JP4307765B2 - 成形体の取り出し補助装置および取り出しシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形装置などの成形装置から取り出された成形体を他の機器（搬送装置など）に受け渡す成形体の取り出し補助装置、および、成形装置から成形体を取り出す成形体の取り出しシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、樹脂レンズなどを成形する射出成形装置には、成形体を取り出す取り出し装置が設けられている。取り出し装置は、成形体を射出成形装置から取り出したのち、射出成形装置に隣接して設けられた搬送テーブルなどに載置するようになっている。
【０００３】
図９ないし図１２は、射出成形装置から成形体を取り出して搬送テーブルに載置する作業を表すものである。図９に示したように、射出成形装置は、樹脂材料に形状を付与するための固定金型１０２および可動金型１０４と、これらを開閉するための固定定盤１０３および可動定盤１０５とを有している。可動定盤１０５は、図示しないシリンダによって、固定定盤１０３に対して接近および離間する方向に移動するようになっている。なお、ここでは、可動定盤１０５の移動方向は水平方向であるものとする。
【０００４】
固定金型１０２と可動金型１０４との間には空隙１０１が形成されており、この空隙１０１には、固定金型１０２に設けられた図示しない注入部から、図中矢印Ｉで示したように、溶融した樹脂材料が流し込まれる。この空隙１０１は、溶融材料の流路であるスプル（ｓｐｒｏｕｅ）１０７と、このスプル１０７から供給された溶融材料を放射状に分流させるランナ（ｒｕｎｎｅｒ）１０８と、このランナ１０８の先端に形成されたキャビティ（ｃａｖｉｔｙ）１０９とからなっている。
【０００５】
成形が完了すると、図１０に示したように可動定盤１０５が移動して、可動金型１０４と固定金型１０２との間を開成する。このとき、成形体は、可動金型１０４の表面に付着した状態となる。これは、可動金型１０４の方が、溶融材料の注入部が設けられた固定金型１０２よりも早く温度が低下するからである。なお、成形体において、図９に示したスプル１０７およびランナ１０８にそれぞれ対応する部分は、スプル部Ｓおよびランナ部Ｒとする。また、成形体において、図９に示したキャビティ１０９に対応する部分は、製品（樹脂レンズ）となる部分であるため、レンズ部Ｌとする。
【０００６】
図１１に示したように、成形体の取り出し装置は、成形体のランナ部Ｒを把持するチャック板１１０と、このチャック板１１０を移動させる駆動機構（図示せず）とを備えている。チャック板１１０は、可動金型１０４に付着した成形体を把持したのち、可動金型１０４から離間する方向に移動し、これにより、成形体が可動金型１０４から離間する。そののち、チャック板１１０は、可動金型１０４と固定金型１０２（図１１では省略）との間から退避し、その板面が水平になるように向きを変える。さらに、チャック板１１０は、図中矢印Ａで示したように搬送テーブル１１１の上方に水平移動したのち、図中矢印Ｂで示したように搬送テーブル１１１上に下降し、成形体を搬送テーブル１１１に載置する。
【０００７】
ここで、図１０に示したように、固定金型１０２および可動金型１０４の間の空隙部１０１において、レンズ部Ｌの凸曲面に対応する面は、固定金型１０２に形成されるのが一般的である。従って、成形体のレンズ部Ｌの凸曲面は、スプル部Ｓの突出方向と同じ方向に向かって凸となる。このような場合には、成形体が搬送テーブル１１１上に載置される際、図１１に示したように、レンズ部Ｌの凸曲面が搬送テーブル１１１と反対の側を向くことになるため、レンズ部Ｌの変形などが生じる心配はない。
【０００８】
これに対し、レンズ部Ｌの凸曲面に対応する面が可動金型１０４に形成されている場合には、図１２に示したように、成形品のレンズ部Ｌの凸曲面は、スプル部Ｓの突出方向と反対の方向に向かって凸となる。従って、成形体を搬送テーブル１１１上に載置する際には、レンズ部Ｌの凸曲面が搬送テーブル１１１側を向くことになるため、そのまま搬送テーブル１１１上に載置したのでは、レンズ部Ｌの凸曲面が変形するおそれがある。そのため、搬送テーブル１１１には、レンズ部Ｌの凸曲面を収容するための凹部１１２が形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、搬送テーブル１１１に成形体のレンズ部Ｌの凸曲面を収容する凹部１１２を設けるようにしても、成形体の温度低下に伴う寸法収縮によってレンズ部Ｌの凸曲面が凹部１１２の周辺に接触し、損傷を受ける恐れがある。また、成形体を切断する工程においてレンズ部Ｌが動いてしまう可能性もあり、その際に、レンズ部Ｌの凸曲面が凹部１１２の周辺に接触して損傷を受ける恐れがある。
【００１０】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形体の製品対応部分の損傷を防止できる成形体の取り出し補助装置または取り出しシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による成形体の取り出し補助装置は、成形体を成形する成形装置とともに用いられ、成形装置から取り出された成形体を受け取って所定の機器に載置する取り出し補助装置であって、成形体を保持する保持手段と、この保持手段を、成形体を保持したまま反転させる反転手段とを備えたことを特徴とするものである。また、成形体が、レンズとしての凸曲面を有する製品対応部分を有しており、保持手段が、成形体を、その製品対応部分の凸曲面が前記所定の機器とは反対側を向くように、前記所定の機器に載置するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明による成形体の取り出しシステムは、成形体を成形する成形装置とともに用いられる成形体の取り出しシステムであって、成形装置から成形体を取り出す成形体の取り出し装置と、取り出し装置から成形体を受け取って所定の機器に載置する成形体の取り出し補助装置とを有するともに、この成形体の取り出し補助装置は、成形体を保持する保持手段と、この保持手段を成形体を保持したまま反転させる反転手段とを備えることを特徴とするものである。また、成形体が、レンズとしての凸曲面を有する製品対応部分を有しており、保持手段が、成形体を、その製品対応部分の凸曲面が前記所定の機器とは反対側を向くように、前記所定の機器に載置するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明による成形体の取り出し補助装置または取り出しシステムでは、成形装置から取り出された成形体は、保持手段によって保持される。保持手段は、成形体を保持したまま反転し、そののち、成形体を所定の機器に載置する。
【００１４】
なお、成形装置は、成形体を成形する固定型および可動型を備えており、可動型に、製品対応部分の凸曲面を形成する部位が形成されていることが好ましい。さらに、成形体は、一方向に延出する基幹部分と、この基幹部分の延出方向一端から放射状に延出する複数の腕状部分と、各腕状部分の先端に形成された製品対応部分とを有しており、保持手段は、成形体の腕状部分を把持することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る成形体の取り出し補助装置と共に用いられる射出成形装置１の基本構成を表す図である。射出成形装置１は、基台１０上に、熱可塑性樹脂などの成形材料を可塑化し流動化する射出部１１と、成形材料が注入される固定金型１２および可動金型１４と、この固定金型１２および可動金型１４をそれぞれ保持する固定定盤１３および可動定盤１５とを備えている。可動定盤１５は、基台１０上に設けられたシリンダ１６によって固定定盤１３に対して接近および離間する方向に移動されるようになっており、これにより固定金型１２および可動金型１４の開閉を行うようになっている。
【００１６】
ここでは、可動定盤１５の移動する方向（すなわち、図１における左右方向）をＸ方向と定義し、基台１０の表面に直交する方向（すなわち、図１における上下方向）をＺ方向と定義する。また、Ｘ方向およびＺ方向の両方に直交する方向（紙面に対して直交する方向）をＹ方向と定義する。
【００１７】
固定金型１２および可動金型１４の接合部には、溶融材料を流し込んで一定の形状を与えるための空隙が形成されている。この空隙は、射出部１１から溶融材料を流し込む流路であるスプル１７と、このスプル１７から供給された溶融材料を放射状に分流させるランナ１８と、このランナ１８の先端に形成されたキャビティ１９とを有している。本実施の形態では、８個のレンズを成形するよう、８個のキャビティ１９が設けられているものとする。
【００１８】
固定金型１２および可動金型１４により成形された成形体Ｗ（図３）は、上述したスプル１７に対応する基幹部分であるスプル部Ｓと、ランナ１８に対応する腕状部分であるランナ部Ｒと、キャビティ１９に対応する製品対応部分であるレンズ部Ｌとを有している。本実施の形態では、成形体Ｗは、４本のランナ部Ｒと、８個のレンズ部Ｌとを有しているものとする。
【００１９】
図２は、射出成形装置１の周辺装置の構成を表すものであり、本実施の形態に係る成形体の取り出し補助装置を含む斜視図である。射出成形装置１の周囲には、射出成形装置１から成形体Ｗを取り出す取り出し装置２と、この取り出し装置２により取り出された成形体Ｗの受け渡しを行う取り出し補助装置３とを備えている。ここで、取り出し補助装置３は、本発明における「成形体の取り出し補助装置」の一具体例に対応する。また、取り出し装置２と取り出し補助装置３とを合わせたものは、本発明における「成形体の取り出しシステム」の一具体例に対応する。
【００２０】
取り出し装置２は、成形体Ｗを把持するチャック板２１と、このチャック板２１をＺ方向に移動させるＺ方向スライド軸２２とを有している。このＺ方向スライド軸２２は、Ｘ方向に延びるＸ方向シャフト２４に沿って摺動するＸ方向スライドキャリア２３に取り付けられている。Ｘ方向シャフト２４は、さらに、Ｙ方向に延びるＹ方向シャフト２６に沿って摺動するＹ方向スライドキャリア２５に取り付けられている。これらＺ方向スライド軸２２、Ｘ方向スライドキャリア２３およびＹ方向スライドキャリア２５は、それぞれ図示しないアクチュエータによって駆動され、これにより、チャック板２１がＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向の３方向に移動するようになっている。
【００２１】
図３は、取り出し装置２のチャック板２１を拡大して示す図である。チャック板２１は、２枚の板状部材である第１プレート２０１および第２プレート２０２を備えて構成されている。第２プレート２０２の上端は、上述したＺ方向スライド軸２２（図２）の下端に揺動可能に設けられた揺動板２０８に取り付けられている。これにより、チャック板２１は、可動金型１４に対向する鉛直状態（図３では実線で示した状態）と、図３に一点鎖線で示した水平状態との間で揺動可能となっている。なお、鉛直状態では、第１プレート２１が可動金型１４側に位置し、第２プレート２２が固定金型１２側に位置するようになっている。第１プレート２０１は、図示しない弾性部材を介して第２プレート２０２に取り付けられており、第２プレート２０２に対して接近および離間する方向に所定量移動できるようになっている。
【００２２】
チャック板２１は、第１プレート２１および第２プレート２２のほぼ中央部に形成された、成形体Ｗのスプル部Ｓを挿通させる挿通孔２０６を有している。チャック板２１は、さらに、成形体Ｗのランナ部Ｒを把持するチャック爪２００を有している。チャック爪２００は、第１プレート２０１に形成された開口部２０５を通じて可動金型１４側に突出しており、図示しないアクチュエータにより駆動され、成形体Ｗにおける例えば２本のランナ部Ｒを把持するようになっている。
【００２３】
図２に示したように、射出成形装置１に対しＹ方向に隣接して、取り出し補助装置３および搬送テーブル５が設けられている。取り出し補助装置３は、取り出し装置２から成形体Ｗを受け取ると共に、その成形体Ｗを搬送テーブル５に載置するものである。また、搬送テーブル５は、図示しない移動機構によって水平移動し、成形体Ｗを後工程の装置（例えば切断装置）に搬送するものである。
【００２４】
図４は、取り出し補助装置３の基本構成を表す側面図である。この取り出し補助装置３は、Ｚ方向に延びる支柱３０と、この支柱３０の長手方向に沿って延びる案内レール３１と、この案内レール３１に沿ってＺ方向に移動可能に構成された昇降体３２とを備えている。さらに、この昇降体３２には、回転シリンダ３４が取り付けられており、回転シリンダ３４の出力軸３５には、成形体Ｗを把持するホルダ３６が取り付けられている。ホルダ３６は、本発明における「保持手段」の一具体例に対応する。また、回転シリンダ３４は、本発明における「反転手段」の一具体例に対応する。なお、図４には、昇降体３２がその移動範囲のほぼ上端である「第１位置」にある状態と、移動範囲のほぼ下端である「第２位置」にある状態とを合わせて示している。
【００２５】
図５は、取り出し補助装置３の要部の構成を表す斜視図である。取り出し補助装置３のホルダ３６は、例えば四角形の支持板３７を有しており、この支持板３７の一方の面（図中上側の面）には、成形体Ｗの２つのランナ部Ｒを把持する２つの把持部４０が設けられている。各把持部４０は、一対の把持爪４１と、この把持爪４１を駆動するアクチュエータ４２とを備えている。２つの把持部４０は、取り出し装置２のチャック板２１によりチャックされるランナ部Ｒと異なる２本のランナ部をそれぞれ把持するよう配置されている。また、支持板３７の載置面のほぼ中央部には、成形体ＷのスプルＳの下面に当接する当接部材３８が形成されている。
【００２６】
図４に示したように、この取り出し補助装置３では、昇降体３２が第１位置にあるときに、ホルダ３６が取り出し装置２から成形体Ｗを受け取る。さらに、昇降体３２が第１位置から第２位置に移動し、その間に、回転シリンダ３４が作動してホルダ３６が１８０°反転する。さらに、昇降体３２が移動範囲の第２位置に達すると、ホルダ３６が成形体Ｗを解放して、搬送テーブル５に載置するようになっている。
【００２７】
搬送テーブル５には、成形体Ｗのスプル部Ｓを挿通させる挿通孔５１と、レンズ部Ｌを吸着保持するの吸着孔５２とを有している。この吸着孔５２は、図示しない真空吸着装置に接続されており、成形体Ｗのレンズ部Ｌを真空吸着により保持できるようになっている。また、図６に拡大して示したように、成形体Ｗのレンズ部Ｌの凸曲面と反対側の面は、僅かに凹曲面が形成されており、その凹曲面の周縁部で搬送テーブル５に接するようになっている。
【００２８】
次に、このように構成された取り出し補助装置３の動作について、射出成形装置１および搬送テーブル５の動作と合わせて説明する。図７ないし図８は、射出成形装置１から成形体Ｗを取り出す動作を説明するための図である。図７に示したように、射出成形装置１では、固定金型１２と可動金型１４の間に溶融材料が流し込まれて成形が行われたのち、可動定盤１５が移動して、可動金型１４が可動金型１４から離間する。このとき、成形体Ｗは、可動金型１４の表面に付着した状態にある。
【００２９】
次に、取り出し装置２のＺ方向スライド軸２２が下方に移動して、チャック板２１を固定金型１２と可動金型１４との間に位置させる。さらに、Ｘスライド体２３がＸ方向シャフト２４に沿ってＸ方向に適宜移動して、チャック板２１の２つのチャック板２１が、成形体Ｗの２本のランナ部Ｒをそれぞれ把持する。さらに、可動定盤１５に設けられた図示しない突き出し機構が、成形体Ｗを可動金型１４から突き出す。これにより、成形体Ｗは、可動金型１４から離間してチャック板２１に保持される。
【００３０】
続いて、図８に示したように、Ｚ方向スライド軸２２が上昇して、チャック板２１を固定金型１２と可動金型１４との間から上方に退避させ、次いで、チャック板２１が９０度揺動し、チャック板２１の板面を水平にする。そののち、Ｙ方向スライドキャリア２５が作動して、図４に示した取り出し補助装置３上に移動する。
【００３１】
このとき、図４に示したように、取り出し補助装置３の昇降体３２は、第１位置（すなわち、成形体Ｗを受け取る位置）にある。これにより、取り出し装置２のチャック板２１と、取り出し補助装置３のホルダ３６とが対向する。そののち、取り出し補助装置３の把持部４０（図５）が作動して、成形体Ｗのランナ部Ｒを把持する。このとき、把持部４０は、チャック板２１がチャックしている２本のランナ部と異なる２本のランナ部を把持する。次いで、取り出し装置２のチャック板２１による成形体Ｗのチャックを解除する。取り出し装置２のチャック板２１は、成形体Ｗのチャックを解除したのち、射出成形装置１上のもとの位置に移動する。
【００３２】
ホルダ３６が成形体Ｗのランナ部Ｒを保持したのち、昇降体３２が下降を開始する。昇降体３２の下降中、回転シリンダ３４が作動し、ホルダ３６を１８０°回転させる。これにより、ホルダ３６に保持された成形体Ｗは、スプル部Ｓを下に向けた状態になる。ホルダ３６が第２位置に達すると、成形体Ｗが搬送テーブル５に載置される。そののち、図示しない真空吸着装置が作動して、吸着孔５２を介してレンズ部Ｌの真空吸着を行う。これにより、成形体Ｗは、搬送テーブル５上で保持される。
【００３３】
成形体Ｗが搬送テーブル５により保持されたのち、取り出し補助装置３のホルダ３６は、把持部４０によるランナ部Ｒの把持を解除する。そののち、取り出し補助装置３の昇降体３２が上昇して第１位置に戻る。また、昇降体３２が第２位置から第１位置まで戻る途中において、回転シリンダ３４が作動して、ホルダ３６を１８０°回転させ、ホルダ３６の向きをもとの状態（すなわち、把持部４０が上側を向いた状態）に戻す。搬送テーブル５は、図示しない下流装置（例えば切断装置）まで移動し、成形体Ｗの切断などの処理が行われる。
【００３４】
このように、本実施の形態によれば、取り出し装置２によって取り出した成形体Ｗを、取り出し補助装置３において反転させながら搬送テーブル５に載置するようにしたので、成形体Ｗのレンズ部Ｌの凸曲面を搬送テーブル５に接触しないようにすることができる。従って、レンズの凸曲面となる部分が変形したり、傷が加わったりすることが防止される。また、後工程において、レンズを個別に反転させる必要がないため、組み立て作業の煩雑化を防止できる。
【００３５】
さらに、取り出し補助装置３において、成形体Ｗのランナ部Ｒを把持するようにしたので、曲がりが生じやすいスプル部Ｓを把持する場合よりも、確実に成形体Ｗを保持することができる。
【００３６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、成形体Ｗが８つのレンズ部Ｌを有するようにしたが、レンズ部の数は７以下であっても９以上であってもよい。また、本実施の形態では、成形体Ｗのランナ部Ｒの数は４としたが、ランナ部Ｒの数は５以上であってもよいし、３以下であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項３のいずれか１に記載の成形体の取り出し補助装置または請求項４ないし請求項６のいずれか１に記載の成形体の取り出しシステムによれば、成形体を保持した保持手段を反転させたのち、その保持手段が成形体を所定の機器に載置するようにしたので、成形体が凸曲面を有している場合でも、その凸曲面が機器に接触しないようにすることができ、凸曲面の損傷を防止することができる。
【００３８】
特に、請求項３に記載の成形体の取り出し補助装置または請求項６に記載の成形体の取り出しシステムによれば、成形体の腕状部分を保持するようにしたので、成形体の幹状部分が変形していた場合でも、確実に成形体を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る成形体の取り出し補助装置と共に用いられる射出成形装置の基本構成を表す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る成形体の取り出し補助装置を含む、射出成形装置の周辺装置の構成を表す斜視図である。
【図３】図１に示した射出成形装置から成形体を取り出す取り出し装置の要部構成を表す斜視図である。
【図４】図２に示した取り出し補助装置の構成を表す側面図である。
【図５】図２に示した取り出し補助装置の要部を表す斜視図である。
【図６】図２に示した取り出し補助装置における吸着孔の周辺の断面構造を表す図である。
【図７】図１に示した射出成形装置から成形体を取り出す動作を説明するための図である。
【図８】図９に続く工程を説明するための図である。
【図９】従来の成形体の取り出し方法を説明するための図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための図である。
【図１２】従来の成形体の取り出し方法の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１…射出成形装置、２…取り出し装置、２１…チャック板、３…取り出し補助装置、３２…昇降体、３４…回転シリンダ、３６…ホルダ、５０…搬送テーブル。

Claims (6)

1. 成形体を成形する成形装置とともに用いられ、前記成形装置から取り出された前記成形体を受け取って所定の機器に載置する取り出し補助装置であって、
   前記成形体を保持する保持手段と、
   この保持手段を、前記成形体を保持したまま反転させる反転手段と
   を備え、
   前記成形体は、レンズとしての凸曲面を有する製品対応部分を有しており、
   前記保持手段が、前記成形体を、その製品対応部分の凸曲面が前記所定の機器とは反対側を向くように、前記所定の機器に載置するようにした
   ことを特徴とする成形体の取り出し補助装置。
2. 前記成形装置は、前記成形体を成形する固定型および可動型を備えており、
   前記可動型に、前記製品対応部分の前記凸曲面を形成する部位が形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の取り出し補助装置。
3. 前記成形体は、一方向に延出する基幹部分と、この基幹部分の延出方向一端から放射状に延出する複数の腕状部分と、各腕状部分の先端に形成された製品対応部分とを有しており、
   前記保持手段は、前記成形体の前記腕状部分を把持すること
   を特徴とする請求項１記載の成形体の取り出し補助装置。
4. 成形体を成形する成形装置とともに用いられる、成形体の取り出しシステムであって、
   前記成形装置から前記成形体を取り出す、成形体の取り出し装置と、
   前記取り出し装置から前記成形体を受け取って所定の機器に載置する、成形体の取り出し補助装置と
   を有するともに、
   前記成形体の取り出し補助装置は、前記成形体を保持する保持手段と、この保持手段を前記成形体を保持したまま反転させる反転手段とを備え、
   前記成形体は、レンズとしての凸曲面を有する製品対応部分を有しており、
   前記保持手段が、前記成形体を、その製品対応部分の凸曲面が前記所定の機器とは反対側を向くように、前記所定の機器に載置するようにした
   ことを特徴とする成形体の取り出しシステム。
5. 前記成形装置は、前記成形体を成形する固定型および可動型を備えており、
   前記可動型に、前記製品対応部分の前記凸曲面を形成する部位が形成されていること
   を特徴とする請求項４記載の成形体の取り出しシステム。
6. 前記成形体は、一方向に延出する基幹部分と、この基幹部分の延出方向一端から放射状に延出する複数の腕状部分と、各腕状部分の先端に形成された製品対応部分とを有しており、
   前記保持手段は、前記成形体の前記腕状部分を把持すること
   を特徴とする請求項４記載の成形体の取り出しシステム。

Images