JP6569094B2 - ストリッピングピン - Google Patents

Description

本発明はストリッピングピンに関する。より詳しくは、紙や段ボールなどの薄板状素材を抜き型で所定形状に断裁し打抜き加工する自動打抜き機に用いられ、断裁後の不要部分を取除くストリッピングピンに関する発明である。

紙やプラスチックシートのストリッピング装置で使用されるストリッピングピンの発明としてダイボードのソケット挿入部であるハブと、ハブから伸びたブリッジと、ブリッジに延在する弾性を有するアームを備え、当該アームの先端にボールを備えたものがある(特許文献１)。

また、打抜機のメス型空間内に抵抗を有して変形する変形部を複数設けた発明がある（特許文献２）。

ＷＯ２０１７１９０９２５号 特願２０１６−１７９５３５号

紙器などの製造工程では、原料となる薄板状の素材から所定形状のブランクを打抜いた後ストリッピング工程へと移りここで、打ち抜き屑（以下、「カス」という。）を除去する作業を行う。ストリッピング装置は、ブランク上に配置した、クラウンピンやとげ付き鉄板からなる突き落とし刃を有するオス型と、合板にカスの形状よりやや大きい形状の穴（打ち抜き孔）をあけたメス型とから構成される。

カスは、ほぼ完全に切断された状態でストリッピング装置上に移動せしめられてくるため、上下動するオス型の突き落とし刃によって押圧されて打ち抜き孔を通じて下方に突き落とされる。比較的大きな面積を有するカスはその自重により容易に落下する。しかし細い切込み溝、丸穴などを形成する小さいカスは突き落とし刃を当てただけでは確実に突き落とされないことがある。

具体的には、カス、特にカスの端部に均一に押圧力が加わらないため一部が切断されずにブランクに接続されたままとなったり、細溝に引っかかったままとなったりする。

さらに、一端突き落とされたカスが跳ね上げられてカス穴を通過し、ブランク上に残ったり、クラウンピンやとげ付きピンで構成される突き落とし刃に刺さったままブランク上に再び持ち上げられてくるなどの不具合も生じていた。

これらを原因とする、不良品が全体の２割から３割程度発生し、そのためストリッピング工程の後に人の手でカスを取り除く作業が必要となる。また、突き落とし刃にカスが刺さってしまうと機械をいったん止めて取り除かないと作業を続けることができなくなる。これらが作業を煩雑にして生産効率を下げ、また製造コストの増大につながっていた。

一方、突き落とし刃の押圧力を強くすると過大な押圧力が、カス部に隣接する製品部にもかかってしまい製品に傷が生じるなど別の問題が生じ、その力加減の調整が難しかった
。

カスの製品上への跳ね上がりは打ち抜き孔をカスの大きさよりわずかに小さく形成することである程度解決できるが、前の工程から自動的に打ち抜き工程へと送られてくる際に製品の位置が微妙にずれることがあり、小さな打ち抜き孔とカスの位置決めが難しく、打ち抜き孔はできるだけ大きく形成されることが多い。

突き落とし補助具として打ち抜き孔の空間内に進出、後退を繰り返す、突起物が備えられることがあるが、突起物の復帰手段としてばねなどの弾性体又は磁力が使用され、これらの突き落とし補助具はメス型にビスで固定する必要があり、脱着に時間を要していた。これらの突き落とし補助具に比べると、特許文献２記載の発明は、構造が簡素で安価な点は有利であるが、肝心のカスの確実な切断に関しては未だ不十分であった。

突き落とし片の押圧力を単に強くしても別の問題を生じさせることがあることは前述のとおりである。また、打ち抜き孔の空間内に取り付ける突起物のカスとの当接部は曲面でないことが多く、カスが円滑に押し下げられなかった。

そこで特許文献１のようなストリッピングピンを打ち抜き孔の空間内に取り付けた装置が開発されている。このストリッピングピンは、略U字型であって、取り付け孔への取り付け部と、ブリッジを介して先端に球体の当接部１８を有する可撓性を有するアーム部１７とからなる。当該ストリッピングピンはカス１９との当接部が球体１８であるため、カス１９は円滑に押し下げられる一方で、接地面が限りなく点となるため、カスが平衡に狭圧把持されずに左右、又は上下にずれて傾いてしまう(図１１)。するとカスの端部に均一に押圧力がかからず、一部の端縁はブランクから分離するものの、他の端縁はブランクから分離されずに残ったままとなるおそれがある。

ストリッピングピンは消耗品であって取り換え作業が必要となる。また下方向から取り付け孔へ嵌合され、上から負荷がかけられる使用状態であるため外れやすく、ビスなどを使用して強固に取り付けると今度は取り換えに手間がかかってしまう。接着剤を取り付け孔に流し込んで取り付けると、取り外すことができない。しかしながら、従来のストリッピングピンにはこれらを解消する構造上の工夫はなされていない。

カスを完全に切断して突き落とすためにはカスの両端部に均一に押圧力をかけて、突き落とし刃とストリッピングピンでカスを狭圧把持して水平を保ちながら円滑に押し下げる必要がある。

そこで本願では簡易な構造でカスの端部に円滑かつ均一な押圧力をかけて完全な突き落とし作業を実現するとともに、強固に取り付けることができるうえ、脱着が容易なストリッピングピンを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本願の請求項１ではストリッピング工程で使用するストリッピングピンを、下型(メス型)に形成した取り付け孔への取り付け部と可撓性を有するアーム部及びアーム部と取り付け部を繋ぐ接続部とアーム部の先端にカスに当接する頭部を形成し、当該頭部を側面視において周縁部を円弧状、正面視において矩形に形成すると共に、頭部の打ち抜き空間側を斜めに切り欠くのである。

また、請求項２では、ストリッピングピンの頭部を半円柱状に形成し、返し部を形成するのである。

請求項３では打ち抜き時に抵抗を与えるブレーキ部を頭部に形成し、また請求項４では、ストリッピングピンのメス型への取り付け部に抜け防止用凸部を形成するのである。

本願発明に係るストリッピングピンはカスに当接する頭部を側面視において周縁に円弧部を有し、正面視において略矩形に形成する。すなわち、頭部を円柱状に形成したので、カスの両端部がストリッピングピンの頭部に上下左右の平衡を保ったまま当接する。これにより、カスの両端部は突き落とし刃とストリッピングピンの頭部で隙間なく強固に把持され、且つ頭部の円弧状に形成された周縁部に沿って円滑に押下されるためカスのスムーズ且つ完全な分離が実現する。

また、ストリッピングピンの頭部を支持するアーム部が可撓性を有するのでオス型の下降に従い、頭部が取り付け孔側に撓んで突き落とし孔が大きくなり、カスの突き落とし後は自動的に元の位置に復帰して、突き落とし孔が小さくなるため、カスの跳ね上がりを防止することができる。

請求項２に記載したように頭部の形状は半円柱状であって、側面視において上側半分を円弧状に形成し、下側を切り欠いて返しを形成している。従って、カスの当接時間を可及的に短くし、迅速な突き落としができる。さらに突き落とし刃に刺さったまま再び持ち上がってきたカスを返しで抜き落とすことができる。

ストリッピングピンのカスとの当接部に押圧時に抵抗をかけるブレーキ部を設けたので、対向する一対のストリッピングピンのブレーキ部と突き落とし刃でカスを狭圧把持するため、水平方向に多少の位置ずれが生じてもこれを補正することができる。すなわち、カスがストリッピングピンのどちらか一方向に位置ずれを生じさせて傾くことがないのである。

また、ストリッピングピンの取り付け部に凸部を設けたので、メス型に強固に取り付けることができメス型からの抜け落ちを防止することができる。取り付け時にはメス型の裏側からハンマーなどでストリッピングピンを取り付け孔に叩き込み、取り外し時には細い棒状器具で取り付け部をメス型の上方から押し下げることで簡単に引き抜くことができる。

バネや磁石などの部材を介さずに素材そのものの弾性を利用しているため、構造が簡素で安価に製造でき、消耗品として有用である。

本願発明に係るストリッピングピンの側面図。 同、斜視図。 ストリッピングピンをメス型に取り付けた状態を示す平面図。 a カスの打ち抜き作業の作動状態を示す説明図。

b 同、カスの両端部がストリッピングピンの頭部に当接している状態を示す説明図。

C 同、カスが打抜かれた状態を示す説明図。
ストリッピングピンにカスが当接する状態を示す説明図。 請求項２に記載した返し部を有する、ストリッピングピンの頭部側面図。 請求項３に記載したブレーキ部を有する、ストリッピングピンの頭部側面図。 請求項１記載のストリッピングピン頭部にカスが当接した状態を示す説明図。 ａ 請求項３記載のストリッピングピンの頭部にカスが当接している状態を示す説明図。

ｂ 同、カスが押圧され、カスの両端縁がストリッピングピンの頭部に形成した段部によって段階的に押し下げられていく様子を示す説明図。
本願請求項１記載のストリッピングピンの他の形状を示す説明図。 特許文献１に記載したストリッピングピンにカスが当接した状態を示す説明図。

以下、本願の最適な実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、これらは実施形態の一例であって、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲内における種々の設計変更は本願発明の技術的な範囲に含まれる。

図１は、本願請求項1記載のストリッピングピン１の側面図である。ストリッピングピン１は側面視U字形状に一体成型されたものであって、樹脂材又は硬質ゴムが適しているがその他、金属等でも良く、素材は限定されない。少なくとも後述のアーム部が可撓性を備えていればよい。

ストリッピングピンはメス型取り付け孔への取り付け部２と可撓性を有するアーム部３及びアーム部３と取り付け部２を繋ぐ接続部４から構成され、アーム３は先端に、カスに当接する頭部５を有する。頭部５は側面視において半円状且つ正面視矩形、すなわち半円柱を水平に配した棒状体である。

本願のストリッピングピンの頭部は請求項１に記載したように周縁部に円弧状部を有し図1に示すように頭部の打ち抜き空間側を下方に向けて斜めに切り欠いた状態、すなわち半円柱であることが望ましい。

これはカスの突き落としが完了次第、カスとの接触可能性を可及的になくすことで迅速かつスムーズな突き落としが実現するからである。

図３がメス型に本願請求項1記載のストリッピングピンを取り付けた状態を示す平面図である。

メス型６は中央に打ち抜き孔７とその左右に一対のストリッピングピン取り付け孔６a−６aを有する。ストリッピングピン１の取り付け部２をメス型の取り付け孔６aに下方から嵌合して取り付ける。ストリッピングピンの頭部５がカス打ち抜き時に取り付け孔６a側に後退するスペースを確保する状態で取り付け孔６aが設けられている。

続いて、カスの打ち抜き作業について図４を参照しながら説明する。

カスの打ち抜き作業は、ストリッピング装置の上部オス型と下部メス型の間に打ち抜き加工された可撓性原料シート（段ボール、プラスチックシート等）が移送され、メス型に対するオス型の相対的な近接動作によって打ち抜きカスがオス型に垂設された突き落とし部材によって打ち抜き孔内で下方に押圧されながら打ち抜きシートから切断分離される。

図４aに示すように、とげ９aが複数形成された、突き落とし刃９とその左右にスポンジ１１−１１が垂設されたオス型８とメス型６の間に打ち抜き加工された打ち抜き部１０(カス)を有する段ボールが移動させられ、打ち抜き孔７の上に打ち抜き部１０が配置され
ている。このとき、打ち抜き孔７の長手方向の対向位置に配置したストリッピングピンの頭部５−５は打ち抜き空間内に最大長さで張り出しており打ち抜き孔７の面積は最小状態となっている。

オス型８が下降し、突き落とし刃９の進入によってカス１０が打ち抜き孔７へと押し込まれていくとカス１０の両端部１０a−１０aはそれぞれストリッピングピンの頭部５−５に当接して当該頭部５の上面と突き落とし刃９によって狭圧把持されている（図４b）。突き落とし刃９によって抵抗が加わったストリッピングピン１のアーム部３は取り付け孔６a側に撓んで頭部５は取り付け孔６a方向へ後退し、打ち抜き孔７の面積が大きくなる。カス１０は中央部が下方へ撓みながら突き落とし刃９によってさらに押し下げられる。

ストリッピングピンの頭部５は側面視において周縁部が円弧状且つ、正面視が略矩形（図５参照）のいわゆる、かまぼこ型半円柱状を呈しているためカス１０の両端部１０aは頭部５の平滑な上面に面接触しながらも、曲面に沿って滑らかに滑り落ちて下方へと突き落とされる(図４c、図５)。カス10が完全に突き落とされた後は再び４aの状態に復帰するのである。

カス１０が落下するとオス型８が上昇し、同時に抵抗から解放されたストリッピングピンのアーム部３は元の位置へと復帰する。すると、打ち抜き孔７の大きさがカス１０よりも小さくなるためカス１０が跳ねて打ち抜き孔７を通過し製品上に戻ることはない。

前述のようにストリッピングピンの頭部５はかまぼこ型であるため、突き落とし刃と頭部によって狭圧把持されるカスの両端部は上下左右方向への位置ずれが生じず、均一に押圧力をかけることができる。すなわち、押圧力が偏ってカスが位置ずれを起こすことを原因とするキリ残しが発生しないのである。

一方でカスの両端部はストリッピングピン頭部の曲面に沿って円滑に下方へと押し下げられてスムーズ且つ完全なカスの分離作業が実現するのである。また、ストリッピングピンを打ち抜き空間側に切り欠いた半円柱状に形成することで、突き落とし作業完了後は、カスの押圧抵抗から一気に解放されるため、打ち抜き作業がより迅速かつスムーズに行われる。

ところで、ストリッピングピンは使用に際し摩耗、破損が予想されるメンテナンス部材であるため、取り付け、交換が容易であることが必要となる。一方で使用時には取り付け孔に確実に取り付けられなければならない。

そこで、本願のストリッピングピンは図１に示すように取り付け部２に凸状部２aを設け抜け落ち防止としている。メス型の裏側から、ストリッピングピンの取り付け部をハンマーなどでメス型の取り付け孔に叩きこむことによってビスなどの部材を使用しなくてもメス型に強固に取り付けることができるのである。一方、取り外し時は、メス型の上方から、取り付け孔６aに嵌合されている、ストリッピングピンの取り付け部２を細い棒状部材で押圧することで簡単にメス型から取り外すことができるのである(図３)。

従来のストリッピングピンにはこのような抜け落ち防止のための構造上の工夫はされておらず、作業途中の抜け落ち防止のためにビスで止める又は、接着剤で固着するなど、脱着に手間がかかっていた。特に接着剤で固着すると、ストリッピングピンを再利用することができなかった。

請求項２記載のストリッピングピン１２は半円柱状頭部１３の打ち抜き孔側を側面視において水平に切り欠いて、返し部１３aを形成することでカスの跳ね返りをさらに防止す
ることができる。また、突き落とし刃に突き刺さって落下することなく再び持ち上げられてきたカスを突き落とし刃から落とす作用も有するのである（図６）。

請求項３記載のストリッピングピン１４は頭部１５に抵抗を付与する、段部１６を設けることで、カスが対向位置に配した一対のストリッピングピン１４−１４の段部１６−１６に当接しながら段階的に押し下げられるため、位置ずれが生じない。また位置ずれが生じてもそれが補正されてカスにバランスよく押圧力が付与され確実な打ち抜きを実現できるのである（図７）。このストリッピングピン１４の頭部１５下方には打ち抜き空間側に膨らんだ顎１５aが形成されており、突き落とし刃のとげに刺さったまま再び持ち上がってきたカスを突き落とす効果を有する。

このときのカスの動きを示す説明図が図８及び図９である。図８ではストリッピングピンの頭部には段部は形成されていない。するとカスが左右方向へずれるおそれがある。一方、段部が形成されていると 図９aの状態からカスの両端部が、対向する位置に設けられた一対のストリッピングピンの段部に接しながら段階的に押し下げられていくのである（図９b）。

カスに抵抗を付与するブレーキ部の形状は、図７に示すような段部であっても良いし、その他頭部周縁を階段状に形成する等、カスの略水平状態を保ちながら段階的に押し下げる作用を生じさせる形状であればどのようなものであっても採用できる。

なお、本実施形態では打ち抜き部の形状が細孔である場合について説明したが、打ち抜き部の大小に限定されるものではなく、またその形状においても三角形、四角形等の多角形の他、円形等不定形の打抜部の場合にも適用することができる。

打ち抜き部の大きさや形状に応じて取り付けるストリッピングピンの大きさや数、メス型への取り付け位置も適宜変更して対応することとなる。

また、ストリッピングピンはメス型の裏側から取り付けることが一般的であるが、図１０に示すようにストリッピングピン２０の取り付け部２４を、アーム部２５と接続部２３に対して下方に向けて形成し、メス型の打ち抜き空間内２１に設けた取り付け孔２２に嵌合すると、メス型から抜け落ちることがないのである。

本発明は紙や段ボールなどの薄板状素材を抜き型で所定形状に断裁し打抜き加工する自動打抜き機における、断裁後の不要部分を取除くストリッピングピンに関する。

１、１２、１４、２０、ストリッピングピン
２、２４、取り付け部
２a、凸部
３、２５、アーム部
４、２３、接続部
５、１３、１５、頭部
１３ａ、返し部
６、メス型
７、打ち抜き孔
８、オス型
９、突き落とし刃
１０、カス
１６、段部

Claims (4)

1. シート材料から所定形状に断裁し、打ち抜き屑の打ち抜き工程で使用するストリッピング装置の下型の打ち抜き孔に隣接して取り付けられるストリッピングピンであって、
   下型に形成した取り付け孔への取り付け部と可撓性を有するアーム部及びアーム部と取り付け部を繋ぐ接続部から構成され、アーム部の先端にカスに当接する頭部を有し、
   当該頭部を側面視において周縁部を円弧状、正面視において矩形に形成し、且つ、頭部の打ち抜き空間側を斜めに切り欠いたことを特徴とするストリッピングピン。
2. 側面視半円状、正面視において矩形に形成された頭部の打ち抜き孔側円弧状周縁部に、打ち抜き方向に対し略水平の返し部が形成された請求項１記載のストリッピングピン。
3. 打ち抜き時に抵抗を与えるブレーキ部を頭部に形成したことを特徴とする請求項1又は２に記載のストリッピングピン。
4. 取り付け部に凸部を形成したことを特徴とする請求項１ないし３の内、いずれかに記載のストリッピングピン。

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