JP2941904B2 - 円筒状成形品の型抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、金型の外周面に付着している円筒状成形
品、例えば円筒状ゴム成形品を抜き取るための型抜き装
置に関するもので、詳しくは成形品が付着した金型の型
抜き装置内への搬入および成形品抜取り後の金型の搬出
を含め、成形品の抜取り作業の全てを自動化した型抜き
装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えばゴムベルトの製造過程において、金型に巻付け
た円筒状の未加硫ベルト材を加硫缶などで加硫した後、
その加硫済み円筒状ゴム成形品（スラブと呼ばれてい
る）が付着した金型を、型抜き装置により抜き取り、ゴ
ム成形品を回収している。このための一般的な型抜き装
置は、従来、次のような構造であった。すなわち、第９
図に示すように、金型62の外径に対応した口径をもつ型
抜きリング対61を、フレームベース63の中央開口部64上
に設置し、金型62の外周面に付着している円筒状ゴム成
形品Ａの下端面を、前記リング体61に係止し、円筒状ゴ
ム成形品Ａを金型62と共にリング体61上に載置する。リ
ング体61の中心の上方に、油圧シリンダ装置65のピスト
ンロッド66を下向けにして配設し、ピストンロッド66を
伸長して前記金型62を円筒状ゴム成形品Ａに対して押し
下げ、金型62を抜き取るようにした構造であった。また
図示は省略するが、これとは逆に、金型をフレームベー
ス上の所定位置に固定し、円筒状ゴム成形品の上端面に
係止したリング体を、油圧シリンダ装置のピストンロッ
ドで押し下げることにより、金型を抜き取るようにした
構造もあった。いずれにしても、従来の型抜き装置は、
金型62のサイズに合わせた定形のリング体61を用いて、
金型62を抜き取るものであった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記した従来の型抜き装置では、金型
のサイズが変わると、そのサイズに合わせてリング体を
交換しなければならず、またその交換は、通常、作業者
が多数のリング体から選択して行なっていた。このた
め、作業者の負担が大きく、またリング体の交換に時間
がかかるので、作業能率も悪かった。そのうえ、円筒状
ゴム成形品の内周面が金型の外周面に密着した状態で、
金型を抜き取ることから、金型又はリング体に作用させ
るシリンダ装置のピストンロッドの押圧力（型抜き力）
を非常に大きくする必要があった。したがって、リング
体が破損しやすく、また金型の設置の仕方が悪い場合に
は、金型を損傷することもあった。同様の理由により、
金型の抜き取り時に、円筒状ゴム成形品に皺が付いた
り、損傷したりして製品として使用できないことがあ
り、歩留まりが悪かった。

さらに、従来の型抜き装置では、金型のリング体上へ
の搬入や成形品抜取り後の金型の搬送（回収）を、クレ
ーンなどにより金型を吊り下げて行わねばならないため
に、フックなどを引っ掛ける吊持具を金型に設けておく
必要がある。また抜取られた成形品がリング体上に残る
ので、その処理を含め前記金型の搬送などに人手が必要
で、自動化が困難である。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、サイズの
異なる金型を自動的にサイズを合わせて抜き取れ、金型
の搬送を含めて抜き取り作業の全てを自動化することが
でき、生産能率が高く、また従来の装置に比べて型抜き
力が小さく、金型を損傷したり、円筒状成形品を傷付け
たりするおそれのない型抜き装置を提供することを目的
としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するためにこの発明の型抜き装置
は、ａ）上下両面の中心位置に中心孔をまたその周壁に
これを貫通する複数の小孔をそれぞれ有する中空の金型
の外周面に付着している円筒状成形品から、金型を抜き
取るための型抜き装置であって、ｂ）前記金型の各中心
孔に嵌挿可能な位置決め開設を先端に有し、金型を上下
両面から相対向して挟持して所定高さへ扛上する金型昇
降装置と、ｃ）前記位置決め開設に開設され、金型の中
空部に加圧流体を導入するための加圧流体導入口と、
ｄ）金型の外周面に当接又は近接して前記成形品の下端
面に係合可能な複数の係合爪を、金型の外周面に対し進
退可能に配設した型抜き盤と、ｅ）型抜き盤を金型の軸
方向に昇降させる昇降機構と、ｆ）前記金型昇降装置に
対し金型を搬入および搬出するためのコンベヤ装置とを
備えている。

また請求項２記載のように、ｇ）金型の外周面から前
記係合爪を介して抜き取られた円筒状成形品を把持する
複数の把持具を、成形品に対し進退可能に前記型抜き盤
に配設すると共に、ｈ）前記コンベヤ装置上に張出して
成形品を受け取る成形品搬出装置を設けることが好まし
い。

［作用］ 上記した構成を有するこの発明の型抜き装置によれ
ば、円筒状成形品を外周面に付着した金型がコンベヤ
装置により金型昇降装置の位置に搬入される。そして
金型昇降装置の相対向する位置決め金具が相互に接近し
て金型の上下両面の中心孔に嵌挿され、金型を挟持した
後、金型昇降装置が金型を所定高さまで扛上して保持す
る。それから前記型抜き盤がその昇降機構によって金
型の下端へ下降すると共に、複数の係合爪が一斉に前
進して金型の外周面に当接又は近接し、その外周面に付
着している円筒状成形品の下端面に係合する。このため
前記各係合爪は、金型のサイズが異なっても、そのサイ
ズの対応して金型の外周面に当接又は近接し、成形品の
下端に係合することになる。この状態で、前記金型の
中心孔に嵌挿された位置決め金具の加圧流体導入口か
ら、加圧流体が金型の中空部に流入する。中空部内の圧
力が徐々に高まり、金型の外周面に付着した円筒状成形
品の付着力に勝ると、周壁の複数の小孔より中空部内の
加圧流体が一斉に噴き出し、金型の外周面と円筒状成形
品の内周面との間に、流体層が形成され、円筒状成形品
の内周面は金型の外周面から剥離された状態になる。こ
れにより、型抜き時に必要な円筒状成形品に対する内金
型の型抜き力が、半減される。ここで、金型昇降装置
で所定高さに保持された金型に対し、前記各係合爪が型
抜き盤と共に昇降機構によって金型の下端から上昇する
ことにより、円筒状成形品が金型から抜き取られる。型
抜き時に金型及び円筒状成形品に作用する（型抜き）力
が、従来の装置に比べてそれぞれ低減されるので、それ
らを損傷することがない。こうして成形品が係合爪で上
方に抜き取られた後、金型昇降装置が金型をコンベヤ
装置上に下降させる。そして、金型は、コンベヤ装置
で搬出される。一方、成形品は、係合爪を後退させる
ことによりコンベヤ装置上に落下し、コンベヤ装置で
搬出される。

請求項２の型抜き装置によれば、金型がコンベヤ装置
で搬出された後、′コンベヤ装置上に成形品搬出装置
が張出する。そして′係合爪で抜き取られた成形品に
対し複数の把持具が一斉に接近して、成形品を把持す
る。なお、係合爪は、通常、把持具で成形品を把持する
際に、後退させる。″成形品は、保持具を後退させる
ことにより、成形品搬出装置上に降下し、′同搬出装
置で搬出される。

［実施例］ 以下、この発明の型抜き装置の実施例を図面に基づい
て説明する。

第１図は実施例にかかる型抜き装置を示すもので、型
抜き装置１は、輪切りにして最終製品にする前の円筒状
ゴム成形品（スラブともいう）Ａを金型２の外周面に巻
き付けて加硫した後、金型２に付着したスラブＡを抜き
取るものである。

（金型） 金型２は中空構造で、その周壁2aに複数（本実施例で
は24個）の小孔（例えば口径1mm前後）2eが、等間隔に
周壁2aを貫通して穿設されている。また、金型２の上下
両端面の中心位置には中心孔2c、2bが開設され、加硫工
程（前工程）では蒸気がそれらの中心孔2c、2dから中空
部2b内に導入される。型抜き装置１のベース３上の四隅
に支柱４がそれぞれ立設され、各支柱４の上端にまたが
って支持プレート５が固設されている。

（金型の搬送用コンベヤ装置） 金型２を搬送するためのベルトコンベヤ装置６が、前
記ベース３上を通して配備されている。このベルトコン
ベヤ装置６は、一対のコンベヤベルト6aを一定の間隔を
あけて平行に配置した構造になっている。

（金型昇降装置） 前記２つのベルトコンベヤ6aの間の下方に、エアシリ
ンダ装置７がピストンロッド7aを上方に向けて配設され
ている。ピストンロッド7aの上端には、金型２つの中心
孔2cに嵌挿可能な円錐形状の位置決め金具８が装着され
ている。金具８の周面には上下に間隔をあけてＯリング
9a、9bが取着され、それらの中間位置に加圧エアの導入
口10が穿設されている。なお、導入口10には金具８内を
貫通して加圧エアの導入路（図示せず）が穿設され、導
入路の一端が加圧エア源に接続されいる。

支持プレート５の中央部に送りネジ機構11が配設さ
れ、その送りネジ機構11の下端に型抜きシャフト12が前
記エアシリンダ装置７に対向して昇降自在に接続されて
いる。シャフト12の下端には、円錐形状の位置決め金具
13が装着され、また金具13の周面にはＯリング14が取着
され、金具13の上端に係止部材15が固着されている。送
りネジ機構11（シャフト12）の駆動用モータ16が、支持
プレート５の一側にブラケット16bを介して配設されて
いる。モータ16の上端にプーリ16aが、また送りネジ機
構11の上端にプーリ11aがそれぞれ固定され、両方のプ
ーリ11a、16aが駆動ベルト17で接続されている。支持プ
レート５上に、送りネジ機構11と平行に支持ブラケット
18が立設され、支持ブラケット18の上端からリミットス
イッチLS1、LS2、LS3が順に間隔をあけて取り付けられ
ている。そして送りネジ機構11の上端に、スイッチ操作
片19が装着されている。

（型抜き盤） 第８図は第１図のVIII−VIII線矢視図で、同図および
第１図に示すように、金型２の外周面に当接しかつスラ
ブＡの円筒状端面に係合する係合爪21が、金型２の周囲
に間隔をあけて複数個（本実施例では４個）ほど進退自
在に配置されている。すなわち、各係合爪21は、正方形
状の枠体からなる型抜き盤20上にその上方のガイド板22
との間で金型２の半径方向に進退自在に配装された摺動
部材23の先端に、取着されている。摺動部材23の基端に
は、支持片24が固着され、支持片24の上部に設けたネジ
孔24aに螺合するネジ機構25を介して駆動モータ26によ
り進退するように構成されている。モータ26にはトルク
リミッターが装備されており、係合爪21が金型２の周面
に当接するとモータ26は空転する。25a、26aはプーリ、
27は駆動ベルトである。前記係合爪21の形状は、金型２
のサイズ（外径）が変わってもその外周面に当接するよ
うに、上方より見て円弧状（第８図）やＶ字状などに形
成されている。なお前記係合爪21の数は、２個以上であ
ればよい。また係合爪21の材質は特に限定しないが、金
型２を傷付けないようナイロン樹脂などの合成樹脂を用
いるのが望ましい。

（型抜き盤の昇降機構） 型抜き盤20は、ガイド杆32によって昇降自在に支持さ
れ、ネジ杆31の回転により昇降するように構成されてい
る。すなわち、ネジ杆31よびガイド杆32は、前記支持プ
レート５の下方で支柱４間に架設された支持フレーム30
とベース３との間にそれぞれ配設されているが、ネジ杆
31は上端部が支持フレーム30を貫通して回動自在に支持
され、ネジ杆31の上端にプーリ31aが固定されている。
ネジ杆31の回転用駆動モータ33が支持フレーム30の一側
に装着され、モータ33の上端に固定されたプーリ33aと
前記プーリ31aが駆動ベルト34で接続されている。ネジ
杆31は型抜き盤20を貫通するネジ孔（図示せず）に螺合
し、ガイド杆32は型抜き盤20を貫通するガイド孔（図示
せず）に緩挿される。ベース３上には、型抜き盤20の停
止台29が設けられている。

（スラブの把持具） 前記係合爪21上に、上端を外向きに屈曲した支持部材
35が立設され、各支持部材35の内側にエアシリンダ装置
36を介してスラブＡの把持具37が、スラブＡに対し進退
可能に配設されている。

（スラブの搬出装置） 第８図に示すように、前記ベルトコンベヤ装置６に直
交する方向にガイドレール41が配設され、このガイドレ
ール41上を走行する台車42の先端に、コンベヤ装置の上
方に張出してスラブＡを受け取るテーブル43が連接され
ている。44は台車42の駆動装置である。

（位置検出スイッチ） 上記したシャフト12の位置検出用リミットスイッチLS
1〜LS3のほかに、係合爪21の後退位置検出用リミットス
イッチLS4が型抜き盤20の一端に設けられ、また型抜き
盤20の位置検出用リミットスイッチLS5、LS6およびLS9
がネジ杆31に沿って設けられている。さらに、位置決め
金具８（ピストンロッド7a）の位置検出用リミットスイ
ッチLS7、LS8がエアシリンダ装置７に、スラブＡの型抜
き完了位置検出用リミットスイッチLS10が支持プレート
５の下に、金型２の型抜き作業位置検出用リミットスイ
ッチLS11がベルトコンベヤ装置６の上方にそれぞれ設け
られている。

次に、上記実施例の型抜き装置１についてその作動を
説明する。

加硫缶（図示せず）から取り出されて冷却されたスラ
ブ（円筒状ゴム成形品）Ａが、金型２の外周面に付着し
た状態で、ベルトコンベヤ装置６により、型抜き装置１
まで搬送されてくる。そして金型２の中心孔2c、2dが、
対向する上下の位置決め金具８と13とを結ぶ軸線上にく
ると、リミットスイッチLS11で検知され、ベルトコンベ
ヤ装置６が停止する（第１図）。

モータ16が回転して送りネジ機構11を介してシャフト
12が下降を始める。そしてリミットスイッチLS3で検知
されると、モータ16が停止してシャフト12の下降が中止
される。この状態で、シャフト12の下端の位置決め金具
13の一部が金型２の中心孔2d内に嵌挿される（第２
図）。

エアシリンダ装置７によりピストンロッド7aが上昇
し、上端の位置決め金具８が一対のコンベヤベルト3a間
を通って金型２の中心孔2cに嵌挿される。ピストンロッ
ド7aはリミットスイッチLS8で検知されるまで上昇し、
金型２を定位置へ扛上する。金型２の扛上に伴って、中
心孔2d内に位置決め金具13が完全に嵌挿された後、モー
タ16が回転（逆転）して、リミットスイッチLS2で検知
されるまでシャフト12が上昇する（第３図）。

モータ33の回転によりネジ杆31が回転し、型抜き盤20
が下降を始める。型抜き盤20がリミットスイッチLS5で
検知されると、モータ33の回転速度が徐々に遅くなり、
リミットスイッチLS6で検知されると型抜き盤20が停止
する。この状態で、型抜き盤20は金型２の下端に位置す
る。続いて、モータ26が回転し、係合爪21が前進して金
型２の外周面に当接すると、ショック・リレーでモータ
26の回転が停止する（第４図）。

加圧エア源（図示せず）から加圧エアが送られ、位置
決め金具2cの導入口10から金型２の中空部2bに、加圧エ
アが導入される。中空部2b内の圧力が金型２の外周面に
付着しているスラブＡの付着力より高くなると、周壁2a
の小孔2eから加圧エアが噴き出し、ピーという音を発す
る。この状態で、スラブＡの内周面と金型２の外周面と
の間に、エア層が形成され、スラブＡは金型２の外周面
から剥離される（第５図）。

モータ16が断続的に回転し、シャフト12がインチング
しながら徐々に下降して、複数の係合爪21に下端面が係
合して定位置に保持されたスラブＡに対し金型２が下降
する。なお、シャフト12がインチングしながら下降すの
に伴い、下側のエアシリンダ装置７はエアが圧縮されて
下降する。金型２はリミットスイッチLS3で検知される
まで下降し、スラブＡから金型２の一部が抜き出され
る。

モータ33が回転（逆転）し、ネジ杆31の回転により型
抜き盤20が上昇することにより、金型２に対しスラブＡ
が上方へ抜き取られる。リミットスイッチLS10がスラブ
Ａ（型抜きの完了）を検知すると、モータ33が停止して
型抜き盤20が停止すると共に、導入口10から金型２内へ
の加圧エアの導入も中止される（第６図）。

型抜きの完了後、モータ16が回転してシャフト12が下
降すると共に、エアシリンダ装置７によりピストンロッ
ド7aが下降することにより、金型２がベルトコンベヤ装
置６上に下降する。モータ16が回転（逆転）することに
よりシャフト12が上昇して初期位置に戻ると共に、ピス
トンロッド7aもさらに下降して初期位置に戻る。この結
果、位置決め金具８、13は金型２の中心孔2c、2dから抜
け出す。金型２はベルトコンベヤ装置６により次工程へ
搬送される。

ガイドレール41に沿って台車42が型抜き装置１側へ移
動し、テーブル43がベルトコンベヤ装置６の上方に張出
する。モータ33が回転しネジ杆31の回転に伴って型抜き
盤20が下降し、リミットスイッチLS5で検知されて停止
する。係合爪21がモータ26の回転により後退すると同時
に、各把持具37がエアシリンダ装置36により前進し、ス
ラブＡを把持する。係合爪21が初期位置に戻ったことが
リミットスイッチLS4で検知されると、把持具37がエア
シリンダ装置36により後退し、スリブＡが把持具37に沿
ってテーブル43上に下降する（第７図）。モータ33が回
転（逆転）してネジ杆31が回転することにより型抜き盤
20が初期位置まで上昇し、ミリットスイッチLS9で検知
されると停止する。テーブル43上にスラブＡが載置され
た状態で、ガイドレール41に沿って台車42が型抜き装置
１と反対方向に移動し、スラブＡが搬出される。

ところで、上記実施例では、金型２を昇降するために
下側にエアシリンダ装置７を、上側に送りネジ機構11に
より上下動するシャフト12をそれぞれ配備しているが、
上側にもエアシリンダ装置を用いてもよい。また、エア
シリンダ装置７に代えて、モータ駆動の送りねじ機構を
用いてもよい。さらに、前記各係合爪21を前進させた際
に、スラブＡの下端面とは係合するが、金型２の外周面
には接触しない位置で係合爪21の前進動作が停止するよ
うに制御すれば、係合爪21に特にナイロン樹脂などを用
いないでも金型２の外周面を傷付けることが確実に防止
される。

ところで、上記実施例では、スラブ（ゴム成形品）Ａ
が付着した金型２を抜き取る場合について説明したが、
ゴム成形品Ａに限らず、例えばウレタン樹脂成形品の場
合にも同様に実施できる。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、この発明の型
抜き装置は、下記の効果がある。

（１）金型に対し進退自在な複数の係合爪を円筒状成形
品の端面に係合させて抜き取るようにしたので、サイズ
の異なる金型を自動的にサイズに合わせて抜き取ること
ができ、従来の装置と違って金型のサイズが変わるたび
にリング体を取り替える必要がないから、作業者の手間
がかからず、生産能率が高い。また金型の外周面とこれ
に付着した円筒状成形品の内周面との間に加圧流体を噴
き出させて、円筒状成形品を剥離させた状態で、型抜き
するようにしたので、従来の装置に比べて型抜き力が大
幅に低減され、確実に型抜きできる。さらに円筒状成形
品の芯体の歪みバランスを図った状態で型抜きできるの
で、円筒状成形品に皺や傷を付けることがなく、製品の
歩留まりが高い。

（２）金型に対し円筒状成形品を上方に抜き取るように
して金型の昇降範囲を最小限に抑えたので、金型の搬入
・搬出の自動化が容易になり、また装置全体の省スペー
ス化が図られる。金型の搬送をコンベヤ装置で行うよう
にしたので、従来のようにクレーンなどで吊るための吊
持具を金型に設ける必要がなく、構造の簡素化が図れ
る。とくに金型は、多数必要とするので、コストを低減
するうえで有効である。

（３）請求項２記載の型抜き装置によれば、上記（１）
および（２）に記載の効果のほか、円筒状成形品の回収
がスムーズに且つ確実に行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかる型抜き装置を示す断面
図である。第２図〜第７図はそれぞれ第１図に示した型
抜き装置による型抜き工程を順番に示す断面図で、第７
図にだけ成形品の把持具および搬送装置を示している。
第８図は第１図のVIII−VIII線断面図である。第９図は
従来の一般的な型抜き装置を示す正面図である。 １……型抜き装置、２……金型、2b……中空部、2c、2d
……中心孔、６……ベルトコンベヤ装置、７……エアシ
リンダ装置、7a……ピストンロッド、８、13……位置決
め金具、10……加圧流体導入口、11……送りネジ機構、
12……型抜きシャフト、16、26、33……駆動モータ、20
……型抜き盤、21……係合爪、31……ネジ杆、37……把
持具、42……台車、43……テーブル、Ａ……スラブ（円
筒状ゴム成形品）。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 45/43

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下両面の中心位置に中心孔をまたその周
   壁にこれを貫通する複数の小孔をそれぞれ有する中空の
   金型の外周面に付着している円筒状成形品から、金型を
   相対的に抜き取るための型抜き装置であって、 前記金型の各中心孔に嵌挿可能な位置決め金具を先端に
   有し、金型を上下両面から相対向して挟持して所定高さ
   へ扛上する金型昇降装置と、 前記位置決め金具に開設され、金型の中空部に加圧流体
   を導入するための加圧流体導入口と、 金型の外周面に当接又は近接して前記成形品の下端面に
   係合可能な複数の係合爪を、金型の外周面に対し進退可
   能に配設した型抜き盤と、 型抜き盤を金型の軸方向に昇降させる昇降機構と、 前記金型昇降装置に対し金型を搬入および搬出するため
   のコンベヤ装置とを備えたことを特徴とする円筒状成形
   品の型抜き装置。
2. 【請求項２】金型の外周面から前記係合爪を介して抜き
   取られた円筒状成形品を把持する複数の把持具を、成形
   品に対し進退可能に前記型抜き盤に配設すると共に、前
   記コンベヤ装置上に張出して成形品を受け取る成形品搬
   出装置を設けた請求項１記載の型抜き装置。