JP3029245B2 - 帯状刃材の精密切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状刃材を精密な
寸法に切削するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】紙製の箱を形成するための紙又は樹脂
（以下原素材という）を打ち抜くには、例えば、図９に
示すように原素材の輪郭と同一の形状に折り曲げられた
帯状刃材１…が、使用される。そのような帯状刃材１で
は、スリット部Ｓを形成するために、帯状刃材１の端部
に折返片部２が形成されることがある。

【０００３】従来、上記のように帯状刃材１の端部に折
返片部２を形成する場合、図10の（イ）（ロ）に示すよ
うに、余分な折返代２ａをとって帯状刃材端部を折り返
した後、その余分な折返代２ａを、汎用の回転のこ盤等
にて切除して、折返片部２の長さ寸法Ｍを所定の値に調
整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の切除方法では、切削刃に対する帯状刃材１の位置
を精密に調整することができず、切断寸法が不正確であ
った。また、折返片部２と帯状刃材本体部１ａとの間に
生じる隙間の間隙寸法Ｓ′が非常に小さいため、帯状刃
材本体部１ａの折返片部２側の面に切削刃が当たって帯
状刃材本体部１ａに傷を付けてしまうことがあった。

【０００５】また、帯状刃材１を折曲げる場合、単純に
直角曲げをすると、図12に示すように、折曲部Ｃに於て
刃先１ｂが弧状に弯曲してしまうため、そのような弯曲
を防ぐには、２枚の帯状刃材の端部を突き合わせるしか
無かったが、図13に示すように、単に２枚の帯状刃材
１，１を突き合わせるのみでは、隣り合う刃先１ｂ，１
ｂの突き合わせ部の間に隙間Ｓ₁ が生ずるという問題が
あった。

【０００６】このため、従来、図14に示すように、隣り
合う刃先１ｂ，１ｂの内の一方に、他方の刃先１ｂの刃
角に対応する庇部１ｃを形成していたが、そのための加
工は困難であり、かつ、コストがかかるという問題があ
った。

【０００７】また、図11の（イ）に示すように、帯状刃
材１にその厚みの半分に相当する深さの折曲用溝50を設
ければ、図11の（ロ）に示す如く、刃先１ｂが弯曲しな
いように、折曲げ得ることを本発明者等は発見したが、
そのような溝50の切削加工は、高い精度を要するため困
難であった。

【０００８】そこで、本発明は、上述の問題を解決し
て、帯状刃材を、傷付けることなく、かつ、精密な寸法
に、切断・切削することができる帯状刃材の精密切削装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明に係る帯状刃材の精密切削装置は、固定基枠
にテーブル基台を前後方向に勾配をもって上下にガイド
する勾配ガイド機構を設けると共に、該勾配ガイド機構
に沿って上記テーブル基台を移動させる勾配送り機構を
設けて、固定基枠に、テーブル基台を、上下位置調整自
在に取付けると共に、該テーブル基台に、ワーク保持テ
ーブルを、水平スライド機構を介して前後方向に水平往
復動可能に、載置し、さらに、上記ワーク保持テーブル
に固定したワークを切削するためのカッターを、上記基
枠の上部に回転可能に付設して、上記ワーク保持テーブ
ルのスリット部を通して該ワーク保持テーブルの上面か
ら突出状となるように構成したものである。

【００１０】なお、ワーク保持テーブルにワークを固定
するためのトグルクランプ機構を、該ワーク保持テーブ
ルに設けるのが好ましい。また、ワークの切削位置決め
をするためのワーク位置精密測定器を、ワーク保持テー
ブルに付設するのが望ましい。また、ワーク保持テーブ
ルを、水平軸心廻りに揺動開閉可能とし、かつ、該ワー
ク保持テーブルの開状態に於て、カッターを上方に取出
交換自在に構成するのが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図示の実施の形態に基き本
発明を詳説する。

【００１２】図９に於て、１は紙製の箱となる原素材を
打ち抜くための所定形状に折り曲げられた帯状刃材、２
はスリット部Ｓを形成するために帯状刃材１の端部に形
成された折返片部である。本発明に係る帯状刃材の精密
切削装置は、例えば、上記のような帯状刃材１を切断・
切削するためのものであり、具体的には、図９の（イ）
（ロ）に示すように、帯状刃材１の折返片部２に形成さ
れた余分な折返代２ａを切除して折返片部２を正確な長
さ寸法Ｍとする場合や、帯状刃材に所定深さの折曲用溝
を形成する場合に使用される。

【００１３】しかして、図１と図２と図３に示すよう
に、この帯状刃材の精密切削装置は、固定基枠３と、そ
の固定基枠３に昇降可能に取付けられるテーブル基台４
と、そのテーブル基台４に水平スライド自在に取付けら
れるワーク保持テーブル５と、そのワーク保持テーブル
５に固定したワークＷ（帯状刃材１）を切削するための
カッター６とを、備える。

【００１４】テーブル基台４は、勾配ガイド機構７・勾
配送り機構８を介して、固定基枠３に上下位置調整自在
に取付けられる。勾配ガイド機構７は、固定基枠３に所
定傾斜角度θをもって斜めに配設された下レール９と、
テーブル基台４の下面に下レール９と平行となるように
斜めに配設された上レール10と、その下レール９と上レ
ール10との間に転動自在に配設された複数個の小ボール
11…と、から成る。

【００１５】また、勾配送り機構８は、勾配ガイド機構
７と平行な傾斜軸心Ｌ₁ 廻りに回転自在として固定基枠
３に取付けられたスクリューシャフト12と、そのスクリ
ューシャフト12に螺進退自在に螺嵌されると共にテーブ
ル基台４に固設されたナット部材13と、スクリューシャ
フト12の基端部（下端部）に取付けられた手動回転用ハ
ンドル14と、を備える。

【００１６】しかして、手動回転用ハンドル14を回転さ
せれば、テーブル基台４が勾配ガイド機構７の上下レー
ル10, ９に沿って斜め上方又は斜め下方へ移動する。そ
して、勾配ガイド機構７の勾配により、テーブル基台４
の斜め方向への送りの変位よりも上下方向の変位の方が
小さいので、テーブル基台４（ワーク保持テーブル５）
の高さを極めて精密に調整できる。

【００１７】なお、図例では、勾配ガイド機構７の所定
傾斜角度θが約20°とされているが、10°〜45°程度の
範囲内で変更してもよい。

【００１８】また、カッター６は、固定基枠３の上部に
左右方向の水平軸心Ｌ₂ 廻りに回転可能に設けられる。
具体的には、固定基枠３の上部に、円環状のカッター６
が着脱自在に取付けられる取付軸部材16を、水平軸心Ｌ
₂ 廻りに回転自在に設け、かつ、固定基枠３の下部に、
回転駆動用モータ17を取付ける。

【００１９】さらに、取付軸部材16と回転駆動用モータ
17の出力軸を、ベルト18とプーリー19, 19を介して、連
動連結する。また、固定基枠３に、カッター６から落下
する切断くずを受ける上方開口状の切断くず受け容器20
を付設する。

【００２０】また、ワーク保持テーブル５は、水平スラ
イド機構15を介して、テーブル基台４に水平往復動可能
に載置される。その水平スライド機構15は、テーブル基
台４の上面に前後方向に水平に配設される下レール21
と、ワーク保持テーブル５の下面に下レール21と平行に
配設される上レール22と、その下レール21と上レール22
との間に転動自在に配設される複数個の小ボール23…
と、から成る。

【００２１】また、ワーク保持テーブル５は、水平軸心
Ｌ₃ 廻りに揺動開閉可能とされ、かつ、ワーク保持テー
ブル５の開状態に於て、カッター６が上方に取出交換自
在に構成されている。

【００２２】具体的には、テーブル基台４が、下台部４
ａと、その下台部４ａの上方に左右方向の水平軸心Ｌ₃
廻りに揺動自在に取付けられた上台部４ｂとから構成さ
れる。なお、前記勾配ガイド機構７の上レール10は下台
部４ａの下面に取付けられ、水平スライド機構15の下レ
ール21は上台部４ｂの上面に取付けられる。

【００２３】さらに、ワーク保持テーブル５と上台部４
ｂに、同一軸心に沿って貫孔26, 27が貫設され、その貫
孔26, 27に、ワーク保持テーブル５がスライドしないよ
うにするための係止ピン28が、挿脱自在に挿嵌される。

【００２４】これにより、ワーク保持テーブル５を上方
へ開く前に係止ピン28を貫孔26, 27に挿入しておけば、
テーブル基台４の上台部４ｂに対してワーク保持テーブ
ル５がスライドしないので、安全であると共に、カッタ
ー６の破損等を防止できる。（なお、ワークＷの切断を
行う際は、係止ピン28を貫孔26, 27から抜く。）

【００２５】また、ワーク保持テーブル５は、カッター
６を通すための前後方向のスリット部24を有する。ワー
ク保持テーブル５の上面には、カッター６の上部を略包
囲するカバー25が固着される。

【００２６】さらに、ワーク保持テーブル５には、ワー
クＷ（帯状刃材１）を固定するためのトグルクランプ機
構29が設けられる。トグルクランプ機構29は、図１と図
２に示すように、ワーク保持テーブル５に取付けられる
取付台部30と、その取付台部30に左右方向の水平軸心Ｌ
₄ 廻りに揺動自在に枢着された揺動片33と、取付台部30
に水平軸心Ｌ₄ とは別の水平軸心Ｌ₅ 廻りに揺動自在に
枢着された揺動アーム32と、揺動アーム32の先端部に設
けられたワーク押圧部34と、揺動アーム32と揺動片33に
枢結された手動レバー31と、を有する。

【００２７】しかして、手動レバー31を実線にて示すよ
うに横倒状とすれば、揺動アーム32が水平状となってワ
ーク押圧部34がワークＷの上面に当接するので、そのワ
ークＷをワーク保持テーブル５の上面に位置ずれしない
ように固定できる。また、手動レバー31を仮想線にて示
すように上方へ揺動させて傾斜状とすれば、揺動アーム
32が上方へ揺動してワーク押圧部34がワークＷから離れ
るので、ワークＷを取り出すことができる。

【００２８】ワーク保持テーブル５の上面の一辺には、
防塵・防護用の透明保護板36が取付けられる。その保護
板36は、透明なアクリル樹脂から成り、切断・切削の際
に保護板36を透してワークを見れば、切削による塵が作
業者の目等に当たらず、安全である。特に、カッター６
として超薄刃のレジンカッターを、主として用いるの
で、その破片等が作業者に当たるのを防止でき、安全性
が高い。

【００２９】また、図４に示すように、ワークＷの切削
位置決めをするためのワーク位置精密測定器35を、ワー
ク保持テーブル５に付設する。ワーク位置精密測定器35
は、寸法表示窓46を有する取付部45と、その取付部45に
スライド可能に取付けられた計測アーム47と、を有す
る。なお、図４はトグルクランプ機構29を省略して描い
ている。

【００３０】具体的には、ワーク位置精密測定器35は、
測定値が寸法表示窓46にデジタルで表示されるものであ
り、測定値を直読できる。なお、ワーク位置精密測定器
35としては、計測アーム47に付された目盛りを読む構造
のものを使用してもよい。

【００３１】しかして、この精密切削装置を使用するに
は、先ず、図４と図５に示すようにワークＷ（帯状刃材
１）をワーク保持テーブル５に載置する。その後、計測
アーム47の先端部をワークＷ（帯状刃材１）の折返片部
２の基端部内面48に当接させ、その基端部内面48とカッ
ター６の基端部内面48側の端面との間の長さ寸法Ｍが所
定の値に正確に一致するように、ワークＷの位置を調整
する。

【００３２】なお、カッター６の基端部内面48側の端面
の位置（寸法）をワーク位置精密測定器35にて予め精密
に測定しておき、その後、上記の如く折返片部２の基端
部内面48の位置（寸法）を測定すれば、その２つの寸法
の差から長さ寸法Ｍが得られる。また、計測アーム47の
先端部を仮想線にて示す如く折返片部２の先端面に当接
させてその位置（寸法）を測定すれば、カッター６の基
端部内面48側端面と折返片部２の先端面との間の長さ寸
法Ｏ、及び、折返片部２の全長Ｎを求めることができ、
さらに、上記長さ寸法Ｍを求めることもできる。なお、
折返片部２の基端部外面49に計測アーム47の先端部を当
接させてワークＷの位置決めをしてもよい。

【００３３】ワークＷ（帯状刃材１）の位置を正確に調
整した後に、図６に示すように、トグルクランプ機構29
にてワークＷを固定する。さらに、勾配送り機構８に
て、テーブル基台４の高さを調整する。具体的には、図
８に示すように、ワーク保持テーブル５の上面からカッ
ター６が上方へ突出する突出寸法Ｐが、ワークＷ（帯状
刃材１）の折返片部２の厚みよりも大きく、かつ、その
カッター６がワークＷ（帯状刃材１）の本体部１ａの内
面に当たらないような値となるように、テーブル基台４
（ワーク保持テーブル５）の高さを精密に調整する。

【００３４】しかして、図７に示すように、カッター６
を回転駆動させて、ワーク保持テーブル５を矢印Ａ方向
へスライドさせれば、カッター６にてワークＷ（帯状刃
材１）の折返片部を切断できる。即ち、図８に示すよう
に、折返片部２の余分な折返代２ａを切除できると共
に、折返片部２を正確な長さ寸法Ｍとすることができ
る。

【００３５】切断終了後、ワーク保持テーブル５を図７
の矢印Ｂ方向へもどしてから、トグルクランプ機構29の
手動レバー31を矢印Ｃ方向へ揺動させてクランプ状態を
解除すれば、ワークＷを取り出すことができる。

【００３６】なお、カッター６として超薄刃のレジンカ
ッターを用いた場合、刃先の消耗が激しく、径寸法がす
ぐに小さくなってしまうが、本装置によれば、径寸法に
合わせてテーブル５を上下させればよいので、レジンカ
ッターを永く使用することができ、経済的である。

【００３７】また、図８は、帯状刃材１の折返片部２を
切断する場合を示したが、それ以外にも、図11の（イ）
に示すように、ワークＷ（帯状刃材１）に折曲用溝50を
正確な深さに切り込むことも可能である。

【００３８】具体的には、帯状刃材１の厚みの半分に相
当する深さの折曲用溝50を、切削形成する。なお、折曲
用溝50の底面は、断面形状に於て弧状とされる。

【００３９】しかして、図11の（ロ）に示すように、折
曲用溝50の部位で帯状刃材１を直角に折曲げれば、刃先
１ｂをほぼ完全な直角に折曲げることができる。

【００４０】上述のように、この帯状刃材の精密切削装
置によれば、ワークＷ（帯状刃材１）を高精度に切断
（切削）することができる。従って、図９の如く複数の
帯状刃材１…の端部を隙間無く当接させることができ、
その帯状刃材１…から成る打ち抜き用治具の精度向上に
貢献できる。また、切断部以外の場所に傷が付くのを防
止できる。

【００４１】また、ワークＷ（帯状刃材１）を、ワーク
保持テーブル５上に載置した状態のまま、位置ずれしな
いように固定することができる。従って、切断・切削精
度を一層高くすることができる。また、構造が簡単であ
ると共に故障が少ないという利点がある。

【００４２】また、ワーク保持テーブル５に対するワー
クＷ（帯状刃材１）の位置を、簡単かつ高精度に測定す
ることができる。従って、ワークＷの固定位置を迅速か
つ精密に決定することができる。かつ、切断・切削の作
業性が向上する。

【００４３】さらに、カッター６を容易に交換すること
ができる。また、交換時に無理な姿勢をとらなくても良
いので安全である。

【００４４】なお、上述の実施の形態では、勾配送り機
構８の動力源が人力（手動）であるが、電動モータにて
送りを与えるように構成するも自由である。その場合、
スクリューシャフトの基端部とモータの出力軸を、減速
ギヤやベルトとプーリー等から成る連動連結機構にて連
動連結すればよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明は上述の構成により、次のような
著大な効果を奏する。

【００４６】帯状刃材を高精度に切断・切削（溝切り）
できる。特に、紙製の箱等を成す原素材を打ち抜くため
の帯状刃材１（又はその素材）の端部に形成された折返
片部２を、極めて正確な長さ寸法に仕上げる場合と、折
曲用溝50を正確な深さに切込む場合に、最適である。ま
た、カッター６として消耗の激しい超薄刃のレジンカッ
ターを用いても、永く使用することができて経済的であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す簡略斜視図であ
る。

【図２】断面側面図である。

【図３】断面正面図である。

【図４】要部拡大平面図である。

【図５】要部拡大断面図である。

【図６】テーブル基台の高さ調整方法説明図である。

【図７】切断方法説明図である。

【図８】切断時の要部拡大断面図である。

【図９】厚紙打ち抜き用の帯状刃材の平面図である。

【図10】厚紙打ち抜き用の帯状刃材の要部拡大図であ
る。

【図11】帯状刃材の折曲方法説明図である。

【図12】従来の折曲方法説明図である。

【図13】従来の折曲部形成方法の説明図である。

【図14】従来の折曲部形成方法の説明図である。

【符号の説明】

３ 固定基枠 ４ テーブル基台 ５ ワーク保持テーブル ６ カッター ７ 勾配ガイド機構 ８ 勾配送り機構 15 水平スライド機構24 スリット部 Ｗ ワーク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定基枠３にテーブル基台４を前後方向
   に勾配をもって上下にガイドする勾配ガイド機構７を設
   けると共に、該勾配ガイド機構７に沿って上記テーブル
   基台４を移動させる勾配送り機構８を設けて、固定基枠
   ３に、テーブル基台４を、上下位置調整自在に取付ける
   と共に、該テーブル基台４に、ワーク保持テーブル５
   を、水平スライド機構15を介して前後方向に水平往復動
   可能に、載置し、さらに、上記ワーク保持テーブル５に
   固定したワークＷを切削するためのカッター６を、上記
   基枠３の上部に回転可能に付設して、上記ワーク保持テ
   ーブル５のスリット部24を通して該ワーク保持テーブル
   ５の上面から突出状となるように構成したことを特徴と
   する帯状刃材の精密切削装置。