JPH0144500B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は厚紙、プラスチツクシート等のシート
状部材を材料として箱を製造する方法及びその装
置に関する。

シート状部材を用いて箱を製造する場合、通常
は、箱の形状寸法に応じて雄型と雌型の一対の抜
型を作成し、この型を用いて、シート状部材を切
断し、且つ折り線を形成している。上記の方法に
よると箱の大量生産には適するが、型の作製が高
価となるため、試作品あるいは小ロツトの箱の作
製には適しないという欠陥が存する。そこで、従
来は試作品あるいは小ロツトの箱を作成する場合
にはＸ−Ｙ数値制御自動切断機を用いてシート状
部材を箱の形状に応じて切断し、しかる後に、刃
物を押圧部材に替えて、この押圧部材をシート状
部材に押し付けた状態でＸ−Ｙ座標軸方向に移動
制御し、これによつて第７図ａに示す如く、テー
ブル４上のシート状部材２の一方の面に押圧部材
６の押圧力によつて凹んだ折り線８を形成してい
る。しかるに、この折り線８形成部の凹みによつ
て該部分の厚みが薄くなるため、第７図ｂの如く
シート状部材２を箱型にしたとき、この折り線８
部の強度が極めて弱く、該部分に応力が集中して
該部分に簡単にひびが入つてしまい強度の強い箱
を作製することができなかつた。

本発明は上記欠陥を除去した箱の製造方法及び
該方法の実施に使用する装置を提供することを目
的とするものである。

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。

第１図において、１０はヘツドＸ−Ｙ数値制御
機の機体であり、バキユームテーブル１２を備え
ている。

バキユームテーブル１２には多数の通気孔１４
が透設され、該テーブル１２の下側にはバキユー
ム室１６（第２図参照）が形成され、該バキユー
室１６の吸気口１８は、チユーブ２０を介して吸
気装置に連結している。機体１０に形成されたＸ
座標杆２２，２４にはＹ座標杆２６の両端部がコ
ロを介して移動自在に載置され、且つ、該Ｙ座標
杆２６の両端部は、機体１０の両側部２８，３０
に回動自在に配置された無端ベルト（図示省略）
に固定されている。前記無端ベルトはパルスモー
タ又はサーボモータMX（図示省略）の回転によ
つて機体１０の両側部２８，３０に沿つて回動
し、該ベルトの回動によつて前記Ｙ座標杆２６は
前記Ｘ座標杆２２，２４に沿つて移動する。３２
はＹ座標間２６に移動自在に取付けられたＹカー
ソルであり、これのケーシング内にパルスモータ
若しくはサーボモータMY（図示省略）が内蔵さ
れ、該モータMYの出力軸に固着されたピニオン
ギアは、Ｙ座標杆２６に沿つて固設されたラツク
ギアに噛合している。前記モータMX，XYは計
算機に接続するコントローラによつて制御され、
該モータMX，MYの回転によつてＹカーソル３
２はバキユームテーブル１２上をこれに対して平
行な平面内で所定の方向に移動制御される。

上記Ｙカーソル３２をＸ−Ｙ座標平面に沿つて
移動させるＸ−Ｙ数値制御機構は自動製図機又は
自動裁断機において公知の機構なので、その詳細
な説明を省略する。３４は前記Ｙカーソル３２に
着脱可能に固定されたヘツドであり、これのケー
シング内の構造は第２図乃至第４図に示されてい
る。

第２図において、３６は昇降体であり、ケーシ
ング３８に固設された部材によつてテーブル１２
面に対して垂直な方向に形成されたガイド溝４
０，４２に摺動自在に嵌合している。

前記昇降体３６の突起部は前記ケーシング３８
に固設された部材４６に形成された長孔４４に遊
嵌配置されている。前記部材４６の上部には管体
４８が固定され、これに軸体５０が摺動自在に嵌
合し、該軸体５０に形成されたねじ部は、前記昇
降体３６の突起部にテーブル１２面に対して垂直
な方向に形成されたねじ穴５２に螺合している。
前記軸体５０の大径部の垂直面は管体４８の大径
部に嵌着されたスラストベアリング５４の下端面
に当接し、軸体５０に固定されたハンドル軸５６
の下端面は管体４８の上端面に回転自在に当接し
ている。５８は前記昇降体３６に固定された枠体
であり、これの下端には底板６０が固定されてい
る。前記枠体５８の上端面には部材６２，６４が
固定され、部材６２には断面Ｌ字状の溝６６が紙
面垂直方向に形成されている。前記溝６６を形成
する垂直な壁面には部材６２に透設されたねじ穴
が開口している。６８は前記部材６２の上面にね
じによつて固定された板部材であり、該部材６８
の下面と前記溝６６を形成する底壁面との間には
コマ部材７０が摺動自在に嵌合し、該コマ部材７
０に形成された傾斜面と前記溝６６を形成する底
壁面とで紙面垂直方向にＶ溝が形成されている。
前記部材６４の側面には、前記Ｖ溝と同じ形状の
Ｖ溝が形成されている。７２はソレノイドであ
り、これのケーシングの下面には、保持部材７
４，７６が固定され、該保持部材７４，７６の下
部に形成された突起部は前記Ｖ溝に嵌合してい
る。７８はハンドル軸であり、これの先端にはね
じ部が形成されている。前記ハンドル軸７８のね
じ部を前記部材６２のねじ穴に螺合し、ねじ部の
先端でコマ部材７０を紙面右方向に押圧して前記
保持部材７４，７６の突起部を前記Ｖ溝の壁面に
固定している。８０はソレノイド７２の出力軸で
あり、これの上端に筒体が固定されている。１８
２はケーシング３８に紙面垂直方向に摺動自在に
支持されたケースである。８４はケース１８２の
上部に固定された外部筒体であり、これの上部内
周面には内部筒体８６の外周面が摺動自在に嵌合
している。前期外部筒体８４の下部水平面上に配
置されたコイルスプリングの弾力によつて、前記
内部筒体８６の外周部に形成された水平面は、外
部筒体８４に螺合するキヤツプ８８の下面に弾接
している。

前記内部筒体８６の上部には軸部材９０が固定
され、該軸部材９０の盤状の下端は、前記出力軸
８０の上端に適宜の間隔を存して対向している。

前記出力軸８０の下端には筒体８２がねじによ
つて固定されている。９２は前記底板６０に透設
された孔に嵌合する筒体であり、該筒体９２は底
板６０に固定されている。９４は筒体９２の内周
面に摺動自在に嵌合する筒体であり、該筒体９４
の上面は、コイルスプリング９６の弾発力によつ
て前記筒体９２に螺合するキヤツプ１００の下面
に弾接している。１０２は管体であり、これの内
周面に一対のスラストベアリングを介して昇降軸
１０４が回転自在に取付けられている。前記昇降
軸１０４のねじ部に螺合するナツト１０６の締付
力によつて、昇降軸１０４に嵌挿された座金は上
方のスラストベアリングの上面に圧着し、昇降軸
１０４の外周部の環状の水平面は下方のスラスト
ベアリングの下面に圧着している。前記管体１０
２の下端面は前記筒体９４の上面に当接し、該管
体１０２の上部には筒体１０８がねじによつて固
定されている。前記筒体１０８の上部水平面には
前記筒体８２の下端面が当接している。前記昇降
軸１０４の上部小径部は前記筒体８２，１０８内
に遊嵌配置され、該上部小径部にはつまみ１１０
が固着されている。１１２はケーシング３８の底
部に配設された一対の水平基板１１４，１１６と
一対の側壁部とから成る中空の取付体であり、該
取付体１１２の一方の側壁部は前記部材４６にね
じによつて固定されている。前記基板１１４，１
１６に形成された孔には外管１１８が遊嵌配置さ
れ、該外管１１８の外周面には歯車１２０が固着
されている。１２２は基板１１６にねじによつて
固定された管体であり、これの内周面にはラジア
ルボールベアリング１２４の外輪が嵌合し、該ベ
アリング１２４の内周面には外管１１８の外周面
が嵌合している。前記ベアリング１２４の内輪
は、外管１１８下部に螺合するナツト１２６と外
管１１８の外周面に摺動自在に嵌合するカラー１
２８とで挾圧され、これによつてベアリング１２
４の内輪は外管１１８に固着されている。１３０
は基板１１４にねじによつて固定された管体であ
り、これの内周面にラジアルボールベアリング１
３２の外輪が嵌合し、該ベアリング１３２の内周
面には外管１１８の外周面が嵌合している。前記
ベアリング１３２の内輪は、外管１１８に螺合す
るナツトの締付力によつて、該ナツトと外管１１
８外周部の環状の水平面とで挾圧され、これによ
つてベアリング１３２の内輪は外管１１８に固定
されている。１３４は前記外管１１８の内周面に
摺動自在に嵌合する管状のメタルであり、これの
上端面は、外管１１８の下端内周面に形成された
ねじに螺合する環体１３６の締付力によつて外管
１１８内周面に形成された環状の水平面に圧接し
ている。１３８は前記外管１１８の上部にねじに
よつて固定された管体であり、これの内周面に前
記昇降軸１０４の大径部が遊嵌している。前記管
体１３８には縦溝１４０が穿設され、これに昇降
軸１０４に突設されたピン１４２が摺動自在に嵌
合している。前記昇降軸１０４の大径部の外周面
は前記メタル１３４の内周面に摺動自在に嵌合し
ている。前記昇降軸１０４の下部には工具取付平
面が形成され、該平面には、取付用のねじ穴が開
口している。１０４′は昇降軸であり、上記昇降
軸１０４において述べた構成と同一の構成でケー
シング３８に支持されている。１４４はホルダー
板であり、前記昇降軸１０４の取付平面にねじに
よつて着脱可能に固定されている。前記ホルダー
板１４４の下部には円盤状の押圧部材１４６が回
転自在に軸支されている。１４８は刃物であり、
取付板１５０とともに、ねじによつて昇降軸１０
４′の取付平面に着脱可能に固定されている。１
５２は基板１１４に固定された検出器、１５４は
外管１１８′に固定された舌片であり、該舌片１
５４に形成した透孔が検出器１５２の所定の位置
に達すると、検出器１５２は透孔検出信号を出力
するように成し、該検出器１５２と舌片１５４と
で外管１１８′の原点検出手段を構成している。
前記検出器１５２はコントローラに接続してい
る。

第３図において１５６は基板１１６に固定され
た方向制御用サーボモータであり、これの出力軸
に歯車１５８が固着され、該歯車１５８に、基板
１１４，１１６間に回転自在に軸支された歯車１
６０が歯合している。１６１は前記歯車１６０の
軸に固定された中間歯車であり、該中間歯車１６
１は前記歯車１２０と歯車１２０′とに噛合して
いる。前記モータ１５６の出力軸にはタコジエネ
レータ（図示省略）の入力軸が連結し、モータ１
５６の速度信号をコントローラにフイードバツク
するように構成されている。１６２はモータ１５
６の出力軸の回転をパルス信号に変換するエンコ
ーダであり、これの入力軸に固着された歯車は中
間歯車を介して前記歯車１５８に噛合している。
前記エンコーダ１６２は前記モータ１５６の回転
量をコントローラにフイードバツクするためのも
のである。

次に本実施例の作用について説明する。

予じめ、作製すべき箱の展開図のパターン情報
と工具制御信号を計算機用の入力媒体例えば紙テ
ープ等に穿孔等の手段によつて入力し、箱作成用
入力媒体を用意しておく。また、作製すべき箱の
展開図のうち折り線のパターン情報と工具制御信
号を計算機用の入力媒体に入力し、雌型作成用入
力媒体を用意しておく。

次にバキユームテーブル１２上に雌型の材料と
なる空気透過性の雌型用シート１６８を載置し、
吸気装置を駆動して雌型用シート１６８を吸気に
よつてテーブル１２面に固定する。次に計算機の
入力部に、雌型作成用入力媒体をセツトし、計算
機によつてコントローラを駆動し、該コントロー
ラによつてＸ−Ｙヘツド数値制御装置を駆動制御
する。コントローラの指令によつて、ヘツド３４
はテーブル１２面に対して平行な平面内で、箱展
開図の折り線のパターンに沿つて移動する。一
方、刃物１４８はテーブル１２に対してアツプダ
ウンするとともに、刃物１４８はその側面が常に
進行方向を向くように、その回転方向が制御され
る。これによつてシート１６８には作製すべき箱
の展開図の折り線に相当する部分に第５図で示す
如く、所定の幅を存して平行な切断線１７０，１
７２が形成される。次に、シート１６８の切断線
１７０，１７２に囲まれた部分を手でテーブル１
２上から取り外す。これによつてシート１６８に
は作製すべき箱の展開図の折り線に相当する部分
に太線状の切欠条１７４が形成される。

次に作製すべき箱の材料となる厚紙、プラスチ
ツク等のシート状部材１７６を雌型シート１６８
の上に載置し、該シート状部材１７６を吸気力に
よつてテーブル１２面に固定する。

次に、箱作製用の入力媒体を計算機の入力部に
セツトする。次にコントローラによつてＸ−Ｙヘ
ツド数値制御装置を駆動し、ヘツド３４をテーブ
ル１２面に対して平行な平面内で、雌型シート１
６８の切欠条１７４に沿つて移動制御し、且つ押
圧部材１４６をアツプダウン制御して、シート状
部材１７６に下方に突出する折り線１７８を形成
する。押圧部材１４６が、雌型シート１６８の切
欠条１７４の直上で且つ、押圧部材１４６の側面
が切欠条１７４の長手方向と平行な状態で下降す
ると、押圧部材１４６はシート状部材１７６に所
定深さ突入し、この突入した分だけシート状部材
１７６の表面がへこみ、その裏面は第６図ａに示
す如く、雌型シート１６８の切欠条１７４内に突
出する。該状態で、押圧部材１４６は、雌型シー
ト１６８の切欠条１７４に沿つて移動する。この
とき押圧部材１４６は、その側面が、進行方向に
対して常に平行となるように回転制御される。押
圧部材１４６の切欠条１７４に沿つた移動によつ
てシート状部材１７６には、表面がへこんだ分だ
け裏面が突出した、厚さ幅が他の部分とほとんど
変化していない折り線１７８が形成される。次
に、押圧部材１４６が上昇位置に保持した状態
で、ヘツド３４は、箱の展開図の外形線１８０に
沿つて移動する。一方、刃物１４８がアツプダウ
ン制御され、シート状部材１７６は、箱の展開図
の外形線１８０に相当する部分が切断される。箱
の展開図の外形線１８０に沿つて切断され、且
つ、箱の折り部に相当する部分に折り線１７８が
形成されたシート状部材１７６は、バキユームテ
ーブル１２から外された後、手作業によつて箱状
に屈折接合される。

次に押圧部材１４６の方向制御動作について説
明する。

コントローラの出力部からモータMX，MYに
供給されるXYモータ駆動信号は装置（図示省略
によつてベクトル合成され、サーボモータの駆動
に適した信号に変換され、該信号はサーボモータ
１５６に供給される。サーボモータ１５６の出力
軸が回転すると、この回転は歯車１５８，１６
０，１２０を経て外管１１８に伝達される。外管
１１８の回転はピン１４２を介して昇降軸１０４
に伝達され、昇降軸１０４が回転し、この昇降軸
１０４の回転によつて押圧部材１４６は、その側
面が常にヘツド３４の進行方向に対して平行に設
定される。刃物１４８も同様に、その側面が、常
にヘツド３４の進行方向に対して平行となるよう
に回転制御される。

次に押圧部材１４６のアツプダウン制御動作に
ついて説明する。

コントローラの信号によつてソレノイド７２が
励磁されると、その出力軸８０が所定量下降す
る。出力軸８０が下降すると、これと連動して、
筒体１０８管体１０２筒体９４がコイルばね９６
の弾力に抗して下降する。

管体１０２の下降により、昇降軸１０４は縦溝
１４０に沿つて下降し、押圧部材１４６の下端が
シート状部材１７６に圧接する。押圧部材１４６
が下降したときの該押圧部材１４６下端のバキユ
ームテーブル１２に対する高さレベルの調整は、
ハンドル軸５６を回転することによつて行う。ハ
ンドル軸５６の回転によつて昇降体３６が案内溝
４０，４２に沿つて上下動し、基板６０及びこれ
と連動するソレノイド７２が上下動する。

軸９０を手で押圧下降して、ソレノイド７２の
出力軸８０を下限位置まで突出させ、該状態で例
えば基板６０及びソレノイド７２を下降させる
と、筒体９２の下降と連動して昇降軸１０４が縦
溝１４０に沿つて下降し、押圧部材１４６がバキ
ユームテーブル１２方向に下降する。ハンドル軸
５６を逆回転し、昇降体３６を上昇させると基板
６０及びソレノイド７２は上昇し、昇降軸１０４
が外管１１８に対して上昇し、押圧部材１４６は
バキユームテーブル１２に対して上昇する。上記
の如く、ハンドル軸５６を回転することによつて
押圧部材１４４の最下降時の下端レベルを所望の
高さに設定することができ、該レベルは、軸９０
を下降して、ソレノイド７２の出力軸８０を下限
位置まで突出させることによつて確認することが
できる。

刃物１４８の最下降時の下端レベルの調整及び
該レベルの確認も別途に設けた昇降体（図示省
略）を昇降させ、且つ軸（図示省略）を下降する
ことによつて上記と同様に行うことができる。

上記の説明から明らかな如く、前記ソレノイド
７２、筒体１０８、管体１０２、筒体９４、コイ
ルばね９６、及び昇降軸１０４は、押圧部材１４
６をバキユームテーブル１２面に対して上昇及び
下降の二状態に駆動する第１の駆動手段を構成
し、第２図上、上記構造の右側に上記構造と同一
に構成された構造（一部図示省略）は、刃物１４
８をバキユームテーブル１２面に対して上昇及び
下降の二状態に駆動する第２の駆動手段を構成し
ている。

尚、ハンドル軸７８を緩回し、保持部材７４，
７６の下部をＶ溝に沿つて移動し、昇降軸１０４
の直上からソレノイド７２をケース１８２ごと紙
面垂直方向にずらせば、つまみ１１０を持つて昇
降軸１０４を引き抜くことができ、押圧部材１４
６の交換を容易に行うことができる。昇降軸１０
４′の場合も同様である。

尚、刃物１４８の最下降時の下端レベルは雌型
シート１６８の上面と同一若しくはこれより若干
底位に設定される。押圧部材１４６の最下降時の
下端レベルは、第６図ａに示す如く、シート状部
材１７６の上面と雌型シート１６８の上面との中
間位置に設定される。

本発明は上述した如くヘツドＸ−Ｙ数値制御装
置のヘツドに刃物と押圧部材を設け、該刃物と押
圧部材とを各別に昇降制御することができるよう
にしたので、バキユームテーブル上にシートを固
定し、刃物を用いてシートの作製すべき箱の展開
図の折り部に相当する部分を切断してシートに所
定幅の切欠条を形成し、該シートを箱作製用の雌
型とする作業と、この雌型の上に箱の材料となる
シート状部材を載置固定し、押圧部材で該シート
状部材を、雌型の切欠条に沿つて押圧して、該シ
ート状部材に下面方向に突出する折り線を形成す
る作業と、上記シート状部材を刃物によつて、箱
の展開図の外形に沿つて切断する作業とを行うこ
とができ、抜型を用いることなく折り線部の強度
の強い箱を作製することができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施に用いられる装置を示し、第
１図は全体外観図、第２図は断面図、第３図は平
面図、第４図は平面断面図、第５図は雌型シート
の平面図、第６図は説明的断面図、第７図は従来
技術の説明図である。 １２……バキユームテーブル、３４……ヘツ
ド、３６……昇降体、４６……部材、４８……管
体、５０……軸体、５６……ハンドル軸、７２…
…ソレノイド、８２……筒体、８４……外部筒
体、８６……内部筒体、９６……コイルスプリン
グ、１０４……昇降軸、１４６……押圧部材、１
４８……刃物、１６８……雌型シート、１７４…
…切欠条、１７８……折り線、１７６……シート
状部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バキユームテーブルと、これに対して平行な
   平面内で所定の方向に相対的に数値制御可能に支
   持され、且つ昇降制御自在な刃物と押圧部材とを
   備えたヘツドとから成る装置を用いて箱を製造す
   る方法において、バキユームテーブル上に雌型用
   シートを固定し、該雌型用シートの、作製すべき
   箱の展開図の折り線に相当する部分を刃物によつ
   て所定の幅に自動的に切断して雌型用シートに切
   欠条を形成し、しかる後に、雌型用シートの上に
   吸気によつて箱の材料となるシート状部材を載置
   固定し、前記切欠条の上から前記押圧部材を前記
   シート状部材に押圧し、該押圧状態で前記押圧部
   材を前記切欠条になぞつて自動的に移動して前記
   シート状部材に下面に突出する折り線パターンを
   形成し、更に刃物を箱の展開図の外形線になぞつ
   て自動的に移動制御し、前記シート状部材を切断
   するようにしたことを特徴とするシート状部材を
   材料として箱を製造する方法。 ２ 吸気によつてシート状部材を固定するように
   したバキユームテーブル１２と、該バキユームテ
   ーブル１２面に対して平行な平面内で、該バキユ
   ームテーブル１２に対して相対的に所定の方向に
   数値制御可能に支持されたヘツド３４と、該ヘツ
   ド３４に、前記バキユームテーブル１２面に対し
   て昇降自在に設けられた、雌型用シートと箱の材
   料となるシート状部材を切断するための刃物１４
   ８と、前記ヘツド３４にバキユームテーブル１２
   面に対して昇降自在に設けられた押圧部材１４６
   と、前記ヘツド３４に設けられた、前記押圧部材
   １４６を前記バキユームテーブル１２面に対して
   上昇及び下降の二状態に駆動する第１の駆動手段
   と、前記ヘツド３４に設けられた前記刃物１４８
   を前記バキユームテーブル１２面に対して上昇及
   び下降の二状態に駆動する第２の駆動手段とから
   成るシート状部材を材料として箱を製造する装
   置。