JP2003266496A - 高分子成形品のゲートカット装置及びゲートカット方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品の寸法にバラツキがあっても、常に正
確にゲートと成形品との境界で切断できるようにする。 【解決手段】 高分子成形品１のゲート接続面３から突
出したゲート２を上刃１３と下刃１４とにより切断する
ゲートカット装置において、下刃１４が、ゲート２に近
接する位置であってゲート接続面３に現れた高分子成形
品１の成形品表面部１ａより略垂線方向に離れた待機状
態から成形品表面部１ａに当たる位置合わせ状態まで、
高分子成形品１を変位させる待機変位装置２２を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子成形品のゲ
ートカット装置及びゲートカット方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のゲートカット装置としては、図
８に示すように、成形品５０を下方から支持するベース
５２と、ベース５２の上面に突設されて成形品５０を左
右から挟持する一対のガイド５３と、ベース５２の上面
に突設されて成形品５０を後方から支持する位置決めス
トッパ５４と、ベース５２、ガイド５３、及び位置決め
ストッパ５４により固定された成形品５０とゲート５１
とを上方と下方とから互いに接近する方向に駆動されて
切断する二つの対峙された切断刃５５とからなるものが
知られている。

【０００３】成形品５０は、ゲート接続面５０ａの対面
５０ｂを位置決めストッパ５４の当接面５４ａに当接さ
せるとともに、一対のガイド５３に左右から挟持された
状態でベース５２の上面に載置される。このとき、切断
刃５５の刃先から成形品５０の寸法Ａ（成形品５０のゲ
ート接続面５０ａから対面５０ｂまでの距離）だけ離れ
た位置に当接面５４ａが位置するように位置決めストッ
パ５４の位置が予め調整されているため、成形品５０を
ベース５２の所定位置にセットすれば、後は切断刃５５
を駆動するだけで成形品５０とゲート５１とがゲート接
続面５０ａの位置で切断できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のゲー
トカット装置では、ゲート接続面５０ａの対面５０ｂを
基準として切断していたために、成形品５０の寸法Ａに
バラツキがあると、切断位置がゲート５１側にずれてゲ
ート５１を残してしまったり、成形品５０側にずれて成
形品５０を破損してしまったりするという問題があっ
た。

【０００５】そこで発明の目的は、上記課題を解決し、
成形品の寸法にバラツキがあっても、常に正確にゲート
と成形品との境界で切断できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高分子成形品のゲートカット装置は、高
分子成形品のゲート接続面から突出したゲートを少なく
とも一つの切断刃により切断するゲートカット装置にお
いて、前記切断刃が、ゲートに近接する位置であってゲ
ート接続面に現れた高分子成形品の成形品表面部より略
垂線方向に離れた待機状態から成形品表面部に当たる位
置合わせ状態となるまで、切断刃又は高分子成形品を変
位させる待機変位装置を設けたことを特徴としている。

【０００７】切断刃の種類は、特に限定されないが、次
の態様を例示できる。 （１）刃先に向かって移動可能な一つの刃体を備えた態
様。 （２）刃先を対峙されて両方の刃体が刃先に向かって互
いに接近する方向に移動可能な一対の刃体を備えた態
様。 （３）刃先を対峙されて、固定された一方の刃体と該刃
体の刃先に向かって接近する方向に移動可能な他方の刃
体とを備えた態様。また、各刃体には、例えば、熱伝導
によりゲートを加熱する伝熱刃体、振動伝播によりゲー
トを内部発熱させる振動刃体等を用いてもよい。

【０００８】切断刃が、ゲートよりゲート厚方向に離れ
た初期状態から待機状態となるまで、切断刃又は高分子
成形品を変位させる近接変位装置が設けられていること
が好ましい。なお、待機変位装置と近接変位装置とは、
両装置を一つの装置が兼ね備えたものでもよいし、別の
装置でもよい。

【０００９】切断刃と高分子成形品との取付位置として
は、次の態様を例示できる。 （ａ）一体化された待機変位装置と近接変位装置に切断
刃が取付けられ、ゲートカット装置の不動部分に高分子
成形品が取付けられた態様。

【００１０】（ｂ）一体化された待機変位装置と近接変
位装置に高分子成形品が取付けられ、ゲートカット装置
の不動部分に切断刃が取付けられた態様。

【００１１】（ｃ）待機変位装置に切断刃が取付けら
れ、近接変位装置に高分子成形品が取付けられた態様。

【００１２】（ｄ）待機変位装置に高分子成形品が取付
けられ、近接変位装置に切断刃が取付けられた態様。

【００１３】高分子成形品の取付手段としては、特に限
定されないが、ゲートカット装置の不動部分、待機変位
装置、近接変位装置、又は一体化された待機変位装置と
近接変位装置のいずれかに取り付けられたクランプやス
トッパ、又はそれらを備えたテーブル等を例示できる。
また、高分子成形品が待機変位装置又は近接変位装置に
より変位させられる場合は、高分子成形品は取付手段の
全体とともに変位させられるようになっていても、取付
手段の一部が待機変位装置又は近接変位装置により変位
させられることで高分子成形品が変位させられるように
なっていてもよい。

【００１４】待機変位装置としては、特に限定されない
が、サーボモータやリニアモータ等の駆動源と、ベルト
とプーリ又はボールネジ等の動力伝達部材と、レールと
該レールに摺動可能に係合するスライダとからなるスラ
イドガイド機構とを用いたもの、エアシリンダとスライ
ドガイド機構とを用いたもの、又はロボットのアーム等
を例示できる。

【００１５】また、待機変位装置には、切断刃と成形品
表面部とが略接触させられた時に切断刃と高分子成形品
との変位を停止させるために、駆動源のトルク変化を検
出するセンサ、切断刃と成形品表面部との接触を検出す
る圧力センサや圧力スイッチ、待機変位装置の駆動源の
負荷を検出する圧力センサや圧力スイッチ、切断刃の刃
先と成形品表面部との距離を非接触で計測するレーザ装
置、又は切断刃の刃先と成形品表面部とを撮影してそれ
らの距離を算出する撮像素子及び画像処理装置等の付帯
装置が備えられていることが好ましい。

【００１６】近接変位装置としては、特に限定されない
が、サーボモータやリニアモータ等の駆動源と、ベルト
とプーリ又はボールネジ等の動力伝達部材と、レールと
該レールに摺動可能に係合するスライダとからなるスラ
イドガイド機構とを用いたものや、エアシリンダとスラ
イドガイド機構とを用いたもの、又はロボットのアーム
等を例示できる。

【００１７】また、近接変位装置には、ゲートと切断刃
との距離に応じて近接変位装置を制御する自動制御装置
を設けてもよい。自動制御装置を設けずに、手動操作に
より得られた変位量で自動運転させてもよい。

【００１８】本発明に係る高分子成形品のゲートカット
方法は、高分子成形品のゲート接続面から突出したゲー
トを少なくとも一つの切断刃により切断するゲートカッ
ト方法において、切断刃が、ゲートに近接する位置であ
ってゲート接続面に現れた高分子成形品の成形品表面部
より略垂線方向に離れた待機状態から成形品表面部に当
たる位置合わせ状態となるまで、切断刃又は高分子成形
品を変位させる位置合わせ工程と、切断刃をゲート厚方
向に移動させてゲートを切断する切断工程とを含むこと
を特徴としている。

【００１９】位置合わせ工程の前に、切断刃が、ゲート
よりゲート厚方向に離れた初期状態から待機状態となる
まで、切断刃又は高分子成形品を変位させる近接変位工
程を含むことが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を射出成形機にて成
形された高分子成形品のゲートカットを行うゲートカッ
ト装置に具体化した第一実施形態について図１〜図６を
参照して説明する。

【００２１】本発明のゲートカット装置によりゲートカ
ットを行う高分子成形品１は、図１に示すように、略四
角板状に形成され、その一端にはゲート接続面３を挟ん
で略四角錘状のゲート２が突出している。ゲート２の下
側にはゲート接続面３と面一な成形品表面部１ａが形成
されている。

【００２２】ゲートカット装置は、底部フレーム１９
と、その一端に立設されて上方に延びる縦フレーム２０
と、高分子成形品１を載置する平らな上面を備えたベー
ス１０と、ベース１０の上面に突設されて高分子成形品
１を左右から挟持する一対のガイド１１と、ベース１０
の上面に突設されて高分子成形品１を後方から支持する
ストッパ１２と、ベース１０の斜め上方と斜め下方とに
設けられた切断刃としての上刃１３及び下刃１４と、下
刃１４が、ゲート２に近接する位置であってゲート接続
面３に現れた高分子成形品１の成形品表面部１ａより略
垂線方向に離れた待機状態から成形品表面部１ａに当た
る位置合わせ状態となるまで、高分子成形品１を変位さ
せる待機変位装置２２とから構成されている。

【００２３】待機変位装置２２は、底部フレーム１９の
上面に縦フレーム２０に向かって延びるように水平に取
り付けられたレール２３と、ベース１０の下面に固定さ
れるとともにレール２３に摺動可能に係合する（図示例
では二つの）スライドガイド２４と、ベース１０と略同
一の高さでレール２３と平行となるように底部フレーム
１９の上面に取り付けられたエアシリンダ２５とから構
成されている。なお、高分子成形品１の幅（図１におけ
る奥行き方向の長さ）が広い場合は、レール２３とスラ
イドガイド２４とを前記幅方向に複数列設してもよい。

【００２４】エアシリンダ２５のロッド２６は、ベース
１０の側面に向かって延びており、その先端に形成され
た雄ネジがベース１０の側面に形成された雌ネジに螺着
されている。

【００２５】また、下刃１４が、ゲート２よりゲート厚
方向に離れた初期状態から待機状態となるまで、上刃１
３及び下刃１４を変位させる近接変位装置３１が設けら
れている。

【００２６】近接変位装置３１は、縦フレーム２０の側
面に上下延長上に延びるように間隔をおいて設けられた
二つのレール３２と、各レール３２に摺動可能に係合す
る二つのスライドガイド３３と、両方のスライドガイド
３３が上端と下端とにそれぞれ固定されるとともに上刃
１３と下刃１４とを備えた近接フレーム３４と、上側の
スライドガイドに貫設された雌ネジに螺合するボールネ
ジ３５と、縦フレーム２０から側方に突出してボールネ
ジ３５の下端を回転可能に支持する軸受３６と、下方に
向けた回転軸にボールネジ３５の上端が結合されるとと
もに縦フレームの上端側方に取り付けられたサーボモー
タ３７とから構成されている。

【００２７】近接フレーム３４は、スライドガイド３３
が固定されて上下に延びる背部３４ｂと、背部３４ｂの
上端からベース１０に向かって水平に延びる上片部３４
ａと、背部３４ｂの下端からベース１０に向かって水平
に延びる下片部３４ｃとからなっている。

【００２８】背部３４ｂの高さ方向中間部には、レール
３８が上下に延びるように設けられている。レール３８
には、スライドガイド３９が摺動可能に係合させられて
いる。また、スライドガイド３９には、上刃１３がその
すくい面側をスライドガイド３９に向けて固定されてい
る。

【００２９】上片部３４ａの下面には、エアシリンダ４
１がロッド４２を下方に向けて設けられ、ロッド４２の
先端に形成された雄ネジがスライドガイド３９の上面に
凹設された雌ネジに螺着されている。また、スライドガ
イド３９の下側には、ストッパボルト４０が上刃１３の
刃先と略同一の高さに下端が位置するように上方に向か
って螺着されている。

【００３０】下片部３４ｃには、ベース１０に面する側
面に段付き部３４ｄが形成され、下刃１４がすくい面側
を向けて取り付けられている。また、下片部３４ｃの上
側には、ストッパボルト４３が下刃１４の刃先と略同一
の高さに上端が位置するように下方に向かって螺着され
ている。

【００３１】上記の構成により、上刃１３と下刃１４と
は、互いに刃先が上下に対峙するように向けられてお
り、エアシリンダ４１に圧縮エアを送り込むことで上刃
１３は下刃１４に向かって真直ぐ上下に移動されるよう
になっている。このとき、ストッパボルト４０とストッ
パボルト４３とが当接し合うことで上刃１３の刃先と下
刃１４の刃先とが衝突しないようになっている。

【００３２】また、近接フレーム３４に取り付けられた
スライドガイド３３がレール３２に摺動可能に係合する
とともに、上側のスライドガイド３３に形成された雌ネ
ジがサーボモータ３７の回転軸に結合されたボールネジ
３５に螺合しているので、サーボモータ３７がボールネ
ジ３５を回転させることにより近接フレーム３４は上刃
１３と下刃１４とを伴って、上下方向に変位させられる
ようになっている。

【００３３】また、ベース１０に取り付けられたスライ
ドガイド２４がレール２３に摺動可能に係合するととも
に、エアシリンダ２５のロッド２６の先端が螺着されて
いることにより、エアシリンダ２５に圧縮エアが送り込
まれると、ロッド２６が延びて上刃１３と下刃１４との
間に向かってベース１０が高分子成形品１とともに変位
させられるようになっている。

【００３４】次に、ゲートカットの方法について説明す
る。本実施形態のゲートカットの方法は、下刃１４が、
ゲート２に近接する位置であってゲート接続面３に現れ
た高分子成形品１の成形品表面部１ａより略垂線方向に
離れた待機状態から成形品表面部１ａに当たる位置合わ
せ状態となるまで、高分子成形品１を変位させる位置合
わせ工程と、上刃１３をゲート厚方向に移動させてゲー
ト２を切断する切断工程とを含み、位置合わせ工程の前
に、下刃１４が、ゲート２よりゲート厚方向に離れた初
期状態から待機状態となるまで、上刃１３及び下刃１４
を変位させる近接変位工程を更に含んでいる。

【００３５】最初に、図３（ａ）、同（ｂ）に示すよう
に、高分子成形品１は、ベース１０の上面に、ゲート２
を前方に向けるとともに後端をストッパ１２の前面に当
接させ、一対のガイド１１の間に挟持されるように載置
される（初期状態）。この時、高分子成形品１は、対峙
し合う上刃１３と下刃１４との間にゲート２が位置する
ようになっている。

【００３６】次に、図４（ａ）、同（ｂ）に示すよう
に、サーボモータ３７がボールネジ３５を回転駆動し
て、下刃１４の刃先と成形品表面部１ａの上端とが略同
一高さとなるように、上刃１３と下刃１４とを備える近
接フレーム３４を真直ぐ上方に変位させる（近接変位工
程）。この工程はゲート２の切断の精度に直接影響しな
いので、サーボモータ３７に対するティーチング等によ
り近接フレーム３４の変位量が予め設定される。

【００３７】次に、図５（ａ）、同（ｂ）に示すよう
に、エアシリンダ２５に圧縮エアが送り込まれると、ロ
ッド２６が水平方向に突出する。この時、近接変位工程
によって下刃１４の刃先と成形品表面部１ａの上端とが
略同一高さに変位させられているので、ベース１０は成
形品表面部１ａに下刃１４が当接する位置まで高分子成
形品１を下刃１４に向かって変位させる（位置合わせ工
程）。この時、エアシリンダ２５に接続されるようにし
た圧力センサ（図示略）が、下刃１４に成形品表面部１
ａが当接したことによるエアシリンダ２５内の圧力変動
を検出し、下刃１４から成形品表面部１ａが離れない程
度にエアシリンダ２５内の圧力を低下させるようにして
もよい。

【００３８】次に、図６（ａ）、同（ｂ）に示すよう
に、エアシリンダ４１に圧縮エアを送り込むことでロッ
ド４２が下方に突出して、スライドガイド３９とともに
上刃１３が下刃１４に向かって移動される。このとき、
成形品表面部１ａにおいて下刃１４により位置合わせさ
れた高分子成形品１は、成形品表面部１ａの直上のゲー
ト接続面３の位置で上刃１３が下方に切り込んでゆき、
高分子成形品１とゲート２とがゲート接続面３の位置で
切断される。

【００３９】以上のようなゲートカット装置及びゲート
カット方法を実施することにより、高分子成形品１の寸
法にバラツキがあっても、ゲート接続面３と面一な成形
品表面部１ａに下刃１４の刃先を当接させて切断するの
で常に正確にゲート接続面３の位置で高分子成形品１と
ゲート２とを切断できる。

【００４０】次に、本発明を実施したゲートカット装置
の第二実施形態について、図７（ａ）〜図７（ｃ）を参
照して第一実施形態と異なる部分についてのみ説明す
る。本実施形態のゲートカット装置は、切断刃の数、切
断刃の形状、及び切断刃の駆動方法においてのみ第一実
施形態と相違するものである。

【００４１】すなわち、本実施形態のゲートカット装置
は、薄厚で十分な成形品表面部１ｂを厚み方向に形成で
きない高分子成形品１とそのゲート２とを切断するのに
適しており、刃先中央部にゲート２よりやや広い内幅を
備える凹み刃部１５ａが形成された下刃１５を備え、下
刃１５のみを上方に駆動して高分子成形品１とゲート２
とを切断するように構成されている。

【００４２】本実施形態のゲートカット装置は、近接工
程において下刃１５が上方に変位させられると、ゲート
２は凹み刃部１５ａの内側に進入し、凹み刃部１５ａ以
外の部分の刃先は高分子成形品１の下面よりも上方に変
位させられる。その後、待機変位装置２２により高分子
成形品１が下刃１５に向かって水平移動させられると、
図７（ｂ）の斜線部分に示すように、ゲート２の左右に
広がる成形品表面部１ａに下刃１５の刃先及び逃げ面が
当たって位置合わせ状態にすることができるようになっ
ている。

【００４３】以上のような第二実施形態のゲートカット
装置によれば、第一実施形態では対応が難しい形状に形
成された高分子成形品１及びゲート２に対しても、常に
正確にゲート接続面３の位置で高分子成形品１とゲート
２とを切断できる。

【００４４】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸
脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。 （１）ゲートを把持して高分子成形品をゲート側に引張
る待機変位装置に変更すること。 （２）高分子成形品をセットするだけで待機状態となる
ように、下刃、ベース、ガイド及びストッパを構成し
て、近接変位装置及び近接変位工程を省くこと。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係るゲート
カットを伴う成形品製造方法によれば、成形品の寸法に
バラツキがあっても、常に正確にゲートと成形品との境
界で切断できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るゲートカット装置を示
す側面図である。

【図２】同ゲートカット装置を示す要部斜視図である。

【図３】同ゲートカット装置によるゲートカット方法を
示す（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】図３に続いて、ゲートカット方法を示す（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】図４に続いて、ゲートカット方法を示す（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図６】図５に続いて、ゲートカット方法を示す（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図７】本発明の第二実施形態に係るゲートカット装置
を示す（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は
側面図である。

【図８】従来例のゲートカット装置を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 高分子成形品 １ａ 成形品表面部 ２ ゲート ３ ゲート接続面 １３ 切断刃としての上刃 １４ 切断刃としての下刃 ２２ 待機変位装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高分子成形品のゲート接続面から突出し
   たゲートを少なくとも一つの切断刃により切断するゲー
   トカット装置において、 前記切断刃が、前記ゲートに近接する位置であって前記
   ゲート接続面に現れた高分子成形品の成形品表面部より
   略垂線方向に離れた待機状態から前記成形品表面部に当
   たる位置合わせ状態となるまで、前記切断刃又は高分子
   成形品を変位させる待機変位装置を設けたことを特徴と
   する高分子成形品のゲートカット装置。
2. 【請求項２】 前記切断刃が、前記ゲートよりゲート厚
   方向に離れた初期状態から前記待機状態となるまで、前
   記切断刃又は高分子成形品を変位させる近接変位装置が
   設けられた請求項１記載の高分子成形品のゲートカット
   装置。
3. 【請求項３】 高分子成形品のゲート接続面から突出し
   たゲートを少なくとも一つの切断刃により切断するゲー
   トカット方法において、 前記切断刃が、前記ゲートに近接する位置であって前記
   ゲート接続面に現れた高分子成形品の成形品表面部より
   略垂線方向に離れた待機状態から前記成形品表面部に当
   たる位置合わせ状態となるまで、前記切断刃又は高分子
   成形品を変位させる位置合わせ工程と、 前記切断刃をゲート厚方向に移動させて前記ゲートを切
   断する切断工程とを含むことを特徴とする高分子成形品
   のゲートカット方法。
4. 【請求項４】 前記位置合わせ工程の前に、前記切断刃
   が、前記ゲートよりゲート厚方向に離れた初期状態から
   前記待機状態となるまで、前記切断刃又は高分子成形品
   を変位させる近接変位工程を含む請求項３記載の高分子
   成形品のゲートカット方法。