(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】
(24)【登録日】2024-03-06
(45)【発行日】2024-03-14
(54)【発明の名称】罫線加工機
(51)【国際特許分類】
B31B 50/25 20170101AFI20240307BHJP
B26D 5/00 20060101ALI20240307BHJP
【FI】
B31B50/25
B26D5/00 F
(21)【出願番号】P 2022106407
(22)【出願日】2022-06-30
【審査請求日】2022-06-30
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】593097890
【氏名又は名称】サンテクス株式会社
(72)【発明者】
【氏名】山田 敏夫
【審査官】西尾 元宏
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-166742(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B31B 50/25
B26D 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面をXY平面とするテーブルであって、
テーブル外枠上面に加工材の外縁部を保持するクランプを備え、
加工材上方に、X軸方向に移動するY軸フレーム、Y軸フレーム内でY軸方向に移動するヘッド部、ヘッド部内で回転する軸を備え、罫線作製時に雄型となる凸型ローラーを前記軸に取り付け、凸型ローラーをX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、回転方向に移動可能とするNC装置と、
加工材下方は、加工材の外縁を保持するテーブル上面と同じ上面高さの四角形状で四隅それぞれを含む四カ所以上に回転する罫溝部が有る罫溝板を有する受け板で、テーブル外枠内を、罫線作製時に雌型となる罫溝部をX軸方向、Y軸方向、回転方向に移動可能とするNC装置があり、
加工材に罫線加工する時は加工材の外縁部をクランプで固定し、加工材中間部は移動する前記受け板で支え、受け板の罫溝部はテーブル外枠内の移動に制約があるので、加工図面の折り目に当たる罫線加工部がテーブルの左上領域に有る時は、左上隅に罫溝部が移動可能な左上罫溝板の罫溝部と凸型ローラーをセットで用い、罫線加工部の始端に移動させ、罫線方向に向きを合わせ、凸型ローラーで加工材を上部から罫溝部に押圧し、押圧しながら、罫線方向に凸型ローラーと罫溝部をともに同期移動させ、罫線加工を行い、次に凸型ローラーをあげ、次のテーブル左上領域の罫線加工部の始端に移動させ、同様にテーブル左上領域の罫線加工を順次行い、
次に、他の右上、左下、右下領域の加工もそれぞれの領域の隅を加工できる罫溝部を選び凸型ローラーとのセット換えをして、全加工範囲の罫線加工をする罫線加工機。
【請求項2】
前記受け板の罫溝部に、加工材の厚さ、材質に応じ、罫溝幅、深さの異なる罫溝部を半径方向に放射状に旋回可能な罫溝板に配置し凸型ローラーとの組み合わせを替え、異なる形状の罫線加工するのを特徴とする
請求項1に記載の罫線加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、罫線加工機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の罫線加工は
図7aに示すトムソン抜型を作り主に紙、ダンボールの加工材16に罫線刃14をプレスで押し付けその際に加工材16の下に加工材16の厚さに応じた幅の罫溝部9をセットで用いて明瞭な罫線加工する方法(トムソン抜型方式)と、固定したテーブル上に加工材16を置き、一般に罫溝部9無しで
図7bに示す凸型ローラー7を
図4aに示す加工
図11に沿って押し付け移動させる方法(凸型ローラー方式)の2種類がある。 トムソン抜型方式による罫線は明瞭であるが、罫溝部9の無い凸型ローラー方式は罫線が明瞭でないので、罫線加工後、手動でなぞり直し,罫線を深く入れ直している。
【0003】
凸型ローラー方式でも罫溝部9をセットする方法が試行されている。固定テーブルの上に加工形状に合わせた罫溝部9を設置する方法(カウンターダイ方式)は加工形状が変わるたびに加工形状通りの罫溝部9を造り直さなければならなく、凸型ローラー7の動きにあわせて設置するのも困難である。凸型ローラー7の下に罫溝部9を一つ設置してワンセットで凸型ローラー7にあわせて動かす方法は加工材を支える別途構造が必要で、全加工領域の罫溝部9の移動と加工材16の保持の両立で構造が複雑になり、どちらも実用性が乏しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
例えば
図4aに示す紙器の加工
図11を罫線加工機のコンピューターに入力するだけで、
図7bに示す凸型ローラー方式でトムソン抜型と同等の明瞭な罫線を入れるために、凸型ローラー7と罫溝部9がセットで動く必要があるが、上部の凸型ローラーは全加工領域を移動できるが、下部の罫溝部9は加工材16の確実な保持が必要で全領域移動と加工材16保持の両立ができる簡単な信頼性の高い機構が課題となる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
全加工領域で凸型ローラー7と罫溝部9をセットで移動させる必要がある。
加工材16の上部はテーブル21全域を移動できる凸型ローラー7がある。
加工材16の下部は移動する受け板1があり、受け板1上に四隅を含む複数個の罫溝部9を置き、四隅の罫溝部9の内側に、テーブル(21)上面の八分の一以上の面積の加工材16を保持する十分な面積を確保し、広い受け板1の移動に制約があるので、罫溝部9一つではテーブル21の四隅すべてに移動できず、移動可能な罫溝部9を使い分けて、四隅を含む全域の罫溝部9の移動を可能にする。
罫線加工部へ凸型ローラー7と罫溝部9をセットにして移動し、凸型ローラー7で加工材16を罫溝部9に押し込み移動させて罫線加工することで、別途加工材支持機構を必要としない、簡単で信頼性の高い罫線加工ができる。
例えば
図5aに示す受け板1上の四隅にのみ罫溝部9が存在するとき、左上の罫溝部9のある罫溝板2bは受け板1を移動させて、テーブル21の左上隅から左上四分の一の面積の罫溝部9移動を可能にし、他の左下の罫溝板2c、右上罫溝板の2a、右下の罫溝板2dを合わせて用いテーブル21全域の罫溝部9移動を可能にする。この時の受け板1面積は、テーブル21の縦横の二分の一×二分を一確保でき、これで受け板1面積が不足の場合、
図2aの四隅の罫溝板2の内側に四隅以外の罫溝板2eを増やすことにより、受け板1面積をどんどん増やせ、加工材の安定保持が可能になる。移動式受け板1の少なくとも四隅に罫溝9を設ける凸型ローラー方式罫線加工機。
【0007】
前記受け板1の罫溝部9を半径方向に放射状に異なる溝幅あるいは同じ溝幅の罫溝部9を具有する受け板1に対して旋回可能な罫溝板2にし、任意の角度、または円弧状に加工図になぞって動く凸型ローラー7の凸部の動きに応じて、罫溝部9がはまり込むように同期させ罫線加工する罫線加工機。
【0008】
前記凸型ローラー7をナイフ10に変えたことを特徴とする罫線加工機。
【発明の効果】
【0009】
従来のトムソン抜型方式による罫線加工を用いる箱製作は、型製作資材、設備、高価なプレス設備、プレス前の段取り調整、再使用のための型保管、廃棄の困難さ、コストに見合った大量生産を行うために加工製品の作りだめによる不用な在庫が生じるなど無駄が多い。本発明によって、必要時に加工
図11データを直接入力するのみでトムソン抜型と同じ品質の罫線加工が可能となり、少量生産に効率的である。
【0010】
従来、ナイフ刃先19で加工材16を切断時、ナイフ刃先19が面板22の表面にタッチして使用するので、摩耗し、耐用年数が短かった。
図6に示す本発明の罫溝部9によってナイフ刃先19が罫溝部9に沈み込み、加工材16がナイフ刃先19より離れた位置で切断されため刃先が痛まず、ナイフ刃先19耐用年数が延びる。罫溝部9がナイフ刃先19を支えるので切断時の刃のたわみがおさえられ、ナイフ10刃長の長い場合でも高負荷切断が可能で厚いダンボールの切断も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図2a】移動する受け板と回転式罫溝板の構成 受け板の四隅に溝幅の異なるあるいは同じ溝幅の罫溝部9を配した回転機構付き罫溝板2と内側に四隅以外の罫溝板2eを追加した構成
【
図2b】移動する受け板と固定式の罫溝部の構成 回転機構付き罫溝板2機構が無い時で、少なくとも四隅を含む複数の異なる罫溝部9からなり、四隅あるいは内側の罫溝部9は異なるあるいは同じ溝幅で、X、Y軸方向、角度方向で構成されている。
【
図5a】テーブル上面縁板23と受け板1に定尺の加工材を乗せクランプ7で固定 し、サンプルの箱図面を配置したもの
【
図5c】加工材左上16bの領域の罫溝板2bによる罫線部P(12a)の加工図
【
図5d】加工材左下16cの領域の罫溝板2cによる罫線部P(12a)の加工図
【
図5e】加工材左上16bの領域の罫溝板2bによる罫線部Q(12b)の加工図
【
図5f】加工材右上16aの領域の罫溝板2aによる罫線部Q(12b)の加工図
【発明を実施するための形態】
【0012】
全加工領域で凸型ローラー7と罫溝部9をセットで移動させる必要がある。
図1は罫線加工機の全体構成図で、主に紙またはダンボ-ルの加工材16はテーブル上面縁板23にクランプ17で外周を固定され、加工材上部は、ヘッド部26にある凸型ローラー7またはナイフ10をX Y Z軸、旋回方向に全加工領域を移動できるNC制御のY軸フレーム25で、加工材下部は受け板1で支えられ、受け板1には加工領域の四隅に届く、少なくとも四隅を含む四個以上罫溝部9があり、四隅の罫溝部9の内側は、柔軟で剛性の無い加工材16を支えるのに十分な少なくともテーブル上面の八分の一以上の面積があり、受け板1はNC装置でX Y軸方向に動く。
図2a,
図2bの受け板1は加工材16の下面を支え接触しながら滑って移動できる構成である。
【0013】
加工開始時、クランプ17が加工材16の真上にあれば加工材16の設置の時に邪魔になるので、一時、加工材設置位置の真上から退避して加工材を設置しやすくしておき、テ―ブル上面縁部23と受け板1に加工材16を載せ、加工材設置後クランプ17を元の位置に戻し、加工材16を上から押さえ固定し、凸部ローラー7を罫線加工開始位置に移動させ、罫溝部9も凸型ローラー7の真下に移動させ、加工材16を凸型ローラー7で罫溝部9に押し込み、同時に移動させて、罫線加工をする。この時、凸型ローラー7は全加工域を移動可能だが、罫溝部9のある受け板1の移動はテーブル上面縁板23にあたり、移動に制約があるので、移動可能な罫溝部9を使い分けて用い、凸型ローラー7と罫溝部9のセット替えをしながら、全加工範囲の罫線を加工する罫線加工機。
【0014】
たとえば、四角の加工材16を、
図2a,
図2bに示す四角の受け板1で罫線加工するのに、四隅を含む複数個の罫溝部9を設け、四隅の罫溝部9の間に加工材16を支える領域を広く取り、受け板1の罫溝部9を自由に動かし、加工形状に合わせて全領域を移動する凸型ローラー7の下に移動し、その領域を移動可能な短い罫溝部9を使いまわし、罫線加工する。受け板1をXY軸に移動するとテーブル上面縁板23につかえるので受け板1の移動に制約ができ、罫溝部9の移動範囲と加工材16の支持面積には一方が増えると一方が減少する相関関係があり、罫溝部9の移動範囲と十分な加工材16支持を両立するために受け板1の大きさは、加工テーブルの縦横二分の一×二分の一が望ましい。左上罫溝板2bの罫線部9はテ-ブル21の左上の四分の一のみを動きまわり、テーブルの他の領域の罫線加工には他の三つの右上罫溝板2a,左下罫溝板2c,右下罫溝板2dの罫線部9でテーブル上面の全加工域の罫溝部移動を可能にし、凸型ローラー7とのセット換えをしてテーブル21全域の罫線加工をする。罫溝板2
に放射状の溝幅の異なるあるいは同じ溝幅の罫溝部9を配し受け板1に対して回転する罫溝板2にすることで罫溝幅の選択、任意の角度の罫線、曲線の罫線も可能になる。
【0015】
加工材16の安定保持のため、受け板1面積を広げたい時は、四隅の罫溝部9の内側に四隅以外の罫溝板2eを追加すると、一つあたりの罫溝部9の移動量が減るので、追加個数を増やせば罫溝部9ひとつあたりの移動距離を少なくでき、その分受け板1面積を大きくとれ、確実な罫線加工と高速化を図ることが可能である。受け板1の上面より加工材16にエアーブローすることにより移動時の摩擦が減り、円滑に高速移動が可能になる。
【0016】
図2aは罫溝板2を備えた場合の受け板1の構成を示す。
受け板1には加工材16の四隅に届く少なくとも四個のモーターで回転する罫溝板2があり、罫溝板2には半径方向に放射状に溝幅の異なるあるいは同じ罫溝部9があり、受け板上の加工材16が滑らかに移動するようにエアーブロー穴24もある。
受け板1をNC制御でX軸、Y軸方向に動かし、受け板1に対して罫溝板2が回転できることにより、必要な溝幅の罫溝部9を選び、自由に動かせ、上部の凸型ローラー7の任意の角度、円弧の動きにも追随可能になる。凸型ローラー7と罫溝部9がワンセットのみの場合、罫溝部9を加工材16の四隅に移動可能にするには、受け板面積を最少にするか、受け板を無くし、別の加工物支持装置が必要になり、加工材16の四隅の加工と保持の両立のための機械構造が複雑になる。そこで、受け板1に四隅を含む複数個の罫溝部9を設け、四隅の罫溝部9の間に広い加工材支持面積を確保した受け板1を設けXY軸に移動させ、各隅の罫溝部9と凸型ローラー7のセット替えをし、全加工範囲の罫線加工ができ、加工材16の四隅の加工と保持の両立ができ、別途加工材支持機構を必要としない、簡単で信頼性の高い罫線加工機になる。
【0017】
図2bは受け板1が
図2aの回転する罫溝板2上の罫溝部9から、罫溝板2なしの回転しない罫溝部9に替えた構成で、罫線がX軸、Y軸、任意の角度のみの時は回転する罫溝板2を省け、罫線加工機を簡略化できる。
この時も少なくとも四隅に四箇所以上の罫溝部9が必要である。
【0018】
図3aは罫溝板2の詳細を示す。
罫溝板2は、受け板1上面に四隅を含む複数個配置され、罫溝板2の上面には、加工材により使い分ける異なる罫幅または同じ罫幅の罫溝部9が放射状に配置され、受け板1に対して下部のモーターで回転する機構付きの円盤状の構成である。凸型ローラー7は罫溝部9が罫溝板2の中心になく、オフセットした位置になるので、凸型ローラー7の真下に罫溝部9が来るように、コンピューターで計算し、サ-ボモータで移動させ、凸型ローラー7で罫溝部9にはまり込むように加工材16を押し込み、移動することで罫線加工し、異なった溝幅の罫溝部9を選べ、罫溝板2を交換可能にして多種の罫幅に対応できる。
【0019】
図3bは受け板1の凹型ローラー18を備えた場合の構成を示す
【0020】
図4aは加工図の例である。箱の場合の説明に用いる罫線の一部 罫線部P(12a)と罫線部Q(12b)を示す。
【0021】
図4bは
図4aの加工図より罫線を取り出したもので、
図4bは直角方向のみの罫線を表す。しかし、加工図の形状には任意角度の罫線、円弧状の罫線もあり、罫溝板2を旋回移動することにより対応可能である。
【0022】
罫線以外は切断部で罫線作成後ナイフ19を用いて切断するか、クランプ17をはずし、別途用意されたレーザ加工機で切断する。箱を作るのに切断より、罫線精度が重要で、折り目のしっかりした箱には受け板1の剛性と広さのある加工精度の高い罫線加工機が必要とされる。
【0023】
図5aはテーブル上面縁板23と受け板1の上に加工材16を載せ、クランプ17で固定し、加工予定の箱の形状を点線で示し、加工材の範囲を加工材右上16a,加工材左上16b,加工材左下16c,加工材右下16dに分け加工材の下の四隅に届く右上罫溝板2a,左上罫溝板2b,左下罫溝板2c,右下罫溝板2dを具有する受け板からなる構成の上面図を示す。
【0024】
【0025】
加工予定の箱の加工
図11を配置したもので、加工材右上16a近傍は右上罫溝板2aを、加工材左上16b近傍は左上罫溝板2bを、加工材左下16c近傍は左下罫溝板2cを加工材右下16d近傍は右下罫溝板2dを使って罫線にすることにより、加工材四隅の罫溝9加工と面積の大きな支持部との両立ができ、明瞭な罫線加工が可能である。
【0026】
図5cは加工図の罫線部P(12a)は加工材左上16bから加工材左下16cにあり、まず左上罫溝板2bを選び、加工材左上16bの範囲の罫線部P(12a)の罫溝部9に凸部ローラー7を押し付け、位置と方向をあわせて移動する罫線加工を示す。
【0027】
図5dは罫線部P(12a)の残りは加工材左下16cにあるので左下罫溝板2cに替えて罫線加工するのを示す。
【0028】
図5eは加工図の罫線部Q(12b)は加工材左上16bから加工材右上16aにあり、まず左上罫溝板2bを選び、加工材左上16bの範囲の罫線部Q(12b)の罫溝部に凸部ローラー7を押し付け、位置と方向をあわせて移動する罫線加工を示す。
【0029】
図5fは罫線部Qの残りは加工材右上16aにあるので右上罫溝板2aに替えて罫線加工するのを示す
【0030】
図6はナイフ10切断する時ナイフ刃先19を罫溝板2に食い込ませることで、加工材16の切断にナイフ刃先12の先端が使用されないため刃先磨耗が乏しく耐用年数が延長し、罫溝部9に支えられることからたわみも抑制されるのを示す。
【0031】
図7aは 従来のトムソン抜型方式による罫線加工を示す。
【0032】
図7bは 従来の凸型ローラー方式による罫線加工を示す。
【0033】
図7cは 凸部ローラーと凹部ローラーによる罫線加工を示す。
【符号の説明】
【0034】
1 受け板
2 罫溝板
2a 右上罫溝板
2b 左上罫溝板
2c 左下罫溝板
2d 右下罫溝板
2e 四隅以外の罫溝板
3 サーボモ-タ
4 X軸移動
5 Y軸移動
6 回転
7 凸型ローラー
8 ローラー支え
9 罫溝部
10 ナイフ
11 加工図
12a 罫線部P
12b 罫線部Q
13 トムソン刃
14 罫線刃
15 ダイボード
16 加工材
16a 加工材右上
16b 加工材左上
16c 加工材左下
16d 加工材右下
17 クランプ
18 凹型ローラー
19 ナイフ刃先
20 空間
21 テーブル
22 面板
23 テ-ブル上面縁板
24 エアーブロー穴
25 Y軸フレーム
26 ヘッド部