JP2019151056A - 樹脂成形品取出し機におけるチャック姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャックの反転回動動作に伴って生じる振動や衝撃を少ない部品点数で有効に吸収することができ、チャック周りを小型化及び軽量化し、その移動を高速度化して取り足しサイクルを短縮可能にする。チャックの反転回動停止時における振動や衝撃を長期に亘って安定的に吸収することができ、樹脂成形品の取出し作業を効率化する。【解決手段】回動手段（２３）によりチャック手段（１３）を取出し位置及び開放位置の各位置へ回動する際に同一磁極が対向配置された各一対の磁石（３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂ）により各位置に対するチャック手段（１３）の回動減速度が徐々に増大するように緩衝する。【選択図】図３

Description

本発明は、樹脂成形品取出し機に装着され、樹脂成形品を保持するチャックを樹脂成形品の取出し位置及び開放位置の間で姿勢制御するチャック姿勢制御装置、詳しくはチャック手段を取出し位置及び開放位置にそれぞれ停止する際にチャック手段の振動や衝撃を緩和する緩衝機構を備えたチャック姿勢制御装置に関する。

樹脂成形品取出し機による取出しサイクルの高速化に伴い、左右方向、前後方向及び上下方向に対するチャックの移動を高速度化すると共に樹脂成形品の取出し位置及び開放位置にてチャックを垂直状態及び水平状態の向きに姿勢制御する際の反転回動速度も高速化することが要求される。

本出願人は上記反転回動速度の高速化に伴い、反転回動停止時の負荷イナーシャによりチャックが振動する場合には、振動が収束するまで次動作へ移行することができず、取出しサイクルを短縮するのに障害になっていた。また、反転回動停止時における衝撃によりチャックによる樹脂成形品の保持不良が発生しやすく、樹脂成形品を確実に取り出すのに障害になっていた。

反転回動停止時におけるチャックの振動を制振したり、チャックに対する衝撃を緩和したりするため、該チャックが取り付けられるチャックホルダに、スプリング（ガススプリングを含む）、硬質ゴム、制振ゴム、ショックアブソーバ等の緩衝部材を用いた緩衝装置を設けている。このうち、スプリングや硬質ゴムは、制動停止後の反発力が大きいため、チャックホルダの停止位置が不正確になりやすく、また制振ゴムやショックアブソーバは、制動停止後の反発力が比較的小さいため、チャックホルダの反転回動を高い位置精度で停止制御できるが、いずれの場合であっても可動部であるチャックホルダに設けられる部品点数が増大して重量化及び大型化し、チャックを高速移動させるのに障害になっていた。

本出願人は、これらの問題を解解決するため、特許文献１においてフレームにチャックが取り付けられるチャックホルダを回動可能に支持し、該チャックホルダに当接して樹脂成形品の取出位置及び開放位置にそれぞれ停止させるストッパを設けると共にチャックホルダの回動軌跡の内側で、各ストッパと異なる位置にてフレーム又はチャックホルダのいずれか一方に取り付けられ、表面に剛性板が固着されたに緩衝ゴム部材を設け、チャックホルダが停止する直前にフレーム又はチャックホルダのいずれか他方が剛性板を介して緩衝ゴム部材を圧縮して停止時における振動を制振したり、ストッパに対する衝撃を吸収したりする緩衝装置を提案した。

しかし、上記緩衝装置にあっては、チャック姿勢制御装置を構成する部品点数が増大して重量化及び大型化することが避けられず、チャック移動の高速化を阻害する要因になると共に停止時における負荷シナーシャが増大して振動が増大して収束するのに時間が掛かり、取出しサイクルの短縮化を阻害する要因なっている。

また、経時使用による緩衝ゴム部材の弾性劣化や摩耗等により上記振動や衝撃を長期に亘って安定的に吸収できない恐れがある。緩衝ゴム部材が劣化した際には、該緩衝ゴム部材を交換することにより上記問題を解消することができるが、交換作業に手間と時間が掛かり、樹脂成形品の取出し作業効率を低下させる要因になっている。

特許第４３６２３９７号公報

解決しようとする問題点は、チャック周りの部品点数が増大して重量化し、チャック移動の高速化を阻害する点にある。経時使用による緩衝吸収部材の劣化によりチャック停止時における振動や衝撃を長期に亘って安定的に吸収できない点にある。劣化した緩衝吸収部材を交換するのに手間と時間が掛かり、樹脂成形品の取出し作業効率を低下させる点にある。

本発明は、樹脂成形品を保持するチャック手段を移動制御して樹脂成形機から取出す樹脂成形品取出し機において、チャック手段を樹脂成形品の取出し位置及び開放位置の間で反転回動して姿勢制御する姿勢制御手段は、上記取出し位置及び開放位置の間で反転回動可能に軸支され、チャック手段が取り付けられるチャックホルダと、該チャックホルダを回動する回動手段と、回動手段によりチャックホルダを取出し位置及び開放位置の各位置へ回動する際に各位置に対するチャックホルダの回動加減速度が徐々に増大するように緩衝する同一磁極が対向配置された各一対の磁石とからなることを最も主要な特徴とする。

本発明は、チャックの反転回動動作に伴って生じる振動や衝撃を少ない部品点数で有効に吸収することができ、チャック周りを小型化及び軽量化し、その移動を高速度化して取り足しサイクルを短縮可能にすることができる。また、チャックの反転回動停止時における振動や衝撃を長期に亘って安定的に吸収することができ、樹脂成形品の取出し作業を効率化することができる。

樹脂成形品取出し機の概略を示す略体斜視図である。 姿勢制御ユニットの略体斜視図である。 シリンダ部材の断面図である。 チャックを取出し位置へ回動した際の姿勢制御ユニットの作動状態を示す断面説明図である。 チャックを開放位置へ回動した際の姿勢制御ユニットの作動状態を示す断面説明図である。 本発明の変更例を示す断面説明図である。 変更例による取出し位置に対する回動動作時の作用を示す説明図である。

回動手段によりチャック手段を取出し位置及び開放位置の各位置へ回動する際に同一磁極が対向配置された各一対の磁石により各位置に対するチャック手段の回動減速度が徐々に増大するように緩衝することを最良の形態とする。

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。
先ず、樹脂成形品取出し機１の概略を説明すると、図１に示すように、樹脂成形品取出し機１は従来公知の射出成形機における固定プラテン（いずれも図示せず）の上面に取付けられ、その第１フレーム３は樹脂成形機の中心軸線と直交する左右方向で、樹脂成形機の操作側及び反操作側のいずれかに至る長さで延出し、該第１フレーム３には可動体の一部を構成する第１走行体５が上記左右方向へ移動するように支持される。該第１走行体５には上記中心軸線と一致する前後方向で、型開した可動金型上方に至る長さの第２フレーム７の基端部が固定され、該第２フレーム７には可動体の一部を構成する第２走行体９が上記前後方向へ移動可能に支持される。

上記第２走行体９には上下方向で、可動金型上方の上方位置から可動金型に相対する取出し位置に至る長さからなり、可動体の一部を構成する昇降フレーム１１が昇降可能に支持され、該昇降フレーム１１の下部にはチャック手段１３が姿勢制御ユニット１５を介して設けられる。

なお、上記第１及び第２走行体５、９及び昇降フレーム１１は、サーボモータ等の数値制御可能な電動モータに連結された送りねじ機構、ラック・ピニオン機構、ベルト機構等の直線移動機構（いずれも図示せず）によりそれぞれの方向へ移動制御される。

図２及び図３に示すようにチャック姿勢制御装置としての姿勢制御ユニット１５は昇降フレーム１１の下部側面に固着される取付けフレーム１６と、該取付けフレーム１６の両側面に取付けられる左右一対で、側面Ｌ字形の取付けアーム１７と、該取付けアーム１７間に軸支される支持軸１９と、該支持軸１９に回動可能に軸支されたチャックホルダ２１と、上端部が昇降フレーム１１内にて揺動可能に軸支され、その作動ロッド２３ａの先端部がチャックホルダ２１の連結部２１ａに回動可能に軸支される回動手段としてのシリンダ部材２３とから構成される。

上記チャックホルダ２１の前面には樹脂成形品（図示せず）を吸着するチャック手段１３を構成する複数個の吸着パッド２５が取り付けられたチャック板２７が交換可能に取り付けられる。これら吸着パッド２５は図示しない負圧発生手段に切換え弁等を介して接続され、取出し位置にて樹脂成形品を負圧吸着するときょうに開放位置にて真空破壊により吸着した樹脂成形品を解放して取出し動作を実行させる。

チャックホルダ２１背面の連結部２１ａ側及び連結部２１ａの反対側にはストッパ部材の一方を構成する当接部材２９，３１がそれぞれ取り付けられる。取付けフレーム１６の下部にはストッパ部材の他方を構成する被当接部材３３が、チャックホルダ２１が垂直状態に回動した際に上記当接部材３１が当接または近接する箇所に設けられる。また、取付けアーム１７にはストッパ部材の他方を構成する被当接部材３５が、チャックホルダ２１が水平状態に回動した際に上記当接部材２９が当接または近接する箇所に設けられる。

上記各当接部材２９，３１及び各被当接部材３３，３５の内、少なくとも各被当接部材３３，３５は、例えばねじ部材により構成され、その螺進量を調整することにより対応する当接部材２９，３１に対する当接状態または近接状態を可変することができる。

上記シリンダ部材２３の基本構造は従来公知のようにシリンダチューブ２３ｂと、作動ロッド２３ａが設けられ、シリンダチューブ２３ｂ内にて軸線方向へ摺動するように支持されるピストン２３ｃと、上記作動ロッド２３ａを気密状態で摺動するように支持してシリンダチューブ２３ｂの一方端部を閉鎖するロッドカバー２３ｄと、シリンダチューブ２３ｂの他方端部を閉鎖するヘッドカバー２３ｅとから構成されるが、本発明の発明特定事項を構成するシリンダ部材２３はロッドカバー２３ｄ内面と該ロッドカバー２３ｄに相対するピストン２３ｃの一端面及びヘッドカバー２３ｅ内面と該ヘッドカバー２３ｅに相対するピストン２３ｃの他端面に各一対の磁石３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂを同一磁極が相対するように対向させた状態で取り付けた構造からなる。上記各磁石３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂとしては磁束密度が高く、強磁力のネオジム磁石が望ましい。

次に、上記のように構成された姿勢制御ユニット１５の作用を説明する。なお、樹脂成形品取出し機１の樹脂成形品取出し作用に付いては、公知であるため、その説明を省略する。

先ず、樹脂成形機の金型内に保持された樹脂成形品を取出す場合に付いて説明すると、図４に示すようにチャック手段１３が待機位置にて待機している際や、型開した金型間に進入する際にシリンダ部材２３を、その作動ロッド２３ａが伸長する方向へ作動し、支持軸１９を中心にチャックホルダ２１を図示時計方向へ回動してチャック板２７を金型のパーティング面に相対する取出し姿勢である垂直状態に姿勢制御させる。

このとき、シリンダ部材２３のピストン２３ｃがロッドカバー２３ｄ側へ移動されると、同一磁極を向けて対向配置された磁石３７ａ・３７ｂの磁気反発力によりピストン２３ｃの移動加速度を徐々に低減しながら、従って移動減速度を徐々に増大しながらチャックホルダ２１を所定の取出し姿勢で停止させる。

これによりチャックホルダ２１の回動停止時においては、一対の磁石３７ａ・３７ｂの磁気反発力により回動停止に伴うチャック板２７への衝撃を低減すると共に負荷イナーシャを低減してチャック板２７の振動発生を抑制し、吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着動作へ短時間に移行することができると共に衝撃による位置ずれを抑制して高い位置精度を達成できる。

一方、吸着パッド２５に吸着保持された樹脂成形品を開放位置にて開放する場合に付いて説明すると、図５に示すようにチャック手段１３が開放位置へ移動される途中、または開放位置へ移動された際にシリンダ部材２３を、その作動ロッド２３ａが縮小する方向へ作動し、支持軸１９を中心にチャックホルダ２１を図示反時計方向へ回動してチャック板２７を開放姿勢である水平状態に姿勢制御させる。

このとき、シリンダ部材２３のピストン２３ｃがヘッドカバー２３ｅ側へ移動されると、同一磁極を向けて対向配置された磁石３９ａ・３９ｂの磁気反発力によりピストン２３ｃの移動加速度を徐々に低減しながら、従って移動減速度を徐々に増大しながらチャックホルダ２１を所定の開放姿勢で停止させる。

これによりチャックホルダ２１の回動停止時においては、一対の磁石３９ａ・３９ｂの磁気反発力により回動停止に伴うチャック板２７への衝撃を低減すると共に負荷イナーシャを低減することによりチャック板２７の振動発生を抑制し、吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着解除動作へ短時間に移行することができる。また、回動停止に伴うチャック板２７への衝撃により吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着が解除されて落下したりするのを回避し、樹脂成形品の取出し動作を確実に実行することができる。

実施例１は、シリンダ部材２３内に磁石３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂを互いの時局が一致する向きに相対配置する構成としたが、実施例２は、チャックホルダ２１が取出し位置及び開放位置へそれぞれ回動された際にチャックホルダ２１の回動を規制する各ストッパ取付け位置に各一対の磁石４１ａ・４１ｂ、４３ａ・４３ｂを、それぞれの磁極が一致する向きで相対するように設けたことを特徴とする。

即ち、図６に示すようにチャックホルダ２１背面の支持軸１９を軸受する軸受部の図示左側及び右側には上記各一対の磁石４１ａ・４１ｂ、４３ａ・４３ｂの内、一方の磁石４１ａ、４３ａが取り付けられている。

取付けフレーム１６の下部には上記一対の磁石４１ａ・４１ｂの内の他方の磁石４１ｂが、上記チャックホルダ２１が取出し位置へ回動された際に一方の磁石４１ａに相対し、かつ互いの磁極が一致する向きで取り付けられている。また、取付けアーム１７の下面には上記一対の磁石４３ａ・４３ｂの内の他方の磁石４３ｂが、上記チャックホルダ２１が開放位置へ回動された際に一方の磁石４３ａに相対し、かつ互いの磁極が一致する向きで取り付けられている。

実施例２における他の構成に付いては、実施例１と同様であるため、図８において同一の符号を付してその説明を省略する。但し、シリンダ部材２３の内部には磁石３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂが設けられていないものとする。

上記と同様に樹脂成形機の金型内に保持された樹脂成形品を取出す場合に付いて説明すると、図７に示すようにチャック手段１３が待機位置にて待機している際や、型開した金型間に進入する際にシリンダ部材２３を、その作動ロッド２３ａが伸長する方向へ作動し、支持軸１９を中心にチャックホルダ２１を図示時計方向へ回動してチャック板２７を金型のパーティング面に相対する取出し姿勢である垂直状態に姿勢制御させる。

このとき、図示する時計方向に対するチャックホルダ２１の回動に伴って一方の磁石４１ａが他方の磁石４１ｂに近付くに従って同一磁極を向けて対向配置された磁石４１ａ・４１ｂの磁気反発力によりチャックホルダ２１の回動加速度を徐々に低減しながら、従って回動減速度を徐々に増大しながらチャックホルダ２１を所定の取出し位置に停止させる。

なお、シリンダ部材２３の作動ロッド２３ａが最大に伸長した際においては、相対する一対の磁石４１ａ・４１ｂは可及的に近接した状態または当接した状態のいずれであってもよい。

これによりチャックホルダ２１の回動停止時においては、一対の磁石４１ａ・４１ｂの磁気反発力により回動停止に伴うチャック板２７への衝撃を低減すると共に負荷イナーシャを低減してチャック板２７の振動発生を抑制し、吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着動作へ短時間に移行することができると共に衝撃による位置ずれを抑制して高い位置精度を達成できる。

一方、吸着パッド２５に吸着保持された樹脂成形品を開放位置にて開放する場合に付いて説明すると、図６に示すようにチャック手段１３が開放位置へ移動される途中、または開放位置へ移動された際にシリンダ部材２３を、その作動ロッド２３ａが縮小する方向へ作動し、支持軸１９を中心にチャックホルダ２１を図示反時計方向へ回動してチャック板２７を開放姿勢である水平状態に姿勢制御させる。

このとき、図示する反時計方向に対するチャックホルダ２１の回動に伴って一方の磁石４３ａが他方の磁石４３ｂに近付くに従って同一磁極を向けて対向配置された磁石４１ａ・４１ｂの磁気反発力によりチャックホルダ２１の回動加速度を徐々に低減しながら、従って回動減速度を徐々に増大しながらチャックホルダ２１を所定の開放位置に停止させる。

なお、シリンダ部材２３の作動ロッド２３ａが最大に縮小した際においては、相対する一対の磁石４３ａ・４３ｂは可及的に近接した状態または当接した状態のいずれであってもよい。

これによりチャックホルダ２１の回動停止時においては、一対の磁石４３ａ・４３ｂの磁気反発力により回動停止に伴うチャック板２７への衝撃を低減すると共に負荷イナーシャを低減してチャック板２７の振動発生を抑制し、吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着解除動作へ短時間に移行することができる。また、回動停止に伴うチャック板２７への衝撃により吸着パッド２５による樹脂成形品の吸着が解除されて落下したりするのを回避し、樹脂成形品の取出し動作を確実に実行することができる。

１ 樹脂成形品取出し機
３ 第１フレーム
５ 第１走行体
７ 第２フレーム
９ 第２走行体
１１ 昇降フレーム
１３ チャック手段
１５ チャック姿勢制御装置としての姿勢制御ユニット
１６ 取付けフレーム
１７ 取付けアーム
１９ 支持軸
２１ チャックホルダ
２１ａ 連結部
２３ 回動手段としてのシリンダ部材
２３ａ 作動ロッド
２３ｂ シリンダチューブ
２３ｃ ピストン
２３ｄ ロッドカバー
２３ｅ ヘッドカバー
２５ チャック手段の一部を構成する吸着パッド
２７ チャック手段の一部を構成するチャック板
２９・３１ 当接部材
３３・３５ 被当接部材
３７ａ・３７ｂ、３９ａ・３９ｂ 磁石
４１ａ・４１ｂ、４３ａ・４３ｂ 磁石

Claims (8)

1. 樹脂成形品を保持するチャック手段を移動制御して樹脂成形機から取出す樹脂成形品取出し機において、
   チャック手段を樹脂成形品の取出し位置及び開放位置の間で反転回動して姿勢制御する姿勢制御手段は、
   上記取出し位置及び開放位置の間で反転回動可能に軸支され、チャック手段が取り付けられるチャックホルダと、
   該チャックホルダを回動する回動手段と、
   回動手段によりチャックホルダを取出し位置及び開放位置の各位置へ回動する際に各位置に対するチャックホルダの回動減速度が徐々に増大するように緩衝する同一磁極が対向配置された各一対の磁石と、
   からなる樹脂成形品取出し機。
2. 請求項１において、
   回動手段はシリンダ部材からなり、
   ロッドカバー内面及び該ロッドカバーに相対するピストンとヘッドカバー及び該ヘッドカバーに相対するピストンに各一対の磁石を同一磁極が対向するように設け、
   ピストンが軸線の各方向へ移動する際に対向する各一対の磁石による磁気反発力により作動ロッドの移動減速度を徐々に増大して緩衝可能にした樹脂成形品取出し機。
3. 請求項１において、
   回動手段はシリンダ部材からなると共に取出し位置及び開放位置に対するチャックホルダの各回動限箇所に一対の磁石を同一磁極が対向するように設け、
   シリンダ部材の作動によりチャックホルダが取出し位置及び開放位置へ回動された際に一対の磁石による磁気反発力によりチャックホルダの回動減速度を徐々に増大して緩衝可能にした樹脂成形品取出し機。
4. 請求項１において、
   チャックホルダには、取出し位置及び開放位置にそれぞれ回動された際の対応する箇所に一方の磁石がそれぞれ設けられると共に各一方の磁石に相対する箇所に、該一方の磁石に対して同一の磁極を向けた他方の磁石を設けた樹脂成形品取出し機。
5. 請求項１において、
   チャック手段は樹脂成形機の中心軸線と一致する方向、中心軸線と直交する方向及び上下方向へそれぞれ移動されることにより樹脂成形品を取出し可能とする樹脂成形品取出し機。
6. 請求項１において、
   チャック手段は樹脂成形機の中心軸線と一致する方向、中心軸線と直交する方向へそれぞれ移動されることにより樹脂成形品を取出し可能とする樹脂成形品取出し機。
7. 請求項１において、
   チャック手段は樹脂成形機の中心軸線と一致する方向、中心軸線回りへそれぞれ移動されることにより樹脂成形品を取出し可能とする樹脂成形品取出し機。
8. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   磁石はネオジム磁石とした樹脂成形品取出し機。

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