JP2004299089A - Suction jig and its manufacturing method - Google Patents

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Kunio Yamamoto
国雄 山本
Asahiko Murayama
浅彦 村山
Masahiro Wada
正弘 和田
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To hold a fragile extremely thin-walled sheet material to feed the same in an injection molding machine. <P>SOLUTION: A suction jig 10 is constituted so as to suck a part W to be sucked such as a molded product, an insert part or the like to feed the same in the injection molding machine and has a suction pad 12 forming a suction surface 12a to which the part W to be sucked is sucked. This suction pad 12 is constituted of a porous metal body having air permeability. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂射出成形機において、吸着パッドを有し被吸着部品を搬送する吸引治具および吸着パッドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、端子等の金属製のインサート部品を、金型によって形成されるキャビティ内に配置した状態で、このキャビティ内に溶融樹脂を充てん・硬化させることにより、インサート部品を樹脂によって鋳ぐるんで一体的な複合部品を成形するインサート成形が行われている。このようなインサート成形は、異種材料の性能を組み合わせ、複合機能を持たせるとともに、部品集約、工程短縮、次工程の組立の合理化、部品精度の安定性、機能の信頼性を得るために採用される(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
このようなインサート成形を行う場合、インサート部品は、インサート部品の形状や材質に応じたクランプや吸引治具等の搬送治具を備えたロボットによって保持され、金型内に配置される。また、成形品の取り出しにも、このようなロボットが用いられる場合がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平08−207077号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は異種材料を組み合わせることが一般的であったインサート成形において、近年、例えば絵柄を印刷したフィルムをインサート部品として成形することにより、樹脂成形品における塗装工程を省く技術も提案されている。このようなインサート部品の多様化に応じて、例えば極薄肉板材をインサートすることにより、極薄肉部分を有する樹脂成形品の製造が検討されている。
【0006】
しかしながら、極薄肉板材を従来のようなクランプ等のホルダによって保持することは困難である。また、吸引治具によって極薄肉の大きな板材を吸引すると、撓みが生じたり、破損したりするおそれがある。
【0007】
すなわち、従来用いられていたような、シリコンやウレタン等のゴムから例えばドーム状や椀状に形成された内部空間を有する吸引治具では、吸着された被吸着部品に直接当接してこれを支持するのは吸引治具の開口部の縁部のみである。したがって、負圧となった吸引治具の内部空間に引き込まれた被吸着部品は、この縁部よりも内側で撓んでしまう。この場合、被吸着部品の撓みを防止するには、開口部を小さく抑えるか、排気装置の吸引力を小さくするしかない。したがって、従来の吸引治具では、安定した吸着保持と被吸着部品の撓み防止とを両立させることが困難であった。
【0008】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、射出成形機において、脆弱な極薄肉板材を破損することなく保持して搬送することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、射出成形機において、成形品あるいはインサート部品等の被吸着部品を吸引して搬送するための吸引治具であって、被吸着部品が吸着される吸着面をなす吸着パッドを有し、この吸着パッドが、通気性を有する多孔質金属体から構成されていることを特徴としている。
【0010】
この発明によれば、成形品あるいはインサート部品を吸着させる吸着面が十分な面積を有するので、被吸着部品が薄肉板状体であっても撓ませることなく吸着保持することができる。
【0011】
また、吸着パッドは、内部空間を有する治具本体の開口部を塞ぐようにして治具本体に取り付けられる。これにより、吸着面を大きく設けることができ、被吸着部品に撓み等を生じさせることなく、安定して吸着保持することができる。
【0012】
さらに、吸着パッドが、吸着面として設けられ微細気孔を有する緻密層と、この緻密層の背面に設けられ緻密層の微細気孔よりもよりも大きな気孔を有する高通気層とを有する構成とする。
すなわち、吸着面をなす緻密層は、微細粒子が密に配置されているので強度および耐摩耗性が高く耐久性に優れており、成形品あるいはインサート部品に接してもその表面を傷つけにくい。一方、より大きい気孔を有する高通気層は、より高い通気性を有しているので、吸着パッドに通気性を十分に確保することができる。
【0013】
さらに、緻密層を高通気層によって支持する構成となるので、緻密層の厚みを薄くすることができる。すなわち、通気性の低い緻密層の厚みを小さくできることにより十分な通気性を確保でき、吸気の圧力損失を低減することができる。
【0014】
なお、吸着パッドの気孔率は、強い吸引力を要する場合には高めに、薄肉板材のような被吸着部品に変形などの悪影響を与えたくない場合には低めに設定するなど、用途に応じて適宜設定される。
この気孔率が低すぎると、すなわち緻密層においては20体積%未満、高通気層においては40体積%未満になると、通気性が部分的に不十分となって、十分な吸引力を確保することができなくなるおそれがある。
【0015】
一方、気孔率が高すぎると、すなわち緻密層においては気孔率が60体積%を超えると、また高通気層においては気孔率が90体積%を超えると、三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなるおそれがある。特に、吸着面となる緻密層において気孔率が高すぎると、被吸着部品に変形などが生じてしまうおそれがある。
したがって、緻密層の気孔率は20〜60体積%、より好ましくは40〜49体積%の範囲内に設定され、高通気層の気孔率は40〜90体積%、より好ましくは60〜80体積%の範囲内に設定される。
【0016】
また、吸着パッドの平均気孔径は、上述した気孔率と同様、強い吸引力を要する場合には大きめに、薄肉板材のような被吸着部品に変形などの悪影響を与えたくない場合には小さめに設定するなど、用途に応じて適宜設定される。
この平均気孔径が小さすぎると、すなわち緻密層においては1μm未満、高通気層においては30μm未満になると、通気性の確保が部分的に困難となって、十分な通気性を確保できなくなったり、特に緻密層においては埃等によって目詰まりを起こしやすくなる可能性がある。
【0017】
一方、平均気孔径が大きすぎると、すなわち緻密層において平均気孔径が30μmを超えると、耐摩耗性が低下するとともに、極薄肉板材のような被吸着部品に変形などの悪影響を与えてしまうおそれが生じる。また高通気層において平均気孔径が500μmを超えると、三次元網目構造を構成する骨格部分が少なくなりすぎて、その強度を確保できなくなる可能性がある。
【0018】
したがって、緻密層の平均気孔径は1〜30μm、より好ましくは2〜20μmの範囲内に設定され、高通気層の平均気孔径は30〜500μm、より好ましくは50〜300μmの範囲内に設定される。
【0019】
さらに、吸着パッドの厚みも、強い吸引力を要する場合には薄く、強度および耐久性を要する場合には厚く設定するなど、用途に応じて適宜設定される。
この厚みが大きすぎると、すなわち緻密層においては500μm、高通気層においては1000μmを超えると、吸着時に空気の通過する距離が長くなって吸気の圧力損失が大きくなる。
一方、厚みが小さすぎると、すなわち緻密層においては50μm未満、高通気層においては300μm未満になると、その強度の確保が難しくなる。
したがって、緻密層の厚みは50μm以上500μm以下、より好ましくは200μm以下の範囲内に設定され、高通気層の厚みは300μm以上1000μm以下、より好ましくは800μm以下の範囲内に設定される。
【0020】
この吸引治具は、金属粉末を含むスラリーをドクターブレード法によりキャリアシート上に延ばしてスラリー層を形成するスラリー層形成工程と、このスラリー層を乾燥させてグリーンシートとする乾燥工程と、グリーンシートを脱脂・焼結して焼成体とする焼成工程と、焼成体あるいはグリーンシートを加工成形して吸着パッドとしての形状を付与する成形工程とを行うことにより製造される。
【0021】
この製造方法によれば、製造条件を適宜調整することによって、多孔質金属体の気孔径や気孔率等の条件を容易に所望の値に設定できるので、被吸着部品の性質に応じた吸着パッドを有する吸引治具の製造が可能となる。
【0022】
また、この製造方法において、スラリー層形成工程の後に前記スラリーとは異なる成分からなるスラリーを前記スラリー層上にドクターブレード法により延ばしてスラリー層を積層するスラリー層積層工程を有し、このスラリー層積層工程を1回以上行うことにより、異なる性質(平均気孔径、気孔率、材質等)の多孔質金属体が2層以上積層された吸着パッドを製造することができる。
【0023】
さらに、緻密層および高通気層を有する吸着パッドを有する吸引治具の製造方法としては、金属粉末を含むスラリーをドクターブレード法によりキャリアシート上に延ばしてスラリー層を形成するスラリー層形成工程と、前記スラリーとは異なる成分からなるスラリーを前記スラリー層上にドクターブレード法により延ばしてスラリー層を積層する工程を1回以上行うスラリー層積層工程と、成分が異なる前記各スラリーからなる各スラリー層のうち、前記高通気層を形成するスラリー層に含有させた発泡剤を発泡させて発泡グリーンシートとする発泡工程と、発泡グリーンシートを乾燥させてグリーンシートとする乾燥工程と、グリーンシートを脱脂・焼結して焼成体とする焼成工程と、焼成体あるいはグリーンシートを加工成形して吸着パッドとしての形状を付与する成形工程とを行う方法が採用される。
【0024】
この製造方法によれば、発泡剤を含まないスラリーからなる緻密層と、発泡剤を含むスラリーからなる高通気層とが一体的に形成された吸着パッドを得ることができる。
【0025】
なお、吸着パッドを形成する原料としては、摩耗による短寿命を防ぐため、また被吸着部品に吸着パッドの摩耗成分が付着することを防ぐため、耐摩耗性が高いコバルト基合金やニッケル合金、あるいは超硬合金やサーメットといった硬質材料が好ましい。
本発明の吸着パッド用の合金の一例としては、Co−Cr−W系のコバルト基合金であるステライト(登録商標)や、Ni−Cr−B系のニッケル基合金が挙げられる。
また、本発明の吸着パッド用の超硬合金の一例としては、炭化タングステン(WC)を主体とした硬質相をコバルト(Co),ニッケル(Ni)などの金属で結合したものや、必要に応じて炭化チタン(TiC),炭窒化チタン(TiCN),炭化タンタル(TaC),炭化ニオブ(NbC),炭化クロム(Cr),クロム(Cr)などを添加した従来より知られているものが挙げられる。また、本発明の吸着パッド用のサーメットの一例としては、TiCやTiCNを主体とし、必要に応じてWC,TaC,NbC,MoCなどを含む硬質相をNi,Coなどの金属で結合した従来より知られているものが挙げられる。
さらに、吸引時に衝撃に受ける場合には、金属結合相量を多めにして靭性を高めたり、耐食性が問題になる場合には、NiやNi−Cr系結合相とするとよい。
【0026】
ここで、本発明の吸着パッドを吸引治具に用いるには、通気用孔を有する基盤に、得られた多孔質金属体を接着剤やロウ材を用いて接合する。被吸着部品の吸着される面が曲面の場合には、多孔質金属体を研磨して曲面を形成してもよいし、多孔質成形体の一面をそれに合わせた形状に成形して焼結してもよい。さらに、被吸着部品に傷が付くようであれば、吸着面の表面にコーティングを施してもよい。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図1から図4を参照して説明する。
図1に示すように、吸引治具10は、一面に開口部11aを有する治具本体11と、この開口部11a全体を塞ぐように治具本体11に取り付けられた通気性を有するシート状の吸着パッド12とを有している。
【0028】
治具本体11は、通気性を持たないシリコンやウレタン等のゴムや金属等から形成されたドーム状あるいは円錐状等、内部空間Rを有する形状であって、内部空間Rは真空ポンプ等の図示しない排気装置と接続されている。この排気装置を作動させることで、吸着パッド12を通じて外気が治具本体11内に吸引され、吸着パッド12の吸着面12aに被吸着部品Wが吸着されるようになっている。
【0029】
吸着パッド12は、図2に示すように、吸着面12aをなす多孔質シート状のパッド本体13と、このパッド本体13の周囲を囲むようにして設けられた樹脂層14と、樹脂層14およびパッド本体13の背面13bを受ける板状の基盤15とを有する構成となっている。
【0030】
パッド本体13は、図3に示すように、微細粒子が焼結されてなる多孔質金属体によって構成されるものであって、吸着面12a(表面13a)側に設けられて微細粒子間に互いに連通する三次元網目構造の気孔が形成された厚みD1の緻密層16と、微細粒子が焼結されてなる中実の骨格間に、互いに連通する気孔が形成された三次元網目構造をなし緻密層16の背面に設けられる厚みD2の高通気層17とを有している。気孔は、吸着面12aをなす表面13aから基盤15に受けられる背面13bまで通じている。
【0031】
このパッド本体13の製造に用いられる原料粉末としては、吸着パッド12に要求される性質に応じて任意の材料の粉末を用いることができる。例えば、吸着面12aをなす緻密層16には耐摩耗性が要求されるので、超硬合金の粉末やサーメットの粉末等の耐摩耗性の高い材料の粉末を用いることが好ましい。
【0032】
パッド本体13は、基盤15に対して接着剤による接着やロウ付け等によって装着されている。例えば、パッド本体13と基盤15とは、互いの接触面にそれぞれニッケルリンめっきを施し、これらを互いのめっき面同士を接触させた状態で加熱させることで拡散接合される。
【0033】
基盤15は、治具本体11内の負圧や、被吸着部品Wの当接によっても変形しない剛性を有し、少なくともパッド本体13を受ける領域において、厚み方向に通気性を有する構成とされる。本実施形態では、基盤15は、厚み方向に貫通する複数の通気孔15aを有するアルミニウム製の板材とする。
ここで、通気孔15aは例えば内径100μmから1000μmの貫通孔とされており、本実施形態では、内径500μmの丸孔を9本/cm形成している。
【0034】
樹脂層14は、吸着面12aに吸着される被吸着部品Wを傷つけることのないよう、例えばABS、シリコン、ウレタン等、被吸着部品よりも高度の低い樹脂によって構成されるものであって、その厚みはパッド本体13と同じとされている。また、その表面14aは、被吸着部品Wを効率よく吸着させることができるように、パッド本体13の表面13aと面一となっている。
【0035】
以上説明した吸引治具10において、治具本体11および吸着パッド12の基盤15は、それぞれ金属材料を加工するか、合成樹脂を成形または機械加工することによって製造される。また、吸着パッド12の樹脂層14は、合成樹脂を成形または機械加工することによって製造されるものであって、基盤15に対しては、基盤15上に直接モールド成形によって形成されるか、もしくは予め所望の形状に成形した樹脂層14を接着剤等を用いて固定することによって設けられる。
【0036】
次に、このパッド本体13の製造方法の一例について、図4を参照して説明する。本実施形態に係るパッド本体13は、グリーンシート製造装置21を用いてグリーンシートを製造し、このグリーンシートを焼成することによって製造される。
【0037】
まず、グリーンシートを製造するためのグリーンシート製造装置21は、グリーンシートを形成するための下地としてキャリアシート22を用いるものであって、キャリアシート22が巻き回された巻き出しリール23と、巻き出しリール23からキャリアシート22を巻き取る巻き取りリール24と、巻き出しリール23と巻き取りリール24との間で巻き出しリール23から引き出されたキャリアシート22の少なくとも一部区間を水平状態に保持する複数の支持ロール25とを有しており、キャリアシート22において支持ロール25によって保持される区間が、グリーンシート形成に供されるシート形成区間とされる。
【0038】
シート形成区間には、パッド本体13の緻密層16の原料となる第一スラリーをキャリアシート22上に連続的に供給する第一のホッパー26が設けられ、第一のホッパー26の下流側には、第一のホッパー26からキャリアシート22上に供給されたキャリアシート22とともに下流側に移動する第一スラリーを、所望の厚みの第一スラリー層L1に成形する第一のドクターブレード27が設けられている。
【0039】
ここで、第一スラリーとしては、原料粉末とバインダーとの混合体、または必要に応じてこの混合体に界面活性剤を添加したものが用いられる。
本実施形態では、第一スラリーは、原料粉末を30〜80重量%、バインダーであるメチルセルロースを0.5〜20重量%、グリセリン0.1〜15重量%を含み、残りは水である。ここで、第一スラリーに界面活性剤を添加する場合には、界面活性剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが用いられる。
【0040】
さらに、シート形成区間において第一のドクターブレード27の下流側には、パッド本体13の高通気層17の原料となる第二スラリーをキャリアシート22上の第一スラリー層L1上に連続的に供給する第二のホッパー28が設けられている。第二のホッパー28の下流側には、第二のホッパー28から第一スラリー層L1上に供給されてキャリアシート22とともに下流側に移動する第二スラリーを、所望の厚みの第二のスラリー層L2に成形する第二のドクターブレード29が設けられている。
【0041】
ここで、第二スラリーとしては、原料粉末、バインダー、界面活性剤および発泡剤の混合体からなるものが用いられる。
本実施形態では、第二スラリーは、原料粉末としてステライト(登録商標)No.6の粉末(平均粒径10μm)を30〜80重量%、バインダーであるメチルセルロース6.5〜20重量%、グリセリン0.1〜15重量%、界面活性剤であるドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.05〜5重量%、発泡剤であるヘキサンを0.5〜10重量%含み、残りが水であるものを用いている。
【0042】
シート形成区間において第二のドクターブレード29の下流側には、キャリアシート22とともに下流側に移動する第一、第二のスラリー層L1,L2を高湿度雰囲気下で加熱する恒温・高湿度槽31が設けられている。恒温・高湿度槽31の下流側には、キャリアシート22とともに下流側に移動する第一、第二スラリー層L1,L2からなる複合スラリー層Lを乾燥させて複合グリーンシートSとする乾燥槽32が設けられている。
【0043】
つまり、グリーンシート製造装置21は、巻き取りリール24によって巻き出しリール23からキャリアシート22を巻き取ってシート形成区間でキャリアシート22を移動させることで、キャリアシート22上に第一、第二スラリー層L1,L2を連続的に形成して、グリーンシートとするものである。
【0044】
具体的なグリーンシートの製造について説明すると、まず、キャリアシート22の移動に伴って、第一のホッパー26からキャリアシート22上に第一スラリーが連続的に供給され、この第一スラリーが第一のドクターブレード27によって所望の厚みの第一スラリー層L1に成形される(第一スラリー層形成工程)。本実施形態では、第一スラリー層L1の厚みは200μmとしている。
【0045】
そして、シート形成区間において第一のドクターブレード27よりも下流側で、キャリアシート22とともに下流側に移動する第一スラリー層L1上に、第二のホッパー28から第二スラリーを連続的に供給することで、この第二スラリーが第二のドクターブレード29によって所望の厚みの第二スラリー層L2に成形される(第二スラリー層形成工程)。本実施形態では、第二スラリー層L2の厚みは100μmとしている。
【0046】
〔発泡工程〕
このようにしてキャリアシート22上に積層された第一、第二スラリー層L1,L2からなる複合スラリー層Lは、キャリアシート22の移動に伴って恒温・高湿度槽31内に搬入されて、高湿度雰囲気下での熱処理が施される。
本実施形態では、この発泡工程において、湿度90%、温度40℃の雰囲気中で20分間の熱処理が行われる。
この熱処理により、第二スラリー層L2に含まれる発泡剤が気化し、これにより第二スラリー層L2が発泡してスポンジ状の発泡グリーンシートとなる。
ここで、この加熱処理は高湿度雰囲気下で行われているので、第一、第二スラリー層L1,L2に含まれるバインダー(メチルセルロース)は揮発せずに第一、第二スラリー層L1,L2内に留まる。したがって第二スラリー層L2は、容易に塑性変形可能な状態で発泡させられることとなって、ひび割れ等を生じずにスポンジ状となる。
【0047】
〔乾燥工程〕
このようにして第二スラリー層L2の発泡が行われた発泡グリーンシート(複合スラリー層)Lは、キャリアシート22の移動に伴って乾燥槽32に搬入されて、各層に含まれる水分が飛ばされて、複合グリーンシートSとなる。
この乾燥工程では、空気中で温度80℃、15分間の熱処理が行われる。
【0048】
〔焼成工程〕
この複合グリーンシートSは、グリーンシート製造装置21から取り出されて、図示しない脱脂装置に送り込まれることにより、複合グリーンシートS中に含まれるバインダー(糊成分)が飛ばされる(脱脂工程)。
この脱脂工程では、空気中で温度500℃、15分間の熱処理が行われる。
次いで、脱脂工程を経た複合グリーンシートSは、焼結炉に送り込まれて焼結された後に所望の形状に切り出されるか、または所望の形状に切り出された後に焼結炉に送り込まれて焼結される(焼結工程)。
焼結炉としては、例えば真空炉が用いられるが、真空炉による焼結では酸化する可能性のある材質を原料粉末として用いている場合には、還元雰囲気下、例えば5%の水素分子ガスを含む窒素ガス雰囲気下で焼成を行う。
本実施形態では、原料粉末としてステライト(登録商標)No.6を用いており、真空雰囲気下で温度1200℃、100分間の熱処理が行われる。
【0049】
複合グリーンシートSを脱脂・焼結(焼成工程)して得られた複合焼成体は、第一スラリー層L1によって構成される部分が緻密層16となり、第二スラリー層L2によって構成される部分が高通気層17となる。
この時点では、複合焼成体において第一スラリー層L1によって構成される部分の気孔率は40〜50%の範囲内であり、第二スラリー層L2によって構成される部分の気孔率は90〜98%の範囲内である。
【0050】
〔圧延工程〕
このようにして得られた複合焼成体に、必要に応じて、さらに圧延処理を施して所望の厚みとするとともに、複合焼成体を圧縮することによりその気孔率を所望の値とすることにより、緻密層16と高通気層17とを有するパッド本体13が得られる。本実施形態では、複合焼成体においてパッド本体13の縁部をなす部分は、他の部分よりもさらに圧縮されて他の部分よりも薄く形成される。
ここで、複合焼成体を圧延しても第一スラリー層L1によって構成される緻密層16はもちろん、第二スラリー層L2によって構成される高通気層17は、厚み方向に圧縮されるだけであって、骨格が座屈した構造となり、気孔は閉塞することなく、内部の連続気孔は維持される。
【0051】
ここで、この圧延によって複合焼成体をあまり薄くしすぎると、高通気層17の気孔率が低すぎてしまうので、圧延後の複合焼成体(パッド本体13)の厚みは150μm以上とすることが望ましい。
また、このように複合焼成体を圧延することによって得られるパッド本体13は、ごく薄い板状に形成することができ、さらに、このようにパッド本体13が予め十分に圧縮されていることにより、パッド本体13が何らかの外力を受けた際にも塑性変形しにくい。
さらに、このようにパッド本体13を構成する緻密層16と高通気層17とを一体に製造することで、これらの付着強度を高くして耐久性を向上させることができる。
【0052】
以上説明したパッド本体13を有する吸引治具10は、従来の吸引治具と同じく、排気装置によって吸着パッド12を介して外気を吸引することで、吸着パッド12の吸着面12aに被吸着部品Wを吸着するものである。
この吸着パッド12において、高通気層17は、中実の骨格を有するがゆえに高い強度を呈するので、気孔率を高く設定して十分な通気性を確保することができる。
【0053】
また、緻密層16は、強度の高い高通気層17によって支持されているので、その厚みを薄くすることができる。そして、緻密層16の厚みを十分に薄くすることで、緻密層16において空気の通過する距離を低減して、緻密層16を通じた吸気の圧力損失を低減することができるので、緻密層16においても十分な通気性を確保することができる。
【0054】
また、高通気層17は、厚み方向に交差する方向の通気性も良好であるので、高通気層17内において、基盤15の通気孔15aに対向していない領域に進入した外気も、通気孔15aに対向する位置まで速やかに移動することが可能である。このため、この吸着パッド12では、緻密層16のうち吸着面12aをなす領域を通過した気体を全て速やかに基盤15の通気孔15aに流れ込ませることができるので、排気効率が高い。
【0055】
このように、この吸着パッド12は通気性が十分に確保されており、排気効率も高いので、この吸着パッド12を用いる吸引治具10は、高い吸引力を得ることができる。
【0056】
さらに、この吸着パッド12では、吸着面12aが緻密層16によって構成されているので、強度および耐摩耗性が高く耐久性に優れており、寿命が長い。
また、吸着面12aをなす緻密層16は、微細粒子が密に配置されているために、極薄肉で面積が大きい板材のようなものを吸着するときであっても、撓ませたり破損させたりすることがない。
また、緻密層16はその厚みを十分に薄くすることができるので、吸着面12aから緻密層16内に埃が吸い込まれても、その埃は速やかに緻密層16を通過して、より気孔率の高い高通気層17を通じて治具本体内に吸い出されるので、吸着パッド12に埃による目詰まりが生じにくい。
【0057】
ここで、被吸着部品Wを安定して搬送するには、治具本体11の開口部11aの面積を大きくして、被吸着部品Wの被吸着面の面積をできるだけ大きくすることが望ましい。また、被吸着面の面積を大きくするとともに、単位面積当たりの吸引力を低下させないために、排気装置による吸引力を増大させることが望ましい。本実施形態の吸引治具10では、被吸着部品Wが吸着パッド12によって支えられて吸着保持される。したがって、治具本体11の開口部11aの面積を大きくしても、また排気装置による吸引力を増大させても、被吸着部品Wは治具本体11の内部空間Rに引き込まれて撓んでしまうことがなく、安定して吸着保持される。
【0058】
なお、上記実施形態では、緻密層16と高通気層17とを一体に製造する例を示したが、これに限らず、緻密層16と高通気層17とをそれぞれ別体として製造し、ロウ付けや拡散接合により接着してパッド本体を製造してもよい。
緻密層16を単層に製造する場合には、グリーンシート製造装置21において第二のホッパー28、第二のドクターブレード29および恒温・高湿度槽31を無くした構成とし、第一のホッパー26および第一のドクターブレード27によって第一スラリー層L1のみを形成し、この第一スラリー層L1に乾燥工程を施してグリーンシートを形成する。そして、このグリーンシートを脱脂、焼結し、さらに必要に応じて圧延することで、緻密層16単層を得ることができる。
また、高通気層17を単層に製造するには、上記グリーンシート製造装置21において第一のホッパー26および第一のドクターブレード27を無くした構成のグリーンシート製造装置を用いて、第二のホッパー28および第二のドクターブレード29によって第二スラリー層L2のみを形成し、この第二スラリー層L2に発泡工程、乾燥工程を施してグリーンシートを形成する。そして、このグリーンシートを脱脂、焼結、圧延することで、高通気層17単層を得ることができる。
【0059】
また、上記実施形態では、パッド本体13を、緻密層16と高通気層17とを一層ずつ積層してなる二重構造とした例を示したが、これに限らず、一層の緻密層16に対して複数層の高通気層17を積層した構成としてもよい。
この場合には、例えば、これら高通気層17のうち、緻密層16に近い側ほど気孔率または平均気孔径の小さいものを配置し(ただし緻密層16よりも気孔率の高いものとする)、緻密層16から離れるにつれて気孔率の高いものを配置する構成として、緻密層16を通過した気体が緻密層16から離間するにつれてスムーズに高通気層17を通過するようにすることができる。
【0060】
ここで、パッド本体13を、複数層の高通気層17を有する構成とする場合には、緻密層16と各高通気層17とをそれぞれ別個に作成したのちにロウ付けや拡散接合によって接着するか、各層を構成するグリーンシートを積層した後に脱脂、焼結、圧延を施すなどすれば、一体のパッド本体13を得ることができる。
また、一層の緻密層16と一層の高通気層17とを一体に形成したものに対して、さらに高通気層を必要な数だけ貼り付けることによって多層のパッド本体を得てもよく、複合グリーンシートSに高通気層となるグリーンシートをさらに積層したのちに脱脂、焼結、圧延を施して一体のパッド本体を得てもよい。
【0061】
このような吸引治具10を搬送治具として備えることにより、例えばごく薄い板状成形品を成形機から取り出す場合や、ごく薄い板状のインサート部品をキャビティ内に配置する場合などに、極薄板状部材を撓ませたり破損したりすることなく搬送することができ、多様な成形方法や成形品の製造が可能な射出成形機が実現される。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の吸引治具によれば、吸着パッドの製造条件を適宜調整することによって、気孔率や気孔の寸法を容易に所望の値に設定できるので、吸着面および吸引力等の条件を、被吸着部品を搬送するのに最適とすることができ、被吸着部品が薄肉板状体であっても撓ませることなく吸着保持し、多様な成形が可能な射出成形機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による吸引治具の概要を示す断面図である。
【図2】図1に示す吸引治具の要部を示す模式図である。
【図3】図1に示す吸着パッドを構成する多孔質体を示す模式図である。
【図4】図1に示す吸引治具の吸引パッドを製造する装置を示す概略図である。
【符号の説明】
10 吸引治具
11 治具本体
11a 開口部
12 吸着パッド
12a 吸着面
16 緻密層
17 高通気層
22 キャリアシート
L1 第一スラリー層
L2 第二スラリー層
L 複合スラリー層
R 内部空間
S 複合グリーンシート
W 被吸着部品
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a suction jig that has a suction pad and conveys a component to be sucked, and a method of manufacturing a suction pad in a resin injection molding machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a metal insert part such as a terminal is placed in a cavity formed by a mold, and then the cavity is filled and cured with a molten resin, so that the insert part is cast with the resin and integrally formed. Insert molding for molding complex composite parts has been performed. This type of insert molding is used to combine the performance of different types of materials and provide a composite function, as well as to consolidate parts, shorten the process, streamline the assembly of the next process, obtain stable parts accuracy, and function reliability. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
When performing such insert molding, the insert component is held by a robot provided with a transfer jig such as a clamp or a suction jig according to the shape and material of the insert component, and placed in a mold. Also, such a robot may be used for taking out a molded product.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 08-207077 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the meantime, in the insert molding, in which a combination of different kinds of materials has been generally used in the past, in recent years, a technique has been proposed in which, for example, a film on which a pattern is printed is molded as an insert part, thereby eliminating a coating step in a resin molded product. . In response to such diversification of insert parts, production of a resin molded product having an extremely thin portion by, for example, inserting a very thin plate material is being studied.
[0006]
However, it is difficult to hold an ultra-thin plate using a conventional holder such as a clamp. Further, when a very thin large plate material is sucked by the suction jig, there is a possibility that bending or breakage may occur.
[0007]
That is, a suction jig having an internal space formed, for example, in a dome shape or a bowl shape from rubber such as silicon or urethane, which is conventionally used, directly contacts and supports the sucked component to be sucked. What is done is only the edge of the opening of the suction jig. Therefore, the sucked component drawn into the internal space of the suction jig which has been under negative pressure bends inside the edge. In this case, the only way to prevent the component to be sucked from bending is to keep the opening small or reduce the suction force of the exhaust device. Therefore, with the conventional suction jig, it has been difficult to achieve both stable suction holding and prevention of bending of the sucked component.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to hold and transport a fragile ultra-thin plate without damaging it in an injection molding machine.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a suction jig for suctioning and transporting a suctioned component such as a molded product or an insert component in an injection molding machine, wherein the suctioned component is sucked. It is characterized in that it has a suction pad which forms a suction surface, and this suction pad is made of a porous metal body having air permeability.
[0010]
According to the present invention, since the suction surface for sucking the molded product or the insert component has a sufficient area, even if the component to be sucked is a thin plate-shaped body, it can be suction-held without bending.
[0011]
The suction pad is attached to the jig body so as to close the opening of the jig body having the internal space. Thus, a large suction surface can be provided, and the component to be sucked can be stably held without causing bending or the like.
[0012]
Further, the suction pad includes a dense layer provided as a suction surface and having fine pores, and a highly permeable layer provided on the back surface of the dense layer and having pores larger than the fine pores of the dense layer.
That is, the dense layer that forms the adsorption surface has high strength and abrasion resistance and excellent durability because the fine particles are densely arranged, and does not easily damage the surface even when in contact with a molded product or insert part. On the other hand, a highly permeable layer having larger pores has a higher permeable property, so that the suction pad can sufficiently secure the permeable property.
[0013]
Furthermore, since the dense layer is supported by the highly permeable layer, the thickness of the dense layer can be reduced. That is, since the thickness of the dense layer having low air permeability can be reduced, sufficient air permeability can be secured, and pressure loss of intake air can be reduced.
[0014]
Depending on the application, the porosity of the suction pad is set higher when strong suction force is required, and set lower when it is not desired to have a bad effect such as deformation on the sucked part such as a thin plate material. It is set appropriately.
If the porosity is too low, that is, less than 20% by volume in the dense layer and less than 40% by volume in the highly permeable layer, the air permeability is partially insufficient and sufficient suction force is secured. May not be possible.
[0015]
On the other hand, when the porosity is too high, that is, when the porosity exceeds 60% by volume in the dense layer, and when the porosity exceeds 90% by volume in the highly permeable layer, the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure is reduced. There is a possibility that the strength may not be able to be secured because the amount is too small. In particular, if the porosity of the dense layer serving as the suction surface is too high, the component to be sucked may be deformed.
Therefore, the porosity of the dense layer is set in the range of 20 to 60% by volume, more preferably 40 to 49% by volume, and the porosity of the highly permeable layer is 40 to 90% by volume, more preferably 60 to 80% by volume. Is set within the range.
[0016]
Also, the average pore diameter of the suction pad, like the porosity described above, is large when a strong suction force is required, and small when it is not desired to adversely affect the suction target component such as a thin plate material such as deformation. It is set as appropriate depending on the application, such as setting.
If the average pore diameter is too small, that is, less than 1 μm in the dense layer, and less than 30 μm in the highly permeable layer, it becomes partially difficult to secure air permeability, and sufficient air permeability cannot be secured. Particularly in a dense layer, there is a possibility that clogging is likely to occur due to dust or the like.
[0017]
On the other hand, when the average pore diameter is too large, that is, when the average pore diameter exceeds 30 μm in the dense layer, the wear resistance is reduced, and a component to be adsorbed such as an extremely thin plate material may have an adverse effect such as deformation. Occurs. Further, when the average pore diameter exceeds 500 μm in the highly permeable layer, the skeleton portion constituting the three-dimensional network structure becomes too small, and the strength may not be secured.
[0018]
Therefore, the average pore diameter of the dense layer is set in the range of 1 to 30 μm, more preferably 2 to 20 μm, and the average pore diameter of the highly permeable layer is set in the range of 30 to 500 μm, more preferably 50 to 300 μm. You.
[0019]
Furthermore, the thickness of the suction pad is appropriately set according to the application, such as thin when a strong suction force is required, and thick when strength and durability are required.
If the thickness is too large, that is, 500 μm in the dense layer and 1000 μm in the high air permeability layer, the distance of air passage during adsorption becomes longer and the pressure loss of the intake air increases.
On the other hand, if the thickness is too small, that is, if it is less than 50 μm in the dense layer and less than 300 μm in the highly permeable layer, it is difficult to secure the strength.
Therefore, the thickness of the dense layer is set in the range of 50 μm or more and 500 μm or less, more preferably 200 μm or less, and the thickness of the highly permeable layer is set in the range of 300 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 800 μm or less.
[0020]
The suction jig includes a slurry layer forming step of forming a slurry layer by spreading a slurry containing metal powder on a carrier sheet by a doctor blade method; a drying step of drying the slurry layer to form a green sheet; Is manufactured by performing a firing step of degreasing and sintering to obtain a fired body, and a forming step of processing and shaping the fired body or green sheet to give a shape as a suction pad.
[0021]
According to this manufacturing method, the conditions such as the pore diameter and porosity of the porous metal body can be easily set to desired values by appropriately adjusting the manufacturing conditions. Can be manufactured.
[0022]
Further, the method includes a slurry layer laminating step of, after the slurry layer forming step, laminating a slurry composed of a component different from the slurry onto the slurry layer by a doctor blade method to laminate a slurry layer. By performing the lamination step one or more times, it is possible to manufacture an adsorption pad in which two or more layers of porous metal bodies having different properties (average pore diameter, porosity, material, etc.) are laminated.
[0023]
Further, as a method of manufacturing a suction jig having a suction pad having a dense layer and a highly air-permeable layer, a slurry layer forming step of forming a slurry layer by spreading a slurry containing metal powder on a carrier sheet by a doctor blade method, A slurry layer laminating step of performing a step of laminating a slurry layer by extending a slurry composed of a component different from the slurry onto the slurry layer by a doctor blade method at least once, and a slurry layer composed of each of the slurries having different components Among them, a foaming step of foaming a foaming agent contained in the slurry layer forming the high-permeability layer to form a foamed green sheet, a drying step of drying the foamed green sheet to form a green sheet, and degreasing the green sheet. A sintering process of sintering into a fired body, and processing and shaping of a fired body or green sheet for adsorption Method of performing a molding step of imparting the shape of the head is employed.
[0024]
According to this manufacturing method, it is possible to obtain an adsorption pad in which a dense layer made of a slurry containing no foaming agent and a high-ventilation layer made of a slurry containing the foaming agent are integrally formed.
[0025]
In addition, as a raw material for forming the suction pad, a cobalt-based alloy or a nickel alloy having high wear resistance is used in order to prevent a short life due to wear and to prevent a wear component of the suction pad from adhering to a component to be sucked. Hard materials such as cemented carbide and cermet are preferred.
Examples of the alloy for the suction pad of the present invention include Stellite (registered trademark), which is a Co-Cr-W-based cobalt-based alloy, and a Ni-Cr-B-based nickel-based alloy.
Examples of the cemented carbide for a suction pad according to the present invention include an alloy in which a hard phase mainly composed of tungsten carbide (WC) is bonded with a metal such as cobalt (Co) and nickel (Ni). Titanium carbide (TiC), titanium carbonitride (TiCN), tantalum carbide (TaC), niobium carbide (NbC), chromium carbide (Cr 3 O 2 ), Chromium (Cr) and the like are conventionally known. Further, as an example of the cermet for the suction pad of the present invention, TiC or TiCN is mainly used, and WC, TaC, NbC, Mo is used as necessary. 2 A conventionally known one in which a hard phase containing C or the like is bonded with a metal such as Ni or Co can be used.
Further, in the case of receiving an impact at the time of suction, the amount of the metal bonding phase is increased to increase the toughness, and in the case where corrosion resistance becomes a problem, it is preferable to use a Ni or Ni—Cr based bonding phase.
[0026]
Here, in order to use the suction pad of the present invention as a suction jig, the obtained porous metal body is bonded to a base having ventilation holes using an adhesive or a brazing material. When the surface to be sucked of the component to be sucked is a curved surface, the porous metal body may be polished to form a curved surface, or one surface of the porous molded body may be formed into a shape corresponding thereto and sintered. You may. Furthermore, if the component to be sucked is damaged, the surface of the suction surface may be coated.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a suction jig 10 has a jig main body 11 having an opening 11a on one surface, and a sheet-like air-permeable sheet attached to the jig main body 11 so as to cover the entire opening 11a. And a suction pad 12.
[0028]
The jig main body 11 has a shape having an internal space R such as a dome shape or a cone shape made of rubber or metal such as silicon or urethane having no air permeability. Not connected to the exhaust system. By operating this exhaust device, outside air is sucked into the jig main body 11 through the suction pad 12, and the suction target component W is sucked on the suction surface 12 a of the suction pad 12.
[0029]
As shown in FIG. 2, the suction pad 12 includes a pad body 13 in the form of a porous sheet that forms a suction surface 12a, a resin layer 14 provided so as to surround the periphery of the pad body 13, a resin layer 14, and a pad body. 13 and a plate-shaped base 15 for receiving the back surface 13b.
[0030]
As shown in FIG. 3, the pad body 13 is formed of a porous metal body formed by sintering fine particles. The pad body 13 is provided on the suction surface 12a (surface 13a) side, and the pad body 13 A dense layer 16 having a thickness D1 in which pores of communicating three-dimensional network structure are formed and a solid skeleton formed by sintering fine particles form a three-dimensional network structure in which pores communicating with each other are formed. And a highly permeable layer 17 having a thickness D2 provided on the back surface of the layer 16. The pores communicate from the surface 13a forming the suction surface 12a to the back surface 13b received on the base 15.
[0031]
As a raw material powder used for manufacturing the pad body 13, a powder of an arbitrary material can be used according to properties required for the suction pad 12. For example, since the dense layer 16 forming the adsorption surface 12a is required to have wear resistance, it is preferable to use powder of a material having high wear resistance such as cemented carbide powder or cermet powder.
[0032]
The pad body 13 is attached to the base 15 by bonding with an adhesive or brazing. For example, the pad body 13 and the base 15 are diffusion-bonded by applying nickel phosphorus plating to their respective contact surfaces and heating them with their plated surfaces in contact with each other.
[0033]
The base 15 has a rigidity that is not deformed by the negative pressure in the jig main body 11 or the abutment of the component W to be sucked, and is configured to have air permeability in the thickness direction at least in a region for receiving the pad main body 13. . In the present embodiment, the base 15 is an aluminum plate having a plurality of ventilation holes 15a penetrating in the thickness direction.
Here, the ventilation hole 15a is, for example, a through hole having an inner diameter of 100 μm to 1000 μm, and in the present embodiment, 9 round holes having an inner diameter of 500 μm / cm are provided. 2 Has formed.
[0034]
The resin layer 14 is made of a resin, such as ABS, silicon, urethane, or the like, having a higher degree than the component to be sucked, so as not to damage the component W to be sucked to the suction surface 12a. The thickness is the same as the pad body 13. The surface 14a is flush with the surface 13a of the pad body 13 so that the component W to be sucked can be efficiently sucked.
[0035]
In the suction jig 10 described above, the jig main body 11 and the base 15 of the suction pad 12 are manufactured by processing a metal material, or molding or machining a synthetic resin, respectively. The resin layer 14 of the suction pad 12 is manufactured by molding or machining a synthetic resin. For the base 15, the resin layer 14 is formed directly on the base 15 by molding, or It is provided by fixing a resin layer 14 previously formed into a desired shape using an adhesive or the like.
[0036]
Next, an example of a method of manufacturing the pad body 13 will be described with reference to FIG. The pad body 13 according to the present embodiment is manufactured by manufacturing a green sheet using the green sheet manufacturing apparatus 21 and firing the green sheet.
[0037]
First, a green sheet manufacturing apparatus 21 for manufacturing a green sheet uses a carrier sheet 22 as a base for forming a green sheet, and includes an unwinding reel 23 around which the carrier sheet 22 is wound, and a winding reel 23. A take-up reel 24 for taking up the carrier sheet 22 from the take-out reel 23, and at least a section of the carrier sheet 22 drawn from the take-out reel 23 between the take-up reel 23 and the take-up reel 24 is held in a horizontal state. And a section of the carrier sheet 22 that is held by the support roll 25 is a sheet formation section that is used for forming a green sheet.
[0038]
In the sheet forming section, a first hopper 26 that continuously supplies a first slurry as a raw material of the dense layer 16 of the pad body 13 onto the carrier sheet 22 is provided, and a first hopper 26 is provided downstream of the first hopper 26. A first doctor blade 27 for forming the first slurry moving downstream together with the carrier sheet 22 supplied onto the carrier sheet 22 from the first hopper 26 into a first slurry layer L1 having a desired thickness is provided. ing.
[0039]
Here, as the first slurry, a mixture of a raw material powder and a binder, or a mixture obtained by adding a surfactant to this mixture as needed is used.
In this embodiment, the first slurry contains 30 to 80% by weight of the raw material powder, 0.5 to 20% by weight of methylcellulose as a binder, and 0.1 to 15% by weight of glycerin, and the rest is water. Here, when a surfactant is added to the first slurry, sodium dodecylbenzenesulfonate is used as the surfactant.
[0040]
Further, in the sheet forming section, the second slurry serving as the raw material of the highly permeable layer 17 of the pad body 13 is continuously supplied to the first slurry layer L1 on the carrier sheet 22 downstream of the first doctor blade 27. A second hopper 28 is provided. On the downstream side of the second hopper 28, the second slurry supplied onto the first slurry layer L1 from the second hopper 28 and moving downstream together with the carrier sheet 22 is provided with a second slurry layer having a desired thickness. A second doctor blade 29 for forming into L2 is provided.
[0041]
Here, as the second slurry, a slurry composed of a mixture of a raw material powder, a binder, a surfactant, and a foaming agent is used.
In the present embodiment, the second slurry is Stellite (registered trademark) No. 6 (average particle size: 10 μm), 30 to 80% by weight, 6.5 to 20% by weight of methylcellulose as a binder, 0.1 to 15% by weight of glycerin, and 0.1% of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant. It contains 0.5 to 5% by weight, 0.5 to 10% by weight of hexane as a foaming agent, and the remainder is water.
[0042]
On the downstream side of the second doctor blade 29 in the sheet forming section, a constant temperature / high humidity tank 31 for heating the first and second slurry layers L1 and L2 moving downstream together with the carrier sheet 22 in a high humidity atmosphere. Is provided. On the downstream side of the constant temperature / high humidity tank 31, a drying tank 32 for drying the composite slurry layer L including the first and second slurry layers L <b> 1 and L <b> 2 moving downstream together with the carrier sheet 22 to form a composite green sheet S Is provided.
[0043]
That is, the green sheet manufacturing apparatus 21 winds the carrier sheet 22 from the unwind reel 23 by the take-up reel 24 and moves the carrier sheet 22 in the sheet forming section, so that the first and second slurry The layers L1 and L2 are continuously formed to form a green sheet.
[0044]
A specific description will be given of the production of the green sheet. First, as the carrier sheet 22 moves, the first slurry is continuously supplied from the first hopper 26 onto the carrier sheet 22, and the first slurry is supplied to the first slurry. Is formed into a first slurry layer L1 having a desired thickness by the doctor blade 27 (first slurry layer forming step). In the present embodiment, the thickness of the first slurry layer L1 is 200 μm.
[0045]
Then, in the sheet forming section, the second slurry is continuously supplied from the second hopper 28 onto the first slurry layer L1 that moves downstream with the carrier sheet 22 downstream of the first doctor blade 27. Thus, the second slurry is formed into a second slurry layer L2 having a desired thickness by the second doctor blade 29 (second slurry layer forming step). In the present embodiment, the thickness of the second slurry layer L2 is 100 μm.
[0046]
(Blowing process)
The composite slurry layer L composed of the first and second slurry layers L1 and L2 thus stacked on the carrier sheet 22 is carried into the constant temperature / high humidity chamber 31 with the movement of the carrier sheet 22, Heat treatment is performed in a high humidity atmosphere.
In the present embodiment, in this foaming step, heat treatment is performed for 20 minutes in an atmosphere at a humidity of 90% and a temperature of 40 ° C.
By this heat treatment, the foaming agent contained in the second slurry layer L2 is vaporized, whereby the second slurry layer L2 foams to form a sponge-like foamed green sheet.
Here, since this heat treatment is performed in a high humidity atmosphere, the binder (methyl cellulose) contained in the first and second slurry layers L1 and L2 is not volatilized and the first and second slurry layers L1 and L2 are not evaporated. Stay within. Therefore, the second slurry layer L2 is foamed in a state where it can be easily plastically deformed, and becomes sponge-like without causing cracks or the like.
[0047]
(Drying step)
The foamed green sheet (composite slurry layer) L in which the second slurry layer L2 has been foamed in this way is carried into the drying tank 32 with the movement of the carrier sheet 22, and the moisture contained in each layer is blown away. Thus, a composite green sheet S is obtained.
In this drying step, a heat treatment is performed in air at a temperature of 80 ° C. for 15 minutes.
[0048]
(Firing step)
The composite green sheet S is taken out from the green sheet manufacturing apparatus 21 and sent to a degreasing device (not shown), whereby the binder (glue component) contained in the composite green sheet S is blown off (degreasing step).
In this degreasing step, a heat treatment is performed in air at a temperature of 500 ° C. for 15 minutes.
Next, the composite green sheet S that has been subjected to the degreasing step is sent to a sintering furnace and sintered, and then cut into a desired shape, or cut into a desired shape and then sent to a sintering furnace and sintered. (Sintering step).
As a sintering furnace, for example, a vacuum furnace is used. When a material that may be oxidized by sintering in a vacuum furnace is used as a raw material powder, for example, 5% hydrogen gas gas is reduced under a reducing atmosphere. The sintering is performed in a nitrogen gas atmosphere.
In the present embodiment, Stellite (registered trademark) No. 6, and heat treatment is performed at 1200 ° C. for 100 minutes in a vacuum atmosphere.
[0049]
In the composite fired body obtained by degreasing and sintering (firing step) the composite green sheet S, the portion constituted by the first slurry layer L1 becomes the dense layer 16 and the portion constituted by the second slurry layer L2 becomes It becomes the highly permeable layer 17.
At this time, the porosity of the portion constituted by the first slurry layer L1 in the composite fired body is in the range of 40 to 50%, and the porosity of the portion constituted by the second slurry layer L2 is 90 to 98%. Is within the range.
[0050]
(Rolling process)
The composite fired body thus obtained is further subjected to a rolling treatment to obtain a desired thickness, if necessary, and by compressing the composite fired body to a desired porosity, The pad body 13 having the dense layer 16 and the highly permeable layer 17 is obtained. In the present embodiment, the portion forming the edge of the pad body 13 in the composite fired body is further compressed than the other portions and is formed thinner than the other portions.
Here, even if the composite fired body is rolled, not only the dense layer 16 constituted by the first slurry layer L1 but also the highly permeable layer 17 constituted by the second slurry layer L2 are merely compressed in the thickness direction. As a result, the skeleton becomes a buckled structure, and the pores are not closed and continuous internal pores are maintained.
[0051]
Here, if the composite fired body is made too thin by this rolling, the porosity of the highly permeable layer 17 will be too low. Therefore, the thickness of the composite fired body (pad body 13) after rolling should be 150 μm or more. desirable.
Further, the pad body 13 obtained by rolling the composite fired body in this manner can be formed in a very thin plate shape, and furthermore, since the pad body 13 is sufficiently compressed in advance, Even when the pad body 13 receives some external force, it is unlikely to be plastically deformed.
Further, by integrally manufacturing the dense layer 16 and the high-ventilation layer 17 constituting the pad main body 13 in this manner, the adhesion strength thereof can be increased and the durability can be improved.
[0052]
Like the conventional suction jig, the suction jig 10 having the pad body 13 described above sucks the outside air through the suction pad 12 by the exhaust device, and thereby the suction target 12 W on the suction surface 12 a of the suction pad 12. Adsorbs.
In the suction pad 12, since the high air-permeable layer 17 has a high strength because of having a solid skeleton, sufficient porosity can be secured by setting the porosity high.
[0053]
Further, since the dense layer 16 is supported by the high-ventilation layer 17 having high strength, the thickness can be reduced. Then, by sufficiently reducing the thickness of the dense layer 16, the distance through which air passes in the dense layer 16 can be reduced, and the pressure loss of intake air through the dense layer 16 can be reduced. Also, sufficient air permeability can be secured.
[0054]
In addition, since the high-ventilation layer 17 has good air permeability in a direction intersecting the thickness direction, outside air that has entered the region of the high-ventilation layer 17 that is not opposed to the vent 15a of the base 15 is It is possible to quickly move to a position facing 15a. For this reason, in the suction pad 12, all the gas that has passed through the area forming the suction surface 12 a in the dense layer 16 can be quickly flowed into the ventilation hole 15 a of the base 15, and the exhaust efficiency is high.
[0055]
Thus, since the suction pad 12 has sufficient air permeability and high exhaust efficiency, the suction jig 10 using the suction pad 12 can obtain a high suction force.
[0056]
Furthermore, since the suction surface 12a of the suction pad 12 is formed by the dense layer 16, the suction pad 12 has high strength, high wear resistance, excellent durability, and a long life.
In addition, the dense layer 16 serving as the adsorption surface 12a is bent or damaged even when adsorbing a very thin and large-area plate material because the fine particles are densely arranged. I can't.
Further, since the dense layer 16 can have a sufficiently small thickness, even if dust is sucked into the dense layer 16 from the adsorption surface 12a, the dust quickly passes through the dense layer 16 and has a higher porosity. The suction pad 12 is hardly clogged with dust because the suction pad 12 is sucked into the jig main body through the high-permeability layer 17.
[0057]
Here, in order to stably transport the suction target component W, it is desirable to increase the area of the opening 11a of the jig main body 11 and increase the area of the suction target surface of the suction target component W as much as possible. In addition, it is desirable to increase the suction force of the exhaust device in order to increase the area of the surface to be sucked and not to reduce the suction force per unit area. In the suction jig 10 of the present embodiment, the suction target component W is supported by the suction pad 12 and is suction-held. Therefore, even if the area of the opening 11a of the jig main body 11 is increased or the suction force by the exhaust device is increased, the to-be-adsorbed component W is drawn into the internal space R of the jig main body 11 and bent. It is not absorbed and is stably held.
[0058]
In the above-described embodiment, an example in which the dense layer 16 and the highly permeable layer 17 are integrally manufactured has been described. However, the present invention is not limited thereto. The pad body may be manufactured by attaching or bonding by diffusion bonding.
When the dense layer 16 is manufactured as a single layer, the second hopper 28, the second doctor blade 29, and the constant temperature / high humidity chamber 31 are eliminated in the green sheet manufacturing apparatus 21, and the first hopper 26 and the Only the first slurry layer L1 is formed by the first doctor blade 27, and a drying process is performed on the first slurry layer L1 to form a green sheet. Then, the green sheet is degreased, sintered, and further rolled as necessary, whereby a single dense layer 16 can be obtained.
Further, in order to manufacture the highly permeable layer 17 into a single layer, a second sheet is used by using a green sheet manufacturing apparatus having a configuration in which the first hopper 26 and the first doctor blade 27 are eliminated in the green sheet manufacturing apparatus 21. Only the second slurry layer L2 is formed by the hopper 28 and the second doctor blade 29, and the second slurry layer L2 is subjected to a foaming step and a drying step to form a green sheet. Then, the green sheet is degreased, sintered, and rolled to obtain a single layer of the highly permeable layer 17.
[0059]
In the above-described embodiment, the pad body 13 has a double structure in which the dense layer 16 and the highly permeable layer 17 are laminated one by one. However, the present invention is not limited to this. On the other hand, a configuration in which a plurality of high ventilation layers 17 are stacked may be employed.
In this case, for example, a layer having a smaller porosity or an average porosity closer to the dense layer 16 among these high permeable layers 17 is provided (however, it is assumed that the porosity is higher than that of the dense layer 16). As a configuration in which a material having a high porosity is arranged as the distance from the dense layer 16 increases, the gas that has passed through the dense layer 16 can smoothly pass through the highly permeable layer 17 as the gas moves away from the dense layer 16.
[0060]
Here, when the pad body 13 has a configuration having a plurality of high air permeability layers 17, the dense layer 16 and each high air permeability layer 17 are separately formed, and then bonded by brazing or diffusion bonding. Alternatively, by degreasing, sintering, rolling, etc. after laminating the green sheets constituting each layer, the integrated pad body 13 can be obtained.
Further, a multi-layer pad body may be obtained by attaching a required number of high-permeability layers to the one in which one dense layer 16 and one high-ventilation layer 17 are integrally formed. After further laminating a green sheet to be a highly permeable layer on the sheet S, degreasing, sintering and rolling may be performed to obtain an integral pad body.
[0061]
By providing such a suction jig 10 as a transfer jig, for example, when taking out a very thin plate-like molded product from a molding machine, or when placing a very thin plate-like insert part in a cavity, an extremely thin plate An injection molding machine capable of transporting the shaped member without being bent or damaged, and capable of manufacturing various molding methods and molded products is realized.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the suction jig of the present invention, the porosity and the size of the pores can be easily set to desired values by appropriately adjusting the manufacturing conditions of the suction pad. Injection molding machines that can optimize the conditions for transporting the parts to be sucked, hold the parts to be sucked without bending even if the parts to be sucked are thin, and can perform various moldings. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an outline of a suction jig according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a main part of the suction jig shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic view showing a porous body constituting the suction pad shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a suction pad of the suction jig shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Suction jig
11 Jig body
11a Opening
12 suction pads
12a Suction surface
16 dense layer
17 High ventilation layer
22 Carrier sheet
L1 First slurry layer
L2 Second slurry layer
L Composite slurry layer
R interior space
S composite green sheet
W Parts to be adsorbed

Claims (6)

射出成形機において、成形品あるいはインサート部品等の被吸着部品を吸引して搬送するための吸引治具であって、
被吸着部品が吸着される吸着面をなす吸着パッドを有し、該吸着パッドが、通気性を有する多孔質金属体から構成されていることを特徴とする吸引治具。
In an injection molding machine, a suction jig for sucking and conveying a part to be sucked such as a molded product or an insert part,
A suction jig comprising: a suction pad serving as a suction surface on which a component to be suctioned is sucked; and wherein the suction pad is made of a porous metal body having air permeability.
前記吸着パッドが、内部空間を有する治具本体の開口部を塞ぐように、該治具本体に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の吸引治具。The suction jig according to claim 1, wherein the suction pad is attached to the jig main body so as to close an opening of the jig main body having an internal space. 前記吸着パッドが、前記吸着面として設けられ微細気孔を有する緻密層と、この緻密層の背面に設けられ該緻密層の微細気孔よりも大きな気孔を有する高通気層とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の吸引治具。The suction pad includes a dense layer provided as the suction surface and having fine pores, and a highly permeable layer provided on the back of the dense layer and having pores larger than the fine pores of the dense layer. The suction jig according to claim 1. 請求項1または2に記載の吸引治具の製造方法であって、
金属粉末を含むスラリーをドクターブレード法によりキャリアシート上に延ばしてスラリー層を形成するスラリー層形成工程と、
該スラリー層を乾燥させてグリーンシートとする乾燥工程と、
該グリーンシートを脱脂・焼結して焼成体とする焼成工程と、
該焼成体あるいは前記グリーンシートを加工成形して前記吸着パッドとしての形状を付与する成形工程とを行うことにより、前記吸着パッドを製造することを特徴とする吸引治具の製造方法。
It is a manufacturing method of the suction jig of Claim 1 or 2, Comprising:
A slurry layer forming step of forming a slurry layer by extending a slurry containing metal powder on a carrier sheet by a doctor blade method,
Drying the slurry layer to form a green sheet,
A firing step in which the green sheet is degreased and sintered to obtain a fired body,
A process of forming and forming the fired body or the green sheet to give a shape as the suction pad, thereby manufacturing the suction pad.
請求項4に記載の吸引治具の製造方法において、
前記スラリー層形成工程の後に、前記スラリーとは異なる成分からなるスラリーを前記スラリー層上にドクターブレード法により延ばしてスラリー層を積層するスラリー層積層工程を有し、
該スラリー層積層工程を1回以上行うことを特徴とする吸引治具の製造方法。
The method for manufacturing a suction jig according to claim 4,
After the slurry layer forming step, a slurry layer stacking step of stacking a slurry layer by extending a slurry made of a component different from the slurry on the slurry layer by a doctor blade method,
A method for manufacturing a suction jig, wherein the slurry layer laminating step is performed one or more times.
請求項3に吸引治具の製造方法であって、
金属粉末を含むスラリーをドクターブレード法によりキャリアシート上に延ばしてスラリー層を形成するスラリー層形成工程と、
前記スラリーとは異なる成分からなるスラリーを前記スラリー層上にドクターブレード法により延ばしてスラリー層を積層する工程を1回以上行うスラリー層積層工程と、
成分が異なる前記各スラリーからなる各スラリー層のうち、前記高通気層を形成するスラリー層に含有させた発泡剤を発泡させて発泡グリーンシートとする発泡工程と、
該発泡グリーンシートを乾燥させてグリーンシートとする乾燥工程と、
該グリーンシートを脱脂・焼結して焼成体とする焼成工程と、
該焼成体あるいは前記グリーンシートを加工成形して前記吸着パッドとしての形状を付与する成形工程とを行うことにより、前記緻密層および前記高通気層を有する前記吸着パッドを製造することを特徴とする吸引治具の製造方法。
Claim 3 is a method of manufacturing a suction jig,
A slurry layer forming step of forming a slurry layer by extending a slurry containing metal powder on a carrier sheet by a doctor blade method,
A slurry layer laminating step of performing one or more steps of laminating a slurry layer by extending a slurry composed of a component different from the slurry onto the slurry layer by a doctor blade method,
Among the respective slurry layers composed of the respective slurries having different components, a foaming step of foaming a foaming agent contained in the slurry layer forming the high air permeability layer to form a foamed green sheet,
A drying step of drying the foamed green sheet to form a green sheet;
A firing step in which the green sheet is degreased and sintered to obtain a fired body,
And performing a forming step of processing and forming the fired body or the green sheet to give a shape as the suction pad, thereby manufacturing the suction pad having the dense layer and the high air permeability layer. Manufacturing method of suction jig.
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