JPWO2008081613A1 - 抜き型 - Google Patents

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Abstract

上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型であって、上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなるループ状の帯状刃と、前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと前記内側ステージを駆動するゴムチューブ型のアクチュエータを備える。これにより、型抜きの際に帯状刃に取り残されている打抜き対象等を、ゴムブロックを用いることなく帯状刃から離脱させることができる。

Description

本発明は、型抜きの際に帯状刃に取り残されている打抜き対象等を、ゴムブロックを用いることなく帯状刃から離脱させることができる抜き型に関し、より詳しくは前記離脱のために、ゴムチューブ等の空気ばね、噴出エアー等の能動手段を用いることで、打ち抜き製品等をスムーズに帯状刃から離脱させることができる抜き型に関する。
所定形状のプラスチック製のシートやフィルム(たとえば、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイに使用されるディスプレイ用シート等)、所定形状の紙製品(たとえば、紙箱等の組み立て前の展開形状の紙)の型抜きの工程を、図17(A)から図17(C)に示す。
図17(A)に示すように、まず、下定盤91と上定盤92の一方(図17(A)では下定盤91)に抜き型93を配置し、この抜き型の上にシート,紙等の薄状体94を載置する。抜き型93は帯状刃931とボード932とゴムブロック933とからなる。また、帯状刃931は、上端縁に刃が形成されており、ボード932に上端縁がボード表面Sから突出するように取り付けられており、ボード932の上面には、帯状刃931の突出高さよりも高い厚みのゴムブロック933が多数配置されている。このゴムブロック933は帯状刃931に沿って配置されるほか、帯状刃931のループの内側や外側の帯状刃931から離れた部位にも配置されている。
次に、図17(B)に示すように、上定盤92によりゴムブロック933を圧縮しつつ、薄状体94の型抜きを行う。この後、図17(C)に示すように、上定盤92を引き上げるが、圧縮されたゴムブロック933により、型抜きされた薄状体94(製品部を符号941で示し廃棄される残余部を符号942で示す)は、帯状刃931に取り残されることなく上方に押し上げられる。ゴムブロック933を設けない場合には、型抜き後に、製品部941や残余部942は帯状刃931に押接するので、帯状刃931から押し上げることは容易ではない。したがって、従来、この種の抜き型にはゴムブロック933は必須である。
しかし、ゴムブロック933を用いた場合、図17(B)に示したように、薄状体94の製品部941はゴムブロック933と上定盤92とにより強い圧力(具体的には、帯状刃1cmあたり2Kg重以上) を受けるので、薄状体94が損傷する(傷が付いたり潰れたりする)ことがある。たとえば、薄状体94が液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに使用されるプラスチックシートの場合には、僅かな損傷が生じても不良品として扱われる。
プレス機の扱いに不慣れな未経験者が、ゴムブロック933の材質の選択やボード表面Sでの配置を行うと、歩留まりが悪くなることがあるので、これらの選択や配置は経験に頼らざるを得ない。また、ゴムブロック933はボード932に接着してあるため再利用ができない。また、環境保護の面から、抜き型93を廃棄する際には、ボード932からゴムブロック933を取り外さなければならないが、その取外しは容易ではなく大きな手間がかかる。
本発明の目的は、型抜きの際に帯状刃に取り残されている打抜き対象等を、能動手段を用いることで帯状刃から離脱させることができる抜き型を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、打抜き対象に傷を付けることなく型抜きを行いかつプレス機への負荷を低減することができ、型抜きの際に帯状刃に取り残されている打抜き対象等を簡単な機構で(ゴムブロックを用いることなく)帯状刃から確実に離脱させることができる抜き型を提供することにある。
本発明の抜き型は、以下を要旨とする。
(1) 上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型であって、
上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
を備えたことを特徴とする抜き型。
(2) (1)に記載の抜き型であって、
上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
を備え、
前記エアーチューブは、前記上定盤が下降して前記刃が前記打抜き対象を切断した後、前記上定盤が上昇して前記刃が前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を前記下定盤に押さえ付けるように当該内側ステージを駆動する、
ことを特徴とする抜き型。
(3) (1)に記載の抜き型であって、
下端側にアーチ状切り欠き部を有し上端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
前記上端縁側が上面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
を備え、
前記エアーチューブは、前記上定盤が下降して前記刃が前記打抜き対象を切断した後、前記上定盤が上昇して前記刃が前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を前記上定盤に押さえ付けるように当該内側ステージを駆動する、
ことを特徴とする抜き型。
(4) (1)に記載の抜き型であって、
前記内側ステージと前記ボードとの間にエアーを充填することで前記内側ステージを駆動するエアー噴出穴を備え、
前記エアー噴出穴から、前記刃が前記打抜き対象を切断した後前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を、前記型抜き用プレス機の他方の定盤に押さえ付けるようにエアーが噴出され、前記内側ステージが駆動される、
ことを特徴とする抜き型。
(1)〜(4)では、帯状刃の外側に外側ステージを配置することができ、この外側ステージにも、内側ステージと同様のアクチュエータ機構を設けることができる。
本発明では、帯状刃は典型的には、閉じたループ形状をなすが、一部が開いたループ形状となっていてもよい。また、帯状刃はループから枝状に伸びた線分形状であってもよい。
本発明では、複数のループ形状をなす帯状刃が、並列していてもよい。たとえば、帯状刃が升目形状に形成されていてもよい。
また、本発明では、複数のループ形状をなす帯状刃が、入れ子構造となっていてもよい。たとえば、第1の帯状刃の外側にさらに第2の帯状刃が形成されていてもよく、この場合には、第1の帯状刃の内側に第1の内側ステージが形成され、第1の帯状刃と第2の帯状刃との間に第2の内側ステージが形成される。また、入れ子となる帯状刃が複数あってもよい。
また、本発明では、ループ形状をなす帯状刃の適宜箇所に帯状刃ではない刃(金属ブロックの切り出し等により構成された刃)が配置されていてもよい。
なお、内側ステージを設けない抜き型を以下のように構成することもできる。この抜き型は、上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれて打抜き対象を打抜くためのもので、上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなるループ状の帯状刃と、前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、前記ボードに形成されたエアー噴出穴とを備える。そして、エアー噴出穴から、前記刃が前記打抜き対象を切断した後前記打抜き対象から離脱するときにエアーが噴出され、前記エアー圧により前記打抜き対象は、前記型抜き用プレス機の他方の定盤に押さえ付けられる。
また、本発明では、エアーチューブとして通常はアクティブに内圧が制御されるエアーチューブが使用されるが、パッシブエアーチューブを使用する(または、併用する)こともできる。
なお、パッシブアクチュエータとして、パッシブエアーチューブに限らず、板ばねを使用することもできる。板ばねを使用した、抜き型は(B1)〜(B3)を要旨とする。
(B1) 上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型であって、
上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
前記内側ステージを駆動する板ばねからなるパッシブアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする抜き型。
(B2) (B1)のパッシブアクチュエータが、アーチ状板ばねと、前記板ばねを両端部間で、前記ボードまたは前記ステージに対して支持する支持体と、前記アーチ状板ばね板ばねの両端に設けられ、前記ステージまたは前記ボードに滑接する(接触して摺動する)ローラとからなることを特徴とする抜き型。
(B3) (B1)の抜き型に使用されるパッシブアクチュエータが、波状板ばねと、前記波状板ばねを両端部間の少なくとも一箇所で、前記ボードまたは前記ステージに対して支持する支持体と、前記波状板ばねの両端に設けられ、前記ステージまたは前記ボードに滑接する(接触して摺動する)ローラとからなることを特徴とする抜き型。
本発明の抜き型を使用することで、打抜き対象を傷付けることなく型抜きを行いかつ型抜きの際に帯状刃に取り残されている打抜き対象(製品)等をゴムブロックを用いることなく、ループ状の帯状刃から確実に離脱させることができる。しかも、本発明の抜き型ではゴムブロックを使用していないので、プレス機への負荷が低減される。
また、本発明の抜き型では、ゴムブロックを使用していないことから環境保護に寄与でき、また容易にアクチュエータを取り外すことができるので、アクチュエータの再利用もできるし、再利用しない場合においても抜き型の廃棄に際して環境保護の面からの分別が容易である。
さらに、型抜きがあるまでアクチュエータを実質上動作させないようにできるので、プレス機への負荷を低減することができ、省電力化およびプレス機の長寿命化に寄与できる。
本発明の抜き型を示す分解斜視図である。 ゴムチューブ型アクチュエータを用いた抜き型の実施例(抜き型が下定盤にセットされる場合)を示す図であり、(A)はゴムチューブ型のアクチュエータの常態にある様子を示す図、(B)は薄状体が型抜きされる様子を示す図、(C)はゴムチューブ型アクチュエータにより打抜き対象(製品部)や残余部の押し上げが行われる様子を示す図である。 本発明の抜き型システムを示す図である。 ゴムチューブ型アクチュエータを用いた抜き型の実施例(抜き型が上定盤にセットされる場合)を示す図であり、(A)はゴムチューブ型アクチュエータの常態を示す図、(B)は薄状体の型抜き時の様子を示す図、(C)はゴムチューブ型アクチュエータにより打抜き対象(製品部)や残余部の押し上げを行う様子を示す図である。 (A)はゴムチューブ型のアクチュエータの角部に継ぎ手を設けた例を示す図、(B)はゴムチューブ型のアクチュエータを継ぎ手により分枝させる場合の例を示す図、(C)はU字の止め部材を示す図である。 参考抜き型を示す分解斜視図である。 (A)は内側ステージおよび外側ステージが押し下げられる前の様子を示し、(B)は内側ステージおよび外側ステージが押し下げられたときの様子を示す図である。 (A)はソレノイドアクチュエータの端子が配線部材の銅線と接触する様子を示す図、(B)はタイミングセンサの端子が配線部材の銅線と接触する様子を示す図である。 参考となる抜き型の動作説明図であり、(A)は型抜き前の様子を示す図、(B)型抜き時の様子を示す図である。 参考となる抜き型の動作説明図であり、(A)は型抜き後に上定盤が引き上げられた後であってもアクチュエータが動作してない様子を示す図、(B)は型抜き後に上定盤が引き上げられた後にアクチュエータが動作した様子を示す図である。 参考となる抜き型システムを示す図である。 ベローズ型アクチュエータを用いた抜き型の実施例を示す図であり、(A)はベローズ型アクチュエータの常態を示す図、(B)に示すように薄状体の型抜き時の様子を示す図、(C)はベローズ型アクチュエータにより型抜き製品(製品部)や残余部の押し上げを行う様子を示す図である。 (A),(B),(C),(D)は、エアー噴出穴から供給されるエアーによりステージとボードとの間にエアーを充填する本発明の抜き型の実施例の説明図である。 (A),(B),(C),(D)は、エアー噴出穴から供給されるエアーにより薄状体とボードとの間にエアーを充填する本発明の抜き型の実施例の説明図である。 アクチュエータとしてパッシブアクチュエータを使用した実施例を示す図であり、(A)はパッシブアクチュエータの斜視図、(B)はパッシブアクチュエータを取り付けた抜き型の説明図である。 アクチュエータとしてパッシブアクチュエータを使用した他の実施例を示す図であり、(A)はパッシブアクチュエータの斜視図、(B)はパッシブアクチュエータを取り付けた抜き型の説明図である。 従来の抜き型を示す図であり、(A)は型抜き前の状態を示す図、(B)は型抜き時の状態を示す図、(C)は型抜き後の状態を示す図である。
符号の説明
1 抜き型
3 薄状体
4 制御装置
5 ガスボンベ
6 止め部材
7 継ぎ手
11 ボード
12 帯状刃
13 内側ステージ
14 外側ステージ
16 タイミングセンサ
17 配線部材
21 下定盤
22 上定盤
40 抜き型システム
41 制御部
42 注入バルブ
43 排気バルブ
51 ベローズ型アクチュエータ
111 スリット
131 コイルスプリング
151,152 アクチュエータ
181 可動磁石
182 固定コイル
183 プレート
1131〜1138,1139 連通溝
161 タイミングセンサをセットするための溝
420 電源装置
430 調節装置
1121 第1気体注入孔
1122 第1気体排気孔
1123 第2気体注入孔
1124 第2気体排気孔
1501〜1508 ソレノイドアクチュエータ
A アーチ状切り欠き部
a,b 端子
B 配線部材設置用切り欠き部
c 気体注入
d 気体排気口
G1,G2,G3 細溝対
アクチュエータとしてゴムチューブを使用した本発明の抜き型の実施形態を以下に説明する。
《プレス機の上定盤に取り付けられて使用されるゴムチューブを使用した抜き型》
この抜き型は、
(a)上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなるループ状の帯状刃と、
(b)前記下端縁が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
(c)下面の常態位置が前記帯状刃の前記下端縁より低くなるようにセットされ、前記プレス機が下方に駆動されたときに下面位置が被打抜き対象を介して前記プレス機の下定盤により前記帯状刃の下端縁よりも高い位置に押し上げられるステージと、
(d)前記上下定盤の相対距離が最小となるタイミング、または前記相対距離が最小となった後に増大するタイミングで前記テージを前記高い位置から低い位置に押し下げるステージ押下げ用のアクチュエータとを備えることができる。
アクチュエータは、前記ボードと前記ステージとの間に設けられたゴムチューブであり、ゴムチューブはエアー注入装置によるエアー注入により膨張することで前記ステージを押し下げることができる。
エアー注入装置は、ガスボンベとガスバルブ(注入バルブ,排気バルブ)とから構成することができる。
《プレス機の下定盤に取り付けられて使用されるゴムチューブを使用した抜き型》
この抜き型は、
(a)下端側にアーチ状切り欠き部を有し上端縁に刃が形成されてなるループ状の帯状刃と、
(b)前記上端縁が上面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
(c)上面の常態位置が前記帯状刃の前記上端縁より高くなるようにセットされ、前記プレス機が上方に駆動されたときに上面位置が被打抜き対象を介して前記プレス機の上定盤により前記帯状刃の上端縁よりも低い位置に押し下げられるステージと、
(d)前記上下定盤の相対距離が最小となるタイミング、または前記相対距離が最小となった後に増大するタイミングで前記テージを前記低い位置から高い位置に押し上げるステージ押上げ用のアクチュエータとを備えることができる。
アクチュエータは、前記ボードと前記ステージとの間に設けられたゴムチューブであり、前記ゴムチューブはエアー注入装置によるエアー注入により膨張することで前記ステージを押し上げることができる。
エアー注入装置は、ガスボンベとガスバルブ(注入バルブ,排気バルブ)とから構成することができる。
《ゴムチューブを使用した抜き型の変形例》
この抜き型は、前記アクチュエータが動作するタイミングを検出するタイミングセンサを備えることができ、前記タイミングセンサは、前記ボードに着脱可能に埋設することができる。
アクチュエータとしてゴムチューブを使用しない本発明の抜き型の実施形態を以下に説明する。
《エアー噴出穴から供給されるエアーによりステージとボードとの間にエアーを充填する抜き型》
この抜き型は、内側ステージとボードとの間にエアーを充填することで内側ステージを駆動するエアー噴出穴と、
を備え、
前記エアー噴出穴から、前記刃が前記打抜き対象を切断した後前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を、前記型抜き用プレス機の他方の定盤に押さえ付けるようにエアーが噴出され、前記内側ステージが駆動される、
ことを特徴とする抜き型。
なお、上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型は、
上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなるループ状の帯状刃と、前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、前記ボードに形成されたエアー噴出穴とを備え、前記エアー噴出穴から、前記刃が前記打抜き対象を切断した後前記打抜き対象から離脱するときに、前記エアー圧により前記打抜き対象を、前記型抜き用プレス機の他方の定盤に押さえ付けるようにエアーが噴出されるように構成することもできる。
《パッシブアクチュエータとして、板ばねを使用した抜き型》
この抜き型は、(B1)から(B3)を要旨とする。
(B1) 上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型であって、
上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
前記内側ステージを駆動する板ばねからなるパッシブアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする抜き型。
(B2) (B1)のパッシブアクチュエータが、アーチ状板ばねと、前記板ばねを両端部間で、前記ボードまたは前記ステージに対して支持する支持体と、前記アーチ状板ばね板ばねの両端に設けられ、前記ステージまたは前記ボードに滑接する(接触して摺動する)ローラとからなることを特徴とする抜き型。
(B3) (B1)の抜き型に使用されるパッシブアクチュエータが、波状板ばねと、前記波状板ばねを両端部間の少なくとも一箇所で、前記ボードまたは前記ステージに対して支持する支持体と、前記波状板ばねの両端に設けられ、前記ステージまたは前記ボードに滑接する(接触して摺動する)ローラとからなることを特徴とする抜き型。
なお、参考のために、アクチュエータとしてゴムチューブや板ばねを使用しないが、本発明のゴムチューブ式や板ばね式の機構に併用される機構を以下に説明する。
《プレス機の上定盤に取り付けられて使用されるベローズまたは電磁ソレノイド等のアクチュエータ》
プレス機の上定盤に取り付けられて使用されるアクチュエータは以下のように動作する。
内側ステージおよび外側ステージは、下面の常態位置が前記帯状刃の前記下端縁より低くなるように下方に弾力付勢され、前記プレス機が駆動されたときに下面位置が常態位置よりも高い位置に押し上げられる。また、ステージ押下げ用のアクチュエータは、前記プレス機が駆動されたときに前記上下定盤の相対距離が最小となるタイミングまたは前記相対距離が最小となった後に増大するタイミングで前記テージを押し下げる。
《プレス機の下定盤に取り付けられて使用されるベローズまたは電磁ソレノイド等のアクチュエータ》
プレス機の下定盤に取り付けられて使用されるこのアクチュエータは以下のように動作する。
内側ステージおよび外側ステージは、上面の常態位置が前記帯状刃の前記上端縁より高くなるように上方に弾力付勢され、前記プレス機が駆動されたときに上面位置が常態位置よりも低い位置に押し下げられる。また、ステージ押上げ用のアクチュエータは、前記プレス機が駆動されたときに前記上下定盤の相対距離が最小となるタイミングまたは前記相対距離が最小となった後に増大するタイミングで前記テージを押し上げる。
アクチュエータとして、ベローズまたは電磁ソレノイドのほか、エアーシリンダアクチュエータ、油圧シリンダアクチュエータとすることができる。
アクチュエータは、ボードに着脱可能に埋設することができる。また、前記アクチュエータが動作するタイミングを検出するタイミングセンサを備えることができる。
《ゴムチューブを使用した抜き型》
図1は、本発明の抜き型を示す分解斜視図である。図1において、抜き型1は、プレス機の下定盤または上定盤の何れか(本実施例で下定盤)に取り付けられて使用されるもので、ボード11と、帯状刃12と、内側ステージ13と、外側ステージ14と、ゴムチューブ型のアクチュエータ151,152と、タイミングセンサ16と、タイミングセンサ配線部材(図1には示していない)とを備えている。
ボード11として、典型的には合板が使用されるが、その他、プラスチック板、合成紙板、これらの複合板等、種々のものも使用される。ボード11には、帯状刃12を取り付けるための、一部(帯状刃12のアーチ状切り欠き部A)が非連通となっているスリット111が形成されている。スリット111はレーザ加工機により、アーチ状切り欠き部Aを残して形成することができる。
ボード11には、図1では省略してあるがアクチュエータ151,152をセットするための溝を形成することができる。また、ボード11には、タイミングセンサ16をセットするための溝161が形成されている。
ボード11の厚み部分には、第1気体注入孔1121,第1気体排気孔1122、第2気体注入孔1123,第2気体排気孔1124が形成されボード11の表面で開放されている(図1では開口部に符号を付してある)。なお、図1ではボード11の側面に気体注入口cおよび気体排気口dが設けられており、気体注入口cは第1気体注入孔1121,第2気体注入孔1123に連通し、気体排気口dは第1気体排気孔1122および第2気体排気孔1124に連続通している。
帯状刃12は、下端側にアーチ状切り欠き部Aを有し上端縁に刃が形成され、全体がループ状をなしている。帯状刃12は、スリット111に上端縁がボード11の表面から突出するように取り付けられる。帯状刃12は、両刃(鎬が両面に形成されている刃)であってもよいし片刃であってもよい。また、帯状刃12は通常の刃(鎬の勾配が単一に形成されている刃)であってもよいし、二段刃(鎬の勾配が段階的に先端ほど大きくなるように形成されている刃)であってもよい。
内側ステージ13は、帯状刃12のループ内側に配置され輪郭が帯状刃12のループ輪郭より小さく形成されている。外側ステージ14は、帯状刃12のループ外側に配置され内側輪郭が帯状刃12のループ輪郭より大きく形成されている。内側ステージ13および外側ステージ14は、金属板(アルミニウム板,ステンレス板等)、プラスチック板等から構成され、金属板(アルミニウム板,ステンレス板等)により構成する場合には、表面にプラスチック層を形成することができる。
また、内側ステージ13および外側ステージ14は、上面の常態位置が帯状刃12の上端縁より高くなるように上方にアクチュエータ151,152により付勢され、プレス機が駆動されたときに上面位置が、帯状刃12の上端縁よりも低い位置に上定盤22により押し下げられるようにしてもよい。このときの、アクチュエータ151,152は、内側ステージ13や外側ステージ14、および薄状体3を支える程度の付勢力を持てばよい。
アクチュエータ151,152は、ボード11に、U字の止め部材(後述する図5(C)参照)を用いて着脱可能にセットされている。アクチュエータ151,152はプレス機が駆動されたときに、下定盤21と上定盤22との相対距離が最小となるタイミングまたは相対距離が最小となった後に増大するタイミングで、内側ステージ13を上端縁より低い位置から高い位置に押し上げることができ、アクチュエータ152は上記のタイミングで、外側ステージ14を上端縁より低い位置から高い位置に押し上げることができる。
図2(A)に内側ステージ13および外側ステージ14が押し下げられる前の様子を示し、図2(B)に内側ステージ13および外側ステージ14が押し下げられたときの様子を示し、図2(C)に内側ステージ13および外側ステージ14が押し上げられつつあるときの様子を示す。
タイミングセンサ16は、図示しないコイルバネにより上方に付勢され、内側ステージ13や外側ステージ14と同期して上定盤22に押し下げられる可動磁石と、ボード11に取り付けられた固定コイルと、プレートとからなる。
タイミングセンサ16は、ボード11の適宜箇所(本実施例では帯状刃12のループ外側)に着脱可能に埋設されている。タイミングセンサ16は、アクチュエータ151,152が動作するべきタイミング、すなわち、下定盤21と上定盤22との相対距離が最小となるタイミングまたは相対距離が最小となった後に増大するタイミングを検出することができる。タイミングセンサ16の可動磁石の移動により固定コイルには起電力が生じる。起電力の方向は可動磁石の移動方向によるので、後述するように、下定盤21と上定盤22との相対距離が最小となるタイミングまたは相対距離が最小となった後に増大するタイミングを検知することができる。
図3により本発明の抜き型を使用したシステムの例を、抜き型1の動作と併せて説明する。図3に示すように、抜き型システム40は、抜き型1と、制御装置4と、CO2ボンベ(ガスボンベ)5とからなる。制御装置4は、制御部41と、注入バルブ42と、排気バルブ43とを備えている。
まず、抜き型1に薄状体3がセットされた状態(図2(A)参照)で、上定盤22が下方に下がるにつれて、内側ステージ13と外側ステージ14とが、薄状体3を介して上定盤22により押されて下方に下がる。このとき内側ステージ13と外側ステージ14の、上定盤22に対する抗力は、アクチュエータ151,152の付勢力である。この付勢力は、内側ステージ13や外側ステージ14、および薄状体3を支える程度であり、帯状刃12の刃先は内側ステージ13や外側ステージ14に隠されるので、薄状体3に傷が付くといった不都合は生じない。
内側ステージ13および外側ステージ14の上面位置が、上定盤22により帯状刃12の上端縁よりも低い位置に押し下げられ、薄状体3が帯状刃12より打ち抜かれる(図2(B)参照)。このとき、上定盤22は停止した後上昇するので、タイミングセンサ16はこの動きを、可動磁石の動きとして検知することができる。すなわち、可動磁石に生じる起電力の向きは、上定盤22が下がるときと上がるときとでは異なる。
したがって、制御部41はタイミングセンサ16の固定コイルからの電流信号または電圧信号により、上定盤22が最下となったタイミングまたは上定盤22が上昇しつつあるタイミングで、注入バルブ42と排気バルブ43とに制御信号を送出し、注入バルブ42を開として、排気バルブ43を閉じることでアクチュエータ151,152を駆動する。
本発明では、たとえば帯状刃の内側のみにステージを設けてアクチュエータにより型抜き製品(製品部)の離脱(押し上げ)を行い、帯状刃の外側の残余部は、従来のゴムブロックを使用した方法により残余部の離脱(押し上げ)を行うことができる。また、逆に、帯状刃の外側のみにステージを設けてアクチュエータにより打抜き対象(製品部)の離脱を行い、帯状刃の内側の残余部は、従来のゴムブロックを使用した方法により残余部の離脱(押し上げ)を行うことができる。
上記の実施例では、抜き型1は、下定盤にセットされた例を説明したが、上定盤にセットされるようにしてもよい。この場合の動作例を図4(A),(B),(C)に示す。
なお、ゴムチューブ型のアクチュエータ151,152は、図5(A)に示すように角部等の適宜箇所にプラスチック等からなる継ぎ手7を使用することができるし、図5(B)に示すようにヒンジにより分枝させることにより形状を適宜変更することができる。また、前述したU字の止め部材6を図5(C)に、その使用例を図5(D)に示す。
《本発明のゴムチューブ型のアクチュエータに併用される、ソレノイドアクチュエータ,ベローズ型アクチュエータ》
図6から図12は、本発明のゴムチューブ型のアクチュエータに併用されるアクチュエータを例示するものである。
図6は、抜き型を示す分解斜視図である。図6において、抜き型1は、プレス機の下定盤または上定盤の何れか(図6では下定盤)に設置または取り付けられて使用されるもので、ボード11と、帯状刃12と、内側ステージ13と、外側ステージ14と、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508と、タイミングセンサ16と、配線部材(図6には示していない)とを備えている。なお、配線部材は、図7(A),(B)、図8(A),(B)および図9(A),(B)および図10(A),(B)では符号17で示す。
ボード11として、典型的には合板が使用されるが、その他、プラスチック板、合成紙板、これらの複合板等、種々のものが使用される。ボード11には、帯状刃12を取り付けるための、一部(帯状刃12のアーチ状切り欠き部Aおよび配線部材設置用切り欠き部Bに対応する部分)が非連通となっているスリット111が形成されている。スリット111はレーザ加工機により、アーチ状切り欠き部Aおよび配線部材設置用切り欠き部Bを残して形成することができる。
また、ボード11には、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508をセットするための連通溝1131〜1138およびタイミングセンサ16をセットするための連通溝1139が形成されている。
図10では、連通溝1131,1132、1135,1136は一直線上に並ぶように配置され、また連通溝1133,1134、1137,1138も一直線上に並ぶように配置されている。
ボード11の裏面には、細溝対G1が連通溝1131,1132、1215,1216を挟むように少なくとも一端がボード11の側面で開放するように形成され、細溝対G2が連通溝1133,1134、1137,1138を挟むように、かつ少なくとも一端がボード11の側面で開放するように形成されている。さらに、ボード11の裏面には、細溝対G3がボード11の端部から連通溝1139を挟むように、ボード11の側面から当該連通溝1139の位置まで形成されている。
帯状刃12は、下端側にアーチ状切り欠き部Aおよび配線部材設置用切り欠き部Bを有し、上端縁Tに刃が形成されてなるループ状をなしており、スリット111に上端縁Tがボード11の表面Sから突出するように取り付けられる。ここでは、帯状刃12は両刃(鎬が両面に形成されている刃)を例示するが(図9(A),(B)および図10(A),(B)参照)、片刃(鎬が方面に形成されている刃)であってもよいし、二段刃(鎬の勾配が段階的に大きくなるように形成されている刃)であってもよい。
内側ステージ13は、帯状刃12のループ内側に配置され輪郭が帯状刃12のループ輪郭より小さく形成されている。外側ステージ14は、帯状刃12のループ外側に配置され内側輪郭が帯状刃12のループ輪郭より大きく形成されている。内側ステージ13および外側ステージ14は、金属板(アルミニウム板,ステンレス板等)、プラスチック板等から構成され、金属板(アルミニウム板,ステンレス板等)により構成する場合には、表面にプラスチック層を形成することができる。
また、図9(A)に示すように、内側ステージ13および外側ステージ14は、上面の常態位置が帯状刃12の上端縁Tより高くなるように上方にコイルスプリング131により弾力付勢され、プレス機が駆動されたときに上面位置Pが、帯状刃12の上端縁Tよりも低い位置に上定盤22により押し下げられる(図9(B)参照)。コイルスプリング131は、内側ステージ13や外側ステージ14、および薄状体3を支える程度の付勢力を持てばよい。
ソレノイドアクチュエータ1501〜1504は、ボード11の帯状刃12のループ内側に着脱可能に埋設され、ソレノイドアクチュエータ1505〜1508は、ボード11の帯状刃12のループ外側に着脱自在に埋設されている。ソレノイドアクチュエータ1501〜1504はプレス機が駆動されたときに、下定盤21と上定盤22との相対距離Lが最小となるタイミングまたは相対距離Lが最小となった後に増大するタイミングで、内側ステージ13を上端縁Tより低い位置から高い位置に押し上げることができ、チュエータ1505〜1508は上記のタイミングで、外側ステージ14を上端縁Tより低い位置から高い位置に押し上げることができる。
図7(A)に内側ステージ13および外側ステージ14が押し下げられる前の様子を示し、図7(B)に内側ステージ13および外側ステージ14が押し下げられたときの様子を示す。
ここでは、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508は、2端子a,bを持ち、この2端子間に電流を流す(ソレノイドコイルに電流を流す)ことで鉄心が、所定の力(たとえば、数Nないし10N程度)で突出する機構を備えている。ソレノイドアクチュエータ1501〜1508の側面下部の対向する側に、上記した2端子a,bが形成されている。この2端子a,bは、図8(A)に示すように配線部材17の銅線172と接触することができる(図8(A)では端子aは図示されていない)。
タイミングセンサ16は、図示しないコイルバネにより上方に付勢され、内側ステージ13や外側ステージ14と同期して上定盤22に押し下げられる可動磁石181と、ボード11に取り付けられた固定コイル182と、プレート183とからなる。
タイミングセンサ16は、ボード11の適宜箇所(ここでは帯状刃12のループ外側)に着脱可能に埋設されている。タイミングセンサ16は、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508が動作するべきタイミング、すなわち、下定盤21と上定盤22との相対距離Lが最小となるタイミングまたは相対距離Lが最小となった後に増大するタイミングを検出することができる。可動磁石181の移動により固定コイル182には起電力が生じる。起電力の方向は可動磁石181の移動方向によるので、後述するように、下定盤21と上定盤22との相対距離Lが最小となるタイミングまたは相対距離Lが最小となった後に増大するタイミングを検知することができる。また、タイミングセンサ16の側面下部の対向する側に、図8(B)に示すように2端子(図8(B)では一端子bのみが示されている)が形成され、この2端子は、後述するように配線部材17の銅線172と接触することができる。
配線部材17は、細溝対G1、G2およびG3に装着されるもので、図8(A),(B)に示すように、断面L字形をなす長手部材171と、L字の垂直部分の内方に埋め込まれた側面が露出している銅線172とにより構成されている。細溝対G1およびG2に装着される配線部材17は、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508に電力を供給し、細溝対G3に装着される配線部材17は、タイミングセンサ16からの信号を外部の制御装置に送出することができる。
図11に示すように、抜き型システム40は、抜き型1と、制御装置4とからなる。
制御装置4は、制御部41と、電源装置(AC/DCコンバータ)420と、調節装置(DC/DCコンバータ)430を備えている。
まず、抜き型1に薄状体3がセットされた状態(図10(A)参照)で、上定盤22が下方に下がるにつれて、内側ステージ13と外側ステージ14とが、薄状体3を介して上定盤22により押されて下方に下がる。このとき内側ステージ13と外側ステージ14の、上定盤22に対する抗力は、コイルスプリング131の付勢力のみである。この付勢力は、内側ステージ13や外側ステージ14、および薄状体3を支える程度であるので、薄状体3に傷が付くといった不都合は生じない。
内側ステージ13および外側ステージ14の上面位置Pが、上定盤22により帯状刃12の上端縁Tよりも低い位置に押し下げられ、薄状体3が帯状刃12より打ち抜かれる(図10(B)参照)。このとき、上定盤22は停止した後上昇するので、タイミングセンサ16はこの動きを、可動磁石181の動きとして検知することができる。すなわち、可動磁石181に生じる起電力の向きは、上定盤22が下がるときと上がるときとでは異なる。
したがって、制御部41は固定コイル182からの電流信号または電圧信号により、上定盤22が最下となったタイミングまたは上定盤22が上昇しつつあるタイミングで、調節装置430に制御信号を送出し、調節装置430は電源装置420からの直流電力によりソレノイドアクチュエータ1501〜1508を駆動する。
調節装置430は、ここではDC/DCコンバータであるが、単にオンオフを行うスイッチ回路であってもよいし、電流を増大させる回路であってもよい。図11では、ソレノイドアクチュエータ1501〜1504および1501〜1504をそれぞれ並列接続してあるが、インダクタンスの影響が小さいとき(過渡応答が大きいとき)は、ソレノイドアクチュエータを直列接続することもできる。なお、ソレノイドアクチュエータを直列接続することにより、積極的に応答をなだらかにする(上定盤22が上昇した後に、徐々にソレノイドアクチュエータ1501〜1508が駆動するようにする)ことも可能である。
図10(C)では、上定盤22が上昇した後であっても、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508がまだ駆動していない様子が示され、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508が駆動した後は、図10(D)に示すように内側ステージ13や外側ステージ14による型抜き製品(製品部)や残余部の押し上げを行う。なお、型抜き製品は、帯状刃12の内側に形成されることもあるし、外側に形成されることもある。
制御部41は、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508が駆動した後、所定時間経過したときは、その駆動を停止するようにしてもよい。また、制御部41は、タイミングセンサ16から、可動磁石181に生じる起電力が生じている信号を受け取らないときに、ソレノイドアクチュエータ1501〜1508の駆動を停止することができる。
上記の抜き型システム40では、抜き型11にタイミングセンサ16が設けられている場合を示したが、抜き型にタイミングセンサが設けられていない場合には、プレス機本体から動作信号(たとえば型抜き時のタイミング信号)を受け取り、このタイミング信号に基づき、制御装置がソレノイドアクチュエータ1501〜1508を駆動するようにしてもよい。
以上アクチュエータがソレノイドアクチュエータである場合を説明したが、ソレノイドアクチュエータに代えて、エアーシリンダアクチュエータ、油圧シリンダアクチュエータ、ベローズ型アクチュエータを用いることができる。
図12(A),(B),(C)に、ベローズ型アクチュエータ51で、内側ステージ13や外側ステージ14による型抜き製品(製品部)や残余部の押し上げを行う例を示す。ここでは、図示ないコンプレッサにより、ベローズ型アクチュエータ51のエアーの注入や排気を行っている。
図12(A)では、ベローズ型アクチュエータ51の常態を示している。状定盤22により内側ステージ13,外側ステージ14が力を受けたときに、ベローズ型アクチュエータ51は排気し、図12(B)に示すように薄状体4の型抜きを行う。この後、ベローズ型アクチュエータ51にエアーを注入し、型抜き製品(製品部)や残余部の押し上げを行う。
ベローズ型アクチュエータ51からのエアーの排気やベローズ型アクチュエータ51へのエアーの注入は、プレス機本体からの動作信号を参照して決定することができる。
たとえば帯状刃の内側のみにステージを設けてアクチュエータにより型抜き製品(製品部)の離脱(押し上げ)を行い、帯状刃の外側の残余部は、従来のゴム部材を使用した方法により残余部の離脱(押し上げ)を行うことができる。また、逆に、帯状刃の外側のみにステージを設けてアクチュエータにより型抜き製品(製品部)の離脱を行い、帯状刃の内側の残余部は、従来のゴム部材を使用した方法により残余部の離脱(押し上げ)を行うことができる。
《エアー噴出穴から供給されるエアーによりステージとボードとの間にエアーを充填する抜き型》
図13(A),(B),(C),(D)により、エアー噴出穴から供給されるエアーによりステージとボードとの間にエアーを充填する抜き型の実施例を説明する。
図13において、抜き型1は、プレス機の下定盤または上定盤の何れか(本実施例で上定盤)に取り付けられて使用されるもので、ボード11と、帯状刃12と、内側ステージ13と、外側ステージ14と、ボード11の内側ステージ13部分に設けられたエアー噴出穴61と、外側ステージ14に設けられたゴムチューブ型のアクチュエータ151,152と、図示しないタイミングセンサと、図示しないタイミングセンサ配線部材とを備えている。
ボード11、帯状刃12、内側ステージ13、外側ステージ14、アクチュエータ151,152の構成は「ゴムチューブを使用した抜き型」の実施例で述べたものと同様である。
本実施例では、図13(A)に示すように上定盤22が下降を開始するときにはボード11のエアー噴出穴61からはエアーは噴出しない。
上定盤22が下降し、帯状刃12が薄状体3に近接すると、エアー注入口60からエアーが供給され、エアー噴出穴61からエアーが噴出する。図13(B)に、帯状刃12が薄状体3を切断した様子を示す。なお、図中、下向き矢印は、内側ステージ13が下側に受ける力を示している。
帯状刃12が薄状体3を切断した後に、図13(C)に示すように上定盤22が上昇(ボード11が上昇)し、帯状刃12が薄状体3から離脱しつつあるときにも、エアー噴出穴61からのエアーが内側ステージ13に圧力を与える。これにより、図13(D)に示すように、切断された薄状体3は帯状刃12と完全に分離される。このときには、エアーの供給は停止される。
本実施例では、タイミングセンサや、制御装置、ガスボンベ等は図示していないが、「ゴムチューブを使用した抜き型」等の実施例と同様にの制御が可能である。
《エアー噴出穴から供給されるエアーにより薄状体とボードとの間にエアーを充填する抜き型》
図14(A),(B),(C),(D)により、エアー噴出穴から供給されるエアーにより薄状体とボードとの間にエアーを充填する抜き型の実施例を説明する。
図14において、抜き型1は、プレス機の上定盤に取り付けられて使用されるもので、ボード11と、帯状刃12と、外側ステージ14と、ボード11の内側ステージ13部分に設けられたエアー噴出穴61と、外側ステージ14に設けられたゴムチューブ型のアクチュエータ151,152と、図示しないタイミングセンサと、図示しないタイミングセンサ配線部材とを備えている。
ボード11、帯状刃12、外側ステージ14、アクチュエータ151,152の構成は「ゴムチューブを使用した抜き型」の実施例で述べたものと同様である。
本実施例では、図14(A)に示すように上定盤22が下降を開始するときにはボード11のエアー噴出穴61からはエアーは噴出しない。
上定盤22が下降し、帯状刃12が薄状体3に近接すると、エアー注入口60からエアーが供給され、エアー噴出穴61からエアーが噴出する。図14(B)に、帯状刃12が薄状体3を切断した様子を示す。なお、図中、下向き矢印は、薄状体3が下側に受ける力を示している。
帯状刃12が薄状体3を切断した後に、図13(C)に示すように上定盤22が上昇(ボード11が上昇)し、帯状刃12が薄状体3から離脱しつつあるときにも、エアー噴出穴61からのエアーが薄状体3に圧力を与える。これにより、図13(D)に示すように、切断された薄状体3は帯状刃12と完全に分離される。このときには、エアーの供給は停止される。
本実施例では、タイミングセンサや、制御装置、ガスボンベ等は図示していないが、「ゴムチューブを使用した抜き型」等の実施例と同様の制御が可能である。
《パッシブアクチュエータとして、板ばねを使用した抜き型》
以下、本発明の抜き型において、パッシブアクチュエータとして板ばねを使用した実施例を図15および図16により説明する。
図15は、アクチュエータとしてパッシブアクチュエータを使用した実施例を示す図であり、(A)はパッシブアクチュエータの斜視図、(B)はパッシブアクチュエータを取り付けた抜き型の説明図である。
図15(A)においてパッシブアクチュエータ153は、板ばね1531と、板ばね1531をその中央で支持する支持体1532と、板ばね1531の両端に設けられたローラ1533とからなる。図15(B)はパッシブアクチュエータ153を取り付けた抜き型1を示している。図15(B)では、ゴムチューブ、ベローズ型アクチュエータ、電磁アクチュエータ等のアクティブアクチュエータを使用していない。本発明では、これらのアクティブアクチュエータと図15(A)に示したようなパッシブアクチュエータ153を併用することもできる。
図16は、アクチュエータとしてパッシブアクチュエータを使用した他の実施例を示す図であり、(A)はパッシブアクチュエータの斜視図、(B),はパッシブアクチュエータを取り付けた抜き型の説明図である。
図16(A)においてパッシブアクチュエータ153は、波状板ばね1531と、波状板ばね1531を支持する複数の支持体((A)では図示を省略してある。(B)の符号1532参照)と、板ばね1531の両端に設けられたローラ1533とからなる。図16(B)はパッシブアクチュエータ153を取り付けた抜き型1を示している。本発明でも、これらのアクティブアクチュエータと図16(A)に示したようなパッシブアクチュエータ153を併用することもできる。

Claims (4)

  1. 上下定盤を備えた型抜き用プレス機の一方の定盤に取り付けられ、前記上下定盤間に置かれた打抜き対象を打抜くための抜き型であって、
    上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
    前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
    前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
    前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
    を備えたことを特徴とする抜き型。
  2. 請求項1に記載の抜き型であって、
    上端側にアーチ状切り欠き部を有し下端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
    前記下端縁側が下面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
    前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
    前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
    を備え、
    前記エアーチューブは、前記上定盤が下降して前記刃が前記打抜き対象を切断した後、前記上定盤が上昇して前記刃が前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を前記下定盤に押さえ付けるように当該内側ステージを駆動する、
    ことを特徴とする抜き型。
  3. 請求項1に記載の抜き型であって、
    下端側にアーチ状切り欠き部を有し上端縁に刃が形成されてなる帯状刃と、
    前記上端縁側が上面から突出するように前記帯状刃が取り付けられてなるボードと、
    前記帯状刃の内側に配置された内側ステージと、
    前記内側ステージを駆動するエアーチューブと、
    を備え、
    前記エアーチューブは、前記上定盤が下降して前記刃が前記打抜き対象を切断した後、前記上定盤が上昇して前記刃が前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を前記上定盤に押さえ付けるように当該内側ステージを駆動する、
    ことを特徴とする抜き型。
  4. 請求項1に記載の抜き型であって、
    前記内側ステージと前記ボードとの間にエアーを充填することで前記内側ステージを駆動するエアー噴出穴を備え、
    前記エアー噴出穴から、前記刃が前記打抜き対象を切断した後前記打抜き対象から離脱するときに、前記内側ステージにより前記打抜き対象を、前記型抜き用プレス機の他方の定盤に押さえ付けるようにエアーが噴出され、前記内側ステージが駆動される、
    ことを特徴とする抜き型。
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