JP6173937B2 - シート成形装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂シートを加熱するヒータ部と、加熱された樹脂シートを金型による型締めで成形する駆動部とを備えたシート成形装置に関する。

樹脂シートから、食品、電気部品、日用品および医薬品などを収容する容器やその容器の蓋材などの成形品を製作するための製造ラインにおいては、加熱された樹脂シートを型締めすることにより容器などの形状に成形するシート成形装置が使用されている。本出願人は、樹脂シートを加熱するヒータ部と、加熱された樹脂シートを金型による型締めで容器などの形状に成形する駆動部とを備えたシート成形装置を先に提案している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示されたシート成形装置は、熱成形可能な樹脂シートを搬送手段により移送しながら所定形状の成形品に型締め（熱成形）するもので、樹脂シートを成形適温まで加熱する加熱装置と、成形適温に加熱された樹脂シートを金型の成形面に沿わせて変形させる熱成形装置としての真空圧空成形機とを主要部として構成される。このシート成形装置では、前述の加熱装置からなるヒータ部と、真空圧空成形機からなる駆動部とを備えている。

特開２００８−２９０４１２号公報

ところで、特許文献１に開示されたシート成形装置において、樹脂シートを加熱するヒータ部を構成する加熱装置は、１００ｋＷ以上の容量を持ち、成形時に７０〜８０％の電力を消費することから、その消費電力が非常に大きい。また、この加熱装置の消費電力は、樹脂シートの材質、厚みにより変動する。一方、樹脂シートを成形品に熱成形する駆動部を構成する真空圧空成形機は、その消費電力が小さい。また、この真空圧空成形機の消費電力は、樹脂シートの材質、厚みにより変動することはない。

前述のように消費電力が大きい加熱装置を持つシート成形装置では、省エネルギー対策として、加熱装置からなるヒータ部を真空圧空成形機からなる駆動部とは区別し、そのヒータ部でどの程度の電力が消費されているかを把握できるようにすることが要望されていた。

そこで、本発明は前述の要望に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ヒータ部および駆動部での消費電力に基づく電気代を容易に認知し得るシート成形装置を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、樹脂シートを加熱し、消費電力が樹脂シートの材質および厚みにより変動する密閉構造のヒータ部と、加熱された樹脂シートを金型による型締めで成形する真空圧空成形機とを備えたシート成形装置において、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、ヒータ部の消費電力量に基づいて算出されたヒータ部の消費電力料金と、真空圧空成形機の消費電力量に基づいて算出された真空圧空成形機の消費電力料金とを稼働時刻ごとに表示する表示部を設けたことを特徴とする。

本発明では、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、ヒータ部の消費電力量に基づいて算出されたヒータ部の消費電力料金と、真空圧空成形機の消費電力量に基づいて算出された真空圧空成形機の消費電力料金とを稼働時刻ごとに表示する表示部を設けたことにより、その表示部を目視確認することで、ヒータ部および真空圧空成形機での消費電力量に基づく電気代を容易に認知することができるので、省エネルギー対策を容易に講じることができる。特に、消費電力が大きいヒータ部での消費電力量に基づく電気代を認知できることは有効である。

本発明において、ヒータ部および真空圧空成形機の消費電力料金と、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、稼働時刻ごとに算出されたヒータ部および真空圧空成形機の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積した累計金額とを記憶部に蓄積することによりデータ管理可能とすることが望ましい。

このように、ヒータ部および真空圧空成形機の消費電力料金と、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、ヒータ部および真空圧空成形機の累計金額とを記憶部に蓄積することによりデータ管理可能とすれば、省エネルギー対策を講じる上で有効な手段となる。

本発明によれば、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、ヒータ部の消費電力量に基づいて算出されたヒータ部の消費電力料金と、真空圧空成形機の消費電力量に基づいて算出された真空圧空成形機の消費電力料金とを稼働時刻ごとに表示する表示部を設けたことにより、その表示部を目視確認することで、ヒータ部および真空圧空成形機での消費電力量に基づく電気代を容易に認知することができるので、省エネルギー対策を容易に講じることができる。

本発明の実施形態で、シート成形装置の構成例を示すブロック図である。 図１のシート成形装置の構造例を示す正面図である。 図１のシート成形装置の表示部における表示例を示す図である。

本発明に係るシート成形装置の実施形態について、図１〜図３を参照しながら以下に詳述する。

図１は、この実施形態におけるシート成形装置１１の構成ブロック図である。同図に示すシート成形装置１１は、樹脂シートを加熱するヒータ部１２と、加熱された樹脂シートを金型による型締めで成形する駆動部１３とを備え、ヒータ部１２および駆動部１３のそれぞれは電源ライン１４，１５に接続されている。これらヒータ部１２および駆動部１３は電源ライン１４，１５により電力が供給される。また、このシート成形装置１１は、電力計測部１６、中央処理部（ＣＰＵ）１７、記憶部１８からなる制御部２０を有し、この制御部２０により前述のヒータ部１２、駆動部１３および表示部１９を制御する。

電力計測部１６は、その入力側に、駆動部１３の電源ライン１５に設けられた変圧器２１、ヒータ部１２の電源ライン１４および駆動部１３の電源ライン１５に設けられた変流器２２，２３が接続され、変圧器２１および変流器２２により検出された電圧および電流に基づいてヒータ部１２の消費電力量を計測すると共に、変圧器２１および変流器２３により検出された電圧および電流に基づいて駆動部１３の消費電力量を計測する。

この電力計測部１６の出力側に接続された中央処理部１７は、その演算処理により、電力計測部１６から出力されるヒータ部１２の消費電力量に基づいてヒータ部１２の消費電力料金を算出すると共に、電力計測部１６から出力される駆動部１３の消費電力量に基づいて駆動部１３の消費電力料金を算出する。また、この中央処理部１７は、ヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積した累計金額も算出する。なお、電力の基本料金は、電力会社によって異なるため、全ての電力会社の基本料金を予め設定しておき、シート成形装置１１が設置された地域に適合する電力会社の基本料金を選択可能としている。

この中央処理部１７の出力側に接続された記憶部１８は、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数、中央処理部１７で算出されたヒータ部１２の消費電力料金、駆動部１３の消費電力料金、ヒータ部１２および駆動部１３の累計金額が蓄積される。このように、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数、中央処理部１７で算出されたヒータ部１２の消費電力料金、駆動部１３の消費電力料金、ヒータ部１２および駆動部１３の累計金額を蓄積することによりデータ管理可能となっている。

また、中央処理部１７の出力側に接続された表示部１９は、前述の記憶部１８に蓄積された各種データ、つまり、樹脂シートの材質、厚みおよびショット数、ヒータ部１２の消費電力料金、駆動部１３の消費電力料金を稼働時刻ごとに表示すると共に、稼働時刻ごとに算出されたヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積したヒータ部１２および駆動部１３の累計金額を表示する。

以上のように、ヒータ部１２、駆動部１３および表示部１９と、電力計測部１６、中央処理部１７および記憶部１８からなる制御部２０とを備えたシート成形装置１１は、図２に示すように、ポリスチレン（ＰＳ）やポリプロピレン（ＰＰ）等の熱成形可能な樹脂シート２４を搬送手段２５により移送しながら、例えば複数の容器が連続した成形品に型締め（熱成形）するもので、基台２６と、その基台２６に設置され、樹脂シート２４を成形適温まで加熱する密閉構造のヒータ部（加熱装置）１２と、成形適温に加熱された樹脂シート２４を金型の成形面に沿わせて変形させる熱成形装置としての駆動部（真空圧空成形機）１３とを主要部として構成される。また、このシート成形装置１１は、各部の各種条件設定などが行えるように表示部（操作パネル）１９が設けられている。

ここで、シート成形装置１１の加熱装置からなるヒータ部１２は、１００ｋＷ以上の容量を持ち、成形時に７０〜８０％の電力を消費することから、その消費電力が非常に大きい。また、このヒータ部１２の消費電力は、樹脂シート２４の材質、厚みにより変動する。一方、シート成形装置１１の真空圧空成形機からなる駆動部１３は、その消費電力が小さい。また、この駆動部１３の消費電力は、樹脂シート２４の材質、厚みにより変動することはない。

消費電力が大きいヒータ部１２を持つ実施形態のシート成形装置１１では、省エネルギー対策として、加熱装置からなるヒータ部１２を真空圧空成形機からなる駆動部１３とは区別し、そのヒータ部１２でどの程度の電力が消費されているかを把握できるようにしている。つまり、シート成形装置１１の操作パネルからなる表示部１９の画面において、図３に示すように、成形品名、樹脂シート２４の材質、厚みおよびショット数、ヒータ部１２の消費電力量およびその消費電力量に基づいて算出されたヒータ部１２の消費電力料金、駆動部１３の消費電力量およびその消費電力量に基づいて算出された駆動部１３の消費電力料金を稼働時刻（１時間単位）ごとに表示すると共に、稼働時刻ごとに算出されたヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積したヒータ部１２および駆動部１３の累計金額を一覧表示するようにしている。

同図に示す一覧表において、成形品名、樹脂シート２４の材質および厚みは、記憶部１８に予め蓄積された各種設定条件から読み出すことにより表示される。ショット数は、真空圧空成形機に設けられたセンサ等の計数手段で検出することにより表示される。ヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力量は、変圧器２１および変流器２２，２３により検出された電圧および電流に基づいて電力計測部１６で計測することによりその計測結果として表示される。ヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金は、シート成形装置１１が設置された地域における電力会社の基本料金に基づいて中央処理部１７で演算することによりその演算結果として表示される。ヒータ部１２および駆動部１３の累計金額は、中央処理部１７で演算することによりその演算結果として表示される。これらショット数、ヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力量、ヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金、ヒータ部１２および駆動部１３の累計金額は、稼働時刻ごとに前述の処理が実行される。

以上のように、樹脂シート２４の材質、厚みおよびショット数と、ヒータ部１２の消費電力量およびその消費電力量に基づいて算出されたヒータ部１２の消費電力料金と、駆動部１３の消費電力量およびその消費電力量に基づいて算出された駆動部１３の消費電力料金と、稼働時刻ごとに算出されたヒータ部１２および駆動部１３の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積した累計金額とを日付と共に記憶部１８に蓄積することにより、シート成形装置１１におけるデータ管理が可能となる。これら記憶部１８に蓄積された過去のデータを随時読み出して表示部１９の画面上に表示させることにより、オペレータが目視確認することで、ヒータ部１２および駆動部１３での消費電力量に基づく電気代を容易に認知することができるので、省エネルギー対策を容易に講じることができる。特に、消費電力が大きいヒータ部１２での消費電力量に基づく電気代を認知できることは有効である。このヒータ部１２は、熱効率がよい密閉構造の加熱装置からなるため、ヒータ部１２での消費電力量に基づく電気代を認知できることで、加熱装置の熱効率のよさも認識することができる。

例えば、樹脂シート２４の材質および厚みによるヒータ部１２の消費電力量の差を確認することにより、ヒータ部１２の消費電力料金および累計金額から成形品単価の見直しが容易となる。また、駆動部１３が停止しているにも拘わらず、ヒータ部１２の切り忘れやヒータ部１２の再投入回避などのためにヒータ部１２がＯＮしている状況を把握することができるので、現場におけるシート成形装置１１の稼働率とオペレータによる作業内容が省エネルギー対策に適切か否かを判断する材料となる。さらに、ショット数および累計金額から、ランニングコストを明確化することができ、製品原価の決定に寄与することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１１ シート成形装置
１２ ヒータ部（加熱装置）
１３ 駆動部（真空圧空成形機）
１８ 記憶部
１９ 表示部（操作パネル）
２４ 樹脂シート

Claims (2)

1. 樹脂シートを加熱し、消費電力が樹脂シートの材質および厚みにより変動する密閉構造のヒータ部と、加熱された樹脂シートを金型による型締めで成形する真空圧空成形機とを備えたシート成形装置において、前記樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、前記ヒータ部の消費電力量に基づいて算出されたヒータ部の消費電力料金と、前記真空圧空成形機の消費電力量に基づいて算出された真空圧空成形機の消費電力料金とを稼働時刻ごとに表示する表示部を設けたことを特徴とするシート成形装置。
2. 前記ヒータ部および真空圧空成形機の消費電力料金と、前記樹脂シートの材質、厚みおよびショット数と、稼働時刻ごとに算出されたヒータ部および真空圧空成形機の各消費電力料金の合計金額を稼働時刻順に累積した累計金額とを記憶部に蓄積することによりデータ管理可能とした請求項１に記載のシート成形装置。

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