JP4027769B2 - インサートワーク用チャック及びインサート成形品取出機 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、樹脂成形機の金型内から成形品を取出すチャックに、金型内にインサートワークを装着するインサートワーク用チャックを一体に設けたインサート成形品取出機に関する。
【0002】
【従来技術】
従来、金型内にインサートワークを装着すると共にインサート成形されたインサート成形品を取出す機能を備えたインサート成形品取出機としては、例えば特許文献1に示すように、樹脂成形機の長手直交方向に延出する左右フレームに支持された走行体に前後フレームを設け、該前後フレームに製品側前後走行体及びインサート側前後走行体を夫々前後方向へ移動するように支持し、製品側前後走行体に、下部に製品用チャックが設けられた製品側昇降フレームを、またインサート側前後走行体に、下部にインサートワーク用チャックが設けられたインサート側昇降フレームを夫々昇降するように支持した構成からなる。
【0003】
該インサート成形品取出機は、インサートワーク用チャックにインサートワークを保持した状態で、先ず、製品用チャックを移動制御して可動金型内に保持されたインサート成形品を保持して抜き出した後、インサートワーク用チャックを移動制御して保持したインサートワークを固定金型における所定のインサートワーク装着箇所に装着している。
【0004】
そして製品用及びインサートワーク用チャックを成形品解放位置へ移動させた後、該位置にて製品用チャックに保持されたインサート成形品の保持を解除して取出すと共に該位置にてインサートワーク用チャックにインサートワークを保持させてインサート成形を行っている。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−192582号公報(図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したインサート成形品取出機のインサートワーク用チャックは、チャック板に複数対のエアーシリンダーを設けてインサートワークを保持するように構成している。このため、インサートワーク用チャック自体が大型化及び重量化し、これを短時間に高速移動させることが困難であった。
【0007】
この欠点は、インサートワーク用チャックの駆動系を高トルク化することにより解決できるが、その駆動系自体が大型化及び重量化すると共に装置自体が高コスト化する問題を生じさせていた。
【0008】
また、上記インサートワーク用チャックにあっては、固定金型におけるインサートワークの装着箇所に対してインサートワークを高い精度で位置出しすることが困難で、固定金型に対してインサートワークを確実に装着できないおそれが高かった。
【0009】
インサートワーク用チャックを成形品解放位置から金型間へ移動させる際には、高速移動して取出し時間を短縮する必要があり、成形品解放位置にてインサートワークを正しい位置で保持した場合であって、移動時の振動等によりインサートワークの保持位置がずれて固定金型に対してインサートワークを正確に装着できないおそれがある。
【0010】
特に、樹脂成形機にあっては多くの場合、一回の成形作業で複数個の成形品を成形するため、インサートワーク用チャックにあっては、通常は多数個のインサートワークを同時に保持する必要があり、該チャック自体が大型化及び重量化することが避けられず、このようなインサートワーク用チャックを高速度で、かつ高い位置精度で移動させるには限界があり、インサートワークの取出し時間を短縮するのにも限界があった。
【0011】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたもので、その課題とする処は、小型化及び軽量化して移動応答性を向上することができるインサート成形品取出機を提供することにある。
【0012】
本発明の他の課題は、従来のエアーシリンダー形チャックに比べて移動途中におけるインサートワークの位置ずれをなくして金型に対するインサートワークの装着作業を円滑、かつ確実に行うことができるインサート成形品取出機を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、チャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機の操作側及び反操作側のいずれか一方へ移動して成型品を取り出す成型品取出機において、チャックには、チャックの成型品保持面と反対側に平行して一体に設けられた基板と、該基板に対し、金型のインサートワーク装着孔の軸線と一致する軸線を有し、インサートワークが挿入される中空部を有した少なくとも1個以上の保持部材と、保持部材の適宜箇所に設けられ、中空部内面に対して出没可能に設けられる押圧部材及び中空部に挿入されたインサートワークに対して押圧部材を圧接して挿入状態を保持する弾性部材からなる規制手段と、保持部材に設けられ、中空部内にインサートワークが挿入されたことを検出する検出部材と、保持部材の中空部内に保持されたインサートワークを弾性部材の弾性力に抗して中空部外へ突出す突出し部材とからなるインサートワーク用チャックを一体に設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項2は、チャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機の操作側及び反操作側のいずれか一方へ移動して成型品を取り出す成型品取出機において、チャックには、チャックの成型品保持面と反対側に平行して一体に設けられた基板と、該基板に対し、金型のインサートワーク装着孔の軸線と一致する軸線を有し、インサートワークが挿入される中空部を有した少なくとも1個以上の保持部材と、保持部材の適宜箇所において中空部と連通して設けられ、中空部内に挿入されたインサートワークを負圧により吸引して保持する負圧発生手段と、保持部材に設けられ、中空部内にインサートワークが挿入されたことを検出する検出部材と、保持部材における基端部側の中空部と連通して設けられ、保持部材の中空部内に保持されたインサートワークに圧縮空気を噴射して押し出す圧縮空気発生手段と、
からなるインサートワーク用チャックを一体に設けたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施形態】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図1〜図3において、本発明の係るインサートワーク用チャック1が設けられるインサート成形品取出機3の本体フレーム5はその基台5aが樹脂成形機の固定側プラテン7の上面に固定され、樹脂成形機の長手直交方向(左右方向という)で、金型上方と樹脂成形機の操作側または反操作側に延出する長さからなる。
【0016】
該本体フレーム5には左右走行体9が左右方向へ移動するように支持され、樹脂成形機の長手方向(前後方向という)に延出して左右走行体9に設けられた前後フレーム11には前後走行体13が前後方向へ移動するように支持される。
【0017】
該前後走行体13には上下方向に延出する昇降フレーム15が昇降するように支持され、該昇降フレーム15の下部には製品用チャック17及びインサートワーク用チャック1が、例えば製品用チャック17及びインサートワーク用チャック1を垂直状態及び水平状態に反転回動する姿勢反転部材19を介して設けられる。
【0018】
製品用チャック17は昇降フレーム15の下部において可動金型21のパーティング面に相対して設けられ、チャック板17aに、負圧発生装置(図示せず)に接続された多数の吸着部材17bがインサート成形品IMの保持箇所にほぼ一致して配置される。
【0019】
インサートワーク用チャック1は昇降フレーム15の下部において固定金型23のパーティング面に相対して設けられ、固定金型23におけるインサートワークIWの装着箇所に応じた基板25に多数の保持部材27を配置した構成からなる。
【0020】
即ち、インサートワーク用チャック1の基板25には少なくとも1個以上の保持部材27が固定金型23の各インサートワーク装着孔23aに相対するように夫々取り付けられている。各保持部材27はインサートワークIWの外径状に一致する内径の中空部27aを有した筒体で、図2及び図3は円筒形状の保持部材27を示すが、インサートワークIWを挿入保持する中空部を有した形状であればよく、円筒形状に限定されるものではない。
【0021】
また、保持部材27としては、軽量化を図る必要からポリアミド樹脂等の合成樹脂材やアルミニウム材が適しているが、合成樹脂材とした場合にあっては、中空部27a内に対するインサートワークIWの摺接に伴って磨耗して樹脂粉が発生するのを防止するため、金属被膜を製膜したり、ステンレスパイプを挿嵌すればよい。
【0022】
そして各保持部材27の軸線方向中間部には規制手段29が夫々設けられ、該規制手段29は保持部材27の中空部27a内に挿入されたインサートワークIWを押圧して移動不能にさせる。該規制手段29としては、例えばパイプ29a内に、押圧部材としての押圧ボール29bが抜け止めされた状態で装着されると共にパイプ29a内に設けられた圧縮ばね、ゴムブッシュ等の弾性部材29cにより押圧ボール29bの一部がパイプ29aの端面、従って保持部材27の内面から突き出すように付勢される。
【0023】
そしてパイプ29aの内側端面から抜け止めされた状態で突出した押圧ボール29bは中空部27a内に挿入されたインサートワークIWに対し、弾性部材29cの弾性力に応じた力で圧接して移動不能にしている。
【0024】
また、インサートワークIWの挿入箇所に応じた保持部材27にはワーク検出部材31が設けられている。該ワーク検出部材31としてはホール素子等の近接スイッチや光反射形または光透過形の検出器から構成され、保持部材27の中空部27a内の所定位置にインサートワークIWが挿入された際にワーク検知信号を出力して保持部材27にインサートワークIWが装着されたことを検出する。
【0025】
また、各保持部材27の基端部内には突出し部材としてのプッシャー33が夫々設けられる。各プッシャー33は、例えば電磁ソレノイドのプランジャーやエアーシリンダーのロッドにより構成され、各保持部材27の中空部27a内に保持されたインサートワークIWを、弾性部材29cの弾性力により圧接する押圧ボール29bの圧接力に抗した力で押し出して固定金型23の各インサートワーク装着孔23a内に装着させる。
【0026】
尚、樹脂成形機の操作側または反操作側に設定された成形品解放位置には搬出コンベヤーや搬出シュータまたは成形品自動箱詰装置等の搬出装置(図示せず)の他にインサートワーク装着装置(図示せず)が配置されている。該インサートワーク装着装置は、例えばパーツフィーダーの供給口部に電磁ソレノイドやエアーシリンダーの作動部材(図示せず)を設け、インサートワーク用チャック1が成形品解放位置側のワーク供給位置に移動された際に作動部材を作動してインサートワークIWを夫々の保持部材27内に挿入して保持させる。各保持部材27に対するインサートワークIWの装着方法としては、作業者が手作業で行ってもよいことは勿論である。
【0027】
次に、インサートワークIWの装着作用及びインサート成形品IMの取出し作用を説明する。
先ず、成形品解放側のインサートワーク装着箇所に製品用チャック17及びインサートワーク用チャック1を移動した状態で、インサートワーク用チャック1における各保持部材27の中空部27a内にインサートワークIWを挿入して保持させる。
【0028】
このとき、図4に一点鎖線及び実線で示すように中空部27a内に対するインサートワークIWの挿入に伴って外面に当接して転動する押圧ボール29bは弾性部材29cを弾性変形させることにより中空部27a内に対するインサートワークIWの挿入を可能にする一方、インサートワークIWが中空部27a内の所定位置に挿入された際には、押圧ボール29bを弾性部材29cの弾性力によりインサートワークIWの外面に圧接させることにより挿入されたインサートワークIWが位置ずれして抜け出しを規制して保持状態を保つ。
【0029】
また、インサートワークIWが保持部材27の中空部27a内の所定位置に挿入されると、ワーク検出部材31はインサートワークIWの非検出状態から検出状態へ遷移して保持部材27にインサートワークIWが保持されたことを検出し、インサート成形品取出機3はこの検出信号に基づいて後述するインサート成形品IMの取出し動作及びインサートワークIWの装着動作をそれぞれ実行させる。
【0030】
各保持部材27の中空部27a内にインサートワークIWが装着されてワーク検出部材31から検出信号が入力されると、インサート成形品取出機3は左右走行体9、前後走行体13及び昇降フレーム15を夫々移動制御してインサートワーク用チャック1及び製品用チャック17を、樹脂成形機における金型上方の待機位置へ移動して待機させる。このとき、インサートワーク用チャック1は固定金型23寄りに、また製品用チャック17は可動金型21寄りに位置している。
【0031】
上記した待機状態にて成形終了に伴って可動金型21及び固定金型23が型開した際に樹脂成形機から型開完了信号がインサート成形品取出機3に入力されると、昇降フレーム15を下降制御してインサートワーク用チャック1及び製品用チャック17を金型間の下降位置へ移動させた後に前後走行体13を移動制御して製品用チャック17における夫々の吸着部材17bを可動金型21に保持された各インサート成形品IMに相対させる。
【0032】
この状態にて図5に実線で示すように可動金型21内のエゼクタ機構(図示せず)を作動して可動金型21内の各インサート成形品IMを製品用チャック17側へ突き出して吸着部材17bに保持させた後に、図5に一点鎖線で示すように示すように前後走行体13を後退移動して保持した各インサート成形品IMを可動金型21内から完全に抜き出すと共にインサートワーク用チャック1における各保持部材27を固定金型23におけるインサートワーク装着孔23aに近接させる。
【0033】
次に、図6及び図7に示すように上記状態にて電磁ソレノイドまたはエアーシリンダーを作動してプッシャー33を移動させることにより中空部27a内に保持されたインサートワークIWを固定金型23のインサートワーク装着孔23a内に挿入させる。
【0034】
このとき、プッシャー33によるインサートワークIWの押出し力が弾性部材29cの弾性力によりインサートワークIWの外面に圧接する押圧ボール29bの圧接力以上の力に設定されているため、インサートワークIWの移動を可能にしてインサートワーク装着孔23a内に装着させることができる。
【0035】
また、中空部27a内からインサートワークIWが押し出されてインサートワーク装着孔23a内に装着されると、ワーク検出部材31がインサートワークIWの検出状態から非検出状態に遷移して固定金型23の各インサートワーク装着孔23aに対するインサートワークIWの装着を検出する。
【0036】
次に、上記状態にて前後走行体13を若干前方へ移動制御して固定金型23からインサートワーク用チャック1を離間させた後に昇降フレーム15を上方へ移動してインサート成形品IMを保持した製品用チャック17及びインサートワーク用チャック1を金型間から抜け出させる。この上昇途中においてインサートワーク用チャック1及び製品用チャック17が金型間から完全に抜け出したタイミングで樹脂成形機に対して型閉信号を出力して次の成形作業を開始させる。
【0037】
そして左右走行体9を移動制御してインサート成形品IMを保持した製品用チャック17及びインサートワーク用チャック1を成形品解放位置側へ移動した後、該位置にて製品用チャック17によるインサート成形品IMの保持を解除して成形取出し動作を終了する。
【0038】
次に、該位置にて、必要に応じて左右走行体9、前後走行体13及び昇降フレーム15を夫々移動制御してインサートワーク用チャック1をインサートワーク装着装置側へ移動した後、インサートワーク装着装置を作動してインサートワークIWを各保持部材27の中空部27a内に挿入して保持させる。
【0039】
上記動作の繰り返しにより固定金型23に対するインサートワークIWの装着動作及びインサート成形されたインサート成形品IMの取出し動作を実行する。
【0040】
本実施形態は、固定金型23に装着するインサートワークIWを保持部材27の中空部27a内に挿入して保持するため、移動時におけるインサートワークIWの位置ずれを防止して固定金型23に対して確実に装着させることができる。
【0041】
また、保持部材27の中空部27a内にインサートワークIWを挿入した際には、該インサートワークIWに対して弾性部材29cの弾性力により付勢された押圧ボール29bを圧接させることにより移動を困難にして保持状態を保つことができ、移動途中においてインサートワークIWが脱落するのを防止することができる。
【0042】
更に、保持部材27自体、軽量であるため、基板25に対して多数の保持部材27を設けた場合であっても、インサートワーク用チャック1を小型化及び軽量化して移動応答性を良好にすることができる。
【0043】
本実施形態は、以下のように変更実施することができる。
1.図8に示すように固定金型23のインサートワーク装着孔23aの周囲に突部23bを設けると共に保持部材27の肉厚を突部23bの肉厚以上で形成して中空部27aの内径を突部23bの内径に一致させる。また、保持部材27の先端部にテーパ面27bを形成し、固定金型23に対してインサートワークIWを装着するために保持部材27の先端部を突部23bに近接させた際に、テーパ面27bにより中空部27aの内周面と突部23bの内周面を一致させるようにしてもよい。
【0044】
これによりインサートワーク装着孔23aに対して保持部材27の先端部が若干位置ずれしていても、テーパ面27bにより両者が一致するように位置修正することができ、固定金型23に対してインサートワークIWの装着を確実に行うことができる。
【0045】
2.固定金型に対するインサートワーク用チャックの位置決め手段としては、図9に示すようにインサートワーク用チャック1における基板25の、例えば四隅にパイロットピン81をそれぞれ設けると共に固定金型23の相対箇所にパイロット受部23cを設け、固定金型23に対してインサートワーク用チャック1を近接させた際にパイロットピン81をパイロット受部23c内に挿嵌させることによりインサートワーク用チャック1における各保持部材27を、相対するインサートワーク装着孔23aに一致させる構成としてもよい。
【0046】
3.上記説明は、保持部材27に、パイプ29a内に弾性部材29cにより付勢される押圧ボール29bを抜け止めして設けた規制手段29を取付ける構成したが、保持部材27の一部に、内周面側にボールを抜け止めする小径部を有した支持孔を形成し、該支持孔内にボールを挿入した状態で圧縮ばねやゴムブッシュ等の弾性部材を取付けて規制手段を構成してもよい。
【0047】
なお、支持孔内にボール及び弾性部材を装着した状態でねじ止めして支持孔を封止すればよい。
【0048】
4.上記説明は、保持部材27に規制手段29を設けて保持部材27の中空部27aに対するインサートワークIWの挿入及び離脱を可能にする一方、保持部材27の中空部27a内にインサートワークIWを保持した際には移動を規制するものとしたが、規制手段としては、図10に示すように保持部材27に小型エアーシリンダー91を、そのロッド91aが中空部27a内に対して出没するように設けて構成する。
【0049】
そして保持部材27に対してインサートワークIWが挿入された際には、エアーシリンダーや電磁ソレノイド等の作動部材91を作動して軸91aにより挿入されたインサートワークIWを押圧したり、一部に係合して移動を規制する一方、保持部材27内にインサートワークIWを挿入したり、離脱させる際には、作動部材91を復動して押圧又は係合を解除すればよい。
【0050】
5.一般にインサートワークは、金属材料の重量物であるが、例えば異材質の合成樹脂製のインサートワークにあっては比較的軽量なため、規制手段としては負圧発生手段により、また突出し部材としては圧縮空気発生手段により構成してもよい。
【0051】
この場合にあっては、負圧発生手段と圧縮空気発生手段とを切換え可能に接続し、保持部材の中空部内にインサートワークが挿入された際には負圧吸引して装着状態を保って移動時における脱落を防止する一方、金型のインサートワーク装着孔に対する装着時には圧縮空気によりインサートワークを押し出して装着させてもよい。
【0052】
また、圧縮空気発生手段の圧縮空気圧を負圧発生手段による負圧以上に設定し、圧縮空気発生手段及び負圧発生手段を切換えることなく、吸引状態を維持した状態で圧縮空気を供給して保持部材内のインサートワークを突出し可能にしてもよい。
【0053】
6.本実施形態は、製品用チャック及びインサートワーク用チャックを樹脂成形機の長手方向、長手直交方向及び上下方向の三次元方向へ移動制御してインサートワークを装着すると共にインサート成形品を取出す構造としたが、製品用チャック及びインサートワーク用チャックを少なくとも長手直交方向へ移動してインサートワークを装着すると共にインサート成形品を取出す横取出し構造、製品用チャック及びインサートワーク用チャックを金型と解放位置との間で旋回移動してインサートワークを装着すると共にインサート成形品を取出す旋回取出し構造のインサート成形品取出機であってもよい。
【0054】
7.本実施形態のワーク検出部材は、光学式検出器を使用するため、経時使用に伴って塵や樹脂粉等の付着により検出精度が低下するおそれがある。これを回避するため、インサートワーク用チャックがインサートワーク装着箇所に移動した際には、例えば所定回数毎または毎回、保持部材、特にワーク検出部材に対して圧縮空気を噴射して塵等を除去することによりインサートワークの検出精度を維持することができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明は、小型化及び軽量化して移動応答性を向上することができる、また、従来のエアーシリンダー形チャックに比べて移動途中におけるインサートワークの位置ずれをなくして金型に対するインサートワークの装着作業を円滑、かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインサートワーク用チャックを備えたインサート成形品取出機の概略を示す斜視図である。
【図2】インサートワーク用チャックの全体斜視図である。
【図3】インサートワーク用チャックにおける保持部材の中央縦断面図である。
【図4】保持部材に対するインサートワークの装着状態を示す説明図である。
【図5】製品用チャック及びインサートワーク用チャックの移動状態を示す説明図である。
【図6】固定金型に対する保持部材の近接状態を示す説明図である。
【図7】固定金型に対するインサートワークの装着状態を示す説明図である。
【図8】金型に対する保持部材の位置決め構造を示す説明図である。
【図9】インサートワーク用チャックと金型の位置決め構造を示す説明図である。
【図10】規制手段の変更実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1−インサートワーク用チャック、3−インサート成形品取出機、17−製品用チャック、21−可動金型、23−固定金型、23a−インサートワーク装着孔、25−基板、27−保持部材、27a−中空部、29−規制手段、31−ワーク検出部材、33−突出し部材としてのプッシャー、IM−インサート成形品、IW−インサートワーク
Claims (4)
- チャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機の操作側及び反操作側のいずれか一方へ移動して成型品を取り出す成型品取出機において、
チャックには、
チャックの成型品保持面と反対側に平行して一体に設けられた基板と、
該基板に対し、金型のインサートワーク装着孔の軸線と一致する軸線を有し、インサートワークが挿入される中空部を有した少なくとも1個以上の保持部材と、
保持部材の適宜箇所に設けられ、中空部内面に対して出没可能に設けられる押圧部材及び中空部に挿入されたインサートワークに対して押圧部材を圧接して挿入状態を保持する弾性部材からなる規制手段と、
保持部材に設けられ、中空部内にインサートワークが挿入されたことを検出する検出部材と、
保持部材の中空部内に保持されたインサートワークを弾性部材の弾性力に抗して中空部外へ突出す突出し部材と、
からなるインサートワーク用チャックを一体に設けたインサート成型品取出機。 - チャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機の操作側及び反操作側のいずれか一方へ移動して成型品を取り出す成型品取出機において、
チャックには、
チャックの成型品保持面と反対側に平行して一体に設けられた基板と、
該基板に対し、金型のインサートワーク装着孔の軸線と一致する軸線を有し、インサートワークが挿入される中空部を有した少なくとも1個以上の保持部材と、
保持部材の適宜箇所において中空部と連通して設けられ、中空部内に挿入されたインサートワークを負圧により吸引して保持する負圧発生手段と、
保持部材に設けられ、中空部内にインサートワークが挿入されたことを検出する検出部材と、
保持部材における基端部側の中空部と連通して設けられ、保持部材の中空部内に保持されたインサートワークに圧縮空気を噴射して押し出す圧縮空気発生手段と、
からなるインサートワーク用チャックを一体に設けたインサート成型品取出機。 - 請求項1又は2における保持部材の先端部には、金型のインサートワーク装着孔に設けられた突部に係合する係合部を設け、突部に対する係合部の係合により保持部材と金型のインサートワーク装着孔を位置決め可能にしたインサート成型品取出機。
- 請求項3の係合部は、突部に対する当接面にテ−パ面を形成したインサート成型品取出機。
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