JP5236446B2 - プラスチック成形品の仕上げ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチック成形品の表面仕上げの際に、パーティングライン等に生じるバリを除去して仕上げるプラスチック成形品の仕上げ装置に関する。

一般的に、射出成形等の成形法で製造されたプラスチック成形品の表面には、金型の合わせ目に相当する部分であるパーティングラインに、細い線状の糸バリが生じやすく、外観上あるいは機能上問題があった。そのため従来から、このようなパーティングラインに生じた糸バリをナイフや、やすり等で切削除去することにより、成形品の表面仕上げを行っていた。

手作業でこのような作業を行うと、仕上り精度にばらつきが生じるばかりでなく、製品の歩留りが大幅に低下するという問題があった。そのために、切削治具を回転させてパーティングラインに生じた糸バリを自動的に切削除去する装置（引用文献１，２参照）も発明されている。
特開平５−０００４１９号公報 特開平５−１２７１６２号公報

バリを除去する場合、従来の手作業では時間が掛かるという問題が生じ、また、手作業及び上述のような装置を用いたとしても、パーティングラインに生じたバリを切削することによって除去するので、バリを除去した後に切削屑が発生するので、その処理が必要となるという問題が生じている。

そこで、本発明は、成形品のパーティングライン等に生じるバリを自動的に除去し、除去後の切削屑が生じないプラスチック成形品の仕上げ装置を提供することを目的とする。

本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置は、成形品を保持する治具と、上記成形品に生じたバリに押し付ける加熱具とを備え、上記加熱具は、上記成形品に生じたバリと接触する面に設けられた合成ゴムと、上記合成ゴムを所定の温度に加熱するヒーターから構成され、上記合成ゴムを上記ヒーターにて所定の温度に加熱した後、上記成形品に生じたバリに上記合成ゴムを押し付け、上記バリを溶かして、上記バリが溶けたものを上記成形品の表面に溶着させて平坦にすることを特徴とする。

さらに、上記治具によって成形品を回転させて、上記成形品のバリが生じている面を上記合成ゴムと接触する方向に移動させることも可能である。

上記合成ゴムと上記成形品の間にフィルムを供給するフィルム供給装置を設けて、上記合成ゴムを上記成形品に押し付ける際に、上記フィルムの上から上記合成ゴムを上記成形品に生じたバリに押し付けることもできる。

上記治具に上記成形品をセットする成形品運搬手段を備えることも可能である。

本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置は、成形品を保持する治具と、上記成形品に生じたバリに押し付ける加熱具とを備え、上記加熱具は、上記成形品に生じたバリと接触する面に設けられた合成ゴムと、上記合成ゴムを所定の温度に加熱するヒーターから構成され、上記合成ゴムを上記ヒーターにて所定の温度に加熱した後、上記成形品に生じたバリに上記合成ゴムを押し付け、上記バリを溶かして、上記バリが溶けたものを上記成形品の表面に溶着させて平坦にすることにより、切削屑を生じることなく自動的に成形品のパーティングライン等に生じたバリを除去し成形品の仕上げを行うことが可能となる。

さらに、上記治具によって成形品を回転させて、上記成形品のバリが生じている面を上記合成ゴムと接触する方向に移動させることにより、成形品の向きを変える手作業を省略することができる。

上記合成ゴムと上記成形品の間にフィルムを供給するフィルム供給装置を設けて、上記合成ゴムを上記成形品に押し付ける際に、上記フィルムの上から上記合成ゴムを上記成形品に生じたバリに押し付けることにより、パーティングライン等に生じたバリ除去後の成形品の表面に光沢やくすみを得ることが可能となり、成形品に求められる仕上げに適宜応じることが可能となる。

上記治具に上記成形品をセットする成形品運搬手段を備えることにより、成形品の製造からパーティングライン等に生じたバリの除去までを全て自動で行うことができるようになる。

本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置を、図を用いて以下に詳細に説明する。プラスチック成形品には、成形の際に金型の合せ目にあたる部分のパーティングライン上にバリが生じる。本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置は、上記パーティングライン等に生じたバリを、従来のように削り取るのではなく、熱を加えて、上記バリを溶かして、上記バリが溶けたものを上記成形品の表面に溶着させて平坦にすることによって、仕上げを行う装置である。

図１が第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１の概略正面図（成形品運搬手段２０を省略）であり、図２がプラスチック成形品の仕上げ装置１の側面図であり、図３が図１で省略した成形品運搬手段２０を図１とは反対側から見た概略正面図である。従って、図１と図３は向かい合った位置関係となり、図１，３に記載されているものを合わせると、本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置１の全体となる。

第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１は、成形品１８のパーティングライン上に生じたバリ１９を除去するための装置であり、上記成形品１８を保持する治具２と、上記成形品１８に生じたバリ１９を熱で溶かすための加熱具３を備え、さらに、上記治具２に上記成形品１８を移動させるための成形品移運搬手段２０を備える。

上記治具２および上記加熱具３は下部ステージ４上に配置され、上記治具２は、上記下部ステージ４上に設けられたレール１７に沿って移動する移動機構を備えた移動ステージ５に設けられた、成形品１８を保持する保持台１０、上記保持台１０の左右に配置された２つの支柱６、上記支柱６に回転可能に保持される軸７、上記軸７に対して垂直に固定された２本のアーム８、上記軸７を回転させるための、モーターやベルト等から構成される駆動部９から構成される。

上記治具２は、上記移動ステージ５によって、上記加熱具３の下方と、上記成形品運搬手段２０の下方とを移動可能（図２に矢印で示す方向に移動可能）である。上記アーム８は、上記軸７が駆動部９によって回転することによって、水平方向と、下向きの垂直方向との間を移動可能となっている。

上記保持台１０の上部の前側には突部１６が設けられ、上記アーム８の先端付近には２本のアーム８の互いに対向する面に突起１１が設けられている。上記治具２に上記成形品１８が最初にセットされる時、上記アーム８が水平方向になった状態で、上記保持台１０と上記アーム８の突起１１によって上記成形品１８が保持される。その後、上記アーム８が垂直方向に移動し、上記突部１６によって上記成形品１８は上記保持台１０に保持される状態となる。

上記加熱具３は、上記成形品１８のバリ１９と接触する面に設けられた板状の合成ゴム１３、上記合成ゴム１３を所定の温度に加熱するヒーター１２から構成される。上記合成ゴム１３としてはシリコンゴムやフッ素ゴム等を用いるが、その他にも、ヒーター１２の加熱温度に耐えうる合成ゴムであればよい。上記加熱具３はシリンダー１４によって上下動され、上記シリンダー１４はシリンダー支え１５に固定され、上記シリンダー支え１５が支柱３４にて保持されている。

上記成形品運搬手段２０は、成形直後の成形品１８を運搬してきて上記治具２へと移動させ、さらに仕上げ後の成形品１８を次工程へと運搬するものであり、他の部材と同様に下部ステージ４上に設けられ、上記治具２等の正面となる位置に設置されている。

上記成形品運搬手段２０は、成形後の成形品１８を運んでくる供給ベルトコンベア２１と、仕上げ後の成形品１８を次工程へと運ぶための排出ベルトコンベア２２と、上記成形品１８を上記供給ベルトコンベア２１から上記治具２へと移動し、さらに上記治具２から上記排出ベルトコンベア２２へと移動させる移動手段から構成される。

上記移動手段は、支柱２７に取り付けられた水平方向にスライドする水平スライド部材２６と垂直方向にスライドする垂直スライド部材２５によって上記成形品１８を移動させるものであり、上記成形品１８を保持するための２つの吸着部材２４を、上記垂直スライド部材２５の下端に設けられたアーム２３に備えている。

上記成形品１８に生じたバリ１９を除去する方法について説明する。上記加熱具３の下方に、上記成形品１８に生じたバリ１９が上向きとなるように、上記保持台１０に上記成形品１８をセットする。そして、上記ヒーター１２によって、上記合成ゴム１３を成形品１８の樹脂の塑性変形温度付近まで加熱する。そして、上記シリンダー１４を作動させて上記加熱具３を下方へ移動させ、上記合成ゴム１３を上記成形品１８に生じたバリ１９に上から押し付ける。

加熱された上記合成ゴム１３が押し付けられると、上記バリ１９は溶け始め、上記バリ１９が溶けたものは、上記合成ゴム１３が上記成形品１８に押し付けられていることで、上記成形品１８の表面に溶着されて、上記成形品１８の表面は平坦となる。

さらに、上記プラスチック成形品の仕上げ装置１の作動について図を用いて詳しく説明する。まず初めに、上記供給ベルトコンベア２１によって成形後の成形品１８が運ばれてくる。この時、上記成形品１８はバリ１９が生じている面が治具２の側（図３の手前側）となる状態で運ばれてくる。そして、所定の位置に上記成形品１８が到着したら、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５によって、上記吸着部２４を上記成形品１８の上へと移動させ、図３に示すように上記成形品１８を吸着して保持する。

この時、上記治具２は、上記移動ステージ５によって、上記供給ベルトコンベア２１と上記排出ベルトコンベア２２の間に移動しており、上記アーム８は水平な状態となっている。

上記成形品１８を保持した状態で、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５が作動し、上記成形品１８を移動させて、図４（ｂ）に示すように、上記保持台１０と上記アーム８の突起１１の上に載せる。その後、上記吸着部２４による吸着を解除し、上記垂直スライド部材２５および上記水平スライド部材２６が作動して、上記吸着部２４は上記成形品１８から離れる。

このようにして、上記治具２に上記成形品１８が載せられたら、上記移動ステージ５によって、上記治具２を上記加熱具３の下方へと移動させる。この時、上記成形品１８のバリ１９が生じている面が横向きとなっているので、上向きとなるように上記駆動部９の作動により軸７を回転させて、上記アーム８を垂直方向へと動かす。これによって、上記成形品１８は向きを変え、図４（ａ）に示すように、上記バリ１９が生じている面が上向きとなった状態で、上記突部１６に引っ掛けられて上記保持台１０に保持される。

このように、上記成形品１８を上記治具２に所定の向きにセットしている間に、上記ヒーター１２を作動させ上記合成ゴム１３を成形品１８の樹脂の塑性変形温度付近まで加熱しておく。そして、上記成形品１８のセットが完了したら、上記シリンダー１４を作動させて、図５に示すように、上記加熱具３を下方へ移動させ、上記合成ゴム１３を上記成形品１８に生じたバリ１９に押し付ける。

上記合成ゴム１３が押し付けられると、上記バリ１９が加熱されて溶け始める。上記バリ１９が溶けたものは、上記合成ゴム１３が上記成形品１８の表面に押し付けられた状態なので、上記成形品１８の表面に溶着されて、上記成形品１８の表面は平坦となり、上記成形品１８の仕上げが完了する。

上記バリ１９が全て上記成形品１８の表面に溶着されたら、上記シリンダー１４を作動させて上記加熱具３を上方へ移動させ、上記ヒーター１２による加熱を停止する。そして、上記駆動部９の作動により軸７を回転させて、上記アーム８を水平方向へと動かし、上記成形品１８が元の向きに戻ったら、上記移動ステージ５の作動によって、図６に示すように、上記治具２を上記供給ベルトコンベア２１と上記排出ベルトコンベア２２の間に移動させる。

このようにして上記成形品１８のバリ１９を除去している間に、上記供給ベルトコンベア２１によって次の成形品１８’を所定の位置に運んでおく。そして、バリ１９が除去された成形品１８と、次にバリ１９を除去する成形品１８’が所定の位置に配置されたら、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５の作動によって、２つの吸着部２４をそれぞれ上記成形品１８と上記成形品１８’の上方に移動させ、図７に示すように、上記成形品１８と上記成形品１８’を同時に吸着し保持する。

そして、上記水平スライド部材２６と上記垂直スライド部材２５の作動によって、図８に示すように、上記成形品１８を上記排出ベルトコンベア２１上に移動させ、上記成形品１８’を上記治具２へと移動させる。そして、上記吸着部２４による吸着を解除し、上記成形品１８は上記排出ベルトコンベア２２によって次工程へと運ばれて行き、上記成形品１８’は移動ステージ５の作動によって上記加熱具３の下方へと移動され、引き続きバリ１９の除去が行われる。

このように、２つの上記吸着部２４を設けてその間隔を調節することによって、一度の上記水平スライド部材２６と上記垂直スライド部材２５の作動で２つの成形品１８，１８’を同時に移動させることができるので、作動時間を短縮することができる。

このように、本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置は、バリを熱で溶かして除去することで、切削屑を生じることなく自動的に成形品のパーティングライン等に生じたバリを除去し成形品の仕上げを行うことが可能となる。

次に、第２の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１’について図を用いて説明する。第２の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１’は、図９に示すように、第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１に、フィルム供給装置２８を追加したものであり、その他の構造は第１の実施形態と同じであるので、ここでは主に、上記フィルム供給装置２８について説明する。

上記フィルム供給装置２８は、図９に示すように、上記成形品１８のバリ１９を除去する際に、上記成形品１８と上記加熱具３の上記合成ゴム１３の間にフィルム３５を供給するものであり、フィルム供給リール２９とフィルム巻取りリール３０から構成され、上記供給リール２９と上記巻取りリール３０の間に複数のガイドを設け、上記加熱具３と上記成形品１８の間に上記フィルム３５を通過させる。

上記プラスチック成形品の仕上げ装置１’は、図１０に示すように、上記フィルム３５を、上記加熱具３によって上記成形品１８に押し付けながら上記バリ１９を溶かして、上記成形品１８の仕上げを行うものであり、これによって、仕上げ後の上記成形品１８の表面の状態を変えることを可能にする。

例えば、上記フィルム３５として、ＰＥＴフィルムを用いた場合、上記成形品１８がＡＳ・ＡＢＳ樹脂成形品であると、上記成形品１８の仕上げを行った表面には、光沢が発生する。また、上記フィルム３５として、ＰＥフィルムを用いた場合、上記成形品１８がＰＥＴ系樹脂成形品であると、上記成形品１８の仕上げを行った表面には、くすみが発生する。これらは、一例ではあるが、上記フィルム３５の材質と上記成形品１８の材質の組み合わせによって、上記成形品１８の仕上げを行った後の表面の状態を変えることができる。これにより、各成形品１８の好ましい仕上げ状態を選択することも可能となる。

ここまでは、コンパクトの蓋のような厚みが薄い形状の成形品１８の側面のパーティングライン上に生じたバリを除去する装置について説明してきたが、次に、第３の実施形態として、クリーム容器のような広口容器およびそのキャップといった厚みのある形状の成形品３１の上部に生じたバリ３２を除去するための、プラスチック成形品の仕上げ装置１’’について説明する。

本実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１’’は、図１１に示すように、上記成形品３１を保持する治具３３と、上記成形品３１に生じたバリ３２を熱で溶かすための加熱具３を備え、さらに、上記治具３３に上記成形品３１を移動させるための成形品移運搬手段２０を備える。

上記治具３３は、上記移動ステージ５によって、上記加熱具３の下方と、上記成形品運搬手段２０の下方とを移動可能であるが、これまでの実施形態とは異なり、単に上記成形品３１を載せるための台となっている。

上記加熱具３は、上記成形品３１の上面に生じたバリ３２と接触する面に設けられた板状の合成ゴム１３、上記合成ゴム１３を所定の温度に加熱するヒーター１２から構成され、上記加熱具３はシリンダー１４によって上下動され、上記シリンダー１４はシリンダー支え１５に固定され、上記シリンダー支え１５が支柱３４にて保持されている。

上記成形品運搬手段２０は、成形品３１を運搬してきて上記治具３３へと移動させ、さらに仕上げ後の成形品３１を次工程へと運搬するものであり、他の部材と同様に下部ステージ４上に設けられ、上記治具３３等の正面となる位置に設置されている。上記成形品運搬手段２０は、成形後の成形品３１を運んでくる供給ベルトコンベア２１と、仕上げ後の成形品３１を次工程へと運ぶための排出ベルトコンベア２２と、上記成形品３１を上記供給ベルトコンベア２１から上記治具３３へと移動し、さらに上記治具３３から上記排出ベルトコンベア２２へと移動させる移動手段から構成されており、上述の他の実施形態と同じものを用いており、詳細な説明は省略する。

本実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１’’の対象となる広口容器のような成形品３１は、通常、金型から取り出す際に、上記成形品３１の外側（底部）を取り出し機で吸着させて、上記成形品運搬手段２０の上記供給用ベルトコンベア２１に載置される。この時、載置された上記成形品３１は、バリ３２が生じている開口部が下向きとなっているので、上記バリ３２を除去するためには、上記成形品３１を反転させる必要がある。

そのために、本実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置１’’には、上記成形品３１を反転させるための反転装置を設ける。上記反転装置を設置する場所は特に限定するものではなく、例えば、上記供給用ベルトコンベア２１の端部、初めの端部あるいは終わりの端部、あるいは中間に設けてもよく、あるいは、上記治具３３に一度上記成形品３１を載せた後に、反転させるように配置することも可能である。

さらに、上記プラスチック成形品の仕上げ装置１’’の作動について図を用いて詳しく説明する。まず初めに、上記供給ベルトコンベア２１によって成形後の成形品３１が運ばれてくる。この時、上記成形品３１は既に上記反転装置（図示せず）によって反転された状態となっており、バリ３２が生じている面が上向きとっている。そして、所定の位置に上記成形品３１が到着したら、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５によって、上記吸着部２４を上記成形品３１の上へと移動させ、図１２に示すように上記成形品３１の底を吸着して保持する。

この時、上記治具３３は、上記移動ステージ５によって、上記供給ベルトコンベア２１と上記排出ベルトコンベア２２の間に移動している。上記成形品３１を保持した状態で、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５が作動し、上記成形品３１を上記治具３３に載せる。その後、上記吸着部２４による吸着を解除し、上記垂直スライド部材２５および上記水平スライド部材２６が作動して、上記吸着部２４は上記成形品３１から離れる。このようにして、上記治具３３に上記成形品３１が載せられたら、上記移動ステージ５によって、図１１に示すように、上記治具３３を上記加熱具３の下方へと移動させる。

このように、上記成形品３１を上記治具３３にセットしている間に、上記ヒーター１２を作動させ上記合成ゴム１３を成形品３１の樹脂の塑性変形温度付近まで加熱しておく。そして、上記成形品３１のセットが完了したら、上記シリンダー１４を作動させて、図１３に示すように、上記加熱具３を下方へ移動させ、上記合成ゴム１３を上記成形品３１に生じたバリ３２に押し付ける。

上記合成ゴム１３が押し付けられると、上記バリ３２が加熱されて溶け始める。上記バリ３２が溶けたものは、上記合成ゴム１３が上記成形品３２に押し付けられた状態なので、上記成形品３１に溶着されて上記成形品３１の仕上げが完了する。

上記バリ３２が全て上記成形品３１に溶着されたら、上記シリンダー１４を作動させて上記加熱具３を上方へ移動させ、上記ヒーター１４による加熱を停止する。そして、上記移動ステージ５の作動によって、上記治具２を上記供給ベルトコンベア２１と上記排出ベルトコンベア２２の間に移動させる。

このように、上記成形品３１のバリ３２を除去している間に、上記供給ベルトコンベア２１によって次の成形品３１’は所定の位置に配置されているので、水平スライド部材２６と垂直スライド部材２５の作動によって、２つの吸着部２４をそれぞれ上記成形品３１と上記成形品３１’の上方に移動させ、図１４に示すように、上記成形品３１と上記成形品３１’を同時に吸着し保持し、上記水平スライド部材２６と上記垂直スライド部材２５の作動によって、上記成形品３１を上記排出ベルトコンベア２１上に移動させ、上記成形品３１’を上記治具３３へと移動させる。

そして、上記吸着部２４による吸着を解除し、上記成形品３１は上記排出ベルトコンベア２２によって次工程へと運ばれて行き、上記成形品３１’は移動ステージ５の作動によって上記加熱具３の下方へと移動され、引き続きバリ３２の除去が行われる。

このように、本発明のプラスチック成形品の仕上げ装置は、バリを熱で溶かして除去することで、切削屑を生じることなく自動的に成形品に生じたバリを除去し成形品の仕上げを行うことが可能となる。

第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略正面図であり成形品運搬手段を省略した図である。 第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側面図である。 図１で省略した成形品運搬手段を図１とは反対側から見た概略正面図である。 治具のアーム及び保持台の側面図であり、（ａ）がアームを垂直にした状態を示し、（ｂ）がアームを水平にした状態を示す。 バリを除去している状態の第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側面図である。 バリ除去後に、成形品を成形品運搬手段へと移動した状態の第１の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側面図である。 バリ除去後の成形品と、次にバリを除去する成形品を吸着部によって吸着した状態を示す図である。 バリ除去後の成形品と、次にバリを除去する成形品を吸着部によって吸着し移動させた状態を示す図である。 第２の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略正面図であり成形品運搬手段を省略した図である。 バリを除去している状態の第２の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側正面図である。 第３の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側面図である。 バリを除去する成形品を吸着部によって吸着した状態を示す図である。 バリを除去している状態の第３の実施形態のプラスチック成形品の仕上げ装置の概略側正面図である。 バリ除去後の成形品と、次にバリを除去する成形品を吸着部によって吸着した状態を示す図である。

符号の説明

１，１’，１’’ プラスチック成形品の仕上げ装置
２ 治具
３ 加熱具
４ 下部ステージ
５ 移動ステージ
６ 支柱
７ 軸
８ アーム
９ 駆動部
１０ 保持台
１１ 突起
１２ ヒーター
１３ 合成ゴム
１４ シリンダー
１５ シリンダー支え
１６ 突部
１７ レール
１８，１８’ 成形品
１９ バリ
２０ 成形品運搬手段
２１ 供給ベルトコンベア
２２ 排出ベルトコンベア
２３ アーム
２４ 吸着部
２５ 垂直スライド部材
２６ 水平スライド部材
２７ 支柱
２８ フィルム供給装置
２９ フィルム供給リール
３０ フィルム巻取りリール
３１，３１’ 成形品
３２ バリ
３３ 治具
３４ 支柱
３５ フィルム

Claims (4)

1. 成形品を保持する治具と、上記成形品に生じたバリに押し付ける加熱具とを備え、
   上記加熱具は、上記成形品に生じたバリと接触する面に設けられた合成ゴムと、上記合成ゴムを所定の温度に加熱するヒーターから構成され、
   上記合成ゴムを上記ヒーターにて所定の温度に加熱した後、上記成形品に生じたバリに上記合成ゴムを押し付け、上記バリを溶かして、上記バリが溶けたものを上記成形品の表面に溶着させて平坦にすることを特徴とするプラスチック成形品の仕上げ装置。
2. 上記治具によって成形品を回転させて、上記成形品のバリが生じている面を上記合成ゴムと接触する方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック成形品の仕上げ装置。
3. 上記合成ゴムと上記成形品の間にフィルムを供給するフィルム供給装置を設けて、上記合成ゴムを上記成形品に押し付ける際に、上記フィルムの上から上記合成ゴムを上記成形品に生じたバリに押し付けることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック成形品の仕上げ装置。
4. 上記治具に上記成形品をセットする成形品運搬手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチック成形品の仕上げ装置。

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