专利名称：单片式装饰薄片准备装置及注射成形系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及单片式装饰薄片准备装置及包含该装置的注射成形系统。
背景技术：
以往，由熔融树脂形成注射成形品的同时在注射成形品的表面固定贴附装饰薄片的成形同时装饰技术为人所知。该技术中，准备一对模具，且在一对模具中的一个模具或两个模具上配置装饰薄片，进而在模具空间注入熔融树脂，由此进行注射成形。此时，注射成形的同时，成形品的表面转印有转印层，由此形成装饰层。双色成形中，将颜色或材质不同的两种熔融后的熔融树脂依次地注射成形，从而制造不同的两种熔融树脂接合的双色成形品。并且，通过成形同时装饰工艺制作转印有转印层的一次成形品之后，在一次成形品的装饰面上注射成形两次成形用树脂的双色成形同 时绘画方法也为人所知(例如，参照专利文献I)。专利文献I :特开2010-105211号公报
发明内容
专利文献I所记载的双色成形同时绘画方法中，使用具有第一固定模具、第二固定模具、两个可动模具的成形同时装饰装置。第一固定模具用于进行一次成形中，第二固定模具用于进行二次成形。两个可动模具通过旋转变更相对于第一固定模具及第二固定模具的位置。专利文献I所记载的装置中，向固定模具提供滚筒状的装饰薄片。一方面，例如，在可动模具侧配置装饰薄片的成形同时装饰技术也被人所知。此时，若装饰薄片是长尺寸，则会根据供应滚轮以及卷取滚轮，可动模具侧的装置趋于大型化。因此，优选的是，装饰薄片不是长尺寸而是单片式形式。但是，对于单片式装饰薄片来说，难以向模具正确定位。而且，当在模具内部由机械手进行定位时，成形循环中将需要用于定位的特殊的时间，因此具有成形循环变长的问题。而且，在机械手上搭载传感器，据此机械手的结构将变得复杂。本发明的课题在于，缩短成形同时装饰装置中的成形循环。以下，作为解决课题的手段，对多个方式进行说明。根据需要，可任意组合这些方式。根据本发明的一方面的单片式装饰薄片准备装置，是用于准备通过机械手向成形同时装饰装置搬送的单片式装饰薄片的装置，包括基体、切断装置、保持台、位置检测装置、定位装置。切断装置通过切断长尺寸装饰薄片而制作单片式装饰薄片。保持台具有能够保持单片式装饰薄片的保持面。位置检测装置检测出由保持台的保持面所保持的单片式装饰薄片的位置。定位装置基于位置检测结果，使单片式装饰薄片相对于基体定位。并且，在此，单片式装饰薄片包含基体薄片被剥离而不会残留在产品上的转印薄片、基体薄片残留在产品上的层压薄片。在该装置中，能够准备在成形同时装饰装置的外侧准确地定位的单片式装饰薄片。由此，能够与成形同时装饰装置的成形操作并列地进行单片式装饰薄片的定位操作。其结果，能够缩短成形同时装饰装置的成形循环。保持台也可以以相对于基体在预定平面内可移动的方式被安装。此时，定位装置为了相对于基体使单片式装饰薄片定位，也可以调整保持台的位置。通过位置检测装置的位置检测和通过定位装置的定位也可以被执行多次。在该装置中，单片式装饰薄片的定位精度将提高。位置检测装置也可以具有用于检测单片式装饰薄片的一端部的多个检测装置。该装置中，多个检测装置仅设置在单片式装饰薄片的单侧，因此该装置的整体结构及布线变得简单。单片式装饰薄片准备装置也可以进一步具有机械手定位部件，以在机械手从保持台取出单片式装饰薄片时，使机械手相对于基体定位。该装置中，机械手通过机械手定位部件机械性地相对于基体定位，因此机械手能够准确地保持单片式装饰薄片。 单片式装饰薄片准备装置也可以进一步具有引出装置，以将长尺寸装饰薄片引出至保持台的保持面。此时，切断装置也可以在长尺寸装饰薄片被引出的状态下切断长尺寸装饰薄片。引出装置也可以具有用于把持长尺寸装饰薄片的前端的把持部和移动把持部而弓I出长尺寸装饰薄片的移动部。把持部也可以具有与长尺寸装饰薄片的第一面接触的金属面和与长尺寸装饰薄片的第二面接触的橡胶面。该装置中，例如橡胶面与长尺寸装饰薄片的基体薄片接触，金属面与长尺寸装饰薄片的装饰层接触。其结果，不仅充分地提高保持力，且也难以产生装饰层的剥离。单片式装饰薄片准备装置也可以进一步具有夹具装置，以在通过引出装置引出长尺寸装饰薄片之前，夹住长尺寸装饰薄片的前端。此时，夹具装置也可以具有第一齿状部分，长尺寸装饰薄片的前端位于该部分，把持部也可以具有啮合于第一齿状部分的第二齿状部分。而且，当把持部把持长尺寸装饰薄片的前端时，第二齿状部分位于啮合于第一齿状部分的位置。在该装置中，通过夹具装置的第一齿状部分维持长尺寸装饰薄片的前端的姿势，因此把持部能够可靠地把持长尺寸装饰薄片的前端。而且，根据把持部的第二齿状部分的形状，能够确保充分的夹紧力。单片式装饰薄片准备装置也可以进一步具有线缆，以当引出装置引出长尺寸装饰薄片时，限制长尺寸装饰薄片的移动，从而防止长尺寸装饰薄片脱离保持面。该装置中，当长尺寸装饰薄片被引出时，通过线缆，长尺寸装饰薄片难以从保持面脱离，因此长尺寸装饰薄片不易卷曲。保持台也可以进一步具有在保持面上开口的多个孔和吸附装置，该吸附装置通过由多个孔吸入空气而将单片式装饰薄片吸附在保持面上。在该装置中，吸附装置通过由多个孔吸入空气，将单片式装饰薄片吸附在保持面上。吸附装置也可以对应于单片式装饰薄片的尺寸变更通过多个孔进行吸附的区域。该装置中，由于可以根据需要变更进行吸附的区域，因此在使用小尺寸的单片式装饰薄片时也不会进行徒劳的真空吸附。吸附装置也可以阶段性地增减通过多个孔进行吸附的区域。该装置中，例如在将单片式装饰薄片吸附到保持面之前、之中或之后，通过阶段性地进行吸附，能够使薄片沿着保持面。单片式装饰薄片准备装置也可以进一步具有滚轮，以使单片式装饰薄片沿着保持面。该装置中，在将单片式装饰薄片吸附到保持面时，能够通过滚轮使薄片沿着保持面。根据本发明的另一方面的注射成形装置，具有上述的单片式装饰薄片准备装置、使用单片式装饰薄片进行成形同时装饰的成形同时装饰装置、从单片式装饰薄片准备装置向成形同时装饰装置搬送单片式装饰薄片的机械手。该装置中，能够准备在成形同时装饰装置的外侧准确地定位的单片式装饰薄片。由此，能够与成形同时装饰装置的成形操作并行地进行单片式装饰薄片的定位操作。其结果，能够缩短成形同时装饰装置的成形循环。成形同时装饰装置也可以具有第二机械手定位部件，以在机械手将单片式装饰薄片搬入成形同时装饰装置时，使机械手在成形同时装饰装置中定位。该装置中，机械手可以 分别在单片式装饰薄片准备装置和成形同时装饰装置两者中机械性地被定位。据此，无需在机械手上设置用于通过机械手本身进行位置调整的摄像机。本发明提供的单片式装饰薄片准备装置及注射成形装置中，能够缩短使用单片式装饰薄片的成形同时装饰装置的成形循环。
图I为注射成形系统的概略图；图2为单片式装饰薄片准备装置的主视图；图3为单片式装饰薄片准备装置的侧视图；图4为示出单片式装饰薄片准备装置的控制构成的方框构成图；图5为示出准备单片式装饰薄片的控制操作的流程图；图6为示出夹具部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的侧视图；图7为示出夹盘部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的侧视图；图8为示出夹盘部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的剖视图；图9为示出滚轮机构以使单片式装饰薄片沿着保持台的保持面挤压的状态的剖视图；图10为示出单片式装饰薄片被保持在保持台上的状态的侧视图；图11为示出第一次的位置检测及位置调整动作的模式图；图12为示出第二次的位置检测及位置调整动作的模式图；图13为示出第三次的位置检测及位置调整动作的模式图；图14为单片式装饰薄片准备装置的侧视图；图15为示出能够与单片式装饰薄片的尺寸相应地变更的保持面的吸附区域的侧视图；图16为成形同时装饰装置的模式性剖视图；图17为示出成形同时装饰装置的控制构成的方框构成图；图18为示出成形同时装饰装置的控制操作的流程图；图19为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图20为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；图21为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；图22为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；图23为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；图24为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；
图25为示出成形同时装饰装置的一种状态的模式性剖视图；图26为夹具夹持单片式装饰薄片的状态的俯视图；图27为夹具位于开放位置的状态的俯视图；图28为示出搬入过程中的单片式装饰薄片和一对夹具的位置关系的模式性剖视图；图29为示出搬入过程中的单片式装饰薄片和一对夹具的位置关系的模式性剖视图；图30为示出搬入过程中的单片式装饰薄片和一对夹具的位置关系的模式性剖视图。主要符号说明I :注射成形系统3 :单片式装饰薄片准备装置5 :基体9 :保持装置11 :保持台13 :保持面15:台面驱动机构16 :孔17 :长尺寸装饰薄片供应装置19 :长尺寸装饰薄片21 :供应滚轮23 :前端25 :夹具装置27 :夹具部件29 :第一齿状部分31 :娃胶层33 :基体薄片35 :装饰层37:引出装置39 :夹盘部41 :夹盘部件(把持部)43 :移动部44 :滚轮机构45 :第二齿状部分
47 :切断装置49 :线缆供应装置51 :线缆收容部53 :移动部55 :线缆57 :传感器单元(位置检测装置)59a、59b、59c :传感器61 :控制部 62 :输入部63 :夹盘驱动装置65 :夹具驱动装置67 :吸附装置
71 :定位销(机械手定位部件)73a、73b、73c :缺口101 :成形同时装饰装置102 :成形同时装饰用模具118:—次成形部119: 二次成形部131 :机械手140 :支持部141 :单片式装饰薄片145 :定位孔143 :吸附部
具体实施例方式(I)注射成形系统利用图I说明使用单片式装饰薄片的注射成形系统I。图I为注射成形系统的概略图。注射成形系统I包括单片式装饰薄片准备装置3、成形同时装饰装置101、机械手131。单片式装饰薄片准备装置3是从长尺寸装饰薄片制作单片式装饰薄片的装置。成形同时装饰装置101是使用单片式装饰薄片制造成形品的装置。成形同时装饰装置101具有一次成形部118和二次成形部119。机械手131是用于传送单片式装饰薄片和成形品的装置。机械手131具体来说连续执行以下的动作。 从单片式装饰薄片准备装置3接收单片式装饰薄片(图I的(I))。 将单片式装饰薄片供应至成形同时装饰装置101的二次成形部119(图I的⑵)。 从成形同时装饰装置101的二次成形部119接收成形品(图I的(3))。 将成形品放置于预定的位置(图I的⑷)。以上的动作⑴ ⑷将反复地执行。而且，在动作⑵和(3)之间，如后述一样，在成形同时装饰装置101中进行成形。并且，在动作(I)和下次的动作(I)之间，如后述一样，在单片式装饰薄片准备装置3中准备单片式装饰薄片。在注射成形系统I中，通过单片式装饰薄片准备装置3能够准备在成形同时装饰装置101的外部准确地定位的单片式装饰薄片。由此，单片式装饰薄片的定位操作与成形同时装饰装置101的成形操作并列地进行。其结果，成形同时装饰装置101的成形循环将被缩短。而且，注射成形系统I中，机械手131在单片式装饰薄片准备装置3和成形同时装饰装置101两者中，分别机械性地被定位。据此，机械手131上无需设置用于通过机械手自身调整位置的摄像机。(2)单片式装饰薄片准备装置的构成利用图2 图4说明单片式装饰薄片准备装置3。图2为单片式装饰薄片准备装 置的主视图，图3为单片式装饰薄片准备装置的侧视图，图4为示出单片式装饰薄片准备装置的控制构成的方框构成图。单片式装饰薄片准备装置3为用于准备由机械手131搬送至成形同时装饰装置101的单片式装饰薄片141的装置。单片式装饰薄片准备装置3具有基体5。基体5设置于地面，具有向上延伸的框体。基体5上设置有后述的控制部61以及输入部62。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有保持装置9。保持装置9是用于保持单片式装饰薄片141的装置。保持装置9具有保持台11。由图可以明确，保持台11是平板状部件，被安装在基体5上。更加具体来说，保持台11通过台面驱动机构15被安装在基体5上。保持台11在与基体5相反的一侧具有保持面13。从侧面观察时，保持面13为四方形，且平坦。保持面13沿垂直方向延伸，且朝向一侧方向。保持面13上形成有多个孔16。多个孔16与吸附装置67(图4)连接。保持台11的保持面13与图2的X-Y平面一致。而且，保持台11由台面驱动机构15能够沿着X-Y方向移动。台面驱动机构15由X方向的移动机构(马达、滚珠螺杆)以及Y方向的驱动机构(马达、滚珠螺杆)组合而成。而且，基体5的与保持台11相同的一侧，设置有定位销71。图中，定位销71为一个，但也可以是多个。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有长尺寸装饰薄片供应装置17。长尺寸装饰薄片供应装置17是滚筒状的用于供应长尺寸装饰薄片19的装置。长尺寸装饰薄片供应装置17具有卷绕有长尺寸装饰薄片19的供应滚轮21和多个滚轮。根据这种结构，长尺寸装饰薄片19的前端23被配置在保持台11的下方。单片式装饰薄片准备装置3进一步包括夹具装置25。夹具装置25是通过夹持长尺寸装饰薄片19而限制长尺寸装饰薄片19的移动的装置。如图2及图3所示，夹具装置25主要由在X方向上细长地延伸的一对夹具部件27构成。夹具部件27由夹具驱动装置65 (图4)驱动，能够采取夹持长尺寸装饰薄片19的状态和放开长尺寸装饰薄片19的状态。如图6所示，夹具部件27具有向上开设的第一齿状部分29。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有引出装置37。引出装置37是将长尺寸装饰薄片19引出至保持装置9的保持台11的装置。引出装置37具有把持长尺寸装饰薄片19的前端23的夹盘部39和移动夹盘部39而引出长尺寸装饰薄片19的移动部43 (图4)。夹盘部39主要由沿X方向细长地延伸的一对夹盘部件41构成。夹盘部件41被夹盘驱动装置63 (图4)驱动，可采取夹持长尺寸装饰薄片19的状态和放开长尺寸装饰薄片19的状态。如图7所示，夹盘部件41具有朝下开设的第二齿状部分45。图7为示出夹盘部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的侧视图。第二齿状部分45构成为能够啮合到第一齿状部分29内。其结果，如图6所示，长尺寸装饰薄片19以前端23配置在夹具部件27的略上方位置的状态被夹具部件27夹持。即，在该状态中，长尺寸装饰薄片19从夹具部件27的突出量较少。因此，前端23难以折弯，牢固地被夹盘部件41夹住。而且，如图7所示，夹盘部件41通过第二齿状部分45进入到第一齿状部分29内而夹住长尺寸装饰薄片19的前端23，因此夹盘部件41接触到长尺寸装饰薄片19的面积变大。据此,夹盘部件41能够牢固地保持长尺寸装饰薄片19。而且，夹盘部件41由金属制造，如图8所示，一侧的夹盘部件41的内侧面设置有硅胶层31。图8为示出夹盘部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的剖视图。硅胶层31与长尺寸装饰薄片19的基体薄片33相接，另一侧的夹盘部件41 (金属面)与长尺寸装饰薄片19的装饰层35相接(关于基体薄片33和装饰层35将在后面描述)。通过设置硅胶层31，从夹具部件27作用于长尺寸装饰薄片19的阻力充分变大，其结果，通过夹具部件27 可牢固地保持长尺寸装饰薄片19。而且，由于硅胶层31不会与装饰层35相接，因此难以发生如装饰层35卷起的故障。其结果，不仅能够增加多少保持力，也难以发生装饰层35的剥离。移动部43能够使夹盘部39沿Y方向(上下)移动。移动部43为公知的升降机构。夹盘部件41上设置有滚轮机构44。滚轮机构44能够在夹盘部件41的下方位置和此处的斜上方位置之间旋转。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有切断装置47。切断装置47通过切断长尺寸装饰薄片19制作单片式装饰薄片141。切断装置47设置在基体5上，位于保持台11的下方且夹具装置25的上方。切断装置47在本实施方式中是热切刀。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有线缆供应装置49。线缆供应装置49用于供应线缆，该线缆在引出装置37向上引出长尺寸装饰薄片19时，限制长尺寸装饰薄片19的移动，以防止长尺寸装饰薄片19脱离保持面13。线缆供应装置49被配置在保持台11的下方且夹具装置25的上方的与切断装置47在Z方向相对的位置。线缆供应装置49具有线缆收容部51、使线缆收容部51在Z方向移动的移动部53、三根线缆55。三根线缆55沿X方向相隔预定的间隔配置，其前端安装于夹盘部件41。其结果，当夹盘部件41向上移动时，线缆55从线缆收容部51中被引出。单片式装饰薄片准备装置3进一步具有传感器单元57。传感器单元57用于检测被保持在保持装置9的保持面13的单片式装饰薄片141相对基体5的位置。如图2所示，传感器单元57具有用于检测单片式装饰薄片141的侧端部的多个传感器59a、59b、59c。多个传感器59a、59b、59c以其顺序从上方开始配置。传感器59a、59b以及59c是分别具有投光部和受光部的光电传感器。传感器单元57能够在图2所示的非检测位置和进一步向X方向内侧移动，从而能够检测出单片式装饰薄片141的侧端的检测位置(图10)之间移动。该装置中，多个传感器59a、59b、59c仅配置在单片式装饰薄片141的一侧，因此整体结构及布线将变得简单。另外，保持台11上形成有与多个传感器59a、59b、59c的检测位置对应的缺口 73a、73b、73c。而且，虽然没有图示，单片式装饰薄片141的图2的左端部设置有沿着上下方向延伸的宽度方向检测标识和设置在上下多个位置的上下方向检测标识。如图4所示，单片式装饰薄片准备装置3具有控制部61。控制部61为包含CPU、RAM、ROM的计算机，通过运行各种程序执行控制动作。控制部61能够控制移动部43、夹具驱动装置65、滚轮机构44、夹盘驱动装置63、吸附装置67、台面驱动机构15以及切断装置47。而且，来自传感器单元57、切割用传感器60的检测信号输入到控制部61。并且，来自输入部62的设置信息以及操作信息输入到控制部61。在此，控制部61也可以与其他装置(例如，机械手131、成形同时装饰装置101)进行通信。(3)单片式装饰薄片准备装置的控制动作利用图5对于控制部61控制单片式装饰薄片准备装置3的各种装置的动作进行说明。图5为示出准备单片式装饰薄片的控制动作的流程图。 初始状态下，如图6所示，长尺寸装饰薄片19的前端23处于被夹具部件27夹住而被保持的状态。图6为示出夹具部件夹持长尺寸装饰薄片的前端的状态的侧视图。而且，在步骤SI之前，线缆供应装置49中，线缆收容部51被移动至从夹具部件27分离的位置。在步骤SI中，控制部61向移动部43及夹盘驱动装置63发送控制信号，由此如图7所示，在夹盘部39上夹持长尺寸装饰薄片19的前端23。在步骤S2中，控制部61向夹具驱动装置65发送控制信号，以使夹具驱动装置65开放夹具部件27。在步骤S3中，控制部61向移动部43发送控制信号，由此如图2及图3所示，使夹盘部39移动至上方的切割位置。在此，控制部61基于来自切割用传感器60 (图4)的检测结果判断夹盘部39移动至切割位置的情况。长尺寸装置薄片19沿着保持面13被牵引至上方。而且，之后，如图3所示，线缆供应装置49的线缆收容部51被移动至保持面13侦U。在步骤S4中，控制部61向夹具驱动装置65发送控制信号，以使夹具部件27闭合。据此，被引出的长尺寸装饰薄片19的下端部被夹持。在步骤S5中，控制部61通过向切断装置47发送控制信号，使切断装置47切断长尺寸装饰薄片19的下端部。据此，从长尺寸装饰薄片19得到单片式装饰薄片141。在步骤S6中，控制部61向移动部43发送控制信号，将夹盘部39移动至上方的预定位置。其结果，长尺寸薄片19沿着保持面13进一步被牵引至上方。在牵引时，线缆55位于保持面13附近，据此，长尺寸装饰薄片19难以脱离保持面13。由此，长尺寸装饰薄片19难以卷曲。在步骤S7中，控制部61向吸附装置67发送控制信号，以使吸附装置67将单片式装饰薄片141吸附于保持面13。而且，控制部61通过向夹盘驱动装置63发送控制信号，以使夹盘驱动装置63解除对单片式装饰薄片141的把持，进而使夹盘部件141向下方移动。在进行该动作时，滚轮机构44将滚轮移动至保持面13侧，使单片式装饰薄片141从上至下连续地紧贴在保持面13。由此，单片式装饰薄片141上难以起皱。而且，如图9所示，也可以从滚轮机构44将单片式装饰薄片141按压在保持面13的部分开始顺序地吸附单片式装饰薄片。图9为示出滚轮机构按压单片式装饰薄片以使单片式装饰薄片沿着保持台的保持面的状态的剖视图。
在步骤S8中，单片式装饰薄片141相对于基体5定位至XY方向的预定位置。具体来说，如图10所示，传感器单元57移动至检测位置而检测出单片式装饰薄片141的位置，基于其结果，控制部61使保持台11移动，以使单片式装饰薄片141靠近预定位置。图10为示出单片式装饰薄片被保持在保持台的状态的侧视图。具体来说，为了使单片式装饰薄片141相对于基体5定位，台面驱动机构15调整保持台11的位置。在本实施方式中，上述动作将反复执行三次。以下，利用图11 图13说明三次的位置调整动作。图11 图13为示出第一次的位置检测以及位置调整动作的模式图。更具体来说，最初，传感器单元57移动至检测位置(图10)。如图11所示，在最初的阶段，单片式装饰薄片141的倾斜角度有可能变大。因此，通过使保持台11沿XY方向移动，校正单片式装饰薄片141的位置及倾斜度。接着，如图12所示，对于倾斜度已经变小的单片式装饰薄片141，通过使保持台11沿XY方向移动，进一步校正单片式装饰薄片141的位置及倾斜度。最后，通过将几乎没有倾斜度且上下方向的位置被确定的保持台11沿Y方向移动，完成定位动作。如此，通过传感器单元57的位置检测和台面驱动机构15的定位将执行多次，因此能够提高单片式装饰薄片 141的定位精度。在此，如此的多次的位置调整动作能够执行的原因在于，使单片式装饰薄片141的定位在成形同时装饰装置101的外部进行，由此与成形动作同时并列地准备单片式装饰薄片141，从而能够取得用于定位的充足的时间。在步骤S9中，如图14所示，控制部61等待机械手131靠近保持面13而吸附单片式装饰薄片141。图14为单片式装饰薄片准备装置的侧视图。机械手131的靠近可以通过来自各种传感器的检测信号检测出来，也可以通过来自机械手131的信号检测出来。如图14所示，机械手131具有支持部140和设置在支持部140的前端的吸附部143。吸附部143朝向保持面13侧，形成为四角形。而且，支持部140上形成有能够插入定位销71的定位孔145。通过定位销71和定位孔145的卡合,机械手131相对于基体5的定位将机械性地进行。因此，单片式装饰薄片141相对于机械手131能够准确地定位而被保持。在该装置中，由于机械手通过机械手定位部件机械性地相对于基体5定位，因此机械手131能够准确地保持单片式装饰薄片141。在步骤SlO中，控制部61向吸附装置67发送控制信号，以使吸附装置67解除保持面13对单片式装饰薄片141的吸附。在步骤Sll中，控制部61等待机械手131以吸附单片式装饰薄片141的状态离开保持面13。(4)单片式装饰薄片准备装置的效果单片式装饰薄片准备装置(例如，单片式装饰薄片准备装置3)是用于准备通过机械手(例如，机械手131)被搬送至成形同时装饰装置(例如，成形同时装饰装置101)的单片式装饰薄片(单片式装饰薄片141)的装置，包括基体(例如，基体5)、切断装置(例如，切断装置47)、保持台(例如，保持台11)、位置检测装置(例如，传感器单元57)、定位装置(例如，台面驱动机构15)。切断装置通过切断长尺寸装饰薄片制作单片式装饰薄片。保持台具有用于保持单片式装饰薄片的保持面。位置检测装置用于检测被保持在保持台的单片式装饰薄片的位置。定位装置基于位置检测结果，使单片式装饰薄片相对于基体定位。在该装置中，能够准备在成形同时装饰装置的外侧正确地定位的单片式装饰薄片。由此，可以将单片式装饰薄片的定位动作与成形同时装饰装置的成形动作并列地进行。其结果，能够缩短成形同时装饰装置的成形循环。(5)其他实施方式以上，对于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围之内可以进行各种变更。尤其，记载于本说明书中的多个实施方式以及变形例根据必要可任意地进行组合。吸附装置也可以与单片式装饰薄片的尺寸相应地变更凭借多个孔进行吸附的区域。该装置中，由于可以根据需要变更进行吸附的区域，因此对于尺寸小的单片式装饰薄片也不会徒劳地进行真空吸附。例如，如图15所示，与从基准位置80扩展的三个种类的单片式装饰薄片81、82、83相应地选择进行吸附的区域。图15为示出能够与单片式装饰薄片的尺寸相应地变更的保持面吸附区域的侧视图。保持台的形状及朝向并不局限于前述实施方式。 对于线缆及滚轮等的用于将装饰薄片紧贴在保持面的结构，若不需要，则可以省略。(6)成形同时装饰装置的构成利用图16及图17对于本实施方式的成形同时装饰装置101进行说明。图16为本发明的一实施方式提供的成形同时装饰装置的模式性剖视图。图17为示出成形同时装饰装置的控制构成的方框构成图。成形同时装饰装置101主要由成形同时装饰用模具102、固定盘111、可动盘117构成。成形同时装饰用模具102主要由固定模具103、可动模具105构成。固定模具103主要由第一固定模具107、第二固定模具109、固定盘111构成。第一固定模具107中，第一面121基本为平坦面，其相反侧的第二面被固定在固定盘111上。第二固定模具109与第一固定模具107并列配置，第一面125平坦，且第一面125上形成有第二部分腔体127。第二固定模具109中，与第一面125相反一侧的第二面被固定在固定盘111上。可动模具105主要由第一可动模具113、第二可动模具115、可动盘117构成。以下，对第一可动模具113进行说明，而第二可动模具115的结构与第一可动模具113相同。第一可动模具113中，第一面129平坦，且在第一面129上形成有第一部分腔体130。在第一可动模具113上形成有位于第一部分腔体130的外侧的、在第一面129上开口的第一吸引孔135。并且，在第一可动模具113上形成有在第一部分腔体130的底面开口的第二吸引孔137。在此，第一可动模具13中，与第一面129相反一侧的第二面被固定在可动盘117上。第一可动模具113中，在第一腔体130的周围设置有用于保持单片式装饰薄片(单片式薄膜)的夹具133 (133a、133b)(图16中，仅示出一对第一夹具133a)。对于夹具部件的结构及动作将在后面详细说明。第一可动模具113上还设置有定位销139。定位销139从第一面129开始延伸，向固定模具103侧延伸。定位销139是用于执行后述的机械手的定位的部件。图中，定位销为一个，但也可以具有多个定位销。可动模具105能够从图16的状态沿离开固定模具103的方向滑动，进而能够在离开固定模具103的位置以旋转轴0-0为中心旋转。通过该旋转，可以在第一固定模具107和第一可动模具113相对而置进而第二固定模具109和第二可动模具115相对而置的第一状态(图16)、与第一固定模具107和第二可动模具115相对而置进而第二固定模具109和第一可动模具113相对而置的第二状态(图23)之间变换。作为旋转驱动可动模具105的机构，如图17所示，设置有模具旋转装置163。模具旋转装置163包含马达以及旋转传递装置，能够旋转可动盘117。作为滑动可动模具105的机构，如图17所示，设置有模具前后行进装置165。模具前后行进装置165包含活塞气缸以及滑动力传递装置，能够使可动盘117滑动。如图17所示，可动模具105进一步包括平坦面吸引装置171和产品部吸引装置173。平坦面吸引装置171与第一吸引孔135连接。产品部吸引装置173与第二吸引孔137连接。根据以上所述的结构，根据第一固定模具107和第一可动模具113或者第二可动模具115，构成一次成形部118，根据第二固定模具109和第一可动模具113或者第二可动模具115，构成二次成形部119。 控制部161为包含CPU、RAM、R0M的计算机，通过运行各种程序，执行控制动作。控制部161能够控制模具旋转装置163、模具前后行进装置165、第一树脂注射装置167、第二树脂注射装置169、平坦面吸引装置171、产品部吸引装置173、夹具驱动装置175、长尺寸装饰薄片驱动装置177。而且，各种传感器179的检测信号输入在控制部161中。进而，控制部161也可以与其他装置(例如，搬送机械手、单片式装饰薄片准备装置的控制部)进行通f目。对应于第一固定模具107，设置有第一树脂注射装置167。第一树脂注射装置167能够向第一部分腔体130注射熔融树脂。而且，对应于第二固定模具109，设置有第二树脂注射装置169。第二树脂注射装置169能够向第二部分腔体127注射熔融树脂。在此，由于图示的简化，省略了从注射装置到模具的树脂注射路径。在此，作为熔融树脂，例如有聚苯乙烯、丙烯腈苯乙烯共聚物、丙烯晴丁二烯苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、改性聚苯醚、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯。(7)成形同时装饰装置的控制动作利用图18 图26，对于成形动作进行说明。图18为示出成形同时装饰装置的控制动作的流程图。图19 图26为示出成形同时装饰装置的一状态的模式性剖视图。图19中，可动模具105从固定模具103离开，以确保两者之间的空间。在此，图19中，在第一可动模具113的第一部分腔体130配置有一次成形品147 (后述)。在步骤SlOl中，控制部161等待机械手131进入第二固定模具109和第二可动模具115之间。对于机械手131的进入，可以通过来自各种传感器179的检测信号进行检测，也可以依据来自机械手131的信号进行检测(以下，机械手的位置检测也相同)。如图19所示，机械手131具有支持部140和设置在支持部140的前端的吸附部143。吸附部143朝向第二可动模具115侧，形成为四方形。吸附部143用于吸附单片式装饰薄片141。单片式装饰薄片141的四边相比吸附部143的端面外侧边缘更加靠外侧。而且，支持部140中形成有能够插入定位销139的定位孔145。单片式装饰薄片141由基体薄片33、设置在基体薄片33之上的装饰层35构成(参照图8)。装饰层35具有例如表面保护层、图案层、粘接层。而且，单片式装饰薄片141可以在基体薄片33和装饰层35之间设置剥离层。单片式装饰薄片141的种类例如有基体薄片33最终从产品剥离的转印薄片、基体薄片33残留在产品的层压薄片。转印薄片中基体薄片的厚度为38 50 ii m,层压薄片中基体薄片的厚度为100 400 u m。在步骤S102中，控制部161通过夹具驱动装置175发送控制信号，以使夹具驱动装置175将夹具133(133a、133b)移动到从第一面129分离的开放位置。如图19所示，一对第一夹具133a向斜外侧移动，离开第一面129。在步骤S103中，控制部161通过向长尺寸装饰薄片驱动装置177发送控制信号，以使长尺寸装饰薄片驱动装置177移动长尺寸装饰薄片123 (筒状薄膜)为接下来的成形动作准备。长尺寸装饰薄片123的层结构可以与单片式装饰薄片141的层结构相同，也可以与其不同。在步骤S104中，如图20所示，控制部161等待机械手131移动至第二可动模具 115侧，其结果在单片式装饰薄片141抵接于第一面129的状态下，机械手131停止。在该成形同时装饰装置101中，通过定位销139和定位孔145，机械性地进行机械手131和第二可动模具115的定位，因此单片式装饰薄片141相对于第二可动模具115的位置精度将提升，进而之后的成形同时装饰中的转印精度将提升。在步骤S105中，控制部161通过向平坦面吸引装置171发送控制信号，以使平坦面吸引装置171将单片式装饰薄片141的四边部分吸附在第一面129。如此，由于第一吸引孔135形成于平坦的第一面129上，因此能够无偏移地保持所供应的单片式装饰薄片141。在步骤S106中，控制部161通过向夹具驱动装置175发送控制信号，以使夹具驱动装置175将夹具133 (133a、133b)配置在紧贴在第一面129的夹持位置。如图20所示，一对第一夹具133a向斜内侧移动，并如图21所示，接触于第一面129。其结果，夹具133 (133a、133b)将单片式装饰薄片141的四边按压于第一面129。如此，在单片式装饰薄片141被保持在平坦的第一面129之后，由夹具133机械性地被固定。在步骤S 107中，控制部161通过向产品部吸引装置173发送控制信号，如图21所示，单片式装饰薄片141变成紧贴在第一部分腔体130，即制品形状的状态。在步骤S 108中，如图21所示，控制部161等待机械手131离开第二可动模具115，进而退出固定模具103和可动模具105之间的空间。在步骤S109中，控制部161向模具旋转装置163发送控制信号，以使模具旋转装置163将可动模具105旋转180度。其结果,如图22所不，第二可动模具115相对于第一固定模具107相对而置,第一可动模具113相对于第二固定模具109相对而置。在步骤SllO中，控制部161向模具前后行进装置165发送控制信号，以使模具前后行进装置165向固定模具103侧移动可动模具105。其结果，如图23所示，固定模具103和可动模具105相互紧贴。在步骤Slll中，控制部161向第一树脂注射装置167发送控制信号，以使第一树脂注射装置167向第一部分腔体130注射一次成形用树脂。一次成形用树脂流入单片式装饰薄片141和长尺寸装饰薄片123之间，在冷却后变成第一树脂部145。其结果，在一次成形部118中得到一次成形品147。如以上所述，该装置中，最初平坦面吸引装置171通过第二可动模具115的平坦的第一面129吸引单片式装饰薄片141。然后，夹具133相对于第二可动模具115按压单片式装饰薄片141。接着，产品部吸引装置173将单片式装饰薄片141吸引至第一部分腔体130。最后，第一树脂注射装置167向第一部分腔体130注射熔融树脂。在以上工序中，由于单片式装饰薄片141紧贴在第二可动模具115的第一部分腔体130，因此难以发生单片式装饰薄片141的位置偏移。而且，控制部161向第二树脂注射装置169发送控制信号，以使第二树脂注射装置169向第二部分腔体127注射二次成形用树脂。二次成形用树脂在冷却后变成紧贴于一次成形品147的长尺寸装饰薄片123侧的一面的第二树脂部151。其结果，能够在二次成形部119中得到二次成形品153。在此，图16示出成形同时装饰装置101的最初的制造循环，因此还没有制造出二次成形品。在步骤S112中，控制部161向模具前后行进装置165发送控制信号，以使模具前后行进装置165移动可动模具105，从而使可动模具105离开固定模具103。其结果，如图24所示，固定模具103和可动模具105之间形成空间。另外，在图中明显可知，该模具分离结果，一次成形品147残留在可动模具105侧，二次成形品153残留在固定模具103侦U。 在步骤S113中，如图25所示，控制部161等待机械手(未图示)进入上述空间内而取出二次成形品153。步骤SI 13结束之后，流程将回到步骤S101。(8)夹具的结构及动作利用图26 图30详细说明夹具133(133a、133b)的结构及动作。图26为夹具夹持单片式装饰薄片的状态的俯视图。图27为夹具处于开放位置的状态的俯视图。图28 图30为示出搬入过程中的单片式装饰薄片和一对夹具的位置关系的模式性剖视图。如图26所示，夹具133由一对第一夹具133a和一对第二夹具133b构成。一对第一夹具133a在图中对单片式装饰薄片141的左右两边施压。另外，一对第二夹具133b在图中对单片式装饰薄片141的上下两边施压。更加详细地说，各个夹具133a、133b具有抵接在单片式装饰薄片141的各个边的第一部分133A和在各边的外侧抵接在第二可动模具115的第一面129的第二部分133B。如此，各个夹具133a、133b涵盖单片式装饰薄片141的各个边的外侧边缘将单片式装饰薄片141按压在第二可动模具115，因此能够提高单片式装饰薄片141相对于第二可动模具115的位置精度，进而提高在之后的成形同时装饰中的转印精度。如图27所示，夹具133移动至开放位置时，一对第一夹具133a如已说明的那样，从夹持位置向斜外侧移动。由此，在单片式装饰薄片141被搬入第二可动模具115时，单片式装饰薄片不会与一对第一夹具133a接触。如上述所述,单片式装饰薄片141搬入时,一对第一夹具133a位于从夹持位置相对于第二可动模具115向斜外侧离开的开放位置，因此单片式装饰薄片141难以与第一夹具133a接触。其结果，单片式装饰薄片141难以变形或受损。此时，前述的单片式转印薄片及单片式层压薄片中的任意一个都能够获得上述效果，特别是单片式转印薄片的厚度薄且刚性低，因此在上述情况下能够获得极佳的效果。结果，即便是薄的薄片，也能够准确地进行对齐，且难以起皱。另外，如图27所不,一对第二夹具133b从夹持位置相对于第一面129垂直地移动。但是，如图28所示，一对第二夹具133b自第一面129的距离互不相同。因此，在机械手131搬入单片式装饰薄片141时，如图28所示，最初，单片式装饰薄片141与一侧的第二夹具133b接触，然后如图29所示，单片式装饰薄片141与另一侧的第二夹具133b接触，最后如图30所示，单片式装饰薄片141抵接于第一面129。如上述所述，单片式装饰薄片141一次接触的夹具部件的数量变少。从而，每次作用于单片式装饰薄片141的阻力变少，其结果，单片式装饰薄片141难以变形或受损。第一夹具133a固定在例如可摇动的臂上，臂安装在夹具驱动装置175 (例如，油压汽缸)。第二夹具133b固定在例如未图示的杆上，杆安装于夹具驱动装置175 (例如，油压汽缸)。在此，夹具没有设置在模具，可以由机械手臂从外侧搬入到模具内侧。根据该成形同时装饰装置I，例如，可制造出在表面及背面通过装饰而设置立体图案且在背面设置有嵌合用肋部的手机的壳体的盖。表面及背面的装饰可以通过以下方式得到，即，在第一树脂部145中使用透明的材料，进而通过单片式装饰薄片141和长尺寸装饰薄片123装饰第一树脂部145。肋部由第二树脂部151形成。(9)其他实施方式 以上，对于本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离发明的主要内容的范围内可以进行各种变更。尤其，本说明书中记载的多个实施方式及变形例，可以根据需要任意地进行组合。模具的种类和形状并没有特别的限制。成形品的种类、结构及形状并没有特别的限制。成形同时装饰装置可以不是两种材料成形机。即便是两种材料成形机，结构也不限制于前述的实施方式。例如，一对可动模具的位置变换是通过旋转进行，但是也能够以滑动方式进行。夹具的种类的组合并不局限于前述实施方式。前述实施方式中，虽然在单片式装饰薄片准备装置和可动模具中设置有机械手定位用销，但只要是通过程序控制的机械手的位置精度在容许范围之内，则可以省略定位销。产业上的可利用性本发明可广泛适用于单片式装饰薄片准备装置及包含该装置的注射成形系统。
权利要求
1.一种单片式装饰薄片准备装置，用于准备通过机械手向成形同时装饰装置搬送的单片式装饰薄片，其特征在于，包括 基体； 切断装置，通过切断长尺寸装饰薄片而制作单片式装饰薄片； 保持台，具有保持所述单片式装饰薄片的保持面； 位置检测装置，检测出由所述保持台的所述保持面所保持的单片式装饰薄片的位置； 定位装置，基于位置检测结果，使所述单片式装饰薄片相对于所述基体定位。
2.根据权利要求I所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于， 所述保持台以能够相对于所述基体在预定平面内移动的方式被安装， 为了使所述单片式装饰薄片相对于所述基体定位，所述定位装置调整所述保持台的位置。
3.根据权利要求2所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，多次执行通过所述位置检测装置的位置检测和通过所述定位装置的定位。
4.根据权利要求I至3中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述位置检测装置具有用于检测所述单片式装饰薄片的一端部的多个检测装置。
5.根据权利要求I至4中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，进一步具有机械手定位部件，以在所述机械手从所述保持台取出所述单片式装饰薄片时，使所述机械手相对于所述基体定位。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于， 进一步具有引出装置，以将所述长尺寸装饰薄片引出至所述保持台的所述保持面， 所述切断装置在所述长尺寸装饰薄片被引出的状态下切断所述长尺寸装饰薄片。
7.根据权利要求6所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述引出装置具有用于把持所述长尺寸装饰薄片的前端的把持部和移动所述把持部而引出所述长尺寸装饰薄片的移动部。
8.根据权利要求7所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述把持部具有与所述长尺寸装饰薄片的第一面接触的金属面和与所述长尺寸装饰薄片的第二面接触的橡胶面。
9.根据权利要求7或8所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于， 进一步具有夹具装置，在通过所述引出装置引出之前，夹住所述长尺寸装饰薄片的所述前端， 所述夹具装置具有第一齿状部分，所述长尺寸装饰薄片的所述前端位于该部分， 所述把持部具有哨合于所述第一齿状部分的第二齿状部分， 当所述把持部把持所述长尺寸装饰薄片的所述前端时，所述第二齿状部分位于啮合于所述第一齿状部分的位置。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，进一步具有线缆，在所述引出装置引出所述长尺寸装饰薄片时，限制所述长尺寸装饰薄片的移动，以防止所述长尺寸装饰薄片脱离所述保持面。
11.根据权利要求I至10中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述保持台进一步具有在所述保持面上开口的多个孔和吸附装置，该吸附装置通过从所述多个孔吸入空气而将所述单片式装饰薄片吸附在所述保持面上。
12.根据权利要求11所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述吸附装置对应于所述单片式装饰薄片的尺寸变更通过所述多个孔进行吸附的区域。
13.根据权利要求11或12所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，所述吸附装置能够阶段性地增减通过所述多个孔进行吸附的区域。
14.根据权利要求I至13中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置，其特征在于，进一步具有用于使所述单片式装饰薄片沿所述保持面的滚轮。
15.—种注射成形系统,其特征在于,包括 根据权利要求I至14中的任一项所述的单片式装饰薄片准备装置； 使用所述单片式装饰薄片进行成形同时装饰的成形同时装饰装置； 从所述单片式装饰薄片准备装置向所述成形同时装饰装置搬送所述单片式装饰薄片的机械手。
16.根据权利要求15所述的注射成形系统，其特征在于，所述成形同时装饰装置具有第二机械手定位部件，以在所述机械手将单片式装饰薄片搬入所述成形同时装饰装置时，使所述机械手在所述成形同时装饰装置中定位。
全文摘要
本发明提供单片式装饰薄片准备装置及注射成形系统，其中，能够缩短使用单片式装饰薄片的成形同时装饰装置的成形循环，单片式装饰薄片准备装置(3)是用于准备通过机械手(131)向成形同时装饰装置(101)搬送单片式装饰薄片(141)的装置，包括基体(5)；切断装置(47)、保持台(11)、传感器单元(57)、台面驱动机构(15)，切断装置(47)通过切断长尺寸装饰薄片(19)而制作单片式装饰薄片(141)，保持台(11)具有能够保持单片式装饰薄片(141)的保持面(13)，位置检测装置检测出由保持台(11)的保持面(13)所保持的单片式装饰薄片(141)的位置，台面驱动机构(15)基于位置检测结果，使单片式装饰薄片(141)相对于基体(5)定位。
文档编号B29C45/16GK102756455SQ20121012714
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月28日
发明者坂本俊介, 畑山武俊 申请人:日本写真印刷株式会社