专利名称：冲裁装置及采用该装置的盖部冲裁方法
技术领域：
本发明涉及冲裁装置及使用该装置的盖部的冲裁方法，是将用面积比口部大的薄片封口的杯形容器嵌入载置台的贯穿孔而支承杯口，在此状态下沿前述口部外周将前述薄片冲裁成规定形状，成形为杯形容器盖部。
背景技术：
一般来说，粒状或棒状即食点心是收容在如图7所示的用纸或乙烯制薄片103盖在杯子101的口部101a形成的杯形容器105中提供市场的。而且，作为盖住杯形容器101的口部101a的封口装置，通常使用实开平6-8202号所示的装置。
图8是该口部密封装置的概略侧视图，该装置201具备板式传送带211，具有许多作为载置杯形容器101的载置台的板条(细条板)213。而且如图9的板条侧剖视图所示，将杯形容器101嵌入在各板条213上形成的贯通孔213a以支承杯口，在此状态下，使板条213向图8所示的处理工位P2、P3、……P5移动，同时将点心(未图示)装满杯形容器101后形成盖子。
作为前述处理工位，设定有将点心充填到杯容器101内的装料工位P2；从薄片轧棍231连续拉出薄片231a以将薄片231a贴于杯容器101的口部101a上面后供给的薄片供给工位P3；将已贴上的薄片101a压紧在杯形容器101口部101a、以将口部101a封口的封口工位P4，在封口状态下将贴着的薄片231a冲裁成盖部形状、以在每个杯容器101上形成盖部的冲裁工位P5。
其中，配置在冲裁工位P5的冲裁装置的侧剖视图见图10。冲裁装置251具备位于前述板条213上方而作上下升降动作的冲裁刀253。在移动到冲裁工位P5的板条253停留期间，使冲裁刀253向板条213下降，并沿环形口部101a对紧贴于杯形容器101口部101a的薄片231a进行冲裁，以形成杯形容器201的盖部231b。
但是，为了保护图10(b)所示的冲裁时的冲裁刀253的刃口，在板条213上沿前述贯孔213a的外周形成冲裁刀空刀槽213b，以使冲裁时刃口253a不与板条213接触。因此，在将前述薄片231a冲裁成盖部形状时，刃口253a进入空刀槽213b，薄片231a仅受到拉伸切断，故切断性不好。因此应改善之，一般采用将刃口253b制成图11所示的锯齿状。
可是，锯齿形刃口253b的切断线是锯齿形，外观及手感不佳。
另外，前述冲裁刀253是与作为支承杯形容器101的载置台的板条213分开配置的，板条213相对固设在冲裁工位P5的冲裁刀253沿前进方向移动。因此，板条213对冲裁工位P5的停留位置精度会使支承于前述贯通孔213a的杯形容器与冲裁刀253的平面位置发生偏移，进而使冲裁刀253冲裁的盖部对杯形容器101的口部101a的位置偏移。也就是存在产生冲裁偏位，商品外观变坏的可能。
发明内容
本发明鉴于这样情况，其目的是提供不使用锯齿形冲裁刀、可控制盖部对杯形容器的冲裁偏、形成外观及手感良好的盖部的冲裁装置及使用该冲裁装置的盖部冲裁方法。
为达到这样的目的，本发明的技术方案1的发明是冲裁装置，是将用面积比口部大的薄片封口的杯形容器嵌入载置台的贯通孔中以支承杯口，在此状态下沿着前述口部外周冲裁前述薄片，以成形为杯形容器的盖部，其特征是，具备沿前述贯通孔的四周从前述载置台向前述薄片突出形成的筒状冲裁刀；面对该冲裁刀的刃口配设、与该刃口夹着前述薄片而冲裁成前述盖部用的树脂推压构件。
若采用前述发明，由于是用冲裁刀的刃口与推压构件夹着薄片冲裁成盖部，故切断性卓越。因而，冲裁刀的刃口可以不形成锯齿形，从而刃口可以用直线状的直线刃冲裁成平滑的切断线。而且，由于前述推压构件是树脂制的，冲裁时不损伤冲裁刀的刃口。
而且，冲裁刀形成于载置台上，该载置台上形成支承杯形容器的贯通孔。因此，制作载置台时，只要将冲裁刀相对贯通孔而安装在正确位置，在对薄片冲裁时绝对不会发生盖部偏离杯形容器口部的情况。因此，能够准确地在薄片上距离杯形容器口部规定量的部位进行冲裁，能够成形外观漂亮的盖部。
技术方案2所述的发明是在技术方案1所述的冲裁装置中，前述杯形容器支承成如下状态能随着前述推压构件施加的推压力而向嵌入前述贯通孔的方向移动，而在不施加前述推压力的状态下，前述口部比前述刃口更向前述推压构件侧突出，该推压构件一边使前述薄片随着前述杯形容器一起向前述贯通孔的嵌入方向移动，一边与前述刃口夹住该薄片进行冲裁。
若采用前述发明，在冲裁前不施加推压力，杯形容器的口部比刃口更向推压构件侧突出，因而将口部封口的薄片不接触刃口。因而，能够确实防止冲裁前薄片被刃口损伤或中途被切断。
另外，冲裁时推压构件将杯形容器整体沿嵌入贯通孔的方向推压，在口部高度与刃口基本位于一个平面的状态下切断薄片。因此，能防止冲裁时盖部上位于口部与冲刀之间的部分以口部为界向下折弯，能形成漂亮的盖部。
技术方案3所述的发明是在技术方案1或2所述的冲裁装置中，前述冲裁前的薄片同时将多个杯形容器的口部封口。
若采用前述发明，一次能够冲裁多个盖部，提高生产性。
技术方案4所述的发明是在技术方案3所述的冲裁装置中，在前述载置台上为支承多个杯形容器而形成多个前述贯通孔，并且设置横跨前述薄片的裁断刀，其刃口高度与这些贯通孔的冲裁刀一样，前述推压构件面对全部前述裁断刀及多个冲裁刀配置，在进行前述冲裁时，前述裁断刀与前述推压构件夹着前述薄片进行裁断。
若采用前述发明，在推压构件与前述冲裁刀夹着前述薄片冲裁成多个盖部时，与之同时，该推压构件用与前述冲裁刀同样高度的裁断刀夹着前述薄片将其裁断。因而冲裁盖部后的薄片残部被裁断，成为易处理的小边角料，能够简单地处理前述薄片的冲裁边角料。
技术方案5所述的发明是一种盖部的冲裁方法，是用前述技术方案1至4任何一项所述的冲裁装置，从将前述杯形容器口部封口的薄片冲裁前述杯形容器的盖部。
若采用前述发明，能够使冲裁成形的盖部轮廓成为无锯齿的光滑的轮廓。
图1(a)是使用本发明冲裁装置的封口装置的侧视图，图1(b)是图1中B-B线向视的平面剖视图。
图2是从前方看本发明的板条的立体图。
图3(a)是本发明板条的贯通孔的扩大俯视图，图3(b)是前述贯通孔中心处的板条纵剖视图。
图4是用前述贯通孔支承杯形容器时的板条的纵剖视图。
图5是本发明封口装置的局部扩大纵剖视图，图5(a)表示封口前的状态，图5(b)表示是封口过程中的状态。
图6是本发明的推压装置的局部扩大纵剖视图；图6(a)表示冲裁前的状态，图6(b)表示是冲裁时的状态。
图7是用薄片盖在口部后形成的杯形容器的立体图。
图8是以往的封口装置的侧视概图。
图9是在杯口部支承杯形容器的以往的板条的侧剖视图。
图10是以往冲裁装置的侧剖视图，图10(a)是冲裁前的状态，图10(b)是冲裁时的状态。
图11是以往的冲裁装置的改良例的侧剖视图。
图12是从前方看本发明变形例的板条的立体图。
图13(a)是使用本发明变形例的冲裁装置的封口装置的侧视图，图13(b)是图13(a)中B-B线向视的平面剖视图。
图14是本发明变形例的推紧装置的局部扩大纵剖视图，表示冲裁前的状态。
图15是本发明变形例的推压装置的局部扩大纵剖视图，表示冲裁中的状态。
图16是本发明变形例的推压装置的局部扩大纵剖视图，表示冲裁后的状态。
具体实施例方式
图1(a)是使用本发明冲裁装置的封口装置的侧视图，图1(b)是图1中B-B线向视的平面剖视图。
该口部密封装置1是在将杯形容器101从本身具备的平板传送带11的前端向后端水平输送期间，通过在沿传送带11设定的多处处理工位P1、P2……P6进行规定的各种处理，生产出如图8所示的在杯形容器101的口部101a盖上盖子的杯形商品105。也就是，在传送带11上，作为前述处理工位，设定供给在前道工序成形的杯形容器101的杯形容器供给工位P1；将点心装入杯形容器101内的装料工位P2；将从薄片辊31连续拉出的薄片31a贴在杯形容器101的口部101a上面的薄片供给工位P3；将贴上的薄片31a粘接于前述口部101a以将口部101a封口的封口工位P4；在封口状态下冲裁粘接后的薄片31a、使在每只杯形容器上形成盖部的冲裁工位P5；将已形成盖子的杯形容器101输送到下一工序的输出工位P6。
传送带前述传送带11是在循环链12上配置许多水平的板条(细条板)13形成的平板传送带。传送带11是实行间歇走行，使板条13在各处理工位仅停留各种处理所需的时间。
图2是从前方看该板条的立体图。板条13发挥支承杯形容器101的前述载置台的功能，因此应是有刚性的矩形板，在前述一系列处理中不弯曲，另外，在前述各处理工位中受限制而不能上下移动。这是为了能够稳定实行前述各项处理。
在这样的板条13上，形成沿厚度方向、即上下方向贯通的4个贯通孔13a，在移动方向及与之正交的宽度方向各形成2个。图3(a)是该贯通孔的扩大俯视图，图3(b)是该贯通孔中心的纵剖视图。图4是在该贯通孔支承杯形容器的状态的纵剖视图。
如图4所示，贯通孔13a是将前述杯形容器101嵌入后支承的孔，为了能顺利地插拔杯形容器101，形成直径比杯形容器外径稍大的圆形。本实施例的杯形容器101是杯形容器外径在整个高度方向上不变的直管式，其口部101a是全周向外侧卷边。而且，卷边的口部101a与沿贯通孔13a周边部设置的后述支承构件55抵接，从而以其口部101a朝上的垂直姿势被板条13支承住其杯口，而不会脱落到下方，如图3所示，在贯通孔13a周围，固定立设着形状与要冲裁的盖部轮廓相同的筒形冲裁刀53，其刃口垂直向上。该冲裁刀53的刃口53a形成直线刃口，因而在后述的冲裁工位P3冲裁的盖部轮廓成为无锯齿的光滑轮廓。冲裁刀53的下端部53b埋设固定在板条13内，故可以对抗冲裁时作用于冲裁刀53的向下方向的压力。
如图4所示，为了使前述贯通孔13a支承杯形容器101时口部101a上面的高度比前述冲裁刀53的刃口53a高，在从冲裁刀53的内周缘到前述贯通孔13a的周缘部的区域敷设平坦的支承构件55。而且前述杯形容器口部101a的下面与支承构件55的上面抵接，以支承杯形容器101。敷设支承构件55的理由是，为了防止在后述的封口工位P4粘接在口部101a上面的薄片31a在冲裁工位P5被冲裁之前就与刃口53a接触而受到损伤或中途切断成。
支承构件55形成有上层部55a及下层部55b的双层构造。下层部55b由随着施加的力发生柔性弹性变形的材料、例如聚胺酯橡胶等弹性材料制成，上层部55a由比前述下层部55b硬的硬质材料制成，例如尼龙树脂等。而且，在后述的冲裁工位P5上，一旦推压构件56隔着薄片31将口部101a向下方推压，下层部55b即发生该压力相应的压缩变形，使口部101a大致维持水平，同时杯形容器101a整体向贯通孔13a的嵌入方向、即下方移动。当然，若该推压力消失，前述压缩变形即消失，口部101a上面再度恢复到比冲裁刀53高的位置。
杯形容器供给工位。
在图1所示的杯形容器供给工位P1上，配置从上方将杯形容器101投入板条13的贯通孔13a的杯形容器供给装置19。在投入时，是基本同时地将杯形容器101投入前述板条13上的四个贯通孔13a中，如图4所示，杯形容器101嵌入各贯通孔13a，其口部101a下面与前述支承构件55抵接而支承于前述贯通孔13a中。
装料工位。
在图1所示的装料工位P2上，配置将食品等内容物计量后装入由板条13的贯通孔13a支承的各杯形容器101内的装料装置21。
薄片供给工位。
在图1所示的薄片供给工位P3上，配置使薄片辊31上的薄片与前述板条13的间歇移动同步地拉出的拉出卷筒33，以及为了将拉出的薄片31a水平地贴到杯形容器101的口部101a上面而对之进行引导到的多个导向辊35。而且，通过了后述的封口工位P4及冲裁工位P5而被冲裁后的薄片31a的冲裁边角料由配置在冲裁工位P5后面的卷轴37连续地卷绕。
封口工位。
在图1所示封口工位P4配置封口装置41，用于将水平地贴在前述口部101a上的前述薄片131a粘接于口部101a。图5是该封口装置41的局部扩大纵剖视图。如图5(a)所示，封口装置41具有位于板条13上方而可上下升降的加热板43、及对该加热板43作升降驱动的曲轴驱动机构。加热板43内部有未图示的发热体，能使加热板43的水平的下表面43a的表面温度上升。并且，如图5(b)所示，加热板43向着停留中的板条13下降，一边将薄片31a推压到支承在该板条13上的四个杯形容器101的口部101a上，一边加热，使予先涂敷在前述口部101a上的热溶胶接剂熔融，使薄片31a粘接在口部101a上，从而将口部101a封口。
但是，在推压时，支承杯形容器101的前述支承构件55发生压缩变形，因此杯形容器101整体被压向贯通孔13a下方。可是，在封口工位P4，承受与该推压力对抗的反作用力的支承梁45配置在杯形容器101的底部101b的下方。支承梁45配置在没有推压力作用时、与前述底部101b之间形成间隙h的位置上。一旦施加推压力而将杯形容器101压入，在其口部101a上面高度与刃口53a高度成为同样高度之前，底部101b与支承梁45抵接，以限制过度压入，从而始终维持口部101a上面高于刃口的状态。因而不会出现薄片31a在封口工位P4不被冲裁的情况。
由于前述支承梁45可承受前述反作用力，因此可加大对前述加热板43的推压力，从而能将薄片31a牢固地粘接在口部101a。
虽然前述热溶胶接剂即使用空气冷却也能在短时间固化，但为了更加缩短冷却时间，可紧跟在前述封口装置41之后设置未图示的冷却装置。该冷却装置只有一点不同于封口装置41，即，用作为冷却体的冷却水通路来替代封口装置41的发热体，其余结构相同，因此在此省略说明。
冲裁工位。
在图1所示的冲裁工位P5，配置与板条13的冲裁刀53组合构成本发明的冲裁装置的推压装置51。
图6是该推压装置51的局分扩大纵剖视图。推压装置51具备位于板条13上方而可上下升降的推压构件56以及驱动推压构件56升降的凸轮驱动机构。推压构件56是具备水平的底面的钢制构件，在其底面水平敷贴聚氯乙烯板57，该树脂57的下面也呈水平状。
如图6(b)所示，推压构件56向着停留中的板条下降并隔着薄片31a将四个杯形容器101均等地压向下方，与竖设在口部101a周围的冲裁刀53的刃口53a夹着薄片31a进行冲裁。冲裁时，由于是用冲裁刀53的刃口53a与推压构件56夹着薄片31a冲裁成盖部形状，因此切断性好，并且冲裁出漂亮的切口。另外，由于在推压构件56的底面配置树脂板57，冲裁时与刃口53a抵接的是树脂板57，因此，不损伤刃口53a。树脂板57最好是可以脱卸地固定于推压构件56的底面，以便在树脂板57受损时能够更换。
另外，由于在进行前述的冲裁之前推压构件56未施加推压力，故如图6(a)所示，杯形容器101的口部101a高于刃口53a，从而在冲裁前，对口部101a封口的薄片31a不会接触刃口53a，能确实防止刃口53损伤薄片31a或将之中途切断。而在冲裁时，如图6(b)所示，推压构件56的推压力使支承杯形容器101的前述支承构件55压缩变形，因此将杯形容器101整体压向贯通孔13a下方，从而在口部101a上面高度与刃口53a大致处于同一平面的状态切断薄片31a。因此在冲裁时，可防止薄片31a上位于口部101a与冲裁刀53之间的部分以口部101a为界向下折弯，能够形成漂亮的盖部。
前述冲裁刀53与前述支承杯形容器101的贯通孔13a同样，形成于板条13侧。因此，制作板条13时，只要将冲裁刀53相对贯通孔13a安装在正确的位置，即使板条13对冲裁工位P5的停留位置精度有偏差，也绝对不会发生盖部偏离杯形容器101的口部101a而被冲裁的情况。因而，能够薄片31a上距离口部101a规定量的部分实施准确的切断，确实形成外观漂亮的盖部。
又由于前述杯形容器101是以支承杯口的状态支承于板条13的贯通孔13a中，故即使对较长的杯形容器，也不用提高冲裁刀53的刃口高度。即，在杯形容器较长时，可使其底部较多地从贯通孔13a突出，因而在支承杯口的状态下，从贯通孔13a突出的口部侧部分的高度能维持不变。因此，可使用刃口高度较低的冲裁刀53，能够实现廉价的冲裁装置。
输出工位。
在图1所示输出工位P6上，配置将盖好的杯形容器101从板条13移出而送到装置1外用的输出装置61。输出装置61蛤有可以上下升降移动及水平移动的移出头部63。在移出头部63设有利用真空泵等吸附杯形容器101的盖部的吸盘65，其数目与每个板条13可支承的杯形容器101的数目对应，是4个。使该移出头部63下降到各杯形容器101的盖部上后用吸盘65吸附盖部，并在该吸附状态下使移出头部63上升，将杯形容器101从板条13的贯通孔13a向上方拉出，并在该上升位置向水平方向移动，将杯形容器101移到装置1外。
变形例以下参照图12～图16说明本发明冲裁装置的变形例。图12是从前方看本变形例的板条的立体图。图13(a)是使用本变形例的冲裁装置的封口装置的侧视图，图13(b)是图13(a)中B-B线向视的平面剖视图。图14～图16是本变形例推压装置的局部扩大纵剖视图，图14是冲裁前的状态，图15是冲裁中的状态，图16是冲裁后的状态。
如图12所示，本变形例是在作为载置台的各板条13上加设裁断刀71，以在宽度方向裁断薄片31a。该裁断刀71位于各板条13的移动方向的中间位置，即位于前后贯通孔13a、13a的相互之间，同时沿宽度方向横断薄片31a而立设。且该裁断刀71的高度设定为与前述冲裁刀53高度相同，而其宽设定为比薄片宽度长。因而，在前述冲裁工位P5上，如图14～图16所示，与前述冲裁刀53的冲裁动作的同时，与前述推压装置51的推压构件56夹着薄片31a，将前述连续的薄片31a按移动方向的适当间隔裁断。
若采用这样构成，则如图13所示，冲裁出盖部后的薄片31a的冲裁边角料即被裁断成易处理的小边角料31b，使其后的处理变得容易。尤其是，本实施形态可省略图1(a)所示的卷轴37。卷轴37用于卷绕前述薄片31a的冲裁边角料，因此，一般难以卷绕得整齐，且在卷绕过程中，薄片31a冲截边角料容易弯曲以致破断等。可是，若采用图13所示的本变形例，冲裁时裁断成小片的薄片边角料31b在仍然载于板条13的状态下被输送到传送带后端，并在后端在传送带11移动方向反转之际从板条13上落下，由配置在其落下位置的回收箱73回收。从而，能够省略成为前述故障根源的卷绕辊37，这样可避免前述故障，提高机械运行率等。
在封口工位P4，薄片31a粘接在杯形容器101口部101a。从而，将薄片31a按照移动方向拉到冲裁工位P5的拉力是从板条13通过杯形容器101施加的。
以上说明了本发明一实施方式，而本发明决不限定于有关的实施方式，在不脱离发明要点的范围内可作以下变形。
本实施方式例示了口部具备卷边的直管形杯形容器，但只要是嵌入贯通孔以杯口支承状态被支承的杯形容器，则不限于口部卷边。例如，也可是口部具备凸缘用该凸缘支承的杯形容器。
杯形容器的平面形状不限于圆形，也可是矩形、多角形。当然，在这种场合，前述贯通孔应该是能将杯形容器嵌入的与该杯形容器外形形状对应的形状。
发明效果正如前述说明那样，若采用本发明，可以提供不使用锯齿形冲裁刀、控制盖部对杯形容器的冲裁偏位、能形成外观及手感良好的盖部的冲裁装置以及使用该设装置的盖部冲裁方法。
权利要求
1.一种冲裁装置，将用面积比口部大的薄片封口的杯形容器嵌入载置台的贯通孔中以支承杯口，在此状态下沿着所述口部外周冲裁所述薄片，以形成杯形容器的盖部，其特征在于，具备沿所述贯通孔的四周从所述载置台向所述薄片突出形成的筒状冲裁刀；面对该冲裁刀的刃口配设、与该刃口夹着所述薄片而冲裁成所述盖部用的树脂制推压构件。
2.根据权利要求1所述的冲裁装置，其特征在于，所述杯形容器支承成如下状态能随着从所述推压构件施加的推压力而向嵌入所述贯通孔的方向移动，在不施加所述推压力的状态下，所述口部比所述刃口更向所述推压构件侧突出，该推压构件一边使所述薄片随着所述杯形容器一起向所述贯通孔的嵌入方向移动，一边与所述刃口夹住该薄片进行冲裁。
3.根据权利要求1或2所述的冲裁装置，其特征在于，所述冲裁前的薄片同时将多个杯形容器的口部封口。
4.根据权利要求3所述的冲裁装置，其特征在于，在所述载置台上为支承多个杯形容器而形成多个所述贯通孔，并且设置横跨所述薄片的裁断刀，该裁断刀的刃口高度与这些贯通孔的冲裁刀一样，所述推压构件面对全部所述裁断刀及多个冲裁刀配置，在进行所述冲裁时，所述裁断刀与所述推压构件夹着所述薄片进行裁断。
5.一种盖部的冲裁方法，其特征在于，使用权利要求1至4任一项所述的冲裁装置，从将所述杯形容器的口部封口的薄片冲裁出所述杯形容器的盖部。
全文摘要
一种冲裁装置，将用面积比口部(101a)大的薄片(31a)使口部封口的杯形容器(101)嵌入载置台(13)的贯通孔(13a)，以支承杯口的状态支承并沿口部外周将薄片冲裁成规定形状，成型为杯形容器盖部。具备沿贯通孔四周将从载置台向薄片突出形成的筒形冲裁刀(53)，及面对该冲裁刀的刃口(53a)配置、与该刃口夹着前述薄片以冲裁出盖部用的树脂制推压构件(56)。本发明不使用锯齿状的冲裁刀，能控制盖部对杯形容器的冲裁偏差，形成外观及手感良好的盖部。
文档编号B21D51/38GK1418743SQ0214735
公开日2003年5月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2002年5月28日
发明者中村芳郎 申请人:东美东京株式会社