JPH11291302A - 射出成形品のゲート切断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形品のゲート切断に際して、ニッパ等
へのゲートヒゲの引っかかりを解消して、人手によるゲ
ート除去作業の排除、ブレード寿命向上を図り、ティー
チング、メンテナンスを容易とするゲート切断位置を確
保しつつ、成形品把持ロボットの剛性低下を補う。 【解決手段】 成形品製品部を把持可能なハンド４を、
先端に−９０度位置、０度位置、９０度位置に旋回可能
な機構を備えた上下駆動アーム２に取り付け、上下駆動
アーム２を直交座標ロボットに取り付けた成形品把持ロ
ボット１と、成形品１８のゲート切断を行う定圧押し力
発生機構を有する駆動型ニッパ８を配設し、さらに、成
形品把持ロボットの動作範囲に成形品１８を一次預けす
るための持ち替え機１９を配置し、成形品把持ロボット
１により把持された成形品１８のゲート発生面を下方に
向け、ゲート切断を行う射出成形品のゲート切断方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形品のゲー
ト、特に多品種の大型プラスチックパレットを製造した
際発生するゲートの切断を行うゲート切断方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】射出成形でプラスチック製品を製造した
際、成形品にはゲートが存在するので、これを切断して
製品を切り離す必要がある。

【０００３】従来においては、成形品を金型から取り出
した後、コンベア等で搬送し、個別のゲートカット装置
でゲート切断を行っていた。

【０００４】しかしながら、このような方法では、個別
にゲート切断装置を設置するためのスペースを必要と
し、既設工場では大幅な設備等のレイアウト変更を要
し、そのスペースを得ることは困難であった。

【０００５】そこで、射出成形機から成形品を取り出し
た状態でゲートを切断する装置が提案されている。例え
ば、特開昭６１−１０２２２６号公報には、成形品のス
プル及びランナをチャッキング可能なハンドと、そのハ
ンドを上下する機構とを直交座標ロボットに取り付け、
成形品のゲート切断を行うためのエアニッパを前記直交
座標ロボットのハンドの動作領域内に固定し、射出成形
機と連動させながら複数個の成形品のゲート切断を自動
的に行う成形品取出し装置が開示されている。

【０００６】また、特開昭６３−２３９０２３号公報に
は、射出成形機の固定側プラテンの上部に支持され本体
フレーム上を往復走行する走行体と、この走行体に支持
されたホルダと、このホルダの上下動用シリンダ及び前
後動用シリンダと、前記ホルダに取付けられ成形品を把
持するチャックとを有し、射出成形機の可動側プラテン
又は可動型上に前記チャックと対向するゲートカット装
置を設けた射出成形品の自動取出装置が開示されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前掲の特開
昭６１−１０２２２６号公報及び特開昭６３−２３９０
２３号公報に開示された成形品取出し装置においては、
ゲート切断時、成形品のゲート発生面を下方に向けてい
ないため、切断後、ゲート先端から発生している細長い
糸状のヒゲと呼ばれるゲート（以後ゲートヒゲと呼ぶ）
が、ニッパなどに絡まり、人手によるゲート除去作業が
必要となることや、ゲートヒゲがニッパ及びハンドに絡
んだまま切断することにより、ニッパブレード及びハン
ドに過負荷を与えニッパブレードの寿命を短くしたり、
設備を破損するといった問題がある。

【０００８】また、前記の従来装置においては、位置精
度の安定のため上下駆動アーム剛性が高い上部位置にて
ゲートカットを行うため、ティーチング作業やメンテナ
ンスが困難となるといった問題がある。

【０００９】さらに、成形品を把持する一般的な装置と
して吸着式ハンドがあるが、多品種の大型成形品を把持
する場合、多大な吸引力を必要とすることから吸着式ハ
ンドは適さない。大型成形品を把持する装置としてクラ
ンプ方式があるが、クランプ方式では成形品が撓むた
め、次のような問題がある。すなわち、前掲の特開昭６
３−２３９０２３号公報に開示された装置では、ゲート
切断機を固定し、ワーク把持ロボットをあらかじめティ
ーチングされた切断所定位置まで移動し、ゲート切断を
する場合、成形品が切断機に対して負の方向に撓んでい
る場合は、切断残りなどが発生し、精度良くゲート切断
できない。また、成形品が切断機に対して正の方向に撓
んでいる場合は、成形品取り出しロボット及びゲート切
断機に過負荷を与え、設備損傷、ブレード寿命低下を引
き起こす。

【００１０】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、次の点にある。

【００１１】（１）工場内のスペースを有効利用し、か
つ、既設の工場にも容易に採用可能とする。

【００１２】（２）ニッパ等へのゲートヒゲの引っかか
りを解消して、人手によるゲート除去作業の排除、ブレ
ード寿命向上を図り、ティーチング、メンテナンスを容
易とするゲート切断位置を確保しつつ、成形品把持ロボ
ットの剛性低下を補う。

【００１３】（３）ワーククランプ方式採用によって生
じるワーク撓みに起因するゲート切り残しなどを解消
し、精度良くゲートを切断する。

【００１４】

【発明が解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の射出成形品のゲート切断方法は、射出成形
品を、成形品把持ロボットのハンドにより把持し、前記
ロボットのハンドの動作範囲内に配置された駆動型ニッ
パにより前記射出成形品のゲートを切断する方法におい
て、前記成形品把持ロボットにより把持された射出成形
品のゲート発生面を、下方に向けた状態で、その下方か
らゲートの切断を行うことを特徴とするものである。

【００１５】さらに、本発明の射出成形品のゲート切断
方法は、成形品製品部を把持可能なハンドを、先端に−
９０度位置、０度位置、９０度位置に旋回可能な機構を
備えた上下駆動アームに取り付け、前記上下駆動アーム
を直交座標ロボットに取り付けた成形品把持ロボット
と、前記成形品のゲート切断を行う定圧押し力発生機構
を有する駆動型ニッパを配設し、さらに、前記成形品把
持ロボットの動作範囲に前記成形品を一次預けするため
の持ち替え機を配置し、前記成形品把持ロボットにより
把持された前記成形品のゲート発生面を下方に向け、ゲ
ート切断を行うことを特徴とする。

【００１６】本発明の射出成形品のゲート切断装置は、
射出成形品の把持可能なハンドを、先端に−９０度位
置、０度位置、９０度位置に旋回可能な機構を備えた上
下駆動アームに取り付け、さらに、前記上下駆動アーム
を直交座標ロボットに取り付けて成形品把持ロボットを
形成すると共に、前記成形品把持ロボットのハンドの下
方動作範囲内に、射出成形品のゲートの切断を行う駆動
型ニッパと、射出成形品を一次預けるための持ち替え機
とを配設したことを特徴とする。

【００１７】この装置において、フレーム上に上下駆動
シリンダを設け、前記シリンダの先端部にダンパを介し
て取付台を設け、前記取付台上に位置決めストッパと、
駆動源を有するニッパブレードとを設けて駆動型ニッパ
を形成することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す実施例を参照しながら具体的に説明する。図１
は本発明のゲート切断装置の実施例を示す正面図であ
る。同図において、１は直交ロボットで構成される成形
品把持ロボット、２は上下駆動アーム、３は水平駆動ア
ーム、４は上下駆動アーム２の下端に取り付けられ、支
軸５を支点として−９０度、０度、９０度の位置に旋回
可能なハンド、８は定圧押し力発生機構を有する駆動型
エアニッパ、１７は可動型、１８は製品、１９は成形品
把持ロボット１に成形品を一次預けするための持ち替え
機、２０は持ち替え機短辺把持シリンダ、２１はゲート
飛散防止パネル、２２はゲート及びゲート切断時に発生
する切り子を回収する回収箱である。

【００１９】上下駆動アーム２に取り付けられたハンド
４は、図３に示すように、位置決め基準となる固定側
と、主把持シリンダ６を備えたものである。さらに成形
品を、摩擦力によってのみ把持するだけでなく、短辺方
向にも短辺把持シリンダ７を備えている。この短辺把持
シリンダ７を備えることにより、成形品１８をハンド４
でクランプときの反りを最小にすることができる。つま
り、主把持シリンダ６のみを用いた場合、例えば８０キ
ログラムの成形品を把持する場合、８キログラム程度の
把持力が必要になり、成形品１８の反りが２０ミリ程度
発生する。しかしながら、短辺把持シリンダ７を備える
ことにより、主把持シリンダ６の把持力は２キログラム
程度しか必要なく、かつ、成形品反りも１０ミリメート
ル程度以下に押さえることが可能となる。

【００２０】定圧押し付け機構を有する駆動型エアニッ
パ８は、図４に詳細に示すように１自由度のみを有し、
フレーム９に上下駆動シリンダ１０を設け、上下駆動シ
リンダ１０の可動部の上部にダンパ機構１１を介して取
付台１２を設け、取付台１２に、ニッパ駆動用シリンダ
１３により駆動されるニッパブレード１４を設置してい
る。このダンパ機構１１は、スパイラル状に形成された
ばね鋼からなり、駆動部先端と、ニッパブレード１４と
に挟まれるように構成されている。図中１５は位置決め
ストッパ、１６は上下駆動シリンダ１０のリニアガイド
である。

【００２１】持ち替え機１９は、ハンド４と同一の方向
に基準面を持ち図１のように短辺方向のみの把持シリン
ダ２０を有している。

【００２２】また、成形品把持ロボット１は、成形品１
８の仕様によってゲートの位置が異なるので、あらかじ
め成形品のゲートに関する情報をプログラムしておくこ
とによって各仕様の成形品に適合する加工位置を適正に
設定することができる。

【００２３】次に、本実施例装置によるゲート切断方法
について図１を参照して説明する。

【００２４】成形品把持ロボット１のハンド４を９０度
位置に旋回した状態で可動型１７からエジェクトされた
成形品１８を把持する。このとき、成形品１８をハンド
４の基準面に押し付けながら把持することで、成形品１
８のハンド４に対する位置決めを行う。

【００２５】次に、成形品把持ロボット１によりハンド
４を一旦後退し、その後に、上下駆動アーム２を成形品
１８が射出成形機と干渉しない位置まで上昇させる。こ
の状態においてはゲート１８ａはハンド４の方向に向い
ている。

【００２６】ゲート１８ａをハンド４の逆面にするため
に、一旦成形品１８を持ち替え機１９に預ける。このと
き、ハンド４の基準面と、持ち替え機１９の基準面とを
同一にしておく。つまり、成形品１８を受け渡す際、ハ
ンド４の基準としている方向の成形品１８を持ち替え機
１９の基準面に押し当てながら移載する。

【００２７】次に、ハンド４を−９０度位置に旋回さ
せ、成形品１８を把持する。この場合も、成形品１８を
ハンド４の基準面に押し付けながら把持することで、成
形品１８のハンド４に対する位置決めを行う。ここで、
ゲート１８ａはハンド４の逆面となる。

【００２８】次に、ハンド４を０度位置に旋回させゲー
ト１８を下方に向ける。図２に示すように、ゲートヒゲ
１８ｂを下方に向けた状態にて、上下駆動アーム２をあ
らかじめティーチングされた所定の切断位置まで下降さ
せ停止させる。このとき、ゲート１８の先端がニッパブ
レード１４の刃面の上方となる（２ｍｍ）位置が好まし
い。その位置においては、ゲートヒゲ１８ｂはニッパブ
レード１４に干渉することはない。もし、上下駆動アー
ム２の下降位置を、ゲート１８がニッパブレード１４の
刃面間に押し込んだ状態にする場合、上下駆動アーム２
の速度が速すぎるため、ゲート１８ａと、ニッパブレー
ド１４とが干渉する可能性がある。この場合、特にニッ
パブレード１４に過負荷を与え、ニッパブレード１４の
工具寿命を短くするばかりか、ニッパブレード１０を破
損する可能性がある。そこで、ゲート１８ａの先端がニ
ッパブレード１４の上方となる位置でハンド４を停止さ
せることで、それを解消することができる。

【００２９】次に、駆動型エアニッパ８を、位置決めス
トッパ１５と成形品１８とが接触する位置まで上方に駆
動させる。このとき、ニッパブレード１４の刃間をゲー
ト１８ａ及びゲートヒゲ１８ｂは干渉する（からまる）
ことがなく、ニッパブレード１４を上昇させることが可
能となる。位置決めストッパ１５とニッパブレード１４
との相対位置は機械的に決められており、成形品１８の
撓みに関係なく、成形品１８とニッパブレード１４の相
対位置は常に一定となる。本駆動型エアニッパを採用す
ることにより、実機においては、最大１５ミリメートル
程度の成形品反りを吸収することができ、精度良く、か
つ、ニッパブレード１４、上下駆動アーム２に過負荷を
与えずゲート１８ａの切断が可能となった。

【００３０】もし、成形品１８が駆動型エアニッパ８と
反対の方向に反っている場合は、成形品１８の反りに応
じて駆動型エアニッパ８を成形品１８に追従することが
可能となり、この場合においても精度良くゲート切断を
行うことが可能となる。反対に、成形品１８が駆動型エ
アニッパ８側に反っていた場合には、駆動型エアニッパ
８が有しているダンパ１１による緩衝作用が働き、駆動
型エアニッパ８と成形品１に過負荷を与えることなく一
定押し付け力を保持した状態を保つ。さらに、上下駆動
アーム２が下限で伸びきった状態、つまり位置安定精度
が悪い状態で切断を行うにもかかわらず、駆動型エアニ
ッパ８を成形品１に８押し付けることにより振動を抑制
し、上下駆動アーム２の制定時間を短縮し、短時間に精
度の良いゲート切断を行うことが可能となる。

【００３１】例えば、成形品把持ロボット１の位置精度
が、上下駆動アーム２が最上限の位置で０．１ミリメー
トル程度であるとすれば、上下駆動アーム２が再下限の
位置では２ミリメートル程度の位置精度となる。仮に、
８０キログラム程度の成形品１８を３メートル下降させ
た場合、成形品１８の制定時間に３秒程度要するが、本
駆動型エアニッパ８を押し付けることにより制定時間を
１秒以下とすることが可能となる。

【００３２】この状態においてニッパブレード１４によ
ってゲート１８ａを切断することにより、ゲート１８ａ
及びゲートヒゲ１８ｂはニッパブレード１４に絡まるこ
となく所定のゲート回収箱２２内に回収される。

【００３３】一般的に成形品１８には多数のゲート１８
ａが存在する。それぞれのゲート１８ａについて、把持
ロボット１の移動、駆動型エアニッパ８の押し付け、ゲ
ート１８ａの切断を順次行い、すべてのゲート切断後、
成形品１８を回収箱２２内の所定の位置に払い出す。

【００３４】このように、ゲートヒゲ１８ｂを下方に向
けた状態にてゲート切断するため、ゲートヒゲ１８ｂが
影響してニッパブレード１４に絡まることを解消し、人
手によるゲート除去作業の排除、ブレード寿命向上を図
ることができる。

【００３５】また、位置決めストッパ１５とニッパブレ
ード１４との相対位置は機械的に決められており、成形
品１８の撓みに関係なく、成形品１８とニッパブレード
１４の位置は常に一定となる。

【００３６】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、下記
の効果を奏する。

【００３７】（１）従来においてはゲートカット装置用
のスペースを余分に要していたが、取り出し機によりゲ
ートカットをすることでそのスペースを節約でき、工場
内のスペースを有効利用できる。また、既設の工場にも
容易に本発明のゲート切断装置を採用することができ、
自動化による成形品取り出しが可能となる。

【００３８】（２）成形品を下方、つまりゲートヒゲが
重力により下方に向いた状態で切断することによりゲー
トヒゲの引っかかりが解消し、人手によるゲート除去作
業の排除、ブレード寿命向上が図れる。

【００３９】（３）駆動型ニッパを下部に取り付けるこ
とで、ティーチング、メンテナンスが容易となる。

【００４０】（４）ゲート切断一定力押し付け機構の採
用により、ワーク制定時間を短縮できる。

【００４１】（５）昇降アーム下限において切断を行う
ことから、容易に飛散防止パネル、シュートを設置する
ことができ、ゲート飛散を防止できる。

【００４２】（６）駆動型ニッパにダンパ機構を有して
いるため、成形品がどちらの方向に反っている場合で
も、切断具が追従し一定力押し付けにて切断するため、
過負荷の解消、切り残しなどが発生せず精度良く切断で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のゲート切断装置の実施例を示す正面
図である。

【図２】 成形品把持ロボットが成形品を把持し、駆動
型エアニッパを用いてゲートの切断を行っている状態の
側面図である。

【図３】 ハンドにより製品が把持された状態を示す拡
大側面図である。

【図４】 駆動型エアニッパの実施例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 成形品把持ロボット、２ 上下駆動アーム、３ 水
平駆動アーム、４ ハンド、５ 支軸、６ 主把持シリ
ンダ、７ 短辺把持シリンダ、８ 駆動型エアニッパ、
９ フレーム、１０ 上下駆動シリンダ、１１ ダン
パ、１２ 取付台、１３ ニッパ駆動用シリンダ、１４
ニッパブレード、１５ 位置決めストッパ、１６ リ
ニアガイド、１７ 可動型、１８ 製品、１９ 持ち替
え機、２０持ち替え機短辺把持シリンダ、２１ ゲート
飛散防止パネル、２２ 回収箱

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成形品を、成形品把持ロボットのハ
   ンドにより把持し、前記ロボットのハンドの動作範囲内
   に配置された駆動型ニッパにより前記射出成形品のゲー
   トを切断する方法において、 前記成形品把持ロボットにより把持された射出成形品の
   ゲート発生面を、下方に向けた状態で、その下方からゲ
   ートの切断を行うことを特徴とする射出成形品のゲート
   切断方法。
2. 【請求項２】 成形品製品部を把持可能なハンドを、先
   端に−９０度位置、０度位置、９０度位置に旋回可能な
   機構を備えた上下駆動アームに取り付け、前記上下駆動
   アームを直交座標ロボットに取り付けた成形品把持ロボ
   ットと、前記成形品のゲート切断を行う定圧押し力発生
   機構を有する駆動型ニッパを配設し、さらに、前記成形
   品把持ロボットの動作範囲に前記成形品を一次預けする
   ための持ち替え機を配置し、前記成形品把持ロボットに
   より把持された前記成形品のゲート発生面を下方に向
   け、ゲート切断を行うことを特徴とする射出成形品のゲ
   ート切断方法。
3. 【請求項３】 射出成形品の把持可能なハンドを、先端
   に−９０度位置、０度位置、９０度位置に旋回可能な機
   構を備えた上下駆動アームに取り付け、さらに、前記上
   下駆動アームを直交座標ロボットに取り付けて成形品把
   持ロボットを形成すると共に、前記成形品把持ロボット
   のハンドの下方動作範囲内に、射出成形品のゲートの切
   断を行う駆動型ニッパと、射出成形品を一次預けるため
   の持ち替え機とを配設したことを特徴とする射出成形品
   のゲート切断装置。
4. 【請求項４】 フレーム上に上下駆動シリンダを設け、
   この上下駆動シリンダの先端部にダンパを介して取付台
   を設け、同取付台上に位置決めストッパと、駆動源を有
   するニッパブレードとを設けて駆動型ニッパを形成した
   ことを特徴とする請求項３記載の射出成形品のゲート切
   断装置。