JP6204776B2 - 射出成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形品の製造方法に関する。

成形品から突出しているピンゲート跡を仕上げ処理する手段としては、突出しているピンゲート跡をニッパーなどの工具を用いて切取り除去する手段が採られることが多い。

しかしながら、人手による切取り除去は能率が低い作業にならざるを得ず、また、切取り除去したピンゲートや切断時に発生した微細な切断片が成形品に付着したり、工具によって成形品を誤って損傷してしまうおそれもあった。

そこで、能率的にピンゲート跡を仕上げ処理するために、例えば、特許文献１に示されているように、ピンゲート跡に押圧具を押し付けて、機械的な圧力によってピンゲート跡を押し潰す手段が提案されている。
特開２００２−１０３３７７号公報

特許文献１の手段によると、自動化によって多量の成形品を能率よく処理することができるものであるが、改良の余地を残すものであった。すなわち、突出しているピンゲート跡に機械的な圧力を加えた際に、ピンゲート跡が破砕されて微細な破砕片が発生することがあり、この破砕片が周辺に飛散したり成形品の表面に付着して、以降の処理に悪影響を及ぼすおそれがあった。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、破砕片を発生させることなくピンゲート跡を処理できるようにすることを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。

本発明に係る射出成形品の製造方法は、
射出成形された成形品から突出するピンゲート跡を囲んで、前記成形品表面に窪みを形成する工程と、
加熱された仕上げ治具で前記ピンゲート跡を押圧して、前記窪みの内部に押し潰し変形する工程と、
を含み、
前記窪みを形成する工程では、前記窪みの容積を、前記ピンゲート跡の突出体積と同等に設定する、
ことを特徴とする。

この発明によると、ピンゲート跡に加熱した仕上げ治具を押圧し、ピンゲート跡を軟化あるいは溶融して押し潰すので、ピンゲート跡が破砕することはなく、当然、破砕に伴う微細な破砕片が飛び散ることがなく、ピンゲート跡の突出を無くした良好な仕上がりを得ることができる。

またこの発明によると、押し潰されたピンゲート跡が窪みの内部に納まることになり、成形品の表面からピンゲート跡が突出しない仕上がりを確保できる。

このように、本発明によれば、破砕片を発生させることなく、ピンゲート跡を能率よく、良好な仕上がりで処理することができる。

ゲート仕上げ装置の平面図である。 ゲート仕上げ装置の正面図である。 ゲート仕上げ装置の側面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 ワークの流れを示す概略平面図である。 仕上げ加工機構の要部とワークの一部を示す正面図である。 仕上げ処理後のワークを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図１に、本発明に係るゲート仕上げ装置の全体構成を示す平面図が、また、図２に、その正面図が、図３に、その側面図がそれぞれ示されている。このゲート仕上げ装置は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）等の樹脂材を射出成形加工した成形品ｗ（以下、ワークと呼称する）の表面に残存するピンゲート跡を仕上げ処理するものであって、基本的には、制御装置を収納した基台１の上に、ワーク供給機構２、ワーク搬送機構３、ワーク装填機構４、及び、仕上げ加工機構５を搭載配備して構成されている。

ワーク供給機構２は、基台１の上に設置された駆動部６と、その上に縦向きの支点ｘを中心にして回動可能に軸支したターンテーブル７とで構成されており、ターンテーブル７の上には、ワークｗを四周から係止して一定姿勢に位置決め保持する一対のワーク保持部８が支点ｘに対して対称となるように装備されている。なお、ワーク保持部８は、各種仕様のワークｗに対応して、四周のワーク係止部材を位置調節できるよう構成されている。

ターンテーブル７は同一方向、あるいは、正逆に１８０度づつ回動制御されるようになっており、１８０度回動するたびに、両ワーク保持部８が、外側のワーク受入れ位置ａと、内側のワーク供給位置ｂとに交互に入れ替わるようになっている。そして、図示されていないロボットハンドなどによって搬送されてきたワークｗが、ワーク受入れ位置ａに在るワーク保持部８に搬入セットされるようになっている。

ワーク搬送機構３は、基台１の奥側に立設した支柱９に横架支持されたロッドレスシリンダ１０と、これによって一定ストロークＬで左右水平に往復移動される可動台１１と、可動台１１にシリンダ１２を介して昇降可能に支持された横長の昇降枠１３と、この昇降枠１３の下面左右箇所に４本１組で装着された２組の吸着パッド１４ａ，１４ｂとで構成されている。なお、以下の説明においては、便宜上、ワーク供給機構２側（図１において左方側）を上手側、ワーク供給機構２から離れる側（図１において右方側）を下手側と呼称する。

そして、可動台１１が上手側のストロークエンドに在る時、上手側に位置する一方の吸着パッド１４ａがワーク供給機構２におけるワーク供給位置ｂの直上方に位置するとともに、下手側に位置する他方の吸着パッド１４ｂがワーク中継位置ｃの上方に位置し、かつ、可動台１１が下手側のストロークエンドに在る時、上手側の吸着パッド１４ａがワーク中継位置ｃの上方に位置するとともに、下手側の吸着パッド１４ｂが、別途配備された搬出コンベア１５の始端部上方に位置するように、ワーク供給機構２におけるワーク供給位置ｂとワーク中継位置ｃとの距離Ｌ1と、両吸着パッド１４ａ，１４ｂの中心間距離Ｌ２とが同一（Ｌ1＝Ｌ２）に設定されている。

ワーク装填機構４は、基台１上に固定配備された案内レール１６と、案内レール１６に沿って前後水平に往復移動する可動台１７とで構成されており、可動台１７は、図示されていない回動チェーンを用いた牽引移動式、あるいは、ネジ軸を用いたネジ送り式の駆動手段によって一定のストロークで往復移動されるようになっている。可動台１７の上には、ワークｗを一定姿勢に位置決め保持するワーク保持部１８が備えられており、可動台１７が奥側のストロークエンドに在る時、ワーク保持部１８がワーク搬送機構３におけるワーク中継位置ｃに位置し、可動台１７が手前側のストロークエンドに在る時、ワーク保持部１８が仕上げ加工機構５の直下方となる処理位置ｄに位置するようになっている。

仕上げ加工機構５は、基台１の手前に立設した支柱１９に連結支持された支持台２０と、支持台２０にシリンダ２１を介して昇降可能に支持された昇降枠２２と、昇降枠２２に装備されたピン状の仕上げ治具２３とで構成されている。

昇降枠２２には、ヒータを内蔵したホットプレート２４と保持プレート２５とが積層して連結されるとともに、この保持プレート２５の下面に、成形品表面から突出してワーク表面に残存するピンゲート跡ｇ（図１０参照）の数と同本数の仕上げ治具２３が下向き突出姿勢にねじ込み連結されている。

本発明に係るゲート仕上げ装置は以上のように構成されており、以下に、このゲート仕上げ装置を用いた射出成形品の製造方法（仕上げ処理方法）を、図４〜図９を参照しながら説明する。なお、ワークｗには、その供給順に補助符号(1)，(2)・・を付すことにする。

予め、射出成形時において、成形品（ワークｗ）には、図１０に示すように、成形品表面から突出するピンゲート跡ｇを囲んで、成形品表面に窪み２６を形成しておく。ここで、窪み２６は、例えば、成形用金型の形状を窪み２６に対応したものとすることで形成するができるが、窪み２６はどのような方法で形成してもよいのはいうまでもない。また、窪み２６の容積は、ピンゲート跡ｇの突出体積と同等に設定しておく。

図４に示すように、以上の加工処理を施した金型を用いて成形した射出成形品(ワークｗ(1))は、ワーク供給機構２のワーク受入れ位置ａに搬入されて一方のワーク保持部８に装填される。すると、ターンテーブルが１８０度回動して、ワークｗ(1)がワーク供給位置ｂに移動される。これに伴って他方のワーク保持部８がワーク受入れ位置ａに移動して、次のワークｗ(2)の搬入に備えられる。この時、ワーク搬送機構３の可動台１１は下手側のストロークエンドで待機しており、上手側の吸着パッド１４ａが中継位置ｃの上方にある。

ワークｗ(1)がワーク供給位置ｂに移動されたことが適宜検知手段（図示省略）で確認されると、図５に示すように、ワーク搬送機構３の可動台１１が上手側のストロークエンドに移動した後、昇降枠１３が下降作動し、ワーク供給位置ｂのワークｗ(1)が吸着パッド１４ａによって吸着保持される。

吸着パッド１４ａによってワークｗ(1)を吸着保持したことが確認されると、昇降枠１３が上昇作動して、ワークｗ(1)が持上げられるとともに、可動台１１が下手側に移動する。

図６に示すように、可動台１１が下手側のストロークエンドに到達すると、昇降枠１３が下降作動して、吸着保持したワークｗ(1)が、ワーク中継位置ｃに待機しているワーク装填機構４における可動台１７に供給されるとともに、吸着の解除によってワークｗ(1)がワーク受け部１８に移載保持される。

ワークｗ(1)の移載が完了すると、昇降枠１３が上昇して吸着パッド１４ａがワークｗ(1)から上方へ離れるとともに、図７に示すように、ワーク装填機構４の可動台１７が手前側に移動し、ワークｗ(1)がワーク中継位置ｃからワーク処理位置ｄに送り込まれる。

ワーク保持部１８に保持されたワークｗ(1)がワーク処理位置ｄに位置決め装填されると、上方の待機位置にあった昇降枠２２が下降され、仕上げ治具２３がワークｗの表面に押し付けられる。

この際、図１０に示すように、各仕上げ治具２３は、ワークｗの表面に残存突出するピンゲート跡ｇに対応して配備されるとともに、ピンゲート跡ｇを軟化、あるいは、溶融するに足る温度（例えば、１６０〜２２０℃程度）にホットプレート２４によって加熱されており、この加熱された仕上げ治具２３が押し付けられることで、ピンゲート跡ｇは軟化あるいは溶融して押し潰される。

ここで、ピンゲート跡ｇは、ワークｗの表面に形成された窪み２６の底面から突出しており、かつ、窪み２６の容積が、ピンゲート跡ｇの突出体積と同等に設定されている。従って、図１１に示すように、窪み２６の中で押し潰し変形されたピンゲート跡ｇはワーク表面より突出することがない。

ゲート仕上げ処理が完了すると、昇降枠２２が上昇されて、仕上げ治具２３が元の上方待機位置に復帰するとともに、図８に示すように、可動台１７がワーク処理位置ｄからワーク中継位置ｃに移動する。

可動台１７がワーク中継位置ｃに到達した時点において、ワーク搬送機構３の可動台１１は上手側のストロークエンドに在り、上手側の吸着パッド１４ａがワーク供給位置ｂに在るとともに、下手側の吸着パッド１４ｂがワーク中継位置ｃに在る。

また、ワーク供給機構２においては、ターンテーブル７の１８０度回動によって次のワークｗ(2)がワーク供給位置ｂで待機している。

可動台１７がワーク中継位置ｃに到達したことが確認されると、ワーク搬送機構３の昇降枠１３が下降され、上手側の吸着パッド１４ａによって次のワークｗ(2)が吸着保持されるとともに、ワーク中継位置ｃにある処理済みのワークｗ(1)が下手側の吸着パッド１４ｂによって吸着保持される。

次いで、昇降枠１３が上昇されて、次のワークｗ(2)と処理済みのワークｗ(1)が持上げられるとともに、ワーク搬送機構３の可動台１１が下手側に移動される。

図９に示すように、可動台１１が下手側のストロークエンドに到達すると昇降枠１３が下降されるとともに両吸着パッド１４ａ，１４ｂの吸着が解除され、処理済みのワークｗ(1)が搬出コンベア１５に移載されて搬出されるとともに、ワーク中継位置ｃに到達した次のワークｗ(2)が、ワーク装填機構４における可動台１７のワーク保持部１８に供給される。

以下、上記手順でワークｗ(2)に仕上げ処理が施されるとともに、ワーク搬送機構３の往復作動の都度、後続のワークｗの供給と先行ワークｗの搬出が順次行われる。
(他の実施例)

本発明は、以下のような形態で実施することもできる。

（１）仕上げ加工機構５における保持プレート２５の下面に、各種仕様のワークｗのピンゲート跡ｇに対応した多数のネジ孔を予め形成しておき、処理対象となるワークｗに合わせて必要個数の仕上げ治具２３をネジ込み装着するように構成しておくと、ワークｗの種類変更に伴う仕上げ治具２３の付け替えを速やかに行うことができ、段取り替えのための作業休止時間を短縮するのに有効となる。

（２）ワーク供給機構２は、ターンテーブル型に限られるものではなく、ワーク受入れ位置位置ａで搬入されたワークｗを、下手側に向けて定ピッチで間欠回動するベルトコンベアやチェーンコンベアに位置決め載置してワーク供給位置ｂに直線的に搬送するように構成して実施することもできる。

（３）ワークｗが重かったり、吸着保持が困難な形状のものである場合には、ワーク搬送機構における２組の吸着パッド１４ａ，１４ｂに代えて、ワークｗを係止保持、あるいは、把持するチャック機構を用いるとよい。

２３ 仕上げ治具
２４ ホットプレート
２５ 保持プレート
２６ 窪み
ｇ ゲートピン跡
ｗ 成形品（ワーク）

Claims (1)

1. 射出成形された成形品から突出するピンゲート跡を囲んで、前記成形品表面に窪みを形成する工程と、
   加熱された仕上げ治具で前記ピンゲート跡を押圧して、前記窪みの内部に押し潰し変形する工程と、
   を含み、
   前記窪みを形成する工程では、前記窪みの容積を、前記ピンゲート跡の突出体積と同等に設定する、
   ことを特徴とする射出成形品の製造方法。

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