JP2005246935A - 成形品取出装置及び該装置を搭載した成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】 天井の低い設置場所でも成形機に搭載することができ、成形機に搭載したまま輸送ができるような成形品取出装置を提供する。
【解決手段】 成形品取出装置を構成する第１ユニット3はベース10、第１〜第３アーム12，14，16、第１昇降アーム17からなる。第２ユニット4は第４〜第６アーム20，22，24、第２昇降アーム25からなる。第２ユニット4は、中間ベース部材18を介して第３アーム16に着脱可能とされている。各アームの回転軸11，13，15，19，21，23は同一軸方向である。第１、第２昇降アーム17，25の先端には成形品やランナを把持し取り出す把持手段を備える。成形機上部に取り付けても各アームは水平方向に回転するから、背を低く構成できる。幅を成形機の幅内に収めることができる。また、駆動源を少なくしベルトとプーリを用いて、他のアームが回動しても第３，第６アーム16、24の姿勢を一定に保持する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、成形機から成形品を取り出す成形品取出装置及び該成形品取出装置を搭載する成形機に関する。

成形機で成形品が成形され、金型が開き、この開かれた金型内に残留する成形品やランナを取り出すために、成形機と共に成形品取出装置が配置される。この成形品取出装置は、直線軸を組み合わせた直交座標型の取出機が一般的である。
図１３は、この直交座標型の取出機の一例である。成形機１に対し、直交座標型の取出機１００のベース１０１が取り付けられ、該ベース１０１は成形機１の長手方向に対し直交する方向（Ｘ軸方向）に移動する移動部材１０２をガイドするガイド手段を備えている。移動部材１０２には、該移動部材の移動方向（Ｘ軸方向）に直交する方向（Ｙ軸方向）に移動可能に成形品取り出し機構１０３及びランナ取り出し機構１０４が取り付けられている。該成形品取り出し機構１０３及びランナ取り出し機構１０４は、先端に取り付けられたハンドや吸着具等の成形品把持手段１０５，ランナ把持手段１０６を備え、前記Ｘ，Ｙ軸方向に直交する方向（Ｚ軸方向）に駆動されるようになっている。この構成によって、成形品把持手段１０５，ランナ把持手段１０６は、直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に移動でき、型開きされた金型内の成形品やランナを保持し取り出すものである。

また、直交座標型の取出機の代わりに多関節ロボットで構成された成形品取出装置により成形品を金型から取り出すようにしたものも開発されている（特許文献１、２参照）。図１４は、垂直多関節ロボットを成形品取出装置として構成した従来例の一例である。
成形機１の固定盤２０８上には、成形品取出装置２００のベース２０１が固定され、該ベース２０１に沿って、直線軸２０２が紙面垂直方向に移動する。この直線軸には、紙面に平行な面内で動作する２つのアーム２０３，２０４及び先端の手首軸２０５を備えている。手首軸２０５には成形品把持手段としてのハンド２０６が取り付けられている。ハンド２０６は、直線軸により紙面上下方向に、又、２つのアーム２０３，２０４の協調動作によって、紙面左右方向及び上下方向に駆動され、固定盤２０８と可動盤２０９に取り付けられ、型開きされた金型２０７に残留する成形品をハンド２０６で把持して取り出すようになっている。

特開平１０−９５０２８号公報 特開平９−２０１８４９号公報

上述した直交座標型の取出機の場合、上下方向（Ｚ軸方向）にハンド等の成形品、ランナ把持手段を移動させねばならないことから、そのガイド部を必要とし、成形機にこの取出機を搭載したとき、全高が高くなり、天井の低い場所では成形機に取り付けることができないという問題がある。
また、成形機の長手方向に対して直交する方向（図１３でのＸ軸方向）にもハンド等を移動させることから、その移動のためのガイド部材が成形機の横に大きくはみ出すことになることになるので、成形機に取出機を取り付けたまま輸送することが難しく、別々に輸送する必要があり、輸送、及び設置の手間がかかるという問題がある。

さらに、可動部を直線状に移動させる直線軸は構成部品が多い上、一つ一つのコストが割高であるため、コスト低減が難しい。
直線移動のストロークを延長するためには、別の直線軸ユニットを用意して置き換える必要がある。
すなわち、ランナ取出把持手段及びランナ取出機構（ランナ上下軸）を付加的に後で取り付けることが難しいため、最初からランナ取り出しが可能な構成で購入する必要があり、無駄な場合が発生し費用が割高となる。また、図１５に示すように、成形品取り出し機構１０３とランナ取り出し機構１０４は、移動部材１０２のに設けられたガイドレール１０２ａに共に装着されているケースが多いため、一方を容易に着脱することが難しい。

以上のように直交座標型の取出機の場合、各種問題を有している。一方、多関節ロボットで構成された成形品取出装置においては、ロボット先端の手首が大きいため、型開きした金型内に侵入できないことから、金型内に侵入できるような長いハンド等を準備する必要がある。それでも狭い場所では侵入しにくい、といった使いにくい面がある。又、取出機は成形機の固定盤上等の成形機上部に取り付けられることが多いが、従来の取出機を構成するロボットの各アームは垂直面上で旋回することから天井の低い場所での設置は難しいという問題を有する。
そこで、本発明の目的は、天井の低い設置場所でも成形機に搭載することができ、成形機に搭載したまま輸送ができるような成形品取出装置を提供することにある。

成形機に搭載され、該成形機の金型の型開時に成形品を取り出す成形品取出装置において、本願請求項１に係わる発明は、成形機に固定されるベースと、該ベースに対して垂直な第１軸回りに回転可能に一端が取り付けられた第１アームと、該第１アームの他端に前記第１軸と平行な第２軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第２アームと、該第２アームの他端に前記第２軸と平行な第３軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第３アームと、該第３アームに対して昇降動作し先端に第１把持手段が設けられた第１昇降アームとを備え、高さを低く、幅を狭いものにしたことを特徴とする成形品取出装置である。

又、請求項２に係わる発明は、さらに、前記第３アームに固定された中間ベース部材と、該中間ベース部材に対して前記第３軸と平行な第４軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第４アームと、該第４アームの他端に前記第４軸と平行な第５軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第５アームと、該第５アームの他端に前記第５軸と平行な第６軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第６アームと、該第６アームに対して昇降動作し先端に第２把持手段が設けられた第２昇降アームとを備えたものである。そして、請求項３に係わる発明は、前記中間ベース部材から前記第２昇降アームまでを１つのユニットとし、前記第３アームに対して着脱可能としたものである。

さらに、請求項４に係わる発明は、中心軸が前記第４軸と一致するように前記中間ベース部材に固定された第５プーリと、該第５プーリと第３ベルトで連結され且つ中心軸が前記第５軸と一致するように前記第５アームに固定された第６プーリと、該第６プーリと同軸に配置されるとともに第４アームに固定された第７プーリと、該第７プーリと第４ベルトで連結され且つ中心軸が前記第６軸と一致するように前記第６アームに固定された第８プーリと、前記第４軸の略近傍で前記第５プーリと対向する位置に配置された第４アーム駆動手段とを備え、前記第５プーリと前記第６プーリの径の比を２：１とし、前記第７プーリと前記第８プーリの径の比を１：２とし、第４アームと第５アームの関節長さを同じとすることによって、第６アームを姿勢を変えずに直線移動ができるようにした。
また、請求項５に係わる発明は、中心軸が前記第１軸と一致するように前記ベースに固定された第１プーリと、該第１プーリと第１ベルトで連結され且つ中心軸が前記第２軸と一致するように前記第１アームに対して回転可能に取り付けられた第２プーリと、該第２プーリと同軸且つ一体となって回転するよう構成された第３プーリと、該第３プーリと第２ベルトで連結され且つ中心軸が前記第３軸と一致するように前記第３アームが固定された第４プーリと、前記第１軸の略近傍で前記第１プーリと対向する位置に配置された第１アーム駆動手段と、前記第２軸の略近傍で前記第２、３プーリと対向する位置に配置された第２アーム駆動手段とを備え、前記第１プーリと前記第２プーリの径を同じとする共に、前記第３プーリと前記第４プーリの径を同じとした。これにより前記第３アームの姿勢を保持して移動できるようにした。
請求項６に係わる発明は、前記第１プーリ、前記第２プーリ、前記第３プーリ及び前記第４プーリを中空とし、ケーブル及び／又はホースを通すようにした。請求項７に係わる発明は、さらに、前記第１アーム、第２アーム、第３アームも中空構造とし、前記ケーブル及び／又はホースを該各アームの中空内にも通すようにした。

請求項８に係わる発明は、前記第５プーリ、前記第６プーリ及び前記第７プーリを中空とし、ケーブル及び／又はホースを通すようにした。さらに、請求項９に係わる発明は、前記第４アーム、第５アーム、第６アームも中空構造とし、前記ケーブル及び／又はホースを該各アームの中空内にも通すようにした。請求項１０に係わる発明は、前記ベースが固定される搭載位置を成形機の長手方向と直交する方向にずらせるよう、前記ベースに取り付け位置変更手段を設けものとした。
又、請求項１１に係わる発明は、上述した各成形品取出装置のいずれかを搭載した成形機である。

本発明の成形品取出装置は、高さが低く構成できるから、天井の低い場所でも成形機の上部に取り付けることができる。又、幅を狭く構成でき、成形機の幅内に収めることができるから、成形機に取り付けて輸送することもできる。さらには、動作エリアの変更やランナ取り出し手段の着脱なども容易にできる。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、成形機１の上部に本発明の一実施形態の成形品取出装置２を搭載させたときの概要斜視図である。成形品取出装置２は、成形機１の固定盤上など成形機１の上部に取り付けられている。この実施形態の成形品取出装置２は、第１昇降アームを駆動する第１のユニット３と該第１のユニット３の先端に着脱可能に取り付けられた第２ユニット４で構成されている。

図２は、この成形品取出装置２のアーム構成を説明する説明図である。成形機１に成形品取出装置２を取り付けるベース１０には、該ベースに対して垂直方向の第１軸１１の回りに回転可能に第１アーム１２の一端が取り付けられている。該第１アーム１２の他端には、第１軸と平行な第２軸１３の回りに回転可能に第２アーム１４の一端が取り付けられ、該第２アーム１４の他端には、第２軸と平行な第３軸１５の回りに回転可能に第３アーム１６の一端が取り付けられている。そして、この第３アーム１６には、第３軸１５と平行な軸方向に移動する第１昇降アーム１７を備える。

上述したベース１０，第１軸１１，第１アーム１２，第２軸１３，第２アーム１４，第３軸１５，第３アーム１６，第１昇降アーム１７によって第１のユニット３を構成する。さらに、この第１のユニット３の先端である第３アーム１６には、中間ベース部材１８が、ねじ等で着脱可能に取り付けられている。中間ベース部材１８には、第３軸１５と平行な第４軸１９の回りに回転可能に第４アーム２０の一端が取り付けられ、該第４アームの他端には、第４軸と平行な第５軸２１の回りに回転可能に第５アーム２２の一端が取り付けられている。さらに、第５アーム２２の他端には第５軸２１と平行な第６軸２３の回りに回転可能に第６アーム２４が取り付けられ、該第６アーム２４には第６軸２３の軸方向と平行な方向に移動する第２昇降アーム２５を備えている。この中間ベース部材１８，第４軸１９，第４アーム２０，第５軸２１，第５アーム２２，第６軸２３，第６アーム２４，第２昇降アーム２５によって第２のユニット４を構成する。

図３は、第１のユニット３と第２のユニット４を分離したときの状態を説明する図であり、中間ベース部材１８を第３アーム１６から取り外し、及び装着することによって第１のユニット３に対して第２のユニット４を分離、結合できるように構成されているものである。例えば第１のユニット３で成形品取り出し手段を構成し、第２のユニット４でランナ取り出し手段を構成するようにして、必要に応じてこの第２のユニット４の着脱をするようにするものである。

このアーム機構の第１〜第６アーム１２，１４，１６，２０，２２，２４は、全て同一軸方向の軸回りに回動するもので、ベース１０が成形機の上部に取り付けられれば、鉛直軸回りに水平面上で回動するものであり、第１，第２昇降アーム１７，２５のみが鉛直方向に移動するのみである。これによって、本実施形態の成形品取出装置２は、図１に示すように、成形機１の上部に取り付けても全体の高さを、従来の成形品取出装置にと比較して小さくすることができるものである。

図４は、第１のユニット３の構成を示す図である。
中空構造で構成されたベース１０には、第１アーム１２の一端が挟み込むように軸支され、第１軸１１の回りに回転可能に取り付けられている。モータ及び減速機等で構成される第１アーム駆動手段２６により、第１アーム１２は、第１軸１１回りに回転駆動される。又、該第１アーム駆動手段２６と対向する位置に、貫通する中空穴が設けられたプーリ２７がベース１０に固着され、該プーリ２７は、中空の第１アーム１２内に突出している。
第１アーム１２の他端の内部には、第２プーリ２８が第２軸１３の回りに回転可能に取り付けられている。該第２プーリ２８には一体的に第３のプーリ２９が設けられており、貫通する穴で中空構造に形成されている。第２プーリ２８は第１アーム１２内に、第３プーリ２９は第２アーム１４内に位置するように取り付けられている。第１プーリ２７と第２プーリ２８間には第１ベルト３０が掛けられている。

第２アーム１４は、第１アーム１２の先端に設けられた第２軸１３の回りに回転可能にその一端が軸支され、第１アーム１２の中空内部に配設されたモータ、プーリとベルト等で構成された第２アーム駆動手段３１により、第２軸１３の回りに回転駆動されるようになっている。又、この第２アーム１４も中空で構成され、前記第２プーリ２８と一体的に構成された第３プーリ２９が該第２アーム１４の中空内部に配設されるように構成されている。第２アーム１４の他端には第３アーム１６に固定された第４プーリ３２が第３軸１５の回りに回転可能に第２アーム１４に軸支されている。該第４プーリ３２は貫通する穴が設けられて中空構造とされ、第２アーム１４の中空内部に配置されている。該第４プーリ３２と第３プーリ２９間には第２ベルト３３が掛けられている。

第３アーム１６も中空構造で構成され、その先端部には、第１昇降アーム１７が取り付けられている。該１昇降アーム１７は、モータ及び減速伝動機構からなる第１昇降アーム駆動手段３４によって駆動され、鉛直方向（図面上下方向）に移動する。該第１昇降アーム１７の先端には、ハンドや吸着具等の成形品やランナを把持する第１把持手段３５を備えている。

第１、第２アーム駆動手段２６，３１，第１昇降アーム駆動手段３４、第１把持手段３５を駆動するための電力や空気等の動力供給や信号のためのケーブルやホース等は、中空構造で構成されたベース１０、第１，第２，第３，第４プーリ、及び第１，第２，第３アームの中空内部を通され、各駆動手段に接続される。なお、各アームを中空で構成しないときには、ケーブルやホースは各プーリの中空部を通して各アームの側面等に這わせて配設される。又、第１〜第４のプーリの径は全て同一にしてもよく、少なくとも、第１プーリ２７と第２プーリ２８の径は同じとし、又、第３のプーリ２９と第４プーリ３２の径は同じとするものである。

図５は、第２のユニット４の構成を示す図である。
第３アーム１６に取り付けられる中間ベース部材１８も中空構造とされ、第４アーム２０を第４軸回りに回転させる第４アーム駆動手段４０が内部に配置され、第４軸１９を中心軸とした第５プーリ４１が中間ベース部材１８の第４アーム駆動手段４０と対向する位置に固定されている。この第５プーリ４１も貫通する中空穴構造とされ、中空の第４アーム２０の内部に突出している。第４アーム２０の他方の端部には、第５軸２１回りに回転可能に第６プーリ４２が第４アーム２０に回転自在に軸支されると共に、第５アーム２２に固定されている。該第６プーリ４２は貫通する穴を有し、該穴には第７プーリ４３の中空軸４３ａが貫通して、その先端が第４アーム２０に設けられた固定部材４４で固定されている。第７プーリ４３は第５アーム２２の中空内部に配置されている。すなわち、第７プーリ４３の中心軸は第５軸２１と一致し、第６プーリ４２と同軸となっている。第５プーリ４１と第６プーリ４２には第３ベルト４５が掛けられている。

第５アーム２２の他方の端部には第８プーリ４６が回転可能に第５アームに軸支されると共に第６アーム２４の一端に固定されている。第７プーリ４３と第８プーリ４６は第５アーム２２の中空内部に配置されその間に第４ベルト４７が掛けられている。
第６アーム２４も中空構造で構成され、他方の端部には第２昇降アーム２５が取り付けられている。該２昇降アーム２５は、モータ及び減速伝動機構からなる第２昇降アーム駆動手段４８によって駆動され、鉛直方向（図面上下方向）に移動する。該第２昇降アーム２５の先端には、ハンド等の第２把持手段４９を備えている。
各駆動手段４０，４８、及び第２把持手段４９に供給する電力や空気等の動力供給や信号のためのケーブルやホースは、中空構造の中間ベース部材１８，第５プーリ４１，第４アーム２０，第７プーリ４３，第５アーム２２，第８プーリ４６，第６アーム２４等の中空内部を通って各駆動手段に接続される。各アームを中空で構成しないときには、ケーブルやホースは各プーリの中空部を通して各アームの側面等に這わせて配設される。又、第５プーリ４１と第６プーリ４２の径の比を２：１とし、第７プーリ４３と第８プーリ４６の径の比を１：２としている。又、第４アーム２０と第５アーム２２の関節長さは同一とされている。すなわち、第４軸１９と第５軸２１間の距離と第５軸２１と第６軸２３間の距離は同一となるように構成されている。

次に、この実施形態の成形品取出装置の動作を説明する。
まず、第１のユニット３の動作について説明する。図６は、この第１のユニット３の動作説明図であり、図６（ａ）に示すように、第１，第２アーム１２、１４の中心軸線が一致し、線Ｌ１上にあるとする。なお、符号ａ１，ａ２，ａ３で示す三角形の印は、第１，第２（第３）、第４のプーリの回転位置を示すために所定位置に付された印である。

図６（ａ）の状態において、第１アーム駆動手段２６で第１アーム１２がθだけ回転させられたとする。このときの状態を図６（ｂ）に示す。中心線Ｌ１はＬ２となる。第１プーリ２７はベースに固定されているから、回転しない。一方、第２プーリ２８は、該第２プーリ２８が回転自在に取り付けられた第１アーム１２がθだけ回転すること、及びベース１０に固定された第１プーリ２７との間に第１ベルト３０が掛けら、第１，第２プーリ２７，２８の径が同じであることから、第１アーム１２に対して相対的に逆方向にθだけ回転する。第２プーリ２８と一体の第３プーリ２９もθだけ回転する。該第３プーリ２９と第２ベルト３３が掛けられている第４プーリ３２も回転し、その回転角は、第３プーリ２９と第４プーリ３２径が同一であるからθとなる。第４プーリ３２がθだけ回転するから、該第４プーリ３２に固定された第３アーム１６もθだけ回転する。その結果、図６（ｂ）に示すように、第１アーム１２が回転しても、同じ回転量だけ第３アーム１６も逆方向に回転することになり、第３アーム１６の姿勢は変化せず、常に一定方向の向きを保持する。

次に図６（ｃ）、（ｄ）を参照しながら、第２アーム駆動手段３１を駆動し、第２アーム１４を回転させたときの動作を説明する。
図６（ｃ）の状態（なお、第２アーム１４の中心線をＬ３とする）から、第２アーム駆動手段３１によって第２アーム１４をαだけ反時計方向に回転させたとする。中心線Ｌ３はＬ４となる。第３プーリ２９は、第２プーリ２８と一体であり、第１アーム１２、第１プーリ２７が回転しないので、該第３プーリ２９は回転しない（第１アームに対して相対回転は行わない）。一方、第４プーリ３２は第３プーリ２９との間に第２ベルト３３が掛けられているので、第２アーム１４が回転すると相対的に逆方向に回転する。第３プーリと第４プーリの径は同一であるから、第４プーリ３２の回転は、第２アーム１４の回転量αと同じとなりその方向が逆となる。その結果、第４プーリ３２に固定された第３アーム１６は、第２アーム１４の回転量だけ逆方向に回転し、図６（ｄ）に示すように、その姿勢は図６（ｃ）における第２アーム１４の回転前の姿勢と同じとなる。

よって、第１アーム１２と第２アーム１４の回転が重畳してなされても、第３アーム１６の姿勢は変化せず、常に一定方向の向きを保持する。すなわち、第３アーム１６に取り付けられた第１昇降アーム１７の先端に取り付けられたハンド等の第１把持手段３５の向きは、常に一定に保持されることになり、型開きした金型の面に対して常に一定の姿勢を保持させることができるものである。又、第１軸１１の回りに第１アーム１２が回転し、第２軸１３の回りに第２アーム１４が回転することから、第２アーム１４の先端に取り付けられた第３アーム１６（及び第１昇降アーム１７）を、水平面上において任意の直線移動及び円弧移動をさせることができるものである。

次に第２のユニット４の動作について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）はこの第２のユニット４の動作説明図である。図中符号ｂ１〜ｂ３で示す三角形は、プーリの回転を示すために各プーリの所定位置に対して付された印である。図７（ａ）に示すように、第４軸１９と第６軸２３の中心を結ぶ直線Ｌ５上に第５軸２１があり、第４アーム２０と第５アーム２２の中心軸が同一線上にある状態から、図７（ｂ）に示すように、第４アーム２０が第４アーム駆動手段４０で時計方向にβだけ回転させられたとする。このときの第４軸１９と第５軸２１を結ぶ直線をＬ６とする。第５プーリ４１は中間ベース部材１８に固定されているものであるから回転しない。しかし、この第５プーリ４１との間に第３ベルト４５が掛けられた第６プーリ４２は、第４アーム２０の回転により相対的に回転する。その回転は、第５プーリ４１と第６プーリ４２の径が２：１であることから、逆方向で２倍となる。すなわち逆方向に２β回転する。第５アーム２２は、第６プーリ４２に固定されているから、第６プーリ４２と共に移動するとともに、第６プーリ４２の２βの回転により２β回転する。第５軸２１と第６軸２３を結ぶ直線Ｌ７は、第４軸１９と第５軸２１を結ぶ直線をＬ６に対して反時計方向に２β回転した方向となる。

又、第４アーム２０に固定された第７プーリ４３は、第５軸２１の回りには回転しないが、第５アーム２２が２βだけ第５軸２１の回りに回転することから、第７プーリ４３と第４ベルト４７が掛けられた第８プーリ４６は、第５アーム２２の回転方向とは逆方向に相対的に回転する。このとき、第７プーリ４３と第８プーリ４６の径は１：２であることから、第８プーリ４６はβだけ逆方向（時計方向）に回転する。これより、第８プーリ４６に固定された第６アーム２４は、その姿勢を変えることはない。

図７（ａ）に示した状態では第６アーム２４は直線Ｌ５に対して所定の姿勢関係にある。図７（ｂ）に示すように第４アーム２０が時計回りにβ回転すると、第４軸１９と第５軸２１を結ぶ直線をＬ６は回転前の直線Ｌ５の方向から時計回りにβ回転回転したものとなり、第５アーム２２が回転しないとすれば、直線Ｌ５に対する第６アーム２４の姿勢と直線Ｌ６に対する第６アーム２４の姿勢と同じとなり、第６アーム２４は直線Ｌ５に対する時計回りにβ回転した姿勢となる。しかし、実際は第５アーム２２が反時計回りに２β回転するから、第６アーム２４の姿勢は時計方向にβ、反時計方向に２β回転することになり、合計で反時計方向にβ回転する。しかし、第８プーリ４６が時計回りにβ回転するから、第６アーム２４の姿勢は図７（ａ）の姿勢と同じ姿勢を保持することになる。

一方、図７（ｂ）において、直線Ｌ６と直線Ｌ７とのなす角は前述したように２βである。そこで、第５軸２１の中心を通り、元の直線Ｌ５と平行な直線Ｌ８を補助線として引くと、該補助線Ｌ８は角度２βを等分割するものである。すなわち、第５軸２１と第６軸２３とを結ぶ直線Ｌ７は、直線Ｌ５に対してβの角度で交差する線である。しかも、第４アーム２０と第５アーム２２の関節長さは同一（第４軸１９と第５軸２１間の距離と第５軸２１と第６軸２３間の距離は同一）であるから、第６軸２３の中心は直線Ｌ７上で第５軸２１の中心から第４アーム２０の長さ（第４軸１９と第５軸２１間の距離）と同じ距離の位置にある。すなわち、第４軸１９、第５軸２１、第６軸２３を結ぶ三角形は２等辺三角形であり、その底辺の両側の等しい角度βは、図７（ａ）で示した直線Ｌ５からの回転角に等しい角度であるから、第６軸２３は、図７（ａ）で示した直線Ｌ５に沿って直線移動することになる。
図８は、この直線移動の説明図で、第４アーム駆動手段４０によって第４アーム２０を第４軸１９の回りに回動させることによって、第６軸２３は、直線Ｌ５に沿って移動し、且つ第６アーム２４はその姿勢を変えずに移動するものである。

本実施形態では、上述したように、第１のユニット３には、第１，第２，第３アーム１２，１４，１６の３つの回動するアームを備えているにも拘わらず、２つのアーム駆動手段２６，３１しか備えていない。成形品取出装置においては、型開きした金型から成形品等を取り出すものであることから、成形品等を取り出す金型面に対して、第３アーム１６に取り付けられた第１昇降アーム先端のハンド等の第１把持手段の姿勢を一定に保持して金型面に対して所定方向（たとえは金型面の法線方向）に移動させる必要があり、その移動方向が限定されている。このことから、ハンド等の把持手段の姿勢を一定に保持して移動させるようにすればよいことから、本実施形態では、駆動手段の１つを省略して、その変わりに上述したプーリとベルトによって、第３アーム１６、ハンド等の第１把持手段３５の姿勢を一定に保持するようにしたものである。もちろん各アーム毎にそのアームを駆動する駆動手段を設けて第３アーム１６、ハンド等の第１把持手段３５の姿勢を一定に保持して移動させることもできるものである。

同様に、第２のユニット４においても、第４アーム２０，第５アーム２２、第６アーム２４をそれぞれ駆動する駆動手段を設けて、本実施形態と同様な動作をさせるようにしてもよいものである。本実施形態では、１つの駆動手段のみでも、上述したプーリとベルトによって、第６アーム２４、及び該第６アーム２４に取り付けられた第２昇降アーム２５、さらには、この第２昇降アーム２５の先端に取り付けられたハンド等の第２把持手段４９の姿勢を変えずに直線移動させるようにしたものである。

図９は、本実施形態による本発明の効用を説明するための本実施形態の成形品取出装置２を成形機１の上部に取り付けたときの平面図による説明図である。又、図１０は、本実施形態と比較するために、図１３に示した直交座標型の取出機を成形機に取り付けたときの平面図である。
図９（ａ）に示すように、本実施形態の成形品取出装置２を成形機１の上部に取り付けたとき、成形機１の幅内に納まり、成形機１からはみ出すことはない。又、本成形品取出装置２は、第１〜第６アームは、鉛直軸回りに回転するアームであり、成形品やランナを取り出すための第１、第２昇降アームのみが鉛直方向に移動するものであるから、本成形品取出装置２の高さは従来の成形品取出装置と比較して高くはならないので、成形機１に本発明の成形品取出装置２を取り付けた状態でも全高は高くならず、成形機１に成形品取出装置２を取り付けたままの輸送することができる。

一方、従来の直交座標型の取出機の場合、図１０に示すように、成形機１の幅からはみ出し、高さ方向にも移動する部材を備えているため成形機に取出機を取り付けたまま輸送することはできず、別々に輸送し、成形機の設置場所で取出機も組み立て取り付けなければならない。

又、図９（ｂ）は、成形機より成形品を取るときの成形品取出装置２の状態を示し、図９（ｃ）は、成形品を排出するときの状態を示している。この図９（ｂ），（ｃ）から分かるように、成形品取出装置２の動作中においても、専有する幅方向の空間は、図１０に示すような直交座標型の取出機と比較して少なくてすむものである。

図１１、図１２は、成形品を排出する位置の違いにより、成形品取出装置２の成形機１への取り付け位置を変えた例を示すものである。成形品取出装置２のベース１０を、取り付け穴が複数設けられたアダプタプレート５０を取り付け位置変更手段として備えるものとする。該アダプタプレート５０を有するベースを成形機１に取り付け、図１１に示すように、成形機１の中心からのオフセットを抑えて成形機の倒れに対するバランスを考慮した標準的な搭載位置と、図１２に示すように、成形品の排出位置が成形機から遠いような場合には、成形機１の中心から必要とする分オフセットして成形品取出装置２を搭載するようにする。

なお、図１１，図１２において（ａ）は、成形品を金型から取り出すときの状態を示し、（ｂ）は成形品を排出位置に排出する状態を示している。

本発明の成形品取出装置の一実施形態を搭載した成形機の斜視図である。 同実施形態の成形品取出装置におけるリンク構造の説明図である。 同実施形態の成形品取出装置において第１のユニットから第２ユニットを分離した状態を説明する説明図である。 同実施形態の成形品取出装置における第１のユニットの構成を示す図である。 同実施形態の成形品取出装置における第２のユニットの構成を示す図である。 同実施形態の成形品取出装置における第１のユニットの動作説明図である。 同実施形態の成形品取出装置における第２のユニットの動作説明図である。 同実施形態の成形品取出装置における第２のユニットでの第６アームの直線移動の説明図である。 同実施形態の成形品取出装置を成形機に取り付けたときの平面図による動作状態の説明図である。 従来の直交座標型の取出機を成形機に取り付けたときの平面図である。 アダプタプレートを用いて成形品取出装置を成形機の標準位置に取り付けたときのときの動作状態を示す平面図である。 アダプタプレートを用いて成形品取出装置を成形機のオフセットして取り付けたときのときの動作状態を示す平面図である。 従来の直交座標型の取出機を成形機に取り付けたときの斜視図である。 垂直多関節ロボットを成形品取出装置として成形機に取り付けた従来例の一例の正面図である。 従来の直交座標型の取出機における成形品取り出し機構とランナ取り出し機構の取り付け状態を説明する説明図である。

符号の説明

１ 成形機
２ 成形品取出装置
３ 第１のユニット
４ 第２のユニット
１０ ベース
１１ 第１軸
１２ 第１アーム
１３ 第２軸
１４ 第２アーム
１５ 第３軸
１６ 第３アーム
１７ 第１昇降アーム
１８ 中間ベース部材
１９ 第４軸
２０ 第４アーム
２１ 第５軸
２２ 第５アーム
２３ 第６軸
２４ 第６アーム
２５ 第２昇降アーム
２６ 第１アーム駆動手段
２７ 第１プーリ
２８ 第２プーリ
２９ 第３プーリ
３０ 第１ベルト
３１ 第２アーム駆動手段
３２ 第４プーリ
３３ 第２ベルト
３４ 第１昇降アーム駆動手段
３５ 第１把持手段
４０ 第４アーム駆動手段
４１ 第５プーリ
４２ 第６プーリ
４３ 第７プーリ
４４ 固定部材
４５ 第３ベルト
４６ 第８プーリ
４７ 第４ベルト
４８ 第２昇降アーム駆動手段
４９ 第２把持手段
５０ アダプタプレート

Claims (11)

1. 成形機に搭載され、該成形機の金型の型開時に成形品を取り出す成形品取出装置において、
   成形機に固定されるベースと、
   該ベースに対して垂直な第１軸回りに回転可能に一端が取り付けられた第１アームと、
   該第１アームの他端に前記第１軸と平行な第２軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第２アームと、
   該第２アームの他端に前記第２軸と平行な第３軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第３アームと、
   該第３アームに対して昇降動作し先端に第１把持手段が設けられた第１昇降アームとを備えたことを特徴とする成形品取出装置。
2. 前記第３アームに固定された中間ベース部材と、
   該中間ベース部材に対して前記第３軸と平行な第４軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第４アームと、
   該第４アームの他端に前記第４軸と平行な第５軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第５アームと、
   該第５アームの他端に前記第５軸と平行な第６軸の回りに回転可能に一端が取り付けられた第６アームと、
   該第６アームに対して昇降動作し先端に第２把持手段が設けられた第２昇降アームとを備えた請求項１に記載の成形品取出装置。
3. 前記中間ベース部材から前記第２昇降アームまでを１つのユニットとし、前記第３アームに対して着脱可能とした請求項２に記載の成形品取出装置。
4. 中心軸が前記第４軸と一致するように前記中間ベース部材に固定された第５プーリと
   該第５プーリと第３ベルトで連結され且つ中心軸が前記第５軸と一致するように前記第５アームに固定された第６プーリと、
   該第６プーリと同軸に配置されるとともに第４アームに固定された第７プーリと、
   該第７プーリと第４ベルトで連結され且つ中心軸が前記第６軸と一致するように前記第６アームに固定された第８プーリと、
   前記第４軸の略近傍で前記第５プーリと対向する位置に配置された第４アーム駆動手段と備え、
   前記第５プーリと前記第６プーリの径の比を２：１とし、前記第７プーリと前記第８プーリの径の比を１：２とし、第４アームと第５アームの関節長さを同じとしたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の成形品取出装置。
5. 中心軸が前記第１軸と一致するように前記ベースに固定された第１プーリと、
   該第１プーリと第１ベルトで連結され且つ中心軸が前記第２軸と一致するように前記第１アームに対して回転可能に取りつれられた第２プーリと、
   該第２プーリと同軸且つ一体となって回転するよう構成された第３プーリと、
   該第３プーリと第２ベルトで連結され且つ中心軸が前記第３軸と一致するように前記第３アームに固定された第４プーリと、
   前記第１軸の略近傍で前記第１プーリと対向する位置に配置された第１アーム駆動手段と、
   前記第２軸の略近傍で前記第２、３プーリと対向する位置に配置された第２アーム駆動手段とを備え、
   前記第１プーリと前記第２プーリの径を同じとする共に、前記第３プーリと前記第４プーリの径を同じとした請求項１乃至４内いずれか１項に記載の成形品取出装置。
6. 前記第１プーリ、前記第２プーリ、前記第３プーリ及び前記第４プーリを中空とし、ケーブル及び／又はホースを通すようにした請求項５に記載の成形品取出装置。
7. 前記第１アーム、第２アーム、第３アームを中空構造で構成し、前記ケーブル及び／又はホースを該各アームの中空内を通すようにした請求項６に記載の成形品取出装置。
8. 前記第５プーリ、前記第６プーリ及び前記第７プーリを中空とし、ケーブル及び／又はホースを通すようにした請求項４に記載の成形品取出装置。
9. 前記第４アーム、第５アーム、第６アームを中空構造で構成し、前記ケーブル及び／又はホースを該各アームの中空内を通すようにした請求項８に記載の成形品取出装置。
10. 前記ベースが固定される搭載位置を成形機の長手方向と直交する方向にずらせるよう、前記ベースに取り付け位置変更手段を設けた請求項１乃至９の内いずれか１項に記載の成形品取出装置。
11. 請求項１乃至１０の内いずれか１項に記載の成形品取出装置を搭載した成形機。
    

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