(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1治具と前記第2治具の少なくとも一方が面状部材であり、前記面状部材と前記基盤との間に弾性シートが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の打ち抜き型。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の第1実施形態を
図1(A)のx方向側面図、
図1(B)のy方向側面図により説明する。
図1(A),(B)では、第1実施形態にかかる打ち抜き型1Aは、下定盤21,上定盤22間に配置(下定盤21上に載置)されている。上定盤22を下降させることで、立体形成されたプラスチック成形体MP(本実施形態では片面シート)を打ち抜くことができる。なお、プラスチック成形体MPは、説明の便宜上
図1(B)には示さない。
本発明の打ち抜き対象は、シート、フィルム状からなる立体成形品であってもよいし、厚みを持つ立体成形品(射出成型品やプレス成型品)であってもよい。
【0017】
打ち抜き型1Aは、第1基盤11と、第2基盤12と、案内部材13と、スプリング機構14とを備えている。第1基盤11は、打ち抜き刃Bを備えており、その高さは打ち抜き刃Bの部位によって異なる。
図1(A),(B)では、打ち抜き型1Aは、y方向に沿って刃先高さが変化している。
図2の斜視図に示すように、打ち抜き刃Bは、削り出しにより形成したブロック刃Bからなる。
【0018】
図1(A),(B)において、第2基盤12は、打ち抜き刃Bの刃先eに対して相対的に離隔しまたは近接するもので、当該刃先eの高さに対応した起伏を有する受け面Sを持っている。第2基盤12のうち、刃先eが当接する部分は、銅・軟鉄・真鍮等の金属・合金により形成することができる。たとえば、第2基盤12のうち刃先eに当接する部分を交換可能にしておくことができる。
【0019】
案内部材13は、第1基盤11と第2基盤12とを垂直方向にのみ摺動可能としてある。
図1(A),(B)では、案内部材13は第1基盤11の4隅に埋め込んだ案内管131と、第2基盤12に埋め込んだ摺動ロッド132により構成される。
スプリング機構14は、第1基盤11と第2基盤12との間に設けられている。スプリング機構14は、第1基盤11と第2基盤12とを垂直方向に相対離隔するように付勢されている。スプリング機構14は、第1基盤11と第2基盤12とを垂直方向に相対的に離隔するように付勢するものであればどのような構成であってもよい。
【0020】
本発明の第2実施形態を
図3(A)のx方向側面図、
図3(B)のy方向側面図により説明する。
図3(A),(B)では、第1基盤15は下定盤21に取り付けられており、第2基盤16は上定盤22間に取り付けられている。本実施形態でも、上定盤22を下降させることで、立体形成されたプラスチック成形体MPを打ち抜くことができる。本実施形態でも、プラスチック成形体MPは、
図3(B)には示さない。第1実施形態では、打ち抜き型1Aは下定盤21に載置されているのみであったが、第2実施形態では、第1基盤15が下定盤21に、第2基盤16は上定盤22に、それぞれボルト18により取り付けられている。
【0021】
第2実施形態の打ち抜き型1Bの詳細説明図を
図4(A)から(E)に示す。なお、第1実施形態の打ち抜き型1Aは、第2実施形態の打ち抜き型1Bにスプリング機構14が追加され、かつボルト孔181が設けられないものなので、第1実施形態の詳細説明図は示さない。
【0022】
図4(A)は、打ち抜き型1Bの第2基盤12を、受け面Sが形成された側から見た図である。
図3(A),(B)にも示されるように第2基盤12には、軽量化のために受け面Sの内側には溝Gが形成されている(なお、第1実施形態の打ち抜き型1Aの第2基盤12にも、溝Gが形成されている(
図1(A),(B)参照))。
【0023】
図4(B)に
図3(A),(B)に示した打ち抜き型1Bの側面説明図と同じ図を示す。
図4(C)に第1基盤11を、打ち抜き刃Bが形成された側から見た図を示す。
図4(D)に打ち抜き前のプラスチック成形体MPを示し、
図4(E)に打ち抜き後の製品成形体Qを示す。
【0024】
本発明の第3実施形態を
図5(A)のx方向側面図、
図5(B)のy方向側面図により説明する。プラスチック成形体MPは、
図5(B)には示さない。第3実施形態の打ち抜き型1Cでは、第1基盤11が第1治具15にセットされて、第2基盤12は第2治具16にセットされている。第1基盤11と第1治具15との間、第2基盤12と第2治具16との間には、打ち抜き刃Bの先端(刃先e)と受け面の起伏との間隔誤差を補正するための金属箔を配置することができる。
【0025】
スプリング機構14は第1治具15と第2治具16とに設けられている。すなわち、案内部材13は、第1治具15と第2治具16とを垂直方向にのみ摺動可能としてある。
図5(A),(B)では、案内部材13は第1治具15の4隅に埋め込んだ案内管131と、第2治具16に埋め込んだ摺動ロッド132により構成される。スプリング機構14は、第1治具15と第2治具16との間に設けられている。スプリング機構14は、第1治具15と第2治具16とを垂直方向に相対離隔するように付勢されている。
【0026】
本発明の第4実施形態を
図6(A)のx方向側面図、
図6(B)のy方向側面図により説明する。
図6(A),(B)では、第1基盤15は下定盤21に取り付けられており、第2基盤16は上定盤22間に取り付けられている。プラスチック成形体MPは
図6(B)には示さない。第3実施形態では、打ち抜き型1Aは下定盤21に載置されているのみであったが、第2実施形態では、第1基盤15が下定盤21に、第2基盤16が上定盤22に、それぞれボルト18により取り付けられている。
【0027】
第4実施形態の打ち抜き型1Dの詳細説明図を
図7(A)から(C)に示す。なお、第3実施形態の打ち抜き型1Cは、第4実施形態の打ち抜き型1Dにスプリング機構14が追加され、かつボルト孔181が設けられないものなので、第3実施形態の詳細説明図は示さない。
【0028】
図7(A)は、打ち抜き型1Dの第2基盤12を、受け面Sが形成された側から見た図であり、
図7(B)は打ち抜き型1Dの側面説明図、
図7(C)は第1基盤11がセットされた第1治具15を打ち抜き刃Bが形成された側から見た図である。本実施形態の打ち抜き型1Dでは、共通の第1治具15,第2治具16に、種々の仕様の打ち抜き刃(すなわち、第1基盤11,第2基盤12)をセットできるという利点がある。
第1から第4実施形態では、第1基盤11が下に、第2基盤12が上になるように配置したが、第2基盤12が下に、第1基盤11が上になるように配置してもよい。
【0029】
図8(A),(B)は、本発明の第5実施形態を示す側面説明図である。
図8(A)の打ち抜き型1Eでは、第1基盤11の下定盤側(第1治具15と第1基盤11との間)に、弾性シート17が設けられている。また、
図8(B)の打ち抜き型1Fでは、第2基盤11の上定盤側(第2治具16と第2基盤12との間)に、弾性シート17が設けられている。この弾性シート17により、打ち抜き刃Bの先端(刃先e)と受け面Sとの接触圧を弾性により緩和し、または打ち抜き刃Bの先端(刃先e)と受け面Sの起伏との間隔誤差を吸収することができる。
【0030】
図8(A)において、第1治具15の第1基盤11側の面が強磁性体であるときは、弾性シート17としてマグネットシートを用いることができる。第1基盤11の第1治具15側の面に、片面に磁気吸着性を持つマグネットシート(弾性シート17)を貼着して、第1基盤11と第1治具15とを磁気吸着させることができる。さらに第1基盤11の第1治具15側の面が強磁性体であるときは、両面に磁気吸着性を持つマグネットシート(弾性シート17)を用いて、第1基盤11と第1治具15とを磁気吸着させることができる。
【0031】
図8(B)において、 上記と同様に弾性シート17に代えてマグネットシートを設けることができる。なお、弾性シート17は、第1基盤11や第2基盤12と定盤(21または22)との間に設けることもできる。
第1から第5実施形態では、第1基盤11が下に、第2基盤12が上になるように配置したが、例えば、第1基盤11が上に、第2基盤12が下になるように配置することもできる。
【0032】
すなわち、弾性シート17が両面に磁気吸着作用を持つマグネットシートである場合には、(a)マグネットシート(17)の一方の面が第1基盤11に磁気吸着し他方の面が第1治具15に磁気吸着し、または、(b)マグネットシート(17)の一方の面が第2基盤12に磁気吸着し他方の面が第2治具16に磁気吸着するように構成することができる。
【0033】
あるいは、弾性シート17が片面に磁気吸着作用を持つマグネットシートである場合には、(c)マグネットシート(17)の一方の面が第1基盤11に貼着され他方の面が第1治具15に磁気吸着し、(d)マグネットシート(17)の一方の面が第2基盤12に貼着され他方の面が第2治具16に磁気吸着し、(e)マグネットシート(17)の一方の面が第1治具15に貼着され他方の面が第1基盤11に磁気吸着し、(f)マグネットシート(17)の一方の面が第2治具16に貼着され他方の面が第2基盤12に磁気吸着するように構成できる。
【0034】
図9(A),(B),(C)は、本発明の第6実施形態を示す側面説明図である。
図9(A)の打ち抜き型1Gでは、第1治具15が上定盤22に取り付けられており、第2治具16が下定盤21に取り付けられている。本実施形態では示さないが、
図8で説明した弾性シートやマグネットシートを設けることができる。
第2治具12には、
図9(B)に示すバリa付の射出成型体oがセットされる。本実施形態では、射出成型体oに形成された凸部bが第1基盤11の孔cに嵌合することで位置決めがなされる。上定盤22が下降することで、打ち抜き刃Bによるバリaの除去が行なわれる。これにより、
図9(C)に示す製品成形体Oが作成される。
【0035】
図10(A),(B),(C)は、本発明の第7実施形態を示す斜視説明図である。
図10(A)の打ち抜き型1Hでは、第1基盤11が上側に位置し、第2基盤12が上側に位置している。本実施形態では、第1基盤11,第2基盤12には、上下定盤に取り付けられることを想定して案内部材を取り付けるための孔がそれぞれの基盤の四隅に空けられている。
【0036】
本字形態の打ち抜き型1Hでは、打抜き前には
図10(A)に示すように射出成型体oが、第2基盤12に形成された凹部pにセットされる。
図10(C)は、第1基盤11を刃が見える側から見た図である。
この後、
図10(B)に示すように、第1基盤11と第2基盤12を閉じる。このとき、予め第1基盤11の刃先eと、第2基盤12の受け面Sとが、一定間隔(たとえば、50から150ミクロン)になるように設定しておけば、刃先eが損傷する危険性は全くなくなる。
【0037】
図11は、本発明の第8実施形態を示す説明図である。
図11の打ち抜き型は、ロール・ツー・ロール式打ち抜きシステムに使用されるもので、当該打ち抜き型として第1から第5実施形態の打ち抜き型1Aから1Fが使用できる。
図11では、第4実施形態の打ち抜き型1Cを使用した場合を示してある。
【0038】
送り出し工程A1では、送りロール31からプラスチックシートが送り出される。このプラスチックシートには、プレス工程A2において成形機41により成形(真空成形または熱プレス成型)が施されプラスチック成形体MPとして抜き工程A3に送り出される。抜き工程A3において、プラスチック成形体MPの型抜きが行なわれる。そして、分離・巻取り工程A4において、型抜きがされたプラスチック成形体MPから製品成形体Qを分離し、分離による不要残部は巻き取りロール32に巻き取られる。
【0039】
本発明の打ち抜き型では、第1基盤11と第2基盤12の少なくとも一方に、プレス形成する機能、真空成形する機能、打ち抜き対象を立体成形体に積層する機能を備えることができる。以下、このような機能を備えた打ち抜き型を説明する。
【0040】
図12は、本発明の第9実施形態を示す説明図である。
図12の打ち抜き型では、プラスチックシートPSからプラスチック成形体MPを立体形成すると同時に、打ち抜きを行なうことができる。
図12において、打ち抜き型1Iは、第1基盤11と、第2基盤12と、案内部材13と、第1治具15と、第2治具16と、コイルスプリングCSと、軟金属帯材19とからなる。
【0041】
第1基盤11は上定盤22に取り付けられ、第2基盤12は下定盤21に取り付けられている。第1基盤11は刃111と第1金型112とからなり、刃111は第1治具15に固定されている。第1金型112は、刃111よりも下方に突出しており、かつコイルスプリングCSにより下向きに付勢されている。
第2基盤12は、第1金型112の表面VS1に対応する表面VS2を持ち、第2金型としても機能する。第2基盤12にはヒータが埋め込まれており、受け面Sの打ち抜きBの刃先eに対応する位置には真鍮からなる軟金属帯材19が形成されている。
【0042】
図13(A)から(C)に、打ち抜き型1Iの動作を示す。
図13(A)はプラスチックシートPSが打ち抜き型1Gに配置されている様子を示す図、
図13(B)はプラスチックシートPSが第1金型112と第2金型(第2基盤12)によりプレスされた様子を示す図、
図13(C)はプラスチックシートPSが刃Bにより型抜された後に開型され、製品成型体Qが取り出された様子を示す図である。
【0043】
図14は、本発明の第10実施形態を示す説明図である。
図14の打ち抜き型では、第9実施形態と同様、プラスチックシートPSからプラスチック成形体MPを真空成形により立体形成すると同時に、打ち抜きを行なうことができる。なお、真空成形装置は、
図14の構成には限定されない。たとえば第1基盤11に、受け面Sに対応する金型を設けることもできる。
【0044】
図14において、打ち抜き型1Jは、第1基盤11と、第2基盤12と、案内部材13と、第1治具15と、第2治具16と、軟金属帯材19とからなる。
第1基盤11は上定盤22に取り付けられ、第2基盤12は下定盤21に取り付けられている。第1基盤11は刃111を有しており、第1治具15に固定されている。第2基盤12の表面VS2には真空吸着孔hが多数形成されている。受け面Sの打ち抜き刃Bの刃先eに対応する位置には真鍮からなる軟金属帯材19が形成されている。第2基盤12にはヒータを埋め込むことができるし、たとえばPSが紫外線硬化材料である場合には、第1基盤11に紫外線源を設けることができる。
【0045】
図15(A)から(C)に、打ち抜き型1Jの動作を示す。
図15(A)は熱硬化性のプラスチックシートPSが打ち抜き型1Gに配置されている様子を示す図、
図15(B)はプラスチックシートPSが第2基盤1)により吸引された様子を示す図、
図15(C)はプラスチックシートPSが刃Bにより型抜きされた後に、製品成型体Qを取り出す様子を示す図である。
【0046】
第9実施形態,第10実施形態では、第8実施形態と同様、ロール・ツー・ロール式打ち抜きシステムを構築できる。
また、第9実施形態、第10実施形態で説明した軟金属帯材(硬度が刃先eよりも低い材料)19は、刃先eの損傷を防ぐために設けられるのもで、適宜、第1実施形態から第8実施形態においても設けることができる。
【0047】
以下に本発明の応用を示す。打ち抜き刃を、金属ブロックの削り出しにより形成したブロック刃と、曲げ加工された帯状刃とから構成できる。ブロック刃には、スリットを形成しておき、所定形状に折り曲げられた帯状刃の2つの端部を挿入することができる。ブロック刃の刃高は部位によって異なり、帯状刃の刃高は何れの部位でも同じである。スリット部分のブロック刃の刃高と、帯状刃の刃高とは同じであり、両刃は連続するように構成することができる。上記の打ち抜き刃1は、合板に装着することができる。
【0048】
また、本発明の抜き刃を上下定盤に配置して打ち抜き刃ユニットを構成し、上下定盤間に配置された打ち抜き対象物を打ち抜くことができる。この一対の抜き刃は、それぞれ、金属ブロックの上面に、刃先から前記当該金属ブロックの底面までの距離が、全ての部位で同一、または少なくとも一部で異なるように構成できる。そして、上記の一対の抜き刃は、それぞれ、刃先を互いに向かい合わせたときに、両刃先が一致(密接)するように形成されている。