JPH04443B2 - - 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
の自動成形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、成形金型の金型蓋開閉作業、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、特に成形品の脱型作業における問題点を解決
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、成形金型内壁に溶融スキン層を形成
する加熱炉と、該スキン層を成形金型内で冷却固
化する冷却室とを備え、この加熱炉と冷却室とに
成形金型を移動する成形金型保持機構部を設ける
と共に、前記成形金型に原料を注入する原料注入
機と、成形金型の金型蓋の開蓋・閉蓋を行う成形
金型蓋開閉機と、成形金型から成形品を脱型する
脱型機とを有して各機を前記成形金型に臨ましめ
るように変位可能に備えたロボツト機構部を装備
した合成樹脂製人形等の成形装置であつて、前記
脱型機がピンで枢着されている一対のチヤツクソ
ーと、各チヤツクソーをピンで連結したピストン
を滑動自在に備えたシリンダと、該シリンダを取
付板に回転自在に設けた支軸部と、支軸部に固着
したピニオンとからなるチヤツキング部を、前記
成形金型に対応して複数並列して成形金型内に前
記チヤツクソーを取付板のあるシリンダをもつて
昇降可能に設けると共に、前記各ピニオンにそれ
ぞれ噛合するラツクにラツク押し板を介して往復
動させるシリンダを設けたことを特徴とする合成
樹脂製人形等の成形装置である。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面を用いて説明する。

この合成樹脂製人形等の成形装置は自動制御機
構部と、成形金型保持機構部と、成形金型蓋の開
蓋・閉蓋を行う成形金型蓋開閉機、成形金型から
成形品を脱型する脱型機、脱型洩れ検出及び清掃
機、原料注入機を有するロボツト機構部と、加熱
機構部と冷却機構部とで構成される。即ち、成形
装置は成形金型（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、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１１０に支持されていて、かつアーム１０
２は外軸と内軸と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１０２に直交する直交軸即ちスパイダスピン
ドル１１３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１０２の軸を中心として回転（“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が設けら
れ金型２００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１１８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個を一例に並
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。〔第２，３図参照〕 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５０
４とシヤフト５０４と同心上のギヤ５０５を固着
して備え、シヤフト５０４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５０５に噛
合するピニオン５０６がブレーキ付ギヤードモー
タ５０７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は固
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本の支持アームの先端にはシリンダ５１７₁，
５１７₂，５１７₃，５１７₄が各々設けられ、各
シリンダ下端には取付フランジが固着されて、該
取付フランジに各機６００，７００，８００，９
００が連結されて昇降するようにしてある。

なお、取付フランジには前記各機６００，７０
０，８００，９００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５１７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の各作動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
のである。

脱型機７００はエンドプレート７０６，７０６
間に架装した４列のチヤツクシリンダ取付板７０
１の各列に10個のチヤツクシリンダ７０２を垂下
し、各シリンダ７０２の下端に挟持片であるチヤ
ツクソー７０３を１対設けてキヤツチホルダー群
が形成され、金型２００の配列に適合するよう設
けられている。そして中央の２列の取付板７０１
_ａ，７０１_aを吊り板７０４，７０４に固着し、該
吊り板７０４，７０４を取付フランジ５２１に固
着してある〔第４，５図参照〕 シリンダ７０２は上部にピニオン７１１を有
し、ピニオン７１１の上下で２枚の取付板７０
１，７０１に連結されている。シリンダ７０２の
ピストン７１７先端にはチヤツクソー７０３の端
部がピン７１３で枢着されている。またシリンダ
７０２の先端の取付板にはチヤツクソー７０３が
中央部でピン７１２により枢着され、ピストン７
１７の昇降によりチヤツクソー７０３，７０３の
先端チヤツク部を開閉するようにしてある。〔第
８図参照〕 中央側の取付板７０１_aと隣接する端部側の取
付板７０１_bは２列で１組に形成されており、一
方のエンドプレート７０６の取付板７０１_aと取
付板７０１_b間にはシリンダ７０７，７０７が水
平方向に備えられている。シリンダ７０７のピス
トン先端にはラツク押し板７０９が設けられ、ラ
ツク押し板７０９の両端にはラツク７０８，７０
８が連結されている。ラツク７０８，７０８は１
組の取付板７０１_aと取付板７０１_bの対向面に前
記シリンダ７０２のピニオン７１１と噛合して設
けられ、取付板７０１の数カ所にはガイド板７１
０が突設してある。〔第６，７図参照〕 取付板７０１の上部には取付板に直交して２本
の持上げシリンダ取付板７１４が連結され、取付
板７１４の両端にはピストン先端にブロツク７１
６を備えた持上げシリンダ７１５が垂設されてい
る。このブロツク７１６は金型２００が取付けら
れる取付板２０２に当接可能の位置に設けられ
る。

なお、シリンダ７０２，７０７，７１５とも作
動流体圧装置Ｆに連絡されている。〔第８図参照〕 脱型洩検出及びブロー機８００は金型２００内
の成形品脱型洩れを検出する機構と金型２００内
をエアブローする機構を備えているもの、原料注
入機９００は清掃済の金型２００に原料を注入す
る機構を備えたものである。

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。

次にプラスチツクス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、金型２００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、金型蓋を
開閉機に係止すると共に、金型２００群と金型蓋
との係合を解除してシリンダ５１７₁により金型
蓋開閉機６００を下部に金型蓋を保持した状態で
上昇させ、開蓋は終了する。

次にロツクを解除してを回転させ、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をチヤ
ツクソー７０３，７０３が金型２００の開口で成
形品をつかめる位置まで下降せしめる。その時、
シリンダ７０２によりチヤツクソー７０３が開い
た状態であるが、次でシリンダ７０２によりチヤ
ツクソー７０３，７０３を閉じて成形品をつま
む。つまんだ後シリンダ７０７によりシリンダ７
０２を回転せしめると共にシリンダ７１５を作動
せしめるとチヤツクソー７０３，７０３は回転し
つつ上昇し、成形品はねじられながら金型２００
から引張り出される。これらの工程と同時にシリ
ンダ５１７₂により脱型機７００も上昇せしめら
れ、脱型は終了する。

なお、成形品はシユート上においてシリンダ７
０２を作動してチヤツクソー７０３，７０３を開
いて落下させられるし、落下しない成形品は支杆
で払い落とされ、回収箱に回収され必要に応じて
次工程の煮沸工程へと導かれる。

続いて、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。そして脱型洩検出及びエアブ
ローを行つたのち機を上昇させる。

続いて、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。

そしてシリンダ５１７₄により金型２００の開
口にノズルの開口が臨む位置まで原料注入機９０
０を下降せしめて金型２００内にプラスチツクス
のゾル状原料を注入する。注入完了後、注入機９
００を上昇させ待機位置まで戻す。

最後に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、
シリンダ５１７₁により下降せしめる。そして金
型２００を閉蓋したのち機を上昇させる。

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、合成樹脂製人形等の成形装置であつ
て、脱型機がピンで枢着されている一対のチヤツ
クソーと、各チヤツクソーをピンで連結したピス
トンを滑動自在に備えたシリンダと、該シリンダ
を取付板に回転自在に設けた支軸部と、支軸部に
固着したピニオンとからなるチヤツキング部を、
前記成形金型に対応して複数並列して成形金型内
に前記チヤツクソーを取付板のあるシリンダをも
つて昇降可能に設けると共に、前記各ピニオンに
それぞれ噛合するラツクにラツク押し板を介して
往復動させるシリンダを設けたことにより、多数
ある成形金型群の脱型が一括して行われ、しかも
成形金型内の成形品の剥離も効率よくでき成形品
の金型からの取り出しも著しく円滑にでき、取り
出しミスが少なく手数をかけることなく稼働率を
高めると共に、運転制御も簡便であつて、熱可塑
性合成樹脂の成形において成形品の抜出作業を人
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図は使用状
態の斜視図、第２図はその平面図、第３図はその
一部の側面図、第４図は正面図、第５図はその平
面図、第６図は第５図線断面図、第７図は第
５図線断面図、第８図は第７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、
Ｆ……作動流体圧装置、１０１……回転テーブ
ル、１０２……アーム、１０３……基台、１０４
……軌道、１０５……ローラ、１０６……支点ピ
ン、１０７……モータ、１０８……ピニオン、１
０９……ラツク、１１１，１１２……モータ、１
１３……スパイダスピンドル、１１７……スパイ
ダ、２００……金型、２０１……フレーム、２０
２……取付板、３０１……切欠、３０２……ド
ア、３０３……バーナ、３０４……循環フアン、
４０１……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、５２１……取付フランジ、６００
……金型蓋開閉機、７００………脱型機、７０１
……チヤツクシリンダ取付板、７０２……チヤツ
クシリンダ、７０３……チヤツクソー、７０４…
…吊り板、７０６……エンドプレート、７０７…
…シリンダ、７０８……ラツク、７０９……ラツ
ク押し板、７１０……ガイド、７１１……ピニオ
ン、７１２，７１３……ピン、７１４……持上げ
シリンダ取付板、７１５……シリンダ、７１６…
…ブロツク、７１７……ピストン、８００……脱
型洩検出及びブロー機、９００……原料注入機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 成形金型内壁に溶融スキン層を形成する加熱
   炉と、該スキン層を成形金型内で冷却固化する冷
   却室とを備え、この加熱炉と冷却室とに成形金型
   を移動する成形金型保持機構部を設けると共に、
   前記成形金型に原料を注入する原料注入機と、成
   形金型の金型蓋の開蓋・閉蓋を行う成形金型蓋開
   閉機と、成形金型から成形品を脱型する脱型機と
   を有して各機を前記成形金型に臨ましめるように
   変位可能に備えたロボツト機構部を装備した合成
   樹脂製人形等の成形装置であつて、前記脱型機が
   ピンで枢着されている一対のチヤツクソーと、各
   チヤツクソーをピンで連結したピストンを滑動自
   在に備えたシリンダと、該シリンダを取付板に回
   転自在に設けた支軸部と、支軸部に固着したピニ
   オンとからなるチヤツキング部を、前記成形金型
   に対応して複数並列して成形金型内に前記チヤツ
   クソーを取付板のあるシリンダをもつて昇降可能
   に設けると共に、前記各ピニオンにそれぞれ噛合
   するラツクにラツク押し板を介して往復動させる
   シリンダを設けたことを特徴とする合成樹脂製人
   形等の成形装置。