(57)【要約】【課題】複雑な形状の成形品も成形でき、かつ成形品の製造サイクルタイムの短縮化が可能な成形品の製造装置を提供する。【解決手段】樹脂シートＳからなる親部品Ｊ１に子部品Ｊ２を組み付ける製造装置１であって、樹脂シートＳを吸着して親部品Ｊ１を成形する真空成形型２と、樹脂シートＳを挟んで真空成形型２に対向して設けられる射出成形型３と、吸着状態の親部品Ｊ１に貫通孔を開ける穿孔手段４としての穿孔体１７と、子部品Ｊ２をこの子部品Ｊ２の開口部７が前記貫通孔と重なるように吸着状態の親部品Ｊ１にあてがう子部品供給手段５と、を備え、開口部７および前記貫通孔を介して互いに連通する第１キャビティ１２と第２キャビティ１４とに樹脂を射出することにより、吸着状態の親部品Ｊ１に子部品Ｊ２を組み付ける。【選択図】図１
2014200993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートからなる親部品に子部品を組み付ける製造装置であって、
樹脂シートを吸着して親部品を成形する真空成形型と、
樹脂シートを挟んで真空成形型に対向して設けられる射出成形型と、
吸着状態の親部品に貫通孔を開ける穿孔手段と、
子部品を該子部品の開口部が前記貫通孔と重なるように吸着状態の親部品にあてがう子部品供給手段と、
を備え、
前記開口部および前記貫通孔を介して互いに連通する真空成形型側に形成される第１キャビティと射出成形型側に形成される第２キャビティとに樹脂を射出することにより、吸着状態の親部品に子部品を組み付けることを特徴とする成形品の製造装置。
【請求項２】
前記子部品供給手段が射出成形型に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形品の製造装置として、樹脂シートを真空引きにより成形型に密着させて成形する真空成形装置がある。この真空成形装置では、成形型が複雑な凹凸等の形状を呈している場合、平板の樹脂シートが成形型の形状に追従しきれず、部分的に薄肉となったりシワが発生しやすいという問題がある。
【０００３】
この問題に対して特許文献１には、クランプ部材により樹脂シートをその一部にたるみが生じるように挟持する技術が記載されており、樹脂シートの一部にたるみを持たせた状態で真空成形することで、このたるみの部分において深く絞り成形したり、複雑な形状に成形して樹脂シートの薄肉化やシワ発生を防止する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３９８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、ある程度の成形型の凹凸形状に対しては有効と思われるが、高さのあるリブ等を形成する場合には対応できないおそれがある。また、真空成形装置は平板状の樹脂シートを部分的に表裏どちらか一方に突出させて成形するものであるから、その部分の他方側は凹んだ形状になるという制約を受け、たとえば樹脂シートのある部分において表裏どちらにも凸形状を設ける等の複雑な形状には対応できない。この場合、複雑な形状部を子部品として別途に構成し、真空成形装置で樹脂シートを成形して成形型から取り出した後、子部品を組み付ける方法が考えられる。しかし、この方法では真空成形工程の他に子部品の組み付け工程が必要となり、成形品の製造工程が増えるという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、複雑な形状の成形品も成形でき、かつ成形品の製造サイクルタイムの短縮化が可能な成形品の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、樹脂シートからなる親部品に子部品を組み付ける製造装置であって、樹脂シートを吸着して親部品を成形する真空成形型と、樹脂シートを挟んで真空成形型に対向して設けられる射出成形型と、吸着状態の親部品に貫通孔を開ける穿孔手段と、子部品を該子部品の開口部が前記貫通孔と重なるように吸着状態の親部品にあてがう子部品供給手段と、を備え、前記開口部および前記貫通孔を介して互いに連通する真空成形型側に形成される第１キャビティと射出成形型側に形成される第２キャビティとに樹脂を射出することにより、吸着状態の親部品に子部品を組み付けることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、複雑な形状の成形については親部品とは別部材からなる子部品により対応できる。そして、親部品の成形工程と射出成形による親部品と子部品との組み付け工程とを略並行にできるため、成形品の製造サイクルタイムの短縮化が可能となる。
【０００９】
また、本発明は、前記子部品供給手段が射出成形型に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、子部品供給手段を簡単でコンパクトな構造にでき、製造装置の組立コストの低減および省スペース化が図れる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複雑な形状の成形品も成形でき、かつ成形品の製造サイクルタイムの短縮化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る成形品の製造装置の側断面図である。
【図２】本発明に係る成形品の製造装置の動作説明図である。
【図３】成形品の一例を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１において、本発明に係る成形品の製造装置（以降単に製造装置という）１は、樹脂シートＳを成形してなる親部品Ｊ１に子部品Ｊ２を組み付ける製造装置である。製造装置１は、樹脂シートＳを吸着して親部品Ｊ１を成形する真空成形型２と、樹脂シートＳを挟んで真空成形型２に対向して設けられる射出成形型３と、吸着状態の親部品Ｊ１に貫通孔６（図２）を開ける穿孔手段４と、子部品Ｊ２をこの子部品Ｊ２の開口部７が前記貫通孔６（図２）と重なるように吸着状態の親部品Ｊ１にあてがう子部品供給手段５と、を備える。
【００１４】
「真空成形型２」
真空成形型２は、その上面が親部品Ｊ１を成形する成形面として構成されており、下部フレーム８に設置されている。真空成形型２の下方には図示しない真空ポンプにより真空引きされる密閉状の吸引室９が形成され、真空成形型２には成形面と吸引室９とを連通する吸引孔１０が複数穿孔されている。樹脂シートＳは、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなり、予め加熱されて成形可能な状態で図示しない搬送装置により搬送され、真空成形型２に供給される。以上により、樹脂シートＳは、図２に示すように、吸引室９および吸引孔１０を通して真空引きされて真空成形型２の成形面に吸着され、親部品Ｊ１として成形される。以上の真空成形型２の構成は従来公知のものである。
【００１５】
真空成形型２の一部には射出受け部材１１が嵌め込まれている。射出受け部材１１の上面は、射出受け部材１１の周囲の成形面よりも低位置にある。この射出受け部材１１の上方の凹状空間が第１キャビティ１２を構成する。
【００１６】
「射出成形型３」
真空成形型２の上方には射出成形型３が配設されている。射出成形型３は、図示しない駆動源により昇降する上部フレーム１３に取り付けられていることにより、真空成形型２の成形面に対し昇降自在に構成されている。射出成形型３の下面には、凹状の第２キャビティ１４が形成されている。第２キャビティ１４は第１キャビティ１２に対向する位置に形成されている。
【００１７】
射出成形機としてはたとえば公知のプリプランジャ式射出成形機が挙げられる。プリプランジャ射出成形機は、スクリューの回転と加熱とによって混練された成形材を射出室に圧送したうえでプランジャ等の射出部材１５から射出するものである。図１では、プリプランジャ式射出成形機の構成要素の内でプランジャ等の一部の射出部材１５のみを図示している。射出部材１５の下端周りは射出成形型３に対し上下に貫通するように取り付けられ、射出部材１５の先端の射出口は第２キャビティ１４に臨む。また、射出成形型３には温度調整手段１６が形成されている。
【００１８】
「穿孔手段４」
穿孔手段４は、昇降自在な穿孔体１７からなる。穿孔体１７はその上部が尖端に形成されている。符号１８は穿孔体１７の駆動源であり、たとえばエアシリンダ等である。穿孔体１７はこのエアシリンダのロッドの上端に取り付けられる。穿孔体１７は、射出受け部材１１に形成されたガイド孔１９にガイドされて上昇し、第１キャビティ１２を通過したうえで吸着状態の親部品Ｊ１に貫通孔６を穿つ。なお、穿孔体１７としては、回転可能なドリル部材から構成してもよい。
【００１９】
「子部品供給手段５」
子部品Ｊ２としては、たとえば成形型２の吸着のみでは成形が困難な形状を呈した部品である。また、材質も親部品Ｊ１と同じである必要はなく、金属やゴム等からなる部品であってよい。図１に示した子部品Ｊ２は、水平状に延設された基部２０と、基部２０の周囲から上方に立設される立上がり部２１とを有した形状からなる。基部２０には、孔や切欠き等からなる開口部７が形成されている。なお、子部品Ｊ２としては、立上がり部２１を有さずに基部２０のみから構成された部材でもよい。
【００２０】
本実施形態では、子部品Ｊ２を鋼板としてあり、射出成形型３の下面には磁石２２が嵌め込まれている。子部品Ｊ２は磁石２２により吸磁されて射出成形型３の下面に取り付けられる。そして、射出成形型３が下降することで、子部品Ｊ２は、子部品Ｊ２の開口部７が親部品Ｊ１の貫通孔６（図２）と重なるように吸着状態の親部品Ｊ１にあてがわれる。つまり本実施形態では射出成形型３と磁石２２とにより子部品供給手段５が構成される。
【００２１】
また、磁石２２を用いる構造の他、たとえば射出成形型３にクランプ機構を設けてこのクランプ機構で子部品Ｊ２を把持する構造や真空により子部品Ｊ２を吸着する構造等にしてもよい。また、射出成形型３に対しての子部品Ｊ２の供給形態についても本発明では特に限定されるものではなく、たとえば射出成形型３を子部品Ｊ２のストック箇所まで移動させて子部品Ｊ２を射出成形型３に取り付けるようにしてもよいし、図示しないロボットアーム等を用いて子部品Ｊ２を射出成形型３に取り付けるようにしてもよい。
【００２２】
「作用」
図２を参照して製造装置１の動作の一例を説明する。図２（ａ）は樹脂シートＳ(図１)が吸引室９および吸引孔１０を通して真空引きされて成形型２の成形面に吸着され、親部品Ｊ１として成形された状態を示している。穿孔体１７は下降位置にある。
【００２３】
図２（ａ）の状態から、図２（ｂ）に示すように、穿孔体１７が上昇して親部品Ｊ１に貫通孔６を穿ち、これと前後して射出成形型３が下降して子部品Ｊ２が親部品Ｊ１にあてがわれる。子部品Ｊ２の開口部７は親部品Ｊ１の貫通孔６と重なるように位置する。次いで図２（ｃ）に示すように穿孔体１７が下降し、真空成形型２側に形成される第１キャビティ１２と射出成形型３側に形成される第２キャビティ１４とが貫通孔６および開口部７を介して互いに連通する。
【００２４】
次いで図２（ｄ）において射出部材１５から射出材２３が第１キャビティ１２と第２キャビティ１４の双方に射出される。これにより、図３に示すように、親部品Ｊ１の貫通孔６および子部品Ｊ２の開口部７の上下に形成される射出材２３に挟持される態様で、子部品Ｊ２が親部品Ｊ１に組み付けられてなる成形品Ｊが成形される。
【００２５】
以上のように、真空成形型２と射出成形型３と穿孔手段４と子部品供給手段５とを備え、子部品Ｊ２の開口部７および親部品Ｊ１の貫通孔６を介して互いに連通する真空成形型２側に形成される第１キャビティ１２と射出成形型３側に形成される第２キャビティ１４とに射出材２３を射出することにより、真空成形型２に吸着状態の親部品Ｊ１に子部品Ｊ２を組み付ける製造装置１によれば、複雑な形状の成形については親部品Ｊ１とは別部材からなる子部品Ｊ２により対応できる。そして、真空成形による親部品Ｊ１の成形工程と射出成形による親部品Ｊ１と子部品Ｊ２との組み付け工程とを略並行にできるため、成形品Ｊの製造サイクルタイムの短縮化が可能となる。
【００２６】
また、本実施形態のように、子部品供給手段５を、射出成形型３とこの射出成形型３に取り付けた磁石２２から構成すれば、すなわち子部品供給手段５を射出成形型３に設ける構成とすれば、子部品供給手段５を簡単でコンパクトな構造にでき、製造装置１の組立コストの低減および省スペース化が図れる。
【００２７】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。穿孔手段４としては、真空成形型２に設ける構成に限定されず、別途に設けたり、射出成形型３側に設けることも可能である。
また、説明した実施形態では、上方に射出成形型３を配し、下方に真空成形型２を配したが、逆に上方に真空成形型２を配し、下方に射出成形型３を配する構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１      成形品の製造装置
２      真空成形型
３      射出成形型
４      穿孔手段
５      子部品形成手段
６      貫通孔
７      開口部
１２      第１キャビティ
１４      第２キャビティ
１５      射出部材
１７      穿孔体
２２      磁石
２３      射出材
Ｊ      成形品
Ｊ１      親部品
Ｊ２      子部品
【図１】
2014200993.tif 000003
【図２】
2014200993.tif 000004
【図３】
2014200993.tif 000005