(57)【要約】【課題】シート材を金型に供給する際に、シート材の自重による伸びを防ぐことで、正確な位置にセットすることができ、成形品の重量も軽くすることができるインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法を提供する。【解決手段】金型Ｋを有する竪型のプレス機１０にシート材Ｓをインサートするインサート装置１００であって、シート材Ｓを上に載せる補助シートＰと、シート材Ｓを載せた補助シートＰを金型Ｋに搬送するロボットアーム１０１及びハンド部１０２とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材をインサートするインサート装置であって、
前記シート材を上に載せる補助シートと、
前記シート材を載せた前記補助シートを前記金型に搬送する搬送装置とを備えていることを特徴とするインサート装置。
【請求項２】
前記補助シートは、連続繊維で織り上げられていることを特徴とする請求項１に記載のインサート装置。
【請求項３】
前記補助シートは、繊維で織り上げられるとともに、開口部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート装置。
【請求項４】
金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材をインサートするインサート方法であって、
前記シート材を上に載せた補助シートを前記金型に搬送することを特徴とするインサート方法。
【請求項５】
インサート装置を用いて金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材を供給し、前記プレス機または前記型締装置で成形する成形品の製造方法であって、
前記インサート装置は、前記シート材を上に載せる補助シートと、
前記シート材を載せた前記補助シートを前記金型に搬送する搬送装置とを備えていることを特徴とする成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材を金型に供給する際に、シートの自重による伸びを防ぐことができるインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂部品を成形する際、特別な装飾や機能が付与されたシート材を金型にインサートさせた後に樹脂を射出充填させることで、シート材を高強度化させた多層成形品の需要がある。図５は、このようなシート材の一例であって、長繊維含浸シートを樹脂で挟んだものである。
【０００３】
このような多層成形品の成形方法の一例として、横型締のプレス装置に表皮材（シート材）を金型にインサートする際、表皮材の端部を把持することが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。横型締の場合は、シート材の一端を把持して、その把持した側を上側にすることで、シート材の自重を利用してシート材の他端を把持することなく、シート材を金型に平行となるように保っている。
【０００４】
一方、竪型の型締装置や縦型のプレス機では、金型が水平となるため、シート材の一方を把持しただけでは、シート材を金型との平行を保つことは難しい。
【０００５】
このため、図６に示すように、シート材の両端部を把持することで、シート材を金型に対して平行となるように保つことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７９７７３号公報（段落［００３５］〜［００３９］及び図１）
【特許文献２】特開２００７−１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法では、次のような問題があった。すなわち、シート材がプリヒート（予備加熱）により温められているため、柔らかく、伸長しやすくなっており、図７に示すように、金型Ｋへの搬送中にシート材の自重によりシート材が伸び、金型にセットする場合によれたり、弛んだりすることで、金型にセットする位置が不正確になる虞がある。
【０００８】
そこで、特許文献２では、シート材を金型にセットする場合に、シート材の下に金属シートを配置して、シート材と金属シートとともに、金型にセットする技術が開示されている。しかしながら、特許文献２では、金属シートも含めて、成形されてしまうため、成形品内に金属が含まれてしまい、成形品の重量が増大してしまうという問題がある。
【０００９】
そこで本発明は、シート材を金型に供給する際に、シート材の自重による伸びを防ぐことで、正確な位置にセットすることができ、成形品の重量も軽くすることができるインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法は次のように構成されている。
【００１１】
金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材をインサートするインサート装置であって、前記シート材を上に載せる補助シートと、前記シート材を載せた前記補助シートを前記金型に搬送する搬送装置とを備えている。
【００１２】
金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材をインサートするインサート方法であって、前記シート材を上に載せた補助シートを前記金型に搬送することを備えている。
【００１３】
インサート装置を用いて金型を有する竪型のプレス機または竪型の型締装置にシート材を供給し、前記プレス機または前記型締装置で成形する成形品の製造方法であって、前記インサート装置は、前記シート材を上に載せる補助シートと、前記シート材を載せた前記補助シートを前記金型に搬送する搬送装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シート材を金型に供給する際に、シート材の自重による伸びを防ぐことで、正確な位置にセットすることが可能となる。また、シート材を用いて成形された成形品に対して、成形品の強度は維持しつつ、成形品の重量を軽くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインサート装置が組み込まれたプレス装置を示す正面図。
【図２】同プレス装置に用いられるシート材及び補助シートを示す分解斜視図。
【図３】同シート材及び補助シートを模式的に示す断面図。
【図４】同プレス装置における型締め状態を示す正面図。
【図５】シート材の一例を模式的に示す断面図。
【図６】竪型のプレス機にシート材への供給を模式的に示す正面図。
【図７】竪型のプレス機にシート材への供給を模式的に示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態に係るインサート装置１００が組み込まれたプレス装置１０を示す正面図、図２はプレス装置１０に用いられるシート材Ｓ及び補助シートＰを示す分解斜視図、図３はシート材Ｓ及び補助シートＰを模式的に示す断面図、図４はプレス装置１０における型締め状態を示す正面図である。なお、シート材Ｓは、例えば長繊維含浸シート（例えば、プリプレグ）、補助シートＰは、例えばＣＦＲＰ等の連続繊維Ｐａで編み上げた網状のシートであり、開口部Ｐｂを有している（図２参照）。
【００１７】
プレス装置１０は、フレーム２０と、このフレーム２０に上下方向に移動自在に支持された可動体３０と、この可動体３０を上下方向に移動させる駆動機構４０と、後述する金型Ｋにシート材Ｓを供給するインサート装置１００とを備えている。なお、図１中Ｋａは金型Ｋのうち上型、Ｋｂは金型Ｋのうち下型を示している。
【００１８】
フレーム２０は、下フレーム２１と、上フレーム２２と、これらを接続するタイロッド２３とを備えている。
【００１９】
下フレーム２１の上部には、下型Ｋｂを保持する下型保持体２４が設けられている。可動体３０の下部には、上型Ｋａを保持する上型保持体３１が設けられている。
【００２０】
駆動機構４０は、上フレーム２２に載置されたモータ４１と、このモータ４１の出力軸に連結され鉛直方向に延設される共に、先端が可動体３０に取り付けられたボールネジ４２とを備えている。
【００２１】
インサート装置１００は、ロボットアーム１０１と、このロボットアーム１０１の先端に取り付けられたハンド部１０２とを備えている。ハンド部１０２は、補助シートＰを用いてシート材Ｓを搬送する。
【００２２】
このように構成されたプレス装置１０では、次のようにしてシート材Ｓをインサートして成形する。すなわち、モータ４１を駆動して可動体３０を上昇させ、図１に示すように、金型Ｋを開く。インサート装置１００のロボットアーム１０１を駆動し、ハンド部１０２により、図３に示すように、補助シートＰ上に予備加熱したシート材Ｓを載せて合わせて両端部を把持する。
【００２３】
このとき、補助シートＰは、高い剛性を有しているため、シート材Ｓを載せても弛むことはなく、床面に平行な状態を保った状態で下型Ｋｂに位置決めされる。そして、ハンド部１０２による把持を解除することで、シート材Ｓ及び補助シートＰはその形状を維持したまま、下型Ｋｂ上に正確に載置される。
【００２４】
その後、モータ４１を駆動して可動体３０を下降させ、所定の押圧力でプレスを行う。この時、補助シートＰはシート材Ｓ内に埋没し、一体化される。所定時間経過後、モータ４１を駆動して可動体３０を上昇させ、下型Ｋｂから成形品を取り出す。
【００２５】
上述したように、本実施の形態にかかるインサート装置１００によれば、シート材Ｓを金型Ｋに供給する際に、補助シートＰを用いることで予備加熱したシート材Ｓの自重による伸びを防ぎ、シート材Ｓを金型Ｋの所定の位置に正確にセットすることが可能となる。これにより、設計通りの機能を有する成形品が得られる。また、シート材を用いて成形された成形品に対して、成形品の強度は維持しつつ、成形品の重量を従来と比較して、軽くすることができる。
【００２６】
なお、上述したインサート装置１００は、プレス装置１０に用いたが、型締装置にも用いることができ、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなくこの他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によれば、シート材を金型に供給する際に、予備加熱したシート材の自重による伸びを防ぎ、シート材を金型の所定の位置に正確にセットすることが可能となり、成形品については、成形品の強度は維持しつつ、成形品の重量は軽くすることができるインサート装置、インサート方法及び成形品の製造方法を提供できる。
【符号の説明】
【００２９】
１０…プレス装置、２０…フレーム、２１…下フレーム、２２…上フレーム、２３，２３…タイロッド、２４…下型保持体、３０…可動体、３１…上型保持体、４０…駆動機構、４１…モータ、４２…ボールネジ、１００…インサート装置、１０１…ロボットアーム、１０２…ハンド部、Ｓ…シート材、Ｐ…補助シート。
【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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【図６】
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【図７】
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