JP4390579B2 - 旋回形成形品取出機 - Google Patents

Description

本発明は、チャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機外の解放位置との間で旋回移動して成形品を取り出す旋回形成形品取出機に関する。

チャックを旋回移動して成形品を樹脂成形機から取り出す旋回形成形品取出機として、例えば特許文献１に示すものが知られている。この旋回形成形品取出機は、基端部が電動モータ等の旋回駆動部材に連結されるアームの先端部に成形品を保持するチャックを、成形品姿勢制御部材を設けて取付け、旋回駆動部材の駆動に伴ってチャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機外の解放位置との間で旋回移動させる際に成形品姿勢制御部材を作動してチャックを姿勢制御して保持された成形品を異なる姿勢で取り出し可能にしている。

しかし、上記した旋回形成形品取出機にあっては、アームの先端部に対してチャックを成形品姿勢制御部材を設けて取付ける必要があり、アーム全体の重量が増大するため、該アームを高速度で旋回移動させるには、高トルクの旋回駆動部材を使用する必要があり、装置自体が大型化及び高コスト化する問題を有している。

また、重量化したアームにあっては、アームの旋回移動停止時における負荷イナーシャが増大して停止時の衝撃が増大する問題を有している。この結果、 アームの旋回停止時に発生する衝撃によりチャックから成形品が外れて取出し不良になるおそれがある。この欠点は、アームを旋回停止させる際に、アームを低速制御することにより停止時の衝撃を低減できるが、アームの旋回時間が長くなり、成形品取出し時間が長くなって成形品取出し作業、成形作業を効率的に行えない問題を生じさせている。

更に、アームに回転部材を設ける構成にあっては、回転部材の駆動時に粉塵等が発生してワークを汚染するおそれがある。特に、ワークがＣＤやＤＶＤ等にあっては、付着した粉塵等によりワークが不良品化する問題を有している。
特開２００３−２５１６６７号公報

解決しようとする問題点は、成形品の取出し姿勢と解放姿勢とが異なる場合には、アームの旋回途中で反転させる必要があり、アームの反転を実現するには成形品姿勢制御部材を設けなければならず、これによりアームが重量化して高トルクの旋回駆動部材を使用しなければならない点にある。また、アームが重量化した場合には、旋回停止時における負荷イナーシャが増大して衝撃が増大することにより成形品の保持が不良になるおそれがある点にある。更に、成形品姿勢制御部材を設けて成形品姿勢をそれぞれに一致させる構成にあっては、成形品姿勢制御部材から粉塵が発生して成形品や工場雰囲気を汚染する点にある。

本発明は、アームを上記金型位置及び解放位置に至る所要の旋回角度で旋回移動する旋回駆動部材と、該旋回駆動部材の回転軸に固定され、該回転軸の軸線と直交する方向に軸線（以下、この軸線を直交軸線とする。）を有したアーム基端部を直交軸線方向へ抜け止めした状態で、かつ直交軸線回りに対してチャックが金型位置及び解放位置にて所望の方向を向く所要の回動角度で支持する軸支部材と、磁石取付け面がアーム基端部に相対するように固定される磁石取付け板と、磁石取付け板の磁石取付け面に対し、アームが金型位置及び解放位置へそれぞれ旋回移動した際に相対する上記回転軸を中心とする同心位置にそれぞれ設けられる異なる磁極からなる第１及び第２磁石と、第１及び第２磁石にそれぞれ相対するアーム基端部の上記直交軸線周りに、チャックが金型位置及び解放位置へそれぞれ旋回移動した際に所望の方向を向く所要の回動角度をおいてそれぞれ設けられる異なる磁極からなる第３及び第４磁石とを備え、アームが金型位置及び解放位置のそれぞれへ移動した状態においては、互いに相対する第１磁石と第３磁石及び第２磁石と第４磁石の磁気吸引力によりアームを所望の回動状態に保持する一方、金型位置及び解放位置に対するアームの旋回途中においては、第１磁石と第４磁石及び第２磁石と第３磁石の磁気反発力によりアームを上記回動角度で回動してチャックによる成形品の保持姿勢を変更可能にしたことを特徴とする。

本発明は、アームの重量が増大するのを回避しながら取出し姿勢及び解放姿勢に応じて姿勢制御することができる。アームの旋回停止時に作用する負荷イナーシャを軽減して停止時の衝撃を低減でき、チャックから成形品が外れて取出し不良になるのを防止することができる。成形品姿勢制御部材から発生する粉塵等により成形品や工場雰囲気が汚染されるのを防止することができる。

本発明は、アームが金型位置及び解放位置のそれぞれへ移動した状態においては、互いに相対する第１磁石と第３磁石及び第２磁石と第４磁石の磁気吸引力によりアームを所望の回動状態に保持する一方、金型位置及び解放位置に対するアームの旋回途中においては、第１磁石と第４磁石及び第２磁石と第３磁石の磁気反発力によりアームを上記回動角度で回動してチャックによる成形品の保持姿勢を変更可能にしたことを最良の形態とする。

以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図１乃至図３において、旋回形成形品取出機１は樹脂成形機（図示せず）の固定側取付盤３の上面に固定される。該旋回形成形品取出機１の本体フレーム５には樹脂成形機の軸線方向へ延びるレール（図示せず）が固定され、該レール上には可動体９が上記軸線方向へ移動可能に支持される。そして可動体９には前後駆動部材１１が連結され、該前後駆動部材１１の駆動に伴って可動体９を軸線方向へ移動させる。

前後駆動部材１１としては軸線方向に軸線を有して本体フレーム５に回転可能に支持された送りねじと、該送りねじに連結されたサーボモータ等の電動モータと、可動体９に設けられて送りねじに噛み合うナット（何れも図示せず）とからなる送りねじ駆動機構や、電動モータに連結された回転体に掛け渡されたベルト（図示せず）の一部を可動体９に固定したベルト駆動機構及び固定子と可動子とから構成されるリニアサーボモータ（図示せず）等の何れであってもよい。

可動体９には前後方向に軸線を有したサーボモータ等の旋回駆動部材１３が取り付けられ、該旋回駆動部材１３の回転軸１３ａには軸支部材１５が取付けられ、該軸支部材１５には前後方向から見た形状がほぼく字形で、回転軸１３ａの軸線と直交する方向に軸線（以下、この軸線を直交軸線とする。）を有した旋回アーム１７の基端部が直交軸線方向に対して抜け止めされた状態で直交軸線周りに対して回動可能に支持される。該旋回アーム１７は軽量化を図る必要からカーボン繊維等の強化繊維を含有した複合強化樹脂やアルミニウム（アルミニウム合金を含む）等により形成される。該旋回アーム１７の正面形状は上記に限定されるものではなく、旋回移動に伴ってチャック１９をタイバー７間から抜け出させることができる、例えば正面コ字形であってもよい。

そして旋回アーム１７の先端部にはチャック１９が取り付けられる。該チャック１９はチャック板に多数の吸着部材や複数対のクランプ部材等の保持部材を取り付けた構造からなり、例えばＣＤやＤＶＤ等の成形品Ｐを保持して取り出す。

可動体９には円盤状の磁石取付け板２１が旋回アーム１７の基端部に対して相対するように設けられ、旋回アーム１７の各旋回限位置（成形品取出し位置及び成形品解放位置）に応じた磁石取付け板２１にはそれぞれ複数個の永久磁石２３ａ（請求項１記載の第１磁石）・２３ｂ（請求項１記載の第２磁石）が回転軸１３ａを中心とする同心位置に取付けられている。

即ち、成形品取出し位置に旋回された旋回アーム１７の基端部に相対する磁石取付け板２１には、例えばＮ極に着磁した複数個の永久磁石２３ａが、また成形品解放位置に旋回された旋回アーム１７の基端部に相対する磁石取付け板２１にはＳ極に着磁した複数個の永久磁石２３ｂが取付けられている。

一方、旋回アーム１７の基端側にはホルダ２５が各永久磁石２３ａ・２３ｂに相対する個所に取付けられ、該ホルダ２５には異なる磁極に着磁した永久磁石２７ａ（請求項１記載の第３磁石）・２７ｂ（請求項１記載の第４磁石）が旋回アーム１７の直交軸線回りに所望の回動角度をおき、かつ磁石取付け板２１の永久磁石２３ａ・２３ｂに対して非接触状態で相対するように設けられている。

実施例においてはホルダ２５における永久磁石２７ａ・２７ｂの配置角度を約９０度とすると共に旋回アーム１７が成形品取出し位置に旋回した際に、一方の永久磁石２３ａに相対するホルダ２５の面にＳ極に着磁した永久磁石２７ａを、また旋回アーム１７が成形品解放位置へ旋回した際に、他方の永久磁石２３ｂに相対するホルダ２５の面にＮ極に着磁した永久磁石２７ｂをそれぞれ取付けてなる。

また、可動体９には当接部材としてのストッパー２９ａ・２９ｂが旋回アーム１７の成形品取出し位置及び成形品解放位置に応じた箇所にそれぞれ取付けられている。これらストッパー２９ａ・２９ｂとしては、例えばエアー式又はオイル式のアブソーバにより構成され、旋回アーム１７がそれぞれの位置に旋回した際に、ホルダ２５の各面に当接して停止時の衝撃を吸収すると共に旋回アームの回転状態を保持する。

次に、成形品Ｐの取出し作用を説明する。
先ず、旋回アーム１７は成形品解放位置側へ旋回した状態で待機している。このとき、図４に示すように磁石取付け板２１の成形品解放位置側に設けられたＳ極の永久磁石２３ｂとホルダ２５に設けられたＮ極の永久磁石２７ｂとが互いに磁気吸引し合って旋回アーム１７を、チャック１９の成形品保持面が下方を向くように回転させている。また、この待機状態においては、回転したホルダ２５の面に対して一方のストッパー２９ｂが当接して旋回アーム１７を、チャック１９の成形品保持面が下方を向く状態に保っている。

上記状態にて樹脂成形機から成形作業が終了したことを指示する型開完了信号が旋回形成形品取出機１に入力されると、旋回駆動部材１３を駆動して旋回アーム１７を、互いに磁気吸引し合う永久磁石２３ｂ・２７ｂの磁気吸引力に抗してチャック１９が型開した金型間に進入するように旋回させる。

チャック１９が樹脂成形機のタイバー間に進入する前の旋回アーム１７の旋回途中においては、図５に示すようにホルダ２５に設けられたＮ極の永久磁石２７ｂが磁石取付け板２１に設けられたＮ極の永久磁石２３ａに近づくと、互いに磁気反発し合って永久磁石２７ｂに隣接して設けられたＳ極の永久磁石２７ａと磁気吸引し合うように旋回アーム１７を、チャック１９の成形品保持面が垂直方向を向くように回動させる。

そして旋回アーム１７が成形品取出し位置に旋回されると、永久磁石２３ａ・２７ａの磁気吸引作用と共にホルダ２５に対するストッパー２９ａの当接により旋回アーム１７の回転状態を保持させる。

次に、上記状態にて前後駆動部材１１を駆動して可動体９を、チャック１９が成形品Ｐを保持した金型に近接する方向へ移動し、チャック１９を成形品Ｐに当接して保持させた後、前後駆動部材１１を逆方向へ駆動して可動体９を、チャック１９が金型から遠ざかる方向へ移動して成形品Ｐを金型内から抜き出させる。

次に、上記状態にて旋回駆動部材１３を逆方向へ駆動して旋回アーム１７を、互いに磁気吸引し合う永久磁石２３ａ・２７ａの磁気吸引力に抗して成形品Ｐを保持したチャック１９が成形品解放位置に向かう方向へ旋回させる。

そしてチャック１９が樹脂成形機のタイバー間を抜け出した後の旋回アーム１７の旋回途中において、ホルダ２５に設けられたＳ極の永久磁石２７ａが磁石取付け板２１に設けられたＳ極の永久磁石２３ｂに近づくと、互いに磁気反発し合う永久磁石２７ａに隣接して設けられたＮ極の永久磁石２７ｂが磁気吸引し合うことにより旋回アーム１７を、チャック１９の成形品保持面が水平方向下方を向くように回動させる。

そして旋回アーム１７が成形品解放位置に旋回されると、永久磁石２３ｂ・２７ｂの磁気吸引作用と共にホルダ２５に対するストッパー２９ｂの当接により旋回アーム１７の回転状態を保持させる。

本実施例は、姿勢制御部材を設けずに成形品取出し位置及び成形品解放位置において旋回アーム１７を回転させてチャック１９の成形品保持面をそれぞれの位置に応じた状態に向けることができる。これにより旋回アーム１７の重量が増大するのを回避することができ、低トルクの旋回駆動部材を使用して旋回アーム１７を旋回移動させることができる。

また、旋回アーム１７の旋回停止時に作用する負荷イナーシャを低減して衝撃を低減することができ、チャック１９から成形品が外れて取出し不良になるのを防止することができる。

更に、旋回アーム１７を回転させる永久磁石２３ａ・２３ｂ、２７ａ・２７ｂを非接触状態とすることにより粉塵等が発生するおそれがなく、粉塵等による成形品Ｐや工場雰囲気の汚染を防止することができる。

本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．上記説明は、磁石として永久磁石２３ａ・２３ｂ、２７ａ・２７ｂを使用したが、磁石取付け板２１に設けられる磁石２３ａ・２３ｂにあっては、電磁石により構成してもよい。この場合にあっては、旋回アーム１７の回転開始時のタイミングで電磁石を磁気駆動すればよい。旋回アーム１７に設けられる磁石２７ａ・２７ｂも電磁石として構成してもよいことは勿論である。

２．上記説明は、旋回アーム１７をほぼ９０度回動させるためにホルダ２５の直交軸線回りに永久磁石２７ａ・２７ｂをほぼ９０度の角度を設けて取り付けたが、永久磁石２７ａ・２７ｂの取付け角度は旋回アーム１７に要求される回動角度に基づいて適宜設定することができる。この場合にあっては、予め旋回アーム１７の所望の回動角度に応じて永久磁石が設けられた複数種類のホルダ２５を用意しておき、チャック１９の所望の回転角度に応じてホルダ２５を交換すればよい。

３．上記説明は、旋回アーム１７の各旋回限位置側の磁石取付け板２１に永久磁石２３ａ・２３ｂをそれぞれ設けて旋回アーム１７のホルダ２５に設けられた永久磁石２７ａ・２７ｂと磁気吸引及び磁気反発させて旋回アーム１７を回動させる構成としたが、旋回型成形品取出機１にあっては、樹脂成形機のタイバー間から抜け出した後のタイミング及び進入する前のタイミングでチャック１９を回動させる必要がある。

これを実現するためには、磁石取付け板２１においては旋回アーム１７がタイバー間を抜け出すまでの角度にわたって複数個の永久磁石２３ａを同心円状に設けると共に残りの部分に永久磁石２３ｂを設けることにより旋回アーム１７の回動タイミングを上記のように設定することができる。

尚、磁石取付け板２１に対して永久磁石２３ａ・２３ｂを取付けるには、磁石取付け板２１の旋回アーム１７の相対面に多数の取付け孔を同心位置で周方向へ連続するように形成しておき、旋回アーム１７の回転タイミングに応じた取付け孔内に永久磁石２３ａ・２３ｂを選択的に装着する構成であればよい。

４．上記説明は、成形品解放位置においてチャックを、その成形品保持面が下方を向くように旋回アームを回動させる例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、旋回アームの回動角度は成形品の集積状態に応じて任意に設定できるものであり、例えばチャックの成形品保持面が水平方向に対して所望の角度を設けた状態になるように旋回アームを回動させてもよい。

旋回形成形品取出機の全体斜視図である。 旋回アームの回転機構を示す分解斜視図である。 旋回形成形品取出機の正面図である。 取出し待機状態を示す斜視図である。 旋回アームの回転状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 旋回形成形品取出機
９ 可動体
１３ 旋回駆動部材
１５ 軸支部材
１７ 旋回アーム
１９ チャック
２３ａ・２３ｂ／２７ａ・２７ｂ 永久磁石

Claims (4)

1. チャックが設けられたアームを樹脂成形機の金型位置と樹脂成形機外の解放位置との間で旋回移動して成形品を取り出す旋回形成形品取出機において、
   アームを上記金型位置及び解放位置に至る所要の旋回角度で旋回移動する旋回駆動部材と、
   該旋回駆動部材の回転軸に固定され、該回転軸の軸線と直交する方向に軸線（以下、この軸線を直交軸線とする。）を有したアーム基端部を直交軸線方向へ抜け止めした状態で、かつ直交軸線回りに対してチャックが金型位置及び解放位置にて所望の方向を向く所要の回動角度で支持する軸支部材と、
   磁石取付け面がアーム基端部に相対するように固定される磁石取付け板と、
   磁石取付け板の磁石取付け面に対し、アームが金型位置及び解放位置へそれぞれ旋回移動した際に相対する上記回転軸を中心とする同心位置にそれぞれ設けられる異なる磁極からなる第１及び第２磁石と、
   第１及び第２磁石にそれぞれ相対するアーム基端部の上記直交軸線周りに、チャックが金型位置及び解放位置へそれぞれ旋回移動した際に所望の方向を向く所要の回動角度をおいてそれぞれ設けられる異なる磁極からなる第３及び第４磁石と、
   を備え、アームが金型位置及び解放位置のそれぞれへ移動した状態においては、互いに相対する第１磁石と第３磁石及び第２磁石と第４磁石の磁気吸引力によりアームを所望の回動状態に保持する一方、金型位置及び解放位置に対するアームの旋回途中においては、第１磁石と第４磁石及び第２磁石と第３磁石の磁気反発力によりアームを上記回動角度で回動してチャックによる成形品の保持姿勢を変更可能にした旋回形成形品取出機。
2. 請求項１において、第１乃至第４磁石は永久磁石とした旋回形成形品取出機。
3. 請求項１において、少なくとも第１及び第２磁石は電磁石とし、アームの旋回に伴って異なる磁極に磁気駆動制御する旋回形成形品取出機。
4. 請求項１において、アームの各旋回限位置側にアームに当接する当接部材をそれぞれ設け、各旋回限位置側において回転したアームに対する当接により回転状態を保持する旋回形成形品取出機。

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