(57)【要約】  【課題】  スプールとランナーを備え、さらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体から各製品を取り出す際に、種々の形態の一体成型体に対応したカッター位置に移動可能とすると共に、安価でより簡単な構成のゲートカット装置を提供することである。【解決手段】  スプール６０とランナー６１を備えさらにゲート６２を介して複数の製品Ｐを有する一体成型体６を保持するチャックユニットＵ１と、保持された一体成型体のそれぞれのゲートを切断するエアーニッパー１とを備えるゲートカット装置であって、前記チャックユニットＵ１が水平面内を移動自在であり、且つ前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成であると共に、前記エアーニッパー１が前記水平面と直交する面内を移動自在となるように支持部材１０に装着されており、前記支持部材１０が前記エアーニッパー１と一体で前記水平面と直交する面内に旋回自在となる構成とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプールとランナーを備えさらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体を保持するチャックユニットと、保持された一体成型体のそれぞれのゲートを切断するエアーニッパーとを備えるゲートカット装置であって、前記チャックユニットが水平面内を移動自在であり、且つ前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成であると共に、前記エアーニッパーが前記水平面と直交する面内を移動自在となるように支持部材に装着されており、前記支持部材が前記エアーニッパーと一体で前記水平面と直交する面内に旋回自在であることを特徴とするゲートカット装置。
【請求項２】
前記エアーニッパー自身が単独で前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成であることを特徴とする請求項１に記載のゲートカット装置。
【請求項３】
前記支持部材が、支柱にその中心部分を一本の軸支ネジとロックハンドルで固定される縦ガイドと、該縦ガイドの両端にそれぞれ上下平行に配設される上下の各ロッドと、前記両ロッド間に配設され該両ロッドを摺動可能なスライダーガイドとを備えていると共に、前記スライダーガイドの中央部長手方向にスライド溝を設け該スライド溝に前記エアーニッパーを軸支するネジ部材を摺動自在な構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載のゲートカット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製品のゲートカット作業に利用されるゲートカット装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成型機で成型されるプラスチック製品は、複数の製品がスプールとランナーさらにゲートを介して一体の成型体の状態で取り出され、成型後に、ゲートをカットして製品部分をランナーから切り離していた。従来、かかるゲートカット作業は手作業により行われていたが、最近では省力化の目的で、成型機から取り出されたランナー付き成型体から製品部分を自動的に切り落とすゲートカットロボットの使用が普及しつつある。
【０００３】
最新のゲートカットロボットの例では、直交三軸方向の移動手段と、２相又は５相ステッピングモータからなる回転手段を備えて、成型体を掴むチャック部材を４軸方向で動作可能に構成したものが出回っている。即ち、この種のゲートカット装置では、チャック部材が成型機から取出機で取り出された成型体を受け取った後、三軸方向で移動して、固定位置に設けられているゲートカッターの切断位置に成型体のスプールを位置決め状態で挿入し、ゲートカッターがそれぞれの製品のゲートを切断する毎に成型体を回転して、通常、対称配置で複数個が装着される製品のゲートを連続してカットして行くような構成とされている。
【０００４】
さらには、カッターがマグネットを介してカッター支持板に着脱自在に吸着される取付構造として、支持板上でのカッターの配置替えを容易とし、チャック部材の移動方向に直立される支持板に、予めゲートカットすべきランナー付き成形品のゲートレイアウトに応じて複数のカッターを配置して置き、複数のカッターにより成形品の各ゲートを一斉に切断して、複数の製品を同時にゲートカットすることができるとしたゲートカット装置も既に公開されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開平６−２３８０９号公報（第１−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のステッピングモータを備えたゲートカットロボットにおいては、回転位置決め手段のために前記ステッピングモータと該ステッピングモータを精密に制御する機構が必要となって、高価な装置や設備が必要となっていた。
【０００６】
また、マグネット吸着方式によりカッターを位置決めして取り付けているゲートカット装置においては、一々手作業にて各カッターを位置決めする作業が必要であり、操作手順が煩雑である。さらには、マグネット吸着部にゴミや切屑等が噛み込んでカッターの位置が狂うことがあった。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題点を解消するために、スプールとランナーを備えさらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体から各製品を取り出す際に、種々の形態の一体成型体に対応したカッター位置に移動可能とすると共に、安価でより簡単な構成のゲートカット装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、スプールとランナーを備えさらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体を保持するチャックユニットと、保持された一体成型体のそれぞれのゲートを切断するエアーニッパーとを備えるゲートカット装置であって、前記チャックユニットが水平面内を移動自在であり、且つ前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成であると共に、前記エアーニッパーが前記水平面と直交する面内を移動自在となるように支持部材に装着されており、前記支持部材が前記エアーニッパーと一体で前記水平面と直交する面内に旋回自在であることを特徴としている。
【０００９】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、エアーニッパーを所定の姿勢に設定できるので、チャックユニットに保持された一体成型体のゲートを確実に切断することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記エアーニッパー自身が単独で前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成であることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、上下左右に移動可能なエアーニッパーの姿勢を変更可能であり、さらにニッパーの向きを自由に設定することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記支持部材が、支柱にその中心部分を一本の軸支ネジとロックハンドルで固定される縦ガイドと、該縦ガイドの両端にそれぞれ上下平行に配設される上下の各ロッドと、前記両ロッド間に配設され該両ロッドを摺動可能なスライダーガイドとを備えていると共に、前記スライダーガイドの中央部長手方向にスライド溝を設け該スライド溝に前記エアーニッパーを軸支するネジ部材を摺動自在な構成としたことを特徴とする。
【００１３】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、ロックハンドルを操作して支持部材全体を一体的に旋回移動して、エアーニッパーの位置と姿勢を容易に変更することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スプールとランナーを備えさらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体から各製品を取り出す際に、エアーニッパーとチャックユニットの位置と姿勢とを容易に変更可能な構成とすることで、種々の形態の一体成型体に対応したカッター位置に移動可能なゲートカット装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
スプールとランナーを備えさらにゲートを介して複数の製品を有する一体成型体から各製品を取り出す際に、種々の形態の一体成型体に対応したカッター位置に移動可能とするゲートカット装置を得るという目的を、チャックユニットとエアーニッパーとをそれぞれが移動自在で且つ旋回自在な構成とすることで実現した。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明に係るゲートカット装置の実施例について、図１から図４に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るカッターユニットの全体斜視図であり、図２はエアーニッパー部分の拡大斜視図である。図３はゲートカット装置の全体斜視図である。図４には一体成型体の一例を示す斜視図であって、（ａ）はＨ形状ランナーに四個の製品を備える例であり、（ｂ）には四本の放射状ランナーに製品が成型された例を示している。
【００１８】
図３に示すゲートカット装置Ｍは射出成型機で成型される一体成型体６をチャックユニットＵ１が把持して、カッターユニットＵ２に装着されているエアーニッパー１で切断して、それぞれの製品Ｐを取り出す装置である。
【００１９】
また、一体成型体６としては、図４（ａ）に示すＨ形状ランナーに四個の製品を備える例や、図４（ｂ）に示す四本の放射状ランナーに製品が成型された例等があり、いずれもスプール６０を中心にして複数の製品Ｐが対称配置された構成である。
【００２０】
前記スプール６０は射出成型時の樹脂注入路であると共に、一体成型体６を把持する際の軸棒となる。また、前記スプール６０から複数の方向へ太い径の樹脂流路であるランナー６１が続いており、さらに、細い径のゲート６２を介してそれぞれの先端に製品Ｐが成型されている。
【００２１】
そのために、それぞれの製品Ｐを取り出すには、それぞれのゲート６２を切断して一個一個に分離する必要がある。
【００２２】
前記ゲートカット装置Ｍは、架台３０の上にチャックユニットＵ１とカッターユニットＵ２とを配設した構成である。チャックユニットＵ１は、前記スプール６０を把持して一体成型体６を保持すると共に水平面と直交する面内（Ｒ４方向）に旋回させるエアーシリンダー３と、前記エアーシリンダー３を前記エアーニッパー１方向に向かう第一の水平方向に移動する第一移動シリンダー４と、前記第一シリンダー４を前記第一の水平方向と直交する第二の水平方向に移動する第二移動シリンダー５とを備え、それぞれのシリンダーがそれぞれ独立して可動可能な構成としている。
【００２３】
前記エアーシリンダー３はエアーにより開閉するチャック部材３Ａを備えており、該チャック部材３Ａにより一体成型体６のスプール６０を把持すると共に、図中の矢印Ｒ４方向に旋回自在な構成である。
【００２４】
また、前記エアーシリンダー３は一体的に第一移動シリンダー４上に載置されていて、カッターユニットＵ２方向に向かう第一の水平方向（図中に示すＹ方向）に移動自在な構成としている。さらには、エアーシリンダー３と第一移動シリンダー４とが一体的に第二移動シリンダー５上に載置されており、前記第一の水平方向と直交する第二の水平方向（図中のＸ方向）に移動自在な構成とされている。
【００２５】
つまり、架台３０上に装着される第二移動シリンダー５上に、第一移動シリンダー４を介してチャック部材３Ａを備えるエアーシリンダー３が配設される構成であり、前記チャック部材３Ａが水平面内のＸ方向とＹ方向に移動自在であると共に、前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成とされている。
【００２６】
カッターユニットＵ２は、架台３０上に支持台１８を配設し、さらに支持部材１０に装着されるエアーニッパー１と、支柱２０に装着される位置決めガイド２とを備えた構成であり、図１により詳細に説明する。前記支持部材１０は、支持台１８にロックネジ１７を介して固着される支柱１１に旋回自在に装着されており、縦ガイド１２と下ロッド１３Ａと上ロッド１３Ｂとスライダーガイド１４とを備えている。縦ガイド１２のほぼ中心部分に軸支ネジ１６Ａを介して前記支柱１１に軸支されており、軸支ネジ１６Ａをロックハンドル１６で締結した構成である。そのために、前記ロックハンドル１６を回動して前記軸支ネジ１６Ａを緩めると、エアーニッパー１を保持する支持部材１０全体が一体的に前記軸支ネジ１６Ａを回動軸として水平面と直交する面内に旋回自在な構成とされている。前記支持部材１０が所定位置まで旋回したらロックハンドル１６を回動して、軸支ネジ１６Ａを締め付けて固定する。位置決めガイド２は支持台１８にロックネジ２２を介して固着される支柱２０に装着されている。
【００２７】
１９は飛散防止カバーであって、支柱１１に取付部材を介して装着されており、切断屑等が装置外部に飛散するのを防止している。
【００２８】
前記スライダーガイド１４は、上下平行して配設される前記下ロッド１３Ａと上ロッド１３Ｂとの間に架け渡されていると共に、上下平行な両ロッドに沿って摺動自在な構成とされている。そのために、スライダーガイド１４の下端部に下ロッド１３Ａが挿通自在な空隙部１４Ａを備え、ロックネジ１５Ａを装着していると共に、上端側には、上ロッド１３Ｂが挿通自在な孔部１４Ｂを備え、ロックネジ１５Ｂを装着している。
【００２９】
そのために、ロックネジ１５Ａと１５Ｂを緩めると、前記スライダーガイド１４が両ロッドの軸線方向に沿って図中の矢印Ｘ方向に移動可能となる。つまり、該スライダーガイド１４に装着されるエアーニッパー１が矢印Ｘ方向に移動自在となる。
【００３０】
さらに、スライダーガイド１４の中央部分にスライド溝１４Ｃを設け、該溝１４Ｃに沿って前記エアーニッパー１が上下に図中の矢印Ｚ方向にスライドして移動自在な構成としている。
【００３１】
エアーニッパー１は、図２に示すように、一対の咬合刃からなるカッター１Ａとニッパー本体１Ｂとエアー導入胴部１Ｃとから構成されており、支持板１Ｅを介して前記スライダーガイド１４のスライド溝１４Ｃに沿って摺動自在とされている。支持板１Ｅは前記スライダーガイド１４を貫通すると共にエアーニッパー１全体の支軸となるネジ部材１Ｆを備えており、さらにスライダーガイド１４の外側を挟持する二個のクランプ部材１５ａ、１５ｂを装着していて、前記ネジ部材１Ｆを締め付ける方向にロックナット１５を締め付けて、前記支持板１Ｅを前記スライド溝１４Ｃの所定位置に固定する構造である。
【００３２】
前記ロックナット１５を緩めるとクランプ部材１５ａ、１５ｂの挟持力が緩み、前記スライド溝１４Ｃに沿ってエアーニッパー１が前記支持板１Ｅと共に図中の矢印Ｚ方向の上下にスライドして移動自在となり、所望の高さ位置にて前記ロックナット１５を締め付けて固定する構成としている。
【００３３】
さらに、ロックナット１５を緩めた状態では、前記支持板１Ｅはネジ部材１Ｆを回転中心として回動自在であり、該支持板１Ｅと共にエアーニッパー１が図中の矢印Ｒ２方向に回動し旋回自在な構成とされている。
【００３４】
１Ｄは配管用エルボーであって、図示しないエアーホースを接続してカッター１Ａを駆動する圧縮エアーを供給するよう構成されている。
【００３５】
カッター１Ａは一対の咬合刃からなる鋏状のエアー駆動切断刃であって、切断するゲートの方向に合わせた位置に配置する必要がある。そのために、前記カッター１Ａの高さ位置と旋回方向を自在に調節可能な構成としている。
【００３６】
図４（ａ）に示すＨ形状ランナーに四個の製品を備える例の成型体６の場合では、それぞれのゲート６２は全て水平方向の同一方向であり、図３に示す配置にチャックユニットＵ１に装着すると、ゲートは全て図中のＸ方向に整列した状態となる。そのために、前記カッター１Ａの配置も図示する位置でよく特に旋回して調整する必要はない。そこで、図３に示すように、スライダーガイド１４を二箇所に配設して、それぞれにエアーニッパー１を配設する構成として、複数の製品を同時にカットするようにすれば、少ないカット回数で全ての製品Ｐを切断することができ好適である。
【００３７】
位置決めガイド２は図１に示すように、二個のＶ溝ガイド２Ａ、２Ｂを備えていて、前記チャックユニットＵ１が保持する一体成型体６のランナー６１を前記Ｖ溝ガイド２Ａ、２Ｂに押し当てて、チャック部材３Ａが把持する際の前記一体成型体６の把持姿勢を調整するものである。また、支持台１８に載置される支柱２０に装着されており、ロックハンドル２１を介して矢印Ｒ３方向に回転自在であり、任意の位置に固定可能である。
【００３８】
そのために、二個のＶ溝ガイド２Ａ、２Ｂの方向を自在な方向に設定可能であり、種々の形状の成型体のランナー位置に合わせた方向に合わせることができる。
【００３９】
次に本装置の動作を、図３に示すエアーニッパー１を二個備えるゲートカット装置Ｍより説明する。この装置では、架台３０の側方に設置される取出機（図示せず）が、射出成型機から取り出した一体成型体６を図中に示す想像線の位置に搬入して来ると、Ｘ方向に移動する第一移動シリンダー４が右サイドに変位した原点側において、チャック部材３Ａを備えるエアーシリンダー３がＹ方向に移動して、チャック部材３Ａが一体成型体６のスプール６０を把持してこれを受け取る。
【００４０】
その後で、第一移動シリンダー４がさらにエアーシリンダー３をＹ方向に移動させてチャック部材３Ａを前進させ、一体成型体６のランナー６１部分をその前方に配置されている位置決めガイド２の二個のＶ溝ガイド２Ａ、２Ｂに当接させる。このとき、一体成型体６のスプール６０を把持しているチャック部材３Ａの把持力が一瞬フリーに解放されて、一体成型体６の持ち直し動作が行われる。この持ち直し動作により取出機との受渡時に生じた一体成型体６の傾き等が修正されて、チャック部材３Ａに把持される一体成型体６の保持姿勢が矯正される。
【００４１】
ここで、前記Ｖ溝ガイド２Ａ、２Ｂを備える位置決めガイド２の旋回方向（図１に示すＲ３の方向）を予め当接するランナー６１の方向に合致する方向に調整しておくことは当然である。
【００４２】
こうして、一体成型体６の把持姿勢を矯正した後、チャック部材３Ａを一旦原点位置に戻してから今度は第二移動シリンダー５により左サイドに平行移動し、ゲートカット待機位置に達する。この状態から再度第一移動シリンダー４により、エアーシリンダー３をＹ方向に移動させてチャック部材３Ａを前進させ、一体成型体６を構成している第一段目の製品Ｐに連接している左右の各ゲートが同時にエアーニッパー１の切断位置にセットされる。従って、この状態で左右二個のカッター１Ａを同時に切断動作すれば、左右二個のゲートが同時に切断される。なお、各カッター１Ａの咬合刃は、切断動作時に微動されて、それぞれ製品Ｐを付根部分でゲートカットするように動作制御される。
【００４３】
次いで、一旦第一移動シリンダー４により、エアーシリンダー３をＹ方向後向きに後退移動させ、チャック部材３Ａを１８０°旋回操作し一体成型体６を上下反転し、再度第一移動シリンダー４により、エアーシリンダー３をＹ方向前向きに前進させ第二段目の製品をゲートカット待機位置に移動し、第二段目のゲートを切断する。このようにして、上下２段の全ての製品Ｐ部分を切り落とした後、チャック部材３Ａは上記と逆動作して原点側に戻され、その間においてスプール６０の把持を開放すると、チャック部材３Ａに未だ把持されていた一体成型体６０のスクラップが下方に落下し廃棄されて、フリーの状態で元の待機位置に戻る。
【００４４】
切り出された製品Ｐと廃棄されるスクラップは共に機台の下部に設置するシューターを経由してそれぞれの収容箱に搬送される構成であるが特に図示はしておらず、また、別の方法で取り出すようにしてもよい。
【００４５】
以上、エアーニッパー１を二個装着した例で説明したが、もちろん、一体成型体６を構成する製品Ｐの数と同じ数量までエアーニッパー１の配置数を増加して、前記チャック部材３Ａを反転操作することなく、一回の切断動作にて全ての製品Ｐを切断して取り出す構成とすることもできる。
【００４６】
図４（ｂ）に示すような放射状４方向にランナー６１が配設された形状の一体成型体６Ａの場合では、前記チャック部材３Ａがスプール６０を把持した後で、位置決めガイド２にて姿勢を制御し、エアーニッパー１へ搬送するところまでは同一操作でよい。また、一個のエアーニッパー１を所定の位置に配設した場合には、前記チャック部材３ＡをＲ４方向に９０°ずつ回転させて順番にゲート６２を切断して製品Ｐを取り出すことができる。さらに、二個のエアーニッパー１を配設する構成とすれば前記回転動作は半分の回数でよい。また、この形状の場合でも、全ての製品Ｐを一斉に取り出すだけの数量のエアーニッパー１を配設して、一回の切断動作で全ての製品を切断して取り出す構成とすることもできる。
【００４７】
上記したように、チャックユニットとカッターユニットとを備えるゲートカット装置において、前記チャックユニットを水平面内を移動自在とし、前記水平面と直交する面内に旋回自在な構成とすると共に、前記エアーニッパーを支持する支持部材をエアーニッパーと一体的に旋回自在とすると共に、前記エアーニッパーを単独に旋回自在な構成とすることで、ランナーの方向が同一でなく多様な方向のランナーを有する一体成型体であっても、エアーニッパーの位置と方向を自在に設定可能であり、さらにチャック部材を任意の位置に移動可能であるので、確実にそれぞれのゲートを切断してそれぞれの製品を取り出すことが可能なゲートカット装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るカッターユニットの全体斜視図である。
【図２】エアーニッパー部分の拡大斜視図である。
【図３】ゲートカット装置の全体斜視図である。
【図４】一体成型体の一例を示す斜視図であって、（ａ）はＨ形状ランナーに四個の製品を備える例であり、（ｂ）には四本の放射状ランナーに製品が成型された例を示している。
【符号の説明】
【００４９】
１  エアーニッパー
２  位置決めガイド
２Ａ、２Ｂ  Ｖ溝ガイド
３  エアーシリンダー
３Ａ  チャック部材
４  第一移動シリンダー
５  第二移動シリンダー
６  一体成型体
１０  支持部材
１１  支柱
１２  縦ガイド
１３Ａ  下ガイド
１３Ｂ  上ガイド
１４  スライダーガイド
１４Ｃ  スライド溝
６０  スプール
６１  ランナー
６２  ゲート
Ｕ１  チャックユニット
Ｕ２  カッターユニット
Ｐ  製品
Ｍ  ゲートカット装置
【図１】
2005096140.tif 000003
【図２】
2005096140.tif 000004
【図３】
2005096140.tif 000005
【図４】
2005096140.tif 000006