JP5207298B2 - 複合成形装置及びその複合成形装置の中間成形物の移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、一つの型締装置の中で複数の成形工程を同時に行うことと、それらの工程で成形された中間成形物をそれらの工程間で同時に移載することとを繰り返して、その一つの型締装置の中で複合成形品を成形する複合成形装置、及びその複合成形装置の中間成形物の移載装置に関する。

異なる色（以下、異色と称する。）又は異なる材質（以下、異材質と称する。）の成形材料からなる複合成形品は、多くの分野で使用される。例えば、異色の成形材料からなる複合成形品は、パソコンのキートップなど、地と文字とを２色の材料で成形した２色成形品として身近にある。また、例えば、硬質素材の表面の一部に軟質材料を追加成形した異材質からなる複合成形品も実用に供されている。

上記の成形品は、近時は１台の射出成形機で成形されるのが普通である。その射出成形機は、異色成形機又は異材質成形機と称されるもので、異色又は異材質の成形材料を射出充填する２基の射出装置（１次成形用射出装置と２次成形用射出装置）と、それらの射出装置に対応した１次成形金型と２次成形金型を搭載した１基の型締装置とを１基の機台上に備える。そして、１次成形金型に１次成形のための１次成形キャビティが、２次成形金型に２次成形のための２次成形キャビティがそれぞれ形成されている。

異色又は異材質の射出成形機は、一般に、金型可動側のみを回動させるロータリ方式、又は、同じく可動側のみをスライドさせるスライド方式を採用している。これらの方式は、１次成形品を可動側の１次成形キャビティに貼り付かせたまま２次成形側に移動する。それで、これらの方式では、型締装置にスライド装置やロータリ装置を必要とするにもかかわらず、１次成形キャビティから２次成形キャビティへ中間成形品を移載する必要がない。

また、上記方式に類似する方式としてコアバック成形方式がある。それは、可動金型中のコアの一部を前後に移動可能にして、後退したコアの作るキャビティ空間に２次成形品を成形する方式である。その方式は、固定側の成形キャビティを１次成形側と２次成形側とで共通にする点で類似する。

一方、特許文献１（特開２００７−１３６９２１号公報）には、厚肉樹脂容器の製造方法及び金型が提唱されている。その製造方法は、１基の型締装置と２基の射出装置を装備した１台の射出成形機で厚肉容器を成形する方法であり、複数の成形キャビティで射出成形することと成形品をそれらのキャビティ間で移載することとを繰り返す方法である。すなわち、その製造方法は、段階的に厚肉化された複数個の容器形状のキャビティを１組の金型の中に並列に配置しておき、各キャビティで成形品を成形するとともに各キャビティで成形した成形品を厚肉側のキャビティに順次移動することによって、成形品の片面に順次肉盛りして厚肉樹脂容器を製造する方法である。

また、特許文献２（特開２００２−１９２５５３号公報）には、二重成形品の製造方法が提唱されている。この製造方法は、１基の型締装置と２基の射出装置を装備した二重射出成形機に、１次成形品の移送を行う製品取出装置を設けて、その製品取出装置によって１次成形品を１次成形用コアから２次成形用コアに直接移送して二重成形品を成形する方法である。

上記の技術的背景の下、本出願人は、特許文献３（特願２００８−１３５６０８号）にて、複合成形品の成形方法を改良する発明を提案した。それは、インサート部品に１次成形した後に２次成形してインサート複合成形品を成形することに加えて、特に、１次成形後のインサート成形品の一部分にプレス加工を施こすことを可能にして、そのプレス加工品に２次成形する射出成形装置を提案するものであった。このようにすることによって、上記多数の工程を経て成形される複合成形品を一つの射出成形装置の中だけで自由度の高い形状で高品質にかつ高い生産性で成形することを可能にした。

ところが、各工程で生成された中間成形物を移載する移載装置については、なにも開示されていない。そのことは、発明の目的が移載装置の改良までを含んでいないために当然であるが、上記のその他の特許文献においても同様に具体的な開示はない。換言すれば、この種の複合成形装置の移載装置が、通常の取出機に増加した成形工程の数に合わせた把持具を追加した、特殊仕様の取出機で対応されていたことを意味する。

一方、一般的な成形品取出装置の、成形品の取り出し方式に関する先行技術は、例えば特許文献４（特開昭６３−２０９９１３号）公報で開示されている。この装置は、複合成形装置でなく一般的な成形機の成形品取出機として提案されたものであるが、把持具の成形品に離接する動作、すなわち型開閉方向への移動動作を型締装置の型開閉機能で代用するものである。この構成によれば、取出装置が型開閉方向への移動装置を備える必要がないので、装置自体が簡素化されると言う作用効果が奏される。

特開２００７−１３６９２１号公報 特開２００２−１９２５５３号公報 特願２００８−１３５６０８号 特開昭６３−２０９９１３号公報

しかしながら、従来の一般的な取出装置は、それが専ら型締装置内の成形金型から機外に成形品を取り出す装置であることから、把持具を金型が閉じる際に機外で待機させる装置であった。そして、その分把持具の移動ストロークが大きかったにもかかわらず、そのことが特に問題視されることはなかった。また、この複合成形装置では、一般的には成形金型をできるだけ一つにする方が普通の考えであったために、各工程を処理する金型間に把持具を収容する空間を意図的に形成することはなく、ましてその収容空間に把持具を停止させたまま型閉じすることもなかった。したがって、複数の工程で成形された中間成形品をそれら工程の間で移載することだけに特化した移載装置も存在しなかった。

より詳細には、上記複合成形装置で採用される取出装置は、複数工程の増加数だけ把持具が増加してその分その移動ストロークも増加する結果、装置がより大がかりなにならざるを得なかった。また、本出願人は、把持具が成形の度に型内と機外との間を往復すること自体が、型内温度の変動を引き起こす要因になることを危惧した。また、本出願人は、中間成形物の移載動作の高速化や高精度化を図るうえで、移載装置が取出装置の延長線上で検討されることが好ましくないと考えた。

本発明は、従来の取出装置と組み合わされた複合成形装置の有する上記問題を解決するものであり、特に複合成形装置の移載装置に着目して、その移載装置を従来のような取出機とは別の装置に構成することを目的とするものである。

本発明の複合成形装置は、上記課題を解決するために、一つの型締装置の中に複数の成形工程を行う複数の成形ステージを備えて、それらの成形ステージでそれらの工程を同時に行うことと、それらの成形ステージで成形された各中間成形物を把持具で把持して後段の成形ステージに移載することとを繰り返すことによって、複数の成形工程で処理した複合成形品を一つの型締装置の中で成形する複合成形装置において、前記複数の成形ステージが、それぞれの間に収容空間を形成した個別の成形ステージとして前記型締装置内に配置され、前記把持具が、その把持具を型閉じ中には前記収容空間で待機させ型開き中には隣り合う該成形ステージ間を往復させる移載装置の中に含まれ、そして、前記型締装置と該型締装置のエジェクタ装置が、前記把持具の前記中間成形物に対する離接動作をそのプラテンとエジェクタの型開閉方向の移動動作によって代行するように構成されたものである。

また、本発明の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、一つの型締装置の中に複数の成形工程を行う複数の成形ステージを備えて、それらの成形ステージでそれらの工程を同時に行うことと、それらの成形ステージで生成された各中間成形物を、把持具で把持して後段の成形ステージに移載することとを繰り返すことによって、複数の成形工程で処理した複合成形品を、一つの型締装置の中で成形する複合成形装置の中間成形物の移載装置において、前記型締装置と該型締装置のエジェクタ装置が、そのプラテンとエジェクタの型開閉方向の移動動作によって前記把持具の前記中間成形物に対する離接動作を代行し、前記複数の成形ステージが、それぞれの間に収容空間を有する個別の成形ステージとして該型締装置内に配置されたうえで、前記移載装置が、前記把持具を、型閉じ中には前記収容空間で待機させ型開き中には隣り合う該成形ステージ間で往復させるように構成されたものである。

また、本発明の別の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、前記複合成形装置の前記中間成形物の移載装置が、前記把持具を前記成形ステージに対応した位置に配置する複数のフレームと、前記フレームを具備して型開き中に該フレームを前記成形ステージに対して移動するベースフレームと、前記ベースフレームの移動を前記成形ステージの間で案内する案内装置と、そして、型閉じ中には前記把持具と前記フレームとを前記収容空間に位置させて待機させる一方で型開き中には該把持具と該フレームとを隣り合う前記成形ステージの間で横行させる駆動装置とからなるものである。

また、本発明の別の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、前記複数の成形工程が、１次成形品を成形する１次成形工程とその１次成形品に２次成形を加えて２次成形品とする２次成形工程とからなり、前記複合成形品が、該１次成形品に２次成形した成形品であり、前記成形ステージが、１次成形金型と２次成形金型とからなり、前記把持具が、前記１次成形品を前記１次成形金型から前記２次成形金型に移載する１組の把持具であるものである。

また、本発明の別の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、前記各成形工程の前記１次成形工程が、インサート部品に１次成形を加えてインサート１次成形品を成形するインサート成形工程であり、前記複合成形品が、該インサート１次成形品に２次成形したインサート複合成形品であり、前記成形ステージの１次成形金型が、インサート部品に１次成形を加える１次成形金型であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品を前記１次成形金型から前記２次成形金型に移載する１組の把持具であるものである。

また、本発明の別の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、前記各成形工程が、前記インサート部品に１次成形を加える前記インサート成形工程と前記２次成形工程の間に、前記インサート１次成形品にプレス加工を加えてプレス加工品とするプレス工程を含み、前記プレス工程の成形ステージが、該インサート１次成形品をプレス加工するプレス装置であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品と前記プレス加工品とを、前記１次成形金型からプレス装置に、及び該プレス装置から前記２次成形金型に移載する２組の装置であるものである。

また、本発明の別の複合成形装置の中間成形物の移載装置は、前記各工程が、前記インサート１次成形工程と前記プレス工程と前記２次成形工程に加えて、最後に前記２次成形品のランナを除去して製品化する製品化工程を含み、前記製品化工程の成形ステージが、前記２次成形品をプレス加工して製品化する製品化プレス装置であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品とプレス成形品と２次成形品とを、前記１次成形金型から前記プレス装置、該プレス装置から前記２次成形金型、及び該２次成形金型から前記製品化プレス装置に移載する３組の装置からなるものである。

本発明の複合成形装置によれば、その複合成形装置が、複数の成形ステージをそれぞれの間に収容空間を形成するように構成するとともに、その型締装置に、中間成形物を着脱する把持具を、型閉じ中にはその収容空間で待機させ型開中には隣り合う成形ステージ間で横行させる移載装置として組み込んだうえに、その把持装置の前記中間成形物に離接する動作を、前記型締装置とエジェクタ装置の型開閉方向への移動動作によって代行するように構成される。それで、中間成形物の移載の位置決め精度の向上と移動のロスタイム短縮が極限まで改善される。また、把持具まわりの温度が外気温度に影響されることが極力抑えられる。また、移載装置の型開閉方向への駆動装置が不要になる分移載装置の構成が簡素化される。

また、本発明の複数の成形ステージを有する複合成形装置の型締装置に内蔵された中間成形物の移載装置によれば、その移載装置が、隣り合うステージの間で待機するとともにそれらの間で往復移動するだけの把持具を備えて、その把持具の型開閉方向への移動装置を省略して中間成形物の移載の際に成形物に離接する動作を型締装置とエジェクタ装置の型開閉方向への移動動作で代替するので、その移載装置の構成の簡素化が図れる。そのうえ、中間成形物の移載動作の高精度化や高速化、そして金型内の温度変動の低減を図ることができる。

また、本発明の複数の成形ステージを有する複合成形装置の型締装置に内蔵された中間成形物の移載装置によれば、その移載装置が、前記把持具とフレームとベースフレームと案内装置とそのベースフレームを隣り合う成形ステージの間で往復させる駆動装置とによって構成されるので、その移載装置をコンパクトな装置として型締装置の中に内蔵させることは容易である。

また、本発明の複数の成形ステージを有する複合成形装置の型締装置に内蔵された中間成形物の移載装置によれば、前記複数工程が、１次成形工程と２次成形工程とからなる場合、また、インサート１次成形と２次成形とからなる場合、また、前記インサート成形工程と前記２次成形工程に加えてそれらの間に前記インサート１次成形品にプレス加工を加えてプレス加工品とするプレス工程からなる場合、そしてまた、前記インサート１次成形工程と前記プレス工程と前記２次成形工程に加えて、最後に前記２次成形品のランナを除去して製品化する製品化工程を含む場合等いずれであっても、本発明の移載装置を含ませることができる。特に、本発明の移載装置は、複数の成形工程が、インサート成形する１次成形工程や、１次成形と２次成形の間でプレス加工を施すプレス工程を含むような、より多くの異種の成形工程である場合により好適に応用される。

最初に、本発明の移載装置を含む複合成形装置によって成形されることが好ましい複合成形品が例示される。その複合成形品は、より多くの成形工程を要する成形品によって代表的に説明される。その移載装置が多くの成形工程を要する場合により効果的となるからである。もちろん、本移載装置の作用効果は、成形工程が複数である限り、成形工程が減少しても同様に奏される。

その好ましい複合成形品は、インサート部品に異色あるいは異材質の成形材料で１次成形と２次成形を行った成形品である。すなわち、その成形品は、その成形工程を示す図２の（ｄ）図において１０として例示されたものであり、（ｂ）図に示す１次成形の後に（ｃ）図に示す打ち抜き加工を行い、（ｄ）図のように２次成形を追加したものである。なお、（ａ）図〜（ｄ）図の各図において、上側の図が平面図、下側の図が上側の図のＡ−Ａ矢視断面図である。もちろん、インサート成形にはアウトサート成形も含まれる。

成形品１０をその各成形工程段階での形態により詳細に説明すると、図２の（ａ）図では、成形品は未だ２本の細条金属板材料１ａを結合部分１ｂで結合した形状のインサート部品１である。インサート部品１の結合部分１ｂには、後に説明される位置決め用の小孔１ｃが形成されている。そして、（ｂ）図のように、そのインサート部品が１次成形部材２で包まれるように１次成形されて、１次成形品５となる（インサート部品の1次成形工程）。このとき、１次成形品５の中央付近が凹に形成されて、結合部分１ｂが凹空間２ａに露出している。つぎに、（ｃ）図で、１次成形品５が凹空間２ａに露出した４の部分を打ち抜かれてプレス加工品６となる（プレス工程）。つぎに、（ｄ）図でそのプレス加工品６が２次成形部材３で包まれるように２次成形されて２次成形品１０となる（２次成形工程）。このとき、凹空間２ａ及び打ち抜き部分４が２次成形材料３で埋められる。その後、本実施例では、２次成形で生じたランナなどを除去する製品化工程が加えられて最終的な複合成形品となる（製品化工程）。したがって、図示実施例では、最終の複合成形品になるまでにインサート部品のインサート１次成形工程、プレス工程、２次成形工程、そして製品化工程の４工程を経ることになる。

つぎに、上記複合成形品を成形する複合射出装置２０の概略が図１で説明される。複合射出装置２０は、その主要構成要素のプラテン２４、２５で代表的に図示された型締装置２１と、ノズルとシリンダの一部分で表示された２基の射出装置２２、２３とを主要部とする装置である。その型締装置には、上記４工程に対応した成形金型３１、プレス装置４０、成形金型３２、そして製品化プレス装置５０が、順番に取り付けられる。そして、その型締装置２１の周辺装置として、インサート装置６０と製品取出装置７０が組み合わされる。なお、複合射出装置は、インサート成形機の場合には竪型であることが多い。そこで、本実施例でも、型締装置は縦型を例に説明される。

より具体的には、２基の射出装置２２、２３は、複数の成形金型３１、３２のキャビティに異なる色又は異なる材質の成形材料を射出する装置であり、２２が１次成形用射出装置、２３が２次成形用射出装置である。一方、型締装置２１は、一方のプラテンが他方のプラテンに対して離隔し（型開き）、接近する（型閉じする）装置であり、そのプラテンの間に１次成形を行う１次成形金型３１（以下１次金型と言う。）と２次成形する２次成形金型３２（以下２次金型と言う。）とを搭載している。１次金型３１と２次金型３２は、成形品を型開時に突き出すエジェクタ装置を含んでいる。それらのエジェクタ装置のエジェクタは、後に、図６あるいは図７で簡単に示されるエジェクタ２６、２７として例示されるものである。

特に、１次金型３１と２次金型３２は、一つの型締装置の開閉方向に沿った中心軸に関して対称な位置に個別の金型として取り付けられる。そして、それらの金型３１と３２の下側金型と上側金型の間に１次キャビティ３１ａと２次キャビティ３２ａとが形成されて、その１次キャビティ３１ａで１次成形材料５が充填され、２次キャビティ３２ａで２次成形材料６が充填される。しかして、以下において、１次成形が行われる金型を１次成形ステージ３１と、２次成形が行われる金型を２次成形ステージ３２と称する場合もある。

金型３１は、インサート部品１を装填できるように、インサート部品１に当接する装着座面とインサート部品１の小孔１ｃに挿入される位置決めのガイドピンを下側金型に有している（図８参照）。そして、インサート部品１を１次成形材料２で包み込むように充填する空間部分が、１次成形キャビティ３１ａとしてインサート部品１の周りに用意されている。また、２次金型３２の下側金型にも、プレス加工されたプレス加工品６を一時的に装着する装着座面が形成され、２次キャビティ３２ａの上側、下側いずれの面も、１次キャビティ３１ａを内包する限りにおいてある程度自由な大きさに形成される（図８参照）。

１次金型３１と２次金型３２の中間に取り付けられたプレス装置４０は、１次成形品５のインサート部品の結合部分１ｂを除去する装置である。その装置は、型締装置２１の上側プラテン２５と下側プラテン２４の間に取り付けられた装置であり、上記金型３１、３２とともに一つの型締装置内に組み込まれていることを除くと、基本的な構成については従来のプレス装置と同じものである。すなわち、その装置４０は、図４と図８のように、ダイステージ４１とパンチステージ４２とを下側プラテン２４と上側プラテン２５とにそれぞれ備えて、ダイステージ４１の１次成形品５を載置する装着座面に、プレス加工のパンチ４２ａを受け入れるダイ４１ｂを備え、パンチステージ４２に、１次成形品５を押さえ付ける押さえ部材（図示省略）と１次成形品の一部をプレス加工するパンチ４２ａとを備える。

なお、本実施例では、図１のように、各工程で成形品が２個ずつ成形される形態である。それらの成形品は、１次成形品、２次成形品のいずれであってもランナを介して中央のスプルと連通している。この場合、それらの成形過程で生じたスプルとランナを除去するプレス装置が用意される。したがって、本実施例では、プレス装置４０に、スプルとランナを成形品から切り離す、パンチ部分とダイ部分を有する同様な装置も用意される（図示省略）。もちろん、３プレート金型等を使用してランナ除去を行う場合や、ホットランナノズル等を使用してランナレスに成形する場合などが採用される場合には、ランナ除去のためのプレス装置は不要である。

また、プレス装置４０には、図６、図７で示されるような、プレス加工されたプレス加工品６を装着座面から押し上げるエジェクタ４３が用意される。このエジェクタ４３は、例えば油圧シリンダあるいはモータ（図示省略）で駆動されるエジェクタ２６、２７と同様に構成される。しかして、以下において、プレス工程が行われるステージはプレスステージ４０と称される場合もある。

２次成形工程の後には、２次成形品１０を製品化する製品化プレス装置５０が用意される。製品化プレス装置５０は、２次成形品１０のランナやスプルを分離除去して２次成形品を最終的に製品化する製品化工程のためのプレス装置である。最終製品となった複合成形品自体は、２次成形品１０からランナ等を除去されたものであるから実質同じであり、同じ符号１０を付けておく。このプレス装置も、上記したプレス装置と同様な装置である。図６、図７で示されるエジェクタ５３も用意される。このプレス装置は、本実施例ではプラテン２４、２５の側方に一体に固定された補助プラテン２８、２９に固定される。以下において、この製品化のためにプレスが行われる箇所を製品化ステージ５０とも称する。

以上の説明のように、型締装置には、１次成形、プレス、２次成形、そして製品化の４つの工程を行う成形ステージが設けられ、それぞれが個別に等間隔に設置される。そして、それら成形ステージの間には、後に説明される移載装置の把持具やフレームが収容されて待機する収容空間が形成される。

型締装置２１の周辺装置であるインサート装置６０と製品取出装置７０は、つぎのように構成される。まず、インサート装置６０は、図１で模式的に示されるように、機外に用意されたインサート部品１を１次キャビティ３１ａにインサートする従来公知の装置である。その装置は、その機台を例えばプラテン２４上あるいはその近傍に設置され、本体に備え付けられたアーム６１の先端にインサート部品１を把持（あるいは吸着）する把持具６２を備える（図５）。そして、その装置は、型開き中にそのアーム先端の把持具６２をインサート部品１のある機外のインサート供給ステージ（図示省略）から金型３１の１次成形ステージ３１に移動させるとともにその把持具６２でインサート部品１を着脱して、インサート部品１を１次成形ステージ３１に装着する。

一方、製品取出装置７０は、２次成形品１０から製品化工程を完了した（ランナ等を除去した）複合成形品１０を製品化ステージ５０から機外に取り出す従来公知の装置である。その装置は、その機台をプラテン２４上あるいはその近傍に設置され、本体に備え付けられたアーム７１の先端に複合成形品１０を着脱する把持具７２を備える（図５）。そして、その装置は、型開き中にそのアーム先端の把持具７２を製品化ステージ５０へ進入させて複合成形品１０を把持し、その後機外へ取り出して例えば製品搬出ステージ（図示省略）へ搬出する。

以上の装置を含む型締装置の中に組み込まれて、隣り合う各工程間で各中間成形物を移載する本発明の移載装置８０は、図１に示されるように構成される。すなわち、その移載装置は、上記の成形ステージで成形された中間成形物を着脱する把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃと、それら把持具を上記成形ステージに対応した位置に配置するフレーム８２ａ、８２ｂ、８２ｃと、それらフレームを具備して型開き中に該フレームを上記成形ステージに対して移動するベースフレーム８３と、そのベースフレームの移動を上記成形ステージの間で案内する案内装置８４と、そして、型閉じ中にはそれらの把持具とフレームとを上記成形ステージ間の収容空間に位置させて待機させる一方、型開き中にはそれらの把持具とフレームとを、隣り合う上記成形ステージの間で横行させる駆動装置８５とからなる。

より詳細には、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、上記４工程の内の前段側成形ステージ３１、４０、３２で中間成形物５、６、１０を同時に把持し、後段側の成形ステージ４０、３２、５０でそれらを同時に解放する、３式の装置である。すなわち、それらの把持具は、隣り合う４工程のステージ間の収容空間の個数に一致する３式を用意される。したがって、本発明の把持具は、工程が３工程であれば２組、工程が２工程であれば１組用意される。

それらの把持具は、図示を省略されているが、例えば、負圧によって中間成形物を吸着する吸着具、あるいは空圧式に開閉する爪を有する開閉式アクチュエータで構成される。そして、それらの把持具は、型閉じされたときにあっても上記各金型間の収容空間に収容されるようにコンパクトに構成される。また、把持具の型開閉方向への移動機構が省略される。そのため、本発明では、把持具の中間成形物への離接動作が、プラテンやエジェクタの型開閉方向への移動動作によって代行されて成形装置の制御装置側で制御される。

フレーム８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、ベースフレーム８３から垂下する姿勢で固定された例えば門型の部材であり、上記３組の把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃを等間隔に所定の位置に配置して、それらを各成形ステージ上の中間成形物に対向させるように配置する。そして、それらのフレームは、それらの把持具とともに隣り合う成形ステージ間を横行するとき、あるいは型閉じ時に収容空間に位置するとき、周囲の成形ステージに干渉しないように形成される。

ベースフレーム８３は、4ステージの両側でそれらに沿った方向に設けられる長尺の２本の部材であって上記のフレーム８２ａ、８２ｂ、８２ｃを等間隔に立設させる部材である。そして、プラテン側の裏側に直動軸受８４ａを備える。案内装置８４は、その直動軸受８４ａとそれらを案内するレール８４ｂとからなるもので、そのレール８４ｂは、それらのステージの両側に沿ってプラテン２５に固定される。

駆動装置８５は、ベースフレーム８３を案内装置８４に沿って型締装置２１内で移動させる装置であり、例えば、サーボモータ８６とボールねじ８７及びボールねじナット８８を含む。サーボモータ８６の出力軸はカップリング等によってボールねじ８７に結合される。ボールねじナット８８は、ブラケット８９を介してベースフレーム８３に結合される。それで、サーボモータ８６は、ボールねじ８７を回転してそれに螺合するボールねじナット８７を移動させてベースフレーム８３を移動させる。もちろん、駆動装置８５は、サーボモータ８６とボールねじ機構の代わりに、流体シリンダとピストンを含む装置に構成されても良い（図示省略）。

上記のような移載装置８０によって、型締装置２１が型開きしたときに把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃが往復移動し、その後型締装置２１が型閉じ方向に移動し、エジェクタ装置が中間成形物を突き出したときに、それら把持具が各成形ステージから各中間成形物を脱着する。すなわち、１次成形品５をプレス装置４０に移載する動作と、プレス加工されたプレス加工品６を２次キャビティ３２ａに移載する動作と、そして２次成形品１０を製品化ステージ５０に移載する動作とを略同一タイミングで行う。

以上の複合成形装置による複合成形は、図３から図１１に示されるように行われる。なお、それらの成形工程は、個別の成形品については当然順次行われるものであるが、成形装置全体から観れば同時に行われて、１回の型開閉動作毎に進行するものである。

まず、図３のように、各工程が型締め中に同時に行われる。このとき、１次成形ステージ３１で１次成形品５が成形され、プレスステージ４０で１次成形品５をプレス加工したプレス加工品６が生成され、２次成形ステージ３２でプレス加工品６に２次成形した２次成形品１０が成形され、そして、製品化ステージ５０で２次成形品１０のランナを除去して製品化が行われる。また、必要に応じてプレスステージ４０で１次成形品５のランナ除去が行われる。このとき、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、各ステージの中間位置に在って、それらの間の収容空間で待機する。また、インサート装置６０と製品取出装置７０も待機状態にある。

上記成形やプレス処理が完了すると、つぎに図４のように型開きが行われて、各中間成形物５、６や２次成形品１０が各成形ステージでその上面を露出する。このとき、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、未だ各ステージ３１、４０、３２、５０の中間位置にあって引き続き各ステージ間の収容空間の中で待機している。また、インサート装置６０と製品取出装置７０も待機状態にある。

つぎに、駆動装置が図５のようにベースフレーム８３を移動させて、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃを前段の成形ステージ側に移動する。そして、同時に、インサート装置６０が把持具６２をインサート部品１の供給場所（図示省略）に移動し、製品取出装置７０が製品把持具７２を製品化ステージ５０の中に進入させる。

つぎに、図６のように型締装置がプラテン２５を型閉じ方向に移動するとともに、エジェクタ装置のエジェクタ２６、２７が突き出し方向に移動する。また、プレス装置４０、５０のエジェクタ４３、５３も同様に動作する。すると、各中間成形物５、６、１０が各ステージから浮き上がるとともに各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃに近づく。このとき、駆動装置は、ベースフレーム８３の静止を維持して各把持具の各成形ステージへの対向状態を維持する。また、インサート装置６０や製品取出装置７０は、把持具６２とインサート部品１、把持具７２と複合成形品１０とを接近させる。そして、各把持具が中間成形物に当接して、中間成形物の把持が行われる。このとき、本実施例では把持具がスプルを把持するが、把持具が成形品を直接把持するものであってもよい。

やがて、各中間成形物の把持が完了し、図７のようにつぎの移動に備える状態になる。このとき、型締装置のプラテン２５が型開き方向に上昇しており、エジェクタ２６、２７、４３、５３が待機位置に復帰している。そして、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃの吸引装置、あるいは把持装置が、各中間成形物あるいはそれらのスプルを把持している。また、インサート装置６０や製品取出装置７０でも、把持具６２や７２がインサート部品１や複合成形品１０を把持している。

つぎに、図８のように、駆動装置がベースフレーム８３を移動して各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃを後段の各成形ステージに対向させる。そして、同時に、インサート装置６０の把持具６２がインサート部品１を把持したまま１次成形ステージ３１内に移動し、製品取出装置７０の把持具７２が製品１０を把持したまま図示省略した搬出装置上に移動する。

つぎに、図９のように、プラテン２５が型閉じ方向に移動して、各把持具８１ａ、８１ｂ、８１ｃで把持された各中間成形物５、６、１０を後段の成形ステージの所定位置に挿入する。ここで、所定位置とは、後段の工程を行うために前段の工程で生成された中間成形物がセットされるべき位置である。また、同時に、インサート装置６０の把持具がインサート部品１を１次成形ステージに挿入し、製品取出装置７０の把持具が製品１０を搬出装置上に移載（図では落下）させる。

つぎに、図１０のように、各把持具が各中間成形物５、６、１０を解放した状態でプラテン２５が型開き方向に移動して、各中間成形物の後段成形ステージへの移載を完了する。そして、インサート装置６０の把持具もインサート部品１を１次成形ステージに残して上昇し、製品取出装置７０の把持具も製品１０の搬出装置への移載を完了する。

つぎに、図１１のように、各把持具が各ステージ３１、４０、３２、５０の中間位置に移動して、待機する収容空間に対向する位置に戻る。また、インサート装置６０と製品取出装置７０も待機位置に戻る。その後、図３のように型閉じ型締めして各工程が行われる。こうして、以下、図３から図１１が繰り返されて複合成形品が成形される。

以上説明した移載装置８０を含む複合成形装置２０によれば、その移載装置が型締装置内で隣り合う成形ステージ間を移動するだけであるからその移動距離を最小限にすることができ、結果中間成形物の移載のロスタイムを極限まで短縮することができる。中間成形物の移載の位置決め精度の向上も図れる。また、把持具が機外との間で出没することがないために、把持具まわりの温度が外気温度に影響されることが極力押さえられる。そのうえ、把持具の型開閉方向の移動が型締装置のプラテンの移動やエジェクタ装置のエジェクタの移動によって代行されるので、移載装置にその方向の駆動装置が不要になる分移載装置の構成が簡素化される。もちろん、成形工程数が少なくて済む場合にその減少数に応じて把持具も減少することは言うまでもない。

本発明の複合成形装置の構成を概略的に示す断面図であり、（ａ）図が成形工程の流れ方向に直交する側面から観た一部断面図であり、（ｂ）図が成形工程の流れ方向に沿った側面の一部断面図であり、（Ｃ）図が上側プラテンから下側プラテンを観た平面図である。 本発明で成形されるインサート部品を含む複合成形品の、各成形過程での形態を示す図である。そのうち、（ａ）図がインサート部品の形態を、（ｂ）図がそのインサート部品に１次成形して１次成形品とした形態を、（ｃ）図が１次成形品を打ち抜いてプレス加工品とした形態を、そして、（ｄ）図がプレス加工品に２次成形を追加して２次成形品にした形態を示す。 本発明の複合成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、型締め後に１回の成形処理が完了したときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、型開きが完了したときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各把持具を前段の成形ステージ側に戻したときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、型締装置がプラテンを型閉じ方向に移動し始めるとともに、エジェクタ装置のエジェクタが突き出し方向に移動し始めたときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各把持具が中間成形物の把持を完了した後、つぎの移動が可能になった状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各把持具を移動させて後段の各成形ステージ側に対向させた直後の状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各中間成形物を後段の成形ステージに挿入したときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各中間成形物を後段の成形ステージに挿入した後プラテンが上昇したときの状態を示す。 本発明の複合成形品の成形過程を移載装置の状態とともに示す図であって、各把持具が各ステージの中間位置に戻ったときの状態を示す。

符号の説明

１ インサート部品
５ １次成形品（中間成形物）
６ プレス加工品（中間成形物）
１０ ２次成形品（中間成形物）／複合成形品（最終製品）
２０ 複合成形装置
２１ 型締装置
２２ 射出装置（１次成形用射出装置）
２３ 射出装置（２次成形用射出装置）
２４ 型締装置の下側プラテン
２５ 型締装置の上側プラテン
２６ エジェクタ（エジェクタ装置）
２７ エジェクタ（エジェクタ装置）
３１ １次成形金型（１次成形ステージ）
３２ ２次成形金型（２次成形ステージ）
４０ プレス装置（プレスステージ）
５０ 製品化プレス装置（製品化ステージ）
６０ インサート装置
７０ 製品取出装置
８０ 移載装置
８１ 把持具
８２ フレーム
８３ ベースフレーム
８４ 案内装置
８５ 駆動装置

Claims (7)

1. 一つの型締装置の中に複数の成形工程を行う複数の成形ステージを備えて、それらの成形ステージでそれらの工程を同時に行うことと、それらの成形ステージで成形された各中間成形物を把持具で把持して後段の成形ステージに移載することとを繰り返すことによって、複数の成形工程で処理した複合成形品を一つの型締装置の中で成形する複合成形装置において、前記複数の成形ステージが、それぞれの間に収容空間を形成した個別の成形ステージとして前記型締装置内に配置され、前記把持具が、その把持具を型閉じ中には前記収容空間で待機させ型開き中には該成形ステージ間を往復させる移載装置の中に含まれ、そして、前記型締装置と該型締装置のエジェクタ装置が、前記把持具の前記中間成形物に対する離接動作をそのプラテンとエジェクタの型開閉方向の移動動作によって代行することを特徴とする複合成形装置。
2. 一つの型締装置の中に複数の成形工程を行う複数の成形ステージを備えて、それらの成形ステージでそれらの工程を同時に行うことと、それらの成形ステージで生成された各中間成形物を、把持具で把持して後段の成形ステージに移載することとを繰り返すことによって、複数の成形工程で処理した複合成形品を、一つの型締装置の中で成形する複合成形装置の中間成形物の移載装置において、前記型締装置と該型締装置のエジェクタ装置が、そのプラテンとエジェクタの型開閉方向の移動動作によって前記把持具の前記中間成形物に対する離接動作を代行し、前記複数の成形ステージが、それぞれの間に収容空間を有する個別の成形ステージとして該型締装置内に配置されたうえで、前記移載装置が、前記把持具を、型閉じ中には前記収容空間で待機させ型開き中には隣り合う該成形ステージ間で往復させる装置であることを特徴とする複合成形装置の中間成形物の移載装置。
3. 前記複合成形装置の前記中間成形物の移載装置が、前記把持具を前記成形ステージに対応した位置に配置する複数のフレームと、前記フレームを具備して型開き中に該フレームを前記成形ステージに対して移動するベースフレームと、前記ベースフレームの移動を前記成形ステージの間で案内する案内装置と、そして、型閉じ中には前記把持具と前記フレームとを前記収容空間に位置させて待機させる一方で型開き中には該把持具と該フレームとを隣り合う前記成形ステージの間で横行させる駆動装置と、からなることを特徴とする請求項２記載の複合成形装置の中間成形物の移載装置。
4. 前記複数の成形工程が、１次成形品を成形する１次成形工程とその１次成形品に２次成形を加えて２次成形品とする２次成形工程とからなり、前記複合成形品が、該１次成形品に２次成形した成形品であり、前記成形ステージが、１次成形金型と２次成形金型とからなり、前記把持具が、前記１次成形品を前記１次成形金型から前記２次成形金型に移載する１組の把持具であることを特徴とする請求項３記載の複合成形装置の中間成形物の移載装置。
5. 前記各成形工程の前記１次成形工程が、インサート部品に１次成形を加えてインサート１次成形品を成形するインサート成形工程であり、前記複合成形品が、該インサート１次成形品に２次成形したインサート複合成形品であり、前記成形ステージの１次成形金型が、インサート部品に１次成形を加える１次成形金型であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品を前記１次成形金型から前記２次成形金型に移載する１組の把持具であることを特徴とする請求項４記載の複合成形装置の中間成形物の移載装置。
6. 前記各成形工程が、前記インサート部品に１次成形を加える前記インサート成形工程と前記２次成形工程の間に、前記インサート１次成形品にプレス加工を加えてプレス加工品とするプレス工程を含み、前記プレス工程の成形ステージが、該インサート１次成形品をプレス加工するプレス装置であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品と前記プレス加工品とを、前記１次成形金型からプレス装置に、及び該プレス装置から前記２次成形金型に移載する２組の装置であることを特徴とする請求項５記載の複合成形装置の中間成形物の移載装置。
7. 前記各工程が、前記インサート１次成形工程と前記プレス工程と前記２次成形工程に加えて、最後に前記２次成形品のランナを除去して製品化する製品化工程を含み、前記製品化工程の成形ステージが、前記２次成形品をプレス加工して製品化する製品化プレス装置であり、前記把持具が、前記インサート１次成形品とプレス成形品と２次成形品とを、前記１次成形金型から前記プレス装置、該プレス装置から前記２次成形金型、及び該２次成形金型から前記製品化プレス装置に移載する３組の装置からなることを特徴とする請求項６記載の複合成形装置の中間成形物の移載装置。

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