JP2008284881A - 成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】内容物充填前の成形品にゴミや異物が入らないような栓体をインサートした薄肉容器の製造装置に最適な成形機を提供する。
【解決手段】栓体をインサートした薄肉容器の製造装置において、金型２０２を備えた型締装置２０１と、上方の金型２０２に対してブローピンを昇降可能に設けた下打込装置１５１と、下方の金型２０２に対してパリソンを供給する押出機１００とを具備した成形機１０１を設けた。これにより、栓体をインサートした薄肉容器を人手を介することなく一貫して最終製品化する製造装置を可能とした。しかも、パリソンを金型で挟んだあと即、吹込を開始できるので、成形サイクルを効果的に短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイレクトブロー成形で栓体をインサートした薄肉容器を人手を介することなく一貫して最終製品化する製造装置に使用される成形機に関する。

輸液バッグなどの薄肉で栓体をインサートする成形は、栓体をインサートすることから必ず製品上下にバリが出る。このバリを除去するには、製品を取り出した後工程で、オペレータが別装置に装填しナイフなどで除去している。

しかしながら、成形工程の中で人手が介在することは、品質の安定性が得られないばかりか、衛生上の問題がある。また、次工程に搬送する間のゴミ、異物などの混入を防ぐ対策をしなければならない。

そこで、この発明は、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの成形を連続工程とし、内容物充填前の成形品にゴミや異物が入らないようにした栓体付き薄肉容器の製造装置を提供することを目的とし、特にその製造装置に最適な成形機を提供する。

前記目的を達成するため、本発明は、請求項１によれば、金型を備えた型締装置と、上方の前記金型に対してブローピンを昇降可能に設けた下打込装置と、下方の前記金型に対してパリソンを供給する押出機とを具備した成形機を提供する。

したがって、栓体付き薄肉容器の製造が、人手を介在することなく一連の工程により、最終的に製品口部と吹込口が密封されて衛生的に行われるが、さらに、請求項１の成形機によれば、パリソンを金型で挟んだあと即、吹込みを開始できるので、成形サイクルを効果的に短縮することができる。

また、本発明は、請求項２に記載したように、この成形機において、前記下打込装置が前記型締装置に吊支されていることを特徴とする。したがって、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの成形を連続工程とした栓体付き薄肉容器の製造装置において、成形サイクルの上記短縮化の上に省スペース化をも達成できる。

さらに、本発明は、請求項３に記載したように、この成形機において、前記下打込装置が、サーボモータと、該サーボモータにより回転駆動される起立ボールネジと、該ボールネジと螺合して該ボールネジの回転により上下方向に移動するナットブロックと、前記ナットブロックにシャフトを介して連結した起立ブローピンとを具備したことを特徴とする。したがって、ブローピンをサーボモータ駆動によって昇降させることができるので、ブローピンの位置制御を容易かつ迅速に行うことができる。

さらにまた、本発明は、請求項４に記載したように、この成形機において、前記ブローピン外周にカッティングスリーブを前記ブローピンと摺動可能に設け、型締め後に前記ブローピンが固定されたまま前記カッティングスリーブが前記金型の対応した開口部の内周縁と当接してバリを切り離すことを特徴とする。したがって、吹込口周囲のバリが切り離され、残ったバリは別途パンチング装置によって打ち抜くだけで切除できるので、効率的にバリ処理を行える。

したがって、この発明は、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの成形を連続工程とし、内容物充填前の成形品にゴミや異物が入らないようにした栓体付き薄肉容器の製造装置において、特にその製造装置に最適な成形機を提供する。

以上説明したこの発明によれば、栓体をインサートした薄肉容器が、パリソン押出から賦形し吹込口をシールして製品を取り出すまでの連続工程で一貫して製造され、したがって、人手を介することなくして容器内にゴミや異物が混入しない、きわめて衛生的な製造装置において、パリソンを金型で挟んだあと即、吹込みを開始できるので、成形サイクルを効果的に短縮することができる。

この発明を図に基づき説明すると、図１は製造装置の全体を示す。成形機１０１は型締装置２０１と下打込装置１５１とが一体に構成されて水平方向へ所定距離にて往復移動可能に設けられ、かつ、パリソンを供給する押出機１００が設けられている。下打込装置１５１のアンビル台１５２に栓体Ｓを装填する栓体インサート装置５１が成形機１０１の直前に設けられている。そして、図示はしないが、栓体インサート装置５１に栓体Ｓを供給する適宜の栓体供給装置が適宜設けられる。また、成形機１０１に隣接して基台３０７が配設され、この基台３０７には、移動した型締装置２０１が開いて製品Ｍの上バリ２５２を挟持するクランプ装置２７０を水平方向へ走行可能に吊支した取出装置２５１が設けられる。さらに、この基台３０７には、取出装置２５１で取り出した製品Ｍを挟持して上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜くパンチング装置３０１と、パンチング装置３０１が挟持した製品Ｍを吸着保持して水平方向へ移動する移送装置４５１と、移送装置４５１で搬送される製品Ｍの吹込口を閉じる吹込口シール装置３５１及びカバーキャップ溶着装置４０１が配設される。

成形機１０１における型締装置２０１は、図２に示すように、半割り型の金型２０２の一対が対面し、３本のタイバー１０２，１０３，１０４にスライド可能に挿通されて開閉する周知構造であって、金型２０２の下部に形成される開口部に対面してアンビル台１５２とブローピン１５９が一体として昇降可能に配設されている。

下打込装置１５１は型締装置２０１のタイバー１０２に吊支され、ブロック１６７は型締ブラケット（図示せず）と連結固定される。タイバー１０２を挿通したブロック１６７に、上下方向でシャフト１５８，１５８が昇降可能に挿通され、このシャフト１５８，１５８の上端部にアンビル台１５２が、下端部にプレート１６３が、それぞれ載置固定されている。プレート１６３の略中心部にナットブロック１５７が固定され、このナットブロック１５７にはボールねじ１５６が係合している。ボールねじ１５６の上端部はブロック１６７に軸支され、ボールねじ１５６の下端部にはタイミングプーリ１５５が軸着され、このタイミングプーリ１５５とプレート１５０に支持されたサーボモータ１５３の駆動プーリ１６４との間にタイミングベルト１５４が掛け回されている。プレート１５０は適宜のロッド１４９にてブロック１６７に吊支固定され、プレート１６３のガイドベアリング１６５の昇降ガイドとしている。アンビル台１５２とブローピン１５９は金型２０２の下部に設けられたそれぞれの開口部に挿入される。ブローピン１５９が挿入される開口部はアンビル台１５２が挿入される開口部よりもやや下位に設定されている。

そして、アンビル台１５２とブローピン１５９は、図３に示すように、それぞれカッティングスリーブ１６０，１６１を有し、それらカッティングスリーブ１６０，１６１の上端部外周縁は金型２０２のそれぞれの開口部の内周縁と当接して金型２０２からはみだす下バリを切除することができる。この場合、アンビル台１５２は栓体Ｓを吸着保持する内筒部１６２がカッティングスリーブ１６０の内部で昇降可能に設けられており、また、ブローピン１５９は内外２重管構造のブローピン１５９の下部にスプリング１６６を配置してある。下バリを切除するときは型閉後アンビル台１５２が栓体Ｓの吸着を停止した状態で内筒部１６２を所定距離にて下降させた後、下打込装置１５１全体を所定距離にて上昇させ、カッティングスリーブ１６０，１６１の上端部を金型２０２のそれぞれの開口部の内周縁と密着して当接させれば栓体Ｓは動くことなく、製品口部と吹込口周囲の下バリを予め円周状に切り離すことができるようになっている。また、ブローピン１５９もパリソンで内面が密着しているから、ブローピン１５９は動くことなく、カッティングスリーブ１６１のみ当接することができる。

栓体インサート装置５１は、図１及び図２に示すように、成形機１０１の直前において起立するスタンド５７に、支持体５８を介して所定高さのガイドレールを移動するスライド機構（図示略）により栓体受け取り装置１２とパリソンシールアーム５２をサーボモータ５６により駆動することにより、水平位置で同時に往復移動可能に設けたもので、栓体受け取り装置１２は栓体Ｓを挟持する栓体チャックアーム５５を備えている。パリソンシールアーム５２は成形機１０１の対面する半割り型の金型２０２間内でパリソンの下端部を挟持できる高さに対応して配置され、また、栓体チャックアーム５５は金型２０２下部の下打込装置１５１のアンビル台１５２の下限高さに対応して配置されている。なお、パリソンシールアーム５２を開閉する駆動機５３及び栓体チャックアーム５５を開閉する駆動機５０に電源を供給するケーブルを保持するケーブルベア５４、ケーブルベア５４の受板５９が設けられる。

取出装置２５１は型締装置２０１が所定の距離に移動して開く位置の上部に移動して製品Ｍの上バリ２５２をチャックする製品取出アーム２５３を、図４に示すように、チャック駆動部２５７に吊支し、チャック駆動部２５７をスライドブロック２５４を介して水平位置で支架されるガイドレール２６０に移動可能に装架し、ガイドレール２６０の両端部側にそれぞれ配設したプーリ２５０，２５６にタイミングベルト２６２をかけ回して該タイミングベルト２６２の一部をスライドブロック２５４に連結し、一方のプーリ２５０は取出装置サーボモータ２５５で回転駆動可能にしてある。製品取出アーム２５３はチャック駆動部２５７で開閉する。２５８は製品取出アーム２５３のチャック駆動部２５７に電源を供給するケーブルを保持するケーブルベア、２５９はケーブルベア２５８を水平に保持するための受板である。

パンチング装置３０１は、図５及び図６に示すように、所定高さの基台３０７上にベースプレート３０８を固定し、このベースプレート３０８に左右で相対向してそれぞれ一対のガイドレール３０９，３１０が所定の高さで固定され、これらのガイドレール３０９ａ，３０９ｂ及び３１０ａ，３１０ｂ（図示略）にそれぞれスライダー３１１を介して互いに近接離反可能に係合する一対の可動ベース３１２，３１３にそれぞれホルダ支持体３１４が対向して立設され、これらのホルダ支持体３１４に製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂが製品Ｍを挟持可能に支持している。

製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂはホルダ支持体３１４から側方へ上下で突出する一対のアーム３００，３００にそれぞれ固定され、下方のアーム３００はホルダ支持体３１４に固定されるとともに、上方のアーム３００はホルダ支持体３１４に形成した上下方向の長孔３１５に昇降可能に、かつ、固定具３１６で固定可能に設けられ、上下のアーム３００，３００間には高さ調節ボルト３１７が設けられている。そして、一方の製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂの背部にプレート３１８が、ホルダ支持体３１４と平行な支持板３２２に固定したパンチングシリンダ３０６のロッド３２１にて進退可能に支持されている。このプレート３１８には製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂの外形形状に曲げた薄板３１９，３２０が直交して固定され、この薄板３１９，３２０は製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂが製品Ｍを挟持した後、パンチングシリンダ３０６の駆動により合体した製品ホルダ側へ進んで製品Ｍの上下のバリを切除する。

さらに、可動ベース３１２には製品ホルダシリンダ３０３が固定され、そのロッド３２４が対向する他方の可動ベース３１３に連結されている。そして、相対向する二つの可動ベース３１２，３１３の動きを同調させるために、それぞれに同調ラック３０４，３０４の一端部が連結され、該同調ラック３０４はベースプレート３０８に固定した軸受３２３に軸支されたピニオン３０５に係合している。

移送装置４５１は、図７から図９に示すように、基台３０７に固定したベースプレート３０８に製品Ｍを挟んで左右に支持柱４５２の一対が離間して立設され、これら支持柱４５２にガイドレール４５３が固定され、このガイドレール４５３に移動可能に係合するスライダー４５４にプレート４５５が固定されている。プレート４５５には胴部クランプシリンダ４５６が固定され、そのロッド先端にはプレート４５９を介して製品Ｍの胴部を押圧する押圧部４５７が設けられ、プレート４５９には前後の動きを同調させるためブッシュ４６０に嵌合するピン４６１が設けられている。プレート４５５の左側にはシリンダ４５８が固定され、そのロッド先端には支持板４６２が連結されている。この支持板４６２は、図８に示すように製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂ側へ延出するアーム部４６３が形成され、吸着パッド４６４が装着されて移送装置４５１を形成する。プレート４５５の右側には、左側と対称で同じ構成のカバーキャップ溶着装置４０１側に吸着パッド４６４がアーム４６５に装着されている。プレート４５５は移載シリンダ４６６にてタクト移動されてアーム４６５がパンチング装置３０１から吹込口シール装置３５１へ、また、アーム４６５がカバーキャップ溶着装置４０１から製品排出シュータ５０１まで移動できる。そして、吹込口シール装置３５１の真上には支持体４６９にて支持されて製品Ｍ側へ張り出すシリンダ４６７が水平に固定され、そのロッドには挿通棒４６８が突設されている。挿通棒４６８は製品Ｍの吊り部穴に挿入される。これと同様の挿通棒４６８を突設したロッドを有するシリンダ４６７がカバーキャップ溶着装置４０１の真上に配置されている。

吹込口シール装置３５１は、図７及び図８に示すように、ベースプレート３０８に孔３４８を設け、その孔３４８内にヒータ上下シリンダ３５６を設け、このシリンダ３５６には上方の製品Ｍの吹込口及び栓体Ｓに向けてコイル状の吹込口ヒータ３５５と栓体バリヒータ３５４が設けられている。吹込口ヒータ３５５は吹込口を、また、栓体バリヒータ３５４は栓体Ｓの周囲を加熱することができる。また、吹込口に向けて一対の吹込口シール金型３５８が吹込口シールシリンダ３５７で進退可能に設けられている。また、アーム部４６３にて吸着保持された製品Ｍの口部をチャックする口部チャック（図示せず。図９の３５２とほぼ同じ）をロッドに固定した製品口部チャックシリンダ３６６が対向して配設されている。

カバーキャップ溶着装置４０１は、図８及び図９に示すように、胴部クランプシリンダ４５６でクランプされた製品Ｍの口部を製品口部チャック３５２で固定し、口部にカバーを超音波シールするもので、ベースプレート３０８に台３８０を介して製品口部チャックシリンダ３５３の一対が設けられ、そのロッドに製品口部チャック３５２が設けられている。製品口部チャック３５２は製品Ｍの口部をチャックして製品Ｍを固定支持するものである。そして、口部の下方に超音波ホーン３７３が昇降シリンダ（図示略）で昇降可能に設けられ、スライドブロック３７５を介してスライドレール３７６上を昇降可能である。

次に、製品Ｍの製造工程を説明すると、図１から図４で示すように、栓体供給装置から栓体受け取り装置１２に供給された栓体Ｓを、栓体インサート装置５１の栓体チャックアーム５５で把持し、サーボモータ５６でボールネジを駆動し、ガイドレールを介して移動するスライド機構により、成形機１０１の下打込装置１５１のアンビル台１５２の真上に移動する。ここで下打込装置１５１のサーボモータ１５３を駆動させ、タイミングプーリ１５５、タイミングベルト１５４を介してボールネジ１５６を回転させることにより、アンビル台１５２を栓体Ｓを受け取る位置まで上昇させ、アンビル台１５２に栓体Ｓを吸着固定する。栓体チャックアーム５５は開き、アンビル台１５２と干渉しない位置まで後退する。

下打込装置１５１はさらに上昇し、アンビル台１５２と共に栓体Ｓをパリソン内に挿入させ、パリソン下端がアンビル台１５２に被さった後栓体インサート装置５１のパリソンシールアーム５２を閉じ、パリソンの底部をシールし、下打込装置１５１をパリソンの押出速度とほぼ同速度で下降させながらパリソン内にプリブローエアを入れてふくらませることにより、パリソンのしわを無くしながら押し出す。栓体インサート装置５１はパリソンシールアーム５２を開いた後、栓体受け取り原点に戻る。

下打込装置１５１を打込待機位置まで下降させた後、型締装置２０１のサーボモータ（図示省略）を駆動させ、金型２０２を閉じるとほぼ同時にパリソンをカッタ（図示省略）で切断し、金型上部の上バリ起立シリンダ（図示省略）を閉じてバリをつぶして起立させる。下打込装置１５１はパリソンを切断するのとほぼ同時に再上昇させ、吹込口と栓体周囲のバリをカットし、ブローピン１５９よりブローエアを入れてパリソンを膨らませ、キャビティに沿った製品を得ることができる。

さらに、金型２０２が閉じた後、型締装置２０１のスライド機構によりパリソンの押出位置から右方向へ移動し、金型２０２内で製品Ｍを冷却している間に、取出装置２５１の製品取出アーム２５３で起立した上バリ２５２をクランプする。金型２０２内で冷却された製品Ｍのブローエアを排気し、ブローピン１５９を抜けやすくするため下打込装置１５１を若干下降させた後、型締装置２０１を駆動させ金型２０２を開き下打込装置１５１を下降定点まで下降させ、製品Ｍからブローピン１５９を抜いた後、取出装置２５１のサーボモータ２５５を駆動させ、製品Ｍをパンチング装置３０１まで移動させる。

さらに図５から図９で示すように、取出装置２５１でパンチング装置３０１に移載した製品Ｍは、図６で示す製品ホルダシリンダ３０３のロッド３２４を収縮させる方向に駆動させ、図５で示す同調ラック３０４とピニオン３０５を介して１対の製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂの開閉動作を同調させながら製品をホールドする。その後、パンチングシリンダ３０６を前進させることにより、上バリ、下バリ、吊り部バリを打ち抜く。移載シリンダ４６６は製品ホールドとほぼ同時にパンチング位置まで前進し、バリを打ち抜いた後の製品胴部を吸着パット４６４で吸着固定し、製品ホルダ３０２ａ，３０２ｂが開いた後、吹込口シール装置３５１に移載する。

吹込口シール装置３５１に移載された製品Ｍは、図９で示す製品口部チャックシリンダ３５３とシリンダ４６７を前進させ、口部を製品口部チャック３５２でクランプする。移載シリンダ４６６は吸着を解き再び前進してパンチング位置に移動する。移載シリンダ４６６が前進した位置で、吹込口シール位置では、胴部クランプシリンダ４５６を前進させ、製品胴部を押圧する。その状態で、図７で示す栓体バリヒータ３５４と吹込口ヒータ３５５がヒータ上下シリンダ３５６により上昇し、栓体周囲のひげバリを熱溶融すると共に、吹込口を加熱した後下降し、図８で示す吹込口シールシリンダ３５７を前進させ、吹込口シール金型３５８で吹込口をシールする。シール後は吹込口シール金型３５８を開き、製品胴部をクランプしたまま移載シリンダ４６６によりカバーキャップ溶着装置４０１に移載される。カバーキャップ溶着後は製品Ｍを吸着し、移載シリンダ４６６により図１で示す製品排出シュータ５０１の位置に移載し排出される。

この発明を実施した成形機の正面図である。 栓体インサート装置と成形機下打込装置の関係図である。 図２の下打込装置のアンビル台の詳細図である。 取出装置の詳細図である。 パンチング装置の正面図である。 図５のパンチング装置の側面図である。 吹込口シール部の左側面図である。 図７の吹込口シール部の正面図である。 カバーキャップシール装置の右側面図である。

符号の説明

Ｓ…栓体
Ｍ…製品
１２…栓体受け取り装置
５１…栓体インサート装置
５２…パリソンシールアーム
５５…栓体チャックアーム
１００…押出機
１０１…成形機
１５１…下打込装置
１５２…アンビル台
１５３…サーボモータ
１５４…タイミングベルト
１５５…タイミングプーリ
１５６…ボールネジ
１５７…ナットブロック
１５９…ブローピン
２０１…型締装置
２０２…金型
２５１…取出装置
２５２…上バリ
２５３…製品取出アーム
２５５…取出装置サーボモータ
２７０…クランプ装置
３０１…パンチング装置
３０２…製品ホルダ
３０３…製品ホルダシリンダ
３０４…同調ラック
３０５…ピニオン
３０６…パンチングシリンダ
３０７…基台
３５１…吹込口シール装置
３５２…製品口部チャック
３５３…製品口部チャックシリンダ
３５４…栓体バリヒータ
３５５…吹込口ヒータ
３５６…ヒータ上下シリンダ
３５７…吹込口シールシリンダ
３５８…吹込口シール金型
４５６…胴部クランプシリンダ
４６４…吸着パッド
４６６…移載シリンダ
４６７…シリンダ
４０１…カバーキャップ溶着装置
４５１…移送装置
５０１…製品排出シュータ

Claims (4)

1. 金型を備えた型締装置と、上方の前記金型に対してブローピンを昇降可能に設けた下打込装置と、下方の前記金型に対してパリソンを供給する押出機とを具備したことを特徴とする成形機。
2. 前記下打込装置が前記型締装置に吊支されていることを特徴とする請求項１記載の成形機。
3. 前記下打込装置が、サーボモータと、該サーボモータにより回転駆動される起立ボールネジと、該ボールネジと螺合して該ボールネジの回転により上下方向に移動するナットブロックと、前記ナットブロックにシャフトを介して連結した起立ブローピンとを具備したことを特徴とする請求項１または２記載の成形機。
4. 前記ブローピン外周にカッティングスリーブを前記ブローピンと摺動可能に設け、型締め後に前記ブローピンが固定されたまま前記カッティングスリーブが前記金型の対応した開口部の内周縁と当接してバリを切り離すことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項記載の成形機。

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