JPH04208426A - 射出成形品自動取出しロボットおよび射出成形品の取出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学面を有する射出成形品の射出成形品自動
取出ロボットおよび取出し方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、射出成形後の金型温度と同温度な射出成形品は外
気にさらされた状態で自動取出ロボットにより所定の位
置に搬送され、常温まで冷却されていた。

しかしながら、光学面を有する成形品を成形する場合、
転写性を向上させるために金型は高温度に温調されてお
り、金型から取出した直後の成形品は高温度な状態であ
る。この成形品を外気にさらすと、外気にさらされた射
出成形品の樹脂表層は急冷され、射出成形品内部の樹脂
温度と大きな差が生じる。この差が大きい状態のまま冷
却が進行すると、すでに収縮固化の完了している射出成
形品表層部が収縮固化の完了していない内部樹脂の収縮
に引っばられることとなり、成形品表層部に変形が生じ
る。また、外気温度や外気対流条件の違いにより熱応力
の発生に差が生じ、ショット毎に射出成形品の寸法かバ
ラツキを生じてしまう欠点かあった。

上記欠点を解決し、高精度な光学転写面を存する射出成
形品を得る手段として、金量温度を高く保ち、金型内で
長い時間をかけて徐々に冷却する方法か知られている。

しかしなから、この方法の場合、サイクルタイムか非常
に長くなってしまう欠点かある。

因って、前記欠点を解決すべく、以下の様な発明か開示
されている。

例えば、特公昭６１−５２７８０号公報記載の発明にお
いては、金型キャビテイ面の一部を加熱しつつ押圧し、
保圧あるいは冷却の進行とともに加熱部の減温を行うこ
とにより、ひけの発生を押える発明か提案されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかるに、前記特公昭６１−５２７８０号公報記載の発
明においては、金型内でキャビティを加熱・押圧する方
法では、押圧による残留応力か発生し、ひずみを生して
しまう欠点がある。

因って、本発明は前記従来技術における欠点に鑑みて開
発されたもので、高精度な光学素子か短いサイクルタイ
ムで得られるとともに、ショット毎に生ずる射出成形品
の寸法精度のバラツキを極めて小さくてきる射出成形品
自動取出しロボットおよび射出成形品の取出方法の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、金型から突き出された射出成形品のスプール
部を把持部にて把持し、射出成形品を金型外部の所定位
置に移送する射出成形品自動取出しロボットにおいて、
前記把持部近傍に発熱体を備えた弾性を有する一対の筐
体から成る前記射出成形品のキャビティ部の冷却装置を
設けて構成したものである。また、光学面を存する射出
成形品を金型より取出すにあたり、前記射出成形品のキ
ャビティ部を金型近傍温度にて保温かつ密閉し、密閉状
態を保持しつつ所定温度まで徐冷した後、該密閉状態を
解除する方法である。

第１図は本発明の概念図である。

１は冷却装置で、この冷却装置ｌは弾性を存する一対の
筐体２内に発熱体３を埋設して構成されている。

第２図は凸レンズ４の温度分布図である。型開直後の射
出成形品における温度分布は第２図に示すように中心部
から表層部に向かい徐々に樹脂温度か低くなる分布とな
っている。

第２図における凸レンズ１０表面部２ａ、　　２ｂ断面
の温度分布を第３図のグラフで示すと、第３図中に実線
で示す曲線５となる。

凸レンズ４の表面部４ａ、４ｂの温度は、型開直後は金
型温度に近い値を示す。この状態で常温中に放置すると
、第３図中に曲線５〜８にて示すように凸レンズ４表面
部４ａ、４ｂ温度は急冷されて常温に近い温度に下がり
、レンズ中心部０との温度差か大きい状態のまま冷却さ
れることになる。この結果、すでに冷却固化した収縮の
完了している表層部の樹脂を収縮の完了していない中心
部の高温状態な樹脂か引っばることとなる。従って、樹
脂温度の高い部分に向って収縮が生じてしまい、凸レン
ズ４の場合は第４図に示すように厚肉部分か薄肉部分に
比べてより収縮した形状になってしまい不均一変形を起
こしてしまう。

そこで、前記第１図に示した冷却装置ｌを用いて、型開
直後に取り出した凸レンズ４を、予め埋設された発熱体
３によりその雰囲気９が金量温度近傍な弾性を存する一
対の筐体２内に収納密閉する。そして、発熱体３を徐冷
させることにより筐体２内の雰囲気９を高温状態から常
温状態までゆっくり冷却させる。

これにより、凸レンズ４の表面部４ａ、４ｂにおける断
面の温度分布は、第５図の曲線５ａ〜８ａにて示すよう
に凸レンズ４の中心部０と表層部との温度差が小さいま
まの状態で冷却固化できる。

因って、第６図に示すように熱応力によるレンズ面の変
形を起こすことなく、凸レンズ４全体は均一に収縮し、
不均一変形を起さない。

〔実施例〕

以下、本発明に係る射出成形品自動取出しロボットおよ
び射出成形品の取出し方法の実施例について図面を参照
しなから詳細に説明する。

（第１実施例） 第７図〜第９図は本発明の第１実施例の射出成形品の取
出し方法に用いる射出成形品自動取出しロボットを示し
、第７図は概略構成図、第８図は部分拡大斜視図、第９
図は要部の横断面図である。

１）は射出成形品自動取出しロボットの水平方向に移動
自在に保持された横行フレームで、この横行フレーム１
）には上下シリンダ１２が垂直方向に設置されている。

上下シリンダ１２により上下動自在な上下シリンダコア
１３の下端にはスプールチャック１４が取着されており
、スプールチャック１４はアクチュエータ（図示省略）
により開閉可能に構成されている。さらに、上下シリン
ダコア１３の下端にはアーム１５か固設されており、ア
ーム１５にはキャビティ部冷却装置１６か下向きに取着
されている。

キャビティ部冷却装置１６の構成は、アーム１５の下面
にアクチュエータ１７が取着され、アクチュエータ１７
の下部にはこのアクチュエータ１７により開閉される開
閉チャック１８か設けられている。開閉チャック１８の
先端部には発熱体１９か埋設されるとともに、開閉チャ
ック１８の先端内側には弾性を有する一対の筐体２０か
固設されており、筐体２０の接合面側部中央には切り欠
き２１か形成されている。また、筐体２０の内面には筐
体２０内の雰囲気２２の温度を測定する温度センサー２
３か設けられている。

以上の構成から成る射出成形品自動取出しロボットを用
いての射出成形品の取比し方法は、射出成形機（図示省
略）からの型開完了信号を受けて上下シリンダ１２が駆
動し、上下シリンダコア１３が下方向に移動する。そし
て、上下シリンダコア１３の下端に取着されたスプール
チャック１４が金型２４．２５より突き出された射出成
形品２６のスプール部２７を把持てきる位置まで移動す
る。この時、キャビティ部冷却装置１６の弾性を有する
一対の筐体２０内に射出成形品２６のキャビティ部２８
か収納される位置にくる。

その後、スプールチャック１４のアクチュエータ（図示
省略）を作動させて射出成形品２６のスプール部２７を
把持する。同時に、キャビティ部冷却装置１６のアクチ
ュエータ１７を作動させて射出成形品２６のキャビティ
部２８を弾性を有する筐体２０で密閉状態にする。

筐体２０は発熱体１９により所望の温度にブレヒートさ
れており、射出成形品２６のキャビティ部２８を密閉状
態とすることにより筐体２ｏ内部の雰囲気２２は金型温
度近傍の温度になる。

その後、スプールチャック１４が射出成形品２６を把持
した状態のまま上下シリンダコア１３を上昇させ、さら
に横行フレーム１）の駆動により射出成形品２６を格納
場所（図示省略）まで移動させる。

射出成形品２６か金型２４，２５領域から出た時点で金
型２４，２５は閉まり、次のショットの射出成形か行な
われる。格納場所（図示省略）まで移動した射出成形品
２６のキャビティ部２８は発熱体１９のＯＮ、ＯＦＦの
制御により徐冷される。

そして、筐体２ｏ内部の雰囲気が常温に近づく、あるい
は一定時間か経過した後、筐体２ｏによる射出成形品２
６のキャビティ部２８の密閉状態を解除して射出成形品
２６を格納場所に設置する。

第１Ｏ図ａおよびｂは射出成形により成形されたＰＭＭ
Ａプラスチックレンズを示し、第１０図ａは側面図、第
１Ｏ図すは正面図である。この成形されたレンズ２９に
おける取出し方法をそれぞれ条件を変えて取り出し、こ
れを第１）図のグラフにて示す。

グラフ中実線にて示す本実施例に用いた条件Ａは、１０
０℃の金型により成形を行った後、金型内で５７秒冷却
する。その後、金型より取出したキャビティ部（レンズ
部分）２８を筐体２ｏにより密閉し、その雰囲気（密閉
領域内）温度を０．９℃／秒の割合で１００°Ｃから５
ｏ″Ｃまで冷却し、この後大気中（２５°Ｃ）に放出し
たものである。

また、グラフ中破線にて条件ＢおよびＣを示す。

条件Ｂは金型内で５７秒冷却した後、ただちに大気中（
２５℃）に放出し、条件Ｃは金型内で１２７秒冷却した
後、ただちに大気中（２５℃）に放出したものである。

従って、条件ＡおよびＢのサイクルタイムは６０秒であ
り、条件Ｃのサイクルタイムは１３０秒である。

第１０図ａにおけるＲ　１９．８側の球面を干渉計を用
い、上記各条件Ａ、　ＢおよびＣを測定した干渉縞をそ
れぞれ第１２図〜第１４図に対応させて示す。

第１２図に示す本実施例に用いた条件Ａでは極めて高精
度な面が得られた。

第１３図に示す条件Ｂでは、ただちに大気中にさらした
ことでレンズ厚肉部分が薄肉部分に比べてより多く収縮
してしまい、精度の悪いプラスチックレンズになってし
まった。

第１４図に示す条件Ｃでは、金型内での冷却時間を伸ば
したことにより条件Ｂに比べて改善されるものの、サイ
クルタイムが２倍以上になってしまう。

本実施例によれば、金型の外部で射出成形品における表
層部と中心部との温度差を小さくした状態のまま冷却固
化できることにより、サイクルタイムを通常の半分以下
にてきるとともに、極めて高精度な面を有するプラスチ
ックレンズが成形できる。また、筐体２０内に密閉され
た射出成形品２６のキャビティ部２８まわりの雰囲気温
度条件をショット毎に一定とすることかてき、ショット
毎の射出成形品２６の寸法を一定に保つことかできる。

（第２実施例） 第１５図は本発明の第２実施例を示す要部の横断面図で
ある。

本実施例は、前記第１実施例における筐体２０を廃止し
、代りに開閉チャック１Ｂの先端内側にそれぞれ発熱体
１９を埋設した遠赤外セラミックス３１を固設し、その
先端外側を弾性部材３２により囲繞した点が異なり、他
の構成は同一の構成から成るもので、同一構成部分には
同一番号を付してその説明を省略する。

開閉チャックＩ８の先端内側にはそれぞれ発熱体１９を
埋設した遠赤外セラミックス３１か固設されている。遠
赤外セラミックス３１の内側の面はそれぞれ射出成形品
２６のキャビティ部２８の曲面に近似した形状に形成さ
れている。また、遠赤外セラミックス３１の先端外側に
は弾性部材３２が遠赤外セラミックス３１先端を囲繞し
て設けられ、射出成形品２６のキャビティ部２８を密閉
状態とすることができるように構成されている。

以下、構成および作用は前記第１実施例と同様であり、
構成および作用の説明は省略する。

本実施例によれば、射出成形品２６のキャビティ部２８
における温度制御の高精度化および均一化が図れ、より
高精度な射出成形品を製造できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る射出成形品自動取出
しロボットおよび射出成形品の取出し方法によれば、射
出成形品に熱応力を発生させることなく冷却させ、均一
に収縮させることができる。

しかも、通常の半分以下のサイクルタイムで極めて高精
阜な面を有する光学部品を製造できる。また、ショット
毎に生じる射出成形品における寸法精度のバラツキを極
めて小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形品の取出し方法に用いる
射出成形品自動取出しロボットの概念図、第２図は温度
分布図、第３図は温度分布のグラフ、第４図は凸レンズ
の断面図、第５図は温度分布のグラフ、第６図は凸レン
ズの断面図、第７図〜第１４図は本発明の第１実施例を
示し、第７図は概略構成図、第８図は部分拡大斜視図、
第９図は要部の横断面図、第１０図ａおよびｂはＰＭＭ
Ａプラスチックレンズを示し、第１Ｏ図ａは側面図、第
１０図は正面図、第１）図は取出し方法におけるレンズ
周囲の雰囲気温度と型開きからの時間とのグラフ、第１
２図〜第１４図はそれぞれ各条件の干渉縞、第１５図は
同第２実施例を示す要部の横断面図である。 ｌ・・・・・・冷却装置 ２．２０・・・・・・筐体 ３・・・・・・発熱体 ４・・・・・・凸レンズ ９，２２・・・・・・雰囲気 １）・・・・・・横行フレーム １２・・・・・・上下シリンダ １３・・・・・・上下シリンダコア １４・・・・・・スプールチャック １５・・・・・・アーム １６・・・・・・キャビティ部冷却装置１７・・・・・
・アクチュエータ １８・・・・・・開閉チャック １９・・・・・・発熱体 ２１・・・・・・切り欠き ２３・・・・・・温度センサー ２４．２５・・・・・・金型 ２６・・・・・・射出成形品 ２７・・・・・・スプール部 ２８・・・・・・キャビティ部 ３１・・・・・・遠赤外セラミックス ３２・・・・・・弾性部材 第　　　７　　図 第　　１　　　図 □□−−１３ ９・・・・・雰囲気 第　　３　　図 ノｌ １鈎４ｂ 第　　５　　図 ４鳩九Ｈヨ≧ご 第　　２　　図 ４＋） 第　　４　　図 第　　６　　図 第　　８　　図 第　　９Ｗｌ 第　　１０　　図 第　　１）　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金型から突き出された射出成形品のスプール部を
   把持部にて把持し、射出成形品を金型外部の所定位置に
   移送する射出成形品自動取出しロボットにおいて、前記
   把持部近傍に発熱体を備えた弾性を有する一対の筐体か
   ら成る前記射出成形品のキャビティ部の冷却装置を設け
   て構成したことを特徴とする射出成形品自動取出しボロ
   ット。
2. （２）光学面を有する射出成形品を金型より取出すにあ
   たり、前記射出成形品のキャビティ部を金型近傍温度に
   て保温かつ密閉し、密閉状態を保持しつつ所定温度まで
   徐冷した後、該密閉状態を解除することを特徴とする射
   出成形品の取出し方法。