JP2005205851A - 成形型および位置決め機構 - Google Patents

Abstract

【課題】自由にかつ細密に形状を可変させ、その形状を保持することができる成形型および被保持物を自由にかつ精度よく位置決め可能な位置決め機構を提供すること。
【解決手段】型閉め型開き可能に設けられる一方の型２と他方の型１１とを有し、両型２、１１の型閉めにより両型２、１１間に供給される成形材料４５から、両型２、１１の形状形成部６、１５の形状に合致した形状の成形品４６を成形する成形型１であって、両型２、１１の形状形成部６、１５をそれぞれ可動式ピンアレイ２０によって構成する。可動式ピンアレイ２０は、複数のピン２１と、ピン２１を移動自在に支持するガイド２６とを備え、各ピン２１はそれぞれアクチュエータ４０に連結される。アクチュエータ４０を作動させて各ピン２１を駆動させることにより、各ピン２１の先端が所定の位置に位置決めされ、各型２、１１の成形面７、１６が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動式ピンアレイを用いた成形型および可動式ピンアレイを用いた位置決め機構に関するものである。

一般に、プレス加工においては、プレス機械に凸型と凹型とからなる金型をセットし、凸型と凹型との間に樹脂、金属等からなるシート状の成形材料をセットし、プレス機械を駆動させて凸型と凹型との間で成形材料を圧縮することにより、金型の形状に合致した成形品を成形している。
このようなプレス加工に使用される金型は、成形品の種類（材質、形状等）に応じて設計、製作されるものであるため、成形品の種類ごとに一品一様の金型を設計、製作しなければならず、金型の設計、製作に非常に手間がかかり、金型の製作費が高くつき、成形品の成形費が高くついてしまうという問題があった。

一方、上記のような金型を用いて成形した成形品を製品の一部品として組み立てたり、成形品の各部の寸法を測定したりする場合等に、位置決め機構を用いて成形品を組立装置の所定の位置に位置決めしたり、測定装置の所定の位置に位置決めしたりすること等が行われている。
このような成形品の位置決めに使用される位置決め機構の位置決め治具は、成形品の種類（材質、形状等）に応じて設計、製作されるものであるので、成形品の種類ごとに一品一様の位置決め治具を設計、製作しなければならず、位置決め治具の設計、製作に非常に手間がかかり、位置決め治具の製作費が高くつき、組立て費、測定費等が高くついてしまうという問題があった。

一方、多品種少量生産への対応等で、形状可変にすることが可能な部材を用いて一品一様に作らずとも、形状の変化に対応する金型が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
しかしながら、従来の金型では、移動量の制御が正確でない上に、素子の緻密な配置が困難であり、細密な形状の変化に対応できないという問題があった。

特開平８−２５３８８号公報 特開２０００−３４３１５９号公報

本発明の目的は、自由にかつ細密に形状を可変させ、その形状を保持することができる成形型および被保持物を自由にかつ精度よく位置決め可能な位置決め機構を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の成形型は、型閉め型開き可能に設けられ、所定の形状を形成可能な形状形成部を備え、一方の型と該一方の型に対向する他方の型とを有し、両型の型閉めにより、前記両型間に供給される成形材料から前記両型の形状形成部の形状に合致した形状の成形品を成形する成形型であって、
前記両型の形状形成部の少なくとも一方が、前記成形材料に接触する接触部を先端部に有する複数のピンを備え、可動可能に設けられる可動式ピンアレイで構成され、
前記可動式ピンアレイを駆動するアクチュエータと、前記複数のピンの位置をそれぞれ保持する保持手段とを有することを特徴とする。
これにより、自由にかつ細密に形状を可変させ、その形状を保持することができる成形型を得ることができ、１種類の成形型で、各種の成形品の成形に対応することができる。

本発明の成形型では、前記可動式ピンアレイは、前記複数のピンを可動自在に支持するガイドを有しているのが好ましい。
これにより、複数のピンをそれぞれ円滑に可動することができる。
本発明の成形型では、前記両型は、前記一方の型が前記他方の型に対して相対的に移動可能に設けられており、前記両型の移動方向と前記ピンの長手方向とが略一致するのが好ましい。
これにより、一方の型と他方の型との型閉め型開きの際に、両型が円滑に接近、離間することができる。

本発明の成形型では、前記複数のピンと、前記アクチュエータとの間に伝達機構を有し、前記伝達機構を介して前記アクチュエータの駆動力を前記複数のピンに伝達するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実にアクチュエータの駆動力をピンに伝達することができる。
本発明の成形型では、前記アクチュエータは、モータであって、前記伝達機構は、前記モータの回転力を直線運動に変換して前記複数のピンに伝達させる回転直線変換手段を有するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、アクチュエータからピンへ駆動力を伝達することができる。

本発明の成形型では、前記回転直線変換手段は、モータ軸側と前記ピン側との一方に設けられた雄ねじと該雄ねじに螺合し、他方に設けられた雌ねじであり、
前記雄ねじおよび前記雌ねじが、前記保持手段を兼ねるのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、モータからピンへ駆動力を伝達することができ、構造を簡易なものとすることができる。

本発明の成形型では、前記両型は、前記可動式ピンアレイを支持する型本体をそれぞれ有し、前記一方の型の型本体にガイドピンを設け、前記他方の型の型本体に前記ガイドピンを相対的にスライド自在に挿入させるガイド孔を設けたのが好ましい。
これにより、一方の型と他方の型との型閉め型開きの際に、両型が円滑に接近、離間することができる。

本発明の位置決め機構は、被保持物を支持して所定の位置に位置決めする位置決め治具を備えた位置決め機構であって、
前記位置決め治具は、前記被保持物に接触する接触部を先端部に有する複数のピンを備える可動式ピンアレイで構成され、
前記可動式ピンアレイを駆動するアクチュエータと、前記複数のピンの位置をそれぞれ保持する保持手段とを有することを特徴とする。
これにより、被保持物を自由に、かつ精度よく位置決めすることができ、１種類の位置決め機構で、各種の被保持物の位置決め治具を容易に形成することができる。

本発明の位置決め機構では、前記可動式ピンアレイは、前記複数のピンを可動自在に支持するガイドを有しているのが好ましい。
これにより、複数のピンをそれぞれ円滑に可動することができる。
本発明の位置決め機構では、前記複数のピンと、前記アクチュエータとの間に伝達機構を有し、前記伝達機構を介して前記アクチュエータの駆動力を前記複数のピンに伝達するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実にアクチュエータの駆動力をピンに伝達することができる。

本発明の位置決め機構では、前記アクチュエータは、モータであって、前記伝達機構は、前記モータの回転力を直線運動に変換して前記複数のピンに伝達させる回転直線変換手段を有するのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、アクチュエータからピンへ駆動力を伝達することができる。

本発明の位置決め機構では、前記回転直線変換手段は、モータ軸側と前記ピン側との一方に設けられた雄ねじと該雄ねじに螺合し、他方に設けられた雌ねじであり、
前記雄ねじおよび前記雌ねじが、前記保持手段を兼ねるのが好ましい。
これにより、容易かつ確実に、モータからピンへ駆動力を伝達することができ、構造を簡易なものとすることができる。

以下、本発明の可動式ピンアレイを用いた成形型および可動式ピンアレイを用いた位置決め機構を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の成形型の第１実施形態の全体を示す概略図、図２は図１に示す成形型に使用される可動式ピンアレイを示す斜視図、図３は図１に示す成形型によって成形される成形品を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

これらの図に示すように、この成形型１は、上下方向に型閉め型開き可能に設けられる一方の型である上型２と上型２に対向して設けられる他方の型である下型１１の二つの型を有し、両型２、１１の型閉めの際に両型２、１１間に位置した成形材料４５を両型２、１１間で型閉めすることにより、両型２、１１に合致した成形品４６を成形するように構成したものである。以下これらの各構成要素について順次説明する。

上型２は、金属製の板状の型本体３と、型本体３の中央部に設けられる形状形成部６とから構成されている。型本体３の隅部には、少なくとも１箇所に型本体３の上下面間を貫通するガイド孔５が設けられ、このガイド孔５内に後述する下型１１のガイドピン１４が相対的にスライド自在に挿入されている。
下型１１は、上型２と同様に、金属製の板状の型本体１２と、型本体１２の中央部に設けられる形状形成部１５とから構成されている。型本体１２の隅部の上型２のガイド孔５に対応する部分にはそれぞれガイドピン１４が一体に設けられ、このガイドピン１４が上型２のガイド孔５内に相対的にスライド自在に挿入される。

上型２および下型１１の型本体３、１２の中央部には、それぞれ上下面間を貫通した状態で支持孔４、１３が設けられ、この支持孔４、１３内にそれぞれ形状形成部６、１５が嵌合、接着等の手段によって一体に設けられる。支持孔４、１３は、形状形成部６、１５の外形に応じた形状に形成され、本実施形態においては、図２に示すように、正六角形状に形成されている。

上型２の形状形成部６および下型１１の形状形成部１５は、同一構成の可動式ピンアレイ２０によって構成されている。可動式ピンアレイ２０は、図２に示すように、複数のピン２１と、複数のピン２１を可動（移動）自在に支持するガイド２６とから構成され、ガイド２６の外周側が各型２、１１の型本体３、１２の支持孔４、１３の内周側に嵌合、接着等の手段により一体に固着される。

各ピン２１は、それぞれ、ガイド２６によって上下方向に移動自在に支持されるとともに、上下端部がガイド２６の上下端から突出するピン本体２２と、ガイド２６の上下端から突出しているピン本体２２の上下先端部にそれぞれ一体に設けられる頭部（接触部）２３、２４とを備えており、各ピン２１の下側の頭部２４の先端面または上側の頭部２３の先端面によって、成形材料４５と接触する各形状形成部６、１５の表面、すなわち上型２の成形面７および下型１１の成形面１６が形成されている。

本実施形態においては、上型２の成形面７は、直方体状の空間である第１凹部９と、第１凹部９よりも深い（上方の）直方体状の空間である第２凹部１０とからなる２段凹部８に成形されている。また、下型１１の成形面１６は、直方体状の突起である第１凸部１８と、第１凸部１８よりも高い（上方の）直方体状の突起である第２凸部１９とからなる２段凸部１７に成形されている。

各ピン２１のピン本体２２は、同一長さ、直径の丸棒状に形成されている。各ピン２１のピン本体２２および頭部２３、２４の構成材料は、成形品４６の成形材料４５の種類に応じて選択されるものであって、例えば、ステンレス鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の各種の金属、各種の樹脂、各種のセラミックス等を用いることができる。

ガイド２６は、複数のパイプ２７を平面視で外形が正六角形状をなすように束ねて構成したものであって、各パイプ２７の内周側にそれぞれ前述した各ピン本体２２を上下方向に移動自在に挿着させるガイド孔２８が形成されている。
ガイド２６の外形は、型本体３、１２の支持孔４、１３の形状に応じた形状に形成されるものであって、本実施形態においては、正六角形状の支持孔４、１３に合わせて正六角形状に形成されている。なお、ガイド２６の外形は、特に制限されるものではなく、正六角形以外の多角形（三角形、四角形、五角形、八角形等）、円形、半円形、楕円形等としてもよいし、その他の形状としてもよい。

各パイプ２７は、それぞれ、同一長さ（型本体の厚みと同一の長さ）、同一内径、同一外径に形成されている。各パイプ２７の構成材料は、ピン本体２２の構成材料に応じて選択されるものであって、例えば、ステンレス鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の各種の金属、各種の樹脂、各種のセラミックス等を用いることができる。
各パイプ２７と各ピン本体２２とは、各ピン本体２２が各パイプ２７の内周側のガイド孔２８をガタが生じることなく円滑にスライドできるように、各パイプ２７の内径、各ピン本体２２の直径が設定されている。

各パイプ２７の内周面に周知の方法によりフッ素樹脂膜を形成し、各パイプ２７の耐磨耗性を向上させても良い。フッ素樹脂膜は、各ピン本体２２の外周面に形成しても良いし、各パイプ２７の内周面と各ピン本体２２の外周面の両方に形成しても良い。
複数のパイプ２７は、各パイプ２７が面一となるように、かつ外形が正六角形状をなすように束ねられている。この場合、隣接するパイプ２７、２７間は、接着剤、ろう材、各パイプの外面に設けたメッキ膜（金属膜）等、またはこれらのうちの任意の２以上の組み合わせからなる接合手段によって一体に接合されている。

各パイプ２７は、両端（上下端）から各ピン本体２２が所定量突出する長さに形成され、各パイプ２７の上下端から突出している各ピン本体２２の上下端部にそれぞれ頭部２３、２４が一体に設けられている。
各頭部２３、２４は、一端（上端または下端）が閉塞された筒状をなすものであって、各ピン本体２２の上下端部を内周側に嵌合させ、この状態で固着手段によりに各ピン本体２２の上下端部に一体に固着されている。各頭部２３、２４は、同一長さ、同一内径、同一外径に形成され、各ピン２１の全長が同一となるように、ピン本体２２の上下端部に固着されている。固着手段としては、例えば、嵌合、接着剤、ろう材等、またはこれらのうちの任意の２つ以上の組み合わせが挙げられる。

各頭部２３、２４の構成材料は、各ピン本体２２に応じて選択されるものであって、例えば、ステンレス鋼、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の各種の金属、各種の樹脂、各種のセラミックス等を用いることができる。
各頭部２３、２４は、外径が各パイプ２７の内径よりも大きく、かつ各パイプ２７の外径よりも小さく形成されている。これにより、各頭部２３、２４がストッパーとして機能し、各ピン２１が各パイプ２７から脱落するのが防止されるとともに、各ピン２１の可動時に隣接する頭部２３、２４同士が互いに接触するのを防止することができる。

可動式ピンアレイ２０の各ピン２１は、それぞれアクチュエータ４０に連結され、アクチュエータ４０の作動により長手方向（上下方向）に移動し、上下方向の所定の位置に位置決めされる。これにより、上型２の可動式ピンアレイ２０の各ピン２１の下側の頭部２４の先端面が所定の位置に位置決めされ、上型２の下面側に各ピン２１の各頭部２４の先端面によって所定の形状（２段凹部８）の成形面７が形成される。また、下型１１の可動式ピンアレイ２０の各ピン２１の上側の頭部２３の先端面が所定の位置に位置決めされ、下型１１の上面側に各ピン２１の上側の頭部２３の先端面によって所定の形状（２段凸部１７）の成形面１６が形成される。

各アクチュエータとして４０は、各ピン２１を上下方向に移動させることができるものであれば特に限定されず、例えば、ＡＣモータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ（パルスモータ）等のモータ等が挙げられる。
各アクチュエータ４０にモータを使用した場合には、モータの回転軸と各ピン２１との間にモータの回転力を直線運動に変換する伝達機構（図示せず）を設けるのが好ましい。 これにより、モータの回転力を効率よく各ピン２１に伝達することができる。
また、各アクチュエータ４０により各ピン２１を移動させ、位置決めした後にそのピンを、保持手段（図示せず）により保持する。保持手段については、後に詳述する。

次に、本発明の成形型１の動作（作用）を説明する。
図３に示すような成形品４６を成形するには、例えば、前述した伝達機構におよび保持手段よって所定の形状に形成され、保持された上型２および下型１１をプレス機械（図示せず）にセットし、上型２と下型１１との間に樹脂、金属等からなるシート状の成形材料４５を供給し、プレス機械のプランジャーを作動させて上型２と下型１１とを相対的に接近する方向に移動させて両型２、１１の型閉めを行い、両型２、１１の形状形成部６、１５の成形面７、１６間で成形材料４５を圧縮する。そして、所定の時間保圧した後に、プランジャーを作動させて両型２、１１を相対的に離間させて両型２、１１の型開きを行い、両型２、１１間から成形品４６を取り出す。このようにして、図３に示すような成形品４６を成形することができる。

上記のように構成した本実施形態による成形型１にあっては、上型２の形状形成部６および下型１１の形状形成部１５の可動式ピンアレイ２０、２０を駆動させて、複数のピン２１を上下方向の所定の位置に位置決めすることにより、上型２の形状形成部６の成形面７および下型１１の形状形成部１５の成形面１６を所定の形状に形成することができるので、１種類の成形型で自由な（様々な）形状の成形品の成形に対応することができる。

また、形状形成部をピンアレイで形成することにより、前述した効果に加えて細密な形状に（精度の高い）成形品を形成することができる。
従って、成形品の種類ごとに一品一様の成形型を設計、製作する必要がなくなるので、成形型の設計、製作が容易となり、成形型の製作費を安くすることができ、成形品の成形費を安く抑えることができる。

次に、本発明の成形型の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の成形型の第２実施形態を示す斜視図である。
以下、第２実施形態の成形型１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の成形型１は、可動式ピンアレイ２０のガイド２９を正六角形状の金属製の板によって構成した点が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。

図４に示すように、第２実施形態の成形型１の可動式ピンアレイ２０は、金属製の正六角形状の板の複数箇所に上下面間を貫通するガイド孔３０を周知の光造形法等の加工法により形成してガイド２９を構成し、このガイド２９の各ガイド孔３０内にそれぞれピン本体２２を挿着し、ガイド２９の上下面から突出している各ピン本体２２の上下端部にそれぞれ頭部２３、２４を一体に設けてピン２１を構成したものである。

そして、本実施形態による成形型１にあっても、前記第１実施形態に示すものと同様に、上型２の形状形成部６および下型１１の形状形成部１５の可動式ピンアレイ２０、２０を駆動させて、複数のピン２１を上下方向の所定の位置に位置決めすることにより、上型２の形状形成部６の成形面７および下型１１の形状形成部１５の成形面１６を所定の形状に形成することができるので、１種類の成形型で自由な（様々な）形状の成形品に対応することができる。
従って、成形品の種類ごとに一品一様の成形型を設計、製作する必要がなくなるので、成形型の設計、製作が容易となり、成形型の製作費を安くすることができ、成形品の成形費を安く抑えることができる。

次に、本発明の成形型の第３実施形態について説明する。
図５は、本発明の成形型の第３実施形態を示す斜視図である。
以下、第３実施形態の成形型１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第３実施形態の成形型１は、可動式ピンアレイ２０のガイド３１を金属製の正方形状の板によって構成し、それに対応させて上型２の支持孔４および下型１１の支持孔１３を正方形状に形成した点が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。

図５に示すように、第３実施形態の成形型１の可動式ピンアレイ２０は、金属製の正方形状の板の複数箇所に上下面間を貫通するガイド孔３２を周知の電鋳等の加工法により形成してガイド３１を構成し、このガイド３１の各ガイド孔３２内にそれぞれピン本体２２を挿着し、ガイド３１の上下面から突出している各ピン本体２２の上下端部にそれぞれ頭部２３、２４を一体に設けてピン２１を構成したものである。

そして、本実施形態による成形型１にあっても、前記第１実施形態に示すものと同様に、上型２の形状形成部６および下型１１の形状形成部１５の可動式ピンアレイ２０、２０を駆動させて、複数のピン２１を上下方向の所定の位置に位置決めすることにより、上型２の形状形成部６の成形面７および下型１１の形状形成部１５の成形面１６を所定の形状に形成することができるので、１種類の成形型で自由な（様々な）形状の成形品に対応することができる。
従って、成形品の種類ごとに一品一様の成形型を設計、製作する必要がなくなるので、成形型の設計、製作が容易となり、成形型の製作費を安くすることができ、成形品の成形費を安く抑えることができる。

次に、本発明の成形型の第４実施形態について説明する。
図６は、本発明の成形型の第４実施形態を示す斜視図である。
以下、第４実施形態の成形型１について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第４実施形態の成形型１は、可動式ピンアレイ２０のガイド３３を複数の矩形状の板３４を積層して構成した点が異なっていること以外は、前述した第１実施形態と同様である。

図６に示すように、第４実施形態の成形型１の可動式ピンアレイ２０は、複数の矩形状の板３４を積層して、複数箇所に上下面間を貫通するガイド孔３５を周知のワイヤー放電加工等の加工法により形成してガイド３３を構成し、このガイド３３の各ガイド孔３５内にそれぞれピン本体２２を挿着し、ガイド３３の上下面から突出している各ピン本体２２の上下端部にそれぞれ頭部２３、２４を一体に設けてピン２１を構成したものである。

そして、本実施形態による成形型１にあっても、前記第１実施形態に示すものと同様に、上型２の形状形成部６および下型１１の形状形成部１５の可動式ピンアレイ２０、２０を駆動させて、複数のピン２１を上下方向の所定の位置に位置決めすることにより、上型２の形状形成部６の成形面７および下型１１の形状形成部１５の成形面１６を所定の形状に形成することができるので、１種類の成形型で自由な（様々な）形状の成形品に対応することができる。
従って、成形品の種類ごとに一品一様の成形型を設計、製作する必要がなくなるので、成形型の設計、製作が容易となり、成形型の製作費を安くすることができ、成形品の成形費を安く抑えることができる。

なお、前記各実施の形態においては、可動式ピンアレイ２０の各ピン２１をアクチュエータ４０によって駆動、位置決めするように構成したが、成形品４６の表面に可動式ピンアレイ２０の各ピン２１を当接させて、その位置に何らかの固定手段によって各ピン２１を固定することにより、各型２、１１の成形面７、１６を成形品４６の形状に応じた形状に形成することができるものであり、その場合には、アクチュエータ４０を不要なものとすることができる。

以下伝達機構として、雄ねじと雌ねじとの組み合わせてなるねじ手段を用いた場合の実施形態について説明する。図７は、位置決め機構に使用する可動式ピンアレイを示す部分拡大説明図である。
この可動式ピンアレイ２０は、前述した可動式ピンアレイ２０と同様の構成を有するものであって、複数のピン２１と、複数のピン２１を可動自在（図４中上下方向に移動自在）に支持するガイド３６、３８とを備えており、各ピン２１は伝達機構４４を介してそれぞれアクチュエータ４０に連結されている。

ガイド３６、３８は、上下方向に所定の間隔をおいて設けられる上ガイド３６と下ガイド３８の二つのガイド３６、３８を有し、上ガイド３６には上下面間を貫通する上ガイド孔３７が複数箇所に設けられ、上ガイド孔３７に対応する下ガイド３８の部分には上下面間を貫通する上ガイド孔３７よりも大径の下ガイド孔３９が設けられている。
上ガイド３６の上ガイド孔３７には各ピン２１のピン本体２２が上下方向にスライド自在に挿着され、上ガイド３６の上下面から突出しているピン本体２２の上下端部にそれぞれ頭部２３、２４が一体に設けられている。

各ピン２１の上側の頭部２３は、図３に示す成形品４６を所定の位置に位置決めする位置決め部として機能している。各ピン２１の下側の頭部２４は、下ガイド３８の下ガイド孔３９内にスライド自在に挿着されている。
各ピン２１の下側の頭部２４の中心部には雌ねじ２５が螺設され、この雌ねじ２５とアクチュエー４０側の雄ねじ４３とが相互に螺合し、この雌ねじ２５と雄ねじ４３とによってアクチュエータ４０の駆動力をピン２１に伝達する伝達機構４４および保持手段の主要部が構成されている。

アクチュエータと４０しては、前述した成形型１と同様に、特に制限されるものではなく、例えば、ＡＣモータ、ＤＣモータ、ステッピングモータ（パルスモータ）等のモータを用いることができる。
アクチュエータ４０にモータ４１を使用した場合には、モータ４１の回転軸（モータ軸）４２の周面に雄ねじ４３を螺設し、各ピン２１の下側の頭部２４の中心部に雌ねじ２５を螺設し、この雄ねじ４３と雌ねじ２５とを相互に螺合させることにより伝達機構４４を構成する。

そして、この伝達機構４４により、モータ４１の回転力が直線運動に変換されてピン２１側に伝達され、ピン２１が上下方向に移動し、ピン２１の上側の頭部２３が上下方向の所定の位置に位置決めされる。
なお、本実施形態では、伝達機構として雄ねじと雌ねじを用いた場合について説明したが、それに限定されない。

また、本実施形態では、保持手段としてモータ４１の回転軸（モータ軸）４２の周面に雄ねじ４３を螺設し、各ピン２１の下側の頭部２４の中心部に雌ねじ２５を螺設した場合について説明したが、それに限られず、例えば、頭部２４の外周面に雄ねじを螺設し、下ガイド孔３９の周面に雌ねじを螺設し、この雄ねじ４３と雌ねじ２５とを相互に螺合させることにより保持する方法や、図３中左右方向からピン２１をねじ等により押圧して保持する方法等、別途各ピン２１を保持（固定）する手段を設けてもよい。その場合には、アクチュエータ４０を用いて各ピン２１を所望の形状まで移動させた後に、アクチュエータ４０を不要なものとすることができる。
また、各ピン２１に対して回転軸４２が偏心するようにモータ４１を設け、回転軸４２と各ピン２１との間を連結部材（図示せず）によって斜めに連結しても良い。このように構成することにより、使用するモータの大きさに関わらず、隣接するピン２１、２１間のピッチをより細密にすることができる。

次に、本発明による位置決め機構の実施形態を示す。
図８は、本発明の位置決め機構の実施形態の部分拡大斜視図である。
すなわち、この位置決め機構５０は、例えば、前述した成形品等の被保持物を一部品として製品を組み立てる際に使用する組立装置（図示せず）、成形品の各部の寸法を測定する際に使用する測定装置（図示せず）等の所定の位置に被保持物を位置決めし、支持するために使用されるものであって、被保持物を位置決めする位置決め治具５１に可動式ピンアレイ２０を使用している。
この可動式ピンアレイ２０は、前述した可動式ピンアレイ２０と同様の構成を有するものである。すなわち、図３に示すように、複数のピン２１と、複数のピン２１を可動自在（上下方向に移動自在）に支持するガイド３６、３８とを備えており、各ピン２１は伝達機構４４を介してそれぞれアクチュエータ４０に連結されている。

以下被保持物として代表的に図４に示す成形品４６を用いた場合について説明する。
前記のように構成した本実施形態による位置決め機構５０によって図３に示すような成形品４６を所定の位置に位置決めするには、成形品４６の２段凹部４７のうちの第１凹部４８の底面の三隅に３本のピン２１、２１、２１（第１、第２、第３のピン）の上側の頭部２３、２３、２３が当接し、第２凹部４９の底面の三隅に他の３本のピン２１、２１、２１（第４、第５、第６のピン）の上側の頭部２３、２３、２３が当接するように、各アクチュエータ４０による各ピン２１の上ガイド３６からの突出量を調整する。

そして、位置決め治具５１の第１〜第３のピン２１、２１、２１を成形品４６の第１凹部４８の底面に当接させ、第４〜第６のピン２１、２１、２１を成形品４６の第２凹部４９の底面に当接させて、成形品４６を６本のピン２１、２１…によって支持する。そして、この状態で位置決め治具５１を組立装置の所定の位置、測定装置の所定の位置に位置決めすることにより、位置決め治具５１に支持した成形品４６を組立装置の所定の位置、測定装置の所定の位置に位置決めすることができるものである。

このピンを支持する方法としては、特に限定されないが、例えば、前述した雄ねじおよび雌ねじを用いた保持手段を用いるのが好ましい。これにより、確実に、各ピン２１の位置を保持することができる。
なお、上記の説明においては、第１〜第３の３本のピン２１、２１、２１によって第１凹部４８を支持し、第４〜第６の３本のピン２１、２１、２１によって第２凹部４９を支持したが、３本以上または２本以下のピン２１によって第１凹部４８および第２凹部４９を支持しても良い。

上記のように構成した本実施形態による位置決め機構５０にあっては、位置決め治具５１を可動式ピンアレイ２０によって構成し、可動式ピンアレイ２０を駆動させて複数のピン２１のうちの任意のピン２１を上下方向の所定の位置に位置決めすることにより、位置決め治具５１によって成形品４６を支持することができるので、被保持物の位置決めに際して、１種類の位置決め治具５１で自由な（様々な）形状で、かつ精度よく対応することができる。
従って、成形品の種類ごとに一品一様の位置決め治具を設計、製作する必要がなくなるので、位置決め治具設計、製作が容易となり、位置決め治具の製作費を安くすることができ、成形品の組立費、測定費等を安く抑えることができる。

なお、前記の説明においては、可動式ピンアレイ２０の各ピン２１をアクチュエータ４０によって駆動、位置決めするように構成したが、それに限られず、成形型１と同様に、成形品４６の表面に可動式ピンアレイ２０の各ピン２１を当接させた後に、別途、各ピン２１を保持（固定）する手段を設けてもよい。その場合には、アクチュエータ４０を用いて各ピン２１を所望の形状まで移動させた後に、アクチュエータ４０を不要なものとすることができる。

以上、本発明の成形型および位置決め機構を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

本発明による第１実施形態の成形型の概略図である。 図１の成形型に使用される可動式ピンアレイの斜視図である。 図１の成形型によって成形される成形品の斜視図である。 第２実施形態の成形型に使用される可動式ピンアレイの斜視図である。 第３実施形態の成形型に使用される可動式ピンアレイの斜視図である。 第４実施形態の成形型に使用される可動式ピンアレイの斜視図である。 伝達機構に使用する可動式ピンアレイの部分拡大説明図である。 本発明による位置決め機構の一実施形態の部分拡大斜視図である。

符号の説明

１……成形型 ２……一方の型（上型） ３、１２……型本体 ４……支持孔 ５……ガイド孔 ６、１５……形状形成部 ７……成形面 ８……２段凹部 ９……第１凹部 １０……第２凹部 １１……他方の型（下型）１３……支持孔 １４……ガイドピン １６……成形面 １７……２段凸部 １８……第１凸部 １９……第２凸部 ２０……可動式ピンアレイ ２１……ピン ２２……ピン本体 ２３、２４……頭部 ２５……雌ねじ ２６、２９、３１、３３、３６、３８……ガイド ２７……パイプ ２８、３０、３２、３５……ガイド孔 ３４……板 ３７……上ガイド孔 ３９……下ガイド孔 ４０……アクチュエータ ４１……モータ ４２……回転軸 ４３……雄ねじ ４４……伝達機構 ４５……成形材料 ４６……成形品 ４７……２段凹部 ４８……第１凹部 ４９……第２凹部 ５０……位置決め機構 ５１……位置決め治具

Claims (12)

1. 型閉め型開き可能に設けられ、所定の形状を形成可能な形状形成部を備え、一方の型と該一方の型に対向する他方の型とを有し、両型の型閉めにより、前記両型間に供給される成形材料から前記両型の形状形成部の形状に合致した形状の成形品を成形する成形型であって、
   前記両型の形状形成部の少なくとも一方が、前記成形材料に接触する接触部を先端部に有する複数のピンを備え、可動可能に設けられる可動式ピンアレイで構成され、
   前記可動式ピンアレイを駆動するアクチュエータと、前記複数のピンの位置をそれぞれ保持する保持手段とを有することを特徴とする成形型。
2. 前記可動式ピンアレイは、前記複数のピンを可動自在に支持するガイドを有している請求項１に記載の成形型。
3. 前記両型は、前記一方の型が前記他方の型に対して相対的に移動可能に設けられており、前記両型の移動方向と前記ピンの長手方向とが略一致する請求項１または２に記載の成形型。
4. 前記複数のピンと、前記アクチュエータとの間に伝達機構を有し、前記伝達機構を介して前記アクチュエータの駆動力を前記複数のピンに伝達する請求項１ないし３のいずれかに記載の成形型。
5. 前記アクチュエータは、モータであって、前記伝達機構は、前記モータの回転力を直線運動に変換して前記複数のピンに伝達させる回転直線変換手段を有する請求項４に記載の成形型。
6. 前記回転直線変換手段は、モータ軸側と前記ピン側との一方に設けられた雄ねじと該雄ねじに螺合し、他方に設けられた雌ねじであり、
   前記雄ねじおよび前記雌ねじが、前記保持手段を兼ねる請求項５に記載の成形型。
7. 前記両型は、前記可動式ピンアレイを支持する型本体をそれぞれ有し、前記一方の型の型本体にガイドピンを設け、前記他方の型の型本体に前記ガイドピンを相対的にスライド自在に挿入させるガイド孔を設けた請求項１ないし６のいずれかに記載の成形型。
8. 被保持物を支持して所定の位置に位置決めする位置決め治具を備えた位置決め機構であって、
   前記位置決め治具は、前記被保持物に接触する接触部を先端部に有する複数のピンを備える可動式ピンアレイで構成され、
   前記可動式ピンアレイを駆動するアクチュエータと、前記複数のピンの位置をそれぞれ保持する保持手段とを有することを特徴とする位置決め機構。
9. 前記可動式ピンアレイは、前記複数のピンを可動自在に支持するガイドを有している請求項８に記載の位置決め機構。
10. 前記複数のピンと、前記アクチュエータとの間に伝達機構を有し、前記伝達機構を介して前記アクチュエータの駆動力を前記複数のピンに伝達する請求項８または９に記載の位置決め機構。
11. 前記アクチュエータは、モータであって、前記伝達機構は、前記モータの回転力を直線運動に変換して前記複数のピンに伝達させる回転直線変換手段を有する請求項１０に記載の位置決め機構。
12. 前記回転直線変換手段は、モータ軸側と前記ピン側との一方に設けられた雄ねじと該雄ねじに螺合し、他方に設けられた雌ねじであり、
    前記雄ねじおよび前記雌ねじが、前記保持手段を兼ねる請求項１１に記載の位置決め機構。
    

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