トリミング装置及びその制御方法
【課題】成形用シートの歩留まりを向上させ、成形品のコストを低減させることを課題とする。
【解決手段】成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品Ｐ１で囲まれた部分の前記成形用シートＳ１をスクラップＳ３としてトリミング時に分離するトリミング機構２０と、分離後のスクラップＳ３を回収する分離スクラップ回収機構５０とを設ける。分離スクラップ回収機構５０は、分離後のスクラップＳ３を保持可能な分離スクラップ保持機構６０と、上側切断部２２と下側切断部２６とが離反したときに上側切断部２２と下側切断部２６との間に進入して分離スクラップ保持機構６０により保持されたスクラップＳ３を吸引して回収する吸引回収機構７０とを有してもよい。
【解決手段】成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品Ｐ１で囲まれた部分の前記成形用シートＳ１をスクラップＳ３としてトリミング時に分離するトリミング機構２０と、分離後のスクラップＳ３を回収する分離スクラップ回収機構５０とを設ける。分離スクラップ回収機構５０は、分離後のスクラップＳ３を保持可能な分離スクラップ保持機構６０と、上側切断部２２と下側切断部２６とが離反したときに上側切断部２２と下側切断部２６との間に進入して分離スクラップ保持機構６０により保持されたスクラップＳ３を吸引して回収する吸引回収機構７０とを有してもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングするトリミング装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトリミング装置は、熱可塑性樹脂シートを差圧により熱成形して多数の成形品を形成した後、各成形品の形状に合わせた雄型を有するトリミング装置へシートを移送し、各成形品の周囲をトムソン刃でトリミングしている。
【０００３】
図１７は、従来例において熱可塑性樹脂シート９００から成形品９１０が取り出されてスクラップシート９２０が巻き取られる様子を上から見て模式的に示す平面図である。熱可塑性樹脂シート９００は、巻かれた状態からシート供給装置で解かれて所定の搬送方向９３０へ搬送され、差圧成形装置で成形品９０１が一度に複数個（図では９個）熱成形され、トリミング装置で成形品９０１が一度に複数個（図では９個）トリミングされ、成形品９１０が一度に複数個（図では９個）取り出される。シート９００には、各成形品９１０に対応した抜き穴９０３が形成される。ここで、成形品９１０にスクラップが混入しないように、成形品９０１同士、すなわち、抜き穴９０３同士の間には隙間９０４が設けられている。そして、隙間９０４の部分を含めたスクラップシート９２０は、搬送方向９３０へ搬送され、スクラップ巻き取り装置で巻き取られて回収される。
【特許文献１】登録実用新案第３０７４０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
成形品のコストを低減させるため抜き穴９０３同士の間の隙間９０４を無くそうとすると、四つの抜き穴９０３に囲まれた星形のスクラップが分離されてしまい、成形品９１０に混入してしまう。
なお、登録実用新案第３０７４０５５号公報には、隣り合う刃材同士を接合した抜型が記載されているのみであり、四つの刃材を接合する記載は無く、四つの刃材に囲まれた星形のスクラップをどのようにして取り除くかの記載は無い。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、熱可塑性樹脂シートのような成形用シートの歩留まりを向上させ、成形品のコストを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のトリミング装置は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、分離後の前記スクラップを回収する分離スクラップ回収機構とを備えることを特徴とする。
また、本発明のトリミング装置の制御方法は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を行うトリミング工程と、分離後の前記スクラップを回収する処理を行う分離スクラップ回収工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、成形用シートに形成された成形品が一度に複数個トリミングされ、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートがスクラップとしてトリミング時に分離されて回収される。複数の成形品で囲まれた部分のスクラップが回収されるので、成形用シートの歩留まりが向上する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１、請求項８に係る発明によれば、成形用シートの歩留まりを向上させ、成形品のコストを低減させることが可能になる。
請求項２に係る発明では、スクラップをより確実に回収することができ、成形用シートの歩留まりをさらに向上させることができる。
請求項３〜請求項５、請求項７に係る発明では、スクラップをさらに確実に回収することができ、成形用シートの歩留まりをさらに向上させることができる。
請求項６に係る発明では、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かを容易に確認することができるので、より確実に分離後のスクラップを回収して成形品をトリミングすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（１）トリミング装置の概略：
図１は本発明の一実施形態に係るトリミング装置２を有する成形品製造装置１の概略を示す正面図、図２はトリミング装置２の要部の垂直断面を差圧供給機構２８，６４とともに示す図、図３は下型２７を取り付けず切刃２６を取り付けた下テーブル２５の外観を示す斜視図、図４は受け部材２２を取り付けた上テーブル２１の外観を示す斜視図、図５は成形用シートＳ１から形成される成形品及びスクラップを示す平面図、図６は成形品取出機構１０及び吸引回収機構７０を示す正面図、図７は成形品取出機構１０及び周部スクラップ回収機構４０を示す平面図、図８は差圧供給機構２８，６４及び圧力スイッチ８２のエア結線を示す流路図、図９はトリミング装置２の電気回路構成を示すブロック図、図１０はシート送り機構３、テーブル２１，２５、台車１２，７２、差圧供給機構２８，６４、負圧供給機構１４、及び、昇降テーブル１６の動作を示すタイミングチャート、図１１はシート送り機構３の動作、テーブル２１，２５の位置、台車１２，７２の位置、エア通路６２，２９の空気の圧力、成形品吸着部１２の内部空間の圧力、及び、昇降テーブル１６の位置を示すタイミングチャート、図１２〜図１５はトリミング装置２の動作を示す垂直断面図、である。
図３では、下型２７を取り付けていない状態で切刃２６を取り付けた下テーブル２５の外観を示している。
【００１０】
成形品製造装置１は、例えば、ロール状の成形用シートＳ１を解いて所定の進行方向Ｄ１へ移送するシート供給装置９１、このシート供給装置で供給されるシートＳ１を適宜加熱して成形する成形装置９２、本発明に係るトリミング装置２、とを備える構成とすることができる。成形装置９２は、熱可塑性シートを熱成形する熱成形装置が好ましく、シートをプレス成形するプレス成形装置でもよいが、シートを差圧成形する差圧成形装置が好ましい。差圧成形には、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、が含まれる。シートＳ１が熱可塑性である場合、差圧成形装置に設けた加熱機構によりシートを加熱して軟化させると、差圧によりシートを容易に熱成形することができる。
【００１１】
本発明のトリミング装置２の基本部分は、トリミング機構２０と分離スクラップ回収機構５０からなる。本装置２は、さらに、シート送り機構３、成形品取出機構１０、周部スクラップ回収機構４０、を備える。
図５に示すように、トリミング機構２０は、成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個（例えば９個といった所定数）トリミングし、複数（例えば４個）の成形品Ｐ１で囲まれた部分の成形用シートＳ１をスクラップ（第二のスクラップ）Ｓ３としてトリミング時に分離する。ここで、図１７で示した従来例のように抜き穴９０３同士の間に隙間９０４を設けると、この隙間９０４の部分がスクラップとなり、その分、成形用のシート９００に対する成形品の生産効率が低くなる。一方、単に隙間９０４を無くすだけでは四つの成形品９０１に囲まれた星形のスクラップが分離されてしまい、成形品９１０に混入してしまう。本発明の分離スクラップ回収機構５０は、トリミング機構２０で分離したスクラップＳ３を回収する。このように、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のスクラップＳ３が回収されるので、分離後のスクラップＳ３が成形品Ｐ２に混入せず、成形用シートＳ１に対する成形品Ｐ２の生産効率が向上するうえ、分離後のスクラップＳ３を成形用シートＳ１として再利用することができ、シートＳ１の歩留まりが向上する。
【００１２】
（２）トリミング装置の詳細：
成形用シートＳ１は、熱可塑性樹脂シートのような樹脂シート、熱可塑性を示す樹脂以外の熱可塑性シート、等を用いることができる。前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂等の樹脂を含むシートであればよく、樹脂のみからなるシートでも、樹脂に充てん材等の添加剤が添加された材質からなるシートでもよく、単層シートでも、異なる材質をラミネートした積層シートでもよい。シートＳ１の素材には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、等を利用可能である。また、シートＳ１は、シート状ないしフィルム状になっていればよく、ロール状に巻かれていても、所定の長さにカットされていてもよい。シートの厚みは、１〜２ｍｍ程度、０．２５〜１ｍｍ程度、等、様々な厚みとすることが可能であり、０．２５ｍｍ程度以下のフィルムでもよい。当該程度の厚みの熱可塑性シートを用いると、差圧成形を良好に行うことができる。
【００１３】
本実施形態のトリミング機構２０は、互いに近接及び離反可能な上側切断部（受け部材２２）及び下側切断部（切刃２６）を近接させて成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングする機構とされている。分離スクラップ回収機構５０は、分離後のスクラップＳ３を保持可能な分離スクラップ保持機構６０と、上側切断部２２と下側切断部２６とが離反したときに上側切断部２２と下側切断部２６との間に進入して分離スクラップ保持機構６０により保持されたスクラップＳ３を吸引して回収する吸引回収機構７０とを有する。これにより、分離後のスクラップＳ３をより確実に回収することができ、シートＳ１の歩留まりをさらに向上させることができる。
【００１４】
シート送り機構３は、制御盤８０の制御に従って断続的に駆動し、所定数の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的に成形用シートＳ１及びスクラップシート（第一のスクラップ）Ｓ２を所定の進行方向Ｄ１へ搬送する。例えば、シートＳ１，Ｓ２の幅方向Ｄ２（進行方向Ｄ１とは垂直な方向）の両側縁部Ｓ１ａ，Ｓ１ａを所定のクランプ機構でクランプして進行方向Ｄ１へ間欠的に移動させることにより、シートＳ１，Ｓ２を搬送することができる。
【００１５】
トリミング機構２０は、互いに近接及び離反可能な切断部２２，２６を近接させることにより、進行方向Ｄ１に連続した成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングし、該複数個の成形品Ｐ１の周囲にあるシートＳ１を第一のスクラップＳ２としてトリミング時に分離するとともに、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のシートＳ１を第二のスクラップＳ３としてトリミング時に分離する。切断部２２，２６を近接及び離反させるため、上下のテーブル２１，２５及びテーブル駆動機構３０が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、下テーブル２５の上には、各成形品Ｐ１の形状に合わせた雄型である各下型２７、各下型２７に位置決めされた成形品Ｐ１をトリミングするための押し切り刃でありトムソン刃である切刃（下側切断部）２６、が設けられている。下型２７や切刃２６は、例えば、金属製とされる。図３にも示すように、切刃２６は、成形品Ｐ１のそれぞれを囲む位置で刃先２６ａを上方へ向けている。シートの進行方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２で隣り合う下型２７同士の間の切刃２６は、一枚の刃としている。各下型２７には、成形品Ｐ１，Ｐ２を一時的に吸着するための吸引孔２７ａが形成されている。下テーブル２５の内部には、各吸引孔２７ａに繋がるエア通路２９が形成されている。下テーブルのエア通路２９には、成形品Ｐ１，Ｐ２に負圧を作用させたり圧空を供給したりするための第一の差圧供給機構２８が接続されている。
【００１７】
上テーブル２１の下には、テーブル２１，２５の近接時に切刃の刃先２６ａを当接させるための受け型である受け部材（上側切断部）２２が設けられている。図４には、受け部材２２への刃先２６ａの当接位置ＬＩ１を二点鎖線で示している。受け部材２２は、例えば、金属製の板状部材とされる。図２と図４に示すように、受け部材２２には、成形品Ｐ１を囲む切刃２６の外側となる位置でスクラップＳ３よりも小さい第二の穴２３が形成されている。本実施形態の穴２３は、下型２７上に載置される４個の成形品Ｐ１で囲まれる４箇所にあり、星形のスクラップＳ３のそれぞれを一時的に吸着するために設けられる貫通穴とされている。上テーブル２１の内部には、各穴２３に繋がるエア通路６２が形成されている。上テーブルのエア通路６２には、星形のスクラップＳ３に負圧を作用させたり圧空を供給したりするための第二の差圧供給機構６４が接続されている。
【００１８】
テーブル駆動機構３０は、制御盤８０の制御に従って上テーブル２１を上下方向へ断続的に駆動する上テーブル駆動機構３１と、制御盤８０の制御に従って下テーブル２５を上下方向へ断続的に駆動する下テーブル駆動機構３２と、から構成されている。これらのテーブル駆動機構３１，３２は、例えばリンク機構及び駆動モータで構成され、互いに同期してテーブル２１，２５を間欠的に近接及び離反させる。
【００１９】
成形品取出機構１０は、切断部２２，２６が離反したときに切断部２２，２６の間に進入して下型２７上に載置されているトリミング後の成形品Ｐ２を吸着可能な成形品吸着部１２を有し、該成形品吸着部１２にトリミング後の成形品Ｐ２を吸着させて回収する。本実施形態の成形品取出機構１０は、成形品吸着部１２の下面１２ａにトリミング後の成形品Ｐ２を吸着させて切断部２２，２６の間から退避させて回収する。図１と図６に示すように、本実施形態の成形品取出機構１０は、成形品吸着部１２、負圧供給機構１４、昇降テーブル１６、取出テーブル１７、を備えている。
【００２０】
成形品吸着部１２は、略箱状とされ、図１３に示すように内部に空間１２ｂが形成されている。図６と図１３に示すように、成形品吸着部１２の下面１２ａには、負圧を外部に作用させるため、成形品Ｐ２よりも小さい吸引孔１３が多数形成されている。負圧供給機構１４は、成形品吸着部１２に接続された接続管１５や、図９に示す電磁弁１４ａを有し、該電磁弁２８ｃが開いているときに接続管１５から空気を吸引して負圧を発生させる。負圧供給機構１４には、真空ポンプ等を用いることができる。接続管１５には、自在に曲げ可能な耐圧ホース等を用いることができる。負圧供給機構１４は、成形品吸着部の内部空間１２ｂの空気を吸引することにより、成形品吸着部の下面１２ａに負圧を作用させて成形品Ｐ２を吸着させる。
【００２１】
また、成形品吸着部１２の上には、吸引回収機構７０の分離スクラップ吸引部７２が設けられている。成形品吸着部１２と分離スクラップ吸引部７２とは、一体となって所定の退避位置Ｌ１と所定の進出位置Ｌ２との間で水平方向に往復移動する製品取出台車とされている。ここで、進出位置Ｌ２はシートＳ１，Ｓ２の下側で受け部材２２と切刃２６との間となる位置であり、退避位置Ｌ１はシートＳ１，Ｓ２の下側で進出位置Ｌ２から進行方向Ｄ１へ退避した位置である。製品取出台車１２，７２を往復駆動するため、トリミング装置２に台車駆動機構７８を設けている。負圧供給機構１４は、成形品吸着部１２が退避位置Ｌ１へ退避したときに負圧の供給を停止して下面１２ａから成形品Ｐ２を解放する。
【００２２】
昇降テーブル１６は、製品取出台車１２，７２の退避位置Ｌ１の下方に設けられ、該退避位置Ｌ１で成形品吸着部の下面１２ａから解放されて落下する成形品Ｐ２を上面に積載し、かつ、積載されるにつれて成形品Ｐ２の積載面を下方へ移動可能とされている。昇降テーブル１６は、成形品Ｐ２の積載数が所定数に達すると成形品の積載面が取出テーブル１７の上面とほぼ同じ高さとなり、所定数積載された成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へスライドさせて押し出す。このため、昇降テーブル１６は、成形品Ｐ２の落下数をカウントするためのカウンタと、該カウント数に応じて徐々に成形品の積載面を下げていく高さ調整機構と、前記カウント数が前記所定数に達したときに該所定数積載された成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へスライドさせて押し出す押出機構とを備えている。ここで、押出機構は、成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へ押し出した後にカウンタのカウント数を０に戻す。高さ調整機構は、カウント数が０に戻ったときに成形品の積載面を元の高さまで上昇させる。
【００２３】
高さ調整機構は、例えば、成形品の積載面を昇降可能なボールねじ機構と、このボールねじ機構のねじを回転駆動するねじ駆動機構とで構成することができる。押出機構は、例えば、積載された成形品に対して横から当接して取出テーブル１７の方へスライドさせる板状部材と、前記カウント数が前記所定数に達したときに前記板状部材を往復駆動する駆動機構と、成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へ押し出したときにカウンタをリセットする制御機構とで構成することができる。
【００２４】
取出テーブル１７は、例えば、昇降テーブル１６の成形品積載面の最も低い位置と略同じ上面のベルトコンベアで構成することができる。この場合、所定数積載された成形品Ｐ２は、ベルトコンベア上を移動し、例えば該ベルトコンベアの近傍にいる作業者により箱詰めされる。
【００２５】
周部スクラップ回収機構４０は、複数個の成形品Ｐ１の周囲にある成形用シートＳ１から生じるスクラップシートＳ２を成形用シートＳ１に繋がった状態で進行方向Ｄ１に移送して回収する。図７に示すように、本実施形態の周部スクラップ回収機構４０は、スクラップシートＳ２を巻き取るための周部スクラップ巻取軸４１、この巻取軸を回転駆動する周部スクラップ回転駆動機構４２、を備えている。周部スクラップ回転駆動機構４２は、回転モータ等で構成され、制御盤８０の制御に従って断続的に巻取軸４１を回転駆動して、複数個の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的にスクラップシートＳ２を所定の回転方向に巻き取る。
【００２６】
分離スクラップ保持機構６０は、図１２〜図１４に示すように、切断部２２，２６が近接したときに分離後のスクラップＳ３を吸引して保持し、切断部２２，２６が離反して分離スクラップ吸引部７２が切断部２２，２６の間に進入したときに分離後のスクラップＳ３の吸引を解除して該スクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２上へ落下させる。本実施形態の分離スクラップ保持機構６０は、制御盤８０の制御に従って、切断部２２，２６が近接したときにエア通路６２及び受け部材の穴２３に負圧を作用させることにより星形のスクラップＳ３の上から負圧を作用させて該スクラップＳ２３を穴２３の周囲の受け部材２２に吸着させて保持し、切断部２２，２６が離反して製品取出台車１２，７２が切断部２２，２６の間に進入したときに星形のスクラップＳ３に対して下方に向けた圧空を供給して該スクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２上へ落下させる。
【００２７】
吸引回収機構７０は、図１３〜図１５に示すように、切断部２２，２６が離反したときに切断部２２，２６の間に進入して分離スクラップ保持機構６０から落下する分離後のスクラップＳ３を吸引可能な分離スクラップ吸引部７２を成形品吸着部１２の上に有し、該分離スクラップ吸引部７２に吸引させた分離後のスクラップＳ３を回収する。本実施形態の分離スクラップ吸引部７２は、分離スクラップ保持機構６０から落下する星形のスクラップＳ３に対応した位置の上面７２ａに該スクラップＳ３よりも大きい穴（第一の穴）７３が形成され、該穴７３から星形のスクラップＳ３を吸引可能である。吸引回収機構７０は、分離スクラップ吸引部７２に負圧を作用させて分離スクラップ保持機構６０から落下する分離後のスクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２の穴７３から吸引して回収する。図１と図６に示すように、本実施形態の吸引回収機構７０は、分離スクラップ吸引部７２、負圧供給機構７４、台車駆動機構７８、を備えている。
【００２８】
分離スクラップ吸引部７２は、略箱状とされ、図１３に示すように内部に空間７２ｂが形成されている。図６と図１３に示すように、分離スクラップ吸引部７２の上面７２ａには、負圧を外部に作用させるため、内部空間７２ｂに繋がる穴７３が四箇所形成されている。負圧供給機構７４は、分離スクラップ吸引部７２に接続された接続管７５と、吸引したスクラップＳ３を収容する収容室７６とを有し、接続管７５から空気を吸引して負圧を発生させ、吸引したスクラップＳ３を収容室７６へ導く。負圧供給機構７４には、真空ポンプ等を用いることができる。接続管７５には、自在に曲げ可能な耐圧ホース等を用いることができる。負圧供給機構７４は、分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂの空気を吸引することにより、分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧を作用させて星形のスクラップＳ３を吸引する。
【００２９】
製品取出台車１２，７２を往復駆動する台車駆動機構７８は、図６と図７に示すように、無端チェーン駆動機構７８ａ、この無端チェーン駆動モータにより周回駆動される一対の無端チェーン７８ｂ，７８ｂ、該無端チェーンの回転動作の中心となる一対の回転軸７８ｃ，７８ｃ、製品取出台車１２，７２を無端チェーン７８ｂ，７８ｂに結合する複数の結合部７８ｄ、を備えている。各部７８ｂ，７８ｃ，７８ｄは、例えば、金属製とされる。結合部７８ｄにより、台車１２，７２が無端チェーン７８ｂ，７８ｂの周回動作に応じて退避位置Ｌ１と進出位置Ｌ２との間で往復移動する。無端チェーン駆動機構７８ａは、回転モータ等で構成され、制御盤８０の制御に従って断続的に回転軸７８ｃを回転駆動して、複数個の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的に台車１２，７２を退避位置Ｌ１と進出位置Ｌ２との間で双方向に移動させる。
【００３０】
なお、本実施形態の分離スクラップ回収機構５０は、分離スクラップ保持機構６０でスクラップＳ３が保持されるときのエア通路６２の負圧を検出して該検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段を備えている。これにより、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かの確認が容易となる。
【００３１】
図８は、トリミング機構２０の一部を構成する第一の差圧供給機構２８、分離スクラップ保持機構６０の一部を構成する第二の差圧供給機構６４、及び、分離スクラップ保持判定手段の一部を構成する圧力スイッチ８２のエア結線を示している。第一の差圧供給機構２８は、負圧供給機構２８ａ、圧空供給機構６９ａ、電磁弁２８ｂ，２８ｃ、エア通路２８ｄ〜２８ｈ，６９ｂ、により構成される。第二の差圧供給機構６４は、負圧供給機構６４ａ、圧空供給機構６９ａ、電磁弁６４ｂ，６４ｃ、エア通路６４ｄ〜６４ｈ，６９ｂ、により構成される。負圧供給機構２８ａ，６８ａには、真空ポンプ等を用いることができる。圧空供給機構６９ａには、圧空ポンプ等を用いることができる。各電磁弁には、通電されると開となる一方で通電されていないときにはばねの力により閉となる非通電時閉のばね付き電磁弁を用いることができる。
【００３２】
電磁弁２８ｂは、エア通路２８ｄで負圧供給機構２８ａに接続され、エア通路２８ｅ，２８ｆで下テーブルのエア通路２９に接続されている。電磁弁２８ｃは、エア通路２８ｇ，６９ｂで圧空供給機構６９ａに接続され、エア通路２８ｈ，２８ｆで下テーブルのエア通路２９に接続されている。電磁弁６４ｂは、エア通路６４ｄで負圧供給機構６４ａに接続され、エア通路６４ｅ，６４ｆで上テーブルのエア通路６２に接続されている。電磁弁６４ｃは、エア通路６４ｇ，６９ｂで圧空供給機構６９ａに接続され、エア通路６４ｈ，６４ｆで上テーブルのエア通路６２に接続されている。
また、上テーブルのエア通路６２に繋がるエア通路６４ｆには、分離スクラップ保持機構６０でスクラップＳ３が保持されるときのエア通路６２の負圧を検出する圧力スイッチ８２が接続されている。圧力スイッチ８２は、エア通路６４ｆ内、実質的にはエア通路６２内の空気圧Ｐｎ（単位：ＭＰａ）と所定の設定空気圧Ｐｔ（単位：ＭＰａ）との大小を検出し、対応する検出信号を生成する。大気圧をＰａｔ（単位：ＭＰａ）とすると、Ｐｔ＜Ｐａｔであり、例えば、設定圧Ｐｔから高い空気圧になると内蔵するばねの付勢力に逆らってスイッチをオンにし、設定圧Ｐｔから低い空気圧になるとスイッチをオフにする。設定圧Ｐｔは、穴２３の周囲の受け部材２２に星形のスクラップＳ３が全て吸着されたときに想定されるエア通路６２の空気圧よりも高く、穴２３の周囲の受け部材２２にスクラップＳ３が一つ吸着されなかったときに想定されるエア通路６２の空気圧よりも低くすればよい。
【００３３】
図９は、制御盤８０を中心としたトリミング装置２の電気回路構成を示している。制御盤８０は、該制御盤全体の動作を制御する中央制御回路８１、接続したシート送り機構３の動作を制御するシート送り制御回路８０ａ、接続した上テーブル駆動機構３１及び下テーブル駆動機構３２の動作を制御するテーブル駆動制御回路８０ｂ、接続した台車駆動機構７８の動作を制御する台車駆動制御回路８０ｃ、接続した電磁弁６４ｂ，６４ｃ，２８ｂ，２８ｃ，１４ａの動作をそれぞれ制御する電磁弁制御回路８０ｄ，８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｊ、接続した圧力スイッチ８２の状態を読み込むスイッチ状態読込回路８０ｈ、該スイッチ状態読込回路に接続された警報出力回路８０ｉ、接続した昇降テーブル１６の動作を制御する昇降制御回路８０ｋ、等を備えている。
【００３４】
警報出力回路８０ｉは、設定圧Ｐｔから高い空気圧であることを表す検出信号がスイッチ状態読込回路８０ｈで読み込まれたときに警報を外部へ出力する。警報を外部へ出力することには、ブザー音等の所定の警報音を外部へ出力すること、電球等の照明を点灯すること、印刷用紙に所定の警報内容を印刷すること、これらの組み合わせ、等が含まれる。また、警報出力回路８０ｉは、設定圧Ｐｔから低い空気圧であることを表す検出信号がスイッチ状態読込回路８０ｈで読み込まれたときに、設定圧Ｐｔから低い空気圧である旨を外部へ出力してもよい。さらに、設定圧Ｐｔから低い空気圧である旨のみを外部へ出力する出力回路を制御盤８０に設けてもよい。
以上より、制御盤８０は、圧力スイッチ８２とともに、該圧力スイッチで検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段を構成する。
【００３５】
（３）トリミング装置の動作並びに作用及び効果：
本トリミング装置２は、図１０に示したタイミングで、シート送り機構３、テーブル２１，２５、台車１２，７２、差圧供給機構２８，６４、負圧供給機構１４、昇降テーブル１６、を繰り返し動作させ、成形品Ｐ１を一度に所定数（複数個）トリミングしてスクラップＳ２，Ｓ３を回収する処理を連続して行う。本処理は、制御盤８０の制御により行われる。なお、「シート送り」はシート送り装置３の動作、「テーブル」はテーブル２１，２５の動作、「台車」は製品取出台車１２，７２の動作、「上負圧」は負圧用電磁弁６４ｂの動作、「上圧空」は圧空用電磁弁６４ｃの動作、「下負圧」は負圧用電磁弁２８ｂの動作、「下圧空」は圧空用電磁弁２８ｃの動作、「成形品吸着」は成形品吸着用電磁弁１４ａ、「昇降テーブル」は昇降テーブル１６の動作、を示している。また、図１１には、シート送り装置３の動作とともに、テーブル２１，２５や台車１２，７２の位置、エア通路６２，２９内の空気圧の状態を示している。「上差圧」は上テーブルのエア通路６２の空気圧、「下差圧」は下テーブルのエア通路２９の空気圧、「成形品吸着」は成形品吸着部の内部空間１２ｂの空気圧、を示している。
【００３６】
まず、複数個の成形品Ｐ１を隣接して形成した成形用シートＳ１がシート送り装置３によりトリミング装置２に搬入される（タイミングt1〜t2）。この状態を、図２に示している。このとき、上テーブル２１は最も上の全開位置ＬＵ１にあり、下テーブル２５は最も下の全開位置ＬＤ１にあり、台車１２，７２は図２に示されない退避位置Ｌ１にあり、電磁弁６４ｂ，６４ｃ，２８ｂ，２８ｃ，１４ａは閉とされ、昇降テーブル１６は停止している。
タイミングt2〜t3では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を閉じ、電磁弁制御回路８０ｄ，８０ｆの制御により、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂを開く。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。同タイミングで、図１１に示すように、テーブル２１，２５が閉じ、エア通路６２，２９の空気が負圧になる。この状態を、図１２に示している。このとき、上テーブル２１は最も下の閉位置ＬＵ２にあり、下テーブル２５は最も上の閉位置ＬＤ２にあり、各成形品Ｐ１が下型２７上に載置されて位置決めされ、切刃の刃先２６ａが受け部材の下面２２ａに押し当てられて成形品Ｐ１が複数個トリミングされる。このトリミング時に、複数の成形品Ｐ２で囲まれた部分の成形用シートＳ１がスクラップＳ３として分離される。また、下テーブルのエア通路２９に繋がった吸引孔２７ａに負圧が作用して各成形品Ｐ１が各下型２７に吸着され、上テーブルのエア通路６２に繋がった穴２３に負圧が作用して各スクラップＳ３が受け部材２２に吸着される。ここで、穴２３がスクラップＳ３よりも小さいので、スクラップＳ３はエア通路６２内に吸い込まれない。
【００３７】
タイミングt3〜t4では、テーブル２１，２５を閉じた状態で停止させておき、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂも開いたままとしておく。
タイミングt4〜t5では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を全開位置ＬＵ１，ＬＤ１まで開く。このタイミングで、図１１に示すように、テーブル２１，２５が全開位置まで開く。このとき、各成形品Ｐ２が各下型２７に吸着されてスクラップシートＳ２から離れ、各スクラップＳ３が穴２３の周囲の受け部材２２に吸着されて成形品Ｐ２及びスクラップシートＳ２から離れ、スクラップシートＳ２に抜き穴Ｓ４が形成されている。
【００３８】
タイミングt5〜t6では、テーブル２１，２５を全開状態で停止させておき、台車駆動機構７８の制御により台車１２，７２を退避位置Ｌ１から進出位置Ｌ２まで移動させる。この状態を、図１３に示している。このとき、各成形品Ｐ２が各下型２７上に存在し、各スクラップＳ３が穴２３近傍の受け部材２２の下に存在し、スクラップシートＳ２の抜き穴Ｓ４の下で受け部材２２と切刃２６の間に台車１２，７２が進入している。ここで、成形品吸着部の吸引孔１３に負圧が作用し、分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧が作用している。
タイミングt6〜t7では、台車１２，７２を進出位置Ｌ２で停止させておき、下型２７上の成形品Ｐ２が成形品吸着部の下面１２ａに近づく中間位置までテーブル２１，２５をテーブル駆動機構３１，３２の制御により閉じる。この状態を、図１４に示している。このとき、上テーブル２１は全開位置ＬＵ１と閉位置ＬＵ２との間の中間位置ＬＵ３にあり、下テーブル２５は全開位置ＬＤ１と閉位置ＬＤ２との間の中間位置ＬＤ３にある。
【００３９】
タイミングt7〜t8では、電磁弁制御回路８０ｄ〜８０ｇ，８０ｊの制御により、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂを閉じ、圧空用電磁弁６４ｃ，２８ｃを開いて所定時間経過後に閉じ、成形品吸着用電磁弁１４ａを開く。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。同タイミングで、図１１に示すように、エア通路６２，２９に圧空が供給され、成形品吸着部の下面１２ａに負圧が供給される。このとき、下テーブルのエア通路２９に繋がった吸引孔２７ａから空気が噴出して各成形品Ｐ２が各下型２７から離れて成形品吸着部の下面１２ａに吸着され、上テーブルのエア通路６２に繋がった穴２３からも空気が噴出して各スクラップＳ３が受け部材２２から落下する。ここで、分離スクラップ吸引部の穴７３がスクラップＳ３よりも大きいので、スクラップＳ３が穴７３から分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂへ吸い込まれる。
タイミングt8〜t9では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を全開位置ＬＵ１，ＬＤ１まで開く。この状態を、図１５に示している。このとき、各成形品Ｐ２は成形品吸着部の下面１２ａに吸着されたままであり、各スクラップＳ３は分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂから接続管７５を経て収容室７６まで導かれる。
【００４０】
タイミングt9〜t10では、テーブル２１，２５を全開状態で停止させておき、台車駆動機構７８の制御により台車１２，７２を進出位置Ｌ２から退避位置Ｌ１まで移動させる。
タイミングt10〜t11では、電磁弁制御回路８０ｊの制御により成形品吸着用電磁弁１４ａを閉じ、昇降制御回路８０ｋの制御により昇降テーブル１６を動作させる。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。すると、退避位置Ｌ１に搬送された成形品Ｐ２は、成形品吸着部の下面１２ａから解放されて落下し、昇降テーブル１６に積載され、所定数積載されると取出テーブル１７上へ押し出される。このようにして、トリミング後の成形品Ｐ２が取り出される。
【００４１】
その後、上述したタイミングt1〜t11に従った動作を繰り返す。タイミングt1〜t2では、受け部材２２と切刃２６との間に存在するスクラップシートＳ２がシート送り装置３により周部スクラップ回収機構４０の方へ移送され、新たに複数個の成形品Ｐ１がシート送り装置３によりトリミング装置２に搬入される。タイミングt1〜t11に従った動作が繰り返されると、周部スクラップ回収機構４０により、スクラップシートＳ２が成形用シートＳ１に繋がった状態で進行方向Ｄ１に移動して回収される。
なお、シートＳ１，Ｓ２の移送を開始するタイミングt1は、昇降テーブル１６の動作が停止するタイミングt11の前とすることも可能であり、台車１２，７２が退避するタイミングt9から前記タイミングt11までの間としてもよい。
以上説明したようにして、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を連続して行い、分離後の前記スクラップを回収する処理を連続して行う。
【００４２】
本トリミング装置及びその制御方法によると、シートの進行方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に隣り合う成形品Ｐ１同士の間に隙間を設ける必要が無いので、成形用シートＳ１に対する成形品Ｐ２の生産効率が向上する。また、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のスクラップＳ３が回収されるので、分離後のスクラップＳ３が成形品Ｐ２に混入しない。その上、回収した分離後のスクラップＳ３を成形用シートＳ１として再利用することができるので、シートＳ１の歩留まりが向上する。従って、成形品のコストを低減させることが可能になる。
さらに、分離後の第二のスクラップＳ３を保持するときのエア通路６２の負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方が通知されるので、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かを容易に確認することができ、より確実に分離後のスクラップを回収して成形品をトリミングすることが可能になる。
【００４３】
（４）変形例：
トリミング機構は、トムソン刃と受け部材とで成形用シートを切断する以外にも、上刃と下刃とを摺接させる等して成形用シートを切断してもよい。
分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧を作用させる負圧供給機構７４は、常時負圧を作用させる以外にも、電磁弁を断続的に開閉させる等により負圧を間欠的に作用させてもよい。
分離スクラップ回収機構５０で回収するスクラップは、４個の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップ以外にも、図１６に示すように２個の成形品Ｐ３に囲まれた部分のシートＳ３ｂから生じるスクラップ等、４個以外の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップでもよい。むろん、ドーナツ状の成形品のように、１個の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップでもよい。
【００４４】
なお、トリミング装置の基本部分であるトリミング機構２０及び分離スクラップ回収機構５０のみでも、成形用シートの歩留まりを向上させる効果が得られる。また、成形装置が併設されていないトリミング装置でも、同じ効果が得られる。
むろん、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】成形品製造装置の概略を例示する正面図。
【図２】トリミング装置の要部の垂直断面を差圧供給機構とともに例示する図。
【図３】切刃を取り付けた下テーブルの外観を例示する斜視図。
【図４】受け部材を取り付けた上テーブルの外観を例示する斜視図。
【図５】成形用シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【図６】成形品取出機構及び吸引回収機構を模式的に例示する正面図。
【図７】成形品取出機構及び周部スクラップ回収機構を模式的に例示する平面図。
【図８】差圧供給機構及び圧力スイッチのエア結線を例示する流路図。
【図９】トリミング装置の電気回路構成の概略を例示するブロック図。
【図１０】シート送り機構、テーブル、台車、差圧供給機構、負圧供給機構、及び、昇降テーブルの動作を例示するタイミングチャート。
【図１１】シート送り機構の動作、テーブルの位置、台車の位置、エア通路のエアの圧力、成形品吸着部の内部空間の圧力、及び、昇降テーブルの位置を例示するタイミングチャート。
【図１２】上下テーブル近接時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１３】台車進入時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１４】上下テーブルが中間位置まで近接した時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１５】上下テーブル離反時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１６】変形例において成形用シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【図１７】従来例において熱可塑性樹脂シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【符号の説明】
【００４６】
１…成形品製造装置、２…トリミング装置、３…シート送り機構、
１０…成形品取出機構、
１２…成形品吸着部、１２ａ…下面、１２ｂ…空間、１３…吸引孔、
１４…負圧供給機構、１４ａ…電磁弁、１５…接続管、
１６…昇降テーブル、１７…取出テーブル、
２０…トリミング機構、
２１…上テーブル、２２…受け部材（上側切断部）、２２ａ…下面、２３…第二の穴、
２５…下テーブル、２６…切刃（下側切断部）、２６ａ…刃先、
２７…下型、２７ａ…吸引孔、
２８…第一の差圧供給機構、２８ａ…負圧供給機構、２８ｂ，２８ｃ…電磁弁、
２９…エア通路、
３０…テーブル駆動機構、３１…上テーブル駆動機構、３２…下テーブル駆動機構、
４０…周部スクラップ回収機構、
４１…周部スクラップ巻取軸、４２…周部スクラップ回転駆動機構、
５０…分離スクラップ回収機構、
６０…分離スクラップ保持機構、６２…エア通路、６４…第二の差圧供給機構、
６４ａ…負圧供給機構、６４ｂ，６４ｃ…電磁弁、
６９ａ…圧空供給機構、
７０…吸引回収機構、
７２…分離スクラップ吸引部、７２ａ…上面、７２ｂ…空間、７３…穴、
７４…負圧供給機構、７５…接続管、７６…収容室、
７８…台車駆動機構、７８ａ…無端チェーン駆動機構、７８ｂ…無端チェーン、
７８ｃ…回転軸、７８ｄ…結合部、
８０…制御盤、８２…圧力スイッチ（分離スクラップ保持判定手段の一部）、
９１…シート供給装置、９２…成形装置、
Ｄ１…進行方向、Ｄ２…幅方向、
Ｌ１…退避位置、Ｌ２…進出位置、
ＬＩ１…刃先の当接位置、
Ｐ１，Ｐ２…成形品、
Ｓ１…成形用シート、Ｓ２…スクラップシート（第一のスクラップ）、
Ｓ３…第二のスクラップ、Ｓ４…抜き穴、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングするトリミング装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のトリミング装置は、熱可塑性樹脂シートを差圧により熱成形して多数の成形品を形成した後、各成形品の形状に合わせた雄型を有するトリミング装置へシートを移送し、各成形品の周囲をトムソン刃でトリミングしている。
【０００３】
図１７は、従来例において熱可塑性樹脂シート９００から成形品９１０が取り出されてスクラップシート９２０が巻き取られる様子を上から見て模式的に示す平面図である。熱可塑性樹脂シート９００は、巻かれた状態からシート供給装置で解かれて所定の搬送方向９３０へ搬送され、差圧成形装置で成形品９０１が一度に複数個（図では９個）熱成形され、トリミング装置で成形品９０１が一度に複数個（図では９個）トリミングされ、成形品９１０が一度に複数個（図では９個）取り出される。シート９００には、各成形品９１０に対応した抜き穴９０３が形成される。ここで、成形品９１０にスクラップが混入しないように、成形品９０１同士、すなわち、抜き穴９０３同士の間には隙間９０４が設けられている。そして、隙間９０４の部分を含めたスクラップシート９２０は、搬送方向９３０へ搬送され、スクラップ巻き取り装置で巻き取られて回収される。
【特許文献１】登録実用新案第３０７４０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
成形品のコストを低減させるため抜き穴９０３同士の間の隙間９０４を無くそうとすると、四つの抜き穴９０３に囲まれた星形のスクラップが分離されてしまい、成形品９１０に混入してしまう。
なお、登録実用新案第３０７４０５５号公報には、隣り合う刃材同士を接合した抜型が記載されているのみであり、四つの刃材を接合する記載は無く、四つの刃材に囲まれた星形のスクラップをどのようにして取り除くかの記載は無い。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、熱可塑性樹脂シートのような成形用シートの歩留まりを向上させ、成形品のコストを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のトリミング装置は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、分離後の前記スクラップを回収する分離スクラップ回収機構とを備えることを特徴とする。
また、本発明のトリミング装置の制御方法は、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を行うトリミング工程と、分離後の前記スクラップを回収する処理を行う分離スクラップ回収工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、成形用シートに形成された成形品が一度に複数個トリミングされ、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートがスクラップとしてトリミング時に分離されて回収される。複数の成形品で囲まれた部分のスクラップが回収されるので、成形用シートの歩留まりが向上する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１、請求項８に係る発明によれば、成形用シートの歩留まりを向上させ、成形品のコストを低減させることが可能になる。
請求項２に係る発明では、スクラップをより確実に回収することができ、成形用シートの歩留まりをさらに向上させることができる。
請求項３〜請求項５、請求項７に係る発明では、スクラップをさらに確実に回収することができ、成形用シートの歩留まりをさらに向上させることができる。
請求項６に係る発明では、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かを容易に確認することができるので、より確実に分離後のスクラップを回収して成形品をトリミングすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（１）トリミング装置の概略：
図１は本発明の一実施形態に係るトリミング装置２を有する成形品製造装置１の概略を示す正面図、図２はトリミング装置２の要部の垂直断面を差圧供給機構２８，６４とともに示す図、図３は下型２７を取り付けず切刃２６を取り付けた下テーブル２５の外観を示す斜視図、図４は受け部材２２を取り付けた上テーブル２１の外観を示す斜視図、図５は成形用シートＳ１から形成される成形品及びスクラップを示す平面図、図６は成形品取出機構１０及び吸引回収機構７０を示す正面図、図７は成形品取出機構１０及び周部スクラップ回収機構４０を示す平面図、図８は差圧供給機構２８，６４及び圧力スイッチ８２のエア結線を示す流路図、図９はトリミング装置２の電気回路構成を示すブロック図、図１０はシート送り機構３、テーブル２１，２５、台車１２，７２、差圧供給機構２８，６４、負圧供給機構１４、及び、昇降テーブル１６の動作を示すタイミングチャート、図１１はシート送り機構３の動作、テーブル２１，２５の位置、台車１２，７２の位置、エア通路６２，２９の空気の圧力、成形品吸着部１２の内部空間の圧力、及び、昇降テーブル１６の位置を示すタイミングチャート、図１２〜図１５はトリミング装置２の動作を示す垂直断面図、である。
図３では、下型２７を取り付けていない状態で切刃２６を取り付けた下テーブル２５の外観を示している。
【００１０】
成形品製造装置１は、例えば、ロール状の成形用シートＳ１を解いて所定の進行方向Ｄ１へ移送するシート供給装置９１、このシート供給装置で供給されるシートＳ１を適宜加熱して成形する成形装置９２、本発明に係るトリミング装置２、とを備える構成とすることができる。成形装置９２は、熱可塑性シートを熱成形する熱成形装置が好ましく、シートをプレス成形するプレス成形装置でもよいが、シートを差圧成形する差圧成形装置が好ましい。差圧成形には、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、が含まれる。シートＳ１が熱可塑性である場合、差圧成形装置に設けた加熱機構によりシートを加熱して軟化させると、差圧によりシートを容易に熱成形することができる。
【００１１】
本発明のトリミング装置２の基本部分は、トリミング機構２０と分離スクラップ回収機構５０からなる。本装置２は、さらに、シート送り機構３、成形品取出機構１０、周部スクラップ回収機構４０、を備える。
図５に示すように、トリミング機構２０は、成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個（例えば９個といった所定数）トリミングし、複数（例えば４個）の成形品Ｐ１で囲まれた部分の成形用シートＳ１をスクラップ（第二のスクラップ）Ｓ３としてトリミング時に分離する。ここで、図１７で示した従来例のように抜き穴９０３同士の間に隙間９０４を設けると、この隙間９０４の部分がスクラップとなり、その分、成形用のシート９００に対する成形品の生産効率が低くなる。一方、単に隙間９０４を無くすだけでは四つの成形品９０１に囲まれた星形のスクラップが分離されてしまい、成形品９１０に混入してしまう。本発明の分離スクラップ回収機構５０は、トリミング機構２０で分離したスクラップＳ３を回収する。このように、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のスクラップＳ３が回収されるので、分離後のスクラップＳ３が成形品Ｐ２に混入せず、成形用シートＳ１に対する成形品Ｐ２の生産効率が向上するうえ、分離後のスクラップＳ３を成形用シートＳ１として再利用することができ、シートＳ１の歩留まりが向上する。
【００１２】
（２）トリミング装置の詳細：
成形用シートＳ１は、熱可塑性樹脂シートのような樹脂シート、熱可塑性を示す樹脂以外の熱可塑性シート、等を用いることができる。前記樹脂シートは、熱可塑性樹脂等の樹脂を含むシートであればよく、樹脂のみからなるシートでも、樹脂に充てん材等の添加剤が添加された材質からなるシートでもよく、単層シートでも、異なる材質をラミネートした積層シートでもよい。シートＳ１の素材には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、等を利用可能である。また、シートＳ１は、シート状ないしフィルム状になっていればよく、ロール状に巻かれていても、所定の長さにカットされていてもよい。シートの厚みは、１〜２ｍｍ程度、０．２５〜１ｍｍ程度、等、様々な厚みとすることが可能であり、０．２５ｍｍ程度以下のフィルムでもよい。当該程度の厚みの熱可塑性シートを用いると、差圧成形を良好に行うことができる。
【００１３】
本実施形態のトリミング機構２０は、互いに近接及び離反可能な上側切断部（受け部材２２）及び下側切断部（切刃２６）を近接させて成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングする機構とされている。分離スクラップ回収機構５０は、分離後のスクラップＳ３を保持可能な分離スクラップ保持機構６０と、上側切断部２２と下側切断部２６とが離反したときに上側切断部２２と下側切断部２６との間に進入して分離スクラップ保持機構６０により保持されたスクラップＳ３を吸引して回収する吸引回収機構７０とを有する。これにより、分離後のスクラップＳ３をより確実に回収することができ、シートＳ１の歩留まりをさらに向上させることができる。
【００１４】
シート送り機構３は、制御盤８０の制御に従って断続的に駆動し、所定数の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的に成形用シートＳ１及びスクラップシート（第一のスクラップ）Ｓ２を所定の進行方向Ｄ１へ搬送する。例えば、シートＳ１，Ｓ２の幅方向Ｄ２（進行方向Ｄ１とは垂直な方向）の両側縁部Ｓ１ａ，Ｓ１ａを所定のクランプ機構でクランプして進行方向Ｄ１へ間欠的に移動させることにより、シートＳ１，Ｓ２を搬送することができる。
【００１５】
トリミング機構２０は、互いに近接及び離反可能な切断部２２，２６を近接させることにより、進行方向Ｄ１に連続した成形用シートＳ１に形成された成形品Ｐ１を一度に複数個トリミングし、該複数個の成形品Ｐ１の周囲にあるシートＳ１を第一のスクラップＳ２としてトリミング時に分離するとともに、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のシートＳ１を第二のスクラップＳ３としてトリミング時に分離する。切断部２２，２６を近接及び離反させるため、上下のテーブル２１，２５及びテーブル駆動機構３０が設けられている。
【００１６】
図２に示すように、下テーブル２５の上には、各成形品Ｐ１の形状に合わせた雄型である各下型２７、各下型２７に位置決めされた成形品Ｐ１をトリミングするための押し切り刃でありトムソン刃である切刃（下側切断部）２６、が設けられている。下型２７や切刃２６は、例えば、金属製とされる。図３にも示すように、切刃２６は、成形品Ｐ１のそれぞれを囲む位置で刃先２６ａを上方へ向けている。シートの進行方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２で隣り合う下型２７同士の間の切刃２６は、一枚の刃としている。各下型２７には、成形品Ｐ１，Ｐ２を一時的に吸着するための吸引孔２７ａが形成されている。下テーブル２５の内部には、各吸引孔２７ａに繋がるエア通路２９が形成されている。下テーブルのエア通路２９には、成形品Ｐ１，Ｐ２に負圧を作用させたり圧空を供給したりするための第一の差圧供給機構２８が接続されている。
【００１７】
上テーブル２１の下には、テーブル２１，２５の近接時に切刃の刃先２６ａを当接させるための受け型である受け部材（上側切断部）２２が設けられている。図４には、受け部材２２への刃先２６ａの当接位置ＬＩ１を二点鎖線で示している。受け部材２２は、例えば、金属製の板状部材とされる。図２と図４に示すように、受け部材２２には、成形品Ｐ１を囲む切刃２６の外側となる位置でスクラップＳ３よりも小さい第二の穴２３が形成されている。本実施形態の穴２３は、下型２７上に載置される４個の成形品Ｐ１で囲まれる４箇所にあり、星形のスクラップＳ３のそれぞれを一時的に吸着するために設けられる貫通穴とされている。上テーブル２１の内部には、各穴２３に繋がるエア通路６２が形成されている。上テーブルのエア通路６２には、星形のスクラップＳ３に負圧を作用させたり圧空を供給したりするための第二の差圧供給機構６４が接続されている。
【００１８】
テーブル駆動機構３０は、制御盤８０の制御に従って上テーブル２１を上下方向へ断続的に駆動する上テーブル駆動機構３１と、制御盤８０の制御に従って下テーブル２５を上下方向へ断続的に駆動する下テーブル駆動機構３２と、から構成されている。これらのテーブル駆動機構３１，３２は、例えばリンク機構及び駆動モータで構成され、互いに同期してテーブル２１，２５を間欠的に近接及び離反させる。
【００１９】
成形品取出機構１０は、切断部２２，２６が離反したときに切断部２２，２６の間に進入して下型２７上に載置されているトリミング後の成形品Ｐ２を吸着可能な成形品吸着部１２を有し、該成形品吸着部１２にトリミング後の成形品Ｐ２を吸着させて回収する。本実施形態の成形品取出機構１０は、成形品吸着部１２の下面１２ａにトリミング後の成形品Ｐ２を吸着させて切断部２２，２６の間から退避させて回収する。図１と図６に示すように、本実施形態の成形品取出機構１０は、成形品吸着部１２、負圧供給機構１４、昇降テーブル１６、取出テーブル１７、を備えている。
【００２０】
成形品吸着部１２は、略箱状とされ、図１３に示すように内部に空間１２ｂが形成されている。図６と図１３に示すように、成形品吸着部１２の下面１２ａには、負圧を外部に作用させるため、成形品Ｐ２よりも小さい吸引孔１３が多数形成されている。負圧供給機構１４は、成形品吸着部１２に接続された接続管１５や、図９に示す電磁弁１４ａを有し、該電磁弁２８ｃが開いているときに接続管１５から空気を吸引して負圧を発生させる。負圧供給機構１４には、真空ポンプ等を用いることができる。接続管１５には、自在に曲げ可能な耐圧ホース等を用いることができる。負圧供給機構１４は、成形品吸着部の内部空間１２ｂの空気を吸引することにより、成形品吸着部の下面１２ａに負圧を作用させて成形品Ｐ２を吸着させる。
【００２１】
また、成形品吸着部１２の上には、吸引回収機構７０の分離スクラップ吸引部７２が設けられている。成形品吸着部１２と分離スクラップ吸引部７２とは、一体となって所定の退避位置Ｌ１と所定の進出位置Ｌ２との間で水平方向に往復移動する製品取出台車とされている。ここで、進出位置Ｌ２はシートＳ１，Ｓ２の下側で受け部材２２と切刃２６との間となる位置であり、退避位置Ｌ１はシートＳ１，Ｓ２の下側で進出位置Ｌ２から進行方向Ｄ１へ退避した位置である。製品取出台車１２，７２を往復駆動するため、トリミング装置２に台車駆動機構７８を設けている。負圧供給機構１４は、成形品吸着部１２が退避位置Ｌ１へ退避したときに負圧の供給を停止して下面１２ａから成形品Ｐ２を解放する。
【００２２】
昇降テーブル１６は、製品取出台車１２，７２の退避位置Ｌ１の下方に設けられ、該退避位置Ｌ１で成形品吸着部の下面１２ａから解放されて落下する成形品Ｐ２を上面に積載し、かつ、積載されるにつれて成形品Ｐ２の積載面を下方へ移動可能とされている。昇降テーブル１６は、成形品Ｐ２の積載数が所定数に達すると成形品の積載面が取出テーブル１７の上面とほぼ同じ高さとなり、所定数積載された成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へスライドさせて押し出す。このため、昇降テーブル１６は、成形品Ｐ２の落下数をカウントするためのカウンタと、該カウント数に応じて徐々に成形品の積載面を下げていく高さ調整機構と、前記カウント数が前記所定数に達したときに該所定数積載された成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へスライドさせて押し出す押出機構とを備えている。ここで、押出機構は、成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へ押し出した後にカウンタのカウント数を０に戻す。高さ調整機構は、カウント数が０に戻ったときに成形品の積載面を元の高さまで上昇させる。
【００２３】
高さ調整機構は、例えば、成形品の積載面を昇降可能なボールねじ機構と、このボールねじ機構のねじを回転駆動するねじ駆動機構とで構成することができる。押出機構は、例えば、積載された成形品に対して横から当接して取出テーブル１７の方へスライドさせる板状部材と、前記カウント数が前記所定数に達したときに前記板状部材を往復駆動する駆動機構と、成形品Ｐ２を取出テーブル１７上へ押し出したときにカウンタをリセットする制御機構とで構成することができる。
【００２４】
取出テーブル１７は、例えば、昇降テーブル１６の成形品積載面の最も低い位置と略同じ上面のベルトコンベアで構成することができる。この場合、所定数積載された成形品Ｐ２は、ベルトコンベア上を移動し、例えば該ベルトコンベアの近傍にいる作業者により箱詰めされる。
【００２５】
周部スクラップ回収機構４０は、複数個の成形品Ｐ１の周囲にある成形用シートＳ１から生じるスクラップシートＳ２を成形用シートＳ１に繋がった状態で進行方向Ｄ１に移送して回収する。図７に示すように、本実施形態の周部スクラップ回収機構４０は、スクラップシートＳ２を巻き取るための周部スクラップ巻取軸４１、この巻取軸を回転駆動する周部スクラップ回転駆動機構４２、を備えている。周部スクラップ回転駆動機構４２は、回転モータ等で構成され、制御盤８０の制御に従って断続的に巻取軸４１を回転駆動して、複数個の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的にスクラップシートＳ２を所定の回転方向に巻き取る。
【００２６】
分離スクラップ保持機構６０は、図１２〜図１４に示すように、切断部２２，２６が近接したときに分離後のスクラップＳ３を吸引して保持し、切断部２２，２６が離反して分離スクラップ吸引部７２が切断部２２，２６の間に進入したときに分離後のスクラップＳ３の吸引を解除して該スクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２上へ落下させる。本実施形態の分離スクラップ保持機構６０は、制御盤８０の制御に従って、切断部２２，２６が近接したときにエア通路６２及び受け部材の穴２３に負圧を作用させることにより星形のスクラップＳ３の上から負圧を作用させて該スクラップＳ２３を穴２３の周囲の受け部材２２に吸着させて保持し、切断部２２，２６が離反して製品取出台車１２，７２が切断部２２，２６の間に進入したときに星形のスクラップＳ３に対して下方に向けた圧空を供給して該スクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２上へ落下させる。
【００２７】
吸引回収機構７０は、図１３〜図１５に示すように、切断部２２，２６が離反したときに切断部２２，２６の間に進入して分離スクラップ保持機構６０から落下する分離後のスクラップＳ３を吸引可能な分離スクラップ吸引部７２を成形品吸着部１２の上に有し、該分離スクラップ吸引部７２に吸引させた分離後のスクラップＳ３を回収する。本実施形態の分離スクラップ吸引部７２は、分離スクラップ保持機構６０から落下する星形のスクラップＳ３に対応した位置の上面７２ａに該スクラップＳ３よりも大きい穴（第一の穴）７３が形成され、該穴７３から星形のスクラップＳ３を吸引可能である。吸引回収機構７０は、分離スクラップ吸引部７２に負圧を作用させて分離スクラップ保持機構６０から落下する分離後のスクラップＳ３を分離スクラップ吸引部７２の穴７３から吸引して回収する。図１と図６に示すように、本実施形態の吸引回収機構７０は、分離スクラップ吸引部７２、負圧供給機構７４、台車駆動機構７８、を備えている。
【００２８】
分離スクラップ吸引部７２は、略箱状とされ、図１３に示すように内部に空間７２ｂが形成されている。図６と図１３に示すように、分離スクラップ吸引部７２の上面７２ａには、負圧を外部に作用させるため、内部空間７２ｂに繋がる穴７３が四箇所形成されている。負圧供給機構７４は、分離スクラップ吸引部７２に接続された接続管７５と、吸引したスクラップＳ３を収容する収容室７６とを有し、接続管７５から空気を吸引して負圧を発生させ、吸引したスクラップＳ３を収容室７６へ導く。負圧供給機構７４には、真空ポンプ等を用いることができる。接続管７５には、自在に曲げ可能な耐圧ホース等を用いることができる。負圧供給機構７４は、分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂの空気を吸引することにより、分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧を作用させて星形のスクラップＳ３を吸引する。
【００２９】
製品取出台車１２，７２を往復駆動する台車駆動機構７８は、図６と図７に示すように、無端チェーン駆動機構７８ａ、この無端チェーン駆動モータにより周回駆動される一対の無端チェーン７８ｂ，７８ｂ、該無端チェーンの回転動作の中心となる一対の回転軸７８ｃ，７８ｃ、製品取出台車１２，７２を無端チェーン７８ｂ，７８ｂに結合する複数の結合部７８ｄ、を備えている。各部７８ｂ，７８ｃ，７８ｄは、例えば、金属製とされる。結合部７８ｄにより、台車１２，７２が無端チェーン７８ｂ，７８ｂの周回動作に応じて退避位置Ｌ１と進出位置Ｌ２との間で往復移動する。無端チェーン駆動機構７８ａは、回転モータ等で構成され、制御盤８０の制御に従って断続的に回転軸７８ｃを回転駆動して、複数個の成形品Ｐ１のトリミング動作に合わせて間欠的に台車１２，７２を退避位置Ｌ１と進出位置Ｌ２との間で双方向に移動させる。
【００３０】
なお、本実施形態の分離スクラップ回収機構５０は、分離スクラップ保持機構６０でスクラップＳ３が保持されるときのエア通路６２の負圧を検出して該検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段を備えている。これにより、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かの確認が容易となる。
【００３１】
図８は、トリミング機構２０の一部を構成する第一の差圧供給機構２８、分離スクラップ保持機構６０の一部を構成する第二の差圧供給機構６４、及び、分離スクラップ保持判定手段の一部を構成する圧力スイッチ８２のエア結線を示している。第一の差圧供給機構２８は、負圧供給機構２８ａ、圧空供給機構６９ａ、電磁弁２８ｂ，２８ｃ、エア通路２８ｄ〜２８ｈ，６９ｂ、により構成される。第二の差圧供給機構６４は、負圧供給機構６４ａ、圧空供給機構６９ａ、電磁弁６４ｂ，６４ｃ、エア通路６４ｄ〜６４ｈ，６９ｂ、により構成される。負圧供給機構２８ａ，６８ａには、真空ポンプ等を用いることができる。圧空供給機構６９ａには、圧空ポンプ等を用いることができる。各電磁弁には、通電されると開となる一方で通電されていないときにはばねの力により閉となる非通電時閉のばね付き電磁弁を用いることができる。
【００３２】
電磁弁２８ｂは、エア通路２８ｄで負圧供給機構２８ａに接続され、エア通路２８ｅ，２８ｆで下テーブルのエア通路２９に接続されている。電磁弁２８ｃは、エア通路２８ｇ，６９ｂで圧空供給機構６９ａに接続され、エア通路２８ｈ，２８ｆで下テーブルのエア通路２９に接続されている。電磁弁６４ｂは、エア通路６４ｄで負圧供給機構６４ａに接続され、エア通路６４ｅ，６４ｆで上テーブルのエア通路６２に接続されている。電磁弁６４ｃは、エア通路６４ｇ，６９ｂで圧空供給機構６９ａに接続され、エア通路６４ｈ，６４ｆで上テーブルのエア通路６２に接続されている。
また、上テーブルのエア通路６２に繋がるエア通路６４ｆには、分離スクラップ保持機構６０でスクラップＳ３が保持されるときのエア通路６２の負圧を検出する圧力スイッチ８２が接続されている。圧力スイッチ８２は、エア通路６４ｆ内、実質的にはエア通路６２内の空気圧Ｐｎ（単位：ＭＰａ）と所定の設定空気圧Ｐｔ（単位：ＭＰａ）との大小を検出し、対応する検出信号を生成する。大気圧をＰａｔ（単位：ＭＰａ）とすると、Ｐｔ＜Ｐａｔであり、例えば、設定圧Ｐｔから高い空気圧になると内蔵するばねの付勢力に逆らってスイッチをオンにし、設定圧Ｐｔから低い空気圧になるとスイッチをオフにする。設定圧Ｐｔは、穴２３の周囲の受け部材２２に星形のスクラップＳ３が全て吸着されたときに想定されるエア通路６２の空気圧よりも高く、穴２３の周囲の受け部材２２にスクラップＳ３が一つ吸着されなかったときに想定されるエア通路６２の空気圧よりも低くすればよい。
【００３３】
図９は、制御盤８０を中心としたトリミング装置２の電気回路構成を示している。制御盤８０は、該制御盤全体の動作を制御する中央制御回路８１、接続したシート送り機構３の動作を制御するシート送り制御回路８０ａ、接続した上テーブル駆動機構３１及び下テーブル駆動機構３２の動作を制御するテーブル駆動制御回路８０ｂ、接続した台車駆動機構７８の動作を制御する台車駆動制御回路８０ｃ、接続した電磁弁６４ｂ，６４ｃ，２８ｂ，２８ｃ，１４ａの動作をそれぞれ制御する電磁弁制御回路８０ｄ，８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｊ、接続した圧力スイッチ８２の状態を読み込むスイッチ状態読込回路８０ｈ、該スイッチ状態読込回路に接続された警報出力回路８０ｉ、接続した昇降テーブル１６の動作を制御する昇降制御回路８０ｋ、等を備えている。
【００３４】
警報出力回路８０ｉは、設定圧Ｐｔから高い空気圧であることを表す検出信号がスイッチ状態読込回路８０ｈで読み込まれたときに警報を外部へ出力する。警報を外部へ出力することには、ブザー音等の所定の警報音を外部へ出力すること、電球等の照明を点灯すること、印刷用紙に所定の警報内容を印刷すること、これらの組み合わせ、等が含まれる。また、警報出力回路８０ｉは、設定圧Ｐｔから低い空気圧であることを表す検出信号がスイッチ状態読込回路８０ｈで読み込まれたときに、設定圧Ｐｔから低い空気圧である旨を外部へ出力してもよい。さらに、設定圧Ｐｔから低い空気圧である旨のみを外部へ出力する出力回路を制御盤８０に設けてもよい。
以上より、制御盤８０は、圧力スイッチ８２とともに、該圧力スイッチで検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段を構成する。
【００３５】
（３）トリミング装置の動作並びに作用及び効果：
本トリミング装置２は、図１０に示したタイミングで、シート送り機構３、テーブル２１，２５、台車１２，７２、差圧供給機構２８，６４、負圧供給機構１４、昇降テーブル１６、を繰り返し動作させ、成形品Ｐ１を一度に所定数（複数個）トリミングしてスクラップＳ２，Ｓ３を回収する処理を連続して行う。本処理は、制御盤８０の制御により行われる。なお、「シート送り」はシート送り装置３の動作、「テーブル」はテーブル２１，２５の動作、「台車」は製品取出台車１２，７２の動作、「上負圧」は負圧用電磁弁６４ｂの動作、「上圧空」は圧空用電磁弁６４ｃの動作、「下負圧」は負圧用電磁弁２８ｂの動作、「下圧空」は圧空用電磁弁２８ｃの動作、「成形品吸着」は成形品吸着用電磁弁１４ａ、「昇降テーブル」は昇降テーブル１６の動作、を示している。また、図１１には、シート送り装置３の動作とともに、テーブル２１，２５や台車１２，７２の位置、エア通路６２，２９内の空気圧の状態を示している。「上差圧」は上テーブルのエア通路６２の空気圧、「下差圧」は下テーブルのエア通路２９の空気圧、「成形品吸着」は成形品吸着部の内部空間１２ｂの空気圧、を示している。
【００３６】
まず、複数個の成形品Ｐ１を隣接して形成した成形用シートＳ１がシート送り装置３によりトリミング装置２に搬入される（タイミングt1〜t2）。この状態を、図２に示している。このとき、上テーブル２１は最も上の全開位置ＬＵ１にあり、下テーブル２５は最も下の全開位置ＬＤ１にあり、台車１２，７２は図２に示されない退避位置Ｌ１にあり、電磁弁６４ｂ，６４ｃ，２８ｂ，２８ｃ，１４ａは閉とされ、昇降テーブル１６は停止している。
タイミングt2〜t3では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を閉じ、電磁弁制御回路８０ｄ，８０ｆの制御により、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂを開く。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。同タイミングで、図１１に示すように、テーブル２１，２５が閉じ、エア通路６２，２９の空気が負圧になる。この状態を、図１２に示している。このとき、上テーブル２１は最も下の閉位置ＬＵ２にあり、下テーブル２５は最も上の閉位置ＬＤ２にあり、各成形品Ｐ１が下型２７上に載置されて位置決めされ、切刃の刃先２６ａが受け部材の下面２２ａに押し当てられて成形品Ｐ１が複数個トリミングされる。このトリミング時に、複数の成形品Ｐ２で囲まれた部分の成形用シートＳ１がスクラップＳ３として分離される。また、下テーブルのエア通路２９に繋がった吸引孔２７ａに負圧が作用して各成形品Ｐ１が各下型２７に吸着され、上テーブルのエア通路６２に繋がった穴２３に負圧が作用して各スクラップＳ３が受け部材２２に吸着される。ここで、穴２３がスクラップＳ３よりも小さいので、スクラップＳ３はエア通路６２内に吸い込まれない。
【００３７】
タイミングt3〜t4では、テーブル２１，２５を閉じた状態で停止させておき、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂも開いたままとしておく。
タイミングt4〜t5では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を全開位置ＬＵ１，ＬＤ１まで開く。このタイミングで、図１１に示すように、テーブル２１，２５が全開位置まで開く。このとき、各成形品Ｐ２が各下型２７に吸着されてスクラップシートＳ２から離れ、各スクラップＳ３が穴２３の周囲の受け部材２２に吸着されて成形品Ｐ２及びスクラップシートＳ２から離れ、スクラップシートＳ２に抜き穴Ｓ４が形成されている。
【００３８】
タイミングt5〜t6では、テーブル２１，２５を全開状態で停止させておき、台車駆動機構７８の制御により台車１２，７２を退避位置Ｌ１から進出位置Ｌ２まで移動させる。この状態を、図１３に示している。このとき、各成形品Ｐ２が各下型２７上に存在し、各スクラップＳ３が穴２３近傍の受け部材２２の下に存在し、スクラップシートＳ２の抜き穴Ｓ４の下で受け部材２２と切刃２６の間に台車１２，７２が進入している。ここで、成形品吸着部の吸引孔１３に負圧が作用し、分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧が作用している。
タイミングt6〜t7では、台車１２，７２を進出位置Ｌ２で停止させておき、下型２７上の成形品Ｐ２が成形品吸着部の下面１２ａに近づく中間位置までテーブル２１，２５をテーブル駆動機構３１，３２の制御により閉じる。この状態を、図１４に示している。このとき、上テーブル２１は全開位置ＬＵ１と閉位置ＬＵ２との間の中間位置ＬＵ３にあり、下テーブル２５は全開位置ＬＤ１と閉位置ＬＤ２との間の中間位置ＬＤ３にある。
【００３９】
タイミングt7〜t8では、電磁弁制御回路８０ｄ〜８０ｇ，８０ｊの制御により、負圧用電磁弁６４ｂ，２８ｂを閉じ、圧空用電磁弁６４ｃ，２８ｃを開いて所定時間経過後に閉じ、成形品吸着用電磁弁１４ａを開く。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。同タイミングで、図１１に示すように、エア通路６２，２９に圧空が供給され、成形品吸着部の下面１２ａに負圧が供給される。このとき、下テーブルのエア通路２９に繋がった吸引孔２７ａから空気が噴出して各成形品Ｐ２が各下型２７から離れて成形品吸着部の下面１２ａに吸着され、上テーブルのエア通路６２に繋がった穴２３からも空気が噴出して各スクラップＳ３が受け部材２２から落下する。ここで、分離スクラップ吸引部の穴７３がスクラップＳ３よりも大きいので、スクラップＳ３が穴７３から分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂへ吸い込まれる。
タイミングt8〜t9では、テーブル駆動機構３１，３２の制御によりテーブル２１，２５を全開位置ＬＵ１，ＬＤ１まで開く。この状態を、図１５に示している。このとき、各成形品Ｐ２は成形品吸着部の下面１２ａに吸着されたままであり、各スクラップＳ３は分離スクラップ吸引部の内部空間７２ｂから接続管７５を経て収容室７６まで導かれる。
【００４０】
タイミングt9〜t10では、テーブル２１，２５を全開状態で停止させておき、台車駆動機構７８の制御により台車１２，７２を進出位置Ｌ２から退避位置Ｌ１まで移動させる。
タイミングt10〜t11では、電磁弁制御回路８０ｊの制御により成形品吸着用電磁弁１４ａを閉じ、昇降制御回路８０ｋの制御により昇降テーブル１６を動作させる。なお、これらの動作は、同時でなくてもよい。すると、退避位置Ｌ１に搬送された成形品Ｐ２は、成形品吸着部の下面１２ａから解放されて落下し、昇降テーブル１６に積載され、所定数積載されると取出テーブル１７上へ押し出される。このようにして、トリミング後の成形品Ｐ２が取り出される。
【００４１】
その後、上述したタイミングt1〜t11に従った動作を繰り返す。タイミングt1〜t2では、受け部材２２と切刃２６との間に存在するスクラップシートＳ２がシート送り装置３により周部スクラップ回収機構４０の方へ移送され、新たに複数個の成形品Ｐ１がシート送り装置３によりトリミング装置２に搬入される。タイミングt1〜t11に従った動作が繰り返されると、周部スクラップ回収機構４０により、スクラップシートＳ２が成形用シートＳ１に繋がった状態で進行方向Ｄ１に移動して回収される。
なお、シートＳ１，Ｓ２の移送を開始するタイミングt1は、昇降テーブル１６の動作が停止するタイミングt11の前とすることも可能であり、台車１２，７２が退避するタイミングt9から前記タイミングt11までの間としてもよい。
以上説明したようにして、成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を連続して行い、分離後の前記スクラップを回収する処理を連続して行う。
【００４２】
本トリミング装置及びその制御方法によると、シートの進行方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２に隣り合う成形品Ｐ１同士の間に隙間を設ける必要が無いので、成形用シートＳ１に対する成形品Ｐ２の生産効率が向上する。また、複数の成形品Ｐ１で囲まれた部分のスクラップＳ３が回収されるので、分離後のスクラップＳ３が成形品Ｐ２に混入しない。その上、回収した分離後のスクラップＳ３を成形用シートＳ１として再利用することができるので、シートＳ１の歩留まりが向上する。従って、成形品のコストを低減させることが可能になる。
さらに、分離後の第二のスクラップＳ３を保持するときのエア通路６２の負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方が通知されるので、分離後のスクラップが分離スクラップ保持機構に保持されているか否かを容易に確認することができ、より確実に分離後のスクラップを回収して成形品をトリミングすることが可能になる。
【００４３】
（４）変形例：
トリミング機構は、トムソン刃と受け部材とで成形用シートを切断する以外にも、上刃と下刃とを摺接させる等して成形用シートを切断してもよい。
分離スクラップ吸引部の穴７３に負圧を作用させる負圧供給機構７４は、常時負圧を作用させる以外にも、電磁弁を断続的に開閉させる等により負圧を間欠的に作用させてもよい。
分離スクラップ回収機構５０で回収するスクラップは、４個の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップ以外にも、図１６に示すように２個の成形品Ｐ３に囲まれた部分のシートＳ３ｂから生じるスクラップ等、４個以外の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップでもよい。むろん、ドーナツ状の成形品のように、１個の成形品に囲まれた部分のシートから生じるスクラップでもよい。
【００４４】
なお、トリミング装置の基本部分であるトリミング機構２０及び分離スクラップ回収機構５０のみでも、成形用シートの歩留まりを向上させる効果が得られる。また、成形装置が併設されていないトリミング装置でも、同じ効果が得られる。
むろん、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】成形品製造装置の概略を例示する正面図。
【図２】トリミング装置の要部の垂直断面を差圧供給機構とともに例示する図。
【図３】切刃を取り付けた下テーブルの外観を例示する斜視図。
【図４】受け部材を取り付けた上テーブルの外観を例示する斜視図。
【図５】成形用シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【図６】成形品取出機構及び吸引回収機構を模式的に例示する正面図。
【図７】成形品取出機構及び周部スクラップ回収機構を模式的に例示する平面図。
【図８】差圧供給機構及び圧力スイッチのエア結線を例示する流路図。
【図９】トリミング装置の電気回路構成の概略を例示するブロック図。
【図１０】シート送り機構、テーブル、台車、差圧供給機構、負圧供給機構、及び、昇降テーブルの動作を例示するタイミングチャート。
【図１１】シート送り機構の動作、テーブルの位置、台車の位置、エア通路のエアの圧力、成形品吸着部の内部空間の圧力、及び、昇降テーブルの位置を例示するタイミングチャート。
【図１２】上下テーブル近接時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１３】台車進入時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１４】上下テーブルが中間位置まで近接した時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１５】上下テーブル離反時におけるトリミング装置の要部の垂直断面を例示する図。
【図１６】変形例において成形用シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【図１７】従来例において熱可塑性樹脂シートから形成される成形品及びスクラップを模式的に例示する平面図。
【符号の説明】
【００４６】
１…成形品製造装置、２…トリミング装置、３…シート送り機構、
１０…成形品取出機構、
１２…成形品吸着部、１２ａ…下面、１２ｂ…空間、１３…吸引孔、
１４…負圧供給機構、１４ａ…電磁弁、１５…接続管、
１６…昇降テーブル、１７…取出テーブル、
２０…トリミング機構、
２１…上テーブル、２２…受け部材（上側切断部）、２２ａ…下面、２３…第二の穴、
２５…下テーブル、２６…切刃（下側切断部）、２６ａ…刃先、
２７…下型、２７ａ…吸引孔、
２８…第一の差圧供給機構、２８ａ…負圧供給機構、２８ｂ，２８ｃ…電磁弁、
２９…エア通路、
３０…テーブル駆動機構、３１…上テーブル駆動機構、３２…下テーブル駆動機構、
４０…周部スクラップ回収機構、
４１…周部スクラップ巻取軸、４２…周部スクラップ回転駆動機構、
５０…分離スクラップ回収機構、
６０…分離スクラップ保持機構、６２…エア通路、６４…第二の差圧供給機構、
６４ａ…負圧供給機構、６４ｂ，６４ｃ…電磁弁、
６９ａ…圧空供給機構、
７０…吸引回収機構、
７２…分離スクラップ吸引部、７２ａ…上面、７２ｂ…空間、７３…穴、
７４…負圧供給機構、７５…接続管、７６…収容室、
７８…台車駆動機構、７８ａ…無端チェーン駆動機構、７８ｂ…無端チェーン、
７８ｃ…回転軸、７８ｄ…結合部、
８０…制御盤、８２…圧力スイッチ（分離スクラップ保持判定手段の一部）、
９１…シート供給装置、９２…成形装置、
Ｄ１…進行方向、Ｄ２…幅方向、
Ｌ１…退避位置、Ｌ２…進出位置、
ＬＩ１…刃先の当接位置、
Ｐ１，Ｐ２…成形品、
Ｓ１…成形用シート、Ｓ２…スクラップシート（第一のスクラップ）、
Ｓ３…第二のスクラップ、Ｓ４…抜き穴、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、
分離後の前記スクラップを回収する分離スクラップ回収機構とを備えることを特徴とするトリミング装置。
【請求項２】
前記トリミング機構は、互いに近接及び離反可能な上側切断部及び下側切断部を近接させて前記成形品を一度に複数個トリミングする機構とされ、
前記分離スクラップ回収機構は、前記分離後のスクラップを保持可能な分離スクラップ保持機構と、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構により保持されたスクラップを吸引して回収する吸引回収機構とを有することを特徴とする請求項１に記載のトリミング装置。
【請求項３】
前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入してトリミング後の前記成形品を吸着可能な成形品吸着部を有し、該成形品吸着部に前記トリミング後の成形品を吸着させて取り出す成形品取出機構をさらに備え、
前記吸引回収機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップを吸引可能な分離スクラップ吸引部を前記成形品吸着部の上に有し、該分離スクラップ吸引部に吸引させた分離後のスクラップを回収する機構とされ、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記分離後のスクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記分離スクラップ吸引部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに前記分離後のスクラップの吸引を解除して該スクラップを前記分離スクラップ吸引部上へ落下させることを特徴とする請求項２に記載のトリミング装置。
【請求項４】
前記成形品取出機構は、前記トリミング後の成形品を前記成形品吸着部の下面に吸着させて前記上側切断部と前記下側切断部との間から退避させて回収し、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記分離後のスクラップの上から負圧を作用させて該スクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記分離スクラップ吸引部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに該スクラップに対して下方に向けた圧空を供給して該スクラップを前記分離スクラップ吸引部上へ落下させ、
前記分離スクラップ吸引部は、前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップに対応した位置の上面に該スクラップよりも大きい穴が形成され、
前記吸引回収機構は、前記分離スクラップ吸引部に負圧を作用させて前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップを前記分離スクラップ吸引部の穴から吸引して回収することを特徴とする請求項３に記載のトリミング装置。
【請求項５】
前記下側切断部は、前記成形品のそれぞれを囲む位置で刃先を上方へ向けた切刃とされ、
前記上側切断部は、前記切刃の刃先を当接させる受け部材とされ、
該受け部材には、前記成形品を囲む切刃の外側となる位置で前記スクラップよりも小さい第二の穴が形成され、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記第二の穴に負圧を作用させて該第二の穴の周囲の受け部材に前記分離後のスクラップを吸着させて保持することを特徴とする請求項４に記載のトリミング装置。
【請求項６】
前記分離スクラップ回収機構は、エア通路に負圧を作用させて前記分離後のスクラップの上から該スクラップを吸引して保持する分離スクラップ保持機構と、該スクラップを保持するときの前記エア通路の負圧を検出して該検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段と、前記分離スクラップ保持機構により保持されたスクラップを吸引して回収する吸引回収機構とを有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のトリミング装置。
【請求項７】
互いに近接及び離反可能な上側切断部及び下側切断部を近接させることにより、進行方向に連続した成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、該複数個の成形品の周囲にある前記成形用シートを第一のスクラップとしてトリミング時に分離するとともに、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートを第二のスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、
前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入してトリミング後の前記成形品を吸着可能な成形品吸着部を有し、該成形品吸着部の下面に前記トリミング後の成形品を吸着させて前記上側切断部と前記下側切断部との間から退避させて取り出す成形品取出機構と、
前記第一のスクラップを前記成形用シートに繋がった状態で前記進行方向に移送して回収する周部スクラップ回収機構と、
前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記第二のスクラップの上から負圧を作用させて該第二のスクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記成形品吸着部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに前記第二のスクラップに対して下方に向けた圧空を供給して該第二のスクラップを落下させる分離スクラップ保持機構と、
落下する前記第二のスクラップに対応した位置の上面に該第二のスクラップよりも大きい穴が形成された分離スクラップ吸引部であって前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構から落下する第二のスクラップを前記穴から吸引可能な分離スクラップ吸引部を前記成形品吸着部の上に有し、該分離スクラップ吸引部に負圧を作用させて前記分離スクラップ保持機構から落下する第二のスクラップを前記分離スクラップ吸引部の穴から吸引して回収する吸引回収機構とを備えることを特徴とするトリミング装置。
【請求項８】
成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を行うトリミング工程と、
分離後の前記スクラップを回収する処理を行う分離スクラップ回収工程とを備えることを特徴とするトリミング装置の制御方法。
【請求項１】
成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、
分離後の前記スクラップを回収する分離スクラップ回収機構とを備えることを特徴とするトリミング装置。
【請求項２】
前記トリミング機構は、互いに近接及び離反可能な上側切断部及び下側切断部を近接させて前記成形品を一度に複数個トリミングする機構とされ、
前記分離スクラップ回収機構は、前記分離後のスクラップを保持可能な分離スクラップ保持機構と、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構により保持されたスクラップを吸引して回収する吸引回収機構とを有することを特徴とする請求項１に記載のトリミング装置。
【請求項３】
前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入してトリミング後の前記成形品を吸着可能な成形品吸着部を有し、該成形品吸着部に前記トリミング後の成形品を吸着させて取り出す成形品取出機構をさらに備え、
前記吸引回収機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップを吸引可能な分離スクラップ吸引部を前記成形品吸着部の上に有し、該分離スクラップ吸引部に吸引させた分離後のスクラップを回収する機構とされ、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記分離後のスクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記分離スクラップ吸引部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに前記分離後のスクラップの吸引を解除して該スクラップを前記分離スクラップ吸引部上へ落下させることを特徴とする請求項２に記載のトリミング装置。
【請求項４】
前記成形品取出機構は、前記トリミング後の成形品を前記成形品吸着部の下面に吸着させて前記上側切断部と前記下側切断部との間から退避させて回収し、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記分離後のスクラップの上から負圧を作用させて該スクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記分離スクラップ吸引部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに該スクラップに対して下方に向けた圧空を供給して該スクラップを前記分離スクラップ吸引部上へ落下させ、
前記分離スクラップ吸引部は、前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップに対応した位置の上面に該スクラップよりも大きい穴が形成され、
前記吸引回収機構は、前記分離スクラップ吸引部に負圧を作用させて前記分離スクラップ保持機構から落下する分離後のスクラップを前記分離スクラップ吸引部の穴から吸引して回収することを特徴とする請求項３に記載のトリミング装置。
【請求項５】
前記下側切断部は、前記成形品のそれぞれを囲む位置で刃先を上方へ向けた切刃とされ、
前記上側切断部は、前記切刃の刃先を当接させる受け部材とされ、
該受け部材には、前記成形品を囲む切刃の外側となる位置で前記スクラップよりも小さい第二の穴が形成され、
前記分離スクラップ保持機構は、前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記第二の穴に負圧を作用させて該第二の穴の周囲の受け部材に前記分離後のスクラップを吸着させて保持することを特徴とする請求項４に記載のトリミング装置。
【請求項６】
前記分離スクラップ回収機構は、エア通路に負圧を作用させて前記分離後のスクラップの上から該スクラップを吸引して保持する分離スクラップ保持機構と、該スクラップを保持するときの前記エア通路の負圧を検出して該検出した負圧が所定の負圧に達しているか否かの少なくとも一方を通知する分離スクラップ保持判定手段と、前記分離スクラップ保持機構により保持されたスクラップを吸引して回収する吸引回収機構とを有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のトリミング装置。
【請求項７】
互いに近接及び離反可能な上側切断部及び下側切断部を近接させることにより、進行方向に連続した成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングし、該複数個の成形品の周囲にある前記成形用シートを第一のスクラップとしてトリミング時に分離するとともに、複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートを第二のスクラップとしてトリミング時に分離するトリミング機構と、
前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入してトリミング後の前記成形品を吸着可能な成形品吸着部を有し、該成形品吸着部の下面に前記トリミング後の成形品を吸着させて前記上側切断部と前記下側切断部との間から退避させて取り出す成形品取出機構と、
前記第一のスクラップを前記成形用シートに繋がった状態で前記進行方向に移送して回収する周部スクラップ回収機構と、
前記上側切断部と前記下側切断部とが近接したときに前記第二のスクラップの上から負圧を作用させて該第二のスクラップを吸引して保持し、前記上側切断部と前記下側切断部とが離反して前記成形品吸着部が前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入したときに前記第二のスクラップに対して下方に向けた圧空を供給して該第二のスクラップを落下させる分離スクラップ保持機構と、
落下する前記第二のスクラップに対応した位置の上面に該第二のスクラップよりも大きい穴が形成された分離スクラップ吸引部であって前記上側切断部と前記下側切断部とが離反したときに前記上側切断部と前記下側切断部との間に進入して前記分離スクラップ保持機構から落下する第二のスクラップを前記穴から吸引可能な分離スクラップ吸引部を前記成形品吸着部の上に有し、該分離スクラップ吸引部に負圧を作用させて前記分離スクラップ保持機構から落下する第二のスクラップを前記分離スクラップ吸引部の穴から吸引して回収する吸引回収機構とを備えることを特徴とするトリミング装置。
【請求項８】
成形用シートに形成された成形品を一度に複数個トリミングして複数の前記成形品で囲まれた部分の前記成形用シートをスクラップとしてトリミング時に分離する処理を行うトリミング工程と、
分離後の前記スクラップを回収する処理を行う分離スクラップ回収工程とを備えることを特徴とするトリミング装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−１２４２１（Ｐ２００９−１２４２１Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７９６６１（Ｐ２００７−１７９６６１）
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（３０４０５０３６９）株式会社浅野研究所 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月９日（２００７．７．９）
【出願人】（３０４０５０３６９）株式会社浅野研究所 (44)
【Ｆターム（参考）】
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