JP3884770B2

JP3884770B2 - 射出成形品取出装置

Info

Publication number: JP3884770B2
Application number: JP18023897A
Authority: JP
Inventors: 敏行水上
Original assignee: 有限会社装機設計
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: JPH10329178A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形されたワーク（合成樹脂成形品）を金型から取り出す射出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークを金型から取り出して所定位置で開放する射出成形品取出装置は、首振りタイプや横走行タイプなど各種のものが実用化されているが、中でも首振りタイプのものが数多く実用化されている。首振りタイプの射出成形品取出装置は、シリンダーロッドの先端にワークを把持するチャックが取り付けられたメインシリンダを回動可能に配置し、首振り用シリンダーでメインシリンダーを回動させてチャックを首振りさせるが、先ず、メインシリンダーが垂直状態でチャックが金型上の原位置で待機し、金型が開くとメインシリンダーのシリンダーロッドが伸長してチャックが金型内に入り、ワークのランナーを把持する。そして、チャックが上昇すると首振り用シリンダーが作動してチャックが首を振り、次にメインシリンダーのシリンダーロッドが伸長してワークを開放する。ワークを開放すると、メインシリンダーのシリンダーロッドが退入し、次に首振りシリンダーのシリンダーロッドが退入してメインシリンダーが垂直状態となり、チャックが原位置に復帰する。
【０００３】
つまり、首振りタイプの射出成形品取出装置の１サイクルは、▲１▼メインシリンダーのシリンダーロッドの伸長、▲２▼メインシリンダーのシリンダーロッドの退入、▲３▼首振りシリンダーのシリンダーロッドの伸長、▲４▼メインシリンダーのシリンダーロッドの伸長、▲５▼メインシリンダーのシリンダーロッドの退入、▲６▼首振りシリンダーのシリンダーロッドの退入、の６行程からなる。
【０００４】
また、横走行タイプの射出成形品取出装置も、チャックを上下動させるメインシリンダーとメインシリンダーを横走行させる走行シリンダーの２本のシリンダーが必要であり、１サイクルの行程も、首振りタイプの射出成形品取出装置と同じく、６行程からなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の首振りタイプや横走行タイプの射出成形品取出装置は、２本のエアシリンダーが必要であり、構造が複雑となる不具合がある。また、行程数が多く、しかも行程と行程の間においてシーケンスの切り換えのために極く短時間ではあるが休止時間が必要であり、行程が滑らかに連続的に進行せず、１サイクルの所要時間が長くなる不具合がある。
【０００６】
２本又は１本のエアシリンダー駆動でもエアシリンダー駆動では回動する範囲が限られ、又シリンダーロッドの伸長死点と退入死点の２点を利用するために、両死点において衝撃が発生し、チャック先端が振動することでチャッキングミスを招くので、その対策として剛性を付ける為大きく、重くなっていた。そこで本発明は、これらの欠点を除くためになされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形品取出装置は、固定又は移動ダイプレートや金型又は、成形機下部にワーク引き抜きストロークだけ型開き方向に移動可能に取り付けられる基台と、基台に太陽歯車を固定した遊星歯車機構（オープンベルト機構）を持ったメインアームと遊星歯車を中心に接続され、先端にワークを把持するチャックが取り付けられた取り出しアームからなり、メインアームをモータ回転で駆動する。
【０００８】
メインアームの太陽歯車の中心から遊星歯車の中心の長さと、取出アームの支点（遊星歯車中心）からチャック部中心の長さを同寸法にし、太陽歯車と遊星歯車の歯数を、（太陽）２対１（遊星）に設定するとメインアームを１８０゜回動すると接続された取出アームも１８０゜反転回動しチャック部中心の軌跡は取出位置から開放位置まで直線運動を行い、且つ回転運動から得られる単振動（振り子）が、両方の位置で仮想停止を生じるため、衝撃が発生しない。またチャック爪の進入角が取出位置では小さくなるのでチャッキングミスもしない。駆動をモーター回転にする事で、金型の開閉にあわせ、素早く回転させ、金型の外側（成形中）ではモータースピードを落とし、任意の位置まで回動し、待機させる事ができる。取出ストロークはアーム長の４倍になるので小さく軽くできる。
本発明は、以上のような構成よりなる、射出成形品取出装置である。
【０００９】
【実施例１】
以下に、図面に示す実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。図１において基台（１）は、
取り出す製品に応じて、射出成形機の固定・移動ダイプレート又は、金型や成形機の下部に配置される。
この基台（１）は図示略の機構により、金型からワークを引き抜くストローク分だけ型開き方向に移動可能なように
取り付けられている。基台（１）上に、太陽歯車（５）の中心を保持固定し、太陽歯車（５）の軸芯に
ベアリング（６）を介してメインアーム（２）と一体に固定された従動ギヤ（７）が回動可能に
取り付けられている。つまりメインアーム（２）は、太陽歯車（５）の軸芯を中心にして基台（１）に
対して回動可能に取り付けられる。
【００１０】
駆動モーター（８）は芯間を保持固定できる形で基台（１）に取り付けられる。駆動モーター（８）の軸には、駆動ギヤ（９）が回転可能に固定され、駆動ギヤ（９）の回転力はスムーズに従動ギヤ（７）に伝達される。つまりメインアーム（２）と駆動モータ（８）は、基台（１）に保持されながら駆動モーター（８）の回転は素直にメインアーム（２）の回動に伝達される。
【００１１】
太陽歯車（５）の軸芯で保持されたメインアーム（２）の先端側に遊星歯車（１０）と支持軸（１１）に取り付け、ベアリング（１２）を介してメインアーム（２）に保持される。太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）の間に継ぎ歯車（１３）を適正な“間合”で取り付け、ベアリング（１４）を介して、支持軸（１５）でメインアーム（２）に保持する。ここで太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）を継ぎ歯車（１３）で結ぶ事で遊星歯車機構が成り立ち、スムーズな回転伝達が行える。
【００１２】
遊星歯車（１０）を取り付けた支持軸（１１）に取出アーム（３）を固定し、取出アーム（３）の先端には、ワークのランナーを把持するチャック（４）が取り付けられている。そこでチャック（４）の把持中心から、支持軸（１１）の芯間長さと太陽歯車（５）の中心から遊星歯車（１０）の中心までの芯間長さを同じにして、さらに太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）の歯数の設定を、（太陽）２対１（遊星）にする。ここでチャック（４）の把持中心と遊星歯車（１０）の中心、それから太陽歯車（５）の中心を真直に一線上に設定し、そのチャック（４）の把持中心を太陽歯車（５）の中心近くまで回動し、金型が閉じてもチャック（４）が干渉しないことを確認し待機位置（ｐ３）を設定する。
【００１３】
しかして、仮にメインアーム（２）を３６０゜回動させる時、金型が閉じて射出成形しているときは、チャック（４）は金型近くで待機し、金型が開くと駆動モーター（８）はフルスピードで回転（正回転）し、駆動ギヤ（９）から従動ギヤ（７）を介して、メインアーム（２）が太陽歯車（５）を中心として回動し、メインアーム（２）の遊星歯車（１０）側を取り出し位置（ｐ１）に近づけると、メインアーム（２）によって保持された継ぎ歯車（１３）が、基台（１）に固定された太陽歯車（５）の周上を回転し、回転はメインアーム（２）と同じ方向性で、遊星歯車（１０）に伝達され、遊星歯車（１０）の回転方向はメインアーム（２）の方向と反対向きに回転し、且つメインアーム（２）の回転角度の２倍に増加され回転する。
【００１４】
ゆえに、遊星歯車（１０）と一体の取出アーム（３）はメインアーム（２）の回動方向と反対回転で２倍角に増加され、チャック（４）側は取り出し位置（ｐ１）に向かって回動される。チャック（４）の把持中心は取り出し位置（ｐ１）に近づくにしたがって、太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）、メインアーム（２）と取出アーム（３）の関係は、遊星歯車機構の理論に基づき直線運動をしながら、メインアーム（２）と取出アーム（３）が一線上、つまりチャック（４）の把持中心が取り出し位置（ｐ１）に至る時の軌跡は回転運動から得られる単振動（振り子）で仮想停止する。この時、チャック（４）がワークを把持するが、あわせて駆動モーターのスピードをスローダウンし、又、瞬間停止する事でより確実に把持できる。
【００１５】
チャック（４）がワークを把持後、基台（１）はスプールが金型から抜けるまでスライドし、そこから、継続してメインアーム（２）が同じ方向に回動を続けると、取出アーム（３）に取り付けられたチャック（４）の把持中心は取り出し位置（ｐ１）から、太陽歯車（５）を目指し単振動（振り子）の法則により、スピードをアップしながら通過し開放位置（ｐ２）に向かって直線的に移動する。この間に金型は閉じ成形に入る。又、開放位置（ｐ２）近くでスピードはスローダウンし、開放位置（ｐ２）で仮想停止する。チャック（４）のワークを受け渡し、又は開放してから、駆動モーター（８）の回転を切り換えて反転させる。
【００１６】
駆動モーター（８）を逆回転すると、メインアーム（２）も、今までと反転方向に回動し、チャック（４）の動きは直線上を戻るように、太陽歯車（５）を目指す。太陽歯車（５）の中心を通過し、成形品を成形中の閉じた金型近くの待機位置（ｐ３）で、スタート時と対象の姿勢でメインアーム（２）と取出アーム（３）が待機に入り、１サイクルが完了する。カバー（１６）は歯車の発塵を防ぎ、メインアーム（２）を補強する。この軌跡を表したのが【図５】である。
【００１７】
【実施例２】
また【図６】の実施例図の如く、基本的構成を実施例１と同じ構成としながらも太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）の歯数の設定を（太陽）１．５対１（遊星）に換え、チャック（４）の把持中心から、支持軸（１１）の芯間長さを図中のように金型中心に届くまで長く作り、太陽歯車（５）の中心から遊星歯車（１０）の中心までの芯間長さをタイバー及び金型等に干渉しない長さに設定する。
チャック（４）の把持中心を太陽歯車（５）の中心近くまで回動し、金型が閉じてもチャック（４）が干渉しないように待機位置（ｐ３）を設定する。
【００１８】
しかして、仮にメインアーム（２）を２５０゜位回動させる時、金型が閉じて射出成形しているときは、チャック（４）は金型近くで待機し、金型が開くと駆動モーター（８）はフルスピードで回転（正回転）し、駆動ギヤ（９）から従動ギヤ（７）を介して、メインアーム（２）が太陽歯車（５）を中心として回動し、メインアーム（２）の遊星歯車（１０）側を取り出し位置（ｐ１）に近づけると、メインアーム（２）によって保持された継ぎ歯車（１３）が、基台（１）に固定された太陽歯車（５）の周上を回転し、回転はメインアーム（２）と同じ方向性で、遊星歯車（１０）に伝達され、遊星歯車（１０）の回転方向はメインアーム（２）の方向と反対向きに回転し、且つメインアーム（２）の回転角度の１．５倍に増加され回転する。
【００１９】
ゆえに、遊星歯車（１０）と一体の取出アーム（３）はメインアーム（２）の回動方向と反対回転で１．５倍角に増加され、チャック（４）側は取り出し位置（ｐ１）に向かって回動される。チャック（４）の把持中心は取り出し位置（ｐ１）に近づくにしたがって、太陽歯車（５）と遊星歯車（１０）、メインアーム（２）と取出アーム（３）の関係は、遊星歯車機構の理論に基づき楕円運動をしながら、メインアーム（２）と取出アーム（３）が広角になればチャック（４）の把持中心が取り出し位置（ｐ１）に至る時の軌跡は楕円運動から長円部の減衰により把持しやすくなり、この時チャック（４）がワークを把持するが、あわせて駆動モーターのスピードをスローダウンし、又、瞬間停止する事でより確実に把持できる。
【００２０】
チャック（４）がワークを把持後、駆動モーターは逆回転にはいり、基台（１）はスプールが金型から抜けるまでスライドし、そこから、メインアーム（２）が反対方向に回動を始めると、取出アーム（３）に取り付けられたチャック（４）の把持中心は取り出し位置（ｐ１）から、太陽歯車（５）を目指し楕円運動により、スピードをアップしながら通過し開放位置（ｐ２）に向かって楕円を描いて移動する。この間に金型は閉じ成形に入る。又、開放位置（ｐ２）近くでスピードはスローダウンし、開放位置（ｐ２）で仮想停止する。チャック（４）のワークを受け渡し、又は開放してから、駆動モーター（８）の回転を切り換えて正回転させる。
【００２１】
駆動モーター（８）を正回転すると、メインアーム（２）も、取り出し方向に回動し、チャック（４）の動きは楕円上を戻るように、太陽歯車（５）を目指す。太陽歯車（５）の中心を通過し、成形品を成形中の閉じた金型近くの待機位置（ｐ３）で、スタート時の姿勢でメインアーム（２）と取出アーム（３）が待機に入り、１サイクルが完了する。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の射出成形品取出装置は、遊星歯車機構の特性を極めて簡単な構造で活かし、取出位置から開放位置の距離に対し、アーム長さが約１／４でできていて、動きが単振動（振り子）により、慣性はアーム長さ範囲なので小さく、駆動モーターによるスピードコントロール及び停止が簡単にでき、取り出し条件とあわせ、１サイクルがメインアームの回動を連続回転から、配管・配線を考慮した、１８０゜反復、又は９０゜反復と自在である。それから駆動モーターと別に太陽歯車の回転モータを付けることで遊星歯車機構から差動歯車機構を形成し、取出アームの自在な動きを得る事もできる。遊星歯車機構でもオープンベルト機構でも、太陽歯車と遊星歯車の歯車比率を変換する事で、近似直線や楕円軌跡が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例１の平面断面図である。
【図２】本発明実施例１の正面図である。
【図３】本発明実施例１の側面図である。
【図４】本発明実施例１の配置図である。
【図５】本発明実施例１の直線形軌跡図である。
【図６】本発明実施例２の楕円形軌跡図である。
【符号の説明】
１．基台
２．メインアーム
３．取出アーム
４．チャック
５．太陽歯車
６．ベアリング
７．従動ギヤ
８．駆動モーター
９．駆動ギヤ
１０．遊星歯車
１１．支持軸
１２．ベアリング
１３．継ぎ歯車
１４．ベアリング
１５．支持軸
１６．カバー

Claims

射出成形機の固定・移動ダイプレートや金型、
成形機下部などに取り付けられワーク引き抜きストローク分だけ型開き方向に移動可能な基台と、
基台に固定した太陽歯車を軸とする遊星歯車機構
あるいはオープンベルト機構で可動するメインアームと、遊星歯車の中心に接続され、先端にワークを把持、
又は吸着するチャックが取り付けられた取出アームからなり、メインアームと取出アームの長さの
調整と歯車比を設定することにより、モーターの回転によってメインアームが回動されると接続された
取出アームは反対方向に回動されることで、
取出アーム先端のチャック部分の動きが取出位置から開放位置までの直線運動を可能とし、
回転運動によって得られる先端の軌跡が単振動となることで先端のチャック部が取出位置と開放位置となる
両端で仮想停止を生じる機構を実現する射出成形品取出装置。