JP4930962B2 - Coated molded body manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮成形体に被覆層を形成するようにした被覆成形体の製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a coated molded body in which a coating layer is formed on a compression molded body.
従来から、上下の成形型がなす密閉空間内で成形した樹脂成形体に対し、その成形体を成形型の内部に保持した状態で、成形体の表面に被覆層(コーティング層)を形成して被覆成形体を製造する、いわゆるインモールドコーティング(IMC)と呼ばれる製造技術が知られている。このような被覆成形体の被覆層は、下地の成型体表面の微小な凹凸や空洞を覆って表面改質や美化を行うものであり、その厚さが所定の効果を得られる範囲で薄いほど材料を節約できる。そこで、上下の成形型の相対位置を一定値に保持して被覆層の厚さが均一になるようにインモールドコーティングを行うため、成形型の4隅における上下の成形型間の圧力を検出する力検出部と、力検出部からの圧力信号をもとに上下の成形型間のレベリング調整を行う調整機構と、を備えた装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述した特許文献1に示されるようなインモールドコーティング用の装置においては、圧力に基づいてレベリング調整を行うので、被覆層の厚さを直接管理することができない。
However, in the apparatus for in-mold coating as shown in
本発明は、上記課題を解消するものであって、上型と下型の相対位置の変動の修正と、その修正による所定膜厚の被覆層の実現を可能とする被覆成形体の製造装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and provides an apparatus for manufacturing a coated molded body that can correct a change in the relative position of an upper mold and a lower mold and realize a coating layer having a predetermined film thickness by the correction. The purpose is to provide.
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、成形体の表面を成形する凸状の上型と、裏面を成形する凹状の下型との間に空間を設け、この空間内で成形樹脂を圧縮成形し、その後、下型面又は上型面と前記圧縮成形により形成された成形体との間に流動性被覆材料を注入して加熱硬化させ、前記成形体の表面に被覆層を形成するようにした被覆成形体の製造装置において、前記上型と下型との相対位置を検出する位置検出部と、成形樹脂を圧縮成形する際、又は圧縮成形後に流動性被覆材料を注入し成形体の表面に被覆層を形成する際に前記位置検出部により検出された上型と下型との相対位置が所定位置からずれているときに、この位置ずれを修正するように上型、又は下型を駆動する型位置制御機構と、を備え、前記型位置制御機構が前記上型又は下型を支持する金型である支持ベースの内部に設けられているものである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の被覆成形体の製造装置において、前記支持ベースは、前記下型を収納支持する凹所を有し、この凹所の底面に進退自在に突出して先端が下型を支持する支持部を設けて前記型位置制御機構が備えられているものである。 According to a second aspect of the present invention, in the manufacturing apparatus for a coated molded body according to the first aspect, the support base has a recess for storing and supporting the lower mold, and protrudes forward and backward on the bottom surface of the recess. The mold position control mechanism is provided with a support portion whose tip supports the lower mold.
請求項3の発明は、請求項2に記載の被覆成形体の製造装置において、下型を支持する支持部が複数あり、そのうちの1つの支持部の進退位置が固定されているものである。 According to a third aspect of the present invention, in the coated molded body manufacturing apparatus according to the second aspect, there are a plurality of support portions for supporting the lower mold, and the advance / retreat position of one of the support portions is fixed.
請求項4の発明は、請求項1又は請求項2に記載の被覆成形体の製造装置において、前記位置検出部は、前記下型又は上型のどちらか一方の型に設けられ、他方の型との上下方向距離を検出する縦位置検出部と、水平方向距離を検出する横位置検出部とからなるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the manufacturing apparatus for a coated molded body according to the first or second aspect, the position detection unit is provided in one of the lower mold and the upper mold, and the other mold. The vertical position detection unit detects the vertical distance, and the horizontal position detection unit detects the horizontal distance.
請求項5の発明は、請求項4に記載の被覆成形体の製造装置において、前記縦位置検出部は、前記下型又は上型のどちらか一方の型の肩部に設けられ、対向する他方の型との縦方向距離を検出し、前記横位置検出部は、前記下型又は上型のどちらか一方の型の外壁に設けられて他方の型の外壁面との横方向距離を検出するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the coated molded body manufacturing apparatus according to the fourth aspect, the vertical position detecting portion is provided on a shoulder portion of one of the lower die and the upper die, and the other facing the other. The horizontal position detection unit detects a horizontal distance from the outer wall of the other mold that is provided on the outer wall of either the lower mold or the upper mold. Is.
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の被覆成形体の製造装置において、前記複数の位置検出部からの信号を受けて前記支持部の進退を制御する制御部を備え、この制御部は、前記下型又は上型の上下駆動を行うプレス成形機のストローク制御信号を受け取り、これを制御用の基準値として前記支持部の動作量を算出し、前記支持部の進退を駆動するものである。 A sixth aspect of the present invention provides the coated molded body manufacturing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the controller is configured to receive the signals from the plurality of position detectors and to control the advance and retreat of the support portion. The control unit receives a stroke control signal of a press molding machine that performs vertical driving of the lower mold or the upper mold, calculates an operation amount of the support unit using this as a reference value for control, and It drives the advance and retreat.
請求項1の発明によれば、上型と下型の相対位置のずれを位置検出部により検出し、支持ベース内部に設けた型位置制御機構により上型、又は下型を駆動するので、上型と下型との相対位置の変動の修正ができ、これにより所定膜厚の被覆層を実現できる。 According to the first aspect of the present invention, the position detection unit detects the relative position shift between the upper mold and the lower mold, and the upper mold or the lower mold is driven by the mold position control mechanism provided inside the support base. Variations in the relative position between the mold and the lower mold can be corrected, whereby a coating layer having a predetermined thickness can be realized.
請求項2の発明によれば、位置制御機構の支持部により下型の上下方向の位置を調整できるので、上型に対する相対距離及び傾きを修正でき、被覆材料の膜厚を所定の寸法に形成することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、制御変数を減らすことができ、効率的に下型の位置制御ができる。
According to invention of
請求項4の発明によれば、上下方向と水平方向の両方向について位置検出できるので、これらの検出結果に基づいて、成形体における立上り部の被覆膜厚とともに平面部の被覆膜厚を制御できるようになる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、各位置検出部が上型や下型の外部に設けられているので、位置検出部の調整や目視検査などの保守、位置検出部の設置や信号取り出しなどが容易である。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、プレス成形機のダイプレートを駆動する制御量を型位置制御機構を駆動する制御量判定の規準値として用いることができるので、型位置制御機構を効率的に制御できる。例えば、型位置制御機構を制御するための計算が発散するようなエラーを発生しにくい。
According to the invention of
以下、本発明の一実施形態に係る被覆成形体の製造装置について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の被覆成形体の製造装置1を示す。この製造装置1は、上型11、下型12、支持ベース13を備えて成形体と成形体への被覆を行う装置である。また、製造装置1は、上ダイプレートDP1、上プレスベースPB1、油圧ラムHR、ガイドポストGP、下ダイプレートDP2、下プレスベースPB2を備えたプレス成形機10aにより駆動される。上型11は、上ダイプレートDP1に保持されて、油圧ラムHRの駆動力によって、ガイドポストGPに沿って上下に移動する可動型である。また、この上型11の上部側方には、成形体の表面に被覆層を形成するための流動性被覆材料を注入する樹脂注入口23aが設けられており、後述するように、上型11の下型12の凹部に対面した部位に設けられた樹脂出口23bから成形体の表面に流動性被覆材料を供給するようになっている。
Hereinafter, the manufacturing apparatus of the covering molded object which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings. FIG. 1 shows an
下型12は、下ダイプレートDP2に固定された金型である支持ベース13の内部に収納されている。支持ベース13は、下型12を収納支持する凹所を有しており、この凹所の底面には、上下方向に進退自在に突出して先端が下型12を支持する支持部41と、支持部41の進退動作を駆動する駆動部40と、を備えた型位置制御機構4が設けられている。従って、下型12は、支持部41の進退によって所定の可動範囲内で位置調整のために上下動する半固定型となっている。
The
また、上型11の肩部には、上型11と下型12との上下方向の相対距離を検出する縦位置検出部3が備えられている。縦位置検出部3は、下型12に設けられた凸部31の上面基準面の上下位置を検出する。このような縦位置検出部3と凸部31とは上型11と下型12の周囲に複数設けられて、上型11と下型12の相対距離とともに、本来互いに平行であるように上型11と下型12とに定義された互いの基準面が傾いている場合、基準面間の傾きを検出することができる。
In addition, a vertical
次に、図1とともに図2(a)〜(d)を参照して、被覆成形体の製造装置1の動作を説明する。図1及び図2(a)に示すように、成形体の表面を成形する凸状の上型11と、裏面を成形する凹状の下型12との間に空間を設け、この空間内に成形樹脂21を載置し、図2(b)に示すように、上型12を下降させて成形樹脂21を圧縮成形する。その後、図2(c)に示すように、上型11の下面と圧縮成形により形成された成形体22の上面との間に、樹脂注入口23aから流動性被覆材料23を注入し、流動性被覆材料23を加熱硬化させて成形体22の表面に被覆層を形成する。そして、図2(d)に示すように、上型11と下型12を型開きすると、成形体22の上面に被覆層24が形成された被覆成形体2が得られる。
Next, with reference to FIG. 1 and FIGS. 2 (a) to 2 (d), the operation of the coated molded
次に、図3(a)(b)を参照して、上述の縦位置検出部31と型位置制御機構4の動作を説明する。上型11と下型12は、成形樹脂を圧縮成形する段階、又は圧縮成型後に、上型12の下面と成形体との間に流動性被覆材料を注入する段階において、成形樹脂又は流動性被覆材料の内部圧力によって、図3(a)に示すように、相対位置が所定位置から変動して互いに傾いた状態になることがある。このような傾きは、縦位置検出部31によって検出することができる。そこで、上型11に対する下型12の傾きが検出された場合、図3(b)に示すように、下型12の下がっている部分を持ち上げるように、型位置制御機構4を動作させ、支持部41を駆動部40によって上昇させる。これにより下型12の傾きを修正し、製造される成形体の肉厚や被覆材料の膜厚を所定の寸法に保つことができる。駆動部40は、例えば、油圧によって支持部41を上昇させるものであり、配管42からの油圧によって上述の傾き調整がなされる。
Next, the operations of the
次に、図4、図5(a)(b)を参照して、支持部41を駆動部40で動作させる場合の進退制御の方法を説明する。図4に示すように、本製造装置1は、縦位置検出部3と、縦位置検出部3からの位置検出信号を受けて型位置制御機構4を制御する制御部7を備えており、制御部7は、プレス成形機10aから上ダイプレートDP1を駆動するためのストローク制御信号を受け取り、これを制御用の基準値として型位置制御機構4の動作量を算出し、型位置制御機構4の駆動部40を駆動して支持部41を上下方向に進退させて下型12を上下動させる。なお、縦位置検出部3は、傾き検出に必要な個数、例えば3個以上が備えられ、型位置制御機構4は、傾き修正機能と下型12を支えて保持するのに十分な機能の個数が備えられている。このようにして型位置制御機構4を制御することにより、プレス成形機10aの上ダイプレートDP1の駆動制御量を型位置制御機構4の駆動部40を制御する制御量判定の規準値として用いることができるので、型位置制御機構4を効率的に制御できる。例えば、型位置制御機構4を制御するための計算が発散するようなエラーを発生しにくい。
Next, with reference to FIG. 4, FIG. 5 (a) (b), the method of advancing / retreating control when the
次に、図5(a)(b)を参照して、上型11と下型12の相対位置の検出値に基づく型位置制御機構4の制御を説明する。プレス成形機10aの上ダイプレートDP1を駆動した距離をプレス成形機制御量ΔZと呼ぶことにする。また、図5(a)(b)に示すように、上型11と下型12間の相対距離の基準面をS0(上下方向の座標軸原点)とし、この基準面S0の4隅A,B,C,Dに対応して、縦位置検出部3と型位置制御機構4が設けられている、すなわち、縦位置検出部3による検出量と型位置制御機構4による上述の動作量が基準面S0の4隅A,B,C,Dの位置における量に換算されるものとする。なお、縦位置検出部3の検出点と型位置制御機構4の動作点が上下方向の軸上に設定できるとは限らないので、検出量と動作量に対する上述の換算が必要である。
Next, the control of the mold
上述の設定のもとで、4隅A,B,C,Dにおける相対距離の変動量(4隅に対応してα,β,γ,δとする)が4つの縦位置検出部3による検出量から求められ、その検出された変動量α,β,γ,δが4つの型位置制御機構4の動作量とされる。そして、4つの型位置制御機構4の動作量α,β,γ,δによって上型11と下型12間の相対距離の変動が補正される。
Under the above settings, the relative distance fluctuation amounts at the four corners A, B, C, and D (α, β, γ, and δ corresponding to the four corners) are detected by the four
上型11を上位置から下位置までプレス成形機制御量ΔZの距離を下降させたとき、上型11の基準面S1が相対距離の基準面S0と平行に移動して、図5(a)に示すように、基準面S2となった場合、4隅A,B,C,Dにおける上型11の下降量(a0−a1、等)がプレス成形機10aの移動量(プレス成形機制御量ΔZ)と同じ値となる。従って、基準面S0の4隅A,B,C,Dにおける上型11と下型12間の相対距離の検出量a1,b1,c1,d1とその初期値a0,b0,c0,d0とから求めた相対距離の変動量、従って、型位置制御機構4の動作量α,β,γ,δはゼロとなる:α=β=γ=δ=0。
When the distance of the press molding machine control amount ΔZ is lowered from the upper position to the lower position, the reference surface S1 of the
また、上型11を上位置から下位置までプレス成形機制御量ΔZの距離下降させたとき、上型11の基準面S1が下型12の基準面S0に対して偏って移動して、図5(b)に示すように、基準面S2となった場合、相対距離の変動量、従って、型位置制御機構4の動作量α,β,γ,δは次式で求められる:α=(a0−a1)−ΔZ、β=(b0−b1)−ΔZ、γ=(c0−c1)−ΔZ、δ=(d0−d1)−ΔZ。
Further, when the
また、型位置制御機構4の動作量α,β,γ,δは、プレス成形機制御量ΔZを用いなくても次式により導出できる。各位置検出部の上型11、下型12の相対距離の検出量の平均値をZaveとする。ここで、Zave=((a0−a1)+(b0−b1)+(c0−c1)+(d0−d1))/4、である。従って、型位置制御機構4の動作量α,β,γ,δは、α=(a0−a1)−Zave、β=(b0−b1)−Zave、γ=(c0−c1)−Zave、δ=(d0−d1)−Zave、となる。
Further, the operation amounts α, β, γ, and δ of the mold
上述のような、プレス成形機制御量ΔZや相対位置の検出量を用いて、型位置制御機構4の制御を行うと、これらの量がプレス成形機10aの動作状態に依存しないので、制御系が簡単になり、プレス成形機10aを変更した場合においても、プレス成形機10aから信号を取り出すための改造工事が不要となる。
When the mold
次に、図6、図7(a)(b)を参照して、他の実施形態に係る被覆成形体の製造装置1を説明する。この製造装置1は、図6に示すように、下型11を支持する支持部41を複数備えており、そのうちの1つの支持部41の進退位置が固定されたもの(支持部43)となっている。このように、複数の支持部のうちの1つを固定して進退する支持部41の個数を減らすことにより、制御変数を減らすことができ、効率的に下型12の位置制御ができる。
Next, with reference to FIG. 6, FIG. 7 (a) (b), the
また、進退位置が固定された支持部43として、図7(a)又は図7(b)に示すように、略球形又は略半球形の頭部43aを備えて、この頭部43aを下型12の下面に設けた略球形又は略半球形の凹部12aに嵌合させるものを用いることができる。前者は下型12の上下動を制約することができるという利点を有し、後者は組み込みが容易であるという利点を有する。
Further, as shown in FIG. 7 (a) or FIG. 7 (b), the
次に、さらに他の実施形態に係る被覆成形体の製造装置1を説明する。この製造装置1は、位置検出部として、下型12又は上型11のどちらか一方の型に設けられ、他方の型との上下方向距離を検出する縦位置検出部3と、水平方向距離を検出する横位置検出部6と、を備える。縦位置検出部3は、下型12又は上型11のどちらか一方の型の肩部に設けられ、対向する他方の型との縦方向距離を検出し、横位置検出部6は、下型12又は上型11のどちらか一方の型の外壁に設けられて他方の型の外壁面との横方向距離を検出する。位置検出部として、接触式リニアセンサや、非接触式リニアセンサを使用することができる。
Next, a coated molded
図8(a)(b)は、上述した位置検出部の構成例を示し、縦位置検出部3は、下型12に設けられた凸部31の上面基準面上の点Pの上下位置変動を検出し、横位置検出部6は、下型12の側壁面上の点Qの水平位置変動を検出する。これらの検出点P,Qは、図8(b)に示すように、下型12の4周にそれぞれ4点づつ設定されており、上型11と下型12の相対位置の上下方向及び水平方向の変動が検出される。また、この製造装置1は、上型11と下型12の水平方向の相対位置の変動を修正する型位置制御機構5を備えている。
8A and 8B show a configuration example of the position detection unit described above, and the vertical
このような位置検出部によれば、上下方向と水平方向の両方向について位置検出できるので、これらの検出結果に基づいて、成形体における立上り部の被覆膜厚とともに平面部の被覆膜厚を制御でき、また、各位置検出部が上型や下型の外部に設けられているので、位置検出部の調整や目視検査などの保守、位置検出部の設置や信号取り出しなどが容易である。 According to such a position detection unit, it is possible to detect the position in both the vertical direction and the horizontal direction, and based on these detection results, the coating film thickness of the flat part as well as the coating film thickness of the rising part in the molded body is determined. Further, since each position detection unit is provided outside the upper mold and the lower mold, maintenance such as adjustment of the position detection unit and visual inspection, installation of the position detection unit and signal extraction are easy.
図9(a)(b)は、上述の製造装置1の横位置検出部6と型位置制御機構5の動作を説明する。上型11と下型12の水平方向の相対位置が本来の位置から変動すると、図9(a)に示すように、成形体の立上り部分に対応する両型間の空間x,yに厚みの変動が生じる。このような変動が横位置検出部6によって検出されると、図9(b)に示すように、下型12の移動方向の反対側の型位置制御機構5を動作させ、支持部51を駆動部50によって押し出し、対向する側の支持部51は引き下げる。これにより下型12の水平位置の修正し、製造される成形体の肉厚や被覆材料の膜厚を所定の寸法に保つことができる。駆動部50は、例えば、油圧によって支持部51を移動させるものであり、配管52からの油圧によって上述の水平位置調整がなされる。
9A and 9B illustrate the operations of the
次に、図10(a)(b)を参照して、さらに他の実施形態に係る被覆成形体の製造装置1を説明する。この製造装置1は、下型12との接触部がローラ構造で形成された支持部先端を有する型位置制御機構を備えている。図10(a)は、下型12を下方から支持する型位置制御機構4を備えた例を示す。型位置制御機構4は、駆動部40と駆動部40によって上下に進退される支持部41とを備え、支持部41の先端はローラ構造41aを備えている。すなわち、支持部41の先端は、下型12の下面を転がり軸受け構造によって支持する。また、図10(b)は、下型12を水平方向から支持する型位置制御機構5を備えた例を示す。型位置制御機構5は、駆動部50と駆動部50によって水平方向に進退される支持部51とを備え、支持部51の先端はローラ構造51aを備えている。すなわち、支持部51の先端は下型12の側面を転がり軸受け構造によって支持する。
Next, with reference to FIG. 10 (a) (b), the
上述したような支持部41や支持部51によると、成形樹脂を圧縮成形する段階、又はその後上型11の下面と脂成形体との間に流動性被覆材料を注入する段階において、樹脂圧力により上型11と下型12の相対位置が変動した場合に、下型12と支持ベース13の間に設置してある型位置制御機構4又は型位置制御機構5に対して働く、駆動方向に直交する摩擦抵抗負荷を逃がすことができ、スムーズな型位置制御ができる。
According to the
次に、図11を参照して、さらに他の実施形態に係る被覆成形体の製造装置1を説明する。図11は、上型11、下型12、及び支持ベース13を備えた製造装置1と、上下のダイプレートDP1,DP2を示す。この製造装置1の支持ベース13には、下型12を下方から支持する4つの型位置制御機構4と下型12を水平方向の4方向から支持する各2つづつの8つの型位置制御機構5とを備えている。これらの型位置制御機構4、5を用いて、不図示の縦位置検出部3と横位置検出部6の検出結果に基づいて、上型11と下型12の相対位置のずれを修正して、製造される成形体の肉厚や被覆材料の膜厚を所定の寸法に保つことができる。
Next, with reference to FIG. 11, the
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、駆動部40,50は、油圧によらずに、ボールねじを用いて支持部41,51を進退させるものでもよい。また、位置検出部の非接触式リニアセンサとして、レーザ光、超音波、渦電流等を利用するセンサを用いることができる。
The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made. For example, the
1 製造装置
2 被覆成形体
3 縦位置検出部
4,5 型位置制御機構
6 横位置検出部
7 制御部
11 プレス成形機
11 上型
12 下型
13 支持ベース
21 成形樹脂
22 成形体
23 流動性被覆材料
24 被覆層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記上型と下型との相対位置を検出する位置検出部と、
成形樹脂を圧縮成形する際、又は圧縮成形後に流動性被覆材料を注入し成形体の表面に被覆層を形成する際に前記位置検出部により検出された上型と下型との相対位置が所定位置からずれているときに、この位置ずれを修正するように上型、又は下型を駆動する型位置制御機構と、を備え、
前記型位置制御機構が前記上型又は下型を支持する金型である支持ベースの内部に設けられていることを特徴とする被覆成形体の製造装置。 A space is provided between the convex upper mold for molding the surface of the molded body and the concave lower mold for molding the back surface, and the molding resin is compression molded in this space, and then the lower mold surface or the upper mold surface In a manufacturing apparatus for a coated molded body, a fluid coating material is injected between the molded body formed by compression molding and heat-cured, and a coating layer is formed on the surface of the molded body.
A position detector for detecting a relative position between the upper mold and the lower mold;
The relative position between the upper mold and the lower mold detected by the position detection unit when the molding resin is compression-molded or when a flowable coating material is injected after compression molding to form a coating layer on the surface of the molded body is predetermined. A mold position control mechanism that drives the upper mold or the lower mold so as to correct the positional deviation when being displaced from the position;
An apparatus for manufacturing a coated molded body, wherein the mold position control mechanism is provided inside a support base that is a mold for supporting the upper mold or the lower mold.
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