JP3761017B2 - プリフォームの冷却装置及びプリフォームの受け取り冷却方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリフォームの冷却装置及びプリフォームの受け取り冷却方法に関し、射出成形の金型の開閉時間の短縮やプリフォームの取り出し時間の短縮などによるサイクルタイムの短縮化によってもプリフォームの冷却ができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等に代表される中空プラスチック容器の製造工程において、予め射出成形により有底筒状のプリフォームを成形することが行われている。
【０００３】
この射出成形工程では、金型へ溶融樹脂を充填する射出、金型内の樹脂に圧力を加えた状態で保持する保圧、金型内でのプリフォームの冷却、および金型の開放取り出しからなる成形サイクルが繰り返し行われている。
【０００４】
このような射出成形では、生産能率を高めるためサイクルタイムを短縮しようとする場合、金型の開閉時間や金型からのプリフォームの取り出し時間を短縮することが金型による射出成形の成形条件を変えることなく機械的な動作を速くすることだけで実現できるものであり、駆動系を高速化することで可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、金型の開閉の高速化によって樹脂の充填サイクルが速くなるため、金型から取り出されるプリフォームの温度も高くなって、さらなる冷却が必要になるという問題がある。
【０００６】
また、これまでは、金型からプリフォームを取り出すロボットに設けたプリフォーム搬送具にも水冷装置を設けてプリフォームの取り出し工程中にも接触冷却するようにしていたが、取り出し時間の短縮化のために可動部分の軽量化が必要となり、取り出しロボットに水冷装置を設けておくことができず、この点からも別工程でのプリフォームの冷却が必要になるという問題もある。
【０００７】
この発明はかかる従来技術の有する課題を解決するためになされたもので、金型から取り出されたプリフォームを効率良く冷却することができるプリフォームの冷却装置及びプリフォームの受け取り冷却方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術が有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載のプリフォームの冷却装置は、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを底部を下方に突出させて支持するプリフォームパレットを設け、このプリフォームパレットを、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送する搬送コンベアを設けるとともに、この搬送コンベアの間欠停止位置の前記プリフォームパレットの下方に、支持された前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き出す吹出ノズルを備えた冷却チャンバを設けて当該プリフォームパレット上の前記プリフォームを冷却することを特徴とするものである。
【０００９】
このプリフォームの冷却装置によれば、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送コンベアでプリフォームパレットを搬送するようにし、間欠停止位置でプリフォームパレットに底部を下方に突き出して支持されたプリフォームに、下方から上方に向けて吹出ノズルからエアを吹き出すようにしており、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率良く冷却できるとともに、プリフォームの表面積の大きい外側からエアで冷却することで効率良くプリフォームが冷却できるようにしている。
【００１０】
また、この発明の請求項２記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１記載の構成に加え、前記プリフォームパレットの上方に、支持された前記プリフォームの開口内側上端に向けてエアを吹き付ける冷却ノズルを設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに支持されたプリフォームの上方から開口内側上端に向けて冷却ノズルからエアを吹き付けるようにしており、外側からの冷却に加え、内側からも内壁に沿って吹き付けるエアで一層効率的に冷却できるようにしている。
【００１２】
さらに、この発明の請求項３記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１または２記載の構成に加え、前記プリフォームパレットを１回の射出成形で成形されるプリフォームを支持可能に形成するとともに、前記吹出ノズルを当該プリフォームパレット上のプリフォームの配列方向に沿うスリット状に形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに１回の射出成形で成形されたプリフォームの全てを支持できるようにし、このプリフォームパレットのプリフォームの配列方向に沿って吹出ノズルをスリット状に形成するようにしており、ワンショットごとのプリフォームを効率良くスリット状に吹き出すエアで冷却できるようにしている。
【００１５】
さらに、この発明の請求項４記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームの冷却必要時間Ｔに対して、射出成形のサイクルタイムｔのｎ倍以上（ｎ＝Ｔ／ｔ）となるように前記搬送コンベアの搬送方向の間欠停止位置を複数Ｎ（Ｎ≧ｎ）を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
このプリフォームの冷却装置によれば、搬送コンベアにプリフォームの必要冷却時間以上の冷却停止時間を確保できるように間欠停止位置を複数設けるようにしており、サイクルタイムの短縮化を図りながらプリフォームの冷却に必要な冷却時間を確保できるようにしている。
【００１７】
また、この発明の請求項５記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を前記間欠停止位置ごとに変更して設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を複数の間欠停止位置ごとに変えるようにしており、冷却のかたよりを防止して均一に冷却でき、偏肉を防止できるようにしている。
【００１９】
さらに、この発明の請求項６記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームパレットのプリフォーム支持部間に通風孔を形成したことを特徴とするものである。
【００２０】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに通風孔を形成するようにしており、吹出ノズルからのエアの流れが円滑になり、プリフォームへのエアも円滑に流れ、冷却を効率的に行えるようになる。
【００２１】
また、この発明の請求項７記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、射出成形のサイクルタイムに合せて搬送しながら間欠的に停止してこのプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、射出成形のサイクルタイムに合せて搬送しながら間欠的に停止してこのプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしており、金型から受け取ったプリフォームをプリフォームパレット上で、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率的に下からのエアで冷却できるようになる。
【００２３】
さらに、この発明の請求項８記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、請求項７記載の構成に加え、前記プリフォームパレットの上方からもプリフォームの開口内側に向けてエアを吹き付けて冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームパレットの上からもプリフォームの内壁に沿ってエアを吹き付けるようにしており、一層効率的にプリフォームの冷却ができるようになる。
【００２７】
さらに、この発明の請求項９記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、請求項７または８記載の構成に加え、前記次工程に合わせたプリフォームの排出を、前記プリフォームパレットから１列ずつ行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームの排出をプリフォームパレットから１列ずつ行うようにしており、整列状態でプリフォームを排出でき、次工程でのプリフォームの処理を効率的に行えるようにしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のプリフォームの冷却装置の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかり、図１はプリフォームの受け取り冷却方法の一実施の形態にかかる概略説明図、図２は全体の概略正面図、図３は全体の概略側面図である。
【００３０】
このプリフォームの冷却装置は、射出成形機の金型から取り出しロボットで取り出したワンショット分のプリフォームを次工程に搬送するため受け取る受け取り装置と併設され、冷却搬送コンベアでの搬送途中でプリフォームの外部からエアを吹き付けて冷却するようになっている。なお、このエアは種々の冷熱源により冷却した冷却エアとすることが好ましい。
【００３１】
このため、プリフォームの冷却装置は、プリフォームの受け取り冷却装置１０の一部として構成されており、このプリフォームの受け取り冷却装置１０は、取り出しロボットからワンショット分のプリフォームを受け取る主受取ヘッド１００と、空のプリフォームパレットを搬送する空パレット搬送コンベア２００と、空パレット搬送コンベア２００上のプリフォームパレットを昇降して主受取ヘッド１００からプリフォームパレットにプリフォームを載せる受取リフタ３００と、受取リフタ３００で受け取ったプリフォームが搭載されたプリフォームパレットを射出成形機のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送する冷却搬送コンベア４００と、冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームを冷却するプリフォーム冷却装置５００と、冷却されたプリフォームをプリフォームパレットごと上昇してプリフォームを受け渡し、空のプリフォームパレットを下降して空パレット搬送コンベア２００に戻す搬出リフタ６００と、搬出リフタ６００からプリフォームを受け取って１列ずつ排出する排出装置７００と、排出装置７００から１列ずつ排出されるプリフォームを次工程に送り出す出口コンベア８００とで構成される。
【００３２】
なお、このプリフォームの受け取り冷却装置１０で使用するプリフォームパレット２０は、図６に示すように、アルミニウムなどの板材で作られたパレット本体２１に射出成形機の金型のキャビティの数に対応したプリフォーム支持部２２となる貫通孔がキャビティの配列のうち、列同志の間隔を狭めた状態とし、行方向の間隔はそのままの状態で形成してあり、例えば６列、各列１６個の合計９６個のプリフォームＰのプリフォーム支持部２２が形成されている。
【００３３】
さらに、このプリフォームパレット２０では、プリフォーム支持部２２に底部を突き出すように取り付けられたプリフォームＰを下からのエアで冷却することから、エアの流れを阻害しないようにプリフォーム支持部２２の間に貫通した通風孔２３が多数形成してある。
【００３４】
そこで、このプリフォームの受け取り冷却装置１０を構成する各装置について順に説明する。
【００３５】
主受取ヘッド１００では、図１〜図５に示すように、装置フレーム１１の上下中間部に搬送方向（図１及び図２の左右方向）Ｌに直交する方向（図１及び図２の紙面直角方向、図２の左右方向）に平行に２本のリニアガイド１０１が設けられ、このリニアガイド１０１に沿って横行可能に横行台１０２が載置され、装置フレーム１１に固定されたラック１０３に横行台１０２上に固定されたギヤドモータ１０４で駆動される横行ピニオン１０５を噛み合わせることで横行ができるようになっている。この横行台１０２の横行方向を挾む両側には、下方に突き出してヘッド支持フレーム１０６が設けられ、これらヘッド支持フレーム１０６は金型からのプリフォームＰの取り出しロボット側である横行方向前方側が突き出すように形成してあり、横行方向先端でヘッド支持フレーム１０６の突出部分が装置フレーム１１より外側に突き出るようになっている（図２参照）。
【００３６】
このヘッド支持フレーム１０６の突出部分には、旋回軸１０７が軸受を介して回動可能に支持され、この旋回軸１０７に一体に２つの平行な旋回フレーム１０８が取り付けられ、旋回軸１０７と同軸上に配置されてヘッド支持フレーム１０６に固定された固定ギヤ１０９と旋回フレーム１０８の一端部（図示状態では、上端部）に固定されたギヤドモータ１１０で駆動される旋回ピニオン１１１を噛み合わせることで旋回フレーム１０８を旋回軸１０７を中心に旋回できるようになっており、ギヤドモータ１１０ごと旋回フレーム１０８を旋回することで、ギヤドモータ１１０などがカウンタウエイトとして機能するようにしてある。
【００３７】
そして、この旋回フレーム１０８の他端部（図示状態では、下端部）には、連結プレート１１２が取り付けられ、この連結プレート１１２の下面に２本のリニアガイド１１３が取り付けてあり、このリニアガイド１１３に沿ってプリフォーム受取バー１１４が移動可能に取り付けてある。
【００３８】
このプリフォーム受取バー１１４は、金型のキャビティの配列のままワンショット分のプリフォームを取り出しロボットから受け取った後、配列間隔を縮めて搬送効率を高めたプリフォームパレット２０におけるプリフォームの支持配列に合わせて変更できるようにするために移動可能に設けられており、ここでは、金型が１列当たり１６個のキャビティを備えるとともに、６列のキャビティが形成され、列同志の間隔が広くしてあるので、６本のプリフォーム受取バー１１４を備え、列間隔を変えることができるようにしてある。
【００３９】
このプリフォーム受取バー１１４の配列を変更するため、エアシリンダ１１５が設けられ、一端部のプリフォーム受取バー１１４を固定状態とし、他端部のプリフォーム受取バー１１４にエアシリンダ１１５のロッドを連結するとともに、それぞれのプリフォーム受取バー１１４の間に拡大位置を制限する制限ブロック１１６を設けることで金型のキャビティに対応する配列にしたり、プリフォームパレット２０の配列に変更できるようにしてある。
【００４０】
そして、各プリフォーム受取バー１１４には、１６個のプリフォームの真空吸着保持具１１７が下方に突き出すように取り付けられ、各プリフォーム受取バー１１４の端部に設けた真空吸引口に図示しないホースの一端を接続するともに、中空の旋回軸１０７の側壁部に接続し、旋回軸１０７の端部に設けたロータリジョイント１１８を介して図示しないブロワーで真空吸引するようになっている。
【００４１】
このように構成した主受取ヘッド１００では、旋回フレーム１０８を旋回軸１０７を中心に回動させてプリフォーム受取バー１１４が垂直となり、先端の真空吸着保持具１１７が水平に突き出すようにするとともに、各プリフォーム受取バー１１４を金型のキャビティに対応する間隔の広い状態となるようにエアシリンダ１１５のロッドの伸長する。そして、横行台１０２を横行方向前方に移動し、取り出しロボットのプリフォーム搬送具に装着されているプリフォームの開口から中空部に真空吸着保持具１１７を挿入し、真空吸着した後、取り出しロボットの真空吸着を解除してプリフォームを受け取る。
【００４２】
次いで、プリフォーム受取バー１１４の間隔をエアシリンダ１１５のロッドを縮めることで縮小し、プリフォームパレット２０での搬送の配列に合わせたのち、旋回フレーム１０８を回動してプリフォームの底部が下になるようにする。
【００４３】
そして、横行台１０２を横行させてプリフォームパレット２０への受け渡し位置に移動し、プリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡すことを繰り返す。
【００４４】
次に、プリフォームの受け渡し位置に空のプリフォームパレット２０を搬送する空パレット搬送コンベア２００は、図２、図３、図６に示すように、装置フレーム１１の主受取ヘッド１００の下側に配置され、搬送方向に沿って２本のリニアガイド２０１がプリフォームパレット２０より広い間隔で平行に取り付けてある。そして、それぞれのリニアガイド２０１に沿って搬送方向Ｌに移動可能なパレット搬送台２０２が載置され、パレット搬送台２０２がリニアガイド２０１より内側に突き出るようにしてあり、両側のパレット搬送台２０２の間隔がプリフォームパレット２０より狭い間隔となってプリフォームパレット２０を載置できるようにしてある。
【００４５】
これらパレット搬送台２０２は、リニアガイド２０１の両端部外側にプーリ２０３が配置され、リニアガイド２０１の上下を囲むようにタイミングベルト２０４が配置され、その途中がパレット搬送台２０２に固定してあり、両側のプーリ２０３が取り付けられた回転軸の一方をプーリ２０５およびタイミングベルト２０６を介してギヤドモータ２０７で往復駆動するようにしてある。
【００４６】
したがって、パレット搬送台２０２が位置する部分は、プリフォームパレット２０が載置されてリニアガイド２０１の下方に移動することができないが、パレット搬送台２０２が位置しない部分は、プリフォームパレット２０を下方まで移動することができる。
【００４７】
このような空パレット搬送コンベア２００では、パレット搬送台２０２を往復駆動して搬送方向下流側で空となったプリフォームパレット２０を受け取り、搬送方向上流側のプリフォームパレット２０への受け渡し位置に搬送することが繰り返される。
【００４８】
次に、空パレット搬送コンベア２００上のプリフォームパレット２０を昇降して主受取ヘッド１００からプリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡すための受取リフタ３００は、図２、図７に示すように、装置フレーム１１の搬送方向上流側のプリフォームパレット２０への受け渡し位置の下方に配置される。
【００４９】
この受取リフタ３００では、装置フレーム１１の下端部に上下方向に沿って２本のリニアガイド３０１が取り付けてあり、このリニアガイド３０１に沿って昇降台３０２が昇降可能に装着され、２本のリニアガイド３０１の間に取り付けた２本のエアシリンダで構成した昇降シリンダ３０３のロッドが昇降台３０２に連結され、昇降駆動されるようになっている。
【００５０】
また、昇降台３０２の水平部には、昇降ガイド３０４および昇降シリンダ３０３に比べてストロークが小さいエアシリンダで構成した昇降調整シリンダ３０５を介してリフタ３０６が設けられ、リフタ３０６が空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を昇降でき、しかもプリフォームパレット２０のプリフォームと干渉せずにプリフォームパレット２０を下側から支えることができるようになっている。
【００５１】
したがって、この受取リフタ３００では、空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２に載置されて搬送方向上流側の受け渡し位置にプリフォームパレット２０が搬送された後、昇降シリンダ３０３のロッドおよび昇降調整シリンダ３０５のロッドを伸長し、昇降台３０２を上昇させるとともに、昇降台３０２に対してリフタ３０６を上昇した状態にすると、リフタ３０６が空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を上昇してパレット搬送台２０２に載置された空のプリフォームパレット２０を掬い上げるようにして主受取ヘッド１００の真空吸着保持具１１７に保持されたプリフォームパレット２０のプリフォーム支持部にプリフォームの下端部が挿入される状態とする。
【００５２】
この後、主受取ヘッド１００の真空吸着保持具１１７の真空吸引を解除することでプリフォームパレット２０のプリフォーム支持部にプリフォームが受け渡される。
【００５３】
こうしてプリフォームパレット２０にプリフォームが受け渡されたのち、受取リフタ３００が下降される。
【００５４】
この受取リフタ３００の下降は、昇降シリンダ３０３のロッドを縮めて大きく下降させた後、昇降調整シリンダ３０５のロッドを縮めることでゆっくり冷却搬送コンベア４００に載せるようにする。
【００５５】
このようなプリフォームを主受取ヘッド１００からプリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡した後、プリフォームパレット２０ごとプリフォームを冷却搬送コンベア４００に載せるようにするのが受取リフタ３００である。
【００５６】
受取リフタ３００からプリフォームパレット２０ごとプリフォームを受け取り搬送する冷却搬送コンベア４００は、図１〜図３、図８に示すように、空パレット搬送コンベア２００の下方で、受取リフタ３００の上方に配置され、装置フレーム１１の搬送方向Ｌに沿って２本のタイミングベルトで構成されたコンベアベルト４０１が配置され、２本のコンベアベルト４０１の間隔が受取リフタ３００は通過できるが、プリフォームパレット２０は２本のコンベアベルト４０１に両端部が載置され、搬送できるようにしてある。
【００５７】
それぞれのコンベアベルト４０１は、独立して駆動され、一端部のプーリ４０２を減速機付きサーボモータ４０３で左右を同期駆動することでプリフォームパレット２０を平行に搬送できるようにしてあり、この冷却搬送コンベア４００では、射出成形機のサイクルタイムに合せて取り出されるプリフォームを受け取って搬送できるように、サイクルタイムごとに間欠駆動される。
【００５８】
このコンベアベルト４０１上には、プリフォームパレット２０を位置決めするための位置決め突起４０４がプリフォームパレット２０の大きさに対応して一定間隔で取り付けてある。
【００５９】
ここでは、射出成形機のサイクルタイムの４倍の冷却時間を必要とすることから、冷却搬送コンベア４００による搬送距離が、両端部のプリフォームパレット２０の受入れ位置、搬出位置の２位置のほか、中間部の冷却を行う４位置分を備え、少なくともプリフォームパレット２０の大きさの６倍分の長さを備えている。
【００６０】
このような冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームパレット２０に搭載されたプリフォームを冷却するプリフォーム冷却装置５００は、図１〜図３、図８〜図１２に示すように、冷却搬送コンベア４００の搬送方向両端部の受入位置および搬出位置の中間部に配置されており、ここでは、プリフォームパレット２０の４位置分に対応して４つの冷却ゾーンが設けられる。
【００６１】
各冷却ゾーンには、プリフォームパレット２０の下方に冷却チャンバ５０１が配置されて装置フレーム１１に取り付けてある。この冷却チャンバ５０１は矩形の箱状に形成され、上面の大きさがプリフォームパレット２０とほぼ同一とされており、この冷却チャンバ５０１の上面にプリフォームの列方向（搬送直角方向）に沿うスリット状の開口５０２が形成されるとともに、開口５０２の周囲に上部に突き出してスリット状の吹出ノズル５０３が取り付けてある。
【００６２】
そして、冷却チャンバ５０１の搬送直角方向の端部には、エア供給口５０４が設けられてエア供給ヘッダ５０５を介して各冷却チャンバ５０１にエアが供給されるようにしてある。
【００６３】
このエア供給ヘッダ５０５には、例えば工場設備から供給される冷水と熱交換して作られる冷却エアをブロワおよびダクトを介して供給するようにし、プリフォーム冷却後のエアは装置フレーム１１の外側を必要な開口を残して覆うことで再びブロワで吸引して循環するようにしている。また、エア供給ヘッダ５０５に、冷却エアを供給する際には無菌フィルタを通すことが好ましい。
【００６４】
なお、エアは工場設備の冷水を用いる場合に限らず、他の冷熱源を利用するようにしたり、独立した冷却装置を設けて得るようにしても良い。
【００６５】
また、冷却チャンバ５０１内には、エア供給の基端側と先端側との間に斜めに孔空き板５０６が取り付けてあり、孔の大きさを基端側を小さく、先端側を大きくするなど孔の大きさに分布を持たせることで、孔空き板５０６の孔を通って吹出ノズル５０３から吹き出すエアが各吹出ノズル５０３の長さ方向において均一となるようにしてある。
【００６６】
さらに、吹出ノズル５０３は、その先端部両側が円弧状に形成してあり、吹き出すエアが層流状態となってプリフォームの外壁面に沿って乱れること無く流れるようにし、冷却が効率的に行われるようにしてあり、例えばスリットの間隔を４mm、吹出風速を１０〜２０m/s としている。
【００６７】
そして、このような吹出ノズル５０３とプリフォームパレット２０のプリフォームの底部との距離が、例えば８mm程度となるように配置してある。
【００６８】
なお、ここでは、冷却搬送コンベア４００を冷却ゾーンで間欠的に停止して冷却を行うことから、吹出ノズル５０３のスリットを搬送直角方向に沿って形成したが、搬送方向に形成するようにしても良く、吹出し部分の形状もスリット状に限らず円形など他の形状であっても良い。
【００６９】
このような冷却チャンバ５０１と吹出ノズル５０３によりプリフォーム冷却装置５００を構成することで、プリフォームの表面積の大きい外側の底部にエアを吹き付けて外壁に沿って流れるエアで冷却することで、効率良く金型から取り出した後のプリフォームを冷却することができる。
【００７０】
このプリフォーム冷却装置５００では、プリフォームの外側からのエアによる冷却に加え、内部からのエアによる冷却も行うようにしてあり、４つの冷却ゾーンのプリフォームパレット２０の上方にパイプ状の冷却ノズル５１１が搬送直角方向に６本配置されて装置フレーム１１に取り付けてある。この冷却ノズル５１１には、プリフォームの開口内側上端に向けてエアを吹き付けるノズル孔５１２が形成してあり、ここでは、１本の冷却ノズル５１１に１６個のノズル孔５１２が形成してある。
【００７１】
そして、６本の冷却ノズル５１１の搬送直角方向の端部がエア供給チャンバ５１３に取り付けられ、図示しない上部エア供給ヘッダを介してエアが供給されるようにしてあり、この上部エア供給ヘッダには、エア供給ヘッダ５０５に供給されるエアの一部が供給されるようになっている。
【００７２】
この冷却ノズル５１１に形成するノズル孔５１２は、エアがプリフォームの開口内側上端が吹付位置となるようにしてあるが、６本の冷却ノズル５１１ごとに変えるようにしたり、４つの冷却ゾーンごとに変え、冷却に偏りが生じることがなく、均一な冷却ができるようにしてある。
【００７３】
そして、冷却ノズル５１１のノズル孔５１２とプリフォームの上端開口までの距離が、例えば４mmとなるように配置するとともに、ノズル孔５１２の径を３mmとする。
【００７４】
このような冷却ノズル５１１のノズル孔５１２によりプリフォームの中空部の内壁側からも壁面に沿ってエアを吹き付けて冷却することで、細い筒状のプリフォームの中空部であっても円滑にエアを流して冷却することができ、外側からの冷却との組み合わせによって一層効率良く金型から取り出した後のプリフォームを冷却することができる。
【００７５】
そして、このような上下からエアを吹き付けて冷却するプリフォーム冷却装置５００によれば、１１０℃で受け取ったプリフォームを４つの冷却ゾーンで冷却することで６０℃に冷却することができ、次工程に送ってもプリフォームに傷が付いたり損傷することがない。
【００７６】
こうして、このプリフォーム冷却装置５００では、射出成形機のサイクルタイムに合わせて間欠停止している４つの冷却ゾーンでプリフォームの冷却が行われた後、搬出位置にプリフォームパレット２０が搬送される。
【００７７】
この冷却搬送コンベア４００の搬出位置には、搬出リフタ６００が設けてあり、図２、図３、図１３に示すように、冷却されたプリフォームをプリフォームパレット２０ごと上昇してプリフォームを受け渡し、空のプリフォームパレット２０を下降して空パレット搬送コンベア２００に戻すようになっている。
【００７８】
この搬出リフタ６００は、装置フレーム１１の搬送方向下流側のプリフォームパレット２０の搬出位置の下方に配置される。
【００７９】
この搬出リフタ６００では、装置フレーム１１の下端部に上下方向に沿って２本のリニアガイド６０１が取り付けてあり、このリニアガイド６０１に沿って昇降板６０２が昇降可能に装着され、２本のリニアガイド６０１の間に設けたベルト駆動式の昇降駆動機構６０３のベルトと連結されて昇降駆動されるようになっている。
このベルト駆動式の昇降駆動機構６０３は、昇降方向両端にプーリ６０４が配置されて装置フレーム１１に取り付けてあり、これらプーリ６０４間にタイミングベルト６０５が巻掛けられており、下端のプーリ６０４に減速機付きサーボモータ６０６が連結されて反転駆動することで昇降板６０２が昇降される。
【００８０】
そして、このタイミングベルト６０５の途中に昇降板６０２が連結されるとともに、昇降板６０２と昇降が逆となる位置にカウンタウエイト６０７が取り付けてある。この昇降板６０２には、２つのリフトフォーク６０８が間隔をあけて前方に突き出して取り付けてあり、冷却搬送コンベア４００のコンベアベルト４０１の間および空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を昇降でき、しかもプリフォームパレット２０のプリフォームと干渉せずにプリフォームパレット２０を下側から支えることができるようにしてある。
【００８１】
したがって、この搬出リフタ６００では、冷却搬送コンベア４００で搬送方向下流側の搬出位置に冷却後のプリフォームが載ったプリフォームパレット２０が搬送された後、昇降駆動機構６０３の減速機付きサーボモータ６０６でタイミングベルト６０５を駆動し、昇降板６０２を上昇させ、リフトフォーク６０７でプリフォームパレット２０を掬い上げるようにして冷却後のプリフォームが載ったプリフォームパレット２０を上昇する。
【００８２】
そして、空パレット搬送コンベア２００の間を上昇して排出装置７００にプリフォームを受け渡し、空になったプリフォームパレット２０を下降させて持ち帰り、搬出位置に位置させた空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２に空のプリフォームパレット２０を載置してリフトフォーク６０７だけを下降端まで下降させる動作がこの搬出リフタ６００によって行われる。
【００８３】
次に、搬出リフタ６００からプリフォームを受け取って１列ずつ排出する排出装置７００は、図２、図３、図１４に示すように、次工程での処理高さに合わせた装置フレーム１１の上部に配置されており、冷却搬送コンベア４００の搬出位置の上部に設けられる。
【００８４】
この排出装置７００では、搬送直角方向に２本のリニアガイド７０１が水平に配置されて装置フレーム１１に取り付けられ、これら２本のリニアガイド７０１に沿って排出移動台７０２が移動可能に載置されている。
【００８５】
この排出移動台７０２は、リニアガイド７０１の間に橋渡された２つの連結板の間に逆門型の水平の移動台本体７０３が吊り下げられた状態となっており、この移動台本体７０３の下側にプリフォームパレット２０のプリフォームの配列に対応して６本のプリフォーム受取排出板７０４が配置され、それぞれのプリフォーム受取排出板７０４が移動台本体７０３に取り付けた２つのガイドロッド７０５で両端部が昇降可能に支持されるとともに、移動台本体７０３に取り付けたエアシリンダで構成した昇降排出シリンダ７０６のロッドが連結されて昇降駆動されるようになっている。
【００８６】
そして、各プリフォーム受取排出板７０４には、プリフォームパレット２０のプリフォームの配列に対応した１６個の真空吸着保持具７０７が下方に突き出して取り付けてあり、各プリフォーム受取排出板７０４を中空に形成してヘッダが構成され、フレキシブルホースを介して移動台本体７０３の後部に取り付けたメインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９と連通され、スライド式バルブ７０９をエアシリンダ７１０で開閉することで、各プリフォーム受取排出板７０４の真空吸着保持具７０７を独立して真空吸引状態を解除したり、同時に閉じて６列の真空吸着保持具７０７を真空吸引状態にすることができるようにしてある。
【００８７】
このような排出移動台７０２は、一方のリニアガイド７０１の両端部に配置されたプーリ７１１間に巻掛けられたタイミングベルト７１２の途中に連結され、一方のプーリ７１１を反転駆動する減速機付きサーボモータ７１３によって往復駆動できるようにしてある。
【００８８】
このような排出装置７００の移動方向先端部下方に次工程へプリフォームを排出する出口コンベア８００が設けてある。
【００８９】
この出口コンベア８００は、プリフォームの中間フランジ部を引掛けて吊り下げた状態で排出するものであり、２本のコンベアベルト８０１の間隔がプリフォームの筒状部分の外径より広く、中間フランジ部より狭くしてある。
【００９０】
そして、この出口コンベア８００が排出装置７００の排出位置から装置フレーム１１の外側の次工程の入口までの間に設置してある。
【００９１】
このような排出装置７００および出口コンベア８００によるプリフォームの排出は次のようにして行われる。
【００９２】
冷却後のプリフォームがプリフォームパレット２０ごと搬出リフタ６００で掬い上げるようにして上昇されると、排出装置７００のプリフォーム受取排出板７０４の下方にプリフォームが位置することになり、この状態で昇降排出シリンダ７０６のロッドを伸長してプリフォーム受取排出板７０４を下降させ、真空吸着保持具７０７をプリフォームの開口から挿入し、メインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９をエアシリンダ７１０で同時に閉じて６列の真空吸着保持具７０７を真空吸引状態にし、全てのプリフォームを排出装置７００に受け取る。
【００９３】
そして、各昇降排出シリンダ７０６のロッドを縮めてプリフォーム受取排出板７０４を上昇させ、プリフォームの受け取りが完了する。
【００９４】
次いで、排出移動台７０２の移動方向先端のプリフォーム受取排出板７０４が出口コンベア８００の上方の排出位置となるよう減速機付きサーボモータ７１３を起動して排出移動台７０２を移動する。
【００９５】
そして、プリフォーム受取排出板７０４を昇降排出シリンダ７０６のロッドを伸長してプリフォーム受取排出板７０４を下降させ、プリフォームが出口コンベア８００の２本のコンベアベルト８０１の間に位置するようにした後、メインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９のうち、下降させた１つのプリフォーム受取排出板７０４のスライド式バルブ７０９のみをエアシリンダ７１０で開いて真空吸着保持具７０７の真空吸引状態を解放し、プリフォームを僅かに落下させて出口コンベア８００に載置し、装置１０外に排出する。
【００９６】
プリフォーム排出後のプリフォーム受取排出板７０４を昇降排出シリンダ７０６のロッドを縮めて上昇し、出口コンベア８００と干渉しないようにしておく。
【００９７】
こうして前方側のプリフォーム受取排出板７０４から順に排出位置に移動し、プリフォームを下降して出口コンベア８００に落下することを繰り返し、１列ずつのプリフォームの排出を行う。
【００９８】
これにより、取り出しロボットから受け取った後のプリフォームの搬送および冷却が完了する。
【００９９】
このようなプリフォームの受け取り冷却装置１０によれば、射出成形機の金型から取り出されたプリフォームを、搬送工程中に効率良く冷却することができ、取り出し時間の短縮化や金型の開閉時間の短縮化によるプリフォームの冷却の問題を解消することができる。
【０１００】
また、射出成形機のサイクルタイムを短縮しても、このサイクルタイムに応じて冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームパレット２０の間欠停止位置を複数設けることで、サイクルタイムの複数倍の冷却時間を確保することができ、必要な冷却時間を簡単に確保してサイクルタイムの短縮化や変更にも対応することができる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態では、射出成形のワンショットで１６個６列の合計９６個のプリフォームが射出される場合を例に説明したが、これに限らず金型のキャビティの配列に対応して変更できることはいうまでもない。
【０１０２】
また、各移動機構や昇降機構はタイミングベルト式や流体圧シリンダ式に限らず、他の機構を用いることも可能である。
【０１０３】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明したように、この発明の請求項１記載のプリフォームの冷却装置によれば、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送コンベアでプリフォームパレットを搬送するようにし、間欠停止位置でプリフォームパレットに底部を下方に突き出して支持されたプリフォームに、下方から上方に向けて吹出ノズルからエアを吹き出すようにしたので、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率良く冷却できるとともに、プリフォームの表面積の大きい外側からエアで冷却することで効率良くプリフォームが冷却することができる。
【０１０４】
また、この発明の請求項２記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに支持されたプリフォームの上方から開口内側上端に向けて冷却ノズルからエアを吹き付けるようにしたので、外側からの冷却に加え、内側からも内壁に沿って吹き付けるエアで一層効率的にプリフォームを冷却することができる。
【０１０５】
さらに、この発明の請求項３記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに１回の射出成形で成形されたプリフォームの全てを支持できるようにし、このプリフォームパレットのプリフォームの配列方向に沿って吹出ノズルをスリット状に形成したので、ワンショットごとのプリフォームを効率良くスリット状に吹き出すエアで冷却することができる。
【０１０７】
さらに、この発明の請求項４記載のプリフォームの冷却装置によれば、搬送コンベアにプリフォームの必要冷却時間以上の冷却停止時間を確保できるように間欠停止位置を複数設けるようにしたので、サイクルタイムの短縮化を図りながらプリフォームの冷却に必要な冷却時間を確保することができる。
【０１０８】
また、この発明の請求項５記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を複数の間欠停止位置ごとに変えるようにしたので、冷却のかたよりを防止して均一にプリフォームを冷却することができる。
【０１０９】
さらに、この発明の請求項６記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに通風孔を形成したので、吹出ノズルからのエアの流れがプリフォームパレットで阻害されずに円滑になり、プリフォームに沿うエアも円滑に流れ、冷却を効率的に行うことができる。
【０１１０】
また、この発明の請求項７記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、このプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしたので、金型から受け取ったプリフォームをプリフォームパレット上で効率良く下からのエアで冷却することができる。
【０１１１】
さらに、この発明の請求項８記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームパレットの上からもプリフォームの内壁に沿ってエアを吹き付けるようにしたので、一層効率的にプリフォームを冷却することができる。
【０１１３】
さらに、この発明の請求項９記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームの排出をプリフォームパレットから１列ずつ行うようにしたので、整列状態でプリフォームを排出でき、次工程でのプリフォームの処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプリフォームの受け取り冷却方法の一実施の形態にかかる概略説明図である。
【図２】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる全体の概略正面図である。
【図３】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる全体の概略側面図である。
【図４】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる主受取ヘッドの概略斜視図である。
【図５】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる主受取ヘッドのプリフォーム受取バー部分の概略正面図、概略右側面図、概略左側面図である。
【図６】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる空パレット搬送コンベア部分の概略斜視図およびプリフォームパレットの概略斜視図である。
【図７】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる受取リフタ部分の概略斜視図である。
【図８】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる冷却搬送コンベア部分の概略斜視図である。
【図９】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置部分の概略正面図および概略側面図である。
【図１０】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置による冷却原理の説明図である。
【図１１】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置の冷却チャンバの概略平面図、概略横断面図、概略縦断面図、吹き出しノズルの断面図である。
【図１２】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置の冷却ノズルの概略平面図、概略側面図、各冷却ゾーンでの吹出位置の説明図である。
【図１３】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる搬出リフタ部分の概略斜視図である。
【図１４】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる排出装置および出口コンベアの概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ プリフォームの受け取り冷却装置
１１ 装置フレーム
２０ プリフォームパレット
２１ パレット本体
２２ プリフォーム支持部
２３ 通風孔
１００ 主受取ヘッド
１０１ リニアガイド
１０２ 横行台
１０３ ラック
１０４ ギヤドモータ
１０５ 横行ピニオン
１０６ ヘッド支持フレーム
１０７ 旋回軸
１０８ 旋回フエーム
１０９ 固定ギヤ
１１０ ギヤドモータ
１１１ 旋回ピニオン
１１２ 連結プレート
１１３ リニアガイド
１１４ プリフォーム受取バー
１１５ エアシリンダ
１１６ 制限ブロック
１１７ 真空吸着保持具
１１８ ロータリジョイント
２００ 空パレット搬送コンベア
２０１ リニアガイド
２０２ パレット搬送台
２０３ プーリ
２０４ タイミングベルト
２０５ プーリ
２０６ タイミングベルト
２０７ ギヤドモータ
３００ 受取リフタ
３０１ リニアガイド
３０２ 昇降台
３０３ 昇降シリンダ
３０４ 昇降ガイド
３０５ 昇降調整シリンダ
３０６ リフタ
４００ 冷却搬送コンベア
４０１ コンベアベルト
４０２ プーリ
４０３ 減速機付きサーボモータ
４０４ 位置決め突起
５００ プリフォーム冷却装置
５０１ 冷却チャンバ
５０２ 開口
５０３ 吹出ノズル
５０４ エア供給口
５０５ エア供給ヘッダ
５０６ 孔空き板
５１１ 冷却ノズル
５１２ ノズル孔
５１３ エア供給チャンバ
６００ 搬出リフタ
６０１ リニアガイド
６０２ 昇降板
６０３ 昇降駆動機構
６０４ プーリ
６０５ タイミングベルト
６０６ 減速機付きサーボモータ
６０７ カウンタウエイト
６０８ リフトフォーク
７００ 排出装置
７０１ リニアガイド
７０２ 排出移動台
７０３ 移動台本体
７０４ プリフォーム受取排出板
７０５ ガイドロッド
７０６ 昇降排出シリンダ
７０７ 真空吸着保持具
７０８ メインダクト
７０９ スライド式バルブ
７１０ エアシリンダ
７１１ プーリ
７１２ タイミングベルト
７１３ 減速機付きサーボモータ
８００ 出口コンベア
８０１ コンベアベルト
Ｌ 搬送方向
Ｐ プリフォーム
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリフォームの冷却装置及びプリフォームの受け取り冷却方法に関し、射出成形の金型の開閉時間の短縮やプリフォームの取り出し時間の短縮などによるサイクルタイムの短縮化によってもプリフォームの冷却ができるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等に代表される中空プラスチック容器の製造工程において、予め射出成形により有底筒状のプリフォームを成形することが行われている。
【０００３】
この射出成形工程では、金型へ溶融樹脂を充填する射出、金型内の樹脂に圧力を加えた状態で保持する保圧、金型内でのプリフォームの冷却、および金型の開放取り出しからなる成形サイクルが繰り返し行われている。
【０００４】
このような射出成形では、生産能率を高めるためサイクルタイムを短縮しようとする場合、金型の開閉時間や金型からのプリフォームの取り出し時間を短縮することが金型による射出成形の成形条件を変えることなく機械的な動作を速くすることだけで実現できるものであり、駆動系を高速化することで可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、金型の開閉の高速化によって樹脂の充填サイクルが速くなるため、金型から取り出されるプリフォームの温度も高くなって、さらなる冷却が必要になるという問題がある。
【０００６】
また、これまでは、金型からプリフォームを取り出すロボットに設けたプリフォーム搬送具にも水冷装置を設けてプリフォームの取り出し工程中にも接触冷却するようにしていたが、取り出し時間の短縮化のために可動部分の軽量化が必要となり、取り出しロボットに水冷装置を設けておくことができず、この点からも別工程でのプリフォームの冷却が必要になるという問題もある。
【０００７】
この発明はかかる従来技術の有する課題を解決するためになされたもので、金型から取り出されたプリフォームを効率良く冷却することができるプリフォームの冷却装置及びプリフォームの受け取り冷却方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術が有する課題を解決するためこの発明の請求項１記載のプリフォームの冷却装置は、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを底部を下方に突出させて支持するプリフォームパレットを設け、このプリフォームパレットを、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送する搬送コンベアを設けるとともに、この搬送コンベアの間欠停止位置の前記プリフォームパレットの下方に、支持された前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き出す吹出ノズルを備えた冷却チャンバを設けて当該プリフォームパレット上の前記プリフォームを冷却することを特徴とするものである。
【０００９】
このプリフォームの冷却装置によれば、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送コンベアでプリフォームパレットを搬送するようにし、間欠停止位置でプリフォームパレットに底部を下方に突き出して支持されたプリフォームに、下方から上方に向けて吹出ノズルからエアを吹き出すようにしており、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率良く冷却できるとともに、プリフォームの表面積の大きい外側からエアで冷却することで効率良くプリフォームが冷却できるようにしている。
【００１０】
また、この発明の請求項２記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１記載の構成に加え、前記プリフォームパレットの上方に、支持された前記プリフォームの開口内側上端に向けてエアを吹き付ける冷却ノズルを設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに支持されたプリフォームの上方から開口内側上端に向けて冷却ノズルからエアを吹き付けるようにしており、外側からの冷却に加え、内側からも内壁に沿って吹き付けるエアで一層効率的に冷却できるようにしている。
【００１２】
さらに、この発明の請求項３記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１または２記載の構成に加え、前記プリフォームパレットを１回の射出成形で成形されるプリフォームを支持可能に形成するとともに、前記吹出ノズルを当該プリフォームパレット上のプリフォームの配列方向に沿うスリット状に形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに１回の射出成形で成形されたプリフォームの全てを支持できるようにし、このプリフォームパレットのプリフォームの配列方向に沿って吹出ノズルをスリット状に形成するようにしており、ワンショットごとのプリフォームを効率良くスリット状に吹き出すエアで冷却できるようにしている。
【００１５】
さらに、この発明の請求項４記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームの冷却必要時間Ｔに対して、射出成形のサイクルタイムｔのｎ倍以上（ｎ＝Ｔ／ｔ）となるように前記搬送コンベアの搬送方向の間欠停止位置を複数Ｎ（Ｎ≧ｎ）を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
このプリフォームの冷却装置によれば、搬送コンベアにプリフォームの必要冷却時間以上の冷却停止時間を確保できるように間欠停止位置を複数設けるようにしており、サイクルタイムの短縮化を図りながらプリフォームの冷却に必要な冷却時間を確保できるようにしている。
【００１７】
また、この発明の請求項５記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を前記間欠停止位置ごとに変更して設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を複数の間欠停止位置ごとに変えるようにしており、冷却のかたよりを防止して均一に冷却でき、偏肉を防止できるようにしている。
【００１９】
さらに、この発明の請求項６記載のプリフォームの冷却装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記プリフォームパレットのプリフォーム支持部間に通風孔を形成したことを特徴とするものである。
【００２０】
このプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに通風孔を形成するようにしており、吹出ノズルからのエアの流れが円滑になり、プリフォームへのエアも円滑に流れ、冷却を効率的に行えるようになる。
【００２１】
また、この発明の請求項７記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、射出成形のサイクルタイムに合せて搬送しながら間欠的に停止してこのプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、射出成形のサイクルタイムに合せて搬送しながら間欠的に停止してこのプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしており、金型から受け取ったプリフォームをプリフォームパレット上で、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率的に下からのエアで冷却できるようになる。
【００２３】
さらに、この発明の請求項８記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、請求項７記載の構成に加え、前記プリフォームパレットの上方からもプリフォームの開口内側に向けてエアを吹き付けて冷却するようにしたことを特徴とするものである。
【００２４】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームパレットの上からもプリフォームの内壁に沿ってエアを吹き付けるようにしており、一層効率的にプリフォームの冷却ができるようになる。
【００２７】
さらに、この発明の請求項９記載のプリフォームの受け取り冷却方法は、請求項７または８記載の構成に加え、前記次工程に合わせたプリフォームの排出を、前記プリフォームパレットから１列ずつ行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
このプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームの排出をプリフォームパレットから１列ずつ行うようにしており、整列状態でプリフォームを排出でき、次工程でのプリフォームの処理を効率的に行えるようにしている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のプリフォームの冷却装置の一実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３はこの発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかり、図１はプリフォームの受け取り冷却方法の一実施の形態にかかる概略説明図、図２は全体の概略正面図、図３は全体の概略側面図である。
【００３０】
このプリフォームの冷却装置は、射出成形機の金型から取り出しロボットで取り出したワンショット分のプリフォームを次工程に搬送するため受け取る受け取り装置と併設され、冷却搬送コンベアでの搬送途中でプリフォームの外部からエアを吹き付けて冷却するようになっている。なお、このエアは種々の冷熱源により冷却した冷却エアとすることが好ましい。
【００３１】
このため、プリフォームの冷却装置は、プリフォームの受け取り冷却装置１０の一部として構成されており、このプリフォームの受け取り冷却装置１０は、取り出しロボットからワンショット分のプリフォームを受け取る主受取ヘッド１００と、空のプリフォームパレットを搬送する空パレット搬送コンベア２００と、空パレット搬送コンベア２００上のプリフォームパレットを昇降して主受取ヘッド１００からプリフォームパレットにプリフォームを載せる受取リフタ３００と、受取リフタ３００で受け取ったプリフォームが搭載されたプリフォームパレットを射出成形機のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送する冷却搬送コンベア４００と、冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームを冷却するプリフォーム冷却装置５００と、冷却されたプリフォームをプリフォームパレットごと上昇してプリフォームを受け渡し、空のプリフォームパレットを下降して空パレット搬送コンベア２００に戻す搬出リフタ６００と、搬出リフタ６００からプリフォームを受け取って１列ずつ排出する排出装置７００と、排出装置７００から１列ずつ排出されるプリフォームを次工程に送り出す出口コンベア８００とで構成される。
【００３２】
なお、このプリフォームの受け取り冷却装置１０で使用するプリフォームパレット２０は、図６に示すように、アルミニウムなどの板材で作られたパレット本体２１に射出成形機の金型のキャビティの数に対応したプリフォーム支持部２２となる貫通孔がキャビティの配列のうち、列同志の間隔を狭めた状態とし、行方向の間隔はそのままの状態で形成してあり、例えば６列、各列１６個の合計９６個のプリフォームＰのプリフォーム支持部２２が形成されている。
【００３３】
さらに、このプリフォームパレット２０では、プリフォーム支持部２２に底部を突き出すように取り付けられたプリフォームＰを下からのエアで冷却することから、エアの流れを阻害しないようにプリフォーム支持部２２の間に貫通した通風孔２３が多数形成してある。
【００３４】
そこで、このプリフォームの受け取り冷却装置１０を構成する各装置について順に説明する。
【００３５】
主受取ヘッド１００では、図１〜図５に示すように、装置フレーム１１の上下中間部に搬送方向（図１及び図２の左右方向）Ｌに直交する方向（図１及び図２の紙面直角方向、図２の左右方向）に平行に２本のリニアガイド１０１が設けられ、このリニアガイド１０１に沿って横行可能に横行台１０２が載置され、装置フレーム１１に固定されたラック１０３に横行台１０２上に固定されたギヤドモータ１０４で駆動される横行ピニオン１０５を噛み合わせることで横行ができるようになっている。この横行台１０２の横行方向を挾む両側には、下方に突き出してヘッド支持フレーム１０６が設けられ、これらヘッド支持フレーム１０６は金型からのプリフォームＰの取り出しロボット側である横行方向前方側が突き出すように形成してあり、横行方向先端でヘッド支持フレーム１０６の突出部分が装置フレーム１１より外側に突き出るようになっている（図２参照）。
【００３６】
このヘッド支持フレーム１０６の突出部分には、旋回軸１０７が軸受を介して回動可能に支持され、この旋回軸１０７に一体に２つの平行な旋回フレーム１０８が取り付けられ、旋回軸１０７と同軸上に配置されてヘッド支持フレーム１０６に固定された固定ギヤ１０９と旋回フレーム１０８の一端部（図示状態では、上端部）に固定されたギヤドモータ１１０で駆動される旋回ピニオン１１１を噛み合わせることで旋回フレーム１０８を旋回軸１０７を中心に旋回できるようになっており、ギヤドモータ１１０ごと旋回フレーム１０８を旋回することで、ギヤドモータ１１０などがカウンタウエイトとして機能するようにしてある。
【００３７】
そして、この旋回フレーム１０８の他端部（図示状態では、下端部）には、連結プレート１１２が取り付けられ、この連結プレート１１２の下面に２本のリニアガイド１１３が取り付けてあり、このリニアガイド１１３に沿ってプリフォーム受取バー１１４が移動可能に取り付けてある。
【００３８】
このプリフォーム受取バー１１４は、金型のキャビティの配列のままワンショット分のプリフォームを取り出しロボットから受け取った後、配列間隔を縮めて搬送効率を高めたプリフォームパレット２０におけるプリフォームの支持配列に合わせて変更できるようにするために移動可能に設けられており、ここでは、金型が１列当たり１６個のキャビティを備えるとともに、６列のキャビティが形成され、列同志の間隔が広くしてあるので、６本のプリフォーム受取バー１１４を備え、列間隔を変えることができるようにしてある。
【００３９】
このプリフォーム受取バー１１４の配列を変更するため、エアシリンダ１１５が設けられ、一端部のプリフォーム受取バー１１４を固定状態とし、他端部のプリフォーム受取バー１１４にエアシリンダ１１５のロッドを連結するとともに、それぞれのプリフォーム受取バー１１４の間に拡大位置を制限する制限ブロック１１６を設けることで金型のキャビティに対応する配列にしたり、プリフォームパレット２０の配列に変更できるようにしてある。
【００４０】
そして、各プリフォーム受取バー１１４には、１６個のプリフォームの真空吸着保持具１１７が下方に突き出すように取り付けられ、各プリフォーム受取バー１１４の端部に設けた真空吸引口に図示しないホースの一端を接続するともに、中空の旋回軸１０７の側壁部に接続し、旋回軸１０７の端部に設けたロータリジョイント１１８を介して図示しないブロワーで真空吸引するようになっている。
【００４１】
このように構成した主受取ヘッド１００では、旋回フレーム１０８を旋回軸１０７を中心に回動させてプリフォーム受取バー１１４が垂直となり、先端の真空吸着保持具１１７が水平に突き出すようにするとともに、各プリフォーム受取バー１１４を金型のキャビティに対応する間隔の広い状態となるようにエアシリンダ１１５のロッドの伸長する。そして、横行台１０２を横行方向前方に移動し、取り出しロボットのプリフォーム搬送具に装着されているプリフォームの開口から中空部に真空吸着保持具１１７を挿入し、真空吸着した後、取り出しロボットの真空吸着を解除してプリフォームを受け取る。
【００４２】
次いで、プリフォーム受取バー１１４の間隔をエアシリンダ１１５のロッドを縮めることで縮小し、プリフォームパレット２０での搬送の配列に合わせたのち、旋回フレーム１０８を回動してプリフォームの底部が下になるようにする。
【００４３】
そして、横行台１０２を横行させてプリフォームパレット２０への受け渡し位置に移動し、プリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡すことを繰り返す。
【００４４】
次に、プリフォームの受け渡し位置に空のプリフォームパレット２０を搬送する空パレット搬送コンベア２００は、図２、図３、図６に示すように、装置フレーム１１の主受取ヘッド１００の下側に配置され、搬送方向に沿って２本のリニアガイド２０１がプリフォームパレット２０より広い間隔で平行に取り付けてある。そして、それぞれのリニアガイド２０１に沿って搬送方向Ｌに移動可能なパレット搬送台２０２が載置され、パレット搬送台２０２がリニアガイド２０１より内側に突き出るようにしてあり、両側のパレット搬送台２０２の間隔がプリフォームパレット２０より狭い間隔となってプリフォームパレット２０を載置できるようにしてある。
【００４５】
これらパレット搬送台２０２は、リニアガイド２０１の両端部外側にプーリ２０３が配置され、リニアガイド２０１の上下を囲むようにタイミングベルト２０４が配置され、その途中がパレット搬送台２０２に固定してあり、両側のプーリ２０３が取り付けられた回転軸の一方をプーリ２０５およびタイミングベルト２０６を介してギヤドモータ２０７で往復駆動するようにしてある。
【００４６】
したがって、パレット搬送台２０２が位置する部分は、プリフォームパレット２０が載置されてリニアガイド２０１の下方に移動することができないが、パレット搬送台２０２が位置しない部分は、プリフォームパレット２０を下方まで移動することができる。
【００４７】
このような空パレット搬送コンベア２００では、パレット搬送台２０２を往復駆動して搬送方向下流側で空となったプリフォームパレット２０を受け取り、搬送方向上流側のプリフォームパレット２０への受け渡し位置に搬送することが繰り返される。
【００４８】
次に、空パレット搬送コンベア２００上のプリフォームパレット２０を昇降して主受取ヘッド１００からプリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡すための受取リフタ３００は、図２、図７に示すように、装置フレーム１１の搬送方向上流側のプリフォームパレット２０への受け渡し位置の下方に配置される。
【００４９】
この受取リフタ３００では、装置フレーム１１の下端部に上下方向に沿って２本のリニアガイド３０１が取り付けてあり、このリニアガイド３０１に沿って昇降台３０２が昇降可能に装着され、２本のリニアガイド３０１の間に取り付けた２本のエアシリンダで構成した昇降シリンダ３０３のロッドが昇降台３０２に連結され、昇降駆動されるようになっている。
【００５０】
また、昇降台３０２の水平部には、昇降ガイド３０４および昇降シリンダ３０３に比べてストロークが小さいエアシリンダで構成した昇降調整シリンダ３０５を介してリフタ３０６が設けられ、リフタ３０６が空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を昇降でき、しかもプリフォームパレット２０のプリフォームと干渉せずにプリフォームパレット２０を下側から支えることができるようになっている。
【００５１】
したがって、この受取リフタ３００では、空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２に載置されて搬送方向上流側の受け渡し位置にプリフォームパレット２０が搬送された後、昇降シリンダ３０３のロッドおよび昇降調整シリンダ３０５のロッドを伸長し、昇降台３０２を上昇させるとともに、昇降台３０２に対してリフタ３０６を上昇した状態にすると、リフタ３０６が空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を上昇してパレット搬送台２０２に載置された空のプリフォームパレット２０を掬い上げるようにして主受取ヘッド１００の真空吸着保持具１１７に保持されたプリフォームパレット２０のプリフォーム支持部にプリフォームの下端部が挿入される状態とする。
【００５２】
この後、主受取ヘッド１００の真空吸着保持具１１７の真空吸引を解除することでプリフォームパレット２０のプリフォーム支持部にプリフォームが受け渡される。
【００５３】
こうしてプリフォームパレット２０にプリフォームが受け渡されたのち、受取リフタ３００が下降される。
【００５４】
この受取リフタ３００の下降は、昇降シリンダ３０３のロッドを縮めて大きく下降させた後、昇降調整シリンダ３０５のロッドを縮めることでゆっくり冷却搬送コンベア４００に載せるようにする。
【００５５】
このようなプリフォームを主受取ヘッド１００からプリフォームパレット２０にプリフォームを受け渡した後、プリフォームパレット２０ごとプリフォームを冷却搬送コンベア４００に載せるようにするのが受取リフタ３００である。
【００５６】
受取リフタ３００からプリフォームパレット２０ごとプリフォームを受け取り搬送する冷却搬送コンベア４００は、図１〜図３、図８に示すように、空パレット搬送コンベア２００の下方で、受取リフタ３００の上方に配置され、装置フレーム１１の搬送方向Ｌに沿って２本のタイミングベルトで構成されたコンベアベルト４０１が配置され、２本のコンベアベルト４０１の間隔が受取リフタ３００は通過できるが、プリフォームパレット２０は２本のコンベアベルト４０１に両端部が載置され、搬送できるようにしてある。
【００５７】
それぞれのコンベアベルト４０１は、独立して駆動され、一端部のプーリ４０２を減速機付きサーボモータ４０３で左右を同期駆動することでプリフォームパレット２０を平行に搬送できるようにしてあり、この冷却搬送コンベア４００では、射出成形機のサイクルタイムに合せて取り出されるプリフォームを受け取って搬送できるように、サイクルタイムごとに間欠駆動される。
【００５８】
このコンベアベルト４０１上には、プリフォームパレット２０を位置決めするための位置決め突起４０４がプリフォームパレット２０の大きさに対応して一定間隔で取り付けてある。
【００５９】
ここでは、射出成形機のサイクルタイムの４倍の冷却時間を必要とすることから、冷却搬送コンベア４００による搬送距離が、両端部のプリフォームパレット２０の受入れ位置、搬出位置の２位置のほか、中間部の冷却を行う４位置分を備え、少なくともプリフォームパレット２０の大きさの６倍分の長さを備えている。
【００６０】
このような冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームパレット２０に搭載されたプリフォームを冷却するプリフォーム冷却装置５００は、図１〜図３、図８〜図１２に示すように、冷却搬送コンベア４００の搬送方向両端部の受入位置および搬出位置の中間部に配置されており、ここでは、プリフォームパレット２０の４位置分に対応して４つの冷却ゾーンが設けられる。
【００６１】
各冷却ゾーンには、プリフォームパレット２０の下方に冷却チャンバ５０１が配置されて装置フレーム１１に取り付けてある。この冷却チャンバ５０１は矩形の箱状に形成され、上面の大きさがプリフォームパレット２０とほぼ同一とされており、この冷却チャンバ５０１の上面にプリフォームの列方向（搬送直角方向）に沿うスリット状の開口５０２が形成されるとともに、開口５０２の周囲に上部に突き出してスリット状の吹出ノズル５０３が取り付けてある。
【００６２】
そして、冷却チャンバ５０１の搬送直角方向の端部には、エア供給口５０４が設けられてエア供給ヘッダ５０５を介して各冷却チャンバ５０１にエアが供給されるようにしてある。
【００６３】
このエア供給ヘッダ５０５には、例えば工場設備から供給される冷水と熱交換して作られる冷却エアをブロワおよびダクトを介して供給するようにし、プリフォーム冷却後のエアは装置フレーム１１の外側を必要な開口を残して覆うことで再びブロワで吸引して循環するようにしている。また、エア供給ヘッダ５０５に、冷却エアを供給する際には無菌フィルタを通すことが好ましい。
【００６４】
なお、エアは工場設備の冷水を用いる場合に限らず、他の冷熱源を利用するようにしたり、独立した冷却装置を設けて得るようにしても良い。
【００６５】
また、冷却チャンバ５０１内には、エア供給の基端側と先端側との間に斜めに孔空き板５０６が取り付けてあり、孔の大きさを基端側を小さく、先端側を大きくするなど孔の大きさに分布を持たせることで、孔空き板５０６の孔を通って吹出ノズル５０３から吹き出すエアが各吹出ノズル５０３の長さ方向において均一となるようにしてある。
【００６６】
さらに、吹出ノズル５０３は、その先端部両側が円弧状に形成してあり、吹き出すエアが層流状態となってプリフォームの外壁面に沿って乱れること無く流れるようにし、冷却が効率的に行われるようにしてあり、例えばスリットの間隔を４mm、吹出風速を１０〜２０m/s としている。
【００６７】
そして、このような吹出ノズル５０３とプリフォームパレット２０のプリフォームの底部との距離が、例えば８mm程度となるように配置してある。
【００６８】
なお、ここでは、冷却搬送コンベア４００を冷却ゾーンで間欠的に停止して冷却を行うことから、吹出ノズル５０３のスリットを搬送直角方向に沿って形成したが、搬送方向に形成するようにしても良く、吹出し部分の形状もスリット状に限らず円形など他の形状であっても良い。
【００６９】
このような冷却チャンバ５０１と吹出ノズル５０３によりプリフォーム冷却装置５００を構成することで、プリフォームの表面積の大きい外側の底部にエアを吹き付けて外壁に沿って流れるエアで冷却することで、効率良く金型から取り出した後のプリフォームを冷却することができる。
【００７０】
このプリフォーム冷却装置５００では、プリフォームの外側からのエアによる冷却に加え、内部からのエアによる冷却も行うようにしてあり、４つの冷却ゾーンのプリフォームパレット２０の上方にパイプ状の冷却ノズル５１１が搬送直角方向に６本配置されて装置フレーム１１に取り付けてある。この冷却ノズル５１１には、プリフォームの開口内側上端に向けてエアを吹き付けるノズル孔５１２が形成してあり、ここでは、１本の冷却ノズル５１１に１６個のノズル孔５１２が形成してある。
【００７１】
そして、６本の冷却ノズル５１１の搬送直角方向の端部がエア供給チャンバ５１３に取り付けられ、図示しない上部エア供給ヘッダを介してエアが供給されるようにしてあり、この上部エア供給ヘッダには、エア供給ヘッダ５０５に供給されるエアの一部が供給されるようになっている。
【００７２】
この冷却ノズル５１１に形成するノズル孔５１２は、エアがプリフォームの開口内側上端が吹付位置となるようにしてあるが、６本の冷却ノズル５１１ごとに変えるようにしたり、４つの冷却ゾーンごとに変え、冷却に偏りが生じることがなく、均一な冷却ができるようにしてある。
【００７３】
そして、冷却ノズル５１１のノズル孔５１２とプリフォームの上端開口までの距離が、例えば４mmとなるように配置するとともに、ノズル孔５１２の径を３mmとする。
【００７４】
このような冷却ノズル５１１のノズル孔５１２によりプリフォームの中空部の内壁側からも壁面に沿ってエアを吹き付けて冷却することで、細い筒状のプリフォームの中空部であっても円滑にエアを流して冷却することができ、外側からの冷却との組み合わせによって一層効率良く金型から取り出した後のプリフォームを冷却することができる。
【００７５】
そして、このような上下からエアを吹き付けて冷却するプリフォーム冷却装置５００によれば、１１０℃で受け取ったプリフォームを４つの冷却ゾーンで冷却することで６０℃に冷却することができ、次工程に送ってもプリフォームに傷が付いたり損傷することがない。
【００７６】
こうして、このプリフォーム冷却装置５００では、射出成形機のサイクルタイムに合わせて間欠停止している４つの冷却ゾーンでプリフォームの冷却が行われた後、搬出位置にプリフォームパレット２０が搬送される。
【００７７】
この冷却搬送コンベア４００の搬出位置には、搬出リフタ６００が設けてあり、図２、図３、図１３に示すように、冷却されたプリフォームをプリフォームパレット２０ごと上昇してプリフォームを受け渡し、空のプリフォームパレット２０を下降して空パレット搬送コンベア２００に戻すようになっている。
【００７８】
この搬出リフタ６００は、装置フレーム１１の搬送方向下流側のプリフォームパレット２０の搬出位置の下方に配置される。
【００７９】
この搬出リフタ６００では、装置フレーム１１の下端部に上下方向に沿って２本のリニアガイド６０１が取り付けてあり、このリニアガイド６０１に沿って昇降板６０２が昇降可能に装着され、２本のリニアガイド６０１の間に設けたベルト駆動式の昇降駆動機構６０３のベルトと連結されて昇降駆動されるようになっている。
このベルト駆動式の昇降駆動機構６０３は、昇降方向両端にプーリ６０４が配置されて装置フレーム１１に取り付けてあり、これらプーリ６０４間にタイミングベルト６０５が巻掛けられており、下端のプーリ６０４に減速機付きサーボモータ６０６が連結されて反転駆動することで昇降板６０２が昇降される。
【００８０】
そして、このタイミングベルト６０５の途中に昇降板６０２が連結されるとともに、昇降板６０２と昇降が逆となる位置にカウンタウエイト６０７が取り付けてある。この昇降板６０２には、２つのリフトフォーク６０８が間隔をあけて前方に突き出して取り付けてあり、冷却搬送コンベア４００のコンベアベルト４０１の間および空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２の間を昇降でき、しかもプリフォームパレット２０のプリフォームと干渉せずにプリフォームパレット２０を下側から支えることができるようにしてある。
【００８１】
したがって、この搬出リフタ６００では、冷却搬送コンベア４００で搬送方向下流側の搬出位置に冷却後のプリフォームが載ったプリフォームパレット２０が搬送された後、昇降駆動機構６０３の減速機付きサーボモータ６０６でタイミングベルト６０５を駆動し、昇降板６０２を上昇させ、リフトフォーク６０７でプリフォームパレット２０を掬い上げるようにして冷却後のプリフォームが載ったプリフォームパレット２０を上昇する。
【００８２】
そして、空パレット搬送コンベア２００の間を上昇して排出装置７００にプリフォームを受け渡し、空になったプリフォームパレット２０を下降させて持ち帰り、搬出位置に位置させた空パレット搬送コンベア２００のパレット搬送台２０２に空のプリフォームパレット２０を載置してリフトフォーク６０７だけを下降端まで下降させる動作がこの搬出リフタ６００によって行われる。
【００８３】
次に、搬出リフタ６００からプリフォームを受け取って１列ずつ排出する排出装置７００は、図２、図３、図１４に示すように、次工程での処理高さに合わせた装置フレーム１１の上部に配置されており、冷却搬送コンベア４００の搬出位置の上部に設けられる。
【００８４】
この排出装置７００では、搬送直角方向に２本のリニアガイド７０１が水平に配置されて装置フレーム１１に取り付けられ、これら２本のリニアガイド７０１に沿って排出移動台７０２が移動可能に載置されている。
【００８５】
この排出移動台７０２は、リニアガイド７０１の間に橋渡された２つの連結板の間に逆門型の水平の移動台本体７０３が吊り下げられた状態となっており、この移動台本体７０３の下側にプリフォームパレット２０のプリフォームの配列に対応して６本のプリフォーム受取排出板７０４が配置され、それぞれのプリフォーム受取排出板７０４が移動台本体７０３に取り付けた２つのガイドロッド７０５で両端部が昇降可能に支持されるとともに、移動台本体７０３に取り付けたエアシリンダで構成した昇降排出シリンダ７０６のロッドが連結されて昇降駆動されるようになっている。
【００８６】
そして、各プリフォーム受取排出板７０４には、プリフォームパレット２０のプリフォームの配列に対応した１６個の真空吸着保持具７０７が下方に突き出して取り付けてあり、各プリフォーム受取排出板７０４を中空に形成してヘッダが構成され、フレキシブルホースを介して移動台本体７０３の後部に取り付けたメインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９と連通され、スライド式バルブ７０９をエアシリンダ７１０で開閉することで、各プリフォーム受取排出板７０４の真空吸着保持具７０７を独立して真空吸引状態を解除したり、同時に閉じて６列の真空吸着保持具７０７を真空吸引状態にすることができるようにしてある。
【００８７】
このような排出移動台７０２は、一方のリニアガイド７０１の両端部に配置されたプーリ７１１間に巻掛けられたタイミングベルト７１２の途中に連結され、一方のプーリ７１１を反転駆動する減速機付きサーボモータ７１３によって往復駆動できるようにしてある。
【００８８】
このような排出装置７００の移動方向先端部下方に次工程へプリフォームを排出する出口コンベア８００が設けてある。
【００８９】
この出口コンベア８００は、プリフォームの中間フランジ部を引掛けて吊り下げた状態で排出するものであり、２本のコンベアベルト８０１の間隔がプリフォームの筒状部分の外径より広く、中間フランジ部より狭くしてある。
【００９０】
そして、この出口コンベア８００が排出装置７００の排出位置から装置フレーム１１の外側の次工程の入口までの間に設置してある。
【００９１】
このような排出装置７００および出口コンベア８００によるプリフォームの排出は次のようにして行われる。
【００９２】
冷却後のプリフォームがプリフォームパレット２０ごと搬出リフタ６００で掬い上げるようにして上昇されると、排出装置７００のプリフォーム受取排出板７０４の下方にプリフォームが位置することになり、この状態で昇降排出シリンダ７０６のロッドを伸長してプリフォーム受取排出板７０４を下降させ、真空吸着保持具７０７をプリフォームの開口から挿入し、メインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９をエアシリンダ７１０で同時に閉じて６列の真空吸着保持具７０７を真空吸引状態にし、全てのプリフォームを排出装置７００に受け取る。
【００９３】
そして、各昇降排出シリンダ７０６のロッドを縮めてプリフォーム受取排出板７０４を上昇させ、プリフォームの受け取りが完了する。
【００９４】
次いで、排出移動台７０２の移動方向先端のプリフォーム受取排出板７０４が出口コンベア８００の上方の排出位置となるよう減速機付きサーボモータ７１３を起動して排出移動台７０２を移動する。
【００９５】
そして、プリフォーム受取排出板７０４を昇降排出シリンダ７０６のロッドを伸長してプリフォーム受取排出板７０４を下降させ、プリフォームが出口コンベア８００の２本のコンベアベルト８０１の間に位置するようにした後、メインダクト７０８の６個のスライド式バルブ７０９のうち、下降させた１つのプリフォーム受取排出板７０４のスライド式バルブ７０９のみをエアシリンダ７１０で開いて真空吸着保持具７０７の真空吸引状態を解放し、プリフォームを僅かに落下させて出口コンベア８００に載置し、装置１０外に排出する。
【００９６】
プリフォーム排出後のプリフォーム受取排出板７０４を昇降排出シリンダ７０６のロッドを縮めて上昇し、出口コンベア８００と干渉しないようにしておく。
【００９７】
こうして前方側のプリフォーム受取排出板７０４から順に排出位置に移動し、プリフォームを下降して出口コンベア８００に落下することを繰り返し、１列ずつのプリフォームの排出を行う。
【００９８】
これにより、取り出しロボットから受け取った後のプリフォームの搬送および冷却が完了する。
【００９９】
このようなプリフォームの受け取り冷却装置１０によれば、射出成形機の金型から取り出されたプリフォームを、搬送工程中に効率良く冷却することができ、取り出し時間の短縮化や金型の開閉時間の短縮化によるプリフォームの冷却の問題を解消することができる。
【０１００】
また、射出成形機のサイクルタイムを短縮しても、このサイクルタイムに応じて冷却搬送コンベア４００で搬送されるプリフォームパレット２０の間欠停止位置を複数設けることで、サイクルタイムの複数倍の冷却時間を確保することができ、必要な冷却時間を簡単に確保してサイクルタイムの短縮化や変更にも対応することができる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態では、射出成形のワンショットで１６個６列の合計９６個のプリフォームが射出される場合を例に説明したが、これに限らず金型のキャビティの配列に対応して変更できることはいうまでもない。
【０１０２】
また、各移動機構や昇降機構はタイミングベルト式や流体圧シリンダ式に限らず、他の機構を用いることも可能である。
【０１０３】
【発明の効果】
以上、実施の形態とともに具体的に説明したように、この発明の請求項１記載のプリフォームの冷却装置によれば、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送コンベアでプリフォームパレットを搬送するようにし、間欠停止位置でプリフォームパレットに底部を下方に突き出して支持されたプリフォームに、下方から上方に向けて吹出ノズルからエアを吹き出すようにしたので、射出成形のサイクルタイムに合わせて効率良く冷却できるとともに、プリフォームの表面積の大きい外側からエアで冷却することで効率良くプリフォームが冷却することができる。
【０１０４】
また、この発明の請求項２記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに支持されたプリフォームの上方から開口内側上端に向けて冷却ノズルからエアを吹き付けるようにしたので、外側からの冷却に加え、内側からも内壁に沿って吹き付けるエアで一層効率的にプリフォームを冷却することができる。
【０１０５】
さらに、この発明の請求項３記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに１回の射出成形で成形されたプリフォームの全てを支持できるようにし、このプリフォームパレットのプリフォームの配列方向に沿って吹出ノズルをスリット状に形成したので、ワンショットごとのプリフォームを効率良くスリット状に吹き出すエアで冷却することができる。
【０１０７】
さらに、この発明の請求項４記載のプリフォームの冷却装置によれば、搬送コンベアにプリフォームの必要冷却時間以上の冷却停止時間を確保できるように間欠停止位置を複数設けるようにしたので、サイクルタイムの短縮化を図りながらプリフォームの冷却に必要な冷却時間を確保することができる。
【０１０８】
また、この発明の請求項５記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を複数の間欠停止位置ごとに変えるようにしたので、冷却のかたよりを防止して均一にプリフォームを冷却することができる。
【０１０９】
さらに、この発明の請求項６記載のプリフォームの冷却装置によれば、プリフォームパレットに通風孔を形成したので、吹出ノズルからのエアの流れがプリフォームパレットで阻害されずに円滑になり、プリフォームに沿うエアも円滑に流れ、冷却を効率的に行うことができる。
【０１１０】
また、この発明の請求項７記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、このプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしたので、金型から受け取ったプリフォームをプリフォームパレット上で効率良く下からのエアで冷却することができる。
【０１１１】
さらに、この発明の請求項８記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームパレットの上からもプリフォームの内壁に沿ってエアを吹き付けるようにしたので、一層効率的にプリフォームを冷却することができる。
【０１１３】
さらに、この発明の請求項９記載のプリフォームの受け取り冷却方法によれば、プリフォームの排出をプリフォームパレットから１列ずつ行うようにしたので、整列状態でプリフォームを排出でき、次工程でのプリフォームの処理を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のプリフォームの受け取り冷却方法の一実施の形態にかかる概略説明図である。
【図２】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる全体の概略正面図である。
【図３】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる全体の概略側面図である。
【図４】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる主受取ヘッドの概略斜視図である。
【図５】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる主受取ヘッドのプリフォーム受取バー部分の概略正面図、概略右側面図、概略左側面図である。
【図６】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる空パレット搬送コンベア部分の概略斜視図およびプリフォームパレットの概略斜視図である。
【図７】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる受取リフタ部分の概略斜視図である。
【図８】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる冷却搬送コンベア部分の概略斜視図である。
【図９】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置部分の概略正面図および概略側面図である。
【図１０】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置による冷却原理の説明図である。
【図１１】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置の冷却チャンバの概略平面図、概略横断面図、概略縦断面図、吹き出しノズルの断面図である。
【図１２】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかるプリフォーム冷却装置の冷却ノズルの概略平面図、概略側面図、各冷却ゾーンでの吹出位置の説明図である。
【図１３】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる搬出リフタ部分の概略斜視図である。
【図１４】この発明のプリフォームの受け取り冷却装置の一実施の形態にかかる排出装置および出口コンベアの概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ プリフォームの受け取り冷却装置
１１ 装置フレーム
２０ プリフォームパレット
２１ パレット本体
２２ プリフォーム支持部
２３ 通風孔
１００ 主受取ヘッド
１０１ リニアガイド
１０２ 横行台
１０３ ラック
１０４ ギヤドモータ
１０５ 横行ピニオン
１０６ ヘッド支持フレーム
１０７ 旋回軸
１０８ 旋回フエーム
１０９ 固定ギヤ
１１０ ギヤドモータ
１１１ 旋回ピニオン
１１２ 連結プレート
１１３ リニアガイド
１１４ プリフォーム受取バー
１１５ エアシリンダ
１１６ 制限ブロック
１１７ 真空吸着保持具
１１８ ロータリジョイント
２００ 空パレット搬送コンベア
２０１ リニアガイド
２０２ パレット搬送台
２０３ プーリ
２０４ タイミングベルト
２０５ プーリ
２０６ タイミングベルト
２０７ ギヤドモータ
３００ 受取リフタ
３０１ リニアガイド
３０２ 昇降台
３０３ 昇降シリンダ
３０４ 昇降ガイド
３０５ 昇降調整シリンダ
３０６ リフタ
４００ 冷却搬送コンベア
４０１ コンベアベルト
４０２ プーリ
４０３ 減速機付きサーボモータ
４０４ 位置決め突起
５００ プリフォーム冷却装置
５０１ 冷却チャンバ
５０２ 開口
５０３ 吹出ノズル
５０４ エア供給口
５０５ エア供給ヘッダ
５０６ 孔空き板
５１１ 冷却ノズル
５１２ ノズル孔
５１３ エア供給チャンバ
６００ 搬出リフタ
６０１ リニアガイド
６０２ 昇降板
６０３ 昇降駆動機構
６０４ プーリ
６０５ タイミングベルト
６０６ 減速機付きサーボモータ
６０７ カウンタウエイト
６０８ リフトフォーク
７００ 排出装置
７０１ リニアガイド
７０２ 排出移動台
７０３ 移動台本体
７０４ プリフォーム受取排出板
７０５ ガイドロッド
７０６ 昇降排出シリンダ
７０７ 真空吸着保持具
７０８ メインダクト
７０９ スライド式バルブ
７１０ エアシリンダ
７１１ プーリ
７１２ タイミングベルト
７１３ 減速機付きサーボモータ
８００ 出口コンベア
８０１ コンベアベルト
Ｌ 搬送方向
Ｐ プリフォーム
Claims (9)
- 射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを底部を下方に突出させて支持するプリフォームパレットを設け、このプリフォームパレットを、射出成形のサイクルタイムに合わせて間欠的に搬送する搬送コンベアを設けるとともに、この搬送コンベアの間欠停止位置の前記プリフォームパレットの下方に、支持された前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き出す吹出ノズルを備えた冷却チャンバを設けて当該プリフォームパレット上の前記プリフォームを冷却することを特徴とするプリフォームの冷却装置。
- 前記プリフォームパレットの上方に、支持された前記プリフォームの開口内側上端に向けてエアを吹き付ける冷却ノズルを設けたことを特徴とする請求項１記載のプリフォームの冷却装置。
- 前記プリフォームパレットを１回の射出成形で成形されるプリフォームを支持可能に形成するとともに、前記吹出ノズルを当該プリフォームパレット上のプリフォームの配列方向に沿うスリット状に形成したことを特徴とする請求項１または２記載のプリフォームの冷却装置。
- 前記プリフォームの冷却必要時間Ｔに対して、射出成形のサイクルタイムｔのｎ倍以上（ｎ＝Ｔ／ｔ）となるように前記搬送コンベアの搬送方向の間欠停止位置を複数Ｎ（Ｎ≧ｎ）を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプリフォームの冷却装置。
- 前記プリフォームの上方から吹き付ける冷却ノズルによる吹付位置を前記間欠停止位置ごとに変更して設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリフォームの冷却装置。
- 前記プリフォームパレットのプリフォーム支持部間に通風孔を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリフォームの冷却装置。
- 射出成形用の金型から取り出された有底筒状のプリフォームを受け取った後、当該プリフォームの配列間隔を縮めて底部を下方に突出させてプリフォームパレットに搭載し、射出成形のサイクルタイムに合せて搬送しながら間欠的に停止してこのプリフォームパレットの下方から前記プリフォームの底部に向けてエアを上方に吹き付けて冷却し、次工程に合わせて搬送排出するようにしたことを特徴とするプリフォームの受け取り冷却方法。
- 前記プリフォームパレットの上方からもプリフォームの開口内側に向けてエアを吹き付けて冷却するようにしたことを特徴とする請求項７記載のプリフォームの受け取り冷却方法。
- 前記次工程に合わせたプリフォームの排出を、前記プリフォームパレットから１列ずつ行うようにしたことを特徴とする請求項７または８記載のプリフォームの受け取り冷却方法。
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