(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームの上面にクランク軸を介して屈伸動作するトグル機構を備えた昇降駆動機構が設置され、その上方に固定フレームと可動フレームが配置され、成形品が形成された樹脂シートを載せた抜型を上面で支持した可動フレームを昇降駆動機構により上昇させ、抜型の抜刃を固定フレームの下面に設置された当て板に押し当てることにより前記樹脂シートから成形品をトリミングするシート打抜き装置において、
前記ベースフレームの上面であって前記トグル機構の周辺に四本の円形断面の支柱が立設され、前記固定フレームと可動フレームはそれぞれの周辺部に設けられた四つの円形軸孔部を前記各支柱に嵌挿させて各支柱間に支持され、
前記固定フレームは、その上方に設けられた支持高さ調整機構により前記支柱に沿って支持高さを調整した上で前記各軸孔部を各支柱に固定して取り付けられ、
前記可動フレームは、前記昇降駆動機構の昇降動作に連動して前記支柱に沿って上下に滑動自在に支持されて取り付けられているとともに、
前記昇降駆動機構の昇降動作に連動して上下に滑動する可動フレームの前記軸孔部が面する部分の前記各支柱の外径寸法は、前記可動フレームの昇降作動領域における上死点で軸孔部の上端が支柱に接する部分を最高点Ｙとし、その最高点Ｙよりも下側に若干離れた位置Ｙ１から支柱の外径が漸次小さくなり、位置Ｙ２から下側の支柱の外径を位置Ｙ１における外径φ１よりも小さな外径φ２（φ１＞φ２）に設定され、前記位置Ｙ１を境界として支柱の外周面と前記可動フレームの軸孔部の内周面との隙間が境界位置Ｙ１よりも下方の部分で漸次大きくなるように設定された構成を有することを特徴とするシート打抜き装置。
【請求項２】
成形品をトリミングするにあたり、先ず固定フレームを支持高さ調整機構により支柱に沿って適宜な高さの位置に上昇させた状態で、抜型を上面で支持する可動フレームを昇降駆動機構により上昇させて最高上昇到達位置に保持し、
次いで支持高さ調整機構により固定フレームを、その下面に設置された当て板が前記可動フレーム上面の抜型の抜刃に当接する位置まで下降させ、当該当接位置に固定フレームを仮固定し、
次いで可動フレームを下降させて前記抜型にトリミングする樹脂シートを設置した後、可動フレームを昇降動作させて前記樹脂シートの試し打抜きを行い、
その後、前記仮固定していた固定フレーム周辺の各円形軸孔部に嵌挿させた各支柱との固定位置を調整した上で、前記各軸孔部を支柱に固着具で留め付けて本固定することにより、打抜き稼働する際の固定フレームの固定位置が調整されるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシート打抜き装置。
【請求項３】
昇降駆動機構の駆動源としてサーボモータを具備した構成を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシート打抜き装置。
【請求項４】
前記抜型を可動フレームの昇降作動領域外から可動フレームの上面に移送するパレットテーブルを具備した構成を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のシート打抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空・圧空成形により成形品が形成された樹脂シートを抜型と当て板の間に設置し、抜型の抜刃を当て板に押し当てて樹脂シートから成形品をトリミングするシート打抜き装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、抜型と台座との間に成形品が形成された樹脂シートを配置し、抜型から突出した抜刃を、台座に固定されたポリプロピレン製の当て板に押し当てて成形品を樹脂シートからトリミングするシート打抜き装置にあっては、当て板に対して抜刃の先端を深く食い込ませることで確実なトリミング動作を実現しており、その分、当て板の消費寿命が短くなって頻繁に交換する必要があった。
【０００３】
このような当て板の交換に要するコストの低減を図るため、台座表面における当て板の位置が不規則に変化するように当て板を支持する機構を台座に設け、一回のトリミング動作毎に当て板の位置を変化させて抜刃が押し当たる位置をずらすことで、従来のものよりも長い消費寿命で当て板を使用できるようにしたシート打抜き装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、原紙などの平板を打抜く装置として、下面に抜型が取り付けられた固定フレームの下方に、クランク軸を介して屈伸動作するトグル機構により上下動する可動フレームを配置し、可動フレーム上に平板を搬送し、可動フレームをトグル機構により上昇させて固定フレームの下面に押し当てることにより平板を抜型に沿って打抜く構成のものが知られている（例えば特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１３６９５号公報
【特許文献２】特開昭５８−１９２７９３号公報
【特許文献３】特開平４−２５６５９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
台座に設けた支持機構で当て板の位置をトリミング動作毎で変化させる従来のシート打抜き装置は、装置構成が複雑となって装置がコスト高とならざるを得ず、また、当て板に対して抜刃の先端が深く食い込むことに変りはないため、当て板に抜刃が切り入ることで粉状の切削カスが生じて成形品に付着しやすく、成形品を装置から取り出した後に、成形品にエアーを吹き付けるなどして付着した切削カスを除去する工程が必要とならざるを得ない。
【０００７】
打抜き動作により当て板に抜刃が押し当てられたときに、抜刃で樹脂シートを確実に切断でき且つ抜刃の先端が当て板の表面に僅かに当たるように当て板及び抜刃の位置を精密に調整すれば、切削カスを生じさせずに当て板の長期間の使用が可能となる。
しかし、肉厚の９割程度の深さに抜刃が押し入れば切断可能な繊維材料からなる原紙などの平板と異なり、樹脂シートはその肉厚を抜刃で完全に分断しなければ打抜くことができず、複数の成形品が縦横に列設して形成された樹脂シートをトリミングする場合、成形品の全てを確実にトリミングするには打抜き動作によって樹脂シートの全体に亘ってシートを貫通する深さに抜刃が押し入るようにする必要がある。
【０００８】
打抜き動作時に台座又は抜型を昇降動作する駆動機構の上死点の位置で、樹脂シートを挟んで対向する当て板と抜型との間に完全な平行度が保たれていれば、樹脂シートの表面全体に一様な貫通深さで抜刃が押し入って成形品の全てが確実にトリミングされるが、そもそも、成形品が形成された樹脂シートの厚みは０．１〜１ｍｍ程度と極めて薄いことと相俟って、駆動機構の上死点の位置を考慮して当て板に対して抜型が完全に平行となるように両部材の取り付け位置を調節すること自体が難しく、現状の打抜き装置では樹脂シートの前後左右の打抜き高さを微調整するのは容易ではなく、前記の如く抜刃で樹脂シートを確実に切断でき且つ抜刃の先端が当て板の表面に僅かに当たるような調整は、長時間の作業と人為的ノウハウも必要となって実現性に乏しいといわざるを得ない。
それ故、従来の打抜き装置は当て板に抜刃が深く押し入るように設定していたのであり、抜刃の当て板に押し入る深さをできる限り小さくするという観点で当て板の消費や交換に要するコストを抑えるという技術的発想は従来のものにはない。
【０００９】
一方、昨今の各種設備には省スペース・省電力化が要請されているが、前記固定フレーム下方に配置された可動フレームの駆動機構としてトグル機構を採用したシート打抜き装置は、可動フレームの下側にトグル機構が納まって装置構成の小型化が図れ、前記要請を実現する上で好ましいといえる。
しかし、かかるトグル機構を用いた場合、可動フレーム上面の水平度を正確に保ったまま可動フレームを昇降動作させるには、機構が精密且つ複雑とならざるを得ない。
【００１０】
すなわち、トグル機構は、モータの駆動軸に連結されたクランク軸の偏芯軸部と、クランク軸の両側に配置したリンクアームの軸部とをクランクレバーでそれぞれ連結し、クランク軸の回転に伴って当該クランク軸の側方に進退する両クランクレバーがそれぞれに連結したリンクアームを折り畳み、或いは上下に伸張させることで、両リンクアームの上端に支持された可動フレームを昇降移動せしめるように構成されるが、モータの駆動軸から可動フレームに至る動力伝達機構の節点が多いため、可動フレームを支持する両リンクアームを完全に同調させて折り曲げ又は伸張動作させることが難しく、肉眼ではスムーズに可動フレームが上下動しているように見えても、微視的には伸張度に僅かな差がある両リンクアームの屈伸動作に応じ、可動フレームはその上面を左右又は前後に傾斜させながら上下動する。
【００１１】
勿論、可動フレーム上に設置された抜型の抜刃が固定フレームの下面に取り付けられた当て板に当たる位置、つまり屈伸動作するリンクアームの上死点において可動フレーム上面の水平度が確保されれば、抜刃の当て板に押し入る深さが小さくなるように当て板及び抜刃の位置を設定することは可能であるが、可動フレーム上の抜型が傾斜しながら前記リンクアームの上死点に達すると、抜刃が樹脂シートを打抜いて当て板に当たる際の圧力、つまり裁断圧力が不均一となり、抜刃及び当て板の急速な摩耗損傷をもたらすことになる。
よって、トグル機構を用いて可動フレームを昇降駆動する場合に、当て板と抜刃の使用寿命を長くするには、当て板が取り付けられた固定フレームの下面に対し、抜型が設置された可動フレームの上面が平行を保って上昇し、リンクアームの上死点で抜刃が当て板に押し当たるように動作する対策を講ずる必要がある。
【００１２】
また、前記従来のシート打抜き装置は、油圧モータなどで油圧シリンダーを上下動し或いは弾み車を連続的に回転させて可動フレームを昇降動作させるように構成されており、打抜き動作以外でもモータを回転させるため電力消費量が大きく、また、油圧モータは封入されている油の温度で油の粘度が低下し、シリンダーの内圧が変化するため、精密な速度調整や昇降位置の調整が難しく、打抜きムラも発生し易いという欠点がある。装置構成も大型にならざるを得ない。
【００１３】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、成形品が形成された樹脂シートを抜型で打抜いて成形品をトリミングするシート打抜き装置において、樹脂シートを挟んで対向設置される抜型と当て板の位置を正確且つ簡単に調整することができるとともに、当て板に対する抜刃の押し込み深さや裁断圧力並びに速度を精密に制御して打抜き動作を行えるようにすることを課題とする。また、本発明は、前記機能を有するシート打抜き装置の小型・省電力化を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決するため本発明は、ベースフレームの上面にクランク軸を介して屈伸動作するトグル機構を備えた昇降駆動機構が設置され、その上方に固定フレームと可動フレームが配置され、成形品が形成された樹脂シートを載せた抜型を上面で支持した可動フレームを昇降駆動機構により上昇させ、抜型の抜刃を固定フレームの下面に設置された当て板に押し当てることにより前記樹脂シートから成形品をトリミングするシート打抜き装置において、
前記ベースフレームの上面であって前記トグル機構の周辺に四本の円形断面の支柱が立設され、前記固定フレームと可動フレームはそれぞれの周辺部に設けられた四つの円形軸孔部を前記各支柱に嵌挿させて各支柱間に支持され、
前記固定フレームは、その上方に設けられた支持高さ調整機構により前記支柱に沿って支持高さを調整した上で前記各軸孔部を各支柱に固定して取り付けられ、
前記可動フレームは、前記昇降駆動機構の昇降動作に連動して前記支柱に沿って上下に滑動自在に支持されて取り付けられているとともに、
前記昇降駆動機構の昇降動作に連動して上下に滑動する可動フレームの前記軸孔部が面する部分の前記各支柱の外径寸法は、前記可動フレームの昇降作動領域における上死点で軸孔部の上端が支柱に接する部分を最高点Ｙとし、その最高点Ｙよりも下側に若干離れた位置Ｙ１から支柱の外径が漸次小さくなり、位置Ｙ２から下側の支柱の外径を位置Ｙ１における外径φ１よりも小さな外径φ２（φ１＞φ２）に設定され、前記位置Ｙ１を境界として支柱の外周面と前記可動フレームの軸孔部の内周面との隙間が境界位置Ｙ１よりも下方の部分で漸次大きくなるように設定された構成を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明のシート打抜き装置は、ベースフレーム上に四本の円形支柱が立設され、これら四本の支柱で上下に対向配置される固定フレームと可動フレームのそれぞれの周辺部を支持して構成されている。
固定フレーム及び可動フレームは、それぞれ周辺部に設けられた軸孔部を各支柱の外周に嵌め込んで各支柱に取り付けられ、固定フレームと可動フレームを支柱に沿って上下に変位しスライドさせて、各支柱における嵌め込み位置を適宜に調節することで、両フレームの支持高さを簡単且つ正確に調整することが可能である。固定フレームは、その周辺部の軸孔部に支柱を通した状態で当該周辺部を支柱にナットなどの固着具を留め付けるなどして固定されるが、四本の各支柱における固定位置を調節することで、固定フレームの下面に設置される当て板の前後左右の高さを精密に調整し設定することが可能である。
可動フレームは、ベースフレーム上に設置されたトグル機構を具備する昇降駆動機構により上下に昇降移動せしめられ、この場合に、前記トグル機構の屈伸動作に伴い生ずることのある可動フレーム上面の左右又は前後への傾斜は、可動フレームがその周辺部の軸孔部に四本の支柱を通して支持されているため傾斜量が極めて小さく抑えられ、可動フレームを前記各支柱に沿って滑らかに上下に滑動させることができる。
【００１６】
さらに、本発明のシート打抜き装置は、前記可動フレームの軸孔部が面する部分の支柱の外形寸法を、可動フレームの昇降作動領域における上死点よりも若干下側の位置を境界として異ならせ、前記境界位置よりも上方の部分で前記軸孔部の内周面と支柱の外周面との隙間の幅が小さくなるように大径に、前記境界位置よりも下方の部分で前記隙間が大きくなるように小径にそれぞれ設定して構成されている。
すなわち、昇降駆動機構により上下に昇降する可動フレームの昇降作動領域の上死点よりも若干下側の位置、つまり上昇する可動フレームの最高到達点よりも若干下側の位置における当該可動フレームの軸孔部が支柱に接する部分を境界位置とし、この境界位置よりも上方の支柱の外形寸法を大径に、下方の支柱の外形寸法を小径にそれぞれ設定して支柱を形成することにより、前記昇降作動領域の下死点から可動フレームを上昇させた際に、前記境界位置よりも下側では軸孔部内周面と支柱外周面の隙間が大きく、両部材の接触抵抗が少ないため可動フレームはスムーズに上昇し、軸孔部が境界位置迄上昇すると、軸孔部内周面と支柱外周面の隙間が小さくなって両部材の接触抵抗が増加し、この支柱と軸孔部の接触抵抗の増加は、周辺部が軸孔部を介して四本の支柱で支持された可動フレームの姿勢を水平に仕向けるように作用して可動フレームの姿勢が水平に矯正され、前記昇降作動領域の上死点、つまり可動フレーム上面の抜型の抜刃の先端が固定フレーム下面の当て板に当接する位置まで、前記姿勢を保ったまま可動フレームを上昇させることが可能となる。
かかる構成により、抜型に樹脂シートを載せて可動フレームを上昇させると、可動フレームの軸孔部が支柱の小径部分に面する位置では、軸孔部内周面と支柱外周面間の隙間が大きいため、前記トグル機構の屈伸動作に伴って可動フレーム上面の傾斜が生じたときにはその傾斜を吸収しながら、つまり可動フレーム上面を適宜傾斜させながら上昇する。そして、可動フレームがその軸孔部が支柱の大径部分に面する位置迄上昇すると、軸孔部内周面と支柱外周面間の隙間が小さく、可動フレーム周辺部の各軸孔部が四本の支柱外周にぴったりと嵌まることで、各支柱に支持された可動フレームの姿勢がその上面が水平となるように仕向けられ、可動フレームはその昇降作動領域の上死点に達する位置までそのまま姿勢を保って上方へ変位し、前記上死点において抜型の抜刃の先端が樹脂シートの全体で均等な裁断圧力で押圧し、抜刃の先端を固定フレーム下面に設置された当て板に当接させて樹脂シートを裁断する。
【００１７】
これによれば、可動フレームを水平に保持した状態で支柱に沿って、固定フレームの下面に押し当たる位置まで上昇させることができるので、可動フレームの上面の抜型の抜刃が、樹脂シートと当て板の全面に均等な圧力で押し付けられて樹脂シートを裁断し、抜刃の先端の一部が偏って当て板に当たることを効果的に防止して当て板と抜刃の使用寿命を長くすることができる。
また、可動フレームは、その周辺部の軸孔部を介して四本の支柱で支持されており、各支柱において上昇する軸孔部が境界位置に到達することによる接触抵抗の増加が当該軸孔部のさらなる上昇を妨げるように作用するため、各支柱の境界位置で可動フレームの周辺部の各軸孔部が同じ高さに揃い、仮に可動フレームが傾いていても水平向きとなるようにその姿勢を矯正することができる。
なお、支柱の境界位置の外形は、その外周に嵌合された軸孔部が境界部分においてもスムーズに摺動するように、支柱の大径部の下端と小径部の上端間が適宜な長さに亘り漸次外形寸法が小さくなるように設けることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明は前記構成のシート打抜き装置において、成形品をトリミングするにあたり、先ず固定フレームを支持高さ調整整機構により支柱に沿って適宜な高さの位置に上昇させた状態で、抜型を上面で支持する可動フレームを昇降駆動機構により上昇させて最高上昇到達位置に保持し、次いで支持高さ調整機構により固定フレームを、その下面に設置された当て板が前記可動フレーム上面の抜型の抜刃に当接する位置まで下降させ、当該当接位置に固定フレームを仮固定し、さらに可動フレームを下降させて前記抜型にトリミングする樹脂シートを設置した後、可動フレームを昇降動作させて前記樹脂シートの試し打抜きを行い、その後、前記仮固定していた固定フレーム周辺の各円形軸孔部に嵌挿させた各支柱との固定位置を調整した上で、前記各軸孔部を支柱に固着具で留め付けて本固定することにより、打抜き稼働する際の固定フレームの固定位置が調整されるように構成されたことを特徴とする。
【００１９】
上記構成のシート打抜き装置によれば、打抜き稼働する前に固定フレームと可動フレームの重合位置を調整するにあたり、先ず、抜型を上面で支持する可動フレームを最高上昇到達位置に保持した状態で、その上方から固定フレームを下降させて、当て板が抜型の抜刃に当接する位置に固定フレームをセットする。この際、当て板に対する抜刃の当たり具合を確認し、当て板全体に抜き刃が均等に当るように、支持高さ調整機構により固定フレームの支持高さを調整し、調整位置で支持高さ調整機構を停止して固定フレームを仮固定する。
次いで、抜き型に樹脂シートを載せた状態で可動フレームを昇降動作させて試し打抜きを行い、成形品のトリミング状態を確認し、樹脂シート全体で打抜きムラが生じないように、四本の各支柱における固定フレームの固定位置を調整し、つまり固定フレームの下面に設置される当て板の前後左右の高さを精密に調整し、調整位置で固定フレーム周辺の各軸孔部を各支柱にそれぞれ固定して、固定フレームを本固定する。
このように、可動フレームの最高上昇到達位置に沿うように固定フレームの固定位置を調整することで、固定フレームの下面に可動フレームの上面が当接する位置で両フレームを平行に重合させることができ、これにより、可動フレームの上面の抜型の抜刃を樹脂シートと当て板の全面に均等な圧力で押し付けて、樹脂シートを裁断することができる。仮に装置のクセにより、可動フレームが水平には上昇せず、その最高上昇到達位置において若干傾いていたとしても、当該傾いた可動フレームに沿わせて固定フレームの固定位置を調整し、つまり固定フレームを可動フレームに沿うように傾かせて固定することで、トリミング位置での両フレームの平行度が精密に確保され、これにより抜刃を樹脂シートと当て板の全面に均等な圧力で押し付けることが可能となる。
また、樹脂シートは、成形品を成形する際に伸張されて、当該シートの中央部や周辺部で厚みが異なっているが、試し打抜きした際のトリミングの状況によって樹脂シート全体の厚みの分布を考慮して固定フレームの各支柱における固定位置を調整することで、必要以上に抜刃が樹脂シートに押し入ることなく、厚みの異なる樹脂シートの全体に抜き刃を確実に切り込ませて成形品をトリミングし、抜刃の先端が偏って当て板に当たることを効果的に防止することが可能となる。
【００２０】
また、前記構成のシート打抜き装置において、前記昇降駆動機構の駆動源としてサーボモータを具備した構成を有することが好ましい。
サーボモータによりトグル機構を駆動することで、可動フレームを昇降動作させる際の速度やトルクを調整して、裁断圧力並びに速度を精密に設定することが可能である。また、トグル機構とともにベースフレーム上に設置して装置をコンパクトに構成し、電力消費量も少なくて抑えることができ、省電力化の点でも好ましい。
さらに、抜型を可動フレームの作動領域外から可動フレームの上面に移送するパレットテーブルを具備した構成を有することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態のシート打抜き装置の外観図である。
【図２】図１のシート打抜き装置の要部を透過して示した正面図である。
【図３】図１のシート打抜き装置の要部を透過及び破断して示した側面図である。
【図４】図１のシート打抜き装置の要部を透過して示した上面図である。
【図５】固定フレームの上面図（Ａ）とＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】可動フレームの上面図（Ａ）とＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】昇降駆動機構部の要部を透過して示した上面図である。
【図８】図７の昇降駆動機構部を構成するトグル機構の要部断面構成図である。
【図９】パレットテーブル部の要部を透過して示す上面図である。
【図１０】支柱に沿ってベースフレーム、可動フレーム、固定フレーム及び上部フレームの取り付け位置を示した図である。
【図１１】支柱の外形寸法が異なる境界部分を拡大して示した図であり、（Ａ）は可動フレームを下降させた状態、（Ｂ）は可動フレームを上死点まで上昇させた状態である。
【図１２】可動フレームの上面に支持される抜型及び樹脂シートと固定フレーム下面に固定された当て板の断面図であり、（Ａ）は樹脂シート裁断前の配置を示した図、（Ｂ）は可動フレームを上昇させて樹脂シートを裁断した状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の好適な一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態のシート打抜き装置の外観を示しており、このシート打抜き装置１は、ベースフレーム２の上面に四本の円形断面の支柱８が立設され、これら支柱８の周面に上下に対向配置された固定フレーム３と可動フレーム４が支持され、支柱８の上端には上部フレーム５が取り付けられ、ベースフレーム２の上面に設置された屈伸動作するトグル機構を備えた昇降駆動機構６で可動フレーム４が上下に昇降自在に支持されているとともに、当該装置の前方に、テーブル７１を前記可動フレーム５上に移送するパレットテーブル７が配置されてなり、前記テーブル７１の上面に取り付けられた抜型Ｄの上面に複数の成形品Ｓｆが形成された樹脂シートＳを載せ、テーブル７１を可動フレーム４上に移送して当該テーブル７１とともに前記抜型Ｄ及び樹脂シートＳを可動フレーム４の上面で支持した状態で、昇降駆動機構６により可動フレーム４を上昇させ、抜型Ｄの抜刃Ｄｅを固定フレーム３の下面に設置された当て板Ｂに押し当てることにより、樹脂シートＳから成形品Ｓｆをトリミングするように構成されている（当て板Ｂ、抜型Ｄ及び成形品Ｓｆの配置について図１２参照）。なお、図１中の符番１０は操作盤である。
【００２３】
より詳しくは、図２〜図４に示されるように、ベースフレーム２の上面には後述する昇降駆動機構６が設置され、この昇降駆動機構６の周辺部であって当該機構の前側左右と後側左右とにそれぞれ等間隔開けて筒状の支柱固定部２１が設けられ、各支柱固定部２１に支柱８の下端部を各々嵌合して、ベースフレーム２の上面に四本の支柱８を鉛直に立設させてある。
【００２４】
固定フレーム３は、図５に示されるように、適宜な高さ及び幅を有する枠材３１、３１間に複数の枝板３２を架け渡し、各枝板３２の上下に上板３３と下板３４をそれぞれ重ね、これら各部材の接合部位を溶接一体化して形成してある。枠材３１、３１の前後両部には、枠材３１の上下両面間を貫通する縦に長い円形断面の中空部である軸孔部３５がそれぞれ形成してある。また、下板３４の下面は当て板Ｂを支持する当て板固定部３４ａとなっており、当該固定部３４ａの所定位置に当て板Ｂが固定してある。
固定フレーム３は、前記各軸孔部３５に支柱８を通してベースフレーム２上に支持され、後述する支持高さ調整機構である昇降シリンダー９で支柱８に沿って上下に変位させて支持高さを調整した上で、各軸孔部３５においてナットなどの固着具（図示せず）を支柱８に締め付けるなどして、各軸孔部３５を各支柱８に各々固定して取り付けてある。固定フレーム３の周辺部の各軸孔部３５と、四本の各支柱８との固定位置は各々調節自在となっており、各支柱８における固定位置を適宜に設定することで、固定フレーム３の下面に設置される当て板Ｂの前後左右の高さを精密に調整し設定できるように設けてある。
【００２５】
可動フレーム４は、図６に示されるように、適宜な高さ及び幅を有する枠材４１、４１間に、下部に凹所４１ｃ、４１ｃを有する複数の枝板４２を架け渡し、各枝板４２の上部に上板４３を重ねるとともに各枝板４２の凹所４１ｃ内に連結板４４を架け渡して嵌め入れ、これら各部材の接合部位を溶接一体化して形成してある。
枠材４１、４１の前後両部には、前記固定フレーム３と同様に、上下両面間を貫通する縦に長い円形断面の中空部である軸孔部４５がそれぞれ形成してある。また、枝板４２は、その中央が平坦部４２ａとなっており、平坦部４２ａの両側に下方へ屈曲した脚部４２ｂをそれぞれ連ね、両脚部４２ｂの端部を枠材４１に固着してある。上板４３は、その下面を前記各枝板４２の平坦部４２ａに固着させて、枠材４１、４１よりも高い位置に取り付けられており、その上面で後述するパレットテーブル７から移送されるテーブル７１を支持するようになっている。また、連結板４４を嵌め入れた各枝板４２の凹所４１ｃ、４１ｃには、後述する昇降駆動機構６のリンクアーム６１３、６１３の上端が接合するようになっている。
可動フレーム４は、前記各軸孔部４５に支柱８を通して固定フレーム３の下方に対向配置され、前記各枝板４２の凹所４１ｃ、４１ｃに、ベースフレーム２上に設置された後述する昇降駆動機構６のリンクアーム６１３，６１３の上端を連結して当該昇降駆動機構６上に支持され、昇降駆動機構６の昇降動作に連動して支柱８に沿って上下に滑動することにより、支持高さを変位し得るように取り付けてある。
【００２６】
上部フレーム５は、図４に示されるように、枠体５１、５１間に複数の枝枠５２を架け渡し、各部材の接合部位を溶接一体化して形成されて、前記支柱８の上端に固定してある。上部フレーム５の中央に配置された枝枠５２、５２間には作動軸９１を下方に向けた昇降シリンダー９が一体に取り付けてある。この昇降シリンダー９の作動軸９１の端部は、前記固定フレーム３の上板３３に連結させてあり、この作動軸９１の昇降作動により、固定フレーム３の高さを支柱８に沿って上下に変位させることができるようになっている。
【００２７】
昇降駆動機構６は、図７及び図８に示されるように、可動フレーム４の下側に配置されて可動フレーム３を昇降自在に支持するトグル機構６１と、これを駆動するサーボモータ６２を備えて構成されている。
より詳しくは、サーボモータ６２はその駆動軸がプーリー６３を介して減速機６４の入力軸に連結され、減速機６４の出力軸はチェーンカップリング６５に連結してある。トグル機構６１は、チェーンカップリング６５の出力軸にクランク軸６１１を連結し、このクランク軸６１１の偏芯軸部６１１ａ、６１１ｂにクランクレバー６１２、６１２の一端を連結するとともに、クランクレバー６１２、６１２の他端を、クランク軸６１１の両側に配置されたリンクアーム６１３、６１３の軸部６１３ａにそれぞれ連結して構成してある。両リンクアーム６１３、６１３は、それぞれ軸部６１３ａを挟んでその下端がベースフレーム２に固定され、その上端は前記可動フレーム４の凹所４１ｃ、４１ｃに嵌め込んで連結してある。
そして、昇降駆動機構６は、サーボモータ６２の駆動出力を減速機６４及びチェーンカップリング６５を介してトグル機構６１に入力してクランク軸６１１を回転せしめ、このクランク軸６１１の回転に伴ってクランク軸６１１の側方に進退する両クランクレバー６１２、６１２がそれぞれに連結したリンクアーム６１３、６１３が折り畳まれ、或いは上下に伸張することで、両リンクアーム６１３、６１３の上端に支持された可動フレーム４を、支柱８に沿って上下に昇降移動せしめるように構成してある。
【００２８】
パレットテーブル７は、図９に示されるように、樹脂シートＳを支持する抜型Ｄが上面に固定されるテーブル７１の左右両側端部を、シート打抜き装置１の前側に水平に突出させて水平に取り付けられレール７２、７２に載せて支持するとともに、レール７２、７２の下側に設置された駆動モータ７３により、レール７２、７２に沿ってスライド変位するように構成されている。
より詳しくは、テーブル７１の上面７１ａは抜型Ｄを所定位置に固定して支持する抜型取り付け面となっており、また、図３及び図４に示されるように、テーブル７１の下面前端には下向きコ字状の断面を呈するレバー係合ガイド７１ｂを設けてある。レール７２、７２は、その一端がシート打抜き装置１の前方に突出し、他端が当該装置１の後側端部に至る長さを有し、前前記昇降駆動機構６による可動フレーム４の昇降作動領域の左右外側であって、昇降作動領域の下死点に可動フレーム４があるときの当該可動フレーム４の上板４３の上面よりも若干高い位置に水平に取り付けてある。また、駆動モータ７３は、その駆動軸７３ａを上方に向けてレール７２、７２の下側に取り付けられており、この駆動軸７３ａに帯状のレバー７４の一端部を一体に連結するとともに、当該レバー７４の他端部に上方に鍵状に屈曲した適宜な太さの軸部７４ａを固着し、この軸部７４ａを前記テーブル７１のレバー係合ガイド７１ｂに係合させてある。
パレットテーブル７は、駆動モータ７３を駆動させると、駆動軸７３ａと一体にレバー７４が回転し、レバー７４の端部に設けた軸部７４ａが前記レバー係合ガイド７１ｂ内で滑りつつテーブル７１を回転方向に押動し、これによりレール７２、７２で支持されたテーブル７２をレール７２、７２の前端から後端に亘ってスライド移動させるように構成してある。そして、テーブル７１をレール７２、７２の前端に配置してテーブル７１の上面に固定された抜型Ｄへの樹脂シートＳの設置及び裁断された樹脂シートＳとトリミングされた成形品Ｓｆの取り出しを行うことができ、テーブル７１を移動させてレール７２、７２の後端に配置した状態では、テーブル７１は可動フレーム４の昇降作動領域上に位置し、上昇する可動フレーム４の上板４３の上面に載って支持され、可動フレーム４とともに固定フレーム３の下面間を昇降移動するようになっている。
可動フレーム４上に支持されたテーブル７１は、可動フレーム４がその下死点まで降下する過程で、そのレバー係合ガイド７１ｂ内に軸部７４ａが嵌り込み且つその左右両側端部がレール７２、７２に支持されて可動フレーム４から分離し、駆動モータ７３を駆動させて前記可動フレーム４の昇降作動領域上から作動領域外であるレール７２、７２の前端側にスライド移動させることができるようになっている。
【００２９】
ベースフレーム２上に立設させた四本の各支柱８は、図１０に示されるように、各々の周面に固定フレーム３の軸孔部３５と可動フレーム４の軸孔部４５を嵌挿させて両フレームをベースフレーム２上に支持しているが、前記固定フレーム３の軸孔部３５が嵌挿された位置と可動フレーム４の軸孔部４５が嵌挿された位置でその外形寸法を異ならせてある。
より詳しくは、図１１に示されるように、昇降駆動機構６により上下に昇降する可動フレーム４の昇降作動領域の上死点で、その軸孔部４５の上端が支柱８に接する部分を最高点Ｙとし、最高点Ｙよりも下側に若干離れた位置Ｙ１から支柱８の外径が漸次小さくなり、位置Ｙ２から下側の支柱８の外径を位置Ｙ１における外径φ１よりも小さな外径φ２（φ１＞φ２）に設定して形成してある。
具体的には、固定フレーム３と可動フレーム４の軸孔部３５、４５の内径φｆをそれぞれ１０２ｍｍ（φｆ＝１０２ｍｍ）とし、固定フレーム３の軸孔部３５が固定される前記Ｙ１より上方の支柱８の外径φ１を１００ｍｍ（φ１＝１００ｍｍ）、前記位置Ｙ２から下方の支柱８の外径φ２を９８ｍｍ（φ２＝９８ｍｍ）に設定し、また、支柱８の前記最高点Ｙから位置Ｙ１までの幅Ｘ１を３０ｍｍ（Ｘ１＝３０ｍｍ）、支柱８の外径が漸次変化する位置Ｙ１から位置Ｙ２まで幅Ｘ２を２０ｍｍ（Ｘ２＝２０ｍｍ）に設定して構成してある。
このように、可動フレーム４の昇降作動領域の上死点Ｙよりも若干下側の位置Ｙ１における可動フレーム４の軸孔部４５が支柱８に接する部分を境界位置とし、この境界位置よりも上方の支柱８の外形寸法を大径φ１に、下方の支柱８の外形寸法を小径φ２にそれぞれ設定して支柱８を形成することにより、前記昇降作動領域の下死点から可動フレーム４を上昇させた際に、前記境界位置よりも下側では軸孔部４５の内周面と支柱８外周面の隙間が大きく、両部材の接触抵抗が少ないため可動フレーム４はスムーズに上昇し、軸孔部４５が境界位置迄上昇すると、軸孔部４５の内周面と支柱８の外周面の隙間が小さくなって両部材の接触抵抗が増加し、この支柱８と軸孔部４５の接触抵抗の増加が可動フレーム４の姿勢を水平に仕向けるように作用する。これにより、前記昇降作動領域の上死点、つまり可動フレーム４の上面にテーブル７１を挟んで支持された抜型Ｄの抜刃Ｄｅの先端が、固定フレーム３の下面に取り付けられた当て板Ｂに当接する位置まで、前記姿勢を保ったまま可動フレーム４は上昇することとなる。
【００３０】
なお、前記固定フレーム３、可動フレーム４及びテーブル７１をそれぞれ変位させる、前記サーボモータ６２、減速機６４、チェーンカップリング６５、駆動モータ７３及びに昇降シリンダー９などの各駆動装置は、操作盤１０から入力させる設置値に基づきその作動が制御されるようになっている。
【００３１】
このように構成される本形態のシート打抜き装置１は、成形品をトリミングする打抜き稼働の前に、以下のようにして、固定フレーム３と可動フレーム４の重合位置の調整が行われる。
先ず、固定フレーム３を昇降シリンダー９により支柱８に沿って適宜な高さの位置に上昇させた状態で、抜型Ｄを上面で支持する可動フレーム４を昇降駆動機構６により上昇させて最高上昇到達位置に保持する。
次いで、昇降シリンダー９により固定フレーム３を、その下面に設置された当て板Ｂが前記抜型Ｄの抜刃Ｄｅに当接する位置まで下降させ、当接位置に固定フレーム３をセットする。この際、当て板Ｂに対する抜刃Ｄｅの当たり具合を確認し、当て板Ｂ全体に抜き刃Ｄｅが均等に当るように、昇降シリンダー９により固定フレーム３の支持高さを調整する。調整したならば、昇降シリンダー９を停止して固定フレーム３を仮固定する。
次いで、可動フレーム４を下降させて前記抜型Ｄにトリミングする樹脂シートＳを設置した後、昇降駆動機構６により可動フレーム４を昇降動作させて樹脂シートＳの試し打抜きを行う。このとき、試し打抜きした成形品のトリミング状態を確認し、樹脂シートＳ全体で打抜きムラが生じないように、四本の各支柱８における固定フレーム３の固定位置を調整して前記当て板Ｂの前後左右の高さを精密に調整し、調整位置で固定フレーム３周辺の各軸孔部３５を各支柱８にそれぞれ固定して、固定フレーム３を本固定する。
【００３２】
固定フレームと可動フレームの重合位置を調整したならば、以下の動作工程により樹脂シートＳの打抜きが行われる。
先ず、パレットテーブル７のテーブル７１を当該装置１の手前に移動させた状態で、テーブル７１の上面に固定された抜型Ｄに、成形品Ｓｆが形成された樹脂シートＳを載せて設置し、テーブル７１を可動フレーム４の昇降作動領域上に移送する。
次いで、昇降駆動機構６により可動フレーム４を上昇させ、図１２（Ａ）に示されるように、上昇する過程で可動フレーム４の上面にテーブル７１が載って支持されるとともに、可動フレーム４が前記支柱８の境界位置である位置Ｙ２から位置Ｙ１を滑動する際にその姿勢が水平に矯正される。
可動フレーム４の昇降作動領域の上死点において、図１２（Ｂ）に示されるように、抜型Ｄの抜刃Ｄｅの先端が樹脂シートＳの全体に均等な裁断圧力で押し付けられて樹脂シートＳを裁断し、抜刃Ｄｅの先端は固定フレーム３の下面に固定された当て板Ｂに当接する。
上死点に到達した可動フレーム４は、その後下降し、下死点まで下降する過程でテーブル７１はレール７２、７２に支持されて可動フレーム４から分離し、テーブル７１を当該装置１の手前に移動させ、裁断された樹脂シートＳとトリミングされた成形品Ｓｆを抜型Ｄから取り外することにより打抜き工程が完了する。なお、以上の動作は、操作盤１０に入力されたプログラムにより自動で行われる。
【００３３】
なお、図示したシート打抜き装置１の構成、及びこれを構成する各部の構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、本発明はこれに限定されず、打抜く樹脂シートの大きさや形状などに応じて適宜な形態で構成することが可能である。上述した実施の形態及び変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形例それぞれの効果を併せ持つ。また、当て板は、ポリプロピレンやポリエチレン、塩化ビニルなどの合成樹脂製のものや、ステンレスやアルミニウムなどの金属製のもの、その他適宜な材質の板材を用いることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  シート打抜き装置、２  ベースフレーム、３  固定フレーム、３５  軸孔部、４  可動フレーム、４５  軸孔部、５  上部フレーム、６  昇降駆動機構、７  パレットテーブル、８  支柱、９  昇降シリンダー、１０  操作盤、Ｓ  樹脂シート、Ｓｆ  成形品、Ｂ  当て板、Ｄ  抜型、Ｄｅ  抜刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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