JP2565445B2 - プレス機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機に関し、特に
板状またはシート状の被加工材に対して打抜き加工ある
いは成形加工を施すためのプレス機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】金属材料や合成樹脂材料を板状あるいは
シート状にした被加工材に対して、打抜き加工あるいは
成形加工を施すようにしたプレス機としては、従来より
種々なものが提案されてきており、特に被加工材として
板状あるいはシート状としたものを加工するプレス機に
ついては、連続かつ大量に製品を作り出すことができる
利点があるため、被加工材や製品に対応したプレス機が
数多く提案されてきている。例えば、製品として合成樹
脂製の皿等の包装用容器に限ってみても、そのためのプ
レス機は種々なものがある。

【０００３】この合成樹脂製の皿やカップは、合成樹脂
製のシート材を加熱によって軟化させて、これを型にて
吸引しあるいは圧力を加えることにより成形されるのが
一般的である。このような合成樹脂製の皿やカップは、
例えば図５に概略的に示すような連続成形機によって、
非常に長く連続する一枚のシート材から連続的かつ大量
に製造されているものである。

【０００４】図５の連続成形機は、図示左側に配置した
シートロールから巻き戻したシート材を加熱ヒータ（加
熱部）にて加工が容易となるように軟化させ、これを所
定の製品の形状を有した成形型を備えたプレス機、すな
わち成形プレスに搬送するのである。そして、この成形
プレスにおいて真空または圧縮空気を利用する等して、
シート材の所定長さ部分に多数の製品を連続状に形成す
るのである。このように形成された多数の製品は、所謂
チェーン搬送されて、次工程のトリミングプレス、すな
わち打抜き加工を行うプレス機によって個別にトリミン
グされ、製品整列シュータに送られて梱包されるのであ
る。

【０００５】このようなプレス機を備えた連続成形機に
おいて重要なことは、長尺なシート材を連続的に搬送し
ながら加工を行い、トリミング後のスクラップも連続的
に巻き取って行くものであるから、シート材はある一定
のライン、つまりパスラインに対して変動しない状態で
搬送しなければならないことである。また、製品の形状
に応じて成形プレスにおけるプレス型を種々変更しなけ
ればならないが、このプレス型がどのような大きさのも
のであってもある程度の範囲内で適用でき、しかもその
変換作業を容易に行えるようにすることが、成形あるい
は打抜き加工を行うプレス機において求められるのであ
る。

【０００６】このため、従来は例えば実公昭６１−２６
０３３号公報にて示されているような「熱成形機」が提
案されてきている。この「熱成形機」は、上記公報の実
用新案登録請求の範囲の記載からすると、「成形金型も
しくはプラグを交換可能に取付ける金型取付テーブル
を、固定ベースに設置したシリンダーのロッドからなる
ストローク制御装置に取付け、そのストローク制御装置
により前記成形金型もしくはプラグを、樹脂フィルム・
シートの移動線の方向に移動して成形する熱成形機にお
いて、前記金型取付テーブルに、固定ベースを貫いて移
動する複数個のストッパ杆を突着し、固定ベースに前記
各ストッパ杆を個々に挿通して該各ストッパ杆の移動方
向に移動可能な位置決め片を回転のみ不能にして設置
し、前記ストッパ杆にストローク制御装置による金型取
付テーブルのシート移動線の方向への所定ストロークの
移動と共に前記位置決め片に突き当たって該金型取付テ
ーブルを停止させるストッパ片を設け、各位置決め片を
夫々ナット体に螺合して挿通し、それらナット体に設け
た鎖輪に連動用無端チェンを掛渡し、鎖輪及びナット体
の連動用無端チェンに連動する回転により各位置決め片
を一斉に移動し金型取付テーブルの固定ベースを基準と
する樹脂フィルム・シートの移動線の方向へのストロー
クを調整することを特徴とする熱成形機」であり、具体
的には図６に示すような構成となっているものである。
これにより、この熱成形機によれば、成形金型またはプ
ラグの高さが異なっても、これらの樹脂フィルムまたは
シートの間欠走行移動線（パスライン）に対する位置を
容易に調整でき、しかも運転中においても再微調整を行
うことができるものである。

【０００７】しかしながら、この実公昭６１−２６０３
３号公報に示された熱成形機は、図６にも示したよう
に、パスラインに直交する方向、すなわち上下方向に長
さが長くならざるを得ないものであり、装置全体が非常
に大型のものとなるのである。また、この従来の熱成形
機においては、例えばプラグはパスラインまで上昇させ
た後成形が終わるまでの間はその上昇位置で保持しなけ
ればならないものであり、そのためにはシリンダからな
る「ストローク制御装置」に所定圧の圧力流体を常に供
給できるようにしておかなければならない。

【０００８】すなわち、樹脂フィルムまたはシートに金
型及びプラグによって所定の圧力を加えて成形するため
には、その時に最大の加圧力が必要であり、例えばプラ
グはその最大加圧力に耐えて移動しないようにしておか
なければならないものであって、金型とプラグあるいは
トリミング刃が当接し合う瞬間は勿論、その前後の僅か
の時間にも圧力流体を供給するようにしておかなければ
ならないのである。しかも、金型、プラグあるいはトリ
ミング刃の各開閉動作は、樹脂フィルムまたはシートが
連続的に搬送されてくる速度に応じて頻繁に行われるも
のであるから、結果として各「ストローク制御装置」に
は常時圧力流体を供給しておかなければならなくなっ
て、圧力流体を形成するための電力は常時必要となるの
である。

【０００９】この種の熱成形機は、合成樹脂製の皿やカ
ップという極めて単価の安い製品を製造するためのもの
であるから昼夜兼行で使用されることが多いものであ
り、前述したような電力消費を常に行うということは、
コスト上非常に問題のあることである。

【００１０】換言すれば、この種の熱成形機、つまり成
形加工あるいは打抜き加工を行うプレス機においては、
次のような改良あるいは改善が要求されてきているので
ある。

【００１１】メンテナンスや設置場所等の関係から、
装置全体の高さを低くすること。 シート材のパスラインに対して上下両型をある一定の
範囲内で確実かつ容易に近接できるようにすること。 各型は、製品の形状に応じて種々変化するが、この変
化に上記を満足しながら十分対応でき、しかも型の変
換作業も容易に行えるようにすること。 装置を作動させるための電力を少しでも減少させるこ
とができるような構造にすること。

【００１２】以上の要求あるいは改善が要求されている
のは、上述したような合成樹脂製のシート材に成形加工
や打抜き加工を施すためのプレス機だけに限られるもの
ではなく、合成樹脂製の板材を連続的に加工するための
プレス機や、他に例えば金属材料からなるシート材や板
材を加工するプレス機に対しても同様である。

【００１３】そこで、本発明者は、この種のプレス機に
対して以上の改良等を加えるにはどうしたらよいかにつ
いて種々検討を重ねてきた結果、本発明を完成したので
ある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な経緯に基づいてなされたもので、その解決しようとす
る課題は、プレス機における前述した〜の満足であ
る。

【００１５】そして、本発明の目的とするところは、上
下型の配置及び交換スペースを十分確保することができ
て、しかも十分な省エネルギーをも達成することがで
き、結果として前述した〜の改良をも全て達成する
ことのできるプレス機を簡単な構成によって提供するこ
とにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明の採った手段は、実施例において使用する
符号を付して説明すると、「板状またはシート状の被加
工材７０に対して打抜き加工あるいは成形加工を施すプ
レス機１００において、ベッド１０上に立ち上がるコラ
ム１１の側方に取付けた第一シリンダ２１と、この第一
シリンダ２１のロッド２１ａの上端にて水平に支持され
て上下動するクラウン３０と、このクラウン３０に支持
された第二シリンダ２２と、この第二シリンダ２２のロ
ッド２２ａの下端に吊下されてコラム１１により上下方
向に案内されるスライダ４０と、このスライダ４０に下
側から対向すべく支持ラム２１を介してクラウン２０に
吊下したボルスタ５０とを備えて、被加工材７０が搬送
されるパスライン７１に対して、第一シリンダ２１の作
動によってボルスタ５０上の下型５１を近接させ、かつ
第一及び第二シリンダ２１・２２の共動によってスライ
ダ４０側の上型４１を近接させるようにしたことを特徴
とするプレス機１００」である。

【００１７】すなわち、本発明に係るプレス機１００
は、例えば被加工材７０として合成樹脂製のシート材を
適用した場合に、加熱部２１０とトリミング部２２０間
に配置されて連続成形機２００を構成するものであり、
合成樹脂製の被加工材７０に皿やカップ等の製品形状を
付与するための部分を占めるものである。そして、この
プレス機１００は、上型４１を支持するためのスライダ
４０と、下型５１を支持するためのボルスタ５０とを、
コラム１１に上下動可能に支持したクラウン３０に対し
て支持させたものであり、これらスライダ４０とボルス
タ５０とを第一シリンダ２１及び第二シリンダ２２の作
動によって被加工材７０が通過するパスライン７１に対
して両上型４１及び下型５１を近接させるようにしたも
のである。

【００１８】

【発明の作用】以上のように構成した本発明に係るプレ
ス機１００の作用について、主として図３及び図４を参
照して説明すると、次の通りである。

【００１９】まず、このプレス機１００における全体構
成による作用について説明するが、このプレス機１００
は図１及び図３に示したように、クラウン３０がコラム
１１に対して上下動自在としてあり、このクラウン３０
の上下動操作はコラム１１の側方に配置した各第一シリ
ンダ２１によって行われ、そのために各第一シリンダ２
１のロッド２１ａは上下方向に伸縮するものとなってい
る。従って、図６に示したような従来の成形機に比較す
れば、各第一シリンダ２１がボルスタ５０を直接的に支
持せずにコラム１１の側方に配置してある分だけ、プレ
ス機１００全体の高さが低くなっているのである。

【００２０】そこで、各第一シリンダ２１及び第二シリ
ンダ２２を作動させて、上型４１及び下型５１がパスラ
イン７１に対してどのように動くかをみてみると、まず
第一シリンダ２１が作動することによりクラウン３０が
上動し、このクラウン３０に対して支持ラム３１を介し
て一体的に吊下されているボルスタ５０が上動すること
になって、このボルスタ５０上に設置した下型５１がパ
スライン７１に下側から近接することになるのである。
このとき、上型４１を取付けたスライダ４０は、上動す
るクラウン３０に取付けた第二シリンダ２２を介してパ
スライン７１から離れることになるが、この離脱を無く
すように第二シリンダ２２を作動させてそのロッド２２
ａを伸長させるのである。つまり、第一シリンダ２１に
よるクラウン３０の上動量と、上型４１をパスライン７
１に対して近接させたい量の総和でロッド２２ａを伸長
するように、第二シリンダ２２は作動されるのである。
これにより、パスライン７１上の被加工材７０に対して
上型４１及び下型５１による加圧がなされて成形加工あ
るいは打ち抜き加工が行われるのであるが、その後は前
述したのと略逆の作動を第一シリンダ２１及び第二シリ
ンダ２２においてさせることにより、次の被加工材７０
の加工すべき部分が搬入されるのを待機し得る状態にな
されるのである。

【００２１】以上の作用を、図４を参照してより具体的
に説明すると、次の通りである。この図４において示さ
れている上下二本の折れ線は、それぞれ上型４１及び下
型５１の時間と移動量との関係を示しているものであ
り、両折れ線が同一場所にある場合が被加工材７０に対
する成形加工を行っている状態を示している。また、こ
の図４において、縦軸が上型４１及び下型５１の移動量
を示し、横軸がそれに掛る時間を示しているものである
が、この時間については図中の数字（単位は秒）がその
実際値であって図４上の間隔は具体的な時間間隔を示す
ものではない。

【００２２】そこで、図４の図示上方の折れ線を参照し
て上型４１の働きをみてみると、区間（１）及び（２）
にて当該上型４１の所定の下降が行われ、区間（３）に
おいて一定時間停止されてから、区間（４）で非作動と
するための圧抜きを行った後、区間（５）で再び上昇さ
れるものである。勿論、このような上型４１の作動をさ
せるためには、第一シリンダ２１及び第二シリンダ２２
の作動を制御して行われるものであるが、これらの第一
シリンダ２１及び第二シリンダ２２に関してはその作動
位置を検知するためのリミットスイッチが取付けてあっ
て、これらのリミットスイッチによって各第一シリンダ
２１及び第二シリンダ２２の作動の時期制御がなされて
いるものである。以上のような動きを上型４１がするた
めには、区間（１）、（２）及び（５）において第一シ
リンダ２１及び第二シリンダ２２が作動すればよく、区
間（３）においては、次に述べる下型５１が上昇してく
るのを待機するようにすればよいのである。

【００２３】その下型５１の動きであるが、これは図４
の図示下側の折れ線によって示されている。すなわち、
図中の区間（１）及び（２）においてこの下型５１は上
動され、区間（３）においてその上動端にて停止し、さ
らに区間（４）に致って上昇して、待機している上型４
１に当接するのである。その後は区間（５）にて圧抜き
をされた後、区間（６）において元位置に戻されるので
ある。

【００２４】以上のことから理解される通り、上型４１
及び下型５１を作動させるために、一サイクル（本実施
例においては４．４秒）中において第一シリンダ２１及
び第二シリンダ２２を常時作動させたり、あるいは圧力
流体を供給するための電力消費を常に行う必要がなくな
っているのであり、例えば上型４１側の区間（３）及び
（４）、下型５１側の区間（３）及び（５）においては
電力は全く不要となっているのである。従って、このプ
レス機１００においては、その電力消費を十分節約し得
るものとなっているのである。

【００２５】とくに、このプレス機１００として、合成
樹脂製のシート材からなる被加工材７０を連続加工する
連続成形機２００に適用した場合における作用上の特徴
は、被加工材７０に対する加圧成形を行なうための圧力
が、下型５１側の区間（４）において上型４１側の折れ
線と一致する部分においてのみ必要とされているもので
あり、この合成樹脂製シート材からカップ等を型成形す
る本実施例においては約０．２秒程度の間のみ大きな電
力が消費されるものとなっているものである。従って、
従来は上型４１または下型５１が待機している間におい
ても大量に電力が消費されていたのであるが、本発明に
おいては、電力消費は必要最小限に抑えられているので
ある。

【００２６】一方、この種のプレス機においては、製品
の形状に応じて上型４１及び下型５１の交換を行わなけ
ればならないが、本発明に係るプレス機１００にあって
は、その要求に十分応えられるものとなっている。すな
わち、まず下型５１のためのボルスタ５０はベッド１０
に対して直接的に支持されているものではない。換言す
れば、図６に示した従来の熱成形機におけるように、固
定ベースに対してストローク制御装置により下から支持
されているものではない。このようにボルスタ５０を仮
に第一シリンダ２１または第二シリンダ２２によって下
側から支持したとすると、前述したように、この種のプ
レス機全体の高さを高くしてしまうものであり、これを
回避しようとすれば、ボルスタ５０の上下動範囲をどう
しても小さくしなければならない。第一シリンダ２１ま
たは第二シリンダ２２は、一定の加圧加工を行うために
はそれに応じた大きさのものが必要であり、第一シリン
ダ２１または第二シリンダ２２自体のデッドスペースは
必ず必要だからである。

【００２７】この点、本発明に係るプレス機１００にお
いては、例えば第一シリンダ２１をコラム１１の側方に
配置し得るように構成したのであるから、この第一シリ
ンダ２１のデッドスペースをボルスタ５０の下側にて考
慮する必要は全くない。従って、製品の大きさに応じて
下型５１を変えなければならない場合に、この下型５１
が高さの高いもの（大きなシャットハイト・オープンハ
イトが必要なもの）であっても、これを十分使用できる
し、またその交換作業も十分広い空間内にて行えるので
ある。なお、上型４１に関しては従来と略同じであるか
ら、問題はない。

【００２８】以上の作用は、被加工材７０が、上記の例
のような合成樹脂製のシート材である場合だけでなく、
合成樹脂製の板材に対して打抜き加工を行う場合、ある
いは金属材料等からなるシート材または板材に対する成
形加工または打抜き加工を行う場合にも同様に発揮され
るものである。

【００２９】

【実施例】次に、本発明に係るプレス機１００を、図面
に示した実施例に従って説明すると、図１には本発明の
プレス機１００を採用した連続成形機２００が示してあ
る。この連続成形機２００は、合成樹脂製のシート材か
らなる被加工材７０に対して、成形加工（圧空成形また
は真空成形）及び打抜き加工（トリミング）を連続的に
施して、多数の合成樹脂製の皿やカップを連続的に製造
するものである。すなわち、この連続成形機２００にお
いては、図示左端に配置されているロールに巻回された
被加工材７０を、シート送り出し装置、フィルムガイ
ド、加熱部２１０、プレス機１００、及びトリミング部
２２０に連続的に搬送して、多数の皿やカップ等の所謂
深物製品を大量かつ連続的に形成するものである。勿
論、この連続成形機２００においては、その各部の状況
に合わせた集中制御が行われているものであり、各部が
正常な状態に整った場合に、ある一定数の皿等を形成し
得る被加工材７０の部分が言わば間欠的に順次搬送され
て行くものである。なお、この実施例においては、本発
明に係るプレス機１００を被加工材７０に対する成形加
工を行う場合について説明していくが、このプレス機１
００は、これにトリミング刃を適宜付設することによ
り、前述したトリミング部２２０に対しても適用できる
ものであることは当然である。

【００３０】そして、この連続成形機２００の加熱部２
１０とトリミング部２２０間に配置してある本発明に係
るプレス機１００は、具体的には図２及び図３に示すよ
うに形成してあるものである。

【００３１】このプレス機１００の概略的な構成は、図
３に示したようになっている。つまり、このプレス機１
００は、ベッド１０上に立ち上がるコラム１１の側方に
取付けた第一シリンダ２１と、この第一シリンダ２１の
ロッド２１ａの上端にて水平に支持されて上下動するク
ラウン３０と、このクラウン３０に支持された第二シリ
ンダ２２と、この第二シリンダ２２のロッド２２ａの下
端に吊下されてコラム１１により上下方向に案内される
スライダ４０と、このスライダ４０に下側から対向すべ
く支持ラム２１を介してクラウン２０に吊下したボルス
タ５０とを備えているものなのである。なお、図面に示
した実施例においては、第一シリンダ２１として二連の
ものを採用しているが、この第一シリンダ２１としては
所定の容量を有していれば一台のものによって構成して
もよいことは言うまでもない。

【００３２】このようなプレス機１００を構成するにあ
たって留意している点は、装置の全体構成が図３の左右
に対象となるようにすることである。その理由は、スラ
イダ４０やボルスタ５０を支持したり上下動させたりす
る場合に、これらに取付けられた上型４１や下型５１等
の取付角度がパスライン７１に対して変化しないように
しなければならないからである。例えば、上型４１にお
いて、これを直接的あるいは別部材を介して第二シリン
ダ２２に支持させて、スライダ４０（その意味ではこの
スライダ４０は所謂スライダとはならないが）とは別に
支持して上下動させるように実施してもよさそうではあ
るが、それでは上型４１の完全かつ安定した上下動を行
うことが非常に困難となるから、本実施例のプレス機１
００においては、両コラム１１に上型４１が固定される
スライダ４０を案内させてこれに第二シリンダ２２を連
結しているのである。

【００３３】勿論、各第一シリンダ２１及び第二シリン
ダ２２には、図示しない流体供給源から圧力流体が状況
に応じて供給されるのであるが、その供給制御は図４に
示したような予め設定されたサイクルと、各部に設けた
リミットスイッチからの信号に応じてなされるものであ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明においては、
上記実施例を例示した如く、第一シリンダ２１によって
クラウン３０をベッド１０に対して上下動し得るように
し、このクラウン３０に支持ラム３１を介してボルスタ
５０を固定的に吊下するとともに、クラウン３０にスラ
イダ４０を第二シリンダ２２によって上下動し得るよう
に支持して構成したことにその構成上の特徴があり、こ
れにより、上下型の配置及び交換スペースを十分確保す
ることができて、しかも十分な省エネルギーをも達成す
ることができ、結果として前述した〜の改良をも全
て達成することのできるプレス機を簡単な構成によって
提供することができるのである。

【００３５】すなわち、本発明に係るプレス機１００に
よれば、 主としてボルスタ５０を上下動させるための第一シリ
ンダ２１を、このプレス機１００の略外形を形成するコ
ラム１１の側方に例えばブラケット１２を介して配置・
固定したので、従来の熱プレス機におけるように、ボル
スタ５０の下側に大きなデッドスペースを形成すること
はなく、当該プレス機１００全体の高さを十分低くする
ことができるのである。従って、高さが低い当該プレス
機１００に対するメンテナンス作業は、非常に容易に行
うことができるのである。

【００３６】スライダ４０及びボルスタ５０は、言わ
ば宙に浮いた状態にしてあるため、これら各スライダ４
０及びボルスタ５０に固定した上型４１及び下型５１
を、宙に浮いた状態で搬送されてくる被加工材７０のパ
スライン７１に対して、確実かつ容易に近接させること
ができるのである。

【００３７】上記のとの関連もあって、スライダ４
０及びボルスタ５０の上下動範囲を非常に大きく取るこ
とができるから、所謂シャットハイト・オープンハイト
の大きい上型４１や下型５１をも十分使用できるだけで
なく、これら上型４１や下型５１の交換作業も容易に行
うことができるのである。

【００３８】プレス機１００全体を上記のように構成
することによって、第一シリンダ２１及び第二シリンダ
２２の作動を極力少なくすることができ、これによって
使用する電力の節約を行うことができる。といった優れ
た効果を発揮させることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス機を適用した連続成形機の
側面図である。

【図２】本発明に係るプレス機の拡大正面図である。

【図３】本発明に係るプレス機の概略構成を示す正面図
である。

【図４】このプレス機における上型と下型との１サイク
ル中での動きを示すグラフである。

【図５】プレス機が適用される連続成形機の一般的構成
を概略的に示した側面図である。

【図６】従来の熱成形機を示す側面図である。

【符号の説明】

１００ プレス機 １０ ベッド １１ コラム ２１ 第一シリンダ ２１ａ ロッド ２２ 第二シリンダ ２２ａ ロッド ３０ クラウン ３１ 支持ラム ４０ スライダ ４１ 上型 ５０ ボルスタ ５１ 下型 ７０ 被加工材 ７１ パスライン ２００ 連続成形機 ２１０ 加熱部 ２２０ トリミング部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状またはシート状の被加工材に対して
   打抜き加工あるいは成形加工を施すプレス機において、 ベッド上に立ち上がるコラムの側方に取付けた第一シリ
   ンダと、この第一シリンダのロッドの上端にて水平に支
   持されて上下動するクラウンと、このクラウンに支持さ
   れた第二シリンダと、この第二シリンダのロッドの下端
   に吊下されて前記コラムにより上下方向に案内されるス
   ライダと、このスライダに下側から対向すべく支持ラム
   を介して前記クラウンに吊下したボルスタとを備えて、 前記被加工材が搬送されるパスラインに対して、前記第
   一シリンダの作動によって前記ボルスタ上の下型を近接
   させ、かつ前記第一及び第二シリンダの共動によって前
   記スライダ側の上型を近接させるようにしたことを特徴
   とするプレス機。