JP4813913B2

JP4813913B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP4813913B2
Application number: JP2006027733A
Authority: JP
Inventors: 健橋本
Original assignee: 株式会社ユーシン精機
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: JP2007205999A

Description

本発明は搬送装置に関するものである。

従来より、樹脂成形機によって成形された成形品の良否識別は、一般に、目視と成形品の重量測定（以下の説明では、計量という）との併用によってなされている。後者の計量による成形品の良否識別は、前者の目視による成形品の良否識別によって良品であると識別された外観が適正な成形品の内部に、たとえば「空洞（巣）」などが発生している欠陥を看破して、当該成形品が不良品であることを識別して製造ラインから除外できるので、成形品の良否識別精度を高めることができる。

ところで、樹脂成形機によって成形された成形品は、成形品取出機により樹脂成形機の機外に取り出されて所定位置で解放され、ここで計量装置により計量される。計量された成形品の重量が基準値の許容範囲よりも軽量であると、当該成形品を不良品として識別して製造ラインから除外する。

一方、樹脂成形機に、たとえば型閉め動作不良が生じて、成形品に不要なバリが発生した場合には、成形品の重量が基準値の許容範囲を超えることになる。しかし、この場合には、目視によって当該成形品を不良品として識別して製造ラインから除外することができるので、通常は、成形品の重量オーバーは無視してもよいといえる。

前述のように、成形品取出機により樹脂成形機から取り出された成形品を計量することで、成形品の良否判定精度を高めることができるものの、樹脂成形機のたとえば近傍に計量装置を別途設置するためのスペースが余分に必要になるから、成形工場によってはスペース上の制約により計量装置の設置が不能になるおそれを有している。また、計量装置の設置が可能であったとしても、成形品取出機により樹脂成形機の機外に取り出された成形品を解放したのちになされる計量工程と、計量によって良品であると識別された成形品を計量装置からコンベアーなどの搬送装置に移載する移載工程が必要になり、それだけ成形サイクルタイムが長くなって成形能率の向上を妨げることになる。樹脂成形機での成形サイクルタイムが制約される場合には、前記計量工程と移載工程とを省略することによって対応できる。しかし、回収した成形品は、これを検査場などに移送して計量する必要があるので、結果的に、成形サイクルタイムが長くなって成形能率の向上が妨げられることになる。

そこで、成形品を保持するチャックを移動させる電動モータに印加される電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流値に基づいてチャックの重量を測定する制御手段を備えた成形品取出機が提案されている（たとえば、特許文献１）。

特開２００２−３２６２５８号公報。

前記特許文献１に記載されている成形品取出機によれば、樹脂成形機のたとえば近傍に計量装置を設置する必要がなくなる。そのため、成形品取出機により樹脂成形機の機外に取り出された成形品の計量工程と、計量によって良品であると識別された成形品を計量装置からコンベアーなどの搬送装置に移載する移載工程がともに不要になり、それだけ成形サイクルタイムを短縮して成形能率の向上に寄与することができる。

ところで、チャックに保持された成形品は、その重量を鉛直方向の荷重として計量機構に負荷することによって正確な計量がなされ、計量機構に成形品の重量が鉛直方向以外の偏荷重として負荷されると、正確な計量が損なわれて、成形品の重量が実際は基準値の許容範囲よりも軽量であっても、当該成形品を不良品として識別して成形ラインから除外できなくなるおそれを有する。すなわち、前記特許文献１に記載されている成形品取出機によれば、鉛直方向以外の偏荷重がチャックを移動する電動モータに印加される電流値に影響することになって、成形品の正確な計量が損なわれるおそれを有している。

本発明は、このような問題を解決するものであって、その目的とするところは、取り出された被搬送物を機外に別途設けた計量装置により計量する工程と、計量によって良品であると識別された被搬送物を計量装置から移載装置に移載する移載工程がともに不要でありながら、被搬送物の重量が鉛直方向以外の偏荷重として計量機構に負荷されるのを防止することによって、正確な計量を可能にした搬送装置を提供することにある。

本発明の搬送装置は、樹脂成形機から成形品を取り出して成形品解放位置まで保持する成形品取出しヘッドを取り付けたチャック板と、吊持ブロックを介して前記チャック板を昇降させる昇降装置を有し、前記吊持ブロックは、前記チャック板を水平な反転状態と鉛直な反転戻し状態とに交互に姿勢変換させる反転・反転戻し装置と、前記成形品取出しヘッドに保持されている成形品の重量を計量するビーム型ロードセルからなる計量機構と、この計量機構に前記成形品の重量が鉛直方向以外の偏荷重として負荷されるのを防止する偏荷重負荷防止機構とを備えている搬送装置において、
前記計量機構の一端固定側は一方の取付板を介して僅かな進退を可能に前記チャック板に対向配置されて該チャック板とともに前記反転・反転戻し装置により水平な反転状態と鉛直な反転戻し状態とに交互に姿勢変換される基板に固定され、該計量機構の他端荷重負荷側は他方の取付板を介して僅かな進退を可能に前記チャック板に固定されており、前記偏荷重負荷防止機構は、前記基板に取付けた複数のロックシリンダを備え、各ロックシリンダのそれぞれから前記チャック板に向けて鉛直にのびるピストンロッドの截頭円錐形先端部をチャック板の基板に対向する側の面に固着されている位置決め部材の截頭円錐形の孔に臨ませてあり、前記基板のチャック板に対向する側の面に前記ピストンロッドを挿通して前記位置決め部材に向かってのびるガイドが取付けられており、前記反転・反転戻し装置によりチャック板が反転戻し状態に姿勢変換されると、前記各ロックシリンダのピストンロッドの引き込みにより截頭円錐形先端部を截頭円錐形の孔に干渉させ、かつ、位置決め部材をガイドに当接させた成形品の計量が不能な状態に前記計量機構がロックされ、前記反転・反転戻し装置によりチャック板が反転状態に姿勢変換されると、前記各ロックシリンダのピストンロッドの突出により截頭円錐形先端部と截頭円錐形の孔との干渉を解いて、ガイドと位置決め部材との間に軸方向の隙間が形成され、かつ、截頭円錐形先端部と截頭円錐形の孔との間に截頭円錐断面の隙間が形成された成形品の計量が可能な状態に前記計量機構のロックが解除されるように構成されていることを特徴としている。

これによれば、偏荷重負荷防止機構によって、被搬送物の重量が鉛直方向以外の偏荷重として計量機構に負荷されるのを防止することができるので、正確な計量が可能になって、不良被搬送物を正確に識別して搬送ラインから除外することができる。その結果、取り出された被搬送物を機外に別途設けた計量装置により計量する工程と、計量によって良品であると識別された被搬送物を計量装置から移載装置に移載する移載工程がともに不要になる。

本発明によれば、偏荷重負荷防止機構によって、被搬送物の重量が鉛直方向以外の偏荷重として計量機構に負荷されるのを防止することができるので、正確な計量が可能になって、不良被搬送物を正確に識別して搬送ラインから除外することができる。また、取り出された被搬送物を機外に別途設けた計量装置により計量する工程と、計量によって良品であると識別された被搬送物を計量装置から移載装置に移載する工程がともに不要になるから、搬送能率の向上に寄与することができる。

以下、本発明に係る搬送装置の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は本発明に係る搬送装置の一実施形態である成形品取出機を備えた樹脂成形機の全体構成図である。この図において、樹脂成形機１は、搬送装置の一実施形態であるトラバース型の成形品取出機１Ａを備えている。この成形品取出機１Ａは、樹脂成形機１における固定プラテン２にスペーサ３を介して搭載固定された樹脂成形機１の幅方向にのびる横行フレーム４と、樹脂成形機１の長手方向にのびる引抜きフレーム５と、負圧発生源（図示省略）に連通する複数の吸盤からなる成形品取出しヘッド６を取り付けたチャック板６Ａと、吊持ブロック２０を介してチャック板６Ａを昇降（矢印Ｚ）させるエアーシリンダー装置７を備えている。

また、引抜きフレーム５の基部は樹脂成形機１の幅方向（矢印Ｙ）の進退を自在に横行フレーム４に組付けられ、エアーシリンダー装置７が樹脂成形機１の長手方向（矢印Ｘ）の進退を自在に引抜きフレーム５に組付けられているとともに、引抜きフレーム５を樹脂成形機１の幅方向に進退させるために、横行フレーム４側に設けられているたとえば電動サーボモータからなる第１駆動源（図示省略）と、エアーシリンダー装置７を樹脂成形機１の長手方向に進退させるために、引抜きフレーム５側に設けられているたとえば電動サーボモータからなる第２駆動源（図示省略）を備えている。

樹脂成形機１は、固定プラテン２に装着された固定金型２Ａと可動プラテン９に装着された可動金型９Ａとからなる金型装置１０と、この金型装置１０の型閉じ、型締めおよび型開を実行する型締機構（型締装置）１１と、金型装置１０の型締め時に加熱溶融された樹脂を該金型装置１０のキャビティ空間内に高圧で射出する射出機構（射出装置）１２を備え、制御手段８から型締機構１１と射出機構１２に制御信号が出力され、これらの制御信号に基づいて樹脂成形機１の運転が制御される。

図１，図２および図３において、吊持ブロック２０は、前記エアーシリンダー装置７のピストンロッド（図示省略）と、このピストンロッドに接続されて同時に昇降する一対の昇降吊持板１３を介してエアーシリンダー装置７に吊持されており、反転・反転戻し装置２１、計量機構２２および偏荷重負荷防止機構２３などを備えている。

反転・反転戻し装置２１は、成形品取出しヘッド６、チャック板６Ａおよび吊持ブロック２０を図１に示す反転戻し状態、つまり、チャック板６Ａを鉛直状態に姿勢変換して保持するとともに、図２，図３に示すように、成形品取出しヘッド６、チャック板６Ａおよび吊持ブロック２０を反転状態、つまり、チャック板６Ａを水平状態に姿勢変換して保持するためのもので、一対の昇降吊持板１３の間に該昇降吊持板１３とともに昇降可能に配置された一対の反転・反転戻しシリンダ２１ａを備え、それらのピストンロッド２１ｂは、連結ピン２１ｃを介して反転・反転戻し片２１ｄの先端部に偏って連結され、反転・反転戻し片２１ｄの基端部は連結板２１Ａに固定され、該連結板２１Ａは基板１４の表面に一体に取付けられている。また、連結板２１Ａの表面から一対の連結片２１ｅが上向きに突設され、これら連結片２１ｅは反転センターピン１５を介して一対の昇降吊持板１３に回動自在に取付けられている。

一方、計量機構２２は、ひずみゲージを備えたビ−ム型のロードセルからなり、図示していない計量表示装置に対して電気的に接続されている。そして、その一端は、複数の連結ボルト２２ａを介して取付板２２Ａに対して僅かな進退（図２では昇降）を可能に取付けられ、取付板２２Ａの基端部はチャック板６Ａに対向する基板１４に固定されているとともに、計量機構２２の他端は、複数の連結ボルト２２ａを介して取付板２２Ｂに対して僅かな進退（図２では昇降）を可能に取付けられ、取付板２２Ｂの基端部はチャック板６Ａに固定されている。なお、前記計量機構２２の取付板２２Ａ，２２Ｂに対する僅かな進退（図２では昇降）は、取付板２２Ａ，２２Ｂに連結ボルト２２ａと同数の長孔２２ｃを貫通して設け、これら長孔２２ｃに連結ボルト２２ａを挿通させて計量機構２２にねじ込むことによって実現できる。

計量機構２２をひずみゲージを備えたビ−ム型のロードセルによって構成することで、構造が簡単な計量機構２２を吊持ブロック２０に容易に取付けることができるとともに、後述する成形品の重量を、たとえば電圧の変化として検出して正確に計量することができる。そのため、不良成形品の識別を正確に実行できる。

他方、偏荷重負荷防止機構２３は、後述する成形品の重量が鉛直方向以外の偏荷重として計量機構２２に負荷されるのを防止するためのもので、基板１４における両端部の表面に取り付けた一対のロックシリンダ２３Ａを備え、それぞれのピストンロッド２３ａ（ただし、図２において一方のロックシリンダ２３Ａのピストンロッド２３ａのみを示している）は、基板１４を貫通してチャック板６Ａの方向にのび、その截頭円錐形先端部２３ｂをチャック板６Ａに固着されている位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃに臨ませてある。また、基板１４の裏面には、ピストンロッド２３ａを挿通して位置決め部材２３Ｂに向かってのびるガイド２３ｄが取付けられている。

前記構成によれば、反転・反転戻し装置２１における一対の反転・反転戻しシリンダ２１ａのピストンロッド２１ｂを突出させることにより、吊持ブロック２０を図１および図５に示す反転戻し状態に姿勢変換して保持し、この状態で成形品取出機１Ａの作動により吊持ブロック２０を型開している樹脂成形機１の金型装置１０に進入させて、成形品取出しヘッド６により成形品を吸着把持する。ついで、成形品取出機１Ａの作動により吊持ブロック２０を樹脂成形機１外の重量測定位置に退避させる。このような一連の動作が実行される間は、偏荷重負荷防止機構２３における一対のロックシリンダ２３Ａそれぞれのピストンロッド２３ａを引込ませている。したがって、ピストンロッド２３ａの截頭円錐形先端部２３ｂの外面が位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃに干渉して位置決め部材２３Ｂおよびチャック板６Ａを引っ張り、位置決め部材２３Ｂをガイド２３ｄに当接させた状態、つまり、偏荷重負荷防止機構２３により計量機構２２がロックされて前記成形品取出しヘッド６に吸着把持されている成形品１６の計量が不能な状態に保持されている。したがって、成形品１６の重量が計量機構２２に負荷されることはない。

吊持ブロック２０が樹脂成形機１外の重量測定位置に退避したならば、反転・反転戻し装置２１における一対の反転・反転戻しシリンダ２１ａのピストンロッド２１ｂを引き込ませることにより、吊持ブロック２０を図２および図３に示す反転状態に姿勢変換して保持する。吊持ブロック２０が反転状態に姿勢変換して保持された直後では、図４に示すように、偏荷重負荷防止機構２３における一対のロックシリンダ２３Ａそれぞれのピストンロッド２３ａは未だ引き込まれた状態になっている。したがって、ピストンロッド２３ａの截頭円錐形先端部２３ｂの外面が位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃに干渉して位置決め部材２３Ｂおよびチャック板６Ａを引っ張り、位置決め部材２３Ｂをガイド２３ｄに当接させた状態、つまり、偏荷重負荷防止機構２３により計量機構２２がロックされて成形品取出しヘッド６に吸着把持されている成形品１６の計量が不能な状態に保持されている。

吊持ブロック２０が反転状態に姿勢変換された直後に、一対のロックシリンダ２３Ａそれぞれのピストンロッド２３ａを突出させる。これにより、図２および図３に示すように、ピストンロッド２３ａの截頭円錐形先端部２３ｂの外面と位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃとの干渉が解かれ、計量機構２２、一方の取付板２２Ｂ、チャック板６Ａおよび位置決め部材２３Ｂの自重と成形品１６の重量によって、これらは他方の取付板２２Ａの長孔２２ｃの下端に連結ボルト２２ａが干渉し（図３参照）、かつ、一方の取付板２２Ｂの長孔２２ｃの上端に連結ボルト２２ａが干渉（図示省略）する位置まで僅かに下降するとともに、偏荷重負荷防止機構２３のガイド２３ｄと位置決め部材２３Ｂの間に軸方向の小さい隙間ｔ１が形成され、一対のロックシリンダ２３Ａそれぞれのピストンロッド２３ａの截頭円錐形先端部２３ｂの外面と位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃの間に截頭円錐断面の小さい隙間ｔ２が形成された状態、つまり、偏荷重負荷防止機構２３による計量機構２２のロックが解除されて、計量機構２２による成形品１６の計量が可能な状態になる。

計量機構２２による成形品１６の計量が可能な状態では、偏荷重負荷防止機構２３の軸線が鉛直方向に指向しているとともに、截頭円錐形先端部２３ｂの外面と位置決め部材２３Ｂの截頭円錐形の孔２３ｃの間に截頭円錐断面の小さい隙間ｔ２が形成されることによって、成形品１６の重量が鉛直方向以外の偏荷重として計量機構２２に負荷されるのを防止して、成形品１６の重量を鉛直方向の荷重として計量機構２２に負荷させることができる。したがって、正確な計量が可能になって、不良成形品を正確に識別して成形ラインから除外することができる。すなわち、計量された成形品１６の重量が基準値の許容範囲よりも軽量であると、当該成形品１６を不良品として正確に識別して、成形品取出しヘッド６による成形品１６の吸着を解除することにより不良成形品を成形ラインから除外することができる。しかも、成形品取出機１Ａによって取り出された成形品１６を機外に別途設けた計量装置により計量する工程と、計量によって良品であると識別された成形品１６を計量装置から移載装置に移載する工程がともに不要になるから、搬送能率の向上に寄与することができる。

一方、計量された成形品１６の重量が基準値の許容範囲内であれば、この成形品１６を良品であると識別して成形品取出機１Ａの作動により成形品解放位置まで搬送し、ここで成形品取出しヘッド６による成形品１６の吸着を解除することにより、良品である成形品１６を適宜回収またはコンベアーなどの搬送装置に搬入することができる。

本発明に係る搬送装置の一実施形態である成形品取出機を備えた樹脂成形機の全体構成図である。チャック板が反転状態に姿勢変換され、計量機構のロックが解除された計量可能な状態を示す拡大正面図である。図２のＡ−Ａ矢視図である。チャック板が反転状態に姿勢変換された直後で、計量機構がロックされた計量不能な状態を示す拡大側面図である。チャック板が反転戻し状態に姿勢変換され、計量機構がロックされた計量不能な状態を示す拡大側面断面図である。

１樹脂成形機
１Ａ成形品取出機（搬送装置）
６成形品取出しヘッド
６Ａチャック板
７エアーシリンダー装置（昇降装置）
１４基板
１６成形品（被搬送物）
２０吊持ブロック
２１反転・反転戻し装置
２２計量機構
２２Ａ一方の取付板
２２Ｂ他方の取付板
２３偏荷重負荷防止機構
２３Ａロックシリンダ
２３Ｂ位置決め部材
２３ａピストンロッド
２３ｂ截頭円錐形先端部
２３ｃ截頭円錐形の孔
２３ｄガイド
ｔ１ガイドと位置決め部材との間の軸方向の隙間
ｔ２截頭円錐形先端部と截頭円錐形の孔との間の截頭円錐断面の隙間

Claims

樹脂成形機から成形品を取り出して成形品解放位置まで保持する成形品取出しヘッドを取り付けたチャック板と、吊持ブロックを介して前記チャック板を昇降させる昇降装置を有し、前記吊持ブロックは、前記チャック板を水平な反転状態と鉛直な反転戻し状態とに交互に姿勢変換させる反転・反転戻し装置と、前記成形品取出しヘッドに保持されている成形品の重量を計量するビーム型ロードセルからなる計量機構と、この計量機構に前記成形品の重量が鉛直方向以外の偏荷重として負荷されるのを防止する偏荷重負荷防止機構とを備えている搬送装置において、
前記計量機構の一端固定側は一方の取付板を介して僅かな進退を可能に前記チャック板に対向配置されて該チャック板とともに前記反転・反転戻し装置により水平な反転状態と鉛直な反転戻し状態とに交互に姿勢変換される基板に固定され、該計量機構の他端荷重負荷側は他方の取付板を介して僅かな進退を可能に前記チャック板に固定されており、前記偏荷重負荷防止機構は、前記基板に取付けた複数のロックシリンダを備え、各ロックシリンダのそれぞれから前記チャック板に向けて鉛直にのびるピストンロッドの截頭円錐形先端部をチャック板の基板に対向する側の面に固着されている位置決め部材の截頭円錐形の孔に臨ませてあり、前記基板のチャック板に対向する側の面に前記ピストンロッドを挿通して前記位置決め部材に向かってのびるガイドが取付けられており、前記反転・反転戻し装置によりチャック板が反転戻し状態に姿勢変換されると、前記各ロックシリンダのピストンロッドの引き込みにより截頭円錐形先端部を截頭円錐形の孔に干渉させ、かつ、位置決め部材をガイドに当接させた成形品の計量が不能な状態に前記計量機構がロックされ、前記反転・反転戻し装置によりチャック板が反転状態に姿勢変換されると、前記各ロックシリンダのピストンロッドの突出により截頭円錐形先端部と截頭円錐形の孔との干渉を解いて、ガイドと位置決め部材との間に軸方向の隙間が形成され、かつ、截頭円錐形先端部と截頭円錐形の孔との間に截頭円錐断面の隙間が形成された成形品の計量が可能な状態に前記計量機構のロックが解除されるように構成されていることを特徴とする搬送装置。