CN102848586A - 成形件取出机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够有效抑制用于将纤维增强塑料成形体固定于升降轴的硬化后的粘接剂发生剥离的成形件取出机。在正交于升降轴(8)的轴线方向的方向上对置的一对侧壁(11、12)上经由粘接剂而分别固定纤维强化塑料成形体(13、14)。构成纤维强化塑料成形体(13、14)的纤维强化部(FS)的多根经纱(F2)以沿升降轴(8)的轴线方向(D0)延伸且沿与该轴线方向正交的方向(D2)排列的方式配置在升降轴(8)的侧壁(11、12)的表面上，多根纬纱(F1)以沿与轴线方向(D0)交叉的方向(D2)延伸且沿轴线方向排列的方式配置在升降轴(8)的侧壁(11、12)的表面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有升降轴的成形件取出机。
背景技术
在日本特开2009-269100号公报(专利文献1)中公开了纵向进给型的成形件取出机的一例，在图4、图5中，该成形件取出机具有在前端具备成形件把持头的金属制的升降轴。该公报示出的升降轴由角筒状的成形件构成。升降轴沿上下方向移动，因此对升降用电机的负荷相当大。所以，申请人为了实现升降轴的轻量化，考虑采用铝制的升降轴且形成为能够更为轻量化的结构，并在此基础上，通过粘接剂将纤维增强塑料成形体固定在升降轴上，从而补充因轻量化而导致的机械强度的降低。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2009-269100号公报
然而，由于升降轴的金属材料和硬化后的粘接剂与纤维增强塑料成形体的热膨胀系数有较大不同，从而可知因状况不同存在硬化后的粘接剂局部剥离而无法充分发挥纤维增强塑料成形体的效果的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效抑制用于将纤维增强塑料成形体固定在升降轴上的硬化后的粘接剂发生剥离的成形件取出机。
作为本发明对象的成形件取出机具备在前端安装有成形件把持头的金属制的升降轴，在正交于升降轴的轴线方向的方向上对置的一对侧壁上经由粘接剂而分别固定纤维强化塑料成形体。纤维强化塑料成形体通过使热硬化性树脂含浸于由多根经纱和多根纬纱构成的纤维强化部并使其硬化而构成。在本发明中，构成纤维强化塑料成形体的纤维强化部的多根经纱以沿升降轴的轴线方向延伸且沿与该轴线方向正交的方向排列的方式配置在升降轴的侧壁的表面上，多根纬纱以沿与轴线方向交叉的方向延伸且沿轴线方向排列的方式配置在升降轴的侧壁的表面上。需要说明的是，“多根经纱沿升降轴的轴线方向延伸”是指经纱大致朝向轴线方向即可，并非仅限定为经纱与轴线完全平行的情况。另外，“纬纱沿与轴线方向交叉的方向延伸”并非限定为纬纱与经纱完全正交的情况。用于纤维强化部的纤维可以使用碳、玻璃等各种强化纤维。
如本发明那样，在以形成纤维强化部的经纱和纬纱延伸的方向相对于升降轴的轴线方向构成特定关系的方式将纤维强化塑料成形体固定于升降轴的一对侧壁上时，能够缓和因升降轴的金属材料的热膨胀系数、硬化后的粘接剂的热膨胀系数和纤维增强塑料成形体的热膨胀系数的差导致在硬化后的粘接剂内产生的应力，从而能够抑制硬化后的粘接剂发生剥离。由于硬化后的粘接剂在升降轴的轴线方向上的长度比宽度方向上的长度长，因此，对于硬化后的粘接剂因热膨胀引起的累积延伸而言，其在轴线方向上的累积延伸量要比宽度方向上的累积延伸量大。并且，硬化后的粘接剂与纤维强化塑料成形体中的硬化后的热硬化性树脂的热膨胀系数与其他材料的热膨胀系数相比较为接近，因此，相对于硬化后的粘接剂向轴线方向的延伸也产生热硬化性树脂向轴线方向的延伸，纬纱与热硬化性树脂的延伸一起稍向轴线方向移动，因此可以推测出与硬化后的粘接剂之间产生的应力得以缓和。其结果是，根据本发明可以想到的是，能够抑制硬化后的粘接剂发生剥离。
当纤维强化部构成为在与侧壁的表面对置的位置具备仅由多根纬纱构成的纬纱层时，由于纬纱伴随膨胀·收缩更容易动作，从而可进一步缓和与硬化的粘接剂之间产生的应力。需要说明的是，即使纤维强化部通过平织构成，虽与上述相比有程度上的差别但也能够获得本发明的效果。
需要说明的是，升降轴通过铝的挤出成形而形成的情况下，优选一对侧壁的表面被实施粗糙面处理。如此进行，能够提高升降轴的侧壁与硬化后的粘接剂之间的接合强度。
在纤维强化塑料成形体具有一对平行延伸的长边的情况下，优选在升降轴的一对侧壁上形成沿轴线方向直线延伸且通过与一对长边中的一个接触而对纤维强化塑料成形体进行定位的定位用台阶部。在该情况下，设置在一对侧壁上的定位用台阶部设置在相对于包含升降轴的轴线且在一对侧壁之间延伸的假想平面呈面对称的位置上。如此一来，仅通过使纤维强化塑料成形体的一边与定位用台阶部抵接，就能够设置成纤维强化塑料成形体被定位成完全对置的位置关系。从而，能够使纤维强化塑料成形体的固定作业变得容易。
理想的是，优选利用粘接剂将纤维强化塑料成形体固定在升降轴上。然而，为了进一步提高可靠性，优选除粘接剂进行固定外，还通过小螺钉和螺丝等进行固定。在此，在这种情况下，在纤维强化塑料成形体上沿其外周部隔开规定间隔地形成多个贯通孔。并且，贯通多个贯通孔的多个带头部的小螺钉或螺丝以其头部压抵于纤维强化塑料成形体的方式固定在侧壁上。该贯通孔的尺寸设定成比小螺钉或螺丝的除头部以外的部分的最大直径尺寸大到如下程度，即，能够抑制因升降轴、硬化后的所述粘接剂及纤维强化塑料成形体的热膨胀系数的差造成硬化后的所述粘接剂从侧面或纤维强化塑料成形体剥离的程度。如此一来，由于小螺钉或螺丝的存在，从而能够防止纤维强化塑料成形体的完全剥离。另外，由于如前所述那样加大贯通孔的尺寸，因此纤维强化塑料成形体的伴随着膨胀·收缩的动作并未受到较大限制。
附图说明
图1是表示本实施方式的成形件取出机的整体结构的图。
图2(A)至(C)是升降轴的左侧视图、右侧视图及立体图。
图3是升降轴的仰视图。
图4(A)及(B)是示意地表示纤维强化部的结构的示意图。
图5是示意地表示使用了小螺钉的固定结构的图。
【符号说明】
1 成形件取出机
2 横行轴
3 第一移动体
4 抽出轴
5 第二移动体
6 升降单元
7 成形件把持头
8 第一升降轴
9 浇道夹具
10 第二升降轴
11、12 侧壁
13、14 纤维强化塑料成形体
19、20 定位用台阶部
25 小螺钉
F1 经纱
F2 纬纱
FS 纤维强化部
H 贯通孔
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的成形件取出机的实施方式的一例进行说明。图1是表示本实施方式的成形件取出机1的整体结构的图。成形件取出机1具备：横行轴2，其基部由未图示的成形机的固定压板支承，且形成为沿成形机的宽度方向(W)延伸的悬臂梁结构；第一移动体3，其由该横行轴2支承，且通过由例如伺服电机等电动机构成的驱动源而沿宽度方向(箭头W)进退；抽出轴4，其设于该第一移动体上且沿成形机的长度方向(箭头L)延伸；第二移动体5，其由该抽出轴4支承，且通过由例如伺服电机等电动机构成的驱动源而沿长度方向(箭头L)进退；升降单元6，其由该第二移动体5支承，且通过由例如伺服电机等电动机或气缸装置构成的驱动源进行升降(箭头Z)。升降单元6具备：在前端具有成形件把持头7的第一升降轴8；在前端具有浇道夹具(runner chuck)9的第二升降轴10。成形件取出机1的动作为公知的，因此省略说明。
特别是，在本实施方式中，为了使前端安装有成形件把持头7的升降轴8实现轻量化且维持机械强度，从而采用以下的结构。图2(A)乃至(C)为升降轴的左侧视图、右侧视图及立体图。图3是升降轴8的仰视图。升降轴8使用铝或铝合金通过挤出成形而形成，因此，在具有中空结构的升降轴8中，在与升降轴8的轴线X的轴线方向(D0方向)正交的方向(D1方向)上对置的一对侧壁11及12上经由粘接剂分别固定有纤维强化塑料成形体13及14。升降轴8具有位于一对侧壁11及12之间且连结两侧壁11及12的一对侧壁15及16。升降轴8具有：与纤维强化塑料成形体13及14对应的细长的第一空洞部17；位于比空洞部17靠侧壁15侧的截面积小的第二空洞部18。
如图3所示，在一对侧壁11及12上，在与第一空洞部17对置且靠第二空洞部18的位置形成有一对定位用台阶部19及20。设于一对侧壁11及12的一对定位用台阶部19及20设置在相对于包含升降轴8的轴线X且在一对侧壁11及12之间延伸的假想平面PS呈面对称的位置上。另外，在一对侧壁11及12上，在将第二空洞部18夹在中间的位置上形成有沿轴线方向延伸的一对细长的凹槽21及22。在该凹槽21及22上压入嵌合而固定有圆柱状的导轨构件23及24。该导轨构件23及24在升降轴8升降时被用作导向件。
纤维强化塑料成形体13及14呈具有平行延伸的一对长边且厚度薄的板状。在本实施方式中，使纤维强化塑料成形体13及14的一对长边中的一个与设于升降轴8的一对侧壁11及12且沿轴线方向直线延伸的一对定位用台阶部19及20接触，对纤维强化塑料成形体13及14进行定位。若如此进行，则仅通过使纤维强化塑料成形体13及14中的一边与定位用台阶部19及20抵接，就能够设置成纤维强化塑料成形体19及20与D1方向完全对置的位置关系。从而，使纤维强化塑料成形体13及14的固定作业变得容易。
纤维强化塑料成形体13及14是通过使热硬化性树脂浸含浸于由多根经纱和多根纬纱构成的纤维强化部中并使其硬化而形成的。在本实施方式中，纤维强化塑料成形体13及14具体使用碳纤维强化塑料成形体。例如，在本实施方式中，如图4(A)所示，使纤维强化部FS在与侧壁11及12的表面对置的位置具有仅由多根碳纤维的纬纱F2构成的纬纱层L1，在不与侧壁11及12的表面对置的位置具备由多根碳纤维的经纱F1构成的经纱层L2。作为浸渗于纤维强化部FS的树脂使用环氧系的热硬化性树脂。
在本实施方式中，构成纤维强化塑料成形体13及14的纤维强化部FS的多根经纱F2以沿着升降轴8的轴线方向(D0方向)延伸且沿与该轴线方向正交的方向(Y方向)排列的方式配置在升降轴8的侧壁11及12的表面上，而构成纤维强化塑料成形体13及14的纤维强化部FS的多根纬纱F1以沿着与轴线方向(D0方向)交叉的方向(D2方向)延伸且沿轴线方向(D0方向)排列的方式配置在升降轴8的侧壁11及12的表面上。在图4(A)的纤维强化部FS的结构中，多根经纱F2与多个横板F1大致正交。
如本实施方式那样，当以构成纤维强化部FS的经纱F2和纬纱F1的延伸方向相对于升降轴8的轴线方向成为特定关系的方式利用粘接剂将纤维强化塑料成形体13及14固定在升降轴8的一对侧壁11及12上时，能够缓和因升降轴8的金属材料的热膨胀系数、未图示的硬化后的粘接剂的热膨胀系数与纤维增强塑料成形体的热膨胀系数的差而在硬化后的粘接剂内产生的应力，从而抑制硬化后的粘接剂产生剥离。在本实施方式中，作为粘接剂使用例如环氧系或丙烯酸系的粘接剂。在本实施方式中，一对侧壁11及12的表面通过擦磨(brushing)等实施了粗糙面处理。若如此进行，则能够提高升降轴8的侧壁11及12与硬化后的粘接剂之间的接合强度。
如图4(A)所示，当纤维强化部FS构成为在与侧壁的表面对置的位置具备由仅多根纬纱构成的纬纱层时，纬纱更容易伴随膨胀·收缩而动作，从而能够进一步缓和与硬化后的粘接剂之间产生的应力。需要说明的是，如图4(B)所示，纤维强化部FS′通过平织构成即可。即使为平织，虽与上述结构相比有程度上的差别，但也能够获得本发明的效果。
理想的是，优选仅利用粘接剂将纤维强化塑料成形体13及14固定在升降轴8上。然而，为了进一步提高可靠性，在本实施方式中，除用粘接剂进行固定外，还一并使用小螺钉25进行固定。因此，在本实施方式中，如图5所示，在纤维强化塑料成形体13及14上沿其外周部隔开规定间隔地形成有多个贯通孔H。并且，贯通多个贯通孔H的多个带头部的小螺钉25固定在侧壁11及12上，从而将其头部25A压抵于强化塑料成形体13及14上。该贯通孔H的尺寸设定成比小螺钉25的除头部25A以外的部分25B的最大直径尺寸大到如下程度，即，能够抑制因升降轴8、硬化后的粘接剂及纤维强化塑料成形体13及14的线膨胀系数的差造成硬化后的粘接剂26从侧壁11及12或纤维强化塑料成形体13及14剥离的程度。若如此设置，则由于小螺钉25的存在，能够防止纤维强化塑料成形体13及14的完全剥离。另外，由于加大贯通孔H的尺寸，因此，纤维强化塑料成形体13及14伴随着膨胀·收缩的动作并未受到较大制约。
在上述实施方式中，使用了小螺钉25，但也可以代替小螺钉使用螺丝。
【产业上的可利用性】
根据本发明，能够有效抑制用于将纤维增强塑料成形体固定在升降轴上的硬化后的粘接剂的剥离。
Claims (8)
1.一种成形件取出机，其具备在前端安装有成形件把持头的金属制的升降轴，
在正交于所述升降轴的轴线方向的方向上对置的一对侧壁上经由粘接剂而分别固定纤维强化塑料成形体，
所述纤维强化塑料成形体通过使热硬化性树脂含浸于由多根经纱和多根纬纱构成的纤维强化部并进行硬化而构成，
所述成形件取出机的特征在于，
所述多根经纱以沿着所述升降轴的所述轴线方向延伸且沿着与该轴线方向正交的方向排列的方式配置在所述侧壁的表面上，所述多根纬纱以沿着与所述轴线方向交叉的方向延伸且沿着所述轴线方向排列的方式配置在所述侧壁的所述表面上。
2.根据权利要求1所述的成形件取出机，其特征在于，
所述纤维强化部在与所述侧壁的所述表面对置的位置具备仅由所述多根纬纱构成的纬纱层。
3.根据权利要求1所述的成形件取出机，其特征在于，
所述纤维强化部通过平织构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的成形件取出机，其特征在于，
所述升降轴通过对铝进行挤出成形而形成，
所述一对侧壁的表面被实施粗糙面处理。
5.根据权利要求1所述的成形件取出机，其特征在于，
所述纤维强化塑料成形体具有一对平行延伸的长边，
在所述一对侧壁上设置有沿所述轴线方向直线延伸且通过与所述一对长边中的一个接触而对所述纤维强化塑料成形体进行定位的定位用台阶部，该定位用台阶部设置在相对于假想平面呈面对称的位置上，所述假想平面包含所述升降轴的轴线且在所述一对侧壁之间延伸。
6.根据权利要求1所述的成形件取出机，其特征在于，
在所述纤维强化塑料成形体上沿其外周部隔开规定间隔地形成有多个贯通孔，
贯通所述多个贯通孔的多个带头部的小螺钉或螺丝以所述头部压抵于所述纤维强化塑料成形体的方式固定在所述侧壁上，
所述贯通孔的尺寸设定为比所述小螺钉或螺丝的除所述头部以外的部分的最大直径尺寸大到如下程度，即，能够抑制因所述升降轴、硬化后的所述粘接剂及所述纤维强化塑料成形体的热膨胀系数的差造成硬化后的所述粘接剂从所述侧面或所述纤维强化塑料成形体剥离的程度。
7.根据权利要求1至3、5、6中任一项所述的成形件取出机，其特征在于，
所述纤维强化塑料成形体为碳纤维强化塑料成形体。
8.根据权利要求4所述的成形件取出机，其特征在于，
所述纤维强化塑料成形体为碳纤维强化塑料成形体。
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