(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品部が配設された被打ち抜き用シートから製品部とカス部とを分離するカス取り装置において、打ち抜きによる該製品部と該カス部との分離に用いられるピンであって、
胴部と、該胴部の一端側に設けられた型保持部と、該胴部の他端側の先端に設けられた押圧部とを備え、
該胴部が、該型保持部側の大径胴部と、該押圧部側の小径胴部と、該大径胴部と該小径胴部とを接続するテーパー状の接続部とを有し、
該押圧部が、球面状の凹部を有する円錐台状とされている、
カス取り装置用ピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カス取り装置用ピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
煙草の紙箱（ケース）やお菓子・キャラメルの紙箱（ケース）等の製作においては、まず、帯刃による切り込みによって、被打ち抜き用シートに左右方向および前後方向に並んだ複数の製品部（ケースの展開部品）を形成し、当該製品部を被打ち抜き用シートから多数のピンの押圧によって打ち抜き、製品部とカス部とを分離する。このような製品部とカス部との分離に用いられるカス取り装置は、代表的には、多数のピン孔をマトリックス状に配列した上型を、被打ち抜き用シートを載せた下型に対して昇降駆動させるように構成し、被打ち抜き用シートのカス部に対応する位置のピンのみを上型に残して、それらのピンで、カス部に対して、プレス式の突き動作を行うことにより、製品部からカス部を分離除去している。
【０００３】
カス取り装置においては、上型のピン（カス部用ピン）および下型のピン（製品部用ピン）が、例えば、それぞれ格子状（図９参照）または千鳥状（図１０参照）に配置されている。しかし、このような構成では、被打ち抜き用シートのカス部に配置されるカス部用ピンの数が少なく、および、カス部に配置されるカス部用ピンの数が不均一となる。その結果、このようなカス取り装置では、細幅帯状にカス部を打ち抜くことが困難であり、打ち抜き不良品が生じる場合が多い。
【０００４】
上記のような問題を解決するために、カス部用ピンの径を細くすることが検討されている。しかし、ピンの径を細くすると、座屈が生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１５５１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カス取り装置に取り付けた場合に、被打ち抜き用シートの製品部および／またはカス部の細部にまで行き渡らせることが可能で、かつ、座屈の発生を顕著に抑制することができるカス取り装置用ピンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカス取り装置ピンは、複数の製品部が配設された被打ち抜き用シートから製品部とカス部とを分離するカス取り装置において、打ち抜きによる該製品部と該カス部との分離に用いられるピンであって、胴部と、該胴部の一端側に設けられた型保持部と、該胴部の他端側の先端に設けられた押圧部とを備え、該胴部が、該型保持部側の大径胴部と、該押圧部側の小径胴部と、該大径胴部と該小径胴部とを接続するテーパー状の接続部とを有する。
好ましい実施形態においては、上記大径胴部の直径ＤＬと上記小径胴部の直径ＤＳとの比ＤＳ／ＤＬは、０．５０〜０．９０である。
好ましい実施形態においては、上記小径胴部は、上記押圧部側に向かって小径となるテーパー状とされている。
好ましい実施形態においては、上記押圧部は、球面状の凹部を有する円錐台状とされている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のカス取り装置用ピンによれば、胴部に大径胴部と小径胴部を設け、これらをテーパー状の接続部で接続することにより、打ち抜きに寄与する部分の径を細くすることができ、かつ、ピン全体の強度を適切に維持することができる。その結果、本発明のカス取り装置用ピンは、カス取り装置に取り付けた場合に、被打ち抜き用シートの製品部および／またはカス部の細部にまで行き渡らせることが可能で、かつ、座屈の発生を顕著に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の好ましい実施形態によるカス取り装置用ピンの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の別の好ましい実施形態によるカス取り装置用ピンの概略図である。
【図１Ｃ】本発明のさらに別の好ましい実施形態によるカス取り装置用ピンの概略図である。
【図２】本発明のカス取り装置用ピンにおける押圧部の１つの実施形態を説明する概略図である。
【図３】本発明のカス取り装置用ピンが用いられるカス取り装置の基本的構成を説明するための概略正面図である。
【図４】図３のカス取り装置において打ち抜き用上型ピンおよび打ち抜き用下型ピンを作業位置および退避位置に区別した状態を説明するための概略正面図である。
【図５】図３および図４のカス取り装置に被打ち抜き用シートを載置した状態を説明するための概略正面図である。
【図６】被打ち抜き用シートの一例を示す概略図である。
【図７】上型ピンの係止状態を説明する上型の断面図である。
【図８】下型ピンの係止状態、および、打ち抜き加工が終了した後に製品部を搬出する方法を説明する下型の断面図である。
【図９】従来のカス取り装置におけるカス部用ピンの配置の一例を説明する概略図である。
【図１０】従来のカス取り装置におけるカス部用ピンの配置の別の一例を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明するが、本発明はこれらの具体的な実施形態には限定されない。
【００１１】
図１Ａは、本発明の好ましい実施形態によるカス取り装置用ピンの概略図である。カス取り装置用ピン２００は、胴部２１０と、胴部２１０の一端側に設けられた型保持部２２０と、胴部２１０の他端側の先端に設けられた押圧部２３０とを備える。カス取り装置用ピン２００は、型保持部２２０により、カス取り用装置の上型または下型に上下動および固定可能に保持される。さらに、カス取り装置用ピン２００は、押圧部２３０により、製品部およびカス部を有する被打ち抜き用シートの製品部またはカス部を押圧し、当該製品部とカス部とを分離する。なお、カス取り装置用ピンを用いるカス取り装置の全体的な構成については後述する。本発明においては、胴部２１０は、型保持部側の大径胴部２１１と、押圧部側の小径胴部２１２と、大径胴部２１１と小径胴部２１２とを接続するテーパー状の接続部２１３とを有する。このような構成を採用することにより、ピンをカス取り装置に取り付けた場合に、被打ち抜き用シートの製品部および／またはカス部の細部にまで行き渡らせることが可能となり、かつ、座屈の発生を顕著に抑制することができる。
【００１２】
小径胴部２１２は、図１Ａに示すように小径胴部２１２全体にわたって同一の径を有していてもよく、図１Ｂに示すように押圧部２３０側に向かって小径となるテーパー状とされてもよい。また、これらの形態を組み合わせてもよい。具体的には、小径胴部２１２は、接続部２１３側から所定の位置まで同一の径を有し、当該所定の位置から押圧部２３０側に向かって小径となるテーパー状とされてもよく（図示せず）；接続部２１３側から所定の位置に向かって小径となるテーパー状とされ、当該所定の位置から押圧部２３０まで同一の径を有してもよい（図１Ｃ）。例えば、図１Ｃに示す形態においては、小径胴部２１２は、接続部２１３から小径胴部の実質的に中央部まで小径となるテーパー状とされた第１の小径胴部２１２ａと、中央部から押圧部２３０まで同一の径とされた第２の小径胴部２１２ｂとを有している。なお、わかりやすくするために、図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃの縦横の比率はそれぞれ異なっており、現実のピンのサイズには対応していない（図２以下の図面も概略図または模式図であり、同様である）。
【００１３】
大径胴部２１１の直径ＤＬと小径胴部２１２の直径ＤＳとの比ＤＳ／ＤＬは、好ましくは０．５０〜０．９０であり、さらに好ましくは０．５５〜０．７５である。大径胴部と小径胴部の直径の比をこのような範囲とすることにより、押圧部の直径を小さくしてもピンの強度を適切に維持することができる。その結果、ピンをカス取り装置に取り付けた場合に、被打ち抜き用シートの製品部および／またはカス部の細部にまで行き渡らせる度合いをさらに改善することができ、かつ、座屈の発生をさらに顕著に抑制することができる。なお、小径胴部２１２がテーパー状部分を含む場合、上記直径比ＤＳ／ＤＬにおける小径胴部２１２の直径ＤＳは、小径胴部における最小径部分の直径を意味する。例えば、図１Ｃに示す形態では、大径胴部２１１の直径ＤＬと接続部２１３の先端部の直径ＤＣとの比ＤＣ／ＤＬは、例えば０．７５であり、大径胴部２１１の直径ＤＬと小径胴部２１２の同一径部分（最小径部分）の直径ＤＳとの比ＤＳ／ＤＬは、例えば０．５６である。
【００１４】
大径胴部２１１の直径ＤＬは、例えば８ｍｍ〜１０ｍｍである。小径胴部２１２の直径ＤＳは、例えば４．５ｍｍ〜６ｍｍである。従来のカス取り装置用ピン（全体にわたって同一径のピン）においては、座屈を防止するためには８ｍｍ程度の直径が必要であったところ、本発明によれば、先端部（小径胴部）の直径を非常に小さくしても座屈を防止することができる。その結果、従来に比べて格段に多くのピンをカス部に行き渡らせることができるので、打ち抜き不良を顕著に防止することができる。
【００１５】
ピンの全長に対する大径胴部２１１の長さの割合は、好ましくは３０％〜４５％である。ピンの全長に対する小径胴部２１２の長さの割合は、好ましくは４０％〜５５％である。ピンの全長に対する接続部２１３の長さの割合は、好ましくは３％〜７％である。ピンの全長に対する大径胴部、小径胴部および接続部の長さの割合がこのような範囲であれば、ピンを被打ち抜き用シートの製品部および／またはカス部の細部にまで行き渡らせることと、ピンの強度（座屈を防止する能力）とのバランスに優れる。なお、型保持部は、ピンを上型および／または下型に保持できるかぎり、その長さは特に限定されない。また、押圧部は非常に薄く形成されるので、ピンの全長に対する割合を規定する意味は少ない。
【００１６】
本発明においては、小径胴部２１２の先端部に押圧部２３０が設けられる。押圧部を設けることにより、打ち抜き特性を改善することができ、カス部を非常に良好に打ちぬくことができる。さらに、打ち抜き時の座屈をさらに抑制することができる。１つの実施形態においては、押圧部２３０は、図２に示すように球面状の凹部を有する円錐台状とされている。押圧部２３０の厚みは、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。
【００１７】
型保持部２２０としては、カス取り装置の上型および下型に上下動および固定可能に保持される任意の適切な構成が採用され得る。例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示すように、型保持部２２０には切欠溝２２１が形成され、当該切欠溝が上型または下型のピンボードのピン孔に係止されることにより、ピンが上型または下型に保持される。あるいは、例えばゴム製の停止リング（図示せず）を設けてもよい。
【００１８】
本発明のカス取り装置用ピンを構成する材料としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な材料が用いられ得る。具体例としては、ステンレス鋼、炭素工具鋼、合金鋼が挙げられる。
【００１９】
本発明のカス取り装置用ピンは、製品部とカス部とを有する被打ち抜き用シートから製品部を多数のピンの押圧によって打ち抜き、製品部とカス部とを分離するカス取り装置に用いられる。より具体的には、本発明のカス取り装置用ピンは、多数のピン孔をマトリックス状に配列した上型を、被打ち抜き用シートを載せた下型に対して昇降駆動させるように構成し、被打ち抜き用シートのカス部に対応する位置のピンのみを上型に残して、それらのピンで、カス部に対して、プレス式の突き動作を行うことにより、製品部からカス部を分離除去するカス取り装置に用いられる。このような構成を有する限り、カス取り装置の詳細な形態は特に限定されない。本発明のカス取り装置用ピンは、上型ピン（カス部用ピン）および／または下型ピン（製品部用ピン）として好適に使用され、特に好ましくは上型ピンとして使用され得る。
【００２０】
次に、本発明のカス取り装置用ピンが用いられるカス取り装置および当該カス取り装置を用いたカス取り方法の全体の基本的な構成の一例を簡単に説明する。図３は、本発明に用いられ得るカス取り装置の基本的構成を説明するための概略正面図である。図４は、図３のカス取り装置において上型ピンおよび下型ピンを作業位置および退避位置に区別した状態を説明するための概略正面図である。図５は、図３および図４のカス取り装置に被打ち抜き用シートを載置した状態を説明するための概略正面図である。
【００２１】
カス取り装置１００は、上型１に上下動および固定可能に保持された上型ピン３と、下型２に上下動および固定可能に保持された下型ピン４と、を備える。上型ピン３として、本発明のカス取り装置用ピンが好適に用いられる。上型１および下型２は、ガイドロッド５および６に案内されて、駆動装置（図示せず）によって昇降駆動される。カス取り装置１００は、上型１および下型２の昇降による上型ピン３および下型ピン４の押圧により、図６に示すような被打ち抜き用シート１１の製品部１２とカス部１３とを分離する。さらに、カス取り装置１００は、第１テンプレート７および第２テンプレート８を備える。図７に示すように、第１テンプレート７は、製品部１２に対応したテンプレート本体７１とカス部１３に対応した空孔部７２とを有する。第２テンプレート８は、カス部に対応したテンプレート本体と製品部に対応した空孔部とを有する。第１テンプレート７および第２テンプレート８は、それぞれ、ガイドロッド９および１０に案内されて、駆動装置（図示せず）によって、上型１および下型２に対して相対的に昇降駆動される。
【００２２】
このような構成により、図３、図４および図７に示すように、第１テンプレート７を上昇させることにより、上型ピン３のうち、被打ち抜き用シート１１の製品部１２に対応するテンプレート本体７１（図７参照）に当接する製品部対応ピン３１を、シート１１の打ち抜き線Ｅと干渉する干渉ピン１５１と共に、上方退避位置１８に移動させ、製品部１２と干渉しないカス部用ピン１７のみを、上型１の作業位置２８に残すことができる。すなわち、このカス部用ピン１７は、図６に示した打ち抜き線（境界線）Ｅと干渉せず、カス部１３とのみ対応する。干渉ピン１５１は、この打ち抜き線Ｅに干渉するピンである。
【００２３】
一方、第２テンプレート８を図３から図４および図８のように上昇させることにより、下型ピン４のうち、シート１１のカス部１３に対応するカス部対応ピン４１を、シート１１の打ち抜き線Ｅと干渉する干渉ピン１５２と共に、下方退避位置１９に残したままで、打ち抜き線Ｅと干渉しない製品部用ピン１６のみを、（上方突出状として）下型２の作業位置２９に移動させる。図３および図４に示すような構成であれば、打ち抜き線Ｅに干渉する干渉ピン１５１を上方退避位置１８に選択的に退避させることにより、被打ち抜き用シート１１の製品部１２と干渉しないカス部用ピン１７のみを上型１の作業位置２８に残すことができ、かつ、打ち抜き線Ｅに干渉する干渉ピン１５２を下方退避位置１９に選択的に退避させることにより、被打ち抜き用シート１１のカス部１３と干渉しない製品部用ピン１６のみを下型２の作業位置２９に残すことができる。その結果、カス部１３を製品部１２から分離して打ち抜くことができるので、製品部１２に疵を付けることなく、かつ、少ない作業工程で、能率よく、カス部１３を打ち抜き、分離除去することができる。なお、第２テンプレート８のテンプレート本体８１は、好ましくは、第１テンプレート７のテンプレート本体７１よりも、一まわり小型に作成される。言い換えると、第２テンプレート８のテンプレート本体８１は、打ち抜き線Ｅに干渉するピンを避ける必要があるので、第１テンプレート７のテンプレート本体７１よりも、小さな形状（面積）となる。
【００２４】
このように、シート１１の製品部１２とカス部１３の双方に干渉する（すなわち、打ち抜き線Ｅに干渉する）干渉ピン１５（１５１、１５２）を、それぞれ、上型１の上方退避位置１８と下型２の下方退避位置１９とに分離した状態に退避させた状態下で、図５に示すように、複数枚のシート１１を、製品部用ピン１６の上に積層状態に載置して、上型１を下降等によって上型１と下型２とを相対的に接近させれば、製品部１２（打ち抜き線Ｅ）と干渉しないカス部用ピン１７、および、カス部１３（打ち抜き線Ｅ）と干渉しない製品部用ピン１６との共働によって、シート１１のカス部１３を製品部１２から分離除去することができ、キズのない製品部１２を、少ない作業工程で、能率よく得ることができる。なお、図示していないが、シート１１の端部が垂れ下がらないように受け止めるための端受部材を設けてもよい。端受部材は、例えば、シート１１がカス部用ピン１７から衝撃を受けると、その下部が外方に転回して、シート１１の端部から外れるような構成とされる。
【００２５】
上型１は、それぞれ多数のピン孔が形成された２枚のピンボードを、互いに相対的にスライド可能となるように重ね合わせてなる（図示せず）。一方のピンボードのピン孔は、上型ピン（本発明のカス取り装置用ピン）の大径胴部２１１よりも少し大きい径とされ、他方のピンボードのピン孔は上型ピン（本発明のカス取り装置用ピン）の型保持部の切欠溝２２１と同一径とされている。初期状態においては、上型ピン３は、図３に示すように、型保持部の切欠溝２２１が、ピンボードのピン孔に係止されて吊り下げられた状態となっており、その上型ピン３の各下端が、水平に揃うように、上型ピン３の上部に対応する位置決め部材（図示省略）が設けられている。さらに、上述したように、図７に示すように、第１テンプレート７を上昇させると、製品部対応ピン３１が干渉ピン１５１と共に上方退避位置１８に移動し、テンプレート本体７１により上型のピン孔が下方で閉じた状態で、テンプレート本体７１に載置されて保持された状態となる。この場合、上型ピンは、好ましくは、略鉛直方向に保持される。
【００２６】
一方、下型２は、多数のピン孔が形成された２枚のピンボードを、互いに相対的にスライド可能となるように重ね合わせてなる。ピン孔は、大小異なる内径のものが交互に配列されている。下型２に形成されるピン孔は、その一部または全体が、上型１に形成されるピン孔の一部または全体と、平面視にて非対応位置に配設されている。下型２の各ピン孔に嵌合する下型ピン４は、その上部と下部に、それぞれ、各ピン孔に係止させるための切欠溝２１および２２が形成されている。２枚のピンボードをスライドさせることにより、上部の切欠溝２１または下部の切欠溝２２を、それぞれ段違いになったピン孔に一度に係止させ、各下型ピン３を、下方退避位置１９または作業位置２９（図２または図３参照）に確実に保持することができる。初期状態においては、下型ピン４は、図３に示すように、下部の切欠溝２２が、両ピンボードのピン孔に係止されて保持された状態となっており、その下型ピン４の各上端が、水平に揃うように、下型ピン４の下部に対応する位置決め部材（図示省略）が設けられている。さらに、上述したように、図８に示すように第２テンプレート８を上昇させると、カス部対応ピン４１が干渉ピン１５２と共に下方退避位置１９に移動し、上部の切欠溝２１が、両ピンボードのピン孔に係止される。
【００２７】
上述したとおり、図６は、打ち抜き加工の対象となるシート（被打ち抜き用シート）１１の一例を示す。被打ち抜き用シート１１は、例えばトムソン刃を用いた抜き型により切断加工が施されており、製品部１２とカス部１３との境界（実線で示す）に、打ち抜き線Ｅがすでに形成されている。なお、図６において、破線１４は折り曲げ箇所を示す。
【００２８】
第１テンプレート７および第２テンプレート８はそれぞれ、例えば、被打ち抜き用シート１１の製品部１２に対応するテンプレート本体７１および８１を、蝶番等で開閉自在に（または相互に着脱自在に）接続された一対のピンボード間に挾持させるように構成されている（図示せず）。当該ピンボードのそれぞれには、上型１または下型２のピンボードのピン孔と同一の配列パターンのピン孔が形成され、両ピンボードを閉じて、その間に、テンプレート本体７１、８１を挟んだ状態として、ガイドロッド９、１０に取付けた支持枠３５、３６（図３参照）に保持させて使用する。第１テンプレート７および第２テンプレート８はそれぞれ、例えば、剛性を有する紙またはプラスチックで構成される。第１テンプレート７および第２テンプレート８はそれぞれ、製品部の形状が入力可能で、かつ、当該形状に基づいて切断機の動作が制御される自動切断装置を用いて形成され得る。なお、第１テンプレート７および第２テンプレート８の接続、連結、固着および構造は、蝶番に限定されず、設計変更自由であり、例えば、嵌合凹凸部または嵌合ガイドピン部等にて着脱自在に重ね合わせる構造とすることもできる。
【００２９】
図８は、上述のように下型ピンの係止状態を説明するのみならず、打ち抜き加工が終了した後に製品部１２を搬出する方法を説明する。カス部１３と分離された製品部１２は、その上昇限度位置（すなわち、下型２の作業位置２９）にある製品部用ピン１６の上に載置されている。製品部１２は、任意の適切な搬出装置（図示せず）の熊手状に形成された搬出アーム２７によって持ち上げられ、外部に搬出される。搬出アーム２７は、例えば、油圧または空圧の駆動源と電動駆動源との組み合わせ等により、水平方向の伸縮動作と共に、上下方向の昇降動作が可能なように構成されていればよい。具体的には、搬出装置は、搬出アーム２７を矢印Ｆ方向に差し込み、矢印Ｇ方向に上昇させ、最後に矢印Ｆと反対方向へと移動させることにより、製品部１２を搬出する。下型ピン４の下部には、下型２の下側のピンボードＢ１の下面に当接する停止リング（図示せず）を設けて、その上昇限度を規制できるような構成としてもよい。
【００３０】
なお、カス取り装置全体の構成は、上述した形態以外にも設計変更自由であり、任意の適切な構成を採用することができる。例えば、上型１と第１テンプレート７とは、互いを接近させるために両者が昇降してもよく、いずれか一方が昇降してもよい。下型２および第２テンプレート８についても、互いを接近させるために両者が昇降してもよく、いずれか一方が昇降してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のカス取り装置用ピンを用いたカス取り装置は、煙草の紙箱（ケース）やお菓子・キャラメルの紙箱（ケース）のような紙器パッケージの打ち抜きに好適に利用され得る。
【符号の説明】
【００３２】
１    上型
２    下型
３    打ち抜き用上型ピン（上型ピン）
３ａ  第１ピン
３ｂ  第２ピン
４    打ち抜き用下型ピン（下型ピン）
７    第１テンプレート
８    第２テンプレート
１１    被打ち抜き用シート
１２    製品部
１３    カス部
１６    製品部用ピン
１７    カス部用ピン
１８    上方退避位置
１９    下方退避位置
２８    上型の作業位置
２９    下型の作業位置
１００    カス取り装置
２００    カス取り装置用ピン
２１０    胴部
２１１    大径胴部
２１２    小径胴部
２１３    接続部
２２０    型保持部
２３０    押圧部
【図１Ａ】
0005384560.tif 000002
【図１Ｂ】
0005384560.tif 000003
【図１Ｃ】
0005384560.tif 000004
【図２】
0005384560.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
0005384560.tif 000008
【図６】
0005384560.tif 000009
【図７】
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【図８】
0005384560.tif 000011
【図９】
0005384560.tif 000012
【図１０】
0005384560.tif 000013