JP2013208714A - スプレー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型成型面の形状に対応してスプレーノズルの噴射方向を変更制御可能にし、スプレーノズルで成型面全体への離型剤等の均一な噴射塗布を可能する。
【解決手段】ワーク成形用の金型成型面Ｑ１，Ｑ２に離型剤を塗布する例えば１つもしくは一対にしてのスプレーノズル１４ａ，１４ｂを備え、制御機構６により回転制御可能なサーボモータ・パルスモータ・空気圧モータのいずれかによる駆動源３と、駆動源３の回転運動を往復直線運動に変換するようアームボックス２に格納した偏心カム８、ジョイント部材９、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３によるクランク機構Ｖと、クランク機構Ｖの往復直線運動をスプレーノズル１４ａ，１４ｂの揺動運動に変換するようアームボックス２の先端両側面に設けた各ノズル用軸受１７によってスプレーノズル１４ａ，１４ｂを揺動可能に支承して成る揺動機構Ｗとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク成形用の金型成型面に対する離型剤等のスプレーノズルの噴射方向を適宜変更でき、またその変更・停止・範囲制御を迅速に精度良く遂行できようにすることで、例えば１つもしくは一対のスプレーノズルであっても金型成型面に満遍なく噴射、塗布でき、ダイカスト作業における前処理工程の効率化を図れるスプレー装置に関する。

従来、金型への離型剤等の塗布は、金型成型面に合わせてその全域に対応するよう噴射方向が固定された複数のスプレーノズルで行われている。すなわち、従来のスプレー装置には金型成型面の形状に合わせてそれぞれが所定方向に向けられた多数のスプレーノズルがアームの両側に取り付けられており、制御装置によるアームの進退運動制御及び離型剤等の噴射制御等を行っている。

特になし

このような、従来のスプレー装置によると、離型剤等の吹き付けは所定時間、多数のスプレーノズルから離型剤等を同時に噴射させているので、離型剤等同士が相互干渉を起こして離型剤等の大部分が塗布したい金型成型面に到着せずに飛散してしまい、離型剤等を無駄にしてしまうだけでなく、そのために金型成型面の全面に均一に十分に離型剤等を塗布できないものとなる。しかもこのようにスプレーノズルの個数が増加すると、その保守・点検はスプレーノズルそれぞれに対しても必要であるから、それは複雑で面倒なものとなる。特に、雄雌両金型の狭い開き寸法の中で離型剤等を塗布したい成型面に向けて多数のスプレーノズルを最適な角度に傾けて設定配置することは、スプレーノズルそれぞれの噴射力の調整と共に極めて面倒である。

そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、例えば１つもしくは一対のスプレーノズルであっても成型面全体への離型剤等の均一な噴射塗布が可能となるよう金型成型面の形状に対応してスプレーノズルの噴射方向を適宜に変更でき、しかもその変更、任位置での停止、噴射範囲の選定等の制御を進退動、回転動との組合せによって迅速に精度良く遂行でき、金型の成型面に対する適確な噴射塗布を可能にしたスプレー装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、後述する発明を実施するための形態における使用符号を付記して説明すると、本発明にあっては、ワーク成形用の雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２に離型剤を塗布するスプレーノズル１４ａ，１４ｂを、例えばこれが１つもしくは一対にすることで備え、制御機構６により回転制御される駆動源３と、駆動源３の回転運動を往復直線運動に変換するクランク機構Ｖと、クランク機構Ｖの往復直線運動をスプレーノズル１４ａ，１４ｂの揺動運動に変換する揺動機構Ｗとを備えて成ることを特徴とするスプレー装置１である。
クランク機構Ｖは、駆動源３の駆動出力軸７に接続された偏心カム８と、偏心カム８の偏心軸８ａにジョイント部材９を介して接続されて往復直線運動する駆動アーム１０と、駆動アーム１０先端の第１支軸１０ｂに対となって枢着された第１揺動アーム１２および第２揺動アーム１３とを備え、前記スプレーノズル１４ａ，１４ｂが、両揺動アーム１２，１３それぞれの先端の第２支軸１２ａ，１３ａに枢着されて成るものとすることができる。
揺動機構Ｗは、前記偏心カム８、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを格納したアームボックス２の先端両側面に設けられた各ノズル用軸受１７によって前記スプレーノズル１４ａ，１４ｂが揺動可能に支承されて成るものとすることができる。
駆動源３は、サーボモータ・パルスモータ・空気圧モータのいずれかであるものとすることができる。
スプレーノズル１４ａ，１４ｂは、噴射口２０側に近いノズル側面に設けられた離型剤供給部２１と、噴射口２０側から離れたノズル側面に設けられた空気圧供給部２２とをそれぞれ各別に制御可能となるように備えたものとすることができる。
アームボックス２は、ロボットアームＲＡの先端に取り付けられているものとすることができる。

以上のように構成された本発明に係るスプレー装置１にあって、クランク機構Ｖは、制御機構６による駆動源３の回転制御に伴い駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを往復直線運動させる。
揺動機構Ｗは、両揺動アーム１２，１３それぞれの先端の第２支軸１２ａ，１３ａを作用点とし且つアームボックス２のノズル用軸受１７を揺動支点として例えば１つもしくは一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂをアームボックス２に対して同時に揺動させる。
サーボモータ・パルスモータ・空気圧モータのいずれかである駆動源３は、サーボ機構・パルス変調・空気圧制御による制御機構６により、偏心カム８、ジョイント部材９、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを介してスプレーノズル１４ａ，１４ｂの離型剤噴出方向および揺動速度を制御させ、またその任位置での停止、噴射範囲の調整・設定の制御と共に能率的な作業を実現させる。
離型剤供給部２１と空気圧供給部２２とを各別に制御可能となるように備えたスプレーノズル１４ａ，１４ｂは、離型剤供給部２１と空気圧供給部２２とを各別に制御することで、空気圧のみによる雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２の清掃と、離型剤の空気圧による噴射による雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２への離型剤塗布とを個別に行わせる。
ロボットアームＲＡの先端に取り付けられているアームボックス２は、雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２に対しスプレーノズル１４ａ，１４ｂのロボットアームＲＡ軸方向に沿っての進退移動およびロボットアームＲＡの軸廻りの回転を可能にさせる。

本発明は上記のように構成されているため、雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２の形状に対応してスプレーノズル１４ａ，１４ｂの噴射方向を種々な方向に変更させることができ、任位置での噴射の停止、噴射範囲の調整・設定と共に進退動、回転動との組合せによって１つもしくは一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂであっても成型面Ｑ１，Ｑ２全体への離型剤等の均一な噴射塗布が可能となる。

すなわち、これは本発明に係るスプレー装置１が、ワーク成形用の雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２に離型剤を塗布するスプレーノズル１４ａ，１４ｂを備え、制御機構６により回転制御される駆動源３と、駆動源３の回転運動を往復直線運動に変換するクランク機構Ｖと、クランク機構Ｖの往復直線運動をスプレーノズル１４ａ，１４ｂの揺動運動に変換する揺動機構Ｗとを備えて成るので、１つもしくは一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂであっても成型面Ｑ１，Ｑ２全体への離型剤等の均一な噴射塗布を可能にしている。

クランク機構Ｖは、駆動源３の駆動出力軸７に接続された偏心カム８と、偏心カム８の偏心軸８ａにジョイント部材９を介して接続されて往復直線運動する駆動アーム１０と、駆動アーム１０先端の第１支軸１０ｂに対となって枢着された第１揺動アーム１２および第２揺動アーム１３とを備え、前記スプレーノズル１４ａ，１４ｂが、両揺動アーム１２，１３それぞれの先端の第２支軸１２ａ，１３ａに枢着されて成り、さらに、揺動機構Ｗは、前記偏心カム８、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを格納したアームボックス２の先端両側面に設けられた各ノズル用軸受１７によって前記スプレーノズル１４ａ，１４ｂが揺動可能に支承されて成る。これによって、第２支軸１２ａ，１３ａを作用点とし且つノズル用軸受１７を揺動支点としてスプレーノズル１４ａ，１４ｂがアームボックス２に対して同時に且つ広角度で揺動可能となるから、一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂでもって成型面Ｑ１，Ｑ２全体に対する離型剤等の均一な塗布作業が容易に行える。

駆動源３は、サーボモータ・パルスモータ・空気圧モータのいずれかであるので、雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２の形状に対応したスプレーノズル１４ａ，１４ｂの噴射方向の制御をサーボ機構・パルス変調・空気圧制御による簡易な制御機構６によって容易に行うことができ、しかもこれら制御機構６によって駆動源３が回転制御されるから、スプレーノズル１４ａ，１４ｂの揺動速度、その任位置での停止、噴射範囲等を金型温度やワーク肉厚に応じて容易に可変することができる。

スプレーノズル１４ａ，１４ｂは、噴射口２０側に近いノズル側面に設けられた離型剤供給部２１と、噴射口２０側から離れたノズル側面に設けられた空気圧供給部２２とをそれぞれ各別に制御可能となるように備えているので、空気圧供給部２２のみを制御することで、成型面Ｑ１，Ｑ２に付着した夾雑物、汚染物等を、スプレーノズル１４ａ，１４ｂからの空気圧のみの噴射によって容易に除去することができる。また、この清掃後には、空気圧供給部２２と離型剤供給部２１とを同時に制御することで、スプレーノズル１４ａ，１４ｂからの離型剤の空気圧による強制噴射が可能となり、雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２に対する清掃作業と離型剤塗布作業とが一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂによって容易に行える。これによってダイカスト作業における前処理工程の効率化を図ることができる。

アームボックス２は、ロボットアームＲＡの先端に取り付けられているので、金型成型面Ｑ１，Ｑ２に対しスプレーノズル１４ａ，１４ｂのロボットアームＲＡ軸方向に沿っての進退移動およびロボットアームＲＡの軸廻りに沿う回転・揺動が可能となり、雄雌金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２全体への空気圧による清掃および離型剤の均一な噴射塗布が効率良く行える。そればかりでなく、スプレーノズル１４ａ，１４ｂの任位置での停止、噴射範囲の調整・設定との組合せによる制御でより一層精度が高い噴射塗布を実現できる。

尚、上記の課題を解決するための手段、発明の効果の項それぞれにおいて付記した符号は、図面中に記載した構成各部を示す部分との参照を容易にするために付したもので、図面中の符号によって示された構造・形状に本発明が限定されるものではない。

本発明を実施するための一形態におけるスプレー装置の一部を断面で示した平面図である。 同じくクランク機構の一例を示す側面図である。 同じくスプレーノズルを揺動させるための揺動機構の一例を示す拡大された平断面図である。 同じくロボットアーム先端に取り付けたスプレー装置の使用状態を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を詳細に説明すると、図において示される符号１は、本発明に係るスプレー装置であり、このスプレー装置１を構成する筒状のアームボックス２の後端は例えば所定のロボットアームＲＡの先端に取り付けられること等で連結保持されている。

図１に示すように、アームボックス２の内部には、後述する偏心カム８、ジョイント部材９、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれが格納されており、アームボックス２の先端側の左右両側面には、後述する少なくとも１つもしくは一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂが揺動可能に支承されている。

そして、図４に示すように、ロボットアームＲＡによる自動遠隔操作によって、ダイカストの互いに離間した例えば凸状の可動雄金型Ｐ１および凹状の固定雌金型Ｐ２の間に、アームボックス２のスプレーノズル１４ａ，１４ｂ側が導入され、当該スプレーノズル１４ａ，１４ｂによって両金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２に離型剤を塗布し、また所定圧のエアーを噴射供給して清掃するものである。

図１に示すように、アームボックス２の後端側面には例えばサーボモータ・パルスモータ・空気圧モータ等の駆動源３が配装されており、この駆動源３は、第１ケーブルＫ１によってコネクタ４が連結され、このコネクタ４は電源５の接続端子（図示省略）に接続されている。また、この駆動源３は、第２ケーブルＫ２によってサーボ機構・パルス発信機構・空圧機構等の制御機構６に接続されている。駆動源３はこの制御機構６によって駆動回転数・速度が制御される。

図２に示すように、駆動源３の駆動出力軸７は、アームボックス２の内部に導入されてその先端に偏心カム８が固着されている。この偏心カム８の偏心軸８ａにはジョイント部材９の後端軸孔９ａが枢着され、ジョイント部材９の先端軸孔９ｂに、駆動アーム１０の後端軸部１０ａが枢着されている。この駆動アーム１０は、アームボックス２内部に前後方向に沿って固定された筒状の軸受１１に挿入されて前後方向にスライド可能となっている。そして、駆動アーム１０の先端側面に形成した第１支軸１０ｂに、第１揺動アーム１２および第２揺動アーム１３それぞれの軸孔１２ｂ，１３ｂが対となって枢着されることで、両揺動アーム１２，１３は第１支軸１０ｂを支点として共に揺動自在となって前方に向けて延設される。

図３に示すように、第１揺動アーム１２の先端に形成した第２支軸１２ａに、スプレーノズル１４ａ後端に凹設された凹溝１５ａが枢着されている。同様にして第２揺動アーム１３の先端に形成した第２支軸１３ａに、スプレーノズル１４ｂ後端に凹設された凹溝１５ｂが枢着されている。これら偏心カム８、ジョイント部材９とによって、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを前後方向に往復直進運動させるクランク機構Ｖを構成している。

図４に示すように、アームボックス２の先端における左右両側面には、開口部１６が形成され、この開口部１６には円筒状のノズル用軸受１７が固着されている。そして、このノズル用軸受１７の筒内部には、内周面が円弧凹状となった上下一対の支持部１８が一体形成され、スプレーノズル１４ａの凹溝１５ａ寄り側面に前後一対となって一体形成されている外周面円弧凸状の突起１９がこの支持部１８に前後揺動可能となるように支承されている。これらノズル用軸受１７、支持部１８、突起１９によってスプレーノズル１４ａ，１４ｂそれぞれを同時に前後揺動させる揺動機構Ｗを構成している。

スプレーノズル１４ａ，１４ｂの噴射口２０寄り側のノズル側面には、不図示の離型剤供給タンクから離型剤供給パイプ２１ａを介して接続された離型剤供給部２１が各別に設けられ、噴射口２０から離れたノズル用軸受１７寄り側のノズル側面には、不図示の空気ポンプに空気供給パイプ２２ａを介して接続された空気圧供給部２２が各別に設けられている。これら離型剤供給部２１、空気圧供給部２２それぞれは、各別に選択して噴射できるように制御されている。

すなわち、金型成型面Ｑ１，Ｑ２の清掃時においては各別の空気圧供給部２２よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内にそれぞれエアーを送り、各噴射口２０からエアーのみをも金型成型面Ｑ１，Ｑ２に向けて噴射可能にしている。

また、離型剤噴霧時においては各別の離型剤供給部２１よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内に離型剤をそれぞれ送り込み、同時に各別の空気圧供給部２２よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内にそれぞれエアーを送り込んで、このエアーの圧力で離型剤を各噴射口２０から金型成型面Ｑ１，Ｑ２に向けて噴霧可能にしている。

尚、スプレーノズル１４ａ，１４ｂは対状に設けられている場合として図示されているが、いずれか一方であっても、また複数に配置して設けることであっても良く、いずれも任意に選定できる。

次に、以上のように構成された形態についての使用の一例について説明すると、先ず、図４に示すように、スプレー装置１は、これのアームボックス２後端によってロボットアームＲＡ先端に取り付けられる。駆動源３のケーブルＫ１先端のコネクタ４を電源５に接続し、駆動源３をケーブルＫ２を介して制御機構６に接続しておく。また、不図示の離型剤供給タンクに離型剤供給パイプ２１ａを介してスプレーノズル１４ａ，１４ｂの離型剤供給部２１を接続し、不図示の空気ポンプに空気供給パイプ２２ａを介してスプレーノズル１４ａ，１４ｂの空気圧供給部２２を接続する。

ロボットアームＲＡの自動遠隔操作によって、ダイカストの互いに離間した凸状の可動雄金型Ｐ１および凹状の固定雌金型Ｐ２の間に、アームボックス２のスプレーノズル１４ａ，１４ｂ側を例えば上方あるいは側方から導入し位置決めする（図４中、矢印Ａ−Ａ′で示す前後直進方向）。

そして、最初に両金型Ｐ１，Ｐ２の各成型面Ｑ１，Ｑ２の清掃を行っておく。すなわち、各別の空気圧供給部２２よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内にそれぞれエアーを送り、各噴射口２０からエアーのみを各成型面Ｑ１，Ｑ２に向けて噴射することで、各成型面Ｑ１，Ｑ２に付着していた夾雑物・汚染物を除去しておく。

各成型面Ｑ１，Ｑ２への離型剤の塗布に際し、各別の離型剤供給部２１よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内に離型剤をそれぞれ送り込み、同時に各別の空気圧供給部２２よりスプレーノズル１４ａ，１４ｂ内にそれぞれエアーを送り込んで、このエアーの圧力で離型剤を各噴射口２０から金型成型面Ｑ１，Ｑ２に向けて噴霧させる。

このとき、制御機構６によって駆動源３の回転数を制御し、上記したクランク機構Ｖを構成する偏心カム８、ジョイント部材９、駆動アーム１０、第１揺動アーム１２、第２揺動アーム１３それぞれを連動させることで、スプレーノズル１４ａ，１４ｂの揺動速度および離型剤の前後噴出方向が制御されるものである（図４中、前後揺動方向（矢印Ｃ−Ｃ′方向））。

これと同時に、ロボットアームＲＡの自動遠隔操作によって、スプレー装置１のアームボックス２全体をロボットアームＲＡのアーム方向を軸にして左右方向に回転させる（図４中、水平回転方向（矢印Ｂ−Ｂ′方向））。

こうして、ロボットアームＲＡ自体の前後あるいは左右等の方向に沿う直進運動、回転運動と共に、前後・水平揺動運動を同時に行う左右一対のスプレーノズル１４ａ，１４ｂによって、両金型Ｐ１，Ｐ２の成型面Ｑ１，Ｑ２の全域にわたって離型剤が均一に塗布されることとなる。また、これらの直進動、回転動、揺動と共に任位置での停止、さらには噴射範囲の調整・設定その他によって金型成型面Ｑ１，Ｑ２に対する好適な噴射、塗布が行える。

Ｋ１，Ｋ２…ケーブル Ｐ１…可動雄金型
Ｐ２…固定雌金型 Ｑ１，Ｑ２…成型面
ＲＡ…ロボットアーム Ｖ…クランク機構
Ｗ…揺動機構
１…スプレー装置 ２…アームボックス
３…駆動源 ４…コネクタ
５…電源 ６…制御機構
７…駆動出力軸 ８…偏心カム
８ａ…偏心軸 ９…ジョイント部材
９ａ…後端軸孔 ９ｂ…先端軸孔
１０…駆動アーム １０ａ…後端軸部
１０ｂ…第１支軸 １１…軸受
１２…第１揺動アーム １２ａ，１３ａ…第２支軸
１２ｂ…軸孔 １３…第２揺動アーム
１３ａ…第２支軸 １３ｂ…軸孔
１４ａ，１４ｂ…スプレーノズル １５ａ，１５ｂ…凹溝
１６…開口部 １７…ノズル用軸受
１８…支持部 １９…突起
２０…噴射口 ２１…離型剤供給部
２１ａ…離型剤供給パイプ ２２…空気圧供給部
２２ａ…空気供給パイプ

Claims (7)

1. ワーク成形用の金型成型面に離型剤を塗布するスプレーノズルを備え、制御機構により回転制御される駆動源と、駆動源の回転運動を往復直線運動に変換するクランク機構と、クランク機構の往復直線運動をスプレーノズルの揺動運動に変換する揺動機構とを備えて成ることを特徴とするスプレー装置。
2. スプレーノズルは、１つもしくは一対にして配置してある請求項１記載のスプレー装置。
3. クランク機構は、駆動源の駆動出力軸に接続された偏心カムと、偏心カムの偏心軸にジョイント部材を介して接続されて往復直線運動する駆動アームと、駆動アーム先端の第１支軸に対となって枢着された第１揺動アームおよび第２揺動アームとを備え、前記スプレーノズルが、両揺動アームそれぞれの先端の第２支軸に枢着されて成る請求項１または２記載のスプレー装置。
4. 揺動機構は、前記偏心カム、駆動アーム、第１揺動アーム、第２揺動アームそれぞれを格納したアームボックスの先端両側面に設けられた各ノズル用軸受によって前記スプレーノズルが揺動可能に支承されて成る請求項３記載のスプレー装置。
5. 駆動源は、サーボモータ・パルスモータ・空気圧モータのいずれかである請求項１乃至４のいずれか記載のスプレー装置。
6. スプレーノズルは、噴射口側に近いノズル側面に設けられた離型剤供給部と、噴射口側から離れたノズル側面に設けられた空気圧供給部とをそれぞれ各別に制御可能となるように備えている請求項１乃至５のいずれか記載のスプレー装置。
7. アームボックスは、ロボットアームの先端に取り付けられている請求項４乃至６のいずれか記載のスプレー装置。

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