DE102014209100B4

DE102014209100B4 - Formsystem und Verfahren zur Herstellung von Formprodukten

Info

Publication number: DE102014209100B4
Application number: DE102014209100.4A
Authority: DE
Inventors: c/o TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KA Asanuma Nobuyuki; c/o TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI K Momono Masamichi
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: DE102014209100A1; JP5866398B2; US10093048B2; JP2014240187A; US20140339727A1; CN104162954A; US20170165882A1; CN104162954B; US9636856B2

Abstract

Ein Formsystem (10) um ein Formprodukt (Q) herzustellen indem ein blattförmiges Einsatzelement (S) und ein Formmaterial (R) einstückig geformt werden, das Formsystem (10) umfassend:einen Blattzuführteil (20), der um eine vorbestimmte Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist um das Einsatzelement (S) bereitzustellen;einen Blattaufheizteil (30), der eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) zu erhitzen;eine Formvorrichtung (100), die außerhalb einer vorbestimmten Distanz von der Referenzposition (P) angeordnet ist und die eingerichtet ist, das Formprodukt (Q) zu formen, indem sie das Einsatzelement (S) und das Formmaterial (R) einstückig formt, wobei das Einsatzelement (S) zwischen einer feststehenden Form (155) und einer beweglichen Form (156) positioniert wird, die feststehende Form (155) und die bewegliche Form (156) durch den Betrieb der Formklemmvorrichtung (140) festgeklemmt wird, sodass eine Form zum Formen des Einsatzelements (S) gebildet wird, und dann ein geschmolzenes Harzmaterial eingespritzt wird, so dass das Einsatzelement (S) und das Harzmaterial zusammengeführt werden, um das Formprodukt (Q) zu formen;einen Auswerfer (200) mit einer Zuführposition (222), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist, und der eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) zwischen dem Blattaufheizteil (30) und der Formvorrichtung (100) zu transferieren und das Formprodukt (Q) auszuwerfen und von der Formvorrichtung (100) zu transferieren; undeinen Transferroboter (500), der an der Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) oder das Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20) und dem Auswerfer (200) zu transferieren.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Die dargestellte Erfindung bezieht sich auf ein Formsystem und eine Methode zur Herstellung eines Formprodukts, um das Formprodukt herzustellen indem ein blattförmiges Einsatzelement und ein Formmaterial kombiniert werden.
2. Stand der Technik
Pressformen ist als ein Verfahren zum Formen eines blattförmigen Prepregs bekannt.
Es gibt viele verschiedene Arten von Techniken hinsichtlich des Aufheizens und Einsatzformen einer Prepreglage (siehe beispielsweise JP H06 270 199 A und JP 2012 179 773 A ). Weiterhin gibt es auch verschiedene Arten von bekannten Techniken hinsichtlich einer Nachbearbeitung nach dem Spritzgießen (siehe beispielsweise JP H08 336 833 A ) .
Jedoch werden für Prepregmaterialien herkömmlich Materialien verwendet, die auf warmaushärtenden Harzen basieren, deshalb dauert der Formprozess lang und mindert dabei die Produktivität. Deshalb erhöhen die herkömmlichen Prepregs den Stückpreis von Formprodukten, die aus ihnen hergestellt werden, deshalb ist es schwierig sie für Massenprodukte wie beispielsweise Kleinwägen zu verwenden weswegen sie momentan nur für Produkte mit kleinen Produktionsmengen, wie beispielsweise Flugzeuge oder hochklassige Fahrzeuge verwendet werden.
Die US 2007 / 0 184 273 A1 offenbart ein Formsystem, beinhaltend eine erste Formhälfte und eine zweite Formhälfte, ausgestaltet, eine Formfläche zu definieren und ein formbares Einsatzelement darin zu formen. Die DE 10 2007 036 660 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Composite-Produktes in einer Spritzgiessmaschine mit einer Plastifizier- und Einspritzeinrichtung sowie einer Schliesseinheit, in der zumindest ein Formwerkzeug aufgenommen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formsystem und ein Verfahren zur Herstellung eines Formprodukts bereitzustellen, welche ein hohe Produktivität durch Verwendung eines Formverfahrens mit Direkteinspritzung umsetzen können, indem ein blattförmiges Einsatzelement und ein Formmaterial kombiniert werden. Um das oben genannte Problem zu lösen und das Ziel zu erreichen, haben das Formsystem und das Verfahren zur Herstellung des Formprodukts gemäß der vorliegenden Erfindung den im Vorrichtungsanspruch 1 bzw. im Verfahrensanspruch 5 beschriebenen Aufbau.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine hohe Produktivität zu realisieren indem ein Direktinjektionsformverfahren verwendet wird, wenn das blattförmige Einsatzelement und das Formmaterial kombiniert werden.
Zusätzliche Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung ausgeführt und zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch Umsetzung der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Die Vorteile der Erfindung können mittels der Instrumentarien und Kombinationen die im Wesentlichen im Folgenden herausgestellt werden, realisiert und erzielt werden.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung sind und darin einbezogen sind, stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der allgemeinen vorangehenden Beschreibung, und der detaillierten nachfolgenden Beschreibung, dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Hybridformsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
2 ist eine Draufsicht, die das Hybridformsystem schematisch zeigt;
3 ist eine Seitenansicht, die ein Einlegeverfahren das im Hybridformsystem durchgeführt wird schematisch zeigt;
4 ist eine Seitenansicht, die das Einlegeverfahren das im Hybridformsystem durchgeführt wird schematisch zeigt;
5 ist eine Seitenansicht, die das Einlegeverfahren das im Hybridformsystem durchgeführt wird schematisch zeigt;
6A ist ein erläuterndes Diagramm, das den Arbeitsablauf, der in dem Hybridformsystem durchgeführt wird, zeigt;
6B ist ein erläuterndes Diagramm, das den Arbeitsablauf, der in dem Hybridformsystem durchgeführt wird, zeigt;
6C ist ein erläuterndes Diagramm, das den Arbeitsablauf, der in dem Hybridformsystem durchgeführt wird, zeigt; und
6D ist ein erläuterndes Diagramm, das den Arbeitsablauf, der in dem Hybridformsystem durchgeführt wird, zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Hybridformsystem 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, das ausgestaltet ist, um ein Formprodukt Q herzustellen, indem ein Blatt (blattförmiges Einsatzelement) S und ein Harzmaterial (Formmaterial) R einstückig geformt werden.
2 ist eine Draufsicht, die das Hybridformsystem schematisch zeigt. 3 ist eine Seitenansicht, die den Betrieb eines Formteils, der im Hybridformsystem eingebaut ist, schematisch zeigt.
4 ist eine Seitenansicht, die den Betrieb des Formteils, der im Hybridformsystem eingebaut ist schematisch zeigt. 5 ist eine Seitenansicht, die den Betrieb des Formteils, das im Hybridformsystem eingebaut ist, schematisch zeigt. 6A bis 6D (6A, 6B, 6C, und 6D) ist ein erläuterndes Diagramm, das den Arbeitsablauf, der in dem Hybridformsystem durchgeführt wird, zeigt.
In diesen Zeichnungen bezeichnen die Pfeile X, Y und Z jeweils drei Richtungen, die rechtwinklig zueinander liegen, wobei die Pfeile X und Y die horizontalen Richtungen bezeichnen und der Pfeil Z die vertikale Richtung bezeichnet.
Ein Hybridformsystem (Formsystem) 10 mit einem Blattzuführteil 20, der um eine Referenzposition P angeordnet ist und ausgestaltet ist, um jedes Blatt S zuzuführen; einen Blattaufheizteil 30, der ausgestaltet ist, um das Blatt S aufzuheizen; eine Spritzgussmaschine (Formmaschine oder Formvorrichtung) 100, die ausgestaltet ist, um ein Formprodukt zu formen, indem das Blatt S und das Harzmaterial (Formmaterial) R einstückig ausgeformt werden, einen Auswerfer 200 mit einer Zuführposition, die um die Referenzposition P angeordnet ist und ausgestaltet ist, um das Blatt S und das Formprodukt Q zwischen dem Blattaufheizteil 30 und der Spritzgussmaschine 100 zu transferieren; eine Angussschneidevorrichtung 300, die so angeordnet ist, dass die Angüsse, die an dem Formprodukt Q anhaften, abschneidet eine Fördervorrichtung 400, die um die Referenzposition P angeordnet ist und ausgestaltet ist, um das Formprodukt Q zu fördern; und einem Transferroboter 500, der an der Referenzposition P angeordnet ist und ausgestaltet ist, um das Blatt S oder das Formprodukt Q zwischen dem Blattzuführteil 20, dem Auswerfer 200, der Angussschneidevorrichtung 300 und der Fördervorrichtung 400 zu halten und zu transferieren. Beispielsweise ist das Blatt (blattförmiges Einsatzelement) S ein blattförmiges thermoplastisches Prepreg.
Der Blattzuführteil 20 umfasst die Funktion des Zuführens eines Blatts S zu dem Transferroboter 500 an der Blattzuführposition 21.
Der Blattaufheizteil 30 umfasst die Funktion des Aufheizens des Blatts S, der von dem Auswerfer 200 gehalten wird, wobei eine elektrische Heizung zum Einsatz kommt. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 31 einen Stromversorgungsabschnitt zur Stromversorgung des Blattaufheizteils 30.
Die Spritzgussmaschine 100 umfasst eine Basis 120, eine Einspritzvorrichtung 130 und eine Formklemmvorrichtung 140. Die Basis 120 ist mit Schienen 121 versehen. Die Schienen 121 erstrecken sich in Längsrichtung der Basis 120. Die Einspritzvorrichtung 130 ist auf den Schienen 121 angeordnet und ist entlang der Schienen 121 beweglich.
Beispielsweise umfasst die Einspritzvorrichtung 130 ein Gehäuse 130a, einen Zylinder 131, der im Inneren eine Schnecke 131a beinhaltet, eine Antriebseinheit 132, die ausgestaltet ist, um die Schnecke 131a in dem Zylinder 131, der in dem Gehäuse 130a enthalten ist zu drehen, einen Trichter 133 und eine Antriebseinheit 135 die ausgestaltet ist, um die Schnecke 131a, die im Gehäuse 130a enthalten ist, hin und her zu bewegen.
Der Zylinder 131 umfasst eine Einspritzdüse 134, die an dem distalen Ende vorgesehen ist. Der Trichter 133 enthält ein Harz, das ein Beispiel für das zu schmelzende Material ist. Das Harz, das als Material dient, wird aus dem Inneren des Trichters 133 dem Zylinder 131 zugeführt. Die Injektionsvorrichtung 130 wird durch Antreiben einer Antriebseinheit 136 (nicht gezeigt) bewegt, so dass die Einspritzdüse 134 mit einer Kavität im Inneren einer festen Form 155 und eine bewegliche Form 156, die später beschrieben wird, verbunden ist.
Der Zylinder 131 ist mit einer Heizeinrichtung ausgestattet. Die Heizeinrichtung (nicht gezeigt) ist eingerichtet um den Zylinder 131 zu beheizen. Das Harz, das als Material (Formmaterial) dient, wird aus dem Trichter 133 zugeführt und durch das Innere des Zylinders 131 in Richtung der Einspritzdüse 134 bewegt, indem die Schnecke 131a durch die Antriebseinheit 132 rotiert wird. Während dieser Bewegung wird Wärme von dem Zylinder 131 an das Harz Transferieren und das Harz wird dadurch geschmolzen. Das Harz, das so aufgeschmolzen wird, wird in der Nähe der Einspritzdüse 134 gespeichert. Mit anwachsender Menge an gespeichertem Harz wird die Schnecke 131a durch den Druck des gespeicherten Harzes zurück zu dem Trichter 133 geschoben. Wenn das geschmolzene Harz eine vorbestimmte Speichermenge erreicht, wird die Schnecke 131a von der Antriebseinheit 135 in Richtung der Einspritzdüse 134 gedrückt, so dass das Harz in die Kavität zwischen der feststehenden Form 155 und der beweglichen Form 156, welche an der Formklemmvorrichtung 140 angebracht sind, gespritzt wird.
Beispielsweise umfasst die Formklemmvorrichtung 140 eine feste Platte 141 und eine bewegbare Platte 142, die eingerichtet ist, um relativ zu der feststehenden Platte 141 hin und her bewegt zu werden. Die feststehende Form 155 ist an der festen Platte 141 angebracht. Die bewegliche Form 156 ist an der beweglichen Platte 142 angebracht. Beispielsweise wird die bewegliche Platte 142 relativ zu der feststehenden Platte 141 durch einen Kniehebelmechanismus und eine Antriebseinheit zum Ausdehnen und Zusammenziehen dieses Kniehebelmechanismus hin und her bewegt. Der Kniehebelmechanismus ist mit der beweglichen Platte 142 verbunden.
Die feststehende Form 155 und die bewegliche Form 156 enthalten jeweils Hohlräume im Inneren, welche einem Produkt entsprechen, das geformt werden soll. Wenn die bewegliche Platte 142 in Richtung der festen Platte 141 bewegt wird, und die bewegbare Form 156 dadurch in Kontakt mit der feststehenden Form 155 gebracht wird, wird eine Kavität, die dem Formprodukt Q entspricht von der feststehenden Form 155 und der beweglichen Form 156 gebildet.
Beispielsweise umfasst der Auswerfer 200 einen Bock 210, der entlang der durch den Pfeil Y angegebenen Richtung angebracht ist, eine Führung 220, die auf diesem Bock 210 bereitgestellt wird und ein Paar von Haltemechanismen 230 und 240, die in der Richtung, die durch den Pfeil X angegeben ist, zueinander benachbart sind und eingerichtet sind, um durch die Führung 220 in der Richtung geführt zu werden, die durch den Pfeil Y angegeben wird.
Die Führung 220 umfasst eine Zuführposition (Blattzuführposition, Formproduktzuführposition) 222, wo das Blatt S oder das Formprodukt Q zwischen der Aufheizposition 221 und dem Transferroboter 500 zugeführt wird, und eine Einsatzposition 223, die von der Zuführposition abweicht.
Beispielsweise umfasst die Haltevorrichtung 230 einen Höhenpositionseinstellungsmechanismus 231 und eine Greifhand 232, die am unteren Ende des Höhenpositionseinstellmechanismus 231 vorgesehen ist. Der Haltemechanismus 240 umfasst eine Höhenposition-Einstelleinrichtung 241 und eine Greifhand 242, die am unteren Ende dieser Höhenpositionseinstelleinrichtung 241 vorgesehen ist. Die Haltevorrichtung 230 und der Haltemechanismus 240 können jeweils unabhängig voneinander betrieben werden, und die Positionen der Haltevorrichtung 230 und des Haltemechanismus 240 gegenüber der Führung 220 können so eingestellt werden, dass sie immer in derselben Position sind oder können auch nicht so eingestellt werden, dass sie immer in derselben Position sind.
Die Angussschneidevorrichtung 300 umfasst die Funktion des Abschneidens eines Angusses Qa an einer Angussschneideposition 301 von dem Formprodukt Q, das von dem Transferroboter 500 gehalten wird. Die Fördervorrichtung 400 umfasst die Funktion des Förderns eines Formprodukts Q zur Außenseite des Systems durch beispielsweise die Verwendung eines Förderbandes oder dergleichen.
Der Transferroboter 500 ist ein Gelenkroboter, wie beispielsweise ein Sechsachsenroboter und umfasst einen Roboter-Hauptkörper 510, dessen Drehachse sich in der durch den Pfeil Z angedeuteten Richtung durch die Referenzposition P erstreckt und an der Bodenfläche befestigt ist, und eine Spannvorrichtung 520, die am distalen Ende des Roboter-Hauptkörpers 510 vorgesehen ist. Die Spannvorrichtung 520 kann entweder eine Art Klemmzange und / oder eine Vakuumspannvorrichtung sein, so lange sie das Blatt S und / oder das Formprodukt Q zu halten vermag.
Der Transferroboter 500 kann sein Spannfutter 520 in der Blattzuführposition 21 des Blattzuführteils 20, der Zuführposition 222 des Auswerfers 200, der Angussschneideposition 301 der Angussschneidevorrichtung 300, und der Position der Fördervorrichtung 400 positionieren.
In dem Hybridformsystem 10, das wie oben beschrieben gestaltet ist, wird das Formprodukt Q wie folgt erzeugt. In dieser Hinsicht, erläutert das Diagramm, das in 6A bis 6D gezeigt ist den Betrieb der jeweiligen Systemteile. In 6A bis 6D repräsentiert S1 ein beliebiges Blatt der Blätter S, und S2 stellt ein Blatt dar, das nach S1 verarbeitet wird.
Der Transferroboter 500 nimmt das Blatt S (S1) in der Blattzuführposition 21 des Blattzufuhrteils 20 auf. Dann bewegt er sich in die Zuführposition 222 des Auswerfers 200 und übergibt das Blatt S der Greifhand 232 der Haltevorrichtung 230 des Auswerfers 200. Dann wird die Haltevorrichtung 230 entlang der Führung 220 bewegt und in einer Position oberhalb der Aufheizposition 221 angehalten. Dann wird das Blatt S vom Höhenposition-Einstellmechanismus 231 abwärts in den Blattaufheizteil 30 bewegt und auf eine geeignete Temperatur erhitzt. In einem Fall, wo die Höhe des Blatts in der Blattzufuhrposition die gleiche ist, wie eine Höhe, die das Aufheizen des Blatts durch den Blattaufheizteil 30 ermöglicht, kann der Höheneinstellvorgang durch den Höhenposition-Einstellmechanismus 231 weggelassen werden.
Dann wird das Blatt S nach oben bewegt, und dann wird der Haltemechanismus 230 an die Einsetzposition 223 bewegt.
Als nächstes wird das Blatt S durch den Höhenpositionseinstellmechanismus 231 abwärts bewegt und zwischen der feststehenden Form 155 und der beweglichen Form 156 positioniert, wie in 3 gezeigt. Dann werden die feststehende Form 155 und die bewegliche Form 156 durch den Betrieb der Formklemmvorrichtung 140 festgeklemmt, so dass eine Form zum Formen des Blatts S gebildet wird, wie es in 4 dargestellt ist. Dann wird das geschmolzene Harzmaterial eingespritzt, so dass das Blatt S und das Harzmaterial zusammengeführt werden, um das Formprodukt Q zu formen.
Als nächstes wird, wie in 5 gezeigt, die feststehende Form 155 und die bewegliche Form 156 so eingestellt, um die Form zu öffnen und das Formprodukt Q wird durch den Haltemechanismus 240 herausgenommen. Zu dieser Zeit wird das nächste Blatt S (S2) zwischen der feststehenden Form 155 und der beweglichen Form 156 positioniert.
Dann wird der Haltemechanismus 240 zu der Zuführposition 222 bewegt und der Transferroboter 500 arbeitet, um das Formprodukt Q zu halten. Als nächstes überträgt der Transportroboter 500 das Formprodukt Q an die Angussschneidposition 301 der Angussschneidvorrichtung 300 und die Angussschneidevorrichtung 300 arbeitet, um den Anguss Qa des Formprodukts Q abzuschneiden. Danach platziert der Transferroboter 500 das Formprodukt Q auf die Fördervorrichtung 400. Infolgedessen ist das Verfahren zur Herstellung eines Formprodukts Q durch Hybridformen abgeschlossen.
Wie in 6A bis 6D gezeigt, kann der Herstellungsprozess so durchgeführt werden, dass die Vorgänge für ein beliebiges Blatt S1 und die Vorgänge für das nächste Blatt S2 teilweise miteinander überlappen.
Beispielsweise erhält der Transferroboter 500, während die Spritzgussmaschine 100 die Schritte Formschließen, Injektion, Kühlung, Formöffnung und Auswerfen durchführt, das nächste Blatt S (S2) von dem Blattzuführabschnitt 20 und liefert das Blatt S zu dem Auswerfer 200 und ferner erhält der Transferroboter 500 den geformten Gegenstand Q von dem Auswerfer 200 und liefert das Formprodukt Q an die Angussschneidvorrichtung 300 und dann erhält der Transferroboter 500 das Formprodukt Q von der Angussschneidvorrichtung 300 und liefert das Formprodukt Q zu der Fördervorrichtung 400. Der Auswerfer 200 erhält die nächste Lage S (S2) von dem Transferroboter 500, und erhitzt das nächste Blatt S (S2) durch den Blattaufheizteil 30. Nachdem das nächste Blatt S (S2) durch den Blattaufheizteil 30 erhitzt wurde, setzt der Auswerfer 200 den nächsten Blatt S (S2) in die Spritzgussmaschine 100 (genauer gesagt, in die Form, die an der Spritzgussmaschine 100 befestigt ist) ein. Weiterhin wird das Formprodukt Q nachdem es durch die Spritzgussmaschine 100 geformt wurde, von dem Auswerfer 200 aus der Spritzgussmaschine 100 ausgeworfen (empfangen) und dem Transferroboter 500 zugeführt. Der Blattaufheizteil 30 erhitzt das nächste Blatt S (S2), das durch den Auswerfer 200 transferiert wurde, wenn er das nächste Blatt S (S2) erhält. Der Lagenzuführteil 20 bereitet (platziert) ein weiteres nächstes Blatt S an der vorbestimmten Zuführposition zu dem Transferroboter 500 vor, nachdem er das nächste Blatt S (S2) dem Transferroboter 500 zuführt. Die Angussschneidvorrichtung 300 führt das Formprodukt Q, nachdem sie das Formprodukt Q vom Transferroboter 500 empfangen hat und Angüsse, die am Formprodukt Q angebracht sind, abgeschnitten hat, zurück zu dem Transferroboter 500. Die Fördervorrichtung 400 empfängt das Formprodukt Q von dem Transferroboter 500 und transferiert das Formprodukt Q.
Wie oben beschrieben, ist das Hybridformsystem 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eingerichtet, um ein blattförmiges thermoplastisches Prepreg zu erwärmen, um es dann wie es ist in die Form der Spritzgussmaschine einzubringen, dann das thermoplastische Prepreg durch Zusammenklemmen der Form zu formen und es dann mit einem Harzmaterial durch Einspritzen zu kombinieren. Im Gegensatz zu einem Fall, wo ein warmaushärtendes Prepreg-Blatt verwendet wird, ist dementsprechend eine Pressmaschine nicht erforderlich und es kann die Aushärtezeit verkürzt werden. Somit ist es möglich, eine hohe Produktivität bei der Kombination des blattförmigen thermoplastischen Prepregs und dem Harzmaterial zu realisieren. Darüber hinaus ist es möglich, einen Formkörper mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften durch die Verwendung eines Direkteinspritzverfahrens zu formen.
Der Transferroboter 500 ist in der Mitte angeordnet, und der Blattzuführteil 20, der Blattaufheizteil 30, die Spritzgussmaschine 100, der Auswerfer 200, die Angussschneidvorrichtung 300 und die Fördervorrichtung 400 sind in einem Bereich angeordnet, wo der Transferroboter 500 Übergaben durchführen kann, so ist es möglich, den notwendigen Raum für das gesamte System wirtschaftlich zu gestalten. Wenn der Einbauraum des gesamten Formsystems einschließlich den peripheren Einrichtungen wirtschaftlich gestaltet wird, werden auch die Abstände zwischen den Systemteilen kleiner, somit ist es möglich, eine effiziente Produktion durchzuführen und dadurch die Taktzeit für ein Formprodukt zu verkürzen.
In einem Fall, wo Formprodukte, die keinen abzuschneidenden Anguss haben geformt werden, kann die Angussschneidvorrichtung entfallen. In diesem Fall wird der Bauraum des gesamten Systems weiter wirtschaftlicher gestaltet.
Des Weiteren kann in einem Fall, wo es nicht nötig ist, das Formprodukt aus dem Hybridformsystem zu fördern, die Fördervorrichtung entfallen. In diesem Fall wird der Bauraum des gesamten Systems weiter wirtschaftlicher gestaltet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch zusammen mit einigen Änderungen an strukturellen Elementen in einer Implementierungsphase ausgeführt werden, ohne von der Kernidee der Ausführungsform abzuweichen. Zusätzlich können verschiedene Erfindungen durch geeignetes Kombinieren einer Mehrzahl von in den oben beschriebenen Ausführungsform offenbarten strukturellen Elementen umgesetzt werden. Zum Beispiel können mehrere strukturelle Elemente, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart sind, weggelassen werden. Darüber hinaus können Konstruktionen gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen kombiniert werden.

Claims

Ein Formsystem (10) um ein Formprodukt (Q) herzustellen indem ein blattförmiges Einsatzelement (S) und ein Formmaterial (R) einstückig geformt werden, das Formsystem (10) umfassend: einen Blattzuführteil (20), der um eine vorbestimmte Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist um das Einsatzelement (S) bereitzustellen; einen Blattaufheizteil (30), der eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) zu erhitzen; eine Formvorrichtung (100), die außerhalb einer vorbestimmten Distanz von der Referenzposition (P) angeordnet ist und die eingerichtet ist, das Formprodukt (Q) zu formen, indem sie das Einsatzelement (S) und das Formmaterial (R) einstückig formt, wobei das Einsatzelement (S) zwischen einer feststehenden Form (155) und einer beweglichen Form (156) positioniert wird, die feststehende Form (155) und die bewegliche Form (156) durch den Betrieb der Formklemmvorrichtung (140) festgeklemmt wird, sodass eine Form zum Formen des Einsatzelements (S) gebildet wird, und dann ein geschmolzenes Harzmaterial eingespritzt wird, so dass das Einsatzelement (S) und das Harzmaterial zusammengeführt werden, um das Formprodukt (Q) zu formen; einen Auswerfer (200) mit einer Zuführposition (222), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist, und der eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) zwischen dem Blattaufheizteil (30) und der Formvorrichtung (100) zu transferieren und das Formprodukt (Q) auszuwerfen und von der Formvorrichtung (100) zu transferieren; und einen Transferroboter (500), der an der Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) oder das Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20) und dem Auswerfer (200) zu transferieren.
Das Formsystem (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Fördervorrichtung (400), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Formprodukt (Q) zu fördern, wobei der Transferroboter (500) an der Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) oder das Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20), dem Auswerfer (200) und der Fördervorrichtung (400) zu transferieren.
Das Formsystem (10) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Angussschneidvorrichtung (300), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um einen Anguss der an dem Formprodukt (Q) haftet, abzuschneiden; wobei der Transferroboter (500) an der Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) oder das Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20), dem Auswerfer (200) und der Angussschneideinrichtung (300) zu transferieren.
Das Formsystem nach Anspruch 2 weiterhin umfassend eine Angussschneidvorrichtung (300), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um einen Anguss der an dem Formprodukt (Q) anhaftet, abzuschneiden; wobei der Transferroboter (500) an der Referenzposition (P) angeordnet ist und eingerichtet ist, um das Einsatzelement (S) oder das Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20), dem Auswerfer (200), der Angussschneideinrichtung (300) und der Fördervorrichtung (400) zu transferieren.
Ein Formproduktherstellungsverfahren um das Formprodukt (Q) herzustellen, indem ein blattförmiges Einsatzelement (S) und ein Formmaterial (R) einstückig geformt werden, wobei das Formproduktherstellungsverfahren umfasst: Bereitstellen des Einsatzelements (S) durch einen Blattzuführteil (20), der um eine vorbestimmte Referenzposition (P) angeordnet ist; Aufheizen des Einsatzelements (S) durch einen Blattaufheizteil (30); Formen des Formprodukts (Q) indem das Einsatzelement (S) und das Formmaterial (R) von einer Formvorrichtung (100) einstückig geformt werden, wobei das Einsatzelement (S) zwischen einer feststehenden Form (155) und einer beweglichen Form (156) positioniert wird, die feststehende Form (155) und die bewegliche Form (156) durch den Betrieb der Formklemmvorrichtung (140) festgeklemmt wird, sodass eine Form zum Formen des Einsatzelements (S) gebildet wird, und dann ein geschmolzenes Harzmaterial eingespritzt wird, so dass das Einsatzelement (S) und das Harzmaterial zusammengeführt werden, um das Formprodukt (Q) zu formen; Transferieren von wenigstens dem Einsatzelement (S) oder dem Formprodukt von einem Auswerfer (200) mit einer Zuführposition (222), die um der Referenzposition (P) herum angeordnet ist; und Transferieren von wenigstens dem Einsatzelement (S) oder dem Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20) und dem Auswerfer (200) durch einen Transferroboter (500), der an der Referenzposition (P) angeordnet ist.
Das Formproduktherstellungsverfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: Transferieren des Formprodukts (Q) von einer Fördervorrichtung (400) die um die Referenzposition (P) herum angeordnet ist; und Transferieren von wenigstens dem Einsatzelement (S) oder dem Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil, dem Auswerfer (200), der Fördervorrichtung (400) von dem Transferroboter (500), der an der Referenzposition (P) angeordnet ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Formprodukts (Q) gemäß Anspruch 5, weiterhin umfassend: Abschneiden eines Angusses, der an dem Formprodukt (Q) anhaftet durch eine Angussschneidevorrichtung (300), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist; und Transferieren von wenigstens dem Einsatzelement (S) oder dem Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil, dem Auswerfer (200) und der Angussschneidevorrichtung (300), die an der Referenzposition (P) angeordnet ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines Formprodukts (Q) gemäß Anspruch 6, weiterhin umfassend: Abschneiden eines Angusses, der an dem Formprodukt (Q) anhaftet durch eine Angussschneidevorrichtung (300), die um die Referenzposition (P) angeordnet ist; und Transferieren von wenigstens dem Einsatzelement (S) oder dem Formprodukt (Q) zwischen dem Blattzuführteil (20), dem Auswerfer (200), der Angussschneidevorrichtung (300), und der Fördervorrichtung (400) durch den Transferroboter (500), der an der Referenzposition (P) angeordnet ist.