JPH11123721A - インサートナット供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形が１回終了する毎に、インサートナット
を成形金型の所定位置に、成形機を停止させずに短時間
で配置保持せしめて、インサート成形における生産性及
び安全性を向上させ得るインサートナット供給装置を提
供する。 【解決手段】 ナットを複数個立積み状態に装填可能と
なされ、上面が成形金型Ｐの成形面ｍと面一状態となさ
れた中空収納ホルダー２と、成形終了毎にナットをその
一個の高さ相当分上昇駆動させる昇降手段３と、上端が
ナットの一個の高さ相当分ホルダー２の上面から突出す
る態様でホルダー２の軸線部に設けられたナット保持用
ピン４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一成形品の成形
が終了する毎に、インサートナットを成形金型の所定位
置に、成形機を停止させることなく、かつ短時間で配置
保持せしめることのできるインサートナット供給装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂の成形においては、他部品の
取付けなどのためのインサートナットを予め成形金型の
所定位置に配置させた状態で成形を行うことにより、成
形と同時にインサートナットを成形品に埋め込み固定す
ることが行われている。

【０００３】上記インサートナットが埋め込まれた成形
品は、図３に示すようなインサートナット（Ｎ）を適正
位置に保持するためのナット保持用ピン（１０３）が成
形面（１０２）に突設された成形金型（１０１）を用い
て、次のようにして製作されていた。即ち、まず人の手
作業によりインサートナット（Ｎ）を１つ保持用ピン
（１０３）に嵌め込み、その後樹脂あるいは樹脂シート
を成形金型（１０１）のキャビティー（１０４）内に供
給してインサート成形を行い、次いで成形品を取り出し
た後、前記同様にまた人の手作業によりインサートナッ
ト（Ｎ）を１つ保持用ピン（１０３）に嵌め込んだ後、
成形金型（１０１）内で成形を行うというような操作を
繰り返し行うものであった。

【０００４】また、上記のような人手によるのではな
く、専用のナット供給ロボットにより、成形品を１つ成
形する毎にインサートナット（Ｎ）を１つずつ保持用ピ
ン（１０３）に嵌め込みセットさせることも一部には行
われていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には次のような問題があった。即ち、人手により
成形毎にインサートナットを１つずつセットする方法で
は、インサートナットを成形金型の外部から内部に搬送
するものであるため、この嵌め込み作業中は成形機を完
全に停止させなければならず、従って単位時間当たりの
生産性は低いものであった。特に成形品や成形機が大型
になればなるほどこの生産性の低下は顕著であった。の
みならず、作業者が成形機内に乗り出して作業すること
となるため、危険を十分に回避し得るものではなく安全
上問題があった。そして、安全面での確実性を向上させ
ようとすれば、自ずと成形機の停止時間を長く設定しな
ければならず、このように安全性と生産性の両立は困難
なものであった。

【０００６】また、供給ロボットによる方法では、上記
安全面での問題は解決されるものの、インサートナット
を成形金型の外部から内部に搬送することに変わりはな
く、この搬送の際にはやはり成形機を停止させなければ
ならないため未だ生産性は十分といえるものではない上
に、成形品の形状や成形機の形態によってはこの供給ロ
ボットの使用が困難となることが多く、特に真空成形や
圧空成形機に適用する場合には、個別に大掛りな改造や
専用機の製作が必要となるなど汎用性に極めて乏しかっ
た。更に、このような供給ロボットはそもそも設備コス
トが大きくこれが製品価格を増大させるために、ほとん
ど導入されていないのが実情である。

【０００７】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてな
されたものであって、成形が１回終了する毎に、インサ
ートナットを成形金型の所定位置に、成形機を停止させ
ることなく、かつ短時間で配置保持せしめ得て、インサ
ート成形における生産性を向上させるとともに、安全性
も十分に確保し得るインサートナット供給装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は鋭意研究の結果、従来の成形金型の成形
面に突設されたナット保持用ピンの下方位置の成形金型
内にインサートナットを複数個立積み状態に装填する空
間を設ける一方、これらインサートナットを成形が１回
終了する毎にその一個の高さ分だけ上昇駆動させる手段
を設けることにより、上記所望のインサートナット供給
装置が得られることを見出した。

【０００９】即ち、請求項１の発明に係るインサートナ
ット供給装置は、インサートナットを複数個立積み状態
に装填可能となされ、かつ上面が成形金型の内側の成形
面と面一状態となされている中空収納ホルダーと、成形
が１回終了する毎に、前記中空収納ホルダー内に装填さ
れたインサートナットをその一個の高さ相当分上昇駆動
させる昇降手段と、上端がインサートナットの一個の高
さ相当分前記中空収納ホルダーの上面から突出する態様
で、該収納ホルダーの軸線部に設けられたナット保持用
ピンとを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】収納ホルダー内に装填されたインサートナ
ットを順次迫り上げる機構が用いられており、次成形用
のインサートナットを所定位置に配置するまでの移動距
離が従来と比較して飛躍的に低減されるから、インサー
トナットが成形金型の所定位置に短時間で配置保持され
る。かつ、装填されたインサートナットが消費されるま
では、インサートナットを成形金型の外部から内部に搬
送することが全くないから、成形機および供給装置の定
常動作を停止させることなく、連続的に成形を成し得
て、成形サイクルが大幅に短縮される。また、ナット保
持用ピンにより成形時におけるインサートナットの移動
が阻止されるから、インサートナットは所定位置に正確
に埋め込み固定される。更に、インサートナットの中空
部にナット保持用ピンが内挿された状態で成形が行われ
るから、成形用樹脂のナット中空部への侵入が防止され
る。

【００１１】請求項２の発明は、上記請求項１の供給装
置において、ナット保持用ピンが、成形終了から成形品
離型までの間に下降移動するようになされる一方、成形
品離型から次成形までの間に、ピン上端が中空収納ホル
ダーの上面からインサートナットの一個の高さ相当分突
出する位置まで上昇するようになされている構成を採用
したものである。

【００１２】成形品離型の際にナット保持用ピンが下降
しているから、成形品の離型を容易に成し得る。

【００１３】請求項３の発明は、上記請求項１または２
の供給装置において、昇降手段が、中空収納ホルダーの
直下位置において昇降可能となされるとともに、該収納
ホルダー内に装填されたインサートナットを上端で支持
し、かつ外周にインサートナットの一個の高さ相当分の
間隔で長さ方向に等間隔に位置決め溝が設けられた昇降
駆動ロッドと、該昇降駆動ロッドの昇降方向と直交する
平面内で進退駆動可能となされるとともに、先端部が前
記位置決め溝の形状に適合する形状に形成された固定治
具とからなり、前記昇降駆動ロッドを上昇駆動させた
後、前記固定治具を前進駆動させてロッドの位置決め溝
に適合状態に係止させることにより該ロッドの固定を行
うようになされている構成を採用したものである。

【００１４】位置決め溝の間隔がインサートナットの一
個の高さ相当分であり、かつロッドの昇降後に位置決め
溝に固定治具を適合状態に係止させるものであるから、
ロッドの上昇の際に常に精度高くナットの一個の高さだ
け上昇配置せしめ得る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
示例とともに説明する。

【００１６】この発明に係るインサートナット供給装置
（１）を示す図１において、（２）は中空収納ホルダ
ー、（３）は昇降手段、（４）はナット保持用ピンであ
る。

【００１７】中空収納ホルダー（２）は、軸線方向の両
端を開口する円筒形状に形成されて、その上面が成形金
型（Ｐ）の内側の成形面（ｍ）と面一状態となる態様
で、成形金型（Ｐ）に埋設固定されている。そして、こ
の中空収納ホルダー（２）の内径即ち中空部（２ａ）の
径は、装填対象となるインサートナット（Ｎ）の外径よ
りも僅かに大きくなるように設定されて、インサートナ
ット（Ｎ）を複数個立積み状態に整然と装填できるよう
になされている。

【００１８】一方、前記中空収納ホルダー（２）の下方
位置に配置された昇降手段（３）は、中空収納ホルダー
（２）内に装填されたインサートナット（Ｎ）を下から
支持しつつ昇降駆動させるためのものであり、収納台
（１１）、昇降駆動ロッド（１２）、ロッドシリンダー
（１３）、固定治具（１４）（１５）、シリンダー（１
６）（１７）からなる。

【００１９】収納台（１１）は、その軸線部に中空部
（１１ａ）を有する円柱状体であり、その上端が前記中
空収納ホルダー（２）の下端と一体的に連結固定される
とともに、該中空部（１１ａ）は前記収納ホルダー
（２）の中空部（２ａ）とその内壁が面一となる態様で
連通接続されている。

【００２０】一方、昇降駆動ロッド（１２）は収納台
（１１）の中空部（１１ａ）内に挿入配置され、該ロッ
ド（１２）は収納台（１１）下端に連結固定されたロッ
ドシリンダー（１３）により中空部（１１ａ）内を昇降
駆動せしめ得るものとなされている。そして、昇降駆動
ロッド（１２）は、その上端の支持部（１２ａ）の上面
で、中空収納ホルダー（２）内に装填されたインサート
ナット（Ｎ）を支持するものであるから、ロッドシリン
ダー（１３）により該昇降駆動ロッド（１２）を上昇さ
せることで立積みされたインサートナット（Ｎ）の最上
位置にあるナット（Ｎ）を成形金型（Ｐ）のキャビティ
ー（Ｓ）内に搬送配置せしめることが可能となるもので
ある。なお、この昇降駆動ロッド（１２）の軸線部に
は、両端を開口するピン挿通孔（１２ｃ）が穿設されて
いる。

【００２１】また、昇降駆動ロッド（１２）の支持部
（１２ａ）を除く部位の外周には、位置決め溝（１２
ｂ）がロッド（１２）の長さ方向に等間隔に穿設されて
いる。かつこの溝（１２ｂ）の間隔は装填対象となるイ
ンサートナット（Ｎ）の１個分の高さと等しくなるよう
に設定されている。

【００２２】そして、前記収納台（１１）の上部には、
その外周面から中空部（１１ａ）に貫通する貫通孔（１
８）が設けられ、かつ該貫通孔（１８）内に固定治具
（１４）が配置されて、該固定治具（１４）はシリンダ
ー（１６）により貫通孔（１８）内を進退駆動せしめ得
るものとなされている。この固定治具（１４）の先端側
即ち中空部（１１ａ）側は、前記位置決め溝（１２ｂ）
の溝形状に適合する円錐体形状に形成されている。

【００２３】また、収納台（１１）の中央部にも同様に
貫通孔（１９）が設けられ、かつ該貫通孔（１９）内に
固定治具（１５）が配置されて、該固定治具（１５）は
シリンダー（１７）により貫通孔（１９）内を進退駆動
せしめ得るものとなされている。そして、この固定治具
（１５）の先端側も前記同様の円錐体形状に形成されて
いる。

【００２４】そして、昇降駆動ロッド（１２）を上昇駆
動させる際には、上記固定治具（１４）（１５）を図面
右方へ後退させて、収納台（１１）の中空部（１１ａ）
内から離脱させてロッド（１２）の上昇を可能とする一
方、昇降駆動ロッド（１２）の上昇駆動完了後には、固
定治具（１４）（１５）を図面左方へ前進させて、固定
治具（１４）（１５）の先端をそれぞれロッド（１２）
の位置決め溝（１２ｂ）に適合状態に係止するものとな
されている。

【００２５】一方、ナット保持用ピン（４）は昇降駆動
ロッド（１２）のピン挿通孔（１２ｃ）内に遊挿状態に
配置されて、収納台（１１）下端に連結固定されたピン
シリンダー（２０）により上下方向に進退駆動せしめ得
るものとなされている。そして、このピンシリンダー
（２０）の操作により、ナット保持用ピン（４）の上端
を、成形品（Ｍ）離型後から次の成形前においては中空
収納ホルダー（２）の上面からインサートナット（Ｎ）
の一個の高さ相当分突出する位置（以下、「突出位置
（Ｅ）」という）まで進出させる一方、一成形品（Ｍ）
の成形終了から成形品（Ｍ）を離型するまでの間に中空
収納ホルダー（２）の上面高さあるいはこれより下の位
置まで下降移動させ、次に成形品（Ｍ）離型後次成形前
に再び前記突出位置（Ｅ）まで進出させるものとなされ
ている。

【００２６】なお、本実施形態においては、前記昇降駆
動ロッド（１２）の下端部にこれと直交する態様で位置
検出手段（２１）が突設状態に接合される一方、前記収
納台（１１）の中央部から下端部にかけての周面の一部
には、昇降駆動ロッド（１２）の昇降に伴う前記位置検
出手段（２１）の昇降移動を許容する溝状切欠部（１１
ｂ）が設けられている。そして、支持部（１２ａ）上面
が中空収納ホルダー（２）の上面と面一となる位置ま
で、即ち昇降駆動ロッド（１２）が最上端位置まで到達
した状態において、丁度溝状切欠部（１１ｂ）の上端面
に位置検出手段（２１）が当接するように設定されてお
り、これにより駆動ロッド（１２）が最上端位置を超え
て上昇駆動されることが確実に防止されるようになされ
ている。

【００２７】次に、上記インサートナット供給装置
（１）を組み込んだ成形金型（Ｐ）を用いてインサート
成形する過程の一例について図２に示す工程図を参照し
つつ説明する。この説明においては、ナット保持用ピン
（４）が、その上端が既に突出位置（Ｅ）まで上昇して
いる状態から説明を始める。

【００２８】まず、昇降駆動ロッド（１２）の支持部
（１２ａ）上面が中空収納ホルダー（２）の下面位置ま
で下降している状態時において、インサートナット
（Ｎ）…を中空収納ホルダー（２）の中空部（２ａ）に
装填する。本実施形態においては、中空収納ホルダー
（２）の高さが、装填対象のインサートナット（Ｎ）１
０個分の高さに相当するように設計されており、従って
インサートナット（Ｎ）を１０個装填した状態時におい
て、立積み状態に装填したインサートナット（Ｎ）の最
上面が丁度中空収納ホルダー（２）の上面、即ち成形金
型（Ｐ）の成形面（ｍ）と面一状態になる。（図２
（イ））次に、シリンダー（１６）（１７）によりそれ
ぞれ固定治具（１４）（１５）を中空部（２ａ）から抜
ける位置、即ち昇降駆動ロッド（１２）が昇降可能とな
る位置まで後退させた後、ロッドシリンダー（１３）に
より昇降駆動ロッド（１２）をインサートナット（Ｎ）
１個の高さ分だけ上昇させ（図２（ロ））、次いでシリ
ンダー（１６）（１７）によりそれぞれ固定治具（１
４）（１５）を図面左方へ前進させて固定治具（１４）
（１５）の先端をそれぞれ昇降駆動ロッド（１２）の位
置決め溝（１２ｂ）に係止させる（図２（ハ））。この
時、位置決め溝（１２ｂ）がインサートナット（Ｎ）の
１個分の高さと同じ間隔で等間隔に設けられているか
ら、この係止固定により、立積み状態に装填したインサ
ートナットのうち最上部のインサートナット（Ｎ）だけ
が、成形金型（Ｐ）のキャビティー（Ｓ）内に突出され
たものとなされる。即ち、上から２番目のインサートナ
ット（Ｎ）の上面が丁度中空収納ホルダー（２）の上
面、即ち成形金型（Ｐ）の成形面（ｍ）と精度高く面一
状態となされる。

【００２９】この状態で成形金型（Ｐ）内に樹脂あるい
は樹脂シートを導入して所望の成形を行う。成形方法
は、特に限定されず、圧空成形、真空成形、射出成形等
の公知の成形法を適用することができる。なお、圧空成
形、真空成形など樹脂シートを用いる成形方法において
は、樹脂シートの導入およびシートの加熱操作は上記昇
降駆動ロッド（１２）の上昇操作と同時平行して行うこ
とが可能であるから、この場合には成形サイクルを一層
短縮し得て生産効率をより向上できる利点がある。

【００３０】上記成形により、成形金型（Ｐ）のキャビ
ティー（Ｓ）内に突出された最上部のインサートナット
（Ｎ）が埋め込まれた成形品（Ｍ）が得られる。そし
て、成形金型（Ｐ）の成形面（ｍ）、中空収納ホルダー
（２）の上面および上から２番目のインサートナット
（Ｎ）の上面が全て面一状態であるから、得られた成形
品（Ｍ）において、埋め込まれたインサートナット
（Ｎ）の露出面は成形品（Ｍ）外面と精度高く面一状態
となる。かつ中空収納ホルダー（２）の上面から突出し
ているナット保持用ピン（４）によりインサートナット
（Ｎ）の移動が阻止されるから、インサートナット
（Ｎ）は成形品（Ｍ）の所定位置に正確に埋め込み固定
されたものとなる。

【００３１】なお、本実施形態においては、インサート
ナット（Ｎ）は、その高さ方向の一端側に拡径された張
出部を有するものが使用され、かつこの張出部が成形品
（Ｍ）の内方側に埋め込まれるようになされているか
ら、いわゆるアンカー効果により成形品（Ｍ）に強固に
埋め込み固定されて、抜脱強度に優れたものとなる。

【００３２】上記成形後、ピンシリンダー（２０）によ
りナット保持用ピン（４）を中空収納ホルダー（２）の
上面高さあるいはこれより下の位置まで下降移動させ
（図２（ニ））、その後、成形品（Ｍ）を成形金型
（Ｐ）より離型する。

【００３３】次に、前記同様にシリンダー（１６）（１
７）によりそれぞれ固定治具（１４）（１５）を中空部
（２ａ）から抜ける位置、即ち昇降駆動ロッド（１２）
が昇降可能となる位置まで後退させた後、ロッドシリン
ダー（１３）により昇降駆動ロッド（１２）をインサー
トナット（Ｎ）１個の高さ分だけ上昇させ（図２
（ロ））、次いでシリンダー（１６）（１７）によりそ
れぞれ固定治具（１４）（１５）を図面左方へ前進させ
て固定治具（１４）（１５）の先端をそれぞれ昇降駆動
ロッド（１２）の位置決め溝（１２ｂ）に係止させる。
かつ本操作と同時平行してまたは相前後して、ピンシリ
ンダー（２０）によりナット保持用ピン（４）を前記突
出位置（Ｅ）まで上昇移動させる。

【００３４】次いで、この状態で成形金型（Ｐ）内に樹
脂あるいは樹脂シートを導入して次の成形を行う。

【００３５】上記成形後、ピンシリンダー（２０）によ
りナット保持用ピン（４）を中空収納ホルダー（２）の
上面高さあるいはこれより下の位置まで下降移動させ、
その後、成形品（Ｍ）を成形金型（Ｐ）より離型し、次
成形に備える。

【００３６】以上のような過程を反復して行い、順次に
インサートナット（Ｎ）を供給しつつ連続的に成形を行
う。そして、装填されたインサートナット（Ｎ）が無く
なった時点で、上記インサートナット供給装置（１）の
間欠上昇する定常動作を停止して、昇降駆動ロッド（１
２）をその支持部（１２ａ）上面が中空収納ホルダー
（２）の下面位置に到達するまで下降させた後（図２
（イ））、再度インサートナット（Ｎ）…を中空収納ホ
ルダー（２）の中空部（２ａ）に装填する。

【００３７】本発明のインサートナット供給装置（１）
によれば、上記構成により成形金型（Ｐ）のキャビティ
ー（Ｓ）内の所定位置にインサートナット（Ｎ）を短時
間で、しかも精度高く配置せしめることができる。かつ
中空収納ホルダー（２）に装填されたインサートナット
（Ｎ）…が消費されるまでは、成形機及び供給装置
（１）の定常動作を停止させることなく、連続的に成形
を行うことができるから、成形サイクルを大幅に短縮し
て生産効率の向上を図ることができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明にかかるインサ
ートナット供給装置は、中空収納ホルダー内に装填され
たインサートナットを順次迫り上げる機構を用いている
から、インサートナットを成形金型の所定位置に短時間
で配置保持することができる。かつ、収納ホルダー内に
複数個立積み状態に装填されたインサートナットが消費
されるまでは、収納ホルダー内からインサートナットを
順次成形金型の所定位置に配置保持することができるも
のであり、成形金型の外部から金型を横切ってその内部
にインサートナットを逐一搬送供給する必要がないか
ら、成形機および供給装置の定常動作を停止させること
なく、連続的にインサート成形を行うことができて、成
形サイクルを大幅に短縮することができる。また、中空
収納ホルダー上面から突出しているナット保持用ピンに
より成形時におけるインサートナットの移動が阻止され
るから、インサートナットを成形金型の所定位置に正確
に埋め込み固定することができる。更に、成形時にナッ
ト保持用ピンがインサートナットの中空部に内挿されて
いるから、該中空部内に樹脂が侵入するのを確実に回避
することができる。

【００３９】請求項２の発明によれば、成形品離型の際
にナット保持用ピンを下降させて成形品に埋め込み固定
されたナットの中空部よりピンを離脱させているから、
成形品の離型をスムーズに行うことができる。

【００４０】請求項３の発明によれば、ロッドの位置決
め溝の間隔がインサートナットの一個の高さ相当分とな
されるとともに、ロッドが上昇した後に固定治具を前進
駆動させてロッドの位置決め溝に適合状態に係止固定さ
せるから、ロッドを上昇させる際に常に精度高くナット
の一個の高さだけ上昇配置させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるインサートナッ
ト供給装置を成形金型に組み込んだ状態を示す断面図で
ある。

【図２】供給装置の作動状態を工程順次に従って示す断
面図である。

【図３】従来の成形金型のインサート成形部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１…インサートナット供給装置 ２…中空収納ホルダー ３…昇降手段 ４…ナット保持用ピン １２…昇降駆動ロッド １２ｂ…位置決め溝 １４、１５…固定治具 Ｎ…インサートナット Ｐ…成形金型 ｍ…成形面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インサートナットを複数個立積み状態に
   装填可能となされ、かつ上面が成形金型の内側の成形面
   と面一状態となされている中空収納ホルダーと、 成形が１回終了する毎に、前記中空収納ホルダー内に装
   填されたインサートナットをその一個の高さ相当分上昇
   駆動させる昇降手段と、 上端がインサートナットの一個の高さ相当分前記中空収
   納ホルダーの上面から突出する態様で、該収納ホルダー
   の軸線部に設けられたナット保持用ピンとを備えたこと
   を特徴とするインサートナット供給装置。
2. 【請求項２】 前記ナット保持用ピンが、成形終了から
   成形品離型までの間に下降移動するようになされる一
   方、成形品離型から次成形までの間に、ピン上端が中空
   収納ホルダーの上面からインサートナットの一個の高さ
   相当分突出する位置まで上昇するようになされている請
   求項１に記載のインサートナット供給装置。
3. 【請求項３】 前記昇降手段が、 前記中空収納ホルダーの直下位置において昇降可能とな
   されるとともに、該収納ホルダー内に装填されたインサ
   ートナットを上端で支持し、かつ外周にインサートナッ
   トの一個の高さ相当分の間隔で長さ方向に等間隔に位置
   決め溝が設けられた昇降駆動ロッドと、 該昇降駆動ロッドの昇降方向と直交する平面内で進退駆
   動可能となされるとともに、先端部が前記位置決め溝の
   形状に適合する形状に形成された固定治具とからなり、 前記昇降駆動ロッドを上昇駆動させた後、前記固定治具
   を前進駆動させてロッドの位置決め溝に適合状態に係止
   させることにより該ロッドの固定を行うようになされて
   いる請求項１または２に記載のインサートナット供給装
   置。