JP2005088327A - ミスインサート成型防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 フープ端子と成型金型の整合を正確に確保してコネクタ端子台を精度よく連続射出成型できる自動間欠送り装置を提供する。
【解決手段】 成型金型２２上を矢印Ｆ方向に順送されるフープ端子１２の移送面と平行な面内で移送方向に垂直（矢印Ｌ）に往復移動して、フープ端子１２の移動経路内に進入し、または離間して原点Ｂに復帰する押えアーム６４が、先端に備える下方に弾性付勢された接触子８２を下降（矢印Ｐ）させて、成型金型２２のキャビティ内の嵌挿位置にインサートする端子列１３を上方から所定の圧着力で押圧し、定位置に設けたフォトマイクロセンサ７８で接触子８２と共に下降位置Ａに達した検知板７２を確認する。確認されないときは、整合不完全と判断して警報を発し、射出成型装置の稼働を停止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、射出成型機にキャリア上に形成した微小ピッチで配列された微細端子列群（以下、フープ端子という）を間欠的に連続給送して端子列をインサート成型するコネクタ端子台連続自動成型機構（以下、型内フープ機構という）に係わり、より具体的には、連続する帯状金属薄板をキャリアとするフープ端子の間欠自動送りで、コネクタ端子台を連続的にインサート成型するときの端子列嵌挿機構に関する。

図５に模式的に示すように、従来の型内フープ機構２００に臨む端子列群を帯状金属薄板のキャリアに等間隔に配列して、渦巻状のロールでストックされるフープ端子２０１は、巻出装置２０２から射出成型機２０３の成形サイクルに同期させて間欠的に送出され（矢印ｆ）、電気接続端子を埋設した樹脂成型品として、コネクタ端子台２０４（誇張して図示してある）を自動的に連続成形して逐次巻取装置２０５に送る。符号ｇは、フープ端子インサート成型機構２００の水平な設置面を示す。

一般にフープ端子２０１を間欠的に順送する移送装置２０６，２０７は、送り方向に対して入口側Ｉと出口側Ｏのそれぞれに設置されて、成型金型２０８の両側で水平に往復移動する搬送台２１４，２１５に、インサート成形に臨むフープ端子２０１をクランプ機構２０９，２１０で圧着保持し、それぞれクランプ位置ａから開放位置ｂへ一対で同期的に、ストロークｓの間を矢印ｈで示すように往復移動して、フープ端子２０１を間欠的に順送すると共に、垂直に昇降して（矢印Ｖ）、インサートするフープ端子を成型金型２０８のキャビティに設けた所定位置に嵌挿して型締する工程を射出成型の各ショットごとに繰返す構成である。
特許第３３３８６６７号公報

解決しようとする問題点は、従来の移送装置２０６，２０７は、成型金型２０８の両側でフープ端子２０１を水平に保持して成型金型２０８の上方からキャビティ内に端子列を降下させていく構成で、端子列を構成する各端子の寸法が微細（例えば幅０．２ｍｍの端子が複数本ピッチ０．３ｍｍで配列されている）であると支持が不安定になって、キャビティ内に凹設した端子列嵌入溝の側壁に少しでも触れると確実な嵌合が阻止され、あるいは前工程の残滓や移送中における不測の僅かな変形で正常な収まりが阻害されることがあり、不良製品が生産されるばかりか成型金型２０８を破損する虞がある。

そこで本発明の目的は、端子列が成型金型の所定の溝に確実に挿入される自動装填機構の提供である。

上記の目的を達成するために、本発明に係わるミスインサート成型防止機構は、射出成型機に、微小ピッチで整列する微細端子列群を帯状金属薄板からなるキャリアに沿って等間隔で配列したフープ端子を間欠的に連続給送し、前記端子列をインサート成型してコネクタ端子台を自動製造する型内フープ機構において、前記射出成型機の成型金型に前記端子列が自動的に間欠移送されて金型キャビティの適正な対応位置に静止して嵌挿されるときに、型締に先立って前記端子列が正確に前記金型キャビティの対応位置に整合したことを確認する感知装置を設けた。

さらに、前記感知装置は、弾性付勢した押えアーム先端のヘッドでインサートされる前記端子列の上面を前記金型キャビティの嵌合位置に向けて押圧したとき、前記押えアームが所定位置に達せず所定許容範囲外に停止すると、警報を発して前記型内フープ機構の稼働を停止する。

本発明に係わるミスインサート成型防止機構は、成型金型にインサート端子を挿入する時点で、型締前に不具合を感知して警報を発するので、不正な製品の成型が回避でき、無駄に樹脂を射出することがなく、しかも、成型金型を損傷することがなくなるので、生産コストが低減され生産効率が向上する。

本発明に係わるミスインサート成型防止機構によれば、精度を保って安全確実にインサート成形を連続的に稼働させることを実現可能にした。

図１は水平設置面Ｇに固設された型内フープ機構１０の一実施例を示す正面図である。図２は本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０の一実施例で、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面で示した側面図である。型内フープ機構１０は、図２に示すようなキャリア１１（帯状金属薄板）に複数の端子列１３を等間隔に配列したフープ端子１２の渦巻環状ストックを、巻出装置１４から射出成型機１６の成形サイクルに同期して間欠的に移送し（矢印Ｆ方向）、電気接続端子列１３が埋設された樹脂成型によるコネクタ端子台１８（図１は誇張して図示してある）を連続自動成形して、逐次巻取装置２０に送るものである。

本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０を適用した型内フープ機構１０において、ミスインサート成型防止機構４０以外は図５に示した公知の装置と同様で、概略の機構を説明すると、フープ端子１２を間欠的に順送する給送機構は、水平な送り方向（矢印Ｆ）に対して成型金型２２の入口側Ｉと出口側Ｏのそれぞれに固設され、クランプ機構２４，２６がそれぞれクランプ位置（始点）ａから開放位置（終点）ｂへ一対で同期的に作動する一方向移送装置２８，３０で構成される。

クランプ機構２４，２６は搬送台３２，３４に固設されて、一体で水平方向（矢印Ｌ）および垂直方向（矢印Ｐ）に移動する。クランプ機構２４，２６は、搬送台３２，３４の始点ａでフープ端子１２のキャリア１１部分を搬送台３２，３４に圧着して保持する。またクランプ機構２４，２６は、搬送台３２，３４が終点ｂに移動して型締が終了すると、フープ端子１２のキャリア１１部分を搬送台３２，３４から開放する。

射出成型機１６の硬化／冷却工程が終了して成型金型２２が開くと、クランプ機構２４，２６でフープ端子１２を成型金型２２の両側で保持した搬送台３２，３４を昇降台３６，３８が、フープ端子１２上に射出成型されて突き出されたコネクタ端子台１８を成型金型２２と干渉しない高さに上昇させ、そのまま搬送台３２，３４は終点ｂに移動する。この移動で、後続の端子列１３が成型金型２２の嵌挿位置に臨んで正対すると、昇降台３６，３８は垂直に降下して後続の端子列１３を成型金型２２のキャビティの所定位置に嵌挿する。この嵌挿動作に本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０が連動する。

図２に拡大して示した本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０は、成型金型２２の後方で、フープ端子１２移送面と平行な面内でフープ端子１２の移送方向（矢印Ｆ）に対して機能軸（水平方向Ｌおよび垂直方向Ｐ）を直交させて、基台４２で射出成型機ベッド１７に固定される。基台４２に固設したブラケット４４に油圧または空圧制御による水平シリンダ４６が装着され、ピストン４８の先端を水平移動台５０の継手５１に連結して水平面内で、水平移動台５０をフープ端子１２の移送方向（矢印Ｆ）に対して垂直に往復移動（矢印Ｌ）する。水平移動台５０はスライド軸受５２に支持されて水平案内レール５４に沿って円滑に摺動する。

水平移動台５０に固設された支柱フレーム５６より水平に延在するブラケット５７に油圧または空圧制御による垂直シリンダ５８が装着され、ピストン６０の先端に垂直移動台６２を結合して、成型金型２２の方向に延在する端子押えアーム６４を連結する。端子押えアーム６４には、両側面にガイド板６６，６７が垂設され、それぞれの内側に固設された垂直案内レール６８，６９が、支柱フレーム５６の対向面に設置したスライド軸受７０に摺接して、垂直方向に円滑に摺動自在である。端子押えアーム６４と一体で垂直シリンダ５８により駆動されるピストン６０により、端子押えアーム６４と一体で垂直方向（矢印Ｐ）に昇降するガイド板６６に下降位置検出のための検知板７２が設置され、支柱フレーム５６から延在する後壁７４に架台７６を介して取付けたフォトマイクロセンサ７８と無接触で光学的に連携する。

図３は、本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０における端子押えヘッド８０の一実施例を一部拡大して示す側面図である。８２は接触子で、フープ端子１２のキャリア１１に配設された各端子列１３に対向して端子押えアーム６４の先端に配置され、両端に端子押えヘッド８０が固定される。端子押えアーム６４は、水平移動台５０に搭載された垂直シリンダ５８によって垂直に平行移動で昇降し、水平移動台５０は、フープ端子１２の送り方向（矢印Ｆ）に対して、フープ端子１２の送り面と平行な水平面内で水平シリンダ４６のピストン４８によって、水平にフープ端子１２の経路内に進入し、またフープ端子１２の経路から離間して原点Ｂ（二点鎖線図示）に復帰する。

図１に示す射出成型機１６の成型金型２２が開いた状態で、クランプ機構２４，２６がフープ端子１２を成型金型２２の両側で保持した搬送台３２，３４を昇降台３６，３８の作動で降下して、成型金型２２キャビティ内の所定位置に突設した位置決めピン８６にキャリア１１の対応するパイロット孔１５が嵌入すると、フープ端子１２のインサート対象端子列１３の正確なインサート位置が設定される。ここで、ミスインサート成型防止機構４０は、水平シリンダ４６でピストン４８を駆動して、水平移動台５０を成型金型２２に向けて前進させ、端子押えアーム６４先端の接触子８２をインサート成形される端子列１３の直上に臨ませ、引続き垂直シリンダ５８を作動して端子押えヘッド８０を端子列１３に向けて降下するようにプログラムされている。

インサート対象の端子列１３と成型金型２２とのインサート整合が正確に機能しているときは、端子押えヘッド８０は、端子押えアーム６４と一体で円滑に降下して位置決めピン８６に嵌合し、端子押えアーム６４は、所定の降下位置Ａ（二点鎖線図示）に達する。従って、同時に垂直移動台６２と一体で降下する検知板７２はフォトマイクロセンサ７８の光路を遮蔽する。

フォトマイクロセンサ７８は検知板７２の進入を感知すると、信号を発して垂直シリンダ５８を作動して垂直移動台６２を端子押えヘッド８０が成型金型２２と干渉しない高さまで上昇させ、次いで水平シリンダ４６を作動して、水平移動台５０を後退させ、端子押えアーム６４を成型金型２２から離間した原点Ｂ（二点鎖線図示）に移動して待機する。ここで、射出成型機１６は直ちに型締を支障なく実行してコネクタ端子台１８の射出成型を問題なく確実に行うことができる。

逆にフォトマイクロセンサ７８が検知板７２の進入を感知しないときは、プログラムは異常と判断して警報を発し、上記と同様の順序に従って端子押えアーム６４を原点Ｂ（二点鎖線図示）に復帰して待機する。同時に、射出成型機１６は型締および移送装置２８，３０の稼働を停止する。

上記した本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０の動作は、型内フープ機構１０の動作に連動して、マイコン制御によるプログラムに従って実行される。そこで、図４の流れ図に基づいて本発明に係わるミスインサート成型防止機構４０を含む型内フープ機構１０の動作について説明する。初期設定は、ステップ１００のスタートから出発してステップ１０２で搬送台３２，３４を終点ｂに移動し、ステップ１０４で各クランプ機構２４，２６によりフープ端子１２のキャリア１１を搬送台３２，３４に圧着固定する。ステップ１０６で移送装置２８，３０の昇降台３６，３８を最下端まで下降させる。ステップ１０８で、所定の端子列１３に対応するパイロット孔１５と成型金型２２の位置決めピン８６を整合して、インサートされる端子列１３を成型金型２２キャビティの所定位置に嵌合し初期設定を終わる。

ステップ１１０は公知の手段で、成型金型２２を移送装置２８，３０と一体に上昇させ、上型８８と共にランナプレート９０に圧着して型締を行い、フープ端子１２を成型金型２２で挟持して固定し、ステップ１１２でプリプラシリンダ９２から供給される樹脂を射出シリンダ９４のノズルから、フープ端子１２を設置した成型金型２２のキャビティ内に射出して成型を行う。

一方、ステップ１１０の型締でフープ端子１２を固定した段階で、ステップ１１８によりクランプ機構２４，２６がフープ端子１２のキャリア１１を開放する段階に移行し、ステップ１２０でクランプ機構２４，２６を開放したまま搬送台３２，３４を始点ａに移動する。ステップ１２２で再びクランプ機構２４，２６を作動して、フープ端子１２のキャリア１１を搬送台３２，３４に圧着固定して待機する。

ステップ１１４で成形が終了して、適当な硬化／冷却時間が経過すると、ステップ１１６は公知の手段で成型金型２２を開き、ステップ１２４で成型されたコネクタ端子台１８を突き出すと同時に、搬送台３２，３４にフープ端子１２をクランプ機構２４，２６で固定したまま昇降台３６，３８を上昇させて、インサート成型したコネクタ端子台１８が成型金型２２と接触しない高さにフープ端子１２を保持する。

ステップ１２６では、フープ端子１２をクランプ機構２４，２６で昇降台３６，３８で高い位置に拘束したまま搬送台３２，３４が所定のストロークＳを移動して終点ｂに到る。所定ストロークＳで順送されたフープ端子１２は、後続の端子列１３がインサート位置に合致して、対応するパイロット孔１５が成型金型２２の位置決めピン８６に整合する。ステップ１２８で昇降台３６，３８はフープ端子１２をクランプ機構２４，２６で拘束したまま最下端位置に下降し、フープ端子１２の端子列１３は成型金型２２のインサート位置に正確に嵌入される。

ステップ１３０で水平シリンダ４６が作動して、ピストン４８で水平移動台５０と共に端子押えアーム６４を待機している原点Ｂから前進させ、端子押えヘッド８０を成型金型２２内で順送されるフープ端子１２のキャリア１１の直上で停止させる。端子押えヘッド８０の位置は、位置決めピン８６の垂直線上に一致し、接触子８２は対応する端子列１３の直上に位置する。ステップ１３２で、垂直シリンダ５８が作動して端子押えアーム６４が下降を開始する。ステップ１３４では、接触子８２の端子列１３との接触感知センサが作動しないとステップ１３４に戻り、接触子８２が端子列１３との接触を感知するまで下降を続行する。

ステップ１３６では、所定の下降位置Ａにおいて、接触子８２が端子列１３との接触を感知し、端子押えアーム６４は下降を停止する。接触子８２が端子列１３との接触を感知した時点と、端子押えアーム６４が機械的に下降を停止する時点には時間的遅延が生じるから、この遅延時間を電子的に制御して接触子８２に内蔵した弾性を含む緩衝機構と協働で、この間に接触子８２に生じる微小応力または変形を吸収する。

ステップ１３８で押えアーム６４の停止位置すなわち端子押えヘッド８０の停止位置Ａを確認する。このため、押えアーム６４と一体で下降して停止する検知板７２の停止位置Ａをフォトマイクロセンサ７８が感知したかどうかを検証する。端子列１３が正確に成型金型２２の所定の位置に嵌挿されて異常がなければ、検知板７２は所定の高さに設置されたフォトマイクロセンサ７８の光路を遮蔽する位置Ａまで下降して停止するので、フォトマイクロセンサ７８は作動する。従って、ステップ１４０で垂直シリンダ５８を作動して押えアーム６４を上昇させ、端子押えヘッド８０を成型金型２２と干渉しない高さまで引上げ、次いで水平シリンダ４６を作動させて、ピストン４８を駆動し、水平移動台５０を後退させ原点Ｂの待機位置まで後退させる。ステップ１４０の完了時点で、ステップ１１０に戻り型締が行われ、これ以後はステップ１１０からステップ１４０に到る工程を自動的に繰返えす生産サイクルに入る。

ステップ１３８で検知板７２の停止位置がフォトマイクロセンサ７８で感知されなかった場合には、端子列１３が成型金型２２に凹設した嵌入溝の縁部と接触子８２の間に挟挿されて、押えアーム６４の下降を阻止していることになるから、ステップ１４２で直ちに警報を発して、ステップ１４４に移行する。ステップ１４４ではステップ１４０と同様に垂直シリンダ５８を作動して押えアーム６４を上昇させ、端子押えヘッド８０を成型金型２２と干渉しない高さまで引上げ、次いで水平シリンダ４６を作動させて、ピストン４８を駆動し、水平移動台５０を後退させ原点Ｂで待機させる。そして、ステップ１４６で射出成型機１６の制御プログラムに信号を送って型締を停止し、搬送台３２，３４をクランプ位置ａに停止して、昇降台３６，３８を上昇位置で停止させ型内フープ機構の稼働を停止する。

上記したように、以下同様の操作が連続して自動的に繰り返され、射出成型機１６の各ショットごとに、型締に先立って確実にフープ端子１２が成型金型２２に嵌挿されたことを確認してからコネクタ端子台１８を成型し、逐次、巻取装置２０に送るので安心して連続自動成型が実現できる。

上記実施例は、本発明に係わるミスインサート成型防止機構を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲内で、駆動機構、制御機構、感知機構などの構成に変形、修正を加えることが可能である。

以上の説明で分かるように、本発明に係わるミスインサート成型防止機構は、射出成型機の成型品突き出し機構と連動させて機構を著しく簡素化でき、安全確実なインサート成型を連続的に安心して稼働させることができる技術である。このためデュティーサイクルが向上し、納期短縮に効果がある。

本発明に係わるミスインサート成型防止機構を適用した射出成型機の一実施例を模式的に示した説明図である。 本発明に係わるミスインサート成型防止機構の一実施例で（ａ）は平面図、（ｂ）は一部を断面で示した側面図である。 本発明に係わるミスインサート成型防止機構における端子押えヘッドの一実施例で、一部を拡大して示した側面図である。 本発明に係わるミスインサート成型防止機構成形の動作を説明するための流れ図である。 従来の端子移送機構を説明するために模式的に示した説明図である。

符号の説明

１０ 型内フープ機構
１１ キャリア
１２ フープ端子
１５ パイロット孔
１６ 射出成型機
１８ コネクタ端子台
２２ 成型金型
２８，３０ 移送機構
４０ ミスインサート成型防止機構
４６ 水平シリンダ
５０ 水平移動台
５８ 垂直シリンダ
６２ 垂直移動台
６４ 端子押えアーム
７２ 検知板
７８ フォトマイクロセンサ
８０ 端子押えヘッド
８２ 接触子

Claims (2)

1. 射出成型機に、微小ピッチで整列する微細端子列群を帯状金属薄板からなるキャリアに沿って等間隔で配列したフープ端子を間欠的に連続給送し、前記端子列をインサート成型してコネクタ端子台を自動製造する型内フープ機構において、前記射出成型機の成形金型に前記端子列が自動的に間欠移送されて金型キャビティの適正な対応位置に静止して嵌挿されるときに、型締に先立って前記端子列が正確に前記金型キャビティの対応位置に整合したことを確認する感知装置を設けたことを特徴とするミスインサート成型防止機構。
2. 前記感知装置は、弾性付勢した押えアーム先端のヘッドでインサートされる前記端子列の上面を前記金型キャビティの嵌合位置に向けて押圧したとき、前記押えアームが所定位置に達せず所定許容範囲外に停止すると、警報を発して前記型内フープ機構の稼働を停止することを特徴とする請求項１記載のミスインサート成型防止機構。

Images