JP2003127145A - 成型品取出機 - Google Patents
成型品取出機Info
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Abstract
移動させて装置自体を小型化及び軽量化することができ
る成型品取出機を提供する。 【解決手段】樹脂成形機から成型品を取出す成型品取出
機のチャックを移動するチャック移動装置を、多数の永
久磁石極歯が移動分解能に応じたピッチで設けられ、フ
レームに設けられた所定長さの固定子及び該固定子に対
して微小間隔をおいて相対して移動可能に設けられ、固
定子の相対面に多数の電磁石極歯が移動分解能に応じた
ピッチで設けられた可動子からなるリニアモータと、可
動子に固定される第1可動フレームと、該第1可動フレ
ームに移動可能に支持され、先端部に被移動部材が設け
られる第2可動フレームと、第1可動フレームの長手方
向両端部に回転可能に支持された回転体に張設され、一
部がフレームに固定されると共に他部が第2可動フレー
ムにそれぞれ固定される走行部材とから構成する。固定
子と第1及び第2可動フレームの各長手方向長さはほぼ
チャックの移動距離の可動フレーム個数分の1とする。
Description
型品を取り出す成型品取出機、詳しくはチャックを駆動
部材の移動ストロークの所定数倍の距離及び速度で移動
させる倍速機構を備えた成型品取出機に関する。
は、例えばチャックを昇降するチャック移動装置として
上下方向に軸線を有し、サーボモータ等の電動モータが
連結された送りねじに昇降フレームに固定されたナット
を噛み合わせ、送りねじの回転に伴って昇降フレームを
上下移動させる送りねじ駆動機構を採用している。
じとして少なくとも要求されるチャックの昇降量(移動
距離)以上の軸線方向長さのものを使用する必要があ
り、チャックの昇降ストロークが長い大型の成型品取出
機にあっては長尺状の送りねじを使用する必要があっ
た。このため、装置高が高くなって大型化していた。
ば特開平2−188220号公報に示す倍速機構を提案
したが、該倍速機構を備えた成型品取出機にあっては、
上下駆動機構として送りねじ駆動機構を採用しているた
め、駆動機構自体の部品点数が多くなって駆動機構の複
雑化及び重量化が避けられなかった。
品間に生じる摩擦力により余分の運動エネルギーが消費
されるため、電動モータとしての高出力及び高トルクの
ものを使用する必要があり、装置自体が大型化及び重量
化すると共に高コスト化していた。
ために発明されたものであり、その課題とする処は、駆
動機構の簡易化を図りながらチャックを倍速移動させて
装置自体を小型化及び軽量化することができる成型品取
出機を提供することにある。
動して樹脂成形機から成型品を取出す成型品取出機にお
いて、チャックを移動するチャック移動装置は多数の永
久磁石極歯が移動分解能に応じたピッチで設けられ、フ
レームに設けられた所定長さの固定子及び該固定子に対
して微小間隔をおいて相対して移動可能に設けられ、固
定子の相対面に多数の電磁石極歯が移動分解能に応じた
ピッチで設けられた可動子からなるリニアモータと、可
動子に固定される第1可動フレームと、該第1可動フレ
ームに移動可能に支持され、先端部に被移動部材が設け
られる第2可動フレームと、第1可動フレームの長手方
向両端部に回転可能に支持された回転体に張設され、一
部がフレームに固定されると共に他部が第2可動フレー
ムにそれぞれ固定される走行部材とからなり、固定子と
第1及び第2可動フレームの各長手方向長さをほぼチャ
ックの移動距離の可動フレーム個数分の1にすることを
特徴とする。
て説明する。 実施形態1 図1〜図3において、成型品取出機1の本体フレーム3
はその基台部が樹脂成形機(図示せず)の固定側取付盤
5の上面に固定され、樹脂成形機の軸線直交方向(X軸
方向)が金型の上方から樹脂成形機外の操作側(または
反操作側)に至る長さからなる。
が往復移動可能に支持される。該X軸走行体7はX軸サ
ーボモータ9が連結されたX軸駆動機構(図示せず)に
よりX軸方向へ往復移動される。
(Y軸方向)へ延びるY軸フレーム11が設けられ、該
Y軸フレーム11にはY軸走行体13が移動可能に支持
される。該Y軸走行体13はY軸サーボモータ15が連
結されたY軸駆動機構(図示せず)によりY軸方向へ往
復移動される。
X軸サーボモータ9及びY軸サーボモータ15がそれぞ
れ連結された各送りねじに、X軸走行体7及びY軸走行
体13にそれぞれ設けられたナットを噛み合わせた送り
ねじ駆動機構、本体フレーム3及びY軸フレーム11に
張り付けられたそれぞれの有端ベルトに、X軸走行体7
及びY軸走行体13に取り付けられたX軸サーボモータ
9及びY軸サーボモータ15の回転軸にそれぞれ設けら
れた回転体を噛み合わせた有端ベルト駆動機構、本体フ
レーム3及びY軸フレーム11にそれぞれ回転可能に支
持され、一方にX軸サーボモータ9及びY軸サーボモー
タ15が連結された一対の回転体間にそれぞれ張設され
た無端ベルトの一部を対応するX軸走行体7及びY軸走
行体13に固定した無端ベルト駆動機構等のようにX軸
サーボモータ9及びY軸サーボモータ15の回転運動を
往復直線移動へ変換する公知の駆動機構であればよい。
てのチャック昇降装置17が設けられている。該チャッ
ク昇降装置17の上下フレーム19はチャック21の上
下移動ストロークの約1/2の高さでY軸走行体13に
固定され、該上下フレーム19の前面にはチャック21
の移動分解能に応じたピッチで多数の永久磁石極歯(図
示せず)が設けられた固定子23が上下方向の全体にわ
たって取り付けられる。
してのチャック21の移動分解能に応じたピッチで多数
の電磁石極歯(図示せず)が設けられた可動子25が固
定子23に対して微小間隔をおいて相対した状態で上下
方向へ移動可能に支持される。
される駆動部材は公知のリニアモータであり、その詳細
構造及び駆動作用(原理)については、その説明を省略
する。
ェンスや磁気位置検出器等の位置検出器27が上下方向
にわたって取り付けられ、上下フレーム19に対する可
動子25の移動位置を検出する。図は位置検出器27と
してタイミングフェンスを使用した場合を示し、上下フ
レーム19とほぼ一致する長さでチャック21の移動分
解能に応じた間隔をおいて多数のスリットが形成された
タイミングフェンス27aを使用すると共に該タイミン
グフェンス27aを挟んで発光部材と受光部材の光ユニ
ット27bを設け、発光部材から受光部材に対し、タイ
ミングフェンス27aによる光の通過及び遮断に伴って
出力される信号により可動子25の移動位置及び距離を
検出する。
ム19とほぼ一致する長さでチャック21の移動分解能
に応じた間隔毎にN極及びS極が交互に配列された磁気
位置検出帯を取り付けると共にこれに相対する可動子2
5にホール素子を取り付け、可動子25の移動に伴う磁
気変化によりホール素子からの信号により可動子25の
移動位置及び距離を検出する磁気位置検出器(図示せ
ず)を使用してもよい。
1可動フレーム29に設けられる一方の回転体31に連
結されるロータリーエンコーダー等の回転位置検出器で
あってもよい。
トロークの約1/2の上下長さからなる第1可動フレー
ム29が固定される。該第1可動フレーム29の上下各
端部には歯付きプーリやスプロケット等からなる一対の
回転体31が夫々回転可能に支持され、これら回転体3
1には歯付きベルトやチェーン等の無端走行部材33が
張設される。そして該無端走行部材33の一部は上下フ
レーム19またはY軸走行体13に固定される。
が上下方向にわたって固定され、該上下ガイド35には
第2可動フレーム37が上下方向へ移動可能に支持され
る。該第2可動フレーム37は第1可動フレーム29と
同様にチャック21の上下移動ストロークの約1/2の
上下長さからなり、無端走行部材33の一部が固定され
る。そして第2可動フレーム37の下部にはチャック2
1が、必要に応じて反転駆動部材、水平駆動部材(何れ
も図示せず)を介して取り付けられる。
を垂直位置と下方を向く水平位置の間で反転回動するも
のである。また、水平駆動部材はチャック21のチャッ
ク面を水平方向へ回動するものである。これら反転駆動
部材及び水平駆動部材は金型内から成型品を取出す際や
保持した成型品を解放する際にチャック21の姿勢を制
御するものである。
下部にはバランサー39が取り付けられる。該バランサ
ー39の具体例としては、例えば単動形エアーシリンダ
ーとし、切換えバルブ39a及びリリーフ弁39bによ
り、常にはチャック昇降装置17の重量を支承する圧力
のエアーを正圧室内に供給してシリンダーロッドを上方
へ付勢することによりチャック昇降装置17の重量を受
承してチャック昇降装置17を無負荷状態にする。
下方へ移動する際に圧力制御バルブにより正圧室内の空
気を、その圧力が常にチャック昇降装置17の重量を支
承する圧力になるように排気制御し、チャック昇降装置
17を常に無負荷状態で移動させる。尚、チャック21
を急激に上方へ移動させるには、チャック昇降装置17
の重量に応じた圧力以上の空気を正圧室内に供給し、ま
た、反対にチャック21を急激に下降させるには、正圧
室内の空気を強制排気してそれぞれの方向へ高速移動さ
せるように制御する。
機1によるチャック21の倍速移動作用を説明する。先
ず、成型品取出機1の取出し動作の概略について説明す
ると、チャック21が金型上方の待機位置にて待機した
状態で樹脂成形機から型開完了信号が成型品取出機1に
入力されると、チャック昇降装置17を駆動してチャッ
ク21を型開した金型間に位置する下方位置へ移動させ
る。
ャック21を、成型品を保持した可動金型に相対する前
進位置へ移動させた後に該可動金型内の突出し機構を作
動して成型品をチャック21に突き出して保持させる。
次に、Y軸サーボモータ15を逆転駆動して成型品を保
持したチャック21を後退位置へ戻した後に、チャック
昇降装置17を逆転駆動してチャック21を待機位置へ
戻す。
品を保持したチャック21を解放位置へ移動した後に、
X軸サーボモータ9、Y軸サーボモータ15及びチャッ
ク昇降装置17を選択的に駆動してチャック21を、成
型品を収容するコンテナ(図示せず)上の所定の位置へ
移動し、該状態にてチャック21による成型品の保持を
解除して取出し動作を終了する。
際、可動子25の電磁石極歯を選択的に駆動して相対す
る固定子23における永久磁石の間に発生する磁気吸引
力及び磁気反発力により可動子25を上方または下方へ
移動して第1可動フレーム29を移動させる。
走行部材33の一部がY軸走行体13に固定されている
ため、Y軸走行体13に対する第1可動フレーム29の
移動に伴って無端走行部材33を走行させることにより
無端走行部材33の一部が固定されて第1可動フレーム
29に支持された第2可動フレーム37を上方または下
方へ移動させる。
レーム29をチャック21の移動距離の約1/2で移動
させると共に移動する第1可動フレーム29に対してチ
ャック21の移動距離の約1/2でそれぞれ移動させる
ことによりチャック21を第1可動フレーム29及び第
2可動フレーム37の約2倍の距離及び速度で移動させ
ることになる。
る駆動機構として固定子23及び可動子25からなるリ
ニアモータを使用し、固定子23に対して可動子25を
非接触で移動させるため、機械的エネルギーロスを低減
して消費電力を少なくすることができる。
レーム29の停止時にはバランサー39によりチャック
昇降装置17全体の重量を支承するため、固定子23に
対して可動子25を直流拘束して停止保持させる際の直
流拘束電力を最小にすることができる。
には、バランサー39を構成するエアーシリンダにおけ
る正圧室側のエアーを徐々に排気して内部圧力が常にチ
ャック昇降装置17の重量を支承する圧力になるように
制御されるため、固定子23及び可動子25をほぼ無負
荷状態で駆動してチャック21を下動させることができ
る。
際には、バランサー39を構成するエアーシリンダの正
圧室内にエアーを供給してチャック昇降装置17の重量
を支承するため、上記と同様にほぼ無負荷状態で固定子
23及び可動子25を駆動してチャック21を上動させ
る。
ータを使用して接触抵抗を低減すると共にチャック21
の移動距離の約1/2の長さの固定子23、第1及び第
2可動フレーム29・37を使用し、これらの長さの約
2倍の距離及び速度でチャック21を移動させることが
できる。特に、リニアモータを構成する固定子23にあ
っては短い低コストのものを使用することができ、装置
自体を低コスト化することができる。
ことができる。1.上記したチャック昇降装置17は、
電源ON後においては固定子23と可動子25の直流拘
束によりチャック21が上方へ移動した状態を保つこと
ができるが、電源OFF時には直流拘束により上方にお
けるチャック21の停止状態を保つことができず、チャ
ック21が最下方へ移動した状態になる。
には、ロック機構を設けてチャックの移動を規制する構
造を採用する必要がある。ロック機構としては、電源を
OFFする際にチャックを最上方へ移動した状態で錠止
部材(フック、軸等)を可動子に係合したり、挿嵌した
りして移動を規制することによりチャック21を停止保
持することができる。
ンダを図示したが、チャック21を含む可動部分の重量
に見合う重さのウェイトにより重量を支承する構成であ
ってもよい。
17に倍速リニア機構を採用した成型品取出機1とした
が、本実施形態はX軸走行体7の駆動機構に倍速リニア
機構を採用して被移動部材をX軸走行体とした成型品取
出機に関する。尚、Y軸走行体13の駆動機構としてX
軸走行体7と同様の倍速リニア機構を採用して被移動部
材をY軸走行体13とした成型品取出機であってもよ
く、その場合におけるY軸の倍速機構として同様の構造
とすればよく、その詳細な説明を省略する。
面にはX軸走行体7の移動ストロークの約1/2の長さ
からなる固定子73が取り付けられている。該固定子7
3は永久磁石からなり、その上面には多数の永久磁石極
歯(図示せず)がX軸走行体7の移動分解能に応じたピ
ッチで設けられている。
5が、固定子73に対して微小間隔をおいて相対してX
軸方向へ移動可能に支持されている。該可動子75は固
定子73の相対面にX軸走行体7の移動分解能とほぼ一
致する間隔をおいて形成された多数の電磁石極歯(図示
せず)にコイルを巻回した電磁石からなり、各電磁石極
歯を選択的に磁気駆動することにより固定子73におけ
る各永久磁石極歯の間に生じる磁気吸引作用及び磁気反
発作用により可動子75をX軸方向へ移動させる。
動可能に支持された第1走行フレーム77の端部が固定
される。該第1走行フレーム77はX軸走行体7の移動
距離約1/2の長さからなり、その両端部には歯付きプ
ーリ、スプロケット等の一対の回転体79が回転可能に
支持される。そして各回転体79には歯付きベルトまた
はチェーン等の無端走行部材81が張設され、該無端走
行部材81の一部は本体フレーム3に固定される。
が長手方向全体にわたって取り付けられ、該支持ガイド
83には第2走行フレーム85がX軸方向へ移動可能に
支持される。該第2走行フレーム85は第1走行フレー
ム77と同様にX軸走行体7の移動距離の約1/2の長
さからなり、無端走行部材81の一部が固定される。
は本体フレーム3に移動可能に支持される取付台87が
固定され、該取付台87には上記したX軸走行体7が固
定される。
87の取付け位置は、X軸駆動装置の駆動初期状態にお
いてX軸走行体7が樹脂成形機の金型上方に位置するよ
うに設定される。
巻回された夫々コイルに駆動電流が選択的に付加される
と、電磁石極歯の励磁により相対する固定子73におけ
る夫々の永久磁石極歯との間に生じる磁気吸引力及び磁
気反発力により可動子75、従って第1走行フレーム7
7を所定の方向へ移動させる。
フレーム3に固定されているため、第1走行フレーム7
7の移動に伴って無端走行部材81が走行し、該無端走
行部材81の一部が固定された第2走行フレーム85を
同時に移動させる。
レーム77の移動と同期して該第1走行フレーム77上
にて第2走行フレーム85を移動させることによりX軸
走行体7を、第1走行フレーム77及び第2走行フレー
ム85の移動距離及び速度の約2倍で移動させる。
約1/2の長さからなる固定子73及び可動子75と第
1走行フレーム77及び第2走行フレーム85を使用し
てX軸走行体7を、これら長さの約2倍の距離及び速度
で移動させることができる。
は、チャック21及びX軸走行体7を約2倍速で移動さ
せるものとしたが、3倍速以上の構造としてもよい。
示すようにチャック移動装置101のリニアモータを構
成する可動子103に、チャック21の移動距離の約1
/3の長さからなる第1フレーム105を固定すると共
に該第1フレーム105の長手方向両端部に一対の回転
体107を回転可能に支持し、これら回転体107に一
部が固定フレーム111に固定された第1走行部材10
9を張設する。
05と同様の長さからなる第2フレーム113を移動可
能に支持すると共に第1走行部材109の一部を固定す
る。該第2フレーム113の長手方向両端部にて回転可
能に支持された回転体115に一部が第1フレーム10
5に固定された第2走行部材117を張設する。
117の一部が固定された第3フレーム119を移動可
能に支持する構成により第1フレーム105、第2フレ
ーム113及び第3フレーム119の長手方向長さの約
3倍の距離及び速度で第3フレーム119の先端部に設
けられたチャック21を移動させる。
1乃至第4可動フレームをチャック21の移動距離のほ
ぼ1/4の長さとし、これら可動フレームに走行可能に
張設された走行部材の一部を固定すればよい。
りリニアモータを構成したが、X軸及びY軸の駆動機構
のように重量物を移動させる場合にあっては、複数組の
固定子及び可動子によりリニアモータを構成することに
より高トルク化することができる。
は、基本的には固定子と可動子とを直流拘束して制動停
止させる構成であるが、第1可動フレームに設けられる
一方の回転体に制動装置を設け、該制動回転体の回転を
規制することによりチャックを移動停止させる構成であ
ってもよい。制動装置としては電磁ソレノイド等により
作動する制動部材により回転体と一体に回転する制動盤
を圧接して制動する構造とすればよい。
成するリニアモータにおける固定子と可動子の配置関係
が逆の場合であり、いずれの場合においても固定子又は
可動子に対して可動子又は固定子が非接触のため、騒音
を低減することができる。
変換する必要がないため、エネルギーロスを少なくする
ことができ、これによりリニアモータとして低トルクの
ものを使用することができると共に消費電力を少なくす
ることができる。
して成型品を取出す成型品取出機において、少なくとも
1軸方向に請求項1及び2に記載されたチャック移動装
置を採用したもので、上記した効果を達成できる。
移動する駆動部材として請求項1及び2基際のチャック
移動装置を採用した場合であり、この場合においては可
動部材の重量を支承するバランス部材を採用することに
より可動部材をほぼ無負荷状態で移動してチャックを昇
降させることができる。
ニアモータとして低トルクのものを生できると共に消費
電力を少なくして装置自体を低コスト化することができ
る。また、可動子自体を小型化することができ、これに
伴って可動部材を軽量化して上記した効果を更に顕著化
することができる。
らチャックを倍速移動させて装置自体を小型化及び軽量
化することができる。
る。
ャック昇降装置、21−チャック、23−固定子、25
−可動子、29−第1可動フレーム、31−回転体、3
3−無端走行部材、37−第2可動フレーム
Claims (8)
- 【請求項1】チャックを移動して樹脂成形機から成型品
を取出す成型品取出機において、チャックを移動するチ
ャック移動装置は多数の永久磁石極歯が移動分解能に応
じたピッチで設けられ、フレームに設けられた所定長さ
の固定子及び該固定子に対して微小間隔をおいて相対し
て移動可能に設けられ、固定子の相対面に多数の電磁石
極歯が移動分解能に応じたピッチで設けられた可動子か
らなるリニアモータと、可動子に固定される第1可動フ
レームと、該第1可動フレームに移動可能に支持され、
先端部に被移動部材が設けられる第2可動フレームと、
第1可動フレームの長手方向両端部に回転可能に支持さ
れた回転体に張設され、一部がフレームに固定されると
共に他部が第2可動フレームにそれぞれ固定される走行
部材とからなり、固定子と第1及び第2可動フレームの
各長手方向長さはほぼチャックの移動距離の可動フレー
ム個数分の1からなる成型品取出機。 - 【請求項2】チャックを移動して樹脂成形機から成型品
を取出す成型品取出機において、チャック移動装置は多
数の電磁石極歯が移動分解能に応じたピッチで設けら
れ、フレームに設けられた所定長さの固定子及び該固定
子に対して微小間隔をおいて相対して移動可能に設けら
れ、固定子の相対面に多数の永久磁石極歯が移動分解能
に応じたピッチで設けられた可動子からなるリニアモー
タと、可動子に固定される第1可動フレームと、該第1
可動フレームに移動可能に支持され、先端部に被移動部
材が設けられる第2可動フレームと、第1可動フレーム
の長手方向両端部に回転可能に支持された回転体に張設
され、一部がフレームに固定されると共に他部が第2可
動フレームにそれぞれ固定される走行部材とからなり、
固定子と第1及び第2可動フレームの各長手方向長さは
ほぼチャックの移動距離の可動フレーム個数分の1から
なる成型品取出機。 - 【請求項3】チャック移動装置はチャックを樹脂成形機
の軸線方向、軸線直交方向及び上下方向の少なくともい
ずれかに移動させる請求項1又は2の成型品取出機。 - 【請求項4】チャックを上下方向へ移動するチャック移
動装置には該チャック移動装置の重量を受承し、ほぼ無
負荷状態での移動を可能にするバランス部材を設けた請
求項3の成型品取出機。 - 【請求項5】バランス部材は流体圧シリンダーからな
り、該流体圧シリンダーに対する流体の供給及び排出を
制御してチャックを、ほぼ無負荷状態で移動可能にした
請求項4の成型品取出機。 - 【請求項6】回転体は歯付きプーリからなると共に走行
部材は歯付きベルトからなる請求項1または2の成型品
取出機。 - 【請求項7】回転体はスプロケットからなると共に走行
部材はチェーンからなる請求項1または2の成型品取出
機。 - 【請求項8】リニアモータは被移動部材の重量に応じて
複数組の固定子及び可動子から構成した請求項1または
2の成型品取出機。
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JP2001327080A JP2003127145A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 成型品取出機 |
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JP (1) | JP2003127145A (ja) |
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2001
- 2001-10-25 JP JP2001327080A patent/JP2003127145A/ja active Pending
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