JP6618231B2

JP6618231B2 - ロールカッタ装置

Info

Publication number: JP6618231B2
Application number: JP2019529725A
Authority: JP
Inventors: 公二郎片岡; 浩御園生; 勇酒寄
Original assignee: KOTO ENGRAVING CO., LTD.
Current assignee: KOTO ENGRAVING CO., LTD.
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: US11040388B2; EP3653352B1; CN110290905B; EP3653352A1; CN110290905A; US20190283103A1; WO2019013188A1; JPWO2019013188A1; EP3653352A4

Description

本発明は、薄板材から抜き材を抜き外したり、薄板状のシートに穿孔を施したりするロールカッタ装置に関する。

例えば、ラベル等が印刷されたシート状のワークに対し、必要な形状に切り込みを入れる等の加工を行うロールカッタ装置が知られている（例えば、特許文献１）。一般に、ロールカッタ装置は、切り刃が形成されたカッタロールと受けロールの間、もしくは、切り刃が形成された一対のカッタロールの間にシート材等を通し、カッタロール等を駆動回転させたり、ワークの通板によってつれ回りさせたりして、ワークに連続して加工を施している。

従来のロールカッタ装置では、ロールの軸方向の長さにより、シート状のワークの幅が決められる。長尺のロールを用いることで、幅が広いワークに対して連続加工が可能になる。しかし、長尺のロールを用いる場合、撓み等の対策が必要になると共に、重量の関係で装置の大型化が必要になるのが実情である。また、長尺のロールを用いた場合、切り刃や機能部位の一部が破損する等した場合、ロールを交換する必要があるのが実情である。

このため、現状のロールカッタ装置では、大掛かりな装置を用いることなく加工出来るワークの幅には限界があるのが現状であった。

特開２００４−６６４３１号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、大掛かりな装置にすることなく幅が広い薄板材に加工を施すことができるロールカッタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明のロールカッタ装置は、少なくとも一方に切り刃が形成され、一対のロールと、前記一対のロールの軸間距離を調整する調整手段とにより構成され、前記一対のロールの間に薄板材が通板されるロールユニットを備え、前記ロールユニットは、前記ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、前記ロールの軸方向に複数備えられていることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、一対のロールを有するロールユニットが軸方向に複数存在しているので、ロールを長尺化することなく、加工できる薄板材の幅を広くできる。そして、調整手段により一対のロールの軸間距離を個別に調整することができるので、幅方向で異なる種類の加工を行うことができ、破損等が生じても、不具合が生じたロールだけの対応で対処できる。また、一つのロールを短くしてロールの軽量化ができるので、薄板材の厚さが薄いものであっても、連れ回りさせることが容易となる。

一対のロールとして、切り刃が形成されたカッタロールと、受けロールとの組み合わせを適用し、抜き加工を行うロールカッタ装置とすることができる。また、一対のロールとして、切り刃が形成された一対のカッタロールを適用し、細孔を穿孔するロールカッタ装置とすることができる。薄板材として、０．００５ｍｍから０．１ｍｍ程度の厚さのワークに対応することができる。

このため、大掛かりな装置にすることなく幅が広い薄板材に加工を施すことが可能になる。

そして、請求項２に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項１に記載のロールカッタ装置において、少なくとも一方に第２切り刃が形成され、一対の第２ロールと、前記一対の第２ロールの軸間距離を調整する第２調整手段とにより構成され、前記一対の第２ロールの間に前記薄板材が通板される第２ロールユニットを備え、前記第２ロールユニットは、前記薄板材の通板方向に対し前記ロールユニットの前流側、もしくは、後流側の少なくとも一方に配され、前記薄板材の通板方向で、前記ロールユニットが存在しない範囲を含む位置に配されていることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、薄板材の通板方向に対しロールユニットの前流側、もしくは、後流側の少なくとも一方に第２ロールユニットを備え、第２ロールユニットは、薄板材の通板方向で、ロールユニットが存在しない範囲を含む位置に配されているので、薄板材の幅方向に、複数のロールユニット、及び、第２ロールユニットを配することができ、即ち、少なくとも３つのロールのユニットを配することができ、加工できる薄板材の幅をより広くできる。

また、請求項３に係る本発明のロールカッタ装置は、請求項２に記載のロールカッタ装置において、前記第２ロールユニットは、前記第２ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、前記第２ロールの軸方向に複数備えられていることを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、薄板材の幅方向に、複数のロールユニット、及び、複数の第２ロールユニットを配することができ、加工できる薄板材の幅を更に広くできる。

本発明のロールカッタ装置は、大掛かりな装置にすることなく幅が広い薄板材に加工を施すことが可能になる。

本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の外観図である。本発明の一実施例に係るロールカッタ装置の平面図である。図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。加工例を説明する斜視図である。

本発明のロールカッタ装置は、一対のロールと、一対のロールの軸間距離を調整する調整手段とにより構成され、一対のロールの間に薄板材（シート材）が通板されるロールユニットを備えている。ロールユニットは、ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、ロールの軸方向に３セット備えられている。

また、シート材の通板方向のロールユニットの後流側に、第２ロールユニットを備えている。第２ロールユニットは、一対の第２ロールと、一対の第２ロールの軸間距離を調整する第２調整手段とにより構成され、シート材の通板方向で、ロールユニットが存在しない範囲を含む位置、即ち、ロールユニットの間を含む位置に２セット配されている。

このため、一対のロールを有するロールユニットが軸方向に２セット存在し、軸方向でずれた位置に一対の第２ロールを有する第２ロールユニットが軸方向に２セット存在した状態になり、即ち、ロールユニットと第２ロールユニットが、シート材の幅方向に千鳥状に配された状態になり、一つのロールを長尺化することなく、加工できる薄板材の幅を広くできる。

図１から図４に基づいて本発明のロールカッタ装置を具体的に説明する。

図１には本発明の一実施例に係るロールカッタ装置でシート材を加工している状態の斜視状況、図２には天板、天井フレームを省略した状態のロールカッタ装置の平面視状況、図３にはロールカッタ装置の正面視状況（図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視状況）、図４にはロールカッタ装置の側面視状況（図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視状況）を示してある。

図に示すように、ロールカッタ装置１のベース２には、枠型の前フレーム３、及び、枠型の後フレーム４が設けられている。前フレーム３、及び、後フレーム４は、一対の門型の枠体３ａ、４ａが連結フレーム３ｂ、４ｂで連結された構成とされている。前フレーム３の枠体３ａの間には、３セットのロールユニット５が備えられている。後フレーム４の枠体４ａの間には、２セットの第２ロールユニット６が備えられている。

ロールユニット５は、ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、ロールの軸方向に２セット備えられている。第２ロールユニット６は、シート材７の通板方向（図１中矢印）でロールユニット５の間を含む位置に、シート材７の幅方向に２セット配されている。つまり、ロールユニット５と第２ロールユニット６が、シート材７の幅方向に千鳥状に配された状態になっている。

ロールユニット５には、前フレーム３の枠体３ａ同士に亘って固定される前天板１１が備えられている。前天板１１には一対の上メタルフレーム１２が設けられ、上メタルフレーム１２の間には切り刃が備えられた上ロール１３が回転自在に支持されている。ベース２には上メタルフレーム１２に対向して一対の下メタルフレーム１４が設けられ、下メタルフレーム１４の間には受けロール１５が回転自在に支持されている。

ロールユニット５は、上ロール１３、及び、受けロール１５により一対のロールが構成されている。そして、３セットのロールユニット５の上ロール１３、及び、受けロール１５の中心軸が軸方向で一直線上になるように配されている。

上ロール１３は上メタルフレーム１２に昇降自在に支持され、前調整ねじ部材１６により上メタルフレーム１２に対して上ロール１３の上下の位置が調整される。つまり、上ロール１３、及び、受けロール１５の軸間距離（一対のロールの軸間距離）が前調整ねじ部材１６により調整される（調整手段）。

第２ロールユニット６には、後フレーム４の枠体４ａ同士に亘って固定される後天板２１が備えられている。後天板２１には一対の上メタルフレーム２２が設けられ、上メタルフレーム２２の間には切り刃が備えられた上ロール２３が回転自在に支持されている。ベース２には上メタルフレーム２２に対向して一対の下メタルフレーム２４が設けられ、下メタルフレーム２４の間には受けロール２５が回転自在に支持されている。

第２ロールユニット６は、上ロール２３、及び、受けロール２５により一対のロールが構成されている。そして、２セットの第２ロールユニット６の上ロール２３、及び、受けロール２５の中心軸が軸方向で一直線上になるように配されている。

上ロール２３は上メタルフレーム２２に昇降自在に支持され、後調整ねじ部材２６により上メタルフレーム２２に対して上ロール２３の上下の位置が調整される。つまり、上ロール２３、及び、受けロール２５の軸間距離（一対のロールの軸間距離）が後調整ねじ部材２６により調整される（調整手段）。

尚、調整手段としては、上メタルフレーム１２（２２）に対して上ロール１３（２３）の上下の位置を調整する機構であれば、調整ねじ部材に限らず、例えば、楔部材の出し入れにより上ロール１３（２３）を昇降させる機構等、他の機構を適用することが可能である。

主に図１に示すように、３セットのロールユニット５の上ロール１３の端部には上歯車１７がそれぞれ設けられ、前フレーム３には前伝達軸３１が回転自在に支持されている。上歯車１７に対向して前伝達軸３１には前伝達歯車３２がそれぞれ設けられ、上歯車１７と前伝達歯車３２に亘り前ベルト３３が掛け渡されている。つまり、前伝達軸３１が回転することにより、前伝達歯車３２、前ベルト３３、上歯車１７を介して３つの上ロール１３が同期して回転する。

２セットの第２ロールユニット６の上ロール２３の端部には上歯車２７がそれぞれ設けられ、後フレーム４には後伝達軸３５が回転自在に支持されている。上歯車２７に対向して後伝達軸３５には後伝達歯車３６がそれぞれ設けられ、上歯車２７と後伝達歯車３６に亘り後ベルト３７が掛け渡されている。つまり、後伝達軸３５が回転することにより、後伝達歯車３６、後ベルト３７、上歯車２７を介して２つの上ロール２３が同期して回転する。

前伝達軸３１の端部には前軸歯車３４が設けられ、後伝達軸３５の端部には後軸歯車３８が設けられている。前軸歯車３４と後軸歯車３８に亘り連動ベルト３９が掛け渡され、連動ベルト３９を介して前伝達軸３１と後伝達軸３５が同期して回転する。つまり、３セットのロールユニット５の上ロール１３と、２セットの第２ロールユニット６の上ロール２３が同期して回転する構成となっている。

上述したロールカッタ装置１では、ロールユニット５の上ロール１３と受けロール１５の間、及び、第２ロールユニット６の上ロール２３と受けロール２５の間に、シート材７が通板される。例えば、シート材７の巻き取り駆動により、上ロール１３、２３と受けロール１５、２５が連れ回りする。上ロール１３、２３と受けロール１５、２５が連れ回りにより、３セットのロールユニット５の上ロール１３と、２セットの第２ロールユニット６の上ロール２３が同期して回転し、全てのロールが連動して一斉に回転する。

全てのロールが連動して一斉に回転することで、シート材７の幅方向に５種類の切り刃を持った状態で、抜き加工が実施される。つまり、幅方向で５種類の抜き加工を行うことができる幅が広いシート材７に対応して抜き加工を実施することが可能になる。

例えば、図５に示すように、ロールユニット５の上ロール１３には、丸型の丸切り刃４１、四角型の四角切り刃４２、星型の星切り刃４３がそれぞれ形成されている。また、第２ロールユニット６の上ロール２３には、六角型の六角切り刃４５、三角の三角切り刃４６がそれぞれ形成されている。ロールユニット５、第２ロールユニット６にシート材７を通板させることにより、シート材７から丸型、四角型、星型、六角型、三角型の被抜き材が得られる。

ロールユニット５、第２ロールユニット６のロールは一つ一つが独立しているので、軽量化を図ることができ、大きな押し圧力がかかることがない。このため、シート材７が極薄であっても、連れ回りさせるための引っ張り力が大きくなりすぎることがなく、極薄のシート材７を破損させることなく上ロール１３、２３と受けロール１５、２５を連れ回りさせることができる。

一つの上ロールに５種類の切り刃があると、ロールが長くなり、装置が大型化して大きな押し圧力が加わることになる。このため、極薄のシート材７であると、連れ回りさせるための引っ張り力に強度が耐えられず、シート材７を破損させてしまう虞がある。上述したロールカッタ装置１では、ロールに大きな押し圧力がかかることがないため、極薄のシート材７を破損させることなく、上ロール１３、２３と受けロール１５、２５を連れ回りさせることができる。このため、ロールを駆動させる機構を用いることなく複数種類（例えば、５種類）の形状の抜き加工に対応することができる。

そして、例えば、一つの上ロールに５種類の切り刃が形成されていると仮定すると、例えば、一つのロールに図５中の丸切り刃４１、四角切り刃４２、星切り刃４３、六角切り刃４５、三角切り刃４６が形成されていることが考えられる。この場合、一つの切り刃（例えば、図５中の丸切り刃４１）が破損した場合、破損していない切り刃（例えば、図５中の四角切り刃４２、星切り刃４３、六角切り刃４５、三角切り刃４６）があっても、上ロールを交換する必要がある。上述したロールカッタ装置１では、一つの切り刃が破損した場合、破損した上ロールだけを交換すればよい。

上述したロールカッタ装置１を用いることにより、シート材７に５種類の切り刃（例えば、図５中の丸切り刃４１、四角切り刃４２、星切り刃４３、六角切り刃４５、三角切り刃４６）で抜き加工を行うことができ、シート材７の幅方向で５種類の抜き加工を行うことができる。

このため、大掛かりな装置にすることなく幅が広いシート材７（薄板材）に抜き加工を施すことが可能になる。

尚、上述した実施例では、一対のロールとして、切り刃が形成された上ロール１３、２３（カッタロール）と、受けロール１５、２５との組み合わせを適用し、抜き加工を行うロールカッタ装置１として説明したが、一対のロールとして、切り刃が形成された一対のロールカッタを適用し、切り刃が交差する点に細孔を穿孔するロールカッタ装置とすることができる。この場合、薄板材として、０．００５ｍｍから０．１ｍｍ程度の厚さのワークに対応することができる。

また、上述した実施例では、３セットのロールユニット５と、２セットの第２ロールユニット６を備えた装置を例に挙げて説明したが、２セットのロールユニット５と、１セットの第２ロールユニット６を備えることも可能であり、また、４セット以上のロールユニット５と、３セット以上の第２ロールユニット６を備えることも可能である。

更に、シート材７の巻き取り駆動により上ロール１３、２３と、受けロール１５、２５を連れ回りさせる構成を例に挙げて説明したが、上ロール１３、２３（受けロール１５、２５）を駆動する構成とすることも可能である。この場合、図２に示した前伝達軸３１、もしくは、後伝達軸３５にモータ等を連結することで、複数の上ロール１３、２３を一斉に駆動することができる。

本発明は、薄板材から抜き材を抜き外したり、薄板状のシートに穿孔を施したりするロールカッタ装置の産業分野で利用することができる。

１ロールカッタ装置
２ベース
３前フレーム
４後フレーム
５ロールユニット
６第２ロールユニット
７シート材
１１前天板
１２、２２上メタルフレーム
１３、２３上ロール
１４、２４下メタルフレーム
１５、２５受けロール
１６前調整ねじ部材
１７、２７上歯車
２１後天板
２６後調整ねじ部材
３１前伝達軸
３２前伝達歯車
３３前ベルト
３４前軸歯車
３５後伝達軸
３６後伝達歯車
３７後ベルト
３８後軸歯車

Claims

少なくとも一方に切り刃が形成され、一対のロールと、
前記一対のロールの軸間距離を調整する調整手段とにより構成され、
前記一対のロールの間に薄板材が通板されるロールユニットを備え、
前記ロールユニットは、
前記ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、前記ロールの軸方向に複数備えられている
ことを特徴とするロールカッタ装置。
請求項１に記載のロールカッタ装置において、
少なくとも一方に第２切り刃が形成され、一対の第２ロールと、
前記一対の第２ロールの軸間距離を調整する第２調整手段とにより構成され、前記一対の第２ロールの間に前記薄板材が通板される第２ロールユニットを備え、
前記第２ロールユニットは、
前記薄板材の通板方向に対し前記ロールユニットの前流側、もしくは、後流側の少なくとも一方に配され、前記薄板材の通板方向で、前記ロールユニットが存在しない範囲を含む位置に配されている
ことを特徴とするロールカッタ装置。
請求項２に記載のロールカッタ装置において、
前記第２ロールユニットは、
前記第２ロールの中心軸が軸方向で一直線上になるように、前記第２ロールの軸方向に複数備えられている
ことを特徴とするロールカッタ装置。