JP5053946B2 - 金型清掃補助装置 - Google Patents

Description

本発明は、上型と下型とを型締めした状態で加熱溶融した樹脂を成型する樹脂成型装置に装着される金型清掃補助装置に関する。

この種の樹脂成型装置として特許文献１のものが提案されている。この特許文献１のものは、駆動機構を金型ベースユニットに隣接して取り外し可能に設けることにより、装置全体の高さ寸法を抑制することを提案している。
特願２０００−３６２７７８号公報

特許文献１のように樹脂成型装置の高さ寸法を抑制した構成では、型間隔が狭いために、金型を清掃するには、金型の清掃面の直視が容易ではない、或いは清掃具が入りにくいといった点から、確実な清掃を実施できないという課題がある。
このような課題に対して、金型を樹脂成型装置から取り外し可能に構成することにより、金型の清掃を容易に実施することができるようになるものの、金型を加熱した状態で樹脂成型する構成では、金型の温度が低下してしまう。このため、次の成型を行うために、金型の昇温、或いは金型の温度分布の安定のための時間が長くなり、製造コストが高くなるという課題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、金型を短時間で確実に清掃することができる金型清掃補助装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、上型を清掃する場合は、上型を上型チェイスから引出して金型ガイドに収納した状態で、金型ガイド回転ロック手段による固定ブロックに対する金型ガイドの固定状態を解除する。すると、金型ガイド回転ロック手段に連動して金型脱落防止手段が上型の移動を規制するようになるので、特別な操作を行うことなく上型が金型ガイドから脱落してしまうことを確実に防止することができる。この状態で金型ガイドを水平方向から回転すると、上型を直視可能となるので、上型を清掃する。清掃が終了した場合は、上述した手順の逆の手順により上型を上型チェイスに装着することができるので、清掃に要する時間を短縮することができる。

請求項２の発明によれば、金型ガイド回転ロック手段により金型ガイドを固定ブロックに水平方向から所定角度回転した位置で固定することができるので、作業者の清掃作業に要する労力を大幅に低減することができる。
請求項３の発明によれば、金型ロック手段により金型ガイドから上型が脱落してしまうことを一層確実に防止でき、安全性を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図３及び図４は、樹脂成型装置を示す側面図である。図３において、樹脂成型装置１のベースボルスタ２の角部には４本のリニアシャフト３が立設されており、そのリニアシャフト３の上端に固定ボルスタ（上支持ブロックに相当）４が固定されている。リニアシャフト３の中間部には可動ボルスタ（下支持ブロックに相当）５が上下動可能に取り付けられており、その可動ボルスタ５とベースボルスタ２との間にリンク機構６が構成されている。このリンク機構６は、ベースボルスタ２に連結された第１リンク７と、可動ボルスタ５に連結された第２リンク８とを連結部９で連結してなり、それらのリンク７，８が図１に示す屈曲状態から図２に示すように直線的に伸長することにより可動ボルスタ５が上方向へ移動する。

ベースボルスタ２の中央には上下動ユニット１０が立設されている。上下動ユニット１０にはねじ軸１１が内蔵されており、そのねじ軸１１においてベースボルスタ２から下方に突出した端部にプーリー１２が装着されている。ベースボルスタ２の側方にはモータ１３が立設しており、そのモータ１３の図示しない軸に装着されたプーリー１４と、ねじ軸１１の先端に装着されたプーリー１２とがタイミングベルト１５により連結されており、モータ１３の回転に応じてねじ軸１１が回転する。

ねじ軸１１にはナット１６が装着されており、そのナット１６がねじ軸１１の回転方向に応じて上下動する。ナット１６には第３リンク１７が連結されており、その第３リンク１７が第１リンク７と第２リンク８との連結部９に連結されている。ねじ軸１１の回転によりナット１６が上昇する状態では、第３リンク１７により連結部９が外方に押圧されて第１リンク７及び第２リンク８が屈曲状態から伸長状態となり、それに伴って可動ボルスタ５が上昇する。ナット１６が完全に上昇した状態では、第１リンク７及び第２リンク８は完全に伸長状態となり、図４に示すように可動ボルスタ５を所定の型締め位置に安定した状態で支持するようになる。

固定ボルスタ４の下面には上型チェイス１８が取り付けられており、その上型チェイス１８に上型１９が装着されている。可動ボルスタ５の上面には下型チェイス２０が取り付けられており、その下型チェイス２０に下型２１が装着されている。これらの上型１９及び下型２１は、各チェイス１８，２０に対して側方から挿入及び引出可能となっており、それらの前面には取手２２（図１参照）が取り付けられていると共に、側面には各チェイス１８，２０からの引出しを可能とするためのレール２３が取り付けられている（図１参照）。

上型１９及び下型２１には図示しない電気ヒータが内蔵されており、上型１９及び下型２１が上型チェイス１８及び下型チェイス２０にそれぞれ装着された状態でコネクタ２４（図７参照）を通じて電気ヒータに通電されることにより発熱する。
尚、可動ボルスタ５には、外部からの指令に応じて図示しないプランジャを駆動するための図示しない駆動機構が設けられている。

上記構成の樹脂成型装置１の動作はシーケンスコントローラにより制御されるようになっており、下型２１に樹脂成型される電子部品を配置する工程、下型２１のプランジャに熱硬化性成型樹脂タブレットを投入する工程、モータ１３を駆動して可動ボルスタ５を上昇させて上型１９と下型２１とを型締めする工程、加熱溶融した熱硬化性成型樹脂をプランジャにより加圧して成型キャビティに移送する工程、所定の熱硬化時間が経過した後に可動ボルスタ５を下降して上下の型開きを行う工程、エジェクタピンにより成型キャビティから離型した電子部品を取り出す工程、という一連の工程を自動的に繰返して実行する。

さて、上型１９及び下型２１は、繰返の使用により樹脂が付着して汚れることから、例えば一日に一回清掃する必要がある。下型２１に関しては作業者が斜め上方から直視できることから、清掃は比較的容易であるものの、上型１９に関しては作業者が斜め下方から覗き込みながら清掃する必要があり、清掃作業が困難である。特に本実施形態の樹脂成型装置１は高さ寸法を抑制することを目的として設計されており、型間隔は従来のものに比較して小さいことから、上型１９の清掃は極めて困難である。

そこで、樹脂成型装置１に取り付けて使用する金型清掃補助装置を開発し、作業者が上型１９の清掃を行いやすいようにした。以下、金型清掃補助装置について説明する。
図１は金型清掃補助装置を示す斜視図、図２は固定ボルスタに取り付けられた状態で示す金型清掃補助装置の側面図である。尚、これらの図１及び図２は、金型清掃補助装置を固定ボルスタ４に取り付けた状態を示しているが、固定ボルスタ４の図示は省略した。また、図２では、上型チェイス１８の図示も省略した。

金型清掃補助装置２５は、固定ブロック２６に金型ガイド２７を回転可能に支持して構成されている。固定ブロック２６の後端からはロッド２８（図２にのみに図示）が後方へ突出しており、固定ブロック２６は、ロッド２８が上型チェイス１８に形成された穴部に嵌合されることにより上型チェイス１８に対して位置決めされた状態で固定ボルスタ４の角部に複数のボルト２９により固定されている。

金型ガイド２７は、一対の腕部３０を備え、それらの腕部３０がボルト３１により固定された複数のシャフト３２で互いに所定距離離間した状態となるように連結されている。腕部３０は、固定ブロック２６の肩部２６ａに回動可能に支持されており、そのための構成として、固定ブロック２６に対して腕部３０の回動中心となる部位も図示しない軸用シャフトが貫通している。軸用シャフトにおいて固定ブロック２６の肩部２６ａ間に位置している部位には連動ブロック３３が装着されている。軸用シャフトの端部には抜止部材３４がボルト３５により固定されており、これにより、軸用シャフトの抜止めが図られている。

以上のような構成により、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して軸用シャフトを中心として回転することに伴って当該軸用シャフトに装着された連動ブロック３３が一体で回転するようになっている。連動ブロック３３には規制部３３ａが側方に突出して設けられており、後述するように固定ブロック２６に対して金型ガイド２７が所定角度回転した状態では、規制部３３ａが固定ブロック２６に当接してそれ以上の回転が規制されるようになっている。
腕部３０の内面下部には、上型１９の側面に取り付けられているレール２３を案内するためのガイド部３６が構成されている。

ここで、金型ガイド２７には安全装置３７が設けられている。図５は安全装置３７を示す斜視図である。安全装置３７は、金型ガイド２７の腕部３０の側面に固定されたコ字状の支持部３８と、この支持部３８に揺動可能に支持されたシーソー部３９と、このシーソー部３９の両端部に形成された穴部４０に抜止状態で挿入された２個のピンとから構成されている。図示上方に位置するピンは金型ガイド回転ロックピン（第１の金型ガイド回転ロック手段に相当）４１、図示下方に位置するピンは金型脱落防止ストッパー（金型脱落防止手段に相当）４２である。

金型ガイド回転ロックピン４１は、固定ブロック２６の側面に形成された穴部に挿入可能となっており、その挿入状態では、金型ガイド回転ロックピン４１は金型ガイド２７を固定ブロック２６に水平方向を指向した状態で固定している。金型ガイド回転ロックピン４１が固定ブロック２６の穴部から脱出した状態では、金型ガイド回転ロックピン４１の移動に連動して、金型脱落防止ストッパー４２が金型ガイド２７における上型１９の移動経路に突出する。腕部３０にはボールキャップスクリュー４３が装着されており、そのボールキャップスクリュー４３の先端部の硬球４３ａが金型ガイド回転ロックピン４１及び金型脱落防止ストッパー４２の中間部にそれぞれ付勢状態で当接している。

金型ガイド回転ロックピン４１及び金型脱落防止ストッパー４２には段部４１ａ，４２ａがそれぞれ形成されており、その段部４１ａ，４２ａにボールキャップスクリュー４３の先端が弾性的に嵌り込むようになっている。これにより、金型ガイド回転ロックピン４１はロック位置とロック解除位置とに位置決めされ、金型脱落防止ストッパー４２はストップ位置とストップ解除位置とに位置決めされる。この場合、金型ガイド回転ロックピン４１がロック位置（ロック解除位置）に位置している場合は、金型脱落防止ストッパー４２がストップ解除位置（ストップ位置）に位置する関係となっている。

尚、金型ガイド回転ロックピン４１及び金型脱落防止ストッパー４２が挿入されているシーソー部３９の穴部４０は長穴であり、シーソー部３９の揺動にかかわらず金型ガイド回転ロックピン４１及び金型脱落防止ストッパー４２が所定距離離間した平行状態を維持するようになっている。

図１及び図２に戻って、腕部３０の側面下部には金型ロックピン（金型ロック手段に相当）４４が抜止状態で装着されており、上型１９が金型ガイド２７の所定位置に収納された状態で、金型ロックピン４４を上型１９のレール２３に形成された図示しない穴部に挿入可能となっている。金型ロックピン４４は、図示しないボールキャップスクリューによりがロック位置とロック解除位置に位置決めされる。

金型ロックピン４４が設けられている一方の腕部３０に対向する他方の腕部３０には保持装置４５（図２参照）が設けられており、上型１９が金型ロックピン４４により固定可能な位置となった状態では、その保持装置４５が上型１９に形成された図示しない穴部を係止することにより、上型１９が金型ガイド２７に対して位置決め状態で保持されるようになっている。これにより、金型ロックピン４４に対する押し込み操作を円滑に行うことができる。

一方、腕部３０の上部には金型ガイド回転ロックピン（第２の金型ガイド回転ロック手段に相当）４６が装着されており、ボールキャップスクリューの付勢によりロック位置とロック解除位置に位置決めされる。固定ブロック２６の側面において、金型ガイド回転ロックピン４６の回転軌跡上となる所定部位には穴部４７が形成されており、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して所定角度回転した状態で金型ガイド回転ロックピン４６が穴部４７に挿入可能となっている。

尚、金型ガイド回転ロックピン４６が設けられている腕部３０に対向する他方の腕部３０には保持装置４８（図２参照）が設けられており、金型ガイド回転ロックピン４６により腕部３０が固定ブロック２６に固定可能な位置となった状態では、その保持装置４８が固定ブロック２６に形成された長穴部４９に係止されることにより、腕部３０が所定角度に保持されるようになっている。これにより、金型ガイド回転ロックピン４６に対する押し込み操作を円滑に行うことができる。
また、固定ブロック２６と金型ガイド２７とはワイヤ５０で連結されており、金型清掃補助装置２５を樹脂成型装置１から取り外した状態で、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して水平方向から下方に回転してしまうことが規制されている。

さて、樹脂成型を繰り返したことにより上型１９が汚れた場合は、次のようにして上型１９を清掃する。
図６ないし図８は、上型チェイス１８及び金型清掃補助装置２５を斜め下方から示す斜視図である。図６において、上型チェイス１８に装着されている上型１９の前面に設けられている取手２２を掴んで引出すと、上型１９の側面に設けられたレール２３が金型ガイド２７のガイド部３６により案内されるようになるので、上型１９が金型ガイド２７内を進行する。

図７に示すように、上型１９が金型ガイド２７内の所定位置まで引出されると、保持装置４５により上型１９が保持されるようになるので、金型ガイド２７に設けられている金型ロックピン４４を押し込む。すると、金型ロックピン４４がロック解除位置からロック位置に移動するので、上型１９を金型ガイド２７に固定することができる。

次に、金型ガイド２７に設けられている金型ガイド回転ロックピン４１を引出す（または、金型脱落防止ストッパー４２を押し込む）と、金型ガイド回転ロックピン４１がロック位置からロック解除位置に移動するので、金型ガイド回転ロックピン４１による金型ガイド２７の固定ブロック２６に対する固定状態が解除される。このとき、金型脱落防止ストッパー４２がストップ解除位置からストップ位置に移動して上型１９の移動軌跡に突出するようになるので、上型１９の移動が規制されるようになる。これにより、上型１９の脱落を防止することができる。この場合、上型１９の脱落が金型脱落防止ストッパー４２に加えて金型ロックピン４４でも防止されているので、上型１９の脱落を２つの安全装置により確実に防止することができる。

以上のようにして、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して回転可能となるので、図８に示すように、金型ガイド２７に収納されている上型１９の取手２２を上方へ持ち上げる。すると、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して上方に回転する。このとき、連動ブロック３３に設けられている規制部３３ａが固定ブロック２６に当接することにより金型ガイド２７が所定角度以上回転することが規制されると同時に、保持装置４８により金型ガイド２７が所定角度に保持されるようになるので、金型ガイド回転ロックピン４６を固定ブロック２６の側面に形成された穴部４７に挿入する。これにより、金型ガイド２７が固定ブロック２６に対して所定角度回転した状態で固定され、その固定状態では上型１９を直視可能となるので、作業者は、上型１９を直視しながら容易に清掃することができる。
上型１９の清掃が終了した場合は、上述した手順と逆の手順により金型ガイド２７を水平方向に戻してから、上型１９を押し込むことにより上型チェイス１８に装着する。

このような実施形態によれば、上型１９を清掃する場合は、上型チェイス１８から引出された上型１９を金型ガイド２７に収納した状態で、金型ガイド回転ロックピン４１の固定ブロック２６に対する固定状態を解除することにより、金型脱落防止ストッパー４２が上型１９の移動を自動的に規制するように構成されているので、金型ガイド２７を上方向に回転することにより、特別な操作を行うことなく上型１９の脱落を防止しながら、上型１９を直視して容易に清掃することができる。従って、上型を上型チェイスから完全に取り外して清掃しなければならない従来例のものと違って、上型１９の清掃時間の短縮を図ることができるので、上型１９の温度が過度に低下することなく、次の樹脂成型を直ちに行うことができる。

また、金型ガイド回転ロックピン４６により金型ガイド２７を上型１９が直視可能となる所定角度に固定するようにしたので、作業者の清掃作業に要する労力を大幅に低減することができる。
また、金型ロックピン４４により上型１９を金型ガイド２７に固定するようにしたので、上型１９が脱落してしまうことを一層確実に防止でき、安全性を高めることができる。
さらに、上型１９を金型ガイド２７の所定位置に収納した状態で上型１９を保持装置４５により保持したり、或いは金型ガイド２７を所定角度に回転した状態で金型ガイド２７を保持装置４８により保持したりするようにしたので、上型１９或いは金型ガイド２７の固定作業を円滑に行うことができる。

（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
安全装置３７を金型ガイド２７の両側に設けるようにしてもよい。
上型１９を上型チェイス１８から引出されるのに応じて安全装置３７を自動的に作動させるようにしてもよい。
本発明を上型が移動するタイプの樹脂成型装置に適用するようにしてもよい。

本発明の一実施形態における金型清掃補助装置を示す斜視図 固定ボルスタに取り付けられた状態で示す金型清掃補助装置の側面図 可動ボルスタが下降した状態で示す樹脂成型装置の側面図 可動ボルスタが上昇した状態で示す図３相当図 安全装置を示す斜視図 上型チェイス及び金型清掃補助装置を斜め下方から示す斜視図（その１） 上型チェイス及び金型清掃補助装置を斜め下方から示す斜視図（その２） 上型チェイス及び金型清掃補助装置を斜め下方から示す斜視図（その３）

符号の説明

図面中、１は樹脂成型装置、４は固定ボルスタ（上支持ブロック）、５は可動ボルスタ（下支持ブロック）、１８は上型チェイス、１９は上型、２０は下型チェイス、２１は下型、２５は金型清掃補助装置、２６は固定ブロック、２７は金型ガイド、４１は金型ガイド回転ロックピン（第１の金型ガイド回転ロック手段）、４２は金型脱落防止ストッパー（金型脱落防止手段）、４４は金型ロックピン（金型ロック手段）、４６は金型ガイド回転ロックピン（第２の金型ガイド回転ロック手段）である。

Claims (3)

1. 上型を保持する上型チェイスを固定するための上支持ブロックと、下型を保持する下型チェイスを固定するための下支持ブロックの何れか一方を移動させることにより、前記上型と前記下型とを型締めした状態で加熱溶融した樹脂を成型する樹脂成型装置に装着される金型清掃補助装置であって、
   前記上支持ブロックに固定され、前記上型チェイスにおける前記上型の引出し方向に位置する固定ブロックと、
   前記固定ブロックに回転可能に支持され、前記上型チェイスから引出された上型を収納する金型ガイドと、
   前記金型ガイドを前記固定ブロックに水平方向を指向した状態で固定する第１の金型ガイド回転ロック手段と、
   前記金型ガイド回転ロック手段と連動するように設けられ、前記金型ガイド回転ロック手段による前記金型ガイドの前記固定ブロックに対する固定状態が解除された状態で前記上型の移動を規制する金型脱落防止手段と、
   を備えたことを特徴とする金型清掃補助装置。
2. 前記金型ガイドを前記固定ブロックに水平方向から所定角度回転した位置で固定する第２の金型ガイド回転ロック手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の金型清掃補助装置。
3. 前記金型ガイドの所定位置に収納された上型を前記金型ガイドに固定する金型ロック手段を備えたことを特徴する請求項１または２記載の金型清掃補助装置。

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