KR20220113972A - 성형 시스템, 지지 암, 수지 성형 장치 및 피지지부재의 지지 방법, 금형 및 성형체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

성형 불량을 저감할 수 있는 성형 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 성형 시스템으로서, 제1 및 제2파리손 형성 장치와, 개폐 가능하도록 구성된 제1 및 제2금형과, 제어부를 구비하고, 제1파리손 형성 장치는 제1압출기와, 제1어큐뮬레이터와, 제1사출 헤드를 구비하고, 제1압출기로부터 압출된 제1용융 수지가 제1어큐뮬레이터에 축적된 후, 제1사출 헤드로부터 제1용융 수지를 사출함으로써 제1파리손을 형성하도록 구성되고, 제2파리손 형성 장치는, 제2압출기와, 제2어큐뮬레이터와, 제2사출 헤드를 구비하고, 제2압출기로부터 압출된 제2용융 수지가 제2어큐뮬레이터에 축적된 후, 제2사출 헤드로부터 제2용융 수지를 사출함으로써 제2파리손을 형성하도록 구성되며, 제1 및 제2파리손은 제1 및 제2금형의 사이에 사출되고, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1 및 제2파리손 형성 장치와 제1 및 제2금형 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이 제공된다.

Description

성형 시스템, 지지 암, 수지 성형 장치 및 피지지부재의 지지 방법, 금형 및 성형체의 제조 방법

본 발명은 성형 시스템, 지지 암, 수지 성형 장치 및 피지지부재의 지지 방법, 금형 및 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

(제1관점)

특허문헌 1에는, 한 쌍의 T다이의 각각으로부터 압출된 한 쌍의 수지 시트의 사이에 코어재료를 배치하고, 한 쌍의 분할 금형을 이용하여 성형함으로써 샌드위치 패널을 제조하는 장치가 개시되어 있다.

(제2관점)

종래로부터 금형에 부형시킨 용융 수지 시트에 미리 작성한 성형체를 지지 암으로 이동시켜 해당 용융 수지 시트에 용착시키는 기술이 개시되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 2에는 2장의 수지제 표피재료 시트의 사이에 개재되는 열가소성수지제 심재(芯材)를 갖는 샌드위치 패널의 성형방법이 개시된다. 이 샌드위치 패널의 성형 방법에서는, 분할 금형의 캐비티에 따른 형상으로 부형된 연속 시트 형상의 열가소성수지제 시트의 사이에, 매니퓰레이터(지지 암)의 흡착반에 의해 유지한 심재를 삽입하고 이 매니퓰레이터를 분할 금형을 향해 수평 이동시켜 캐비티에 흡착한 열가소성수지제 시트에 심재를 용착시키고 있다. 매니퓰레이터는 심재의 지지를 해제하여 분할 금형 사이에서 퇴피된다. 그 후, 분할 금형을 형 체결(mold clamping)하여 심재의 양측으로부터 열가소성수지제 시트를 용착시킨다. 성형된 샌드위치 패널은 분할 금형을 형 개방하여 취출된다.

(제3관점)

종래로부터, 시트 형상의 열가소성수지를 분할 금형의 사이에 배치시켜 형 체결을 하고 수지 성형체를 제조하는 기술이 제안되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 3에는, 용융 상태의 열가소성수지 시트를 하나의 금형의 캐비티의 측방으로 수하시키고 열가소성수지 시트를 해당 캐비티 측으로부터 진공 흡인하여 흡착시켜 거의 캐비티에 따른 형상으로 한 후에 형 체결을 실시하는 수지 성형체의 제조 방법이 개시되어 있다. 열가소성수지 시트는, 상기 형 체결 후, 해당 캐비티와 대향하는 금형으로부터 불어넣은 가압 유체에 의해 캐비티 측으로 가압되어 열가소성수지 시트를 캐비티에 따른 형상으로 가압 형성하고 있다.

일본 공개특허 2014-79901호 공보 일본 등록특허 제6551966호 일본 공개특허 2018-52093호

(제1관점)

특허문헌 1과 같은 장치로는, 일반적으로 수지 시트의 사출이나 금형의 개폐가 유압 구동되지만, 유압 구동으로는 동작 속도가 유온 등의 영향을 받기 때문에 수지 시트의 사출이나 금형의 개폐 타이밍이 정해진 상태로부터 벗어나기 쉽다. 수지 시트의 사출이나 금형의 개폐의 타이밍이 정해진 상태로부터 벗어나면 성형 불량이 발생하기 쉬워지게 된다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 실시된 것이며, 성형 불량을 저감할 수 있는 성형 시스템을 제공하는 것이다.

(제2관점)

지지 암의 지지 빔은 심재를 금형 측으로 가압할 때에 자유단 측에 있어서 휘어 심재를 충분히 가압할 수 없을 경우가 있다. 심재와 열가소성수지 시트와의 용착이 약하면, 심재가 열가소성수지 시트로부터 탈락하거나 위치가 어긋나는 것이 상정된다. 또한, 지지 암의 위치나 각도의 조정을 때마다 하는 방법도 있지만, 작업이 번잡하게 되거나 설정 변화에 의해 재현성이 저하되는 것도 상정된다.

본 발명은 피지지부재를 안정 공급 가능한 지지 암, 수지 성형 장치 및 피지지부재의 지지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(제3관점)

수지 성형체는 금형 내에서 냉각된 후, 금형을 열어 이형(離型)된다. 그러나, 열가소성수지 시트를 하나의 금형에 흡착시켜 다른 하나의 금형으로부터 가압시켜 성형할 경우, 열가소성수지 시트의 양면에 있어서 온도 차이가 생기고 성형체에 휘어짐이 발생할 경우가 있다.

본 발명은 양호하게 형성 가능한 금형 및 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

(제1관점)

본 발명에 의하면, 성형 시스템으로서, 제1 및 제2파리손 형성 장치와 개폐 가능하도록 구성된 제1 및 제2금형과 제어부를 구비하고, 제1파리손 형성 장치는 제1압출기와, 제1어큐뮬레이터와, 제1사출 헤드를 구비하고, 제1압출기로부터 압출된 제1용융 수지가 제1어큐뮬레이터에 축적된 후, 제1사출 헤드로부터 제1용융 수지를 사출함으로써 제1파리손을 형성하도록 구성되고, 제2파리손 형성 장치는, 제2압출기와, 제2어큐뮬레이터와, 제2사출 헤드를 구비하고, 제2압출기로부터 압출된 제2용융 수지가 제2어큐뮬레이터에 축적된 후, 제2사출 헤드로부터 제2용융 수지를 사출함으로써 제2파리손을 형성하도록 구성되며, 제1 및 제2파리손은 제1 및 제2금형의 사이에 사출되고, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1 및 제2파리손 형성 장치와 제1 및 제2금형 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이 제공된다.

본 발명에서는, 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1 및 제2파리손 형성 장치와 제1 및 제2금형 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍을 결정하도록 제어부가 구성되어 있다. 그 때문에, 이러한 장치 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍에 차이가 생겼을 경우에도, 다음 사이클에서 그 차이가 수정되기 때문에, 타이밍의 차이가 억제되어 성형 불량이 저감된다.

이하, 본 발명의 여러가지 실시 형태를 예시한다.

바람직하게는, 상기 성형 시스템에서, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1 및 제2용융 수지의 사출 개시 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이다.

바람직하게는, 상기 성형 시스템에서, 제1 및 제2금형은 형 개방 위치, 대기 위치 및 형 폐쇄 위치로 이동 가능하도록 구성되고, 상기 대기 위치는 상기 형 개방 위치보다 제1 및 제2금형의 사이의 거리가 작고, 또한 상기 형 폐쇄 위치보다 제1 및 제2금형의 사이의 거리가 큰 상태의 위치이며, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서 제1 및 제2금형이 상기 형 개방 위치로부터 상기 대기 위치를 향해 이동을 개시하는 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이다.

바람직하게는, 상기 성형 시스템에서, 제1용융 수지는 유압 구동에 의해 사출되고,

상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 유압 구동의 유압의 조건을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이다.

바람직하게는, 상기 성형 시스템에서, 제1파리손은 제1수지 시트이고, 제1수지 시트는 제1사출 헤드와 제1 및 제2금형의 사이에 배치된 롤러에 의해 송출되며, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 롤러의 회전 속도를 결정하도록 구성되는 성형 시스템이다.

바람직하게는, 상기 성형 시스템에서, 상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1압출기의 스크루의 회전 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템이다.

(제2관점)

본 발명의 지지 암은 지지 빔과, 상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 피지지부재를 지지하는 제1지지체와, 상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수지 성형 장치는 지지 빔과, 상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 피지지부재를 지지하는 제1지지체와, 상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 지지 암과, 제1금형 및 제2금형을 포함하는 금형과, 상기 제1금형에 용융 수지 시트를 공급하는 수지 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 피지지부재의 지지 방법은, 수지 성형 장치에 있어서의 피지지부재의 지지 방법으로서, 상기 수지 성형 장치는, 지지 빔과, 상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 피지지부재를 지지하는 제1지지체와, 상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 지지 암과, 용융 수지 시트를 흡착시킨 금형을 구비하고, 상기 제1지지체 및 상기 제2지지체에 의해 지지되는 상기 피지지부재를 상기 금형의 상기 용융 수지 시트에 당접시키도록 상기 지지 암을 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 피지지부재를 안정적으로 공급 가능한 지지 암, 수지 성형 장치 및 피지지부재의 지지 방법을 제공할 수 있다.

(제3관점)

본 발명의 금형은, 용융 수지 시트를 끼워 성형체를 형성하는 제1금형과 제2금형을 구비하고, 상기 제1금형은 상기 용융 수지 시트와 당접 가능한 제1당접면과 상기 제1당접면으로부터 돌출된 돌출면을 구비하고, 상기 제2금형은 상기 돌출면과 대향하는 위치에 상기 제1당접면에 대응하는 제2당접면을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 성형체의 제조 방법은, 수지 공급 장치, 제1금형 및 제2금형을 이용한 성형체의 제조 방법으로서, 상기 수지 공급 장치가 상기 제1금형 및 상기 제2금형의 사이에 용융 수지 시트를 공급하는 공정과, 상기 제1금형 및 상기 제2금형을 상대적으로 접근시키고, 상기 제1금형 및 상기 제2금형을 상기 용융 수지 시트에 당접시켜 형 체결하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 양호하게 형성 가능한 금형 및 성형체의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1관점의 성형 시스템(601)의 구성을 나타내고, 도 2의 플로 차트의 스텝C4를 실시하는 직전의 상태를 나타낸다.
도 2는 성형 시스템(601)을 이용한 성형체의 제조 방법을 나타내는 플로 차트다.
도 3은 성형 시스템(601)의 구성을 나타내고 도 2의 플로 차트의 스텝C5를 실시한 직후의 상태를 나타낸다.
도 4는 성형 시스템(601)의 구성을 나타내고, 도 2의 플로 차트의 스텝D5에서 코어 재료(603)의 첩부가 완료한 직후의 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 샌드위치 부재의 사시도다.
도 6은 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 수지 성형 장치의 측면에서 본 모식도다.
도 7은 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 지지 암의 정면측에서 본 사시도다.
도 8은 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 지지 암의 이면측에서 본 사시도다.
도 9는 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 지지 암의 평면도다.
도 10 중, 도 10A~도 10B는 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 탄발(彈發)부재의 평면측에서 본 단면도다.
도 11은 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 성형체의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 11A는 형틀을 용융 수지 시트에 당접시킨 상태를 나타내고, 도 11B는 용융 수지 시트를 금형 내에 부형시킨 상태를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 성형체의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 12A는 용융 수지 시트의 사이에 심재를 배치하는 상태를 나타내며 도 12B는 제1금형 및 제2금형을 형 체결한 상태를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 제2관점의 실시 형태에 따른 성형체의 제조 방법의 도 12A의 상태의 평면 모식도를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 수지 성형 장치의 모식도이다.
도 15는 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 제1금형의 일부를 나타내는 사시도다.
도 16은 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 도 15에 나타낸 제1금형의 이면측에서 본 확대 사시도다.
도 17은 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 도 15의 제1금형의 IV-IV단면에 있어서 제2규제부의 단면을 조합시킨 조합 단면도다.
도 18은 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 성형체의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 18A는 형틀을 용융 수지 시트에 당접시킨 상태를 나타내고, 도 18B는 용융 수지 시트를 금형 내에 부형시킨 상태를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 성형체의 제조 방법을 나타내는 도면이고 제1금형 및 제2금형을 형 체결한 상태를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 제3관점의 실시 형태에 따른 제1금형 및 제2금형을 형 체결한 상태의 확대도이고 도 20A는 용융 수지 시트와 돌출부가 당접한 초기의 상태를 나타내고 도 20B는 용융 수지 시트가 당접면에 당접한 상태를 나타내며 도 20C는 슬라이드부가 압입된 상태를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 제3관점의 실시 형태의 수지 성형 장치에 의해 제조한 성형체를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 이하에 나타내는 실시 형태 중에서 예시하는 각종 특징사항은 서로 조합 가능하다. 또한, 각 특징사항에 대해 독립적으로 발명이 성립한다.

(제1관점)

1. 성형 시스템의 구성

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 1실시 형태의 성형 시스템(601)은 제1 및 제2파리손 형성 장치(610, 620)와, 개폐 가능하도록 구성된 제1 및 제2금형 유닛(630, 640)과, 로봇 핸드(650)와, 제어 장치(660)를 구비한다.

제1 및 제2파리손 형성 장치(610, 620)는 제1 및 제2파리손(611, 621)을 형성하기 위한 장치다. 파리손(611, 621)은 용융 수지로 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 파리손(611, 621)은 제1 및 제2수지 시트(611a, 621a)이지만, 원통 형상 등 다른 형상이어도 된다.

파리손 형성 장치(610, 620)는 제1 및 제2호퍼(612, 622)와, 제1 및 제2압출기(613, 623)와, 제1 및 제2어큐뮬레이터(614, 624)와, 제1 및 제2사출용 유압 기구(615, 625)와, 제1 및 제2사출 헤드(616, 626)와, 제1 및 제2롤러 유닛(617, 627)을 구비한다. 호퍼(612, 622)로부터 압출기(613, 623)에 투입된 제1 및 제2원료수지(618, 628)가 압출기(613, 623)에서 용융 혼련되어 제1 및 제2용융 수지(618a, 628a)로 되어 압출되어 어큐뮬레이터(614, 624)에 축적된다. 어큐뮬레이터(614, 624)는 실린더(614a, 624a)와, 그 내부에서 접동 가능한 피스톤(614b, 624b)을 구비한다. 본 실시 형태에서는 사출 헤드(616, 626)는 T다이로 구성된다.

어큐뮬레이터(614, 624) 내의 용융 수지(618a, 628a)는 유압 기구(615, 625)에 의해 피스톤(614b, 624b)이 구동(즉, 유압 구동)됨으로써 사출 헤드(616, 626)로부터 사출되어 수지 시트(611a, 621a)로 구성되는 파리손(611, 621)이 형성된다. 유압 기구(615, 625)는 실린더(615a, 625a)와, 그 내부에서 접동 가능한 피스톤(615b, 625b)을 구비한다. 피스톤(615b, 625b)은 피스톤(614b, 624b)에 연결되어 있다. 피스톤(615b, 625b)은 실린더(615a, 625a) 내의 유압을 제어함으로써 구동 가능하도록 되어 있다.

롤러 유닛(617, 627)은 사출 헤드(616, 626)와 제1 및 제2금형(631, 641)의 사이에 배치된다. 롤러 유닛(617, 627)은 각각 한 쌍의 롤러(617a, 627a)를 구비하고 있고 수지 시트(611a, 621a)는 한 쌍의 롤러(617a, 627a)로 끼워져 있다. 그 때문에, 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 변화시킴으로써 수지 시트(611a, 621a)가 롤러 유닛(617, 627)을 통과하는 속도를 조정 가능하도록 되어 있다.

금형 유닛(630, 640)은 제1 및 제2금형(631, 641)과, 제1 및 제2형틀(632, 642)과, 제1 및 제2플래튼(633, 643)을 구비한다.

금형(631, 641)은 원하는 성형체의 외형에 대응한 형상의 캐비티면(631a, 641a)과, 이것을 둘러싸는 핀치 오프부(631b, 641b)를 구비한다. 캐비티면(631a, 641a)에는 도시하지 않은 감압 흡인공이 설치되어 있고, 수지 시트(611a, 621a)를 흡인하여 캐비티면(631a, 641a)에 따른 형상으로 부형 가능하도록 되어 있다.

형틀(632, 642)은 금형(631, 641)의 주면(周面)을 따라 배치되어 있고, 금형(631, 641)에 대해 금형(631, 641)의 개폐 방향으로 접동 가능하도록 구성되어 있다. 형틀(632, 642)은 수지 시트(611a, 621a)를 감압 흡인하여 금형(631, 641)에 가압함으로써 금형(631, 641)에 의한 수지 시트(611a, 621a)의 흡인을 용이하게 하고 있다.

플래튼(633, 643)은 도시하지 않은 금형 개폐 장치에 고정되어 있고 금형(631, 641)은 플래튼(633, 643)을 통해 금형 개폐 장치에 고정 가능하도록 되어 있다. 금형 개폐 장치는 플래튼(633, 643)의 중앙을 통과하는 면에 대해 대칭으로 플래튼(633, 643)을 이동 가능하도록 되어 있다.

금형(631, 641)은 유압 기구(602)가 금형(631, 641)의 개폐 방향으로 플래튼(633)을 이동시킴으로써 개폐 가능하도록 되어 있다. 유압 기구(602)는 실린더(602a)와, 그 내부에서 접동 가능한 피스톤(602b)을 구비한다. 피스톤(602b)은 플래튼(633)에 연결되어 있다. 피스톤(602b)은 실린더(602a) 내의 유압을 제어함으로써 구동 가능하도록 되어 있다.

로봇 핸드(650)는 코어 재료(603)를 수지 시트(611a)에 가압하는 기능을 갖는다. 로봇 핸드(650)는 베이스(650a)와, 이것에 고정된 흡착 패드(650b)를 구비한다. 흡착 패드(650b)는 코어 재료(603)를 감압 흡인하여 유지 가능하도록 되어 있다. 베이스(650a)는 도시하지 않은 로봇에 장착되어 있고 삼차원적으로 이동 가능하도록 되어 있다. 코어 재료(603)는 발포 수지로 구성되어 있고 수지 시트(611a, 621a)의 열로 코어 재료(603)를 용융하여 코어 재료(603)를 수지 시트(611a, 621a)에 용착 가능하도록 되어 있다.

제어 장치(660)는 기억부(661)와 제어부(662)를 구비한다. 기억부(661)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터와 제어부(662)가 실행하는 프로그램을 기억한다. 제어부(662)는 성형 시스템(601)의 동작을 제어한다. 제어부(662)가 실행하는 기능은 기억부(661)에 기억된 프로그램을 연산 장치가 실행함으로써 실현된다.

제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 파리손 형성 장치(610, 620)와 금형(631, 641) 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되어 있다. 이로 인해, 과거의 사이클에 있어서 동작 개시의 타이밍의 어긋남이 발생했을 경우에도 다음 사이클에서 그 어긋남이 수정되기 때문에 타이밍의 어긋남이 억제되어 성형 불량이 저감된다. 과거의 사이클의 이력 데이터는 과거의 1사이클(예: 직전의 1사이클)의 이력 데이터이어도 되고, 과거의 복수 사이클의 이력 데이터로부터 얻어지는 데이터(예: 평균치)이어도 된다.

2. 성형체의 제조 방법

도 2를 참조하여 성형 시스템(601)을 이용하여 성형체를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 성형체로서 코어 재료(603)가 수지 시트(611a, 621a)로 끼워져 구성된 샌드위치 패널(성형품)의 주위에 버(burr)가 있는 구성인 것을 상정하고 있지만, 다른 구성의 성형체를 제조하는 것도 가능하다. 또한, 이 제조 방법에서는, 성형체를 제조하기 위한 사이클을 반복함으로써 성형체를 잇달아 제조하는 것을 상정하고 있다. 도 2에는, 1사이클 분의 공정을 나타내고 있지만 스텝A7, B7, C8, D6의 다음에 스텝A1, B1, C1, D1이 실행되는 것이 상정되어 있다.

편의상 이하의 상태를 초기 상태로 한다. 파리손 형성 장치(610, 620)에서는, 압출기(613, 623)의 스크루가 회전하여 용융 수지(618a, 628a)를 어큐뮬레이터(614, 624)에 충전 중이다. 금형(631, 641)은 형 개방 중이다. 로봇 핸드(650)는 금형(631, 641) 밖에 있어서 코어 재료(603)를 유지하고 있다.

초기 상태로부터 시간이 경과하면, 스텝C1에서 금형(631, 641)의 형 개방이 완료되는 동시에 스텝A1, B1에서 어큐뮬레이터(614, 624)에의 수지의 충전이 완료된다. 금형(631, 641)은 형 개방의 완료 후에는 형 개방 위치에서 대기한다.

스텝C1에서의 금형(631, 641)의 형 개방이 완료되면, 스텝D1에서, 로봇 핸드(650)는 코어 재료(603)가 금형(631, 641) 내(즉, 금형(631, 641) 사이의 공간 내)에 배치되도록 이동을 개시하고 스텝D2에서 이동을 완료한다. 이동 완료 후에는 로봇 핸드(650)는 그 상태로 대기한다.

스텝A1, B1에서의 수지 충전이 완료되면, 스텝A2, B2에서 제어부(662)는 파리손 형성 장치(610, 620)에서의 용융 수지(618a, 628a)의 사출을 허가한다. 이 때, 스텝A3, B3에서의 사출 개시 지연 시간T1, T2가 설정된다. 스텝A4, B4에서는, 지연 시간T1, T2의 경과 후에 용융 수지(618a, 628a)의 사출이 개시된다. 용융 수지(618a, 628a)가 사출되어 수지 시트(611a, 621a)가 형성된다. 수지 시트(611a, 621a)는 롤러(617a, 627a)에 의해 끼워져 있고 롤러(617a, 627a)의 회전에 따라 하방으로 보내진다. 그 때문에, 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 변경함으로써 수지 시트(611a, 621a)의 하방으로의 이동 속도가 조정 가능하다.

코어 재료(603)는 최초에 수지 시트(611a)에 첩부되고 그 후에, 수지 시트(621a)에 첩부되는 것이 상정되고 있기 때문에, 코어 재료(603)를 수지 시트(621a)에 첩부하는 시점에서 수지 시트(621a)의 온도가 너무 낮아지지 않도록, 용융 수지(628a)의 사출 개시의 타이밍을 용융 수지(618a)의 사출 개시의 타이밍보다 늦게 하는 것이 바람직하다. 따라서, T2>T1인 것이 바람직하다. 일례에서는 T1은 0이다.

스텝A4에서 용융 수지(618a)의 사출이 개시되면, 스텝C2에서 제어부(662)는 도 1에 나타내는 형 개방 위치로부터 도 3에 나타내는 대기 위치로의 금형(631, 641)의 이동을 허가한다. 이 때에, 스텝C3에서의 대기 위치 이동 지연 시간T3이 설정된다. 스텝C4에서는, 지연 시간T3의 경과 후에, 대기 위치에의 금형(631, 641)의 이동이 개시되고 스텝C5에서는 대기 위치로의 금형(631, 641)의 이동이 완료된다.

대기 위치는 형 개방 위치보다 금형(631, 641)과의 사이의 거리가 짧고, 형 폐쇄 위치보다 금형(631, 641)과의 사이의 거리가 긴 위치다. 형 개방 위치에서는, 형틀(632, 642)은 수지 시트(611a, 621a)에 접촉하고 않고, 이 상태에서는, 금형(631, 641)에 의한 수지 시트(611a, 621a)의 감압 흡인을 할 수 없다. 한편, 대기 위치에서는, 형틀(632, 642)을 수지 시트(611a, 621a)에 접촉시킬 수 있기 때문에 금형(631, 641)에 의한 수지 시트(611a, 621a)의 감압 흡인이 가능해진다. 한편, 형틀(632, 642)의 대신에 다른 수단(예: 익스팬더)으로 수지 시트(611a, 621a)를 유지하고 수지 시트(611a, 621a)를 금형(631, 641)에 당접시키도록 해도 된다.

수지 시트(611a, 621a)의 하단이 금형(631, 641)의 상단보다 높은 위치에 있는 상태에서 금형(631, 641)이 대기 위치에 있으면, 수지 시트(611a, 621a)가 흔들렸을 때에 수지 시트(611a, 621a)가 금형(631, 641)에 간섭하게 되는(금형(631, 641)의 위에 놓이게 되는) 문제가 발생할 우려가 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 이러한 문제의 발생을 방지하기 위해, 수지 시트(611a, 621a)의 하단이 금형(631, 641)의 상단보다 낮은 위치까지 도달한 시점에서 대기 위치에의 금형(631, 641)의 이동이 완료되도록 하고 있다. 또한, 대기 위치에의 금형(631, 641)의 이동의 완료가 너무 빠르게 되지 않도록, 지연 시간T3을 설정하고 지연 시간T3의 경과 후에 금형(631, 641)의 이동을 개시한다.

스텝C5 후에, 스텝A5에서는 용융 수지(618a)의 사출 완료를 검출한다. 사출 완료의 검출은 수지 시트(611a)의 하단이 기준 위치에 도달한 것을 검출함으로써 실시해도 되고, 어큐뮬레이터(614) 내의 용융 수지(618a)의 잔량이 기준값에 도달한 것을 검출함으로써 실시해도 되고, 그 이외의 방법으로 실시해도 된다. 스텝A5 후, 형틀(632)로 수지 시트(611a)를 감압 흡인하고, 그 상태에서 형틀(632)을 후퇴시킴으로써 수지 시트(611a)를 핀치 오프부(631b)에 당접시킨다. 그 상태에서 금형(631)이 수지 시트(611a)를 감압 흡인함으로써 수지 시트(611a)를 캐비티면(631a)에 따른 형상으로 부형할 수 있다.

이어서, 스텝D3~D4에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 금형(631, 641)의 사이에 코어 재료(603)를 유지한 로봇 핸드(650)가 금형(631)을 향해 이동함으로써 코어 재료(603)를 수지 시트(611a)에 용착시켜 첩부한다. 그 후, 흡착 패드(650b)에 의한 코어 재료(603)의 흡착이 해제되고 로봇 핸드(650)가 금형(631, 641)의 사이의 공간으로부터 이탈을 개시하고 스텝D5에서, 로봇 핸드(650)의 형외(型外) 이탈이 완료된다. 형 외측에는 다음 사이클에서 사용하는 코어 재료(603)가 미리 준비되어 있고, 스텝D6에서 로봇 핸드(650)는 다음 사이클에서 사용하는 코어 재료(603)를 흡착하여 유지한다.

스텝A5 후, 스텝B5에서는 용융 수지(628a)의 사출 완료를 검출한다. 사출 완료의 검출 방법은 스텝A5와 동일하다. 또한, 스텝A5와 마찬가지로 금형(641)이 수지 시트(621a)를 감압 흡인함으로써 수지 시트(621a)를 캐비티면(641a)에 따른 형상으로 부형한다.

스텝A5, B5 및 D5 후, 스텝C6에서 금형(631, 641)의 형 폐쇄 위치에의 이동을 개시하고 스텝C7에서 이동을 완료한다. 이 때, 코어 재료(603)가 수지 시트(621a)에 용착되는 동시에 수지 시트(611a, 621a)가 주연부에 있어서 서로 용착됨으로써 샌드위치 패널(성형품)의 주위에 버가 있는 구성의 성형체가 형성된다.

이어서, 스텝C8에서 금형(631, 641)의 형 개방 위치에의 이동이 개시되고 스텝C1에서 이동이 완료된다. 형 개방의 후에 성형체가 금형(631, 641)으로부터 취출된다. 성형체의 의도하지 않은 낙하를 방지하기 위해, 형 개방 전에 금형(631, 641)보다 상측의 부위를 도시하지 않은 협지 유닛으로 협지해 두어도 된다.

이어서, 스텝A6 및B6에서, 제어부(662)가 설정한 압출기 스크루 회전 개시 지연 시간T4, T5가 경과한 후에, 스텝A7 및B7에서, 압출기(613, 623)의 스크루의 회전을 개시하고, 어큐뮬레이터(614, 624)에의 용융 수지(618a, 628a)의 충전을 개시한다. 성형 시스템(601)을 단독으로 동작시키는 경우에는 지연 시간T4, T5는 불필요하지만, 본 실시 형태에서는, 성형 시스템(601)은 성형체로부터 버를 제거하기 위한 버 제거 시스템(미도시)과 연동시켜 동작시키는 것이 상정되어 있고 양자를 연동시키기 위해서는 버 제거 시스템의 사이클 시간과 성형 시스템(601)의 사이클 시간을 일치시킬 필요가 있다. 지연 시간T4, T5이 없으면 성형 시스템(601)의 사이클 시간이 버 제거 시스템의 사이클 시간보다 짧아지기 때문에 지연 시간T4, T5을 마련함으로써 양자의 사이클 시간을 일치시키고 있다. 또한, 압출기(613, 623)의 스크루의 회전을 개시하기 전에 지연 시간T4, T5을 마련하는 것은 어큐뮬레이터(614, 624)에의 용융 수지(618a, 628a)의 충전 완료 후에 지연 시간을 마련하면 충전 완료로부터 사출 개시까지의 사이에 어큐뮬레이터(614, 624) 내의 용융 수지(618a, 628a)의 상태(예: 수지압)이 변화되어 바람직하지 못하기 때문이다.

3. 보정 방법

상기의 "2. 성형체의 제조 방법"에서 설명한 각 스텝이 실행되는 타이밍은 사이클마다 변동하지 않는 것이 이상적이지만, 실제로는 유압 기구의 유온의 변동, 주위 환경(온도, 습도 등)의 변동, 재료의 변동 등 원인으로 타이밍에 어긋남이 생길 경우가 있다. 타이밍의 어긋남은 성형 불량의 원인이 되기 때문에 제어부(662)는 타이밍의 어긋남을 저감하기 위해 여러가지 보정을 실시한다.

3-1. 사출 개시 타이밍의 보정

스텝A5의 사출 완료와 스텝B5의 사출 완료 사이의 시간차T6은 코어 재료(603)가 수지 시트(611a, 621a)에 용착되는 시점에서 수지 시트(611a, 621a)의 온도가 최적으로 되도록 설정되어 있고 시간차T6이 기준보다 짧아지거나 길어지거나 하면 성형 불량이 생기기 쉬워진다.

로봇 핸드(650)가 형외로 이탈할 때까지는 금형(631, 641)을 형 폐쇄를 할 수 없기 때문에 시간차T6이 너무 짧으면, 스텝B5와 스텝C6의 사이의 시간이 상정보다 길게 되어 그 결과 코어 재료(603)가 수지 시트(621a)에 용착되는 시점에서 수지 시트(621a)의 온도가 너무 떨어져 용착 불량이 생기기 쉽다. 한편, 시간차T6이 너무 길면, 스텝A5과 스텝C6 사이의 시간이 상정보다 길게 되어 그 결과 수지 시트(611a, 621a)가 서로 용착되는 시점에서 수지 시트(611a)의 온도가 너무 떨어져 수지 시트(611a, 621a) 사이의 용착 불량이 생기기 쉽다.

그래서, 시간차T6의 목표값으로부터의 어긋남을 저감하기 위해, 제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 제1 및 제2용융 수지의 사출 개시 타이밍을 결정하도록 구성되어 있다. 이력 데이터는, 일례에서는 제1용융 수지의 사출 완료 시점(스텝A5)과 제2용융 수지의 사출 완료 시점(스텝B5)의 시간차T6이다. 제1 및 제2용융 수지의 사출 개시 타이밍의 조정은 예를 들면 지연 시간T1과 T2 중 적어도 하나를 변경함으로써 실시할 수 있다. 일례에서는, 직전의 사이클의 시간차T6이 목표값보다 p초 길거나 또는 짧을 경우에는, 지연 시간T1을 변경하지 않고, 지연 시간T2를 p초 짧게 또는 길게 하는 보정을 실시한다. 이로 인해, 다음 사이클에서의 시간차T6이 목표값에 근접하는 것이 기대된다.

3-2. 금형의 대기 위치에의 이동 타이밍의 보정

스텝C4~C5에서의 형 개방 위치로부터 대기 위치에의 금형(631, 641)의 이동이 너무 빠르면, 수지 시트(611a, 621a)가 금형(631, 641)에 간섭하게 되는 문제가 생기기 쉽고, 상기 이동이 너무 늦으면, 스텝A5의 사출 완료의 시점에서 금형(631)이 대기 위치에 도달하지 않고 금형(631)에서의 수지 시트(611a)의 부형 불량이 발생하는 문제가 생기기 쉽다.

그래서, 이러한 문제의 발생을 억제하기 위해, 제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여, 다음 사이클에서 금형(631, 641)이 형 개방 위치로부터 대기 위치를 향해 이동을 개시하는 타이밍을 결정하도록 구성되어 있다. 이력 데이터는, 일례에서는 대기 위치에의 금형(631, 641)의 이동 완료 시점(스텝C5)과 제1용융 수지의 사출 완료 시점(스텝A5)의 시간차T7이다. 금형(631, 641)의 이동 개시 타이밍의 조정은 예를 들면 지연 시간T3을 변경함으로써 실시할 수 있다. 일례에서는, 직전의 사이클의 시간차T7이 목표값보다 q초 길거나 또는 짧을 경우에는 지연 시간T3을 q초 길게 또는 짧게 하는 보정을 실시한다. 이로 인해, 다음 사이클에서의 시간차T7이 목표값에 근접하는 것이 기대된다.

3-3. 압출기의 스크루의 회전 개시 타이밍의 보정

스텝A6 및 B6에 관련하여 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서 성형 시스템(601)은 성형체로부터 버를 제거하기 위한 버 제거 시스템(미도시)과 연동시켜 동작시키는 것이 상정되고 있고, 양자의 사이클 시간을 일치시키기 위해 지연 시간T4, T5를 마련하고 있다.

성형 시스템(601)의 사이클 시간은 스텝A7, B7에서의 스크루의 회전 개시로부터 스텝A1, B1의 수지 충전 완료까지의 충전 시간T8에 의존하지만, 이 충전 시간T8은 특히 성형 시스템(601)의 개시 직후에는 압출기(613, 623) 내의 수지의 상태가 안정되어 있지 않기 때문에 짧아지기 쉽다. 충전 시간T8이 목표값보다 짧아지면, 성형 시스템(601)과 버 제거 시스템의 사이클 시간에 어긋남이 생기게 되는 문제가 있다.

그래서, 이러한 문제의 발생을 억제하기 위해, 제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 압출기(613, 623)의 스크루의 회전 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되어 있다. 이력 데이터는 일례에서는 사이클 시간이다. 사이클 시간은 예를 들면 전전 사이클에서의 스텝A4의 사출 개시로부터 그 전의 사이클에서의 스텝A4의 사출 개시까지의 시간이다. 압출기(613, 623)의 스크루의 회전 개시의 타이밍의 조정은 예를 들면 지연 시간T4, T5를 변경함으로써 실시할 수 있다. 일례에서는 직전의 사이클에서의 사이클 시간이 목표값보다 r초 길거나 또는 짧을 경우에는 지연 시간T4, T5를 r초 짧게 또는 길게 하는 보정을 실시한다. 이로 인해, 다음 사이클에서의 사이클 시간이 목표값에 근접하는 것이 기대된다.

3-4. 사출 시간의 보정

유압 구동에 의해 용융 수지(618a, 628a)의 사출을 실시할 경우, 유온의 변동 등 원인으로 사출 시간(사출 개시로부터 완료까지의 시간)이 변동할 경우가 있어 사출 시간을 안정시키는 것이 바람직하다.

그래서, 제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 유압 구동의 유압의 조건을 결정하도록 구성되어 있다. 이력 데이터는, 일례에서는 사출 시간이다. 일례에서는, 목표값으로부터의 사출 시간의 어긋남이 역치 이상인 상태가 복수 사이클(예: 2사이클) 연속으로 생겼을 경우에는 제어부(662)는 다음 사이클에서의 유압을 증감하는 보정을 실시한다. 일례에서는 사출 시간이 목표값보다 길 경우에는 다음 사이클에서의 유압을 상승시키고 사출 시간이 목표값보다 짧을 경우에는 다음 사이클에서의 유압을 저하시킨다. 이로 인해, 다음 사이클에서의 사출 시간이 목표값에 근접하는 것이 기대된다.

3-5. 시트 길이의 보정

용융 수지(618a, 628a)의 사출 완료 시점에서의 수지 시트(611a, 621a)의 길이는 일정한 것이 바람직하다.

그래서, 제어부(662)는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 결정하도록 구성되어 있다. 이력 데이터는, 일례에서는 수지 시트(611a, 621a)의 길이다. 일례에서는, 직전의 사이클에서, 목표값으로부터의 수지 시트(611a, 621a)의 길이의 어긋남이 역치 이상일 경우, 제어부(662)는 다음 사이클에서의 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 증감하는 보정을 실시한다. 일례에서는, 수지 시트(611a, 621a)의 길이가 목표값보다 길 경우에는, 다음 사이클에서의 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 저하시키고, 수지 시트(611a, 621a)의 길이가 목표값보다 짧을 경우에는, 다음 사이클에서의 롤러(617a, 627a)의 회전 속도를 상승시킨다. 이로 인해, 다음 사이클에서의 수지 시트(611a, 621a)의 길이가 목표값에 근접하는 것이 기대된다. 이 보정은 상술한 사출 시간이 안정된 상태에서 실시하는 것이 바람직하다.

(제2관점)

이어서, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 5에 나타내는 샌드위치 부재(201)는 전체가 거의 장방형 평판 형상으로 형성된다. 샌드위치 부재(201)는 내부에 심재(202)(피지지부재)를 구비하고 심재(202)의 외주면을 표피 재료(203)에 의해 씌워져 형성된 성형체다. 샌드위치 부재(201)는 예를 들면 침대 패널이나 자동차 트렁크용 보드 등의 구조 부재로서 사용된다.

도 5에 나타내는 심재(202)는 장방형 평판 형상으로 형성되고 발포제를 첨가한 수지에 의해 형성할 수 있다. 심재(202)를 형성하는 재료로서는, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 이소프렌 펜텐, 메틸 펜텐 등 올레핀류의 단독 중합체 혹은 공중합체인 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴, 에틸렌-에틸 아크릴레이트 공중합체 등 아크릴 유도체, 폴리카보네이트, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등 아세트산 비닐 공중합체, 아이오노머, 에틸렌-프로필렌-디엔류 등 터폴리머, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, ABS 수지, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 열가소성 폴리이미드 등 열가소성수지 및 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 열경화성 폴리이미드 등의 열경화성수지를 들 수 있다.

또한, 발포제로서는 물리 발포제, 화학 발포제 및 그들의 혼합물 중 임의의 것을 이용해도 된다. 물리 발포제로서는 공기, 탄산 가스, 질소 가스, 물 등 무기계 물리 발포제, 부탄, 펜탄, 헥산, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등 유기계 물리 발포제 및 그들의 초임계 유체를 이용할 수 있다.

표피 재료(203)는 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 등으로 형성된다.

도 6은 수지 성형 장치(60)의 구성을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태의 샌드위치 부재(201)는 도 6에 나타내는 수지 성형 장치(60)에 의해 형성된다. 수지 성형 장치(60)는 대향하여 배치된 2대의 수지 공급 장치(61)(제1수지 공급 장치(61A), 제2수지 공급 장치(61B)에 의해 각각 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)를 형성한다. 수지 공급 장치(61)의 하방에는 금형(80)(제1금형(81), 제2금형(82))이 배치된다.

수지 공급 장치(61)는 수지재료의 공급구로 되는 호퍼(65)와, 유압 모터(68)에 접속되어 내부에 배치되는 스크루에 의해 호퍼(65)로부터 공급된 재료를 용융, 혼련하는 압출기(66)를 구비한다. 압출기(66)는 플런저(72)를 구비하는 어큐뮬레이터(70)와 접속된다. 용융 혼련된 수지 재료는 압출기(66)에 의해 어큐뮬레이터(70)에 보내진다. 수지 재료는 어큐뮬레이터(70)에서 고압으로 되어 T다이(71)에 보내진다. 그리고, 적당한 타이밍에 T다이(71)의 다이 슬릿이 열려 롤러(79)에 의해 보내진 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)가 형성된다. 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)는 각각 제1금형(81) 및 제2금형(82)에 공급된다.

제1금형(81) 및 제2금형(82)은 대향하여 배치된다. 제1금형(81) 및 제2금형(82)의 외주에는 형틀(83, 84)이 설치된다. 제1금형(81)에는 제1금형(81)의 캐비티(81a) 내에 둘러싸인 공간을 감압하는 진공 펌프(미도시)가 설치된다. 마찬가지로 제2금형(82)에도 제2금형(82)의 캐비티(82a) 내에 둘러싸인 공간을 감압하는 진공 펌프(미도시)가 설치된다.

도 7 및 도 8은 각각 지지 암(4)의 정면측 및 이면측에서 본 사시도다. 지지 암(4)은 캔틸레버 형상의 지지 빔(41)과, 지지 빔(41)의 자유단 측에 있어서의 전방으로 접속되는 기판부재(42)와, 기판부재(42)에 대해 탄발부재(5)를 통해 전방측으로 접속되는 복수의 지지체(44)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 복수의 지지체(44)에 의해 하나의 심재(202)를 지지하고 심재(202)를 금형(80)에 공급한다.

지지 빔(41)은 기단측에 있어서 도시하지 않은 로봇 등의 구동부에 의해 캔틸레버 지지되어 있다. 기판부재(42)는 지지 빔(41)의 상방 측 및 하방 측으로 각각 연신되도록 2개 설치된다. 상방 측의 기판부재(42A) 및 하방 측의 기판부재(42B)는 전면측에 있어서(도 9도 참조) 사각틀 형상의 틀부재(43)와 접속된다. 틀부재(43)에 의해 기판부재(42A, 42B)의 전체의 강성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태의 지지체(44)는 상하 좌우 방향으로 2행 2열의 합계 4개 설치되어 있고 지지 빔(41)의 연신 방향(즉, 기단측 및 자유단측 방향)으로 병렬 설치되는 지지체(44A, 44B)(제1지지체) 및 지지체(44C, 44D)(제2지지체)를 구비한다. 지지체(44C, 44D)는 지지체(44A, 44B)보다 지지 빔(41)의 기단측에 설치된다. 또한, 지지체(44A, 44C)는 지지체(44B, 44D)의 상방측에 설치된다.

각 지지체(44)는 장방형 평판상으로 형성되고, 네 모퉁이에 있어서 탄발부재(5)와 접속되어 지지된다. 각 지지체(44)는 탄발부재(5)에 의해 지지 빔(41)으로부터 이격하는 방향으로 가압되어 있고, 도 7에 나타내는 지지면(443)측으로부터 가압되면 탄발부재(5)의 탄발력에 저항하여 지지체(44)마다 독립적으로 지지 빔(41)측으로 이동시킬 수 있다. 또한 지지체(44)에는 개구부(441) 및 흡착부(442)가 형성된다. 흡착부(442)는 전면측에 흡인구를 포함하는 흡착면을 구비하고 있고, 지지체(44)의 지지면(443)측에 배치되는 심재(202)를 부압에 의해 지지할 수 있다. 흡착부(442)에는 도시하지 않은 에어 호스를 통해 진공펌프 등 부압원과 접속된다. 흡착부(442)는 지지하는 심재(202)의 형상이나 중량 등에 따라 복수개 설치할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서의 복수의 흡착부(442)는 지지체(44A, 44B)(제1지지체)의 흡착면(제1흡착면) 및 지지체(44C, 44D)(제2지지체)의 흡착면(제2흡착면)이 동일 평면으로 되도록 형성된다.

도 10A는 도 9의 평면 방향에서 본 탄발부재(5)의 단면도다. 탄발부재(5)는 지지체(44)에 고정되는 샤프트 홀더(51)와, 샤프트 홀더(51)에 대해 고정되는 축부재(52)와, 축부재(52)를 접동 가능하도록 삽입시키는 가이드 부시(53)와, 지지체(44)를 기판부재(42)로부터 이격하는 방향으로 탄발하는 코일 스프링(54)을 구비한다. 샤프트 홀더(51)는 축부재(52)의 일단을 수용하는 통 형상부(511)와, 통 형상부(511)의 타단측에 있어서 지름 방향 외측으로 팽출하는 플랜지부(512)를 구비한다. 샤프트 홀더(51)는 지지체(44)에 대해, 플랜지부(512)에 설치된 개구부를 통해 나사부재에 의해 나사 체결하여 고정된다. 또한, 샤프트 홀더(51)는 통 형상부(511)를 통해 축선 방향으로 관통하는 개구부(511a)를 구비한다. 축부재(52)는 일단측에 설치된 암나사부(521)에 개구부(511a)를 통해 삽입된 나사부재(55)에 의해 샤프트 홀더(51)에 대해 고정된다.

가이드 부시(53)는 거의 원통 형상으로 형성되고 일단측에 설치된 플랜지부(531)의 개구부를 통해 삽입된 나사부재에 의해, 기판부재(42)에 대해 나사 체결하여 고정된다. 가이드 부시(53)의 통 형상부(532)는 기판부재(42)에 형성된 개구부(421)에 삽입되어 지지체(44)와는 반대측에 돌출하도록 설치된다.

가이드 부시(53)의 내부에는 축부재(52)의 외주경에 대응한 축받이부(533)가 형성된다. 축부재(52)는 암나사부(521)가 설치된 반대측인 타단측에도 암나사부(522)를 구비한다. 이 암나사부(522)에는 와셔(56, 57)를 공동 체결한 나사부재(58)가 삽입된다. 와셔(56, 57)는 축받이부(533)보다 직경이 크게 형성된다. 따라서, 와셔(56, 57)는 축부재(52)의 가이드 부시(53)로부터의 탈락을 방지하는 규제부로서 기능한다. 한편, 축부재(52)측에 설치되는 와셔(56)는 와셔(57)보다 직경이 크게 형성된다. 또한, 축받이부(533)의 내주면에는 직동식의 볼 베어링(533a)이 설치되기 때문에, 축부재(52)는 축받이부(533)에 대한 접동에 의한 마모를 저감할 수 있다.

플랜지부(531)의 지지체(44)측이며 축부재(52)의 외주 주변에는 와셔(59)가 설치된다. 또한, 축부재(52)의 외주 직경은 통 형상부(511)의 외주 직경보다 작게 형성된다. 코일 스프링(54)의 일단측은 샤프트 홀더(51)의 통 형상부(511)의 단부(511b)와 당접하고, 타단측은 와셔(59)와 당접한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 지지체(44)의 지지면(443)측에의 이동이 와셔(56, 57)에 의해 규제되어 있는 상태에서 코일 스프링(54)은 압축 상태로 수용되어 있다.

도 10B는 지지체(44)가 기판부재(42)측으로 가압되어 축부재(52)가 축받이부(533) 내를 접동한 모양을 나타내고 있다. 지지체(44)는 축부재(52)와 함께 기판부재(42)에 대해 코일 스프링(54)의 탄발력에 저항하여 상대적으로 이동할 수 있다. 지지체(44)의 기판부재(42)측으로의 가압력이 해제되면 지지체(44)는 축부재(52)와 함께 기판부재(42)측으로부터 이격하는 방향으로 이동하고, 와셔(56)가 통 형상부(532)의 단부(532a)와 당접하면 지지체(44)의 이동이 규제된다. 본 실시 형태의 와셔(56)는 우레탄제에 의해 형성되고 완충재로서 기능할 수 있다.

도 7 및 도 8에 나타내는 각 탄발부재(5)는 복수 개 배치된 지지체(44A ~44D)에 따라 다른 탄력으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 지지 빔(41)의 선단측(자유단측)에 설치된 지지체(44A, 44B)(제1지지체)의 탄발부재(5)의 탄발력은 지지 빔(41)의 기단측에 설치된 지지체(44C, 44D)(제2지지체)의 탄발부재(5)의 탄발력보다 강하게 설정된다. 한편, 탄발부재(5)의 탄발력은 각 지지체(44A~44D) 내에 있어서도 지지 빔(41)의 기단측으로부터 선단측에 걸쳐 점차 강해지도록 설정해도 된다. 또한, 탄발부재(5)의 탄발력은 모두 거의 동일한 힘으로 설정해도 되고 일부의 부위에 대해 강약을 마련해도 된다.

이어서, 샌드위치 부재(201)의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 재료공급 공정에서, 도 5의 수지 공급 장치(61)는 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)를 제1금형(81) 및 제2금형(82)의 사이에 수하하여 배치시킨다.

부형 공정에서는, 형틀(83)을 제1용융 수지 시트(211)를 향해 이동시켜 제1용융 수지 시트(211)의 시트면에 당접시킨다(도 11A 참조). 그리고, 형틀(83)과 제1금형(81)을 상대적으로 접근시키는 동시에 제1용융 수지 시트(211), 캐비티(81a) 및 형틀(83)로 형성되는 공간 내를 감압하고 제1용융 수지 시트(211)를 캐비티(81a)에 따라 부형시킨다(도 11B 참조).

제1금형(81)과 대향하는 제2금형(82)측도 마찬가지로 형틀(84)을 제2용융 수지 시트(212)를 향해 이동시키고 제2용융 수지 시트(212)의 시트면에 당접시킨다(도 11A 참조). 그리고, 형틀(84)과 제2금형(82)을 상대적으로 접근시키는 동시에 제2용융 수지 시트(212), 캐비티(82a) 및 형틀(83)로 형성되는 공간 내를 감압하고 제2용융 수지 시트(212)를 캐비티(82a)에 따라 부형시킨다(도 11B 참조).

심재의 이동 공정에서는 재료공급 공정으로부터 부형 공정의 사이에, 지지 암(4)에 의해 지지한 심재(202)를, 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)를 부형시킨 제1금형(81) 및 제2금형(82) 사이에 배치시킨다(도 12A 참조). 심재(202)는 지지체(44)의 각 지지면(443)측으로부터 받는 부압에 의해 지지된다. 그리고, 한 쌍의 금형인 제1금형(81)의 캐비티(81a)에 지지 암(4)을 이동시켜 심재(202)를 삽입한다(도 12A의 2점 쇄선 참조).

구체적인 동작예로서, 지지 암(4)은 지지 빔(41)의 기단측에서 선단측(도 13의 상방에서 하방으로)으로 이동하여 제1금형(81) 및 제2금형(82)의 사이로 이동하고, 그 후, 캐비티(81a)에 따라 부형된 제1용융 수지 시트(211)의 시트면에 대해 거의 수직 방향으로 이동한다. 이 때, 지지 암(4)에 지지된 심재(202)의 제1용융 수지 시트(211)와의 대향면(221)은 제1용융 수지 시트(211) 혹은 캐비티(81a)에 대해 기울고 있을 경우에도, 피지지부재인 심재(202)는 탄발부재(5)에 의한 지지체(44)의 가동 범위에서 보정되어 제1용융 수지 시트(211)와 심재(202)의 대향면(221)을 확실하게 면 당접시킬 수 있다.

제1용융 수지 시트와 당접한 심재(202)의 대향면(221)은 온도가 높은 상태의 제1용융 수지 시트(211)와 접촉하는 부분이 녹아 심재(202)와 제1용융 수지 시트(211)가 용착하여 접속된다. 본 실시 형태에서는, 지지 빔(41)의 선단측(자유단측)에 설치된 지지체(44A, 44B)(제1지지체)의 지지 빔(41) 및 기판부재(42)에 대한 탄발력을 지지 빔(41)의 기단측에 설치된 지지체(44C, 44D)(제2지지체)의 지지 빔(41) 및 기판부재(42)에 대한 탄발력보다 강하게 설정된다. 따라서, 지지 빔(41)이 휘었을 경우에도, 지지 빔(41)의 선단측에 있어서의 심재(202)의 가압력이 상대적으로 약해지는 것을 방지하고 심재(202)의 용착 불량을 저감할 수 있다.

심재(202)를 제1용융 수지 시트(211)에 용착시킨 후, 각 지지체(44)의 부압은 감압되고, 지지 암(4)은 심재(202)의 지지를 해제한다. 그리고, 심재(202)의 이동을 끝낸 지지 암(4)은 제1금형(81) 및 제2금형(82)의 사이로부터 퇴피 이동한다.

형 체결공정에서는, 제1용융 수지 시트(211)를 제1금형(81)의 캐비티(81a) 내에 부형한 상태에서 심재(202)가 삽입된 제1금형(81)과, 제2금형(82)을 상대적으로 접근시키고, 환상의 핀치 오프부(81b, 82b)가 서로 당접할 때까지 형 체결한다(도 12B참조). 제1용융 수지 시트(211)와 제2용융 수지 시트(212)는 심재(202)를 끼우도록 하여 외주연의 핀치 오프부(81b, 82b)에 따라 서로 용착되어 표피 재료(203)로서 형성된다. 심재(202)와, 제2용융 수지 시트(212)가 접하는 부분은 심재(202)가 녹아 용착된다. 따라서, 심재(202)가 제1용융 수지 시트(211) 및 제2용융 수지 시트(212)에 의해 씌워진 샌드위치 부재(201)가 형성된다.

그리고, 취출 공정에서 제1금형(81) 및 제2금형(82)을 형 개방하여 제1금형(81) 및 제2금형(82) 내에서 형성된 샌드위치 부재(201)가 취출된다.

한편, 본 실시 형태에서는, 지지체(44)가 지지 빔(41)에 대해 탄발부재(5)에 의해 탄발 가능하도록 지지되는 구성에 대해 설명했지만, 탄발부재(5) 대신에 지지체(44)를 지지 빔(41)에 대해 슬라이드 등에 의해 이동 가능하도록 지지하는 기타 이동 부재를 구비해도 된다. 이동 부재는 지지체(44)가 기판부재(42)측으로 가압되면 지지체(44)를 기판부재(42)에 대해 근접하는 방향으로 상대적으로 이동시키고, 지지체(44)의 기판부재(42)측으로의 가압력이 해제 또는 저감되면 지지체(44)를 기판부재(42)측으로부터 이격하는 방향으로 이동시킬 수 있다. 이동 부재는 지지체(44)를 지지 빔(41)측으로부터 이격하는 방향으로 탄발 가압하는 구성에 제한되지 않고, 가압력이 소정 이상 높은 지지체(44A~44D)의 일부 또는 전부를 능동적 또는 수동적으로 지지 빔(41)측으로 이동시키는 구성으로 할 수 있다. 각 지지체(44A~44D)의 이동량은 가압력의 밸런스에 따라 설정되고 이동 부재에 의한 지지체(44A~44D)의 가동범위에서 심재(202)의 자세를 보정할 수 있다. 이 경우에도, 지지 빔(41)의 선단측의 지지체(44)의 심재(202)측으로의 가압력(항력)은 지지 빔(41)의 기단측의 지지체(44)의 심재(202)측으로의 가압력(항력)보다 강하게 설정할 수 있다.

또한, 지지 빔(41)의 선단측(자유단측)에 설치된 지지체(44A, 44B)(제1지지체)를 지지 빔(41)에 대해 고정하여 이동하지 않는 구성으로 하고 지지 빔(41)의 기단측에 설치된 지지체(44C, 44D)(제2지지체)를 지지 빔(41)에 대해 이동 가능하도록 구성해도 된다.

이상, 본 실시 형태에서는, 지지 빔(41)의 선단측에 있어서, 피지지체를 지지하는 지지체(44A, 44B)(제1지지체)와, 지지 빔(41)의 기단측에 있어서 지지 빔(41)에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 피지지체를 지지하는 지지체(44C, 44D)(제2지지체)를 포함하는 지지 암(4) 및 피지지체의 지지 방법에 대해 설명했다. 따라서, 용융 수지 시트로부터 받는 항력이 강한 피지지체의 부위에 대해서는 대응하는 지지체(44)가 용융 수지 시트측으로부터 이간하는 방향으로 유연하게 이동하고, 한편 항력이 비교적 약한 피지지체의 부위에 대해서는 대응하는 지지체(44)가 이동하지 않는 또는 이동량이 작기 때문에 용융 수지 시트와 피지지체와의 면압이 균일하게 접근하도록 보정된다. 따라서, 피지지체와 용융 수지 시트와의 용착성이 향상하고 피지지부재를 안정적으로 공급할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 각 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니고 여러가지 변경을 하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 지지체(44)를 지지 빔(41)의 연신 방향 및 이 연신 방향에 대해 수직하는 방향으로 2행 2열로 배치했지만, 지지 빔(41)의 연신 방향으로만 복수 개 배치해도 된다. 또는, 지지체(44)는 지지 빔(41)의 연신 방향으로 3곳 이상 배치해도 되고 이 연신 방향에 대해 수직하는 방향으로 3곳 이상 배치해도 된다.

(제3관점)

이어서, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 14는 본 실시 형태의 수지 성형 장치(60)를 나타내는 도면이다. 수지 성형 장치(60)는 수지 공급 장치(61)에 의해 시트 형상의 수지재료인 용융 수지 시트(3)를 형성한다. 용융 수지 시트(3)는 폴리프로필렌 등 폴리올레핀계 수지, 엔지니어링 플라스틱 등으로 형성할 수 있다. 수지 공급 장치(61)의 하방에는 금형(10)(제1금형(1), 제2금형(2))이 배치된다.

수지 공급 장치(61)는 수지재료의 공급구로 되는 호퍼(65)와, 유압 모터(68)에 접속되어 내부에 배치되는 스크루에 의해 호퍼(65)로부터 공급된 재료를 용융, 혼련하는 압출기(66)를 구비한다. 압출기(66)는 플런저(72)를 구비하는 어큐뮬레이터(70)와 접속된다. 용융, 혼련된 수지재료는 압출기(66)에 의해 어큐뮬레이터(70)에 보내진다. 수지재료는 어큐뮬레이터(70)에서 고압으로 되어 T다이(71)에 보내진다. 그리고, 적당한 타이밍에 T다이(71)의 다이 슬릿이 열려 롤러(79)에 의해 보내진 용융 수지 시트(3)가 형성된다.

제1금형(1) 및 제2금형(2)은 대향하여 배치된다. 본 실시 형태에서는, 제1금형(1) 및 제2금형(2)이 각각 볼록형 및 오목형일 경우에 대해 예시한다. 제1금형(1)에는 후술하는 슬라이드부(12) 및 고정부(13)를 포함하는 코어(1a)가 형성된다. 제2금형(2)에는 코어(1a)에 대응하는 캐비티(2a)가 형성되고 캐비티(2a) 내에 둘러싸인 공간을 흡기공(2a1)에 의해 흡기하여 감압하는 진공펌프(미도시)가 설치된다. 또한, 제2금형(2)의 외주에는 형틀(321)이 설치된다.

도 15는 제1금형(1)의 일부를 나타내는 사시도다. 도 16은 도 15의 제1금형(1)의 이면측에서 본 확대 사시도다. 또한, 도 17은 도 15의 제1금형(1)의 IV-IV단면에 있어서, 제1규제부(16)의 단면을 조합시킨 조합 단면도다. 제1금형(1)은 평판상의 기부(基部)(11)에 대해 상대적으로 이동 가능한 복수의 슬라이드부(12)와 복수의 슬라이드부(12)의 외주를 둘러싸도록 배치된 고정부(13)를 구비한다. 기부(11)는 도 14의 이동 금형(14)에 대해 고정된다. 또한, 본 실시 형태의 고정부(13)는 도 14에 나타내는 바와 같이 이동 금형(14)의 일부로서 구성되지만(도 17에 나타내는 일점 쇄선은 고정부(13)와 이동 금형(14)의 경계의 가상선이다), 이동 금형(14)과는 별체로 구성해도 된다.

슬라이드부(12)는 직사각형 평판상으로 형성되고 2행 3열의 매트릭스 형상으로 복수 개 배치된다. 슬라이드부(12)는 거의 평탄한 당접면(121)(제1당접면)과, 당접면(121) 상에 형성된 돌출부(122)를 구비한다. 돌출부(122)에는, 소정의 폭을 가지고 당접면(121)과 거의 평행하며 평탄한 돌출면(123)이 형성된다. 도 15의 A부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 돌출부(122)는 3개의 슬라이드부(12)가 연결 설치되는 방향인 제1방향으로 연신되는 제1돌출부(122a)와, 2개의 슬라이드부(12)가 연결 설치되는 방향인 제2방향으로 연신되는 제2돌출부(122b)를 포함한다. 제1돌출부(122a) 및 제2돌출부(122b)는 직선상으로 복수 개 거의 등간격으로 배치되어 있고 서로 직교(교차)하도록 형성된다. 본 실시 형태의 돌출부(122)는 당접면(121)의 전체에 걸쳐 거의 격자상으로 형성된다.

돌출면(123)의 폭은 당접면(121)의 폭보다 작게 형성된다. 예를 들면, 도 15에 나타내는 복수의 돌출면(123)의 폭을 15mm으로 하고 돌출면(123)의 제1방향 및 제2방향의 피치를 80mm 또는 40mm(즉 각 당접면(121)의 폭은 65mm 또는 25mm)로 할 수 있다.

돌출면(123)의 높이(당접면(121)로부터 돌출면(123)까지의 거리)는 용융 수지 시트(3)의 두께보다 작은 치수로 돌출하고 있고, 예를 들면 용융 수지 시트(3)를 2~3mm정도로 하고 돌출면(123)의 높이를 0.5mm로 설정할 수 있다. 돌출면(123)의 당접면(121)으로부터의 높이는 용융 수지 시트(3)의 유동성(MFR, 용융질량흐름률) 등의 특성에 따라 후술하는 형 체결 공정에 있어서의 제1금형(1)이 용융 수지 시트(3)와 당접하는 초기의 제1타이밍에 있어서 용융 수지 시트(3)가 당접면(121)과 당접하지 않는 높이이며 제1금형(1)과 제2금형(2)의 형 체결력에 의해 제1타이밍의 후의 제2타이밍에 있어서 당접면(121)과 당접하는 높이로 설정된다. 따라서, 용융 수지 시트(3)에 대해 돌출면(123)에 대응하는 부위의 냉각을 신속하게 개시시키고 그 후의 당접면(121)의 당접에 의해 용융 수지 시트(3) 전체의 냉각 시간을 짧게 할 수 있다.

각 슬라이드부(12)의 사방을 둘러싸는 측면(125)에는 도 17의 B부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 슬라이드부(12)의 이동 방향과 평행하는 평행면(125a)과, 평행면(125a)과 연속하여 접속되는 경사면(125b)이 포함된다. 평행면(125a)은 당접면(121)측에 설치되고 경사면(125b)은 이면(126)측(기부(11)측)에 설치된다. 경사면(125b)은 슬라이드부(12)의 판두께 방향에서 평행면(125a)보다 폭이 넓게 형성된다. 따라서, 슬라이드부(12)는 기부(11)측에 향함에 따라 전체적으로 좁아지도록 박판(薄板)의 각뿔대 형상으로 형성된다.

슬라이드부(12)는 기부(11)가 설치되는 이면(126)측에 있어서, 탄발부(15) 및 제1규제부(16)에 의해 지지된다(도 16 및 도 17 등 참조). 슬라이드부(12)는 기부(11)측으로부터 제2금형(2)측으로 탄발 가압되어 있고, 기부(11) 측 및 제2금형(2)측으로의 이동 범위가 제1규제부(16)에 의해 소정의 위치에서 규제된다.

탄발부(15)는 평면시에 있어서의 슬라이드부(12)의 네 모퉁이에 대응하여 4곳에 배치된다. 탄발부(15)는 슬라이드부(12)로부터 기부(11)측에 입설(立設)되는 축심(151)과, 기부(11) 측에 고정된 부시(152)와, 축심(151)이 삽입된 부시(152)의 외주 주변에 권회되는 압축 코일 스프링(153)을 구비한다. 축심(151)은 부시(152)를 통해 기부(11)의 축받이(111)에도 접동 가능하도록 삽입된다. 슬라이드부(12)는 압축 코일 스프링(153)이 슬라이드부(12) 및 기부(11)를 이격하는 방향으로 탄발하여 당접면(121) 측(즉, 제2금형(2) 측)으로 가압된다.

제1규제부(16)는 슬라이드부(12)의 당접면(121) 측으로의 이동을 규제한다. 제1규제부(16)는 평면시에 있어서의 슬라이드부(12)의 거의 중앙 위치에 대응하여 배치된다. 제1규제부(16)는 슬라이드부(12)의 이면(126)으로부터 입설되는 원기둥 형상의 지지 축부(161)와, 지지 축부(161)의 단부측에 형성되는 사각기둥 형상의 확경부(162)를 구비한다. 지지 축부(161)는 기부(11)에 설치된 관통공인 축받이(112)에 접동 가능하도록 삽입된다. 확경부(162)는 지지 축부(161) 및 축받이(112)보다 직경이 크게 형성되고 이동 금형(14)측의 접동 공간(141)에 배치된다(도 17 참조). 따라서, 슬라이드부(12)는 확경부(162)가 축받이(112)의 주연과 당접하여 기부(11)로부터 이간하는 방향으로의 이동이 규제된다.

또한, 기부(11)에는 슬라이드부(12)측으로 향해 입설되는 사각기둥 형상의 제2규제부(17)가 설치된다. 제2규제부(17)는 평면시에 있어서의 슬라이드부(12)의 4변에 대응하여 4곳에 배치된다. 각 제2규제부(17)의 단면(171)은 도 17의 B부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 슬라이드부(12)가 당접면(121)측(제2금형(2)측)으로 가압된 상태에 있어서, 슬라이드부(12)의 이면(126)과 소정의 간격(G)을 설치하여 이격하고 있다. 슬라이드부(12)가 기부(11)측에 가압된 경우, 슬라이드부(12)의 기부(11)측으로의 이동은 제2규제부(17)의 단면(171)과 슬라이드부(12)의 이면(126)이 당접하여 규제된다. 슬라이드부(12)의 이동 가능한 폭(간격(G)의 최대치)은 예를 들면 1mm로 설정된다.

도 15로 되돌아가면, 고정부(13)는 복수 개의 슬라이드부(12)의 외주 주변에 인접 배치된 직사각형 환상으로 형성된다. 고정부(13)는 슬라이드부(12)의 당접면(121)에 대해 거의 평행하는 평탄면인 당접면(131)(제3당접면)과, 당접면(131)으로부터 연결 설치된 경사면인 측면(132)을 구비한다. 측면(132)으로부터는, 소정의 간격으로 돌출된 돌출 벽부(134)가 복수 개 설치된다. 돌출 벽부(134)는 평면시에 있어서 외측으로 돌출되어 있고, 당접면(131)은 돌출 벽부(134)측으로도 연신된다. 돌출 벽부(134)의 측면(135)은 측면(132)보다 가파른 각도로 형성된다. 측면(132) 및 돌출 벽부(134)에는 슬라이드부(12)에 설치된 제1돌출부(122a) 또는 제2돌출부(122b)의 연장 방향으로 연신된 제3돌출부(133a) 및 제4돌출부(133b)가 형성된다. 제3돌출부(133a) 및 제4돌출부(133b)에 있어서의 돌출면의 당접면(131)으로부터의 높이는 제1돌출부(122a) 및 제2돌출부(122b)에 있어서의 돌출면(123)의 당접면(121)으로부터의 높이와 거의 동일하다. 또한, 제3돌출부(133a) 및 제4돌출부(133b)는 제1돌출부(122a) 및 제2돌출부(122b)와 동일한 폭으로 형성된다. 슬라이드부(12)가 제2금형(2)측으로 가압되고 있는 상태에서의, 당접면(121)과 당접면(131)의 단차는 돌출면(123, 133c)의 당접면(121, 131)으로부터의 높이보다 크게 설정할 수 있다.

제2금형(2)의 캐비티(2a)에는 대향하는 제1금형(1)의 당접면(121)에 대응하는 형상의 당접면(322)(제2당접면)이 형성된다. 본 실시 형태의 당접면(322)은 당접면(121)과 거의 평행하는 평탄면으로서 형성된다. 예를 들면, 제1금형(1)의 당접면(121)이 곡면 또는 경사면을 구비할 경우에서는, 대향하는 제2금형(2)의 당접면(322)의 부위는 당접면(121)에 대응하도록 곡면 또는 경사면으로 할 수 있다.

이어서 성형체(305)의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서 제조되는 성형체(305)(도 18 참조)는 도 14 등에 나타내는 수지 성형 장치(60)에 의해 형성된다. 먼저, 재료 공급 공정에서 수지 공급 장치(61)는 용융 수지 시트(3)를 제1금형(1) 및 제2금형(2)의 사이에 배치되도록 수하시켜 공급한다(도 14 참조).

부형 공정에서는 형틀(321)을 용융 수지 시트(3)를 향해 이동시켜 용융 수지 시트(3)의 시트면에 당접시킨다(도 18A 참조). 그리고, 형틀(321)과 제2금형(2)을 상대적으로 접근시키는 동시에 용융 수지 시트(3), 캐비티(2a) 및 형틀(321)로 형성되는 공간 내를 흡기공(2a1)로부터의 흡기에 의해 감압하고 용융 수지 시트(3)를 캐비티(2a)에 부형 시킨다(도 18B 참조).

형 체결공정에서는, 제1금형(1)과 제2금형(2)을 상대적으로 접근시켜 환상의 핀치 오프부(1b, 2b)가 서로 당접하도록 형 체결한다(도 19 참조). 즉, 제1금형(1) 및 제2금형(2)은 양측으로부터 직접 끼우도록 용융 수지 시트(3)에 당접한다. 형 체결에 의해 슬라이드부(12)가 용융 수지 시트(3)와 당접하는 초기의 타이밍(제1타이밍)에서는, 도 20A의 C1부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 용융 수지 시트(3)는 처음에 슬라이드부(12)의 돌출부(122)(돌출면(123))와 당접하여 이 돌출부(122)에 의해 가압된다. 고정부(13) 부근에 있어서도 마찬가지로, 용융 수지 시트(3)는 처음에 고정부(13)의 돌출부(133)(돌출면(133c))와 당접한다. 따라서, 용융 수지 시트(3)는 격자상으로 형성된 돌출부(122, 133)과 당접한 부위로부터 냉각이 개시된다.

그 후, 도 20A의 상태로부터 소정 시간 경과한 타이밍(상기 제1타이밍보다 늦은 제2타이밍)에 도 20B의 C2부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 용융 수지 시트(3)는 돌출부(122, 133)와의 당접 부위의 주위로 유동하여 당접면(121, 131)과 당접한다. 고정부(13)의 측면(132, 135)측에 있어서도, 용융 수지 시트(3)는 돌출부(133)와의 당접 부위의 주위로 유동하여 측면(132, 135)과 당접한다. 따라서, 용융 수지 시트(3)의 제1금형(1)측의 면은 거의 전면에 걸쳐 냉각이 개시된다. 한편, 용융 수지 시트(3)의 돌출부(122, 133)에 대응하는 부위는 상술한 바와 같이 당접면(121, 131)보다 먼저 당접하기 때문에 혹은 주위의 당접면(121, 131)과 대응하는 부위에 비해 두께가 얇기 때문에, 용융 수지 시트(3) 중 격자상의 영역(도 18의 성형체(305)의 오목부(352)에 대응하는 영역)를 우선적으로 냉각할 수 있다.

슬라이드부(12)는 제1금형(1) 및 제2금형(2)의 형 체결력에 의해 용융 수지 시트(3)로부터 받는 항력이 탄발부(15)의 탄발력보다 커지면, 탄발부(15)의 탄발력에 저항하여 제2금형(2)과는 반대측(용융 수지 시트(3)와는 반대측)으로 이동한다. 슬라이드부(12)의 이동은 이면(126)이 제2규제부(17)의 단면(171)과 당접함으로써 규제된다. 슬라이드부(12)가 제2규제부(17)와 당접할 때까지 억지로 압입된 경우에는, 도 20C의 C3부분 확대도에 나타낸 바와 같이, 당접면(121)과 당접면(131)이 거의 동일한 면으로 된다.

그 후, 취출 공정에서, 제1금형(1) 및 제2금형(2)을 형 개방하여 금형(10) 내로부터 형성된 성형체(305)가 취출된다. 또한, 성형체(305)는 전체로서는 완전히 냉각되어 경화하기 전에 이형되어 외주의 버가 제거된다. 본 실시 형태의 성형체(305)는 당접면(121, 131)과 당접한 영역보다 경화가 진행된 격자상의 영역(도 18의 오목부 (352)에 대응하는 영역)을 구비하기 때문에 금형(10)으로부터 취출해도 성형체(305) 전체의 강도를 높일 수 있다. 따라서, 금형(10)으로부터 취출한 성형체(305)의 휘어짐을 억제할 수 있다. 성형체(305)는 예를 들면 화장실 유닛, 욕실 유닛, 샤워 유닛 또는 조립식 건물 등의 벽면 패널로서 형성할 수 있다.

도 14의 T다이(71)로부터 수하된 용융 수지 시트(3)는 제1금형(1) 및 제2금형(2)의 코어(1a) 및 캐비티(2a)의 대응 범위에 걸쳐 시트 두께가 다른 경우가 있다. 예를 들면, 용융 수지 시트(3)는 자중에 의해 T다이(71) 측이 연신되어 T다이(71)측보다 하단 측의 용융 수지 시트(3)의 두께가 얇게 형성되는 것이 상정된다. 이 경우, 도 19의 형 체결 시의, 복수개의 슬라이드부(12A~12C) 중 하방의 슬라이드부(12C)는 상방의 다른 슬라이드부(12A, 12B)보다 먼저 용융 수지 시트(3)에 당접하고, 그 후, 슬라이드부(12B) 및 슬라이드부(12A)의 순서대로 용융 수지 시트(3)에 당접하는 것으로 된다. 또한, 슬라이드부(12C)에 대응하는 하방측의 용융 수지 시트(3)가 비교적 두꺼울 경우, 슬라이드부(12C)는 슬라이드부(12A) 및 슬라이드부(12B)에 비해 압입량이 많게 된다. 따라서, 각 슬라이드부(12A ~12C)(도 15에 나타내는 슬라이드부(12D~12F)도 동일)의 압입량은 용융 수지 시트(3)의 두께에 따라 다르게 변화시킬 수 있다.

따라서, 용융 수지 시트(3)에 얇은 부위가 발생했을 경우에도, 제1금형(1)이 용융 수지 시트(3)와 당접하지 않게 되는 것을 방지할 수 있고, 용융 수지 시트(3)의 냉각 불균일을 저감할 수 있다.

도 21은 수지 성형 장치에 의해 제조된 성형체(305)의 예를 제시하는 도면이다. 성형체(305)는 장방형의 거의 평판상으로 형성된다. 성형체(305)의 도 21에 나타내어지는 표면(305a)은 제2금형(2)에 의해 형성된 성형면이다. 또한, 성형체(305)의 표면(305a)과는 반대측의 이면(305b)에는, 점선으로 나타낸 바와 같이, 제1금형(1)의 당접면(121) 및 돌출면(123)에 의해 형성된 피당접면(351) 및 오목부(352)(352a, 352b)가 설치된다. 오목부(352a)는 제1돌출부(122a)에 대응하고 오목부(352b)는 제2돌출부(122b)에 대응한다. 외주부(353)는 고정부(13)에 의해 형성된 영역이다. 한편, 성형체(305)의 표면(305a)은 거의 평탄면으로서 구성하는 예를 나타내고 있지만, 임의로 요철(凹凸)을 마련할 수 있다. 이 경우에도, 오목부(352)는 용융 수지 시트(3)의 두께보다 얇게 설치되기 때문에, 성형체(305)의 표면(305a) 측으로의 기능이나 외관에 주는 영향을 저감할 수 있다.

이상, 본 실시 형태에 의하면, 용융 수지 시트(3)의 일방측은 제2금형(2)과 당접시키고 용융 수지 시트(3)의 타방측은 돌출부(122, 136)에 대응하는 부위의 용융 수지 시트(3)를 먼저 당접시키는 구성으로 했기 때문에 용융 수지 시트(3)의 돌출부(122, 136)와 대응하는 부위의 경화 속도를 향상시키고 전체의 냉각 불균일을 저감하여 성형체(305)의 휘어짐을 저감할 수 있다. 또한, 성형체(305)를 휘어지기 어렵게 형성할 수 있기 때문에 성형체(305)를 짧은 냉각 시간으로 취출하여 성형 사이클을 짧게 하여 성형체(305)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 본 발명은 각 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니고 여러가지 변경을 하여 실시할 수 있다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 제1금형(1)에는 용융 수지 시트(3)로부터의 항력에 의해 이동 가능한 슬라이드부(12)를 설치했지만, 용융 수지 시트(3)의 특성에 따라서는 슬라이드부(12)를 설치하지 않는 구성으로 해도 된다. 이 경우에는, 제1금형(1)을 간단하게 구성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1금형(1)을 볼록형으로 하고 제2금형(2)을 오목형으로 하는 구성에 대해 설명했지만, 슬라이드부(12)를 구비하는 제1금형(1)은 오목 금형으로 구성해도 된다. 혹은, 제1금형(1)과 마찬가지로 제2금형(2)에도 슬라이드부를 설치하는 구성으로 해도 된다.

또한, 돌출부(122)에 있어서의 돌출면(123)은 당접면(121)의 일부에 걸쳐 설치하는 구성으로 해도 되지만, 당접면(121)(성형체(305)의 면)의 전체에 대해 반 이상, 더 바람직하게는 80%이상의 면적이 되도록 설치하는 것이 바람직하다. 당접면(121)에 대한 돌출면(123)의 면적 비율을 크게 함으로써 성형체(305)의 전체의 강도를 높일 수 있다.

또한, 돌출면(123)을 당접면(121)의 일부에 설치할 경우, 평탄 부분(비교적 곡률이 작은 곡면 부분을 포함)이 큰 당접면(121)의 영역에 돌출면(123)을 설치할 수 있다. 예를 들면, 돌출면(123)은 상기 평탄부분이 당접면(121)의 전체에 대해 30%이상의 면적을 차지하는 영역에 설치할 수 있다. 돌출면(123)을 부분적으로 설치함으로써 금형의 구성을 간단하게 할 수 있다.

1: 제1금형, 1a: 코어, 1b: 핀치 오프부, 2: 제2금형, 2a: 캐비티, 2a1:흡기공, 2b: 핀치 오프부, 3: 용융 수지 시트, 4: 지지 암, 5: 탄발부재, 10: 금형, 11: 기부, 12: 슬라이드부, 12A: 슬라이드부, 12B: 슬라이드부, 12C: 슬라이드부, 12D: 슬라이드부, 12E: 슬라이드부, 12F: 슬라이드부, 13: 고정부, 14: 이동 금형, 15: 탄발부, 16: 제1규제부, 17: 제2규제부, 41: 지지 빔, 42: 기판부재, 42A: 기판부재, 42B: 기판부재, 43: 틀부재, 44: 지지체, 44A: 지지체, 44B: 지지체, 44C: 지지체, 44D: 지지체, 51: 샤프트 홀더, 52: 축부재, 53: 가이드 부시, 54: 코일 스프링, 55: 나사부재, 56:와셔, 57:와셔, 58: 나사부재, 59: 와셔, 60: 수지 성형 장치, 61: 수지 공급 장치, 61A: 제1수지 공급 장치, 61B: 제2수지 공급 장치, 65: 호퍼, 66: 압출기, 68: 유압 모터, 70: 어큐뮬레이터, 71: T다이, 72: 플런저, 79: 롤러, 80: 금형, 81: 제1금형, 81a: 캐비티, 81b: 핀치 오프부, 82: 제2금형, 82a: 캐비티, 82b: 핀치 오프부, 83: 형틀, 84: 형틀, 111: 축받이, 112: 축받이, 121: 당접면, 122: 돌출부, 122a: 제1돌출부, 122b: 제2돌출부, 123: 돌출면, 125: 측면, 125a: 평행면, 125b: 경사면, 126: 이면, 131: 당접면, 132: 측면, 133: 돌출부, 133a: 제3돌출부, 133b: 제4돌출부, 133c: 돌출면, 134: 돌출 벽부, 135: 측면, 136: 돌출부, 141: 접동 공간, 151: 축심, 152: 부시, 153: 압축 코일 스프링, 161: 지지 축부, 162: 확경부, 171: 단면, 201: 샌드위치 부재, 202: 심재, 203: 표피재료, 211: 제1용융 수지 시트, 212: 제2용융 수지 시트, 221: 대향면, 305: 성형체, 305a: 표면, 305b: 이면, 321: 형틀, 322: 당접면, 351: 피당접면, 352: 오목부, 352a: 오목부, 352b: 요부, 353: 외주부, 421: 개구부, 441: 개구부, 442: 흡착부, 443: 지지면, 511: 통 형상부, 511a: 개구부, 511b: 단부, 512: 플랜지부, 521: 암나사부, 522: 암나사부, 531: 플랜지부, 532: 통 형상부, 532a: 단부, 533: 축받이부, 533a: 볼 베어링, 601: 성형 시스템, 602: 유압 기구, 602a: 실린더, 602b: 피스톤, 603: 코어 재료, 610: 제1파리손 형성 장치, 611: 제1파리손, 611a: 제1수지 시트, 612: 제1호퍼, 613: 제1압출기, 614: 제1어큐뮬레이터, 614a:실린더, 614b: 피스톤, 615: 제1사출용 유압 기구, 615a: 실린더, 615b: 피스톤, 616: 제1사출 헤드, 617: 제1롤러 유닛, 617a: 롤러, 618: 제1원료수지, 618a: 제1용융 수지, 620: 제2파리손 형성 장치, 621: 제2파리손, 621a: 제2수지 시트, 622: 제2호퍼, 623: 제2압출기, 624: 제2어큐뮬레이터, 624a: 실린더, 624b: 피스톤, 625: 제2사출용 유압 기구, 625a: 실린더, 625b: 피스톤, 626: 제2사출 헤드, 627: 제2롤러 유닛, 627a: 롤러, 628: 제2원료수지, 628a: 제2용융 수지, 630: 제1금형 유닛, 631: 제1금형, 631a: 캐비티면, 631b: 핀치 오프부, 632: 제1형틀, 633: 제1플래튼, 640: 제2금형 유닛, 641: 제2금형, 641a: 캐비티면, 641b: 핀치 오프부, 642: 제2형틀, 643: 제2플래튼, 650: 로봇 핸드, 650a: 베이스, 650b: 흡착 패드, 660: 제어 장치, 661: 기억부, 662: 제어부

Claims (20)

1. 성형 시스템으로서,
   제1 및 제2파리손 형성 장치와 개폐 가능하도록 구성된 제1 및 제2금형과 제어부를 구비하고,
   상기 제1파리손 형성 장치는 제1압출기와, 제1어큐뮬레이터와, 제1사출 헤드를 구비하고,
   상기 제1압출기로부터 압출된 제1용융 수지가 상기 제1어큐뮬레이터에 축적된 후, 상기 제1사출 헤드로부터 상기 제1용융 수지를 사출함으로써 제1파리손을 형성하도록 구성되고,
   상기 제2파리손 형성 장치는, 제2압출기와, 제2어큐뮬레이터와, 제2사출 헤드를 구비하고,
   상기 제2압출기로부터 압출된 제2용융 수지가 상기 제2어큐뮬레이터에 축적된 후, 상기 제2사출 헤드로부터 상기 제2용융 수지를 사출함으로써 제2파리손을 형성하도록 구성되며,
   상기 제1 및 제2파리손은 상기 제1 및 제2금형의 사이에 사출되고,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 제1 및 제2파리손 형성 장치와 상기 제1 및 제2금형 중 적어도 하나의 동작 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되는 성형 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 제1 및 제2용융 수지의 사출 개시 타이밍을 결정하도록 구성되는, 성형 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2금형은 형 개방 위치, 대기 위치 및 형 폐쇄 위치로 이동 가능하도록 구성되고,
   상기 대기 위치는 상기 형 개방 위치보다 상기 제1 및 제2금형의 사이의 거리가 작고, 또한 상기 형 폐쇄 위치보다 상기 제1 및 제2금형의 사이의 거리가 큰 상태의 위치이며,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서 상기 제1 및 제2금형이 상기 형 개방 위치로부터 상기 대기 위치를 향해 이동을 개시하는 타이밍을 결정하도록 구성되는, 성형 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1용융 수지는 유압 구동에 의해 사출되고,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 유압 구동의 유압의 조건을 결정하도록 구성되는, 성형 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1파리손은 제1수지 시트이고,
   상기 제1수지 시트는 상기 제1사출 헤드와 상기 제1 및 제2금형의 사이에 배치된 롤러에 의해 송출되며,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 롤러의 회전 속도를 결정하도록 구성되는, 성형 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부는 과거의 사이클에서의 이력 데이터에 기초하여 다음 사이클에서의 상기 제1압출기의 스크루의 회전 개시의 타이밍을 결정하도록 구성되는, 성형 시스템.
7. 지지 빔과,
   상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 피지지부재를 지지하는 제1지지체와,
   상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 지지 암.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1지지체 및 상기 제2지지체는 각각 상기 지지 빔에 대해 탄발 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 지지 암.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1지지체의 상기 지지 빔에 대한 탄발력은 상기 제2지지체의 상기 지지 빔에 대한 탄발력보다 강한 것을 특징으로 하는 지지 암.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제1지지체 및 상기 제2지지체는 각각 부압에 의해 상기 피지지부재를 지지하는 제1흡착면 및 제2흡착면을 구비하고, 코일 스프링에 의해 상기 지지 빔 측으로부터 이격 방향으로 가압되어 있는 것을 특징으로 하는 지지 암.
11. 지지 빔과, 상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 피지지부재를 지지하는 제1지지체와, 상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 지지 암과,
    제1금형 및 제2금형을 포함하는 금형과,
    상기 제1금형에 용융 수지 시트를 공급하는 수지 공급 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 수지 성형 장치.
12. 수지 성형 장치에 있어서의 피지지부재의 지지 방법으로서,
    상기 수지 성형 장치는,
    지지 빔과, 상기 지지 빔의 선단측에 있어서, 상기 피지지부재를 지지하는 제1지지체와, 상기 지지 빔의 기단측에 있어서 상기 지지 빔에 대해 이동 가능하도록 설치되고, 상기 피지지부재를 지지하는 제2지지체를 구비하는 지지 암과,
    용융 수지 시트를 흡착시킨 금형을 구비하고,
    상기 제1지지체 및 상기 제2지지체에 의해 지지되는 상기 피지지부재를 상기 금형의 상기 용융 수지 시트에 당접시키도록 상기 지지 암을 이동시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피지지부재의 지지 방법.
13. 용융 수지 시트를 끼워 성형체를 형성하는 제1금형과 제2금형을 구비하고,
    상기 제1금형은 상기 용융 수지 시트와 당접 가능한 제1당접면과 상기 제1당접면으로부터 돌출된 돌출면을 구비하고,
    상기 제2금형은 상기 돌출면과 대향하는 위치에 상기 제1당접면에 대응하는 제2당접면을 구비하는 것을 특징으로 하는 금형.
14. 제13항에 있어서,
    상기 돌출면의 폭은 상기 제1당접면의 폭보다 작게 되도록 복수의 선상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금형.
15. 제14항에 있어서,
    상기 돌출면은 서로 교차하는 제1방향 및 제2방향으로 연신된 격자상으로 상기 제1당접면의 전체에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 금형.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출면의 상기 제1당접면으로부터의 높이는 상기 용융 수지 시트의 두께보다 얇게 설정되는 것을 특징으로 하는 금형.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1금형은 기부와 상기 기부에 대해 이동 가능하며 상기 제1당접면 및 상기 돌출면을 포함하는 슬라이드부를 구비하고,
    상기 슬라이드부는 상기 기부 측 및 상기 제2금형 측으로의 이동이 미리 정해진 범위에서 규제되어 있는 것을 특징으로 하는 금형.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1금형은 상기 슬라이드부에 인접하여 상기 슬라이드부의 외주 주변을 둘러싸는 고정부를 구비하고,
    상기 고정부는 상기 제2금형 측에 위치하는 상기 슬라이드부의 상기 제1당접면보다 낮은 제3당접면을 구비하고,
    상기 제1당접면과 상기 제3당접면의 단차는 상기 돌출면의 상기 제1당접면에서의 높이보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 금형.
19. 수지 공급 장치, 제1금형 및 제2금형을 이용한 성형체의 제조 방법으로서,
    상기 수지 공급 장치가 상기 제1금형 및 상기 제2금형의 사이에 용융 수지 시트를 공급하는 공정과,
    상기 제1금형 및 상기 제2금형을 상대적으로 접근시키고, 상기 제1금형 및 상기 제2금형을 상기 용융 수지 시트에 당접시켜 형 체결하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1금형은 제1당접면과 상기 제1당접면으로부터 돌출된 돌출면을 구비하고,
    상기 제2금형은 상기 돌출면과 대향하는 위치에 상기 제1당접면에 대응하는 제2당접면을 구비하고,
    상기 형 체결 공정에서 상기 돌출면은 상기 제1당접면보다 먼저 상기 용융 수지 시트에 당접하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조 방법.

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