JPS59227429A - 射出成形作業の自動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は射出成形作業の自動装置に係り、特にインサー
ト部品を伴う複雑動作の射出成形作業に好適な自動装置
に関する。

〔発明の背景〕

インサート部品を含む射出成形作業における一般的な形
成プロセスを第１図に示す。

このプルセスは、図に示すように、射出成形機にセット
された所定の金型に製品の破損や摩耗が著しい部分を補
強するためのインサート部品を挿入する工程１０１と、
金型の離型性を助成するための離型剤を塗布する工程１
０２と、躬ａ８成形機により金型内に溶融樹脂が射出さ
れる工程１０３と、この射出により形成された製品を一
定時間放置し冷却した後、金型内から製品を取出す工程
１０４と、該製品のゲートの仕上げを行う工程１０５と
、この製品の所定の検査を行う工程１０６と、この後、
完成品として製品を整列してストツりする工程１０７と
から成る。

これら成形プロセスを一貫して自動化する場合、それぞ
れの工程についての位置決めが必要となり、かつインサ
ート部品の供給と挿入部とのインサート部品受は渡し位
置等、一連の動作内において多くの位置決め点が必要と
なる。したがって、射出成形作業を全自動化するために
は、多点位置決めの可能な駆動方式を採用する必要があ
る。

＠２図に金型内から製品を取出し、さらにインサート部
品を金型の所定位置に挿入する機構の従来の駆動方式を
示す。

本体１には金型から製品を取り出したり、金型にインサ
ート部品を挿入したりするための製品取出し／インサー
ト部品挿入ハンドー（以下、単にハンドと呼ぶ）２１が
設けられている。また、本体１はエアシリンダ２のピス
トン３に固定され、フレーム６と一体化されたガイドバ
ー７により案内される構造となっている。

したがって、エアシリンダ２の空気孔４，５より空気が
流入しピストン３が前進、後退すると、それに連動して
本体１およびハンド２１も前進。

後退する。検出スイッチ８，９により本体１が検出され
ると、空気凡手、５への空気流入が禁止されピストン３
が停止しハンド２１は位置決めされる。ハンド２１はそ
の位置で、金型１３からの製品の取出しゃ金型へのイン
サート部品の挿入を行う。

このようにエアシリンダ方式におけるハンド２１の位置
決めは、検出スイッチ８，９により行われている。この
検出スイッチ８．９としてはリミツ）Ｘイア’Ｆ−、光
電スイッチ、または近接スイッチ等が用いられている。

ところが、これら検出スイッチによれば２点位置決めは
容易であるが、多点位置決めは非常に困難である。した
がって、他の製品を成形するため金型１３の種類が異な
り、位置決め点がずれた場合に迅速に対処できない。ま
た、第１図に示したような成形プロセスを一貫し　′て
自動化する際には、ハンド２１は上記製品取出し、イン
サート部品挿入のための２つの位置決め点のみならず、
インサー）　ｆｊＶｘ品の供給を受ける位置や製品を次
のプロセスに渡す位置等を要求されるので、多点位置決
めの困難な従来のエアシリンダ方式を用いて射出成形作
業の全自動化を図ることは難かしい。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決
し、インサート部品を有する製品の射出成形作業におい
て、汎用性を有し、かつ全自動化を実現した射出成形作
業の自動装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため、本発明は、射出成形機、該射
出成形様にインサート部品を供給するためのインサート
部品供給部、前記射出成形機から得られる製品のゲート
を仕上げるゲート仕上部、前記製品およびインサート部
品を保持するための保持＠構、該保持機構に保持された
前記製品およびインサート部品を前記射出成形機・イン
サート部品供給部・ゲート仕上部の間で授受するため前
記保持機構を移動させる駆動機構およびこれらシステム
全体を制御する制御部を具備した射出成形作業の自動装
置において、前記駆動機構の動力源としてサーボモータ
を採用し、前記制御部には前記保持機構の目標位置およ
び現在位置をそれぞれ記憶する第１の記憶手段および第
２の記憶手段と、該ｆｇｌの記憶手段と第２の記憶手段
との内容を比較し、両内容が一致するよう前記サーボモ
ータを制御する手段とを設けたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。

本装置は（ト）架台１０上にセットされた射出成形機、
■架台２７上にセットされたインサー）　ＰＪ品供給分
配部、０架台３２上にセットされたゲート仕上部、（４
）コンベア３８の上方向に支柱３７を介して設けられた
整列ストック部、（υ制御部３９より構成される。以下
、上記５つの構成部を順次説明する。

０）射出成形機は、金型１３および加熱筒４４を主な構
成要素として持つ。金型１３の一方は可動グイプレート
１２に固定され、もう一方は固定グイプレー）１１に固
定されている。可動ダイプレート１２は駆動装置１２に
接続されており、固定グイプレート１１上にはレール１
４が設けられてイル。レール１４の両端部にはリミット
スイッチ２２．２３が、側面にはエアシリンダの一種で
あるケーブルシリンダ５６が、上面にはフレーム１５が
それぞれ設けられている。そして、フレーム１５は駆動
装置５６に接続され、ケーブルシリンダ５゜によりレー
ル１４土のリミットスイッチ２２．２３間で摺動するよ
う構成ざオ【ている。フレーム１５には、ガイドバー１
６とリードスクリュ１７が設けられ、リードスクリュ１
７にはサーボモータ１８が接続されている。また、ガイ
ドバー１６とり−ドスクリュ１７には本体１９が接続さ
れ、本体１９にはエアシリンダ２ｏが固定され、エアシ
リンダ２ｏの先端にはハンド２１が取り付けられている
。

（２）インサート部品供給分配部は、インサート部品５
７を整列し一定量スドックする直線フィーダ２４ａ＋２
４ｂｓ製品のインサート部品配置位置と対応した位置に
設けられたインサート部品置台２５、直線フィーダ２４
ａ、２４ｂ上のインサート部品５７をインサート部品置
台に分配する分配機２０を具備しており、これらは架台
２７上にセットされている。ここで、直線フィーダ２４
＆。

２４ｂはインサート部品５７の種類に応じて設けられて
いるため、直軸！フィーダはインサート部品５７の種類
数に応じて４殴する。

■ゲート仕上部は、製品置台２８、製品置台２８が摺動
するレール２９、製品のゲートを仕上げるためのカッタ
３０、カッタ３０を固定するスタンド、およびこれらを
設置する架台３２を具備する。

（句整列ストック部は、整列ハンド３３、整列ハンド３
３をガイドバー３４のガイドによりＹ軸方向に駆動する
駆動部３５、桜列ハンド３３をＸ軸方向に移動させるレ
ール３０、レール３６を支持する支柱３７、製品を一定
社スドックするコンベア３８を有する。

（■制御部３９はシステム全体の動作を制御する機能を
持つ。

次に、本装置の動作概略を勇３図にもとづき説明する。

まず、分配機２６が直線フィーダ２４＆または２４ｂよ
りインサート部品５７を取り上げ、インサート置台２５
に置く。次に、フレーム１５がケーブルシリンダ５６番
、二よりリミットスイッチ２３の位置にセットされ、サ
ーボモータ１８の回転がリードスクリュ１７に伝達され
ると本体１９はインサート置台２５の土まで移動する。

そして、エアシリンダ２０の作用によりハンド２１が下
降しインサート置台２５上のインサート部品５７が取り
上げられる。その後、フレーム１５はケーブルシリンダ
５６によりレール１４上をリミットスイッチ２２の位置
まで移動する。

一方、金型１３には前のショットの段階ですでにインサ
ート部品５７が挿入されている。この状態で加熱筒４４
により金型１３に可塑化された樹脂が射出され、一定時
間冷却された後、可動ダイプレート１２が駆動装置５５
により後退させられ、金型１３が一定量開かれる。

ここで、ハンド２１は２つの保持部を持っており、それ
ぞれか独立して機能する構造となっている。そこで、金
型１３が一定量開かれると、ハンド２１は片方の保持部
にインナート部品５７を保持したまま下降し、もう一方
の空の保持部は、既にインサート部品５　’Ｉの挿入さ
れた状態の製品を可動側の金型１３〃）ら取り出し、そ
の彼インサート部品５７を保持している保Ｎ部は同庁側
の金型１３の所定位置にインサート部品５７を挿入する
。

インサート挿入力ｉ終了づ゛ると、ハンド２１はエアシ
リンダ２０により上昇し、フし・−ノ＼１５はケーブル
シリンダ５６によりレール１４上をリミットスイッチ２
３の位置まで移動し、さらに、本体１９およびハンド２
１はサーボモータ１８により製品置台２８の上まで移動
する。そして、ハンド２１はエアシリン−ダ２０によっ
て下降し、製品置台２８の上に製品を置く。

製品置台２８番ユニアシリンダ（図示省略）によリシー
ル２９上をカッタ３０の位置まで移動し、カッタ３０に
より製品のゲートが切断される。ゲートは金型１３に樹
脂を射出するだめの湯口（ゲート）により形成されるも
のであり、金型１３にて成形された製品には常にゲート
が存在する。ゲートが切断されると製品置台２８は元の
位置に戻り、整列ハンド３３によって製品置台２８より
製品が取り上げられ、コンベア３８上に製品が置かれる
。

ハンド２１は、製品置台２８上に製品２置いた後、リー
ドスクリュ１７の回転により・ｒンサート置台２５の位
置まで移動し、再びイン・丈−上部品５７を取り上げ固
定グイプレート１１上で待期する。以下、同様の動作を
繰り返すことによつ”Ｃ創出成形作業を自動的に行う。

本装置のレイアウト組、イン１トート供給分配部、ゲー
ト仕上部、および整列ストック部を射出成形機と平行に
Ｙ方向に配置ａシた関係で、インサート置台２５と製品
置台２８は同一線上に位置しているため、Ｘ方向のフレ
ーム１５の位置決めは２点で済むようになった。そのた
め、フレーム１５のＸ方向の駆動方式はエアシリンダ方
式（ケーブルシリンダ５６）を採用したが、スペースの
関係でこれらインサート置台２５と製品置台２８が同一
直線上にのらない場合は、Ｘ方向の駆動方式もサーボモ
ータを用いる必要がある。

次に、本体１９のｖ１動糸を第Φ図、第５図によりさら
に詳しく説明する。第４ｖは本体駆動系のハードウェア
、第５図はその動作フローチャートを示す。

第４図は、可動側の金型（以下、ｂ」動側と略す）４０
より製品を取ζ）出し、固・足側の金型（以下固定側と
略す）４１にインサートを挿入する例である。ここで、
インサート置台２５からインサート置台を取り上げる位
置、可動側４０から製品を取り出す位置、固定側４１に
インサート部品を挿入する位置および製品置台２８に製
品を置く位置は、予め入力手段４２により制御部３９の
メモリ４３に入力されている（第５図５０１，５０２）
。

可動ダイプレート１２が前進し、可動側４０と固定側４
１が閉じられた状態で加熱筒４４により可塑化された樹
脂が金型１３に射出される。金型１３は閉じられたまま
一定時間冷却され、その後、シリンダ室４５内に油孔４
６より油圧が流入されることにより、ブースタ４７と一
体となった可動ダイプレート１２は後退し、金型１３は
開かれる。

金型１３が一定凰開かれると、エアシリンダ２０のエア
一孔４８から下降シリンダ室４９にエアーが流入し、ハ
ンド２１が金型１３の可動側４０と固定側４１の間に降
りてくる。この下１；千点も予め制御部３９内のメモリ
４−３に入力されている。

そして、パルス倹ｆ口部５０より現在位置のパルス数が
検出され、カウンタ５１内に古き込まれる（５０５）。

メモリ４−３から目標値（製品取出位置）がカウンタ５
２に書き込まれ、カウンタ５１内の現在位置とカウンタ
５２内の目標値とが演算部５３に読み込まれ大小比較判
断される（５０３．５０４゜５０６、５０７）。

もし、目標値が現在値よりも大きい場合は、パルス信号
補正手段５４により、サーボモータ１８ニハルス増加信
号が出力されサーボモータ１８は正回転し、その回転が
リードスクリュ１７に伝達されることにより本体１９は
可動側４０に接近する（５０”／、５０８，５０９）。

そして、パルス検出部５０より辷次現在位置のパルス数
がカウンタ５１内に書き込まれ、演算部５３で目標値と
比較され、目標値と現在値が一致するまでパルス信号補
正手段５４により補正か繰り返される。目ね値と現在値
が一致した点て可動側４０よりハンド２１により製品が
取り出される。

製品が取り出されると、固定側４１に次ショット用のイ
ンサートぎ１５品を挿入するための目標値（インサート
部品種人位置）かメモリ４３からカウンタ５２にＣき込
まれる（５０３）。そしでをビ品取出しの場合と同様に
、目標値と現在値とが比較判断される（５０７）。な」
テ５、この時点ではｇ標値より現在値の方が大きい。目
標値と現在値とか一致するまで、パルス信号補正手段５
４よりサーボモータ１８に負の信号が繰り返し出力され
、サーボモータ１８の負回転がリードスクリュ１７に伝
達されることにより本体１９は固定側４１に接近する（
５１０，５１１）。目標値と現在値が一致した点でハン
ド２１によりインサートが挿入される。

その後、本体１９は、同様な補正を繰り返して前進し、
最初の下降点まで戻る。下降点まで戻ると、エアシリン
ダ２０の上昇シリンダ室５５にエア一孔５６よりエアー
が流入されることによってハンド２１は上昇し、次のス
テップへと進む。

次に、位置決め動作の動作パターン例を第６゜７．８図
により説明する〇 第６図は、金型１３の可動側４ｏより製品を取出し、固
定側４１にインサー）Ｗ品を４ｉｌｉ人し、そして製品
置台２已に製品を置いた後、インサート置台２５からイ
ンサート部品を取り上げて時期位置に戻る例であり、５
図所の位置決め点がある。

第７図は、可動側＋Ｏより製品を取出し、可動側４０に
インサート部品を挿入し、そして製品置台２８に製品を
置いた後、インサート置台２５からインサート部品を取
り上げて時期位置に戻る例で、これも５箇所の位置決め
点がある。

第８図は、可動側４０より製品を取り出し、製品置台２
８に製品を置いて時期位置に戻る例で、３論所の位置決
め点がある。

このような動作パターンおよび両数の位置決め点（目標
値）をメモリ４３に記憶させておき、目標値と現在値が
一致するようにパルスモータ１８に信号を迭ることによ
り多点位置決めの自動化が可能となり、インサート部品
を伴う製品の多工程にオ〕たる射出成形作業の全自動化
が実現できる。

また、製品の形状、大きさ等が変わり、金型の開き量が
変わることに対しても容易に対応でさ、汎用性のある設
備として、設置＆に対する投斥効率も高い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、インサート部品
を有する製品の射出成形作業において、汎用性を有し、
かつ全自動化をＬ４ることができる。

【図面の簡単な説明】

第３１図は射出成形作業のプロセスを示す図、第２図は
従来の駆動方式を示す図、第３図は本発明の一実施例の
全体構成図、第４図は本発明の一実施例による駆動方式
を説明するための図、第５図は２へ４図の動作フローチ
ャート、第６．７，８図は動作パターンの例を示す図で
ある。 １５　：　７レーム、１６：ガイドバー、１７：リード
スクリュ、１８：サーボモータ、１９：本体、２０：エ
アシリンダ、２１１Ｊ品取出し／インサートハンド、２
５：インサート１ａ台、２６：分配機、２８：製品ｉＱ
台、３９：制御部、４０：可動（４１の金型、４１：固
定側の金型、４３＝メモリ、５０：パルス検出１部、５
１，５２：カワンタ、５３＝演算部、５４：パルス信号
補正手段、５６＝・シーグルシリンダ、５７：インサー
トＷｒ　品。 第　　　　ｌ　　　　し 第　　　　３　　　　図 第　　　４　　　図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （ト）射出成形機、該射出成形機にインサート部品を供
   給するためのインサート部品供給部、前記射出成形機か
   ら得られる製品のゲートを仕上げるゲート仕上部、前記
   製品およびインサート部品を保持するための保持機構、
   該保持機構に保持された前記製品を前記射出成形機・イ
   ンサート部品供給部・ゲート仕上部の間で授受するため
   前記保持機構を移動させる駆動機構、およびこれらシス
   テム全体を制御する制御部を具備した射出成形作業の自
   動装置において、前記駆動機構の動力源としてサーボモ
   ータを採用し、前記制御部には前記保持機構の目標位置
   および現在位置をそれぞれ記憶す′る第１の記憶手段お
   よび第２の記憶手段と、該第１の記憶手段と第２の記憶
   手段との内容を比較し、両内容が一致するよう前記サー
   ボモータを制御する手段とを設けたことを特徴とする射
   出成形作業の自動装置。