JP3733959B2 - Foam molding equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡ウレタン成形品などを連続的に生産可能な発泡成形装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種クッション材として広く用いられている発泡ウレタン成形品は、成形型のキャビティ内に液状の発泡樹脂の所定量を注入し、発泡による膨張でキャビティ内に多孔質の樹脂が充填されることによって成形される。したがって生産ラインにおいては、成形型に発泡樹脂を注入する工程、型閉めした後に成形型の温調によって発泡成形を促すキュア工程、キュア後に型開きして成形品を脱型する脱型工程とが必要となる。
【0003】
例えば発泡成形品を連続的に生産する方法として、特開平10−109315号公報の図5などに記載されているように、コンベア方式の生産ラインが普及している。すなわち水平方向に周回するコンベア上に複数の成形型を配置し、コンベアに沿って脱型ゾーン、注入ゾーン、キュアゾーンをこの順に配置する。一般に注入ゾーンでは、コンベアとともに成形型が移動中に注入ノズルから発泡樹脂が注入される。そしてキュアゾーンで発泡成形が完了し、脱型ゾーンでは一般に作業者の手作業によって発泡成形品が脱型される。
【0004】
特開昭54−073862号公報あるいは特開平07−124965号公報には、水平に位置する回転軸に放射面状に金型据置架台及び金型を載置し、停止又は回転状態で発泡樹脂を注入、硬化、脱型する発泡成形体の製造装置が記載されている。このような縦型の装置によれば、比較的狭いスペースでも多くの発泡成形品を生産することが可能となる。
【0005】
ところで発泡成形においては、成形型内に注入された液状の発泡樹脂が、キャビティ内の最も低い場所からガスが抜けやすい高い場所へ向かって発泡することが望ましい。したがって液状の発泡樹脂は、キャビティの低い部分に注入されることが望ましい。キャビティの低い場所へ液状の発泡樹脂がうまく供給されないと、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するからである。また成形型内にインサートを配置して発泡成形するインサート成形においては、インサートの周囲を液状の発泡樹脂が回り込んで合流するが、回り込み量に過不足が生じると合流部に欠肉が生じる場合もある。そのため、発泡樹脂の回り込みを考慮して成形型の設計がなされている。
【0006】
【特許文献1】
特開平10−109315号
【特許文献2】
特開昭54−073862号
【特許文献3】
特開平07−124965号
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の水平方向に周回するコンベア方式の場合には、もともと最初に予定した成形型の載置台分の面積が必要となるという問題がある。すなわち生産量が減少した場合には歯抜け生産をせざるを得ないが、この場合には少なくされた成形型がそれぞれコンベアを一周するまで、脱型などの作業を待たなければならないことから、きわめて効率が悪い。
【0008】
また車両用内装部品においては、デザインを重視した様々な形状の発泡成形品が用いられている。そのため上記した従来の技術では、成形型内への発泡樹脂の流動が不十分となり、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生する場合があった。また例えばヘッドレストを成形する場合には、芯材を型内に配置した状態で発泡成形されるが、発泡樹脂は芯材を回り込むように膨張して合流するため、膨張前の流動が不十分であると合流部にボイドが生じる場合がある。
【0009】
上記した不具合を回避するためには、発泡樹脂の注入直後に成形型を傾斜させることで液状の発泡樹脂の流動を促すことが望ましい。しかし従来の生産ラインにおいては、周辺に存在する種々の部材と成形型などとの干渉を考慮すると成形型を傾斜させる角度にも限度があり、さらに従来の生産ラインにおいてそれぞれの成形型を傾斜させる機構を設けることは、コスト的にも問題があった。
【0010】
また個々の成形型の精度にもばらつきがあること、異なる成形品を成形する成形型を同一のラインに混載する場合があることなどから、個々の成形型毎に任意の角度で傾斜させて発泡樹脂の流動を任意に調整することが望ましいものの、従来の技術では対応が困難であった。
【0011】
さらに特許文献2や3に記載されているような回転タイプの製造装置は存在しているものの、成形型内の発泡樹脂の流れまで考慮された回転制御はなされておらず、品質面において改善する必要があった。
【0012】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、狭いスペースでも多くの発泡成形品を生産することができ、また少量生産時にも効率よく生産でき、かつ成形型内の発泡樹脂の流動を個々の成形型で任意に調整できる発泡成形装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の発泡成形装置の特徴は、水平な回転軸を中心に回転可能であり回転軸から放射面状に突出する複数の載置台と、載置台にそれぞれ保持された成形型と、複数の載置台を回転させる回転手段とからなり、複数の載置台がそれぞれ液状の発泡樹脂の注入位置となった時に注入位置にある注入載置台に保持された注入成形型への発泡樹脂の注入を可能とする発泡成形装置であって、
回転手段は、注入位置において注入成形型への発泡樹脂の注入から次の該載置台が注入位置に到達するまでの間に、注入載置台とともに注入成形型を任意の角度で一時停止可能とする停止手段を有することにある。
【0014】
回転手段は、それぞれの載置台毎に前記任意の角度を設定可能な入力手段を有することが望ましい。また回転手段は、それぞれの載置台毎に任意の角度で一時停止する時間を設定可能な入力手段を有することが望ましい。さらに、本発明の発泡成形装置は、回転軸に対して垂直な押圧面をもち回転軸に固着されて回転軸と同期して回転する押圧板と、任意の角度で一時停止した時に押圧面を押圧することで押圧板を介して注入載置台を固定する押圧ストッパと、をさらに備えることが好ましい。
【0015】
また上記課題を解決する本発明のもう一つの発泡成形装置の特徴は、水平な回転軸を中心に回転可能であり回転軸から放射面状に突出する複数の載置台と、載置台にそれぞれ保持された成形型と、複数の載置台を回転させる回転手段とからなり、複数の載置台がそれぞれ液状の発泡樹脂の注入位置となった時に注入位置にある注入載置台に保持された注入成形型への発泡樹脂の注入を可能とする発泡成形装置であって、
回転手段は、注入位置において発泡樹脂の注入から次の載置台が注入位置に到達するまでの間に、注入載置台の回転速度を任意に調整可能とする変速手段を有することにある。
【0016】
この発泡成形装置の場合には、回転手段は、それぞれの載置台毎に注入載置台の回転速度を任意に設定可能な入力手段を有することが望ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
本明細書では、注入位置にある載置台を注入載置台といい、その注入載置台に保持された成形型を注入成形型という。
【0018】
本発明の発泡成形装置は、水平な回転軸を中心に回転可能であり回転軸から放射面状に突出する複数の載置台と、複数の載置台を回転させる回転手段とを有する、いわゆる縦回転型の成形装置である。したがって小さなスペースでの生産が可能となり、コンベア方式に比べて単位面積当たりの生産個数が格段に向上する。
【0019】
本発明の発泡成形装置では、先ず一つの載置台が注入位置にある時に、その注入載置台に保持された注入成形型に注入ノズルから発泡樹脂が注入される。そして回転手段は、次の載置台が注入位置に到達するまでの間に、注入載置台とともに注入成形型を任意の角度で一時停止可能とする停止手段を有している。したがって一時停止した注入成形型内では、その角度に応じて発泡樹脂が重力によって流動するので、その任意の角度を調整することで発泡樹脂を任意の方向に流動させることができ、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのを防止することができる。
【0020】
複数の載置台は、一つの回転軸に複数の載置台を固定し、回転軸の回転によって互いに同期して回転するように構成される。したがってインサートのセット位置、あるいは成形品の脱型位置などにある載置台の角度を任意に設定できるため、作業者の身長などに応じて載置台の角度や高さを可変することが可能となり、作業者に優しい作業環境となる。
【0021】
なお載置台が回転している状態で注入したり、脱型したりすることもできるが、脱型、インサートの配置、発泡樹脂の注入は、載置台及び成形型の回転が停止状態で行うことが望ましい。すなわち停止手段は、脱型位置、インサートの配置位置、発泡樹脂の注入位置でそれぞれ載置台の回転を停止可能であることが望ましい。
【0022】
この停止手段としては、回転角度を検出できるロータリーエンコーダやレゾルバ等を用いてプログラミングが可能な位置決めユニットにより回転位置を制御できるサーボシステム、パルス制御されたステッピングモータ、近接スイッチなどの外部入力信号により停止可能にシーケンス制御されたブレーキ付モータなどを用いることができる。なお、停止精度の向上を図ったり複雑な制御をするためには、サーボシステムがより好ましい。
【0023】
載置台の個数は特に制限されず、一般には2〜8個程度とされるが、載置台の傾斜可能角度(最大で60゜程度)や生産効率を考慮すると4〜6個が好ましい。また回転手段としては、サーボモータを用いて回転を制御できることが好ましく、減速機やタイミングベルトなどの駆動伝達部を用いて構成することができる。あるいは、カム機構などによって間欠的に回転可能とすることもできる。
【0024】
回転手段は、一時停止する任意の角度をそれぞれの載置台毎に設定可能な入力手段を有することが望ましい。このようにすれば、個々の成形型の精度のばらつきに応じて一時停止する角度をそれぞれ設定することができる。また異種成形品を成形する成形型が混載されていても、対応が可能となる。
【0025】
また回転手段は、それぞれの載置台毎に任意の角度で一時停止する時間を設定可能な入力手段を有することも好ましい。すなわち一時停止時間を調整することで、発泡樹脂が流動する時間を調整することができ、より細かな制御が可能となり成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのをいっそう防止することができる。また個々の成形型の精度のばらつきに応じた調整がより容易となり、異種成形品を成形する成形型が混載されていても対応が容易となる。
【0026】
この入力手段としては、キーボード、タッチパネル、ダイヤルスイッチ、ボリュームスイッチなど、人間の操作によって回転手段を制御するためのパラメータを任意に入力できるものを採用することができる。
【0027】
さらに回転手段は、任意の角度で一時停止した時にその位置で注入載置台を細かく揺動あるいは振動させてもよい。このようにすることで発泡樹脂の流動性がさらに向上する場合がある。
【0028】
また本発明の発泡成形装置は、回転軸に対して垂直な押圧面をもち回転軸に固着されて回転軸と同期して回転する押圧板と、任意の角度で一時停止した時に押圧面を押圧することで押圧板を介して注入載置台を固定する押圧ストッパと、をらに備えることが好ましい。このようにすれば、減速機やタイミングベルトなど回転手段の駆動伝達部のバックラッシュやベルトの弛みに起因する停止位置でのがたつきを防止でき、発泡樹脂を安定して流動させることができる。
【0029】
さらに押圧ストッパが押圧面を押圧する表面は押圧面上に円形の軌跡を描くので、その軌跡に沿う少なくともリング状に押圧面を形成しておくことで、一時停止角度を任意に変更しても確実に押圧することができる。したがって押圧板の形状は、少なくともリング状の押圧面を有すれば特に制限されない。また押圧板は、回転軸に固着されて回転軸と同期して回転すればよく、回転軸及び載置台の少なくとも一方に接合することができる。押圧ストッパが押圧面を押圧した時に作用する応力を考慮すれば、接合面積を大きくできる載置台に接合することが好ましい。
【0030】
また本発明のもう一つの発泡成形装置では、回転手段は、注入位置で発泡樹脂の注入から次の載置台が注入位置に到達するまでの間に、注入載置台の回転速度を任意に調整可能な変速手段を有している。回転速度を大きくすれば、注入成形型内の発泡樹脂の流動方向の変化が早くなり、流動量は小さくなる。また回転速度を小さくすれば、流動方向の変化が遅くなり、流動量は大きくなる。したがって回転速度を調整することで、発泡樹脂の流動を調整することができ、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのを防止することができる。
【0031】
この変速手段としては、速度制御を実現するためのサーボアンプを有するサーボシステム、外部信号により周波数を変更可能なインバータユニットなどを用いることができる。複雑な速度制御を行うには、サーボシステムがより好ましい。
【0032】
この発泡成形装置においては、回転手段は、それぞれの載置台毎に注入載置台の回転速度を任意に設定可能な入力手段を有することが望ましい。すなわち個々の成形型の精度のばらつきに応じて回転速度を調整することで、発泡樹脂の流動を調整することができる。また異種成形品を成形する成形型が混載されていても、対応が可能となる。
【0033】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【0034】
(実施例1)
図1に本発明の一実施例の発泡成形装置の斜視図を示す。この発泡成形装置は、基台1と、基台1から垂直に立設されそれぞれ頂部に軸受け20をもつ一対の脚部2と、両端が一対の軸受け20に回動自在に保持され水平方向に延びる回転軸21と、回転軸21に互いに90゜の角度となるように固定された板状の4枚の載置台3a〜3dと、から構成されている。回転軸21の一端にはサーボモータ4が連結され、回転軸21及び載置台3a〜3dはサーボモータ4によって図1の矢印方向に回転・停止駆動される。
【0035】
4枚の載置台3a〜3dには、それぞれ成形型5a〜5dが保持され、載置台3a〜3dと共に回転・停止される。成形型5a〜5dは第1型50と、第1型50と型閉めされる第2型51とからなり、芯材、ステー及び表皮がインサートされた状態で発泡成形することで、自動車のヘッドレストが成形される。
【0036】
サーボモータ4は、図2に示す制御装置によって制御されている。この制御装置は、タッチパネル41が接続されたCPU 42と、CPU 42と位置決めユニット40、さらに位置決めユニット40と接続されたサーボアンプ44と、CPU 42に接続されたRAM 45とからなる。サーボモータ4は「HC−SF102B」(三菱電機製、 1.0Kw)、位置決めユニット40は「A1SD75M3」(三菱電機製、シーケンサーラック組付け)、サーボアンプ44は「MR-J2S−100B」(三菱電機製)、タッチパネル41は「Pro-face GP477R-EG11」(デジタル製)をそれぞれ用いている。
【0037】
そしてRAM 45に記憶されているテーブル及びタッチパネル41からの入力に基づいて、位置決めユニット40はサーボモータ4を任意の回転量で停止可能であり、かつ回転中に任意の位置で回転速度を変化させることが可能となっている。
【0038】
タッチパネル41の載置台設定画面では、図3に示すように、成形型5a〜5dでそれぞれ成形される品種と発泡樹脂の注入の有無が入力され、対応するキュア時間が設定される。発泡樹脂の注入が「無」とは、対応する成形型では成形が行われない歯抜け生産を意味している。
【0039】
また品種設定画面では、RAM 45に記憶されているテーブルが読み出され、図4に示すように表示される。つまり各品種毎に注入時間、一次停止の有無、回転角度と速度の関係、一次停止時における載置台3a〜3dの傾斜角度、及び作業位置における載置台3a〜3dの傾斜角度、傾斜角度に対応した回転速度などが表示される。したがって作業者は、載置台設定画面で設定されたそれぞれの品種を選択して入力し、特別に変更する条件がある場合にはそれを入力する。
【0040】
先ず、成形型5a〜5dの全部で品種3を製造する場合を説明する。品種3の場合は、図4に示すように傾斜角度30゜で 2.0秒間停止するように設定されている。したがってサーボモータ4は、図5に示すように回転と停止が繰り返されるように制御される。つまり、作業者が脱型、インサートなどの作業をしている間は回転が停止し、作業者が図示しないスイッチを操作することで発泡ウレタン樹脂が注入され、その後回転が開始し、所定角度(30゜)回転した一時停止位置で回転が自動的に一時停止される。そして所定時間( 2.0秒間)停止した後、再び回転が自動的に開始され、先の停止状態から合計で90゜回転した時に回転が自動的に停止され、次に作業者がスイッチを操作するまで停止を続ける。
【0041】
図1及び図6に示すA位置では、注入載置台3aは表面が水平面となって停止状態にある。作業者は、注入載置台3aに保持されている第2型51を図1の矢印方向へ開く。そして成形品を脱型した後、芯材、ステー及び表皮をインサートし、仮型閉めする。その後作業者は、図示しないスイッチを操作する。すると注入ノズル6が下降し、注入成形型5a内に挿入されて発泡ウレタン樹脂の所定量を注入し、その後上昇する。注入ノズル6が成形型5から出ると、表皮の弾性によって注入成形型5aの図示しない注入口が塞がれ、また完全に型閉めされるように構成されている。
【0042】
するとサーボモータ4が駆動されて回転軸21が速度12 rpmで回転し、4枚の載置台3a〜3dが同時に回転駆動される。このときサーボモータ4は、30゜回転した後に自動的に一時停止し、その一時停止状態が2秒間持続される。その一時停止状態では、図7に示すように注入載置台3aは水平線に対して30゜傾いた状態で停止し、注入載置台3aに保持されている注入成形型5a内では、液状の発泡ウレタン樹脂が重力によって第1型50側へ向かって流動する。このように流動することで、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのが防止される。
【0043】
上記一時停止状態が2秒間持続された後、サーボモータ4は再び回転を再開し、さらに60゜回転した後に自動的に完全停止する。その状態ではD位置にあった載置台3dが水平状態となり、それに載置されている成形型5dに対して作業者によって上記と同じ作業が行われる。
【0044】
そしてサーボモータ4は上記と同様の回転・停止を繰り返しながら、約 480秒間の間に合計で 360゜回転して停止することで、注入載置台3aが一周してA位置に戻り、その間に発泡ウレタン樹脂の発泡・キュアが完了しているので、A位置では発泡成形が完了したヘッドレストが脱型される。
【0045】
したがって本実施例の発泡成形装置によれば、注入載置台3aが水平線に対して30゜傾いた状態で2秒間一時停止することで、液状の発泡ウレタン樹脂が重力によって流動し、流動によってキャビティ内に適切に行き渡るため、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのを防止することができる。
【0046】
また注入載置台3aが一時停止する角度及び時間は、品種設定画面で任意に設定できるので、成形品の形状、成形型の精度などに応じて適切に設定することで、成形品の種類あるいは成形型のバラツキなどに関わらず、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのを確実に防止することができる。
【0047】
(実施例2)
本実施例の発泡成形装置を図8に示す。本実施例の発泡成形装置では、4枚の載置台3a〜3dの両側面に円形の押圧板7がそれぞれ接合固定され、一対の脚部2にはそれぞれシリンダ装置8が保持され、シリンダ装置8のピストンロッドの先端に装着された押圧部材80(押圧ストッパ)が押圧板7の表面(押圧面)を押圧可能となっている。他の構成は実施例1と同様である。押圧部材80の先端には弾性体が接合され、押圧時の衝撃を緩和する。
【0048】
すなわち本実施例の発泡成形装置では、注入載置台3aが水平線に対して30゜傾いた状態で2秒間一時停止した時に、一対のシリンダ装置8が駆動され、シリンダ装置8の押圧部材80がそれぞれ押圧板7の表面を押圧する。これにより載置台3a〜3dは一対の押圧部材80で挟持された保持状態となり、ガタツキが防止されるため注入成形型5a内の発泡ウレタン樹脂の流動が安定する。また押圧板7の表面で押圧部材80が押圧する部分は、押圧板7の表面上に円形の軌跡を描き、その軌跡に沿って確実に押圧部材80の表面が存在している。したがって一時停止角度が変更になっても、押圧板7を確実に押圧することができる。
【0049】
(実施例3)
本実施例の発泡成形装置は、サーボモータ4の制御内容が異なること以外は実施例1と同様の構成である。本実施例は図4における品種9を製造する場合に関するものであり、サーボモータ4は一次停止することはなく速度が可変され図9に示すタイムチャートのように制御される。
【0050】
すなわち停止状態のA位置で発泡ウレタン樹脂が注入された後に回転が回転速度大(15 rpm)で開始され、注入載置台3aの角度が水平線に対して20゜傾斜した時に、回転速度が減速されて回転速度小(5 rpm)となり、注入載置台3aの角度が45゜に傾斜した時点で回転速度大(15 rpm)となる。したがって注入成形型5a内において、発泡ウレタン樹脂は円滑に傾斜方向に流動する。
【0051】
その後再び回転速度が大となり、注入載置台3aがB位置(90゜)となった時点で回転が停止される。このようにしても、実施例1と同様の作用効果が奏される。また実施例1に比べて、停止のための減速や加速時間を省くことができるので、回転移動時間を短縮したい場合には効果的である。
【0052】
(実施例4)
本実施例の発泡成形装置は、サーボモータ4の制御内容が異なること以外は実施例1と同様の構成である。本実施例は実施例1及び実施例3を組み合わせた場合に関するものであり、サーボモータ4は図10に示すタイムチャートのように制御される。
【0053】
すなわち停止状態のA位置で注入成形型5aに発泡ウレタン樹脂が注入された後に回転が回転速度大(15 rpm)で開始され、注入載置台3aの角度が水平線に対して20゜傾斜した時に、回転速度が減速されて回転速度小(5 rpm)となり、注入載置台3aの角度が45゜に傾斜した時点で回転速度大(15 rpm)となる。したがって注入成形型5a内において、発泡ウレタン樹脂は円滑に傾斜方向に流動する。
【0054】
その後再び回転速度が大となり、注入載置台3aの角度が水平線に対して80゜で停止し、載置台3dがA位置より10゜下方に位置している。これにより作業者は、成形型5dからの成形品の脱型とインサートが容易となる。
【0055】
インサート完了後、作業者はスイッチを操作して回転駆動し、載置台3dが水平位置となった状態で再び停止する。その後成形型5dに発泡ウレタン樹脂が注入され、その後は実施例1と同様に回転駆動される。
【0056】
また載置台3cが水平状態となり、成形型5cに発泡ウレタン樹脂が注入された後、回転が回転速度大(15 rpm)で開始され、載置台3cの角度が水平線に対して20゜傾斜した時に回転速度が減速されるが、この場合は減速は2段階で行われる。そして載置台3bは実施例1と同様に回転駆動され、載置台3aが 360゜回転した状態で成形の1サイクルが終了する。
【0057】
したがって本実施例の発泡成形装置によれば、それぞれの成形型5a〜5dについて傾斜状態で一時停止あるいは減速を任意に切り替えることができ、減速の条件も任意に設定することができる。したがって成形型の誤差、あるいは異種の成形品を成形する場合にも、それぞれの成形型に応じて液状の発泡ウレタン樹脂の流動を任意に調整することが可能となる。
【0058】
【発明の効果】
すなわち本発明の発泡成形装置によれば、狭いスペース内で効率良く生産できる本来の機能が発現されることはもとより、成形型を個々に傾斜させるための機構を新たに追加する必要もなく成形型内の発泡樹脂の流動を個々の成形型で任意に調整できるため、成形品にエアトラップや欠肉などの不具合が発生するのを安価に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の発泡成形装置の斜視図である。
【図2】本発明の一実施例の発泡成形装置における制御装置のブロック図である。
【図3】本発明の一実施例の発泡成形装置におけるタッチパネルの表示内容を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施例の発泡成形装置におけるタッチパネルの表示内容を示す説明図である。
【図5】本発明の一実施例の発泡成形装置に用いたサーボモータの駆動タイムチャートである。
【図6】本発明の一実施例の発泡成形装置の完全停止状態における側面図である。
【図7】本発明の一実施例の発泡成形装置の一時停止状態における側面図である。
【図8】本発明の第2の実施例の発泡成形装置の斜視図である。
【図9】本発明の第3の実施例の発泡成形装置に用いたサーボモータの駆動タイムチャートである。
【図10】本発明の第4の実施例の発泡成形装置に用いたサーボモータの駆動タイムチャートである。
【符号の説明】
3a〜3d:載置台 4:サーボモータ 5a〜5d:成形型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a foam molding apparatus capable of continuously producing urethane foam molded articles and the like.
[0002]
[Prior art]
Foamed urethane molded products widely used as various cushioning materials are molded by injecting a predetermined amount of liquid foamed resin into the mold cavity and filling the cavity with porous resin by expansion due to foaming. Is done. Therefore, in the production line, there are a process for injecting foamed resin into the mold, a curing process for encouraging foam molding by controlling the temperature of the mold after closing the mold, and a demolding process for demolding the molded product by opening the mold after curing. Necessary.
[0003]
For example, as a method for continuously producing a foam-molded product, a conveyor-type production line is widely used as described in FIG. That is, a plurality of molds are arranged on a conveyor that circulates in the horizontal direction, and a demolding zone, an injection zone, and a cure zone are arranged in this order along the conveyor. In general, in the injection zone, the foamed resin is injected from the injection nozzle while the mold is moving together with the conveyor. Then, the foam molding is completed in the cure zone, and the foam molded product is generally demolded in the demolding zone manually by the operator.
[0004]
In Japanese Patent Laid-Open No. 54-073862 or Japanese Patent Laid-Open No. 07-124965, a mold mounting base and a mold are placed in a radial shape on a horizontal rotation shaft, and foamed resin is placed in a stopped or rotated state. An apparatus for producing a foamed molded article for injection, curing and demolding is described. According to such a vertical apparatus, it is possible to produce many foamed molded products even in a relatively narrow space.
[0005]
By the way, in foam molding, it is desirable that the liquid foamed resin injected into the mold is foamed from the lowest place in the cavity to a higher place where gas is easily released. Therefore, it is desirable to inject the liquid foamed resin into the lower part of the cavity. This is because, if the liquid foamed resin is not supplied well to the low cavity area, problems such as air traps and undercuts occur in the molded product. In insert molding in which inserts are placed in a mold and foamed, liquid foamed resin wraps around the insert and merges. There is also. Therefore, the mold is designed in consideration of the wraparound of the foamed resin.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-109315 [Patent Document 2]
JP 54-073862 [Patent Document 3]
JP 07-124965 A [0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a conventional conveyor system that circulates in the horizontal direction, there is a problem that an area for the mounting base of the molding die originally planned is required. In other words, if the production volume decreases, it is inevitable to produce missing teeth, but in this case, it is necessary to wait for work such as demolding until the reduced mold dies around the conveyor. Very inefficient.
[0008]
In automobile interior parts, various shapes of foam molded products with an emphasis on design are used. For this reason, in the conventional technique described above, the flow of the foamed resin into the mold becomes insufficient, and there are cases in which defects such as air traps and lack of thickness occur in the molded product. Also, for example, when molding a headrest, foam molding is performed with the core material disposed in the mold, but the foamed resin expands and merges around the core material, so the flow before expansion is insufficient. If there is, a void may occur at the junction.
[0009]
In order to avoid the above problems, it is desirable to promote the flow of the liquid foamed resin by inclining the mold immediately after the foamed resin is injected. However, in the conventional production line, there is a limit to the angle at which the mold can be inclined in consideration of interference between various members existing in the vicinity and the mold, etc. Further, each mold is inclined in the conventional production line. Providing the mechanism has a problem in terms of cost.
[0010]
In addition, the accuracy of individual molds varies, and molds for molding different molded products may be mixedly loaded on the same line. Therefore, each mold is inclined at an arbitrary angle and foamed. Although it is desirable to arbitrarily adjust the flow of the resin, the conventional technique has been difficult to cope with.
[0011]
Furthermore, although rotation type manufacturing apparatuses as described in
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can produce many foamed molded products even in a narrow space, and can be produced efficiently even in a small amount of production, and the flow of the foamed resin in the mold. An object of the present invention is to provide a foam molding apparatus that can be arbitrarily adjusted with individual molds.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A feature of the foam molding apparatus of the present invention that solves the above problems is that a plurality of mounting tables that can rotate around a horizontal rotating shaft and project radially from the rotating shaft, and molds that are respectively held on the mounting table And a rotating means for rotating the plurality of mounting tables, and the foamed resin to the injection molding die held on the injection mounting table at the injection position when the plurality of mounting tables respectively become the injection positions of the liquid foam resin A foam molding apparatus that enables injection of
The rotating means allows the injection mold to be temporarily stopped at an arbitrary angle together with the injection mounting table between the injection of the foamed resin into the injection molding die at the injection position and the time when the subsequent mounting table reaches the injection position. It has a stop means.
[0014]
The rotating means preferably has input means capable of setting the arbitrary angle for each mounting table. Further, it is desirable that the rotating means has an input means capable of setting a time for pausing at an arbitrary angle for each mounting table. Furthermore, the foam molding apparatus of the present invention includes a pressing plate that has a pressing surface perpendicular to the rotating shaft and is fixed to the rotating shaft and rotates in synchronization with the rotating shaft, and a pressing surface when temporarily stopped at an arbitrary angle. It is preferable to further include a pressing stopper that fixes the injection mounting table via the pressing plate by pressing.
[0015]
Another feature of the foam molding apparatus of the present invention that solves the above-described problems is that a plurality of mounting tables that are rotatable about a horizontal rotating shaft and project radially from the rotating shaft, and held by the mounting table, respectively. And an injection mold held by the injection mounting table at the injection position when the plurality of mounting tables become the injection positions of the liquid foamed resin, respectively. A foam molding apparatus that enables injection of foam resin into
The rotation means is provided with transmission means that can arbitrarily adjust the rotation speed of the injection mounting table between the injection of the foamed resin and the arrival of the next mounting table at the injection position.
[0016]
In the case of this foam molding apparatus, it is desirable that the rotating means has an input means that can arbitrarily set the rotation speed of the injection mounting table for each mounting table.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present specification, the mounting table at the injection position is referred to as an injection mounting table, and a molding die held on the injection mounting table is referred to as an injection molding die.
[0018]
The foam molding apparatus of the present invention is a so-called longitudinal rotation having a plurality of mounting tables that can rotate around a horizontal rotating shaft and project radially from the rotating shaft, and a rotating means that rotates the mounting tables. This is a mold forming apparatus. Therefore, it is possible to produce in a small space, and the number of production per unit area is markedly improved compared to the conveyor system.
[0019]
In the foam molding apparatus of the present invention, when one mounting table is at the injection position, the foamed resin is injected from the injection nozzle into the injection mold held by the injection mounting table. The rotating means has stop means that allows the injection mold to be temporarily stopped at an arbitrary angle together with the injection mounting table until the next mounting table reaches the injection position. Therefore, in the temporarily stopped injection mold, the foamed resin flows by gravity according to the angle. Therefore, by adjusting the arbitrary angle, the foamed resin can be flowed in any direction, and the molded product has air flow. It is possible to prevent the occurrence of defects such as traps and undercuts.
[0020]
The plurality of mounting tables are configured to fix the plurality of mounting tables to one rotating shaft and rotate in synchronization with each other by the rotation of the rotating shaft. Therefore, since the angle of the mounting table at the set position of the insert or the demolding position of the molded product can be arbitrarily set, it becomes possible to vary the angle and height of the mounting table according to the height of the operator, It becomes a working environment friendly to the worker.
[0021]
Injection can be performed or the mold can be removed while the mounting table is rotating. However, the removal of the mounting table and the mold must be stopped when removing the mold, placing the insert, and injecting the foamed resin. Is desirable. That is, it is desirable that the stopping means can stop the rotation of the mounting table at the demolding position, the insert placement position, and the foamed resin injection position.
[0022]
This stop means can be stopped by an external input signal such as a servo system that can control the rotation position with a positioning unit that can be programmed using a rotary encoder or resolver that can detect the rotation angle, a stepping motor that is pulse controlled, a proximity switch, etc. A motor with a brake that is sequence-controlled as possible can be used. Note that a servo system is more preferable in order to improve stop accuracy and perform complicated control.
[0023]
The number of mounting tables is not particularly limited, and is generally about 2 to 8. However, 4 to 6 are preferable in consideration of the tiltable angle of the mounting table (about 60 ° at the maximum) and production efficiency. Further, as the rotation means, it is preferable that the rotation can be controlled using a servo motor, and it can be configured using a drive transmission unit such as a speed reducer or a timing belt. Alternatively, it can be intermittently rotated by a cam mechanism or the like.
[0024]
It is desirable that the rotating means has an input means that can set an arbitrary angle for temporary suspension for each mounting table. If it does in this way, the angle which stops temporarily according to the dispersion | variation in the precision of each shaping | molding die can be set, respectively. In addition, it is possible to cope with a case where molding dies for molding different types of molded products are mixedly mounted.
[0025]
It is also preferable that the rotating means has an input means that can set a time for pausing at an arbitrary angle for each mounting table. In other words, by adjusting the pause time, it is possible to adjust the time for the foamed resin to flow, enabling finer control and further preventing the occurrence of defects such as air traps and undercuts in the molded product. Can do. Further, adjustment according to variations in accuracy of individual molds becomes easier, and even if molds for molding different types of molded products are mixedly mounted, it is easy to cope with them.
[0026]
As this input means, a keyboard, touch panel, dial switch, volume switch, or the like that can arbitrarily input parameters for controlling the rotation means by human operation can be employed.
[0027]
Further, the rotation means may finely oscillate or vibrate the pouring table at that position when it is temporarily stopped at an arbitrary angle. By doing in this way, the fluidity | liquidity of a foamed resin may improve further.
[0028]
The foam molding apparatus of the present invention also has a pressing plate that has a pressing surface perpendicular to the rotating shaft and is fixed to the rotating shaft and rotates in synchronization with the rotating shaft, and presses the pressing surface when temporarily stopped at an arbitrary angle. It is preferable to further include a pressing stopper for fixing the injection mounting table via the pressing plate. In this way, it is possible to prevent backlash at the stop position caused by backlash of the drive transmission part of the rotating means such as the speed reducer and the timing belt, and looseness of the belt, and to stably flow the foamed resin. .
[0029]
Furthermore, since the surface on which the pressing stopper presses the pressing surface has a circular locus on the pressing surface, even if the pause angle is arbitrarily changed by forming the pressing surface at least in a ring shape along the locus It can be surely pressed. Therefore, the shape of the pressing plate is not particularly limited as long as it has at least a ring-shaped pressing surface. The pressing plate may be fixed to the rotating shaft and rotate in synchronization with the rotating shaft, and can be joined to at least one of the rotating shaft and the mounting table. In consideration of the stress acting when the pressing stopper presses the pressing surface, it is preferable to bond to a mounting table that can increase the bonding area.
[0030]
In another foam molding apparatus of the present invention, the rotation means can arbitrarily adjust the rotation speed of the injection mounting table from the injection of the foamed resin at the injection position until the next mounting table reaches the injection position. A suitable speed change means. If the rotation speed is increased, the change in the flow direction of the foamed resin in the casting mold is accelerated, and the flow amount is reduced. Also, if the rotation speed is reduced, the change in the flow direction becomes slower and the flow amount becomes larger. Therefore, by adjusting the rotation speed, it is possible to adjust the flow of the foamed resin, and it is possible to prevent the occurrence of defects such as air traps and lack of thickness in the molded product.
[0031]
As this speed change means, a servo system having a servo amplifier for realizing speed control, an inverter unit capable of changing the frequency by an external signal, or the like can be used. A servo system is more preferable for performing complex speed control.
[0032]
In this foam molding apparatus, it is desirable that the rotating means has an input means that can arbitrarily set the rotation speed of the injection mounting table for each mounting table. That is, the flow of the foamed resin can be adjusted by adjusting the rotation speed in accordance with the variation in accuracy of individual molds. In addition, it is possible to cope with a case where molding dies for molding different types of molded products are mixedly mounted.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[0034]
Example 1
FIG. 1 shows a perspective view of a foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention. The foam molding apparatus includes a
[0035]
The four mounting tables 3a to 3d hold the
[0036]
The
[0037]
Based on the table stored in the
[0038]
In the mounting table setting screen of the
[0039]
On the product type setting screen, the table stored in the
[0040]
First, the case where the
[0041]
At the position A shown in FIGS. 1 and 6, the injection mounting table 3 a is in a stopped state with the surface being a horizontal surface. The operator opens the second mold 51 held on the injection mounting table 3a in the direction of the arrow in FIG. After the molded product is removed from the mold, the core material, stay and skin are inserted and the temporary mold is closed. Thereafter, the operator operates a switch (not shown). Then, the
[0042]
Then, the
[0043]
After the temporary stop state has been maintained for 2 seconds, the
[0044]
The
[0045]
Therefore, according to the foam molding apparatus of the present embodiment, the liquid foamed urethane resin flows by gravity by the temporary suspension of the injection mounting table 3a at 30 ° with respect to the horizontal line for 2 seconds. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of defects such as air traps and lack of thickness in the molded product.
[0046]
In addition, the angle and time at which the injection mounting table 3a is paused can be arbitrarily set on the product type setting screen, so by appropriately setting according to the shape of the molded product, the accuracy of the molding die, etc. Regardless of mold variation, it is possible to reliably prevent defects such as air traps and undercuts from occurring in the molded product.
[0047]
(Example 2)
The foam molding apparatus of this example is shown in FIG. In the foam molding apparatus of the present embodiment, circular
[0048]
That is, in the foam molding apparatus of the present embodiment, when the injection mounting table 3a is temporarily stopped for 2 seconds in a state inclined by 30 ° with respect to the horizontal line, the pair of
[0049]
Example 3
The foam molding apparatus of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the control content of the
[0050]
That is, after the urethane foam resin is injected at the position A in the stopped state, the rotation starts at a high rotation speed (15 rpm), and the rotation speed is reduced when the angle of the injection mounting table 3a is inclined by 20 ° with respect to the horizontal line. The rotation speed becomes small (5 rpm), and the rotation speed becomes large (15 rpm) when the angle of the injection mounting table 3a is inclined to 45 °. Accordingly, the urethane foam resin smoothly flows in the inclined direction in the
[0051]
Thereafter, the rotation speed increases again, and the rotation is stopped when the injection mounting table 3a reaches the B position (90 °). Even if it does in this way, the effect similar to Example 1 is show | played. Compared to the first embodiment, the deceleration and acceleration time for stopping can be omitted, which is effective when it is desired to shorten the rotational movement time.
[0052]
(Example 4)
The foam molding apparatus of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the control content of the
[0053]
That is, when the urethane foam resin is injected into the
[0054]
Thereafter, the rotation speed again increases, the angle of the injection mounting table 3a stops at 80 ° with respect to the horizontal line, and the mounting table 3d is positioned 10 ° below the A position. As a result, the operator can easily remove the mold from the
[0055]
After the insertion is completed, the operator operates the switch to rotate, and stops again with the mounting table 3d in the horizontal position. Thereafter, urethane foam resin is injected into the
[0056]
In addition, when the mounting table 3c is in a horizontal state and the urethane foam resin is injected into the
[0057]
Therefore, according to the foam molding apparatus of the present embodiment, the
[0058]
【The invention's effect】
That is, according to the foam molding apparatus of the present invention, the original function that can be efficiently produced in a narrow space is exhibited, and there is no need to newly add a mechanism for individually tilting the mold. Since the flow of the foamed resin inside can be arbitrarily adjusted by individual molds, it is possible to prevent the occurrence of defects such as air traps and lack of thickness in the molded product at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control device in a foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing display contents of a touch panel in the foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing display contents of a touch panel in a foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drive time chart of a servo motor used in the foam molding apparatus of one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view of the foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention in a completely stopped state.
FIG. 7 is a side view of the foam molding apparatus according to an embodiment of the present invention in a temporarily stopped state.
FIG. 8 is a perspective view of a foam molding apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a drive time chart of a servo motor used in a foam molding apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a drive time chart of a servo motor used in a foam molding apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
3a to 3d: Mounting table 4:
Claims (6)
該回転手段は、該注入位置において該注入成形型への発泡樹脂の注入から次の該載置台が該注入位置に到達するまでの間に、該注入載置台とともに該注入成形型を任意の角度で一時停止可能とする停止手段を有することを特徴とする発泡成形装置。A plurality of mounting tables that are rotatable about a horizontal rotating shaft and project radially from the rotating shaft; a mold that is respectively held on the mounting table; and a rotating means that rotates the plurality of mounting tables. A foam molding apparatus that enables the injection of foamed resin into an injection mold held by the injection mounting table at the injection position when each of the plurality of mounting bases is at a liquid foam resin injection position. There,
The rotating means is configured to hold the injection mold together with the injection mounting table at an arbitrary angle between the injection of the foamed resin into the injection mold at the injection position and the time when the mounting table reaches the injection position. A foam molding apparatus characterized by having stop means that can be temporarily stopped.
該回転手段は、該注入位置において発泡樹脂の注入から次の該載置台が該注入位置に到達するまでの間に、該注入載置台の回転速度を任意に調整可能とする変速手段を有することを特徴とする発泡成形装置。A plurality of mounting tables that are rotatable about a horizontal rotating shaft and project radially from the rotating shaft; a mold that is respectively held on the mounting table; and a rotating means that rotates the plurality of mounting tables. A foam molding apparatus that enables the injection of foamed resin into an injection mold held by the injection mounting table at the injection position when each of the plurality of mounting bases is at a liquid foam resin injection position. There,
The rotation means has a speed change means that can arbitrarily adjust the rotation speed of the injection mounting table between the injection of the foamed resin at the injection position and the time the next mounting table reaches the injection position. Foam molding device characterized by.
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