KR20130004135A

KR20130004135A - 성형품 취출기

Info

Publication number: KR20130004135A
Application number: KR1020120070426A
Authority: KR
Inventors: 하시모토 타케시; 토쿠야마 요시유키
Original assignee: 유신 프레시죤 이퀴프먼트 코., 엘티디
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-01-09
Also published as: JP5764408B2; KR101961953B1; US8678811B2; US20130004613A1; CN102848586A; CN102848586B; JP2013010321A

Abstract

섬유보강 플라스틱 성형체를 승강축에 고정하기 위한 경화된 접착제의 박리를 유효하게 억제할 수 있는 성형품 취출기를 제공한다. 승강축(8)의 축선 방향과 직교하는 방향으로 대향하는 한 쌍의 측벽(11, 12) 상에 각각 섬유강화 플라스틱 성형체(13, 14)를 접착제를 통하여 고정한다. 섬유강화 플라스틱 성형체(13, 14)의 섬유강화부(FS)를 구성하는 복수의 경사(F2)가 승강축(8)의 축선 방향(D0)으로 연장되고 또한 그 축선 방향과 직교하는 방향(D2)으로 늘어서며, 복수의 위사(F1)가 축선 방향(D0)과 교차하는 방향(D2)으로 연장되고 또한 축선 방향으로 늘어서도록 승강축(8)의 측벽(11, 12)의 표면상에 배치한다.

Description

성형품 취출기{APPARATUS FOR TAKING OUT MOLDED PRODUCT}

본 발명은 승강축을 구비한 성형품 취출기에 관한 것이다.

일본 특개 2009－269100호 공보(특허문헌 1)에는, 도 4 및 도 5에는 선단에 성형품 파지 헤드를 구비한 금속제의 승강축을 가지는 횡단형의 성형품 취출기의 일 예가 개시되어 있다. 이 공보에 나타난 승강축은, 각통 형상의 성형품에 의해 구성되어 있다. 승강축은 상하 방향으로 이동하기 위해 승강용 모터에 대한 부하는 상당히 큰 것으로 되어 있다. 그래서 출원인은 승강축의 경량화를 꾀하기 위해 알루미늄제의 승강축을 채용하고 게다가 한층 더 경량화할 수 있는 구조로 한 다음, 섬유보강 플라스틱 성형체를 승강축에 접착제로 고정함으로써, 경량화에 의해 발생하는 기계적 강도의 저하를 보충하는 구조를 생각하였다.

일본 특개 2009－269100호 공보

그렇지만 승강축의 금속 재료와 경화된 접착제와 섬유보강 플라스틱 성형체의 열팽창 계수는 크게 다르기 때문에, 상황에 따라서는 경화된 접착제가 부분적으로 박리되어 섬유보강 플라스틱 성형체의 효과를 충분히 발휘할 수 없을 가능성이 있는 것을 알았다.

본 발명의 목적은 섬유보강 플라스틱 성형체를 승강축에 고정하기 위한 경화된 접착제의 박리를 유효하게 억제할 수 있는 성형품 취출기를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 대상으로 하는 성형품 취출기는, 선단에 성형품 파지 헤드가 장착되는 금속제의 승강축을 구비하고 있고, 승강축의 축선 방향과 직교하는 방향으로 대향하는 한 쌍의 측벽 상에는, 각각 섬유강화 플라스틱 성형체가 접착제를 통하여 고정되어 있다. 섬유강화 플라스틱 성형체는 복수의 경사와 복수의 위사에 의해 구성된 섬유강화부에 열강화성 수지를 함침하여 경화해서 되는 것이다. 본 발명에 있어서는, 섬유강화 플라스틱 성형체의 섬유강화부를 구성하는 복수의 경사가 승강축의 축선 방향으로 연장되고 또한 그 축선 방향과 직교하는 방향으로 늘어서며, 복수의 위사가 축선 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 또한 축선 방향으로 늘어서도록 승강축의 측벽의 표면 상에 배치되어 있다. 또한 「복수의 경사가 승강축의 축선 방향으로 연장되고」란, 경사가 대체로 축선 방향을 향하고 있으면 되고, 경사가 축선과 완전하게 평행이 되는 경우에만 한정되는 것은 아니다. 또한 「위사가 축선 방향과 교차하는 방향으로 연장되고」란, 위사가 경사와 완전하게 직교하는 경우에 한정되는 것은 아니다. 섬유강화부에 사용하는 섬유는 카본, 유리 등의 여러 가지의 강화섬유를 이용할 수가 있다.

본 발명과 같이, 섬유강화부를 구성하는 경사와 위사가 연장되는 방향을 승강축의 축선 방향에 대해서 특정의 관계가 되도록 섬유강화 플라스틱 성형체를 승강축의 한 쌍의 측벽에 고정하면, 승강축의 금속 재료의 열팽창 계수와 경화된 접착제의 열팽창 계수와 섬유보강 플라스틱 성형체의 열팽창 계수의 차이에 의해, 경화된 접착제 내에 생기는 스트레스를 완화하여 경화된 접착제의 박리를 억제할 수가 있다. 경화된 접착제는 승강축의 축선 방향의 길이가 폭 방향의 길이보다 길기 때문에, 경화된 접착제의 열팽창에 의한 누적된 연장은 축선 방향의 누적 연장량 쪽이 폭 방향의 누적 연장량보다 커진다. 그리고 경화된 접착제와 섬유강화 플라스틱 성형체 내의 경화된 열강화성 수지의 열팽창 계수는 다른 재료의 열팽창 계수와 비교해 가깝기 때문에, 경화된 접착제의 축선 방향으로의 연장에 대해서, 열강화성 수지의 축선 방향으로의 연장도 발생하고, 위사가 열강화성 수지가 연장과 함께 축선 방향으로 약간 움직이기 때문에, 경화된 접착제와의 사이에 생기는 스트레스가 완화되는 것이라고 추측된다. 그 결과, 본 발명에 의하면, 경화된 접착제의 박리를 억제할 수 있는 것이라고 생각된다.

섬유강화부를, 측벽의 표면과 대향하는 위치에 복수의 위사만으로 이루어지는 위사층을 구비하고 있는 구성으로 하면, 팽창·수축에 수반하여 위사가 보다 움직이기 쉬워져, 경화된 접착제와의 사이에 생기는 스트레스가 한층 더 완화된다. 또한 섬유강화부는 평직으로 구성되어 있어도, 정도의 차이는 있지만 본 발명의 효과는 얻을 수 있다.

또한 승강축이 알루미늄의 압출성형에 의해 형성되어 있는 경우에는, 한 쌍의 측벽의 표면은 조면(粗面) 처리가 실시되어 있는 것이 좋다. 이와 같이 하면 승강축의 측벽과 경화된 접착제와의 사이의 접합강도를 높일 수가 있다.

섬유강화 플라스틱 성형체가 평행하게 연장되는 한 쌍의 장변을 가지고 있는 경우에는, 승강축의 한 쌍의 측벽에는, 축선 방향으로 직선적으로 연장되어, 한 쌍의 장변 중의 하나와 접촉함으로써 섬유강화 플라스틱 성형체의 위치결정을 하는 위치결정용 단차부를 형성하는 것이 좋다. 이 경우, 한 쌍의 측벽에 마련하는 위치결정용 단차부는 승강축의 축선을 포함하고 또한 한 쌍의 측벽의 사이로 연장되는 가상 평면에 대해서 면대칭의 위치에 마련한다. 이와 같이 하면 섬유강화 플라스틱 성형체의 한 변을 위치결정용 단차부에 접촉시키는 것만으로, 섬유강화 플라스틱 성형체를 완전히 대향한 위치 관계에 둘 수가 있다. 따라서 섬유강화 플라스틱 성형체의 고정 작업이 용이하게 된다.

이상적으로는 접착제만으로 섬유강화 플라스틱 성형체를 승강축에 고정하는 것이 좋다. 그러나 보다 신뢰성을 높이기 위해서는, 접착제에 의한 고정에 부가하여 작은 비스(vis)나 나사 등에 의한 고정을 병용하는 것이 좋다. 그래서 이 경우에는, 섬유강화 플라스틱 성형체에 그 외주부를 따라서 소정의 간격을 두고 복수의 관통공을 형성한다. 그리고 복수의 관통공을 관통하는 복수의 머리부 달린 비스 또는 나사를, 그 머리부를 강화 플라스틱 성형체에 누르도록 하여 측벽에 대해서 고정한다. 이 관통공의 치수는, 승강축, 경화된 접착제 및 강화 플라스틱 성형체의 선팽창 계수의 차이에 의해, 경화된 접착제가 측면 또는 강화 플라스틱 성형체로부터 박리되는 것을 억제할 수 있는 정도로, 비스 또는 나사의 머리부를 제외한 부분의 최대 직경 치수보다 크게 한다. 이와 같이 하면 비스 또는 나사의 존재에 의해 섬유강화 플라스틱 성형체의 완전한 박리를 방지할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이 관통공의 치수를 크게 하고 있으므로, 팽창·수축에 수반되는 섬유강화 플라스틱 성형체의 움직임이 크게 구속되는 일은 없다.

본 발명에 의하면, 섬유보강 플라스틱 성형체를 승강축에 고정하기 위한 경화된 접착제의 박리를 유효하게 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 성형품 취출기의 전체 구성을 나타내는 도이다.
도 2(A) 내지 도 2(C)는 승강축의 좌측면도, 우측면도 및 사시도이다.
도 3은 승강축의 저면도이다.
도 4(A) 및 도 4B는 섬유강화부의 구성을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 비스를 이용한 고정구조를 모식적으로 나타내는 도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 성형품 취출기의 실시형태의 일 예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태의 성형품 취출기(1)의 전체 구성을 나타내는 도이다. 성형품 취출기(1)는 도시되어 있지 않은 성형기의 고정 플라텐(platen)에 기초부가 지지되며, 성형기의 폭 방향(W)으로 연장되는 외팔보 비임 구조의 횡행축(2)과, 그 횡행축(2)에 지지되어 예를 들어 서보모터 등의 전동 모터로 이루어지는 구동원에 의해 폭 방향(화살표 W)으로 진퇴하는 제1 주행체(3)와, 이 제1 주행체에 설치되어 성형기의 긴 방향(화살표 L)으로 연장되는 인출축(4)과, 그 인출축(4)에 지지되어 예를 들어 서보모터 등의 전동 모터로 이루어지는 구동원에 의해 긴 방향(화살표 L)으로 진퇴하는 제2 주행체(5)와, 이 제2 주행체(5)에 지지되어, 예를 들어 서보모터 등의 전동 모터 또는 에어 실린더 장치로 이루어지는 구동원에 의해 승강(화살표 Z)하는 승강 유니트(6)를 구비하고 있다. 승강 유니트(6)는 선단에 성형품 파지 헤드(7)를 구비한 제1 승강축(8)과, 선단에 런너 척(9)을 구비한 제2 승강축(10)을 구비하고 있다. 성형품 취출기(1)의 동작은 공지되어 있기 때문에 그 설명은 생략한다.

특히, 본 실시형태에서는, 성형품 파지 헤드(7)가 선단에 장착되는 승강축(8)을 경량화하고, 게다가 기계적 강도를 유지하기 위해서, 이하의 구조를 채용하고 있다. 도 2(A) 내지 도 2(C)는 승강축의 좌측면도, 우측면도 및 사시도이다. 도 3은 승강축(8)의 저면도이다. 승강축(8)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 이용하여 압출성형에 의해 형성 때문에, 구조를 가지고 있는 승강축(8)은, 승강축(8)의 축선(X)의 축선 방향(D0 방향)과 직교하는 방향(D1 방향)으로 대향하는 한 쌍의 측벽(11 및 12) 상에는, 각각 섬유강화 플라스틱(13 및 14)이 접착제를 통하여 고정되어 있다. 승강축(8)은 한 쌍의 측벽(11 및 12)의 사이에 위치하여 양 측벽(11 및 12)을 연결하는 한 쌍의 측벽(15 및 16)을 가지고 있다. 승강축(8)은 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)와 대응하는 기다란 제1 공동부(17)와, 공동부(17)보다도 측벽(15) 측에 위치하는 단면적이 작은 제2 공동부(18)를 가지고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 측벽(11 및 12)에는, 제1 공동부(17)와 대향하고 또한 제2 공동부(18) 부근의 위치에, 한 쌍의 위치결정용 단차부(19 및 20)가 형성되어 있다. 한 쌍의 측벽(11 및 12)에 마련된 한 쌍의 위치결정용 단차부(19 및 20)는, 승강축(8)의 축선(X)을 포함하고 또한 한 쌍의 측벽(11 및 12)의 사이로 연장되는 가상 평면(PS)에 대해서 면대칭의 위치에 설치되어 있다. 또한 한 쌍의 측벽(11 및 12)에는, 제2 공동부(18)를 개재하는 위치에 축선 방향으로 연장되는 한 쌍의 기다란 요홈(21 및 22)이 형성되어 있다. 이 홈(21 및 22)에는, 원기둥 형상의 레일 부재(23 및 24)가 압입 결합되어 고정되어 있다. 이 레일 부재(23 및 24)는 승강축(8)이 승강할 때에 안내 가이드로서 이용된다.

섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)는 평행하게 연장되는 한 쌍의 장변을 가지는 두께가 얇은 판형상을 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 승강축(8)의 한 쌍의 측벽(11 및 12)에 설치되어 축선 방향으로 직선적으로 연장되는 한 쌍의 위치결정용 단차부(19 및 20)에는, 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 한 쌍의 장변 중의 하나를 접촉시켜, 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 위치결정을 하고 있다. 이와 같이 하면 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 한 변을 위치결정용 단차부(19 및 20)에 접촉시키는 것만으로, 섬유강화 플라스틱 성형체(19 및 20)를 D1 방향으로 완전히 대향한 위치 관계에 둘 수가 있다. 따라서 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 고정 작업이 용이하게 된다.

섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)는 복수의 경사와 복수의 위사에 의해 구성된 섬유강화부에 열강화성 수지를 함침하고 경화하여 이루어지는 것이다. 본 실시형태에서는, 특히 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)에 탄소섬유강화 플라스틱 성형체를 이용하고 있다. 예를 들면, 본 실시형태에서는, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 섬유강화부(FS)를, 측벽(11 및 12)의 표면과 대향하는 위치에 복수의 탄소섬유의 위사(F2)만으로 이루어지는 위사층(L1)을 구비하고, 측벽(11 및 12)의 표면과 대향하지 않는 위치에 복수의 탄소섬유의 경사(F1)로 이루어지는 경사층(L2)을 구비하고 있다. 섬유강화부(FS)에 함침하는 수지로서 에폭시계의 열강화성 수지가 이용되고 있다.

본 실시형태에서는, 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 섬유강화부(FS)를 구성하는 복수의 경사(F2)가 승강축(8)의 축선 방향(D0 방향)으로 연장되고 또한 그 축선 방향과 직교하는 방향(Y 방향)으로 늘어서며, 복수의 위사(F1)가 축선 방향(D0 방향)과 교차하는 방향(D2 방향)으로 연장되고 또한 축선 방향(D0 방향)으로 늘어서도록 승강축(8)의 측벽(11 및 12)의 표면 상에 배치되어 있다. 도 4(A)의 섬유강화부(FS)의 구조에서는, 복수의 경사(F2)와 복수의 횡판(F1)은 거의 직교하고 있다.

본 실시형태와 같이, 섬유강화부(FS)를 구성하는 경사(F2)와 위사(F1)가 연장되는 방향을 승강축(8)의 축선 방향에 대해서 특정의 관계가 되도록 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)를 승강축(8)의 한 쌍의 측벽(11 및 12)에 접착제를 이용하여 고정하면, 승강축(8)의 금속 재료의 열팽창 계수와, 도시하지 않는 경화된 접착제의 열팽창 계수와 섬유보강 플라스틱 성형체의 열팽창 계수의 차이에 의해, 경화된 접착제 내에 생기는 스트레스를 완화하여, 경화된 접착제의 박리를 억제할 수가 있다. 본 실시형태에서는, 접착제로서 예를 들면 에폭시계 또는 아크릴계의 접착제를 이용하고 있다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 측벽(11 및 12)의 표면은 브러싱 등에 의해 조면 처리가 실시되어 있다. 이와 같이 하면 승강축(8)의 측벽(11 및 12)과 경화된 접착제와의 사이의 접합 강도를 높일 수가 있다.

도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 섬유강화부(FS)를, 측벽의 표면과 대향하는 위치에 복수의 위사만으로 이루어지는 위사층을 구비하고 있는 구성으로 하면, 팽창·수축에 수반하여 위사가 보다 움직이기 쉬워지며, 경화된 접착제와의 사이에 생기는 스트레스가 한층 더 완화된다. 또한 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 섬유강화부(FS')는 평직으로 구성되어 있어도 좋다. 평직에서도, 정도의 차이는 있지만 본 발명의 효과는 얻을 수 있다.

이상적으로는 접착제만으로 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)를 승강축(8)에 고정하는 것이 좋다. 그러나 보다 신뢰성을 높이기 위해서, 본 실시형태에서는, 접착제에 의한 고정에 부가하여 비스(25)에 의한 고정을 병용하고 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)에 그 외주부를 따라서 소정의 간격을 두고 복수의 관통공(H)을 형성한다. 그리고 복수의 관통공(H)을 관통하는 복수의 머리부 달린 비스(25)를, 그 머리부(25A)를 강화 플라스틱 성형체(13 및 14)에 누르도록 하여 측벽(11 및 12)에 대해서 고정한다. 이 관통공(H)의 치수는, 승강축(8), 경화된 접착제 및 강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 선팽창 계수의 차이에 의해, 경화된 접착제(26)가 측벽(11 및 12) 또는 강화 플라스틱 성형체(13 및 14)로부터 박리되는 것을 억제할 수 있을 정도로, 비스(25)의 머리부(25A)를 제외한 부분(25B)의 최대 직경 치수보다 크게 한다. 이와 같이 하면 비스(25)의 존재에 의해 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 완전한 박리를 방지할 수 있다. 또한 관통공(H)의 치수를 크게 하고 있으므로, 팽창·수축에 수반되는 섬유강화 플라스틱 성형체(13 및 14)의 움직임이 크게 구속되는 일은 없다.

상기 실시형태에서는, 비스(25)를 이용했지만, 비스를 대신하여 나사를 이용해도 좋다.

1: 성형품 취출기
2:　횡행축
3: 제1 주행체
4: 인출축
5: 제2 주행체
6: 승강 유니트
7: 성형품 파지 헤드
8: 제1 승강축
9: 런너 척
10: 제2 승강축
11, 12: 측벽
13, 14: 섬유강화 플라스틱 성형체
19, 20: 위치결정용 단차부
25: 비스
F1: 경사
F2: 위사
FS: 섬유강화부
H: 관통공

Claims

선단에 성형품 파지 헤드가 장착되는 금속제의 승강축을 구비하고,
상기 승강축의 축선 방향과 직교하는 방향으로 대향하는 한 쌍의 측벽 상에, 각각 섬유강화 플라스틱 성형체가 접착제를 통하여 고정되며,
상기 섬유강화 플라스틱 성형체가, 복수의 경사와 복수의 위사에 의해 구성된 섬유강화부에 열강화성 수지를 함침하고 경화하여 이루어지는 것인 성형품 취출기로서,
상기 복수의 경사가 상기 승강축의 상기 축선 방향으로 연장되고 또한 그 축선 방향과 직교하는 방향으로 늘어서며, 상기 복수의 위사가 상기 축선 방향과 교차하는 방향으로 연장되고 또한 상기 축선 방향으로 늘어서도록 상기 측벽의 상기 표면상에 배치되어 있는 성형품 취출기.
청구항 1에 있어서, 상기 섬유강화부는 상기 측벽의 상기 표면과 대향하는 위치에 상기 복수의 위사만으로 이루어지는 위사층을 구비하고 있는 성형품 취출기.
청구항 1에 있어서, 상기 섬유강화부는 평직으로 구성되어 있는 성형품 취출기.
청구항 1, 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 승강축은 알루미늄의 압출성형에 의해 형성되어 있으며,
상기 한 쌍의 측벽의 표면은 조면 처리가 실시되어 있는 성형품 취출기.
청구항 1에 있어서, 상기 섬유강화 플라스틱 성형체는 평행하게 연장되는 한 쌍의 장변을 가지고 있으며,
상기 한 쌍의 측벽에는, 상기 축선 방향으로 직선적으로 연장되고, 상기 한 쌍의 장변 중의 하나와 접촉함으로써 상기 섬유강화 플라스틱 성형체의 위치결정을 하는 위치결정용 단차부가, 상기 승강축의 축선을 포함하고 또한 상기 한 쌍의 측벽의 사이로 연장되는 가상 평면에 대해서 면대칭의 위치에 설치되어 있는 성형품 취출기.
청구항 1에 있어서, 상기 강화 플라스틱 성형체에는 그 외주부를 따라서 소정의 간격을 두고 복수의 관통공이 형성되어 있으며,
상기 복수의 관통공을 관통하는 복수의 머리부 달린 비스 또는 나사가 상기 머리부를 상기 강화 플라스틱 성형체에 누르도록 하여 상기 측벽에 대해서 고정되어 있으며,
상기 관통공의 치수는, 상기 승강축, 경화된 상기 접착제 및 상기 강화 플라스틱 성형체의 열팽창 계수의 차이에 의해, 경화된 상기 접착제가 상기 측면 또는 상기 강화 플라스틱 성형체로부터 박리되는 것을 억제할 수 있는 정도로, 상기 비스 또는 나사의 상기 머리부를 제외한 부분의 최대 직경 치수보다도 크게 정해져 있는 성형품 취출기.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유강화 플라스틱 성형체가 탄소섬유 강화 플라스틱 성형체인 성형품 취출기.