JP3843357B2

JP3843357B2 - 樹脂成形品のゲート切断装置

Info

Publication number: JP3843357B2
Application number: JP2002318452A
Authority: JP
Inventors: 誠神原
Original assignee: 株式会社ユーシン精機
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004148747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形品とスプール・ランナおよび樹脂成形品とスプール・ランナとを連続させるゲート部を備えて、樹脂成形機から取出された樹脂成形材のゲート部を適正に切断して、高品質の樹脂成形品を得るのに好適な樹脂成形品のゲート切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高品質の樹脂成形品は、樹脂成形品とスプール・ランナとを連続させるゲート部を備えて、樹脂成形機から取出された樹脂成形材よりゲート部を適正に切断することによって得られる。従来のゲート切断方法として、ニッパなどの手動工具を使用した人手による切断と、ゲート処理用エアニッパによる自動切断が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３４５５８号公報図２、図４
【０００４】
前者の人手による切断では、作業者の熟練度により樹脂成形品の品質および切断処理量にばらつきが生じ、特に、樹脂成形品の大量生産が妨げられる。
【０００５】
一方、後者のゲート処理用エアニッパによる自動切断は、切断処理量を増大させて、樹脂成形品の大量生産を実現できる。ゲート処理用エアニッパによる自動切断では、図３に示すように、樹脂成形機から取出された樹脂成形品１とスプール・ランナ２の間に介在して両者１、２を連続させるゲート部３を備えた樹脂成形材４に対して、ゲート処理用エアニッパの上下方向で互いに対向する１対の切断刃５Ａ、５Ａを開刃状態でゲート部３に進入させたのち、これら切断刃５Ａ、５Ａを閉じて、ゲート部３を切断することにより樹脂成形品１が得られる。
【０００６】
ゲート処理用エアニッパによる自動切断では、エアシリンダ（図示省略）を駆動源として直接または間接的に切断刃５Ａ、５Ａを開閉運動させる。一方、ゲート部３を非加熱硬化状態で切断すると、ゲート部３の切断箇所に内部応力が発生し、この内部応力が樹脂成形品１に伝播残留したり、白化と称される不良状態が多発する。このように、ゲート部３の内部応力が樹脂成形品１に伝播残留することや、白化と称される不良状態を生じることが樹脂成形品１の品質を低下させ、かつ歩留まりを悪くする大きな原因になっている。このため、特に高い品質が要求されるレンズなどの光学部品を樹脂成形品１として製造する場合には、たとえば電気加熱式の加熱手段６により切断刃５Ａ、５Ａを加熱した状態でゲート部３の切断を行うヒートカット方式が採用される。ヒートカット方式を採用することによって、ゲート部３を加熱軟化状態で切断することができるので、ゲート部３の切断箇所に発生する内部応力を大幅に低減して、樹脂成形品１に残留応力が生じるのを抑えることができるとともに、白化と称される不良状態が多発するのを避けることができる。
【０００７】
しかし、加熱手段６により切断刃５Ａを加熱した状態でゲート部３の切断を行うヒートカット方式を採用しても、エアシリンダを駆動源として直接または間接的に切断刃５Ａ、５Ａを開閉運動させるゲート処理用エアニッパによる自動切断では、切断刃５Ａ、５Ａの開閉が比較的高速の等速度運動によって行われるので、切断刃５Ａ、５Ａがゲート部３に当接した時から、ゲート部３の切断完了までに要する切断時間が加熱されている切断刃５Ａ、５Ａによってゲート部３を加熱軟化させるのに必要な時間よりも短くなる。したがって、ゲート部３は、ほぼ非加熱硬化状態で切断されることになり、ゲート部３の切断箇所に内部応力が発生し、この内部応力が樹脂成形品１に伝播残留したり、白化と称される不良状態が多発して、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品１の製造を妨げている。
【０００８】
一方、切断刃５Ａ、５Ａの開閉等速度運動を遅くし過ぎると、ゲート部３の切断箇所が過剰に加熱される。その結果、樹脂が液状になるまで溶融して、繊維状にのびて切り口に残留する「糸引き現象」が生じて、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品１の製造を妨げることになる。
【０００９】
このように、ほぼ非加熱硬化状態でゲート部３が切断されることによって生じる樹脂成形品１への前述の弊害は、たとえば、エアシリンダへの高圧空気供給系に適当な絞り弁などを介設する制御手段を採用して、切断刃５Ａ、５Ａの開閉を比較的低速の等速度運動によって行うことで解消することができる。しかし、切断刃５Ａ、５Ａの開閉を比較的低速の等速度運動によって行うことにより、生産性が低下するとともに、「糸引き現象」が生じて、切断形状の適正な切断面を確保し得なくなるなどの欠点が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゲート処理用エアニッパによる自動切断では、切断処理量を増大させて樹脂成形品の大量生産を実現できるものの、ゲートは、ほぼ非加熱硬化状態で切断されることになり、ゲートの切断箇所に内部応力が発生し、この内部応力が樹脂成形品に伝播残留したり、白化と称される不良状態が多発して、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品の製造を妨げる。
一方、このような弊害を解消するために、切断刃の開閉を比較的低速の等速度運動によって行うと、生産性が低下するとともに、「糸引き現象」が生じて、切断形状の適正な切断面を確保し得なくなるなどの欠点が生じる。
【００１１】
そこで、本発明は、ゲート部を加熱軟化状態で切断することにより、切断箇所に発生する内部応力を大幅に低減し、樹脂成形品に残留応力が生じたり、白化と称される不良状態が生じるのを抑えて、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品の製造を可能にするとともに、生産性を向上させ、かつ「糸引き現象」の発生を避けることで切断形状の適正な切断面を確保することができる樹脂成形品のゲート切断装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る樹脂成形品のゲート切断装置は、開閉自在に配置される少なくとも１つの切断刃と、該少なくとも１つの切断刃を加熱する加熱手段と、前記少なくとも１つの切断刃を開閉する切断刃開閉機構とを備え、樹脂成形品とスプール・ランナおよび前記樹脂成形品と前記スプール・ランナとを連続させるゲート部を有して、樹脂成形機から取出された樹脂成形材の前記ゲート部を切断して、樹脂成形品からゲート部を分離する樹脂成形品のゲート切断装置において、前記切断刃開閉機構がエア駆動機器により駆動され、この切断刃開閉機構に対向してモータによって駆動される切断速度調整機構が配置されており、前記切断刃が切断待機位置からゲート部に当接するまでの間とゲート部の切断完了位置から前記切断待機位置まで復帰するまでの間は切断速度調整機構を切断刃開閉機構から離して該切断刃開閉機構と切断刃を高速で移動させるとともに、前記切断刃がゲート部に当接してから該ゲート部を切断するまでの間は切断速度調整機構を切断刃開閉機構に干渉させて該切断刃開閉機構と切断刃の移動速度を減速するように構成されていることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、切断刃開閉機構がエア駆動機器により駆動されても、モータによって駆動される切断速度調整機構を切断刃開閉機構に干渉させることによって、切断刃がゲート部に当接した時点からゲート部を切断するまでの移動速度を減速して、ゲート部を切断することができるので、加熱されている切断刃によってゲート部を加熱軟化させる時間をかせいで、ゲート部を適正な切断が可能な過不足のない加熱軟化状態で切断することができる。したがって、ゲート部の切断箇所に発生する内部応力を大幅に低減し、樹脂成形品に残留応力が伝播するのを抑えたり、白化と称される不良状態が生じるのを抑えるとともに、「糸引き現象」の発生を避けることができる。
また、切断待機位置にある切断刃がゲート部に当接するまでの移動と、ゲート部の切断完了位置から前記切断待機位置までの復帰がそれぞれ高速で行われることにより、生産性を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す全体構成図であり、この図において、樹脂成形品のゲート切断装置は、エア駆動機器制御手段１０から出力される制御信号に基づいて駆動されて第１駆動源として機能するエア駆動機器１１と、このエア駆動機器１１の出力軸１２の往復運動を直交方向の往復運動に変換して作動する切断刃開閉機構１３と、この切断刃開閉機構１３に装着されて開閉自在に互いに対向して配置される1対の切断刃５Ａ、５Ａと、これら１対の切断刃５Ａ、５Ａを加熱する加熱手段６と、切断刃開閉機構１３に対向して配置された切断速度調整機構１４とを備えている。
【００１５】
切断刃開閉機構１３は、エア駆動機器１１の出力軸１２にネジ止めされたロッド１３Ａと、このロッド１３Ａに固着されたプレート１３Ｄ１と、ロッド１３Ａの軸方向と平行に設けられたガイド１３Ｂ、１３Ｂと、これらガイド１３Ｂ、１３Ｂが摺動可能に挿通されたブッシュ１３Ｃ、１３Ｃを備え、これらブッシュ１３Ｃ、１３Ｃにはプレート１３Ｄ１が固着されている。また、プレート１３Ｄ１にはアーム１３Ｄ２の一端部が回動可能に連結され、アーム１３Ｄ２の他端部にはスライダー１３Ｄ３が回動可能に連結されており、このスライダー１３Ｄ３は、エア駆動機器１１の出力軸１２およびガイド１３Ｂ、１３Ｂの軸線に直交して配置されたガイド１３Ｅ、１３Ｅを案内にベアリングブロック１３Ｆ、１３Ｆを介して往復移動可能に取り付けられているとともに、一方の切断刃（可動刃）５Ａを取付けてある。なお、他方の切断刃（固定刃）５Ａは、ベース２１に固着したアーム２２に取付けてある。
【００１６】
一方、切断速度調整機構１４は、モータ制御手段２０から出力される制御信号に基づいて駆動されて第２駆動源として機能するモータ１４Ａと、このモータ１４Ａの出力回転軸１５にカップリング１６を介して、同時回転可能に接続された台形ネジ棒１７を備え、この台形ネジ棒１７に螺合する雌ネジこま１７Ｂがプレート１８に固着されているとともに、プレート１８は、ブッシュ１８Ｂ、１８Ｂを介して摺動可能にガイド１３Ｂ、１３Ｂに組み付けられている。
【００１７】
前記構成において、樹脂成形機から図３に示す樹脂成形材４が取出される。樹脂成形材４は、樹脂成形品１と、スプール・ランナ２および樹脂成形品１とスプール・ランナ２とを連続させるゲート部３を備えており、図示していない取出機に把持されて樹脂成形品のゲート切断装置まで移送され、ここでゲート部３を所定の位置に保持させる。このとき、プレート１３Ｄ１、アーム１３Ｄ２、スライダー１３Ｄ３は図１の二点鎖線で示す位置にあり、切断刃（可動刃）５Ａは開放位置（図２の実線で示す開放位置Ｐ１に相当する）で待機している。当然、切断速度調整機構１４の前端部、つまり、図１の右端部（詳しくは、ブッシュ１８Ｂ、１８Ｂの右端部）は、切断刃開閉機構１３の前端部、つまり、図１の左端部（詳しくは、ブッシュ１３Ｃ、１３Ｃの左端部）と大きい間隔を有して対向して待機している。
【００１８】
ゲート部３が所定位置に保持されたならば、エア駆動機器制御手段１０から出力される制御信号に基づいてエア駆動機器１１が駆動される。エア駆動機器１１の出力軸１２が、押出方向に前進することにより、プレート１３Ｄ１は前進し、プレート１３Ｄ１に結合されたアーム１３Ｄ２を介してスライダー１３Ｄ３を前進させることで、一方の切断刃（可動刃）５Ａを他方の切断刃（固定刃）５Ａに向けて前進させる。この前進によって一方の切断刃（可動刃）５Ａがゲート部３に当接するのと同時に、切断刃開閉機構１３の前端部、つまり、ブッシュ１３Ｃ、１３Ｃの左端部が切断速度調整機構１４の前端部、つまり、ブッシュ１８Ｂ、１８Ｂの右端部に当接する。このように、待機位置にある切断刃（可動刃）５Ａがゲート部３に当接するまでの間は、切断刃開閉機構１３が切断速度調整機構１４に干渉しないフリーな状態であるので、切断刃（可動刃）５Ａは高速で移動する。
【００１９】
切断刃（可動刃）５Ａがゲート部３に当接し、かつ切断刃開閉機構１３の前端部が切断速度調整機構１４の前端部に当接した時点で、切断速度調整機構１４は、モータ制御手段２０から出力される制御信号に基づいてモータ１４Ａを駆動して、プレート１８を後退させる。この後退速度を調整することによって、エア駆動機器１１の出力軸１２の前進速度、つまり、切断刃（可動刃）５Ａの前進速度（切断速度）を減速することができる。すなわち、待機位置にある切断刃（可動刃）５Ａがゲート部３に当接するまでの移動速度よりも、切断刃（可動刃）５Ａがゲート部３に当接した時点からゲート部３を切断するまでの移動速度を遅くして、ゲート部３を切断することができる。これにより、加熱されている切断刃５Ａ、５Ａによってゲート部３を加熱軟化させる時間をかせいで、ゲート部３を適正な切断が可能な過不足のない加熱軟化状態で切断することができる。したがって、ゲート部３の切断箇所に発生する内部応力を大幅に低減し、樹脂成形品１に残留応力が伝播するのを抑えたり、白化と称される不良状態が生じるのを抑えるとともに、「糸引き現象」の発生を避けることができる。その結果、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品の製造が可能になる。また、生産性を向上させ、かつ切断形状の適正な切断面を確保することが可能になる。また、切断完了位置Ｐ３から開放位置Ｐ１への切断刃５Ａ、５Ａの復帰動作を、高速で行うことによっても、生産性の向上に寄与することができる。
【００２０】
なお、前記実施の形態では、１つのゲート部３と１つの樹脂成形品１をもつ１つの樹脂成形材４におけるゲート切断について説明しているが、本発明は、前記実施の形態のみに限定されるものではなく、複数のゲート部３，３…との樹脂成形品１，１…をもつ２つ以上の樹脂成形材４におけるゲート切断についても適用可能である。さらに、一方の切断刃５Ａを作動させ、他方の切断刃５Ａを停止させた状態でゲート部３を切断する構成で説明しているが、一対の切断刃５Ａ、５Ａを作動させて、ゲート部３を切断するように構成してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、切断刃開閉機構の開閉作動によって開閉される少なくとも１つの切断刃の開閉速度を切断刃開閉機構に対向して配置されている切断速度調整機構により調整し、この調整された開閉速度でゲート部を切断することができるので、開放位置からゲート部に当接するまでの切断刃の閉じ速度と、切断完了位置から開放位置までの切断刃の復帰速度をそれぞれ高速にして、生産性を向上させることができるとともに、切断刃がゲート部に当接した時からゲート部の切断完了までの切断刃の切断速度を前記閉じ速度よりも低速にして、ゲート部の加熱軟化時間をかせぐことで、ゲート部の適正な切断が可能な過不足のない加熱軟化状態で切断し、ゲート部の切断個所に発生する内部応力を大幅に低減して、樹脂成形品に残留応力が伝播するのを抑えたり、白化と称される不良状態が生じるのを抑えるとともに、「糸引き現象」の発生を避けることができる。このため、高品質で歩留まりの良い樹脂成形品を製造するとともに、切断形状の適正な切断面を確保することが可能になる。また、ゲート部に当接した時からゲート部の切断完了までの切断刃の切断速度を、様々な樹脂の種類に応じた適正な値に設定することが可能である。
さらに、樹脂の種類によって異なる固有の切断速度を選択し、この切断速度で切断刃を作動させることにより、無理な切断を避けた適正切断が可能になるので切断刃の耐久性を向上させて、切断刃の延命を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図２】切断作動の一実施の形態を示す拡大説明図である。
【図３】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１樹脂成形品
２スプール・ランナ
３ゲート部
４樹脂成形材
５Ａ切断刃
６加熱手段
１１エア駆動機器
１３切断刃開閉機構
１４切断速度調整機構
１４Ａモータ
Ｐ１切断刃の開放位置（切断刃の待機位置）

Claims

開閉自在に配置される少なくとも１つの切断刃と、
該少なくとも１つの切断刃を加熱する加熱手段と、
前記少なくとも１つの切断刃を開閉する切断刃開閉機構とを備え、
樹脂成形品とスプール・ランナおよび前記樹脂成形品と前記スプール・ランナとを連続させるゲート部を有して、樹脂成形機から取出された樹脂成形材の前記ゲート部を切断して、樹脂成形品からゲート部を分離する樹脂成形品のゲート切断装置において、
前記切断刃開閉機構がエア駆動機器により駆動され、この切断刃開閉機構に対向してモータによって駆動される切断速度調整機構が配置されており、前記切断刃が切断待機位置からゲート部に当接するまでの間とゲート部の切断完了位置から前記切断待機位置まで復帰するまでの間は切断速度調整機構を切断刃開閉機構から離して該切断刃開閉機構と切断刃を高速で移動させるとともに、前記切断刃がゲート部に当接してから該ゲート部を切断するまでの間は切断速度調整機構を切断刃開閉機構に干渉させて該切断刃開閉機構と切断刃の移動速度を減速するように構成されていることを特徴とする樹脂成形品のゲート切断装置。