(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0016】
本実施の形態に係るピン分離テンプレート(以下「テンプレート」と略す)は、ピンボード方式のカス取り装置に使用される。ここでは、一例として、上型ピンおよび下型ピンを備えたカス取り装置に使用されるテンプレートについて説明する。
【0017】
(カス取り装置の概略構成について)
図1〜3を参照して、本実施の形態に係るピンボード式のカス取り装置100の概略構成について説明する。
図1は、カス取り装置100を示す正面図である。
図2は、カス取り装置100を示す正面図であって、上型1に用いるテンプレート7を上方に移動させ、且つ、下型2に用いるテンプレート8を上方に移動させた状態を示す図である。また、
図3は、カス取り装置100を示す正面図であって、下型ピン4に加工用シート11を載せた状態を示す図である。
【0018】
カス取り装置(以下「装置」と略す)100は、複数の上型ピン3を有する上型1と、複数の下型ピン4を有する下型2とを備える。上型1と下型2とは、装置100において実質的に水平方向に延びている。下型2は、上型1の下方に配置される。上型1と下型2とは、図示しない駆動装置の駆動に基づき、鉛直方向に延びるガイドロッド5,6に沿って、上下に移動することができる。ガイドロッド5は、装置100の左側部に複数配置され、ガイドロッド6は、装置100の右側部に複数配置されている。
【0019】
上型ピン3は、上型1とともに移動し、下型ピン4は、下型2とともに移動する。また、上型ピン3は、上型1に対して、上下に移動可能であるように、且つ、固定可能であるように保持される。下型ピン4は、下型2に対して、上下に移動可能であるように、且つ、固定可能であるように保持される。
【0020】
図1に示すように、装置100において、上型1の下方には、テンプレート7が配置されている。下型2の下方には、テンプレート8が配置されている。テンプレート7とテンプレート8とは、装置100において実質的に水平方向に延びている。テンプレート7,8は、図示しない駆動装置の駆動に基づき、鉛直方向に延びるガイドロッド9,10に沿って、上下に移動することができる。このとき、テンプレート7は、上型1に対して上下に移動し、テンプレート8は、下型2に対して上下に移動する。
【0021】
ガイドロッド9は、装置100の左側部であって、ガイドロッド5よりも装置100の中央寄りの位置に複数設けられている。ガイドロッド10は、装置100の右側部であって、ガイドロッド6よりも装置100の中央寄りの位置に複数設けられている。なお、ガイドロッド9,10には、テンプレート7,8の端部を支持するための支持枠35,36がそれぞれ取り付けられている。
【0022】
装置100は、テンプレート7,8によって、加工用シート11の分離に用いる上型ピン3および下型ピン4の選別を行う。シート11は、例えばダンボールといった紙製またはプラスチック製のものである。ここで、加工用シート11の構成例について、
図4を用いて説明する。
【0023】
図4を参照して、加工用シート11は、製品部12とカス部13とを有している。製品部12は、物品の包装の際に利用される箱状部品(図示せず)に相当する。カス部13は、製品部12以外の不要部分に相当する。加工用シート11には、製品部12とカス部13との境界に、切断加工等によって切り込み線14が予め設けられている。つまり、シート11において、製品部12とカス部13とは切り込み線14を挟んで互いに隣り合う。
図4において破線によって示される折り曲げ線15も、前もって加工されている。
【0024】
なお、理解を容易にするために、
図4では、加工用シート11に1つの製品部12だけが含まれる例が示されているが、一枚の加工用シート11に複数の製品部12が含まれていてもよい。
【0025】
装置100は、
図3に示されるように、多数枚の加工用シート11を集積したうえで、一挙に製品部12を打ち抜いてカス部13を取り除く。加工用シート11から製品部12を打ち抜くためには、多数の上型ピン3からカス部13を押圧するためのピンを選別し、多数の下型ピン4から製品部12を支持するためのピンを選別する必要がある。上型ピン3および下型ピン4をそれぞれ保持する上型1および下型2の構成例について、次に説明する。
【0026】
(上型および下型の構成例)
上型1の構成例について、
図5および
図6を参照して説明する。
図5は、上型1の横断面図である。
図6は、複数の上型ピン3のうちの一部を上型1に対して上方に移動させた状態を模式的に示す図である。
【0027】
上型1は、多数のピン孔H
1が形成された2枚のピンボードB
1を有する。これらのピンボードB
1は、相対的にスライドするように上下に重ねられる(
図6参照)。各ピンボードB
1において、ピン孔H
1は、大小異なる内径のものが交互に配列されている。ピン孔H
1の平均径は比較的小さく設定され、かつ、隣り合うピン孔H
1同士の間隔が比較的細かく設定されている。なお、
図5に示す上型1のピンボードB
1は、2枚のうちの上側に配置されるボードである。
【0028】
図6に示すように、上型1の各ピン孔H
1には、上型ピン3が嵌め合わされる。上型ピン3は、上型1のピン孔H
1の内径に合わせて比較的径の大きいものと小さいものとがあり(図示せず)、かつ、それらの平均径は比較的小さい。隣り合う上型ピン3同士の間隔は、ピン孔H
1の間隔に合わせて、比較的細かく設定されている。各上型ピン3には、切り欠き状の溝3a,3bが形成されている。溝3aは、上型ピン3の上部に位置する。溝3bは、上型ピン3の下部に位置する。
【0029】
2枚のピンボードB
1を相対的にスライドさせることによって、上下に重なり合う2つのピン孔H
1の縁において段差が形成される。また、
図5に示すように、上側に配置されるピンボードB
1の各ピン孔H
1には、逃げ孔部Sが形成されている。逃げ孔部Sは、各ピン孔H
1において、上側のピンボードB
1が下側のピンボードB
1に対してスライドする方向に窪んだ部分である。2枚のピンボードB
1を相対的にスライドさせることによって、上型ピン3の溝3a,3bを一度に隙間なく逃げ孔部Sに係止させることができる。逃げ孔部Sの径は、ピン孔H
1の径よりも小さい。逃げ孔部Sの縁に溝3a,3bが嵌まることによって、上型1に上型ピン3が係止される。例えば装置100(
図1参照)が稼働していない状態(この状態を例えば初期状態という)においては、上型ピン3の上部の溝3aが各ピン孔H
1に嵌っている。
【0030】
図6に示すように、全ての上型ピン3のうち、テンプレート7の移動に伴って上方に移動する上型ピン32は、下方の溝3bがピン孔H
1に嵌まる。このように上型1との相対位置が変化する上型ピン32は、加工用シート11の分離に利用されないように、退避位置18に配置される。一方、全ての上型ピン3のうち、テンプレート7の移動にかかわらず元の位置に残される上型ピン31は、上方の溝3aがピン孔H
1に嵌まる。このように、テンプレート7の孔部73(後述)を通り抜けることによって上型1との相対位置が変化しない上型ピン31は、加工用シート11の分離に利用されるように、作業位置28に残される。なお、溝3aと上型1との嵌め合いと、溝3bと上型1との嵌め合いとは、同時に達成されてもよい。
【0031】
続いて、下型2の構成例について、
図7を参照して説明する。
図7は、複数の下型ピン4のうちの一部を下型2に対して上方に移動させた状態を模式的に示す図である。
【0032】
下型2の基本的な構成は、上型1と同様である。すなわち、下型2は、互いに相対的にスライドするように重ねられた2枚のピンボードB
2を有している。各ピンボードB
2には、多数のピン孔H
2が形成されている。各ピンボードB
2においても、ピン孔H
2は、大小異なる内径のものが交互に配列されている。ピン孔H
2の平均径は比較的大きく設定され、かつ、隣り合うピン孔H
2同士の間隔が比較的粗く設定されている。また、2枚のピンボードB
2のうちの上側に配置されるピンボードB
2のピン孔H
2には、上型1のピンボードB
1と同様に、逃げ孔部が設けられている。
【0033】
下型2に形成される各ピン孔H
2については、ピン孔H
2の一部または全体が、上型1に形成されるピン孔H
1の一部または全体と、装置100(
図3参照)の平面視において非対応の位置に配設されている。
【0034】
下型2の各ピン孔H
2には、下型ピン4が嵌め合わされる。下型ピン4は、下型2のピン孔H
2の内径に合わせて比較的径の大きいものと小さいものとがあり(図示せず)、かつ、それらの平均径は比較的大きい。隣り合う下型ピン4同士の間隔は、ピン孔H
2の間隔に合わせて、比較的粗く設定されている。なお、図においては、上型ピン3の径と下型ピン4の径とは略同じ大きさとして表されている。各下型ピン4には、切り欠き状の溝4a,4bが形成されている。溝4aは、下型ピン4の上部に位置する。溝4bは、下型ピン4の下部に位置する。
【0035】
下型2に対する下型ピン4の係止方法は、上型1の場合と同様である。全ての下型ピン4のうち、テンプレート8の移動に伴って上方に移動する下型ピン41は、下方の溝4bがピン孔H
2に嵌まる。このようにテンプレート8に対して相対移動しない下型ピン41は、加工用シート11の分離に利用されるように、作業位置29に配置される。一方、全ての下型ピン4のうち、テンプレート8の移動にかかわらず元の位置に残される下型ピン42は、上方の溝4aがピン孔H
2に嵌まる。このように、テンプレート8の孔部83(後述)を通り抜けることによって下型2との相対位置が変化しない下型ピン42は、加工用シート11の分離に利用されないように、退避位置19に残される。なお、溝4aと下型2との嵌め合いと、溝4bと下型2との嵌め合いとは、同時に達成されてもよい。
【0036】
テンプレート7を用いた上型ピン3の選別によって上方の作業位置28に配置される上型ピン31は、加工用シート11の分離の際に、カス部13を押圧するピンである。テンプレート8を用いた下型ピン4の選別によって下方の作業位置29に配置される下型ピン41は、加工用シート11の分離の際に、製品部12を下方から支持するピンである。
【0037】
(テンプレートについて)
上述したように、上型ピン3および下型ピン4の配置パターンは、それぞれ、テンプレート7,8によって定められる。ここでまず、本実施の形態におけるテンプレート7,8の理解を深めるために、公知のテンプレートの構造および製造方法について簡単に説明する。なお、代表的に、上型1に用いられる公知のテンプレートについて説明するが、下型2に用いられる公知のテンプレートも同様である。
【0038】
図15は、公知のテンプレート107を示す斜視図である。
図16は、公知のテンプレート107の縦断面図である。
図15および
図16を参照して、上型1に用いられる公知のテンプレート107は、2枚のピンボード170a,170b間にテンプレート本体170cが挟み込まれることによって構成されている。
【0039】
ピンボード170a,170bは、それぞれが1枚のシート形状のプレートであり、全領域に多数の孔hが形成されている。多数の孔hは、上型1のピン孔H
1と同じ配列であり、全ての上型ピン3それぞれに対応して設けられた貫通孔である。
【0040】
テンプレート本体170cは、加工用シート11の製品部12に対応する製品部領域171の形状となるように模られた、孔のない1枚の板紙である。つまり、テンプレート本体170cによって、ピンボード170aの全孔hのうち、退避位置18に移動させる上型ピン3(32)の挿通孔が塞がれる。なお、下型ピン4用のテンプレート8の場合は、テンプレート本体によって、ピンボードの全孔hのうち、作業位置29に残すピン4(41)の挿通孔が塞がれる。
【0041】
これにより、テンプレート本体170cが配置された領域(製品部領域)171以外の領域(カス部領域)172においては、ビンボード170a,170cの複数の孔hが開放されたままとなる。したがって、このようなテンプレート107を上述の装置100に用いた場合、テンプレート本体170cに当たる上型ピン3(32)は、テンプレート107と共に退避位置18に移動し、他の上型ピン3(31)は、テンプレート107の孔hを通過し、作業位置28に残される。
【0042】
このテンプレート本体170c自体は、たとえばCADシステムとサンプルカット機とを利用することで、手作業を要さず、様々な形状に切断可能である。しかしながら、このテンプレート本体170cをピンボード170a,170b間に固定する作業は、手作業によって行われる。したがって、作業者は、ピンボード170a,170bに対するテンプレート本体170cの位置決めを慎重に行わなければならず、手間と時間が掛かっていた。また、テンプレート本体170cの位置決めミスが生じると、加工用シート11を適切に分離できず、不良品となってしまうケースも考えられる。
【0043】
これに対し、本実施の形態のテンプレート7,8は、いずれも簡易な構造であり、上述のような手作業を要さない。そのため、装置100において多品種少量生産を行うような場合であっても、テンプレート7,8の製造および交換が容易に行うことができるため、生産性を向上させることができる。以下に、このようなテンプレート7,8について、詳細に説明する。
【0044】
上型ピン3用のテンプレート7について、
図6、
図8および
図9を参照して説明する。
図8は、上型ピン3用のテンプレート7を模式的に示す平面図である。
図9は、
図8のIX−IX線に沿うテンプレート7の断面図である。
【0045】
図8および
図9に示されるように、上型ピン3用のテンプレート7は、1枚のシート形状のプレート70であり、製品部領域71とカス部領域72とを有している。製品部領域71は、
図4に示した加工用シート11の製品部12に対応し、カス部領域72は、
図4に示した加工用シート11のカス部13に対応している。
【0046】
より具体的には、プレート70の製品部領域71は、プレート70の全領域のうち、加工用シート11の製品部12に、その全体または一部が当接し得る上型ピン3の位置(つまり、全ての上型ピン3のなかから分離させるべきピンの位置)を囲む領域である。なお、加工用シート11の製品部12に一部だけが当接し得る上型ピン3、すなわち、水平面上の位置が製品部12に部分的に重なる上型ピン3は、加工用シート11の境界線14に跨る干渉ピン(中間ピン)である。これに対し、カス部領域72は、プレート70の全領域のうち、加工用シート11のカス部13にのみ当接する上型ピンの位置を囲む領域である。
【0047】
テンプレート7においては、プレート70のカス部領域72にのみ、上型ピン3を挿通させるための孔部73が形成されている。孔部73は、複数の上型ピン3を個別に通すための多数の孔(以下「個別孔」という)h
1によって構成されている。個別孔h
1の大きさは一律であってもよい。
【0048】
このように、カス部領域72には、挿通させる上型ピン3の径に合わせた複数の個別孔h
1がマトリクス状に形成される。したがって、1枚のプレート70に孔をあけても、プレート70(テンプレート7)の端部を装置100の支持枠35に支持させた場合に、プレート70から製品部領域71が脱落したり、製品部領域71の端部が部分的に垂れ下がったりすることがない。
【0049】
したがって、1枚のプレート70で構成されたテンプレート7を、
図15および
図16に示した公知のテンプレート107と同様に、上型ピン3の選別に用いることができる。すなわち、テンプレート7を装置100に設置して上方に移動させた場合、
図2および
図6に示されるように、1枚のシート形状のテンプレート7によって、孔のない製品部領域71に当接する上型ピン32を退避位置18に移動させ、他の上型ピン31を作業位置28に残すことができる。つまり、テンプレート7によって、同列に配置された上型ピン3のなかから退避位置18に移動させるピン32が分離される。
【0050】
下型ピン4用のテンプレート8については、
図7、
図10および
図11を参照して説明する。
図10は、下型ピン4用のテンプレート8を模式的に示す平面図である。
図11は、
図10のXI−XI線に沿うテンプレート7の断面図である。
【0051】
図10および
図11に示されるように、下型ピン4用のテンプレート8もまた、1枚のシート形状のプレート80であり、加工用シート11の製品部12に対応する製品部領域81と、加工用シート11のカス部13に対応するカス部領域82とを有している。
【0052】
より具体的には、プレート80の製品部領域81は、プレート80の全領域のうち、加工用シート11の製品部12にのみ当接する下型ピン4の位置(つまり、全ての下型ピン4のなかから分離させるべきピンの位置)を囲む領域である。これに対し、カス部領域82は、プレート80の全領域のうち、加工用シート11のカス部13に、その全体または一部が当接し得る下型ピン4の位置を囲む領域である。
【0053】
このように、テンプレート8においては、下型ピン4のうち、加工用シート11の境界線14に跨る干渉ピンの位置は、カス部領域82に含まれる。そのため、典型的には、テンプレート8の製品部領域81の面積は、テンプレート7の製品部領域71の面積よりも小さく、カス部領域82の面積は、テンプレート7のカス部領域72の面積よりも大きい。
【0054】
テンプレート8においても、プレート80のカス部領域82にのみ下型ピン4を挿通させるための孔部83が形成されている。孔部83は、複数の下型ピン4を個別に通すための多数の個別孔h
2によって構成されている。個別孔h
2の大きさは一律であってもよい。下型ピン4の平均径は上型ピン3の平均径よりも大きいため、テンプレート8の個別孔h
2の内径は、テンプレート7の個別孔h
1の内径よりも大きい。
【0055】
このように、テンプレート8においても、カス部領域82に、マトリクス状の個別孔h
2が形成されるため、上述のように、プレート80の端部を装置100の支持枠36に支持させた場合に、プレート80から製品部領域81が脱落したり、製品部領域81の端部が部分的に垂れ下がったりすることがない。
【0056】
したがって、1枚のプレート80で構成されたテンプレート8を、公知の下型ピン用のテンプレートと同様に、下型ピン4の選別に用いることができる。すなわち、テンプレート8を装置100に設置して上方に移動させた場合、
図2および
図7に示されるように、1枚のシート形状のテンプレート8によって、孔のない製品部領域81に当接する下型ピン41を作業位置29に移動させ、他の下型ピン42を退避位置19に残すことができる。つまり、テンプレート8によって、同列に配置された下型ピン4のなかから作業位置29に移動させるピン41が分離される。
【0057】
このようなテンプレート7,8の製造は、たとえば次のような方法で実現可能である。
図12は、テンプレート7,8の製造工程を示すフローチャートである。なお、ここでは代表的にテンプレート7の製造方法を説明するが、基本的には、テンプレート8の製造方法も同様である。
【0058】
図12を参照して、まず、孔のあいていない1枚のシート形状のプレート70を準備する(工程P1)。プレート70は、ある程度の強度を有していればよく、その材質は特に問わない。たとえば、プレート70は、樹脂製の薄板であってもよいし、段ボール等の厚紙であってもよい。テンプレート8のプレート80の材質も同様である。
【0059】
次に、準備したプレート70の全領域から、製品部領域71と、それ以外のカス部領域72とを特定する(工程P2)。この特定作業は、たとえばCADデータに基づき行われる。具体的には、専用のCADソフトを用いて、加工用シート11の製品部12の形状に基づき、製品部領域71およびカス部領域72を特定する。
【0060】
この際、上述したように、干渉ピンの位置を製品部領域71に含めるように、領域71,72を特定することが望ましい。なお、テンプレート8の場合、干渉ピンの位置をカス部領域82に含めるように、領域81,82を特定することが望ましい。
【0061】
領域71,72の特定が行われると、プレート70の全領域のうちのカス部領域72にのみ、孔部73として、複数の個別孔h
1が形成される(工程P3)。孔部73の形成は、サンプルカッター機またはレーザー加工機などのカッティングマシンにより、自動的に行われる。個別孔h
1の径は、上型ピン3の径に応じて定められる。
【0062】
このように、本実施の形態のテンプレート7は、大まかには、上記3つの工程を行うだけで製造可能である。そのため、従来のテンプレート107のように、孔hを塞ぐためにテンプレート本体170cを貼り付ける手作業が不要となる。したがって、作業者の手間を削減することができる。また、作業者による位置決めのミスを防ぐことができるため、加工用シート11の分離精度を向上させることが可能となる。
【0063】
また、作業者によるテンプレート本体170cの貼り付け作業が不要となることから、テンプレート製造のための固有の技術が不要となる。また、その結果、テンプレート製造に要する時間が大幅に短縮されるため、箱状部品(加工用シート11の製品部12)の生産性を向上させることができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、カス部領域72に形成される孔部73が、上型ピン3を個別に挿通させるように形成された小さな個別孔h
1により構成されることとしたが、限定的ではない。たとえば
図13に示されるように、孔部73は、複数個の上型ピン3をまとめて通す比較的大きな孔(以下「統合孔」という)h
3を部分的に含んでいてもよい。統合孔h
3が複数個設けられる場合、統合孔h
3の大きさおよび形状は統一されていなくてもよい。
【0065】
図13に示すテンプレート7Aは、一例として、カス部領域72のうち、製品部領域71に隣接する位置に設けられた4つの統合孔h
3と、それ以外の位置に設けられた多数の個別孔h
1とで構成されている。なお、プレート70の強度維持等のため、プレート70の外周部に沿う位置には、統合孔h
3でなく個別孔h
1が設けられていることが望ましい。
【0066】
あるいは、
図14のテンプレート7Bのように、孔部73は、個別孔h
1を含まず、複数個のピン3をまとめて通す統合孔h
4のみによって構成されていてもよい。この場合、統合孔h
4のうちのいくつかは、少ない数(たとえば5個以下)のピン3を通す比較的小さな孔であることが望ましい。
【0067】
孔部73が、統合孔h
3またはh
4を含む場合、これらの統合孔h
3,h
4の大きさおよび位置は、プレート70から製品部領域71が脱落したり、製品部領域71の端部が部分的に垂れ下がったりすることがないように選ばれていればよい。
【0068】
また、本実施の形態では、理解の容易のため、加工用シート11が1つの製品部12のみを含むこととしたが、加工用シート11は複数の製品部12を含んでいてもよい。その場合、各テンプレート7(8)は、複数の製品部領域71(81)を含む。また、カス部領域72(82)は、一続きの領域ではなく、複数の領域に分割される。複数の製品部領域71(81)は、互いに離れていてもよいし、部分的に繋がっていてもよい。この場合も、プレート70(80)において島状に配置される複数の製品部領域71(81)が、カス部領域72(82)を介して連結状態となるように、孔部73(83)が形成されることが望ましい。
【0069】
また、本実施の形態では、上型ピン3用のテンプレート7のカス部領域72に、退避させたい干渉ピンの位置が含まれないように、領域71,72を特定することとしたが、このような例に限定されない。つまり、テンプレート7の製品部領域71およびカス部領域72を、それぞれ、加工用シート11の製品部12およびカス部13そのものの形状としてもよい。下型ピン4用のテンプレート8も同様に、テンプレート8の製品部領域81およびカス部領域82を、それぞれ、加工用シート11の製品部12およびカス部13そのものの形状としてもよい。その場合、上型ピンおよび下型ピンそれぞれにおいて、干渉ピンの位置を別途特定し、加工用シート11を分離する際には、干渉ピンを何らかの方法で予め退避させるようにすればよい。
【0070】
また、以上説明したテンプレート7,8は、
図1等に示したような、上型ピン3および下型ピン4を備えたカス取り装置100に用いられることとした。しかしながら、上記したテンプレート7,8の構造および製造方法は、たとえば特開平11−5262号公報(特許文献3)に示されるような、1段のピンを上基板と下基板とに振り分けるタイプのカス取り装置にも適用可能である。つまり、テンプレートは、ピンボード方式のカス取り装置において、加工用シート11を製品部12とカス部13とに分離する際のピンの配置パターンを定めるものであれば、装置自体の構成は特に限定されない。
【0071】
さらに、本実施の形態において、ピン分離テンプレートは、カス部押圧用のピン、製品部支持用のピン、あるいは干渉ピンを選別するために用いられたが、限定的ではない。ピン分離テンプレートは、あるワークの加工のために、同列に配置された複数のピンのなかから一部のピンを分離させる場合に適用可能である。この場合、ピン分離テンプレートは、複数のピンのなかから分離させるべきピンの位置を囲む領域(第1領域)とそれ以外の領域(第2領域)とを特定し、第2領域にのみ孔部を形成することにより、作成可能である。
【0072】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。