JPH0724886A - 対象物の移動方法と移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の物体と第２の物体が閉じる場合に、こ
れらの間に挟まれないようにして確実かつ安全に退避す
ることができる対象物の移動方法と移動装置を提供する
こと。 【構成】 第１の物体１２と第２の物体１４の間を閉じ
る場合には、移動手段の保持手段２００を、対象物Ｆの
取り出し位置Ｐ１から全速離脱させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象物の移動方法と移
動装置に関し、特にたとえば成形機の固定金型と可動金
型の間の取り出し位置から成形品等の対象物を取り出す
のに用いて最適な対象物の移動方法と移動装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、射出成形機から成形品を取り
出して移動するための従来の移動方法は、次のようにな
っている。射出成形機では、固定金型と可動金型の間で
成形品を成形できるようになっている。この可動金型が
型開き方向に移動するのを検知すると、制御装置はその
可動金型の移動量に応じて移動機構を制御して、この移
動機構の把持部を成形品の取り出し位置に移動させる。
そして、この把持部を成形品に保持する。一方、可動金
型が型締め方向に移動すると、上記制御装置はこの可動
金型の移動量に応じて移動機構を制御して、移動機構の
把持部を取り出し位置から退避させるようになってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の取
り出し方法では、取り出し機構の把持部を成形品の取り
出し位置に移動し、そしてこの成形品の取り出し位置か
ら退避させるのを、同じ制御装置のエンコーダの指令に
基づいて行っている。したがって、可動金型が型締め方
向に移動して固定金型と可動金型が閉じようとしている
場合に、エンコーダが故障してしまっていると、移動機
構の把持部を成形品の取り出し位置から退避させること
ができなくなり、この移動機構の把持部を固定金型と可
動金型の間に挟み込んでしまって、固定金型と可動金型
と移動機構に重大な損傷を起こしてしまうという問題が
ある。

【０００４】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであって、たとえば固定型と可動型のような第１
の物体と第２の物体が閉じる場合に、これらの間に挟ま
れないようにして確実かつ安全に退避することができる
対象物の移動方法と移動装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的は、第１の発明
にあっては、第１の物体と第２の物体の間が開く場合に
は、上記第１の物体と上記第２の物体の間が開く量に基
づいて、制御装置が上記移動手段を制御して上記移動手
段の上記保持手段を上記第１の物体と上記第２の物体の
間における上記対象物の取り出し位置に移動させて上記
対象物を保持し、上記第１の物体と上記第２の物体の間
が閉じる場合には、上記移動手段の上記保持手段を、上
記第１の物体と上記第２の物体の間における上記対象物
の取り出し位置から全速離脱させる対象物の移動方法に
より、達成される。

【０００６】第１の発明にあっては、好ましくは上記制
御装置は、上記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じ
始めると同時に、上記移動手段の上記保持手段を、上記
第１の物体と上記第２の物体の間における上記対象物の
取り出し位置から全速離脱させる。

【０００７】第１の発明にあっては、好ましくは上記制
御装置は、上記移動手段の上記保持手段を、上記第１の
物体と上記第２の物体の間における上記対象物の取り出
し位置から全速離脱させた後に、上記第１の物体と上記
第２の物体の間が閉じ始める。

【０００８】この目的は、第２の発明にあっては、対象
物を有して、開閉可能な第１の物体と第２の物体と、上
記対象物を保持手段により保持して上記第１の物体と上
記第２の物体の間における取り出し位置から上記対象物
を移動する移動手段と、位置センサと、上記第１の物体
と上記第２の物体の間が開く場合には、上記位置センサ
により得られる上記第１の物体と上記第２の物体の間が
開く量に基づいて、上記移動手段を制御して上記移動手
段の上記保持手段を上記第１の物体と上記第２の物体の
間における上記対象物の取り出し位置に移動させるとと
もに、上記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じる場
合には、上記移動手段の上記保持手段を、上記第１の物
体と上記第２の物体の間における上記対象物の取り出し
位置から全速離脱させる制御装置と、を備える対象物の
移動装置により、達成される。

【０００９】第２の発明にあっては、好ましくは上記制
御装置は、上記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じ
始めると同時に、上記移動手段の上記保持手段を、上記
第１の物体と上記第２の物体の間における上記対象物の
取り出し位置から全速離脱させるように、信号を移動手
段側に与える。第２の発明にあっては、好ましくは上記
制御装置は、上記移動手段の上記保持手段を、上記第１
の物体と上記第２の物体の間における上記対象物の取り
出し位置から全速離脱させた後に、上記第１の物体と上
記第２の物体の間が閉じ始めるように、信号を移動手段
側に与える。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、第１の発明にあっては、第
１の物体と第２の物体の間が開く場合には、第１の物体
と第２の物体の間が開く量に基づいて、制御装置が移動
手段を制御して移動手段の保持手段を第１の物体と第２
の物体の間における対象物の取り出し位置に移動させて
対象物を保持し、第１の物体と第２の物体の間が閉じる
場合には、移動手段の保持手段を、対象物の取り出し位
置から全速離脱させる。これにより、第１の物体と第２
の物体の間が閉じる場合に、移動手段の保持手段が第１
の物体と第２の物体の間に挟まれるのを防ぐ。

【００１１】また、第２の発明にあっては、対象物を移
動手段の保持手段により保持して、第１の物体と第２の
物体の間における取り出し位置から対象物を移動する。
制御装置は、第１の物体と第２の物体の間が開く場合に
は、位置センサにより得られる第１の物体と第２の物体
の間が開く量に基づいて、移動手段を制御して移動手段
の保持手段を第１の物体と第２の物体の間における対象
物の取り出し位置に移動させる。制御装置は、第１の物
体と第２の物体の間が閉じる場合には、第１の物体と第
２の物体の間が開く場合と異なり、移動手段の保持手段
を、第１の物体と第２の物体の間における対象物の取り
出し位置から全速離脱させる。これにより、第１の物体
と第２の物体の間が閉じる場合に、移動手段の保持手段
が第１の物体と第２の物体の間に挟まれるのを防ぐ。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの態様に限られるものではない。

【００１３】実施例１ 図１は、本発明の対象物の移動方法を実現するための本
発明の対象物の移動装置としてのロボットの好ましい実
施例を示す図であり、図２は図１のロボットの側面図で
ある。図１と図２におけるロボット２９０は、この例で
は射出成形機１０において成形される成形品Ｆを対象物
として取り出す。

【００１４】まず射出成形機１０について説明する。射
出成形機１０は、ヘッド１２，１４を有している。ヘッ
ド１２，１４はそれぞれ金型とも言う。このヘッド１２
は、成形品Ｆを有して移動可能な移動体であり、矢印Ｚ
方向に駆動手段３００により移動可能になっている。

【００１５】一方、ヘッド１４は固定ヘッドである。ヘ
ッド１４には、キャビティ１６と通路１８が形成されて
いる。この通路１８を通して成形しようとする材料をキ
ャビティ１６に注入することができる。

【００１６】これらのヘッド１２，１４の間のキャビテ
ィ１６において、成形品Ｆたとえばディスク状の成形品
を形成できるようになっている。このようにして成形さ
れた成形品Ｆは、たとえば光ディスク、光磁気ディスク
のような情報記録媒体として用いられる。

【００１７】次にロボット２９０について説明する。図
１と図２において、ロボット２９０は、移動手段２９２
と、位置センサ２６０と、制御装置２２０を概略備えて
いる。

【００１８】まず移動手段２９２について説明する。移
動手段２９２は、いわゆる移動体としてのヘッド１２の
取り出し位置から成形品Ｆを移動し、もしくは外して別
の所に移すためのものである。移動手段２９２は、成形
品Ｆを着脱可能に保持するホルダ２００と、連結アーム
２０１および支持部材２０２を備えている。

【００１９】このホルダ２００は支持部材２０２に対し
て連結アーム２０１により連結されている。このホルダ
２００は、たとえば真空吸着により成形品Ｆを着脱可能
に吸着して保持することができる、いわゆる保持手段で
ある。

【００２０】さらに移動手段２９２の支持部材２０２
は、ベアリング２０４を介してナット２０６に回転可能
に保持されている。この支持部材２０２は、たとえばリ
ング状である。移動手段２９２は、さらに駆動操作手段
２９４と進退手段２９６を備えている。

【００２１】まず、駆動操作手段２９４は、ホルダ２０
０を矢印Ｚ方向に移動するためのものである。すなわち
駆動操作手段２９４はモータ２０８とこのモータ２０８
の出力軸により回転されるボールスクリュー２０７およ
び先ほどのナット２０６から構成されている。モータ２
０８を駆動することにより、ボールスクリュー２０７を
回してナット２０６とホルダ２００を一体として矢印Ｚ
方向に移動することができるようになっている。

【００２２】次に進退手段２９６について説明する。進
退手段２９６は、ガイド手段２９９を有する。ガイド手
段２９９は、円筒カム２１２とカムフォロワ２１０から
構成されている。このカムフォロワ２１０は、支持部材
２０２の外周面に取り付けられている。円筒カム２１２
の内面には、図１と図２に示すように、カムフォロワ２
１０にかみ合うカム溝２１１が形成されている。円筒カ
ム２１２と先ほどのモータ２０８は、たとえばベース２
１４に好ましくは固定されている。

【００２３】円筒カム２１２のカム溝２１１の展開図例
を図３に示す。このカム溝２１１は、回転方向加速域２
３６と、回転方向減速域２３２および最終直線移動域２
３４を有している。

【００２４】そこで、図１に示すモータ２０８を駆動し
てボールスクリュー２０７を回すことにより、ホルダ２
００は、Ｚ方向に移動すると共に、図２に示すようにホ
ルダ２００は退出位置Ｐ１と取り出し位置Ｐ２との間で
揺動角θだけ揺動するようになっている。

【００２５】図４に示すようにこの揺動角もしくはスイ
ング角θは、好ましくは約９０°である。次に図５では
カム長Ｌの長さを示しており、たとえば１２０ｍｍであ
る。図４においてスイング角θの半径は、たとえば３５
ｍｍである。図６においては、円筒カムのカム溝２１１
の平均勾配の例を示している。平均勾配θ１はたとえば
２５度である。

【００２６】ところで、図２に示すスライダ２２１は、
ナット２０６がボールスクリュー２０７とともに回転し
ないようにするための回転阻止部材である。

【００２７】次に、制御装置２２０と、位置センサ２６
０について説明する。制御装置２２０は、位置センサ２
６０からの位置情報を入力できるようになっている。こ
の位置センサ２６０は、ヘッド１２に取り付けられい
る。位置センサ２６０のロッド２７０は、固定側のヘッ
ド１４に固定されている。これにより、移動側のヘッド
１２をＺ方向に移動することにより、移動側のヘッド１
２の固定側のヘッド１４に対する位置、すなわちヘッド
１２，１４の開き度合いを位置情報とすることができ
る。

【００２８】この位置センサ２６０は、たとえばエンコ
ーダであり、この位置センサ２６０から制御装置２２０
に対してまた位置情報ＰＳが与えられると、制御装置２
２０はこの位置情報ＰＳに基づいて、モータ２０８をサ
ーボ位置制御することができるようになっている。

【００２９】次に、上記実施例１における好ましい動作
例を説明するための前提となる動作を説明する。図７
は、ステップＳＴ１ないしＳＴ１２を有する。

【００３０】まずステップＳＴ１においては、図１の成
形機１０のヘッド１２，１４が締まっている状態を示し
ている。この時は、たとえば樹脂がキャビティ１６に注
入され、成形品Ｆが成形される。

【００３１】次に、ヘッド１２が駆動手段３００により
開き始めると（ステップＳＴ２）、図１の位置センサ２
６０から制御装置２２０に対してヘッド１２の位置情報
ＰＳが与えられる。すなわちエンコーダである位置セン
サ２６０から位置情報ＰＳであるパルスが制御装置２２
０に対して与えられる。制御装置２２０はそのソフトウ
エアにより、このエンコーダ値からホルダ２００を移動
したい目標位置である目標値を算出する（ステップＳＴ
３）。

【００３２】次に、この目標値に基づいて、図１に示す
ように制御装置２２０はモータ２０８にサーボ位置制御
信号ＳＳを与えて、モータ２０８をサーボ位置制御（ス
テップＳＴ４）をする。

【００３３】次に、図１のホルダ２００が成形品Ｆに到
達したかどうかを制御装置２２０が判断する。ホルダ２
００が成形品Ｆに到着したと制御装置２２０が判断する
と、制御装置２２０は射出成形機１０の駆動手段３００
に対して成形品Ｆの排出命令を与える。これにより駆動
手段３００が作動して、射出成形機１０の移動側のヘッ
ド１２から、たとえば図示しないピンが突き出てこれに
より成形品Ｆはヘッド１２から排出される（ステップＳ
Ｔ５）。

【００３４】そうでなくホルダ２００が成形品Ｆに到着
していないと制御装置２２０が判断した場合には、再び
ステップＳＴ３に戻る。

【００３５】次にステップＳＴ６において成形品Ｆが排
出された場合には、成形品Ｆをホルダ２００が保持した
かどうかを確認する。確認されない場合にはステップＳ
Ｔ３に戻る。この確認はホルダ２００にあるセンサの出
力を制御装置２２０に与えることにより行う。

【００３６】ここでホルダ２００が成形品Ｆに近づいて
保持する動作について、図１と図２に基づいて説明して
おく。制御装置２２０からのサーボ制御信号ＳＳに基づ
いてモータ２０８が駆動され、ボールスクリュー２０７
が回転することにより、ホルダ２００はＺのうちのＺ１
の方向に移動（図１の左側）を始める。この時カムフォ
ロワ２１０はカム溝２１１にそってガイドされる。これ
により、図２に示すようにホルダ２００はスイング角θ
の範囲において退出位置Ｐ１から取り出し位置Ｐ２に回
転方向Ｒ１方向にそって回転を始める。

【００３７】まずこのホルダ２００は、図３に示すよう
に回転方向加速域２３６にそって図２の回転方向Ｒ１に
急速に回転し、回転方向減速域２３２において減速され
た状態で図２の取り出し位置Ｐ２に位置される。そし
て、最終直前移動域２３４においては図１のＺ１方向に
そのまま移動されるようになっている。

【００３８】次に図７に戻り、成形品Ｆのホルダ２００
による保持が確認されると、すなわち成形品Ｆがホルダ
２００により真空吸着された状態において、成形機（ス
テップＳＴ７）において、制御装置２２０は成形機１０
に対して信号を与え、これにより成形機のヘッド１２が
閉じ始める（ステップＳＴ８）。

【００３９】ヘッド１２が閉じ始めると、位置センサ２
６０のエンコーダ値である位置情報ＰＳが制御装置２２
０に与えられる。制御装置２２０はエンコーダ値からホ
ルダ２００を移動したい目標位置に対応する目標値を算
出する（ステップＳＴ９）。

【００４０】そして、制御装置２２０はモータ２０８に
サーボ位置制御信号ＳＳを与えて、モータ２０８をサー
ボ位置制御（ステップＳＴ１０）を行う。これにより、
制御装置２２０が成形機のヘッド１２，１４が閉じたか
どうかを判断する（ステップＳＴ１１）。ヘッド１２，
１４が閉じていない場合にはステップＳＴ９に戻る。一
方、成形機のヘッド１２，１４が閉じたと位置センサ２
６０のエンコーダ値から制御装置２２０が判断すると、
ホルダ２００は吸着している成形品Ｆを別の部所に排出
する（ステップＳＴ１２）。

【００４１】ところで、上述した図７のステップＳＴ８
ないしＳＴ１１において、成形機１０のヘッド１２，１
４が閉じる際に、もしエンコーダである位置センサ２６
０が故障してしまった場合には、成形品Ｆを保持したホ
ルダ２００は、ヘッド１２，１４の間に挟まれてしま
い、高価なヘッド１２，１４とホルダ２００を損傷して
しまうという問題がある。

【００４２】そこで、本発明にあっては、成形機のヘッ
ド１２，１４が閉じる際に、もしエンコーダが故障して
しまった場合には、図８あるいは図１７に示すようにし
て、制御装置２２０は成形品Ｆを保持したホルダ２００
を、ヘッド１２，１４の間から全速離脱をして、ヘッド
１２，１４の間にホルダ２００が挟まれないようにす
る。

【００４３】まず、図８の動作例を説明する。図８のス
テップＳＴ１からステップＳＴ７までは図７における動
作例１のステップＳＴ１からステップＳＴ７までのもの
と同様の動作を行う。このために、ステップＳＴ１から
ステップＳＴ７までの動作の説明を省略する。図８にお
ける動作例においては、ステップＳＴ２０からステップ
ＳＴ２１までの動作が特徴的である。すなわち、図１に
おける成形品Ｆがホルダ２００に保持されたことを確認
すると（ステップＳＴ７）、制御装置２２０は、成形機
１０の駆動手段３００に信号を送り、ヘッド１２が閉じ
始める（ステップＳＴ２０）。このヘッド１２がヘッド
１４に対して閉じ始めると、制御装置２２０は図１のモ
ータ２０８に信号を送り、ホルダ２００は、ＰＴＰ制御
により、退避ポジションである退出位置Ｐ１（図２参
照）まで全速で離脱する（ステップＳＴ２１）。つま
り、ヘッド１２が閉じ始めるとホルダ２００を全速退避
させる。このＰＴＰ制御は、いわゆるポイント・トゥ・
ポイント制御であり、経路にかかわりなく全速で離脱す
るものである。

【００４４】次に、図１７における別の動作例を説明す
る。図１７のステップＳＴ１からステップＳＴ７までは
図７における動作例１のステップＳＴ１からステップＳ
Ｔ７までのものと同様の動作を行う。このために、ステ
ップＳＴ１からステップＳＴ７までの動作の説明を省略
する。

【００４５】図１７における別の動作例においては、ス
テップＳＴ２０の動作が特徴的である。すなわち、図１
における成形品Ｆがホルダ２００に保持されたことを確
認すると（ステップＳＴ７）、制御装置２２０は、成形
機１０の駆動手段３００に信号を送り、ヘッド１２が閉
じ始める（ステップＳＴ２０）。

【００４６】制御装置２２０は、成形機１０の駆動手段
３００に信号を送ると同時に、制御装置２２０は図１の
モータ２０８に信号を送り、ホルダ２００は、ＰＴＰ制
御により、退避ポジションである退出位置Ｐ１（図２参
照）まで全速で離脱する。つまり、ヘッド１２が閉じる
のと同時にホルダ２００を全速で退避させる。このＰＴ
Ｐ制御は、いわゆるポイント・トゥ・ポイント制御であ
り、経路にかかわりなく全速で離脱するものである。こ
のように、成形機のヘッド１２，１４が閉じる際に、も
しエンコーダが故障してしまった場合には、図８や図１
７に示すようにして、成形品Ｆを保持したホルダ２００
は、ヘッド１２，１４の間から全速離脱をして、ヘッド
１２，１４の間にホルダ２００が挟まれない。したがっ
て、高価なヘッド１２，１４とホルダ２００を損傷して
しまう事故を防ぎ、安全かつ確実に成形品の取り出しを
行うことができる。

【００４７】これらのＰＴＰ制御における全速離脱にお
いては、図９に示すような方式を採用している。すなわ
ちロボット２９０が非常停止した場合においても、成形
機１０のヘッド１２，１４がホルダ２００に近づきすぎ
て、ヘッド１２，１４がホルダ２００に当たらないよう
に、ホルダ２００を全速力でヘッド１２，１４の間から
退避させるように制御するのである。

【００４８】以上述べたのは本発明のロボットの好まし
い実施例１である。次に本発明の好ましい実施例２を説
明する。

【００４９】実施例２ 図１０は、本発明のロボットの好ましい実施例２の一部
と、このロボット２０と組み合わせて用いられる成形機
１０のヘッド１２，１４を示している。図１０におい
て、成形機１０を構成している一対のヘッド１２，１４
のうちのヘッド１２は、駆動手段３００により、Ｚ方向
にそって移動可能になっている移動体である。図１０で
は、ヘッド１２，１４が開いた状態を示している。この
ヘッド１４には、キャビティ１６と、このキャビティ１
６に成形材料を送るための通路１８が形成されている。

【００５０】このヘッド１２をＺ方向にそって移動する
ことにより、ヘッド１２，１４を閉じることができるよ
うになっている。これらのヘッド１２，１４が閉じた状
態では、この通路１８からたとえば樹脂が送られてき
て、ヘッド１２，１４の間のキャビティ１６において、
たとえばディスク状の成形品Ｆが形成されるようになっ
ている。

【００５１】このようにして成形された成形品Ｆは、た
とえば光ディスク、光磁気ディスクのような情報記録媒
体として用いられる。この成形品Ｆは、後ほど説明する
ように、ロボット２０のアーム機構２４の吸着手段によ
り、ヘッド１２から高速で取り出すことができるように
なっている。

【００５２】次に、この成形品Ｆを取り出すためのロボ
ット２０を説明する。このロボット２０は、図１１と図
１２に示すように、移動手段４００と、位置センサ２６
０と、制御装置１００を有している。移動手段４００
は、移動操作部２２と、この移動操作部２２により移動
操作されることにより成形品Ｆを取り出すためのロボッ
トアームともいうアーム機構２４を有している。

【００５３】移動操作部２２ まず、移動操作部２２について説明する。図１１は移動
操作部２２を示していて、移動操作部２２によりアーム
機構が移動操作される様子を示している。この移動操作
部２２は、アーム機構２４のアームヘッド１５４を、通
常の２倍の速さ、つまり倍速度で、ヘッド１２，１４の
間へ入れて、そしてアーム機構２４のアームヘッド１５
４に成形品Ｆをたとえば吸着すると、このアームヘッド
１５４をヘッド１２，１４の間から退出できるように構
成されている。

【００５４】この移動操作部２２は、本体部２５と、こ
の本体部２５に対して配置された第１軸部３０と第２軸
部４０を有している。第１軸部３０と第２軸部４０は、
図１２ないし図１４に示すように、矢印Ｘ方向にそって
平行に配置されている。特に図１２に示すように、移動
操作部２２の第１軸部３０は、ボールネジ３２と、この
ボールネジ３２を正逆回転可能なモータ３４を有してい
る。モータ３４は、好ましくはサーボモータであり、本
体２５の狭い側面６０に取り付けられている。

【００５５】図１２に示すように、このボールネジ３２
の一端は、モータ３４の出力軸に連結されていて、ボー
ルネジ３２の他端は、本体２５のベースプレート６２に
固定された軸受け６４に回転可能に支持されている。そ
して、図１１に示すモータ３４を制御装置１００の指令
により駆動することにより、図１２に示すボールネジ３
２を正回転および逆回転可能である。

【００５６】また、図１２に示すように、第１軸部３０
のボールネジ３２には、ナット３６がかみ合っている。
このナット３６は、第１軸部ボールネジナットともい
い、ボールネジ３２を正回転および逆回転することによ
り、矢印Ｘ方向に移動可能である。このナット３６に
は、２点鎖線で示す長方形状の第１のスライドベース７
０が連結もしくは固定されている。したがって、ボール
ネジ３２を正逆回転することにより、ナット３６とこの
ナット３６に連結もしくは固定された第１のスライドベ
ース７０は一体となって、２つのガイド８０，８０に沿
って、ボールネジ３２の有効ストローク分、矢印Ｘ方向
に直線移動可能である。

【００５７】一方、図１２に示す第２軸部４０は、ボー
ルネジ４２、このボールネジ４２を正逆回転可能なモー
タ４４を有している。モータ３４は、好ましくはサーボ
モータであり、このモータ３４が上記スライドベース７
０に対して固定されている。

【００５８】図１２に示すように、第２軸部４０のボー
ルネジ４２の一端は、モータ４４の出力軸に連結されて
いて、ボールネジ４２の他端は軸受け７４に回転可能に
支持されている。この軸受け７４は、スライダ部材９０
に固定されている。このスライダ部材９０も、先程の第
１のスライドベース７０と同様にして、ガイド８０，８
０にそって矢印方向Ｘに移動可能になっている。そし
て、図１１に示すモータ４４を制御装置１００の指令に
より駆動することにより、図１２に示すボールネジ４２
を正逆回転可能である。

【００５９】また、図１２に示すように、第２軸部４０
のボールネジ４２にはナット４６が、かみ合っている。
このナット４６は、第２軸部ボールネジナットともい
い、ボールネジ４２を正逆回転することにより、矢印Ｘ
方向に移動可能である。このナット４６には、２点鎖線
で示す長方形状のスライドベース８５が連結もしくは固
定されている。したがって、ナット４６と、このナット
４６に連結もしくは固定された第２のスライドベース８
５とスライダ部材９０は、一体となってボールネジ４２
を正逆回転することにより、２つのガイド８０，８０に
沿って、ボールネジ４２の有効ストローク分、矢印Ｘ方
向に直線移動可能である。

【００６０】このような構成とすることにより、第１の
スライドベース７０は、当初の位置から、第１軸部３０
のボールネジ３２の有効ストローク分直線移動して、ポ
ジションＰ１に進むことができる。また、第２のスライ
ドベース８５は、当初の位置であるポジションＰ０か
ら、第２軸部４０のボールネジ４２の有効ストローク分
直線移動して、ポジションＰ２に進むことができる。

【００６１】すなわち、スライドベース８５は、第１軸
部３０のボールネジ３２の有効ストロークと、さらに第
２軸部４０のボールネジ４２の有効ストロークにより、
図３のポジションＰ０からポジションＰ２まで直線移動
できるようになっている。このときに、第１軸部３０と
第２軸部４０は、同時に図１１の制御装置１００により
駆動されるので、第２のスライドベース８５は、第１軸
部３０と第２軸部４０の合成速度、すなわち倍速度で直
線移動することができる。これにより、たとえば第１軸
部３０と第２軸部４０の内の一方しか備えていない場合
に比べて、第２のスライドベース８５は２倍の移動速度
得られることになる。

【００６２】アーム機構２４ 次に、アーム機構２４について、特に図１１を参照して
説明する。図１１において、このアーム機構２４の基部
１２０が第２のスライドベース８５に連結されている。
図１１では、このアーム機構２４が収縮している状態を
実線で図２の中央部に表し、このアーム機構２４が伸張
している状態を２点鎖線で左側に表している。

【００６３】また、本体部２５には、図示を省略してい
る部材を備えていて、この部材には、アーム機構２４の
移動をガイドするためにカム溝１３０が形成されてい
る。このカム溝１３０は、矢印Ｘ方向にそって形成され
た直線部分１３２と、矢印Ｘ方向とある角度で交差する
方向に向いている先端部分１３４を有している。直線部
分１３２と先端部分１３４は、カム曲線を形成してい
る。

【００６４】アーム機構２４側のカムローラ１６０は、
このカム溝１３０に沿ってガイドされるようになってい
る。アーム機構２４は、第１アームリンク１５０と第２
アームリンク１５２を有している。この第１アームリン
ク１５０の一端と、第２アームリンク１５２の一端と
は、アームヘッド１５４に対して回転可能に連結されて
いる。また、第１アームリンク１５０の他端と、第２ア
ームリンク１５２の他端とは、第２のスライドベース８
５に対して回転可能に連結されている。

【００６５】これらの第１アームリンク１５０と第２ア
ームリンク１５２、そしてアームヘッド１５４とスライ
ドベース８５により、いわゆる平行リンクを構成してい
る。また、第１アームリンク１５０にはブラケットが固
定されていて、このブラケットには上記カムローラ１６
０が取り付けられている。

【００６６】なお、図１１と図１３において、第２のス
ライドベース８５がポジションＰ０に位置していると、
アーム機構２４は、図１１の中央部に示すように完全収
縮状態もしくは完全退避状態にある。これに対して、ス
ライドベース８５がポジションＰ０からＰ２に進むと、
アーム機構２４は完全に伸張状態となる。

【００６７】次に、制御手段１００と位置センサ２６０
について説明する。位置センサ２６０は、図１１に示す
ように、移動側のヘッド１２に取り付けられている。こ
の位置センサ２６０は、たとえばエンコーダであり、ヘ
ッド１２の移動によりエンコーダ値をヘッド１２の位置
情報ＰＳとして制御装置１００に送ることができる。

【００６８】制御装置１００は、ヘッド１２の駆動手段
３００を制御することができる。つつまり、制御装置１
００は、駆動手段３００を制御することで、ヘッド１２
をＺ方向に移動でき、しかも図示しないピンを操作して
ヘッド１２から成形品Ｆを取り出すことができる。

【００６９】なお、モータ３４，４４は、制御装置１０
０に接続されるが、この制御装置１１００は、たとえば
標準的は４軸形のコントローラである。このコントロー
ラの第１軸目と第２軸目に、それぞれモータ３４，４４
が接続されているとともに、駆動手段３００は第３軸目
に接続されている。また、位置センサ２６０は、第３軸
目の駆動手段３００のエンコーダとして制御装置１００
に接続されている。

【００７０】実施例２の動作例 この実施例２の動作例は、実施例１の図７の動作例１に
良く似ている。上述した図１１のロボット２０により、
成形機１０の成形品Ｆを高速で取り出す動作を説明す
る。まず、図１１においてロボット２０のアーム機構２
４は、実線で示すように完全収縮状態にある。

【００７１】図１０の成形機１０のヘッド１２とヘッド
１４が閉じると、たとえば樹脂がこれらのヘッド間のキ
ャビティ１６に注入される。これにより成形品Ｆが形成
される。

【００７２】ヘッド１２が開き始めてキャビティ１６が
開く。ヘッド１２が開き始めると、図１１の位置センサ
２６０が位置情報ＰＳを制御装置１００に与える。制御
装置１００は、そのエンコーダ値である位置情報ＰＳか
ら、ロボット２０のホルダ１５４を動かそうとする目標
位置に対応する目標値を算出する。

【００７３】これにより、制御装置１００は、目標値に
基づいて、図１１の第１軸部３０のモータ３４と第２軸
部４０のモータ４４をサーボ位置制御して、第１軸部３
０のモータ３４と第２軸部４０のモータ４４が正回転さ
れる。これにより、第２のスライドベース８５は、図１
１のポジションＰ０からポジションＰ２に進む。

【００７４】この第２のスライドベース８５の移動に伴
い、アーム機構２４は完全収縮状態から完全伸張状態に
移る。つまり、アーム機構２４の第１アームリンク１５
０と第２アームリンク１５２が、カムローラ１６０を介
してカム溝１３０の形状に規制されて、図１５に示すよ
うな軌跡を描いて矢印Ｘ方向とそして矢印Ｚ方向に移動
する。

【００７５】すなわち、図１１のアーム機構２４の操作
により、ホルダともいうアームヘッド１５４は、カムロ
ーラ１６０がカム溝１３０の直線部分１３２を移動して
いる間では、図１５に示すように矢印Ｘ方向に移動す
る。この図１５は、カムローラの軌跡ＲＴと第１アーム
リンクの軌跡ＡＴ、そしてアームヘッド１５４の軌跡を
を示している。さらに、アームヘッド１５４は、図１１
のカムローラ１６０がカム溝１３０の先端部分１３４を
移動している間では、図１５に示すように矢印Ｘ方向と
矢印Ｚ方向の合成方向に移動し、最終的にアームヘッド
１５４はヘッド１２の中心軸Ｌにそってヘッド１２に向
かう。

【００７６】これにより、図１１のアームヘッド１５４
がヘッド１２，１４の間に進入して成形品Ｆに到着す
る。そして、アームヘッド１５４の好ましくは真空吸着
手段（図示せず）によりこの成形品Ｆを吸着してチャッ
クする。

【００７７】成形品Ｆの保持を確認したあとに、図１７
の実施例１の動作例で示したのと同様にして、成形機１
のヘッド１２が閉じ始めると同時に、制御装置１００は
図１１のモータ３４、４４に信号を送り、アームヘッド
１５４は、ＰＴＰ制御により、退避ポジションである退
出位置Ｐ１（図２参照）まで全速で離脱する。つまり、
ヘッド１２が閉じ始めると同時に、アームヘッド１５４
を全速退避させる。このＰＴＰ制御は、いわゆるポイン
ト・トゥ・ポイント制御であり、経路にかかわりなく全
速で離脱するものである。このようにして、成形機のヘ
ッド１２，１４が閉じる際に、もしエンコーダが故障し
てしまった場合には、成形品Ｆを保持したアームヘッド
１５４は、ヘッド１２，１４の間から全速離脱をして、
ヘッド１２，１４の間にアームヘッド１５４が挟まれな
い。したがって、高価なヘッド１２，１４とアームヘッ
ド１５４を損傷してしまう事故を防ぎ、安全かつ確実に
成形品の取り出しを行うことができる。

【００７８】そして、成形機１０のヘッド１２，１４が
閉じたあとに、制御手段１００は信号を与えてホルダ１
５４から成形品Ｆを排出させる。

【００７９】ここで、このアーム機構２４の移動操作を
する様子を、図１６に示す。図１６では比較のために、
従来のロボットにおけるアームヘッドの移動する様子を
示してある。図１６から明らかなように、本発明の実施
例は、従来例に比べて約半分の時間で、成形品を成形機
から取り外すことができた。なお、図１６では、本発明
の実施例と、従来例における、ロボットの動作例と成形
機の動作例を示している。

【００８０】このように、本発明の実施例によれば、移
動操作部２２において第１軸部と第２軸部を同一方向に
向けており、アーム機構２４を移動操作部２２の倍速度
もしくは倍速機構により高速で、成形機から成形品を取
り出すことができ、成形機のタクトタイムを向上するこ
とができる。

【００８１】もしも、従来のＸ−Ｙロボットにより２倍
の速度を得ようとした場合、モータのパワー、ボールネ
ジの危険速度、ガイドの寿命などからコントローラを含
めてロボットの構成を大幅に変更する必要があり、Ｘ−
Ｙロボットのサイズも必然的に大きくなってしまう。

【００８２】また、本発明の実施例２によれば、成形品
の高速取り出しが可能なロボット２０に、Ｚ軸方向に移
動することができる薄型のアームヘッド１５４が組み合
わされているので、成形機のキャビティが開き始めると
直ちにロボット２０が動作を開始することができる。こ
れに対して、従来例ではストロークが短いか、もしくは
その駆動源のユニットのサイズが大きくなり、完全にキ
ャビティが開かないと、ロボットは動作を始めることが
できない。

【００８３】また、本発明の実施例２では、成形品をロ
ボットにより取り出した後に直ちに成形機のキャビティ
を閉じることができる。これに対して、従来例では成形
品を完全に取り出さないとキャビティを閉じることがで
きない。このようなことから、本発明の実施例では、成
形品の取り出しのロスタイムを最小限にして、サイクル
タイムを短縮することができる。

【００８４】ところで、本発明は上記実施例に限定され
ない。本発明の実施例１のロボットにおける対象物の移
動方法としては、図８のステップＳＴ２０，２１と図１
７のステップＳＴ２０で示した移動方法に限らず、たと
えば図１８のステップＳＴ２００で示すような移動方法
を採用することができる。図１８においては、ステップ
ＳＴ１からステップＳＴ７までは図８と図１７における
動作例のステップＳＴ１からステップＳＴ７までのもの
と同様の動作であるが、ステップＳＴ２００が異なって
いる。すなわち、制御装置２２０は図１のモータ２０８
に信号を送り、ホルダ２００は、ＰＴＰ制御により、退
避ポジションである退出位置Ｐ１（図２参照）まで全速
で離脱する。このＰＴＰ制御は、いわゆるポイント・ト
ゥ・ポイント制御であり、経路にかかわりなく全速で離
脱するものである（ステップＳＴ２００）。その後、制
御装置２２０は、成形機１０の駆動手段３００に信号を
送り、ヘッド１２が閉じ始める（ステップＳＴ２０
０）。

【００８５】したがって、もしエンコーダが故障してし
まっていても、図１８に示すようにして、成形品Ｆを保
持したホルダ２００は、ヘッド１２，１４の間から全速
離脱をしたのち、ヘッド１２，１４を閉じるので、ヘッ
ド１２，１４の間にホルダ２００が挟まれない。したが
って、高価なヘッド１２，１４とホルダ２００を損傷し
てしまう事故を防ぎ、安全かつ確実に成形品の取り出し
を行うことができる。

【００８６】さらに、本発明の実施例２のロボットにお
いては、図１７の動作例に限らず、実施例１の図８と図
１８のの動作例を適用することができる。つまり、実施
例２において、図８の実施例１の動作例で示したのと同
様にして、成形機１のヘッド１２が閉じ始めた後、制御
装置１００は図１１のモータ３４、４４に信号を送り、
アームヘッド１５４は、ＰＴＰ制御により、退避ポジシ
ョンである退出位置Ｐ１（図２参照）まで全速で離脱す
る。また、実施例２において、図１８の実施例１の動作
例で示したのと同様にして、制御装置１００は図１１の
モータ３４、４４に信号を送り、アームヘッド１５４
は、ＰＴＰ制御により、退避ポジションである退出位置
Ｐ１（図２参照）まで全速で離脱した後、成形機１のヘ
ッド１２が閉じ始めるようにするのである。

【００８７】また、本発明の実施例２のロボットでは、
たとえば、成形機の成形品の取り出しに限らず、成形機
あるいは他の分野の機械に対して部品を装着したり取り
外したりするような作業にも適用することができる。上
記実施例では移動操作部によりアーム機構を２倍の速度
で移動するように構成している。しかし、実施例２のロ
ボットにおいて、移動操作部を例えば３つのモータと３
つのボールネジと３つのナット等を用いて構成して、ア
ーム機構を３倍の速度で移動できるようにしてもよい。
しかもこの３倍を超える速度でアーム機構を移動できる
ようにしてもよい。また、第１方向であるＸ方向と、第
２方向であるＺ方向は、必ずしも直交することに限定さ
れない。本発明のロボットを適用する装置により、種々
変更することができる。

【００８８】また、実施例１と２において、成形機のヘ
ッド（金型）からコンパクトディスク（ＣＤ）のような
成形品Ｆを取り出す場合において、ヘッド（金型）の動
きに合わせて成形品をホルダに吸着して取り出すことが
できる。つまり金型を動かす動力を用いて成形品を取り
出す従来の方式ではないので、金型を動かすための動力
の限界によるホルダの移動に際しての加速度の制約はな
い。また、実施例１と２では、機械的なカムによる成形
品の取り出しを行うのではなく、あくまでも成形機のヘ
ッド（金型）の動きに合わせた位置情報を制御装置が得
て、その制御装置がその位置情報に基づいて成形品を取
り出すようにする、いわゆるソフトウェアカム方式を採
用している。

【００８９】コントローラのような制御装置は、エンコ
ーダのような位置センサからの位置情報が示す金型のよ
うな対象物の開度によって一意的に決定される目標位置
にホルダもしくはアームヘッドを追従制御するようにな
っている。

【００９０】ただし、この一意的に決定される目標位置
は、上記制御装置のプログラムで容易に変更することが
できる。このために、制御装置のソフトウエアを若干修
正するだけで、機械的な部分の変更をする必要がなく、
ユーザプログラム中で金型のような移動体の動きを把握
することができ、プログラムおよび機器ともに安価で簡
単で標準的なものを用いることができる。

【００９１】したがって、使用状況に合わせてそのソフ
トウェアカム方式を制御装置において容易に変えること
ができる。結果としては、非常に短い取り出し時間で成
形品Ｆをヘッドから取り出すことができる。

【００９２】たとえば従来ＣＤのような射出成形品の場
合では、サイクルタイムが５．８秒であって、取り出し
時間が１．６秒であったものが、たとえば本発明の実施
例１においては、取り出し時間を０．８秒に短縮するこ
とができる。このように取り出し時間が従来の１．６秒
から０．８秒に縮まるために、全体のサイクルタイムを
５．８秒から５．０秒までに短縮できることになり、１
６％程度の生産能力の向上が図れた。

【００９３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、た
とえば固定型と可動型のような第１の物体と第２の物体
が閉じる場合に、これらの間に挟まれないようにして確
実かつ安全に退避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象物の移動方法を実施するためのロ
ボットの好適な実施例１と成形機を示す図。

【図２】図１の成形機とロボットの側面図。

【図３】図１のロボットにおける円筒カムの展開を示す
図。

【図４】ロボットのホルダのスイング角の例を示す図。

【図５】円筒カムのカム長の例を示す図。

【図６】円筒カムのカム溝の平均勾配の例を示す図。

【図７】図１と図２の実施例１における動作例を示す
図。

【図８】本発明の対象物の移動方法における特徴的部分
を含む図１と図２の実施例１の動作例を示す図。

【図９】図８の動作例２におけるＰＴＰ制御について説
明する図。

【図１０】本発明のロボットの好適な実施例２のアーム
機構と成形機の一部を示す図。

【図１１】図１に示した実施例のロボットと成形機を示
す平面図。

【図１２】図２に示したロボットの移動手段の内部を示
す図。

【図１３】図２に示したロボットの移動手段の底面図。

【図１４】図２に示したロボットの移動手段の断面図。

【図１５】アーム機構の第１アームリンクの軌跡とカム
ローラの軌跡およびアームヘッドの軌跡を示す図。

【図１６】図１ないし図６に示した本発明の実施例２の
動作例と、従来例の動作例を比較して示す図。

【図１７】本発明の図８の動作例とは別の本発明の動作
例を示す図。

【図１８】本発明の図８の動作例とは別の本発明の動作
例を示す図。

【符号の説明】

１０ 成形機 １２ ヘッド（移動体） １４ ヘッド（固定側） Ｆ 成形品（対象物） Ｘ 第１方向 Ｚ 第２方向 ２０ ロボット ２２ 移動操作部 ２４ アーム機構 ３２ ボールネジ ４２ ボールネジ ７０ 第１スライドベース ８５ 第２スライドベース １００ 制御装置 １５４ アームヘッド（保持手段） ２００ ホルダ（保持手段） ２１０ カムフォロア ２１２ 円筒カム（ガイド手段） ２２０ 制御装置 ２６０ 位置センサ ２９０ ロボット ２９２ 移動手段 ２９４ 駆動操作手段 ２９６ 進退手段 ４００ 制御装置 ＰＳ 位置情報 ＳＳ サーボ位置制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 健 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 富永 守雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の物体と第２の物体の間が開く場合に
   は、上記第１の物体と上記第２の物体の間が開く量に基
   づいて、制御装置が上記移動手段を制御して上記移動手
   段の上記保持手段を上記第１の物体と上記第２の物体の
   間における上記対象物の取り出し位置に移動させて上記
   対象物を保持し、 上記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じる場合に
   は、上記移動手段の上記保持手段を、上記第１の物体と
   上記第２の物体の間における上記対象物の取り出し位置
   から全速離脱させることを特徴とする対象物の移動方
   法。
2. 【請求項２】上記制御装置は、上記第１の物体と上記第
   ２の物体の間が閉じ始めると同時に、上記移動手段の上
   記保持手段を、上記第１の物体と上記第２の物体の間に
   おける上記対象物の取り出し位置から全速離脱させる請
   求項１に記載の対象物の移動方法。
3. 【請求項３】上記制御装置は、上記移動手段の上記保持
   手段を、上記第１の物体と上記第２の物体の間における
   上記対象物の取り出し位置から全速離脱させた後に、上
   記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じ始める請求項
   １に記載の対象物の移動方法。
4. 【請求項４】対象物を有して、開閉可能な第１の物体と
   第２の物体と、 上記対象物を保持手段により保持して上記第１の物体と
   上記第２の物体の間における取り出し位置から上記対象
   物を移動する移動手段と、 位置センサと、 上記第１の物体と上記第２の物体の間が開く場合には、
   上記位置センサにより得られる上記第１の物体と上記第
   ２の物体の間が開く量に基づいて、上記移動手段を制御
   して上記移動手段の上記保持手段を上記第１の物体と上
   記第２の物体の間における上記対象物の取り出し位置に
   移動させるとともに、上記第１の物体と上記第２の物体
   の間が閉じる場合には、上記移動手段の上記保持手段
   を、上記第１の物体と上記第２の物体の間における上記
   対象物の取り出し位置から全速離脱させる制御装置と、
   を備えることを特徴とする対象物の移動装置。
5. 【請求項５】上記制御装置は、上記第１の物体と上記第
   ２の物体の間が閉じ始めると同時に、上記移動手段の上
   記保持手段を、上記第１の物体と上記第２の物体の間に
   おける上記対象物の取り出し位置から全速離脱させるよ
   うに、信号を移動手段側に与える請求項４に記載の対象
   物の移動装置。
6. 【請求項６】上記制御装置は、上記移動手段の上記保持
   手段を、上記第１の物体と上記第２の物体の間における
   上記対象物の取り出し位置から全速離脱させた後に、上
   記第１の物体と上記第２の物体の間が閉じ始めるよう
   に、信号を移動手段側に与える請求項４に記載の対象物
   の移動装置。