JP4474254B2 - 成形品取出装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機で成形された成形品を射出成形機の金型から射出成形機の機外へ取り出し、機外の成形品収容部へ収容する成形品取出装置に関するものである。

従来、上記の成形品取出装置の構成として、例えば下記の特許文献１に記載されたように、成形品を把持するためのクランプ爪を有し空気圧で駆動されるエアチャックを用い、１回の成形の終了後で固定側金型と可動側金型が開かれたときに、エアチャックを金型上の待機位置から可動側金型と固定側金型の間で可動側金型の前面に露出している成形品に対向する位置に下降させ、クランプ爪により成形品を把持して可動側金型から引き抜き、上昇させて機外へ取り出す構成が採用されている。また、下記の特許文献２に記載されたように、負圧で成形品を吸着して保持する保持手段を複数配設した保持装置を移動させて成形品を吸着保持し、機外へ取り出す構成も採用されている。
特開平１０−１１３９５８号公報 特開２００３−１６５１４７号公報

しかしながら、上記のような従来の構成では、特に成形品の形状がギヤ形状など凹凸が複雑な形状である場合、その形状に合わせた高価な専用のエアチャックや吸着部材を作製して使用しなければ、金型からの成形品の取り出しが困難であるので、その専用のエアチャックや吸着部材などの作製のためにコストがかかってしまうという問題があった。

また、金型上の成形品の位置に対して、エアチャックや吸着部材で成形品を把持したり吸着したりする位置を厳密に正確に合わせないと、成形品を保持できなかったり傷付けてしまったりして支障なく取り出しを行なえないので、その位置合わせに時間がかかり、射出成形機の稼動率が下がってしまうという問題があった。

本発明の課題は、射出成形機の成形品取出装置において、上記のような問題を解決し、成形品取出装置自体のコストダウンと共に射出成形機の稼動率の向上を図ることができる構成を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、
射出成形機で成形され金型から突き出される成形品を受け取って射出成形機の機外に取り出し、機外の成形品収容部に収容する成形品取出装置であって、
成形品を受け入れるための開口を有し、カバーに対して第１と第２の回動位置に回動可能で、第１の回動位置にあるときには開口がカバーから露出して開き、第２の回動位置にあるときには開口がカバーにより覆われて閉じるポケットを備え、
該ポケットが成形品の金型からの受け取り時と成形品収容部への収容時には第１の回動位置にあり、成形品の受け取り直後から収容直前までは第２の回動位置にあることを特徴とする。

本発明の成形品取出装置によれば、成形品がポケットに収まる大きさであれば、成形品の形状の複雑さなどに関係なく、成形品を確実にポケットで受け取って取り出すことができ、成形品の形状に関係なくポケットに収まる大きさの成形品の取り出しに汎用的に使用することができる。したがって、その作製のためのコストがかからず、成形品取出装置のコストダウンが図れる。また、ポケットの大きさが成形品の大きさに対して余裕があれば、金型上の成形品の位置と、ポケットの成形品を受け取る位置との位置関係が多少ずれていても、支障なく成形品を受け取ることができるので、ポケットの成形品受け取り位置の位置合わせを厳密に行なう必要がなく、簡単に短時間で行なうことができる。従って、射出成形機の稼動率を向上させることができるという優れた効果が得られる。

以下、添付した図を参照して本発明の実施の形態を説明する。ここでは、可動側金型が固定側金型に対して水平に接近する一方向と離間する逆方向に移動して金型が開閉する横型の射出成形機であって一度に４個の成形品を成形する射出成形機の金型から成形品を４個ずつ射出成形機の機外へ取り出し、機外の成形品収容部へ収容する成形品取出装置の実施例を示す。

図１は、本実施例の成形品取出装置５を機上に設けた射出成形機１の全体の外観を示している。上述したように、射出成形機１は、可動側金型２が固定側金型３に対して水平に接近する一方向と離間する逆方向（以下、金型の開閉方向ないし前後方向という）に移動して金型が開閉する横型の射出成形機であって一度に４個の成形品を成形するものとする。

成形品取出装置５の構成として、横ガイドフレーム６が固定側金型３の上方で金型の開閉方向に直交する水平な横方向に沿って延びるように固定されており、この横ガイドフレーム６上には金型の開閉方向に沿って延びる前後ガイドフレーム７が搭載され、不図示の横方向駆動機構のモータなどの駆動源の駆動により横ガイドフレーム７に案内されて上記の横方向に走行する。前後ガイドフレーム７にはキャリッジ８が搭載されており、不図示の前後方向駆動機構の駆動源の駆動により前後ガイドフレーム７に案内されて前後方向（金型の開閉方向）に移動する。キャリッジ８の上下に昇降機構９と、これの駆動により昇降する製品（成形品）側アーム１０が搭載されており、製品側アーム１０の先端（下端）には、金型の型開き時に可動側金型２から４個ずつ突き出される成形品を受け取って取り出すための取出装置用アタッチメント（以下、取出アタッチメントと略す）１１が取り付けられる。上述した横方向駆動機構、前後方向駆動機構及び昇降機構９のそれぞれの駆動源の駆動によって製品側アーム１０と共に取出アタッチメント１１が横方向及び前後方向に移動すると共に上下方向に昇降し、射出成形機１の金型からの成形品の機外への取り出しと機外の成形品収容部への収容を行うことができる。

なお、図１には示していないが、後述する図５（Ａ）〜図５（Ｈ）に示すようにランナー１３の取り出しと収容を行うためのランナー側アーム１２が成形品取出装置５に設けられ、製品側アーム１０と同様に横方向及び前後方向に移動し、上下方向に昇降できるようになっている。

図２及び図３（Ａ），（Ｂ）は、取出アタッチメント１１の構成の詳細を説明するもので、取出アタッチメント１１が鉛直な向きにありポケット１８が閉じた状態での正面図、及びポケット１８が閉じた状態と開いた状態での側面図である。なお図２では軸２２を、また図３ではねじりコイルバネ２３を透視して示してある。

取出アタッチメント１１は、その構成部材の全体を支持する支持部材１５、これに固定された４つのフレーム１６、このフレーム１６のそれぞれに固定された４つのポケット上面カバー（以下、カバーと略す）１７、このカバー１７のそれぞれの下側に回動可能に設けられた４つのポケット１８、及び、このポケット１８のそれぞれを独立して回動させるための４つのエアーシリンダ１９などからなる。

支持部材１５は、上下２枚のプレート１５ａ，１５ｂをフレーム１５ｃで連結したもので、上側のプレート１５ａに形成された２つの長穴１５ｄを介して４本のねじ２０により製品側アーム１０の先端に設けられたアタッチメント取付部２１に対して上下方向に位置調整可能に固定される。

なお、取付部２１は軸２１ａを支点として回動可能に設けられると共に、製品側アーム１０に設けられたエアーシリンダ２９の駆動軸２９ａに対してピン２１ｂにより連結され、エアーシリンダ２９の駆動により軸２１ａを回動中心として図３中で反時計方向と時計方向に回動するようになっている。これにより取出アタッチメント１１は、図３及び後述する図５（Ａ）〜図５（Ｇ）に示すように支持部材１５の向きが鉛直になる第１の向きの回動位置と、後述する図５（Ｈ）及び図５（Ｉ）に示すようにポケット１８を下側として水平になる第２の向きの回動位置に回動できるようになっている。

フレーム１６は、それぞれ上下左右に整列する配置でねじにより下側のプレート１５ｂに固定され、プレート１５ｂの前記ねじを通すねじ穴を複数組にする、或いはねじ穴を長穴にすることなどにより、固定位置を上下左右に調整することが可能であり、これにより、カバー１７とポケット１８のそれぞれの上下左右のピッチが射出成形機の金型の図示していない４つのキャビティのピッチに対応して調整できるようになっている。

カバー１７は、それぞれ図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、円周の４分の１（９０度分）の円弧形状に湾曲したプレート状に形成され、その湾曲の円周方向の両端部１７ａ，１７ｂが湾曲の外側に直角に折曲されており、一方の端部１７ａが手前の上側で垂直になり、他方の端部１７ｂが奥の下側で水平になるようにして、それぞれねじなどでフレーム１６のそれぞれに固定される。

ポケット１８は、それぞれ図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、カバー１７の湾曲の内側に丁度収まる円形の４分の１周分の扇形である枡形状、すなわち左右の側面が扇形であって前面と背面が長方形である枡形状に形成され、扇形の円弧の側が成形品を受け入れるための開口として開放されている。そして、扇形の円周方向がカバー１７の湾曲の円周方向に沿う配置で、左右の両側面の扇形の頂点付近をフレーム１６の左右両側の下端部に設けられた軸受部１６ａに軸受された軸２２により軸支され、軸２２を回動中心として、カバー１７の湾曲の円周方向に沿って図３及び図４の（Ａ）に示す回動位置と（Ｂ）に示す回動位置に回動可能に設けられている。

（Ａ）の回動位置では、支持部材１５が鉛直な向きの状態でポケット１８の前面と背面がそれぞれ鉛直と水平になり、ポケット１８の開口全体がカバー１７により覆われて閉じる（以下、この回動位置を閉鎖位置という）。（Ｂ）の回動位置では、支持部材１５が鉛直な向きの状態でポケット１８の前面が水平方向に対して所定角度θ（例えば３０度前後）をなすように前側に傾斜し、ポケット１８の開口の大部分（（９０度−θ）／９０度の部分）がカバー１７から露出して開く（以下、この回動位置を開放位置という）。また、ポケット１８のそれぞれは軸２２を介してポケット１８に弾装されたねじりコイルバネ２３のそれぞれの弾性力により（Ｂ）の開放位置へ回動する回動方向に付勢されている。

エアーシリンダ１９は、加圧エアーが供給されると駆動軸１９ａが引っ込む単動引き型のものであり、ポケット１８のそれぞれの右側ないし左側においてフレーム１６に固定された不図示のシリンダ取付板に対してピン２５により回動可能に取り付けられている。エアーシリンダ１９の駆動軸１９ａの先端はベアリング２６を介して、ポケット１８の右側面ないし左側面に突設された軸２７に対して回動可能に連結されている。エアーシリンダ１９は、それぞれ不図示のチューブを介してエアーを供給されて駆動される。

エアーシリンダ１９の非駆動状態、すなわちエアーが供給されていない状態では、ポケット１８はねじりコイルばね２３の弾性力によって図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示された開放位置に回動して不図示のストッパにより係止されており、駆動軸１９ａはエアーシリンダ１９の本体から引き出された状態にある。この状態からエアーシリンダ１９にエアーが供給されると、その圧力によって駆動軸１９ａが引っ込んでポケット１８を引張することにより、ポケット１８がねじりコイルバネ２３の弾性力に抗して図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示された閉鎖位置に回動して閉じると共に、エアーシリンダ１９が図３（Ａ）に示された回動位置に回動する。更に、この状態からエアーの供給を停止すると、駆動軸１９ａの引張力がなくなり、ねじりコイルバネ２３の弾性力によりポケット１８が図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示された開放位置へ回動させられ、これに伴って駆動軸１９ａがエアーシリンダ１９の本体から引き出され、エアーシリンダ１９が図３（Ｂ）に示された回動位置へ回動させられる。

次に、本実施例の成形品取出装置による成形品の取出動作について図５（Ａ）〜図５（Ｉ）により説明する。

図５（Ａ）は、１回の射出成形が終了した後、可動側金型２が型開き方向の図中左方向に所定距離移動し、これに連動して固定側型板４も型開き方向に移動し、可動側金型２と固定側型板４と固定側金型３が互いに所定距離離間して型開きが完了した状態を示しており、可動側金型２の前面に形成されたキャビティ部のそれぞれに成形品３０が露出し、固定側金型３の前面には型開き時に成形品３０と切り離されたランナー１３が露出している。この状態で製品側アーム１０と取出アタッチメント１１は可動側金型２と固定側型板４の間の上方の待機位置にあり、取出アタッチメント１１は支持部材１５が鉛直になる向きになっており、各ポケット１８が前述した開放位置に回動して上向きに開いた状態にある。また、ランナー側アーム１２は固定側金型３と固定側型板４の間の上方の待機位置にある。

この状態から図５（Ｂ）に示すように両アーム１０，１２を下降させ、それぞれ、取出アタッチメント１１の上向きに開いた各ポケット１８の開口が各成形品３０の下側に対向する位置と、ランナー側アーム１２の先端に設けられた不図示のチャック部がランナー１３を把持し得る位置まで下降させる。なお、このときに各ポケット１８の開口を各成形品３０の下側に対向させ得るように、予め、金型の各キャビティの上下左右のピッチに対応して、支持部材１５のアタッチメント取付部２１に対する取り付け位置と、支持部材１５に対する各フレーム１６の取り付け位置、すなわち各カバー１７と各ポケット１８の取り付け位置を調整しておく。

次に、図５（Ｃ）に示すように、製品側アーム１０を図中で左方向に前進させ、取出アタッチメント１０の各ポケット１８が各成形品３０より少し低い位置で可動側金型２の前面に当接する寸前の位置まで移動させると共に、ランナー側アーム１２のチャック部を駆動してランナー１３を把持させる。

次に、可動側金型２の不図示の突き出しピンの駆動により、図５（Ｄ）に矢印で示す様に可動側金型２から各成形品３０を前側に突き出させる。突き出された各成形品３０は落下して各ポケット１８の開口から各ポケット１８内に投入され受け取られる。

次に、各エアーシリンダ１９にエアーを供給することにより、図５（Ｅ）に示すように各ポケット１８を閉鎖位置に回動させて閉じ、各ポケット１８内に各成形品３０を保持した後、図５（Ｆ）に示すように、製品側アーム１０を図５（Ｂ）の位置まで後退させると共に、ランナー側アーム１２を図中左方向に前進させ、把持したランナー１３を固定側金型３から引き抜かせる。

次に、図５（Ｇ）に示すように、取出アタッチメント１１とランナー１３が金型２，３より上方に離間する位置まで両アーム１０，１２を上昇させた後、図５（Ｇ）の位置から、製品側アーム１０を左方向に前進させ、ランナー側アーム１２を右方向に後退させる。

次に、図３で先述したエアーシリンダ２９の駆動により取出アタッチメント１１を図３中で反時計方向に９０°回転させ、図５（Ｈ）に示すように、各ポケット１８を下側として支持部材１５の向きが水平になる回動位置に回動させる。

その後、両アーム１０，１２を図５（Ｈ）の紙面に垂直な横方向の一方向に移動させ、製品側アーム１０については、射出成形機１の機外で図５（Ｉ）に示す成形品収容部（容器）３１上の位置に移動させた後、成形品収容部３１より少しだけ高い位置まで下降させ、さらに各エアーシリンダ１９の駆動により、図５（Ｉ）に示す様に、各ポケット１８を開放位置に回動させて開く。開いた各ポケット１８の下向きになった開口から各成形品３０が成形品収容部３１内に落下して収容される。

また、ランナー側アーム１２については、不図示のランナー収容部上の位置に移動させてチャック部で把持したランナー１３を放し、ランナー１３はランナー収容部内に落下して収容される。

なお、この間に、可動側金型２と固定側型板４を図５（Ｇ）中で右方向に移動させ、図５（Ｈ）に示すように固定側型板４が固定側金型３に密着し、可動側金型２が固定側型板４に密着して型締めされる位置まで移動させる。そして、型締めが完了したら次の回の成形を開始する。

一方、成形品３０の収容後、製品側アーム１０を図５（Ｉ）の位置から上昇させた後、エアーシリンダ２９の駆動により取出アタッチメント１１を図５（Ｉ）の回動位置から時計方向に９０°回動させ、支持部材１５の向きが鉛直になる回動位置に回動させる。その後、両アーム１０，１２を横方向と後ろ方向ないし前方向に移動させ、図５（Ａ）の待機位置に戻す。そして、次の回の成形が終了して図５（Ａ）のように型開きが完了するのを待ち、型開きが完了したら上述した動作を繰り返す。こうして順次４個ずつの成形品の取り出しを行なうことができる。

以上のような本実施例の成形品取出装置によれば、成形品がポケット１８に収まる大きさであれば、成形品の形状の複雑さなどに関係なく、成形品を確実にポケットで受け取って取り出すことができ、取出アタッチメント１１を成形品の形状に関係なくポケット１８に収まる大きさの成形品の取り出しに汎用的に使用することができる。したがって、成形品の形状に応じて専用の取出アタッチメントを作製して使用する必要がなく、その作製のためのコストがかからず、成形品取出装置のコストダウンが図れるという利点がある。

また、ポケット１８の大きさが成形品の大きさに対して余裕があれば、可動側金型２上の成形品の位置と、ポケット１８の成形品を受け取る位置との位置関係が多少ずれていても、支障なくポケット１８により成形品を受け取ることができるので、ポケット１８の成形品受け取り位置の位置合わせを厳密に行なう必要がなく、簡単に短時間で行なうことができる。従って、射出成形機の稼動率を向上させることができるという利点がある。

また、取出アタッチメント１１（の支持部材１５）の製品側アーム１０に対する取り付け位置が上下方向に調整可能であると共に、カバー１７，ポケット１８，エアーシリンダ１９を取りつけたフレーム１６の支持部材１５に対する取り付け位置が上下及び左右方向に調整可能であるので、異なる金型のキャビティピッチに対応することができる。

なお、以上に説明した実施例では、ポケット１８の数を４つとしたが、その数は射出成形機が１度に成形する成形品の数に応じるなどして４に限らないことは勿論である。

また、実施例では、４つのポケット１８を４つのエアーシリンダ１９によってそれぞれ独立して回動させるようにしたが、１つのエアーシリンダで４つのポケット全部を回動させるようにしてもよく、２つのエアーシリンダでポケットを２つづつ回動させるようにしてもよい。ただし１つのエアーシリンダで複数のポケットを回動させる構成では、エアーシリンダによる回動力を各ポケットに伝達する機構が複雑になったりするなどの問題がある。

また、実施例では、４つのポケット１８で成形品を１つづつで合計４つ受け取るものとしたが、例えば、ポケット１８の幅を２倍以上としてポケット１８を上下に２つ設け、各ポケット１８で成形品を２つづつで合計４つ受け取るというようにして、１つのポケットで複数の成形品を受け取るようにしてもよい。なお、ポケットの幅を大きくしておくことにより、１つのポケットにより１つの成形品を受け取る場合と２以上の複数の成形品を受け取る場合に兼用することもできる。

本発明の実施例による成形品取出装置を機上に設けた射出成形機の全体の外観を示す斜視図である。 成形品取出装置の取出アタッチメントの構造を示す正面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、それぞれ取出アタッチメントのポケットが閉じた状態と開いた状態を示す側面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、それぞれポケットが閉じた状態と開いた状態を示すポケットとカバーの斜視図である。 成形品取出装置の製品側アームとランナー側アームが待機位置にあり型開きが完了した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 両アームが金型間に下降した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 製品側アームが前進し、ランナー側アームがランナーを把持した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 成形品が突き出される様子を示す成形品取出動作の説明図である。 取出アタッチメントのポケットが閉じて成形品を保持した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 製品側アームが後退し、ランナー側アームが前進してランナーを引き抜いた状態を示す成形品取出動作の説明図である。 両アームが上昇した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 ランナー側アームが後退し、製品側アームが前進して水平に回動した状態を示す成形品取出動作の説明図である。 成形品収容部上でポケットが開き成形品が落下して収容される様子を示す成形品取出動作の説明図である。

符号の説明

１ 射出成形機
２ 可動側金型
３ 固定側金型
４ 固定側型板
５ 成形品取出装置
１０ 製品側アーム
１１ 取出アタッチメント
１２ ランナー側アーム
１３ ランナー
１５ 支持部材
１６ フレーム
１７ ポケット上面カバー
１８ ポケット
１９ エアーシリンダ
２３ ねじりコイルバネ
２９ エアーシリンダ
３０ 成形品

Claims (5)

1. 射出成形機で成形され金型から突き出される成形品を受け取って射出成形機の機外に取り出し、機外の成形品収容部に収容する成形品取出装置であって、
   成形品を受け入れるための開口を有し、カバーに対して第１と第２の回動位置に回動可能で、第１の回動位置にあるときには開口がカバーから露出して開き、第２の回動位置にあるときには開口がカバーにより覆われて閉じるポケットを備え、
   該ポケットが成形品の金型からの受け取り時と成形品収容部への収容時には第１の回動位置にあり、成形品の受け取り直後から収容直前までは第２の回動位置にあることを特徴とする成形品取出装置。
2. 前記ポケットとカバーを支持する支持部材を有し、該支持部材は、前記ポケットの開口が開いた状態で開口が上向きになる第１の向きの回動位置と、開口が下向きになる第２の向きの回動位置に回動可能であり、成形品の成形品収容部への収容時以外は第１の向きの回動位置にあり、収容時には第２の向きの回動位置にあることを特徴とする請求項１に記載の成形品取出装置。
3. 前記ポケットが複数設けられると共に、ポケットのそれぞれを独立して前記第１と第２の回動位置に回動させるためのポケットと同数の駆動手段が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の成形品取出装置。
4. 前記ポケットと前記カバーが前記支持部材に複数取り付けられ、それぞれの取り付け位置が調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の成形品取出装置。
5. 前記カバーは、円周の略４分の１の円弧形状に湾曲したプレート状に形成されており、
   前記ポケットは、前記カバーの湾曲の内側に丁度収まる扇形の枡形状であって、カバーの湾曲の円周方向に沿って前記第１と第２の回動位置に回動可能とされたことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の成形品取出装置。