(57)【要約】【課題】  従来の取出装置では、成形品に対する吸着パッドの痕跡対策のために、吸着パッドにヒータ等の加熱手段を設けると、取出装置が複雑してコストアップに繋がってしまうという問題を解決することのできる成形品の取出方法、取出装置、および成形金型を提供する。【解決手段】  吸着パッド３１を備えた取出装置２５を用いて射出成形機の成形金型１４，１６から成形品Ｐを取出す際に、前記吸着パッド３１を射出成形機本体１５，１７または成形金型１４，１６に当接させた後、前記成形品Ｐに吸着させて成形金型１６から取出す。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す成形品の取出方法において、
前記吸着パッドを射出成形機本体または成形金型に当接させた後、前記成形品に吸着させて成形金型から取出すことを特徴とする成形品の取出方法。
【請求項２】
吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す成形品の取出装置において、
前記吸着パッドを射出成形機本体または成形金型に当接させた後、前記成形品に吸着させて成形金型から取出すことを特徴とする成形品の取出装置。
【請求項３】
吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す成形品の取出方法に用いられる成形金型において、
前記成形金型には、成形品を吸着して取出す前に前記吸着パッドを当接させる当接部が備えられたことを特徴とする成形金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す成形品の取出方法、取出装置、およびその取出方法に用いられる成形金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す成形品の取出装置に関するものとしては、特許文献１および特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１は、樹脂製ワークを吸着搬送する吸着パッドに電熱体が着脱自在に配設された例が記載されている。そして樹脂ワークの温度と、吸着用パッドの温度とが実質的に同等になるようにして、樹脂ワークの変形または吸着用パッドの痕跡付着等を回避することが記載されている。特許文献２についても、ヒータにより吸盤を加熱しておき、成形されたディスク基板の温度と吸盤の温度との差をなくし、金型のスタンパからディスク基板を剥離する際に、ディスク基板に吸着痕やソリの発生を防止することや、取出装置に温風吹出しノズルを設け、成形品を加熱した後に吸盤で吸着して取出すことが記載されている。
【０００３】
しかし前記特許文献１および特許文献２は、いずれも取出装置の吸着パッドにヒータ等の加熱手段を設ける必要があり、ヒータ等の加熱手段やその配線等により取出装置が複雑化するとともにコストアップに繋がるという問題があった。またヒータを設ける場合の温度制御に関しては、温度センサを設けてクローズドループ制御を行う場合は大幅なコストアップに繋がるし、単にオープンループ制御によりヒータや熱風の温度を制御する場合は最適な温度に制御することが難しいという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２５２４５７７号公報（請求項１、考案が解決しようとする課題、考案の効果、第２図）
【特許文献２】特開平４−３３４４２４号公報（請求項１、００１２、００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では上記の問題を鑑みて、従来の取出装置では、成形品に対する吸着パッドの痕跡対策のために吸着パッドにヒータ等の加熱手段を設けると、取出装置が複雑してコストアップに繋がってしまうという問題を解決した成形品の取出方法、成形品の取出装置、およびその取出方法に用いられる成形金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成形品の取出方法および成形品の取出装置は、吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す際に、前記吸着パッドを射出成形機本体または金型に当接させた後、前記成形品に吸着させて成形金型から取出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の成形品の取出方法および成形品の取出装置は、吸着パッドを備えた取出装置を用いて射出成形機の成形金型から成形品を取出す際に、吸着パッドを射出成形機本体または成形金型に当接させた後、成形品に吸着させて成形金型から取出すようにしたので、取出装置が複雑化してコストアップに繋がることなく、かつ吸着パッドの痕跡が付着しないか或いはほとんど付着していない状態で成形品を取出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本実施形態の成形品の取出方法、成形品の取出装置、および成形金型について図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施形態の成形品の取出装置の作動を示す図である。図２は、本実施形態の成形品の取出装置の平面図である。
【０００９】
本実施形態の射出成形機１１は、射出圧縮成形により導光板Ｐを成形する成形機である。射出成形機１１は、射出装置１２と型締装置１３とからなる。型締装置１３は、固定金型１４が取付けられる固定盤１５と可動金型１６が取付けられる可動盤１７、型締機構１８等からなる。
【００１０】
成形金型は、固定金型１４と可動金型１６が型閉された際に形成されるキャビティ１９，１９内に溶融樹脂を射出して２枚の導光板Ｐを同時に成形可能な導光板用の成形金型である。固定金型１４は、固定盤１５に取付けられる主型（本体部）１４ａとキャビティ１９を形成するキャビティ型１４ｂとからなる。そして主型１４ａとキャビティ型１４ｂを貫通してスプルブッシュ１４ｃが設けられている。また可動金型１６についても主型（本体部）１６ａとキャビティ１９，１９を形成するキャビティ型１６ｂとからなる。そして可動金型１６は、図示しないエジェクタや可動ゲートカッタが設けられ、型内で導光板ＰとランナＲやスプルＳの分離が可能となっている。また固定金型１４および可動金型１６には外部の図示しない温調装置から温度調整された水などの温調媒体が供給される温調ホース２０が接続されている。
【００１１】
また可動金型１６の主型１６ａの反操作側には、型開閉方向に直交する方向に向けて金属板２１が固着されている。前記金属板２１は、成形金型の一部であって、成形品を吸着して取出す前に取出装置２５の吸着パッド３１を当接させるためのものである。金属板２１は、固定金型１４側には平面または鏡面からなる当接部２２が形成されている。金属板２１の当接部２２の面積は、後述する取出装置２５の吸着バッド３１の全部が当接可能な面積となっている。金属板２１は常温より高く昇温可能なことが必要であり、鉄の他、ステンレス、銅、アルミ等、熱伝導性に優れており、入手容易な金属から形成されている。また金属板２１の背面には可動金型１６の主型１６ａへの温調ホース２０が当接するように設けられている。なお金属板２１に当接される部分の温調ホース２０は金属製であることがより望ましい。そして温調ホース２０にはキャビティ１９内で成形される導光板を冷却するため５０〜１３０℃の温調媒体が流通しているから、金属板２１は、別途専用の加熱装置を必要とせず、温調ホース２０の温調媒体により加熱される。なお金属板２１は、熱容量が小さいので、温調ホース２０に当接していないタイプでも成形金型からの熱（主として溶融樹脂の放出する熱）が伝わり、一定温度には昇温が可能である。
【００１２】
次に図１、図２を参照して、射出成形機１１の取付けられた成形金型から成形品である導光板Ｐを取出す吸着パッド３１を備えた取出装置２５について説明する。取出装置２５は、固定盤１５の反操作側（操作盤とは反対側）の上面に固定されている。取出装置２５の本体部２６には、回転軸２７が設けられ、前記回転軸２７には直交する方向に図１に示されるような略弧状のアーム２８が固定されている。回転軸２７は、本体部２６に組込まれた図示しない第１のサーボモータとボールネジ機構により軸方向（型開閉方向）に進退移動可能に設けられるとともに、同じく本体部２６に組込まれた図示しない第２のサーボモータによって軸が回転駆動され、前記アーム２８の旋回作動および停止を高精度で行うことが可能となっている。よって取出装置２５は、スイングアーム式取出装置と呼ばれている。
【００１３】
取出装置２５のアーム２８の先端側には、スプルＳを把持するためのチャック２９が配設されている。またアーム２８の先端側には、吸着パッド３１が取付けられる取付板３０が前記アーム２８に対して一定の角度で取付けられている。そして前記取付板３０の可動盤１７側の面の一方と他方には、吸着パッド３１がそれぞれ３個づつ可動盤１７側に向けて取付けられている。吸着パッド３１は、本体部の前方にゴムの蛇腹部が設けられ、その先端にゴムのカップ状の吸着面３１ａを有しており、バネ３１ｂを介して取付板３０に固定されている。また吸着パッド３１は、図示しないエアチューブを介してバキューム装置に接続されている。本実施形態では、吸着パッド３１の吸着面３１ａの直径は、８〜１２ｍｍである。なおこの吸着面３１ａの直径は、導光板の大きさ及び重量等に応じて適宜選択される。吸着パッド３１の材質は、耐熱性のシリコンゴム、フッソゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴムなどが用いられる。また吸着パッド３１のゴムは、スポンジ状の多孔質ゴムなどでもよい。本発明の吸着パッド３１には加熱装置であるヒータ等は設けられていない。
【００１４】
また図示は省略するが、射出成形機１１の側方には、取出装置２５から搬出された導光板Ｐを受渡位置Ｃで受取り、図示しないベルトコンベア等へ搬送する図示しないスイングアーム式の受渡装置が配設されている。
【００１５】
次に射出成形機１１による導光板Ｐの成形と、射出成形機１１に配設された取出装置２５による導光板Ｐの取出について説明する。本実施形態で用いられる樹脂はポリカーボネートであり、成形金型の各部には温調ホース２０を介して５０〜１３０℃の温調媒体が送られている。そして成形金型の金属板２１も、射出された溶融樹脂からの熱と温調ホース２０からの熱により５０〜１３０℃に加熱されている。型締機構１８が作動され、固定盤１５に取付けられた固定金型１４に対して可動盤１７に取付けられた可動金型１６を当接させることにより型閉が行われ、キャビティ１９，１９が形成される。
【００１６】
次に射出装置１２からスプルブッシュ１４ｃを介してキャビティ内へ３５０〜３８０℃のポリカーボネート溶融樹脂の射出が行われる。本実施形態では射出圧縮成形を行うので、キャビティ１９内に射出された溶融樹脂は型締機構１８により圧縮がされる。また前記圧縮が行われるとともに、その後半には図示しない可動ゲートカッタが前進され、ランナＲ内とキャビティ１９内の溶融樹脂の分離が行われる。そして型締機構によりキャビティ１９内の溶融樹脂への圧縮を継続しながら、前記温調媒体により冷却がされる。
【００１７】
キャビティ１９内で導光板Ｐが冷却されている間、取出装置２５は、図１および図２において実線で示される待機位置Ａの位置で、吸着パッド３１が可動金型１６の主型１６ａに固定された金属板２１の当接部２２に当接され待機している。そして吸着パッド３１は、金属板２１からの熱により加熱されている。なお吸着パッド３１が金属板２１に当接される時間は、金属板２１の温度や導光板Ｐ等の成形品の温度にもよるが２秒以上であることがより望ましい。従って取出装置２５の作動速度によって成形サイクルが定まるような短サイクルの成形品の場合は、あまり望ましい効果が得られない。
【００１８】
次に型締機構１８を作動させ、圧抜を行った後、可動盤１７および可動金型１６を移動させ型開を行う。型開が開始された際、可動金型１６の突き出しピンの先端に形成された食い込み部にランナＲを含むスプルＳが食い込んでいるので、ランナＲを含むスプルＳは固定金型１４のスプルブッシュ１４ｃから抜き取られる。また導光板Ｐについても、可動金型１６のキャビティ１９は凹状の金型形状となっているので、可動金型１６に保持されたまま、型開がなされる。この際に成形金型から離型エアを噴出するようにしてもよい。
【００１９】
また型開がなされることにより、取出装置２５の吸着パッド３１は、金属板２１の当接部２２から離れる。そして型開完了、または型開途中で、取出装置２５の回転軸２７が図１において時計方向に回転され、吸着パッド３１が可動金型１６の導光板Ｐの前面に移動され、同時にチャック２９がスプルＳを挟むことができる位置に移動される。そして次に回転軸２７を前進させ吸着パッド３１が導光板Ｐに当接される吸着位置Ｂへ移動され、エア吸引により吸着パッド３１の吸着面３１ａと導光板Ｐとの間を負圧にして導光板Ｐを吸着する。なおエア吸引は、導光板Ｐへの当接以前から行われているから、前記吸着パッド３１の当接と同時に導光板Ｐが吸着される。エア吸引の吸引力は、−５０〜−１２０ｋｐａ程度であり、成形直後の温度が高い導光板Ｐに吸着跡が付かないよう比較的弱い吸引力となっている。また前記のように吸着パッド３１は、成形直後の導光板Ｐの温度に近い温度となっているので、導光板Ｐの吸着パッド３１が当接される部分が急速に冷却されず、導光板Ｐに吸着跡が付きにくい。また吸着パッド３１のゴムも加熱により軟化しているので、吸着パッド３１が当接される速度が多少速くても導光板Ｐに痕跡が付かない。また吸着パッド３１による導光板Ｐの吸着と同時にチャック２９が作動され、スプルＳを把持する。
【００２０】
そして吸着パッド３１による導光板Ｐの吸着と、チャック２９によるランナＲを含むスプルＳの把持が行われると、取出装置２５は、回転軸２７およびアーム２８を再度型閉方向に僅かに移動させて、可動金型１６のキャビティ形成面から導光板Ｐを離型するとともに、食い込み部からランナＲを含むスプルＳを外す。次に取出装置２５の回転軸２７が、図１において反時計回りに回転され、一点鎖線で示される受渡位置Ｃへ移動され、受渡位置Ｃではスプルが落下されるとともに、図示しない受渡装置に導光板Ｐが受け渡される。従って成形後の後工程で、導光板ＰとランナＲやスプルＳを切断する必要がない。
【００２１】
なお吸着パッド３１の温度を調節する場合は、次の少なくとも一つにより調節を行う。第１の方策としては金属板２１の当接部２２に対して吸着パッド３１が当接する時間または当接後の時間を調節して吸着パッド３１の温度の調節を行う。当然ながら当接時間が長くなれば、金属板２１の温度と同一までの範囲で吸着パッド３１の温度を上げることができる。また当接後の時間が短ければ吸着パッド３１の温度低下を防止でき、当接後の時間が長ければ、吸着パッド３１の温度を低く制御することができる。また第２の方策としては金属板２１を含む当接部２２の中で温度が高い部分、又は低い部分を選択して吸着パッド３１が当接させることにより、吸着パッド３１の温度の調節を行う。金属板２１では一般的に基部側よりも外側の方が温度が低くなる。第３の方策としては、金属板２１の当接部２２の温度を、調節することにより、吸着パッド３１の温度の調節を行う。
【００２２】
次に図３により、別の実施形態について説明する。図３に示される別の実施形態では、可動金型４２の主型４２ａの面積（型開閉方向と直交方向の面の面積）が、キャビティ型４２ｂの面積（型開閉方向と直交方向の面の面積）よりも一定以上大きくなっている。そして主型４２ａの固定金型側の面に、取出装置４１の吸着パッド４３を当接させることの可能なスペースを持った当接部４４が設けられている。前記構成により、主型４２ａに対して別途に金属板を取付ける必要がない。別の実施形態の取出装置４１は、高速作動可能なスイングアーム式であるが、取出装置４１の吸着パッド４３が取付けられる部分の旋回構造によっては、可動金型４２または図示しない固定金型の側面の当接部に、吸着パッド４３を当接させるようにしてもよい。
【００２３】
次に図４により、更に別の実施形態について説明する。図４に示される更に別の実施形態の取出装置５１は、アクチュエータにより直線運動する機構を組み合わせたものである。取出装置５１は、固定盤５８の上面中央部から反操作側の側方に向けて図示しないサーボモータとボールネジ等により、上部の移載部５２が型開閉方向と直角方向に移動可能となっている。移載部５２には、吸着パッド５３等を水平方向に移動させる第１エアシリンダ５４と、前記第１エアシリンダ５４のロッド５４ａに取付けられており吸着パッド５３等を垂直方向に移動させる第２エアシリンダ５５と、前記第２エアシリンダ５５のロッド５５ａに取付けられ、吸着パッド５３の向きが図示しないモータにより変更可能な取付板５６と、前記取付板５６に設けられた吸着パッド５３等が備えられている。
【００２４】
そして前記サーボモータ、第１エアシリンダ５４、および第２エアシリンダ５５の３軸の作動により吸着バッド５３が３次元方向に移動可能となっている。また吸着パッド５３の向きをモータにより変更して、垂直方向で取出された成形品を水平方向に姿勢変更して、コンベア等に載置可能となっている。一方成形金型５７の外側面は、温調装置から送られる温調媒体により常温より高温の状態を常に保っている。
【００２５】
そして成形時には射出後から型開までの冷却工程の間、取出装置５１は、前記成形金型５７（固定金型または可動金型）の上面の当接部５７ａに吸着パッド５３が当接されて温度が高く保たれた状態で待機している。そして型開がされると取出装置５１の第１エアシリンダ５４、第２エアシリンダ５５を作動させるとともに、吸着パッド５３が取付けられた取付板５６の角度を回動させ、吸着パッドを成形品Ｐ１に直接吸着させて取出しを行う。なおこの際、成形品Ｐ１の温度と吸着パッド５３の温度差が小さいので成形品Ｐ１に吸着パッド５３の吸着跡が付着しにくい。また取出装置に多軸ロボットを採用しても同様のことが行える。
【００２６】
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。成形品については導光板Ｐに限らず全ての成形品に適用が可能である。特にブルーレイディスク（登録商標）等の高密度なディスクの場合、クランピングエリアやその内側部分の平面度が求められるが、かかる部分を高温に加熱された吸着パッドで吸着することにより吸着跡を減少させ、前記部分の平面度を高めることができる。またバンパー、電化製品の外殻体、コンテナ等の大型成形品は、成形サイクルが長い上に、ランナ部分だけ吸着して取出すことが困難なので吸着パッドによる吸着が必要であり、特に本発明が有効である。また成形品の吸着面が平面でない場合、吸盤の配置や吸盤を加熱時に当接させる当接部もそれに対応して平面以外となる。
【００２７】
また取出装置の吸着パッドを加熱する際に当接される当接部は、成形金型でなく、射出成形機本体であってもよい。射出成形機本体の例としては、固定盤、可動盤、加熱筒、ベッド等が考えられる。固定盤および可動盤に当接部を設ける場合も、吸盤当接用の金属板を取付ける場合と、固定盤等の本体に当接部を設ける場合が考えられる。そして当接部の昇温については、成形金型からの熱により固定盤等が吸着パッドの加熱に必要な温度まで昇温されている場合と、温調ホースを当接させるか又は内部に設けること等により固定盤等を昇温させる場合が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の成形品の取出装置の作動を示す図である。
【図２】本実施形態の成形品の取出装置の平面図である。
【図３】別の実施形態の取出装置の作動を示す図である。
【図４】更に別の実施形態の取出装置の作動を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１    射出成形機
１４    固定金型
１６，４２    可動金型
１４ａ    主型
２１    金属板
２２    当接部
２５，４１，５１    取出装置
３１，４３，５３    吸着パッド
Ｐ    導光板
Ｓ    スプル
【図１】
2010012638.tif 000003
【図２】
2010012638.tif 000004
【図３】
2010012638.tif 000005
【図４】
2010012638.tif 000006