JP2004298999A

JP2004298999A - 打ち抜き方法および打ち抜き装置

Info

Publication number: JP2004298999A
Application number: JP2003095271A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Yamamoto; 博信山本
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】生産効率が良く、かつ圧力に対して耐えることができないような製品部分にも打ち抜きを行うことができ、適用範囲が広がった打ち抜き方法およびその方法による打ち抜き機構を備えた打ち抜き装置を提供すること。
【解決手段】シート１が、少なくとも前記シート１を挟んで回転し一対のローラを有する搬入側シート移送機構５によって一定方向に移送され、シート１が所定位置に形成されたＩＣカード１ａを打ち抜くプレス部６に移送されると、プレス部６によってＩＣカード１ａが順次打ち抜かれ、シート１を挟んで回転する一対のローラを有してシート１を搬出する搬出側シート移送機構７によってシート１がプレス部６から搬出される打ち抜き方法において、少なくともシート１の一部が上下からフレーム材２によって挟み込まれていることを特徴とする打ち抜き方法とした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シートに対して打ち抜きを行う打ち抜き方法および打ち抜き装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の打ち抜き装置によるシートの打ち抜きは、次の通りである。まず、搬入側移送機構のローラによってシートが移送されてプレス部に送られる。そこで、シートの製品部分がプレス部により打ち抜かれる。打ち抜かれた製品部分は、プッシュバック方式によって打ち抜かれたシートの元の部分に戻る。こうして製品部分を打ち抜かれたシートは、搬出側移送機構のローラによって移送され、分離機構によってシートから製品部分が分離されて収容されていた。
【０００３】
従来の打ち抜き装置を図５に示す。打ち抜き装置１００は、搬入側シート移送機構１０１と、プレス部１０２と、搬出側シート移送機構１０３とを備えている。
【０００４】
搬入側シート移送機構１０１は、シート１０４が通過する通路を介して、下部に搬入側駆動ローラ１０５と、上部に搬入側従動ローラ１０６とを備えている。搬入側駆動ローラ１０５と搬入側従動ローラ１０６とは、それぞれ、一様の円形断面を有する円柱状とされており、シート１０４の幅方向（紙面において垂直方向）全体に力を加えてシート１０４を押さえつけるようになっている。
プレス部１０２は、ダイ１０７とパンチ１０８とシェダー１０９とを備えている。ダイ１０７には孔部１１０が設けられている。孔部１１０の内部にはシェダー１０９が上下に摺動自在に嵌合されている。シェダー１０９の下部にはスプリング１１１が設けられている。
搬出側シート移送機構１０３は、シート１０４が通過する通路を介して、下部に搬出側駆動ローラ１１２と、上部に搬入側従動ローラ１１３とを備えている。搬出側駆動ローラ１１２と搬出側従動ローラ１１３とは、それぞれ、一様の円形断面を有する円柱状とされており、シート１０４の幅方向（紙面において垂直方向）全体に力を加えてシート１０４を押さえつけるようになっている。
【０００５】
上記のように構成された打ち抜き装置１００を作動させると、打ち抜き装置１００に送られてきたシート１０４は、搬入側駆動ローラ１０５と搬入側従動ローラ１０６とによって上下から幅方向全体が挟み込まれる。そして、搬入側駆動ローラ１０５に駆動力が与えられ、搬入側駆動ローラ１０５が回転する。搬入側駆動ローラ１０５の回転に伴いシート１０４は所定方向に移送される。シート１０４がプレス部１０２に到達したところで、プレス部１０２によるシート１０４の打ち抜きを一列ずつ順次行いながらシート１０４を移送する。このように、搬入側シート移送機構１０１は、打ち抜きの送りに応じて間欠的に移送を行う。
【０００６】
打ち抜きの工程は、パンチ１０８が下降してダイ１０７の孔部１１０に嵌合することによってシート１０４に形成された製品部分１０４ａが打ち抜かれる。その後、パンチ１０８が製品部分１０４ａと共にシェダー１０９を下方に押えながらパンチ１０８およびシェダー１０９が最下点に到達する。そして、パンチ１０８が上方に退避するにつれ、スプリング１１１の復元力によりシェダー１０９が製品部分１０４ａを載置したまま上昇する。上昇した製品部分１０４ａは、シート１０４の打ち抜かれる前の位置に戻る。このようにプッシュバック方式が行われる。
【０００７】
その後、打ち抜かれた製品部分１０４ａを保持したままのシート１０４が搬出側移送機構１０３によって移送される。打ち抜かれた製品部分１０４ａは、プレス部１０２から出た後、図示しない製品抜き取り機構によりシート１０４から抜き取られる。
【０００８】
他の従来の打ち抜き装置としては、上下動するパンチの下面周縁部に水平な平面部からなる刃部を突出形成し、その刃部の内側を凹部としてシートにおける製品部分の周縁部以外の部分に圧力を与えないプレス部としている例が報告されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、従来のシート移送方法の別の報告においては、搬入側移送機構の搬入側ローラの手前で、二つのグリッパーが交互にシートを片持ちでプレス部まで移送することによって、シートの移送サイクルタイムが短縮できて、高速な打ち抜きに対応できシートの打ち抜きの生産性が向上する例が報告されている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−３３３７９９号公報（第３−４頁、第１−２図）
【特許文献２】
特開平９−１２３０９６号公報（第４−６頁、第１−６図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カードにＩＣが埋め込まれているＩＣカードや、表面に情報記録用の磁気部分が形成されているクレジットカードやプリペイドカードといった製品部分をシートから打ち抜くにあたって、従来の打ち抜き方法を用いた場合、搬入側シート移送機構および搬出側シート移送機構に設けられた上下のローラ間にシートの幅方向全体が直接挟まれるために、ＩＣ部分や磁気部分に圧力がかかり、その部分に損傷を与え、破損させてしまう恐れがあるといった問題があった。
上記の問題点を回避するために、打ち抜きを行った後のカードに対して一つ一つＩＣ部分や磁気部分を形成する方法が考えられる。しかし、これでは作業効率が悪くなり、製造に時間がかかると共に手間がかかり、製造コストが嵩むといった問題があった。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、生産効率が良く、かつ圧力に対して耐えることができないような製品部分を有するシートの打ち抜きを行うことができ、打ち抜く製品部分の適用範囲が広がった打ち抜き方法および打ち抜き装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成を採用する。すなわち、本発明の打ち抜き方法は、製品部分が形成されたシートを移送し、該製品部分を打ち抜く打ち抜き方法において、前記製品部分が形成されていない前記シートの非製品部分に対して当接する当接部材を前記シートに配置し、該当接部材を介在させて前記シートを複数のローラ間で挟持することによって前記シートを移送することを特徴とする。
【００１４】
シートの非製品部分に当接部材を配置し、この当接部材を介在させてシートを複数のローラ間で挟持することとしたので、ローラとシートとの間には当接部材が介在する分だけ間隔が設けられることになる。特に、シートに形成された製品部分には当接部材が存在しないので、ローラと製品部分との間には空隙が形成されることになる。したがって、製品部分がローラに直接接触することがない。仮に、製品部分がローラに接触したとしても、当接部材が挟まれている分だけ製品部分に加えられる圧力は極めて小さいものとなる。
【００１５】
また、本発明の打ち抜き方法は、当接部材を、シートの両側部において移送方向に沿って配置したことを特徴とする。
【００１６】
製品部分がシートの中央に配置されている場合には、シートの側部を当接部材が当接する部分として用いると良い。また、当接部材が移送方向に沿って配置されているので、円滑に当接部材およびシートを移送することができる。
【００１７】
また、本発明の打ち抜き方法は、当接部材がシートの上下に配置されることを特徴とする。
【００１８】
当接部材がシートの上下に配置されることで、製品部分の上下両面のいずれもがローラによって加圧されることはない。
【００１９】
本発明の打ち抜き装置によれば、シートに形成された製品部分を打ち抜くプレス部と、該プレス部の側部に配置されるとともに、前記シートを挟んで移送する複数のローラと、を備えた打ち抜き装置において、前記シートと前記ローラとの間には、前記製品部分が形成されていない前記シートの非製品部分に当接する当接部材が配置されていることを特徴とする。
【００２０】
シートとローラとの間に、非製品部分に当接する当接部材を配置することとしたので、ローラとシートとの間には当接部材が介在する分だけ間隔が設けられることになる。特に、シートに形成された製品部分には当接部材が存在しないので、ローラと製品部分との間には空隙が形成されることになる。したがって、製品部分がローラに直接接触することがない。仮に、製品部分がローラに接触したとしても、当接部材が挟まれている分だけ製品部分に加えられる圧力は極めて小さいものとなる。
【００２１】
また、本発明の打ち抜き装置によれば、当接部材は、前記シートの両側部において移送方向に沿って配置される左右の縦部材と、これら縦部材をその端部において連結する横部材とを有することを特徴とする。
【００２２】
左右の縦部材を横部材で連結することとしたので、左右の縦部材をシートの幅に合わせた当接部材を一体に設けることができる。これにより、シートに対する当接部材の設置が容易となる。また、縦部材と横部材との接合部を剛接合として当接部材をラーメン構造とすれば、当接部材の剛性が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る打ち抜き方法および打ち抜き装置の第１の実施形態を、図１ないし図４に示して説明する。
図１は、シート１に対してフレーム材（当接部材）２を設置した平面図である。シート１には、打ち抜きの対象となる複数のＩＣカード（製品部分）１ａが升目状に形成されている。シート１には、長手方向に１０個、幅方向に５個とされた合計５０個のＩＣカード１ａが形成されている。各ＩＣカード１ａには、装飾や表示等の印刷が予め施されており、さらに電子部品であるＩＣが形成されている。シート１においてＩＣカード１ａが形成されていない部分が非製品部分１ｂとなっている。シート１の両側部１ｃに位置する非製品部分１ｂには、フレーム材２が当接した状態で設けられている。
【００２４】
フレーム材２は、アルミ製のはしご形とされており、シート１の両側部１ｃにそれぞれ配置された２本の縦部材２ａ，２ａと、これら縦部材２ａ，２ａをその両端部で連結する２本の横部材２ｂ，２ｂとから形成されている。縦部材２ａは、後に説明するように、シート１の移送方向（図１において左右方向）に沿って配置されている。縦部材２ａと横部材２ｂとは溶接によって剛に接合されている。フレーム材２は、シート１の上下（紙面において垂直方向）に設けられており、これにより、シート１は上下のフレーム材２によって挟まれている。
なお、本実施形態において、シート１は、フレーム材２の移送方向の中央に一つのみ配置されているが、もちろん、シート１の両隣に他のシートを配置して複数とすることもできる。
【００２５】
次に、上記のように設置されたシート１およびフレーム材２を用いてＩＣカード１ａを打ち抜く打ち抜き装置４について、図２ないし図４を用いて説明する。図２は、打ち抜き装置４の要部を示した側断面図である。
打ち抜き装置４は、搬入側シート移送機構５と、プレス部６と、搬出側シート移送機構７とを備えている。
【００２６】
搬入側シート移送機構５は、プレス部６に対して、シート１の移送方向における上流側に配置されている。この搬入側シート移送機構５は、シート１が通過する位置よりも下側に位置する搬入側駆動ローラ８と、シート１が通過する位置よりも上側に位置する搬入側従動ローラ９とを備えている。搬入側駆動ローラ８と搬入側従動ローラ９とは、それぞれ、一様の円形断面を有する円柱状とされている。
搬入側駆動ローラ８と搬入側従動ローラ９とは、互いに対向しており、間にシート１およびフレーム材２を挟むようになっている。
【００２７】
プレス部６は、搬入側シート移送機構５の下流側に位置しており、ダイ１０と、ダイ１０の上方に位置するパンチ１１とを備えている。ダイ１０には孔部１３が設けられており、この孔部１３にシェダー１２が上下摺動自在に収納されている。シェダー１２の下部には、シェダー１２を上方に押圧するスプリング１４が設けられている。
【００２８】
搬出側シート移送機構７は、プレス部６の下流側に配置されている。この搬出側シート移送機構７は、シート１が通過する位置よりも下側に位置する搬出側駆動ローラ１５と、シート１が通過する位置よりも上側に位置する搬出側従動ローラ１６とを備えている。搬出側駆動ローラ１５と搬出側従動ローラ１６とは、それぞれ、一様の円形断面を有する円柱状とされている。
搬出側駆動ローラ１５と搬出側従動ローラ１６とは、互いに対向しており、間にシート１およびフレーム材２を挟むようになっている。
なお、図２に示す打ち抜き装置４は、理解の容易のため、ダイ１０に対してシート１を浮かせた状態で示しているが、実際にはダイ１０上にシート１が載置されている。
【００２９】
図３は、打ち抜き装置４の平面図である。図３に示すように、搬入側シート移送機構５の上方には、シート１の移送方向に延在するボールネジ２３が設けられている。このボールネジ２３には、シート１を把持するためのグリッパ２４が所定間隔をおいて複数設けられている。また、プレス部６の下流側には、シート１から製品部分１ａを分離する分離機構２５が設けられている。
【００３０】
図４には、搬入側シート移送機構５よりも上流側に設けられた第２の搬入側シート移送機構１７と、搬出側シート移送機構７よりも下流側に設けられた第２の搬出側シート移送機構１８とが示されている。第２の搬入側シート移送機構１７は、第２の搬入側駆動ローラ１９と第２の搬入側従動ローラ２０とを備えている。第２の搬出側シート移送機構１８は、第２の搬出側駆動ローラ２１と、第２の搬出側従動ローラ２２とを備えている。それぞれのシート移送機構５，７，１７，１８に設けられた従動ローラ９，１６，２０，２２は、上下に移動可能となっている。
【００３１】
上記のように構成された打ち抜き装置４は、以下のように動作する。
まず、打ち抜き装置４の上流側に位置するシート載置所（図示せず）に位置するシート１は、グリッパ２４により把持されて、打ち抜き装置４側へと送られる。フレーム材２は、第２の搬入側シート移送機構１７から搬入側シート移送機構５にかけて延在している。フレーム材２のうち上方に位置するフレーム材２は、図示しない手段によって上方に引き上げられており、これにより、上下のフレーム材２，２間には空間が形成されている。なお、上方のフレーム材２が引き上げられている場合は、それに応じて従動ローラ２０，９，１６，２２も上方に位置している。
【００３２】
次いで、シート１は、上下に開いた状態のフレーム材２に挿入される。その後、第２の搬入側従動ローラ２０および搬入側従動ローラ９が下降し、第２の搬入側駆動ローラ１９および搬入側駆動ローラ８との間でフレーム材２とともにシート１を挟み込む。
フレーム材２は、シート１を挟み込んだ状態で、第２の搬入側駆動ローラ１９および搬入側駆動ローラ８の回転により、プレス部６に向かって移送される。
【００３３】
シート１およびフレーム材２がプレス部６に到達すると、プレス部６がシート１に形成されたＩＣカード１ａの打ち抜きを行う。
まず、パンチ１１が下降してダイ１０の孔部１３に嵌合することによってＩＣカード１ａを打ち抜く。打ち抜かれたＩＣカード１ａは、シェダー１２とともにパンチ１１に押えられながら下方へと移動する。パンチ１１が最下点に到達した後に上方に退避するにつれ、シェダー１２がスプリング１４の復元力によってＩＣカード１ａを載置したまま上昇する。シェダー１２は元の位置に戻り、これに応じてＩＣカード１ａも打ち抜かれる前の元の位置に戻る。
【００３４】
ＩＣカード１ａの打ち抜きが順次行われつつ、シート１が打ち抜きの送りの速さに応じて間欠的に移送される。この移送によりシート１およびフレーム材２の進行方向先端部が、搬出側シート移送機構７に到達する。この時、搬出側従動ローラ１６は上方に位置している状態である。それから、搬出側従動ローラ１６が下降してフレーム材２を挟み込む。
【００３５】
搬出側シート移送機構７による移送によりシート１およびフレーム材２の進行方向先端部が第２の搬出側シート移送機構１８に到達すると、上部に位置していた第２の移送側従動ローラ２２が下降して、第２の搬出側シート移送機構１８によってフレーム材２を挟み込む。
【００３６】
そして、搬出側シート移送機構７と第２の搬出側シート移送機構１８との間に設けられた分離機構２５によって、ＩＣカード１ａの取り出しが行われ、ＩＣカード１ａが回収される。
【００３７】
シート１のＩＣカード１ａが全て回収されると、搬出側従動ローラ１６と第２の搬出側従動ローラ２２が上昇し、それに合わせてシート１を挟み込んでいたフレーム材２が上下に分離し、ＩＣカード１ａが抜き取られたシート１が第２の搬出側シート移送機構１８と搬出側シート移送機構７との間に設けられたシート排出装置（図示せず）でＩＣカード１ａとは別に回収される。
【００３８】
その後、フレーム材２は、各ローラの間を通って第２の搬入側シート移送機構１７に戻り、再びシート１を挟み込んで、移送され、打ち抜きを行う。このように、フレーム材２は、第２の搬入側シート移送機構１７から第２のシート搬出側移送機構１８までの間を往復し、打ち抜き装置４を通過してしまうことはない。また、フレーム材２はシート１の前後にシート１枚分のスペースを有しているので、フレーム材２が往復する際に横部材２ｂとダイ１０とが緩衝しないようになっている。
それぞれの駆動ローラ８，１５，１９，２１の回転は、一つのサーボモータを共通の駆動源としていることにより全て同期している。また、シート１の移送はシート移送機構５，７，１７，１８のいずれか一つのみによりなされる。
【００３９】
以上の通り、シート１をフレーム材２によって挟み込むこととしたので、移送の際に各シート移送機構５、７、１７、１８のローラ間にＩＣカード１ａが挟み込まれることがない。したがって、ＩＣカード１ａに圧力がかからず、ＩＣカード１ａに形成されたＩＣや磁気部分が破損や損傷を受けずに済む。これにより、打ち抜きの工程の際に、ＩＣカード１ａにＩＣを装着させて打ち抜きを行うことができるので、効率良くＩＣカードを製造することが可能となる。
【００４０】
また、フレーム材２をシート１の両側部１ｃに移送方向に沿って配置したことにより、フレーム材２を円滑に移送することができる。
【００４１】
また、縦部材２ａと横部材２ｂとを連結させてフレーム材２を形成したので、左右の縦部材２ａをシート１の幅に合わせたフレーム材２を一体に設けることができる。これにより、シート１に対するフレーム材２の設置が容易となる。また、縦部材２ａと横部材２ｂとの接合部を剛接合としてフレーム材２をラーメン構造としたので、フレーム材２の剛性が向上し、シート１の姿勢を適正に保った状態で移送することが可能となる。
【００４２】
また、フレーム材２が上下からシート１を挟み込んでいることにより、ＩＣカード１ａの上下両面のいずれもがローラによって加圧されることはない。
【００４３】
なお、本実施形態ではパンチ１１の形状を、下端面を製品部分に合わせた単純な角柱状としたが、シート１のＩＣカード１ａは圧力に対して耐えることができないものとなる可能性があるので、これにかえて、プレスの際にもＩＣカード１ａに圧力がかからないように、パンチの下面周縁部に水平な平面部からなる刃部を突出形成し、その刃部の内側を凹部としたパンチ形状としてもよい。あるいは、特開２００１−１３８２８９で示されているように、シートの上側にあるシェダーから切断時のみ刃部が降りて製品部分を切断し、その後刃部が上昇するのに伴い、シェダーが製品部分をシートに押し戻すようにしても構わない。むしろ、製品部分にかかる圧力を考慮すれば、これらのパンチ形状の方が好ましい。
【００４４】
また、本実施形態においては、ＩＣが装着されるＩＣカードにおいて打ち抜きを行ったが、これにかえて表面に情報記録用の磁気部分が形成されているクレジットカードやプリペイドカード等、他の種類のシートの打ち抜きにも適用できる。
また、本実施形態においては、フレーム材２の材質をアルミとしたが、アルミに限定されるものではなく、強度が確保されるようであれば他の材質であっても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の打ち抜き方法および打ち抜き装置によれば、以下の効果を奏することができる。
本発明の打ち抜き方法は、シートの非製品部分に当接部材を配置し、この当接部材を介在させてシートを複数のローラ間で挟持することとしたので、ローラによって製品部分に圧力が加えられることがない。したがって、製品部分を毀損させずに打ち抜くことができる。
【００４６】
当接部材を移送方向に沿って配置することとしたので、円滑に当接部材およびシートを移送することができる。
【００４７】
当接部材をシートの上下に配置することとしたので、製品部分の上下両面のいずれもがローラによって加圧されることがなく、製品部分の保護を一層図ることができる。
【００４８】
本発明の打ち抜き装置は、シートとローラとの間に、非製品部分に当接する当接部材を配置することとしたので、ローラによって製品部分に圧力が加えられることがない。したがって、製品部分を毀損させずに打ち抜くことができる。
【００４９】
左右の縦部材を横部材で連結することとしたので、左右の縦部材をシートの幅に合わせた当接部材を一体に設けることができる。これにより、シートに対する当接部材の設置が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるシートおよびフレーム材を示した平面図である。
【図２】本発明の一実施形態における打ち抜き装置を示した側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における打ち抜き装置を示した平面図である。
【図４】本発明の一実施形態における打ち抜き装置を示した側面図である。
【図５】従来の打ち抜き装置を示した断面図である。
【符号の説明】
１シート
１ａＩＣカード
１ｂ非製品部分
２フレーム材
３製品部分
４打ち抜き装置
５搬入側シート移送機構
６プレス部
７搬出側シート移送機構

Claims

製品部分が形成されたシートを移送し、該製品部分を打ち抜く打ち抜き方法において、
前記製品部分が形成されていない前記シートの非製品部分に対して当接する当接部材を前記シートに配置し、該当接部材を介在させて前記シートを複数のローラ間で挟持することによって前記シートを移送することを特徴とする打ち抜き方法。
前記当接部材は、前記シートの両側部において移送方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載の打ち抜き方法。
前記当接部材は、前記シートの上下に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の打ち抜き方法。
シートに形成された製品部分を打ち抜くプレス部と、
該プレス部の側部に配置されるとともに、前記シートを挟んで移送する複数のローラと、を備えた打ち抜き装置において、
前記シートと前記ローラとの間には、前記製品部分が形成されていない前記シートの非製品部分に当接する当接部材が配置されていることを特徴とする打ち抜き装置。
前記当接部材は、前記シートの両側部において移送方向に沿って配置される左右の縦部材と、これら縦部材をその端部において連結する横部材とを有することを特徴とする請求項４に記載の打ち抜き装置。