JP7742285B2 - 成形品取出機 - Google Patents

Description

本発明は、姿勢変更機構を具備してなる成形品取出機に関するものである。

特開２０１７－１０５１８９号公報の図１５には、昇降フレームの先端に姿勢制御装置としての反転ユニットを介して取出ヘッドが装着された成形品取出機が開示されている。図７にはこの従来の構造を示す。従来の成形品取出機では、成形機の型に向かって進入する進入フレーム１０１の先端に設けられた取付フレーム１０２に駆動源としてのエアシリンダ１０３の被固定部が固定された直線運動駆動機構１０４と、取付フレーム１０２の先端側に配置される取出ヘッド１０５と、取付フレーム１０２に被固定部が固定されて、直線運動駆動機構１０４の動きを取出ヘッド１０５の姿勢を変更するための動きに変える姿勢変更機構１０６を具備している。

特開２０１７－１０５１８９号公報

従来の構造では、金型から成形品を取出すときまたは取出ヘッドを反転して成形品を搬送しているときでは、取出ヘッドが姿勢を変えないようにするために、大きなトルクを発生できる駆動源（エアシリンダ１０３）を使用する。また成形品の形状によっては、搬送時に反転姿勢状態の取出ヘッドが揺れるとその揺れで成形品が変形する恐れがあるため、取出ヘッドが反転姿勢状態にあるときに、取出ヘッドの姿勢を変えないようにするために、大きなトルクを発生する駆動源を使用することもある。しかし駆動源が大きくなると、金型の開き量も大きくする必要が生じ、このことで取出時間が長くなる問題が生じる。さらに製品取り出し時に、金型から製品を引き抜くために強いトルクが必要な場合には、エアシリンダの推力を上げるために駆動源としてのエアシリンダの径を大きくしなければならない。そのため取出ヘッドの小型化が難しくなるという問題がある。また大きなトルクを発生させるエアシリンダは高価という問題もある。

本発明の目的は、金型から成形品を取り出す際または取出ヘッドを反転姿勢状態にしているときに、駆動源が大きなトルクを発生する必要の無い、成形品取出機を提供することにある。

以下理解を容易にするために、図面に付した符号を用いて課題を可決するための手段を説明する。本発明は、成形機の型に向かって進入する進入フレーム１の先端に設けられた取付フレーム２に駆動源（３）の被固定部３Ａが固定された直線運動駆動機構４と、取付フレーム２の先端側に配置される取出ヘッド５と、取付フレーム２に被固定部が固定されて、直線運動駆動機構４の動きを取出ヘッド５の姿勢を変更するための動きに変える姿勢変更機構６を具備してなる成形品取出機を対象とする。本発明においては、姿勢変更機構６は、進入フレーム２の進入方向に間隔をあけて取付フレーム２に設定された第１の固定点ＦＰ１及び第２の固定点ＦＰ２と、第１のリンクＬ１と、第２のリンクＬ２と、第３のリンクＬ３を備えている。第１のリンクＬ１は、第１の腕部ＡＰ１と第２の腕部ＡＰ２とを備えており、第１の固定点ＦＰ１に第１の腕部ＡＰ１と第２の腕部ＡＰ２の中間部が第１の回り対偶ＲＯ１により回動可能に支持されて、第１の腕部ＡＰ１が直線運動駆動機構４の出力部４Ａに第２の回り対偶ＲＯ２により連結される構造を有する。また第２のリンクＬ２は、第２の固定点ＦＰ２に第３の回り対偶ＲＯ３により回動可能に支持されて、第２の固定点ＦＰ２から離れた取付位置に取出ヘッド５が取り付けられる構造を有する。そして第３のリンクＬ３は、一端が第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２に第４の回り対偶ＲＯ４により連結され、他端が第２の固定点ＦＰ２から取付位置側に離れた位置で第５の回り対偶ＲＯ５により第２のリンクＬ２と連結される構造を有する。本発明では、取出ヘッド５が進入方向に沿って延びている取出姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶように、第１及び第２の固定点ＦＰ１，ＦＰ２の位置、第１乃至第３のリンクＬ１～Ｌ３の形状寸法が定められている。

取出姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶと、リンク機構の死点が形成された状態となり、駆動源（３）から大きなトルクを加えなくても、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の位置関係はロックされた状態となる。そのため、取出姿勢状態を維持するために大きなトルクを発生する大型の駆動源を用いる必要がなくなる。その結果、製品取り出し時に、金型から製品を引き抜くために強いトルクが必要な場合で、駆動源としてエアシリンダを用いるときでも、径の大きなエアシリンダを用いる必要がなくなり、取出ヘッドの小型化を図ることができる。

駆動源（３）は、被固定部３Ａが取付フレーム２に揺動可能に固定されたシリンダ３であれば、該シリンダ３のピストン４Ａが直線運動駆動機構４の出力部４Ａとなり、ピストン４Ａが退避した状態で取出姿勢状態が作られ、ピストン４Ａが延び出た状態で、取出ヘッド５が進入方向と交差する方向に延びることになる。このような構成であれば、直線運動駆動機構４の構造が簡単になる。

少なくとも第１の固定点ＦＰ１が調整機構７による調整により仮想直線ＰＬ上を変位可能であるのが好ましい。姿勢変更機構６で、取出ヘッドの大きな角度調整をしようとすると、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の位置関係が死点からずれて、ロック状態が不完全になるおそれがある。そこで少なくとも第１の固定点ＦＰ１を調整機構７による調整により仮想直線ＰＬ上を変位可能にすれば、第１のリンクの支点を移動させることができ、死点状態を維持したままで、取出ヘッドの角度を調整することができる。

本発明は、取出ヘッドが反転姿勢状態にあるときに、反転姿勢状態を維持する場合にも適用することができる。その場合は、取出ヘッド５が進入方向と交差する方向に延びている反転姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶように、第１及び第２の固定点ＦＰ１，ＦＰ２の位置、第１乃至第３のリンクＬ１～Ｌ３の形状寸法を定めれば良い。この場合においても、反転姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶと、リンク機構の死点が形成された状態となり、駆動源（３）から大きなトルクを加えなくても、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の位置関係はロックされた状態となる。そのため、反転姿勢状態を維持するために大きなトルクを発生する大型の駆動源を用いる必要がなくなる。

この場合にも、駆動源（３）は、被固定部３Ａが取付フレーム２に揺動可能に固定されたシリンダ３であれば、該シリンダ３のピストン４Ａが直線運動駆動機構４の出力部４Ａとなり、ピストン４Ａが退避した状態で取出姿勢状態が作られ、ピストン４Ａが延び出た状態で、取出ヘッド５が進入方向と交差する方向に延びることになる。

またこの場合でも、少なくとも第１の固定点が調整機構による調整により仮想直線上を変位可能にしてもよい。

成形機の型に向かって進入する進入フレームの先端に設けられた取付フレームに取出ヘッドを備えている成形品取出機に本発明を適用した実施の形態の要部の斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、取付フレーム内の機構を説明するために、図１の内部の機構の状態を変えて縦断面にした縦断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第１の固定点を調整機構による調整によって仮想直線上で変位可能にするための機構の説明に用いる図である。 調整機構の一例の構造を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態の要部の構成を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２の実施の形態の要部の動作状態を示す図である。 従来の構造を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の成形品取出機の実施の形態を詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、成形機の型に向かって進入する進入フレーム１の先端に設けられた取付フレーム２に取出ヘッド５を備えている成形品取出機に本発明を適用した実施の形態の要部の斜視図である。また図２（Ａ）及び（Ｂ）は、取付フレーム２内の機構を説明するために、図１の内部の機構の状態を変えて縦断面にした縦断面図である。なお図１及び図２においては、構造の理解を容易にするために、取出ヘッド５は破線で示してあり、また取付フレーム２の外装は除いてある。

取付フレーム２は、上フレーム部２Ａと上フレーム２Ａの両端から下方に延びる２本の縦フレーム部２Ｂ及び２Ｃを備えた構造を有している。上フレーム部２Ａには、駆動源としての２連シリンダ３のシリンダケース３Ｂの一対の被固定部３Ａが一対の回り対偶Ｒ０によって揺動可能に支持されている。２連シリンダ３は、回り対偶ＲＯを構成する軸Ｓ０を中心として揺動する。２連シリンダ３の２本のピストン３Ｃが直線運動駆動機構４の出力部となる延長ロッド４Ａを備えている。図２（Ａ）に示すようにピストン３Ｃが退避した状態では、取出ヘッド５は取出姿勢状態となる。また図２（Ｂ）に示すように、ピストン３Ｃが延び出た状態では、取出ヘッド５が進入方向と交差する方向に延びることになる。このようなシリンダ３を用いた構成であれば、直線運動駆動機構４の構造が簡単になる。

本実施の形態では、直線運動駆動機構４の動きを取出ヘッド５の姿勢を変更するための動きに変える姿勢変更機構６を具備している。姿勢変更機構６は、取付フレーム２の進入方向に間隔をあけて取付フレーム２に設定された第１の固定点ＦＰ１及び第２の固定点ＦＰ２と、第１のリンクＬ１と、第２のリンクＬ２と、第３のリンクＬ３を備えている。なお姿勢変更機構６は、２つの縦フレーム部２Ｂ及び２Ｃを支持構造体として利用するための、それぞれ一対の部品として構成されているので、以下の説明では、符号を２つ記載することにより一対の部品であることを明示する。

第１のリンクＬ１，Ｌ１は、ブーメラン形状の第１の腕部ＡＰ１，ＡＰ１と第２の腕部ＡＰ２，ＡＰ２とを備えている。第１のリンクＬ１，Ｌ１は、第１の固定点ＦＰ１に第１の腕部ＡＰ１，ＡＰ１と第２の腕部ＡＰ２，ＡＰ２の中間部が第１の回り対偶ＲＯ１により回動可能に支持されている。第１の回り対偶ＲＯ１は、縦フレーム部２Ｂ及び２Ｃに両単が支持された軸Ｓ１に筒体Ｃ１がベアリングを介して支持された構造を有している。筒対Ｃ１には、第１のリンクＬ１，Ｌ１が一体に固定されている。第１の腕部ＡＰ１、ＡＰ１には、直線運動駆動機構４の出力部となる延長ロッド４Ａ，４Ａが第２の回り対偶ＲＯ２により連結されている。第２の回り対偶ＲＯ２は、第１の腕部ＡＰ１、ＡＰ１の先端が固定された筒体Ｃ２に支持された軸Ｓ２と延長ロッド４Ａ，４Ａとの間のベアリングによって構成されている。

第２のリンクＬ２，Ｌ２は、第２の固定点ＦＰ２に第３の回り対偶ＲＯ３により回動可能に支持されている。第３の回り対偶ＲＯ３は、縦フレーム部２Ｂ及び２Ｃに固定された一対の軸Ｓ３と、該一対の軸Ｓ３と第２のリンクＬ２，Ｌ２との間に配置されたベアリングとによって構成されている。第２のリンクＬ２，Ｌ２には、取出ヘッド５が固定される取付プレート７が固定されている。本実施の形態では、取付プレート７の位置が取付位置である。

そして第３のリンクＬ３，Ｌ３は、一端が第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２，ＡＰ２に第４の回り対偶ＲＯ４により連結され、他端が第２の固定点ＦＰ２から取付プレート７側に離れた位置で第５の回り対偶ＲＯ５により第２のリンクＬ２，Ｌ２と連結される構造を有する。第４の回り対偶ＲＯ４は、第２の腕部ＡＰ２、ＡＰ２の先端が固定された筒体Ｃ３に支持された軸Ｓ４と第３のリンクＬ３，Ｌ３との間のベアリングによって構成されている。また第５の回り対偶ＲＯ５は、第３のリンクＬ３，Ｌ３の先端近傍に取り付けられた一対軸Ｓ５と第２のリンクＬ２，Ｌ２との間のベアリングによって構成されている。

本実施の形態では、図２（Ａ）に示すように、取出ヘッド５が進入方向に沿って延びている取出姿勢状態で、第３のリンクＬ３，Ｌ３と第１のリンクＬ１，Ｌ１の第２の腕部ＡＰ２，ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶように、第３のリンクＬ３、Ｌ３の第１の固定点ＦＰ１及び第２のＦＰ２の位置、第１乃至第３のリンクＬ１乃至Ｌ３の形状寸法が定められている。取出姿勢状態で、第３のリンクＬ３，Ｌ３と第１のリンクＬ１，Ｌ１の第２の腕部ＡＰ２，ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶと、リンク機構の死点が形成された状態となり、駆動源としてのシリンダ３から大きなトルクを加えなくても、第３のリンクＬ３，Ｌ３と第１のリンクＬ１，Ｌ１の位置関係はロックされた状態となる。そのため、取出姿勢状態を維持するために大きなトルクを発生する大型の駆動源を用いる必要がなくなる。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の固定点ＦＰ１を調整機構８による調整によって仮想直線ＰＬ上で変位可能にする概略構成を示している。軸Ｓ１が調整機構８の調整により矢印の方向に移動することにより、第１の固定点ＦＰ１の位置調整が可能である。図４は、調整機構８の一例を示している。この調整機構８では、筒体Ｃ１に径方向に延びるように形成されたネジ孔に螺合される調整ネジ部材８１を回転せることにより、調整ネジ部材８１に対する筒体Ｃ１の位置を調整ネジ部材８１が延びる方向に調整することができる。姿勢変更機構６で、取出ヘッド５の大きな角度調整をしようとすると、第３のリンクＬ３，Ｌ３と第１のリンクＬ１，Ｌ１の位置関係が死点からずれて、ロック状態が不完全になるおそれがある。そこで少なくとも第１の固定点ＦＰ１を調整機構８による調整により仮想直線ＰＬ上を変位可能にすれば、第１のリンクＬ１，Ｌ１の支点を移動させることができ、死点状態を維持したままで、取出ヘッド５の角度を調整することができる。

［第２の実施の形態］
本発明は、取出ヘッド５が反転姿勢状態にあるときに、反転姿勢状態を維持する場合にも適用することができる。図５（Ａ）及び（Ｂ）並びに図６（Ａ）及び（Ｂ）は、この場合の実施の形態の要部の状態を示す図である。図１乃至図４を用いて説明した第１の実施の形態と機能が同一の部材には、第１の実施の形態の説明で用いた符号と同じ符号を付してある。

本実施の形態では、第１のリンクＬ１がＴ字形を呈している。この第１のリンクＬ１では、第１の回り対偶ＲＯ１と第２の回り対偶ＲＯ２との間の部分が、第１の腕部ＡＰ１に相当し、第１の回り対偶ＲＯ１と第４の回り対偶ＲＯ４との間の部分が第２の腕部ＡＰ２に相当する。

本実施の形態では、取出ヘッド５が進入方向と交差する方向に延びている反転姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶように、第１の固定点ＦＰ１及び第２の固定点ＦＰ２の位置、第１乃至第３のリンクＬ１乃至Ｌ３の形状寸法が定められている。その結果、反転姿勢状態で、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の第２の腕部ＡＰ２が仮想直線ＰＬに沿って並ぶと、リンク機構の死点が形成された状態となり、駆動源としてのシリンダ３から大きなトルクを加えなくても、第３のリンクＬ３と第１のリンクＬ１の位置関係はロックされた状態となる。そのため、反転姿勢状態を維持するために大きなトルクを発生する大型の駆動源を用いる必要がなくなる。

なお本実施の形態でも、少なくとも第１の固定点ＦＰ１が調整機構による調整により仮想直線ＰＬ上を変位可能になるようにしてもよいのは勿論である。

上記実施の形態では。駆動源としてシリンダ３を用いたが、駆動源として電動リニアモータ等の他の構造のものを用いてもよいのは勿論である。

本発明によれば、金型から成形品を取り出す際または取出ヘッドを反転姿勢状態にしているときに、駆動源が大きなトルクを発生する必要の無い、成形品取出機を提供することができる。

１ 進入フレーム
３ シリンダ（駆動源）
４ 直線運動機構
５ 取出ヘッド
６ 姿勢変更機構
７ 取付プレート
８ 調整機構
Ｌ１～Ｌ３ 第１乃至第３のリンク
ＲＯ１～ＲＯ５ 第１乃至第５の回り対偶
ＦＰ１ 第１の固定点
ＦＰ２ 第２の固定点

Claims (6)

1. 成形機の型に向かって進入する進入フレームの先端に設けられた取付フレームに駆動源の被固定部が固定された直線運動駆動機構と、
   前記取付フレームの先端側に配置される取出ヘッドと、
   前記取付フレームに被固定部が固定されて、前記直線運動駆動機構の動きを前記取出ヘッドの姿勢を変更するための動きに変える姿勢変更機構を具備してなる成形品取出機であって、
   前記姿勢変更機構は、
   前記進入フレームの進入方向に間隔をあけて前記取付フレームに設定された第１の固定点及び第２の固定点と、
   第１の腕部と第２の腕部とを備え、前記第１の固定点に前記第１の腕部と前記第２の腕部の中間部が第１の回り対偶により回動可能に支持されて、第１の腕部が前記直線運動駆動機構の出力部に第２の回り対偶により連結された第１のリンクと、
   前記第２の固定点に第３の回り対偶により回動可能に支持されて、前記第２の固定点から離れた取付位置に前記取出ヘッドが取り付けられる第２のリンクと、
   一端が前記第１のリンクの前記第２の腕部に第４の回り対偶により連結され、他端が前記第２の固定点から前記取付位置側に離れた位置で第５の回り対偶により第２のリンクと連結される第３のリンクからなり、
   前記取出ヘッドが前記進入方向に沿って延びている取出姿勢状態で、前記第３のリンクと前記第１のリンクの前記第２の腕部が仮想直線に沿って並ぶように、前記第１及び第２の固定点の位置、前記第１乃至第３のリンクの形状寸法が定められていることを特徴とする成形品取出機。
2. 前記駆動源の前記被固定部は前記取付フレームに揺動可能に固定されており、
   前記駆動源がシリンダであり、該シリンダのピストンが前記出力部であり、
   前記ピストンが退避した状態で前記取出姿勢状態が作られ、前記ピストンが延び出た状態で、前記取出ヘッドが前記進入方向と交差する方向に延びる請求項１に記載の成形品取出機。
3. 少なくとも前記第１の固定点が調整機構による調整により前記仮想直線上を変位可能である請求項１または２に記載の成形品取出機。
4. 成形機の型に向かって進入する進入フレームの先端に設けられた取付フレームに駆動源の被固定部が固定された直線運動駆動機構と、
   前記取付フレームの先端側に配置される取出ヘッドと、
   前記取付フレームに被固定部が固定されて、前記直線運動駆動機構の動きを前記取出ヘッドの姿勢を変更するための動きに変える姿勢変更機構を具備してなる成形品取出機であって、
   前記姿勢変更機構は、
   前記取付フレームの進入方向に間隔をあけて前記取付フレームに設定された第１の固定点及び第２の固定点と、
   第１の腕部と第２の腕部とを備え、前記第１の固定点に前記第１の腕部と前記第２の腕部の中間部が第１の回り対偶により回動可能に支持されて、第１の腕部が前記直線運動駆動機構の出力部に第２の回り対偶により連結された第１のリンクと、
   前記第２の固定点に第３の回り対偶により回動可能に支持されて、前記第２の固定点から離れた取付位置に前記取出ヘッドが取り付けられる第２のリンクと、
   一端が前記第１のリンクの前記第２の腕部に第４の回り対偶により連結され、他端が前記第２の固定点から前記取付位置側に離れた位置で第５の回り対偶により第２のリンクと連結される第３のリンクからなり、
   前記取出ヘッドが前記進入方向と交差する方向に延びている反転姿勢状態で、前記第３のリンクと前記第１のリンクの前記第２の腕部が仮想直線に沿って並ぶように、前記第１及び第２の固定点の位置、前記第１乃至第３のリンクの形状寸法が定められていることを特徴とする成形品取出機。
5. 前記駆動源の前記被固定部は前記取付フレームに揺動可能に固定されており、
   前記駆動源がシリンダであり、該シリンダのピストンが前記出力部であり、
   前記ピストンが退避した状態で前記反転姿勢状態が作られ、前記ピストンが延び出た状態で、前記取出ヘッドが前記進入方向と交差する方向に延びる請求項４に記載の成形品取出機。
6. 少なくとも前記第１の固定点が調整機構による調整により前記仮想直線上を変位可能である請求項４または５に記載の成形品取出機。