單片式裝飾薄片準備裝置及注射成形系統的製作方法

2023-12-02 01:21:36 2

專利名稱：單片式裝飾薄片準備裝置及注射成形系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及單片式裝飾薄片準備裝置及包含該裝置的注射成形系統。
背景技術：
以往，由熔融樹脂形成注射成形品的同時在注射成形品的表面固定貼附裝飾薄片的成形同時裝飾技術為人所知。該技術中，準備一對模具，且在一對模具中的一個模具或兩個模具上配置裝飾薄片，進而在模具空間注入熔融樹脂，由此進行注射成形。此時，注射成形的同時，成形品的表面轉印有轉印層，由此形成裝飾層。雙色成形中，將顏色或材質不同的兩種熔融後的熔融樹脂依次地注射成形，從而製造不同的兩種熔融樹脂接合的雙色成形品。並且，通過成形同時裝飾工藝製作轉印有轉印層的一次成形品之後，在一次成形品的裝飾面上注射成形兩次成形用樹脂的雙色成形同 時繪畫方法也為人所知(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I :特開2010-105211號公報

發明內容
專利文獻I所記載的雙色成形同時繪畫方法中，使用具有第一固定模具、第二固定模具、兩個可動模具的成形同時裝飾裝置。第一固定模具用於進行一次成形中，第二固定模具用於進行二次成形。兩個可動模具通過旋轉變更相對於第一固定模具及第二固定模具的位置。專利文獻I所記載的裝置中，向固定模具提供滾筒狀的裝飾薄片。一方面，例如，在可動模具側配置裝飾薄片的成形同時裝飾技術也被人所知。此時，若裝飾薄片是長尺寸，則會根據供應滾輪以及卷取滾輪，可動模具側的裝置趨於大型化。因此，優選的是，裝飾薄片不是長尺寸而是單片式形式。但是，對於單片式裝飾薄片來說，難以向模具正確定位。而且，當在模具內部由機械手進行定位時，成形循環中將需要用於定位的特殊的時間，因此具有成形循環變長的問題。而且，在機械手上搭載傳感器，據此機械手的結構將變得複雜。本發明的課題在於，縮短成形同時裝飾裝置中的成形循環。以下，作為解決課題的手段，對多個方式進行說明。根據需要，可任意組合這些方式。根據本發明的一方面的單片式裝飾薄片準備裝置，是用於準備通過機械手向成形同時裝飾裝置搬送的單片式裝飾薄片的裝置，包括基體、切斷裝置、保持臺、位置檢測裝置、定位裝置。切斷裝置通過切斷長尺寸裝飾薄片而製作單片式裝飾薄片。保持臺具有能夠保持單片式裝飾薄片的保持面。位置檢測裝置檢測出由保持臺的保持面所保持的單片式裝飾薄片的位置。定位裝置基於位置檢測結果，使單片式裝飾薄片相對於基體定位。並且，在此，單片式裝飾薄片包含基體薄片被剝離而不會殘留在產品上的轉印薄片、基體薄片殘留在產品上的層壓薄片。在該裝置中，能夠準備在成形同時裝飾裝置的外側準確地定位的單片式裝飾薄片。由此，能夠與成形同時裝飾裝置的成形操作並列地進行單片式裝飾薄片的定位操作。其結果，能夠縮短成形同時裝飾裝置的成形循環。保持臺也可以以相對於基體在預定平面內可移動的方式被安裝。此時，定位裝置為了相對於基體使單片式裝飾薄片定位，也可以調整保持臺的位置。通過位置檢測裝置的位置檢測和通過定位裝置的定位也可以被執行多次。在該裝置中，單片式裝飾薄片的定位精度將提高。位置檢測裝置也可以具有用於檢測單片式裝飾薄片的一端部的多個檢測裝置。該裝置中，多個檢測裝置僅設置在單片式裝飾薄片的單側，因此該裝置的整體結構及布線變得簡單。單片式裝飾薄片準備裝置也可以進一步具有機械手定位部件，以在機械手從保持臺取出單片式裝飾薄片時，使機械手相對於基體定位。該裝置中，機械手通過機械手定位部件機械性地相對於基體定位，因此機械手能夠準確地保持單片式裝飾薄片。 單片式裝飾薄片準備裝置也可以進一步具有引出裝置，以將長尺寸裝飾薄片引出至保持臺的保持面。此時，切斷裝置也可以在長尺寸裝飾薄片被引出的狀態下切斷長尺寸裝飾薄片。引出裝置也可以具有用於把持長尺寸裝飾薄片的前端的把持部和移動把持部而弓I出長尺寸裝飾薄片的移動部。把持部也可以具有與長尺寸裝飾薄片的第一面接觸的金屬面和與長尺寸裝飾薄片的第二面接觸的橡膠面。該裝置中，例如橡膠面與長尺寸裝飾薄片的基體薄片接觸，金屬面與長尺寸裝飾薄片的裝飾層接觸。其結果，不僅充分地提高保持力，且也難以產生裝飾層的剝離。單片式裝飾薄片準備裝置也可以進一步具有夾具裝置，以在通過引出裝置引出長尺寸裝飾薄片之前，夾住長尺寸裝飾薄片的前端。此時，夾具裝置也可以具有第一齒狀部分，長尺寸裝飾薄片的前端位於該部分，把持部也可以具有嚙合於第一齒狀部分的第二齒狀部分。而且，當把持部把持長尺寸裝飾薄片的前端時，第二齒狀部分位於嚙合於第一齒狀部分的位置。在該裝置中，通過夾具裝置的第一齒狀部分維持長尺寸裝飾薄片的前端的姿勢，因此把持部能夠可靠地把持長尺寸裝飾薄片的前端。而且，根據把持部的第二齒狀部分的形狀，能夠確保充分的夾緊力。單片式裝飾薄片準備裝置也可以進一步具有線纜，以當引出裝置引出長尺寸裝飾薄片時，限制長尺寸裝飾薄片的移動，從而防止長尺寸裝飾薄片脫離保持面。該裝置中，當長尺寸裝飾薄片被引出時，通過線纜，長尺寸裝飾薄片難以從保持面脫離，因此長尺寸裝飾薄片不易捲曲。保持臺也可以進一步具有在保持面上開口的多個孔和吸附裝置，該吸附裝置通過由多個孔吸入空氣而將單片式裝飾薄片吸附在保持面上。在該裝置中，吸附裝置通過由多個孔吸入空氣，將單片式裝飾薄片吸附在保持面上。吸附裝置也可以對應於單片式裝飾薄片的尺寸變更通過多個孔進行吸附的區域。該裝置中，由於可以根據需要變更進行吸附的區域，因此在使用小尺寸的單片式裝飾薄片時也不會進行徒勞的真空吸附。吸附裝置也可以階段性地增減通過多個孔進行吸附的區域。該裝置中，例如在將單片式裝飾薄片吸附到保持面之前、之中或之後，通過階段性地進行吸附，能夠使薄片沿著保持面。單片式裝飾薄片準備裝置也可以進一步具有滾輪，以使單片式裝飾薄片沿著保持面。該裝置中，在將單片式裝飾薄片吸附到保持面時，能夠通過滾輪使薄片沿著保持面。根據本發明的另一方面的注射成形裝置，具有上述的單片式裝飾薄片準備裝置、使用單片式裝飾薄片進行成形同時裝飾的成形同時裝飾裝置、從單片式裝飾薄片準備裝置向成形同時裝飾裝置搬送單片式裝飾薄片的機械手。該裝置中，能夠準備在成形同時裝飾裝置的外側準確地定位的單片式裝飾薄片。由此，能夠與成形同時裝飾裝置的成形操作並行地進行單片式裝飾薄片的定位操作。其結果，能夠縮短成形同時裝飾裝置的成形循環。成形同時裝飾裝置也可以具有第二機械手定位部件，以在機械手將單片式裝飾薄片搬入成形同時裝飾裝置時，使機械手在成形同時裝飾裝置中定位。該裝置中，機械手可以 分別在單片式裝飾薄片準備裝置和成形同時裝飾裝置兩者中機械性地被定位。據此，無需在機械手上設置用於通過機械手本身進行位置調整的攝像機。本發明提供的單片式裝飾薄片準備裝置及注射成形裝置中，能夠縮短使用單片式裝飾薄片的成形同時裝飾裝置的成形循環。


圖I為注射成形系統的概略圖；圖2為單片式裝飾薄片準備裝置的主視圖；圖3為單片式裝飾薄片準備裝置的側視圖；圖4為示出單片式裝飾薄片準備裝置的控制構成的方框構成圖；圖5為示出準備單片式裝飾薄片的控制操作的流程圖；圖6為示出夾具部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的側視圖；圖7為示出夾盤部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的側視圖；圖8為示出夾盤部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的剖視圖；圖9為示出滾輪機構以使單片式裝飾薄片沿著保持臺的保持面擠壓的狀態的剖視圖；圖10為示出單片式裝飾薄片被保持在保持臺上的狀態的側視圖；圖11為示出第一次的位置檢測及位置調整動作的模式圖；圖12為示出第二次的位置檢測及位置調整動作的模式圖；圖13為示出第三次的位置檢測及位置調整動作的模式圖；圖14為單片式裝飾薄片準備裝置的側視圖；圖15為示出能夠與單片式裝飾薄片的尺寸相應地變更的保持面的吸附區域的側視圖；圖16為成形同時裝飾裝置的模式性剖視圖；圖17為示出成形同時裝飾裝置的控制構成的方框構成圖；圖18為示出成形同時裝飾裝置的控制操作的流程圖；圖19為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖20為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；圖21為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；圖22為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；圖23為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；圖24為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；
圖25為示出成形同時裝飾裝置的一種狀態的模式性剖視圖；圖26為夾具夾持單片式裝飾薄片的狀態的俯視圖；圖27為夾具位於開放位置的狀態的俯視圖；圖28為示出搬入過程中的單片式裝飾薄片和一對夾具的位置關係的模式性剖視圖；圖29為示出搬入過程中的單片式裝飾薄片和一對夾具的位置關係的模式性剖視圖；圖30為示出搬入過程中的單片式裝飾薄片和一對夾具的位置關係的模式性剖視圖。主要符號說明I :注射成形系統3 :單片式裝飾薄片準備裝置5 :基體9 :保持裝置11 :保持臺13 :保持面15:臺面驅動機構16 :孔17 :長尺寸裝飾薄片供應裝置19 :長尺寸裝飾薄片21 :供應滾輪23 :前端25 :夾具裝置27 :夾具部件29 :第一齒狀部分31 :娃膠層33 :基體薄片35 :裝飾層37:引出裝置39 :夾盤部41 :夾盤部件(把持部)43 :移動部44 :滾輪機構45 :第二齒狀部分
47 :切斷裝置49 :線纜供應裝置51 :線纜收容部53 :移動部55 :線纜57 :傳感器單元(位置檢測裝置)59a、59b、59c :傳感器61 :控制部 62 :輸入部63 :夾盤驅動裝置65 :夾具驅動裝置67 :吸附裝置
71 :定位銷(機械手定位部件)73a、73b、73c :缺口101 :成形同時裝飾裝置102 :成形同時裝飾用模具118:—次成形部119: 二次成形部131 :機械手140 :支持部141 :單片式裝飾薄片145 :定位孔143 :吸附部
具體實施例方式(I)注射成形系統利用圖I說明使用單片式裝飾薄片的注射成形系統I。圖I為注射成形系統的概略圖。注射成形系統I包括單片式裝飾薄片準備裝置3、成形同時裝飾裝置101、機械手131。單片式裝飾薄片準備裝置3是從長尺寸裝飾薄片製作單片式裝飾薄片的裝置。成形同時裝飾裝置101是使用單片式裝飾薄片製造成形品的裝置。成形同時裝飾裝置101具有一次成形部118和二次成形部119。機械手131是用於傳送單片式裝飾薄片和成形品的裝置。機械手131具體來說連續執行以下的動作。 從單片式裝飾薄片準備裝置3接收單片式裝飾薄片(圖I的(I))。 將單片式裝飾薄片供應至成形同時裝飾裝置101的二次成形部119(圖I的⑵)。 從成形同時裝飾裝置101的二次成形部119接收成形品(圖I的(3))。 將成形品放置於預定的位置(圖I的⑷)。以上的動作⑴ ⑷將反覆地執行。而且，在動作⑵和(3)之間，如後述一樣，在成形同時裝飾裝置101中進行成形。並且，在動作(I)和下次的動作(I)之間，如後述一樣，在單片式裝飾薄片準備裝置3中準備單片式裝飾薄片。在注射成形系統I中，通過單片式裝飾薄片準備裝置3能夠準備在成形同時裝飾裝置101的外部準確地定位的單片式裝飾薄片。由此，單片式裝飾薄片的定位操作與成形同時裝飾裝置101的成形操作並列地進行。其結果，成形同時裝飾裝置101的成形循環將被縮短。而且，注射成形系統I中，機械手131在單片式裝飾薄片準備裝置3和成形同時裝飾裝置101兩者中，分別機械性地被定位。據此，機械手131上無需設置用於通過機械手自身調整位置的攝像機。(2)單片式裝飾薄片準備裝置的構成利用圖2 圖4說明單片式裝飾薄片準備裝置3。圖2為單片式裝飾薄片準備裝 置的主視圖，圖3為單片式裝飾薄片準備裝置的側視圖，圖4為示出單片式裝飾薄片準備裝置的控制構成的方框構成圖。單片式裝飾薄片準備裝置3為用於準備由機械手131搬送至成形同時裝飾裝置101的單片式裝飾薄片141的裝置。單片式裝飾薄片準備裝置3具有基體5。基體5設置於地面，具有向上延伸的框體。基體5上設置有後述的控制部61以及輸入部62。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有保持裝置9。保持裝置9是用於保持單片式裝飾薄片141的裝置。保持裝置9具有保持臺11。由圖可以明確，保持臺11是平板狀部件，被安裝在基體5上。更加具體來說，保持臺11通過臺面驅動機構15被安裝在基體5上。保持臺11在與基體5相反的一側具有保持面13。從側面觀察時，保持面13為四方形，且平坦。保持面13沿垂直方向延伸，且朝向一側方向。保持面13上形成有多個孔16。多個孔16與吸附裝置67(圖4)連接。保持臺11的保持面13與圖2的X-Y平面一致。而且，保持臺11由臺面驅動機構15能夠沿著X-Y方向移動。臺面驅動機構15由X方向的移動機構(馬達、滾珠螺杆)以及Y方向的驅動機構(馬達、滾珠螺杆)組合而成。而且，基體5的與保持臺11相同的一側，設置有定位銷71。圖中，定位銷71為一個，但也可以是多個。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有長尺寸裝飾薄片供應裝置17。長尺寸裝飾薄片供應裝置17是滾筒狀的用於供應長尺寸裝飾薄片19的裝置。長尺寸裝飾薄片供應裝置17具有卷繞有長尺寸裝飾薄片19的供應滾輪21和多個滾輪。根據這種結構，長尺寸裝飾薄片19的前端23被配置在保持臺11的下方。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步包括夾具裝置25。夾具裝置25是通過夾持長尺寸裝飾薄片19而限制長尺寸裝飾薄片19的移動的裝置。如圖2及圖3所示，夾具裝置25主要由在X方向上細長地延伸的一對夾具部件27構成。夾具部件27由夾具驅動裝置65 (圖4)驅動，能夠採取夾持長尺寸裝飾薄片19的狀態和放開長尺寸裝飾薄片19的狀態。如圖6所示，夾具部件27具有向上開設的第一齒狀部分29。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有引出裝置37。引出裝置37是將長尺寸裝飾薄片19引出至保持裝置9的保持臺11的裝置。引出裝置37具有把持長尺寸裝飾薄片19的前端23的夾盤部39和移動夾盤部39而引出長尺寸裝飾薄片19的移動部43 (圖4)。夾盤部39主要由沿X方向細長地延伸的一對夾盤部件41構成。夾盤部件41被夾盤驅動裝置63 (圖4)驅動，可採取夾持長尺寸裝飾薄片19的狀態和放開長尺寸裝飾薄片19的狀態。如圖7所示，夾盤部件41具有朝下開設的第二齒狀部分45。圖7為示出夾盤部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的側視圖。第二齒狀部分45構成為能夠嚙合到第一齒狀部分29內。其結果，如圖6所示，長尺寸裝飾薄片19以前端23配置在夾具部件27的略上方位置的狀態被夾具部件27夾持。即，在該狀態中，長尺寸裝飾薄片19從夾具部件27的突出量較少。因此，前端23難以折彎，牢固地被夾盤部件41夾住。而且，如圖7所示，夾盤部件41通過第二齒狀部分45進入到第一齒狀部分29內而夾住長尺寸裝飾薄片19的前端23，因此夾盤部件41接觸到長尺寸裝飾薄片19的面積變大。據此,夾盤部件41能夠牢固地保持長尺寸裝飾薄片19。而且，夾盤部件41由金屬製造，如圖8所示，一側的夾盤部件41的內側面設置有矽膠層31。圖8為示出夾盤部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的剖視圖。矽膠層31與長尺寸裝飾薄片19的基體薄片33相接，另一側的夾盤部件41 (金屬面)與長尺寸裝飾薄片19的裝飾層35相接(關於基體薄片33和裝飾層35將在後面描述)。通過設置矽膠層31，從夾具部件27作用於長尺寸裝飾薄片19的阻力充分變大，其結果，通過夾具部件27 可牢固地保持長尺寸裝飾薄片19。而且，由於矽膠層31不會與裝飾層35相接，因此難以發生如裝飾層35捲起的故障。其結果，不僅能夠增加多少保持力，也難以發生裝飾層35的剝離。移動部43能夠使夾盤部39沿Y方向(上下)移動。移動部43為公知的升降機構。夾盤部件41上設置有滾輪機構44。滾輪機構44能夠在夾盤部件41的下方位置和此處的斜上方位置之間旋轉。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有切斷裝置47。切斷裝置47通過切斷長尺寸裝飾薄片19製作單片式裝飾薄片141。切斷裝置47設置在基體5上，位於保持臺11的下方且夾具裝置25的上方。切斷裝置47在本實施方式中是熱切刀。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有線纜供應裝置49。線纜供應裝置49用於供應線纜，該線纜在引出裝置37向上引出長尺寸裝飾薄片19時，限制長尺寸裝飾薄片19的移動，以防止長尺寸裝飾薄片19脫離保持面13。線纜供應裝置49被配置在保持臺11的下方且夾具裝置25的上方的與切斷裝置47在Z方向相對的位置。線纜供應裝置49具有線纜收容部51、使線纜收容部51在Z方向移動的移動部53、三根線纜55。三根線纜55沿X方向相隔預定的間隔配置，其前端安裝於夾盤部件41。其結果，當夾盤部件41向上移動時，線纜55從線纜收容部51中被引出。單片式裝飾薄片準備裝置3進一步具有傳感器單元57。傳感器單元57用於檢測被保持在保持裝置9的保持面13的單片式裝飾薄片141相對基體5的位置。如圖2所示，傳感器單元57具有用於檢測單片式裝飾薄片141的側端部的多個傳感器59a、59b、59c。多個傳感器59a、59b、59c以其順序從上方開始配置。傳感器59a、59b以及59c是分別具有投光部和受光部的光電傳感器。傳感器單元57能夠在圖2所示的非檢測位置和進一步向X方向內側移動，從而能夠檢測出單片式裝飾薄片141的側端的檢測位置(圖10)之間移動。該裝置中，多個傳感器59a、59b、59c僅配置在單片式裝飾薄片141的一側，因此整體結構及布線將變得簡單。另外，保持臺11上形成有與多個傳感器59a、59b、59c的檢測位置對應的缺口 73a、73b、73c。而且，雖然沒有圖示，單片式裝飾薄片141的圖2的左端部設置有沿著上下方向延伸的寬度方向檢測標識和設置在上下多個位置的上下方向檢測標識。如圖4所示，單片式裝飾薄片準備裝置3具有控制部61。控制部61為包含CPU、RAM、ROM的計算機，通過運行各種程序執行控制動作。控制部61能夠控制移動部43、夾具驅動裝置65、滾輪機構44、夾盤驅動裝置63、吸附裝置67、臺面驅動機構15以及切斷裝置47。而且，來自傳感器單元57、切割用傳感器60的檢測信號輸入到控制部61。並且，來自輸入部62的設置信息以及操作信息輸入到控制部61。在此，控制部61也可以與其他裝置(例如，機械手131、成形同時裝飾裝置101)進行通信。(3)單片式裝飾薄片準備裝置的控制動作利用圖5對於控制部61控制單片式裝飾薄片準備裝置3的各種裝置的動作進行說明。圖5為示出準備單片式裝飾薄片的控制動作的流程圖。 初始狀態下，如圖6所示，長尺寸裝飾薄片19的前端23處於被夾具部件27夾住而被保持的狀態。圖6為示出夾具部件夾持長尺寸裝飾薄片的前端的狀態的側視圖。而且，在步驟SI之前，線纜供應裝置49中，線纜收容部51被移動至從夾具部件27分離的位置。在步驟SI中，控制部61向移動部43及夾盤驅動裝置63發送控制信號，由此如圖7所示，在夾盤部39上夾持長尺寸裝飾薄片19的前端23。在步驟S2中，控制部61向夾具驅動裝置65發送控制信號，以使夾具驅動裝置65開放夾具部件27。在步驟S3中，控制部61向移動部43發送控制信號，由此如圖2及圖3所示，使夾盤部39移動至上方的切割位置。在此，控制部61基於來自切割用傳感器60 (圖4)的檢測結果判斷夾盤部39移動至切割位置的情況。長尺寸裝置薄片19沿著保持面13被牽引至上方。而且，之後，如圖3所示，線纜供應裝置49的線纜收容部51被移動至保持面13偵U。在步驟S4中，控制部61向夾具驅動裝置65發送控制信號，以使夾具部件27閉合。據此，被引出的長尺寸裝飾薄片19的下端部被夾持。在步驟S5中，控制部61通過向切斷裝置47發送控制信號，使切斷裝置47切斷長尺寸裝飾薄片19的下端部。據此，從長尺寸裝飾薄片19得到單片式裝飾薄片141。在步驟S6中，控制部61向移動部43發送控制信號，將夾盤部39移動至上方的預定位置。其結果，長尺寸薄片19沿著保持面13進一步被牽引至上方。在牽引時，線纜55位於保持面13附近，據此，長尺寸裝飾薄片19難以脫離保持面13。由此，長尺寸裝飾薄片19難以捲曲。在步驟S7中，控制部61向吸附裝置67發送控制信號，以使吸附裝置67將單片式裝飾薄片141吸附於保持面13。而且，控制部61通過向夾盤驅動裝置63發送控制信號，以使夾盤驅動裝置63解除對單片式裝飾薄片141的把持，進而使夾盤部件141向下方移動。在進行該動作時，滾輪機構44將滾輪移動至保持面13側，使單片式裝飾薄片141從上至下連續地緊貼在保持面13。由此，單片式裝飾薄片141上難以起皺。而且，如圖9所示，也可以從滾輪機構44將單片式裝飾薄片141按壓在保持面13的部分開始順序地吸附單片式裝飾薄片。圖9為示出滾輪機構按壓單片式裝飾薄片以使單片式裝飾薄片沿著保持臺的保持面的狀態的剖視圖。
在步驟S8中，單片式裝飾薄片141相對於基體5定位至XY方向的預定位置。具體來說，如圖10所示，傳感器單元57移動至檢測位置而檢測出單片式裝飾薄片141的位置，基於其結果，控制部61使保持臺11移動，以使單片式裝飾薄片141靠近預定位置。圖10為示出單片式裝飾薄片被保持在保持臺的狀態的側視圖。具體來說，為了使單片式裝飾薄片141相對於基體5定位，臺面驅動機構15調整保持臺11的位置。在本實施方式中，上述動作將反覆執行三次。以下，利用圖11 圖13說明三次的位置調整動作。圖11 圖13為示出第一次的位置檢測以及位置調整動作的模式圖。更具體來說，最初，傳感器單元57移動至檢測位置(圖10)。如圖11所示，在最初的階段，單片式裝飾薄片141的傾斜角度有可能變大。因此，通過使保持臺11沿XY方向移動，校正單片式裝飾薄片141的位置及傾斜度。接著，如圖12所示，對於傾斜度已經變小的單片式裝飾薄片141，通過使保持臺11沿XY方向移動，進一步校正單片式裝飾薄片141的位置及傾斜度。最後，通過將幾乎沒有傾斜度且上下方向的位置被確定的保持臺11沿Y方向移動，完成定位動作。如此，通過傳感器單元57的位置檢測和臺面驅動機構15的定位將執行多次，因此能夠提高單片式裝飾薄片 141的定位精度。在此，如此的多次的位置調整動作能夠執行的原因在於，使單片式裝飾薄片141的定位在成形同時裝飾裝置101的外部進行，由此與成形動作同時並列地準備單片式裝飾薄片141，從而能夠取得用於定位的充足的時間。在步驟S9中，如圖14所示，控制部61等待機械手131靠近保持面13而吸附單片式裝飾薄片141。圖14為單片式裝飾薄片準備裝置的側視圖。機械手131的靠近可以通過來自各種傳感器的檢測信號檢測出來，也可以通過來自機械手131的信號檢測出來。如圖14所示，機械手131具有支持部140和設置在支持部140的前端的吸附部143。吸附部143朝向保持面13側，形成為四角形。而且，支持部140上形成有能夠插入定位銷71的定位孔145。通過定位銷71和定位孔145的卡合,機械手131相對於基體5的定位將機械性地進行。因此，單片式裝飾薄片141相對於機械手131能夠準確地定位而被保持。在該裝置中，由於機械手通過機械手定位部件機械性地相對於基體5定位，因此機械手131能夠準確地保持單片式裝飾薄片141。在步驟SlO中，控制部61向吸附裝置67發送控制信號，以使吸附裝置67解除保持面13對單片式裝飾薄片141的吸附。在步驟Sll中，控制部61等待機械手131以吸附單片式裝飾薄片141的狀態離開保持面13。(4)單片式裝飾薄片準備裝置的效果單片式裝飾薄片準備裝置(例如，單片式裝飾薄片準備裝置3)是用於準備通過機械手(例如，機械手131)被搬送至成形同時裝飾裝置(例如，成形同時裝飾裝置101)的單片式裝飾薄片(單片式裝飾薄片141)的裝置，包括基體(例如，基體5)、切斷裝置(例如，切斷裝置47)、保持臺(例如，保持臺11)、位置檢測裝置(例如，傳感器單元57)、定位裝置(例如，臺面驅動機構15)。切斷裝置通過切斷長尺寸裝飾薄片製作單片式裝飾薄片。保持臺具有用於保持單片式裝飾薄片的保持面。位置檢測裝置用於檢測被保持在保持臺的單片式裝飾薄片的位置。定位裝置基於位置檢測結果，使單片式裝飾薄片相對於基體定位。在該裝置中，能夠準備在成形同時裝飾裝置的外側正確地定位的單片式裝飾薄片。由此，可以將單片式裝飾薄片的定位動作與成形同時裝飾裝置的成形動作並列地進行。其結果，能夠縮短成形同時裝飾裝置的成形循環。(5)其他實施方式以上，對於本發明的一實施方式進行了說明，但本發明並不局限於上述實施方式，在不脫離本發明的主旨的範圍之內可以進行各種變更。尤其，記載於本說明書中的多個實施方式以及變形例根據必要可任意地進行組合。吸附裝置也可以與單片式裝飾薄片的尺寸相應地變更憑藉多個孔進行吸附的區域。該裝置中，由於可以根據需要變更進行吸附的區域，因此對於尺寸小的單片式裝飾薄片也不會徒勞地進行真空吸附。例如，如圖15所示，與從基準位置80擴展的三個種類的單片式裝飾薄片81、82、83相應地選擇進行吸附的區域。圖15為示出能夠與單片式裝飾薄片的尺寸相應地變更的保持面吸附區域的側視圖。保持臺的形狀及朝向並不局限於前述實施方式。 對於線纜及滾輪等的用於將裝飾薄片緊貼在保持面的結構，若不需要，則可以省略。(6)成形同時裝飾裝置的構成利用圖16及圖17對於本實施方式的成形同時裝飾裝置101進行說明。圖16為本發明的一實施方式提供的成形同時裝飾裝置的模式性剖視圖。圖17為示出成形同時裝飾裝置的控制構成的方框構成圖。成形同時裝飾裝置101主要由成形同時裝飾用模具102、固定盤111、可動盤117構成。成形同時裝飾用模具102主要由固定模具103、可動模具105構成。固定模具103主要由第一固定模具107、第二固定模具109、固定盤111構成。第一固定模具107中，第一面121基本為平坦面，其相反側的第二面被固定在固定盤111上。第二固定模具109與第一固定模具107並列配置，第一面125平坦，且第一面125上形成有第二部分腔體127。第二固定模具109中，與第一面125相反一側的第二面被固定在固定盤111上。可動模具105主要由第一可動模具113、第二可動模具115、可動盤117構成。以下，對第一可動模具113進行說明，而第二可動模具115的結構與第一可動模具113相同。第一可動模具113中，第一面129平坦，且在第一面129上形成有第一部分腔體130。在第一可動模具113上形成有位於第一部分腔體130的外側的、在第一面129上開口的第一吸引孔135。並且，在第一可動模具113上形成有在第一部分腔體130的底面開口的第二吸引孔137。在此，第一可動模具13中，與第一面129相反一側的第二面被固定在可動盤117上。第一可動模具113中，在第一腔體130的周圍設置有用於保持單片式裝飾薄片(單片式薄膜)的夾具133 (133a、133b)(圖16中，僅示出一對第一夾具133a)。對於夾具部件的結構及動作將在後面詳細說明。第一可動模具113上還設置有定位銷139。定位銷139從第一面129開始延伸，向固定模具103側延伸。定位銷139是用於執行後述的機械手的定位的部件。圖中，定位銷為一個，但也可以具有多個定位銷。可動模具105能夠從圖16的狀態沿離開固定模具103的方向滑動，進而能夠在離開固定模具103的位置以旋轉軸0-0為中心旋轉。通過該旋轉，可以在第一固定模具107和第一可動模具113相對而置進而第二固定模具109和第二可動模具115相對而置的第一狀態(圖16)、與第一固定模具107和第二可動模具115相對而置進而第二固定模具109和第一可動模具113相對而置的第二狀態(圖23)之間變換。作為旋轉驅動可動模具105的機構，如圖17所示，設置有模具旋轉裝置163。模具旋轉裝置163包含馬達以及旋轉傳遞裝置，能夠旋轉可動盤117。作為滑動可動模具105的機構，如圖17所示，設置有模具前後行進裝置165。模具前後行進裝置165包含活塞氣缸以及滑動力傳遞裝置，能夠使可動盤117滑動。如圖17所示，可動模具105進一步包括平坦面吸引裝置171和產品部吸引裝置173。平坦面吸引裝置171與第一吸引孔135連接。產品部吸引裝置173與第二吸引孔137連接。根據以上所述的結構，根據第一固定模具107和第一可動模具113或者第二可動模具115，構成一次成形部118，根據第二固定模具109和第一可動模具113或者第二可動模具115，構成二次成形部119。 控制部161為包含CPU、RAM、R0M的計算機，通過運行各種程序，執行控制動作。控制部161能夠控制模具旋轉裝置163、模具前後行進裝置165、第一樹脂注射裝置167、第二樹脂注射裝置169、平坦面吸引裝置171、產品部吸引裝置173、夾具驅動裝置175、長尺寸裝飾薄片驅動裝置177。而且，各種傳感器179的檢測信號輸入在控制部161中。進而，控制部161也可以與其他裝置(例如，搬送機械手、單片式裝飾薄片準備裝置的控制部)進行通f目。對應於第一固定模具107，設置有第一樹脂注射裝置167。第一樹脂注射裝置167能夠向第一部分腔體130注射熔融樹脂。而且，對應於第二固定模具109，設置有第二樹脂注射裝置169。第二樹脂注射裝置169能夠向第二部分腔體127注射熔融樹脂。在此，由於圖示的簡化，省略了從注射裝置到模具的樹脂注射路徑。在此，作為熔融樹脂，例如有聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、改性聚苯醚、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯。(7)成形同時裝飾裝置的控制動作利用圖18 圖26，對於成形動作進行說明。圖18為示出成形同時裝飾裝置的控制動作的流程圖。圖19 圖26為示出成形同時裝飾裝置的一狀態的模式性剖視圖。圖19中，可動模具105從固定模具103離開，以確保兩者之間的空間。在此，圖19中，在第一可動模具113的第一部分腔體130配置有一次成形品147 (後述)。在步驟SlOl中，控制部161等待機械手131進入第二固定模具109和第二可動模具115之間。對於機械手131的進入，可以通過來自各種傳感器179的檢測信號進行檢測，也可以依據來自機械手131的信號進行檢測(以下，機械手的位置檢測也相同)。如圖19所示，機械手131具有支持部140和設置在支持部140的前端的吸附部143。吸附部143朝向第二可動模具115側，形成為四方形。吸附部143用於吸附單片式裝飾薄片141。單片式裝飾薄片141的四邊相比吸附部143的端面外側邊緣更加靠外側。而且，支持部140中形成有能夠插入定位銷139的定位孔145。單片式裝飾薄片141由基體薄片33、設置在基體薄片33之上的裝飾層35構成(參照圖8)。裝飾層35具有例如表面保護層、圖案層、粘接層。而且，單片式裝飾薄片141可以在基體薄片33和裝飾層35之間設置剝離層。單片式裝飾薄片141的種類例如有基體薄片33最終從產品剝離的轉印薄片、基體薄片33殘留在產品的層壓薄片。轉印薄片中基體薄片的厚度為38 50 ii m,層壓薄片中基體薄片的厚度為100 400 u m。在步驟S102中，控制部161通過夾具驅動裝置175發送控制信號，以使夾具驅動裝置175將夾具133(133a、133b)移動到從第一面129分離的開放位置。如圖19所示，一對第一夾具133a向斜外側移動，離開第一面129。在步驟S103中，控制部161通過向長尺寸裝飾薄片驅動裝置177發送控制信號，以使長尺寸裝飾薄片驅動裝置177移動長尺寸裝飾薄片123 (筒狀薄膜)為接下來的成形動作準備。長尺寸裝飾薄片123的層結構可以與單片式裝飾薄片141的層結構相同，也可以與其不同。在步驟S104中，如圖20所示，控制部161等待機械手131移動至第二可動模具 115側，其結果在單片式裝飾薄片141抵接於第一面129的狀態下，機械手131停止。在該成形同時裝飾裝置101中，通過定位銷139和定位孔145，機械性地進行機械手131和第二可動模具115的定位，因此單片式裝飾薄片141相對於第二可動模具115的位置精度將提升，進而之後的成形同時裝飾中的轉印精度將提升。在步驟S105中，控制部161通過向平坦面吸引裝置171發送控制信號，以使平坦面吸引裝置171將單片式裝飾薄片141的四邊部分吸附在第一面129。如此，由於第一吸引孔135形成於平坦的第一面129上，因此能夠無偏移地保持所供應的單片式裝飾薄片141。在步驟S106中，控制部161通過向夾具驅動裝置175發送控制信號，以使夾具驅動裝置175將夾具133 (133a、133b)配置在緊貼在第一面129的夾持位置。如圖20所示，一對第一夾具133a向斜內側移動，並如圖21所示，接觸於第一面129。其結果，夾具133 (133a、133b)將單片式裝飾薄片141的四邊按壓於第一面129。如此，在單片式裝飾薄片141被保持在平坦的第一面129之後，由夾具133機械性地被固定。在步驟S 107中，控制部161通過向產品部吸引裝置173發送控制信號，如圖21所示，單片式裝飾薄片141變成緊貼在第一部分腔體130，即製品形狀的狀態。在步驟S 108中，如圖21所示，控制部161等待機械手131離開第二可動模具115，進而退出固定模具103和可動模具105之間的空間。在步驟S109中，控制部161向模具旋轉裝置163發送控制信號，以使模具旋轉裝置163將可動模具105旋轉180度。其結果,如圖22所不，第二可動模具115相對於第一固定模具107相對而置,第一可動模具113相對於第二固定模具109相對而置。在步驟SllO中，控制部161向模具前後行進裝置165發送控制信號，以使模具前後行進裝置165向固定模具103側移動可動模具105。其結果，如圖23所示，固定模具103和可動模具105相互緊貼。在步驟Slll中，控制部161向第一樹脂注射裝置167發送控制信號，以使第一樹脂注射裝置167向第一部分腔體130注射一次成形用樹脂。一次成形用樹脂流入單片式裝飾薄片141和長尺寸裝飾薄片123之間，在冷卻後變成第一樹脂部145。其結果，在一次成形部118中得到一次成形品147。如以上所述，該裝置中，最初平坦面吸引裝置171通過第二可動模具115的平坦的第一面129吸引單片式裝飾薄片141。然後，夾具133相對於第二可動模具115按壓單片式裝飾薄片141。接著，產品部吸引裝置173將單片式裝飾薄片141吸引至第一部分腔體130。最後，第一樹脂注射裝置167向第一部分腔體130注射熔融樹脂。在以上工序中，由於單片式裝飾薄片141緊貼在第二可動模具115的第一部分腔體130，因此難以發生單片式裝飾薄片141的位置偏移。而且，控制部161向第二樹脂注射裝置169發送控制信號，以使第二樹脂注射裝置169向第二部分腔體127注射二次成形用樹脂。二次成形用樹脂在冷卻後變成緊貼於一次成形品147的長尺寸裝飾薄片123側的一面的第二樹脂部151。其結果，能夠在二次成形部119中得到二次成形品153。在此，圖16示出成形同時裝飾裝置101的最初的製造循環，因此還沒有製造出二次成形品。在步驟S112中，控制部161向模具前後行進裝置165發送控制信號，以使模具前後行進裝置165移動可動模具105，從而使可動模具105離開固定模具103。其結果，如圖24所示，固定模具103和可動模具105之間形成空間。另外，在圖中明顯可知，該模具分離結果，一次成形品147殘留在可動模具105側，二次成形品153殘留在固定模具103偵U。 在步驟S113中，如圖25所示，控制部161等待機械手(未圖示)進入上述空間內而取出二次成形品153。步驟SI 13結束之後，流程將回到步驟S101。(8)夾具的結構及動作利用圖26 圖30詳細說明夾具133(133a、133b)的結構及動作。圖26為夾具夾持單片式裝飾薄片的狀態的俯視圖。圖27為夾具處於開放位置的狀態的俯視圖。圖28 圖30為示出搬入過程中的單片式裝飾薄片和一對夾具的位置關係的模式性剖視圖。如圖26所示，夾具133由一對第一夾具133a和一對第二夾具133b構成。一對第一夾具133a在圖中對單片式裝飾薄片141的左右兩邊施壓。另外，一對第二夾具133b在圖中對單片式裝飾薄片141的上下兩邊施壓。更加詳細地說，各個夾具133a、133b具有抵接在單片式裝飾薄片141的各個邊的第一部分133A和在各邊的外側抵接在第二可動模具115的第一面129的第二部分133B。如此，各個夾具133a、133b涵蓋單片式裝飾薄片141的各個邊的外側邊緣將單片式裝飾薄片141按壓在第二可動模具115，因此能夠提高單片式裝飾薄片141相對於第二可動模具115的位置精度，進而提高在之後的成形同時裝飾中的轉印精度。如圖27所示，夾具133移動至開放位置時，一對第一夾具133a如已說明的那樣，從夾持位置向斜外側移動。由此，在單片式裝飾薄片141被搬入第二可動模具115時，單片式裝飾薄片不會與一對第一夾具133a接觸。如上述所述,單片式裝飾薄片141搬入時,一對第一夾具133a位於從夾持位置相對於第二可動模具115向斜外側離開的開放位置，因此單片式裝飾薄片141難以與第一夾具133a接觸。其結果，單片式裝飾薄片141難以變形或受損。此時，前述的單片式轉印薄片及單片式層壓薄片中的任意一個都能夠獲得上述效果，特別是單片式轉印薄片的厚度薄且剛性低，因此在上述情況下能夠獲得極佳的效果。結果，即便是薄的薄片，也能夠準確地進行對齊，且難以起皺。另外，如圖27所不,一對第二夾具133b從夾持位置相對於第一面129垂直地移動。但是，如圖28所示，一對第二夾具133b自第一面129的距離互不相同。因此，在機械手131搬入單片式裝飾薄片141時，如圖28所示，最初，單片式裝飾薄片141與一側的第二夾具133b接觸，然後如圖29所示，單片式裝飾薄片141與另一側的第二夾具133b接觸，最後如圖30所示，單片式裝飾薄片141抵接於第一面129。如上述所述，單片式裝飾薄片141一次接觸的夾具部件的數量變少。從而，每次作用於單片式裝飾薄片141的阻力變少，其結果，單片式裝飾薄片141難以變形或受損。第一夾具133a固定在例如可搖動的臂上，臂安裝在夾具驅動裝置175 (例如，油壓汽缸)。第二夾具133b固定在例如未圖示的杆上，杆安裝於夾具驅動裝置175 (例如，油壓汽缸)。在此，夾具沒有設置在模具，可以由機械手臂從外側搬入到模具內側。根據該成形同時裝飾裝置I，例如，可製造出在表面及背面通過裝飾而設置立體圖案且在背面設置有嵌合用肋部的手機的殼體的蓋。表面及背面的裝飾可以通過以下方式得到，即，在第一樹脂部145中使用透明的材料，進而通過單片式裝飾薄片141和長尺寸裝飾薄片123裝飾第一樹脂部145。肋部由第二樹脂部151形成。(9)其他實施方式 以上，對於本發明的實施方式進行了說明，但本發明並不局限於上述實施方式，在不脫離發明的主要內容的範圍內可以進行各種變更。尤其，本說明書中記載的多個實施方式及變形例，可以根據需要任意地進行組合。模具的種類和形狀並沒有特別的限制。成形品的種類、結構及形狀並沒有特別的限制。成形同時裝飾裝置可以不是兩種材料成形機。即便是兩種材料成形機，結構也不限制於前述的實施方式。例如，一對可動模具的位置變換是通過旋轉進行，但是也能夠以滑動方式進行。夾具的種類的組合併不局限於前述實施方式。前述實施方式中，雖然在單片式裝飾薄片準備裝置和可動模具中設置有機械手定位用銷，但只要是通過程序控制的機械手的位置精度在容許範圍之內，則可以省略定位銷。產業上的可利用性本發明可廣泛適用於單片式裝飾薄片準備裝置及包含該裝置的注射成形系統。
權利要求
1.一種單片式裝飾薄片準備裝置，用於準備通過機械手向成形同時裝飾裝置搬送的單片式裝飾薄片，其特徵在於，包括 基體； 切斷裝置，通過切斷長尺寸裝飾薄片而製作單片式裝飾薄片； 保持臺，具有保持所述單片式裝飾薄片的保持面； 位置檢測裝置，檢測出由所述保持臺的所述保持面所保持的單片式裝飾薄片的位置； 定位裝置，基於位置檢測結果，使所述單片式裝飾薄片相對於所述基體定位。
2.根據權利要求I所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於， 所述保持臺以能夠相對於所述基體在預定平面內移動的方式被安裝， 為了使所述單片式裝飾薄片相對於所述基體定位，所述定位裝置調整所述保持臺的位置。
3.根據權利要求2所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，多次執行通過所述位置檢測裝置的位置檢測和通過所述定位裝置的定位。
4.根據權利要求I至3中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述位置檢測裝置具有用於檢測所述單片式裝飾薄片的一端部的多個檢測裝置。
5.根據權利要求I至4中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，進一步具有機械手定位部件，以在所述機械手從所述保持臺取出所述單片式裝飾薄片時，使所述機械手相對於所述基體定位。
6.根據權利要求I至5中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於， 進一步具有引出裝置，以將所述長尺寸裝飾薄片引出至所述保持臺的所述保持面， 所述切斷裝置在所述長尺寸裝飾薄片被引出的狀態下切斷所述長尺寸裝飾薄片。
7.根據權利要求6所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述引出裝置具有用於把持所述長尺寸裝飾薄片的前端的把持部和移動所述把持部而引出所述長尺寸裝飾薄片的移動部。
8.根據權利要求7所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述把持部具有與所述長尺寸裝飾薄片的第一面接觸的金屬面和與所述長尺寸裝飾薄片的第二面接觸的橡膠面。
9.根據權利要求7或8所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於， 進一步具有夾具裝置，在通過所述引出裝置引出之前，夾住所述長尺寸裝飾薄片的所述前端， 所述夾具裝置具有第一齒狀部分，所述長尺寸裝飾薄片的所述前端位於該部分， 所述把持部具有哨合於所述第一齒狀部分的第二齒狀部分， 當所述把持部把持所述長尺寸裝飾薄片的所述前端時，所述第二齒狀部分位於嚙合於所述第一齒狀部分的位置。
10.根據權利要求6至9中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，進一步具有線纜，在所述引出裝置引出所述長尺寸裝飾薄片時，限制所述長尺寸裝飾薄片的移動，以防止所述長尺寸裝飾薄片脫離所述保持面。
11.根據權利要求I至10中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述保持臺進一步具有在所述保持面上開口的多個孔和吸附裝置，該吸附裝置通過從所述多個孔吸入空氣而將所述單片式裝飾薄片吸附在所述保持面上。
12.根據權利要求11所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述吸附裝置對應於所述單片式裝飾薄片的尺寸變更通過所述多個孔進行吸附的區域。
13.根據權利要求11或12所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，所述吸附裝置能夠階段性地增減通過所述多個孔進行吸附的區域。
14.根據權利要求I至13中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置，其特徵在於，進一步具有用於使所述單片式裝飾薄片沿所述保持面的滾輪。
15.—種注射成形系統,其特徵在於,包括 根據權利要求I至14中的任一項所述的單片式裝飾薄片準備裝置； 使用所述單片式裝飾薄片進行成形同時裝飾的成形同時裝飾裝置； 從所述單片式裝飾薄片準備裝置向所述成形同時裝飾裝置搬送所述單片式裝飾薄片的機械手。
16.根據權利要求15所述的注射成形系統，其特徵在於，所述成形同時裝飾裝置具有第二機械手定位部件，以在所述機械手將單片式裝飾薄片搬入所述成形同時裝飾裝置時，使所述機械手在所述成形同時裝飾裝置中定位。
全文摘要
本發明提供單片式裝飾薄片準備裝置及注射成形系統，其中，能夠縮短使用單片式裝飾薄片的成形同時裝飾裝置的成形循環，單片式裝飾薄片準備裝置(3)是用於準備通過機械手(131)向成形同時裝飾裝置(101)搬送單片式裝飾薄片(141)的裝置，包括基體(5)；切斷裝置(47)、保持臺(11)、傳感器單元(57)、臺面驅動機構(15)，切斷裝置(47)通過切斷長尺寸裝飾薄片(19)而製作單片式裝飾薄片(141)，保持臺(11)具有能夠保持單片式裝飾薄片(141)的保持面(13)，位置檢測裝置檢測出由保持臺(11)的保持面(13)所保持的單片式裝飾薄片(141)的位置，臺面驅動機構(15)基於位置檢測結果，使單片式裝飾薄片(141)相對於基體(5)定位。
文檔編號B29C45/16GK102756455SQ20121012714
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月27日 優先權日2011年4月28日
發明者坂本俊介, 畑山武俊 申請人:日本寫真印刷株式會社