JP2888905B2 - インサート成形装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインサート部品を成形材料で包み込むインサ
ート成形装置に関する。このインサート成形装置は樹脂
の多段成形に適用できる。

［従来の技術］ インサート成形装置で使用される成形型は、成形品の
形状を規定するキャビティ型面と、インサート部品が挿
入されるインサート挿入孔とをもつ。そして、成形型の
インサート保持孔にインサート部品を挿入しセットした
状態で、成形型を型締めし、キャビティ内に樹脂等の成
形材料を装填することにしている。

ところでインサート成形装置においては、従来より、
成形型のインサート保持孔にインサート部品を挿入する
にあたり、機械チャック方式の機構がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし機械チャック方式の機構は、インサート部品を
その外周側から内周側へ移動してチャックする機構のた
め、インサート部品の周方向に沿って配置した多数個の
チャック片は向心方向、遠心方向へ可動でなければなら
ず、チャック機構が複雑になりがちである。そのため、
成形型の型開き時のおける型開き間隔がせまい等の場合
には、機械チャック方式は不利であった。

本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、イ
ンサート部品を真空チャックし得るアームを用いる方式
を採用すると共に、アームを分割型のガイド部で案内す
ることによりインサート部品を定位置に正しく案内する
方式を採用し、これによりチャック機構の簡略化を図
り、しかもインサート挿入ミスの問題を改善し得るイン
サート成形装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のインサート成形装置は、 成形品の形状を規定するキャビティ型面とインサート
部品が挿入されるインサート挿入孔とガイド部とをもつ
分割型と、分割型に対して相対移動する相手型とからな
る成形型と、 分割型と相手型との間に差込み可能でありかつ分割型
のキャビティ型面に対して近付く方向および遠ざかる方
向へ移動可能なアームと、アームを分割型のキャビティ
型面に対して近付く方向および遠ざかる方向へ移動させ
る駆動部と、アームに配設されアームのキャビティ型面
への接近に伴い分割型のガイド部に案内されてアームの
位置を規制する被ガイド部とをもつアーム装置と、 アーム装置のアームに配設され、インサート部品を保
持する真空チャック部と、真空チャック部に保持された
インサート部品を分割型のインサート挿入孔へ押込む押
込み部とをもつインサート部品押込み装置とで構成され
ていることを特徴とするものである。

［作用］ 本発明のインサート成形装置の作用についてその使用
方法と共に説明する。まず、成形型が型開きして分割型
と相手型とが開いた状態で、アーム装置のアームが分割
型と相手型との間に差込まれる。このときインサート部
品押込み装置の真空チャック部には真空チャックにより
インサート部品が保持されている。

上記したようにアームが分割型と相手型との間に差込
まれた状態で、アームが分割型のキャビティ型面に接近
する。アームがキャビティ型面へ接近するに伴い、アー
ム装置の被ガイド部は分割型のガイド部に案内される。
この案内作用により、アーム装置のアームは正規の位置
に位置決めされ、ひいては、インサート部品押込み装置
も正規の位置に位置決めされる。従って真空チャック部
に真空チャックされているインサート部品も正規の位置
に精度よく位置決めされる。

その後、真空チャック部の真空チャック作用が解除さ
れるとともに、押込み部が作動する。従ってインサート
部品はインサート挿入孔に向けて所定ストローク前進す
る。これによりインサート部品は分割型のインサート挿
入孔に挿入されセットされる。

上記したようにインサート部品が分割型のインサート
挿入孔にセットされたら、成形型の分割型、相手型を型
締めする。その状態で、成形機から成形材料を成形型の
キャビティ内に装填する。よって、成形型のキャビティ
型面で成形品が成形されるとともにインサート部品が成
形品に埋設される。

［実施例］ 本発明のインサート成形装置を図面に示した実施例を
参照して説明する。全体の斜視図を第１図、要部の平面
図を第２図に示す。

本実施例のインサート成形装置は、成形型１とアーム
装置３とインサート部品押込み装置５とで構成されてい
る。

成形型１は多段成形用のものであり、分割型10と分割
型11と相手型12と軸部13とからなる。軸部13には樹脂が
通るランナが形成されている。第２図に示すように分割
型10は、成形品の形状を規定するキャビティ型面100
と、ピン状のインサート部品７が挿入されるインサート
挿入孔110とをもつ。分割型10のほぼ中央域にはピン状
のガイド部120が突設されている。ガイド部120の先端に
はガイド用の円錐面120aが形成されている。また前記し
た他方の分割型11は、特に図示はしないが同じく、成形
品の形状を規定するキャビティ型面と、インサート部品
が挿入されるインサート挿入孔と、ガイド部とをもつ。
相手型12は、分割型10と分割型11との間に介在し、成形
品の形状を規定するキャビティ型面をもつ。

第１図に示すように成形型１の分割型10、11、相手型
12は成形機８に装備されている。成形機８は、樹脂材料
を可塑化する可塑化装置80と、可塑化装置80に接続され
た固定盤81と、分割型11を移動させる可動盤82と、可動
盤82を案内軸部84にそって駆動する型締め装置83とをも
つ。なお成形機８のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は第１図に
示されている。

アーム装置３はロボット架台９の上面部に装備されて
いる。アーム装置３は、先端部にチャック板30をもつ２
個のアーム31と、各アーム31を前進後退させる駆動部32
とを備えている。各駆動部32は第１駆動部33と第２駆動
部34と第３駆動部35とからなる。第１駆動部33はロボッ
ト架台９に装備されており、図略の駆動機構を内蔵し、
第２駆動部34をＹ方向で前進後退させるものである。第
２駆動部34は図略の駆動機構を内蔵し、第３駆動部35を
Ｘ方向で前進後退させるものである。第３駆動部35は図
略の駆動機構を内蔵し、アーム31をＺ方向で昇降させる
ものである。

ここで、第１駆動部33が駆動すると、第２駆動部34が
矢印Y1方向で成形型１に向けて前進するので、分割型10
と相手型12との間に一方のアーム31を差込むことがで
き、また、分割型11と相手型12との間に他方のアーム31
を差込むことができる。また第２駆動部34が駆動する
と、アーム31を矢印X1方向で移動させ、一方のアーム31
を分割型10のキャビティ型面100に近付く方向へ移動さ
せることができ、他方のアーム31を他方の分割型11のキ
ャビティ型面100に近付く方向へ移動させることができ
る。

第２図に示すようにチャック板30には被ガイド部とし
てのガイドブッシュ36が固定されている。ガイドブッシ
ュ36はガイド部120が嵌合するガイド孔36aをもつ。ガイ
ド孔36aは小径部36b、大径部36cからなる。ガイドブッ
シュ36のガイド孔36aの孔芯はＸ方向に沿う。チャック
板30には取付具37を介してセンサ部38が取付けられてい
る。センサ部38で検知した信号は信号線を介して図略の
制御装置に入力される。

なお第１図に示すように、ロボット架台９には取付け
台90を介して合計２個のパーツフィーダ91が装備されて
おり、取付け台90には切り出し装置92が装備されてい
る。

第２図に示すようにインサート部品押込み装置５はア
ーム31のチャック板30の筒部30aに配設されている。イ
ンサート部品押込み装置５は、インサート部品７を真空
チャックで保持する機能をもつ真空チャック部50と、イ
ンサート部品７を押込む機能をもつ押込み部51とをも
つ。真空チャック部50は、筒部30aの先端部に設けられ
た開口500aをもつ真空室500と、真空室500と図略の真空
ポンプとを接続するホース510とをもつ。押込み部51
は、チャック板30に固定されシリンダ510bをもつエアシ
リンダ装置510と、筒部30aのバネ室30b内に前進後退可
能に配置された挿入バー520と、バネ室30bに保持された
バネ部材530とをもつ。挿入バー520は大径部520aをも
つ。バネ部材530は挿入バー520の大径部520aを付勢し元
の位置に戻す。挿入バー520には磁性体521が保持されて
いる。ここで、エアシリンダ装置510が作動してシリン
ダ510b、挿入バー520が矢印X1方向に所定ストローク前
進すると、磁性体521がセンサ部38に近付き、センチ部3
8の信号は制御装置に入力され、これにより挿入バー520
が所定ストローク前進したことが検知される。

次に、実施例のインサート成形装置の作用についてそ
の使用方法と共に説明する。まず、パーツフィーダ91に
多数個のインサート部品７を収納した状態で、パーツフ
ィーダ91を作動させる。すると、供給路91aを介して切
り出し装置92にインサート部品７が供給される。そし
て、チャック板30を適宜移動させて切り出し装置92とチ
ャック板30の真空チャック部50とを対面させる。対面さ
せた状態で真空室500が減圧される。すると、インサー
ト部品７は真空チャック部50に吸引され、真空チャック
される。

このようにして各チャック部30の全部の真空チャック
部50に所定個数のインサート部品７を真空チャックした
ら、成形型１が型開きして分割型10、11と相手型12とが
開いた状態で、第１駆動部33が駆動する。これにより２
個のアーム31を矢印Y1方向に前進させ、一方のアーム31
を分割型10と相手型12との間に差込み、他方のアーム31
を分割型11と相手型12との間に差込む。

上記したように２個のアーム31が差込こまれた状態
で、第２駆動部34が駆動する。すると、アーム31、チャ
ック板30が矢印X1方向へつまり分割型10のキャビティ型
面100に接近する。同様に、他方のアーム31、チャック
板30も分割型11に接近する。

ここで、第２図から明らかな様にチャック板30がキャ
ビティ型面100へ接近するに伴い、アーム装置３のガイ
ドブッシュ36は分割型10のガイド部120に次第に嵌合し
案内される。この案内作用により、アーム31のチャック
板30は正規の位置に位置決めされ、ひいては、インサー
ト部品押込み装置５も正規の位置に位置決めされる。従
って真空チャック部50に真空チャックされているインサ
ート部品７も正規の位置に位置決めされインサート挿入
孔110に精度よく対面する。

また上記案内作用により、アーム31、チャック板30さ
らにはインサート部品７の振動も抑えられる。

そして筒部30a、真空チャック部50がインサート挿入
孔110に接近した状態で、真空チャック部50の真空チャ
ック作用が解除されるとともに、エアシリンダ装置510
が作動し、挿入バー520が矢印X1方向へ前進する。従っ
てインサート部品７は所定ストローク前進し、これによ
りインサート部品７は分割型10のインサート挿入孔110
に挿入されセットされる。

上記したようにインサート部品７がインサート挿入孔
110にセットされたら、成形機８の型締め装置83を駆動
させて成形型１の分割型10、11、相手型12を型締めす
る。その状態で、成形機８の可塑化装置80で可塑化した
樹脂を成形型１のキャビティ内に射出して装填する。よ
って、キャビティ型面100で成形品が成形されるととも
にインサート部品７が成形品に埋設される。なお成形
後、成形型１を型開きし、図略の突出し装置により成形
品を離型する。

ところで、筒部30a、真空チャック部50がインサート
挿入孔110に接近した状態で、挿入バー520が所定ストロ
ーク前進した場合には、インサート部品７がインサート
挿入孔110に挿入されセットされた場合である。この場
合には、磁性体521がセンサ部38に近付き、センチ部38
の信号により、挿入バー520が所定ストローク前進した
ことが検知され、インサート部品７がインサート挿入孔
110にセットされたことを検知できる。

また、挿入バー520が他の型面部分に当接する等して
所定ストローク前進しない場合には、インサート部品７
がインサート挿入孔110にセットされていない場合であ
る。この場合には、センサ部38が磁性体521の接近を検
知しないので、センチ部38の信号により、インサート部
品７がインサート挿入孔110に挿入されなかったものと
制御装置により判断される。この場合には成形型１の型
締め動作を停止するとともに樹脂の射出も停止する。

本実施例ではインサート部品７の挿入ミスを検知でき
るので、インサート部品７がインサート挿入孔110に完
全に挿入されていない状態で成形型１の型締めが行なわ
れることを回避できる。よって、成形不良の問題、成形
型１の損傷、破壊の問題を改善できる。

なお、インサート部品７のセットを終えたら、成形型
１を型締めする前に第２駆動部34が駆動してアーム31、
チャック板30が矢印X2方向へつまり分割型10のキャビテ
ィ型面100から遠ざかる方向に移動する。更に、第１駆
動部33が駆動してアーム31、チャック板30を矢印Y2方向
に後退させ、アーム31、チャック板30を成形型１から戻
す。

再び、アーム31のチャック板30が切り出し装置92に対
面した状態で、真空チャック部50が作動し、真空室500
が減圧され、インサート部品７は真空チャック部50に吸
引され、真空チャックされる。

かかる動作を順次繰返すことにより成形が繰返され
る。

［発明の効果］ 本発明のインサート成形装置は、インサート部品を真
空チャックし得るアームを用い、アームの被ガイド部を
分割型のガイド部で案内しつつインサート部品を分割型
のインサート挿入孔に接近させ、接近させた状態でイン
サート部品押込み装置を作動させてインサート部品をイ
ンサート挿入孔に挿入しセットするものである。

本発明のインサート成形装置では、真空室内を減圧す
るとチャックできる真空チャック方式を利用するので機
械チャック方式に比較して機構の簡略化に有利であり、
しかも、機械チャック方式に比較してチャック部の摩耗
の問題を回避するのに有利である。しかもアームの被ガ
イド部を分割型のガイド部で案内しつつインサート部品
を分割型のインサート保持孔に接近できるので、インサ
ート部品を定位置に正確に案内でき、従ってインサート
挿入ミスの問題を改善できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
は要部の平面図である。 図中、１は成形型、120はガイド部、３はアーム装置、3
1はアーム、32は駆動部、36はガイドブッシュ（被ガイ
ド部）、５はインサート部品押込み装置、50は真空チャ
ック部、51は押込み部、７はインサート部品を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 託巳 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)発明者 吉原 信次 埼玉県草加市吉町４―１―８ ぺんてる 株式会社草加工場内 (72)発明者 住井 覚 埼玉県草加市吉町４―１―８ ぺんてる 株式会社草加工場内 (56)参考文献 特開 昭59−215842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−148016（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−180768（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34811（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−86510（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−163222（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−41349（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−156723（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84 B29C 33/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形品の形状を規定するキャビティ型面と
   インサート部品が挿入されるインサート挿入孔とガイド
   部とをもつ分割型と、該分割型に対して相対移動する相
   手型とからなる成形型と、 該分割型と該相手型との間に差込み可能でありかつ該分
   割型のキャビティ型面に対して近付く方向および遠ざか
   る方向へ移動可能なアームと、該アームを該分割型のキ
   ャビティ型面に対して近付く方向および遠ざかる方向へ
   移動させる駆動部と、該アームに配設され該アームのキ
   ャビティ型面への接近に伴い該分割型のガイド部に案内
   されて該アームの位置を規制する該被ガイド部とをもつ
   アーム装置と、 該アーム装置のアームに配設され、該インサート部品を
   保持する真空チャック部と、該真空チャック部に保持さ
   れたインサート部品を該分割型のインサート挿入孔へ押
   込む押込み部とをもつインサート部品押込み装置とで構
   成されていることを特徴とするインサート成形装置。