CN110103391A - 装饰成型方法以及装饰成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供装饰成型方法以及装饰成型装置。目的在于，提供能缩短模具更换时的准备时间且能期待提高成型品中的装饰图样的定位精度的装饰成型方法。本发明在由第1模(21)和第2模(22)构成的模具为开模状态下对第1模(21)与第2模(22)之间供给形成有装饰图样的薄膜(7)，用摄像机(13)拍摄记录于模具的模具侧校准标志(16)和记录于薄膜(7)的薄膜侧校准标志(15)，按照使薄膜侧校准标志(15)接近模具侧校准标志(16)的方式使薄膜(7)相对于模具移动来进行定位，在用第1模(21)和第2模(22)夹持薄膜(7)的合模状态下对模具注射树脂，并进行冷却来将成型品成型，将模具开模，取出将薄膜(7)的装饰图样转印到表面的成型品。

Description

装饰成型方法以及装饰成型装置
技术领域
涉及注射成型时在成型的同时将装饰图样转印到成型品的表面的装饰成型方法以及装饰成型装置。
背景技术
已知一种装饰成型方法，在对成型模具注射熔融树脂而进行树脂成型的成型品的表面，与树脂成型同时地转印装饰图样来进行装饰。对合模以构成成型模具的空腔的第1模和第2模之间，在夹入印刷了装饰图样的薄膜的状态下注射熔融树脂，进行冷却，将第1模和第2模开模来取出成型品，由此将所述薄膜的装饰图样的部分转印到成型品的表面。作为所述薄膜，使用带状体的薄膜。
另外，在专利文献1中公开了将所述带状体的位置相对于成型模具在长边方向以及宽度方向上驱动来补正薄膜的位置偏离的技术。
基于图7来说明装饰成型方法和专利文献1的技术。
在此，用实线图示构成成型模具的空腔的第1模21，用虚拟线图示第2模22。在放卷部1设置卷筒状的薄膜卷装体4。薄膜卷装体4的薄膜7被夹送辊5按压到送出电动机轴6，通过送出电动机轴6的驱动而从薄膜卷装体4引出。薄膜7通过开模状态的第1模21和第2模22之间，并张设于卷取部3。在卷取部3中，薄膜7卷取在引入电动机轴9的表面并被夹送辊10按压。通过了引入电动机轴9的薄膜7与使用完毕的薄膜卷装体11连接。
将第1模21和第2模22合模并注射熔融树脂，进行冷却，在成型品的表面转印薄膜7的装饰图样。没有装饰图样的部分的薄膜7的使用完毕区间通过将第1模21和第2模22开模并使送出电动机轴6和引入电动机轴9运转而卷取到使用完毕的薄膜卷装体11。与此同时，薄膜7的未使用区间被从薄膜卷装体4供给到第1模21和第2模22之间。
一般，在薄膜卷装体4的薄膜7上已经印刷或转印层叠有装饰膜或功能性膜，且将作用有张力的状态的薄膜7设置成使得第1模21和第2模22的模具分型面的平面与薄膜7平行。
接下来，将已经印刷在薄膜7上的薄膜侧校准标志15用照明装置14进行照明并设定成能由摄像机13检测的照度，进而用摄像机13对映现在镜组件12的薄膜侧校准标志15检测位置。按照使由摄像机13检测到位置的薄膜侧校准标志15接近预先设定在摄像机视野内的设定标志的方式使薄膜7在长边方向和宽度方向上移动来进行定位。
接下来，通过吸附将薄膜7固定在第1模21，或者/并且通过夹紧夹具8将薄膜7固定在第1模21。
接下来，使第2模22移动，与第1模21合模，注射熔融的树脂来对成型体进行成型。这时，薄膜7上的装饰膜被转印到成型品。然后，在冷却后，取出成型品。成型后的使用完毕区间的薄膜7被卷取到使用完毕的薄膜卷装体11。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP专利3621961号公报
虽然用摄像机13拍摄薄膜7上的薄膜侧校准标志15并使薄膜7在长边方向和宽度方向上移动来进行定位，但每当换装模具时，每次都需要确认位置匹配，并在做好的成型品中测量装饰图样的偏离量，对定位位置进行设定变更，直到开始生产为止要花费准备时间。
特别在深拉深形状的成型品的情况下，在通过吸附将薄膜7延展的同时使其紧贴于模具分型面，之后，注射熔融树脂，由此来追随模具形状。因而，薄膜7会超过弹性限度而从上下左右方向延展，因此即使在成型前将薄膜上的印刷标志定位在给定位置，在成型后装饰图样也会从目标位置偏离。因此，在对深拉深形状的成型品进行装饰成型的情况下，每当换装模具时，每次都需要确认所搭载的模具的位置匹配，并在做好的成型品中测量装饰图样的偏离量，对定位位置进行设定变更，因此直到开始生产为止需要更长的准备时间。
发明内容
本发明为了解决现有技术的课题而提出，其目的在于，提供一种装饰成型方法，能比现有技术更加缩短模具更换时的准备时间，且能期待提升成型品中的装饰图样的定位精度。
本发明的装饰成型方法的特征在于，在由第1模和第2模构成的模具为开模状态下，对所述第1模和第2模之间供给形成有装饰图样的薄膜，用摄像机拍摄记录于所述模具的模具侧校准标志和记录于所述薄膜的薄膜侧校准标志，按照使所述薄膜侧校准标志接近模具侧校准标志的方式使所述薄膜相对于所述模具移动来进行定位，在用所述第1模和第2模夹持所述薄膜的合模状态下对所述模具注射树脂，并进行冷却来将成型品成型，将所述模具开模，取出将所述薄膜的所述装饰图样转印到表面的所述成型品。
发明效果
根据该结构，由于以模具侧校准标志为基准，按照使薄膜侧校准标志接近该模具侧校准标志的方式使薄膜在长边方向和宽度方向上移动来对薄膜进行定位，之后，进行合模并对模具注射树脂，并进行冷却来将成型品成型，因此与仅用摄像机检测薄膜侧校准标志来进行薄膜的定位的情况相比，能缩短模具更换时的准备时间。
附图说明
图1是执行本发明的装饰成型方法的装饰成型装置的结构图。
图2是实施方式1的动作说明图。
图3是实施方式2中的装饰成型装置的主要部分的截面图。
图4是表示实施方式2中的校准标志的形状的薄膜的放大截面图。
图5是实施方式2中的模具侧校准标志和薄膜侧校准标志的放大俯视图。
图6是实施方式3中的装饰成型装置的主要部分的截面图。
图7是现有的装饰成型装置的结构图。
附图标记说明
1 放卷部
21 第1模
22 第2模
3 卷取部
4 薄膜卷装体
5 夹送辊
6 送出电动机轴
7 薄膜
8 夹紧夹具
9 引入电动机轴
10 夹送辊
11 使用完毕的薄膜卷装体
12 镜组件
13 摄像机
14 照明装置
15 薄膜侧校准标志
16 模具侧校准标志
17 基材薄膜
18 透光性膜
19 平行光
20 透明板
23 长边方向移送部
24 宽度方向移送部
25 定位控制部
26 监视器部
27 凹部
28 孔
29 边缘部
30 投影图像
31 照明装置
32 镜组件
具体实施方式
基于其实施方式来说明本发明的装饰成型方法。
(实施方式1)
图1和图2表示实现本发明的装饰成型方法的装饰成型装置。
在图1中，用实线图示构成成型模具的空腔的第1模21，用虚拟线图示第2模22。
开模状态下供给到第1模21和第2模22之间的带状的薄膜7从放卷部1通过第1模21和第2模22之间而张设到卷取部3。对于供给薄膜7时的第1模21、薄膜7、和第1模21的模具分型面的距离设置有不会接触的程度的1～5mm程度的间隙，但并不限于此。
在放卷部1设置卷筒状的薄膜卷装体4。薄膜卷装体4的薄膜7被夹送辊5按压在送出电动机轴6，通过送出电动机轴6的驱动而从薄膜卷装体4引出。送出电动机轴6由于能决定旋转量，因此能决定薄膜7的送出量。
在卷取部3中，薄膜7卷取在引入电动机轴9的表面并被夹送辊10按压。通过了引入电动机轴9的薄膜7由使用完毕的薄膜卷装体11卷取。引入电动机轴9由于能决定旋转量，因此能决定薄膜7的送出量。引入电动机轴9为了在成型时使薄膜7没有皱折且将装饰图样的形状以及尺寸维持或复原，而用张力测定装置(未图示)来测定张力，将薄膜7调整到指定的张力。
放卷部1和卷取部3设有宽度方向移送部24，该宽度方向移送部24与长边方向移送部23分开设置，其中，该长边方向移送部23在开模状态下驱动送出电动机轴6和引入电动机轴9来将薄膜7在长边方向上间歇移送，该宽度方向移送部24使放卷部1和卷取部3在薄膜7的宽度方向上移动。
在薄膜卷装体4的薄膜7上已经印刷或转印层叠了装饰膜或功能性膜。薄膜7在作用有张力的状态下被张设成使得第1模21和第2模22的模具分型面的平面与薄膜7平行。
在薄膜7上，已经通过印刷或层叠而在薄膜7的长边方向上以一定间隔重复地形成了薄膜侧校准标志15。
在由第1模21和第2模22构成的例如第1模21的分型面记录了模具侧校准标志16。模具侧校准标志16直接印刷或刻印在第1模21。
此外，还设有镜组件12、摄像机13、照明装置14、基于摄像机13的摄像结果来控制长边方向移送部23和宽度方向移送部24的定位控制部25、和显示摄像机13的摄像图像的监视器部26等。镜组件12为了由设于模具的外部的摄像机13同时检测薄膜侧校准标志15和模具侧校准标志16而设置。
同成型工序一起来具体说明定位控制部25、长边方向移送部23、宽度方向移送部24的结构。
为了对形成于第1模21的分型面的凹部27的合适的位置供给薄膜7的未使用区间，在开模状态下，长边方向移送部23使送出电动机轴6和引入电动机轴9运转。凹部27的深度比第1模21的分型面深1mm以上。
并且，若一次成型所需的薄膜7的长度方向的移送结束，则用照明装置14进行照明并设定成能由摄像机13检测的照度，进而，定位控制部25基于由摄像机13同时拍摄的模具侧校准标志16和在镜组件12映现出的薄膜侧校准标志15的摄像机13的图像数据，来计算如图2所示那样使由摄像机13检测到位置的薄膜侧校准标志15接近在相同的摄像机视野内捕捉到的模具侧校准标志16所需的宽度方向位置偏离量W1、和接近模具侧校准标志16的位置P151所需的长边方向位置偏离量L1。
并且，定位控制部25用后述的补正量W2、L2对所得到的位置偏离量W1和位置偏离量L1进行补正，对宽度方向移送部24和长边方向移送部23指示薄膜7的位置补正。即，定位控制部25对宽度方向移送部24指示在宽度方向上将薄膜7向左侧再次移送W1-W2。另外，定位控制部25对长边方向移送部23指示在长边方向上将薄膜7向与移送方向相反的方向再次移送L1+L2。宽度方向移送部24和长边方向移送部23再次移送后的薄膜侧校准标志15在摄像机13的图像上位于图2所示的位置P152。
若薄膜7的位置补正完成，则将薄膜7通过夹紧夹具8按压到第1模21的分型面，并从凹部27进行真空吸引来将薄膜7吸附固定在凹部27的内表面。
接下来，使第2模22移动来与第1模21合模，将熔融的树脂注射到模具来将成型体成型。这时，薄膜7上的装饰膜等装饰图样被同时转印到成型体。然后，在冷却后，将模具开模来取出成型品。成型后的使用完毕区间的薄膜7被使用完毕的薄膜卷装体11卷取。与此同时，从薄膜卷装体4对第1模21和第2模22之间供给薄膜7的未使用区间。
在想要成型的成型品不是深拉深的情况下，定位控制部25基于由摄像机13同时拍摄的图像数据的模具侧校准标志16和薄膜侧校准标志15的位置来计算W1和L1，以使得摄像机13的图像中的薄膜侧校准标志15的位置成为位置P151，并追随更换的模具的安装位置自动对薄膜7的位置进行补正，因此能在成型品的合适的位置附加装饰图样，没有如现有技术那样作业人员对附加于成型品的装饰图样的位置偏离量进行实际测量来修正薄膜7的长边方向和宽度方向的位置那样的手工作业，相比现有技术能缩短模具更换时的准备时间。
在想要成型的成型品是深拉深的情况下，由于从凹部27进行真空吸引来使薄膜7吸附在凹部27的内表面，因此薄膜7超过弹性限度而从上下左右方向延展，因而即使在成型前将薄膜侧校准标志15定位在位置P151，装饰图样在成型后也会从目标位置偏离。因此，在对深拉深形状的成型品进行装饰成型的情况下，无法将装饰图样附加在成型品的合适的位置。因此，在想要成型的成型品是深拉深的情况下，在成型前将薄膜侧校准标志15不是移送在位置P151而是在宽度方向上再次移送W1-W2并在长边方向上再次移送L1+L2，因此通过对应于凹部27的深拉深的形状和尺寸以及所使用的薄膜7的特性来设定W2的尺寸和L2的尺寸，没有如现有技术那样作业人员对附加于成型品的装饰图样的位置偏离量进行实际测量来修正薄膜7的长边方向和宽度方向的位置那样的手工作业，相比比现有技术能更加缩短成型品为深拉深的情况下的模具更换时的准备时间。
进而，由于在机种切换等导致的模具更换时，能在监视器部26观察用1个摄像机13对前次生产时的薄膜侧校准标志15与模具侧校准标志16之间的给定距离进行拍摄而得到的图像并调整薄膜侧校准标志15与模具侧校准标志16的相对位置，因此能大幅缩短薄膜与模具的位置匹配时间。
如此，通过以模具侧校准标志16为基准来使记录有薄膜侧校准标志15的薄膜7得到位置匹配，能按每个模具决定成型品与装饰图样的匹配位置，因此即使因机种切换等而进行模具更换，也能容易地制作将装饰图样高精度地定位的成型品。
另外，薄膜侧校准标志15由于为了使摄像机13中的检测容易而与背景之间设置对比度差，因此是着色的遮光性的标志，优选抑制了外部光的反射的颜色。
模具侧校准标志16为了与薄膜侧校准标志15进行区别而比薄膜侧校准标志15大且形状不同，优选遮光性且抑制了外部光的反射的颜色。该遮光性并不意味着完全不透光。
进而，薄膜侧校准标志15和模具侧校准标志16通过设为不同的颜色而能容易地区别形状的差异。在图2中，薄膜侧校准标志15记载为四边形形状，模具侧校准标志16记载为中空的四边形形状，但只要能通过改变形状以及尺寸进行区别，就并不限于此。
另外，在想要成型的成型品是深拉深的情况下，由于薄膜7在成型后发生较大塑性变形，因此在因扩大薄膜7与第1模21的成型面的间隙而使薄膜侧校准标志15和模具侧校准标志16不可进入摄像机13的焦点深度内的情况下，也可以单独具有对准焦点的机构。
在本实施例中，是在模具内检测校准标志的结构，但也可以在模具的上部、或下部这样的模具外另外设置模具侧校准标志16来进行检测。
在将模具侧校准标志16设置在模具的下部的情况下，在从模具伸出的结构物的托架等设置校准标志16，由一台摄像机13同时观察校准标志15。
(实施方式2)
图3～图5表示实施方式2。
图3仅示出模具侧校准标志16和薄膜侧校准标志15的结构、以及同时拍摄它们的摄像机13的周边部分，其他部分与实施方式1相同。
摄像机13的拍摄中使用的照明装置31配置在第1模21的内部。从照明装置31投射的平行光19从在第1模21的分型面开口的孔28射出。模具侧校准标志16描绘在配置于第1模21的分型面的玻璃等透明板20上。模具侧校准标志16以透过色着色，且不限定于印刷或刻印、或蒸镀等手法。
设于薄膜7的薄膜侧校准标志15是透明或透过色。有时在薄膜7印刷或层叠防反射膜、耐指纹膜这样以功能性提升为目的的透过性的膜作为装饰图样。
透过色是彩色玻璃那样带颜色的透光性的颜色、或磨砂玻璃那样的颜色。在透明的情况下，虽然摄像机13中的识别困难，但能通过使平行光透过射出来检测边缘部。只要是仅使特定波长的光通过或不通过的薄膜侧校准标志15，就能进行标志的判别。
在如实施方式1那样将薄膜侧校准标志15设为着色的遮光性的标志的情况下，需要以与装饰图样不同的工序进行印刷或层叠，还会需要薄膜7的成本。因此，在实施方式2中，设为图4所示的结构来在薄膜7形成透明或透过色的透光性膜18的薄膜侧校准标志15。即，在成为薄膜7的基底的基材薄膜17之上通过印刷或层叠来赋予以功能性提升为目的的透光性膜18。透光性膜18优选设为线状或格子状，凸部18a以及凹部18b的宽度优选0.5mm以下。
若从基材薄膜17侧对薄膜7照射平行光19，则平行光19就会在透光性膜18的边缘部29漫反射而不能直线前进，因此若从透光性膜18侧用摄像机13观察，就成为投影图像30所示的影，摄像机13能将投影图像30按形状识别为薄膜侧校准标志15。
通过模具侧校准标志16以透过色着色，从而薄膜侧校准标志15成为透过性膜，因此在如图5所示那样用摄像机13观察时，即使模具侧校准标志16和薄膜侧校准标志15重叠，也易于探测模具侧校准标志16，不会误检测校准标志，能提升定位精度。
在图2中，将薄膜侧标志以黑四边形表现，但图5的示例中是图4那样的条纹状且具有四边形等形状的标志。将该透明标志与图2相同地位置匹配在模具侧标志的中央。
根据该实施方式2，能使用具有薄膜侧校准标志15的低价的薄膜7对成型品进行装饰成型。
(实施方式3)
图6表示实施方式3。
在实施方式2中，照明装置31配置在第1模21的内部，但在图6中，照明装置31配置在第1模21的外部。来自照明装置31的平行光19从形成于第1模21的通路33入射，并由镜组件32改变平行光19的照射方向而照射模具侧校准标志16。平行光19经由透明板20和薄膜7、镜组件12而抵达摄像机13。
一般，在将树脂注射成型时，在对模具进行温度控制的状态下进行成型，因此在如实施方式2那样将照明装置31配置在模具内的情况下，照明装置31有时会超过容许温度范围的例如55℃。因此，在实施方式3中，在模具外配置照明装置31，模内镜组件32若使用玻璃制等的镜面材料，就难以受到模具温度的影响。
另外，模具侧校准标志16以透过色着色，但在设为薄膜侧校准标志15和模具侧校准标志16不重叠的配置的情况下，也可以由透明的透光性膜构成模具侧校准标志16。
本发明能运用在各种带装饰图样的成型品的注射成型的用途中。

Claims (7)

1.一种装饰成型方法，
在由第1模和第2模构成的模具为开模状态下，对所述第1模和第2模之间供给形成有装饰图样的薄膜，
用摄像机拍摄记录于所述模具的模具侧校准标志和记录于所述薄膜的薄膜侧校准标志，
按照使所述薄膜侧校准标志接近模具侧校准标志的方式使所述薄膜相对于所述模具移动来进行定位，
在用所述第1模和所述第2模夹持所述薄膜的合模状态下对所述模具注射树脂，并进行冷却来将成型品成型，
将所述模具开模，取出将所述薄膜的所述装饰图样转印到表面的所述成型品。
2.根据权利要求1所述的装饰成型工法，其中，
将所述模具侧校准标志和所述薄膜侧校准标志设为相互不同的颜色。
3.根据权利要求2所述的装饰成型方法，其中，
将所述薄膜侧校准标志设为透过色。
4.根据权利要求1所述的装饰成型方法，其中，
将以透过色着色在透明板的模具侧校准标志配置于所述模具，
从所述模具侧向模具侧校准标志和所述薄膜侧校准标志照射平行光并用所述摄像机进行拍摄。
5.根据权利要求4所述的装饰成型方法，其中，
关于所述模具侧校准标志和所述薄膜侧校准标志，以透明或透过色构成两者或任一者，用摄像机进行检测，来进行位置匹配。
6.根据权利要求4所述的装饰成型方法，其中，
所述薄膜侧校准标志是透明的透光性膜，用所述摄像机检测在所述透光性膜的边缘部漫反射的光，来进行位置匹配。
7.一种装饰成型装置，
在由第1模和第2模构成的模具为开模状态下，对所述第1模和第2模之间供给形成有装饰图样的薄膜，在用所述第1模和所述第2模夹持所述薄膜的合模状态下对所述模具注射树脂，并进行冷却来将成型品成型，将所述模具开模，取出将所述薄膜的所述装饰图样转印到表面的所述成型品，
在所述模具设置模具侧校准标志，
在所述薄膜设置薄膜侧校准标志，
设置拍摄所述模具侧校准标志和所述薄膜侧校准标志的摄像机，
设置定位控制部，其计算为了使得基于所述摄像机的图像数据检测到的所述薄膜侧校准标志接近检测到的所述模具侧校准标志而使所述薄膜在薄膜的长边方向和宽度方向上移动的量，
设置长边方向移送部，其基于所述定位控制部的输出使所述薄膜在所述薄膜的长边方向上移动，
设置宽度方向移送部，其基于所述定位控制部的输出使所述薄膜在所述薄膜的宽度方向上移动。
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