JP2017067229A - 樹脂成形品取出し機の直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない製作工程で可動体を長期に亘って安定的に走行案内する樹脂成形品取出し機の直動案内装置を提供する。また、走行に伴う摩耗粉の発生を抑制し、雰囲気の汚染を防止する樹脂成形品取出し機の直動案内装置を提供する。【解決手段】フレーム（７，２７，４７）及び可動体（１１，３１，５１）が相対的に移動する際に、フレーム（７，２７，４７）における少なくとも相対する両側面にそれぞれ取り付けられた移動直交方向断面が直角二等辺三角形のガイド部材（９，２９，５３）の隣辺に対して直交状に圧接して転動する一対の転動部材（１３，３３，５９）によりガイド部材（９，２９，５３）を挟持して直動案内する。【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂成形品取出し機においてチャックを移動する可動体を直線移動するように案内する直動案内装置に関する。

樹脂成形機から樹脂成形品を取出す樹脂成形品取出し機にあっては、樹脂成形品を保持するチャックを少なくとも樹脂成形機の軸線直交方向（以下、左右方向とも称する。）及び上下方向へ移動するため、樹脂成形機の固定側プラテンに固定されて左右方向へ延出する左右フレームに可動体を左右方向へ移動可能に支持すると共に該可動体に、下部にチャックが設けられた上下フレームを昇降可能に支持し、左右フレームに対して可動体を、また可動体に対して上下フレームをそれぞれ移動させて樹脂成形品の取出しを実行している。

上記樹脂成形品取出し機にあっては、左右フレームに対して可動体を、また可動体に対して上下フレームを高速度で、かつ高い位置精度で移動してチャックの移動時間を短縮して樹脂成形品の取出し動作を高速化するため、例えば特許文献１に示す直線ガイド機構を採用している。

即ち、特許文献１に示す直線ガイド機構は、フレームの両側面に形成された溝に研磨軸を平行に嵌合して固定すると共にフレームに対して長手方向へ移動する可動体に、研磨軸に対してベアリングを圧接して取り付けて、研磨軸を転動するベアリングによりフレームに対して可動体を移動可能に支持するように構成される。

しかし、上記直線ガイド機構は、フレームの両側面に、例えば特許文献２に示すように長手方向へ延出する溝を高い精度で形成すると共にフレームの両側面に形成された溝に対して研磨軸を、例えば特許文献３に示すかしめ治具により嵌合させる必要があり、製作工程数が増大する問題を有している。

そして溝の加工精度が悪い場合や溝に対して研磨軸が高い位置精度で嵌合されていない場合には、可動体の位置精度が悪くなると共に可動体の走行（移動）時に振動が発生したり、研磨軸やベアリングが摩耗して低寿命化すると共に摩耗粉が発生したりする問題を有している。

特開２００９−２４６７号公報 実開平７−４３４９９号公報 実開平７−４３３６２号公報

解決しようとする問題点は、フレームの両側面に溝を高い精度で形成しなければならず、また溝に対して研磨軸を高い精度で嵌合して取り付ける必要があり、製作工程数が増大する点にある。また、溝の精度が悪い場合や溝に対する研磨軸の嵌合精度が悪い場合には、研磨軸や転動輪が過度に摩耗して低寿命化したり、摩耗粉が発生したりして可動体を長期に定住亘って安定的に走行案内できない点にある。

本発明は、樹脂成形機の金型箇所と樹脂成形機外の間で樹脂成形品を保持するチャックを、少なくとも樹脂成形機の中心軸線と直交する方向及び上下方向へ移動して取り出す樹脂成形品取出し機において、上記チャックの移動方向へ延出するフレーム及び可動体を駆動手段の駆動に伴って相対的に直動案内する直動案内手段は、上記フレームの少なくとも相対する両側面に設けられ、移動直交方向断面が直角二等辺三角形のガイド部材と、各ガイド部材に相対する可動体に回転可能に軸支され、対応するガイド部材の直角隣辺に直交して圧接して転動する一対の転動部材と、からなり、上記フレーム及び可動体が相対的に移動する際に、上記ガイド部材の隣辺に直交状に圧接して転動する一対の転動部材によりガイド部材を挟持して直動案内することを最も主要な特徴とする。

本発明は、少ない製作工程で可動体を長期に亘って安定的に走行案内することができる。また、走行に伴う摩耗粉の発生を抑制し、雰囲気の汚染を防止することができる。

樹脂成形品取出し機の概略を示す斜視図である。 左右直動案内手段を平面から視た略体説明図である。 左右直動案内手段を側面から視た略体説明図である。 前後直動案内手段を平面から視た略体説明図である。 前後直動案内手段を側面から視た略体説明図である。 上下直動案内手段を平面から視た略体説明図である。 各可動体が移動した状態を示す斜視図である。

フレーム及び可動体が相対的に移動する際に、上記ガイド部材の隣辺に直交状に圧接して転動する一対の転動部材によりガイド部材を挟持して直動案内することを最適の実施形態とする。

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
図１乃至図７に示すように、樹脂成形品取出し機１の基台３は、樹脂成形機（図示せず）の固定側プラテン５の上面に固定され、該基台３には樹脂成形機の上方にて樹脂成形機の金型位置から樹脂成形機外の操作側または反操作側へ至る樹脂成形機の中心軸線と直交する方向（軸線直交方向または左右方向）へ延出する左右フレーム７が固定される。

上記左右フレーム７において相対する両側面には、長手直交方向断面が直角二等辺三角形状で左右フレーム７の長手方向へ延出する左右直動案内手段の一部を構成する左右ガイド部材９が平行位置にそれぞれ固定される。

各左右ガイド部材９は、ブロック状の金属材、内部に中空部を有し、直角隣辺の表面に耐摩耗金属板が取り付けられたり、耐摩耗層が形成されたりした金属型材、耐摩耗層が被覆形成されたエンジニアリング樹脂（炭素繊維強化樹脂等を含む。）等により形成される。

上記左右フレーム７には、可動体の１つとしての第１可動体１１が長手方向（左右方向）へ移動可能に支持される。該第１可動体１１における相対する各内面の移動方向各端部には、左右直動案内手段の一部を構成する第１転動部材としての一対の第１ローラフォロア１３が相対するガイド部材９の直角隣辺に対して互いに直交する角度で圧接して挟持するように取り付けられる。

第１可動体１１における第１ローラフォロア１３の取付け構造を詳細に述べると、第１可動体１１の相対する内面には、第１可動体１１の移動直交方向の断面が上記左右ガイド部材９と一致する直角二等辺三角形状の取付けブロック１５が第１可動体１１の移動方向へ延出し、かつ左右ガイド部材９に相対して設けられる。そして第１可動体１１の移動方向各端部側に位置する取付けブロック１５の直角隣辺には、辺と直交方向に軸線を有した支持軸１７がそれぞれ固定され、各支持軸１７には、第１ローラフォロア１３が回転可能に軸支される。

上記第１可動体１１には、数値制御可能なサーボモータ等の第１駆動手段の一部を構成する第１電動モータ１９が取り付けられ、該第１電動モータ１９の出力軸には、歯付き回転体２１が固着されている。そして上記歯付き回転体２１には、上記左右フレーム７の長手方向両端部にそれぞれの端部が固定され、第１可動体１１に設けられた転向ロール２３により転向された第１駆動手段の一部を構成する歯付きベルト２５が噛合わされる。

上記第１可動体１１は、第１電動モータ１９の駆動に伴って回転し、歯付きベルト２５が噛合わされた歯付き回転体２１により左右フレーム７の長手方向（軸線直交方向）へ往復移動される。

上記第１可動体１１には、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向（軸線方向または前後方向）に延出する前後フレーム２７が取り付けられる。該前後フレーム２７の両側面には、上記左右ガイド部材９と同様な長手直交方向断面が直角二等辺三角形状で前後フレーム２７の長手方向へ延出する前後直動案内手段の一部を構成する前後ガイド部材２９が平行位置にそれぞれ固定される。

各前後ガイド部材２９は、ブロック状の金属材、内部に中空部を有し、直角隣辺の表面に耐摩耗金属板が取り付けられたり、耐摩耗層が形成されたりした金属型材、耐摩耗層が被覆形成されたエンジニアリング樹脂（炭素繊維強化樹脂等を含む。）等により形成される。

上記前後フレーム２７には、可動体の１つとしての第２可動体３１が長手方向（前後方向）へ移動可能に支持される。該第２可動体３１における相対する各内面の移動方向各端部には、前後直動案内手段の一部を構成する第２転動部材としての一対の第２ローラフォロア３３が相対する前後ガイド部材２９の直角隣辺に互いに直交する角度で圧接して挟持するように取り付けられる。

第２可動体３１における第２ローラフォロア３３の取付け構造を詳細に述べると、第２可動体３１の相対する内面には、第２可動体３１の移動直交方向の断面が上記前後ガイド部材２９と一致する直角二等辺三角形状の取付けブロック３５が第２可動体３１の移動方向へ延出し、かつ前後ガイド部材２９に相対して設けられる。そして第２可動体３１の移動方向各端部側に位置する取付けブロック３５の直角隣辺には、辺と直交方向に軸線を有した支持軸３７がそれぞれ固定され、各支持軸３７には、第２ローラフォロア３３が回転可能に軸支される。

上記第２可動体３１には、数値制御可能なサーボモータ等の第２駆動手段の一部を構成する第２電動モータ３９が取り付けられ、該第２電動モータ３９の出力軸には、歯付き回転体４１が固着される。そして上記歯付き回転体４１には、上記前後フレーム２７の長手方向両端部にそれぞれの端部が固定され、第２可動体３１に設けられた転向ロール４３により転向された第２駆動手段の一部を構成する歯付きベルト４５が噛合わされる。

上記第２可動体３１は、第２電動モータ３９の駆動に伴って回転し、歯付きベルト４５が噛合わされた歯付き回転体４１により前後フレーム２７の長手方向（軸線方向）へ往復移動される。

上記第２可動体３１には、支持フレーム４７が取り付けられ、該支持フレーム４７内には、下部に樹脂成形機により成形された樹脂成形品を保持するチャック４９が設けられた可動体の１つとしての昇降フレーム５１が昇降可能に支持される。該昇降フレーム５１の相対する両側面には、上記ガイド部材９、２９と同様な長手直交方向断面が直角二等辺三角形状で上下方向へ延出する上下直動案内手段の一部を構成する上下ガイド部材５３が平行位置にそれぞれ固定される。

各上下ガイド部材５３は、ブロック状の金属材、内部に中空部を有し、直角隣辺の表面に耐摩耗金属板が取り付けられたり、耐摩耗層が形成されたりした金属型材、耐摩耗層が被覆形成されたエンジニアリング樹脂（炭素繊維強化樹脂等を含む。）等により形成される。

上記支持フレーム４７に対する昇降フレーム５１の支持構造を詳細に述べると、支持フレーム４７の相対する各内面には、上下直交方向の断面が上記上下ガイド部材５３と一致する直角二等辺三角形状の取付けブロック５５が上下方向へ延出し、かつ上下ガイド部材５３に相対してそれぞれ設けられる。そして各取付けブロック５５の直角隣辺には、辺と直交方向に軸線を有した支持軸５７がそれぞれ固定され、各支持軸５７には、上下直動案内手段の一部を構成する第３転動部材としての一対の第３ローラフォロア５９が回転可能で、かつ相対する上下ガイド部材５３の直角隣辺にそれぞれ直交する角度で圧接して挟持するように取り付けられる。

上記支持フレーム４７には、数値制御可能なサーボモータ等の第３駆動手段の一部を構成する第３電動モータ６１が取り付けられ、該第３電動モータ６１の出力軸には、歯付き回転体６３が固着される。そして上記歯付き回転体６３には、上記昇降フレーム５１の上下方向両端部にそれぞれの端部が固定され、支持フレーム４７に設けられた転向ロール６５により転向された第３駆動手段の一部を構成する歯付きベルト６７が噛合わされる。

上記昇降フレーム５１は、第３電動モータ６１の駆動に伴って回転し、歯付きベルト６７が噛合わされた歯付き回転体６３により昇降される。

なお、第１乃至第３ローラフォロア１３、３３，５９が取り付けられるそれぞれの取付けブロック１５、３５，５５は、対応する第１可動体１１、第２可動体３１、支持フレーム４７の内面に対して高さ調整可能に取り付けられ、対応する左右ガイド部材９、前後ガイド部材２９、上下ガイド部材５３の直角隣辺に対して互いに直交する角度で圧接するように取り付け調整される。

また、上記した第１乃至第３駆動手段は、ベルト駆動構造としたが、本発明は、これに限定されるものではなく、公知のベルト走行駆動構造、ラック・ピニオン駆動構造、送りねじ駆動構造等のように電動モータの回転運動を直線往復移動へ変換する駆動構造或いはリニアモータ駆動構造のいずれであってもよい。

次に、上記のように構成された樹脂成形品取出し機１の作用を説明する。
先ず、樹脂成形品取出し機１による樹脂成形品の取出し概略を説明すると、樹脂成形機から成形完了に伴って型開完了信号が樹脂成形品取出し機１の制御手段（図示せず）に出力されると、第１電動モータ１９を駆動制御して第１可動体１１を左右フレーム７の待機位置から樹脂成形機における金型部の上方位置に至る方向へ移動した後に第２電動モータ３９を駆動制御して第２可動体３１を前後フレーム２７における型開した可動金型に相対する位置へ移動させる。

また、該動作後又は該動作に同期して第３電動モータ６１を駆動制御して昇降フレーム５１を金型部の上方位置からチャック４９が可動金型に相対して近接する取り出し位置へ下降させる。

上記動作後、樹脂成形機のエゼクタ機構により可動金型内に保持された樹脂成形品が突き出されてチャック４９に保持されると、第２及び第３電動モータ３９，６１を上記とは逆方向へ駆動制御して昇降フレーム５１を上昇させると共に第２可動体３１を後退させて樹脂成形品を保持したチャック４９を取り出し位置から樹脂成形機のタイバーや安全扉と非干渉の上方位置へ移動する。

上記動作後、第１電動モータ１９を駆動制御して第１可動体１１を左右フレーム７の端部側へ移動してチャック４９を開放位置に位置させた後、該イ開放位置にて、必要に応じて第２及び第３電動モータ３９，６１を駆動制御してチャック４９を、例えば開放位置に配置された搬出コンベヤ―上へ移動してチャック４９による樹脂成形品の保持を解除して取出し動作を完了する。

次に、第１及び第２可動体１１，３１及び昇降フレーム５１の直動案内作用を説明する。なお、第２可動体３１の直動案内作用に付いては、第１可動体１１の直動案内作用と同一であるため、詳細な説明を省略する。

先ず、第１可動体１１の直動案内作用を説明すると、第１電動モータ１９が回転駆動させると、回転する歯付き回転体２１に噛合う歯付きベルト２５により左右フレーム７に対して第１可動体１１が所定の方向へ走行される。

左右フレーム７に対する第１可動体１１の走行時においては、左右フレーム７の両側面に固定された左右ガイド部材９の直角隣辺に対し、第１可動体１１に設けられた各一対の第１ローラフォロア１３の転動面がそれぞれ圧接し、左右ガイド部材９を挟持した状態で転動しながら第１可動体１１を左右フレーム７の長手方向に沿って直動案内される。

このとき、左右ガイド部材９の直角隣辺に対して各一対の第１ローラフォロア１３が直交状態で圧接して左右ガイド部材９を挟持して転動するため、第１可動体１１の走行時に発生する振動を直交状に配置された各一対の第１ローラフォロア１３により分散受承して抑制することができ、チャック４９を高い位置精度で移動させることができる。

次に、昇降フレーム５１の直動案内作用を説明すると、第３電動モータ６１が回転駆動させると、回転する歯付き回転体６３に噛合う歯付きベルト６７により支持フレーム４７に対して昇降フレーム５１が所定の方向へ昇降される。

支持フレーム４７に対する昇降フレーム５１の昇降時においては、昇降フレーム５１の両側面に固定された上下ガイド部材５３の直角隣辺に対し、支持フレーム４７に設けられた各一対の第３ローラフォロア５９の転動面がそれぞれ圧接し、上下ガイド部材５３を挟持しながら転動して昇降フレーム５１を上下方向へ直動するように案内する。

このとき、上下ガイド部材５３の直角隣辺に対して各一対の第３ローラフォロア５９が直交状態で圧接して上下ガイド部材５３を挟持して転動するため、昇降フレーム５１の昇降時に発生する振動を直交状に配置された各一対の第３ローラフォロア５９により分散受承して抑制することができ、チャック４９を高い位置精度で昇降させることができる。

上記説明においては、左右フレーム７、前後フレーム２７及び昇降フレーム５１の両側面に一条の左右ガイド部材９、前後ガイド部材２９及び上下ガイド部材５３をそれぞれ取り付ける構成としたが、左右フレーム７、前後フレーム２７及び昇降フレーム５１の両側面に対して左右ガイド部材９、前後ガイド部材２９及び上下ガイド部材５３を複数状に取り付ける構成としてもよい。

上記説明は、左右フレーム７、前後フレーム２７及び昇降フレーム５１の両側面に一対の左右ガイド部材９、前後ガイド部材２９及び上下ガイド部材５３を平行にそれぞれ取り付ける構成としたが、左右フレーム７、前後フレーム２７及び昇降フレーム５１の両側面に対して一対の左右ガイド部材９、前後ガイド部材２９及び上下ガイド部材５３を段違い状（非平行）にそれぞれ取り付ける構成とてもよい。

上記説明において移動する前後フレーム２７及び昇降フレーム５１は、樹脂成形品取出し機１全体を軽量化すると共に可動部を軽量化して移動応答性を高める必要から金属型材により構成してもよい。

１ 樹脂成形品取出し機
３ 基台
５ 固定側プラテン
７ 左右フレーム
９ 左右直動案内手段の一部を構成する左右ガイド部材
１１ 可動体の１つとしての第１可動体
１３ 左右直動案内手段の一部を構成する第１転動部材としての第１ローラフォロア
１５ 取付けブロック
１７ 支持軸
１９ 第１駆動手段の一部を構成する第１電動モータ
２１ 歯付き回転体
２３ 転向ロール
２５ 第１駆動手段の一部を構成する歯付きベルト
２７ 前後フレーム
２９ 前後直動案内手段の一部を構成する前後ガイド部材
３１ 可動体の１つとしての第２可動体
３３ 前後直動案内手段の一部を構成する第２転動部材としての第２ローラフォロア
３５ 取付けブロック
３７ 支持軸
３９ 第２駆動手段の一部を構成する第２電動モータ
４１ 歯付き回転体
４３ 転向ロール
４５ 第２駆動手段の一部を構成する歯付きベルト
４７ 支持フレーム
４９ チャック
５１ 可動体の１つとしての昇降フレーム
５３ 上下直動案内手段の一部を構成する上下ガイド部材
５５ 取付けブロック
５７ 支持軸
５９ 上下直動案内手段の一部を構成する第３転動部材としての第３ローラフォロア
６１ 第３駆動手段の一部を構成する第３電動モータ
６３ 歯付き回転体
６５ 転向ロール
６７ 歯付きベルト

Claims (8)

1. 樹脂成形機の金型箇所と樹脂成形機外の間で樹脂成形品を保持するチャックを、少なくとも樹脂成形機の中心軸線と直交する方向及び上下方向へ移動して取り出す樹脂成形品取出し機において、
   上記チャックの移動方向へ延出するフレーム及び可動体を駆動手段の駆動に伴って相対的に直動案内する直動案内手段は、
   上記フレームの少なくとも相対する両側面に設けられ、移動直交方向断面が直角二等辺三角形のガイド部材と、
   各ガイド部材に相対する可動体に回転可能に軸支され、対応するガイド部材の直角隣辺に直交して圧接して転動する一対の転動部材と、
   からなり、
   上記フレーム及び可動体が相対的に移動する際に、上記ガイド部材の隣辺に直交状に圧接して転動する一対の転動部材によりガイド部材を挟持して直動案内する直動案内装置。
2. 請求項１において、
   ガイド部材は、金属ブロック材、金属型材及び合成樹脂材のいずれかとした樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
3. 請求項２において、
   金属型材における直角隣辺は、表面に耐摩耗金属板が取り付けられた樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
4. 請求項２において、
   金属型材における直角隣辺は、表面に耐摩耗層が被覆形成された樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
5. 請求項２において、
   合成樹脂材は、表面に耐摩耗層が被覆形成された樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
6. 請求項１において、
   各ガイド部材は、フレームの少なくとも相対する両側面に対して平行に取り付けた樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
7. 請求項１において、
   各ガイド部材は、フレームの少なくとも相対する両側面に対して非平行状態で取り付けた樹脂成形品取出し機の直動案内装置。
8. 請求項１において、
   ガイド部材は、フレームの少なくとも相対する両側面に多段状に取り付けられると共に各ガイド部材の直角隣辺へ直交して圧接する一対の転動部材は、複数組とした樹脂成形品取出し機の直動案内装置。

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