JP2014172080A

JP2014172080A - 食品用ケース製造装置

Info

Publication number: JP2014172080A
Application number: JP2013048883A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Mochida; 達也持田; Toshikazu Seto; 利和瀬戸
Original assignee: MA Packaging Co Ltd
Current assignee: MA Packaging Co Ltd
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP6046527B2

Abstract

【課題】シート材から切り出したブランクに反りを生じさせることなく成形でき、成形加工時の不具合を防止することができる食品用ケース製造装置を提供する。
【解決手段】食品用ケース製造装置は、ブランク１１を切り抜く切り抜き手段と、ブランク１１を保持可能な貫通孔６１を有するパレット６０と、切り抜き手段で切り抜いたブランク１１をパレット６０の貫通孔６１に嵌め込む移送手段と、ブランク１１を絞り成形する成形ダイ８１及びパンチ８２を有する成形手段８０と、パレット６０をブランク１１の組込位置から前記成形ダイと前記パンチとの間の成形位置まで往復移動させるスライド手段６５とを備え、パレット６０の貫通孔６１は、ブランク１１の外周縁に接触する内周面を有し、成形手段８０は、成形位置においてパンチ８２をパレット６０の貫通孔６１内を経由させて成形ダイ８１に押圧することにより、ブランク１１を絞り成形する。
【選択図】図７

Description

本発明は、食品用ケースの製造に用いられる食品用ケース製造装置に関する。

薄紙、プラスチックフィルム、アルミニウム箔、又はこれら二種類以上からなる積層シート材を加工して製造される食品用ケースの製造においては、ロール状のシート材を成形加工前に所定の大きさに切り抜いて「ブランク」と呼ばれる小片を製造することが行われている（特許文献１参照）。このブランク材の製造工程では、単独あるいは成形ポンチと一体になった切り抜き刃によって一枚あるいは多数枚のシート材を同時に切り抜く方法や、切り抜くと同時に成形加工する方法（ブッシュ抜き）が用いられている。

特開２００６‐３４７５９６号公報

多数枚のシート材を同時に切り抜き、成形する方法では、製造されたブランクの端部（エッジ）にバリや、フィルムが積層されている場合には樹脂カスが生じることがある。また、ブランク材を複数枚重ねた状態で成形することにより成形後の食品用ケースを1個ずつ分離し難くなる。さらに、複数枚重ねて成形された食品用ケースの上側と下側では形状差が生じるといった問題もある。
また、一枚のシート材を切り抜く１枚抜きの工程を採用した場合には、切り抜き後のブランクがカールしたり、位置ずれを起こしたりして、ハンドリングエラーや成形不良、模様ずれ等の様々な不具合を起こすことがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シート材から切り出したブランクに反りを生じさせることなく成形でき、成形加工時の不具合を防止することができる食品用ケース製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、食品用ケースの原料となるシート材から切り抜いたブランクを成形することにより食品用ケースを製造する食品用ケース製造装置であって、前記ブランクを切り抜く切り抜き手段と、該ブランクを保持可能な貫通孔を有するパレットと、前記切り抜き手段で切り抜いたブランクを前記パレットの前記貫通孔に嵌め込む移送手段と、前記ブランクを絞り成形する成形ダイ及びパンチを有する成形手段と、前記パレットを前記ブランクの組込位置から前記成形ダイと前記パンチとの間の成形位置まで往復移動させるスライド手段とを備え、前記パレットの貫通孔は、前記ブランクの外周縁に接触する内周面を有し、前記成形手段は、前記成形位置において前記パンチを前記パレットの貫通孔内を経由させて前記成形ダイに押圧することにより、前記ブランクを絞り成形することを特徴とする。

パレットの貫通孔は、その内周面がブランクの外周縁に接触するように、ブランクの外形よりも僅かに小さく形成されている。そのため、ブランクは貫通孔内で位置が固定されて貫通孔に嵌め込まれた状態となり、ブランクの姿勢を崩すことなく（ブランクに反りを生じさせることなく）、正しい姿勢のまま貫通孔内に収めることができる。また、パンチは、パレットに保持した状態のブランクを押圧して絞り成形する。したがって、ブランクの位置ずれ等が生じることを回避でき、成形加工時に生じる不具合を防止することができる。
また、スライド手段によりパレットを往復移動させることで、ブランクを成形位置にスライド移動させる構成としたことから、パンチのストロークを小さくすることができる。つまり、成形ダイに一体にブランクの収納部を設けた場合には、成形ダイが厚くなり、ブランクを成形ダイ上に移送する手段による稼働領域を避けてパンチを退避させておく必要があることから、その分、パンチのストロークが大きくなり、作業性が悪くなる。
したがって、本発明の構成とすることにより、装置の小型化を図ることができるだけでなく、作業時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。

本発明の食品用ケース製造装置において、前記パレットの貫通孔の下部に、内側に突出した突起部が設けられているとよい。
突起部を設けることにより、ブランクの落下を防止することができる。また、貫通孔内で、ブランクが回転したり位置ずれしたりすることを防ぐことができる。

本発明によれば、シート材から切り出したブランクに反りを生じさせることなく成形できるので、成形加工時の不具合を防止することができる。また、装置の小型化を図ることができるとともに、生産性を向上させることができる。

本発明の食品用ケース製造装置の一実施形態を示しており、切り抜き手段を示す平面図である。図１に示す食品用ケース製造装置の刃物ダイを示す要部平面図である。図２に示すＡ‐Ａ線に沿う刃物ダイの要部断面図である。ブランクの切り抜きを説明する図であり、（ａ）が切り抜き前の状態、（ｂ）が切り抜き後の状態を示す。切り抜かれたブランクの移送を説明する図であり、（ａ）が刃物ダイの上方から見た図であり、（ｂ）が側方から見た図である。パレットを説明する図であり、（ａ）が要部平面図、（ｂ）がＢ‐Ｂ線に沿う要部断面図である。成形手段を説明する要部断面図である。食品用ケースを示す図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の食品用ケース製造装置の一実施形態を示している。この食品用ケース製造装置１００は、食品用ケース（図８参照）の原料となるシート材１０から切り出したブランク１１を成形することにより、食品用ケースを製造するものであり、シート材１０からブランク１１を切り抜く切り抜き手段５０と、ブランク１１を複数並べて収納するパレット６０と、パレット６０にブランク１１を嵌め込む移送手段７０と、ブランク１１を絞り成形する成形手段８０と、パレット６０をブランク１１の組込位置から成形位置まで往復移動させるスライド手段６５とを備える。

食品用ケース製造装置１００により製造される食品用ケース１２は、図１に示すように、楕円形のブランク１１を、加熱状態の金型（成形手段８０）によってプレス加工することにより、図８に示すような楕円形の底部１２ａと、底部１２ａから斜め上方に立ち上がる周壁部１２ｂとを有するカップ形状に形成される。
なお、製造される食品用ケースの形状としては、楕円形の他にも円形、正方形及び長方形の四角形等があり、形状は制限されない。

ブランク１１を切り抜くシート材１０の材質としては、薄紙、プラスチックフィルム、アルミニウム箔、又はこれら二種類以上からなる積層シート材を加工して製造されるものを使用することができ、例えば、薄紙にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を積層したものを使用することができる。なお、シート材１０の厚みは、１０μｍ〜２００μｍ程度とされる。

切り抜き手段５０は、ブランク１１の外形に沿って配置された刃部２１を備える刃物ダイ２０と、その刃物ダイ２０との間にシート材１０を挟み込むことにより、刃部２１をシート材１０に押し付けるアンビル３０とを備える。
刃物ダイ２０は、例えば高張力鋼によって平板状に形成されており、マグネットベース４０の上に設置される。そして、刃物ダイ２０の上面には、ブランク１１の外形に沿って配置された刃部２１が突出形成されている。
刃部２１は、刃物ダイ２０の上面に突設されており（図２参照）、ブランク１１の外形に沿ったパターンに形成され、このパターンが所定の間隔をおいて複数個配列されている。図１に示す食品用ケース製造装置１００では、ブランク１１の外形に沿ったパターンが、その長手方向に沿って４つ並べられた状態の列が複数列配置された構成とされている。なお、刃部２１は、機械加工やエッチング加工により、刃物ダイ２０に一体に形成されている。

また、刃物ダイ２０には、図２に示すように、刃部２１に囲まれた内側に複数の小孔２２が設けられている。そして、ブランク１１をシート材１０から切り抜く際に、これら小孔２２を通じてブランク１１を吸引する吸引機構２５が接続されており（図３）、シート材１０から切り出したブランク１１を平らな状態に保持することができる。
なお、小孔２２は、図２に示すように、成形するブランク１１の形状及び大きさに応じて、均等に吸引力が発揮され得るように、刃部２１の内側に複数個形成されている。

アンビル３０は、ステンレス等の金属によって円柱状のロールで形成されている。そして、このアンビル３０を、刃物ダイ２０上で回転移動することにより、刃物ダイ２０の刃部２１をシート材１０に押し付ける構成とされている。
また、刃部２１の先端とアンビル３０の外周面とは、所定の間隔（クリアランス）をもって配置され、ブランク１１の切り抜きは、シート材１０上にダミー材１３を重ねて行われる構成とされている。シート材１０を刃部２１側に、ダミー材１３をアンビル３０側に配置して、これらシート材１０及びダミー材１３上でアンビル３０を回転移動させると、刃部２１の先端はシート材１０を通過して切り込まれるが、刃部２１とアンビル３０とは接触することなく、刃部２１の先端は、ダミー材１３の途中位置まで食い込む構成となっている。

パレット６０は平板状に形成され、ブランク１１を保持可能な貫通孔６１が形成されている。貫通孔６１は、その内周面がブランク１１の外周縁に接触するように、ブランク１１の外形よりも僅かに小さく形成されている。また、貫通孔６１は、図６（ａ）に示すように、所定の間隔をおいて複数配列されている。また、貫通孔６１の下部には、図６（ｂ）に示すように、その内側に突出した突起部６２が全周にわたって設けられている。
移送手段７０は、例えばバキュームにより構成され、図５及び図６に示すように、切り抜き手段５０で切り抜いたブランク１１を正しい姿勢のままハンドリングして、パレット６０の貫通孔６１内に嵌め込むものである。
そして、パレット６０は、スライド手段６５により、ブランク１１の組込位置から成形位置までスライドして往復移動する構成とされている。なお、スライド手段６５には、例えば、パレット６０の両端部に車輪を設けておき、パレット６０のスライド方向に予め敷設したレール上に沿って該車輪を稼動させる機構を設け、さらに電気、油圧、空気圧等の動力を用いて往復運動させる等の機構を使用することができる。
また、成形手段８０は、図７に示すように、成形ダイ８１とパンチ８２とで構成される。これら成形ダイ８１とパンチ８２との間にパレット６０を配置した状態（成形位置）において、パンチ８２をパレット６０の貫通孔６１内を経由させて、パレット６０に保持した状態のブランク１１を成形ダイ８１に押圧することにより、ブランク１１を所定の形状に絞り成形することができる。

このように構成された食品用ケース製造装置１００により、食品用ケース１２を製造する方法について、説明する。
まず、加工対象のシート材１０を、図４（ａ）に示すように、その上にダミー材１３を重ねた状態で、刃物ダイ２０とアンビル３０との間に配置する。そして、アンビル３０を刃物ダイ２０上で上流側（図１に実線示す刃物ダイ２０側の位置）から下流側（図１に二点鎖線で示す刃物ダイ２０側の位置）に向けて回転移動させ、シート材１０を刃部２１に順次押し付ける。刃部２１の高さは、シート材１０の厚みより高く形成されており、刃部２１の先端は、図４（ｂ）に示すように、シート材１０を通過してシート材１０に重ねたダミー材１３に所定量切り込まれるようになっている。したがって、刃部２１のパターン形状に沿ってシート材１０が打ち抜き加工され、ブランク１１が製造される。また、ブランク１１をシート材１０から切り出す際には、吸引機構２５によって小孔２２を通じてブランク１１が平らな状態に保持されている。

このようにして製造されたブランク１１は、吸引機構２５により正しい姿勢のまま刃物ダイ２０上に配置されており、図５に示すように、ブランク１１は、移送手段７０によって正しい姿勢のままハンドリングされ、組込位置に待機するパレット６０上に移送されて、各ブランク１１は、それぞれ貫通孔６１に嵌め込まれる。パレット６０の貫通孔６１は、その内周面がブランク１１の外周縁に接触するように、ブランク１１の外形よりも僅かに小さく形成されている。そのため、ブランク１１は貫通孔６１内で位置が固定されて貫通孔６１に嵌め込まれた状態となり、ブランク１１の姿勢が崩れることなく、正しい姿勢のままで保持される。
パレット６０内に組み込まれたブランク１１は、パレット６０のスライド移動に伴い、成形位置に配置される。そして、成形手段８０は、ブランク１１が貫通孔６１に組み込まれた状態で、パンチ８２をパレット６０の貫通孔６１内を経由させることにより、ブランク１１を成形ダイ８１に押圧する。これにより、ブランク１１はカップ状に絞り成形され、食品用ケース１２が製造される。
なお、シート材１０は、間欠送りで刃物ダイ２０とアンビル３０との間に送り込まれるようになっており、食品用ケース製造装置１００では、長尺状のシート材１０を使用することにより、連続的にブランク１１を製造することができる。

このように、本発明の食品用ケース製造装置１００においては、切り抜き手段５０においては、切り抜かれたブランク１１に反りが生じる前に、刃物ダイ２０に設けた小孔２２を通じて吸引することで、ブランク１１を平らな状態に保持することができる。したがって、ブランク１１をパレット６０に移送する際のハンドリング性を向上させることができ、正しい姿勢のブランク１１を貫通孔６１に確実に嵌め込むことができる。
さらに、アンビル３０をロールで形成する構成としたことで、アンビル３０と刃物ダイ２０の刃部２１との接触を、面ではなく線で管理することができ、平行度等の管理が容易となるため、ブランク１１の加工精度を向上させることができる。
また、シート材１０とダミー材１３とを重ねて共加工し、ダミー材１３の厚さの途中まで刃部２１で切り込むことで、シート材１０から確実にブランク１１を切り出すことができる。また、刃物ダイ２０の刃部２１とアンビル３０とを接触させることなく、ブランク１１を切り出すことができるため、刃部２１の摩耗が防止され、耐久性を向上させることができる。

また、ブランク１１はパレット６０の貫通孔６１内で位置が固定されており、ブランク１１の姿勢を崩すことなく（ブランク１１に反りを生じさせることなく）、正しい姿勢のまま貫通孔６１内に保持することができる。また、パンチ８２は、パレット６０に保持した状態のブランク１１を押圧して絞り成形する。したがって、ブランク１１の位置ずれ等が生じることを回避でき、成形加工時に生じる不具合を防止することができる。
また、スライド手段６５によりパレット６０を往復移動させてブランク１１を成形位置に移動させる構成としたことから、パンチ８２のストロークを小さくすることができる。したがって、装置の小型化を図ることができるだけでなく、作業時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。

以下の方法により、本発明の効果を確認した。
シート材として、片艶晒クラフトからなる紙材の片面に、ＰＥＴ樹脂をラミネートしたものを用いて、長径９５ｍｍ、短径８０ｍｍの長円形ブランクを打ち抜いた。そして、パレットを用いてブランクを成形ダイの上に移送した場合と、パレットを用いずに移送手段によりブランクを直接成形ダイの上に載せた場合において絞り加工した。
パレットを用いた場合は、反りは発生せず、不具合なく良好な成形を行うことができた。一方、パレットを用いずに直接成形ダイ上にブランクを載せた場合は、反りの発生により、成形の位置ずれが生じたものがあった。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、刃物ダイを平板状に形成し、アンビルを円筒状に形成した構成としたが、これに限定されるものではない。アンビルに対向するようにロールの外周面に刃部を形成する構成としても良いし、アンビルを平板状に形成する構成を採用することも可能である。
また、パレットの貫通孔の全周にわたって突起部を設けたが、必ずしも全周に設ける必要はなく、ブランクの落下を防止できる形態であれば、これに限定されるものではない。

１０シート材
１１ブランク
１２食品用ケース
１２ａ底部
１２ｂ周壁部
１３ダミー材
２０刃物ダイ
２１刃部
２２小孔
２５吸引機構
３０アンビル
４０マグネットベース
５０切り抜き手段
６０パレット
６１貫通孔
６２突起部
６５スライド手段
７０移送手段
８０成形手段
８１成形ダイ
８２パンチ
１００食品用ケース製造装置

Claims

食品用ケースの原料となるシート材から切り抜いたブランクを成形することにより食品用ケースを製造する食品用ケース製造装置であって、前記ブランクを切り抜く切り抜き手段と、該ブランクを保持可能な貫通孔を有するパレットと、前記切り抜き手段で切り抜いたブランクを前記パレットの前記貫通孔に嵌め込む移送手段と、前記ブランクを絞り成形する成形ダイ及びパンチを有する成形手段と、前記パレットを前記ブランクの組込位置から前記成形ダイと前記パンチとの間の成形位置まで往復移動させるスライド手段とを備え、前記パレットの貫通孔は、前記ブランクの外周縁に接触する内周面を有し、前記成形手段は、前記成形位置において前記パンチを前記パレットの貫通孔内を経由させて前記成形ダイに押圧することにより、前記ブランクを絞り成形することを特徴とする食品用ケース製造装置。
前記パレットの貫通孔の下部に、内側に突出した突起部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の食品用ケース製造装置。