JP2014223681A - シート材の打ち抜き方法及び打ち抜き装置 - Google Patents

シート材の打ち抜き方法及び打ち抜き装置 Download PDF

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周藏 黒岩
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Abstract

【課題】抜きカスが搬送される際にブランキングメス型に接触することを防止するシート材の打ち抜き方法及び打ち抜き装置を提供する。
【解決手段】
本発明の打ち抜き装置は、シート材から所定の形状のブランクを打ち抜く打ち抜き型30と、ブランキングオス型及びその下方に設けられたブランキングメス型を具備し、これらのブランキングオス型及びブランキングメス型によって、打ち抜かれたブランクをシート材から切り離すブランキング型と、前記ブランキング型によりブランクが切り離された後のシート材である抜きカスを前記ブランキングメス型の上方で所定の方向に搬送する搬送部と、打ち抜き型30に設けられ、前記搬送部による搬送の際に前記抜きカスが自重により垂れ下がることが防止するための溝を当該抜きカスに形成する押罫部34とを備えている。
【選択図】図2

Description

本発明は、紙箱及びダンボール箱等に用いられるシート材の打ち抜き方法、及びその打ち抜き方法を実施する打ち抜き装置に関する。
紙箱及びダンボール箱等の様々な用途に応じて、シート材から所定形状のブランクを打ち抜く打ち抜き装置が普及している。この打ち抜き装置においては、打ち抜き型によってブランクの打ち抜きが行われた後、ブランキング型を用いてシート材からブランクが切り離される。より詳細には、上側に設けられたブランキングオス型と下側に設けられたブランキングメス型との間にブランクが打ち抜かれたシート材が搬送され、その後ブランキングオス型の押し型がブランキングメス型の開口部側にブランクを押し出すことにより、シート材からブランクが切り離される。このようにして切り離されたブランクはメス型の開口部から押し出されて積み上げられる。
上述したようにしてブランクがブランキングメス型の開口部に積み上げられる一方、ブランクが切り離された後の抜きカスは、グリッパーバー等によって所定の回収位置まで搬送される。この回収位置までの搬送が行われる際、抜きカスはブランキングメス型の上方を通過する。このとき、抜きカスは自重によって垂れ下がり、その結果ブランキングメス型の開口部に落ち込む場合がある。そのような状態で抜きカスの搬送が行われると、抜きカスがブランキングメス型に接触して千切れたり、グリッパーバーから外れたりする等の事象が生じ、種々のトラブルの原因となり得る。
このような問題を解消するための技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、回収位置まで搬送される抜きカスを下から持ち上げる引っ掛かり防止手段を備える平盤打ち抜き装置が開示されている。この引っ掛かり防止手段は、駆動モーターを動力源とした昇降構造で構成されており、搬送手段の動作と同期して昇降動作を繰り返すことにより、順次搬送される抜きカスを下から持ち上げ、当該抜きカスがブランキングメス型に引っ掛かることを防止する。このように抜きカスを下から持ち上げる構成は特許文献2にも開示されている。
また、特許文献3には、ブランキングオス型側に設けられ、無端ベルト及びその無端ベルトの表面の全周にわたって取り付けられた多数の吸盤で構成される原反保持部材を備えるブランク打ち抜き装置が開示されている。このブランク打ち抜き装置において、ブランキングオス型がブランキングメス型に嵌合することによりブランクが切り離される際、原反保持部材が具備する吸盤が抜きカスに吸着し、その後ブランキングオス型がブランキングメス型に対して離反する。このようにブランキングオス型とブランキングメス型とが離反した後に無端ベルトの連れ回りによって吸盤に吸着された状態で抜きカスが搬送される。そのため、抜きカスはブランキングメス型に接触することなく搬送されることになる。
特開2005−74588号公報 特開2009−208190号公報 特開2006−167951号公報
上述した従来の打ち抜き装置の場合、抜きカスが搬送される際に当該抜きカスをブランキングメス型から離すことができるため、抜きカスがブランキングメス型に接触することを防止することができる。しかしながら、そのように抜きカスをブランキングメス型から離すための特別な構成を要するため、これらの打ち抜き装置の場合、高コスト化を招くという問題がある。また、そのような特別な構成を既存の打ち抜き装置に組み込むことは困難であるため、容易に実現することができないという問題もある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、従来に比して簡易な構成で抜きカスとブランキングメス型との接触を防止することができるシート材の打ち抜き方法及び打ち抜き装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一の態様のシート材の打ち抜き方法は、シート材から所定の形状のブランクを打ち抜く打ち抜き工程と、ブランキングオス型及びその下方に設けられたブランキングメス型によって、打ち抜かれたブランクをシート材から切り離すブランキング工程と、ブランクが切り離された後のシート材である抜きカスを前記ブランキングメス型の上方で所定の方向に搬送する搬送工程とを有し、前記搬送工程における搬送の際に前記抜きカスが自重により垂れ下がることを防止するための溝を、前記打ち抜き工程において当該抜きカスに形成する。
上記態様の打ち抜き工程において、前記抜きカスの搬送方向と交差する方向に延びる前記溝を前記抜きカスに形成するようにしてもよい。
また、上記態様の打ち抜き工程において、並行して延びる複数の前記溝を前記抜きカスに形成するようにしてもよい。この場合に、並行して伸び、異なる方向に凸となる複数の溝を前記抜きカスに形成するようにしてもよい。
また、本発明の一の態様の打ち抜き装置は、シート材から所定の形状のブランクを打ち抜く打ち抜き型と、ブランキングオス型及びその下方に設けられたブランキングメス型を具備し、当該ブランキングオス型及び当該ブランキングメス型によって、打ち抜かれたブランクをシート材から切り離すブランキング型と、前記ブランキング型によりブランクが切り離された後のシート材である抜きカスを前記ブランキングメス型の上方で所定の方向に搬送する搬送部と、前記打ち抜き型に設けられ、前記搬送部による搬送の際に前記抜きカスが自重により垂れ下がることを防止するための溝を当該抜きカスに形成する溝形成部とを備える。
上記態様において、前記溝形成部が、前記抜きカスの搬送方向と交差する方向に延びる前記溝を前記抜きカスに形成するように構成されていてもよい。
また、上記態様において、前記溝形成部が、並行して延びる複数の前記溝を前記抜きカスに形成するように構成されていてもよい。この場合に、当該溝形成部が、並行して延び、異なる方向に凸となる複数の溝を前記抜きカスに形成するように構成されていてもよい。
さらに、上記態様において、前記溝形成部が、前記打ち抜き型に対して着脱自在に構成されていてもよい。
本発明によれば、従来に比して簡易な構成で、搬送される抜きカスがブランキングメス型に接触することを防止することができる。
本発明の実施の形態に係る打ち抜き装置の全体の構成を模式的に示す側面図。 本発明の実施の形態に係る打ち抜き装置の打ち抜き部が備える打ち抜き型の構成を示す平面図。 図2のIII−III線矢視図。 本発明の実施の形態に係る打ち抜き装置の打ち抜き部の構成を示す部分断面図 垂下防止用溝が形成される様子を示す部分断面図。 垂下防止用溝が形成されたシート材の一部を示す部分斜視図。 垂下防止用溝が形成される他の様子を示す部分断面図。 ブランキングメス型の構成を示す平面図。 本発明の実施の形態に係る打ち抜き装置によって得られる抜きカスを示す部分断面図。 打ち抜き型に設けられる押罫部の構成の他の例を示す部分断面図。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(打ち抜き装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態の打ち抜き装置の全体の構成を模式的に示す側面図である。図1に示すように、打ち抜き装置1は、シート材100aを供給する給紙部2と、給紙部2より供給されたシート材100aから所定形状のブランク100bを打ち抜く打ち抜き部3と、ブランク100b中の孔になる箇所などの抜きカスを取り除くストリッピング部4と、シート材100aからブランク100bを切り離すブランキング部5と、ブランク100bが切り離されたシート材である抜きカス100cを回収する抜きカス回収部6と、これらの打ち抜き部3、ストリッピング部4、ブランキング部5及び抜きカス回収部6にシート材100aを順次搬送する搬送部7とを備えている。なお、給紙部2、ストリッピング部4、抜きカス回収部6及び搬送部7の構成については従来のものと同様であるので詳細な説明を省略する。以下、打ち抜き部3及びブランキング部5の構成について説明する。
(打ち抜き部の構成)
打ち抜き装置1が備える打ち抜き部3は、ブランクを打ち抜くための打ち抜き型と、その打ち抜き型の下方に設けられた面板とを具備している。以下、その詳細な構成について説明する。
図2は、打ち抜き装置1の打ち抜き部3が備える打ち抜き型の構成を示す平面図であり、図3は、図2のIII−III線矢視図である。なお、図2中の矢符は、搬送部7によるシート材100aの搬送方向を示している。図2に示すとおり、打ち抜き型30は、長板状の合板材等で構成される基板31、その基板31上に設けられた切刃32、ブランク内に折り筋を形成するための第1押罫部33、及び後述する垂下防止用溝を形成するための第2押罫部34を備えている。本実施の形態の場合、打ち抜き型30は、基板31の短辺方向がシート材100aの搬送方向と一致するように設置される。
切刃32は、打ち抜かれるブランクの形状に応じて定められた切断位置に沿って基板31の表面側に配設される。本実施の形態では、図2に示すように、6枚のブランクを同時に打ち抜くことができるように切刃32が配設されている。また、第1押罫部33は、打ち抜かれるブランク内に形成される折り筋の位置に沿って基板31の表面側に配設される。さらに、第2押罫部34は、ブランク外、すなわちブランクが切り離された後の抜きカス内に形成される垂下防止用溝の位置に沿って基板31の表面側に配設される。
上述した垂下防止用溝は、抜きカスがその回収位置に向かって搬送される際に自重により垂れ下がることを防止するために当該抜きカスに形成される溝である。この垂下防止用溝は、シート材100aの搬送方向(図2中の矢符に示す方向)と直交する方向に伸びるように形成される。そのため、第2押罫部34もシート材100aの搬送方向と直交する方向に沿って基板31の表面側に設けられている。図2に示すように、本実施の形態においては、基板31の長辺のうちシート材100aの搬送方向上流側の長辺の端部の長手方向に離間した4箇所(以下、第1位置という)、及び基板31の中央位置の長手方向に離間した4箇所(以下、第2位置という)の計8箇所に第2押罫部34が設けられている。ここで、4つの第1位置のそれぞれには1つの第2押罫部34が設けられている。他方、4つの第2位置のそれぞれには、図3にも示すように、2つの第2押罫部34,34が並行して設けられている。
なお、図3に示すように、各切刃32及び各第2押罫部34は、その一部が基板31に埋設して固定されている。また、図示していないが、各第1押罫部33も同様にして基板31に固定されている。
図4は、打ち抜き部3の構成を示す部分断面図である。なお、この図4では、上述した第2位置の周辺における断面構成が示されている。図4に示すように、打ち抜き型30の下方に、当該打ち抜き型30と対向するようにして、面板35が設けられている。この面板35上には、打ち抜き型30の第2押罫部34,34のそれぞれに対向する凹溝36a,36aが形成された面切り型36が設けられている。
図5は、第2位置の周辺において垂下防止用溝が形成される様子を示す部分断面図である。図5に示すように、2つの第2押罫部34,34と凹溝36a,36aとが接近した場合、両者の間に介在するシート材100aが第2押罫部34,34に押圧され、その押圧された部分が凹溝36a,36aに落ち込む。これにより、下方向(面板35側)に凸となる溝である垂下防止用溝が2本形成される。また、この凹溝36a,36aへの落ち込みに伴って、凹溝36a,36a間に位置するシート材100aの余った部分が上方向(打ち抜き型30側)へ隆起する。これにより、上方向に凸となる溝である垂下防止用溝が1本形成される。
図6は、上述したようにして垂下防止用溝が形成されたシート材100aの一部を示す斜視図である。図6に示すとおり、シート材100aには、下方向に凸となる2本の垂下防止用溝101a,101aと、それらの垂下防止用溝101a,101a間に位置する上方向に凸となる1本の垂下防止用溝101bとが形成されている。以下では、下方向に凸となる垂下防止用溝及び上方向に凸となる垂下防止用溝を、凹状の垂下防止用溝及び凸状の垂下防止用溝とそれぞれ称する。
上述した第1位置においては、1本の凹状の垂下防止用溝が形成される。図7は、第1位置の周辺において垂下防止用溝が形成される様子を示す部分断面図である。図7に示すように、面板上に設けられた面切り型36は、第1位置における第2押罫部34と対向する1つの凹溝36aを有している。この場合、図7に示すように、第2押罫部34と凹溝36aとが接近して両者間のシート材100aが第2押罫部34に押圧された結果、その押圧された部分が凹溝36aに落ち込むことにより凹状の垂下防止用溝が1本形成されることになる。
上述したようにして複数の箇所に形成された垂下防止用溝は、後の工程においてブランクが切り離された結果シート材100aが抜きカスとなったときに、当該抜きカスが自重で垂れ下がることを防止する役割を果たす。その詳細については後述する。
(ブランキング部の構成)
次に、ブランキング部の構成について説明する。なお、このブランキング部の構成は従来のものと同様であるが、抜きカスに形成された垂下防止用溝との位置関係を明確にするために、その詳細を説明する。
打ち抜き装置1が備えるブランキング部5は、ブランキングオス型と、その下方に設けられたブランキングメス型とを具備している。このブランキングオス型は、打ち抜き部3によって打ち抜かれた各ブランクに対応して設けられた押し型と、抜きカス部分に対応して設けられた押さえ部材とを有している。他方、ブランキングメス型は、それらのブランクと同形状の開口部を有している。
図8は、ブランキングメス型の構成を示す平面図である。図8に示すように、ブランキングメス型50は、長板状の基板51を有しており、その基板51には各ブランクと同形状の開口部52が複数形成されている。本実施の形態の場合、ブランキングメス型50は、基板51の短辺方向が抜きカスの搬送方向(図8中の矢符が示す方向)と一致するように設置される。
上述したように構成されたブランキング部5において、ブランキングオス型の押さえ部材が抜きカス部分を押さえるとともに、ブランキングオス型の各押し型がブランキングメス型50の各開口部52側にブランク部分を押し出すことによって、シート材からブランクが切り離される。このようにしてブランクが切り離された後の抜きカスは、搬送部7によって、図8中の矢符が示す方向に搬送される。
図9は、上述したブランキング部5によってブランクが切り離された後に得られる抜きカスを示す平面図である。上述したように、打ち抜き型30の第1位置及び第2位置に設けられた各第2押罫部34によって、抜きカス100cに垂下防止用溝が形成される。その結果、図9に示すように、抜きカス100cには、打ち抜き型30における4箇所の第1位置のそれぞれに対応する位置に凹状の1本の垂下防止用溝101aが設けられ、また、同じく4箇所の第2位置のそれぞれに対応する位置に凹状の2本の垂下防止用溝101a,101aと凸状の1本の垂下防止用溝101bとが設けられている。
上記のとおり複数の垂下防止用溝が形成された抜きカス100cは、図8に示すブランキングメス型50の上方を通過して図9中の矢符が示す方向に搬送される。図9に示すように、複数の垂下防止用溝は、抜きカス100cの搬送方向と直交する方向に伸びるようにして形成されている。
(打ち抜き装置の動作)
次に、上述したように構成された打ち抜き装置1の動作について、図1等を参照しながら説明する。まず、給紙部2において長方形状のシート材100aが供給され、搬送部7によって打ち抜き部3に搬送される。打ち抜き部3において、打ち抜き型30と面板35とが接近し、シート材100aに所定形状の6枚のブランクが打ち抜かれる。このとき、上述したように、打ち抜き型30の第1位置及び第2位置に配設されている複数の第2押罫34,34,…によって、ブランク外に凹状及び凸状の垂下防止用溝が複数本形成される。
上記のとおりブランクが打ち抜かれたシート材100aは、搬送部7によってストリッピング部4に搬送される。ストリッピング部4は、搬送されてきたシート材100aにおける各ブランク中の抜きカスを取り除く。その後、シート材100aは搬送部7によりブランキング部5に搬送される。ブランキング部5では、ブランキングオス型の押さえ部材が抜きカス部分を押さえるとともに、ブランキングオス型の各押し型がブランキングメス型50の各開口部52側にブランク部分を押し出すことによって、シート材から各ブランク100bが切り離される。ここで、切り離されたブランク100bは、ブランキングメス型50の開口部52から押し出されて積み上げられる。
上述したようにしてブランク100bが切り離された後のシート材である抜きカス100cは、搬送部7によって抜きカス回収部6に搬送される。この搬送の際、抜きカス100cはブランキングメス型50の上方を通過する。このとき、抜きカス100cのうちその搬送方向と平行する方向に伸びる箇所については、その大部分が、ブランキングメス型50の基板51の開口部52が形成されていない領域の上を通過するため、自重による垂れ下がりが生じる場合であっても、開口部52に落ち込むことはない。これに対し、抜きカス100cのうちその搬送方向と直交する方向に伸びる箇所については、その大部分が、開口部52の上を通過することになるため、自重による垂れ下がりが生じる場合、当該開口部52に落ち込むおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、抜きカス100cのうち搬送方向と直交する方向に伸びる箇所に垂下防止用溝が形成されており、その箇所での水平方向の強度が高められているため、水平状態を維持することが可能となり、自重による垂れ下がりを回避することができる。特に、複数本の垂下防止用溝が並行して設けられている箇所については、水平方向における強度がより一層高まるため、自重による垂れ下がりを確実に回避することができる。その結果、本実施の形態では、抜きカス100cがブランキングメス型50の開口部52に落ち込むことがなく、抜きカス100cがブランキングメス型50に接触することを防止することができるため、そのような接触に起因して生じる種々のトラブルを回避することができる。これにより、シート材の打ち抜きをスムースに行うことが可能になる。
なお、本実施の形態では、抜きカス100cにおいて、上方向に凸となる垂下防止用溝と下方向に凸となる垂下防止用溝とが並行して形成されている。このように、異なる複数の方向に凸となる垂下防止用溝が並行して形成されている場合、一方向に凸となる垂下防止用溝のみが並行して形成されている場合と比べて強度を高めることができるため、自重による垂れ下がりをより一層確実に回避することが可能になる。
(その他の実施の形態)
上記の実施の形態では、垂下防止用溝を形成するための第2押罫部が、打ち抜き型の基板に固定されて設けられているが、これを当該基板に対して着脱自在な構成とすることも可能である。図10は、打ち抜き型に設けられる押罫部の構成の他の例を示す部分断面図である。図10に示すように、2本の第2押罫部34,34は支持部材37によって固定されている。この支持部材37は、例えば合板材等で構成され、第2押罫部34,34の一部を埋設して支持する支持基板37aと、打ち抜き型30の基板31と当該支持部材37とを接着するための接着層37bとが、この順に積層されて構成されている。接着層37bの上面には、基板31の下面の任意の箇所に対して着脱自在に貼着するための粘着材が塗布されている。そのため、基板31の下面のうちの所望の箇所に支持部材37を貼着して固定することができるため、第2押罫部34,34を適宜の箇所に配設することができる。これにより、例えば既存の打ち抜き型に対しても各第2押罫部34を容易に取り付けることが可能になる。また、このように着脱自在な構成の場合、各第2押罫部34が取り付けられた後であってもその位置を容易に変更することができるため、打ち抜き装置1の稼働状況に応じて各第2押罫部34の位置を調整する等の対応を容易に行うことができる。
なお、上述したように第2押罫部34を打ち抜き型30に対して着脱自在な構成とした場合、同様にして面切り型36も面板35に対して着脱自在な構成とすることが好ましい。これにより、第2押罫部34及び面切り型36の両方を任意の所望の位置に配設することが可能になる。
また、上記の実施の形態では、並行して伸びる複数本の垂下防止用溝が形成される箇所と、1本の垂下防止用溝が形成される箇所とが混在しているが、すべての箇所において複数本または1本の垂下防止用溝が形成されるような態様であってもよい。また、複数本の垂下防止用溝が並行して形成される場合、本実施の形態のように凹状及び凸状の垂下防止用溝が複数並行して形成されていてもよく、凹状及び凸状の何れかのみの垂下防止用溝が複数並行して形成されるようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、上方向及び下方向に凸となる垂下防止用溝が並行して複数形成されているが、他の二方向に凸となる垂下防止用溝が並行して複数形成されていてもよく、また、三方向以上の方向に凸となる垂下防止用溝が並行して複数形成されていてもよい。
また、上記の実施の形態では、垂下防止用溝が抜きカスの搬送方向と直交する方向に伸びるように形成されているが、それとは異なる方向に伸びるように形成されていてもよい。但し、上述したように、抜きカスのうちその搬送方向と平行する方向に伸びる箇所についてはブランキングメス型の開口部への落ち込みが起きることは稀であるため、当該平行する方向に伸びる垂下防止用溝を形成する必要性は高くはない。したがって、垂下防止用溝は、抜きカスの搬送方向と交差する方向に形成されていることが望ましい。
なお、上記の実施の形態では、垂下防止用溝を押罫部によって形成しているが、それ以外の手段によって形成するようにしてもよい。例えば、エンボス加工等を用いて垂下防止用溝を形成することも可能である。
本発明のシート材の打ち抜き方法及び打ち抜き装置は、例えば紙箱及びダンボール箱等に用いられるシート材の打ち抜き方法、並びにその打ち抜き方法を実施するための打ち抜き装置等として有用である。
1 打ち抜き装置
2 給紙部
3 打ち抜き部
4 ストリッピング部
5 ブランキング部
6 抜きカス回収部
7 搬送部
30 打ち抜き型
31 基板
32 切刃
33 第1押罫部
34 第2押罫部
35 面板
36 面切り型
36a 凹溝
37 支持部材
37a 支持基板
37b 接着層
50 ブランキングメス型
51 基板
52 開口部
52 各開口部
100a シート材
100b ブランク
100c 抜きカス
101a,101b 垂下防止用溝

Claims (9)

  1. シート材から所定の形状のブランクを打ち抜く打ち抜き工程と、
    ブランキングオス型及びその下方に設けられたブランキングメス型によって、打ち抜かれたブランクをシート材から切り離すブランキング工程と、
    ブランクが切り離された後のシート材である抜きカスを前記ブランキングメス型の上方で所定の方向に搬送する搬送工程と
    を有し、
    前記搬送工程における搬送の際に前記抜きカスが自重により垂れ下がることを防止するための溝を、前記打ち抜き工程において当該抜きカスに形成する、
    シート材の打ち抜き方法。
  2. 前記打ち抜き工程において、前記抜きカスの搬送方向と交差する方向に延びる前記溝を前記抜きカスに形成する、
    請求項1に記載のシート材の打ち抜き方法。
  3. 前記打ち抜き工程において、並行して延びる複数の前記溝を前記抜きカスに形成する、
    請求項1又は2に記載のシート材の打ち抜き方法。
  4. 前記打ち抜き工程において、並行して伸び、異なる方向に凸となる複数の溝を前記抜きカスに形成する、
    請求項3に記載のシート材の打ち抜き方法。
  5. シート材から所定の形状のブランクを打ち抜く打ち抜き型と、
    ブランキングオス型及びその下方に設けられたブランキングメス型を具備し、当該ブランキングオス型及び当該ブランキングメス型によって、打ち抜かれたブランクをシート材から切り離すブランキング型と、
    前記ブランキング型によりブランクが切り離された後のシート材である抜きカスを前記ブランキングメス型の上方で所定の方向に搬送する搬送部と、
    前記打ち抜き型に設けられ、前記搬送部による搬送の際に前記抜きカスが自重により垂れ下がることを防止するための溝を当該抜きカスに形成する溝形成部と
    を備える、打ち抜き装置。
  6. 前記溝形成部が、前記抜きカスの搬送方向と交差する方向に延びる前記溝を前記抜きカスに形成するように構成されている、
    請求項5に記載の打ち抜き装置。
  7. 前記溝形成部が、並行して延びる複数の前記溝を前記抜きカスに形成するように構成されている、
    請求項5又は6に記載の打ち抜き装置。
  8. 前記溝形成部が、並行して延び、異なる方向に凸となる複数の溝を前記抜きカスに形成するように構成されている、
    請求項7に記載の打ち抜き装置。
  9. 前記溝形成部が、前記打ち抜き型に対して着脱自在に構成されている、
    請求項5乃至8の何れかに記載の打ち抜き装置。
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