JPH0639939A - 微小部品の組立成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 小型電気製品や小型精密機械に使用される微
小部品を成形すると同時に組立も行い、成形品を傷つけ
ることなく、工程を大幅に減少させる組立成形方法。 【構成】 （ａ）組立用のベ−スプレ−ト１上に、第１
回目の樹脂７の成形を行い、（ｂ）樹脂７の硬化後、ベ
−スプレ−ト１及びベ−スプレ−ト１上の樹脂成形品の
上に樹脂の変形温度以下で溶融するワックス系の材料を
流して平坦化し、犠牲層９を形成し、次に（ｃ）該層９
の上に、第２回目の樹脂１３の成形を行い、（ｄ）樹脂
１３の硬化後、ベ−スプレ−ト１及び樹脂成形品７、１
３の上に、ワックス系の材料を流し、（ｅ）さらに同様
に成形、平坦化を必要なだけ繰り返し、最終成形し、
（ｆ）樹脂が硬化した後で、樹脂間に挟まれている犠牲
層９を溶融または溶解により除去し、ベ−スプレ−ト１
上に複数個の成形品７、１３、１６が組立られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型化が活発に行われ
ているビデオ，ビデオカメラ，ラジカセ等の家電製品
や、時計，カメラなどの小型精密機器及び今後注目され
るであろうマイクロマシン等に使用される、微小部品の
組立成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】樹脂成形部品は、射出成形技術や金型加
工技術の発展により、小型，高精度な部品が成形され
て、それらは組立ロボットなどにより、自動的に組立ら
れている。以下、従来の樹脂成形、組立技術について説
明する。図４（ａ），（ｂ）は、従来の樹脂射出成形機
及び金型を示すものである。図４において、４１は縦型
射出成形機、４２はホッパ−、４３は射出ノズル、４４
は射出成形金型、４５は加熱シリンダ−、４６は射出シ
リンダ−、４７はスプル−部、４８は成形品、４９はキ
ャビティ−、５０は突き出しピンである。

【０００３】以下、その動作について説明する。まず、
ホッパ−４２に供給された樹脂材料は、加熱シリンダ−
４５で加熱，溶融し、射出成形金型４４が型締めされた
後、射出シリンダ−４６により射出ノズル４３から射出
成形金型４４に射出される。射出された樹脂は、スプル
−部４７を通り、キャビティ−４９を満たし、成形品４
８ができる。射出成形金型４４が開き、突き出しピン５
０により成形品４８が押し出され、図示されていない
が、自動取出装置などにより取り出される。

【０００４】図５は、成形品の組立ラインの一例を示
す。５１は組立ロボット、５２は搬送テ−ブル、５３は
搬送ユニット、５４は部品供給モジュ−ルである。

【０００５】以下、その組立ラインの動きを説明する。
搬送テ−ブル５２上を搬送ユニット５３が移動し、各組
立ロボット５１のところで停止し、組立ロボット５１
は、部品供給モジュ−ル５４に並べられている成形品４
８をつかみ、搬送ユニット５３上の製品上に組み立て
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例では、成形品は成形機で形成され、ロボットによ
り取り出され、その後再度整列され、部品供給モジュ−
ルに並べられ、組立ロボットにつかまれ、製品上に組立
られることとなり、工程数が多い。又これらはの工程
は、成形品がある程度大きい場合（数ｍｍ以上）には、
取り扱いが容易であるが、寸法が１〜２ｍｍ又はサブミ
リサイズになると、成形品を何度も掴んだり、整列する
ことは困難であり、さらに掴むことにより成形品を変形
させたり、傷つけることが多く発生し、従来の方法で
は、組立が出来なくなるという課題を有していた。

【０００７】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
もので、微小部品を成形すると同時に組立も行い、成形
品を傷つけることなく、工程を大幅に減少させ、微小部
品に適した微小部品の組立成形方法を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、第１の工程として、組立用のベ−スプレ
−ト上に、第１回目の樹脂成形を行い、第２の工程とし
て、当該樹脂硬化後、前記ベ−スプレ−ト及びベ−スプ
レ−ト上の樹脂成形品の上に樹脂の変形温度以下で溶融
するワックス系の材料を流して平坦化し、第１の犠牲層
を形成し、次に第３の工程として、前記ベ−スプレ−ト
上の第１の犠牲層の上に、第２回目の樹脂成形を行い、
第４の工程として、当該樹脂硬化後、前記ベ−スプレ−
ト及び第１，第２の樹脂成形品の上に、第２の工程と同
様にワックス系の材料を流して平坦化し、第５の工程と
して、さらに同様に成形，平坦化を必要なだけ繰り返
し、最終成形し、第６の工程として、樹脂が硬化した後
で、樹脂間に挟まれている犠牲層を熱による溶融または
洗浄剤による溶解により除去し、最後にベ−スプレ−ト
上に複数個の成形品が組立られた形で形成するものであ
る。

【０００９】

【作用】本発明は上記組立成形方法により、樹脂成形が
終了すると同時に製品への組立も終了することができ、
従来技術のように、成形品を成形した後、再度部品供給
モジュ−ルに整列したり、組立ロボットにより掴まれ、
製品に組み込むという工程が削減できる。寸法として、
数ｍｍまたはサブミリサイズの成形品も直接何度も掴ん
だり、整列することがないため、成形品を変形させたり
傷つけることが少なくなり、歩留まりも向上する。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を参照しながら説明する。図１（ａ）〜（ｆ）は、本発
明の第１の実施例についての各工程を示す微小部品の断
面図である。また、図２（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ図１
（ａ）〜（ｆ）の各図面に対応する斜視図である。図
１、図２の（ａ）〜（ｆ）において、１はベ−スプレ−
ト、２はガイドピン、３は固定プレ−ト、４はキャビテ
ィ−プレ−トＩ、５は注入金型Ｉ、６は二液性樹脂、７
は成形品Ｉ、８は軸、９は犠牲層、１０は枠型、１１は
注入金型II、１２はキャビティ−プレ−トII、１３は成
形品II、１４は注入金型III 、１５はキャビティ−プレ
−トIII 、１６は成形品III である。

【００１１】以上の様に構成された組立成形技術につい
て図１，及び図２の各（ａ）〜（ｆ）を用いて、その工
程を説明する。

【００１２】まず、図１（ａ）、図２（ａ）において、
ガイドピン２が２本固定プレ−ト３上に固定されてお
り、ベ−スプレ−ト１は固定プレ−ト３により決められ
た位置に固定される。ベ−スプレ−ト１には回転可能な
軸８が取り付けられている。次にガイドピン２を基準
に、キャビティ−プレ−トＩ４をベ−スプレ−ト１上に
重ねる。さらに、注入金型Ｉ５を重ね、図示されていな
いがボルト等により固定プレ−ト３と注入金型Ｉ５を締
めつけ、金型同志を密着固定する。次に二液性樹脂６
（たとえばウレタン樹脂など）を注入し、硬化させる。
注入時の樹脂温度は２５℃、金型は６０℃程度で３０分
〜１時間で硬化する。次に硬化後、注入金型Ｉ５および
キャビティ−プレ−トＩ４を離型すると第１の成形が終
了し、ベ−スプレ−ト１上に成形品Ｉ７が形成される。

【００１３】次に図１（ｂ）、図２（ｂ）の様に第２の
工程として、ガイドピン２を基準に枠型１０を固定プレ
−ト３に固定し、成形品Ｉ７の樹脂の変形温度以下で溶
融するワックスで、次の第３の工程での樹脂硬化時の温
度でも軟化しないワックスを溶融し、枠型１０の中に流
し込み平坦化する。このワックスを、最終工程で全て除
去するところから、犠牲層９と呼ぶ。犠牲層９が冷却し
硬化した後で、次の工程に進む。

【００１４】次の第３の工程は図１（ｃ）、図２（ｃ）
に示すように、ガイドピン２を基準に、キャビティ−プ
レ−トII１２を枠型１０の上に重ね、さらに注入金型II
１１を重ね、図示されていないが、ボルト等により固定
プレ−ト３と注入金型II１１を締めつけ、密着固定す
る。次に二液性樹脂５を注入し、第１の工程と同様の条
件で硬化させる。硬化後注入金型II１１とキャビティ−
プレ−トII１２を離型すると、第２の成形が終了し、犠
牲層９のうえに第２の成形品II１３が形成される。

【００１５】次に第４の工程として図１（ｄ）、図２
（ｄ）に示すように、成形品II１３の周辺にガイドピン
２を基準に枠型１０を重ね、固定プレ−トに固定し、第
２の工程と同様のワックス系の材料を溶融して、枠型１
０の中に流し込み、平坦化し第２の犠牲層９を形成す
る。次に第５の工程として、図１（ｅ）、図２（ｅ）に
示す様にガイドピン２を基準に、キャビティ−プレ−ト
III １５を枠型１０の上に重ね、さらに注入金型III１
４を重ね、図示されていないがボルト等により固定プレ
−ト３と注入金型III１４を締めつけ、密着固定する。
次に二液性樹脂６を注入し、第１の工程と同じ条件で硬
化する。

【００１６】最終的に第６の工程として、硬化後、犠牲
層９を加熱による溶融、または、洗浄剤（トリクロルエ
タン等）により除去すると、図１（ｆ）、図２（ｆ）に
示すごとく、ベ−スプレ−ト１の軸８に成形品Ｉ７，成
形品II１３，成形品III １６が形成され、しかも同時に
組立も行われている。

【００１７】以上のように、本実施例によれば、樹脂材
料として二液性樹脂を用いることにより、室温または比
較的低温（６０℃程度）で硬化することができ、また流
動性が良いため微小な部品も容易に形成できる。また犠
牲層として、使用する樹脂の熱変形温度以下の温度で溶
融し、樹脂硬化時の金型温度で軟化しないワックス系材
料の組み合わせにより、樹脂成形すると同時に組立られ
るべき位置に形成することができ、後からの組立工程が
不要となる。

【００１８】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。

【００１９】図３（ａ）、（ｂ）、及び図３（ｃ）、
（ｄ）は、本発明の他の一実施例を示す断面図である。
図３（ａ），（ｂ）において、１７はブロックＩ、１８
は組立同時成形品、１９は未完成な組立同時成形品、２
０はブロックIIである。図１（ｆ）では、犠牲層９を除
去するとユニットとして完成している組立同時成形品を
示したが、図２の（ａ）の組立同時成形品１８は、この
ままではユニットとして完成しておらず、成形終了後、
ブロックＩ１７を一部移動することにより、ユニットと
して完成する例を示している。この様に樹脂成形する上
で、始めから完全な組立位置に形成できなくとも、一部
だけ移動することで完成するという組立成形方法を示
す。

【００２０】図３（ｃ）、（ｄ）では、一部だけ始めか
ら成形せず、他の材料等で作った部品を組み込む場合を
考えたもので、未完成な組立同時成形品１９に、別工程
で作られたブロックII２０を、後から組み込むことで完
成することを示すものである。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、樹脂成形を行
い、その後樹脂の変形温度以下で溶融するワックス系の
材料を、前記樹脂成形品の上から流し込み、平坦化し、
犠牲層を形成し、さらに第２の樹脂成形をこの犠牲層上
に行い、同様に成形と平坦化を必要なだけ繰り返し、最
終成形後、犠牲層を除去するという方法により、成形終
了すると組立も同時に終了するというで、微小部品の成
形品を傷つけることなく、又、組立工程を大幅に減少さ
せるという優れた組立成形技術を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における微小部品の組立
成形方法の各工程を示す微小部品の断面図

【図２】同第１の実施例における微小部品の組立成形方
法の各工程を示す微小部品の側面図

【図３】本発明の他の実施例における微小部品の組立成
形方法の微小部品の断面図

【図４】従来の樹脂成形機と金型の一部切り欠き側面図

【図５】従来の成形品の組立ラインを示す斜視図

【符号の説明】

１ ベ−スプレ−ト ２ ガイドピン ３ 固定プレ−ト ４ キャビティ−プレ−トＩ ５ 注入金型Ｉ ６ 二液性樹脂 ７ 成形品Ｉ ８ 軸 ９ 犠牲層 １０ 枠型 １１ 注入金型II １２ キャビティ−プレ−トII １３ 成形品II １４ 注入金型III １５ キャビティ−プレ−トIII １６ 成形品III １７ ブロックＩ １８ 組立同時成形品 １９ 未完成な組立同時成形品 ２０ ブロックII ４１ 縦型射出成形機 ４２ ホッパ− ４３ 射出ノズル ４４ 射出成形金型 ４５ 加熱シリンダ− ４６ 射出シリンダ− ４７ スプル−部 ４８ 成形品 ４９ キャビティ− ５０ 突き出しピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の工程として、組立用のベ−スプレ
   −ト上に、第１回目の樹脂成形を行い、第２の工程とし
   て、当該樹脂硬化後、前記ベ−スプレ−ト及びベ−スプ
   レ−ト上の樹脂成形品の上に樹脂の変形温度以下で溶融
   するワックス系の材料を流して平坦化し、第１の犠牲層
   を形成し、次に第３の工程として、前記ベ−スプレ−ト
   上の第１の犠牲層の上に、第２回目の樹脂成形を行い、
   第４の工程として、当該樹脂硬化後、前記ベ−スプレ−
   ト及び第１，第２の樹脂成形品の上に、第２の工程と同
   様にワックス系の材料を流して平坦化し、第５の工程と
   して、さらに同様に成形，平坦化を必要なだけ繰り返
   し、最終成形し、第６の工程として、樹脂が硬化した後
   で、樹脂間に挟まれている犠牲層を熱による溶融または
   洗浄剤による溶解により除去し、最後にベ−スプレ−ト
   上に複数個の成形品が組立られた形で形成されているこ
   とを特徴とする微小部品の組立成形方法。
2. 【請求項２】 第６の工程で犠牲層を除去した後で、組
   立られた複数個の成形品の一部を移動するか、または一
   部を他の工程で製作したものを組み込むことで、ユニッ
   トとして完成することを特徴とする請求項１記載の微小
   部品の組立成形方法。