(57)【要約】【課題】  従来のワーク移送装置は、ワークを把持するためのチャック爪をワークの寸法に応じて用意する必要があり、そのための段取り替え時間も掛かる。【解決手段】  本発明によるワーク移送装置は、第１の方向に沿って往復動自在に下板１１に取り付けられた昇降テーブル１４と、この昇降テーブル１４を下板１１に対し第１の方向に沿って駆動するテーブル駆動手段と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って往復動自在に昇降テーブル１４に取り付けられたヘッドプレート２８と、このヘッドプレート２８を昇降テーブル１４に対し第２の方向に沿って駆動する旋回駆動モータ２１と、ワークを挟持し得るようにそれぞれ往復動自在にヘッドプレート２８に取り付けられ、ワークの寸法に応じて対向間隔がそれぞれ異なる複数組の把持面３３ａを有する一対のチャック爪３３と、この一対のチャック爪３３をこれらの対向方向に開閉駆動する把持部材駆動手段とを具える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って往復動自在にベースに取り付けられたテーブルと、
このテーブルを前記ベースに対して前記第１の方向に沿って駆動するテーブル駆動手段と、
前記テーブルに対して前記第１の方向と交差する第２の方向に直線運動または旋回運動により往復動自在に前記テーブルに取り付けられたヘッドと、
このヘッドを前記テーブルに対して前記第２の方向に直線駆動または旋回駆動するヘッド駆動手段と、
ワークを挟んでこれを把持し得るようにそれぞれ直線運動または旋回運動により往復動自在に前記ヘッドに取り付けられ、対向間隔がそれぞれ異なる複数組の把持面を有する一対の把持部材と、
この一対の把持部材をこれらの対向方向に開閉駆動する把持部材駆動手段と
を具えたことを特徴とするワーク移送装置。
【請求項２】
前記複数組の把持面は、これらの対向間隔の長さの順に配列していることを特徴とする請求項１に記載のワーク移送装置。
【請求項３】
前記把持部材駆動手段は、ばねとこのばねの付勢力に抗して電磁力を発生するソレノイドとを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク移送装置。
【請求項４】
前記テーブルの前記第１の方向の停止位置を変えることにより、前記把持部材の複数組の把持面の中からワークの把持に使用する一組の把持面を選択することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のワーク移送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持して移送するためのワーク移送装置に関し、特に型開きされた金型から射出成形品を取り出して金型外に搬出する製品排出装置に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機によって成形された製品を金型から取り出して金型外に搬出する場合、特許文献１に記載されたような製品排出装置が用いられる。この製品排出装置においては、予め成形品の寸法形状に合致するようなチャック爪を用意しておき、これを製品排出装置に組み付けて射出成形機の金型から成形品を取り出すようにしている。また、特許文献２にはこのようなチャック爪も開示されている。このチャック爪は、１つの支点を中心に回転運動を行ってワークを把持するものであり、モータやエアシリンダなどによって開閉駆動される。
【０００３】
【特許文献１】特開平０７-１６４５０３
【特許文献２】特開平０８-２４４０７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された従来の製品排出装置においては、成形品の寸法形状が変わる度に対応したチャック爪を交換する必要があり、そのための段取り替え時間が嵩んで射出成形機の稼働率低下を招来する。また、特許文献２に開示されたチャック爪も同様に、ワークの寸法形状の変更に伴って一対のチャック爪に関してそれぞれ３方向の位置調整が必要であり、そのための手間が嵩んでしまう欠点があった。
【０００５】
ところで、成形品の寸法形状が小さくなると、これに伴って金型や射出成形機自体の寸法形状も小さくなるため、チャック爪の開閉機構としてモータやエアシリンダなどを用いた製品排出装置では、これが金型と干渉してしまい、成形品の取り出しが著しく困難となる場合もあった。
【０００６】
本発明の目的は、寸法の異なるワークに対してチャック爪を交換するための段取り替えを不要とするワーク移送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるワーク移送装置は、第１の方向に沿って往復動自在にベースに取り付けられたテーブルと、このテーブルを前記ベースに対して前記第１の方向に沿って駆動するテーブル駆動手段と、前記テーブルに対して前記第１の方向と交差する第２の方向に直線運動または旋回運動により往復動自在に前記テーブルに取り付けられたヘッドと、このヘッドを前記テーブルに対して前記第２の方向に直線駆動または旋回駆動するヘッド駆動手段と、ワークを挟んでこれを把持し得るようにそれぞれ往復動自在に前記ヘッドに取り付けられ、ワークの寸法に応じて対向間隔がそれぞれ異なる複数組の把持面を有する一対の把持部材と、この一対の把持部材をこれらの対向方向に開閉駆動する把持部材駆動手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、テーブル駆動手段によってテーブルをベースに対し第１の方向に沿って駆動し、ヘッド駆動手段によってヘッドをテーブルに対し第２の方向に沿って駆動し、ヘッドに取り付けられた一対の把持部材をワークが置かれた第１の位置と、このワークを移送すべき第２の位置との間を移動させる。そして、第１の位置にてワークを間にして開いた状態にある一対の把持部材を把持部材駆動手段により閉じ、これによってワークの寸法に応じた所定の組の把持面がワークを把持する。一方、第２の位置にてワークを掴んで閉じた状態にある一対の把持部材を把持部材駆動手段により開き、これによって一対の把持部材によるワークの把持を解除する。
【０００９】
本発明によるワーク移送装置において、第２の方向に沿ったヘッドの往復動は、第１の方向と略平行な軸線回りの旋回運動であってよい。また、一対の把持部材の動作は第１および第２の方向に対してそれぞれ交差する第３の方向に沿って開閉動作するものであってよい。また、一対の把持部材の開閉動作は第１の方向と略平行な軸線回りの旋回運動であってもよい。
【００１０】
複数組の把持面が相互に略平行であって、これらの対向間隔の長さの順に例えば第１の方向に沿って配列させることができる。また、一対の把持部材の開閉動作が第１の方向と略平行な軸線回りの旋回運動である場合、閉じた状態において複数組の把持面が相互に略平行であるようにすればよい。把持面には把持性能を向上させる凹凸形状などの加工や弾性材などを付加することができる。
【００１１】
把持部材駆動手段は、ばねと、このばねの付勢力に抗して電磁力を発生するソレノイドとを有することができ、例えばばねの付勢力によって一対の把持部材の間隔を開き、ソレノイドに対する通電によってばねの付勢力に抗して一対の把持部材の間隔を狭めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のワーク移送装置によると、第１の方向に沿って往復動自在にベースに取り付けられたテーブルと、このテーブルをベースに対して第１の方向に沿って駆動するテーブル駆動手段と、第１の方向と交差する第２の方向に沿って往復動自在にテーブルに取り付けられたヘッドと、このヘッドをテーブルに対して第２の方向に沿って駆動するヘッド駆動手段と、ワークを挟んでこれを把持し得るようにそれぞれ往復動自在にヘッドに取り付けられ、ワークの寸法に応じて対向間隔がそれぞれ異なる複数組の把持面を有する一対の把持部材と、この一対の把持部材をこれらの対向方向に開閉駆動する把持部材駆動手段とを具えているので、寸法が異なるワークを取り扱う場合であっても一対の把持部材を交換せずにそのまま使用することができ、従来必要であった段取り替えのための時間を無くすことができる。
【００１３】
複数組の把持面がこれらの対向間隔の長さの順に配列している場合、この配列方向に沿ってヘッドの位置を変更するだけで、寸法が異なるワークに対し適切な把持面の組を使ってこれを確実に把持することができる。
【００１４】
把持部材駆動手段がばねとこのばねの付勢力に抗して電磁力を発生するソレノイドとを有する場合、把持部材駆動手段をコンパクトに設計することができ、寸法的な制約のある狭隘な箇所でもワークを確実に取り扱うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によるワーク移送装置を射出成形機の製品排出装置に応用した一実施形態について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００１６】
本実施形態における製品排出装置は、射出成形機を型開きして金型から成形品を取り出し、金型外の所定の移載箇所に成形品を搬出する際、この製品排出装置におけるテーブルの昇降運動と、ヘッドの旋回運動と、把持装置の作動とを組み合わせることにより、射出成形機の成形動作と連動させて成形品を所定の移載箇所に自動的に移送するようになっている。このような本実施形態における製品排出装置の正面形状を図１に示し、その右側面図形状を図２に示し、そのテーブル駆動手段の部分を図３に抽出拡大して示す。すなわち、製品排出装置１０のベース、つまり本実施形態における図示しない射出成形機の下板１１には、一対の昇降案内棒１２が鉛直上方に立設され、これら一対の昇降案内棒１２には旋回駆動モータ２１を中央部に搭載した昇降テーブル１４がそれぞれブシュ１５を介して昇降自在に連結されている。この昇降テーブル１４の下側には、カムローラ１６を中央部に回転自在に嵌合した水平なローラ軸１７の両端部が連結され、このローラ軸１７の両端部に装着されたスナップリング１８によってローラ軸１７が昇降テーブル１４から抜け外れないように配慮されている。低摩擦係数の樹脂にて形成されたカムローラ１６が転接するカム面１９ａを外周に形成した円板カム１９は、ブラケット２０を介して下板１１に取り付けられた昇降駆動モータ１３のスピンドル１３ａに基端部が連結されるカム軸２２に対し、一体的に嵌着されている。カムローラ１６は、ローラ軸１７に固定される一対のスナップリング２３により、そのスラスト方向（図３中、左右方向）の変位が拘束されている。このカムローラ１６および昇降駆動モータ１３などと共に本発明におけるテーブル駆動手段として機能する円板カム１９は、スピンドル１３ａの回転中心からの距離が連続的に変化するようなカムプロフィルをそのカム面１９ａが有する。カム軸２２の先端部の外周は、下板１１に立設されたスピンドル受け２４の上端面に対して摺動可能に支持されており、本実施形態では摩擦を低減するためにカム軸２２の外周面が摺接するスピンドル受け２４の少なくとも上端部を低摩擦係数の樹脂にて形成している。
【００１７】
これにより、昇降駆動モータ１３の作動に伴って円板カム１９が回転すると、この円板カム１９のカム面１９ａの上端に乗った状態にあるカムローラ１６が昇降テーブル１４と共に昇降案内棒１２に沿って昇降し、昇降テーブル１４を図１および図２に示す上昇端位置と、より下板１１側に近接する図示しない下降端位置との間で移動させることが可能である。上昇端位置は成形品を成形機内から運び出す際に、後述する把持装置２９が障害物に接触しない高さに設定する。この昇降テーブル１４の上昇端位置を設定するため、本実施形態ではブラケット２０に取り付けられたテーブル上昇端検出センサ２５により検出されるドッグ２６を昇降テーブル１４に突設し、テーブル上昇端検出センサ２５が上昇して来るドッグ２６を検出した時点で昇降駆動モータ１３の回転が停止するようになっている。テーブル上昇端検出センサ２５は、ブラケット２０に対して上下方向の取り付け位置を変更可能であり、これによって昇降テーブル１４の上昇端位置を任意の位置に初期設定することができる。また昇降テーブルを下降させる動作は不図示の突き出しピンによって型から突き出され、突き出しピンの先に載った状態にある成形品の所定の位置に、把持装置２９を移動させるために必要となる。下降端をどの位置に設定するかについては、後述するように成形品の大きさにより変更する。
【００１８】
昇降テーブル１４上に上向きに搭載された旋回駆動モータ２１のスピンドル２１ａには、鉛直上方に延びる旋回軸２７の基端部が一体的に連結されている。旋回駆動モータ２１などと共に本発明における旋回駆動手段として機能する旋回軸２７の上端には、ほぼ半円弧状の鎌形をなすヘッドプレート２８の基端部が固定されるフランジ部２７ａが形成されている。後述する把持装置２９が取り付けられたヘッドプレート２８の先端部を第１旋回端位置と第２旋回端位置とに位置決めするため、旋回軸２７の基端部に扇形のドッグ３０を取り付け、さらにこのドッグ３０の旋回位置を検出するためのヘッド旋回位置検出センサ３１がセンサブラケット３２を介して昇降テーブル１４に固定されている。つまり、ヘッド旋回位置検出センサ３１からの検出信号に基づき、旋回駆動モータ２１のスピンドル２１ａの第１旋回端位置が設定されるようになっている。また第２旋回端位置は、この第１旋回端位置を初期位置として旋回駆動モータ２１を駆動する角度を指定することで設定する。成形品の真上に把持装置２９が位置するように設定された第２旋回端位置までヘッドプレートが移動した状態で、次に昇降テーブル１４を下降させ、把持装置２９で後述するように成形品を把持し、昇降テーブル１４を上昇させ、ヘッドプレートを第１旋回端位置に戻し、把持装置２９の把持した成形品を開放することで成形品の取り出しが完了する。
【００１９】
本実施形態におけるヘッドプレート２８の平面形状を図４に示し、このヘッドプレート２８の先端部に取り付けられる把持装置２９の平面形状を図５，図６に示し、その一対のチャック爪３３の正面形状を図７に示す。すなわち、本実施形態における把持装置２９は射出成形機によって成形された成形品Ｗを把持するためのものであり、相互に水平に平行移動する一対のチャック爪３３を本発明の把持部材として有する。ヘッドプレート２８の先端部に形成された左右一対の側板部２８ａには、前後一対の相互に平行な支持案内棒３４の両端部が水平に支持されており、側板部２８ａから支持案内棒３４が抜け外れないように、スナップリング３５がこれら支持案内棒３４の両端部にそれぞれ装着されている。前端部にチャック爪３３がそれぞれ一体的に連結された左右一対のスライダ３６には、支持案内棒３４が貫通し、これによってスライダ３６は支持案内棒３４に対して摺動自在に支持された状態となっている。基端側の支持案内棒３４には、左右一対のスライダ３６の間に介在するように圧縮コイルばね３７が装着され、これによって左右一対のスライダ３６はチャック爪３３と共にこれらの対向間隔が拡がるように付勢される。ヘッドプレート２８には、左右一対のスライダ３６の摺動方向に対して直交する水平方向に往復動するプランジャ３８を持ったソレノイド３９が固定されている。このプランジャ３８の先端部には、連結部材４０の基端部がスプリングピン４１を介して連結されており、この連結部材４０の先端部には上下２組のリンクアーム４２の基端部が旋回軸２７と平行なピン４３を介して連結されている。各組のリンクアーム４２はそれぞれ左右一対のリンクアーム４２からなり、これらの先端部はそれぞれ左右に分かれて旋回軸２７と平行なピン４４を介しスライダ３６に連結されている。これら各ピン４３，４４には図示しないスナップリングが装着され、ピン４３，４４からリンクアーム４２が抜け外れないように配慮している。
【００２０】
ソレノイド３９は、非励磁状態においてプランジャ３８が前方に突出し、圧縮コイルばね３７のばね力と相俟ってチャック爪３３の間隔を最大限に開いた図５に示す状態となる。これに対し、ソレノイド３９が励磁状態になると、圧縮コイルばね３７のばね力に抗してプランジャ３８がソレノイド３９内に引き込まれる結果、チャック爪３３の間隔が狭まって図６に示す状態となる。つまり、ソレノイド３９を非励磁状態のまま一対のチャック爪３３の間に成形品Ｗが位置するようにヘッドプレート２８の先端部を動かし、この状態にてソレノイド３９を励磁することにより、一対のチャック爪３３の間隔が狭まるようにこれらが平行移動して成形品Ｗがチャック爪３３に把持された状態となる。本実施形態では、スライダ３６およびチャック爪３３が３mmずつこれらの対向方向にそれぞれ摺動可能であり、図５に示す全開状態からチャック爪３３がそれぞれ２mmずつ内側に近づいた位置で成形品Ｗを把持するようになっており、この時の把持力が１４０×９.８mＮとなるように設定されている。従って、成形品Ｗの質量が４ｇ以下の場合、充分な把持力を有することが理解されよう。
【００２１】
相互に対向するチャック爪３３には複数対（図７の例では３対）の把持面３３ａが形成されており、より下側の対の把持面３３ａほど対向間隔がより広くなるように、これら複数対の把持面３３ａが階段状に形成されている。従って、チャック爪３３によって把持される成形品Ｗの幅寸法（図７中、左右方向に沿った寸法）に応じて昇降テーブル１４の下降位置を変更することで成形品Ｗに対するチャック爪３３の上下方向の位置を変更し、最適な対向間隔を有する把持面３３ａを成形品に対向させ、常に最適な把持力にて成形品Ｗを把持することができ、射出成形機の稼働率の低下を招来するような不具合を最小限に抑えることができる。しかも、従来のように幅寸法が異なる成形品Ｗに応じてチャック爪３３を交換する必要がなくなり、射出成形機の稼働率を更に上げることができる。またより下側の対の把持面３３ａほど対向間隔がより広くなるように、これら複数対の把持面３３ａが階段状に形成されていれば、型から成形品を突き出している不図示の突き出しピンと把持面３３ａが接触する不具合も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるワーク移送装置を射出成形機の製品排出装置に応用した一実施形態の外観を表す正面図である。
【図２】図１に示した製品排出装置の右側面図である。
【図３】図１に示した製品排出装置におけるテーブルおよびその駆動機構の部分の抽出拡大図である。
【図４】図１に示した製品排出装置におけるヘッドの部分の平面図である。
【図５】図１に示した製品排出装置における把持装置の部分の抽出拡大図であり、一対の把持部材が開いた状態を示している。
【図６】図１に示した製品排出装置における把持装置の部分の抽出拡大図であり、一対の把持部材が閉じた状態を示している。
【図７】図１に示した製品排出装置におけるチャック爪の部分の抽出拡大正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  製品排出装置
１１  下板
１２  昇降案内棒
１３  昇降駆動モータ
１３ａ  スピンドル
１４  昇降テーブル
１５  ブシュ
１６  カムローラ
１７  ローラ軸
１８  スナップリング
１９  円板カム
１９ａ  カム面
２０  ブラケット
２１  旋回駆動モータ
２１ａ  スピンドル
２２  カム軸
２３  スナップリング
２４  スピンドル受け
２５  テーブル上昇端検出センサ
２６  ドッグ
２７  旋回軸
２７ａ  フランジ部
２８  ヘッドプレート
２８ａ  側板部
２９  把持装置
３０  ドッグ
３１  ヘッド旋回位置検出センサ
３２  センサブラケット
３３  チャック爪
３３ａ  把持面
３４  支持案内棒
３５  スナップリング
３６  スライダ
３７  圧縮コイルばね
３８  プランジャ
３９  ソレノイド
４０  連結部材
４１  スプリングピン
４２  リンクアーム
４３，４４  ピン
Ｗ  成形品
【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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【図６】
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【図７】
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