JP3681161B2

JP3681161B2 - Molding apparatus and molding method

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Publication number: JP3681161B2
Application number: JP2001170657A
Authority: JP
Inventors: 俊広高井; 憲一溝口; 秀樹宇佐美
Original assignee: タクミ・エー・エル株式会社
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-06-06
Also published as: JP2002361726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形装置および成形方法に関し、特に、樹脂成形シート上の所定成形部位に対して成形を行なう成形装置および成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の成形装置は、本体の上方に設置される上テーブルに樹脂成形シートに成形品を形成可能な雄成形型を配設するとともに、下方に配置される下テーブルにこの雄成形型と相対面させて雌成形型を配設していた。そして、樹脂成形シート上に特定された所定成形位置に雄成形型および雌成形型を作用させて成形品を形成するに際して、上テーブルに対する雄成形型の配設位置および下テーブルに対する雌成形型の配設位置の調整が行なわれていた。このとき、この雄成形型および雌成形型の調整は手作業にて行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の成形装置においては、手作業にて雄成形型および雌成形型の配設位置の調整を行なっていたため作業が煩雑になるとともに、最終的な微調整は熟練工が目視あるいは勘に頼って行なわなければならなかった。また、成形型の型替えがあるごとに初期配設位置を調整する作業を行なわなければならないため作業工程が悪化するという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、簡易に樹脂成形シートの所定位置に対する成形型の配設位置の調整を行なうことが可能な成形装置および成形方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明は、成形型を有し同成形型にて樹脂成形シ−ト上の所定成形部位に対して成形を行う成形手段と、上記成形型の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行う位置調整手段とを具備し、上記位置調整手段は、上記成形型の略中央にて回転可能に支持する成形型支持機構と、同成形型支持機構の回転量を調整可能な回転調整手段とを備える構成としてある。
上記のように構成した請求項１にかかる発明において、成形手段では樹脂成形シート上の所定成形部位に対して成形を行なう。このとき、位置調整手段にて樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。これにより、簡易に樹脂成形シート上の成形部位に対する成形型の位置合わせを行なうことが可能になるとともに、成形に際し成形部位に対して成形型を作用させることが可能となり、成形ズレを防止することが可能になる。ここで、位置調整手段は、上記成形型の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なうものであり、上記成形型の略中央にて回転可能に支持する成形型支持機構と、同成形型支持機構の回転量を調整可能な回転調整手段とを備えた構成となっている。
【０００６】
成形手段の成形型を作用させる樹脂成形シート上の所定成形部位の一例として、請求項２にかかる発明は、上記請求項１に記載の成形装置において、上記成形部位は、上記樹脂成形シート面上に印刷された印刷部位である構成としてある。上記のように構成した請求項２にかかる発明においては、樹脂成形シート上の成形部位をシート面上に印刷された印刷部位とする。印刷部位は特に成形ズレの発生を防止する必要があり、かかる印刷部位に対する成形において本発明にかかる成形装置を適用して位置合わせを行なうと好適である。
【０００７】
位置調整手段にて樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう構成の一例として、上記樹脂成形シートを上記成形型に対面させつつ保持するクランプ枠を備え、上記位置調整手段は、同クランプ枠の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した発明においては、当該成形装置に樹脂成形シートを上記成形型に対面させつつ保持するクランプ枠を備えさせる。そして、位置調整手段にて同クランプ枠の配置位置を調整することにより、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。ここで、位置調整手段にてクランプ枠の配置位置を調整する手法は特に限定されるものではなく、クランプ枠にボールネジを配設し、当該ボールネジを回転駆動させることによりクランプ枠をボールネジの軸方向に移動させることによって配置位置を調整しても良いし、クランプ枠をガイドレール上に載置し、当該クランプ枠をガイドレール上をレール方向に移動させることによって配置位置を調整するようにしても良い。
【０００８】
クランプ枠の配置位置を調整可能な構成を利用して実施できる機能の一例として、上記発明に記載の成形装置において、上記位置調整手段にて上記クランプ枠を移動可能な範囲に樹脂成形シートのシート温度を測定可能なシート温度測定手段を有し、上記位置調整手段は、シート温度の測定に際して、同シート温度測定手段に上記樹脂成形シートの所定部位が対面するように移動させる構成としてある。
上記のように構成した発明においては、位置調整手段にてクランプ枠を移動可能な範囲に、樹脂成形シートのシート温度を測定可能なシート温度測定手段を配置する。そして、シート温度を測定するにあたり、位置調整手段はシート温度測定手段に樹脂成形シートの所定部位が対面するようにクランプ枠を移動させる。これにより、位置調整手段によってシート温度を測定して好適な樹脂成形シート上の所定部位をシート温度測定手段に対面させることが可能になる。
【０００９】
位置調整手段にて樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう構成の他の一例として、上記成形型は、本体に支持されるとともに、上記位置調整手段は、同本体の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した発明においては、成形手段の成形型を本体に支持する。そして、位置調整手段にて本体の配置位置を調整することにより、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。
【００１０】
位置調整手段にて樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう構成のさらに他の一例として、上記位置調整手段は、上記成形型の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した発明においては、位置調整手段にて成形型の配置位置を調整することによって、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。
【００１１】
成形型の配置位置を調整する手法の一例として、上記発明に記載の成形装置において、上記位置調整手段は、上記成形型の略中央にて回転可能に支持する成形型支持機構と、同成形型支持機構の回転量を調整可能な回転調整手段とを備える構成としてある。
上記のように構成した発明においては、成形型支持機構にて成形型の略中央を回転可能に支持する。そして、回転調整手段にて成形型支持機構の回転量を調整しつつ成形型の配置位置を調整することによって、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。
【００１２】
位置調整手段にて所定成形部位と成形型との位置合わせを自動にて行なうことができると好適である。そこで、請求項３にかかる発明は、上記請求項１または請求項２のいずれかに記載の成形装置において、上記位置調整手段は、所定の基準に基づいて上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを自動調整可能な自動位置調整手段を備える構成としてある。
上記のように構成した請求項３にかかる発明においては、位置調整手段に自動位置調整手段を備えさせ、同自動位置調整手段にて所定の基準に基づいて、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを自動調整する。
【００１３】
自動調整方法の態様の一例として、請求項４にかかる発明は、上記請求項３に記載の成形装置において、上記自動位置調整手段は、上記自動調整する調整量を設定可能な位置調整量設定手段を備え、同位置調整量設定手段にて設定された設定量を上記基準として上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した請求項４にかかる発明においては、自動位置調整手段に位置調整量設定手段を備えさせ、自動調整を行なうに際して、この位置調整量設定手段にて調整量を設定する。そして、自動位置調整手段は位置調整量設定手段にて設定された設定量を自動調整の際の基準として、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。
【００１４】
自動調整方法の他の態様の一例として、請求項５にかかる発明は、上記請求項３に記載の成形装置において、上記自動位置調整手段は、上記所定成形部位を検出する成形部位検出手段を備え、同成形部位検出手段にて検出された成形部位を上記基準として上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した請求項５にかかる発明においては、自動位置調整手段に樹脂成形シート上の所定成形部位を検出する成形部位検出手段を備えさせる。そして、自動位置調整手段はこの成形部位検出手段にて検出された成形部位を自動調整の際の基準として、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう
【００１５】
位置調整手段にて上述してきた位置合わせを行なうに際して、採用して好適な駆動源の一例として、請求項６にかかる発明は、上記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の成形装置において、上記位置調整手段は、サーボモータにて上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行なう構成としてある。
上記のように構成した請求項６にかかる発明においては、サーボモータを利用して、クランプ枠や本体あるいは成形型を移動させつつ配置位置を調整することによって、樹脂成形シート上の所定成形部位と成形型との位置合わせを行なう。
【００１６】
また、樹脂成形シートの所定の成形部位に対して成形を行なうに際して位置調整を行なう手法は必ずしも実体のある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能することは容易に理解できる。このため、請求項７にかかる発明は、樹脂成形シ−トの所定の成形部位に対して成形を行なう成形方法であって、成形型を有し同成形型にて樹脂成形シ−ト上の所定成形部位に対して成形を行なう成形工程と、上記成形工程にて成形を行なうにあたり、同成形型の略中央にて回転可能に支持する成形型支持機構と、同成形型支持機構の回転量を調整可能な回転調整手段とを用いて、上記成形型の配置位置を調整することにより、上記所定成形部位と上記成形型との位置合わせを行う位置調整工程とを具備する構成としてある。
すなわち、必ずしも実体のある装置に限らず、その方法としても有効であることに相違はない。
【００１７】
以上説明したように本発明は、成形型を移動させて当該成形型の配置位置を調整することによって簡易に樹脂成形シート上の成形部位に対する成形型の位置合わせを行なうことが可能になるとともに、成形に際して成形部位に対し成形型を作用させることが可能となり、成形ズレを防止することが可能な成形装置を提供することができる。
また、請求項２にかかる発明によれば、印刷部位に対する成形において成形ズレを防止することが可能になる。
さらに、請求項３にかかる発明によれば、所定の基準に対応して自動調整するため、作業効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
さらに、請求項４にかかる発明によれば、設定した所定の調整量に基づいて自動的に位置合わせを行なうことが可能となる。
さらに、請求項５にかかる発明によれば、検出した所定成形部位に基づいて自動的に位置合わせを行なうことが可能になる。
さらに、請求項６にかかる発明によれば、簡易な構成にて位置合わせを行なうことが可能になる。
さらに、請求項７にかかる発明によれば、簡易に樹脂成形シート上の成形部位に対する成形型の位置合わせを行なうことが可能になるとともに、成形に際して成形部位に対し成形型を作用させることが可能となり、成形ズレを防止することが可能な成形方法を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施形態について説明する。
（１）熱成形装置の構成について：
（２）熱成形装置の処理工程について：
（３）クランプ枠の位置合わせについて：
（４）本体の位置合わせについて：
（５）キャビティの位置合わせについて：
（６）樹脂成形シートの温度測定について：
（７）まとめ：
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
（１）熱成形装置の構成について：
図１は、本発明にかかる成形装置を適用した熱成形装置の概略構成を示した概略構成図である。同図において、熱成形装置１０は上方にプラグ１１が配設されるとともに、下方にキャビティ１２が配設されている。このプラブ１１の上面にはプラグ用シリンダ１１ａが接続されており、プラグ１１はこのプラグ用シリンダ１１ａの動作によって、下方に対して上下駆動可能になっている。また、キャビティ１２はキャビティプレート１２ａに載置固定されており、このキャビティプレート１２ａはベースプレート１２ｂ上に載置固定されている。そして、ベースプレート１２ｂは本体１２ｃ上に載置固定されている。この本体１２ｃ内部にはキャビティ用シリンダ１２ｄが配設されており、キャビティ１２、キャビティプレート１２ａ、ベースプレート１２ｂはこのキャビティ用シリンダ１２ｄの動作によって、上方に対して上下駆動可能になっている。
【００２２】
そして、プラグ１１とキャビティ１２との間には、樹脂成形シートＳのシート面を同プラグ１１およびキャビティ１２に向け、同樹脂成形シートＳの周縁部分をクランプして保持するクランプ枠１３が配置されている。このクランプ枠１３の図手前側および図奥側の枠辺には熱成形装置１０の図右端側から図左端側に向けて配設されるボールネジ機構１３ａが取り付けられている。このボールネジ機構１３ａはサーボモータ１３ｂを備え、同サーボモータ１３ｂを駆動源として回転動作する。クランプ枠１３はこのボールネジ機構１３ａの回転動作に伴って、熱成形装置１０の略図右端側から略図左端側にわたって移動可能になっている。また、熱成形装置１０の図右側には上下ヒータユニット１４，１５が配置されており、クランプ枠１３に保持した樹脂成形シートＳを加熱軟化する。
【００２３】
かかる場合、クランプ枠１３はボールネジ機構１３ａの回転動作によってこの上下ヒータユニット１４，１５の間に移動制御されるとともに、上ヒータユニット１４の下面に配設された上ヒータ１４ａおよび下ヒータユニット１５の上面に配設された下ヒータ１５ａによって樹脂成形シートＳを加熱軟化する。一方、キャビティ１２の底面にはキャビティプレート１２ａおよびベースプレート１２ｂを連通する真空吸込路１２ｅが形成されているとともに、この真空吸込路１２ｅは真空タンク１２ｆに接続されている。また、熱成形装置１０の図左側には上方に温度測定器１６が配設されており、クランプ枠１３をボールネジ機構１３ａによってこの温度測定器１６側に移動させることにより上下ヒータユニット１４，１５によって加熱された樹脂成形シートＳのシート温度を測定可能になっている。
【００２４】
（２）熱成形装置の処理工程について：
次に、上記のように構成された熱成形装置１０の熱成形処理の処理工程について説明する。図２はこの動作の概略工程を示した工程図である。
同図において、最初に、ステップＳ１００にて樹脂成形シートＳをクランプ枠１３に載置するとともにクランプして保持する。本実施形態においては図３に示すように意匠Ｄが印刷されている樹脂成形シートＳをクランプ枠１３に保持し、この意匠Ｄに合わせて成形を行なう。従って、キャビティ１２とこの意匠Ｄとの位置合わせを行なう必要がある。そこで、ステップＳ２００にてこの位置合わせを行なう。
【００２５】
この位置合わせは後述する制御システムにて実行されるクランプ枠１３のボールネジ機構１３ａ上を移動させることにより行なわれる位置合わせと、後述する本体１２ｃをクランプ枠１３の左右移動方向に対して略垂直方向に移動させることにより行なわれる位置合わせと、キャビティ１２を回転方向に移動させることにより行なわれる位置合わせとを組み合わせて行なわれる。そして、この位置合わせが完了するとステップＳ３００にてクランプ枠１３をボールネジ機構１３ａによって上下ヒータユニット１４，１５方向に移動させるとともに、上下ヒータ１４ａ，１５ａが樹脂成形シートＳに相対面する位置で停止させる。
【００２６】
そして、ステップＳ４００にて上下ヒータ１４ａ，１５ａを加熱し、この上下ヒータ１４ｂ，１５ｂから出力される輻射熱によって、樹脂成形シートＳの上面および下面を所定温度に加熱することにより当該樹脂成形シートＳを加熱軟化させる。樹脂成形シートＳの加熱軟化が終了すると、ステップＳ５００にてクランプ枠１３をボールネジ機構１３ａによって温度測定器１６方向に移動させるとともに、樹脂成形シートＳの所定部位が当該温度測定器１６の測定範囲に入った位置で停止させる。そして、ステップＳ６００にてこの所定部位の温度を測定し、温度が適正であれば、ステップステップＳ７００にてクランプ枠１３をボールネジ機構１３ａによってプラブ１１，キャビティ１２間方向に移動させるとともに、ステップＳ２００にて位置合わせされた位置にて停止させる。次に、ステップＳ８００にてプラグ用シリンダ１１ａを駆動させることによって、プラグ１１を下降動作させる。同時に、キャビティ用シリンダ１２ｄを駆動させることによって、キャビティ１２を上昇動作させる。
【００２７】
そして、プラグ１１にて樹脂成形シートＳをキャビティ１２の型面に押し付けつつ、真空タンク１２ｆのバルブを動作させ、真空吸込路１２ｅを介してキャビティ１２の底面から真空を引き込む。すると、プラグ１１にて押し込まれつつキャビティ１２の型面に略密着している樹脂成形シートＳは、この真空による吸込みによってキャビティ１２に密着させられて型面に対応した形状に形成されることによって成形品を成形する。この成形が終了すると、真空タンク１２ｆのバルブの動作を停止させ、プラグ１１をプラグ用シリンダ１１ａによって上昇動作させて所定位置に復帰させる。同様に、キャビティ１２をキャビティ用シリンダ１２ｄによって下降動作させて所定位置に復帰させる。
【００２８】
（３）クランプ枠の位置合わせについて：
図４は上述したクランプ枠１３の位置合わせを実行可能な制御システムの概略構成図である。
同図において、制御システム１００をＣＰＵ１０１、サーボユニット１０２、パルス入力ユニット１０３、サーボアンプ１０５およびエンコーダ１０６を備える構成とする。そして、サーボモータ１３ｂにはサーボアンプ１０５を接続し、エンコーダ１０６をクランプ枠１３の移動制御を行なうサーボモータ１３ｂの回転軸に配設することにより、サーボモータ１３ｂの回転量をパルスにて把握しつつ当該サーボモータ１３ｂの駆動制御を実行する。
【００２９】
上述したステップ２００では作業者が目視しつつ所定の操作盤を利用してクランプ枠１３を移動させて位置合わせを行なう。そして、位置が合わせられると、作業者は操作盤にて位置合わせ完了の操作を行なう。ＣＰＵ１０１はこのときのエンコーダ１０６の値をパルス入力ユニット１０３にて取得して記憶することによってクランプ枠１３の位置を管理する。このように、位置合わせ時のクランプ枠１３の位置は制御システム１００にて管理される。従って、ステップＳ７００でのクランプ枠１３の移動時にはこの記憶した位置にクランプ枠１３を移動させることにより、ステップＳ８００にて成形を行なう前にクランプ枠１３を上下ヒータユニット１４，１５方向あるいは温度測定器１６方向に移動させても、成形に際しては所定の位置にクランプ枠１３を移動させることを可能にしている。
【００３０】
（４）本体の位置合わせについて：
次に、本体１２ｃの位置合わせについて説明する。図５は本体１２ｃの要部を上方から観た上面図であるとともに、図６は位置合わせ可能な位置調整機構が配設される本体１２ｃの下方側面図である。また、図７は位置調整機構の要部を上面から観た要部上面図であり、図８はこの要部を前面から観た要部前面図である。図において、本体１２ｃは、概略、この本体１２ｃを載置する本体載置部１２ｃ１を備え、本体１２ｃはこの本体載置部１２ｃ１に載置されることによって設置地面から隔離され、本体載置部１２ｃ１上で移動調整可能になっている。ここで、本体１２ｃは各四方隅にシリンダ支軸１２ｃ２が配設されるととともに、略中央に上述したキャビティ用シリンダ１２ｄが配設されている。
【００３１】
そして、このキャビティ用シリンダ１２ｄが上下動作すると、シリンダ支軸１２ｃ２にて支持されつつ、キャビティ１２、キャビティプレート１２ａ、ベースプレート１２ｂが上下動する。このとき、相互に上下動するプラグ１１とともに、樹脂成形シートＳに対する成形が実施される。一方、本体載置部１２ｃ１は本体１２ｃの略シリンダ支軸１２ｃ２間の長さを有するベース部１２ｃ３を樹脂成形シートＳの搬送方向に両側に備えており、ベース部１２ｃ３の両端部上面には樹脂成形シートＳの搬送方向に対して略垂直に形成されたレール溝１２ｃ４１を有するガイドレール１２ｃ４が配設されている。
【００３２】
また、このガイドレール１２ｃ４の上部には当該ガイドレール１２ｃ４のレール溝１２ｃ４１と係合し同レール溝１２ｃ４１に沿って樹脂成形シートＳの搬送方向略垂直に移動可能なガイド部材１２ｃ５が載置される。ここで、図５手前側のガイド部材１２ｃ５の上部には略Ｚ形状に形成された連結部材１２ｃ６の一方の端部１２ｃ６１が固定されるとともに、同連結部材１２ｃ６の端部１２ｃ６１の上部には、一方端がこの端部１２ｃ６１と固定され、他方端が本体１２ｃのシリンダ支軸１２ｃ２に溶接接続される本体接続部材１２ｃ７を配設する。この本体接続部材１２ｃ７は旋回用固定リング１２ｃ７１を介して連結部材１２ｃ６に固定されている。
【００３３】
また、図５手前側には調整操作を行なうハンドル１２ｃ８が配設されているとともに、このハンドル１２ｃ８には当該ハンドル１２ｃ８を回転動作させることによって本体１２ｃの内側方向に対して伸縮する調整軸１２ｃ８１が接続されている。この調整軸１２ｃ８１には連結部材１２ｃ６の他方の端部１２ｃ６２が固定されている。従って、ハンドル１２ｃ８を調整軸１２ｃ８１が本体１２ｃの内側に伸長する方向へ回転動作させると、調整軸１２ｃ８１は本体１２ｃの内側方向に対して伸長する。このように調整軸１２ｃ８１が本体１２ｃの内側方向へ伸長すると、この伸長によって当該調整軸１２ｃ８１に固定されている連結部材１２ｃ６一方の端部１２ｃ６２が本体１２ｃの内側方向に押し込まれる。
【００３４】
ここで、連結部材１２ｃ６の端部１２ｃ６１は、ガイド部材１２ｃ５に固定されているため、端部１２ｃ６２が本体１２ｃの内側方向に押し込まれると、この押し込み力が端部１２ｃ６１を介してガイド部材１２ｃ５に伝達され、ガイド部材１２ｃ５がガイドレール１２ｃ４のレール溝１２ｃ４１に沿って本体１２ｃの内側方向へ移動しようとする。このとき、この移動しようとする力が旋回用固定リング１２ｃ７１を介してガイド部材１２ｃ５に固定されている本体接続部材１２ｃ７に働き、この本体接続部材１２ｃ７が本体１２ｃを押し込むことによって、本体１２ｃを動かす。
【００３５】
このように、ハンドル１２ｃ８を回転動作させつつ、連結部材１２ｃ６と本体接続部材１２ｃ７とを介して本体１２ｃを動かすことにより、当該本体１２ｃの位置合わせを行なう。本実施形態においては上述したように図５手前を操作側としており、ハンドル１２ｃ８を配置するとともに、図５奥側にはガイドレール１２ｃ４とガイド部材１２ｃ５とを配置し、操作側でのハンドル１２ｃ８の操作に応じて進退動作可能になっている。
【００３６】
上述した位置調整機構では、図５右側のハンドル１２ｃ８の操作と図５左側のハンドル１２ｃ８との操作において同じ調整量に基づいて本体１２ｃの位置合わせを行なうと、同本体１２ｃをボールネジ機構１３ａ方向に略垂直に移動させることができる。また、いずれか一方のハンドル１２ｃ８を操作すると、旋回用固定リング１２ｃ７１を中心にして本体１２ｃを旋回移動させることができる。
【００３７】
ここで、上記においては作業者の手動によるハンドル１２ｃ８の回転操作によって調整軸１２ｃ８１を伸縮させることにより連結部材１２ｃ６および本体接続部１２ｃ７を介して本体１２ｃを適宜位置合わせする態様を採用した。むろん、調整軸１２ｃ８１を回転動作させて適宜伸縮させる態様は手動による操作に限定されるものではなく、所定の駆動源を利用して自動的に調整を行なうようにしても良い。
【００３８】
図９は本体１２ｃの自動調整を可能にする位置調整機構の概略構成を示した構成図である。また、図１０は自動調整を行なう制御システムの構成を示した構成図である。図において、操作側に配設された位置調整機構の調整軸１２ｃ８１には所定の減速機構１２ｃ８２を介してサーボモータ１２ｃ８３を接続する。また、図４に示した制御システム１００にこのサーボモータ１２ｃ８３を駆動させるサーボアンプ１０５ａ，１０５ｂを配設するとともに、エンコーダ１０６ａ，１０６ｂをサーボモータ１２ｃ８３の回転軸に配設することにより、サーボモータ１２ｃ８３の回転量をパルスにて把握しつつ当該サーボモータ１２ｃ８３の駆動制御を実行する。このように調整軸１２ｃ８１の伸縮をサーボモータ１２ｃ８３によって行なうことにより、本体１２ｃの位置合わせを自動的に行なうようにしても良い。
【００３９】
（５）キャビティの位置合わせについて：
次に、キャビティ１２の位置合わせについて説明する。図１１はキャビティ１２の一部を透視し上方側から観た上面図であるとともに、図１２は図１１におけるＡ−Ａ断面を示した断面図である。図において、キャビティ１２の下部にてキャビティプレート１２ａおよびベースプレート１２ｂに連通し略円柱状の中空に形成される真空吸込路１２ｅには旋回用固定リング１２ｇが嵌め合わせられている。この旋回用固定リング１２ｇはキャビティプレート１２ａおよびベースプレート１２ｂの境界部位に回転動作可能に嵌め込む。
【００４０】
従って、キャビティプレート１２ａおよびこのキャビティプレート１２ａに固定されているキャビティ１２は、旋回用固定リング１２ｇを回転軸にしてベースプレート１２ｂ上を回転移動可能になっている。そして、この回転移動を行なう手段として、ベースプレート１２ｂ上であって、キャビティプレート１２ａの図略上下端部に押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２を設置する。この押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２はネジ部先端がキャビティプレート１２ａの側面に当接しており、ネジ頭を回転させることによりこの側面の押し込み量を調整可能になっている。この押し込み量を適宜調整することにより、キャビティ１２を真空吸込路１２ｅを中心にて回転移動させることにより位置合わせ可能にしている。
【００４１】
ここで、上記においては作業者の手動によるネジ頭の回転操作によって押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２の押し込み量を調整することによりキャビティ１２を適宜位置合わせする態様を採用した。むろん、押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２を回転動作させて適宜押し込み量を調整する態様は手動による操作に限定されるものではなく、所定の駆動源を利用して自動的に調整を行なうようにしても良い。すなわち、押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２にサーボモータを接続して、このサーボモータによって回転動作させるようにしても良い。
【００４２】
以上より、クランプ枠１３の位置合わせと、本体１２ｃの位置合わせと、キャビティ１２の位置合わせを単独あるいは組み合わせることにより、キャビティ１２と樹脂成形シートＳの意匠Ｄとの位置合わせを行なうことが可能になり、位置合わせ作業を簡素化することが可能になるとともに、成形ズレを防止することが可能になる。また、上述したようにサーボモータを利用して位置合わせを行なうことを可能にした場合、操作盤に位置合わせ設定値を入力可能にすれば、作業者は位置合わせ作業において、適宜所定の設定値を入力し、サーボモータを駆動させれば良く作業効率を向上させることが可能になる。
【００４３】
上述してきた実施形態においては、作業者がハンドル１２ｃ８や押しネジ機構１２ｈ１，１２ｈ２を手動操作したり、操作盤にてサーボモータを操作して位置合わせを行なったり、操作盤に設定値を入力してこの設定値に基づいてサーボモータを駆動させて位置合わせを行なう態様を採用した。ここで、この位置合わせは樹脂成形シートＳに印刷された意匠Ｄに対するキャビティ１２の位置合わせであることから、基準となるのは意匠Ｄが印刷された位置である。従って、意匠Ｄの印刷位置が分かれば、クランプ枠１３、本体１２ｃ、キャビティ１２の調整量が定まることになる。すなわち、意匠Ｄの印刷位置を検出可能とし、この検出した意匠Ｄの位置に対応して自動的にクランプ枠１３、本体１２ｃ、キャビティ１２の位置合わせを行なうことが可能になる。
【００４４】
かかる場合、例えば、制御システム１００にカメラ機構付きセンサーを接続するとともに、このカメラ機構付きセンサーを所定の位置に配置する。そして、このカメラ機構付きセンサーによって樹脂成形シートＳのシート面を撮影することにより、制御システム１００によって意匠Ｄの印刷位置を把握可能とし、この印刷位置に基づいてＣＰＵ１０１がクランプ枠１３、本体１２ｃ、キャビティ１２の調整量を算出し、適宜サーボアンプおよびサーボモータを駆動制御して自動的に位置合わせするようにしても良い。
【００４５】
（６）樹脂成形シートの温度測定について：
本実施形態においては、ステップＳ６００にて樹脂成形シートＳの所定部位の温度を測定するために、ステップＳ５００にてクランプ枠１３をボールネジ機構１３ａによって温度測定器１６方向に移動させて位置制御を行なっている。この所定部位は意匠Ｄであり、意匠Ｄのように印刷がなされている箇所は、印刷がなされていない箇所と熱勾配が異なるため、この意匠Ｄの温度が適正でないと、成形不良が発生する。従って、印刷部分の温度を測定する必要がある。本実施形態においては、ボールネジ機構１３ａをサーボモータ１３ｂにて駆動させているため、温度測定器１６の温度測定範囲に意匠Ｄを位置決めする制御が容易に可能になっている。
【００４６】
また、本実施形態においては熱成形装置１０として図１に示すように図左側より右側に向けて上下ヒータユニット１４，１５から構成される加熱部、プラグ１１およびキャビティ１２等から構成される成形部、温度測定器１６から構成されるシート温度測定部を配置する構成を採用したが、むろん、熱成形装置１０の構成は、かかる構成に限定されるものではない。ここで、図１３に熱成形装置１０の他の構成を示す。同図においては、図左側より右側に向けて加熱部、シート温度測定部、成形部を配置する構成としている。このように熱成形装置１０を構成した場合は、上下ヒータユニット１４，１５にクランプ枠１３を移動制御して同クランプ枠１３に保持された樹脂成形シートＳを加熱軟化させ、その後、クランプ枠１３を温度測定器１６に対面するように移動制御して樹脂成形シートＳの温度を測定し、クランプ枠１３を成形部側に移動制御させれば良い。
【００４７】
また、上下ヒータユニット１４，１５を温度測定器１６側に移動可能にし、クランプ枠１３を温度測定器１６に対面させるようにしてから、その位置に上下ヒータユニット１４，１５を移動制御して同クランプ枠１３に保持された樹脂成形シートＳを加熱軟化させ、樹脂成形シートＳのシート温度を測定制御して、クランプ枠１３を成形部側に移動制御させ、上下ヒータユニット１４，１５を元の位置に戻すようにしても良い。
【００４８】
（７）まとめ：
このように、樹脂成形シートＳ上に印刷された意匠Ｄとキャビティ１２との位置合わせをクランプ枠１３、本体１２ｃ、キャビティ１２の位置調整を行なうことによって実施することが可能になるため、煩雑であった位置合わせ作業を簡素化することができるとともに、位置合わせ作業の作業効率を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる成形装置を適用した熱成形装置の概略構成を示した概略構成図である。
【図２】熱成形処理の処理工程の概略工程を示した工程図である。
【図３】クランプ枠に保持された樹脂成形シートの上面図である。
【図４】制御システムの概略構成図である。
【図５】本体の要部を上方から観た上面図である。
【図６】本体の下方側面図である。
【図７】位置調整機構の要部を上面から観た要部上面図である。
【図８】要部を前面から観た要部前面図である。
【図９】本体を自動調整を可能にする位置調整機構の概略構成を示した構成図である。
【図１０】自動調整を行なう制御システムの構成を示した構成図である。
【図１１】キャビティの一部を透視し上方側から観た上面図である。
【図１２】Ａ−Ａ断面を示した断面図である。
【図１３】本発明にかかる成形装置を適用した熱成形装置の変形例の概略構成を示した概略構成図である。
【符号の説明】
１０…熱成形装置
１１…プラグ
１１ａ…プラグ用シリンダ
１２…キャビティ
１２ａ…キャビティプレート
１２ｂ…ベースプレート
１２ｃ…本体
１２ｄ…キャビティ用シリンダ
１２ｅ…真空吸込路
１２ｆ…真空タンク
１３…クランプ枠
１３ａ…ボールネジ機構
１３ｂ…サーボモータ
１４…上ヒータユニット
１４ａ…上ヒータ
１５…下ヒータユニット
１５ａ…下ヒータ
１６…温度測定器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a molding apparatus and a molding method, and more particularly to a molding apparatus and a molding method for molding a predetermined molding site on a resin molded sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of molding apparatus, a male mold that can form a molded product on a resin molded sheet is disposed on an upper table installed above a main body, and the male mold is disposed on a lower table disposed below. The female mold was disposed so as to face each other. Then, when forming the molded product by causing the male mold and the female mold to act on the predetermined molding position specified on the resin molded sheet, the arrangement position of the male mold with respect to the upper table and the female mold with respect to the lower table The arrangement position has been adjusted. At this time, the male mold and the female mold were adjusted manually.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional molding apparatus described above, the arrangement positions of the male mold and the female mold are adjusted manually, and the work becomes complicated, and the final fine adjustment depends on visual inspection or intuition by a skilled worker. Had to be done. In addition, there is a problem that the work process is deteriorated because the work of adjusting the initial arrangement position must be performed every time the mold is changed.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a molding apparatus and a molding method capable of easily adjusting the arrangement position of a molding die with respect to a predetermined position of a resin molded sheet.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a molding means that has a molding die and performs molding on a predetermined molding site on the resin molding sheet with the molding die.By adjusting the placement position of the mold,A position adjusting means for aligning the predetermined molding portion and the mold;The position adjustment means includes a mold support mechanism that is rotatably supported at substantially the center of the mold, and a rotation adjustment means that can adjust the rotation amount of the mold support mechanism.As a configuration.
  In the invention according to claim 1 configured as described above, the molding means performs molding on a predetermined molding site on the resin molding sheet. At this time, the position adjusting means aligns the predetermined molding portion on the resin molded sheet with the molding die. As a result, it is possible to easily align the molding die with respect to the molding site on the resin molded sheet, and to allow the molding die to act on the molding site during molding, thereby preventing molding deviation. Is possible. here,The position adjusting means adjusts the arrangement position of the molding die to align the predetermined molding portion with the molding die, and is a molding die that is rotatably supported at the approximate center of the molding die. The structure includes a support mechanism and a rotation adjusting means capable of adjusting the amount of rotation of the mold support mechanism.
[0006]
As an example of the predetermined molding part on the resin molding sheet on which the molding die of the molding means acts, the invention according to claim 2 is the molding apparatus according to claim 1, wherein the molding part is on the surface of the resin molding sheet. It is set as the structure which is the printing site | part printed on. In the invention concerning Claim 2 comprised as mentioned above, let the shaping | molding site | part on a resin molding sheet be the printing site | part printed on the sheet | seat surface. In particular, it is necessary to prevent the occurrence of misalignment in the printing area, and it is preferable to perform alignment by applying the forming apparatus according to the present invention in forming the printing area.
[0007]
  As an example of a configuration in which the position adjusting means aligns a predetermined molding site on the resin molded sheet and the mold.And aboveA clamp frame for holding the resin molded sheet while facing the mold, and the position adjusting means aligns the predetermined molding portion and the mold by adjusting the arrangement position of the clamp frame. The configuration is to be performed.
  Configure as aboveInventionThe molding apparatus is provided with a clamp frame that holds the resin molded sheet while facing the mold. Then, by adjusting the arrangement position of the clamp frame by the position adjusting means, the predetermined molding site on the resin molded sheet and the molding die are aligned. Here, the method of adjusting the arrangement position of the clamp frame by the position adjusting means is not particularly limited, and a ball screw is disposed on the clamp frame, and the ball screw is driven to rotate so that the clamp frame is moved in the axial direction of the ball screw. The arrangement position may be adjusted by moving the clamp frame, or the clamp frame may be placed on the guide rail, and the arrangement position may be adjusted by moving the clamp frame in the rail direction on the guide rail. good.
[0008]
  An example of a function that can be implemented using a configuration that can adjust the position of the clamp frameThe above inventionIn the molding apparatus according to the above, the sheet adjustment unit includes a sheet temperature measurement unit capable of measuring the sheet temperature of the resin molded sheet within a range in which the clamp frame can be moved by the position adjustment unit. At this time, the sheet temperature measuring means is moved so that a predetermined portion of the resin molded sheet faces.
  Configure as aboveDepartureIn the light, a sheet temperature measuring means capable of measuring the sheet temperature of the resin molded sheet is arranged in a range in which the clamp frame can be moved by the position adjusting means. Then, when measuring the sheet temperature, the position adjusting means moves the clamp frame so that the predetermined part of the resin molded sheet faces the sheet temperature measuring means. As a result, the sheet temperature can be measured by the position adjusting means, and a predetermined portion on a suitable resin molded sheet can be made to face the sheet temperature measuring means.
[0009]
  As another example of the configuration in which the position adjusting means aligns a predetermined molding site on the resin molded sheet and the mold.And aboveThe molding die is supported by the main body, and the position adjusting means is configured to align the predetermined molding portion and the molding die by adjusting the arrangement position of the main body.
  Configure as aboveDepartureIn the light, the mold of the molding means is supported on the main body. Then, the position of the main body is adjusted by the position adjusting means, thereby aligning the predetermined molding portion on the resin molded sheet with the molding die.
[0010]
  Still another example of a configuration in which the position adjusting means aligns a predetermined molding site on the resin molded sheet and the mold.And aboveThe position adjusting means is configured to align the predetermined molding portion and the molding die by adjusting the arrangement position of the molding die.
  Configure as aboveDepartureIn the light, the position of the molding die on the resin molding sheet is aligned with the molding die by adjusting the arrangement position of the molding die by the position adjusting means.
[0011]
  As an example of a method to adjust the placement position of the moldThe above inventionIn the molding apparatus described in the above, the position adjusting means includes a mold support mechanism that is rotatably supported at a substantially center of the mold, and a rotation adjustment means that can adjust a rotation amount of the mold support mechanism. As a configuration.
  Configure as aboveDepartureIn Ming, the center of the mold is rotatably supported by the mold support mechanism. Then, the position of the molding die is adjusted while adjusting the rotation amount of the molding die support mechanism by the rotation adjusting means, thereby aligning the predetermined molding site on the resin molding sheet with the molding die.
[0012]
  It is preferable that the position adjusting means can automatically align the predetermined molding portion and the mold. there,Claim 3The invention according to claim 1 is the above claim 1.Or claim 2In the molding apparatus according to any one of the above, the position adjusting means includes an automatic position adjusting means capable of automatically adjusting the alignment between the predetermined molding portion and the molding die based on a predetermined reference.
  Configured as aboveClaim 3In the invention according to the present invention, the position adjusting means is provided with an automatic position adjusting means, and the automatic position adjusting means automatically adjusts the alignment between the predetermined molding portion on the resin molded sheet and the molding die based on a predetermined reference. To do.
[0013]
  As an example of the aspect of the automatic adjustment method,Claim 4The invention according to the aboveClaim 3In the molding apparatus described above, the automatic position adjustment unit includes a position adjustment amount setting unit capable of setting the adjustment amount to be automatically adjusted, and the setting amount set by the position adjustment amount setting unit is used as the reference. In this configuration, the predetermined molding portion and the mold are aligned.
  Configured as aboveClaim 4In the present invention, the automatic position adjustment means is provided with the position adjustment amount setting means, and when performing the automatic adjustment, the adjustment amount is set by the position adjustment amount setting means. Then, the automatic position adjusting means aligns the predetermined molding portion on the resin molded sheet and the mold with the set amount set by the position adjustment amount setting means as a reference for automatic adjustment.
[0014]
  As another example of the automatic adjustment method,Claim 5The invention according to the aboveClaim 3In the molding apparatus described in the above, the automatic position adjusting unit includes a molding part detection unit that detects the predetermined molding part, and the molding part detected by the molding part detection unit is used as the reference and the predetermined molding part and the above-described molding part. The positioning with the mold is performed.
  Configured as aboveClaim 5In the invention according to the present invention, the automatic position adjusting means is provided with a molding part detecting means for detecting a predetermined molding part on the resin molded sheet. The automatic position adjusting means aligns the predetermined molding part on the resin molded sheet and the molding die with the molding part detected by the molding part detection means as a reference for automatic adjustment.
[0015]
  As an example of a driving source that is preferably employed when performing the above-described alignment by the position adjusting means,Claim 6The invention according to claim 1 to claim 1 above.Claim 5In the molding apparatus according to any one of the above, the position adjusting means is configured to align the predetermined molding portion and the molding die with a servo motor.
  Configured as aboveClaim 6In the invention according to the present invention, the positioning of the predetermined molding portion on the resin molding sheet and the molding die is performed by adjusting the arrangement position while moving the clamp frame, the main body or the molding die using the servo motor.
[0016]
  In addition, the method for adjusting the position when molding a predetermined molding portion of the resin molded sheet is not necessarily limited to a substantial apparatus, and it can be easily understood that the method also functions. For this reason,Claim 7The present invention relates to a molding method for molding a predetermined molding site of a resin molding sheet, the molding method having a molding die and a predetermined molding site on the resin molding sheet. In performing the molding process and the molding process described above,By adjusting the arrangement position of the mold using a mold support mechanism that is rotatably supported at the approximate center of the mold and a rotation adjusting means that can adjust the amount of rotation of the mold support mechanism. ,A position adjusting step for aligning the predetermined molding part and the molding die is provided.
  That is, it is not necessarily limited to a substantial apparatus, and there is no difference that the method is also effective.
[0017]
  As described above, the present inventionBy moving the mold and adjusting the position of the moldMolding that can easily align the molding die with the molding site on the resin molded sheet, and can act on the molding site during molding, thereby preventing molding displacement. An apparatus can be provided.
  Moreover, according to the invention concerning Claim 2, it becomes possible to prevent shaping | molding deviation in shaping | molding with respect to a printing site | part.
  Furthermore, according to the invention concerning Claim 3,Since automatic adjustment is performed in accordance with a predetermined standard, work efficiency can be improved.
[0018]
  Furthermore, according to the invention concerning Claim 4,It is possible to automatically perform alignment based on the set predetermined adjustment amount.
  Furthermore, according to the invention concerning Claim 5,It is possible to automatically perform alignment based on the detected predetermined molding site.
  Furthermore, according to the invention concerning Claim 6,Positioning can be performed with a simple configuration.
  Furthermore, according to the invention concerning Claim 7,Molding that can easily align the molding die with the molding site on the resin molded sheet, and can act on the molding site during molding, thereby preventing molding displacement. A method can be provided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Regarding the configuration of the thermoforming apparatus:
(2) Regarding processing steps of thermoforming apparatus:
(3) Clamp frame alignment:
(4) About positioning of the main unit:
(5) About cavity alignment:
(6) Regarding temperature measurement of resin molded sheet:
(7) Summary:
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
(1) Regarding the configuration of the thermoforming apparatus:
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a thermoforming apparatus to which a molding apparatus according to the present invention is applied. In the figure, the thermoforming apparatus 10 is provided with a plug 11 on the upper side and a cavity 12 on the lower side. A plug cylinder 11a is connected to the upper surface of the plug 11, and the plug 11 can be driven up and down by the operation of the plug cylinder 11a. The cavity 12 is placed and fixed on the cavity plate 12a, and the cavity plate 12a is placed and fixed on the base plate 12b. The base plate 12b is placed and fixed on the main body 12c. A cavity cylinder 12d is disposed inside the main body 12c, and the cavity 12, the cavity plate 12a, and the base plate 12b can be vertically driven upward by the operation of the cavity cylinder 12d.
[0022]
A clamp frame 13 is disposed between the plug 11 and the cavity 12 so that the sheet surface of the resin molded sheet S faces the plug 11 and the cavity 12, and the peripheral portion of the resin molded sheet S is clamped and held. ing. A ball screw mechanism 13 a disposed from the right end side of the thermoforming apparatus 10 toward the left end side of the figure is attached to the frame sides of the clamp frame 13 on the front side and the back side of the figure. The ball screw mechanism 13a includes a servo motor 13b and rotates with the servo motor 13b as a drive source. The clamp frame 13 is movable from the schematic right end side of the thermoforming apparatus 10 to the schematic left end side in accordance with the rotation operation of the ball screw mechanism 13a. Further, upper and lower heater units 14 and 15 are disposed on the right side of the thermoforming apparatus 10 in the figure, and the resin molded sheet S held on the clamp frame 13 is heated and softened.
[0023]
In such a case, the clamp frame 13 is controlled to move between the upper and lower heater units 14 and 15 by the rotation operation of the ball screw mechanism 13a, and the upper heater 14a and the lower heater unit 15 disposed on the lower surface of the upper heater unit 14 are controlled. The resin molded sheet S is heated and softened by the lower heater 15a disposed on the upper surface. On the other hand, a vacuum suction path 12e for communicating the cavity plate 12a and the base plate 12b is formed on the bottom surface of the cavity 12, and the vacuum suction path 12e is connected to a vacuum tank 12f. Further, a temperature measuring device 16 is arranged on the left side of the thermoforming apparatus 10 in the figure, and the clamp frame 13 is moved to the temperature measuring device 16 side by the ball screw mechanism 13a, so that the upper and lower heater units 14, 15 The sheet temperature of the heated resin molded sheet S can be measured.
[0024]
(2) Regarding processing steps of thermoforming apparatus:
Next, the process of the thermoforming process of the thermoforming apparatus 10 configured as described above will be described. FIG. 2 is a process diagram showing a schematic process of this operation.
In the figure, first, in step S100, the resin molded sheet S is placed on the clamp frame 13 and clamped and held. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the resin molded sheet S on which the design D is printed is held on the clamp frame 13, and molding is performed according to the design D. Therefore, it is necessary to align the cavity 12 and the design D. Therefore, this alignment is performed in step S200.
[0025]
This alignment is performed by moving the clamp frame 13 on the ball screw mechanism 13a, which is executed by a control system, which will be described later, and a body 12c, which will be described later, in a direction substantially perpendicular to the lateral movement direction of the clamp frame 13. Alignment performed by moving the cavity 12 and alignment performed by moving the cavity 12 in the rotational direction are performed in combination. When this alignment is completed, the clamp frame 13 is moved in the direction of the upper and lower heater units 14 and 15 by the ball screw mechanism 13a in step S300, and stopped at a position where the upper and lower heaters 14a and 15a face the resin molded sheet S. .
[0026]
In step S400, the upper and lower heaters 14a and 15a are heated, and the upper and lower surfaces of the resin molded sheet S are heated to a predetermined temperature by the radiant heat output from the upper and lower heaters 14b and 15b. Soften by heating. When the heat softening of the resin molded sheet S is completed, the clamp frame 13 is moved in the direction of the temperature measuring device 16 by the ball screw mechanism 13a in step S500, and the predetermined portion of the resin molded sheet S is within the measurement range of the temperature measuring device 16. Stop at the position where you entered. Then, in step S600, the temperature of the predetermined portion is measured. If the temperature is appropriate, the clamp frame 13 is moved in the direction between the plug 11 and the cavity 12 by the ball screw mechanism 13a in step S700, and in step S200. Stop at the aligned position. Next, in step S800, the plug 11 is lowered by driving the plug cylinder 11a. At the same time, the cavity 12 is raised by driving the cavity cylinder 12d.
[0027]
Then, while pressing the resin molded sheet S against the mold surface of the cavity 12 with the plug 11, the valve of the vacuum tank 12f is operated, and vacuum is drawn from the bottom surface of the cavity 12 through the vacuum suction path 12e. Then, the resin molded sheet S that is pressed into the plug 11 and is in close contact with the mold surface of the cavity 12 is brought into close contact with the cavity 12 by suction by the vacuum and formed into a shape corresponding to the mold surface. Mold the molded product. When this molding is completed, the operation of the valve of the vacuum tank 12f is stopped, and the plug 11 is raised by the plug cylinder 11a to return to a predetermined position. Similarly, the cavity 12 is lowered by the cavity cylinder 12d and returned to a predetermined position.
[0028]
(3) Clamp frame alignment:
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a control system capable of executing the alignment of the clamp frame 13 described above.
In the figure, a control system 100 is configured to include a CPU 101, a servo unit 102, a pulse input unit 103, a servo amplifier 105, and an encoder 106. A servo amplifier 105 is connected to the servo motor 13b, and the encoder 106 is disposed on the rotation shaft of the servo motor 13b that controls the movement of the clamp frame 13, so that the rotation amount of the servo motor 13b is grasped by pulses. The drive control of the servo motor 13b is executed.
[0029]
In step 200 described above, the operator performs alignment by moving the clamp frame 13 using a predetermined operation panel while visually observing. When the position is adjusted, the operator performs an operation for completing the alignment on the operation panel. The CPU 101 manages the position of the clamp frame 13 by acquiring and storing the value of the encoder 106 at this time by the pulse input unit 103. Thus, the position of the clamp frame 13 at the time of alignment is managed by the control system 100. Accordingly, when the clamp frame 13 is moved in step S700, the clamp frame 13 is moved to the stored position so that the clamp frame 13 is moved in the direction of the upper and lower heater units 14 and 15 or the temperature measuring device before forming in step S800. Even when moved in 16 directions, the clamp frame 13 can be moved to a predetermined position during molding.
[0030]
(4) About positioning of the main unit:
Next, alignment of the main body 12c will be described. FIG. 5 is a top view of the main part of the main body 12c as viewed from above, and FIG. 6 is a lower side view of the main body 12c on which a position adjusting mechanism capable of alignment is arranged. FIG. 7 is a top view of the main part of the main part of the position adjusting mechanism as viewed from above, and FIG. 8 is a front view of the main part of the main part as viewed from the front. In the figure, the main body 12c generally includes a main body mounting portion 12c1 for mounting the main body 12c. The main body 12c is isolated from the installation ground by being mounted on the main body mounting portion 12c1, and the main body mounting portion. Movement adjustment is possible on 12c1. Here, the main body 12c is provided with cylinder support shafts 12c2 at the four corners, and the cavity cylinder 12d described above is provided at the approximate center.
[0031]
When the cavity cylinder 12d moves up and down, the cavity 12, the cavity plate 12a, and the base plate 12b move up and down while being supported by the cylinder support shaft 12c2. At this time, the resin molded sheet S is molded together with the plugs 11 that move up and down relative to each other. On the other hand, the main body placing portion 12c1 includes base portions 12c3 having a length between the cylinder support shafts 12c2 of the main body 12c on both sides in the conveying direction of the resin molding sheet S. A guide rail 12c4 having a rail groove 12c41 formed substantially perpendicular to the conveying direction of the molded sheet S is disposed.
[0032]
A guide member 12c5 that is engaged with the rail groove 12c41 of the guide rail 12c4 and is movable along the rail groove 12c41 substantially vertically in the conveying direction of the resin molded sheet S is placed on the guide rail 12c4. . Here, one end portion 12c61 of the connecting member 12c6 formed in a substantially Z shape is fixed to the upper portion of the guide member 12c5 on the near side in FIG. 5, and at the upper portion of the end portion 12c61 of the connecting member 12c6, A main body connection member 12c7 is provided, one end of which is fixed to the end portion 12c61 and the other end is welded to the cylinder support shaft 12c2 of the main body 12c. The main body connecting member 12c7 is fixed to the connecting member 12c6 via a turning fixing ring 12c71.
[0033]
Further, a handle 12c8 for performing an adjustment operation is disposed on the front side of FIG. 5, and an adjustment shaft 12c81 that expands and contracts with respect to the inner side of the main body 12c by rotating the handle 12c8 is provided on the handle 12c8. It is connected. The other end 12c62 of the connecting member 12c6 is fixed to the adjustment shaft 12c81. Accordingly, when the handle 12c8 is rotated in the direction in which the adjustment shaft 12c81 extends inward of the main body 12c, the adjustment shaft 12c81 extends in the inner direction of the main body 12c. Thus, when the adjustment shaft 12c81 extends inward of the main body 12c, one end 12c62 of the connecting member 12c6 fixed to the adjustment shaft 12c81 is pushed inward of the main body 12c.
[0034]
Here, since the end 12c61 of the connecting member 12c6 is fixed to the guide member 12c5, when the end 12c62 is pushed inward of the main body 12c, this pushing force is applied to the guide member 12c5 via the end 12c61. As a result, the guide member 12c5 tends to move inward of the main body 12c along the rail groove 12c41 of the guide rail 12c4. At this time, the force to move acts on the main body connecting member 12c7 fixed to the guide member 12c5 via the turning fixing ring 12c71, and the main body connecting member 12c7 moves the main body 12c by pushing the main body 12c. .
[0035]
In this way, the main body 12c is aligned by moving the main body 12c via the connecting member 12c6 and the main body connecting member 12c7 while rotating the handle 12c8. In the present embodiment, as described above, the front side of FIG. 5 is the operation side, the handle 12c8 is disposed, and the guide rail 12c4 and the guide member 12c5 are disposed on the back side of FIG. Advancing and retracting is possible according to the operation.
[0036]
In the position adjusting mechanism described above, when the main body 12c is aligned based on the same adjustment amount in the operation of the handle 12c8 on the right side of FIG. 5 and the operation of the handle 12c8 on the left side of FIG. It can be moved substantially vertically. Further, when any one of the handles 12c8 is operated, the main body 12c can be swung around the swivel fixing ring 12c71.
[0037]
Here, in the above description, a mode is adopted in which the main body 12c is appropriately aligned via the connecting member 12c6 and the main body connecting portion 12c7 by expanding and contracting the adjustment shaft 12c81 by the manual rotation operation of the handle 12c8 by the operator. Of course, the mode in which the adjustment shaft 12c81 is rotated and expanded and contracted appropriately is not limited to a manual operation, and may be automatically adjusted using a predetermined drive source.
[0038]
FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a position adjustment mechanism that enables automatic adjustment of the main body 12c. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a control system that performs automatic adjustment. In the figure, a servo motor 12c83 is connected to an adjustment shaft 12c81 of a position adjustment mechanism disposed on the operation side via a predetermined speed reduction mechanism 12c82. In addition, servo amplifiers 105a and 105b for driving the servo motor 12c83 are disposed in the control system 100 shown in FIG. 4, and the encoders 106a and 106b are disposed on the rotation shaft of the servo motor 12c83, whereby the servo motor 12c83. The drive control of the servo motor 12c83 is executed while grasping the rotation amount of the servo motor with the pulse. As described above, the adjustment shaft 12c81 may be expanded and contracted by the servo motor 12c83, so that the positioning of the main body 12c may be automatically performed.
[0039]
(5) About cavity alignment:
Next, alignment of the cavity 12 will be described. FIG. 11 is a top view of a part of the cavity 12 seen through and seen from above, and FIG. 12 is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. In the figure, a turning fixing ring 12g is fitted in a vacuum suction passage 12e formed in a substantially cylindrical hollow communicating with the cavity plate 12a and the base plate 12b at the lower part of the cavity 12. The turning fixing ring 12g is fitted into the boundary portion between the cavity plate 12a and the base plate 12b so as to be rotatable.
[0040]
Accordingly, the cavity plate 12a and the cavity 12 fixed to the cavity plate 12a can rotate on the base plate 12b with the turning fixing ring 12g as a rotation axis. As a means for performing this rotational movement, push screw mechanisms 12h1 and 12h2 are installed on the base plate 12b and at the upper and lower ends of the cavity plate 12a (not shown). In the push screw mechanisms 12h1 and 12h2, the tip of the screw portion is in contact with the side surface of the cavity plate 12a, and the amount of pushing of the side surface can be adjusted by rotating the screw head. By appropriately adjusting the amount of pushing, the cavity 12 can be positioned by rotating around the vacuum suction path 12e.
[0041]
Here, in the above, a mode is adopted in which the cavity 12 is appropriately aligned by adjusting the push-in amounts of the push screw mechanisms 12h1 and 12h2 by manually rotating the screw head by the operator. Of course, the mode in which the push screw mechanisms 12h1 and 12h2 are rotated to adjust the push-in amount as appropriate is not limited to manual operation, but may be automatically adjusted using a predetermined drive source. good. That is, a servo motor may be connected to the push screw mechanisms 12h1 and 12h2 and rotated by the servo motor.
[0042]
As described above, the alignment of the cavity 12 and the design D of the resin molded sheet S can be performed by combining the alignment of the clamp frame 13, the alignment of the main body 12c, and the alignment of the cavity 12 alone or in combination. As a result, it is possible to simplify the alignment operation and to prevent molding displacement. In addition, when it is possible to perform alignment using a servo motor as described above, if the alignment setting value can be input to the operation panel, the operator can appropriately set a predetermined setting value in the alignment operation. If the servo motor is driven, the work efficiency can be improved.
[0043]
In the embodiment described above, the operator manually operates the handle 12c8 and the push screw mechanisms 12h1 and 12h2, performs alignment by operating the servo motor on the operation panel, and inputs a set value to the operation panel. Based on the set value, the servo motor is driven to perform alignment. Here, since this alignment is the alignment of the cavity 12 with respect to the design D printed on the resin molded sheet S, the reference is the position where the design D is printed. Therefore, if the printing position of the design D is known, the adjustment amounts of the clamp frame 13, the main body 12c, and the cavity 12 are determined. That is, the printing position of the design D can be detected, and the clamp frame 13, the main body 12c, and the cavity 12 can be automatically aligned in accordance with the detected position of the design D.
[0044]
In such a case, for example, a sensor with a camera mechanism is connected to the control system 100, and the sensor with a camera mechanism is disposed at a predetermined position. Then, by photographing the sheet surface of the resin molded sheet S by the sensor with the camera mechanism, the control system 100 can grasp the printing position of the design D, and based on the printing position, the CPU 101 detects the clamp frame 13, the main body 12c, The adjustment amount of the cavity 12 may be calculated, and the servo amplifier and the servo motor may be appropriately driven to perform alignment automatically.
[0045]
(6) Regarding temperature measurement of resin molded sheet:
In this embodiment, in order to measure the temperature of a predetermined part of the resin molded sheet S in step S600, the clamp frame 13 is moved in the direction of the temperature measuring device 16 by the ball screw mechanism 13a in step S500 to perform position control. ing. This predetermined portion is the design D, and a place where printing is performed like the design D has a different thermal gradient from a portion where printing is not performed. Therefore, if the temperature of the design D is not appropriate, a molding defect occurs. . Therefore, it is necessary to measure the temperature of the printed part. In the present embodiment, since the ball screw mechanism 13a is driven by the servo motor 13b, control for positioning the design D in the temperature measurement range of the temperature measuring device 16 can be easily performed.
[0046]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, as the thermoforming apparatus 10, a heating part composed of upper and lower heater units 14, 15, a plug 11, a cavity 12, etc. Although the structure which arrange | positions the sheet | seat temperature measurement part comprised from the temperature measuring device 16 was employ | adopted, of course, the structure of the thermoforming apparatus 10 is not limited to this structure. Here, the other structure of the thermoforming apparatus 10 is shown in FIG. In the figure, a heating part, a sheet temperature measuring part, and a forming part are arranged from the left side to the right side of the figure. When the thermoforming apparatus 10 is configured in this way, the clamp frame 13 is moved and controlled by the upper and lower heater units 14 and 15 to heat and soften the resin molded sheet S held by the clamp frame 13, and then the clamp frame 13. May be controlled so as to face the temperature measuring device 16 to measure the temperature of the resin molded sheet S, and the clamp frame 13 may be controlled to move toward the molding portion.
[0047]
In addition, the upper and lower heater units 14 and 15 can be moved to the temperature measuring device 16 side, and the clamp frame 13 is made to face the temperature measuring device 16, and then the upper and lower heater units 14 and 15 are moved and controlled at the positions. The resin molded sheet S held on the clamp frame 13 is softened by heating, the sheet temperature of the resin molded sheet S is measured and controlled, the clamp frame 13 is moved and controlled to the molded part side, and the upper and lower heater units 14 and 15 are moved back to the original positions. You may make it return to a position.
[0048]
(7) Summary:
As described above, the design D printed on the resin molded sheet S and the cavity 12 can be aligned by adjusting the positions of the clamp frame 13, the main body 12 c, and the cavity 12. The existing alignment work can be simplified and the work efficiency of the alignment work can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a thermoforming apparatus to which a molding apparatus according to the present invention is applied.
FIG. 2 is a process diagram showing a schematic process of a thermoforming process.
FIG. 3 is a top view of a resin molded sheet held on a clamp frame.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a control system.
FIG. 5 is a top view of the main part of the main body as viewed from above.
FIG. 6 is a lower side view of the main body.
FIG. 7 is a top view of the main part of the main part of the position adjusting mechanism as viewed from above.
FIG. 8 is a front view of the main part when the main part is viewed from the front.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a position adjustment mechanism that enables automatic adjustment of the main body.
FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration of a control system that performs automatic adjustment.
FIG. 11 is a top view of a part of the cavity seen through from above.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section AA.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a modified example of a thermoforming apparatus to which the molding apparatus according to the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
10 ... Thermoforming device
11 ... Plug
11a ... Cylinder for plug
12 ... cavity
12a ... Cavity plate
12b ... Base plate
12c ... Body
12d ... Cavity cylinder
12e ... Vacuum suction path
12f ... Vacuum tank
13 ... Clamp frame
13a ... Ball screw mechanism
13b ... Servo motor
14 ... Upper heater unit
14a ... Upper heater
15 ... Lower heater unit
15a ... Lower heater
16 ... Temperature measuring instrument

Claims

A molding means having a molding die and molding a predetermined molding site on the resin molding sheet with the molding die;
By adjusting the arrangement position of the mold, it comprises a position adjusting means for aligning the predetermined molding site and the mold ,
The position adjusting means includes a mold support mechanism that is rotatably supported at substantially the center of the mold, and a rotation adjusting means capable of adjusting the amount of rotation of the mold support mechanism. .

In the molding apparatus according to claim 1,
The molding apparatus according to claim 1, wherein the molding site is a printing site printed on the resin molding sheet surface.

In the molding apparatus according to claim 1 or 2 ,
The said position adjustment means is equipped with the automatic position adjustment means which can adjust automatically the position alignment with the said predetermined shaping | molding site | part and the said shaping | molding die based on a predetermined reference | standard, The shaping | molding apparatus characterized by the above-mentioned.

In the molding apparatus according to claim 3 ,
The automatic position adjustment means includes position adjustment amount setting means capable of setting the adjustment amount to be automatically adjusted, and the predetermined molding portion and the molding die with the set amount set by the position adjustment amount setting means as the reference. The forming apparatus characterized by performing alignment with the.

In the molding apparatus according to claim 3 ,
The automatic position adjusting means includes a molding part detection means for detecting the predetermined molding part, and aligns the predetermined molding part and the mold with the molding part detected by the molding part detection unit as the reference. A molding apparatus characterized by performing.

In the shaping | molding apparatus in any one of the said Claims 1-5 ,
The said position adjustment means aligns the said predetermined shaping | molding site | part with the said shaping | molding die with a servomotor, The shaping | molding apparatus characterized by the above-mentioned.

A molding method for molding a predetermined molding site of a resin molding sheet,
A molding step of molding a predetermined molding site on the resin molding sheet with the molding die;
In performing the molding in the molding process, using a mold support mechanism that is rotatably supported at the approximate center of the mold, and a rotation adjusting means that can adjust the amount of rotation of the mold support mechanism, A molding method comprising: a position adjusting step of aligning the predetermined molding site with the molding die by adjusting an arrangement position of the molding die.