JPH06170937A - 樹脂板成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】加工精度の良い成形品を得ると共に成形加工時
間の短縮を図り、作業能率を高める。 【構成】予め加熱して軟弱にした樹脂板１を型１２の凸
部１５と型２３とでプレス成形し、この成形時に型２３
の側に圧縮空気を成形品側に案内する圧縮空気案内孔６
８を設け、この圧縮空気による圧によって成形品２８の
外面を押して整形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加熱した樹脂板をプ
レス加工して成形品を得る樹脂板成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】簡易型の成形手段として、素板である樹
脂板を加熱して軟弱にし、これを全型でプレス（押圧）
加工して目的とした成形品にする手段が考えられてい
る。

【０００３】

【この発明が解決しようとする問題点】樹脂板の成形加
工として前記手段は安価に構成出来るが、成形品の面に
ふくらみを生じることがある。また、成形品を取り出し
てから整形するのでは、手間がかかり作業能率が低くな
る。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】この発明は、加工精度
を高める樹脂板成形装置を提供するものであって、つぎ
の技術的手段を講じた。すなわち、加熱した樹脂板１を
プレス成形する一対の型１２，２３を有すると共に受型
側に成形品４の外形を整形する整形手段を設けてなる樹
脂板成形装置の構成とする。

【０００５】

【作用】適宜の加熱手段が樹脂板１を加熱する。そし
て、該樹脂板１は成形位置に運ばれ、ここで一対の型１
２と型２３によって成形作用を受ける。この成形時に、
成形品２８の外形は整形手段によって整形される。

【０００６】

【効果】成形品２８の外形を成形時に整形するので、加
工精度の良い成形品２８に出来るとともに成形加工時間
の短縮を図れ作業能率が向上する。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。まず、その構成について説明すると、成形用プ
レス装置２は広幅の面を横方向に位置し所定間隔を置い
て対向して設けた矩形状の固定板５と、該両固定板５の
各角部に挿通した軸６とを一体に構成した本体７及びこ
の本体７と一体に設けて支持する支持台等８を備えてい
る。そして、成形用プレス装置２の正面視において、固
定板５の左右両端面の上端部に平板の上下両端部を横側
方に折り曲げたレ−ル９を設けて両固定板５を連結して
いる。

【０００８】可動板１０は矩形状の平板で広幅の面を横
方向に位置して各角部を各軸６に軸芯方向に移動可能に
設けている。そして、該可動板１０の内壁に矩形の外板
１１を着脱自在に取り付けている。型１２は素板である
樹脂板（熱可塑性の透明樹脂板であって、実施例ではポ
リカ−ボネイトを使用している）１を圧する面１３を有
する金型であって、正面視において矩形の板１４の中央
部に適宜の厚みを有する凸部１５を設けている。そし
て、該凸部１５とは反対側における型１２の壁と前記外
板１１の壁はタ−ンバックル１６を介して一体可能に設
けている。また、外板１１と板１４の空間部に、−端部
を外板１１に取り付けるとともに他端部を板１４に取り
付けたエアシリンダ１７を設けている。なお、該エアシ
リンダ１７はタ−ンバックル１６を挾んで縦方向におい
て略対象の位置に設けている。

【０００９】１８は前記エアシリンダ１７に軸芯方向に
摺動可能に設けたピストンであって、中央部に前記型１
２の突部１５が出入し得る孔１９を設けた矩形の押え板
２０を着脱自在に取り付けている。また、前記エアシリ
ンダ１７はピストン１８の移動方向の両端部にエアを給
・排気可能なエアパイプ２１・２２を接続し、連通し得
る構成としている。そして、押え板２０に対向する固定
板５の内壁には、中央部に矩形の孔２２を設け、樹脂板
１を圧する面を有する正面視矩形状の型２３を着脱自在
に取り付けている。なお、該型２３は金型又は木型の何
れでもよく、また孔２２と前記孔１９は略同じ大きさに
設けていると共に型１２よりもほぼ樹脂板１の板厚の２
倍分大きく設けている。そして、凸部１５の横方向の幅
ｈは型２３の孔２２の幅（深さ）Ｈよりも小さく設けて
いる。

【００１０】樹脂板２４は前記樹脂板１と熱による変形
温度が略同じか又は高いもの（例えば、ポリアセタ−
ル、ナイロン、フェノ−ル等が望ましい）を使用してお
り、型２３に対向する押え板２０の面及び押え板２０に
対向する型２３の面にねじ２５で着脱自在に取り付けて
いる。なお、該樹脂板２４には孔１９，２２と略同じ大
きさの孔２６を設けており、この孔２６の角部を円弧状
に設けている。また、樹脂板２４及び押え板２４と型２
３及び樹脂板２４にはそれぞれ正面視矩形の凹部２７を
設けている。２８は成形品であり、２９は前記固定板５
の外壁中央部に着脱自在に設けたシリンダ（空気圧，油
圧等）であって、この固定板５を挿通し且つ先端部を可
動板１０の後壁に着脱自在に取り付けたピストン３０を
備えている。

【００１１】予備加熱装置３は上面を開放した箱形の炉
３１、この炉内の温度を約１００〜１２０°Ｃに維持す
るヒ−タ−３２等を備えており、成形用プレス装置２の
横側方に位置している。なお、該炉３１は樹脂板１を複
数枚（実施例では約２０〜３０枚）収容し得るとともに
高さを樹脂板１の高さよりも大きく設けている。また、
予備加熱装置３の前方を作業者による製品取出し場所３
３に設けている。

【００１２】加熱装置４は上面を開放した箱形の炉３
３、この炉３３に収容した樹脂板１を約１６０〜１８０
°Ｃ（好しくは約１６５°Ｃ）に昇温するヒ−タ−３４
等を備え、成形用プレス装置２を挾んで予備加熱装置３
とは反対側に設けている。なお、該炉３３は前記予備加
熱装置３で加熱された樹脂板１を収容できる大きさであ
る。

【００１３】３５は前記固定板５，５の横側端面の上端
部に取り付けて対向している軸受板であって、該両軸受
板３５に、表面に台形ネジを形成した回転軸３６を軸受
を介して回転可能に設けている。そして、該回転軸３６
の軸芯方向の中間部に台形ネジと噛み合う溝を有する移
動体３７を設け、この移動体３７に上部を横方向に折り
曲げたガイドフレ−ムブラケット３８を取り付けてい
る。また、該ガイドフレ−ムブラケット３８の下端部は
前記レ−ル９に摺動可能な摺動体３９に着脱自在に取り
付けている。なお、他方のレ−ル９にも摺動体３９を設
け、そしてこの摺動体３９に上部を横方向に折り曲げた
ガイドフレ−ムブラケット３８を着脱自在に取り付けて
いる。なお、回転軸３６はカップリング４０を介して正
逆転モ−タ４１のモ−タ軸４２と伝動可能に構成してい
る。

【００１４】搬送フレ−ム４３は一端部を炉３１の中間
部上方に位置し、他端部を炉３３の中間部上方に位置し
て前記ガイドフレ−ムブラケット３８の上面に着脱自在
に取り付けたロッドレスシリンダフレ−ム４４と、該ロ
ッドレスシリンダフレ−ム４４の両端部に位置した支柱
４５と、該支柱４５の上端部と中間部に両支柱４５を連
結する横フレ−ム４６，４７とを枠組して構成してい
る。そして、該ロッドレスシリンダフレ−ム４４と横フ
レ−ム４６，４７に平板の上下両端部を横方向に折り曲
げ且つ横方向に摺動可能な横摺動体４８，４９，５０を
それぞれ設け、これらの横摺動体４８，４９，５０の外
面に縦方向に軸芯を有する縦ロッドレスシリンダ５１を
設けている。なお、これらの摺動体の中で、ロッドレス
シリンダフレ−ム４４に設けている横摺動体５０が移動
源である。

【００１５】５２は前記縦ロッドレスシリンダ５１の下
端部に位置し、縦方向に摺動し得る縦摺動体である。そ
して、該縦摺動体５２の上面に、上端部を横方向に折り
曲げた支持板５３を設け、正面視において、この支持板
５３の上面の左右両端部に受板５４を対向させて設けて
いる。また、該受板５４に吊りバ−５５を挿通して一体
に設け、そしてこの吊りバ−５５の左右両端部に、下端
部に把持具５６を有する支持バ−５７を設けている。な
お、該把持具５６は板バネで形成し、先端部を把持部５
８に設け、他端部を開閉部５９に設けている。そして、
把持具５６の把持部５８が樹脂板１を挾持した場合にお
ける両開閉部５９の先端部の間隔が、型締め時における
押え板２０と型２３の凹部２７の内面間の間隔よりも大
きくしている。

【００１６】前記固定板５の上面上方位置には、スペ−
サ６０を介してセンサ取付板６１を設け、該センサ取付
板６１に、型１２が他方の型２３に向けて移動して型締
め位置（押切り位置）に到達したことを検出するセンサ
（実施例では感知ロ−ラ６３を取付けたア−ム６４を有
する）リミットスイッチ６２を着脱自在に設けている。
なお、該センサ６２は型締め位置でなく、型締め位置に
到達する前等その位置近くに設けていてもよく、また非
接触型の検知手段も考えられ、位置検出手段としてはい
かなる手段でもよい。

【００１７】図７に示す回路図を説明すると、シリンダ
２９はピストン３０により２室に設けており、そして両
室をソレノイドバルブ（５ポ−トバルブ）６５，レギュ
レ−タ６６，ソレノイドバルブ（２ポ−トバルブ）６７
を介して型２３に設けた圧縮空気案内孔６８に連通可能
に設けている。６９はソレノイドバルブ６５に接続して
いるエアコンプレッサ、７０と７１はシリンダ２９の室
とソレノイドバルブ６５に接続している管、７２は前記
レギュレ−タ６４を介して管７０及びソレノイドバルブ
６７に接続している管、７３はソレノイドバルブ６７及
び圧縮空気案内孔６８に接続している管である。なお、
該圧縮空気案内孔６８は突部１５で成形される成形品２
８の外面に当る位置に設けている。

【００１８】図８において、押え板２０及び型２３の各
内面に比熱の小さな金属製の板（例えば、ＳＰＣＣ，Ｓ
ＰＨＤＰ）７４を設けている。つぎに、その作用につい
て説明する。まず、複数枚の素板である樹脂板１を予備
加熱装置３の炉３１の所定位置に整列させ、そして、ヒ
−タ−３２を点火してこの炉内の温度を加熱し樹脂板１
の温度を約１００〜１２０°Ｃに昇温する。これに関連
してこの樹脂板内の水分が除去されていく（この工程
は、成形加工の前日から、例えば朝８時から成形作業を
行なうのであれば、前日の夜８時頃から予備加熱を始め
る。）そして、予備加熱を終えると、スタ−トスイッチ
を「ＯＮ」にし縦ロッドレスシリンダ５１を摺動する縦
摺動体５２を所定位置まで下降する。つぎに、把持具５
６の開閉部５９を内側に押し込み、開いた把持部５８に
樹脂板１を挿入してからこの開閉部への押し込みを停止
すると、支持バ−５７に設けている把持具５６が樹脂板
１を挾持する。

【００１９】つぎに、縦摺動体５２が縦ロッドレスシリ
ンダ５１の所定位置まで上昇する。この場合、把持具５
６で挾持された樹脂板１もそれと同方向に移動して、下
端が炉３１の上方に位置する。すなわち、樹脂板１が炉
３１の上方に出た状態である。つづいて、横摺動体５０
はロッドレスシリンダフレ−ム４４のロッドレスシリン
ダを横方向（正面視において左側）の所定位置に到達す
ると移動を停止する。従って、該横摺動体５０の移動に
関連して、縦ロッドレスシリンダ５１，樹脂板１等もそ
れと同方向の所定位置（加熱装置４の中央部上方位置）
に移動する。つぎに、縦摺動体５２が所定位置まで下降
すると、これに関連して樹脂板１は下降してヒ−タ−３
４で加熱されている炉３４の中央部に入る。そして、樹
脂板１の温度が約１６０〜１７０°Ｃに到達すると（厚
さ３ｍｍの場合に、約１６５°Ｃまでの昇温時間は約２
分程度であった）、縦摺動体５２を再び上昇して元の所
定位置に復帰させる。これに関連して、加熱処理された
樹脂板１も炉３４の上方に移動する。

【００２０】この場合、樹脂板１は予め予備加熱装置３
の炉３１で加熱して水分を除去しているので、加熱装置
４の炉３４に供給された樹脂板１の発泡を防止し、品質
の安定を図れる。そして、樹脂板１を約１６０〜１７０
°Ｃに加熱することにより、発泡の防止とともに後で行
なわれる成形を容易にし、成形品２８の品質の向上につ
ながる。また、炉３４における樹脂板１の加熱時間が短
いので、作業の短縮化を図れる。

【００２１】つぎに、横摺動体５０はロッドレスシリン
ダフレ−ム４４のロッドレスシリンダの中間部に移動
し、縦摺動体５２が所定位置まで下降するので、樹脂板
１もそれに関連して型１５と型２３の間の所定位置に到
達する。つづいて、ソレノイドバルブ６５を作動する
と、エアコンプレッサ６９からの圧縮空気はソレノイド
バルブ６５、管７０を通ってシリンダ２９の室に送り込
まれるので、ピストン３０は前進して可動板１０を型２
３に向けて移動するので、型１５、押え板２０等をそれ
と同方向に移動する。所定時間後、押え板２０に取り付
けている樹脂板２４及び型１５の面１３は加熱された樹
脂板１に当って他方の型側に押し、その後、樹脂板１の
端部を型２３の樹脂板２４とで挾圧する。このとき、凹
部における押え板２０の内面と型２３の内面が把持具５
６の開閉部５９を押して、把持部５８を開いて樹脂板１
を離すので、樹脂板１の端部の流れ込みがよくなって局
部的の残留歪の発生を防止し得る。また型１５は可動板
１０の移動に関連してさらに前進して型２３の孔２２に
侵入して成形するが、この成形時において、押え板２０
に所定以上の圧力がかかると、ピストン１８はシリンダ
１７を摺動するので成形作業に支障を生じない。

【００２２】また、型１２の凸部１５が型締め位置に到
達した時に可動板１０の上端部も感知ロ−ラ６３に当っ
てア−ム６４を回動しリミットスイッチ６２を「ＯＮ」
にすると、ソレノイドバルブ６５を通ってきた圧縮空気
は、管７２、レギュレ−タ６６、ソレノイドバルブ６
７、管７３及び圧縮空気案内孔６８を通って型２３の内
部に送り込まれる。そして、型内に入った圧縮空気によ
る圧力は成形品２８の外面の膨出部を凸部１５に向けて
押圧し、整形（修正）する。そして、成形作業を終える
と、ソレノイドバルブ６５が作動し、エアコンプレッサ
６９の圧縮空気を管７１を通ってシリンダ２９のもう一
方の室に案内するので、ピストン３０は後退する。従っ
て、このピストン３０の後退に関連して可動板１０も元
の位置に復帰するが、このとき感知ロ−ラ６３及びア−
ム６４も元の位置に戻ってリミットスイッチ６２を「Ｏ
ＦＦ」にし、ソレノイドバルブ６７のソレノイドの励磁
を解く。なお、ピストン３０は所定位置に後退した時、
ソレノイドバルブ６５も元の位置に復帰する。このと
き、押え板２０及び型２３の凹部２７の内面が把持具５
６の開閉部５９への押圧を解くので、把持部５８が再び
樹脂板１の上端部を挾持する。従って、成形品２８が落
下することがない。

【００２３】つぎに、縦動体５２が縦ロッドレスシリン
ダ５１を上昇して元の位置に復帰し、把持具５６で挾持
されている成形品２８も上昇して成形用プレス装置２の
上方に位置する。つづいて、横摺動体５０は横ロッドレ
スシリンダフレ−ム４４のロッドレスシリンダを横方向
に移動して所定位置に到達すると停止するので、作業者
は縦摺動体５２を所定位置まで降下させ、製品取り出し
場所３３で把持具５６の把持部から成形品２８を取外
す。

【００２４】図８の実施例について説明すると、押え板
２０を木材又はビニルエスエル等の樹脂を用いていた
が、樹脂板１が絞り込まれる際に成形品（製品）のフラ
ンジ部分が未だ軟化している為に、この部分が立上がり
部分へ向って流れ込み、型傷を発生していた。これを防
止する為に、押え板２０によってフランジ部分を強く固
定すると、押え板を取り付けているシリンダや型締め用
のシリンダ等が大型になる弊害を生じる。

【００２５】この実施例においては、成形作業時に加熱
して軟弱になった樹脂板１を挾持した時、この挾持部に
おける樹脂板の熱は熱伝導により金属板７４に急速に奪
われてフランジ部分が固化する。従って、成形品２８は
材料の伸びだけで成形されるので、フランジ部分からの
材料の流れ込みがなく、型傷の発生も防止し得る。な
お、前記冷却を急激に行なうと、この冷却部で残留応力
を生じてクラックの発生の恐れがあるが、この場合には
金属板７４にヒ−タ又は温水管等の加熱手段を設けて温
度のコントロ−ルをすることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂板成形装置の平面図

【図２】樹脂板成形装置の正面図

【図３】搬送フレ−ムの側面図

【図４】型締めした状態の側面図

【図５】型開きした状態の側面図

【図６】吊下げた樹脂板の正面図

【図７】エア流通の回路図

【図８】比熱の小さい金属板で樹脂板を挾持し型締めし
た状態の側面図

【図９】材料の流れ込みによる型傷が発生した成形品の
斜視図

【図１０】フランジ部を急冷して固定することにより流
れ込みを防止した成形品の斜視図

【符号の説明】 １ 樹脂板 １２ 型 ２３ 型 ２８ 成形品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱した樹脂板１をプレス成形する一対
   の型１２，２３を有すると共に受型側に成形品２８の外
   形を整形する整形手段を設けてなる樹脂板成形装置。