KR101368389B1

KR101368389B1 - 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구

Info

Publication number: KR101368389B1
Application number: KR1020130080604A
Authority: KR
Inventors: 임효진
Original assignee: (주)영진기계
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-02-27

Abstract

본 발명은 모재판지를 절단하는 절단 칼날이 배치된 펀칭보드와, 펀칭보드에 대향하여 설치되며 절단칼날이 통과하는 영역에 블랭크가 형성된 펀칭다이에 장착되는 파단 보조기구에 관한 것으로서, 상기 펀칭다이 블랭크 영역의 가장자리에 장착되는 가동부재와, 가동부재를 후술하는 보조기구 몸체의 상부면에 위치하도록 흡인하고 있는 흡인부재와, 가동부재를 탄성지지하는 탄성부재와,
가동부재와, 흡인부재, 탄성부재를 수용 결합시키는 보조기구 몸체로 구성된다.
이에 의하여, 절단칼날이 모재판지의 가장자리를 통과할 때, 파단 보조기구의 가동부재의 탄성저항으로 인하여 모재판지가 압축되고 전단응력이 집중되어 절단이 용이하게 이뤄진다. 또한, 절단칼날이 계속 진행하면서 모재판지의 절단부위가 가동부재의 탄성저항을 받기 때문에 끊어지지 않고 이어져 있는 부분이 더욱 확실하게 끊어져 나간다. 따라서, 이어진 부분을 제거하기 위한 별도의 작업이 생략되어 생산성이 향상되고 원가가 절감된다.

Description

종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구{PUNCH DIE AID FOR PAPER BOX}

본 발명은 종이박스 제조설비에 있어서 펀칭다이의 파단(破斷) 보조기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 절단시에 절단부분의 이어짐이 없도록 도와주는 펀칭다이에 장착하는 파단 보조기구에 관한 것이다.

물건을 수납 보관하거나 상품을 포장 유통시키기 위하여 다양한 종류, 크기를 가지는 종이박스가 널리 이용되고 있다. 통상, 이러한 종이박스는 모재판지에 상품내용을 인쇄하는 인쇄공정, 종이박스를 성형 조립하기 위한 모재판지의 펀칭 절단공정, 그리고 펀칭 절단된 모재판지의 붙임 조립공정을 통해서 제조되고 있다.

종래의 일반적인 펀칭 절단공정은, 모재판지를 절단하기 위한 절단칼날이 배치 장착되어 일정한 스트로크로 왕복운동하는 펀칭보드와, 펀칭보드의 왕복운동시 절단칼날이 통과하는 블랭크 영역이 마련되고, 절단하는 모재판지를 올려놓는 펀칭다이로 구성된 펀칭설비를 이용하고 있다.

그러나, 종래의 펀칭 절단공정에서는 모재판지의 중앙부분의 절단영역을 절단 제거하는 경우, 특히 중앙부에 손잡이 등의 영역을 절단 제거하기 위하여 펀칭하는 경우 가장자리가 파단되지 않고 이어져 있거나 버(Burr)가 발생되고 있다. 이러한 절단부분이 파단되지 않거나 버가 발생하는 주요 원인은 펀칭 보드의 절단칼날 위치와 절단칼날이 통과하는 펀칭 다이의 블랭크 가장자리와의 간극(클리어런스)이 너무 큰 경우, 절단칼날의 전단응력이 모재판지의 절단위치에 집중하지 못하고 분산 흡수되기 때문이다.

이 경우 모재판지에서 떨어져 파단되지 않고 이어져 있는 부분을 제거하기 위하여 별도의 마무리 제거작업을 위한 공정을 실시해야 하기 때문에 생산성이 떨어지고 제조원가가 상승하는 문제가 있다.

또한, 다양한 종류와 크기를 가지는 종이박스마다 전단응력이 집중되는 블랭크를 갖는 맞춤 펀칭 다이를 준비하는 데에는 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

US 006616585 B2

본 발명은 상술한 바와 같은, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펀칭공정에서 절단부분의 이어짐이 발생하지 않고, 다양한 종류와 크기의 종이박스 펀칭공정에 적용할 수 있는 펀칭다이의 파단 보조기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 본 발명의 목적은, 종이박스를 제조하기 위해 모재판지(CM)를 절단하는 절단 칼날이 배치된 펀칭보드와, 상기 펀칭보드에 대향하여 설치된 펀칭다이에 장착되는 파단 보조기구에 있어서, 상기 펀칭다이 블랭크 영역의 가장자리에 장착되는 가동부재와, 가동부재를 후술하는 보조기구 몸체의 상부면에 위치하도록 흡인하고 있는 흡인부재와, 가동부재를 탄성지지하는 탄성부재와, 가동부재와, 흡인부재, 탄성부재를 수용 결합시키는 보조기구 몸체에 의하여 달성된다.

보조기구 몸체는 펀칭다이에 안착 결합하기 위하여 상단부면 한쪽이 펀칭다이 두께에 해당하는 깊이로 함몰되고, 함몰평면에는 수직방향으로 관통공이 형성된 결합부와, 결합부의 반대방향으로 연장 돌출되어 형성된 돌출부와, 돌출부에 가동부재를 수용하는 가동부재 수용공간과 측벽이 마련되며, 양 측벽 단부에는 절단된 모재판지가 올라오지 못하도록 상단부 영역이 돌출되어 형성된 판지 걸림턱부가 형성되며, 양 벽체에는 가동부재가 하방으로 이동하면서 절단칼날로부터 비켜날 수 있도록 상·하 방향으로 소정 각도 경사진 경사 안내홈과, 탄성부재를 고정시키기 위하여 가동부재 수용공간의 저면에 지지핀 삽입공을 형성시킨다.

가동부재는 상단부에 수평방향으로 돌출되어 절단칼날의 타격을 받는 타격 충돌부와, 타격 충돌부와 인접 및 연동하여 절단칼날의 타격시에 전단응력이 집중되도록 하는 흡인부재 안착자리가 마련되고, 보조기구 몸체의 양 벽체에 형성된 안내홈을 따라 상·하 방향으로 움직이기 위하여 측면을 관통하는 적어도 하나 이상의 측면 관통공이 형성된 가동 몸체와, 가동 몸체의 관통공에 삽입되는 삽입핀과, 가동부재를 탄성적으로 지지하기 위하여 가동 몸체의 저부에는 탄성부재 걸림부가 마련되어, 가동부재 수용공간의 양측벽 사이에 수용 결합시킨다.

탄성부재는 압축 코일 스프링이 바람직하며, 가동부재의 저부에 형성된 탄성부재 걸림부와 가동부재 수용공간의 저면에 형성된 지지핀 삽입공 사이에 삽입되어 하단부가 지지핀 삽입공에 삽입되는 탄성부재 지지핀에 의해 지지 고정되어 가동부재를 절단 타격 후에 원래의 위치로 복원시키기 위하여 탄성지지하게 된다.

흡인부재는 모재판지의 탄성한계까지 압축시킨 다음, 전단변형 파단시키기 위하여 상·하에 흡인방향으로 상호 대향하여 자성체를 배치하며, 이는 평판 자석이 바람직한데, 한쪽은 보조기구 몸체의 상단부 돌출 단부면에 부착 고정시키고, 다른 한쪽은 가동부재 상단면 한쪽에 부착 고정된다.

이에 의하여, 본 발명은 펀칭다이의 블랭크 영역의 가장자리에 파단 보조기구를 장착함으로써, 절단칼날이 모재판지의 가장자리를 통과할 때, 파단 보조기구의 가동부재의 탄성저항으로 인하여 모재판지가 압축되고 전단응력이 집중되어 절단이 용이하게 이뤄진다. 또한, 절단칼날이 계속 진행하면서 모재판지의 절단부위가 가동부재의 탄성저항을 받기 때문에 끊어지지 않고 이어져 있는 부분이 더욱 확실하게 끊어져 나간다.

따라서, 이어진 부분을 제거하기 위한 별도의 작업이 생략되어 생산성이 향상되고 원가가 절감된다. 또한, 파단 보조기구는 블랭크가 형성된 임의의 장소에 장착할 수 있기 때문에 다양한 종류와 크기를 가지는 종이박스 제조에 융통성있게 장착하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구가 장착된 종이박스 절단설비를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 도 1을 저면에서 바라본 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 파단 보조기구의 사시도 및 분해 사시도.
도 4는 파단 보조기구의 작동 상태를 나타낸 측단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 펀칭 절단설비에 파단 보조기구(FA)가 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도로서, 도시된 바와 같이, 펀칭 절단설비는 왕복 운동수단(미도시)에 장착된 펀칭보드(100), 펀칭보드(100)로부터 소정거리 이격되어 대향하고 있는 펀칭다이(200)로 구성되고, 펀칭보드(100)와 펀칭다이(200) 사이에 모재판지(CM)가 용지공급장치(미도시)에 의해 연속적으로 공급된다. 그리고 펀칭다이(200)의 블랭크(210) 영역의 가장자리에 파단 보조기구(FA)가 장착된다.

도 2는 펀칭보드(100)와 펀칭다이(200)를 저면에서 바라본 사시도로서, 펀칭보드(100)는 펀칭다이(200)와 대향하는 면쪽에 제조하려고 하는 목표 종이박스의 설계된 절단선을 따라 절단칼날(110)이 배치된다. 그리고, 펀칭보드(100)와 대향하고 있는 펀칭다이(200)에는 절단칼날(110)이 배치된 상대위치에 절단칼날(110)이 자유롭게 통과하는 블랭크(210)가 마련되며, 가장자리 파단이 잘되지 않고 이어짐이 자주 발생하는 양쪽 가장자리 절단부위에는 파단 보조기구(FA)가 장착된다.

파단 보조기구(FA)의 장착위치는 목표 종이박스에 따라 다르며, 주로 절단 가장자리보다 중앙부위의 폐쇄된 좁은 절단영역에 장착하는 것이 바람직하다. 이는 좁은 절단영역의 블랭크(210) 위치와 절단칼날(110)의 통과위치가 정확하게 일치하지 않고 어긋나있어 클리어런스가 크게 발생하기 때문이다.

도 3(a)은 파단 보조기구(FA)의 사시도이며, 도 3(b)는 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 파단 보조기구(FA)는 펀칭다이(200)의 블랭크(210) 영역의 가장자리에 장착되는 가동부재(300)와, 가동부재(300)를 후술하는 보조기구 몸체(400)의 상부면에 위치하도록 흡인하고 있는 한쌍의 흡인부재(500)와, 상기 가동부재(300)를 탄성지지하는 탄성부재(600)와, 상기 가동부재(300)와, 흡인부재(500), 탄성부재(600)를 수용 결합시키는 보조기구 몸체(400)로 구성된다.

보조기구 몸체(400)는 대략 직각육면형상을 가지며, 상단부면 한쪽은 펀칭다이(200) 깊이로 함몰시키고, 함몰시킨 펀칭다이 결합부(410)의 평면에는 수직방향으로 결합 관통공(412)을 형성시켜, 펀칭다이(200)를 펀칭다이 결합부(410)에 안착시켜 결합 관통공(412)에 체결볼트를 삽입하여 나사 고정시킨다.

펀칭다이 결합부(410)의 반대방향으로 연장시켜 상향 돌출부(420)를 형성시키고, 돌출부(420)에 가동부재(300)를 수용하는 가동부재 수용공간(430)과 가동부 측벽(440)을 형성시킨다. 가동부재 수용공간(430)의 양 가동부 측벽(440) 단부에는 상단부 영역이 돌출되어 형성된 판지 걸림턱부(450)를 형성시킨다.

판지 걸림턱부(450)는 보조기구 몸체(400) 상단부에서 수직으로 내려오다 펀칭다이 결합부(410) 쪽을 향하여 축소되어 단턱을 이루고, 다시 소정의 각도로 하향 경사지도록 한다. 이렇게 형성된 판지 걸림턱부(450)는 절단칼날(110)이 내려와 모재판지(CM)를 절단하고 상향 복귀할 때, 절단된 모재판지(CM)를 걸리게 하여 절단된 모재판지(CM)가 절단칼날(110)과 함께 상부로 올라가는 것을 방지한다.

그리고, 가동부재 수용공간(430)의 양쪽 가동부 측벽(440)에는 상·하 방향으로 소정 각도 경사진 경사 안내홈(480)과, 양쪽 가동부 측벽(440)의 단부를 연결시켜 수용공간 저면을 형성시키고, 수용공간 저면에 지지핀 삽입공(462)를 형성시킨다.

가동부재 수용공간(430)에 수용되어 상·하 방향으로 작동하도록 결합되는 가동부재(300)는, 가동부재 수용공간(430)에 수용되는 가동부 몸체(320)와, 가동부 몸체(320)의 상단부에서 수평방향으로 돌출된 타격 충돌부(310)와, 타격 충돌부(310)와 인접하여 마련된 흡인부재 안착부(330)와, 가동부 몸체(320)의 측면을 관통하는 하나 이상의 측면 관통공(340)과, 측면 관통공(340)에 삽입되는 삽입핀(350)과, 상기 가동부 몸체(320)의 저부에는 탄성부재(600)가 삽입되는 걸림부(360)로 구성된다.

탄성부재(600)는 압축 코일 스프링이 바람직하며, 가동부재(300)의 저부에 형성된 상기 걸림부(360)와 가동부재 수용공간(430) 저면에 형성된 지지핀 삽입공(462)사이에 삽입되어 하단부가 지지핀 삽입공(462)에 삽입되는 탄성부재 지지핀(470)에 의해 고정되어 가동부 몸체(320)를 탄성 반발력으로 지지한다.

흡인부재(500)는 자성체로서, 한쌍의 평판자석 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 흡인방향으로 상호 대향하여 상·하에 배치되고, 한쪽은 보조기구 몸체(400)의 돌출부(420) 상단부에 부착 고정되며, 다른 한쪽은 가동부재(300)의 상단부에 형성된 흡인부재 안착부(330)에 부착 고정된다.

도 4는 이와 같이, 가동기구 몸체(400)와 가동부재(300), 흡인부재(500), 탄성부재(600)로 구성된 파단 보조기구(FA)의 작동상태를 나타낸 측단면도이다. 도 4(a)는 절단칼날(110)이 모재판지(CM)를 절단하기 전의 상태, 도 4(b)는 절단칼날(110)이 모재판지(CM)를 절단한 상태를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 파단 보조기구(FA)는 펀칭다이(200) 블랭크(210)의 가장자리에 펀칭다이 결합부(410)의 결합 관통공(412)을 통하여 체결나사로 펀칭다이에(200) 고정 장착된다. 이때, 펀칭다이(200)의 상부면과 파단 보조기구(FA)의 상부면인 돌출부(420), 타격 충돌부(310)는 서로 대략 동일면이 되도록 결합되며, 이 위에 모재판지(CM)가 올려져 절단된다.

절단칼날(110)이 모재판지(CM)를 절단하기 전의 상태에서는, 서로 흡착하고 있는 한쌍의 흡인부재(500)중 한쪽의 흡인부재(500)가 부착 고정된 가동부 몸체(320)를 탄성 지지하고 있는 탄성부재(600), 즉, 압축 코일스프링의 탄성 반발력 에 의한 타격 충돌부(310)가 절단될 모재판지(CM) 면의 하부를 지지하고 있다.

절단칼날(110)이 모재판지(CM)를 절단하기 위해 하강하게 되면, 절단칼날(110)은 흡인부재(500) 즉, 평판자석의 흡인력 한계까지 모재판지(CM)를 압착시켜 소성 변형시킨다. 이때, 절단칼날(11)의 전단 응력이 집중되고 흡인력 한계에 도달한 평판자석(510)이 서로 분리되면서 모재판지(CM)의 전단이 발생된다.

동시에, 흡인부재(500)의 흡인력이 상실된 가동부 몸체(320)는 하부에서 탄성지지되고 있는 압축 코일 스프링(610)의 반발력을 받으면서, 경사 안내홈(480)을 따라 하부쪽으로 이동한다. 이때, 하부쪽으로 이동하는 가동부 몸체(320)는 경사 안내홈(480)이 펀칭다이 결합부(410) 쪽을 향해 경사져 있기 때문에 절단칼날(110)로부터 더욱 멀어지면서 아직 절단되지 않고 미절단 상태로 이어져 있는 모재판지(CM)를 더 확실히 절단시키는 작용을 하게 된다.

모재판지(CM)를 절단한 절단칼날(110)은 다시 원래의 원치로 복귀하게 되며, 이때, 절단칼날(110)과 함께 따라 올라가는 절단된 모재판지(CM)는 판지 걸림턱부(450)에 걸리게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

CM: 모재판지 FA: 파단 보조기구
100: 펀칭보드 110: 절단칼날
200: 펀칭다이 210: 블랭크
300: 가동부재 310: 타격 충돌부
320: 가동부 몸체 330: 흡인부재 안착부
340: 측면 관통공 350: 삽입핀
400: 보조기구 몸체 410: 펀칭다이 결합부
412: 결합 관통공 420: 돌출부
430: 가동부재 수용공간 440: 가동부 측벽
450: 판지 걸림턱부
462: 지지핀 삽입공 470: 탄성부재 지지 핀
480: 경사 안내홈 500: 흡인부재
600: 탄성부재

Claims

삭제
펀칭다이(200)의 블랭크(210) 영역 가장자리에 장착되는 가동부재(300)와, 상기 가동부재(300)를 후술하는 보조기구 몸체(400)의 상부면에 위치하도록 흡인하고 있는 흡인부재(500)와,
상기 가동부재(300)를 탄성지지하는 탄성부재(600)와,
상기 가동부재(300)와, 흡인부재(500), 탄성부재(600)를 수용 결합시키는 보조기구 몸체(400)를 포함하고,
상기 보조기구 몸체(400)는 가동부재 수용공간(430)과, 가동부 측벽(440) 상단부 영역이 돌출되어 형성된 판지 걸림턱부(450)와, 상기 가동부 측벽(440)에는 상·하 방향으로 형성된 경사 안내홈(480)과, 상기 가동부재 수용공간(430) 저면에 형성된 지지핀 삽입공(462)을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구.
제2항에 있어서,
상기 가동부재(300)는 상기 가동부 몸체(320)의 상단부에 돌출된 타격 충돌부(310)와, 상기 타격 충돌부(310)와 인접하여 마련된 흡인부재 안착부(330)와, 상기 가동부 몸체(320)의 측면에 관통ㆍ형성되는 측면 관통공(340)과, 상기 측면 관통공(340)에 삽입되는 삽입핀(350)과, 상기 탄성부재(600)의 걸림부(360)로 구성되는 것을 특징으로 하는 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 탄성부재(600)는 상기 가동부재(300)의 저부에 형성된 상기 걸림부(360)와 상기 가동부재 수용공간(430) 저면에 형성된 지지핀 삽입공(462) 사이에 삽입되는 탄성부재 지지핀(470)에 의해 지지 고정되는 것을 특징으로 하는 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구.
제2항에 있어서,
상기 흡인부재(500)는 한쌍의 자성체인 것을 특징으로 하는 종이박스 펀칭다이의 파단 보조기구.