TWI679101B - 吹製成形裝置及吹製成形方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的吹製成形裝置，係具備：射出成形單元(10)，其是製造樹脂製之有底的預形體；及吹製成形單元(20)；及支撐部(270)，其是支撐預形體；以及搬運單元(30)，其是將支撐部(270)搬運至吹製成形單元(20)；吹製成形單元(20)係更進一步具有：第一模具單元(210)，其是用以執行以第一溫度來熱處理吹製在射出成形單元(10)所製造出的預形體的第一製程；及第二模具單元(220)，其是用以執行以比第一溫度還低的第二溫度來吹製成形藉由熱處理吹製所吹製成形的中間成形體來製造容器的第二製程；以及移動單元(240)，其是為了連續地執行第一製程和第二製程，而能夠使第一模具單元(210)和第二模具單元(220)對支撐部(270)相對地移動。

Description

吹製成形裝置及吹製成形方法
本發明係關於一種成形樹脂製容器的吹製成形裝置及吹製成形方法。
吹製成形裝置，係大致區分有被稱為冷型坯(cold parison)方式(也被稱為2階段方式)的方式、以及熱型坯(hot parison)方式(也被稱為1階段方式)的方式。
目前，在製造耐熱性能較高的寶特瓶(PET bottle)的情況下，較多使用採用了2階段方式的裝置(參照專利文獻1)。在2階段方式的裝置中，係以離線(offline)的狀態來連接預形體(preform)製造用的射出成形裝置、和吹製成形裝置。因此，在射出成形裝置所製造出的預形體，係在一旦自然冷卻至室溫為止並堆疊於既定的場所之後，供應至吹製成形裝置。
又，在採用了1階段方式的裝置中，也有提出一種使耐熱性賦予寶特瓶的手法(參照專利文獻2)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特許第5503748號公報
專利文獻2：日本特公平6-47269號公報
雖然在上述的2階段方式的裝置中，係可以製造耐熱性較高的寶特瓶，但是因有必要在一旦自然冷卻預形體之後用加熱部來加熱至吹製適溫為止，故而能源效率較低。
另一方面，雖然在上述的1階段方式的裝置中，因未使預形體冷卻至室溫為止，故而與1階段方式的手法相較，能源效率較高，但是與2階段方式相較，則無法獲得充分的耐熱性能。
於是，本發明之目的係在於提供一種能夠使能源效率之改善和耐熱性能之改善同時並存的吹製成形裝置及吹製成形方法。
一種吹製成形裝置，係具有：射出成形單元，其是製造樹脂製之有底的預形體；及吹製成形單元；及支撐部，其是支撐前述預形體；以及搬運單元，其是將前述支撐部搬運至前述吹製成形單 元；前述吹製成形單元，係具有：第一模具，其是用以執行以第一溫度來熱處理吹製前述預形體的第一製程；及第二模具，其是用以執行以比前述第一溫度還低的第二溫度來吹製成形藉由前述熱處理吹製所吹製成形的中間成形體來製造容器的第二製程；以及移動單元，其是為了連續地執行前述第一製程和前述第二製程，而能夠使前述第一模具和前述第二模具對前述支撐部相對地移動。
依據該構成，因在射出成形單元所製造出的預形體，不用冷卻至室溫為止就能進行熱處理吹製，故而不需要將預形體再加熱至吹製適溫為止的能源。因此，可以改善能源效率。又，因分別具有第一模具和第二模具，故而可以將進行熱處理吹製的第一製程，與接著連續地執行的第二製程獨立執行。因此，可以將在第一製程之熱處理吹製中所使用的第一溫度，設定在比在第二製程中所使用的第二溫度更高的溫度，例如使樹脂之結晶化促進的溫度，且可以獲得賦予有充分之耐熱性的容器。又，可以連續地執行第一製程和第二製程，且沒有必要對中間成形體進行用以迴避溫度降低的調溫等之處理，可以改善能源效率。
又，在本發明的吹製成形裝置中，較佳為：前述移動單元，係具備：長條且板狀的固定部；及板狀的第一可動部，其是能夠在前述固定部上沿著前 述固定部的長邊方向移動；以及板狀的第二可動部，其是能夠在前述第一可動部上朝向與前述長邊方向垂直交叉的方向移動；前述第一模具及前述第二模具，係固定於前述第二可動部上。
依據該構成，可以簡易地實現用以連續地執行第一製程和第二製程的機械構成。
又，在本發明的吹製成形裝置中，較佳為：在前述第一製程中前述支撐部支撐前述預形體的位置、和在前述第二製程中前述支撐部支撐前述中間成形體的位置，為相同。
依據該構成，可以分別順利連續地進行以第一溫度來熱處理吹製預形體的第一製程、和以第二溫度來吹製成形中間成形體來製造容器的第二製程。
又，在本發明的吹製成形裝置中，較佳為：前述第一模具，係具有限定前述預形體所配置的第一空間的第一內壁面；前述第二模具，係具有限定前述中間成形體所配置的第二空間的第二內壁面；前述第一空間係比前述第二空間還大。
依據該構成，在進行熱處理吹製時，也可以考慮熱處理吹製後的收縮，來吹製成形較大的預形體。因而，可以減小殘存於最終成形品(容器)的殘留應力(藉由延伸配向所產生的應變)。
又，本發明的吹製成形裝置，較佳為：並具備：調溫單元，其是進行用以使在前述射出成形單元所製造出的前述預形體接近均等的溫度分布的調溫處理；前述吹製成形單元，係對已在前述調溫單元執行前述調溫處理後的前述預形體進行前述熱處理吹製。
在剛在射出成形單元所製造出後的預形體中，有時受到射出時的熱之影響，會在預形體上的溫度分布中存在偏差。
依據上述構成，因是對射出成形後的預形體進行調溫處理，且對調溫處理後的預形體進行熱處理吹製，故而可以減小在中間成形體或最終的容器上所產生的偏溫且不易發生厚度偏差。因此，可以獲得更安定的耐熱性。
又，本發明的吹製成形方法，係包含：射出成形製程，其是射出成形樹脂製之有底的預形體；以及連續吹製製程，其是連續地進行第一製程及第二製程，該第一製程係使用第一模具並以第一溫度來熱處理吹製在前述射出成形之製程中所製造出的預形體，該第二製程係使用第二模具並以比前述第一溫度還低的第二溫度來吹製成形藉由前述熱處理吹製所吹製成形的中間成形體來製造容器。
依據該方法，因使用第一模具進行熱處理吹製的第一製程，係可以與使用第二模具的第二製程獨立執行，故而可以將在第一製程之熱處理吹製中所使用的第一 溫度，設定在比在第二製程中所使用的第二溫度更高的溫度，例如使樹脂之結晶化促進的溫度，且可以獲得賦予有充分之耐熱性的容器。又，可以連續地執行第一製程和第二製程，且沒有必要對中間成形體進行用以迴避溫度降低的調溫等之處理，可以改善能源效率。
如以上，依據上述構成，可以提供一種使能源效率之改善和耐熱性能之改善同時並存的吹製成形方法。
又，本發明的吹製成形方法，較佳為：並包含：調溫製程，其是在前述射出成形製程之後，進行用以使在前述射出成形製程中所製造出的前述預形體接近均等的溫度分布的調溫處理；在前述連續吹製製程的前述第一製程中，係對已在前述調溫製程中執行前述調溫處理後的前述預形體進行前述熱處理吹製。
在剛在射出成形單元所製造出成後的預形體中，有時受到射出時的熱之影響，會在預形體上的溫度分布中存在偏差。
依據上述方法，因是對射出成形後的預形體進行調溫處理，且對調溫處理後的預形體進行熱處理吹製，故而可以減小在中間成形體或最終的容器上所產生的偏溫且不易發生厚度偏差。因此，可以獲得更安定的耐熱性。
又，在本發明的吹製成形方法中，較佳為：前述第一溫度，為容易促進聚對苯二甲酸二乙酯(polyethylene terephthalate)之結晶化的溫度。
依據該方法，可以更進一步獲得耐熱性佳的容器。
依據本發明，可以提供一種使能源效率之改善和耐熱性能之改善同時並存的吹製成形裝置及吹製成形方法。
1‧‧‧吹製成形裝置
5‧‧‧預形體
6‧‧‧中間成形體
7‧‧‧容器
10‧‧‧射出成形單元
11‧‧‧基台
12‧‧‧射出裝置
15‧‧‧調溫單元
20、20A‧‧‧吹製成形單元
25‧‧‧取出單元
30‧‧‧搬運單元
210、210A‧‧‧第一模具單元
211‧‧‧第一模具部
211a‧‧‧第一對開模固定板
212‧‧‧第一空間
213‧‧‧第一內壁面
214、224‧‧‧底模
214a、224a‧‧‧軸部
214b、224b‧‧‧連結滑塊
214c、224c‧‧‧底模固定板
215、225‧‧‧凹部
220、220A‧‧‧第二模具單元
221‧‧‧第二模具部
221a‧‧‧第二對開模固定板
222‧‧‧第二空間
223‧‧‧第二內壁面
240‧‧‧移動單元
241‧‧‧固定部
241a、242a、242b‧‧‧貫通孔
242‧‧‧第一可動部
243‧‧‧第二可動部
243a、244b‧‧‧間隙(貫通孔)
243A、243B‧‧‧第二可動部
244‧‧‧馬達
245‧‧‧油壓缸
251A、251B‧‧‧導軌
252‧‧‧滑塊
254‧‧‧軸部
255‧‧‧連結部
256A至256D‧‧‧導槽
257‧‧‧滑塊
258‧‧‧凸部
259‧‧‧定位手段
259a‧‧‧孔
259b‧‧‧定位銷
261‧‧‧缸桿
262‧‧‧缸板
263‧‧‧凸部
264‧‧‧凹部
270‧‧‧支撐部
280‧‧‧升降裝置
第1圖(a)係本發明的吹製成形裝置的構成圖，第1圖(b)係第1圖(a)的水平視圖。
第2圖係說明吹製成形單元之構成的立體圖。
第3圖(a)及(b)係顯示模具單元之構成的示意圖。
第4圖係從前方側觀察第2圖的吹製成形單元的示意圖。
第5圖係說明構成吹製成形單元的固定部和第一可動部的示意圖。
第6圖係說明構成吹製成形單元的第一可動部和第二可動部的示意圖。
第7圖係說明本發明的吹製成形方法的流程圖。
第8圖係顯示從吹製成形方法中的第一模具單元之待機狀態至預形體之配置為止的各製程的示意圖。
第9圖係顯示從吹製成形方法中的熱處理吹製之閉模 至開模為止的各製程的示意圖。
第10圖係顯示從吹製成形方法中的模具單元之移動至最終吹製的閉模為止之各製程的示意圖。
第11圖係顯示從吹製成形方法中的最終吹製之成形至開模為止的各製程的示意圖。
第12圖係顯示從吹製成形方法中的模具單元之移動至吹製成形結束為止的各製程的示意圖。
第13圖係顯示吹製成形單元之變化例的示意圖。
以下，參照圖式來說明本實施形態之一例。
首先，參照第1圖，針對吹製成形裝置加以說明。
再者，在各圖中，雖然有圖示前後方向、左右方向、上下方向，但是在本例中，此等的各方向係相互地正交。前後方向，係指後面所述的二個模具單元210、220滑動移動於導軌(guide rail)上的方向之一例。左右方向，係指後面所述的第一模具單元210或第二模具單元220開模或閉模時的模具的移動方向之一例。上下方向，係指後面所述的支撐部270升降的方向之一例。雖然各方向的名稱，係在裝置已設置於水平面的情況下，以從操作者(觀察者)觀察裝置的方向來定義，但是此等的方向之名稱係一例，而並非是限定發明的適用範圍。
吹製成形裝置1，係在基台11之上方，具備：用以製造預形體的射出成形單元10；以及用以調整所製造出 的預形體之溫度的調溫單元15。在射出成形單元10，係連接有供給作為容器之原材料的樹脂的射出裝置12。又，吹製成形裝置1，係在基台11之上方，具備：用以雙重吹製(double blow)預形體來製造容器的吹製成形單元20；以及用以取出所製造出的容器的取出單元25。
如此，吹製成形裝置1，係整體成為1階段式的構成。
射出成形單元10、調溫單元15、吹製成形單元20及取出單元25，係以搬運單元(搬運機構)30作為中心而設置於每次旋轉既定角度(在本例中為90度)的位置。搬運單元30係由旋轉板等所構成，在旋轉板係安裝有四個頸模(neck mold)。在射出成形單元10所製造出的預形體或在吹製成形單元20所製造出的容器，係使其口部由頸模所支撐，並伴隨旋轉板的旋轉而搬運至各部。再者，本例的旋轉板係由四個扇狀的移送板所形成，配設於射出成形單元10與吹製成形單元20之位置的旋轉板係構成為能夠升降。
射出成形單元10，係具備省略圖示的射出腔模(cavity mold)、射出芯模(core mold)等。射出成形單元10，係構成為：在藉由此等的模被閉模所形成的預形體之空間內，從射出裝置12注入樹脂材料，藉此製造有底筒狀的預形體。
調溫單元15，係構成為：進行用以使在射出成形單元10所製造出的預形體之溫度，接近在預形體整 體中均等之溫度分布的溫度調整。又，調溫單元15，係以調整至適於延伸吹製預形體之溫度(例如約90℃至100℃)的方式所構成。例如，將預形體配置於調溫罐內，且從已嵌入於預形體之口部的調溫吹製芯模導入吹製壓力。藉由已導入的吹製壓力來使預形體預備吹製並接觸於調溫罐內面，且將預形體調整至吹製適溫。又，也可不進行預備吹製，而是單純地藉由從調溫(加熱)芯模或調溫(加熱)罐所發出的熱，在非接觸狀態下溫度調整預形體的方式。
吹製成形單元20，係構成為：對已在調溫單元15進行溫度調整後的預形體，連續地進行後面所述的熱處理吹製和最終吹製，藉此製造樹脂製的容器。吹製成形單元20，係設置有為了進行熱處理吹製和最終吹製而構成為能夠往前後方向移動之獨立的二個模具單元210、220。
取出單元25，係構成為：將在吹製成形單元20所製造出的容器之頸部從頸模開放，來將容器往吹製成形裝置1的外部取出。
其次，參照第1圖至第6圖，針對吹製成形單元20加以詳述。
如第1圖、第2圖所示，吹製成形單元20，係具備：由對開模(split mold)所構成的第一模具單元210(第一模具之一例)及第二模具單元220(第二模具之一例)；以及能夠使第一模具單元及第二模具單元移動的移 動單元240；且設置於支撐預形體或中間成形體等的支撐部270等之下方。再者，在本例中，支撐部270係由頸模所構成。
如第3圖(a)所示，在第一模具單元210內，係設置有複數個(在本例中為六個)用以熱處理吹製預形體5來吹製成形中間成形體的第一模具部211。所謂熱處理吹製，係指伴隨熱定形(heat set)的一次吹製。如第3圖(b)所示，在第二模具單元220內，係設置有複數個(在本例中為六個)用以最終吹製中間成形體6來吹製成形容器的第二模具部221。所謂最終吹製，係指伴隨退火(annealing)和往最終的容器形狀之成形處理的二次吹製。
第一模具部211，係具有在第一內壁面213所限定的第一空間212，在第一空間212內係配置有由支撐部270所支撐的預形體5。第二模具部221，係具有在第二內壁面223所限定的第二空間222，在第二空間222內係配置有由支撐部270所支撐的中間成形體6。第一模具部211的第一空間212之大小，係以具有比第二模具部221的第二空間222更大或是大致同等之容積(尺寸)的方式所形成。第一模具部211的第一內壁面213，係由凹度較少的壁面所構成，第二模具部221的第二內壁面223，係由具有用以形成容器之外周壁的凹凸的壁面所構成。
在第一模具單元210和第二模具單元220，係設置有省略圖示的加熱裝置或調溫裝置，且以可以分別溫度調節第一模具部211和第二模具部221的方式所構成。 第一模具部211的第一內壁面213，係溫度調節至用以熱處理吹製預形體5的第一溫度(例如170℃至190℃)。第二模具部221的第二內壁面223，係溫度調節至用以最終吹製中間成形體6的第二溫度(例如110℃至120℃)。第一溫度，係考慮樹脂之延伸的容易度、或藉由與模具的內壁面之接觸而致使的溫度降低，而設定成比容易促進所製造的容器之樹脂材料(例如聚對苯二甲酸二乙酯)之結晶化的溫度(例如130℃至140℃)還高，第二溫度，係設定成比第一溫度更低的溫度。
在第一模具單元210，係在一對第一對開模固定板211a之一方的內表面之下方連結有第一模具部211用的底模214，在第二模具單元220，係在一對第二對開模固定板221a之一方的內表面之下方連結有第二模具部221用的底模224。底模214係構成能夠對第一模具部211升降，底模224係構成能夠對第二模具部221升降。再者，如後面所述般，在開啟第一模具單元210及第二模具單元220的狀態時，因底模214、224係與第一對開模固定板211a或第二對開模固定板221a一體滑動移動，故而無法常態固定於使底模214、224升降驅動的吹製成形裝置1之升降裝置280(升降桿)。因而，在底模214、224(或是使其等一體化的底模固定板214c、224c)之下面，係設置僅在第一模具單元210及第二模具單元220已閉合的狀態時可以與升降裝置280連結的機構(連結機構)。連結機構，係由從底模214垂下的軸部214a和連結 滑塊(block)214b所構成。又，連結機構，係由從底模224垂下的軸部224a和連結滑塊224b所構成。
如第4圖所示，移動單元240，係具有：配置於最下部的固定部241；及配置於固定部241之上側的第一可動部242；以及配置於第一可動部之上側的第二可動部243。又，移動單元240，係具有：用以使第一可動部242移動的至少一個馬達(第一驅動機構、吹製模具滑動移動機構)244；以及用以使第二可動部243移動的一對油壓缸(第二驅動機構，一個模開閉機構(一個閉模機構))245。
第5圖係顯示移動單元240的固定部241和第一可動部242的示意圖。固定部241，係藉由長條且板狀所構成的構件所形成。在固定部241的上面，係平行地設置有往固定部241之長邊方向(前後方向)延伸的二條導軌251A、251B。在導軌251A、251B，係分別安裝有能夠沿著導軌251A、251B移動的複數個(在本例中為四個)滑塊252。又，在固定部241之長邊方向(前後方向)的中央位置，係設置有貫通孔241a。從該貫通孔241a之上方，使升降裝置280之前端突出成能夠與底模214、224之連結機構連結。再者，亦可在基台11之上表面，直接鋪設導軌251A、251B，且使具有作為固定部241的功能。
第一可動部242，係由前後長度比固定部241還短之長條的板狀之構件所形成，其下面側是固定於各滑塊252的上部。第一可動部242，係構成為：伴隨滑塊252的移動，與滑塊252一起沿著導軌251A、252B移 動。
在馬達244，係連結有例如沿著導軌251B配置的棒狀之軸部254，且以軸部254伴隨馬達244之旋轉而旋轉的方式所構成。在軸部254係安裝有連結部255，且連結部255伴隨軸部254之旋轉而沿著軸部254移動。連結部255，係連結於導軌251B的滑塊252，滑塊252及第一可動部242是伴隨連結部255之移動而沿著導軌251B移動。再者，也可形成為連結部255係連結於第一可動部242的構成。
又，在第一可動部242的上面，係設置有用以可供第二可動部243移動的導槽256A至256D(將於後述)。
第6圖係顯示移動單元240的第一可動部242和第二可動部243A、243B的示意圖。第一可動部242的導槽256A至256D，係以往與上述固定部241中的導軌251A、251B之方向垂直交叉的方向(左右方向)延伸的方式所設置。在導槽256A至256D之各個，係安裝有能夠沿著導槽256A至256D移動的複數個(在本例中為二個)滑塊257。
又，在與可供第二可動部243A、243B載置的部位對應的第一可動部242之處，係設置有貫通孔242a、242b，且能夠進行底模214、224與升降裝置280的連結。在底模214、224和升降裝置280為非連結的情況下，因升降裝置280的前端係退避至比貫通孔242a、 242b還下方而不干涉，故而能夠進行第一可動部242(模具單元210、220)的滑動移動。再者，處於非連結狀態的底模214、224的連結機構之下端，既可配置於比貫通孔242a、242b還上方，又可突出於比貫通孔242a、242b還下方並配置於比固定部241還上方的位置。
第二可動部243A、243B，係由分割成左右方向的一對板狀之構件所形成，且其下面側是固定於滑塊257的上部。一對第二可動部243A之各個，係橫跨於導槽256A和256B所配置，且固定於導槽256A和256B所安裝的滑塊257上。同樣地，第二可動部243B之各個，係固定於導槽256C和256D所安裝的滑塊257上。第二可動部243A之各個，係以伴隨固定著的滑塊257之移動，而與滑塊257一起沿著導槽256A、256B分別獨立移動的方式所構成。同樣地，第二可動部243B之各個，係與固定著的滑塊257一起沿著導槽256C、256D分別獨立移動的方式所構成。再者，雖然在上述例子中係設置有導槽256A至256D和滑塊257，但是也可設置例如第5圖中所說明的導軌和滑塊。
又，在第二可動部243A、243B的上面，係形成有能夠與油壓缸245之缸板(模開閉板)262卡合的例如一條凸部258。凸部258，係往與上述固定部241之導軌251A、251B所延伸的方向相同的方向延伸。
又，在第一可動部242及第二可動部243A、243B，係設置有用以將相對於第一可動部242的第二可動 部243A、243B之位置分別固定於既定之開模位置的定位手段259。第二可動部243A、243B，例如是使形成於第二可動部243A、243B的孔259a和形成於第一可動部242的孔259a一致並從上方側插入定位銷259b，藉此固定在相對於第一可動部242的既定之位置。又，藉由定位手段259，模具單元210、220，就能在使第一可動部242滑動移動的情況下始終設定於既定的開模位置之固定狀態，且在使第二可動部243朝向模開閉方向移動之前必定能解除固定狀態。
在一對第二可動部243A上，係分別固定有第一模具單元210的各對開模，在一對第二可動部243B上，係分別固定有第二模具單元220的各對開模。再者，在第一模具單元210或第二模具單元220處於已閉模的狀態時，在一對第二可動部243A(243B)之間係形成有間隙(貫通孔)243a(243b)。底模214、224的連結機構，係透過第二可動部243A(243B)的間隙(貫通孔)243a和第一可動部242的貫通孔242a(242b)，連結於從固定板241之貫通孔241a突出的升降裝置280。
油壓缸245，係具有：伴隨活塞之移動而伸縮的缸桿(cylinder rod)(伸縮機構)261；以及安裝於缸桿261之前端部的缸板(模開閉板)262(參照第2圖、第4圖)。一對油壓缸245，係以使缸板262相互地對向的方式配置於固定部241之長邊方向(前後方向)上的中央部之左右兩側。在缸板262，係設置有用以與形成於第一模具單元 210的凹部215或形成於第二模具單元220的凹部225卡合的凸部263。又，在缸板262，係設置有用以與第二可動部243A、243B之凸部258卡合的凹部264。凸部263和凹部264，係往與上述固定部241之導軌251A、251B所延伸的方向相同的方向延伸。再者，第一模具單元210的凹部215及第二模具單元220的凹部225也是往與上述固定部241之導軌251A、251B所延伸的方向相同的方向延伸。
油壓缸245，係使缸板262卡合於上述各部，藉此使缸板262抵接於第一模具單元210或第二模具單元220的背面，且藉由使缸桿261伸縮來推拉第一模具單元210或第二模具單元220以控制其位置。
在支撐部270的上方，係設置有省略圖示的吹製芯模。吹製芯模，係嵌入於支撐部270所支撐的預形體5或中間成形體6之口部，且將吹製空氣導入於第一模具單元210內的預形體5內，藉此將預形體5吹製成形成中間成形體6，又，在第二模具單元220內的中間成形體6內導入吹製空氣，藉此將中間成形體6吹製成形成容器。又，在支撐部270的上方，係設置有構成能夠調整桿之衝程(stroke)的延伸桿。支撐部270，例如是構成能夠升降，且對對開模開放後的狀態之第一模具單元210取出和放入複數個預形體5(在本例中為六個)，且對第二模具單元220取出和放入複數個中間成形體6(在本例中為六個)。換句話說，吹製芯模和延伸桿，係能在第一模具單 元210(熱處理吹製)和第二模具單元220(最終吹製)中共用。
吹製成形單元20，係具有如上述的構成，亦即具有：藉由馬達(第一驅動機構244)使第一可動部242滑動移動，藉此能夠使具備有熱處理吹製模具的第一模具單元210和具備有最終吹製模具的第二模具單元220交替地進入一對油壓缸(第二驅動機構、模開閉機構)245之間的構成。如此，藉由使第一模具單元210和第二模具單元220對支撐部270相對地移動，就能夠連續地執行熱處理吹製和最終吹製。所謂使「相對地」移動，並不限於以下之例：使第一可動部242往導軌251A、251B所延伸的方向滑動，藉此使配置於固定部241上的第一模具單元210和第二模具單元220，對支撐著預形體5或中間成形體6的支撐部270同時移動。例如，也包含有使支撐部270對第一模具單元210和第二模具單元220朝向前後方向移動的構成。又，吹製成形單元20，係如同上述般，成為以下的構成：可以使與該吹製成形單元20處於非連結狀態的第一模具單元210及第二模具單元220，藉由移動單元240依順序地進退於一對缸板(模開閉板)262之間。換句話說，成為以下的構成：能用一個模開閉機構245來實施二個模具單元210、220的模開閉及閉模之處理，且對支撐部270的預形體5，在相同的位置連續地進行由熱處理吹製和最終吹製所構成的雙重吹製(連續吹製製程)。
其次，參照第7圖至第12圖，針對吹製成形 方法加以說明。首先，在射出成形單元10中，在藉由閉模所形成的空間內，從射出裝置12射出樹脂來製造六個預形體5(步驟S101)。
接著，藉由搬運單元30將各預形體5往調溫單元15搬運。在調溫單元15中，各預形體5的整體為均一的溫度分布，並進行用以使接近適合延伸吹製之溫度的溫度調整(步驟S102)。
再者，在吹製成形單元20中，使第一可動部242沿著導軌251A、251B滑動移動，而第一模具單元210是事先使預形體5待機於熱處理吹製的位置。此時，第一模具單元210和第二模具單元220，無論是哪一個都形成為已開啟對開模後的狀態。配置有第二模具單元220的第二可動部243B，係藉由定位手段259固定於既定的開模位置。配置有第一模具單元210的第二可動部243A，係解除藉由定位手段259所為的固定狀態並形成為能夠沿著導槽256A、256B移動的狀態。又，油壓缸245的缸板262，係成為凸部263與第一模具單元210的凹部215卡合，且凹部264與第二可動部243A的凸部258卡合的狀態(參照第8圖中的a101、b101)。在第一模具單元210已在熱處理吹製的位置待機之後，使連結於底模214的升降裝置(升降桿)280從下方的待機位置往上方的連結位置上升。再者，升降裝置280係能夠升降地固定於吹製成形機1側。
接著，使支撐各預形體5的支撐部270移 動，並將已進行溫度調整後的各預形體5分別配置於第一模具單元210所設置的各第一模具部211之第一空間212內(參照步驟S103、第8圖中的a102、b102)。
接著，藉由延伸油壓缸245的缸桿261來使第二可動部243A沿著導槽256A、256B移動以將第一模具單元210閉模，並且使機械側的升降裝置280和底模214連結。之後，使底模214更上升以接觸於第一模具部211，且形成中間成形體6用的第一空間212。此時，藉由加熱裝置，第一模具部211的第一內壁面213就能溫度調節至第一溫度(例如170℃)，而底模214係溫度調整至例如100℃。將吹製空氣從吹製芯模導入於預形體5內，並且使延伸桿一致於第一空間212的縱軸長度來延伸，且在第一模具部211內將預形體5熱處理吹製成形成中間成形體6(參照步驟S104、第9圖中的a103、b103)。
接著，在使底模214下降並與第一模具部211呈非接觸狀態之後，藉由收縮缸桿261來使第二可動部243A沿著導槽256A、256B往上述b103的相反方向移動，並將以熱處理吹製後的第一模具單元210開模(參照第9圖中的a104、b104)。與開模同時，在連結位置進行底模241與升降裝置280之連結的解除，接著，使升降裝置280下降並往待機位置回復。又，藉由定位手段259來固定，俾使第一模具單元210(第二可動部243A)之位置是在已開模後的位置停止。剛在第一模具部211內熱處理吹製後的各中間成形體6之大小，係形成為比第二模具部 221之第二空間222更大或大致同等的容積(尺寸)。藉由將第一模具單元210進行上述開模而從第一模具部211脫模後的各中間成形體6，係縮小並變形成與第二模具部221之第二空間222同等或還小的大小。
接著，藉由馬達244，使第一可動部242沿著導軌251A、251B滑動移動，第二模具單元220來到最終吹製各中間成形體6的位置(參照步驟S105、第10圖中的a105、b105)。在此情況下，支撐部270係不使位置移動，而是使已支撐著各預形體5的支撐部270之位置(參照第8圖中的a102、b102)、和支撐各中間成形體6的支撐部270之位置(參照第10圖中的a105、b105)維持在相同的位置。第一模具單元210和第二模具單元220，係為了連續於熱處理吹製地進行最終吹製，而對已維持於上述相同之位置的支撐部270，沿著導軌251A、251B所延伸的方向相對地移動。所謂「連續地進行吹製」，在本例中是指不大幅開啟吹製間隔(例如5秒至10秒以內)地進行最終吹製，以免已在第一模具單元210進行熱處理吹製後的中間成形體6之溫度大幅降低至例如常溫水準為止。
藉由第一可動部242的滑動移動，就能使第一模具單元210的凹部215與缸板262的凸部263之卡合脫落，並且能使第二可動部243A的凸部258與缸板262的凹部264之卡合脫落。然後，第二模具單元220的凹部225會與缸板262的凸部263卡合，第二可動部243B的凸部258會卡合於缸板262的凹部264。再者，在第二模 具單元220到達最終吹製的位置之前，會事先使升降裝置280從下方的待機位置往上方的連結位置上升。
接著，解除藉由定位手段259而致使的第二模具單元220之固定狀態，且藉由延伸缸桿261來使第二可動部243B沿著導槽256C、256D移動以將第二模具單元220閉模，並且使底模224和升降裝置280連結。其次，使底模上升以接觸於第二模具部221，且將各中間成形體6容納於第二模具部221的第二空間222內(參照步驟S106、第10圖中的a106、b106)。此時，藉由調溫裝置，第二模具部221的第二內壁面223就能溫度調節至第二溫度(例如120℃)，底模224係溫度調整至例如100℃。
接著，從吹製芯模將吹製空氣導入於中間成形體6內，並且使延伸桿配合第二空間222的縱軸長度來延伸，且在第二模具部221內將六個中間成形體6最終吹製成形為六個容器7(參照步驟S107、第11圖中的a107、b107)。
接著，在使底模224下降並與第二模具單元220形成為非接觸狀態之後，將已進行最終吹製後的第二模具單元220開模(參照第11圖中的a108、b108)。同時，解除底模224與升降裝置280的連結，且使升降裝置280下降。藉由將第二模具單元220進行上述開模，就能使容器7從第二模具部221脫模。使支撐部270上升，以回收由支撐部270所支撐的各容器7(步驟S108)。
接著，在藉由定位手段259將第二模具單元 220設定於固定狀態之後，藉由馬達244，使第一可動部242沿著導軌251A、251B滑動移動(參照第12圖中的a109、b109)，並回復至第一模具單元210來到熱處理吹製預形體5的位置的吹製成形之開始狀態(參照步驟S109、第12圖中的a110、b110)。
可是，如被稱為1階段、1吹製方式般，在兼作熱處理吹製和最終吹製，並對預形體僅進行一次吹製而成形最終容器的方式中，當考慮往模具之沾黏等的影響時，就無法將吹製模具設定在太高溫(例如僅能以130℃左右來吹製)。結果，以1階段、1吹製方式所製造出的寶特瓶，與以2階段、2吹製方式所製造出的寶特瓶相較，寶特瓶的結晶化密度不會變得太高。又，吹製成形時所產生的寶特瓶之應變(殘留應力)也會變多。
另一方面，雖然在2階段、2吹製方式的裝置中，係可以製造耐熱性較高的寶特瓶，但是因有必要在一旦自然冷卻預形體之後用加熱部來加熱至吹製適溫為止，故而能源效率會變低。又，在2階段、2吹製方式中會使裝置大型化，且也需要確保較寬的設備空間。例如，必須設置二個閉模機構或吹製機構。
相對於此，在本實施形態的吹製成形裝置1及吹製成形方法中，係採用在射出成形預形體5之後，分別連續地進行預形體5的熱處理吹製、和中間成形體6的最終吹製的1階段、2吹製方式。因此，由於在射出成形單元10所製造出的預形體5，是不用冷卻至室溫為止就 能進行熱處理吹製，所以不需要將預形體5再加熱至吹製適溫為止的能源，可以改善能源效率。
又，依據本例之1階段、2吹製方式的構成，與2階段、2吹製方式相較，能夠使吹製成形裝置1小型化，可以減低吹製成形裝置1的設備成本，又可以減小設置空間。例如，除了閉模機構用一個就能完成以外，吹製成形裝置1的設置也能一次就完成。又，可以在短時間內執行射出成形、熱處理吹製、及最終吹製，且可以進行重複處理。
又，因分別具有設置有複數個第一模具部211的第一模具單元210、和設置有複數個第二模具部221的第二模具單元220，故而可以將進行熱處理吹製的製程，與接著連續地執行的最終吹製的步驟獨立執行。因此，可以將在熱處理吹製之製程中所使用的第一溫度，設定在比在最終吹製之製程中所使用的第二溫度(例如120℃)更高的溫度，例如使樹脂之結晶化促進的溫度(例如170℃)，且可以獲得賦予有充分之耐熱性的容器。再者，所謂「充分之」耐熱性，例如是指即便是在充填有為了殺菌目的而設在高溫之約90℃以上的液體的情況下，仍幾乎不會發生收縮的程度之耐熱性。
又，藉由使配置於固定部241上的第一模具單元210和第二模具單元220沿著導軌251A、251B同時滑動移動，就可以使模具單元從熱處理吹製預形體5的第一模具單元210替換成最終吹製中間成形體6的第二模具 單元220。因此，可以順利連續地執行熱處理吹製的製程和最終吹製的製程，且沒有必要進行用以對中間成形體6迴避溫度降低的處理，可以改善能量效率。又，藉由上述的構成，構成支撐部270的頸模(頸模固定板)之尺寸也沒有必要從習知的1階段方式之裝置做特別變更，且能夠搬運與此同等數量的預形體。因而，可以一邊維持與1階段、1吹製方式同等的生產量，且一邊製造耐熱性更高的瓶子。
又，可以藉由能夠沿著固定部241之長邊方向移動的第一可動部242、和能夠往與長邊方向垂直交叉的方向移動的第二可動部243，來簡易地實現用以連續地執行熱處理吹製的製程和最終吹製的製程的機械構成。
又，因支撐預形體5時的支撐部270和支撐中間成形體6時的支撐部270係能共用，故而能保持在相同的位置。因此，可以分別順利連續地進行以第一溫度熱處理吹製預形體5的製程、和以第二溫度吹製成形中間成形體6來製造容器的製程。
第一模具部211的第一空間212係以具有比第二模具部221的第二空間222還大或是大致相同的尺寸(容積)的方式所形成。因此，也可以考慮熱處理吹製後的收縮來將第一空間212吹製成形比第二空間222還大，將預形體5暫時吹製成形比最終容器之尺寸(容積)還大，且使其高延伸。藉此，就可以減小殘存於最終成形品(容器)的殘留應力(藉由延伸配向所產生的應變)。
在剛在射出成形單元10所製造出後的預形體5中，有時會受到射出時的熱之影響，而在預形體5上的溫度分布中發生偏差。相對於此，在上述構成中，因是對射出成形後的預形體5進行調溫處理，且對調溫處理後的預形體5進行熱處理吹製，故而可以減小在中間成形體6或最終的容器7上可能發生的偏溫且不易發生厚度偏差。因此，可以獲得更安定的耐熱性。
又，因在移動單元240，係設置有將相對於第一可動部242的第二可動部243A、243B之位置予以定位的定位手段259，故而可以精度佳地定位第二可動部243A、243B之位置。更具體而言，在第一可動部242(模具單元210、220)的滑動移動之前後，能夠最適地保持缸板(模開閉板)262與第一模具部211及第二模具部221之間隙。因此，在使第一可動部242滑動移動時，不易發生起因於位置偏移的模具單元及第二可動部與缸板之卡合的不良情形。
從而，依據上述構成，可以提供一種能夠使能源效率之改善和耐熱性能之改善同時並存的吹製成形裝置1及吹製成形方法。
又，雖然在習知的2階段、1吹製方式之裝置中，係可以製造能耐受高溫充填的寶特瓶，但是因有必要在一旦自然冷卻預形體之後用加熱部來加熱至吹製適溫為止，故而能源效率較低。又，此為適於大量生產小品種的瓶子的裝置，且在以小批量來生產多品種的瓶子的情況下 容易變成超規格(overspecification)，在成本上也不符合需求。
又，以該2階段、1吹製方式所製造出的瓶子之耐熱性能，係傾向於會隨著吸收空氣中的濕氣而降低。換句話說，當有時因保管所製造出的瓶子等，而從製造起經過時間時，耐熱性能就會顯著地降低。若是大公司(大企業)的瓶子製造商，就可以在自己公司工廠內，準備使吹製成形機和高溫內容物用的充填裝置連結的大規模的設備，也能夠對剛製造後的瓶子充填高溫液體物。換句話說，因可以在線上充填，故而該影響較小。但是，因中小規模的瓶子製造商係僅進行瓶子的製造，充填製程較多情況是在瓶子的交貨端(客戶端)實施，故而無法忽視伴隨吸濕所帶來的耐熱性能之降低的影響。伴隨吸濕所帶來的耐熱性能之降低，雖然只要進行專利文獻1所記載的雙重吹製(2階段、2吹製方式)的技術就可以緩和，但是以現狀而言並不存在適於中小規模的瓶子製造商的多品種小批量生產用的雙重吹製式的成形機。
但是，依據本實施形態的上述構成，就可以提供一種進行多品種小批量之生成形態，且非常適於無法在剛製造瓶子後充填高溫內容物的形態的吹製成形裝置及吹製成形方法。
再者，本發明並非被限定於上面所述的實施形態，而是能自如地進行合適、變化、改良等。其他，上面所述的實施形態中的各構成要素之材質、形狀、尺寸、 數值、形態、數目、配置場所等，只要是可以達成本發明就可以是任意的，而未被限定。
例如，在上述之例中，雖然第一模具部211和第二模具部221，係分別在一排並排六個模具部的狀態下所設置，但是並未被限於此例。
〔變化例〕
其次，針對上述吹製成形單元20的變化例加以說明。
如第13圖所示，變化例的吹製成形單元20A，係使熱處理吹製預形體5的第一模具單元210A，形成為將往左右方向排列六個的第一模具部211往前後方向連結成二排所配置的構成。又，最終吹製中間成形體6的第二模具單元220A(省略圖示)也是形成為同樣的構成。在此情況下，支撐部270也是同樣並排設置成二排，而配置於第一可動部上的第一模具單元210A和第二模具單元220A，是伴隨第一可動部的滑動移動，對支撐部270相對地移動。再者，並不限於二排，而是也可變化成三排以上。
依據上述構成，可以提供一種能夠使能源效率之改善和耐熱性能之改善同時並存，並且更可以一次吹製成形多數個容器的吹製成形裝置及吹製成形方法。
又，例如，雖然在上述例子中係已說明在被稱為1階段方式的吹製成形裝置及吹製成形方法中所使用的情況，但是並未被限於該形態，而是也能夠應用於例如 被稱為1.5階段方式中。
雖然已詳細或參照特定的實施態樣說明本發明，但是對於該發明所屬技術領域中具有通常知識者而言可明白只要不脫離本發明之精神和範圍仍可以施加各種的變更或修正。
例如，也可採用所謂氣缸的空壓驅動源來取代馬達244，又，也可採用由電動馬達、肘節連桿(toggle link)機構、肘節連桿用模開閉板所構成的電動式之模開閉機構，來取代油壓缸245、缸桿261、缸板262。
本申請案係基於2016年2月19日所提出申請的日本特願2016-030471而完成，其內容以參考的形式編入於此。

Claims (8)

  1. 一種吹製成形裝置，其特徵為，具備：射出成形單元，其是設在基台上，用以製造樹脂製之有底的預形體；及吹製成形單元，其是設在前述基台上；及支撐部，其是支撐前述預形體；以及搬運單元，其是由旋轉板所構成，伴隨前述旋轉板的旋轉而將前述支撐部搬運至前述吹製成形單元；前述吹製成形單元，係具有：第一模具，其是用以執行以第一溫度來熱處理吹製前述預形體的第一製程；及第二模具，其是用以執行以比前述第一溫度還低的第二溫度來吹製成形藉由前述熱處理吹製所吹製成形的中間成形體來製造容器的第二製程；以及移動單元，其是為了連續地執行前述第一製程和前述第二製程，而能夠使前述第一模具和前述第二模具對前述支撐部相對地移動；前述吹製成形單元，能使前述第一模具與前述第二模具交互進入模開閉機構之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的吹製成形裝置，其中，前述移動單元，係具備：長條且板狀的固定部；及板狀的第一可動部，其是能夠在前述固定部上沿著前述固定部的長邊方向移動；以及板狀的第二可動部，其是能夠在前述第一可動部上朝向與前述長邊方向垂直交叉的方向移動；前述第一模具及前述第二模具，係固定於前述第二可動部上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的吹製成形裝置，其中，在前述第一製程中前述支撐部支撐前述預形體的位置、和在前述第二製程中前述支撐部支撐前述中間成形體的位置，為相同。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的吹製成形裝置，其中，前述第一模具，係具有限定前述預形體所配置的第一空間的第一內壁面；前述第二模具，係具有限定前述中間成形體所配置的第二空間的第二內壁面；前述第一空間係比前述第二空間還大。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的吹製成形裝置，其中，並具備：調溫單元，其是進行用以使在前述射出成形單元所製造出的前述預形體接近均等的溫度分布的調溫處理；前述吹製成形單元，係對已在前述調溫單元執行前述調溫處理後的前述預形體進行前述熱處理吹製。
  6. 一種吹製成形方法，其特徵為，包含：射出成形製程，其是射出成形樹脂製之有底的預形體；以及連續吹製製程，其是在相同位置連續地進行第一製程及第二製程，該第一製程係使用第一模具並以第一溫度來熱處理吹製在前述射出成形之製程所製造出的預形體，該第二製程係使用第二模具並以比前述第一溫度還低的第二溫度來吹製成形藉由前述熱處理吹製所吹製成形的中間成形體來製造容器，前述射出成形製程，是藉由設在基台上的射出成形單元所執行；前述連續吹製製程，是藉由設在前述基台上的吹製成形單元所執行；前述預形體，是伴隨旋轉板的旋轉而被搬運至前述吹製成形單元。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的吹製成形方法，其中，並包含：調溫製程，其是在前述射出成形製程之後，進行用以使在前述射出成形製程所製造出的前述預形體接近均等的溫度分布的調溫處理；在前述連續吹製製程的前述第一製程中，係對已在前述調溫製程執行前述調溫處理後的前述預形體進行前述熱處理吹製。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的吹製成形方法，其中，前述第一溫度，為容易促進聚對苯二甲酸乙二酯之結晶化的溫度。
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