(57)【要約】【課題】設置の省スペース化が可能であり、微細加工に適し、清浄なプラスチック成形品を製造できるプラスチック成形組立て装置を実現する。【解決手段】型締めユニット１０と、注入ユニット２０と、成形された成形品に対する後加工を行う後加工ユニット３０と、後加工された加工成形品に対して所定の組立てを行う組立てユニット４０と、これら各ユニットを制御する制御手段７０とを有し、型締めユニット１０と注入ユニット２０とを、これらの長手方向が互いに略直交するように配置するとともに、これら長手方向を２辺の方向として挟まれた領域に、後加工ユニット３０と組立てユニット４０とをコンパクトに配置し、型締めユニット１０で成形された成形品が後加工ユニット３０・組立てユニット４０へ自動搬送されるようにし、コンパクトに配置されたユニット全体が外装カバー５０で被覆されている。【選択図】  図１
2006103138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック成形品の成形・後加工・組立てを自動的に行うプラスチック成形組立て装置であって、
型締めを行う型締めユニットと、上記型締めユニットに成形されるべき樹脂材料を注入する注入ユニットと、上記型締めユニットにより成形された成形品に対する後加工を行う後加工ユニットと、この後加工ユニットにより後加工された加工成形品に対して所定の組立てを行う組立てユニットと、これら各ユニットを制御する制御手段とを有し、
上記型締めユニットと注入ユニットとを、上記型締めユニットの長手方向と上記注入ユニットの長手方向が略直交するように配置するとともに、これらユニットの長手方向を２辺の方向として挟まれた領域に、上記後加工ユニットと組立てユニットとをコンパクトに配置し、上記型締めユニットで成形された成形品が上記後加工ユニット・組立てユニットへ自動搬送されるようにし、上記コンパクトに配置されたユニット全体を外装カバーで被覆したことを特徴とするプラスチック成形組立て装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラスチック成形組立て装置において、
注入ユニットにおいて型締めユニットに注入するべき樹脂材料を混練するバレルのスクリュに沿って、スクリュの回転方向に合わせたスパイラル状の溝をフィードゾーンまで形成し、上記スパイラル状の溝に不活性ガスを外部から流通させるように構成したことを特徴とするプラスチック成形組立て装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はプラスチック成形組立て装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック成形品の製造では、成形と、成形品の後加工、後加工された加工成形品に対する組立ての工程が実行されるが、従来、上記各工程は別個の装置で行っており、このため全工程を実施するための装置の配置に大きなスペースを必要としていた。
【０００３】
近来、情報通信機器や医療機器にもプラスチック成形品が多用されているが、これらの機器に用いられるプラスチック成形品は加工が微細であり、また、製品の清浄性に対する要求も厳しい。
【０００４】
従来のように、微細加工と清浄性とを要求されるプラスチック成形品の成形・後加工・組立てを互いに別個の装置で行う場合、成形品を後加工装置にセットする際や、後加工された加工成形品を組立て装置にセットする際に、成形品や加工成形品に不用意に機械力が作用してこれら成形品の微細加工を損なったり、塵埃の付着により成形品が汚染されて清浄性を損なったりする虞がある。  
このような問題を解消する技術は発明者が知る限りに於いて存在していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、プラスチック成形品の成形・後加工・組立てを自動的に行うプラスチック成形組立て装置であって、設置の省スペース化が可能で、微細加工に適し、清浄なプラスチック成形品を製造できるプラスチック成形組立て装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のプラスチック成形組立て装置は、プラスチック成形品の成形・後加工・組立てを自動的に行うプラスチック成形組立て装置であって、型締めユニットと、注入ユニットと、後加工ユニットと、組立てユニットと、制御手段とを有する。
【０００７】
型締めユニットは、型締めを行うユニットである。  
注入ユニットは、型締めユニットに、成形されるべき樹脂材料を注入するユニットである。
【０００８】
後加工ユニットは、型締めユニットにより成形された成形品に対する後加工を行うユニットである。後加工は、成形された成形品の注入口（ゲート）部の形状を切断し、研磨等の仕上げを行う加工である。後加工ユニットはまた、後加工された加工成形品をトレイ等の保持具の上に所望の配列に整列して配置させる機能を有することができる。  
組立てユニットは、後加工ユニットにより後加工された加工成形品（即ち、上記成形品に対して後加工が施されたもの）に対して所定の組立てを行うユニットである。
【０００９】
制御手段は、上記各ユニットを制御する手段であり、コンピュータや専用のＣＰＵ等として構成される。
【００１０】
型締めユニットと注入ユニットとは、型締めユニットの長手方向と注入ユニットの長手方向が略直交するように配置され、これらユニットの長手方向を２辺の方向として挟まれた領域に、後加工ユニットと組立てユニットとがコンパクトに配置される。
【００１１】
そして、これらコンパクトに配置されたユニット全体（即ち、型締めユニット・注入ユニット・後加工ユニット・組立てユニットの全体）が外装カバーで被覆され、型締めユニットで成形された成形品は、後加工ユニット・組立てユニットへ自動搬送される。
【００１２】
上記請求項１記載のプラスチック成形組立て装置は、注入ユニットにおいて型締めユニットに注入するべき樹脂材料を混練するバレルのスクリュに沿って、スクリュの回転方向に合わせたスパイラル状の溝をフィードゾーンまで形成し、スパイラル状の溝に不活性ガスを外部から流通させるように構成することができる（請求項２）。
【００１３】
なお、上記型締めユニットと注入ユニットを１組として、これらユニットによる２組以上を、上下方向に複数段に重ねて配置することも可能である。この場合、後加工ユニットや組立てユニットは複数段に共通化してもよいし、各段ごとに設けても良い。
【発明の効果】
【００１４】
上記の如く、この発明によるプラスチック成形組立て装置では、型締めユニットと注入ユニットとが、型締めユニットの長手方向と注入ユニットの長手方向を略直交するようにして配置され、これらユニットの長手方向を２辺の方向として挟まれた領域に、後加工ユニットと組立てユニットとが配置されるので、各ユニットを互いに近接させ、無駄なスペースを生じることなく全体としてコンパクトに配置でき、ユニット配置のスペースを小さくすることができる。
【００１５】
また、型締めユニットで成形された成形品が、後加工ユニット・組立てユニットへ自動搬送されるので、成形品や加工成形品に不用意な機械力が作用して、成形品や加工成形品の微細加工を物理的に損なう虞がない。さらに、コンパクトに配置されたユニット全体が外装カバーで被覆されるので、樹脂の注入から成形・後加工・組立てのプロセスが一貫して外装カバー内で行われることになり、成形品や加工成形品に塵埃が付着して清浄性を損なう虞がない。
【００１６】
プラスチック成形が行われるときに酸素が存在すると、成形の際に成形品に「焼け」が発生する原因となる。請求項２記載の発明のように、バレルのスクリュに沿って、スクリュの回転方向に合わせたスパイラル状の溝をフィードゾーンまで形成し、スパイラル状の溝に不活性ガスを外部から流通させるように構成すると、成形部から不要な酸素をパージできるので、成形品の焼けを有効に防止でき、製品の歩留まりを高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施の形態を説明する。  
図１はプラスチック成形組立て装置の実施の１形態を示している。成形により製造される製品は、情報通信機器や医療機器に用いられるプラスチック成形品で、加工が微細で清浄性の要求されるものである。例えば、カテーテル用のチューブ等である。
【００１８】
図１（ａ）は、装置の平面図的構成を模式的に簡単化して描いている。図１（ｂ）は、図１（ａ）の状態を図の下方から見た状態を略示している。  
即ち、図１に示す装置は、プラスチック成形品の成形・後加工・組立てを自動的に行うプラスチック成形組立て装置であって、型締めを行う型締めユニット１０と、型締めユニットに成形されるべき樹脂材料を注入する注入ユニット２０と、型締めユニット１０により成形された成形品に対する後加工を行う後加工ユニット３０と、この後加工ユニット３０により後加工された加工成形品に対して所定の組立てを行う組立てユニット４０と、これら各ユニットを制御する制御手段７０とを有する。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、型締めユニット１０と注入ユニット２０とは、型締めユニット１０の長手方向（図の左右方向）と注入ユニット２０の長手方向（図の上下方向）が略直交するように配置され、これらユニット１０、２０の長手方向を２辺の方向として挟まれた領域に、後加工ユニット３０と組立てユニット４０とがコンパクトに配置され、これらユニットの全体は、外装カバー５０により被覆されている。そして、型締めユニット１０で成形された成形品は後加工ユニット３０・組立てユニット４０へ自動搬送されるように構成されている。
【００２０】
なお、図１（ｂ）において符号６０は装置下部を示し、符号６１は操作部を示す。上記各ユニットは装置下部６０の上部面上に固定的に配設されている。  
型締めユニット１０は、成形型の一方を固定位置に保持する固定保持部１４と、他方の型を固定的に保持し、固定保持部１４に保持された型に対して図の左右方向へ変位する移動保持部１２と、この移動保持部１２を図の左右方向へ変位させる駆動部１１と、移動保持部１２の変位をガイドする棒状のガイド１３を有している。
【００２１】
注入ユニット２０は、ペレット状の材料樹脂を保持供給するホッパー２１と、ホッパー２１から供給される材料樹脂を混練して液状としフィードゾーンへ移送する混練部２２と、混練部２２により混練された樹脂をフィードゾーンから固定保持部１４の注入口（ゲート部）へ注入する注入管２３とを有している。
【００２２】
成形型の一方を固定保持部１４に保持し、他方の成形型を移動保持部１２に保持させて操作部６１により装置を稼動させると、コンピュータ等として構成され、装置下部６０に配設された制御手段７０により制御される駆動部１１が移動保持部１２をガイド１３に沿って図１（ａ）の右方へ変位させて、保持した成形型を固定保持部１４側に保持されている成形型と合わせて成形用の空間を形成する。
【００２３】
注入ユニット２０は、ホッパー２１から供給されるペレット状の材料樹脂をフィードゾーンへ向けて搬送しつつ攪拌する。材料樹脂は搬送されつつ注入ユニット内で加熱され、この加熱による熱と、攪拌搬送に伴い発生する摩擦熱等により溶融して液状となり、注入管２３から固定保持部１４のゲート部を通って上記成形用の空間に射出される。このとき、駆動部１１は移動保持部１２に押圧力を作用させて「型締め」を行う。このようにして成形がなされる。
【００２４】
成形後、樹脂材料の冷却を待って、移動保持部１２が駆動部１１側へ所定距離変位させられる。このとき、成形品（成形された樹脂でゲート部に対応する部分を有している。）は、移動固定部１２の側に保持された成形型と一体となって、固定保持部１４側から離れる。この状態において、俗に「突き出し」と呼ばれる操作が駆動部１１により行われ、移動固定部１２に保持された成形型から成形品が押し出され、成形品は上記成形型に「辛うじて保持された状態」となる。
【００２５】
この状態に於いて、後加工ユニット３０の側から、チャック機能を持った腕３１が図１（ａ）の下方へ伸びだし、上記「辛うじて保持された状態」にある成形品をチャックして後加工ユニット３０へ搬送する。このように搬送された成形品は、後加工ユニット３０の加工部において、成形品に残されている「ゲート部成形形状」をカットし、カット痕を仕上げ加工し、仕上げ加工された加工成形品をトレイ等の保持具上に所望の配列に整列して配置させる。
【００２６】
この間、上記腕３１は成形品をチャックして保持し、このように保持された成形品が後加工されて加工成形品となる。そして腕３１はチャックされた加工成形品を保持具上に所望の配列に整列させる。このような工程を実行するために、腕３１や加工部の動作は制御手段７０による制御を受ける。このようにして、後加工を受けた状態では、加工成形品は後加工ユニット３０内の保持具上に整列している。
【００２７】
次いで、このように整列した加工成形品を、組立てユニット４０の組立て機構４１が個別的に取り出して組立てユニット４０内に搬送し、組立てユニット４０内に予め用意された「組立ての相手部材」に対して加工成形品を組付ける組立て作業を実施する。このようにして、組立てられた製品が得られる。
【００２８】
上記の説明から明らかなように、後加工ユニット３０や組立てユニット４０は、所定の作業を行うロボットとして構成され、制御手段７０の制御を受けて、上に説明した各動作を実行する。
【００２９】
外装カバー５０の内部は空気圧に対して若干「正圧状態」とされ、外装カバー５０内部に外部から塵埃が侵入しないようにされる。この目的のために、装置下部６０側から塵埃を除かれた清浄な空気が常時、外装カバー５０内に送り込まれている。
【００３０】
図２は、請求項２記載の発明の特徴部分を説明するための図である。  
図２に示しているのは、ホッパー２１の部分と混練部２２のバレルの一部である。  
バレルは混練部２２内に設けられ、材料樹脂を混練しつつフィードゾーンへ移送する部分であり、シリンダ２１０とスクリュ２１２と、図示されないヒータにより構成されている。スクリュ２１２はシリンダ２１０の内周部に対し滑らかに摺動するように設けられ、その周面部に搬送用のスクリュ溝２１３を形成されている。
【００３１】
ホッパー２１はその供給口をスクリュ２１２の上流側端部の、スクリュ溝２１３の上部に望ませており、保持した材料樹脂のペレットＰＬをスクリュ溝２１３部分に供給する。スクリュ２１２が制御手段７０による制御を受ける駆動手段（図示されず）により回転すると、供給されたペレットＰＬはスクリュ溝２１３により送られ、シリンダ２１０の内周面からの機械力により徐々に粉砕される。
【００３２】
図示されないヒータは発熱線であってシリンダ２１０の外周部に巻きついており、シリンダ２１０を外部から加熱する。シリンダ２１０により移送されるペレットＰＬは上記粉砕の際に生じる熱とヒータによる熱とにより溶融し、液状となってフィードゾーンへ送られ、前述の如く注入管により成形用型内部に注入される。
【００３３】
図２に示すように、注入ユニットにおいて型締めユニットに注入するべき樹脂材料を混練するバレルのスクリュ２１２に沿って、スクリュの回転方向に合わせたスパイラル状の溝２１５がフィードゾーンまで、シリンダ２１０の内周面に形成されている。一方、ホッパー２１には通気路２１６が形成され、通気路２１６の端部は、スパイラル状の溝２１５の上流側端部に臨んでいる。
【００３４】
装置下部６０には図示されない窒素ガス発生器が設けられ、発生された窒素ガスは図示されない供給管によりホッパー２１の通気路２１６へ「不活性ガス」として供給される。供給される窒素ガスは上記スパイラル状の溝２１５を流れ、フィードゾーンの部分で外部へ放出される。このため、フィードゾーンから成形型内へ注入される材料樹脂は不活性ガスとともに有り、酸素をパージされた状態で注入が行われるので、成形品の焼けが有効に防止される。
【００３５】
なお、図１に実施の形態を示すプラスチック成形組立て装置の大きさは、１例を挙げれば、図１（ａ）の左右方向の長さ：１５００ｍｍ、同図上下方向の長さ：９５０ｍｍ、図１（ｂ）における上下方向（鉛直方向）高さ：１８００ｍｍ、装置下部６０の鉛直方向高さ：１１００ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】プラスチック成形組立て装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】請求項２記載の発明の特徴部分を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  型締めユニット
２０  注入ユニット
３０  後加工ユニット
４０  組立てユニット
５０  外装カバー
【図１】
2006103138.tif 000003
【図２】
2006103138.tif 000004