JPH06226840A - 樹脂板成型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】型傷の少ない品質の高い成形品を成形する。 【構成】開閉可能に設けた把持具６９の爪部７０で予め
１６０〜１７０°Ｃに加熱した樹脂板１を挾んで所定の
形状に成形する型１２，２４を設け、該両型１２，２４
の成形時において、板４，４が樹脂板１を挾持すると爪
部７０が開いて樹脂板１を離すと共に樹脂板１が滑り面
３を滑って滑り込む構成の樹脂板成型装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加熱した樹脂板を加
工して成形品を得る樹脂板成型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め所定温度に加熱した状態の樹脂板の
端部を型で挾持し成形する手段が考えられている。

【０００３】

【この発明が解決しようとする課題】しかしながら、前
記手段において、挾持した状態で成形すると、樹脂板の
滑りが悪くなり成形品に型傷を生じることがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、成形品の品
質を高め得る樹脂板成型装置を提供するものであって、
つぎの技術的手段を講じた。すなわち、把持具６９で把
持している加熱した樹脂板１を挾んで成形する型１２，
２４を設け、該型１２及び／又は型２４の挾持する側の
面に滑り面３を有する板４を設け、該板４が樹脂板１を
挾持した時若しくは挾持する直前若しくは挾持した直後
に前記把持具６９の把持を解除することを特徴とする樹
脂板成型装置の構成とする。

【０００５】

【作用】予め加熱手段により加熱され把持具６９で把持
された樹脂板１は成形用の型１２と型２４との間に供給
される。つぎに、両型１２，２４が接近して樹脂板１の
端部を挾持し、つづいて成形作業に入るが、樹脂板１を
挾持した時若しくは挾持する直前若しくは挾持した直後
に把持具６９の把持を解除する。そして、成形時に樹脂
板１の端部は板４の滑り面３を滑る。

【０００６】

【効果】成形時に樹脂板１の端部は滑り込むので型によ
る損傷が少なくなり成形品の品質を高め得る。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。まず、その構成について説明すると、成形用プ
レス装置２は広幅の面を横方向に位置し所定間隔を置い
て対向して設けた矩形状の固定板５と、該両固定板５の
各角部に挿通した軸６とを一体に構成した本体７及びこ
の本体７と一体に設けて支持する支持台等８を備えてい
る。そして、成形用プレス装置２の正面視において、固
定板５の左右両端面の上端部に平板の上下両端部を横側
方に折り曲げたレ−ル９を設けて両固定板５を連結して
いる。

【０００８】可動板１０は矩形状の平板で広幅の面を横
方向に位置して各角部を各軸６に軸芯方向に移動可能に
設けている。そして、該可動板１０の内壁に矩形の外板
１１を着脱自在に取り付けている。型１２は素板である
樹脂板（熱可塑性の透明樹脂板であって、実施例ではポ
リカ−ボネイトを使用している）１を圧する面１３を有
する金型であって、正面視において矩形の板１４の中央
部に適宜の厚みを有する凸部１５を設けている。そし
て、該凸部１５とは反対側における型１２の壁と前記外
板１１の壁はタ−ンバックル１６を介して一体可能に設
けている。また、外板１１と板１４の空間部に、−端部
を外板１１に取り付けるとともに他端部を板１４に取り
付けたエアシリンダ１７を設けている。なお、該エアシ
リンダ１７はタ−ンバックル１６を挾んで縦方向におい
て略対象の位置に設けている。１８は前記エアシリンダ
１７に軸芯方向に摺動可能に設けたピストンであって、
中央部に前記型１２の突部１５が出入し得る孔１９を設
けた矩形の押え板２０を着脱自在に取り付けている。ま
た、前記エアシリンダ１７はピストン１８の移動方向の
両端部にエアを給・排気可能なエアパイプ２１・２２を
接続し、連通し得る構成としている。そして、押え板２
０に対向する固定板５の内壁には、中央部に矩形の孔２
３を設けると共に正面視矩形状の型２４を着脱自在に取
り付けている。なお、該型２４は金型又は木型の何れで
もよく、また孔２２と前記孔１９は略同じ大きさに設け
ていると共に型１２よりもほぼ樹脂板１の板厚の２倍分
大きく設けている。そして、凸部１５の横方向の幅ｈは
型２４の孔２２の幅（深さ）Ｈよりも小さく設けてい
る。

【０００９】板４は前記樹脂板１と熱による変形温度が
略同じか又は高いもの（例えば、ポリアセタ−ル、ナイ
ロン、フェノ−ル等が望ましい）を使用し滑り面３を有
しており、型２４に対向する押え板２０の面及び押え板
２０に対向する型２４の面にねじで着脱自在に取り付け
ている。なお、該板４には孔１９，２３と略同じ大きさ
の孔２５を設けており、この孔２５の角部を円弧状に設
けている。また、板４及び押え板２０と型２４及び板４
にはそれぞれ正面視矩形の凹部２６を設けている。２７
は成形品であり、２８は前記固定板５の外壁中央部に着
脱自在に設けたシリンダ（空気圧，油圧等）であって、
この固定板５を挿通し且つ先端部を可動板１０の後壁に
着脱自在に取り付けたピストン２９を備えている。予備
加熱装置３０は上面を開放した箱形の炉３１、この炉内
の温度を約１００〜１２０°Ｃに維持するヒ−タ−３２
等を備えており、成形用プレス装置２の横側方に位置し
ている。なお、該炉３１は樹脂板１を複数枚（実施例で
は約２０〜３０枚）収容し得るとともに高さを樹脂板１
の高さよりも大きく設けている。また、予備加熱装置３
０の前方を作業者による製品取出し場所３３に設けてい
る。

【００１０】加熱装置３４は上面を開放した箱形の炉３
５、この炉３５に収容した樹脂板１を約１６０〜１８０
°Ｃ（好しくは約１６５°Ｃ）に昇温するヒ−タ−３６
等を備え、成形用プレス装置２を挾んで予備加熱装置３
０とは反対側に設けている。なお、該炉３５は前記予備
加熱装置３０で加熱された樹脂板１を収容できる大きさ
である。３７は前記固定板５，５の横側端面の上端部に
取り付けて対向している軸受板であって、該両軸受板３
７に、表面に台形ネジを形成した回転軸３８を軸受を介
して回転可能に設けている。そして、該回転軸３８の軸
芯方向の中間部に台形ネジと噛み合う溝を有する移動体
３９を設け、この移動体３９に上部を横方向に折り曲げ
たガイドフレ−ムブラケット４０を取り付けている。ま
た、該ガイドフレ−ムブラケット４０の下端部は前記レ
−ル９に摺動可能な摺動体４１に着脱自在に取り付けて
いる。なお、他方のレ−ル９にも摺動体４１を設け、そ
してこの摺動体４１に上部を横方向に折り曲げたガイド
フレ−ムブラケット４０を着脱自在に取り付けている。
なお、回転軸３８はカップリング４２を介して正逆転モ
−タ４３のモ−タ軸４４と伝動可能に構成している。

【００１１】搬送フレ−ム４５は一端部を炉３１の中間
部上方に位置し、他端部を炉３５の中間部上方に位置し
て前記ガイドフレ−ムブラケット４０の上面に着脱自在
に取り付けたロッドレスシリンダフレ−ム４６と、該ロ
ッドレスシリンダフレ−ム４６の両端部に位置した支柱
４７と、該支柱４７の上端部と中間部に両支柱４７を連
結する横フレ−ム４８，４９とを枠組して構成してい
る。そして、該ロッドレスシリンダフレ−ム４６と横フ
レ−ム４８，４９に、平板の上下両端部を横方向に折り
曲げ且つ横方向に摺動可能な横摺動体５０，５１，５２
をそれぞれ設け、これらの横摺動体５０，５１，５２の
外面に縦方向に軸芯を有する縦ロッドレスシリンダ５３
を設けている。そして、これらの摺動体の中で、ロッド
レスシリンダフレ−ム４６に設けている横移動体５２が
移動源となっている。５４は前記縦ロッドレスシリンダ
５３の下端部に位置し、縦方向に摺動し得る縦摺動体で
ある。なお、横摺動体５０，５１，５２及び縦摺動体５
４の所定位置への移動並びに移動体３９を所定位置に移
動させる正逆転モ−タ４３の正逆転数は図示していない
がマイクロコンピュ−タによりコントロ−ルする構成と
している。

【００１２】そして、前記縦摺動体５４の上面に、上端
部を横方向に折り曲げた支持板５５を設け、正面視にお
いて、この支持板５５の上面の左右両端部に受板５６を
対向させて設けている。また、該受板５６に吊りバ−５
７を挿通して一体に設け、そしてこの吊りバ−５７の左
右両端部に、下端部に把持具６９を有する支持バ−５９
を設けている。

【００１３】該把持具１は支持バ−５７の下端部に引き
込み型のエアシリンダ６０を着脱自在に設けている。そ
して、該エアシリンダ６０の下端部には、ピストン６１
が摺動可能な孔６２を有するとともに下端にクランプガ
イド６３を設けてなるクランプガイド取付体６４を着脱
自在に設けている。なお、エアシリンダ６０はソレノイ
ドバルブ６５の作動によりエアをエアシリンダ６０に給
気又はエアシリンダ６０から排気することによって、ピ
ストン６１を矢印方向（上下向）に移動する構成として
いる。そして、クランプガイド取付体６４は平板の左右
両端部を下方に折り曲げて正面視門型に形成するととも
に左右の各折り曲げ部に下側の端面から逆Ｕ状の溝６６
を設けている。また、前記ピストン６１の下端部に横方
向に軸芯を有し、溝６６に嵌入する丸軸のピン６７を挿
通している。そして、該ピン６７はピストン６１に設け
たナット６８で固定し、この外径は溝６６に把持具６９
を持ち込み出来る大きさとしている。そして、該把持具
６９は厚みが約０．８ｍｍの板バネで形成し、側面視に
おいて逆Ｕ状（自由状態での開き角度が約３０度）に設
けているとともに下端部に対向する歯状の爪部７０を設
けている。

【００１４】なお、前記凹部２６は開放状態における爪
部７０の幅よりも大きく設けており、この凹部内で爪部
７０が開閉し得る構成としている。７１と７２は樹脂板
１の左右両端部の上方における前記ピン６７に設けたス
イッチ（実施例ではピン押しボタン型のマイクロスイッ
チ）である。そして、該スイッチ７１，７２及びフット
ペタル７３の操作により「ＯＮ」・「ＯＦＦ」するスイ
ッチ（図示せず）は、プログラムコントロ−ラ７４に夫
々連絡している。また、該プログラムコントロ−ラ７４
は予め設定したピストン６７の移動範囲を検出するセン
サ−７５及びポンプ７６による圧縮空気を前記エアシリ
ンダ６０，６０に案内する案内管７７，７８と連通可能
に設けたソレノイド７９に連絡している。８０は両板４
により樹脂板１を挾持したことを検出する挾持検出セン
サ（例えば、光電型、超音波型、静電容量型等がある
が、これに限定されるものでない）であって、両板４に
設けており、前記プログラムコントロ−ラ７４に連絡し
ている。

【００１５】前記固定板５の上面上方位置には、スペ−
サ８１を介してセンサ取付板８２を設け、該センサ取付
板８２に、型１２が他方の型２４に向けて移動して型締
め位置（押切り位置）に到達したことを検出するセンサ
（実施例では感知ロ−ラ８３を取り付けたア−ム８４を
有するリミットスイッチ）８５を着脱自在に設けてい
る。なお、該センサ８５は型締め位置でなく、型締め位
置に到達する前等その位置近くに設けていてもよく、ま
た非接触型の検知手段も考えられ、位置検出手段として
はいかなる手段でもよい。

【００１６】８６と８７はソレノイドバルブ８８を切換
えるソレノイド、８９はソレノイドバルブ８８と連通可
能に設けたエアコンプレッサ−である。そして、該ソレ
ノイドバルブ８８は前記シリンダ２８と連通している。
９０は前記固定板５の内面で且つ型２４の孔２３に設け
たヒ−タ（実施例ではプレ−トヒ−タを使用）である。
そして、該ヒ−タ９０は温度を調節できる（実施例では
８０〜９０°Ｃを選択している）温度コントロ−ラ９１
及び電源（実施例では２００ボルト）９２に接続してい
る。なお、該ヒ−タ９０は少くとも成形品２７のコ−ナ
−部を加熱する構成としていると共に樹脂板１が加熱装
置３４に供給された時に「ＯＮ」になり、成形作業を終
えると「ＯＦＦ」になるべく構成している。

【００１７】つぎに、その作用について説明する。ま
ず、複数枚の素板である樹脂板１を予備加熱装置３０の
炉３１の所定位置に整列させ、そして、ヒ−タ−３２を
点火してこの炉内の温度を加熱し樹脂板１の温度を約１
００〜１２０°Ｃに昇温する。これに関連してこの樹脂
板内の水分が除去されていく（この工程は、成形加工の
前日から、例えば朝８時から成形作業を行なうのであれ
ば、前日の夜８時頃から予備加熱を始める）。

【００１８】そして、予備加熱を終えると、スタ−トス
イッチ（図示せず）を「ＯＮ」にする。すると、縦摺動
体５４が下降し両スイッチ７１，７２が樹脂板１に当っ
て「ＯＮ」になると、この信号を入力したプログラムコ
ントロ−ラ７４はソレノイドバルブ７９に励磁信号を出
力する。すると、エアシリンダ６０にある空気は案内管
７７を通ってソレノイドバルブ７９から排出され、一
方、ポンプ７６によって送り込まれた圧縮空気はソレノ
イドバルブ７９から案内管７８を通ってエアシリンダ６
０に入りピストン６１を上側（矢印イ方向）に移動す
る。その後、センサ−７５によりピストン６１が所定位
置に達したと検出されると、このセンサ−７５から信号
を入力したプログラムコントロ−ラ７４は先に出力した
ソレノイドバルブ７９への励磁信号を停止するので、ピ
ストン６１はその位置に保持された状態となっている。

【００１９】また、ピストン６１の移動に関連して、ピ
ン６７もそれと同方向に移動して把持具６９を押し込み
ながら溝６６の所定位置に侵入するので、両爪部７０は
内側に向って移動して予備加熱された樹脂板１の端部に
食い込む。従って、樹脂板１への把持が強くなって、把
持具６９から樹脂板１が落下することがないので、以後
の加熱・成形の各工程を円滑に行なわせて品質の良い成
形品２７を得ることができる。

【００２０】つぎに、縦摺動体５４が縦ロッドレスシリ
ンダ５３の所定位置まで上昇する。この場合、把持具６
９で挾持された樹脂板１もそれと同方向に移動して、下
端が炉３１の上方に位置する。すなわち、樹脂板１が炉
３１の上方に出た状態である。つづいて、横摺動体５２
はロッドレスシリンダフレ−ム４６のロッドレスシリン
ダを横方向（正面視において左側）の所定位置に到達す
ると移動を停止する。従って、該横摺動体５２の移動に
関連して、縦ロッドレスシリンダ５３，樹脂板１等もそ
れと同方向の所定位置（加熱装置３４の中央部上方位
置）に移動する。つぎに、縦摺動体５４が所定位置まで
下降すると、これに関連して樹脂板１は下降してヒ−タ
−３６で加熱されている炉３５の中央部に入る。そし
て、樹脂板１の温度が約１６０〜１７０°Ｃに到達する
と（厚さ３ｍｍの場合に、約１６５°Ｃまでの昇温時間
は約２分程度であった）、縦摺動体５４を再び上昇して
元の所定位置に復帰させる。これに関連して、加熱処理
された樹脂板１も炉３５の上方に移動する。

【００２１】この場合、樹脂板１は予め予備加熱装置３
０の炉３１で加熱して水分を除去しているので加熱装置
３４の炉３５に供給された樹脂板１の発泡を防止し、品
質の安定を図れる。そして、樹脂板１を約１６０〜１７
０°Ｃに加熱することにより、発泡の防止とともに後で
行なわれる成形を容易にし、成形品２７の品質の向上に
つながる。また、炉３５における樹脂板１の加熱時間が
短いので、作業の短縮化を図れる。

【００２２】そして、樹脂板１が加熱装置３４に供給す
ると、電源９２の電気回路が連通してヒ−タ９０に通電
する。このヒ−タ９０は通電後周辺温度を約８５°Ｃに
する。つぎに、横摺動体５２はロッドレスシリンダフレ
−ム４６のロッドレスシリンダの中間部に移動し、縦摺
動体５４が所定位置まで下降するので、樹脂板１もそれ
に関連して型１２と型２４の間の所定位置に到達する。
つづいて、ソレノイド８６に通電して励磁しソレノイド
バルブ８８を作動すると、エアコンプレッサ８９からの
圧縮空気はソレノイドバルブ８８、管を通ってシリンダ
２８の室に送り込まれるので、ピストン２９は前進して
可動板１０を型２４に向けて移動するので、型１２、押
え板２０等をそれと同方向に移動する。そして、押え板
２０に設けた板４と型２４に設けた板４が所定位置に達
した時、挾持検出センサ８０は両板４が樹脂板１を挾持
した情報をプログラムコントロ−ラ７４に出力する。す
ると、プログラムコントロ−ラ７４はソレノイドバルブ
７９に励磁信号を出力するので、エアシリンダ７９にあ
る空気は案内管７８を通ってソレノイドバルブ７９から
排出され、一方ポンプ７６によって送り込まれた圧縮空
気はソレノイドバルブ７９から案内管７７を通ってエア
シリンダ６０に入りピストン６１を下側（矢印イ方向と
反対側）に移動する。従って、ピン６７もそれと同方向
に移動して把持具６９の押し込みを解除するので、把持
具６９の爪部７０は開いて樹脂板１を離す。

【００２３】そして、可動板１０の移動に関連して型１
２の凸部１５はさらに前進して型２４の孔２３に侵入し
て成形するが、この成形時において、押え板２０に所定
以上の圧力がかかると、ピストン１８はシリンダ１７を
摺動して後退するので成形作業に支障を生じることがな
く、また前記しているように爪部７０は開いているので
樹脂板１の端部の流れ込みがよくなって局部的の残留歪
の発生を防止し得ると共に成形品２７の肉厚の変化が少
なく品質の向上を図れる。さらに、この成形時におい
て、ヒ−タ９０に対向する成形品２７の曲り部（コ−ナ
−部）はこのヒ−タ９０によって加熱されているので波
うちを生ぜず成形品２７の成形精度を向上できる。

【００２４】その後、型１２の凸部１５が型締め位置に
到達した時（成形作業を終える）、可動板１０の上端部
も感知ロ−ラ８３に当ってア−ム８４を回動しリミット
スイッチ８５を「ＯＮ」にする。すると、ソレノイド８
７は励磁してソレノイドバルブ８８を作動するので、こ
れに関連してエアコンプレッサ−８９からの圧縮空気は
ソレノイドバルブ８８、管を通ってシリンダ２８の室に
送り込まれる。これにより、ピストン２９は後退して可
動板１０を元の位置に復帰させるが、型１２の凸部１５
も成形品２７から離れる。なお、可動板１０の後退途中
まではピストン１８は前進して両板４で成形品２７の端
部（フランジ部）を挾持している。

【００２５】そして、ピストン２９が中間の所定位置ま
で後退した所からピストン１８が最前進位置からシリン
ダ１７と共に後退を開始するが、この時挾持検出センサ
８０は「ＯＦＦ」となる。すると、プログラムコントロ
−ラ７４はソレノイドバルブ７９に励磁信号を出力し、
エアシリンダ６０にある空気は案内管７７を通ってソレ
ノイドバルブ７９から排出され、一方ポンプ７６によっ
て送り込まれた圧縮空気はソレノイドバルブ７９から案
内管７８を通ってエアシリンダ６０に入りピストン６１
を上側（矢印イ方向）に移動する。

【００２６】その後、センサ−７５によりピストン６１
が所定位置に達したと検出されると、このセンサ−７５
から信号を入力したプログラムコントロ−ラ７４は先に
出力したソレノイドバルブ７９への励磁信号を停止する
ので、ピストン６１はその位置に保持された状態であ
る。また、ピストン６１の移動に関連して、ピン６７も
それと同方向に移動して把持具６９を押し込みながら溝
６６の所定位置に侵入するので、両爪部７０は内側に向
って移動して成形品２７のフランジ部を把持し落下を防
ぐ。

【００２７】なお、成形作業を終えて型１２の凸部１５
が後退に入ると、電源９２は「ＯＦＦ」になりヒ−タ９
０への加熱信号の出力を停止する。つぎに、縦摺動体５
４が縦ロッドレスシリンダ５３を上昇して元の位置に復
帰し、把持具６９で把持されている成形品２７も上昇し
て成形用プレス装置２の上方に位置する。つづいて、横
摺動体５２は横ロッドレスシリンダフレ−ム４６のロッ
ドレスシリンダを横方向に移動して所定位置（予備加熱
装置の上方）に到達すると停止する。そして、正逆転モ
−タ４３を駆動すると、回転動力はモ−タ軸４４、カッ
プリング４２を介して回転軸３８を回転するので、これ
に関連して搬送フレ−ム４５は前方すなわち作業者側の
所定位置まで前進する。従って、作業者は縦摺動体５４
を所定位置まで降下させ、製品取出し場所でフットペタ
ル７３を踏むと爪部７０は開いて離した成形品２７を回
収する。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂板成形装置の平面図。

【図２】樹脂板成形装置の正面図。

【図３】搬送フレ−ムの側面図。

【図４】型閉めした状態の側面図。

【図５】型開きした状態の側面図。

【図６】吊下げた樹脂板の正面図

【図７】把持具の正面図。

【図８】爪部が開いた把持具の側面図。

【図９】爪部が閉じた把持具の側面図。

【図１０】エア流通の回路図。

【図１１】電気回路図。

【符号の説明】

１ 樹脂板 ３ 滑り面 ４ 板 １２ 型 ２４ 型 ６９ 把持具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 把持具６９で把持している加熱した樹脂
   板１を挾んで成形する型１２，２４を設け、該型１２及
   び／又は型２４の挾持する側の面に滑り面３を有する板
   ４を設け、該板４が樹脂板１を挾持した時若しくは挾持
   する直前若しくは挾持した直後に前記把持具６９の把持
   を解除することを特徴とする樹脂板成型装置。