JP2006036336A

JP2006036336A - 成形品箱詰め方法

Info

Publication number: JP2006036336A
Application number: JP2004222714A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Shudo; 弘樹周藤
Original assignee: Star Seiki Co Ltd
Current assignee: Star Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】固体潤滑剤が混入した特別の合成樹脂によりトレーを製造する必要がなく、トレーの製造コストを低減することができる。トレーの収容凹所内に対して成形品を確実に収容させて箱詰めすることができる。
【解決手段】トレーに対して各収容凹所に相対してガイド孔が形成されたガイド体を取り付け、先端部にて成形品を保持した保持部材をガイド体のガイド孔内に挿入した状態で成形品の保持を解除して各収容凹所内に成形品を収容する。
【選択図】図６

Description

本発明は、成形機から取出した成形品をトレーの各収容凹所内に収容して箱詰めする成形品箱詰め方法に関する。

成形機から取出された成形品が箱詰めされるトレーとしては、合成樹脂製からなり、その底面に成形品の形状にほぼ一致する多数の収容凹所がマトリックス状に形成されている。そして各収容凹所内に成形品をそれぞれ収容してトレーに箱詰めするには、トレーの各収容凹所の上方に、成形品を保持したチャックを近接させた後に、チャックによる成形品の保持を解除して収容凹所内に収容することにより箱詰めしている。そしてトレー内に成形品を収容する際には、次工程での自動処理を可能にするため、収容凹所内にて所定の姿勢で収容する必要がある。

しかし、トレーの各収容凹所内に成形品を所定の姿勢で収容するには、成形品を保持したチャックとトレーの収容凹所とを高い位置精度で相対するように移動制御する必要があり、制御方法が複雑化する問題を有している。
特に、例えば光学レンズ等のように微小で軽量の成形品にあっては、チャック及びトレーを高い位置精度で移動制御しても、成形品を収容凹所内に自重落下して収容させる際に、空気抵抗により成形品の姿勢が乱れて収容凹所内へ確実に収容させることが困難であった。また、成形品を収容したトレーを搬送する際においても、収容凹所内の成形品が搬送時の振動や空気抵抗等により収容姿勢が乱れて外に飛び出すおそれもあった。

この欠点を解決するため、例えば特許文献１に示す製品収納トレーが提案されている。該製品収納トレーは、トレーを形成する熱可塑性樹脂に固体潤滑剤を混入して表面摩擦係数を低くすることにより位置ずれした状態で凹所内に収容された成形品を、その自重により位置修正可能にしている。

しかし、特許文献１に示す製品収納トレーにあっては、固体潤滑剤が混入された熱可塑性樹脂を原料としてトレーを成形しなければならず、トレー自体が高コスト化する問題を有している。また、この種のトレーは繰返し使用されることにより混入された固体潤滑剤が消費されることにより長期にわたって低摩擦係数を維持して製品を所定の姿勢に修正することが困難であった。更に、収容される成形品の表面に固体潤滑剤が付着することが避けられず、成形品によっては、トレーから取出した後に、固体潤滑剤を除去するための洗浄処理が必要になる問題を有している。

また、成形品及びこれを収容するトレー自体、合成樹脂製であるため、静電気が帯電し易くなる。このため、成形品をトレーの収容凹所内に収容する際には、それぞれに帯電した静電気によりトレー及び成形品が電気的に反発し合ったり、吸引し合ったりして成形品を収容凹所内に確実に収容させることが困難であった。
特開２００１−２０４８号公報

解決しようとする問題点は、固体潤滑剤が混入した合成樹脂によりトレーを成形する場合には、トレーの製作コストが増大する点にある。トレーの収容凹所に対して成形品を自重落下させてトレーに成形品を箱詰めする際には、成形品を高い位置精度で移動制御しなければならず、制御装置が複雑化して高コスト化する点にある。

本発明は、保持された成形品をトレーの底面に形成されたそれぞれの収容凹所内に収容して箱詰めする方法において、トレーに対して各収容凹所に相対してガイド孔が形成されたガイド体を取り付け、先端部にて成形品を保持する保持部材をガイド体のガイド孔内に挿入した状態で成形品の保持を解除して各収容凹所内に成形品を収容可能にすることを特徴とする。

本発明は、固体潤滑剤が混入した特別の合成樹脂によりトレーを製造する必要がなく、トレーの製造コストを低減することができる。トレーの収容凹所内に対して成形品を確実に収容させて箱詰めすることができる。

本発明は、トレーに対して各収容凹所に相対してガイド孔が形成されたガイド体を取り付け、先端部にて成形品を保持する保持部材をガイド体のガイド孔内に挿入した状態で成形品の保持を解除して各収容凹所内に成形品を収容する。

以下に、実施例を示す図に従って本発明を説明する。
図１〜図５において、成形品箱詰め装置１の本体フレーム３上には成形機（図示せず）から取出された成形品（図示せず）を製品４（本発明の請求項に記載された成形品は、本実施例において製品を示す）とスプル（図示せず）とに分離するゲート切断装置（図示せず）及び製品４を箱詰めする製品箱詰め位置の間で延びる第１走行フレーム５が固定され、該第１走行フレーム５上には第１走行体７が第１走行フレーム５の長手方向へ往復移動するように支持されている。また、第１走行体７には第１走行フレーム５の長手直交方向に延びる第２走行フレーム９が設けられ、該第２走行フレーム９には第２走行体１１が上記長手直交方向へ往復移動するように支持されている。そして第２走行体１１には昇降フレーム１３が上下方向へ移動するように支持され、該昇降フレーム１３の下部にはゲート切断された製品４を保持するチャック１５が昇降作動するように取付けられている。

尚、第１走行フレーム５に対して第１走行体７、第２走行フレーム９に対して第２走行体１１、第２走行体１１に対して昇降フレーム１３及び昇降フレーム１３に対してチャック１５をそれぞれ移動させる駆動機構としては、数値制御されるサーボモータの回転駆動力を往復直線駆動力に変換するベルト機構、ラック・ピニオン機構、送りねじ機構等やリニアサーボモータ等のいずれであってもよい。

上記チャック１５はチャック板１５ａに、上下方向に軸線を有した円筒形状からなり、成形品における製品４の個数に応じた数の吸着保持部材１６を、後述するトレー１９に形成された多数の収容凹所１９ａの配列に一致するように所定の間隔をおいたマトリクス状に配置して構成される。各吸着保持部材１６は本発明の保持部材を構成するもので、その下端部に、後述するガイド体２１の各ガイド孔２１ａ内に挿入可能な小径の挿入部１６ａが設けられ、該挿入部１６ａの下端面に形成された吸引孔１６ｂの周囲にはシリコンゴム等の弾性部材１６ｃが取付けられている。各吸着保持部材１６は接続された負圧発生装置（図示せず）による負圧により製品４を吸着する。また、弾性部材１６ｃは製品４を吸着する際に気密性を確保すると共に吸着時に製品４が傷付くのを防止する。

上記した吸着保持部材１６はゲート切断された製品４を吸着して保持する際に使用する部材であるが、ゲート切断する際の製品４の相互間隔は、通常は収容凹所１９ａの相互間隔より広くなっている。このため、吸着保持部材１６の相互間隔をゲート切断する際の製品４の相互間隔に一致させて、例えば吸着保持部材１６の相互間隔を収容凹所１９ａ間隔の適宜倍数に設定し、先ず、上記個数をおいた各収容凹所１９ａにそれぞれの吸着保持部材１６をそれぞれ相対させて製品４を収容し、次に製品４が収容された各収容凹所１９ａに隣接するそれぞれの収容凹所１９ａにそれぞれの吸着保持部材１６を相対させるように位置制御して製品４をそれぞれの収容凹所１９ａ内に収容すればよい。

上記した各吸着保持部材１６の挿入部１６ａは吸着される製品４より若干大きい外径からなる。また、本実施例においては、製品４として、例えば比較的小型で軽量の樹脂製光学レンズを示すが、本発明にあってはこれに限定されるものでないことは勿論である。

製品箱詰め位置にはトレー供給搬出装置１７が配置される。該トレー供給搬出装置１７は、ベルトコンベヤ、ローラコンベヤ等の搬送装置により構成され、上面にガイド体２１が取付けられた空のトレー１９を製品箱詰め位置に供給すると共に製品４が収容されたトレー１９を次工程へ搬出させる。尚、トレー供給搬出装置１７としては、トレー供給装置及びトレー搬出装置を並行配置し、トレー供給装置により空のトレー１９を製品箱詰め位置に供給すると共にトレー搬出装置により製品が箱詰めされたトレー１９を搬出するように構成してもよいことは勿論である。

上記トレー１９は合成樹脂製からなり、底板上面に、チャック１５に取付けられる吸着保持部材１６の個数の整数倍（１を含む）の個数の収容凹所１９ａがマトリックス状に配列されて設けられる。これら収容凹所１９ａは製品４の大きさより若干大きい大きさで、かつ製品４の厚さより若干大きい深さからなる。

トレー１９の上部にはガイド体２１が着脱可能に取付けられている。該ガイド体２１は合成樹脂製で、トレー１９の上面全体を覆う大きさ及び上記した吸着保持部材１６の挿入部１６ａを所望の深さで挿入させる厚さの板状体からなる。そしてガイド体２１には吸着保持部材１６の挿入部１６ａの横断面形状とほぼ一致して挿入可能な大きさからなる多数のガイド孔２１ａが各収容凹所１９ａに相対するように形成されている。ガイド体２１は、トレー１９の相対する一対の側板１９ｂの上部にて横方向へ延びるように形成された係合溝１９ｃにその両端部を挿入して係合させることにより着脱可能に取付けられる。

次に、成形品箱詰め装置１による製品４の箱詰め方法を説明する。
成形品のスプルからゲート切断された各製品４はチャック１５の各吸着保持部材１６に吸着保持される。このとき、各製品４は挿入部１６ａの下面に対し、弾性部材１６ｃを介して吸着されるため、製品４に対する負圧の気密性を確保して吸着を確実に行なわせることができると共に吸着時には製品４の傷付きを防止している。

次に、第１走行体７及び第２走行体１１を移動制御してチャック１５を、それぞれの吸着保持部材１６が、製品箱詰め位置に搬入されたトレー１９に取付けられたガイド体２１の各ガイド孔２１ａの上方に位置するように移動した後、昇降フレーム１３を下降して各吸着保持部材１６の下端をガイド体２１におけるガイド孔２１ａの上方に近接させる。

次に、昇降フレーム１３に対してチャック１５を下降して各吸着保持部材１６の挿入部１６ａを、対応するガイド孔２１ａ内に所望の深さで進入するように下降させる。各ガイド孔２１ａに対する各吸引部材１６の挿入深さは、昇降フレーム１３に対するチャック１５の移動量を数値制御して一定の進入深さになるように移動制御したり、ガイド体２１の上面に対して挿入部１６ａの段差大径部が当接する一定の挿入深さになるように設定される。図示の例においては、昇降フレーム１３に対してチャック１５の移動量を制御して挿入部１６ａの下端がガイド孔２１ａの途中に位置するようにしている。これによりガイド孔２１ａ内に対する吸着保持部材１６の挿入部１６ａに吸着保持された製品４を、それぞれの収容凹所１９ａに相対するように位置決めさせる（図６参照）。

次に、上記状態にて各吸着保持部材１６によるそれぞれの製品４の吸着を解除し、各製品４を収容凹所１９ａ内に自重落下して収容させる。このとき、自重落下するそれぞれの製品４は、収容凹所１９ａに対してガイド孔２１ａにより案内させられながら落下し、収容凹所１９ａ内に確実に収容させることができる（図７参照）。

特に、製品４及びトレー１９が合成樹脂からなるため、搬送途中に製品４やトレー１９に静電気が帯電することがある。これらに静電気が帯電した状態で製品４の吸着状態を解除した際には、製品４やトレー１９に帯電した静電気による吸引力又は反発力により製品４の落下姿勢が不安定になって収容凹所１９ａ内へ製品４を確実に収容させることが困難になる。本実施例にあっては、上記したように収容凹所１９ａ内に製品４を自重落下させる際に、ガイド体２１のガイド孔２１ａにより製品４を案内して収容凹所１９ａ内へ導いて確実に収容させることができる。

尚、吸着保持部材１６による製品４の吸着を解除する際には、単に負圧を遮断して吸引解除するのではなく、負圧以上の圧力の圧縮空気を吐出して真空破壊することにより製品４の吸着を強制的に解除させる方法が採用されている。この場合にあっては、吸着解除時の圧力により製品４の落下姿勢が乱れ易くなるが、このような場合であってもガイド孔２１ａにより製品４を落下案内して収容凹所１９ａ内へ確実に収容させることができる。

上記動作の繰返しによりトレー１９の各収容凹所１９ａ内にそれぞれの製品４を収容して箱詰めした後においては、ガイド体２１を取付けたままの状態でトレー１９を次工程へ搬出する。このとき、製品４が収容されたトレー１９の上面に設けられたガイド体２１により、搬出途中にトレー１９内に進入する埃等の量を少なくすることができ、製品４の汚染を低減させることができる。これにより次工程において製品４から埃等を除去するための処理を簡易化したり、省くことができる。尚、製品４を収容したトレー１９を次工程に搬送する際に、図８に示すようにトレー１９に対するガイド体２１の取付け位置を若干ずらしてガイド孔２１ａ相互間に位置する閉鎖部２１ｂを収容凹所１９ａに一致させることにより収容凹所１９ａの上面を塞いで収容された製品４にほこり等が付着するのを防止することができる。また、次工程においてトレー１９から製品４を取出す際には、トレー１９からガイド体２１を取外してその上面を開放させて行う。

本実施例は、トレー１９の収容凹所１９ａ内に製品を収容させる際に、吸着保持部材１６の挿入部１６ａをガイド体２１のガイド孔２１ａ内に進入させることにより収容凹所１９ａに対する製品４の位置決めを正確に行い、確実に収容させることができる。

本発明は、以下のよう変更実施することができる。
１．図９に示すようにトレー１９の側板１９ｂ上部に位置決め部材としての複数の係合軸７１を一体に設けると共にガイド体２１に、各係合軸７１に対応して係合孔７３を形成し、係合軸７１を係合孔７３に挿嵌することによりトレー１９にガイド体２１を着脱可能にする構造等であればよい。尚、ガイド体２１に位置決め部材としての係合軸を、またトレー１９に係合孔を設ける構成であってもよいことは勿論である。

２．図１０に示すように側板１９の上部に少なくとも２個の係合孔８１をガイド孔２１ａ相互幅の約１/２の間隔をおいて設けると共にガイド体２１に少なくとも１個の係合軸８３を設け、係合軸８３を一方の係合孔８１に挿嵌した際には図１１（Ａ）に示すようにガイド孔２１ａを収容凹所１９ａに一致させると共に図１１(Ｂ)に示すように係合軸８３を他方の係合孔８１に挿嵌した際には収容凹所１９ａの上方にガイド体２１におけるガイド孔２１ａ相互間の閉鎖部２１ｂを位置させて収容凹所１９ａを閉鎖する構成であってもよい。

３．ガイド体２１におけるガイド孔２１ａに対する吸着保持部材１６の進入をガイドするために、例えば図１２に示すように吸着保持部材１６の先端部に、先端に向かって徐々に小径になるテーパ面１６ｄを設けてガイド孔２１ａ周縁のガイド体２１に対して摺接させる形状、或いは図１３に示すようにガイド孔２１ａの上部を、上端に向かって徐々に大径になるテーパ面２１ｃを設けて吸着保持部材１６の下部に対して摺接する形状とし、ガイド孔２１ａに対して吸着保持部材１６を進入させる際に吸着保持部材１６と収容凹所１６ａを相対させる構成であってもよい。

４．本実施例は、吸着保持部材１６により成形品の製品４を吸着保持する構成としたが、成形品によっては、保持部材にクランプ部材を設けて成形品を把持する構成であっても、本発明として実施できる。

成形品箱詰め方法を具体化した装置例を示す斜視図である。チャックの拡大斜視図である。吸着保持部材の中央縦断面図である。トレー及びガイド体を示す分解斜視図である。ガイド体が取付けられたトレーの縦断面図である。ガイド孔内に吸着保持部材が進入した状態を示す説明図である。ガイド孔による製品の落下案内状態を示す説明図である。ガイド体により収容凹所を閉鎖した状態を示す断面図である。トレーに対するガイド体の着脱構造を示す説明図である。トレーに対するガイド体の着脱構造を示す説明図である。（Ａ）は収容凹所の開放状態、（Ｂ）は収容凹所の閉鎖状態を示す説明図である。吸着保持部材の変更実施例を示す説明図である。ガイド孔の変更実施例を示す説明図である。

符号の説明

１成形品箱詰め装置
４成形品としての製品
１５チャック
１６吸着保持部材
１９トレー
１９ａ収容凹所
２１ガイド体
２１ａガイド孔

Claims

保持された成形品をトレーの底面に形成されたそれぞれの収容凹所内に収容して箱詰めする方法において、トレーに対して各収容凹所に相対してガイド孔が形成されたガイド体を取り付け、先端部にて成形品を保持する保持部材をガイド体のガイド孔内に挿入した状態で成形品の保持を解除して各収容凹所内に成形品を収容可能にする成形品箱詰め方法。
請求項１において、トレーには多数の収容凹所がマトリックス状に設けると共にガイド体には多数のガイド孔をそれぞれの収容凹所に相対してマトリックス状に形成した成形品箱詰め方法。
請求項１のガイド体は、トレーの側板上部に形成された係合溝に対して着脱可能に支持された成形品箱詰め方法。
請求項３において、トレーの各収容凹所内に成形品を収容する際にはトレーの収容凹所にガイド体のガイド孔を一致させると共にトレーに対する成形品の非収容時にはトレーに対してガイド体を移動して各収容凹所に対してガイド孔間の閉鎖部を位置させる成形品箱詰め方法。
請求項１において、トレーの側板には位置決め部材を設けると共にガイド体には位置決め部材に相対して位置決め孔を設け、位置決め部材を位置決め孔に係合して各ガイド孔をそれぞれの収容凹所に相対可能にした成形品箱詰め方法。
請求項３において、係合孔の一部に係合部及び該係合部に相対するガイド体に被係合部を設けてトレーに対してガイド体を位置決め可能にした成形品箱詰め方法。
請求項１の保持部材は、先端部側にテーパ面を設け、ガイド孔内への進入時にテーパ面により保持部材の進入を案内可能にする成形品箱詰め方法。
請求項１のガイド孔は、保持部材の進入側にテーパ面を設け、保持部材をガイド孔内に進入する際にテーパ面により保持部材の進入を案内可能にする成形品箱詰め方法。