(57)【要約】【課題】シート部材の成形工程から切断工程までを効率良く実施する成形装置を提供することを課題とする。【解決手段】シート状に押し出し成形された樹脂製のシート部材Ｓを上下型１３、２３に搬送し、前記上型１３と前記下型２３との型締めによって所定の製品をプレス成形するための成形装置１であって、前記上型１３と前記下型２３との型締めによる成形後に、前記上型１３と前記下型２３とをさらに型締めすることで前記シート部材Ｓを成形品とその外周の非成形品とに切断するトリミング切断刃１７、２７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】
シート状に押し出し成形された樹脂製のシート部材を上下型に搬送し、前記上型と前記下型との型締めによって所定の製品をプレス成形するための成形装置であって、前記上型と前記下型との型締めによる成形後に、前記上型と前記下型とをさらに型締めすることで前記シート部材を成形品とその外周の非成形品とに切断するトリミング切断刃を備えている、成形装置。
【請求項２】
請求項１に記載の成形装置であって、
前記成形後のさらなる型締めによって、前記切断後の成形品を上型側に食い込ませた格好で保持可能になっている、成形装置。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれか１項に記載の成形装置であって、
前記成形後のさらなる型締めによって、前記切断後の非成形品を裁断するスクラップ切断刃を備えている、成形装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置であって、
前記シート部材の外周を上方から吸引する吸引口を備えている、成形装置。
【請求項５】
請求項４に記載の成形装置であって、
前記吸引口と前記シート部材の非成形品となる部分を介して対向するとともに、前記非成形品となる部分を支持する押し当て部を備えている、成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上型と下型との型締めによって所定の製品をプレス成形するための成形装置に関し、詳しくは、成形後に製品の周縁部をトリミングする成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の成形装置の製造工程は、成形工程と切断工程とを各々有しており、まずシート部材を成形工程で成形し、その後、成形されたシート部材を切断工程へ移動させて切断して成形品を製造していた。
【０００３】
なお、上記成形装置の製造工程は、従来より一般的であるので、あえて先行技術文献を記載しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した成形装置では、成形工程後のシート部材を切断工程へ移動させて切断しているため、その移動設備および移動時間が無駄であった。また成形装置も大型となり、装置のコスト高ならびに設置スペースも大型となり無駄であった。
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、シート部材の成形工程から切断工程までを効率良く実施する成形装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の目的を達成するためのものであって、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、シート状に押し出し成形された樹脂製のシート部材を上下型に搬送し、前記上型と前記下型との型締めによって所定の製品をプレス成形するための成形装置であって、前記上型と前記下型との型締めによる成形後に、前記上型と前記下型とをさらに型締めすることで前記シート部材を成形品とその外周の非成形品とに切断するトリミング切断刃を備えている構成である。そのため成形後にシート部材を移動させることなく、シート部材を成形品と非成形品とに切断することができる。したがって成形から切断に至る工程を効率良く実施できる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の成形装置であって、前記成形後のさらなる型締めによって、前記切断後の成形品を上型側に食い込ませた格好で保持可能になっている構成である。そのため上型と下型とを型開きしても成形品は上型に保持されており、上型を下方向に移動するのみで、その保持された成形品を容易に取り出すことができる。したがって保持を開放するタイミングを任意に設定できるため、所望するタイミングで成形品を取り出すことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１〜２のいずれか１項に記載の成形装置であって、前記成形後のさらなる型締めによって、前記切断後の非成形品を細分化するスクラップ切断刃を備えている構成である。そのため非成形品を裁断する粉砕機を必要としない。したがって成形装置の設置スペースを小さくすることができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置であって、前記シート部材の外周を上方から吸引する吸引口を備えている構成である。そのため吸引口の吸引により切断後の非成形品を保持することができ、吸引を解除するとその保持を開放することができる。したがって保持を開放するタイミングを任意に設定できるため、所望するタイミングで非成形品を取り出すことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の成形装置であって、前記吸引口と前記シート部材の非成形品となる部分を介して対向するとともに、前記非成形品となる部分を支持する押し当て部を備えている構成である。そのためシート部材の非成形品に相当する部分を前記押し当て部によって支持することができるため、シート部材Ｓを略水平状態で型締めすることができる。したがって成形時に、シート部材の「シワヨリ」を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜６を用いて説明する。
図１は、本発明の成形装置１の概略構成図であり、その主要部のみを縦断面図で示している。また図２〜６は、本発明の成形装置１により樹脂製のシート部材Ｓを成形する各工程を示している。図２は、本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、成形前の工程を示している。図３は、本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、成形中の工程を示している。図４は、本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、トリミング中の工程を示している。図５は、本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、型開きの工程を示している。図６は、本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、型開き後のシートを払い出す工程を示している。なお実施例に記載の「上トリミング切断刃１７、下トリミング切断刃２７」、「上スクラップ切断刃１８、下スクラップ切断刃２８」が本発明の「トリミング切断刃」、「スクラップ切断刃」にそれぞれ相当する。
【００１１】
まず図１を参照して成形装置１を説明する。この成形装置１は、上架台である上フレーム１０と下架台である下フレーム２０がフレーム支持部材３０を介して連結してある。そして上フレーム１０の下面には複数（図１に示す例では、２つ）の上型シリンダ１４、１４が配置吊設されており、そのロッド１４ａ、１４ａは上下方向に伸縮できる。また上フレーム１０の下面には複数（図１に示す例では、２つ）の支持部材１５、１５が適宜の間隔をおいてそれぞれ下方向に向けて配置吊設されている。そして、上型シリンダ１４、１４のロッド１４ａ、１４ａは、上ベース１２を上下方向に貫通している貫通孔（図示しない）を貫通しており、そのロッド１４ａ、１４ａの下端は上型１３の上面に連結されている。また支持部材１５、１５の下端は、上ベース１２の上面に連結されている。
【００１２】
また上ベース１２の下面には、上型１３を上方から嵌合する凹部１２ａが設けてあり、その凹部１２ａにより上ベース１２と上型１３とは嵌合している。そのためロッド１４ａ、１４ａを伸張して、上型１３の上面と上ベース１２の下面との間に「隙」をつくることができる。
【００１３】
また同様に、下フレーム２０の上面には下型シリンダ２４配置されており、そのロッド２４ａは上下方向に伸張できる。そして、そのロッド２４ａの上端は下ベース２２の下面に連結されている。
【００１４】
また下ベース２２の上面には、下型２３が一体に設けてある。そのためロッド２４ａを伸張（加圧）すると、下ベース２２により下型２３が押し上げられるため、下フレーム２０に対して上方向に移動して型締めすることができる。
【００１５】
なお、これら上型１３の下面と下型２３の上面には所望する製品の型が成形してあり、上型１３と下型２３との間にシート部材Ｓを挟み込み型締めすることで、シート部材Ｓを所望する製品の型に成形することができる。また、このようにシート部材Ｓを型締めして成形する場合、成形前に下型２３の上に置かれるシート部材Ｓのサイズは下型２３のサイズと比較してひとまわり大きいサイズである。そのため成形後のシート部材Ｓは、成形されて製品となる成形品Ｓａと、その外周部分であり成形されず製品とならない（スクラップとなる）非成形品Ｓｂとに分けられる。
【００１６】
また上ベース１２に設けた凹部１２ａの側面には周縁状に、シート部材Ｓを切断できる上トリミング刃１７が設けてある。また上ベース１２に設けた凹部１２ａの底面には、非成形品Ｓｂを裁断できる複数（図１に示す例では、手前側と奥側の２つ）の上スクラップ切断刃１８が配置吊設されている。
【００１７】
また下型２３の側面には周縁状に、シート部材Ｓを切断できる下トリミング刃２７が設けてある。また下ベース２２の上面には、非成形品Ｓｂを裁断できる複数（図１に示す例では、手前側と奥側の２つ）の下スクラップ切断刃２８が配置されている。
【００１８】
そして、これら上トリミング刃１７と下トリミング刃２７は互いに上下方向に対応する位置に設けてあるため、（すなわち上型１３と下型２３を型締めすると、上トリミング刃１７と下トリミング刃２７とがかみ合う位置に設けてあるため）シート部材Ｓを上型１３と下型２３に挟み込み成形後に、シート部材Ｓを成形品Ｓａと非成形品Ｓｂとに切断することができる。また、上スクラップ切断刃１８と下スクラップ切断刃２８も同様に対応する位置に設けてあるため、切断された非成形品Ｓｂを同時に裁断することができる。
【００１９】
また上ベース１２の上面の両端には、複数（図１に示す例では、２つ）の吸引手段（例えば、吸引ポンプ等）１６、１６が設けてある。そして吸引手段１６、１６の吸い込み口である吸引口１６ｂ、１６ｂは、上ベース１２の下面に設けてあり、それらは吸引ダクト１６ａ、１６ａにより接続してある。
【００２０】
また下ベース２２の上面の両端には、成形時に非成形品Ｓｂに相当するシート部材Ｓを支持する複数（図１に示す例では、２つ）の押し当て部材２６、２６が設けてある。この押し当て部材２６、２６は、例えば直方体状であり、その下面には下方向に向けて軸２６ａを備えている。そして軸２６ａは、弾性部材（例えば、スプリング、ゴム等）２６ｂを介して、図示しない下ベース２２の挿通孔に挿通され、その軸２６ａの先端にはナット２６ｃが螺合されている。そのため押し当て部材２６は、弾性部材２６ｂの付勢力に抗して下方向に加圧されると下方向に押し下げられ、その加圧を解除すると、弾性部材２６ｂの付勢力により加圧前の状態に戻る構成である。
【００２１】
そして、これらの吸引口１６ｂ、１６ｂと押し当て部材２６、２６とは、それぞれ対向する位置に設けてある。そのため吸引手段１６、１６によって吸引しながら成形すると、シート部材Ｓの非成形品Ｓｂは、下方からは押し当て部材２６、２６により支持され上方からは吸引される。このように成形すると、成形前のシート部材Ｓが下型２３のサイズより大きくてもシート部材Ｓの外周部も略水平にして成形できるため、成形時に成形品Ｓａの周縁部に生じる「シワヨリ」を防止することができる。また成形後の型開きにおいても、吸引手段１６、１６の吸引により非成形品Ｓｂを保持し落下を防止する。
【００２２】
また上型１３および下型２３の内部には図示しない冷却配管が設けてあり、水冷式または空冷式によって成形時に冷却もおこなっている。
【００２３】
つづいて、図２〜６を参照してシート部材Ｓを成形する工程を順に説明する。
まず図２に示すように、上型１３と下型２３との間にシート部材Ｓをコンベア（図示しない）により送りこみ挟み込む。そして図３に示すように、下型シリンダ２４のロッド２４ａを上方向に伸張（加圧）して下型２３と下ベース２２を押し上げシート部材Ｓを上型１３へ押し当て成形する。なお下型２３から押圧されても上型１３の上面と上ベース１２の下面との間に隙「Ｌ１」を保持できるように、上型シリンダ１４、１４のロッド１４ａ、１４ａを下方向に加圧しておく。また併せて吸引手段１６、１６からの吸引を開始する。
このようにして上型１３と下型２３とによりシート部材Ｓは成形される。またシート部材Ｓの成形品Ｓａの周縁部に「シワヨリ」が発生しない。なお、押し当て部材２６、２６の下面と下ベース２２の上面との距離を「Ｌ２」とする。
【００２４】
この成形中（図３）の状態では、シート部材Ｓは未だ成形品Ｓａと非成形品Ｓｂとに切断されていないため、図４に示すトリミング（切断）工程を実施する。図３で説明した成形中の状態で、上型シリンダ１４、１４のロッド１４ａ、１４ａの加圧を解除すると、下型シリンダ２５のロッド２５ａの加圧は継続しているため、下ベース２２はさらに押し上げられる。上型１３の上面と上ベース１２の下面との間には隙「Ｌ１」が生じているため、下型２３は上型１３をその隙「Ｌ１」押し上げることができる。
【００２５】
一方、押し当て部材２６、２６は下ベース２２により押し上げられても、上ベース１２は上フレーム１０と固定支持されているため、上ベースをさらに押し上げることはできない。そのため下ベース２２を押し上げると押し当て部材２６、２６は相対的に押し下げられる。すなわち下型２３を「Ｌ１」押し上げると、押し当て部材２６、２６は「Ｌ１」押し下げられる。そのため押し当て部材２６、２６の下面と下ベース２２の上面との距離は「Ｌ２−Ｌ１」となる。
【００２６】
このように押し当て部材２６、２６の上面は下型２３の上面より「Ｌ１」高い位置となる。そして、この押し上げ時に上トリミング刃１７と下トリミング刃２７により、シート部材Ｓは成形品Ｓａと非成形品Ｓｂとに切断される。また、この押し上げ時には、上スクラップ切断刃１８と下スクラップ切断刃２８により、切断された非成形品Ｓｂがさらに裁断され小さくなる。
【００２７】
つぎに、上型１３と下型２３との型開きの工程について説明する。図５に示すように、下シリンダ２４のロッド２４ａ、２４ａを縮めるとシート部材Ｓの成形品Ｓａは、その側面と上トリミング刃１７、１７の内面との間に生じる摩擦力により食い込ませた格好で上トリミング刃１７、１７に保持されている。またシート部材Ｓの非成形品Ｓｂも、吸引により落下することなく吸引口１６ｂ、１６ｂに保持されている。
【００２８】
つづいて、成形品Ｓａと非成形品Ｓｂとを、この保持状態から取り出す（払い出す）工程について説明する。まず成形品Ｓａの取り出しについて説明する。上型１３の上面と上ベースの下面との間に隙「Ｌ１」が生じるように、上シリンダ１４、１４のロッド１４ａ、１４ａを伸張して成形前の状態に戻す。すると上トリミング刃１７、１７の摩擦力によって保持されていた成形品Ｓａは、上型１３が押し下げられることによって押し出されるため落下する。このように上型シリンダ１４、１４のロッド１４ａ、１４ａを所望するタイミングで加圧することで、所望するタイミングに成形品Ｓａ取り出すことができる。
【００２９】
つぎに非成形品Ｓｂの取り出しにについて説明する。非成形品Ｓｂは吸引手段１６、１６の吸引により吸引口１６ｂ、１６ｂに保持されているため、この吸引を解除すると吸引口１６ｂ、１６ｂから落下して取り出すことができる。このように吸引手段１６、１６の吸引を所望するタイミングで解除することで、所望するタイミングに非成形品Ｓｂ取り出すことができる。以降、連続して成形する場合は、図２の工程に戻り繰り返す。
【００３０】
上述した内容は、あくまでも本発明の一実施の形態に関するものであって、本発明が上記内容に限定されることを意味するものではない。
実施例では、下型２３を上型１３に押し当ててシート部材Ｓを成形する工程を例に説明したが、これに限定されるものでなく、逆の構成として上型１３を下型２３に押し当ててシート部材Ｓを成形する工程でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の成形装置１の概略構成図である。
【図２】本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、成形前の工程を示している。
【図３】本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、成形中の工程を示している。
【図４】本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、トリミング中の工程を示している。
【図５】本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、型開きの工程を示している。
【図６】本発明の成形装置１を示す概要構成縦断面図であり、型開き後のシートを払い出す工程を示している。
【符号の説明】
【００３２】
１     成形装置
１３   上型
１６ｂ 吸引口
１７   上トリミング切断刃
１８   上スクラップ切断刃
２３   下型
２６   押し当て部材
２７   下トリミング切断刃
２８   下スクラップ切断刃
Ｓ     シート部材
Ｓａ   成形品
Ｓｂ   非成形品
【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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【図６】
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