JP2002036312A - 落下防止装置及び製品取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降フレーム等の移動部材の落下を防止して
安全性を高めた落下防止装置及び製品取出装置を提供す
る。 【解決手段】 プーリ（４４、４６）に懸け回されて回
動するベルト（昇降ベルト３０）に昇降フレーム（３
２）を取り付け、ベルトに撓みや破断が生じたとき、昇
降フレーム（３２）を固定部材（昇降フレーム２８）側
に固定することにより、昇降フレームの落下を防止し、
安全性を高めている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ベルトの回動によ
って昇降する部材の落下を防止する落下防止装置及び製
品取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、樹脂成形機には成形品を取り出す
製品取出装置（取出ロボット）が設置され、製品取出の
自動化及び省力化が図られている。この製品取出装置に
はプーリに懸け回されて回動する昇降ベルトに昇降フレ
ームが取り付けられ、この昇降フレームに製品を把持す
る把持アームが取り付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
製品取出装置では、昇降フレームを支持する昇降ベルト
に撓みや破断が発生すると、昇降フレームが落下するお
それがある。昇降フレームが落下すると、把持アームや
周辺機器等を損傷させ、作業者に危険性が及ぶことにな
る。

【０００４】そこで、本発明は、昇降フレーム等の移動
部材の落下を防止して安全性を高めた落下防止装置及び
製品取出装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の落下防止装置及
び製品取出装置は、プーリ（４４、４６）に懸け回され
て回動するベルト（昇降ベルト３０）に昇降フレーム
（３２）を取り付け、ベルトに撓みや破断が生じたと
き、昇降フレーム（３２）を固定部材（昇降フレーム２
８）側に固定することにより、昇降フレームの落下を防
止し、安全性を高めている。

【０００６】請求項１に係る本発明の落下防止装置は、
プーリ（４４、４６）に懸け回されて回動するベルト
（昇降ベルト３０）と、このベルトの一端に固定されて
前記ベルトの回動により昇降する昇降フレーム（３２）
と、前記ベルトに撓み又は破断が生じたとき、前記昇降
フレームを固定部材（昇降フレーム２８）側に固定させ
る落下阻止手段（落下防止装置５０）とを備えたことを
特徴とする。即ち、プーリに懸け回されたベルトに回転
駆動力が付与されると、ベルトはその回転駆動力の方向
に従って回動する。ベルトに取り付けられている昇降フ
レームは、このベルトの回動によって上方向又は下方向
に移動する。何らかの原因でベルトに撓みが生じ、又は
破断が生じると、回転駆動力からベルトが開放され、破
断時には昇降フレームが落下することになる。そこで、
昇降フレームに落下阻止手段を設置し、ベルトに撓みや
破断が生じたとき、昇降フレームを固定部材に固定させ
て昇降フレームの落下を防止し、安全性を高めたもので
ある。

【０００７】請求項２に係る本発明の落下防止装置は、
プーリ（４４、４６）に懸け回されて駆動力が付与され
て回動するベルト（昇降ベルト３０）と、このベルトの
一端に固定されて前記ベルトの回動により昇降する昇降
フレーム（３２）と、前記ベルトの他端に固定されると
ともに前記昇降フレーム上に係止され、前記ベルトに撓
み又は破断が生じたとき、前記昇降フレームと固定部材
（昇降フレーム２８）との間に介在して前記昇降フレー
ムの落下を阻止するストッパ（可動ホルダ８８）とを備
えたことを特徴とする。即ち、ベルトの一端に昇降フレ
ームを固定し、その他端にストッパを固定し、このスト
ッパを昇降フレームに係止させることにより、ベルトに
撓みや破断が生じたとき、ストッパが昇降フレームと固
定部材との間に介在されるので、昇降フレームの落下を
防止することができる。

【０００８】請求項３に係る本発明の製品取出装置は、
樹脂成形機等に設置されて製品の取出しに用いられる製
品取出装置であって、固定部材（昇降フレーム２８）に
取り付けられたプーリ（４４、４６）に懸け回されて回
動するベルト（昇降ベルト３０）と、このベルトの一端
に取り付けられて昇降フレーム（３２）に固定され、前
記ベルトの回動により前記昇降フレームを昇降させる固
定ホルダ（８６）と、前記ベルトの他端に固定されると
ともに前記固定ホルダに係止され、前記ベルトに撓み又
は破断が生じたとき、弾性手段（コイルスプリング１１
０）からの復帰力により移動して前記固定ホルダと前記
固定部材との間に挟み込まれ、前記昇降フレームの落下
を阻止する可動ホルダ（８８）とを備えたことを特徴と
する。

【０００９】ベルトの一端には固定ホルダを介して昇降
フレームが固定され、その他端には可動ホルダが取り付
けられ、この可動ホルダが固定ホルダに係止されている
から、ベルトの回動により昇降フレームが昇降する。固
定ホルダと可動ホルダとの間には弾性手段が設置されて
おり、ベルトに一定の張力が作用しているとき、その弾
性手段は圧縮状態（又は伸長状態）に保持されている。
このとき、ベルトには回転駆動力が付与される。そし
て、ベルトに撓みや破断が生じると、ベルトの張力から
開放されて弾性手段の復元力により、可動ホルダは移動
する。この移動の結果、可動ホルダと固定ホルダとの間
に挟み込まれ、昇降フレームの落下を阻止する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１及び図２には、本発明の落下
防止装置及び製品取出装置の実施の形態である樹脂成形
機の一部及び製品取出ロボットの一部が示されている。

【００１１】樹脂成形機２には、固定ダイプレート４及
び可動ダイプレート６が設けられ、固定ダイプレート４
及び可動ダイプレート６には金型８、１０が取り付けら
れ、固定ダイプレート４の背面側には金型８、１０の接
合時、そのキャビティ内に溶融した樹脂を射出、注入す
る射出装置１２が設けられている。

【００１２】固定ダイプレート４の上部には取出ロボッ
ト１４の脚部１６が固定されており、この脚部１６によ
ってＸ軸フレーム１８が設置されるとともに、このＸ軸
フレーム１８上にＹ軸フレーム２０が設置されている。
Ｙ軸フレーム２０上には固定部２２を介して昇降可能な
Ｚ軸フレーム２４が支持されている。Ｚ軸フレーム２４
は、固定部２２に支持されたボールネジ２６によって昇
降する第１の昇降フレーム２８と、この昇降フレーム２
８の上下動により回動する昇降ベルト３０により昇降す
る第２の昇降フレーム３２とを備えている。昇降フレー
ム３２の先端部には製品を掴むチャック部３３が取り付
けられている。二点鎖線で示す部分Ａはチャック部３３
の移動可能範囲を示している。

【００１３】昇降フレーム２８には軸受３４、３６によ
ってボールネジ２６が取り付けられ、ボールネジ２６に
はボールネジナット３８が取り付けられ、このボールネ
ジナット３８は固定部２２に回転可能に支持されてい
る。このボールネジナット３８にはサーボモータ４０の
回転力が減速ベルト４２を介して付与され、ボールネジ
ナット３８の回転は上下方向の駆動力に変換されてボー
ルネジ２６を上下動させ、昇降フレーム２８を昇降させ
る。

【００１４】昇降フレーム２８にはプーリ４４、４６が
離間して回転可能に取り付けられ、各プーリ４４、４６
には昇降ベルト３０が懸け回されている。この実施形態
では、昇降ベルト３０に歯付きベルト、プーリ４４、４
６に歯付きプーリが使用されているが、歯付きの場合に
はタイミングを付与する上で有利であるが、必ずしも歯
付きである必要はない。

【００１５】昇降ベルト３０には落下防止装置５０を介
して昇降フレーム３２が取り付けられているとともに、
固定部２２に設けられた固着部５２に固着されている。
落下防止装置５０は、昇降ベルト３０の撓みや破断を検
出し、昇降フレーム３２の落下を防止する。昇降ベルト
３０に対する固定部２２及び昇降フレーム３２の各固定
位置は、プーリ４４、４６を挟んで対向するとともに、
図２に示すように、例えば、昇降フレーム３２の固定位
置をプーリ４４の近傍に設定すれば、固定部２２はプー
リ４６側に設定することにより、昇降フレーム３２及び
固定部２２の固定位置が昇降フレーム２８に対し、昇降
フレーム３２の移動可能範囲を規定することになる。そ
して、この実施形態では、昇降フレーム２８、３２が互
いに上下方向に平行状態に設定されている。

【００１６】次に、図３は、落下防止装置及び製品取出
装置の具体的な構成例を示しており、ボールネジ２６の
駆動機構及び固定部２２は、ボールネジ２６に係合され
たボールネジナット３８には図示しないギア機構を介し
てプーリ５４が取り付けられ、このプーリ５４とサーボ
モータ４０側のプーリ５６との間に減速ベルト４２が懸
け回されている。サーボモータ４０はＹ軸フレーム２０
に支持板６０を介して取り付けられている。減速ベルト
４２にはその撓みや破断を検出してボールネジナット３
８の回転を阻止することにより昇降フレーム３２の落下
を防止する落下防止機構６２が設けられている。ボール
ネジナット３８やギア機構が取り付けられた固定部２２
には固着部５２が設けられ、この固着部５２には固着手
段として複数のボルト６４によって昇降ベルト３０が強
固に固着されている。

【００１７】次に、図４〜図７は本発明の落下防止装置
の具体的な構成例を示し、図４は昇降ベルトの張力設
定、落下防止装置と昇降フレームとの関係を示す図、図
５は落下防止装置の要部側面図、図６はその固定ホルダ
の平面図、図７はその可動ホルダ等の平面図である。

【００１８】プーリ４４側には昇降ベルト３０の張力設
定機構６６が設けられている。昇降フレーム２８には上
下方向に位置が調節可能な可動軸受部６８が固定手段で
ある複数のボルト７０、７２によって取り付けられ、こ
の可動軸受部６８には支持軸７４によってプーリ４４が
支持されている。可動軸受部６８の下側には、昇降フレ
ーム２８に突設された固定部７６に張力調整ボルト７８
が取り付けられている。この張力調整ボルト７８によっ
て可動軸受部６８を上方に押し上げることにより、昇降
ベルト３０に所望の張力を設定することができる。

【００１９】そして、昇降フレーム２８には例えば、Ｃ
チャネル部材で構成されて平行して立壁８０、８２が設
けられ、各立壁８０、８２の間隔内に昇降フレーム３２
が設置されている。この昇降フレーム３２は上部側の壁
面に設置された落下防止装置５０を介して昇降ベルト３
０に固定されている。

【００２０】落下防止装置５０は、図５に示すように、
昇降フレーム３２に固定されるホルダ本体８４、このホ
ルダ本体８４に固定される固定ホルダ８６、移動可能な
可動ホルダ８８を備えている。ホルダ本体８４は、昇降
フレーム３２に一体に固定され、可動ホルダ８８を係止
する係止部９０、９２が形成されている。このホルダ本
体８４の上部側には複数のボルト９４によって固定ホル
ダ８６が固定され、この固定ホルダ８６には昇降ベルト
３０の一端が挟み込まれてボルト９８等の固定手段によ
って固定されている。この固定ホルダ８６には係止部９
０、９２側に傾斜面１００が形成されているとともに、
固定ホルダ８６と昇降フレーム２８との間に一定の隙間
１０２が設けられている。

【００２１】ホルダ本体８４の係止部９０、９２と固定
ホルダ８６との間にはストッパとしての可動ホルダ８８
が設置され、この可動ホルダ８８には固定ホルダ８６の
傾斜面１００に対応した傾斜面１０４が形成されて楔状
を成している。この可動ホルダ８８には昇降ベルト３０
の他端が挟み込まれて複数のボルト１０６等の固定手段
で固定されている。固定ホルダ８６には可動ホルダ８８
の移動方向を規制するとともに横揺れを防止するガイド
板１０７、１０９が取り付けられている。そして、係止
部９０、９２にはそれぞれ支持シャフト１０８によって
支持された弾性手段としての一対のコイルスプリング１
１０が設置されている。図６は、可動ホルダ８８を設置
前のホルダ本体８４及び固定ホルダ８６、図７は可動ホ
ルダ８８を示し、ホルダ本体８４に可動ホルダ８８を設
置すると、各コイルスプリング１１０の先端部が可動ホ
ルダ８８の後端部に当接される。即ち、昇降ベルト３０
に適当な張力が付与されているとき、各コイルスプリン
グ１１０は圧縮されて可動ホルダ８８がホルダ本体８４
の係止部９０、９２に係止された状態を呈する。

【００２２】そして、図８は、製品取出装置の制御装置
の要部を示している。Ｘ軸フレーム、Ｙ軸フレーム及び
Ｚ軸フレームの各駆動部を制御する制御手段として制御
部１１２が設置され、例えば、Ｚ軸フレーム２４に設置
されているサーボモータ４０には制御部１１２からの制
御出力に応じてパワードライバ１１４から駆動電流が流
れる。この駆動電流の検出は電流検出回路１１６を以て
検出され、その検出電流は電流／トルク変換器１１８を
以てトルクに変換され、制御部１１２の制御入力とな
る。また、サーボモータ４０の回転は回転検出手段であ
るエンコーダ１２０によって検出され、その検出出力は
位置検出器１２２に加えられ、その回転位置を表す検出
出力が制御部１１２に加えられている。そして、昇降ベ
ルト３０の伸びによる撓み、又は破断が生じた際に、制
御部１１２が発生した表示制御出力は表示装置１２４に
加えられ、昇降ベルト３０の撓みや破断時の異常状態を
告知する表示が行われる。

【００２３】次に、動作を説明する。サーボモータ４０
を回転させると、その回転力がボールネジナット３８に
加えられ、ボールネジ２６を摺動させる。この結果、昇
降フレーム２８を昇降させ、その昇降に応じて昇降ベル
ト３０が回転し、昇降フレーム３２を昇降させる。即
ち、初期状態では、図９に示すように、ボールネジ２６
が上方に移動しているとき、各昇降フレーム２８、３２
は上方に位置し、縮小状態にある。図１０に示すよう
に、ボールネジ２６が最も下方に移動したとき、各昇降
フレーム２８、３２は下方に位置し、伸長状態となる。

【００２４】また、昇降ベルト３０が緊張状態にあると
き、図１１に示すように、各コイルスプリング１１０は
圧縮されて可動ホルダ８８がホルダ本体８４の係止部９
０、９２に係止された状態を呈し、昇降フレーム２８の
昇降に応じて昇降フレーム３２を昇降させることができ
る。

【００２５】そして、図１２に示すように、昇降ベルト
３０が伸びによって撓み、又は昇降ベルト３０に破断が
生じると、可動ホルダ８８によって圧縮状態にあったコ
イルスプリング１１０の復元力によって可動ホルダ８８
は押し上げられ、その傾斜面１００と固定ホルダ８６側
の傾斜面１０４との滑りにより、固定ホルダ８６と昇降
フレーム３２に対して固定部材とも言うべき昇降フレー
ム２８の立壁８０との隙間１０２に可動ホルダ８８が挟
み込まれ、その結果、昇降フレーム３２は昇降フレーム
２８に固定される。即ち、昇降ベルト３０の撓みや破断
による昇降フレーム３２の落下が阻止される。

【００２６】このとき、サーボモータ４０は軽負荷ない
し無負荷となり、このような負荷変動は駆動電流の増加
を呈し、この駆動電流の増加が電流検出回路１１６によ
って検出され、電流／トルク変換器１１８からその電流
に応じたトルクが制御部１１２に加えられる。即ち、駆
動電流の異常はトルク異常を呈するので、昇降ベルト３
０の撓みや破断の異常状態が検出され、表示装置１２４
に表示される。この表示は、視覚的又は聴覚的に行うこ
とができ、作業者はその表示を確認して異常状態を認識
することができる。

【００２７】なお、実施の形態では、製品取出装置を例
に取って説明したが、本発明の落下防止装置は、製品取
出装置以外における部材の落下防止に用いることができ
るものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プーリに懸け回されて回動するベルトによって昇降する
昇降フレームがベルトの撓み又は破断により落下するの
を確実に防止でき、安全性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の落下防止装置及び製品取出装置の実施
形態を示す図である。

【図２】Ｚ軸フレームの摺動機構を示す図である。

【図３】落下防止装置及び製品取出装置の具体的な構成
例におけるボールネジ及び昇降ベルトの駆動機構を示す
図である。

【図４】昇降ベルトの張力設定機構、昇降フレームの落
下防止装置を示す図である。

【図５】昇降フレームの落下防止装置の要部を示す側面
図である。

【図６】落下防止装置のホルダ本体及び固定ホルダを示
す平面図である。

【図７】可動ホルダを示す平面図である。

【図８】制御装置を示すブロック図である。

【図９】昇降フレームの縮小状態を示す図である。

【図１０】昇降フレームの伸長状態を示す図である。

【図１１】正常時の落下防止装置を示す側面図である。

【図１２】異常時の落下防止装置を示す側面図である。

【符号の説明】

２８ 昇降フレーム（固定部材） ３０ 昇降ベルト ３２ 昇降フレーム ４４、４６ プーリ ５０ 落下防止装置 ８６ 固定ホルダ ８８ 可動ホルダ １１０ コイルスプリング（弾性手段）

フロントページの続き (72)発明者 松永 晋悟 静岡県富士市西柏原新田201番地 高木産 業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F202 AM04 CA11 CB01 CM11 CM90

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プーリに懸け回されて回動するベルト
   と、 このベルトの一端に固定されて前記ベルトの回動により
   昇降する昇降フレームと、 前記ベルトに撓み又は破断が生じたとき、前記昇降フレ
   ームを固定部材側に固定させる落下阻止手段と、 を備えたことを特徴とする落下防止装置。
2. 【請求項２】 プーリに懸け回されて駆動力が付与され
   て回動するベルトと、 このベルトの一端に固定されて前記ベルトの回動により
   昇降する昇降フレームと、 前記ベルトの他端に固定されるとともに前記昇降フレー
   ム上に係止され、前記ベルトに撓み又は破断が生じたと
   き、前記昇降フレームと固定部材との間に介在して前記
   昇降フレームの落下を阻止するストッパと、 を備えたことを特徴とする落下防止装置。
3. 【請求項３】 樹脂成形機等に設置されて製品の取出し
   に用いられる製品取出装置であって、 固定部材に取り付けられたプーリに懸け回されて回動す
   るベルトと、 このベルトの一端に取り付けられて昇降フレームに固定
   され、前記ベルトの回動により前記昇降フレームを昇降
   させる固定ホルダと、 前記ベルトの他端に固定されるとともに前記固定ホルダ
   に係止され、前記ベルトに撓み又は破断が生じたとき、
   弾性手段からの復帰力により移動して前記固定ホルダと
   前記固定部材との間に挟み込まれ、前記昇降フレームの
   落下を阻止する可動ホルダと、 を備えたことを特徴とする製品取出装置。