JP2007167919A - 金型取付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型の取付作業において作業者の負担を減らすと共に作業効率を向上させる。
【解決手段】金型取付装置１００は、金型を積載する金型積載部１１０と、金型積載部１１０と連結されたアーム１２１と、アーム１２２と、アーム１２１およびアーム１２２を昇降するアーム昇降部１４０と、アーム１２１および１２２の移動を制限するアームストッパ１３１および１３５と、アーム昇降部１４０の昇降方向および昇降速度を制御する金型取付装置制御部２００と、アーム昇降部１４０の昇降方向の入力を受け付ける操作部３００とを備える。アーム１２１および１２２はそれぞれ接続部材１２３および１２５における所定点を支点として回動する。また、アームストッパ１３１および１３５によりアーム１２１および１２２の動きが制限されているか否かでアーム昇降部１４０における昇降速度は変わる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、台座に金型を取り付ける金型取付装置に関し、特に、金型の取付作業において作業者の負担を減らす金型取付装置に関する。

プレス成型により部品を製造する際に、金型が取り付けられた台座（以下、ダイセットと呼ぶ。）から金型を取り外して、別の金型に交換することがある。ダイセットから金型を取り外して別の金型に交換する方法として、従来はダイセットをクレーンにより所定の作業台に載せた後に作業者が金型を外し、作業者が台車により運び込んだ別の金型を台車から降ろした後に台座にその金型を取り付けるという方法を採用していた。

また、従来におけるダイセットから金型を取り外して別の金型に交換する装置として図１１に示す装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この装置は、金型８２０を積載する金型積載台８３０と、昇降可能な機構を有する台昇降機構部８４０と、支持台８５０とを有する。

金型を取り付ける方法は、まずクレーン８１０により金型８２０を金型積載台８３０に載せる。次に、台座積載部８８０に載せられた台座８７０の高さに合うように金型積載台８３０の高さを台昇降機構部８４０により調整する。金型積載台８３０の高さを調整した後に、金型積載台８３０の表面に設けられたローラ８６０を利用して金型８２０を台座８７０に移動させる。金型８２０を取り付ける位置まで移動させた後に金型８２０を台座８７０に取り付けることによって金型の交換は終了する。
特開２００４−０６６４６２号公報（図１）

しかしながら、上述の従来技術では、金型の取付作業において作業者の手作業による負担が大きい。これでは、金型の取付作業において効率の良い作業を実現することが難しい。また、作業者の安全面から見ても作業者による手作業工程を減らす必要がある。

そこで、本発明は、金型の取付作業において作業者の負担を減らすと共に作業効率を向上させる金型取付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の金型取付装置は、金型を積載する金型積載部と、上記金型積載部に連結され、上記金型積載部を移動させるアームと、上記アームの動きを制限するアームストッパと、上記アームストッパが上記アームの動きを制限しているか否かを検出するアームストッパ制限検出部と、上記アームを昇降させるアーム昇降部と、上記アームストッパ制限検出部における検出結果に基づいて上記アーム昇降部において上記アームを昇降させる速度を選択するアーム昇降速度選択部と、上記アーム昇降部における昇降の入力を受け付けるアーム昇降操作部と、上記アーム昇降操作部における入力および上記アーム昇降速度選択部において選択された速度に基づいて上記アーム昇降部に上記選択された速度で上記アームの昇降をさせるアーム昇降駆動部とを具備することを特徴とする。これにより、金型の取付作業において作業者の負担を減らすことができるため、作業効率を向上させるという作用をもたらす。また、アームストッパがアームの動きを制限している場合と制限していない場合とでアームの昇降速度が変わるため、作業効率の向上にも資する。

また、本発明の金型取付装置において、上記アームは、上記金型積載部と接続された第１のアームと、上記第１のアームおよび上記アーム昇降部と接続された第２のアームとを備え、上記第１のアームは、上記第２のアームと接続された所定の点を支点として回動し、上記第２のアームは、上記アーム昇降部と接続された所定の点を支点として回動することを特徴とする。これにより、容易に金型を台座の金型取付部分に移動させるという作用をもたらす。

また、本発明の金型取付装置において、上記アームストッパは、上記第１のアームの動きを制限する第１のアームストッパと、上記第２のアームの動きを制限する第２のアームストッパとを具備することを特徴とする。これにより、アームそれぞれの動きを制限できるため、作業者の安全性を高めるという作用をもたらす。

また、本発明の金型取付装置において、上記アームと上記アーム昇降部とを接続する接続部材をさらに具備し、上記アームストッパは、ピンと、上記接続部材に接続された上記ピンを挿通させる挿通孔を有するアームストッパ部材と、上記ピンが上記挿通孔を挿通する方向に沿って上記ピンを移動させるピンアクチュエータと、上記ピンおよび上記ピンアクチュエータを上記アームに取り付けるピン取付部材と、上記ピンアクチュエータに対して上記ピンを移動させるべき旨の指示の入力を受け付けるピン駆動操作部と、上記ピン駆動操作部における入力にしたがって上記ピンアクチュエータに上記ピンを移動させるピン駆動部とを備え、上記ピンアクチュエータにより上記ピンを上記挿通孔に挿通させることによって上記アームの動きを制限することを特徴とする。これにより、アームの動きを制限できるため、作業者の安全性を確保させるという作用をもたらす。また、ピンを挿通孔に挿通させることによりアームの動きを制限するという簡単な構造であるため、メンテナンスが容易である。

また、本発明の金型取付装置において、上記ピンが上記挿通孔を挿通することができる位置であるアーム原点位置に上記アームが位置するか否かを検出するアーム原点位置検出部をさらに具備し、上記ピン駆動部は、上記アーム原点位置検出部が上記アーム原点位置を検出した場合にのみ上記ピン駆動操作部における入力にしたがって上記ピンアクチュエータに上記ピンを移動させることを特徴とする。これにより、ピンが挿通孔を挿通可能な状態にある場合にのみ挿通孔にピンを挿通させるため、作業者の安全性を確保させるという作用をもたらす。

また、本発明の金型取付装置において、上記アーム昇降部は、ボールねじナットを有するアーム昇降部材と、上記ボールねじナットと螺合されたボールねじと、上記ボールねじを回転させるモータとを備え、上記アーム昇降部材は、上記アームの一端と接続され、上記アーム昇降駆動部は、上記モータを駆動させることによって上記アーム昇降部に上記アームを昇降させることを特徴とする。これにより、ボールねじによりアームを昇降させることができるため、アームを精度良く昇降させるという作用をもたらす。

本発明によれば、金型の取付作業において作業者の負担を減らすと共に作業効率および作業者の安全性を向上させるという優れた効果を奏し得る。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における金型取付装置１００を示す図である。金型取付装置１００は、金型積載部１１０と、アーム１２１および１２２と、アームストッパ１３１および１３５と、アーム昇降部１４０と、基台１５０と、金型取付装置制御部２００と、操作部３００とを備える。

金型積載部１１０は、金型を積載するものである。本発明の実施の形態において金型積載部１１０は、略円筒形状をしているがこれに限るものではなく、金型の形状によって様々な形状にしてもよい。

アーム１２１および１２２は、金型積載部１１０を任意の位置に移動させるものである。アーム１２１の一端は、金型積載部１１０と連結されている。そして、アーム１２１の他端は、接続部材１２３を介してアーム１２２と接続されている。また、アーム１２２の一端は、接続部材１２３を介してアーム１２１と接続されている。そして、アーム１２２の他端は、接続部材１２５を介してアーム昇降部１４０と接続されている。

アームストッパ１３１および１３５は、それぞれアーム１２１および１２２の動きを制限するものである。そして、アームストッパ１３１および１３５は、それぞれアーム１２１および１２２の一端付近にそれぞれ設置されている。アームストッパ１３１および１３５の構造については、後述する。

アーム昇降部１４０は、ボールねじ１４１の軸方向に沿ってアーム１２１および１２２を昇降させるものであり、ボールねじ１４１と、ボールねじ１４１と螺合されたボールねじナットを備えた（図示しない）アーム昇降部材と、ガイド１４２および１４３と、ボールねじ駆動部１４４とを備える。

（図示しない）アーム昇降部材は、アーム１２２に接続された接続部材１２５に連結されている。そして、ボールねじ駆動部１４４によってボールねじ１４１が回転すると、ボールねじナットがボールねじ１４１の軸方向に沿って昇降する。これにより、（図示しない）アーム昇降部材と接続部材１２５を介して接続されたアーム１２１および１２２は、ボールねじ１４１の軸方向に沿って昇降する。また、ガイド１４２および１４３は、（図示しない）アーム昇降部材が昇降する際に（図示しない）アーム昇降部材が振動することを防ぐ役割を果たす。これにより、アーム１２１および１２２をスムーズに昇降させることができる。

基台１５０は、アーム昇降部１４０を取り付ける台である。アーム昇降部１４０を例えば建物の柱ではなく基台１５０にアーム昇降部１４０を取り付けることによって、金型を交換する際に本発明の金型取付装置１００を適当な位置に移動させることができるため、便利である。カバー１６０は、ボールねじ１４１とガイド１４２および１４３の周辺部を覆うものである。なお、図１においては、カバー１６０の内部にボールねじ１４１とガイド１４２および１４３が存在することを示すため、便宜上カバー１６０の一部を省略してある。

金型取付装置制御部２００は、本発明の金型取付装置１００の動作を制御するものである。操作部３００は、アーム昇降部１４０に対する昇降動作の指示の入力と、アームストッパ１３１および１３５に対してアーム１２１および１２２の動きを制限するか否かの指示の入力とを受け付けるものである。

本発明の実施の形態における金型取付装置１００において台座に金型を取り付けるには、まず上記説明した金型積載部１１０に金型を積載して、金型を取り付ける台座の高さまでアーム昇降部１４０により金型を移動させる。次にアーム１２１および１２２により台座の金型を取り付ける位置に金型を移動させる。そして、金型を台座に取り付ける。

また、作業の便宜および安全性を考慮して、本発明の実施の形態における金型取付装置１００はアームストッパ１３１および１３５がそれぞれアーム１２１および１２２の動きを制限しているか否かで、アーム昇降部１４０にアーム１２１および１２２を昇降させる速度を変える。すなわち、アームストッパ１３１および１３５がそれぞれアーム１２１および１２２の動きを制限している場合には、アーム昇降部１４０にアーム１２１および１２２を昇降させる速度を速くし、アームストッパ１３１および１３５がそれぞれアーム１２１および１２２の動きを制限していない場合には、アーム昇降部１４０にアーム１２１および１２２を昇降させる速度を遅くする。以上の機能を実現する金型取付装置１００について以下、詳細に説明する。

図２は、本発明の実施の形態における金型積載部１１０と、アーム１２１および１２２と、接続部材１２３および１２５と、アームストッパ１３１および１３５の平面図である。金型積載部１１０に連結されたアーム１２１は、接続部材１２３を介してアーム１２２と接続されている。接続部材１２３においてアーム１２１が取り付けられる位置は接続支点部１２４である。アーム１２１は、この接続支点部１２４の略中心を支点として図の矢印方向に回動する。

また、アーム１２２は、接続部材１２５を介してアーム昇降部材１４５と接続されている。接続部材１２５においてアーム１２２が取り付けられる位置は接続支点部１２６である。アーム１２２は、この接続支点部１２６の略中心を支点として図の矢印方向に回動する。アーム１２１および１２２を回動させる際は、例えば手動で回動させることが想定されるがこれに限るものではなく、接続支点部１２４および１２６にモータを取り付けて、そのモータによってアーム１２１および１２２を回動させる構造であってもよい。

アームストッパ１３１は、アームストッパ部材１３２と、ピン挿通部１３４とを備える。アームストッパ部材１３２には、例えば円形状の孔である挿通孔１３３が設けられている。そして、アームストッパ部材１３２はアーム１２１の側面に取り付けられている。

ピン挿通部１３４は、アーム１２２の側面に取り付けられており、アームストッパ部材１３２よりも紙面垂直下方に位置している。そして、ピン挿通部１３４は（図示しない）ピンを有しており、その（図示しない）ピンを紙面垂直上下方向に移動させる構造になっている。アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３に（図示しない）ピンを挿通させることにより、アーム１２１の動きを制限する。

アーム１２２の一端に備えられたアームストッパ１３５もアームストッパ１３１と同様の構造をしている。すなわち、アームストッパ１３５は、アームストッパ部材１３６と、（図示しない）ピン挿通部とを備えている。そして、アームストッパ部材１３６には、例えば円形状の孔である挿通孔１３７が設けられている。また、アームストッパ部材１３６は接続部材１２５の側面に取り付けられている。

（図示しない）ピン挿通部は、アーム１２２の側面に取り付けられており、アームストッパ部材１３６よりも紙面垂直下方に位置している。図２において（図示しない）ピン挿通部は、アームストッパ部材１３６の紙面垂直下方に位置しているため見えない。この
（図示しない）ピン挿通部の構造は、上記説明したピン挿通部１３４と同様であるため、説明を省略する。

アーム昇降部材１４５は、接続部材１２５と連結されており、ボールねじ孔１４６と、ガイド孔１４７および１４８とを備える。ボールねじ孔１４６には、ボールねじと螺合されたボールねじナット１７０が備えられている。アーム昇降部材１４５は、ボールねじ１４１が回転するとボールねじナット１７０を介して図２の紙面に垂直な上下方向に移動する。ガイド孔１４７および１４８は、ガイド１４２および１４３を通す穴である。

図３は、図２で述べたピン挿通部１３４の構造を示す図である。図３（ａ）は、ピン挿通部１３４の斜視図である。ピン挿通部１３４は、アーム１２１の側面に取り付けられており、ピン１３４１と、フランジ１３４２と、ピンアクチュエータ１３４３と、バネ１３４４と、バネストッパ部材１３４５と、アームストッパ制限検出センサ１３４６と、アーム原点位置検出センサ１３４７と、アーム原点位置検出部材１３４８と、ピン取付部材１３４９とを備える。なお、図３においては、ピン１３４１が挿通孔１３３に挿通されている状態を示している。

ピン１３４１は、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３に挿通させるものである。そして、ピン１３４１は、アームストッパ部材１３２に設けられている挿通孔１３３よりも半径が小さい円柱形状のピンとすることが想定されるが、これに限るものではない。

また、ピン１３４１には、フランジ１３４２が取り付けられている。このフランジ１３４２は、後述するアームストッパ制限検出センサ１３４６においてピン１３４１がアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３を挿通しているか否かを検出する際に用いられる部材である。

ピンアクチュエータ１３４３は、ピン１３４１を図３に示した矢印方向に移動させるものであり、例えばソレノイドにより構成することが想定される。ピンアクチュエータ１３４３をソレノイドにより構成した場合、ソレノイドに電流を流すことによってピン１３４１は矢印方向に引っ張られる。ソレノイドへ電流の供給を停止すると、ピン１３４１は、ピン１３４１の外周に取り付けられたバネ１３４４の力により元の位置に戻る。

すなわち、ピン１３４１がソレノイドにより図３の矢印方向に引っ張られると、ピン１３４１の外周に取り付けられたバネ１３４４には、バネストッパ部材１３４５により反力が働く。ピン１３４１に対してソレノイドからの引っ張る力がなくなると、バネ１３４４の復元力によりピン１３４１の位置は上昇する。

アームストッパ制限検出センサ１３４６は、ピン１３４１がアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３に挿通されているか否かを検出するものである。アームストッパ制限検出センサ１３４６としては、例えばフォトセンサが想定される。なお、本発明の実施の形態においてフォトセンサとは、光によって物の有無・大きさ・長さ・などの物理量を検知するセンサを言う。アームストッパ制限検出センサ１３４６によりピン１３４１がアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３に挿通されているか否かを検出する動作は後述する。

アーム原点位置検出センサ１３４７は、アーム１２１がアーム原点位置に位置するか否かを検出するものである。なお、本発明における実施の形態においてアーム原点位置とは、挿通孔１３３にピン１３４１が挿通可能な状態にあるアーム１２１の位置を言う。アーム原点位置検出センサ１３４７としては、例えばフォトセンサが想定される。アーム原点位置検出センサ１３４７によりアーム１２１がアーム原点位置に位置するか否かを検出する動作は後述する。アーム原点位置検出部材１３４８は、アーム原点位置検出センサ１３４７がアーム原点位置を検出する際に用いられる部材である。ピン取付部材１３４９は、ピン１３４１およびピンアクチュエータ１３４３等をアーム１２１に取り付ける部材である。

図３（ｂ）は、ピン１３４１を示す図である。ピン１３４１は、上記述べたように円柱形状をしている。そして、ピン１３４１の先端付近は円柱を斜め方向に切断した形状をしているが、これに限るものではない。

なお、図３においてはアーム１２１の回動を制限するピン挿通部１３４について述べたが、アーム１２２の回動を制限するピン挿通部もピン挿通部１３４と同様の構造をしているため、説明を省略する。

図４は、ピン挿通部１３４の動きを示す図である。ピンアクチュエータ１３４３がソレノイドにより構成されているものとして以下説明する。図４（ａ）は、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３にピン１３４１が挿通している様子を示す図である。図４（ａ）においては、ピンアクチュエータ１３４３に電流を流していないため、ピンアクチュエータ１３４３によってピン１３４１は下方へ引っ張られず、ピン１３４１は、挿通孔１３３を挿通する。

この場合、ピン１３４１の上端部は、アームストッパ部材１３２の上端面に位置する。また、フランジ１３４２の上端面は、バネストッパ部材１３４５の上端部１３４５ａの下端面と同じ高さに位置する。

図４（ｂ）は、ピンアクチュエータ１３４３に電流を流した場合のピン１３４１の様子を示す図である。ピンアクチュエータ１３４３に電流を流すと、ピンアクチュエータ１３４３は、図４（ｂ）に示す矢印の方向へピン１３４１を引っ張る。これによりピン１３４１の上端面は、バネストッパ部材１３４５の上端部１３４５ａの下端面と同じ高さに位置するようになる。これにより、ピン１３４１は挿通孔１３３を挿通しなくなるため、アーム１２１は回動することができるようになる。

なお、ピンアクチュエータ１３４３により図４（ｂ）に示す矢印下方向へピン１３４１を引っ張ると、バネストッパ部材１３４５の下端部１３４５ｂがバネ１３４４に矢印上方向へ反力を加え、バネ１３４４は縮む。そして、この状態からピンアクチュエータ１３４３への電流を止めると、バネ１３４４の反発力によりピン１３４１は、図４（ａ）に示す位置まで上昇してピン１３４１は挿通孔１３３を挿通する。

図５は、アームストッパ部材１３２とピン挿通部１３４との関係を示す図である。図５（ａ）は、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３の位置と、ピン挿通部１３４に備えられたピン１３４１の位置とが紙面垂直上方から見て一致している場合の図である。

アーム１２１を回動させて、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３の位置とピン挿通部１３４に備えられたピン１３４１の位置とを一致させると挿通孔１３３にピン１３４１を挿通することができる。図５（ａ）に示す状態で挿通孔１３３にピン１３４１を挿通させると、アーム１２１の動きが制限されることになる。

図５（ｂ）は、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３の位置と、ピン挿通部１３４に備えられたピン１３４１の位置とが紙面垂直上方から見て一致していない場合の図である。この場合は、挿通孔１３３の位置とピン１３４１の位置とが一致していないため、挿通孔１３３にピン１３４１を挿通させることができない。

図６は、アームストッパ制限検出センサ１３４６によって挿通孔１３３にピン１３４１が挿通しているか否かを検出する様子を示す図である。アームストッパ制限検出センサ１３４６が上述のフォトセンサである場合、アームストッパ制限検出センサ１３４６はまず所定の方向に光信号を発する。そして、その発せられた光信号の進路に物体が存在する場合、その物体によって光信号の一部は反射される。その反射された光信号の一部は、アームストッパ制限検出センサ１３４６において受光される。アームストッパ制限検出センサ１３４６は、受光した光信号をその受光量に応じて電流に変換する。この電流の大きさに基づいてアームストッパ制限検出センサ１３４６と物体の距離を把握する。

図６（ａ）は、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３をピン１３４１が挿通している場合におけるアームストッパ制限検出センサ１３４６による検出の様子を示す図である。アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３をピン１３４１が挿通している場合、アームストッパ制限検出センサ１３４６とフランジ１３４２とは同じ高さに位置する。この場合、アームストッパ制限検出センサ１３４６から図６（ａ）の矢印方向に発せられた光信号の進路にはフランジ１３４２が位置するため、その光信号はフランジ１３４２の側面によって反射される。その反射された光信号は、アームストッパ制限検出センサ１３４６で受光される。

図６（ｂ）は、ピン１３４１がアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３を挿通していない場合におけるアームストッパ制限検出センサ１３４６による検出の様子を示す図である。ピン１３４１がアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３を挿通していない場合、フランジ１３４２はアームストッパ制限検出センサ１３４６よりも下方に位置する。そして、アームストッパ制限検出センサ１３４６から発せられる光信号の進路にはピン１３４１が位置する。

図６（ａ）の場合と図６（ｂ）の場合とを比べると、アームストッパ制限検出センサ１３４６と光信号を反射する対象物との距離は図６（ｂ）の場合の方が長い。このため、図６（ｂ）の場合の方が図６（ａ）の場合よりもアームストッパ制限検出センサ１３４６は、反射された光信号を多く受光して受光した光信号を大きい電流に変換する。

この電流の大きさが所定の閾値よりも大きければ、ピン１３４１はアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３を挿通していることになる。一方、この電流の大きさが所定の閾値よりも小さければ、ピン１３４１はアームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３を挿通していないことになる。すなわち、図６（ａ）の場合、アームストッパ制限検出センサ１３４６は受光した光を所定の閾値よりも大きい電流に変換し、図６（ｂ）の場合、アームストッパ制限検出センサ１３４６は受光した光を所定の閾値よりも小さい電流に変換する。

図７は、アーム原点位置検出センサ１３４７によってアーム１２１のアーム原点位置を検出する様子を示す図である。図７（ａ）は、アーム１２１がアーム原点位置にある場合のアーム１２１と１２２との接続部分付近の様子を示す図である。アーム１２１がアーム原点位置にある場合、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３の位置とピン１３４１の位置とが一致している状態にある。そして、アーム１２１がアーム原点位置にある場合、同時にアーム原点位置検出センサ１３４７の位置とアーム原点位置検出部材１３４８の位置とが一致している状態にある。

図７（ａ）に示す状態においてアーム原点位置検出センサ１３４７が紙面垂直下方向に光信号を発する様子を図７（ｂ）に示す。アーム原点位置検出センサ１３４７が上述のフォトセンサである場合、図５で説明したアームストッパ制限検出センサ１３４６と同様に光信号を発する。本発明の実施の形態において、アーム原点位置検出センサ１３４７が光信号を発する方向としては紙面垂直下方向が想定される。図７（ａ）の場合においては、アーム原点位置検出センサ１３４７が発した光信号の進路にアーム原点位置検出部材１３４８が位置する。その光信号はアーム原点位置検出部材１３４８により反射されて、その反射された光信号はアーム原点位置検出センサ１３４７において受光される。そして、この受光された光信号は電流に変換される。

図７（ｃ）は、アーム１２１がアーム原点位置にない場合のアーム１２１と１２２との接続部分付近の様子を示す図である。アーム１２１がアーム原点位置にない場合、アームストッパ部材１３２に設けられた挿通孔１３３の位置とピン１３４１の位置とが一致していない状態にある。そして、同時にアーム１２１がアーム原点位置にない場合、同時にアーム原点位置検出センサ１３４７の位置とアーム原点位置検出部材１３４８の位置とが一致していない状態にある。

図７（ｃ）に示す状態においてアーム原点位置検出センサ１３４７が紙面垂直下方向に光信号を発する様子を図７（ｄ）に示す。図７（ｃ）の場合においては、アーム原点位置検出センサ１３４７が発した光信号の進路にアーム原点位置検出部材１３４８が位置しない。その光信号はアーム原点位置検出部材１３４８よりもアーム原点位置検出センサ１３４７からの距離が長い位置にある部材により反射されて、その反射された光信号はアーム原点位置検出センサ１３４７において受光される。そして、この受光された光信号は電流に変換される。

図７（ｂ）の場合と図７（ｄ）の場合とを比べると、アーム原点位置検出センサ１３４７と光信号を反射する対象物との距離は図７（ｄ）の場合の方が長い。このため、図７（ｂ）の場合の方が図７（ｄ）の場合よりもアーム原点位置検出センサ１３４７は、反射された光信号を多く受光して受光した光信号を大きい電流に変換する。

この電流の大きさが所定の閾値よりも大きければ、アーム１２１はアーム原点位置にあることになる。一方、この電流の大きさが所定の閾値よりも小さければ、アーム１２１はアーム原点位置にないことになる。すなわち、図７（ｂ）の場合、アーム原点位置検出センサ１３４７は受光した光を所定の閾値よりも大きい電流に変換し、図７（ｄ）の場合、アーム原点位置検出センサ１３４７は受光した光を所定の閾値よりも小さい電流に変換する。

図８は、本発明の実施の形態におけるアーム昇降部１４０の構造を示す断面図である。アーム昇降部１４０は、ボールねじ１４１と、ガイド１４２および１４３と、ボールねじ駆動部１４４と、アーム昇降部材１４５と、ガイド取付部材１４９とを備える。

ボールねじ駆動部１４４は、ボールねじ１４１を回転させるものであり、モータ１４４１と、回転伝達部材１４４２とを備える。回転伝達部材１４４２は、モータ１４４１の回転をボールねじ１４１に伝達する。モータの回転方向および速度を制御することによってボールねじ１４１の回転方向および回転速度が制御される。

アーム昇降部材１４５には、図２において説明したボールねじ孔１４６と、ガイド孔１４７および１４８が備えられている。そして、ボールねじ孔１４６にはボールねじナット１７０が連結されている。また、このボールねじナット１７０はボールねじ１４１と螺合されている。このような構造であるため、ボールねじ１４１の回転は、ボールねじナット１７０によりアーム昇降部材１４５の昇降に変換される。アーム昇降部材１４５の昇降動作は、接続部材１２５を介してアーム昇降部材１４５と接続されているアーム１２２に伝達され、アーム１２１および１２２の昇降動作が実現される。

図９は、本発明の実施の形態における金型取付装置１００の動作を制御する機能ブロックを示す図である。なお、ピン挿通部１３４は図１におけるアームストッパ１３１を構成するものであり、ピン挿通部１３８は図１におけるアームストッパ１３５を構成するものである。

操作部３００は、アーム昇降操作部３１０とピン駆動操作部３２０とを備える。アーム昇降操作部３１０は、アーム１２１および１２２の昇降動作の指示の入力を受け付けるものである。アーム昇降操作部３１０として、例えばアーム上昇ボタンとアーム下降ボタンを設けたコントローラが想定される。この場合、アーム上昇ボタンに対する押下操作はアーム１２１および１２２を上昇させる旨の指示の入力であり、アーム下降ボタンに対する押下操作はアーム１２１および１２２を下降させる旨の指示の入力である。

ピン駆動操作部３２０は、ピンアクチュエータ１３４３および１３８３によってピン１３４１および１３８１を挿通孔１３３および１３７に挿通させるか否かの指示の入力を受け付けるものである。ピン駆動操作部３２０として、例えばピン挿通ボタンおよびピン非挿通ボタンをそれぞれ２つずつ設けたコントローラが想定される。ピンアクチュエータ１３４３および１３８３をソレノイドとした場合、ピン挿通ボタンに対する押下操作はピンアクチュエータ１３４３および１３８３を動作させない旨の指示の入力であり、ピン非挿通ボタンに対する押下操作はピンアクチュエータ１３４３および１３８３によりピン１３４１を図９の矢印方向に引っ張らせる旨の指示の入力である。

金型取付装置制御部２００は、アーム昇降部１４０およびピン挿通部１３４および１３８の動きを制御するものであり、アーム昇降速度選択部２１０と、アーム昇降駆動部２２０と、ピン駆動部２３０とを備える。

アーム昇降速度選択部２１０は、アームストッパ制限検出センサ１３４６および１３８６と、アーム原点位置検出センサ１３４７および１３８７とにおける検出結果に基づいてモータ１４４１の回転速度を選択するものである。そして、アーム昇降速度選択部２１０における回転速度の選択結果はアーム昇降駆動部２２０における動作に反映される。本発明における実施の形態においてモータ１４４１の回転速度はＮａおよびＮｂ（Ｎａ＜Ｎｂ）の２種類が想定される。

アーム昇降速度選択部２１０においてモータ１４４１の回転速度としてＮｂが選択されるのは、アームストッパ制限検出センサ１３４６および１３８６においてそれぞれピン１３４１および１３８１が挿通孔１３３および１３７に挿通されていることが検出され、かつアーム原点位置検出センサ１３４７および１３８７においてアーム１２１および１２２がアーム原点位置にあることが検出された場合である。それ以外の場合は、アーム昇降速度選択部２１０においてモータ１４４１の回転速度としてＮａが選択される。

ピン１３４１および１３８１が挿通孔１３３および１３７に挿通されてアーム１２１および１２２の回動が制限されている際は、金型積載部１１０に積載された金型をその金型を取り付ける台座と同じ高さ付近まで素早く昇降させる方が作業の効率に資する。このため、ピン１３４１および１３８１が挿通孔１３３および１３７に挿通されてアーム１２１および１２２の回動が制限されている際は、昇降速度を早くしている。一方、金型積載部１１０に積載された金型をその金型を取り付ける台座と同じ高さ付近まで昇降させた後は、台座と金型との高さを正確に合わせる必要があるため、高さを調整しやすいように昇降速度を遅くしている。

アーム昇降駆動部２２０は、アーム昇降操作部３１０に入力されたアーム１２１および１２２の昇降動作の指示、およびアーム昇降速度選択部２１０において選択されたモータ１４４１の回転速度に基づいてモータ１４４１を回転させるものである。

ピン駆動部２３０は、ピン駆動操作部３２０に入力されたピン１３４１および１３８１を挿通孔１３３および１３７に挿通させるか否かの指示、およびアーム原点位置検出センサ１３４７または１３８７における検出結果に基づいてピンアクチュエータ１３４３または１３８３を駆動させるものである。

すなわち、ピン駆動部２３０は、アーム原点位置検出センサ１３４７においてアーム１２１が原点位置に位置することが検出された場合にのみ、ピン駆動操作部３２０において入力された指示にしたがってピンアクチュエータ１３４３を駆動させる。また、ピン駆動部２３０は、アーム原点位置検出センサ１３８７においてアーム１２２が原点位置に位置することが検出された場合にのみ、ピン駆動操作部３２０において入力された指示にしたがってピンアクチュエータ１３８３を駆動させる。

アームストッパ部材１３２および１３６にそれぞれ設けられた挿通孔１３３および１３７にピン１３４１および１３８１を挿通させることができるのは、アーム１２１および１２２がそれぞれアーム原点位置にある場合のみである。アーム１２１および１２２がそれぞれアーム原点位置にない場合に、ピンアクチュエータ１３４３および１３８３を駆動させる必要がないため、上記のような機能がある。

図１０は、本発明の実施の形態における金型取付装置１００を用いて台座５００に金型を取り付ける様子を示す図である。本発明の実施の形態における金型取付装置１００を用いて台座５００に金型を取り付ける場合、まずアーム１２１の先端部と連結された（図示しない）金型積載部１１０に台座５００に取り付ける金型を積載する。そして、ボールねじ駆動部１４４を駆動させることによって、ボールねじ１４１を回転させてアーム昇降部材１４５を昇降させる。

アーム昇降部材１４５を昇降させると、接続部材１２５を介してアーム昇降部材１４５と接続されたアーム１２２も昇降する。これにより支持台６００の上に位置する台座５００の下面付近に金型を位置させる。なお、本発明の実施の形態における金型取付装置１００においては、最初に台座５００の下面付近に金型を位置させるまではアームストッパ１３１および１３５によりアーム１２１および１２２の動きが制限されていることが想定されるため、アーム１２２の昇降速度は速い。

次に、アームストッパ１３１および１３５を解除してアーム１２１および１２２が回動できるようにする。そして、接続支点部１２４および１２６の略中心を支点としてアーム１２１および１２２を回動させ、台座５００に設けられた金型取付部５１０の位置と金型の位置を合わせる。更にアーム１２１および１２２の位置を上昇させて金型を金型取付部５１０に接触させて、金型を金型取付部５１０に取り付ける。なお、ここでアーム１２１および１２２の位置を上昇させる場合はアームストッパ１３１および１３５はアーム１２１および１２２の動きを制限していないため、アーム１２２の昇降速度は遅い。これにより、容易に金型の位置を正確に調整することができる。

このように、本発明の実施の形態によれば、本発明の実施の形態における金型取付装置１００により金型を台座の金型取付部に移動させることができるため、作業効率を向上させることができる。また、本発明の実施の形態によれば、金型を取り付ける工程から作業者による手作業工程を減らすことができるため、作業者に対する事故を減らすことができ作業者の安全を確保することができる。

また、以上においてアームストッパにおける説明は、アームストッパ１３１を中心に説明したが、以上のアームストッパ１３１における説明はアームストッパ１３５においても当てはまるものである。また、本発明の実施の形態では、アームストッパは、ピンを移動させるピンアクチュエータを用いてアームストッパ部材にピンを挿通させているが、これに限るものではなく、作業者の手作業によりアームストッパ部材にピンを挿通させる構成であってもよい。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

本発明の活用例として、例えば金型を交換する際に本発明を適用することができる。

本発明の実施の形態における金型取付装置１００を示す図である。 本発明の実施の形態における金型積載部１１０と、アーム１２１および１２２と、接続部材１２３および１２５と、アームストッパ１３１および１３５の平面図である。 図２で述べたピン挿通部１３４の構造を示す図である。 ピン挿通部１３４の動きを示す図である。 アームストッパ部材１３２とピン挿通部１３４との関係を示す図である。 アームストッパ制限検出センサ１３４６によって挿通孔１３３にピン１３４１が挿通しているか否かを検出する様子を示す図である。 アーム原点位置検出センサ１３４７によってアーム１２１のアーム原点位置を検出する様子を示す図である。 本発明の実施の形態におけるアーム昇降部１４０の構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態における金型取付装置１００の動作を制御する機能ブロックを示す図である。 本発明の実施の形態における金型取付装置１００を用いて台座５００に金型を取り付ける様子を示す図である。 従来におけるダイセットから金型を取り外して別の金型に交換する装置を示す図である。

符号の説明

１００ 金型取付装置
１１０ 金型積載部
１２１、１２２ アーム
１２３、１２５ 接続部材
１２４、１２６ 接続支点部
１３１、１３５ アームストッパ
１３２、１３６ アームストッパ部材
１３３、１３７ 挿通孔
１３４、１３８ ピン挿通部
１４０ アーム昇降部
１４２、１４３ ガイド
１４４ ボールねじ駆動部
１４５ アーム昇降部材
１４６ ボールねじ孔
１４７ ガイド孔
１４９ ガイド取付部材
１５０ 基台
１６０ カバー
１７０ ボールねじナット
２００ 金型取付装置制御部
２１０ アーム昇降速度選択部
２２０ アーム昇降駆動部
２３０ ピン駆動部
３００ 操作部
３１０ アーム昇降操作部
３２０ ピン駆動操作部
１３４１、１３８１ ピン
１３４２ フランジ
１３４３、１３８３ ピンアクチュエータ
１３４４ バネ
１３４５ バネストッパ部材
１３４６、１３８６ アームストッパ制限検出センサ
１３４７、１３８７ アーム原点位置検出センサ
１３４８ アーム原点位置検出部材
１３４９ ピン取付部材
１４４１ モータ
１４４２ 回転伝達部材

Claims (5)

1. 金型を積載する金型積載部と、
   前記金型積載部に連結され、前記金型積載部を移動させるアームと、
   前記アームの動きを制限するアームストッパと、
   前記アームストッパが前記アームの動きを制限しているか否かを検出するアームストッパ制限検出部と、
   前記アームを昇降させるアーム昇降部と、
   前記アームストッパ制限検出部における検出結果に基づいて前記アーム昇降部において前記アームを昇降させる速度を選択するアーム昇降速度選択部と、
   前記アーム昇降部における昇降の入力を受け付けるアーム昇降操作部と、
   前記アーム昇降操作部における入力および前記アーム昇降速度選択部において選択された速度に基づいて前記アーム昇降部に前記選択された速度で前記アームの昇降をさせるアーム昇降駆動部と
   を具備することを特徴とする金型取付装置。
2. 前記アームは、
   前記金型積載部と接続された第１のアームと、
   前記第１のアームおよび前記アーム昇降部と接続された第２のアームと
   を備え、
   前記第１のアームは、前記第２のアームと接続された所定の点を支点として回動し、
   前記第２のアームは、前記アーム昇降部と接続された所定の点を支点として回動することを特徴とする請求項１記載の金型取付装置。
3. 前記アームと前記アーム昇降部とを接続する接続部材をさらに具備し、
   前記アームストッパは、
   ピンと、
   前記接続部材に接続された前記ピンを挿通させる挿通孔を有するアームストッパ部材と、
   前記ピンが前記挿通孔を挿通する方向に沿って前記ピンを移動させるピンアクチュエータと、
   前記ピンおよび前記ピンアクチュエータを前記アームに取り付けるピン取付部材と、
   前記ピンアクチュエータに対して前記ピンを移動させるべき旨の指示の入力を受け付けるピン駆動操作部と、
   前記ピン駆動操作部における入力にしたがって前記ピンアクチュエータに前記ピンを移動させるピン駆動部と
   を備え、
   前記ピンアクチュエータにより前記ピンを前記挿通孔に挿通させることによって前記アームの動きを制限することを特徴とする請求項１記載の金型取付装置。
4. 前記ピンが前記挿通孔を挿通することができる位置であるアーム原点位置に前記アームが位置するか否かを検出するアーム原点位置検出部をさらに具備し、
   前記ピン駆動部は、前記アーム原点位置検出部が前記アーム原点位置を検出した場合にのみ前記ピン駆動操作部における入力にしたがって前記ピンアクチュエータに前記ピンを移動させることを特徴とする請求項３記載の金型取付装置。
5. 前記アーム昇降部は、
   ボールねじナットを有するアーム昇降部材と、
   前記ボールねじナットと螺合されたボールねじと、
   前記ボールねじを回転させるモータと
   を備え、
   前記アーム昇降部材は、前記アームの一端と接続され、
   前記アーム昇降駆動部は、前記モータを駆動させることによって前記アーム昇降部に前記アームを昇降させることを特徴とする請求項１記載の金型取付装置。
   

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