JP2013006261A

JP2013006261A - 離型装置

Info

Publication number: JP2013006261A
Application number: JP2011142299A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kurokawa; 礼記黒川
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2013-01-10

Abstract

【課題】構造が簡易で、成形物の多数個取りにも適用することができる離型装置を提供する。
【解決手段】成形物を型から取り出す離型装置であって、成形物を吸着する吸着パッド１０と、成形物を吸着した吸着パッド１０を直線上で移動させることにより、成形物を型から取り出す駆動部７と、を備え、吸着パッド１０は、可撓性の中空部材であって、内部を負圧とすることによって吸着口１４に成形物を吸着させる形状であって、且つ、成形物を前記型から取り出す際に、吸着口１４に吸着された成形物にかかる荷重が偏る形状である。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形物を型から取り出す離型装置に関する。

レンズなどの光学部品の製造には、成形により作る方法がある。例えばガラスレンズの成形には、成形型が使用される。この成形型は、上型と、下型と、胴型とから構成されている。上型及び下型にはそれぞれ、曲面形状を含む成形面が形成されている。下型は胴型に組みつけられ、上型は胴型に案内されて、下型に対して近接する位置と離間する位置との間で変位する。

レンズ成形を行う際には、通常、胴型に下型を組み付け、下型の成型面上にガラス素材を置き、加熱手段に加熱することによりガラス素材を軟化させて、上型と下型の両成型面の間で挟み込み、加圧することでガラス素材に成形面の形状が転写される。こうして形成された成形物を型から取り出すことで、レンズが得られる。

成形物を型から取り出すには、下型と上型とを離間させた後で、いずれか一方の型に付着した成形物を把持して型から剥離する離型装置が用いられる。しかし、レンズ成形では、成形されたレンズ成形物が強固に型に貼り付いており、離型させることが困難である。そこで、離型装置は、成形物を型から取り出しやすくするための改良が行われている。このような離型装置としては、下記特許文献に示すものがある。

特許文献１には、上型及び下型の一方から成形物を離型する離型装置が記載されている。この離型装置は、一対の爪と、この一対の爪を移動させる部材と、型を移動させる部材とを備えている。特許文献１には、成形物とその成形物とが付着する一方の成形型との間に一対の爪を差し込み、一方の成形型を一対の爪から離す方向に移動させる構成が記載されている。

特許文献２には、型内に成形された成形物を型から取り出す離型装置が記載されている。この離型装置は、ガイドプレートと、このガイドプレートに各上端部が連結された第１のシャフト及び第２のシャフトと、成形物を吸着する手段が設けられたライナーとを備え、該ライナーに、第１のシャフト及び第２のシャフトの各下端部が連結されている。特許文献２には、ガイドプレートの昇降に伴って第１のシャフト側の端を支点としてライナーを回動させ、成形物を所定角度傾斜させて型から取り出すことが記載されている。

特開２００９−２９６８３号公報実開平０３−７０２３７号公報

特許文献１の離型装置は、一対の爪を移動させる機構と、成形型を移動せる機構とを備えるため、構造が複雑で、且つ装置の設置面積が広くなることが避けられない。このため、型から多数の成形物を取り出す場合に適用することができない。

特許文献２の離型装置は、ガイドプレートを昇降させる機構と、ライナーを傾ける機構とを備えるため、その構造が複雑である。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、構造が簡易で、成形物の多数個取りにも適用することができる離型装置を提供することにある。

本発明の離型装置は、成形物を型から取り出す離型装置であって、
前記成形物を吸着する吸着パッドと、
前記成形物を吸着した前記吸着パッドを移動させることにより、前記成形物を前記型から取り出す駆動部と、を備え、
前記吸着パッドは、可撓性の中空部材であって、内部を負圧とすることによって吸着口に前記成形物を吸着させる形状であって、且つ、前記成形物を前記型から取り出す際に、前記吸着口に吸着された前記成形物にかかる荷重が偏る形状である離型装置である。

本発明によれば、構造が簡易で、成形物の多数個取りにも適用することができる離型装置を提供できる。

図１（ａ）は本発明の離型装置を示す断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の吸着パッドを矢印Ａ方向に見た図である。図２（ａ）は図１（ａ）の離型装置の吸着パッドの側面図であり、図２（ｂ）は吸着パッドの斜視図である。吸着パッドの吸着口の位置を模式的に説明する図である。図１（ａ）の離型装置を用いて成形物を型から取り出す手順を説明する図である。吸着パッドの変形例を示す側面図である。図６（ａ）は吸着パッドの変形例を示し、一部を断面視した側面図であり、図６（ｂ）は吸着パッドの斜視図である。図７（ａ）は吸着パッドの変形例を示す側面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の吸着パッドを矢印Ｂ方向に見た図である。

最初に、離型装置の構成を説明する。
図１（ａ）は、本発明の離型装置を示す断面図を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の離型装置の吸着パッドを矢印Ａ方向に見た図を示している。なお、以下の説明では、図１（ａ）の上下方向が鉛直方向と一致するものとする。

離型装置１は、成形物を型から取り出す際に、成形物を吸着させて引っ張ることで、成形物を型から剥離させることによって離型させる装置である。

離型装置１は、成形物が吸着される部材である吸着パッド１０と、軸部２と、駆動板７とを備える。

軸部２は、略円柱形に形成されている。軸部２の一方の端部は吸着パッド１０が接着され、該軸部２の他方の端部は駆動板７に連結されている。図１（ａ）において、軸部２の中心軸Ｓを点線で示している。

軸部２の中間部の外周面には、円環状のフランジ部２ａが形成されている。また、軸部２には、コイルばね４が挿通されている。コイルばね４は、フランジ部２ａと駆動板７の面との間で伸縮可能に保持されている。

軸部２は、駆動板７側の端部において該駆動板７から突出する部分が止め具６によって駆動板７に固定されている。止め具６は、例えば環状のワッシャである。

駆動板７は、吸着パッド１０を直線上に移動させるための部材である。駆動板７は、図示しないアクチュエータによって図１（ａ）の矢印に示す方向に移動することによって、吸着パッド１０の位置を変位する。すなわち、駆動板７は、吸着パッド１０を、軸Ｓの方向に沿って直線上に移動することにより、成形物に近い位置と成形物を型から離間させた位置に変位する。円筒部１１の軸Ｓと吸着パッド１０の移動方向Ｍとが一致している。

軸部２は、吸着パッド１０側の端部に中空部２ｃが形成されている。中空部２ｃは、軸部２の中心軸Ｓを中心とした円形の孔である。

軸部２は、その外周面に継口２ｂが設けられている。継口２ｂは、中空部２ｃに連通する開孔が設けられている。継口２ｂには、管８が取り付けられている。管８は、図示しない吸引装置に連結されている。管８には、吸引装置の駆動時に中空部２ｃ側から吸引した空気が流される。管８は、例えばエアホースである。

図２（ａ）は、図１（ａ）の離型装置の吸着パッドの側面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す吸着パッドの斜視図である。

吸着パッド１０は、円筒部１１と、該円筒部１１と一体に形成された吸着部１２とを含む。円筒部１１は、吸着部１２と反対側の端部が軸部２の端部に接着され、該円筒部１１の内部空間が中空部２ｃと連通するように軸部２に接着されている。

円筒部１１は、軸Ｓを中心とする円筒形の部位である。円筒部１１は、ベローズ状に形成されている。吸着パッド１０は、可撓性を有するゴム等の材料からなる。吸着パッド１０の円筒部１１及び吸着部１２は、成形物を吸着するときに該成形物と接触するときにかかる圧力によって変形する。

吸着部１２は、円筒部１１の開放側の端部（軸部２に接着された端部の反対側の端部）に一体に形成されている。吸着部１２は、軸Ｓを中心とした略円錐形の部位である。吸着部１２の開放された端部が、成形物に直接接触する吸着口１４である。図１（ｂ）に示すように、吸着口１４は、円錐曲線形状（ここでは、楕円形）である。また、吸着口１４は、矢印Ａ方向に見た場合には略円形に形成されている。

吸着パッド１０は、成形物を型から取り出す際に、吸着口に吸着された成形物にかかる荷重が偏る形状である。

図３は、図２に示す吸着パッド１０の吸着部１２の吸着口１４の位置を模式的に説明する図である。
吸着パッド１０の直線上の移動方向をＭとし、移動方向Ｍに直交する平面をＨとする。吸着口１４は、平面Ｈに対して傾斜する仮想平面Ｉ上に位置する形状である。吸着口１４は、仮想平面Ｉ上で楕円形である。

成形物を型から取り出す際の離型装置１の動作を説明する。

図４は、図１（ａ）の離型装置を用いて成形物１００を型２００から取り出す手順を説明する図である。以下の説明では、図１（ａ）に示す離型装置１の構成を適宜参照する。

先ず、図４（ａ）に示すように、駆動板７が図中の下方（鉛直方向下側とする）に移動すると、軸部２を介して吸着パッド１０が下方に移動する。

管８から空気を吸引し、軸部２の中空部２ｃ及び吸着部１２の内部空間が負圧の状態に維持される。この状態で、吸着パッド１０の吸着口１４が成形物１００に接触することで、吸着口１４に成形物１００が吸着される（図４（ｂ））。

吸着口１４に成形物１００を吸着させた状態で、駆動板７を図中上方に移動を開始し、吸着パッド１０が上方に移動する。このとき、吸着口１４に吸着された成形物１００には、上方に向かって引っ張られる荷重がかかる。

離型の際に成形物１００にかかる荷重について説明する。
図４（ｂ）を参照すると、吸着された成形物１００には、吸着部１２に吸着されている領域に応じて偏った荷重がかかる。具体的には、吸着パッド１０は、吸着口１４が水平な成形物の表面に対して傾斜する形状であるため、吸着部１２の部位に応じて吸着口１４から円筒部１１までの距離が異なる。吸着パッド１０を矢印Ｍ方向に引っ張ると、吸着部１２の吸着口１４から円筒部１１までの距離が短い部位では、長い部位よりも成形物１００に大きい荷重がかかる。このため、大きい荷重がかかる成形物１００の部位では、他の部位よりも先に、型から剥がれやすくなる。

更に駆動板７を上方に移動させると、吸着パッド１２に引っ張られる力によって成形物１００が型２００から剥離する（図４（ｃ））。そして、成形物１００は型２００から完全に剥離されると、吸着パッド１２に吸着されて保持された状態のまま、上方へ移動する。

離型装置１０は、吸着パッド１２を傾斜させる機構などが不要であるため構造が簡易である。また、駆動板７に複数の軸部２と吸着パッド１２を取り付けることで、多数の成形物を同時に取り出す場合にも適用可能である。

次に、吸着パッドの変形例について説明する。

図５は、吸着パッドの変形例を示す側面図である。この例の吸着パッド２０は、円筒部２１と、円筒部２１に形成された吸着口２４とを有する。この例の吸着パッド２０は、図１の吸着パッド１０と比べたとき、吸着部１２を有していない点、吸着口２４が円筒部２１に形成されている点で相違する。

吸着パッド２０は、可撓性を有するゴム等の材料からなる。円筒部２１は、軸Ｓを中心とする円筒形の部位である。円筒部２１は、ベローズ状に形成されている。吸着パッド２０は、成形物を吸着するときに該成形物と接触するときにかかる圧力によって、円筒部２１が適宜変形する。

吸着パッド２０は、成形物を型から取り出す際に、吸着口に吸着された成形物にかかる荷重が偏る形状である。この例においても、先に説明した例と同様に、吸着パッド２０の移動方向をＭとし、移動方向Ｍに直交する平面をＨである場合、吸着口２４は、平面Ｈに対して傾斜する仮想平面Ｉ上に位置する形状である（図３参照）。吸着口２４は仮想平面Ｉ上で楕円形である。

この吸着パッド２０を備える離型装置は、成形物を吸着して取り出す際に、吸着口２４に吸着されている領域に応じて偏った荷重がかかる。具体的には、吸着パッド２０は、吸着口２４が水平な成形物の表面に対して傾斜する形状であるため、吸着口２４から円筒部２１の上端（軸部２に接着されている部位）までの距離が異なる。吸着パッド２０を矢印Ｍ方向に引っ張ると、吸着口２４から円筒部２１の上端までの距離が短い部位では、長い部位よりも成形物に大きい荷重がかかる。このため、大きい荷重がかかる成形物の部位では、他の部位よりも先に、型から剥がれやすくなる。

図６（ａ）は、吸着パッドの他の変形例を示し、一部断面視した状態の側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の吸着パッドの斜視図である。

吸着パッド３０は、可撓性を有するゴム等の材料で構成され、円筒部３１と、円筒部３１と一体に形成された吸着部３２とを含む。この吸着パッド３０は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す吸着パッド１０と基本的に同じ構成であるが、吸着部３２の肉厚が周方向の位置に応じて変わる点と、吸着口３４が吸着パッド３０の移動方向Ｍに直交する平面上に位置する点で相違する。

吸着部３２の吸着口３４は、吸着される側から円筒部３１の軸方向に見た状態で、円形である。

吸着部３２は、軸Ｓを中心とする周方向の位置に応じて肉厚が変わる形状である。図６（ａ）を参照すると、吸着部３２の右側の断面部では肉厚が厚く、左側の断面部では肉厚が薄い。吸着部３２は、肉厚が厚い部分は、肉厚が薄い部分に比べて変形しにくい。吸着部３２は、吸着口３４に成形物を吸着させたときの圧力で、肉厚が薄い部分が肉厚の厚い部分より大きく撓んで変形する。このため、吸着パッド３０は、成形物を型から取り出す際に、吸着口３４に吸着された成形物にかかる荷重が偏る。

吸着パッド３０は、吸着部３２の厚みが部位によって偏っている構成とすれば良く、図６（ａ）の構成には限定されない。

図７（ａ）は、吸着パッドの他の変形例を示す側面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の吸着パッドを矢印Ｂ方向に見た図である。

吸着パッド４０は、可撓性を有するゴム等の材料で構成され、円筒部４１と、円筒部４１と一体に形成された吸着部４２とを含む。この吸着パッド４０は、後述する部分を除いては、図１（ａ）及び図２（ａ）に示す吸着パッド１０と基本的に同じ構成である。

吸着パッド４０は、吸着口４４が吸着パッド４０の移動方向Ｍに直交する平面上に位置する。該平面上において、吸着口４４は円形である。

図７（ｂ）に示すように、吸着口４４の円形の中心線をＣとしたとき、中心線Ｃが円筒部４１の軸Ｓからずれている。円筒部４１の軸Ｓと吸着パッド４０の移動方向Ｍとが一致している。つまり、中心線Ｃは、吸着パッド４０の移動方向Ｍとずれている。

吸着部４２は、吸着した成形物からの圧力により変形するとき、軸Ｓを中心とする周方向の位置に応じて変形が異なる。具体的には、吸着部４２の軸Ｓに近い部位よりも、軸Ｓから遠い部位で大きく変形する。そして、吸着パッド４０によって成形物を型から取り出す際に、吸着口４４に吸着された成形物にかかる荷重が偏る。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す吸着パッドと、図７（ａ）及び７（ｂ）に示す吸着パッドは、吸着して取り出す成形物にかかる荷重が偏ることを条件に変形可能である。例えば、吸着口４４は、吸着パッド４０の移動方向に直交する平面に対して傾斜する仮想平面上に形成されていても良い。

本明細書は次の事項を開示する。
（１）成形物を型から取り出す離型装置であって、
前記成形物を吸着する吸着パッドと、
前記成形物を吸着した前記吸着パッドを直線上で移動させることにより、前記成形物を前記型から取り出す駆動部と、を備え、
前記吸着パッドは、可撓性の中空部材であって、内部を負圧とすることによって吸着口に前記成形物を吸着させる形状であって、且つ、前記成形物を前記型から取り出す際に、前記吸着口に吸着された前記成形物にかかる荷重が偏る形状である離型装置。
（２）（１）に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、該吸着パッドの移動方向に直交する平面を想定したとき、前記吸着口が該平面に対して傾斜する仮想平面上に形成される離型装置。
（３）（１）又は（２）に記載の離型装置であって、
前記吸着口は、円錐曲線である離型装置。
（４）（１）から（３）のいずれか（１）に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、その厚みが部位によって偏っている離型装置。
（５）（１）に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、前記直線に直交する平面を想定したとき、前記吸着口が該平面に対して平行な仮想平面上に形成され、該吸着口は楕円形であって、前記楕円形の中心線と前記直線とがずれている離型装置。

１離型装置
１０、２０、３０、４０吸着パッド
１１、２１、３１、４１円筒部
１２、３２、４２吸着部
１４、２４、３４、４４吸着口
Ｓ軸

Claims

成形物を型から取り出す離型装置であって、
前記成形物を吸着する吸着パッドと、
前記成形物を吸着した前記吸着パッドを直線上で移動させることにより、前記成形物を前記型から取り出す駆動部と、を備え、
前記吸着パッドは、可撓性の中空部材であって、内部を負圧とすることによって吸着口に前記成形物を吸着させる形状であって、且つ、前記成形物を前記型から取り出す際に、前記吸着口に吸着された前記成形物にかかる荷重が偏る形状である離型装置。
請求項１に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、前記直線に直交する平面を想定したとき、前記吸着口が該平面に対して傾斜する仮想平面上に形成される離型装置。
請求項１又は２に記載の離型装置であって、
前記吸着口は、円錐曲線である離型装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、その厚みが部位によって偏っている離型装置。
請求項１に記載の離型装置であって、
前記吸着パッドは、前記直線に直交する平面を想定したとき、前記吸着口が該平面に対して平行な仮想平面上に形成され、該吸着口は楕円形であって、前記楕円形の中心線と前記直線とがずれている離型装置。