搬运装置、成形品制造装置及成形品的制造方法.pdf

一种将插入部件(100)搬运到模具(51)内的搬运装置(12)，包括：将插入部件(100)以插入部件(100)的主面沿着大致重力方向的姿势加以保持的保持装置(21)；在插入部件(100)被保持装置(21)以所述姿势保持的状态下向模具(51)搬运插入部件(100)的搬运机构(22)；以及将插入部件(100)加热的加热装置(13)，在将插入部件(100)配置在模具(51)内之前，能够用加热装置(13)将插入部件(100)加热。

1.  一种搬运装置，用于向模具内搬运插入部件，其特征在于，包括：
保持装置，该保持装置将所述插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势加以保持；
搬运机构，该搬运机构在所述插入部件被所述保持装置以所述姿势保持的状态下向所述模具搬运所述插入部件；以及
加热装置，该加热装置将所述插入部件加热，
在将所述插入部件配置于所述模具内之前，能够用所述加热装置将所述插入部件加热。

2.  一种成形品制造装置，其特征在于，包括：
搬运装置，该搬运装置将插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势加以搬运；
加热装置，该加热装置将以所述姿势搬运的所述插入部件加热；以及
成形装置，该成形装置用于使以所述姿势搬运的所述插入部件成形，装有模具，
在将所述插入部件配置在所述成形装置内之前，能够用所述加热装置将所述插入部件加热。

3.  如权利要求2所述的成形品制造装置，其特征在于，
在将所述插入部件配置于所述成形装置内之前，能够将所述插入部件加热并使其待机。

4.  如权利要求2或3所述的成形品制造装置，其特征在于，
在即将将所述插入部件配置于所述成形装置内之前，能够将所述插入部件加热。

5.  如权利要求2至4中任一项所述的成形品制造装置，其特征在于，
所述搬运装置包括：
保持装置，该保持装置以所述姿势保持所述插入部件；以及
搬运机构，该搬运机构在所述插入部件被所述保持装置以所述姿势保持的 状态下搬运所述插入部件，
所述保持装置包括：
夹头；以及
冷却装置，该冷却装置能够将所述夹头加以冷却。

6.  一种成形品的制造方法，其特征在于，
利用搬运装置将插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势向加热装置搬运，
用所述加热装置将以所述姿势搬运的所述插入部件加热，
加热后，将所述插入部件向装有模具的成形装置搬运，
用所述成形装置将所述插入部件成形。

7.  如权利要求6所述的成形品的制造方法，其特征在于，
在将所述插入部件搬运到所述成形装置内之前，将所述插入部件加热并使其待机。

8.  如权利要求6或7所述的成形品的制造方法，其特征在于，
在即将将所述插入部件搬运到所述成形装置内之前，将所述插入部件加热。

9.  如权利要求6至8中任一项所述的成形品的制造方法，其特征在于，
所述搬运装置包括：
保持装置，该保持装置将所述插入部件以所述姿势保持；以及
搬运机构，该搬运机构在所述插入部件被所述保持装置以所述姿势保持的状态下搬运所述插入部件，
所述保持装置包括：
夹头；以及
冷却装置，该冷却装置能将所述夹头加以冷却。

搬运装置、成形品制造装置及成形品的制造方法
技术领域
本发明涉及对热塑性预成型料等插入部件进行搬运的搬运装置、利用插入部件制造成形品的成形品制造装置及成形品的制造方法。
背景技术
过去，作为成形品的制造方法已知有将插入部件配置在模具中，用射出成形装置进行射出成形，从而制造出成形品的方法。为了防止射出的树脂材料急剧冷却，这种插入部件在配置于模具之前要用加热装置加热。
另外，过去已知有一种技术，是将热塑性预成型料配置在模具中加以挤压，由此给热塑性预成型料定型并制造出成形品。另外还有一种技术，是在给热塑性预成型料定型的同时，将热塑性预成型料作为插入部件，通过射出成形制造出具有轮毂和肋等成形部的成形品。热塑性预成型料是用纤维材料和热塑性树脂材料来形成为片状，且通过加热来定型。
作为对热塑性预成型料等插入部件进行搬运的搬运装置，有一种技术是将热塑性预成型料等插入部件横放在传送带等搬运装置上，且向着加热装置及模具搬运热塑性预成型料等插入部件。
另外，专利文献1公开了一种技术，是用搬运头作为搬运插入部件的搬运装置，这种搬运头能够用抽真空元件将热塑性预成型料等插入部件加以保持。使用这种搬运头的搬运装置通过使设有搬运头的可动臂转动并移动，来改变插入部件的姿势，以进行搬运。具体是，搬运装置将插入部件从主面方向沿着大致水平方向配置的横放姿势变更成主面方向沿着大致重力方向配置的纵向的姿势。
另外，专利文献2中公开了一种搬运装置，将装饰片等片状材料以主面方向沿着重力方向配置的纵向的姿势加以保持，并通过抽真空装置等来搬运片状 材料。
现有文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平6－270199号公报。
专利文献2：日本专利特开2012－200984号公报。
发明的公开
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1公开的成形品制造装置存在以下问题。即、为了将横放姿势的插入部件变成纵向的姿势，上述搬运装置需要变更姿势的工序，存在成形品生产率低下的问题。另外，如果插入部件在加热后改变姿势且被搬运，已被加热的插入部件有可能在改变姿势的期间被自然冷却。
另外，当利用以横放姿势搬运热塑性预成型料等插入部件的搬运装置进行加热、然后用使姿势改变的搬运装置时，搬运装置及加热装置的设置面积必需比热塑性预成型料的面积还大。因此导致成形品制造装置的设置面积大型化。
另外，热塑性预成型料为了定型而要用加热装置加热，因此在使用以横放姿势载放在搬运装置上的技术或用搬运头来保持的技术时，与加热后的热塑性预成型料之间的接触面积大，会发生拉丝(糸引き)或在接触面上残留树脂材料。因此会增加搬运装置的维修频率等，会使成形品制造装置停止运行的时间延长。
另外，加热后的热塑性预成型料的强度降低，因此加热后要改变姿势时很难变成规定的姿势。还有，需要设置姿势变更工序，这样会增加周期时间。
而上述专利文献2公开的成形品制造装置则是要将片状材料置于模具中后用加热装置将片状材料加热，并且加热装置还要离开模具，因此会增加周期时间，降低成形品的生产率。
鉴于上述情况，需要有能够提高生产率的成形品制造装置。
为此，本发明的目的在于提供一种搬运装置、成形品制造装置及成形品的制造方法，能够减少设置面积并且提高生产率。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题并达到目的，本发明的搬运装置、成形品制造装置及成形品的制造方法如下构成。
本发明一个方案的搬运装置是将插入部件搬运到模具内的搬运装置，包括：保持装置，该保持装置将所述插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势加以保持；搬运机构，该搬运机构在所述插入部件被所述保持装置以所述姿势保持的状态下向所述模具搬运所述插入部件；以及加热装置，该加热装置将所述插入部件加热，在将所述插入部件配置于所述模具内之前，能够用所述加热装置将所述插入部件加热。
本发明一个方案的成形品制造装置包括：搬运装置，该搬运装置将插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势加以搬运；加热装置，该加热装置对被以所述姿势搬运的所述插入部件进行加热；以及成形装置，该成形装置用于对被以所述姿势搬运的所述插入部件进行成形，装有模具，在将所述插入部件配置在所述成形装置内之前，能够用所述加热装置将所述插入部件加热。
本发明一个方案的成形品的制造方法通过搬运装置将插入部件以所述插入部件的主面沿着大致重力方向的姿势向加热装置搬运，用所述加热装置对被以所述姿势搬运的所述插入部件进行加热，且在加热后将所述插入部件向安装有模具的成形装置搬运，用所述成形装置将所述插入部件成形。
发明效果
本发明能够提供一种搬运装置、成形品制造装置及成形品的制造方法，能够减少设置面积并且提高生产率。
附图说明
图1是示意地表示本发明第一实施方式的成形品制造装置的结构的立体图。
图2是示意地表示该成形品制造装置中所用的主要结构的主视图。
图3是示意地表示该成形品制造装置中所用的主要结构的侧视图。
图4是示意地表示该成形品制造装置中所用的搬运装置及加热装置的结构的主视图。
图5是示意地表示本发明第二实施方式的成形品制造装置的结构的立体图。
图6是示意地表示该成形品制造装置中所用的搬运装置的结构的说明图。
图7是示意地表示该成形品制造装置中所用的主要结构的说明图。
图8是示意地表示该成形品制造装置中所用的搬运装置及加热装置的结构的主视图。
图9是示意地表示本发明第三实施方式的成形品制造装置的立体图。
图10是示意地表示本发明第四实施方式的成形品制造装置的立体图。
具体实施方式
以下用图1至图4来说明本发明第一实施方式的成形品制造装置1。
图1是示意地表示本发明第一实施方式的成形品制造装置1的结构的立体图，图2是示意地表示成形品制造装置1中所用的主要结构、具体是夹头32的结构的主视图，图3是示意地表示夹头32的结构的侧视图，图4是示意地表示成形品制造装置1中所用的搬运装置12及加热装置13的结构的主视图。
如图1所示，成形品制造装置1例如包括保管部11、搬运装置12、加热装置13、模具装置14、射出装置15以及控制装置19。成形品制造装置1配置在工厂内等的设置范围2内，并且在基座3上配置有模具装置14及射出装置15。成形品制造装置1将热塑性预成型料100加热后用模具装置14来定型，同时通过射出装置15来射出成形，从而能够制造出成形品。
热塑性预成型料100形成为片状。热塑性预成型料100利用玻璃、碳等的纤维材料及热塑性的树脂材料来形成。在图1中，热塑性预成型料100的平面形状形成为方形，但只要是适于定型为成形品形状的形状即可。热塑性预成型料100形成为能够形成成形品的各种形状，例如方形、三角形以及椭圆形等。另外，热塑性预成型料100是插入部件的一例。
保管部11能够保管多个热塑性预成型料100。保管部11例如能够以纵向 姿势来保管热塑性预成型料100。不过，保管部11例如也可以在将热塑性预成型料100以横向姿势保管后从横向姿势变换成纵向姿势。
这里，所谓热塑性预成型料100的纵向姿势，是指热塑性预成型料100的主面沿着大致重力方向的姿势、即沿上下方向延伸的姿势或与这些姿势同等的姿势。另外，所谓热塑性预成型料100的横向姿势(横姿势)，是指热塑性预成型料100的主面沿着大致水平方向的姿势、即沿着成形品制造装置1的设置面的姿势或与这些姿势同等的姿势。
搬运装置12能够将热塑性预成型料100以纵向的姿势依次从热塑性预成型料100的保管部11向加热装置13及模具装置14搬运。具体是，搬运装置12例如包括夹头装置21和搬运机构22。
夹头装置21例如包括：设在搬运机构22上的支承部31；多个夹头32；开闭夹头32的开闭元件33；以及冷却装置34。夹头装置21利用多个夹头32而能够在多个位置上夹持热塑性预成型料100。夹头装置21是保持热塑性预成型料100的保持装置的一例。
如图2及图3所示，支承部31能够支承多个夹头32。支承部31能利用搬运机构22来移动。如图2及图3所示，通过开闭元件33进行驱动，能够开闭夹头32的前端。夹头32的前端宽度狭窄，至少能够保持热塑性预成型料100。另外，如图2中实线及双点划线所示，多个夹头32以能够调整相互距离的方式支承于支承部31。
夹头32例如包括设于支承部31的固定爪部32a和接近或脱离固定爪部32a的移动爪部32b。移动爪部32受开闭元件33驱动。固定爪部32a及移动爪部32b例如用耐热性佳的材料来形成。固定爪部32a及移动爪部32b例如用不锈钢材料或铝等来形成。
在热塑性预成型料00的端部位于固定爪部32a及移动爪部32b的前端之间的状态下，夹头32的移动爪部32b受开闭元件33驱动而成为关闭状态。夹头32通过保持该关闭状态而能够保持热塑性预成型料100。
开闭元件33是通过使移动爪部32b移动来实现夹头32的开闭的驱动源，例如使用气动汽缸等。开闭元件33通过信号线S与控制装置19实现电连接。
冷却装置34能够将夹头32冷却。冷却装置34例如通过向夹头32喷射空气来将夹头32冷却。冷却装置34通过信号线S与控制装置19实现电连接。
冷却装置34至少能够将固定爪部32a及移动爪部32b的与热塑性预成型料100接触的部位及其周边部加以冷却。冷却装置34支承在支承部31上，或是配置在能够在夹头32移动到保管部11之前的工序中将夹头32冷却的位置上。冷却装置34也可以位于加热装置13的上部，即使处于对热塑性预成型料100加热的过程中，也能在不影响热塑性预成型料100的范围内进行冷却。
搬运机构22是将夹头装置21的夹头32依次向保管部11、加热装置13及模具装置14搬运的机构，例如采用能使支承部31滑动的结构。搬运机构22例如采用导轨。另外，搬运机构22也可以是多关节机器人等。搬运机构22通过信号线S与控制装置19实现电连接。
如图1及图4所示，加热装置13例如包括：能够对热塑性预成型料100加热且有间隔地互为相向的一对加热部41；以及支承加热部41的支承部42。一对加热部41例如将对热塑性预成型料100进行加热的加热面41a沿着热塑性预成型料100的主面配置。
即，一对加热部41例如与热塑性预成型料100同样地以纵向姿势(例如沿着大致重力方向而纵向较长的长方体)来配置。一对加热部41有间隔地互为相向，该间隔能够使夹头32的固定爪部32a及移动爪部32b的前端一部分、以及被夹头32保持的热塑性预成型料100通过。
加热部41在互为相向的加热面41a上设置例如一个或多个红外线加热器43，能够将通过加热部41之间或停止于加热部41之间的热塑性预成型料100加热到规定的温度。而这里所谓规定的温度是指例如能够将热塑性预成型料100在模具装置14中加以定型的温度。加热部41例如在其上方，在与夹头32相向、且不与热塑性预成型料100相向的范围内设置有隔热的盖子44。
模具装置14包括能够开闭的模具51和开闭模具51的合模装置52。
模具51例如包括固定模53和移动模54。移动模54能够相对于固定模53而移动。固定模53及移动模54在互为相向的相向面上形成了型腔53a、54a，该型腔53a、54a具有能够将成形品成形的形状。模具51在关闭状态下通过固 定模53及移动模54的型腔53a、54a形成了成形品形状的空间。模具51安装在合模装置52上。
合模装置52能够将模具51开闭并合模。合模装置52例如包括：固定盘56；相对于固定盘53而能够移动的移动盘57；使移动盘57移动的肘式机构58；对肘式机构58实施驱动的驱动源59；对移动盘57相对于固定盘56的移动加以引导的多个连接杆60。合模装置52是将成形品加以成形的成形装置一例。
固定盘56能够支承固定模53。移动盘57能够支承移动模54。肘式机构58受驱动源59驱动而使移动盘57相对于固定盘56进退。驱动源59能够对肘式机构58实施驱动。驱动源59通过信号线S与控制装置19实现电连接。多个连接杆60能够对移动盘57进行引导，使之能够相对于固定盘56而直线地进退。多个连接杆60例如以横跨固定盘56及移动盘57的方式设在四个部位。
射出装置15例如包括壳体61、汽缸62、螺杆63、料斗64、移动元件65、驱动装置66以及汽缸加热装置67。射出装置15是通过向模具装置14的模具51内射出树脂材料而与合模装置52共同完成成形品的成形的成形装置的一例。
壳体61例如能够支承汽缸62、螺杆63及料斗64，并且能够在内部收容驱动装置66。汽缸62的内部收容有螺杆63。汽缸62在其前端具备射出喷嘴62a.射出喷嘴62a能够与在模具51上形成的浇口连接。螺杆63能够在汽缸62内旋转，且能够相对于汽缸62而进退。
料斗64中收容要进行射出成形的熔融的树脂材料。料斗64能够将所收容的树脂材料向汽缸62内供给。
移动元件65例如包括：配置在基座3上且向着固定模53及固定盘56延伸的多根导轨71；以及设置在壳体61的下部且能够在导轨71上滑动的多个导向件72。移动元件65通过将导向件72沿着导轨71引导，能够使壳体61及支承于壳体61上的各个结构沿着导轨71相对于模具装置14进退。
驱动装置66例如包括：使螺杆63旋转的第一驱动装置74；使螺杆63相对于汽缸62而进退的第二驱动装置75；以及使壳体61沿着导轨71而相对于 模具装置14进退的第三驱动装置76。
第一驱动装置74通过使螺杆63旋转，能够定量供给从料斗64送来的树脂材料。第一驱动装置74、第二驱动装置75以及第三驱动装置67通过信号线S而与控制装置19实现电连接。
汽缸加热装置67能够将汽缸62加热。汽缸加热装置67安装在汽缸62上。汽缸加热装置67通过将汽缸62加热，能够使从料斗64供给的树脂材料熔融。汽缸加热装置67通过信号线S与控制装置19实现电连接。
控制装置19能够控制搬运装置12、模具装置14以及射出装置15。具体是，控制装置19能够通过控制搬运机构22来控制夹头32(支承部31)的移动动作。另外，控制装置19能够检测搬运装置12的支承部31的位置。
控制装置19能够通过控制开闭元件33来控制夹头32的开闭动作。控制装置19能够通过控制冷却装置34来控制夹头32的冷却。
控制装置19能够通过控制驱动源59来驱动肘式机构58，且能控制移动模54(移动盘57)的进退动作。控制装置19能够通过控制第一驱动装置74、第二驱动装置75及第三驱动装置76来控制螺杆63的旋转动作及进退动作，并控制壳体61的进退动作(射出装置15的进退动作)。控制装置19能够通过控制汽缸加热装置67来控制汽缸62的加热动作。
以下说明用上述结构的成形品制造装置1来制造成形品的方法。
首先，控制装置19使夹头32向保管部11移动，同时使夹头32成为打开状态。不过在本周期之前，在将热塑性预成型料100搬运到加热装置13时，要用冷却装置34将夹头32冷却。
然后，如图2及图3所示，使夹头32继续移动，以使固定爪部32a及移动爪部32b的前端位于热塑性预成型料100的周向边缘(边缘部、端部)。然后，如图2及图3中双点划线所示，通过使移动爪部32b移动使夹头32成为关闭状态，热塑性预成型料100被夹头32保持。
然后使夹头32移动，以使热塑性预成型料100移动到一对加热部41之间，将热塑性预成型料100加热到规定的温度。然后再使夹头32移动，以将热塑性预成型料100搬运到模具51(安装了模具51的合模装置52)，且将热塑性 预成型料100配置(插入)于模具51(合模装置52)内。这时，例如将热塑性预成型料100固定于固定模53或移动模54上所设的定位销，由此将热塑性预成型料100定位。热塑性预成型料100因通过加热装置13的一对加热部41之间或停止于加热装置13的一对加热部41之间而变成软化状态。
然后，驱动肘式机构58，使移动模54向着固定模53移动，以实现合模。由此，热塑性预成型料100被模具51(安装了模具51的合模装置52)挤压且被定型成型腔53a、54a的形状。
与此同时，使壳体61移动，使射出喷嘴62a与在固定模53上形成的浇口连接，同时将从料斗64供给的熔融的树脂材料经过浇口向汽缸62内射出。由此向型腔53a、54a内射出树脂材料且按型腔53a、54a的形状供给树脂材料，并与已定型的热塑性预成型料100成形为一体。
然后，在模具51内将已定型的热塑性预成型料100及射出的树脂材料加以冷却，成形为成形品。然后，使移动模54移动，使模具51成为打开状态，并且利用设于固定模53或移动模54的突出销将成形品从模具51取出。
另外，在从合模到将成形品取出的过程中，用冷却装置34将夹头32冷却，并再次将热塑性预成型料100搬运到加热装置13，对将在下一次成形中使用的热塑性预成型料100进行加热。后面是重复同样的工序。通过重复这些工序来制造成形品。
根据上述结构的成形品制造装置1，加热装置13是将一对加热部41设置成加热面41a沿着上下方向延伸的纵向姿势，将热塑性预成型料100以纵向姿势进行加热的结构。采用上述结构，加热装置13的宽度只要是加热部41的宽度以及能够使热塑性预成型料100及夹头32通过的加热部41的相向间隔即可，能够缩小设置面积。结果是能够缩小成形品制造装置1的设置面积。特别是，即使热塑性预成型料100的面积较大，也无需增大加热装置13的设置面积，只要增加加热部41的高度就能将热塑性预成型料100加热。另外，通过以纵向姿势(热塑性预成型料100的主面沿着大致重力方向的姿势)来搬运热塑性预成型料100，只需以夹着热塑性预成型料100的搬运路径的方式来配置加热装置13即可，无需改变热塑性预成型料100的姿势就能将热塑性预成型料100 加热。从而能够简单地将热塑性预成型料100加热。
另外，由于是用搬运装置12将热塑性预成型料100向加热装置13及模具装置14搬运的结构，因此无需在加热装置13上另设加热所需的热塑性预成型料100的滑动装置等搬运装置。另外，搬运时无需设置金属网和隔热片等，能够实现对热塑性预成型料100的均匀加热。
另外，热塑性预成型料100被夹头32夹持，且以此状态向加热装置13搬运以被加热。因此，热塑性预成型料100的被夹头32保持的部位会被夹头32的固定爪部32a及移动爪部32b的前端覆盖，从而不能直接照到红外线。即，即使热塑性预成型料100被夹头32夹着通过加热装置13，且其与加热部41相向的面被加热，也能避免热量从加热装置13的加热部41直接传递到热塑性预成型料100的被夹头32夹持的部位。
因此，即使用加热装置13的加热部41将热塑性预成型料100加热，热塑性预成型料100的被夹头32覆盖的部位也是成为半熔融状态或未熔融状态，当夹头32成为打开状态时，能够避免热塑性预成型料100的热塑性树脂材料在固定爪部32a及移动爪部32b上附着或拉丝等。
另外，能够防止树脂材料的熔融导致的热塑性预成型料100错位及落下，结果是能够实现稳定的成形周期。另外，能够利用搬运装置12将热塑性预成型料100搬运到加热装置13及模具装置14，能够缩短成形周期。不过，热塑性预成型料100的半熔融状态或未熔融状态的部位最好位于在模具51内定型时不加以弯曲的位置。
而且，夹头32是用冷却装置34冷却的，因此即使是在前一周期因通过加热装置13而被加热，也能在下一周期中极力使温度下降。由此能够尽量避免夹头32对所接触的热塑性预成型料100的部位加热。
如上所述，通过用夹头32来搬运热塑性预成型料100，能够使热塑性预成型料100的被夹头32保持的部位的加热温度比其它部位低，且能连贯地搬运。结果是，成形品制造装置1在实现稳定成形周期的同时还能缩短成形周期。
另外，在保持管11是以纵向姿势保持热塑性预成型料100，并且能用搬运装置12保持着纵向姿势而从保持管11向加热装置13及模具装置14搬运。 这样，就无需用搬运装置12将热塑性预成型料100从横向姿势变更成纵向姿势，能够简化搬运装置12的结构。
另外，例如射出成形机等具备合模装置52和射出装置15的成形装置大多是横置型的，这种成形装置的固定模53的型腔在与上下方向垂直的方向开口。因此，热塑性预成型料100在固定模53的型腔53a内的姿势就成为纵向姿势。通过将热塑性预成型料100以纵向姿势保持在保管部11，在从保管部11搬运到固定模53的型腔53a内的过程中无需变更热塑性预成型料100的姿势。
换句话说，无需设置变更热塑性预成型料100姿势的工序。
另外，通过在将热塑性预成型料100配置于模具51(合模装置52)内之前用加热装置13将热塑性预成型料100加热，就无需在将热塑性预成型料100搬运到模具51(合模装置52)内之后用加热装置13将热塑性预成型料100加热、然后再使加热装置13从模具51(合模装置53)退出的工序。本发明给出了在将热塑性预成型料100配置于模具51(合模装置52)内之前用加热装置13将热塑性预成型料100加热的启示。
另外，在从合模到成形品取出的过程中，使搬运装置12与合模装置52(模具装置14)的动作、射出装置15的动作同时进行。从而，在从合模动作到成形品取出动作的过程中，能够用加热装置13将用于下一次成形的热塑性预成型料100加热，且将加热后(用于下一次成形)的热塑性预成型料100搬运到合模装置52(模具装置14)的附近。因此，能在成形品取出完毕后立即进行下一次成形。即，由于能够在配置于模具51(合模装置52)内之前用加热装置13将热塑性预成型料100加热，然后搬运到模具51(合模装置52)内，因此能够使成形工序中用合模装置52(模具装置14)进行的工序及用射出装置15进行的工序与用搬运装置12及加热装置13进行的工序同时进行。
从而，能够减少成形品制造装置1成形成形品时的工序数，因此能够提高成形品的生产率，还能缩短成形周期。
另外，能够抑制片状的热塑性预成型料100的变形。关于这一点具体说明如下。热塑性预成型料100为片状。因此，如果以横向姿势来保管热塑性预成型料100，则热塑性预成型料100会以该热塑性预成型料100固定于夹头32 的部分为支点发生弯曲。
然而，本实施方式将片状的热塑性预成型料100以纵向姿势来保管，并且用夹头32来保持热塑性预成型料100，从而使热塑性预成型料100成为以沿着上下方向的姿势(纵向姿势)被夹头32抓住的状态。因此，能够抑制搬运过程中热塑性预成型料100因重力而变形的情况发生。
尤其是，如果像本实施方式那样用加热装置13将热塑性预成型料100加热，由于热塑性预成型料100会变软(软化)，因此热塑性预成型料100以纵向姿势搬运是有效的。
另外，本实施方式是在通过加热使热塑性预成型料100变软后，在不改变热塑性预成型料100姿势的情况下搬运到固定模53的型腔53a内，因此能够抑制热塑性预成型料100在搬运时发生变形的现象。另外，通过上述过程，还能抑制成形品不良的现象。
如上所述，本发明一实施方式的成形品制造装置1通过能够将热塑性预成型料100以纵向姿势搬运及加热的搬运装置12及加热装置13，能够减少成形品制造装置1的设置面积，并且能够提高生产率。
(第二实施方式)
以下用图5至图8来说明本发明第二实施方式的成形品制造装置1A。
图5是示意地表示本发明第二实施方式的成形品制造装置1A的结构的立体图，图6是示意地表示成形品制造装置1A中所用的搬运装置12A的结构的说明图，图7是示意地表示成形品制造装置1A中所用的搬运装置12A、加热装置13及模具装置14的结构的说明图，图8是示意地表示搬运装置12A及加热装置13的结构的主视图。
对于第二实施方式的成形品制造装置1A中与上述第一实施方式的成形品制造装置1相同的结构，均用相同符号来表示并省略详细说明。
成形品制造装置1A例如包括保管部11A、搬运装置12A、加热装置13、模具装置14、射出装置15以及控制装置19。成形品制造装置1A配置在工厂等的设置范围2内，并且在基座3上配置有模具装置14及射出装置15。成形品制造装置1A通过在将插入部件100A加热后用射出装置15实施射出成形， 能够制造出成形品。
插入部件100A如图5中用双点划线表示的范围F1所示，例如形成为片状。插入部件100在上端部形成有通孔101。插入部件100A例如形成有一对通孔101。插入部件100A例如用热塑性预成型料100、金属材料或热塑性树脂材料等来形成。
保管部11A能够保管多个插入部件100A。保管部11例如能够以纵向的姿势来保管插入部件100A。保管部11A包括基部11a和保持部11b。基部11a例如是沿着重力方向延伸的壁，保持部11b则是沿着水平方向延伸的一对圆柱状杆体。
保持部11b的外径比插入部件100A的通孔101的内径小。另外，一对保持部11b以其轴心与一对通孔101的轴心同轴的方式配置在基部11a上。保管部11A通过将保持部11b插入图5中用双点划线放大表示的插入部件100A上所设的通孔101，能够保持插入部件100A。另外，保管部11A能够在保持部11b保持多个插入部件100A。
搬运装置12A能够将插入部件100A以纵向的姿势依次从插入部件100A的保管部11A向加热装置13及模具装置14搬运。具体是，搬运装置12A例如包括夹头装置21A和搬运机构22A。
夹头装置21A例如包括设在搬运机构22A上的支承部31、夹头32A以及负压发生泵35。夹头装置21A利用负压将插入部件100A吸引到夹头32A上，由此能够将插入部件100A固定在夹头32A上。夹头装置21A是将热塑性预成型料100等插入部件100A加以保持的保持装置的一例。
支承部31例如是圆柱状的杆体，能够支承夹头32A。支承部31与搬运机构22A连接。夹头32A形成有使吸引时的负压作用于插入部件100A的吸入孔32c。夹头32A经过管道35a等与负压发生泵35连接。负压发生泵35通过驱动而经过管道35a在夹头32A的吸入孔32c作用负压。管道35a例如具有挠性，并且具有不妨碍夹头32A移动的足够长度。
搬运机构22A通过使支承部31及夹头32A移动，能够搬运被夹头32A保持的插入部件100A。如图6所示，搬运机构22A例如包括基部22a、设在基部 22a上的搬运导轨22b、以及能够沿着搬运导轨22b移动的移动部22c。
基部22a设在成形品制造装置1A上，贯穿插入部件100A的整个搬运范围设置。基部22a下表面的面方向沿着水平方向延伸。另外，基部22a也可以是例如工厂等建筑物的天花板。搬运导轨22b沿着基部22a下表面的面方向形成。搬运导轨22b例如固定在基部22a的下表面上。
搬运导轨22b具有能够将插入部件100A从保管部11A经过加热装置13而搬运到固定模53的型腔53a内的形状。具体是，如图6所示，搬运导轨22b具有第一导轨部22d、第二导轨部22e、以及第三导轨部22f。
第一导轨部22d例如与保持部11b的延伸方向平行地延伸。第一导轨部22d延伸成能够从保管部11A的基部11a移动到越过保持部11b前端的位置的长度。从而，即使插入部件100A位于与基部11a邻接的位置，第一导轨部22d也能够将夹头32A引导到插入部件100A。即，第一导轨部22d构成搬运导轨22b的一部分，为了从保管部11A取出插入部件100A而与保持部11b平行地延伸。
第二导轨部22e例如与第一导轨部22d连成一体。第二导轨部22e例如沿着与第一导轨部22d正交的方向延伸。第二导轨部22e例如按照以最短距离将从保管部11A取出的插入部件100A从第一导轨部22d搬运到固定模53的型腔53a附近的配置设在基部22a上。
具体是，如图6所示，第二导轨部22e从第一导轨部22d的端部延伸到与固定模53的型腔53a相向的位置上。另外，第二导轨部22e配置在加热装置13的一对加热部41之间。
第二导轨部22e构成搬运导轨22b的一部分，为了将插入部件100A搬运到固定模53附近而沿着与第一导轨部22d正交的方向延伸。
第三导轨部22f例如与第二导轨部22e连成一体。第三导轨部22f例如沿着与第二导轨部22e正交的方向延伸。第三导轨部22f以能够将插入部件100A引导到固定模53的型腔53a内的方式从第二导轨部22e向着固定模53的型腔53a延伸。
移动部22c设在搬运导轨22b上，能够沿着搬运导轨22b移动。移动部 22c将夹头装置21A的支承部31加以固定。移动部22c通过沿着搬运导轨22b移动使夹头装置21A伴随着该移动部22c的移动而移动。移动部22c能够调整支承部31在重力方向的位置。
这种搬运机构22A由于第一导轨部22d与保持部11b平行地形成，因此只要使移动部22c沿着第一导轨部22d移动，就能将固定在夹头32A上的一个插入部件100A从保持部11b取出。另外，搬运机构22A通过使移动部22c沿着第二导轨部22e及第三导轨部22f移动，就能将固定在夹头32A上的插入部件100A配置在固定模53的型腔53a中。
控制装置19能够对存放在保管部11A的插入部件100A中位于最外侧的插入部件100A的位置加以检测。另外，所谓位于最外侧的插入部件100A，是指位于插入部件100A的取出方向最外侧的插入部件100A。换言之，是指存放在保管部11A的插入部件100A中距离基部11a最远的插入部件100A。
以下用图7来说明成形品制造装置1的动作。图7表示在搬运装置12A上从上方向着下方看搬运导轨22b的下侧部分的状态。
控制装置19首先使移动部22c沿着第一导轨部22d移动到保管部11A。伴随着移动部22c的移动，夹头装置21A也会移动。控制装置19一旦使移动部22c移动到夹头32A与插入部件100A的上端部接触的位置，即停止移动部22c的移动。
然后控制装置19使负压发生泵35工作。通过使负压发生泵35工作而在吸入孔32c产生负压。通过产生的负压来将插入部件100A固定在夹头32A上。
然后控制装置19使移动部22c沿着第一导轨部22d移动。由于第一导轨部22d与保持部11b平行地延伸，因此通过使移动部22c沿着第一导轨部22d移动，就能将插入部件100A的通孔101从保持部11b拔出，将插入部件100A从保管部11A取出。
然后控制装置19使移动部22c沿着第二导轨部22e移动。通过使移动部22c沿着第二导轨部22e移动，如图8所示，插入部件100A通过加热部41之间，或是停止于加热部41之间，且被加热到规定的温度。
在插入部件100A被加热到规定的温度后，使移动部22c继续沿着第二导 轨部22e移动。一旦移动部22c到达第三导轨部22f，控制装置19就使移动部22c沿着第三导轨部22f移动。由此将插入部件100A搬运到(配置于)固定模53的型腔53a内。不过，例如在将插入部件100A配置于固定模53的型腔53a内之际，要使插入部件100A移动到固定模53的上方，然后调整支承部31的高度，以将插入部件100A配置于型腔53a内，且使插入部件100A沿型腔53a移动。
在将插入部件100A配置于型腔53a之后，控制装置19使移动部22c停止移动，同时使负压发生泵35停止工作。由此解除夹头32A与插入部件100A间的固定关系，从而将插入部件100A配置于固定模53的型腔53a内(合模装置52内、模具51内)
然后对肘式机构58实施驱动，对插入部件100A进行挤压，并且将其定型为型腔53a、54a的形状。与此同时，使壳体61移动，使射出喷嘴62a与在固定模53上形成的浇口连接，同时将从料斗64供给的熔融的树脂材料经过浇口向汽缸62内射出。由此向型腔53a、54a内射出树脂材料，且按型腔53a、54a的形状供给树脂材料。
然后，在模具51内将已定型的插入部件100A及射出的树脂材料加以冷却，成形为成形品。然后，使移动模54移动，使模具51成为打开状态，并且利用设于固定模53或移动模54的突出销将成形品从模具51取出。
另外，在从合模到将成形品取出的过程中，用冷却装置34将夹头32A冷却，并再次将插入部件100A沿着搬运导轨22b搬运到加热装置13，对将在下一次成形中使用的插入部件100A进行加热。后面是重复同样的工序。通过重复这些工序来依次制造成形品。
如此结构的成形品制造装置1A与上述的成形品制造装置1同样，通过能够对以纵向姿势存放在保管部11A的插入部件100A以纵向姿势从保管部11A进行搬运及加热的搬运装置12及加热装置13，能够减少成形品制造装置1A的设置面积，并且能够提高生产率。而且第二实施方式的成形品制造装置1A也能取得与第一实施方式同样的效果。
(第三实施方式)
以下用图9来说明本发明第三实施方式的成形品制造装置1B。
图9是示意地表示本发明第三实施方式的成形品制造装置1B的结构的立体图。对于第三实施方式的成形品制造装置1B中与上述第一实施方式的成形品制造装置1相同的结构，均用相同符号来表示并省略详细说明。
如图9所示，成形品制造装置1B例如包括保管部11、搬运装置12B、加热装置13、模具装置14、射出装置15以及控制装置19。成形品制造装置1B配置于工厂内等的设置范围2内。
搬运装置12B能够将插入部件的一例、即热塑性预成型料100以纵向的姿势依次从热塑性预成型料100的保管部11向加热装置13及模具装置14搬运。具体是，搬运装置12B例如包括夹头装置21B和搬运机构22。
夹头装置21B例如包括设在搬运机构22上的支承部31B、多个夹头32、开闭元件33以及冷却装置34。
如图9所示，支承部31B能够支承多个夹头32。支承部31B能够利用搬运机构22来移动。如图9所示，支承部31B例如形成圆柱状的杆体，并且在其中途设有避让部31a。
通过将支承部31B的一部分弯折成U字形来形成避让部31a。具体是，避让部31a是通过将支承部31B的一部分凹入来形成的，在热塑性预成型料100被搬运装置12B移动到配置于固定模53的型腔53a的位置(与固定模53的型腔53a对应的位置)时，能够使模具装置14(合模装置52)的一个或多个连接杆60位于内部。避让部31a设在与位于搬运机构22及配置热塑性预成型料100的型腔53a之间的连接杆60在高度方向上的位置相同的位置上。
如此构成的成形品制造装置1B与上述成形品制造装置1同样，通过能够将热塑性预成型料100以纵向姿势搬运及加热的搬运装置12及加热装置13，能够减少成形品制造装置1B的设置面积，并且能够提高生产率。而且第三实施方式的成形品制造装置1B也能取得与第一实施方式同样的效果。
另外，成形品制造装置1B在支承部31B上设置了避让部31a，因此能够在使热塑性预成型料100位于固定模53的高度的状态下使热塑性预成型料100移动到型腔53a。
即，即使在合模装置52上设置了一根或多根连接杆60，也能将一根或多根连接杆60配置于支承部31B的避让部31a，无需改变热塑性预成型料100的高度就能将热塑性预成型料100插入模具51(合模装置52)内。因此，无需使热塑性预成型料100移动到固定模53的上方、然后再使之向着固定模53的型腔53a下降，能够减少热塑性预成型料100的移动距离及时间。结果是，成形品制造装置1B能够缩短成形品的成形周期，提高成形品的生产率。
不过本发明不限于上述实施方式。例如上述实施例的成形品制造装置1的成形装置包括合模装置52、模具51及射出装置15，是利用合模装置52、模具51及射出装置15将热塑性预成型料100定型以及通过射出成形将成形品成形的结构，但不限于此。例如，成形品制造装置1的成形装置也可以不包括射出装置15，而只包括合模装置52(例如挤压机(挤压成形机))，只通过用模具51将热塑性预成型料100定型来将成形品成形。
另外，上述实施例中关于搬运装置12只说明了用两个夹头32来保持热塑性预成型料100的周向边缘的结构，但不限于这种结构。例如，夹头32既可以在上下各设置两处，也可以在热塑性预成型料100的上边缘设置三处以上。另外，夹头32的周向边缘的保持位置能够根据热塑性预成型料100的形状适当设定，而且固定爪部32a及移动爪部32b的前端的形状也能适当设定。不过，夹头32只要能够保持热塑性预成型料100，与热塑性预成型料100接触的面积越小越好。
在上述实施方式中，冷却装置34能够将夹头32的爪部32a、32b与热塑性预成型料100接触的部位加以冷却，但不限于这种结构。例如，冷却装置34也可以是还能够将开闭元件33加以冷却的结构。这种结构能够更有效地防止从加热装置13的加热部41发出的热量传递到开闭元件33，能够更有效地防止夹头装置21、尤其是夹头装置21的开闭元件33因受热而发生故障。结果是，不但能够减少维修成本，还能够防止成形品生产率低下。
另外，上述实施例的成形品制造装置1、1A、1B包括加热装置13，但不限于这种结构，也可以如图10所示的第四实施方式的成形品制造装置1C那样，不设加热装置13。不过，图10所示的成形品制造装置1C除了不设加热装置 13以外，其余结构与成形品制造装置1相同。而在这种场合，虽然成形品制造装置1C不能发挥加热装置13的效果，但能够在保管部11以纵向的姿势保管插入部件100，并且能够用搬运装置12保持着纵向的姿势搬运到固定模53。
另外，上述实施例的插入部件(热塑性预成型料)100、100A形成为片状，但不限于这种结构。插入部件100、100A既可以是片状，也可以不是片状，不过片状更好。
夹头32也可以用第一至第四实施方式以外的其它方式来固定在热塑性预成型料100上。作为其它方式，如果热塑性预成型料100是能够可装拆地固定在磁铁上的金属，则也可以利用磁铁。
另外，在第一至第三实施方式中，在进行连续成形(连续成形周期)时，为了能够立即进行向下一成形周期的模具51(合模装置52)内插入的动作，可以将保持着要在下一成形周期使用的热塑性预成型料100的夹头32停止在加热装置13的加热部41之间，以将在下一成形周期使用的热塑性预成型料100加热，并且在加热装置13的加热部41之间或加热装置13的附近待机。采用上述结构，能够更加缩短成形周期。
另外，在第一至第三实施方式中，也可以不另设(单独设置)加热装置13，而是在夹头装置21内或搬运装置12内设置加热装置。采用这种结构时，能够一边用加热装置13将热塑性预成型料100加热，一边用搬运装置12搬运热塑性预成型料100。另外，在连续地成形(连续成形周期)时，可以是将热塑性预成型料100一边用加热装置13加热一边用搬运装置12搬运到模具51(合模装置52)附近，并在模具51(合模装置52)附近一边用加热装置13将热塑性预成型料100加热一边待机，直到能够将热塑性预成型料100插入模具51(合模装置52)内为止的结构。采用上述结构，能够缩短成形周期。
另外，也可以用搬运装置12将热塑性预成型料100搬运到模具51(合模装置52)附近，并且在即将将热塑性预成型料100插入模具51(合模装置52)内之前用加热装置13来加热的结构。由此既能缩短成形周期，又能进一步抑制片状的热塑性预成型料100变形。
另外，第一至第四实施方式的搬运装置12、12A是利用天花板构成，但本 发明不限于此。搬运装置12、12A例如可以是具有搬运导轨等且安装在成形装置上部的搬运装置。另外，第一至第四实施方式用树脂材料作为射出的材料，但本发明不限于这种材料，射出的材料例如可以是玻璃、金属、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、它们的化合物或它们的混合物。另外，本发明适用于射出成形机，但本发明不限于这种用途。本发明还可适用于例如转送成型机(トランスファー成形機)。此外，还可以在不脱离本发明要点的范围内作各种变形实施。
符号说明
1、1A、1B、1C 成形品制造装置
2 设置范围
3 基座
11、11A 保管部
12、12A 搬运装置
13 加热装置
14 模具装置
15 射出装置(成形装置)
19 控制装置
21、21A、21B 夹头装置(保持装置)
22、22A 搬运机构
31、31B 支承部
32、32A 夹头
32a 固定爪部
32b 移动爪部
32c 吸入孔
32、33 开闭元件
34 冷却装置
41 加热部
41a 加热面
42 支承部
43 红外线加热器
44 盖子
51 模具
52 合模装置(成形装置)
53 固定模
53a 型腔
54 移动模
54a 型腔
56 固定盘
57 移动盘
58 肘式机构
59 驱动源
61 壳体
62 汽缸
62a 射出喷嘴
63 螺杆
64 料斗
65 移动元件
66 驱动装置
67 汽缸加热装置
71 导轨
72 导向件
74 第一驱动装置
75 第二驱动装置
76 第三驱动装置
100、100A 插入部件(热塑性预成型料)
S 信号线。