JPH0144501B2 - - 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装置に関する。

シート状部材を用いて箱を作製する場合、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を製造するため
の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には多数に通気
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
キユーム室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２
８，３０に回転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座標杆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、
MY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３２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、これにケ
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７０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７４，７６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。１８２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８
６の外周面が摺動自在に嵌合している。前記外部
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の上面には、
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の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１０２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８
２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１
１２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１１４，１１６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１
１８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１２８とで挾
圧され、これによつてベアリング１２４の内輪は
外管１１８に固定されている。１３０は基板１１
４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１３２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１１８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
に嵌合する環状のメタルであり、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１
３８には縦溝１４０が穿設され、これに昇降軸１
０４の突設されたピン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１
０４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１
４４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１０４′
の取付平面に着脱可能に固定されている。１５２
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１５４
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
１６０が噛合している。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１
６１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１５６
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１５６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図に示す
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１
７０，１７２に囲まれた部分で手をテーブル１２
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を雌型用シート１６
８の上に載せ、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をテブル１
２面に対して平行な平面内で、雌型用シート１６
８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、雌型用シート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１５８，１
６０，１２０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１０
４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７
２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１４６
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１４８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。

又、上記昇降体３６、軸体５０、ハンドル軸５
６、枠体５８、底板６０、軸部材９０、ソレノイ
ド７２、筒体８２、筒体１０８、管体１０２、管
体９４、コイルスプリング９６、外管１１８、縦
溝１４０、ピン１４２及び昇降軸１０４は押圧部
材１４６の最下降位置をバキユームテーブル１２
に対して昇降する方向に微動調整するための押圧
部材高さ調整機構を構成し、刃物１４８側に上記
とまつたく同一の構造によつて設けられた機構
は、刃物１４８の最下降位置をバキユームテーブ
ル１２に対して昇降する方向に微動調整するため
の刃物高さ調整機構を構成している。尚、上記第
１及び第２の駆動手段及び押圧部材、刃物の高さ
調整機構は、図示する構造以外に種々の構造とす
ることができ、特に図示する構造に限定されるも
のではない。

尚、刃物１４８の最下降時の下端レベルは雌型
用シート１６８の上面と同一若しくはこれにより
若干低位に設定される。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ととも
に、刃物と押圧部材の最下降時の高さを別々に調
整することができるので、本装置の使用条件が一
定の厚さの雌型用シートと箱用シートに限定され
ることがなく、種々の厚さのシートに対応するこ
とができる効果が存する。

【図面の簡単な説明】

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)

【特許請求の範囲】
1. １ 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１４
   ８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、
   前記ヘツド３４に設けられた、前記刃物１４８の
   最下降位置を前記バキユームテーブル１２に対し
   て昇降する方向に微動調整するための刃物高さ調
   整機構と、前記ヘツド３４に設けられた、前記押
   圧部材１４６の最下降位置を前記バキユームテー
   ブル１２に対して昇降する方向に微動調整するた
   めの押圧部材高さ調整機構とから成る箱製造装
   置。