JP7113744B2 - 成形品成形システム - Google Patents

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本発明は、成形型に対向して少なくとも一枚の安全扉が配置された射出成形機と、成形型から成形品を取り出す成形品取出機を備えた成形品成形システムに関するものである。
特開2000-190260号公報(特許文献1)には、成形機の安全扉の内側に位置する固定プラテンの安全扉と対向する側壁に成形型から成形品を取り出す2軸間接型移載機構からなる成形品取出機を備えた成形品システムが開示されている。
特開2000-190260号公報
従来の発明の成形品取出システムのように成形品取出機を固定プラテンの側方に固定した構造では、成形型の交換の際に成形品取出機を成形型の交換に支障のない姿勢にする作業が必要になる。また成形機のプラテンに成形品取出機の取付構造を設ける必要があり、既存の成形機に従来の発明の構造を適用することができなかった。
本発明は、成形型の交換の際に、成形扉を開放するだけで、成形品取出機を成形型の交換に支障のない位置に移動させることができる成形品成形システムを提供することにある。
本発明は、成形型に対向して少なくとも一枚の安全扉が配置された射出成形機と、成形型から成形品を取り出す成形品取出機とを備えた成形品成形システムを対象とする。本発明の成形品成形システムでは、安全扉の内壁に成形品取出機が取り付けられている。そして安全扉が閉じられている状態で、成形品取出機が成形型から取り出した成形品を安全扉の外側に排出する排出路を備えている。本発明によれば、成形機の上方及び側方に成形品取出機の設置スペースを確保する必要がないので、狭い設置スペースに成形機と成形品取出機を設置することができる。また本発明によれば、安全扉に成形品取出機が取り付けられているので、成形型を交換する際には、安全扉を開くだけで、成形品取出機を成形型の交換に支障とならない位置に移動させることができる。また安全扉を交換するだけで、本発明を既存の射出成型機に簡単に適用することができる。さらに安全扉の内側に成形品取出機を配置しても、安全扉の内側に排出路を設けたので、安全扉を開けることなく、成形品を成形扉の外側に排出することができる。
排出機構の排出路の入口は少なくとも一枚の安全扉に形成されていればよい。そして成形品取出機は、成形型が閉じている状態では、取出ヘッドを成形型と干渉しない退避位置に退避させ、成形型が開くと、取出ヘッドにより成形型から成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて成形品を排出路の入口まで搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて取出ヘッドを退避状態にする退避動作を行うように構成されている。成形品取出機がこのような動作をすれば、安全扉の内側に成形品取出機を配置しても、成形機の成形動作を阻害することがない。
少なくとも一枚の安全扉は、成形型に対向して配置された二枚の安全扉からなる場合には、二枚の安全扉の一方の安全扉の内壁に成形品取出機が取り付けられ、二枚の安全扉の他方の安全扉に排出機構の排出路の入口が形成されているのが好ましい。この場合、成形品取出機は、成形型が閉じている状態では、取出ヘッドを成形型と干渉しない位置に退避させ、成形型が開くと、取出ヘッドにより成形型から成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて成形品を他方の安全扉に形成した入口まで搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて取出ヘッドを退避状態にする退避動作を行うように構成されていればよい。
排出路は、前記安全扉の下方に前記成形品を排出するのが好ましい。このようにすれば、成形品の搬送スペースを小さくすることができる。
成形品取出機が、取出ヘッドを動かす取出機構と、取出機構が装着された基台を動かす基台可動機構とから構成されている場合には、基台可動機構が安全扉の内壁に装着されているのが好ましい。
基台には、成形時に発生するスプール・ランナーを取り出す別の取出機構が装着されていてもよい。このようにすると安全扉の内側でスプール・ランナーを取り外すことができる。
なお取出機構及び別の取出機構は、多軸の多関節機構、スコット・ラッセル機構もしくは水平多関節(スカラ)機構、またはそれらの機構に回動機構を組み合わせたものにより構成されても良い。
安全扉は、成形品取出機の取出ヘッドが待機位置にあるときに、成形品取出機を成形機と干渉させずに開放できるように構成されている。このようにすれば安全扉の開閉で射出成型機側の部品を傷つけることがない。
また安全扉が、成形型から離れる横方向に膨出する膨出部を備えており、膨出部は成形型に向かって開口する開口部と、該開口部を囲み且つスライド機構によって支持された枠部と、開口部と対向する扉壁部からなる場合には、成形品取出機を枠部に装着するのが好ましい。このようにするとスライド機構によって支持された枠部に成形品取出機を装着するので、成形品取出機の動作中における振動の発生を抑制できる。
また少なくとも一枚の安全扉が、成形型に対向して配置された二枚の安全扉からなり、二枚の安全扉の一方の安全扉の前記内壁に前記成形品取出機が取り付けられている場合には、二枚の安全扉の他方の安全扉に排出機構の排出路の入口を形成し、他方の安全扉の内壁に成形品取出機が取り出した成形品を受取ヘッドにより受け取って排出路の入口まで搬送する搬送機を記排出機構の一部として取り付けてもよい。この場合には、成形品取出機は、成形型が閉じている状態では、取出ヘッドを成形型と干渉しない位置に退避させ、成形型が開くと、取出ヘッドにより成形型から成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて成形品を他方の安全扉に取り付けた搬送機に渡す搬送動作と、該搬送動作に続いて取出ヘッドを退避状態にする退避動作を行うように構成し、また搬送機は、成形型が閉じている状態では、受取ヘッドを成形型と干渉しない位置に退避させ、成形型が開くと、取出ヘッドから成形品を受け取る受取動作と、該受取動作に続いて成形品を他方の安全扉に設けた排出路の入口に搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて受取ヘッドを退避状態にする退避動作を行うように構成するのが好ましい。このようにすれば、成形品の取出と排出を別個に行うことができるので、成形品取出サイクルを短くすることができる。
(A)は第1の実施の形態において取出動作をする過程の途中の段階の要部の平面図であり、(B)は図1(A)のB-B線断面図であり、(C)は成形品成形システムの要部の側面図である。 (A)及び(B)は、それぞれ第1のアーム~第3のアームを回動させて、成形品Mの近傍に取出ヘッドを近づけ、取出ヘッドの吸着パッドで成形品を吸着する直前の状態を示している。 (A)及び(B)は、第1のアーム~第3のアームを回動させて、成形品の近傍に取出ヘッドを成形型の外に引き出した状態を示している。 (A)及び(B)は、安全扉の取付状態を説明するために用いる図である。 (A)及び(B)は、成形品取出機が待機状態にある状態を示す図である。 安全扉を開いた状態を示す図である。 排出機構の排出路の設けかたの一例を示す図である。 (A)及び(B)は、排出機構の他の例を示す図である。 (A)及び(B)は、排出機構の他の例を示す図である。 (A)及び(B)は、排出機構のさらに他の例を示す図である。 排出機構のさらに他の例を示す図である。 電源の取り方を説明するために用いる図である。 変形例を示す概念図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図1(A)乃至(C)は、本発明の成形品成形システムの第1の実施の形態の構成を説明するための概念図をそれぞれ示しており、図1(A)は、第1の実施の形態において取出動作をする過程の途中の段階の要部の平面図であり、図1(B)は図1(A)のB-B線断面図であり、図1(C)は成形品成形システムの要部の側面図である。図1(A)乃至(C)において、3は樹脂の成形品Mを成形する成形機であり、5は成形機3の成形型であり、7は成形機3に装着される安全扉であり、9は成形品取出機である。成形機3の成形型5は、固定側ダイプレート4Aに固定された固定側金型5A及び移動側ダイプレート4Bに固定された移動側金型5Bからなる。移動側金型5Bは、4本のダイバー6にスライド可能に支持されている。なお図1(A)乃至(C)に示した状態は、成形型5が開いた状態にあり、成形品Mを取り出す前の状態である。
本実施の形態の成形品成形システム1では、安全扉7の内壁7Aに成形品取出機9が取り付けられている。成形品取出機9は、取出ヘッド11を動かす取出機構13と、取出機構13が装着された基台15を動かす基台可動機構17とから構成されている。そして基台可動機構17が安全扉7の内壁7Aに装着されている。後述するように、本実施の形態では、安全扉7が閉じられている状態で、成形品取出機9が成形型5から取り出した成形品Mを安全扉7の外側に排出する排出機構の一部をなす排出路19[図4参照]を備えている。なおこの排出路19は、安全扉7の下方に成形品を排出するように形成されている。本実施の形態においては、成形品取出機9と排出路19によって排出機構が構成されている。このようにすれば、成形品の搬送スペースを小さくすることができる。
本実施形態で用いる成形品取出機9は、多軸の多関節機構により構成されている。具体的には、基台15に図示しない第1の回動機構を介して一端が回動可能に設けられた第1のアーム21と、第1のアーム21の他端に図示しない第2の回動機構を介して一端が回動可能に設けられた第2のアーム23と、第2のアーム23の他端に複合回動機構24を介して一端が回動可能に設けられた第3のアーム25とを備えている。複合回動機構24は上下方向と水平方向の二方向に第3のアーム25を回動させる機能を有している。第3のアーム25の先端には取出ヘッド11が姿勢変更機構10を介して装着されている。また取出ヘッド11には4つの吸着パッド12が設けられている。
基台可動機構17は、基台15がスライド移動することを可能にする第1のスライド駆動機構27と、第1のスライド駆動機構27を成形型5が開閉する方向(水平方向)に移動させる第2のスライド駆動機構29とを備えている。第1のスライド駆動機構27はレール27Aが固定されたベース27Bと基台15をレール27Aに沿って移動させるベルト駆動機構27Cから構成されている。第2のスライド駆動機構29は、レール29Aが固定されたベース29Bと第1のスライド駆動機構27のベース27Bをレール29Aに沿って移動させるネジ式の駆動機構29Cとから構成されている。なお第1の回動機構、第2の回動機構及び複合回動機構24は、それぞれサーボモータを備えていて、制御指令に応じて所定の回動動作をする。また第1のスライド駆動機構27及び第2のスライド駆動機構29もそれぞれサーボモータを備えていて、制御指令に応じて所定のスライド動作をする。
第1のスライド駆動機構27は基台15を上下方向に移動させる[図中のII]。第2のスライド駆動機構29は第1のスライド駆動機構27を移動側金型5Bに近づく方向と離れる方向に移動させる[図中のI]。第1のアーム21は第1の回動機構におり回動動作をする[図中のII]I。第2のアーム23は、第2の回動機構により回動をする[図中のIV]。第3のアーム25は、直交する二軸を中心して回動動作と水平旋回とをする[図中のV及びVI]。また第3のアームの先端に設けた姿勢変更機構10は、取出ヘッド11を反転させる[図中のVII]。これらの動作が組み合わされて、成形品Mの取出し動作と搬送動作が実現される。
図2(A)及び(B)は、図1(A)乃至(C)の状態から、第1のアーム21~第3のアーム25を回動させて、成形品Mの近傍に取出ヘッド11を近づけ、取出ヘッド11の吸着パッド12で成形品Mを吸着する直前の状態を示している。なお図2(A)及び図3(A)では、理解を容易にするために、ダイバー6の一本は破線で示してある。成形品Mを吸着して、移動側金型5Bから成形品Mを取り出した後は、図3(A)及び(B)に示すように、第1のアーム21~第3のアーム25を回動させて、成形品Mの近傍に取出ヘッド11を成形型5の外に引き出す。
本実施の形態では、安全扉7は、成形型5から離れる横方向に膨出する膨出部7Aを備えている。膨出部7は成形型5に向かって開口する開口部7Cと、該開口部7Cを囲み且つスライド機構[図4(A)及び(B)参照]によって支持された枠部7Dと、開口部7Cと対向する扉壁部7Eを備えている。なお図4(A)及び(B)においては、スライド機構を示すために、安全扉7の枠部7Dの両側壁を取り除き且つ枠部7Dを透明なのものとして描いてある。スライド機構は、成形機3の側面に対して上下方向に間隔を変えて設けた一対のガイドレール8Aと、これらのガイドレール8A上を回転しながら移動する4つのガイドローラ8Bとから構成されている。4つのガイドローラ8Bは、安全扉7の開口部7Cの四隅に近い位置にある枠部7Dの側壁部分に回動可能に固定されている。なおガイドレー8Aが延びる方向に位置する安全扉7の枠部7Dの側壁(図示省略)には、一対のガイドレールAが通る切り欠き部が形成されている。また本実施の形態では、第2のスライド駆動機構29のベース29Bが枠部7に固定されて、成形品取出機9が枠部7に対して装着されている。そして安全扉7は、成形品取出機9の取出ヘッド11が待機位置にあるときに[図5(A)及び(B)並びに図6参照]、成形品取出機9を成形機3と干渉させずに開放できるように構成されている。このようにすれば安全扉7の開閉で成型機3側の部品及び成形品取出機9側の部品を傷つけることがない。またスライド機構(8A,8B)によって支持された枠部7Dに成形品取出機9を装着するので、成形品取出機9の動作中における振動の発生を抑制できる。
安全扉7が閉じられている状態で、成形品取出機9が成形型5から取り出した成形品Mを安全扉7の外側に排出する排出機構の構成は、任意である。図7は、本実施の形態の排出機構の例を説明するために用いる図である。図7においては、成形品取出機9と一緒に排出機構を構成する排出路19の入口20が、一枚の安全扉7に形成されている。排出路19の下方には、成形品Mを搬出するベルトコンベア31が配置されている。この例では、成形品取出機9は、成形型5が閉じている状態では、取出ヘッド11を成形型5と干渉しない退避位置に退避させ、成形型5が開くと、取出ヘッド11により成形型5から成形品Mを取り出す取出し動作[図2及び図3に示す動作]と、該取出し動作に続いて成形品Mを排出路19の入口20まで搬送する搬送動作[図7]と、該搬送動作に続いて取出ヘッド11を退避状態[図6の状態]にする退避動作をする。成形品取出機がこのような動作をすれば、安全扉7の内側に成形品取出機9を配置しても、成形機3の成形動作を阻害することがない。
図8(A)及び(B)並び図9(A)及び(B)には、成形品取出機9が成形型5から取り出した成形品Mを安全扉7の外側に排出する排出機構の別の構成が示されている。この例では安全扉7の扉壁部7Eの外側に排出路19を有するダクト8を取付け、安全扉7に成形品取出機9と一緒に排出機構を構成する排出路19の入口20を、扉壁部7Eに形成している。ダクト8内の排出路19の下方には、成形品Mを搬出するベルトコンベア31が配置されている。この例では、成形品取出機9は取出し動作に続いて、入口20を通してダクト8内の排出路19に取出ヘッド11を挿入し、次に取出ヘッドをベルトコンベア31に近づけ、コンベアベルト31の上に成形品Mを置く、搬送動作を行う。このようなダクト8を安全扉7の外側に設けると、既設の成形品成形システムに本発明を適用することが容易になる。
図10には、成形品の排出機構の他の例を示している。この例では、成形型5に対向して二枚の安全扉7及び70が配置されている。この例では、二枚の安全扉7及び70の一方の安全扉7の内壁7Aに成形品取出機が取り付けられ、二枚の安全扉の他方の安全扉70の扉壁部70Eに排出機構の位置を構成する排出路190の入口200が形成されている。この例では、安全扉70の外側に内部に排出路190を有するダクト80を設けている。この場合、成形品取出機9は、成形型5が閉じている状態では、取出ヘッドを成形型5と干渉しない位置に退避させ、成形型が開くと、取出ヘッド11により成形型5から成形品Mを取り出す取出し動作に続いて、成形品Mを他方の安全扉70に形成した排出路190の入口まで搬送する搬送動作を行い、該搬送動作に続いて取出ヘッド11を退避状態にする退避動作を行う。このようにすると成形品の排出箇所のバリエーシンを増やすことができる。
図11は、成形品の排出機構のさらに他の例を示している。この例では、成形型5に対向して二枚の安全扉7及び7´が配置されている。そして二枚の安全扉7及び7´の一方の安全扉7の枠部7Dの内壁7Aに成形品取出機9が取り付けられ、二枚の安全扉7及び7´の他方の安全扉7´の枠部7´Dの内壁7´Aに成形品取出機9が取り出した成形品を受取ヘッド11´により受け取って図示しない排出路の入口まで搬送する搬送機9´が取り付けられている。搬送機9´は成形品取出機9と実質的に同じ構造を有している。図示しない排出路は、この例では、図7に示す例のように、他方の安全扉7´の枠部7´Dに設けられている。この例では、搬送機9´と図示しない排出路により排出機構が構成される。この場合には、成形品取出機9は、成形型5が閉じている状態では、取出ヘッド11を成形型5と干渉しない位置に退避させ、成形型5が開くと、取出ヘッド11により成形型5から成形品を取り出す取出し動作を行い、取出し動作に続いて成形品を他方の安全扉7´に取り付けた搬送機9´に渡す搬送動作を行う。そして成形品取出機9は搬送動作に続いて取出ヘッド11を退避状態にする退避動作を行う。また搬送機9´は、成形型5が閉じている状態では、受取ヘッド11´を成形型5と干渉しない位置に退避させ、成形型5が開くと、取出ヘッド11から成形品を受け取る受取動作と、該受取動作に続いて成形品を他方の安全扉7´に設けた排出路の入口に搬送する搬送動作を行い、該搬送動作に続いて受取ヘッド11´を退避状態にする退避動作を行う。このように搬送機9´を他方の安全扉7´に設ければ、成形品の取出と排出を別個に行うことができるので、成形品取出サイクルを短くすることができる。
なお安全扉に装着した成形品取出機9及び搬送機9´への電力供給は、図12に示すように成形機3に通常設けられているコンセント33を用いればよく、本発明は、既存の成形機に対しても簡単に適用することができる。
上記実施の形態によれば、成形機3の上方及び側方に成形品取出機9の設置スペースを確保する必要がないので、狭い設置スペースに成形機3と成形品取出機9を設置することができる。また安全扉7に成形品取出機9が取り付けられているので、成形型5を交換する際には、安全扉7を開くだけで、成形品取出機9を成形型5の交換に支障とならない位置に移動させることができる。また安全扉を交換するだけで、本発明を既存の射出成型機に簡単に適用することができる。さらに安全扉7の内側に成形品取出機9を配置しても、安全扉7の内側または外側に排出路を設ければ、安全扉7を開けることなく、成形品を成形扉の外側に排出することができる。
また図13に示すように、基台15に、成形時に発生するスプール・ランナーを取り出す別の取出機構35を装着してもよい。このようにすると安全扉の内側でスプール・ランナーを取り外すことができる。
なお上記実施の形態では、取出出機構及び別の取出機構を、多軸の多関節機構により構成したが、スコット・ラッセル機構もしくは水平多関節(スカラ)機構、またはそれらの機構に回動機構を組み合わせたものにより構成してもよいのは勿論である。
本発明によれば、成形機の上方及び側方に成形品取出機の設置スペースを確保する必要がないので、狭い設置スペースに成形機と成形品取出機を設置することができる。また本発明によれば、安全扉に成形品取出機が取り付けられているので、成形型を交換する際には、安全扉を開くだけで、成形品取出機を成形型の交換に支障とならない位置に移動させることができる。また安全扉を交換するだけで、本発明を既存の射出成型機に簡単に適用することができる。
1 成形品成形システム
3 成形機
5 成形型
7,7´,70 安全扉
9 成形品取出機
11 取出ヘッド
13 取出機構
15 基台
17 基台可動機構
19 排出路
20 入口
21 第1のアーム
23 第2のアーム
25 第3のアーム
27 第1のスライド駆動機構
29 第2のスライド駆動機構
31 ベルトコンベア
33 コンセント

Claims (9)

  1. 成形型に対向して少なくとも一枚の安全扉が配置された射出成形機と、前記成形型から成形品を取り出す成形品取出機とを備えた成形品成形システムであって、
    前記安全扉の内壁に前記成形品取出機が取り付けられており、
    前記安全扉が閉じられている状態で前記成形品取出機が前記成形型から取り出した前記成形品を前記安全扉の外側に排出する排出機構を備えており、
    前記安全扉は、前記成形品取出機の取出ヘッドが待機位置にあるときに、前記成形品取出機を成形機と干渉させずに開放できるように構成されていることを特徴とする成形品成形システム。
  2. 前記排出機構の排出路の入口が前記少なくとも一枚の安全扉に形成されており、
    前記成形品取出機は、前記成形型が閉じている状態では、取出ヘッドを前記成形型と干渉しない退避位置に退避させ、前記成形型が開くと、前記取出ヘッドにより前記成形型から前記成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて前記成形品を前記排出路の前記入口まで搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて前記取出ヘッドを退避状態にする退避動作を行うように構成されている請求項1に記載の成形品成形システム。
  3. 前記少なくとも一枚の安全扉は、前記成形型に対向して配置された二枚の安全扉からなり、
    前記二枚の安全扉の一方の安全扉の前記内壁に前記成形品取出機が取り付けられており、
    前記二枚の安全扉の他方の安全扉に前記排出機構の排出路の入口が形成されており、
    前記成形品取出機は、前記成形型が閉じている状態では、取出ヘッドを前記成形型と干渉しない位置に退避させ、前記成形型が開くと、前記取出ヘッドにより前記成形型から前記成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて前記成形品を前記他方の安全扉に形成した前記入口まで搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて前記取出ヘッドを前記退避状態にする退避動作を行うように構成されている請求項2に記載の成形品成形システム。
  4. 前記排出路は、前記安全扉の下方に前記成形品を排出するように構成されている請求項2または3に記載の成形品成形システム。
  5. 前記成形品取出機は、前記取出ヘッドを動かす取出機構と、前記取出機構が装着された基台を動かす基台可動機構とから構成されており、
    前記基台可動機構が前記安全扉の前記内壁に装着されている請求項2または3に記載の成形品成形システム。
  6. 前記基台には、成形時に発生するスプール・ランナーを取り出す別の取出機構が装着されている請求項5に記載の成形品成形システム。
  7. 前記取出機構及び前記別の取出機構は多軸の多関節機構により構成されている請求項6に記載の成形品成形システム。
  8. 前記安全扉は、前記成形型から離れる横方向に膨出する膨出部を備えており、
    前記膨出部は前記成形型に向かって開口する開口部と、該開口部を囲み且つスライド機構によって支持された枠部と、前記開口部と対向する扉壁部からなり、
    前記成形品取出機が前記枠部に装着されている請求項1に記載の成形品成形システム。
  9. 前記少なくとも一枚の安全扉は、前記成形型に対向して配置された二枚の安全扉からなり、
    前記二枚の安全扉の一方の安全扉の前記内壁に前記成形品取出機が取り付けられており、
    前記二枚の安全扉の他方の安全扉に前記排出機構の前記排出路の入口が形成されており、
    前記他方の安全扉の内壁に前記成形品取出機が取り出した前記成形品を受取ヘッドにより受け取って前記排出路の前記入口まで搬送する搬送機が前記排出機構の一部として取り付けられており、
    前記成形品取出機は、前記成形型が閉じている状態では、前記取出ヘッドを前記成形型と干渉しない位置に退避させ、前記成形型が開くと、前記取出ヘッドにより前記成形型から前記成形品を取り出す取出し動作と、該取出し動作に続いて前記成形品を前記他方の安全扉に取り付けた前記搬送機に渡す搬送動作と、該搬送動作に続いて前記取出ヘッドを前記退避状態にする退避動作を行うように構成されており、
    前記搬送機は、前記成形型が閉じている状態では、前記受取ヘッドを前記成形型と干渉しない位置に退避させ、前記成形型が開くと、前記取出ヘッドから前記成形品を受け取る受取動作と、該受取動作に続いて前記成形品を前記他方の安全扉に設けた前記排出路の前記入口に搬送する搬送動作と、該搬送動作に続いて前記受取ヘッドを前記退避状態にする退避動作を行うように構成されている請求項2に記載の成形品成形システム。
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