JPH0244696B2 - Goseijushiseiningyotonoseikeikiniokeruseikeikanagatabutakaiheisochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂よりなる成形品特に人
形の頭部その他の各部等を経済的に製造するため
の自動成形機における成形金型蓋開閉装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

従来、熱可塑性樹脂製成形品例えば人形を成形
金型を用いて成形するものにおいては、材料（以
下原料という）の原料注入、成形金型の開閉蓋作
業、加熱工程、冷却工程及び脱型作業などをそれ
ぞれ人手を要して行つている場合が多く、各作業
の機械化・自動化が望まれている。

〔発明が解決しようする問題点〕

本発明は、熱可塑性樹脂製成形品特に人形の成
形分野にみられる従来技術の限界、即ち成形工程
に多大な人手を要するという問題、作業環境の作
業効果が劣悪であるという問題、大量生産ができ
ないという問題等を連続・自動化成形技術に改善
し、特に成形金型の金型蓋の開閉作業における問
題点を解決し、あわせて低コストの高品質の成形
品を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、成形金型内に熱可塑性合成樹脂の原
料をゾル状で定量注入して加熱成形して熱可塑性
樹脂製成形製品を得るものにおいて、開蓋した成
形金型内に原料を注入して閉蓋するため、成形金
型の口部に嵌合する蓋部が支軸で摺動自在にフレ
ームに突設されて金型蓋を形成し、該フレームに
前記成形金型側に固定化するロツク係止機構と成
形金型側から離脱させうる接離部とを装備したこ
とを特徴とする合成樹脂製人形等の成形機におけ
る成形金型蓋開閉装置である。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

この成形装置は自動制御機構部と、成形金型保
持機構部と、成形金型蓋の開蓋・閉蓋を行う成形
金型蓋開閉機、成形金型から成形品を脱型する脱
型機、脱型洩れ検出及び清掃機、原料注入機を有
するロボツト機構部と、加熱機構部と冷却機構部
とで構成される。即ち、成形金型（以下金型とい
う）の成形金型保持機構部Ａ，Ａ、加熱機構部と
しての加熱炉Ｂ、冷却機構部としての冷却室Ｃ，
Ｃ及び金型への原料注入から成形品の取り出しま
で行うロボツト機構部Ｄからなり、自動制御機構
部の制御盤Ｅで各作業が自動的にコントロールさ
れるようになつている。

成形金型保持機構部Ａは二基設けられ、この成
形金型保持機構部Ａ，Ａの間で金型の旋回軌跡が
交差する位置に加熱機構部具体的には１基の加熱
炉Ｂが設けられている。冷却機構部即ち冷却室
Ｃ，Ｃは各々の成形金型保持機構部Ａ，Ａそれぞ
れ専用にそれぞれの金型の旋回軌跡上に設けられ
ている。ロボツト機構部Ｄは２基の成形金型保持
機構部Ａ，Ａの金型が加熱炉Ｂから冷却室Ｃへ旋
回して形成される２つの軌跡に交差せしめられる
よう設けられ、金型蓋開閉機構としての金型蓋開
閉機６００、脱型機構としての脱型機７００、脱
型洩れ検出及び清掃機構としての脱型洩検出及び
ブロー機８００、原料注入機構としての原料注入
機９００と、これら改機を吊垂保持するサポート
機構としての支持機５００から構成されている。
〔第１，２図参照〕 成形金型保持機構部Ａは、回転テーブル１０１
上に設けたアーム１０２の先端に回転板のスパイ
ダ１１７を介して金型２００を取付けて形成され
る。〔第３図参照〕 即ち、回転テーブル１０１は、基台１０３上に
敷設された軌道１０４上を転動するローラ１０
５，１０５と、基台１０３に立設した支点ピン１
０６によつて支えられており、回転テーブル１０
１に載置したブレーキ付ギヤードモータ１０７に
連結され、且つ回転テーブル１０１下面に設けら
れたピニオン１０８と基台１０３上に支点ピン１
０６を中心として円弧上に設けたラツク１０９と
を噛合させて、支点ピン１０６を中心として基台
１０３上に旋回可能としてある。

アーム１０２は回転テーブル１０１に設けられ
た支台１１０に支持されていて、かつアーム１０
２は外軸と内軸とからなる二重軸アームで、それ
ぞれブレーキ付ギヤードモータ１１１，１１２に
連絡されており、このアーム１０２の先端にはア
ーム１０２に直交する直交軸即ちスパイダスピン
ドル１１３が取付けられるが、スパイダスピンド
ル１１３は内軸及び外軸に連結され、スピンドル
１１３の軸を中心とした回転（“自転”）、またア
ーム１０２の軸を中心とした回転（“公転”）が可
能である。

スパイダスピンドル１１３の両端には回転板の
スパイダ１１７，１１７が取付けられ、該スパイ
ダ１１７，１１７のスパイダスピンドル１１３と
は反対側の面には複数の金型２００が取付られ
る。

基台１０３には、回転テーブル１０１が金型２
００群の原料注入脱型位置、加熱位置及び冷却位
置の３ケ所で停止可能にリミツトスイツチ１１８
が設けられており、モータ１０７のブレーキ動作
により停止・ロツクされるようにしてある。

また、原料注入・脱型位置において金型２００
群が水平且つ一定の配列方向にある時、アーム１
０２を停止・ロツク可能とするためアーム１０２
の駆動部にはコントロール部が備えられている
し、スパイダスピンドル１１３の回転数や回転テ
ーブル１０１の移動速度も制御可能である。

金型２００はフレーム２０１に10個を一列に並
べて固着され、該フレーム２０１は４個が取付板
２０２に平行に並べられて固着されている。該取
付板２０２はスパイダ１１７に固着してある。

取付板２０２は４ケ所にクランプコラム２０３
が突設され、クランプコラム２０３の頂部は係止
部２０４を備えている。〔第７〜８図参照〕 金型の蓋２１０は金型２００の配置に対応して
設けられる。〔第７図参照〕即ち、４本のバー２
１１に各10個の蓋２１０が柄部を貫通させて上下
動自在に保持されており、各蓋２１０は蓋体上面
とバー２１１との間にその間隔を大ならしめるよ
うな附勢されたバネ２２０を備えている。バー２
１１上部には各バーに直交してバー２１２が設け
られ、該バー２１２には前記クランプコラム２０
３に係合する位置にクランプ取付板２１５を介し
て１対のクランプフツク２１６がピン２２１で枢
着吊下されており、両クランプフツク２１６，２
１６間にはその間隔を小ならしめるよう附勢され
たバネ２１９が架装されている。〔第７，８図参
照〕バー２１２にはさらに前記クランプフツク２
１６，２１６上面に載置される位置にコラム２１
４が貫通配備されている。このコラム２１４は上
下動自在で、上部に金型蓋開閉機６００との当接
部２１７、下部にクランプフツク２１６，２１６
との当接部２１８を有している。このコラム２１
４の重力はバネ２１９の復元力より小であり、閉
じたクランプフツク２１６，２１６上に載置支持
されているが、バネ２１９の復元力に抗してコラ
ム２１４を下方に押圧するとクランプフツク２１
６，２１６は開かれるようにしてある。さらに、
バー２１２の両端上面には電磁石６０２に当接可
能に磁性体２１３，２１３が固着されている。
〔第４，７図参照〕 加熱炉Ｂはバーナを熱源とし強制熱風循環式の
釜で、金型２００を取付けられたスパイダ１１７
がアーム１０２及びスピンドル１１３を中心軸と
して回転可能な大きさを有し、加熱炉Ｂの両側部
にはアーム１０２を旋回可能とする切欠３０１，
３０１が設けられると共に、金型２００が出入す
る入口にはドア３０２がチエンの一端をピストン
に固着したシリンダにより昇降可能に設けられて
いる。炉内にはバーナ３０３及び循環フアン３０
４が設けられ、熱風が金型に吹付けられるように
なつていて炉天井には排気フアン３０５が設けら
れている。

バーナ３０３は下向燃焼式プロパンガスバーナ
が用いられており、炉内には自動温度調節用、温
度記録用、温度デジタル表示用の各温度検出器が
備えられ、温度は自動制御可能であり加熱時間も
タイマで制御するようにしてある。

なお、切欠３０１，３０１は加熱炉Ｂ作動時に
は開口部分は閉蓋されているし、ドア３０２の開
閉、アーム１０２の旋回並びに循環フアン３０
４、排気フアン３０５の運転、バーナ３０３の点
火等も関連して制御される。

冷却室Ｃは金型２００が取付けられたスパイダ
１１７の回転を許す大きさを有し、アーム１０２
の出入口となる切欠４０１と金型２００の出入口
を備えている。金型２００の出入口にはカーテン
としてのシヤツタ４０２がモータ４０５で開閉可
能に設けられ、切欠４０１にはのれん状カーテン
（図示せず）が垂下されている。

冷却室Ｃ内部には圧力水を噴霧するノズルと排
水ピツトが設けられるほか、側部には空冷及び水
適とばし用のフアン４０３が設けられ、水冷、空
冷の併用で徐冷も可能とし、上部には排気フアン
４０４が設けられ、冷却により生じた熱気及び蒸
気を排出するようになつている。

ノズル及びフアン４０３の作動時間はタイマで
制御されるようにしてあるし、前記シヤツタ４０
２の開閉、アーム１０２の旋回、ノズル、フアン
などの作動はハーモナイズして自動制御されるよ
うにしてある。

前記ロボツト機構部Ｄは金型蓋開閉機６００、
脱型機７００、脱型洩検出及びブロー機８００、
原料注入機９００と各機を吊垂保持する支持機５
００からなる。〔第２，３図参照〕 支持機５００は先端にインデクス部５０１を有
するアーム５０２をコラム５０３に旋回可能に連
結し、インデクス部５０１に設けられた前記各機
６００，７００，８００，９００を金型位置に臨
ましめるものである。

即ち、アーム５０２は一端下面にシヤフトとシ
ヤフト同心上のギヤを固着して備え、シヤフトを
コラム５０３の中空部に回転自在に嵌挿してコラ
ム５０３に連結される。コラム５０３の上部には
前記ギヤに噛合するピニオンがブレーキ付ギヤー
ドモータに連結されて設けられている。

また、ギヤ下面にはピン孔が穿設され、該ピン
孔に貫入するロツクピンがコラム５０３上部に設
けられている。このロツクピンはシリンダのピス
トン先端に取付けられており、コラム５０３に固
着されたシリンダは作動流体圧源に連絡されてい
る。

インデクス部５０１はアーム５０２の先端に固
着した筒状のコラム５１１を介して取付けられ
る。コラム５１１の中空部にはシヤフトが回転自
在に支持されており、コラム５１１から露出した
シヤフト下端周面にはギヤが、また下端には４本
の支持アームがシヤフトを中心に放射状に、それ
ぞれ固着して設けられている。

コラム５１１にはコラム５１１に固着したブレ
ーキ付ギヤードモータを介してピニオンがギヤに
噛合して設けられている。

さらに、コラム５１１とシヤフト間には前述の
コラム５０３とアーム２０５間と同様のロツク機
構が設けられている。

４本の支持アームの先端にはシリンダ５１７₁，
５１７₂，５１７₃，５１７₄が各々設けられ、各
シリンダ下端には取付フランジが固着されて、該
取付フランジに各機６００，７００，８００，９
００が連結されて昇降するようにしてある。

なお、取付フランジには前記各機６００，７０
０，８００，９００が成形工程に便なる配置で固
着吊下されるものであるし、シリンダ５１７は油
圧操作できるコンプレツサ、バルブを含む作動流
体圧装置に連絡されている。

また、アーム５０２及びインデクス部５０１の
旋回停止位置はリミツトスイツチにより検出さ
れ、旋回速度も制御加能であつて、ロボツト機構
部Ｄの各動作も信号により自動的に操作可能にし
てある。

金型蓋開閉機６００はフレーム６０１に電磁石
６０２及びシリンダ６０３を固着して形成され、
取付フランジ５２１にフレーム６０１を固着して
吊下されている。

前記電磁石６０２はバー２１２の磁性体２１３
に当接する位置に、またシリンダ６０３はピスト
ンロツド６０４の先端がコラム２１４の当接部２
１７に当接する位置に、それぞれ設けられる。

なお、シリンダ６０３は作動流体圧装置Ｆに、
電磁石６０２は作動電源に、それぞれ接続されて
いる。〔第４〜７図参照〕 脱型機７００は金型２００内の成形品をつかみ
出す機構を備えたもの、また脱型洩検出及びブロ
ー機８００は金型２００内の成形品脱型洩れを検
出する機構及び金型内を清掃する機構を有するも
のである。

原料注入機９００は清掃済の金型２００に原料
を注入する機構を備えたものである。

なお、ロボツト機構部Ｄのコラム５０３近傍
で、且つアーム５０２の両旋回位置において脱型
機７００が描く旋回軌跡が重なる部分の下方には
成形品を受入れるシユート又はコンベヤが設置さ
れる。このシユート或いはコンベヤには脱型機７
００に垂下されて旋回移動してくる成形品に当接
可能の高さに支杆若しくは横棒又は払棒が設けら
れ、落下しない成形品を強制的に落下せしめるよ
うにしてある。また、回収された成形品を脱脂・
整形する煮沸機構を成形装置に並設してある。

次にプラスチツク原料の成形工程について説明
する。便宜上前記成形金型保持機構部Ａの一方の
金型保持機構部A₁は金型２００内に原料を注入
され、加熱炉Ｂを経て冷却室Ｃにて冷却を完了し
たところとし、他方の金型保持機構部A₂は加熱
炉Ｂ中にある状態下とする。〔第２図参照〕 金型保持機構部A₁の回転テーブル１０１をモ
ータ１０７により旋回させ、金型２００群を脱
型・原料注入位置に移動する。ここで回転テーブ
ル１０１はロツクされるし、アーム１０２は金型
２００群の４列が水平で且つ所定の方向に並ぶ位
置に設定、ロツクされる。

他方、ロボツト機構部Ｄのアーム５０２をモー
タにより旋回させ、金型保持機構部A₁の脱型・
原料注入位置に移動してロツクする。

まず、金型２００群上に金型蓋開閉機６００を
位置せしめロツクする。次でシリンダ５１７₁に
より金型蓋開閉機６００を下降せしめ、電磁石６
０２を入力して磁性体２１３を介して金型蓋２１
０を開閉機に係止すると共に、シリンダ６０３を
作動させてクランプフツク２１６，２１６を開き
金型２００群と金型蓋２１０との係合を解除す
る。そしてシリンダ５１７₁により金型蓋開閉機
６００を下部に金型蓋２１０を保持した状態で上
昇させ、開蓋は終了する。

次にロツクを解除して回転させ、金型２００群
上に脱型機７００を位置せしめロツクする。そし
てシリンダ５１７₂により脱型機７００を金型２
００の開口で成形品をつかめる位置まで下降せし
め、成形品をつかんだのち、脱型機７００を上昇
させて脱型は終了する。

続いて、ロツクを解除して回転させ脱型洩検出
及びブロー機８００を空の金型２００群上に位置
せしめロツクする。そして脱型洩検出及びエアブ
ローを行つたのち機を上昇させる。

続いて、ロツクを解除して回転させ原料注入機
９００を清掃の金型２００群上に位置せしめロツ
クする。

そしてシリンダ５１７₄により金型２００の開
口にノズルの開口が臨む位置まで注入機９００を
下降せしめて金型２００内にプラスチツクスのゾ
ル状原料を注入する。注入完了後、注入機９００
を上昇させ待機位置まで戻す。

最後にロツクを解除して回転させ、下方に金型
蓋２１０を保持した金型蓋開閉機６００を位置せ
しめ、シリンダ５１７₁により下降せしめる。そ
して電磁石６０２と磁性体２１３が当接した位置
で電磁石６０２の入力を解除し、クランプフツク
２１６，２１６がクランプコラム２０３の係止部
２０４に係合可能な位置でシリンダ６０３により
クランプフツク２１６，２１６を閉じて、金型２
００の閉蓋が完了する。

なお、金型保持機構部A₁には二枚のスパイダ
１１７，１１７が備えられているので、スパイダ
スピンドル１１３を回転せしめてもう一面の方の
金型２００にも同様の作業が連続して行われる。

金型保持機構部A₁の金型２００に原料注入が
終了すると、回転テーブル１０１はロツクを解除
されて旋回し、金型２００が加熱炉Ｂ内に収容さ
れる加熱位置にて停止、ロツクされる。

加熱炉Ｂは金型２００を収容した後ドア３０２
は閉じられ、バーナ３０３により加熱される。こ
の時、スパイダスピンドル１１３はスピンドルの
軸心を中心としてまたアーム１０２の軸心を中心
として回転させられ、金型２００内壁に溶融スキ
ン層が良好な状態に成形される。

加熱終了後、ドア３０２を開き、回転テーブル
１０１をロツクを解除後旋回させて冷却室Ｃ中に
金型２００を移動させ、ロツクする。

冷却室Ｃのシヤツタ４０２を降した後、ノズル
から圧力水を噴霧するほかフアン４０３を作動さ
せて冷却する。

ここでもスパイダスピンドル１１３を回転しつ
つ冷却され、金型２００内の溶融スキン層は効率
よく冷却固化する。

他方の金型保持機構部A₂は金型保持機構部A₁
が冷却位置乃至脱型・原料注入位置にある時に加
熱位置において加熱を終了しており、冷却後脱
型・原料注入位置に移動される。そしてロボツト
機構部Ｄもアーム５０２を金保持機構部A₂の脱
型・原料注入位置に旋回させ、金型保持機構部
A₁の金型２００に対してと同様の作業を自動的
に行うものである。

上述の実施例ではロボツト機構部Ｄとして上下
方向の軸を中心とした旋回運動と上下直線運動と
により各機を移動可能に構成したが、水平軸を回
転軸として回転可能の支持体に軸に沿つて各機を
設けたり、水平直線運動により移動する構成とす
ることもできる。

〔発明の効果〕

本発明により、従来の問題点を改善でき熱可塑
性樹脂の成形において成形金型の開蓋・閉蓋作業
を人手を要することなく自動的に行える装置を提
供することができ、ローテーシヨン成形設備の自
動化で作業の効率化が可能で大量生産に適し、著
しく低コストで生産できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は使用状
態の斜視図、第２図はその平面図、第３図はその
一部の側面図、第４図は分離状態の一部の側面
図、第５図はその平面図、第６図は第４図線
断面図、第７図は第５図線における一部切断
側面図、第８図は第７図線断面図、第９図は
成形金型の一部切断側面図である。 Ａ……金型保持機構部、Ｂ……加熱炉、Ｃ……
冷却室、Ｄ……ロボツト機構部、Ｅ……制御盤、
Ｆ……作動流体圧装置、１０１……回転テーブ
ル、１０２……アーム、１０３……基台、１０４
……軌道、１０５……ローラ、１０６……支点ピ
ン、１０７……モータ、１０８……ピニオン、１
０９……ラツク、１１１，１１２……モータ、１
１３……スパイダスピンドル、１１７……スパイ
ダ、２００……金型、２０１……フレーム、２０
２……取付板、２０３……クランプコラム、２０
４……係止部、２１０……蓋、２１１，２１２…
…バー、２１３……磁性体、２１４……コラム、
２１５……クランプ取付板、２１６……クランプ
フツク、２１７，２１８……当接部、２１９，２
２０……バネ、２２１……ピン、３０１……切
欠、３０２……ドア、３０３……バーナ、３０４
……循環フアン、３０５……排気フアン、４０１
……切欠、４０２……シヤツタ、４０３……フア
ン、４０４……排気フアン、４０５……モータ、
５００……支持機、５０１……インデクス部、５
０２……アーム、５０３……コラム、５１１……
コラム、５１４……支持アーム、５２１……取付
フランジ、６００……金型蓋開閉機、６０１……
フレーム、６０２……電磁石、６０３……シリン
ダ、６０４……ピストンロツド、７００……脱型
機、８００……脱型洩検出及びブロー機、９００
……原料注入機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形金型を用いた合成樹脂製人形等の成形装
   置において、開蓋した成形金型内に原料を注入し
   て閉蓋するため、成形金型の口部に嵌合する蓋部
   が支軸で摺動自在にフレームに突設されて金型蓋
   を形成し、該フレームに前記成形金型側に固定化
   するロツク係止機構と成形金型側から離脱させう
   る接離部とを装備したことを特徴とする合成樹脂
   製人形等の成形機における成形金型蓋開閉装置。 ２ 前記金型蓋が、前記成形金型に対応して複数
   蓋部をフレームに支軸を介して並設しバネで昇降
   自在に弾装されたものであつて複数列配備したも
   のである特許請求の範囲第１項記載の金型蓋開閉
   装置。 ３ 前記金型蓋が、格子状枠のフレームから成
   り、各フレームごとに蓋部を吊懸突設したもので
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の金型
   蓋開閉装置。 ４ 前記ロツク係止機構が、係止用の爪部を開閉
   自在に有し該爪片を爪押シリンダに連設し爪片を
   係止部より外すことができる構成となつているも
   のである特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一
   つの項記載の金型蓋開閉装置。 ５ 前記ロツク係止機構が、爪片間にバネを介在
   した開閉爪部を持ち、前記成形金型側のテーブル
   に設けた係止部に係脱自在に配備したものである
   特許請求の範囲第１〜４項のいずれか一つの項記
   載の金型蓋開閉装置。 ６ 前記ロツク係止機構が、流体圧で動作される
   シリンダを備え、圧縮流体発生源に連絡されてい
   るものである特許請求の範囲第１〜５項のいずれ
   か一つの項記載の金型蓋開閉装置。 ７ 前記接離部が、フレームを脱着できる接着面
   を有する定着板であつて、電磁石よりなるホルダ
   に吸着されるものである特許請求の範囲第１〜６
   項のいずれか一つの項記載の金型蓋開閉装置。 ８ 前記接離部が、複数フレームに対で対向配備
   されているものであつて、電磁石への入力解除で
   接離され成形金型に金型蓋を脱着できるものであ
   る特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一つの項
   記載の金型蓋開閉装置。 ９ 前記接離部が、旋回可能に設けられたアーム
   に設けられ昇降自在のテーブルにあるホルダに脱
   着されて搬送されるものである特許請求の範囲第
   ７項又は第８項記載の金型蓋開閉装置。