JP3664609B2 - 成形装置、成形方法およびプレス装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形装置、成形方法およびプレス装置に関し、特に、搬送方向に拘束状態にある成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形装置、成形方法およびプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の成形装置としては、成形機構と、プレス機構とを備え、シートを加熱軟化したものを成形機構に搬入し、成形機構はこのシートに対して所定の成形型を略当接させ、所望の成形品が形成された成形シートを生成する。そして、成形機構は、生成した成形シートを所定の滞留ループを隔てて、独立に設置されているプレス機構に供給する。
プレス機構では、供給された成形シートに対して、所定のプレス処理を実施する。かかるプレス処理には、成形シートの所定の位置に穴を開けたり、所定のカットを形成する中間トリミング処理や成形シートから成形品を抜き取る外周トリミング処理などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の成形装置においては成形機構とプレス機構とがそれぞれ独立に設置され、滞留ループを介して成形シートが搬送されるため、成形機構およびプレス機構で成形シートは所定の搬送機構によりその縁部を拘束されるが、滞留ループで成形シートは拘束から開放され、熱収縮により変形する。
かかる場合、拘束が開放される状態での周囲の温度あるいは開放時間の相違などの要因により、成形シートの熱収縮の度合いは大きくばらつく。このばらつきによってプレス機構でのプレス処理の際し、プレス精度が低下してしまう。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させ、所定のプレス処理を実施することにより、成形シートの熱低下による収縮の影響を低減させ、プレス機構におけるプレス精度を向上させることが可能な成形装置、成形方法およびプレス装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送機構と、上記搬送機構にてシートが拘束される範囲に配設され、同搬送機構により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形機構と、上記搬送機構にてシートが拘束される範囲であって上記成形シートの搬送方向に向かって上記成形機構の後方に配設され、同搬送機構によって上記成形機構から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、上記プレス機構にてプレス処理を実施する際に、上記成形機構にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備する構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、成形装置は搬送機構と、成形機構と、プレス機構とを備えている。
搬送機構はシートをその縁部を拘束しつつ搬送する。そして、成形機構は搬送機構にてシートが拘束される範囲に配設され、搬送機構により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する。さらに、プレス機構は搬送機構にてシートが拘束される範囲であって、成形シートの搬送方向に向かって成形機構の後方に配設され、搬送機構によって成形機構から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施する。ここで、搬送機構が搬送するシートは、成形機構にて生成される成形シートであるとともに、成形機構にて成形シートを生成する以前においては、加熱軟化された素材のシートである。
【０００７】
所定のプレス処理は、所定の金型や押し切り刃などを成形シートに押しつけて、成形シートに対して作用を施すものであればよく、成形品に所定の切れ込みなどを形成する中間トリミング処理であってもよいし、成形シートから成形品を打ち抜く外周トリミング処理であってもよいし、成形シートに対して所定の切れ込みを入れるカット処理であってもよく、適宜採用可能である。
また、上述した各処理にかかわらず、成形型を押しつけて成形シートに対して所定の成形を施すものであってもよい。すなわち、成形シートが生成された状態で成形シートの拘束状態を開放しないため、成形シートの各位置における収縮度合いの相違を低減した状態で、プレス機構を作用させ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施するため、各プレス処理のプレス精度を向上させることが可能になる。
【０００８】
ここで、成形機構にて所定の成形型にて形成する所定単位と、プレス機構が成形シートに対して所定のプレス処理を実施する単位が同一である場合、成形機構にて所定単位の成形シートを生成する一動作に同期して、プレス機構を動作させれば、搬送機構にて成形シートを拘束された状態であっても成形シートを順次、成形機構からプレス機構へと搬送するこことが可能になる。しかし、プレス機構が成形シートに対して所定のプレス処理を実施する単位が上記所定単位より少ない場合、成形機構の一動作に対して、プレス機構を複数回動作させなければならない。
そこで、本発明は、プレス機構を移動可能なプレス移動機構を備えさせる。このとき、プレス移動機構は、プレス機構にて成形シートに対して所定のプレス処理を実施するに際して、成形機構における所定単位の形成シートの生成に対し、形成される成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させる。
すなわち、成形機構の一動作に対応して、この一動作にて生成される成形シートにプレス処理可能にプレス機構を移動させてプレス処理を実施する。
【０００９】
ここで、プレス機構にて実施される所定のプレス処理の一例として、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の成形装置において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位内の成形シートの幅方向あるいは搬送方向に所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項２にかかる発明において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位内の成形シートの幅方向に所定のプレス処理を実施する。所定単位内の成形シートには成形品が配列されている。従って、この成形品間を幅方向，搬送方向にプレス処理を実施するようにすればよい。成形シートはその縁部を搬送機構により拘束されているので、この拘束される位置に干渉しない程度にプレス処理を実施することができればよい。
【００１０】
また、プレス機構にて実施される所定のプレス処理の他の一例として、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の成形装置において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位にて所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項３にかかる発明において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位にて所定のプレス処理を実施する。
【００１１】
成形機構は加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、成形型の形状に応じた所定単位の成形品が形成された成形シートを生成する。この成形機構にて成形シートを生成するに際して、成形型を略当接させる動作に連動して成形シートに所定のプレス処理を実施することができると好適である。
そこで、請求項４にかかる発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形装置において、上記成形機構は、内部にプレス機構を組み込み、加熱軟化されたシートに対して成形型を略当接させる動作にともない、所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明において、成形機構は内部にプレス機構を組み込み、加熱軟化されたシートに対して成形型を略当接させる動作にともない所定のプレス処理を実施する。すなわち、成形機構にて成形シートに成形型を略当接させる場合、所定のプレス処理を実施することになり、成形機構での工程とプレス機構での工程を同時に実施することが可能になるため、生産効率を向上することが可能になる。
【００１２】
プレス機構にて実施する所定のプレス処理の一例として、請求項５にかかる発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形装置において、上記プレス機構は、所定のプレス処理として中間プレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明において、プレス機構は、所定のプレス処理として中間プレス処理を実施する。中間プレス処理は、例えば、成形品が紙コップの蓋である場合にストローを挿入する穴や切れ込みを形成することをいう。
【００１３】
このように、成形機構にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成するとともに、プレス機構にて同成形シートに対して所定のプレス処理を実施する手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。
このため、請求項６にかかる発明は、所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成するとともに、同成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形方法であって、シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送工程と、上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、同搬送工程により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形工程と、上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、成形シートの搬送方向に向かって上記成形工程の後工程に組み込まれ、同搬送工程によって成形工程から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施する切断工程と、上記切断工程にてプレス処理を実施する際に、上記成形工程にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について移動させつつ同プレス処理を実施させるプレス移動工程とを具備する構成としてある。
すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。
【００１４】
上述したように、プレス機構をプレス移動機構によって搬送方向に移動させつつ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形装置を提供することができる。このようにプレス機構を移動させて、成形シートにプレス処理を実施するものは、当然に単独の装置としても、実現することができることはいうまでもない。すなわち、プレス機構をプレス移動機構により所定の方向に移動させつつ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス装置として適用できる。
そこで、請求項７にかかる発明は、成形装置にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成し、同成形機の後工程に配設され同成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス装置であって、上記成形装置より搬入される成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、上記プレス機構がプレス処理を実施するに際して、上記成形装置における所定単位の形成シートの生成に対し、列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明において、プレス装置は、成形装置にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させて所定単位の成形品を形成して生成された成形シートを成形装置の後工程に配設されて供給を受け、この成形シートに所定のプレス処理を実施する。
ここで、プレス装置はプレス機構と、プレス移動機構とを備え、プレス機構は成形装置よりプレス装置に搬入される成形シートに対してプレス処理を実施する。そして、このプレス処理に際して、上記プレス移動機構は成形装置における所定単位の形成シートの生成に対し、列数分について同プレス機構を移動させことにより、プレス機構にプレス処理を実施させる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させて所定のプレス処理を実施するため、成形シートの熱低下による収縮の影響によるプレス精度の低下を防止することを可能にするとともに、プレス機構を移動させつつ成形シートに対して所定のプレス処理を実施することを可能にする成形装置を提供することができる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、成形機構にて成形される所定単位内にて幅方向あるいは搬送方向に所定のプレス処理を実施することが可能になる。 さらに、請求項３にかかる発明によれば、成形機構にて成形される所定単位ごとに所定のプレス処理を実施することが可能になる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、成形機構の成形動作にともなって、所定のプレス処理を実施することができるため、生産効率を向上させることが可能になる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、所定のプレス処理として中間トリミング処理を実施する態様を提示している。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させて所定のプレス処理を実施するため、成形シートの熱低下による収縮の影響によるプレス精度の低下を防止することが可能な成形方法を提供することができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、搬入された成形シートにプレス機構を移動させつつ所定のプレス処理を実施することが可能なプレス装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる成形装置をラインに組み込んだ熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
同図において、熱成形ライン１０は、概略、成形品を成形する前の素材シートを熱成形ライン１０に供給する巻き出しロール１１と、巻き出しロール１１から所定のライン速度に対応して順次、素材シートを巻き出すピンチロール１２と、ピンチロール１２より巻き出された素材シートに対して所定の熱処理を施し素材シートを可塑化させる加熱装置１３と、可塑化された素材シートに所定のタクトタイムにより成形型を略当接させ成形品が成形された成形シートを生成する成形装置１４と、この成形シートの成形品に対して、所定の穴開けやミシン目などを形成する中間トリミング処理を実施する中間トリミング装置１５と、中間トリミング処理された成形シートから成形品の外周を切断することにより成形シートをトリミングする外周トリミング装置１６と、トリミングされた成形品を製品として回収する製品回収エリア１７と、成形品がトリミングされた後の成形シートを巻き戻して回収する巻き戻しロール１８とを備えている。上述した中間トリミング装置１５および外周トリミング装置１６とによりプレス装置１９を構成している。
【００１７】
図２は、本熱成形ライン１０の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示した概略外観図である。
同図において、巻き出しロール１１から巻き出され、加熱装置１３での加熱処理にて可塑化された素材シートは、成形装置１４にて所定の成形型１４ａを略当接することによって成形され成形シートとなる。そして、成形装置１４から次工程の中間トリミング装置１５に搬出される。中間トリミング装置１５では中間プレス１５ａが成形シートに押し当てられ、所定のトリミングを実施する。中間トリミングが終了すると、成形シートは外周トリミング装置１６に搬出される。外周トリミング装置１６では外周プレス１６ａが成形シートに押し当てられ、成形シートに形成されている成形品をトリミングし、製品回収エリア１７に順次蓄積していく。ここで、本実施形態においては図に示す範囲Ａ、すなわち、成形装置１４からプレス装置１９との間において順次装置間を搬送される成形シートをその縁部を連続して拘束する。
【００１８】
図３は、成形装置１４からプレス装置１９に搬送される成形シートがその縁部を拘束される状況を示した成形装置１４およびプレス装置１９の上面透視図である。
同図において、成形装置１４を入口側からプレス装置１９の出口側に向かって成形シートを搬送するに際して、成形シートはその両側を搬送方向に沿って搬送装置２０により拘束されている。従って、成形装置１４にて所定の成形型１４ａを略当接させて、成形品が形成された成形シートは、その拘束を開放されないまま、中間トリミング装置１５に搬出される。そして、中間トリミング装置１５にて所定の中間トリミング処理が実施された成形シートは、同様に拘束された状態で外周トリミング装置１６に搬出され、外周をトリミングされることになる。
【００１９】
図４は、上述した成形シートを拘束する搬送装置２０の一態様を示した図である。
同図において、搬送装置２０は上側ローラー２０ａと、上側ベルトコンベア２０ｂと、下側ローラー２０ｃと、下側ベルトコンベア２０ｄと、上側ローラー２０ａを押し下げるバネ機構２０ｅと、上側ローラー２０ａおよび下側ローラー２０ｃを回転駆動させる電動機部２０ｆとを備えている。
成形装置１４の入口側から投入された成形シートは、上側ローラー２０ａ，下側ローラー２０ｃの入口側に挟まれる。そして、電動機部２０ｆの回転駆動が所定の機構により上側ローラー２０ｃに伝達され、この伝達により上側ベルトコンベア２０ｄが成形シートを搬送する。かかる場合、下側ベルトコンベア２０ｂは、上側ベルトコンベア２０ｄに対してバネ機構２０ｅにより押し当てられることになる。従って、成形シートは、この押し当てにより搬送装置２０にて拘束されつつ、プレス装置１９の出口側に搬送されることになる。
【００２０】
図５は、成形装置１４に配設された所定の成形型１４ａにて加熱軟化されたシートに形成される所定単位の成形シートの１ショット単位を示した場合の成形装置１４の断面図と成形型１４ａの正面図である。
同図において、成形装置１４は所定の成形型１４ａを備え、搬送装置２０にて搬送される成形シートにこの成形型１４ａを略当接させることにより成形型１４ａに対応した成形品を成形シートに形成する。この成形型１４ａの一度の略当接により成形品が形成される成形シートの単位を１ショットという。
本実施形態においては、成形シートにおいて搬送方向に沿って６個の成形品および幅方向に４個の成形品を形成する単位を１ショットとしているが、むろん、成形型１４ａの構成により適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００２１】
ここで、図６は、１ショット単位で成形装置１４にて成形型１４ａが動作し、この成形装置１４での１ショット動作に同期して、１ショット単位で動作するプレス装置１９の態様を示した図である。
同図において、プレス装置１９における各プレス１５ａ，１６ａには一動作にてプレス可能な単位を１ショットになるように押し切り刃などを構成すると、成形装置１４にて成形型１４ａを一度成形シートに略当接させて１ショット単位の成形シートを形成し、この形成動作に同期して、プレス装置１９にて各プレス１５ａ，１６ａを成形シートに当接させて、中間トリミング処理および外周トリミング処理を実施すれば、搬送装置２０によって成形シートを拘束した状態でも成形工程，中間トリミング工程，外周トリミング工程を連続して実施することが可能になる。
【００２２】
図７は、成形装置１４とプレス装置１９の一動作が１ショット単位である場合のタイミングチャートを示している。
同図において、成形装置１４の上昇は成形型１４ａを装置内で上昇させている状態を示し、成形動作の待機状態を示している。また、成形装置１４の下降は成形型１４ａを装置内で下降させている状態を示し、成形シートに成形型１４ａを略当接させ、１ショット単位の成形シートを生成する場合を示している。
プレス装置１９の上昇は各プレスに配設された押し切り刃などの金型を上昇させている状態を示し、プレス動作の待機状態を示している。また、プレス装置１９の下降は上述した金型を下降させ成形シートに当接させることにより所定のプレス処理を実施する場合を示している。このように、成形型１４ａの１ショット単位の一動作に連動してプレス可能な金型をプレス装置１９に備えることにより、上述した成形シートを拘束した状態での成形工程，中間トリミング工程，外周トリミング工程の連続動作を実現することが可能になる。
【００２３】
一方、プレス装置１９の各プレス１５ａ，１６ａが１ショット単位の構成を備えない場合、プレス装置１９を成形装置１４の一動作に対して、複数回動作させることになる。
図８は、プレス装置１９が一動作で１ショット単位以下のプレス動作を実施する場合の態様を示している。
同図において、プレス装置１９は１／３ショット単位の各プレス１５ａ，１６ａを備え、このプレス１５ａ，１６ａを搬送方向に沿って３回移動させつつ、成形シートに当接させることにより、１ショット単位の中間，外周トリミング処理を実施する。かかる場合、各プレス１５ａ，１６ａは、最初に位置ａ１に待機し、成形装置１４から成形シートが搬入されると、この位置ａ１にて中間，外周トリミング処理を実施する。そして、位置ａ２に移動し同様に、各トリミング処理を実施するとともに、位置ａ３に移動し各トリミング処理を実施する。
【００２４】
図９は、図８に示した態様における成形装置１４とプレス装置１９との成形動作およびトリミング動作のタイミングチャートを示している。
同図において、成形シートは搬送装置２０にて成形装置１４およびプレス装置１９間を拘束された状態になっている。従って、プレス装置１９は成形装置１４にて１ショット単位の成形シートが形成される間に、１／３ショットの各トリミング処理を３回実施しなければならない。従って、時刻ｔ１にて成形型１４ａが下降し、時刻ｔ２にて成形型１４ａが上昇し、１ショット単位の成形シートが生成される間に、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ５にて各プレス１５ａ，１６ａを順次移動させつつ各トリミング処理を実施する。
【００２５】
図１０は、プレス装置１９にて各トリミング処理を実施するに際して、移動する場合の他の一例を示した図である。
図１０（ａ）においては成形装置１４およびプレス装置１９を上面から見た状態を示すとともに、図１０（ｂ）はかかる場合に成形装置１４およびプレス装置１９に搬送される成形シートの状態を示している。
各プレス１５ａ，１６ａは１／４ショット単位にて形成され、この各プレス１５ａ，１６ａを成形シートの幅方向に移動させることにより、１ショット単位の各トリミング処理を実施する。かかる場合、各プレス１５ａ，１６ａは、最初に位置ｂ１に待機し、成形装置１４から成形シートが搬入されると、この位置ｂ１にて各トリミング処理を実施する。そして、位置ｂ２に移動するとともに各トリミング処理を実施する。次に、位置ｂ３に移動し各トリミング処理を実施する。さらに、位置ｂ４に移動し各トリミング処理を実施する。
【００２６】
ここで、図１１は、図１０に示した態様における成形装置１４とプレス装置１９とのタイミングチャートを示している。
同図において、成形シートは搬送装置２０にて成形装置１４およびプレス装置１９間を拘束された状態になっている。従って、プレス装置１９は成形装置１４にて１ショット単位の成形シートが形成される間に、１／４ショットの各トリミング処理を４回実施しなければならない。従って、時刻ｔ１にて成形型１４ａが下降し、時刻ｔ２にて成形型１４ａが上昇し、１ショット単位の成形シートが生成される間に、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６にて各プレス１５ａ，１６ａを順次移動させつつ各トリミング処理を実施する。
かかる各プレス１５ａ，１６ａを成形シートの搬送方向に沿って、あるいは幅方向に移動させるプレス移動機構は、サーボモータでの位置決めシステムにより構成してもよいし、油圧アクチュエータでの位置決めシステムにより構成してもよく、適宜採用可能である。
【００２７】
本実施形態においては、プレス装置１９を搬送装置２０によって成形装置１４との間で成形シートの拘束が開放されない範囲に配設し、成形装置１４にて拘束した状態で成形シートを生成した後に、この拘束を開放することなく、プレス装置１９にて各トリミング処理を実施する構成を採用している。しかし、上述した、プレス装置１９をプレス移動機構により移動させつつ成形シートに対して所定のトリミング処理を実施するプレス装置としては、成形装置１４と搬送装置２０と一体に構成されたものに限定されるものではなく、単独のプレス装置としても熱成形ラインに適用することができることはいうまでもない。
図１２は、このようにプレス装置１９にて各プレス１５ａ，１６ａを移動させつつ成形シートに各トリミング処理を実施するものであって、成形装置１４より独立させた場合のプレス装置１９の概略外観図を示している。
同図において、成形装置１４にて所定の成形品を形成された成形シートは、ピンチロール１４ｂにより成形装置１４から搬出される。このとき、成形装置１４の成形動作とプレス装置１９の各トリミング動作とのタイミングずれを緩衝する緩衝ループ２１に搬出される。従って、成形装置１４にてその縁部を拘束されていた成形シートはこの緩衝ループ２１にて拘束が開放される。そして、ピンチロール１９ａにてプレス装置１９に搬入される。このようにプレス装置１９に搬入された成形シートは、プレス装置１９にて搬送方向に沿ってその縁部の拘束を受けつつ所定のトリミング処理が実施される。かかる場合、プレス装置１９の各プレス１５ａ，１６ａは、図８および図１０に示したように成形シートの搬送方向に沿って、あるいは幅方向に移動されつつ成形シートに対して所定のトリミング処理を実施する。
【００２８】
ここで、図１３に示す成形装置１４とプレス装置１９とが独立して配設された状態を示す熱成形ラインにおいては、図１４に示すように区間ｃ１，区間ｃ２，区間ｃ３において成形シートの拘束，開放，拘束が行われる。かかる場合、成形シートは区間ｃ１，区間ｃ２，区間ｃ３にて熱低下による収縮が発生するものの、区間ｃ２では一度拘束が開放されるため、その収縮の度合いが高くなる。
また、拘束が開放される時間や開放状態での成形シートの周囲温度の相違が影響し、その収縮度合いが不安定になることがある。この区間ｃ２における成形シートの熱収縮の不安定さは、プレス装置１９での各トリミング処理に影響を与える。すなわち、プレス精度が低下することがある。
【００２９】
本実施形態においては、成形装置１４およびプレス装置１９を図１および図２に示すように、成形シートの拘束が開放されない同一フレーム内に構成している。すなわち、図１５に示すように成形装置１４の拘束区間ｄ１およびプレス装置１９の拘束区間ｄ２，ｄ３にて成形シートを連続して拘束するようになっている。すなわち、拘束区間ｄ１での拘束状態を維持しつつ、拘束区間ｄ２および拘束区間ｄ３にて各トリミング処理を実施するため、成形シートの熱の低下による収縮の影響を受けない状態で各トリミング処理を実施することが可能になるため、プレス精度を向上させることができる。
【００３０】
ここで、図１６〜図１８は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。すなわち、成形シートの熱低下による収縮を分散させるため、成形シートの所定の位置に切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。
図１６においては、成形シートを１ショット単位で所定の中間トリミング処理を実施する場合を示している。また、図１７は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の他の一態様を示した図である。同図において、成形シートの１ショット単位の内部について、成形品間を成形シートの幅方向に対して、切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。さらに、図１８は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の他の一態様を示した図である。同図において、成形シートの１ショット単位の内部について、成形品間を成形シートの搬送方向に対して、切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。
【００３１】
このように、本実施形態においては、成形装置１４にて搬送装置２０により成形シートを拘束した状態で成形装置１４を動作させて成形シートを生成するとともに、この拘束状態でプレス装置１９の中間トリミング装置１５および外周トリミング装置１６を動作させて、成形シートに対して所定のトリミング処理を実施している。一方、成形装置１４は成形シートを生成するに際して、加熱軟化されたシートの投入を受けて、当該シートに対して成形型１４ａを略当接させることにより成形シートを生成する。ここで、この成形型１４ａを略当接させるために、成形型１４ａを成形シートに対して下降させる成形動作に行なう。ここで、この成形動作にともなって、プレス動作を実施させると、成形動作とプレス動作とを一体にして実施できるとともに、プレス装置１９を成形装置１４に組み込むことができるため、構成を簡素化することが可能になる。
【００３２】
図１９は、成形装置１４の所定の位置にトムソン刃を組み込み、すなわち、プレス装置１９を成形装置１４に組み込んだ状態にて、このトムソン刃を成形型１４ａの下降動作にともなって成形シートに押し当てることによりプレス動作を連携させる場合の態様を成形装置１４を断面から観た概略断面図に示している。
図２０（ａ）に示すようにトムソン刃を成形型１４ａの成形品型間に配設し、図２０（ｂ）に示すように、成形型１４ａを下降させるとともに、成形シートに略当接させると略同時に、トムソン刃を成形シートに当接される。そして、成形型１４ａを上昇させると図２０（ｃ）に示すように、所定の位置に対して各トリミング処理を実施された成形シートを生成することが可能になる。
【００３３】
図２０は成形装置１４の成形型１４ａに組み込むトムソン刃の態様を示した図である。
図２０（ａ）に示すように、トムソン刃を成形品間を成形シートの幅方向に所定の中間トリミング処理を実施可能に組み込んでもよいし、搬送方向に沿って所定のトリミング処理を実施可能に組み込んでもよい。むろん、両方を組み込んでもよい。また、図２０（ｂ）に示すように、成形品に対して所定の中間トリミングを実施可能なように成形品型内に組み込んでもよい。さらに、図２０（ｃ）に示すように、成形品型の外周に組み込むことにより、成形型１４ａの下降動作と同時に、外周トリミング処理を実施可能にしてもよく、その態様は適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３４】
このように、成形装置１４とプレス装置１９とを搬送装置２０にて成形シートを拘束する範囲に併設することにより、成形シートの熱収縮の影響を低減することができ、中間トリミング処理や外周トリミング処理のトリミング位置の精度を向上させることができる。また、プレス装置１９において各プレス１５ａ，１６ａを移動可能にすることにより、各トリミング処理を各プレス１５ａ，１６ａを移動させつつ実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる成形装置をラインに組み込んだ熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
【図２】 本熱成形ライン１０の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示した概略外観図である。
【図３】 成形装置１４からプレス装置１９に搬送される成形シートがその縁部を拘束される状況を示した成形装置１４およびプレス装置１９の上面透視図である。
【図４】 成形シートを拘束する搬送装置２０の一態様を示した図である。
【図５】 成形装置１４に配設された所定の成形型１４ａにて加熱軟化されたシートに形成される所定単位の成形シートの１ショット単位を示した場合の成形装置１４の断面図と成形型１４ａの正面図である。
【図６】 １ショット単位で成形装置１４にて成形型１４ａが動作し、この成形装置１４での１ショット動作に同期して、１ショット単位で動作するプレス装置１９の態様を示した図である。
【図７】 成形装置１４とプレス装置１９の一動作が１ショット単位である場合のタイミングチャートである。
【図８】 プレス装置１９が一動作で１ショット単位以下のプレス動作を実施する場合の態様を示している。
【図９】 成形装置１４とプレス装置１９との成形動作およびトリミング動作のタイミングチャートを示している。
【図１０】 プレス装置１９にて各トリミング処理を実施するに際して、移動する場合の他の一例を示した図である。
【図１１】 成形装置１４とプレス装置１９とのタイミングチャートである。
【図１２】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の概略外観図である。
【図１３】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示す概略外観図である。
【図１４】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の成形シートの状態を示す図である。
【図１５】 成形装置１４とプレス装置１９と成形シートが拘束される範囲に配設した場合の成形シートの状態を示す図である。
【図１６】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１７】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１８】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１９】 成形装置１４の所定の位置にトムソン刃を組み込み、すなわち、プレス装置１９を成形装置１４に組み込んだ状態を示す図である。
【図２０】 トムソン刃を配設した成形型１４ａの正面図である。
【符号の説明】
１４…成形装置
１５…中間トリミング装置
１６…外周トリミング装置
１９…プレス装置
２０…搬送装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形装置、成形方法およびプレス装置に関し、特に、搬送方向に拘束状態にある成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形装置、成形方法およびプレス装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の成形装置としては、成形機構と、プレス機構とを備え、シートを加熱軟化したものを成形機構に搬入し、成形機構はこのシートに対して所定の成形型を略当接させ、所望の成形品が形成された成形シートを生成する。そして、成形機構は、生成した成形シートを所定の滞留ループを隔てて、独立に設置されているプレス機構に供給する。
プレス機構では、供給された成形シートに対して、所定のプレス処理を実施する。かかるプレス処理には、成形シートの所定の位置に穴を開けたり、所定のカットを形成する中間トリミング処理や成形シートから成形品を抜き取る外周トリミング処理などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の成形装置においては成形機構とプレス機構とがそれぞれ独立に設置され、滞留ループを介して成形シートが搬送されるため、成形機構およびプレス機構で成形シートは所定の搬送機構によりその縁部を拘束されるが、滞留ループで成形シートは拘束から開放され、熱収縮により変形する。
かかる場合、拘束が開放される状態での周囲の温度あるいは開放時間の相違などの要因により、成形シートの熱収縮の度合いは大きくばらつく。このばらつきによってプレス機構でのプレス処理の際し、プレス精度が低下してしまう。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させ、所定のプレス処理を実施することにより、成形シートの熱低下による収縮の影響を低減させ、プレス機構におけるプレス精度を向上させることが可能な成形装置、成形方法およびプレス装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送機構と、上記搬送機構にてシートが拘束される範囲に配設され、同搬送機構により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形機構と、上記搬送機構にてシートが拘束される範囲であって上記成形シートの搬送方向に向かって上記成形機構の後方に配設され、同搬送機構によって上記成形機構から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、上記プレス機構にてプレス処理を実施する際に、上記成形機構にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備する構成としてある。
【０００６】
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、成形装置は搬送機構と、成形機構と、プレス機構とを備えている。
搬送機構はシートをその縁部を拘束しつつ搬送する。そして、成形機構は搬送機構にてシートが拘束される範囲に配設され、搬送機構により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する。さらに、プレス機構は搬送機構にてシートが拘束される範囲であって、成形シートの搬送方向に向かって成形機構の後方に配設され、搬送機構によって成形機構から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施する。ここで、搬送機構が搬送するシートは、成形機構にて生成される成形シートであるとともに、成形機構にて成形シートを生成する以前においては、加熱軟化された素材のシートである。
【０００７】
所定のプレス処理は、所定の金型や押し切り刃などを成形シートに押しつけて、成形シートに対して作用を施すものであればよく、成形品に所定の切れ込みなどを形成する中間トリミング処理であってもよいし、成形シートから成形品を打ち抜く外周トリミング処理であってもよいし、成形シートに対して所定の切れ込みを入れるカット処理であってもよく、適宜採用可能である。
また、上述した各処理にかかわらず、成形型を押しつけて成形シートに対して所定の成形を施すものであってもよい。すなわち、成形シートが生成された状態で成形シートの拘束状態を開放しないため、成形シートの各位置における収縮度合いの相違を低減した状態で、プレス機構を作用させ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施するため、各プレス処理のプレス精度を向上させることが可能になる。
【０００８】
ここで、成形機構にて所定の成形型にて形成する所定単位と、プレス機構が成形シートに対して所定のプレス処理を実施する単位が同一である場合、成形機構にて所定単位の成形シートを生成する一動作に同期して、プレス機構を動作させれば、搬送機構にて成形シートを拘束された状態であっても成形シートを順次、成形機構からプレス機構へと搬送するこことが可能になる。しかし、プレス機構が成形シートに対して所定のプレス処理を実施する単位が上記所定単位より少ない場合、成形機構の一動作に対して、プレス機構を複数回動作させなければならない。
そこで、本発明は、プレス機構を移動可能なプレス移動機構を備えさせる。このとき、プレス移動機構は、プレス機構にて成形シートに対して所定のプレス処理を実施するに際して、成形機構における所定単位の形成シートの生成に対し、形成される成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させる。
すなわち、成形機構の一動作に対応して、この一動作にて生成される成形シートにプレス処理可能にプレス機構を移動させてプレス処理を実施する。
【０００９】
ここで、プレス機構にて実施される所定のプレス処理の一例として、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の成形装置において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位内の成形シートの幅方向あるいは搬送方向に所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項２にかかる発明において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位内の成形シートの幅方向に所定のプレス処理を実施する。所定単位内の成形シートには成形品が配列されている。従って、この成形品間を幅方向，搬送方向にプレス処理を実施するようにすればよい。成形シートはその縁部を搬送機構により拘束されているので、この拘束される位置に干渉しない程度にプレス処理を実施することができればよい。
【００１０】
また、プレス機構にて実施される所定のプレス処理の他の一例として、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の成形装置において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位にて所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項３にかかる発明において、上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位にて所定のプレス処理を実施する。
【００１１】
成形機構は加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、成形型の形状に応じた所定単位の成形品が形成された成形シートを生成する。この成形機構にて成形シートを生成するに際して、成形型を略当接させる動作に連動して成形シートに所定のプレス処理を実施することができると好適である。
そこで、請求項４にかかる発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形装置において、上記成形機構は、内部にプレス機構を組み込み、加熱軟化されたシートに対して成形型を略当接させる動作にともない、所定のプレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明において、成形機構は内部にプレス機構を組み込み、加熱軟化されたシートに対して成形型を略当接させる動作にともない所定のプレス処理を実施する。すなわち、成形機構にて成形シートに成形型を略当接させる場合、所定のプレス処理を実施することになり、成形機構での工程とプレス機構での工程を同時に実施することが可能になるため、生産効率を向上することが可能になる。
【００１２】
プレス機構にて実施する所定のプレス処理の一例として、請求項５にかかる発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形装置において、上記プレス機構は、所定のプレス処理として中間プレス処理を実施する構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明において、プレス機構は、所定のプレス処理として中間プレス処理を実施する。中間プレス処理は、例えば、成形品が紙コップの蓋である場合にストローを挿入する穴や切れ込みを形成することをいう。
【００１３】
このように、成形機構にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成するとともに、プレス機構にて同成形シートに対して所定のプレス処理を実施する手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。
このため、請求項６にかかる発明は、所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成するとともに、同成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形方法であって、シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送工程と、上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、同搬送工程により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形工程と、上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、成形シートの搬送方向に向かって上記成形工程の後工程に組み込まれ、同搬送工程によって成形工程から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施する切断工程と、上記切断工程にてプレス処理を実施する際に、上記成形工程にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について移動させつつ同プレス処理を実施させるプレス移動工程とを具備する構成としてある。
すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。
【００１４】
上述したように、プレス機構をプレス移動機構によって搬送方向に移動させつつ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形装置を提供することができる。このようにプレス機構を移動させて、成形シートにプレス処理を実施するものは、当然に単独の装置としても、実現することができることはいうまでもない。すなわち、プレス機構をプレス移動機構により所定の方向に移動させつつ、成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス装置として適用できる。
そこで、請求項７にかかる発明は、成形装置にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成し、同成形機の後工程に配設され同成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス装置であって、上記成形装置より搬入される成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、上記プレス機構がプレス処理を実施するに際して、上記成形装置における所定単位の形成シートの生成に対し、列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備する構成としてある。
上記のように構成した請求項７にかかる発明において、プレス装置は、成形装置にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させて所定単位の成形品を形成して生成された成形シートを成形装置の後工程に配設されて供給を受け、この成形シートに所定のプレス処理を実施する。
ここで、プレス装置はプレス機構と、プレス移動機構とを備え、プレス機構は成形装置よりプレス装置に搬入される成形シートに対してプレス処理を実施する。そして、このプレス処理に際して、上記プレス移動機構は成形装置における所定単位の形成シートの生成に対し、列数分について同プレス機構を移動させことにより、プレス機構にプレス処理を実施させる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させて所定のプレス処理を実施するため、成形シートの熱低下による収縮の影響によるプレス精度の低下を防止することを可能にするとともに、プレス機構を移動させつつ成形シートに対して所定のプレス処理を実施することを可能にする成形装置を提供することができる。
さらに、請求項２にかかる発明によれば、成形機構にて成形される所定単位内にて幅方向あるいは搬送方向に所定のプレス処理を実施することが可能になる。 さらに、請求項３にかかる発明によれば、成形機構にて成形される所定単位ごとに所定のプレス処理を実施することが可能になる。
さらに、請求項４にかかる発明によれば、成形機構の成形動作にともなって、所定のプレス処理を実施することができるため、生産効率を向上させることが可能になる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、所定のプレス処理として中間トリミング処理を実施する態様を提示している。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、成形シートについて成形機構の拘束状態が保持されるている状態で、成形シートに対してプレス機構を作用させて所定のプレス処理を実施するため、成形シートの熱低下による収縮の影響によるプレス精度の低下を防止することが可能な成形方法を提供することができる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、搬入された成形シートにプレス機構を移動させつつ所定のプレス処理を実施することが可能なプレス装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる成形装置をラインに組み込んだ熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
同図において、熱成形ライン１０は、概略、成形品を成形する前の素材シートを熱成形ライン１０に供給する巻き出しロール１１と、巻き出しロール１１から所定のライン速度に対応して順次、素材シートを巻き出すピンチロール１２と、ピンチロール１２より巻き出された素材シートに対して所定の熱処理を施し素材シートを可塑化させる加熱装置１３と、可塑化された素材シートに所定のタクトタイムにより成形型を略当接させ成形品が成形された成形シートを生成する成形装置１４と、この成形シートの成形品に対して、所定の穴開けやミシン目などを形成する中間トリミング処理を実施する中間トリミング装置１５と、中間トリミング処理された成形シートから成形品の外周を切断することにより成形シートをトリミングする外周トリミング装置１６と、トリミングされた成形品を製品として回収する製品回収エリア１７と、成形品がトリミングされた後の成形シートを巻き戻して回収する巻き戻しロール１８とを備えている。上述した中間トリミング装置１５および外周トリミング装置１６とによりプレス装置１９を構成している。
【００１７】
図２は、本熱成形ライン１０の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示した概略外観図である。
同図において、巻き出しロール１１から巻き出され、加熱装置１３での加熱処理にて可塑化された素材シートは、成形装置１４にて所定の成形型１４ａを略当接することによって成形され成形シートとなる。そして、成形装置１４から次工程の中間トリミング装置１５に搬出される。中間トリミング装置１５では中間プレス１５ａが成形シートに押し当てられ、所定のトリミングを実施する。中間トリミングが終了すると、成形シートは外周トリミング装置１６に搬出される。外周トリミング装置１６では外周プレス１６ａが成形シートに押し当てられ、成形シートに形成されている成形品をトリミングし、製品回収エリア１７に順次蓄積していく。ここで、本実施形態においては図に示す範囲Ａ、すなわち、成形装置１４からプレス装置１９との間において順次装置間を搬送される成形シートをその縁部を連続して拘束する。
【００１８】
図３は、成形装置１４からプレス装置１９に搬送される成形シートがその縁部を拘束される状況を示した成形装置１４およびプレス装置１９の上面透視図である。
同図において、成形装置１４を入口側からプレス装置１９の出口側に向かって成形シートを搬送するに際して、成形シートはその両側を搬送方向に沿って搬送装置２０により拘束されている。従って、成形装置１４にて所定の成形型１４ａを略当接させて、成形品が形成された成形シートは、その拘束を開放されないまま、中間トリミング装置１５に搬出される。そして、中間トリミング装置１５にて所定の中間トリミング処理が実施された成形シートは、同様に拘束された状態で外周トリミング装置１６に搬出され、外周をトリミングされることになる。
【００１９】
図４は、上述した成形シートを拘束する搬送装置２０の一態様を示した図である。
同図において、搬送装置２０は上側ローラー２０ａと、上側ベルトコンベア２０ｂと、下側ローラー２０ｃと、下側ベルトコンベア２０ｄと、上側ローラー２０ａを押し下げるバネ機構２０ｅと、上側ローラー２０ａおよび下側ローラー２０ｃを回転駆動させる電動機部２０ｆとを備えている。
成形装置１４の入口側から投入された成形シートは、上側ローラー２０ａ，下側ローラー２０ｃの入口側に挟まれる。そして、電動機部２０ｆの回転駆動が所定の機構により上側ローラー２０ｃに伝達され、この伝達により上側ベルトコンベア２０ｄが成形シートを搬送する。かかる場合、下側ベルトコンベア２０ｂは、上側ベルトコンベア２０ｄに対してバネ機構２０ｅにより押し当てられることになる。従って、成形シートは、この押し当てにより搬送装置２０にて拘束されつつ、プレス装置１９の出口側に搬送されることになる。
【００２０】
図５は、成形装置１４に配設された所定の成形型１４ａにて加熱軟化されたシートに形成される所定単位の成形シートの１ショット単位を示した場合の成形装置１４の断面図と成形型１４ａの正面図である。
同図において、成形装置１４は所定の成形型１４ａを備え、搬送装置２０にて搬送される成形シートにこの成形型１４ａを略当接させることにより成形型１４ａに対応した成形品を成形シートに形成する。この成形型１４ａの一度の略当接により成形品が形成される成形シートの単位を１ショットという。
本実施形態においては、成形シートにおいて搬送方向に沿って６個の成形品および幅方向に４個の成形品を形成する単位を１ショットとしているが、むろん、成形型１４ａの構成により適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００２１】
ここで、図６は、１ショット単位で成形装置１４にて成形型１４ａが動作し、この成形装置１４での１ショット動作に同期して、１ショット単位で動作するプレス装置１９の態様を示した図である。
同図において、プレス装置１９における各プレス１５ａ，１６ａには一動作にてプレス可能な単位を１ショットになるように押し切り刃などを構成すると、成形装置１４にて成形型１４ａを一度成形シートに略当接させて１ショット単位の成形シートを形成し、この形成動作に同期して、プレス装置１９にて各プレス１５ａ，１６ａを成形シートに当接させて、中間トリミング処理および外周トリミング処理を実施すれば、搬送装置２０によって成形シートを拘束した状態でも成形工程，中間トリミング工程，外周トリミング工程を連続して実施することが可能になる。
【００２２】
図７は、成形装置１４とプレス装置１９の一動作が１ショット単位である場合のタイミングチャートを示している。
同図において、成形装置１４の上昇は成形型１４ａを装置内で上昇させている状態を示し、成形動作の待機状態を示している。また、成形装置１４の下降は成形型１４ａを装置内で下降させている状態を示し、成形シートに成形型１４ａを略当接させ、１ショット単位の成形シートを生成する場合を示している。
プレス装置１９の上昇は各プレスに配設された押し切り刃などの金型を上昇させている状態を示し、プレス動作の待機状態を示している。また、プレス装置１９の下降は上述した金型を下降させ成形シートに当接させることにより所定のプレス処理を実施する場合を示している。このように、成形型１４ａの１ショット単位の一動作に連動してプレス可能な金型をプレス装置１９に備えることにより、上述した成形シートを拘束した状態での成形工程，中間トリミング工程，外周トリミング工程の連続動作を実現することが可能になる。
【００２３】
一方、プレス装置１９の各プレス１５ａ，１６ａが１ショット単位の構成を備えない場合、プレス装置１９を成形装置１４の一動作に対して、複数回動作させることになる。
図８は、プレス装置１９が一動作で１ショット単位以下のプレス動作を実施する場合の態様を示している。
同図において、プレス装置１９は１／３ショット単位の各プレス１５ａ，１６ａを備え、このプレス１５ａ，１６ａを搬送方向に沿って３回移動させつつ、成形シートに当接させることにより、１ショット単位の中間，外周トリミング処理を実施する。かかる場合、各プレス１５ａ，１６ａは、最初に位置ａ１に待機し、成形装置１４から成形シートが搬入されると、この位置ａ１にて中間，外周トリミング処理を実施する。そして、位置ａ２に移動し同様に、各トリミング処理を実施するとともに、位置ａ３に移動し各トリミング処理を実施する。
【００２４】
図９は、図８に示した態様における成形装置１４とプレス装置１９との成形動作およびトリミング動作のタイミングチャートを示している。
同図において、成形シートは搬送装置２０にて成形装置１４およびプレス装置１９間を拘束された状態になっている。従って、プレス装置１９は成形装置１４にて１ショット単位の成形シートが形成される間に、１／３ショットの各トリミング処理を３回実施しなければならない。従って、時刻ｔ１にて成形型１４ａが下降し、時刻ｔ２にて成形型１４ａが上昇し、１ショット単位の成形シートが生成される間に、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ５にて各プレス１５ａ，１６ａを順次移動させつつ各トリミング処理を実施する。
【００２５】
図１０は、プレス装置１９にて各トリミング処理を実施するに際して、移動する場合の他の一例を示した図である。
図１０（ａ）においては成形装置１４およびプレス装置１９を上面から見た状態を示すとともに、図１０（ｂ）はかかる場合に成形装置１４およびプレス装置１９に搬送される成形シートの状態を示している。
各プレス１５ａ，１６ａは１／４ショット単位にて形成され、この各プレス１５ａ，１６ａを成形シートの幅方向に移動させることにより、１ショット単位の各トリミング処理を実施する。かかる場合、各プレス１５ａ，１６ａは、最初に位置ｂ１に待機し、成形装置１４から成形シートが搬入されると、この位置ｂ１にて各トリミング処理を実施する。そして、位置ｂ２に移動するとともに各トリミング処理を実施する。次に、位置ｂ３に移動し各トリミング処理を実施する。さらに、位置ｂ４に移動し各トリミング処理を実施する。
【００２６】
ここで、図１１は、図１０に示した態様における成形装置１４とプレス装置１９とのタイミングチャートを示している。
同図において、成形シートは搬送装置２０にて成形装置１４およびプレス装置１９間を拘束された状態になっている。従って、プレス装置１９は成形装置１４にて１ショット単位の成形シートが形成される間に、１／４ショットの各トリミング処理を４回実施しなければならない。従って、時刻ｔ１にて成形型１４ａが下降し、時刻ｔ２にて成形型１４ａが上昇し、１ショット単位の成形シートが生成される間に、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ５，ｔ６にて各プレス１５ａ，１６ａを順次移動させつつ各トリミング処理を実施する。
かかる各プレス１５ａ，１６ａを成形シートの搬送方向に沿って、あるいは幅方向に移動させるプレス移動機構は、サーボモータでの位置決めシステムにより構成してもよいし、油圧アクチュエータでの位置決めシステムにより構成してもよく、適宜採用可能である。
【００２７】
本実施形態においては、プレス装置１９を搬送装置２０によって成形装置１４との間で成形シートの拘束が開放されない範囲に配設し、成形装置１４にて拘束した状態で成形シートを生成した後に、この拘束を開放することなく、プレス装置１９にて各トリミング処理を実施する構成を採用している。しかし、上述した、プレス装置１９をプレス移動機構により移動させつつ成形シートに対して所定のトリミング処理を実施するプレス装置としては、成形装置１４と搬送装置２０と一体に構成されたものに限定されるものではなく、単独のプレス装置としても熱成形ラインに適用することができることはいうまでもない。
図１２は、このようにプレス装置１９にて各プレス１５ａ，１６ａを移動させつつ成形シートに各トリミング処理を実施するものであって、成形装置１４より独立させた場合のプレス装置１９の概略外観図を示している。
同図において、成形装置１４にて所定の成形品を形成された成形シートは、ピンチロール１４ｂにより成形装置１４から搬出される。このとき、成形装置１４の成形動作とプレス装置１９の各トリミング動作とのタイミングずれを緩衝する緩衝ループ２１に搬出される。従って、成形装置１４にてその縁部を拘束されていた成形シートはこの緩衝ループ２１にて拘束が開放される。そして、ピンチロール１９ａにてプレス装置１９に搬入される。このようにプレス装置１９に搬入された成形シートは、プレス装置１９にて搬送方向に沿ってその縁部の拘束を受けつつ所定のトリミング処理が実施される。かかる場合、プレス装置１９の各プレス１５ａ，１６ａは、図８および図１０に示したように成形シートの搬送方向に沿って、あるいは幅方向に移動されつつ成形シートに対して所定のトリミング処理を実施する。
【００２８】
ここで、図１３に示す成形装置１４とプレス装置１９とが独立して配設された状態を示す熱成形ラインにおいては、図１４に示すように区間ｃ１，区間ｃ２，区間ｃ３において成形シートの拘束，開放，拘束が行われる。かかる場合、成形シートは区間ｃ１，区間ｃ２，区間ｃ３にて熱低下による収縮が発生するものの、区間ｃ２では一度拘束が開放されるため、その収縮の度合いが高くなる。
また、拘束が開放される時間や開放状態での成形シートの周囲温度の相違が影響し、その収縮度合いが不安定になることがある。この区間ｃ２における成形シートの熱収縮の不安定さは、プレス装置１９での各トリミング処理に影響を与える。すなわち、プレス精度が低下することがある。
【００２９】
本実施形態においては、成形装置１４およびプレス装置１９を図１および図２に示すように、成形シートの拘束が開放されない同一フレーム内に構成している。すなわち、図１５に示すように成形装置１４の拘束区間ｄ１およびプレス装置１９の拘束区間ｄ２，ｄ３にて成形シートを連続して拘束するようになっている。すなわち、拘束区間ｄ１での拘束状態を維持しつつ、拘束区間ｄ２および拘束区間ｄ３にて各トリミング処理を実施するため、成形シートの熱の低下による収縮の影響を受けない状態で各トリミング処理を実施することが可能になるため、プレス精度を向上させることができる。
【００３０】
ここで、図１６〜図１８は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。すなわち、成形シートの熱低下による収縮を分散させるため、成形シートの所定の位置に切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。
図１６においては、成形シートを１ショット単位で所定の中間トリミング処理を実施する場合を示している。また、図１７は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の他の一態様を示した図である。同図において、成形シートの１ショット単位の内部について、成形品間を成形シートの幅方向に対して、切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。さらに、図１８は、中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の他の一態様を示した図である。同図において、成形シートの１ショット単位の内部について、成形品間を成形シートの搬送方向に対して、切れ込みを入れる中間トリミング処理を実施する。
【００３１】
このように、本実施形態においては、成形装置１４にて搬送装置２０により成形シートを拘束した状態で成形装置１４を動作させて成形シートを生成するとともに、この拘束状態でプレス装置１９の中間トリミング装置１５および外周トリミング装置１６を動作させて、成形シートに対して所定のトリミング処理を実施している。一方、成形装置１４は成形シートを生成するに際して、加熱軟化されたシートの投入を受けて、当該シートに対して成形型１４ａを略当接させることにより成形シートを生成する。ここで、この成形型１４ａを略当接させるために、成形型１４ａを成形シートに対して下降させる成形動作に行なう。ここで、この成形動作にともなって、プレス動作を実施させると、成形動作とプレス動作とを一体にして実施できるとともに、プレス装置１９を成形装置１４に組み込むことができるため、構成を簡素化することが可能になる。
【００３２】
図１９は、成形装置１４の所定の位置にトムソン刃を組み込み、すなわち、プレス装置１９を成形装置１４に組み込んだ状態にて、このトムソン刃を成形型１４ａの下降動作にともなって成形シートに押し当てることによりプレス動作を連携させる場合の態様を成形装置１４を断面から観た概略断面図に示している。
図２０（ａ）に示すようにトムソン刃を成形型１４ａの成形品型間に配設し、図２０（ｂ）に示すように、成形型１４ａを下降させるとともに、成形シートに略当接させると略同時に、トムソン刃を成形シートに当接される。そして、成形型１４ａを上昇させると図２０（ｃ）に示すように、所定の位置に対して各トリミング処理を実施された成形シートを生成することが可能になる。
【００３３】
図２０は成形装置１４の成形型１４ａに組み込むトムソン刃の態様を示した図である。
図２０（ａ）に示すように、トムソン刃を成形品間を成形シートの幅方向に所定の中間トリミング処理を実施可能に組み込んでもよいし、搬送方向に沿って所定のトリミング処理を実施可能に組み込んでもよい。むろん、両方を組み込んでもよい。また、図２０（ｂ）に示すように、成形品に対して所定の中間トリミングを実施可能なように成形品型内に組み込んでもよい。さらに、図２０（ｃ）に示すように、成形品型の外周に組み込むことにより、成形型１４ａの下降動作と同時に、外周トリミング処理を実施可能にしてもよく、その態様は適宜変更可能であることはいうまでもない。
【００３４】
このように、成形装置１４とプレス装置１９とを搬送装置２０にて成形シートを拘束する範囲に併設することにより、成形シートの熱収縮の影響を低減することができ、中間トリミング処理や外周トリミング処理のトリミング位置の精度を向上させることができる。また、プレス装置１９において各プレス１５ａ，１６ａを移動可能にすることにより、各トリミング処理を各プレス１５ａ，１６ａを移動させつつ実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる成形装置をラインに組み込んだ熱成形ラインの概略構成を示した概略構成図である。
【図２】 本熱成形ライン１０の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示した概略外観図である。
【図３】 成形装置１４からプレス装置１９に搬送される成形シートがその縁部を拘束される状況を示した成形装置１４およびプレス装置１９の上面透視図である。
【図４】 成形シートを拘束する搬送装置２０の一態様を示した図である。
【図５】 成形装置１４に配設された所定の成形型１４ａにて加熱軟化されたシートに形成される所定単位の成形シートの１ショット単位を示した場合の成形装置１４の断面図と成形型１４ａの正面図である。
【図６】 １ショット単位で成形装置１４にて成形型１４ａが動作し、この成形装置１４での１ショット動作に同期して、１ショット単位で動作するプレス装置１９の態様を示した図である。
【図７】 成形装置１４とプレス装置１９の一動作が１ショット単位である場合のタイミングチャートである。
【図８】 プレス装置１９が一動作で１ショット単位以下のプレス動作を実施する場合の態様を示している。
【図９】 成形装置１４とプレス装置１９との成形動作およびトリミング動作のタイミングチャートを示している。
【図１０】 プレス装置１９にて各トリミング処理を実施するに際して、移動する場合の他の一例を示した図である。
【図１１】 成形装置１４とプレス装置１９とのタイミングチャートである。
【図１２】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の概略外観図である。
【図１３】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の成形装置１４およびプレス装置１９の概略外観を示す概略外観図である。
【図１４】 成形装置１４よりプレス装置１９を独立させた場合の成形シートの状態を示す図である。
【図１５】 成形装置１４とプレス装置１９と成形シートが拘束される範囲に配設した場合の成形シートの状態を示す図である。
【図１６】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１７】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１８】 中間トリミング装置１５にて実施される中間トリミング処理の一態様を示した図である。
【図１９】 成形装置１４の所定の位置にトムソン刃を組み込み、すなわち、プレス装置１９を成形装置１４に組み込んだ状態を示す図である。
【図２０】 トムソン刃を配設した成形型１４ａの正面図である。
【符号の説明】
１４…成形装置
１５…中間トリミング装置
１６…外周トリミング装置
１９…プレス装置
２０…搬送装置
Claims (7)
- シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送機構と、
上記搬送機構にてシートが拘束される範囲に配設され、同搬送機構により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形機構と、
上記搬送機構にてシートが拘束される範囲であって上記成形シートの搬送方向に向かって上記成形機構の後方に配設され、同搬送機構によって上記成形機構から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、
上記プレス機構にてプレス処理を実施する際に、上記成形機構にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備することを特徴とする成形装置。 - 上記請求項１に記載の成形装置において、
上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して、同所定単位内の成形シートの幅方向あるいは搬送方向に所定のプレス処理を実施することを特徴とする成形装置。 - 上記請求項１または請求項２のいずれかに記載の成形装置において、
上記プレス機構は、上記所定単位ごとに成形品が形成される成形シートに対して同所定単位にて所定のプレス処理を実施することを特徴とする成形装置。 - 上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の成形装置において、
上記成形機構は、内部にプレス機構を組み込み、加熱軟化されたシートに対して成形型を略当接させる動作にともない、所定のプレス処理を実施することを特徴とする成形装置。 - 上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の成形装置において、
上記プレス機構は、所定のプレス処理として中間プレス処理を実施することを特徴とする成形装置。 - 所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成するとともに、同成形シートに対して所定のプレス処理を実施する成形方法であって、
シートをその縁部を拘束しつつ搬送する搬送工程と、
上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、同搬送工程により搬送される加熱軟化されたシートに対して所定の成形型を略当接させ、順次所定単位の成形品を形成した成形シートを生成する成形工程と、
上記搬送工程にてシートが拘束される範囲に実施され、成形シートの搬送方向に向かって上記成形工程の後工程に組み込まれ、同搬送工程によって成形工程から搬送された成形シートに対して所定のプレス処理を実施する切断工程と、
上記切断工程にてプレス処理を実施する際に、上記成形工程にて所定単位で形成された成形品の所定の列数分について移動させつつ同プレス処理を実施させるプレス移動工程とを具備することを特徴とする成形方法。 - 成形装置にて所定の成形型を加熱軟化させたシートに対して略当接させ、所定単位の成形品を形成した成形シートを生成し、同成形機の後工程に配設され同成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス装置であって、
上記成形装置より搬入される成形シートに対して所定のプレス処理を実施するプレス機構と、
上記プレス機構がプレス処理を実施するに際して、上記成形装置における所定単位の形成シートの生成に対し、形成される成形品の所定の列数分について同プレス機構を移動させつつプレス処理を実施させるプレス移動機構とを具備することを特徴とするプレス装置。
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