JP3727530B2 - Shutter device for thermoforming machine - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱成形機用シャッタ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、連続した樹脂シートを成形して、食品、飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋(ふた)等の樹脂製の成形品を成形するための樹脂シートの熱成形ラインにおいては、上型及び下型を有し、加熱された樹脂シートを型締めして成形する熱成形機が使用されている。
【0003】
ここで、前記熱成形機は、連続した前記樹脂シート上に熱成形方法によって成形品を成形する装置であり、前記樹脂シートは、搬送装置によって1ショットの成形に要する長さずつ間欠的に搬送され、前記熱成形機に送り込まれる。そして、該熱成形機の樹脂シート搬送方向における下流側にはトリミング装置が配設され、該トリミング装置において、前記成形品は樹脂シートから切断、分離され、集積された後、包装、箱詰め等の後工程に送り出される。
【0004】
一方、前記熱成形機の樹脂シート搬送方向における上流側には加熱装置が配設され、該加熱装置において、前記樹脂シートは成形に適した温度にまで加熱されて、前記熱成形機に送り込まれる。そして、前記加熱装置は、通常、前記樹脂シートの搬送路の上下に配設された輻(ふく)射ヒータを有し、該輻射ヒータからの輻射熱によって、前記樹脂シートを加熱するようになっている。
【0005】
ところで、熱成形において、型締めして成形する際の樹脂シートの位置決めは極めて重要な成形ファクターであるから、前記熱成形機に送り込まれた樹脂シートは、型締めして成形する際に把持手段によって把持されて、固定されている必要がある。
【0006】
また、前記加熱装置の出口部分、すなわち、熱成形機側の部分からは加熱装置内部の熱が逃げやすいので、前記加熱装置の出口部分には、熱を逃がさないための部材を配設する必要がある。
【0007】
このような問題を解決するために、従来の熱成形機においては、前記加熱装置との間の箇所、すなわち、前記加熱装置の出口に面している箇所である熱成形機の入口に、開閉式のシャッタを配設するようになっている。この場合、該シャッタは、前記樹脂シートが搬送される時に開き、前記樹脂シートが停止している時に閉じて、前記樹脂シートを上下から挟むようにしている。これにより、前記加熱装置から熱が逃げないだけでなく、型締めして成形する際には、前記樹脂シートが上下方向からシャッタに把持されて位置決めされるので、成形品が正確に前記樹脂シート上に成形される。
【0008】
このように、前記熱成形機の入口に開閉式のシャッタを配設することによって、前記加熱装置から熱が逃げないので熱効率が向上するとともに、前記樹脂シートが上下方向からシャッタに把持されて位置決めされるので、成形品が正確に前記樹脂シート上に成形されるので、前記熱成形機における前記樹脂シートの熱成形が良好に行われ、良質な成形品を成形することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の熱成形機用シャッタ装置においては、上下のシャッタをエアーシリンダによって駆動して上下動させるようになっているので、動作に再現性が乏しく、特に熱成形機が型締めするタイミングと上下のシャッタが閉じるタイミングとがズレてしまうことがあった。
【0010】
この場合、樹脂シートはシャッタによって上下から把持されない状態、すなわち、位置決めされない状態のまま型締めが開始されるので、型締めに伴って樹脂シートが金型側に引き込まれて位置ズレを起こし、成形品が正確に樹脂シート上に成型されなくなってしまう。
【0011】
また、エアーシリンダは一般に動作速度が低いので、最近の樹脂シートの熱成形ラインの高速化に対応することが困難である。特に、下側シャッタは移動量が大きく、かつ、シャッタを閉じる際には、下側シャッタ等の重量物を持ち上げることになるので前記下側シャッタを駆動するエアーシリンダに高負荷がかかることになる。そのため下側シャッタを駆動するエアーシリンダの高速化は極めて困難であった。
【0012】
さらに、エアーシリンダの高速化を達成した場合も、エアーシリンダは動作速度の微妙な制御が困難であるので、シャッタが閉じる寸前、すなわち、停止寸前の移動速度の制御が不安定になってしまう。特に下側シャッタは移動の途中から、下に垂れている樹脂シートを持ち上げるようになっているので、停止寸前のシャッタの移動速度が速すぎると、樹脂シートが慣性によって上方にオーバーシュートしてしまい、位置決めすることができなくなってしまう。
【0013】
なお、動作の再現性を向上させるために、エアーシリンダに代えて、ボールネジを利用するACサーボ装置を用いることも考えられるが、このようなボールネジを利用するACサーボ装置は動作速度を上げることが困難であり、かつ、寸法が大きくなるので、熱成形機用シャッタ装置に用いることは不適当である。
【0014】
本発明は、前記従来の熱成形機用シャッタ装置の問題点を解決して、サーボモータによって駆動させられるリンク機構を使用して下側シャッタを上下動させることによって、動作の再現性が良好で、動作速度も速く、かつ、動作速度の制御が容易な熱成形機用シャッタ装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の熱成形機用シャッタ装置においては、上型及び下型を備え、該上型及び下型を型締めすることによって加熱された樹脂シートを成形する熱成形機における樹脂シート入口部分の前記樹脂シートの搬送路上方に上下動可能に配設された上側シャッタと、前記樹脂シートの搬送路下方の前記上側シャッタと対向する位置に上下動可能に配設され、前記上側シャッタと協動して前記樹脂シートを把持する下側シャッタと、所定角度範囲内を往復回転するサーボモータと、該サーボモータの往復回転運動を上下方向の直線往復運動に変換して前記下側シャッタに伝達するリンク機構とを有し、該リンク機構は、前記サーボモータの回転軸に固定されたクランクアームと、該クランクアームの端部と回転可能に接続されたコネクティングロッドとを備えるとともに、前記サーボモータの角速度が一定の場合の前記下側シャッタの移動速度が、前記下側シャッタが下死点近傍及び上死点近傍にある時は低くなり、前記下側シャッタが下死点と上死点の中間位置にある時は高くなるように構成されている
【0016】
本発明の他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記上側シャッタを往復動させるシリンダ装置を有する。
【0018】
本発明の更に他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記リンク機構は、前記下側シャッタに直線往復運動を伝達する上下方向に移動可能な下側駆動ロッドを備え、該下側駆動ロッドの下端部に前記コネクティングロッドが回転可能に接続されている
【0019】
本発明の更に他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記クランクアームは、前記コネクティングロッドが接続された端部と反対側の端部にカウンタウエイトが固定されている。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0022】
図1は図3のA−A矢視図、図2は本発明の第1の実施の形態における熱成形機及び熱成形機用加熱装置の全体側面図、図3は本発明の第1の実施の形態における熱成形機の側面及び熱成形機用加熱装置の側断面を示す要部概念図、図4は図1のB−B矢視拡大断面図、図5は図4のC部拡大図、図6は図4のD部拡大図である。
【0023】
図において、10は熱成形機用加熱装置であり、連続した樹脂シート14に、カップ麺(めん)、刺身、ゼリー等の食品、果汁、炭酸水等の飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器、該容器の蓋等の樹脂製の成形品を成形する樹脂シート14の熱成形ラインにおいて、前記樹脂シート14の搬送方向における熱成形機30の上流側に配設され、該熱成形機30に送り込まれる前記樹脂シート14を成形に適した温度にまで加熱する。
【0024】
そして、前記熱成形機30は、例えば、真空成形、圧空成形、絞り成形、プレス成形、マッチドモールド成形等の熱成形方法によって前記樹脂シート14上に前記成形品を成形する。
【0025】
なお、前記熱成形機用加熱装置10は前記熱成形機30と離して配設してもよいが、その場合、熱成形機用加熱装置10から送り出された樹脂シート14の温度が低下してしまうので、熱効率の観点から、前記熱成形機用加熱装置10と前記熱成形機30とは、互いに近接して配設することが望ましい。
【0026】
また、前記樹脂シート14は、ピンやクランプを備えたチェーン、ベルト等を有する搬送装置13によって両端を把持され、図示されない駆動装置によって1ショットの成形に要する長さずつ、図3において左方向へ、間欠的に搬送され、原反ロール15から繰り出されて、前記熱成形機30に送り込まれる。そして、該熱成形機30の樹脂シート14の搬送方向における下流側には図示されないトリミング装置が配設され、該トリミング装置において、前記成形品は樹脂シート14から切断、分離され、集積された後、包装、箱詰め等の後工程に送り出される。
【0027】
本実施の形態における前記樹脂シート14としては、いかなるものであってもよいが、例えば、PVC(ポリ塩化ビニル)、PS(ポリスチレン)、発泡ポリスチレン、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネイト)、ABS樹脂、メタクリル樹脂、生分解性樹脂等が使用される。また、耐水性、ガスバリヤー性等を考慮して、複数種類の樹脂を積層したシートを使用することもできる。
【0028】
そして、11は前記熱成形機用加熱装置10内において、前記樹脂シート14の搬送路の上方に配設された上ヒータ装置、12は前記熱成形機用加熱装置10内において、前記樹脂シート14の搬送路の下方に配設された下ヒータ装置であり、前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12は、図示されない昇降駆動装置によって上方向及び下方向にそれぞれ移動させられる。
【0029】
ここで、前記上ヒータ装置11は、シーズヒータ、磁器製ヒータ、赤外線電球ヒータ等から成るブロック状輻射ヒータを同一面上に複数配設することによって全体として1枚の面状のヒータとしたものであり、輻射によって前記樹脂シート14を上方から加熱する。なお、前記ブロック状輻射ヒータの大きさは、必ずしも同一の大きさでなくてもよい。
【0030】
なお、前記シーズヒータ、磁器製ヒータ、赤外線電球ヒータ等のうちどれが選択されるかは、加熱温度、ヒータの性能、樹脂シート14の材質等を考慮してなされる事項であるが、一般的には、樹脂シート14がPP、PE、PS、ABS樹脂の場合はシーズヒータが選択され、発砲ポリスチレンや厚肉シートの場合は磁器製ヒータが選択されるのが望ましい。また、前記上ヒータ装置11の温度は、前記ブロック状輻射ヒータがシーズヒータから成る場合は500〜700〔℃〕程度、磁器製ヒータから成る場合は300〜500〔℃〕程度とするのが望ましい。
【0031】
一方、前記下ヒータ装置12は、輻射によって前記樹脂シート14を下方から加熱するためのものであり、前記上ヒータ装置11と同様の構造を有し、前記樹脂シート14の搬送路に対して、前記上ヒータ装置11と対称に配設される。
【0032】
なお、前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12の搬送方向の寸法は、1ショットの成形に要する前記樹脂シート14の倍の長さよりもやや長い程度である。したがって、前記樹脂シート14は、前記熱成形機用加熱装置10内において、前記熱成形機30が2ショットの成形を行う時間だけ加熱されることになる。
【0033】
これをより詳細にみると、前記熱成形機用加熱装置10内の樹脂シート入口側(図3において右側)の第1ゾーンにおいて、前記熱成形機30が1ショットの成形を行う間停止していた前記樹脂シート14の部分は、前記熱成形機30が1ショットの成形の後、前記搬送装置13によって間欠送りされて、前記熱成形機用加熱装置10内の樹脂シート出口側(図1において左側)の第2ゾーンまで移動して停止する。続いて、前記熱成形機30が1ショットの成形を行う間停止した後、前記搬送装置13によって間欠送りされて、前記熱成形機30内に送り込まれるようになっている。
【0034】
さらに、前記熱成形機用加熱装置10内の樹脂シート入口近傍には、前記樹脂シート14の搬送路を挟んで、上遮蔽(へい)板16及び下遮蔽板17が配設される。ここで、前記上遮蔽板16及び下遮蔽板17は前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12からの輻射熱を遮るためのものであり、搬送方向に移動可能に配設される。
【0035】
ここで、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも図3において右側の前記樹脂シート14の部分が加熱されると該部分は、その後さらに、前記第1ゾーン及び第2ゾーンにおいて、前記熱成形機30が2ショットの成形を行う時間加熱されるので、温度が上昇し過ぎてしまう。これを防止するために、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側の前記ブロック状輻射ヒータは加熱を停止するようになっているが、前記第1ゾーンに対応する前記ブロック状輻射ヒータからの輻射熱が前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側の前記樹脂シート14の部分にも与えられるため、該部分は加熱されてしまう。
【0036】
この場合、前記上遮蔽板16及び下遮蔽板17を配設することにより、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側にある前記樹脂シート14の部分は、前記第1ゾーンに対応する前記ブロック状輻射ヒータの輻射熱から遮蔽されるので、前記第1ゾーンに搬入される前に、前記樹脂シート14が前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12からの輻射熱によって加熱されて、温度が上昇し過ぎることがない。
【0037】
また、前記熱成形機30は、フレーム31に固定された図示されない上テーブル駆動アクチュエータ及び下テーブル駆動アクチュエータ、該上テーブル駆動アクチュエータ及び下テーブル駆動アクチュエータにそれぞれ取り付けられた上テーブル32及び下テーブル34、該上テーブル32及び下テーブル34にそれぞれ、着脱自在に取り付けられた上型33及び下型35を有する。
【0038】
ここで、該上型33及び下型35は、通常、一方が雌型であり他方が雄型であるが、前記熱成形機30が真空成形機である場合、例えば、雄型に代えてプラグを使用することもできる。また、成形品が食品、飲料、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器や該容器の蓋のような、小型の容器である場合、通常、前記上型33及び下型35はそれぞれ複数の成形型を有し、1回の成形動作、すなわち、1ショットで複数の成形品が樹脂シート14上に成形される。例えば、成形品が小型の容器である場合、前記上型33及び下型35は、前記樹脂シート14の幅方向(図1における左右方向)に10個、樹脂シート搬送方向(図3における左右方向)に5列、合計10×5=50個の成形型を有する。
【0039】
また、樹脂シート成形ラインの生産計画や樹脂シート14の幅等に応じて、前記上型33及び下型35に代えて、より小型の上型及び下型を使用することもできる。
【0040】
なお、前記熱成形機30と熱成形機用加熱装置10との間には、開閉式のシャッタ装置が配設される。この場合、該シャッタ装置は、上側シャッタ装置40及び下側シャッタ装置50を有し、前記熱成形機30における樹脂シート14の入口部分のフレーム31に取り付けられる。
【0041】
ここで、前記上側シャッタ40は、図1及び4に示されるように、上下に移動可能な上側支持部材41、該上側支持部材41の下部に固定された上側シート把持板42、及び、前記上側支持部材41の上部に固定された上側熱シール板43から成る。
【0042】
そして、前記上側支持部材41は、上下方向に延在し、その上下端部が前記フレーム31に固定された左右のガイドロッド46に摺(しゅう)動可能に嵌(かん)合されている。また、前記上側支持部材41の中央部分には、上下方向に延在する上側駆動ロッド44の下端部が固定されている。
【0043】
さらに、前記上側駆動ロッド44の上端部は、前記フレーム31の上部に固定された図5に示されるような駆動シリンダ装置45のピストンに連結されている。なお、前記駆動シリンダ装置45は、エアーシリンダから成るが、油圧シリンダであってもよい。
【0044】
これにより、前記上側支持部材41、上側シート把持板42及び上側熱シール板43は、一体となって、前記駆動シリンダ装置45が駆動することによって上下動させられる。
【0045】
一方、前記下側シャッタ50は、図1及び4に示されるように、上下に移動可能な下側支持部材51、該下側支持部材51の上部に固定された下側シート把持板52、及び、前記下側支持部材51の下部に固定された下側熱シール板53から成る。
【0046】
そして、前記下側支持部材51は、上下方向に延在し、その上下端部が前記フレーム31に固定された左右のガイドロッド46に摺動可能に嵌合されている。また、前記下側支持部材51の中央部分には、上下方向に延在する下側駆動ロッド54の上端部が固定されている。
【0047】
さらに、前記下側駆動ロッド54の下端部には、図6に示されるように、コネクティングロッド56の一端部が回転可能に取り付けられており、さらに該コネクティングロッド56の他端部は、ACサーボモータのようなサーボモータ55の軸に固定されたクランクアーム57の端部に回転可能に取り付けられている。なお、前記サーボモータ55は前記フレーム31の下部に固定されている。このように、前記下側駆動ロッド54、コネクティングロッド56及びクランクアーム57によってリンク機構が構成される。
【0048】
これにより、前記下側支持部材51、下側シート把持板52及び下側熱シール板53は、前記サーボモータ55が回転すると、前記リンク機構によって、一体的に上下動させられる。
【0049】
なお、前記下側シート把持板52及び下側熱シール板53は、軽量化の観点からアルミニウム製であることが望ましい。
【0050】
前記シャッタ装置は、前記樹脂シート14が搬送される時に開き、前記樹脂シート14が停止している時に閉じて、前記上側シート把持板42及び下側シート把持板52によって、前記樹脂シート14を上下から挟むようになっている。すなわち、前記上側シャッタ40と下側シャッタ50とは、協動して前記樹脂シート14を把持する。これにより、前記熱成形機用加熱装置10から熱が逃げないだけでなく、前記樹脂シート14が位置決めされるので、成形品が正確に前記樹脂シート14上に成形される。
【0051】
また、前記搬送装置13は、前記樹脂シート14の搬送路の両側に前記樹脂シート14の幅方向に移動可能に配設されている。すなわち、左右の前記搬送装置13は互いに平行部分や傾斜部分を有しており、前記樹脂シート14の幅寸法に合わせて、互いの間隔を変更できるように、移動することができるようになっている。
【0052】
なお、前記熱成形機30は、図示されない制御装置を有する。該制御装置は、CPU、MPU等の演算手段、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶手段、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力手段、CRT、液晶ディスプレー等の表示手段、I/O(入出力インターフェイス)等を有する。そして、前記制御装置は、オペレータの指令やあらかじめ入力されたプログラムに基づいて、前記上テーブル駆動アクチュエータ、下テーブル駆動アクチュエータ、駆動シリンダ装置45、サーボモータ55、搬送装置13等の動作を制御する。
【0053】
さらに、前記制御装置は、前記熱成形機30のすべて又は一部の動作を総括的に制御する。なお、前記制御装置としては、独立したものでなく、例えば、樹脂シート成形ラインにおける熱成形機用加熱装置10、トリミング装置等の装置を制御する制御装置の一部として他の制御装置に統合されたものを使用することもできる。
【0054】
また、前記熱成形機用加熱装置10は、断熱のために周囲を覆う図示されない壁部材を有することが望ましい。該壁部材は、断熱材を有し、前記熱成形機用加熱装置10の上下左右前後の面を覆うように取り付けられる。ただし、樹脂シート14が通過する部分や、装置の一部が通過したり突出する箇所には開口が形成される。この場合、熱効率を向上させるために、前記開口の面積はできる限り少なくするとともに、開閉式のシャッタが取り付けられることが望ましい。
【0055】
また、前記熱成形機30の熱効率を向上させるためには、壁部材を有することが望ましい。この場合、前記熱成形機用加熱装置10の壁部材と一体の壁部材が取り付けられてもよい。
【0056】
次に、前記構成の熱成形機用シャッタ装置の動作について説明する。
【0057】
まず、熱成形機用加熱装置10において、樹脂シート14は、原反ロール15から繰り出され、図3における右方から左方へ1ショットの成形に要する長さずつ間欠的に搬送される。そして、前記樹脂シート14は、前記熱成形機用加熱装置10内において所定時間停止し、その間、前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12からの輻射熱によって成形に最適な温度範囲、すなわち、成形温度にまで加熱される。
【0058】
この時、駆動シリンダ装置45が駆動して、上側支持部材41、上側シート把持板42及び上側熱シール板43から成る上側シャッタ40は下方へ移動させられ、また、サーボモータ55が駆動して、下側支持部材51、下側シート把持板52及び下側熱シール板53から成る下側シャッタ50は上方へ移動させられる。これにより、前記上側シャッタ40の上側シート把持板42及び下側シャッタ50の下側シート把持板52は、前記樹脂シート14を上下から挟んで把持する。
【0059】
なお、前記成形温度は、成形条件、前記樹脂シート14の種類、厚さ等によって異なるが、熱成形においては、一般的に、前記樹脂シート14がPVCの場合は120〜140〔℃〕、PSの場合は110〜150〔℃〕、PPの場合は170〜220〔℃〕、PEの場合は140〜190〔℃〕、ABS樹脂の場合は130〜150〔℃〕、PETの場合は135〜155〔℃〕程度である。
【0060】
ここで、前記樹脂シート14の加熱温度は、前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12の出力を調節して輻射熱の量を制御することによって、また、図示されない昇降駆動装置を作動させ、前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12を上方及び下方に移動させて、前記樹脂シート14と前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12との距離をそれぞれ調整することによって、所定の成形温度にすることができる。
【0061】
また、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも図3における右側の前記樹脂シート14の部分が加熱されると、該部分は、その後、さらに、第1ゾーン及び第2ゾーンにおいて、前記熱成形機30が2ショットの成形を行う時間加熱されるため、温度が上昇し過ぎてしまうので、これを防止するために、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側の前記ブロック状輻射ヒータは停止させらることが望ましい。
【0062】
さらに、前記第1ゾーンに対応する前記ブロック状輻射ヒータからの輻射熱が前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側の前記樹脂シート14の部分にも与えられるため、該部分は加熱されてしまうので、前記上遮蔽板16及び下遮蔽板17の位置を調整して、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側にある前記樹脂シート14の部分が、前記第1ゾーンに対応する前記ブロック状輻射ヒータの輻射熱から遮蔽されるようにすることが望ましい。
【0063】
これにより、前記第1ゾーンに搬入される前に、前記樹脂シート14が前記上ヒータ装置11及び下ヒータ装置12からの輻射熱によって加熱されて、温度が上昇し過ぎることがない。
【0064】
なお、熱成形装置30の上型33及び下型35がサイズの異なるものに変更されたりして、前記樹脂シート14の1ショットの送り量が変更されると、前記第1ゾーン及び第2ゾーンの長さが変わってしまう。このような場合には、前記第1ゾーンの樹脂シート入口側の起点よりも右側の範囲も変更されるので、停止させられるブロック状輻射ヒータの範囲も変更される。また、前記上遮蔽板16及び下遮蔽板17の位置も調整される。
【0065】
次に、成形温度にまで加熱された前記樹脂シート14は搬送され、前記熱成形機30に送り込まれる。
【0066】
この時、前記駆動シリンダ装置45が駆動して、前記上側シャッタ40は上方へ移動させられ、また、前記サーボモータ55が駆動して、前記下側シャッタ50は下方へ移動させられる。これにより、前記上側シャッタ40の上側シート把持板42及び下側シャッタ50の下側シート把持板52は、前記樹脂シート14を開放する。これにより、前記樹脂シート14は、スムーズに搬送される。
【0067】
そして、前記樹脂シート14が所定位置で停止すると、再び、前記駆動シリンダ装置45が駆動して、前記上側シャッタ40は下方へ移動させられ、また、前記サーボモータ55が駆動して、前記下側シャッタ50は上方へ移動させられる。これにより、前記上側シャッタ40の上側シート把持板42及び下側シャッタ50の下側シート把持板52は、前記樹脂シート14を上下から挟んで把持する。
【0068】
一方、前記樹脂シート14が所定位置で停止すると、図示されない上テーブル駆動アクチュエータ及び下テーブル駆動アクチュエータが作動し、上型33及び下型35が下方及び上方に移動することによって樹脂シート14を型締めして成形品を成形する。ここで、成形品が小型の容器である場合、例えば、50個の成形品が1ショットで成形される。この後、前記上型33及び下型35はそれぞれ上方及び下方に、すなわち、互いに離れる方向に移動されて型開きされる。
【0069】
そして、この間に、前記熱成形機用加熱装置10においては、次の1ショット分の長さの樹脂シート14が停止して成形温度にまで加熱される。
【0070】
次に、再び、前記駆動シリンダ装置45が駆動して、前記上側シャッタ40は上方へ移動させられ、また、前記サーボモータ55が駆動して、前記下側シャッタ50は下方へ移動させられる。これにより、前記上側シャッタ40の上側シート把持板42及び前記下側シャッタ50の下側シート把持板52は、前記樹脂シート14を開放する。そして、前記樹脂シート14は再び搬送され、成形品は樹脂シート搬送方向における下流に搬送され前記熱成形機30から送り出されるとともに、次の1ショット分の長さの樹脂シート14が前記熱成形機30に送り込まれる。
【0071】
以上の動作を繰り返すことにより、樹脂シート成形ラインにおいては、多数の成形品が連続的に成形される。
【0072】
ここで、下側シャッタ50の動作を詳細に説明する。
【0073】
図7はサーボモータ55が回転し、リンク機構によって下側シャッタ50を上下動させる様子を示す図である。
【0074】
まず、樹脂シート14が搬送される時は、下側シャッタ50の下側支持部材51は下方へ移動させられて、下側駆動ロッド54、コネクティングロッド56及びクランクアーム57から成るリンク機構は、図7(a)に示されるような状態となる。
【0075】
そして、前記樹脂シート14が所定位置で停止すると、サーボモータ55が駆動して、下側シャッタ50は上方へ移動させられる。この場合、前記サーボモータ55は、図7(a)において時計回りに回転する。すると、リンク機構によって、下側駆動ロッド54が上方へ移動させられ、下側シャッタ50を上昇させる。なお、下側駆動ロッド54が横方向に振れることを防止するために、該下側駆動ロッド54の側面に沿ってガイド部材を配設することもできる。
【0076】
そして、前記下側シャッタ50が上死点に近づくと、前記リンク機構は、図7(b)に示されるような状態となる。
【0077】
なお、前記下側シャッタ50を下方へ移動させる時には、前記サーボモータ55を反時計回りに回転させる。すなわち、前記サーボモータ55は、一方向に回転するのではなく、揺動する、すなわち、所定角度の範囲内で往復回転する。
【0078】
ここで、前記リンク機構の構造から、前記サーボモータ55の角速度が一定である場合、クランクアーム57が水平に近い状態である時、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50の移動速度は高く、前記クランクアーム57が垂直に近づくにつれて、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50の移動速度は低くなっていくことが分かる。また、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50を移動させるのに必要な前記サーボモータ55のトルクは、クランクアーム57が水平に近い状態である時大きく、前記クランクアーム57が垂直に近づくにつれて減少することも分かる。
【0079】
したがって、図7(a)に示されるように、前記下側シャッタ50が下死点にある状態から、前記サーボモータ55が時計回りに回転を開始すると、前記サーボモータ55が大きなトルクを発生しなくても、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50は上方に移動し始める。この時の前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50の移動速度は極めて低い。
【0080】
そして、前記クランクアーム57が水平に近づくにつれて、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50の移動速度は上昇し、前記クランクアーム57が水平の時に最高となる。なお、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50は、既に移動しつつある状態なので、前記サーボモータ55が大きなトルクを発生する必要がない。
【0081】
次に、前記クランクアーム57が垂直に近づくにつれて、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50の移動速度は低下し、図7(b)に示されるように、前記下側シャッタ50が上死点にある状態に近くなると、極めて低くなる。
【0082】
一方、サーボモータ55が大きなトルクを発生しなくても、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50は上方に移動させる力は大きくなる。
【0083】
したがって、上側シャッタ40の上側シート把持板42と下側シャッタ50の下側シート把持板52とが樹脂シート14を上下から挟んで把持する際に、樹脂シート14に接触する寸前の下側シート把持板52の移動速度は極めて低くなるので、上側シート把持板42と下側シート把持板52とが衝撃的に当接することがない。また、下に垂れている樹脂シート14を高い速度で持ち上げることがないので、樹脂シート14が慣性によって上方にオーバーシュートしてしまうこともない。さらに、樹脂シート14は、下側シート把持板52の強い上向きの力によって、上側シート把持板42との間で把持されるので、位置ズレが発生することもない。
【0084】
また、前記サーボモータ55の往復回転する角度の範囲を変更することによって、前記下側シャッタ50の上死点の位置を変更することができる。
【0085】
したがって、前記熱成形機30の上型33及び下型35を交換したり、樹脂シート14を異なる厚みのものに変更した場合のように、前記上死点の位置を変更する必要が生じても、前記サーボモータ55の回転角を変更するだけで、容易に対応することができる。この場合、前記上死点の位置を0.1〔mm〕単位で変更することができる。
【0086】
なお、一般的に、上側シャッタ40の移動量は下側シャッタ50の移動量よりも短いので、動作速度を上げる必要がない。したがって、駆動シリンダ装置45によって駆動されていても格別の問題が生じることがない。
【0087】
さらに、下側シャッタ50の移動量が所定の値以上となって、上側シャッタ40を上方に押し上げてしまっても、駆動シリンダ装置45がエアーシリンダから成る場合には、前記駆動シリンダ装置45が上側シート把持板42の動きを吸収するので、下側シート把持板52、上側シート把持板42等の部材に過大な力がかかる恐れがない。
【0088】
もっとも、必要であれば、駆動シリンダ45に代えて、下側シャッタ50と同様に、サーボモータとリンク機構によって上側シャッタ40を駆動するようにすることもできる。
【0089】
このように、本実施の形態においては、下側支持部材51、下側シート把持板52及び下側熱シール板53から成る下側シャッタ50は、前記サーボモータ55が回転すると、下側駆動ロッド54、コネクティングロッド56及びクランクアーム57から成るリンク機構によって、一体的に上下動させられる。
【0090】
したがって、上側シャッタ40の上側シート把持板42と下側シャッタ50の下側シート把持板52とが樹脂シート14を上下から挟んで把持する際に、下側シャッタ50の動作の再現性が極めて高く常に所定のタイミングで上方に移動させられるので、熱成形機30が型締めするタイミングと上側シート把持板42と下側シート把持板52とが樹脂シート14を上下から挟んで把持するタイミングとがズレてしまうことがない。
【0091】
また、下側シャッタ50の動作の速度が高いので、樹脂シート14の熱成形ラインの高速化に対応することができる。
【0092】
さらに、下側シート把持板52が樹脂シート14に接触する寸前の下側シャッタ50の移動速度は極めて低くなるので、上側シート把持板42と下側シート把持板52とが衝撃的に当接することがない。また、下に垂れている樹脂シート14を高い速度で持ち上げることがないので、樹脂シート14が慣性によって上方にオーバーシュートしてしまうこともない。
【0093】
そして、樹脂シート14は、下側シート把持板52の強い上向きの力によって、上側シート把持板42との間で把持されるので、位置ズレが発生することもない。
【0094】
また、サーボモータ55の往復回転する角度の範囲を変更することによって、下側シャッタ50の上死点の位置を変更することができるので、熱成形機30の上型33及び下型35を交換したり、樹脂シート14を異なる厚みのものに変更した場合のように、前記上死点の位置を変更する必要が生じても、サーボモータ55の回転角を変更するだけで、容易に対応することができる。この場合、前記上死点の位置を0.1〔mm〕単位で変更することができる。
【0095】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、前記第1の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【0096】
図8は第2の実施形態におけるリンク機構の要部を示す図である。
【0097】
図において、58はサーボモータ55の軸に固定されたクランクアームである。該クランクアーム58は、ほぼ中心付近で前記サーボモータ55の軸に固定され、その一端部にはコネクティングロッド56の端部が回転可能に接続され、他端部にはカウンタウエイト59が固定されている。
【0098】
このように、本実施の形態においては、サーボモータ55の軸に固定されたクランクアーム58にカウンタウエイト59が固定されている。
【0099】
したがって、下側シャッタ50が下死点にある状態から、サーボモータ55が時計回りに回転を開始する時であっても、前記サーボモータ55が大きなトルクを発生する必要がなく、前記下側シャッタ50を上方に移動させ始めることができる。
【0100】
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、前記第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【0101】
図9は第3の実施形態におけるリンク機構の要部を示す図である。
【0102】
図において、60はサーボモータ55の軸に固定されたカムであり、一面にカム溝61が形成されている。
【0103】
また、63は図示されない上端部が下側駆動ロッド54の下端部に接続されているコネクティングロッドである。この場合、該コネクティングロッド63は、前記下側駆動ロッド54と一体に形成されていてもよい。そして、該コネクティングロッド63の下端部には横方向に延在する突起が形成され、該突起は前記カム溝61内を摺動する。なお、62は前記コネクティングロッド63が横方向に位置ズレしないようにするためのガイドである。
【0104】
これにより、前記コネクティングロッド63は前記突起が前記カム60のカム溝61の形状に沿って上下方向に移動し、それに供して上下方向に移動する。
【0105】
ここで、前記カム溝61は、サーボモータ55の角速度が一定である場合、下側シャッタ50の上下方向の位置、すなわち、コネクティングロッド63の上下方向の位置が下死点に近い状態である時、前記コネクティングロッド63の移動速度は低く、次いで、前記コネクティングロッド63の移動速度が高く、前記コネクティングロッド63が上死点に近づくと、前記コネクティングロッド63の移動速度は低くなるように形成されている。
【0106】
したがって、サーボモータ55が大きなトルクを発生しなくても、前記下側駆動ロッド54及び下側シャッタ50は上方に移動し始める。また、コネクティングロッド63の動作の速度が高いので、下側シャッタ50の動作の速度が高くなる。そして、樹脂シート14に接触する寸前の下側シート把持板52の移動速度は極めて低くなる。
【0107】
このように、本実施の形態においては、サーボモータ55の軸に固定されたカム61のカム溝61内をコネクティングロッド63の突起が摺動する。
【0108】
したがって、リンク機構の構成が簡単であり、かつ、コンパクトである。さらに、カム溝の形状を変更するだけで、下側シャッタ50の動作の速度パターンを容易に変更することができる。
【0109】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0110】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、熱成形機用シャッタ装置においては、上型及び下型を備え、該上型及び下型を型締めすることによって加熱された樹脂シートを成形する熱成形機における樹脂シート入口部分の前記樹脂シートの搬送路上方に上下動可能に配設された上側シャッタと、前記樹脂シートの搬送路下方の前記上側シャッタと対向する位置に上下動可能に配設され、前記上側シャッタと協動して前記樹脂シートを把持する下側シャッタと、所定角度範囲内を往復回転するサーボモータと、該サーボモータの往復回転運動を上下方向の直線往復運動に変換して前記下側シャッタに伝達するリンク機構とを有し、該リンク機構は、前記サーボモータの回転軸に固定されたクランクアームと、該クランクアームの端部と回転可能に接続されたコネクティングロッドとを備えるとともに、前記サーボモータの角速度が一定の場合の前記下側シャッタの移動速度が、前記下側シャッタが下死点近傍及び上死点近傍にある時は低くなり、前記下側シャッタが下死点と上死点の中間位置にある時は高くなるように構成されている
【0111】
この場合、上側シャッタと下側シャッタとが樹脂シート14を上下から挟んで把持する際に、下側シャッタの動作の再現性が極めて高く、常に所定のタイミングで上方に移動させられるので、熱成形機が型締めするタイミングと上側シャッタと下側シャッタとが樹脂シートを上下から挟んで把持するタイミングとがズレてしまうことがない。
【0112】
また、下側シャッタの動作の速度が高いので、樹脂シートの熱成形ラインの高速化に対応することができる。
【0113】
さらに、サーボモータの回転角を変更することによって、下側シャッタの上死点の位置を変更することができるので、熱成形機の上型及び下型を交換したり、樹脂シートを異なる厚みのものに変更した場合のように、下側シャッタの上死点の位置を変更する必要が生じても、サーボモータの回転角を変更するだけで、容易に対応することができる。
さらに、下側シャッタが樹脂シートに接触する寸前の下側シャッタの移動速度は極めて低くなるので、上側シャッタと下側シャッタとが衝撃的に当接することがない。また、下側シャッタが下に垂れている樹脂シートを高い速度で持ち上げることがないので、樹脂シートが慣性によって上方にオーバーシュートしてしまうこともない。
さらに、簡単な構成で、サーボモータの往復回転運動を上下方向の直線往復運動に変換することができる。
【0114】
他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記上側シャッタを往復動させるシリンダ装置を有する。
【0115】
この場合、上側シャッタの動作の再現性が極めて高く、常に所定のタイミングで上方に移動させられるので、熱成形機が型締めするタイミングと上側シャッタと下側シャッタとが樹脂シートを上下から挟んで把持するタイミングとがズレてしまうことがない。
【0118】
更に他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記リンク機構は、前記下側シャッタに直線往復運動を伝達する上下方向に移動可能な下側駆動ロッドを備え、該下側駆動ロッドの下端部に前記コネクティングロッドが回転可能に接続されている
【0119】
この場合、簡単な構成で、サーボモータの往復回転運動を上下方向の直線往復運動に変換することができる。
【0120】
更に他の熱成形機用シャッタ装置においては、さらに、前記クランクアームは、前記コネクティングロッドが接続された端部と反対側の端部にカウンタウエイトが固定されている。
【0121】
この場合、下側シャッタが下死点にある状態から、サーボモータが回転を開始する時であっても、サーボモータが大きなトルクを発生する必要がなく、下側シャッタを上方に移動させ始めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図3のA−A矢視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態における熱成形機及び熱成形機用加熱装置の全体側面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態における熱成形機の側面及び熱成形機用加熱装置の側断面を示す要部概念図である。
【図4】図1のB−B矢視拡大断面図である。
【図5】図4のC部拡大図である。
【図6】図4のD部拡大図である。
【図7】サーボモータが回転し、リンク機構によって下側シャッタを上下動させる様子を示す図である。
【図8】第2の実施形態におけるリンク機構の要部を示す図である。
【図9】第3の実施形態におけるリンク機構の要部を示す図である。
【符号の説明】
14 樹脂シート
30 熱成形機
54 下側駆動ロッド
55 サーボモータ
56、63 コネクティングロッド
57、58 クランクアーム
59 カウンタウェイト
60 カム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutter device for a thermoforming machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the heat of a resin sheet for forming a continuous resin sheet to form a molded product made of resin such as a container for storing food, beverages, electrical parts, daily necessities, pharmaceuticals, etc., and a lid (lid) of the container In the molding line, a thermoforming machine that has an upper mold and a lower mold and molds a heated resin sheet by clamping is used.
[0003]
Here, the thermoforming machine is an apparatus for forming a molded product on the continuous resin sheet by a thermoforming method, and the resin sheet is intermittently conveyed by a conveying apparatus for each length required for forming one shot. And fed into the thermoforming machine. A trimming device is disposed downstream of the thermoforming machine in the resin sheet conveying direction. In the trimming device, the molded product is cut from the resin sheet, separated and integrated, and then packaged, boxed, etc. It is sent to the subsequent process.
[0004]
On the other hand, a heating device is disposed on the upstream side of the thermoforming machine in the resin sheet conveying direction, in which the resin sheet is heated to a temperature suitable for molding and sent to the thermoforming machine. . And the said heating apparatus has a radiant heater normally arrange | positioned at the upper and lower sides of the conveyance path of the said resin sheet, and heats the said resin sheet with the radiant heat from this radiant heater. Yes.
[0005]
By the way, in thermoforming, the positioning of the resin sheet at the time of mold clamping and molding is an extremely important molding factor. Therefore, the resin sheet sent to the thermoforming machine is gripping means when mold clamping and molding. Need to be held and fixed by.
[0006]
In addition, since the heat inside the heating device can easily escape from the outlet portion of the heating device, that is, the portion on the thermoforming machine side, it is necessary to provide a member for preventing the heat from being released at the outlet portion of the heating device. There is.
[0007]
In order to solve such a problem, in a conventional thermoforming machine, it is opened and closed at a position between the heating apparatus, that is, at an inlet of the thermoforming machine that is a position facing the outlet of the heating apparatus. A type of shutter is arranged. In this case, the shutter is opened when the resin sheet is conveyed, and is closed when the resin sheet is stopped so as to sandwich the resin sheet from above and below. Thus, not only does the heat not escape from the heating device, but also when the mold is clamped and molded, the resin sheet is gripped and positioned from above and below by the shutter, so that the molded product is accurately Molded on top.
[0008]
As described above, by disposing an openable shutter at the inlet of the thermoforming machine, heat does not escape from the heating device, so that thermal efficiency is improved and the resin sheet is gripped and positioned by the shutter from above and below. Therefore, since the molded product is accurately molded on the resin sheet, the resin sheet is favorably thermoformed in the thermoforming machine, and a high-quality molded product can be molded.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional shutter device for a thermoforming machine, since the upper and lower shutters are driven by an air cylinder to move up and down, the operation is not reproducible, and in particular the timing at which the thermoforming machine clamps the mold. And the timing at which the upper and lower shutters close may be misaligned.
[0010]
In this case, the resin sheet is not gripped from above and below by the shutter, that is, the mold clamping is started without being positioned. Therefore, the resin sheet is drawn into the mold side with mold clamping, causing a positional shift, and molding. The product will not be accurately molded on the resin sheet.
[0011]
In addition, since the air cylinder generally has a low operating speed, it is difficult to cope with the recent increase in the speed of the resin sheet thermoforming line. In particular, the lower shutter has a large amount of movement, and when closing the shutter, a heavy load such as the lower shutter is lifted, so that a high load is applied to the air cylinder that drives the lower shutter. . Therefore, it has been extremely difficult to increase the speed of the air cylinder that drives the lower shutter.
[0012]
Furthermore, even when the speed of the air cylinder is increased, it is difficult to finely control the operating speed of the air cylinder, so that the control of the moving speed immediately before the shutter closes, that is, just before the stop becomes unstable. In particular, the lower shutter is designed to lift the resin sheet that hangs down from the middle of movement, so if the moving speed of the shutter just before the stop is too fast, the resin sheet will overshoot upward due to inertia. It becomes impossible to position.
[0013]
In order to improve the reproducibility of the operation, it may be possible to use an AC servo device using a ball screw instead of the air cylinder. However, the AC servo device using such a ball screw can increase the operation speed. Since it is difficult and the size becomes large, it is unsuitable for use in a shutter device for a thermoforming machine.
[0014]
The present invention solves the problems of the conventional shutter device for a thermoforming machine, and moves the lower shutter up and down using a link mechanism driven by a servo motor, so that the reproducibility of the operation is good. Another object of the present invention is to provide a shutter device for a thermoforming machine that has a high operating speed and that can be easily controlled.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
  For this purpose, in the shutter device for a thermoforming machine of the present invention, the resin sheet inlet in the thermoforming machine is provided with an upper mold and a lower mold and molds a heated resin sheet by clamping the upper mold and the lower mold. An upper shutter disposed in a portion of the resin sheet above the conveyance path of the resin sheet so as to be movable up and down, and disposed at a position facing the upper shutter below the conveyance path of the resin sheet. A lower shutter that cooperates to grip the resin sheet, a servo motor that reciprocates within a predetermined angle range, and a reciprocating rotational motion of the servo motor that converts the reciprocating motion of the servo motor into a linear reciprocating motion in the vertical direction. Link mechanism to transmitThe link mechanism includes a crank arm fixed to the rotation shaft of the servo motor, a connecting rod rotatably connected to the end of the crank arm, and the angular velocity of the servo motor is constant. The moving speed of the lower shutter is low when the lower shutter is near the bottom dead center and near the top dead center, and when the lower shutter is between the bottom dead center and the top dead center Configured to be high.
[0016]
Another shutter device for a thermoforming machine of the present invention further includes a cylinder device for reciprocating the upper shutter.
[0018]
  In still another thermoforming machine shutter device of the present invention, the link mechanism is further provided.BeforeLower drive rod that can move in the vertical direction to transmit linear reciprocating motion to the lower shutterThe connecting rod is rotatably connected to the lower end of the lower drive rod.
[0019]
In still another thermoforming machine shutter device according to the present invention, the crank arm has a counterweight fixed to an end opposite to the end to which the connecting rod is connected.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
1 is a view taken along the line AA of FIG. 3, FIG. 2 is an overall side view of the thermoforming machine and the heating device for the thermoforming machine in the first embodiment of the invention, and FIG. 3 is the first embodiment of the invention. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1 and FIG. 5 is an enlarged view of part C of FIG. 4. FIG. 6 and FIG. 6 are enlarged views of a portion D in FIG.
[0023]
In the figure, reference numeral 10 denotes a heating device for a thermoforming machine, and on a continuous resin sheet 14, food such as cup noodles, sashimi, jelly, beverages such as fruit juice, carbonated water, electrical parts, daily necessities, pharmaceuticals, etc. In a thermoforming line of a resin sheet 14 for molding a container to be accommodated and a resin molded product such as a lid of the container, the thermoforming machine 30 is disposed upstream of the thermoforming machine 30 in the conveying direction of the resin sheet 14. The resin sheet 14 fed into the machine 30 is heated to a temperature suitable for molding.
[0024]
And the said thermoforming machine 30 shape | molds the said molded article on the said resin sheet 14 with thermoforming methods, such as vacuum forming, pressure forming, drawing forming, press forming, matched mold forming, for example.
[0025]
The heating device 10 for the thermoforming machine may be disposed away from the thermoforming machine 30, but in this case, the temperature of the resin sheet 14 sent out from the heating device 10 for the thermoforming machine is lowered. Therefore, from the viewpoint of thermal efficiency, it is desirable that the heating device for a thermoforming machine 10 and the thermoforming machine 30 are disposed close to each other.
[0026]
Further, the resin sheet 14 is gripped at both ends by a conveying device 13 having a chain, belt, etc. having pins and clamps, and leftward in FIG. 3 by the length required for molding one shot by a driving device (not shown). , Being intermittently conveyed, fed out from the raw roll 15 and fed into the thermoforming machine 30. A trimming device (not shown) is disposed on the downstream side in the conveying direction of the resin sheet 14 of the thermoforming machine 30. In the trimming device, the molded product is cut, separated, and accumulated from the resin sheet 14. , And sent to post-processing such as packaging and boxing.
[0027]
The resin sheet 14 in the present embodiment may be any material, for example, PVC (polyvinyl chloride), PS (polystyrene), expanded polystyrene, PP (polypropylene), PE (polyethylene), PET ( Polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), ABS resin, methacrylic resin, biodegradable resin and the like are used. In consideration of water resistance, gas barrier properties, etc., a sheet in which a plurality of types of resins are laminated can also be used.
[0028]
Reference numeral 11 denotes an upper heater device disposed above the conveying path of the resin sheet 14 in the heating device 10 for the thermoforming machine, and 12 denotes the resin sheet 14 in the heating device 10 for the thermoforming machine. The upper heater device 11 and the lower heater device 12 are respectively moved upward and downward by a lift driving device (not shown).
[0029]
Here, the upper heater device 11 is a single sheet-like heater as a whole by disposing a plurality of block-shaped radiation heaters comprising a sheathed heater, a porcelain heater, an infrared bulb heater, etc. on the same surface. The resin sheet 14 is heated from above by radiation. In addition, the magnitude | size of the said block-shaped radiation heater does not necessarily need to be the same magnitude | size.
[0030]
Note that which one of the sheathed heater, the porcelain heater, the infrared bulb heater and the like is selected is a matter made in consideration of the heating temperature, the performance of the heater, the material of the resin sheet 14, and the like. For example, when the resin sheet 14 is PP, PE, PS, or ABS resin, a sheathed heater is selected. When the resin sheet 14 is a foamed polystyrene or a thick sheet, a porcelain heater is preferably selected. Further, the temperature of the upper heater device 11 is preferably about 500 to 700 [° C.] when the block radiation heater is a sheathed heater, and about 300 to 500 [° C.] when it is made of a porcelain heater. .
[0031]
On the other hand, the lower heater device 12 is for heating the resin sheet 14 from below by radiation, and has the same structure as the upper heater device 11, and with respect to the transport path of the resin sheet 14, The upper heater device 11 is arranged symmetrically.
[0032]
In addition, the dimension of the conveyance direction of the said upper heater apparatus 11 and the lower heater apparatus 12 is a little longer than the double length of the said resin sheet 14 required for shaping | molding of 1 shot. Therefore, the resin sheet 14 is heated in the thermoforming machine heating apparatus 10 only for a time during which the thermoforming machine 30 performs two-shot molding.
[0033]
In more detail, in the first zone on the resin sheet inlet side (right side in FIG. 3) in the heating apparatus 10 for the thermoforming machine, the thermoforming machine 30 is stopped while performing one shot molding. The portion of the resin sheet 14 is intermittently fed by the conveying device 13 after the thermoforming machine 30 is molded by one shot, and the resin sheet outlet side in the heating device 10 for the thermoforming machine (in FIG. 1) Move to the second zone on the left and stop. Subsequently, after the thermoforming machine 30 is stopped while performing one-shot molding, the thermoforming machine 30 is intermittently fed by the transfer device 13 and fed into the thermoforming machine 30.
[0034]
Further, an upper shielding plate 16 and a lower shielding plate 17 are disposed in the vicinity of the resin sheet inlet in the heating apparatus 10 for the thermoforming machine, with the conveyance path of the resin sheet 14 interposed therebetween. Here, the upper shielding plate 16 and the lower shielding plate 17 are for shielding radiant heat from the upper heater device 11 and the lower heater device 12, and are arranged to be movable in the transport direction.
[0035]
Here, when the portion of the resin sheet 14 on the right side in FIG. 3 from the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone is heated, the portion is further further, in the first zone and the second zone, in the first zone and the second zone. Since the thermoforming machine 30 is heated for two shots, the temperature rises too much. In order to prevent this, the block radiation heater on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone stops heating, but the block radiation corresponding to the first zone is stopped. Since the radiant heat from the heater is also applied to the portion of the resin sheet 14 on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone, the portion is heated.
[0036]
In this case, by arranging the upper shielding plate 16 and the lower shielding plate 17, the portion of the resin sheet 14 on the right side of the starting point on the resin sheet entrance side of the first zone corresponds to the first zone. Therefore, the resin sheet 14 is heated by the radiant heat from the upper heater device 11 and the lower heater device 12 before being carried into the first zone, so that the temperature is increased. It will not rise too much.
[0037]
The thermoforming machine 30 includes an upper table drive actuator and a lower table drive actuator (not shown) fixed to a frame 31, and an upper table 32 and a lower table 34 attached to the upper table drive actuator and the lower table drive actuator, respectively. Each of the upper table 32 and the lower table 34 has an upper mold 33 and a lower mold 35 that are detachably attached.
[0038]
Here, the upper mold 33 and the lower mold 35 are usually one female type and the other male type, but when the thermoforming machine 30 is a vacuum forming machine, for example, a plug is used instead of the male type. Can also be used. In addition, when the molded product is a small container such as a container for storing food, beverages, electric parts, daily necessities, medicines, etc., or a lid of the container, the upper mold 33 and the lower mold 35 are usually a plurality of each. A molding die is provided, and a plurality of molded products are molded on the resin sheet 14 in one molding operation, that is, in one shot. For example, when the molded product is a small container, the upper mold 33 and the lower mold 35 are ten in the width direction (left-right direction in FIG. 1) of the resin sheet 14, and the resin sheet conveyance direction (left-right direction in FIG. 3). ) In 5 rows, a total of 10 × 5 = 50 molds.
[0039]
In addition, smaller upper molds and lower molds can be used in place of the upper mold 33 and the lower mold 35 according to the production plan of the resin sheet molding line, the width of the resin sheet 14, and the like.
[0040]
An open / close shutter device is disposed between the thermoforming machine 30 and the thermoforming machine heating device 10. In this case, the shutter device includes an upper shutter device 40 and a lower shutter device 50 and is attached to the frame 31 at the entrance portion of the resin sheet 14 in the thermoforming machine 30.
[0041]
Here, as shown in FIGS. 1 and 4, the upper shutter 40 includes an upper support member 41 that is movable up and down, an upper sheet grip plate 42 that is fixed to a lower portion of the upper support member 41, and the upper shutter 40. The upper heat seal plate 43 is fixed to the upper portion of the support member 41.
[0042]
The upper support member 41 extends in the vertical direction, and upper and lower ends thereof are fitted to the left and right guide rods 46 fixed to the frame 31 so as to be slidable. A lower end portion of the upper drive rod 44 extending in the vertical direction is fixed to the central portion of the upper support member 41.
[0043]
Further, the upper end of the upper drive rod 44 is connected to a piston of a drive cylinder device 45 as shown in FIG. The drive cylinder device 45 is an air cylinder, but may be a hydraulic cylinder.
[0044]
Accordingly, the upper support member 41, the upper sheet grip plate 42, and the upper heat seal plate 43 are integrally moved up and down when the drive cylinder device 45 is driven.
[0045]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 4, the lower shutter 50 includes a lower support member 51 that is movable up and down, a lower sheet grip plate 52 that is fixed to the upper portion of the lower support member 51, and The lower heat sealing plate 53 is fixed to the lower portion of the lower support member 51.
[0046]
The lower support member 51 extends in the vertical direction, and upper and lower ends thereof are slidably fitted to the left and right guide rods 46 fixed to the frame 31. Further, an upper end portion of a lower drive rod 54 extending in the vertical direction is fixed to a central portion of the lower support member 51.
[0047]
Further, as shown in FIG. 6, one end of a connecting rod 56 is rotatably attached to the lower end of the lower drive rod 54, and the other end of the connecting rod 56 is connected to an AC servo. It is rotatably attached to the end of a crank arm 57 fixed to the shaft of a servo motor 55 such as a motor. The servo motor 55 is fixed to the lower part of the frame 31. Thus, the lower drive rod 54, the connecting rod 56 and the crank arm 57 constitute a link mechanism.
[0048]
Accordingly, the lower support member 51, the lower sheet grip plate 52, and the lower heat seal plate 53 are integrally moved up and down by the link mechanism when the servo motor 55 rotates.
[0049]
The lower sheet grip plate 52 and the lower heat seal plate 53 are preferably made of aluminum from the viewpoint of weight reduction.
[0050]
The shutter device opens when the resin sheet 14 is conveyed, closes when the resin sheet 14 is stopped, and moves the resin sheet 14 up and down by the upper sheet holding plate 42 and the lower sheet holding plate 52. It is supposed to be sandwiched between. That is, the upper shutter 40 and the lower shutter 50 cooperate to grip the resin sheet 14. Thereby, not only does the heat not escape from the heating device 10 for the thermoforming machine, but the resin sheet 14 is positioned, so that the molded product is accurately formed on the resin sheet 14.
[0051]
The transport device 13 is disposed on both sides of the transport path of the resin sheet 14 so as to be movable in the width direction of the resin sheet 14. That is, the left and right transport devices 13 have parallel portions and inclined portions, and can move so that the distance between them can be changed according to the width dimension of the resin sheet 14. Yes.
[0052]
The thermoforming machine 30 has a control device (not shown). The control device includes arithmetic means such as CPU and MPU, storage means such as semiconductor memory and hard disk, input means such as mouse, keyboard and touch panel, display means such as CRT and liquid crystal display, I / O (input / output interface), etc. Have The control device controls the operations of the upper table drive actuator, the lower table drive actuator, the drive cylinder device 45, the servo motor 55, the transport device 13, and the like based on an operator command or a pre-input program.
[0053]
Further, the control device comprehensively controls the operation of all or part of the thermoforming machine 30. Note that the control device is not independent, and is integrated with other control devices as part of a control device that controls devices such as the thermoforming machine heating device 10 and the trimming device in a resin sheet molding line. Can also be used.
[0054]
Moreover, it is desirable that the heating device 10 for a thermoforming machine has a wall member (not shown) that covers the periphery for heat insulation. The wall member has a heat insulating material, and is attached so as to cover the upper, lower, left, and right front and back surfaces of the heating apparatus 10 for a thermoforming machine. However, an opening is formed in a portion through which the resin sheet 14 passes or a portion through which a part of the apparatus passes or protrudes. In this case, in order to improve thermal efficiency, it is desirable to reduce the area of the opening as much as possible and to attach an open / close shutter.
[0055]
In order to improve the thermal efficiency of the thermoforming machine 30, it is desirable to have a wall member. In this case, a wall member integral with the wall member of the heating apparatus 10 for a thermoforming machine may be attached.
[0056]
Next, the operation of the shutter device for a thermoforming machine having the above configuration will be described.
[0057]
First, in the heating apparatus 10 for a thermoforming machine, the resin sheet 14 is unwound from the raw roll 15 and is intermittently conveyed from the right side to the left side in FIG. The resin sheet 14 is stopped for a predetermined time in the heating device 10 for the thermoforming machine, and during that time, the temperature range optimum for molding by the radiant heat from the upper heater device 11 and the lower heater device 12, that is, the molding temperature. Until heated.
[0058]
At this time, the drive cylinder device 45 is driven, the upper shutter 40 including the upper support member 41, the upper sheet grip plate 42, and the upper heat seal plate 43 is moved downward, and the servo motor 55 is driven, The lower shutter 50 including the lower support member 51, the lower sheet grip plate 52, and the lower heat seal plate 53 is moved upward. Thus, the upper sheet grip plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet grip plate 52 of the lower shutter 50 grip the resin sheet 14 from above and below.
[0059]
The molding temperature varies depending on molding conditions, the type and thickness of the resin sheet 14, and generally in thermoforming, when the resin sheet 14 is PVC, 120 to 140 [° C.], PS 110 to 150 [° C.] in the case of PP, 170 to 220 [° C.] in the case of PP, 140 to 190 [° C.] in the case of PE, 130 to 150 [° C.] in the case of ABS resin, and 135 to 135 in the case of PET. It is about 155 [° C.].
[0060]
Here, the heating temperature of the resin sheet 14 is controlled by adjusting the outputs of the upper heater device 11 and the lower heater device 12 to control the amount of radiant heat. By moving the heater device 11 and the lower heater device 12 upward and downward and adjusting the distance between the resin sheet 14 and the upper heater device 11 and the lower heater device 12, respectively, a predetermined molding temperature can be obtained. it can.
[0061]
Further, when the portion of the resin sheet 14 on the right side in FIG. 3 from the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone is heated, the portion is further further in the first zone and the second zone. Since the thermoforming machine 30 is heated for two shots, the temperature rises too much. In order to prevent this, the block on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone. It is desirable to stop the radiant heater.
[0062]
Furthermore, since the radiant heat from the block-shaped radiant heater corresponding to the first zone is also given to the portion of the resin sheet 14 on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone, the portion is heated. Therefore, the position of the upper shielding plate 16 and the lower shielding plate 17 is adjusted, and the portion of the resin sheet 14 on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone becomes the first zone. It is desirable to be shielded from the radiant heat of the corresponding block radiant heater.
[0063]
Thereby, before carrying in to the said 1st zone, the said resin sheet 14 is heated by the radiant heat from the said upper heater apparatus 11 and the lower heater apparatus 12, and temperature does not rise too much.
[0064]
When the upper mold 33 and the lower mold 35 of the thermoforming apparatus 30 are changed to those having different sizes, and the feed amount of one shot of the resin sheet 14 is changed, the first zone and the second zone The length of will change. In such a case, since the range on the right side of the starting point on the resin sheet inlet side of the first zone is also changed, the range of the block-shaped radiation heater to be stopped is also changed. Further, the positions of the upper shielding plate 16 and the lower shielding plate 17 are also adjusted.
[0065]
Next, the resin sheet 14 heated to the molding temperature is conveyed and fed into the thermoforming machine 30.
[0066]
At this time, the drive cylinder device 45 is driven to move the upper shutter 40 upward, and the servo motor 55 is driven to move the lower shutter 50 downward. As a result, the upper sheet grip plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet grip plate 52 of the lower shutter 50 open the resin sheet 14. Thereby, the resin sheet 14 is smoothly conveyed.
[0067]
When the resin sheet 14 stops at a predetermined position, the drive cylinder device 45 is driven again, the upper shutter 40 is moved downward, and the servo motor 55 is driven to move the lower side. The shutter 50 is moved upward. Thus, the upper sheet grip plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet grip plate 52 of the lower shutter 50 grip the resin sheet 14 from above and below.
[0068]
On the other hand, when the resin sheet 14 stops at a predetermined position, an upper table drive actuator and a lower table drive actuator (not shown) are operated, and the upper mold 33 and the lower mold 35 move downward and upward, thereby clamping the resin sheet 14. To form a molded product. Here, when the molded product is a small container, for example, 50 molded products are molded in one shot. Thereafter, the upper mold 33 and the lower mold 35 are moved upward and downward, that is, in directions away from each other, to open the mold.
[0069]
During this time, in the heating apparatus 10 for a thermoforming machine, the resin sheet 14 having a length corresponding to one shot is stopped and heated to a molding temperature.
[0070]
Next, the drive cylinder device 45 is driven again to move the upper shutter 40 upward, and the servo motor 55 is driven to move the lower shutter 50 downward. As a result, the upper sheet grip plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet grip plate 52 of the lower shutter 50 open the resin sheet 14. Then, the resin sheet 14 is conveyed again, the molded product is conveyed downstream in the resin sheet conveying direction and sent out from the thermoforming machine 30, and the resin sheet 14 having a length for the next one shot is transferred to the thermoforming machine. 30.
[0071]
By repeating the above operation, a large number of molded products are continuously molded in the resin sheet molding line.
[0072]
Here, the operation of the lower shutter 50 will be described in detail.
[0073]
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the servo motor 55 rotates and the lower shutter 50 is moved up and down by the link mechanism.
[0074]
First, when the resin sheet 14 is conveyed, the lower support member 51 of the lower shutter 50 is moved downward, and the link mechanism including the lower drive rod 54, the connecting rod 56, and the crank arm 57 is shown in FIG. The state is as shown in FIG.
[0075]
When the resin sheet 14 stops at a predetermined position, the servo motor 55 is driven and the lower shutter 50 is moved upward. In this case, the servo motor 55 rotates clockwise in FIG. Then, the lower drive rod 54 is moved upward by the link mechanism, and the lower shutter 50 is raised. In order to prevent the lower drive rod 54 from swinging in the lateral direction, a guide member may be provided along the side surface of the lower drive rod 54.
[0076]
When the lower shutter 50 approaches the top dead center, the link mechanism is in a state as shown in FIG.
[0077]
When the lower shutter 50 is moved downward, the servo motor 55 is rotated counterclockwise. That is, the servo motor 55 does not rotate in one direction but swings, that is, reciprocates within a predetermined angle range.
[0078]
Here, due to the structure of the link mechanism, when the angular speed of the servo motor 55 is constant, the moving speed of the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 is high when the crank arm 57 is in a state of being almost horizontal. It can be seen that the moving speed of the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 decreases as the crank arm 57 approaches the vertical. Further, the torque of the servo motor 55 required to move the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 is large when the crank arm 57 is in a nearly horizontal state, and as the crank arm 57 approaches the vertical. It can also be seen that it decreases.
[0079]
Therefore, as shown in FIG. 7A, when the servo motor 55 starts rotating clockwise from the state where the lower shutter 50 is at the bottom dead center, the servo motor 55 generates a large torque. Even if not, the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 begin to move upward. At this time, the moving speed of the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 is extremely low.
[0080]
As the crank arm 57 approaches horizontal, the moving speed of the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 increases, and reaches a maximum when the crank arm 57 is horizontal. Since the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 are already moving, it is not necessary for the servo motor 55 to generate a large torque.
[0081]
Next, as the crank arm 57 approaches vertical, the moving speed of the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 decreases, and as shown in FIG. It gets very low when it comes close to the point.
[0082]
On the other hand, even if the servomotor 55 does not generate a large torque, the force for moving the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 upward increases.
[0083]
Therefore, when the upper sheet holding plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet holding plate 52 of the lower shutter 50 hold and hold the resin sheet 14 from above and below, the lower sheet holding just before contacting the resin sheet 14 is performed. Since the moving speed of the plate 52 is extremely low, the upper sheet gripping plate 42 and the lower sheet gripping plate 52 do not impact each other. Further, since the resin sheet 14 hanging down is not lifted at a high speed, the resin sheet 14 does not overshoot due to inertia. Further, since the resin sheet 14 is gripped with the upper sheet gripping plate 42 by the strong upward force of the lower sheet gripping plate 52, no positional deviation occurs.
[0084]
Further, the position of the top dead center of the lower shutter 50 can be changed by changing the range of the reciprocating angle of the servo motor 55.
[0085]
Therefore, even if the upper mold 33 and the lower mold 35 of the thermoforming machine 30 are exchanged or the resin sheet 14 is changed to one having a different thickness, it is necessary to change the position of the top dead center. It is possible to easily cope with the problem by simply changing the rotation angle of the servo motor 55. In this case, the position of the top dead center can be changed in units of 0.1 [mm].
[0086]
In general, since the movement amount of the upper shutter 40 is shorter than the movement amount of the lower shutter 50, it is not necessary to increase the operation speed. Therefore, even if driven by the drive cylinder device 45, no particular problem occurs.
[0087]
Furthermore, even if the amount of movement of the lower shutter 50 becomes a predetermined value or more and the upper shutter 40 is pushed upward, if the drive cylinder device 45 is formed of an air cylinder, the drive cylinder device 45 is Since the movement of the sheet gripping plate 42 is absorbed, there is no possibility that an excessive force is applied to members such as the lower sheet gripping plate 52 and the upper sheet gripping plate 42.
[0088]
However, if necessary, the upper shutter 40 can be driven by a servo motor and a link mechanism in the same manner as the lower shutter 50 instead of the drive cylinder 45.
[0089]
As described above, in the present embodiment, the lower shutter 50 including the lower support member 51, the lower sheet grip plate 52, and the lower heat seal plate 53 has a lower drive rod when the servo motor 55 rotates. 54, and a link mechanism comprising a connecting rod 56 and a crank arm 57 are integrally moved up and down.
[0090]
Therefore, when the upper sheet holding plate 42 of the upper shutter 40 and the lower sheet holding plate 52 of the lower shutter 50 hold the resin sheet 14 from above and below, the reproducibility of the operation of the lower shutter 50 is extremely high. Since it is always moved upward at a predetermined timing, the timing at which the thermoforming machine 30 clamps and the timing at which the upper sheet gripping plate 42 and the lower sheet gripping plate 52 grip the resin sheet 14 from above and below are misaligned. There is no end.
[0091]
In addition, since the speed of the operation of the lower shutter 50 is high, it is possible to cope with the speeding up of the thermoforming line of the resin sheet 14.
[0092]
Furthermore, since the moving speed of the lower shutter 50 immediately before the lower sheet holding plate 52 contacts the resin sheet 14 is extremely low, the upper sheet holding plate 42 and the lower sheet holding plate 52 abut on each other in shock. There is no. Further, since the resin sheet 14 hanging down is not lifted at a high speed, the resin sheet 14 does not overshoot due to inertia.
[0093]
The resin sheet 14 is gripped between the resin sheet 14 and the upper sheet gripping plate 42 by the strong upward force of the lower sheet gripping plate 52, so that no positional deviation occurs.
[0094]
Further, since the position of the top dead center of the lower shutter 50 can be changed by changing the range of the reciprocating angle of the servo motor 55, the upper mold 33 and the lower mold 35 of the thermoforming machine 30 are exchanged. Even if it is necessary to change the position of the top dead center as in the case where the resin sheet 14 is changed to one having a different thickness, it can be easily handled by changing the rotation angle of the servo motor 55. be able to. In this case, the position of the top dead center can be changed in units of 0.1 [mm].
[0095]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The description of the same structure and the same operation as those in the first embodiment will be omitted.
[0096]
FIG. 8 is a view showing a main part of the link mechanism in the second embodiment.
[0097]
In the figure, 58 is a crank arm fixed to the shaft of the servo motor 55. The crank arm 58 is substantially fixed to the shaft of the servo motor 55 in the vicinity of the center, the end of the connecting rod 56 is rotatably connected to one end thereof, and the counterweight 59 is fixed to the other end. Yes.
[0098]
Thus, in the present embodiment, the counterweight 59 is fixed to the crank arm 58 fixed to the shaft of the servo motor 55.
[0099]
Therefore, even when the servo motor 55 starts to rotate clockwise from the state where the lower shutter 50 is at the bottom dead center, the servo motor 55 does not need to generate a large torque, and the lower shutter 50 50 can begin to move upward.
[0100]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The description of the same structure and the same operation as those of the first and second embodiments will be omitted.
[0101]
FIG. 9 is a diagram showing a main part of the link mechanism in the third embodiment.
[0102]
In the figure, reference numeral 60 denotes a cam fixed to the shaft of the servomotor 55, and a cam groove 61 is formed on one surface.
[0103]
Reference numeral 63 denotes a connecting rod whose upper end (not shown) is connected to the lower end of the lower drive rod 54. In this case, the connecting rod 63 may be formed integrally with the lower drive rod 54. A protrusion extending in the lateral direction is formed at the lower end of the connecting rod 63, and the protrusion slides in the cam groove 61. Reference numeral 62 denotes a guide for preventing the connecting rod 63 from being displaced in the lateral direction.
[0104]
As a result, the projection of the connecting rod 63 moves in the vertical direction along the shape of the cam groove 61 of the cam 60, and moves in the vertical direction along with it.
[0105]
Here, when the angular velocity of the servo motor 55 is constant, the cam groove 61 is in a state where the vertical position of the lower shutter 50, that is, the vertical position of the connecting rod 63 is close to the bottom dead center. The moving speed of the connecting rod 63 is low, and then the moving speed of the connecting rod 63 is high. When the connecting rod 63 approaches the top dead center, the moving speed of the connecting rod 63 decreases. Yes.
[0106]
Therefore, even if the servomotor 55 does not generate a large torque, the lower drive rod 54 and the lower shutter 50 start to move upward. Further, since the operating speed of the connecting rod 63 is high, the operating speed of the lower shutter 50 is increased. Then, the moving speed of the lower sheet gripping plate 52 just before coming into contact with the resin sheet 14 becomes extremely low.
[0107]
Thus, in the present embodiment, the projection of the connecting rod 63 slides in the cam groove 61 of the cam 61 fixed to the shaft of the servo motor 55.
[0108]
Therefore, the structure of the link mechanism is simple and compact. Furthermore, the speed pattern of the operation of the lower shutter 50 can be easily changed simply by changing the shape of the cam groove.
[0109]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0110]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the present invention, the shutter device for a thermoforming machine includes an upper mold and a lower mold, and molds a heated resin sheet by clamping the upper mold and the lower mold. In the thermoforming machine, the upper shutter disposed in the resin sheet inlet portion above the resin sheet conveyance path so as to move up and down, and the upper sheet shutter located below the resin sheet conveyance path can be moved up and down. A lower shutter that grips the resin sheet in cooperation with the upper shutter, a servo motor that reciprocates within a predetermined angular range, and a reciprocating rotational motion of the servo motor into a vertical reciprocating motion. A link mechanism for converting and transmitting to the lower shutter.The link mechanism includes a crank arm fixed to the rotation shaft of the servo motor, a connecting rod rotatably connected to the end of the crank arm, and the angular velocity of the servo motor is constant. The moving speed of the lower shutter is low when the lower shutter is near the bottom dead center and near the top dead center, and when the lower shutter is between the bottom dead center and the top dead center Configured to be high.
[0111]
In this case, when the upper shutter and the lower shutter grip and hold the resin sheet 14 from above and below, the reproducibility of the operation of the lower shutter is extremely high and is always moved upward at a predetermined timing. There is no deviation between the timing at which the machine clamps and the timing at which the upper and lower shutters sandwich the resin sheet from above and below.
[0112]
In addition, since the operation speed of the lower shutter is high, it is possible to cope with an increase in the speed of the thermoforming line for the resin sheet.
[0113]
  Furthermore, since the position of the top dead center of the lower shutter can be changed by changing the rotation angle of the servo motor, the upper mold and the lower mold of the thermoforming machine can be exchanged, or the resin sheet can be of a different thickness. Even if it is necessary to change the position of the top dead center of the lower shutter as in the case of changing to a thing, it can be easily dealt with by changing the rotation angle of the servo motor.
Furthermore, since the moving speed of the lower shutter immediately before the lower shutter contacts the resin sheet becomes extremely low, the upper shutter and the lower shutter do not come into contact with each other in an impact. Further, since the resin sheet with the lower shutter hanging down is not lifted at a high speed, the resin sheet does not overshoot upward due to inertia.
Furthermore, with a simple configuration, the reciprocating rotary motion of the servo motor can be converted into a linear reciprocating motion in the vertical direction.
[0114]
Another shutter device for a thermoforming machine further includes a cylinder device that reciprocates the upper shutter.
[0115]
In this case, the reproducibility of the operation of the upper shutter is extremely high, and the upper shutter is always moved upward at a predetermined timing. Therefore, the timing when the thermoforming machine clamps and the upper shutter and the lower shutter sandwich the resin sheet from above and below. There is no deviation from the timing of gripping.
[0118]
  In still another shutter device for a thermoforming machine, the link mechanism is further provided.BeforeLower drive rod that can move in the vertical direction to transmit linear reciprocating motion to the lower shutterThe connecting rod is rotatably connected to the lower end of the lower drive rod.
[0119]
In this case, it is possible to convert the reciprocating rotary motion of the servo motor into a vertical linear reciprocating motion with a simple configuration.
[0120]
In still another thermoforming machine shutter device, the crank arm has a counterweight fixed to the end opposite to the end to which the connecting rod is connected.
[0121]
In this case, even when the servo motor starts rotating from the state where the lower shutter is at the bottom dead center, the servo motor does not need to generate a large torque and starts to move the lower shutter upward. Can do.
[Brief description of the drawings]
1 is an AA arrow view of FIG. 3;
FIG. 2 is an overall side view of the thermoforming machine and the heating apparatus for the thermoforming machine in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a main part showing a side surface of a thermoforming machine and a side cross section of a heating device for a thermoforming machine in the first embodiment of the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged view of a portion C in FIG.
6 is an enlarged view of a part D in FIG. 4;
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a servo motor rotates and a lower shutter is moved up and down by a link mechanism.
FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of a link mechanism according to a second embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a main part of a link mechanism according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
14 Resin sheet
30 Thermoforming machine
54 Lower drive rod
55 Servo motor
56, 63 Connecting rod
57, 58 Crank arm
59 Counterweight
60 cams

Claims (4)

(a)上型及び下型を備え、該上型及び下型を型締めすることによって加熱された樹脂シートを成形する熱成形機における樹脂シート入口部分の前記樹脂シートの搬送路上方に上下動可能に配設された上側シャッタと、
(b)前記樹脂シートの搬送路下方の前記上側シャッタと対向する位置に上下動可能に配設され、前記上側シャッタと協動して前記樹脂シートを把持する下側シャッタと、
(c)所定角度範囲内を往復回転するサーボモータと、
(d)該サーボモータの往復回転運動を上下方向の直線往復運動に変換して前記下側シャッタに伝達するリンク機構とを有し、
(e)該リンク機構は、前記サーボモータの回転軸に固定されたクランクアームと、該クランクアームの端部と回転可能に接続されたコネクティングロッドとを備えるとともに、前記サーボモータの角速度が一定の場合の前記下側シャッタの移動速度が、前記下側シャッタが下死点近傍及び上死点近傍にある時は低くなり、前記下側シャッタが下死点と上死点の中間位置にある時は高くなるように構成されていることを特徴とする熱成形機用シャッタ装置。
(A) An upper mold and a lower mold are provided, and the resin sheet inlet portion of a thermoforming machine that molds a heated resin sheet by clamping the upper mold and the lower mold is moved up and down above the conveyance path of the resin sheet. A possible upper shutter, and
(B) a lower shutter that is arranged to be movable up and down at a position facing the upper shutter below the resin sheet conveyance path, and that grips the resin sheet in cooperation with the upper shutter;
(C) a servo motor that reciprocates within a predetermined angle range;
(D) a reciprocating rotational motion of the servomotor is converted into linear reciprocating motion in the vertical direction have a link mechanism for transmitting the lower shutter,
(E) The link mechanism includes a crank arm fixed to the rotation shaft of the servo motor, a connecting rod rotatably connected to the end of the crank arm, and a constant angular velocity of the servo motor. When the lower shutter is in the vicinity of the bottom dead center and the top dead center, the moving speed of the lower shutter is low, and when the lower shutter is in the middle position between the bottom dead center and the top dead center A shutter device for a thermoforming machine, characterized in that it is configured to be high .
前記上側シャッタを往復動させるシリンダ装置を有する請求項1に記載の熱成形機用シャッタ装置。The shutter device for a thermoforming machine according to claim 1, further comprising a cylinder device that reciprocates the upper shutter. 前記リンク機構は、前記下側シャッタに直線往復運動を伝達する上下方向に移動可能な下側駆動ロッドを備え、該下側駆動ロッドの下端部に前記コネクティングロッドが回転可能に接続されている請求項1又は2に記載の熱成形機用シャッタ装置。The link mechanism, the front SL comprises a lower drive rod movable in a vertical direction for transmitting the linear reciprocating motion to the lower shutter, said connecting rod is rotatably connected to the lower end of said lower drive rod The shutter device for a thermoforming machine according to claim 1 or 2 . 前記クランクアームは、前記コネクティングロッドが接続された端部と反対側の端部にカウンタウエイトが固定されている請求項に記載の熱成形機用シャッタ装置。The thermoforming machine shutter device according to claim 3 , wherein a counterweight is fixed to an end portion of the crank arm opposite to an end portion to which the connecting rod is connected.
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