JP2009248387A - 成形品取出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の成形品を対象とした成形機であって、作動アームおよびそれを駆動する機構の重量が大きくなった場合でも、タイバーにかかる負荷を抑える。
【解決手段】成形機のタイバーを利用し、その軸線を支点とする回動と、軸線に沿った往復移動とにより、金型で成形された成形品を成形機の外方へ取出す形式の取出し装置であって、成形機１０のタイバー１６Ａに対し、その軸線を支点とする回動、およびタイバーの軸線に沿った往復移動が可能に支持された作動アーム２０と、作動アームの先端部に設けられ、成形品を把持することが可能なチャック２８と、成形機のフレーム１２に支持され、作動アーム２０に回動力および往復移動力を与えることが可能な駆動機構４０とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として樹脂製品の成形機において、一つのタイバーの軸線を支点とする回動と、同じくタイバーの軸線に沿った往復移動とにより、成形機の金型で成形された成形品を成形機の外方へ取出す形式の成形品取出し装置に関する。

この種の取出し装置は、例えば特許文献１に開示された技術が既に知られている。この技術では、成形機におけるタイバーの軸上に旋回アームの基端部が回動可能で、かつ、タイバーの軸線に沿って移動可能に支持されているとともに、この旋回アームの先端部に成形品を把持することが可能なチャックが設けられている。また、同じくタイバーの軸上には、旋回アームを回動させる中空モータと、旋回アームを移動させる駆動部材とが設けられている。そして、中空モータおよび駆動部材による旋回アームの回動と往復移動とを組み合わせた駆動制御により、チャックを型開き状態にある成形機の金型間に進入させて成形品を把持するとともに、この成形品を成形機の外方へ取出すことができる。
特開２００４−２９１３３７号公報

特許文献１に開示されている取出し装置では、一本のタイバーの軸上に旋回アームに加えて中空モータおよび駆動部材がそれぞれ設けられている。このため、タイバーに加わる荷重が大きくなり、特に大型の成形品を対象とした成形機では中空モータおよび駆動部材の重量も大きくなり、タイバーに歪みが生じることもあり得る。

本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、大型の成形品を対象とした成形機であって、作動アームおよびそれを駆動する機構の重量が大きくなった場合でも、タイバーにかかる負荷を抑えることである。

本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
第１の発明は、成形機のタイバーを利用し、その軸線を支点とする回動と、軸線に沿った往復移動とにより、金型で成形された成形品を成形機の外方へ取出す形式の取出し装置であって、成形機のタイバーに対し、その軸線を支点とする回動、およびタイバーの軸線に沿った往復移動が可能に支持された作動アームと、作動アームの先端部に設けられ、成形品を把持することが可能なチャックと、成形機のフレームに支持され、作動アームに回動力および往復移動力を与えることが可能な駆動機構とを備えている。

この構成においては、成形機におけるタイバーの軸上に作動アームを支持し、この作動アームに駆動力を与える駆動機構を成形機のフレームに支持したことにより、作動アームと駆動機構との重量がタイバーとフレームとによって分担されることになる。したがって、大型の成形品を対象とした成形機であって、作動アームおよび駆動機構の重量が大きくなった場合でも、タイバーにかかる荷重の増加を抑えることができる。

第２の発明は、第１の発明において、駆動機構が、樹脂成形機のフレームに対し、タイバーの軸線と平行な方向へ作動アームと共に往復移動するように支持されたスライドベースと、このスライドベースに往復駆動力を与える第1駆動源と、スライドベースに組み付けられ、作動アームに回動力を与える第２駆動源とを備えている。
このように、駆動機構を構成するスライドベース、第１駆動源および第２駆動源といった重量の大きいものを、支持剛性の高い成形機のフレームに支持することにより、成形機の耐久性を高めることができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、作動アームが、その回動支点とチャックとの間の距離を伸縮させる操作が可能に構成されている。
これにより、タイバーの軸線を支点として回動する作動アームの回転半径に制約がある場合には、その回動支点とチャックとの間の距離を縮め、そうでない場合には該距離を必要に応じて伸ばすことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。
図１および図２に示されている成形機１０は、例えば自動車用のセンタクラスタといった樹脂製の内装品を成形するもので、その架台を構成しているフレーム１２の上面に固定ダイプレート１４および可動ダイプレート１５が載せられている。可動ダイプレート１５は、4本のタイバー１６（図１）に案内されて固定ダイプレート１４に接近したり離れたりする方向へ油圧制御などで駆動される。また、両ダイプレート１４，１５の相対向する面には、固定金型１８および可動金型１９が個別に組み付けられている。したがって、可動ダイプレート１５を各タイバー１６に沿って駆動することにより、樹脂成形用の金型１８，１９の型締め、あるいは型開きが行われる。なお、図２は金型１８，１９の型開き状態が示されている。

図１および図２には、成形品取出し装置の全体構造が表されている。この取出し装置の構造は、金型１８，１９で成形される後述の成形品７０（図９〜図１４）を成形機１０の外方に運ぶ作動が可能な作動アーム２０と、この作動アーム２０を駆動する駆動機構４０とに大別される。
まず、作動アーム２０の構成を、図３および図４も参照しながら説明する。
作動アーム２０の基端部には、環状（パイプ状）の軸支部２２が固定されている。この軸支部２２は、成形機１０の各タイバー１６のうち、成形品７０を取出す側の下部に位置するタイバー１６Ａの軸上に支持されている。軸支部２２の内周面とタイバー１６Ａの外周面とは、例えばオイルレスブッシュ（図示省略）を介して互いに円滑に摺動するようになっている。これにより、作動アーム２０はタイバー１６Ａの軸線を支点とする回動、およびタイバー１６Ａの軸線に沿った往復移動が可能になっている。

作動アーム２０の先端寄りには、この作動アーム２０とは別体で、かつ、作動アーム２０の先端部を構成する可動部材２４が設けられている。この可動部材２４は、作動アーム２０の長さを伸縮させる方向へスライドするようにガイド２６で支持されている。また、可動部材２４には、つぎに説明するチャック２８を備えたチャックベース２９が取り付けられている。このチャックベース２９は、可動部材２４に固定された取付けピン２５（図３）で位置決めされ、かつ、ボルト結合の併用によって可動部材２４に取り付けられている。
作動アーム２０には、伸縮用の駆動源として用いたエアシリンダ３０が組み付けられており、このエアシリンダ３０における作動杆３２の先端部が可動部材２４にジョイント３４で連結されている。したがって、エアシリンダ３０の駆動制御によって可動部材２４をスライドさせることにより、作動アーム２０の回動支点となる軸支部２２の軸心と、チャックベース２９を位置決めしている取付けピン２５の軸心との間の距離Ｌ（図３）を伸縮させることができる。つまり、作動アーム２０は、エアシリンダ３０の駆動制御によって距離Ｌを伸ばした伸長状態、あるいは距離Ｌを縮めた短縮状態に切り替えることが可能である。なお、図３および図４での作動アーム２０は、伸長状態が示されている。

チャック２８およびチャックベース２９は、成形品７０（図９〜図１４）の大きさや形状に対応させた構成になっているとともに、チャックベース２９は作動アーム２０の可動部材２４から取り外すことが可能である。これにより、成形品７０の種類に応じてチャック２８およびチャックベース２９を交換することができる。
チャック２８は、チャックベース２９の複数箇所に設けられている。各チャック２８は、それぞれに対するエア圧の供給を制御することにより、対象物を把持し、あるいは把持を解放することが可能な周知の構成になっている。なお、図９〜図１４で示す成形品７０においては、固定金型１８における複数個の樹脂供給路（図示省略）に残った樹脂で、最終的にはスクラップとして切断される製品外の部分と製品の一部とを各チャック２８で把持するように設定されている。

つぎに、作動アーム２０の駆動機構４０について、図５および図６も参照しながら説明する。
成形機１０において、成形品７０を取出す側のフレーム１２には、支持ブラケット４２によって支持台４４が支持されている。この支持台４４は、タイバー１６の軸線と平行な方向を長辺とする矩形の板状に設定されている（図６）。支持台４４における短辺の一方側（図５，図６の左側）に、作動アーム２０に往復移動力を与える駆動源として用いたサーボモータ４６が組み付けられている。また、支持台４４には、タイバー１６の軸線と平行に配置されたボールねじ４８がその軸線回りに回転できるように支持されている。このボールねじ４８の一端部とサーボモータ４６の駆動軸とがジョイント４７で結合されているとともに、ボールねじ４８の軸上には移動体４９（ボールねじナット）が設けられている。
サーボモータ４６の駆動によってボールねじ４８がその軸線回りに回転すると、これに連動して移動体４９がタイバー１６の軸線と平行な方向へ移動する。そして、サーボモータ４６の回転駆動方向および回転速度を制御することで、移動体４９の移動方向および移動速度を切り替えることができる。

移動体４９の上面には、スライドベース５０が該移動体４９と共に移動するように一体的に組み付けられている。このスライドベース５０は、作動アーム２０における軸支部２２をその両端から挟み込むようにタイバー１６Ａの外周に接近した左右一対の側板５１を有する（図１および図２）。そこで、移動体４９をスライドベース５０と共に往復移動させると、このスライドベース５０に随伴する形で作動アーム２０がタイバー１６Ａの軸上を往復移動することになる。
スライドベース５０における片側（図２の左側）の側板５１の内側には、シリンダブラケット５２および受承ブラケット５４がそれぞれ固定されている。シリンダブラケット５２には、作動アーム２０に回動力を与える駆動源として用いたエアシリンダ６０が取り付けられている。また受承ブラケット５４には、その相対向する箇所においてそれぞれショックアブソバ５６，５７が互いに逆向きに取り付けられている（図１）。

エアシリンダ６０の装着状態を表した図７および図８からも明らかなように、該エアシリンダ６０はシリンダブラケット５２に対し、ブッシュ付きの支持軸５３によって一定の角度の範囲で回動可能に支持されている。一方、作動アーム２０における軸支部２２の外周には、外方へ突出する連結ブラケット２３が固定され、この連結ブラケット２３にエアシリンダ６０の作動杆６２がナックルジョイント６４によって連結されている。したがって、エアシリンダ６０の駆動制御に伴う作動杆６２の作動により、連結ブラケット２３を通じて作動アーム２０がタイバー１６Ａの軸線回りに回動することになる。
一対のショックアブソバ５６，５７は、タイバー１６Ａの軸線を支点とした作動アーム２０の回動量を規制するためのものである。作動アーム２０が図２において反時計回り方向へ回動したときは、一方のショックアブソバ５６が作動アーム２０自体を受け止める。これとは逆に作動アーム２０が図１において時計回り方向へ回動したときは、他方のショックアブソバ５７が軸支部２２の外周に位置している連結ブラケット２３を受け止める。

つづいて、成形機１０の金型１８，１９で成形された成形品７０を取出し装置によって成形機１０の外方へ取出す作動を、主として図９〜図１４に基づいて説明する。
図９および図１０で示す作動アーム２０は、タイバー１６Ａの軸線回りに最も成形機１０の外方（反時計回り方向）へ回動している。また、この状態での作動アーム２０は、エアシリンダ３０の駆動制御によって可動部材２４をタイバー１６Ａの軸線側へスライドさせて図３で示す距離Ｌを縮めた短縮状態にある。そして、このときの作動アーム２０は、前述したように一方のショックアブソバ５６で受け止められている。
成形工程を終えた成形機１０において、その可動ダイプレート１５が各タイバー１６に沿って駆動されることにより、固定金型１８から可動金型１９が離れて型開き状態になる。これに同調してエアシリンダ６０が駆動制御され、その作動杆６２を図９および図１０で示す状態から引き込む方向へ作動させる。これに連動して作動アーム２０が、短縮状態のままでタイバー１６Ａの軸線回りに図９の時計回り方向へ回動する。

作動アーム２０は、図９の状態から図１で示す回動位置を経て両金型１８，１９の間に進入した状態に回動する。このとき、作動アーム２０における軸支部２２の外周に位置している連結ブラケット２３がショックアブソバ５７で受け止められる。この後、エアシリンダ３０が駆動制御されて可動部材２４をタイバー１６Ａの軸線から離れる方向へスライドさせ、それによって作動アーム２０は図３の距離Ｌを伸ばした伸長状態に切り替えられる。これにより、可動部材２４に取り付けられているチャックベース２９の各チャック２８が、可動金型１９の型面に保持されている成形品７０を把持可能に対向した位置となる。
可動金型１９のエジェクト作動によって型面から成形品７０が押し出されるのと同調して、駆動機構４０のサーボモータ４６が駆動制御され、スライドベース５０が作動アーム２０をタイバー１６Ａの軸線に沿って可動金型１９の側、つまり成形品７０に向けて移動させる。ここで、各チャック２８によって成形品７０の製品外の部分と製品の一部とが把持され、その後にサーボモータ４６が逆回転方向へ駆動制御され、スライドベース５０が作動アーム２０をタイバー１６Ａの軸線に沿って元の位置まで移動させる。この状態が図１１および図１２に示されている。

図１１および図１２の状態において、各チャック２８で把持されている成形品７０は、可動金型１９の型面から離脱させた高さのままである。この高さの成形品７０を両金型１８，１９の間から成形機１０の外方に取出すべく作動アーム２０を回動させると、タイバー１６Ａの真上に位置するタイバー１６と成形品７０とが干渉するおそれがある。
そこで、エアシリンダ３０の駆動制御によって作動アーム２０を短縮状態に切り替えた後、エアシリンダ６０の駆動制御により、その作動杆６２を図１１および図１２で示す状態から押し出す方向へ作動させる。これに連動して作動アーム２０が成形品７０と共に、タイバー１６Ａの軸線回りに図１１の反時計回り方向へ回動する。この結果、図１３および図１４で示すように成形品７０は、タイバー１６Ａの真上に位置するタイバー１６との間に充分な距離を保って通過し、図９および図１０の仮想線で示すように成形機１０の外方に取出される。

成形機１０の外方に取出された成形品７０は、各チャック２８による把持が解放されて次工程に移される。この成形品７０の移行に際し、必要であればエアシリンダ３０の駆動制御によって作動アーム２０を伸長状態に切り替え、成形品７０を成形機１０から離れた位置に移動させることも可能である。また、同じく成形品７０の移行に際して、サーボモータ４６の駆動制御により、作動アーム２０を成形品７０と共にタイバー１６Ａの軸線に沿って可動金型１９の方向（図１０の右方向）へ移動させることも可能である。
成形品７０の種類によっては、その意匠面に金属蒸着（スパッタリング）による金属皮膜を施すための仕上げ処理が予定されている場合がある。このスパッタリングによる金属皮膜の膜厚は2〜3ミクロンと非常に薄いことから、成形品７０の意匠面に僅かなキズがあっても、それが金属皮膜の表面に現われてしまう。このため、金型１８，１９で成形された成形品７０を慎重に成形機１０の外方へ取出すことが要求されるが、このような要求に対して本実施の形態における取出し装置は充分に対応することができる。

以上の説明から明らかなように、成形品７０を取出すための作動アーム２０はタイバー１６Ａの軸上に支持されているものの、この作動アーム２０に駆動力を与える駆動機構４０は成形機１０のフレーム１２に支持されている。つまり、作動アーム２０と駆動機構４０との重量がタイバー１６Ａとフレーム１２とによって分担され、該重量が大きくなった場合でも、タイバー１６Ａにかかる重量の増加を抑え、タイバー１６Ａの歪みなどを回避することができる。
なお、上記のように構成された取出し装置においては、そのサーボモータ４６が本発明の「スライドベースに往復駆動力を与える第1駆動源」に相当し、エアシリンダ６０が本発明の「作動アームに回動力を与える第２駆動源」に相当する。

成形品取出し装置の全体構造を成形機の一部と共に表した側面図。 図１の正面図。 成形品取出し装置の作動アームを表した側面図。 図３の正面図。 成形品取出し装置の作動アームの駆動機構を表した正面図。 図５の平面図。 作動アームに回動力を与えるエアシリンダの装着状態を表した側面図。 図７の正面図。 作動アームが成形機の外方で待機している状態の成形品取出し装置を表した側面図。 図９の正面図。 作動アームが金型の間に進入して成形品を把持している状態の成形品取出し装置を表した側面図。 図１１の正面図。 作動アームが成形品を金型の外方へ取出している途中の成形品取出し装置を表した側面図。 図１３の正面図。

符号の説明

１０ 成形機
１２ フレーム
１６（１６Ａ） タイバー
１８，１９ 金型
２０ 作動アーム
２８ チャック
４０ 駆動機構
４６ サーボモータ（第1駆動源）
５０ スライドベース
６０ エアシリンダ（第２駆動源）
７０ 成形品

Claims (3)

1. 成形機のタイバーを利用し、その軸線を支点とする回動と、軸線に沿った往復移動とにより、金型で成形された成形品を成形機の外方へ取出す形式の取出し装置であって、
   成形機のタイバーに対し、その軸線を支点とする回動、およびタイバーの軸線に沿った往復移動が可能に支持された作動アームと、作動アームの先端部に設けられ、成形品を把持することが可能なチャックと、成形機のフレームに支持され、作動アームに回動力および往復移動力を与えることが可能な駆動機構とを備えている成形品取出し装置。
2. 請求項１に記載された成形品取出し装置であって、
   駆動機構は、樹脂成形機のフレームに対し、タイバーの軸線と平行な方向へ作動アームと共に往復移動するように支持されたスライドベースと、このスライドベースに往復駆動力を与える第1駆動源と、スライドベースに組み付けられ、作動アームに回動力を与える第２駆動源とを備えている成形品取出し装置。
3. 請求項１又は２に記載された成形品取出し装置であって、
   作動アームは、その回動支点とチャックとの間の距離を伸縮させる操作が可能に構成されている成形品取出し装置。
   

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