JP3963694B2 - 樹脂成形品の組付け方法及び組付け装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂成形品の組付け方法及び組付け装置に関し、詳しくは成形金型により複数の樹脂成形品を成形すると共に、該成形金型に中間部材を供給し、成形された樹脂成形品と中間部材とを該成形金型上で組付けるようにした、ギヤ列の成形、組付けに使用するのに好適な樹脂成形品の組付け方法及び組付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図12を参照すると、従来、複数の樹脂製ギヤが組付けられたギヤ列4の組付けは、第1ギヤ1,第2ギヤ2及び第3ギヤ3を夫々個別の射出成形機5,6及び7で成形してストックしておき、組付け工程へ搬送して手作業又は専用ロボットを用いて専用の組付け治具8上の所定の位置に配置することによって組み付けられていた。第1ギヤ1,第2ギヤ2及び第3ギヤ3は、夫々大歯車1a,2a及び3aと小歯車1b,2b及び3bとが一体成形されて製作されており、第1ギヤ1の小歯車1bと第3ギヤ3の大歯車3a及び第3ギヤ3の小歯車3bと第2ギヤ2の大歯車2aとが夫々噛合して組み合わされ、ギヤ列4が構成されている。
【0003】
組付け治具8は、互いに接近又は離間する方向にスライド移動可能に構成された第1可動台9及び第2可動台10と、該第1可動台9,第2可動台10の間に配設された固定台11とから構成されており、第1可動台9には第1ギヤ1の大歯車1aを収納する収納室9aが形成され、また第2可動台10には第2ギヤ2の小歯車2bを収納する収納室10aが形成されている。また、固定台11には第3ギヤ3を回動自在に支承する支軸11aが先端に設けられている。
【0004】
専用ロボットによる組付けでは、ストックされている第1ギヤ1,第2ギヤ2及び第3ギヤ3を夫々、整列装置によって所定の方向に向けて整列させた後、搬送装置で組付け治具8に搬送し、第1可動台9及び第2可動台10を互いに離間する方向にスライド移動させることにより組付けスペースが確保された組付け治具8の所定の位置に供給する。即ち、把持装置により第1ギヤ1,第2ギヤ2及び第3ギヤ3を1つずつ把持して、第1ギヤ1の大歯車1aを収納室9aに、第2ギヤ2の小歯車2bを収納室10aに収納し、また第3ギヤ3の中心穴を支軸11aに嵌合させた後、第1可動台9及び第2可動台10を夫々対向する内側方向にスライド移動させることによって、夫々第1ギヤ1,第2ギヤ2及び第3ギヤ3を噛合させてギヤ列4の組付けが行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のギヤ列の組み付けは、手作業による場合は、ギヤが小型であると夫々のギヤを目視によって判別するのに困難が伴い、また非常に掴み難い等操作性に劣り、生産効率を向上させ難い問題があった。またロボットによる組付けでは、組み付けられるギヤの種類ごとに、夫々整列ユニット、搬送ユニット及び把持装置が、また組付けられるギヤ列ごとに専用組付け治具が必要となり、これらの設置に設置スペースを要するばかりでなく、多大の設備費用を要する問題があった。また、整列ユニット、搬送ユニット、把持装置及び専用組付け治具は、ギヤごとに専用のものを製作するか、又は該ギヤに合わせて面倒な調整をしなければならない欠点があった。
【0006】
更に、組付けは、多くの工程を経て組み付けられるので、ギヤの取扱いに伴ってギヤが汚れたり、ゴミが付着したり、またギヤが損傷する等の問題があり、ギヤの回転不具合等の原因となり、安定した性能を確保し難い問題があった。
【0007】
本発明は、上記問題に鑑み、整列ユニット、搬送ユニット、把持装置等の専用装置を必要とせず、かつ安定した性能を維持することができる樹脂成形品の組付け方法及び組付け装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記構成により達成される。要するに本発明方法(請求項1)は、3個以上の部材の組付けによりなる樹脂成形品の組付け方法において、成形金型の上型と下型の開閉方向と交差する方向に相対的にスライド移動可能とされ、所定の間隔が生ずるように配設された少なくとも2個のスライド金型を含んで構成された成形金型により複数の部材を成形した後、前記スライド金型を所定の間隔だけスライド移動させて前記複数の部材の間隔を開き、該複数の部材の間に中間部材を配置してから前記スライド金型を元の位置にスライド移動させることにより前記複数の部材と前記中間部材の組付けを行うことを特徴とするものである。
【0009】
上記樹脂成形品の組付け方法によれば、組み付ける部材を成形金型で成形すると共に、スライド金型を移動させて該部材の間に中間部材を配置して該成形金型上で組み付けるようにしたので、樹脂成形品の成形と組付けとを同時に行うことができ、また特別の整列ユニット、搬送ユニット、把持装置等の専用装置を不要化することができる。またこれによって該装置の設置スペース及び設置費用を大幅に低減することができる。
【0010】
また、本発明方法(請求項2)は、上記樹脂成形品の組付け方法であり、前記樹脂成形品は、複数のギヤを含んで構成される伝達部品であることを特徴とするものである。
【0011】
上記樹脂成形品の組付け方法によれば、複雑な組付け工程を経ずに、ギヤを成形した成形金型上でギヤ列に組み付けるようにしたので、組付け工程途中におけるギヤの汚れ、ゴミの付着及び傷付きによる損傷等を防止することができ、またこれによって安定した回転性能を有するギヤ列を容易に製作することができる。
【0012】
また、本発明装置(請求項3)は、3個以上の部材の組付けによりなる樹脂成形品の組付け装置において、成形金型の上型と下型の開閉方向と交差する方向に相対的にスライド移動可能とされた少なくとも1個のスライド金型を含む成形金型と、該成形金型間に配設され中間部材を配置するための中間金型とを備え、前記成形金型により複数の部材を成形した後、前記スライド金型を前記中間金型に対して所定の間隔が生ずるようにスライド移動させた後、前記中間金型に前記中間部材を配置し、再び前記スライド金型を元の位置までスライド移動させることにより前記複数の成形された部材を前記中間部材に供給して前記複数の成形された部材と前記中間部材を組み付けるように構成したことを特徴とするものである。
【0013】
上記構成の樹脂成形品の組付け装置によれば、成形金型にスライド金型と中間金型を備え、スライド金型を所定の間隔スライド移動させた後、中間金型に中間部材を配置して複数の部材を組み付けるようにしたので、該成形金型で部材の成形から組付けまでを一貫して行うことができ、整列ユニット、搬送ユニット、把持装置等を不要とすることができる。またこれによって、それらの装置を管理する煩わしさがなくなり、更に整列、搬送工程に於ける部材の中間在庫を削減して組付けられた樹脂成形品を安価に製作することができる。
【0014】
また、本発明装置(請求項4)は、上記樹脂成形品の組付け装置であり、前記成形金型は、前記スライド金型と前記中間金型とが相対移動可能に弾性部材を介してねじにより連結されており、該スライド金型を一方向にスライド移動させることにより前記中間金型を所定の距離だけ移動させて成形金型間に前記中間部材を配置させる組付け空間を形成するように構成したことを特徴とするものである。
【0015】
上記構成の樹脂成形品の組付け装置によれば、一方のスライド金型と中間金型とを弾性部材を介してねじにより連結し、一方のスライド金型をスライド移動させることにより、中間金型を所定の距離移動させて2つのスライド金型間に中間部材を配置させる組付け空間を形成するようにしたので、スライド移動機構のコンパクト化が図られ、またこれによってスライド金型を持つ複雑な成形金型を安価に製作することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に図示した本発明の樹脂成形品の組付け方法及び装置に係る一実施形態により、樹脂成形品としてギヤを用い、ギヤ列を組み付ける場合について説明する。
図1は第1ギヤ、第2ギヤを成形後、上型を開いた状態を示す成形金型の部分断面正面図であり、図2はスライド金型を横方向にスライド移動させた状態を示す部分断面正面図である。
【0017】
先ず、ギヤを成形し、ギヤ列30(図11参照)を組み付ける成形金型10の構成について説明する。
図1において、成形金型10は、上型11と下型12とから構成され、第1ギヤ13と第2ギヤ14を同時に射出成形することができるセット取り金型となっている。下型12は、第1スライド金型15と、第2スライド金型16と、中間金型17とから構成され、夫々ベース18の所定位置に配設されている。第1スライド金型15と中間金型17とは、該ベース18に対して横方向にスライド移動可能に構成され、第2スライド金型16はベース18に固定されている。
【0018】
第1スライド金型15には、第1ギヤ13を成形するためのキャビティ15aが、また第2スライド金型16には第2ギヤ14を成形するためのキャビティ16aが夫々設けられている。第1スライド金型15には、スライド移動方向に段付きの取付け穴15bが形成され、該取付け穴15bの大径部にねじ頭19aが収納された状態で、ねじ19が取付け穴15bに遊嵌し、中間金型17に螺合して該中間金型17と第1スライド金型15とが連結されている。
【0019】
尚、大径部の底部15cとねじ頭19aとの間には、隙間C0が設けられると 共に、第1スライド金型15の中間金型17に対向する面には、ばね室15dが設けられている。該ばね室15dには、中間金型17との間に圧縮ばね20が配設され、第1スライド金型15と中間金型17とを常に離間させる方向の付勢力が付与されている。
【0020】
また、第1スライド金型15には、シリンダ装置21のシリンダ軸22が連結されており、該シリンダ装置21を作動させることにより、第1スライド金型15をベース18上でスライド移動させるようになっている。中間金型17には、先端に細軸の支軸17aが設けられており、後述する第3ギヤ33の中心穴33aと嵌合して第3ギヤ33を回動自在に支承するようになっている。
【0021】
第1ギヤ13と第2ギヤ14を射出成形する際には、シリンダ装置21のシリンダ軸22を伸長させて第1スライド金型15を押圧し、第1スライド金型15、中間金型17及び第2スライド金型16とを互いに密着させた状態で位置決めした後、上型11を型締めして射出成形されるが、該密着させた状態での第1ギヤ13、第2ギヤ14及び中間金型17の支軸17aの夫々の芯間距離は、ギヤ列30を構成したときの芯間距離と同一距離となるように設定されている。
【0022】
図2において、シリンダ装置21を作動させてシリンダ軸22を引き込むと、第1スライド金型15が矢印C方向にベース18上をスライド移動し、やがてねじ頭19aが大径部の底部15cに当接する。そしてねじ19を介して中間金型17が引っ張られ、ベース18上を矢印C方向にスライド移動して夫々の金型が離間し、第1スライド金型15と中間金型17との間に隙間C1が、また中間金 型17と第2スライド金型16との間に隙間C2が形成されるようになっている 。
【0023】
次に、本実施形態の作用を説明する。
図3〜図11は3個のギヤから構成されるギヤ列30を製作する工程を示す工程図である。ギヤ列30を構成する第1ギヤ13,第2ギヤ14及び第3ギヤ33は、夫々大歯車13a,14a及び33aと小歯車13b,14b及び33bとが一体成形されて製作されており、第1ギヤ13の小歯車13bと第3ギヤ33の大歯車33a及び第3ギヤ33の小歯車33bと第2ギヤ14の大歯車14aとが夫々噛合して組み合わされ、ギヤ列30が構成されている。
【0024】
図3〜図11を参照して、ギヤ列30を成形し、組み付ける手順について説明する。まず、成形金型10を射出成形装置31にセットする(図3参照)。成形金型10は第1ギヤ13と第2ギヤ14の2つのギヤをセット取りするセット取り金型として、夫々2つのキャビティ15a,16aが形成された上型11と下型12とから構成されている(図5参照)。
【0025】
図1及び図5に示すように、シリンダ装置21のシリンダ軸22を伸長させて第1スライド金型15を押圧し、第1スライド金型15、中間金型17及び第2スライド金型16とを互いに密着させた状態で位置決めした後、上型11を下方向に下降させて上型11と下型12とを型閉め及び型締めする。その後、図3及び図6に示すように、ホッパ31aから合成樹脂を供給して溶融した該合成樹脂をキャビティ15a,16a内に射出して第1ギヤ13と第2ギヤ14とを成形する。次いで図7に示すように、上型11を上方向に上昇させて成形金型10を開く。
【0026】
図2に示すように、シリンダ装置21を作動させてシリンダ軸22を引き込むと、第1スライド金型15が矢印C方向にベース18上をスライド移動し、やがてねじ頭19aが大径部の底部15cに当接し、ねじ19を介して中間金型17が引っ張られてベース18上を矢印C方向にスライド移動する。これにより、図8に示すように、第1スライド金型15、中間金型17及び第2スライド金型16が相対的に夫々離間して、第1スライド金型15と中間金型17との間には隙間C1が、また中間金型17と第2スライド金型16との間には隙間C2が形成され、第1ギヤ13と第2ギヤ14とが離間して第3ギヤ33の組付け空間が形成される。
【0027】
ここで、図9に示すように、射出成形装置32(図4参照)によって別途成形された第3ギヤ33を搬送し、中心穴を支軸17aに回動自在に嵌合させ、図10に示すように、第1スライド金型15及び第2スライド金型16が夫々相対的に接近するように第1スライド金型15を中間金型17に密着した元の位置にスライド移動させる。該スライド移動により、第1ギヤ13の小歯車13bと第3ギヤ33の大歯車33a、及び第3ギヤ33の小歯車33bと第2ギヤ14の大歯車14aとが互いに噛合してギヤ列30が成形金型10上で組付けられる。
【0028】
なお、組付けに際し、第3ギヤ33は回動自在に支軸17aに嵌合し、また第1ギヤ13及び第2ギヤ14は、半径方向から第3ギヤ33に接近して夫々のギヤが噛合するので、もしギヤ同士の回転方向の位相が合っていなくとも、第3ギヤ33が回動して自動的に位相の調節が行われてギヤの歯同士が干渉することはなく、従ってギヤが傷付くことなく滑らかに組付けられる。ここで、第1スライド金型15及び第2スライド金型16に設けられたキャビティ15a,16aの位相は、第3ギヤ33が同時に噛合できる位相に設定されていることは言うまでもない。
【0029】
尚、本発明において、樹脂成形品はギヤとして説明したが、これに限定されるものではなく、3個以上の樹脂成形品の部材が組付けられるものであれば、どのような形状のものであってもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上に述べたように請求項1の発明によれば、組み付ける部材を成形金型で成形すると共に、スライド金型を移動させて該部材の間に中間部材を配置して該成形金型上で組み付けるようにしたので、樹脂成形品の成形と組付けとを同時に行うことができ、また特別の整列ユニット、搬送ユニット、把持装置等の専用装置を不要化することができる。またこれによって該装置の設置スペース及び設置費用を大幅に低減することができる。
【0031】
また、請求項2の発明によれば、複雑な組付け工程を経ずに、ギヤを成形した成形金型上でギヤ列に組み付けるようにしたので、組付け工程途中におけるギヤの汚れ、ゴミの付着及び傷付きによる損傷等を防止することができ、またこれによって安定した回転性能を有するギヤ列を容易に製作することができる。
【0032】
また、請求項3の発明によれば、成形金型にスライド金型と中間金型を備え、スライド金型を所定の間隔だけスライド移動させた後、中間金型に中間部材を配置して複数の部材を組み付けるようにしたので、該成形金型で部材の成形から組付けまでを一貫して行うことができ、整列ユニット、搬送ユニット、把持装置等を不要とすることができる。またこれによって、それらの装置を管理する煩わしさがなくなり、更に整列、搬送工程に於ける部材の中間在庫を削減して組付けられた樹脂成形品を安価に製作することができる。
【0033】
また、請求項4の発明によれば、スライド金型と中間金型とを弾性部材を介してねじにより連結し、一方のスライド金型をスライド移動させることにより、中間金型を所定の距離移動させて2つのスライド金型間に中間部材を配置させる組付け空間を形成するようにしたので、スライド移動機構のコンパクト化が図られ、またこれによってスライド金型を持つ複雑な成形金型を安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係り、第1ギヤ、第2ギヤを成形後、上型を開いた状態を示す成形金型の部分断面正面図である。
【図2】図1におけるスライド金型を横方向にスライド移動させた状態を示す部分断面正面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係り、成形金型を射出成形装置にセットした状態を示す正面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係り、第3ギヤを成形する射出成形装置を示す正面図である。
【図5】図3における、成形金型を型閉めしようとする状態を示す要部断面図である。
【図6】図5における、第1ギヤ及び第2ギヤの射出成形時の状態を示す要部断面図である。
【図7】図6における、型開きの状態を示す要部断面図である。
【図8】図7における、スライド金型が離間するようにスライドした状態を示す要部断面図である。
【図9】図8における、第3ギヤを中間金型に嵌合させた状態を示す要部断面図である。
【図10】図9における、ギヤ列の組付け時の状態を示す要部断面図である。
【図11】図10における、組付けられたギヤ列を示す側面図である。
【図12】従来例に係り、ギヤ列を組付ける工程を示す工程図である。
【符号の説明】
10 成形金型
11 上型
12 下型
13 第1ギヤ(樹脂成形品の部材)
14 第2ギヤ(樹脂成形品の部材)
15 スライド金型
16 スライド金型
17 中間金型
19 ねじ
20 弾性部材
33 第3ギヤ(中間部材)
Claims (4)
- 3個以上の部材の組付けによりなる樹脂成形品の組付け方法において、成形金型の上型と下型の開閉方向と交差する方向に相対的にスライド移動可能とされ、所定の間隔が生ずるように配設された少なくとも2個のスライド金型を含んで構成された成形金型により複数の部材を成形した後、前記スライド金型を所定の間隔だけスライド移動させて前記複数の部材の間隔を開き、該複数の部材の間に中間部材を配置してから前記スライド金型を元の位置にスライド移動させることにより前記複数の部材と前記中間部材の組付けを行うことを特徴とする樹脂成形品の組付け方法。
- 前記樹脂成形品は、複数のギヤを含んで構成される伝達部品であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂成形品の組付け方法。
- 3個以上の部材の組付けによりなる樹脂成形品の組付け装置において、成形金型の上型と下型の開閉方向と交差する方向に相対的にスライド移動可能とされた少なくとも1個のスライド金型を含む成形金型と、該成形金型間に配設され中間部材を配置するための中間金型とを備え、前記成形金型により複数の部材を成形した後、前記スライド金型を前記中間金型に対して所定の間隔が生ずるようにスライド移動させた後、前記中間金型に前記中間部材を配置し、再び前記スライド金型を元の位置までスライド移動させることにより前記複数の成形された部材を前記中間部材に供給して前記複数の成形された部材と前記中間部材を組み付けるように構成したことを特徴とする樹脂成形品の組付け装置。
- 前記成形金型は、前記スライド金型と前記中間金型とが相対移動可能に弾性部材を介してねじにより連結されており、該スライド金型を一方向にスライド移動させることにより前記中間金型を所定の距離だけ移動させて成形金型間に前記中間部材を配置させる組付け空間を形成するように構成したことを特徴とする請求項3に記載の樹脂成形品の組付け装置。
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