JP2006264787A - 昇降盤 - Google Patents

Abstract

【課題】包装機械の加工ユニットなどに用いられている昇降盤において、加工対象物の寸法の如何によらず、均一かつ大きな応力を伝達できるものを提供する。
【解決手段】加工具(２)を保持する加工具板(３)が加工具(２)を開いたり閉じたりするために高さをシフト可能に取り付けられている昇降盤(１)において、加工具板(３)と昇降ストローク装置(４)との間には、流体を受け入れるための膜(７)により画された流体室(８)が形成され、この流体室(８)が圧力媒体経路(９)を通じて圧力媒体貯留部に接続している。
【選択図】図１

Description

本発明は、昇降盤に関し、特には包装機械の加工ステーション（一つの加工ステージもしくは加工ステップをなす装置ユニット）のための昇降盤に関する。

昇降盤には上下の成形型等の加工具を保持する加工具板が備えられ、この加工具板は、昇降ストローク動作を行う装置によって加工具を開閉させるべく、高さ位置をシフト可能に取り付けられている。このような昇降盤は、実際に使用されて知られており、その昇降ストローク装置によって加工具を加工対象物またはワークに対して作動させる。このような作動にあたり、通常、対向板が用いられる。昇降ストローク装置は、加工具板、及び加工対象物またはワークの高さをシフトさせるだけでなく、所要の力を生成する。加工具板と、加工対象物または対向板との間の正確な位置合わせが想定されていない場合、使用条件を一定にするならば加工対象物に対する加工の質が損なわれる。このようであると、加工対象物に作用する応力が加工対象物の寸法や位置に関係なく加えられ、加工対象物の種々の領域に対して、相異なる応力でもって作用が行われるということが生じうる。

本発明の根底をなす課題は、導入部で述べたような昇降盤について、加工対象物の寸法の如何によらず、均一かつ大きな応力を伝達できるように構成することにある。

導入部で述べたような昇降盤において、上記課題は、加工具板と昇降ストローク装置との間に、ゴムや樹脂等からなる膜によって仕切られた、流体を受け入れる流体室が設けられ、この流体室が、圧力媒体経路を通じて圧力媒体貯留部に接続されることにより解決される。

このような昇降盤は、次のような利点と結びついている。昇降ストローク装置による加工ストロークを一定にすることができ、しかも、膜によって仕切られて流体で満たされた流体室によって、均一な応力伝達が確実に行われる。柔軟で変形可能な膜が、不均衡を是正する補償昇降作動ないし均衡化作用を実現するからである。なお、流体室内の圧力を変化させることによって応力を変化させることができ、このように変化させた応力でもって加工対象物に対するストローク式の当接を行うことができる。但し、均等な大きさの応力を導入し、作動面全体にわたって応力分布を均等にすることが想定されている。このことにより、膜の寿命が完全に終わるまでの期間にわたって、伝わるべき応力が一定に維持され、後でのキャリブレーションないし出力補正を必要としない。消耗して寿命を経過したことは、密封性が失われることにより、すぐに知られることとなる。

昇降ストローク装置が応力印加板を備えており、また、加工具板と、保持フレームを通じて加工具板に取り付けられた応力印加板との間に流体室が配置されるのであれば、好ましいことが知られた。このようであると、特には、応力印加板と加工具板とが、膜からの作用により、相互の位置をシフト可能である。これにより、膜は、所望の補償昇降作動ないし均衡化作用を、容易に行うことができる
本発明の枠内において、流体が、気体、好ましくは空気からなるならば、特に好ましい。気体を用いることは以下の利点と結びついている。流体が漏れ出た場合にも、周囲の環境を汚したり濡らしたりすることがない。また、コンプレッサーで周囲の空気を圧縮するならば、圧力媒体貯留容器または圧力媒体供給源についても小さくすることができる。

本発明の枠内において、また、次のことが想定されている。膜は、流体室を全ての側から取り囲んでおり、空気袋クッションとしての形態をとる。このようであると、膜と加工具板または応力印加板と間の境界面における密封の問題を除くことができる。また、空気袋クッションについて、交換可能に圧力媒体導入経路ないしは圧力導入口に接続可能であるという実施形態をとることができるので好ましい。

加工具板中に受け入れ部が設けられ、この受け入れ部に、応力印加板が可動に嵌め込まれているならば、良好な案内によって、次のような実施形式を、変動なしに安定して実現することができる。応力ないし昇降ストロークの補償・均衡化が実現され、したがって、応力印加板に対する加工具板の新たな位置合わせないし方向合わせが可能となるという実施形式を実現できる。

また、空気袋クッションまたは膜が、複数設けられ、それぞれに、少なくとも一つの圧縮空気導入部が備えられるならば好ましい。空気袋クッションまたは膜を複数用いることにより、より良好な応力分配ないし生成応力分布を実現することができる。また、このような良好な生成応力分布は、形状、例えば空気袋クッションの形状が、加工具に伝えられるべき応力分布に適合したものであるときに、与えられる。空気袋クッションが交換可能であると、加工具に適した応力分布をとるように力を加えることができる。例えば、使用条件が異なるときには、大きさが異なるか、または形状が異なる空気袋クッションを入れ込むことができる。また、空気袋クッションもしくは膜の形状は、かなりの範囲にわたって、任意のものにすることができ、円、リング、矩形などといった基本的な幾何学形状をとることができる他、複雑な輪郭形状ないし外面形状をとることができる。

バランスが取れた形での領域の拡大は、複数の空気袋クッションまたは膜を、重ね合わせ、及び／または隣り合わせの配置（重ね合わせの配置、及び隣り合わせの配置の少なくとも一方、以下同様）をとるようにすることで達成することができる。

本発明の他の好ましい実施形態は、評価または集計を行う装置にデータ回線を通じて接続したセンサーが、流体室内に閉じ込められた流体の圧力に対するモニタリングを行うという特徴を有する。このようなセンサーを備えることにより、加工具に作用する応力を調整または制御し、また、起こりうる破損について早期に検知するという実施形態が可能となる。評価・集計装置には、例えば、最大空気圧と最小空気圧とを設定しておくことができる。このようにして、センサーにより計測された測定値が、このように設定された範囲内であるときに正常値であると認定し、また、異常値を検知した場合には、加工工程に対する停止や割り込み操作を可能にする。

一方、圧力導入経路及び／または圧縮空気導入部に減圧器が割り当てられているならば好ましい。このようであると、流体室内での圧力のレベルを変化させられるだけでなく、複数の空気袋クッションに相異なる圧力を印加することが可能になるからである。ここで、低い方の圧力は、加工具に作用する応力を決定するのであり、補償昇降作動ないし均衡化作用を実現する空気袋クッションについて決めておくのである。その他の空気袋クッションでの、より高い圧力は、変形挙動を能動的に制御し、これにより、加工具と、加工具または対向板との間の応力分布を能動的に制御する。なお、ユーザーもしくはオペレーターの選択により、一の空気袋クッションまたは他の空気袋クッションに、より高い圧力を印加することができる。

圧力経路に比例バルブ（proportional valve; 電磁式その他の比例動作式のバルブ）を配置し、空気圧の自動的な増減を可能にするということも想定されている。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。図１に示す昇降盤１には、本発明の作動部を説明するために、特徴部分が描かれている。昇降盤１は、特には、シールステーション（シール装置またはこれを含むユニット）または成形ステーションなどとしての加工ステーションに用いられるようなものであり、加工具２を保持する加工具板３を備えている。加工具板３は、昇降ストローク装置４でもって加工具２を開いたり閉じたりするために、高さをシフト可能に取り付けられている。昇降ストローク装置４は、本発明の実施にあたり、ほぼ任意の具合に設けることができる。例えば、モーター等による加工具板３の機械的な移動によって駆動されるか、または、圧力媒体によってピストンをシリンダー室中にて移動させる。図示の実施例においては、昇降ストローク装置４が、高さを一次的にシフトさせる圧力印加板５を備えている。加工具板３と、昇降ストローク装置４すなわち圧力印加板５との間には、空気からなる気体を受け入れるための、膜７により画された流体室８が形成されている。流体室８は、圧力媒体管路９を通じて、圧力媒体貯留部に接続されている。図示の実施例では、膜７が流体室８をあらゆる方向から囲んでおり、流体室８は、空気袋クッション１０として設けられている。この空気袋クッション１０は、加工具板３と、保持フレーム１１により加工具板３に取り付けられた応力印加板５との間に配置されている。加工具板３には受け入れ凹部１３が設けられており、この受け入れ凹部１３には応力印加板５が、あそびを有する状態で、嵌め込まれている。

空気袋クッション１０は、圧力導入管路９に、取替え可能に接続されている。圧力導入管路９には、減圧器１２が備えられており、空気袋クッション１０内部の圧力を変化させることができる。図には、さらに、比例バルブ１５が示されている。

図２は、空気袋クッション１０が複数備えられ、それぞれに圧縮空気導入部が設けられた実施形態を示す。このようであると、それぞれの空気袋クッション１０に、相異なる圧力を加えることができる。そのため、ユーザーないしオペレーターは、使用目的に応じて所望の応力でもって、一つの適した空気袋クッション１０、または対応する複数の空気袋クッション１０を用いることができる。また、次のことが注目に値する。昇降ストローク装置１０によって昇降盤１の作動ストロークが引き起こされるとともに、空気袋クッション１０によって、補償昇降作動ないし均衡化作用が実現される。したがって、正常な値の応力伝達が確実に実現されるのに寄与している。達成可能な補償昇降作動を大きくすることは、種々の寸法及び／または種々の圧力となっている複数の空気袋クッション１０を、重ね合わせの配置及び／または隣り合わせの配置をとるように配置することで実現できる。

また、図１に示すように、圧力センサー１４は、膜７に包み込まれた流体についてのモニタリングを行う。圧力センサー１４は、データ回線を通じて、評価や集計等を行う制御装置に接続されている。そのため、流体室８内の圧力を調整・制御することができるようになっており、また、動作が正常であることを確認し、かつ記録しておくことができるようになっている。

本発明の昇降盤の縦断面図である。加工具板と応力印加板との間に空気袋クッションが配置されている。 ２つの空気袋クッションを備える実施形態を示す、図１に対応する昇降盤の縦断面図である。

符号の説明

１ 昇降盤 ２ 加工具 ３ 加工具板
４ 昇降ストローク装置 ５ 圧力印加板 ７ 膜
８ 流体室 ９ 圧力導入管 １０ 空気袋クッション
１１ 保持フレーム １２ 減圧器 １３ 受け入れ凹部
１４ 圧力センサー １５ 比例バルブ

Claims (12)

1. 加工機械の加工ステーション用の昇降盤、またはその他に用いられる昇降盤であって、加工具(２)を保持する加工具板(３)を備え、該加工具板(３)が加工具(２)を開いたり閉じたりするために高さをシフト可能に取り付けられている昇降盤において、加工具板(３)と昇降ストローク装置(４)との間には、流体を受け入れるように膜(７)により画された流体室(８)が形成され、この流体室(８)が圧力媒体経路(９)を通じて圧力媒体貯留部に接続していることを特徴とする昇降盤。
2. 昇降ストローク装置(４)が応力印加板(５)を備え、加工具板(３)と、保持フレーム(１１)を介して加工具板(３)に取り付けられた圧力印加板(５)との間に流体室(８)が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の昇降盤。
3. 前記流体が、空気またはその他の気体からなることを特徴とする請求項１または２に記載の昇降盤。
4. 膜(７)が、流体室(８)をいずれの側からも取り囲んで、空気袋クッション(１０)をなしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の昇降盤。
5. 空気袋クッション(１０)または空気室の膜(７)が、圧力媒体経路(９)に交換可能に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の昇降盤。
6. 加工具板(３)に受け入れ凹部(１３)が設けられ、この受け入れ凹部(１３)に、圧力印加板(５)が可動に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の昇降盤。
7. 空気袋クッション(１０)または膜(７)が複数備えられ、それぞれが少なくとも一つの圧縮空気導入口を備えることを特徴とする請求項４〜６に記載の昇降盤。
8. 空気袋クッション(１０)または膜(７)が、加工具(２)に伝えられるべき応力分布に適したものとなっていることを特徴とする請求項４〜７に記載の昇降盤。
9. 複数の空気袋クッション(１０)が重ね合わせの配置及び隣り合わせの配置の少なくともいずれかをとるようにして配置されていることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の昇降盤。
10. センサー(１４)が、データ回線を通じて評価・集計装置に接続され、流体室(８)内に閉じ込められた流体の圧力についてのモニタリングを行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の昇降盤。
11. 流体室(８)内に閉じ込められた流体の圧力を、減圧器(１２)によって調整できることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の昇降盤。
12. 流体室(８)内に閉じ込められた流体の圧力を、比例バルブ(１５)によって調整できることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の昇降盤。
    

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