(57)【要約】    【課題】  多種多様な樹脂成形製品の生産に迅速且つフレキシブルに対応するとともに、成形サイクルを大幅に短縮することのできる成形品保持部材を提供する。    【解決手段】  ゲート部２４を介してランナー部２２と製品部２５とが連結されている樹脂成形品２０において、ゲート部２４から製品部２５を切断するときに樹脂成形品２０を保持するために使用される成形品保持部材１０であって、該成形品保持部材１０は、Ｖ字状に切り欠かれた保持部１４を有し、該保持部１４は、切断すべき製品部２５に連結したランナー部２２のゲート部２４近傍部分を保持する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品において、ゲート部から製品部を切断するときに樹脂成形品を保持するために使用される成形品保持部材であって、
該成形品保持部材は、Ｖ字状に切り欠かれた保持部を有し、
該保持部は、切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分を保持することを特徴とする成形品保持部材。
【請求項２】
ランナー部を保持する保持位置に応じて、設置台に対して設置される設置位置を自在に変えることのできる位置調節手段を備えることを特徴とする、請求項１記載の成形品保持部材。
【請求項３】
位置調節手段は、ネジとネジ穴とによる螺合であることを特徴とする、請求項１記載の成形品保持部材。
【請求項４】
樹脂成形品が動かないように樹脂成形品の位置を決める位置決め手段をさらに有することを特徴とする、請求項１記載の成形品保持部材。
【請求項５】
上記位置決め手段は、Ｖ字状切欠の谷部に設けられて、ランナー部に対して大略直交したスプルー部が挿通される挿入穴であることを特徴とする、請求項４記載の成形品保持部材。
【請求項６】
上記位置決め手段は、Ｖ字状切欠の左右の稜部に設けられて、該稜部が部分的に切り欠かれた側面切欠であることを特徴とする、請求項４記載の成形品保持部材。
【請求項７】
上記保持部の反対側の底面が当接して、請求項１〜６のいずれかに記載の成形品保持部材を固定的に保持することを特徴とする設置台。
【請求項８】
成形品保持部材の底部が部分的に嵌め込まれて成形品保持部材を案内する段差を備えることを特徴とする、請求項７記載の設置台。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の成形品保持部材と、
請求項７又は８記載の設置台と、
ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品において、ゲート部から製品部を切断する切断手段と、
を備えることを特徴とするゲート部切断装置。
【請求項１０】
上記成形品保持部材は、切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分を保持するように配置されていることを特徴とする、請求項９記載のゲート部切断装置。
【請求項１１】
樹脂成形品は、射出成形により作製され、射出成形後の非固化状態のときに切断されることを特徴とする、請求項９記載のゲート部切断装置。
【請求項１２】
上記切断手段は、レーザ光であることを特徴とする、請求項９記載のゲート部切断装置。
【請求項１３】
ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品において、
切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分は、成形品保持部材に設けられたＶ字状切欠によって保持され、
Ｖ字状切欠で保持された樹脂成形品の製品は、切断手段によってゲート部から切断されることを特徴とするゲート部切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂成形品から所望の最終製品を切り離す際に樹脂成形品を保持するための成形品保持部材、ゲート部切断装置及びゲート部切断方法に関する。本発明は、特に、溶融した樹脂を射出成形した直後であって完全に固化していない樹脂成形品から、レーザ光等の切断手段により最終製品を切り離す際に樹脂成形品を保持するための成形品保持部材、ゲート部切断装置及びゲート部切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電化製品、ＯＡ機器、光学機器、あるいは自動車部品等の多くの製品分野においては、非常に多種多様な樹脂製品が使用されている。このような樹脂製品を大量生産する方法として射出成形法が広く用いられている。
【０００３】
射出成形法は、射出成形機を用いて、加熱溶融された樹脂を、高圧を加えながら金型内に注入して所定の成形品に成形する方法である。射出成形に使用される成形用金型内には、溶融した樹脂が注入されるスプルーと、溶融樹脂をスプルーからキャビティに導くランナーと、ランナーとキャビティとの間に設けられていて溶融樹脂の流れを規制する狭ギャップのゲートと、所望の製品形状をしたキャビティとが設けられている。
【０００４】
溶融樹脂が取り扱い可能な温度まで冷却されると、射出成形された射出成形品が成形用金型から取出される。成形用金型から取出された射出成形品は、上記金型の各部分に対応した、スプルー部と、ランナー部と、ゲート部と、製品部とを備えている。そして、この射出成形品において、ゲート部から製品部を切り離すことにより、所望の最終製品が得られる。
【０００５】
このような、一連の射出成形プロセスにおいて、原料樹脂をホッパーに投入する投入工程から、成形用金型内から射出成形品を取出す取出工程までの工程は、機械による高速の自動運転が行われている。しかしながら、ゲート部から製品部を切り離す切断工程が、以下の理由により、自動化や高速化の妨げとなっている。
【０００６】
上記射出成形法は、成形用金型を交換することにより、多種多様な製品に対応することができる一方で、成形用金型におけるスプルーやランナーやゲート等の配置や形状がバラバラであり統一性や一貫性がない。成形用金型から取出された樹脂成形品では、レーザ光といった非接触で切断する非接触切断手段又はニッパーやカッター等の切断刃を使った接触切断手段を用いて、製品部がゲート部から切り離される（例えば、特許文献１参照。）。このとき、取出された射出成形品が比較的高温であるので、高温の射出成形品を一時的に受け止めて保持するための成形品受け台を使用して切断作業が行われている。
【０００７】
例えば、スプルー部やランナー部やゲート部や製品部を含む射出成形品を凸状体とすると、射出成形品を受け入れる成形品受け台の収納凹部は凹状体となる。成形品受け台の収納凹部は、成形用金型から取り出される射出成形品の形状に一対一に対応するように板状の基材から削り出して作製される。そして、収納凹部と射出成形品とは、凹凸が嵌合するように構成されている。したがって、成形品受け台の収納凹部は、非常に複雑な形状にならざるを得ないために、成形品受け台の加工コストが高価である。
【０００８】
また、成形すべき対象製品が変更されたときに、別の成形品受け台に変更・交換する必要があるが、従来の成形品受け台は、この変更・交換に迅速且つフレキシブルに対応することができない。そして、成形品受け台は、オーダーメイド品であるので、別形状の射出成形品用に転用することができず、必然的に、対象とする射出成形品と同じ数の成形品受け台を準備しなけれならない。したがって、高価な成形品受け台を複数個作製するための納期やコスト、成形品受け台を保管するための保管場所が必要となってしまう。このように、基材から加工された従来のオーダーメイド型の成形品受け台を用いた切断工程は、結果的として、製造コストを大幅にアップさせる要因となっている。
【０００９】
また、成形品受け台は、高温の射出成形品と圧接しても錆びないように、耐熱性や機械的強度の優れた材料（例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス材料）が使用される。このような材料は一般に加工しにくいために、加工コストをさらにアップさせる要因となっている。
【００１０】
ところで、成形が完了した射出成形品を成形用金型から直ちに取出した場合には、射出成形品は高温のためにまだ流動状態にあるので、射出成形品は容易に変形してしまう。このことを防止するために、射出成形品を成形用金型内でしばらく冷却したあと、射出成形品がある程度固化した時点で成形品を取り出すことが行われている。しかしながら、この方法では、射出成形品を成形用金型内で保持すればするほど、成形サイクルが長くなって、単位時間当たりの成形ショット数が少なくなってしまう。
【００１１】
成形サイクルをできるだけ短くして、単位時間当たりの成形ショット数を多くするためには、射出成形品を高温で取出して切断することは有効である。しかしながら、以下の理由により、高温で取出した射出成形品を、上述した成形品受け台の収納凹部に収納させることはできない。
【００１２】
射出成形品のランナー部やスプルー部は、複数の製品チャンバーに溶融樹脂を供給するために、ゲート部や製品部よりも厚肉で太いように構成されている。射出成形品が射出成形機から高温で取出されるとき、ゲート部や製品部のような薄肉で細い部分は、直ちに冷えて固化している。その一方で、ランナー部やスプルー部等の厚肉で太い部分は、冷えにくいために、薄皮が表面に形成されているものの、中央の芯部分は比較的長い時間にわたって熱変形可能な状態が続いている。その結果、高温で取出されたランナー部やスプルー部のような厚肉で太い部分は、外部から小さな力が作用しても、比較的簡単に曲がったりして変形してしまう。
【００１３】
従来の板状の成形品受け台は、射出成形品と大略同じ形状の収納凹部を有しているために、高温で取出された射出成形品のランナー部やスプルー部が少しでも熱で変形してしまうと相互形状が不一致となってしまうために、射出成形品が収納凹部に収納されなくなってしまう。したがって、従来の板状の成形品受け台では、高温で変形し易い状態にある射出成形品を取り扱うことは不可能であり、成形用金型内で十分に冷却されて変形しなくなった射出成形品しか取り扱うことができなかった。その結果、成形サイクルが長くなって、単位時間当たりの成形ショット数が少なくなってしまうという問題を有している。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−１２３３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、多種多様な樹脂成形製品の生産に迅速且つフレキシブルに対応するとともに、成形サイクルを大幅に短縮することのできる成形品保持部材、ゲート部切断装置及びゲート部切断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【００１６】
上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下の成形品保持部材、ゲート部切断装置及びゲート部切断方法が提供される。
【００１７】
すなわち、本発明に係る成形品保持部材は、ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品において、ゲート部から製品部を切断するときに樹脂成形品を保持するために使用される成形品保持部材であって、該成形品保持部材は、Ｖ字状に切り欠かれた保持部を有し、該保持部は、切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分を保持することを特徴とする。
【００１８】
上記成形品保持部材は、ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品において、ゲート部から製品部を切断するときに樹脂成形品を保持するために使用されるものである。成形品保持部材は、Ｖ字状に切り欠かれた保持部を有している。樹脂成形品の切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分が保持部で保持されるように、保持部が位置決めされる。保持部がＶ字状に切り欠かれた形状をしているので、ランナー部の形状（幅や厚み）に制限されることはない。したがって、様々な形状のランナー部に適合して、多種多様な樹脂成形品の生産に素早く且つフレキシブルに対応することができる。
【００１９】
例えば、樹脂成形品が射出成形法で作製されている場合、溶融樹脂が成形用金型のスプールからランナーとゲートを経てキャビティ内に注入される。一般に、１度の成形でできるだけ多くの製品を得るために、スプールから先のランナーは樹枝状に複雑に枝分かれしている。したがって、射出成形品のランナー部も樹枝状に複雑に枝分かれしている。このような複雑に枝分かれした射出成形品に対しても、迅速且つフレキシブルに対応して射出成形品を保持する必要がある。
【００２０】
そこで、成形品保持部材は、ランナー部を保持する保持位置に応じて、設置台に対して設置される設置位置を自在に変えることのできる位置調節手段を備えることが好ましい。
【００２１】
ランナー部が樹枝状に枝分かれした射出成形品に対しても、切断すべき製品の直近のランナー部を保持するように成形品保持部材を適宜配置することにより、射出成形品は安定に支持される。たとえ、樹枝状に枝分かれしたランナー部が部分的に変形して位置ずれを起こしても、その位置ずれを吸収して、切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分を成形品保持部材で保持することにより、射出成形品を所定位置に位置決めすることができる。そして、成形品保持部材で支持されたゲート部を切断手段で切り離すことで所望の製品が得られる。このように、ゲート部の形状に応じて成形品保持部材の配置を変えることで、様々なランナー形状及び射出成形品に対応することができるので、射出成形品の変更に迅速且つフレキシブルに対応できるとともに、製造コストを大幅に下げることができる。
【００２２】
成形品保持部材を設置台に固定する方法として、様々な方法が適用可能である。例えば、接着剤や粘着剤や磁石でくっ付ける方法も使用することができる。位置調節手段としては、強い力で固定できて、微調整の位置決めが自在にできて、繰り返し簡単に脱装着できることから、ネジとネジ穴とによる螺合であることが好ましい。
【００２３】
複数の成形品保持部材を適宜配置する（互いにクロスするように少なくとも３個の成形品保持部材を配置する）ことにより、樹枝状のランナー部は動かないように保持される。ランナー部が樹枝状に延在していない場合には、少なくとも１つの成形品保持部材で射出成形品を固定する必要がある。そこで、好ましくは、成形品保持部材は、射出成形品が動かないように射出成形品の位置を決める位置決め手段をさらに有する。
【００２４】
上記位置決め手段は、Ｖ字状切欠の谷部に設けられて、ランナー部に対して大略直交したスプルー部が挿通される挿入穴である。あるいは、位置決め手段は、Ｖ字状切欠の左右の稜部に設けられて、該稜部が部分的に切り欠かれた側面切欠である。
【００２５】
上述した成形品保持部材は、設置台に対して、保持部の反対側の底面が接することで固定的に保持される。
【００２６】
成形品保持部材は、設置台に対して、様々な方法で固定される。例えば、設置台に複数の穴や溝を形成して、それらを設置場所とすることができる。このとき、成形品保持部材の設置場所を決めることは容易であるが、長手に延在する成形品保持部材の設置角度を決めることは容易ではない。好ましくは、設置台は、成形品保持部材の底部が部分的に嵌め込まれて成形品保持部材を案内する段差を備える。段差によって成形品保持部材が案内されるので、成形品保持部材を段差に沿ってスライド移動させることにより、成形品保持部材を容易に位置決めすることができる。
【００２７】
本発明に係るゲート部切断装置は、上述した成形品保持部材と、上述した設置台と、ゲート部を介してランナー部と製品部とが連結されている樹脂成形品においてゲート部から製品部を切断する切断手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
上述した成形品保持部材及び設置台という簡単な保持構成によって、樹脂成形品は安定的に保持されている。安定的に保持された樹脂成形品のゲート部は、切断手段で切断されて製品部を高精度に切り離すことができる。また、樹脂成形品の形状変更にフレキシブルに且つ素早く対応できるので、製造コストを大幅に下げることができる。
【００２９】
成形品保持部材は、樹枝状に延在するランナー部を保持するように様々な位置に配置することができるが、切断すべき製品部に連結したランナー部のゲート部近傍部分を保持するように配置されていることが好ましい。このような最小限の構成により、ゲート部を切断するときに切断位置が変動して切断ミスの発生を防ぐことができる。
【００３０】
圧縮成形等により十分に冷却されて固化した樹脂成形品を切断することもできるが、樹脂成形品は、射出成形法によって作製され、射出成形後の非固化状態のときに切断される。
【００３１】
射出成形後の射出成形品では、比較的肉厚のランナー部が十分に冷却されずに固化していなくても、薄肉のゲート部及びその直近のランナー部は固化した状態になっている。たとえ、ゲート部及びその直近のランナー部以外の部分は熱軟化して変形していたとしても、固化したゲート部直近のランナー部が成形品保持部材で保持されているので、それらの位置は正確に決められて切断処理を行うことができる。射出成形品が十分に固化するまで射出成形機内で冷却する冷却工程が、最も時間がかかっていたので、成形全体の律速となっていた。本発明に係るゲート部切断装置によれば、ゲート部及びその直近のランナー部が固化する程度の温度（成形品全体が固化するまで冷却する従来の場合と比べてかなり高温）まで冷却したあと直ちに射出成形機から取り出せばよいので、成形サイクルが大幅に短縮され、単位時間当たりの成形ショット数を大幅に増加させることができる。
【００３２】
切断手段としては、ゲート部に直接接触して切断する切断刃も使用可能であるが、好ましくは、ゲート部に非接触で切断することのできるレーザ光である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明の第１実施形態に係る成形品保持部材１０、ゲート部切断装置２及びゲート部切断方法について、図１〜１０を参照しながら、順次、詳細に説明する。
【００３４】
まず、本発明の成形品保持部材１０について説明する。図１は、本発明の成形品保持部材１０を示す斜視図である。図２は、図１の成形品保持部材１０の平面図である。図３は、図１の成形品保持部材１０の側面図である。
【００３５】
成形品保持部材１０は、直方体のブロック本体１２の上面部分がV字状に切り欠かれたV字状切欠１４（保持部）を備えている。V字状切欠１４の斜面１３は、後述するように高温の射出成形品２０と接触するので、ブロック本体１２としては錆びにくい材料が使用され、例えば、ＳＵＳ３０４等のステンレス材料が好適である。比較的加工のしやすい材料にニッケルメッキ等の表面処理を施すことも可能である。また、V字状切欠１４において、対向する２つの斜面１３がなす角度は、特に限定されるものではないが、例えば、おおよそ、６０度から１２０度くらいであり、好ましくは、おおよそ９０度である。保持部の断面形状は、V字状以外に、例えば、大略、逆台形形状や方形形状や円形状や楕円形状であってもよい。
【００３６】
V字状切欠１４の略中央部には、V字の谷部から垂直方向に下面まで延在する貫通した挿入穴１６（位置決め手段）が形成されている。挿入穴１６の下部には、めねじの切られたネジ穴１７が形成されている。
【００３７】
次に、上記成形品保持部材１０で保持される射出成形品２０について説明する。図４は、射出成形品２０の保持方法を説明する斜視図である。図５は、図４の側面図である。図６は、図４の平面図である。図７は、射出成形品２０の斜視図である。
【００３８】
図７に示すように、射出成形品２０は、スプルー部２３と、ランナー部２２と、ゲート部２４と、製品部２５と、挿入部２６とを備えている。
【００３９】
スプルー部２３は、溶融した樹脂が成形用金型に注入されるときの導入部である。スプルー部２３は、成形用金型のスプルーに対応した部分であって、射出成形品２０の中で最も厚肉で太い部分である。成形用金型から取出された直後の高温のスプルー部２３では、その表層部は、直ぐに冷却されて固化した薄皮が形成されるが、その内部の芯部は、冷却されにくいために熱軟化状態が維持されている。したがって、スプルー部２３に対してわずかな力でも作用すると、スプルー部２３は容易に曲がって変形する。
【００４０】
ランナー部２２は、スプルー部２３から樹枝状に延在して、ゲート部２４を介して、製品部２５に溶融樹脂を供給する通路部である。図７において、スプルー部２３及び挿入部２６は上下方向にすなわち垂直方向に延在するのに対して、ランナー部２２は左右方向すなわち略水平方向に延在している。すなわち、スプルー部２３及び挿入部２６とランナー部２２とは、十字にクロスした形状をしている。
【００４１】
ランナー部２２は、成形用金型のランナーに対応した部分であって、射出成形品２０の中ではスプルー部２３に次いで厚肉で太い部分である。したがって、スプルー部２３と同様に、成形用金型から取出された直後の高温のランナー部２２では、その表層部は、直ぐに冷却されて固化した薄皮が形成されるが、その内部の芯部は、冷却されにくいために熱軟化状態が維持されている。ゲート部２４に近づくに従って、厚みが薄くなるように構成されているので、ランナー部２２でのゲート部２４近傍部分は、直ぐに冷却されて固化される。なお、図示したランナー部２２の断面は、おおよそ逆台形形状をしているが、方形形状や円形や楕円形状であってもよい。
【００４２】
ゲート部２４は、成形用金型のランナーとキャビティとの間に設けられていて、溶融樹脂の流れを規制する厚みの薄い狭ギャップのゲートに対応する部分である。ゲート部２４の厚みは薄く構成されている。成形用金型から取出して直ぐの高温のゲート部２４では、厚みが薄いために、直ちに冷却されて固化される。したがって、ゲート部２４に対して力が作用しても、ゲート部２４が簡単に曲がって変形することはない。
【００４３】
製品部２５は、所望の製品形状をした成形用金型のキャビティに対応した部分であって、ゲート部２４を介して、ランナー部２２につながっている。
【００４４】
挿入部２６はスプール部２３の反対方向に延在しており、垂直方向の位置決めが必要な場合には、挿入部２６が適宜設けられる。
【００４５】
次に、図４〜６、８及び９を参照しながら、上記成形品保持部材１０が設置される設置台３０及び成形品保持部材１０の設置台３０への設置方法について説明する。
【００４６】
設置台３０は、平板状の基盤３１に複数の溝３２が形成された板状体である。基盤３１の長手方向に延在する溝３２は、上面から下面まで貫通する貫通穴である。溝３２の下面側には、ネジ３６のヘッド部を収容するための逃がし穴３３が形成されている。基盤３１の端部には、移動台８０に取付けるための固定穴３４が設けられている。設置台３０の溝３２と成形品保持部材１０のネジ穴１７との位置が合致するとともに、成形品保持部材１０の底面が設置台３０の上面に当接するようにして、成形品保持部材１０が設置台３０上に載置される。溝３２の下面側からネジ３６を挿通して、ネジ３６は、設置台３０上の所定位置に位置決めされた成形品保持部材１０のネジ穴１７と螺合される。このように、ネジ３６とネジ穴１７と溝３２とが、成形品保持部材１０の設置台３０に対する位置調節手段として用いられている。
【００４７】
このように、成形品保持部材１０のネジ止めする位置を動かすだけで、様々なランナー部２２を有する樹脂成形品２０に対応することができるので、多種多様な樹脂成形品２０の生産に迅速且つフレキシブルに対応することができる。この実施形態では、成形品保持部材１０が設置台３０に対してネジ止めされている方法であるが、例えば、接着剤や粘着剤や磁石で両者をくっ付ける方法も使用可能である。
【００４８】
上記方法により設置台３０上に固定された成形品保持部材１０に対して、射出成形品２０は、次のようにして載置される。
【００４９】
すなわち、自在に動くアーム又は人手の運搬手段により、射出成形品２０が成形品保持部材１０上に運ばれる。運搬手段で把持された射出成形品２０が、成形品保持部材１０に近づけられる。射出成形品２０のランナー部２２が、成形品保持部材１０のV字状切欠１４の長手方向に収まるとともに、射出成形品２０の挿入部２６が挿入穴１６に収まるように載置される。このとき、成形品保持部材１０のV字状切欠１４は、切断すべき製品部２５に連結したランナー部２２の上下のゲート部２４近傍部分を保持している。そして、ランナー部２２の左右の下端部がV字状切欠１４の斜面１３に当接して水平方向が位置決めされる。また、挿入部２６が挿入穴１６で垂直方向が位置決めされる。したがって、射出成形品２０が水平方向及び垂直方向に位置決めされているので、射出成形品２０がぐらぐらと動くことはなく、しっかりと保持される。射出成形品２０のランナー部２２及び製品部２５は、図９に示すように、飛行機の両翼のように略水平方向に延在している。
【００５０】
成形品保持部材１０でのV字状切欠１４の長さは、載置されるランナー部２２の長さで決定されており、図６に示すように、ランナー部２２の先端部がV字状切欠１４の端面から少し突出するように寸法構成される。したがって、ゲート部２４は、ランナー部２２の先端部からさらに突出してV字状切欠１４の側端面から離間した位置にあるので、成形品保持部材１０と干渉することがない。
【００５１】
このような位置関係で成形品保持部材１０上に保持された射出成形品２０は、図９に示すように、レーザ光４２で非接触で切断加工される。後述するレーザ光発生装置４０から発せられたレーザ光４２は、成形品保持部材１０上に保持された射出成形品２０のゲート部２４に向けて照射される。レーザ光発生装置４０又は移動台８０がゲート部２４の切断方向に移動して、レーザ光４２が走査される。ゲート部２４は厚みの薄い薄肉部分であるので、レーザ光４２の照射でゲート部２４が瞬時に溶融して、製品部２５がランナー部２２から切り離される。なお、図９は、左右の２箇所のゲート部２４に対して製品部２５が連結している射出成形品２０において、レーザ光４２の照射で右側の製品部２５が既に切断されている一方、左側のゲート部２４がレーザ光４２で切断される前の様子を示している。
【００５２】
次に、図１０を参照しながら、ゲート部切断装置２を含む樹脂製品の製造システム全体及び一連の工程について説明する。
【００５３】
図１０に示すように、樹脂製品の製造システムは、射出成形機５０と、ゲート部切断装置２と、ベルトコンベア７０と、運搬ロボット（不図示）と、操作盤６０と、を備えている。この樹脂製品の製造システムでは、射出成形工程、運搬工程、位置決め工程、切断工程、及び搬送工程が自動的に行われている。
【００５４】
操作盤６０は、後述する射出成形工程、運搬工程、切断工程、搬送工程等を総合的に制御する装置である。操作盤６０は、全体システムを制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）と、射出成形機５０やゲート部切断装置２やベルトコンベア７０や運搬ロボット等の各種の設定条件や動作手順を記憶するメモリーと、各種情報を表示する表示部６２と、データを入力したり操作対象物を特定したり切替えたりするための操作ボタン６４と、主電源スイッチ６６とを備えている。
【００５５】
射出成形機５０は、大きくは、型締ユニットと射出ユニットとから構成されている。型締めユニットは、成形用金型の開閉及び樹脂成形品２０の突き出しを行っている。射出ユニットは、樹脂材料を加熱溶融して、その溶融樹脂材料を成形用金型内に注入している。溶融した樹脂材料は、成形用金型のスプールから注入され、ランナー、ゲートを経てキャビティ内に充填される。成形用金型に充填された樹脂材料は、所望の形状を有する射出成形品２０に成形される。
【００５６】
従来は、射出成形品２０のスプール部２３及びランナー部２２が固化するまで射出成形品２０を成形用金型内に保持することによって、射出成形品２０が長時間（例えば、２０秒程度）冷却されていた。しかしながら、本願発明では、射出成形品２０のゲート部２４が固化する程度まで冷却されたならば、成形用金型を開いて、射出成形品２０が成形用金型から取出される。このとき、ゲート部２４は固化しているものの、スプール部２３及びランナー部２２は完全には固化していない。射出成形品２０は、このような短時間（例えば、５秒程度）の冷却のあと、運搬ロボットで取出されてゲート部切断装置２に運搬される。
【００５７】
ゲート部切断装置２は、レーザ光発生装置４０と、移動台８０と、移動台８０に取付けられた設置台３０と、設置台３０に固定された成形品保持部材１０と、を備えている。
【００５８】
切断手段としてのレーザ光発生装置４０は、射出成形品２０のゲート部２４を非接触で切断加工するためのものである。レーザ光発生装置４０は、樹脂材料を切断加工することのできる波長及び出力のレーザ光４２を発するレーザ、例えば、炭酸ガスレーザ、YAGレーザ、又は、エキシマレーザが使用される。なお、切断手段として、切断対象物であるゲート部２４に接触しながら切断する切断刃を用いることもできる。
【００５９】
移動台８０は、上下・左右・前後に自在に動くことのできるテーブルである。移動台８０は、レーザ光発生装置４０のレーザ光４２の出射源の直下に配置される。この移動台８０上に、成形品保持部材１０の固定された設置台３０が取り付けられる。したがって、射出成形品２０は、成形品保持部材１０及び設置台３０とともに、上下・左右・前後に自在に動くことができ、射出成形品２０の動きが、レーザ光発生装置４０のレーザ光４２を走査させたことと等価になる。
【００６０】
成形用金型から取出された射出成形品２０は、運搬ロボットで成形保持部材１０上に載置される。図９に示すように、レーザ光４２が射出成形品２０のゲート部２４に対して照射され且つ走査される。その結果、ゲート部２４が溶融して、製品部２５がランナー部２２から切り離される。
【００６１】
切り離された製品部２５は、自然落下して、ベルトコンベア７０のベルト７２上で受け止められる。そのあと、製品部２５は、ベルト７２上に乗って搬送されて、不図示の回収部において所望の射出成形製品として回収される。
【００６２】
従来であれば、樹脂成形品２０の製造サイクルは、成形時の冷却工程が律速となっているために２０秒程度の時間を要していたが、本願発明によれば、樹脂成形品２０の製造サイクルは５秒程度であり、製造サイクルが大幅に短縮されている。したがって、製造コストを大幅に下げることができる。さらに、樹脂成形品２０の形状等の変更に対しても、迅速且つフレキシブルに対応することができる。
【００６３】
次に、本発明の第２実施形態に係る成形品保持部材１０による射出成形品２０の保持方法について、図１１及び１２を参照しながら詳細に説明する。なお、上述した樹脂製品の製造システムやゲート部切断装置２に関する基本的構成は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００６４】
第２実施形態に係る保持方法において、射出成形品２０のランナー部２２が樹枝状に延在していることが特徴部分である。図１１及び１２は射出成形品２０を部分的に表示している。図１１及び１２の射出成形品２０は、縦方向に延在する１つのランナー部２と、横方向に延在する２つのランナー部２２すなわち左側に延在するランナー部２２と右側に延在するランナー部２２と、を有している。縦方向のランナー部２２と横方向のランナー部２２とは、大略直交している。
【００６５】
射出成形品２０は、横方向のランナー部２２の先端にゲート部２４をそれぞれ備えており、そのさらに先端側に製品部２５をそれぞれ有している。
【００６６】
ゲート部２４近傍の横方向のランナー部２２の長手部分を保持するように、２つの成形品保持部材１０が、切断すべき製品部２５に連結したランナー部２２のゲート部２４近傍部分に配置されている。それとともに、縦方向のランナー部２２の長手部分を保持するように、１つの成形品保持部材１０が配置されている。したがって、射出成形品２０は、横方向に配置された２つの成形品保持部材１０と縦方向に配置された１つの成形品保持部材１０とで保持されている。この例では３個の成形品保持部材１０でランナー部２２が保持されているが、成形品保持部材１０の数を増やす構成とすることもできる。なお、この例では、横方向のランナー部２２の挿入部２６を、成形品保持部材１０の挿入穴１６の中に挿通して、垂直方向の位置決めすることはなされていない。
【００６７】
次に、本発明の第３実施形態に係る成形品保持部材１０による射出成形品２０の保持方法について、図１３及び１４を参照しながら詳細に説明する。なお、上述した樹脂製品の製造システムやゲート部切断装置２に関する基本的構成は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００６８】
第３実施形態に係る保持方法では、成形品保持部材１０の両方の稜部にＶ字状の側面切欠１８を設けたことが特徴部分である。
【００６９】
成形品保持部材１０は、上面部分において、ブロック本体１２が長手方向にＶ字状に切り欠かれたＶ字状切欠１４を有する。Ｖ字状切欠１４の左右の稜部が部分的に切り欠かれることにより、位置決め手段としての側面切欠１８が形成されている。なお、側面切欠１８は、Ｖ字状以外に、方形状や半円形状や半楕円形状や逆台形状に切り欠かれたものであってもよい。また、左右の側面切欠１８の一方が他方に対して前後にずれて形成されていてもよい。
【００７０】
この成形品保持部材１０は、縦方向に延在する１つのランナー部２２と、縦方向のランナー部に直交する左右２つのランナー部２２と、を有する射出成形品２０に対して使用される。射出成形品２０は、成形品保持部材１０の縦方向に延在するＶ字状切欠１４と、横方向に延在する２つの側面切欠１８との合計３箇所で保持されている。したがって、射出成形品２０が縦方向の１箇所及び横方向の２箇所という少なくとも３箇所で位置決めされているので、射出成形品２０がぐらぐらと動くことはなく、しっかりと保持される。
【００７１】
次に、本発明の第４実施形態に係る設置台３０上への成形品保持部材１０の位置決め方法について、図１５及び１６を参照しながら詳細に説明する。なお、上述した樹脂製品の製造システムやゲート部切断装置２に関する基本的構成は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、相違点を中心に説明する。
【００７２】
第４実施形態に係る位置決め方法では、設置台３０が、成形品保持部材１０の底部が部分的に嵌め込まれて成形品保持部材１０を案内する段差３８を備えていることが特徴部分である。
【００７３】
成形品保持部材１０は、設置台３０に対して、様々な方法で固定されるが、このとき、成形品保持部材の設置場所を決めることは容易であるが、長手に延在する成形品保持部材１０の設置角度を決めることは容易ではない。成形品保持部材１０の設置角度がずれていると、長手方向に延在するランナー部２２が成形品保持部材１０にうまく載置されないということが起こってしまう。
【００７４】
したがって、設置台３０には、成形品保持部材１０の底部が部分的に嵌め込まれて成形品保持部材１０を案内する段差３８が設けられている。この段差３８によって成形品保持部材１０の底部が案内されるので、成形品保持部材１０を段差３８に沿ってスライド移動させることにより、成形品保持部材１０の設置角度を一定に決めることができる。したがって、成形品保持部材１０の設置角度の設定が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る成形品保持部材を示す斜視図である。
【図２】図１に示した成形品保持部材の平面図である。
【図３】図１に示した成形品保持部材の側面図である。
【図４】図１に示した成形品保持部材で成形品を保持している様子を示す斜視図である。
【図５】図４の成形品の保持状態を示す図の側面図である。
【図６】図４の成形品の保持状態を示す図の平面図である。
【図７】図４において保持されている射出成形品の斜視図である。
【図８】図４に示した射出成形品を保持した成形品保持部材が設置台に設置された様子を示す斜視図である。
【図９】図８に示した成形品保持部材の設置台への設置状態を示す図の側面図である。
【図１０】射出成形機から射出成形品をゲート部切断装置で切断する様子を説明する図である
【図１１】本発明の第２実施形態に係る成形品保持部材による成形品の保持状態を示す斜視図である。
【図１２】図１１の射出成形品の保持状態を示す図の平面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る成形品保持部材を示す斜視図である。
【図１４】図１３に示した成形品保持部材の側面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る成形品保持部材及び設置台を示す斜視図である。
【図１６】図１５に示した成形品保持部材及び設置台の側面図である。
【符号の説明】
【００７６】
２  ゲート部切断装置
１０  成形品保持部材
１２  ブロック本体
１３  斜面
１４  Ｖ字状切欠（保持部）
１６  挿入穴（位置決め手段）
１７  ネジ穴（位置調節手段）
１８  側面切欠（位置決め手段）
２０  射出成形品
２２  ランナー部
２３  スプール部
２４  ゲート部
２５  製品
２６  挿入部
３０  設置台
３１  基盤
３２  溝（位置調節手段）
３３  逃がし穴
３４  固定穴
３６  ネジ（位置調節手段）
３８  段差
４０  レーザ光発生装置
４２  レーザ光（切断手段）
５０  射出成形機
６０  操作盤
６２  表示部
６４  操作ボタン
６６  主電源スイッチ
７０  ベルトコンベア
７２  ベルト
８０  移動台
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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