JPH05146996A - 切断装置および折り目形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチック段ボール等のワークを、切断予
定線をたどるカッタにより、容易かつスムーズに自動切
断する。また、そのようなワークに対し、簡単に折り目
を形成する。 【構成】切断装置Ａに設けられたカッタ２６が、偏心カ
ム３４とこれを駆動するモータ３６により上下に振動さ
せられる。また、このカッタ２６の周囲に熱風を吹き出
す加熱装置１００が設けられ、加圧エアがエアチューブ
１０４内のヒータ１０２で加熱される。また、カッタ２
６を囲むようにして吹出し装置１１２が設けられ、その
熱風吹出し口１２４から吹き出された熱風が導風部材１
１８に導かれて、カッタ２６を中心とする環状領域を加
熱する。このような加熱と振動のなかでプラスチック段
ボール等のワーク切断行われる。また、折り目形成装置
Ｂでは、折り目形成ローラ１２６（非振動）の周囲が、
同様な熱風の吹出しにより加熱されつつ、溝状の折り目
が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定のワーク、例えば
中空プラスチック構造板（通称、プラスチック段ボー
ル）等を切断する装置、およびプラスチック段ボール等
に折曲げのための折り目を形成する装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】今日、紙製段ボールの代わりに、プラス
チック段ボールが使用され始めている。プラスチック段
ボールは、紙製段ボールに比べて耐久性があり、また水
等にも強いので、各種部品パッケージ、通函、組仕切、
整理・保管函、各種コンテナ等の工業用包材として、ま
た生花、果実、野菜ケース等の農業用包材として、さら
に、魚介類ケース等の水産用包材として、広く使用され
るに至っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
プラスチック段ボール製品を製作する際には、展開状態
のプラスチック段ボール板を切断型により所定の形状に
打ち抜ぬいているが、試作品をつくる場合には、切取り
線を描いた後、作業者がカッタでその部分を切り取って
いる。しかし、この作業は非能率であり、またカッタで
手を怪我しやすい面がある。また、プラスチック段ボー
ル等の試作品に、組立て・折曲げのための折り目を付け
るにも、作業者がローラ等を押し付けてそれを行ってい
るが、相当な力を要する重労働となっている。

【０００４】本発明の課題は、能率よくかつスムーズに
プラスチック段ボール等のワークを切断し、あるいはそ
のようなワークに簡単に折り目を付けることができる装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る切
断装置は、ワークを切断予定線に沿って切断するため
のカッタと、ワークが載置されるワーク支持台と、
前記カッタをワーク支持台に対し相対的に前記切断予定
線に沿って移動させる駆動装置と、前記ワークの切断
予定線を含む部分を前記カッタの切断に先行して加熱す
る加熱装置とを含む。ここで、加熱装置としては、例え
ば、熱風をワークに対して吹き付ける熱風吹出し装置等
を採用することができる。

【０００６】請求項２に係る切断装置は、上記〜の
要件に、さらに次の振動付与装置を含むものである。こ
の振動付与装置は、前記カッタをワークへの食い込み方
向において振動させるものであり、例えば、カッタが切
断予定線に沿って水平方向に移動させられる場合に、刃
物を上下に振動させる作用をなす。

【０００７】請求項３に係る折り目形成装置は、請求項
１に係る切断装置において、カッタが折り目形成工具に
置き換えられたものといってよく、ワークに折り目予
定線に沿って折り目を付けるための折り目形成工具と、
ワークが載置されるワーク支持台と、折り目形成工
具をワーク支持台に対し相対的に前記折り目予定線に沿
って移動させる駆動装置と、ワークの前記折り目予定
線を含む部分を前記折り目形成工具の進行に先行して加
熱する加熱装置とを含むことを特徴とする。ここで、折
り目形成工具としては、例えば円板状のローラ等が使用
される。

【０００８】

【作用】請求項１の発明においては、カッタが切断予定
線に沿ってワークを切断していく際に、ワークの切断部
位が加熱装置により加熱された状態で切断が行われるた
め、例えばプラスチック段ボール板等が軟化して切断負
荷が軽減される。

【０００９】請求項２の発明においては、振動付与装置
が刃物をワークへの食い込み方向において振動させ、か
つ、上述のようにワークの切断予定部分が加熱された状
態でワークに対する切断が行われる。従って、その加熱
により刃物の切断負荷が軽減されるとともに、その振動
により、ワークに食い込んだ刃物が切断予定線からずれ
る（いわゆる刃先が流れること）が抑制される。

【００１０】請求項３の発明においては、例えば円板状
の折り目形成工具がワークに食い込んで、溝状の折り目
を形成する際に、加熱装置によりその部分が加熱・軟化
されているため、折り目を形成するために要する加圧力
が小さくて足り、また折り目も形成しやすくなる。

【００１１】

【実施例】第５図は、本発明の一実施例である切断兼折
り目形成装置１０の全体を示すものである。この切断兼
折り目形成装置１０は、移動ヘッド１２およびワーク支
持台としてのテーブル１４を備えている。テーブル１４
の両側には互いに平行に一対のガイド部材１６が固定さ
れ、これらガイド部材１６と直角に、可動バー１８が、
ガイド部材１６の長手方向であるＹ方向に移動可能に支
持されている。この可動バー１８に、後述するホルダベ
ースを介して上記移動ヘッド１２が可動バー１８の長手
方向であるＸ方向に移動可能に取付けられている。そし
て、移動ヘッド１２のＸ方向の移動および可動バー１８
のＹ方向の移動が、それぞれパルスモータ等の駆動装置
によって制御されることにより、移動ヘッド１２はテー
ブル１４上を任意の方向に移動することができる。

【００１２】図１に示すように、移動ヘッド１２はヘッ
ド本体２０を備え、このヘッド本体２０において２本の
ボルト２２のよりホルダベース２４に対し高さ調節可能
に固定されている。ホルダベース２４は第５図に示した
可動バー１８の長手方向に移動させられる部材である。
移動ヘッド１２には、切断装置Ａと折り目形成装置Ｂと
が並んで設けられ、ヘッド本体２０はこれらに共通の部
材となっている。以下、まず切断装置Ａについて説明
し、その後折り目形成装置Ｂについて説明する。

【００１３】切断装置Ａにはカッタ２６が設けられてい
る。このカッタ２６は、図３に示すように、ヘッド本体
２０内を垂直方向に延びるカッタ支持ロッド２８、連結
ロッド３０、連結プレート３２を介して偏心カム３４に
接続され、この偏心カム３４がカム駆動モータ３６の出
力軸３８に固定されていて、このモータ３６の駆動によ
りカッタ２６が上下方向に振動するようになっている。
本実施例では偏心カム３４およびカム駆動モータ３６を
主体として、振動付与機構が構成されている。図４から
明らかなように、カッタ支持ロッド２８は、その先端側
部分に浅い溝状に形成されたカッタ固定部４０を備え、
この固定部４０にカッタ２６が２個のロック部材４２に
より取り付けられている。各ロック部材４２は、それぞ
れロッド２８の固定部４０が差し通される貫通孔４１を
備え、これらの貫通孔４１にカッタ２６が挿入された状
態で、各ロック部材４２の止めねじ４４によって、カッ
タ２６は基端が固定部４０の肩面に当接した状態で固定
されている。

【００１４】カッタ支持ロッド２８の上端部には頭部４
６が形成され、この頭部４６において、ジョイント部材
４８に形成されたＴ字溝５０に着脱可能に嵌め込まれて
いる。このジョイント部材４８には連結ロッド３０の下
端が固定されており、連結ロッド３０はヘッド本体２０
の上部開口を覆うカバー部材５２を貫通している。連結
ロッド３０の上端部はヨーク状に形成され、ここに連結
プレート３２の下端部がねじピン５４によって回動可能
に連結され、連結プレート３２の上端部には偏心カム３
４が回転可能に嵌合されている。そして、カム駆動モー
タ３６の駆動に基づく偏心カム３４の回転により、カッ
タ２６に上下方向の振動が与えられるが、その振動のス
トローク及び周波数は、偏心カム３４の偏心量及びその
回転数によって決定される。そのストロークは、切断対
象物によって異なるため一概には言えないが、一般的に
プラスチック段ボールをワークとする場合、その厚さの
範囲内で適宜に決定されることとなる。

【００１５】カム駆動モータ３６は、ベース部材５６の
上方において上下方向の位置が調節可能な状態で支持さ
れている。ベース部材５６はカバー部材５２にねじ５
８、５８によって固定されており、このベース部材５６
には垂直方向に２本のピストンロッド６０が固定されて
いる。これらのピストンロッド６０は、可動ブロック６
２に形成されたエアシリンダ６３、６３に図示しないピ
ストンを介してそれぞれ嵌合されて、可動ブロック６２
を押し下げる向きの加圧室を構成しており、この可動ブ
ロック６２にブラッケト６４を介してモータ３６が固定
されている。

【００１６】また、可動ブロック６２には可動ユニット
６６が固定されている。そして、ベース部材５６に固定
されたガイドロッド６８が、可動ユニット６６を移動可
能に貫通し、それらの先端に跨ってストッパプレート７
０がねじ７２、７２により固定されている。従って、上
記エアシリンダ６３、６３の伸縮により、可動ユニット
６６、可動ブロック６２、ブラケット６４およびモータ
３６が、ガイドロッド６８、６８に案内されつつ上下方
向に移動する。

【００１７】また、可動ユニット６６には位置調節ねじ
７４が螺合されており、そのねじ７４の先端がベース部
材５６に接触させられている。この位置調節ねじ７４が
螺合させられた可動ユット６６の雌ねじ部分は、その中
心線を含む平面に沿って分割され、その分割片７８を貫
通して横方向から締付ねじ７６が可動ユニット６６にね
じ込まれている。そして、この締付ねじ７６を暖めた状
態で、位置調節ねじ７４を回転操作することによって、
カッタ２６の刃先位置（高さ）が微調節可能である。

【００１８】カッタ２６の向きは、カッタ支持ロッド２
８の中心線まわりに任意の角度位置に設定される。すな
わち、そのためにカッタ角度変更用の方向制御モータ８
０が設けられ、この出力軸８２に固定の駆動ギヤ８４が
角度変更ギヤ８６に噛み合わされている。角度変更ギヤ
８６は、カッタ支持ロッド２８の上端部に、溝８８と突
起９０との係合により相互に回転不能状態ではめ合わさ
れている。従って、方向制御モータ８０の駆動に伴う角
度変更ギヤ８６の回転により、ロッド２８を介してカッ
タ２６の向きが変更される。なお、角度変更ギヤ８６の
原位置は、そのギヤ８６の外周部を跨いで設けられたセ
ンサ９２によって検出されるようになっている。

【００１９】図１に戻って、切断装置Ａには、加熱装置
１００が組み込まれている。この加熱装置１００はヒー
タ１０２で加熱した加圧エアをカッタ２６の周囲に吹き
出す構造のもので、ヘッド本体２０の側方に上下方向に
延びるエアチューブ１０４を備え、その内部にエア通路
１０６が形成されている。エアチューブ１０４の中間部
にはその内側に上記ヒータ１０２が組み込まれており、
このヒータ１０２に電極部１０８を経て通電される。エ
アチューブ１０４の上端部にはエア送風口１１０が設け
られ、図示しないコンプレッサから送られる加圧エア
が、このエア送風口１１０からエアチューブ１０４に供
給されるようになっている。

【００２０】エアチューブ１０４の下端部には熱風吹出
し装置１１２が連結されている。この吹出し装置１１２
は、図２にも示すように、方形枠状の吹出し口部材１１
４と、全体として円環状で外面が半球状に形成された導
風部材１１８とを備えている。導風部材１１８は吹出し
口部材１１４の内側に同心的に固定され、さらに吹出し
口部材１１４は、導風部材１１８の中空の中心部に前述
のカッタ２６が位置するように、ブラケット１２０を介
してヘッド本体２０に固定されている。

【００２１】吹出し口部材１１４には、その方形枠形状
に沿って環状のエア通路１２２が形成され、これにエア
チューブ１０４のエア通路１０６が連通している。さら
に、その環状のエア通路１２２に連通するように、十数
個の熱風吹出し口１２４がほぼ等間隔に形成され、導風
部材１１８に近接して斜め下方を向くように開口してい
る。なお、図２において符号１２５は盲部材である。こ
れらの吹出し口１２４から吹き出される熱風は、導風部
材１１８の半球状表面に沿ってカッタ２６の周囲に導か
れ、ワークとしての例えばプラスチック段ボール板の、
カッタ２６を中心とする環状の領域を加熱する。

【００２２】以上のような切断装置Ａの隣りに前述の折
り目形成装置Ｂが設けられている。この折り目形成装置
Ｂは、上記切断装置Ａのカッタ２６の代わりに、薄い円
板状の折り目形成ローラ１２６が工具支持軸１２８に取
り付けられたものであるが、カッタ２６の場合と異な
り、折り目形成ローラ１２６を上下に振動させる振動付
与機構は設けられていない。折り目形成ローラ１２６
は、鉛直線まわりの角度が図示しない方向制御モータで
変更されるとともに、図示しないエアシリンダにより、
下方に向かって加圧されるようになっている。また、こ
のローラ２６を取り巻くように吹出し口部材１１４およ
び導風部材１１８を含む加熱装置１３０が設けられてい
るが、前述の切断装置Ａと同じものであるため、対応す
る部材または部分に同一の符号を付し、説明は省略す
る。

【００２３】ヘッド本体２０には、切断装置Ａと折り目
形成装置Ｂとのどちらを作動させるかを選択するための
切替えスイッチ１３２が設けられており、いずれが選択
された場合でも、カッタ２６または折り目形成ローラ１
２６の移動軌跡は、コンピュータから出力されるＸ、Ｙ
座標の位置データに基づいて決定される。

【００２４】なお、テーブル１４上には、網状ないしは
多孔状の合成樹脂製カッテイングシート１３４が敷かれ
ており、この上にワークとして、例えばプラスチック段
ボール板が敷かれるようになっている。また、カッテイ
ングシート１３４の下側には、図示はしないが負圧吸引
装置が設けられ、その負圧吸引作用によりプラスチック
段ボール板がカッテイングシート１３４に吸い付けられ
た状態で位置決めされる。

【００２５】次に、本実施例の作用を説明する。本装置
がプラスチック段ボールの切断装置Ａとして使用される
場合は、カッテイングシート１３４上のプラスチック段
ボールに対し、カッタ２６が上下に振動されられつつそ
の段ボールに食い込み、その状態で移動ヘッド１２がコ
ンピュータからの切断形状データに基づいてＸーＹ方向
に移動させられる。この際、エア送風口１１０からエア
チューブ１０４に加圧エアが供給され、これがヒータ１
０２で加熱されて、吹出し口部材１１２から加熱エア
（熱風）として吹き出される。この加熱エアは、導風部
材１１８によりカッタ２６の周囲の環状領域においてプ
ラスチック段ボールに吹き付けられて加熱作用をなすた
め、この環状領域が熱により軟化する。この状態でカッ
タ２６が上下に振動しつつプラスチック段ボールを切断
していくため、容易に切断が行われ、切断負荷も小さく
て足りる。

【００２６】特に、本実施例では、熱風を吹き付ける非
接触方式でワークを加熱する構成のため、プラスチック
段ボールを傷つけたりすることがない。また、熱風の風
量を変えることにより温度コントロールを容易に行うこ
とができ、プラスチック段ボールの厚みに応じて、厚み
の大きいものは熱風量を多く、逆に薄いものは熱風量を
少なくすることにより、望ましい加熱状態をつくること
ができる。もちろん、ヒータ１０２への通電電力を変え
ることによっても、温度制御はできる。しかも、カッタ
を中心にして環状に加熱領域が形成されるため、カッタ
２６の進行方向がどのように変わっても、切断予定部分
は必ず加熱されることとなり、カッタ２６の方向変換に
も容易に対応がとれる。

【００２７】切替えスイッチ１３２により、本装置が折
り目形成装置Ｂとして使用される場合は、折り目形成ロ
ーラ１２６はプラスチック段ボールに押し付けられた状
態で、コンピュータからの座標データに従って水平方向
に移動し、主にＸ方向またはＹ方向の直線に沿ってプラ
スチック段ボールの厚み方向に食い込み、溝状の折り目
を形成する。このときにも、折り目形成ローラ１２６を
中心にして、吹出し口１２４から吹き出す熱風でプラス
チック段ボールが環状に加熱され、その状態でローラ１
２６が段ボール中に食い込んでいくため、充分な深さの
溝状折り目が容易に形成される。

【００２８】なお、相当薄いワークに折り目を付ける場
合には、その折り目に対応した直線に沿って逃し溝をカ
ッテイングシート１３４またはテーブル１４に形成して
おけば、溝状の折り目を簡単に付けることができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、プラスチック
段ボール等のワークの切断予定部分がが、カッタの切断
に先行して加熱され、その加熱状態で切断が行われるた
め、切断が容易で、その負荷も小さくて済む。

【００３０】請求項２の発明によれば、それに加えてカ
ッタに振動が与えられるため、そのカッタの振動とワー
クの加熱とにより、ワークの切断を一層効果的に行うこ
とができる。

【００３１】請求項３の発明によれば、ローラ等の折り
目形成工具で折り目を形成する際に、それに先行して折
り目予定部分が加熱されるため、折り目を容易に形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である切断兼折り目形成装置
の要部を示す正面図。

【図２】図１における熱風吹出し装置を下からみた斜視
図。

【図３】図１の側面図。ただし、加熱装置は省略されて
いる。

【図４】図３に示す切断装置の内部機構を示す分解斜視
図。

【図５】本発明の一実施例である切断兼折り目形成装置
の全体外観図。

【符号の説明】

１０ 切断兼折り目形成装置 ２６ カッタ ３４ 偏心カム ３６ カム駆動モータ １００ 加熱装置 １０２ ヒータ １０４ エアチューブ １１２ 吹出し装置 １１４ 吹出し口部材 １１８ 導風部材 １２４ 熱風吹出し口 １２６ 折り目形成ローラ １３０ 加熱装置 １３４ カッテイングシート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを切断予定線に沿って切断するた
   めのカッタと、 ワークが載置されるワーク支持台と、 前記カッタをワーク支持台に対し相対的に前記切断予定
   線に沿って移動させる駆動装置と、 前記ワークの前記切断予定線を含む部分を前記カッタの
   切断に先行して加熱する加熱装置とを含むことを特徴と
   する切断装置。
2. 【請求項２】 ワークを切断予定線に沿って切断するた
   めのカッタと、 前記ワークが載置されるワーク支持台と、 前記カッタをワーク支持台に対し相対的に前記切断予定
   線に沿って移動させる駆動装置と、 前記カッタを前記ワークへの食込み方向において振動さ
   せる振動付与装置と、 前記ワークの前記切断予定線を含む部分を前記カッタの
   切断に先行して加熱する加熱装置とを含むことを特徴と
   する切断装置。
3. 【請求項３】 ワークに折り目予定線に沿って折り目を
   付けるための折り目形成工具と、 前記ワークが載置されるワーク支持台と、 前記折り目形成工具をワーク支持台に対し相対的に前記
   折り目予定線に沿って移動させる駆動装置と、 前記ワークの折り目予定線を含む部分を前記折り目形成
   工具の進行に先行して加熱する加熱装置とを含むことを
   特徴とする折り目形成装置。