特許 7456611 シートトリミング装置の制御方法、及びシート成形システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】シートトリミング装置の制御方法、及びシート成形システム

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/46 20060101AFI20240319BHJP

【ＦＩ】

B29C51/46

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020074707

(22)【出願日】2020-04-20

(65)【公開番号】P2021171928

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】304050369

【氏名又は名称】株式会社浅野研究所

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】横井 広良

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 利征

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３３４５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０６２２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０５３４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９８９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２５４４５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／００－５１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート加熱成形装置により、シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された状態にある半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置の制御方法において、
送出される前記半成形品に対し、前記成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、
前記切断部の運動を制御する制御部と、を有し、
前記シート加熱成形装置による前記半成形品の加工時間を含む第１タクトタイムで、定常時を、第１基準時間とし、当該シートトリミング装置により前記成形品要部を得るのに要する時間を含む第２タクトタイムで、定常時を、前記第１基準時間に基づいた第２基準時間とすると、
前記制御部は、
前記シート加熱成形装置で、前記第１基準時間に調整時間Δｔ分長くする前記第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、前記第２基準時間に、少なくとも前記調整時間Δｔを加えた前記第２タクトタイムに調整できるよう、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を制御すること、または、
前記シート加熱成形装置で、調整時間Δｔ分短くして前記第１基準時間に戻す前記第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、設定された前記第２タクトタイムから、少なくとも前記調整時間Δｔを減じて前記第２基準時間に調整できるよう、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を制御すること、
を特徴とするシートトリミング装置の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載するシートトリミング装置の制御方法において、
前記第１タクトタイムは、前記半成形品の加工を、断続的に複数回繰り返して行う加熱成形工程１サイクルあたりの時間であり、前記第２タクトタイムは、前記成形品要部の取得を、断続的に複数回繰り返して行うトリミング工程１サイクルあたりの時間であり、
前記制御部により、前記第２タクトタイムの調整は、前記第１タクトタイムの調整に合わせて、段階的に行われ、更新する前記第２タクトタイムは、最後に調整された先の前記第１タクトタイムに基づいて、調整されること、
を特徴とするシートトリミング装置の制御方法。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載するシートトリミング装置の制御方法において、
前記制御部により、前記第２タクトタイムは、調整される前記第１タクトタイムに追従して調整され、更新されること、
を特徴とするシートトリミング装置の制御方法。

【請求項4】

シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された半成形品を製造するシート加熱成形装置と、該半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置と、を備え、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載するシートトリミング装置の制御方法を行うシート成形システムにおいて、
前記シート加熱成形装置には、送出される前記シートと連動した断続的な動作により、前記シートを、前記半成形品に加工する加熱成形部と、
前記シートトリミング装置には、供給される前記半成形品に対し、前記成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、
前記加熱成形部及び前記切断部を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を、前記加熱成形部の動作に基づいて、制御すること、
を特徴とするシート成形システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シート加熱成形装置において、シートを加熱し、シート面内に成形された成形品要部を、次工程で、そのシート面内から取り出すシートトリミング装置の制御方法、及びこのシートトリミング装置とシート加熱成形装置とを構成したシート成形システムに関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂製品の中には、シート成形品がある。シート成形品は、シート加熱成形装置とシートトリミング装置を用いて製造される。加熱成形工程では、シート加熱成形装置は、自動運転下で、シート捲回ロールより断続的に供給される長尺状のシートに対し、加熱を行い、金型により、シート面内の一部を成形した状態にある半成形品を、次々と連続的に製造する。トリミング工程は、加熱成形工程の次工程にあり、シートトリミング装置は、シート加熱成形装置とインライン上に設備されている。シートトリミング装置は、シート加熱成形装置から送出される半成形品から、後に製品となる成形品要部を取り出すのにあたり、半成形品のうち、成形品要部の周囲にある成形品不要部のトリミングを行う。製造時には通常、シートトリミング装置は、加熱成形工程に合わせたタクトタイムで稼働している。

【0003】

ところで、シート成形品を製造する上で、シート加熱成形装置を運転開始した直後の状況や、運転中に、新しいシート捲回ロールに交換してシートをシート加熱成形装置に供給する状況等では、通常のタクトタイムでシート加熱成形装置の運転を行うと、一般的に、シートの加熱状態や半成形品の成形状態は、品質管理上、安定していない。そのため、シート加熱成形装置は、自動運転の下、運転開始直後の成形スタート時の加工条件や、シート捲回ロール交換時の加工条件等にも対応できる制御を行っている。

【0004】

他方、従来のシートトリミング装置は、トリミング工程のタクトタイムを、手動で可変することはできるが、自動制御下で、シート加熱成形装置と連動して、加熱成形工程のタクトタイムとの整合を図ることはできていない。なお、このような従来のシートトリミング装置は、公然実施されている技術であるので、先行技術文献を開示しない。

【0005】

半成形品の製造を始めるとき、シートの加熱状態や半成形品の成形状態が安定化するまで、シート加熱成形装置は、運転開始直後、タクトタイムを、通常時よりも長く調整しながら加熱成形工程を行っている。このとき、自動制御された加熱成形工程のタクトタイムに対し、調整を行ったトリミング工程のタクトタイム次第によって、シート加熱成形装置から供給される半成形品の数が、従来のシートトリミング装置での処理能力を超えてしまうこともあり得る（第１の事態）。

【0006】

また、半成形品を量産で製造している途中に、加熱成形工程でシート捲回ロールを交換する場合、加熱成形工程のタクトタイムを、交換前に一旦、徐々に長くするほか、交換後にも段階的に通常時に戻さなければならない。そのため、シートトリミング装置では、手動でトリミング工程のタクトタイムを個別に設定する必要がある。このとき、自動制御された加熱成形工程のタクトタイムに対し、調整を行ったトリミング工程のタクトタイム次第によって、シート加熱成形装置から供給される半成形品の数が、従来のシートトリミング装置での処理能力を超えてしまうこともあり得る（第２の事態）。

【0007】

第１の事態や第２の事態が生じてしまうと、次述する特許文献１に開示された技術のように、稼働しているシートトリミング装置を、一時的に停止する必要があった。

【0008】

特許文献１は、樹脂シートの交換時に、新たに供給される樹脂シートを、搬送装置により、成形装置のセット位置に正確に送り込む印刷模様を付した樹脂シートの送り制御方法である。特許文献１の技術では、成形装置で成形する樹脂シートが、交換前のシート捲回ロールの終端部から、交換後のシート捲回ロールの始端部に替わるまでに、搬送装置による樹脂シートの送出が停止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特許平１１－２２８００２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、従来のシートトリミング装置を用いてシート成形品を製造すると、以下の問題があった。

【0011】

（１）トリミング工程のタクトタイムの設定に困難を伴う問題
半成形品の製造開始時や、シート捲回ロールの交換時には、加熱成形工程において、シートの加熱状態や、半成形品の成形状態が安定化するまで、シート加熱成形装置は、調整されたタクトタイムで稼働する。この過程で、作業者は、自らの判断で、加熱成形工程のタクトタイムに合わせて、適切なトリミング工程のタクトタイムを選定し、シートトリミング装置に手動で設定しなければならず、適切なタクトタイムの選定に、困難性を伴う。特に、トリミング工程が、適切なタクトタイムで実施されないと、前述した第１の事態や第２の事態を招来する虞がある。また、シート成形品を効率良く製造できない虞もある。
（２）生産性が低下する問題
また、第１の事態や第２の事態が生じると、シート成形品の生産性が低下してしまい、シート成形品を量産で製造する場合には、特に問題となる。

【0012】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、シート加熱成形装置により、シートを加熱して、シート面内の一部が成形された状態にある半成形品から、シートの不要部をトリミングして製造されるシート成形品を、より生産性が高く、かつ効率良く製造することができるシートトリミング装置の制御方法、及びこのシートトリミング装置とシート加熱成形装置とを構成したシート成形システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するために、本発明に係るシートトリミング装置の制御方法は、以下の構成を有する。
（１）シート加熱成形装置により、シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された状態にある半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置の制御方法において、送出される前記半成形品に対し、前記成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、前記切断部の運動を制御する制御部と、を有し、前記シート加熱成形装置による前記半成形品の加工時間を含む第１タクトタイムで、定常時を、第１基準時間とし、当該シートトリミング装置により前記成形品要部を得るのに要する時間を含む第２タクトタイムで、定常時を、前記第１基準時間に基づいた第２基準時間とすると、前記制御部は、前記シート加熱成形装置で、前記第１基準時間に調整時間Δｔ分長くする前記第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、前記第２基準時間に、少なくとも前記調整時間Δｔを加えた前記第２タクトタイムに調整できるよう、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を制御すること、または、前記シート加熱成形装置で、調整時間Δｔ分短くして前記第１基準時間に戻す前記第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、設定された前記第２タクトタイムから、少なくとも前記調整時間Δｔを減じて前記第２基準時間に調整できるよう、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を制御すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するシートトリミング装置の制御方法において、前記第１タクトタイムは、前記半成形品の加工を、断続的に複数回繰り返して行う加熱成形工程１サイクルあたりの時間であり、前記第２タクトタイムは、前記成形品要部の取得を、断続的に複数回繰り返して行うトリミング工程１サイクルあたりの時間であり、前記制御部により、前記第２タクトタイムの調整は、前記第１タクトタイムの調整に合わせて、段階的に行われ、更新する前記第２タクトタイムは、最後に調整された先の前記第１タクトタイムに基づいて、調整されること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載するシートトリミング装置の制御方法において、前記制御部により、前記第２タクトタイムは、調整される前記第１タクトタイムに追従して調整され、更新されること、を特徴とする。

【0014】

また、上記目的を達成するために、本発明に係るシート成形システムは、以下の構成を有する。
（４）シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された半成形品を製造するシート加熱成形装置と、該半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置と、を備えたシート成形システムにおいて、前記シート加熱成形装置には、送出される前記シートと連動した断続的な動作により、前記シートを、前記半成形品に加工する加熱成形部と、前記シートトリミング装置には、供給される前記半成形品に対し、前記成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、前記加熱成形部及び前記切断部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記切断部に対し、前記切断動作の周期を、前記加熱成形部の動作に基づいて、制御すること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

上記構成を有する本発明に係るシートトリミング装置の制御方法の作用・効果について説明する。
（１）シート加熱成形装置により、シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された状態にある半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置の制御方法において、送出される半成形品に対し、成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、切断部の運動を制御する制御部と、を有し、シート加熱成形装置による半成形品の加工時間を含む第１タクトタイムで、定常時を、第１基準時間とし、当該シートトリミング装置により成形品要部を得るのに要する時間を含む第２タクトタイムで、定常時を、第１基準時間に基づいた第２基準時間とすると、制御部は、シート加熱成形装置で、第１基準時間に調整時間Δｔ分長くする第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、第２基準時間に、少なくとも調整時間Δｔを加えた第２タクトタイムに調整できるよう、切断部に対し、切断動作の周期を制御すること、または、シート加熱成形装置で、調整時間Δｔ分短くして第１基準時間に戻す第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、設定された第２タクトタイムから、少なくとも調整時間Δｔを減じて第２基準時間に調整できるよう、切断部に対し、切断動作の周期を制御すること、を特徴とする。

【0016】

この特徴により、製品の製造開始直後、製品の生産を行っている最中、シートの供給元であるシート捲回ロールを交換する場合や、製品の製造にあたり、ファースト生産体制のタクトタイムを変更する場合等の事由により、加熱成形工程の所要時間が変更されても、トリミング工程の所要時間を、適切な加工時間の状態に、自動で調整することができる。そのため、このような事由がある場合に、シート加熱成形装置から供給される加工途中の製品に対し、シートトリミング装置では、シート内にある不要部のトリミングの処理能力が超えることはないため、シートトリミング装置の運転を停止することなく、製品を継続して製造することができる。

【0017】

従って、本発明に係るシートトリミング装置の制御方法によれば、シート加熱成形装置により、シートを加熱して、シート面内の一部が成形された状態にある半成形品から、シートの不要部をトリミングして製造されるシート成形品を、より生産性が高く、かつ効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。

【0018】

（２）に記載するシートトリミング装置の制御方法において、第１タクトタイムは、半成形品の加工を、断続的に複数回繰り返して行う加熱成形工程１サイクルあたりの時間であり、第２タクトタイムは、成形品要部の取得を、断続的に複数回繰り返して行うトリミング工程１サイクルあたりの時間であり、制御部により、第２タクトタイムの調整は、第１タクトタイムの調整に合わせて、段階的に行われ、更新する第２タクトタイムは、最後に調整された先の第１タクトタイムに基づいて、調整されること、を特徴とする。

【0019】

この特徴により、製造される製品の品質により大きなバラツキが生じるのを抑制することができるため、品質管理上、安定した状態で製品を製造することができている。

【0020】

（３）に記載するシートトリミング装置の制御方法において、制御部により、第２タクトタイムは、調整される第１タクトタイムに追従して調整され、更新されること、を特徴とする。

【0021】

この特徴により、製造される製品の品質により大きなバラツキが生じるのを抑制することができるため、品質管理上、安定した状態で製品を製造することができている。

【0022】

また、上記構成を有する本発明に係るシート成形システムの作用・効果について説明する。
（４）シートを加熱して、該シート面内の一部が成形された半成形品を製造するシート加熱成形装置と、該半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要部を、トリミングするシートトリミング装置と、を備えたシート成形システムにおいて、シート加熱成形装置には、送出されるシートと連動した断続的な動作により、シートを、半成形品に加工する加熱成形部と、シートトリミング装置には、供給される半成形品に対し、成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分と分離させる切断部と、加熱成形部及び切断部を制御する制御部と、を有し、制御部は、切断部に対し、切断動作の周期を、加熱成形部の動作に基づいて、制御すること、を特徴とする。

【0023】

この特徴により、製品の製造開始直後、製品の生産を行っている最中、シートの供給元であるシート捲回ロールを交換する場合や、製品の製造にあたり、ファースト生産体制のタクトタイムを変更する場合の事由により、加熱成形工程の所要時間が変更されても、トリミング工程の所要時間を、適切な加工時間の状態に、自動で調整することができる。そのため、このような事由がある場合に、シート加熱成形装置から供給される加工途中の製品に対し、シートトリミング装置では、シート内にある不要部のトリミングの処理能力が超えることはないため、シートトリミング装置の運転を停止することなく、製品を継続して製造することができる。

【0024】

従って、本発明に係るシート成形システムによれば、シート加熱成形装置により、シートを加熱して、シート面内の一部が成形された状態にある半成形品から、シートの不要部をトリミングして製造されるシート成形品を、より生産性が高く、かつ効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係るシート成形システムの構成を模式的に示す概略図である。

【図2】実施形態で例示したトリミング装置の要部を示す図である。

【図3】図２に示すトリミング装置を、上方から示す平面図である。

【図4】図２に示すトリミング装置を、送出方向上流側から示す側面図である。

【図5】図２に示すトリミング装置のトリミング機構を、一部に断面視を用いて模式的に示す概略図である。

【図6】実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程で、加熱成形工程１サイクル当たりのタイムチャートを示す図である。

【図7】実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程で、トリミング工程１サイクル当たりのタイムチャートを示す図である。

【図8】実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程のうち、加熱成形工程で、加熱に伴う制御の流れを示すフローチャート図である。

【図9】半成形品の送出に伴う制御の流れを示すフローチャート図である。

【図10】実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程のうち、トリミング工程で行う一連の制御の流れを示すフローチャート図である。

【図11】図１０に示すフローチャート図内のトリミング動作の速度増大処理で行う一連の制御の流れを示すフローチャート図である。

【図12】実施形態に係るシートトリミング装置の制御方法に基づいて制御された加熱成形工程のタクトタイムを示すタイムチャート図であり、加熱成形工程の実施中に、シート捲回ロールの交換を行う場合の図である。

【図13】実施形態に係るシートトリミング装置の制御方法に基づいて制御された加熱成形工程のタクトタイムを示すタイムチャート図であり、加熱成形工程の実施中に、そのタクトタイムの変更を行う場合の図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明に係るシート成形システム、及びシートトリミング装置の制御方法を具体化した実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係るシート成形システムは、シートを加熱して、このシート面内の一部を成形した半成形品を加工するシート加熱成形装置と、この半成形品に対し、製品を得るのに必要な成形品要部以外の不要な部分をトリミングするシートトリミング装置を備えている。

【0027】

はじめに、シート成形システムの概要について、図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るシート成形システムの構成を模式的に示す概略図である。なお、図１中、左右方向左側を、送出方向ＨＺ上流側とし、右側を、送出方向ＨＺ下流側とし、上下方向を、上下方向ＶＴとする。また、図１の紙面と垂直な方向を、幅方向ＷＤとして、各方向を定義する。図２以降の各図の方向についても、この定義に準ずる。

【0028】

図１に示すように、シート成形システム１は、シート成形品の製造を行うための生産設備であり、トリミング装置３（シートトリミング装置）を、加熱成形装置１０（シート加熱成形装置）とインライン上に配設してなる。加熱成形装置１０は、シート９２を加熱して、シート９２面内の一部を成形した状態にある半成形品９３を製造する。トリミング装置３は、この半成形品９３のうち、成形品要部の周囲にあるシート不要部９４のトリミングを行い、成形品要部である製品９０を得る。製品９０は、一例として、食品向け容器等の容器類や、家電製品の内箱等のケース類、操作パネル等の日常生活品類に挙げられるようなシート成形品である。

【0029】

シート９２は、例えば、ポリエチレン（PE：polyethylene）、ポリプロピレン（PP：polypropylene）等の一般的な熱可塑性の樹脂製シートであり、単層構造のほか、他のシート材をラミネートした積層構造等、種々の層構造からなるシートである。また、シート９２の厚みは、本実施形態では、主として、２００～１０００μｍ程度を対象としているが、シート厚は、厚さ２００～１０００μｍの範囲外であっても良い。

【0030】

なお、JIS(日本工業規格)の包装用語による規格は、厚さ２５０μｍ以上の薄板状のプラスチック材をシートとし、厚さ２５０μｍ未満の膜状のプラスチック材をフィルムとして、規定している。しかしながら、本実施形態では、シート成形システム１で熱成形するプラスチック材をその厚みで区別せず、フィルムの範疇にある厚さのプラスチック材であっても、シートと総称している。

【0031】

シート成形システム１では、加熱成形装置１０は、送出される長尺状のシート９２と連動した断続的な動作により、シート９２を、半成形品９３に加工する加熱成形部１０Ｂを備える。また、トリミング装置２０は、供給される半成形品９３に対し、後に製品９０となる成形品要部を、周期的な運動に基づく切断動作により、不要な部分（シート不要部９４）と分離させるトリミング部２０Ａ（切断部）を備える。シート成形システム１は、加熱成形装置１０の加熱成形部１０Ｂ及び搬送部１１と、トリミング装置２０のトリミング部２０Ａ及び搬送部２１等に対し、電気的に制御を行う制御部２を備える。

【0032】

なお、シート成形システム１では、加熱成形装置１０は、本実施形態に係るトリミング装置３の構成に合わせた仕様で、構成された装置であるほか、既設または新設に関わらず、外部から調達した加熱成形装置に、本実施形態に係るトリミング装置３の構成に合わせた仕様に改造を施して構成された装置であっても良い。

【0033】

次に、加熱成形装置１０について、説明する。加熱成形装置１０は、シート成形品である製品９０の製造工程のうち、加熱成形工程を担う。加熱成形工程で行うシート９２の成形方法は、例えば、真空成形法のほか、圧空成形法または圧空真空成形法等の差圧成形法、プレス成形法等である。加熱成形装置１０は、シート供給部１０Ａと、加熱成形部１０Ｂとを有している。

【0034】

シート供給部１０Ａでは、長尺状のシート９２が、搬送部１１により、シート捲回ロール９１から水平に引き延ばされた姿勢で、加熱成形部１０Ｂに断続的に供給される。加熱成形部１０Ｂの加熱側１０Ｂａでは、上下方向ＶＴに対向して配置されたヒータ群１２により、このシート９２の両面側が加熱される。加熱されたシート９２の温度は、ヒータ群１２近傍に設けたシート温度センサ（図示省略）により、測定される。加熱側１０Ｂａに続く成形側１０Ｂｂでは、加熱状態のシート９２に対し、面内の一部が、金型（図示省略）により、半成形品９３として成形される。半成形品９３は、次々と連続的に製造される。

【0035】

搬送部１１は、制御部２により、ヒータ群１２によるシート９２の加熱処理制御と連動した下で、加熱処理前のシート９２を、１処理毎に間欠動作で送出方向ＨＺ下流側に送出すると同時に、金型によるシート９２の成形処理制御と連動した下で、成形処理後の半成形品９３を、１処理毎に間欠動作で送出方向ＨＺ下流側に送出する。

【0036】

次に、トリミング装置３０について、図２～図５に例示した構造で構成された装置を挙げて、説明する。図２は、実施形態で例示したトリミング装置の要部を示す図である。図３は、図２に示すトリミング装置を、上方から示す平面図であり、送出方向上流側から示す側面図を、図４に示す。図５は、図２に示すトリミング装置のトリミング機構を、一部に断面視を用いて模式的に示す概略図である。

【0037】

トリミング装置３は、加熱成形工程に続くトリミング工程を担う。トリミング装置３は、トリミング部２０Ａ（切断部）と、スクラップ回収部２０Ｂと、製品載置部２０Ｃとを有する。トリミング装置３は、加熱成形装置１０から送出される半成形品９３から、後に製品９０となる成形品要部を取り出すのにあたり、半成形品９３のうち、成形品要部の周囲にあるシート不要部９４のトリミングを行う装置である。半成形品９３は、加熱成形装置１０から排出された後、加熱成形装置１０とトリミング装置３との間に設けた緩衝ゾーンＳＰを経て、トリミング装置３内の搬送部２１により、トリミング部２０Ａに搬入される。

【0038】

トリミング部２０Ａには、図２～図５に示すように、上側金型ユニット２２と、下側金型ユニット２３と、テーブル駆動機構３０が、設けられている。上側金型ユニット２２は、上テーブル２２Ａと上抜き型２２Ｂを有し、上抜き型２２Ｂは、上テーブル２２Ａの下に、交換可能な状態で取付けられている。下側金型ユニット２３は、下テーブル２３Ａと下抜き型２３Ｂを有しており、下抜き型２３Ｂは、テーブル２３Ａの上に、交換可能な状態で取付けられている。上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとは対で、トリミングエリアＰＡに配置されている。

【0039】

上下方向ＶＴに対し、下テーブル２３Ａは、固定されている一方、上テーブル２２Ａは、テーブル駆動機構３０により、昇降可能に配設されている。これにより、上抜き型２２Ｂは、下抜き型２３Ｂから離れた離隔位置Ｐ１と、下抜き型２３Ｂに接近した近接位置Ｐ２との間を昇降する。上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとは、加熱成形装置１０から送出される半成形品９３から、後に製品９０となる成形品要部と、その周囲にあるシート不要部９４とを切り分ける切断手段を構成している。

【0040】

切断手段は、トムソン刃（切刃）を受け部材に押圧してシート９２を切断する手段、半成形品９３を位置決めする型の周囲に形成された切刃で、シート９２を打ち抜く手段、上刃と下刃とを摺接させる等してシート９２を打ち抜く手段等、周知の手段である。なお、切断手段は、特に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

【0041】

トリミング部２０Ａでは、一続きになった長尺状の半成形品９３は、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとの間に配される。上抜き型２２Ｂが近接位置Ｐ２まで下降したとき、長尺状の半成形品９３は、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂに挟み込まれて切断され、一続きになった長尺状のシート不要部９４が、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂによってトリミングされる。これにより、成形品要部（製品９０）が、一つひとつ独立した態様で得られる。

【0042】

テーブル駆動機構３０は、周期的な運動に基づいた上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとによる切断動作として、本実施形態では、動力源であるサーボモータ３１から出力される回転駆動力を、周知のクランク機構を介して、上下方向の直線運動に変換して上テーブル２２Ａに伝達する機構である。テーブル駆動機構３０では、上テーブル２２Ａは、サーボモータ３１の回転に基づいて、離隔位置Ｐ１と近接位置Ｐ２との間で、連続して上下動を繰り返す。この上テーブル２２Ａの上下動作速度は、サーボモータ３１の回転を制御することにより、可変可能となっている。

【0043】

搬送部２１は、制御部２により、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとの切断によるシート不要部９４のトリミング処理制御と連動した下で、駆動する。具体的には、搬送部２１は、上抜き型２２Ｂを下抜き型２３Ｂから離間させてトリミング処理を終えた長尺状のシート不要部９４を、１処理毎に間欠動作で、送出方向ＨＺ下流側のスクラップ回収部２０Ｂに送出しながら、スクラップ回収部２０Ｂで巻き取られる。また、このシート不要部９４の送出と同時に、半成形品９３から取り除かれた個々の製品９０は、搬送部２１によって製品載置部２０Ｃに運び出され、製品載置部２０Ｃでは、断続的に載置される。

【0044】

制御部２は、加熱成形装置１０の搬送部１１、成形金型、トリミング装置２０の搬送部２１、サーボモータ３１等の動作を制御する駆動制御部のほか、シート成形システム１全体の動作を制御する中央制御回路、シート温度センサに基づくヒータ群１２の温度制御、接続するセンサの入力Ｉ／Ｏ、情報出力部、及び操作入力部等を備えている。中央制御回路は、内部のバスに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマ回路、及び不揮発性メモリ等を電気的に接続し配線された回路である。ＣＰＵは、ＲＯＭや不揮発性メモリに記録された制御プログラムに基づいて。ＲＡＭをワークエリアとして利用しながら、加熱成形装置１０とトリミング装置２０の各部を制御する。

【0045】

次に、シート成形システム１による製品９０の製造工程について、説明する。図６は、実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程で、加熱成形工程１サイクル当たりのタイムチャートを示す図である。図７は、実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程で、トリミング工程１サイクル当たりのタイムチャートを示す図である。

【0046】

加熱成形装置１０で行う加熱成形工程では、長尺状のシート９２が、搬送部１１により、シート供給部１０Ａにセットしたシート捲回ロール９１から送出され、加熱成形部１０Ｂの加熱側１０Ｂａに、ショット単位（１処理毎）で断続的に供給される。これにより、加熱側１０Ｂａでは、長尺状のシート９２が、ヒータ群１２によって加熱される。

【0047】

具体的に説明する。加熱成形工程は、その一処理分として、長尺状のシート９２のうちの一部で、成形品要部（後に複数の製品９０となる部分）とその周囲に形成される不要部（後にシート不要部９４となる部分）とを含んだショット単位による生産体制で、シート９２の加熱を行う。図６に示すように、加熱成形工程では、その１サイクル分としてのショット数ｚ＝ｎ（０＜ｎ）が、予め制御部２に設定されている。

【0048】

ショット当たりのシート９２の加熱時間は、ｔｈ（ｓｅｃ）である。また、搬送部１１により、シート９２で加熱処理をした部分が成形側１０Ｂｂに送出されると同時に、シート９２で加熱処理を待つ部分が加熱側１０Ｂａに送出される時間として、加熱成形間隔の実測時間ＷＴｍ（ｓｅｃ）が、必要となっている。すなわち、加熱成形工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＨ（第１タクトタイム）は、ｎ×（ｔｈ＋ＷＴｍ）の積に対応した時間である。

【0049】

シート９２が、加熱側１０Ｂａで加熱された後、成形側１０Ｂｂでは、加熱後のシート９２が、金型形状に倣う所望の形状に成形された長尺状の半成形品９３に、次々と連続的に加工される。長尺状の半成形品９３は、緩衝ゾーンＳＰで、ある程度たるませた状態で、引き続きトリミング工程を行うトリミング装置２０に供給される。

【0050】

トリミング工程では、加熱成形装置１０から供給される長尺状の半成形品９３は、裁断されないままの状態で、トリミング装置２０の搬送部２１によって送出され、トリミング部２０Ａに、ショット単位で断続的に供給される。トリミング部２０Ａでは、長尺状の半成形品９３は、下抜き型２３Ｂと相対的な上抜き型２２Ｂの上下運動を連続的に繰り返すことにより、シート不要部９４のトリミングを、連続的に次々と行って、製品９０が量産体制で製造される。

【0051】

具体的に説明する。トリミング工程は、その一処理分として、長尺状の半成形品９３のうちの一部で、複数の製品９０となる成形品要部とそのシート不要部９４とを含んだショット単位による生産体制で、シート不要部９４のトリミングを行う。図７に示すように、トリミング工程では、その１サイクル分としてのショット数ｚ＝ｎ（０＜ｎ）が、予め制御部２に設定されている。

【0052】

半成形品９３のトリミング処理で、ショット当たりの所要時間は、ＳＴｔ（ｓｅｃ）である。トリミング処理時間ＳＴｔは、シート不要部９４のトリミングを行うのに要する実質的なトリミング動作時間と、搬送部２１による送出を行うのに要する実質的なシート送出時間との和に対応した時間である。この送出シート時間は、トリミング処理後のシート不要部９４をスクラップ回収部２０Ｂに送出すると同時に、トリミング処理前の半成形品９３を、図３に示すように、トリミング部２０ＡのトリミングエリアＰＡに送出するまでに要する時間である。

【0053】

また、トリミング工程で、シート不要部９４のトリミング処理後、製品９０は、搬送部２１により、製品載置部２０Ｃに断続的に運び出されて載置され、予め制御部２に設定登録された設定数量になるまで、製品載置部２０Ｃで一時的に保管される。設定数量に達した複数の製品９０は、図示しない製品払出し部による払出し動作で、製品載置部２０Ｃからその外部に排出される。

【0054】

このとき、図７に示すように、製品９０の払出し動作を完了するまでの間（時間ＳＵｔ）、シート不要部９４のトリミング処理動作と、トリミング処理後のシート不要部９４をスクラップ回収部２０Ｂに送出する動作と、トリミング処理前の半成形品９３をトリミング部２０ＡのトリミングエリアＰＡに送出する動作が、一時的に停止される。すなわち、トリミング工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＴ（第２タクトタイム）は、ｎ×ＳＴｔ＋ＳＵｔの和に対応した時間である。

【0055】

シート成形システム１は、制御部２により、加熱成形装置１０とトリミング装置３とを相互に制御し、加熱成形装置１０に対し、加熱成形工程１サイクル当たりのサイクルタイムを制御しつつ、トリミング装置２０に対し、トリミング工程１サイクル当たりのサイクルタイムを制御しながら、自動運転の下、連動した動作で稼働する。すなわち、制御部２は、トリミング装置２０のトリミング部２０Ａに対し、シート不要部９４のトリミング処理動作の周期を、加熱成形部１０Ｂの動作に基づいて、制御する。

【0056】

次に、実施形態に係るシートトリミング装置（トリミング装置２０）の制御方法について、説明する。図１２は、実施形態に係るシートトリミング装置の制御方法に基づいて制御された加熱成形工程のタクトタイムを示すタイムチャート図であり、加熱成形工程の 実施中に、シート捲回ロールの交換を行う場合の図である。図１３は、実施形態に係るシートトリミング装置の制御方法に基づいて制御された加熱成形工程のタクトタイムを示すタイムチャート図であり、加熱成形工程の実施中に、そのタクトタイムの変更を行う場合の図である。

【0057】

実施形態に係るトリミング装置２０の制御方法では、制御部２が、テーブル駆動機構３０において、下抜き型２３Ｂに対し、上抜き型２２Ｂによる周期的な上下運動を制御する。ここで、加熱成形装置１０による半成形品９３の加工に要する第１タクトタイムで、定常時を、第１基準時間とし、トリミング装置２０による成形品要部（製品９０）の加工に要する第２タクトタイムで、定常時を、第１基準時間に基づいた第２基準時間とする。

【0058】

製品９０の製造にあたり、シート成形システム１の稼働状況が、図１２及び図１３に示すように、減速生産モードＩＩにある場合には、制御部２は、加熱成形装置１０で、第１基準時間に調整時間Δｔ分長くする第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、第２基準時間に、少なくとも調整時間Δｔを加えた第２タクトタイムに調整できるよう、トリミング部２０Ａに対し、上抜き型２２Ｂの上下動作の周期を制御する。

【0059】

その反対に、シート成形システム１の稼働状況が、図１２及び図１３に示すように、加速生産モードＩにある場合には、加熱成形装置１０で、調整時間Δｔ分短くして第１基準時間に戻す第１タクトタイムの制御が行われるのに対応して、制御部２は、設定された第２タクトタイムから、少なくとも調整時間Δｔを減じて第２基準時間に調整できるよう、トリミング部２０Ａに対し、上抜き型２２Ｂの上下動作の周期を制御する。

【0060】

第１タクトタイムは、半成形品９３の加工を、少なくとも１回以上繰り返して行うのに要す１サイクル処理あたりの時間、すなわち加熱成形工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＨである。第２タクトタイムは、半成形品９３からシート不要部９４のトリミング処理を、少なくとも１回以上繰り返すと共に、これらの処理により得た複数の製品９０を、製品載置部２０Ｃから所定の場所に払出を行うのに要す１サイクル処理あたりの時間、すなわちトリミング工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＴである。

【0061】

制御部２により、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴの調整は、加熱成形工程のサイクルタイムＣＴＨの調整に合わせて、段階的に行われ、更新するトリミング工程のサイクルタイムＣＴＴは、最後に調整された先の加熱成形工程のサイクルタイムＣＴＨに基づいて、調整される。また、制御部２により、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴは、調整される加熱成形工程のサイクルタイムＣＴＨに追従して調整され、更新される。

【0062】

具体的に説明する。シート成形システム１を自動運転の下で稼働し、製品９０を量産体制で連続的に製造するにあたり、シート成形システム１の稼働状況は、第１の場合として、図１２に示すように、加速生産モードＩと、減速生産モードＩＩと、スロー生産モードＩＩＩと、第１定常生産モードＩＶで、４つの生産モードに大別される。また、第２の場合として、図１３に示すように、加速生産モードＩと、減速生産モードＩＩと、スロー生産モードＩＩＩと、第２定常生産モードＶで、４つの生産モードに大別されることもある。

【0063】

加速生産モードＩでは、製品９０の製造を開始した以降、半成形品９３の品質状態が安定するまでの間、加熱成形工程１サイクル当たりのタクトタイムＣＴＨは、半成形品９３を定常な状態で加工可能なファースト生産体制の時間ｔ１（０＜ｔ１）より遅くなっている。特に、製品９０の製造開始直後には、図６に示すように、シート９２の加熱時間ｔｈや加熱成形間隔の実測時間ＷＴｍが、ファースト生産体制時に比して速いと、加熱された状態のシート９２が金型で成形されても、品質管理上、安定した状態の半成形品９３が得られない。

【0064】

そのため、製品９０の製造開始直後の加工では、まずタクトタイムＣＴＨを、時間ｔ４（０＜ｔ１＜ｔ４）でスロースタートし、半成形品９３の品質を確認しながら、段階的にタクトタイムＣＴＨを、時間ｔ４より少し早い時間ｔ３（ｔ１＜ｔ３＜ｔ４）に一旦変更する。この後、さらに時間ｔ３より少し早い時間ｔ２（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）に変更して半成形品９３の品質を確認し、ファースト生産体制時の時間ｔ１に変更する。第１定常生産モードＩＶでは、シート捲回ロール９１からのシート９２の供給ができなり、次のシート捲回ロール９１への交換が必要となるまで、タクトタイムＣＴＨが時間ｔ１のまま、シート成形システム１は、稼働し続ける。

【0065】

シート成形システム１の稼働中、次のシート捲回ロール９１を交換する場合、トリミング装置２０では、トリミング工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＴは一定に維持する一方で、加熱成形装置１０では、加速生産モードＩから減速生産モードＩＩに切り替えられる。減速生産モードＩＩでは、ファースト生産体制下にあったタクトタイムＣＴＨを、時間ｔ１より少し遅い時間ｔ２に一旦変更する。この後、使用している先のシート捲回ロール９１からのシート９２の送出状況と、緩衝ゾーンＳＰに位置する長尺状の半成形品９３の数量等を勘案しながら、必要に応じてさらに、時間ｔ２より少し遅い時間ｔ３に一旦変更する。そして、時間ｔ３から時間ｔ４に変更し、シート捲回ロール９１の交換を行うときのモードであるスロー生産モードＩＩＩにする。

【0066】

スロー生産モードＩＩＩでは、作業者は、シート成形システム１を停止させず、加熱成形装置１０で加熱成形工程の実施を継続したまま、交換前のシート捲回ロール９１に巻かれていたシート９２の終端部と、新たにセットされた交換後のシート捲回ロール９１に巻かれているシート９２の始端部とを、シート９２に貼付したテープで連結する等の連結手段で、繋ぎ合わせる。これにより、加熱成形装置１０が、スロー生産モードＩＩＩで運転して半成形品９３を加工し続けていると、スロー生産モードＩＩＩの間、成形側１０Ｂｂから緩衝ゾーンＳＰに供給される半成形品９３の長さ、すなわちこの半成形品９３から取得可能な製品９０の数量は、第１定常生産モードＩＶ時に比べ、次第に増大していく。

【0067】

その一方で、緩衝ゾーンＳＰに滞留する半成形品９３の長さは、より長くなってきているため、トリミング装置２０は、交換前のシート捲回ロール９１に由来したシート不要部９４のトリミング処理を途切れることなく、トリミング工程１サイクル当たりのサイクルタイムＣＴＴを一定に維持することが可能となる。

【0068】

また、シート捲回ロール９１の交換後、作業者は、トリミング装置２０において、シート捲回ロール９１の交換に伴う種々の段取り作業を行う時間を、時間的に余裕を持たせて確保することが可能になる。トリミング装置２０におけるその段取り作業の一例として、交換後のシート捲回ロール９１に巻かれているシート９２の始端部に基づいて成形されたシート交換後の半成形品９３を、搬送部２１にセットする作業や、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂの間に配する作業、スクラップ回収部２０Ｂで、トリミング処理を終えたシート不要部９４を回収するためにロール軸にセットする作業等である。なお、シート９２の始端部と終端部は、半成形品９３として使用不可な状態になっているため、半成形品９３の加工に使用されず、シート９２の最先端付近及び最尾端付近は、廃棄されることがある。

【0069】

スロー生産モードＩＩＩの間、加熱成形装置１０が、交換後のシート捲回ロール９１から送出されるシート９２に基づいて、半成形品９３の加工を、品質管理上、安定した状態になり、第１定常生産モードＩＶに向けた生産体制に切り替える状況となった状態で、制御部２は、スロー生産モードＩＩＩに代えて第１定常生産モードＩＶに変更する。スロー生産モードＩＩＩでは、前述したように、タクトタイムＣＴＨを、時間ｔ４から段階的に、時間ｔ３及び時間ｔ２を経て、ファースト生産体制時のタクトタイムｔ１に変更する。

【0070】

ところで、ファースト生産体制で製品９０を製造する場合でも、例えば、日勤時の生産体制と夜勤時の生産体制や、繁忙期の生産体制と閑散期の生産体制等のように、製品９０を生産する時間帯や時期によって、ファースト生産体制のタクトタイムを変更することがある。例えば、図１３に示すように、半成形品９３が、第１定常生産モードＩＶで時間ｔ１の下で生産を行っていた状態で、シート捲回ロール９１の交換が、前述したように、減速生産モードＩＩ、スロー生産モードＩＩＩ、及び加速生産モードＩのモード変換を経て、行われる。交換後のシート捲回ロール９１に基づく半成形品９３の加工は、交換前のシート捲回ロール９１のシート９２に基づいて半成形品９３を加工した第１定常生産モードＩＶの時間ｔ１より、やや遅い時間ｔ２の第２定常生産モードＶで行われる。そして、減速生産モードＩＩ、スロー生産モードＩＩＩ、及び加速生産モードＩのモード変換を経て、シート捲回ロール９１が交換され、半成形品９３の加工が、第２定常生産モードＶで継続される。

【0071】

次に、加速生産モードＩ、減速生産モードＩＩ、スロー生産モードＩＩＩ、第１定常生産モードＩＶ（第２定常生産モードＶの場合もある）を行うための具体的な制御方法について、説明する。なお、制御部２は、加熱成形装置１０とトリミング装置２０との双方を、常に同時に制御を行っているが、説明の便宜上、はじめに加熱成形装置１０側の制御について、図８及び図９を用いて説明した後、トリミング装置２０側の制御について、図１０及び図１１を用いて説明する。

【0072】

＜加熱成形装置１０側の制御について＞
図８は、実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程のうち、加熱成形工程で、加熱に伴う制御の流れを示すフローチャート図である。

【0073】

シート成形システム１では、加熱成形装置１０が、現況下で、加速生産モードＩまたは減速生産モードＩＩにある状況、あるいは加速生産モードＩまたは減速生産モードＩＩにまさに差し掛かろうとする状況である。

【0074】

このような現況の下、図８に示すように、制御部２は、予め設定されている加熱成形時間の目標値ＦＴｋを読み込む（Ｓ１）。次に、加熱成形部１０Ｂの加熱側１０Ｂａに設置されたシート温度センサ（図示省略）により、上抜き型２２Ｂと下抜き型２３Ｂとの間に配されたシート９２の表面温度を測定し、制御部２は、このシート９２の表面温度の実測値Ｓｍを読み込む（Ｓ２）。

【0075】

次に、制御部２は、予め設定されているシート温度の設定値Ｓｋを読み込む（Ｓ３）。次に、制御部２は、加熱成形部１０Ｂの加熱側１０Ｂａにおいて、調整された設定値Ｈｋｎによるヒータ温度で、シート９２を加熱する（Ｓ４）。

【0076】

そして、その加熱時間がアップする時点で、シート９２の表面温度の実測値Ｓｍと、シート温度の設定値Ｓｋとの差を算出して、その温度差の絶対値｜表面温度の実測値Ｓｍ－シート温度の設定値Ｓｋ｜が、所望の温度差の範囲内にあるか否かを判断する（Ｓ５）。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ７に進み、「ＮＯ」の場合には、Ｓ６に進む。

【0077】

Ｓ６では、温度差の絶対値｜表面温度の実測値Ｓｍ－シート温度の設定値Ｓｋ｜が、所望の温度差の範囲内にない場合、制御部２は、次回に行うシート９２の加熱に備え、ヒータ群１２のヒータ温度を、設定値Ｈｋから、調整後設定値Ｈｋｎに変更しておく。次に、Ｓ４で加熱したシート９２を、搬送部１１により、加熱成形部１０Ｂの成形側１０Ｂｂに送出する（Ｓ７）。かくして、シート９２の加熱制御が行われる。

【0078】

次に、半成形品９３の送出制御処理について、具体的に、図９に示すフローチャートを用いて説明する。図９は、半成形品９３の送出に伴う制御の流れを示すフローチャート図である。

【0079】

図９に示すように、制御部２は、加熱成形工程１サイクル当たりに対し、搬送部１１により、送出方向ＨＺ下流側に半成形品９３の送出で、予め設定された回数である送出設定回数Ｗｋを読み込む（Ｓ２１）。次に、制御部２は、シート成形システム１の稼働中、加熱成形工程１サイクル当たりに対し、搬送部１１により半成形品９３の送出を実際に行った回数である送出実施回数Ｗｍを読み込む（Ｓ２２）。

【0080】

次に、制御部２は、半成形品９３の送出設定回数Ｗｋと、半成形品９３の送出実施回数Ｗｍを対比し、送出設定回数Ｗｋが送出実施回数Ｗｍより大きいか否かを判断する（Ｓ２３）。「ＮＯ」の場合には、終了に進み、送出設定回数Ｗｋに基づいた半成形品９３の送出を、そのまま継続して行う。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ２４に進む。制御部２は、図６に示すように、ヒータ群１２によりシート９２の加熱を行う加熱時間ｔｈと、搬送部１１で送出した加熱後のシート９２に、金型による成形を行う加熱成間隔の実測時間ＷＴｍとの和（ｔｈ＋ＷＴｍ）となる加熱成形時間に対し、予め設定された目標値ＦＴｋを読み込む（Ｓ２４）。

【0081】

次に、制御部２は、シート成形システム１の稼働中、実際に要したＳ２４の加熱成形時間の実施値ＦＴｍを読み込む（Ｓ２５）。次に、制御部２は、加熱成形時間の目標値ＦＴｋと、加熱成形時間の実施値ＦＴｍを対比し、目標値ＦＴｋが実施値ＦＴｍより大きいか否かを判断する（Ｓ２６）。「ＮＯ」の場合には、Ｓ２８に進み、「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ２７に進む。

【0082】

次に、Ｓ２７では、加熱成形時間の実施値ＦＴｍに調整時間Δｔを加算する。すなわち、製品９０の製造にあたり、シート成形システム１の稼働状況が、減速生産モードＩＩにある場合に、制御部２は、加熱成形装置１０で、加熱成形時間の実施値ＦＴｍ（第１基準時間）に調整時間Δｔ分長くして、加熱成形工程の第１タクトタイムＣＴＨの調整を行うためである。後に詳述するように、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴは、この第１タクトタイムＣＴＨの調整に対応して、調整される。次に、Ｓ２８では、制御部２は、加熱成形時間の新たな目標時間として、目標値ＦＴｋに代えて加算後設定時間ＦＴｐに変更し、この加算後設定時間ＦＴｐを設定登録する（Ｓ２９）。

【0083】

次に、制御部２は、加熱成形時間の目標値ＦＴｋと、加熱成形時間の実施値ＦＴｍとの対比で、実施値ＦＴｍが目標値ＦＴｋより大きいか否かを判断する（Ｓ３０）。「ＮＯ」の場合には、終了に進み、目標値ＦＴｋに基づく加熱成形時間で、半成形品９３の加工を、そのまま継続して行う。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ３１に進む。

【0084】

次に、Ｓ３１では、加熱成形時間の実施値ＦＴｍから調整時間Δｔを減算する。すなわち、製品９０の製造にあたり、シート成形システム１の稼働状況が、加速生産モードＩにある場合に、制御部２は、加熱成形装置１０で、加熱成形時間の実施値ＦＴｍから調整時間Δｔ分短くして、定常時の第１基準時間である加熱成形工程の第１タクトタイムＣＴＨに戻す調整を行うためである。後に詳述するように、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴは、この第１タクトタイムＣＴＨの調整に対応して調整される。次に、Ｓ３２では、制御部２は、加熱成形時間の新たな目標時間として、目標値ＦＴｋに代えて減算後設定時間ＦＴｐに変更し、この減算後設定時間ＦＴｐを設定登録する（Ｓ３３）。かくして、制御部２は、搬送部１１に対し、緩衝ゾーンＳＰに向けて半成形品９３を送出するための制御を行う。

【0085】

＜トリミング装置２０側の制御について＞
図１０は、実施形態に係るシート成形システムによる製品の製造工程のうち、トリミング工程で行う一連の制御の流れを示すフローチャート図である。図１０に示すように、Ｓ５１では、制御部２は、シート成形システム１の稼働中、トリミング装置２０で、図６に示すように、トリミング処理１動作（１ショット）当たりの所要時間ＳＴｔを計測して読み込む。次に、制御部２は、加熱成形装置１０で、加熱成形間隔の実測時間ＷＴｍを計測して読み込む。

【0086】

次に、制御部２は、加熱成形間隔の実測時間ＷＴｍと、トリミング処理の所要時間ＳＴｔとを対比し、トリミング処理の所要時間ＳＴｔが加熱成形間隔の実測時間ＷＴｍより大きいか否かを判断する（Ｓ５３）。「ＮＯ」の場合には、終了に進み、現状のトリミング処理の所要時間ＳＴｔに基づいたシート不要部９４のトリミング処理を、そのまま継続して行う。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ５４に進む。次に、制御部２は、搬送部２１に対し、緩衝ゾーンＳＰから供給される半成形品９３に対し、シート不要部９４をトリミングする動作速度を、加熱成形工程での加熱成形時間（ｔｈ＋ＷＴｍ）と相対的に増大させる処理を行うための制御を行う（Ｓ５４）。

【0087】

次に、図１０に示すフローチャートのＳ５４で、シート不要部９４のトリミング動作の速度増大処理について、具体的に、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。図１１は、図１０に示すフローチャート図内のトリミング動作の速度増大処理で行う一連の制御の流れを示すフローチャート図である。

【0088】

図１１に示すように、制御部２は、予め設定された数量で製品載置部２０Ｃに運び出されて、一時的に保管する製品９０の数量ＰＧｋを読み込む（Ｓ６１）。次に、制御部２は、シート成形システム１の稼働中、トリミング工程１サイクル当たりに対し、実際に製品載置部２０Ｃに運び出されて保管された製品９０の数量ＰＧｍを読み込む（Ｓ６２）。

【0089】

次に、制御部２は、設定された製品９０の数量ＰＧｋと、実際に保管された製品９０の数量ＰＧｍとを対比し、実際の製品９０の数量ＰＧｍが、設定された製品９０の数量ＰＧｋより大きいか否かを判断する（Ｓ６３）。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ６７に進み、「ＮＯ」の場合には、Ｓ６４に進む。Ｓ６４では、トリミング工程１サイクル当たりで行うトリミング処理で、設定された動作目標回数ＴＲｋを読み込む。次に、制御部２は、シート成形システム１の稼働中、トリミング工程１サイクル当たりに対し、実際に行ったトリミング処理で計測した動作実施回数ＴＲｍ（図７では、ＴＲｋ＝ｎ（回））を読み込む（Ｓ６５）。

【0090】

次に、制御部２は、トリミング処理の動作目標回数ＴＲｋと、トリミング処理を実施に行った動作実施回数ＴＲｍとを対比し、動作実施回数ＴＲｍが動作目標回数ＴＲｋより大きいか否かを判断する（Ｓ６６）。「ＮＯ」の場合には、Ｓ６３に戻り、Ｓ６３以降のステップを再度実行する。「ＹＥＳ」の場合には、Ｓ６７に進む。Ｓ６７では、製品払出し部による払出し動作により、製品載置部２０Ｃに保管された複数の製品９０を、製品載置部２０Ｃの外部へ払出すと共に、Ｓ６８では、制御部２は、製品載置部２０Ｃから製品９０を払出すための所要時間ＳＵｔを計測し、次の払出し動作にために読み込んでおく。かくして、制御部２は、シート不要部９４をトリミングする動作速度を、加熱成形工程での加熱成形時間（ｔｈ＋ＷＴｍ）と相対的に増大させる処理を行うための制御を行う。

【0091】

次に、本実施形態に係るトリミング装置２０の制御方法、及びシート成形システム１の作用・効果について説明する。本実施形態に係るトリミング装置２０の制御方法では、加熱成形装置１０により、シート９２を加熱して、このシート面９２内の一部が成形された状態にある半成形品９３に対し、製品９０を得るのに必要な成形品要部以外のシート不要部９４を、トリミングするシートトリミング装置の制御方法において、送出される半成形品９３に対し、成形品要部（製品９０）を、周期的な運動に基づく切断動作により、シート不要部９４と分離させるトリミング部２０Ａと、トリミング部２０Ａの上抜き型２２Ｂでの上下運動を制御する制御部２と、を有し、加熱成形装置１０による半成形品９３の加工時間を含む第１タクトタイムで、定常時を、第１基準時間とし、当該トリミング装置２０により製品９０を得るのに要する時間を含む第２タクトタイムで、定常時を、第１基準時間に基づいた第２基準時間とすると、制御部２は、加熱成形装置１０で、第１基準時間に調整時間Δｔ分長くする第１タクトタイムＣＴＨの制御を行うのに対応して、第２基準時間に、少なくとも調整時間Δｔを加えた第２タクトタイムＣＴＴに調整できるよう、トリミング部２０Ａで、上抜き型２２Ｂの上下動の周期と搬送部２１の送り速度を制御すること、または、加熱成形装置１０で、調整時間Δｔ分短くして第１基準時間に戻す第１タクトタイムの制御を行うのに対応して、設定された第２タクトタイムＣＴＴから、少なくとも調整時間Δｔを減じて第２基準時間に調整できるよう、トリミング部２０Ａで、上抜き型２２Ｂの上下動の周期と、搬送部２１による半成形品９３（シート不要部９４を含む）の送り速度を制御すること、を特徴とする。

【0092】

この特徴により、製品９０の製造開始直後、シート成形システム１の稼働中、シート捲回ロール９１を交換する場合や、製品９０の製造にあたり、ファースト生産体制のタクトタイムを変更する場合の事由により、加熱成形工程のサイクルタイムＣＴＨが変更されても、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴを、適切なタクトタイムの状態に、自動で調整することができる。そのため、このような事由がある場合に、加熱成形装置１０から供給される半成形品９３に対し、トリミング装置２０では、シート不要部９４のトリミングの処理能力が超えることはないため、トリミング装置２０の運転を停止することなく、製品９０を継続して製造することができる。

【0093】

従って、本実施形態のトリミング装置２０の制御方法によれば、加熱成形装置１０により、シート９２を加熱して、シート９２面内の一部が成形された状態にある半成形品９３から、シート不要部９４をトリミングして製造される製品９０を、より生産性が高く、かつ効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。

【0094】

また、本実施形態のトリミング装置２０の制御方法では、第１タクトタイムＣＴＨは、半成形品９３の加工を、断続的に複数回繰り返して行う加熱成形工程１サイクルあたりの時間であり、第２タクトタイムＣＴＴは、製品９０の取得を、断続的に複数回繰り返して行うトリミング工程１サイクルあたりの時間であり、制御部２により、第２タクトタイムＣＴＴの調整は、第１タクトタイムＣＴＨの調整に合わせて、段階的に行われ、更新する第２タクトタイムＣＴＴは、最後に調整された先の第１タクトタイムＣＴＨに基づいて、調整されること、を特徴とする。

【0095】

この特徴により、製造される製品９０の品質により大きなバラツキが生じるのを抑制することができるため、品質管理上、安定した状態で製品９０を製造することができている。

【0096】

また、本実施形態のトリミング装置２０の制御方法では、制御部２により、第２タクトタイムＣＴＴは、調整される第１タクトタイムＣＴＨに追従して調整され、更新されること、を特徴とする。

【0097】

この特徴により、製造される製品９０の品質により大きなバラツキが生じるのを抑制することができるため、品質管理上、安定した状態で製品９０を製造することができている。

【0098】

また、本実施形態に係るシート成形システム１では、シート９２を加熱して、このシート９２面内の一部が成形された半成形品９３を製造する加熱成形装置１０と、この半成形品９３に対し、製品９０を得るのに必要な成形品要部以外のシート不要部９４を、トリミングするトリミング装置２０と、を備えたシート成形システムにおいて、加熱成形装置１０には、送出されるシート９２と連動した断続的な動作により、シート９２を、半成形品９３に加工する加熱成形部１０Ｂと、トリミング装置２０には、供給される半成形品９３に対し、製品９０を、周期的な運動に基づく切断動作により、シート不要部９４と分離させるトリミング部２０Ａと、加熱成形部１０Ｂ及びトリミング部２０Ａを制御する制御部２と、を有し、制御部２は、トリミング部２０Ａに対し、上抜き型２２Ｂの上下動の周期と、搬送部２１による半成形品９３（シート不要部９４を含む）の送り速度を、加熱成形部１０Ｂの動作に基づいて、制御すること、を特徴とする。

【0099】

この特徴により、製品９０の製造開始直後、シート成形システム１の稼働中、シート捲回ロール９１を交換する場合や、製品９０の製造にあたり、ファースト生産体制のタクトタイムを変更する場合の事由により、加熱成形工程のサイクルタイムＣＴＨが変更されても、トリミング工程のサイクルタイムＣＴＴを、適切なタクトタイムの状態に、自動で調整することができる。そのため、このような事由がある場合に、加熱成形装置１０から供給される半成形品９３に対し、トリミング装置２０では、シート不要部９４のトリミングの処理能力が超えることはないため、トリミング装置２０の運転を停止することなく、製品９０を継続して製造することができる。

【0100】

従って、本実施形態のシート成形システム１によれば、加熱成形装置１０により、シート９２を加熱して、シート９２面内の一部が成形された状態にある半成形品９３から、シート不要部９４をトリミングして製造される製品９０を、より生産性が高く、かつ効率良く製造することができる、という優れた効果を奏する。

【0101】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。

【0102】

例えば、実施形態では、加熱成形装置１０とトリミング装置２０とを構成するシート成形システム１を挙げ、加熱成形装置１０は、本実施形態に係るトリミング装置２０の構成に合わせた仕様で、構成された装置とした。そして、シート成形システム１に設けた制御部２が、加熱成形工程の実施に必要な加熱成形装置１０側の種々の制御と、トリミング工程の実施に必要なトリミング装置２０側の種々の制御との双方を行った。

【0103】

しかしながら、前述したように、既設または新設に関わらず、外部から調達したシート加熱成形装置を、本実施形態に係るトリミング装置２０と共にシステム化して使用したい場合も考えられる。この場合には、外部のシート加熱成形装置は一般的に、加熱成形工程の実施に必要な制御を行う第１の制御部を有している。そのため、トリミング工程の実施に必要な種々の制御を行う第２の制御部を、トリミング装置２０に設ける。第１の制御部と第２の制御部との協働に基づき、制御部２と実質的に等価な制御手段によって、外部からのシート加熱成形装置とトリミング装置２０をシステムで、制御を施しても良い。

【符号の説明】

【0104】

１ シート成形システム
２ 制御部
１０ 加熱成形装置（シート加熱成形装置）
１０Ｂ 加熱成形部
２０ トリミング装置（シートトリミング装置）
２０Ａ トリミング部（切断部）
９２ シート
９３ 半成形品
９０ 製品、成形品要部
９４ シート不要部（不要な部分）
ＣＴＨ 第１タクトタイム
ＣＴＴ 第２タクトタイム

【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】