JPH052317Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、薄板状の物体を任意の形状に切断し
たり、その表面に押罫（凹み線）を施したりする
装置に係り、特に、板紙、段ボール紙などを自動
的に所定の形状に切断加工し、その表面に押罫加
工したりするのに好適な自動図形加工装置に関す
る。

〔従来技術〕

各種の紙製の容器、紙箱などの製造には、それ
に必要な形状に板紙や段ボール紙などを切断しな
ければならず、さらに折り曲げ線となる部分に押
罫を施したりする必要がある。

従来、このような切断加工や押罫加工を自動的
に行なうためには、Ｘ−Ｙテーブル装置を用いた
自動製図機のヘツドに超硬鋼のカツター刃や、ロ
ーラーを取付け、このヘツドを移動させることに
より加工対象物を切断したり、それに押罫を施し
たりしていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来技術では、対象物が板
紙、段ボール紙などのように厚物の場合には、カ
ツテイング時でのカツター刃による切れ味が充分
に得られず、対象物との間での摩擦抵抗が大きく
実用的ではないという問題点があつた。

ここで、上記した従来技術の問題点について、
さらに詳述すると、紙器（函）作成工程において
は、函作成を受注した際、まず印刷していない白
紙（板紙、段ボール）にて函を作成して仕様を決
定する作業が行われている。

このとき、例えば、段ボールを用い、これを従
来のカツター刃を用いた自動製図機で切断しよう
とすると、上記したように、切断摩擦抵抗が大き
いため、第７図に示す様に、段ボールＢの切断面
につぶれや引きちぎれが発生してしまうほかに、
段ボール自体の引きずり等を生じてしまう。な
お、この引きずりは以下の理由により発生する。
すなわち、カツテイング対象物を製図テーブルに
固定する方法としては、従来から作業性等を考慮
した上で、バキユームによる固定方法がとられて
いるが、従来のカツター刃によるカツテイングで
は切断摩擦抵抗が大きくてスムーズにカツトでき
ないことがある為に生ずるのである。

そして、以上の結果は紙器（函）を作成した際
に、外観等にも影響し、贈答函等のカツテイング
の用途には適していない為、現在は主に手作業に
て、なるべく前記現象の生じないようにゆつくり
とカツトしているのが実情である。

この考案は、以上のような問題点に鑑み、自動
製図機を用いながら切断面につぶれや引きちぎれ
などを発生することなく、充分な切断速度を保つ
て高品質のカツテイング結果が得られると共に、
紙製の容器、紙箱などの製造に必要な押罫加工も
行なえるようにした自動図形加工装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、本考案によれば、カツター刃と
筋押針の双方の取付けが可能な超音波カツターを
用い、この超音波カツターを自動製図機のヘツド
に取付けることにより解決される。

〔作用〕

超音波カツターによる切断動作や押罫加工は、
ヘツドの移動による単なる押し切りなどではな
く、切断や押罫を施すべき対象物に対するカツタ
ー刃や筋押針の押付方向（ヘツドの進行方向）と
ほぼ直角な方向での超音波振動によつて生じる高
速の往復運動によるものであるから、切断摩擦抵
抗や押罫による摩擦抵抗は極めて小さく、従つ
て、自動製図機により高速で加工を行なつても、
対象物の切断面や押罫加工面につぶれや引きちぎ
れないなどを生じないようにできる。

〔実施例〕

以下、本考案による自動図形加工装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。 ま
ず、ここで、本考案の一実施例に適用される超音
波カツターについて説明する。第４図において、
３０は超音波カツターの全体を表わし、３１は超
音波振動子を内蔵したカツター３０のホルダー
部、３２はホーン、そして３３は片刃状のカツタ
ー刃であり、これらホーン３２、及びカツター刃
３３は、前記ホルダー部３１の中に組込まれてい
る。また、３４は超音波カツター３０とそれの駆
動用の電源となる発振器３５とを接続するケーブ
ルで、超音波振動子からのケーブルが接続されて
いるものである。

３６は自動自動製図機（後述）のコントローラ
であり、ヘツド部（後述）のＸ軸及びＹ軸方向へ
の移動の制御及びカツターアツプダウンの制御及
びカツター３０の回転軸の制御、それに発振器３
５の制御などを行い、カツター３０をダウンさ
せ、板紙、段ボール等の切断対象物を切断する時
には発振器３５のスイツチをONの状態にし、カ
ツター３０をアツプさせてヘツド部を空送りする
ときには前記スイツチをOFFの状態にする動作
を行う部分で、CPU、操作卓３７、Ｉ／Ｏコン
トロール、インターフエース等から構成されてお
り、自動製図機に内蔵され、かつ、ホストコンピ
ユータ（図示せず）にも接続されている。

そして、このホストコンピユータは自動製図機
ヘツド部のＸ軸およびＹ軸方向の制御データ及び
カツターアツプダウンの制御データ及び超音波カ
ツターの回転の制御データを転送するなどの働き
をする。

第５図は上記超音波カツター先端部の断面図
で、図において、４１は超音波振動子で、前記ケ
ーブル群３４に接続されているものである。

次に、第１図は本考案の一実施例で、図におい
て、５０は自動製図機を表わし、５１は製図テー
ブル、５２は超音波カツター搭載ヘツド、そし
て、５３は前記超音波カツター搭載ヘツド５２の
駆動装置（図示せず）格納台であり、前記超音波
カツター搭載ヘツド５２は前記駆動装置格納台５
３の内部に固定されたモータによりベルト式で同
駆動装置格納台５３の側面をＹ軸方向に移動す
る。５４はラツクであり、前記駆動装置格納台５
３は、このラツク５４の上を同駆動装置格納台５
３の内部に固定されたピニオン（図示せず）がモ
ータで回転することにより移動する。

なお、ヘツドのＸ，Ｙ方向の駆動にボールネジ
を使用し、高精度の制御が行なえるようにしたも
のを用いてもよい。

第２図は自動製図機５０に超音波カツター３０
を搭載した場合の制御データの流れを示したブロ
ツク図である。

図に示すとおり、ホストコンピユータから制御
データがコントローラ３６に転送され、このコン
トローラ３６内のCUPにより自動製図機５０内
の各駆動系が制御されるようになつている。

第３図は前記超音波カツター搭載ヘツド５２の
断面図で、この図において、７１はスプリング、
７２はソレノイド、７３は超音波カツターが固定
されている架台である。

そして、前記ソレノイド７２に電流が供給され
ると、スプリング７１に抗して架台７３と共に超
音波カツター３０の刃先は上昇して準備状態とな
り、他方、電流の供給が止めらるとスプリング７
１の力により超音波カツター３０が下降し、超音
波カツターの発振器３５がONになり、製図テー
ブル５１上に載置した対象物の切断が可能な状態
となる。

そこで、この実施例によれば、第１図に示すよ
うに、製図テーブル５１の所定の位置に、所定の
形状に切断すべき段ボールなどの薄板状対象物Ａ
を載置し、バキユームで固定した上で操作卓３７
により動作開始を入力してやれば、予め定められ
ている処理手段にしたがつて超音波カツター搭載
ヘツド５２のＸ方向とＹ方向の動きが制御され、
超音波カツター３０のカツター刃３３は対象物Ａ
の切断すべき線に沿つて進み、カツテイングが行
なわれる。

そして、このときのカツター刃３３による対象
物Ａの切断動作は、ベツド５２の移動だけによ
る、単なる押し切り動作ではなく、超音波カツタ
ー３０による切断動作であるため、ヘツド５２を
かなりの速度で移動させても対象物Ａの切断面に
はつぶれや引きちぎれなどの発生の虞れは全くな
く、例えば段ボールを切断したときでも、第６図
に示すように、極めて美しい切断面をもつて切抜
を得ることができる。

従つて、この実施例によれば、以下に列挙する
効果を得ることができる。

超音波カツターによるスムーズなカツテイン
グが行なわれるため、板紙や段ボールなどの対
象物に、カツター刃の進行に伴つて加えられる
力は充分に小さく抑えられ、従つて、対象物の
固定にバキユームを使用するだけで、この対象
物の引きずりや引きちぎれをなくすことがで
き、品質及び生産性が向上する。

切れ味の良いカツテイングが得られるので、
薄い板紙のカツテイングの場合には、板紙を数
枚重ねて同一形状に切り抜く重ね切りの作業を
行うことができる為、生産性が向上する。

ホストコンピユータで作成し蓄積した紙器
（函）形状データを呼び出し、函形状の切り抜
き等の作業を、より効率的にシヤープにカツテ
イングすることができる。

例えば段ボールの紙器（函）を超音波カツタ
ー搭載の自動製図機で切断した場合、第２図に
示すように、切断面がシヤープであるばかりで
なく、カツテイングスピードも向上する為、非
常に効率的である。これにより紙機（函）を作
成した際外観上の前記問題点を解決され、紙機
（函）作成が容易にかつ効率的に自動化できる。

なお、上記実施例では、超音波カツターを搭載
する代わりに専用ペン（図示せず）を前記ヘツド
に搭載することもでき、このときには一般の自動
製図機として使用できることは言うまでもない。

ところで、紙箱などの製造に際しては、そのた
めの板紙の切断に加えて、その折り曲げ線となる
部分に対する押罫（凹み線）の形成も必要であ
る。

そこで、この実施例では、第８図に示すよう
に、超音波カツター３０に、カツター刃３２の代
わりに筋押針（鉄筆）Ｎを取り付け、これを第９
図に示すように、板紙などの対象物Ａの表面に所
定の圧力で押し付けながら移動させてやれば、こ
の筋押針Ｎは超音波振動により対象物Ａの表面を
凹ませるから、軽い圧力で充分な深さの押罫を、
対象物の表面に全く損傷を与えることなく、容易
に形成されることができる。

そして、このような超音波カツター３０に筋押
針Ｎを取付けて押罫を形成するようにした実施例
によれば、ヘツドの回転制御は不要で、従来から
用いられているローラーを用いた押罫加工よりも
構成が簡単になる。

また、以上の実施例では、切断すべき対象物と
して板紙や段ボールの場合について説明したが、
本考案における上記対象物は紙に限らないことは
言うまでもなく、薄板状の物体で超音波カツター
による切断が可能なものならどのような材質のも
のにでも適用可能で、例えば各種のプラスチツク
材などの切断にも利用可能なことは言うまでもな
い。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、超音波
カツターにより対象物の切断や押罫加工が行なわ
れるよにうしたから、カツター刃や筋押針の移動
に伴つて対象物に与えられることになる力が最小
限に抑えられ、この結果、従来技術の問題点に充
分に対処でき、板紙、段ボール紙などの図形加工
に適用して安定した加工物を得ることができる。

また、本考案によれば、筋押針が鉄筆状をなし
ているから、押罫加工に際して超音波カツターの
進行方向が変化した場合でも、この超音波カツタ
ーを回転させる必要が無いから、制御が簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による自動図形加工装置の一実
施例を示す斜視図、第２図は本考案の一実施例に
おける制御系の構成を示すブロツク図、第３図は
超音波カツター搭載ベツドの一実施例を示す断面
図、第４図は超音波カツターの説明図、第５図は
同じく断面図、第６図は本考案による段ボールの
切断面の説明図、第７図は従来例によるダンボー
ル切断面の説明図、第８図は押罫加工用に変更し
た本考案の一実施例における超音波カツターの断
面図、第９図は本考案の一実施例における押罫加
工の説明図である。 ３０……超音波カツター、３１……超音波カツ
ターのホルダー部、３２……ホーン、３２……カ
ツター刃、３４……ケーブル、３５……発振器、
３６……コントローラ、３７……操作卓、４１…
…超音波振動子、５０……自動製図機、５１……
製図テーブル、５２……超音波カツター搭載ヘツ
ド、５３……超音波カツター搭載ヘツドの駆動装
置格納台、７１……スプリング、７２……ソレノ
イド、７３……架台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. テーブル面上の任意の位置に、そのＸ−Ｙ座標
   データを指定することにより移動可能に支持した
   可動ヘツドを有するＸ−Ｙテーブル装置におい
   て、該可動ヘツドに搭載されカツター刃と鉄筆状
   の筋押針の双方の取付けが可能な超音波カツター
   と、この超音波カツターを上記テーブル面に接近
   する方向と離れる方向に任意に位置決めする機構
   と、上記超音波カツター駆動用の電源部とを備
   え、上記超音波カツターを駆動しながら上記可動
   ヘツドを移動制御することにより上記テーブル面
   に保持した薄板状物体の切断加工と押罫加工の双
   方の加工を行なうように構成したことを特徴とす
   る自動図形加工装置。