JP3905431B2

JP3905431B2 - カス取り装置

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Publication number: JP3905431B2
Application number: JP2002195047A
Authority: JP
Inventors: 忠二柳本
Original assignee: Laserck Corp
Current assignee: Laserck Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP2004034234A

Description

【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上記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於て、上記上型ピンのピン本体、及び、上記下型ピンのピン本体が、パイプから成り、上記上型ピンが、パイプから成る上記ピン本体の上端・下端に栓部材を挿入固着して成り、上記下型ピンが、パイプから成る上記ピン本体の上端にキャップ接続用部材を挿入固着するとともに、該キャップ接続用部材の上方開口状の孔に、上記シートに接するキャップ部材の軸部を挿入固着して成り、かつ、上記キャップ部材は、上記シートの硬度より硬度が低い材質のゴム又はプラスチックの低発泡体から成るものである。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。そして、上型ピン３のピン本体50、及び、下型ピン４のピン本体51は、パイプから成る。上型ピン３については、図５(B) のように、パイプから成るピン本体50と、その上端・下端の（短柱状の）栓部材とから成る。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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）。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
一方、下型２は、図13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。
【００２１】
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）。
【００２２】
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Ｂ₂に形成されるピン孔Ｈ₂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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）。
【００２９】
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）。
【００３０】
図11に示すように、下型ピン４は、その上端52にキャップ接続用部材53を有する。具体的には、キャップ接続用部材53は、圧入又は接着により、ピン本体51に固着されている。キャップ接続用部材53は、上方開口状の孔54を有し、孔54に、シート11の硬度より硬度Ｚが低いゴム又はプラスチックの低発泡体から成りシート11に接するキャップ部材55が嵌合されている。
【００３１】
キャップ部材55は、大径円柱状の頭部56と、頭部56の下端に連設される小径円柱状の軸部57とから成る。キャップ部材55の上面58は、平坦状に形成されている。また、キャップ接続用部材53は、（上述の）切欠溝23を有する。なお、図14(C) に示すように、キャップ部材55の上面58が、周縁部にアール部58ａを有する形状としたり、図14(D) のように上面58の全体をアール面（凸曲面）とするのも好ましい。
【００３２】
次に、図11と図12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11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。
【００３３】
そして、図12に示すように、上型１（図３参照）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Ｆとして）かかり、その製品部12は、せん断荷重Ｆ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Ｆにより、撓みながら下型ピン４を押圧していく。
【００３４】
このとき、キャップ部材55によって、製品部12にピンマークや擦り傷が付くのを防止することができる。すなわち、シート11の打ち抜き時に、せん断荷重Ｆがはたらいて、製品部12の端部が下方に変形しても、（前述のように、シート11の硬度より硬度Ｚが低い）キャップ部材55がその変形に応じて弾性変形し、シート11（製品部12）とキャップ部材55の間の圧力を緩和することができる。キャップ部材55の硬度Ｚがシート11の硬度と同一又は高い場合、製品部12にピンマークや擦り傷が付く虞れがある。このとき、図14(C) や図14(D) のように、上面58にアール部58ａを形成したり、全体凸曲面であれば、一層効果的である。
【００３５】
図13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。
【００３６】
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。
【００３７】
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，Ｂ₂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。
【００３８】
図14(A) は、第２の実施の形態を示す。すなわち、下型ピン４の上端部外面60は、（切欠溝のない）なめらかな曲面状に形成されている。そして、この下型ピン４は、ピンボードＢ₂を使用しない（図示省略の）別の構造の下金型に用いられる。
【００３９】
図14(B) は、参考例を示す。すなわち、シート11（図３参照）の硬度より硬度Ｚが低い材質のゴム又はプラスチックの低発泡体から成るキャップ部材55が、下型ピン４の上端52に、付設されている。具体的には、下型ピン４のピン本体51は、中実棒から成る。ピン本体51は、上方開口状の孔61を有し、孔61に、キャップ部材55が嵌合されている。
【００４０】
なお、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い。
【００４１】
また、キャップ部材55の上面58は、図14(C) や(D) のように山型状に形成されるも良い。このとき、より確実に、シート11の製品部12に、ピンマークや擦り傷が付くのを防止することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００４３】
カス部13を製品部12から分離状に打ち抜く際に、製品部12へのピンマークを防止して無駄を少なくすることができる。また、下型ピン４のピン本体51に、キャップ部材55を確実に固着することができる。さらに、上型ピン３及び下型ピン４を軽量化することができ、特に、上型１，下型２の各々に数10本〜数100 本ものピン３…，４…を用いる装置全体として、軽量化の効果は著大であり、装置の製作時に取扱い易く、装置の駆動時に省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態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】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12】シートのカス部を打ち抜く状態の拡大正面図である。
【図13】搬出装置の説明図である。
【図14】第２の実施の形態及び参考例及び変形例を示す正面図である。
【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
52 上端
53 キャップ接続用部材
54 孔
55 キャップ部材
Ｚ硬度

Claims

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が上記シート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於て、
上記上型ピン３のピン本体 50 、及び、上記下型ピン４のピン本体 51 が、パイプから成り、
上記上型ピン３が、パイプから成る上記ピン本体 50 の上端・下端に栓部材を挿入固着して成り、
上記下型ピン４が、パイプから成る上記ピン本体 51 の上端 52 にキャップ接続用部材 53 を挿入固着するとともに、該キャップ接続用部材 53 の上方開口状の孔 54 に、上記シート 11 に接するキャップ部材 55 の軸部 57 を挿入固着して成り、
かつ、上記キャップ部材 55 は、上記シート11の硬度より硬度Ｚが低い材質のゴム又はプラスチックの低発泡体から成ることを特徴とするカス取り装置。