬送方向に引っ張る力を受けることができ、安定して搬送される。
【0057】
さらに、前記スリット54は成形品52のそれぞれに対応するように間欠的に形成されるので、それぞれの長さが短くなっている。そのため、前記樹脂シート51は、幅方向における全部分が搬送ロール16により搬送方向に引っ張る力を均一に受けることができ、より安定して搬送される。
【0058】
さらに、前記スリット55は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように間欠的に形成されるので、それぞれの長さが長くなっている。そのため、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52の樹脂シート51の幅方向に関する移動可能量が大きく、樹脂シート51の収縮率が高くても、自己整合可能となる。また、昇降装置42の動作が簡略となるので、該昇降装置42の制御を容易に行うことができる。
【0059】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。
【0060】
図8は本発明の第2の実施の形態における打抜装置の側面図、図9は本発明の第2の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0061】
図8において、60は本実施の形態における抜きずれ防止装置としてのスリット形成装置である。該スリット形成装置60は、装置フレーム61に取り付られた樹脂シート切断装置としてのレーザビーム切断装置62を備え、前記樹脂シート51における成形品52の間に搬送方向に延在するスリットを形成するようになっている。なお、前記装置フレーム61は、シートガイド装置20の支持台21に配設される。
【0062】
ここで、前記レーザビーム切断装置62は、図8における下端にレーザビーム照射口を備え、下方に向けてレーザビームを照射する。なお、レーザは、例えば、YAGレーザのような固体レーザやCO2 レーザやArレーザのような気体レーザがあるが、プラスチックの切断に対してはCO2 レーザの使用が望ましい。また、前記レーザビーム切断装置62は、樹脂シート51の幅方向に複数個並んで配設されている。そして、前記レーザビーム切断装置62は、樹脂シート51の幅方向に及び搬送方向に位置調整可能に、かつ、着脱可能に装置フレーム61に取り付けられている。
【0063】
これにより、前記レーザビーム切断装置62の樹脂シート51の幅方向に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個のレーザビーム切断装置62が駆動軸38に取り付けられ、それぞれの駆動ロール35の位置は、隣接する成形品52同士の間の部分、すなわち、樹脂シート51の搬送方向に延在するスクラップ部に対応するように調整されている。また、成形品52の樹脂シート51の搬送方向に関するピッチと成形品52のトリミング位置との関係から、前記レーザビーム切断装置62の前記搬送方向に関する位置が調整される。
【0064】
なお、スリット形成装置60は、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段としてのガイド部材63を備える。ここで、該ガイド部材63は、シートガイド装置20の下側シートガイド24を樹脂シート51の搬送方向における上流側に延長したものであるが、前記下側シートガイド24から独立したものであってもよい。また、前記ガイド部材63に対向するように、上側シートガイド23を樹脂シート51の搬送方向における上流側に延長することもできる。さらに、前記ガイド部材63に代えてロールを使用することもできる。これにより、レーザビームを照射して切断する際の樹脂シート51の位置を安定させることができるので、効率的にスリット54及びスリット55を形成することができる。
【0065】
本実施の形態においては、レーザビーム切断装置62の動作をオン−オフ制御してレーザビームの照射時間を制御することによって、前記第1の実施の形態における図5に示されるようなスリット54及び図6に示されるようなスリット55を形成することができる。なお、前記スリット54及びスリット55を形成する場合のレーザビーム切断装置62の動作と、トリミング装置10の上側打抜刃13の昇降動作(上側打抜刃の動作)及び樹脂シート51の搬送動作(樹脂シートの搬送動作)との関係は、図9に示されるようになっている。図9において、レーザビーム切断装置62の第1の動作はスリット54を形成する場合のレーザビーム切断装置62がレーザビームを照射する動作であり、レーザビーム切断装置62の第2の動作はスリット55を形成する場合のレーザビーム切断装置62がレーザビームを照射する動作である。
【0066】
このように、本実施の形態においては、樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたスリット形成装置60のレーザビーム切断装置62によって、樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成される。そのため、前記第1の実施の形態のように、スリット形成ロール33の昇降させるための機械的動作が不要となり、スリット形成装置60の構成を簡素化することができる。また、スリット形成装置60の動作の制御も容易に行うことができる。
【0067】
なお、前記第1及び第2の実施の形態においては、打抜装置が打抜刃を用いて成形品をトリミングするトリミング装置である場合について説明したが、本発明は、打抜装置がトムソン刃を用いて成形品を打ち抜く打抜プレス装置にも適用することができる。
【0068】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0069】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、抜きずれ防止装置においては、樹脂シートに成形された成形品を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シートを切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シートにおける隣接する成形品同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【0070】
この場合、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品は、樹脂シートの幅方向に関してフリーな状態となっているので、自己整合可能な状態となっている。したがって、樹脂シートが、例えば、PPのような収縮率が大きい材質から成るものであっても、前記成形品は正確に位置決めされて打ち抜かれるので、打抜成形品は所定の形状及び良好な切断面を有し、品質が高いものとなる。
【0071】
他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、前記樹脂シートの幅方向に関する位置を調整することができる。
【0072】
この場合、樹脂シートに成形された成形品の大きさ、ピッチ等が変更されても対応することができ、他種類の成形品を成形する樹脂シート成形ラインに適用することができる。
【0073】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、切断刃又はレーザビームによって前記樹脂シートを切断する。
【0074】
この場合、切断刃を昇降させたりレーザビームの照射時間を制御したりすることにより、樹脂シートの所定の箇所に所定の長さのスリットを形成することができる。
【0075】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットを形成する際に前記樹脂シートをガイドするガイド手段を有する。
【0076】
この場合、樹脂シートが位置決めされるので、スリットを正確に形成することができる。
【0077】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットのそれぞれは、前記成形品のそれぞれに対応するように、又は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように形成される。
【0078】
この場合、樹脂シートが幅方向に分離して複数の帯状になってしまうことがないので、前記樹脂シートは、幅方向における全部分が搬送方向に引っ張る力を受けることができ、安定して搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【図2】従来のトリミング装置の概念図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の正面断面図であり図1のA矢視断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の側断面図であり図3のB矢視断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第1の平面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第2の平面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図8】本発明の第2の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 トリミング装置
30、60 スリット形成装置
33 スリット形成ロール
34 切断刃
35 駆動ロール
36 切断刃収容スリット
43、63 ガイド部材
51 樹脂シート
52 成形品
54、55 スリット
62 レーザビーム切断装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、抜きずれ防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、連続した樹脂シートに、食品、飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋(ふた)等の樹脂製の成形品を成形するための樹脂シート成形ラインにおいては、成形装置によって成形された成形品を、樹脂シートから切断し分離するために打抜刃を用いるトリミング装置、トムソン刃を用いる打抜プレス装置等の打抜装置が提供されている。
【0003】
ここで、前記成形装置は、連続した前記樹脂シート上に熱成形方法によって成形品を成形する熱成形機であり、前記樹脂シートは、搬送装置によって1ショットの成形に要する長さずつ間欠的に搬送され、前記熱成形機に送り込まれる。そして、該熱成形機の樹脂シート搬送方向における下流側の成形品を切断して分離する打抜ステーションにはトリミング装置や打抜プレス装置が配設され、該トリミング装置や打抜プレス装置において、前記成形品は樹脂シートから切断され、分離され、集積された後、包装、箱詰め等の後工程に送り出される。
【0004】
図2は従来のトリミング装置の概念図である。
【0005】
図において、樹脂シート101は、図示されない搬送装置によって間欠的に搬送され、搬送方向における上流側(図における左側)に配設された図示されない成形装置において、成形品102が成形された後、トリミング装置に送り込まれる。前記成形品102は、上に向かって凸状の形状を有し、樹脂シート101の幅方向(図面に対して垂直方向)に複数成形される。
【0006】
そして、前記成形品102がトリミング装置の所定の位置に到達すると、前記搬送装置が樹脂シート101を停止させるので、前記成形品102はトリミング位置に正確に位置決めされる。続いて、上側打抜刃駆動装置109が作動して、上側打抜刃111を下方向に移動させ、下側打抜刃112と噛(か)み合わせることによって、該下側打抜刃112上に位置決めされた前記成形品102の外周を切断して、該成形品102を前記樹脂シート101から分離させることによって、トリミングする。
【0007】
また、トリミングされた成形品102は前記下側打抜刃112の開口を通って落下し、前記下側打抜刃112の下方に位置するテーブル114の上に、トリミングされた後の成形品102である打抜成形品113が集積する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトリミング装置、打抜プレス装置等の打抜装置においては、熱成形機から搬送された樹脂シートが収縮しているので、該樹脂シートに成形された成形品を切断する際に、該成形品を正確に位置決めすることができなくなってしまう。
【0009】
通常、熱成形機によって成形品が成形された樹脂シートは、成形品を切断して分離する打抜ステーションに搬送されて来るまでの間に、冷却されて収縮してしまう。そのため、前記従来のトリミング装置、打抜プレス装置等の打抜装置においては、前記樹脂シートの収縮率を考慮に入れて、打抜刃やトムソン刃のピッチが熱成形機における成型型のピッチよりも小さく設定されている。しかし、樹脂シートの収縮率は、材質、厚み、加熱温度、打抜ステーションにおける温度、気温等の影響を受けて変動する。また、樹脂シートの打抜ステーションにおける温度は、打抜ステーションに搬送されて来るまでに要する時間、サイクルタイム等によっても変動する。
【0010】
そのため、打抜ステーションにおける成形品のピッチを正確に予測することは、変動要因が多いので困難である。特に、樹脂シートの材質がPP(ポリプロピレン)である場合、収縮率が大きいので、打抜ステーションにおける成形品のピッチを予測することは極めて困難である。したがって、従来の打抜装置においては、樹脂シートに成形された成形品と打抜刃やトムソン刃との位置がずれてしまい、成形品を正確に切断し分離することができなくなってしまう。すなわち、抜きずれが発生してしまう。
【0011】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、樹脂シートが収縮して成形品のピッチが変化しても、成形品を正確に位置合わせした状態で切断し分離することができる抜きずれ防止装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の抜きずれ防止装置においては、樹脂シートに成形された成形品を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シートを切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シートにおける隣接する成形品同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【0013】
本発明の他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、前記樹脂シートの幅方向に関する位置を調整することができる。
【0014】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、切断刃又はレーザビームによって前記樹脂シートを切断する。
【0015】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットを形成する際に前記樹脂シートをガイドするガイド手段を有する。
【0016】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットは、前記樹脂シートの搬送方向に間欠的に延在するように形成される。
【0017】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットのそれぞれは、前記成形品のそれぞれに対応するように、又は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように形成される。
【0018】
本発明の更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記打抜装置は、トムソン刃を用いる打抜プレス装置又は打抜刃を用いるトリミング装置である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
図1は本発明の第1の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【0021】
図において、10は打抜装置としてのトリミング装置であり、連続した樹脂シート51に、カップ麺(めん)、刺身、ゼリー等の食品、果汁、炭酸水等の飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋等の樹脂製の成形品52を成形する樹脂シート成形ラインにおいては、前記樹脂シート51の搬送方向における図示されない成形装置の下流側に配設され、成形された成形品52を前記樹脂シート51から切断し分離する。
【0022】
なお、前記打抜装置は、トムソン刃を用いる打抜プレス装置であってもよいが、本実施の形態においては、説明の都合上、打抜刃を用いて成形品52を樹脂シート51から切断して分離する、すなわち、トリミングするトリミング装置である場合についてのみ説明する。
【0023】
また、前記成形装置は、例えば、真空成形、圧空成形、絞り成形、プレス成形、マッチドモールド成形等の熱成形方法により連続した前記樹脂シート51上に前記成形品52を成形する。そして、該成形品52は、いかなる形状を有するものであってもよいが、搬送、保管等におけるハンドリングを考慮して、互いに嵌(は)め合わせて集積することが可能な形状、例えば、側壁が傾斜し開口部が広く底部が狭い皿、カップ等の形状を有することが望ましい。
【0024】
本実施の形態における前記樹脂シート51としては、PVC(ポリ塩化ビニル)、PS(ポリスチレン)、発泡ポリスチレン、PP、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネイト)、ABS樹脂、メタクリル樹脂、生分解性樹脂等が使用される。また、耐水性、ガスバリヤー性等を考慮して、複数の種類の樹脂を積層したシートを使用することもできる。
【0025】
ここで、12は前記トリミング装置10の打抜ステーションに配設される、図示されない上側打抜刃駆動装置によって上下方向に移動させられる上側打抜刃支持テーブル、13は該上側打抜刃支持テーブル12に取り付けられた上側打抜刃である。この場合、前記上側打抜刃駆動装置として、油圧及び上下方向に移動させられるロッドから成るもの、モータによって回転させられるクランク軸及び上下方向に移動させられるロッドから成るもの等の上側打抜刃13を上下方向に移動させるための駆動力を発生させるものが使用される。
【0026】
また、前記成形品52は下方に突出した形状、例えば、外周が円形状で、かつ、側壁が傾斜し開口部が広く底部が狭い皿を伏せたような形状を有し、前記樹脂シート51の幅方向(図面に対して垂直方向)に複数、例えば、5個形成される。また、前記成形品52は樹脂シート51の搬送方向(図1における右方向に移動)に所定のピッチで形成される。
【0027】
そして、前記上側打抜刃13は、前記樹脂シート51の幅方向に複数、例えば、5個取り付けられる。ここで、前記上側打抜刃13は、それぞれ、断面が、樹脂シート51に成形された成形品52の外周と同じ形状、例えば、円形状を有する筒状体から成る。そして、前記上側打抜刃13内には、後述されるノックアウト17が、上下方向に移動自在に収容される。また、11は前記ノックアウト17の駆動装置である。
【0028】
また、14は前記トリミング装置10の下方に固定された下側打抜刃支持テーブル、15は該下側打抜刃支持テーブル14に固定された下側打抜刃である。該下側打抜刃15は、前記上側打抜刃13と対応する位置に、樹脂シート51の幅方向に、複数、例えば、5個取り付けられる。また、前記下側打抜刃15は、前記上側打抜刃13と同様に、それぞれ、断面が、樹脂シート51に成形された成形品52の外周と同じ形状、例えば、円形状を有する筒状体から成る。
【0029】
そして、前記上側打抜刃支持テーブル12が前記上側打抜刃駆動装置によって下方向に移動させられると、前記上側打抜刃13と前記下側打抜刃15とが互いに噛み合わされ、該下側打抜刃15上に位置決めされた前記成形品52を、前記樹脂シート51から外周を切断して分離する、すなわち、トリミングする。この場合、前記上側打抜刃13及び前記下側打抜刃15は、前記樹脂シート51の幅方向に、複数、例えば、5個取り付けられるので、1回のトリミング動作で複数、例えば、5個の前記成形品52がトリミングされる。そして、前記樹脂シート51からトリミングされた後の成形品52である打抜成形品は、前記下側打抜刃15内を通って下方向に移動させられる。
【0030】
さらに、16は搬送ロールであり、前記樹脂シート51から前記成形品52がトリミングされた後のスクラップ53の両端を挟んで搬送する。ここで、前記搬送ロール16は、図示されない駆動装置によって、間欠的に回転させられ、トリミング動作中は停止させられる。また、前記スクラップ53は、前記トリミング装置10の外部に排出される。
【0031】
また、20は樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたシートガイド装置であり、該シートガイド装置20は、支持台21、該支持台21に揺動可能に取り付けられた揺動枠22、該揺動枠22に取り付けられた上側シートガイド23、前記揺動枠22に取り付けられた下側シートガイド24、揺動枠22を揺動させるための揺動シリンダ装置25から成る。そして、揺動枠22が揺動シリンダ装置25によって前記上側打抜刃13と連動して間欠的に揺動させられるので、前記樹脂シート51は前記下側打抜刃15上で、間欠的に上下方向に移動させられる。これにより、成形品52をトリミングする際に、下方に突出した形状の成形品52が下側打抜刃15の内部に上方から嵌まり込むようになっている。
【0032】
そして、樹脂シート51の搬送方向におけるシートガイド装置20より上流側には、抜きずれ防止装置としてのスリット形成装置30が前記支持台21に配設されている。ここで、前記スリット形成装置30は、装置フレーム31を有し、該装置フレーム31の下部に取り付けられたガイド部材39によって、前記支持台21上のレール45に沿って、樹脂シート51の搬送方向に移動可能に取り付けられている。前記スリット形成装置30は、装置フレーム31及び昇降フレーム41に取り付られた樹脂シート切断装置としてのスリット形成ロール33及び駆動ロール35を備え、前記樹脂シート51における成形品52の間に搬送方向に延在するスリットを形成するようになっている。この場合、該スリットは、隣接する成形品52同士の間の部分としてのスクラップ部に形成される。
【0033】
さらに、前記装置フレーム31にはシートガイド32が取り付けられている。一般に、樹脂シート成形ラインにおいて、トリミング装置10と樹脂シート51の搬送方向における上流側(図1における左側)に配設された図示されない成形装置とでは、樹脂シート51の搬送速度に差があるので、前記搬送速度の差を吸収するバッファとして、前記成形装置とトリミング装置10との間に前記樹脂シート51にたるみを生じさせている。そして、図1に示されるように、たるんだ前記樹脂シート51を所定の高さにある下側打抜刃15上に円滑に送ることができるように、前記シートガイド32の上流側は曲面を有することが望ましい。
【0034】
また、トリミング装置10は図示されない制御装置を有する。該制御装置は、CPU、MPU等の演算手段、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶手段、キーボード、タッチパネル等の入力手段、CRT、液晶ディスプレイ等の表示手段入出力インターフェイス等を備え、トリミング装置10、シートガイド装置20及びスリット形成装置30のすべて又は一部の動作を総括的に制御する。なお、前記制御装置は、独立したものでなく、例えば、樹脂シート成形ラインにおける成形装置、加熱装置等の装置を制御する制御装置の一部として他の制御装置に統合されたものを使用することができる。
【0035】
次に、前記スリット形成装置30の構成について説明する。
【0036】
図3は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の正面断面図であり図1のA矢視断面図、図4は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の側断面図であり図3のB矢視断面図である。
【0037】
スリット形成装置30の装置フレーム31には、図3に示されるように、単数又は複数の駆動ロール35が取り付けられた駆動軸38が回転可能に取り付けられている。該駆動軸38は、前記装置フレーム31に取り付けられた駆動源であるサーボモータ44によって回転させられる。ここで、前記駆動ロール35は、駆動軸38に対して回転不能に、軸方向(図3における左右方向)に位置調整可能に、かつ、着脱可能に取り付けられている。これにより、前記駆動ロール35の樹脂シート51の幅方向(図3における左右方向)に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、図3に示されるように、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個の駆動ロール35が駆動軸38に取り付けられ、それぞれの駆動ロール35の位置は、隣接する成形品52同士の間の部分、すなわち、樹脂シート51の搬送方向(図3に対して垂直方向)に延在するスクラップ部に対応するように調整されている。なお、前記駆動ロール35は、円周面に円周方向に延在する切断刃収容スリット36が形成されている。該切断刃収容スリット36は後述される切断刃34を収容することができる深さに形成されている。また、前記装置フレーム31には、樹脂シート51の両端をガイドするガイド部材43が取り付けられている。該ガイド部材43は、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段として機能する。
【0038】
そして、前記装置フレーム31の上には、昇降フレーム41が油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置、サーボモータ機構等から成る昇降装置42を介して、上下方向に移動可能に取り付けられている。前記昇降フレーム41には、図3に示されるように、単数又は複数のスリット形成ロール33が取り付けられた回転軸37が回転可能に取り付けられている。ここで、前記スリット形成ロール33は、回転軸37に対して回転不能に、軸方向(図3における左右方向)に位置調整可能に、かつ、着脱可能に取り付けられている。なお、前記スリット形成ロール33は、回転軸37に対して回転可能であってもよい。この場合には、該回転軸37を昇降フレーム41に回転不能に取り付けることができる。これにより、前記スリット形成ロール33の樹脂シート51の幅方向(図3における左右方向)に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、図3に示されるように、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個のスリット形成ロール33が回転軸37に取り付けられ、それぞれのスリット形成ロール33位置は、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部に対応するように調整されている。
【0039】
ここで、スリット形成ロール33の円周面には、鍔(つば)状の切断刃34が半径方向に突出するように取り付けられている。そして、前記スリット形成ロール33は、それぞれ、駆動ロール35に対応する位置になるように調整され、昇降フレーム41が、図3又は4に示されるように、下降している状態において、前記切断歯34が駆動ロール35の切断刃収容スリット36に収容される。これにより、昇降フレーム41が下降している時、前記スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から挟み込み、切断刃34によって前記スクラップ部に樹脂シート51の搬送方向に延在するスリットを形成する。この場合、前記スリット形成ロール33と駆動ロール35とは、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段としても機能する。
【0040】
次に、前記構成のスリット形成装置30の動作を説明する。
【0041】
図5は本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第1の平面図、図6は本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第2の平面図、図7は本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0042】
図1に示されるようなトリミング装置10において、樹脂シート51は搬送ロール16及びスリット形成装置30の駆動ロール35によって間欠的に搬送され、スリット形成装置30を通過して打抜ステーションに到達する。この時、前記樹脂シート51は、搬送ロール16及び駆動ロール35が所定の回転数だけ回転することによって、前記成形品52のピッチ間隔に相当する距離だけ正確に搬送された後に停止するようになっている。前記ピッチ間隔はあらかじめ前記制御装置の記憶手段に格納しておいてもよいし、図示されないセンサが前記成形品52の端面を検出することによって、計測するようにしてもよい。
【0043】
また、前記樹脂シート51は、シートガイド装置20よって上下方向に煽(あお)られ、前記樹脂シート51上に形成された成形品52が下側打抜刃15上に送られて停止させられる。そして、前記上側打抜刃駆動装置を駆動することによって、上側打抜刃支持テーブル12が下方向に移動させられ、上側打抜刃13と下側打抜刃15とが噛み合わされることによって、前記打抜ステーションにおいて成形品52がトリミングされる。
【0044】
ここで、樹脂シート51には、スリット形成装置30を通過することによって、図5に示されるように、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54が形成されている。図5において、樹脂シート51は矢印Cで示される方向に搬送され、51aは成形装置の第1番目のショットの成形動作によって成形品52が成形される部分としての1ショット目、また、51bは成形装置の第2番目のショットの成形動作によって成形品52が成形される部分としての2ショット目である。この場合、成形装置の1ショットの成形動作によって、成形品52は樹脂シート51の幅方向に5個、搬送方向に4列形成されることが分かる。
【0045】
そして、スリット形成装置30の昇降フレーム41は、昇降装置42の動作によって、成形品52の搬送方向に関するピッチに合わせて間欠的に昇降し、図5に示されるように、樹脂シート51にスリット54を間欠的に形成する。この場合、昇降フレーム41が間欠的に昇降することによって、スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から間欠的に挟み込む。そして、サーボモータ44によって回転させられる駆動ロール35の回転によって樹脂シート51が搬送される。これにより、前記スリット形成ロール33の切断刃34が、前記樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を間欠的に切断してスリット54を形成する。ここで、それぞれのスリット54の樹脂シート51の搬送方向に関する位置は、それぞれの成形品52の位置に対応するようになっている。すなわち、スリット54は成形品52のそれぞれに対応するように間欠的に形成される。
【0046】
なお、図5において、1ショット目51aと2ショット目51bとの間に点線で示される成形ショット間部53には、スリット54は形成されないようになっている。すなわち、前記成形ショット間部53が駆動ロール35を通過する時には、昇降フレーム41が昇降装置42によって上昇させられ、スリット形成ロール33が上昇して、樹脂シート51の上方に離れた状態となっている。これにより、成形ショット間部53にスリット54が形成されない。これは、成形ショット間部53にスリット54が形成されると、樹脂シート51が搬送方向に延在する複数の帯状となって幅方向に分離してしまい、搬送ロール16によって搬送方向の下流方向(図5における右方向)に引っ張る力を受けても、両側以外の部分が搬送されなくなってしまうためである。
【0047】
また、前記スリット54に代えて、図6に示されるようなスリット55を形成することもできる。ここで、該スリット55は、1ショット目51a及び2ショット目51bにおいて、樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部に連続して形成されるが、成形ショット間部53には形成されないようになっている。すなわち、スリット55は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように間欠的に形成される。
【0048】
この場合、スリット形成装置30の昇降フレーム41は、昇降装置42の動作によって、搬送方向に関する1ショットの成形動作に対応する部分のピッチに合わせて間欠的に昇降し、図6に示されるように、樹脂シート51にスリット55を間欠的に形成する。この場合、昇降フレーム41が間欠的に昇降することによって、スリット形成ロール33と駆動ロール35とが樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を上下から間欠的に挟み込む。そして、サーボモータ44によって回転させられる駆動ロール35の回転によって樹脂シート51が搬送される。これにより、前記スリット形成ロール33の切断刃34が、前記樹脂シート51の幅方向において隣接する成形品52同士の間のスクラップ部を間欠的に切断してスリット55を形成する。
【0049】
なお、前記スリット54及びスリット55を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作と、トリミング装置10の上側打抜刃13の昇降動作(上側打抜刃の動作)及び樹脂シート51の搬送動作(樹脂シートの搬送動作)との関係は、図7に示されるようになっている。図7において、昇降刃の第1の動作はスリット54を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作であり、昇降刃の第2の動作はスリット55を形成する場合のスリット形成ロール33の昇降動作である。そして、図7に示される例においては、トリミング装置10の上側打抜刃13が樹脂シート51を打ち抜いている際、スリット形成ロール33でスリット54及びスリット55が形成されない。したがって、容器のサイズや成形品52のピッチによって、トリミング装置10の上側打抜刃13の中心位置とスリット形成ロール33の中心位置との距離Lを調整する必要がある。このため、スリット形成装置30は、装置フレーム31の下部にガイド部材39を取り付け、支持台21に取り付けられたレール45に沿って、樹脂シート51の搬送方向に沿って移動可能に支持されている。
【0050】
このように、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成されているので、打抜ステーションにおいて、成形品52が下側打抜刃15上に送られて樹脂シート51が停止させられた時に、それぞれの成形品52は樹脂シート51の幅方向に移動可能となっている。そのため、成形装置によって成形品52が成形された樹脂シート51が打抜ステーションに搬送されて来るまでの間に冷却されて収縮していても、前記打抜ステーションにおいて前記成形品52をトリミングする際に、隣接する成形品52同士の間隔を適切な寸法に調整することができる。
【0051】
すなわち、前記成形品52をトリミングする場合、上側打抜刃支持テーブル12が図示されない上側打抜刃駆動装置によって下方向に移動させられると、上側打抜刃13がそれぞれ対応する成形品52の周囲の樹脂シート51を上方から下側打抜刃15に押し付け、前記上側打抜刃13と下側打抜刃15とが互いに噛み合って切断する。ところで、樹脂シート51は、シートガイド装置20によって上下方向に煽られ上方から下側打抜刃15上に被さるようにして停止させられるので、樹脂シート51の下面に突出するように形成された成形品52は、図1に示されるように、筒状の下側打抜刃15の中に入り込む。そして、該下側打抜刃15の断面が前記成形品52の外周と同じ形状を有する筒状体から成るので、前記成形品52は前記下側打抜刃15によって位置決めされる。
【0052】
ここで、隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成されているので、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52は樹脂シート51の幅方向に関してフリーな状態となっている。また、樹脂シート51が停止させられると、搬送ロール16が自由回転するようになっているので、成形品52は樹脂シート51の搬送方向に関してもフリーな状態となっている。そのため、成形品52の位置と下側打抜刃15の位置とがずれている場合、すなわち、成形品52と下側打抜刃15とが整合していない場合でも、成形品52は移動可能なので、前記下側打抜刃15の中に入り込むことによって、位置が調整され、正確に位置決めされる。すなわち、樹脂シート51のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成され、成形品52がフリーな状態となっているので、該成形品52は、下側打抜刃15に対して自己整合可能な状態となっている。したがって、前記成形品52は、正確に位置決めされて打ち抜かれるので、良質の打抜成形品となる。
【0053】
なお、前記成形品52が樹脂シート51の上面に突出するように形成されている場合も、同様にして、正確に位置決めされて打ち抜かれる。すなわち、樹脂シート51の上面に突出するように形成された成形品52は、打抜ステーションにおいて、上側打抜刃13の中に入り込む。この場合、該上側打抜刃13の断面が前記成形品52の外周と同じ形状を有する筒状体から成るので、前記成形品52は前記上側打抜刃13によって位置決めされる。
【0054】
そして、トリミングされた打抜成形品は、前記下側打抜刃15の内部を通過して下方向に移動し、図示されないマンドレル、集積テーブル等の上に集積した後、トリミング装置本体から、包装、箱詰め等のその後の工程へ向けて、送り出される。
【0055】
このように、本実施の形態においては、樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたスリット形成装置30によって、樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成される。そのため、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52は、樹脂シート51の幅方向に関してフリーな状態となっているので、上側打抜刃13又は下側打抜刃15に対して自己整合可能な状態となっている。したがって、樹脂シート51が、例えば、PPのような収縮率が大きい材質から成るものであっても、前記成形品52は、正確に位置決めされて打ち抜かれるので、良質の打抜成形品となる。
【0056】
また、前記スリット54及びスリット55は、間欠的に形成され、成形ショット間部53には形成されないようになっている。そのため、樹脂シート51が幅方向に分離して複数の帯状になってしまうことがないので、前記樹脂シート51は、幅方向における全部分が搬送ロール16により搬送方向に引っ張る力を受けることができ、安定して搬送される。
【0057】
さらに、前記スリット54は成形品52のそれぞれに対応するように間欠的に形成されるので、それぞれの長さが短くなっている。そのため、前記樹脂シート51は、幅方向における全部分が搬送ロール16により搬送方向に引っ張る力を均一に受けることができ、より安定して搬送される。
【0058】
さらに、前記スリット55は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように間欠的に形成されるので、それぞれの長さが長くなっている。そのため、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品52の樹脂シート51の幅方向に関する移動可能量が大きく、樹脂シート51の収縮率が高くても、自己整合可能となる。また、昇降装置42の動作が簡略となるので、該昇降装置42の制御を容易に行うことができる。
【0059】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。
【0060】
図8は本発明の第2の実施の形態における打抜装置の側面図、図9は本発明の第2の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【0061】
図8において、60は本実施の形態における抜きずれ防止装置としてのスリット形成装置である。該スリット形成装置60は、装置フレーム61に取り付られた樹脂シート切断装置としてのレーザビーム切断装置62を備え、前記樹脂シート51における成形品52の間に搬送方向に延在するスリットを形成するようになっている。なお、前記装置フレーム61は、シートガイド装置20の支持台21に配設される。
【0062】
ここで、前記レーザビーム切断装置62は、図8における下端にレーザビーム照射口を備え、下方に向けてレーザビームを照射する。なお、レーザは、例えば、YAGレーザのような固体レーザやCO2 レーザやArレーザのような気体レーザがあるが、プラスチックの切断に対してはCO2 レーザの使用が望ましい。また、前記レーザビーム切断装置62は、樹脂シート51の幅方向に複数個並んで配設されている。そして、前記レーザビーム切断装置62は、樹脂シート51の幅方向に及び搬送方向に位置調整可能に、かつ、着脱可能に装置フレーム61に取り付けられている。
【0063】
これにより、前記レーザビーム切断装置62の樹脂シート51の幅方向に関する位置や個数を、成形品52の位置、大きさ、個数等に合わせて、適宜調整することができる。例えば、成形品52が樹脂シート51の幅方向に5個形成されている場合、4個のレーザビーム切断装置62が駆動軸38に取り付けられ、それぞれの駆動ロール35の位置は、隣接する成形品52同士の間の部分、すなわち、樹脂シート51の搬送方向に延在するスクラップ部に対応するように調整されている。また、成形品52の樹脂シート51の搬送方向に関するピッチと成形品52のトリミング位置との関係から、前記レーザビーム切断装置62の前記搬送方向に関する位置が調整される。
【0064】
なお、スリット形成装置60は、スリットを形成する際に樹脂シート51をガイドするガイド手段としてのガイド部材63を備える。ここで、該ガイド部材63は、シートガイド装置20の下側シートガイド24を樹脂シート51の搬送方向における上流側に延長したものであるが、前記下側シートガイド24から独立したものであってもよい。また、前記ガイド部材63に対向するように、上側シートガイド23を樹脂シート51の搬送方向における上流側に延長することもできる。さらに、前記ガイド部材63に代えてロールを使用することもできる。これにより、レーザビームを照射して切断する際の樹脂シート51の位置を安定させることができるので、効率的にスリット54及びスリット55を形成することができる。
【0065】
本実施の形態においては、レーザビーム切断装置62の動作をオン−オフ制御してレーザビームの照射時間を制御することによって、前記第1の実施の形態における図5に示されるようなスリット54及び図6に示されるようなスリット55を形成することができる。なお、前記スリット54及びスリット55を形成する場合のレーザビーム切断装置62の動作と、トリミング装置10の上側打抜刃13の昇降動作(上側打抜刃の動作)及び樹脂シート51の搬送動作(樹脂シートの搬送動作)との関係は、図9に示されるようになっている。図9において、レーザビーム切断装置62の第1の動作はスリット54を形成する場合のレーザビーム切断装置62がレーザビームを照射する動作であり、レーザビーム切断装置62の第2の動作はスリット55を形成する場合のレーザビーム切断装置62がレーザビームを照射する動作である。
【0066】
このように、本実施の形態においては、樹脂シート51の搬送方向における打抜ステーションより上流側に配設されたスリット形成装置60のレーザビーム切断装置62によって、樹脂シート51における隣接する成形品52同士の間のスクラップ部にスリット54又はスリット55が形成される。そのため、前記第1の実施の形態のように、スリット形成ロール33の昇降させるための機械的動作が不要となり、スリット形成装置60の構成を簡素化することができる。また、スリット形成装置60の動作の制御も容易に行うことができる。
【0067】
なお、前記第1及び第2の実施の形態においては、打抜装置が打抜刃を用いて成形品をトリミングするトリミング装置である場合について説明したが、本発明は、打抜装置がトムソン刃を用いて成形品を打ち抜く打抜プレス装置にも適用することができる。
【0068】
また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0069】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、抜きずれ防止装置においては、樹脂シートに成形された成形品を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シートを切断する樹脂シート切断装置を有し、前記樹脂シートにおける隣接する成形品同士の間のスクラップ部にスリットを形成する。
【0070】
この場合、打抜ステーションにおいて、それぞれの成形品は、樹脂シートの幅方向に関してフリーな状態となっているので、自己整合可能な状態となっている。したがって、樹脂シートが、例えば、PPのような収縮率が大きい材質から成るものであっても、前記成形品は正確に位置決めされて打ち抜かれるので、打抜成形品は所定の形状及び良好な切断面を有し、品質が高いものとなる。
【0071】
他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、前記樹脂シートの幅方向に関する位置を調整することができる。
【0072】
この場合、樹脂シートに成形された成形品の大きさ、ピッチ等が変更されても対応することができ、他種類の成形品を成形する樹脂シート成形ラインに適用することができる。
【0073】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記樹脂シート切断装置は、切断刃又はレーザビームによって前記樹脂シートを切断する。
【0074】
この場合、切断刃を昇降させたりレーザビームの照射時間を制御したりすることにより、樹脂シートの所定の箇所に所定の長さのスリットを形成することができる。
【0075】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットを形成する際に前記樹脂シートをガイドするガイド手段を有する。
【0076】
この場合、樹脂シートが位置決めされるので、スリットを正確に形成することができる。
【0077】
更に他の抜きずれ防止装置においては、さらに、前記スリットのそれぞれは、前記成形品のそれぞれに対応するように、又は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように形成される。
【0078】
この場合、樹脂シートが幅方向に分離して複数の帯状になってしまうことがないので、前記樹脂シートは、幅方向における全部分が搬送方向に引っ張る力を受けることができ、安定して搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【図2】従来のトリミング装置の概念図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の正面断面図であり図1のA矢視断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の側断面図であり図3のB矢視断面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第1の平面図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるスリットが形成された樹脂シートを示す第2の平面図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【図8】本発明の第2の実施の形態における打抜装置の側面図である。
【図9】本発明の第2の実施の形態におけるスリット形成装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 トリミング装置
30、60 スリット形成装置
33 スリット形成ロール
34 切断刃
35 駆動ロール
36 切断刃収容スリット
43、63 ガイド部材
51 樹脂シート
52 成形品
54、55 スリット
62 レーザビーム切断装置
Claims (7)
- (a)樹脂シートに成形された成形品を打ち抜く打抜装置の打抜ステーションの上流側に配設され、樹脂シートを切断する樹脂シート切断装置を有し、
(b)前記樹脂シートにおける隣接する成形品同士の間のスクラップ部にスリットを形成することを特徴とする抜きずれ防止装置。 - 前記樹脂シート切断装置は、前記樹脂シートの幅方向に関する位置を調整することができる請求項1に記載の抜きずれ防止装置。
- 前記樹脂シート切断装置は、切断刃又はレーザビームによって前記樹脂シートを切断する請求項1又は2に記載の抜きずれ防止装置。
- 前記スリットを形成する際に前記樹脂シートをガイドするガイド手段を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の抜きずれ防止装置。
- 前記スリットは、前記樹脂シートの搬送方向に間欠的に延在するように形成される請求項1〜4のいずれか1項に記載の抜きずれ防止装置。
- 前記スリットのそれぞれは、前記成形品のそれぞれに対応するように、又は、1ショットの成形動作に対応する部分のそれぞれに対応するように形成される請求項5に記載の抜きずれ防止装置。
- 前記打抜装置は、トムソン刃を用いる打抜プレス装置又は打抜刃を用いるトリミング装置である請求項1〜6のいずれか1項に記載の抜きずれ防止装置。
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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