JPH0725065B2 - 熱可塑性合成樹脂成形品の切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は熱可塑性合成樹脂成形品の一部を、連続した
曲面状の端部を形成するように切除する装置、特に車両
用のモールディングの製造に適した熱可塑性合成樹脂成
形品の切断装置に関するものである。

〔従来の技術〕 車両用の合成樹脂モールディングの製造方法として、熱
可塑性合成樹脂の押出成形品や射出成形品などの合成樹
脂成形品をせん断してモールディングを製造する方法が
ある。ところが合成樹脂成形品をせん断すると、せん断
面が露出して装飾性を害するとともに、エッジが危険で
あるため、切断部にエンドキャップを形成するなどの端
末処理を行う必要がある。

このような点を改善するために、冷却した合成樹脂成形
品を、高周波電圧を印加した切断刃により溶断する方法
が提案されている（例えば特開昭54−11977号）。

しかしながら、このような従来の方法では、切断刃に高
周波電圧を印加しているため、切断刃と接する部分の樹
脂が溶融して、他の部分とは異なった外観を有する溶断
面が形成されるとともに、溶融部分に切断刃が接するた
めに、溶断面が乱れて装飾性を害するという問題点があ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明の目的は、上記問題点を解決するため、せん断
や溶断とは異なる原理の切断によって成形品の一部を切
除することにより他の部分と連続した優れた外観を有す
る曲面状の端部が形成され、かつ切断面が目立たず、優
れた装飾性を有するように切断することが可能な熱可塑
性合成樹脂成形品の切断装置を提案することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、熱可塑性合成樹脂から成形された成形品を
載置する受台、 この受台に載置された成形品を固定するクランプ、 前記成形品の外表面側で切断部に向けて前進、後退可能
に設けられ、かつ成形品の切断部にほぼ沿った部分を、
その部分以外の部分よりも高温でかつ常温より高い温度
に加熱して内部を軟化させる加熱装置、および この加熱装置の後退時に前記成形品の外表面に向けて前
進、後退可能とされ、かつ成形品の外表面部の硬度が内
部よりも高い状態で、成形品の外表面側から前進して外
表面を切断または破断することなく引伸して曲面状の端
部を形成し、外表面部と裏面部が溶着した状態で切断す
るように構成された所定の形状を有する切断刃と を備えたことを特徴とする熱可塑性合成樹脂成形品の切
断装置である。

この発明において合成樹脂としては、スチレン樹脂、塩
化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂
等が使用できる。また合成樹脂成形品としては、車両用
のモールディングが適しているが、他のものでもよく、
これらは押出成形法、射出成形法などにより成形するこ
とができる。

合成樹脂成形品の加熱装置としては、切断部にほぼ沿っ
た狭い領域を、その領域以外の部分よりも高温でかつ常
温より高い温度に加熱して内部を軟化させる装置であれ
ばよく、合成樹脂成形品の外表面が常温の空気等により
冷却される状態で、高周波誘電加熱により切断部を全体
加熱する装置が好ましいが、加熱流体の吹付、遠赤外線
等により加熱する装置であってもよい。

切断刃は、上記により加熱された部分の外表面部の硬度
が内部よりも高い状態で外表面側から前進して切断でき
るものである。この場合切断刃は加熱する必要はなくむ
しろ低い温度に保つように冷却することが好ましい。ま
た切断部の外表面側に冷却流体を吹付ける装置を設ける
と、成形品の外表面が冷却されて硬度が高くなり、切断
刃も冷却されて切断性がよくなる。

切断刃の前進速度は合成樹脂成形品の外表面部が途中で
切断されない、すなわちせん断に相当する破断がない程
度の速度であることが望ましい。切断に際しては、成形
品にテンションをかけた状態で切断できるように、クラ
ンプを切断刃の両側に設け、少なくとも一方を移動可能
にするのが望ましい。

〔作用〕

この発明の熱可塑性合成樹脂成形品の切断装置において
は、熱可塑性合成樹脂成形品を受台に載置してクランプ
で固定する。切断刃を後退させた状態で加熱装置を前進
させ、合成樹脂成形品の切断部にほぼ沿った部分をその
部分以外の部分よりも高い温度でかつ常温以上に加熱し
て内部を軟化させる。

次いで加熱装置を後退させ、成形品の外表面側の硬度が
内部よりも高い状態で、好ましくは前記切断部分に引っ
張り応力を作用させながら切断刃を外表面側から前進さ
せると、成形品の外表面は切断または破断されることな
く引伸されて曲面状の端部を形成し、外表面部と裏面部
が溶着した状態で切断される。

このようにして切断すると、切断部の外表面部は切断さ
れることなく引伸ばされているため不要な盛上がりや変
形等がなく、他の部分と連続した外観を保ったまま曲面
状に変形して、曲面状の端部が形成され外表面部と裏面
部が溶着した状態で切断される。そして切断面は外表面
部がせん断または溶断されずに引き伸ばされた状態で形
成されていることにより内部の樹脂が露出しない状態
で、裏面側に狭い幅で形成されるので外表面側から目立
たず、エンドキャップ等の端末処理をしなくても、エッ
ジがなく優れた外観の合成樹脂成形品が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面の実施例により説明する。実施例は
長尺の熱可塑性合成樹脂成形品を切断して車両用のモー
ルディングを製造する例を示す。第１図ないし第３図は
実施例による切断装置の正面図、第４図はその一部の斜
視図、第５図は第１図のＡ方向矢視図、第６図および第
７図は成形品の平面図、第８図ないし第11図は切断状態
を示す断面図、第12図は製造されたモールディングの一
部の斜視図、第13図のそのＢ−Ｂ断面図、第14図はＣ−
Ｃ断面図である。

図において、１は受台で、成形品２を載置し、長手方向
に移動できるように両側にサイドガイド３が形成されて
いる。受台１の成形品載置部４（第１〜３図の右側）の
長手方向中央部には開口部５が設けられており、受台１
上を往復動する搬出具６に取付ボルト７により接続する
ブラケット８が開口部５を通して下に伸び、ロッドレス
流体圧シリンダ９の移動体10に接続している。また受台
１の下側には、載置される成形品２の切断部に対応する
部分に下部電極11が設けられて、スプリング12により固
定台13に引張られており、４本の調節ボルト14により電
極面のレベルを調節できるようになっている。

受台１の上方には下部電極11に対向する位置に切断刃15
が上下動可能に設けられており、固定プレート16に固定
された流体圧シリンダ17のロッド18により成形品２の外
表面に向って前進、後退し、下部電極11との間で成形品
２を切断するようになっている。第６図において21は切
断線を示しており、切断刃15はこの切断線21と同形状と
なっている。切断刃15はセラミック、非磁性金属にセラ
ミックを蒸着した材料などからなり、第８図から明らか
なように成形品２の切除部22側にテーパ面23を有し、刃
先15aはあまり鋭利ではなく、切断時に成形品２の外表
面部2aを切断または破断することなく引伸ばすことが可
能な程度で、かつ外表面部2aと裏面部2cが溶着した状態
で切断できる程度に、先端の面が平滑にされている。

受台１の上方には、切断刃15の後退時に切断刃15と同じ
軌跡を上下動するように、加熱装置としての上部電極24
が設けられている。上部電極24は第７図に示すように、
切断部（切断線）21とほぼ同一形状で、前進時に下部電
極11との間に高周波電圧を印加して、切断部21にほぼ沿
った部分を常温で超える温度に加熱するようになってい
る。上部電極24はシリコンやFRP製の取付部材25を介し
てベースプレート26に取付けられている。ベースプレー
ト26には弾性材料製のクランプ27も取付けられている。
またベースプレート26は連結棒28により流体圧シリンダ
29のロッド30に連結されて、上下動するようになってい
る。流体圧シリンダ29は、別の流体圧シリンダ31のロッ
ド32により水平方向に移動するスライドプレート33に、
支持脚34およびスタンドプレート35により固定されてい
る。流体圧シリンダ31は固定プレート36に固定されてお
り、スライドプレート33は固定プレート36、37間に固定
されたガイド棒38に沿って水平移動するようになってい
る。39、40はガイド孔である。

固定プレート36には流体圧シリンダ41が固定されてお
り、そのロッド42にはクランプ43が設けられて上下動
し、成形品２の非切除部44を受台１に押付けてクランプ
するようになっている。クランプ43と反対側には別のク
ランプ45が配置され、その先端に設けられたピン46を成
形品２つの切除部22に食い込ませた状態でクランプする
ようになっている。クランプ45はスライドプレート47に
取付けられた流体圧シリンダ48のロッド48aに連結棒49
により取付けられて、上下動するようになっている。ま
たスライドプレート47は固定プレート50に固定された流
体圧シリンダ51のロッド52に取付けられ、固定プレート
50、53間に固定されたガイド棒54に沿って水平方向に移
動できるようになっている。

55は切断刃15の前進時に切断部21の外表面に向って、非
切除部44側から冷却空気を吹付けるノズルである。61は
製造されたモールディング、62は端部、63は切断面であ
る。

成形品２の切断方法は、まず熱可塑性合成樹脂の押出成
形、射出成形等により製造された成形品２を受台１の成
形品載置部４に載置して切断を行う。

第１図は成形品２の切断を終了して、搬出具６により成
形品２（モールディング61）が搬出された状態を示して
おり、この状態からロッドレス流体圧シリンダ９によ
り、搬出具６をａ方向に後退させた後、成形品載置部４
に新しい成形品２を位置決め載置し、流体圧シリンダ41
を駆動してクランプ43を前進させ、成形品２の非切除部
44をクランプする。同時に流体圧シリンダ51によりスラ
イドプレート47がａ方向に前進した状態で、流体圧シリ
ンダ48によりクランプ45がｃ方向に前進（下降）して成
形品２の切除部22をクランプし、ピン46がその外表面に
押付けられる。

このとき流体圧シリンダ17により切断刃15をｄ方向に後
退（上昇）させた状態で、流体圧シリンダ31によりスラ
イドプレート33をｂ方向に前進させ、さらに流体圧シリ
ンダ29によりベースプレート26をｃ方向に前進（下降）
させる。これによりクランプ27は成形品２に押付けられ
て切断部21近傍をクランプし、上部電極24は成形品２の
切断部21に対向する位置にセットされる。第２図および
第８図はこの状態を示している。

この状態で上部電極24と下部電極11の間に高周波電圧を
印加して、高周波誘電加熱により、成形品２の切断部21
に沿った部分の樹脂を常温を超える温度に加熱する。高
周波誘電加熱により成形品２の切断部21付近の樹脂は自
己発熱により外表面部2a、内部2bとも均等に常温以上の
温度に加熱されるが、外表面部2aは常温の空気にさらさ
れて常に冷却されるため、内部2bより低温となる。そこ
で内部2bが軟化する程度に加熱すると、外表面部2aは内
部2bよりも硬度が高くなる。56は加熱部で、各点の密度
は温度の高さを示している。

この状態で前記と逆の動作で流体圧シリンダ29、31によ
り上部電極24をｄおよびａ方向に後退させて第１図の位
置に復帰させ、代りに流体圧シリンダ17により切断刃15
をｃ方向に前進させて切断を行う。この状態は第３図お
よび第９〜11図に示されている。

このとき流体圧シリンダ51によりクランプ45をｂ方向に
引いて成形品２にテンションをかけた状態で、流体圧シ
リンダ17により、第９図に示すように、ノズル55から冷
却用空気を吹付けながら、切断刃15を外表面側から前進
させると、外表面部2aの硬度が内部2bに比べ高く、また
切断刃15の刃先15aが成形品２の外表面部2aをせん断し
ない程度に先端面が平滑とされているため、第10図に示
すように、外表面部2aは切断刃15によりせん断も破断も
されることなく、そのまま引伸ばされるように押され、
内部2bの樹脂は周辺部に移動する。このとき切断刃15の
切除部22側はテーパ面23が形成されているため、樹脂が
テーパ面23に沿って押出される。内部2bの樹脂の一部は
非切除部44側に移動して盛上がりを形成しやすいが、ク
ランプ45によりテンションをかけることにより、盛上が
りは防止される。

この状態で切断刃15がさらに前進すると、第11図に示す
ように、モールディング61となる非切除部44、外表面部
2aは、さらに引き伸ばされて他の部分と連続した外観を
保ったまま曲面状に変形して、滑らかな曲面状の端部62
が形成され外表面部と裏面部が溶着した状態で、切断刃
15と下部電極11の間で切断され、第12図ないし第14図に
示すようなモールディング61が製造される。下部電極11
の上面は切断刃15の先端と一致するように調節ボルト14
によってレベル調節することにより、成形品２を完全に
切断することができる。

切断刃15によって形成される切断面63は、外表面部2aが
せん断も破断もされずに引伸ばされた状態で形成されて
いることにより内部2bの樹脂が外表面側に露出せず、外
表面部2aと裏面部2cとが溶着した状態で、裏面部2c付近
に形成され、外表面側から目立たない。従ってエンドキ
ャップ等により切断面63を端末処理しなくても、優れた
外観のモールディング61が得られ、そのままの状態で使
用可能である。

切断後流体圧シリンダ17によって切断刃15をｄ方向に後
退させ、第１図に示すようにロッドレス流体圧シリンダ
９により搬出具６を駆動し、切断された切除部22および
製造されたモールディング61をｄ方向に搬出し、上記操
作を繰返えす。

上記の装置では、加熱装置としての上部電極24および切
断刃15を選択的に駆動して同一位置を加熱および切断で
きるため、切断部21にほぼ沿った狭い領域の樹脂のみを
加熱軟化させて切断することができ、これにより端部62
がだれることがなく、連続した曲面状の優れた外観を有
する端部62が形成される。上部電極24と切断刃15を並べ
て配置し、切断刃15を上部電極24と平行に移動させる場
合には切断部付近の広範囲の領域を加熱する必要がある
ため、端部62がだれて連続した曲面が形成できないが、
狭い領域のみを加熱すると、このようなことはなく、上
記のような連続した曲面状の端部62が形成される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、加熱装置と切断刃を選択的に駆動でき
るようにしたので、熱可塑性合成樹脂成形品の切断部に
ほぼ沿った部分を、その部分以外の部分よりも高温でか
つ常温を超える温度に加熱して内部を軟化させ、外表面
部の硬度が内部よりも高くなるような状態で、切断刃を
前進させて外表面部を切断または破断することく引伸ば
して曲面上の端部を形成し、外表面部と裏面部が溶着し
た状態で切断することができ、これにより他の部分と連
続した優れた外観を有する曲面状の端部が形成され、か
つ切断面が目立たず、優れた外観を有するように樹脂成
形品を切断することができる。

この場合、切断部以外は軟化しないで硬度の高いまま保
たれるので、切断時にモールディング側に不要な盛上が
りや変形の発生が防止され、また切断部のみを加熱する
ので短時間で加熱でき、生産性が向上するとともに、エ
ネルギー消費を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は実施例の切断装置の正面図、第４
図はその一部の斜視図、第５図は第１図のＡ方向矢視
図、第６図および第７図は成形品の平面図、第８図ない
し第11図は切断状態を示す断面図、第12図は製造された
モールディングの一部の斜視図、第13図はそのＢ−Ｂ断
面図、第14図はＣ−Ｃ断面図である。 各図中、同一符号は同一部分を示し、１は受台、２は成
形品、６は搬出具、9,17,29,31,41,48,51は流体圧シリ
ンダ、11は下部電極、15は切断刃、15aは刃先、21は切
断部、22は切除部、24は上部電極、27,43,45はクラン
プ、55はノズル、56は加熱部、61はモールディング、62
は端部、63は切断面である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性合成樹脂から成形された成形品を
   載置する受台、 この受台に載置された成形品を固定するクランプ、 前記成形品の外表面側で切断部に向けて前進、後退可能
   に設けられ、かつ成形品の切断部にほぼ沿った部分を、
   その部分以外の部分よりも高温でかつ常温より高い温度
   に加熱して内部を軟化させる加熱装置、および この加熱装置の後退時に前記成形品の外表面に向けて前
   進、後退可能とされ、かつ成形品の外表面部の硬度が内
   部よりも高い状態で、成形品の外表面側から前進して外
   表面を切断または破断することなく引伸して曲面状の端
   部を形成し、外表面部と裏面部が溶着した状態で切断す
   るように構成された所定の形状を有する切断刃と を備えたことを特徴とする熱可塑性合成樹脂成形品の切
   断装置。
2. 【請求項２】クランプは切断部の両側に設けられ、少な
   くとも一方が移動可能で、成形品にテンションをかけら
   れるようにした請求項第１項記載の装置。
3. 【請求項３】加熱装置は高周波誘電加熱の電極である請
   求項第１項または第２項記載の装置。
4. 【請求項４】加熱装置と切断刃はほぼ同一形状である請
   求項第１項ないし第３項のいずれかに記載の装置。