JPS63209907A - ワ−ク移送ロボツト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は成形機等の加工機にワークを投入するためのワ
ーク移送ロボット装置に関する。

（従来技術） 従来、成形機等の加工機より成形後のワークを取り出す
ためのロボットとしては第６図に示すものが普及してい
る。これは横型射出成形機上部に直接取り付けられ成形
後のワークを取り出すための直角座標型のロボットで、
Ｘ、Ｙ。

Ｚの直線駆動軸と成形品（ワーク）を金型より分離した
時の姿勢から成形機近傍に設けられたコンベアに移載す
る際に水平にするため、ワーク吸着部ａが金型と平行な
状態（第６図）から金型と反対側に９０’旋回するθ軸
とから構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の機構では成形後金型より分離したワークをアーム
先端に設けられた把持具にて把持し、ロボットの移動に
より成形機近傍に設けられたコンベア等に排出する作業
においては問題はないが、アーム保持が連続の片持ちば
りでかつ比較的長いストロークを持つため、アームの剛
性が小さく特に把持部では前述のアームの剛性が小さい
うえ、ワークの当接方向に回転機構を有するのでワーク
の当接方向にはさらに剛性が小さかった。

ワークの当接方向の剛性が小さいためワークを金型に挿
入するインサート成形ではワークの挿入時、金型よりの
反力により把持部が傾いてしまいワークと挿入穴とのこ
じりが発生し、挿入ミスが起きたり、また挿入深さが浅
くても大型のワークでは把持部が大きくなるため、把持
部の重量軽減のため剛性を犠牲にしてまで軽量化を計ら
ないとロボット動作特性の悪化（動作時間の増大）を招
く。そのためワーク把持部の剛性がさらに小さくなるた
め外部よりのわずかの力でたわみや変形を生じ、位！を
精度の劣化が生ずるのでロボットによるインサート成形
の様にワークを金型内に挿入する様な精度の必要な作業
には挿入ミス発生の恐れが大きいという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の問題点に着目してなされたもので被挿入
面に対して略平行に摺動案内された移動ベースと、該移
動ベースに軸支された回転軸により旋回する旋回部材と
、前記回転軸に対してオフセットを有する様にかつ旋回
部材とともに旋回し、該旋回部材に対して被挿入面側に
設けられたワーク把持手段と、該ワーク把持手段を被挿
入面に対して直角に移動させる移動手段とより構成した
ことを特徴としたものである。

以下、図示した実施例に基づいて具体的に説明する。第
１図乃至第４図は第１実施例である。

架台１に金型２の開き方向と直角に第１ガイド３が設け
られている。該ガイド３に嵌合する軸受４を設けた第１
ベース５が架台１に固定された第１エアシリンダ６のロ
ッド６ａと連結されている。該第１ベース５には第１ベ
ースの摺動方向と直角に第２ガイド７が設けられている
。

該ガイド７に嵌合する軸受８を設けた第２ベース９が第
１ベース５に固定された第２エアシリンダ１０のロッド
１０ａと連結されている。該第２ベース９上面に形成さ
れたブラケット９ａ。

９ｂに設けられた軸受１１によって第１ガイド３と平行
に回転軸Ａが軸支されている。該回転軸Ａには第３ベー
ス１２の基部１２ａが固着されている。また回転軸Ａに
はビニオン１３が固定され、第２ベース９に設けられた
案内部材１４によってガイドされ、かつ第２ベース９に
設けられた第３エアシリンダ１５のロッド１５ａに連結
したラック１６とかみ合っている。第３エアシリンダは
第３ベース１２の金型２の反対側に設けられている。１
７は第３ベース１２の端部に設けられた軸受１８によっ
て、前記ガイド３と平行に摺動自在に軸支されたガイド
ロッドでその一側でフランジ１９と結合している。２０
は第３ベース１２にガイドロッド１７と平行に設けられ
た第４エアシリンダでそのロッド２０ａがフランジ１９
と結合している。該フランジ１９にはツール保持部材２
１が固定されていて、該ツール保持部材にはその金型２
側に吸着パッド２２が設けられ、かつエアシリンダ２３
によって前記ガイドロッド１７と直角方向に摺動駆動さ
れる軸２４が軸支されている。

又、吸着パッド２２は回転軸Ａに対しである距離（＝Ｑ
）だけオフセットされて設けられている。

２５は第２ベース９に第３ベース１２の金型２と反対側
に設けられた支持板で、該支持板に固着されたショック
アブソーバ−２６のロッド２７が第３ベース１２と当接
するようになっている。２８は架台１の金型２側に設置
されたワーク２９を収納しているワークマガジンで、バ
ネ等公知の方法で常にワーク２９を上方に付勢するよう
になっている。３０は成形機である。

次に作用について説明する。はじめに第３エアシリンダ
１５を作動させロッド１５ａを縮めるとラック１６にか
み合ったピニオン１３が回動し、第３ベース１２が軸Ａ
を中心として金型２側に旋回しワーク２９と吸着パッド
２２が略平行になり成形機３０の位置に停止する。

次にエアシリンダ２３を作動させ軸２４を伸長させて吸
着パッド２２をワーク２９に当接させてからワーク２９
を吸着、把持する０把持終了後、エアシリンダ２３を作
動させ軸２４を引っこめてから再び第３エアシリンダ１
５を作動させロッド１５ａを伸長させると第３ベース１
２は前記と逆回転し、支持板２５に設けられたショック
アブソーバ−２６のロッド２７に当接して、吸着パッド
２２が金型２と平行になる位置に停止する。

次に第２エアシリンダ１ｏを作動させ第２ベース９をマ
ガジン２８と反対方向に摺動させてから、第１エアシリ
ンダ６と第４エアシリンダ２０を同時に作動させそれぞ
れのロッドを伸長させることによりツール把持部材２１
を成形機３０内に挿入させ、把持したワーク２９を金型
２と正対させる。そして第２エアシリンダ１０を作動さ
せ第２ベース９を金型２の方向へ摺動させることにより
、把持したワーク２９を金型２内に挿入（当接）させる
、挿入終了後、吸着パッド２２とワーク２９を離脱させ
てから再び第２エアシリンダ１０を作動させ、ツール保
持部材２１を金型２から離した後、再び第１エアシリン
ダ６と第２エアシリンダ２０を作動させ、ツール保持部
材２１を成形機３０内から外へ後退させる０次に金型が
閉じ成形が開始される。

成形中にロボットは前記の初めの動作を再び開始し、金
型２内に挿入されたワーク２９と一体成形された成形品
が成形が終了して金型が開き、排出された後ツール保持
部材２１が成形機３０に再び入って動作を繰り返す。

なお、上述の実施例では金型の挿入方向であるＹ方向の
ストロークを得るのに第２エアシリンダ１０とエアシリ
ンダ２３を用いた場合にて説明したが、この場合は挿入
ストロークが大きくなるので金型の開き量に比べ長い挿
入ストロークが必要な場合有利である。

又、金型の開き量が充分大きい場合は、ツール保持部材
２１の巾を大きくできるから、これによりエアシリンダ
２３のストロークを長くすることができるので第２エア
シリンダ１ｏは必ずしも必要ない。

なお、吸着パッド２２を設けた軸２４にスプリングを装
着し、軸２４を吸着パッド２２の方向に付勢することに
より、ワーク２９や金型２との当接時のギャップを吸収
できる。この場合。

マガジン２８よりワーク２９を吸着する際、吸着パッド
２２がワーク２９に必ずしも正確に平行に当接する必要
がない場合も考えられる。この場合はエアシリンダ２３
は必ずしも必要でなくＹ方向のストロークを第２エアシ
リンダ１０のみで得ても良い。

又、ワーク２９はマガジン２８内にて必ずしも水平に保
持する必要はない、マガジン２８を第３ベース１２が金
型に挿入時の姿勢により９０″回転しないうちに吸着パ
ッド２２がワーク２９に当接するように水平より傾けて
設置する方法も考えられる。この場合、マガジンが斜め
なのでワーク２９の収容数を増加させたり、Ａ軸の回転
角が小さくなるので作業速度が速くなるという利点があ
る。

なお、第３ベース１２は金型挿入時には第３エアシリン
ダ１５を常に作動させることにより。

支持板２５に当接し続けるので挿入時の第３ベース１２
より先端部の剛性をより高めることができる。なお、前
記の吸着パッドと回転軸Ａの間のオフセット１ｉｋａを
適宜調整することにより。

金型交換時に金型の高さが変化してもこれに追随できる
ので、第６図に示す従来例の如く高さ方向の軸が不用に
なり自由度が減るのでコストやアーム剛性の面で有利で
ある。

又、第１実施例では回転軸Ａは第１ガイド３と平行に設
けたが、ワーク２９をマガジン２８内で水平に保持でき
ない場合１回転軸Ａと第１ガイド３をある角度を設けて
設置し吸着パッド２２がワーク２９との当接時、水平に
対して斜めにすることで吸着パッド２２とワーク２９を
略平行にすることができる。

第４図、第５図は本発明の第２実施例である。

架台１０１の上部１０１　ａに軸受１０２によりガイド
ロッド１０３が摺動自在に軸支されている。該ガイドロ
ッド１０３と平行にエアシリンダ１０４が前記架台１０
１の上部１０１ａに固定されている。該エアシリンダ１
０４のロッド１０４ａには移動ベース１０５が結合され
ている。又、前記ガイドロッド１０３の一端も移動ベー
ス１０５に結合している。移動べ−ス１０５下部に成形
されたブラケット１０５ａにロータリーアクチュエータ
ー１０６の出力軸１０６　ａが前記ガイドロッド１０３
と平行になるよう設けられている。一方、ブラケット１
０５　ａには回転軸Ｂがガイドロッド１０３と平行にな
るように回転自在に支承されていて、その一端が前記ロ
ータリーアクチュエーター１０６の出力軸１０６　ａと
カップリング１０７により連結されている。該回転軸Ｂ
の他端ではツール保持部材１０８が固着されている。該
ツール保持部材１０８にはエアシリンダ１０９がその軸
が回転軸Ｂに対し直角かつオフセットを設けて固定され
ていて、該エアシリンダ１０９のロッド１０９ａ先端に
は吸着パッド１１０が前記ガイドロッド１０３と反対側
に連結されている。

１１３は移動ベース１０５のガイドロッド１０３との連
結部に対し、ガイドロッド１０３と反対側に形成された
支持部ｉｏｓ　ｂに設けられたストッパーである。１１
１はワークマガジン、１１２はワークである。

次に作用について説明する。ロータリーアクチュエータ
ー１０６の作動によりツール保持部材１０８を旋回させ
、吸着パッド１１０をワーク１１２に当接させる。この
時、エアシリンダ１０９を用いると吸着パッド１１０と
ワーク１１２を平行に当接することができる。ワーク１
１２吸着後、エアシリンダ１０９を後退させロータリー
アクチュエーター１０６を反転させ、ツール保持部材１
０８をストツバ１１３に当接、押圧させた後、エアシリ
ンダ１０４を作動させツール保持部材１０８を成形機（
図示省略）内に移動させ金型（図示省略）と正対させる
。

次にエアシリンダ１０９を作動前後させ、吸着したワー
ク１１２を金型に当接させ、ワーク１１２を金型に引き
渡した後エアシリンダ１０９を後退させたのち、エアシ
リンダ１０４を後退させツール保持部材１０ｇを成形機
により後退させ１サイクルを終了する。

なお、ロータリーアクチュエーター１０６、ツール保持
部材１０８．エアシリンダ１０９およびワークマガジン
１１１をロボット摺動軸を通る鉛直面と対称に対に設け
ることにより、両側の金型にワークを移送することもで
きる。

（効　果） 本発明は被挿入面に対して略平行に摺動案内された移動
ベースと、該移動ベースに軸支された回転軸により旋回
する旋回部材と、前記回転軸に対してオフセットを有す
る様に、かつ旋回部材とともに旋回し、該旋回部材に対
して被挿入面側に設けられたワーク把持手段と、該ワー
ク把持手段を被挿入面に対して直角に移動させる移動手
段とより構成したので、従来例に比ベロボットの移動部
の基部よりツール保持部材までの自由度を少なく構成で
きる。そのためツール保持部材における剛性が大きいの
でインサート成形等挿入反力を受けたり、高精度を要求
される作業に対して有効であり、かつ安価で高信頼性の
ワーク移送ロボット装置を提供できる。

又、第１実施例の第３ベースの回動にはエアシリンダと
ラックアンドピニオンによる方法以外に、ロータリーア
クチュエーターやクレビス型やトラニオン型のエアシリ
ンダによる方法にて代替しても良い。又エアシリンダの
代りにサーボモーター等プログラマブルなアクチュエー
ターを用いることによりロボットのフレキシビリティを
増大させることもできる。成形サイクルが多少長くなっ
ても構わない場合は、本発明のロボットにより成形後の
ワーク取り出しを行なわせ、その後インサート作業を行
なわせても良い。

第２実施例ではワークの大きさは第１実施例より小さい
場合に限定されるが、構成要素を簡略化できるので第１
実施例と同等の効果の他に装置全体を安価に提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例斜視図、第２図は第１図の
第３ベース部の正面図、第３図は第２図の右側面図、第
４図は本発明の第２実施例斜視図、第５図は第４図の移
動ベース部の斜視図、第６図は従来装置の駆動部分の斜
視図である。 １・・・架台　　　　　　２・・・金型５・・・第１ベ
ース　　　６・・・第１エアシリンダ９・・・第２ベー
ス　　１０・・・第２エアシリンダＡ・・・回転軸 １２・・・第３ベース　　１５・・・第３エアシリンダ
２０・・・第４エアシリンダ ２１・・・ツール保持部材 ２２・・・吸着パッド　　２３・・・エアシリンダ２８
・・・ワークマガジン ２９・・・ワーク　　　　　１０１・・・架台１０４・
・・エアシリンダ　１０５・・・移動ベース１０６・・
・ロータリーアクチュエーター１０８・・・ツール保持
部材　Ｂ・・・回転軸１１０・・・吸着パッド　　１１
１・・・ワークマガジン１１２・・・ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被挿入面に対して略平行に摺動案内された移動ベースと
   、該移動ベースに軸支された回転軸により旋回する旋回
   部材と、前記回転軸に対してオフセットを有する様に、
   かつ旋回部材とともに旋回し、該旋回部材に対して被挿
   入面側に設けられたワーク把持手段と、該ワーク把持手
   段を被挿入面に対して直角に移動させる移動手段とより
   構成されたワーク移送ロボット装置。