(57)【要約】【課題】インサート部品を成形型に挿入する方法及び装置に関するもので、多数個取りの成形型のそれぞれのキャビティに、熱偏倚が生じたときにも高い相対位置精度でインサート部品を位置決めできる技術手段を得る。【解決手段】成形型の合せ面にインサート部品の挿入孔２を中心とするリング状の嵌合溝４を設け、インサート部品挿入装置の部品ホルダ１１には、当該嵌合溝に嵌合する突条１８を設けて、これら位置決め溝と突条との嵌合により、成形型のインサート部品挿入孔２を基準にして、部品ホルダが位置決めされるようにする。成形型の合せ面に樹脂の流路が設けられているときは、前記リング状の嵌合溝及び突条は、当該流路と交差する部分を欠落させた形状（破断リング状）とする。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形型に設けた挿入孔（２）に搬送台（１０）の部品ホルダ（１１）を対向させて当該部品ホルダ上のインサート部品（９）を前記挿入孔（２）に挿入する成形型へのインサート部品の挿入方法において、
前記成形型の合せ面（５ａ）に前記挿入孔（２）を中心とするリング状ないし破断リング状の断面Ｖ形ないし台形の嵌合溝（４）を設け、搬送台（１０）上に部品ホルダ（１１）を成形型の合せ面と平行な面内で二次元的に遊動可能に取付け、当該部品ホルダには前記嵌合溝（４）に嵌合する嵌合突条（１８）を設け、部品ホルダ（１１）にインサート部品を搭載して搬送台（１０）を前記成形型の合せ面に対向する位置に移動し、搬送台（１０）を当該合せ面に向けて移動して前記嵌合溝（４）と嵌合突条（１８）とを嵌合させて部品ホルダ（１１）と成形型（５）との相対位置決めをした後、インサート部品（９）を部品ホルダ（１１）から成形型の挿入孔（２）へと挿入する、成形型へのインサート部品の挿入方法。
【請求項２】
前記部品ホルダ（１１）にインサート部品（９）を供給するフィーダの部品供給ヘッド（１４）に前記嵌合突条に嵌合するＶ形ないし台形断面の嵌合溝（２１）を前記部品供給ヘッドの供給孔（１９）を中心とするリング状ないし破断リング状に設け、成形型の側方に退避した搬送台（１０）を前記部品供給ヘッドに対向させ、搬送台（１０）を当該部品供給ヘッドに向けて移動して前記嵌合溝と嵌合突条とを嵌合させて部品ホルダと部品供給ヘッドとの相対位置決めをした後、インサート部品をフィーダから部品ホルダに供給する、請求項１記載の成形型へのインサート部品の挿入方法。
【請求項３】
インサート部品（９）を搭載する部品ホルダ（１１）を備え、成形品にモールドされる前記部品を当該部品ホルダから成形型の挿入孔（２）に挿入するインサート部品の挿入装置において、
前記部品ホルダ（１１）は、成形型と対向する対向面に部品搭載位置を中心とするリング状ないし破断リング状の断面Ｖ形ないし台形の嵌合突条（１８）を備え、当該部品ホルダ（１１）の一個又は複数個を独立に前記対向面と平行な面内で二次元的に遊動可能に支持する搬送台（１０）を備えている、成形型へのインサート部品の挿入装置。
【請求項４】
前記部品ホルダ（１１）にインサート部品を供給する供給ヘッド（１４）を備え、当該供給ヘッドはその供給孔（１９）の周囲に前記嵌合突条（１８）に嵌合する嵌合溝（２１）を備えている、請求項３記載の成形型へのインサート部品の挿入装置。
【請求項５】
成形品にモールドされるインサート部品の挿入孔（２）の複数個を備え、合せ面を開いて成形品を脱型する成形型において、
前記合せ面に前記挿入孔のそれぞれを中心とする破断リング状のＶ形ないし台形断面の嵌合溝（４）を備えている、成形型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、樹脂成形品などにモールド（一体成形ないし埋め込み成形）されるインサート部品を成形型に挿入する装置に関するもので、特に光ファイバの接続部に使用されるフェルールのような小型で高い寸法精度を要求される成形品に特に好適なインサート部品の挿入方法及び装置並びに当該方法を用いるための成形型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形品に一体成形ないし埋め込み成形されるインサート部品は、成形型に予め装填しておく必要がある。成形品が小型であるときは、生産性を向上させるために、１回の成形動作で複数の成形品を成形する、いわゆる多数個取りが行われる。例えば、射出成形であれば、樹脂が注入される金型の中心部から樹脂流路を放射状に設けて、その先端に１個ずつ成形用キャビティを設ける等の構造により、１回の射出動作で複数個の成形品を成形する。この場合、インサート部品は、複数個設けたキャビティのそれぞれに装填することが必要である。
【０００３】
寸法精度の高い成形品を成形するときは、成形型へのインサート部品の挿入にも高い精度が要求される。例えば、光ファイバの接続部に用いられるフェルールの外周部に一体成形される金属パイプは直径約２．５ｍｍで、これを挿入するために成形型に設けられている挿入孔との間には、１〜２ミクロンの寸法差しか存在しない。成形型への小型のインサート部品の装填は、従来人手かロボットで行っているが、ロボットで上記フェルールの金属パイプを挿入するときは、ロボットのハンドを１ミクロン以下の精度で位置決めする必要がある。
【０００４】
更に問題になるのは、成形動作に伴って生ずる成形型の熱変形である。インサート部品の挿入位置が成形型の中心であれば、熱変形の影響は小さいが、多数個取りをする場合のように、成形型に複数のキャビティが配置されるときは、成形型の熱膨張によってキャビティの位置が偏倚する。前述のフェルールの成形などの場合には、ロボットハンドに要求される位置精度よりも、成形型の熱変形によるキャビティの偏倚の方が大きくなるため、常にキャビティの位置を検出してロボットハンドの位置を制御する必要が生ずる。そして、そのような構造のロボットでは、複数のキャビティに対するインサート部品の挿入を１個ずつ行う必要があるため、挿入動作に時間がかかり、成形サイクルが低下する。このような種々の困難があるため、精密成形品の成形型へのインサート部品の挿入は、人手で行われることが多かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記の従来技術の問題を解決するためになされたもので、多数個取りの成形型のそれぞれのキャビティに、それらのキャビティの位置に成形型の熱変形による偏倚が生じた場合であっても、高い相対位置精度でインサート部品を位置決めして複数のキャビティに対するインサート部品の挿入を一時に行うことができる技術手段を得ることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、成形型の合せ面にそのインサート部品の挿入孔２を中心とするリング状の位置決め嵌合溝４を設け、インサート部品挿入装置の部品ホルダ１１には、当該位置決め溝に嵌合する位置決め嵌合突条１８を設けて、これら位置決め溝と突条との嵌合により、成形型のインサート部品挿入孔２を基準にして、部品ホルダが位置決めされるようにすることにより、上記課題を解決している。成形型の合せ面に樹脂の流路が設けられているときは、前記リング状の嵌合溝及び突条は、当該流路と交差する部分を欠落させた形状（破断リング状）とする。この嵌合溝及び突条は、必ずしも連続したものである必要はなく、例えば頂角６０度の円弧状のものを１２０度ピッチで設ける等のようにすることもできる。
【０００７】
本願請求項１の成形型へのインサート部品の挿入方法は、成形型に設けた挿入孔２に搬送台１０の部品ホルダ１１を対向させて当該部品ホルダ上のインサート部品９を前記挿入孔２に挿入する成形型へのインサート部品の挿入方法において、前記成形型の合せ面５ａに前記挿入孔２を中心とするリング状ないし破断リング状の断面Ｖ形ないし台形の嵌合溝４を設け、搬送台１０上に部品ホルダ１１を成形型の合せ面と平行な面内で二次元的に遊動可能に取付け、当該部品ホルダには前記嵌合溝４に嵌合する嵌合突条１８を設け、部品ホルダ１１にインサート部品を搭載して搬送台１０を前記成形型の合せ面に対向する位置に移動し、搬送台１０を当該合せ面に向けて移動して前記嵌合溝４と嵌合突条１８とを嵌合させて部品ホルダ１１と成形型５との相対位置決めをした後、インサート部品９を部品ホルダ１１から成形型の挿入孔２へと挿入するというものである。
【０００８】
本願請求項２の発明は、上記請求項１記載の成形型へのインサート部品の挿入方法において、前記部品ホルダ１１にインサート部品９を供給するフィーダの部品供給ヘッド１４に前記嵌合突条に嵌合するＶ形ないし台形断面の嵌合溝２１を前記部品供給ヘッドの供給孔１９を中心とするリング状ないし破断リング状に設け、成形型の側方に退避した搬送台１０を前記部品供給ヘッドに対向させ、搬送台１０を当該部品供給ヘッドに向けて移動して前記嵌合溝と嵌合突条とを嵌合させて部品ホルダと部品供給ヘッドとの相対位置決めをした後、インサート部品をフィーダから部品ホルダに供給することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで破断リング状とは、連続したリングでなく、一部が欠けているリングないし断続した円弧からなるリングである。また、Ｖ形ないし台形断面は、片側のみが斜面となっているレ形断面や片台形を含む用語として用いており、更にその斜面は、勾配が変化する曲線勾配のものであってもよい。要は、当接離隔可能な相対位置決め用の斜めの案内斜面を備えた溝４、２１と突条１８との対であればよい。
【００１０】
本願請求項３のインサート部品の挿入装置は、本願の上記方法を実施するための装置であって、インサート部品９を搭載する部品ホルダ１１を備え、成形品にモールドされる前記部品を当該部品ホルダから成形型の挿入孔２に挿入するインサート部品の挿入装置において、前記部品ホルダ１１は、成形型と対向する対向面に部品搭載位置を中心とするリング状ないし破断リング状の断面Ｖ形ないし台形の嵌合突条１８を備え、当該部品ホルダ１１の一個又は複数個を独立に前記対向面と平行な面内で二次元的に遊動可能に支持する搬送台１０を備えているものである。
【００１１】
本願請求項４の発明は、上記の請求項３記載の挿入装置において、前記部品ホルダ１１にインサート部品を供給する供給ヘッド１４を備え、当該供給ヘッドはその供給孔１９の周囲に前記嵌合突条１８に嵌合する嵌合溝２１を備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
本願請求項５の成形型は、本願の上記方法を実施するための成形型であって、成形品にモールドされるインサート部品の挿入孔２の複数個を備え、合せ面を開いて成形品を脱型する成形型において、前記合せ面に前記挿入孔のそれぞれを中心とする破断リング状のＶ形ないし台形断面の嵌合溝４を備えているものである。
【００１３】
上記この発明によれば、搬送部に設けた複数の部品ホルダのそれぞれが、対向する各々のキャビティの挿入孔２を基準として位置決めされるので、成形型の熱変形によるキャビティの偏倚がたとえ不規則に起こっても、個々の挿入孔に対する部品ホルダ１１の位置決めが個別に行われ、複数のインサート部品を成形型の挿入孔に同時に挿入することができる。そして、嵌合溝及び嵌合突条は、Ｖ形ないし台形断面のリング状のものであるため、高精度に加工することが容易で、かつ部品ホルダを成形型に押し付けるという動作で正確な位置決めが実現できる。そして、成形型に設けたと同様な嵌合溝をインサート部品を供給するフィーダの供給ヘッド１４に設けて、部品ホルダにインサート部品を供給するようにすれば、フィーダの部品供給ヘッド１４と部品ホルダ１１との間でのインサート部品の受渡しも高い精度で円滑に行うことが容易に可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、フェルールの射出成形の例を示す図面を参照して、この発明の実施形態を説明する。図１は、固定側射出成形型の正面（合せ面）を示した図で、中央のスプール孔１を中心として４個のキャビティ（この実施例では固定型のキャビティ自体がインサート部品の挿入孔となる）２が矩形の四隅部分に位置するように配置されている。図の点線３は、可動型に設けられる樹脂流路（ランナー）を示しており、このランナーと交差する部分を欠落したリング状の嵌合溝４が、それぞれのキャビティ２の軸心を中心とする円弧の位置に設けられている。
【００１５】
それぞれのキャビティの断面形状は、図２に示されている。ここで５は固定型、６は可動型である。固定型５のキャビティは単純な円筒状で、その中心軸上に光ファイバの端部を挿通する中心孔を成形するための第１ピン７が突出している。可動型６のキャビティは、フランジ成形部とその奥側の円筒成形部とを備え、その軸心には第１ピン７より大径の第２ピン８が突出している。第１ピン７及び第２ピン８は、軸方向に出没自在で、突出したときに両ピンの先端が当接して、成形品の軸心に貫通孔が成形される。樹脂はランナ３を通ってフランジ部から供給される。フェルールの先端側外周に一体成形されるパイプ状のインサート部品９は、固定型のキャビティ２に挿入される。即ち、この成形型では、固定型のキャビティ２自体がインサート部品９の挿入孔となっている。
【００１６】
図３は、インサート部品挿入装置の全体を示した側面図で、成形型を開いて固定型５と可動型６との間に搬送台１０が侵入した状態が示されている。搬送台１０の前面（固定型に対向する面）には、各キャビティ２の位置に対向して部品ホルダ１１が設けられている。一方、背面には成形品のスプール１２を把持するクランパ１３が設けられている。固定型５に隣接して部品ホルダ１１にインサート部品を供給するフィーダの供給ヘッド１４が位置しており、搬送台１０は固定型５に対向する実線の位置と供給ヘッド１４に対向する破線の位置とに横方向移動すると共に、それらに対向する位置で軸方向（上下方向）に移動する。
【００１７】
部品ホルダ１１は、図４に示すように、搬送台１０に固定したベースブロック１５に、固定型の合せ面５ａと平行な面内で２次元的に自由遊動可能に装着されている。即ち、部品ホルダ１１は、その基端部にフランジ１１ａを備え、このフランジ１１ａがベースブロック１５のリング状の内周溝１５ａに半径方向に遊隙を持って嵌挿されている。即ち、フランジ１１ａは内周溝１５ａで軸方向移動を拘束され、かつその半径方向の遊隙分だけ軸直角方向に遊動可能に装着されている。部品ホルダ１１の軸心には、パイプ状のインサート部品９を保持する保持孔１１ｂが設けられており、その奥側にコイルばね１６で後退方向に付勢されたノックアウトピン１７が配置されている。部品ホルダ１１の前面の保持孔１１ｂを中心とする円弧上に、固定型の合せ面に設けた断面Ｖ形の嵌合溝４と嵌合する嵌合突条１８が形成されている。嵌合突条１８は、頂稜を若干削り落して部品ホルダ１１が固定型５に押し付けられたとき、溝４と突条１８の斜面相互が当接して、固定型のキャビティ２と保持孔１１ｂの軸心を正確に一致させる。この状態でノックアウトピン１７を図示しない機構により図の矢印方向に付勢して、インサート部品９をキャビティ２に挿入する。
【００１８】
図４に示したような機構の部品ホルダ１１が、固定型に設けた複数のキャビティに対向して設けられており、個々の部品ホルダ１１はそれぞれのキャビティの周囲に設けた嵌合溝により個別に位置決めされる。そして、固定型に設けたと同様な嵌合溝が供給ヘッド１４のそれぞれの部品供給孔１９の周囲に設けられて、供給ヘッド１４側でも部品ホルダ１１と供給孔１９との位置あわせが、その嵌合溝２１と部品ホルダ側の嵌合突条１８との嵌合によって行われるようになっている。
【００１９】
次に図３を参照して、図に示したインサート部品挿入装置の動作を説明する。射出成形機の型が閉じて成形が行われている間（図２参照）に、図３の破線の位置に退避した搬送台１０は、供給ヘッド１４側に移動して部品ホルダ１１を供給ヘッド１４に押し付ける。この状態で各部品ホルダ１１が供給ヘッドの各供給孔１９を中心とする位置に位置決めされるから、図示しないフィーダからインサート部品９を供給孔１９を通して部品ホルダの保持孔１１ｂに供給する。インサート部品の供給を受けた搬送台１０は、後退して待機する。
【００２０】
成形品の冷却工程が終了して、型５、６が開くと、搬送台１０は固定型５と可動型６との間に移動し、部品ホルダ１１を固定型５に対向させる。そして、固定型５に向って移動して部品ホルダ１１を固定型５に押し付ける。この押付け力による固定型の嵌合溝４と部品ホルダの嵌合突条１８との嵌合により、部品ホルダ１１のそれぞれが対向する金型のキャビティ２を中心とする位置に位置決めされる。固定型の熱変形によりキャビティ２の位置が偏倚していても、また搬送台の位置決め精度が悪くても、複数の部品ホルダ１１がそれぞれ個別に位置決めされるので、キャビティ２と保持孔１１ｂとの相対位置関係は、正確に同一軸線上に保持される。この状態でノックアウトピン１７を進出させて、インサート部品９を保持孔１１ｂからキャビティ２に挿入する。
【００２１】
次にクランパ１３を開いた状態で搬送台１０が後退し、後退端でクランパ１３を閉じて成形品のスプール１２を把持する。そして、再度前進し、供給ヘッド１４に対向する位置へと横移動して成形品２０の搬出を行う。搬出された成形品は、図示しないコンベアやロボットにより次工程へと搬送される。搬送台１０が退避した後、可動型６が閉じて次の成形サイクルに入る。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したこの発明によれば、成形型に設けた複数個のインサート部品の挿入孔にそれぞれインサート部品を挿入するとき、インサート部品を１個ずつ保持した部品ホルダ１１が、各部品挿入孔毎に成形型自体を基準にして位置決めされるため、たとえ成形型に予測し難い熱偏倚が生じたとしても、挿入位置をいちいち計測することなく、正確にインサート部品の位置決めを行うことができ、かつ複数の位置決めが搬送台を成形型に向けて付勢するという動作で一時に行われるので、成形型への複数のインサート部品の挿入を正確に、かつ能率良く行うことができ、装置構造も簡単であるから、装置コストも安価にできる。また、挿入孔と部品ホルダの位置決めをＶ形ないし台形断面のそれぞれの挿入孔を中心とするリング状の溝と突条との嵌合により行っているため、安定した高い精度の位置決めが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固定側射出成形型の合せ面を示した図
【図２】本発明の成形型のキャビティを示した断面図
【図３】インサート部品の挿入装置の全体を示した側面図
【図４】インサート部品の搬送台と成形型との関係を示した拡大断面図
【符号の説明】
２  キャビティ
４  嵌合溝
５ａ  合せ面
９  インサート部品
１０  搬送台
１１  部品ホルダ
１４  供給ヘッド
１８  嵌合突条
【図１】
2004255608.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004255608.tif 000006