特許 7627392 熱硬化性樹脂製品製造装置

(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】2025-01-28

(45)【発行日】2025-02-05

(54)【発明の名称】熱硬化性樹脂製品製造装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/72 20060101AFI20250129BHJP

   B29C 45/14 20060101ALI20250129BHJP

   B29C 45/02 20060101ALI20250129BHJP

   B29C 31/04 20060101ALI20250129BHJP

   B29C 37/02 20060101ALI20250129BHJP

【ＦＩ】

B29C33/72

B29C45/14

B29C45/02

B29C31/04

B29C37/02

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024558165

(86)(22)【出願日】2023-01-12

(86)【国際出願番号】 JP2023000647

(87)【国際公開番号】W WO2024150378

(87)【国際公開日】2024-07-18

【審査請求日】2024-09-30

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000144740

【氏名又は名称】株式会社山城精機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(72)【発明者】

【氏名】岸川 健

(72)【発明者】

【氏名】桝本 巧

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 良雄

【審査官】鷲巣 直哉

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１９７５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２４１８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１４８０１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／７２

Ｂ２９Ｃ ４５／１４

Ｂ２９Ｃ ４５／０２

Ｂ２９Ｃ ３１／０４

Ｂ２９Ｃ ３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の金型と、
前記複数の金型にワークを供給するワーク供給部と、
前記複数の金型に熱硬化性樹脂材料を供給する材料供給部と、
前記複数の金型で成形された製品を取り出す製品取り出し部と、
前記複数の金型で発生するバリを除去する清掃部と、
を備え、
前記複数の金型は、直線状に並べられて配置され、
前記製品取り出し部と前記清掃部とは、一体で、前記複数の金型の鉛直上方において前記複数の金型が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成され、前記複数の金型が並べられている方向及び前記上下方向に直交する方向へは移動せず、
前記清掃部から前記製品取り出し部へ向かう方向の先に製品搬出口が配置されている、熱硬化性樹脂製品製造装置。

【請求項2】

前記ワーク供給部と前記材料供給部とは、一体で、前記複数の金型が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成されている請求項１に記載の熱硬化性樹脂製品製造装置。

【請求項3】

前記複数の金型のうちの少なくとも１つの前記金型を使用して、熱硬化性樹脂製品を製造可能な請求項１に記載の熱硬化性樹脂製品製造装置。

【請求項4】

前記複数の金型と、前記ワーク供給部と、前記材料供給部と、前記製品取り出し部と、前記清掃部とは、外郭を構成するカバー部材により覆われている請求項１に記載の熱硬化性樹脂製品製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱硬化性樹脂製品製造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、ＩＣチップを載置した回路樹脂基板又はリードフレーム上に載置されたＩＣチップを樹脂封止するため、又は、コネクタ、振動子等を樹脂封止するための、トランスファー成形機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平２－２１４６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来のトランスファー成形機は、据え置き型であり、成形を行いたい場所へ搬送して、必要な数の金型を稼働して成形を行うことは困難であった。

【0005】

本発明は、必要な数の金型を可動させて、材料、及びワークを搬送し成形を行うことが可能な熱硬化性樹脂製品製造装置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】

【0006】

本発明は、複数の金型と、前記複数の金型にワークを供給するワーク供給部と、前記複数の金型に熱硬化性樹脂材料を供給する材料供給部と、前記複数の金型で成形された製品を取り出す製品取り出し部と、前記複数の金型で発生するバリを除去する清掃部と、を備える、熱硬化性樹脂製品製造装置に関する。

【0007】

また、前記複数の金型は、直線状に並べられて配置されていることが好ましい。また、前記ワーク供給部と前記材料供給部とは、一体で、前記複数の金型が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成されていることが好ましい。また、前記製品取り出し部と前記清掃部とは、一体で、前記複数の金型が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成されていることが好ましい。

【0008】

また、前記複数の金型のうちの少なくとも１つの前記金型を使用して、熱硬化性樹脂製品を製造可能なことが好ましい。

【0009】

また、前記複数の金型と、前記ワーク供給部と、前記材料供給部と、前記製品取り出し部と、前記清掃部とは、外郭を構成するカバー部材により覆われていることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、必要な数の金型を可動させて、材料、及びワークを搬送し成形を行うことが可能な熱硬化性樹脂製品製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置において側面の扉を開いた状態を示す側面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置の構成を示す概略平面図である。

【図4】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置のワーク供給部と材料供給部とを示す側面図である。

【図5】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置のワーク供給部と材料供給部とを示す正面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置の製品取り出し部と清掃部とを示す側面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置の製品取り出し部と清掃部とを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施形態による熱硬化性樹脂製品製造装置１について、図面を参照しながら説明する。ここで、説明の便宜上、後述の材料排出口から材料供給装置２０に向かう方向を前方向Ｆｒと定義し、その反対の方向を後方向Ｒｒと定義する。また、熱硬化性樹脂製品製造装置１における鉛直上方向（図２における上方向）を上方向Ｕｐと定義し、その反対の方向を下方向Ｄｗと定義する。主要な図面には、これらの方向を示す矢印を図示する。

【0013】

熱硬化性樹脂製品製造装置１は、モーターを構成するワークとしてのロータやステータのマグネットを熱硬化性樹脂により封止したり、車両に組み込まれるワークとしてのＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）を熱硬化性樹脂により封止したりして熱硬化性樹脂製品を製造する装置である。熱硬化性樹脂製品製造装置１は、材料供給装置２０と、８つの金型３０（３０－１～３０－８）と、ワーク供給部４０と、材料供給部５０と、製品取り出し部６０と、清掃部７０と、を備えており、これらは、装置本体１０に覆われて装置本体１０の内部に収納されている。

【0014】

装置本体１０は、直方体形状を有しており、熱硬化性樹脂製品製造装置１の外郭をなす筐体としてのカバー部材を構成する。装置本体１０は、開閉可能な複数の扉１１を有しており、扉１１を開くことにより、装置本体１０の内部に収納された金型３０等を視認することが可能である。

【0015】

また、装置本体１０の外面には、タッチパネル等により構成される操作パネル１２を有している。操作パネル１２を操作して、所定のパラメータ等の設定をすることにより、熱硬化性樹脂製品製造装置１による熱硬化性樹脂の成形を行うことが可能である。例えば、操作パネル１２を操作して、８つの金型３０（３０－１～３０－８）のうちの少なくとも１つの金型３０を選択することにより使用して、当該選択した金型３０のみにより熱硬化性樹脂の成形を行うことが可能である。

【0016】

装置本体１０の上部の前部には、材料供給装置２０が設けられている。材料供給装置２０は、装置本体１０の上面から上側へ突出するホッパ部２１を有している。図示しないベルトコンベア等によってホッパ部２１に供給された熱硬化性樹脂材料は、材料供給装置２０により円柱形状等の所定の形状に固形化され、装置本体１０の内部に配置された材料供給流路を通して、材料供給部５０に供給されるように構成されている。

【0017】

装置本体１０の後部の壁面には、図示しない製品搬出口が形成されている。図示しない製品搬出口には、図示しないベルトコンベア等が配置され、熱硬化性樹脂製品製造装置１による熱硬化性樹脂の成形が行われて製造された製品は、図示しないベルトコンベア等により、図示しない製品搬出口から搬出されるように構成されている。

【0018】

装置本体１０の内部の側壁に沿った位置には、一対のガイドレール１３が設けられている。ガイドレール１３は、対向する一方の側壁と他方の側壁との両方に沿って、これらの前部から後部まで延びて設けられている。

【0019】

ガイドレール１３の下側には、金型３０が配置されている。８つの金型３０（３０－１～３０－８）は、一対のガイドレール１３の延びる方向へ一対のガイドレール１３に沿って直線状に所定の間隔でそれぞれ４つずつ、奇数列側（金型３０－１、３０－３、３０－５、３０－７）と、偶数列側（金型３０－２、３０－４、３０－６、３０－８）と、に分かれて並べられて配置されている。

【0020】

金型３０は、それぞれ上型３１１と下型３１２とを有している。上型３１１は、装置本体１０の幅方向（図３における上下方向）に移動する図示しないスライドテーブルと一体で移動可能であり、金型３０が開かれたときに、下型３１２に対して装置本体１０の幅方向における装置本体１０の内方へ移動する。このように上型３１１が移動をした位置には、上型クリーナ３１３が設けられている。上型クリーナ３１３は、このように移動をした上型３１１を、金型により成形が行われて金型３０が開く毎に掃除して、硬化性樹脂成形において発生する特有のバリや、成形により発生したカスを除去する。

【0021】

ガイドレール１３には、ワーク供給部４０及び材料供給部５０が設けられている。ワーク供給部４０は、熱硬化性樹脂により封止等されるワークとしての、モーターを構成するロータやステータのマグネットや、車両に組み込まれるＥＣＵをチャックして保持して、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動して、金型３０へ供給する。

【0022】

より具体的には、図４、図５に示すように、ワーク供給部４０は、チャック部４１と、支持部４２と、駆動部４３と、を有している。チャック部４１は、開閉可能な一対の爪部４１１を有しており、一対の爪部４１１が開き、これらの間にワークを配置して一対の爪部４１１を閉じて、ワークをチャックする。

【0023】

支持部４２は、柱状部４２１、４２３を有している。柱状部４２１の下端部は、チャック部４１の上部に接続されており、柱状部４２１の上端部は、中間板状部４２２に接続されている。中間板状部４２２は、柱状部４２３の下端部に接続されており、柱状部４２３の上端部は、上部板状部４２４に接続されている。

【0024】

駆動部４３は、シリンダを有する駆動部４３１を有している。駆動部４３１は、被ガイド板状部４３２に固定されており、シリンダ内を摺動するピストンと一体で駆動する駆動軸４３３の下他部は、上部板状部４２４に接続されている。駆動部４３１のシリンダにおいてピストンが駆動することにより、駆動軸４３３が上下に駆動して、チャック部４１及び支持部４２が上下するように構成されている。

【0025】

材料供給部５０は、材料供給装置２０により所定の形状に固形化された熱硬化性樹脂材料をチャックして保持して、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動して、金型３０へ供給する。

【0026】

より具体的には、材料供給部５０は、材料保持部５１と、支持部５２と、駆動部５３と、を有している。材料保持部５１は、熱硬化性樹脂材料を配置して保持する。支持部５２は、板状部５２２を有している。板状部５２２には、材料保持部５１が接続されている。板状部５２２は、柱状部５２３の下端部に接続されており、柱状部５２３の上端部は、上部板状部５２４に接続されている。

【0027】

駆動部５３は、シリンダを有する駆動部５３１を有している。駆動部５３１は、被ガイド板状部４３２に固定されており、シリンダ内を摺動するピストンと一体で駆動する駆動軸５３３の下他部は、上部板状部５２４に接続されている。駆動部５３１のシリンダにおいてピストンが駆動することにより、駆動軸５３３が上下に駆動して、材料保持部５１及び支持部５２が上下するように構成されている。

【0028】

被ガイド板状部４３２は、ガイドレール１３に対して摺動可能に支持されており、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。これにより、被ガイド板状部４３２は、チャック部４１、支持部４２、駆動部４３、材料保持部５１、支持部５２、及び、駆動部５３と一体で、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。換言すれば、ワーク供給部４０と材料供給部５０とは、被ガイド板状部４３２により連結されて一体で、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。また、被ガイド板状部４３２が駆動部５３によって上下されることにより、ワーク供給部４０と材料供給部５０とは、被ガイド板状部４３２により連結されて一体で、上下方向へ移動可能である。

【0029】

また、ガイドレール１３には、製品取り出し部６０及び清掃部７０が設けられている。製品取り出し部６０は、金型３０において成形されて熱硬化性樹脂により封止されたワークである成形品を、金型３０が開いた状態の固定金型である下型３１２からチャックして保持して、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動して、図示しない製品搬出口から搬出するための図示しないベルトコンベアに載置する。

【0030】

より具体的には、製品取り出し部６０は、ワーク供給部４０と同様に、チャック部６１と、支持部６２と、駆動部６３と、を有している。チャック部６１は、開閉可能な一対の爪部６１１を有しており、一対の爪部６１１が開き、これらの間に製品である成形品を配置して一対の爪部６１１を閉じて、成形品をチャックする。

【0031】

支持部６２は、柱状部６２１、６２３を有している。柱状部６２１の下端部は、チャック部６１の上部に接続されており、柱状部６２１の上端部は、中間板状部６２２に接続されている。中間板状部６２２は、柱状部６２３の下端部に接続されており、柱状部６２３の上端部は、上部板状部６２４に接続されている。

【0032】

駆動部６３は、シリンダを有する駆動部６３１を有している。駆動部６３１は、被ガイド板状部６３２に固定されており、シリンダ内を摺動するピストンと一体で駆動する駆動軸６３３の下他部は、上部板状部６２４に接続されている。駆動部６３１のシリンダにおいてピストンが駆動することにより、駆動軸６３３が上下に駆動して、チャック部６１及び支持部６２が上下するように構成されている。

【0033】

清掃部７０は、成形後に金型３０を開いて成形品を取り出した後に、毎回、下型３１２の掃除をして、下型３１２に残っているバリやカスを除去する。より具体的には、清掃部７０は、クリーナー部７１と、支持部７２と、駆動部７３と、を有している。クリーナー部７１は、下型３１２に当接して、下型３１２に残っているバリやカスを除去する。支持部７２は、板状部７２２を有している。板状部７２２には、クリーナー部７１が接続されている。板状部７２２は、柱状部７２３の下端部に接続されており、柱状部７２３の上端部は、上部板状部７２４に接続されている。

【0034】

駆動部７３は、シリンダを有する駆動部７３１を有している。駆動部７３１は、被ガイド板状部６３２に固定されており、シリンダ内を摺動するピストンと一体で駆動する駆動軸７３３の下他部は、上部板状部７２４に接続されている。駆動部７３１のシリンダにおいてピストンが駆動することにより、駆動軸７３３が上下に駆動して、クリーナー部７１及び支持部７２が上下するように構成されている。

【0035】

被ガイド板状部６３２は、ガイドレール１３に対して摺動可能に支持されており、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。これにより、被ガイド板状部６３２は、チャック部６１、支持部６２、駆動部６３、クリーナー部７１、支持部７２、及び、駆動部７３と一体で、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。換言すれば、製品取り出し部６０と清掃部７０とは、被ガイド板状部６３２により連結されて一体で、ガイドレール１３に沿ってガイドされて移動可能である。また、被ガイド板状部４３２が駆動部５３によって上下されることにより、製品取り出し部６０と清掃部７０とは、被ガイド板状部４３２により連結されて一体で、上下方向へ移動可能である。

【0036】

次に、上記の構成による熱硬化性樹脂製品製造装置１による成形品（製品）の製造について説明する。
先ず、装置本体１０の操作パネル１２を操作して、パラメータ等の設定をする。これにより、８つの金型３０（３０－１～３０－８）のうちのいずれかの金型３０が選択され、当該選択した金型３０によって成形される成形品（製品）の個数等が設定される。

【0037】

次に、材料供給装置２０のホッパ部２１に熱硬化性樹脂材料を供給する。これにより材料供給装置２０によって、供給された熱硬化性樹脂材料は、円柱形状等の所定の形状に固形化される。そして、固形化された熱硬化性樹脂材料は、装置本体１０の内部に配置された図示しない材料供給流路を通して、装置本体１０の前部に位置するガイドレール１３の前端部の位置（初期位置）に配置された材料供給部５０に供給される。

【0038】

また、図示しないベルトコンベアによって搬送されてきたワークを、ワーク供給部４０のチャック部４１はチャックして保持する。そして、熱硬化性樹脂材料が供給された材料供給部５０と、ワークを保持しているワーク供給部４０とが、被ガイド板状部４３２によって一体に連結された状態で、ガイドレール１３に沿って移動して、操作パネル１２により選択された金型３０（例えば、金型３０－１であり、以下、一例として金型３０－１において成形を行う場合について説明する）の上側の位置において停止する。そして、ワーク供給部４０及び材料供給部５０は一体で下降して、ワーク供給部４０は、ワークを金型３０－１の下型３１２に配置させ、材料供給部５０は、熱硬化性樹脂材料を下型３１２に供給する。その後、ワーク供給部４０及び材料供給部５０は一体で上昇する。

【0039】

次に、上型３１１を図示しないスライドテーブルと一体で下型３１２の方へ移動させて型締めを行い、金型３０－１において、熱硬化性樹脂によるワークの封止をする成形を行う。この間に、被ガイド板状部４３２によって一体に連結されたワーク供給部４０と材料供給部５０とを、初期位置へ戻すとともに、被ガイド板状部６３２によって一体に連結された製品取り出し部６０と清掃部７０とを、成形が終わった金型３０－１の上側の位置において停止させる。

【0040】

そして、金型３０－１における成形が終わると、上型３１１を図示しないスライドテーブルと一体で下型３１２から離間させて移動させて型開きを行う。次に、製品取り出し部６０及び清掃部７０は、一体で下降して、製品取り出し部６０のチャック部６１は、製品としての成形品をチャックして保持する。また、清掃部７０のクリーナー部７１は、成形により発生したバリやカスを下型３１２から除去して掃除を行う。

【0041】

その後、製品取り出し部６０及び清掃部７０は、一体で上昇して、装置本体１０の後部に位置するガイドレール１３の後端部の位置（搬出位置）へ、ガイドレール１３にガイドされて移動する。そして、製品取り出し部６０のチャック部６１は、装置本体１０の後部の壁面の図示しない製品搬出口に配置されたベルトコンベアに、製品としての成形品を載置する。そして、成形品は、図示しないベルトコンベアにより、図示しない製品搬出口から搬出される。以上が、１つの金型３０－１における成形品の製造工程である。操作パネル１２により選択された他の金型３０についても同様に成形が行われる。

【0042】

上記構成の本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１によれば、以下のような効果を得ることができる。

【0043】

本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１は、複数の金型３０と、複数の金型３０にワークを供給するワーク供給部４０と、複数の金型３０に熱硬化性樹脂材料を供給する材料供給部５０と、複数の金型３０で成形された製品を取り出す製品取り出し部６０と、複数の金型３０で発生するバリを除去する清掃部７０と、を備える。

【0044】

これにより、複数の金型３０により熱硬化性樹脂の成形を行うことができるため、効率よく多数の成形品を成形して製造することが可能となる。また、必要な数の金型３０を可動させて、材料、及びワークを搬送し成形を行うことが可能な熱硬化性樹脂製品製造装置１を提供することができる。

【0045】

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１では、複数の金型３０は、直線状に並べられて配置されている。これにより、材料やワークの金型３０への供給、及び、金型３０からの成形品の取り出し、及び、金型３０の掃除を当該直線状の動きと、上下方向との動きとにより行うことが可能となる。このため、成形の効率化と小スペース化を図ることが可能となる。

【0046】

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１では、ワーク供給部４０と材料供給部５０とは、一体で、複数の金型３０が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成されている。これにより、ワーク供給部４０と材料供給部５０とを別々に制御する必要がなくなり、効率よくワークの供給と材料の供給とを行うことが可能となる。

【0047】

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１では、製品取り出し部６０と清掃部７０とは、一体で、複数の金型３０が並べられている方向、及び、上下方向へ移動可能に構成されている。これにより、製品取り出し部６０と清掃部７０とを別々に制御する必要がなくなり、効率よく成形品の取り出しと金型３０の下型３１２の掃除とを行うことが可能となる。

【0048】

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１では、複数の金型３０のうちの少なくとも１つの金型３０を使用して、熱硬化性樹脂製品を製造可能である。これにより、成形に費やすことが可能な時間と、形成する製品の数とを考慮して、適宜使用する金型３０の数を選択することが可能となり、不要な金型３０を使用せずに、所望の時間で所望の数の成形品を製造することが可能となる。また、複数の金型３０の使用は選択可能であり生産数、及び金型３０のメンテナンスに応じ熱硬化性樹脂製品の製造が可能である。

【0049】

また、本実施形態に係る熱硬化性樹脂製品製造装置１では、複数の金型３０と、ワーク供給部４０と、材料供給部５０と、製品取り出し部６０と、清掃部７０とは、外郭を構成するカバー部材としての装置本体１０により覆われている。これにより、熱硬化性樹脂製品製造装置１がコンパクトにまとめられ、比較的容易に移設することが可能となる。

【0050】

本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された技術的範囲において変形が可能である。
例えば、本実施形態においては、金型３０は８つ設けられていたが、この構成に限定されず、複数の金型が設けられていればよい。また、金型３０は２列で一対設けられていたが、この配置に限定されない。

【符号の説明】

【0051】

１ 熱硬化性樹脂製品製造装置
１０ 装置本体
３０ 金型
４０ ワーク供給部
５０ 材料供給部
６０ 製品取り出し部
７０ 清掃部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】