中空成型件的製造裝置及製造方法
2023-04-23 07:47:06 2
中空成型件的製造裝置及製造方法
【專利摘要】製造裝置（1）從一端側起依次排列設置有：型坯形成工位（S1），在該型坯形成工位（S1）形成型坯（P）；內置部件安裝工位（S2），在該內置部件安裝工位（S2），將具備內置部件（2）的中央模具（3）的兩側夾著型坯（P）利用一對成型模具（4）封閉起來，並將內置部件（2）安裝在轉印於成型模具（4）的型坯（P）；成型工位（S3），在該成型工位（S3），閉合成型模具（4），使中空成型件成型；以及搬送工位（S4），在該搬送工位（S4）將中空成型件從成型模具（4）取出並進行搬送，中央模具（3）固定設置在內置部件安裝工位（S2），成型模具（4）設置為能夠在內置部件安裝工位（S2）和成型工位（S3）之間往復運動。
【專利說明】中空成型件的製造裝置及製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於製造搭載於汽車的燃料罐等中空成型件的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]在汽車的燃料罐內置有關於閥或泵的部件、用於確保燃料罐的強度的部件、用於抑制燃料的波動的部件等附隨於罐的各種部件。在將這些內置部件安裝於燃料罐的內壁時，在考慮到組裝作業的時間和勞力等的情況下，相比在完成後的燃料罐對這些內置部件進行後安裝的方法，優選採用利用燃料罐的製造工序來在該工序內進行安裝的方法。
[0003]列舉出專利文獻I記載的方法，來作為利用燃料罐的製造工序安裝內置部件的技術的現有例子。在相同文獻中，記載有以下的燃料罐的製造方法，該製造方法具有:在模芯裝填內置部件的工序；將模芯導入到預先按壓有型坯的鋼模之間的工序；利用模芯將內置部件固定於型坯的工序；將模芯取出，然後再次閉合鋼模來對燃料罐進行成型的工序；以及將燃料罐從鋼模取出的工序。此外，還記載有以下技術:將模芯設置為能夠在第I模芯停止位置、第2模芯停止位置和第3模芯停止位置的範圍內移動，在第I模芯停止位置，對模芯裝填內置部件，第2模芯停止位置位於第I模芯停止位置和鋼模之間，在第2模芯停止位置，對裝填於模芯的內置部件進行預備過熱和檢查，第3模芯停止位置是模芯被鋼模封閉起來的位置。
[0004]相同文獻的技術具有以下工序:使鋼模和模芯移動到型坯的擠壓裝置的下方，通過鋼模和模芯來夾持型坯並閉合，以此狀態回到第3模芯停止位置來安裝內置部件。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特表2009-525204號公報。
【發明內容】
[0008]發明要解決的課題
[0009]根據專利文獻I記載的技術，由於構造為模芯往復運動，並且鋼模也沿著模芯的移動方向往復運動，因此存在以下問題:需要用於控制兩者的動作聯動的控制裝置，其控制電路容易變得複雜。
[0010]本發明是為了解決上述課題創作而成的，其目的在於提供一種模具的控制較為簡單的中空成型件的製造裝置及製造方法。
[0011]用於解決課題的手段
[0012]為了解決上述課題，本發明的中空成型件的製造裝置的特徵在於，其從一端側起依次排列設置有:型坯形成工位，在該型坯形成工位形成型坯；內置部件安裝工位，在該內置部件安裝工位，將具備內置部件的中央模具的兩側夾著型坯利用一對成型模具封閉起來，並將所述內置部件安裝在轉印於該成型模具的型坯；成型工位，在該成型工位，閉合所述成型模具，使中空成型件成型；以及搬送工位，在該搬送工位，將所述中空成型件從所述成型模具取出並進行搬送，所述中央模具固定設置在所述內置部件安裝工位，所述成型模具設置為能夠在所述內置部件安裝工位和所述成型工位之間往復運動。
[0013]此外，本發明的中空成型件的製造方法的特徵在於，其具有:型坯搬入工序，在該型坯搬入工序中，將型坯向一個方向搬入到具備內置部件的中央模具的兩側；內置部件安裝工序，在該內置部件安裝工序中，將所述中央模具夾著所述型坯利用一對成型模具封閉起來，並將所述內置部件安裝在轉印於該成型模具的型坯；成型模具移動工序，在該成型模具移動工序中，在安裝了所述內置部件之後，將所述成型模具向所述一個方向移動到預定位置；成型工序，在該成型工序中，在所述預定位置閉合所述成型模具，來使中空成型件成型；以及搬送工序，在該搬送工序中，將從所述成型模具取出的所述中空成型件向所述一個方向進行搬送。
[0014]根據本發明的中空成型件的製造裝置或製造方法，在成型模具和中央模具中僅使成型模具進行往復運動，模具的控制變得容易，能夠以簡單的控制裝置來製造中空成型件。此外，由於可動部分減少，因而模具的構造變得簡單，還抑制了模具的製造成本，並簡化了模具的維護作業。
[0015]此外，本發明的中空成型件的製造裝置的特徵在於，其具備型坯搬入構件，該型坯搬入構件設置為能夠在所述型坯形成工位和所述內置部件安裝工位之間往復運動，用於對在所述型坯形成工位形成的型坯進行把持並將其搬入到所述中央模具的兩側。
[0016]根據本發明，能夠以簡單的構造進行型坯的搬入，能夠抑制裝置的製造成本。
[0017]發明的效果
[0018]根據本發明，模具的控制變得容易，能夠以簡單的控制裝置製造中空成型件。此夕卜，由於可動部分減少，因而模具的構造變得簡單，還抑制了模具的製造成本，並簡化了模具的維護作業。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是示出本發明的中空成型件的製造裝置的結構的側視圖。
[0020]圖2的(a)?(f)是示出內置部件安裝工序的剖視圖，(g)是示出成型工序的剖視圖。
[0021]圖3是示出本發明的中空成型件的製造裝置的動作的側視圖。
【具體實施方式】
[0022]作為本發明的對象的中空成型件是例如搭載於汽車的燃料罐等吹塑成型件。如圖1所示，本發明的中空成型件的製造裝置I構成為，從一端側起依次呈直線狀地排列設置有:型坯形成工位SI，在該型坯形成工位SI形成型坯P ;內置部件安裝工位S2，在該內置部件安裝工位S2，將具備內置部件2的中央模具3的兩側夾著型坯P利用一對成型模具4封閉起來，並將內置部件2安裝在轉印於成型模具4的型坯P ;成型工位S3，在該成型工位S3，閉合成型模具4，使中空成型件W (圖2)成型；以及搬送工位S4，在該搬送工位S4，將中空成型件W從成型模具4取出並進行搬送。
[0023][型坯形成工位SI]
[0024]在型坯形成工位SI設置有型坯擠壓裝置5。從型坯擠壓裝置5擠壓出的型坯P最終形成為一對型坯P (參照圖2)，它們被供給至中央模具3和左右成型模具4之間，且分別呈大致平板狀。作為型坯擠壓裝置5，例如能夠使用通用構造，其將溶融樹脂從環狀的樹脂通道呈圓筒狀地擠壓成型坯P，所述環狀的樹脂通道形成於中央的心軸和外側的鋼模之間。在此情況下，可以採取以下等措施:通過在型坯擠壓裝置5的正下方設置切斷器等來將呈圓筒狀地垂下的型坯P在中央切斷，使用輥等來使水平截面呈半圓狀的各切片成為大致平板狀，並垂下形成。也可以使用以下構造的型坯擠壓裝置5:其具有一對直線狀的樹脂通道，而不是環狀的樹脂通道，從各樹脂通道將型坯P從一開始就擠壓成平板狀。
[0025]在中空成型件W為汽車的燃料罐的情況下，型坯P構成為以下多層截面構造:至少由用於形成罐內表面的內側熱塑性樹脂層和用於形成罐外表面的外側熱塑性樹脂層來夾著阻擋層，阻擋層由燃料不透過性優秀的材質構成。內側熱塑性樹脂層和外側熱塑性樹脂層的材質為例如熱溶融性和成型性優秀的PE (高密度聚乙烯)。
[0026][內置部件安裝工位S2]
[0027]在內置部件安裝工位S2設有中央模具3。該中央模具3為固定式。如圖2所示，中央模具3在左右形成有配合面3A，在中空的內部具備氣缸6，氣缸6作為將內置部件2安裝於型坯P的促動器。在圖2中，示出了在兩側的型坯P分別安裝內置部件2的例子。在氣缸6的杆的末端具備夾緊機構7，藉助該夾緊機構7來將內置部件2保持於氣缸6的杆。夾緊機構7的詳細說明由於脫離了本發明的主旨而省略。
[0028]在圖1中，在型坯形成工位SI和內置部件安裝工位S2之間具備型坯搬入構件8，型坯搬入構件8能夠在兩工位之間往復運動，用於對在型坯形成工位SI形成的型坯P進行把持，並將其搬入到中央模具3的兩側。型坯搬入構件8例如具備:直線狀的導軌9，其在比中央模具3靠上方的位置架設為橫跨型坯形成工位SI和內置部件安裝工位S2 ;以及型坯搬送裝置10，其在該導軌9上行駛。如圖2的(a)所示，型坯搬送裝置10具備一對把持機構11，所述把持機構11用於把持各型坯P的上部。在型坯形成工位SI中，當把持機構11對從型坯擠壓裝置5垂下的型坯P進行把持後，切斷器(未圖示)在比把持機構11的把持部靠上方的部位將型坯P上下切斷，型坯搬送裝置10對切斷後的下側的型坯P進行把持，並將其搬入到中央模具3的兩側。
[0029][成型工位S3]
[0030]在圖1中，成型工位S3是閉合成型模具4而使中空成型件W成型的區域。成型模具4設置為，其能夠沿著鋪設的導軌(未圖示)在內置部件安裝工位S2和成型工位S3之間呈直線狀地往復運動。標號12示出了沿著所述未圖示的導軌移動的基座，標號13示出了用於支承成型模具4的支架。
[0031][搬送工位S4]
[0032]在搬送工位S4具備成型件搬送構件14，其用於從成型模具4將中空成型件W取出並進行搬送。成型件搬送構件14例如具備:直線狀的導軌15，其在比成型模具4靠上方的位置架設為橫跨成型工位S3和搬送工位S4 ;以及成型件搬送裝置16，其在該導軌15上行駛。如圖2的(g)所示，成型件搬送裝置16具備把持機構17，把持機構17用於把持從成型模具4探出的修剪(pinch off)部的上部。
[0033]對使用以上製造裝置I的中空成型件W的製造方法進行說明。
[0034][型坯搬入工序][0035]在圖3的(a)中，從型坯擠壓裝置5擠壓出中空成型件W的成型所需的分量的型坯P，在此狀態下，型坯搬送裝置10經由把持機構11來把持型坯P，並將型坯P向一個方向(Q方向)搬入到具備內置部件2的中央模具3的兩側(圖3的(b)的狀態)。成型模具4也與型坯P的搬入同時或先後位於中央模具3的兩側。
[0036][內置部件安裝工序]
[0037]參照圖2進行說明，如圖2的(a)所示，通過所述型坯搬入工序將型坯P搬入到中央模具3的兩側，此時，如圖2的(b)所示，左右的成型模具4以將型坯P夾在中間的方式從兩側將中央模具3封閉。藉助成型模具4的配合面4A和中央模具3的配合面3A來夾持型坯P的緣部整周，由此，使被成型模具4的成型面和型坯P包圍的空間密閉，以此狀態從成型模具4的成型面側抽成真空來進行吹塑，由此，如圖2的(c)所示，將型坯P轉印於成型模具4的成型面。接著，如圖2的(d)所示，氣缸6的杆前進相當於預定長度的量，將內置部件2的基端按壓於型坯P並埋設相當於預定的深度的量，由此，完成了內置部件2相對於型坯P的安裝。在內置部件2的安裝後，鬆開夾緊機構7的夾緊，如圖2的(e)所示，氣缸6的杆縮回。
[0038][成型模具移動工序]
[0039]在內置部件2的安裝後，如圖2的(f)所示，成型模具4向左右打開，並且如圖3的(c)所示，向所述一個方向、即Q方向移動到成型工位S3 (預定位置)。
[0040][成型工序]
[0041]接著，在成型工位S3中，如圖2的(g)所示，閉合成型模具4，並向內部吹入空氣，由此，使型坯P成型為中空成型件W。
[0042]此外，在該成型工序的期間，例如在中央模具3裝填用於下一個中空成型件W的內置部件2。作為裝填手段，例如使用機器人手臂等來將內置部件2自動裝填在中央模具3內的夾緊機構7等。如果使用機器人手臂，則在裝填時間上不會花費過多的時間，即使包括了藉助傳感器等對裝填狀態進行檢查的時間，也能夠在成型工序的期間內完成。當然，根據情況也可以使用通過人的手來將內置部件2裝填在中央模具3內的方法。
[0043][搬送工序]
[0044]在所述成型工序中將成型模具4閉合的狀態下，成型件搬送裝置16經由把持機構17對從成型模具4探出的修剪部的上部進行把持。因此，通過使成型模具4左右打開而脫模的中空成型件W如圖3的(d)所示地以直接被把持機構17把持的狀態向所述一個方向、即Q方向進行搬送，從而送至下一道工序。成型模具4再一次移動到中央模具3的兩側。
[0045]以上，本發明的製造裝置I構成為，從一端側起依次排列設置有:型坯形成工位SI，在該型坯形成工位SI形成型坯P ;內置部件安裝工位S2，在該內置部件安裝工位S2，將具備內置部件2的中央模具3的兩側夾著型坯P利用一對成型模具4封閉起來，並將內置部件2安裝在轉印於成型模具4的型坯P ;成型工位S3，在該成型工位S3，閉合成型模具4，使中空成型件W成型；以及搬送工位S4,在該搬送工位S4,將中空成型件W從成型模具4取出並進行搬送，中央模具3固定設置在內置部件安裝工位S2，成型模具4設置為能夠在內置部件安裝工位S2和成型工位S3之間往復運動。根據該結構，能夠構築具有所述型坯搬入工序、內置部件安裝工序、成型模具移動工序、成型工序及搬送工序的中空成型件W的製造方法，並起到了以下效果。[0046](I)在成型模具4和中央模具3中僅使成型模具4進行往復運動，因此模具的控制變得容易，能夠以簡單的控制裝置來製造中空成型件W。此外，由於可動部分減少，因而模具的構造變得簡單，還抑制了模具的製造成本，並簡化了模具的維護作業。
[0047](2)本發明的中央模具3固定設置在內置部件安裝工位S2，成型模具4設置為能夠在內置部件安裝工位S2和成型工位S3之間往復運動。若設想為中央模具3能夠往復運動、成型模具4固定的構造，則與該構造相比，本發明的型坯P的搬入路徑較短即可。
[0048]S卩，在使中央模具3能夠往復運動、使成型模具4固定時，在將內置部件2安裝於型坯P之後使中央模具3從成型模具4退避移動時，若向搬送工位S4側退避，則會與中空成型件W的搬送空間幹涉，因此不得不向型坯形成工位SI側退避。並且，若使中央模具3退避到型坯形成工位SI，則型坯P的擠壓工序和內置部件2的裝填工序無法並行，因此使中央模具3退避到型坯形成工位SI和成型模具4之間。即，成為了在型坯形成工位SI和成型模具4之間需要中央模具3的退避空間的布局，因此，從型坯形成工位SI到成型模具4為止的型坯P的搬入路徑成為跨越了中央模具3的退避空間的較長的路徑。
[0049]對此，本發明像圖3的(a)、(b)所明確的那樣，型坯P的搬入路徑為從型坯形成工位SI到與其相鄰設置的內置部件安裝工位S2的較短路徑即可。出於對型坯P進行溫度管理的觀點，型坯P與外部空氣接觸的時間越短越好，根據本發明，容易進行型坯P的溫度管理和其解析。
[0050]此外，如果製造裝置I具備型坯搬入構件8，該型坯搬入構件8設置為能夠在型坯形成工位SI和內置部件安裝工位S2之間往復運動，用於對在型坯形成工位SI形成的型坯P進行把持並將其搬入到中央模具3的兩側，則能夠以簡單的構造進行型坯P的搬入，能夠抑制裝置的製造成本。
[0051]以上，對本發明的優選實施方式進行了說明，但本發明並不限定於附圖記載的結構，能夠在不脫離其主旨的範圍內進行各種設計變更。
[0052]標號說明
[0053]1:中空成型件的製造裝置；
[0054]2:內置部件；
[0055]3:中心模具；
[0056]4:成型模具；
[0057]5:型坯擠壓裝置；
[0058]8:型坯搬入構件；
[0059]14:成型件搬送構件；
[0060]P:型坯；
[0061]S1:型坯形成工位；
[0062]S2:內置部件安裝工位；
[0063]S3:成型工位；
[0064]S4:搬送工位；
[0065]W:中空成型件。
【權利要求】
1.一種中空成型件的製造裝置，其特徵在於，該中空成型件的製造裝置從一端側起依次排列設置有: 型坯形成工位，在該型坯形成工位形成型坯； 內置部件安裝工位，在該內置部件安裝工位，將具備內置部件的中央模具的兩側夾著型坯利用一對成型模具封閉起來，並將所述內置部件安裝在轉印於該成型模具的型坯； 成型工位，在該成型工位，閉合所述成型模具，使中空成型件成型；以及 搬送工位，在該搬送工位，將所述中空成型件從所述成型模具取出並進行搬送， 所述中央模具固定設置在所述內置部件安裝工位， 所述成型模具設置為能夠在所述內置部件安裝工位和所述成型工位之間往復運動。
2.根據權利要求1所述的中空成型件的製造裝置，其特徵在於，該中空成型件的製造裝置具備型坯搬入構件，該型坯搬入構件設置為能夠在所述型坯形成工位和所述內置部件安裝工位之間往復運動，用於對在所述型坯形成工位形成的型坯進行把持並將其搬入到所述中央模具的兩側。
3.一種中空成型件的製造方法，其特徵在於，該中空成型件的製造方法具有: 型坯搬入工序，在該型坯搬入工序中，將型坯向一個方向搬入到具備內置部件的中央模具的兩側； 內置部件安裝工序，在該內置部件安裝工序中，將所述中央模具夾著所述型坯利用一對成型模具封閉起來，並將所述內置部件安裝在轉印於該成型模具的型坯； 成型模具移動工序，在該成型模具移動工序中，在安裝了所述內置部件之後，將所述成型模具向所述一個方向移動到預定位置； 成型工序，在該成型工序中，在所述預定位置閉合所述成型模具，來使中空成型件成型；以及 搬送工序，在該搬送工序中，將從所述成型模具取出的所述中空成型件向所述一個方向進行搬送。
【文檔編號】B29C49/04GK103582557SQ201280012242
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年3月9日 優先權日:2011年3月11日
【發明者】渡邊隆俊, 新谷智, 新堀真廣, 巖瀨航, 田渕直也, 大瀧一廣, 久富裕司, 齋藤直人, 村田直之, 川地隆一, 伊藤雄治 申請人:八千代工業株式會社, 日本制鋼所