(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周方向に回転可能且つ上下方向に傾転可能で所定位置で固定できるように持設された成形品取付面と、該成形品取付面に対向配置され、前後方向、左右方向、上下方向に移動可能で所定位置に固定できるように持設された取出治具取付面を有し、該成形品取付面に所定の姿勢で成形品を取り付けると共に、該成形品の取出・固定動作ができるように該取出治具取付面に成形品取出治具を取り付け、該成形品取出治具の位置を調整して該成形品取出治具の最適な設定位置を認識できることを特徴とする成形品取出治具の設定位置認識装置。
【請求項２】
請求項１記載の成形品取出治具の設定位置認識装置を用い、前記成形品取付面に所定の姿勢で成形品を取り付ける一方、前記取出治具取付面に支持基板を取り付け、該支持基板に複数種の中から選択的に使用される支持アームを介して成形品を保持する吸盤やクランプ等の治具構成部品を取り付けて成形品取出治具を構成し、該成形品取出治具の位置を調整することで該成形品取出治具の最適な設定位置を認識する成形品取出治具の設定位置認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機等の成形機で製造された成形品を成形型から取り出して固定するための成形品取出治具について、その最適な設定・取付位置を予めシミュレーションして認識することができる成形品取出治具の設定位置認識装置及び設定位置認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば自動車用の内装部品やバンパ等には、軽量化を図るため合成樹脂製のものが多く使用され、それらの部品は一般に射出成形等によって製造されている。その製造工程は殆ど自動化されており、射出成形機で成型する工程はもとより、その成形品を成形型から取り出して次工程若しくは成形品配置位置に搬送する工程も自動化されている。
【０００３】
成形品を成形型から取り出して搬送する手段としては、例えばクレーン等の移動手段を備えた成形品取出装置が用いられ、その取出装置には一般に成形品を保持する吸盤やクランプ等の治具構成部品を備えた成形品取出治具が設けられている。尚、前記治具構成部品としては、前記吸盤やクランプの他に、例えば成形品に対する治具の案内用のガイド板や、成形型のキャビティ内への樹脂の流入路であるゲートを切除するエアニッパ等のいわゆるゲートカット手段等を備えたものもある。
【０００４】
そして、自動化された工程で成形品を加工する場合、製造ラインを構成する各装置を正確な位置に設定して取り付けることが重要であり、特に上記のような成形品取出治具の設定位置は、完成品の精度や歩留まり率の良否等を左右する極めて重要な要因となる。
【０００５】
従来、成形品取出治具を設定位置に取り付ける場合には、まず成形品仕様に応じた規格である成形品取出治具を予め準備しておき、その後に製造ラインを一旦停止し、前記成形品取出治具を正確に位置調整して所定位置に設定・取付をすることにより行われており、かかる設定の後に製造ラインを動かして所望の成形品を加工していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各成形品仕様に応じた規格である成形品取出治具の設定位置の調整・取付作業には、完成品の精度や歩留まり率の良否等の関係から高度な精度が要求されものであり、例えば半日程度など比較的長時間に亘って製造工程を停止し、成形品取出治具の正確な位置調整を行った後に所定位置に設定・取付することが必要であった。かような長時間に亘る製造工程の停止は、製造作業の効率化の障害となり、これに起因して製造コストも増加することとなる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、各成形品仕様に応じた規格の成形品取出治具を所定位置に設定・取付する際に、成形品取出治具を正確な位置に設定して取り付けることを可能とすると共に、その位置調整や取付作業に要する製造ライン停止時間を飛躍的に短縮することができ、ひいては製造作業の効率化及び製造コストの低減を図ることことができる、成形品取出治具の設定位置認識装置及び設定位置認識方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置は、外周方向に回転可能且つ上下方向に傾転可能で所定位置で固定できるように持設された成形品取付面と、該成形品取付面に対向配置され、前後方向、左右方向、上下方向に移動可能で所定位置に固定できるように持設された取出治具取付面を有し、該成形品取付面に所定の姿勢で成形品を取り付けると共に、該成形品の取出・固定動作ができるように該取出治具取付面に成形品取出治具を取り付け、該成形品取出治具の位置を調整して該成形品取出治具の最適な設定位置を認識できることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による成形品取出治具の設定位置認識方法は、上記成形品取出治具の設定位置認識装置を用い、前記成形品取付面に所定の姿勢で成形品を取り付ける一方、前記取出治具取付面に支持基板を取り付け、該支持基板に複数種の中から選択的に使用される支持アームを介して成形品を保持する吸盤やクランプ等の治具構成部品を取り付けて成形品取出治具を構成し、該成形品取出治具の位置を調整することで該成形品取出治具の最適な設定位置を認識することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置等を実施形態に基づいて具体的に説明するが、前記設定位置認識装置はかかる実施形態によって限定されるものではない。
【００１１】
本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置を図１乃至図３に示す。ここで、図１は成形品取出治具の設定位置認識装置の正面図、図２は成形品取出治具の設定位置認識装置の側面図、図３は成形品取出治具の設定位置認識装置の平面図であり、また図４は取出治具取付面のアームへの取付構造を示す部分正面図である。
【００１２】
設定位置認識装置１は、主として底面に回動自在に車輪２を配設された基台３の一方に成形品（ワーク）取付部４が立設され、他方には、成形品取付部４と対峙して取出治具取付部５が立設されている構成である。
【００１３】
成形品取付部４には、成形品取付面４０が支持部４１先端の支点を中心にし、図１の矢印Ａ方向に上下各４５度など所定角度傾転可能で且つ図示しない固定手段でＡ方向に傾動した所定位置で位置決めして固定できるように設けられ、この支持部４１は基台３に立設した支柱４２上の保持部４３で保持されている。さらに、成形品取付面４０及び支持部４１は、保持部４３の後方に設けられたハンドル４４で図２の矢印Ｂ方向に３６０度回転可能になっており、且つ図示しない固定手段でＢ方向に回動した所定位置で位置決めして固定できるように設けられている。
【００１４】
このように、成形品取付面４０を矢印Ａ方向に傾動して固定すること及び矢印Ｂ方向に回動して固定することが可能な構成とすることで、例えば成形品取出治具７０で取り出されて固定される際における、射出成形機から押し出される等の成形品１０の所定姿勢を、成形品取付面４０に取り付けられた成形品１０で模擬或いは再現することができる。又、成形品取付面４０には図示しない支持手段が設けられており、成形品１０を支持できるようになっている。
【００１５】
取出治具取付部５には、取出治具取付面５０がアーム５１を介してポール５２のレール５２ａに上下方向（Ｚ方向）に滑動可能に取り付けられており、ポール５２は基盤５３のレール５３ａに左右方向（Ｘ方向）に滑動可能に取り付けられており、さらに基盤５３及びレール５３ａは基台３のレール３ａに前後方向（Ｙ方向）に滑動可能に取り付けられている。従って、取出治具取付面５０がＺ方向、Ｘ方向、Ｙ方向に移動でき、ここに取り付けられる成形品取出治具７０等の三軸方向の位置調整が可能な構成である。前記取出治具取付面５０の移動調整可能距離は必要に応じて適宜であるが、ここではＺ方向の移動調整可能距離は±１５０ｍｍ、Ｘ方向の移動調整可能距離は±１００ｍｍ、Ｙ方向の移動調整可能距離は５００ｍｍとした。又、各レール５２ａ、５３ａ、３ａ上の移動方向の滑動を規制するため、クランプ５２ｂ（Ｚ方向）、クランプ５３ｂ（Ｘ方向）、クランプ３ｂ（Ｙ方向）がそれぞれ設けられている。
【００１６】
前記取出治具取付面５０にはダルマ孔、係止孔等が形成され（図示せず）、アーム５１内には雌ねじ孔５１ａが形成されており、図４（ａ）、同図（ｂ）に示すように前記ダルマ孔等にボルト５０ａ、ボス部５０ｂ、係止ピン５０ｃを挿通或いは係合して位置決めし、取出治具取付面５０に挿通したボルト５０ａを雌ねじ孔５１ａにねじ込んで締め付け、取出治具取付面５０をアーム５１に固定する構成である。そして、取出治具取付面５０にはボルト挿通孔が形成され（図示せず）、アーム５１内には雌ねじ孔５１ｂが形成されており、前記ボルト挿通孔と雌ねじ孔５１ｂに取付ボルトをねじ込んで、例えば後述する成形品取出治具７０を取出治具取付面５０に取り付けられるようになっている（図６参照）。なお取出治具取付面５０はアーム５１の別体とせずアーム５１の先端面を取出治具取付面５０とし、ここに上記と同様に成形品取出治具７０が取り付けられる構成としてもよい。
【００１７】
また、取出治具取付面５０には、図１に示すような中心位置に芯だし部６０ａが突設された芯だし盤６０を、上記成形品取出治具７０と同様の取り付け方で取り付けられるようになっている。前記芯出し盤６０を取り付けることで、設定位置認識装置１で成形品１０と成形品取出治具７０の位置を調整する前に、成形品取付面４０に取り付けられた成形品１０のセンターと取出治具取付面５０のセンターを合わせることができる。
【００１８】
なお、取出治具取付面５０に取り付けられる成形品取出治具７０等の各治具構成部品の所定動作を制御するものとして、エアチューブ５８から各々にエアを送り込むことができるようになっており、かかるエアを制御することで設定位置認識装置１上で所定動作ができるようになっている。前記エアの制御弁として、取出治具取付部５のポール５２の側部に係止クランプ用切替弁５４、吸盤用切替弁５５、エアニッパ用切替弁５６、バキュームを前後に移動する移動シリンダー用切替弁５７等が設けられている。
【００１９】
また好適には、ポール５２上部に成形品取出治具７０に取り付けられているリミットスイッチ７９に接続された表示灯５９を設け、図５に示すようにリミットスイッチ７９の操作子７９ａが成形品１０に接触して成形品１０と成形品取出治具７０について所要の位置調整が完了した段階で電源が入るよう、予めリミットスイッチ７９の位置調整をしておき、これにより表示灯５９が点灯するようにすることで、成形品取出治具７０の各治具構成部品の所定動作を始動させるためのエアを送り込むタイミングをつかむことができるようにする。
【００２０】
次に、上記設定位置認識装置に取り付ける成形品取出治具の一例について説明する。図５は上記設定位置認識装置に取り付ける成形品取出治具の一例を示す正面図である。尚、図に示す実施形態は合成樹脂製自動車部品を製造する射出成型機用の成形品取出治具例であるが、あくまでも例示であり、本発明は本例以外の成形品取出治具に適用できることは勿論であり、本発明は自動車部品以外の成形品や射出成形機以外の成型機の取出治具に対しても適用可能である。
【００２１】
本例の成形品取出治具７０は、平板状の支持基板７１に吸盤７５等の治具構成部品を取り付けて支持させるようにしたもので、支持基板７１は大きさ・形状の異なる各種成形品に応じた成形品取付治具７０を構成できるよう、所定の大きさ・形状に形成されている。支持基板７１には図６に示すように取付ボルト８０の挿通孔が形成され、さらに支持基板７１の周縁部には、取出治具取付面５０に対する支持基板１の位置調整ボルト８１が設けられている。又、支持基板７１には支持アーム７３や取付金具７４を介して治具構成部品を取り付けるための案内レール７２が設けられ、例えば支持基板７１の左右方向に３つの案内レール７２がボルト等で脱着可能に取り付けられている。なお案内レール７２を設けずに支持基板７１に治具構成部品を取り付ける構成としてもよい。
【００２２】
案内レール７２には吸盤７５が各々支持アーム７３及び取付金具７４を介して取り付けられ、前記支持アーム７３及び取付金具７４には長さの異なる複数種類のものが準備され、支持基板７１から成形品までの距離等によって決定する吸盤７５の所望位置に対応して、必要なものを適宜選択して使用できる。前記取付金具７４には支持アーム７３との連結用ボルトを挿通する一対の長孔が形成され、支持アーム７３にはボルトを螺合する雌ねじ孔（図示せず）が複数対設けられている。吸盤７５は支持杆７５ｂ、吸盤７５を常時前進方向に移動付勢する圧縮コイルばね７５ｃ、支持ブロック７５ａ等を介して取り付けられ、支持アーム７３の他端側に形成された長孔にボルトを挿通して移動可能であり、前記支持ブロック７５ａは回動可能で、又吸盤７５は一体的に設けられた支持杆７５ｂを介して進退可能に取り付けられている。
【００２３】
又、成形品取付治具７０には、成形品１０の縁部に係合して脱落を防止する係止クランプ７６が治具構成部品として備えられ、係止クランプ７６は本実施形態では平面Ｌ字形の板状に形成されており、支持アーム７３を介して案内レール７２に取り付けられている。前記支持アーム７３には係止クランプ取付用の長孔が一対設けられている以外は吸盤取付用の支持アーム７３と同様に形成され、長さの異なる支持アーム７３が複数種類準備され、これを選択できるようになっている。
【００２４】
さらに図示例の成形品取付治具７０には、ゲート部ｇを切除するゲートカット手段としてエアニッパ７７が備えられ、エアニッパ７７は支持ブラケット７７ａに横方向のボルトで傾動調整可能に取り付けられている。支持ブラケット７７ａは支持アーム７３にボルトで取り付けられ、支持アーム７３は取付金具７４を介して案内レール７２に取り付けられている。前記支持アーム７３にも同様に支持ブラケット取付用長孔が一対設けられ（図示せず）、長さの異なる支持アーム７３が複数種類選択可能に準備されている。取付金具７４も上記したものと同様に構成されている。
【００２５】
図中、７８は成形品１０に対する成形品取付治具７０の挿入ガイド板であり、挿入ガイド板７８は支持アーム７３に取付ボルトで共締め固定されている。挿入ガイド板７８も長さの異なる複数種類のものが準備され、成形品１０の大きさ・形状等に応じて適宜選択して使用できるようになっている。
【００２６】
尚、上記支持アーム７３はそれぞれ互いに異なるものを使用しても、同一形状のものを共用してもよく、長さの異なるものを複数種類準備し、適宜選択して使用できるようにすればよい。複数種類の長孔を有する取付金具７４も同様である。さらに支持アーム７３の取付金具側の端部をＬ字状に屈曲して、その屈曲部を案内レール７２に取付けるようにしてもよく、そのようにすれば取付金具７４を省略することができる。又、設定位置認識装置１は、吸盤７５、係止クランプ７６、エアニッパ７７、挿入ガイド板７８以外の治具構成部品を設けた成形品取出治具にも適用できる。さらに必ずしも治具構成部品の全てについて長さの異なる複数種類の支持アームを準備する必要はなく、一部の構成部品についてのみ上記構成としてもよい。又、図示例は上記支持アームを案内レール７２を介して支持基板７１に取付けるようにしたが、支持基板７１に直接取付けるようにしてもよい。
【００２７】
上記成形品取出治具７０は支持アーム７３等を介して所要の治具構成部品を支持基板７１に取り付け、複数種類準備した長さの異なる支持アームを適宜選択して使用するものであるから、成形品１０の大きさ・形状等に応じた成形品取付治具７０を容易・迅速に作製できる。例えば設計変更や適用車種の違い等で成形品の形状や寸法が一部変更になった場合には、それに合わせて支持アーム７３等を適宜変更すればよく、変更修正も極めて容易に行うことができる。
【００２８】
次に、本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置を使用して、成形品に対する成形品取出治具の位置を調整し、最適な設定位置を認識する場合について説明する。
【００２９】
まず、例えば成形品（ワーク）１０に対し成形型から押し出されたときのＸ方向とＺ方向にその中心を通る罫書きを入れ、この成形品１０を成形品取付面４０に支持手段（図示せず）でセットする。セットした成形品１０に対しては、ハンドル４４で成形品取付面４０を矢印Ｂ方向（図２参照）に回転させ、Ｘ方向の罫書きを水平に合わせ、回転方向の位置調整を行う。前記調整後、成形品取付面４０を上下の矢印Ａ方向（図１参照）に回動させ、成形型の設計角度に合わせて固定し、成形機から押し出される場合等の所定姿勢に成形品１０をセットする。
【００３０】
又、取出治具取付面５０には芯だし部６０ａを有する芯出し盤６０を一旦取り付け、芯だし部６０ａで成形品取付面４０に取り付けられた成形品１０のセンターと取出治具取付面５０のセンターを合わせる（図１参照）。センター調整に当たっては、成形品１０に対する芯だし部６０ａの位置をＺ方向、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれ調整し、所定位置でクランプ５２ｂ、クランプ５３ｂ、クランプ３ｂでロックして固定する。
【００３１】
その後、前記取出治具取付面５０から芯出し盤６０を外し、代わりに成形品取出治具７０を取り付けるが、ここでは図５に示した成形品取出治具７０を取り付ける。図６は成形品取出治具の取出治具取付面への取付構造の一例を示す正面図である。
【００３２】
取り付ける際には、取出治具取付面５０に支持基板７１を重ねて取付ボルト８０を緩くねじ込んだ状態で、位置調整ボルト８１で取出治具取付面５０に対する支持基板７１の位置を調整し、所定の位置に位置決めされたところで取付ボルト８０を増し締めして所定の位置に締め付け固定して取り付ける。なお前記位置調整ボルト８１で位置の微調整が容易となり、例えば上下方向±１０ｍｍ程度、左右方向±１５ｍｍ程度の調整範囲なら相互の取り付け位置によって調整が可能である。そして、支持基板７１に、吸盤７５、係止クランプ７６やエアニッパ７７等を支持アーム７３等を介して所定位置に取り付けると共に、エアチューブ５８のエアで各治具構成部品を動作するように接続して、所望の成形品取出治具７０を構成する。８２は取付ボルト８０に嵌めた支持基板７１と取出治具取付面５０との間隔規制用の筒状のカラーである。
【００３３】
その後、取り付けた成形品取出治具７０の各治具構成部品をエア制御して、成形品１０に対する位置を確認しながら、取出治具取付面５０に取り付けられた成形品取出治具７０の位置をレール５２ａ、５３ａ上でＺ方向、Ｘ方向にそれぞれ調整し、最適な所定位置でクランプ５２ｂ、５３ｂでロックして固定した後、レール３ａ上でＹ方向を調整して３ｂでロックして固定後、リミットスイッチが検知する位置を表示灯５９を確認しながら決める。これにより、成形品取出治具７０の最適な設定位置を認識でき、実際に成形品取出治具７０を使用するに際しては、成形機等に対して認識した最適な設定位置に成形品取出治具７０を取り付ける。
【００３４】
上述した設定位置認識装置１により、製造ラインを停止して成形品取出治具７０を所定位置に設定するに際し、成形品取出治具７０等の最適な設定位置への調整を予めかなりの部分まで行っておくことができ、実際に成形品取出治具７０等を所定位置に位置決めするときには、成形品取出治具７０やその付属構成部品等の微調整だけで済むようになる。従って、例えば設定位置調整のための時間が３０分程度で済むなど、製造ライン停止時間が飛躍的に短縮され、製造作業を効率化できると共に製造コストを低減できる。
【００３５】
又、支持アームを選択的に使用する組立式の成形品取出治具７０は、設定位置認識装置１上などで現場作業者が既にある共通化された規格部品を使用して組み立てることができるものであるから、従来一品ごとに設計製作していた成形品取出治具の場合と比較して、容易・迅速に作成でき、製造ラインを改善することができる。さらには既存の規格部品を組み立てて成形品取出治具を構成するので、低コストでの在庫品の確保が可能となる。
【００３６】
そして、支持アームを選択的に使用する組立式の成形品取出治具７０を用い、設定位置認識装置１上で組立及び最適な設定位置への調整を行う場合には、組立と位置調整をほぼ同時並行して行うことができる。従って、成形品取出治具７０の調達・位置設定等の準備期間を大幅に短縮でき、製造作業の効率化及び製造コストの低減をさらに促進することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の如く、本発明による取出治具の設定位置認識装置及び設定位置認識方法は上記構成であるから、各成形品仕様に応じた規格の成形品取出治具を所定位置に設定・取付する際に、成形品取出治具を正確な位置に設定して取り付けることを可能とすると共に、その位置調整や取付作業に要する製造ライン停止時間を飛躍的に短縮することができるものである。また本設定位置調整装置上にて、取出治具の組み立てから行えば、より一層の効果を得ることができる。従って、完成品の精度や歩留まり率の維持・向上を図りつつ、製造作業の効率化及び製造コストの低減を図ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置を示す正面図。
【図２】本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置を示す側面図。
【図３】本発明による成形品取出治具の設定位置認識装置を示す平面図。
【図４】取出治具取付面のアームへの取付構造例を示す部分正面図。
【図５】成形品取出治具の一例を示す正面図。
【図６】成形品取出治具の取出治具取付面への取付構造の一例を示す正面図。
【符号の説明】
１  設定位置認識装置
３ａ、５２ａ、５３ａ  レール
３ｂ、５２ｂ、５３ｂ  クランプ
１０  成形品
４０  成形品取付面
４１  支持部
４４  ハンドル
５０  取出治具取付面
５１  アーム
７０  成形品取出治具
７１  支持基板
７３  支持アーム
【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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