(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性のモールド材を供給するための材料供給部と、この材料供給部の下方に設置された金型と、この金型を載置する重量計測部と、前記材料供給部を所定の位置に移動するための可動基台と、前記計測部からの信号を入力するとともに前記材料供給部及び前記可動基台に信号を出力する制御部とを備え、
前記制御部は、前記可動基台を予め設定した手順により非直線的に駆動するとともに、前記計測部からの計量値信号に応じて前記材料供給部を制御することを特徴とするモールド材投入装置。
【請求項２】
前記材料供給部は材料収容部と、この材料収容部から供給されたモールド材を撹拌しつつ排出する材料排出部とを備えていることを特徴とする請求項１記載のモールド材投入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はモールド材投入装置に係り、特に、ディスクブレーキパッドを製造する工程で使用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディスクブレーキパッドを製造する工程においては金型に母材を投入し、その後に二層材を投入してプレス成型（例えば３０ミリメートル程度の厚さ）する。母材は一般にセミメタリックや金属を含む１６種程度の種々の比重をもった素材を混合したものが使用されている。また、二層材はアスベスト等を主原料としている。
【０００３】
母材投入の際、一般に金型までの落差が大きく、また、ノズルの位置が固定されているため、材料が投入されている部分とその周囲とでは材料にばらつきが生じることが知られている。さらに、前記した比重の関係で製品の不均一性が発生することがある。
【０００４】
従来の実例として、母材は１３０グラム、二層材は２０グラム夫々投入するようにしていたが、これらの数値に予め計量した材料を個々の金型に投入するようにしていたため計量の精度が十分ではなく、実際の製品の厚みに誤差が生じていた。また、従来は複数（例えば４個）の金型に同時に材料を投入するようにしていたため、個々の金型に実際に投入された重量を正確に計量することは困難であった。
【０００５】
ところで、ブレーキパッドは高い寸法精度が要求されるため、厚みに誤差が生ずることは許容されない。したがって従来は正規の寸法になるまで切削することで寸法精度を維持していた。この切削量は例えば、材料１グラムに対して０．０８ミリメートル程度となり、誤差に応じて切削しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、切削により寸法精度を維持することは材料の無駄となるばかりか工程時間が増加することによるコスト高の原因ともなる。
【０００７】
また、プレス成型前の材料にばらつきがあると、成型後の製品の品質低下を招いてしまう。
本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、モールド材を正確に計量することができるとともに、材料を金型内に均一に投入することができるようにしたモールド材投入装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流動性のモールド材１を供給するための材料供給部２と、この材料供給部２の下方に設置された金型３と、この金型３を載置する重量計測部４と、前記材料供給部２を所定の位置に移動するための可動基台５と、前記計測部４からの信号を入力するとともに前記材料供給部２及び前記可動基台５に信号を出力する制御部６とを備え、前記制御部６は、前記可動基台５を予め設定した手順により非直線的に駆動するとともに、前記計測部４からの計量値信号に応じて前記材料供給部２を制御するモールド材投入装置とした。
【０００９】
また、前記材料供給部２は材料収容部７と、この材料収容部７から供給されたモールド材１を撹拌しつつ排出する材料排出部８とを備えたものとすることができる。
【００１０】
【作用】
材料供給部２は流動性のモールド材１を混練した状態で金型３に供給する。このとき、可動基台５は制御部６からの信号によって前記材料供給部２を水平方向の任意の位置に移動させる。したがって、金型３に供給されるモールド材１はその動きに沿ってジグザグ等の動きをしながら金型３に供給される。
【００１１】
これと同時に前記金型３を載置する重量計測部４は刻々変化する重量を計測して制御部６にその情報を送出する。ここで所定の重量、即ち、所定量のモールド材１が金型３に充填されると制御部６がこれを判断し、前記材料供給部２からのモールド材供給を停止する。
【００１２】
以上の動作が行われることによって、金型３にはモールド材１が平均的に投入されることとなり材質の不均一性がなくなる。
【００１３】
【実施例】
本発明の一実施例を図１ないし図５に基づいて説明する。
この実施例に係る装置は材料供給部２から金型３へモールド材１を適正に供給するものである。
【００１４】
前記材料供給部２は、モールド材１を収容するドラム型に成型した材料収容部７と、この材料収容部７から供給されたモールド材１を撹拌しつつ排出する材料排出部８から構成されている。前記材料供給部２はその傾きを制御できるようになっているとともに回転ローラ７ｂ上に回転自在に支持されており、傾き制御自在なハウジング７ａ内で回転するようになっている。
【００１５】
この回転はモールド材１を常に撹拌するために行われる。前記材料排出部８は、前記材料収容部７から落下したモールド材１を受けるバケット８ｄと、このバケット８ｄ内に回転自在に設けられた切り出しスクリュ８ｃを備えている。前記バケット８ｄは側面に排出ノズル８ｂを有しており、この排出ノズル８ｂ内に前記切り出しスクリュ８ｃの先端が内嵌するようになっている。前記スクリュ８ｃはモータ８ａによって回転し、バケット８ｄ内に供給されたモールド材１を前記排出ノズル８ｂから外部へ排出することができるように構成されている。これにより流動性のモールド材１を混練した状態で供給することができる。
【００１６】
前記した構成になる材料供給部２は可動基台５に載置されている。この可動基台５は所謂ＸＹテーブルとなっており、材料供給部２を水平方向の任意の位置に移動するためのものである。そしてこの可動基台５はＸ軸モータ５ａとＹ軸モータ５ｂが設けられ、材料供給部２をＸＹ方向に任意に移動することができるように構成されている。前記各モータ５ａ，５ｂは制御部６により制御される。この制御部６はマイクロコンピュータ、メモリ、及びプログラムを備えておりプログラムに設定された手順にしたがって前記各モータ５ａ，５ｂを作動させる。
【００１７】
前記排出ノズル８ｂの下方には金型３が設けられている。この金型３は重量計測部４上に載置されており、その全重量が常に計測されるようになっている。そしてこの重量計測部４は重量値を出力することができるようになっており、その情報は前記制御部６に入力される。前記バケット８ｄにはモールド材１の堆積位置を計測するセンサ８ｅ（例えば光学式センサ）が設けられ、このセンサ８ｅの出力も前記制御部６に入力される。さらに前記モータ８ａは制御部６からの制御信号で制御されるようになっている。
【００１８】
前記制御部６に記憶させた動作データは、図２ないし図４の矢示Ｆに示すようなものである。即ち、図２に示すように、金型３に対して材料供給部２をジグザグに進行させる場合、図３に示すように、矩形に進行させる場合、図４に示すように、蛇行させる場合を例示できる。このように非直線状に進行させる理由は金型３内にモールド材１を均一に分散させるためである。この他螺旋を描く等種々の動作をさせることができるのは勿論である。
【００１９】
図５は本装置２０を実際の製造装置に適用した例を示している。これはテーブル２６の周囲に各種装置を配置し、中心部に設けたロボットハンド２３によって金型３を順次移動させ、所定の製造工程を通過させるようにしたものである。ここでは図１に示した本装置２０をモールド材１の内の母材の投入用として用い、本装置２０から９０度進行した位置にモールド材１の内の二層材の投入用として本装置２０と同様の投入装置２１を配置したものである。
【００２０】
前記投入装置２１から９０度進行した位置にはプレス装置２２が配置され、さらにこのプレス装置から９０度進行した位置には金型３を外部へ移動する外部ロボットハンド２５が設けられている。前記ロボットハンド２３は４方に伸縮自在の腕２４を有しており、夫々の装置に対応して置かれた金型３を同時に移送することができるようになっている。なお、重量計測部４は本装置２０と投入装置２１に対応した位置に夫々固定されており、その上に載せた金型３が前記ロボットハンド２３によって矢示Ｇ方向に順次移動せしめられる。なお、各部に用いられるモータはサーボモータあるいはステッピングモータが使用されている。
【００２１】
前記した構成においてその動作を説明する。
前記材料供給部２の排出ノズル８ｂからは流動性のモールド材１が混練された状態で金型３に供給される。このとき、可動基台５は制御部６からの信号によって前記図２ないし図４に示すような動きで前記材料供給部２を移動させる。
【００２２】
これにより、金型３に供給されるモールド材１はその動きに沿ってジグザグ等の動きをしながら金型３に供給され、均一に分散される。
これと同時に前記金型３を載置する重量計測部４は刻々変化する重量を計測して制御部６にその情報を送出する。ここで所定の重量、即ち、所定量のモールド材１が金型３に充填されると制御部６がこれを判断し、モータ８ａを停止させて前記材料供給部２からのモールド材供給を停止するとともに、前記可動基台５の動作も停止させる。
【００２３】
以上の動作が行われることによって、金型３にはモールド材１が平均的に投入されることとなり、材質の不均一性がなくなる。
続いて、前記ロボットハンド２３の腕２４で金型３を掴み隣の投入装置２１へ移動させる。この投入装置２１では同様にして二層材が所定量金型３内に投入され、その後前記ロボットハンド２３の腕２４で金型３を掴み隣のプレス装置２２へ送り、上下からプレスする。そして、プレス後、前記ロボットハンド２３の腕２４で金型３を掴み隣の外部ロボットハンド２５に引き渡す。なお、この外部ロボットハンド２５は外部から金型３を供給する役割も行う。
【００２４】
前記バケット８ｄ内のモールド材１が少なくなったときは、センサ８ｅがこれを検知し、前記制御部６からモールド材１を追加する旨の信号が送出される。
以上のように本実施例によれば、材料供給部２が、モールド材１を混練しつつ金型３上を移動してモールド材１の投入を行うため、金型３内にはモールド材が均一に投入される。したがって、材料のばらつきのない高品質の成型品を提供することが可能となる。
【００２５】
また、各モールド材投入工程においては重量計測部４で正確な重量測定がなされるため、製品の寸法が正確となり後工程で修正する必要がなくなる。あるいは、製品の寸法修正は、極めて少量で済むこととなり、工作時間及びコストを低減することができる。
【００２６】
本発明によれば、モールド材を正確に計量することができる。また、材料供給部を所定の位置に移動させる可動基台を非直線的に駆動するので、モールド材を金型内に均一に投入できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す一部断面とした側面図である。
【図２】本発明の一実施例を示す要部の斜視図である。
【図３】本発明の実施例を示すモールド材投入の第２の態様を示す平面図である。
【図４】本発明の実施例を示すモールド材投入の第３の態様を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
１・・モールド材
２・・材料供給部
３・・金型
４・・重量計測部
５・・可動基台
５ａ，５ｂ・・モータ
６・・制御部
７・・材料収容部
７ａ・・ハウジング
７ｂ・・回転ローラ
８・・材料排出部
８ａ・・モータ
８ｂ・・排出ノズル
８ｃ・・（切り出し）スクリュ
８ｄ・・バケット
８ｅ・・センサ
２０・・（本）装置
２１・・投入装置
２２・・プレス装置
２３・・ロボットハンド
２４・・腕
２５・・外部ロボットハンド
２６・・テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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