インサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機
【課題】 低コスト、省スペースであり、インサート部品の設置位置が制約されることなく、インサート部品を成形空間内に設置できるインサート部品設置装置を提供する。
【解決手段】 発泡材成形機１００の成形空間１０４にインサート部品Ｐを供給するインサート部品設置装置１は、インサート部品Ｐを保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品Ｐが成形空間１０４の内部に位置するように、成形空間１０４を形成する金型１０２Ａの一部となる保持部材１２１と、金型１０２Ａの一部として成形空間１０４を形成する成形位置と、新たなインサート部品Ｐを供給する退避位置との間で、保持部材１２１を駆動する駆動機構１２６とを備えている。
【解決手段】 発泡材成形機１００の成形空間１０４にインサート部品Ｐを供給するインサート部品設置装置１は、インサート部品Ｐを保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品Ｐが成形空間１０４の内部に位置するように、成形空間１０４を形成する金型１０２Ａの一部となる保持部材１２１と、金型１０２Ａの一部として成形空間１０４を形成する成形位置と、新たなインサート部品Ｐを供給する退避位置との間で、保持部材１２１を駆動する駆動機構１２６とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発泡スチロール等の発泡材に、樹脂部材、金属部材等の別部材が埋め込まれたインサート成形品と呼ばれる発泡材成形品が知られている。埋め込まれる別部材（以下、「インサート部品」という。）の用途は、様々である。例えば、発泡材成形品を他の部材に固定するための取付金具や、発泡材成形品に対して他の部材を取り付けるための取付金具が、インサート部品として発泡材成形品に埋め込まれる。
【０００３】
インサート成形では、インサート部品を予め金型内部に設置しておき、その状態で、通常の成形の通りに金型に発泡材を充填して発泡させることにより、インサート成形品を完成させる。従来のインサート成形では、インサート部品を金型に設置するために多軸ロボットを使用し、又は作業員の手作業によってインサート部品を金型に設置している。
【０００４】
本願に関連する先行技術を開示した文献として、以下の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、多軸ロボットを使用してインサート部品を金型に設置する場合には、次のような問題がある。まず、多軸ロボットの導入にかかる投資コストが大きくなる。また、多軸ロボットが設置されることで、機械レイアウトや金型交換作業に制約が生じるというスペース上の問題も生じる。さらに、多軸ロボットの可動範囲や精度の制約により、金型内でインサート部品を設置可能な位置ないしは範囲が制限されるという問題がある。即ち、多軸ロボットがある形状の金型に対してはインサート部品を設置できるが、他の形状の金型には設置できないといった状況が生じる。また、多軸ロボットを用いてインサート部品の載置場所から金型内の設置箇所までインサート部品を運ぶのに比較的長い時間を要するという問題もある。
【０００７】
作業員が手作業でインサート部品を設置する場合には、次の問題が生じる。まず、設置するための時間が大幅にかかってしまう。また、成形をしている間中、作業員が発泡材成形機に付きっ切りでいなければならない。さらに、特に、大きな金型を用いた大型の発泡材成形機においてインサート成形を行う場合には、作業員に危険が伴うという問題も生じる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低コスト、省スペースであり、インサート部品の設置位置が制約されることなく、インサート部品を成形空間内に設置できるインサート部品設置装置、及びそれを備えた発泡材成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインサート部品設置装置は、発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置であって、インサート部品を保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品が前記成形空間の内部に位置するように、前記成形空間を形成する金型の一部となる保持手段と、金型の一部として前記成形空間を形成する成形位置と、新たなインサート部品が供給される退避位置との間で、前記保持手段を駆動する駆動機構とを備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、成形空間内でインサート部品を保持するインサート保持手段が成形位置と退避位置との間で移動可能であり、かつ、成形位置では金型の一部となるので、金型における成形空間が形成される側を内側、その逆側を外側と呼ぶと、金型の外側からインサート部品を供給できる。このため、インサート部品を内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置できる。また、作業員が手作業でインサート部品を内側から金型に取り付ける必要もなくなる。さらに、保持手段へのインサート部品の供給を金型の外側で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【００１１】
上記のインサート部品設置装置は、前記退避位置にある保持手段に対して、新たなインサート部品を供給する供給手段をさらに備えてよい。
【００１２】
この構成により、供給手段によって保持手段に新たなインサート部品を供給できる。また、この供給手段の駆動を自動化することで、保持手段に次々にインサート部品を供給するために作業員が付きっ切りでいる必要がなくなる。
【００１３】
上記の前記インサート部品設置装置は、前記インサート部品設置装置は、複数のインサート部品を収納するカセットを装填可能であってよく、前記供給手段は、前記カセットから前記保持手段にインサート部品を供給してよい。
【００１４】
この構成により、カセットを入れ替えるだけで、容易にインサート部品を補充できる。
【００１５】
上記のインサート部品設置装置において、前記保持手段は、前面にてインサート部品を保持する本体部と、前記成形位置において、前記駆動機構による退避位置から成形位置へ向かう方向への前記保持手段の移動を規制するためのフランジ部とを有してよい。
【００１６】
この構成により、フランジ部によって移動が規制されることで、インサート部品を保持した保持手段が成形位置に位置決めされる。
【００１７】
上記のインサート部品設置装置は、前記インサート部品設置装置を前記発泡材成形機に取り付けるために、前記インサート部品設置装置の他の部材に固定される取付手段をさらに備えていてよく、前記インサート部品設置装置の他の部材に対する前記取付手段の固定位置は可変であってよい。
【００１８】
この構成により、発泡材成形機に対するインサート部品設置装置の位置が可変となり、インサート部品設置装置を、複数の種類の発泡材成形機にそれぞれ取り付けることが可能となる。即ち、インサート部品設置装置に、複数の種類の発泡材成形機に対する汎用性を持たせることができる。
【００１９】
本発明の別の態様は、上記のインサート部品設置装置を備えた発泡材成形機である。この発泡材成形機は、チャンバ外殻と、前記チャンバ外殻に接合して、前記チャンバ外殻と共に、蒸気が供給されるチャンバ室を形成する第１の金型と、前記第１の金型と合わせられることで、前記第１の金型及び前記成形位置の保持手段と共に前記成形空間を形成する第２の金型とを備えていてよく、前記インサート部品設置装置は、前記第１の金型における、前記第２の金型と合わせられることで形成される前記成形空間の側とは逆の側から、前記成形空間にインサート部品を設置してよい。
【００２０】
この構成によれば、インサート部品設置装置が、第１の金型における成形空間が形成される側とは逆の側（外側）からインサート部品を設置するので、短い移動距離でインサート部品を成形空間内の所定の位置に設置でき、また、インサート部品を設置可能な成形空間内の位置ないし範囲の制約も少なくできる。
【００２１】
上記の発泡材成形機において、前記チャンバ外殻には、前記インサート部品設置装置の一部が前記チャンバ室内に配置され、他の一部が前記チャンバ室外に配置されるように前記インサート部品設置装置を受け入れるための受入孔が形成されていてよい。
【００２２】
この構成により、保持手段に保持されたインサート部品は、チャンバ室を経て第１の金型の外側から成形空間に設置されると共に、保持手段に新たなインサート部品を供給する手段や、複数のインサート部品を収容するカセットの挿入口等は、チャンバ室の外側に設けることができる。
【００２３】
上記の発泡材成形機において、前記第１の金型は、前記成形位置にある前記保持手段の本体部の前面が前記第１の金型と共に前記成形空間を形成するように、前記保持手段の本体部を受け入れるための受入孔が形成されていてよい。
【００２４】
この構成により、保持手段の本体部が受入孔に受け入れられることで、閉空間としての成形空間が形成されると同時に、第１の金型の任意の位置に受入孔を形成することで、成形空間内の任意の位置にインサート部品を配置できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、成形空間内でインサート部品を保持するインサート保持手段が成形位置と退避位置との間で移動可能であり、かつ、成形位置では金型の一部となるので、金型に対して、成形空間の外側からインサート部品を設置できる。これにより、作業員が手作業でインサート部品を成形空間の内側から金型に取り付ける必要がなく、インサート部品を成形空間の内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置することができ、かつ、インサート部品の保持手段への供給は成形空間の外部で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置の外観図
【図２Ａ】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置が発泡材成形機に取り付けられた状態（供給段階）を示す断面図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置が発泡材成形機に取り付けられた状態（成形段階）を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態の保持部材の本体部の前端部分及びそこに取り付けられるインサート部品の拡大図
【図４】本発明の実施の形態のインサート部品が埋め込まれた発泡材成形品を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態のインサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機について、図面を用いて説明する。図１は、インサート部品設置装置の外観図である。図１に示すように、インサート部品設置装置１は、本体１１、筒部１２、及び取付板１３を備えている。
【００２８】
本体１１は、概略直方体に形成される。本体１１の側面には、カセット挿入口１１１が形成されている。複数のインサート部品を収納したカセットは、カセット挿入口１１１から挿入されて、インサート部品設置装置１に装填される。
【００２９】
筒部１２は、本体１１の前面の上方から前面と垂直な方向に向くように設けられている。筒部１２の内部には、保持部材１２１がスライドする空洞１２２（図２Ａ、図２Ｂ参照）が形成されている。筒部１２の前面には、保持部材１２１の本体部１２１１が出入りする孔１２３が開口しており、空洞１２２はこの孔１２３で外部に開放されている。
【００３０】
筒体１２の前面には、さらに、筒体１２を金型に位置決めするための２本の脚１２４、１２４が設けられている。脚１２４は、筒体１２の前面からそれに垂直な方向に設けられている。脚１２４の前端には、金型に設けられた位置決め凹部１０２２（図２Ａ、図２Ｂ参照）に嵌め込まれる凸部１２５が設けられている。
【００３１】
取付板１３は平面形成を有する。取付板１３は、筒体１２を取り巻くように設けられ、すなわち、中心部に筒体１２を通すための円形の孔が形成されている。取付板１３は、筒体１２に対して、その軸方向の移動可能であり、任意の位置で筒体１２に固定され得る。取付板１３は、本発明の取付手段に相当する。
【００３２】
取付板１３の前面には、４隅に取付治具１３１が設けられている。取付板１３は、取付治具１３１によって、発泡材成形機１００のチャンバ外殻１０１（図２、図２Ｂ参照）の外面に取り付けられる。すなわち、インサート部品設置装置１は、取付板１３によって発泡材成形機１００に取り付けられる。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂは、インサート部品設置装置１が発泡材成形機１００に取り付けられた状態を示す断面図である。図２Ａは、インサート部品Ｐを保持部材１２１の先端に供給している段階を示している。図２Ｂは、インサート部品Ｐが成形空間１０４に設置された段階を示している。
【００３４】
図２Ａ、図２Ｂに示す発泡材成形機１００は、半円筒形の発泡材成形品を成形する成形機である。発泡材成形機１００は、チャンバ外殻１０１、金型１０２Ａ、及び金型１０２Ｂを備えている。チャンバ外殻１０１は、一面が開放された直方体形状を有する。金型１０２Ａは、チャンバ外殻１０１の開放された一面を覆うようにチャンバ外殻１０１に取り付けられる。金型１０２Ａとチャンバ外殻１０１とは、金型１０２Ａの外面とチャンバ外殻１０１の内面とで、チャンバ室１０３が形成されるように接合される。金型１０２Ａは本発明の第１の金型に相当し、金型１０２Ｂは本発明の第２の金型に相当する。
【００３５】
金型１０２Ａと金型１０２Ｂとは、発泡材成形品を成形する際に、図２Ｂに示すように合わせられる。金型１０２Ａと金型１０２Ｂとが図２Ｂに示すように合わせられることで、それらの間に閉空間が形成される。この閉空間は成形空間１０４となり、発泡材はこの中で発泡することで成形されて、成形空間１０４と同一形状の発泡材成形品が得られる。チャンバ外殻１０１に接合される金型１０２Ａには、チャンバ室１０３と成形空間１０４とを連通させる複数の細い蒸気通孔１０２１が、外面から内面までを貫通するように形成している。
【００３６】
チャンバ外殻１０１には、インサート部品設置装置１の筒体１２を受け入れるための筒体受入孔１０１１が形成されている。また、チャンバ外殻１０１に接合される金型１０２Ａにおけるこの筒体受入孔１０１１に対応する位置には、インサート部品設置装置１の保持部材１２１を受け入れるための保持部受入孔１０２１が形成されている。また、保持部受入孔１０２１の近くには、筒体１２の脚１２４の先端に設けられた凸部１２５が嵌合する位置決め凹部１０２２が形成されている。
【００３７】
インサート部品設置装置１は、取付板１３がチャンバ外殻１０１の外面に取り付けられ、かつ筒体１２の脚１２４の先端の凸部１２５が金型１０２Ａの位置決め凹部１０２２に嵌合することで、筒体１２の脚１２４が金型１０２Ａの外面に当接して、発泡材成形機１００に固定される。
【００３８】
上述のように、取付板１３は、筒体１２の軸方向の任意の位置で固定可能であるので、インサート部品設置装置１が取付板１３によって発泡材成形機１００に取り付けられたときに、筒体１２の前後方向の位置を任意の位置とすることができ、これにより、筒体１２の脚１２４の前端がちょうど金型１０２Ａの表面に当接するように調整することができる。このことは、インサート部品設置装置１が様々な種類の発泡材成形機１００に対して適用可能であることを意味する。
【００３９】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、取付板１３とチャンバ外殻１０１の外面とはシール部材であるＯリング２０１によってシールされ、取付板１３と筒部１２との間もシール部材であるＯリング２０２によってシールされる。この結果、チャンバ室１０３が外気に対して密封される。
【００４０】
インサート部品設置装置１の筒体１２の内部には、筒体１２の軸方向に空洞１２２が形成されており、この空洞１２２は筒体１２の軸方向にさらに本体１１内部にも延びている。空洞１２２内には、保持部材１２１が備えられている。保持部材１２１は、駆動機構１２６により空洞１２２内を筒体１２の軸方向にスライド可能である。駆動機構１２６は電動でインサート保持部材１２１を駆動してもよいし、作業員が駆動力を付与することによりインサート保持部材１２１を駆動してもよい。保持部材１２１は、本発明の保持手段に相当し、駆動機構１２６は、本発明の保持手段を駆動する駆動機構に相当する。
【００４１】
保持部材１２１は、本体部１２１１とフランジ部１２１２とからなる。保持部材１２１が駆動機構１２６によって、筒体１２の前端に移動すると、保持部材１２１の本体部１２１１は、筒体１２の前面に形成された孔１２３から出て、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分に当接することで、保持部材１２１のそれ以上の前面側への移動が規制される。フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分に当接するとき（即ち、図２Ｂの状態）の保持部材１２１の位置は、本発明の成形位置に相当する。
【００４２】
筒体１２の前端内面の孔１２３の周りとフランジ部１２１２との間は、シール部材であるＯリング２０３によってシールされる。これにより、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接した状態で、高圧蒸気が供給されるチャンバ室１０３と空洞１２２との間が連通して蒸気が空洞１２２に漏れることが防止される。
【００４３】
保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分が、金型１０２Ａに形成された保持部材受入孔１０２１に挿入されて、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接した状態（即ち、図２Ｂの状態）で、本体部１２１１の前面は、金型１０２Ａ、１０２Ｂと共に成形空間１０４を構成し、即ち、保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分が成形空間１０４を構成する金型の一部となる。
【００４４】
インサート部品設置装置１の本体１１には、前述のカセット挿入口１１１（図１参照）から挿入されたカセットＣが装填されている。カセットＣには、複数のインサート部品Ｐが装填されている。
【００４５】
インサート部品設置装置１には、インサート部品Ｐを搬送するための搬送座１１２と、搬送座１１２を駆動するための駆動機構１１３とが設けられている。駆動機構１１３は、カセットＣと後方に退避した保持部材１２１との間で上下方向に搬送座１１２を移動させる。図２Ａは、搬送座１１２が空洞１２２内の保持部材１２１に対してインサート部品Ｐを供給する位置にある状態を示しており、図２Ｂは、搬送座１１２に対して、新たなインサート部品Ｐを供給する状態を示している。搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成は、本発明の供給手段に相当する。
【００４６】
インサート部品設置装置１の本体１１には、さらに、カセットＣに収容された最後尾のインサート部品Ｐを前方に押すための送り部材１１５と、送り部材１１５を駆動するための駆動機構１１４とを備えている。カセットＣ内のインサート部品Ｐは送り部材１１５が前方に駆動されることで、前端側のインサート部品Ｐから順に１つずつ取り出される。
【００４７】
図３は、保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分及びそこに取り付けられるインサート部品Ｐの拡大図である。インサート部品Ｐは、平面状の露出面３１と、露出面の両側辺から直角に折れ曲がった側面３２、３２と、両側面から外側に直角に折れ曲がって形成されたフランジ部３３、３３とからなる。
【００４８】
図４は、インサート部品が埋め込まれた発泡材成形品を示す図である。インサート部品Ｐは、側面３２及びフランジ部３３が発泡材Ｆに埋め込まれる。側面３２及びフランジ部３３には複数の孔が形成されている。インサート部材Ｐが発泡材Ｆに埋め込まれた際には、この孔の中にも発泡材Ｆが充填されることで、インサート部材Ｐがより強固に発泡材成形品に保持されることになる。
【００４９】
インサート部品Ｐの露出面３１には２つの円形の孔３１１、３１１が設けられている。これらの孔３１１、３１１は、インサート部品Ｐが埋め込まれた発泡材成形品に他の部品をボルトで留めるためのボルト用孔である。すなわち、インサート部品Ｐは、他の部品を発泡材成形品にボルトで取り付けるために用いられる。
【００５０】
インサート部品Ｐは、保持部材１２１の本体部１２１１の前面に取り付けられる。インサート部品Ｐは金属製であり、本体部１２１１の前面はマグネットとなっている。これにより、インサート部品Ｐは、磁力によって本体部１２１１の前面に保持される。インサート部品Ｐにおいて、本体部１２１１の前面に接する面が、発泡材成形品から露出することになる。
【００５１】
本体部１２１１の前面には、インサート部品Ｐの露出面３１に形成されたボルト用孔３１１、３１１に対応する位置に、位置決め突起１５１、１５１が設けられている。位置決め突起１５１の最下部（本体部１２１１の前面に最も近い部分）の外形は、インサート部品Ｐのボルト用孔３１１の形状と一致する円形であるが、位置決め突起１５１は、上部に向けて徐々にその径が小さくなるテーパ形状をしている。これにより、インサート部材Ｐが本体部１２１１に供給される際に、位置決め突起１５１がインサート部材Ｐのボルト用孔３１１に容易に嵌るようになっている。
【００５２】
以上のように構成されたインサート部品設置装置１及びそれを備えた発泡材成形機１００の動作を説明する。まず、図２Ａに示すように、保持部材１２１が、それに新たなインサート部品Ｐを供給するための退避位置にあるときに、駆動機構１１３及び搬送座１１２によって、カセットＣから上方に搬送されてきたインサート部品Ｐが保持部材１２１の本体部１２１１の前面に供給される。
【００５３】
上述のように、インサート部品取付部材１２１の本体部１２１１の前面はマグネットになっているので、金属製のインサート部品Ｐが磁力によって保持部材１２１の本体部１２１１の前面に保持される。このとき、図３に示すように、インサート部品Ｐの露出面３１の２つの円形のボルト用孔３１１、３１１が、それぞれ保持部材１２１の本体部１２１１の前面の位置決め突起１５１、１５１に嵌合することで、インサート部品Ｐがインサート部品取付部材１２１に対して位置決めされる。
【００５４】
インサート部品Ｐをインサート部品取付部材１２１に供給すると、図２Ｂに示すように、インサート部品取付座１１２は、駆動機構１１３によって駆動されて、下方に退避する。インサート部品取付座１１２が下方に退避すると、インサート部品取付部材１２１は駆動機構１２６によって駆動されて、前方に送り出される。
【００５５】
保持部材１２１は、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接すると、その位置（成形位置）でそれ以上の前方への移動が制限される。この状態で、保持部材１２１の本体部１２１１の前面は、インサート部品Ｐを保持した状態で、金型１０２Ａの内面と同レベルになる。この状態で、金型１０２Ｂが金型１０２Ａに密着し、密閉された成形空間１０４が形成される。
【００５６】
成形空間１０４が形成されると、成形空間１０４に発泡材Ｆとしての発砲ビーズが充填される。そして、チャンバ室１０３に高圧の蒸気が供給されると、この蒸気は蒸気通孔１０２１を通って成形空間１０４内に供給される。成形空間１０４内に蒸気が供給されると、そこに充填されている発砲ビーズが発砲して、インサート部品Ｐを埋め込んだ、成形空間１０４と同形状の発泡材成形品が成形される。
【００５７】
発泡材成形品が成形されると、図２Ａに示すように、金型１０２Ｂが退避して、図示しない押し出し部材により発泡成形品が金型１０２Ａから押し出されて、取り出される。このとき、インサート部品Ｐは、発泡材成形品に埋め込まれているので、発泡材成形品と共に取り出される。
【００５８】
保持部材１２１は、駆動機構１２６によって後方に移動して、インサート部品Ｐが供給される退避位置まで退避する。この状態で、次の成形のために、再び駆動機構１１３によって、インサート部品Ｐを保持した搬送座１１２が上方に移動して、退避位置に退避している保持部材１２１にインサート部品Ｐを供給する。以上の動作の繰り返しによって、次々にインサート部品が埋め込まれた発泡材成形品（インサート成形品）が製造される。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態のインサート部品設置装置１及びそれを備えた発泡材成形装置１００によれば、インサート部品Ｐを保持する保持部材１２１が、成形位置と退避位置との間で移動可能であり、保持部材１２１が成形位置にあるときには、保持部材１２１が金型の一部となって、保持されたインサート部品Ｐを成形空間１０４の内部に設置できる。また、この保持部材１２１を退避位置まで退避させることで、保持部材１２１に新たなインサート部品を供給できる。即ち、金型１０２Ａにおいて、成形空間１０４が形成される側を内側、その逆側を外側と呼ぶと、金型１０２Ａの外側からインサート部品Ｐを成形空間１０４に設置できることになる。
【００６０】
よって、本実施の形態のインサート部品設置装置１によれば、インサート部品Ｐを内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品Ｐを成形空間１０４の所望の位置に設置できる。また、作業員が手作業でインサート部品Ｐを内側から金型に取り付ける必要もなくなる。さらに、保持部材１２１へのインサート部品Ｐの供給は金型１０２Ａ及びチャンバ外殻１０１の外側で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【００６１】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成によってインサート部品ＰをカセットＣから、退避位置にある保持部材１２１の本体部１２１１の前面に供給して、保持部材１２１に新たなインサート部品Ｐを保持させることができる。この駆動機構１１３は手動で駆動してもよいし、モータ及び制御装置を用意して、自動的に駆動してもよい。
【００６２】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成によって、カセットＣからインサート部品を１つずつ取り出して保持部材１２１に保持させるようにしているので、カセットを入れ替えるだけで、容易にインサート部品を補充できる。
【００６３】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、発泡材成形機１００に取り付けられる取付板１３が、インサート部品設置装置１における取付板１３以外の部材に対して、前後方向における任意の位置に固定される。よって、取付板１３の位置を調節することで、インサート部品設置装置１は、チャンバ外殻１０１から金型１０１Ａまでの距離が異なる別種類の発泡材成形機に対しても適用でき、インサート部品設置装置１に対して異なる種類の発泡材成形機に対する汎用性を持たせることができる。
【００６４】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、保持部材１２１が成形位置において露出する部分を含む一部のみがチャンバ室１０３に配置され、他の部分はチャンバ室１０３の外側に配置される。チャンバ室１０３には、上述のように発泡材を発泡させるために高圧蒸気が供給されるが、本実施の形態のインサート部品設置装置１によれば、このチャンバ室１０３の外側の部分において、保持部材１２１へのインサート部品Ｐの供給やインサート部品Ｐの補充などの作業を行なうことができる。
【００６５】
なお、上記の実施の形態では、インサート部品設置装置１が、チャンバ室１０３を形成するチャンバ外殻１０１に取り付けられたが、インサート部品設置装置１は発泡成形機１００における他の部材に取り付けられてもよい。
【００６６】
また、上記の実施の形態では、チャンバ外殻１０１に接合されて、チャンバ外殻１０１と共にチャンバ室１０３を形成する金型１０２Ａに対してインサート部品Ｐが供給された。即ち、成形品の取り出しの際に移動させられない固定された金型１０２に対して、その外側からインサート部品Ｐを供給したが、本発明の発泡材成形機は、成形品の取り出しのために移動させられる側の金型１０２Ｂに対して、その外側からインサート部品Ｐを供給するように構成されてもよい。この場合には、成形品の取り出しのために移動させられる側の金型１０２Ｂとインサート部品設置装置１とが、成形品の取り出しのために、一体となって移動させられるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置することができ、作業員が手作業でインサート部品を内側から金型に取り付ける必要もなく、さらに、保持手段へのインサート部品の供給は金型の外側で行なうことができ、インサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機等として有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ インサート部品設置装置
１１ 本体
１１１ カセット挿入口
１１２ 搬送座
１１３ 駆動機構
１１４ 駆動機構
１２ 筒部
１２１ 保持部材
１２１１ 本体部
１２１２ フランジ部
１２２ 空洞
１２３ 孔
１２４ 脚
１２５ 凸部
１２６ 駆動機構
１３ 取付板
１３１ 取付治具
１５１ 位置決め突起
１００ 発泡材成形機
１０１ チャンバ外殻
１０２Ａ、１０２Ｂ 金型
１０２１ 保持部受入孔
１０２２ 位置決め凹部
１０３ チャンバ室
１０４ 成形空間
３１ 露出面
３２ 側面
３３ フランジ部
３１１ ボルト用孔
Ｃ カセット
Ｐ インサート部品
Ｆ 発泡材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発泡スチロール等の発泡材に、樹脂部材、金属部材等の別部材が埋め込まれたインサート成形品と呼ばれる発泡材成形品が知られている。埋め込まれる別部材（以下、「インサート部品」という。）の用途は、様々である。例えば、発泡材成形品を他の部材に固定するための取付金具や、発泡材成形品に対して他の部材を取り付けるための取付金具が、インサート部品として発泡材成形品に埋め込まれる。
【０００３】
インサート成形では、インサート部品を予め金型内部に設置しておき、その状態で、通常の成形の通りに金型に発泡材を充填して発泡させることにより、インサート成形品を完成させる。従来のインサート成形では、インサート部品を金型に設置するために多軸ロボットを使用し、又は作業員の手作業によってインサート部品を金型に設置している。
【０００４】
本願に関連する先行技術を開示した文献として、以下の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、多軸ロボットを使用してインサート部品を金型に設置する場合には、次のような問題がある。まず、多軸ロボットの導入にかかる投資コストが大きくなる。また、多軸ロボットが設置されることで、機械レイアウトや金型交換作業に制約が生じるというスペース上の問題も生じる。さらに、多軸ロボットの可動範囲や精度の制約により、金型内でインサート部品を設置可能な位置ないしは範囲が制限されるという問題がある。即ち、多軸ロボットがある形状の金型に対してはインサート部品を設置できるが、他の形状の金型には設置できないといった状況が生じる。また、多軸ロボットを用いてインサート部品の載置場所から金型内の設置箇所までインサート部品を運ぶのに比較的長い時間を要するという問題もある。
【０００７】
作業員が手作業でインサート部品を設置する場合には、次の問題が生じる。まず、設置するための時間が大幅にかかってしまう。また、成形をしている間中、作業員が発泡材成形機に付きっ切りでいなければならない。さらに、特に、大きな金型を用いた大型の発泡材成形機においてインサート成形を行う場合には、作業員に危険が伴うという問題も生じる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低コスト、省スペースであり、インサート部品の設置位置が制約されることなく、インサート部品を成形空間内に設置できるインサート部品設置装置、及びそれを備えた発泡材成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインサート部品設置装置は、発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置であって、インサート部品を保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品が前記成形空間の内部に位置するように、前記成形空間を形成する金型の一部となる保持手段と、金型の一部として前記成形空間を形成する成形位置と、新たなインサート部品が供給される退避位置との間で、前記保持手段を駆動する駆動機構とを備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、成形空間内でインサート部品を保持するインサート保持手段が成形位置と退避位置との間で移動可能であり、かつ、成形位置では金型の一部となるので、金型における成形空間が形成される側を内側、その逆側を外側と呼ぶと、金型の外側からインサート部品を供給できる。このため、インサート部品を内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置できる。また、作業員が手作業でインサート部品を内側から金型に取り付ける必要もなくなる。さらに、保持手段へのインサート部品の供給を金型の外側で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【００１１】
上記のインサート部品設置装置は、前記退避位置にある保持手段に対して、新たなインサート部品を供給する供給手段をさらに備えてよい。
【００１２】
この構成により、供給手段によって保持手段に新たなインサート部品を供給できる。また、この供給手段の駆動を自動化することで、保持手段に次々にインサート部品を供給するために作業員が付きっ切りでいる必要がなくなる。
【００１３】
上記の前記インサート部品設置装置は、前記インサート部品設置装置は、複数のインサート部品を収納するカセットを装填可能であってよく、前記供給手段は、前記カセットから前記保持手段にインサート部品を供給してよい。
【００１４】
この構成により、カセットを入れ替えるだけで、容易にインサート部品を補充できる。
【００１５】
上記のインサート部品設置装置において、前記保持手段は、前面にてインサート部品を保持する本体部と、前記成形位置において、前記駆動機構による退避位置から成形位置へ向かう方向への前記保持手段の移動を規制するためのフランジ部とを有してよい。
【００１６】
この構成により、フランジ部によって移動が規制されることで、インサート部品を保持した保持手段が成形位置に位置決めされる。
【００１７】
上記のインサート部品設置装置は、前記インサート部品設置装置を前記発泡材成形機に取り付けるために、前記インサート部品設置装置の他の部材に固定される取付手段をさらに備えていてよく、前記インサート部品設置装置の他の部材に対する前記取付手段の固定位置は可変であってよい。
【００１８】
この構成により、発泡材成形機に対するインサート部品設置装置の位置が可変となり、インサート部品設置装置を、複数の種類の発泡材成形機にそれぞれ取り付けることが可能となる。即ち、インサート部品設置装置に、複数の種類の発泡材成形機に対する汎用性を持たせることができる。
【００１９】
本発明の別の態様は、上記のインサート部品設置装置を備えた発泡材成形機である。この発泡材成形機は、チャンバ外殻と、前記チャンバ外殻に接合して、前記チャンバ外殻と共に、蒸気が供給されるチャンバ室を形成する第１の金型と、前記第１の金型と合わせられることで、前記第１の金型及び前記成形位置の保持手段と共に前記成形空間を形成する第２の金型とを備えていてよく、前記インサート部品設置装置は、前記第１の金型における、前記第２の金型と合わせられることで形成される前記成形空間の側とは逆の側から、前記成形空間にインサート部品を設置してよい。
【００２０】
この構成によれば、インサート部品設置装置が、第１の金型における成形空間が形成される側とは逆の側（外側）からインサート部品を設置するので、短い移動距離でインサート部品を成形空間内の所定の位置に設置でき、また、インサート部品を設置可能な成形空間内の位置ないし範囲の制約も少なくできる。
【００２１】
上記の発泡材成形機において、前記チャンバ外殻には、前記インサート部品設置装置の一部が前記チャンバ室内に配置され、他の一部が前記チャンバ室外に配置されるように前記インサート部品設置装置を受け入れるための受入孔が形成されていてよい。
【００２２】
この構成により、保持手段に保持されたインサート部品は、チャンバ室を経て第１の金型の外側から成形空間に設置されると共に、保持手段に新たなインサート部品を供給する手段や、複数のインサート部品を収容するカセットの挿入口等は、チャンバ室の外側に設けることができる。
【００２３】
上記の発泡材成形機において、前記第１の金型は、前記成形位置にある前記保持手段の本体部の前面が前記第１の金型と共に前記成形空間を形成するように、前記保持手段の本体部を受け入れるための受入孔が形成されていてよい。
【００２４】
この構成により、保持手段の本体部が受入孔に受け入れられることで、閉空間としての成形空間が形成されると同時に、第１の金型の任意の位置に受入孔を形成することで、成形空間内の任意の位置にインサート部品を配置できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、成形空間内でインサート部品を保持するインサート保持手段が成形位置と退避位置との間で移動可能であり、かつ、成形位置では金型の一部となるので、金型に対して、成形空間の外側からインサート部品を設置できる。これにより、作業員が手作業でインサート部品を成形空間の内側から金型に取り付ける必要がなく、インサート部品を成形空間の内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置することができ、かつ、インサート部品の保持手段への供給は成形空間の外部で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置の外観図
【図２Ａ】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置が発泡材成形機に取り付けられた状態（供給段階）を示す断面図
【図２Ｂ】本発明の実施の形態のインサート部品設置装置が発泡材成形機に取り付けられた状態（成形段階）を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態の保持部材の本体部の前端部分及びそこに取り付けられるインサート部品の拡大図
【図４】本発明の実施の形態のインサート部品が埋め込まれた発泡材成形品を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態のインサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機について、図面を用いて説明する。図１は、インサート部品設置装置の外観図である。図１に示すように、インサート部品設置装置１は、本体１１、筒部１２、及び取付板１３を備えている。
【００２８】
本体１１は、概略直方体に形成される。本体１１の側面には、カセット挿入口１１１が形成されている。複数のインサート部品を収納したカセットは、カセット挿入口１１１から挿入されて、インサート部品設置装置１に装填される。
【００２９】
筒部１２は、本体１１の前面の上方から前面と垂直な方向に向くように設けられている。筒部１２の内部には、保持部材１２１がスライドする空洞１２２（図２Ａ、図２Ｂ参照）が形成されている。筒部１２の前面には、保持部材１２１の本体部１２１１が出入りする孔１２３が開口しており、空洞１２２はこの孔１２３で外部に開放されている。
【００３０】
筒体１２の前面には、さらに、筒体１２を金型に位置決めするための２本の脚１２４、１２４が設けられている。脚１２４は、筒体１２の前面からそれに垂直な方向に設けられている。脚１２４の前端には、金型に設けられた位置決め凹部１０２２（図２Ａ、図２Ｂ参照）に嵌め込まれる凸部１２５が設けられている。
【００３１】
取付板１３は平面形成を有する。取付板１３は、筒体１２を取り巻くように設けられ、すなわち、中心部に筒体１２を通すための円形の孔が形成されている。取付板１３は、筒体１２に対して、その軸方向の移動可能であり、任意の位置で筒体１２に固定され得る。取付板１３は、本発明の取付手段に相当する。
【００３２】
取付板１３の前面には、４隅に取付治具１３１が設けられている。取付板１３は、取付治具１３１によって、発泡材成形機１００のチャンバ外殻１０１（図２、図２Ｂ参照）の外面に取り付けられる。すなわち、インサート部品設置装置１は、取付板１３によって発泡材成形機１００に取り付けられる。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂは、インサート部品設置装置１が発泡材成形機１００に取り付けられた状態を示す断面図である。図２Ａは、インサート部品Ｐを保持部材１２１の先端に供給している段階を示している。図２Ｂは、インサート部品Ｐが成形空間１０４に設置された段階を示している。
【００３４】
図２Ａ、図２Ｂに示す発泡材成形機１００は、半円筒形の発泡材成形品を成形する成形機である。発泡材成形機１００は、チャンバ外殻１０１、金型１０２Ａ、及び金型１０２Ｂを備えている。チャンバ外殻１０１は、一面が開放された直方体形状を有する。金型１０２Ａは、チャンバ外殻１０１の開放された一面を覆うようにチャンバ外殻１０１に取り付けられる。金型１０２Ａとチャンバ外殻１０１とは、金型１０２Ａの外面とチャンバ外殻１０１の内面とで、チャンバ室１０３が形成されるように接合される。金型１０２Ａは本発明の第１の金型に相当し、金型１０２Ｂは本発明の第２の金型に相当する。
【００３５】
金型１０２Ａと金型１０２Ｂとは、発泡材成形品を成形する際に、図２Ｂに示すように合わせられる。金型１０２Ａと金型１０２Ｂとが図２Ｂに示すように合わせられることで、それらの間に閉空間が形成される。この閉空間は成形空間１０４となり、発泡材はこの中で発泡することで成形されて、成形空間１０４と同一形状の発泡材成形品が得られる。チャンバ外殻１０１に接合される金型１０２Ａには、チャンバ室１０３と成形空間１０４とを連通させる複数の細い蒸気通孔１０２１が、外面から内面までを貫通するように形成している。
【００３６】
チャンバ外殻１０１には、インサート部品設置装置１の筒体１２を受け入れるための筒体受入孔１０１１が形成されている。また、チャンバ外殻１０１に接合される金型１０２Ａにおけるこの筒体受入孔１０１１に対応する位置には、インサート部品設置装置１の保持部材１２１を受け入れるための保持部受入孔１０２１が形成されている。また、保持部受入孔１０２１の近くには、筒体１２の脚１２４の先端に設けられた凸部１２５が嵌合する位置決め凹部１０２２が形成されている。
【００３７】
インサート部品設置装置１は、取付板１３がチャンバ外殻１０１の外面に取り付けられ、かつ筒体１２の脚１２４の先端の凸部１２５が金型１０２Ａの位置決め凹部１０２２に嵌合することで、筒体１２の脚１２４が金型１０２Ａの外面に当接して、発泡材成形機１００に固定される。
【００３８】
上述のように、取付板１３は、筒体１２の軸方向の任意の位置で固定可能であるので、インサート部品設置装置１が取付板１３によって発泡材成形機１００に取り付けられたときに、筒体１２の前後方向の位置を任意の位置とすることができ、これにより、筒体１２の脚１２４の前端がちょうど金型１０２Ａの表面に当接するように調整することができる。このことは、インサート部品設置装置１が様々な種類の発泡材成形機１００に対して適用可能であることを意味する。
【００３９】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、取付板１３とチャンバ外殻１０１の外面とはシール部材であるＯリング２０１によってシールされ、取付板１３と筒部１２との間もシール部材であるＯリング２０２によってシールされる。この結果、チャンバ室１０３が外気に対して密封される。
【００４０】
インサート部品設置装置１の筒体１２の内部には、筒体１２の軸方向に空洞１２２が形成されており、この空洞１２２は筒体１２の軸方向にさらに本体１１内部にも延びている。空洞１２２内には、保持部材１２１が備えられている。保持部材１２１は、駆動機構１２６により空洞１２２内を筒体１２の軸方向にスライド可能である。駆動機構１２６は電動でインサート保持部材１２１を駆動してもよいし、作業員が駆動力を付与することによりインサート保持部材１２１を駆動してもよい。保持部材１２１は、本発明の保持手段に相当し、駆動機構１２６は、本発明の保持手段を駆動する駆動機構に相当する。
【００４１】
保持部材１２１は、本体部１２１１とフランジ部１２１２とからなる。保持部材１２１が駆動機構１２６によって、筒体１２の前端に移動すると、保持部材１２１の本体部１２１１は、筒体１２の前面に形成された孔１２３から出て、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分に当接することで、保持部材１２１のそれ以上の前面側への移動が規制される。フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分に当接するとき（即ち、図２Ｂの状態）の保持部材１２１の位置は、本発明の成形位置に相当する。
【００４２】
筒体１２の前端内面の孔１２３の周りとフランジ部１２１２との間は、シール部材であるＯリング２０３によってシールされる。これにより、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接した状態で、高圧蒸気が供給されるチャンバ室１０３と空洞１２２との間が連通して蒸気が空洞１２２に漏れることが防止される。
【００４３】
保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分が、金型１０２Ａに形成された保持部材受入孔１０２１に挿入されて、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接した状態（即ち、図２Ｂの状態）で、本体部１２１１の前面は、金型１０２Ａ、１０２Ｂと共に成形空間１０４を構成し、即ち、保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分が成形空間１０４を構成する金型の一部となる。
【００４４】
インサート部品設置装置１の本体１１には、前述のカセット挿入口１１１（図１参照）から挿入されたカセットＣが装填されている。カセットＣには、複数のインサート部品Ｐが装填されている。
【００４５】
インサート部品設置装置１には、インサート部品Ｐを搬送するための搬送座１１２と、搬送座１１２を駆動するための駆動機構１１３とが設けられている。駆動機構１１３は、カセットＣと後方に退避した保持部材１２１との間で上下方向に搬送座１１２を移動させる。図２Ａは、搬送座１１２が空洞１２２内の保持部材１２１に対してインサート部品Ｐを供給する位置にある状態を示しており、図２Ｂは、搬送座１１２に対して、新たなインサート部品Ｐを供給する状態を示している。搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成は、本発明の供給手段に相当する。
【００４６】
インサート部品設置装置１の本体１１には、さらに、カセットＣに収容された最後尾のインサート部品Ｐを前方に押すための送り部材１１５と、送り部材１１５を駆動するための駆動機構１１４とを備えている。カセットＣ内のインサート部品Ｐは送り部材１１５が前方に駆動されることで、前端側のインサート部品Ｐから順に１つずつ取り出される。
【００４７】
図３は、保持部材１２１の本体部１２１１の前端部分及びそこに取り付けられるインサート部品Ｐの拡大図である。インサート部品Ｐは、平面状の露出面３１と、露出面の両側辺から直角に折れ曲がった側面３２、３２と、両側面から外側に直角に折れ曲がって形成されたフランジ部３３、３３とからなる。
【００４８】
図４は、インサート部品が埋め込まれた発泡材成形品を示す図である。インサート部品Ｐは、側面３２及びフランジ部３３が発泡材Ｆに埋め込まれる。側面３２及びフランジ部３３には複数の孔が形成されている。インサート部材Ｐが発泡材Ｆに埋め込まれた際には、この孔の中にも発泡材Ｆが充填されることで、インサート部材Ｐがより強固に発泡材成形品に保持されることになる。
【００４９】
インサート部品Ｐの露出面３１には２つの円形の孔３１１、３１１が設けられている。これらの孔３１１、３１１は、インサート部品Ｐが埋め込まれた発泡材成形品に他の部品をボルトで留めるためのボルト用孔である。すなわち、インサート部品Ｐは、他の部品を発泡材成形品にボルトで取り付けるために用いられる。
【００５０】
インサート部品Ｐは、保持部材１２１の本体部１２１１の前面に取り付けられる。インサート部品Ｐは金属製であり、本体部１２１１の前面はマグネットとなっている。これにより、インサート部品Ｐは、磁力によって本体部１２１１の前面に保持される。インサート部品Ｐにおいて、本体部１２１１の前面に接する面が、発泡材成形品から露出することになる。
【００５１】
本体部１２１１の前面には、インサート部品Ｐの露出面３１に形成されたボルト用孔３１１、３１１に対応する位置に、位置決め突起１５１、１５１が設けられている。位置決め突起１５１の最下部（本体部１２１１の前面に最も近い部分）の外形は、インサート部品Ｐのボルト用孔３１１の形状と一致する円形であるが、位置決め突起１５１は、上部に向けて徐々にその径が小さくなるテーパ形状をしている。これにより、インサート部材Ｐが本体部１２１１に供給される際に、位置決め突起１５１がインサート部材Ｐのボルト用孔３１１に容易に嵌るようになっている。
【００５２】
以上のように構成されたインサート部品設置装置１及びそれを備えた発泡材成形機１００の動作を説明する。まず、図２Ａに示すように、保持部材１２１が、それに新たなインサート部品Ｐを供給するための退避位置にあるときに、駆動機構１１３及び搬送座１１２によって、カセットＣから上方に搬送されてきたインサート部品Ｐが保持部材１２１の本体部１２１１の前面に供給される。
【００５３】
上述のように、インサート部品取付部材１２１の本体部１２１１の前面はマグネットになっているので、金属製のインサート部品Ｐが磁力によって保持部材１２１の本体部１２１１の前面に保持される。このとき、図３に示すように、インサート部品Ｐの露出面３１の２つの円形のボルト用孔３１１、３１１が、それぞれ保持部材１２１の本体部１２１１の前面の位置決め突起１５１、１５１に嵌合することで、インサート部品Ｐがインサート部品取付部材１２１に対して位置決めされる。
【００５４】
インサート部品Ｐをインサート部品取付部材１２１に供給すると、図２Ｂに示すように、インサート部品取付座１１２は、駆動機構１１３によって駆動されて、下方に退避する。インサート部品取付座１１２が下方に退避すると、インサート部品取付部材１２１は駆動機構１２６によって駆動されて、前方に送り出される。
【００５５】
保持部材１２１は、フランジ部１２１２が筒体１２の前端内面の孔１２３の周りの部分と当接すると、その位置（成形位置）でそれ以上の前方への移動が制限される。この状態で、保持部材１２１の本体部１２１１の前面は、インサート部品Ｐを保持した状態で、金型１０２Ａの内面と同レベルになる。この状態で、金型１０２Ｂが金型１０２Ａに密着し、密閉された成形空間１０４が形成される。
【００５６】
成形空間１０４が形成されると、成形空間１０４に発泡材Ｆとしての発砲ビーズが充填される。そして、チャンバ室１０３に高圧の蒸気が供給されると、この蒸気は蒸気通孔１０２１を通って成形空間１０４内に供給される。成形空間１０４内に蒸気が供給されると、そこに充填されている発砲ビーズが発砲して、インサート部品Ｐを埋め込んだ、成形空間１０４と同形状の発泡材成形品が成形される。
【００５７】
発泡材成形品が成形されると、図２Ａに示すように、金型１０２Ｂが退避して、図示しない押し出し部材により発泡成形品が金型１０２Ａから押し出されて、取り出される。このとき、インサート部品Ｐは、発泡材成形品に埋め込まれているので、発泡材成形品と共に取り出される。
【００５８】
保持部材１２１は、駆動機構１２６によって後方に移動して、インサート部品Ｐが供給される退避位置まで退避する。この状態で、次の成形のために、再び駆動機構１１３によって、インサート部品Ｐを保持した搬送座１１２が上方に移動して、退避位置に退避している保持部材１２１にインサート部品Ｐを供給する。以上の動作の繰り返しによって、次々にインサート部品が埋め込まれた発泡材成形品（インサート成形品）が製造される。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態のインサート部品設置装置１及びそれを備えた発泡材成形装置１００によれば、インサート部品Ｐを保持する保持部材１２１が、成形位置と退避位置との間で移動可能であり、保持部材１２１が成形位置にあるときには、保持部材１２１が金型の一部となって、保持されたインサート部品Ｐを成形空間１０４の内部に設置できる。また、この保持部材１２１を退避位置まで退避させることで、保持部材１２１に新たなインサート部品を供給できる。即ち、金型１０２Ａにおいて、成形空間１０４が形成される側を内側、その逆側を外側と呼ぶと、金型１０２Ａの外側からインサート部品Ｐを成形空間１０４に設置できることになる。
【００６０】
よって、本実施の形態のインサート部品設置装置１によれば、インサート部品Ｐを内側から金型に取り付ける多軸ロボットの場合と比較して、短い距離の移動でインサート部品Ｐを成形空間１０４の所望の位置に設置できる。また、作業員が手作業でインサート部品Ｐを内側から金型に取り付ける必要もなくなる。さらに、保持部材１２１へのインサート部品Ｐの供給は金型１０２Ａ及びチャンバ外殻１０１の外側で行なうことができるので、多軸ロボットの場合と比較して、設置位置の精度を高めるのにかかるコストを抑えることができる。
【００６１】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成によってインサート部品ＰをカセットＣから、退避位置にある保持部材１２１の本体部１２１１の前面に供給して、保持部材１２１に新たなインサート部品Ｐを保持させることができる。この駆動機構１１３は手動で駆動してもよいし、モータ及び制御装置を用意して、自動的に駆動してもよい。
【００６２】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、搬送座１１２及び駆動機構１１３からなる構成によって、カセットＣからインサート部品を１つずつ取り出して保持部材１２１に保持させるようにしているので、カセットを入れ替えるだけで、容易にインサート部品を補充できる。
【００６３】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、発泡材成形機１００に取り付けられる取付板１３が、インサート部品設置装置１における取付板１３以外の部材に対して、前後方向における任意の位置に固定される。よって、取付板１３の位置を調節することで、インサート部品設置装置１は、チャンバ外殻１０１から金型１０１Ａまでの距離が異なる別種類の発泡材成形機に対しても適用でき、インサート部品設置装置１に対して異なる種類の発泡材成形機に対する汎用性を持たせることができる。
【００６４】
また、本実施の形態のインサート部品設置装置１では、保持部材１２１が成形位置において露出する部分を含む一部のみがチャンバ室１０３に配置され、他の部分はチャンバ室１０３の外側に配置される。チャンバ室１０３には、上述のように発泡材を発泡させるために高圧蒸気が供給されるが、本実施の形態のインサート部品設置装置１によれば、このチャンバ室１０３の外側の部分において、保持部材１２１へのインサート部品Ｐの供給やインサート部品Ｐの補充などの作業を行なうことができる。
【００６５】
なお、上記の実施の形態では、インサート部品設置装置１が、チャンバ室１０３を形成するチャンバ外殻１０１に取り付けられたが、インサート部品設置装置１は発泡成形機１００における他の部材に取り付けられてもよい。
【００６６】
また、上記の実施の形態では、チャンバ外殻１０１に接合されて、チャンバ外殻１０１と共にチャンバ室１０３を形成する金型１０２Ａに対してインサート部品Ｐが供給された。即ち、成形品の取り出しの際に移動させられない固定された金型１０２に対して、その外側からインサート部品Ｐを供給したが、本発明の発泡材成形機は、成形品の取り出しのために移動させられる側の金型１０２Ｂに対して、その外側からインサート部品Ｐを供給するように構成されてもよい。この場合には、成形品の取り出しのために移動させられる側の金型１０２Ｂとインサート部品設置装置１とが、成形品の取り出しのために、一体となって移動させられるようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、短い距離の移動でインサート部品を成形空間の所定の位置に設置することができ、作業員が手作業でインサート部品を内側から金型に取り付ける必要もなく、さらに、保持手段へのインサート部品の供給は金型の外側で行なうことができ、インサート部品設置装置及びそれを備えた発泡材成形機等として有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ インサート部品設置装置
１１ 本体
１１１ カセット挿入口
１１２ 搬送座
１１３ 駆動機構
１１４ 駆動機構
１２ 筒部
１２１ 保持部材
１２１１ 本体部
１２１２ フランジ部
１２２ 空洞
１２３ 孔
１２４ 脚
１２５ 凸部
１２６ 駆動機構
１３ 取付板
１３１ 取付治具
１５１ 位置決め突起
１００ 発泡材成形機
１０１ チャンバ外殻
１０２Ａ、１０２Ｂ 金型
１０２１ 保持部受入孔
１０２２ 位置決め凹部
１０３ チャンバ室
１０４ 成形空間
３１ 露出面
３２ 側面
３３ フランジ部
３１１ ボルト用孔
Ｃ カセット
Ｐ インサート部品
Ｆ 発泡材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置であって、
インサート部品を保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品が前記成形空間の内部に位置するように、前記成形空間を形成する金型の一部となる保持手段と、
金型の一部として前記成形空間を形成する成形位置と、新たなインサート部品が供給される退避位置との間で、前記保持手段を駆動する駆動機構と、
を備えたことを特徴とするインサート部品設置装置。
【請求項２】
前記退避位置にある保持手段に対して、新たなインサート部品を供給する供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のインサート部品設置装置。
【請求項３】
前記インサート部品設置装置は、複数のインサート部品を収納するカセットを装填可能であり、
前記供給手段は、前記カセットから前記保持手段にインサート部品を供給することを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート部品設置装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前面にてインサート部品を保持する本体部と、前記成形位置において、前記駆動機構による退避位置から成形位置へ向かう方向への前記保持手段の移動を規制するためのフランジ部とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインサート部品設置装置。
【請求項５】
前記インサート部品設置装置を前記発泡材成形機に取り付けるために、前記インサート部品設置装置の他の部材に固定される取付手段をさらに備え、
前記インサート部品設置装置の他の部材に対する前記取付手段の固定位置は可変であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のインサート部品設置装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項のインサート部品設置装置を備えた発泡材成形機。
【請求項７】
チャンバ外殻と、
前記チャンバ外殻に接合して、前記チャンバ外殻と共に、蒸気が供給されるチャンバ室を形成する第１の金型と、
前記第１の金型と合わせられることで、前記第１の金型及び前記成形位置の保持手段と共に前記成形空間を形成する第２の金型と、
を備え、
前記インサート部品設置装置は、前記第１の金型における、前記第２の金型と合わせられることで形成される前記成形空間の側とは逆の側から、前記成形空間にインサート部品を設置することを特徴とする請求項６に記載の発泡材成形機。
【請求項８】
前記チャンバ外殻には、前記インサート部品設置装置の一部が前記チャンバ室内に配置され、他の一部が前記チャンバ室外に配置されるように前記インサート部品設置装置を受け入れるための受入孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の発泡材成形機。
【請求項９】
前記第１の金型は、前記成形位置にある前記保持手段の本体部の前面が前記第１の金型と共に前記成形空間を形成するように、前記保持手段の本体部を受け入れるための受入孔が形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の発泡材成形機。
【請求項１】
発泡材成形機の成形空間にインサート部品を設置するインサート部品設置装置であって、
インサート部品を保持するとともに、成形時に、保持されたインサート部品が前記成形空間の内部に位置するように、前記成形空間を形成する金型の一部となる保持手段と、
金型の一部として前記成形空間を形成する成形位置と、新たなインサート部品が供給される退避位置との間で、前記保持手段を駆動する駆動機構と、
を備えたことを特徴とするインサート部品設置装置。
【請求項２】
前記退避位置にある保持手段に対して、新たなインサート部品を供給する供給手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のインサート部品設置装置。
【請求項３】
前記インサート部品設置装置は、複数のインサート部品を収納するカセットを装填可能であり、
前記供給手段は、前記カセットから前記保持手段にインサート部品を供給することを特徴とする請求項１又は２に記載のインサート部品設置装置。
【請求項４】
前記保持手段は、前面にてインサート部品を保持する本体部と、前記成形位置において、前記駆動機構による退避位置から成形位置へ向かう方向への前記保持手段の移動を規制するためのフランジ部とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のインサート部品設置装置。
【請求項５】
前記インサート部品設置装置を前記発泡材成形機に取り付けるために、前記インサート部品設置装置の他の部材に固定される取付手段をさらに備え、
前記インサート部品設置装置の他の部材に対する前記取付手段の固定位置は可変であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のインサート部品設置装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項のインサート部品設置装置を備えた発泡材成形機。
【請求項７】
チャンバ外殻と、
前記チャンバ外殻に接合して、前記チャンバ外殻と共に、蒸気が供給されるチャンバ室を形成する第１の金型と、
前記第１の金型と合わせられることで、前記第１の金型及び前記成形位置の保持手段と共に前記成形空間を形成する第２の金型と、
を備え、
前記インサート部品設置装置は、前記第１の金型における、前記第２の金型と合わせられることで形成される前記成形空間の側とは逆の側から、前記成形空間にインサート部品を設置することを特徴とする請求項６に記載の発泡材成形機。
【請求項８】
前記チャンバ外殻には、前記インサート部品設置装置の一部が前記チャンバ室内に配置され、他の一部が前記チャンバ室外に配置されるように前記インサート部品設置装置を受け入れるための受入孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の発泡材成形機。
【請求項９】
前記第１の金型は、前記成形位置にある前記保持手段の本体部の前面が前記第１の金型と共に前記成形空間を形成するように、前記保持手段の本体部を受け入れるための受入孔が形成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の発泡材成形機。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１１７７０（Ｐ２０１３−１１１７７０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７２２６（Ｐ２０１１−２５７２２６）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９４２０７４４７）旭化成株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９４２０７４４７）旭化成株式会社 (7)
【Ｆターム（参考）】
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