JP2012011532A - 打ち抜き装置及びプラスチックテープの打ち抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で信頼性が高く、微小且つ多数のプレス打ち抜き屑を吸引し、排出することのできるプラスチックテープの打ち抜き装置及びプラスチックテープの打ち抜き方法を提供する。
【解決手段】プラスチックテープ１を打ち抜きパンチ２で打ち抜く際に生じる打ち抜き屑３を吸引排出する打ち抜き装置２５において、シュート部６にイオナイザ１２から供給されるイオン化エア１３を第１の電磁弁１０を介して導入するイオン化エア導入部８を設け、シュート部６と外部排出部との間に圧縮エアにより増幅エア流を発生させる空気増幅部７を設け、空気増幅部７にコンプレッサから供給される圧縮エアを第２の電磁弁１１を介して導入する圧縮エア導入部９を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラスチックテープに金型を用いてプレス加工する打ち抜き装置及びプラスチックテープの打ち抜き方法に関するものである。

プラスチックテープに金型を用いてプレス加工する装置においては、プレスで打ち抜いた打ち抜き屑の排出は非常に重要である。

図３にプラスチックテープ１に金型２０を用いてプレス加工する従来装置３０を示す。この従来装置３０では、図３に示すようにプレスの下死点（打ち抜きパンチ２のストロークの最下点）に同期して金型２０の打ち抜きパンチ２の先端面に空けたエア導入穴２１から圧縮エアを噴出することにより打ち抜き屑３を落下させ、装置外部へ排出している。あるいは特許文献１に開示されているように、打ち抜きパンチ２の軸方向にエア導入穴２１を大気と通じるように開口し、エア導入穴２１から大気圧を付与することで、打ち抜きパンチ２の先端面に打ち抜き屑３が付着するのを防止している。また、この打ち抜き屑３が小さくなると、重量が小さいために打ち抜きで生じる静電気により排出口２２の周囲に打ち抜き屑３が付着し易くなる。この場合には、図３に示すように真空ポンプ４を設置し打ち抜き屑３の吸引を同時に行うことがある。

特開２００４−２９１１０２号公報 特開２００７−１５２４３８号公報

近年、打ち抜きパターンの微細化に伴ない、打ち抜きパンチ断面の微小化・多本数化が進んでいる。現在は打ち抜きパンチ断面が１ｍｍ角程度のものもあり、エア導入穴２１の加工が非常に難しい上、加工自体が可能な場合もパンチ本数が数十本ともなれば製作費用が膨大になってしまうことになる。また、打ち抜きで生じる静電気は異物吸着の原因となる。

また、一般にプラスチックテープ１は長尺状のテープなので、図３に示す真空ポンプ４を用いて打ち抜き屑３を吸引する場合、吸引力がプラスチックテープ１の搬送を阻害し、プラスチックテープ１の位置ずれを引き起こす可能性がある。そのため真空ポンプ４の吸引力を一定以上強くすることができず、打ち抜き屑３を十分に吸引できないことがある。プラスチックテープ１の搬送時に真空ポンプ４の運転を停止すれば、この問題を回避することができるが、比較的短い周期で真空ポンプ４の運転・停止を頻繁に切り替えることは困難である。また図３に示すように真空ポンプ４を常時運転し、プラスチックテープ１の搬送時には電磁弁（三方弁）５を用いて真空ポンプ４の流路を大気開放することにより吸引力を発生させない方法があるが、配管作業が必要であり、コストがかかってしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安価で信頼性が高く、微小且つ多数のプレス打ち抜き屑を吸引し、排出することのできる打ち抜き装置及びプラスチックテープの打ち抜き方法を提供することにある。

前記課題を解決するために本発明の打ち抜き装置は、プラスチックテープを打ち抜き位置に搬送する搬送部と、前記プラスチックテープをプレス加工する打ち抜きパンチを有するプレス加工部と、前記プレス加工部の下部に設けられプレス加工により生じた打ち抜き屑を回収するシュート部と、該シュート部の下部に設けられた打ち抜き屑の外部排出部とを備えた打ち抜き装置において、前記シュート部に、イオナイザから供給されるイオン化エアを第１の電磁弁を介して導入するイオン化エア導入部を設け、前記シュート部と前記外部排出部との間に圧縮エアにより増幅エア流を発生させる空気増幅部を設け、前記空気増幅部に、コンプレッサから供給される前記圧縮エアを第２の電磁弁を介して導入する圧縮エア導入部を設けたことを特徴とする。

また前記プラスチックテープは、長尺状であってもよい。

また前記空気増幅部は、入力エア量を規定して排出エア流量を安定させるレギュレータを備えているのが好ましい。

また前記外部排出部に前記排出エア流量を計測する流量計と打ち抜き屑をカウントするカウンタが設置されるのが好ましい。

また本発明のプラスチックテープの打ち抜き方法は、プラスチックテープを打ち抜き位置に搬送する搬送工程と、前記プラスチックテープを打ち抜きパンチによりプレス加工するプレス加工工程と、前記プレス加工部の下部に設けられた打ち抜き屑を回収するためのシュート部に前記プレス加工工程で生じた打ち抜き屑を回収する回収工程と、前記シュート部の下部に設けられた外部排出部により打ち抜き屑を吸引し、排出する、外部排出工程を有するプラスチックテープの打ち抜き方法であって、前記回収工程において、前記打ち抜きパンチが下死点に達した際に前記シュート部に設けられたイオナイザから供給されるイオン化エアを噴出し、前記外部排出工程において前記打ち抜きパンチを上昇させ、前記シュート部と前記外部排出部との間に形成された空気増幅部で増幅エア流を発生させることにより打ち抜き屑を吸引することを特徴とする。

前記打ち抜き装置及び打ち抜き方法によれば、下死点時に打ち抜きパンチの先端に向けイオナイザより発生したイオン化エアによる打ち抜き屑の除電を行いながら、同時に発生する乱流により微小屑を打ち抜きパンチ先端から引き離しつつ、直後に空気増幅部によりプレス装置と外部排出部との間にエア流による負圧を発生させて打ち抜き屑を吸引し、排出することができる。また、プラスチックテープの搬送時に、第１の電磁弁と第２の電磁弁を閉鎖し、エアの流れによる負圧を発生させないようにすることでプラスチックテープの搬送時の位置ずれを起こすことがない。

本発明によれば、安価で信頼性が高く、微小且つ多数のプラスチックテープのプレス打ち抜き屑を吸引し、排出することができる打ち抜き装置及びプラスチックテープの打ち抜き方法を提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係るプラスチックテープの打ち抜き装置の概略図で、打ち抜きパンチがストロークの最下点に下降した状態を示す図である。 図２は、図１と同様の概略図で、打ち抜きパンチが上昇した状態を示す図である。 図３は、従来技術を用いた方式によるプラスチックテープの打ち抜き装置の概略図である。

本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお従来例と同様の部分については同一の符号を付して説明する。

図１に示すように、プラスチックテープ１に金型を用いてプレス加工する打ち抜き装置２５は、プラスチックテープ１を打ち抜き位置に搬送する搬送部（図示せず）と、プラスチックテープ１をプレス加工する多数の打ち抜きパンチ２を有するプレス加工部（金型）２０と、プレス加工部２０の下部に設けられプレス加工により生じた打ち抜き屑３を回収するシュート部６と、シュート部６の下部に設けられた打ち抜き屑３の外部排出部とを備えている。

搬送部は、例えば２つのゴムローラーでプラスチックテープ１を挟み、一方のゴムローラーをサーボモーターで回転させることによりプラスチックテープ１を一定量搬送するロールフィーダー方式の搬送装置や、クランプ部でプラスチックテープ１を挟み、クランプ部をアクチュエータによって直線的に移動させることによりプラスチックテープ１を一定量搬送するグリップフィーダー方式の搬送装置が考えられる。なお、プラスチックテープ１は、図示してないがリールに巻き付けられており、搬送装置に同期してリールが回転し、プラスチックテープ１が送り出される。

そしてプラスチックテープ１にプレス加工部２０を用いてプレス加工する打ち抜き装置２５は、前記の搬送部と、プラスチックテープ１を支持すると共に打ち抜き穴形成用穴部２４を有する下金型２０ｂと、打ち抜き穴形成用穴部２４に対向する位置に打ち抜きパンチ２を有する上金型２０ａとを具備し、打ち抜きパンチ２と共に上金型２０ａを空圧式あるいは油圧式のシリンダなどのアクチュエータ（図示せず）により上下動させてプラスチックテープ１に打ち抜きパンチ抜き穴を形成するプレス装置が想定される。

シュート部６は、打ち抜き屑３を外部排出部へ導くもので、その下部に空気増幅部７を取り付けている。これらシュート部６、空気増幅部７及び下金型２０ｂは、打ち抜き装置２５に取り付けられている。またシュート部６の側面には、イオン化エア導入部８が斜め上方に向けて複数箇所設けられている。イオン化エア導入部８は、シュート部６の側面に斜め上方に向けて開口された筒状の穴で、図１では２箇所設けられている。図１からも分かるようにイオン化エア導入部８，８は、打ち抜きパンチ２の下死点（打ち抜きパンチ２のストロークの最下点）時において打ち抜きパンチ２の先端部にイオン化エア１３が導入されるように、その噴出口が打ち抜きパンチ２の先端部に向けられている。このイオン化エア導入部８，８の他端部にチューブ１４ａ、１４ｂが配管され、その先のチューブ１４の途中に第１の電磁弁１０を介してイオナイザ（静電気除去器）１２が接続されている。

イオナイザ１２は、空気中の酸素分子や窒素分子をイオン化し、帯電防止用イオン気流（帯電防止に用いられる正負のイオン気流、すなわちイオン化エア１３）を発生させる装置で、打ち抜きパンチ２による打ち抜き加工時の摩擦等によって生じる静電気をイオンで中和し、除電を行うためのものである。

イオナイザ１２はイオン化エア１３を発生させ、打ち抜きパンチ２の下死点時にのみ第１の電磁弁１０を数秒間解放することにより、図１に示すようにイオン化エア導入部８からイオン化エア１３が打ち抜きパンチ２の先端部へ向けて噴出される。このイオン化エア１３は、打ち抜き屑３を除電しつつシュート部６内に乱流を発生させ、打ち抜きパンチ２の先端から打ち抜き屑３を引き離す作用をなす。

一方、空気増幅部７の側面上部には、入力エア穴である圧縮エア導入部９が水平方向に設けられている。圧縮エア導入部９は、空気増幅部７の上部に本体内壁に沿って設けられた円状の細いスリット１９に通じるようになっている。この圧縮エア導入部９にチューブ１５が配管され、第２の電磁弁１１を介してコンプレッサ（図示せず）が接続されている。第２の電磁弁１１を開放するとコンプレッサで圧縮された高圧のエアが圧縮エア導入部９から吹き込まれ、スリット１９で絞られて高速で空気増幅部７内に吹き出し、エア高速流（圧縮エア）１７となって空気増幅部７の内壁面に沿って流れる構造となっている。

次に打ち抜き屑３を吸引する過程について説明する。

イオン化エア１３によって打ち抜きパンチ２の先端から打ち抜き屑３を引き離した直後に、第２の電磁弁１１を数秒間開放することにより高圧のエアが圧縮エア導入部９から吹き込まれ、スリット１９で絞られてエア高速流１７が発生する。このときエア高速流１７は、上流側にベルヌーイ効果による強力な負圧を発生させ、図２に示すように打ち抜きパンチ２が上昇し、プレス加工部２０内の真空状態（密閉状態）が開放される際にプレス加工部２０の外部から内部に向けて誘引される大量のエア流（増幅エア流）１８ができる。この大量のエア流１８により打ち抜き屑３をシュート部６、空気増幅部７を通じて外部排出部へ確実に吸引する。

プラスチックテープ１の搬送時には、第１の電磁弁１０と第２の電磁弁１１は閉鎖されており、エア高速流１７による負圧が発生しないため、打ち抜き屑吸引装置（シュート部６、空気増幅部７、イオナイザ１２、第１の電磁弁１０、第２の電磁弁１１、コンプッレサは、打ち抜き屑吸引装置を構成する。）に起因した位置ずれは生じない。また、この空気増幅部７は非常にシンプルな構成のため、真空ポンプと比べて非常に安価に製作が可能である。さらに、入力に必要なエアは少量であり、ランニングコストも低く抑えることができる。

次にプラスチックテープ１の打ち抜き装置２５の動作及び打ち抜き方法について説明する。

先ず、プラスチックテープ１を所定位置まで搬送する。このとき第１の電磁弁１０と第２の電磁弁１１が閉鎖されており、エアの流れによる負圧が全く発生していない。したがってプラスチックテープ１は、位置ずれを生じることなく所定位置まで搬送される。

次に、上金型２０ａ、ストリッパプレート２３と共に打ち抜きパンチ２が下降し、打ち抜きパンチ２でプラスチックテープ１を打ち抜く。この打抜き加工により、打ち抜き屑３が発生する。この打ち抜き屑３は、プラスチックテープ１の打ち抜き加工に伴い、打ち抜き屑３に静電気が帯電するため、その静電気によって打ち抜き屑３は、打ち抜きパンチ２の先端部に付着した状態となる。

打ち抜きパンチ２の下死点（打ち抜きパンチ２のストロークの最下点）において、第１の電磁弁１０を開放する。これによって、イオナイザ１２から供給されるイオン化エア１３がイオン化エア導入部８より打ち抜きパンチ２の先端部に向けて噴出される。イオン化エア１３が、打ち抜きパンチ２の先端部に向けて噴出されることで静電気が除電され、打ち抜き屑３が打ち抜きパンチ２の先端部に付着するのを防止する。そして打ち抜き屑３は、打ち抜きパンチ２の先端部から遊離される。

その直後、第１の電磁弁１０を閉鎖する。そして、その直後に打ち抜きパンチ２が上昇を始め、プレス加工部２０内の真空状態（密閉状態）が開放される際に、第２の電磁弁１１を開放する。これによってコンプレッサ（図示せず）で圧縮された高圧のエアが圧縮エア導入部９から吹き込み、スリット１９で絞られて空気増幅部７の内壁面に沿ったエア高速流１７が発生する。エア高速流１７は、上流側にベルヌーイ効果による強力な負圧を発生させ、打ち抜きパンチ２が上昇し、プレス加工部２０内の真空状態（密閉状態）が開放される際に誘引された大量のエア流（増幅エア流）１８がシュート部６から空気増幅部７へ向けて生じ、打ち抜き屑３が吸引され、外部排出部から排出される。数秒の吸引後、第２の電磁弁１１を閉鎖し、再びプラスチックテープ１を所定位置まで搬送する。

このようにしてイオン化エア導入部８からイオン化エア１３を打ち抜きパンチ２の先端部に向けて噴出しつつ、圧縮エア導入部９から高圧のエアを吹き込んで打ち抜き屑３を吸引しながらプラスチックテープ１に対して打ち抜き加工が実施される。

なお、イオナイザ１２は、プラスチックテープ１の打ち抜き加工中は常時ＯＮしており、プラスチックテープ１の搬送時はＯＦＦする。

このように打ち抜きパンチ２の先端部に向けて帯電防止用イオン気流（イオン化エア１３）を供給することによって、連続的に実施される打ち抜き加工時の摩擦等によって生じる静電気を除電することができ、静電気力による打ち抜き屑３が打ち抜きパンチ２の先端部への付着を防止することができる。またエア高速流１７によって空気増幅部７内に負圧が発生し、打ち抜きパンチ２によるプレス加工部２０内の真空状態（密閉状態）が開放される際に誘引された大量のエア流１８によって打ち抜き屑３はシュート部６、空気増幅部７を通って外部排出部へ確実に吸引される。したがって、良好な打ち抜きパターンを安定して形成することができる。

空気増幅部７の信頼性を高める方法としては、例えば、レギュレータを用いて入力エアを規定して排出エア流量を安定させ、さらに排出部に流量計と打ち抜き屑３のカウンタを設置して、排出エア量と屑の数の監視を行う方法が挙げられる。

以上述べたように、本発明によれば、吸引による位置ずれの問題を解決し、なおかつ安価で信頼性の高いプラスチックテープ１のプレス打ち抜き屑の吸引排出装置が実現される。

（実施例）
まず、プラスチックテープ１を所定位置まで搬送する。このとき第１の電磁弁１０・第２の電磁弁１１が閉鎖されており、エアの流れによる負圧が全く発生していない。次に打ち抜きパンチ２でプラスチックテープ１を打ち抜くが、下死点（打ち抜きパンチ２のストロークの最下点）において、第１の電磁弁１０を開放することによりシュート部６内にイオン化エア１３を噴出する。

その直後、第１の電磁弁１０を閉鎖する。その直後打ち抜きパンチ２が上昇を始め、プレス加工部２０内の真空状態（密閉状態）が開放される際に、第２の電磁弁１１を開放することによりエア流が発生し、打ち抜き屑３が吸引される。数秒の吸引後、第２の電磁弁１１を閉鎖し、プラスチックテープ１の搬送を行う。このステップを繰り返したところ、打ち抜き屑３は全て吸引されており、プラスチックテープ１の位置ずれによる不良も発生しなかった。

（比較例）
真空ポンプを用いて吸引する場合、プラスチックテープ１を所定位置まで搬送し、打ち抜きパンチ２でプラスチックテープ１を打ち抜く。打ち抜かれた打ち抜き屑３は真空ポンプからの負圧により外部排出部に排出される。しかし、搬送時に負圧が発生しているためプラスチックテープ１の位置ずれが発生してしまい、打ち抜きパターンの形成不良が発生してしまった。

１ プラスチックテープ
２ 打ち抜きパンチ
３ 打ち抜き屑
６ シュート部
７ 空気増幅部
８ イオン化エア導入部
９ 圧縮エア導入部
１０ 第１の電磁弁
１１ 第２の電磁弁
１２ イオナイザ
１３ イオン化エア
１４ チューブ
１６ 圧縮エア
１７ エア高速流
１８ 大量のエア流
１９ スリット
２０ プレス加工部（金型）
２０ａ 上金型
２０ｂ 下金型
２４ 打ち抜き穴形成用穴部
２５ 打ち抜き装置

Claims (5)

1. プラスチックテープを打ち抜き位置に搬送する搬送部と、前記プラスチックテープをプレス加工する打ち抜きパンチを有するプレス加工部と、前記プレス加工部の下部に設けられプレス加工により生じた打ち抜き屑を回収するシュート部と、該シュート部の下部に設けられた打ち抜き屑の外部排出部とを備えた打ち抜き装置において、
   前記シュート部に、イオナイザから供給されるイオン化エアを第１の電磁弁を介して導入するイオン化エア導入部を設け、
   前記シュート部と前記外部排出部との間に圧縮エアにより増幅エア流を発生させる空気増幅部を設け、
   前記空気増幅部に、コンプレッサから供給される前記圧縮エアを第２の電磁弁を介して導入する圧縮エア導入部を設けたことを特徴とする打ち抜き装置。
2. 前記プラスチックテープは、長尺状である請求項１記載の打ち抜き装置。
3. 前記空気増幅部は、入力エア量を規定して排出エア流量を安定させるレギュレータを備える請求項１又は２記載の打ち抜き装置。
4. 前記外部排出部に前記排出エア流量を計測する流量計と打ち抜き屑をカウントするカウンタが設置される請求項１乃至３のいずれかに記載の打ち抜き装置。
5. プラスチックテープを打ち抜き位置に搬送する搬送工程と、
   前記プラスチックテープを打ち抜きパンチによりプレス加工するプレス加工工程と、
   前記プレス加工部の下部に設けられた打ち抜き屑を回収するためのシュート部に前記プレス加工工程で生じた打ち抜き屑を回収する回収工程と、
   前記シュート部の下部に設けられた外部排出部により打ち抜き屑を吸引し、排出する、外部排出工程を有するプラスチックテープの打ち抜き方法であって、
   前記回収工程において、前記打ち抜きパンチが下死点に達した際に前記シュート部に設けられたイオナイザから供給されるイオン化エアを噴出し、前記外部排出工程において前記打ち抜きパンチを上昇させ、前記シュート部と前記外部排出部との間に形成された空気増幅部で増幅エア流を発生させることにより打ち抜き屑を吸引することを特徴とするプラスチックテープの打ち抜き方法。

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