JPH0999489A - インサート金具圧入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インサート金具およびプラスチック成形品を傷
付けることなく、インサート金具をプラスチック成形品
内に所定の長さだけ圧入する。 【解決手段】プラスチック成形品３２が支持台１８上に
挿入孔を上方に向けて配置されると、複数のインサート
金具３１を直立状態で保持したスライドテーブル１２が
内部にスライドされ、各チャック機構１６が下降して、
各チャック機構１６の一対のチャック爪１６ａによって
インサート金具３１がそれぞれチャックされる。その
後、各チャック機構１６は、インサート金具３１をチャ
ックした状態で上昇されて、スライドテーブル１２が外
部にスライドされる。次いで、各チャック機構１６が下
降されると、各チャック機構１６のチャック爪１６ａに
チャックされた各インサート金具３１が、高さ調整ピン
１６ｄによって押圧されて下方にスライドし、プラスチ
ック成形品３２の各挿入孔内に圧入される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
品の補強、他部品の取付、電気回路の形成等のために設
けられるシャフト状のインサート金具を、熱可塑性樹脂
等のプラスチック成形品に圧入するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック成形品の補強、他部品の取
付、電気回路の形成等のために、プラスチック成形品に
対して、ボルト等のインサート金具を埋設することが行
われている。プラスチック成形品に対して、加熱状態に
なったインサート金具を後加工によって埋め込むポスト
モールディングインサート方法では、例えば、特公昭６
３−６２３３２号公報に開示されたインサート供給装置
によって供給される加熱状態のインサート金具を、手作
業によってプラスチック成形品内に圧入するようになっ
ている。

【０００３】しかし、手作業によってインサート金具を
プラスチック成形品に圧入する方法では、作業効率が悪
く、多数のインサート金具を短時間でプラスチック成形
品に圧入することができないという問題がある。

【０００４】このように手作業によってインサート金具
を圧入する方法に替えて、インサート金具が鉛直状態で
挿入される凹部が設けられた圧入ヘッドをエアーシリン
ダによって昇降させるインサート金具圧入装置が開発さ
れている。圧入ヘッドの凹部内に挿入されたインサート
金具は、その凹部内に配置された磁石によって、凹部内
に保持されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなインサート
金具圧入装置でも、インサート金具を圧入ヘッド内に手
作業によって挿入させなければならず、作業効率が悪い
という問題がある。特に、加熱された多数のインサート
金具を、圧入ヘッド内に順番に手作業で装着すると、全
てのインサート金具が圧入ヘッドに装着されるまでに、
最初に圧入ヘッドに装着されたインサート金具の温度が
低下した状態になり、温度が低下したインサート金具
は、プラスチック成形品に圧入することができなくな
る。

【０００６】圧入ヘッドの凹部は、プラスチック成形品
の挿入孔にインサート金具が挿入された際に、インサー
ト金具が傾斜した状態にならないように、内径を、イン
サート金具の外径に対して、0.1 〜 0.2mm程度大きくす
る必要がある。しかし、インサート金具の外径に対し
て、圧入ヘッドの凹部の内径をわずかに大きくした構成
では、加熱されて熱膨張した状態のインサート金具を、
その凹部内に挿入することができないおそれがある。ま
た、圧入ヘッドの凹部内に挿入された加熱状態のインサ
ート金具をプラスチック成形品の挿入孔内に挿入した際
に、凹部から抜けなくなるおそれもある。

【０００７】圧入ヘッドの凹部内周面は、表面処理する
ことが容易でないために、挿入されたインサート金具の
摺動性が悪く、インサート金具の表面に傷が付くおそれ
がある。

【０００８】さらに、プラスチック成形品の挿入孔に対
するインサート金具の圧入長さは、圧入ヘッドの下端面
がプラスチック成形品に当接することによって設定され
るようになっているために、圧入ヘッドがプラスチック
成形品に強く当接することによって、プラスチック成形
品が傷付いたり変形するおそれがある。

【０００９】また、圧入ヘッドは、垂直状態になったエ
アーシリンダに対して鉛直状態で支持されており、イン
サート金具を若干傾斜した状態でプラスチック成形品の
挿入孔内に挿入することができないという問題もある。

【００１０】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、加熱されたインサート金具の熱膨
張の影響を受けることなく、また、インサート金具を傷
付けることなく、プラスチック成形品に確実に圧入する
ことができ、さらには、プラスチック成形品を傷つけた
り変形させることなくインサート金具を所定の長さにわ
たって確実にプラスチック成形品に圧入することができ
るインサート金具圧入装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のインサート金具
圧入装置は、プラスチック成形品に設けられた挿入孔に
シャフト状のインサート金具を圧入するための装置であ
って、挿入孔を上方に向けた状態でプラスチック成形品
を支持する支持台と、一対のチャック爪が相互に接近す
ることによって、支持台上のプラスチック成形品の挿入
孔に対向して鉛直状態になったインサート金具を、軸方
向にスライド可能にチャックするようになっており、各
チャック爪にチャックされたインサート金具の上方に高
さ調整ピンが同軸状態で設けられたチャック機構と、こ
のチャック機構を支持台上のプラスチック成形品に対し
て接離するように昇降させる昇降機構と、を具備するこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明のインサート金具圧入装置では、チ
ャック機構の各チャック爪によって鉛直状態でインサー
ト金具がチャックされると、支持台上に支持されたプラ
スチック成形品に接近するように、各チャック機構が昇
降機構によって下降される。そして、インサート金具が
プラスチック成形品の挿入孔の周囲に当接した状態にな
ると、チャック機構はさらに下降され、インサート金具
は各チャック爪にてチャックされた状態で軸方向にスラ
イドし、インサート金具の上端面が、高さ調整ピンの下
端面に当接した状態になる。このような状態で、さらに
チャック機構が下降されると、インサート金具は高さ調
整ピンによって押圧されて、プラスチック成形品の挿入
孔内に圧入される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明のインサート金具圧入装置
の実施の形態の一例を示す概略正面図である。このイン
サート金具圧入装置１０は、インサート金具３１が挿入
される複数の挿入孔が設けられたプラスチック成形品３
２を、各挿入孔を上方にむけた状態で、水平状態に支持
する支持台１８を下部に有している。支持台１８上に
は、水平状になったスライドテーブル１２が水平方向に
スライド可能に設けられており、インサート金具圧入装
置１０の内部と外部とにわたってスライドし得るように
なっている。

【００１５】スライドテーブル１２は、スライド方向に
沿った幅方向の各側縁部に脚板１２ｂがそれぞれ設けら
れたスライド台１２ａを有しており、各脚板１２ｂの下
端部が、架台の上面に配置された各ガイドレール２１に
それぞれスライド可能に係合している。各ガイドレール
２１は、インサート金具圧入装置１０の内外にわたって
配置されている。スライド台１２ａの上面には、ヒート
板１２ｃが設けられており、さらにヒート板１２ｃ上に
インサート金具３１を鉛直状態で保持する保持板１２ｄ
が設けられている。保持板１２ｄには、インサート金具
３１が挿入されて直立状態で保持される複数の挿入孔１
２ｅが設けられている。各挿入孔１２ｅは、プラスチッ
ク成形品３２に設けられた複数の挿入孔に対応した状態
でそれぞれが配置されている。

【００１６】スライド台１２ａ上に設けられたヒート板
１２ｃは、内部にヒーターが設けられており、このヒー
ターによってヒート板１２ｃ全体が加熱されるようにな
っている。そして、ヒート板１２ｃの加熱によって、保
持板１２ｄ全体が加熱され、保持板１２ｄに直立状態で
保持されたインサート金具３１が加熱される。

【００１７】スライド台１２ａの上面における幅方向の
各側部中央には、上方に直線状に延出したストッパー１
２ｆがそれぞれ設けられている。各ストッパー１２ｆ
は、保持板１２ｄの上面とほぼ同じレベルになってい
る。

【００１８】インサート金具圧入装置１０の内部に進入
したスライドテーブル１２の上方には、長方形状の昇降
板１１が水平状態で配置されている。この昇降板１１の
各コーナー部には、円筒状のスライド部材１１ａがそれ
ぞれ鉛直に挿通した状態で取り付けられており、各スラ
イド部材１１ａが、鉛直状態に立設されたガイドロッド
１３にスライド可能に嵌合している。各ガイドロッド１
３の上端部には、取付板１４が水平状態で支持されてお
り、この取付板１４の上面中央部に、昇降板１１を昇降
させるための昇降用エアーシリンダ１５が取り付けられ
ている。昇降用エアーシリンダ１５のピストンロッド１
５ａは取付板１４を貫通しており、その下端部が昇降板
１１に連結されている。

【００１９】これら、昇降板１１、各スライド部材１１
ａ、ガイドロッド１３、取付板１４、昇降用エアーシリ
ンダ１５によって、昇降機構が構成されている。

【００２０】昇降板１１の下面には、スライドテーブル
１２における保持板１２ｄの各挿入孔１２ｅ内に保持さ
れた各インサート金具３１をチャックするチャック機構
１６が設けられている。各チャック機構１６は、保持板
１２ｄの各挿入孔１２ｅに対応してそれぞれ設けられて
いる。

【００２１】図２は、チャック機構１６の正面図であ
る。このチャック機構１６は、保持板１２ｄの挿入孔１
２ｅに挿入された各インサート金具３１をチャックする
一対のチャック爪１６ａと、各チャック爪１６ａを相互
に接離するように駆動するチャック駆動部１６ｂとを有
している。

【００２２】図３は、一対のチャック爪１６ａのインサ
ート金具３１をチャックするチャック部の斜視図であ
る。各チャック爪１６ａにおけるインサート金具３１を
チャックするチャック部は、水平状態になっており、そ
れぞれの中央部には、シャフト状のインサート金具３１
が嵌合される半円筒状の凹部１６ｆが、それぞれ対向し
た状態で設けられている。そして、各チャック爪１６ａ
の凹部１６ｆ内面が、インサート金具３１に対する摩擦
係数が小さくなるとともに硬度が向上するように、タフ
トライド、窒化コーティング等の表面処理が施されてい
る。

【００２３】チャック駆動部１６ｂは、例えばエアーの
供給および排出によって、各チャック爪１６ａを相互に
接離させるようになっており、昇降板１１に鉛直状態で
取り付けられた円柱状のチャック支持体１６ｃの側部に
取り付けられている。各チャック爪１６ａの半円筒状の
凹部１６ｆは、チャック支持体１６ｃの下方にて、チャ
ック支持体１６ｃと同軸状態に設けられている。

【００２４】チャック支持体１６ｃの下端面には、各チ
ャック爪１６ａにチャックされたインサート金具３１の
高さ調整ピン１６ｄが、下方に突出した状態で設けられ
ている。高さ調整ピン１６ｄは、チャック支持体１６ｃ
からの突出量を調整できるようになっており、各チャッ
ク爪１６ａの凹部１６ｆと同軸状態になっている。

【００２５】チャック支持体１６ｃは、円板状のベース
部１６ｇを上端部に有しており、このベース部１６ｇ
が、昇降板１１に、３本の固定用ボルト１６ｈによって
取り付けられている。各固定用ボルト１６ｈは、図４に
示すように、ベース部１６ｇの周方向に等しい間隔をあ
けて配置されており、昇降板１１に設けられた貫通孔を
挿通して、ベース部１６ｇに設けられたネジ孔内にねじ
込まれている。昇降板１１に設けられた各貫通孔は、各
固定用ボルト１６ｈよりも大きな内径を有しており、各
固定用ボルト１６ｈは、各貫通孔内にて傾倒し得るよう
になっている。

【００２６】各固定用ボルト１６ｈの間には、昇降板１
１に設けられた各ネジ孔にネジ結合された３本の傾斜用
ボルト１６ｋがそれぞれ設けられている。各傾斜用ボル
ト１６ｋは、昇降板１１のネジ孔から突出した状態にな
って、その先端面がベース部１６ｇに当接することによ
り、チャック支持体１６ｃは傾斜状態になる。

【００２７】昇降板１１の下面には、一対の位置決めロ
ッド１９が垂直状態で取り付けられている。各位置決め
ロッド１９は、インサート金具圧入装置１０内に進入し
たスライドテーブル１２の一対のストッパー１２ｆに対
向して配置されている。各位置決めロッド１９の下端面
は、チャック機構１６の各チャック爪１６ａよりも若干
下方に位置している。各チャック機構１６によってスラ
イドテーブル１２に支持された各インサート金具３１を
チャックする場合には、昇降板１１は、各位置決めロッ
ド１９がストッパー１２ｆにそれぞれ当接するまで下降
される。

【００２８】インサート金具圧入装置１０の下部に配置
された支持台１８上のプラスチック成形品３２は、イン
サート金具圧入装置１０内に進入したスライドテーブル
１２のスライド台１２ａ内に嵌合された状態になり、保
持板１２ｄがプラスチック成形品３２の上方に位置され
る。そして、スライドテーブル１２がインサート金具圧
入装置１０内の所定位置に停止すると、プラスチック成
形品３２に設けられたインサート金具３１の挿入孔が、
保持板１２ｄに設けられた各挿入孔１２ｅと上下方向に
整合した状態になる。

【００２９】昇降板１１の下面における適所には、一対
の反り矯正部材１７が、適当な間隔をあけて設けられて
いる。反り矯正部材１７は、昇降板１１の下面に鉛直状
態で取り付けられたシリンダ部材１７ａを有している。
このシリンダ部材１７ａは、内蔵されたスプリングによ
ってロッドを下方に付勢しており、そのロッド先端部
に、適当な硬度を有する押圧部材１７ｂが取り付けられ
ている。押圧部材１７ｂは、スライドテーブル１２がイ
ンサート圧入装置１０から退出した状態で、昇降板１１
が下降することにより、一体となって下降し、支持台１
８上に支持されたプラスチック成形品３２に当接するこ
とにより、プラスチック成形品３２の反りを矯正するよ
うになっている。

【００３０】このような構成のインサート金具圧入装置
１０は、次のように動作する。インサート金具圧入装置
１０の外部にスライドされたスライドテーブル１２にお
ける保持板１２ｄの各挿入孔１２ｅ内に、加熱状態にな
ったインサート金具３１が、それぞれ挿入されて直立状
態に保持される。インサート金具３１は、手作業によっ
て、あるいは、４軸ロボット等によって、保持板１２ｄ
の各挿入孔１２ｅ内に挿入される。

【００３１】他方、インサート金具圧入装置１０の支持
台１８上には、プラスチック成形品３２が手作業によっ
て載置されており、プラスチック成形品３２は、インサ
ート金具３１の挿入孔を上方に向けた状態で支持台１８
上に支持される。

【００３２】また、インサート金具圧入装置１０におけ
る各チャック機構１６の高さ調整ピン１６ｄが、インサ
ート金具３１がプラスチック成形品３２の各挿入孔に圧
入される長さに応じて調整されている。

【００３３】インサート金具圧入装置１０における支持
台１８上にプラスチック成形品３２が載置され、しか
も、スライドテーブル１２における保持板１２ｄの全て
の挿入孔１２ｅ内にインサート金具３１が挿入された状
態になると、スライドテーブル１２は、インサート金具
圧入装置１０内に進入する。このとき、スライドテーブ
ル１２のヒート板１２ｃによって保持板１２ｄは加熱さ
れた状態になっており、保持板１２ｄに支持された各イ
ンサート金具３１は、加熱状態を維持している。そし
て、スライドテーブル１２がインサート金具圧入装置１
０内に進入して、保持板１２ｄの各インサート金具３１
が、支持台１８上に支持されたプラスチック成形品３２
の各挿入孔に対して整合状態になると、スライドテーブ
ル１２のスライドが停止される。

【００３４】その後、インサート金具圧入装置１０の昇
降用エアーシリンダ１５が駆動されて、昇降板１１が下
降される。昇降板１１の下降により、昇降板１１に設け
られた各位置決めロッド１９が、スライドテーブル１２
に設けられた各ストッパー１２ｆに当接し、昇降板１１
の下降が停止される。このとき、スライドテーブル１２
の保持板１２ｄに支持された各インサート金具３１は、
昇降板１１に取り付けられた各チャック機構１６の各チ
ャック爪１６ａの間に位置される。

【００３５】このような状態になると、各チャック機構
１６のチャック駆動部１６ｂが駆動されて、各チャック
爪１６ａが相互に接近するように移動される。これによ
り、各インサート金具３１は、一対のチャック爪１６ａ
における各凹部１６ｇ内にてチャックされた状態にな
る。

【００３６】その後、昇降板１１が上昇され、各チャッ
ク機構１６は、各チャック爪１６ａによってインサート
金具３１をチャックした状態で、昇降板１１とともに上
昇される。これにより、各インサート金具３１は、スラ
イドテーブル１２の保持板１２ａから抜かれた状態にな
り、スライドテーブル１２の上方に位置される。

【００３７】このように、各インサート金具３１が、各
チャック機構１６のチャック爪１６ａによってチャック
された状態で、インサート金具圧入装置１０の上部に位
置されると、スライドテーブル１２は、インサート金具
圧入装置１０から退出される。これにより、図５（ａ）
に示すように、各チャック機構１６にチャックされた各
インサート金具３１は、支持台１８上に支持されたプラ
スチック成形品３２の各挿入孔に対向した状態になる。

【００３８】このような状態になると、昇降板１１が下
降される。昇降板１１の下降に伴って、昇降板１１に取
り付けられた一対の反り矯正部材１７の押圧部材１７ｂ
が、プラスチック成形品３２の表面に当接した状態にな
り、さらに、昇降板１１が下降されることにより、各押
圧部材１７ｂは、プラスチック成形品３２の表面に押し
付けられる。これにより、支持台１８上に支持されたプ
ラスチック成形品３２の反りが矯正される。

【００３９】このようにして、プラスチック成形品３２
の反りが矯正された状態で、さらに、昇降板１１が下降
されると、図５（ｂ）に示すように、各チャック機構１
６にチャックされたインサート金具３１は、反りが矯正
された状態のプラスチック成形品３２の各挿入孔内に挿
入される。そして、さらに、昇降板１１が下降される
と、図５（ｃ）に示すように、インサート金具３１をチ
ャックする各チャック爪１６ａの凹部１６ｇ内面がイン
サート金具３１に対して摩擦係数の小さな状態になって
いるために、各チャック爪１６ａがインサート金具３１
に対してスライドし、インサート金具３１の上面が、各
チャック機構１６における高さ調整ピン１６ｄの下端面
に当接した状態になる。その後、さらに昇降板１１が下
降されることにより、図５（ｄ）に示すように、各高さ
調整ピン１６ｄによって、インサート金具３１が下方に
押圧され、インサート金具３１は、プラスチック成形品
３２の挿入孔内に、所定の長さにわたって圧入される。

【００４０】各インサート金具３１は、加熱された状態
になっているために、プラスチック成形品３２における
挿入孔の周囲は柔軟な状態になり、インサート金具３１
は円滑に挿入孔内に圧入される。

【００４１】各インサート金具３１がプラスチック成形
品の各挿入孔内に圧入された状態になると、各チャック
機構１６のチャック爪１６ａが、相互に離れるように駆
動され、各インサート金具３１のチャックが解除され
る。各チャック爪１６ａによるインサート金具３１のチ
ャックが解除されると、昇降板１１が上昇される。各イ
ンサート金具３１が圧入されたプラスチック成形品は、
支持台１８上から取り出されて、新たに、インサート金
具３１が挿入されるプラスチック成形品３２が、支持台
１８上にセットされる。その後は、前述した動作が繰り
返される。

【００４２】

【発明の効果】本発明のインサート金具圧入装置は、こ
のように、チャック機構の一対のチャック爪が相互に接
近することにより、インサート金具がチャックされて、
チャック機構全体が下降することにより、プラスチック
成形品の挿入孔内に挿入される。そして、さらに、各チ
ャック機構が下降されることにより、インサート金具が
高さ調整ピンによって押圧されて、プラスチック成形品
の挿入孔内に圧入される。従って、本発明のインサート
金具圧入装置は、インサート金具の熱膨張の影響を受け
ることなく、また、インサート金具を傷付けることな
く、プラスチック成形品の挿入孔に圧入することができ
る。プラスチック成形品の挿入孔に対する圧入長さは、
高さ調整ピンによって調整されるために、プラスチック
成形品が傷付いたり変形するおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインサート金具圧入装置の実施の形態
の一例を示す概略正面図である。

【図２】そのインサート金具圧入装置に使用されるチャ
ック機構の正面図である。

【図３】そのチャック機構のチャック爪の要部を示す斜
視図である。

【図４】そのチャック機構の取付状態を示す平面図であ
る。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、そのチャック機
構の動作説明のための正面図である。

【符号の説明】

１１ 昇降板 １１ａ スライド部材 １２ スライドテーブル １２ａ スライド台 １２ｃ ヒート板 １２ｄ 保持板 １２ｅ 挿入孔 １３ ガイドロッド １４ 取付板 １５ 昇降用エアーシリンダ １６ チャック機構 １６ａ チャック爪 １６ｂ チャック駆動部 １６ｃ チャック支持体 １６ｄ 高さ調整ピン １６ｅ １７ 反り矯正部材 １８ 支持台 １９ 位置決めロッド ３１ インサート金具 ３２ プラスチック成形品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック成形品に設けられた挿入孔
   にシャフト状のインサート金具を圧入するための装置で
   あって、 挿入孔を上方に向けた状態でプラスチック成形品を支持
   する支持台と、 一対のチャック爪が相互に接近することによって、支持
   台上のプラスチック成形品の挿入孔に対向して鉛直状態
   になったインサート金具を、軸方向にスライド可能にチ
   ャックするようになっており、各チャック爪にチャック
   されたインサート金具の上方に高さ調整ピンが同軸状態
   で設けられたチャック機構と、 このチャック機構を支持台上のプラスチック成形品に対
   して接離するように昇降させる昇降機構と、 を具備することを特徴とするインサート金具圧入装置。