JPH06166065A - ロボットハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形金型からのスプール付き成形品の取出し
と、成形品とスプールとの分離作業を自動化すること。 【構成】 ロボットハンド４は、ハンド本体９と、この
ハンド本体９に対して相対的に移動可能な上部可動部材
２６とからなっている。ハンド本体９は、ロボットの腕
５に対して着脱可能なブロック部材６と、このブロック
部材６と一体のベース部材７とを有している。ベース部
材７の上部に設けられた筒状ガイド１０と、ベース部材
７の下部に設けられたガイド板８のガイド孔１１をシャ
フト１２が挿通している。シャフト１２にはスプリング
１３が嵌挿されていて、係止部材１４を介してハンド本
体９に対し、シャフト１２を持上げる方向に付勢してい
る。上部可動部材２６は、シャフト１２の上端に設けた
支持板１７と、支持板１７に設けたバキュームノズル１
９と、同じく支持板１７に設けたスプール落下防止用の
第１エアチャック２０とから構成されている。また、ベ
ース部材７には、スプール剥離用の第２エアチャック２
１が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック射出成形機
に使用される成形品取出し用のロボットハンドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック射出成形において、成形工
程の自動化につき種々の研究がなされているが、その一
つに竪形射出成形機における成形品取出しの自動化があ
る。この竪形射出成形機では、成形金型が上型と下型に
分けていて、各金型が上下方向に開く構造のため、上型
内に残った成形品をスムーズに取出し、かつ成形品に付
着しているスプールを、当該成形品から分離するまでの
作業を自動化するのが困難である。

【０００３】すなわち、射出成形では成形金型に通じる
材料の供給路に溜った樹脂材料が硬化してスプールとな
り、成形品を金型から取出す際、スプールがこの成形品
に付着している。スプールは成形品から分離する必要の
ある製品と、分離する必要のない製品がある。成形品と
スプールを分離する必要がないものに関しては、成形品
を金型から取出す際にスプールを機械式のチャックで把
持して取出せばよく、自動化が比較的容易である。

【０００４】これに対して、成形品とスプールとを分離
する必要のある場合には、上型からスプールの付いた成
形品を機械式のチャックで分離した後、次の工程でこの
成形品からスプールを取除く作業が必要になる。しか
し、これでは作業性が悪いため、成形品の取出しと同時
に、成形品とスプールの分離が自動的に行なうことので
きる装置の出現が強く望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、成形品によ
っては、スプールの切れが良いものと悪いものがある。
スプールの切れが良すぎると、成形品を上型内から突き
出し棒により下向きに突き出すとき、成形品とスプール
が自然に分離するので、スプールを把持していないと、
このスプールが下型内に落下し、下型から拾って取出さ
なければならない。反対に、成形品とスプールの切れが
悪いと、両者を分離する方向に十分な負荷を掛けて金型
から引き離さないと成形品とスプールが分離しない。上
述のようにスプールの付いた成形品について、その成形
を自動化する場合は、成形品を金型から分離するとき成
形品を保持する手段と、その離型時スプールが落下する
おそれを防止する手段と、成形品からスプールを分離す
る手段が必要であり、これらの各手段を簡易に構成する
ことは技術的に困難とされていて、未だ実用化されたも
のはない。

【０００６】本発明は上記の欠点に鑑みてなされたもの
で、射出成形機において、成形品の型からの取出しおよ
び、成形品とスプールの分離の２つの作業を自動化した
ロボットハンドを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るロボットハンドはハンド本体と、ハン
ド本体に設けられ下向きに付勢された昇降手段と、この
昇降手段に支持された成形品保持手段と、この成形品保
持手段と一体に設けられたスプール落下防止用の把持手
段と、ハンド本体に設けられたスプール分離用の把持手
段とを具備している構成を特徴とする。

【０００８】ハンド本体には、スプール分離用の把持手
段に把持されたスプールを確認するセンサを設けるとよ
い。

【０００９】また昇降手段は、ハンド本体に支持された
シャフトと、このシャフトを引上げる方向に付勢するバ
ネ手段により構成し、成形品保持手段は、上記シャフト
に設けられていて、その上部に吸着口を有するバキュー
ムノズルにより構成し、スプール落下防止用の把持手段
は、バキュームノズルの支持部と一体に設けられた第１
のエアチャックにより構成し、スプール分離用の把持手
段は、第１のエアチャックの下方に設けた第２のエアチ
ャックにより構成するとよい。

【００１０】

【作用】上記の構成によると、スプールの付いた成形品
を金型から取出す際、成形品保持手段により成形品を保
持して金型から取出せると共に、スプール落下防止用把
持手段でスプールの落下を防止し、スプール分離手段で
スプールを把持し、成形品から強制的に分離することが
できる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１２】図１は、スプール２が肉薄部３を介して成
形品１に付着しているスプール付き成形品の説明斜視図
である。本実施例に係るロボットハンドは図１に示すよ
うなスプール付き成形品を成形金型から取出す際に使用
される。

【００１３】図２は本実施例に係るロボットハンドの平
面説明図，図３は正面説明図，図４は側面説明図であ
る。各図に示されるとおり、ロボットハンド４では、ロ
ボットの腕５の先端に固定したブロック６にベース部材
７を一体的に設け、このベース部材７の下端に固定具１
５によってガイド板８を取付け、このベース部材７とガ
イド板８とでロボット本体９を構成している。

【００１４】ベース部材７は垂直に配設されていて、そ
の上部の前面両側に筒状ガイド１０が一体に設けられて
おり、この筒状ガイド１０と、ガイド板８に形成された
ガイド孔１１にシャフト１２が挿入されていて、このシ
ャフト１２と次に述べるスプリングにより昇降手段を構
成している。

【００１５】シャフト１２にはコイル状のスプリング１
３が遊嵌されている。スプリング１３の上端はシャフト
１２に固着したＥリングからなる係止部材１４に係止さ
れている。スプリング１３の下端はガイド板８に係止さ
れていて、このスプリング１３によりシャフト１２に上
向きの力が付勢されている。シャフト１２の下端には、
当該シャフト１２をガイド孔１１から脱出させないため
のストッパー１６が設けられている。

【００１６】平行に立設されたシャフト１２の上端には
支持板１７が取付けられており、この支持板１７に上部
に吸着部１８を有するバキュームノズル１９が複数本設
けられている。支持板１７の後部下面にはスプール落下
防止用のエアチャック（以下第１のエアチャックとい
う）２０が設けられている。第１のエアチャック２０
は、空気圧シリンダ（図示せず）を内蔵するエアチャッ
ク本体２０ｂと、これから前方に伸びる挟持アーム２０
ａとから構成されている。支持板１７には図２に示され
るように前面中央部に凹部２２が形成されていて、第１
エアチャック２０の挟持アーム２０ａはこの凹部２２の
丁度真下の位置に配設されている。

【００１７】ベース部材７の前面下部には、スプール分
離用のエアチャック（以下第２のエアチャックという）
２１が設けられている。第２のエアチャック２１は、空
気圧シリンダ（図示せず）を内蔵するエアチャック本体
２１ｂと、これから上方に伸びる挟持アーム２１ａとか
ら構成されている。この第２エアチャック２１の挟持ア
ーム２１ａは第１エアチャック２０の挟持アーム２０ａ
の丁度真下の位置に配置されている。

【００１８】ベース部材７の上部には、このベース部材
７を前後方向に貫いて赤外線反射形等のスプール確認セ
ンサ２３が設けられている。そして、第２のエアチャッ
ク２１の挟持アーム２１ａによりスプール２が挟持され
たとき、これをスプール確認センサ２３で確認し、ロボ
ットハンドに次の動きを行わせるように構成されてい
る。

【００１９】次に、図５〜図８を参照して本実施例の作
用を説明する。

【００２０】各図は、ロボットハンド４により竪型成形
機から成形品１を取出す際の工程を示す説明図である。
各図には、上型２４の断面と、型開放後、上型２４内に
残っているスプール２付きの成形品１が示されており、
下型は図示省略されている。

【００２１】上型２４内のスプール付き成形品１を取出
すには、まず、ロボットを操作して、成形品１の下方に
ロボットハンド４を移動させる（図５参照）。このと
き、第１エアチャック２０と第２エアチャック２１の各
挟持アーム２０ａ，２１ａは開いた状態にある。またこ
のとき、スプリング１３の下部がガイド板８に係止さ
れ、上部がシャフト１２に固着した係止部材１４に固着
されていることにより、スプリング１３の弾発力でシャ
フト１２はハンド本体９に対して相対的に持ち上げられ
た状態にある。

【００２２】次に、ロボット操作によりロボットハンド
４を上動させ、バキュームノズル１９の先端の吸着部１
８を成形品１の内底部に当接する（図６参照）。またこ
のとき、第１のエアチャック２０の挟持アーム２０ａで
スプール２を挟持し、その落下を防止する。

【００２３】次に、上型２４の内部から離型用の突き出
し棒２５を突出させる。このとき突出し棒２５の先端が
成形品１の外面を押して、この成形品１を上型２４から
離型させる。また、突出し棒２５による押下げ力は、成
形品１とバキュームノズル１９と支持板１７を介してシ
ャフト１２を下動させることになり、スプリング１３を
圧縮しバネ力を蓄積する。このとき、スプール２は成形
品１に付着した状態にあるが、仮りにスプールの切れが
良くてスプール２が成形品１から自然に離脱したとして
も、そのスプール２を第１のエアチャック２０で挾持し
ているので、当該スプール２が下型へ落下することはな
い。そして、シャフト１２等が最大限下降したとき（図
７参照）、第２のエアチャック２１によりスプール２の
下部を挟持する。その後に、第１のエアチャック２０の
挟持アーム２０ａを開く。なお、図７の状態のとき、ハ
ンド本体９はロボットの腕５（図３参照）によって所定
の高さ位置に保持されている。

【００２４】つづいて、ロボットハンド４を図８に示す
ように、上型から下方に持下げる。このとき、成形品１
はバキュームノズル１９に吸着されており、かつスプリ
ング１３に蓄勢されていた圧縮バネ力が解放され、ハン
ド本体９に対してシャフト１２が相対的に上動し、この
シャフト１２の上端に設けられた支持板１７と、スプー
ル落下防止用の第１エアチャック２０とバキュームノズ
ル１９とからなる上部可動部材２６がハンド本体９に対
し上動する。それにより、スプール２はハンド本体９側
に設けられたスプール剥離用の第２エアチャック２１に
挟持されているのに対し、成形品１には上向の力が働
き、このとき、成形品１とスプール２とを接続する肉薄
部３が切離される力が作用し、成形品１とスプール２が
分離される。

【００２５】なお、このとき第２エアチャック２１の挟
持アーム２１ａがスプール２を挟持していることをスプ
ール確認センサ２３で確認し、自動制御装置（図示せ
ず）を作動させることができる。

【００２６】本発明は上記の実施例に限定されず、必要
に応じて変更して構わない。例えばシャフト１２を上動
させるためのバネ手段を他の駆動手段に代えることが可
能である。

【００２７】さらに、本発明は、竪形射出成形機に限ら
ず、横形射出成形機に適用することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のロボット
ハンドによると、射出成形機からスプール付き成形品を
取出す際、スプール落下防止用の把持手段とスプール剥
離用の把持手段により、スプールを交互に把持して当該
スプールを落下させることなくスムーズに取出し、かつ
成形品からスプールを切離する操作を自動化することが
できる。しかも、この成形品の取出し操作をロボットハ
ンドの単純なタイミング動作により行なうことができ、
その構成も簡潔である。

【図面の簡単な説明】

【図１】スプール付き成形品の斜視説明図である。

【図２】本発明の実施例に係るロボットハンドの平面図
である。

【図３】同じく正面図である。

【図４】同じく側面図である。

【図５】実施例に係るロボットハンドによる成形品を上
型から取出す工程を示す第１工程図である。

【図６】同じく第２工程図である。

【図７】同じく第３工程図である。

【図８】同じく第４工程図である。

【符号の説明】

４…ロボットハンド、５…ロボットの腕、６…ブロック
部材、７…ベース部材、８…ガイド板、９…ハンド本
体、１０…筒状ガイド、１４…係止部材、１７…支持
板、１８…吸着部、１９…バキュームノズル、２０…第
１エアチャック、２１…第２エアチャック、２３…スプ
ール確認センサ、２６…上部可動部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンド本体と、ハンド本体に設けられ下
   向きに付勢された昇降手段と、この昇降手段に支持され
   た成形品保持手段と、この成形品保持手段と一体に設け
   られたスプール落下防止用の把持手段と、前記ハンド本
   体に設けられたスプール分離用の把持手段とを具備して
   なるロボットハンド。
2. 【請求項２】 前記ハンド本体に、前記スプール分離用
   の把持手段に把持されたスプール確認用のセンサを設け
   たことを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。
3. 【請求項３】 前記昇降手段は、前記ハンド本体に支持
   されたシャフトと、このシャフトを引き上げる方向に付
   勢するバネ手段とにより構成され、前記成形品保持手段
   は、前記シャフトに設けられて、その上部に吸着口を有
   するバキュームノズルにより構成され、前記スプール落
   下防止用の把持手段は、前記バキュームノズルの支持部
   と一体に設けた第１のエアチャックにより構成され、前
   記スプール分離用の把持手段は、前記第１のエアチャッ
   クの下方に設けた第２のエアチャックにより構成されて
   いることを特徴とする請求項１または２のいずれか一項
   に記載のロボットハンド。