(57)【要約】【課題】  作業者の安全を確保できると共に、治具の小型化を図ることができるインサート部品供給装置を提供する。【解決手段】  インサート部品供給装置２０は、鉛直軸周りに回転可能な治具３０と、治具３０に設けられ、ブラケット１２が装着される装着面３２と、治具３０を所定角度θ回転させて、装着面３２の向きをブラケット１２が装着される第１の方向Ａから、ブラケット１２が取り外される第２の方向Ｂに切り換える回転駆動手段２１と、治具３０の第２の方向Ｂ側に昇降可能に設けられ、装着面３２からブラケット１２を取り外し、このブラケット１２を成形金型１３に搬送して取り付ける搬送手段４０と、を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート成形に供するインサート部品を成形金型に供給するインサート部品供給装置において、
鉛直軸周りに回転可能な治具と、
前記治具に設けられ、前記インサート部品が装着される装着面と、
前記治具を所定角度回転させて、前記装着面の向きを前記インサート部品が装着される第１の方向から、前記インサート部品が取り外される第２の方向に切り換える回転駆動手段と、
前記治具の前記第２の方向側に昇降可能に設けられ、前記第２の方向に向いた前記装着面から前記インサート部品を取り外し、この取り外したインサート部品を前記成形金型に搬送して取り付ける搬送手段と、を有することを特徴とするインサート部品供給装置。
【請求項２】
前記インサート部品を前記装着面に装着するための作業空間と、前記搬送手段を昇降させる空間との間には、防護壁が設けられることを特徴とする請求項１に記載のインサート部品供給装置。
【請求項３】
前記インサート部品は、合成樹脂製の車両用内装部品の成形に供する金属部品であることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート部品供給装置。
【請求項４】
前記治具を収容する筐体と、
前記筐体の前記第１の方向側に開放した開放部であって前記インサート部品を前記装着面に装着するための開放部と、
前記開放部を開閉可能な開閉扉と、をさらに備え、
前記治具は、前記開閉扉が前記開放部を閉じた状態において回転可能である一方、前記開閉扉が開いて前記開放部が開放した状態においては回転しないように制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインサート部品供給装置。
【請求項５】
前記治具から離れた位置に設けられ、左手によって操作される第１の操作部と、
前記治具から離れた位置に設けられ、右手によって操作される第２の操作部と、をさらに備え、
前記治具は、前記第１の操作部及び前記第２の操作部が同時に操作されたときに回転可能である一方、前記第１の操作部及び前記第２の操作部が同時に操作されないときは回転しないように制御されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインサート部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インサート部品供給装置に関し、より詳細には、インサート部品を搬送して成形金型に供給するインサート部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂の成形法として、金属部品等のインサート部品を用いたインサート成形が広く利用されている。インサート成形では、インサート部品を成形金型に予め取り付けておき、インサート部品の周りに溶融樹脂を流し込むようにして樹脂成形品を得る。従来、インサート部品を成形金型に取り付ける技術として、各種の部品供給技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、上下方向に移動可能な昇降部材の下端にワーク投入機構部を設け、このワーク投入機構部を用いて、ワーク（インサート部品）を成形金型の所定位置に供給する技術が開示されている。この技術によれば、インサート部品を成形金型に自動的に取り付けることができる。
【０００４】
ところで、インサート部品を所定の場所から成形金型に供給する過程において、一旦、専用の治具にインサート部品を装着した後、この専用の治具からインサート部品を取り外し、成形金型へ搬送することが一般的に行われている。この場合、インサート部品を装着する作業者と、インサート部品を取り外す機械が、交互に治具に対面することになる。したがって、この種の部品供給装置では、作業者の安全を十分に配慮した構成が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３０６２１３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、作業者の安全性を確保するための技術について、開示されていない。このため、治具を用いたインサート部品供給装置において、インサート部品の装着を行う作業者と機械との接触を防止する技術が望まれる。
【０００７】
そこで、可動式の治具を採用することが考えられる。すなわち、インサート部品を装着する位置から別の位置に治具を移動させる。そして、別の位置に移動した治具からインサート部品を機械で取り外すようにすれば、作業者と機械との接触を防止でき、作業者の安全を確保することができる。
【０００８】
しかしながら、治具を可動式に構成すると、治具が移動する分、治具の設置面積が大きくなる。治具の設置面積が大きくなると、治具と周辺機器の間が狭くなり、作業者用の通路の幅が十分に確保できないなどの問題が生ずる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者の安全を確保できると共に、治具の設置面積を小さくすることができるインサート部品供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、インサート成形に供するインサート部品を成形金型に供給するインサート部品供給装置において、鉛直軸周りに回転可能な治具と、前記治具に設けられ、前記インサート部品が装着される装着面と、前記治具を所定角度回転させて、前記装着面の向きを前記インサート部品が装着される第１の方向から、前記インサート部品が取り外される第２の方向に切り換える回転駆動手段と、前記治具の前記第２の方向側に昇降可能に設けられ、前記第２の方向に向いた前記装着面から前記インサート部品を取り外し、この取り外したインサート部品を前記成形金型に搬送して取り付ける搬送手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記発明は、前記インサート部品を前記装着面に装着するための作業空間と、前記搬送手段を昇降させる空間との間には、防護壁が設けられることを特徴とする。
上記発明では、前記インサート部品は、合成樹脂製の車両用内装部品の成形に供する金属部品であることを特徴とする。
上記発明は、前記治具を収容する筐体と、前記筐体の前記第１の方向側に開放した開放部であって前記インサート部品を前記装着面に装着するための開放部と、前記開放部を開閉可能な開閉扉と、をさらに備え、前記治具は、前記開閉扉が前記開放部を閉じた状態において回転可能である一方、前記開閉扉が開いて前記開放部が開放した状態においては回転しないように制御されることを特徴とする。
上記発明は、前記治具から離れた位置に設けられ、左手によって操作される第１の操作部と、前記治具から離れた位置に設けられ、右手によって操作される第２の操作部と、をさらに備え、前記治具は、前記第１の操作部及び前記第２の操作部が同時に操作されたときに回転可能である一方、前記第１の操作部及び前記第２の操作部が同時に操作されないときは回転しないように制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のインサート部品供給装置よれば、第１の方向でインサート部品を装着面に装着した後、治具を回転させ、第２の方向でインサート部品を装着面から取り外すようにしたので、作業者の安全を十分に確保することができる。また、治具を回転式にすることで、治具の設置面積を小さくでき、治具の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態にかかるブラケットを説明する図であり、成形品の斜視図である。
【図２】成形金型の成形面を示す図であり、ブラケットの配置例を示す図である。
【図３】実施形態にかかるインサート部品供給装置の平面図である。
【図４】図３のＣ矢視図である。
【図５】チャックの構成を説明する図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図６】搬送手段の斜視図である。
【図７】（ａ）は装着面にブラケットを装着する作業を説明する図、（ｂ）は回転駆動手段および搬送手段の作用説明図である。
【図８】（ａ）は成形金型にブラケットを搬送する搬送手段の動作を説明する図、（ｂ）はチャックを治具に戻す搬送手段の動作を説明する図である。
【図９】比較例のインサート部品供給装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。
【００１５】
本実施形態のインサート部品供給装置の説明に先立ち、成形品の構成、インサート部品の構成および成形金型の構成を図１および図２に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、成形品１０は、車両用内装部品（ここでは、ドアトリムに取り付けられるグリップ部）であり、合成樹脂製の成形品本体１１を有する。成形品本体１１の端部には、合計３個の取り付け用ブラケット１２が突出して設けられる。ブラケット１２は、金属製の板をほぼコの字状に折り曲げたインサート部品であり、インサート成形によって成形品本体１１に一体化される。
【００１７】
すなわち、ブラケット１２は、図２に示すように、成形金型１３の成形面（キャビティを構成する面）のブラケット挿入部１５に挿入される。図では、１回の成形で左右の成形品を同時に成形するセット取りの成形金型１３を示しており、成形金型１３には、合計６個のブラケット挿入部１５が設けられる。
【００１８】
次に、ブラケット１２を成形金型１３に装着するインサート部品供給装置（以下、単に供給装置ともいう）２０を図３に基づいて説明する。図３に示すように、射出成形機（金型および型締め装置の一部を示す）１６は、固定型および可動型からなる１対の成形金型１３を有しており、一方の成形金型１３の成形面にブラケット挿入部１５が設けられる。
【００１９】
供給装置２０は、ブラケット１２が装着される治具３０と、治具３０を鉛直軸周りに回転駆動する回転駆動手段２１と、ブラケット１２をチャック４１で掴んで治具３０から成形金型１３に搬送する搬送手段４０と、これら治具３０、回転駆動手段２１、搬送手段４０の動作を制御する制御手段２２と、を有する。また、ブラケット１２を治具３０に装着するための作業空間Ｓ１は、チャック４１を昇降させる空間Ｓ２とは防護壁２３で仕切られている。この防護壁２３により、作業者は空間Ｓ２に容易に入ることができない。
【００２０】
次に、治具３０および回転駆動手段２１の構成を図３〜図５に基づいて説明する。図３に示すように、治具３０は、鉛直軸周りに回転可能に設けられる治具本体３１と、治具本体３１の正面側に設けられ、ブラケット１２が着脱される装着面３２と、を有する。
【００２１】
回転駆動手段２１は、電動モータ、空圧モータ、油圧モータを含む各種の駆動手段から選択可能であるが、治具３０を回転駆動できる手段であれば、種類は任意である。制御手段２２は、回転駆動手段２１によって、治具本体３１を所定角度θ（ここでは９０度）回転させ、装着面３２の向きをブラケット１２が装着される第１の方向Ａから、ブラケット１２が取り外される第２の方向Ｂに切り換える。また、制御手段２２は、第２の方向Ｂにおいて装着面３２からブラケット１２が取り外されると、回転駆動手段２１により、装着面３２の向きを第１の方向Ａに戻す。
【００２２】
供給装置２０は、筐体２５を備える。筐体２５は、回転駆動手段２１を支持するとともに治具３０を収容する。筐体２５の少なくとも側部は、第１の方向Ａおよび第２の方向Ｂに開放しており、この開放した部分によって、ブラケット１２の出し入れが可能になっている。
【００２３】
また、筐体２５には、筐体２５の第１の方向Ａに開放する開放部２５ａを開閉可能な開閉扉２５ｂ（図３において二点鎖線で示す）を設けることができ、制御手段２２により、開閉扉２５ｂが開放部２５ａを閉じた状態においては、治具３０を回転可能とする一方、開閉扉２５ｂが開いて開放部２５ａが開放した状態においては治具３０が回転しないように制御することができる。また、治具３０から離れた位置（この例では、開放部２５ａの外側近傍）に、左手によって操作される第１の操作部２６Ｌ（図３において二点鎖線で示す）と、右手によって操作される第２の操作部２６Ｒ（図３において二点鎖線で示す）とを設けることができ、制御手段２２により、第１の操作部２６Ｌ及び第２の操作部２６Ｒが同時に操作されたときに治具３０を回転可能とする一方、第１の操作部２６Ｌ及び第２の操作部２６Ｒが同時に操作されないときは治具３０が回転しないように制御することができる。このように、開閉扉２５ｂが閉じた状態でないと治具３０が回転できないように制御にする、あるいは、両手で第１の操作部２６Ｌ及び第２の操作部２６Ｒを操作しないと治具３０が回転できないように制御にすることにより、さらに作業者の安全が向上する。なお、第１の操作部２６Ｌ及び第２の操作部２６Ｒには、押ボタン式のスイッチを好適に用いることができる。
【００２４】
図４に示すように、治具本体３１は、回転駆動手段２１の上方に配置される。装着面３２は、６個の着脱部３３を有する。６個の着脱部３３は、成形金型における６個のブラケット挿入部１５（図２参照）の配置および向きに対応している。
【００２５】
着脱部３３は、ブラケット１２を着脱可能に挟持するクランプや、ブラケット１２を磁力で着脱可能に吸着する磁石（たとえば、電磁石）、あるいは、真空引きによってブラケット１２を着脱可能に吸引する吸引手段（いわゆる吸引治具等）などが好適であるが、ブラケット１２を着脱可能に保持できれば、構成は任意である。
【００２６】
次に、搬送手段４０の構成を図５、図６に基づいて説明する。
図５に示すように、支持部材４２の前面には、６個の着脱部３３（図４参照）に対応する６個のチャック４１が設けられる。支持部材４２の背面には、昇降可能な昇降部材４３が固定される。チャック４１は、アクチュエータ４５と、アクチュエータ４５により駆動されてブラケット１２を把持・解放するマニピュレータ４６と、を有する。チャック４１は、治具３０（図３参照）では、マニピュレータ４６でブラケット１２を把持して取り外す一方、成形金型１３（図３参照）では、ブラケット１２をマニピュレータ４６から解放する。なお、チャック４１の構成は、この例に格別に限定されるものではなく、着脱部３３（図４参照）と同様に磁石や吸引手段など、任意の手段から選択可能である。
【００２７】
図６に示すように、搬送手段４０は、３次元移動装置であり、支柱１７に支持される。搬送手段４０は、昇降部材４３を上下方向（図中、矢印Ｚで示す）に昇降させる第１駆動部５１を有する。第１駆動部５１は、治具３０（図３参照）に対して前後方向（図中、矢印Ｘで示す）に延びる第１レール５２を移動可能である。第１レール５２は、第２駆動部５３に連結される。第２駆動部５３は、治具３０に対して左右方向（図中、矢印Ｙで示す）に延びる第２レール５５を移動可能である。第２レール５５は、治具３０の第２の方向Ｂ（図３参照）側の上方から射出成形機１６（図３参照）の上方に向けて延びる。第１・第２駆動部５１，５３は、制御手段２２（図３参照）によって、所定のタイミング、所定の速さで動作する。
【００２８】
次に、制御手段２２による供給装置２０の動作を図７に基づいて説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、作業者は、第１の方向Ａ（図３参照）に向いた装着面３２の着脱部３３に、６個のブラケット１２を装着する。制御手段２２（図３参照）は、６個のブラケット１２が装着されたことを検知すると、図７（ｂ）に示すように、回転駆動手段２１により治具本体３１を回転させ、装着面３２の向きを第１の方向Ａ（図３参照）から第２の方向Ｂに切り換える（矢印（１））。そして、第１駆動部５１および第１レール５２によって、チャック４１を治具３０に向けて前進させ（矢印（２））、装着面３２からブラケット１２を所定の配置および所定の向きの状態で取り外す。
【００２９】
次に、図８（ａ）に示すように、チャック４１およびブラケット１２を、第１駆動部５１および第１レール５２によって、治具３０から後退させると共に上昇させ（矢印（３））、第２駆動部５３および第２レール５５によって、成形金型１３の上方に移動させる（矢印（４））。そして、図８（ｂ）に示すように、第１駆動部５１および第１レール５２により、ブラケット１２を下降させると共に成形金型１３の成形面に向けて移動させ、チャック４１からブラケット１２を解放してブラケット挿入部１５に取り付ける（矢印（５））。射出成形機１６では、成形金型１３を型締めした後、射出工程、冷却工程、型開き工程を経て、成形金型１３から成形品１０（図１参照）が取り出される。
【００３０】
一方、ブラケット１２を解放したチャック４１は、第２駆動部５３および第２レール５５によって、治具３０の第２の方向Ｂ側に戻る（矢印（６））。戻されたチャック４１は、次の成形に備えて再び治具３０からブラケット１２を取り外し、成形金型１３に搬送する。
【００３１】
この搬送手段４０の一連の動作は、制御手段２２により、射出成形機１６の成形サイクルに連動して、繰り返し行われる。すなわち、成形品１０（図１参照）の生産において、ブラケット１２の供給および射出成形を自動で行うことができる。
【００３２】
以上、説明したインサート部品供給装置２０によれば、第１の方向Ａでブラケット１２を装着面３２に装着した後、治具３０を回転させ、第２の方向Ｂでブラケット１２をチャック４１で取り外すようにしたので、ブラケット１２を装着する作業者の安全を確保することができる。また、チャック４１を昇降させる空間Ｓ２と、作業空間Ｓ１との間に防護壁２３を設けたので、安全性をより一層高めることができる。
【００３３】
このように本実施形態では、回転式の治具３０を採用した。
これに対して、治具をスライドさせることにより、チャックを昇降させる空間と作業空間とを分けることも可能である。図９は、水平方向にスライド可能な治具１０１を有する供給装置１００を示す図であり、供給装置１００は、治具１０１を白抜きの矢印の向きにスライドさせる駆動手段１０２を有する。装着面１０３にブラケット１２が装着されると、駆動手段１０２によって治具１０１が水平方向に移動し、チャックを昇降させる空間Ｓ３に装着面１０３を向かせる。
【００３４】
この供給装置１００においても、作業空間Ｓ４と、チャックを昇降させる空間Ｓ３とを分けることができる。しかし、供給装置１００では、治具１０１をスライドさせる分、治具１０１の設置幅Ｗ３が大きくなり、広い設置面積が必要になる。このため、治具１０１から周辺機器（たとえば、射出成型機を制御するための制御装置）１８までの距離が短くなってしまい、作業者用通路の幅Ｗ４が狭くなる、あるいは、装置を保管する場合に大きな保管空間が必要になるなどの問題が生ずる。
【００３５】
この点、本実施形態では、治具３０を回転式としたので、図３に示すように、スライド式に比べ、治具３０の設置幅Ｗ１をほぼ半分に減らすことができ、格段に小さい治具３０を得ることができる。したがって、治具３０から周辺機器１８までの距離を長く確保することができ、作業者用通路の幅Ｗ２を広くすることができる。また、装置の保管空間も小さくて済む。
【００３６】
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１０    成形品（車両用内装部品）
１２    ブラケット（インサート部品）
１３    成形金型
２０    インサート部品供給装置
２１    回転駆動手段
２３    防護壁
２５    筐体
２５ａ  開放部
２５ｂ  開閉扉
２６Ｌ  第１の操作部
２６Ｒ  第２の操作部
３０    治具
３２    装着面
４０    搬送手段
Ｓ１    作業空間
Ｓ２    チャックを昇降させる空間
θ      所定角度
Ａ      第１の方向
Ｂ      第２の方向
【図１】
2016203497.tif 000003
【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】
2016203497.tif 000009
【図８】
2016203497.tif 000010
【図９】
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