(57)【要約】【課題】  インサート部品が金型にセットされたことを確実に検知できると共に、型閉め途中でのインサート部品の落下を検出でき、金型の破損や成形不良品の発生を未然に防止する。【解決手段】  固定型３１と可動型３２とより形成される成形空間にインサート部品２をセットしてインサート成形するための成形用金型３の固定型と可動型のいずれか一方の型に、インサート部品をセットするための保持部３３と、該インサート部品がセットされたことを検出する検出部４とが設けられている。保持部はインサート挿入ハンド１から搬入されるインサート部品を受け入れ、これを保持し、検出部はインサート部品が所定位置にセットされたことを検出する。検出情報は成形機に送られ、型開閉のインターロックが図られる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、該固定型と組み合わされて成形空間を形成するように該固定型に対して移動可能な可動型とよりなり、該成形空間にセットされたインサート部品をインサート成形するための成形用金型において、
該固定型と該可動型のいずれか一方に、該インサート部品をセットする保持部と、該インサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられていることを特徴とする成形用金型。
【請求項２】
前記検出部からの信号により、前記成形用金型の開閉動作がインタロックされることを特徴とする請求項１に記載の成形用金型。
【請求項３】
前記検出部が、前記インサート部品の当接によって押し込まれるピン部材と、該ピン部材を常に型より前記成形空間に突出する方向に付勢しているバネと、該ピン部材が所定の位置まで押し込まれたことを検出する確認センサとから構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形用金型。
【請求項４】
固定型と、該固定型と組み合わされて成形空間を形成するように該固定型に対して移動可能な可動型とよりなり、該成形空間にセットされたインサート部品をインサート成形するインサート成形方法において、
該固定型に、該インサート部品をセットする保持部と、該インサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられていて、該検出部からの信号によって型閉め動作が行われ、インサート成形後に該固定型と該可動型とが開かれ、該可動型からインサート成形品を取り出す工程と該固定型にインサート挿入バンドによって次のインサート部品をセットする工程とが、同時平行に行われることを特徴とするインサート成形方法。
【請求項５】
固定型と、該固定型と組み合わされて成形空間を形成するように該固定型に対して移動可能な可動型とよりなり、該成形空間にセットされたインサート部品をインサート成形するインサート成形方法において、
該可動型に、該インサート部品をセットする保持部と、該インサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられていて、該検出部からの信号によって型閉め動作が行われ、インサート成形後に該固定型と該可動型とが開かれ、該可動型からインサート成形品を取り出した後に、該可動型にインサート挿入ハンドによって次のインサート部品をセットすることを特徴とするインサート成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート部品をインサート成形する場合に、インサート部品が成形用金型に確実にセットされたことを検出することができる成形用金型及びこの成形用金型を使用したインサート成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インサート部品に樹脂材料を被覆・賦形してなるインサート成形品のインサート成形方法として、射出成形法によるインサート成形が用いられている。
一般に射出成形法においては、例えば金属材料からなる成形型のキャビティ内の所定位置にインサート部品を位置決め固定し、その状態で型締めをする。そして、射出成形機のノズルから射出された溶融樹脂を、スプルー、ランナー及びゲートを介してキャビティ内へ充填することにより、インサート部品の周囲にキャビティ形成面の形状に応じた樹脂材料が被覆・賦形され、インサート成形品が形成される。
【０００３】
従来の成形型へのインサート部品のインサート方法は、図４に示されるようなインサート挿入ハンドによる方法であった。即ち、インサート挿入ハンド１によって把持されたインサート部品２を、可動型３２と固定型３１とよりなる成形型３のいずれか一方の型にセットしていた。インサート挿入ハンド１には、挿入中ピン１１がバネ１２等によって付勢されて出没自在に設けられていて、インサート部品２が成形型３にセットされる前は、図４（ａ）に示されるように挿入中ピン１１がインサート挿入ハンド１から突き出していて、インサート部品２に挿入されてこれを支持している。この状態から、開放状態にあるいずれか一方の型３１（３２）にインサート部品２をセットする。型３１（３２）には、インサート部品２を受け入れる保持部３３が設けられていて、図４（ｂ）に示すように、挿入中ピン１１に代わって保持部３３がインサート部品２に挿入されることによって、インサート部品２が型３１（３２）にセットされる。即ち、保持部３３が挿入中ピン１１をバネ１２等の付勢に抗して押し込める。押し込まれた挿入中ピン１１は、インサート挿入ハンド１内に設けられたリミットスイッチ等の確認センサ１３によって検出され、インサート部品２が型３１（３２）にセットされたことが確認される。この確認センサ１３の信号が射出成形機に送られ、型閉め動作が行われる。
【０００４】
しかしながら、上記従来のインサート方法では、成形型に金属などのインサート部品を挿入した成形品を作る際において、インサート部品が確実に成形型にセットされない場合や、途中でインサート部品が落下したことによる成形型破損や成形不良品が発生するという問題があった。
【０００５】
これはインサート部品のインサートを自動で行っている場合は、インサート部品が成形型にセットされたかどうかのチェックを押し込まれた挿入中ピンの位置で間接的に検出しているため、型閉め中のインサート部品の落下などは検出できないことによる。また、インサート挿入ハンドに代わって人手によってインサート部品をインサートする場合でも、人の感覚でインサート部品のインサート挿入の確認を行っているので、型閉め中のインサート部品の落下などは検出できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、インサート部品が成形用金型にセットされたことを確実に検知できると共に、型閉め途中でのインサート部品の落下等の不備の発生を検知することができ、これによる成形用金型の破損や成形不良品の発生を防止することができる成形用金型及びインサート成形方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項に記載の成形用金型及びインサート成形方法を提供する。
請求項１に記載の成形用金型は、固定型と可動型のいずれか一方に、インサート部品をセットする保持部と、インサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられているものであり、これにより、インサート部品がセットされた後の型閉め動作中などにおいて、インサート部品の成形用金型からの落下等の事故を検出することができる。
【０００８】
請求項２の成形用金型は、検出部からの信号により、成形用金型の開閉動作をインターロックするようにしたものであり、これにより、インサート部品の成形用金型の落下等の事故を検出したときに、型閉め動作中であっても型閉め動作を停止することができ、成形用金型の破損や成形不良を未然に防止することができる。
請求項３の成形用金型は、検出部が、インサート部品の当接によって押し込まれるピン部材と、ピン部材を常に型より成形空間に突出する方向に付勢するバネと、ピン部材が所定の位置まで押し込まれたことを検出する確認センサとから構成されていることを規定したものである。
【０００９】
請求項４に記載のインサート成形法は、固定型側にインサート部品をセットする保持部とインサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられていて、この検出部からの信号によって型閉め動作が行われ、インサート成形後に固定型と可動型とが開かれ、可動型からインサート成形品を取り出す工程と固定型にインサート挿入ハンドによって次のインサート部品のセット工程とが同時平行に行われるようにしたものであり、これにより、可動型と固定型との型閉め時のインサート部品の落下が確実に検出でき、成形機とのインターロックを図ることによって、型の破損、成形不良を防止できると共に、型閉めの高速化やインサート挿入ハンド側でのインサート部品のセットを確認する時間が低減でき、またインサート成形品の取り出しとインサート部品のセットとを同時に行うことができるので、成形サイクル時間の短縮を図ることができる。
【００１０】
請求項５に記載のインサート成形法は、可動型側にインサート部品をセットする保持部とインサート部品がセットされたことを検出する検出部とが設けられていて、この検出部からの信号によって型閉め動作が行われ、インサート成形後に固定型と可動型とが開かれ、可動型からインサート成形品を取り出した後に、この可動型にインサート挿入ハンドによって次のインサート部品をセットするようにしたものである。その作用効果は、インサート成形品の取り出しと次のインサート部品のセットとが同時に行えない以外は、請求項４のインサート成形法の作用効果と同じである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の成形用金型及びインサート成形方法について説明する。図１は、本発明の成形用金型へのインサート部品の（ａ）セット前と（ｂ）セット中を説明する図である。成形用金型３は、基本的に、固定型３１と、この固定型３１と組み合わされて成形空間（キャビティ）を形成する可動型３２とよりなり、可動型３２は固定型３１に対して移動可能であり、可動型３２が移動することによって成形用金型３の開閉が行われる。
【００１２】
インサート成形においては、金属等よりなるインサート部品２を成形空間に保持するために、可動型３２又は固定型３１のいずれか一方にインサート部品２を保持するための保持部３３が型表面から成形空間へと突出するように設けられている。この場合、保持部３３の突出長さは、略インサート部品２の厚さに等しいことが好ましい。図１では、固定型３１に保持部３３が設けられている場合を例として図示している。保持部３３が設けられている側の成形用金型である固定型３１には、インサート部品２が保持部３３にセットされたことを検出する検出部４を収容する筒状の凹陥部３４が、保持部３３の近傍に形成されている。
【００１３】
検出部４は、ピン部材４１、バネ４２及びリミットスイッチなどの確認センサ４３とから構成されている。ピン部材４１は、凹陥部３４内を摺動自在に配置されていて、インサート部品２が保持部３３にセットされていない状態では、バネ４２によって付勢されて固定型３１の表面から突き出ている。バネ４２も凹陥部３４内に収容されていて、ピン部材４１を押し出すように付勢している。確認センサ４３は、凹陥部３４内の底部に配置され、インサート部品２が保持部３３に正確にセットされた状態でピン部材４１が凹陥部３４内にバネ４２に抗して押し込められることによって作動する一種のリミットスイッチである。
【００１４】
インサート部品２を固定型３１の保持部３３にセットするインサート挿入ハンド１は、インサート部品２を挿入・支持する出没自在の挿入中ピン１１と、挿入中ピン１１を常に突出する方向に付勢するバネ１２とを有している。
【００１５】
図１（ａ）は、インサート部品２が固定型３１の保持部３３にセットされる前の状態を示している。インサート部品２は、インサート挿入ハンド１の挿入中ピン１１に挿入・支持されて、開放されている固定型３１の近くに搬入される。固定型３１に設けられた検出部４のピン部材４１は、バネ４２によって付勢され、固定型３１の表面から突出した状態にある。
【００１６】
図１（ｂ）は、インサート部品２を保持部３３にセット中の状態を示している。インサート挿入ハンド１を固定型３１に近接させ、保持部３３の先端面と、インサート部品２を挿入・支持した挿入中ピン１１の先端面とを当接させた状態で、インサート挿入ハンド１を更に固定型３１に近づけることによって、保持部３３が挿入中ピン１１をバネ１２に抗して押し込み、これによって、インサート部品２が挿入中ピン１１から保持部３３へと移動して、保持部３３によって最終的には完全に保持されるようになる。この場合、保持部３３の断面と挿入中ピン１１の断面とが略等しいことが好ましい。また、インサート部品２が挿入中ピン１１から保持部３３へと移動するにつれ、検出部４のピン部材４１は、インサート部品２に当接して固定型３１の凹陥部３４内にバネ４２に抗して押し込まれる。インサート部品２が完全に保持部３３に移動し、正確にセットされると、凹陥部３４内に押し込められたピン部材４１を確認センサ４３が検出する。この確認センサ４３からの情報が射出成形機に送られ、成形用金型３の型閉め動作が開始される。型閉め動作中に仮にインサート部品２が保持部３３から落下したりした場合、ピン部材４１が初期状態に戻り、確認センサ４３からの情報が跡絶えるため、型閉め動作が停止しインターロックされる。
【００１７】
このように、本発明では、成形用金型にインサート確認機能を付与し、インサート部品の成形用金型へのセットを直接的に検出できるようにし、射出成形機とのインターロックを図ることにより、成形用金型の破損、及び成形不良品の発生等を未然に防止することができる。
【００１８】
図２は、固定型側にインサート確認機能（図示せず）を付与した場合におけるインサート成形方法を説明する図である。図２においては、固定型３１には図１に示されているような検出部４が設けられているものである。また、可動型３２には、インサート成形後のインサート成形品５を離型するためのエジェクタピン３５が設けられている。
まず、最初のインサート成形時においては、図２（ａ）に示すように、固定型３１と可動型３２とが開けられた状態において、インサート挿入ハンド１によって搬入されたインサート部品２を固定型３１の保持部３３にセットする。インサート部品２が保持部３３に正確にセットされたことが検出部で検出されると、インサート挿入ハンド１の退却と同時に型閉め動作が行われる。型閉めが終了すると、成形用金型３の成形空間内に成形樹脂が充填されインサート成形が行われる。成形樹脂の充填・冷却が完了すると、型開きが行われる。
【００１９】
図２（ｂ）に示すように、開かれた型の可動型３２側では、エジェクタピン３５を駆動して、インサート成形品５を可動型３２から押し出し離型させるインサート成形品５の取り出しが行われ、一方固定型３１側では、インサート挿入ハンド１を使用して次のインサート部品２の固定型３１へのセットが行われる。この２回目以降は、インサート成形品５の取り出しとインサート部品２の固定型３１へのセットとが同時に並列して行われる。
【００２０】
図３は、可動型側にインサート確認機能（図示せず）を付与した場合におけるインサート成形方法を説明する図である。図３においては、可動型３２には図１に示されているような検出部４が設けられているものである。更に可動型３２には、インサート成形後のインサート成形品５を離型するためのエジェクタピン３５が設けられている。
まず、最初のインサート成形時においては、図３（ａ）に示すように、固定型３１と可動型３２とが開けられた状態において、インサート挿入ハンド１によって搬入されたインサート部品２を可動型３２の保持部３３にセットする。インサート部品２が保持部３３に正確にセットされたことが検出部で検出されると、インサート挿入ハンド１の退去と同時に型閉め動作が行われる。型閉めが終了すると、成形用金型３の成形空間内に成形樹脂が充填されインサート成形が行われる。成形樹脂の充填・冷却が完了すると、型開きが行われる。
【００２１】
図３（ｂ）に示すように、開かれた型の可動型３２では、エジェクタピン３５を駆動して、インサート成形品５を可動型３２から押し出し離型させるインサート成形品５の取り出しが行われる。インサート成形品５が取り出された後、エジェクタピン３５を元の位置に戻し、インサート挿入ハンド１によって、次のインサート部品２が可動型３２の保持部３３にセットする。このように、可動型３２側に保持部３３及び検出部４を設けた場合は、インサート成形品５の取り出し工程とインサート部品２を保持部３３にセットする工程とを同時並列に行うことはできない。
【００２２】
本発明では、成形用金型にインサート確認機能を付与し、射出成形機との型開閉のインターロックを図ることによって、型閉め時のインサート部品の型からの落下を確実に検出することができるので、型閉めの高速化やインサート挿入ハンド側でのインサート部品のインサート確認の時間が低減され、成形サイクル時間の短縮を図ることができる。また、固定型側にインサート確認機能を付与した場合においては、インサート成形品の取り出し作業とインサート部品のセット作業とを同時に並行して行えるので、一層の成形サイクル時間の削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の成形用金型へのインサート部品のセット前（ａ）とセット中（ｂ）を説明する図である。
【図２】固定型側にインサート確認機能を付与した場合におけるインサート成形方法を説明する図であって、（ａ）は最初のインサート部品をセットする状態を、（ｂ）は、インサート部品のセットとインサート成形品の取り出しが並行して行われる状態を説明する図である。
【図３】可動型にインサート確認機能を付与した場合におけるインサート成形方法を説明する図であって、（ａ）はインサート部品をセットする状態を、（ｂ）はインサート成形品の取り出し状態を説明する図である。
【図４】従来技術のインサート挿入ハンド側にインサート確認機能を付与した場合におけるインサート部品のセット前（ａ）とセット中（ｂ）を説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…インサート挿入ハンド
１１…挿入中ピン
１２…バネ
２…インサート部品
３…成形用金型
３１…固定型
３２…可動型
３３…保持部
３４…凹陥部
３５…エジェクタピン
４…検出部
４１…ピン部材
４２…バネ
４３…確認センサ
５…インサート成形品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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