(57)【要約】【課題】  バランスシリンダーを不要にするとともに、煩雑な減圧弁の２次圧調整および構造が複雑な２次圧調整装置の付設を不要にしたカウンターウェイトを負荷重量に作用さて停止状態を保持する簡単な構造によって、モータロックのための消費電力を０にできる昇降装置を備えた成形品取出装置を提供する。【解決手段】  成形品取出装置に備わる昇降装置２０は、昇降機構２１によって昇降部２２と該昇降部２２と同時にワーク把持ヘッド２３を昇降させる。昇降機構２０は鉛直姿勢のリニアモータによって構成し、その可動子（可動部）２６に昇降部２３を装着するとともに、可動部２６には、該可動部２６の重量、昇降部２２の重量およびワーク把持ヘッド２３の重量のトータル重量につり合う重量のカウンターウェイト２４を負荷させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降機構によって昇降する昇降部と、該昇降部とともに昇降するワーク把持ヘッドのうちの少なくとも一方を昇降させる昇降装置を備えた成形品取出装置において、
前記昇降機構は鉛直姿勢のリニアモータからなり、このリニアモータの可動部に前記昇降部と前記ワーク把持ヘッドのうちの少なくとも一方が装着されるとともに、リニアモータの可動部または前記昇降部とワーク把持ヘッドのいずれかに、昇降機構に負荷される荷重につり合うカウンターウェイトが負荷されるように構成したことを特徴とする昇降装置を備えた成形品取出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品取出装置に係り、詳しくは、樹脂成形機で成形された成形品（ワーク）を把持して昇降させる昇降装置を備えた成形品取出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６，図７は成形品取出装置に備わる従来の昇降装置を示し、この昇降装置は、たとえば特許文献１に記載されている。
【０００３】
前記特許文献１に記載の昇降装置は、たとえばトラバース型の成形品取出装置に適用されるもので、ベース１と、このベース１に対応して上下方向に進退する第１昇降フレーム２と、ベース１に上下方向の間隔を隔てて回転自在に支持された一対の固定プーリ３，４と、ベース１に回転自在に支持されたメインプーリ５と、昇降フレーム２に上下方向の間隔を隔てて回転自在に支持された一対の移動プーリ６，７と、一端部がクランプ８を介して第１昇降フレーム２の一方（上端部）に固着され、かつ固定プーリ３、メインプーリ５、固定プーリ４の順序でこれらプーリに巻き掛けられているとともに、他端部がクランプ９を介して昇降フレーム２の他方（下端部）に固着された第１タイミングベルト１０と、移動プーリ６，７に巻き掛けられているとともに、所定位置がクランプ１１を介してベース１に固着されているエンドレス状の第２タイミングベルト１２とを備え、メインプーリ５が図示していない直交変換機能を有する減速機を介してサーボモータ（以下、電動機という）１３によって回転駆動されるように構成されている。また、エンドレス状の第２タイミングベルト１２の所定位置にクランプ１４を介して第２昇降フレーム１５が取付けられ、その下端部には、図示していない成形品取出チャックが取付けられている。
【０００４】
ベース１には、上下方向の軸線を有するバランスシリンダー１６が取付けられている。このバランスシリンダー１６は、ピストン（図示省略）に上端部を取付けて下向きに導出したピストンロッド１６Ａを備えており、このピストンロッド１６Ａの下端に取付けた水平方向の支え板１７で昇降フレーム２を支えている。
【０００５】
バランスシリンダー１６の第１ポートＰ１には、給気系１８が接続されている。この給気系１８は、エアーコンプレッサー（高圧空気供給源）１８Ａと、エアーコンプレッサー１８Ａとバランスシリンダー１６の給気ポートＰ１を結ぶ高圧空気供給管１８Ｂとを備え、高圧空気供給管１８Ｂには、バランスシリンダー１６内の圧力が後述する負荷重量にバランスするように調整する減圧弁１９を介設してある。また、バランスシリンダー１６の第２ポートＰ２は大気に開放されている。
【０００６】
前記構成の昇降装置によれば、第１昇降フレーム２と支え板１７が図６のスタート位置にある状態で、電動機１３によりメインプーリ５を時計方向に回転させて、昇降フレーム２と支え板１７を下降させると、この下降に追従して第２タイミングベルト１２が反時計方向に回動し、第２昇降フレーム１５を図７に示す位置まで下降させることができる。この場合、ピストンおよびピストンロッド１６Ａに下向きの力が作用して、バランスシリンダー１６内の圧力が減圧弁１９で調整されている２次圧よりも高くなるように働くので、減圧弁１９の２次側ポート１９ａと排気ポート１９ｂの経路による排気がなされ、バランスシリンダー１６内の圧力を減圧弁１９で調整している圧力に保持した状態でピストンおよびピストンロッド１６Ａが下降することになる。
【０００７】
また、図７の状態において、電動機１３によりメインプーリ５を反時計方向に回転させると、第１昇降フレーム２と支え板１７は上昇して、図６の位置に復帰し、この上昇復帰に追従して第２タイミングベルト１２が時計方向に回動し、第２昇降フレーム１５も図７の位置に復帰する。この場合、ピストンおよびピストンロッド１６Ａに上向きの力が作用して、バランスシリンダー１６内におけるピストンより上部にある空気は第２ポートＰ２から排気されるとともに、バランスシリンダー１６内の圧力を減圧弁１９で調整している圧力に保持した状態でピストンおよびピストンロッド１６Ａが上昇することになる。
【０００８】
すなわち、第１昇降フレーム２の昇降量と昇降速度を増大して第２昇降フレーム１５を昇降させることができるので、樹脂成形機の型開している金型間で第２昇降フレーム１５迅速に昇降させて、成形品取出しサイクルタイムを大幅に短縮して、成形品製造作業能率の向上に寄与することが期待できる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３９３７２号（図２、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前述の昇降装置から、今、仮に、バランスシリンダー１６を除去した構造を考えた場合、電動機１３への電力供給を遮断して電動機１３をロックすると、第１昇降フレーム２と第２昇降フレーム１５、詳しくは、第１昇降フレーム２と第２昇降フレーム１５および第２昇降フレーム１５の下端部に取付けられている成形品取出チャック（把持ヘッド）などの昇降部材は、その自重（以下、負荷重量という）によって下降することになる。したがって、電動機１３をロックするためには、負荷重量にバランスして電動機１３をロックさせるのに必要な電力を供給し続けて、負荷重量による電動機１３の回転を抑えなければならない。このため、消費電力が増大する。
【００１１】
特に、大型の成形品取出装置では、第２昇降フレーム１５や図示していない成形品取出チャックなどの昇降部材が大型になるので、負荷重量が著しく大きくなり、大きい負荷重量にバランスして電動機１３をロックさせるのに必要な消費電力が一層増大する。したがって、大型の成形品取出装置ではバランスシリンダー１６を付設して、電動機１３をロックした場合の消費電力を０に抑えるようにしている。
【００１２】
すなわち、バランスシリンダー１６におけるピストンおよびピストンロッド１６Ａの引上げ力（バランスシリンダー１６内の圧力）が負荷重量にバランスするように、減圧弁１９の２次圧を調整することで、バランスシリンダー１６によって負荷重量を支持して、電動機１３をロックした場合の消費電力を０に抑えるように工夫されている。このことは、前記のトラバース型の成形品取出装置のみならずサイドエントリー型の成形品取出機にも言える。
【００１３】
このように構成された昇降装置では、成形品（ワーク）が変わると、ワーク把持ヘッドの機種が変わって負荷重量も変動する。負荷重量が変動すると変動した負荷重量に減圧弁１９の２次圧をバランスさせるための煩雑な調整が要求されるか、あるいは構造が複雑な２次圧調整装置が別途必要になる。つまり、従来の昇降装置を備えた成形品取出装置では、負荷重量の変動に対応する煩雑な調整が必要であるか、あるいは構造が複雑な２次圧調整装置を付設しなければならないなどの欠点を有している。
【００１４】
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、バランスシリンダーを不要にするとともに、煩雑な減圧弁の２次圧調整および構造が複雑な２次圧調整装置の付設を不要にしたカウンターウェイトを負荷重量に作用させて停止状態を保持する簡単な構造によって、モータロックのための消費電力を０にできる昇降装置を備えた成形品取出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明に係る昇降装置を備えた成形品取出装置は、昇降機構によって昇降する昇降部と、該昇降部とともに昇降するワーク把持ヘッドのうちの少なくとも一方を昇降させる昇降装置を備えた成形品取出装置において、
前記昇降機構は鉛直姿勢のリニアモータからなり、このリニアモータの可動部に前記昇降部と前記ワーク把持ヘッドのうちの少なくとも一方が装着されるとともに、リニアモータの可動部または前記昇降部とワーク把持ヘッドのいずれかに、昇降機構に負荷される荷重につり合うカウンターウェイトが負荷されるように構成したことを特徴としている。
【００１６】
これによれば、リニアモータへの通電を遮断した状態で、昇降機構にリニアモータの可動部の重量と、昇降部の重量および該昇降部とともに昇降するワーク把持ヘッドの重量のトータル重量が負荷されても、あるいは、昇降機構にリニアモータの可動部の重量と昇降部の重量とのトータル重量が負荷されても、あるいはまた、昇降機構にリニアモータの可動部の重量とワーク把持ヘッドの重量とのトータル重量が負荷されても、前記各トータル重量はカウンターウェイトによって打ち消されるので、昇降機構を停止状態に保持しても、つまり、リニアモータへの通電を遮断しても、前記リニアモータの可動部、昇降部およびワーク把持ヘッドが下降することはない。すなわち、カウンターウェイトを負荷重量に作用させて停止状態を保持することで、モータロックのための消費電力を０にすることができる。
【００１７】
また、リニアモータに通電してリニアモータの可動部、昇降部およびワーク把持ヘッドを昇降させる場合、あるいはリニアモータの可動部と昇降部を昇降させる場合、あるいはまた、リニアモータの可動部とワーク把持ヘッドを昇降させる場合のいずれの場合でも、カウンターウェイトの重量による前記トータル重量の打ち消し作用によって、リニアモータの消費電力を小さく抑えて昇降させることができるので省エネを図れる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の昇降装置を備えた成形品取出装置によれば、バランスシリンダーを不要にするとともに、煩雑な減圧弁の２次圧調整および構造が複雑な２次圧調整装置を不要にして、カウンターウェイトを負荷重量に作用させて停止状態を保持する簡単な構造によって、モータロックのための消費電力を０にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はトラバース型の成形品取出装置に備えられる昇降装置の一実施の形態を示す全体構成図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【００２０】
図１〜図３において、昇降装置２０は、昇降機構２１と、昇降機構２１によって昇降する昇降フレーム（以下の説明では昇降部という）２２と、昇降部２２に取付けたワーク把持ヘッド２３と、カウンターウェイト２４とを備える。
【００２１】
昇降機構２１は、鉛直姿勢のリニアモータからなり、横断面形状が略溝形でベース３１に立設された固定子（固定部）２５と、横断面形状が略山字形の可動子（可動部）２６とを有し、固定部２５の内部には複数個のマグネット（永久磁石）Ｎ，Ｓ…が上下方向につなぎ合わせて収容配置され、可動部２６に固定部２５の複数個のマグネットＮ，Ｓ…に沿って昇降可能な複数個の電磁コイル２６ａが上下方向に配置されており、各電磁コイル２６ａは電源に接続されている。
【００２２】
昇降機構２１における固定部２５の両側外面には、鉛直軸線を有して互いに対向する一対の第１ガイドレール２７と、鉛直軸線を有して互いに対向する一対の第２ガイドレール２８が取付けられており、可動部２６における両側フランジ部の先端部近傍内面に互いに対向して鉛直方向にのびる一対の摺動溝２６ｂを形成し、各摺動溝２６ｂに第１ガイドレール２７を摺動自在に嵌合することで、固定部２５に対して昇降自在に可動部２６を組み付けられている。なお、前記固定部２５の第１ガイドレール２７に可動部２６の摺動溝２６ｂを摺動自在に嵌合するすべり案内に代えて、可動部２６における両側フランジ部２６Ａの先端部近傍内面に互いに対向して複数の転動体を転動自在に取付け、これら転動体を第１ガイドレール２７に沿って転動させるように構成した周知の直動案内機構を採用して、固定部２５に対して昇降自在に可動部２６を組み付けてもよい。
【００２３】
可動部２６における固定部２５の反対側の立面には、昇降部２２が取付けられ、この昇降部２２の下端部に射出成形機（図示省略）によって成形された樹脂製品（ワーク）を把持するワーク把持ヘッド２３が取付けられている。
【００２４】
カウンターウェイト２４は、その重量を昇降機構２１に負荷される荷重（後述するトータル重量）につり合う値または略つり合う値に設定された横断面形状が略チヤネル形のもので、両側フランジ部の先端部近傍内面に互いに対向して鉛直方向にのびる一対の摺動溝２４ａを形成し、各摺動溝２４ａに第２ガイドレール２８を摺動自在に嵌合することで、固定部２５に対して昇降自在に組み付けられている。なお、前記固定部２５の第２ガイドレール２８にカウンターウェイト２４の摺動溝２４ａを摺動自在に嵌合するすべり案内に代えて、カウンターウェイト２４における両側フランジ部２４Ａの先端部近傍内面に互いに対向して複数の転動体を転動自在に取付け、これら転動体を第２ガイドレール２８に沿って転動させるように構成した周知の直動案内機構を採用して、固定部２５に対して昇降自在にカウンターウェイト２４を組み付けてもよい。
【００２５】
一方、昇降機構２１における固定部２５の頂上には、一対の方向反転ローラ２９が配置され、これら方向反転ローラ２９に掛け渡されるワイヤロープ３０の一端部を昇降機構２１における可動部２６の上端部に取付け、ワイヤロープ３０の他端部をカウンターウェイト２４の上端部に取付けてある。
【００２６】
前記構成の昇降装置２０を備えた成形品取出装置によれば、昇降機構２１の可動部２６における複数個の電磁コイル２６ａへの通電を遮断した昇降機構２１のフリー状態、つまり、リニアモータへの通電を遮断した状態で、昇降機構２１に可動部２６の重量と、昇降部２２の重量およびワーク把持ヘッド２３の重量のトータル重量が負荷されても、このトータル重量はカウンターウェイト２４によって打ち消されるので、昇降機構２１を停止状態に保持しても、つまり、リニアモータへの通電を遮断しても、リニアモータの可動部２６、昇降部２２およびワーク把持ヘッド２３が下降することはない。すなわち、カウンターウェイト２４を負荷重量に作用させて停止状態を保持することで、リニアモータロックのための消費電力を０にすることができる。
【００２７】
また、可動部２６における複数個の電磁コイル２６ａに通電して、可動部２６、昇降部２２およびワーク把持ヘッド２３を、たとえば図１の上限位置から図４の下限位置まで下降させる場合、あるいは、図４の下限位置から図１の上限位置まで可動部２６、昇降部２２およびワーク把持ヘッド２３を上昇させる場合は、カウンターウェイト２４の重量による前記トータル重量の打ち消し作用によって、リニアモータの消費電力を小さく抑えて昇降させることができる。
【００２８】
図５に示すように、カウンターウェイト２４を数量の増減が可能な複数ブロック２４ｇの集合体によって構成すれば、前記トータル重量の変動に応じてブロック２４ｇの数を加減することで、カウンターウェイト２４の重量をトータル重量につり合う値に調整できるので、負荷される重量の変動に対する重量バランスの調整が一層容易になる。
【００２９】
前記実施形態では、ワイヤーロープ３０の一端部を昇降機構２１における可動部２６の上端部に取付けた構造で説明しているが、ワイヤロープ３０の一端部を昇降部２２の上端部に取付けた構造であってもよい。
【００３０】
また、前記実施形態では、トラバース型の成形品取出装置に適用して説明しているが、本発明は、トラバース型の成形品取出装置のみならず、サイドエントリー型の成形品取出装置にも備えることができる。すなわち、該サイドエントリー型の成形品取出装置は、前記トラバース型の成形品取出装置の昇降部２０に相当する引抜きフレームと、この引抜きフレームに別部材を介して取付けられ、かつ引抜きフレームを案内に該引抜きフレームと直交する方向、つまり、金型に近接・離間する方向に進退するとともに、引抜きフレームと同時に昇降する把持ヘッドを備えている。したがって、サイドエントリー型の成形品取出装置では、可動部２６と引抜きフレームを一体に結合し、ワイヤーロープ３０の一端部を昇降機構２１における可動部２６の上端部にまたは引抜きフレームに取付けて、可動部２６と引抜きフレームおよび把持ヘッドを同時に昇降させる構成であってもよい。
【００３１】
さらに、前記サイドエントリー型の成形品取出装置において、ワイヤーロープ３０の一端部を昇降機構２１における可動部２６の上端部または引抜きフレームに取付けて、可動部２６と引抜きフレームを同時に昇降させる一方、前記実施形態で説明した鉛直姿勢のリニアモータからなる昇降機構２１と同一構造の昇降機構２１を別途追加するとともに、可動部２６の重量と把持ヘッドの重量のトータル重量につり合う値または略つり合う値に設定したカウンターウェイトを別途追加して、ワイヤロープ３０の他端部を追加したカウンターウェイトの上端部に取付け、このワイヤーロープ３０で把持ヘッドを昇降させる構成、すなわち、引抜きフレームと把持ヘッドを個別の昇降機構２１で昇降させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】トラバース型の成形品取出装置に備えられる昇降装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。
【図４】図１の作動状態説明図である。
【図５】カウンターウェイトの異なる実施形態を示す説明図である。
【図６】従来例の全体構成図である。
【図７】図６の作動状態説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
２０  昇降装置
２１  昇降機構
２２  昇降フレーム
２３  ワーク把持ヘッド
２４  カウンターウェイト
２５  リニアモータの固定子（固定部）
２６  リニアモータの可動子（可動部）
【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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