特許 5761845 樹脂段ボール板の罫線形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5761845

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】樹脂段ボール板の罫線形成装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 53/06 20060101AFI20150723BHJP

   B26D 5/00 20060101ALI20150723BHJP

   B29L 7/00 20060101ALN20150723BHJP

   B29L 24/00 20060101ALN20150723BHJP

【ＦＩ】

   B29C53/06

   B26D5/00 F

   B29L7:00

   B29L24:00

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-44796(P2011-44796)

(22)【出願日】2011年3月2日

(65)【公開番号】特開2012-179824(P2012-179824A)

(43)【公開日】2012年9月20日

【審査請求日】2014年2月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】506329292

【氏名又は名称】スターテクノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081466

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 研一

(72)【発明者】

【氏名】馬場 喜穂

(72)【発明者】

【氏名】菱川 辰巳

【審査官】 粟野 正明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００２／０８５６０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４０６１４５７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１６９６５１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８３１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８２２３２５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ５３／０６

Ｂ２９Ｃ ５３／０４

Ｂ２６Ｄ ５／００

Ｂ６５Ｄ ５／００−５／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

テーブル上にて二次元方向へ数値制御可能に移動する可動体に設けられた罫線ローラをテーブル上に載置された樹脂段ボール板に圧接して折り目になる罫線を形成する罫線形成装置において、
罫線ローラの取付け軸は、上記可動体に対して回動可能に軸支されると共に該取付け軸には数値制御可能な電動モータが連結され、該電動モータの駆動に伴って取付け軸を回動して罫線ローラの回転進行方向を転向可能にすると共に、
罫線ローラを加熱する加熱部材と、
罫線ローラを、樹脂段ボール板に対する罫線ローラの移動速度に同期した回転速度で回転する電動モータと、
を備えたことを特徴とする樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項2】

請求項１において、
加熱部材は、罫線ローラを樹脂段ボール板が溶融可能な温度に加熱する樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項3】

請求項１において、
罫線ローラは、テーブルの上方にて二次元方向へ移動する可動体に対して上下方向へ昇降する昇降体に設けられた樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項4】

請求項３において、
罫線ローラは、上記昇降体に対して上下方向へ移動可能に支持された取付け板に設けられた樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項5】

請求項１において、
樹脂段ボール板に突刺し、罫線ローラと一体に二次元方向へ移動して切断する切断部材を設けた樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項6】

請求項５において、
罫線ローラ及び切断部材は、樹脂段ボール板に対して個別に昇降するように設けられた樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【請求項7】

請求項５において、
切断部材は、可動体に対して上下方向へ昇降する昇降体に対して罫線ローラと個別に昇降する取付け板に回動可能に軸支されると共に連結された回動部材により各軸方向を向くように回動される樹脂段ボール板の罫線形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂段ボール板を折り曲げ可能にする罫線形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば樹脂段ボール板（プラスチック製段ボール板）を折り曲げて箱型に形成したコンテナ等を製作する際に、所要の展開形状に切断された樹脂段ボール板の折り曲げ個所に罫線を形成して折り曲げを可能にしている。樹脂段ボール板に罫線を形成する装置として、例えば特許文献1に示すように加熱されたブレードを備えた罫線熱加工機を使用し、樹脂段ボール板の所定個所に加熱されたブレードを押付けて裏板を残した状態で溶融することによりＶ溝状の罫線を形成し、該罫線にて折り曲げできるようにしている。

【0003】

しかし、上記したブレードを使用した罫線熱加工機にあっては、一度にある程度の長さの罫線を形成するためにブレードを長尺状にしなければならず、装置自体が大型化する問題を有している。また、形成しようとする罫線に対してブレードの長さに制約があるため、長い罫線を形成する場合には、先に形成された罫線の一部にブレードの端部を一致させ状態で、再度、位置決めしながら押付けて罫線を形成しなければならず、罫線が不連続になり易いと共に位置合わせ作業に手間がかかり、罫線を効率的に形成できない問題を有している。

【0004】

上記問題点は、ブレードの代わりに加熱ローラを使用し、樹脂段ボール板の所定個所に対して加熱ローラを押付けながら転動させて裏板を残した状態で溶融して罫線を形成することにより解決することができる。このような加熱ローラを使用した場合、樹脂段ボール板に対して加熱ローラを押付けながら移動させる際に、加熱ローラ自体が転動することになる。

【0005】

しかし、加熱ローラの移動に対して加熱ローラの回転が遅れて回転抵抗になり、この回転抵抗によりＶ溝周縁の樹脂段ボール板が破断し易くなる問題を有している。特に、樹脂段ボール板には、表板と裏板の間に一定方向へ延出して相互間に空隙を形成する多数のリブ（目）が等間隔で延出するように一体形成されており、該樹脂段ボール板に対して目と直交方向の罫線を形成する場合には、リブにより罫線ローラの圧接力による回転抵抗が作用しても破断を回避することができるが、目と一致する方向の罫線を形成する際には、罫線ローラの圧接力による回転抵抗により表板又は裏板が破断し易かった。

【0006】

この結果、罫線個所の表板又は裏板が破断した樹脂段ボール板で製品を製造すると、折返し個所の品質が悪くなって製品が不良品化する問題が発生している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２６２９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

解決しようとする問題点は、加熱されたブレードで罫線を形成する場合には、該ブレードの長さが制約されるため、長い罫線を形成する際に不連続になり易いと共に位置合わせに手間がかかり、罫線を効率的に形成できない点にある。また、加熱ローラを使用して罫線を形成する場合には、樹脂段ボール板に対する加熱ローラの移動に対して加熱ローラの回転が遅れることにより回転抵抗が発生し、回転抵抗により罫線周縁の樹脂段ボール板が破断し易くなる点にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、テーブル上にて二次元方向へ数値制御可能に移動する可動体に設けられた罫線ローラをテーブル上に載置された樹脂段ボール板に圧接して折り目になる罫線を形成する罫線形成装置において、罫線ローラの取付け軸は、上記可動体に対して回動可能に軸支されると共に該取付け軸には数値制御可能な電動モータが連結され、該電動モータの駆動に伴って取付け軸を回動して罫線ローラの回転進行方向を転向可能にすると共に、罫線ローラを加熱する加熱部材と、罫線ローラを、樹脂段ボール板に対する罫線ローラの移動速度に同期した回転速度で回転する電動モータと、を備えたことを最も主要な特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、長尺状の罫線であっても、連続する罫線を効率的に形成することができる。また、加熱ローラを使用して罫線を形成する場合には、樹脂段ボール板に対する加熱ローラの移動に対して加熱ローラの回転が遅れるのを防止し、罫線周縁の樹脂段ボール板が破断するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】罫線形成装置の概略を示す概略斜視図である。

【図2】切断及び罫線ヘッドを分解して示す説明図である。

【図3】切断部材による樹脂段ボール板の切断状態を示す説明図である。

【図4】切断刃の向きを変更する際の状態を示す説明図である。

【図5】罫線ローラによる樹脂段ボール板の罫線形成状態を示す説明図である。

【図6】罫線ローラの変更する際の状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

数値制御可能な電動モータを駆動して罫線ローラの回転進行方向を罫線形成方向に向けた状態で可動体を二次元方向へ移動しながら加熱部材により加熱された罫線ローラを樹脂ダンボール板に押圧して転動させることにより所望方向へ延出する形成を形成することを最良の実施形態とする。

【実施例1】

【0013】

以下、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１及び図２に示すように、罫線形成装置１における本体フレーム３の側面には、図示する左右方向へ平行延出する一対のガイドレール５が固定され、該ガイドレール５には、門型の第１走行体７が左右方向へ移動可能に支持される。また、本体フレーム３の側面には、図示する左右方向へ延出するラックギャ６がそれぞれ設けられ、該ラックギャ６には、サーボモータ等の数値制御可能な第１電動モータ９の出力軸に設けられた歯車９ａが噛合わされる。上記第１走行体７は、該第１電動モータ９の駆動に伴って左右方向へ往復移動される。

【0014】

上第１走行体７において図示する前後方向へ延出する水平アーム１３には、前後方向へ平行延出する一対のガイドレール１５が固定され、該ガイドレール１５には、可動体１７が前後方向へ移動可能に支持される。該可動体１７は、サーボモータ等の数値制御可能な第２電動モータ１９に連結され、前後方向へ軸線を有して軸端部が水平アーム１３に軸支された第１送りねじ２１が噛合わされ、該第２電動モータ１９の駆動に伴って回転する第１送りねじ２１により可動体１７が前後方向へ往復移動される。

【0015】

上記可動体１７は、上記本体フレーム３上に設けられ、樹脂段ボール板２０が平面状に載置される載置テーブル２３の上方に位置し、その正面には、樹脂段ボール板２０の切断及び罫線ユニット２２が昇降可能に設けられる。該樹脂段ボール板２０は、表板及び裏板の間に多数のリブ（目）が等間隔で平行して延出して相互間に空隙を設けた構造からなる。本例においては、載置テーブル２３上に対して樹脂段ボール板２０を、目が図示する左右方向へ延出するように載置する。

【0016】

即ち、可動体１７の正面には、図示する上下方向へ平行延出する一対のガイドレール２５が固定される。該ガイドレール２５には、昇降体としての昇降板２７が上下方向へ移動可能に支持される。該昇降板２７には、サーボモータ等の数値制御可能な第３電動モータ２９に連結され、上下方向へ軸線を有した第２送りねじ３１が噛合わされ、該第３電動モータ２９の駆動に伴って回転する第２送りねじ３１により昇降板２７が所定のストロークで昇降動される。

【0017】

なお、上記載置テーブル２３には、負圧発生装置（図示せず）に接続された多数の吸引孔２３ａが形成され、テーブル面上に載置された樹脂段ボール板２０を負圧吸引して所定の位置出し状態に保持させる。

【0018】

上記昇降板２７には、上下方向へ延出し、前後方向へ所要の間隔をおいた各一対のガイドレール２８・３０が固定され、各ガイドレール２８・３０には、第１及び第２取付け板３５・３７が昇降可能に支持される。各第１及び第２取付け板３５・３７は、作動ロッド３９ａ・４１ａの先端部が昇降板２７の下部にそれぞれ固定されたエアーシリンダ等の第１及び第２作動部材３９・４１が取付けられ、第１及び第２作動部材３９・４１の作動により各第１及び第２取付け板３５・３７が所定のストロークで昇降動される。

【0019】

上記第１取付け板３５には、上下方向に軸線を有し、上下方向へ抜け止めされた取付け軸４３が回転するように軸支される。該取付け軸４３には、第１取付け板３５に固定された数値制御可能なサーボモータ等の第４電動モータ４５の出力軸が歯車４５ａを介して連結され、第４電動モータ４５の駆動により取付け軸４３が所定の角度で回動される。

【0020】

上記取付け軸４３の軸下端部には、所要の間隔をおいて相対して垂下する一対の軸支板４７が固定され、該軸支板４７間には、水平方向に軸線を有した中空軸４９の軸端部がそれぞれ回転可能に軸支される。一方の軸支板４７から突出する中空軸４９の端部には、数値制御可能なサーボモータ等の第５電動モータ５１の出力軸が歯車５１ａを介して連結される。

【0021】

また、上記一対の軸支板４７間に位置する中空軸４９には、罫線ローラ５３が固定される。該罫線ローラ５３の外周部は、軸線方向断面がＶ字型に形成される。更に、上記中空軸４９の中空部内には、軸ヒータ（シーズヒータ）等の電熱部材（図示せず）が内蔵され、上記罫線ローラ５３を樹脂段ボール板２０が溶融可能な温度に加熱させる。

【0022】

上記第２取付け板３７には、上下方向に軸線を有し、下部に切断刃５５ａが設けられた切断部材５５が回転するように軸支され、該切断部材５５には、第２取付け板３７に固定された数値制御可能なサーボモータ等の第６電動モータ５７の出力軸が歯車５７ａを介して連結され、該第６電動モータ５７の駆動により切断部材５５が所定の角度で回動される。

【0023】

上記切断部材５５は、切断刃５５ａを、例えば電動モータの出力軸に設けられた偏心カムと一方の軸端に切断刃５５ａが取付けられ、上下方向へ摺動するように支持された作動軸の他方軸端に設けられ、上記偏心カムが摺接するカムフォロアから構成され、電動モータの駆動に伴って作動軸を往復移動させることにより切断刃５５ａを往復振動させて樹脂段ボール板２０を切断する往振動切断機構、切断刃５５ａを超音波振動素子で振動させながら樹脂段ボール板２０を切断する超音波振動切断機構等であってもよい。

【0024】

次に、上記のように構成された罫線形成装置1による樹脂段ボール板２０の切断作用及び罫線形成作用を説明する。
先ず、樹脂段ボール板２０の切断作用を説明すると、本体フレーム３の載置テーブル２１上に樹脂段ボール板２０を位置決めした状態で載置して吸引孔２１ａからの負圧吸引により固定保持させる。このとき、第１及び第２走行体は、載置テーブル２１に対してそれぞれ原点位置に移動される。

【0025】

上記状態にて予め設定された切断開始位置データ及び切断終了位置データ等に基づいて第１及び第２電動モータ９・１７を駆動制御して可動体１７を移動し、切断及び罫線ユニット２２における切断刃５５ａを樹脂段ボール板２０の切断開始位置上方に位置させる。

【0026】

上記状態にて第３電動モータ２９を駆動制御して昇降板２７を下方へ移動した後又は同期したタイミングで第２作動部材４１を作動して第２取付け板３７を下方へ移動して切断刃５５ａを樹脂段ボール板２０へ突刺させた後に、例えば第２電動モータ１７を駆動制御して可動体１７を樹脂段ボール板２０の目と直交する前後方向へ移動して樹脂段ボール板２０を切断する。（図３参照）

【0027】

そして樹脂段ボール板２０を上記目と直交する前後方向への切断が終了した後に、目と一致する左右方向へ切断するには、先ず第２作動部材４１を復動して第２取付け板３７を上方へ移動して樹脂段ボール板２０に対する切断刃５５ａの突刺を解除した後、第６電動モータ５７を駆動制御して切断部材５５を、切断刃５５ａの向きが上記目と一致する図示する左右方向へ回動させる。（図４参照）

【0028】

上記状態にて第２作動部材４１を再び作動して第２取付け板３７を下方へ移動して切断刃５５ａを樹脂段ボール板２０へ突刺させた後に第１電動モータ９を駆動制御して取付け部材２３を樹脂段ボール板２０の目と一致する左右方向へ移動して樹脂段ボール板２０を切断する。

【0029】

上記動作の繰り返しにより樹脂段ボール板２０を前後方向及び左右方向へ切断して所望の展開形状に形成する。

【0030】

なお、樹脂段ボール板２０を、例えば前後方向に対して所望の角度で傾斜して切断するには、第２取付け板３７を上方へ移動した状態で第６電動モータ５７を上記角度に応じて駆動制御して切断部材５５を、切断刃５５ａの向きが上記角度と一致する方向へ回動させた後、第２作動部材４１を作動して第２取付け板３７を下方へ移動して切断刃５５ａを樹脂段ボール板２０へ突刺させた状態で第１及び第２電動モータ９・１７を上記角度に応じた回転量で駆動制御して切断刃５５ａを上記角度と一致する方向へ移動して切断する。

【0031】

次に、上記動作により所望の展開形状に切断された樹脂段ボール板２０に折り目になるＶ溝状の罫線を形成するには、上記と同様に予め設定された罫線開始位置データ及び罫線終了位置データ等に基づいて第１及び第２電動モータ９・１７を駆動制御して可動体１７を移動し、切断及び罫線ユニット２２の罫線ローラ５３を樹脂段ボール板２０の罫線開始位置上方に位置させる。

【0032】

上記状態にて第３電動モータ２９を駆動制御して昇降板２７を下方へ移動した後又は同期したタイミングで第１作動部材３９を作動して第１取付け板３５を下方へ移動し、電熱部材により所要の温度に加熱された罫線ローラ５３を樹脂段ボール板２０へ圧接させる。このとき、罫線ローラ５３は、樹脂段ボール板２０に対して裏板を残した状態で圧接される。

【0033】

上記状態にて、例えば第２電動モータ１７を駆動制御して可動体１７を樹脂段ボール板２０の目と直交する前後方向へ移動させると共に第４電動モータ４５を第２電動モータ１７の駆動と同期したタイミングで、かつ前後方向に対する可動体１７の移動量に一致する回転量で駆動制御し、樹脂段ボール板２０に対して裏板を残した状態で前後方向へ延出するＶ溝状の罫線を形成する。（図５参照）

【0034】

このとき、罫線ローラ５３は、前後方向に対する移動量に一致する回転量で回転して樹脂段ボール板２０に対する移動抵抗が発生するのを回避することにより罫線周縁の樹脂段ボール板２０が破断するのを防止する。

【0035】

そして樹脂段ボール板２０に対する前後方向への罫線の形成が終了した後に、該目と一致する左右方向への更に罫線を形成するには、先ず第１作動部材３９を復動して第１取付け板３５を上方へ移動して樹脂段ボール板２０に対する罫線ローラ５３の圧接を解除した後、第５電動モータ５１を駆動制御して罫線ローラ５３を上記目と一致する図示する左右方向へ回動させる。（図６参照）

【0036】

上記状態にて第１作動部材３９を再び作動して第１取付け板３５を下方へ移動して罫線ローラ５３を樹脂段ボール板２０へ圧接させた後に第１電動モータ９を駆動制御して可動体１７を樹脂段ボール板２０の目と一致する左右方向へ移動すると共に第４電動モータ４５を左右方向に対する取付け部材２３の移動量に一致する回転量で駆動制御しながら樹脂段ボール板２０に対して裏板を残した状態で左右方向へ延出するＶ溝状の罫線を形成する。

【0037】

このとき、罫線ローラ５３は、上記と同様に前後方向に対する移動量に一致する回転量で回転して樹脂段ボール板２０に対する移動抵抗が発生するのを回避することにより罫線周縁の樹脂段ボール板２０が破断するのを防止する。

【0038】

上記動作の繰り返しにより樹脂段ボール板２０に対して前後方向及び左右方向へ延出する所望の罫線を形成する。（図６参照）

【0039】

なお、樹脂段ボール板２０に対し、例えば前後方向に対して所望の角度で傾斜する罫線を形成するには、第１取付け板３７が上方へ移動した状態で第５電動モータ５１を上記角度に応じて駆動制御して罫線ローラ５３の向きを上記角度と一致する方向へ回動させた後、第１作動部材３９を再び作動して第１取付け板３５を下方へ移動して罫線ローラ５３を樹脂段ボール板２０へ圧接させた状態で第１及び第２電動モータ９・１７を上記角度に応じた回転量で駆動制御して罫線５３を上記角度と一致する方向へ移動して上記角度に一致する罫線を形成する。

【符号の説明】

【0040】

１ 罫線形成装置
３ 本体フレーム
５ ガイドレール
６ ラックギャ
７ 第１走行体
９ 第１電動モータ
９ａ 歯車
１３ 水平アーム
１５ ガイドレール
１７ 可動体
１９ 第２電動モータ
２０ 樹脂段ボール板
２１ 第１送りねじ
２２ 切断及び罫線ユニット
２３ 載置テーブル
２３ａ 吸引孔
２５ ガイドレール
２７ 昇降体としての昇降板
２８ ガイドレール
２９ 第３電動モータ
３０ ガイドレール
３１ 第２送りねじ
３３ 取付け板
３５ 第１取付け板
３７ 第２取付け板
３９ 第１作動部材
３９ａ 作動ロッド
４１ 第２作動部材
４１ａ 作動ロッド
４３ 取付け軸
４５ 第４電動モータ
４５ａ 歯車
４７ 軸支板
４９ 中空軸
５１ 第５電動モータ
５１ａ 歯車
５３ 罫線ローラ
５５ 切断部材
５５ａ 切断刃
５７ 第６電動モータ
５７ａ 歯車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】