JP2009083037A - 把持具 - Google Patents

Abstract

【課題】 移動状態から停止した時の慣性による振動を抑制することで、振動消失までの時間を短縮して生産設備の生産能率の向上に寄与することができる把持具を提供する。
【解決手段】 生産設備２で生産されたワークまたはインモールドワークをワーク把持位置からワーク解放位置に搬送する搬送手段３に設けられる把持具１であり、この把持具１は、搬送手段３側の基部１０と、この基部１０に延設され、かつ複数の把持ヘッド４を備えた把持部１１とからなり、把持部１１は、複数の枝１２〜１９を分岐延出した枝群２０によって構成し、基部１０から最も離れている各枝１２〜１９それぞれの先端部側の重量を小さく（軽く）する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、把持具に係り、たとえば、射出成形機で同時に成形した多数の小型成形品を一度に把持して取り出すための把持具、あるいは、薄物ワークと合成樹脂とを一体成形するインサート成形において、薄物ワークを把持して射出成形機の金型内にインモールドするための把持具として好適な把持具に関するものである。

従来、合成樹脂成形において、同時に成形した多数の小型成形品を一度に把持して取り出す、所謂、多数個取りと称される成形品取出システムでは、図９，図１０，図１１に示す把持具５０が用いられる（特許文献、特になし）。

図９，図１０，図１１において、把持具５０は、射出成形機（生産設備）５１で同時に成形（生産）した多数の小型成形品（図示省略）を一度に把持して取り出すためのもので、射出成形機５１の型開きした金型５１ａに対向するワーク把持位置（図１１の実線参照）から射出成形機５１外部のワーク解放位置（たとえば、図１１の二点鎖線参照）に多数の小型成形品を搬送する成形品取出機（搬送手段）５２の旋回アーム５２ａ先端部に装着される。

把持具５０は、肉厚ｔが薄い金属製の板材または硬質合成樹脂製の板材からなる正面形状が四角枠形のもので、旋回アーム５２ａの先端部に装着される基部５３と、この基部５３に延設された把持部５４とを備える。把持部５４は、互いに平行して対向する上辺部５４ａと下辺部５４ｂ、上辺部５４ａと下辺部５４ｂの基部５３側の端部を繋ぐ鉛直方向の一方の縦辺部５４ｃ、上辺部５４ａと下辺部５４ｂの先端部を繋ぐ鉛直方向の他方の縦辺部５４ｄおよび各縦辺部５４ｃ，５４ｄの間で上辺部５４ａと下辺部５４ｂを繋ぐ鉛直方向の一対の縦桟部５４ｅを有する。

前記各辺部５４ａ〜５４ｄおよび一対の縦桟部５４ｅには、射出成形機５１で同時に成形された多数の小型成形品の成形位置に対応する所定の位置に分散して、多数の小型成形品を一度に把持するための多数の吸着パッド５５が取付けられており、各吸着パッド５５は、各辺部５４ａ〜５４ｄおよび一対の縦桟部５４ｅそれぞれの体内に設けた吸・送気通路５６を介して吸・送気管５７に連通し、吸・送気管５７は、図示されていない吸・送気切換弁を介して吸・送気手段（図示省略）に接続されている。

前記構成の把持具５０が図１１の二点鎖線で示すワーク解放位置にある状態で、成形品取出機５２の旋回アーム５２ａを旋回させて、把持具５０を図１１の実線で示す位置、つまり射出成形機５１の型開きした金型５１ａに対向するワーク把持位置まで移動させ、さらに把持具５０を金型５１ａ、詳しくは可動金型５１ａに近接させ、ここで前記吸・送気切換弁を切り換えて吸気手段を吸・送気管５７に連通させて、該吸・送気管５７および吸・送気通路５６を負圧化することにより、射出成形機５１で同時に成形した多数の小型成形品を多数の吸着パッド５５で一度に把持する。

把持具５０による多数の小型成形品の吸着把持を終えると、旋回アーム５２ａを逆方向に旋回させて、把持具５０を図１１の二点鎖線で示す位置、つまり射出成形機５１外部のワーク解放位置まで移動させ、ここで、前記吸・送気切換弁を切り換えて送気手段を複数の吸・送気管５７に連通させて、該吸・送気管５７および吸・送気通路５６を正圧化することで、多数の小型成形品を解放して適宜回収する。

一方、薄物ワークと合成樹脂とを一体成形するインサート成形において、薄物ワークを把持して射出成形機の金型内にインモールドするシステムでは、図１２，図１３に示す把持具６０が用いられる（特許文献１）。

前記特許文献１に記載されている把持具６０は、金属または硬質合成樹脂によって構成された正面形状がラベルなどの薄物ワークの形状とほぼ同一の長方形枠状のもので、その背面側に一体に取付けられた長方形のベース６１と把持部６２とを備え、長方形のベース６１の一端部が直角座標系ロボット（搬送手段）６３のアーム６４に連結される。

把持部６２は、互いに平行して対向する上辺部６２ａと下辺部６２ｂ、上辺部６２ａと下辺部６２ｂのアーム６４側の端部、つまり基部側の端部を繋ぐ鉛直方向の一方の縦辺部６２ｃ、上辺部６２ａと下辺部６２ｂの先端部を繋ぐ鉛直方向の他方の縦辺部６２ｄおよび上辺部６２ａと下辺部６２ｂの間で一方の縦辺部６２ｃと他方の縦辺部６２ｄを繋ぐ水平方向の一つの横桟部６２ｅを有する。

前記各辺部６２ａ〜６２ｄおよび横桟部６２ｅには、所定の間隔を隔てて多数の吸引孔６５が開口され、各吸引孔６５は、ベース６１と把持具６２との取付け合わせ面においてベース６１側に形成した空気室６６に通じており、空気室６６は吸・送気管６７に連通し、吸・送気管６７は、図示されていない吸・送気切換弁を介して吸・送気手段（図示省略）に接続されている。なお、前記多数の吸引孔６５の開口部に図９で説明した吸着パッド５５を取付けてもよい。

前記構成の把持具６０では、ロボット６３によりワーク（ラベル）マガジンのエスケープ位置に把持具６０を移動させてワークに把持部６２を当接停止させる。ここで前記吸・送気切換弁を切り換えて吸気手段を吸・送気管６７に連通させて吸・送気管６７，空気室６６および多数の吸引孔６５を負圧化することにより、把持部６２でワークを吸着把持する。

つぎに、ロボット６３により把持具６０の把持部６２を型開きしている射出成形機の金型における固定金型（ともに図示せず）に近接停止させ、ここで、前記吸・送気切換弁を切り換えて送気手段を複数の吸・送気管６７に連通させて、吸・送気管６７，空気室６６および多数の吸引孔６５を正圧化することで、ワークを解放して前記固定金型にインモールドする。

特許第２９５８９８９号公報

ところで、図９，図１０，図１１で説明した多数の小型成形品を一度に把持する把持具５０では、図１１の二点鎖線で示すワーク解放位置から実線で示すワーク把持位置まで移動させてここで停止した時の慣性により、把持具５０の把持部５４には、主として肉厚ｔ方向の振動が生じる。この肉厚ｔ方向の振動は、把持部５４の先端部に他方の縦辺部５４ｄが備わっていることで、基部５３から最も離れている把持部５４の先端部側の重量が大きいために増幅されると考えられる。

このように、把持部５４がその肉厚ｔ方向に振動すると、多数の吸着パッド５５による多数の小型成形品の正確な吸着把持、つまり把持部５４による成形品の正確な吸着把持が損なわれて、把持具５０の成形品把持精度が低下する。そのため、把持具５０がワーク把持位置で停止した時点から前記の振動が減衰して消失するまでの間は小型成形品の把持を待機して、成形品把持精度の低下を回避しなければならない。したがって、把持具５０による成形品把持サイクルタイムが長くなり、これが射出成形機の成形能率を低下させる一因になっている。

一方、図１２，図１３で説明した薄物ワークを把持して射出成形機の金型内にインモールドする把持具６０では、ロボット６３によりワーク（ラベル）マガジンのエスケープ位置に把持具６０を移動させてワークに把持部６２を当接停止させた時の慣性と、ロボット６３により把持具６０の把持部６２を型開きしている射出成形機の金型における固定金型に近接停止させた時の慣性により、把持具６０には、主として肉厚方向の振動が生じる。この肉厚方向の振動は、把持部６２の先端部に他方の縦辺部６２ｄが備わっていることで、基部側の端部である一方の縦辺部６２ｃから最も離れている把持部６２の先端部側の重量が大きいために増幅されると考えられる。

このように、把持具６０がその肉厚方向に振動すると、多数の吸引孔６５によるワークの正確な吸着把持が損なわれて、把持具６０のワーク把持精度が低下するとともに、ワークのインモールド精度も低下することになる。そのため、把持具６０がワーク（ラベル）マガジンのエスケープ位置で停止した時点から前記の振動が減衰して消失するまでの間はワークの把持を待機して、ワーク把持精度の低下を回避しなければならないばかりか、把持具６０の把持部６２が固定金型に近接停止した時点から前記の振動が減衰して消失するまでの間はワークの解放を待機して、ワークのインモールド精度の低下を回避しなければならない。したがって、把持具６０によるワークのインモールドサイクルタイムが長くなり、これがインモールド成形機の成形能率を低下させる一因になっている。

本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、移動状態から停止した時の慣性による振動を抑制することで、振動消失までの時間を短縮して生産設備の生産能率の向上に寄与することができる把持具を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る把持具は、生産設備で生産されたワークをワーク把持位置からワーク解放位置に搬送する搬送手段に設けられる把持具であって、
該把持具は、搬送手段側の基部と、この基部に延設され、かつ複数の把持ヘッドを備えた把持部とからなり、
この把持部は、複数の枝を分岐延出した枝群によって構成されていることを特徴としている。

これによれば、把持部が基部から複数の枝を分岐延出した枝群によって構成されていることで、基部から最も離れている把持部の先端部側の重量が小さく（軽く）なるので、把持具が移動状態から停止した時の慣性による振動が抑制されて、振動消失までの時間を短縮することができる。

また、前記枝群を構成する各枝の横断面積は、基部側から延出端にかけて縮小されていることが望ましい。これによると、基部から最も離れている把持部の先端部側の重量がさらに小さく（軽く）なるので、把持具が移動状態から停止した時の慣性による振動がさらに抑制されて、振動消失までの時間をより一層短縮することができる。

さらに、本発明に係る把持具は、生産設備で生産されたワークをワーク把持位置からワーク解放位置に搬送する搬送手段に設けられる把持具であって、
この把持具は、搬送手段側の基部と、この基部に延設され、かつ把持ヘッドを備えた把持部とからなり、この把持部の横断面積は、基部側から延出端にかけて縮小されていることを特徴としている。

これによれば、基部から最も離れている把持部の先端部側の重量が小さく（軽く）なるので、把持具が移動状態から停止した時の慣性による振動が抑制されて、振動消失までの時間を短縮することができる。

本発明によれば、基部から最も離れている把持部の先端部側の重量が小さくなることで、把持具が移動状態から停止した時の慣性による振動が抑制されて、振動消失までの時間が短縮されるので、生産設備の生産能率の向上に寄与することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１の発明に係る把持具の第１実施形態を示す正面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視図、図３は、図１の把持具の使用例を示す正面図である。

図１，図２，図３において、把持具１は射出成形機（生産設備）２で同時に成形（生産）した１６個の小型成形品［ワーク（図示省略）］を一度に把持して取り出すためのもので、射出成形機２の型開きした金型２ａに対向するワーク把持位置（図３の実線参照）から射出成形機２外部のワーク解放位置（たとえば、図３の二点鎖線参照）に前記１６個の小型成形品を搬送する成形品取出機（搬送手段）３の旋回アーム３ａ先端部に装着される。

把持具１は、肉厚ｔが薄い金属製の板材または硬質合成樹脂製の板材からなり、旋回アーム３ａの先端部に装着される基部１０と、この基部１０に延設された把持部１１とを備える。把持部１１は、基部１０から三つの経路に分岐延出した第１〜第３の枝１２，１３，１４と、第３の枝１４からさらに分岐延出した第４〜第６の枝１５，１６，１７および第３の枝１４の先端部から二股に分岐延出した第７，第８の枝１８，１９からなる枝群２０によって構成されており、各枝１２〜１９の横断面形状は長方形に設定されている。

枝群２０を構成している第１〜第８の枝１２〜１９には、射出成形機２で同時に成形された１６個の小型成形品の成形位置に対応する所定の位置に分散して、１６個の小型成形品を一度に把持するための１６個の吸着パッド４が取付けられており、各吸着パッド４は、第１〜第８の枝１２〜１９の体内に設けた吸・送気通路５を介して吸・送気管６に連通し、吸・送気管６は、図示されていない吸・送気切換弁を介して吸・送気手段（図示省略）に接続されている。

前記構成の把持具１が図３の二点鎖線で示すワーク解放位置にある状態で、成形品取出機３の旋回アーム３ａを旋回させて、把持具１を図３の実線で示す位置、つまり射出成形機２の型開きした金型２ａに対向するワーク把持位置まで移動させ、さらに把持具１を金型２ａ、詳しくは可動金型２ａに近接させ、ここで前記吸・送気切換弁を切り換えて吸気手段を吸・送気管６に連通させて、該吸・送気管６および吸・送気通路５を負圧化することにより、射出成形機２で同時に成形した１６個の小型成形品を１６個の吸着パッド４で一度に把持する。

把持具１による１６個の小型成形品の吸着把持を終えると、旋回アーム３ａを逆方向に旋回させて、把持具１を図３の二点鎖線で示す位置、つまり射出成形機２外部のワーク解放位置まで移動させ、ここで、前記吸・送気切換弁を切り換えて送気手段を吸・送気管６に連通させて、該吸・送気管６および吸・送気通路５を正圧化することで、１６個の小型成形品を解放して適宜回収する。

把持具１の把持部１１が基部１０から三つの経路に分岐延出した第１〜第３の枝１２，１３，１４と、第３の枝１４からさらに分岐延出した第４〜第６の枝１５，１６，１６および第３の枝１４の先端部から二股に分岐延出した第７，第８の枝１８，１９からなる枝群２０によって構成されているので、基部１０から最も離れている把持部１１の先端部側の重量、つまり、第１〜第８の枝１２〜１９それぞれの先端部側の重量が小さく（軽く）なる。そのため、把持具１が図３の二点鎖線で示すワーク解放位置から実線で示すワーク把持位置まで移動してここで停止した時の慣性による主として肉厚ｔ方向の振動が抑制されて、振動消失までの時間を短縮することができるので、射出成形機２による小型成形品の成形能率（生産能率）の向上に寄与することができる。

本発明に係る把持具１では、前記枝群２０を構成している第１〜第８の枝１２〜１９の長方形横断面積を、基部１０側から各枝１２〜１９の先端部にかけて縮小することで、基部１０から最も離れている各枝１２〜１９の先端部側の重量をさらに小さく（軽く）できる。これにより、把持具１が移動状態から停止した時の慣性による振動をさらに抑制して、振動消失までの時間をより一層短縮することができる。各枝１２〜１９の横断面積の基部１０側から各枝１２〜１９の先端部にかけての縮小は、各枝１２〜１９の肉厚ｔと幅寸法の少なくともいずれか一方を、基部１０側から各枝１２〜１９の先端部にかけて小さく設定することによって実現できる。

把持具１において、基部１０から分岐延出して枝群２０を構成する各枝の分岐経路および分岐形態は、射出成形機２で同時に成形される小型成形品の数量および成形位置に対応して任意に設定することができ、分岐経路および分岐形態が任意に設定された各枝の所定位置に小型成形品の数量と同数の吸着パッド４を取付ければよい。

把持具１の第２実施形態を図４に示す。なお、図１の第１実施形態の把持具１と同一部分には同一符号を付して説明する。図４において、把持具１の把持部１１は、基部１０から五つの経路に分岐延出した第１〜第５の枝１２〜１６からなる熊手状の枝群２０によって構成されている。このような把持具１であっても、基部１０から最も離れている把持部１１の先端部側の重量、つまり、第１〜第５の枝１２〜１６それぞれの先端部側の重量が小さく（軽く）なるので、把持具１が図３の二点鎖線で示すワーク解放位置から実線で示すワーク把持位置まで移動してここで停止した時の慣性による主として肉厚方向の振動が抑制されて、振動消失までの時間を短縮し、射出成形機２による小型成形品の成形能率（生産能率）の向上に寄与することができる。

図１で説明したの第１実施形態の把持具１は、図５のように、たとえば、第５の枝１６と第６の枝１７それぞれの先端部を横桟７で連結してもよい。また、図４で説明したの第２実施形態の把持具１は、たとえば、図６のように、第２の枝１３と第３の枝１４それぞれの先端部および第４の枝１５と第５の枝１６それぞれの先端部を縦桟８で連結してもよい。

このように、第１実施形態の把持具１では、たとえば、第５の枝１６と第６の枝１７それぞれの先端部を横桟７で連結しても、また、第２実施形態の把持具１では、たとえば、第２の枝１３と第３の枝１４それぞれの先端部および第４の枝１５と第５の枝１６それぞれの先端部を縦桟８で連結しても、横桟７および縦桟８自体の重量は軽量であるので、把持部１１の延出端の重量増加に影響を及ぼすことはない。そのため、前記第１，第２実施形態と同様の作用効果を奏することができるとともに、横桟７および縦桟８により把持部１１の補強効果を高めることができる。

図７は、第２の発明に係る把持具の一実施形態を示す正面図、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。なお、前述の第１の発明に係る把持具と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して説明する。

図７．図８において、第２の発明に係る把持具１は、たとえば、図３の射出成形機（生産設備）２で同時に成形（生産）した８個の小型成形品［ワーク（図示省略）］を一度に把持して取り出すためのもので、第１の発明に係る把持具１と同様に、射出成形機２の型開きした金型２ａに対向するワーク把持位置（図３の実線参照）から射出成形機２外部のワーク解放位置（たとえば、図３の二点鎖線参照）に前記１７個の小型成形品を搬送する図３の成形品取出機（搬送手段）３の旋回アーム３ａ先端部に装着される。この第２の発明に係る把持具１にも、第１の発明に係る把持具１と同様に、吸・送気通路５および吸・送気管６（ともに図１参照）が設けられるが、これらの図示は省略する。

図７．図８の把持具１は、肉厚ｔが薄い金属製の板材または硬質合成樹脂製の板材からなる正面形状が先細包丁形（先細包丁枠形でもよい）のもので、図３の旋回アーム３ａの先端部に装着される基部１０と、この基部１０に延設された把持部１１とを備える。把持部１１は、その正面形状が先細包丁形であること、つまり、横断面積が基部１０側から先端部にかけて縮小されていることで、基部１０から最も離れている先端部側の重量が小さく（軽く）なる。これにより、把持具１が移動状態から停止した時の慣性による振動を抑制して、振動消失までの時間を短縮することができる。把持部１１の横断面積の基部１０側から先端部にかけての縮小は、図７のように先細包丁形にするか、あるいは把持部１１の肉厚ｔを基部１０側から先端部にかけて小さく設定することによって実現できる。

第１の発明の第１，第２実施形態および第２の発明の一実施形態では、把持具１を、射出成形機２で同時に成形した多数の小型成形品を一度に把持して取り出すためのものとして説明しているが、薄物ワークと合成樹脂とを一体成形するインサート成形において、薄物ワークを把持して射出成形機２の金型内にインモールドするための把持具１としても適用することができる。

また、前記各実施形態では、旋回アーム３ａを備えた旋回アーム型の成形品取出機（搬送手段）３に把持具１を装着した構成で説明しているが、サイドエントリー型の成形品取出機（搬送手段）３に把持具１を装着することもできる。

さらに、第１の発明の第１，第２実施形態では、各枝１２〜１９の横断面形状を長方形に設定しているが、各枝１２〜１９の横断面形状は長方形にのみ限定されるものではなく、円形，長方形、楕円形など任意の横断面形状を採用できる。

また、前記各実施形態では、把持部１１の所定位置に吸着パッド４を取付けた構成で説明しているが、吸着パッド４に代えて射出成形機に成形される成形品の挟持が可能な挟持ヘッドを取付けてもよい。挟持ヘッドを取付けた構成であると、吸・送気通路５および吸・送気管６は、図示されていない吸・送気切換弁を介して吸・送気手段（図示省略）に接続することで、挟持ヘッド開閉作動用空気の吸・送気経路として機能することになる。

第１の発明に係る把持具の第１実施形態を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。 図１の把持具の使用例を示す正面図である。 第１の発明に係る把持具の第２実施形態を示す正面図である。 第１の発明に係る把持具の第１実施形態の変形例を示す正面図である。 第１の発明に係る把持具の第２実施形態の変形例を示す正面図である。 第２の発明に係る把持具の一実施形態を示す正面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。 従来の把持具の一例を示す正面図である。 図９のＸ−Ｘ矢視図である。 図９の把持具の使用例を示す正面図である。 従来の他の把持具の使用例を示す斜視図である。 図１２の他の把持具の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ 把持具
２ 射出成形機（生産設備）
３ 成形品取出機（搬送手段）
４ 吸着パッド（把持ヘッド）
６ 昇降ユニット（移動体）
１０ 基部
１１ 把持部
１２〜１９ 複数の枝
２０ 枝群

Claims (3)

1. 生産設備で生産されたワークをワーク把持位置からワーク解放位置に搬送する搬送手段に設けられる把持具であって、
   該把持具は、搬送手段側の基部と、この基部に延設され、かつ複数の把持ヘッドを備えた把持部とからなり、
   この把持部は、複数の枝を分岐延出した枝群によって構成されていることを特徴とする把持具。
2. 請求項１に記載の把持具において、
   前記枝群を構成する各枝の横断面積は、基部側から延出端にかけて縮小されていることを特徴とする把持具。
3. 生産設備で生産されたワークをワーク把持位置からワーク解放位置に搬送する搬送手段に設けられる把持具であって、
   この把持具は、搬送手段側の基部と、この基部に延設され、かつ把持ヘッドを備えた把持部とからなり、この把持部の横断面積は、基部側から延出端にかけて縮小されていることを特徴とする把持具。

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