JP3497120B2 - カス取り装置 - 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、カス取り装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、物品の包装収納に紙器パッケー
ジが広く使用されている。この紙器パッケージは、その
形態・素材が多種に渡り、その材質は、ダンボールなど
の紙質に限らずプラスチックも使用されている。そし
て、近年、益々、包装形態の高級化が求められると共に
低コストが求められ、（パッケージを組成する）シート
面に、多数のパッケージが印刷されて切り込みされるよ
うになった。 【０００３】そして、この切り込みされたシートを人力
により製品部（パッケージとなる部分）と余端部（以
下、カス部という）を分離する工程を行なってきたが、
多大な労力を必要とし、過酷である上に、能率が上がら
なかった。 【０００４】そこで、シートを多数枚集積して一挙にカ
ス部を分離するピンボード式カス取り装置が使用される
ようになった。即ち、従来のピンボード式カス取り装置
は、複数の打ち抜き用上型ピンを有する上型と、複数の
打ち抜き用下型ピンを有する下型と、を備え、上型と下
型の相対的移動により、下型ピンがシートの製品部を支
持すると共に上型ピンがシートのカス部を押圧して、カ
ス部を製品部から分離状に打ち抜くように構成されてい
た。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カス取り装置では、上型ピンがシートのカス部を（過大
な力で）押圧する際、この（過大な）押圧力が、カス部
に隣接する製品部に（せん断荷重として）かかり、その
製品部は、せん断荷重により、下型ピンに押し付けられ
て、下型ピンの形状が、製品部に押圧痕として痕跡（ピ
ンマーク）を残す結果となり、ピンマークのある製品部
は、廃棄せざるを得ず、しかも、ピンマークの有無のチ
ェック及び廃棄経費が大きな負担となり、無駄の多いも
のとなっていた。 【０００６】そこで、本発明は、カス部を製品部から分
離状に打ち抜く際に、製品部へのピンマークを防止して
無駄を少なくしたピンボード式のカス取り装置を提供す
ることを目的とする。 【０００７】 【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、本発明に係るカス取り装置は、複数の打ち抜き用
上型ピンを有する上型と、複数の打ち抜き用下型ピンを
有する下型と、を備え、該上型と該下型の相対的移動に
より、上記下型ピンがシートの製品部を支持すると共に
上記上型ピンがシートのカス部を押圧して、カス部を製
品部から分離状に打ち抜くピンボード式カス取り装置に
おいて、上記下型ピンのシート側の先端軸部を弯曲自在
な弾性体としたものである。 【０００８】さらに、このように弯曲自在な弾性体の先
端軸部に、シートの製品部に当接する面を円弧状平滑面
としたキャップ部を取り付けたものである。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態を示す図面に基
づき、本発明を詳説する。 【００１０】図１乃至図３は、カス取り装置の基本的な
構成とその動作を説明するための簡略図で、本装置は、
複数の打ち抜き用上型ピン３…を有する上型１と、複数
の打ち抜き用下型ピン４…を有する下型２と、を備え、
上型１と下型２の相対的移動により、下型ピン４…がシ
ート11の製品部12を支持すると共に上型ピン３…がシー
ト11のカス部13を押圧して、カス部13を製品部12から分
離状に打ち抜くように構成され、（図11に示されるよう
に）下型ピン４…のシート11側の先端軸部45を弾性体と
したものである。なお、シート11は、（図６に示すよう
に）パッケージ（製品部）となる部分が切り込まれ、製
品部12とカス部13（余端部）が分離可能となるように形
成されている。 【００１１】即ち、（打ち抜き用）上型ピン３は、上型
１に上下動・固定可能に保持され、（打ち抜き用）下型
ピン４は、下型２に上下動・固定可能に保持され、その
上型１及び下型２は、ガイドロッド５，６に案内され
て、図示しない駆動装置によって、昇降駆動される。ま
た、７は製品部用テンプレート、８はカス部用テンプレ
ートで、その両テンプレート７，８は、ガイドロッド
９，10に案内されて、図示しない駆動装置によって、上
型１と下型２に対して、同時に昇降駆動される。 【００１２】このような構成により、図２に示すよう
に、製品部用テンプレート７を上昇させることにより、
上記上型ピン３の中、（被打ち抜き用）シート11（図６
参照）の製品部12に対応するテンプレート本体71（図７
参照）に当接する製品部対応ピン31を、シート11のカス
部13と干渉する干渉ピン151 と共に、上方退避位置18に
移動させ、製品部12と干渉しないカス用ピン17のみを、
上型１の作業位置28に残すことができる。 【００１３】一方、カス部用テンプレート８を下降させ
ることにより、上記シート11のカス部13に対応するテン
プレート本体81（図８参照）に当接するカス部対応ピン
41を、上記シート11の製品部12と干渉する干渉ピン152
と共に、下方退避位置19に移動させ、カス部13と干渉し
ない製品用ピン16のみを、下型２の作業位置29に残すこ
とができる。 【００１４】このように、シート11の製品部12とカス部
13の双方に干渉する干渉ピン15(151，152)を、それぞ
れ、（上型１の）上方退避位置18と、（下型２の）下方
退避位置19とに、分離した状態に退避させた後、図３に
示すように、複数枚のシート11を、製品用ピン16の上に
積層状態に載置して、上型１を下降させれば、製品部12
と干渉しないカス用ピン17のみで、シート11のカス部13
を、製品部12から分離除去することができ、傷のない製
品部12を、少ない作業工程で、能率よく得ることができ
る。 【００１５】なお、両ガイドロッド９，10には、上半部
と下半部にそれぞれ逆向きのネジ（図示省略）が形成さ
れており、同一回転方向の駆動により、製品部用テンプ
レート７とカス部用テンプレート８とを、同時に上昇及
び下降させることができるようになっている。また、図
３中、26，26は、シート11の端部が垂れ下がらないよう
に、受け止めるための端受部材で、シート11が、カス用
ピン17から衝撃を受けると、その下部が外方に転回し
て、シート11の端部から外れるようになっている。 【００１６】全体について、より詳しく説明すると、上
型１は、例えば、図４及び図４のＸ−Ｘ線矢視相当の断
面図である図５に示すように、多数のピン孔Ｈ₁ …が形
成された２枚のピンボードＢ₁ ，Ｂ₁ を、互いに相対的
にスライド可能となるように重ね合わせて成る。そのピ
ン孔Ｈ₁ は、大小異なる内径のものが交互に配列され、
その平均径は、比較的小さく設定され、かつ、その各ピ
ン孔Ｈ₁ の間隔が比較的に細かく設定されている。な
お、図５にて、42は、上型ピン３の上昇限度を設定する
ための停止リングである。 【００１７】このように、各ピン孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ …に嵌合
する上型ピン３の平均径を、比較的小さく設定すること
により、製品部12（及びカス部13) の微小な隙間や小孔
等々の複雑な形状に柔軟に対応することができ、打ち抜
き精度が顕著に向上する。なお、図示は省略するが、ピ
ンボードＢ₁ に形成されるピン孔Ｈ₁ は、例えば、千鳥
と並列を組み合わせたようなパターンに配列されてもよ
く、また、ランダムに配列されてもよい。 【００１８】上型１の各ピン孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ ……に嵌合す
る上型ピン３は、その上部と下部に、それぞれ、各ピン
孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ に係止させるための切欠溝21，22が形成さ
れており、両ピンボードＢ₁ ，Ｂ₁ をスライドさせるこ
とにより、上部の切欠溝21又は下部の切欠溝22を、それ
ぞれ段違いになったピン孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ …に一度に係止さ
せ、各上型ピン３を、上方退避位置18又は作業位置28
（図２又は図３参照）に確実に保持することができる。
なお、上側に配置されるピンボードＢ₁ のピン孔Ｈ₁ に
は、大きいピン孔Ｈ₁ と小さいピン孔Ｈ₁ に、上型ピン
３の切欠溝21，22を、一度に隙間なく係止させることが
できるように、外方（スライド方向）に突出する逃げ孔
部ｓを設けている（図４参照）。 【００１９】初期状態では、上型ピン３は、図１に示す
ように、上部の切欠溝21が、両ピンボードＢ₁ ，Ｂ₁ の
ピン孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ に係止されて吊り下げられた状態とな
っており、その上型ピン３の各下端が、水平に揃うよう
に、上型ピン３の上部に対応する位置決め部材（図示省
略）が設けられている。そして、前述したように、図５
に示すように、製品部用テンプレート７を上昇させる
と、製品部対応ピン31が干渉ピン151 と共に、上方退避
位置18に移動し、下部の切欠溝22が、両ピンボード
Ｂ₁ ，Ｂ₁ のピン孔Ｈ₁ ，Ｈ₁ に係止される。 【００２０】なお、上型ピン３の中、径の太いものと、
径の細いものとの間に、作業位置28での下端のレベル差
を設定し、太い上型ピン３（カス用ピン17) の下端を、
細い上型ピン３（カス用ピン17) の下端よりも若干下方
に突出させ、若干の時間差で、シート11のカス部13に当
接させるようにして、ピンの破損を防ぐようにすること
もできる。 【００２１】一方、下型２は、図16に示すように、上型
１と同様に、多数のピン孔Ｈ₂ …が形成された２枚のピ
ンボードＢ₂ ，Ｂ₂ を、互いに相対的にスライド可能と
なるように重ね合わせて成り、そのピン孔Ｈ₂ は、大小
異なる内径のものが交互に配列され、その平均径は、比
較的大きく設定され、かつ、その各ピン孔Ｈ₂ の間隔が
比較的に粗く設定されている。 【００２２】このように、各ピン孔Ｈ₂ の間隔を比較的
に粗く設定することにより、ピンボードＢ₂ ，Ｂ₂ の剛
性と強度の向上を図るのが容易となる。この下型２に形
成されるピン孔Ｈ₂ は、その一部乃至全体が、上記上型
１に形成されるピン孔Ｈ₁ の一部乃至全体と、平面視に
て非対応位置に配設されている。なお、図示は省略する
が、上側に配置されるピンボードＢ₂ のピン孔Ｈ₂ に
は、上型１のピンボードＢ₁ と同様の逃げ孔部を設けて
いる（図４参照）。 【００２３】また、各ピン孔Ｈ₂ …に嵌合する下型ピン
４の平均径を、比較的大きく設定することにより、製品
部12を広い表面積で支持することができるため、製品部
12への傷付きを防止することができる。なお、図示は省
略するが、ピンボードＢ₁ に形成されるピン孔Ｈ₁ は、
例えば、千鳥と並列を組み合わせたようなパターンに配
列されてもよく、また、ランダムに配列されてもよい。 【００２４】その下型２の各ピン孔Ｈ₂ …に嵌合する下
型ピン４も、上型ピン３と同様に、その上部と下部に、
それぞれ、切欠溝23，24が形成され、各下型ピン４の下
部が、弾発付勢手段であるコイルスプリング32…（又
は、図示省略のガススプリングやエアシリンダ等）によ
って上方に付勢支持されており、かつ、その各下型ピン
４の上面が、水平状態に揃うように、下型ピン４の下部
に対応する位置決め部材（図示省略）が設けられてい
る。また、弾発付勢手段の他に、下型ピン４の下端部に
（エアシリンダにて上下動可能な）受板を設けたり、ク
ランクアームを用いることもできる。 【００２５】そして、前述したように、カス部用テンプ
レート８によって押し下げられると、図２に示すよう
に、カス部対応ピン41が干渉ピン152 と共に、下方退避
位置19に移動し、上部の切欠溝23が、両ピンボード
Ｂ₂ ，Ｂ₂ の段違いになったピン孔Ｈ₂ ，Ｈ₂ …に係止
されるようになっている。 【００２６】図６は、打ち抜き加工の対象となるシート
11の一例を示し、このシート11は、別途、設けられてい
る切断工程で、製品部12とカス部13の境界線（実線で示
す）に、既に、打ち抜き用の切断加工が施されたもので
ある。なお、破線14は折り曲げ箇所を示す。なお、シー
ト11の形状は、図６に限定されるものではない。 【００２７】製品部用テンプレート７は、例えば、図７
に示され、シート11の製品部12に対応するテンプレート
本体71を、蝶番33等で開閉自在に接続された一対のピン
ボードｂ₁ ，ｂ₁ 間に挾持させるように構成され、その
両ピンボードｂ₁ ，ｂ₁ には、上型１のピンボードＢ₁
のピン孔Ｈ₁ …と同一の配列パターンのピン孔ｈ₁ …が
形成され、両ピンボードｂ₁ ，ｂ₁ を閉じて、その間
に、テンプレート本体71を挟んだ状態として、ガイドロ
ッド９，10のネジに螺合している支持枠35（図１参照）
に保持させて使用する。なお、図示を省略したが、テン
プレート本体71を位置決めするための突出ピン等の位置
決め手段が設けられている。 【００２８】カス部用テンプレート８は、例えば、図８
に示され、シート11のカス部13に対応するテンプレート
本体81を、蝶番33等で開閉自在に接続された一対のピン
ボードｂ₂ ，ｂ₂ 間に挾持させるように構成し、その両
ピンボードｂ₂ ，ｂ₂ には、上型１のピンボードＢ₂ の
ピン孔Ｈ₂ …と同一の配列パターンのピン孔ｈ₂ …が形
成され、両ピンボードｂ₂ ，ｂ₂ を閉じて、その間に、
テンプレート本体81を挟んだ状態として、ガイドロッド
９，10のネジに螺合している支持枠36（図１参照）に保
持させて使用する。なお、図示を省略したが、テンプレ
ート本体81を位置決めするための突出ピン等の位置決め
手段が設けられている。 【００２９】図９は、シート11のカス部13に干渉する干
渉ピン151 を説明するための製品部用テンプレート７の
拡大図で、製品部12に対応するテンプレート本体71から
一部がはみ出しているピン孔（ｈ₁ ）には、製品部用テ
ンプレート７を上昇させた時に、カス部13に干渉する干
渉ピン151 （図示省略）が嵌合し、製品部対応ピン31と
共に、その干渉ピン151 は、上方退避位置18に移動させ
られる（図２参照）。 【００３０】図10は、シート11の製品部12に干渉する干
渉ピン152 を説明するためのカス部用テンプレート８の
拡大図で、カス部13に対応するテンプレート本体81から
一部がはみ出しているピン孔（ｈ₂ ）には、カス部用テ
ンプレート８を下降させた時に、製品部12に干渉する干
渉ピン152 が嵌合し、カス部対応ピン41と共に、その干
渉ピン152 は、下方退避位置19に移動させられる（図２
参照）。 【００３１】次に、図11に、下型ピン４の（シート11側
の）先端部を示し、下型ピン４の先端軸部45は、（ウレ
タンなどの）弾性体であり、図11（Ａ）の起立状態乃至
図11（Ｂ）の弯曲状態自在となる。即ち、先端軸部45
は、上下方向に圧縮可能となり、かつ、弯曲可能とな
る。 【００３２】具体的に述べると、先端軸部45は、円柱状
（又は角柱状）に形成され、切欠溝23の上部の取付部44
に嵌め込まれ、先端軸部45の上方にはキャップ部46が嵌
め込まれている。そして、キャップ部46は、例えば、
（硬質スポンジ及びウレタン等の）樹脂製や金属製であ
り、シート11の製品部12に当接する（図13参照）上端面
形状は、図12（Ａ）に示されるように、平面が円形で、
かつ、図12（Ｂ）に示されるように、側面が円弧状平滑
面である。 【００３３】さらに、図12（Ｂ）に示すように、キャッ
プ部46の端面の曲率半径Ｒ₁ は25mm〜35mmが望ましく、
また、キャップ部46の端縁角部の曲率半径Ｒ₂ は１mm〜
３mmが望ましく、後述するように（図14参照）、カス部
13の打ち抜き押圧時に、キャップ部46が製品部12に食い
込むことがなく、製品部12へのピンマーク（痕跡）が防
止される。 【００３４】なお、曲率半径Ｒ₁ が上限値を越えると、
キャップ部46の端面が平坦状となり、製品部12にキャッ
プ部46の環状のピンマークをつける虞れがあり、曲率半
径Ｒ₁ が下限値未満となると、キャップ部46の端面の中
央部が隆起状となり、製品部12に深いピンマークをつけ
る虞れがある。また、曲率半径Ｒ₂ が上限値を越える
と、キャップ部46の端縁角部が平坦状となり、曲率半径
Ｒ₂ が下限値未満となると、キャップ部46の端縁角部が
突状となり、製品部12にピンマークをつける虞れがあ
る。 【００３５】次に、図13と図14において、カス部13を製
品部12から分離状に打ち抜く作用を詳説する。即ち、図
13に示すように、上述のように構成された製品用ピン16
（下型ピン４）が、複数枚のシート11の製品部12を支持
している。なお、下型ピン４は、ピンボードＢ₂ の上部
に載置されたガイドプレート39の孔部39ａに嵌入され
て、正確に鉛直（上下）方向に誘導されている。また、
下型ピン４は、孔部39ａに所定の隙間部47をもって遊嵌
されている。なお、シート11は、製品部12とカス部13と
の間に切込部38が設けられ、製品部12とカス部13が分離
可能となるように構成されている。 【００３６】そして、図14に示すように、上型１を下降
させ、上型ピン３（カス用ピン17）をカス部13に押圧さ
せていくと、この（過大な）押圧力が、カス部13に隣接
する製品部12に（せん断荷重として）かかり、その製品
部12は、せん断荷重により、下型ピン４に押し付けられ
ていく。即ち、製品部12の端部が、せん断荷重により、
撓みながら下型ピン４を押圧していく。 【００３７】この際、下型ピン４の先端軸部45は、その
弾力性により、製品部12の撓みに追従して変形するた
め、製品部12と当接するキャップ部46が、製品部12に対
して、相対的に位置ずれすることを防止できる。即ち、
製品部12に撓みが生じても、製品部12は、キャップ部46
の端縁角部に接触せず、キャップ部46の上端面に常に接
触している。言い換えると、先端軸部45は、その弾力性
により、製品部12の撓みに追従して弯曲し、かつ、製品
部12にかかるせん断荷重を吸収することができる。従っ
て、製品部12への、キャップ部46によるピンマーク及び
キャップ部46の端縁角部による擦り傷の発生を防止する
ことができる。 【００３８】さらに、製品部12の押圧力により発生する
下型ピン４の座屈を利用して、キャップ部46と製品部12
の相対的位置ずれを防止することができる。即ち、下型
ピン４とガイドプレート39の孔部39ａとの間に所定間隔
の隙間部47があるため、下型ピン４の座屈（弾性変形）
は、その隙間部47に吸収され、製品部12が撓んでも、キ
ャップ部46と製品部12の相対的位置に変化が生じない。
従って、キャップ部46と製品部12の相対的位置ずれによ
る擦り傷を防止することができる。 【００３９】なお、図15に示すように、キャップ部46と
取付部44の間に、（Ｏリングや硬質スポンジなどの）環
状の弾発部材48を取り付けてもよく、先端軸部45が必要
以上に弯曲することを抑制することができ、キャップ部
46と製品部12の相対的位置ずれを防止し、製品部12への
擦り傷を防止することができる。即ち、キャップ部46と
取付部44の間の（先端軸部45の）距離ｄ（図11（Ａ）参
照）が長いほど、先端軸部45が必要以上に弯曲し、キャ
ップ部46と製品部12の相対的位置ずれが大きくなり、そ
の位置ずれを吸収するために下型ピン４の座屈を大きく
し、その座屈を吸収するために隙間部47（図14参照）を
大きくする必要があり、無駄の多いものとなる。 【００４０】図16は、打ち抜き加工が終了した後に、製
品部12を搬出するための装置の説明図で、下型ピン４の
下部には、下型２の下側のピンボードＢ₂ の下面に当接
する停止リング43が付設され、その上昇限度を規制でき
るようになっており、カス部13と分離された製品部12
は、図示のように、その上昇限度位置つまり（下型２
の）作業位置29にある製品用ピン16の上に載置されてい
る。 【００４１】そして、その製品部12が、搬出装置（詳細
の図示は省略）の熊手状に形成された搬出アーム27によ
って、持ち上げられ、外部に搬出される。その搬出アー
ム27は、例えば、油圧又は空圧の駆動源と電動駆動源と
の組み合わせ等により、水平方向の伸縮動作と共に、上
下方向の昇降動作が可能なように構成されていればよ
い。なお、搬出アーム27により取り出された製品部12
を、コンベヤ等により、作業者の近辺まで送り出して、
取り出し易くするも好ましい。 【００４２】なお、図示省略するが、上型ピン３及び下
型ピン４に鉛直方向の凹溝を設け、ピンボードＢ₁ ，Ｂ
₂ に鉛直方向の突条部を設け、凹溝と突条部が嵌合する
ように構成し、上型ピン３及び下型ピン４を正確に（こ
じることなく）鉛直方向に移動させることができ、シー
ト11と当接する上型ピン３又は下型ピン４の端面の高さ
を全て（水平状に）一致させることができ、確実に、製
品部12とカス部13を分離させることができる。 【００４３】また、本発明は、上述の実施の形態に限定
されることなく、製品部用テンプレート７及びカス部用
テンプレート８は、別誂えすることなく打ち抜きされた
分離作業用シートを利用するも好ましく、さらに、例え
ば、キャップ部46の形状・材質は、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で設計変更自由である。 【００４４】 【発明の効果】下型ピン４のシート11側の先端軸部45を
弾性体としたため、カス部13を押圧する際に生じる製品
部12の撓みに追従して、先端軸部45が弯曲するため、製
品部12へのピンマークを防止することができ、製品部12
の品質が劣悪となることを抑制でき、無駄の少ないもの
とすることができる。 【００４５】また、先端軸部45に、シート11の製品部12
に当接する面を円弧状平滑面としたキャップ部46を取り
付けたため、製品部12のキャップ部46への押圧力を分散
させて食い込みを防止することができ、製品部12へのピ
ンマークを一層防止することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明のカス取り装置の主要な構成を示す正面
図である。 【図２】製品部用テンプレート及びカス部用テンプレー
トを上下に移動させた状態の正面図である。 【図３】シートを製品用ピンに載せた状態の正面図であ
る。 【図４】上型のピンボードに上型ピンを係止させた状態
の平面図である。 【図５】上型ピンの係止状態を示す上型の断面図であ
る。 【図６】シートの平面図である。 【図７】製品部用テンプレートの展開図である。 【図８】カス部用テンプレートの展開図である。 【図９】製品部用テンプレートの一部拡大図である。 【図１０】カス部用テンプレートの一部拡大図である。 【図１１】下型ピンの作用説明図である。 【図１２】下型ピンの構成説明図である。 【図１３】シートを製品用ピンに載せた状態の拡大正面
図である。 【図１４】シートのカス部を打ち抜く状態の拡大正面図
である。 【図１５】下型ピンの他の実施の形態を示す正面図であ
る。 【図１６】搬出装置の説明図である。 【符号の説明】 １ 上型 ２ 下型 ３ （打ち抜き用）上型ピン ４ （打ち抜き用）下型ピン 11 （被打ち抜き用）シート 12 製品部 13 カス部 45 先端軸部 46 キャップ部

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の打ち抜き用上型ピン３…を有する
   上型１と、複数の打ち抜き用下型ピン４…を有する下型
   ２と、を備え、該上型１と該下型２の相対的移動によ
   り、上記下型ピン４…がシート11の製品部12を支持する
   と共に上記上型ピン３…がシート11のカス部13を押圧し
   て、カス部13を製品部12から分離状に打ち抜くピンボー
   ド式カス取り装置において、上記下型ピン４のシート11
   側の先端軸部 45 に、シート 11 の製品部 12 に当接する面を
   円弧状平滑面としたキャップ部 46 を取り付け、さらに、
   上記先端軸部 45 を弯曲自在な弾性体としたことを特徴と
   するカス取り装置。