JP2017189876A - アキューム装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形装置から送り出された樹脂シートを、折り重ならないように好適に蓄積する。
【解決手段】アキューム装置４は、樹脂シートＳ１を支持する支持体１０と、支持体１０を支持する軸部材１１と、軸部材１１を支持する支柱１５とを備える。支柱１５は、軸部材１１を昇降させる昇降駆動機構１６と、軸部材１１を回転させる回転駆動機構１７とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、成形装置と切断装置との間に配置されるとともに、成形装置から排出された樹脂シートを一時的に蓄積可能なアキューム装置に関する。

樹脂シートから、食品、電気部品、日用品、医薬品等を収容する容器や当該容器の蓋材等の製品を製造するラインとしては、所定の方向に搬送される樹脂シートに、成形装置によって成形品を熱成形した後、切断装置により成形品を樹脂シートから分離させる構成が一般的である。

図１１に、上流側に成形装置１０２が配置され、その下流側に切断装置１０３が配置されてなる従来の製造ライン１０１を示す。成形装置１０２は、例えば真空圧空成形装置により構成され、所定の搬送方向に樹脂シートＳ１を搬送しつつ、当該樹脂シートＳ１を加熱軟化させ、成形用金型によって樹脂シートＳ１に複数の成形品を成形し、その後、下流側の切断装置１０３へと樹脂シートＳ１を送り出す。成形装置１０２から送り出された樹脂シートＳ１は、この成形装置１０２と切断装置１０３との間で弛んだ状態となりつつ、切断装置１０３へと進入する。切断装置１０３は、切断刃を有する切断型によって、樹脂シートＳ１から成形品を打ち抜いて分離させる。

また、切断装置１０３には、複数の成形品を集積して排出する集積装置１０４が並設されている。この集積装置１０４は、昇降可能な集積テーブルと、集積テーブルに集積された成形品を搬出するための排出テーブルと、集積テーブルから排出テーブルへと成形品を移動させるプッシャとを有する。集積装置１０４は、所定数の成形品が集積されると、集積テーブルを排出テーブルに並べるとともに、プッシャによって集積テーブル上で集積された複数の成形品を排出テーブルへと移載する。この動作の際、切断装置は、樹脂シートＳ１を搬送せず、切断型を停止させている。

従来の製造ライン１０１では、集積装置が集積テーブルから排出テーブルへと成形品を移動させる間、切断装置１０３において樹脂シートＳ１の搬送を行わず、切断型が停止するが、成形装置１０２は停止することなく成形工程を継続している。このため、成形装置１０２と切断装置１０３との間における樹脂シートＳ１の弛み量が増加する。したがって、図１２に示すように、樹脂シートＳ１の一部が折り重なり、これによって成形品が変形し、不良品が発生し得る。

そこで本発明は、成形装置から送り出された樹脂シートを折り重ならないように好適に蓄積するアキューム装置を提供することを目的とする。

本発明は、成形装置から送り出される樹脂シートを一時的に蓄積するアキューム装置であって、前記樹脂シートを支持する支持体と、前記支持体を支持する軸部材と、前記軸部材を支持する支柱と、を備え、前記支柱は、前記軸部材を昇降させる昇降駆動機構と、前記軸部材を回転させる回転駆動機構とを有することを特徴とする。

かかる構成によれば、支持体に樹脂シートを支持させた状態で、支柱の昇降駆動機構により軸部材を上昇させることで、支持体は樹脂シートを持ち上げることになり、成形装置から送り出された樹脂シートを余分に支持することが可能になる。また、支柱の回転駆動機構により軸部材を回転させることで、樹脂シートを下流に送り出すことも可能になる。したがって、支持体は、その上流側と下流側とで、樹脂シートをバランス良く支持することができる。このように、アキューム装置は、昇降駆動機構による軸部材の昇降駆動と回転駆動機構による軸部材の回転駆動との組み合わせにより、支持体を好適に移動させて、成形装置から送り出される樹脂シートを折り重ならないように蓄積する。これにより、樹脂シートに形成された成形品が変形することを確実に防止できる。

また、前記支持体は、その中心まわりに回転可能な円形状に構成されてなることが望ましい。これにより支持体は、樹脂シートに成形された成形品を変形させずに支持でき、樹脂シートを下流側へと好適に送り出すことができる。

また、本発明に係るアキューム装置は、前記成形装置から送り出された前記樹脂シートを検知するセンサを備えることが望ましい。弛み量が増加したときの樹脂シートをこのセンサに検知させることで、アキューム装置は、成形装置から送り出される樹脂シートを成形品が変形しないように蓄積し得る。

本発明によれば、アキューム装置は、成形装置から送り出された樹脂シートを折り重ならないように好適に蓄積することができる。

第一実施形態に係る製造ラインの全体構成を示す側面図である。 成形装置の要部を示す断面図である。 アキューム装置の側面図である。 アキューム装置の正面図である。 アキューム装置の要部を示す側面図である。 アキューム装置の要部を示す平面図である。 アキューム装置の動作を説明するための側面図である。 アキューム装置の動作を説明するための側面図である。 切断装置の要部を示す側面図である。 第二実施形態に係る製造ラインの一部を示す側面図である。 従来の製造ラインの一部を示す側面図である。 従来の製造ラインの一部を示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１乃至図９は、本発明に係るアキューム装置を含む製造ラインの第一実施形態を示す。図１に示すように、製造ライン１は、繰出し装置２、成形装置３、アキューム装置４、切断装置（パンチャー、トリミング装置）５及び巻取り装置（スクラップワインダ）６を備える。

成形装置３は、繰出し装置２から送り出された樹脂シートＳ１を加熱しながら搬送するとともに、１ショットで複行複列の成形品Ｍを成形する。成形装置３としては、真空圧空成形装置を例示するが、これに限定されない。図２に示すように、成形装置３は、樹脂シートＳ１を搬送する搬送手段７と、搬送される樹脂シートＳ１を加熱する加熱装置８と、成形用の金型９（上型９ａ、下型９ｂ）とを主に備える。

図１に示すように、アキューム装置４は、成形装置３と切断装置５との間に設置されている。図３及び図４に示すように、アキューム装置４は、樹脂シートＳ１を支持する複数（図例では四個）の支持体１０と、支持体１０を支持する軸部材１１と、軸部材１１を支持する枠体１２と、所定の制御を実行する制御装置１３とを備える。

図３に示すように、支持体１０は、その中心まわりに回転可能な円形状に構成される。支持体１０は軽量化が図られており、円形状のリム１０ａと、軸部材１１に固定され得るハブ１０ｂと、これらを連結する複数のスポーク１０ｃとにより構成される。これに限らず、支持体１０は、ローラその他の回転可能な機械要素により構成され得る。

リム１０ａの外周面には、例えばゴム等の弾性部材が設けられる。これにより支持体１０は、樹脂シートＳ１を損傷しないように支持し、好適な摩擦力によって下流側へと送ることができる。ハブ１０ｂには、支持体１０を軸部材１１に固定するためのロック手段１４が設けられる。支持体１０は、ロック手段１４によるハブ１０ｂの固定を解除することにより、軸部材１１の長手方向に沿ってその位置を変更できる。

軸部材１１は、複数の支持体１０を等間隔で離間させた状態で支持するが、支持体１０の間隔は適宜設定できる。軸部材１１は、その両端部が枠体１２に支持される。軸部材１１は、水平状態を維持したままで、上下方向に往復移動可能に構成され、かつ各支持体１０を回転駆動するように構成される。軸部材１１は、その表面に長手方向に沿って形成される位置決め用の目盛りを有している。

図３、図４に示すように、枠体１２は、支持体１０を支持する軸部材１１を昇降可能かつ回転可能に支持する一対の支柱１５を有する。支柱１５は、軸部材１１を昇降させる昇降駆動機構１６と、軸部材１１を回転させる回転駆動機構１７とを備える。

昇降駆動機構１６は、枠体１２における一対の支柱１５の双方に取り付けられるリニアアクチュエータである。昇降駆動機構１６は、ボールねじ機構をステッピングモータにより駆動するサーボ機構（位置制御機構）として構成されるが、これに限定されない。図５、図６に示すように、各昇降駆動機構１６は、ボールねじ機構に連結されるとともに上下方向に往復移動可能なスライダ１８を有する。

図５、図６に示すように回転駆動機構１７は、軸部材１１の各端部を支持する一対の軸受１９と、軸部材１１を回転駆動するモータ（例えばステッピングモータ）２０とを備える。各軸受１９は、一対の昇降駆動機構１６の各スライダ１８に支持される。モータ２０は、昇降駆動機構１６のスライダ１８に固定されるブラケット２１を介して、一対のスライダ１８のうちの一方に支持されている。モータ２０の回転軸２０ａは、プーリ２０ｂ及び駆動ベルト２０ｃを介して軸部材１１の一端部に連結されている。

アキューム装置４の制御装置１３としては、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、モニタ、入力インタフェースといった各種ハードウェアを実装するコンピュータや、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）その他の各種制御機器が使用され得る。

制御装置１３は、制御プログラムを実行し、昇降駆動機構１６及び回転駆動機構１７により軸部材１１を駆動制御する。特に制御装置１３は、一対の昇降駆動機構１６の同期制御を実行することにより、軸部材１１を水平姿勢にて昇降させる。制御装置１３は、成形装置３及び切断装置５に接続されている。制御装置１３は、有線通信又は無線通信により、成形装置３からのショット完了信号、及び切断装置５からの信号を受信できる。

以下、アキューム装置４の動作について説明する。成形装置３によって成形品Ｍが形成された樹脂シートＳ１は、アキューム装置４を介して切断装置５へと送られる。切断装置５では、後述するように、樹脂シートＳ１から一列ずつ複数の成形品Ｍを打ち抜いて上下に集積する。切断装置５は、集積した成形品Ｍを排出する際に、成形品Ｍの切断を中止する。このとき切断装置５は、集積した成形品Ｍの排出を開始する旨の排出開始信号をアキューム装置４に送信する。また、切断装置５は、集積した成形品Ｍの排出が完了した場合に、排出完了信号をアキューム装置４に送信する。さらに切断装置５は、成形品Ｍの抜きズレ等の切断不良のように、異常が発生した場合に、成形品Ｍの切断を中止する。この場合、切断装置５は、アキューム装置４に、その旨のエラー信号を送信する。

上記のように、切断装置５は、排出開始信号を発信してから排出完了信号を発信するまでの間、又はエラー信号が送信される間、成形品Ｍの切断を中止させる。一方、成形装置３では、成形工程を継続中である。このため、成形装置３と切断装置５との間における樹脂シートＳ１の長さが一時的に増大する。アキューム装置４は、このように樹脂シートＳ１の長さが増大したときに、この樹脂シートＳ１の一部を折り重ならないように一時的に蓄積する。

アキューム装置４は、切断装置５からの排出開始信号又はエラー信号を制御装置１３にて受信すると、図７に示すように、待機位置にある支持体１０を回転させつつ上昇させる。このとき、制御装置１３は、回転駆動機構１７によって軸部材１１を駆動し、支持体１０を時計回りに回転させながら、昇降駆動機構１６によって軸部材１１を駆動し、支持体１０を上昇させる。すなわち、支持体１０は、樹脂シートＳ１を下流側に送りつつ上昇する。

支持体１０が所定の上方位置に到着すると、制御装置１３は、昇降駆動機構１６及び回転駆動機構１７を一時停止させる。このとき、図８に示すように、樹脂シートＳ１は、アキューム装置４によって、上流側と下流側とにバランス良く配された状態にて支持体１０に支持される。アキューム装置４は、一定時間、この状態を維持する。その後、切断装置５から排出完了信号を受信し、或いは、切断装置５からエラー信号が送信されなくなると、アキューム装置４の制御装置１３は、昇降駆動機構１６及び回転駆動機構１７によって軸部材１１を駆動し、支持体１０を時計回りに回転させながら徐々に下降させる。

このとき、切断装置５による成形品Ｍの打ち抜きが既に開始されているが、支持体１０は、樹脂シートＳ１を下流側に送りながら下降するため、樹脂シートＳ１を緊張させることなく適度な弛みを維持した状態で、切断装置５へと搬入させることができる。

なお、アキューム装置４の制御装置１３は、成形装置３からのショット完了信号を受信することにより、成形装置３による樹脂シートＳ１の搬送速度の変化に応じて軸部材１１の昇降駆動及び回転駆動に係る制御を実行する。すなわち、アキューム装置４は、成形装置３の搬送手段７が停止しているときには、支持体１０を停止させ、あるいは低速で回転及び昇降させることができる。

切断装置５は、図９に示すように、切断型２２と、成形品Ｍを集積する集積装置２３と、樹脂シートＳ１の送り機構２４とを備える。切断型２２は、雄型としての上切断型２２ａと、雌型としての下切断型２２ｂを有する。切断型２２は、樹脂シートＳ１に成形された複行複列の成形品Ｍのうち、一列の成形品Ｍを個別に一度で打ち抜くことができるが、例えば二列の成形品Ｍを個別に一度で切断することができるように構成されてもよい。集積装置２３は、成形品Ｍを積載可能な集積テーブル２５と、この集積テーブル２５に保持された複数の成形品Ｍを搬出する排出テーブル２６と、集積された成形品Ｍを集積テーブル２５から排出テーブル２６へと移動させるプッシャ２７とを有する。送り機構２４は、ピンチローラ２４ａと送りローラ２４ｂとを有し、樹脂シートＳ１の成形品Ｍを切断型２２に対して１ピッチ（１列）毎に搬送するともに、スクラップＳ２を、巻取り装置６側へと送り出す。

図１０は、本発明に係るアキューム装置の第二実施形態を示す。本実施形態に係るアキューム装置４は、成形装置３から送り出された樹脂シートＳ１を検知するセンサ（レベルセンサ）２８を備える。制御装置１３は、このセンサ２８による検知信号に基づいて、軸部材１１の回転駆動及び昇降駆動に係る制御を実行する。

センサ２８は、アキューム装置４の支持体１０よりも上流側に配置されている。センサ２８は、切断装置５が集積装置２３による成形品Ｍの移載を行う間、成形装置３と切断装置５との間の樹脂シートＳ１の長さが増大する場合に、これを検知することができる。その他、センサ２８は、切断装置５が異常の発生により停止し、成形装置３と切断装置５との間の樹脂シートＳ１の長さが増大する場合に、これを検知できる。すなわち、樹脂シートＳ１は、その長さが増大すると、図１０において一点鎖線で示すように、下方に垂れ下がる。センサ２８は、樹脂シートＳ１の垂れ下がった部分を検出し、オン状態となる。

制御装置１３は、センサ２８がオン状態となると、第一実施形態と同様に、支持体１０を回転させながら上昇させる。この支持体１０の動作により、樹脂シートＳ１において垂れ下がっていた部分は支持体１０によって徐々に持ち上げられながら、アキューム装置４の下流側へと送られる。樹脂シートＳ１がセンサ２８の検知範囲外に上昇すると、センサ２８はオフ状態となり、制御装置１３は、支持体１０を停止させる。

本実施形態によれば、センサ２８によって支持体１０の動作を制御することが可能になるため、第一実施形態における、成形装置３とアキューム装置４との制御信号の送受信、及びアキューム装置４と切断装置５との制御信号の送受信等に係る構成を省略することができる。これにより、製造ライン１の構成をより簡略化することが可能になる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

３ 成形装置
４ アキューム装置
１１ 軸部材
１５ 支柱
１６ 昇降駆動機構
１７ 回転駆動機構
２８ センサ

Claims (3)

1. 成形装置から送り出される樹脂シートを一時的に蓄積するアキューム装置であって、
   前記樹脂シートを支持する支持体と、前記支持体を支持する軸部材と、前記軸部材を支持する支柱と、を備え、
   前記支柱は、前記軸部材を昇降させる昇降駆動機構と、前記軸部材を回転させる回転駆動機構とを有することを特徴とするアキューム装置。
2. 前記支持体は、その中心まわりに回転可能な円形状に構成されてなる請求項１に記載のアキューム装置。
3. 前記成形装置から送り出された前記樹脂シートを検知するセンサを備える請求項１又は２に記載のアキューム装置。

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