JPH06211336A - 成形品の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表裏間に形状的・色彩的な差異のない環状の
成形品について、表裏を判別してその向きを一定に整え
ることのできる供給装置を提供する。 【構成】 型を用いて成形された、表裏のうち一方の面
にのみ凹凸がある環状の成形品をワークＡとして取り扱
う。ワークＡを送るシュート１０のうちに、各ワークＡ
の穴に入ってそれぞれを回転させる回転手段２０と、回
転中のワークＡについて上向きの面における凹凸の有無
を検知するセンサー３０と、センサー３０による検知結
果に応じてワークＡの向きを変える表裏反転手段４０と
−を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形やダイカスト
などにより型を用いて成形された環状（リング状ないし
はドーナツ状）の成形品をワークとし、表裏の向きを一
定にして旋盤のチャック内などへ自動的に供給する成形
品の供給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形された樹脂成形品等には、寸法
精度を上げるなどの目的でさらに機械加工を施すことが
ある。環状の成形品の場合は、その用途に応じて内周ま
たは外周を旋盤加工することが多い。たとえばそのよう
な場合、多数の成形品（つまりワーク）を一個ずつ所定
の箇所に供給する作業は、単純な繰り返し作業であるた
め、自動化または省力化することが望ましい。

【０００３】しかし、旋盤のチャックその他のワークホ
ルダー類に成形品をセットする際には、通常、成形品の
表裏（環状物においてはすなわち軸端面の向き）を一定
にする必要がある。型を用いて成形された物には、型か
ら成形品を取り出しやすくするための抜き勾配が表裏非
対称に設けてあるため、多くの場合、その向きを間違え
ると旋盤等の一定位置に一定の状態に取り付けることは
できないからである。

【０００４】そこで、成形品を自動供給するには、表裏
を検知・判別しながらその向きを一定にすることが必要
になる。つまり成形品の供給装置には、表裏を検知する
手段とともに、その検知結果に応じて成形品の向きを反
転する手段が配置される必要がある。

【０００５】成形品の表裏間で形状的な差異がある場合
には、その差異を機械的もしくは光学的に検知して表裏
を判別するという、一般のワークに適用される常套的な
手段を用いることが可能である。また、形状的には差異
がなくても、表と裏とで色彩や明度が異なる場合には、
反射光量を光センサーで検知するという方法もとること
ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の表裏判
別手段は、環状の成形品一般に対して広く適用できると
はいい難い。環状をした成形品は、形が単純であって表
裏間に形状的な差異がほとんどないことが多く、色彩や
明度の異なることも稀だからである。表裏間にそのよう
な差異のない環状の成形品については、ほかにも、一般
に適用できる判別手段が見あたらないのが現状である。

【０００７】本発明の目的は、表裏間に形状的・色彩的
な差異のない一般的な環状の成形品に対しても、表裏を
判別できてその向きを一定に整えることのできる供給装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による成形品の供
給装置は、型を用いて成形された、表裏のうち一方の面
にのみ凹凸（ゲート跡など、形状的な特徴とはいえない
わずかな凹凸）がある環状の成形品を取り扱いの対象
（すなわちワーク）とする装置で、そのような成形品を
送る経路（自然落下式のシュートや、動力搬送式のコン
ベヤなど）のうちに、各成形品の穴に入ってそれぞれを
回転させる回転手段と、回転手段にて回転中の成形品に
ついて一方の面における凹凸の有無を検知するセンサー
と、センサーによる検知結果に応じて成形品の向きを変
える表裏反転手段と−を配置したものである。

【０００９】この装置については請求項２に記載したよ
うに、表裏いずれかの面に接して成形品を送る傾斜した
シュート（すなわち重力の作用で滑らせるなどして物を
送る手段）を上記の経路として配置するとともに、シュ
ートの一部に、成形品を正逆いずれかに９０°回して落
下させるべく開口の半分ずつを選択的に開放する落下口
を設けて上記の表裏反転手段とするのもよい。

【００１０】また請求項３のように、成形品を、軸心が
水平な状態で一個ずつ載せ、かつ旋盤のチャックの正面
まで移動する受け具と、成形品の穴に先端部をはめて前
方へ伸びる伸長具とを含む成形品差出し手段を、表裏反
転手段の下流に配置することもできる。

【００１１】

【作用】射出成形やダイカスト等により型を用いて成形
された成形品は、環状をした単純形状のものであって
も、前述のように抜き勾配などの関係で向きを一定にし
て後工程等に供給される必要性のある場合が多いが、こ
のような成形品にはまた、表裏のうち一方の面に多少の
凹凸があることが多い。ゲートなど、いわゆる湯道に相
当する部分が一方の面上で凹凸となり、仮にそれが除去
されているにしても痕跡として凹凸の残っていることが
多いからである。本発明の供給装置は、その点に注目
し、かかる凹凸を利用して成形品の表裏判別をするとと
もに必要な反転を行うものである。

【００１２】すなわち、本装置はまず、経路に沿って送
られてくる成形品各個の表裏を下記のようにして判別す
る。はじめに回転手段が、各成形品の有する穴（環状の
成形品であるため中央に穴がある）の中に入ってその成
形品を回転させる。そしてセンサーが、回転中の成形品
のうち一方の面について凹凸の有無を検知する。成形品
の経路に対して向きの定まった側に回転手段やセンサー
を設ける限り、センサーは、送られてくる成形品の一定
の側（経路上での一定の側）の面に凹凸が有るか無いか
を検知する。したがってその検知結果、つまり一定の側
の面に凹凸が有るかどうかは、特別な判別過程を経なく
てもそのまま、当該成形品の表裏の向きが正か逆かを表
わすことになる。

【００１３】凹凸の有無を検知するにあたっては、一般
に、検知対象となる箇所を面上の一定面積に広げねばな
らない。形状や色彩に関する差異を検知するなら、特定
の一箇所を検知対象に選べば十分なこともあるが、凹凸
があるかどうかは、ある部分が他の部分に対して凹んで
いるか出ているかが分からぬ限り不明だからである。一
定面積を検知範囲として凹凸の判別をなすためには、カ
メラを用い、広い範囲を視野に入れて適当な画像処理を
施すことによるのも可能だが、カメラや処理装置等が高
価である。その点、本発明の装置は、モータなどの回転
手段で成形品を回すことによって検知範囲を広げ、検知
を行うセンサーとしては、一点を対象とする比較的安価
なもの（光学式その他の変位センサーや、接触子を面上
に当ててその振動的変位を検知するセンサーなど）を使
用できるので、コスト的に極めて有利である。

【００１４】各成形品の表裏を上記のように判別したの
ちは、表裏反転手段によって成形品の表裏の向きを一定
に揃える。つまり、センサーによる検知結果に応じて必
要なら（たとえば逆向きのときに）、表裏反転手段が当
該成形品の向きを変えるのである。

【００１５】請求項２の供給装置は、成形品の経路や表
裏反転手段の構成がシンプルだという特徴を有するが、
その作用はつぎのとおりである。まず、成形品は、その
経路であるシュートに表裏いずれかの面を接して、重力
の作用で滑るように送られ、上記の回転手段とセンサー
とによってその表裏の向きを検知・判別される。その
後、回転手段から離れて成形品は表裏反転手段である落
下口に達するが、ここでは、上記の検知結果に応じて落
下口のいずれか半分（たとえば右半分か左半分）が開
き、正方向または逆方向に９０°だけ成形品を回転させ
ながら落下させる。落下口のいずれの半分が開くか、つ
まり成形品をいずれの向きに９０°回転させるかは、先
の検知結果に応じて決めるため、ここで成形品の表裏向
きが一定になる。こうして向きの整えられた成形品は、
さらに下流側へシュート内を下っていく。

【００１６】請求項３の装置は、表裏反転手段よりも下
流の位置に、旋盤のチャック内へ成形品を差し出すため
の差出し手段を配置したもので、この差出し手段は以下
のように作用する。表裏反転手段を経て一定向きで送ら
れる成形品を、受け具は、軸心の水平な状態で一個ずつ
載せ、旋盤のチャックの正面にまで移動する。チャック
の正面に成形品を位置させると、つぎに伸長具が、成形
品の穴に先端部をはめて前方へ伸びることにより、その
成形品をチャックの内側へ差し出す。その時点でチャッ
クを締めれば、成形品は、チャック内の一定位置に一定
の向きで取り付けられ、内周面に適正な加工を受け得る
状態になる。なおチャックは、環状の成形品を外側から
つかんで旋盤加工中の保持をなすもので、連動式の爪を
もつものや各爪が単独に動作するもの、さらには電磁チ
ャックやコレットチャックなど、各種の形式のものを使
用することができる。

【００１７】

【実施例】図１〜図６に本発明の一実施例を紹介する。
この例は、軸受などに使用されるリング状の樹脂成形品
をワークとして、その多数を一個ずつ、仕上げ加工用の
旋盤へ供給するものである。３０ミリ程度の外径をもつ
このワーク（図１における符号Ａ）は、抜き勾配として
内・外周面にわずかなテーパが付いているため、旋盤の
チャックには表裏の向きを一定にして取り付ける必要が
ある。ワークは単純なリング状であって、形状的には表
裏が対称（上記したわずかのテーパと下記の凹みの点の
み相違する）で表裏間に色彩的な差異もないが、一方の
軸端面（裏側の面）にのみ、成形時のゲート跡である凹
み（深さおよび直径が約１ミリ）が同一円周上に点在す
る。

【００１８】供給装置１は、図６(ａ)・(ｂ)にその全体
を示すとおり、架台２のうちにつぎのような機器を組み
込んだものである。まず上方に、ワークＡを多数入れて
おけるワークホッパー３と、ワークＡを一個ずつ送り出
す振動式のフィーダー４、およびフィーダー４からのワ
ークＡをねかせた状態で斜め下方へ滑らせて送るシュー
ト１０を配置している。シュート１０の下部には、ワー
クＡの表裏向きを整えるための機器として、回転手段２
０とセンサー３０および表裏反転手段４０を設けてい
る。それらの下には別のシュート１５をつづけ、その下
方に、旋盤７のチャック８内にワークＡを差し出す差出
し手段５０を設置している。

【００１９】図６(ａ)におけるI部、すなわちシュート
１０と回転手段２０・センサー３０および表裏反転手段
４０などからなる部分は、図１(ａ)・(ｂ)のように構成
している。つまりまずシュート１０は、ワークＡが通る
溝１１を形成した直線状の軌道を水平から３０〜４０°
傾けたものである。シュート１０内のワークＡは、表裏
いずれかの面をその溝１１の底面に接触させ、溝１１に
沿って重力の作用で下方へ滑る。シュート１０の下方部
分には、ワークＡの一個分の間隔をおいて二つのストッ
パー１２・１３を配置している。各ストッパー１２・１
３は、エアシリンダ１２ａ・１３ａによって先端部分を
シュート１０の溝１１に出し入れするようにしたもの
で、ストッパー１３のみを機能させると、シュート１０
上のすべてのワークＡを図１(ｂ)のとおり停止させるこ
とができ、そのうえでさらにストッパー１２をも機能さ
せると、間にある一個のワークＡを他と分離することが
できる。なお、シュート１０上には、ワークＡの有無を
検知するセンサー１１ａとセンサー１１ｂとを図の位置
に固定している。前者は、シュート１０上にワークＡが
一杯になっていることを知るためのもの、後者は、ワー
クＡがなくなったことを知るものである。

【００２０】回転手段２０は、上記のようにストッパー
１２・１３によって他と分離された一個のワークＡを、
シュート１０から浮かして回転させるように構成してい
る。図１(ａ)における符号２１は回転駆動用のモータ
で、その軸端には、ワークＡの穴に入る挿入具２２を付
けている。挿入具２２は、先端にテーパを有してワーク
Ａ内に入りやすくなっており、またワークＡを載せる座
も備えている。このモータ２１は、シュート１０に対し
て直角に配置したスライドレール２４上に取り付けてお
り、エアシリンダ２３の作用で昇降させられる。モータ
２１が上昇し回転することによって、挿入具２２は図２
(ａ)のようにシュート１０上に突出してワークＡを浮か
せ回転させるが、モータ２１が再び下降すると、挿入具
２２が図２(ｂ)のようにシュート１０の下に退避し、ワ
ークＡはシュート１０上に戻る。そのうえで上述のスト
ッパー１３（図１(ｂ)）を解除すれば、図２(ｃ)のよう
に、図２(ａ)で回転させたワークＡを下方へ送ることが
できる。

【００２１】シュート１０の上方（ストッパー１２の真
上の付近）に設置したセンサー３０は、レーザー式の変
位計で、図１(ａ)のようなレーザー光の投射と反射とに
よってワークＡの軸端面上の一点までの距離を検出す
る。センサー３０によりこうして距離を検出しながら回
転手段２０によってワークＡを回すと、凹凸のあるとき
は検出距離が一定しないことから、レーザー光の当たっ
た側の端面（つまり上を向いた端面）に凹凸が有るか無
いかを知ることができる。凹凸の有無は、その面がゲー
トのある側かどうか、つまりワークＡの表裏の向きを表
わす。

【００２２】表裏反転手段４０は、さらに下方のシュー
ト１５へ向けてワークＡを送るとともに、その際に各ワ
ークＡの向きを一律に整える手段である。図１(ｂ)のよ
うにシュート１０の下端にある止め板１１ｃのすぐ上
に、ワークＡを下方へ落とす落下口４３を設け、その左
右（シュート１０上のワークＡの進行方向に対して左
右）に、それぞれエアシリンダ４１ａ・４２ａによって
開閉自在な板状のシャッター４１・４２を取り付けた。
落下口４３の下には、図３のように漏斗状の受け口１５
ａを介してシュート１５を接続している。シャッター４
１・４２の上面はシュート１０の底面より高くはないの
で、図３(ａ)のようにワークＡはこれらシャッター４１
・４２上に滑りくるが、同(ｂ)のようにシャッター４２
を引いて落下口４３の左半分を開放（右側のシャッター
４１は落下口４３の中央までは覆っていないため、この
とき左側の半分以上が開く）すれば、ワークＡは図のよ
うに左回りに９０°回転し、軸心を水平に向けてシュー
ト１５へ入る。逆に、同(ｃ)のようにシャッター４１を
引いて落下口４３の右半分（右側の半分以上）を開放す
れば、ワークＡは右回りに９０°回転して軸心を水平に
し、シュート１５内へ至る。左右のシャッター４１・４
２のうちどちら側を開くかは、上述のセンサー３０によ
って検知したワークＡの表裏向きに合わせて決めるの
で、シュート１５内に入るワークＡはすべて同じ向きに
なる。

【００２３】ワークの差出し手段５０は、図６(ｂ)のIV
−IV部分である図４とその動作図である図５(ａ)・(ｂ)
によって以下のように説明できる。すなわち差出し手段
５０は、シュート１５を下ってくるワークＡを一個ず
つ、軸心が水平なまま載せる受け具５１と、それをシュ
ート１５の下から旋盤７（図６）用のチャック８の正面
まで移動する機構、およびワークＡをチャック８内に水
平に押し出す機構などからなる。受け具５１は、シュー
ト１５（最下部に開閉自在なストッパー１５ｂを備え
る）から受け取るワークＡを軸心が水平なまま載せるよ
うＶ字状のスペース５１ａを有するほか、載せたワーク
Ａを不意に倒さないよう、弾性に富んだゴム製の押さえ
板５１ｂを備える。その移動機構としては、受け具５１
をスライドベース５２上に置き、そのベース５２をスラ
イドレール５３に対してスライド自在に取り付けたう
え、ベース５２をエアシリンダ５４の伸縮端に接続す
る。さらにチャック８の内部にワークＡを差し出すに
は、受け具５１上に載ったワークＡの穴に先端部５６を
はめて伸びる伸長具ともいえるエアシリンダ５５を、受
け具５１の後ろに取り付ける。先端部５６は、穴に入っ
てワークＡを支え得る軸部と、ワークＡを押し得るツバ
とを形成したものである。受け具５１をチャック８の正
面にまで移動したうえ、図５(ａ)から同(ｂ)のようにシ
リンダ５５を伸ばせば、押さえ板５１ｂを弾性変形させ
て逃がしながら、ワークＡをチャック８の内側へ差し入
れることができる。なお、移動用のシリンダ５４には両
端付近にリミットスイッチ５４ａ・５４ｂを取り付け、
伸長具であるシリンダ５５の後端にはリミットスイッチ
５５ａを付けることにより、受け具５１がどこにある
か、また先端部５６を引っ込めたかどうかを知り得るよ
うにしている。

【００２４】以上のとおり構成した図６の供給装置１
は、樹脂成形品であるワークＡを、つぎのように表裏向
きを一定にして旋盤７のチャック８内へ供給する。

【００２５】 ホッパー３から移されたワークＡを、
フィーダー４が、一個ずつシュート１０上にねかせて送
りだす。

【００２６】 シュート１０上のワークＡを、ストッ
パー１２・１３（図１）が一個ずつ他と分離し、分離さ
れた各ワークＡについて、回転手段２０がシュート１０
から浮かせて回し、かつセンサー３０がその一面上の凹
凸を検知することによって表裏向きを知る（図２(ａ)参
照）。

【００２７】 回転手段２０が退避してワークＡをシ
ュート１０の上に戻す（図２(ｂ)）と、ストッパー１３
が引っ込んでそのワークＡを表裏反転手段４０へ送る
（図２(ｃ)および図３(ａ)）が、ここでは、上記で検
知した表裏向きに応じて正逆いずれかの向きにワークＡ
を９０°回すことにより、ワークＡの向きを整えてシュ
ート１５へ落下させる（図３(ｂ)・(ｃ))。

【００２８】 向きの整ったワークＡは、シュート１
５の真下において差出し手段５０の受け具５１が一個ず
つ受け取り（図４）、シリンダ５４が伸びて受け具５１
とともにチャック８の正面まで移動させる（図５
(ａ)）。

【００２９】 チャック８の正面において、受け具５
１に付けたシリンダ５５が伸長し、ワークＡをチャック
８の内側へ差し出す（図５(ｂ)）。この段階でチャック
８が締まり、外側からワークＡを保持する。こののちシ
リンダ５５が縮み、さらにシリンダ５４ももとに戻って
受け具５１が再びシュート１５の真下にくるが、旋盤７
は、シリンダ５５のリミットスイッチ５５ａ（もしくは
シリンダ５４のリミットスイッチ５４ａ）の信号に基づ
いて切削を開始する。切削完了後は、チャック８を開く
とともに、その内部にあるノズル（図示せず）から圧縮
エアーを噴射してワークＡを外し、製品として回収す
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明にかかる成形品の供給装置にはつ
ぎのような効果がある。すなわち、 1) 型を用いて成形された、表裏間に形状的・色彩的な
差異のない一般的な環状の成形品について、よく表裏を
判別でき、その向きを一定に整えて他の装置類に供給す
ることができる。

【００３１】2) カメラ等を用いて表裏を判別するより
も、構成がはるかに簡単で、コスト的にも有利である。

【００３２】3) 請求項２の供給装置は、重力を利用し
たシュートによって成形品を送り、また成形品の反転に
も重力を利用するので、特別な駆動源が不要で構成がシ
ンプルである。

【００３３】4) 請求項３の供給装置は、実際に旋盤の
チャック内に差し出すまで確実に成形品を供給するが、
ロボット等によるよりもその構成ははるかに簡単で低コ
ストである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１(ａ)は、本発明の一実施例である供給装置
１（図６）について要部（図６のI部）を示す正面図、
図１(ｂ)は、同(ａ)におけるｂ−ｂ矢視図である。

【図２】図２(ａ)・(ｂ)・(ｃ)は、供給装置１のうち回
転手段２０やセンサー３０の作動態様を示す説明図であ
る。

【図３】図３(ａ)・(ｂ)・(ｃ)は、供給装置１のうち表
裏反転手段４０の作動態様を示す説明図で、図１(ｂ)に
おけるIII−III断面によって表わす。

【図４】供給装置１のうち差出し手段５０を示す側面図
（図６におけるIV−IV矢視図）である。

【図５】図５(ａ)・(ｂ)は、差出し手段５０について断
面視して作動態様を示す説明図である。

【図６】図６(ａ)は、成形品（ワークＡ）の供給装置１
について全体を示す正面図、同(ｂ)は、同じ供給装置１
の全体側面図である。

【符号の説明】

１ 供給装置 １０・１５ シュート（経路） ２０ 回転手段 ３０ センサー ４０ 表裏反転手段 ４３ 落下口 ５０ 差出し手段 ５１ 受け具 ５５ エアシリンダ（伸長具） Ａ ワーク（成形品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重近 裕一 兵庫県神戸市兵庫区明和通３丁目２番15号 バンドー化学株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型を用いて成形された、表裏のうち一方
   の面にのみ凹凸がある環状の成形品を、表裏の向きを一
   定にして供給する装置であって、 成形品を送る経路のうちに、各成形品の穴に入ってそれ
   ぞれを回転させる回転手段と、回転手段にて回転中の成
   形品について一方の面における凹凸の有無を検知するセ
   ンサーと、センサーによる検知結果に応じて成形品の向
   きを変える表裏反転手段とを配置した成形品の供給装
   置。
2. 【請求項２】 表裏いずれかの面に接して成形品を送る
   傾斜したシュートを上記の経路として配置するととも
   に、シュートの一部に、成形品を正逆いずれかに９０°
   回して落下させるべく開口の半分ずつを選択的に開放す
   る落下口を設けて上記の表裏反転手段とした請求項１に
   記載の成形品の供給装置。
3. 【請求項３】 成形品を、軸心が水平な状態で一個ずつ
   載せ、かつ旋盤のチャックの正面まで移動する受け具
   と、成形品の穴に先端部をはめて前方へ伸びる伸長具と
   を含む成形品差出し手段を、表裏反転手段の下流に配置
   した請求項１または２に記載の成形品の供給装置。