(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部に取り付けられたチャックユニットを成形機の中心軸線と直交する方向、前記中心軸線方向及び上下方向の少なくとも二次元方向へ移動して成形機の金型内から成型品を成形機外の解放位置に取り出す成型品取出機において、チャックユニットを各金型の対向面に対して任意角度で回動する姿勢制御装置は、金型の対向面に平行な軸線を有して可動部に回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸の軸線と直交する方向に軸線を有して可動部に設けられ、減速歯車機構を介して駆動軸に連結される電動サーボモータと、駆動軸に固定されてチャックユニットが取り付けられるホルダーとを備え、電動サーボモータの駆動に伴ってチャックユニットを、その成型品保持面が金型の対向面と平行な位置と前記対向面に対して任意の角度になる位置との間で回動可能に構成した姿勢制御装置。
【請求項２】
請求項１の減速歯車機構は、互いの軸線が直交する方向で噛合うべベルギャからなる成型品取出機の姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成型品取出機の姿勢制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
成型品取出機にあっては、金型内から成型品を抜き出す際にはチャックユニットを、金型内に保持された成型品に相対させるため、チャックユニットを垂直状態にさせる一方、チャックユニットに保持された成型品をコンベヤーやシューター上に解放させる際にはコンベヤーやシューターの平面に対して成型品を相対させるためにチャックユニットを反転回動して姿勢制御している。
【０００３】
従来の姿勢制御装置は、エアーシリンダー及びシリンダーロッドに連結されたリンク機構及びチャックユニットのチャック板が取り付けられるホルダーとから構成し、エアーシリンダーの作動により伸縮するロッドをリンク機構により回転運動に変換してホルダーを反転動作させているが、この種の構造にあってはホルダーの回転角度がシリンダーロッドの伸縮長さにより設定されるため、ホルダーを回動させることができず、任意の角度で回動させることができなかった。
【０００４】
この結果、取り出される成型品の形状にあっては、コンベヤやシューター上に成型品を解放させる際には搬送面に対して成型品の下面を水平状態のほかに傾斜させて相対させる必要があるが、従来の姿勢制御装置では任意角度の傾斜状態で相対させることができず、解放時に成型品の一部がコンベヤー等に近接した状態で他の部品が自重落下してその衝撃で成型品に傷が付く問題を有していた。
【０００５】
この欠点は、リンク機構の回動角をストッパー等により変更可能してホルダーの回動角を調整することができるが、この回動角調整作業に手間がかかると共に回動角度を微小調整できなかった。
【０００６】
又、上記姿勢制御装置のエアーシリンダーはシリンダーチューブ内に対する空気の供給及び排出によりシリンダーロッドを伸縮させている。このため、エアーシリンダーに供給されたエアーに埃等が含まれている場合には、成形環境内にて汚染されたエアーが排気されて成形環境が汚染される問題を有している。特に、コンパクトディスク等の高精度成形時には高いクリーン度の成形環境が要求されるが、エアーシリンダーから排気されるエアーにより成形環境のクリーン度が低下するため、この種の成形機は採用できなかった。
【０００７】
この欠点は、エアーシリンダーに供給するエアーを加圧する際にフィルター等により埃等を除去することにより解決し得るが、埃除去装置による成形システムの高コスト化が避けられなかった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたものであり、その課題とする処は、チャックユニットを任意角度で回動させることにより成型品形状に応じた解放姿勢で成型品を取り出して不良発生を防止することができる成型品取出機の姿勢制御装置を提供することにある。
【０００９】
又、本発明の他の課題は、成形環境を汚染するおそれが少なく、高いクリーン度が要求される成形に適した成型品取出機の姿勢制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可動部に取り付けられたチャックユニットを成形機の中心軸線と直交する方向、前記中心軸線方向及び上下方向の少なくとも二次元方向へ移動して成形機の金型内から成型品を成形機外の解放位置に取り出す成型品取出機において、チャックユニットを各金型の対向面に対して任意角度で回動する姿勢制御装置は、金型の対向面に平行な軸線を有して可動部に回転可能に支持された駆動軸と、該駆動軸の軸線と直交する方向に軸線を有して可動部に設けられ、減速歯車機構を介して駆動軸に連結される電動サーボモータと、駆動軸に固定されてチャックユニットが取り付けられるホルダーとを備え、電動サーボモータの駆動に伴ってチャックユニットを、その成型品保持面が金型の対向面と平行な位置と前記対向面に対して任意の角度になる位置との間で回動可能に構成したことを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図に従って説明する。
図１は姿勢制御装置の断面図、図２は成型品取出機の全体斜視図、図３は姿勢制御装置及びチャックユニットの分解斜視図である。
【００１２】
成型品取出機１の走行フレーム３は成形機の固定側取付盤（いずれも図示せず）上部に取り付けられ、該成形機の型締め方向（前後方向）と直交する方向（長手方向）へ延出して取り出し位置と解放位置とに至る長さからなり、上面には長手方向へ延出する前後一対のレール３ａが取り付けられている。そしてレール３ａには走行体５が長手方向へ摺動するように支持されている。
【００１３】
走行フレーム３に対して走行体５を移動させる走行駆動部材（図示せず）としては走行フレーム３の長手方向に取り付けられたラックギャに対して走行体５に取り付けられた電動サーボモータの回転軸に設けられたピニオンギャを噛み合わせたラック−ピニオン駆動構造、走行フレーム３の長手方向両端部に支持されたプーリに張設され、一部が走行体５に固定されたベルトを、一方のプーリに連結された電動サーボモータの駆動により走行させるベルト駆動構造、走行フレーム３の長手方向両端部に支持されると共に走行体５のナット部に噛み合わされた送りねじを電動サーボモータの駆動により回転させて走行体５を走行させる送りねじ駆動構造或いは走行体５の上面に取り付けられた永久磁石板と、走行体５に設けられ、所定の間隔を設けた一対、２組の突極に各突極の極性が反対になるようにコイルを巻回した電磁石装置とからなる平面リニヤモータ等の何れであってもよい。
【００１４】
好適例としては部品点数を低減すると共に非接触で走行体５を走行させて摩耗粉の発生を低減する平面リニヤモータが適している。
【００１５】
走行体５には成形機の型締め方向へ延出する前後フレーム７が設けられ、前後フレーム７に設けられたレール７ａには前後走行体９が前後方向へ移動するように支持されている。前後走行体９は前後駆動部材（図示せず）により前後フレーム７上を移動される。該前後駆動部材としては上記した走行駆動部材の何れであってもよいが、好適例としては上記と同様に平面リニヤモータが適している。
【００１６】
前後走行体９には昇降ユニット１１が設けられている。該昇降ユニット１１は上下駆動部材（図示せず）により昇降する昇降フレーム又は前後フレーム７に対して昇降する第１昇降フレーム内に第２昇降フレームを上下動するように支持し、第１昇降フレームの昇降に伴って第２昇降フレームを昇降させる倍速構造のものであってもよい。又、上下駆動部材は上記したラック−ピニオン駆動構造、ベルト駆動構造或いは送りねじ駆動構造の何れであってもよい。
【００１７】
昇降ユニット１１の下部にはチャックユニット１３が姿勢制御装置１５を介して取り付けられている。姿勢制御装置１５は昇降ユニット１１の下部内に内蔵されたＡＣサーボモータ、ＤＣサーボモータ等のように数値制御可能な電動サーボモータ１５ａと、昇降ユニット１１の下部に取り付けられ、駆動軸１５ｂが軸支されたボックス１５ｃと、ボックス１５ｃ内に位置する駆動軸１５ｂに固定され、電動サーボモータ１５ａの回転軸に取り付けられたベベルギャ１５ｄに噛み合う歯車１５ｅと、ボックス１５ｃ外に突出する駆動軸１５ｂの両軸端部に固定され、チャックユニット１３のチャック板１３ａが着脱可能に取り付けられるホルダー１５ｆとから構成され、電動サーボモータ１５ａの回転駆動に伴ってホルダー１５ｆを最大１９０度の任意角度で回動される。
【００１８】
チャックユニット１３のチャック板１３ａには可動金型に相対する面に成型品１７を把持又は吸着して保持する多数のチャック部材１３ｂが配列されている。
【００１９】
次に、姿勢制御作用を説明する。
図４〜図５は姿勢制御例を示す説明図である。
【００２０】
先ず、成型品１７の取り出し概略について説明すると、成形機の金型上方に移動待機していたチャックユニット１３を、成形機からの成形終了信号に基づいて駆動される上下駆動部材により昇降ユニット１１を下部して型開きされた一対の金型間に移動させた後、駆動される前後駆動部材により前進して一方の金型内に保持された成型品１７にチャック部材１３ｂを当接させる。
【００２１】
該状態にてチャックユニット１３はチャック部材１３ｂを作動して成型品１７を保持させた後、前後駆動部材の復動により後退して金型内から成型品１７を抜き出した後、上下駆動部材の復動により昇降ユニット１１を上動して成型品１７を保持した状態で金型外の上部へ移動される。
【００２２】
次に、上記状態にて走行駆動部材を駆動して成型品１７を保持したチャックユニット１３を走行フレーム３の一方側へ移動して成形機外のコンベヤー又はシューター等の搬送部材１９上に位置させた後、上下駆動部材を駆動して昇降ユニット１１を下動してチャックユニット１３を搬送部材１９の搬送面に相対させた後、チャック部材１３ｂによる成型品１７の保持を解除して取り出しを終了する。
【００２３】
上記した搬送部材１９上にチャックユニット１３に保持された成型品１７を解放させる際、姿勢制御装置１５を駆動してチャックユニット１３を回動して成型品１７の下面を搬送部材１９の搬送面に相対させる。
【００２４】
このとき、例えば図４に示すように搬送部材１９の搬送面に相対する下面が平面状の成型品１７にあっては、駆動される電動サーボモータ１５ａにより駆動軸１５ｂを、約９０度、回動してチャックユニット１３を、成型品１７の下面が搬送部材１９の搬送面に相対させた後、チャック部材１３ｂによる保持を解除して移載させる。
【００２５】
一方、例えば図５に示すように搬送部材１９の搬送面に相対する成型品１７の下面が段差状或いは傾斜（図５は傾斜状の場合を示す）している場合、図４に示す場合と同様に保持を解除した場合には、搬送面に対して成型品１７における傾斜面で搬送面から離間した部分の落下距離が長くなって成型品１７が傷付くおそれがある。これを防止するには搬送面に対して成型品１７の傾斜面を一致させる必要がある。
【００２６】
このような場合には、搬送面に対する成型品１７の傾斜角度に応じて電動サーボモータ１５ａを駆動制御することにより駆動軸１５ｂの回動角を、搬送面に対して成型品１７の傾斜面が平行になるように駆動制御し、成型品１７の解放時における傷付きを防止する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、チャックユニットを任意角度で回動させることにより成型品形状に応じた解放姿勢で成型品を取り出して不良発生を防止することができる。また、本発明は、高いクリーン度が要求される成形に適し、成形環境を汚染するのを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】姿勢制御装置の縦断面図である。
【図２】成型品取出機の全体斜視図である。
【図３】姿勢制御装置及びチャックユニットの分解斜視図である。
【図４】姿勢制御作用を示す説明図である。
【図５】姿勢制御作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１−成型品取出機、１３−チャックユニット、１５−姿勢制御装置、１５ａ−電動サーボモータ、１５ｂ−駆動軸、１５ｆ−ホルダー、１７−成型品
【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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