特開 2023-104260 原料供給装置、金型装置及び原料供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023104260

(43)【公開日】2023-07-28

(54)【発明の名称】原料供給装置、金型装置及び原料供給方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 13/02 20060101AFI20230721BHJP

   B28B 3/02 20060101ALI20230721BHJP

【ＦＩ】

B28B13/02

B28B3/02 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022005138

(22)【出願日】2022-01-17

(71)【出願人】

【識別番号】000149136

【氏名又は名称】日本インシュレーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金子 誠児

(72)【発明者】

【氏名】ケオクーンシー マニポン

(72)【発明者】

【氏名】弘中 裕一郎

(72)【発明者】

【氏名】橋本 健志

【テーマコード（参考）】

4G054

4G055

【Ｆターム（参考）】

4G054AA05

4G054BA02

4G054BA32

4G055CA02

4G055CA07

4G055CA26

4G055CA29

(57)【要約】

【課題】金型のキャビティ内に原料を供給する際に、キャビティ内における原料の密度に偏りを生じにくくする。
【解決手段】原料供給装置３は、金型２のキャビティ２１１に対して原料を供給する原料供給装置３である。原料供給装置３は、篩６１と、篩６１から出た原料を前記キャビティ２１１の上方にある原料出口まで搬送する搬送面７１１を有する搬送装置７と、原料出口を前記キャビティ２１１の開口面に沿うように移動させる移動機構８と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金型のキャビティに対して原料を供給する原料供給装置であって、
篩と、
前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、
前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿うように移動させる移動機構と、
を備える、
原料供給装置。

【請求項2】

前記篩を振動させる篩振動装置を更に備える、
請求項１記載の原料供給装置。

【請求項3】

前記搬送装置は、
前記原料出口と前記キャビティとの間に配置された網と、
前記網を振動させる網振動装置と、
を有する、
請求項１又は請求項２記載の原料供給装置。

【請求項4】

前記搬送装置は、前記搬送面を振動させる発振装置を含む振動フィーダを有する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の原料供給装置。

【請求項5】

前記移動機構は、前記搬送装置を前記キャビティの上方から退避可能に構成されている、
請求項１～４のいずれか一項に記載の原料供給装置。

【請求項6】

前記キャビティ内に供給された前記原料に対し、前記キャビティの開口面に沿って擦切りを行う擦切り装置を更に備える、
請求項１～５のいずれか一項に記載の原料供給装置。

【請求項7】

前記擦切り装置は、
前記キャビティの開口面に沿う第一方向に移動することで、前記原料の擦切りを行うヘラと、
前記ヘラを、前記開口面に沿いかつ前記第一方向に交差する第二方向に振動させながら前記第一方向に移動させるヘラ駆動装置と、
を有する、
請求項６記載の原料供給装置。

【請求項8】

キャビティを有する凹型、及び前記凹型に対して可動な凸型を有する金型と、
前記凸型の移動軌跡の外側に配置された篩と、
前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、
前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿う方向に移動させる移動機構と、
を備える、
金型装置。

【請求項9】

金型のキャビティに対して原料を供給する原料供給方法であって、
篩と、前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、を備えた原料供給装置を用いて、
前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿う方向に移動させながら、前記原料を供給する、
原料供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原料供給装置、金型装置及び原料供給方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、従来の原料供給装置（特許文献１では、粉箱）が開示されている。特許文献１記載の粉箱は、原料であるタイル用坏土が収容された箱である。粉箱は、底面が開口した形状に形成されており、下型に沿って往復動させると、型凹部に原料が落下するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２２５３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記特許文献１記載の粉箱では、例えば、流動性が低い原料に使用する場合、底面の開口から落下しようとする原料は、箱内に残っている原料から離れるのに時間が掛かる。このため、粉箱を下型に沿って移動させ、型凹部に差し掛かると、原料が、粉箱底面の開口から型凹部に向かって出るものの、型凹部内において、粉箱の移動に追従して移動する。このため、型凹部内における原料の密度に偏りが生じやすいという問題がある。

【0005】

本発明は、金型のキャビティ内に原料を供給する際に、キャビティ内における原料の密度に偏りを生じにくくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る原料供給装置は、金型のキャビティに対して原料を供給する原料供給装置であって、篩と、前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿うように移動させる移動機構と、を備える。

【0007】

本発明の一実施形態に係る金型装置は、キャビティを有する凹型、及び前記凹型に対して可動な凸型を有する金型と、前記凸型の移動軌跡の外側に配置された篩と、前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿う方向に移動させる移動機構と、を備える。

【0008】

本発明の一実施形態に係る原料供給方法は、金型のキャビティに対して原料を供給する原料供給方法であって、篩と、前記篩から出た原料を前記キャビティの上方にある原料出口まで搬送する搬送面を有する搬送装置と、を備えた原料供給装置を用いて、前記原料出口を前記キャビティの開口面に沿う方向に移動させながら、前記原料を供給する。

【発明の効果】

【0009】

上記態様によれば、金型のキャビティ内に原料を供給する際に、キャビティ内における原料の密度に偏りを生じにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態に係る金型装置の概略斜視図である。

【図2】図２（Ａ）（Ｂ）は、実施形態に係る金型装置の移動機構による搬送路の動作を説明する鉛直面での概略断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る金型装置の鉛直面での概略断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る擦切り本体の平面図である。

【図5】図５（Ａ）～（Ｃ）は、実施形態に係る金型装置の擦切り装置の動作を説明する鉛直面での概略断面図である。

【図6】図６（Ａ）は、実施形態に係る金型による成形を説明する鉛直面での概略断面図である。図６（Ｂ）は、実施形態に係る金型により成形品が成形された状態を説明する鉛直面での概略断面図である。

【図7】図７は、実施形態に係る金型により成形品が成形された後に、成形品を移動させる鉛直面での概略断面図である。

【図8】図８は、変形例に係る金型装置の概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施形態＞
実施形態に係る金型装置１は、供給された原料から、金型２によって成形品Ｐ１（図７参照）を成形する装置である。本実施形態に係る金型装置１では、金型２のキャビティ２１１に対して、密度が略均一になるように原料を供給することができる。したがって、本実施形態に係る金型装置１によれば、成形品Ｐ１の強度のばらつきを抑制することができる。

【0012】

本実施形態に係る成形品Ｐ１は、アルミニウム溶解炉における溶湯との接触部（「溶湯接触部」という場合がある）に使用される板状の部材である。ただし、成形品Ｐ１としては、特に制限はなく、例えば、タイル、壁パネル、天井パネル、床パネル、間仕切り等のパネル材であってもよいし、パネル材以外の形状の部材であってもよい。

【0013】

原料は、粉体である。本実施形態に係る粉体は、流動性が極めて不良である。粉体の安息角は、５０°よりも大きく、更に言えば、６０°よりも大きい場合がある。粉体の平均粒径としては、０．１μｍ以上であり、より好ましくは、１μｍ以上、更に好ましくは４μｍ以上であり、また、好ましくは４ｍｍ以下であり、より好ましくは２ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。本明細書でいう「平均粒径」はレーザ回析法によって測定される。

【0014】

原料の一例としては、粉体原料に対し、ガラス繊維と、水分とを添加した組成物が挙げられる。粉体原料としては、例えば、耐熱性無機材料が挙げられる。耐熱性無機材料としては、例えば、ワラストナイト、炭化ケイ素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、チタン酸アルミニウム、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコン、ジルコニア、マグネシア、ペタライト、溶融シリカ、スポジュメン、ユークリプタイト、コーディエライト、サイアロン及びグラファイト等が挙げられる。

【0015】

金型装置１は、図１に示すように、金型２と、金型２に対して原料を供給する原料供給装置３と、を備える。原料供給装置３は、金型２のキャビティ２１１に対して、原料を充填し、かつ充填後の原料について、略均一な密度にすることができる。

【0016】

以下では、説明の便宜上、図１に示すように、水平面に沿い、かつ原料供給装置３と金型２とが並ぶ方向を「前後方向」として定義し、前後方向において原料供給装置３から金型２に向かう方向を「前方向」とし、その反対方向を「後方向」として定義する。また、水平面に沿いかつ前後方向に直交する方向を「左右方向」として定義する。

【0017】

（１）金型
金型２は、原料をプレスすることで成形品Ｐ１を形成する。金型２は、凹型２１と、凹型２１に対して嵌まり込む凸型２２と、型駆動機２３と、を備える。

【0018】

凹型２１は、凹状の金型２の一構成部材であり、原料が充填されるキャビティ２１１を有する。凹型２１は、固定型である。凹型２１は、キャビティ２１１の底面を構成する下パンチ２１２と、キャビティ２１１の内側面を構成するダイ２１３と、ダイベース２１４と、を備える。

【0019】

本実施形態に係る下パンチ２１２は、設置面Ｇ１に対して固定されている。下パンチ２１２の上面は、平面であり、また、キャビティ２１１の底面である。ダイ２１３は、下パンチ２１２の上面に対して上下方向に移動し得る。ダイ２１３の中央部には、上下方向に貫通する貫通路が形成されている。ダイ２１３は、上方から見て（以下、平面視）略ロ字状に形成されている。下パンチ２１２は、ダイ２１３の貫通路に対して、下方から嵌め込まれている。キャビティ２１１は、ダイ２１３の貫通路と下パンチ２１２とで囲まれた空間であり、本実施形態では、直方体状に形成されている。ダイ２１３の上面と、キャビティ２１１の開口面とは同一平面上に位置する。

【0020】

なお、ダイ２１３は、一部材で構成されてもよいし、複数のブロックを組み合わせることで平面視略ロ字状に形成されてもよい。また、キャビティ２１１としては、直方体状に限らず、例えば、円柱状、三角形柱状、五角柱状等であってもよい。

【0021】

ダイベース２１４の上面は、ダイ２１３の上面と面一である。ダイベース２１４は、ダイ２１３に対して固定されている。なお、ダイベース２１４は、ダイ２１３に対して一体であってもよいし、別体であってもよい。

【0022】

凸型２２は、金型２の一構成部材であり、凸状に形成されている。凸型２２は、凹型２１に対して、上下方向に移動する。本実施形態に係る金型２において、凸型２２は可動型である。凸型２２の下面は、下パンチ２１２の上面に対向している。また、凸型２２の下面は、下パンチ２１２の上面に対して略平行である。凸型２２は、ダイ２１３の貫通路（中央部）に対して、上方から近付き、その後、嵌め込まれる。要するに、凸型２２は、その下面（成形面）が、キャビティ２１１の下面に対して、近接又は離間する方向（接離方向）に平行移動可能に構成されている。金型２は、凸型２２と凹型２１とによって、キャビティ２１１内に充填された原料を加圧して、成形品Ｐ１を成形することができる。

【0023】

型駆動機２３は、凸型２２と凹型２１との少なくとも一方を相対的に動かす。本実施形態では、型駆動機２３は、可動型である凸型２２を上下方向に移動させる。型駆動機２３は、例えば、プレス機である。

【0024】

（２）原料供給装置
原料供給装置３は、金型２のキャビティ２１１に対して、原料を供給する。原料供給装置３は、図１に示すように、架台４と、ホッパー５と、篩（ふるい）６１を有する篩装置６と、搬送装置７と、移動機構８と、擦切り装置９と、を備える。

【0025】

（２．１）架台
架台４は、原料供給装置３の一部又は全部が設置される台である。本実施形態に係る架台４には、ホッパー５及び篩装置６が設置されている。架台４は、搬送装置７の上に篩６１が位置するように篩装置６を支持し、かつ篩６１の上にホッパー５の吐出口５３が位置するように、ホッパー５を支持する。

【0026】

（２．２）ホッパー
ホッパー５は、原料供給装置３における原料の投入口５１１を有する。ホッパー５は、上方に行くに従って拡がる投入部５１を有し、投入部５１の上端面に投入口５１１が形成されている。ホッパー５の投入部５１の形状は、逆角錐台状に形成されているが、特に制限はなく、逆円錐台状に形成されてもよい。ホッパー５は、投入部５１につながる流通路５２を有し、流通路５２の下端部に吐出口５３が形成されている。流通路５２は、水平面に沿って延びている。投入部５１と吐出口５３との間に流通路５２が設けられることによって、投入口５１１と吐出口５３とは、平面視でずれた位置に配置される。

【0027】

ここでいう「ずれている」とは、投入口５１１の図心と吐出口５３の図心とが、平面視で異なる位置にあることを意味する。したがって、平面視において、投入口５１１の一部と吐出口５３の一部とが重なっていても、「投入口５１１と吐出口５３とが平面視でずれた位置に配置される」の範疇である。

【0028】

（２．３）篩装置
篩装置６は、投入された原料をふるいにかける装置である。篩装置６は、図１に示すように、篩６１と、篩振動装置６２と、を備える。

【0029】

篩６１は、原料をふるいにかけることで、原料のかたまりを解す。篩６１は、上面に開口面を有する箱状に形成されており、ホッパー５の吐出口５３から出た原料を全て受けることができる。篩６１の底面は、多数の穴を有しており、網目状に形成されている。篩６１の底面が有する各穴は、一辺の寸法が均一であることが好ましい。ここで、一辺の寸法とは、穴が内接する四角形の一辺の寸法を意味し、例えば、穴が円形の場合は直径を指す。一辺の寸法としては、例えば、０．０２ｍｍ以上であり、より好ましくは、０．５ｍｍ以上、更に好ましくは１ｍｍ以上であり、また、好ましくは３０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下である。

【0030】

本実施形態に係る篩６１は、底面が金網で構成され、側面が矩形枠状に組まれた木質板で構成されている。ただし、篩６１の底面としては、金網に限らず、例えば、樹脂網、パンチングメタル、エキスパンドメタル、籠、ざる等であってもよい。また、篩６１は、本実施形態では、底面のみが金網で構成されているが、篩全体が金網で構成されてもよい。網の線径としては、０．０２ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは、０．２ｍｍ以上、更に好ましくは０．５ｍｍ以上であり、また、好ましくは３ｍｍ以下であり、より好ましくは２ｍｍ以下、更に好ましくは１ｍｍ以下である。また、網のメッシュは、原料に応じて適宜設定されるが、例えば、２メッシュ以上が好ましく、より好ましくは３メッシュ以上であり、また、６３５メッシュ以下が好ましく、より好ましくは３２メッシュ以下である。

【0031】

篩６１は、複数の車輪６１１を有する。複数の車輪６１１は、篩本体を架台４上に支持する。複数の車輪６１１は、前後方向に転がりながら移動可能であり、篩６１は、複数の車輪６１１によって、前後方向に往復するように振動し得る。複数の車輪６１１の回転軸は、本実施形態では、左右方向に延びているが、篩６１が往復動することができれば、回転軸の方向は特に制限はない。

【0032】

篩振動装置６２は、篩６１を振動させる装置である。本実施形態に係る篩振動装置６２は、篩６１を前後方向に沿って往復移動させることができる。ただし、篩振動装置６２は、篩６１を振動させることができれば、一方向に沿った直線運動でなくてもよく、例えば、円運動、円弧運動、上下運動等や、これらを組み合わせた運動等であってもよい。

【0033】

篩振動装置６２は、駆動源として、例えば、スライダを直線運動させる直動アクチュエータが用いられる。スライダは、篩６１に連結されており、篩６１を直接振動させる。なお、篩振動装置６２の駆動源としては、直動アクチュエータに限らず、例えば、モータ、ソレノイド、シリンダ等が用いられてもよい。また、駆動源は、電気駆動、エア駆動及び油圧駆動のいずれであってもよい。

【0034】

篩装置６は、凸型２２の移動軌跡の外側に配置されている。篩装置６によってふるいに掛けられた原料は、搬送装置７を通って金型２に供給される。

【0035】

（２．４）搬送装置
搬送装置７は、篩６１から落下した原料を、キャビティ２１１内に搬送する装置である。搬送装置７は、搬送面７１１を有する搬送路７１と、搬送面７１１上の原料を出口（原料出口）まで移動させる搬送駆動装置７２と、網７３と、を備える。

【0036】

搬送路７１は、原料を移動させる通路である。搬送路７１は、上述した通り、搬送面７１１を有している。搬送面７１１は、上方に臨んでいる。搬送面７１１の少なくとも一部は、篩６１の鉛直方向の下側に位置している。

【0037】

搬送面７１１は、原料を搬送路７１の原料出口まで搬送することができる。搬送面７１１としては、搬送面７１１自体が移動することで、原料を原料出口まで搬送してもよいし、搬送面７１１自体は移動せずに、原料を原料出口まで搬送してもよい。移動する搬送面７１１の一例として、ベルトコンベアが挙げられる。また、搬送面７１１上の容器を移動させるローラコンベアであってもよい。移動しない搬送面７１１の一例として、振動フィーダを用いたものが挙げられる。本実施形態では、搬送面７１１の一例として、振動フィーダを用いた構造を挙げて説明する。

【0038】

搬送面７１１は、金型２に向かうに従って下方に位置するように、水平面に対して傾斜している。搬送面７１１の搬送方向は、平面視で前後方向に平行である。搬送路７１は、搬送面７１１の幅方向の両端から立ち上がる立上げ部７１２を有する。立上げ部７１２によって、原料が移動中に搬送面７１１から落下するのを防ぐことができる。

【0039】

搬送路７１の原料出口は立上げ部７１２の前側の端部と搬送面７１１とで囲まれた出口である。ただし、原料出口は、搬送面７１１の前側の端縁を含んでいればよく、必ずしも、立上げ部７１２によって囲まれていなくてもよい。

【0040】

搬送駆動装置７２は、本実施形態では、搬送面７１１を振動させる発振装置７２０である。発振装置７２０が搬送面７１１を振動させることで、原料を原料出口まで移動させる。なお、搬送面７１１がベルトコンベアの上面である場合、搬送駆動装置７２は、ベルトコンベアの駆動プーリを回転させるモータである。

【0041】

網７３は、搬送路７１の原料出口とキャビティ２１１との間に配置される。網７３は、原料出口から落下した原料を受け、原料を解しながらキャビティ２１１内に落とすことができる。網７３がない場合、搬送路７１を移動する原料は、原料出口から落下する際に、まとまりになって落下することがある。この場合、キャビティ２１１に充填された原料の密度が偏る。しかし、原料出口とキャビティ２１１との間に網７３が設けられると、原料出口から原料がまとまりになって落下しても、網７３によっていったん受けることができるため、まとまりの原料を解して、キャビティ２１１に入れることができる。

【0042】

搬送装置７は、網７３を振動させる網振動装置７４を有する。網７３を振動させることで、受けた原料を解しながら、少しずつ落下させることができる。網７３は、搬送路７１に対して固定されており、搬送路７１の搬送面７１１の振動が伝達する。したがって、本実施形態に係る網振動装置７４は、振動フィーダの発振装置７２０で構成されている。もちろん、発振装置７２０とは別に、網振動装置７４を設けてもよい。

【0043】

（２．５）移動機構
移動機構８は、搬送路７１を移動させることにより、原料出口をキャビティ２１１の開口面に沿うように移動させる。移動機構８は、図２に示すように、一対の移動レール８１と、移動体８２と、搬送路移動装置８３と、を備える。

【0044】

移動レール８１は、前後方向に沿って延びている。一対の移動レール８１は、左右方向に離れており、互いに平行である。移動体８２は、移動レール８１に沿って移動する。搬送路７１は、移動体８２に対して固定されている。本実施形態では、移動体８２には発振装置７２０が搭載されており、発振装置７２０及び搬送路７１は、移動体８２と共に移動する。

【0045】

搬送路移動装置８３は、移動体８２を移動レール８１に沿って移動させる。搬送路移動装置８３は、移動体８２を移動レール８１に沿って移動させることができれば、特に制限はないが、一例を挙げると、モータと、ボールねじと、を備えた構成が挙げられる。モータがボールねじを軸回りに回転させることで、移動体８２を移動レール８１に沿って移動させることができる。なお、搬送路移動装置８３としては、モータ及びボールねじに限らず、ラックアンドピニオンで構成されてもよいし、直動式のアクチュエータで構成されてもよい。

【0046】

搬送路移動装置８３は、搬送路７１を第一位置と第二位置との間で移動させることができる。第一位置は、図２（Ａ）に示すように、キャビティ２１１の後側の端部の上に原料出口が位置する位置である。第二位置は、図３に示すように、キャビティ２１１の前側の端部の上に原料出口が位置する位置である。

【0047】

図２（Ａ）に示すように、搬送路７１を第一位置に位置させた状態で、原料をホッパー５に投入すると、原料は篩６１に入る。篩６１にかけられた原料は、解されながら搬送面７１１に落下し、搬送面７１１に沿って原料出口に移動する。原料出口から落下した原料は、網７３によって更に解され、キャビティ２１１内の後側の端部近傍に落下する。

【0048】

搬送路移動装置８３は、搬送路７１をゆっくりと第二位置に向かう方向（本実施形態では前方向）に移動させる。これにより、原料出口が前方向に移動する。落下する原料は、キャビティ２１１内に落ちる位置を徐々に前方向に変える（図２（Ａ）、（Ｂ）、図３参照）。

【0049】

搬送路移動装置８３は、搬送路７１を、第一位置から第二位置まで移動させた後、再び、第二位置から第一位置まで移動させる。搬送路移動装置８３は、何度も往復するように搬送路７１を移動させて原料の充填を完了させてもよいし、前方向への移動のみでキャビティ２１１への原料の充填を完了してもよい。

【0050】

搬送路７１の原料出口の第一位置と第二位置との間における移動速度は、特に制限はないが、例えば、１ｍｍ／sec以上が好ましく、より好ましくは、５ｍｍ／sec以上、更に好ましくは１０ｍｍ／sec以上であり、また、好ましくは１００ｍｍ／sec以下であり、より好ましくは７０ｍｍ／sec以下、更に好ましくは５０ｍｍ／sec以下である。

【0051】

搬送路移動装置８３は、キャビティ２１１内への原料の充填が完了すると、搬送装置７をキャビティ２１１の上方から退避させることができる。ここでは、搬送路７１の全てを、凸型２２の移動軌跡に重ならない位置に移動させる。これにより、金型２と搬送路７１との干渉を防ぐことができる。

【0052】

（２．６）擦切り装置
擦切り装置９は、キャビティ２１１内に供給された原料に対し、キャビティ２１１の開口面に沿って擦切りを行う装置である。擦切り装置９は、図４に示すように、擦切り本体９１と、ヘラ駆動装置９２と、を備える。

【0053】

擦切り本体９１は、擦切り装置９の主体を構成する部分である。擦切り本体９１は、一対のヘラ９１１，９１２と、一対のヘラ９１１，９１２を連結するフレーム９１４と、を備える。

【0054】

ヘラ９１１，９１２は、キャビティ２１１の開口面に沿う第一方向に移動することで、原料の擦切りを行う。ここでいう「第一方向」とは、キャビティ２１１の開口面に沿う一方向であれば特に制限はないが、本実施形態では、第一方向は前後方向である。ここで、一対のヘラを、第一ヘラ９１１と、第二ヘラ９１２とする。第一ヘラ９１１と第二ヘラ９１２とは、前後方向に一定の間隔をおいて配置されている。第一ヘラ９１１と第二ヘラ９１２との間の開口は、搬送路７１の原料出口から落下した原料が通る原料通過口９１３である。

【0055】

第一ヘラ９１１及び第二ヘラ９１２は板状に形成されている。第一ヘラ９１１の先端部は、前方向に向く。第一ヘラ９１１の先端部は、先端縁に行くに従って薄くなるように形成されている。第二ヘラ９１２の先端部は後方向に向く。第二ヘラ９１２の先端部は、先端縁に行くに従って薄くなるように形成されている。第一ヘラ９１１の下面と第二ヘラ９１２の下面とは同一平面上に位置している。

【0056】

ヘラ駆動装置９２は、擦切り本体９１を、第一方向（ここでは前後方向）に移動させることで、ヘラ９１１，９１２によって擦切りを行うが、このとき、水平面に沿いかつ第一方向に直交する第二方向（ここでは、左右方向）にヘラ９１１，９１２を振動させながら、前後方向にヘラ９１１，９１２を移動させる。これによって、ヘラ９１１，９１２がキャビティ２１１に充填された原料を押しつぶすことなく、擦切りを行うことができる。

【0057】

ヘラ駆動装置９２は、擦切り本体９１を第一方向に移動させる第一駆動部９２０と、擦切り本体９１を第二方向に振動する第二駆動部９２１と、を備える。本実施形態では、図５に示すように、擦切り本体９１は搬送路７１に対して固定されているため、移動機構８によって、擦切り本体９１は第一方向に移動する。したがって、本実施形態に係る第一駆動部９２０は、移動機構８によって構成されている。

【0058】

第二駆動部９２１は、図４に示すように、擦切り本体９１に連結されている。第二駆動部９２１は、擦切り本体９１と共に第一方向に移動する。第二駆動部９２１としては、特に制限はなく、例えば、ステッピングモータ、ソレノイド、振動アクチュエータ、シリンダ装置等が挙げられる。第二駆動部９２１による、ヘラ９１１，９１２の第二方向（ここでは左右方向）へ振動する速度は、特に制限はないが、例えば、５ｍｍ／sec以上が好ましく、より好ましくは、５０ｍｍ／sec以上、更に好ましくは１００ｍｍ／sec以上であり、また、好ましくは３０００ｍｍ／sec以下であり、より好ましくは２０００ｍｍ／sec以下、更に好ましくは１０００ｍｍ／sec以下である。

【0059】

なお、本実施形態では、第一駆動部９２０が移動機構８によって構成されたが、ヘラ９１１，９１２を移動させるための移動機構８を個別に設けてもよい。また、ヘラとしては、第一ヘラ９１１と第二ヘラ９１２とのうちのいずれか一つであってもよい。

【0060】

図５（Ａ）に示すように、第一ヘラ９１１は、キャビティ２１１に原料を充填しながら、前方向に移動する。このとき第一ヘラ９１１は、左右方向に振動しながら、前方向に移動して、擦切りを行う。搬送路７１の原料出口が第二位置まで移動すると、図５（Ｂ）に示すように、第二ヘラ９１２は、左右方向に振動しながら、後方向に移動して、擦切りを行う。そして、擦切った際の余剰分の原料は、図５（Ｃ）に示すように、第二ヘラ９１２によってダイ２１３上から押し出され、回収部９３に収容される。回収部９３に収容された原料は、再利用してもよいし、廃棄してもよい。

【0061】

擦切り装置９によって擦切られたキャビティ２１１の原料の上面は、キャビティ２１１の開口面に沿って平面状になり、凹型２１の上面に面一となる。キャビティ２１１に充填された原料は、搬送路７１の原料出口から落下した際に、密度が偏ることなく均一に充填されるが、擦切り装置９によって押し付けることなく擦切りすることができるため、最終的に、略均一に充填される。

【0062】

この後、図６（Ａ）に示すように、凸型２２が下降し、凹型２１内に嵌まり込む。そして、凸型２２と下パンチ２１２とで原料が加圧される。原料の加圧後、図６（Ｂ）に示すように、ダイ２１３が下降し、下パンチ２１２の上面とダイ２１３の上面とが面一になる。

【0063】

この後、図７に示すように、擦切り本体９１が前方向に移動し、擦切り本体９１によって、成形品Ｐ１を前方向に移動させる。成形品Ｐ１はダイベース２１４上に移動する。

【0064】

＜変形例＞
上記実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

【0065】

上記実施形態では、搬送路７１が、振動フィーダを用いた構造で構成されたが、図８に示すように、搬送路７１はベルトコンベアであってもよい。図８に示すように、搬送路７１は、駆動プーリ７１１１と、従動プーリ７１１２と、駆動プーリ７１１１と従動プーリ７１１１２とに掛けられたベルト７１１３と、を備える。搬送面７１１は、ベルト７１１３の上面で構成される。

【0066】

搬送面７１１は、水平面に略平行である。これによって、搬送装置７や原料供給装置３の高さを抑えることができ、金型装置１の小型化を図ることも可能である。

【0067】

上記実施形態では、ホッパー５及び篩装置６が、架台４に設置されたが、ホッパー５及び篩装置６は、例えば、ダイベース２１４に設置されてもよい。また、搬送装置７は、ダイベース２１４に設置されたが、架台４に設置されてもよい。また、ホッパー５及び篩装置６は、搬送路７１に対して固定されてもよく、搬送路７１と一緒に移動してもよい。

【0068】

上記実施形態では、篩６１は、篩振動装置６２によって動作し、自動でふるいを掛けられたが、作業者が手動で篩６１を動かしてもよい。

【0069】

上記実施形態では、原料供給装置はホッパー５を有したが、本発明では、ホッパー５はなくてもよく、原料を直接、篩６１に入れてもよい。

【0070】

上記実施形態では、擦切り装置９が搬送路７１に対して取り付けられ、搬送路７１と一緒に移動したが、擦切り装置９による擦切りに代えて、作業者が手動で擦切りを行ってもよい。すなわち、擦切り装置９は無くてもよい。

【0071】

上記実施形態では、キャビティ２１１の底面（下パンチ２１２の上面）は平面であったが、本発明では、必ずしも平面である必要はない。キャビティ２１１の底面は、例えば、曲面、凹凸面等であってもよい。

【0072】

本明細書にて、「略平行」、又は「略直交」のように「略」を伴った表現が、用いられる場合がある。例えば、「略平行」とは、実質的に「平行」であることを意味し、厳密に「平行」な状態だけでなく、数度程度の誤差を含む意味である。他の「略」を伴った表現についても同様である。

【0073】

また、本明細書において「端部」及び「端」などのように、「…部」の有無で区別した表現が用いられている。例えば、「端」は物体の末の部分を意味するが、「端部」は「端」を含む一定の範囲を持つ域を意味する。端を含む一定の範囲内にある点であれば、いずれも、「端部」であるとする。他の「…部」を伴った表現についても同様である。

【0074】

＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態の原料供給装置３は、篩６１と、搬送装置７と、移動機構８とを備えるため、篩６１によってほぐされた原料が、搬送面７１１によってキャビティ２１１上に運ばれると共に、ほぐされた原料が、移動機構８によってキャビティ２１１の開口面に沿って移動しながら供給される。このため、キャビティ２１１内に原料を供給する際に、キャビティ２１１内における原料の密度に偏りが生じにくい。

【0075】

また、本実施形態に係る原料供給装置３は、篩６１を振動させる篩振動装置６２を備えるため、篩６１を自動で振動させることができ、作業性が高い。

【0076】

また、本実施形態に係る搬送装置７は、原料出口とキャビティ２１１との間に配置された網７３と、網７３を振動させる網振動装置７４と、を有するため、搬送面７１１から落下する原料が、まとまって落下するのを防ぐことができ、より一層、キャビティ２１１内における原料の密度に偏りが生じにくい。

【0077】

また、本実施形態に係る搬送装置７は、発振装置７２０を含む振動フィーダを有するため、コンベア等に比べて搬送装置７の小型化を図りやすい。

【0078】

また、移動機構８は、搬送装置７を前記キャビティ２１１の上方から退避可能に構成されているため、搬送装置７があっても、金型２の成形を妨げないようにできる。

【0079】

また、本実施形態に係る原料供給装置３は、キャビティ２１１内に供給された原料に対し、キャビティ２１１の開口面に沿って擦切りを行う擦切り装置９を備えるため、キャビティ２１１の開口面よりも上方に余剰分の原料が残ると、成形後に、密度の偏りが生じるが、これを防ぐことができる。

【0080】

また、擦切り装置９は、第一方向に移動することで原料の擦切りを行うヘラと、ヘラを第二方向に振動させながら第一方向に移動させるヘラ駆動装置９２と、を有するため、ヘラによって原料を押し付けることなく擦切りを行うことができるため、より一層、キャビティ２１１内における原料の密度に偏りが生じにくい。

【符号の説明】

【0081】

１ 金型装置
２ 金型
２１ 凹型
２１１ キャビティ
２２ 凸型
３ 原料供給装置
６ 篩装置
６１ 篩
６２ 篩振動装置
７ 搬送装置
７１１ 搬送面
７２０ 発振装置
７３ 網
７４ 網振動装置
８ 移動機構
９ 擦切り装置
９１１ 第一ヘラ（ヘラ）
９１２ 第二ヘラ（ヘラ）
９２ ヘラ駆動装置
Ｐ１ 成形品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】