JP2007111751A - インサート金具用の装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業安全性と作業効率性を保持した上で、製品取り出し用ロボットアームに対する重量的な負担を軽減する。
【解決手段】 支持板５の移動に抵抗を与えた状態で、製品チャックＡ１をチャック解除状態として、当該製品チャックＡ１でスライド部８の後端を前方へ押動することによりスライド部８が前進してチャック本体６を開いてチャック解除し、前記製品チャックＡ１をスライド部８から離間させて当該スライド部８に対する押動を解除することにより、スライド部８が付勢手段の付勢力によって後退し、チャック本体６を閉じることによりインサート金具をチャックする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダイカスト鋳造により製品を成型する際に、インサート金具を装着するのに用いられるインサート金具用の装着装置に関する。

ダイカスト鋳造により製品を成型する際に、インサート金具を装着するのに用いられるインサート金具用装着装置に関する先行技術文献情報として下記特許文献１が挙げられる。
このインサート金具用装着装置は、製品取り出し用ロボットアームの製品チャック部に金具挟持部が具備されてなり、インサート金具を装着する際には、前記金具挟持部でインサート金具をチャックして、製品取り出し用のロボットアームを作動させて、製品の所定位置に装着するものである。
前記金具挟持部は、２枚の弾性挟持板からなり、この両弾性挟持板でインサート金具を弾性的にチャックする構造にされている。
特開２００３−２２５７５３号公報(〔０００８〕〜〔００１５〕、〔図２〕〜〔図４〕)

ところで、前記製品取り出し用ロボットアームは、当該１本の製品取り出し用ロボットアームによって、製品取り出し及びインサート金具装着が自動的に行えるため、作業安全性の向上と作業効率性の向上が見込まれるその一方、当該製品取り出し用ロボットアームは、製品取り出し用の製品チャックとインサート金具挟持用の金具挟持部が常時装備されているので、通常の製品取り出し用ロボットアームに対する重量的な負担よりもその負担が大きいものと思われ、この重量的な負担の軽減について改良の余地が残されている。

そこで本発明は、作業安全性と作業効率性を保持した上で、製品取り出し用ロボットアームに対する重量的な負担を軽減することを課題とし、この課題を解決したインサート金具用装着装置の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、下記の技術的手段を採用した。
その第１発明は、製品取り出し用のロボットアームにおける製品チャックでチャック及びチャック解除される挟持部と、インサート金具をチャック及びチャック解除するチャック部と、これら挟持部とチャック部を支持する支持板と、当該支持板の移動をロボットアームの移動力に抗して抵抗を与えるストッパーとを含み、
チャック部は、インサート金具の縁部をその外方から開閉動作してチャック及びチャック解除するチャック本体と、前記支持板に固定されてチャック本体を開閉動作可能に軸支する支持体と、前端が前記チャック本体に連結されて支持体の軸線に沿って前後スライドするスライド部と、当該スライド部とチャック本体とに亘ってスライド部の前後スライド動作をチャック本体の開閉動作に変換する変換手段と、前記スライド部に対しチャック本体を閉じる方向へスライドさせるように付勢する付勢手段を備え、
支持板の移動に抵抗を与えた状態で、前記製品チャックをチャック解除状態として、当該製品チャックで前記スライド部の後端を前方へ押動することによりスライド部が前進してチャック本体を開いてチャック解除し、前記製品チャックをスライド部から離間させて当該スライド部に対する押動を解除することにより、スライド部が前記付勢手段の付勢力によって後退し、チャック本体を閉じることによりインサート金具をチャックするインサート金具用の装着装置にしたことである。

ここで、付勢手段とは、スライド部に対してチャック本体を閉方向に動作させる方向に付勢力を与えることが可能な手段であればよく、例えば、コイルばねや板ばね等の各種ばねが使用できる。

前記チャック本体は、開閉動作してインサート金具をチャック及びチャック解除可能な構成を有するものであり、具体的には、例えば第２発明のように、インサート金具を囲むように、且つインサート金具の径方向に沿ってインサート金具の縁部に対して接近・離間する方向に開閉動作するように軸支された３枚以上のチャック板からなる構成が挙げられる。

ここで、変換手段とは、スライド部の前後動をチャック本体の開閉動に変換可能な手段であればよく、例えば、カム機構やリンク機構等が使用できる。

又、前記チャック本体のインサート金具に対するチャック状態の確実性を向上させるという観点から、例えば第３発明のように、付勢手段を２個配設し、その内の１個を前記チャック本体に対してそのチャック本体の閉じ方向の動作のみに付勢力を作用させるように配設することが好ましい。

又、装着位置や形状、あるいは大きさ等が異なる複数のインサート金具を同時に装着するという観点から、第４発明のように、チャック部を複数個有して装着位置や形状、あるいは大きさ等が異なる複数のインサート金具をチャック可能にすることが好ましい。

本発明によれば、下記の優れた効果が期待できる。
第１発明によれば、装着装置は、インサート金具を装着する際にのみ、ロボットアームにおける製品チャックに挟持され、製品取り出しの際には、製品チャックの挟持が解除され、ロボットアームとは分離している。
装着装置が分離しているときには、装着装置をインサート金具にセットしておくことにより、インサート金具を装着する際に、製品チャックで挟持部を挟持すればインサート金具をそのまま装着位置まで移動させることができ、装着後は、装着装置をインサート金具位置まで戻すとともに、インサート金具にセットし、セット後に製品チャックの挟持部に対するチャックを解除する。
尚、装着装置をインサート金具にセットした後には、製品チャックを鋳造機付近に移動させておくことによって、製品の取り出しを迅速に行うことができる。
前記装着装置がインサート金具をチャックする動作は、ストッパーによってロボットアームによる支持板の移動に抵抗を与えて、製品チャックによる挟持部のチャックを解除し、この解除状態で製品チャックによりスライド部を付勢手段の付勢力に抗して押動して前進させることによってチャック本体が開く。
そして、製品チャックをスライド部から離間させてスライド部に対する押動を解除することにより、このスライド部が付勢手段の付勢力によって後退することによって、チャック本体が閉じてインサート金具をチャックするとともに、前記付勢手段の付勢力によってチャック本体のインサート金具に対するチャック状態が保持される。
したがって、作業安全性と作業効率性を保持した上で、製品取り出し用ロボットアームに対する重量的な負担を軽減することができる。
また、製品チャックによるスライド部に対する押動と、付勢手段による付勢力によってチャック本体がチャック及びチャック解除するようにしているものであり、エアシリンダや油圧シリンダ等の動力を発生させる付帯設備が不要なものであるため、簡易な構造でインサート金具をチャック及びチャック解除することができ、ひいては、メンテナンスも迅速、且つ容易に行うことができる。

また、第２発明によれば、第１発明におけるチャック本体の構成を具体的に提供することができる。
また、第３発明によれば、前記チャック本体のインサート金具に対するチャック状態の確実性を向上させることができる。
また、第４発明によれば、装着位置や形状、あるいは大きさ等が異なる複数のインサート金具を同時に装着することができる。

以下、本発明の装着装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
尚、本形態で例示する装着装置は、２個のチャック部を備えた構成としているが、本願発明では、チャック部を１個又は３個以上としてもよい。
図中、符号１は装着装置、符号２は挟持部、符号３及び符号４はチャック部、符号Ａはロボットアーム、符号Ａ１は製品チャック、符号Ｂ１，Ｂ２はインサート金具である。

装着装置１は、前記挟持部２とチャック部３，４及びこれら挟持部２とチャック部３，４支持する支持板５とから構成されている。
符号５１は、ストッパーであり、支持板５の前面側に突設されている。
前記ストッパー５１は、装着装置１がインサート金具Ｂ１，Ｂ２を金型（図示せず）に装着する場合及び装着装置１がインサート金具Ｂ１，Ｂ２をチャックする場合に、ストッパー５１の前端側が金型（図示せず）に設けられた嵌合部（図示せず）、又はチャックされるインサート金具Ｂ１，Ｂ２が載置される載置場所（図示せず）に設けられた嵌合部（図示せず）に接触嵌合することによって、ロボットアームＡの移動力に抵抗を与えるものである。

前記挟持部２は、前記製品チャックＡ１で挟持される程度の径及び長さとする略円柱状のものであり、支持板５に対してその支持板５の略中央部に固定されている。
前記チャック部３，４は、インサート金具Ｂ１，Ｂ２をチャック及びチャック解除する方向に開閉動するチャック本体６と、当該チャック本体６を支持する支持体７と、前記チャック本体６のインサート金具Ｂ１，Ｂ２に対するチャック状態とチャック解除状態を切換え動作させる前後スライド可能なスライド部８と、当該スライド部８と前記チャック本体６を連結するカム機構Ｃと、前記チャック本体６をチャック解除方向へ動作させるように付勢する付勢手段であるコイルばねＳ１，Ｓ２とから構成されている。
又、チャック部３，４は、前記挟持部２中心に左右方向に振り分けられるように位置している。

尚、例示する前記チャック部３，４の構成は、大きさやチャック位置が異なっているが、互いに同じ構成であるため、以下では、チャック部３の各構成のみを説明し、チャック部４の説明は同符号を付すことにより省略する。
又、チャック部３，４の位置は、図示例（図２参照）では、左右斜め方向に振り分けられているが、この振り分け位置は、インサート金具Ｂ１，Ｂ２の装着位置によって任意に決められるものである。

前記チャック本体６は、略Ｌ型板状とする４枚のチャック板６１から構成されている。
また、チャック板６１は、そのＬ型状の長手側端部（以下「前端部」という）にインサート金具Ｂ１の縁部をチャックする掴み部６２が、Ｌ型状の短手側端部（以下「後端部」という）に前記カム機構Ｃの一部を構成する凹部Ｃ１が夫々形成されている。
そして、前記チャック板６１は、その後端部を前記支持体７の軸心方向に向けて、支持体７の前端縁に形成された嵌合凹部７１に夫々嵌合されるとともに、当該嵌合凹部７１内で放射方向に沿って回動可能に軸支されている。
前記嵌合凹部７１は、支持体７の前端縁から後端縁方向に向かうように４ヶ所形成されるとともに、支持体７の前端縁の周方向に隣り合う嵌合凹部７１間の角度が同角度になるように、且つ支持体７の軸心から放射方向に沿うように形成されている。
前記支持体７は、前記支持板５に対して固定され、その前端がインサート金具Ｂ１に接触可能な径にされている。

スライド部８は、前記支持体７の軸線状上に形成されたガイド管７２及び前記支持板５に前後スライド可能に貫通状に嵌合されている。
前記スライド部８の前端には、前記カム機構Ｃの一部を構成する凸部Ｃ２が前記凹部Ｃ１と嵌合するように設けられている。
又、スライド部８の後端には、前記挟持部２に対してスライド可能に嵌合するスライド管８１が取り付けられている。
又、符号７２は、スライド部８の前進を阻止する突出板であり、スライド部８が前進し、前記チャック本体６がインサート金具Ｂ１をチャックできる程度に開いた時点で、スライド管８１が突出板７３に接触してスライド部８のそれ以上の前進を阻止するようになっている。

前記コイルばねＳ１は、前記支持板５から後方側に突出するスライド部８周りに、且つ支持板５とスライド管８１との間に圧縮状に配設され、このコイルばねＳ１によってスライド部８を後退方向に付勢している。
前記コイルばねＳ２は、前記支持体７内に突出するスライド部８の前端に設けられた前記凸部Ｃ２の前端と、スライド部８の前端に突設されたガイドピン８２の前端に設けられたストッパー部８３との間に圧縮状に配設されている。

カム機構Ｃは、前記したように凹部Ｃ１と凸部Ｃ２の嵌合により構成されるものであり、その動作は、前記スライド部８の前進に伴う凸部Ｃ２の前進により、凸部Ｃ２の前端が凹部Ｃ１の前端縁を前方へ押し、この押し動作によってチャック板６１を軸支部Ｐを回動中心として開く方向（支持板７の外側）へ回動させる動作に変換して、チャック本体６におけるインサート金具Ｂ１に対するチャックを解除する。
また、前記スライド部８の後退に伴う凸部Ｃ２の後退により、凸部Ｃ２の後端が凹部Ｃ１後端縁を後方へ押し、この押し動作によってチャック板６１を軸支部Ｐを回動中心として閉じる方向（支持板７の内側）へ回動させる動作に変換して、チャック本体６におけるインサート金具Ｂ１に対するチャックを行う。
また、前記凸部Ｃ２は、前記ガイドピン８２に前後スライド可能に嵌合された押し体Ｃ３の前端縁に周設されている。

すなわち、前記コイルばねＳ２の付勢力は、前記押し体Ｃ３をスライド部８に後方に押し付ける方向に作用しているので、その付勢力が押し体Ｃ３を後退させる力となり、前記凸部Ｃ２の後端が前記凹部Ｃ１の後端縁を後方へ押し付けようとする力となる。
そして、前記押し付けようとする力は、チャック板６１を軸支部Ｐを回動中心として閉じる方向（支持板７の内側）へ回動させようとする力に変換され、その力はチャック本体６のインサート金具Ｂ１に対するチャック力となるため、当該チャック力が前記コイルばねＳ１によるチャック本体６のインサート金具Ｂ１に対するチャック力に加えられて、より確実なインサート金具Ｂ１のチャックが行える。

また、前記コイルばねＳ１の付勢力は、前記ストッパー５１に対する嵌合部の接触抵抗力よりも小さいものであって、製品チャックでスライド部８を前進させる際に、ストッパー５１に対する接触抵抗により支持板７が停止し、スライド部８のみが前進してチャック本体６を開くようにしている。
すなわち、前記したように、ストッパー５１に接触抵抗が作用すると、その接触抵抗によって支持板７が製品チャックＡ１によるスライド部８の押動に抗して不動状態が保持される一方、前記押動力でコイルばねＳ１の付勢力に抗してスライド部８を前進させることによってチャック本体６を開くようにしている。
また、前記したようにスライド部８の前進が阻止されると、支持板７がストッパー５１に作用する接触抵抗に抗して前進し、チャック本体６をインサート金具Ｂ１をチャック可能な位置まで前進させることができる。

以下、前記のように構成された装着装置１の動作を説明する。
（動作１）装着装置１は、挟持部２がロボットアームＡにおける製品チャックＡ１によりチャックされることによって、ロボットアームＡと一体化され、当該ロボットアームＡの移動に伴って移動し、前記支持体７の移動にストッパー５１が嵌合部に対する嵌合によって抵抗を与えるともに、支持体７がインサート金具Ｂ１，Ｂ２に対して同軸上にとなるように対面させる。
次に、前記製品チャックＡ１の挟持部２に対するチャックを解除し、このチャック解除状態における製品チャックＡ１でスライド管８１の後端を前方へ押動することにより、スライド部８がコイルばねＳ１の付勢力に抗して前進し、このスライド部８の前進によりチャック本体がカム機構Ｃを介して開き、インサート金具Ｂ１，Ｂ２に対するチャックを解除する（図３の状態）。
続いて、製品チャック１をスライド管８１の後端から離間させて前方へのスライド管８１に対する押動を解除することにより、スライド部８が前記コイルばねＳ１の付勢力によって後退してチャック本体６が閉じてインサート金具Ｂ１，Ｂ２をチャックする（図１の状態）。
そして、前記インサート金具Ｂ１をチャックした状態で、再び挟持部２を製品チャックでチャックし、この装着装置１をロボットアームＡによって金型へ移動させるとともに、インサート金具Ｂ１，Ｂ２を金型に装着する。

（動作２）金型に対してインサート金具Ｂ１，Ｂ２を装着する状態では、インサート金具Ｂ１を目的の位置位置になるように装着した後、前記と同様に、製品チャックＡ１の挟持部２に対するチャックを解除し、このチャック解除状態における製品チャックＡ１でスライド管８１の後端を前方へ押動することにより、スライド部８がコイルばねＳ１の付勢力に抗して前進し、このスライド部８の前進によりチャック本体６がカム機構Ｃを介して開き、インサート金具Ｂ１，Ｂ２に対するチャックを解除する。
次に、スライド部８を押動した位置において製品チャックＡ１で挟持部２を挟持してロボットアームＡを動作させて、装着装置１を金型から離間させることによってインサート金具Ｂ１，Ｂ２を金型に残す。
続いて、装着装置１をロボットアームＡによって、次のインサート金具Ｂ１の載置位置まで移動するとともに、チャック本体６がインサート金具Ｂ１，Ｂ２をチャック可能な位置まで、ストッパー５１を嵌合部に押し込む。
そして、製品チャックＡ１の挟持部２に対するチャックを解除してスライド管８１から離間させることにより、スライド部８が前記コイルばねＳ１の付勢力によって後退してチャック本体６が閉じてインサート金具Ｂ１，Ｂ２をチャックし、装着装置１がインサート金具Ｂ１，Ｂ２にセットされた状態となる。
このとき、製品チャックＡ１をロボットアームＡの動作で金型付近に移動するとともに、待機させておくことによって、製品（図示せず）の取り出しを迅速に行うようにする。

（動作３）鋳造された製品が製品チャックＡ１により取り出されて、ロボットアームＡにより製品載置場所（図示せず）に載置された後、製品チャックＡ１をインサート金具Ｂ１，Ｂ２の載置位置に移動させるとともに、当該インサート金具Ｂ１，Ｂ２に装着された装着装置１の挟持部２を挟持して、そのまま、装着装置１を金型へ移動するとともに、装着装置１にチャックされたインサート金具Ｂ１，Ｂ２を前記（動作２）と同様に金型に装着する。
そして、インサート金具Ｂ１，Ｂ２を装着した後は、前記（動作２）における装着装置１を金型から離間させてインサート金具Ｂ１，Ｂ２を金型に残す動作から（動作３）を繰り返して行う。

本形態の装着装置１によれば、ロボットアームＡにおける製品チャックＡ１がチャックしてインサート金具Ｂ１，Ｂ２の装着動作をし、製品チャックＡ１がチャック解除することによって当該製品チャックＡ１から外されるので、製品取出し時においてロボットアームＡに対する重量負担を軽減できる上に、種類の異なる２個のインサート金具Ｂ１，Ｂ２を金型に対して一回の装着動作で同時に装着できる。

なお、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。

本発明に係る装着装置の図２における（１）-（１）線断面図であり、チャック状態を示す。 同、装着装置の正面図。 同、装着装置の断面図であり、チャック解除状態を示す。

符号の説明

Ａ：ロボットアーム
Ａ１：製品チャック
Ｂ１：インサート金具
Ｂ２：インサート金具
Ｓ１：コイルばね（付勢手段）
Ｓ２：コイルばね（付勢手段）
Ｃ：カム機構（変換手段）
Ｃ１：凹部
Ｃ２：凸部
Ｃ３：押し体
１：装着装置
２：挟持部
３：チャック部
４：チャック部
５：支持板
６：チャック本体
７：支持体
８：スライド部
５１：ストッパー
６１：チャック板
７１：嵌合凹部
７２：突出板
８２：ガイドピン
８３：ストッパー部

Claims (4)

1. 製品取り出し用のロボットアームにおける製品チャックでチャック及びチャック解除される挟持部と、インサート金具をチャック及びチャック解除するチャック部と、これら挟持部とチャック部を支持する支持板と、当該支持板の移動をロボットアームの移動力に抗して抵抗を与えるストッパーとを含み、
   チャック部は、インサート金具の縁部をその外方から開閉動作してチャック及びチャック解除するチャック本体と、前記支持板に固定されてチャック本体を開閉動作可能に軸支する支持体と、前端が前記チャック本体に連結されて支持体の軸線に沿って前後スライドするスライド部と、当該スライド部とチャック本体とに亘ってスライド部の前後スライド動作をチャック本体の開閉動作に変換する変換手段と、前記スライド部に対しチャック本体を閉じる方向へスライドさせるように付勢する付勢手段を備え、
   支持板の移動に抵抗を与えた状態で、前記製品チャックをチャック解除状態として、当該製品チャックで前記スライド部の後端を前方へ押動することによりスライド部が前進してチャック本体を開いてチャック解除し、前記製品チャックをスライド部から離間させて当該スライド部に対する押動を解除することにより、スライド部が前記付勢手段の付勢力によって後退し、チャック本体を閉じることによりインサート金具をチャックするインサート金具用の装着装置。
2. チャック本体は、インサート金具を囲むように、且つインサート金具の径方向に沿ってインサート金具の縁部に対して接近・離間する方向に開閉動作するように軸支された３枚以上のチャック板からなる請求項１に記載のインサート金具用の装着装置。
3. 付勢手段を２個配設し、その内の１個が前記チャック本体に対してそのチャック本体の閉じ方向の動作のみに付勢力を作用させるように配設されている請求項１または請求項２に記載のインサート金具用の装着装置。
4. チャック部を複数個有して装着位置や形状、あるいは大きさ等が異なる複数のインサート金具をチャック可能にしている請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載のインサート金具用の装着装置。

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