JPH0825429A - 成形部材の自動ゲートカットユニットおよび装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲートの厚みに関係なく、成形レンズを短時
間で奇麗に切断する。また、ランナが四方に伸びた形状
のワークでも切断する。 【構成】 基台１１上には、ワーク供給治具１２，ワー
ク供給パレット１３，ワーク搬入ロボット１４，ワーク
回転治具１５，ゲートカットユニット１６，受け入れパ
レット１７およびワーク搬出ロボット１８が配設されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂にて成形され
たワークの成形レンズとランナとの間に成形されるゲー
トを切断する自動ゲートカットユニットおよび装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂材にて成形された成形部材（ワ
ーク）のランナ部と成形レンズとの間に一体成形される
ゲート部を自動的に切断する切断装置としては、例えば
特開平２−２５３９１８号公報記載の発明がある。上記
発明は、図７〜図１１を用いて以下に説明する。

【０００３】基台７１上面には長手方向へ摺動自在に移
動台７２が搭載されている。移動台７２の上面には、ワ
ーク７３の成形レンズ７４ａおよび７４ｂを支持するレ
ンズ用チャック装着台７５および７６が移動台７２の左
右２分した位置にブロック７７を介して配設されてい
る。また、移動台７２上面のレンズ用チャック装着台７
５および７６間の中央位置にはランナ用チャック装着台
７８が立設されている。

【０００４】レンズ用チャック装着台７５および７６上
面には長手方向へ摺動自在なチャック駆動部７９および
８０がそれぞれ搭載されており、チャック駆動部７９と
チャック駆動部８０とは互いに離間する方向に付勢され
ている。チャック駆動部７９の先端にはレンズ用チャッ
ク爪８１，８２が、チャック駆動部８０の先端にはレン
ズ用チャック爪８３，８４がそれぞれ取着されている。
チャック駆動部７９および８０の後端にはそれぞれエア
シリンダ８５が接続されており、チャック駆動部７９と
チャック駆動部８０とを離間する方向へ牽引できる様に
構成されている。

【０００５】ランナ用チャック装着台７８は、エアシリ
ンダおよびその駆動機構からなる装置８６と、装置８６
上面に対向配設されて開閉作動（図８中、上下方向）す
る略コの字形状の挟持用爪８７，８８と、装置８６の側
壁面に沿って上下方向へ取着された板状の切断受け部材
８９とから構成されている。

【０００６】基台７１上面の左右端部近傍にはそれぞれ
センサ装着部材９０が立設されている。センサ装着部材
９０の上面にはそれぞれセンサ（リミットスイッチ）９
１，９２が配設されており、移動台７２の移動により成
形レンズ７４ａおよび７４ｂのそれぞれの外周端が各セ
ンサ９１，９２に当接した際にＯＮするように構成され
ている。

【０００７】ランナ用チャック装着台７８の上方には、
上下動自在な２つのエアシリンダ９３および９４が所定
の間隔を設けて垂設されている。各エアシリンダ９３，
９４の先端にはそれぞれ板状のカッタ９５および９６が
取着されており、各カッタ９５，９６は切断受け部材８
９と対応する位置に設けられている。

【０００８】以上の構成から成る装置は、まず移動台７
２を基台７１の所望位置に配置しておき、前工程にて成
形加工された成形部材であるワーク７３を、予め開口さ
れたスプル用チャック装置７８のチャック爪８７，８８
間とレンズ用チャック爪８１，８２および８３，８４間
とに挿入した後、チャック爪８７と８８とを閉じ方向に
作動する。この作動によりワーク７３およびスプル９７
を挟持（支持）装着する。

【０００９】続いて、レンズ用チャック爪８１，８２お
よび８３，８４が閉じて成形レンズ７４ａおよび７４ｂ
をそれぞれ挟持する。この成形レンズ７４ａおよび７４
ｂの挟持動作において、レンズ用チャック爪８１，８２
および８３，８４のそれぞれの対面に形成したＶ字形状
により成形レンズ７４ａおよび７４ｂはその円形中心を
Ｖ字形の中芯に挟持するように働く。

【００１０】この時、チャック駆動部７９とチャック駆
動部８０とは互いに離間する方向に付勢されており、成
形レンズ７４ａおよび７４ｂも離間する方向に引っ張ら
れて挟持される。さらに、チャック駆動部７９とチャッ
ク駆動部８０とは後端にそれぞれ接続されたエアシリン
ダ８５により牽引されて装着を終了する。この後、ワー
ク７３はゲート９８ａ，９８ｂのカット位置が計測さ
れ、各カッタ９５，９６にて切断される。

【００１１】以下、ゲート９８ａ，９８ｂのカット位置
決めの測定手段を図１１を用いて説明する。図１１に示
すＸ₀ 位置（各チャックへワーク７３を装着するのに容
易な位置）にて各チャックに支持させたワーク７３を、
まず移動台７２を左方向（−Ｘ方向）に移動させてセン
サ９２に当接（Ｘ₁ ）させてＯＮする。続いて、右方向
（＋Ｘ方向）に移動させてセンサ９１に当接（Ｘ₂ ）さ
せてＯＮする。

【００１２】予め制御回路に設定された切断手段のカッ
タ９６および９５の位置と、成形レンズ７４ａおよび７
４ｂのレンズ径ｄの寸法値と、センサ９２よりカッタ９
６までの距離寸法およびセンサ９１よりカッタ９５まで
の距離寸法と、移動台７２の移動量とにより切断位置が
計算される。

【００１３】上記計算により、移動台７２を移動させて
ゲート９８ｂの切断位置にて停止し、カッタ９６により
ゲート９８ｂを切断して成形レンズ７４ｂを得る。続い
て、ゲート９８ａの切断位置に移動台７２を移動させ、
カッタ９５によりゲート９８ａを切断して成形レンズ７
４ａを得る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術においては以下の様な問題点があった。すなわち、ワ
ーク７３のゲート９８ａ，９８ｂの厚みが厚くなると、
エアシリンダ９３または９４の下降によるカッタ９５ま
たは９６のゲート押付け動作だけではゲート９８ａ，９
８ｂの切断が困難になる。また、固定されたワーク７３
および切断受け部材８９に対し、カッタ９５，９６が下
降してくるだけの動作であるため、各ゲート９８ａ，９
８ｂ切断面にカッタ９５，９６の押付けによるダレが生
じてしまう。

【００１５】さらに、個々のワーク７３に対して各ゲー
ト９８ａ，９８ｂの切断位置の測定をしなければならな
いため、実際のゲートカットをするまでに測定時間が必
要となる。また、カッタ９５，９６の切断動作がエアシ
リンダ９３，９４のみのため、エアシリンダ９３，９４
の速度を速くすると成形レンズ７４ａ，７４ｂに割れが
生じる。逆に、エアシリンダ９３，９４の速度を遅くす
るとカッタ９５，９６がカット位置に到達するまでの時
間がかかる。さらに、図５に示す様に、ランナ２のそれ
ぞれが四方に伸びた形状のワーク１においては、成形レ
ンズ４の寸法を測定できないものもあり、またカッタの
向きが一方向であるため、切断不可能なゲート３が発生
することから、ゲートカットができない問題があった。

【００１６】請求項１の目的は、ゲートの厚みに関係な
く確実にゲート切断ができ、ゲート切断面にダレを生じ
させず、ゲートカットに要する時間を短縮できる自動ゲ
ートカットユニットの提供にある。請求項２の目的は、
ランナのそれぞれが四方に伸びた形状のワークでも切断
できる自動ゲートカット装置の提供にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ゲートを介し
てランナ部と一体成形された成形レンズのゲートを切断
する自動ゲートカットユニットにおいて、前記ゲートの
切断位置に配設された加熱手段を有して摺動可能な上下
に相対する切断部材と、該切断部材のそれぞれを切断方
向に駆動する駆動機構と、前記切断部材の切断圧調整機
構とを具備したことを特徴とする成形部材の自動ゲート
カットユニットである。また、ゲート切断位置に回転移
動してワークを供給するワーク供給治具と、該ワーク供
給治具上のワークを任意の角度回転させるワーク回転治
具とを具備したことを特徴とする成形部材の自動ゲート
カット装置である。

【００１８】

【作用】請求項１の作用は、ゲートの上下に配設された
切断部材のそれぞれが任意の加熱および速度で駆動さ
れ、さらに切断圧調整機構を具備していることから、ゲ
ートの上下側より短時間で且つ適切な速度でゲートカッ
トが行える。請求項２の作用は、ゲート切断位置にワー
クのゲート部の１ヵ所を供給してゲートカットした後、
ワーク回転治具により、他のゲート部がゲート切断位置
にくるようにワークの回転を行う。

【００１９】

【実施例１】図１〜図５は本実施例を示し、図１はゲー
トカット装置の平面図、図２はワーク位置決め治具の平
面図、図３はゲートカットユニットの側面図、図４はゲ
ートカットユニットの正面図、図５はワークの平面図で
ある。本実施例では、図５に示す様なワーク１を切断す
る。ワーク１はランナ２のそれぞれが四方（十字形状）
に伸びており、ランナ２の先端にはゲート３を介して４
つの成形レンズ４が一体に成形されている。

【００２０】１１は基台で、この基台１１上には、ワー
ク供給治具１２，ワーク供給パレット１３，ワーク搬入
ロボット１４，ワーク回転治具１５，ゲートカットユニ
ット１６，受け入れパレット１７およびワーク搬出ロボ
ット１８が配設されている。ワーク供給治具１２は、そ
の平面が基台１１の上面と平行に設けられ、回転方向Ａ
の向きに９０°づつ精度よく回転および停止ができる様
に軸支されている。ワーク供給治具１２の上面には、図
２に示す様に、ランナ２と同様な十字形状の溝１９が形
成され、ランナ２がはまり込んで位置決めできるワーク
位置決め治具２０が正確に９０°分配にて４個配設され
ている。

【００２１】ワーク供給治具１２が９０°毎に停止する
右方位置には、ワーク位置決め治具２０とワーク供給パ
レット１３とを橋渡しする様に、ＸＹＺ方向に摺動可能
で、そのＺ軸先端にはワーク１のランナ２を挟持するラ
ンナチャック２１を具備したワーク搬入ロボット１４が
設置されている。ワーク供給治具１２が９０°毎に停止
する下方位置には、図示を省略したが、ランナ２を挟持
可能なチャックとそれを上下動および９０°回転可能な
アクチュエータとを具備したワーク回転治具１５が設置
されている。

【００２２】ワーク供給治具１２が９０°毎に停止する
左方位置（以下、ゲートカット位置２２という）には、
ワーク供給治具１２により回転・停止するワーク１のゲ
ート３を正確に切断できる様にゲートカットユニット１
６が設置されている。また、ゲートカット位置２２と受
け入れパレット１７と橋渡しする様に、ＸＹＺ方向に摺
動可能で、Ｚ軸先端にレンズチャック２３を具備したワ
ーク搬出ロボット１８が設置されている。ワーク搬出ロ
ボット１８のレンズチャック２３は、成形レンズ４の円
端部を挟持することが可能な様に、その内壁面がＶ字形
状に形成されている。

【００２３】次に、ゲートカットユニット１６の構成を
詳細に説明する。基台１１上面に立設されたベース２４
側面にはガイドレール２５が取着され、ガイドレール２
５上部には摺動自在なスライダー２６が設けられてい
る。スライダー２６にはシリンダーベース２７が取り付
けられ、シリンダーベース２７にはボールネジ２８のボ
ールネジナット（図示省略）が取着されている。ボール
ネジ２８はガイドレール２５とその軸が平行となる様に
軸支されている。ボールネジ２８の軸の外側端部にはプ
ーリ２９が嵌合固定されている。

【００２４】サーボモータ３０は、その回転軸がボール
ネジ２８の軸と平行になる様にベース２４へ取着されて
おり、ボールネジ２８その回転軸の先端にはプーリ３１
が嵌合固定されている。該プーリ３１とボールネジ２８
に嵌合固定されたプーリ２９とには両者を連結するベル
ト３２が張架されている。

【００２５】シリンダベース２７上にはガイドレール２
５と平行にガイドレール３３が固設され、ガイドレール
３３上には摺動自在なスライダー３４が設けられてい
る。スライダー３４にはストッパベース３５が取着され
ている。ストッパベース３５には、スライダー３４をガ
イドレール３３上で摺動させるエアシリンダー３６の先
端が取り付けられている。エアシリンダー３６は単独で
エア圧力調整弁を持ち、圧力調整可能なセンサをストロ
ーク端に持っている。

【００２６】さらに、ストッパベース３５上には、スラ
イダ３４の摺動方向と平行にストッパ３７が取着されて
いる。このストッパ３７は、シリンダベース２７に固設
されたストッパ板３８に当て付き、ストッパベース３５
の位置決めを行う。また、ストッパベース３５には加熱
手段３９を有するカッタ４０が設けられている。このカ
ッタ４０は、ストッパベース３５の長手方向の側面と平
行で、且つその切断刃が垂直となる様に固定されてい
る。

【００２７】前記したスライダー２６〜カッタ４０まで
の構成物と同一な構成物が上下を逆にした状態でガイド
レール２５下部に対向して設けられており、同一構成部
分には同一番号の後にａを付して（例えば、スライダー
２６の場合にはスライダー２６ａ）、その構成物の説明
を省略する。また、上記状態で、サーボモータ３０およ
び３０ａの回転とストッパ３７および３７ａの調整とに
より、カッタ４０とカッタ４０ａとが接近移動してきた
際、カッタ４０および４０ａの切断刃どうしが接触する
点で停止する様に設定されている。

【００２８】以上の構成から成る装置は、まず予めワー
ク１のセットされた供給パレット１３からワーク搬入ロ
ボット１４がワーク１を取り出し、ワーク供給治具１２
上に載置されたワーク位置決め治具２０の溝１９にラン
ナ２をはまり込ませて位置決めを行う。この後、ワーク
供給治具１２は回転方向Ａに必要な角度だけ回転し、ワ
ーク１のゲート３をゲートカット位置２２に移動する。

【００２９】次に、ワーク搬出ロボット１８がゲートカ
ット位置２２付近に移動し、ゲートカットされる成形レ
ンズ４の円端部をレンズチャック２３が保持する。続い
て、加熱手段３９，３９ａによって加熱されたカッタ４
０，４０ａによりゲートカットが行われる。ゲートカッ
トされた成形レンズ４はワーク搬出ロボット１８によっ
て受け入れパレット１７上にならべられる。

【００３０】ゲートカット後、ワーク供給治具１２は回
転方向Ａに回転し、ゲートカットされたばかりのワーク
１をワーク回転治具１５の位置に移動する。この時、ゲ
ートカット位置２２には別な新しいワーク１のゲート３
が供給される。上記状態で、一部がゲートカットされた
ワーク１はワーク回転治具１５によって９０°回転され
る。同時に、ゲートカット位置２２のワーク１がゲート
カットされる。

【００３１】以上が完了すると、再びワーク供給治具１
２が回転方向Ａに回転し、ゲートカットされたばかりの
ワーク１がワーク回転治具１５の位置に、さらに新たな
ワーク１がゲートカット位置２２に回転移動される。そ
して、再びワーク回転治具１５によるワーク１の９０°
回転およびゲートカット位置２２でのゲートカットが行
われる。以上の動作工程の繰り返しにより生産が行わ
れ、１つのワーク１は４回目のゲートカットが行われた
時点で全てのゲート３が切断されたことになる。全ゲー
ト３が切断されたワーク１はワーク搬入ロボット１４に
より排出穴４１に捨てられる。

【００３２】以下、ゲートカットユニット１６の作用を
説明する。ワーク供給治具１２によってワーク１のゲー
ト３がゲートカット位置２２に回転移動してくると、ゲ
ート３はカッタ４０，４０ａ間に挟まれた状態となる。
この状態で、レンズチャック２３はワーク搬出ロボット
１８によりワーク１の成形レンズ４の位置に移動し、成
形レンズ４の円端部を挟持する。

【００３３】次に、サーボモータ３０，３０ａが回転
し、ベルト３２，３２ａを介してボールネジ２８，２８
ａを回転させる。ボールネジ２８，２８ａの回転によ
り、シリンダベース２７とシリンダベース２７ａとは接
近移動し、それに追従するカッタ４０，４０ａも接近移
動して切断刃どうしが接触して停止する。

【００３４】ゲート３を切り離す際のゲート切断圧力
は、エアシリンダ３６，３６ａにて個別に調整が可能で
ある。切断の際、エアシリンダ３６，３６ａの圧力とサ
ーボモータ３０，３０ａのスピードとによっては、カッ
タ４０，４０ａはゲート３から受ける抗力により、エア
シンダ３６，３６ａが引き込み動作を行うことから、ス
ライダー３４，３４ａにて一時的に逃げた後、エアシリ
ンダ３６，３６ａによる適正な値に設定された切断圧力
でゲートカットが行われる。ゲートカット完了はエアシ
リンダ３６，３６ａのセンサにて検知する。切り離され
た成形レンズ４は、レンズチャック２３によって挟持さ
れていることから、ワーク搬出ロボット１８により受け
入れパレット１７に整列される。

【００３５】本実施例によれば、加熱された上下２つの
カッタによりゲートの上下両方から適正圧にて切断を行
うことから、ゲートの厚みに関係なく確実にゲートカッ
トが行える。また、ゲート切断面にダレを生じさせず、
成形レンズに割れを生じさせずにゲートカットが行え
る。さらに、ゲートカットに要する時間を短縮できる。
さらには、ランナが四方に伸びた形状のワークでもゲー
トカットできる。

【００３６】尚、本実施例ではシリンダベース２７の駆
動をボールネジの回転によって行ったが、本発明はこれ
を限定するものではなく、例えばモータによる直接駆動
等でもよい。

【００３７】

【実施例２】図６は本実施例を示すゲートカットユニッ
トの正面図である。本実施例のゲートカット装置は、前
記実施例１におけるゲートカットユニット１６のエアシ
リンダ３６，３６ａを廃止し、代わりに弾性部材５２，
５２ａおよび調整部材５３，５３ａにて構成した点が異
なり、他の構成は同一な構成部分から成るもので、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。

【００３８】ゲートカットユニット５１には弾性部材５
２，５２ａが前記実施例１のエアシリンダ３６，３６ａ
と同じ方向に動作する様に、しかもカッタ４０，４０ａ
のそれぞれが、ぶつかりあう方向へ力が作用する様に構
成されている。また、弾性部材５２，５２ａの圧力を調
整する調整部材 ５３，５３ａが弾性部材５２，５２ａ
を押し付ける様に設けられている。

【００３９】本実施例では、弾性部材５２，５２ａを用
いて調整部材５３，５３ａにより圧力調整が連続的に行
える。以下、前記実施例１と同様な作用であり、作用の
説明を省略する。

【００４０】本実施例によれば、前記実施例１の効果に
加え、エアシリンダでは得られない微小圧の調整が連続
的に得られる。また、微小圧の調整が簡単に行える。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の効果は、ゲートの厚みに関係
なく、切断面にダレを生じさせることなく、しかもゲー
トカット後の成形レンズに影響を及ぼすことなくゲート
を切断でき、さらにカット時間の短縮が図れる。請求項
２の効果は、ランナが四方に伸びた形状のワークでもゲ
ートカットできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す平面図である。

【図２】実施例１を示す平面図である。

【図３】実施例１を示す側面図である。

【図４】実施例１を示す正面図である。

【図５】実施例１を示す平面図である。

【図６】実施例２を示す正面図である。

【図７】従来例を示す正面図である。

【図８】従来例を示す平面図である。

【図９】従来例を示す平面図である。

【図１０】従来例を示す正面図である。

【図１１】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ワーク ２ ランナ ３ ゲート ４ 成形レンズ １１ 基台 １２ ワーク供給治具 １３ ワーク供給パレット １４ ワーク搬入ロボット １５ ワーク回転治具 １６ ゲートカットユニット １７ 受け入れパレット １８ ワーク搬出ロボット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゲートを介してランナ部と一体成形され
   た成形レンズのゲートを切断する自動ゲートカットユニ
   ットにおいて、前記ゲートの切断位置に配設された加熱
   手段を有して摺動可能な上下に相対する切断部材と、該
   切断部材のそれぞれを切断方向に駆動する駆動機構と、
   前記切断部材の切断圧調整機構とを具備したことを特徴
   とする成形部材の自動ゲートカットユニット。
2. 【請求項２】 ゲート切断位置に回転移動してワークを
   供給するワーク供給治具と、該ワーク供給治具上のワー
   クを任意の角度回転させるワーク回転治具とを具備した
   ことを特徴とする成形部材の自動ゲートカット装置。