JP7061598B2 - 成形物の取り出しシステム、及び成形物の取り出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、成形物を成形型から離型して搬送するための、成形物の取り出しシステム、及び成形物の取り出し方法に関する。

従来、射出成形やプレス成形等の、成形型を用いる成形において、成形物を成形型から取り出すためのシステムとして、負圧（真空）による吸着圧を利用して成形物を吸着保持することで成形物を離型する吸着装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。このような吸着装置に吸着圧を供給するための負圧源としては、圧縮空気の駆動により負圧を発生させるタイプの真空発生装置（以下、エジェクタと呼ぶ）が用いられることがある。エジェクタは、外部のコンプレッサーから供給された圧縮空気をノズルで絞り、高速で排気することで、ベンチュリ効果により負圧を発生させる。このエジェクタを負圧源として利用することによる利点としては、システム全体を比較的安価でコンパクトにすることができる点等が挙げられる。

特許第４５２７８８０号公報 特開２００８－３００６６８号公報

ところで、成形物を取り出す過程では、例えば、成形物の離型時等の所定のタイミングにおいて、成形物を吸着保持するために比較的大きな吸着圧が要求される場合がある。負圧源としてエジェクタを用いる場合、エジェクタへ供給する圧縮空気の圧力を高めることで、吸着装置の吸着圧を高めることができる。しかしながら、空気の圧力を高めると、エジェクタに供給される空気の流量も増えることとなる。そのため、エジェクタの排気孔から空気が排気される音は、圧力が高くなるほど大きくなる傾向がある。そのため、上記所定のタイミングに成形物を吸着保持するための吸着圧をエジェクタのみで得ようとすると、エジェクタの排気口から大量の空気が排気されることで大きな騒音が発生する虞があった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮空気の駆動により吸着圧を供給するタイプの真空発生装置を用いて成形物を成形型から取り出す技術において、騒音の発生を抑制しつつも大きな吸着圧を得ることが可能な技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、成形物を成形型から取り出すための、成形物の取り出しシステムであって、吸着圧により前記成形物を吸着保持する吸着装置と、圧縮空気の駆動により前記吸着装置に第１の吸着圧を供給する第１の真空発生装置と、モーターの駆動により前記吸着装置に第２の吸着圧を供給する第２の真空発生装置と、を備え、前記第１の吸着圧を前記吸着装置に供給している期間における所定のタイミングで前記第２の吸着圧を前記吸着装置に供給することで、又は、前記吸着装置に前記第２の吸着圧を供給している期間における前記所定のタイミングで前記第１の吸着圧を前記吸着装置に供給することで、前記所定のタイミングにおいて前記成形物を吸着保持するための吸着圧を、前記吸着装置に供給する、成形物の取り出しシ
ステムである。

つまり、本発明は、所定のタイミングで第１の真空発生装置による第１の吸着圧と第２の真空発生装置による第２の吸着圧とを加えることで、当該所定のタイミングにおいて成形物を吸着保持するための吸着圧を吸着装置に供給するように構成されている。これによると、所定のタイミングで成形物を吸着保持するために必要な吸着圧を、第１の真空発生装置のみで供給する場合と比較して、第１の真空発生装置に供給すべき空気の圧力を低くすることができる。その結果、所定のタイミングで成形物を確実に吸着保持しつつも、大きな騒音の発生を抑制することができる。更に、当該所定のタイミングにおいて必要な吸着圧を第１の真空発生装置のみで供給する場合と比較して、第１の真空発生装置に供給すべき空気の流量も少なく済むため、空気の消費量を低減することができる。

なお、第１の真空発生装置としては、圧縮空気の供給を受けてベンチュリ効果により真空を発生させることで吸着装置に吸着圧を供給するエジェクタを例示することができる。また、第２の真空発生装置としては、モーターの駆動により内蔵されたロータを回転させて空気を吸引することで吸着装置に吸着圧を供給する真空ポンプを例示することができる。但し、本発明はこれらに限定するものではない。

更に、本発明において、前記所定のタイミングは、前記成形型から前記成形物を離型するタイミングであってもよい。これによると、比較的大きな吸着圧が必要とされる成形物の離型のタイミングで第１の吸着圧と第２の吸着圧とを加えて供給することで、成形物の取り出しミスを低減することができる。

また、本発明において、前記吸着装置の内部には、前記第１の真空発生装置が前記第１の吸着圧を供給するための吸引経路と前記第２の真空発生装置が前記吸着装置に吸着圧を供給するための吸引経路とが繋がる空間である負圧室が形成され、前記吸着装置は、前記成形物が吸着保持される保持面と、前記保持面内に形成されると共に前記負圧室と繋がる吸引孔と、を有してもよい。これによると、第１の真空発生装置による第１の吸着圧と第２の真空発生装置による第２の吸着圧とを、共通の吸引孔から成形物に作用させることができる。その結果、第１の吸着圧と第２の吸着圧とを加えることができる。

また、本発明において、前記吸着装置は、前記保持面を底面として有する溝であって、前記成形物の少なくとも一部を収容可能な溝を、更に有してもよい。これによると、成形物の少なくとも一部が溝に収容された状態で成形物が吸着保持されるため、吸着圧が成形物に対して好適に作用し、成形物を確実に吸着保持することができる。このことは、特に樹脂成形品のような、成形直後において比較的柔らかい成形物の吸着保持に好適である。

また、本発明は、成形物の取り出し方法としても特定することができる。即ち、本発明は、吸着圧により成形物を吸着保持する吸着装置によって、前記成形物を成形型から取り出すための、成形物の取り出し方法であって、圧縮空気の駆動により前記吸着装置に第１の吸着圧を供給している期間における所定のタイミングでモーターの駆動により第２の吸着圧を前記吸着装置に供給することで、又は、前記吸着装置に前記第２の吸着圧を供給している期間における前記所定のタイミングで前記第１の吸着圧を前記吸着装置に供給することで、前記所定のタイミングにおいて前記成形物を吸着保持するための吸着圧を、前記吸着装置に供給する、成形物の取り出し方法であってもよい。更に、この場合において、前記所定のタイミングは、前記成形型から前記成形物を離型するタイミングであってもよい。

本発明によれば、圧縮空気の駆動により吸着圧を供給するタイプの真空発生装置を用い
て成形物を成形型から取り出す技術において、騒音の発生を抑制しつつも大きな吸着圧を得ることが可能となる。

実施形態に係る成形物の取り出しシステムの全体構成を示す図である。 シールリングを示す図である。 吸着装置の斜視図である。 図４（Ａ）は、図３のＡ－Ａ断面図であり、図４（Ｂ）は成形物を吸着した状態の吸着装置の正面図である。 実施形態に係る成形物の取り出し方法の手順を示す図である。 待機工程における吸着装置と金型との位置関係を示す図である。 接近工程において吸着装置が離型位置に至ったときの吸着装置と金型との位置関係を示す図である。 離型工程において成形物が離型された状態を示す図である。 実施形態に係る成形物の取り出しシステムにおける制御装置によるバルブ制御を示す図である。 比較例１におけるバルブ制御を示す図である。 比較例２におけるバルブ制御を示す図である。

本発明に係る取り出しシステムは、成形物を成形型から取り出すことができる。成形物の材質や形状は特に限定されず、樹脂成形物や金属成形物などに適用することができる。また、成形物の成形方法についても、成形型を用いるものであれば特に限定されず、射出成形やプレス成形に適用することができる。以下、図面を参照しながら、本発明に係る成形物の取り出しシステムの好ましい実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明に係る取り出しシステムを、射出成形により成形したリング状の樹脂成形物を金型（成形型）から取り出す場合に適用したものである。但し、以下の実施形態に記載されている構成は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、実施形態に係る成形物の取り出しシステム（以下、取り出しシステム）１００の全体構成を示す図である。図１に示すように、取り出しシステム１００は、吸着装置１０、移動装置２０、エジェクタ３０、圧縮空気移送手段４０、真空破壊装置５０、真空ポンプ６０、吸気移送手段７０、及び制御装置８０を備える。図１に示す矢印は、取り出しシステム１００における空気の流れを示す。空気の流路（経路）は、図示しない空気配管によって形成されている。

図２は、取り出しシステムの取り出し対象であるシールリングＸ１を示す図である。シールリングＸ１は、射出成形により断面矩形のリング状（円環状）に形成された樹脂製品である。シールリングＸ１の材料としては、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）が挙
げられる。但し、シールリングＸ１の材料はこれに限定されない。シールリングＸ１は、機械部品に組み込まれることで、密閉構造を構成する。図２に示すように、シールリングＸ１は、中途が間欠したリング形状を成しており、その端面同士が対向することで合口（隙間）Ｇ１が形成されている。この合口Ｇ１により、シールリングＸ１と機械部品との熱膨張差による影響が低減される。シールリングＸ１は、本発明に係る成形物の一例である。但し、本発明に係る成形物はシールリングに限定されず、成形物の形状や材質は上述のものに限定されない。成形物の形状は、合口を有さないリング状であってもよいし、リング状でなくともよい。また、成形物の材料は、成形物の形状に関わらず、樹脂材料であってもよいし、樹脂材料でなくともよい。

実施形態に係る取り出しシステム１００は、工場内のシールリングＸ１を成形する成形機ごとに設置される。図１に示すように、取り出しシステム１００は、エジェクタ３０に圧縮空気を供給することで、吸着装置１０から空気を吸引し、吸着装置１０に第１の吸着圧を供給する。取り出しシステム１００は、更に、真空ポンプ６０によって吸着装置１０から空気を吸引することで、吸着装置１０に第２の吸着圧を供給する。圧縮空気の供給源としてのコンプレッサー２００は、工場内の所定の場所に設けられ、１台のコンプレッサー２００から空気配管を介して複数の取り出しシステム１００に圧縮空気が供給される。なお、コンプレッサー２００は、取り出しシステム１００ごとに１台ずつ設置されてもよい。本実施形態に係る取り出しシステム１００は、第１の吸着圧に加えて第２の吸着圧をシールリングＸ１に作用させることで、シールリングＸ１を射出成形機の金型から好適に取り出すことができる。以下、取り出しシステム１００の各構成について説明する。

吸着装置１０は、吸着圧により成形物を吸着保持する装置である。図３は、吸着装置１０の斜視図である。図３に示すように、吸着装置１０は、吸着ボックス１と吸着板２とを有する。以下、吸着装置１０について、吸着板２側を前方（正面）とし、符号１１で示す第１接続孔が設けられている側を上方とする。図４（Ａ）は、図３のＡ－Ａ断面図であり、図４（Ｂ）はシールリングＸ１を吸着した状態の吸着装置１０の正面図である。

図３及び図４（Ａ）に示すように、吸着ボックス１は、前面が開口した略直方体状の箱型に形成されている。吸着ボックス１の上面には、エジェクタ３０が接続される孔である第１接続孔１１が設けられ、吸着ボックス１の右側面には、吸気移送手段７０を介して真空ポンプ６０が接続される孔である第２接続孔１２が設けられている。また、吸着板２は、板状に形成されており、吸着板２が吸着ボックス１の前面を覆うように設けられることで、吸着装置１０の内部には、吸着ボックス１と吸着板２とによって囲まれた空間である負圧室Ｓ１が形成されている。負圧室Ｓ１は、第１接続孔１１を介してエジェクタ３０による空気の吸引経路と繋がり、第２接続孔１２を介して真空ポンプ６０による空気の吸引経路と繋がっている。

また、図４（Ｂ）に示すように、吸着板２の前面には、シールリングＸ１を収容可能な、環状の溝２１が形成されている。溝２１は、シールリングＸ１の全体を収容可能な深さを有している。図３及び図４（Ａ）において符号２２で示す溝２１の底面は、シールリングＸ１を吸着保持する保持面となる。保持面２２には、負圧室Ｓ１と溝２１内の空間とを連通する孔である吸引孔２３が複数形成されている。複数の吸引孔２３は、溝２１の周方向に沿って等間隔に並んでいる。但し、本発明に係る溝の形状や複数の吸引孔の数量及び配置は、図３に示すものに限定されない。溝の形状、吸引孔の数量及び配置は、取り出し対象となる成形物の形態に応じて変更することができる。

移動装置２０は、吸着装置１０を移動させる装置である。吸着装置１０は、移動装置２０が備える可動アームに取り付けられ、可動アームの運動方向に応じて前後方向、上下方向、及び左右方向に移動可能である。移動装置２０は、金型が開放されると、吸着装置１０を金型に接近させ、吸着装置１０がシールリングＸ１を吸着保持すると、吸着装置１０を金型から退避させ、以てシールリングＸ１を所定の開放位置まで搬送する。移動装置２０としては、公知の装置を適宜用いることができる。

エジェクタ３０は、真空発生器とも呼ばれ、圧縮空気の駆動により、吸着装置１０に第１の吸着圧を供給する。図１に示すように、エジェクタ３０は、供給口３０１、排気口３０２、及び吸気口３０３を有し、外部から供給口３０１に供給される圧縮空気を、内部に設けられたノズル（図示なし）で絞り、排気口３０２から高速で外部に排気（吐出）することで、ベンチュリ効果により内部に真空を発生させ、吸気口３０３から空気を吸引する。供給口３０１は、圧縮空気移送手段４０に接続され、吸気口３０３は、吸着装置１０の
第１接続孔１１に接続されている。そのため、圧縮空気移送手段４０からエジェクタ３０に圧縮空気が供給されることで、負圧室Ｓ１の空気が吸引され、負圧室Ｓ１に真空（負圧）が生じる。これにより、吸着板２に形成された吸引孔２３から外気が吸引されることとなり、吸着装置１０にエジェクタ３０による第１の吸着圧が供給される。このとき、エジェクタ３０により吸着装置１０に供給される吸着圧は、エジェクタ３０に供給される圧縮空気の圧力の大きさに相関する。エジェクタ３０は、本発明に係る「第１の真空発生装置」の一例である。

圧縮空気移送手段４０は、コンプレッサー２００から供給される圧縮空気をエジェクタ３０に供給する。より具体的には、圧縮空気移送手段４０は、増圧弁４０１、エアータンク４０２、高圧レギュレータ（減圧弁）４０３、第１高圧バルブ４０４、低圧レギュレータ（減圧弁）４０５、及び第１低圧バルブ４０６を有する。増圧弁４０１は、コンプレッサー２００からエジェクタ３０への圧縮空気の供給経路において最上流に配置され、コンプレッサー２００から供給された圧縮空気の圧力を増圧する。エアータンク４０２は、増圧弁４０１の下流に設置され、圧縮空気を一時的に貯留することで空気圧力の脈動を平準化し、また、急激な圧力の降下を防止する。ここで、圧縮空気の供給経路は、エアータンク４０２から高圧レギュレータ４０３及び第１高圧バルブ４０４を流れてエジェクタ３０に至る経路と、エアータンク４０２から低圧レギュレータ４０５及び第１低圧バルブ４０６を流れてエジェクタ３０に至る経路と、に分岐する。高圧レギュレータ４０３は、エアータンク４０２の下流に設置され、圧縮空気の圧力を調整することで、比較的高圧な高圧縮空気を生成する。第１高圧バルブ４０４は、高圧レギュレータ４０３の下流に設置され、吸気移送手段７０の制御に応じて開閉することで、エジェクタ３０への高圧縮空気の供給と供給の停止とを切り替える。低圧レギュレータ４０５は、エアータンク４０２の下流に設置され、圧縮空気の圧力を調整し、比較的低圧な低圧縮空気を生成する。第１低圧バルブ４０６は、低圧レギュレータ４０５の下流に設置され、制御装置８０の制御に応じて開閉することで、エジェクタ３０への低圧縮空気の供給と供給の停止とを切り替える。

本実施形態では、圧縮空気は、０．５［ＭＰａ］の圧力でコンプレッサー２００から供給され、増圧弁４０１によって所定の圧力に増圧され、エアータンク４０２に貯留される。エアータンク４０２から高圧レギュレータ４０３に供給された圧縮空気は、０．７［ＭＰａ］に調整される。コンプレッサー２００から圧縮空気移送手段４０に圧縮空気が供給された状態で第１高圧バルブ４０４が開くことで、０．７［ＭＰａ］の高圧縮空気がエジェクタ３０に供給される。エアータンク４０２から低圧レギュレータ４０５に供給された圧縮空気は、０．２［ＭＰａ］に調整される。コンプレッサー２００から圧縮空気移送手段４０に圧縮空気が供給された状態で第１低圧バルブ４０６が開くことで、０．２［ＭＰａ］の低圧縮空気がエジェクタ３０に供給される。つまり、コンプレッサー２００から圧縮空気移送手段４０に圧縮空気が供給された状態で、第１高圧バルブ４０４と第１低圧バルブ４０６とのうち、少なくとも何れか一方が開かれることで、エジェクタ３０に圧縮空気が供給されることとなり、吸着装置１０に第１の吸着圧が供給される。

真空破壊装置５０は、制御装置８０の制御に応じてエジェクタ３０内の真空を破壊する。真空破壊装置５０は、エジェクタ３０の排気口３０２の上方に配置されており、筒状のシリンダ部５０１と、シリンダ部５０１によって上下に摺動可能なピストン部５０２と、を有する。真空破壊装置５０は、制御装置８０の制御に応じてピストン部５０２を下降させ、ピストン部５０２によって排気口３０２を閉塞することで、エジェクタ３０の排気を遮断する。これにより、エジェクタ３０内の真空が破壊される。

真空ポンプ６０は、モーターの駆動により、吸着装置１０に第２の吸着圧を供給する。より具体的には、真空ポンプ６０は、ドライポンプであり、モーター６０１、排気口６０２、及び吸気口６０３を有し、内蔵されたロータ（図示なし）をモーター６０１の駆動に
より回転させることで内部の空気を排気口６０２から空気を排気し、吸気口６０３から空気を吸引する。吸気口６０３は、吸気移送手段７０を介して吸着装置１０の第２接続孔１２に接続されている。真空ポンプ６０は、本発明に係る「第２の真空発生装置」の一例である。なお、本発明の第２の真空発生装置は、ドライポンプやロータリーポンプに限定されず、モーターの駆動により真空を発生させるものであれば、種々のものを選択することができる。第２の真空発生装置は、例えば、油回転式のウェットポンプであってもよいし、ダイヤフラムポンプであってもよい。

吸気移送手段７０は、真空ポンプ６０により吸着装置１０から吸引される空気を移送する。吸気移送手段７０は、第２バルブ７０１、及びエアータンク７０２を有する。第２バルブ７０１は、吸着装置１０から真空ポンプ６０に至る空気の吸引経路において、吸着装置１０の下流に配置され、制御装置８０の制御に応じて開閉することで、真空ポンプ６０による吸引と吸引の停止とを切り替える。エアータンク７０２は、第２バルブ７０１の下流に設置され、空気を一時的に貯留する。

真空ポンプ６０が作動した状態で第２バルブ７０１が開くことで、真空ポンプ６０により負圧室Ｓ１の空気が吸引され、負圧室Ｓ１に真空が生じる。これにより、吸着板２に形成された吸引孔２３から外気が吸引されることとなり、吸着装置１０に真空ポンプ６０による第２の吸着圧が供給される。

制御装置８０は、第１高圧バルブ４０４、第１低圧バルブ４０６、第２バルブ７０１、及び真空破壊装置５０を制御する。制御装置８０は、ＰＬＣ（programmable logic controller）として構成されており、メモリに格納された所定のプログラムをＭＰＵ（Main Processing Unit）が実行することで、第１高圧バルブ４０４、第１低圧バルブ４０６、第
２バルブ７０１、及び真空破壊装置５０に対して、これらをタイマー制御するための信号を出力する。これにより、所定のタイミングで第１高圧バルブ４０４、第１低圧バルブ４０６、及び第２バルブ７０１が開閉され、また、所定のタイミングで真空破壊装置５０がエジェクタ３０の真空を破壊する。

［成形物の取り出し方法］
次に、本実施形態に係る成形物の取り出し方法について説明する。図５は、実施形態に係る成形物の取り出し方法の手順を示す図である。本実施形態に係る成形物の取り出し方法は、１回の射出成形に対して１サイクル行われる。成形物の取り出しでは、射出成形されたシールリングＸ１を金型３００（図６参照）から離型し、金型３００と離れた所定の開放位置までシールリングＸ１を搬送し、開放位置でシールリングＸ１を開放する。なお、以下に説明する成形物の取り出しは、コンプレッサー２００から取り出しシステム１００に対して圧縮空気が供給され、且つ、真空ポンプ６０が動作している状態で行われる。

まず、図５に示すステップＳ１０１の待機工程では、金型３００からシールリングＸ１を離型可能な状態となるまで吸着装置１０を待機させる。具体的には、射出成形機によるシールリングＸ１の射出成形が完了し、金型３００が型開きされるまで吸着装置１０を待機させる。ここで、図６は、待機工程における吸着装置１０と金型３００との位置関係を示す図である。図６では、金型３００が型開きされた状態となっている。図６に示すように、待機工程では、吸着装置１０は、金型３００よりも上方の待機位置に配置されている。

次に、ステップＳ１０２の接近工程では、金型３００が型開きされた後で、シールリングＸ１の離型が可能となる位置（離型位置）まで、吸着装置１０を移動させる。図７は、接近工程において吸着装置１０が離型位置に至ったときの吸着装置１０と金型３００との位置関係を示す図である。接近工程では、移動装置２０が、吸着装置１０を下降させた後
に前進させることで、吸着装置１０を図７に示す離型位置に配置する。図７に示すように、吸着装置１０が離型位置にあるとき、吸着装置１０の吸着板２（及び保持面２２）が金型３００に対向している。

次に、ステップＳ１０３の離型工程では、取り出しシステム１００は、図７に示した吸着装置１０が離型位置にある状態で、吸着装置１０に吸着圧を供給することで、シールリングＸ１を離型する。図８は、離型工程においてシールリングＸ１が離型された状態を示す図である。図８に示すように、シールリングＸ１が金型３００から離れ、保持面２２に吸着保持される。このとき、シールリングＸ１の少なくとも一部が溝２１に収容された状態でシールリングＸ１が吸着保持されるため、吸着圧がシールリングＸ１に対して好適に作用し、シールリングＸ１を確実に吸着保持することができる。

次に、ステップＳ１０４の退避工程では、シールリングＸ１を吸着保持した状態の吸着装置１０を離型位置から退避させ、ゲートカット機によるシールリングＸ１のゲート切断が可能となる位置（ゲートカット位置）まで吸着装置１０を移動させる。より具体的には、移動装置２０が、吸着装置１０を後退させた後に上昇させることで、吸着装置１０をゲートカット位置に配置する。

次に、ステップＳ１０５のゲートカット工程では、ゲートカット位置にあるシールリングＸ１のゲートをゲートカット機によって切断する。

次に、ステップＳ１０６の開放工程では、シールリングＸ１を開放する位置（開放位置）まで吸着装置１０を移動させ、開放位置において吸着装置１０によるシールリングＸ１の吸着を解除し、シールリングＸ１を開放する。開放位置には、例えばシューターや集積装置が配置されており、開放されたシールリングＸ１は、次の機械に送られる。

次に、ステップＳ１０７の回帰工程では、移動装置２０が吸着装置１０を待機位置まで移動させる。ステップＳ１０７の後は、ステップＳ１０１に戻り、待機位置に回帰した吸着装置１０を、次回の射出成形が完了し、金型３００が型開きされるまで待機させる。以上のようにして、射出成形ごとにシールリングＸ１の取り出しが行われる。

ここで、図９は、実施形態に係る取り出しシステムにおける制御装置８０によるバルブ制御を示す図である。図９では、待機工程から次サイクルの待機工程までの期間における第１高圧バルブ４０４、第１低圧バルブ４０６、及び第２バルブ７０１の開閉状態が示されている。図９中の「ｔ」は、時間を表す。図９に示すように、待機工程の期間をｔ１≦ｔ＜ｔ２とし、接近工程の期間をｔ２≦ｔ＜ｔ３とし、離型工程の期間をｔ３≦ｔ＜ｔ５とし、退避工程の期間をｔ５≦ｔ＜ｔ７とし、ゲートカット工程の期間をｔ７≦ｔ＜ｔ８とし、開放工程の期間をｔ８≦ｔ≦ｔ９とし、回帰工程の期間をｔ９＜ｔ＜ｔ１０とし、次サイクルの待機工程の期間をｔ１０≦ｔ＜ｔ１１とする。シールリングＸ１は、ｔ＝ｔ４（ｔ３＜ｔ４＜ｔ５）のタイミングで金型３００から離型され、ｔ＝ｔ９のタイミングで吸着装置１０から開放される。以下、図９を参照しながら、成形物の取り出し方法における吸着圧の制御及び作用について説明する。

まず、図９に示すように、待機工程の開始から接近工程の終了までの期間（ｔ１≦ｔ＜ｔ３）では、第１高圧バルブ４０４、第１低圧バルブ４０６、第２バルブ７０１の何れもが閉じられており、吸着装置１０に対しては、第１の吸着圧と第２の吸着圧との何れもが供給されていない状態となっている。

そして、離型工程の期間（ｔ３≦ｔ＜ｔ５）では、第１高圧バルブ４０４が開かれることで、０．７［ＭＰａ］の高圧縮空気がエジェクタ３０に供給され、エジェクタ３０によ
る第１の吸着圧が吸着装置１０に供給される。これに加え、離型工程の期間では、第２バルブ７０１が開かれることで、真空ポンプ６０による第２の吸着圧が吸着装置１０に供給される。つまり、シールリングＸ１が離型されるｔ＝ｔ４のタイミングでは、第１高圧バルブ４０４と第２バルブ７０１との両方が開かれており、第１の吸着圧と第２の吸着圧とが同時に吸着装置１０に供給される。そのため、比較的大きな吸着圧を必要とする離型のタイミングにおいて、十分な吸着圧が得られる。第１の吸着圧と第２の吸着圧とが吸引孔２３を介してシールリングＸ１に作用することで、シールリングＸ１が金型３００から離れ、保持面２２に吸着保持される。

第１高圧バルブ４０４は、離型工程が終了した後も、退避工程の期間の途中まで開かれており、ｔ＝ｔ６（ｔ５≦ｔ６＜ｔ７）のタイミングで閉じられる。つまり、高圧縮空気による第１の吸着圧は、離型工程の開始から退避工程の途中まで（ｔ３≦ｔ＜ｔ６）、連続して吸着装置１０に供給されている。そして、第１高圧バルブ４０４が閉じられるのと同時（ｔ＝ｔ６）に第１低圧バルブ４０６が開かれることで、エジェクタ３０へ供給される圧縮空気が高圧縮空気から低圧縮空気に切り替えられる。これ以降（ｔ６≦ｔ≦ｔ１１）、第１高圧バルブ４０４は閉じられている。エジェクタ３０に供給される圧縮空気の圧力が高圧から低圧へと切り替えられることで、第１の吸着圧が弱められている。第１低圧バルブ４０６は、切り替えのタイミングから開放工程の終了直前まで（ｔ６≦ｔ＜ｔ９）、連続して開かれており、開放工程の終了時以降（ｔ９≦ｔ＜ｔ１１）は、閉じられている。つまり、低圧縮空気による第１の吸着圧は、高圧縮空気から低圧縮空気への切り替えのタイミングから開放工程の終了直前（ｔ６≦ｔ＜ｔ９）まで連続して供給されている。以上のように、エジェクタ３０による第１の吸着圧は、退避工程の途中で高圧縮空気によるものから低圧縮空気によるものへと切り替わるものの、シールリングＸ１の離型開始からシールリングＸ１の開放直前までの期間（ｔ３≦ｔ＜ｔ９）、連続して吸着装置１０に供給されている。即ち、エジェクタ３０による第１の吸着圧は、離型時から搬送時に亘って、連続して吸着装置１０に供給されている。

一方、第２バルブ７０１は、離型工程の終了直後のタイミング（ｔ＝ｔ５）で閉じられる。そのため、離型工程が終了すると真空ポンプ６０の吸引経路が遮断され、吸着装置１０への第２の吸着圧の供給が停止される。それ以降（ｔ５≦ｔ＜ｔ１１）、第２バルブ７０１は閉じられている。ここで、シールリングＸ１を吸着保持してしまえば、シールリングＸ１の搬送時（つまり、吸着装置１０の移動時）は、離型時と比較してシールリングＸ１を吸着保持するために大きな吸着圧は必要とならない傾向がある。そのため、本実施形態に係る成形物の取り出し方法では、シールリングＸ１の離型が終了すると、シールリングＸ１の搬送時（ｔ５≦ｔ≦ｔ９）は、第２の吸着圧の供給を停止し、第１の吸着圧のみでシールリングＸ１を吸着保持している。更に、搬送時の途中（ｔ＝ｔ６）で第１の吸着圧を高圧縮空気によるものから低圧縮空気によるものに切り替えることで、シールリングＸ１を吸着保持しつつも、エジェクタ３０に供給される空気量（即ち、空気の消費量）を低減している。

なお、開放工程では、ｔ＝ｔ９のタイミングで第１低圧バルブ４０６が閉じられることで、エジェクタ３０への圧縮空気の供給が停止する。これと同時に、制御装置８０が真空破壊装置５０を制御することで、真空破壊装置５０によってエジェクタ３０の真空が破壊される。開放工程では、エジェクタ３０への圧縮空気の供給が停止されると共にエジェクタ３０の真空が破壊されることで、吸着装置１０への第１の吸着圧の供給が速やかに停止され、シールリングＸ１が速やかに開放される。

[作用・効果]
上述のように、成形物を取り出す過程では、成形物の離型のタイミングにおいて、成形物を吸着保持するために比較的大きな吸着圧が要求される。また、吸着圧の供給源として
エジェクタを用いる場合、エジェクタへ供給する圧縮空気の圧力を高めることで、吸着装置の吸着圧を高めることができる。しかしながら、空気の圧力を高めると、エジェクタに供給される空気の流量も増加する。そのため、エジェクタの排気孔から空気が排気される音は、圧力が高くなるほど大きくなる傾向がある。従って、仮に、離型のタイミングで成形物を吸着保持するための吸着圧をエジェクタのみで得ようとすると、エジェクタの排気口から大量の空気が排気されることで大きな騒音が発生する虞があった。

なお、小さな吸着圧で成形物を離型するための手段としては、金型に離型剤を塗布することが考えられるが、その場合、離型剤を塗布する工数がかかる上に、離型剤が成形物の表面に付着したり成形物の内部に入り込んだりする虞がある。また、小さな吸着圧で成形物を離型するための別の手段として、金型の表面粗さを低減することも挙げられるが、そのための金型への表面処理はコスト高となる。また、騒音を低減するための手段として、エジェクタの排気口に消音装置を取り付けることも考えられるが、その場合、吸着圧が低下するデメリットもある。従って、離型のタイミングで吸着圧を大きくしつつも、大きな騒音の発生を抑制することが望まれていた。

これに対して、本実施形態に係る取り出しシステム１００は、シールリングＸ１を吸着保持する吸着装置１０と、圧縮空気の駆動により吸着装置１０に第１の吸着圧を供給するエジェクタ３０と、モーター６０１の駆動により吸着装置１０に第２の吸着圧を供給する真空ポンプ６０と、を備えている。そして、取り出しシステム１００は、第１の吸着圧を吸着装置１０に供給している期間における離型のタイミングで、第１の吸着圧に第２の吸着圧を付加することで、離型のタイミングにおいてシールリングＸ１を吸着保持するための吸着圧を吸着装置１０に供給するように構成されている。

これによると、離型のタイミングでシールリングＸ１を吸着保持するために必要な吸着圧をエジェクタ３０のみで供給する場合と比較して、エジェクタ３０に供給すべき空気の圧力を低くすることができる。その結果、離型のタイミングでシールリングＸ１を確実に吸着保持し、取り出しミスを低減しつつも、大きな騒音の発生を抑制することができる。更に、必要な吸着圧をエジェクタ３０のみで供給する場合と比較して、エジェクタ３０に供給すべき空気の流量も少なく済むため、空気の消費量を低減することができる。

なお、第１の吸着圧に加えて第２の吸着圧を供給するタイミングは、成形物の離型のタイミングには限定されない。つまり、本発明に係る成形物の取り出しシステムは、第１の吸着圧を吸着装置に供給している期間における所定のタイミング（本実施形態では、離型のタイミング）で、第２の吸着圧を吸着装置に供給することで、当該所定のタイミングにおいて成形物を吸着保持するための吸着圧を吸着装置に供給するように、構成されていればよい。例えば、成形物を搬送する際に、成形物に大きな慣性力が働くタイミングがある場合には、そのタイミングで第２の吸着圧を付加してもよく、そうすることで、搬送時において成形物を好適に吸着保持し、成形物の吸着装置からの脱落を防止することができる。また、例えば、成形物のゲートを切断するタイミングで第２の吸着圧を付加してもよい。そうすることで、ゲート切断時に成形物にかかる負荷によって成形物が動くことを防止できる。

本実施形態では、特に、成形物を金型から離型するタイミングにおいて、成形物の搬送時よりも大きな吸着圧が必要となることに着目し、離型のタイミングで第１の吸着圧に加えて第２の吸着圧を供給するように、取り出しシステム１００が構成されている。これにより、シールリングＸ１の取り出しミスを低減することができる。

なお、取り出しシステム１００は、第２の吸着圧を吸着装置１０に供給している期間における離型のタイミングで、第２の吸着圧に第１の吸着圧を付加することで、離型のタイ
ミングにおいてシールリングＸ１を吸着保持するための吸着圧を吸着装置１０に供給するように構成されていてもよい。例えば、真空ポンプ６０による第２の吸着圧を離型時から搬送時に亘って連続して吸着装置１０に供給し、離型のタイミングでエジェクタ３０による第１の吸着圧を第２の吸着圧に付加するように、バルブ制御がなされてもよい。これによっても、離型のタイミングでシールリングＸ１を吸着保持するために必要な吸着圧をエジェクタ３０のみで供給する場合と比較して、エジェクタ３０に供給すべき空気の圧力を低くすることができる。その結果、離型のタイミングでシールリングＸ１を確実に吸着保持し、取り出しミスを低減しつつも、大きな騒音の発生を抑制することができる。つまり、本発明に係る取り出しシステムは、所定のタイミングで第１の吸着圧と第２の吸着圧とを加えることで、当該所定のタイミングにおいて成形物を吸着保持するための吸着圧を吸着装置に供給するように、構成されていればよい。

更に、本実施形態では、吸着装置１０の内部に、エジェクタ３０が第１の吸着圧を供給するための吸引経路と真空ポンプ６０が吸着装置１０に吸着圧を供給するための吸引経路とが繋がる空間である負圧室Ｓ１が形成されている。そして、シールリングＸ１が吸着保持される保持面２２内には、負圧室Ｓ１と繋がる吸引孔２３が形成されている。つまり、取り出しシステム１００では、エジェクタ３０による吸引経路と真空ポンプ６０による吸引経路とを共に負圧室Ｓ１に繋げ、負圧室Ｓ１に繋がる吸引孔２３を介してシールリングＸ１に吸着圧を作用させる構成となっている。これによると、エジェクタ３０による第１の吸着圧と真空ポンプ６０による第２の吸着圧とを、共通の吸引孔２３からシールリングＸ１に作用させることができる。つまり、第１の吸着圧に対して第２の吸着圧を付加することができる。特に、本実施形態のように保持面２２に複数の吸引孔２３が形成されている場合には、各吸引孔２３が共通の負圧室Ｓ１に繋がることとなるため、各吸引孔２３からシールリングＸ１に均等に吸着圧を作用させることができる。その結果、シールリングＸ１を安定して吸着保持することができる。

更に、吸着装置１０は、保持面２２を底面として有する溝２１であって、シールリングＸ１を収容可能な溝２１を有している。これによると、シールリングＸ１が溝２１に収容された状態でシールリングＸ１が吸着保持されるため、吸着圧がシールリングＸ１に対して好適に作用し、離型時や搬送時においてシールリングＸ１を確実に吸着保持することができる。なお、本発明に係る溝は、成形物の少なくとも一部を収容可能な深さを有していればよいが、本実施形態の溝２１のように、成形物の全体を完全に収容可能な深さを有することがより好ましい。そうすることで、より好適に成形物を吸着保持することができる。

ここで、樹脂成形物の場合、成形直後において比較的柔らかい傾向があるため、過度な吸着圧で離型しようとすると変形する可能性がある。また、合口を有するリング状の成形物の場合、合口部分が型から離れ難い傾向があるため、過度な吸着圧で離型しようとすると合口部分が変形する可能性がある。成形物の少なくとも一部を収容可能な溝を吸着装置に設けることで、吸着圧が成形物に対して好適に作用するため、適度な吸着圧で樹脂成形物や合口を有する成形物を離型することができ、これらの変形を抑制することができる。

なお、上述の実施形態では、エジェクタに供給する圧縮空気の圧力を切り替えることで第１の吸着圧の大きさを切り替え可能に構成されていたが、本発明はこれに限定されない。つまり、エジェクタ（第１の真空発生装置）に供給する圧縮空気の圧力は、切り替え又は調節できなくともよい。但し、本実施形態に係る取り出しシステム１００では、成形物を吸着保持するために高い吸着圧が必要な離型のタイミングでは高圧縮空気を供給し、離型のタイミングと比較して高い吸着圧は必要とされない搬送時には低圧縮空気を供給する構成としている。これにより、離型した成形物を搬送時においても安定して吸着保持しつつも、エジェクタ３０に供給する空気の消費量を低減することができる。

また、上述の実施形態では、吸着圧の供給の制御をバルブ制御により行ったが、本発明はこれに限定しない。吸着圧の供給の制御は、吸着圧の供給源の動作を制御することで行ってもよい。例えば、真空ポンプ（第２の真空発生装置）の吸引経路において、バルブを設けず、又はバルブが常時開いた状態にしておき、所定のタイミングで真空ポンプの吸引動作を開始させることで、第２の吸着圧を付加してもよい。

更に、実施形態に係る取り出しシステム１００は、圧縮空気をエアータンク４０２に溜めておき、バルブ制御によりエアータンク４０２からエジェクタ３０への圧縮空気の供給を制御することで、必要なタイミングで圧縮空気を使用することができる。その結果、空気の消費量を低減することができる。

［評価試験］
本実施形態に係る成形物の取り出しシステムの作用・効果を確認すべく、成形物の取り出し試験を行った。試験では、図１に示す取り出しシステムを用い、図５に示す手順によって、図３に示す樹脂製の成形物の取り出しテストを１０回行った。そして、吸着の成功率、吸着圧及び騒音レベルを評価した。吸着圧の評価は、吸着装置に取り付けた圧力センサを用いて、成形物に作用する吸着圧を測定した。騒音の評価は、騒音計を用いて騒音レベルを測定した。

［実施例］
実施例として、図９に示したバルブ制御を行った場合の吸着圧及び騒音を評価した。即ち、実施例は、第１高圧バルブを開くことで０．７［ＭＰａ］の高圧縮空気がエジェクタに供給され、第１低圧バルブを開くことで０．２［ＭＰａ］の低圧縮空気がエジェクタに供給されるようになっている。

［比較例１］
図１０は、比較例１におけるバルブ制御を示す図である。比較例１として、図１０に示すバルブ制御を行った場合の吸着圧及び騒音を評価した。比較例１では、第１高圧バルブを開くことで、０．５［ＭＰａ］の高圧縮空気がエジェクタに供給されるように、レギュレータが調整されている。比較例１では、離型工程の開始から開放工程の終了直前まで（ｔ３≦ｔ＜ｔ９）、第１高圧バルブを連続して開いた状態とし、且つ、第１低圧バルブ及び第２バルブを終始閉じた状態とした。つまり、比較例１では、実施例とは異なり、０．５［ＭＰａ］の高圧縮空気によりエジェクタが生成する第１の吸着圧のみを吸着装置に供給することで成形物の離型及び搬送を試みた。

［比較例２］
図１１は、比較例２におけるバルブ制御を示す図である。比較例２として、図１１に示すバルブ制御を行った場合の吸着圧及び騒音を評価した。比較例２は、第１高圧バルブを開くことで、０．７［ＭＰａ］の高圧縮空気がエジェクタに供給されるようになっている点では実施例と共通である。比較例２では、離型工程の開始から開放工程の終了直前まで（ｔ３≦ｔ＜ｔ９）、第１高圧バルブを連続して開いた状態とし、且つ、第１低圧バルブ及び第２バルブを終始閉じた状態とした。つまり、比較例２では、実施例と異なり、０．７［ＭＰａ］の高圧縮空気によりエジェクタが生成する第１の吸着圧のみを吸着装置に供給することで成形物の離型及び搬送を試みた。

［試験結果］
表１は、吸着圧及び騒音の試験結果を示す。表１には、離型時（ｔ＝ｔ４）と搬送時（ｔ５≦ｔ＜ｔ９）のそれぞれにおける、エジェクタに供給される圧縮空気の圧力、真空ポンプによる吸引の有無（即ち、第２の吸着圧の供給の有無）、吸着成功率、吸着圧の平均
値、及び騒音レベルの平均値を示した。「吸着成功率」における「離型時」の項目では、取り出しテストの全体の回数のうち、成形物を離型することのできた回数の割合とした。また、「吸着成功率」における「搬送時」の項目では、成形物を離型できた回数のうち、搬送時も継続して成形物を吸着保持することのできた割合とした。なお、表１に示す騒音レベルは、成形機の稼働による騒音を含むものである。取り出しシステムを稼働せずに（空気の供給及び排気を行わずに）、成形機のみを稼働した場合の騒音レベルは７０～７５[ｄｂ]であった。

表１に示すように、実施例では、離型時の吸着成功率と搬送時の吸着成功率とが共に１００[％］となった。つまり、実施例では、離型時と搬送時の両方で確実に成形物を吸着
保持することができた。また、実施例では、離型時に４１．２[ｋＰａ]の吸着圧が得られ、搬送時には６．７[ｋＰａ]の吸着圧が得られた。また、実施例では、離型時の騒音レベルは９１[ｄｂ]であり、搬送時の騒音レベルは８１[ｄｂ]であった。また、比較例１では、離型時の吸着成功率が０[％]となった。つまり、成形物が吸着装置に吸着されず、成形物を金型から取り出すことができなかった。そのため、吸着圧及び騒音を測定できなかった。また、比較例２では、離型ミスが発生し、離型時の吸着成功率は４０[％］となった
。また、比較例２の搬送時の吸着成功率は１００[％］となった。また、比較例２では、
離型時に３４．４[ｋＰａ]の吸着圧が得られ、搬送時には３４．５[ｋＰａ]の吸着圧が得られた。また、比較例２では、離型時の騒音レベルは９３[ｄｂ]であり、搬送時の騒音レベルは１１８[ｄｂ]であった。

実施例の搬送時の吸着成功率と比較例１の離型時の吸着成功率とを比較することで、搬送時は０．２[ＭＰａ]の圧縮空気をエジェクタに供給することで成形物を確実に吸着保持可能であるのに対して、離型時は０．５[ＭＰａ]の圧縮空気をエジェクタに供給しても成形物を吸着保持できないことが分かる。これにより、搬送時よりも離型時の方が大きな吸着圧が必要となることを確認できた。

実施例と比較例２の搬送時における騒音レベルを比較することで、エジェクタに供給される圧縮空気の圧力が高い方が、騒音レベルが高くなることを確認できた。

実施例と比較例２の離型時における吸着圧を比較することで、エジェクタによる吸着圧に真空ポンプによる吸着圧を付加することでより大きな吸着圧を得られることを確認できた。また、実施例と比較例２の離型時の吸着成功率を比較することで、吸着圧を大きくすることで離型ミスを低減し、吸着成功率を高められることを確認できた。

実施例と比較例２の離型時における騒音レベルを比較することで、エジェクタによる吸着圧に真空ポンプによる吸着圧を付加しても、騒音レベルが大きく上昇しないことを確認できた。

以上、実施例と比較例２との比較により、エジェクタによる吸着圧に真空ポンプによる吸着圧を付加することで、騒音レベルの上昇を抑えつつも、つまり、大きな騒音の発生を
抑制しつつも、より大きな吸着圧が得られることを確認できた。
＜その他＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した種々の形態は、可能な限り組み合わせることができる。

１００ ：成形物の取り出しシステム
１０ ：吸着装置
１ ：吸着ボックス
２ ：吸着板
２１ ：溝
２２ ：保持面
２３ ：吸引孔
２０ ：移動装置
３０ ：エジェクタ（第１の真空発生装置の一例）
４０ ：圧縮空気移送手段
５０ ：真空破壊装置
６０ ：真空ポンプ（第２の真空発生装置の一例）
６０１ ：モーター
７０ ：吸気移送手段
８０ ：制御装置
２００ ：コンプレッサー
３００ ：金型（成形型の一例）
Ｓ１ ：負圧室

Claims (4)

1. 成形物を成形型から取り出すための、成形物の取り出しシステムであって、
   吸着圧により前記成形物を吸着することで前記成形物を前記成形型から離型し、離型後の前記成形物を吸着圧により吸着保持しながら移動することで前記成形物を搬送する吸着装置と、
   圧縮空気の駆動により前記吸着装置に第１の吸着圧を供給する第１の真空発生装置と、
   モーターの駆動により前記吸着装置に第２の吸着圧を供給する第２の真空発生装置と、を備え、
   前記成形型から前記成形物を離型するタイミングでは、前記第１の吸着圧と前記第２の吸着圧とを前記吸着装置に供給することで、前記成形物を離型するための吸着圧を前記吸着装置に供給し、離型後の前記成形物を搬送する期間では、前記第１の吸着圧と前記第２の吸着圧のうちの前記第１の吸着圧のみを前記吸着装置に供給することで、前記成形物を吸着保持するための吸着圧を前記吸着装置に供給する、
   成形物の取り出しシステム。
2. 前記吸着装置の内部には、前記第１の真空発生装置が前記第１の吸着圧を供給するための吸引経路と前記第２の真空発生装置が前記吸着装置に吸着圧を供給するための吸引経路とが繋がる空間である負圧室が形成され、
   前記吸着装置は、前記成形物が吸着保持される保持面と、前記保持面内に形成されると共に前記負圧室と繋がる吸引孔と、を有する、
   請求項１に記載の成形物の取り出しシステム。
3. 前記吸着装置は、前記保持面を底面として有する溝であって、前記成形物の少なくとも一部を収容可能な溝を、更に有する、
   請求項２に記載の成形物の取り出しシステム。
4. 吸着圧により成形物を吸着することで前記成形物を成形型から離型し、離型後の前記成形物を吸着圧により吸着保持しながら移動することで前記成形物を搬送する吸着装置によって、前記成形物を成形型から取り出すための、成形物の取り出し方法であって、
   前記成形型から前記成形物を離型するタイミングでは、圧縮空気の駆動により前記吸着装置に第１の吸着圧を供給すると共にモーターの駆動により第２の吸着圧を前記吸着装置
   に供給することで、前記成形物を離型するための吸着圧を前記吸着装置に供給し、離型後の前記成形物を搬送する期間では、前記第１の吸着圧と前記第２の吸着圧のうちの前記第１の吸着圧のみを前記吸着装置に供給することで、前記成形物を吸着保持するための吸着圧を前記吸着装置に供給する、
   成形物の取り出し方法。

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