JP5860095B2 - Molded product manufacturing method and molded product manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性プリプレグを用いて成形品を製造する成形品の製造方法及び成形品製造装置に関する。 The present invention relates to a molded product manufacturing method and a molded product manufacturing apparatus for manufacturing a molded product using a thermoplastic prepreg.
従来、金型に熱可塑性プリプレグを配置してプレスすることで熱可塑性プリプレグを賦形し、成形品を製造する技術が知られている。また、熱可塑性プリプレグを賦形し、さらに、射出成形によってボスやリブ等の成形部を形成する成形品を製造する技術も知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for manufacturing a molded product by shaping a thermoplastic prepreg by placing the thermoplastic prepreg on a mold and pressing the mold is known. There is also known a technique for manufacturing a molded article in which a thermoplastic prepreg is shaped and a molded part such as a boss or a rib is formed by injection molding.
熱可塑性プリプレグは、繊維材料と熱可塑性樹脂材料によりシート状に形成されており、加熱することで賦形が可能となる。このような熱可塑性プリプレグの加熱においては、熱可塑性プリプレグを横の姿勢で搬送手段上に載置して搬送する搬送装置により、加熱装置及び金型へ搬送する成形品製造装置が知られている。 The thermoplastic prepreg is formed into a sheet shape from a fiber material and a thermoplastic resin material, and can be shaped by heating. In the heating of such a thermoplastic prepreg, there is known a molded article manufacturing apparatus that conveys the thermoplastic prepreg to a heating device and a mold by a conveying device that places and conveys the thermoplastic prepreg on a conveying means. .
また、インサートする熱可塑性プリプレグの表面のみならず、縁部も囲繞することができる大きさを有したキャビティを備える金型に、縁部が解けて「ほつれ」の状態になった熱可塑性プリプレグをインサートして、射出成形することで、熱可塑性プリプレグの表面、縁部を樹脂で被覆した成形品が形成されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In addition, a thermoplastic prepreg that has a cavity that is large enough to enclose not only the surface of the thermoplastic prepreg to be inserted but also a size that can surround the edge is unraveled and the frayed thermoplastic prepreg is placed. It is known that a molded article in which the surface and edge of a thermoplastic prepreg are covered with a resin is formed by inserting and injection molding (see, for example, Patent Document 1).
上述の成形方法では、熱可塑性プリプレグをプレスにより賦形し、その後射出成形を行う際には、プレスによる賦形によって熱可塑性プリプレグに過度な圧力が印加され、繊維材料の部分的なよれやずれなどが生じる虞がある。そして、そのような繊維材料の部分的なよれやずれ等が生じてできた成形品は強度低下や外観不良等により良品とはならず、不良品として扱われ、不良品が多発する虞がある。 In the molding method described above, when the thermoplastic prepreg is shaped by pressing and then injection molding is performed, excessive pressure is applied to the thermoplastic prepreg by shaping by the press, resulting in partial warping or misalignment of the fiber material. Etc. may occur. Further, a molded product that is caused by such a partial twist or displacement of the fiber material does not become a non-defective product due to a decrease in strength, an appearance defect, or the like, and may be handled as a defective product, and defective products may occur frequently. .
そこで、本発明は、不良品の発生を抑制することが可能な成形品の製造方法及び成形品製造装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a molded product manufacturing method and a molded product manufacturing apparatus capable of suppressing the occurrence of defective products.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の成形品の製造方法及び成形品製造装置は次のように構成されている。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the method for manufacturing a molded product and the apparatus for manufacturing a molded product according to the present invention are configured as follows.
本発明の一態様の成形品の製造方法は、加熱装置により、シート状のインサート部材を加熱し、前記インサート部材の加熱後、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度になるように冷却し、周縁部の少なくとも一部を冷却した前記インサート部材を金型内にインサートし、前記金型内にインサートされた前記インサート部材を賦形する。 In the method for manufacturing a molded product according to one aspect of the present invention, the sheet-like insert member is heated by a heating device, and after the insert member is heated, at least a part of the peripheral portion of the insert member is transferred to the other part of the insert member. The insert member that has been cooled to a lower temperature, cooled at least a part of the peripheral edge portion is inserted into a mold, and the insert member inserted into the mold is shaped.
本発明の一態様の成形品製造装置は、シート状のインサート部材を加熱する加熱装置と、前記インサート部材を賦形する金型に前記インサート部材を賦形させる力を与える型締装置と、前記インサート部材を前記金型内に配置する前に、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度にする低温化手段と、を備え、前記低温化手段は、冷却手段により前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を他部よりも低い温度に冷却する。
本発明の一態様の成形品製造装置は、シート状のインサート部材を加熱する加熱装置と、前記インサート部材を賦形する金型に前記インサート部材を賦形させる力を与える型締装置と、前記インサート部材を前記金型内に配置する前に、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度にする低温化手段と、を備え、前記低温化手段は、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部と当接することで前記インサート部材を冷却する。
The molded product manufacturing apparatus of one aspect of the present invention includes a heating device that heats a sheet-like insert member, a mold clamping device that applies a force that shapes the insert member to a mold that shapes the insert member, before placing the insert member in the mold, Bei example a temperature reduction unit, a to a temperature lower than the other portion of the insert member at least part of the periphery of the insert member, said low temperature section The cooling means cools at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part .
The molded product manufacturing apparatus of one aspect of the present invention includes a heating device that heats a sheet-like insert member, a mold clamping device that applies a force that shapes the insert member to a mold that shapes the insert member, Before placing the insert member in the mold, the temperature reduction means for lowering the temperature of at least a part of the peripheral edge of the insert member lower than the other part of the insert member, the temperature reduction means, The insert member is cooled by contacting at least a part of the peripheral edge of the insert member.
本発明によれば、不良品の発生を抑制することが可能な成形品の製造方法及び成形品製造装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the manufacturing method and molded product manufacturing apparatus of a molded product which can suppress generation | occurrence | production of inferior goods.
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る成形品製造装置１を、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施の形態に関わる成形品製造装置１の構成を模式的に示す斜視図、図２は成形品製造装置１に用いられる搬送装置１２及び加熱装置１３の構成を模式的に示す正面図、図３は成形品製造装置１に用いられる要部構成、具体的には金型５１及び熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００の構成であって、成形品の製造工程の構成を模式的に示す断面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a molded product manufacturing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of a molded product manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration of a conveying device 12 and a heating device 13 used in the molded product manufacturing apparatus 1. FIG. 3 is a front view of the molded product manufacturing apparatus 1, specifically, a configuration of a mold 51 and a prepreg 100 impregnated with a thermoplastic resin material. It is sectional drawing which shows a structure typically.
図１に示すように、成形品製造装置１は、保管部１１と、搬送装置１２と、加熱装置１３と、金型装置１４と、射出装置１５と、制御装置１９と、を備えている。成形品製造装置１は、工場内等の敷設範囲２に配置されるとともに、金型装置１４及び射出装置１５がベース３上に配置される。成形品製造装置１は、熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ（インサート部材）１００を加熱後に金型装置１４により賦形するとともに、射出装置１５により射出成形することで成形品を製造可能に形成されている。 As shown in FIG. 1, the molded product manufacturing apparatus 1 includes a storage unit 11, a transport device 12, a heating device 13, a mold device 14, an injection device 15, and a control device 19. The molded product manufacturing apparatus 1 is disposed in a laying range 2 such as in a factory, and a mold apparatus 14 and an injection apparatus 15 are disposed on the base 3. The molded product manufacturing apparatus 1 is formed so that a molded product can be manufactured by heating a prepreg (insert member) 100 impregnated with a thermoplastic resin material by a mold apparatus 14 after being heated and injection molding by an injection apparatus 15. Has been.
熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ（インサート部材）１００は、シート状に形成されている。即ち、プリプレグ１００は、ガラスや炭素等の繊維材料及び繊維材料に含浸した熱可塑性の樹脂材料により形成されている。プリプレグ１００は、図１においてはその平面形状を方形状に形成されているが、成形品の形状に賦形するのに適した形状に形成されている。プリプレグ１００は、例えば、方形状、三角形状及び楕円形状等や、成形品を形成可能な異形状に形成される。 A prepreg (insert member) 100 impregnated with a thermoplastic resin material is formed in a sheet shape. That is, the prepreg 100 is formed of a fiber material such as glass or carbon and a thermoplastic resin material impregnated in the fiber material. In FIG. 1, the prepreg 100 is formed in a shape suitable for shaping the shape of the molded product, although the planar shape is formed in a square shape in FIG. 1. The prepreg 100 is formed in, for example, a rectangular shape, a triangular shape, an elliptical shape, or the like, or an irregular shape capable of forming a molded product.
保管部１１は、プリプレグ１００を複数保管可能に形成されている。保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を縦の姿勢で保管可能に形成されている。なお、保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を横の姿勢で保管するとともに横姿勢から縦姿勢に変更可能に形成されている。 The storage unit 11 is formed so that a plurality of prepregs 100 can be stored. The storage unit 11 is formed, for example, so that the prepreg 100 can be stored in a vertical posture. For example, the storage unit 11 is configured to store the prepreg 100 in a horizontal posture and change from a horizontal posture to a vertical posture.
ここで、プリプレグ１００の縦姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略重力方向に沿った姿勢、即ち、上下方向に延設する姿勢、又は、これら姿勢と同等の姿勢である。また、プリプレグ１００の横の姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略水平方向に沿った姿勢、即ち、成形品製造装置１の設置面に沿った姿勢又はこれら姿勢と同等の姿勢である。 Here, the vertical posture of the prepreg 100 is a posture in which the main surface of the prepreg 100 is substantially along the direction of gravity, that is, a posture extending in the vertical direction, or a posture equivalent to these postures. Further, the horizontal posture of the prepreg 100 is a posture in which the main surface of the prepreg 100 is substantially horizontal, that is, a posture along the installation surface of the molded product manufacturing apparatus 1 or a posture equivalent to these postures.
搬送装置１２は、プリプレグ１００を縦の姿勢で、プリプレグ１００の保管部１１から加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送可能に形成されている。具体的には、搬送装置１２は、チャック装置２１と、搬送機構２２と、を備えている。 The transport device 12 is formed so that the prepreg 100 can be transported in a vertical posture from the storage unit 11 of the prepreg 100 to the heating device 13 and the mold device 14 sequentially. Specifically, the transport device 12 includes a chuck device 21 and a transport mechanism 22.
チャック装置２１は、例えば、搬送機構２２に設けられた支持部３１と、複数のチャック３２と、チャック３２を開閉する開閉手段３３と、冷却装置３４と、を備えている。チャック装置２１は、複数のチャック３２により、プリプレグ１００を複数の位置で挟持可能に形成されている。 The chuck device 21 includes, for example, a support portion 31 provided in the transport mechanism 22, a plurality of chucks 32, an opening / closing means 33 that opens and closes the chuck 32, and a cooling device 34. The chuck device 21 is formed so that the prepreg 100 can be held at a plurality of positions by a plurality of chucks 32.
支持部３１は、複数のチャック３２を支持可能に形成されている。支持部３１は、搬送機構２２により移動可能に形成される。チャック３２は、例えば、図２に示すように、プリプレグ１００の周縁を複数個所で、例えば上下の複数個所で固定可能に、支持部３１に複数配置される。チャック３２は、開閉手段３３により駆動されることで、その先端を開閉可能に形成されている。チャック３２は、例えば、互いに接近又は離反することで少なくともその先端が開閉する、対向する二つの爪部３２ａから構成される。 The support portion 31 is formed to be able to support a plurality of chucks 32. The support portion 31 is formed to be movable by the transport mechanism 22. For example, as shown in FIG. 2, a plurality of chucks 32 are arranged on the support portion 31 so that the periphery of the prepreg 100 can be fixed at a plurality of locations, for example, at a plurality of top and bottom locations. The chuck 32 is driven by the opening / closing means 33 so that its tip can be opened and closed. The chuck 32 includes, for example, two opposing claw portions 32a that open and close at least when the tips approach or separate from each other.
チャック３２は、爪部３２ａの先端間にプリプレグ１００の端部が位置した状態で、開閉手段３３により閉状態に駆動され、当該閉状態が維持されることで、プリプレグ１００を保持可能に形成されている。チャック３２は、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、インサートするときに、金型５１と干渉しない形状に形成されている。 The chuck 32 is configured to be able to hold the prepreg 100 by being driven to be closed by the opening / closing means 33 in a state where the end of the prepreg 100 is positioned between the tips of the claw portions 32a and maintaining the closed state. ing. The chuck 32 is formed in a shape that does not interfere with the mold 51 when the prepreg 100 is conveyed to the mold 51 and inserted.
開閉手段３３は、チャック３２の開閉を行う駆動源であって、例えば、空圧シリンダ等が用いられる。開閉手段３３は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The opening / closing means 33 is a drive source for opening and closing the chuck 32, and for example, a pneumatic cylinder or the like is used. The opening / closing means 33 is electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
冷却装置（冷却化手段、冷却手段）３４は、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、例えば、エアをチャック３２に噴射することで、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The cooling device (cooling means, cooling means) 34 is formed so that the chuck 32 can be cooled. The cooling device 34 is formed to be able to cool the chuck 32 by, for example, injecting air onto the chuck 32. The cooling device 34 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
冷却装置３４は、少なくともチャック３２の爪部３２ａのプリプレグ１００に接触する部位を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、支持部３１に支持されるか、又は、保管部１１にチャック３２が移動する前工程でチャック３２を冷却可能な位置に配置される。なお、冷却装置３４は、加熱装置１３の上部に位置し、プリプレグ１００を加熱している最中も、プリプレグ１００に影響しない範囲で冷却しても良い。 The cooling device 34 is formed so that at least a portion of the claw portion 32a of the chuck 32 that contacts the prepreg 100 can be cooled. The cooling device 34 is supported by the support unit 31, or is disposed at a position where the chuck 32 can be cooled in the previous process before the chuck 32 moves to the storage unit 11. The cooling device 34 may be positioned in the upper part of the heating device 13 and may be cooled within a range that does not affect the prepreg 100 even while the prepreg 100 is being heated.
搬送機構２２は、チャック装置２１のチャック３２を保管部１１、加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送する機構であり、例えば、支持部３１をスライド移動可能に形成されている。搬送機構２２は、例えばレールや、多関節ロボット等である。搬送機構２２は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The conveyance mechanism 22 is a mechanism that sequentially conveys the chuck 32 of the chuck device 21 to the storage unit 11, the heating device 13, and the mold device 14. For example, the conveyance mechanism 22 is formed so that the support unit 31 can slide. The transport mechanism 22 is, for example, a rail or an articulated robot. The transport mechanism 22 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
図１及び図２に示すように、加熱装置１３は、例えば、プリプレグ１００を加熱可能な、間隔を空けて互いに対向する一対の加熱部４１と、加熱部４１を支持する支持部４２と、を備えている。一対の加熱部４１は、プリプレグ１００を加熱する加熱面４１ａが、プリプレグ１００の主面に沿って配置される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the heating device 13 includes, for example, a pair of heating units 41 that can heat the prepreg 100 and face each other with a space therebetween, and a support unit 42 that supports the heating unit 41. I have. In the pair of heating units 41, a heating surface 41 a that heats the prepreg 100 is disposed along the main surface of the prepreg 100.
即ち、一対の加熱部４１は、プリプレグ１００と同様に、縦姿勢で（例えば、略重力方向に沿って縦長の直方体で）配置される。一対の加熱部４１は、チャック３２の爪部３２ａ先端の一部及びチャック３２に保持されたプリプレグ１００が通過可能な間隔を有して対向する。 That is, the pair of heating units 41 are arranged in a vertical posture (for example, in a vertically long rectangular parallelepiped along the direction of gravity), like the prepreg 100. The pair of heating units 41 oppose each other with a gap through which a part of the tip of the claw portion 32a of the chuck 32 and the prepreg 100 held by the chuck 32 can pass.
加熱部４１は、それら対向する加熱面４１ａに、例えば、赤外線ヒータ４３が単数又は複数設けられ、加熱部４１間を通過するプリプレグ１００を所定の温度に加熱可能に形成されている。なお、ここで、所定の温度とは、プリプレグ１００を、金型装置１４において所定の形状に賦形（成形）可能な温度である。加熱部４１は、例えば、その上方であって、チャック３２と対向し、且つ、プリプレグ１００とは対向しない範囲に、熱を遮断するカバー４４が設けられている。 In the heating unit 41, for example, one or a plurality of infrared heaters 43 are provided on the opposed heating surfaces 41a, and the prepreg 100 passing between the heating units 41 can be heated to a predetermined temperature. Here, the predetermined temperature is a temperature at which the prepreg 100 can be shaped (formed) into a predetermined shape in the mold apparatus 14. The heating unit 41 is provided with a cover 44 that blocks heat, for example, in the range above the chuck 32 and not facing the prepreg 100.
また、加熱部４１は、その赤外線ヒータ４３の配置、又は、部分的な出力の変更等によって、プリプレグ１００の加熱分布が、プリプレグ１００の周縁部において他部よりも低温となる分布に加熱可能に形成されている。 Further, the heating part 41 can be heated to a distribution in which the heating distribution of the prepreg 100 is lower than the other parts in the peripheral part of the prepreg 100 by the arrangement of the infrared heater 43 or a partial output change. Is formed.
このように、加熱装置１３は、赤外線ヒータ４３の配置又は部分的な出力の変更等により所定の温度分布でプリプレグ１００を加熱可能な加熱部４１、及び、プリプレグ１００の周縁部の一部に対向して加熱部４１に設けられたカバー４４の少なくとも一方によって構成される、プリプレグ１００の周縁部を他部よりも低い温度にする低温化手段を備えている。 Thus, the heating device 13 faces the heating unit 41 that can heat the prepreg 100 with a predetermined temperature distribution by arranging the infrared heater 43 or changing a partial output, and a part of the peripheral portion of the prepreg 100. In addition, a temperature reducing unit is provided which is configured by at least one of the covers 44 provided in the heating unit 41 to bring the peripheral portion of the prepreg 100 to a temperature lower than that of the other portions.
金型装置１４は、開閉可能な金型５１と、金型５１を開閉する型締装置５２と、を備えている。 The mold device 14 includes a mold 51 that can be opened and closed, and a mold clamping device 52 that opens and closes the mold 51.
金型５１は、固定型５３と、移動型５４と、を備えている。固定型５３は、移動型５４と対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５３ａと、キャビティ５３ａに接続され、射出装置１５と対向する面に形成されたゲート５３ｃと、を備えている。また、固定型５３は、例えば、配置されたプリプレグ１００を固定する位置決めピンを備えている。 The mold 51 includes a fixed mold 53 and a movable mold 54. The fixed mold 53 has a cavity 53a formed in a shape of a part of the molded product on a surface facing the movable mold 54, a gate 53c connected to the cavity 53a and formed on a surface facing the injection device 15, It has. Moreover, the fixed mold | type 53 is provided with the positioning pin which fixes the arranged prepreg 100, for example.
移動型５４は、固定型５３に対して移動可能に形成されている。移動型５４は、固定型５３に対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５４ａを備えている。また、移動型５４は、例えば、成形後の成形品を押圧可能に形成された突き出しピンを備えている。 The movable die 54 is formed to be movable with respect to the fixed die 53. The movable die 54 includes a cavity 54 a formed in a shape of a part of the molded product on the surface facing the fixed die 53. In addition, the movable die 54 includes, for example, an ejection pin formed so as to be able to press a molded product after molding.
金型５１は、閉状態において、固定型５３及び移動型５４のキャビティ５３ａ，５４ａによって、成形品の形状の空間が形成される。 When the mold 51 is closed, a space in the shape of a molded product is formed by the cavities 53 a and 54 a of the fixed mold 53 and the movable mold 54.
型締装置５２は、金型５１を開閉可能、且つ、型締め可能に形成されている。すなわち、型締装置５２は、金型５１にプリプレグ１００を賦形させる力（賦形力）を与えることができる。型締装置５２は、例えば、固定盤５６と、固定盤５６に対して移動可能な移動盤５７と、移動盤５７を移動させるトグル機構５８と、トグル機構５８を駆動させる駆動源５９と、を備えている。型締装置５２は、成形品を成形する成形装置である。 The mold clamping device 52 is formed so that the mold 51 can be opened and closed and the mold can be clamped. That is, the mold clamping device 52 can apply a force (shaping force) for shaping the prepreg 100 to the mold 51. The mold clamping device 52 includes, for example, a fixed platen 56, a movable platen 57 movable with respect to the fixed platen 56, a toggle mechanism 58 that moves the movable platen 57, and a drive source 59 that drives the toggle mechanism 58. I have. The mold clamping device 52 is a molding device that molds a molded product.
固定盤５６は、固定型５３を支持可能に形成されている。移動盤５７は、移動型５４を支持可能に形成されている。トグル機構５８は、駆動源５９により駆動されることで、移動盤５７を固定盤５６に対して進退させる。駆動源５９は、トグル機構５８を駆動可能に形成されている。駆動源５９は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The stationary platen 56 is formed to be able to support the stationary mold 53. The moving plate 57 is formed to be able to support the moving mold 54. The toggle mechanism 58 is driven by a drive source 59 to move the moving plate 57 forward and backward with respect to the fixed plate 56. The drive source 59 is configured to be able to drive the toggle mechanism 58. The drive source 59 is electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
射出装置１５は、例えば、ハウジング６１と、シリンダ６２と、スクリュ６３と、ホッパ６４と、移動手段６５と、駆動装置６６と、シリンダ加熱装置６７と、を備えている。射出装置１５は、金型装置１４の金型５１内に樹脂材料（成形材料）を射出することで、型締装置５２とともに成形品を成形する成形装置である。 The injection device 15 includes, for example, a housing 61, a cylinder 62, a screw 63, a hopper 64, a moving means 65, a driving device 66, and a cylinder heating device 67. The injection device 15 is a molding device that molds a molded product together with the mold clamping device 52 by injecting a resin material (molding material) into the mold 51 of the mold device 14.
ハウジング６１は、例えば、シリンダ６２、スクリュ６３及びホッパ６４を支持可能、且つ、内部に駆動装置６６を収納可能に形成されている。シリンダ６２は、その内部にスクリュ６３を収納する。シリンダ６２は、その先端に射出ノズル６２ａを備えている。射出ノズル６２ａは、金型５１に形成されたゲート５３ｃに接続可能に形成されている。スクリュ６３は、シリンダ６２内で回転可能、且つ、シリンダ６２に対して進退可能に形成されている。 The housing 61 is formed so as to be able to support, for example, the cylinder 62, the screw 63, and the hopper 64, and to accommodate the driving device 66 therein. The cylinder 62 accommodates the screw 63 therein. The cylinder 62 has an injection nozzle 62a at its tip. The injection nozzle 62 a is formed so as to be connectable to a gate 53 c formed in the mold 51. The screw 63 is formed so as to be rotatable within the cylinder 62 and to be movable back and forth with respect to the cylinder 62.
ホッパ６４は、射出成形を行う、溶融される樹脂材料（成形材料）が収容される。ホッパ６４は、収容された樹脂材料（成形材料）をシリンダ６２内に供給可能に形成されている。 The hopper 64 accommodates a molten resin material (molding material) that performs injection molding. The hopper 64 is formed so that the accommodated resin material (molding material) can be supplied into the cylinder 62.
移動手段６５は、例えば、ベース３上に配置され、固定型５３及び固定盤５６に向って延設された複数のレール７１と、ハウジング６１の下部に設けられ、レール７１をスライド移動可能な複数のガイド７２と、を備えている。移動手段６５は、ガイド７２がレール７１に案内されることで、ハウジング６１及びハウジング６１に支持された各構成をレール７１に沿って金型装置１４に進退可能に形成される。 The moving means 65 is, for example, disposed on the base 3, provided with a plurality of rails 71 extending toward the fixed mold 53 and the fixed platen 56, and a plurality of rails 71 provided at the lower part of the housing 61 and capable of sliding the rails 71. The guide 72 is provided. The moving unit 65 is formed so that the guide 72 is guided by the rail 71 so that the housing 61 and the components supported by the housing 61 can be moved back and forth along the rail 71 in the mold apparatus 14.
駆動装置６６は、例えば、スクリュ６３を回転させる第１駆動装置７４と、スクリュ６３をシリンダ６２に対して進退させる第２駆動装置７５と、ハウジング６１をレール７１に沿って金型装置１４に対して進退させる第３駆動装置７６と、を備えている。 The drive device 66 includes, for example, a first drive device 74 that rotates the screw 63, a second drive device 75 that moves the screw 63 forward and backward with respect to the cylinder 62, and a housing 61 that moves along the rail 71 with respect to the mold device 14. And a third drive device 76 that moves forward and backward.
第１駆動装置７４は、スクリュ６３を回転させることで、ホッパ６４から供給された樹脂材料（成形材料）を定量供給可能に形成されている。第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The first driving device 74 is formed so that a resin material (molding material) supplied from the hopper 64 can be quantitatively supplied by rotating the screw 63. The first drive device 74, the second drive device 75, and the third drive device 76 are electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２に装着されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱することで、ホッパ６４から供給された樹脂材料（成形材料）を溶融可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The cylinder heating device 67 is formed so as to heat the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is attached to the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is formed so as to melt the resin material (molding material) supplied from the hopper 64 by heating the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
制御装置１９は、搬送装置１２、金型装置１４及び射出装置１５を制御可能に形成されている。具体的には、制御装置１９は、搬送機構２２を制御することで、チャック３２（支持部３１）の移動動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、開閉手段３３を制御することで、チャック３２の開閉動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、冷却装置３４を制御することで、チャック３２の冷却を制御可能に形成されている。 The control device 19 is formed so as to be able to control the transport device 12, the mold device 14, and the injection device 15. Specifically, the control device 19 is configured to be able to control the movement operation of the chuck 32 (support portion 31) by controlling the transport mechanism 22. The control device 19 is configured to control the opening / closing operation of the chuck 32 by controlling the opening / closing means 33. The control device 19 is configured to control the cooling of the chuck 32 by controlling the cooling device 34.
制御装置１９は、駆動源５９を制御することで、トグル機構５８を駆動し、移動型５４の進退動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６を制御することで、スクリュ６３の回転動作及び進退動作、並びに、ハウジング６１の進退動作（射出装置１５の進退動作）を制御可能に形成されている。制御装置１９は、シリンダ加熱装置６７を制御することで、シリンダ６２の加熱動作を制御可能に形成されている。 The control device 19 is configured to control the drive source 59 to drive the toggle mechanism 58 and to control the forward / backward movement of the movable die 54. The control device 19 controls the first drive device 74, the second drive device 75, and the third drive device 76, so that the screw 63 rotates and advances and retracts, and the housing 61 advances and retracts (the injection device 15 advances and retracts). Operation) is made controllable. The control device 19 is configured to control the heating operation of the cylinder 62 by controlling the cylinder heating device 67.
次に、このように構成された成形品製造装置１を用いて成形品を製造する方法を説明する。
先ず、チャック３２を保管部１１に移動させるとともに、チャック３２を開状態とする。なお、本サイクル前に、プリプレグ１００を加熱装置１３に搬送した場合には、冷却装置３４によりチャック３２を冷却する。
Next, a method of manufacturing a molded product using the molded product manufacturing apparatus 1 configured as described above will be described.
First, the chuck 32 is moved to the storage unit 11 and the chuck 32 is opened. In addition, when the prepreg 100 is transported to the heating device 13 before this cycle, the cooling device 34 cools the chuck 32.
次に、チャック３２をさらに移動させて、プリプレグ１００の周縁に爪部３２ａの先端を位置させる。次に、チャック３２を閉状態とし、プリプレグ１００をチャック３２により保持する。次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を一対の加熱部４１の間に移動させ、プリプレグ１００を所定の温度、具体的には、プリプレグ１００を成形可能であって、且つ、プリプレグ１００の周縁部が他部よりも低温となるように加熱する。 Next, the chuck 32 is further moved, and the tip of the claw portion 32 a is positioned on the periphery of the prepreg 100. Next, the chuck 32 is closed, and the prepreg 100 is held by the chuck 32. Next, the chuck 32 is moved, the prepreg 100 is moved between the pair of heating units 41, and the prepreg 100 can be molded at a predetermined temperature, specifically, the prepreg 100 can be formed. Heating is performed so that the peripheral portion is cooler than the other portions.
なお、他部よりも低温となるようにされるプリプレグ１００の周縁部は、少なくともプリプレグ１００の周縁部の一部であればよいが、プリプレグ１００の周縁部全体であってもよい。 In addition, the peripheral part of the prepreg 100 that is set to a temperature lower than that of the other part may be at least a part of the peripheral part of the prepreg 100, but may be the entire peripheral part of the prepreg 100.
次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、プリプレグ１００を金型５１の固定型５３及び移動型５４間に配置する。このとき、プリプレグ１００が所定の位置となるように、プリプレグ１００を配置する。 Next, the chuck 32 is moved to convey the prepreg 100 to the mold 51, and the prepreg 100 is disposed between the fixed mold 53 and the movable mold 54 of the mold 51. At this time, the prepreg 100 is arranged so that the prepreg 100 is in a predetermined position.
次に、トグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させる。このとき、プリプレグ１００を固定型５３に設けられた位置決めピンに固定する。次に、チャック３２を開状態としてプリプレグ１００の保持を解除し、チャック３２を金型５１から離反させる。これにより、プリプレグ１００が金型５１にインサートされる。 Next, the toggle mechanism 58 is driven to move the movable die 54 toward the fixed die 53. At this time, the prepreg 100 is fixed to a positioning pin provided on the fixed mold 53. Next, the chuck 32 is opened, the holding of the prepreg 100 is released, and the chuck 32 is separated from the mold 51. Thereby, the prepreg 100 is inserted into the mold 51.
次に、さらにトグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させ、金型５１を閉状態とする。これにより、プリプレグ１００が金型５１によってプレスされ、キャビティ５３ａ，５４ａの形状に賦形される。 Next, the toggle mechanism 58 is further driven to move the movable mold 54 toward the fixed mold 53, and the mold 51 is closed. As a result, the prepreg 100 is pressed by the mold 51 and shaped into the shapes of the cavities 53a and 54a.
併せて、第３駆動装置７６を駆動してハウジング６１を移動させ、固定型５３に形成されたゲート５３ｃに射出ノズル６２ａを接続させるとともに、シリンダ６２内にホッパ６４から供給され溶融された樹脂材料（成形材料）を、ゲート５３ｃを介して金型５１内に射出する。 At the same time, the third driving device 76 is driven to move the housing 61, the injection nozzle 62 a is connected to the gate 53 c formed on the fixed mold 53, and the molten resin material supplied from the hopper 64 into the cylinder 62 is melted. (Molding material) is injected into the mold 51 through the gate 53c.
これにより、図３に示すように、キャビティ５３ａ，５４ａ内に樹脂材料（成形材料）が射出され、キャビティ５３ａ，５４ａの形状に樹脂材料（成形材料）が供給され、賦形されたプリプレグ１００と一体に成形される。 As a result, as shown in FIG. 3, the resin material (molding material) is injected into the cavities 53a and 54a, the resin material (molding material) is supplied to the shapes of the cavities 53a and 54a, and the shaped prepreg 100 and Molded integrally.
次に、成形されたプリプレグ１００及び樹脂材料（成形材料）を冷却し、成形品が成形される。次に、移動型５４を移動させ、金型５１を開状態とし、移動型５４に設けられた突き出しピンにより成形品を押圧し、金型５１から成形品を取り出す。 Next, the molded prepreg 100 and the resin material (molding material) are cooled to mold a molded product. Next, the movable mold 54 is moved to open the mold 51, and the molded product is pressed by a protruding pin provided on the movable mold 54, and the molded product is taken out from the mold 51.
次に、冷却装置３４によりチャック３２を冷却し、再びプリプレグ１００を加熱装置１３に搬送し、以後、同様の工程を繰り返す。これらの工程の繰り返しにより成形品が製造される。 Next, the chuck 32 is cooled by the cooling device 34, and the prepreg 100 is conveyed again to the heating device 13. Thereafter, the same process is repeated. A molded article is manufactured by repeating these steps.
このように構成された成形品製造装置１によれば、加熱装置１３により、プリプレグ１００を賦形可能な温度であって、周縁の温度を他部の温度よりも低温とすることで、周縁の強度又は粘度を他部よりも高くすることが可能となる。さらに、チャック３２によりプリプレグ１００を保持することで、プリプレグ１００での当該保持した部位では、加熱部４１からの熱を直接的には受けなくなり、当該保持した部位の強度又は粘度を他部よりも高くすることが可能となる。これらの構成により、不良品の多発を防止することができる。 According to the molded product manufacturing apparatus 1 configured as described above, the heating device 13 is a temperature at which the prepreg 100 can be shaped, and the peripheral temperature is set to be lower than the temperature of the other part. It becomes possible to make strength or viscosity higher than other parts. Further, by holding the prepreg 100 by the chuck 32, the held portion of the prepreg 100 does not receive heat directly from the heating unit 41, and the strength or viscosity of the held portion is higher than that of other portions. It becomes possible to make it higher. With these configurations, frequent occurrences of defective products can be prevented.
具体的には、プレスによる賦形によってプリプレグ１００が過度な圧力が印加され、金型５１とプリプレグ１００がこすれると、繊維材料の部分的なよれや、端部の繊維材料にほつれやずれ等が発生する場合があり、これらが起きて成形された成形品は不良品となる虞がある。 Specifically, when excessive pressure is applied to the prepreg 100 due to shaping by the press and the mold 51 and the prepreg 100 are rubbed, there is a partial twist of the fiber material, fraying or displacement of the fiber material at the end, and the like. In some cases, a molded product formed by the occurrence of these may be defective.
しかし、加熱装置１３、及び、チャック３２によって、加熱によるプリプレグ１００の加熱分布を異ならせることで、加熱後のプリプレグ１００の周縁部及びチャック３２で保持された部位においては、加熱後のプリプレグ１００の他部よりも強度又は粘度を高くすることが可能となる。即ち、加熱温度を異ならせることで、プリプレグ１００の周縁部においては、加熱後のプリプレグ１００の粘度を他部よりも高くし、賦形時に、周縁部で繊維材料のずれが発生することを防止することができる。これにより、成形品の強度の向上及び成形品の外観（外観性）の向上を図ることができ、不良品の発生を抑制することができる。 However, by making the heating distribution of the prepreg 100 by heating different by the heating device 13 and the chuck 32, the peripheral portion of the prepreg 100 after heating and the portion held by the chuck 32 have the prepreg 100 after heating heated. It becomes possible to make intensity | strength or a viscosity higher than another part. That is, by varying the heating temperature, the viscosity of the prepreg 100 after heating is made higher than that of the other parts at the peripheral part of the prepreg 100, and the fiber material is prevented from being displaced at the peripheral part during shaping. can do. Thereby, the improvement of the intensity | strength of a molded product and the improvement of the external appearance (appearance) of a molded product can be aimed at, and generation | occurrence | production of a defective product can be suppressed.
さらに、これらの構成によってプリプレグ１００の繊維材料のほつれを防止することができ、当該ほつれにより発生する金型５１の繊維材料の挟み込みを防止することができる。結果、金型５１の寿命が向上し、メンテナンス回数の低減となる。これにより、成形品製造装置１のランニングコストの低減にもなる。 Furthermore, fraying of the fiber material of the prepreg 100 can be prevented by these configurations, and pinching of the fiber material of the mold 51 caused by the fraying can be prevented. As a result, the life of the mold 51 is improved and the number of maintenance is reduced. This also reduces the running cost of the molded product manufacturing apparatus 1.
上述したように本発明の第１の実施形態に係る成形品製造装置１によれば、加熱装置１３（より具体的には、低温化手段）によって熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００を用いて成形された成形品における不良品の発生を抑制することができる。 As described above, according to the molded product manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention, the prepreg 100 impregnated with the thermoplastic resin material by the heating device 13 (more specifically, the temperature reducing means) is used. It is possible to suppress the occurrence of defective products in the molded product.
なお、成形品製造装置１は、図示しない、加熱されていない金属部材を具備する低温化手段を備える構成であってもよい。即ち、低温化手段である当該金属部材を、プリプレグ１００を加熱した後であって、チャック３２を移動させてプリプレグ１００を金型５１に搬送している間又は搬送後で金型５１内にプリプレグ１００を配置する前に、プリプレグ１００の周縁部に当接させる（接触させる）ことで、プリプレグ１００の周縁部を冷却する構成であってもよい。このような構成とすることで、プリプレグ１００の周縁部が上述した成形品製造装置１と同様に、周縁の温度を他部の温度よりも低温とすることが可能となる。 Note that the molded product manufacturing apparatus 1 may be configured to include a temperature-lowering means (not shown) including a metal member that is not heated. That is, after the prepreg 100 is heated, the metal member as the temperature lowering means is moved into the mold 51 during or after the chuck 32 is moved to transport the prepreg 100 to the mold 51. The configuration may be such that the peripheral portion of the prepreg 100 is cooled by being brought into contact (contacted) with the peripheral portion of the prepreg 100 before the 100 is disposed. By setting it as such a structure, it becomes possible for the peripheral part of the prepreg 100 to make the temperature of a peripheral edge lower temperature than the temperature of another part similarly to the molded article manufacturing apparatus 1 mentioned above.
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る成形品製造装置１を、図１、図２及び図４を用いて説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a molded product manufacturing apparatus 1 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4.
第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、上述した第１の実施形態に係る成形品製造装置１と同様に、図１及び図２を用いて以下説明する。 The molded product manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, similarly to the molded product manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment described above.
図４は本発明の第２の実施形態に係る成形品製造装置１に用いられる要部構成、具体的には金型５１及び熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００の構成であって、成形品の製造工程の構成を模式的に示す断面図である。 FIG. 4 shows a main part configuration used in the molded product manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention, specifically, a configuration of a mold 51 and a prepreg 100 impregnated with a thermoplastic resin material. It is sectional drawing which shows typically the structure of the manufacturing process of goods.
図１に示すように、成形品製造装置１は、保管部１１と、搬送装置１２と、加熱装置１３と、金型装置１４と、射出装置１５と、制御装置１９と、を備えている。成形品製造装置１は、工場内等の敷設範囲２に配置されるとともに、金型装置１４及び射出装置１５がベース３上に配置される。成形品製造装置１は、熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ（インサート部材）１００を加熱後に金型装置１４により賦形するとともに、射出装置１５により射出成形することで成形品を製造可能に形成されている。 As shown in FIG. 1, the molded product manufacturing apparatus 1 includes a storage unit 11, a transport device 12, a heating device 13, a mold device 14, an injection device 15, and a control device 19. The molded product manufacturing apparatus 1 is disposed in a laying range 2 such as in a factory, and a mold apparatus 14 and an injection apparatus 15 are disposed on the base 3. The molded product manufacturing apparatus 1 is formed so that a molded product can be manufactured by heating a prepreg (insert member) 100 impregnated with a thermoplastic resin material by a mold apparatus 14 after being heated and injection molding by an injection apparatus 15. Has been.
熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ（インサート部材）１００は、シート状に形成されている。プリプレグ１００は、ガラスや炭素等の繊維材料及び繊維材料に含浸した熱可塑性の樹脂材料により形成されている。プリプレグ１００は、図１においてはその平面形状を方形状に形成されているが、成形品の形状に賦形するのに適した形状に形成されている。プリプレグ１００は、例えば、方形状、三角形状及び楕円形状等や、成形品を形成可能な異形状に形成される。 A prepreg (insert member) 100 impregnated with a thermoplastic resin material is formed in a sheet shape. The prepreg 100 is formed of a fiber material such as glass or carbon and a thermoplastic resin material impregnated in the fiber material. In FIG. 1, the prepreg 100 is formed in a shape suitable for shaping the shape of the molded product, although the planar shape is formed in a square shape in FIG. 1. The prepreg 100 is formed in, for example, a rectangular shape, a triangular shape, an elliptical shape, or the like, or an irregular shape capable of forming a molded product.
保管部１１は、プリプレグ１００を複数保管可能に形成されている。保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を縦の姿勢で保管可能に形成されている。なお、保管部１１は、例えば、プリプレグ１００を横の姿勢で保管するとともに横姿勢から縦姿勢に変更可能に形成されていてもよい。 The storage unit 11 is formed so that a plurality of prepregs 100 can be stored. The storage unit 11 is formed, for example, so that the prepreg 100 can be stored in a vertical posture. The storage unit 11 may be formed to store the prepreg 100 in a horizontal posture and change from a horizontal posture to a vertical posture, for example.
ここで、プリプレグ１００の縦姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略重力方向に沿った姿勢、即ち、上下方向に延設する姿勢、又は、これら姿勢と同等の姿勢である。また、プリプレグ１００の横の姿勢とは、プリプレグ１００の主面が略水平方向に沿った姿勢、即ち、成形品製造装置１の設置面に沿った姿勢又はこれら姿勢と同等の姿勢である。 Here, the vertical posture of the prepreg 100 is a posture in which the main surface of the prepreg 100 is substantially along the direction of gravity, that is, a posture extending in the vertical direction, or a posture equivalent to these postures. Further, the horizontal posture of the prepreg 100 is a posture in which the main surface of the prepreg 100 is substantially horizontal, that is, a posture along the installation surface of the molded product manufacturing apparatus 1 or a posture equivalent to these postures.
搬送装置１２は、プリプレグ１００を縦の姿勢で、プリプレグ１００の保管部１１から加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送可能に形成されている。具体的には、搬送装置１２は、チャック装置２１と、搬送機構２２と、を備えている。 The transport device 12 is formed so that the prepreg 100 can be transported in a vertical posture from the storage unit 11 of the prepreg 100 to the heating device 13 and the mold device 14 sequentially. Specifically, the transport device 12 includes a chuck device 21 and a transport mechanism 22.
チャック装置２１は、例えば、搬送機構２２に設けられた支持部３１と、複数のチャック３２と、チャック３２を開閉する開閉手段３３と、冷却装置３４と、を備えている。チャック装置２１は、複数のチャック３２により、プリプレグ１００を複数の位置で挟持可能に形成されている。 The chuck device 21 includes, for example, a support portion 31 provided in the transport mechanism 22, a plurality of chucks 32, an opening / closing means 33 that opens and closes the chuck 32, and a cooling device 34. The chuck device 21 is formed so that the prepreg 100 can be held at a plurality of positions by a plurality of chucks 32.
支持部３１は、複数のチャック３２を支持可能に形成されている。支持部３１は、搬送機構２２により移動可能に形成される。チャック３２は、図２に示すように、プリプレグ１００の周縁（縁部、端部）を複数個所、例えば上下の複数個所で固定可能に、支持部３１に複数配置される。チャック３２は、開閉手段３３により駆動されることで、その先端を開閉可能に形成されている。チャック３２は、例えば、互いに接近又は離反することで少なくともその先端が開閉する、対向する二つの爪部３２ａから構成される。 The support portion 31 is formed to be able to support a plurality of chucks 32. The support portion 31 is formed to be movable by the transport mechanism 22. As shown in FIG. 2, a plurality of chucks 32 are arranged on the support portion 31 so that the peripheral edge (edge portion, end portion) of the prepreg 100 can be fixed at a plurality of positions, for example, a plurality of upper and lower positions. The chuck 32 is driven by the opening / closing means 33 so that its tip can be opened and closed. The chuck 32 includes, for example, two opposing claw portions 32a that open and close at least when the tips approach or separate from each other.
チャック３２は、爪部３２ａの先端間にプリプレグ１００の端部が位置した状態で、開閉手段３３により閉状態に駆動され、当該閉状態が維持されることで、プリプレグ１００を保持可能に形成されている。チャック３２は、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、インサートするときに、金型５１と干渉しない形状に形成されている。 The chuck 32 is configured to be able to hold the prepreg 100 by being driven to be closed by the opening / closing means 33 in a state where the end of the prepreg 100 is positioned between the tips of the claw portions 32a and maintaining the closed state. ing. The chuck 32 is formed in a shape that does not interfere with the mold 51 when the prepreg 100 is conveyed to the mold 51 and inserted.
開閉手段３３は、チャック３２の開閉を行う駆動源であって、例えば、空圧シリンダ等が用いられる。開閉手段３３は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The opening / closing means 33 is a drive source for opening and closing the chuck 32, and for example, a pneumatic cylinder or the like is used. The opening / closing means 33 is electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
冷却装置３４は、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、例えば、エアをチャック３２に噴射することで、チャック３２を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The cooling device 34 is formed so that the chuck 32 can be cooled. The cooling device 34 is formed to be able to cool the chuck 32 by, for example, injecting air onto the chuck 32. The cooling device 34 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
冷却装置３４は、少なくともチャック３２の爪部３２ａのプリプレグ１００に接触する部位を冷却可能に形成されている。冷却装置３４は、支持部３１に支持されるか、又は、保管部１１にチャック３２が移動する前工程でチャック３２を冷却可能な位置に配置される。なお、冷却装置３４は、加熱装置１３の上部に位置し、プリプレグ１００を加熱している最中も、プリプレグ１００に影響しない範囲で冷却しても良い。 The cooling device 34 is formed so that at least a portion of the claw portion 32a of the chuck 32 that contacts the prepreg 100 can be cooled. The cooling device 34 is supported by the support unit 31, or is disposed at a position where the chuck 32 can be cooled in the previous process before the chuck 32 moves to the storage unit 11. The cooling device 34 may be positioned in the upper part of the heating device 13 and may be cooled within a range that does not affect the prepreg 100 even while the prepreg 100 is being heated.
搬送機構２２は、チャック装置２１のチャック３２を保管部１１、加熱装置１３及び金型装置１４へ順次搬送する機構であり、例えば、支持部３１をスライド移動可能に形成されている。搬送機構２２は、例えばレールや、多関節ロボット等である。搬送機構２２は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The conveyance mechanism 22 is a mechanism that sequentially conveys the chuck 32 of the chuck device 21 to the storage unit 11, the heating device 13, and the mold device 14. For example, the conveyance mechanism 22 is formed so that the support unit 31 can slide. The transport mechanism 22 is, for example, a rail or an articulated robot. The transport mechanism 22 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
図１及び図２に示すように、加熱装置１３は、例えば、プリプレグ１００を加熱可能な、間隔を空けて互いに対向する一対の加熱部４１と、加熱部４１を支持する支持部４２と、を備えている。一対の加熱部４１は、プリプレグ１００を加熱する加熱面４１ａが、プリプレグ１００の主面に沿って配置される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the heating device 13 includes, for example, a pair of heating units 41 that can heat the prepreg 100 and face each other with a space therebetween, and a support unit 42 that supports the heating unit 41. I have. In the pair of heating units 41, a heating surface 41 a that heats the prepreg 100 is disposed along the main surface of the prepreg 100.
即ち、一対の加熱部４１は、プリプレグ１００と同様に、縦姿勢で（例えば、略重力方向に沿って縦長の直方体で）配置される。一対の加熱部４１は、チャック３２の爪部３２ａ先端の一部及びチャック３２に保持されたプリプレグ１００が通過可能な間隔を有して対向する。 That is, the pair of heating units 41 are arranged in a vertical posture (for example, in a vertically long rectangular parallelepiped along the direction of gravity), like the prepreg 100. The pair of heating units 41 oppose each other with a gap through which a part of the tip of the claw portion 32a of the chuck 32 and the prepreg 100 held by the chuck 32 can pass.
加熱部４１は、それら対向する加熱面４１ａに、例えば、赤外線ヒータ４３が単数又は複数設けられ、加熱部４１間を通過するプリプレグ１００を所定の温度に加熱可能に形成されている。なお、ここで、所定の温度とは、プリプレグ１００を、金型装置１４において所定の形状に賦形（成形）可能な温度である。加熱部４１は、例えば、その上方であって、チャック３２と対向し、且つ、プリプレグ１００とは対向しない範囲に、熱を遮断するカバー４４が設けられている。 In the heating unit 41, for example, one or a plurality of infrared heaters 43 are provided on the opposed heating surfaces 41a, and the prepreg 100 passing between the heating units 41 can be heated to a predetermined temperature. Here, the predetermined temperature is a temperature at which the prepreg 100 can be shaped (formed) into a predetermined shape in the mold apparatus 14. The heating unit 41 is provided with a cover 44 that blocks heat, for example, in the range above the chuck 32 and not facing the prepreg 100.
また、加熱部４１は、その赤外線ヒータ４３の配置、又は、部分的な出力の変更等によって、プリプレグ１００の加熱分布が、プリプレグ１００の周縁部において他部よりも低温となる分布に加熱可能に形成されている。 Further, the heating part 41 can be heated to a distribution in which the heating distribution of the prepreg 100 is lower than the other parts in the peripheral part of the prepreg 100 by the arrangement of the infrared heater 43 or a partial output change. Is formed.
金型装置１４は、開閉可能な金型５１と、金型５１を開閉する型締装置５２と、を備えている。 The mold device 14 includes a mold 51 that can be opened and closed, and a mold clamping device 52 that opens and closes the mold 51.
金型５１は、固定型５３と、移動型５４と、を備えている。固定型５３は、移動型５４と対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５３ａと、キャビティ５３ａのプリプレグ１００の周縁と対向する位置に設けられた逃げ部５３ｂと、キャビティ５３ａに接続され、射出装置１５と対向する面に形成されたゲート５３ｃと、を備えている。また、固定型５３は、例えば、配置されたプリプレグ１００を固定する位置決めピンを備えている。 The mold 51 includes a fixed mold 53 and a movable mold 54. The fixed die 53 has a cavity 53a formed in a shape of a part of the molded product on a surface facing the movable die 54, a relief portion 53b provided at a position facing the periphery of the prepreg 100 of the cavity 53a, 53a, and a gate 53c formed on the surface facing the injection device 15. Moreover, the fixed mold | type 53 is provided with the positioning pin which fixes the arranged prepreg 100, for example.
移動型５４は、固定型５３に対して移動可能に形成されている。移動型５４は、固定型５３に対向する面に、成形品の一部の形状に形成されたキャビティ５４ａと、キャビティ５４ａのプリプレグ１００の周縁と対向する位置に設けられた逃げ部５４ｂと、を備えている。また、移動型５４は、例えば、成形後の成形品を押圧可能に形成された突き出しピンを備えている。 The movable die 54 is formed to be movable with respect to the fixed die 53. The movable die 54 has a cavity 54a formed in a shape of a part of the molded product on a surface facing the fixed die 53, and a relief portion 54b provided at a position facing the periphery of the prepreg 100 of the cavity 54a. I have. In addition, the movable die 54 includes, for example, an ejection pin formed so as to be able to press a molded product after molding.
金型５１は、閉状態において、固定型５３及び移動型５４のキャビティ５３ａ，５４ａによって、成形品の形状の空間が形成される。また、金型５１は、閉状態において、逃げ部５３ｂ，５４ｂによって、内部にインサートされたプリプレグ１００の周縁と非接触、又は、過度な加圧を行わない状態でプリプレグ１００を賦形可能に形成される。 When the mold 51 is closed, a space in the shape of a molded product is formed by the cavities 53 a and 54 a of the fixed mold 53 and the movable mold 54. Further, in the closed state, the mold 51 is formed by the relief portions 53b and 54b so that the prepreg 100 can be shaped without contact with the peripheral edge of the prepreg 100 inserted therein or without excessive pressurization. Is done.
型締装置５２は、金型５１を開閉可能、且つ、型締め可能に形成されている。型締装置５２は、例えば、固定盤５６と、固定盤５６に対して移動可能な移動盤５７と、移動盤５７を移動させるトグル機構５８と、トグル機構５８を駆動させる駆動源５９と、を備えている。型締装置５２は、成形品を成形する成形装置である。 The mold clamping device 52 is formed so that the mold 51 can be opened and closed and the mold can be clamped. The mold clamping device 52 includes, for example, a fixed platen 56, a movable platen 57 movable with respect to the fixed platen 56, a toggle mechanism 58 that moves the movable platen 57, and a drive source 59 that drives the toggle mechanism 58. I have. The mold clamping device 52 is a molding device that molds a molded product.
固定盤５６は、固定型５３を支持可能に形成されている。移動盤５７は、移動型５４を支持可能に形成されている。トグル機構５８は、駆動源５９により駆動されることで、移動盤５７を固定盤５６に対して進退させる。駆動源５９は、トグル機構５８を駆動可能に形成されている。駆動源５９は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The stationary platen 56 is formed to be able to support the stationary mold 53. The moving plate 57 is formed to be able to support the moving mold 54. The toggle mechanism 58 is driven by a drive source 59 to move the moving plate 57 forward and backward with respect to the fixed plate 56. The drive source 59 is configured to be able to drive the toggle mechanism 58. The drive source 59 is electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
射出装置１５は、例えば、ハウジング６１と、シリンダ６２と、スクリュ６３と、ホッパ６４と、移動手段６５と、駆動装置６６と、シリンダ加熱装置６７と、を備えている。射出装置１５は、金型装置１４の金型５１内に樹脂材料（成形材料）を射出することで、型締装置５２とともに成形品を成形する成形装置である。 The injection device 15 includes, for example, a housing 61, a cylinder 62, a screw 63, a hopper 64, a moving means 65, a driving device 66, and a cylinder heating device 67. The injection device 15 is a molding device that molds a molded product together with the mold clamping device 52 by injecting a resin material (molding material) into the mold 51 of the mold device 14.
ハウジング６１は、例えば、シリンダ６２、スクリュ６３及びホッパ６４を支持可能、且つ、内部に駆動装置６６を収納可能に形成されている。シリンダ６２は、その内部にスクリュ６３を収納する。シリンダ６２は、その先端に射出ノズル６２ａを備えている。射出ノズル６２ａは、金型５１に形成されたゲート５３ｃに接続可能に形成されている。スクリュ６３は、シリンダ６２内で回転可能、且つ、シリンダ６２に対して進退可能に形成されている。 The housing 61 is formed so as to be able to support, for example, the cylinder 62, the screw 63, and the hopper 64, and to accommodate the driving device 66 therein. The cylinder 62 accommodates the screw 63 therein. The cylinder 62 has an injection nozzle 62a at its tip. The injection nozzle 62 a is formed so as to be connectable to a gate 53 c formed in the mold 51. The screw 63 is formed so as to be rotatable within the cylinder 62 and to be movable back and forth with respect to the cylinder 62.
ホッパ６４は、射出成形を行う、溶融される樹脂材料（成形材料）が収容される。ホッパ６４は、収容された樹脂材料（成形材料）をシリンダ６２内に供給可能に形成されている。 The hopper 64 accommodates a molten resin material (molding material) that performs injection molding. The hopper 64 is formed so that the accommodated resin material (molding material) can be supplied into the cylinder 62.
移動手段６５は、例えば、ベース３上に配置され、固定型５３及び固定盤５６に向って延設された複数のレール７１と、ハウジング６１の下部に設けられ、レール７１をスライド移動可能な複数のガイド７２と、を備えている。移動手段６５は、ガイド７２がレール７１に案内されることで、ハウジング６１及びハウジング６１に支持された各構成をレール７１に沿って金型装置１４に進退可能に形成される。 The moving means 65 is, for example, disposed on the base 3, provided with a plurality of rails 71 extending toward the fixed mold 53 and the fixed platen 56, and a plurality of rails 71 provided at the lower part of the housing 61 and capable of sliding the rails 71. The guide 72 is provided. The moving unit 65 is formed so that the guide 72 is guided by the rail 71 so that the housing 61 and the components supported by the housing 61 can be moved back and forth along the rail 71 in the mold apparatus 14.
駆動装置６６は、スクリュ６３を回転させる第１駆動装置７４と、スクリュ６３をシリンダ６２に対して進退させる第２駆動装置７５と、ハウジング６１をレール７１に沿って金型装置１４に対して進退させる第３駆動装置７６と、を備えている。 The drive device 66 includes a first drive device 74 that rotates the screw 63, a second drive device 75 that moves the screw 63 forward and backward with respect to the cylinder 62, and a housing 61 that moves forward and backward with respect to the mold device 14 along the rail 71. And a third driving device 76 to be operated.
第１駆動装置７４は、スクリュ６３を回転させることで、ホッパ６４から供給された樹脂材料（成形材料）を定量供給可能に形成されている。第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The first driving device 74 is formed so that a resin material (molding material) supplied from the hopper 64 can be quantitatively supplied by rotating the screw 63. The first drive device 74, the second drive device 75, and the third drive device 76 are electrically connected to the control device 19 via the signal line S.
シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２に装着されている。シリンダ加熱装置６７は、シリンダ６２を加熱することで、ホッパ６４から供給された樹脂材料（成形材料）を溶融可能に形成されている。シリンダ加熱装置６７は、制御装置１９に信号線Ｓを介して電気的に接続されている。 The cylinder heating device 67 is formed so as to heat the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is attached to the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is formed so as to melt the resin material (molding material) supplied from the hopper 64 by heating the cylinder 62. The cylinder heating device 67 is electrically connected to the control device 19 via a signal line S.
制御装置１９は、搬送装置１２、金型装置１４及び射出装置１５を制御可能に形成されている。具体的には、制御装置１９は、搬送機構２２を制御することで、チャック３２（支持部３１）の移動動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、開閉手段３３を制御することで、チャック３２の開閉動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、冷却装置３４を制御することで、チャック３２の冷却を制御可能に形成されている。 The control device 19 is formed so as to be able to control the transport device 12, the mold device 14, and the injection device 15. Specifically, the control device 19 is configured to be able to control the movement operation of the chuck 32 (support portion 31) by controlling the transport mechanism 22. The control device 19 is configured to control the opening / closing operation of the chuck 32 by controlling the opening / closing means 33. The control device 19 is configured to control the cooling of the chuck 32 by controlling the cooling device 34.
制御装置１９は、駆動源５９を制御することで、トグル機構５８を駆動し、移動型５４の進退動作を制御可能に形成されている。制御装置１９は、第１駆動装置７４、第２駆動装置７５及び第３駆動装置７６を制御することで、スクリュ６３の回転動作及び進退動作、並びに、ハウジング６１の進退動作（射出装置１５の進退動作）を制御可能に形成されている。制御装置１９は、シリンダ加熱装置６７を制御することで、シリンダ６２の加熱動作を制御可能に形成されている。 The control device 19 is configured to control the drive source 59 to drive the toggle mechanism 58 and to control the forward / backward movement of the movable die 54. The control device 19 controls the first drive device 74, the second drive device 75, and the third drive device 76, so that the screw 63 rotates and advances and retracts, and the housing 61 advances and retracts (the injection device 15 advances and retracts). Operation) is made controllable. The control device 19 is configured to control the heating operation of the cylinder 62 by controlling the cylinder heating device 67.
次に、このように構成された成形品製造装置１を用いて成形品を製造する方法を説明する。
先ず、チャック３２を保管部１１に移動させるとともに、チャック３２を開状態とする。なお、本サイクル前に、プリプレグ１００を加熱装置１３に搬送した場合には、冷却装置３４によりチャック３２を冷却する。
Next, a method of manufacturing a molded product using the molded product manufacturing apparatus 1 configured as described above will be described.
First, the chuck 32 is moved to the storage unit 11 and the chuck 32 is opened. In addition, when the prepreg 100 is transported to the heating device 13 before this cycle, the cooling device 34 cools the chuck 32.
次に、チャック３２をさらに移動させて、プリプレグ１００の周縁に爪部３２ａの先端を位置させる。次に、チャック３２を閉状態とし、プリプレグ１００をチャック３２により保持する。次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を一対の加熱部４１の間に移動させ、プリプレグ１００を所定の温度に加熱、具体的には、プリプレグ１００を成形可能であって、且つ、プリプレグ１００の周縁部が他部よりも低温となるように加熱する。 Next, the chuck 32 is further moved, and the tip of the claw portion 32 a is positioned on the periphery of the prepreg 100. Next, the chuck 32 is closed, and the prepreg 100 is held by the chuck 32. Next, the chuck 32 is moved, the prepreg 100 is moved between the pair of heating parts 41, and the prepreg 100 is heated to a predetermined temperature. Specifically, the prepreg 100 can be molded, and the prepreg It heats so that the peripheral part of 100 may become a low temperature rather than another part.
なお、他部よりも低温となるようにされるプリプレグ１００の周縁部は、少なくともプリプレグ１００の周縁部の一部であればよいが、プリプレグ１００の周縁部全体であってもよい。 In addition, the peripheral part of the prepreg 100 that is set to a temperature lower than that of the other part may be at least a part of the peripheral part of the prepreg 100, but may be the entire peripheral part of the prepreg 100.
次に、チャック３２を移動させて、プリプレグ１００を金型５１に搬送し、プリプレグ１００を金型５１の固定型５３及び移動型５４間に配置する。このとき、プリプレグ１００が所定の位置となるように、プリプレグ１００を配置する。 Next, the chuck 32 is moved to convey the prepreg 100 to the mold 51, and the prepreg 100 is disposed between the fixed mold 53 and the movable mold 54 of the mold 51. At this time, the prepreg 100 is arranged so that the prepreg 100 is in a predetermined position.
次に、トグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させる。このとき、プリプレグ１００を固定型５３に設けられた位置決めピンに固定する。次に、チャック３２を開状態としてプリプレグ１００の保持を解除し、チャック３２を金型５１から離反させる。これにより、プリプレグ１００が金型５１にインサートされる。 Next, the toggle mechanism 58 is driven to move the movable die 54 toward the fixed die 53. At this time, the prepreg 100 is fixed to a positioning pin provided on the fixed mold 53. Next, the chuck 32 is opened, the holding of the prepreg 100 is released, and the chuck 32 is separated from the mold 51. Thereby, the prepreg 100 is inserted into the mold 51.
次に、さらにトグル機構５８を駆動し、移動型５４を固定型５３に向って移動させ、金型５１を閉状態とする。これにより、プリプレグ１００が金型５１によってプレスされ、キャビティ５３ａ，５４ａの形状に賦形される。このとき、プリプレグ１００の周縁は、逃げ部５３ｂ，５４ｂによって過度なプレスが成されず、所定の形状に賦形される。 Next, the toggle mechanism 58 is further driven to move the movable mold 54 toward the fixed mold 53, and the mold 51 is closed. As a result, the prepreg 100 is pressed by the mold 51 and shaped into the shapes of the cavities 53a and 54a. At this time, the peripheral edge of the prepreg 100 is shaped into a predetermined shape without being excessively pressed by the escape portions 53b and 54b.
併せて、第３駆動装置７６を駆動してハウジング６１を移動させ、固定型５３に形成されたゲート５３ｃに射出ノズル６２ａを接続させるとともに、シリンダ６２内にホッパ６４から供給され溶融された樹脂材料（成形材料）を、ゲート５３ｃを介して金型５１内に射出する。 At the same time, the third driving device 76 is driven to move the housing 61, the injection nozzle 62 a is connected to the gate 53 c formed on the fixed mold 53, and the molten resin material supplied from the hopper 64 into the cylinder 62 is melted. (Molding material) is injected into the mold 51 through the gate 53c.
これにより、図４に示すように、キャビティ５３ａ，５４ａ内に樹脂材料（成形材料）が射出され、キャビティ５３ａ，５４ａ及び逃げ部５３ｂ，５４ｂの形状に樹脂材料（成形材料）が供給され、賦形されたプリプレグ１００と一体に成形される。 As a result, as shown in FIG. 4, the resin material (molding material) is injected into the cavities 53a and 54a, and the resin material (molding material) is supplied to the shapes of the cavities 53a and 54a and the escape portions 53b and 54b. Molded integrally with the shaped prepreg 100.
次に、成形されたプリプレグ１００及び樹脂材料（成形材料）を冷却し、成形品が成形される。次に、移動型５４を移動させ、金型５１を開状態とし、移動型５４に設けられた突き出しピンにより成形品を押圧し、金型５１から成形品を取り出す。 Next, the molded prepreg 100 and the resin material (molding material) are cooled to mold a molded product. Next, the movable mold 54 is moved to open the mold 51, and the molded product is pressed by a protruding pin provided on the movable mold 54, and the molded product is taken out from the mold 51.
次に、冷却装置３４によりチャック３２を冷却し、再びプリプレグ１００を加熱装置１３に搬送し、以後、同様の工程を繰り返す。これらの工程の繰り返しにより成形品が製造される。 Next, the chuck 32 is cooled by the cooling device 34, and the prepreg 100 is conveyed again to the heating device 13. Thereafter, the same process is repeated. A molded article is manufactured by repeating these steps.
このように構成された成形品製造装置１によれば、プリプレグ１００の賦形時に、逃げ部５３ｂ，５４ｂによってプリプレグ１００の周縁のプレスを避けることが可能となり、金型５１とプリプレグ１００の周縁とのこすれ防止が可能となる。また、加熱装置１３により、プリプレグ１００を賦形可能な温度であって、周縁の温度を他部の温度よりも低温とすることで、プリプレグ１００の周縁部の強度又は粘度を他部よりも高くすることが可能となる。さらに、チャック３２によりプリプレグ１００を保持することで、プリプレグ１００での当該保持した部位では、加熱部４１からの熱を直接的には受けなくなり、当該保持した部位の強度又は粘度を他部よりも高くすることが可能となる。これらの構成により、不良品の多発を防止することができる。 According to the molded product manufacturing apparatus 1 configured as described above, when the prepreg 100 is shaped, it is possible to avoid pressing the peripheral edge of the prepreg 100 by the escape portions 53b and 54b, and the mold 51 and the peripheral edge of the prepreg 100 can be prevented. It is possible to prevent blur. Moreover, it is temperature which can shape the prepreg 100 with the heating apparatus 13, Comprising: The intensity | strength or viscosity of the peripheral part of the prepreg 100 is made higher than other parts by making the temperature of a peripheral temperature lower than the temperature of another part. It becomes possible to do. Further, by holding the prepreg 100 by the chuck 32, the held portion of the prepreg 100 does not receive heat directly from the heating unit 41, and the strength or viscosity of the held portion is higher than that of other portions. It becomes possible to make it higher. With these configurations, frequent occurrences of defective products can be prevented.
具体的には、プレスによる賦形によってプリプレグ１００が過度な圧力が印加され、金型５１とプリプレグ１００がこすれると、繊維材料の部分的なよれや、端部の繊維材料にほつれやずれ等が発生する場合があり、これらが起きて成形された成形品は不良品となる虞がある。 Specifically, when excessive pressure is applied to the prepreg 100 due to shaping by the press and the mold 51 and the prepreg 100 are rubbed, there is a partial twist of the fiber material, fraying or displacement of the fiber material at the end, and the like. In some cases, a molded product formed by the occurrence of these may be defective.
しかし、逃げ部５３ｂ，５４ｂによって金型５１及びプリプレグ１００の周縁のこすれが防止され、繊維材料のほつれやずれ等の発生を防止することができる。また、加熱装置１３、及び、チャック３２によって、加熱によるプリプレグ１００の加熱分布を異ならせることで、加熱後のプリプレグ１００の周縁部及びチャック３２で保持される部位においては加熱後のプリプレグ１００の他部よりも強度又は粘度を高くすることが可能となる。即ち、加熱温度を異ならせることで、プリプレグ１００の周縁部においては加熱後のプリプレグ１００の粘度を他部よりも高くすることが可能となる。これにより、不良品の発生を抑制することができる。 However, the escape portions 53b and 54b prevent the peripheral edges of the mold 51 and the prepreg 100 from being rubbed, and the fiber material can be prevented from fraying or shifting. In addition, by making the heating distribution of the prepreg 100 by heating different by the heating device 13 and the chuck 32, other than the prepreg 100 after heating at the peripheral portion of the prepreg 100 after heating and the portion held by the chuck 32. It is possible to make the strength or viscosity higher than the part. That is, by making the heating temperature different, the viscosity of the prepreg 100 after heating can be made higher in the peripheral portion of the prepreg 100 than in other portions. Thereby, generation | occurrence | production of inferior goods can be suppressed.
また、成形品製造装置１は、金型５１の逃げ部５３ｂ，５４ｂに射出成形時に樹脂を供給することで、プリプレグ１００の成形不良が発生しやすい周縁部を樹脂によって覆うことが可能となる。プリプレグ１００の周縁部を樹脂によって覆うことで、プリプレグ１００の周縁部の強度の向上及び外観性の向上が可能となる。また、繊維材料のよれ、ほつれ及びずれ等の成形不良が賦形時に発生したとしても、樹脂材料（成形材料）により当該部位を覆うことで、強度の向上及び外観の向上が可能となり、不良品の発生を抑制することができる。 Moreover, the molded product manufacturing apparatus 1 can cover the peripheral portion where the molding failure of the prepreg 100 is likely to occur with the resin by supplying the resin to the relief portions 53b and 54b of the mold 51 at the time of injection molding. By covering the peripheral edge of the prepreg 100 with resin, the strength of the peripheral edge of the prepreg 100 and the appearance can be improved. In addition, even if molding defects such as kinking, fraying and displacement occur at the time of shaping, it is possible to improve the strength and appearance by covering the part with a resin material (molding material). Can be suppressed.
さらに、これらの構成によってプリプレグ１００の繊維材料のほつれを防止可能となり、当該ほつれにより発生する金型５１の繊維材料の挟み込みを防止可能となり、結果、金型５１の寿命が向上し、メンテナンス回数の低減となる。これにより、成形品製造装置１のランニングコストの低減にもなる。 Furthermore, these configurations make it possible to prevent fraying of the fiber material of the prepreg 100, and to prevent the fiber material of the mold 51 from being pinched by the fraying. As a result, the life of the mold 51 is improved, and the number of maintenance operations is reduced. Reduction. This also reduces the running cost of the molded product manufacturing apparatus 1.
上述したように本発明の第２の実施形態に係る成形品製造装置１によれば、逃げ部５３ｂ，５４ｂ及び加熱装置１３によって熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００を用いて成形された成形品における不良品の発生を抑制することができる。また、成形品製造装置１によれば、逃げ部５３ｂ，５４ｂに樹脂材料（成形材料）を射出して熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００の周縁を樹脂材料（成形材料）で覆うことで、熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００を用いて成形された成形品における不良品の発生を抑制することができ、また、ボス等の三次元形状の追加及び外観品質の向上を図ることができる。 As described above, according to the molded product manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention, the molding is performed by using the prepreg 100 impregnated with the thermoplastic resin material by the escape portions 53b and 54b and the heating device 13. The generation of defective products can be suppressed. Further, according to the molded product manufacturing apparatus 1, the resin material (molding material) is injected into the escape portions 53b and 54b, and the periphery of the prepreg 100 impregnated with the thermoplastic resin material is covered with the resin material (molding material). In addition, it is possible to suppress the occurrence of defective products in a molded product molded using the prepreg 100 impregnated with a thermoplastic resin material, and to improve the appearance quality by adding a three-dimensional shape such as a boss. it can.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、成形品製造装置１は、金型５１により熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００を賦形後に射出装置１５により射出成形を行う構成を説明したがこれに限定されない。例えば、成形品製造装置１は、射出装置１５を備えない構成、即ち射出成形を行わず、金型５１による熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ１００の賦形のみを行う構成（例えば、プレス機（プレス成形機））であってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described example, the molded product manufacturing apparatus 1 has been described as having a configuration in which the injection device 15 performs injection molding after shaping the prepreg 100 impregnated with the thermoplastic resin material by the mold 51, but is not limited thereto. For example, the molded product manufacturing apparatus 1 does not include the injection device 15, that is, does not perform injection molding, and only performs shaping of the prepreg 100 impregnated with the thermoplastic resin material by the mold 51 (for example, a press machine) (Press molding machine)).
このような構成であっても、第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、逃げ部５３ｂ，５４ｂ、加熱装置１３及びチャック３２によって、成形品での不良品の発生を抑制することができる。同様に、第１の実施形態に係る成形品製造装置１は、加熱装置１３によって、成形品での不良品の発生を抑制することができる。 Even with such a configuration, the molded product manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment can suppress the occurrence of defective products in the molded product by the escape portions 53b and 54b, the heating device 13, and the chuck 32. it can. Similarly, the molded product manufacturing apparatus 1 according to the first embodiment can suppress the occurrence of defective products in the molded product by the heating device 13.
また、上述した例では、搬送装置１２は、複数のチャック３２によってプリプレグ１００の周縁の上下を保持する構成を説明したが、上下のみでなく全周縁のそれぞれで一部を保持する構成であってもよく、また、全周縁を保持する構成であってもよい。 Further, in the above-described example, the transport device 12 has been described as having a configuration in which the upper and lower sides of the periphery of the prepreg 100 are held by the plurality of chucks 32. Moreover, the structure which hold | maintains a whole periphery may be sufficient.
さらに、上述した例では、第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、金型５１に逃げ部５３ｂ，５４ｂを設ける構成を説明したが、当該逃げ部は固定型５３及び移動型５４のいずれか一方にのみ設ける構成であってもよい。 Furthermore, in the above-described example, the molded product manufacturing apparatus 1 according to the second embodiment has been described with the configuration in which the relief portions 53 b and 54 b are provided in the mold 51, but the relief portions are the fixed die 53 and the movable die 54. The structure provided only in any one may be sufficient.
また、上述した例では、プリプレグ１００の周縁の強度を他部よりも高くする方法として、プリプレグ１００を加熱する際に、プリプレグ１００の周縁部を他部よりも低温となるように加熱する構成、及び、プリプレグ１００の周縁部をチャック３２により保持することで、チャック３２によりプリプレグ１００の周縁部を覆い、プリプレグ１００を直接加熱しないようにする構成を説明したが、本発明はこれらの構成に限定されない。 Further, in the above-described example, as a method for increasing the strength of the peripheral edge of the prepreg 100 as compared with other parts, when the prepreg 100 is heated, the peripheral part of the prepreg 100 is heated to be lower in temperature than the other parts. In addition, the configuration has been described in which the peripheral portion of the prepreg 100 is held by the chuck 32 so that the peripheral portion of the prepreg 100 is covered by the chuck 32 and the prepreg 100 is not directly heated, but the present invention is limited to these configurations. Not.
つまり、本発明の低温化手段は、これらの構成に限定されない。 That is, the low temperature means of the present invention is not limited to these configurations.
例えば、プリプレグ１００を加熱した後であって、チャック３２を移動させてプリプレグ１００を金型５１に搬送している間又は搬送後に、チャック装置２１の冷却装置３４を用いてプリプレグ１００の周縁部を冷却する構成であってもよい。即ち、冷却装置３４を加熱装置１３の構成の一として用い、冷却装置３４によりプリプレグ１００の周縁部を低温にする構成であってもよい。冷却装置３４が例えばエアにより冷却する構成である場合には、プリプレグ１００の周縁部にのみエアを吹き付けることで、プリプレグ１００の周縁部のみを、他部よりも低温にすることが可能となる。 For example, after the prepreg 100 is heated, while the chuck 32 is moved and the prepreg 100 is transported to the mold 51 or after the transport, the peripheral portion of the prepreg 100 is removed using the cooling device 34 of the chuck device 21. The structure which cools may be sufficient. That is, the cooling device 34 may be used as one of the configurations of the heating device 13, and the cooling device 34 may lower the peripheral edge of the prepreg 100. When the cooling device 34 is configured to be cooled by air, for example, by blowing air only to the peripheral portion of the prepreg 100, only the peripheral portion of the prepreg 100 can be made to have a lower temperature than the other portions.
また、例えば、チャック３２の爪部３２ａの周辺に、図示しないプレート等の平面状の構造物を別途設け、プリプレグ１００を加熱するときに、当該構造物によりプリプレグ１００の周縁部と加熱部４１とを遮断し、プリプレグ１００の周縁部を直接加熱しない構成であってもよい。 Further, for example, when a planar structure such as a plate (not shown) is separately provided around the claw portion 32a of the chuck 32 and the prepreg 100 is heated, the peripheral portion of the prepreg 100 and the heating unit 41 are heated by the structure. The structure which does not heat the peripheral part of the prepreg 100 directly may be sufficient.
また、第２の実施形態に係る成形品製造装置１は、金型５１の逃げ部５３ｂ，５４ｂ及び加熱装置１３によって成形品における不良品の発生を抑制する構成を説明したが、これに限定されない。例えば、成形品製造装置１は、金型５１の逃げ部５３ｂ，５４ｂを備えるとともに、プリプレグ１００を加熱装置１３によって一様に加熱する構成であってもよい。即ち、成形品製造装置１は、加熱装置１３によってプリプレグ１００の周縁部で粘度を高くせず、粘度が一様となるように加熱する構成であってもよい。 Moreover, although the molded article manufacturing apparatus 1 which concerns on 2nd Embodiment demonstrated the structure which suppresses generation | occurrence | production of the inferior goods in a molded article by the escape parts 53b and 54b of the metal mold | die 51, and the heating apparatus 13, it is not limited to this. . For example, the molded product manufacturing apparatus 1 may be configured to include the relief portions 53 b and 54 b of the mold 51 and to uniformly heat the prepreg 100 by the heating device 13. In other words, the molded product manufacturing apparatus 1 may be configured to heat the heating apparatus 13 so that the viscosity is uniform without increasing the viscosity at the peripheral portion of the prepreg 100.
このような構成であっても、金型５１の逃げ部５３ｂ，５４ｂによってプリプレグ１００の周縁部において金型５１とプリプレグ１００の周縁とのこすれ防止が可能となるとともに、チャック３２により保持した部位の粘度を高くすることが可能となる。 Even in such a configuration, the escape portions 53b and 54b of the mold 51 can prevent the mold 51 and the periphery of the prepreg 100 from being rubbed at the periphery of the prepreg 100, and the viscosity of the portion held by the chuck 32 can be prevented. Can be increased.
さらに、上述した実施形態では、冷却装置３４は、チャック３２の爪部３２ａのプリプレグ１００に接触する部位を冷却可能に形成された構成を用いて説明したがこれに限定されない。例えば、冷却装置３４は、さらに開閉手段３３を冷却可能な構成であってもよい。この構成により、加熱装置１３の加熱部４１より発せられた熱が開閉手段３３に伝わることをより防止することが可能となり、チャック装置２１、特にチャック装置２１の開閉手段３３が熱により故障することを防ぐことができる。結果、メンテナンスコストを抑えることができるだけでなく、成形品の生産性の低下も防ぐことが可能となる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 加熱装置により、シート状のインサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度で加熱し、
加熱した前記インサート部材を金型内にインサートし、
前記金型内にインサートされた前記インサート部材を賦形する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。
［２］ 加熱装置により、シート状のインサート部材を加熱し、
前記インサート部材の加熱後、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度になるように冷却し、
周縁部の少なくとも一部を冷却した前記インサート部材を金型内にインサートし、
前記金型内にインサートされた前記インサート部材を賦形する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。
［３］ シート状のインサート部材を加熱する加熱装置と、
前記インサート部材を賦形する金型に前記インサート部材を賦形させる力を与える型締装置と、
前記インサート部材を前記金型内に配置する前に、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度にする低温化手段と、
を備えることを特徴とする成形品製造装置。
［４］ 前記低温化手段は、前記インサート部材を加熱するときに、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度で加熱する前記加熱装置であることを特徴とする［３］に記載の成形品製造装置。
［５］ 前記低温化手段は、冷却手段により前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を他部よりも低い温度に冷却することを特徴とする［３］に記載の成形品製造装置。
［６］ 前記低温化手段は、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部と対向する熱を遮断するカバーを備える前記加熱装置であることを特徴とする［３］に記載の成形品製造装置。
［７］ 前記低温化手段は、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部と当接することで前記インサート部材を冷却することを特徴とする［３］に記載の成形品製造装置。
Further, in the above-described embodiment, the cooling device 34 has been described by using the configuration in which the portion that contacts the prepreg 100 of the claw portion 32a of the chuck 32 can be cooled, but is not limited thereto. For example, the cooling device 34 may be configured to further cool the opening / closing means 33. With this configuration, it is possible to further prevent the heat generated from the heating unit 41 of the heating device 13 from being transmitted to the opening / closing means 33, and the chuck device 21, particularly the opening / closing means 33 of the chuck device 21, can be damaged by heat. Can be prevented. As a result, it is possible not only to reduce the maintenance cost, but also to prevent the productivity of the molded product from decreasing. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] A heating device heats at least a part of the peripheral edge of the sheet-like insert member at a temperature lower than the other part of the insert member,
Insert the heated insert member into the mold,
Shaping the insert member inserted into the mold;
A method for producing a molded product, characterized in that
[2] The sheet-shaped insert member is heated by the heating device,
After heating the insert member, cool at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part of the insert member,
Inserting the insert member that has cooled at least a part of the peripheral portion into the mold,
Shaping the insert member inserted into the mold;
A method for producing a molded product, characterized in that
[3] A heating device for heating the sheet-like insert member;
A mold clamping device for applying a force for shaping the insert member to a mold for shaping the insert member;
Before disposing the insert member in the mold, a temperature reducing means for setting at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part of the insert member;
An apparatus for manufacturing a molded article, comprising:
[4] The temperature reducing means is the heating device that heats at least a part of a peripheral edge of the insert member at a temperature lower than that of the other part of the insert member when the insert member is heated. The molded product manufacturing apparatus according to [3].
[5] The molded product manufacturing apparatus according to [3], wherein the low temperature means cools at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other parts by a cooling means.
[6] The molded product manufacturing apparatus according to [3], wherein the temperature lowering unit is the heating device including a cover that blocks heat facing at least a part of a peripheral edge of the insert member.
[7] The molded product manufacturing apparatus according to [3], wherein the temperature lowering unit cools the insert member by contacting at least a part of a peripheral edge portion of the insert member.
１…成形品製造装置、２…敷設範囲、３…ベース、１１…保管部、１２…搬送装置、１３…加熱装置、１４…金型装置、１５…射出装置、１６…穿孔手段、１９…制御装置、２１…チャック装置、２２…搬送機構、３１…支持部、３２…チャック、３２ａ…爪部、３３…開閉手段、３４…冷却装置、４１…加熱部、４１ａ…加熱面、４２…支持部、４３…赤外線ヒータ、４４…カバー、５１…金型、５２…型締装置、５３…固定型、５３ａ…キャビティ、５３ｂ…逃げ部、５３ｃ…ゲート、５４…移動型、５４ａ…キャビティ、５４ｂ…逃げ部、５４ｂ…逃げ部、５６…固定盤、５７…移動盤、５８…トグル機構、５９…駆動源、６１…ハウジング、６２…シリンダ、６２ａ…射出ノズル、６３…スクリュ、６４…ホッパ、６５…移動手段、６６…駆動装置、６７…シリンダ加熱装置、７１…レール、７２…ガイド、７４…第１駆動装置、７５…第２駆動装置、７６…第３駆動装置、１００…熱可塑性の樹脂材料を含浸したプリプレグ（インサート部材）、Ｓ…信号線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Molded article manufacturing apparatus, 2 ... Laying range, 3 ... Base, 11 ... Storage part, 12 ... Conveyance apparatus, 13 ... Heating apparatus, 14 ... Mold apparatus, 15 ... Injection apparatus, 16 ... Drilling means, 19 ... Control Device: 21 ... Chuck device, 22 ... Conveying mechanism, 31 ... Support portion, 32 ... Chuck, 32a ... Claw portion, 33 ... Opening / closing means, 34 ... Cooling device, 41 ... Heating portion, 41a ... Heating surface, 42 ... Support portion 43 ... Infrared heater, 44 ... Cover, 51 ... Mold, 52 ... Clamping device, 53 ... Fixed mold, 53a ... Cavity, 53b ... Relief part, 53c ... Gate, 54 ... Moving mold, 54a ... Cavity, 54b ... Escape portion, 54b ... Escape portion, 56 ... Fixed plate, 57 ... Moving plate, 58 ... Toggle mechanism, 59 ... Drive source, 61 ... Housing, 62 ... Cylinder, 62a ... Injection nozzle, 63 ... Screw, 64 ... Hopper, 65 …transportation, 6 ... drive device, 67 ... cylinder heating device, 71 ... rail, 72 ... guide, 74 ... first drive device, 75 ... second drive device, 76 ... third drive device, 100 ... impregnated with thermoplastic resin material Prepreg (insert member), S ... signal line.
Claims (7)
前記インサート部材の加熱後、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度になるように冷却し、
周縁部の少なくとも一部を冷却した前記インサート部材を金型内にインサートし、
前記金型内にインサートされた前記インサート部材を賦形する、
ことを特徴とする成形品の製造方法。 The sheet-like insert member is heated by the heating device,
After heating the insert member, cool at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part of the insert member,
Inserting the insert member that has cooled at least a part of the peripheral portion into the mold,
Shaping the insert member inserted into the mold;
A method for producing a molded product characterized by the above.
前記インサート部材を賦形する金型に前記インサート部材を賦形させる力を与える型締装置と、
前記インサート部材を前記金型内に配置する前に、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度にする低温化手段と、
を備え、
前記低温化手段は、冷却手段により前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を他部よりも低い温度に冷却することを特徴とする成形品製造装置。 A heating device for heating the sheet-like insert member;
A mold clamping device for applying a force for shaping the insert member to a mold for shaping the insert member;
Before disposing the insert member in the mold, a temperature reducing means for setting at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part of the insert member;
Bei to give a,
The said temperature reduction means cools at least one part of the peripheral part of the said insert member to temperature lower than another part by a cooling means, The molded article manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned .
前記インサート部材を賦形する金型に前記インサート部材を賦形させる力を与える型締装置と、 A mold clamping device for applying a force for shaping the insert member to a mold for shaping the insert member;
前記インサート部材を前記金型内に配置する前に、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部を前記インサート部材の他部よりも低い温度にする低温化手段と、 Before disposing the insert member in the mold, a temperature reducing means for setting at least a part of the peripheral edge of the insert member to a temperature lower than the other part of the insert member;
を備え、 With
前記低温化手段は、前記インサート部材の周縁部の少なくとも一部と当接することで前記インサート部材を冷却することを特徴とする成形品製造装置。 The said temperature-lowering means cools the said insert member by contact | abutting with at least one part of the peripheral part of the said insert member, The molded article manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned.
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