JP2004320965A

JP2004320965A - 成形品取出機用チャック及び成形品保持方法

Info

Publication number: JP2004320965A
Application number: JP2003115161A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Murata; 龍一村田
Original assignee: Star Seiki Co Ltd
Current assignee: Star Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】装置自体の高コスト化を招くことなく、成形品を確実、かつ簡易に保持して成形品取出しを可能にする成形品取出機用チャック及び成形品保持方法を提供する。成形品を長期にわたって安全的に保持して取出しを可能にする成形品取出機用チャック及び成形品保持方法を提供する。１種類のチャックにより複数種類の成形品取出しを可能にし、装置自体を低コスト化することができると共に取出す成形品を変更する際には段取換え作業を省いて成形作業を効率化することができる成形品取出機用チャック及び成形品保持方法を提供する。
【解決手段】成形品を保持するチャックを移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す。チャックは印加される直流電圧により高電界を発生して当接する成形品を帯電させる電界発生部材からなり、成形品を静電吸着する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成形品取出機において取出す成形品を保持する成形品取出機用チャック及び成形品保持方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
成形品取出機において樹脂成形機から成形品を取出す際に、成形品を保持するチャックとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。このチャックは、チャック板に、負圧発生装置に接続された複数の吸盤を、成形品の形状や大きさに応じて配列し、吸盤に当接する成形品に対して作用する負圧により成形品を負圧吸着している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４７９８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、成形品取出しサイクル（時間）が短時間化している現状においては、上記した負圧吸着タイプのチャックにより成形品を吸着して保持するには、短時間に大きな圧力差を発生させることができる大型の負圧発生装置が必要になっている。このため、負圧発生装置を含めたチャック自体が高コスト化する問題を有している。
【０００５】
また、取出される成形直後の成形品にあっては、完全に硬化していないため、大きな負圧により成形品を吸着保持する際に、圧力差により成形品自体が変形するおそれがあり、取出し時に成形品不良が発生する問題を有している。
【０００６】
更に、チャックの吸盤としては、成形品との当接により容易に弾性変形して吸着効果を高める必要から、例えばシリコンゴム等のように柔らかな素材を使用しているが、この結果、経時使用に伴って吸盤自体が磨耗し易く、耐久性が悪かった。吸盤が磨耗した際には空気が流入して成形品に対する負圧状態が悪くなって吸着不良の原因になり、成形品を確実、かつ安全的に保持できず、取出不良が発生する問題を有していた。
【０００７】
この欠点は、吸盤が磨耗した際にこれを交換することにより解決できるが、吸盤の交換時においても、成形品取出しを可能にするにはチャックを複数セット用意しておく必要があり、チャック自体が高コスト化する要因になっていた。
【０００８】
また更に、チャック自体、成形品の形状や大きさに応じて吸盤の配置状態を決定する必要がある。このため、成形品の種類毎にチャックを製作し、取出す成形品を変更する際には、これに応じたチャックに変更するための段取換え作業を必要としている。このため、この段取換え作業に手間がかかり、取出し作業を含む成形作業効率が悪くなっていた。また、１台の成形品取出機に複数種類のチャックを製作しなければならず、成形品取出機が高コスト化する要因になっていた。
【０００９】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたもので、その課題とする処は、装置自体の高コスト化を招くことなく、成形品を確実、かつ簡易に保持して成形品取出しを可能にする成形品取出機用チャック及び成形品保持方法
を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、成形品を長期にわたって安全的に保持して取出しを可能にする成形品取出機用チャック及び成形品保持方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、１種類のチャックにより複数種類の成形品取出しを可能にし、装置自体を低コスト化することができると共に取出す成形品を変更する際には段取換え作業を省いて成形作業を効率化することができる成形品取出機用チャック及び成形品保持方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る成形品取出機用チャックは、成形品を保持するチャックを移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出機において、チャックは印加される直流電圧により高電界を発生して当接する成形品を帯電させる電界発生部材からなり、成形品を静電吸着することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の成形品保持方法は、成形品を保持するチャックを移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す際に、印加される直流電圧により高電界を発生させて当接する成形品を帯電させて静電吸着して保持可能にすることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施形態】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
実施形態１
図１及び図２において、樹脂成形機の固定プラテン１の上面には成形品取出機３の固定ベース５が固定され、該固定ベース５には可動台７が樹脂成形機の軸線方向（長手方向）へ移動するように支持されている。
【００１５】
該可動台７は樹脂成形機の軸線方向に軸線を有して回転可能に軸支され、一方端部に数値制御可能な直線用サーボモータ９に連結された送りねじ１１にナット（図示せず）を噛み合せた送りねじ機構により軸線方向へ往復移動される。
【００１６】
該可動台７には樹脂成形機の軸線方向に軸線を有した数値制御可能な旋回用サーボモータ１３が設けられ、該旋回用サーボモータ１３の回転軸には旋回アーム１５の基端部が固定される。該旋回アーム１５は、例えばアルミニウム材や炭素繊維を含有した複合樹脂で、上下タイバー１４間を通過して型開した金型間に進入可能なく字形に形成される。
【００１７】
そして旋回アーム１５の先端部にはチャック１７が取付けられる。該チャック１７は電気的絶縁体である合成樹脂ケース１９内に、直流電源に接続されたコイル部材等の電界発生部材２１を収容した構造からなる。そしてチャック１７は電界発生部材２１に直流電圧を印加した際に発生する電界により合成樹脂ケース１９に当接する成形品２３を帯電して静電吸着させる。
【００１８】
尚、電界発生部材２１に印加される直流電圧は、取出す成形品の重量や温度等に応じて成形品２３を可変制御され、成形品２３を過度に静電吸着しないように制御される。
【００１９】
次に、上記したチャック１７による成形品の取出し作用及び保持方法を説明する。
先ず、旋回アーム１５を、チャック１７が樹脂成形機の操作側または反操作側に位置する待機位置に移動した状態で待機させる。そして樹脂成形機から成形動作の終了に伴って型開完了信号が成形品取出機３に出力されると、旋回用サーボモータ１３を駆動して旋回アーム１５を、チャック１７が型開した金型間で可動金型に相対する位置に進入させた後に、直線用サーボモータ９を駆動して旋回用サーボモータ１３を可動金型内に保持された成形品２３に近接する位置に前進させる。
【００２０】
このとき、電界発生部材２１に対して保持しようとする成形品２３の重量に応じた直流電圧を印加してチャック１７における成形品２３の相対面側を、例えば（＋）に帯電させる。
【００２１】
次に、上記状態にて可動金型内の突出し機構（図示せず）を作動して可動金型内の成形品２３をチャック１７に向って突き出して当接させる。このとき、成形品２３自体、可動金型を介して電気的に接地されているため、チャック１７相対面側が（−）に帯電してチャック１７に静電吸着して保持される。（図３参照）
【００２２】
チャック１７に対して成形品２３が静電吸着により保持された後、または突出し機構の作動と同期したタイミングで直線用サーボモータ９を復動してチャック１７を可動金型から離間する後方位置へ移動して静電吸着した成形品２３を可動金型から抜き出させる。
【００２３】
次に、旋回用サーボモータ１３を復動して旋回アーム１５を上記と逆方向へ旋回移動させることにより成形品２３を保持したチャック１７を待機位置へ移動させる。
【００２４】
チャック１７が待機位置へ戻る際に、電界発生部材２１に対する直流電圧の印加を中断すると、成形品２３自体、空気により電気的絶縁状態にあり、その帯電状態が保たれてチャック１７による静電吸着状態が維持される。
【００２５】
そしてチャック１７が待機位置に旋回停止した際に、成形品２３に対し、静電気による静電吸着力以上の慣性力が作用し、この慣性力によりチャック１７による成形品２３の静電吸着状態を強制的に解除して成形品解放位置に取出させる。（図４参照）
【００２６】
電界発生部材２１に対する直流電圧の印加中断タイミングは、チャック１７が型開した金型間から待機位置へ移動する途中、具体的には待機位置に旋回停止する直前が望ましい。
【００２７】
本実施形態は、成形品２３の重量や形状に応じて最適に制御された直流電圧を電界発生部材２１に印加して電界を発生させることにより当接する成形品２３に静電気を発生させて静電吸着して保持させることにより、従来の負圧吸着による成形品２３の保持に比べて負圧発生手段を必要とせず、成形品取出機３自体を低コスト化することができる。
【００２８】
また、電解発生部材２１に印加する電圧を制御する簡易な方法により成形品２３の重量等に応じた最適な保持を実現でき、取出し時に成形品２３の不良が発生するのを回避することができる。
【００２９】
更に、従来の吸盤を使用して成形品を負圧吸着する場合に比べてチャック１７を構成する部材の磨耗を考慮する必要がなく、成形品２３を長期にわたって安定的、かつ確実に保持して取出すことができる。
【００３０】
また更に、従来のチャックは成形品の種類（形状や大きさ等）に応じて吸盤の配置状態が異なった多種類のチャックを製作する必要があったが、単一種類のチャック１７により異なる種類の成形品２３を保持することができ、チャック１７の製作コストを低減することができると共に成形品２３の種類が変更になった場合であってもチャック１７を変更する必要がなく、取出し作業を効率的に行うことができる。
【００３１】
実施形態２
実施形態１の電界発生部材２１をコイル部材で構成し、コイル部材に印加される直流電圧を成形品２３に対する静電吸着力に応じて可変制御するものとしたが、実施形態２の電界発生部材４０は、図５に示すように電気的絶縁体４１の内部に直流電源４３に接続された電極板４５を設けて当接する成形品２３に静電気を発生させる構成からなる。
【００３２】
この場合にあっては、電極板４５に直流電圧を印加すると、成形品２３の相対側に位置する電気的絶縁体４１が、例えば（＋）に帯電し、可動金型を介して接地された成形品２３に当接した際に、成形品２３を（−）に帯電して静電吸着させる。（図６参照）
【００３３】
また、上記した電界発生部材４０は、所謂単極構造であるが、図７に示すように電気的絶縁体４１内に、直流電源４７の陽極に接続された第１電極板４９及び直流電源５１の陰極に接続された第２電極板５３を並列配置し、これら電極板４９・５３に直流電圧を印加して対応する電気的絶縁体４１を（＋）及び（−）にそれぞれ帯電させることにより当接する成形品２３を局所的に（−）及び（＋）にそれぞれ帯電させて静電吸着する、所謂双極構造の電界発生部材５５によりチャックを構成すればよい。
【００３４】
本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．上記説明は、チャック１７による成形品２３の静電吸着を解除する方法として、チャック１７の旋回停止時に成形品２３に作用する慣性力により静電吸着を強制的に解除するものとしたが、例えば図８に示すように成形品解放位置に、接地された除電板３１を設け、チャック１７が成形品解放位置に移動した際に成形品２３を除電板３１に当接させることにより成形品２３に帯電した静電気を除電してチャック１７による成形品の静電吸着を解除する方法としてもよい。
この場合においては、除電板３１を、例えば成形品２３を集積するスタッカ装置の載置台で構成すればよい。
【００３５】
２．チャック１７による成形品２３の静電吸着を解除する方法としては、チャック１７に静電吸着された成形品２３を、成形品解放位置に設けられたスタッカ装置の載置台に保持させた後、次の成形品取出し動作に伴って旋回アーム１５、従ってチャック１７を金型内に進入させる動作を開始する際の移動に伴ってチャック１７から成形品２３を強制的に離脱させて静電吸着を解除してもよい。
【００３６】
３．上記説明の成形品取出機３を、チャック１７を樹脂成形機の軸線方向及び軸線と直交する方向へ旋回させて成形品２３を取出す構成としたが、本発明が適用される成形品取出機としては、静電吸着構造のチャックを樹脂成形機の軸線方向、軸線直交方向及び上下方向の三次元方向へ移動制御して成形品を取出す構造であってもよい。
【００３７】
４．上記説明は、１個の成形品を取出す場合について説明したが、成形品が重量物の場合や、複数個の場合には、上記した実施形態１及び２で説明したチャック１７・５５を複数個設けて成形品取出しを実行すればよい。
図示の例では成形品２３をディスク形状としたが、本発明が適用される成形品はこれに限定されるものではなく、任意の大きさ、形状の成形品であっても静電吸着して取出しができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、装置自体の高コスト化を招くことなく、成形品を確実、かつ簡易に保持して成形品取出しを行うことができる。また、成形品を長期にわたって安全的に保持して取出すことができる。更に、１種類のチャックにより複数種類の成形品取出しを可能にし、装置自体を低コスト化することができると共に取出す成形品を変更する際には段取換え作業を省いて成形作業を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成形品取出機の概略を示す斜視図である。
【図２】チャックの断面図である。
【図３】成形品の静電吸着状態を示す説明図である。
【図４】成形品の静電吸着の解除状態を示す説明図である。
【図５】実施形態２に係る電界発生部材の説明図である。
【図６】成形品の静電吸着状態を示す説明図である。
【図７】電界発生部材の変更例を示す説明図である。
【図８】成形品の静電吸着解除方法の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
３−成形品取出機、１７−チャック、２１−電界発生部材、２３−成形品

Claims

成形品を保持するチャックを移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出機において、チャックは印加される直流電圧により高電界を発生して当接する成形品を帯電させる電界発生部材を備え、成形品を静電吸着する成形品取出機用チャック。
請求項１の成形品取出機は、チャックを樹脂成形機の軸線方向及び軸線と直交する旋回方向へそれぞれ移動制御して成形品を取出す成形品取出機用チャック。
請求項１の成形品取出機は、チャックを樹脂成形機の軸線方向、軸線直交方向及び上下方向へそれぞれ移動制御して成形品を取出す成形品取出機用チャック。
請求項１のチャックは、静電吸着した成形品が成形品解放位置に至るまでに直流電圧の印加を中断し、静電吸着力に抗した移動時の慣性力により成形品を解放可能にした成形品取出機用チャック。
請求項１のチャックは、静電吸着した成形品が成形品解放位置に移動した際に、帯電状態の成形品を、該位置に設けられた除電部材に接触させて除電することにより成形品の静電吸着を解除する成形品取出機用チャック。
成形品を保持するチャックを移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す際に、印加される直流電圧により高電界を発生させて当接する成形品を帯電させて静電吸着して保持可能にする成形品保持方法。
請求項６において、チャックを樹脂成形機の軸線方向及び軸線と直交する旋回方向へそれぞれ移動制御して成形品を取出す成形品保持方法。
請求項６において、チャックを樹脂成形機の軸線方向、軸線直交方向及び上下方向へそれぞれ移動制御して成形品を取出す成形品保持方法。
請求項６において、静電吸着した成形品が成形品解放位置に至るまでに直流電圧の印加を中断し、静電吸着力に抗した移動時の慣性力により成形品を解放可能にした成形品保持方法。
請求項６において、静電吸着した成形品が成形品解放位置に移動した際に、帯電状態の成形品を、該位置に設けられた除電部材に接触させて除電することにより成形品の静電吸着を解除する成形品保持方法。