JPS6194719A - 合成樹脂製人形等の成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂よシなる成形製品特に人形の頭
部その他の各部等を製造するための自動製造装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

従来、熱可塑性樹脂フオーム製品例えば人形を成形型を
用いて成形するものにおいては、成形型の移動、原料注
入、成形型の開閉蓋作業、加熱工程、冷却工程及び脱型
作業などをそｎぞれ人手を要して行なっている場合が多
く、各作業の機械化が望ま八でいる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って、人手がかかるし、作業環境も作業効率も悪く、
大量生産ができなくコスト高となる問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、成形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・冷却工程で成形して熱可塑性樹脂
フオーム製品を得る装置において、成形型内壁に溶融ス
キンを形成する加熱炉と該スキンを成形型内で冷却固化
する冷却室とを備え、この成形量分加熱炉内に挿入し、
取出してのち冷却室に移動するスパイダ機構と、前記成
形型に原料を注入する注入機構を持ち、成形型の蓋開閉
部１、成形製品取出し用の脱型部とを有し、各部を前記
成形型に臨ましめるように変位移動するジプ機構とを装
備したことを特徴とする人形等の底形装置である。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

成形装置はスパイダ機構としての成形型（身重金型とい
う）保持機構Ａ，Ａ．加熱炉Ｂ、冷却室Ｃ１Ｃ及びジプ
機構としてのロボット機構りがらなシ制御盤Ｅで自動的
にコントロールされるよう忙なっている。

金型保持機構Ａは２基設けられ、２基の金型保持機構Ａ
、Ａの間で金型の旋回軌跡が交差する位置に１基の加熱
炉Ｂが設けられている。冷却室Ｃ１Ｃは各々の金型保持
機構Ａ、Ａそｎぞれ専用にそｎぞｎの金型の旋回軌跡上
に設けられている。ロボット機構りは２基の金型保持機
構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つの軌跡のうち任意の一万の軌跡に交差せしめ
らｎるよう設けられ、金型蓋開閉機６００．説型機７０
０、金型ブロー機８００．原料注入機９００を有してい
る。各機は上下動及び旋回可能に支持されており、金型
に対して作動する位置を下降位置として、上昇位置を旋
回及び待機位置として、設けられている。

金型保持機構Ａは、コンベヤテーブル即ち回転テーブル
１０１上に設けたアーム１０２の先端に金型２００を取
付けて形成される。

即ち、回転テーブル１０１は、基台１０３上に敷設され
た軌道１０４上を転勤するローラ１０５゜１０５と基台
１０３に二股した支点ピン１０６に軸受部で支えられて
おシ、回転テーブル１０１に載置したブレーキ付ギャー
ドモータ１０７に連結され、且つ回転テーブル１０１下
面に設けられたビニオン１０８と基台１０３上に支点ピ
ン１０日を中心として円弧状に設けたランク１０９とを
噛合させて、支点ピン１０６を中心として基台１０３上
で旋回可能としである。

アーム１０２は回転テーブル１０１に設けられた支台１
１０に支持されていて、かつアーム１０２は外軸１０２
Ｉと内軸１０２□からなシ、それぞれブレーキ付ギャー
ドモータ１１１，１１２に連絡されておシ、このアーム
１０２の先端にはアーム１０２に直交するスパイダスピ
ンドル１１３が取付けられるが、スパイダスピンドル１
１３は筒体１１４を介して内軸１０２□にマイタギヤ１
１５，１１６を介して外軸１０２、に連絡さｎ、スピン
ドル７７３の軸を中心として（“回転”）、またアーム
１０２の軸を中心として（“公転”）、回転可能である
。

スパイダスピンドル１１３０両端にはスパイダ１１７．
１１７が取付けられ、該スパイダ１１７゜１１７のスピ
ンドル１１３とは反対側の面には複数の金型２００が取
付けられる。基台１０４には、回転テーブル１０１が金
型２００群の原料注入・脱型位置、加熱位置及び冷却位
置の３カ所で停止可能にリミットスイッチ１１８が設け
られておシ、モータ１０１のブレーキ動作によシ停止・
ロックされるようにしである。

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１０２を停止・ロ
ッ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は支持枠としてのフレーム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に固着しである。

取付板２０２は４カ所にクランプコラム２０３が突設さ
ｎ、クランプコラム２０３の頂部は係止部２０４を備え
ている。

金型の蓋２１０は金型２００の配置に対応して金型２０
０に着脱可能に設けらｎる。ｆｆ１Ｊち、４本のバー２
１１に各１０本の蓋２１０が柄部を貫通させて上下動自
在に保持されておシ、６蓋２１０は蓋体上面とバー２１
１との間にその間隔を大ならしめるよう附勢されたバネ
２２０を備えている。

バー２１１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２０３に係
合する位置にクランプ取付板２１５を介して１対の爪即
ちクラップフック２１６がピン２２１で枢着吊下されて
おり、両りランプフック２１６，２１６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ｎて
いる。バー２１２にはさらに前記クランプフック２１６
゜２１６上面に離接する位置にコラム２１４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との蟲接部２１７、下部にクラップ
フック２１６，２１６との当接ｆｊ１，１２１８を有し
ている。このコラム２１４の重力はバネ２１９の復元力
より小であシ、当接部２１７を下方に押圧しない限り閉
じたクランプフック２１６゜２１６上に載置支持されて
いることとなる。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。

加熱炉Ｂはバーナを熱源とし強制熱風循環式で金型２０
０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の釜で
、両側部にはアーム１０２が旋回可能の切欠３０１．３
０１が設けられると共に、金型２００が出入する入口に
はチェ７で支持されたドア３０２がチェノの一端をピス
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及び循環ファ／３０４が設け
られ、熱風が金型に吹付けられるようになっていて、炉
天井には排気ファン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
制御可能であシ加熱時間もタイマで制御するようにしで
ある。

なお、切欠３０１．３０１は加熱炉Ｃ作動時には開口部
分は閉蓋されるし、ドア３０２の開閉、アーム１０２の
旋回並びに循環ファン３０４、排気ファン３０５の回転
、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４
０１と金型２００，２００の出入口を備えている。金型
２００．２００の出入口はシャッタ４０２がモータ４０
５で開閉可能に設けられ、切欠４０１にはのれん状カー
テンが垂下されている。

冷却室Ｃ内部には圧力水を噴霧するノズルと排水ピット
が設けられるほか、側部には空冷及び水滴とばし用のフ
ァン４０３が設けらｎ水冷、空冷の併用で徐冷も可能と
し、上部には排気ファン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っている。

ノズル及びファン４０３の作動時間はタイマで制御され
るようにしであるし、このシャッタ４０２の開閉、アー
ム１０２の旋回、ノズル、ファンなどの作動は関連して
自動制御されるようにしである。

ロボット機構りは型開閉蓋機構としての金型蓋開閉機６
００．製品脱型機構としての脱型機７００゜型清掃機構
を含む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と各機を吊子保持する支持機５
００からなる。

支持機５００は先端にロータ部即ちインデクス部５０１
を有するスイングアーム５０２をコラム５０３に旋回可
能に連結し、インデクス部５０１に設けられた各機を金
型位置に臨ましめるものである・ 即ち、アーム５０２は一端下面にシャフト５０４とシャ
フト５０４と同心円上のギヤ５０５を固着して備え、シ
ャフト５０４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５０５に噛合するビニオン５０６がブレーキ
付ギャードモータ５０７に連結されて設けられている。

また、ギヤ５０５下面にはピン孔５０８　、５０８が穿
設され、該ピン孔５０８に貫入するロックピン５０９が
コラム５０３上部に設けられている。

このロックピン５０９はシリンダ５１０のピストン先端
に取付けられておシ、コラム５０３に固着されたシリン
ダ５１０は作動流体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の中空部にはシャフト５１２が回転自在に
支持されておシ、コラム５１１から露出したシャフト下
端周面にはギヤ５１３が、また下端には４本の支持アー
ム５１４がシャフト５１２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５１
１に固着したブレーキ付ギャードモータ５１５を介して
ピニオン５１６がギヤ５１３に噛合して設けらｔている
。

さらに、コラム５１１とシャフト５１２間には前述のコ
ラム５０３とアーム５０２間と同様のロック機構が設け
られている。４本の支持アーム５１４の先端にはエアシ
リンダ５１７ｔ、・５１７．　、５１７．。

５１７．が各々設けられ、各シリンダ５１７下端には取
付フランジ５２１が固着されている。また支持アーム５
１４の端部にはガイドコラムが設けられ、他方、取付フ
ランジ５２１には該ガイドコラムに挿通するガイドロッ
ドが突設されて、取付フランジ５２１に連結される各機
の昇降をガイドするようにしである。

なお・取付フランジ５２１には各機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．
５２０は作動流体圧装置連絡されている。

また、アーム５０２及びインデクス部５０１の旋回停止
位置はリミットスイッチにより検出され、旋回速度も制
御可能であって、ロボット機構りの各動作も信号によシ
自動的に操作可能にしである。

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５
２１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はピストンロンドロ０４
の先端がコラム２１４の当接部２１７に当接する位置に
、それぞれ設けられる。

なお、シリンダ６０３は作動流体圧装置に、電磁石６０
２は作動電源に、それぞれ接続さｎている。

脱型機７００は金型２００から成形品を取出すもので開
閉自在の爪を有するチャッキング部とチャッキング部を
ねじシながら持ち上げる伝動機構を備えているもので、
爪は金型２００の配列に適合するよう設けられている。

脱型洩検出及びブロー機８００はフレームに圧縮空気吹
出ノズルを備えたもので、ノズルは金型２００の配置に
合せて設けらｎる。フレームには脱型洩検出機構が配備
されている。

原料注入機９００は原料供給用ポンプに連絡されたノズ
ルをフレームに備えたものである。

なお、ロボット機構りのコラム５０３近傍で、脱型部７
００が描く旋回軌跡の下方には成形品を受入れるシュー
ト又はコンベヤが設置される。こノシュート或いはコン
ベヤには脱型部７００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
にしである。

また、回収された成形品を脱脂・整形する煮沸機構を成
形装置に並設しである。

次にプラスチックス原料ゾルの成形工程について説明す
る。便宜上金型保持機構Ａの一方の金型保持機構Ａ、は
金型２００内に原料を注入さｎ、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
Ａ２は加熱炉Ｂ中にある状態下と金型保持機構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はロックされるし、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、ロックされる。

他方、ロボット機構りのアーム５０２をモータ５０７に
よシ旋回させ、金型保持機構Ａ１の脱型・原料注入位置
に移動してロックする。

まず、モータ５１５によりシャフト５１２を回転させ金
型２００群上に金型蓋開閉機６００を位置せしめロック
する。次でシリンダ５１７１により開閉機６００を下降
せしめ、電磁石６０２を入力して磁性体２１３を介して
金型蓋２１０を開閉機に係止すると共に、シリンダ６０
３を作動させてクランプフック２１６．２１６を開き金
型２００群と金型蓋２１０との保合を解除する。そして
シリンダ５１７．により開閉機６００を下部に金型蓋２
１０を保持した状態で上昇させ、開蓋は終了する。

次にシャフト５１２のロックを解除してシャフト５１２
を回転させ、金型２００群上に脱型機７００を位置せし
めロックする。そしてシリンダ５１７２によシ脱型機７
００を下降せしめ、爪で成形品をつかむ。つかんだ後ね
じシながら成形品を抜き、上昇せしめられて脱型は終了
する。

続いて、シャフト５１２のロッ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
置せしめロックする。そしてシリンダ５１７３によシ、
下降せしめ脱型洩検出及び圧縮空気による清掃が行なわ
れる。清掃終了後シリンダ５１７３により機は上昇する
。

続いて、シャフト５１２のロックを解除して回転させ原
料注入機９００を清掃済の金型２００群上に位置せしめ
ロックする。

そしてシリンダ５１γ４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、金
型２００内に原料ゾルを注入後、注入機９００を上昇さ
せ待機位置まで戻す。

最後に、シャフト５１２のロックを解除して回転させ、
下方に金型蓋２１０を保持した開閉機６００を位置せし
め、シリンダ５１７１によシ下降せしめる。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、クランプフック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によりクランプフック２１６，２１６を閉
じて、金型２００の閉蓋が完了する。

なお、金型保持機構Ａ、には２枚のスパイダ１１Ｔ。

１１７が備えられているので、スパイダスピンドル１１
３を回転せしめてもう一面の方の金型２００にも同様の
作業が連続して行なわれる。

金型保持機構Ａ、の金型２００に原料注入が終了すると
、回転テーブル１０１はロックを解除さｎて旋回し、金
型２００が加熱炉Ｂ内に収容さｎる加熱位置にて停止、
ロックされる。

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３０５によシ加熱される。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２
００内壁には溶融スキンが艮好な状態に形成される。

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

冷却室Ｃのシャッタ４０２を降した後、ノズルから圧力
水を噴霧するほかファン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内の溶融スキンは効率よく冷却固化する
。他方の金型保持機構Ａ２は金型保持機構Ａ、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
加熱を終了しておシ、冷却後脱型・原料注入位置に移動
される。そしてロボット機構りもアーム５０２を金型保
持機構Ａ２の脱型・原料注入位置に旋回させ、金型保持
機構Ａ。

の金型２００に対してと同様の作業を自動的に行なうも
のである。

上述の実施例では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沼って機を設
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、熱可塑性合性樹脂の成形を人手を要する
ことなく自動的に行なえる装置を提供することができ、
ローテーショ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】

第１図は斜面図、第２図は平面図、第３図は一部の側面
図、第４図は加熱炉の縦断面図、第５図は冷却室の側面
図、第６図はバーナ機構の平面図、第７図はその側面図
、第８図はロボット機構の一部切断側面図、第９図はそ
の平面図、第１０図は第９図１．　Ｉ線の縦断面図、第
１１図は第、９図■■線における縦断面図、第１２図は
金型保持機構の一部の平面図、第１３図は第１２図Ｉ［
１ｎｌ線における縦断面図、第１４図は二軸アームの縦
断面図、第１５図は金型蓋開閉機の平面図、第１６図は
その正面図、第１７図は一部の拡大詳細縦断面図、第１
８図は第１７図■■線における縦断面図である。 Ａ・・・金型保持機構、Ｂ・・・加熱炉、Ｃ・・・冷却
室、Ｄ・・・ロボット機構、Ｅ・・・制御盤、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、１０９・・・ラック、１１０・・・支台、１１
１，１１２・・・モータ、１１３・・・スパイダスピン
ドル、１１４・・・筒体、ｉｉｓ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、成形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・冷却工程で成形して熱可塑性樹脂フォー
   ム製品を得る装置において、成形型内壁に溶融スキンを
   形成する加熱炉と該スキンを成形型内で冷却固化する冷
   却室とを備え、この成形型を加熱炉内に挿入し、取出し
   てのち冷却室に移動するスパイダ機構と、前記成形型に
   原料を注入する注入機構を持ち、成形型の蓋開閉部、成
   形製品取出し用の脱型部とを有し、各部を前記成形型に
   臨ましめるように変位移動するジプ機構とを装備したこ
   とを特徴とする人形等の成形装置。 ２、前記スパイダ機構が成形型を保持して自転、公転す
   る二軸アームを持ち、前記加熱炉とジプ機構間を旋回移
   動するものである特許請求の範囲第１項記載の成形装置
   。 ３、前記スパイダ機構が複数の成形型を並設された支持
   枠を上下に重ねて設けられ、各支持枠上の成形型に型蓋
   を着脱自在に嵌合し得る構成となっているものである特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の成形装置。 ４、前記スパイダ機構が旋回自在に設けたコンベヤテー
   ブル上に備えられた駆動部を持ち、該駆動部で前記成形
   型を回転、公転させるものであって、旋回停止位置に前
   記駆動部の停止、起動の制御を司どる検出部を備えたも
   のである特許請求の範囲第１〜３項のいずれか一つの項
   記載の成形装置。 ５、前記スパイダ機構がベース上に旋回自在のコンベヤ
   テーブルに備えられたものであって、該テーブルを軸受
   部で軸支した支点ピンとテーブル下面に取付けた転輪に
   よって支えられ、ラック及びピニオンの伝動部材を介し
   て、駆動用モータに連結されている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成形装置。 ６、前記スパイダ機構が前記焼成炉に対してスパイダが
   複数対設されたものであって、前記加熱炉に交互に旋回
   移動させて、それぞれの成形型を加熱炉から出し入れす
   る構成とした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成形装置。 ７、前記ジプ機構が、回転自在のロータ部を備え、該ロ
   ータ部に複数の支持アームを設け、各アームに型開閉蓋
   機構、製品脱型機構、型清掃機構及び原料注入機構をそ
   れぞれ備え、間歇的に移動変位でき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成形装置
   。 ８、前記ジプ機構が中空軸のあるロータ部上の支持アー
   ムに設けられた機構をエアシリンダで吊設したものであ
   って、該中空軸がスイングアームの縦軸受に支えられた
   もので旋回用の伝達部材を介してモータに連結されたも
   のである特許請求の範囲第１〜７項のいずれか一つの項
   記載の成形装置。 ９、前記型開蓋及び閉蓋機構が、前記スパイダに取付け
   られた成形型の蓋の取付、取外しを行なうものであって
   昇降自在のフレームとフレームを脱着される電磁石と爪
   を解放するシリンダとを備えたものである特許請求の範
   囲第７項又は第８項記載の成形装置。 １０、前記脱型機構が、前記スパイダに取付けられた成
   形型から成形品を取出すものであって、開閉自在の爪を
   有するチャッキング部と該チャッキング部を持ち上げ且
   つねじれ作用を与える伝動機構とを備えたものである特
   許請求の範囲第７項又は第８項記載の成形装置。 １１、前記型清掃機構が成形型内に挿脱する空気吹出ノ
   ズルを有するフレームを昇降自在に備えたものであって
   、脱型された成形型の内部を前記ノズルから吹出す圧縮
   空気によって清掃するものである特許請求の範囲第７項
   又は第８項記載の成形装置。 １２、前記原料注入機構が原料供給用ポンプに連絡され
   たノズルを有するフレームを昇降自在に備えたものであ
   って、該ノズルを成形型口上に近接位置させるものであ
   る特許請求の範囲第７項又は第８項記載の成形装置。