JP2014094465A - 熱成形装置、及び、その型交換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱成形装置1に、成形位置L1を通る所定の搬送方向D1へシートSH1を搬送するシート搬送手段U1と、シートSH1を挟んで相対する熱板30及び型40を成形位置L1に有し該成形位置L1に搬送されたシートSH1を熱板30で加熱して型40により成形する成形部U2と、成形部U2に隣接してシートSH1を搬送方向D1へ案内するためのシート案内部(U3)と、シート案内部(U3)をシートSH1の案内位置L2から退避可能にさせる案内部退避機構U4と、型40を成形位置L1から案内位置L2の方へ引き出すための型引出機構U5とを設ける。
【選択図】図9
Description
すなわち、シート案内部をシートの案内位置から退避させて型を成形位置から案内位置の方へ引き出して交換するので、型の交換作業を容易に行うことができる。従って、成形位置からシート搬送方向と直交した方向へ型を引き出すことができなくても熱板を用いる成形用の型の交換が容易になり、型交換の作業効率が向上する。むろん、請求項2〜請求項5に記載された構成を型交換方法に対応させることも可能である。
上記所定の搬送方向は、水平方向であるとシートを安定して搬送することができるので好適であるが、水平方向からずれた方向でも、鉛直方向でもよい。
上記熱板及び上記型は、シートに接触してもよいし、シートから離間して配置されてもよい。いずれの場合も、「シートを挟んで相対する熱板及び型」に含まれる。
上記成形には、差圧成形のような熱成形等を用いることができる。
上記シート案内部は、成形部に対して成形位置へシートを供給する位置に設けられてもよいし、成形部に対して成形位置からシートが送り出される位置に設けられてもよい。いずれの場合も「シートを搬送方向へ案内するためのシート案内部」に含まれる。
請求項2〜請求項5に係る発明では、型の交換を容易にさせる好適な熱成形装置を提供することができる。
請求項6に係る発明では、熱板でシートを加熱して型により成形する熱成形装置において、成形位置からシート搬送方向と直交した方向へ型を引き出すことができなくても型の交換を容易にさせることが可能な型交換方法を提供することができる。
まず、図1〜9を適宜参照して、熱成形装置を含む成形品製造システム例の概要を説明する。なお、図1〜3,9において、左から右へ向かう方向が所定の搬送方向D1であり、左側がシートSH1の上流側、右側がシートSH1の下流側である。図2,7では、搬送されるシートSH1の位置を二点鎖線で示している。分かり易く示すため、各図は整合していないことがある。
図1に例示する成形品製造システムSY1は、Z1〜Z8で表した各部を制御盤100が制御し、シートSH1から成形品PR1を形成する。成形品製造システムSY1の構造物の主要部は、例えば金属で形成することができる。
図1〜9に例示される熱成形装置は、U1〜U5の基本要素を備え、熱板30でシートSH1を加熱して型40により成形する。シート搬送手段U1は、成形位置L1を通る所定の搬送方向D1へシートSH1を搬送する。成形部U2は、シートSH1を挟んで相対する熱板30及び型40を成形位置L1に有し、該成形位置L1に搬送されたシートSH1を熱板30で加熱して型40により成形する。シートガイドU3は、成形部U2に隣接してシートSH1を搬送方向D1へ案内する。案内部退避機構U4は、シートガイドU3をシートSH1の案内位置L2から退避可能にさせる。型引出機構U5は、型40を成形位置L1から案内位置L2の方へ引き出し可能にさせる。
本熱成形装置は、案内部退避機構U4と型引出機構U5があるので、シートガイドU3を退避させた状態で型40を成形位置L1からシート案内位置L2の方へ引き出して交換することができる。従って、成形位置L1から幅方向D2へ型40を引き出すことができなくても型40の交換が容易であり、型交換の作業効率が向上する。
図1〜9に示す熱成形装置1は、U1〜U7の要素を備え、シート搬送手段U1によりシートSH1が搬送されるときには熱板30と型40とを離間させ、シートSH1が成形位置L1まで搬送されたときに熱板30と型40とを近接させてシートSH1を加熱して型40の形状に合わせて成形する。熱成形装置1の構造物の主要部は、例えば金属で形成することができる。
基台21は、例えば、シート搬出ゾーンZ4を含めて床に接触した金属製基台とされる。
下テーブル35は、例えば、円柱状支柱55,55を上下方向へ貫通させる貫通穴36,36が形成された金属部材とされる。
なお、型ベース部材42を冷却液や熱電対等で冷却してもよい。
型用テーブル駆動機構50は、固定部材51、リンク機構52、を備えている。固定部材51は、例えば、複数の支柱55の先端部に固定される金属部材とされる。リンク機構52は、電動モーター52cを備え、固定部材51と上テーブル45とを近接及び離間させる。むろん、型用テーブル駆動機構は、クランク機構、シリンダーを用いた機構、等でもよい。
なお、型の通気孔41bに負圧を作用させると、シートに対して真空圧空成形を行うことができる。このとき、通気孔30bへ圧空を供給しないと、シートに対して真空成形を行うことができる。
以上で1サイクルが終了し、以下、タイミングt1〜t11を繰り返すことにより、シートから熱板を用いた差圧成形を連続して行うことができる。なお、成形シートSH2は、緩衝ゾーンZ5を経てトリミングゾーンZ6に搬入され、成形品PR1が分離される。分離後の成形品PR1は製品取出ゾーンZ8に取り出され、スクラップシートSH3はスクラップ回収ゾーンZ7で回収される。
さらに、両連結部材81a,81bが幅方向D2の外側の一方D2aに設けられ、開口部OP1を開閉するように回転動作するシートガイドU3が水平方向へ移動する。従って、ある程度重量を必要とするシートガイドU3の回転操作が容易である。
制御盤100の電源をオンにする等して制御処理を開始させると、制御盤100は、ロック検出センサーU6の検出状態を読み込む(ステップS102)。
ロック検出センサーU6からシートガイドU3が案内位置L2にあることを表す検出信号を入力する等してシートガイドU3が案内位置L2にあると判断した場合、制御盤100は、シート搬送手段U1及び成形部U2を動作させてシートSH1の熱成形を実行し(ステップS106)、処理をステップS110に進める。ロック検出センサーU6からシートガイドU3が案内位置L2にないことを表す検出信号を入力する等してシートガイドU3が案内位置L2にないと判断した場合、制御盤100は、シート搬送手段U1と成形部U2の少なくとも一方の動作を停止させ(ステップS108)、処理をステップS110に進める。動作停止は、シート搬送手段U1と成形部U2の両方が好ましいものの、シート搬送手段U1のみ停止して成形部U2の動作を継続させてもよいし、成形部U2のみ停止してシート搬送手段U1の動作を継続させてもよい。
次に、成形部U2の型の交換方法を説明する。
ある型を使用した熱成形を終了したとき、図2に示すように、シートガイドU3は移動禁止状態にある。成形部U2の型を交換する場合、作業者は、まず、操作部83cを幅方向D2の他方D2b側に引き(状態ST1)、受け部83fからフック83dを外す(状態ST2)ことになる。これにより、ロック機構83が解除され、シートガイドU3が移動可能状態となる。作業者は、図2に示す退避方向D5にシートガイドU3を開くように回転操作すると、シートガイドU3がシート案内位置L2から退避し、図9に示すように成形部U2の上流側の開口部OP1が開放される。開口部OP1に型替え台車200を配置するためには、シートガイドU3を90°以上(180°以内、より好ましくは135°以内)回転操作することが好ましい。
本技術は、種々の変形例が考えられる。
例えば、型の交換のためには、成形部から分離される型替え台車以外にも、成形部に対して分離不能に設けられた型交換用レール部材等を用いてもよい。
型を自動的に成形位置から引き出したり成形位置に収容したりする自動型送り手段を熱成形装置に設けてもよい。
熱板を成形位置から引き出すための熱板引出機構を熱成形装置に設けてもよい。
熱板は、シートの一面に接触しても、接触せずシートの一面に対面配置されてもよい。シートを加熱する際には、接触加熱以外にも、輻射加熱、接触加熱と輻射加熱の併用、等によりシートを加熱してもよい。型は、シートの他面に接触しても、接触せずシートの他面に対面配置されてもよい。
熱板と型とを近接及び離間させる際には、熱板と型の両方を移動させてもよいし、熱板のみ移動させてもよいし、シートを型又は熱板の方へ移動させてもよい。
また、図15に示すように、シート案内位置L2から退避可能なシートガイドU3をシート送出位置L4のみに設けてもよい。
むろん、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる技術等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
12…シート繰り出し装置、14…保持搬送装置、14a…保持部材、
25…差圧供給装置、25a…通気経路、
30…熱板、31…台座、35…下テーブル(熱板用テーブル)、
40,40B…型、41…交換用型、41a…成形面、42…型ベース部材、
45…上テーブル(型用テーブル)、47…型ベース部材クランプ機構、
50…型用テーブル駆動機構、55…支柱、
61…型引出レール部材、62…ベアリング、
71…基部、72…ガイド板、73…幅調節機構、73a…ハンドル(操作部)、
81…連結部、81a…成形部側連結部材、81b…シートガイド側連結部材、
83…ロック機構、
83a…成形部側取付基部、83b…支軸部、83c…操作部、83d…フック、
83e…シートガイド側取付基部、83f…受け部、
87…信号ケーブル、87a…コネクター、
100…制御盤、
200…型替え台車、211…型引出レール部材、212…ベアリング、
AX1…回転軸、
D1…搬送方向、
D2…幅方向、D2a…幅方向外側の一方、D2b…幅方向外側の他方、
D3…引出方向、D4…収容方向、D5…退避方向、D6…戻す方向、
L1…成形位置、L2…案内位置、L3…シート供給位置、L4…シート送出位置、
L5…退避位置、
L11…保持位置、L12…解放位置、L13…離間位置、L14…近接位置、
OP1…開口部、
PR1…成形品、SH0…ロール、SH1…シート、SH2…成形シート、
SY1…成形品製造システム、
U1…シート搬送手段、U2…成形部、U3…シートガイド(シート案内部)、
U4…案内部退避機構、U5…型引出機構、
U6…ロック検出センサー(検出部)、U7…動作停止手段。
すなわち、シート案内部をシートの案内位置から退避させて型を成形位置から案内位置の方へ引き出して交換するので、型の交換作業を容易に行うことができる。従って、成形位置からシート搬送方向と直交した方向へ型を引き出すことができなくても熱板を用いる成形用の型の交換が容易になり、型交換の作業効率が向上する。むろん、請求項2〜請求項5に記載された構成を型交換方法に対応させることも可能である。
Claims (6)
- 成形位置を通る所定の搬送方向へシートを搬送するシート搬送手段と、
前記シートを挟んで相対する熱板及び型を前記成形位置に有し、該成形位置に搬送されたシートを前記熱板で加熱して前記型により成形する成形部と、
該成形部に隣接して前記シートを前記搬送方向へ案内するためのシート案内部と、
該シート案内部を前記シートの案内位置から退避可能にさせる案内部退避機構と、
前記型を前記成形位置から前記案内位置の方へ引き出すための型引出機構と、を備えた熱成形装置。 - 前記案内部退避機構は、前記成形部に対して前記シート案内部を回転動作可能に連結する連結部と、前記案内位置にあるシート案内部の回転動作の許否を選択可能なロック機構とを有する、請求項1に記載の熱成形装置。
- 前記シートの幅方向外側の一方に前記連結部が設けられ、
前記シートの幅方向外側の他方に前記ロック機構が設けられ、
前記シート搬送手段の動作を制御する信号を伝送するため前記成形部から前記シート案内部へ渡されるケーブルが前記シートの幅方向外側の一方に配置された、請求項2に記載の熱成形装置。 - 前記シート案内部が前記案内位置にあるか否かを判別するための検出部と、
前記シート案内部が前記案内位置にないと判別される場合に前記シート搬送手段と前記成形部の少なくとも一方の動作を停止させる動作停止手段とを備えた、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の熱成形装置。 - 前記シート案内部が前記成形部に対して前記成形位置へ前記シートを供給する位置に設けられた、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の熱成形装置。
- 成形位置を通る所定の搬送方向へシートを搬送するシート搬送手段と、前記シートを挟んで相対する熱板及び型を前記成形位置に有し、該成形位置に搬送されたシートを前記熱板で加熱して前記型により成形する成形部と、該成形部に隣接して前記シートを前記搬送方向へ案内するためのシート案内部と、を備えた熱成形装置の型交換方法であって、
前記シート案内部を前記シートの案内位置から退避可能にさせ、前記型を前記成形位置から前記案内位置の方へ引き出して交換する、熱成形装置の型交換方法。
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