本發(fā)明涉及一種具備由沿鉛垂方向進(jìn)行模開閉的上側(cè)模具及下側(cè)模具構(gòu)成的模具的立式注塑成型機(jī)及立式注塑成型機(jī)中的復(fù)合成型體的成型方法，并涉及一種對載置于模具內(nèi)的纖維樹脂基材，從注塑噴嘴向模具的型腔注塑填充可成為產(chǎn)品主體的樹脂，一體成型產(chǎn)品主體樹脂與纖維樹脂基材，制造復(fù)合成型體的立式注塑成型機(jī)及使用立式注塑成型機(jī)復(fù)合成型體的成型方法，尤其，涉及一種對載置于模具內(nèi)的長纖維樹脂片，從注塑噴嘴向模具的型腔注塑填充可成為產(chǎn)品主體的樹脂，一體成型產(chǎn)品主體樹脂與長纖維樹脂片，制造復(fù)合成型體的立式注塑成型機(jī)及使用立式注塑成型機(jī)的復(fù)合成型體的成型方法。

背景技術(shù)：

在從以往使用的一般的注塑成型機(jī)中，向加熱缸內(nèi)輸送原料即粒狀的熱塑性樹脂，通過設(shè)置于加熱缸內(nèi)的螺桿的旋轉(zhuǎn)來熔融樹脂的同時，向螺桿前端的噴嘴側(cè)送出規(guī)定量的熔融樹脂，通過使螺桿前進(jìn)而從在該螺桿的前端側(cè)中設(shè)置的注塑噴嘴向閉模的模具的型腔內(nèi)注塑熔融樹脂，從模具取出固化的成型體，由此進(jìn)行成型體的制造。

然而，近年來，為了實(shí)現(xiàn)成型體的高強(qiáng)度，廣泛普及有如下制造成型體的技術(shù)，該成型體中，作為成型體的材料，除了熱塑性樹脂，由在熱塑性樹脂中混合碳纖維的碳纖維增強(qiáng)塑料(cfrp)等復(fù)合材料構(gòu)成。作為與這種現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的技術(shù)，在專利文獻(xiàn)1中公開有如下塑化裝置：在加熱缸內(nèi)通過螺桿的旋轉(zhuǎn)將混合熱塑性樹脂與增強(qiáng)用纖維的纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂混煉，并使增強(qiáng)用纖維斷裂為數(shù)毫米左右之后，向模具的型腔注塑纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂，制造由纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂構(gòu)成的成型體。

并且，在旋轉(zhuǎn)臺上搭載多個下模，在模開閉/注塑站，將設(shè)置于該模開閉/注塑站的上模與移送到模開閉/注塑站的下模進(jìn)行合模，合模之后，向模具內(nèi)注塑并填充熔融樹脂，另一方面，在推頂站，從移動至該推頂站的下模進(jìn)行成型品的頂出(推頂)的立式注塑成型機(jī)已經(jīng)眾所周知。具備這種旋轉(zhuǎn)臺的立式注塑成型機(jī)中，能夠同時進(jìn)行模開閉/注塑站中的閉模(合模)→注塑→計(jì)量→開模及推頂站中的推頂前進(jìn)→推頂后退，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)成型周期的縮短化。并且，在這種立式注塑成型機(jī)的推頂站，對于取出成型品之后，能夠在下模上將用于嵌入成型的嵌入物品進(jìn)行裝填(載置、定位)的嵌入成型，例如，也在專利文獻(xiàn)2中眾所周知。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-034131號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2007-055097號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)課題

如專利文獻(xiàn)1所示，獲得由數(shù)毫米左右的比較短纖維的纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂構(gòu)成的成型體的方法眾所周知，但欲獲得將50毫米或者100毫米以上等比較長形狀的纖維與樹脂一體化的產(chǎn)品的情況下，以專利文獻(xiàn)1的方法，會在加熱缸內(nèi)使纖維被斷裂為數(shù)毫米左右，因此不適合。并且，并不是想不到在模具的型腔內(nèi)預(yù)先配置加熱軟化的長纖維樹脂片，向設(shè)有該長纖維樹脂片的模具的型腔內(nèi)注塑樹脂，獲得使長纖維與樹脂一體化的產(chǎn)品的想法，但在一般的注塑成型機(jī)中，構(gòu)成為可動模具相對于固定模具沿水平方向進(jìn)行模開閉，因此例如，一體成型可成為產(chǎn)品主體的樹脂與浸漬樹脂的長纖維樹脂片時，在固定模具與可動模具之間的規(guī)定位置上，必需使通過加熱軟化的長纖維樹脂片以豎立的狀態(tài)保持，這種情況下，通過加熱軟化的長纖維樹脂片，其上部等會因自重下垂而折彎，由此可能會導(dǎo)致不良成型。

本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于，提供一種在一體成型可成為產(chǎn)品主體的樹脂與長纖維樹脂片時，抑制在該一體成型的復(fù)合成型體中產(chǎn)生不良成型的立式注塑成型機(jī)及立式注塑成型機(jī)中的復(fù)合成型體的成型方法。

用于解決技術(shù)課題的手段

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)，其具備：轉(zhuǎn)臺，將軸心方向作為鉛垂方向而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置；下側(cè)模具，設(shè)置于該轉(zhuǎn)臺的上表面；及上側(cè)模具，與該下側(cè)模具進(jìn)行模開閉，且沿鉛垂方向進(jìn)行模開閉，其中，將所述下側(cè)模具與所述上側(cè)模具閉模時，通過所述下側(cè)模具與所述上側(cè)模具，形成插入從纖維樹脂基材與注塑單元注塑的樹脂的空間，以所述下側(cè)模具面對所述纖維樹脂基材的平面部的方式載置的情況下，將與所述下側(cè)模具面對的所述纖維樹脂基材的所述平面部設(shè)為下表面，將其相反面設(shè)為上表面時，使該纖維樹脂基材的上下表面方向與所述上側(cè)模具和所述下側(cè)模具的模開閉方向一致。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)具備輸送裝置，所述輸送裝置以所述下側(cè)模具面對所述纖維樹脂基材的平面部的方式載置該纖維樹脂基材。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)具備加熱器，所述加熱器對載置于所述下側(cè)模具的所述纖維樹脂基材進(jìn)行加熱。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)在所述下側(cè)模具上載置所述纖維樹脂基材時，在與該纖維樹脂基材的所述上表面面對的位置升降自如地設(shè)置所述加熱器。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)中，所述纖維為玻璃纖維和/或碳纖維。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)中的復(fù)合成型體的成型方法中，在所述下側(cè)模具上載置所述纖維樹脂基材之后，通過旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺將載置有該纖維樹脂基材的所述下側(cè)模具移動到與所述上側(cè)模具面對的合模位置，在該合模位置將所述上側(cè)模具與所述下側(cè)模具合模，對配設(shè)于這些之間的所述纖維樹脂基材進(jìn)行沖壓而使其成型為規(guī)定形狀，通過從注塑單元向具有成型為該規(guī)定形狀的所述纖維樹脂基材的，所述上側(cè)模具與所述下側(cè)模具合模而形成的型腔注塑樹脂，由此一體成型從該注塑單元注塑的，可成為產(chǎn)品主體的所述樹脂與所述纖維樹脂基材。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)中的復(fù)合成型體的成型方法中，通過所述輸送裝置在所述下側(cè)模具上載置所述纖維樹脂基材。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)中的復(fù)合成型體的成型方法中，在所述下側(cè)模具上載置所述纖維樹脂基材之后，通過在與所述纖維樹脂基材的所述上表面面對的位置設(shè)置的所述加熱器對該纖維樹脂基材進(jìn)行加熱并使其軟化，接著通過旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺將載置有該軟化的纖維樹脂基材的所述下側(cè)模具移動到與所述上側(cè)模具面對的合模位置。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，載置于下側(cè)模具時的纖維樹脂基材的上下表面方向?yàn)殂U垂方向，因此以使纖維樹脂基材的平面部即下表面與下側(cè)模具面接觸的方式載置時，由此，能夠穩(wěn)定地保持在下側(cè)模具中載置的纖維樹脂基材而不偏離位置。因而，一體成型從注塑噴嘴注塑的可成為產(chǎn)品主體的樹脂與纖維樹脂基材時，能夠在產(chǎn)品主體的規(guī)定位置上一體設(shè)置纖維樹脂基材。而且，以加熱器加熱軟化載置于下側(cè)模具的纖維樹脂基材時，無需如以往以豎立的狀態(tài)保持軟化的纖維樹脂基材，因此能夠避免軟化的纖維樹脂基材的上部等因自重下垂而折彎所導(dǎo)致的不良成型體的成型。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步具體的實(shí)施例，若纖維樹脂基材為長纖維樹脂片的情況，則載置于下側(cè)模具時的長纖維樹脂片的上下表面方向?yàn)殂U垂方向，因此以使長纖維樹脂片的平面部即下表面與下側(cè)模具面接觸的方式載置時，由此，能夠穩(wěn)定地保持在下側(cè)模具中載置的長纖維樹脂片而不偏離位置。因而，一體成型從注塑噴嘴注塑的可成為產(chǎn)品主體的樹脂與長纖維樹脂片時，能夠在產(chǎn)品主體的規(guī)定位置上一體設(shè)置長纖維樹脂片。而且，以加熱器加熱軟化載置于下側(cè)模具的長纖維樹脂片時，無需如以往以豎立的狀態(tài)保持軟化的長纖維樹脂片，因此能夠避免軟化的長纖維樹脂片的上部等因自重下垂而折彎所導(dǎo)致的不良成型體的成型。

附圖說明

圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施例的立式注塑成型機(jī)的主視圖。

圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施例的立式注塑成型機(jī)的俯視圖。

圖3為作為本發(fā)明的實(shí)施例而省略具備的機(jī)械手的圖示的立式注塑成型機(jī)的左視圖。

圖4為作為本發(fā)明的具體的實(shí)施例，而表示長纖維樹脂片、產(chǎn)品主體(熱塑性樹脂)及一體成型產(chǎn)品主體與長纖維樹脂片的復(fù)合成型體的立體圖。

圖5為表示本發(fā)明的實(shí)施例的立式注塑成型機(jī)的動作的說明圖。

具體實(shí)施方式

以下，參考圖1至圖5，對用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。當(dāng)然，本發(fā)明在不違反其發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，對在實(shí)施方式中說明以外的方式，也能夠輕松地適用，這是不言而喻的。

作為本發(fā)明的實(shí)施例的立式注塑成型機(jī)1，對相對于載置于模具內(nèi)的長纖維樹脂片21，從注塑噴嘴19向模具的型腔注塑填充可成為產(chǎn)品主體20的樹脂，而一體成型產(chǎn)品主體樹脂與長纖維樹脂片21，制造復(fù)合成型體22的立式注塑成型機(jī)1、及使用立式注塑成型機(jī)1的復(fù)合成型體22的成型方法進(jìn)行說明，但并不限于長纖維樹脂片21，只要是形成復(fù)合成型體22的纖維樹脂基材即可。

在本發(fā)明中所使用的纖維樹脂基材是指形成復(fù)合成型材的纖維與樹脂的混合物基材，具有由單向取向的纖維與樹脂構(gòu)成的基材、由無規(guī)則狀取向的纖維與樹脂構(gòu)成的基材、及由織物狀纖維與樹脂構(gòu)成的基材等。并且，纖維中可以浸漬樹脂，也可以沒有浸漬樹脂，并且還可以層疊這些。在纖維中浸漬樹脂的纖維樹脂基材中可考慮各種形態(tài)，例如可舉出預(yù)成型料。并且，在沒有浸漬的形態(tài)中可考慮各種形態(tài)，例如可舉出使纖維與纖維狀的樹脂纏繞的無紡布。

之后，本實(shí)施方式的立式注塑成型機(jī)1中，作為形成復(fù)合成型體22的纖維樹脂基材，限定于長纖維樹脂片而進(jìn)行說明，但并不意味著限定于此。

本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)1所涉及的實(shí)施例中，立式注塑成型機(jī)1具備：轉(zhuǎn)臺7，將軸心方向作為鉛垂方向而旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置；下側(cè)模具8a、8b，設(shè)置于該轉(zhuǎn)臺7的上表面；及上側(cè)模具9，與該下側(cè)模具8a、8b進(jìn)行模開閉，且沿鉛垂方向進(jìn)行模開閉，其特征在于，具備以所述下側(cè)模具8a、8b面對長纖維樹脂片21的平面部的方式載置的輸送裝置及對載置于所述下側(cè)模具8a、8b的所述長纖維樹脂片21進(jìn)行加熱的加熱器14，將與所述下側(cè)模具8a、8b面對的所述長纖維樹脂片21的所述平面部設(shè)為下表面，將其相反面設(shè)為上表面時，使該長纖維樹脂片21的上下表面方向與所述上側(cè)模具9和所述下側(cè)模具8a、8b的模開閉方向一致。

而且，本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)1所涉及的實(shí)施例的特征在于，在所述下側(cè)模具8a、8b上載置所述長纖維樹脂片21時，在與該長纖維樹脂片21的所述上表面面對的位置升降自如地設(shè)置所述加熱器14。

而且，本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)1所涉及的實(shí)施例的特征在于，所述長纖維樹脂片21為在織入長纖維的織物中浸漬樹脂并使其固化的纖維樹脂片。

而且，本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)1所涉及的實(shí)施例的特征在于，所述長纖維為碳纖維。

而且，本發(fā)明的立式注塑成型機(jī)1中的復(fù)合成型體的成型方法所涉及的實(shí)施例的特征在于，通過所述輸送裝置在所述下側(cè)模具8a、8b上載置所述長纖維樹脂片21之后，通過在與該長纖維樹脂片21的所述上表面面對的位置設(shè)置的所述加熱器14對該長纖維樹脂片21進(jìn)行加熱并使其軟化，接著通過旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)臺7將載置有該軟化的長纖維樹脂片21的所述下側(cè)模具8a、8b移動到與所述上側(cè)模具9面對的合模位置，在該合模位置將所述上側(cè)模具9與所述下側(cè)模具8a、8b合模，對配設(shè)于這些之間的所述長纖維樹脂片21進(jìn)行沖壓而使其成型為規(guī)定形狀，通過從注塑單元3向具有成型為該規(guī)定形狀的所述長纖維樹脂片21的、所述上側(cè)模具9與所述下側(cè)模具8a、8b合模而形成的型腔注塑樹脂，由此一體成型從該注塑單元3注塑的、可成為產(chǎn)品主體的所述樹脂與所述長纖維樹脂片21。

作為本發(fā)明的具體的實(shí)施方式的立式注塑成型機(jī)1，沿鉛垂方向進(jìn)行模開閉，若大致劃分，則由進(jìn)行模開閉的合模單元2、向合模單元2中所具備的模具內(nèi)注塑熱塑性樹脂的注塑單元3、及作為向合模單元2供給長纖維樹脂片21的輸送裝置的機(jī)械手5構(gòu)成。

另外，作為本發(fā)明的纖維樹脂基材的具體的實(shí)施方式中的長纖維樹脂片21也被稱呼為(熱塑性)預(yù)成型料片，是在織入由碳纖維構(gòu)成的長纖維的織物中浸漬熱塑性樹脂，并使其固化的纖維樹脂片。在之后的實(shí)施例中，作為纖維樹脂基材，將應(yīng)用“長纖維樹脂片”作為具體的實(shí)施例而進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于“長纖維樹脂片”。

在合模單元2中，具備：轉(zhuǎn)臺7，旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于機(jī)架6；2個下側(cè)模具8a、8b，設(shè)置于轉(zhuǎn)臺7的上部；上側(cè)模具9，與各個下側(cè)模具8a、8b進(jìn)行模開閉；可動模板11，在下部設(shè)有上側(cè)模具9；3根連接桿12，升降自如地支承可動模板11；及未圖示的肘節(jié)桿機(jī)構(gòu)等，使可動模板11升降。另外，轉(zhuǎn)臺7及肘節(jié)桿機(jī)構(gòu)將未圖示的伺服馬達(dá)作為驅(qū)動源而被驅(qū)動。

并且，如圖1所示，2個下側(cè)模具8a、8b之中，在一個下側(cè)模具8b的上方，以與此面對的方式配置有固定模具9，在另一個下側(cè)模具8a的上方，以與此面對的方式配置有升降自如的加熱器14。加熱器14具備氣壓缸14a，通過該氣壓缸14a，加熱器14以能夠升降的方式設(shè)置。

并且，機(jī)械手5具備由多個臂構(gòu)成的連桿臂15及安裝于該連桿臂15的前端的吸附部16等，在吸附部16中使用負(fù)壓來保持載置于座部17上的長纖維樹脂片21，并通過連桿臂15將長纖維樹脂片21搬送到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定位置。

并且，注塑單元3具備對熱塑性樹脂進(jìn)行加熱的加熱缸18及安裝于加熱缸18的前端的注塑噴嘴19等，從模具的橫向向上側(cè)模具9與下側(cè)模具8a、8b合模時所形成的型腔注塑熔融的熱塑性樹脂。

根據(jù)圖5，對通過如上構(gòu)成的立式注塑成型機(jī)1，如圖4所示，一體成型(混合成型)向模具的型腔注塑的可成為產(chǎn)品主體20的熱塑性樹脂與長纖維樹脂片21，制造復(fù)合成型體22時的動作進(jìn)行說明。

如圖5(a)所示，位于座部17上的多個的長纖維樹脂片21中的1片被機(jī)械手5的吸附部16保持，若以在與加熱器14面對的下側(cè)模具8a的上部接觸長纖維樹脂片21的下表面的方式載置，若固定于模具部，則如圖5(b)所示，加熱器14通過氣壓缸14a下降至長纖維樹脂片21的附近，該長纖維樹脂片21由該加熱器14加熱軟化。之后，加熱器14通過氣壓缸14a上升到原來的位置。

接著，轉(zhuǎn)臺7按順時針旋轉(zhuǎn)180度，由此如圖5(c)所示，一個下側(cè)模具8a與另一個下側(cè)模具8b的位置替換，在與上側(cè)模具9面對的位置上，配置有粘附長纖維樹脂片21的一個下側(cè)模具8a，上側(cè)模具9朝向該下側(cè)模具8a而下降，并進(jìn)行合模，由此配設(shè)于上側(cè)模具9與一個下側(cè)模具8a之間的長纖維樹脂片21通過沖壓而成型為規(guī)定形狀。

接著，如圖5(d)所示，通過從注塑單元3的注塑噴嘴19向上側(cè)模具9與下側(cè)模具8a合模而形成的型腔注塑熱塑性樹脂，由此，一體成型有從注塑噴嘴19注塑的可成為產(chǎn)品主體20的熱塑性樹脂與長纖維樹脂片21。然后，在該一體成型的復(fù)合成型體22冷卻之后，進(jìn)行開模。

接著，轉(zhuǎn)臺7按逆時針旋轉(zhuǎn)180度，具有復(fù)合成型體22的一個下側(cè)模具8a返回到與加熱器14面對的原來的位置。接著，通過未圖示的推頂裝置，復(fù)合成型體22從模具分開之后，該復(fù)合成型體22通過機(jī)械手5的吸附部16被取出。然后，交替地使用2個下側(cè)模具8a、8b，重復(fù)進(jìn)行前述的一系列的動作，由此可連續(xù)不斷地批量生產(chǎn)可成為產(chǎn)品的復(fù)合成型體22。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的立式注塑成型機(jī)1，載置于下側(cè)模具8a、8b時的長纖維樹脂片21的上下表面方向成為鉛垂方向，因此以使長纖維樹脂片21的平面部即下表面與下側(cè)模具8a、8b面接觸的方式載置時，由此能夠穩(wěn)定地保持在下側(cè)模具8a、8b中載置的長纖維樹脂片21而不偏離位置。因而，一體成型從注塑噴嘴19注塑的可成為產(chǎn)品主體20的熱塑性樹脂與長纖維樹脂片21時，能夠在產(chǎn)品主體20的規(guī)定位置上一體設(shè)置長纖維樹脂片21。而且，以加熱器14加熱軟化載置于下側(cè)模具8a、8b的長纖維樹脂片21時，無需如以往以豎立的狀態(tài)保持軟化的長纖維樹脂片21，因此能夠避免軟化的長纖維樹脂片21的上部等因自重下垂而折彎所導(dǎo)致的不良成型體的成型。

以上，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式的一例，尤其，對作為纖維樹脂基材而應(yīng)用長纖維樹脂片的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限于此，且并不限定于所述實(shí)施方式，在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形實(shí)施。例如，本實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)臺7的上部，沿該轉(zhuǎn)臺7的直徑方向設(shè)置2個下側(cè)模具8a、8b，但也可以在轉(zhuǎn)臺7的上部以等間隔角度配置3個或4個下側(cè)模具。

附圖標(biāo)記說明

1-立式注塑成型機(jī)，2-合模單元，3-注塑單元，5-機(jī)械手(輸送裝置)，6-機(jī)架，7-轉(zhuǎn)臺，8a、8b-下側(cè)模具，9-上側(cè)模具，11-可動模板，12-連接桿，14-加熱器，14a-氣壓缸，15-連桿臂，16-吸附部，17-座部，18-加熱缸，19-注塑噴嘴，20-產(chǎn)品主體(向模具的型腔注塑的熱塑性樹脂)，21-長纖維樹脂片(纖維樹脂基材)，22-復(fù)合成型體。