(57)【要約】【課題】三次元状に屈曲した中空成形品を製造する場合でも、パリソンの肉厚を均一にすることのできる中空成形品の製造方法及びその装置を提供する。【解決手段】ダイヘッド２のパリソン吐出方向がキャビティ溝１ａに対してダイヘッド２の進行方向に所定角度の鋭角をなすように、多軸ロボット６によりダイヘッド２をキャビティ溝１ａの傾斜に応じて傾動させながらダイヘッド２を金型１に対して移動させるようにしたので、ダイヘッド２から吐出されるパリソンをキャビティ溝１ａの傾斜に対して常に直角よりも大きい所定の角度をなすように屈曲させながら吐出することができ、その屈曲部分における内側の縮み量と外側の伸び量をそれぞれ小さくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元状に屈曲したキャビティ溝を有する金型に対し、ダイヘッドがパリソンを吐出しながらキャビティ溝に沿って移動するように金型及びダイヘッドを相対的に移動させることによりキャビティ溝内にパリソンを連続して形成し、金型内のパリソンをブロー成形する中空成形品の製造方法において、
前記ダイヘッドのパリソン吐出方向がキャビティ溝に対してダイヘッドの進行方向に所定角度の鋭角をなすようにダイヘッドをキャビティ溝の傾斜に応じて傾動させながら金型及びダイヘッドを相対的に移動させる
ことを特徴とする中空成形品の製造方法。
【請求項２】
三次元状に屈曲したキャビティを有する金型と、金型にパリソンを吐出するダイヘッドと、金型及びダイヘッドを相対的に移動させる移動手段とを備え、ダイヘッドがパリソンを吐出しながらキャビティ溝に沿って移動するように金型及びダイヘッドを相対的に移動させることによりキャビティ溝内にパリソンを連続して形成し、金型内のパリソンをブロー成形するようにした中空成形品の製造装置において、
前記ダイヘッドのパリソン吐出方向がキャビティ溝に対してダイヘッドの進行方向に所定角度の鋭角をなすようにダイヘッドをキャビティ溝の傾斜に応じて傾動させる傾動手段を備えた
ことを特徴とする中空成形品の製造装置。
【請求項３】
前記ダイヘッドに材料を供給する可撓性の材料供給管を備えた
ことを特徴とする請求項２記載の中空成形品の製造装置。
【請求項４】
前記材料供給管を加熱する加熱手段を備えた
ことを特徴とする請求項３記載の中空成形品の製造装置。
【請求項５】
所定の材料可塑化手段から供給される材料をダイヘッド側に吐出する材料吐出手段を備えた
ことを特徴とする請求項２、３または４記載の中空成形品の製造装置。
【請求項６】
前記材料吐出手段を、材料供給源から供給される材料を収容するシリンダと、シリンダ内の材料をダイヘッド側に吐出するピストンと、ピストンを駆動する駆動手段とから構成した
ことを特徴とする請求項５記載の中空成形品の製造装置。
【請求項７】
前記移動手段及び傾動手段を、先端に保持したダイヘッドを三軸方向に移動及び傾動させる多軸ロボットによって構成した
ことを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の中空成形品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用空気調和装置のダクトのように三次元状に屈曲した中空成形品をブロー成形によって成形する中空成形品の製造方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の中空成形品の製造する場合には、三次元状に屈曲したキャビティ溝を有する下側金型に対し、ダイヘッドがパリソンを吐出しながらキャビティ溝に沿って移動するように下側金型及びダイヘッドを相対的に移動させることによりキャビティ溝内にパリソンを連続して形成した後、下側金型に上側金型を重ね合わせてパリソン内に圧縮空気を注入することにより、所定形状の中空成形品をブロー成形するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２３９８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述の製造方法では、パリソンをダイヘッドから鉛直下方に吐出しているため、キャビティ溝が水平な部分ではダイヘッドから吐出されたパリソンが吐出方向に対してほぼ直角に屈曲しながらキャビティ溝に受容されることになる。このため、パリソンの屈曲部分の内側では圧縮により肉厚が増大するとともに、屈曲部分の外側ではパリソンの伸びにより肉厚が薄くなり、パリソンの上面側と下面側で肉厚が不均一になり易いという問題点があった。また、三次元状に屈曲したキャビティ溝では、キャビティ溝に沿って移動するダイヘッドに対して上り傾斜や下り傾斜をなしているため、キャビティ溝に対するパリソンの屈曲角度は常に一定ではなく、キャビティ溝の長さ方向においてもパリソンの肉厚が不均一になり易いという問題点があった。
【０００４】
本発明は前記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、三次元状に屈曲した中空成形品を製造する場合でも、パリソンの肉厚を均一にすることのできる中空成形品の製造方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、三次元状に屈曲したキャビティ溝を有する金型に対し、ダイヘッドがパリソンを吐出しながらキャビティ溝に沿って移動するように金型及びダイヘッドを相対的に移動させることによりキャビティ溝内にパリソンを連続して形成し、金型内のパリソンをブロー成形する中空成形品の製造方法において、前記ダイヘッドのパリソン吐出方向がキャビティ溝に対してダイヘッドの進行方向に所定角度の鋭角をなすようにダイヘッドをキャビティ溝の傾斜に応じて傾動させながら金型及びダイヘッドを相対的に移動させるようにしている。
【０００６】
これにより、ダイヘッドから吐出されるパリソンがキャビティ溝の傾斜に対して常に直角よりも大きい角度をなすように屈曲しながら吐出されることから、パリソンの屈曲部分における内側の縮み量と外側の伸び量がそれぞれ小さくなる。
【０００７】
また、本発明は前記目的を達成するために、三次元状に屈曲したキャビティを有する金型と、金型にパリソンを吐出するダイヘッドと、金型及びダイヘッドを相対的に移動させる移動手段とを備え、ダイヘッドがパリソンを吐出しながらキャビティ溝に沿って移動するように金型及びダイヘッドを相対的に移動させることによりキャビティ溝内にパリソンを連続して形成し、金型内のパリソンをブロー成形するようにした中空成形品の製造装置において、前記ダイヘッドのパリソン吐出方向がキャビティ溝に対してダイヘッドの進行方向に所定角度の鋭角をなすようにダイヘッドをキャビティ溝の傾斜に応じて傾動させる傾動手段を備えている。
【０００８】
これにより、ダイヘッドから吐出されるパリソンがキャビティ溝の傾斜に対して常に直角よりも大きい角度をなすように屈曲しながら吐出されることから、パリソンの屈曲部分における内側の縮み量と外側の伸び量をそれぞれ小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ダイヘッドから金型のキャビティ溝に吐出されるパリソンの屈曲部分における内側の縮み量と外側の伸び量をそれぞれ小さくすることができるので、三次元状に屈曲した中空成形品を製造する場合でも、パリソンの肉厚を常に均一にすることができ、品質の高い中空成形品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は中空成形品製造装置の斜視図、図２はその概略構成図、図３はダイヘッドの傾斜角度を示す概略図、図４はダイヘッドの動作を示す概略図、図５はパリソンの吐出状態を示す側面図である。
【００１１】
この中空成形品製造装置は、例えば車両用空気調和装置のダクトのように三次元状に屈曲した成形品をブロー成形するための金型１と、金型１にパリソンＡを吐出するダイヘッド２と、ダイヘッド２に材料を供給する材料供給管３と、材料を可塑化する材料可塑化装置４と、材料可塑化装置４から供給された材料を材料供給管３に吐出する材料吐出装置５と、ダイヘッド２を金型１に対して移動及び傾動させる移動手段及び傾動手段としての多軸ロボット６とを備えている。
【００１２】
金型１は三次元状に屈曲したキャビティ溝１ａを有し、対応形状のキャビティを有する図示しない上側の金型を上方から重ね合わせることにより、パリソンＡをブロー成形可能に形成されている。
【００１３】
ダイヘッド２は下端側にノズル２ａを有し、ノズル２ａから単層または多層の材料を円筒状に吐出してパリソンＡを形成するようになっている。
【００１４】
材料供給管３は可撓性を有する周知のホースからなり、その一端をダイヘッド２に接続されている。材料供給管３は加熱手段としてのヒータ３ａを有し、ヒータ３ａの加熱によって所定温度に保たれるようになっている。
【００１５】
材料可塑化装置４は、ホッパー４ａから投入された原料を生成機本体４ｂ内のスクリューで混練及び溶融し、材料送出管４ｃを介して材料吐出機５側に押し出す周知の構成からなり、例えばペレット状の原料から熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等の材料を生成するようになっている。
【００１６】
材料吐出装置５は、材料可塑化装置４から押し出された材料を収容するシリンダ５ａと、シリンダ５ａ内の材料をダイヘッド２側に吐出させるピストン５ｂと、ピストン５ｂを駆動する駆動部５ｃとから構成されている。シリンダ５ａの一端側には材料供給管３の他端と材料可塑化装置４の材料送出管４ｃが接続され、材料供給管３及び材料送出管４ｃにはそれぞれ開閉弁５ｄ，５ｅが設けられている。即ち、材料供給管３側の開閉弁５ｄを閉鎖して材料送出管４ｃ側の開閉弁５ｅを開放し、材料可塑化装置４から材料を押し出しながら駆動部５ｃによってピストン５ｂをシリンダ５ａの他端側に移動することにより、シリンダ５ａ内に材料が吸入され、材料供給管３側の開閉弁５ｄを開放して材料送出管４ｃ側の開閉弁５ｅを閉鎖し、駆動部５ｃによってピストン５ｂをシリンダ５ａの一端側に移動することにより、シリンダ５ａ内の材料が材料供給管３側に吐出するようになっている。この場合、駆動部５ｃは油圧シリンダ、アクチュエータ、モータ等の動力源を用いた周知の構成からなり、ダイヘッド２の移動速度に応じて材料の吐出量が制御されるようになっている。
【００１７】
多軸ロボット６は金型１の近傍に配置され、アームの先端に保持したダイヘッド２を三軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向）に移動可能な周知の構成からなる。即ち、多軸ロボット６は、基台６ａに対して回動する第１アーム６ｂと、第１アーム６ｂに対して回動する第２アーム６ｃと、第２アーム６ｂに対して回動する第３アーム６ｄと、第３アーム６ｄに対して回動する第４アーム６ｅと、第４アーム６ｅの先端に取付けられたヘッド部６ｆとからなり、ヘッド部６ｆに保持されたダイヘッド２がヘッド部６ｆの軸心回りに回動するようになっている。この多軸ロボット６は、ダイヘッド２を金型１のキャビティ溝１ａに沿った三次元空間を移動させるとともに、図３に示すようにダイヘッド２の軸心方向（パリソン吐出方向）がキャビティ溝１ａの接線方向に対して常にダイヘッド２の進行方向に所定角度θ（例えば６０°）の鋭角をなすようにダイヘッド２をキャビティ溝１ａの傾斜に応じて傾動させるようにプログラムされている。
【００１８】
以上のように構成された中空成形品製造装置においては、ダイヘッド２が多軸ロボット６によって金型１のキャビティ溝１ａの一端側に移動され、材料吐出装置５から材料を材料供給管３に吐出することにより、ダイヘッド２がパリソンＡを連続して吐出しながら多軸ロボット６によりキャビティ溝１ａに沿って移動する。その際、図４に示すようにダイヘッド２の軸心方向に対するキャビティ溝１ａの傾斜が変化するが、ダイヘッド２は多軸ロボット６によりキャビティ溝１ａの傾斜角度の変化に追従して傾動することから、図５に示すようにパリソンＡがキャビティ溝１ａの接線方向に対してダイヘッド２の進行方向に角度θの鋭角をなすように吐出される。これにより、ダイヘッド２から吐出されるパリソンＡはキャビティ溝１ａの傾斜に拘わらず常に直角よりも大きい角度をなすように屈曲しながら吐出される。この後、金型１に図示しない上側の金型を重ね合わせてパリソンＡ内に圧縮空気を注入することにより、所定形状の中空成形品がブロー成形される。
【００１９】
このように、本実施形態によれば、ダイヘッド２のパリソン吐出方向がキャビティ溝１ａに対してダイヘッド２の進行方向に所定角度θの鋭角をなすようにダイヘッド２をキャビティ溝１ａの傾斜に応じて傾動させながらダイヘッド２を金型１に対して移動させるようにしたので、ダイヘッド２から吐出されるパリソンＡをキャビティ溝１ａの傾斜に対して常に直角よりも大きい所定の角度をなすように屈曲させながら吐出することができ、その屈曲部分における内側の縮み量と外側の伸び量をそれぞれ小さくすることができる。従って、三次元状に屈曲した中空成形品を製造する場合でも、パリソンＡの肉厚を常に均一にすることができるので、品質の高い中空成形品を製造することができる。
【００２０】
この場合、可撓性の材料供給管３によってダイヘッド２に材料を供給するようにしたので、ダイヘッド２を多軸ロボット６によって三次元空間を自由に移動させることができ、ダイヘッド２の位置及び姿勢を的確に制御することができる。
【００２１】
また、ヒータ３ａによって材料供給管３を加熱するようにしたので、材料供給管３からダイヘッド２に供給される材料を常に所定温度に保つことができ、材料供給管３が長い場合でも材料の温度低下による粘性の変化を確実に防止することができる。
【００２２】
更に、材料可塑化装置４から供給される材料を材料吐出装置５によってダイヘッド２側に吐出するようにしたので、ダイヘッド２側への材料吐出量を材料吐出装置５によって制御することができ、パリソンＡをダイヘッド２から高精度に吐出することができる。
【００２３】
この場合、材料吐出装置５を、材料可塑化装置４から供給される材料を収容するシリンダ５ａと、シリンダ５ａ内の材料をダイヘッド２側に吐出させるピストン５ｂと、ピストン５ｂを駆動する駆動部５ｃとから構成したので、ダイヘッド２の移動速度に対するピストン５ｂのストローク量を駆動部５ｃによって制御することにより、ダイヘッド２からのパリソン吐出量をより的確に制御することができる。
【００２４】
また、ダイヘッド２を多軸ロボット６によって三軸方向に移動及び傾動させるようにしたので、金型１に対するダイヘッド２の移動及び傾動を一台の多軸ロボット６によって行うことができ、構造の簡素化を図ることができる。この場合、他の形状の成形品を製造する際は、多軸ロボット６の動作プログラムを変更すれば新たな成形品の形状に速やかに対応することができるので、多種類の成形品を製造する場合に極めて有利である。
【００２５】
尚、前記実施形態ではダイヘッド２の移動及び傾動を多軸ロボット６で行うようにしたものを示したが、ダイヘッド２を移動させる移動手段と、ダイヘッド２を傾動させる傾動手段とをそれぞれ別個の機構によって構成するようにしてもよい。この場合、ダイヘッド２に対して金型１を移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を示す中空成形品製造装置の斜視図
【図２】中空成形品製造装置の概略構成図
【図３】ダイヘッドの傾斜角度を示す概略図
【図４】ダイヘッドの動作を示す概略図
【図５】パリソンの吐出状態を示す側面図
【符号の説明】
【００２７】
１…金型、１ａ…キャビティ溝、２…ダイヘッド、３…材料供給管、４…材料可塑化装置、５…材料吐出装置、５ａ…シリンダ、５ｂ…ピストン、５ｃ…駆動部、６…多軸ロボット、Ａ…パリソン。
【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】
2006297696.tif 000007