JPH0651375B2 - 熱可塑性樹脂製熱融着箱の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、熱可塑性樹脂製熱融着箱の製造装置に関
し、より詳細には、製函加工の精度の向上および製函不
良の低減を果たすことにより、安定した箱の成形加工を
行うことができると共に製函後の箱の受取りと、冷却お
よび取出しを連続化できて、製函加工のスピードアップ
を図ることができる熱可塑性樹脂熱融着箱の製造装置に
関する。

＜従来の技術及び発明が解決しようとする課題＞ 従来より熱可塑性樹脂の板材に熱刃を押し当ててＶ字状
折曲溝を形成すると共に、板材の隅角部にあたる不要な
耳部を溶断し、その直後に、板材を筒状金型内に押し込
んんで上記折曲溝の外側に形成した側壁面を起立させ、
溶融状態の隅角部を圧着して箱を製造する方法はよく知
られている（実公昭53-17352号公報参照）。とところ
が、折曲組立を行う金型内へ板材を正確に押入すること
が難しく、板材の側壁面を正確に起立させて熱融着させ
ることができず、製函加工の精度が悪くなり、製函不良
を生じるという問題があった。

そして、これらを解決する手段として種々の対策が考え
られており、例えば、板材を所定位置に設置しておくた
めの吸引装置を筒状金型近傍に取付ける手段（特開昭61
-104834号公報参照）、板材の溶断後において、熱刃に
樹脂が付着して板材が移動するのを防止するために、板
材の側面より爪を作動させて板材を押え付ける手段等が
創案された。しかし何れの場合においても、押圧板にて
板材を金型内に押し込む直前には、上記手段による板材
の固定を解除しなければならず、板材を正確に筒状金型
に押し込み、製函加工の精度の向上および製函不良の低
減を図るという問題の解決にはらなかった。

また、上記従来技術においては、筒状の金型内に通常１
個〜数個の箱形成形品をストックすると共に、この筒状
金型内にて折曲組立後の熱融着部の冷却および歪修正を
も行っていた。しかし、この場合、先に製函された製品
を後に製函した製品で押し出すことにより、自動的に製
品を筒状金型から取出す構成であったため、筒状金型内
にて十分に冷却硬化していない後の製品が先に押入され
た製品を押圧するにしても、均等な押圧力が加わりにく
く、製品の歪修正が十分に行なわれないばかりか、却っ
て箱同士の歪を発生させる原因となっていた。しかも、
上記一定位置での筒状金型において板材の折曲組立によ
る製函、冷却および取出作業を間欠的に行うことは、製
函作業の能率が非常に悪く、製函作業のスピードアップ
が図れないという問題があった。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
製函加工の精度を向上し、製函不良の低減を果たすこと
ができ、さらに製函後の箱の受取り、冷却および取出し
を連続化できて、製函加工のスピードアップを図ること
ができる熱可塑性樹脂製熱融着箱の製造装置を提供する
ことを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するためのこの発明装置としては、折曲
溝が形成されると共に不要な耳部が除去された熱可塑性
樹脂の板材を押入して箱形に折曲組立することにより箱
を成形する成形金型からなる製函ゾーンと、該製函ゾー
ンとは異なる位置に配設した上記箱を冷却する冷却ゾー
ンおよび上記箱を外方へ取出す取出ゾーンとを有する熱
融着箱の製造装置であって、各ゾーンをターンテーブル
上に位置させてあり、各ゾーンでは搬送金型をターンテ
ーブルに設けてあり、上記製函ゾーンでは、熱刃の中央
に形成した通過孔を挿通自在な押圧板と、これと対向し
て成形金型の内部を往復自在な押圧板とを設けてあり、
上記一対の押圧板にて板材を挟持可能に形成すると共
に、当該板材を成形金型内に挿入可能に構成してあり、
さらに、成形金型の下方にターンテーブルにて移動自在
な搬送金型を位置させてあり、該搬送金型内に押入され
た製函後の箱を冷却ゾーンおよび取出ゾーンへと順次搬
送可能に構成してあることを特徴とする。

＜作用＞ 上記の構成の発明装置によれば、上下から一対となる押
圧板にて板材を挟持させた状態にて、上記板材を成形金
型内に押し込むようにしているゆえ、板材が位置ずれ若
しくは浮き上がったりすることなく、側壁面の起立組立
が行える。さらに、成形金型の下方に位置した移動自在
なターンテーブルにある搬送金型内に箱を挿入した後、
上記搬送金型を順次冷却ゾーンおよび取出ゾーンへと搬
送して箱の冷却および取出しを行える装置ゆえ、箱の冷
却または取出しを行なっている間に、次の板材から側壁
面の起立組立による製函を行なえ、上記一連の作業を連
続的に行える。

＜実施例＞ 次いで、この発明の実施例について、図を参照しながら
以下に説明する。

第１図および第２図は、装置の全体を示しており、(1)
は素材となる板材(P)の収納ホッパーであり、熱可塑性
樹脂シートの板材(P)を縦方向に積み重ねて多数枚収納
してある。また、(2)(20)は上下一対に設けられた供給
ローラであり、帯状のベルトが取付けられており、上記
板材(P)を一枚ずつ順次取出して前方に設けた製函ゾー
ン(S1)へと供給するものである。なお、板材(P)の進行
方向の左右位置には、板材(P)を製函ゾーン(S1)へ正確
に誘導するためのガイド板(3)(3)が設けられている。

そして、製函ゾーン(S1)における(6)は、矩形断面の空
洞を形成した成形金型であり、該成形金型(6)内に板材
(P)を押入して板材(P)の側壁面を起立させ箱形に折曲組
立し、箱箱(P1)を成形可能な固定型である（第６図参
照）。なお、成形金型(6)は成形する箱(P1)の大きさに
合わせて断面の大きさが調整自在であり、その断面形状
も上記矩形形状に限定されるものではなく、例えば、６
角形等の任意の多角形の断面形状に形成して実施するこ
とも可能である。そして、上記成形金型(6)の下方に
は、上記箱(P1)を製函ゾーン(S1)とは異なる位置に設け
た冷却ゾーン(S2)および取出ゾーン(S3)へ搬送する移動
自在な搬送金型(7)を連設している。なお、該搬送金型
(7)は後述するターンテーブル(10)と一体形成されてお
り、水平なターンテーブル(10)上に上記製函ゾーン(S
1)、冷却ゾーン(S2)および取出ゾーン(S3)を位置させて
あり、それぞれ同じ構造および形状の搬送金型(7)が各
ゾーンの位置に設けられ、上記ターンテーブル(10)にて
一斉に各ゾーンが同時に移動および停止可能なように構
成されている。

また、上記成形金型(6)の上面には開口部を囲繞するよ
うに、複数個のＬ字形ストッパー(4)と１個の位置決め
プッシャー(40)が取付けられており、供給ローラー(2)
(20)から間欠的に成形金型(6)の上面に供給されてくる
板材(P)を、毎回所定の位置にセットするものである。
なお、成形金型(6)の上面に取付けられたＬ字形ストッ
パー(4)は成形金型(6)の取付部に長穴を形成することに
より、その取付位置を調整することができる（図示せ
ず）。

次に、成形金型(6)の上方には、シリンダー機構(50)等
によって、垂直方向に移動自在な熱刃(5)が設けてあ
り、この熱刃(5)の役目は、成形金型(6)の上面にセット
した板材(P)に押し当てて、Ｖ字状折曲溝を形成すると
共に、製函には不要な板材(P)の隅各部の耳部を溶融切
断するものである。なお、熱刃(5)の刃先の内側には加
熱用のカートリッジヒーターが埋設されてあり、上記熱
刃(5)のうち、角枠部分(51)は板材(P)にＶ字状折曲溝を
形成し、角枠部分の外方に延長された部分(52)は耳部の
切断を行うものである。さらに、(53)は後述する押圧板
(8)が通過する挿通孔であり、熱刃(5)の中央を空けて形
成してある（第５図参照）。耳部については予め溶断さ
れてある場合もある。

なお、第５図では上記熱刃(5)が井桁状のものを示した
が、この熱刃(5)は上記井桁状に限定されるものではな
く、例えば、６角形等の多角性のものでも実施可能であ
る。

そして、(8)および(9)は、上および下の押圧板であり、
それぞれシリンダー機構(80)(90)等にて垂直方向に移動
自在に形成してあり、熱刃(5)側の押圧板(8)は熱刃(5)
の上方から、熱刃(5)の中央に形成した挿通孔(53)を通
って下方へ突出して、成形金型(6)上部にセットした板
材(P)を押圧できるように形成されており、また成形金
型(6)側の押圧板(8)は成形金型(6)および搬送金型(7)の
下方から、上記金型(6)(7)の内部を通過して成形金型
(6)上面にセットした板材(P)を下方より支持できるよう
に形成してある。なお、上記熱刃(5)側の押圧板(8)にお
けるシリンダーのストロークは、上記箱(P1)を成形金型
(6)の下方に設けた搬送金型(7)内まで押し込めることが
可能な範囲に設定されているものとする。そして、上記
一対の押圧板(8)(9)にて、板材(P)を確実に挾持した状
態で垂直方向に移動自在に形成してある（第２図参
照）。

さらに、(10)はターンテーブルであり、このターンテー
ブル(10)には製函ゾーン(S1)、冷却ゾーン(S2)および取
出ゾーン(S3)の各位置に同時に移動および停止可能な搬
送金型(7)が一体に形成されており、このターンテーブ
ル(10)の下方には、製函ゾーン(S1)において搬送金型
(7)内に押入された箱(P1)を、冷却ゾーン(S2)および取
出ゾーン(S3)の所定位置へと順次移動および停止可能な
回転機構を有する搬送手段(11)が設けられている。そし
て、上記冷却ゾーン(S2)または取出ゾーン(S3)におい
て、箱(P1)の冷却および取出し作業を行っている間に、
製函ゾーン(S1)においては同時に次の板材(P)の供給、
加熱溶融および折曲組立による製函作業を行うものであ
る（第１図参照）。

なお、上記冷却ゾーン(S2)には、搬送金型(7)内の箱(P
1)を強制的に冷却可能な空冷ファン等の冷却手段が設け
てあり（図示せず）、この冷却ゾーン(S2)に上記箱(P1)
が停止している間に、製函ゾーン(S1)にて折曲組立され
た融着部の歪み等を急速に除去することができる。

また、取出ゾーン(S3)の停止位置に対応して垂直上方に
は、１個の押圧板(12)が設けてあり、この押圧板(12)は
シリンダ機構(120)等にて作動し、搬送金型(7)にて取出
ゾーン(S3)に搬送されてきた箱(P1)を押圧することによ
り、ターンテーブル(10)の下方に設けたコンベヤ(13)上
に排出することができ、箱(P1)を製函工程から次の工程
に自動的に移送できるように形成してある（第１図、第
３図参照）。

次に、以上に説明した熱融着箱の製造装置を使用して箱
(P1)を製造する方法について説明する。

まず、板材(P)は製函ゾーン(S1)手前の収納ホッパー(1)
から材料供給ローラー(2)(20)にて製函ゾーン(S1)に供
給され、途中ガイド板(3)(3)にて横方向のずれを修正さ
れる。そして、予め所定の大きさの箱(P1)を形成するた
めに設定された成形金型(6)の上面のＬ字形ストッパー
(4)および位置決めプッシャー(40)によって所定位置に
セットされる。

そして、製函ゾーン(S1)において、熱刃(5)を板材(P)に
当接する前に、熱刃(5)の上方に設けた押圧板(8)と、こ
れと対向して成形金型(6)および搬送金型(7)の下方に設
けた押圧板(9)とを上下から作動させて、上記一対の押
圧板(8)(9)にて成形金型(6)上面にセットした板材(P)の
中央部を挾持して板材(P)を確実に固定する（第７図参
照）。この状態のまま熱刃(5)を板材(P)に押し当てて、
Ｖ字状折曲溝の形成および耳部の溶断加工を行う（第８
図参照）。但し、耳部は事前に除去されている場合もあ
る。

その後、熱刃(5)は所定位置に後退するが、上記一対の
押圧板(8)(9)は確実に板材(P)を挾持しているので、熱
刃(5)に板材(P)の樹脂が付着しても、板材(P)が上記熱
刃(5)と共に上方に持ち上がったり、左右に移動したり
することはない。なお、成形金型(6)上面に溶断された
板材(P)の耳部は、圧力エアー等による既知の手段を用
いて除去すれば良い。

さらに、上記一対の押圧板(8)(9)は板材(P)を挾持した
状態にて垂直下方に移動を始め、耳部を除いた板材(P)
を成形金型(6)内に押入する（第９図参照）。そして、
板材(P)の側壁面は成形金型(6)の内壁に沿って折曲溝か
ら起き上がり、板材(P)の隅角部の溶融部同士が圧着さ
れて多角形の底面を有する箱形に製函される。このと
き、板材(P)は上下一対の押圧板(8)(9)にて水平および
垂直方向の動きが確実に規制されているので、折曲組立
を行う際において、融着部同士の不均一の原因となって
いた位置ずれが生じず、製函精度の高い箱(P1)が成形で
き、製函不良の低減が図れる上、製造コストを削減する
ことができるものとなる。

こうして、上記製函ゾーン(S1)において、板材(P)の折
曲組立を行なって箱(P1)の成形加工が終了すると、次
に、上記箱(P1)は成形金型(6)の下方に位置させた搬送
金型(7)内に押入される（第１０図参照）。

この後に押圧板(8)(9)は箱(P1)の挾持を解除して、それ
ぞれ所定位置に後退する。そして上記搬送金型(7)内に
押入されて受取られた箱(P1)は、ターンテーブル(10)お
よび搬送手段(11)にて冷却ゾーン(S2)へ搬送される（第
１１図参照）。

なお、上記冷却ゾーン(S2)には、空冷ファン等の強制的
に冷却可能な手段が形成されているので、間欠的に順次
冷却ゾーン(S2)へ搬送されてくる箱(P1)を短時間に冷却
できると共に、箱(P1)の歪みを除去することができる。

さらに、冷却ゾーン(S2)にて十分に冷却された後、箱(P
1)は取出ゾーン(S3)に搬送され、該取出ゾーン(S3)の上
方に設けられた押圧板(12)が搬送金型(7)内に進入し上
記箱(P1)を押圧することにより箱(P1)を下方に排出す
る。そして、搬送金型(7)より排出された箱(P1)は、取
出ゾーン(S3)の下方に形成されたコンベヤ(13)等の輸送
手段によって、製函装置外に送られることになる（第３
図参照）。

以上のように、この発明の熱融着箱の製造装置によれ
ば、製函ゾーン(S1)における板材(P)の供給、位置決め
後の折曲組立による製函作業と、冷却ゾーン(S2)におけ
る箱(P1)の強制冷却および歪みの除去を行う冷却作業
と、取出ゾーン(S3)における箱(P1)の取出しを行う取出
作業とからなる一連の作業を、それぞれのゾーンに応じ
てターンテーブル(10)に設けてある搬送金型(7)の停止
位置にて、同時に実施することができるものゆえ、底板
の周囲に側壁が折曲起立された多角形の箱(P1)を自動的
に順次製造することができる上、アイドルタイムが非常
に少なくて済み、能率的且つコスト安価に箱(P1)を製造
することができる。

なお、装置スペース等の関係で、よりコンパクトな装置
が望まれる場合には、冷却ゾーン(S2)と取出ゾーン(S3)
とを別な位置に設けず、同じ場所にて冷却および取出が
実施可能なように形成することもできる。この場合に
は、冷却ゾーン(S2)における強制冷却装置や、取出ゾー
ン(S3)における製品排出用の押圧板(12)およびコンベヤ
(13)等の搬送手段は、一箇所に集中して設置されること
になる（第１２図参照）。

また、熱可塑性樹脂の板材(P)としては、ポロプロピレ
ン、ポリスチレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂から
なる発泡または非発泡のプラスチック段ボール等が使用
でき、発泡体等の単体のほか、発泡体等の片面または両
面に、非発泡のフィルムや紙または金属箔などを積層し
たものにて実施できる。

さらに、上記板材(P)の形状としては、熱刃(5)にて溶断
される不要な耳部を、予め切り抜いた形状の板材(P)を
使用することも可能であり、この場合でも、成形金型
(6)の上面のＬ字形ストッパー(4)および位置決めプッシ
ャー(40)によって正確に板材(P)の位置決めを行うこと
ができるうえ、押圧板(8)(9)にて板材(P)が確実に挾持
されているので、その後熱刃(5)を板材(P)に当接しても
位置ずれは生じない。

このほか、各部の駆動機構として、図示したシリンダ機
構以上の、カム、リンク等のこの発明の要旨を変更しな
い範囲で種々の変更を施すことができる。

＜発明の効果＞ 以上のように、この発明の熱可塑性樹脂製熱融着箱の製
造装置によれば、上記一対の押圧板にて板材を挾持させ
た状態にて、熱刃を板材に押し当てると共に、上記板材
を成形金型内に押し込めるようにした装置ゆえ、板材が
全く位置ずれしたり若しくは浮き上がったりすることな
く、側壁面を起立させて箱の組立による製函を行なうこ
とができる。したがって、品質のバラツキを生じること
なく、製函加工精度の向上を図ることができ、製函不良
の低減を果たすことができると共に、製造コストを削減
できるものとなる。

また、製函後の箱の受取り、冷却および取出しの各ゾー
ンをターンテーブル上に位置させてあって、各ゾーンで
は搬送金型をターンテーブルに設けてあるので、成形金
型の下方に位置した移動自在な搬送金型に箱が挿入され
て受取られた後、上記搬送金型を所定位置に搬送して箱
の冷却および取出を行えるゆえ、箱の冷却および取出し
を行なっている間に、同時に次の板材側壁面の起立組立
による製函を行なうことができ、上記一連の作業を連続
的に且つ無駄なく行える。したがって、箱を自動的に順
次製造することができ、アイドルタイムが少なくて済
み、製函加工全体のスピードアップを図ることができ、
コンパクト化された装置にて非常に能率的且つコスト安
価に箱を製造することができる。

さらに、製函ゾーンにおいて上下一対の互いに対向した
押圧板にて板材を挾持した状態での成形加工を行なうも
のゆえ、従来のクランプ機構等による板材のクランプ手
段や複雑な耳部の除去手段等を設ける必要がないため、
部品数を削減できる上、装置の簡素化が図れ、装置の保
守および点検等の取扱作業が容易なものとなるうえ、安
全性の面でも非常に優れた装置である。しかも、従来熱
刃の近傍にあったために、折曲組立した後の熱融着箱を
十分に冷却できず、製函スピードを向上するための妨げ
になっていた冷却ゾーンおよび取出ゾーンを上記製函ゾ
ーンとは異なる位置に設け、ターンテーブルにある搬送
金型にて箱を冷却ゾーンまたは取出ゾーンへ順次搬送可
能に形成しているものゆえ、十分に冷却および歪みの除
去を行なうことができると共に、短時間で能率的に製函
加工を行うことができ、生産性の向上を図ることが可能
である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示すものであり、 第１図は、装置全体を示す平面図、 第２図は、第１図のI〜I矢視側面図、 第３図は、第１図のII〜II矢視側面図、 第４図は、板材に折曲溝を形成し、耳部をカットした状
態を示す斜視図、 第５図は、熱刃の斜視図、 第６図は、成形金型の斜視図、 第７図は、押圧板にて板材を挾持した状態を示す断面
図、 第８図は、押圧板にて板材を挾持して、熱刃を板材に当
接した状態を示す断面図、 第９図は、押圧板にて板材を挾持して、成形金型内に板
材を押入した状態を示す断面図、 第１０図は、押圧板にて箱を挾持して、搬送金型内に箱
を押入した状態を示す断面図、 第１１図は、押圧板の挾持を解除すると共に、搬送金型
にて箱が搬送されている状態を示す断面図、 第１２図は、冷却ゾーンと取出ゾーンとが同一位置に設
置された変更例を示す平面図である。 (5)……熱刃、(6)……成形金型、(7)……搬送金型、(8)
(9)……押圧板、(P)……板材、(P1)……箱、(S1)……製
函ゾーン、(S2)……冷却ゾーン、(S3)……取出ゾーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】折曲溝が形成されると共に不要な耳部が除
   去された熱可塑性樹脂の板材を押入して箱形に折曲組立
   することにより箱を成形する成形金型からなる製函ゾー
   ンと、該製函ゾーンとは異なる位置に配設した上記箱を
   冷却する冷却ゾーンおよび上記箱を外方へ取出す取出ゾ
   ーンとを有する熱融着箱の製造装置であって、各ゾーン
   をターンテーブル上に位置させてあり、各ゾーンでは搬
   送金型をターンテーブルに設けてあり、上記製函ゾーン
   では、熱刃の中央に形成した通過孔を挿通自在な押圧板
   と、これと対向して成形金型の内部を往復自在な押圧板
   とを設けてあり、上記一対の押圧板にて板材を挟持可能
   に形成すると共に、当該板材を成形金型内に挿入可能に
   構成してあり、さらに、成形金型の下方にターンテーブ
   ルにて移動自在な搬送金型を位置させてあり、該搬送金
   型内に押入された製函後の箱を冷却ゾーンおよび取出ゾ
   ーンへと順次搬送可能に構成してあることを特徴とする
   熱可塑性樹脂製熱融着箱の製造装置。