(57)【要約】【課題】  樹脂シート材を深絞り成形することによって得られる成形品が、偏肉成形品となることを効果的に防ぎ、必要最低限の材料から、所望の強度を有する製品を高精度に製造する。【解決手段】  ブロー成形機ヘッドからパリソンを押出し、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板５０ａ、５０ｂとする。そして、各平板５０ａ、５０ｂ同士を融着させることにより、必要な位置に局部的に肉厚の厚い部分を有する平板を形成する。また、この際、必要に応じ、ブロー成形機ヘッドのパリソンコントロール機能によりパリソンの肉厚に変化を与えることで、さらに多用な肉厚分布を平板に与えることが可能となる。そして、必要な位置に局部的に厚肉部を形成した平板を、真空金型にセットして真空成形を行う。  【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形機ヘッドから、必要に応じ肉厚に変化を与えながらパリソンを押出し、パリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とし、各平板同士を融着させて後、平板を金型にセットして真空成形を行うことを特徴とする樹脂成型品の製造方法。
【請求項２】
前記パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とするステップにおいて、前記パリソンを１つの最も大きな平板と、該最も大きな平板よりも小さな平板とにカットすることを特徴とする請求項１記載の樹脂成型品の製造方法。
【請求項３】
ブロー成形機ヘッドから、肉厚に変化を与えながらパリソンを押出し、パリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とし、各平板を金型にセットして真空成形を行うことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項４】
前記各平板を金型にセットして真空成形を行うステップにおいて、パリソンをカットして得た２枚の平板を、対向する金型に各々セットし、かつ、２枚の平板の間に真空シール用リングを介在させて後、対向する金型同士を型締めし、２枚の平板に対し同時に真空成形を行うことを特徴とする請求項３記載の樹脂成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形機ヘッド押出されるパリソンを用いた、樹脂成形品の製造技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無蓋箱状の樹脂製容器を製造する手法として、次のようなものが採用されている。かかる手法は、まず、図５（ａ）に示すように、溶融樹脂をシートに成形して押出しヘッド９９から押出し、所望の長さに切断してシート材１００とする。続いて、一旦温度が低下したシート材１００を、図５（ｂ）に示すようにヒータ１０１によって再加熱して、真空金型１０２にセットする。そして、図５（ｃ）に示すように真空成形により、シート材１００の深絞りを行い、最後に図５（ｃ）に示すように製品１０３から不要部分１０４をトリミングするというものである。
しかしながら、この製造手法によると、深絞りの際に製品のコーナー部分が薄肉の偏肉成形品となるため、製品に、収縮偏差による変形が発生し易いという問題が指摘されていた。また、熱間で押出されたシートを一旦冷却し、再加熱して真空成形する手順は、行程数及び工数の増加を来し、設備レイアウトも複雑になるといった点が問題となっていた。
【０００３】
また、部品性能上の要請から、最低肉厚が規定されている製品を製造する場合には、シート全体を厚肉化しなければならず、収縮偏差による変形の問題に加え、使用する材料の増加及び製品の重量増加を招くこととなっていた。
さらに、部分的に剛性が必要な製品の場合には、深溝を追加する等、形状的対策を施すことによって必要な剛性を得る手法もあるが、この場合には、製品形状の複雑化を招き、品質の安定化が困難となるといった問題が生じることとなった。
そこで、上記問題を回避するための一手法として、シート材の、製品のコーナー部に相当する部分の肉厚を予め厚く成形する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１５０４０号公報（〔請求項１〕、〔図１〕、〔図２〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂シート材を深絞り成形することによって得られる成形品が、偏肉成形品となることを効果的に防ぎ、かつ、必要最低限の材料から、所望の強度を有する製品を高精度に製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂成型品の製造方法は、ブロー成形機ヘッドから、必要に応じ肉厚に変化を与えながらパリソンを押出し、パリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とし、各平板同士を融着させて後、平板を金型にセットして真空成形を行うことを特徴とするものである。
この構成によれば、ブロー成形機ヘッドから連続的に押出されるパリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とし、各平板同士を融着させることにより、必要な位置に局部的に肉厚の厚い部分を有する平板を形成することができる。また、この際、必要に応じ、ブロー成形機ヘッドのパリソンコントロール機能によりパリソンの肉厚に変化を与えることで、さらに多用な肉厚分布を平板に与えることが可能となる。そして、必要な位置に局部的に厚肉部を形成した平板を、真空金型にセットして真空成形を行うことにより、偏肉成形品となることを防ぐことができる。
【０００７】
なお、前記パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とするステップにおいて、前記パリソンを１つの最も大きな平板と、該最も大きな平板よりも小さな平板とにカットすることが望ましい。
この構成により、最も大きな平板の必要な位置に、これよりも小さな平板を融着させることにより、平板の必要な位置に局部的に肉厚の厚い部分を形成することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決するための、本発明に係る樹脂成形品の製造方法は、ブロー成形機ヘッドから、肉厚に変化を与えながらパリソンを押出し、パリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とし、各平板を金型にセットして真空成形を行うことを特徴とするものである。
この構成によれば、ブロー成形機ヘッドから連続的に押出されるパリソンの押出し中に、パリソンの任意の場所をカットして複数の平板とすることにより、平板を形成することができる。しかも、ブロー成形機のパリソンコントロール機能によりパリソンの肉厚に変化を与えることで、必要な肉厚分布を平板に与えることが可能となる。そして、必要な位置に局部的に厚肉部を形成した平板を、金型にセットして真空成形を行うことにより、偏肉成形品となることを防ぐことができる。
【０００９】
なお、前記各平板を金型にセットして真空成形を行うステップにおいて、パリソンをカットして得た２枚の平板を、対向する真空金型に各々セットし、かつ、２枚の平板の間に真空シール用リングを介在させて後、対向する真空金型同士を型締めし、２枚の平板に対し同時に真空成形を行うことが望ましい。
本発明によれば、各平板が分離した状態で各々金型内に密閉され、２枚の平板に対し同時に真空引きを行うことにより、２つの成形品を同時に製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明はこのように構成したので、樹脂シート材を深絞り成形することによって得られる成形品が、偏肉成形品となることを効果的に防ぎ、必要最低限の材料から、所望の強度を有する製品を高精度に製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の製造装置１０は、図１（ａ）に示すブロー成形機ヘッド１２と、ブロー成形機ヘッド１２から押出されたパリソン５０の任意の場所を、任意の形状を有する複数の平板５０ａ、５０ｂにカットするカッターロボット１４、１６と、カットされた複数の平板５０ａ、５０ｂを各々保持するクランプロボット１８、２０（図２（ｂ）参照）と、ブロー成形機ヘッド１２、カッターロボット１４、１６、クランプロボット１８、２０を制御する制御手段２２（図１（ａ）にのみ示す。）と、真空金型２４（図３（ａ）参照。）とで構成されるものである。また、本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の製造装置１０は、例えば、樹脂製燃料タンク等の樹脂成形品の製造に適したものである。
【００１３】
ブロー成形機ヘッド１２は、パリソン５０の肉厚を制御することが可能なパリソンコントロール機能を有する、一般的なブロー成形機ヘッドである。また、カッターロボット１４、１６、クランプロボット１８、２０は、各々、汎用の作業ロボットの先端に、カッター１４ａ、１６ａと、クランプ１８ａ、１８ｂとを装着することにより構成されたものである。制御手段２２は、パーソナルコンピュータ等の電子計算機により構成されるものであり、ブロー成形機ヘッド１２の制御ロジックを備える。また、制御手段２２は、パリソン５０の任意の場所を、任意の形状を有する複数（図示の例では２枚）の平板５０ａ、５０ｂにカットするように、カッターロボット１４、１６を制御する制御ロジックを備える。さらに、制御手段２２は、クランプロボット１８、２０に、後述する所定の動作をさせる為の制御ロジックを備えている。真空金型２４は、後述のごとく、融着された１枚の平板５０ａ、５０ｂの深絞りを行うための金型である。
【００１４】
続いて、図１〜図３を参照しながら、樹脂成形品の製造装置１０を用いた樹脂成形品の製造手順を説明する。
（Ｉ）まず、図１（ａ）に示すように、ブロー成形機ヘッド１２から、必要に応じ肉厚に変化を与えながらパリソン５０を押出す。
（II）続いて、ブロー成形機ヘッド１２から円筒状に押出されるパリソン５０の任意の場所を、パリソン５０の押出し中に、カッターロボット１４、１６によってカットする。この際、パリソン５０が１つの大きな平板５０ｂと、これよりも小さな平板５０ａとに分離するように、パリソン５０の押出し方向と平行に切れ目を入れる。そして、パリソン５０から小さな平板５０ａを切り離す際には、図１（ｂ）に示すように、小さな平板５０ａの上端部をクランプロボット１８によって保持した状態で、カッターロボット１４、１６の一方若しくは双方を、パリソン５０の円周方向に移動させることによりカットする。続いて、パリソン５０から大きな平板５０ｂを切り離す際には、図２（ａ）に示すように、大きな平板５０ｂの上端部をクランプロボット２０によって保持した状態で、カッターロボット１４、１６の一方若しくは双方を、パリソン５０の円周方向に移動させることによりカットする。ここまでの作業時間は、切り出される平板の大きさにもよるが、概ね１分程度である。
【００１５】
（III）続いて、図２（ｂ）に示すように、クランプロボット２０によって上端部が保持された大きな平板５０ｂの所定の位置に、クランプロボット１８によって上端部が保持された小さな平板５０ａを位置合わせして、大きな平板５０ｂに小さな平板５０ｂを密着させる。この時点では、各平板５０ａ、５０ｂは、何れもパリソン５０の押出し時とほぼ同じ高温状態が維持されていることから、小さな平板５０ａは大きな平板５０ｂに対し確実に融着する。なお、このときの平板の断面形状を図２（ｃ）に示している。
【００１６】
（IV）続いて、クランプロボット２０を動かし（必要に応じクランプロボット１８も同時に動かす。）融着された大小の平板５０ａ、５０ｂを金型２４にセットする。そして、図３（ａ）に示すように、真空金型２４により真空成形を行う。ここまでの作業時間は、製品の大きさにもよるが、概ね２分程度である。なお、図３（ａ）の矢印Ｂは、真空金型２４からのエアの真空引きを模式的に示したものであり、同図矢印Ｃは、真空金型２４へのエアの吹き込みを模式的に示したものである。
（V）そして、真空成形後に真空金型２４から製品５２を離型し、製品５２から不要部分５２ａをトリミングすることにより、樹脂成形品の製造を完了する。
【００１７】
上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。まず、ステップ（Ｉ）においてブロー成形機ヘッド１２からパリソン５０を押出し、ステップ（II）において、ブロー成形機ヘッド１２から連続的に押出されるパリソン５０の押出し中に、パリソン５０の任意の場所をカットして複数の平板５０ａ、５０ｂとする。そして、ステップ（III）において、各平板５０ａ、５０ｂ同士を融着させることにより、必要な位置に局部的に肉厚の厚い部分を有する平板（平板５０ａ、５０ｂの重ね合わせ部材）を形成することができる。また、この際、必要に応じ、ブロー成形機ヘッド１２のパリソンコントロール機能によりパリソン５０の肉厚に変化を与えることで、さらに多用な肉厚分布を平板に与えることが可能となる。そして、必要な位置に局部的に厚肉部を形成した平板（平板５０ａ、５０ｂの重ね合わせ部材）を、真空金型２４にセットして真空成形を行うものである。
【００１８】
しかも、パリソン５０の任意の場所をカットして複数の平板５０ａ、５０ｂとするステップ（II）において、パリソン５０を１つの大きな平板５０ｂと、大きな平板５０ｂよりも小さな平板５０ｂとにカットし、大きな平板５０ｂの必要な位置に、これよりも小さな平板５０ａを融着させることで、平板（平板５０ａ、５０ｂの重ね合わせ部材）の必要な位置に、局部的に肉厚の厚い部分を形成することができる。
【００１９】
したがって、平板の、深絞りの際に製品のコーナーとなる部分や、強度を必要とされる部分に対し、意図的に必要な肉厚を付与することが可能となり、製品５２が偏肉成形品となることを、効果的に防ぐことができる。また、必要な部分にのみ必要な肉厚を付与するので、必要最低限の材料から、所望の強度を有する製品を高精度に製造することができる。また、ブロー成形機ヘッド１２から連続的に押出されるパリソン５０を用いることで、上記のごとく任意の板厚分布を有する平板を迅速に作り出すことが可能であり、平板を製造するための金型が不要となる。また、制御手段２２の制御ロジックを変更することにより、カッターロボット１４、１６の動作を変更することによってパリソンから切り出す平板の大きさや形状を容易に変更することが可能である。また、クランプロボット１８、２０によって、大きな平板５０ｂに対する小さな平板５０ａの融着位置を変更することも容易であり、様々な形状の製品に対応することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態では、パリソン５０を１つの大きな平板５０ｂと、これよりも小さな平板５０ａとの２枚にカットしたが、さらに多数の平板にカットして、最も大きな平板の必要な位置に、それよりも小さな複数の平板を融着させることも可能である。この場合には、分割される平板の数に対応した数の、クランプロボットを用いることが望ましい。
【００２０】
図４には、上記樹脂成形品の製造方法の応用例を示している。この応用例は、上述の、パリソン５０の任意の場所をカットして複数の平板５０ａ、５０ｂとするステップ（II）において、パリソン５０を均等に２分割し、平板５０ａ、５０ｂを同一の大きさとする。そして、平板の深絞りを行うステップ（III）において、図４（ａ）に示すように、２枚の平板５０ａ、５０ｂを、対向する真空金型２６、２８に各々セットし、かつ、図４（ｂ）に示すように、２枚の平板５０ａ、５０ｂの間に真空シール用リング３０を介在させて後、対向する金型同士２６、２８を型締めし、２枚の平板５０ａ、５０ｂに対し同時に真空成形を行うものである。
【００２１】
この場合にも、ブロー成形機ヘッド１２のパリソンコントロール機能により、パリソン５０の肉厚を変化させることで、パリソンから切り出される２枚の平板５０ａ、５０ｂに必要な肉厚分布を与えることが可能となる。そして、必要な位置に局部的に厚肉部を形成した平板５０ａ、５０ｂを、金型２６、２８にセットして真空成形を行うことにより、偏肉成形品となることを防ぎ、必要最低限の材料から所望の強度を有する製品を高精度に、しかも、２つの製品を同時に製造することが可能となる。なお、図４（ｂ）の矢印Ｄ、Ｅは、真空金型２６、２８からのエアの真空引きを模式的に示したものである。
【００２２】
また、本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の製造装置１０によれば、ブロー成形機ヘッド１２から、パリソン５０を連続的に押出し、この際、必要に応じ、ブロー成形機ヘッド１２のパリソンコントロール機能により、パリソン５０の肉厚に変化を与えることができる。そして、ブロー成形機ヘッド１２から押出されたパリソン５０の任意の場所を、カッターロボット１４、１６によって任意の形状を有する複数の平板５０ａ、５０ｂにカットすることで、必要な肉厚分布が与えられた平板５０ａ、５０ｂを得ることができる。
また、制御手段２２によって、必要な肉厚分布が与えられた複数の平板５０ａ、５０ｂを、各々、クランプロボット１８、２０によって保持して、１つの平板５０ｂの任意の場所に、他の平板５０ａを融着させ、さらに、その平板（平板５０ａ、５０ｂの重ね合わせ部材）を真空金型にセットするよう制御し、真空金型２４、２６、２８により平板の真空成形を行うことができる。
【００２３】
なお、図４に示す製造装置１０の真空シール用リング３０は、真空金型２６、２８と同一の材料（鉄、アルミニウム等）で構成されるものであり、真空金型２６、２８と共に金型構造の一部をなすものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の製造装置により、樹脂成形品を製造する手順を示す模式図である。
【図２】図１に続く、樹脂成形品を製造する手順等を示す模式図である。
【図３】図２に続く、樹脂成形品を製造する手順を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る樹脂成形品の製造装置により、樹脂成形品を製造する手順の応用例を示す模式図である。
【図５】従来の樹脂成形品の製造装置により、樹脂成形品を製造する手順の応用例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０：樹脂成形品の製造装置、１２：ブロー成形機ヘッド、  １４、１６：カッターロボット、  １８、２０：クランプロボット、２２：制御手段、  ２４、２６、２８：真空金型、３０：真空シール用リング、５０：パリソン、５２：製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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