JP6933160B2 - パウダースラッシュ成形システム - Google Patents

Description

本発明は、パウダースラッシュ成形システムに関するものである。

インストルメントパネル等の車両の内装パネルは、多層構造の樹脂材から成るものが多く、例えば、最下層が射出成形で製造された固い芯材で構成されるとともに、最上層（表層）が高触感のある表皮材（所謂スラッシュ表皮）で構成された内装パネルが従来から知られている。

かかるスラッシュ表皮は、加熱した成形型の内表面に粉体樹脂材料を溶融付着させて樹脂層を成形した後、成形型と共に冷却して硬化させた樹脂層を成形型から取り出すパウダースラッシュ成形方法によって成形されるのが一般的である。

例えば特許文献１には、スラッシュ成形型を熱風炉（加熱炉）内に通すための無端チェーンコンベアに設置された型担持アームから、スラッシュ成形型を受け取って、順次、パウダリング装置、再加熱装置、冷却装置および脱型装置へ移送し、成形品が除去されたスラッシュ成形型を再び型担持アームへ移送するロボットを備えたパウダースラッシュ成形装置が開示されている。

特開平２−４１２１６号公報

ところで、上記特許文献１には、成形型の数は適宜選択されると記載されているが、特許文献１のもののように５つの作業装置（加熱炉、パウダリング装置、再加熱装置、冷却装置および脱型装置）を有するシステム（成形装置）であれば、作業装置と同数の５つの成形型（例えば成形型Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を用いた同時生産を行うのが、生産性向上の上で好ましい。

もっとも、成形型Ａを脱型装置から加熱炉へ搬送するには、成形型Ｅを加熱炉からパウダリング装置へ搬送する必要があり、成形型Ｅを加熱炉からパウダリング装置へ搬送するには、成形型Ｄをパウダリング装置から再加熱装置へ搬送する必要があり、…といった具合に、作業装置と同数の成形型を用いて同時生産を行う場合には、１つ以上の余剰設備が必要となる。

例えば上記特許文献１のものであれば、余剰設備として搬送装置または仮置き台を追加し、脱型が終了した成形型Ａを、搬送装置で吊り下げ保持したり、仮置き台に載置したりしている間に、上記ロボットにて、成形型Ｂを冷却装置から脱型装置へ、成形型Ｃを再加熱装置から冷却装置へ、成形型Ｄをパウダリング装置から再加熱装置へ、成形型Ｅを加熱炉からパウダリング装置へという順で搬送すれば、作業装置と同数の成形型をパウダースラッシュ成形装置内で循環させることが可能となる。

しかしながら、このような搬送装置や仮置き台を追加する構成には、設置スペースが増大するという問題や、搬送装置や仮置き台の規模によっては設備投資が大きくなるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パウダースラッシュ成形システムにおいて、設置スペースの増大および設備投資を抑えつつ、作業装置と同数の成形型を用いた同時生産を滞りなく行う技術を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係るパウダースラッシュ成形システムでは、既存の作業装置を用いて、脱型が終了した成形型の仮置き（待機）スペースを確保するようにしている。

具体的には、本発明は、加熱した成形型の内表面に粉体樹脂材料を溶融付着させてスラッシュ表皮を成形するパウダースラッシュ成形システムを対象としている。

そして、このパウダースラッシュ成形システムは、加熱炉を用いて上記成形型を加熱する加熱装置と、加熱された上記成形型に上記粉体樹脂材料を供給し揺動させる揺動装置と、上記粉体樹脂材料が溶融付着した上記成形型を冷却する冷却装置と、冷却された上記成形型から上記スラッシュ表皮を外す脱型装置と、これらの装置間で上記成形型を搬送する搬送手段と、を備え、上記冷却装置には、冷却槽と、当該冷却槽の上方で上下反転することでその上面に載置固定された上記成形型を冷却槽側に向けるテーブルと、が設けられており、上記テーブルは、上下反転した状態で上方を向く裏面にも、上記成形型を載置可能に構成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、パウダースラッシュ成形システムに通常備えられている冷却装置のテーブルによって、脱型が終了した成形型の仮置きスペースが確保されることから、設置スペースの増大を抑えつつ、最も時間がかかる加熱装置に滞りなく成形型を搬送することができる。

ここで、冷却装置においては、粉体樹脂材料が溶融付着していない成形型の外表面を冷却槽内の水や砂等に浸すことで冷却を行うのが一般的であり、且つ、水や砂等を空中で保持することは物理上困難であることから、冷却槽の上方で、載置された成形型を反転させて冷却槽側に向ける機構を採用することが多い。そして、本発明では、冷却槽の上方で上下反転するテーブルの裏面に成形型を載置可能とすることから、既存の設備を利用することができ、これにより、設備投資を抑えることができる。

これらにより、設置スペースの増大および設備投資を抑えつつ、作業装置と同数の成形型を用いた同時生産を滞りなく行うことができる。

そうして、上記のような機能を有するテーブルの一態様として、上記パウダースラッシュ成形システムでは、上記テーブルは、直方体状に形成されていて、対向する一対の側面の中心を通る軸回りに回転可能に構成されており、上記上面側には、上記成形型を位置決めするためのガイドが設けられているとともに、上記裏面側にも、上面における位置決め位置と同じ位置に上記成形型を位置決めするためのガイドが設けられていることが好ましい。

この構成によれば、直方体状のテーブルが、対向する一対の側面の中心を通る軸回りに回転可能に構成されているので、上面の平面位置および高さと、上下反転した場合の裏面の平面位置および高さとを、同じにすることができる。しかも、裏面側には、上面における位置決め位置と同じ位置に、成形型を位置決めするためのガイドが設けられていることから、上面に載置固定された冷却前後の成形型と、上下反転した裏面に仮置きされた脱型後の成形型と、を同じ平面位置および同じ高さにすることができる。したがって、例えばオートメーション化された搬送手段によって成形型の搬送を繰り返す場合にも、例えば搬送手段による成形型の掬い損ね等なく、装置間で成形型を確実に搬送することができる。

さらに、上記パウダースラッシュ成形システムでは、上記冷却装置は、上記搬送手段と上記脱型装置との間に位置するように、上記脱型装置と連結されており、上記脱型装置には、上記テーブルの上面および上下反転した裏面と同じ高さの上面を有する、上記成形型を載置可能なフレームが設けられており、上記テーブルと上記フレームとの間で上記成形型を移動させる移送手段をさらに備えていることが好ましい。

この構成によれば、冷却装置と脱型装置とが連結されており、且つ、冷却装置のテーブルの上面（および上下反転した裏面）と脱型装置のフレームの上面とが同じ高さなので、例えばレールとモータとを組み合わせたような簡易な移送手段で、換言すると、設備投資を抑えつつ、搬送手段を用いることなく、冷却装置と脱型装置との間で成形型を自在に往き来させることができる。

そうして、例えば、脱型→冷却→揺動→加熱の順で作業が終了するようなシーケンスが組まれている場合に、加熱装置に成形型Ｄが、揺動装置に成形型Ｃが、冷却装置に成形型Ｂが、脱型装置に成形型Ａが在る状況において、脱型が終了すると、仮に搬送手段が他の作業をしていても、移送手段によって成形型Ａを脱型装置のフレームから冷却装置のテーブルに移送することができる。これにより、冷却槽で冷却中の成形型Ｂの上方でテーブルの裏面に成形型Ａを仮置きすることができる。

次いで、搬送手段によって冷却装置から加熱装置（例えば加熱炉の手前）へ成形型Ａを搬送するが、冷却装置は、搬送手段と脱型装置との間に位置しているので、成形型Ａを脱型装置から直接搬送する場合に比して、搬送手段の小規模化を図ることが、換言すると、設置スペースの増大および設備投資を抑えることができる。

また、このように搬送装置によって成形型Ａを加熱装置へ搬送しているときに、成形型Ｂの冷却が終了すれば、成形型Ａの搬送終了を待たずとも、テーブルが上下反転した後、移送手段によって成形型Ｂを脱型装置のフレームへ移送することができ、これにより、冷却装置が空いた状態が作出される。

次いで、成形型Ｃの成形作業が終了すると、加熱装置への成形型Ａの搬送が終了した搬送装置によって成形型Ｃを空いている冷却装置に搬送することができ、これにより、揺動装置が空いた状態が作出される。そうして、加熱が終了して成形型Ｄが加熱炉から出てくると、これと入れ替わりに成形型Ａが加熱炉に入るとともに、搬送装置によって直ぐに成形型Ｄを空いている揺動装置に搬送することができ、これにより、加熱終了後の成形型Ｄの温度低下による品質への影響を抑えることができる。

これらにより、加熱装置に成形型Ａが、揺動装置に成形型Ｄが、冷却装置に成形型Ｃが、脱型装置に成形型Ｂが在る状況となるので、同様の手順を繰り返すことにより、加熱装置、揺動装置、冷却装置および脱型装置と同数の４つの成形型Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをパウダースラッシュ成形システム内で滞りなく循環させて、スラッシュ表皮を効率良く且つ高品質で同時生産することができる。

以上説明したように、本発明に係るパウダースラッシュ成形システムによれば、設置スペースの増大および設備投資を抑えつつ、作業装置と同数の成形型を用いた同時生産を滞りなく行うことができる。

本発明の実施形態に係るパウダースラッシュ成形システムを模式的に示す平面図である。 加熱装置を模式的に説明する図である。 揺動装置における作業を模式的に説明する図である。 冷却装置を模式的に説明する図である。 脱型装置における作業を模式的に説明する図である。 テーブルを模式的に示す図である。 冷却装置および脱型装置を模式的に示す図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形システムにおける成形型の循環手順を模式的に説明する図である。 パウダースラッシュ成形における一般的なタイムチャートである。 余剰設備を追加した場合の成形型の循環手順を模式的に説明する図であり、同図（ａ）は搬送機を追加した場合を示し、同図（ｂ）は仮置き台を追加した場合を示している。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

−全体構成−
図１は、本実施形態に係るパウダースラッシュ成形システム１を模式的に示す平面図である。このパウダースラッシュ成形システム１は、加熱したスラッシュ成形型３の内表面３ａに、例えばポリ塩化ビニル樹脂等の粉体樹脂材料６を溶融付着させて樹脂層７を成形した後（図３参照）、スラッシュ成形型３と共に冷却して硬化させた樹脂層７をスラッシュ成形型３から取り出すことでスラッシュ表皮８（図５参照）を成形するように構成されている。このパウダースラッシュ成形システム１は、図１に示すように、加熱装置１０と、揺動装置２０と、冷却装置３０と、脱型装置４０と、型置き台４と、第１ロボット５０と、第２ロボット６０と、を備えていて、第１ロボット５０を中心にして、加熱装置１０と、冷却装置３０および脱型装置４０と、揺動装置２０と、型置き台４とが環状に配置されている。

第１ロボット５０および第２ロボット６０は、所謂多関節ロボットであり、それぞれ鉛直方向周りに３６０°回転可能に構成されているとともに、多関節アーム５１，６１に取り付けられた冶具５２，６２を介してスラッシュ成形型３および樹脂ボックス５をそれぞれ掬い上げて搬送することが可能に構成されている。これら第１ロボット５０および第２ロボット６０は、予め定められた動作プログラムや入力指令に従って、それぞれをスラッシュ成形型３および樹脂ボックス５を所定の位置から所定の位置へ搬送する動作を繰り返すように構成されている。

具体的には、第１ロボット５０は、主として、脱型が終了したスラッシュ成形型３を冷却装置３０から加熱装置１０へ搬送し、加熱が終了したスラッシュ成形型３を加熱装置１０から揺動装置２０へ搬送し、樹脂層７の成形が終了したスラッシュ成形型３を揺動装置２０から冷却装置３０へ搬送するように構成されている。また、第１ロボット５０は、成形作業中に異なる形状のスラッシュ表皮８を成形する場合には、形状の異なる複数のスラッシュ成形型３が置かれた型置き台４から、入力指令に従って適切なスラッシュ成形型３を選択し、脱型が終了したスラッシュ成形型３と入れ替えて加熱装置１０へ搬送するように構成されている。

一方、第２ロボット６０は、車種に応じて異なる色の粉体樹脂材料６が投入された樹脂ボックス群から、入力指令に従って適切な色の粉体樹脂材料６が投入された樹脂ボックス５を選択し、揺動装置２０へ搬送するとともに、樹脂層７の成形終了後の樹脂ボックス５を揺動装置２０から材料投入エリア（図示せず）へ搬送するように構成されている。

図２は、加熱装置１０を模式的に説明する図である。この加熱装置１０は、図２に示すように、密閉式の加熱炉１１と、昇降機１２と、下側載置台１３と、上側載置台１４と、を有していて、加熱炉１１を用いてスラッシュ成形型３を加熱するように構成されている。

より詳しくは、この加熱装置１０では、図２（ａ）に示すように、第１ロボット５０によってスラッシュ成形型３が下側載置台１３上に載置されて、センサ（図示せず）がスラッシュ成形型３を検知すると、加熱炉１１が空いていることを条件に、密閉式の加熱炉１１が開き、駆動するローラ（図示せず）によってスラッシュ成形型３が取り込まれるようになっている。加熱炉１１に取り込まれたスラッシュ成形型３は、図２（ｂ）の白抜き矢印で示すように、昇降機１２によって持ち上げられ、密閉された加熱炉１１内において約５００℃で所定時間加熱される。加熱が終了すると、加熱炉１１が開き、図２（ｂ）の黒塗り矢印で示すように、駆動するローラによってスラッシュ成形型３が上側載置台１４上へ搬出される。なお、加熱装置１０におけるこれらの動作は、予め定められた動作プログラムや入力指令に従って自動で行われるようになっている。上側載置台１４上へ搬出されたスラッシュ成形型３は、温度低下による品質への影響を抑えるべく、第１ロボット５０によって直ちに揺動装置２０へ搬送される。

図３は、揺動装置２０における作業を模式的に説明する図である。この揺動装置２０は、加熱されたスラッシュ成形型３に粉体樹脂材料６を供給し揺動させることで樹脂層７を成形するように構成されている。より詳しくは、揺動装置２０では、図３（ａ）に示すように、第１ロボット５０によって搬送されたスラッシュ成形型３のフランジ部３ｃと、第２ロボット６０によって搬送された樹脂ボックス５のフランジ部５ａとを合わせた後、図３（ｂ）に示すように、これらスラッシュ成形型３および樹脂ボックス５を上下反転させて揺動することで、加熱したスラッシュ成形型３の内表面３ａに粉体樹脂材料６を溶融付着させる。所定時間の揺動が終了すると、スラッシュ成形型３および樹脂ボックス５を再び上下反転させる。すると、図３（ｃ）に示すように、スラッシュ成形型３の内表面３ａに樹脂層７が成形されるとともに、残った粉体樹脂材料６が樹脂ボックス５に収容される。

なお、揺動装置２０におけるこれらの動作は、予め定められた動作プログラムや入力指令に従って自動で行われるようになっている。また、揺動時間等は、スラッシュ成形型３の形状および粉体樹脂材料６の種類ごとに設定されており、スラッシュ成形型３の変更や粉体樹脂材料６の色変更（材質変更）がなされても、常に最適な厚さのスラッシュ表皮８が成形されるようになっている。樹脂層７の成形が終了したスラッシュ成形型３は、第１ロボット５０によって揺動装置２０から冷却装置３０へ搬送される一方、樹脂ボックス５は、第２ロボット６０によって揺動装置２０から材料投入エリアへ搬送される。

図４は、冷却装置３０を模式的に説明する図である。この冷却装置３０は、図４に示すように、水が溜められた冷却槽３１と、テーブル３２と、テーブル３２を上下反転させる回転機構３３と、回転機構３３を支持する一対の支持台３７と、を備えていて、粉体樹脂材料６が溶融付着した（樹脂層７が成形された）スラッシュ成形型３を冷却するように構成されている。

具体的には、テーブル３２は、直方体状に形成されていて、長手方向（図４（ａ）の左右方向）に対向する一対の側面３２ｃの中心を通るように回転軸３４が取り付けられている（図４（ｃ）参照）。回転機構３３は、モータ３５や減速機３６等を有していて、回転軸３４を適宜の速さで回転させるように構成されているとともに、冷却槽３１の長手方向の両側方に設けられた一対の支持台３７の上端部に固定されている。つまり、テーブル３２は、回転機構３３を介して、冷却槽３１の長手方向の両側方に設けられた一対の支持台３７によって、冷却槽３１の上方に回転軸３４回りに回転可能に支持されている。

テーブル３２の上面３２ａ側には、スラッシュ成形型３を位置決めするためのガイド３９ａが設けられている。ガイド３９ａは、図４（ｃ）に示すように、上面３２ａにおける長手直角方向の両端部に対向するように設けられていて、各ガイド３９ａの対向面は、上方に行くほど互いに離れるようなテーパ面に形成されている。このような構成により、テーブル３２の上面３２ａにスラッシュ成形型３を載置しようとすると、ガイド３９ａのテーパ面に案内されることでスラッシュ成形型３が常に上面３２ａにおける同じ位置に載置されるようになっている。

また、テーブル３２の上面３２ａ側には、スラッシュ成形型３を固定するクランプ３８が設けられている。このクランプ３８は、テーブル３２の上面３２ａにスラッシュ成形型３が載置されたことがセンサ（図示せず）によって検知されると、自動で駆動してスラッシュ成形型３のフランジ部３ｃを押さえ付けることで、テーブル３２の上面３２ａにスラッシュ成形型３を固定するように構成されている。

このように構成された冷却装置３０では、第１ロボット５０によってテーブル３２の上面３２ａにスラッシュ成形型３が載置されると、図４（ａ）に示すように、自動で駆動するクランプ３８によってテーブル３２の上面３２ａにスラッシュ成形型３が固定される。次いで、回転機構３３が駆動することで、テーブル３２が冷却槽３１の上方で上下反転し、その上面３２ａに載置固定されたスラッシュ成形型３が冷却槽３１側に向けられるが、スラッシュ成形型３はクランプ３８によって固定されているので落下することはない。これにより、図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、粉体樹脂材料６が溶融付着していない（樹脂層７が成形されていない）スラッシュ成形型３の外表面３ｂが冷却槽３１内の水に浸されて、スラッシュ成形型３と共に樹脂層７が冷却されて硬化する。なお、冷却装置３０におけるこれらの動作は、予め定められた動作プログラムや入力指令に従って自動で行われるようになっている。

図５は、脱型装置４０における作業を模式的に説明する図である。この脱型装置４０は、図５に示すように、フレーム４１と、フレーム４１を回動させる回動機構４２と、回動機構４２を支持する架台４３と、を備えている。フレーム４１は、矩形枠状に形成されていて、対向する一対の側面４１ｂの一方端（図５（ａ）の右側の端部）を通るように回転軸４４が取り付けられている。回動機構４２は、上記回転機構３３と同様にモータや減速機等を有していて、回転軸４４を適宜の速さで回転させるように構成されているとともに、架台４３の上端部に固定されている。つまり、フレーム４１は、回動機構４２を介して、架台４３によって回転軸４４回りに回動可能に支持されている。なお、この脱型装置４０は、例えば、カーテン等で仕切られており、回動機構４２等の電源がＯＮされている場合には、作業者Ｐが近づけないようになっている。

フレーム４１の上面４１ａ側には、スラッシュ成形型３を位置決めするためのガイド４６が設けられている。ガイド４６は、図５（ａ）に示すように、上面４１ａにおける長手直角方向（図５（ａ）の左右方向）の両端部に対向するように設けられていて、各ガイド４６の対向面は、上方に行くほど互いに離れるようなテーパ面に形成されている。このような構成により、フレーム４１の上面４１ａにスラッシュ成形型３を載置しようとすると、４６のテーパ面に案内されることでスラッシュ成形型３が常に上面４１ａにおける同じ位置に載置されるようになっている。

また、フレーム４１の上面４１ａ側には、スラッシュ成形型３を固定するクランプ４５が設けられている。このクランプ４５は、フレーム４１の上面４１ａにスラッシュ成形型３が載置されたことがセンサ（図示せず）によって検知されると、自動で駆動してスラッシュ成形型３のフランジ部３ｃを押さえ付けることで、フレーム４１の上面４１ａにスラッシュ成形型３を固定するように構成されている。

このように構成された脱型装置４０では、フレーム４１の上面４１ａにスラッシュ成形型３が載置されると、自動で駆動するクランプ４５によってフレーム４１の上面４１ａにスラッシュ成形型３が固定される。次いで、回動機構４２が駆動することで、図５（ａ）の白抜き矢印で示すように、フレーム４１が反時計回りに９０°回動し、図５（ｂ）に示すように、フレーム４１の上面４１ａに載置固定されたスラッシュ成形型３の内表面３ａが一方側（図５（ｂ）の右側）を向くことになる。この状態で、回動機構４２の電源がＯＦＦされ、それにより初めて作業者Ｐが脱型装置４０に近付くことが許可される。

図５（ｂ）に示すように、内表面３ａが一方側を向いたスラッシュ成形型３から作業者Ｐがスラッシュ表皮８を外すことで、脱型作業が終了する。このように、本実施形態の脱型装置４０では、作業者Ｐが無理のない姿勢で脱型作業が行えるとともに、万が一停電等が発生しても、フレーム４１やスラッシュ成形型３が作業者Ｐに当たることがないので安全に作業が行えるようになっている。なお、脱型作業が終了し、作業者Ｐが脱型装置４０から離れて初めて、回動機構４２の電源がＯＮされ、フレーム４１が時計回りに９０°回動して、図５（ａ）の状態に戻ることになる。

−仮置きスペース−
図１４は、パウダースラッシュ成形における一般的なタイムチャートである。図１４（ｂ）に示すように、１つのスラッシュ成形型を用いて、加熱→揺動→冷却→脱型を繰り返すことも考えられるが、図１４（ａ）と見比べれば明らかなように、生産性を向上させるには、複数のスラッシュ成形型を用いて、より具体的には、作業装置と同数のスラッシュ成形型を用いて同時生産を行うのが好ましい。

しかも、パウダースラッシュ成形方法では、一般的に加熱装置でスラッシュ成形型を加熱する工程に最も時間がかかるので、図１４（ａ）に示すように、加熱装置におけるスラッシュ成形型の加熱作業が間断なく行われるように、スラッシュ成形型を循環させるのが効率的である。

もっとも、作業装置と同数のスラッシュ成形型を用いて同時生産を行う場合には、１つ以上の余剰設備が必要となる。

例えば、図１５（ａ）に示すように、余剰設備として搬送装置１７０を追加し、（１）脱型が終了したスラッシュ成形型Ａを搬送装置１７０で吊り下げ保持している間に、搬送装置１５０にて、（２）スラッシュ成形型Ｂを冷却装置１３０から脱型装置１４０へ、（３）スラッシュ成形型Ｃを揺動装置１２０から冷却装置１３０へ、（４）スラッシュ成形型Ｄを加熱装置１１０から揺動装置１２０へ、という順で搬送すれば、（５）脱型が終了したスラッシュ成形型Ａを加熱装置１１０に搬送することができる。

また、例えば、図１５（ｂ）に示すように、余剰設備として仮置き台１８０を追加し、（１）脱型が終了したスラッシュ成形型Ａを仮置き台１８０に載置している間に、搬送装置１５０にて、（２）スラッシュ成形型Ｂを冷却装置１３０から脱型装置１４０へ、（３）スラッシュ成形型Ｃを揺動装置１２０から冷却装置１３０へ、（４）スラッシュ成形型Ｄを加熱装置１１０から揺動装置１２０へ、という順で搬送すれば、（５）脱型が終了したスラッシュ成形型Ａを加熱装置１１０に搬送することができる。

しかしながら、このような搬送装置１７０や仮置き台１８０を追加する構成には、設置スペースが増大するという問題や、搬送装置１７０や仮置き台１８０の規模によっては設備投資が大きくなるという問題がある。

そこで、本実施形態のパウダースラッシュ成形システム１では、既存の作業装置を用いて、脱型が終了したスラッシュ成形型３の仮置き（待機）スペースを確保するようにしている。具体的には、図６に示すように、冷却装置３０のテーブル３２を、上下反転した状態で上方を向く裏面３２ｂにも、スラッシュ成形型３を載置可能に構成している。

この構成によれば、冷却装置３０のテーブル３２によって、脱型が終了したスラッシュ成形型３の仮置きスペースが確保されることから、設置スペースの増大を抑えつつ、最も時間がかかる加熱装置１０に滞りなくスラッシュ成形型３を搬送することができる。しかも、冷却槽３１の上方で上下反転するテーブル３２の裏面３２ｂにスラッシュ成形型３を載置可能とすることから、既存の設備を利用することができ、これにより、設備投資を抑えることができる。

そうして、本実施形態のパウダースラッシュ成形システム１では、かかるテーブル３２の裏面３２ｂによる仮置きスペースを最大限利用するために、以下のような様々な工夫を凝らしている。

先ず、図４（ｃ）に示すように、テーブル３２の裏面３２ｂ側には、上面３２ａにおける位置決め位置と同じ位置にスラッシュ成形型３を位置決めするためのガイド３９ｂが設けられている。ガイド３９ｂは、ガイド３９ａと同様に、裏面３２ｂにおける長手直角方向の両端部に対向するように設けられていて、各ガイド３９ｂの対向面は、上方に行くほど互いに離れるようなテーパ面に形成されている。このような構成により、テーブル３２の裏面３２ｂにスラッシュ成形型３を載置しようとすると、ガイド３９ｂのテーパ面に案内されることでスラッシュ成形型３が常に裏面３２ｂにおける同じ位置に載置されるようになっている。

テーブル３２は、上述の如く、対向する一対の側面３２ｃの中心を通る回転軸３４回りに回転可能に構成されているので、上面３２ａの平面位置および高さと、上下反転した場合の裏面３２ｂの平面位置および高さとを、同じにすることができる。しかも、裏面３２ｂ側にガイド３９ｂを設けることで、上面３２ａに載置固定された冷却前後のスラッシュ成形型３と、上下反転した裏面３２ｂに仮置きされた脱型後のスラッシュ成形型３と、を同じ平面位置および高さにすることができる。したがって、本実施形態のようにオートメーション化された第１ロボット５０によってスラッシュ成形型３の搬送を繰り返す場合にも、例えば第１ロボット５０によるスラッシュ成形型３の掬い損ね等なく、装置間でスラッシュ成形型３を確実に搬送することができる。

図７は、冷却装置３０および脱型装置４０を模式的に示す図である。また、本実施形態のパウダースラッシュ成形システム１では、図１および図７に示すように、第１ロボット５０と脱型装置４０との間に冷却装置３０が位置するように、冷却装置３０と脱型装置４０とを連結するとともに、脱型装置４０のフレーム４１の上面４１ａを、テーブル３２の上面３２ａおよび上下反転した裏面３２ｂと同じ高さに設定し、且つ、テーブル３２とフレーム４１との間でスラッシュ成形型３を水平に移動させる移送機構（移送手段）７０を設けるようにしている。

移送機構７０は、図７に示すように、冷却装置３０と脱型装置４０とに掛け渡されたレール７１と、モータ（図示せず）によってレール７１上を走行するとともに、スラッシュ成形型３を掬い上げることが可能な爪（図示せず）を有する移送機７２とを備えた、簡易な機構として構成されている。この移送機構７０では、図７（ａ）に示すように、脱型装置４０における脱型作業が終了すると、爪によってスラッシュ成形型３を掬い上げた移送機７２が冷却装置３０に向かってレール７１上を走行することで、図７（ｂ）に示すように、別のスラッシュ成形型３を冷却中のテーブル３２の裏面３２ｂに、脱型が終了したスラッシュ成形型３を仮置きすることができる。

このように、冷却装置３０と脱型装置４０とが連結されており、且つ、冷却装置３０のテーブル３２の上面３２ａ（および上下反転した裏面３２ｂ）と脱型装置４０のフレーム４１の上面４１ａとが同じ高さなので、レール７１上を走行する簡易な移送機７２で、換言すると、設備投資を抑えつつ、冷却装置３０と脱型装置４０との間でスラッシュ成形型３を自在に往き来させることができる。

また、脱型後のスラッシュ成形型３が仮置きされる冷却装置３０が、第１ロボット５０と脱型装置４０との間に位置しているので、脱型後のスラッシュ成形型３を脱型装置４０から直接搬送する場合に比して、第１ロボット５０の小規模化を図ることが、換言すると、設置スペースの増大および設備投資を抑えることができる。

−作業手順−
次に、脱型→冷却→揺動→加熱の順で作業が終了するようなシーケンスが組まれている場合における、上記パウダースラッシュ成形システム１を用いた作業手順について説明する。

図８に示すように、加熱装置１０にスラッシュ成形型３Ｄが、揺動装置２０にスラッシュ成形型３Ｃが、冷却装置３０にスラッシュ成形型３Ｂが、また、脱型装置４０にスラッシュ成形型３Ａが在る状況で、脱型装置４０における脱型が終了すると、仮に第１ロボット５０が他の作業をしていても、図８の白抜き矢印で示すように、移送機構７０によってスラッシュ成形型３Ａを冷却装置３０に移送することができる。これにより、冷却槽３１におけるスラッシュ成形型３Ｂの冷却中にテーブル３２の裏面３２ｂにスラッシュ成形型３Ａを仮置きすることができる。この際、スラッシュ成形型３Ａをガイド３９で位置決めすることで、仮置きされたスラッシュ成形型３Ａを上面３２ａに載置固定された冷却前後のスラッシュ成形型３Ｂと同じ平面位置および高さにすることができる。

次いで、図９の白抜き矢印で示すように、第１ロボット５０によって冷却装置３０から加熱装置１０（より詳しくは下側載置台１３）へスラッシュ成形型３Ａを搬送するが、冷却装置３０は、第１ロボット５０と脱型装置４０との間に位置しているので、スラッシュ成形型３Ａを脱型装置４０から直接搬送する場合に比して、第１ロボット５０の小規模化を図ることができる。

また、このように第１ロボット５０によってスラッシュ成形型３Ａを加熱装置１０へ搬送しているときに、スラッシュ成形型３Ｂの冷却が終了すれば、スラッシュ成形型３Ａの搬送終了を待たずとも、図１０に示すように、テーブル３２が上下反転した後、移送機構７０によってスラッシュ成形型３Ｂを脱型装置４０へ移送することができ、これにより、冷却装置３０が空いた状態が作出される。

次いで、スラッシュ成形型３Ｃの成形作業が終了すると、加熱装置１０へのスラッシュ成形型３Ａの搬送が終了した第１ロボット５０によって、図１１に示すように、スラッシュ成形型３Ｃを空いている冷却装置３０に搬送することができ、これにより、揺動装置２０が空いた状態が作出される。

そうして、スラッシュ成形型３Ｄの加熱が終了してスラッシュ成形型３Ｄが加熱炉１１から上側載置台１４上へ搬出されると、図１２に示すように、これと入れ替わりにスラッシュ成形型３Ａが加熱炉１１に入るとともに、第１ロボット５０によって直ぐにスラッシュ成形型３Ｄを空いている揺動装置２０に搬送することができる。これにより、最も時間がかかる加熱装置１０による加熱を間断なく行えるとともに、加熱終了後のスラッシュ成形型３Ｄの温度低下による品質への影響を抑えることができる。

これらにより、図１３に示すように、加熱装置１０にスラッシュ成形型３Ａが、揺動装置２０にスラッシュ成形型３Ｄが、冷却装置３０にスラッシュ成形型３Ｃが、また、脱型装置４０にスラッシュ成形型３Ｂが在る状況となるので、同様の手順を繰り返すことにより、加熱装置１０、揺動装置２０、冷却装置３０および脱型装置４０と同数の４つのスラッシュ成形型３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄをパウダースラッシュ成形システム１内で滞りなく循環させて、スラッシュ表皮８を効率良く且つ高品質で同時生産することができる。

なお、本実施形態のパウダースラッシュ成形システム１では、加熱装置１０の下側載置台１３が、仮置き（待機）スペースの役割を果たすため、テーブル３２の裏面３２ｂを用いた仮置きスペースは不要とも思われる。しかしながら、脱型が終了したスラッシュ成形型３を脱型装置４０から直接加熱装置１０（下側載置台１３）に搬送する場合には、上述の如く、第１ロボット５０の小規模化を図ることが困難となるし、それを解消するために脱型装置４０を加熱装置１０に近づけるべく、冷却装置３０と脱型装置４０とを横並びとすると（図１の左右方向に並べると）、作業スペースが無駄に広がる場合がある。

また、脱型が終了したスラッシュ成形型３を脱型装置４０から直接加熱装置１０（下側載置台１３）に搬送する構成において、サイクルを遊びなく縮めようとすると、揺動や冷却の終了を待って、脱型が終了したスラッシュ成形型３を加熱装置１０に搬送するようなシーケンスが組まれるため、加熱が開始可能であるのに下側載置台１３にスラッシュ成形型３が存在しないというケースが生じ得る。つまり、単に仮置き（待機）スペースを設けるだけでも、作業装置と同数のスラッシュ成形型３を循環させること自体は可能であるが、最も時間がかかる加熱装置１０に滞りなくスラッシュ成形型３を搬送することができるとは限らず、それを可能とする点にも、テーブル３２の裏面３２ｂを用いた仮置きスペースには意義がある。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、水が溜められた冷却槽３１でスラッシュ成形型３を冷却するようにしたが、これに限らず、例えば砂が収容された冷却槽や冷水シャワーが噴き出す冷却槽でスラッシュ成形型３を冷却するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、テーブル３２の上面３２ａ側のみにクランプ３８を設けるようにしたが、これに限らず、例えば裏面３２ｂ側にもクランプ３８を設けるようにしてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、設置スペースの増大および設備投資を抑えつつ、作業装置と同数の成形型を用いた同時生産を滞りなく行うことができるので、パウダースラッシュ成形システムに適用して極めて有益である。

１ パウダースラッシュ成形システム
３ スラッシュ成形型
６ 粉体樹脂材料
８ スラッシュ表皮
１０ 加熱装置
２０ 揺動装置
３０ 冷却装置
３１ 冷却槽
３２ テーブル
３２ａ 上面
３２ｂ 裏面
３８ クランプ
３９ａ ガイド
３９ｂ ガイド
４０ 脱型装置
４１ フレーム
４１ａ 上面
５０ 第１ロボット（搬送手段）
７０ 移送機構（移送手段）

Claims (3)

1. 加熱した成形型の内表面に粉体樹脂材料を溶融付着させてスラッシュ表皮を成形するパウダースラッシュ成形システムであって、
   加熱炉を用いて上記成形型を加熱する加熱装置と、
   加熱された上記成形型に上記粉体樹脂材料を供給し揺動させる揺動装置と、
   上記粉体樹脂材料が溶融付着した上記成形型を冷却する冷却装置と、
   冷却された上記成形型から上記スラッシュ表皮を外す脱型装置と、
   これらの装置間で上記成形型を搬送する搬送手段と、を備え、
   上記冷却装置には、冷却槽と、当該冷却槽の上方で上下反転することでその上面に載置固定された上記成形型を冷却槽側に向けるテーブルと、が設けられており、
   上記テーブルは、上下反転した状態で上方を向く裏面にも、上記成形型を載置可能に構成されていることを特徴とするパウダースラッシュ成形システム。
2. 上記請求項１に記載のパウダースラッシュ成形システムにおいて、
   上記テーブルは、直方体状に形成されていて、対向する一対の側面の中心を通る軸回りに回転可能に構成されており、
   上記上面側には、上記成形型を位置決めするためのガイドが設けられているとともに、上記裏面側にも、上面における位置決め位置と同じ位置に上記成形型を位置決めするためのガイドが設けられていることを特徴とするパウダースラッシュ成形システム。
3. 上記請求項１または２に記載のパウダースラッシュ成形システムにおいて、
   上記冷却装置は、上記搬送手段と上記脱型装置との間に位置するように、上記脱型装置と連結されており、
   上記脱型装置には、上記テーブルの上面および上下反転した裏面と同じ高さの上面を有する、上記成形型を載置可能なフレームが設けられており、
   上記テーブルと上記フレームとの間で上記成形型を移動させる移送手段をさらに備えていることを特徴とするパウダースラッシュ成形システム。

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