JP6307671B1 - 加工部材とその位置決め治具 - Google Patents

Abstract

【課題】治具本体を下型から取り外すことなく、損傷部分だけを取り替えることができる位置決め治具を提供する。【解決手段】位置決め冶具２１は、材料シートを支持し搬送するための下型に取り付けて使用され、下型を所定位置に位置決めするための部品である。位置決め冶具２１は、冶具本体２２と位置決め凸部２３とからなる。治具本体２２はネジ具によって下型に取り付けられる。位置決め凸部２３は治具本体２２に取り付けられており、治具本体２２に対して着脱可能となっている。【選択図】図２

Description

本発明は加工部材とその位置決め治具に関する。具体的には、段ボールや板紙などの材料シートの加工工程において、材料シートを型抜きしたり、打抜屑を除去したりするための加工部材（上型や下型）を所定位置に位置決めさせるための位置決め治具と、当該位置決め治具を備えた加工部材に関するものである。

（段ボールの加工工程）
たとえば段ボールの型抜き工程（型抜き装置）においては、型抜き用の下型の上に段ボールを載置し、型抜き用の上型を下降させ、型抜き用上型の下面に設けた刃と押罫でそれぞれ段ボールにミシン目状の打抜きラインと折曲げ線を形成する。また、外脱工程（外脱装置）においては、打抜きライン等を形成された段ボールを外脱用の下型の上に載置し、外脱用の上型を下降させ、外脱用上型の下面に形成された打抜き用突起で打抜屑を押し下げることにより、打抜きラインに沿って段ボールから打抜屑を除去し、段ボールを目的とする形状に加工する。

上記のような型抜き用の上下型や外脱用の上下型などの加工部材は段ボールの加工形状に応じて交換可能となっている。しかし、これらを交換したとき、その位置がずれていると段ボールの加工不良が発生する。例えば、段ボールの型抜き工程では、段ボールは、型抜き用の刃によって下型の縁に沿って打抜きラインを形成する。このとき、型抜き用の刃の位置が１-２mmずれるだけで段ボールに打抜きラインをうまく形成することができず、段ボール加工品が不良となる。同様に、打抜屑の外脱工程でも、打抜き用突起で打抜屑を押し下げて段ボールから打抜屑を分離するので、打抜き用突起が打抜屑の部分から１〜２mmずれるだけでうまく打抜屑を除去することができず、段ボールの加工品が不良となる。そのため、型抜き用の上下型は、型抜き装置に対して位置決めするための手段を設けられている。外脱用の上下型も、外脱装置に対して位置決めするための手段が設けられている。

（従来の位置決め治具）
位置決め手段としては、位置決め治具が用いられる。図１（Ａ）は従来の位置決め治具１１を示す斜視図である。図１（Ｂ）は加工部材を位置決めするための構造を示す一部破断した平面図であって、加工部材は一部分のみを表している。位置決め治具１１は、長板状をした治具本体１２の中央部にブロック状の位置決め凸部１３が突出した形状となっている。位置決め治具１１は鉄製品であって、治具本体１２と位置決め凸部１３とは一体に成形されている。また、位置決め治具１１には、３箇所の通孔１４が形成されている。

図１（Ｂ）に示すように、加工部材の基板１５の端部には、治具本体１２を納めるための切欠部１６が形成されている。治具本体１２を切欠部１６に納められた位置決め治具１１は、通孔１４に通した木ネジ１７で基板１５に取り付けられている。一方、型抜き装置や外脱装置は、位置決めのための受け金具１８を備えており、受け金具１８には位置決め凸部１３と嵌合する位置決め凹部１９が設けられている。

そして、加工部材を位置決めする場合には、位置決め治具１１を受け金具１８に押し当てて横に滑らせ、位置決め治具１１の位置決め凸部１３を受け金具１８の位置決め凹部１９内に嵌合させる。位置決め凸部１３の幅と位置決め凹部１９の幅は等しいので、これによって加工部材が位置決めされる。

特開平７−２６６４６６号公報 特開平６−２９７３９２号公報

加工部材を位置決めする際には、位置決め治具１１と受け金具１８が衝突したり、擦れ合ったりするので、位置決め治具１１や受け金具１８が摩耗したり、傷んだりしやすく、それによって加工部材の位置決め精度が低下する。位置決め治具１１と受け金具１８はいずれも金属製であるが、一般には受け金具１８は位置決め治具１１よりも高硬度の金属で形成されている。そのため、位置決め治具１１の寿命が短く、比較的高い頻度で位置決め治具１１を取り替える必要が生じる。位置決め治具１１を取り替える場合には、位置決め治具１１を止めている木ネジ１７を基板１５から抜いて傷んだ位置決め治具１１を下型１５から外し、新しい位置決め治具１１を木ネジ１７で元の位置に取り付ける。

しかし、基板１５は一般に合板（ベニヤ合板）で出来ており、その端面（突板の貼合わせ面）に木ネジ１７を打って位置決め治具１１を取り付けている。そのため、２，３回位置決め治具１１を取り替えると基板１５に木ネジ１７が効かなくなり、加工部材が使用不能となる。その結果、加工部材の使用寿命が短くなって加工部材のコストが高くつくことになる。

また、受け金具１８が高硬度の金属であっても、位置決め治具１１も金属製である以上、やはり受け金具１８にも損傷が生じる。受け金具１８の交換寿命は位置決め治具１１の交換寿命よりも長いが、受け金具１８は型抜き装置や外脱装置に組み込まれているので、交換作業が面倒である。

このため、加工部材を痛めることなく位置決め治具を交換できるようにすることや、受け金具の寿命を長くすることが望まれていた。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、加工部材の基板から取り外すことなく損傷部分を取り替えることのできる位置決め治具を提供することにある。

本発明の位置決め治具は、材料シートを加工するための加工部材の基板に取り付けて前記基板を所定位置に位置決めするための位置決め治具であって、前記基板に固定される治具本体と、前記治具本体に着脱可能に固定された位置決め凸部とを備え、前記基板を位置決めするための基準となる凹部に前記位置決め凸部が嵌合し、かつ、前記治具本体が前記凹部に嵌合しない状態で前記凹部に位置決めされることを特徴としている。

本発明の位置決め治具は、位置決め凸部が治具本体に着脱可能に固定されているので、位置決め凸部が傷んだり、破損した場合には、治具本体を基板から取り外すことなく、位置決め凸部を治具本体から取り外して交換することができる。

本発明の位置決め治具のある実施態様は、前記治具本体の前記基板への取付面の反対面に嵌合凹部を設け、前記位置決め凸部を前記嵌合凹部から突出するようにして前記嵌合凹部に嵌合させて前記位置決め凸部を前記治具本体に固定したことを特徴としている。かかる実施態様によれば、位置決め凸部を交換した場合にも、治具本体に対して位置決め凸部をもとの位置に正確に取り付けることが可能になる。

本発明の位置決め治具の別な実施態様は、治具本体が金属製であり、前記位置決め凸部が樹脂製であることを特徴としている。かかる実施態様によれば、繰り返し使用する治具本体の耐久性を保持することができる。一方、位置決め治具は樹脂製であるので、位置決め凸部が嵌合する相手部品である受け金具が傷みにくくなる。

本発明の位置決め治具のさらに別な実施態様は、前記位置決め凸部を前記治具本体に表裏反転させて取り付け可能にしたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、位置決め凸部が傷んだ場合には、位置決め治具を表裏反転させて取り付け直すことにより位置決め凸部を再使用できる。

本発明に係る加工部材は、材料シートを加工するための加工部材であって、本発明に係る位置決め治具を前記基板に取り付けたことを特徴としている。前記治具本体は、通常は、前記基板の端面に固定される。かかる加工部材によれば、、位置決め凸部が傷んだり、破損した場合には、治具本体を基板から取り外すことなく、位置決め凸部だけを交換できる。

なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。

図１（Ａ）は、従来の位置決め治具を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、従来の位置決め治具を備えた加工部材を受け金具に対して位置決めするようすを示す一部破断した平面図である。 図２（Ａ）は、本発明の第１の実施形態による位置決め治具の斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の位置決め治具の分解斜視図である。 図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）は、図２（Ａ）に示した位置決め治具の平面図、正面図、側面図、下面図及び断面図である。 図４（Ａ）は、位置決め治具を取り付けた下型の平面図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の下型をその端面側から見た部分拡大図である。 図５（Ａ）−（Ｃ）は、位置決め治具により下型が位置決めされるようすを示す概略図である。 図６（Ａ）−（Ｄ）は、下型の上に載置した段ボールを加工する工程を示す概略図である。 図７は、本発明の第２の実施形態による位置決め治具の分解した状態における断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。

（第１の実施形態）
以下、図２及び図３を参照して本発明の第１の実施形態による位置決め治具２１を説明する。図２（Ａ）は位置決め治具２１の斜視図、図２（Ｂ）は位置決め治具２１の分解斜視図である。図３（Ａ）−（Ｄ）は位置決め治具２１の平面図、正面図、側面図及び下面図である。また、図３（Ｅ）は位置決め治具２１の断面図である。

位置決め治具２１は、治具本体２２、位置決め凸部２３及び雄ネジ２８によって構成されている。治具本体２２は、鉄、鋼鉄、真鍮、ステンレスなどの金属材料によって形成されている。

位置決め凸部２３は、樹脂成形品や樹脂切削加工品などであって、ブロック状に形成されている。位置決め凸部２３の材料は、機械的強度や耐摩耗性に優れた合成樹脂であることが好ましく、たとえばナイロン樹脂（ＭＣナイロン、６ナイロン、６６ナイロンなど）、ポリアセタール、ポリアミドイミド、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、高密度ポリエチレンなどを用いることができる。

治具本体２２の上面中央部には、溝状の嵌合凹部２４が形成されており、嵌合凹部２４の両側にはネジを通すための通孔２５が穿孔されている。位置決め凸部２３の幅Ｌ１は嵌合凹部２４の幅Ｌ２と等しくなっており、位置決め凸部２３を嵌合凹部２４に嵌め込むことによって位置決め凸部２３を治具本体２２の幅方向に正確に位置決めできるようにしている。また、位置決め凸部２３の厚みＴ１は嵌合凹部２４の深さＤ１よりも大きくなっており、嵌合凹部２４に嵌め込まれた位置決め凸部２３は、一部が治具本体２２の上面から飛び出ている。位置決め凸部２３には、１箇所又は複数箇所（図示例では２箇所）に通孔２７が穿孔されており、嵌合凹部２４に嵌合された位置決め凸部２３の通孔２７と対向する位置では治具本体２２に雌ネジ孔２６が設けられている。よって、通孔２７に通した雄ネジ２８を雌ネジ孔２６に螺合させることにより、位置決め凸部２３を治具本体２２にしっかりと取り付けて位置決め治具２１を組み立てることができる。位置決め凸部２３の、通孔２７の上面周囲には皿状の座ぐりを施してあり、皿頭の雄ネジ２８を用いることによって雄ネジ２８の頭が位置決め凸部２３から飛び出ないようにしている。一方、雄ネジ２８は、その先端が治具本体２２の下面に飛び出ないような長さのものを用いている。

つぎに、加工部材を説明する。加工部材としては、型抜き工程（型抜き装置）において段ボールに打抜きラインや折曲げ線を形成するための上型及び下型や、外脱工程（外脱装置）において打抜屑を除去するための上型及び下型がある。これらの加工部材は、段ボールの加工形状が変更になる場合には、加工形状に応じた加工部材に取り替える必要があり、そのとき迅速に位置決めできるように本発明に係る位置決め治具を備えている。もっとも、装置の種類により型抜き用上下型と外脱用上下型のすべてが位置決め治具を備えている場合もあり、一部の加工部材は装置に固定されている場合もある。

また、型抜き用の下型と外脱用の下型とが兼用されていて、段ボールを載せた下型が型抜き工程から外脱工程へ移動する場合もある。その場合にも、移動先でただちに下型を位置決めするために本発明に係る位置決め治具が用いられている。以下においては、このような下型の場合を例にとって説明する。

図４（Ａ）は上記位置決め治具２１を備えた下型の平面図であって、併せてＸ部の一部破断したようすを拡大して表している。図４（Ｂ）は、下型３１の基板に取り付けられた位置決め治具２１を下型３１の端面側から見た拡大図である。

図示の下型３１は材料シートである１枚の段ボール（原紙）から２枚の型抜きされた段ボールを得るものである（図６（Ｄ）参照）。この下型３１は、目的形状の段ボールを２枚並べた形状とほぼ等しい形状となっており、その基板の端部には切欠部３２が設けられている。切欠部３２の幅Ｗ１は位置決め治具２１の幅Ｌ３とほぼ等しく、切欠部３２の深さＤ２は治具本体２２の厚みＴ２と等しくなっている。位置決め治具２１は、治具本体２２を下型３１の切欠部３２に納められ、通孔２７に通した木ネジやタッピングネジなどのネジ具３３を下型３１の基板端面に打ち込んで下型３１に固定される。ここでも、通孔２５の上面周囲には皿状の座ぐりを施してあり、皿頭のネジ具３３を用いることによってネジ具３３の頭が位置決め治具２１から飛び出ないようにしている。この結果、位置決め凸部２３が下型３１（基板）の端面から突出するように位置決め治具２１が下型３１に取り付けられる。

図５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、位置決め治具２１を備えた下型３１を型抜き装置や外脱装置に設けられた受け金具４１の位置決め凹部４２に嵌合させて位置決めする動作を説明する概略図である。

下型３１は、受け金具４１に向けて移動し、位置決め治具２１の位置決め凸部２３を受け金具４１の位置決め凹部４２に嵌合させることによって位置決めされる。しかし、図５（Ａ）に示すように、位置決め凸部２３の位置が位置決め凹部４２に合っていない場合には、図５（Ｂ）に示すように、位置決め凸部２３の先端面が受け金具４１の位置決め凹部４２以外の部分の前面に当接する。位置決め凸部２３の先端面が受け金具４１の前面に当接した場合には、図５（Ｂ）に示すように下型３１をさらに横に滑らせ、図５（Ｃ）のように位置決め凸部２３を位置決め凹部４２に嵌合させる。

位置決め凹部４２の幅Ｗ２は位置決め凸部２３の長さＬ１と等しくなっているので、位置決め凸部２３が位置決め凹部４２に嵌合することによって下型３１が幅方向で位置決めされる。また、位置決め凹部４２の深さＤ３は位置決め凸部２３の突出長ａよりも長くなっているので、位置決め凸部２３が位置決め凹部４２に嵌合したとき、図５（Ｃ）のように下型３１の端面又は治具本体２２の前面（第２図の上面）が受け金具４１の前面に当接することによって、下型３１が前後方向で位置決めされる。

図６（Ａ）−（Ｄ）は、下型の上に載置した段ボールを加工する工程を示す概略図である。まず図６（Ａ）に示すように、矩形状をした段ボール３６（原紙）は図４（Ａ）のような形状の下型３１の上に載置され下型３１に仮固定される。ついで、型抜き装置（図示せず）へ送られた下型３１は、図５のような動作によって型抜き装置に位置決めされる。下型３１が型抜き装置に位置決めされると、上方から型抜き用の刃と押罫（いずれも図示せず）が下降し、図６（Ｂ）に示すように段ボール３６にミシン目状の打抜きラインＡ（太実線で示す）と折曲げ線Ｂ（破線で示す）が形成される。

ついで、下型３１が打抜屑の外脱装置（図示せず）へ送られると、図５のような動作によって下型３１が外脱装置に位置決めされる。下型３１が外脱装置に位置決めされると、上方から打抜き用突起（図示せず）が下降して打抜屑３８を押し下げ、図６（Ｃ）に示すように打抜きラインＡに沿って段ボール３６から打抜屑３８を除去する。こうして、図６（Ｄ）に示すように、目的とする形状の段ボール加工品３７を得る。この段ボール加工品３７は、組み立てることによって例えば段ボール箱となる。

なお、図４（Ａ）に示す下型の形状や、図６に示す段ボールの加工形状は実際の形状を示すものではなく、簡略化したものである。下型の形状は段ボールの加工形状に応じて種々のものがあり得る。

上記のように下型を位置決めする際には、位置決め治具の位置決め凸部を受け金具の位置決め凹部に嵌合させなければならないので、位置決め凸部が受け金具によって傷付いたり、摩耗したりする。特に、位置決め凸部が位置決め凹部の角で削られたり、傷付いたりしやすい。その結果、位置決め治具による下枠の位置決め精度が低下した場合には、位置決め治具を交換する必要がある。

その場合、従来にあっては位置決め治具全体を下型から取り外して交換する必要があったので、何度か（２-３回くらい）位置決め治具を交換するうちに位置決め治具を取り付けるネジ具を打っている下型のネジ孔が効かなくなり、それが原因で下型の寿命が短くなっていた。これに対し、本発明の位置決め治具を用いれば、治具本体を下枠に取り付けたまま、治具本体に固定されている位置決め凸部だけを交換することができるので、交換作業によって下型を傷めることがなく、下枠の寿命を長くして下枠コストを安価にすることができる。また、本発明の位置決め治具によれば、位置決め凸部の交換作業も簡単になる。さらに、位置決め治具の一部分（位置決め凸部）だけを交換すればよいので、位置決め治具のランニングコストを安価にすることも可能になる。

また、位置決め凸部を樹脂製としてあれば、位置決め凸部との衝突などで受け金具が痛みにくくなり、受け金具の交換寿命を長くすることができる。したがって、本発明の位置決め治具を用いれば、コスト面と作業性の面で多大な利益を得ることができる。

（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態による位置決め治具５１の分解した状態における断面図である。この実施形態では、位置決め凸部２３を表裏反転させた状態で治具本体２２に取り付けられるようにしている。そのため、位置決め凸部２３の表裏両面において、通孔２５の周囲に皿状の座ぐり５２を施している。また、多少傷のついた側でも嵌合凹部２４内に嵌めて確実に位置決めできるよう、嵌合凹部２４の深さは第１の実施形態の場合よりも深くしておくことが望ましい。

したがって、この実施形態によれば、位置決め治具５１のランニングコストをさらに低減させることができる。

２１、５１ 位置決め治具
２２ 治具本体
２３ 位置決め凸部
２４ 嵌合凹部
２５ 通孔
２６ 雌ネジ孔
２７ 通孔
２８ 雄ネジ
３１ 下型
３２ 切欠部

Claims (6)

1. 材料シートを加工するための加工部材の基板に取り付けて前記基板を所定位置に位置決めするための位置決め治具であって、
   前記基板に固定される治具本体と、前記治具本体に着脱可能に固定された位置決め凸部とを備え、
   前記基板を位置決めするための基準となる凹部に前記位置決め凸部が嵌合し、かつ、前記治具本体が前記凹部に嵌合しない状態で前記凹部に位置決めされることを特徴とする位置決め治具。
2. 前記治具本体の前記基板への取付面の反対面に嵌合凹部を設け、前記位置決め凸部を前記嵌合凹部から突出するようにして前記嵌合凹部に嵌合させて前記位置決め凸部を前記治具本体に固定したことを特徴とする、請求項１に記載の位置決め治具。
3. 治具本体は金属製であり、前記位置決め凸部は樹脂製であることを特徴とする、請求項１に記載の位置決め治具。
4. 前記位置決め凸部を前記治具本体に表裏反転させて取り付け可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載の位置決め治具。
5. 材料シートを加工するための加工部材であって、請求項１に記載の位置決め治具を前記基板に取り付けた加工部材。
6. 前記治具本体を前記基板の端面に固定したことを特徴とする、請求項５に記載の加工部材。

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