JP2006239902A - 成形品取出機用チャック - Google Patents

Abstract

【課題】 成形品を静電吸着することができるものでありながら、たとえば待機位置に戻って停止した際には、成形品に帯電した静電気の除電がなされて、チャックによる成形品の静電吸着を解除して、成形品を取出して回収することにより、未硬化状態の成形品の変形を回避して、成形品の歩留り低下を抑制できる成形品取出機用チャックを提供する。
【解決手段】 成形品取出機用チャック１７には、成形品２３の帯電量を検出する帯電量検出センサ１８が設けられ、この帯電量検出センサ１８で検出された成形品の帯電量に基づいて電界発生部２１に直流電圧を印加して成形品２３を静電吸着するように構成されているとともに、帯電量検出センサ１８で検出された成形品２３の帯電量に基づいて電界発生部２１に直流逆電圧を印加して成形品２３の静電吸着を解除するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は成形品取出機用チャックに係り、特に、成形品取出機における成形品の開放位置またはその近傍において成形品の帯電を除電することによって、成形品の静電吸着を解除して、成形品を速やかに解放する成形品取出機用チャックに関するものである。

従来、直流電圧の印加によって高電界を発生して、当接する成形品を帯電させる電界発生部を備え、前記成形品を静電吸着する成形品取出機用チャックとして、図５，図６に示す成形品取出機用チャックが提案されている（特許文献１）。

図５，図６において、樹脂成形機の固定プラテン１の上面には成形品取出機３の固定ベース５が固定され、該固定ベース５には可動台７が樹脂成形機の軸線方向（長手方向）へ移動するように支持されている。

可動台７は樹脂成形機の軸線方向に軸線を有して回転可能に軸支され、一端部数値制御可能な直線用サーボモータ９に連結された送りねじ１１にナット（不図示）を噛み合わせた送りねじ機構により軸線方向へ往復移動される。

可動台７には樹脂成形機の軸線方向に軸線を有した数値制御可能な旋回用サーボモータ１３が設けられ、該サーボモータ１３の回転軸には旋回アーム１５の基端部が固定される。この旋回アーム１５は上下タイバー１４間を通過して型開した金型間に進入可能なく字形に形成されている。

旋回アーム１５の先端部にはチャック１７が取付けられる。このチャック１７は電気的絶縁体である合成樹脂ケース１９内に、直流電源に接続されたコイル部材などの電界発生部材２１を収容した構造からなる。そして、チャック１７は電界発生部材２１に直流電圧を印加した際に発生する電界により合成樹脂ケース１９に当接する成形品２３を帯電して静電吸着させる。

なお、電界発生部材２１に印加される直流電圧は、取出す成形品の重量や温度などに応じて成形品２３を可変制御され、成形品２３を過度に静電吸着しないように制御される。

前記構成による成形品２３の取出しは以下のようになされる。
先ず、旋回アーム１５を、チャック１７が樹脂成形機の操作側または反操作側に位置する待機位置に移動した状態で待機させる。そして、樹脂成形機から成形動さの終了に伴って型開完了信号が成形品取出機３に出力されると、旋回用サーボモータ１３を駆動して旋回アーム１５を、チャック１７が型開した金型間で可動金型に相対する位置に進入させた後に、直線用サーボモータ９を駆動して旋回用サーボモータ１３を可動金型内に保持された成形品２３に近接する位置に前進させる。

このとき、電界発生部材２１に対して保持しようとする成形品２３の重量に応じた直流電圧を印加して、チャック１７における成形品２３の相対面側を、たとえば（＋）に帯電させる。

つぎに、前記状態にて可動金型内の突出し機構を作動して、可動金型内の成形品２３をチャック１７に向かって突き出して当接させる。このとき、成形品２３自体、可動金型を介して電気的に接地されているため、チャック１７の相対面側（−）に帯電して図７に示すようにチャック１７に静電吸着して保持される。

このように、チャック１７に対して成形品２３が静電吸着により保持された後、または前記突出し機構の作動と同期したタイミングで直線用サーボモータ９を複動してチャック１７を可動金型から離間する後方位置へ移動して静電吸着した成形品２３を可動金型から抜き出させる。

つぎに、旋回用サーボモータ１３を複動して旋回アーム１５を上記と逆方向へ旋回移動させることにより成形品２３を保持したチャック１７を待機位置へ移動させる。

チャック１７が待機位置へ戻る際に、電界発生部材２１に対する直流電圧の印加を中断すると、成形品２３自体、空気により電気的絶縁状態にあり、その帯電状態が保持されてチャック１７による静電吸着状態が維持される。

そして、チャック１７が待機位置に旋回停止した際に、成形品２３に対し、静電気による静電吸着力以上の慣性力が作用し、この慣性力によりチャック１７による成形品２３の静電吸着状態を強制的に解除して成形品解放位置に取出させる。

特開２００４−３２０９６５号公報

ところが、特許文献１に記載されている成形品取出機用チャックは、チャック１７が待機位置に戻って旋回停止した際には、成形品２３は成形直後で未硬化状態であるにもかかわらず、静電気による静電吸着力以上の慣性力を作用させ、この慣性力によりチャック１７による成形品２３の静電吸着状態を強制的に解除して成形品解放位置に取出させるものである。このため、未硬化状態の成形品２３に過剰な慣性力が作用して成形品２３を変形させるおそれがあり、これが成形品の歩留りを低下させる要因になっている。

本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、成形品を静電吸着することができるものでありながら、たとえば待機位置に戻って停止した際には、成形品に帯電した静電気の除電がなされて、チャックによる成形品の静電吸着を解除して、成形品を取出して回収することにより、未硬化状態の成形品の変形を回避して、成形品の歩留り低下を抑制できる成形品取出機用チャックを提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係る成形品取出機用チャックは、直流電圧の印加によって高電界を発生して、当接する成形品を帯電させる電界発生部を備え、前記成形品を静電吸着する成形品取出機用チャックにおいて、該成形品取出機用チャックには、前記成形品の帯電量を検出する帯電量検出センサが設けられ、この帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加して前記成形品を静電吸着するように構成されているとともに、前記帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除するように構成されていることを特徴とするものである。

これによると、金型内に保持されている成形品の帯電量が帯電量検出センサによって検出され、この検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加することによって、成形品を静電吸着して金型から取出すことができる。一方、金型から取出された帯電している成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除することによって、成形品を解放して回収することができる。

また、前記目的を達成するために、請求項２に記載の発明に係る成形品取出機用チャックは、直流電圧の印加によって高電界を発生して、当接する成形品を帯電させる電界発生部を備え、前記成形品を静電吸着する成形品取出機用チャックにおいて、該成形品取出機用チャックには、前記成形品の帯電量を検出する帯電量検出センサが設けられ、この帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加して前記成形品を静電吸着するとともに、前記帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除するための静電分離装置が設けられていることを特徴とするものである。

これによると、金型内に保持されている成形品の帯電量が帯電量検出センサによって検出され、この検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加することによって、成形品を静電吸着して金型から取出すことができる。一方、金型から取出された帯電している成形品の帯電量に基づいて、静電分離装置により前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除することによって、成形品を解放して回収することができる。

本発明によれば、成形品取出機用チャックに静電吸着されて金型から取出された帯電している成形品は、静電気吸着を解除することで解放して回収することができるので、従来のように、未硬化状態の成形品に過剰な慣性力が作用して成形品を変形させる状態は発生しなくなる。このため、成形品の歩留り低下を確実に抑制することができる。

図１は本発明の実施形態を示す斜視図である。なお、前記従来例と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して説明する。図１において、樹脂成形機の固定プラテン１の上面にはトラバース型の成形品取出機３の固定ベース５が固定され、該固定ベース５には樹脂成形機の軸線に直交する矢印Ｘ方向（幅方向）にのびる横行フレーム２が支持され、この横行フレーム２には、樹脂成形機の軸線方向（矢印Ｙ方向）にのびる引抜きフレーム４の基部が矢印Ｘ方向の進退移動を自在に組付けられ、引抜きフレーム４には、矢印Ｚ方向の昇降が可能な昇降ユニット６が矢印Ｙ方向の進退移動を自在に引抜きフレーム４に組付けられている。

前記横行フレーム２は、数値制御可能な直線用第１サーボモータ（不図示）によって矢印Ｘ方向に進退移動し、また、昇降ユニット６は、数値制御可能な直線用第２サーボモータ（不図示）によって矢印Ｙ方向に進退移動するとともに、数値制御可能な直線用第３サーボモータ（不図示）または数値制御可能なシリンダ装置からなり、その下端部にチャック１７が取付けられ、該チャック１７の近傍に成形品２３の帯電量を検出する帯電量検出センサ１８が設けられている。

前記チャック１７は、図６の従来例と同様に、電気的絶縁体である合成樹脂ケース１９内に、直流電源に接続されたコイル部材などの電界発生部材２１を収容した構造からなる。そして、チャック１７は電界発生部材２１に直流電圧を印加した際に発生する電界により合成樹脂ケース１９に当接する成形品２３を帯電して静電吸着させる。なお、図１において、８は制御ボックス、１０は操作ボックス、１２は電源線、１６は成形機インターフェイスケーブルを示す。

図２は、本発明に係る成形品取出機用チャックの電気的構成を示したブロック図である。２１は静電気発生機構（電界発生部材）、１８は成形品２３の帯電量を検出する静電気量検出機構（帯電量検出センサ）、１７はチャックで、これらは図１に示したものと同じである。２０はＲＯＭおよびＲＡＭからなる記憶部で、ＲＯＭには成形品取出しに必要な動作プログラムなどの制御プログラムが書き込まれ、ＲＡＭには制御データが読み取りまたは書き込み可能に記憶されている。また、２２は制御部を示す。

図３は、成形品取出機用チャックが行う成形品２３の取出し手順を示したフローチャートである。

前記構成による成形品２３の取出しについて説明する。
先ず、図１のチャック１７を樹脂成形機の操作側に位置する待機位置に移動した状態で待機させる。そして、樹脂成形機から成形動さの終了に伴って型開完了信号が成形品取出機３に出力されると、チャック１７を型開した金型間で可動金型に相対する位置に進入させた後に、第２の直線用サーボモータを駆動して、チャック１７を可動金型内に保持された成形品２３に近接する位置に前進させる。

このとき、帯電量検出センサ１８によって、成形品２３の静電気量（帯電量）を検出する（図３のステップＳ１）。この検出された成形品２３の帯電量に基づいて電界発生部２１に直流電圧を印加することによって、成形品取出用静電気を発生させて、チャック１７における成形品２３の相対面側を、たとえば（＋）に帯電させる（図３のステップＳ２）。つぎに成形品２３の帯電量と取出用の逆電位差が適正か否かを判定し（図３のステップＳ３）、適正であれば可動金型内の突出し機構を作動して、可動金型内の成形品２３をチャック１７に向かって突き出して当接させる。このとき、成形品２３自体、可動金型を介して電気的に接地されているため、チャック１７の相対面側（−）に帯電して図７に示すようにチャック１７に静電吸着して保持されるので、成形品２３は静電吸着して金型から取出される（図３のステップＳ４）。なお、図３のステップＳ３において、成形品２３の帯電量と取出用の逆電位差が適正でなければ図３のステップＳ２にもどって、図３のステップＳ３において再度適正か否かを判定する。

このように、チャック１７に対して成形品２３が静電吸着により保持された後、または前記突出し機構の作動と同期したタイミングで前記第２の直線用サーボモータを複動してチャック１７を可動金型から離間する後方位置へ移動させるとともに、昇降ユニット６を作動してチャック１７を上側のタイバー１４の上位にまで引き上げたのち、前記第１の直線用サーボモータの作動によって引抜きフレーム４とともに、成形品２３を静電吸着保持したチャック１７を待機位置へ移動させる。

このとき、帯電量検出センサ１８によって、成形品２３取出時の静電気量（前記静電吸着時の逆電位差）を検出する（図４のステップＳ１）。この検出された逆電位差に基づいて電界発生部２１に直流逆電圧を印加することによって、成形品解放用静電気を発生させて、チャック１７における成形品２３の相対面側を、たとえば（−）に帯電させる（図４のステップＳ２）。つぎに成形品２３の帯電量と解放用に発生させる電位量を比較し（図４のステップＳ３）、解放用電位量＞成形品に帯電する電位量の関係が成立しておれば、成形品２３の静電吸着を解除することによって、成形品を解放して（図４のステップＳ４）回収することができる。なお、図４のステップＳ３において、成形品２３の帯電量と解放用に発生させる電位量を比較した際に、解放用電位量＞成形品に帯電する電位量の関係が成立していなければ、図４のステップＳ２にもどって、図４のステップＳ３において再度比較する。

一方、図１に示すように、チャック１７に静電吸着を解除するための静電分離装置２４を設け、この静電分離装置２４によって、帯電量検出センサ１８で検出された成形品２３の帯電量に基づいて電界発生部２１に直流逆電圧を印加して成形品２３の静電吸着を解除するように構成してもよい。

なお、前記実施形態では、トラバース型の成形品取出機３を使用しているが、本発明が適用される成形品取出機３はトラバース型のみに限定されるものではなく、従来例で説明した旋回アーム型の成形品取出機３に適用可能であることはいうまでもない。

本発明の実施形態を示す斜視図である。 本発明の電気的構成を示すブロック図である。 成形品の取出し手順を示したフローチャートである。 成形品の解放手順を示したフローチャートである。 従来例の斜視図である。 チャックの断面図である。 成形品の静電吸着状態を示す説明図である。

符号の説明

１７ チャック
１８ 帯電量検出センサ
２１ 電界発生部材（電界発生部）
２３ 成形品
２４ 静電分離装置

Claims (2)

1. 直流電圧の印加によって高電界を発生して、当接する成形品を帯電させる電界発生部を備え、前記成形品を静電吸着する成形品取出機用チャックにおいて、
   該成形品取出機用チャックには、前記成形品の帯電量を検出する帯電量検出センサが設けられ、この帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加して前記成形品を静電吸着するように構成されているとともに、前記帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除するように構成されていることを特徴とする成形品取出機用チャック。
2. 直流電圧の印加によって高電界を発生して、当接する成形品を帯電させる電界発生部を備え、前記成形品を静電吸着する成形品取出機用チャックにおいて、
   該成形品取出機用チャックには、前記成形品の帯電量を検出する帯電量検出センサが設けられ、この帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流電圧を印加して前記成形品を静電吸着するとともに、前記帯電量検出センサで検出された成形品の帯電量に基づいて前記電界発生部に直流逆電圧を印加して前記成形品の静電吸着を解除するための静電分離装置が設けられていることを特徴とする成形品取出機用チャック。

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