JPH06155519A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形装置の周辺作業に小形のロボットを
用い、広い範囲の作業を可能とする。 【構成】 射出成形機に組み合わせる産業用ロボットを
走行軸を有するものにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、いわゆる合成樹脂を
溶融・混練して、型締めされた金型内の成形空間に射出
し、成形品を得る射出成形装置に関する。

【０００２】

【従来技術】射出成形機は、型締めユニットと射出ユニ
ットを対向して備え、型締めユニットの型締め空間に金
型を配置して型締めし、射出ユニットのシリンダアセン
ブリー部分で溶融・混練した樹脂を金型に射出し、成形
する。この際に周辺作業として、金型の交換、成形品の
取り出しと後処理、パージされた樹脂の処理、シリンダ
アセンブリーの交換、樹脂原料の供給等が生じる。イン
サート成形では、型開き時に成形空間へインサート部品
を配置する作業も生じる。

【０００３】一方、射出成形作業は、射出成形機に産業
用ロボット（以下、単にロボットという）を組み合わせ
て射出成形装置とすることにより、高度な自動化と無人
化をはかり、前記の作業の多くをロボットで処理するよ
うになってきている。この場合に、ロボットは通常、本
体基部が定置型であるために、前記のように作業が広範
囲に亘るとロボットに作業範囲の大きなものが要求さ
れ、本体が大きな大型のロボットが使用される

【０００４】しかし、作業範囲の大きなロボットは高価
である上、本体の重量が大きく搬入・搬出が容易ではな
い。また、動作上で慣性の影響も大きく、より高度な制
御を必要とする。さらに、大型のロボットは射出成形機
とは別置きにせざるを得ず、射出成形機のベースと結合
させて射出成形機との位置関係を安定に維持する等のこ
とも不能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、本体の小
さなロボットで射出成形に必要な種々の作業を行える射
出成形装置の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】走行軸を有し、本体が小
形なロボットを射出成形機に組み合わせる。

【０００７】

【作用】ロボットによって射出成形に必要な周辺作業が
行われる。ロボットの走行軸は小形なロボット本体の作
業範囲を拡大する。

【０００８】

【実施例】図１〜４は第１の実施例を示し、射出成形装
置１は、射出成形機２、成形品取出し用ロボット３（産
業用ロボット、以下、単にロボットと呼ぶ）、ゲート切
断装置４および成形品搬出用コンベア５（以下、単にコ
ンベアと呼ぶ）で構成されている。符号６は成形品であ
る。

【０００９】射出成形機２は、ベース７（図２）上に対
向して配置された型締め装置８と射出装置９で構成さ
れ、従来と同様の数値制御装置（ＮＣ装置）１０の制御
下にある。射出成形機２の成形作動自体には従来と格別
異なるところはない。符号１１は射出装置９側のシリン
ダアセンブリーである。

【００１０】ロボット３は、レール１２と本体１３を備
えた走行軸を有する多関節ロボットで、アーム１４の関
節が上下回動可能とされると共にその基部が水平回動可
能とされている。また、アーム先端の手首は上下回動可
能とされた関節の軸と直交する方向の軸回りに回動可能
とされ、成形品取出し用のツール１５が装着されてい
る。

【００１１】符号１６はＮＣ装置でロボット３用のもの
である。ＮＣ装置１６には、ロボット３のティーチング
された作業プログラムが格納され、射出成形機用のＮＣ
装置１０からのスタート信号で作業を開始する。また、
ロボット３による作業が終了すると終了信号を射出成形
機用ＮＣ装置１０に返すようにされている。

【００１２】ロボット３の本体１３はレール１２に装着
され、内部機構によってレール１２上を往復方向に移動
することができる。レール１２は、この実施例において
直線状で、型締め装置８の金型空間１７の位置で射出成
形機２の長手方向と直交する方向へ水平に、かつ、側方
に突出して配置され（横レール）、射出成形機２のベー
ス７に一端が固定されている。

【００１３】コンベア５は、通常の水平コンベアの構造
を備え、射出成形機２の正面に沿って左右方向に配置さ
れ、その搬入側は前記ロボット用レール１２の側方でロ
ボット手首の到達可能範囲内に位置している。このコン
ベア５は人手による起動・停止スイッチを備え、射出成
形装置１が稼働されるとき別途に起動され、連続運転さ
れる。

【００１４】ゲート切断装置４は、コンベア５の搬入側
に配置され、ロボット手首の到達可能範囲内に配置され
ている（図１）。この装置は頂部に鋏形のカッター１８
（図２）を備え、成形品６のゲート部がカッター１８の
両方の刃の間に押し込まれると作動してこれを切断する
ようにされている。

【００１５】射出成形装置１が稼働されると射出成形機
２によって、型締め、計量・射出、型開き、成形品取出
しのシーケンス作業が成形品の所定ロット数だけ繰り変
えされる。そして、ロボット３は周辺作業の一つである
成形品６の取出しに関与する。型開き完了信号を受けた
射出成形機用ＮＣ装置１０は、成形品取出し信号をロボ
ット用ＮＣ装置１６に送り、ロボット３が次の成形品取
出し作動を開始する。

【００１６】本体１３がレール１２を走行して射出成形
機２に近接し設定された位置で停止する。アーム１４が
伸長され、手首の成形品取出し用ツール１５で成形品６
が保持される（図２）。保持力は負のエア圧による吸引
によって発揮される。手首が可動プラテンから離れる方
向にアーム１４と共に本体１３が少し回転され、成形品
６が金型から引き離される。ついで、アーム１４を縮め
て成形品６を金型正面から外方に移動させる（図２）。

【００１７】本体１３がレール１２を逆に走行して設定
された位置で停止する。これにより手首に保持された成
形品６が金型空間１７から抜出される。成形品６は成形
時と同様に垂直面を基準としている。なお、この位置で
ロボット用ＮＣ装置１６から射出成形機用ＮＣ装置１０
にロボット非干渉位置信号が伝達され、これを確認した
射出成形機用ＮＣ装置１０は型閉じを開始し、射出成形
のサイクルタイムを短く維持する。

【００１８】前記位置で、本体３が図１において左方向
に設定量回転され、取出された成形品６がゲート切断装
置４の位置に運ばれて成形時のゲートが切断される（図
４）。切断時は手首が上下に移動される。本体３が、今
度は右方向に若干の設定量を移動されて手首がコンベア
５の上方となった位置で停止される。その位置で手首が
下方へ移動されると共に手首が回転され、垂直面を基準
として取出された成形品６が水平面を基準とする姿勢と
されてコンベア５上に載置される。

【００１９】アーム１４を縮めると共にこれを射出成形
機側に向け、かつ、本体１３が設定された所定位置まで
射出成形機に向け移動されて停止する（初期位置）。こ
れにより、ロボット３による周辺作業（成形品６の取出
し）は終了し、ロボット用ＮＣ装置１６から射出成形機
用ＮＣ装置１０に終了信号が送られる。そして、コンベ
ア５上に載置された成形品６はコンベア５によって検査
・梱包などの次工程に運ばれる。

【００２０】前記の作業において、この作業を行うロボ
ットには、金型空間１７内部の成形品６の位置からゲー
ト切断装置４およびコンベア５の上方位置までの作業領
域を持つものが要求されるが、ロボット３は本体１３が
レール１２を走行して金型空間１７に対し本体１３の位
置を遠近に位置決めできるので、アーム１４が短く、か
つ、本体１３が小形なロボットであっても前記の作業を
充分に達成することができる。

【００２１】また、小形のロボットは比較的軽量である
ためにレール１２の一端を射出成形機２のベース７に固
定するなどしてロボット３の基盤（レール１２）を射出
成形機２の基盤（ベース７）と一体化することができ
る。

【００２２】図５は第２の実施例であって、射出成形装
置２ａと２ｂが並置して据え付けられ、その間に一台の
ロボット３が配置されている。ロボット３は双方の射出
成形機２（ａ，ｂ）のベース７（ａ，ｂ）間に橋架され
て固定されたレール１２に装着されている。また、ゲー
ト切断装置４（ａ，ｂ）、コンベア５（ａ，ｂ）は並置
された射出成形機２（ａ，ｂ）間の内側にそれぞれの射
出成形機に沿って配置されている。

【００２３】他の構成は第１の実施例の場合と格別に異
ならないので、同じ部材には同じ符号を付して説明を省
略する。ただし、ロボット用ＮＣ装置１６には、双方の
射出成形機用ＮＣ装置１０（ａ，ｂ）から成形品取出し
信号が入るので、ロボット用ＮＣ装置１６において、こ
れらの優先順位を決定すると共に、いずれの射出成形機
２（ａ，ｂ）からの信号であるかを判断し、ティーチン
グ時に区別して記憶された対応するデータを読み出す機
能が必要である。また、先行の成形品取出し作業が終了
するとその射出成形機に成形品取出し信号を発した後、
待機中の成形品取出し信号がないかを確認する処理が行
われる。

【００２４】この実施例において、ロボット３は２台の
射出成形機２（ａ，ｂ）における金型空間１７の間を往
復移動して、成形品６（ａ，ｂ）の取出し、ゲートの切
断、コンベア５（ａ，ｂ）上の載置等の作業を行う。こ
の場合、ロボット３の作業領域として双方の射出成形機
２（ａ，ｂ）の金型空間１７（ａ，ｂ）の成形品位置か
ら、ゲート切断装置４およびコンベア５の位置に到達で
きる広い範囲を必要とするが、レール１２上を走行する
小形の本体１３によってこれを充分に達成することがで
きる。

【００２５】図６は、第３の実施例であって、４台の射
出成形機２（ａ〜ｄ）の間に１台のロボット３が配置さ
れ、平面視において縦・横に配置されたレール１２、１
９によってそれぞれの金型空間１７（ａ〜ｂ）に対応で
きるようになっている。すなわち、ロボット３は横方向
のレール１２に装着されて射出成形機２に対して遠近に
移動できると共に、横方向のレール１２が縦方向のレー
ル１９に装着されて左右に移動可能とされている。ゲー
ト切断装置４は縦方向レール１９の両端で横方向レール
１２の両端に位置したロボット３の作動領域が重合する
個所に配置され、また、縦レール１９の両側にコンベア
５が左右方向に配置されている。コンベア５の図示は省
略されている。

【００２６】ロボット３は、所定の順序あるいは選択さ
れた順序にしたがって各金型空間１７（ａ〜ｂ）の成形
品６位置を網羅する範囲を移動して、成形品６の取出
し、ゲート切断およびコンベア５上への載置作業を行
う。この場合にロボット３の作業範囲として前記の各金
型空間１７（ａ〜ｂ）の成形品６位置を網羅するかなり
の広範囲を必要とするが、ロボット３が縦横の走行軸
（レール１２，１９）を備えるために、アーム１４を含
めた本体１３は小形のもので充分である。

【００２７】なお、この実施例の場合、第２実施例の場
合と同様に４台の射出成形機２（ａ〜ｄ）のそれぞれが
ＮＣ装置１０を備え、これらからの作動指令をロボット
３側のＮＣ装置１６が管理する構成であるが、余裕のあ
るＮＣ装置１０を利用できる場合は射出成形装置１の全
体として１台を備えるだけのこともある。

【００２８】図７は、第４の実施例であって、第１実施
例と同様であるが射出成形機２に対しレール１２が低く
設置され、この上を走行するロボット１３は射出成形機
２の金型空間１７に到達する際、ベース７の側面から金
型空間１７の下部に潜り込み、金型空間１７に対し下方
から接近する点に特徴を有する。これに伴いレール５お
よびゲート切断装置４の位置も低くされている。他の点
については第１実施例の場合と格別に異ならない。作動
についても第１実施例と同様である。ただし、この実施
例の場合、金型空間１７のドア２０を閉じたまま成形品
の取出しを行える利点がある。

【００２９】以上は実施例であって、本発明は図示した
具体的構成に限定されない。例えば、ロボット３は、多
関節型ではなく、直交座標型や円筒座標型であることも
ある。また、射出成形機２が１台の場合であっても縦・
横のレール１２，１９を備えることがある。ロボット３
が行う周辺作業は成形品６の取出しに限らない。本体１
３をレール１２，１９上で移動させる駆動源はモーター
の他にエアーシリンダーなどである。

【００３０】

【発明の効果】射出成形装置の周辺作業に本体の小形
な、したがって、軽量で取扱い易く、廉価なロボットを
利用することができる。

【００３１】射出成形機のベースとロボットのレール
（走行軸）を結合させて射出成形機との位置関係を安定
に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】平面図（第１実施例）。

【図２】作動の状態（１）を説明するために一部を断面
として示す側面図。

【図３】作動の状態（２）を説明するために一部を断面
として示す側面図。

【図４】作動の状態（３）を説明するために一部を断面
として示す側面図。

【図５】作動の状態を説明するために一部を断面として
示す側面図（第２の実施例）。

【図６】平面図（第３実施例）。

【図７】作動の状態を示すために一部を断面として示す
側面図。

【符号の説明】

１ 射出成形装置 ２ 射出成形機 ３ 成形品取出し用ロボット ４ ゲート切断装置 ５ 成形品取出し用コンベア ６ 成形品 ７ ベース ８ 型締め装置 ９ 射出装置 １２ レール １３ 本体 １７ 金型空間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行軸を有する産業用ロボットを射出成
   形機に組み合わせてあることを特徴とした射出成形装
   置。