JPH0248416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性樹脂よりなる成形品特に人
形の頭部その他の各部等を経済的に製造するため
の自動製造装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、熱可塑性樹脂製成形品例えば人形を成形
金型を用いて成形するものにおいては、原料注
入、成形金型の開閉蓋作業、加熱工程、冷却工程
及び脱型作業などをそれぞれ人手を要して行つて
いる場合が多く、各作業の機械化・自動化が望ま
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、熱可塑性樹脂製成形品特に人形の成
形分野にみられる従来技術の限界、即ち成形工程
に多大な人手を要するという問題、作業環境の作
業効果が劣悪であるという問題、大量生産ができ
ないという問題等を連続・自動化成形技術に改善
し、あわせて低コストの高品質の成形品を提供し
ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、複数の成形金型に原料を自動的に注
入、成型、離型して合成樹脂製人形等を成形加工
する装置において、支柱にアーム５０２を介して
コラム５１１を旋回自在に設け、該コラム５１１
に放射状に設けた複数の支持アーム５１４からな
るインデツクス部５０１を回転自在に配備し、各
支持アーム５１４に金型蓋開閉機６００と、脱型
機７００と、脱型洩検出兼ブロー機８００と、原
料注入口９００とをそれぞれ昇降自在に備え、前
記金型蓋開閉機６００で開蓋した複数の成形金型
２００内に原料を注入するのに先だつて浄化流体
を噴出する複数の吹出ノズル８０２と、成形金型
２００内の残存成形品を検出する検出ピン８０３
とをそれぞれ前記成形金型２００の口部近傍に臨
ましめられるように昇降自在にフレーム８０８に
備えて脱型洩検出兼ブロー機８００を構成し、こ
の前記吹出ノズル８０２を分配部を介して浄化流
体注入源に連通配備したことを特徴とする合成樹
脂製人形等の成形機における成形金型浄化装置で
ある。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

成形機は成形金型（以下金型という）の成形金
型保持機構部Ａ，Ａ、加熱機構部としての加熱炉
Ｂ、冷却機構部としての冷却室Ｃ，Ｃ及び金型へ
の原料注入から成形品の取り出しまで行うロボツ
ト機構部Ｄからなり、自動制御機構部の制御盤Ｅ
で各作業が自動的にコントロールされるようにな
つている。

成形金型保持機構部Ａは二基設けられ、この成
形金型保持機構部Ａ，Ａの間で金型の旋回軌跡が
交差する位置に加熱機構部具体的には１基の加熱
炉Ｂが設けられている。冷却機構部即ち冷却室
Ｃ，Ｃは各々の成形金型保持機構部Ａ，Ａそれぞ
れ専用にそれぞれの金型の旋回軌跡上に設けられ
ている。ロボツト機構部Ｄは２基の成形金型保持
機構部Ａ，Ａの金型が加熱炉Ｂから冷却室Ｃへ旋
回して形成される２つの軌跡に交差せしめられる
よう設けられ、金型蓋開閉機構としての金型蓋開
閉機６００、脱型機構としての脱型機７００、成
形品残存検出器を備えた成形金型浄化装置である
脱型洩れ検出及び清掃機構としての脱型洩検出及
びブロー機８００、原料注入機構としての原料注
入機９００と、これら各機を吊垂保持するサポー
ト機構としての支持機５００から構成されてい
る。

〔第１，２図参照〕 成形金型保持機構部Ａは、回転テーブル１０１
上に設けたアーム１０２の先端に回転板のスパイ
ダ１１７を介して金型２００を取付けて形成され
る。〔第３図参照〕 即ち、回転テーブル１０１は、基台１０３上に
敷設された軌道１０４上を転動するローラ１０
５，１０５と、基台１０３に立設した支点ピン１
０６によつて支えられており、回転テーブル１０
１に載置したブレーキ付ギヤードモータ１０７に
連結され、且つ回転テーブル１０１下面に設けら
れたピニオン１０８と基台１０３上に支点ピン１
０６を中心として円弧上に設けたラツク１０９と
を噛合させて、支点ピン１０６を中心として基台
１０３上に旋回可能としてある。

アーム１０２は回転テーブル１０１に設けられ
た支台に支持されていて、かつアーム１０２は外
軸と内軸からなる二重軸アームで、それぞれブレ
ーキ付ギヤードモータ１１１，１１２に連絡され
ており、このアーム１０２の先端にはアーム１０
２に直交する直交軸即ちスパイダスピンドル１１
３が取付けられるが、スパイダスピンドル１１３
は内軸及び外軸に連結され、スピンドル１１３の
軸を中心とした回転（“自転”）、またアーム１０
２の軸を中心とした回転（“公転”）が可能であ
る。

スパイダスピンドル１１３の両端には回転板の
スパイダ１１７，１１７が取付けられ、該スパイ
ダ１１７，１１７のスパイダスピンドル１１３と
は反対側の面には複数の金型２００が取付られ
る。

基台１０３には、回転テーブル１０１が金型２
００群の原料注入脱型位置、加熱位置及び冷却位
置の３ケ所で停止可能にリミツトスイツチが設け
られており、モータ１０７のブレーキ動作により
停止・ロツクされるようにしてある。

また、原料注入・脱型位置において金型２００
群が水平且つ一定の配列方向にある時、アーム１
０２を停止・ロツク可能とするためアーム１０２
の駆動部にはコントロール部が備えられている
し、スパイダスピンドル１１３の回転数や回転テ
ーブル１０１の移動速度も制御可能である。

金型２００はフレーム２０１に10個を一列に並
べて固着され、該フレーム２０１は４個が取付板
２０２に平行に並べられて固着されている。該取
付板２０２はスパイダ１１７に固着してある。

金型の蓋は金型２００の配置に対応して設けら
れ、開閉可能の構成を備えている。

加熱炉Ｂはバーナを熱源とし強制熱風循環式の
釜で、金型２００を取付けられたスパイダ１１７
がアーム１０２及びスピンドル１１３を中心軸と
して回転可能な大きさを有し、加熱炉Ｂの両側部
にはアーム１０２を旋回可能とする切欠３０１，
３０１が設けられると共に、金型２００が出入す
る入口にはドア３０２がチエンの一端をピストン
に固着したシリンダにより昇降可能に設けられて
いる。炉内にはバーナ３０３及び循環フアン３０
４が設けられ、熱風が金型に吹付けられるように
なつていて炉天井には排気フアン３０５が設けら
れている。

バーナ３０３は下向燃焼式プロパンガスバーナ
が用いられており、炉内には自動温度調節用、温
度記録用、温度デジタル表示用の各温度検出器が
備えられ、温度は自動制御可能であり加熱時間も
タイマで制御するようにしてある。

なお、切欠３０１，３０１は加熱炉Ｂ作動時に
は開口部分は閉蓋されるし、ドア３０２の開閉、
アーム１０２の旋回並びに循環フアン３０４、排
気フアン３０５の運転、バーナ３０３の点火等も
関連して制御される。

冷却室Ｃは金型２００が取付けられたスパイダ
１１７の回転を許す大きさを有し、アーム１０２
の出入口となる切欠４０１と金型２００の出入口
を備えている。金型２００の出入口にはカーテン
としてのシヤツタ４０２がモータ４０５で開閉可
能に設けられ、切欠４０１にはのれん状カーテン
（図示せず）が垂下されている。

冷却室Ｃ内部には圧力水を噴霧するノズルと排
水ピツトが設けられるほか、側部には空冷及び水
滴とばし用のフアン４０３が設けられ、水冷、空
冷の併用で徐冷も可能とし、上部には排気フアン
４０４が設けられ、冷却により生じた熱気及び蒸
気を排出するようになつている。

ノズル及びフアン４０３の作動時間はタイマで
制御されるようにしてあるし、前記シヤツタ４０
２の開閉、アーム１０２の旋回、ノズル、フアン
などの作動はハーモナイズして自動制御されるよ
うにしてある。

前記ロボツト機構部Ｄは金型蓋開閉機６００、
脱型機７００、脱型洩検出及びブロー機８００、
原料注入機９００と各機を吊垂保持する支持機５
００からなる。

支持機５００は先端にインデクス部５０１を有
するアーム５０２をコラム５０３に旋回可能に連
結し、インデクス部５０１に設けられた前記各機
６００，７００，８００，９００を金型位置に臨
ましめるものである。

即ち、アーム５０２は一端下面にシヤフトとシ
ヤフトと同心上のギヤを固着して備え、シヤフト
をコラム５０３の中空部に回転自在に嵌挿してコ
ラム５０３に連結される。コラム５０３の上部に
は前記ギヤに噛合するピニオンがブレーキ付ギヤ
ードモータに連結されて設けられている。

また、ギヤ下面にはピン孔が穿設され、該ピン
孔に貫入するロツクピンがコラム５０３上部に設
けられている。このロツクピンはシリンダのピス
トン先端に取付けられており、コラム５０３に固
着されたシリンダは作動流体圧源に連絡されてい
る。

インデクス部５０１はアーム５０２の先端に固
着した筒状のコラム５１１を介して取付けられ
る。コラム５１１の中空部にはシヤフトが回転自
在に支持されており、コラム５１１から露出した
シヤフト下端周面にはギヤが、また下端には４本
の支持アーム５１４がシヤフトを中心に放射状
に、それぞれ固着して設けられている。

コラム５１１にはコラム５１１に固着したブレ
ーキ付ギヤードモータを介してピニオンがギヤに
噛合して設けられている。

さらに、コラム５１１とシヤフト間には前述の
コラム５０３とアーム５０２間と同様のロツク機
構が設けられている。

４本の支持アーム５１４の先端にはシリンダ５
１７₁，５１７₂，５１７₃，５１７₄が各々設けら
れ、各シリンダ５１７下端には取付フランジ５２
１が固着されて、該取付フランジ５２１に各機６
００，７００，８００，９００が連結されて昇降
するようにしてある。

なお、取付フランジ５２１には前記各機６０
０，７００，８００，９００が成形工程に便なる
配置で固着吊下されるものであるし、シリンダは
油圧操作できるコンプレツサ、バルブを含む作動
流体圧装置に連絡されている。

また、アーム５０２及びインデクス部５０１の
旋回停止位置はリミツトスイツチにより検出さ
れ、旋回速度も制御可能であつて、ロボツト機構
部Ｄの各動作も信号により自動的に操作可能にし
てある。

金型蓋開閉機６００は金型蓋と金型２００との
係合を解除し金型蓋を保持する手段を有するも
の、脱型機７００は金型２００内の成形品をつか
み出す構成を備えたものである。

脱型洩検出及びブロー機８００は４本のヘツダ
ーパイプ８０１の各々に10本のノズル８０２を設
けたブロー部と検出ピン８０３を備えた脱型洩検
出部からなり、浄化流体を噴出するノズル８０２
と検出ピン８０３の各１本が１個の金型２００に
対して設けられる。〔第４〜６図参照） 前記ヘツダーパイプ８０１は両端が閉塞された
パイプで、内側の列のヘツダーパイプ８０１_aと
隣設する外側の列のヘツダーパイプ８０１_bは中
央部でＴ型のヘツダー供給管８０４で連結され、
１組となつて浄化流体注入源即ち、エアブロー用
圧力気体供給装置に連絡されているが、ブローは
１組ずつ交互に行う供給装置としてある。このヘ
ツダーパイプ８０１はハンガー８０５に吊下され
たハンガー座板８０６上にヘツダーバー８０７を
介して支えられており、ハンガー８０５はフレー
ム８０８を介して取付フランジ５２１に垂設され
ている。

脱型洩検出部はヘツダーパイプ８０１_aとヘツ
ダーパイプ８０１_bの中間下方に設けられる。

検出ピン８０３はＬ字型ピンで、ノズル８０２
よりその先端が下方に延長された状態で軸８１０
に固着される。そして１本の軸８１０に５本が固
定されて１組となつていて、金型２００の配置に
応じて８組が用いられている。

軸８１０は８枚の軸取付板８１１に回動自在に
支持されており、軸取付板８１１はリミツトスイ
ツチ取付板８１２に垂下され、リミツトスイツチ
取付板８１２はフレーム８０８とハンガー８０５
を連結するボルトを延長せしめて該ボルトで支え
られている。

各軸８１０には１本のリミツトプツシヤ８１３
が上方に突設固定されるが、リミツトスイツチ取
付板８１２には該プツシヤ８１３を貫通突出せし
める穴８１４が設けられる。この穴８１４はプツ
シヤ８１３を揺動させ得る大きさを有し、その揺
動範囲を規制するボルト８１５が穴８１４に設け
られている。リミツトスイツチ取付板８１２上に
はプツシヤ８１３の揺動によりプツシヤ８１３と
接離可能の位置にリミツトスイツチ８１６が設け
られる。そしてプツシヤ８１３は検出ピン８０３
の重力によりリミツトスイツチ８１６から離れる
方向のモーメントを有し、ボルト８１５に当接し
た状態で静止するよう設定されている。

なお、リミツトスイツチ８１６は後続作業の停
止装置及び警報発生装置に連絡されている。

また、ブロー時間及び２組に分けられたブロー
部のブロー切換はタイマにより制御される構成と
してある。

原料注入機９００は清掃済の金型２００にゾル
状原料を注入する機構を有するもので、原料供給
機に連絡されている。

なお、ロボツト機構部Ｄのコラム５０３近傍
で、且つアーム５０２の両旋回位置において脱型
機７００が描く旋回軌跡が重なる部分の下方には
成形品を受入れるシユート又はコンベヤが設置さ
れる。このシユート或いはコンベヤには脱型機７
００に垂下されて旋回移動してくる成形品に当接
可能の高さに支杆若しくは横棒又は払棒が設けら
れ、落下しない成形品を強制的に落下せしめるよ
うにしてある。また、回収された成形品を脱脂・
整形する煮沸機構を成形装置に並設してある。

次にプラスチツク原料の成形工程について説明
する。便宜上前記成形金型保持機構部Ａの一方の
金型保持機構部A₁は金型２００内に原料を注入
され、加熱炉Ｂを経て冷却室Ｃにて冷却を完了し
たところとし、他方の金型保持機構部A₂は加熱
炉Ｂ中にある状態下とする。〔第２図参照〕 金型保持機構部A₁の回転テーブル１０１をモ
ータ１０７により旋回させ、金型２００群を脱
型・原料注入位置に移動する。ここで回転テーブ
ル１０１はロツクされるし、アーム１０２は金型
２００群の４列が水平で且つ所定の方向に並ぶ位
置に設定、ロツクされる。

他方、ロボツト機構部Ｄのアーム５０２をモー
タにより旋回させ、金型保持機構部A₁の脱型・
原料注入位置に移動してロツクする。

まず、モータによりシヤフトを回転させ金型２
００群上に金型蓋開閉機６００を位置せしめロツ
クする。次でシリンダ５１７₁により金型蓋開閉
機６００を下降せしめ、金型と金型蓋の係合を解
いた後、蓋を保持して上昇させ、開蓋は終了す
る。

次にシヤフトのロツクを解除してシヤフトを回
転させ、金型２００群上に脱型機７００を位置せ
しめロツクする。そしてシリンダ５１７₂により
脱型機７００を下降させ、成形品をつかませた
後、脱型機７００を上昇させる。

続いて、シヤフトのロツクを解除して回転させ
脱型洩検出及びブロー機８００を空の金型２００
群上に位置せしめロツクする。そしてシリンダ５
１７₃により、検出ピン８０３が金型２００内に
成形品がある場合に成形品に衝突する位置まで下
降させる。その場合、金型２００内に成形品が残
つていると検出ピン８０３は成形品と衝突して軸
８１０をリミツトプツシヤ８１３がリミツトスイ
ツチ８１６に当接するよう回動させ、リミツトス
イツチ８１６により次の動作は中止され、ブザー
等の警報により人手その他の手段により成形品を
抜くこととなる。

また、ノズル８０２からは圧縮空気が例えば一
組毎にタイマによつて交互に吹込まれ、金型２０
０内は清掃される。清掃終了後シリンダ５１７₃
により機は上昇する。

続いて、シヤフトのロツクを解除して回転させ
原料注入機９００を清掃済の金型２００群上に位
置せしめロツクする。

そして金型２００内にゾル状の原料を注入した
後注入機９００を上昇させ待機位置まで戻す。

最後にシヤフトのロツクを解除して回転させ、
下方に金型蓋を保持した金型蓋開閉機６００を位
置せしめて下降させ、金型２００を閉蓋した後、
上昇させる。

なお、金型保持機構部A₁には二枚のスパイダ
１１７，１１７が備えられているので、スパイダ
スピンドル１１３を回転せしめてもう一面の方の
金型２００にも同様の作業が連続して行われる。

金型保持機構部A₁の金型２００に原料注入が
終了すると、回転テーブル１０１はロツクを解除
されて旋回し、金型２００が加熱炉Ｂ内に収容さ
れる加熱位置にて停止、ロツクされる。

加熱炉Ｂは金型２００を収容した後ドア３０２
は閉じられ、バーナ３０３により加熱される。こ
の時、スパイダスピンドル１１３はスピンドルの
軸心を中心としてまたアーム１０２の軸心を中心
として回転させられ、金型２００内壁に溶融スキ
ン層が良好な状態に成形される。

加熱終了後、ドア３０２を開き、回転テーブル
１０１をロツクを解除後旋回させて冷却室Ｃ中に
金型２００を移動させ、ロツクする。

冷却室Ｃのシヤツタ４０２を降した後、ノズル
から圧力水を噴霧するほかフアン４０３を作動さ
せて冷却する。

ここでもスパイダスピンドル１１３を回転しつ
つ冷却され、金型２００内の溶融スキン層は効率
よく冷却固化する。

他方の金型保持機構部A₂は金型保持機構部A₁
が冷却位置乃至脱型・原料注入位置にある時に加
熱位置において加熱を終了しており、冷却後脱
型・原料注入位置に移動される。そしてロボツト
機構部Ｄもアーム５０２を金型保持機構部A₂の
脱型・原料注入位置に旋回させ、金型保持機構部
A₁の金型２００に対してと同様の作業を自動的
に行うものである。

上述の実施例ではロボツト機構部Ｄとして上下
方向の軸を中心とした旋回運動と上下直線運動と
により各機を移動可能に構成したが、水平軸を回
転軸として回転可能の支持体に軸に沿つて各機を
設けたり、水平直線運動により移動する構成とす
ることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は、インデツクス部の各支持アームに金
型蓋開閉機と、脱型機と、脱型洩検出兼ブロー機
と、原料注入口とをそれぞれ昇降自在に備え、前
記金型蓋開閉機で開蓋した複数の成形金型内に原
料を注入するのに先だつて浄化流体を噴出する複
数の吹出ノズルと、成形金型内の残存成形品を検
出する検出ピンとをそれぞれ前記成形金型の口部
近傍に臨ましめられるように昇降自在にフレーム
に備えて脱型洩検出兼ブロー機を構成し、この前
記吹出ノズルを分配部を介して浄化流体注入源に
連通配備したことにより、原料注入、脱型作業、
加熱冷却の成形作業が連続して適確に行え、しか
も成形金型内は常時浄化されると共に、脱型後に
残存成形品の有無も簡便に検知して著しく良好な
成形加工を支障なく安全に行うことが可能とな
り、各作業部がローテーシヨン機構となつてコン
パクトで作業時間のロスもなくなり、熱可塑性合
成樹脂の成形において金型の清掃作業を人手を要
することなく自動的に行える装置を提供すること
ができ、ローテーシヨン成形設備の自動化で作業
の効率化が可能で大量生産に適し、著しく低コス
トで生産できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体の
斜視図、第２図はその平面図、第３図はその一部
の側面図、第４図は脱型洩検出及びブロー機の平
面図、第５図は第４図線断面図、第６図は第
４図線断面図である。 Ａ……金型保持機構部、Ｂ……加熱炉、Ｃ……
冷却室、Ｄ……ロボツト機構部、Ｅ……制御盤、
１０１……回転テーブル、１０２……アーム、１
０３……基台、１０４……軌道、１０５……ロー
ラ、１０６……支点ピン、１０７……モータ、１
０８……ピニオン、１０９……ラツク、１１１，
１１２……モータ、１１３……スパイダスピンド
ル、１１７……スパイダ、２００……金型、２０
１……フレーム、２０２……取付板、３０１……
切欠、３０２……ドア、３０３……バーナ、３０
４……循環フアン、３０５……排気フアン、４０
１……切欠、４０２……シヤツタ、４０３……フ
アン、４０４……排気フアン、４０５……モー
タ、５００……支持機、５０１……インデクス
部、５０２……アーム、５０３……コラム、５１
１……コラム、５１４……支持アーム、５２１…
…取付フランジ、６００……金型蓋開閉機、７０
０……脱型機、８００……脱型洩検出及びブロー
機、８０１……ヘツダーパイプ、８０２……ノズ
ル、８０３……検出ピン、８０４……ヘツダー供
給管、８０５……ハンガー、８０６……座板、８
０７……ヘツダーバー、８０８……フレーム、８
１０……軸、８１１……軸取付板、８１２……リ
ミツトスイツチ取付板、８１３……リミツトプツ
シヤ、８１４……穴、８１５……ボルト、８１６
……リミツトスイツチ、９００……原料注入機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の成形金型に原料を自動的に注入、成
   型、離型して合成樹脂製人形等を成形加工する装
   置において、支柱にアーム５０２を介してコラム
   ５１１を旋回自在に設け、該コラム５１１に放射
   状に設けた複数の支持アーム５１４からなるイン
   デツクス部５０１を回転自在に配備し、各支持ア
   ーム５１４に金型蓋開閉機６００と、脱型機７０
   ０と、脱型洩検出兼ブロー機８００と、原料注入
   口９００とをそれぞれ昇降自在に備え、前記金型
   蓋開閉機６００で開蓋した複数の成形金型２００
   内に原料を注入するのに先だつて浄化流体を噴出
   する複数の吹出ノズル８０２と、成形金型２００
   内の残存成形品を検出する検出ピンと８０３とを
   それぞれ前記成形金型２００の口部近傍に臨まし
   められるように昇降自在にフレーム８０８に備え
   て脱型洩検出兼ブロー機８００を構成し、この前
   記吹出ノズル８０２を分配部を介して浄化流体注
   入源に連通配備したことを特徴とする合成樹脂製
   人形等の成形機における成形金型浄化装置。