(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持フレームに、樹脂成型品のランナを保持するランナ保持部材及び樹脂成型品の製品を保持する製品保持部材を設けた成型品保持手段と、
成型品保持手段に保持された樹脂成型品のゲートを、刃先が互いに近接する方向及び離間する方向に移動して切断する一対の切断刃と、
成型品保持手段に保持された樹脂成型品の製品を把持して位置ずれを規制する製品固定手段と、
を備えた成型品ゲート切断装置において、
ランナ保持部材は支持フレームに対して切断刃に近づく方向及び離間する方向へ移動可能に支持され、かつ弾性部材の弾性力により常に中立位置に位置するように付勢され、ゲート切断時に発生する応力により移動して弾性部材を弾性変形させることにより応力を吸収可能にした成型品ゲート切断装置。
【請求項２】
請求項１の成型品保持手段は、一対の切断刃に相対してゲート切断を可能にする切断位置と一対の切断刃から離間した非切断位置の間で移動可能に設けた成型品ゲート切断装置。
【請求項３】
請求項１のランナ保持部材は、ランナを係止して保持する溝部を設けた成型品ゲート切断装置。
【請求項４】
請求項１の弾性部材は、圧縮ばね及びゴム体のいずれかからなる請求項１の成型品ゲート切断装置。
【請求項５】
請求項１における成型品保持手段の支持フレームは、両側に製品保持部材を有し、かつ切断刃に対して回動するように設けられ、支持フレームの回動により各側の製品保持部材に保持された製品を切断刃間に位置させる成型品ゲート切断装置。
【請求項６】
請求項１の切断刃は、加熱部材に所望の温度に加熱可能で、ゲートを加熱して軟化させながらゲート切断する成型品ゲート切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、樹脂成型品を製品とランナ（本発明においてランナとはスプルをも含む）とに切断する成型品ゲート切断装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゲート切断装置は、ランナの先端部に製品(本発明において、製品は、樹脂成型品をゲート切断してランナを切除した成型品である。)を一体に成形した樹脂成型品は、例えば取付板上に、回動可能に支持された一対のニッパ刃を開閉駆動する第１シリンダ部及び該第１シリンダ部をニッパ刃の回動方向と直交する方向へ移動する第２シリンダ部を一体に設けた複数のニッパユニットを取付け、開放した一対のニッパ刃間に樹脂成型品を製品とランナの境界であるゲートが位置するように樹脂成型品を固定した状態で第２シリンダ部を作動してニッパ刃を製品の外面に押し付けながら第１シリンダ部を作動してニッパ刃を閉鎖駆動することによりゲートを切断して両者を分離している。
【０００３】
このゲート切断装置にあっては、一対のニッパ刃間に対してゲートが高い精度で位置するように樹脂成型品をセットして固定する必要があり、この作業に手間及び時間がかかり、ゲート切断を効率的に行えなかった。そしてニッパ刃に対する樹脂成型品のセット状態が悪い場合には、製品外面に対するニッパ刃の当接が不均一になって切り残し（バリ）が残り、製品の外観不良の原因になっていた。
【０００４】
また、樹脂成型品を固定した状態でゲート切断するため、ゲート切断時にニッパ刃の食い込みに伴ってゲートに発生する応力がニッパ刃の切断抵抗になってゲート切断面が粗くなり、外観不良を発生させる問題を有している。
【０００５】
特に、例えば内部にて光を全反射させながら導光させる合成樹脂製導光板にあっては、光が入射する端面を高精度で平面化する必要から、ゲート切断時においては、高い平面精度でゲート切断する必要があるが、上記した従来のゲート切断装置では、上記要求を達成できなかった。
【０００６】
更に、ニッパ刃によるゲート切断後においては、第１シリンダ部を復動してニッパ刃を開放動作させるが、その際には製品とランナが確実に分離するように切断されているかの保障がなく、最悪の場合には分離が不完全で繋がったままの状態になっていることがあった。
【０００７】
上記したように製品にバリが残った場合やゲート切断不良の場合には、後でバリ切断や相互が分離するように再度の切断作業が必要になり、これらの作業に多くの手間や時間がかかって作業効率が悪かった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたもので、その課題とする処は、樹脂成型品のゲート切断時に発生する応力を逃して製品におけるゲート切断面の精度を高くすることができる成型品ゲート切断装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、樹脂成型品のゲートを高い位置精度で、かつ効率的に切断することができる成型品ゲート切断装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、支持フレームに、樹脂成型品のランナを保持するランナ保持部材及び樹脂成型品の製品を保持する製品保持部材を設けた成型品保持手段と、成型品保持手段に保持された樹脂成型品のゲートを、刃先が互いに近接する方向及び離間する方向に移動して切断する一対の切断刃と、成型品保持手段に保持された樹脂成型品の製品を把持して位置ずれを規制する製品固定手段とを備えた成型品ゲート切断装置において、ランナ保持部材は支持フレームに対して切断刃に近づく方向及び離間する方向へ移動可能に支持され、かつ弾性部材の弾性力により常に中立位置に位置するように付勢され、ゲート切断時に発生する応力により移動して弾性部材を弾性変形させることにより応力を吸収可能にしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下に実施形態を、合成樹脂製導光板をゲート切断するのに適した成型品ゲート切断装置を示す図に従って本発明を説明する。
図１〜図８において、成型品ゲート切断装置１は成型品供給搬出手段３と、成型品保持手段５と、製品固定手段７及びゲート切断手段９とから構成される。
【００１２】
上記成型品供給搬出手段３の左右フレーム１１は成型品ゲート切断装置１の本体フレーム１３に基部が固定され、成型品ゲート切断装置１の長手方向（図１の右下と左上の方向で、左右方向とする）に延出している。そして左右フレーム１１の一方端部側にはゲート切断される多数の樹脂成型品１５が収容されたコンテナ１７を供給位置へ搬入するローラコンベヤ等の搬入装置１９及びゲート切断された樹脂成型品１５の製品１５ａが収容されたコンテナ２１を搬出するローラコンベヤ等の搬出装置２３が設けられる。
【００１３】
そして左右フレーム１１には左右走行体２５が左右方向へ移動するように支持され、該左右走行体２５には成型品ゲート切断装置１の長手直交方向（図１の右上と左下の方向で、前後方向とする）へ延出する前後フレーム２７が設けられる。該前後フレーム２７には前後走行体２９が前後方向へ移動するように支持され、該前後走行体２９には昇降アーム３１が昇降可能に支持され、該昇降アーム３１の下部にはチャック３３が取付けられる。
【００１４】
該チャック３３はチャック板３３ａにおける樹脂成型品１５の製品１５ａに対応する箇所に設けられる吸着部材３３ｂ（図は４個の製品１５ａを有する樹脂成型品１５に対応するチャック３３を示すが、吸着部材３３ｂ及び製品１５ａの個数は図示するものに限定されるものではない。）と、チャック板３３ａの中央部に設けられ、樹脂成型品１５のランナ１５ｂを保持する一対のエアーシリンダ等の保持部材３３ｃから構成される。
【００１５】
尚、上記した左右走行体２５、前後走行体２９及び昇降アーム３１は、例えばサーボモータによりその移動量を数値制御して所定の位置へ移動させる。その内、昇降アーム３１に付いては、シリンダにより昇降させる構造であってもよい。
【００１６】
成型品保持手段５は左右方向及び前後方向へ移動し、かつ１８０°回動するように設けられる。即ち、成型品ゲート切断装置１の本体フレーム１３下部には左右ガイド３５が設けられ、該左右ガイド３５には左右スライダー３７が左右方向へ移動するように支持される。該左右スライダー３７には前後ガイド３９が固定され、該前後ガイド３９には前後スライダー４１が前後方向へ移動するように支持される。
【００１７】
そして該前後スライダー４１には取付台４３が固定され、該取付台４３に設けられた電動モータやエアーシリンダ等の回動部材４５の回転軸には支持フレーム４７が固定される。該支持フレーム４７は正面Ｕ字形で、支持フレーム４７の左右各端部には支持アーム４９が夫々横架され、後述するランナ保持部材５３との間にゲート切断刃５７ａ・５７ｂが進入可能な間隙を形成させる。
【００１８】
また、支持フレーム４７の側壁下部には左右方向へ延出する支持軸５１が夫々取付けられ、各支持軸５１には支持フレーム４７の上面側へ突出する高さのランナ保持部材５３が左右方向へ移動するように支持される。該ランナ保持部材５３は支持軸５１に装着されて両側に位置するゴムリング、圧縮ばね等の弾性部材５５の弾性力により、常には支持軸５１の軸線方向中間部に位置するように付勢される。
【００１９】
ランナ保持部材５３の上面には樹脂成型品１５のランナ１５ｂを係止する溝部としての係止溝５３ａが設けられ、該係止溝５３ａにランナ１５ｂを係止して樹脂成型品１５を保持させる。また、支持フレーム４７の両側に位置する各支持アーム４９にはそれぞれ２個の製品保持部材４９ａが樹脂成型品１５の製品１５ａに対応して設けられる。従って、図示の例では各支持アーム４９には２個の製品保持部材４９ａで、合計で４個の製品保持部材４９ａが設けられる。
【００２０】
なお、２個の製品１５ａを有した樹脂成型品１５をゲート切断する場合にあっては、回動不能に設けられた支持フレーム４７においてゲート切断刃５７ａ・５７ｂ側の支持アーム４９に対してのみ、２個の製品保持部材４９ａを設ければよい。
【００２１】
該製品保持部材４９ａには多数の気泡が連通する焼結材や網目部材、又は連通ウレタン等の合成樹脂製の連通支持体４９ｂが設けられ、下部にはエアー吐出用及び吸気用のパイプ５６が接続される。該パイプ５６は圧縮空気発生装置及び負圧発生装置や送風装置（図示せず）との間に設けられる切換バルブ（図示せず）により連通支持体４９ｂの上面からエアーを噴射したり、上面側から空気を吸引する。
【００２２】
本体フレーム１３の右方側にはゲート切断手段９が設けられる。該ゲート切断手段９の切断刃を構成する上下一対のゲート切断刃５７ａ・５７ｂは、互いに近接する方向と離間する方向へ移動するように支持される。各ゲート切断刃５７ａ・５７ｂは夫々の加熱部材（図示せず）により加熱され、樹脂成型品１５のゲート１５ｃを軟化させながらゲート切断する。ゲート切断刃５７ａ・５７ｂを加熱しながらゲート切断する用途としては、ゲート切断面を高精度でゲート切断することが要求される、例えば合成樹脂製の導光板のゲート切断に適しているが、本発明にあっては、加熱は必須の要件ではなく、合成樹脂製導光板以外の各種樹脂成型品のゲート切断にも当然に適用できる。
【００２３】
上方に位置するゲート切断刃５７ａの取付フレーム５８ａ下端にはパイロットピン６０ａが、また下方に位置するゲート切断刃５７ｂの取付フレーム５８ｂ上部にはパイロットピン６０ａが挿嵌するパイロット孔６０ｂがそれぞれ設けられ、ゲート切断時に互いに近接し合うゲート切断刃５７ａ・５７ｂ相互を位置決めさせる。
【００２４】
これらゲート切断刃５７ａ・５７ｂを夫々昇降駆動する駆動部材としては電動モータに連結されたカム、サーボモータ又はシリンダ等の流体圧部材（何れも図示せず）であればよい。
【００２５】
ゲート切断部９を挟んだ成型品保持手段５と反対側の本体フレーム１３には製品固定手段７が設けられる。該製品固定手段７は本体フレーム１３に固定される取付板５８に対して左右方向（成型品保持部５に向かう方向）へ移動するように支持される第１可動体５９と、該第１可動体５９上の各製品１５ａに対応する箇所にて左右方向へ移動するようにそれぞれ支持される第２可動体６１と、第２可動体６１に対して前後方向（ゲート切断刃５７ａ・５７ｂと平行する方向）へ移動して開閉可能に設けられた各一対の把持爪６３ａ・６３ｂとから構成される。
【００２６】
一対の把持爪６３ａ・６３ｂ間に応じた第１可動体５９には位置決め用のストッパー６５が夫々取付けられ、把持爪６３ａ・６３ｂにより把持される製品１５ａに当接して位置決めする。
【００２７】
なお、第１及び第２可動体５９・６１はエアーモータやエアーシリンダ等の駆動部材（図示せず）によりそれぞれの方向へ独立して往復移動される。また、各一対の把持爪６３ａ・６３ｂは同様のエアーモータやエアーシリンダ等の駆動部材６４により互いに近づく方向及び離間する方向へそれぞれ移動して製品１５ａを把持可能にしている。更に、第１及び第２可動体５９・６１の各側部にはストローク調整用のストッパー５９ａ・６１ａが設けられ、本体フレーム１３に設けられた調節部材６７・６８に対するストッパー５９ａ・６１ａの当接幅を可変可能にして左右方向に対するそれぞれの移動量を製品１５ａの大きさに応じて調整可能にしている。
【００２８】
次に、成型品ゲート切断装置１によるコンテナ１７のゲート切断作用を説明する。
先ず、左右走行体２５及び前後走行体２９を移動制御してチャック３３を搬入装置１９により搬入されたコンテナ１７における所定位置の樹脂成型品１５上方へ移動させた後、昇降アーム３１を下降制御してチャック３３の吸着部材３３ｂを樹脂成型品１５の製品１５ａに当接して吸着保持させる。
【００２９】
次に、昇降アーム３１を上昇制御して樹脂成型品１５をコンテナ１７内から取出した後に、図９に示すように左右走行体２５及び前後走行体２９を夫々移動制御してチャック３３を成型品保持手段５の上方へ位置させた後、昇降アーム３１を下降制御して保持した樹脂成型品１５のランナ１５ｂを、ランナ保持部材５３に移載させる。その際、ランナ保持部材５３の係止溝５３ａにランナ１５ｂを係止させて保持することにより位置ずれを規制すると共に製品１５ａを製品保持部材４９ａ上に位置させる。図１０に示すように製品保持部材４９ａ上の製品１５ａは製品保持部材４９ａに設けられた連通支持体４９ｂから噴射される圧縮空気により上方へ浮き上がらされて非接触状態に保たれることにより傷付きが防止される。
【００３０】
図１１に示すように上記状態にて第１可動体５９をゲート切断手段９側へ移動させた後に左右スライダー３７をゲート切断部９側へ移動して各製品保持部材４９ａ上の製品１５ａを第１可動体５９のストッパー６５へ夫々当接させる。このとき、樹脂成型品１５の製品１５ａとランナ１５ｂの境界であるゲート１５ｃをゲート切断刃５７ａ・５７ｂ間に位置させる。
【００３１】
次に、図１２に示すように上記状態にて第２可動体６１を移動制御して把持爪６３ａ・６３ｂを製品１５ａ側へ移動して製品１５ａを把持し、固定させる。該状態にてゲート切断刃５７ａ・５７ｂを互いに近づく方向へ移動させると、互いに近接するゲート切断刃５７ａ・５７ｂにより樹脂成型品１５のゲート１５ｃをゲート切断させる。その際、下方に位置するゲート切断刃５７ｂは支持フレーム４７におけるランナ保持部材５３の間隙内に侵入してゲート１５ｃの下側に位置してゲート切断を可能にする。
【００３２】
上記したゲート切断時においては、ゲート１５ｃに対するゲート切断刃５７ａ・５７ｂの食い込みに伴ってゲート１５ｃに発生する応力が、ゲート切断刃５７ａ・５７ｂに対する切断抵抗になるが、この応力により移動するランナ保持部材５３により弾性部材５５を弾性変形させることにより応力を吸収させる。即ち、図１３に示すようにランナ保持部材５３は支持軸５１に対して軸線方向へ移動するように支持されると共に該支持軸５１に対し、両側に位置する弾性部材５５により常に軸線方向の中間に位置するように付勢されている。このため、ゲート切断時にゲート１５ｃに発生する応力によりランナ保持部材５３を移動して弾性部材５５を圧縮させることにより吸収する。
【００３３】
また、ゲート切断刃５７ａ・５７ｂによるゲート切断時には、図１４に示すようにゲート切断刃５７ａ・５７ｂによるゲート切断の開始又は途中のタイミングで第１可動体５９を復動して製品１５ａを保持した把持爪６３ａ・６３ｂをゲート切断刃５７ａ・５７ｂから遠ざかる方向へ移動してランナ１５ｂから製品１５ａを確実に切り離させる。
【００３４】
上記したゲート切断後、図１５に示すようにゲート切断刃５７ａ・５７ｂを互いに遠ざかる方向へ移動させた後に第１及び第２可動体５９・６１をそれぞれ前進させて把持爪６３ａ・６３ｂに把持された製品１５ａを製品保持部材４９ａ上に移動させる。そして上記状態にて把持爪６３ａ・６３ｂによる製品１５ａの把持を解除して製品保持部材４９ａ上に移載させる。
【００３５】
このとき、図１６に示すようにゲート切断された製品１５ａが載置される製品保持部材４９ａの連通支持体４９ｂを吸気に切換えて製品１５ａを吸着させる。これにより製品保持部材４９ａから製品１５ａが落下するのを防止する。なお、製品１５ａが載置された製品保持部材４９ａと反対側の製品保持部材４９ａ上に位置し、ゲート切断されていない製品１５ａは連通支持体４９ｂから噴射される空気により若干浮き上がって非接触状態に保たれる。
【００３６】
次に、回動部材４５を駆動して成型品保持部５を１８０°回動してゲート切断されていない製品１５ａをゲート切断刃５７ａ・５７ｂ側へ回動させた後、上記と同様にしてゲート切断してランナ１５ｂから製品１５ａを切り離しさせる。
【００３７】
そして各製品保持部材４９ａ上にゲート切断されたそれぞれの製品１５ａが移載されると、左右走行体２５及び前後走行体２９を夫々移動制御してチャック３３を成型品保持手段５の上方へ位置させた後、図１７に示すように昇降アーム３１を下降制御して吸着部材３３ａにゲート切断された各製品１５ａを、またランナ保持部材３３ｂに製品１５ａが切り離されたランナ１５ｂを保持させる。
【００３８】
次に、左右走行体２５及び前後走行体２９を夫々移動制御してチャック３３を搬出装置２３の手前に設けられたシューター等のランナ排出部材２４上に位置させた後にランナ保持部材３３ｂによるランナ１５ｂの保持を解除して排出させる。上記動作後、左右走行体２５及び前後走行体２９を再び夫々移動制御してチャック３３を搬出装置２３上に位置させた後に吸着部材３３ａによる製品１５ａの保持を解除してコンテナ２１内に収容させる。
【００３９】
本実施形態は、製品１５ａのゲート切断時に発生する応力を、該応力によりランナ保持部材５３を移動させて弾性部材５５を弾性変形させることにより吸収し、該応力による切断抵抗を低減させることによりゲート１５ｃの高品質に切断することができる。
【００４０】
また、樹脂成型品１５のゲート切断前においては、製品保持部材４９ａ上に載置された製品１５ａを非接触状態で保持して傷付きを防止する一方、ゲート切断された製品１５ａを保持する際には製品１５ａを吸着して位置ずれによる落下を防止することができる。
【００４１】
本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．上記説明は、合成樹脂製導光板を製造するのに適した成型品ゲート切断装置を例に説明したが、本発明によりゲート切断される樹脂成型品は合成樹脂製導光板に限定されるものでないことは勿論であり、製品を固定した状態でゲート切断刃によりゲート切断する際にゲート切断に伴って発生する応力を弾性部材の弾性変形により吸収する技術事項であれば、本発明の技術事項に含まれる。
【００４２】
２．上記説明は、互いに近接し合うゲート切断刃５７ａ・５７ｂ間にゲート１５ｃを位置させた状態で把持爪６３ａ・６３ｂにより製品を挟持して固定した状態でゲート切断する際に、ゲート切断するタイミングで把持爪を後退させてランナからの製品の切り離しを確実に行うゲート切断方法としたが、以下のようにゲート切断してもよい。
【００４３】
ア．上記と同様に成型品保持手段５をゲート切断刃５７ａ・５７ｂ側へ移動して製品１５ａをストッパー６５に押し当てて位置決めした状態で、把持爪６３ａ・６３ｂにより製品１５ａを保持させる。
【００４４】
イ．図１８に示すように把持爪６３ａ・６３ｂを後退させて製品１５ａをゲート切断刃５７ａ・５７ｂ側へ引っ張り出してゲート１５ｃに位置させる。このとき、ランナ保持部材５３がゲート切断刃５７ａ・５７ｂ側へ移動して一方の弾性部材５５を弾性変形させる。
【００４５】
ウ．この状態でゲート切断刃５７ａ・５７ｂを作動してゲート切断させる。このとき、図１９に示すように製品１５ａに対してランナ１５ｂが弾性部材５５の弾性力によりゲート切断刃５７ａ・５７ｂと反対側へ付勢されることによりゲート切断に伴ってゲート１５ｃに発生する応力を吸収させることができる。また、ゲート切断が完了した際には、図２０に示すように弾性部材５５の弾性力により把持爪６３ａ・６３ｂに保持された製品１５ａからランナを切り離すことができる。
【００４６】
エ．図２１に示すようにゲート切断刃５７ａ・５７ｂを離間させた後に製品１５ａを保持した把持爪６３ａ・６３ｂを前進させて製品保持部材４９ａに位置させた後に把持爪６３ａ・６３ｂの把持を解除して製品１５ａを移載させる。
【００４７】
３．上記説明は、成型品供給搬出手段３によりコンテナ内に収容された樹脂成型品を成型品保持手段５に順次供給してゲート切断した後に製品のみを別のコンテナ内に収容して搬出させるものとしたが、成型品取出機により樹脂成形機から取出された樹脂成型品を成型品保持手段５に直接移載してゲート切断させた後に、成型品供給搬出手段によりゲート切断されて分離された製品をコンテナ内に収容させてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、樹脂成型品のゲート切断時に発生する応力を逃して製品におけるゲート切断面の精度を高くすることができる。また、樹脂成型品のゲートを高い位置精度で、かつ効率的に切断することができる。更に、樹脂成型品の製品とランナを確実に切断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成型品ゲート切断装置の略体斜視図である。
【図２】樹脂成型品供給搬出手段におけるチャックを示す一部破断略体斜視図である。
【図３】成型品保持手段を示す斜視図である。
【図４】成型品保持手段を図３の矢示Ａ方向から見た一部破断側面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線縦断面図である。
【図６】製品固定手段を示す略体斜視図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】ゲート切断手段を示す略体斜視図である。
【図９】成型品保持手段における樹脂成型品の保持状態を示す平面図である。
【図１０】製品保持部材による製品保持作用を示す断面説明図である。
【図１１】製品の位置決め作用を示す平面図である。
【図１２】製品の把持作用を示す平面図である。
【図１３】ゲート切断時に発生する応力の吸収作用を示す略体側面図である。
【図１４】ゲート切断時における切り離し作用を示す略体側面図である。
【図１５】製品保持部材に対する製品の移載作用を示す説明図である。
【図１６】製品保持部材による製品の吸着作用を示す説明図である。
【図１７】チャックによる製品及びランナの保持作用を示す説明図である。
【図１８】製品の引っ張り出し作用を示す説明図である。
【図１９】ゲート切断時における応力吸収作用を示す説明図である。
【図２０】製品の切り離し作用を示す説明図である。
【図２１】製品保持部材に対する製品の移載作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１−成型品ゲート切断装置、５−成型品保持手段、７−製品固定手段、９−ゲート切断手段、１５−樹脂成型品、１５ａ−製品、１５ｂ−ランナ、１５ｃ−ゲート、５５−弾性部材
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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