JP5438913B2 - 突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニット - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機等において突出ピンを突き出して成形品を自然落下させて取り出すための突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニットに関するものである。

従来より、射出成形において、固定側金型と可動側金型との間に高圧の溶融樹脂が充填され、冷却固化された成形品は、その取り出しにおいては、外観をそれ程重視しない成形品は、金型下方のトレイや容器或いはシュートなどに自然落下させている。一方、外観が重視される成形品は、通常、取出ロボットなどの自動取出機を使用して、型開き後、１個ずつ保持し、離型した後、シュートやコンベア上に移送して取り出している。即ち、射出成形後、自動取出機は、上下軸が金型内に降下し前後軸が前進して、アームの先端に取付けられた吸着パッド、吸着盤等で成形品を吸着、保持し、離型後、可動側金型から後退して上昇し、シュートやコンベア上まで移送して成形品を離脱させている。これにより、成形品は離型後、金型や周辺器等と接触したりして傷付くことなく安全に取り出される。

ここで、樹脂成形においては、従来より成形サイクルタイムの短縮化が求められている。例えば、特開平６−１１４８９７号公報では、エジェクタピンの突き出し速度を３段階に設定することにより、短時間で成形品へのエジェクタピンの食い込みによる付着を剥がし、タイムロスをなくすエジェクタ制御方法が記載されているなど、短縮化のために各種の技術が提案されている。サイクルタイムの短縮は、当然、外観重視の成形品についても求められる。ところが、前述のように、外観重視の成形品は、通常、ロボットによる自動取出機を使用して取り出されるが、型が開いてから、上下軸が金型内に降下し、更に前後軸が成形品側に前進してから先端の吸着盤等で成形品を吸着、保持し、離型後、成形品を保持しつつ可動側型板から後退、離間し、更に上昇して金型から離間するまでの間は、型閉めできないため、その間のタイムロスが生じていた。そこで、外観重視の成形品についても、ロボットによる自動取出機で取り出すのではなく、成形後、金型から自然落下させて取り出すことが考えられる。しかし、自然落下させるときには、成形品の落下の仕方にばらつきを生じ易く、特に板状の成形品にあっては異方向に飛散し易く、一定の姿勢で安定して落下させることは困難であり、金型の下側にせり出した成形品受けやトレイ、シュート等の上の定められた位置に安定して確実に取り出すことは困難である。このため、金型の突出し部分に当たったり、成形品受けやシュート等の周辺機器等に接触したり、引掛かったり、成形品同士が衝突、干渉したりして外観面に傷が付くことが多かった。

そこで、エアシリンダを使用してエジェクタピンにより成形品を突き出し、前方に突き飛ばしたり突き上げるようにして落下させる手段が用いられることがある。図１０は射出成形機の可動側金型１１におけるエアシリンダを使用した成形品の取り出し機構を示す。図１０において、エジェクタプレート１４の底面にはエアシリンダ５１が取付けられており、図示しないエアコンプレッサから圧送されてきたエアによってエアシリンダ５１の作動ロッド５２が突出ピン５３の後端に当接し、この突出ピン５３を固定側製品面側に押し出している。エアシリンダ５１はソレノイドバルブ等の制御弁により制御され、エジェクタ前進完了信号により作動ロッド５２を突き出して突出ピン５３を押し出し、成形品Ｗが自然落下して金型の下側にせり出した成形品受けやトレイ、シュート等の上に取り出された後、作動ロッド５２を後退させている。そして、作動ロッド５２が突き出し前の原位置に復帰し、リミットスイッチ５４により完全復帰が検出され、エジェクタプレート１４が後退し後退リミットにより完全復帰が検出確認されると、次の型閉め動作に移行する。

この場合は、別途に設けた前記エアシリンダ５１により突出ピン５３の先端を他の一般に使用されるエジェクタピン２０より長く突き出させ、成形品Ｗの特定箇所を勢いよく突き出させて、その勢いで成型品Ｗを一定方向に飛ばして自然落下させることができる。このため、成形品は金型の突出部分等に当たったり外れた位置に飛散することなく容器やシュート等に取り出される。その結果、成形品Ｗの外観面に傷付けることなく取り出すことができ、かつ、自然落下によって取り出せる分、サイクルタイムを短縮することができる。
特開平６−１１４８９７号公報

しかし、前記エアシリンダ５１を使用した成形品Ｗの取り出しにおいては、以下の幾つかの不具合があった。まず、エアシリンダ５１による突き出しにおいては、突き出しのタイミングを取って突き出しバランスを調整するためにスピードコントローラによる調整が必要であるが、エア量は常に一定ではなく変動し易いので、突き出しスピードが変化し、作動が不安定である。例えば、左右に一対設けたエアシリンダ５１の突出ピン５３の突き出しタイミング、突き出し量、突き出し速度の左右のバランスが崩れると、図１０の紙面の奥側の突出ピン５３が手前側の突出ピン５３より早く突き出されたり、長く突き出されたりして成形品Ｗは左右方向にも傾斜し、図１０の実線或いは二点鎖線で示すような各種の姿勢や軌跡を描いて落下することとなり、落下方向等によっては外観面に傷付けてしまうことがあった。このため、成形品Ｗを安定に落下させるべくスピードコントロールの調整をこまめに行なう必要があった。

次に、可動側取付板１３とエジェクタプレート１４との間に、エアシリンダ５１にエアを送排出したり、制御信号を送出したりするための配線、配管が多数配設され、型外の端子台、エア集中ブロックに接続されているので、成形品Ｗの任意の箇所に対応してエアシリンダ５１を自在に設置することができないことがあるとともに、突き出し機構全体が大型化し、可動側金型１１の修理及びメンテナンス時に分解したり組み付けたりするのに大変手間を要した。更に、配線、配管数が多く入りくんで配設されているため、配管及び配線のクランプ部で断線したり、エアシリンダ５１の前進・後退のエアカプラを差し間違えて固定側意匠面を突出ピン５３で損傷させることがあった。加えて、金型内で高温高圧の溶融樹脂から発生したガスによる汚れが突出ピン５３の作動部の隙間に蓄積し、それが抵抗となって作動不良を生ずることがあった。そして、エアをエアシリンダ５１に送るために別途に動力源も必要とした。更には、自然落下によって短縮できるものの、エアシリンダ５１はエジェクタプレート前進完了による前進信号を受けてから作動を開始し、また、エアシリンダ後退の信号を受けてからエジェクタプレート１４が後退するので、その分タイムロスが生じていた。

そこで、本発明は、成形品の任意の箇所を突き出して成形品を一定角度、姿勢で一定方向に確実に落下させて外観面に傷付けることなく取り出すことができ、もって、成形サイクルタイムを短縮できるとともに、簡易な構成でコンパクトに形成でき、動力源が不要で常に安定して作動し、簡単に取付け及び取り外しを行なうことができる突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニットの提供を課題とするものである。

請求項１の突出ピン押出装置は、後退スプリングを介してエジェクタプレートに軸方向に進退自在に取付けられ、成形品を突き出す突出ピンと、可動側金型に前記突出ピンと平行に配設され、前記エジェクタプレートに対して軸方向に相対移動する作動ピンと、前記エジェクタプレートに着脱自在に取付けられた基体と、該基体に設けられた支軸を軸に揺動自在に取付けられ、一端が前記相対移動による前記作動ピンの押圧作動を受けることにより他端が反転して前記突出ピンを固定側金型方向に押出すアーム部材とを備えた突出ピン作動ユニットとを具備し、前記アーム部材は、前記支軸から前記他端における前記突出ピンとの当接部までの距離が、前記支軸から前記一端における前記作動ピンとの当接部までの距離より大きく設定されたものであり、前記突出ピンは、前記成形品における下部の左右の箇所と対応する位置に設けられたものである。

ここで、前記突出ピンは、一般に使用されているエジェクタピンと同様に、エジェクタプレートに取付けられ、成形品を突き出すものである。この突出ピンは、通常、他の複数のエジェクタピンの取付設定箇所から任意に選択された１以上の箇所に取付けられる、即ち、他のエジェクタピンの取付設置箇所を利用して取付けられるのであるが、特に本発明では、成形品における下部の左右の箇所と対応する位置に取付けられる。既存の取付設置箇所を利用するのが都合がよいからである。但し、これらのエジェクタピンの取付設置箇所以外の箇所に設置孔を新設し、ここに突出ピンを取付けてもよい。突出ピンは、スリーブピン内に挿通されるもの、スリーブピンを有しないもの等各種採用することができる。また、突出ピンは、付勢ばねを備え、成形品の離型後、付勢ばねの付勢力により他のエジェクタピンと独立して元の可動側取付板側の位置に後退復帰する。なお、元の位置に完全に後退復帰しない状態で次の型閉めが行なわれることにより、金型或いは突出ピンの先端が破損するのを防止すべく、一般には、初期位置への完全復帰を検出し確認するための検出器が併せて取付けられる。

前記作動ピンは、一般には、一端側の固定端が可動側金型の可動側型板等に螺着により固定され、エジェクタプレートに向けて可動側型板から垂直方向に突設されており、エジェクタプレートを貫通し、他端側の先端は作動部として後述の突出ピン作動ユニットを作動させる。作動ピンは、可動側金型にエジェクタプレートとは独立して固定され静止状態にあり、可動側金型内において実際に移動するのはエジェクタプレートであるが、相対的にはエジェクタプレートに対して移動する関係にある。

前記突出ピン作動ユニットのアーム部材は、一端が作動ピンの前記相対移動による押圧作動を受けることによって押圧されると、他端は支軸を軸に反転し、突出ピンを固定側金型方向に押し出すとともに、支軸から他端における突出ピンとの当接部までの距離が、支軸から一端における作動ピンとの当接部までの距離より大きい。これにより、突出ピンの移動量は作動ピンの移動量つまりはエジェクタプレートの移動量より大きいので、突出ピンは、エジェクタプレートに対して相対移動し、成形品に対して他のエジェクタピンより速い速度で突き出すとともに突き出し量も大きいものとなる。これにより、成形品において突出ピンが押圧される特定箇所のみ他のエジェクタピンの突き出し箇所より高速でかつ長く突き出させることができる。ここで、支軸から一端までの間隔と支軸から他端までの間隔との比を変えることにより、突出ピンの突き出し量及び速度を可変できる。

請求項２の突出ピン押出装置は、エジェクタプレートに対する作動ピンの前進限の状態において、アーム部材の一端における作動ピンと当接する当接面が、作動ピンの周壁面に押圧されて該周壁面と平行する状態に後退するものである。
請求項３の突出ピン押出装置は、アーム部材の一端における作動ピンとの当接面が、作動ピンの周壁面に沿った形状に形成されたものである。

請求項４及び請求項５の突出ピン作動ユニットは、それぞれ請求項２及び請求項３における突出ピン作動ユニットに相当するものである。

請求項１〜５の発明は、突出ピン作動ユニットがエジェクタプレートに取付けられ、エジェクタプレートの移動に連動して、作動ピンの押圧により突出ピンをエジェクタプレートに対し成形品側に相対移動させて押出すから、成形品において突出ピンが押圧される特定箇所のみ他のエジェクタピンの突き出し箇所より高速でかつ長く突き出させることができ、それによって、成形品を所定角度に傾斜させたりして一定の姿勢で勢いよく突き離し、所定の軌跡を描いて一定箇所に確実に自然落下させることができる。その結果、成形品の外観面が接触等により傷付くのを防止でき、もって、外観重視の成形品についても自然落下による取り出しが可能となり、成形サイクルタイムを短縮することができる。

そして、突出ピン作動ユニットは、アーム部材等で構成されているので、簡易な構成でコンパクトに形成できる。また、エジェクタプレートの移動に連動して作動するから、動力源が不要である。更に、アーム部材等で簡易な構成で形成されているから、常に安定して作動するとともに、突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニットの取付け及び取り外しを簡単に行なうことができる。そして、作動ピンを取り外せば、従来のエジェクタピンのみの突き出しによる成形品の取り出しを行なうこともでき、それにより、成形品に応じて本発明による可動側金型と従来の可動側金型とを任意に選択して簡単に切り替えて使用することもできる。

また、突出ピンが、成形品における下部の左右の箇所と対応する位置に設けられているから、成形品の下部側を勢いよく突き出して、成形品を、やや斜め上方を向いた傾斜状態として一定の軌跡で落下させることができる。しかも、成形品を、左右のバランスがとれた一定姿勢で落下させることができる。

以下、本発明の実施形態の突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニットを図１乃至図９に基づいて説明する。ここで、図１乃至図７は前記突出ピン作動ユニットを示し、図８は成形直後の金型の状態、図９は成形品の取り出し状態を示す。本実施形態においては、成形品として片面に外観重視面を有する矩形板状体を例示する。なお、固定側金型及び可動側金型は左右に配置されたものを示すが、説明の便宜上、固定側金型及び可動側金型が上下に配置されているものとして説明することがある。

図８において、固定側金型１は、固定側型板２と固定側取付板３とが取付固定されており、高圧の溶融樹脂は高速でスプルー４内に射出される。そして、固定側型板２のキャビティである固定側製品面２ａと可動側型板１２のコアである可動側製品面１２ａとの間に溶融樹脂が充填され、成形品Ｗが形成される。

一方、可動側金型１１は、可動側製品面１２ａが形成された可動側型板１２と、可動側取付板１３と、成形品Ｗを突き出し離型させるためのエジェクタプレート上１５及びエジェクタプレート下１６からなるエジェクタプレート１４とを備えている。可動側金型１１の両側部において可動側型板１２と可動側取付板１３との間には、エジェクタプレート１４が移動するための空間を形成するスペーサブロック１７が介在し、可動側型板１２とエジェクタプレート１４との間には、エジェクタプレート１４の前進後にこのエジェクタプレート１４を元の可動側取付板１３側の位置に後退復帰させるためのリターンピン１８及びコイルスプリングからなる後退スプリング１９が取付けられている。エジェクタプレート１４には成形品Ｗを突き出すためのエジェクタピン２０の後端が固定され、可動側型板１２にはこのエジェクタピン２０が挿通する貫通孔が設けられている。エジェクタピン２０は成形品Ｗの形状等に応じて通常複数取付けられ、本実施形態のように、成形品Ｗが矩形板状体である場合には、成形品Ｗの周縁等の箇所に対向して多数配設される。可動側取付板１３の中央にはエジェクタプレート１４のエジェクタプレート下１６の下面に当接してエジェクタプレート１４全体を固定側製品面２ａ側に押し出すエジェクタロッド２１が挿通する挿通穴１３ａが形成されており、エジェクタロッド２１は油圧等によって挿通穴１３ａ内を軸方向に進退する。

更に、可動側金型１１には、本発明の特徴とする突出ピン押出装置３１が設けられている。この突出ピン押出装置３１は、図１乃至図３に示すように、一端が可動側型板１２に取付固定された作動ピン３２と、前記複数のエジェクタピン２０とは別途に設けられた、成形品Ｗを落下させる突出ピン３３と、エジェクタプレート１４に取付けられ、エジェクタプレート１４の移動に連動して、作動ピン３２の押圧により突出ピン３３をエジェクタプレート１４に対して固定側製品面２ａ側に相対移動させて押出す突出ピン作動ユニット４１とを備えてなる。

まず、作動ピン３２は、鋼材により丸棒状または円管状に形成され、一端側には雄ねじ３２ａが形成され、可動側型板１２の下面即ち可動側製品面１２ａと反対側の面に螺着され、可動側型板１２の下面と直交してエジェクタプレート１４側に向けて突出している。作動ピン３２は、他端側がエジェクタプレート１４に貫通して設けられた挿通孔１４ａ内を貫通し、先端３２ｂが図８に示す型閉め状態においてはほぼエジェクタプレート下１６の下面付近に位置し、成形品Ｗの突き出し時にはエジェクタプレート下１６の下面から所定長さだけ突出する全長に形成されている。作動ピン３２の先端３２ｂには断面六角形状の角孔３２ｃが軸方向に形成されており、下方から角孔３２ｃに六角レンチを挿入して回動することにより、作動ピン３２を可動側型板１２の下面から取外すことができるようになっている。エジェクタプレート１４の挿通孔１４ａの内径は作動ピン３２の外径より僅かに大きく形成され、作動ピン３２が軸方向に遊挿できるようになっている。作動ピン３２は、本実施形態においては、突出ピン３３及び突出ピン作動ユニット４１の設置箇所に対応して左右２箇所に取付けられている。

次に、突出ピン３３は、複数のエジェクタピン２０の取付設定箇所から任意に選択された１以上の箇所に取付けられ、本実施形態においては、成形品Ｗにおいて成形時に下部となる左右２箇所に対応する位置に設けられている。この突出ピン３３はエジェクタプレート１４に複数固定された一般のエジェクタピン２０と同様に成形品Ｗを突き出す機能を有するものであり、可動側型板１２の内部を貫通するスリーブピン３４内に挿通されている。突出ピン３３の先端は射出成形時に可動側製品面１２ａ面と一致し、後端はエジェクタプレート１４に後退スプリング３５を介して軸方向に進退自在に取付けられている。後退スプリング３５は、図１に示すように、突出ピン３３の後端の鍔部３３ａとスリーブピン３４の下端の鍔部３４ａとの間に配設され、常時突出ピン３３を可動側取付板１３側に付勢している。

突出ピン作動ユニット４１は、エジェクタプレート下１６の下面に取付けられている。なお、下方の可動側取付板１３には、突出ピン作動ユニット４１との干渉を防止するために、逃がし穴１３ｂが設けられている。突出ピン作動ユニット４１は、図４乃至図６に示すように、直方体の鋼材からなる基体４２と、該基体４２の内部に収容され、支軸４４を軸として揺動自在即ち両端が互いに反対側に回動自在に取付けられたアーム部材４３と、同じく基体４２に内蔵され、成形品Ｗを突き出した後に突出ピン３３が後退スプリング３５を介して突き出し前の位置に復帰したことを検出する検出器としてのリミットスイッチ４６とからなる。更に具体的には、基体４２は幅方向の中央において水平方向に断面角形の貫通孔４２ａが貫設され、その内部にアーム部材４３とリミットスイッチ４６が収容されているとともに、一端側に作動ピン３２が挿通される挿通孔４２ｂが上下方向に貫設され、他端側の上面に突出ピン３３、後退スプリング３５及びアーム部材４３の一部が挿入される略角形状の角孔４２ｃが設けられている。基体４２の両側壁には水平方向にノックピンからなる支軸４４が固定されて架設されているとともに、この支軸４４はアーム部材４３に設けられた貫通孔に直交して挿入されており、これにより、アーム部材４３は支軸４４を軸として左右に回動できるようになっている。支軸４４の両端部には止めねじピン４５が螺着されており、基体４２の貫通孔の両側を閉塞して支軸４４が基体４２から抜け外れるのを防止している。なお、図５は突出ピン作動ユニット４１の作動前の状態を示し、図６は作動後の状態を示す。

アーム部材４３は、図１及び図３に示すように、一端４３ａに作動ピン３２の先端３２ｂが当接可能となっているとともに、他端４３ｂは突出ピン３３の後端に当接しており、作動ピン３２が一端４３ａに当接しこれを押圧することにより、他端４３ｂは反転して突出ピン３３を固定側製品面２ａ側に押出すようになっている。ここで、図５及び図６に示すように、アーム部材４３の一端４３ａにおける作動ピン３２との当接部としての当接面４３ｃは、作動ピン３２の周壁面の形状に沿わせて内方に凹んだ湾曲面となっている。これにより、アーム部材４３の一端４３ａは作動ピン３２と面接触し、作動ピン３２が一部のみに集中して当接し摺動することによりこの当接面４３ｃに摩耗によるへたりが生ずるのを防いでいる。また、図２に示すように、アーム部材４３の他端４３ｂにおける突出ピン３３との当接部４３ｄは細幅に形成されているとともに、突出ピン３３の鍔部３３ａの底面にはアーム部材４３の当接部４３ｄと略同一幅に形成された凹溝３３ｂが形成されており、アーム部材４３の他端４３ｂの当接部４３ｄは突出ピン３３の凹溝３３ｂ内に嵌入した状態で突出ピン３３を下方から押圧し、上下動させている。これにより、突出ピン３３は軸廻りに回動するのが防止され、先端面は常に可動側製品面１２ａの形状に合致した一定位置に保持されるとともに、軸芯に沿って安定して押し出される。

更に、アーム部材４３は、支軸４４の貫通位置が作動ピン３２と当接する一端４３ａ寄りに設定されており、支軸４４を中心とする突出ピン３３の当接部４３ｄまでの距離が、支軸４４を中心とする作動ピン３２の当接部としての当接面４３ｃまでの距離より大きく設定されている。これは、後述するように、突出ピン３３の移動量を作動ピン３２の移動量より大きくして増幅変換することにより、突出ピン３３のみをエジェクタプレート１４に対して相対移動させるためである。

リミットスイッチ４６は、図７に示すように、アーム部材４３との接触により内外に進退する押しピン４６ａを備え、アーム部材４３が後退して押しピン４６ａに接触し押圧したときに復帰信号を成形機の制御盤に送出している。
図４に示すように、基体４２の隅部４箇所には図示しない取付ボルトが挿通する貫通孔４２ｄが設けられているとともに、両側部２箇所には挿入孔４７が設けられている。突出ピン作動ユニット４１は、図示しないが、エジェクタプレート１４に設けた位置決め用のノックピンに挿入孔４７を外嵌して位置決めした後、貫通孔４２ｄに取付ボルトを挿通し、この取付ボルトをエジェクタプレート１４に設けたボルト孔に螺着することによって、簡単にエジェクタプレート１４に取付けることができる。また、突出ピン作動ユニット４１は、分解補修時や交換時、撤廃時等においては、取付ボルトを取り外すことにより、簡単にエジェクタプレート１４から取り外すことができる。

ここで、作動ピン３２の移動量と突出ピン３３の移動量との関係を図７に基づいて説明する。
図７において、作動ピン３２が二点鎖線で示すように押し下げられ、先端３２ｂがポイントＰ１からポイントＰ２に移動すると、アーム部材４３は支軸４４の中心Ｏを軸に他端４３ｂが回動し、他端４３ｄはポイントＰ３からポイントＰ４に移動する。また、三角形Ｏ・Ｐ１・Ｐ２と三角形Ｏ・Ｐ３・Ｐ４は相似である。したがって、ＯからＰ１までの距離とＯからＰ３までの距離との比は、作動ピン３２の移動量であるＰ１からＰ２のストロークＬ１と、アーム部材４３の他端４３ｂの移動量であるＰ３からＰ４のストロークＬ２との比に等しい。ここで、ＯからＰ３までの距離はＯからＰ１までの距離より大きいから、アーム部材４３の他端４３ｂのストロークＬ２は作動ピン３２のストロークＬ１より、前記距離の比に比例して大きくなる。その結果、アーム部材４３を介して作動ピン３２の移動量に対してアーム部材４３の他端４３ｂの移動量は増幅変換され、これに伴って、突出ピン３３もアーム部材４３の他端４３ｂと同一ストローク分だけ押上げ移動量が増幅される。

次に、このように構成された本実施形態の突出ピン押出装置３１を使用した成形品Ｗの取り出しについて図８及び図９に基づいて説明する。
まず、射出成形時には、金型は図８に示したように型閉じ状態にあり、エジェクタプレート１４は可動側取付板１３側に後退している。これに伴い、突出ピン３３及びエジェクタピン２０の先端面は可動側型板１２の可動側製品面１２ａに一致する位置にあり、作動ピン３２の先端は突出ピン作動ユニット４１のアーム部材４３の一端４３ａから所定距離離間している。

次に、前記型閉じ状態で高温の溶融樹脂が固定側製品面２ａと可動側製品面１２ａとの間に高圧充填され、一定時間の型保持により冷却、固化されて成形品Ｗが形成されると、成形機の型開き機構により可動側金型１１が型開きを開始し、固定側金型１から離間する。型開きすると、エジェクタロッド２１が前進を開始し、エジェクタプレート１４を前方に押し出し始める。これにより、エジェクタプレート１４はリターンピン１８の後退スプリング１９の付勢力に抗して前方に押し出され、それに伴って、エジェクタピン２０、突出ピン３３及びスリーブピン３４が前進して先端が可動側製品面１２ａから突出し、裏面側から成形品Ｗを押圧し始める。このとき、作動ピン３２はエジェクタプレート１４に対して相対的に反対方向に移動することとなる。但し、この時点では、作動ピン３２の先端３２ｂとアーム部材４３の一端４３ａとは離間しており、作動ピン３２の先端３２ｂが当接するまでアーム部材４３は動作しない。

そして、エジェクタプレート１４が更に前進して作動ピン３２の先端３２ｂがアーム部材４３の一端４３ａの当接面４３ｃと当接し、これを押圧し始めると、アーム部材４３は支軸４４を軸として回動し、他端４３ｂが反転移動して、突出ピン３３を後退スプリング３５の付勢力に抗して他のエジェクタピン２０と同方向に押し出し始める。これにより、突出ピン３３は、スリーブピン３４内を相対的に移動し、エジェクタプレート１４に対して固定側製品面２ａ側に相対移動するから、作動ピン３２がアーム部材４３の押圧を開始した時点から、エジェクタプレート１４の移動に連動して、アーム部材４３の増幅率に応じて前記エジェクタプレート１４に対する相対移動分だけ加速され、他のエジェクタピン２０及びスリーブピン３４より速い速度で前進する。また、突出ピン３３は、エジェクタプレート１４に対する相対移動分だけ他のエジェクタプレート１４及びスリーブピン３４より長く可動側製品面１２ａから突出する。つまり、エジェクタプレート１４が押し出されると、これに追随して、複数のエジェクタピン２０及び突出ピン３３と同数のスリーブピン３４が一斉に突き出しを開始し、途中から突出ピン３３が先行してスリーブピン３４の先端開口から成形品Ｗを突き飛ばすようにして突き出されることになる。

その結果、成形品Ｗは、図９に示すように、突出ピン３３が突き当たる下部側が勢いよく突き出され、それにより、図９において右側面の外観重視面がやや斜め上方を向いた傾斜状態となって、一定の軌跡で落下し、外観重視面を上にして金型の下方にせり出した成形品受けやトレイ上に載置される。このとき、突出ピン３３は成形品Ｗの下部の左右２箇所に当接し突き出すので、成形品Ｗは左右のバランスがとれた一定姿勢で落下する。これにより、取り出し後の成形品Ｗに傷が付くことはない。成形品Ｗの落下とほぼ同時に、エジェクタプレート１４は前進限に到達し、エジェクタピン２０及びスリーブピン３４は突き出しを停止するとともに、アーム部材４３の一端４３ａの当接面４３ｃは、図７の二点鎖線で示す垂直状態となり、作動ピン３２の周壁面の押圧によって突出ピン３３は突き出し状態に保持される。

成形品Ｗが突き出され、自然落下して取り出されると、エジェクタプレート１４はリターンピン１８に設けられた後退スプリング１９の付勢力により可動側取付板１３側に移動する。これに伴い、エジェクタピン２０及びスリーブピン３４も後退する。同時に、エジェクタプレート１４に取付けられている突出ピン作動ユニット４１も後退し、作動ピン３２に対して離間する方向に移動し、突出ピン３３は後退スプリング３５の付勢力により後退する。これにより、アーム部材４３は、突き出し前とは逆に、他端４３ｂが突出ピン３３の後端によって押し下げられ、一端４３ａが作動ピン３２の先端３２ｂに当接しつつ支軸４４を軸に反転して上方に回動する。そして、可動側取付板１３等に取付けられた図示しないエジェクタプレート戻り確認スイッチとアーム部材４３による突出ピン作動ユニット４１のリミットスイッチ４６との両方により、エジェクタプレート１４と突出ピン３３とが完全に後退したのが検出され、後退復帰信号が図示しない制御盤に送出されると、次の成形に向けた型閉めが開始される。

次に、本実施形態の突出ピン押出装置３１の作用を説明する。
突出ピン押出装置３１の突出ピン作動ユニット４１は、アーム部材４３の支軸４４から他端４３ｂにおける突出ピン３３との当接部４３ｄまでの距離が、支軸４４から一端４３ａにおける作動ピン３２との当接面４３ｃまでの距離より大きく形成されているから、作動ピン３２の移動量つまりはエジェクタプレート１４の移動量よりアーム部材４３の押圧による突出ピン３３の移動量の方が大きいため、突出ピン３３はエジェクタプレート１４に対して固定側製品面２ａ側に相対移動する。したがって、エジェクタプレート１４の前進による突き出し途中で作動ピン３２の先端３２ｂがアーム部材４３の一端４３ａの当接面４３ｃに当接し、押圧を開始すると、突出ピン３３は外側のスリーブピン３４内を固定側製品面２ａ側に移動し、スリーブピン３４の先端開口から突き出る。これにより、突出ピン３３は、当初スリーブピン３４及び他のエジェクタピン２０と同速度で移動していたのが、途中から加速され、スリーブピン３４及びエジェクタピン２０より速い速度で勢いよく突き出されるとともに、可動側製品面１２ａ面からの飛び出し量もスリーブピン３４及び他のエジェクタピン２０より大きいため、成形品Ｗを所定角度で僅かに傾斜した一定の姿勢で勢いよく可動側型板１２から突き離し、所定の軌跡を描いて一定箇所に自然落下させることができる。ここで、突出ピン３３は成形品Ｗの下部の左右２箇所に対応した位置に左右一対設けられているので、成形品Ｗを左右のバランスのとれた一定姿勢で落下させることができる。したがって、エジェクタプレート１４の移動に連動して、成形品Ｗを周辺に飛散させることなく常に一定の姿勢で一定箇所に落下させることができるから、外観面が接触等によって傷付くのを防止できる。そして、外観重視の成形品Ｗについても自然落下による取り出しが可能となるため、取出機やエアシリンダによる突上げの場合より成形サイクルタイムが短縮する。

加えて、突出ピン作動ユニット４１においては、作動ピン３２の長さを変更してアーム部材４３の一端４３ａと作動ピン３２の先端３２ｂとの間隔を調整することにより、エジェクタプレート１４が前進を開始してから突出ピン３３がエジェクタプレート１４に対する相対移動を開始するまでの時間、タイミングの最適値を簡単に調整し変更できる。そして、アーム部材４３の支軸４４から一端４３ａまでの距離と支軸４４から他端４３ｂまでの距離との比を変えることにより、作動ピン３２つまりはエジェクタプレート１４の移動量に対する突出ピン３３の移動量の増幅率を変更し、突出ピン３３の加速度、突き出し量が最適値となるように製作して成形品Ｗを任意の姿勢でかつ任意の軌跡を描いて落下させることができる。

また、突出ピン押出装置３１は可動側金型１１内に収められているので、外部物体や周辺機器類が接触したりすることにより変形したり、損傷したりするのが確実に防止され、安全に可動側金型１１内に保護される。
そして、突出ピン作動ユニット４１は、アーム部材４３等で構成されているので、簡易な構成でコンパクトに形成できるとともに、突出ピン押出装置３１は、作動ピン３２や突出ピン３３として普及品を使用することも可能であるから、安価に製造できる。
更に、突出ピン押出装置３１は、エジェクタプレート１４の移動に連動して作動するから、動力源が不要である。
加えて、突出ピン押出装置３１は、機械的に動作するアーム部材４３により簡易に構成されているから、常に安定して作動する。
また、作動ピン３２の先端３２ｂには断面六角形状の角孔３２ｃが軸方向に形成されているから、突出ピン作動ユニット４１、可動側取付板１３及びエジェクタプレート１４等を全く取り外すことなく、可動側取付板１３の外側即ち下方から突出ピン作動ユニット４１の基体４２の挿通孔４２ｂを通して六角レンチの先端部を作動ピン３２の角孔３２ｃに挿入し回動することにより、作動ピン３２を可動側型板１２の下面から簡単に取り外すことができる。

更には、エジェクタプレート１４への突出ピン押出装置３１及び突出ピン作動ユニット４１の取付けを、可動側取付板１３に設けた逃がし穴１３ｂを通して外側から行なうこともでき、外付けで簡単に行なうことができる。また、点検、修理、更新などのために取り外す場合も、可動側取付板１３の逃がし穴１３ｂ等の外側から簡単に行なうことも可能である。したがって、可動側金型１１を大きく分解することなく、短時間で取付け、取り外し作業を行なうこともできる。そして、作動ピン３２を、前述のようにして先端３２ｂの角孔３２ｃに六角レンチの先端部を挿入し回動することによって取り外すだけで、従来のエジェクタピンのみの突き出しによる成形品Ｗの取り出しを行なうこともでき、従来の可動側金型１１に簡単に切り替えることもできる。したがって、成形品Ｗに応じて本発明による可動側金型１１と従来の可動側金型１１とを任意に選択して簡単に切り替えて使用することもできる。

そして、突出ピン３３を、複数のエジェクタピン２０の取付設定箇所から任意に選択された箇所に取付けることができるから、エジェクタピン２０の貫通孔を利用することによりスリーブピン３４及び突出ピン３３を簡単にエジェクタプレート１４に取付けることができ、また、成形品Ｗを最適な突き出し状態で落下させることができる。
加えて、突出ピン３３が突き出し前の位置に復帰したことを検出するリミットスイッチ４６を備えているから、突出ピン３３が完全に復帰しないで次の型閉めが行なわれることにより金型或いは突出ピン３３が破損するのを確実に防止できる。

ところで、上記実施形態では、突出ピン３３を成形品Ｗの下部２箇所に対応させて左右に２本設けているが、本発明を実施する場合は、この数に限定されるものではなく、成形品Ｗの形状等に対応させて適宜設定すればよい。また、各突出ピン３３間で、相互に突き出しのタイミング、突き出し速度、突き出し量等を異ならせてもよい。

ところで、上記実施形態では、突出ピン３３として、スリーブピン３４に挿通したものを示しているが、これに限られるものではなく、スリーブピン３４のないストレートエジェクタピンを用いてもよく、断面角形の角エジェクタピン等を用いてもよい。

また、上記実施形態のアーム部材４３は、１個の貫通孔を設け、これに支軸４４を挿入しているが、アーム部材４３において支軸４４を挿入し設置する位置を可変できるよう、前記貫通孔を長手方向に沿って複数形成してもよい。これにより、１個のアーム部材４３を使用して作動ピン３２の移動量に対する突出ピン３３の移動量の増幅率を適宜変更し調整することができる。

そして、上記実施形態のリミットスイッチ４６は、突出ピン作動ユニット４１に内蔵されているが、必ずしも突出ピン作動ユニット４１に内蔵することは要せず、他の箇所に設置してもよい。

また、上記実施形態の作動ピン３２は、可動側型板１２に取付固定し、エジェクタプレート１４に挿通孔１４ａを形成してここを挿通させているが、エジェクタプレート１４の側壁に半円状に切欠した凹部を形成し、その凹部に挿通させてもよい。更に、作動ピン３２は、可動側型板１２に固定しているが、この可動側型板１２に限られず、可動側金型１１における他の箇所に取付固定してもよい。例えば、エジェクタプレート１４の反対側の可動側取付板１３に上方のエジェクタプレート１４に向けて作動ピン３２を突設し、その先端部に鈎状のフックを一体に形成し、エジェクタプレート１４が前進するときに、先端部のフックがアーム部材４３の一端４３ａに当接しこれを押し下げるようにすることも可能である。
加えて、作動ピン３２は、丸棒状または円管状に形成しているが、角棒状等に形成してもよい。

そして、基体４２は、直方体の鋼材で形成しているが、円柱状、楕円柱状等に形成してもよく、他のアルミニウム材や合成樹脂材等で形成してもよい。また、アーム部材４３を内蔵するものとしているが、平板状のベース板にアーム部材４３やリミットスイッチ４６を載置し、露出させた状態に取付けてもよい。

なお、上記実施形態においては、射出成形機における成形品Ｗの取り出しを示しているが、本発明の突出ピン押出装置及び突出ピン作動ユニットは、他の金型における成形品の取り出しに使用することも可能である。

本発明の実施形態の突出ピン押出装置を示す断面図である。 図１の一部拡大断面図である。 図１の突出ピン押出装置の作動状態を示す断面図である。 図１の突出ピン作動ユニットを示し、(a)は斜視図、(b)は平面図である。 同じく図１の突出ピン作動ユニットを示し、(a)は図４(b)のＡ−Ａ切断線による断面図、(b)は(a)のＢ−Ｂ切断線による断面図である。 図３の突出ピン作動ユニットを示し、(a)は図５(a)と同様の断面図、(b)は(a)のＣ−Ｃ切断線による断面図である。 図１の突出ピン作動ユニットにおける作動ピンの移動量と突出ピンの移動量との関係を示す説明図である。 図１の突出ピン押出装置を取付けた金型の成形直後の状態を示す断面図である。 図８の金型から成形品を落下させて取り出す状態を示す断面図である。 従来の落下取出機構を備えた金型から成形品を落下させて取り出す状態を示す断面図である。

符号の説明

２ａ 固定側製品面
１１ 可動側金型
１２ 可動側型板
１４ エジェクタプレート
２０ エジェクタピン
３１ 突出ピン押出装置
３２ 作動ピン
３３ 突出ピン
３５ 後退スプリング
４１ 突出ピン作動ユニット
４２ 基体
４３ アーム部材
４３ａ 一端
４３ｂ 他端
４３ｃ 当接面
４３ｄ 当接部
４４ 支軸
４６ リミットスイッチ
Ｗ
成形品

Claims (5)

1. 後退スプリングを介してエジェクタプレートに軸方向に進退自在に取付けられ、成形品を突き出す突出ピンと、
   可動側金型に前記突出ピンと平行に配設され、前記エジェクタプレートに対して軸方向に相対移動する作動ピンと、
   前記エジェクタプレートに着脱自在に取付けられた基体と、該基体に設けられた支軸を軸に揺動自在に取付けられ、一端が前記相対移動による前記作動ピンの押圧作動を受けることにより他端が反転して前記突出ピンを固定側金型方向に押出すアーム部材とを備えた突出ピン作動ユニットと
   を具備し、
   前記アーム部材は、前記支軸から前記他端における前記突出ピンとの当接部までの距離が、前記支軸から前記一端における前記作動ピンとの当接部までの距離より大きく設定されたものであり、
   前記突出ピンは、前記成形品における下部の左右の箇所と対応する位置に設けられたことを特徴とする突出ピン押出装置。
2. 前記エジェクタプレートに対する前記作動ピンの前進限の状態において、前記アーム部材の一端における前記作動ピンと当接する当接面は、前記作動ピンの周壁面に押圧されて該周壁面と平行する状態に後退するよう形成されたことを特徴とする請求項１に記載の突出ピン押出装置。
3. 前記アーム部材の一端における前記作動ピンとの当接面は、前記作動ピンの周壁面に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の突出ピン押出装置。
4. エジェクタプレートに取付けられ、前記エジェクタプレートに対して軸方向に相対移動する作動ピンの押圧作動により、後退スプリングを介して軸方向に進退し成形品を突き出す突出ピンを、固定側金型方向に押出す突出ピン作動ユニットであって、
   前記エジェクタプレートに着脱自在に取付けられる基体と、
   前記基体に設けられた支軸を軸に揺動自在に取付けられ、一端が前記相対移動による前記作動ピンの押圧作動を受けることにより他端が反転して前記突出ピンを前記固定側金型方向に押出すアーム部材と
   を備え、
   前記アーム部材は、前記支軸から前記他端における前記突出ピンとの当接部までの距離が、前記支軸から前記一端における前記作動ピンとの当接部までの距離より大きく設定されたものであり、
   前記エジェクタプレートに対する前記作動ピンの前進限の状態において、前記アーム部材の一端における前記作動ピンと当接する当接面は、前記作動ピンの周壁面に押圧されて該周壁面と平行する状態に後退するよう形成されたことを特徴とする突出ピン作動ユニット。
5. 前記アーム部材の一端における前記作動ピンとの当接面は、前記作動ピンの周壁面に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の突出ピン作動ユニット。

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