JP6057909B2

JP6057909B2 - 取出装置及び樹脂成形品の取出方法

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Publication number: JP6057909B2
Application number: JP2013539562A
Authority: JP
Inventors: 純二加藤
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-08-21
Also published as: CN103889679B; WO2013057815A1; CN103889679A; WO2013058012A1; JP2017007354A; KR20140079766A; JPWO2013058012A1

Description

本発明は、液晶表示パネル等に採用される平板状の樹脂成形品を吸着して取出し可能な取出装置及び樹脂成形品の取出方法に関し、より詳しくは、金型に張り付いている樹脂成形品である導光板を金型から離型するとき、取り出した導光板に変形が発生することを防止することができる、導光板の取り出しに適した取出装置及び取出方法に関する。

近年、液晶等の表示モニターには、光を均一に面発光するために導光板が採用されている。こうした導光板には、板材の一方面においては光を反射させる集光パターンが、他方面には正面に光を集めて輝度を向上させる拡散パターンが設けられている。導光板等の樹脂成形品は、射出成形機の金型により成形されることが一般的であるが、こうした樹脂成形品を金型から離型するときなどに、反りや、不均一な温度変化が生じると、製品としての品質に悪影響を及ぼすことがあるため、このような問題を防止することが望まれている。

図３、図４は従来から用いられている導光版を吸着して保持する取出装置の概略構成を示し、前者は背面図、後者は側面図である。同図に示す取出装置１００においては、導光板１０１を負圧吸引力により吸着するための比較的大きめな吸盤１０２が９個ベース１０３に設けられており、金型に張り付いている導光板１０１を離型するときには、１枚の導光板１０１に対し９個の吸盤１０２を吸着して当該導光板１０１の取り出しが行なわれる。こうした技術に関連するものとして、特許文献１（明細書段落［００３２］、［００３５］、図２、図４、図５）には、導光板を吸着するための比較的大きな吸盤を複数備えた成形装置が開示されている。

特開２００３−１４５５９３号公報

図３及び図４の従来例や特許文献１で開示されている、比較的大きめな複数の吸盤１０２により単独の導光板１０１を吸着しようという技術においては、吸引力が発生する吸盤１０２の当接される部分と、吸引力が発生しない吸盤の当接されない部分とでは、吸盤１０２を導光板１０１に吸着させたとき、当該導光板１０１に対する応力に差が生じることから反りが発生する。また、金型による成形直後に当該金型から６０℃〜７０℃の高温な導光板１０１を取り出す場合に、導光板１０１に対し比較的大きめな吸盤１０２を吸着させると、当該吸盤１０２により吸着された部分は、吸盤１０２と導光板１０１との間にある比較的大きめな容積の空気により、吸盤１０２に対向する導光板１０１の部分の温度低下が急に起こり、吸盤１０２に対向する導光板１０１の部分にいわゆるキスマークができてしまったり、吸盤１０２で吸着されている部分と、吸着されていない部分とに温度差が生じ、温度差に伴う収縮差により導光板に変形が発生してしまうことがあった。

また、樹脂成形品を成形する場合には、射出成形機が用いられるが、射出成形機の金型で導光板等の薄板状の樹脂成形品を成形する場合には、金型内に樹脂を供給するゲート近くの樹脂は高温になることから、当該ゲート近くの樹脂成形品の部位は、高温化に伴い金型の表面に強固に密着される一方で、ゲートから離れたところにおける樹脂成形品の部位は、ゲート近くに比べ熱くならないため、金型の表面の密着力が弱くなる。そのため、金型から樹脂成形品を離型するとき、部位の相違により不均一な密着力が生じている樹脂成形品を、不良を発生させることなくいかに正常な状態で取り出せるのかが重要な課題となっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、薄板状の導光板等の樹脂成形品を吸着して取り出す際、当該樹脂成形品が変形してしまうことを抑止することができる取出装置及び樹脂成形品の取出方法を提供することを目的とする。

本取出し装置の発明は、
金型のキャビティに熱可塑性樹脂を供給し、樹脂成形品を成形した後に該金型に張り付いている樹脂成形品を吸引することで保持して、該樹脂成形品を前記金型から取り出す取出装置であって、
前記樹脂成形品に当接される複数の孔部の形成された単独の吸着体と、
該吸着体に当接された前記樹脂成形品を保持するときに、前記複数の孔部を通じて吸引する負圧発生手段と、を備え、
前記吸着体には、前記樹脂成型品の高温部分を吸引するように、複数の孔部を高密度で配設した高密度孔部配設領域を設け、前記樹指成形品の高温部より温度の低い該樹脂成形品の低温部分を吸引するように、前記高密度孔部配設領域の複数の孔部よりも密度を粗くして低密度で複数の孔部を配設した低密度孔部配設領域を設けたことを特徴とする。

本取出装置の発明における前記吸着体は、弾性体であることを特徴とする。

本取出装置の発明における前記弾性体の表面をフッ素コーティングしたことを特徴とする。

本取出装置の発明は、前記高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部の直径を２ｍｍ以下に形成したことを特徴とする。

本取出装置の発明における前記樹脂成形品は、平板状の導光板であることを特徴とする。

本樹脂成形品の取出方法の発明は、
前記金型に張り付いている樹脂成形品を保持する際、該樹脂成型品の高温部分を、前記高密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引し、前記樹脂成形品の高温部より温度の低い該樹脂成形品の低温部分を、前記吸着体の低密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引して、前記樹脂成形品を取り出すことを特徴とする。

本樹脂成形品の取出方法の発明は、
前記高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部の直径を２ｍｍ以下に形成し、これら直径が２ｍｍ以下の高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部により、前記樹脂成形品を吸引することを特徴とする。

本樹脂成形品の取出方法の発明における前記樹脂成形品は、平板状の導光板であることを特徴とする。

本発明によれば、導光板等の樹脂成形品を吸着体で吸着して、金型から取り出す際、樹脂成形品の片面に、単独の吸着体を当接させ、吸着体に形成した比較的小さな大きさの貫通孔を適用し、樹脂成形品を吸着して取り出すことができる。よって、従来のような、複数の比較的大きな吸盤により単独の導光板を吸着しようという技術においては、吸引力が発生する吸盤の当接される部分と、吸引力が発生しない吸盤の当接されない部分とで、導光板に対する応力に大きな差が生じることから反りが発生したり、或いは、６０℃〜７０℃の導光板を金型から取り出すときに、導光板に対し比較的大きな吸盤を吸着させると、吸盤で吸着されている部分と、吸着されていない部分とに大きな温度差が生じ、当該温度差に伴う収縮差により導光板に変形が発生してしまうことがあったが、こうした不具合を解消することができる。

また、樹脂成形品を成形する場合には、射出成形機が用いられるが、射出成形機の金型で導光板等の薄板状の樹脂成形品を成形する場合には、金型内に樹脂を供給するゲート近くの樹脂は高温になることから、当該ゲート近くの樹脂成形品の部位は、高温化に伴い金型の表面に強固に密着される一方で、ゲートから離れたところにおける樹脂成形品の部位は、ゲート近くに比べ熱くならないため、金型の表面の密着力が弱くなるが、金型に対する樹脂成形品の密着力が強い高温になる部位は高密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引し、金型に対する樹脂成形品の密着力が弱い低温になる部位は低密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引する。これにより、樹脂成形品の部位の相違による密着力の相違に応じた吸引力を用いて、金型から樹脂成形品を離型するときに、当該樹脂成形品が変形して不良品が発生してしまわぬよう抑制することができる。

さらに、吸着体は、シリコンゴムであり、その全体は弾性を有ることから、導光板等の樹脂成形品に吸着体を当接させた際、樹脂成形品が傷つくことを防止でき、吸着したときの密着性もよく樹脂成形品を落下しないよう確実に保持することができる。さらに、樹脂成形品が当接される吸着体の表面に、フッ素コーティングを行っていることから、吸着体の樹脂成形品に当接される吸着面を微細な凹凸状に形成することができ、それにより、射出成形機の金型等に張り付いた樹脂成形品を、金型から容易に離型（剥離）することが可能となる。

実施例１の取出装置で導光板を吸着して保持した状態を示す正面図である。実施例１の取出装置で導光板を吸着して保持した状態を示す断面図である。従来の取出装置を示す背面図である。従来の取出装置の吸盤で導光板を吸着して保持した状態を示す側面図である。実施例２の取出装置で導光板を吸着して保持した状態を示す正面図である。実施例２の取出装置で導光板を吸着して保持した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施例を以下に説明する。もちろん、本発明は、その発明の趣旨に反しない範囲で実施例において説明した以外の構成のものに対しても容易に適用可能なことは説明を要するまでもない。

図１及び図２に示す実施例１の取出装置１は、射出成形機の金型に張り付いている、６０℃〜７０℃の平板状の比較的肉厚の薄い（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度）樹脂成形品たる導光板２を取り出す（離型）ときに用いられるものである。

取出装置１には、平板状の導光板２の片面全面を吸着する吸着体３と、吸着体３で導光板２を吸着するときに吸引力を発生させる負圧発生手段たる真空ポンプ４と、吸着体３を保持する吸引ブロック材５、吸引ブロック材５を保持するベース６と、アーム７とを備える。

吸着体３には、導光板２の片面全体を当接させて吸着することができる吸着面３ａを一方面に有し、その反対側である他方面３ｂ側の縁部は吸引ブロック材５に一体に固定され、ベース６の内面と吸引ブロック材５の内面とで囲まれた部分に空間部（真空室）８を有する。

また、吸引ブロック材５には、図２に示すように、等間隔に複数の貫通孔９が形成されており、この貫通孔９は、前記空間部８と吸引ブロック材５の外側とを連通するようにして形成されている。

吸引ブロック材５の外側には、吸引ブロック材５に形成された貫通孔９を全て覆うようにして吸着体３が装着されている。この吸着体３は、連通多孔材であり、本実施形態では、直径が、１ｍｍ以下、より詳しくは、０．５ｍｍ以下、さらに詳しくは、１０μｍ〜５００μｍ（０．５ｍｍ）程度の微細孔が多数形成された弾性を有する連通多孔材（例えばシリコンゴム、ウレタンゴム）であり、独立発泡材とは相違しており、連通多孔材の孔径よりも吸引ブロック材５の貫通孔９の孔径は大きく形成する。

また、真空ポンプ４は、管体１０を通じてベース６に接続されており、真空ポンプ４を駆動することにより、ベース６の内面と吸引ブロック材５の内面とで形成された空間部８に負圧が発生される。そして、その負圧を用いて、取出装置１の外側に有する外気を、吸着体３の孔、吸引ブロック材５の貫通孔９を通じ吸引し、吸着体３の外側面である吸着面３ａに当接されている、金型に張り付いている導光板２を吸引し保持する。そして、アーム７を介して、取出装置１に設けた図示しない搬送手段により、吸着体３で吸着した導光板２を所定位置等に搬送することが可能となる。

以上のように本取出装置１によれば、樹脂成形品としての導光板２を吸着体３で吸着して、金型から取り出す際、単独の導光板２の片面全体に亘って、単独の吸着体３を当接させ吸着して取り出すことができる。よって、従来のような、複数の比較的大きな吸盤により単独の導光板を吸着しようという技術においては、吸引力が発生する吸盤の当接される部分と、吸引力が発生しない吸盤の当接されない部分とで、導光板に対する応力に大きな差が生じることから反りが発生したり、或いは、６０℃〜７０℃の導光板を金型から取り出すときに、導光板に対し比較的大きな吸盤を吸着させると、吸盤で吸着されている部分と、吸着されていない部分とに大きな温度差が生じ、当該温度差に伴う収縮差により導光板に変形が発生してしまうことがあったが、こうした不具合を解消することができる。

さらに、吸着体３は、例えばシリコンゴムやウレタンゴムからなる連通多孔材であり、その全体は弾性を有することから、導光板２に吸着体３を当接させた際、導光板２が傷つくことを防止でき、吸着したときの密着性もよく導光板２を落下しないよう確実に保持することができる。さらに、導光板２の表面（吸着体３の当接される面）や吸着体３の表面（導光板２に当接される吸着面３ａ）に、非真空状態でフッ素コーティングを行っていることから、吸着体３の導光板２に当接される吸着面３ａを微細な凹凸状に形成することができ、それにより、射出成形機の金型等に張り付いた導光板２を、金型から容易に離型（剥離）することが可能となる。

さらに、本取出装置１の吸着体３は、複数ではなく単独の吸着体３で、単独（一枚）の導光板２を吸着保持しようというものであり、単独の吸着体３には、導光板２を吸着するための複数の連通した孔が形成されている。そして、このような構成を採用することにより、導光板２のサイズよりも吸着体３のサイズが大きく、当該導光板２に対し面接触された吸着体３が、導光板２の外側へはみ出すようなサイズであったとしても、導光板２を吸着することができる。つまり、従来の前記吸盤の個々においては、吸盤と同サイズ若しくは大きいサイズであれば、当該吸盤にて、導光板等の吸着対象物を吸着させることが可能であるが、吸着対象物が、吸盤より小さいサイズである場合には、吸盤と吸着対象物との間に隙間ができてしまい、吸引力を発生させることができないため、吸盤で吸着対象物を吸着保持することができないが、本発明では、図２に示すように、吸着体３のサイズよりも導光板２のサイズが小さく、吸着体３の外側に面接触された導光板２がはみ出すような場合であったとしても、吸着体３として連通多孔材を採用していることで、当該吸着体３で導光板２を吸着保持することができる。

図５及び図６に示す実施例２の取出装置５１は、射出成形機の金型に張り付いている、６０℃〜７０℃の平板状の比較的肉厚の薄い（０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度）樹脂成形品たる導光板５２を取り出す（離型）ときに用いられるものである。

取出装置５１には、平板状の導光板５２の片面を吸着する弾性を有する吸着体５３と、吸着体５３で導光板５２を吸着するときに吸引力を発生させる負圧発生手段たる真空ポンプ５４と、吸着体５３を保持するベース５６と、アーム５７とを備える。なお、前記吸着体５３のその材質は、シリコンゴムであり、その表面には、非真空状態にてフッ素コーティングがなされていることで、微細な凹凸（所謂、ざらざら状態）が形成されている。

吸着体５３には、導光板５２の片面が当接される吸着面５３ａを一方面に有し、その反対側である他方面５３ｂ側の縁部はベース５６に一体に固定され、ベース５６の内面と吸着体５３の内面とで囲まれた部分に空間部（真空室）５８を有する。各々の空間部５８は、図示しない通路でつながっており、空間部５８は、真空ポンプ５４により均一な吸引力が得られる。

また、吸着体５３には、図５及び図６に示すように、前記空間部５８と取出装置５１の外側とを連通するようにして、円型で直径が１．０ｍｍ程度（より詳しくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ）の複数の貫通孔５９が形成されている。ただし、貫通孔５９は、導光板５２のサイズ等により決定される。

当該複数の貫通孔たる複数の孔部５９ａ，５９ｂは、吸着体５３に、高密度で配設された高密度孔部配設領域Ｈと、該高密度孔部配設領域Ｈの複数の孔部５９ａよりも密度を粗くして低密度で複数の孔部５９ｂが配設された低密度孔部配設領域Ｌを有している。

また、真空ポンプ５４は、管体６０を通じてベース５６に接続されており、真空ポンプ５４を駆動することにより、管体６０、経路６１を介して、ベース５６の内面と吸着体５３の内面とで囲むようにして形成された空間部５８に負圧が発生される。そして、その負圧を用いて、金型に張り付いている導光板５２を保持して取り出す際には、取出装置５１の外側に有する外気を、吸着体５３の孔部５９ａ，５９ｂを通じ吸引し、溶融樹脂の射出充填に伴う、導光板５２の高温部分を、高密度孔部配設領域Ｈの複数の孔部５９ａで吸引し、前記導光板５２の高温部分より温度の低い導光板５２の低温部分を、低密度孔部配設領域Ｌの複数の孔部５９ｂで吸引して、それにより、吸着体５３の外側面である吸着面５３ａに当接された、金型に張り付いている導光板５２を保持する。そして、アーム５７を介して、取出装置５１に設けた図示しない搬送手段により、吸着体５３で吸着した導光板５２を所定位置等に搬送することが可能となる。

以上のように本取出装置５１によれば、樹脂成形品としての導光板５２を吸着体５３で吸着して、金型から取り出す際、導光板５２の片面に、単独の吸着体５３を当接させ、吸着体５３に形成した比較的小さな大きさの貫通孔５９（５９ａ，５９ｂ）を適用し、導光板５２を吸着して取り出すことができる。よって、従来のような、複数の比較的大きな吸盤により単独の導光板を吸着しようという技術においては、吸引力が発生する吸盤の当接される部分と、吸引力が発生しない吸盤の当接されない部分とで、導光板に対する応力に大きな差が生じることから反りが発生したり、或いは、６０℃〜７０℃の導光板を金型から取り出すときに、導光板に対し比較的大きな吸盤を吸着させると、吸盤で吸着されている部分と、吸着されていない部分とに大きな温度差が生じ、当該温度差に伴う収縮差により導光板に変形が発生してしまうことがあったが、こうした不具合を解消することができる。

また、樹脂成形品を成形する場合には、射出成形機が用いられるが、射出成形機の金型で導光板５２等の薄板状の樹脂成形品を成形する場合には、金型内に樹脂を供給するゲート近く（本実施例における「ゲート」の位置は、アーム５７の付近となっている。）の樹脂は高温になることから、当該ゲート近くの樹脂成形品の部位は、高温化に伴い金型の表面に強固に密着される一方で、ゲートから離れたところにおける樹脂成形品の部位は、ゲート近くに比べ熱くならないため、金型の表面の密着力が弱くなるが、金型に対する樹脂成形品（導光板５２）の密着力が強い高温になる部位は高密度孔部配設領域Ｈの複数の孔部５９ａで吸引し、金型に対する樹脂成形品（導光板５２）の密着力が弱い低温になる部位は低密度孔部配設領域Ｌの複数の孔部５９ｂで吸引する。これにより、成形された樹脂成形品（導光板５２）の部位の相違による密着力の相違に応じた好適な吸引力を用いて、金型から樹脂成形品（導光板５２）を離型するときに、当該樹脂成形品（導光板５２）が変形して不良品が発生してしまわぬよう抑制することができる。

さらに、吸着体５３は、シリコンゴムであり、その全体は弾性を有ることから、導光板５２に吸着体５３を当接させた際、導光板５２が傷つくことを防止でき、吸着したときの密着性もよく導光板５２を落下しないよう確実に保持することができる。さらに、導光板５２が当接される吸着体５３の表面（導光板５２に当接される吸着面５３ａ）に、非真空状態でフッ素コーティングを行っていることから、吸着体５３の導光板５２に当接される吸着面５３ａを微細な凹凸状に形成することができ、それにより、射出成形機の金型等に張り付いた導光板５２を、金型から容易に離型（剥離）し易くすることが可能となる。

以上のように上述した実施例１、２の取出装置は、光学部品たる導光板を変形させることなく吸着保持して取り出すことができるものであるが、光学部品ではないようなあらゆる部材（例えば、携帯端末等の筐体やそのカバー）にも適用できるから、取出装置や保持装置として、各種技術分野において有効に活用することができる。また、樹脂成形品の一例として平板状の導光板について説明したが、その形状は平板状のものに限らず、湾曲状のものであってもよいことは言うまでもない。

５１取出装置
５２導光板（樹脂成形品）
５３吸着体
５４真空ポンプ（負圧発生手段）
５６ベース
５８空間部
５９ａ高密度孔部配設領域の複数の孔部
５９ｂ低密度孔部配設領域の複数の孔部
Ｈ高密度孔部配設領域
Ｌ低密度孔部配設領域

Claims

金型のキャビティに熱可塑性樹脂を供給し、樹脂成形品を成形した後に該金型に張り付いている樹脂成形品を吸引することで保持して、該樹脂成形品を前記金型から取り出す取出装置であって、
前記樹脂成形品に当接される複数の孔部の形成された単独の吸着体と、
該吸着体に当接された前記樹脂成形品を保持するときに、前記複数の孔部を通じて吸引する負圧発生手段と、を備え、
前記吸着体には、前記樹脂成型品の高温部分を吸引するように、複数の孔部を高密度で配設した高密度孔部配設領域を設け、前記樹指成形品の高温部より温度の低い該樹脂成形品の低温部分を吸引するように、前記高密度孔部配設領域の複数の孔部よりも密度を粗くして低密度で複数の孔部を配設した低密度孔部配設領域を設けたことを特徴とする取出装置。
前記吸着体は、弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の取出装置。
前記弾性休の表面をフッ素コーティングしたことを特徴とする請求項２に記載の取出装置。
前記高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部の直径を２ｍｍ以下に形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の取出装置。
前記樹脂成形品は、平板状の導光板であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の取出装置。
金型のキャビティに熱可塑性樹脂を供給し、樹脂成形品を成形した後に該金型に張り付いている樹脂成形品を吸引することで保持して、該樹脂成形品を前記金型から取り出す取出装置であって、
前記樹脂成形品に当接される複数の孔部の形成された単独の吸着体と、
該吸着体に当接された前記樹脂成形品を保持するときに、前記複数の孔部を通じて吸引する負圧発生手段と、を備え、
前記吸着体には、複数の孔部を高密度で配設した高密度孔部配設領域と、該高密度孔部配設領域の複数の孔部よりも密度を粗くして低密度で複数の孔部を配設した低密度孔部配設領域とを設けた取出装置において、
前記金型に張り付いている樹脂成形品を保持する際、該樹脂成型品の高温部分を、前記高密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引し、前記樹指成形品の高温部より温度の低い該樹脂成形品の低温部分を、前記吸着体の低密度孔部配設領域の複数の孔部で吸引して、前記樹脂成形品を取り出すことを特徴とする樹脂成形品の取出方法。
前記高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部の直径を２ｍｍ以下に形成し、これら直径が２ｍｍ以下の高密度孔部配設領域の複数の孔部及び前記低密度孔部配設領域の複数の孔部により、前記樹脂成形品を吸引することを特徴とする請求項６に記載の樹脂成形品の取出方法。
前記樹脂成形品は、平板状の導光板であることを特徴とする請求項７に記載の樹脂成形品の取出方法。