JP4841247B2 - 進退装置 - Google Patents

Description

本発明は、進退装置に係り、さらに詳しくは、樹脂成形機に搭載された成形品取出機に装備されている成形品把持具を、金型面に平行、かつ、直線的に進退させる進退装置に関するものである。

従来より、樹脂成形機に搭載された成形品取出機に装備されている成形品把持具を、金型面に平行、かつ、直線的に進退させるのに好適な進退装置は既に提案されている（たとえば、特許文献１の図９）。

前記特許文献１に記載の進退装置は、図７および図８に示すように、エアシリンダ装置１００からなり、シリンダ１００ａ，ピストン１００ｂおよびピストンロッド１００ｃとを備え、このピストンロッド１００ｃの先端部に、たとえば挟み式の成形品把持具１０１が取付けられている。また、シリンダ１００ａは取付け位置設定機構１０２を介して成形品取出機１０３の所定位置に装着されている。

前記の進退装置によれば、空気圧によってエアシリンダ装置１００を駆動して、ピストン１００ｂおよびピストンロッド１００ｃを昇降させることで、成形品把持具１０１を図示していない金型面に平行、かつ、直線的に昇降させることができる。したがって、成形品取出機１０３が前記特許文献１の図９に示されているような旋回式のものであれば、成形品取出機１０３によるエアシリンダ装置１００の旋回運動と、成形品取出機１０３によるエアシリンダ装置１００を金型面に接近または離間させる接離運動と、前記エアシリンダ装置１００によるピストンロッド１００ｃの昇降運動との３つの運動の相対関係を維持しつつ各運動を制御することによって、金型面に保持されている成形品を成形品把持具１０１により把持して機外に取出し、これを受け取ることができる。また、成形品取出機１０３がトラバース式のものであれば、成形品取出機１０３によるエアシリンダ装置１００を樹脂成形機に直線的に出入りさせる往復運動と、成形品取出機１０３によるエアシリンダ装置１００を金型面に接近または離間させる接離運動と、前記エアシリンダ装置１００によるピストンロッド１００ｃの昇降運動との３つの運動の相対関係を維持しつつ各運動を制御することによって、金型面に保持されている成形品を成形品把持具１０１により把持して機外に取出し、これを収容することができる。

特開２０００−１９０２６０号公報。

たとえば、金型面に保持されている成形品を成形品把持具１０１により把持する動作は、エアシリンダ装置１００を垂直姿勢に保持して行われる。このため、床面からエアシリンダ装置１００の頂上までの高さが相当に大きくなる。大型の樹脂成形機には、一般に、大型の成形品取出機１０３が搭載され、大型の成形品取出機１０３には、長寸のエアシリンダ装置１００が装備されるので、床面からエアシリンダ装置１００の頂上までの高さがさらに大きくなる。したがって、成形工場の規模によっては、床面からエアシリンダ装置１００の頂上までの高さ寸法が制限される。このような場合には、取付け位置設定機構１０２を活用して、エアシリンダ装置１００を降下させて位置決めする調整を行うことにより、高さ寸法の制限をクリアしている。

一方、床面からエアシリンダ装置１００の頂上までの高さ寸法が制限されないものの、ピストン１００ｂおよびピストンロッド１００ｃをストローク下端まで伸長させても、成形品把持具１０１が金型面に保持されている成形品の位置に届かず、成形品が成形品把持具１０１の位置よりもさらに下側で金型面に保持されている成形条件が生じた場合でも、前述と同様に、取付け位置設定機構１０２を活用して、エアシリンダ装置１００を降下させて位置決めする調整を行うことにより、成形品の把持を可能にしている。なお、場合によっては、エアシリンダ装置１００を上昇させて位置決めする場合もある。

ところで、取付け位置設定機構１０２は、一方の挟持部１０２Ａと、他方の挟持部１０２Ｂおよび複数のボルト１０２Ｃとからなり、一方の挟持部１０２Ａには、シリンダ１００ａの外周面の一部に直接または図示していない弾性ライナなどを介して間接的に当接する円弧状の凹部１０２ａが形成され、他方の挟持部１０２Ｂには、シリンダ１００ａの外周面の一部に直接または図示していない弾性ライナなどを介して間接的に当接する円弧状の凹部１０２ｂが形成されているとともに、一方の挟持部１０２Ａが成形品取出機１０３側に固定されている。したがって、円弧状の凹部１０２ａと円弧状の凹部１０２ｂとを互いに対向させた状態でシリンダ１００ａの外周面の一部に当接させ、たとえば、他方の挟持部１０２Ｂを貫通して一方の挟持部１０２Ａに複数のボルト１０２Ｃをねじ込んで締め付けることで、一方の挟持部１０２Ａと他方の挟持部１０２Ｂとでシリンダ１００ａを挟着して、エアシリンダ装置１００を所定の取付け位置に位置決めすることができる。

このような構造の取付け位置設定機構１０２を備えている進退装置では、複数のボルト１０２Ｃのねじ込を緩めて、一方の挟持部１０２Ａと他方の挟持部１０２Ｂとによるシリンダ１００ａの挟着を解除したのち、シリンダ１００ａを上昇または下降させ、この位置で複数のボルト１０２Ｃをねじ込んで締め付けることで、エアシリンダ装置１００を所定の取付け位置に位置決めすることができる。

前記複数のボルト１０２Ｃのねじ込みによって生じるシリンダ１００ａの挟着力は、一方の挟持部１０２Ａと他方の挟持部１０２Ｂからシリンダ１００ａに負荷される。しかし、この種のエアシリンダ装置１００のシリンダ１００ａは大きい耐圧強度を必要としないので、その肉厚は比較的薄く設定されている。このため、複数のボルト１０２Ｃのねじ込みによってシリンダ１００ａが半径方向に弾性変形または塑性変形して、その真円度が損なわれるおそれを有している。シリンダ１００ａの真円度が損なわれると、エアシリンダ装置１００の作動が妨げられて、成形品の取出しが不能になる。したがって、シリンダ１００ａの真円度を維持した状態で、該シリンダ１００ａを所定の位置に位置決めするのに必要な複数のボルト１０２Ｃのねじ込みトルクの調整が煩雑である欠点を有している。

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、煩雑な調整が不要でありながら、動作不良が生じない状態で所定の取付け位置に位置決めすることができる進退装置を提供することにある。

本発明は、シリンダ装置のシリンダが取付け位置設定機構を介して成形品取出機に装着される進退装置において、
前記取付け位置設定機構は、シリンダに一体に設けられて該シリンダの変位を案内する変位案内部と、該変位案内部に組み込まれるとともに、前記成形品取出機に装着されて進退装置を所定の取付け位置に位置決めする保持機構とを備え、
前記変位案内部は、前記シリンダに全長にわたって一様な断面で互いに平行して設けた複数の溝からなり、
前記保持機構は、前記変位案内部に嵌め込まれた複数の短寸帯板と、前記成形品取出機に装着された取付板と、前記複数の短寸帯板のそれぞれに固着されて前記変位案内部の背部に向けて突出して前記取付板を貫通する複数のボルトと、を備えており、
これらボルトに螺着されたナットの締め付けにより前記変位案内部の背面を前記取付板の正面に圧接させて変位案内部の進退を不能に保持し、前記ナットの緩めにより前記圧接を解除して変位案内部を進退可能に保持するように構成してなることを特徴とするものである。

これによれば、保持機構の保持力は、シリンダに一体に設けた変位案内部にのみ負荷されてシリンダには負荷されないので、たとえ大きい保持力が変位案内部に負荷されたとしても、この大きい保持力によってシリンダが弾性変形または塑性変形することはない。このため、シリンダの変形によってシリンダ装置の可動部の進退が妨げられる動作不良を回避できるので、保持機構の保持力は、変位案内部を定位置に保持し得るレベル以上の大きさであればよいことになる。つまり、煩雑な調整を不要にしておおまかに保持力を調整しても、動作不良が生じない状態で進退装置を所定の取付け位置に位置決めすることができる。

本発明によれば、可動部の取付け位置を所定の位置に設定するのに必要な保持機構の保持力は、変位案内部を所定位置に保持し得るレベル以上であればよいので、煩雑な調整を不要にしておおまかに保持力を調整しても、動作不良が生じない状態で進退装置を所定の取付け位置に位置決めすることができる。

以下、本発明に係る進退装置の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は本発明に係る進退装置の一実施形態を示す全体正面図、図２は図１の左側面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視図である。これらの図において、進退装置１はエアシリンダ装置２からなり、固定部としての機能を有する垂直軸線を備えた細長いシリンダ３と、このシリンダ３の内部に気密を保持し、かつ、進退可能に組み込まれて可動部として機能するピストン４および該ピストン４に基端部を取り付けたピストンロッド５とを具備し、シリンダ３の外側に常時突出しているピストンロッド５の下端部（先端部）には、挟み式の成形品把持具６が垂直姿勢で取付けられており、この成形品把持具６は、図示していない第１および第２駆動機構によって開閉および姿勢変換可能に構成されている。

エアシリンダ装置２は、固定部であるシリンダ３が取付け位置設定機構７を介して生産機械に含まれる成形品取出機８の所定位置に装着されている。

取付け位置設定機構７は、シリンダ３の背部において該シリンダ３の全長にわたって一様な断面で、かつ、一体に設けた一対の溝からなる変位案内部７０と、成形品取出機８の所定位置に装着されるとともに、変位案内部７０に組み込まれて、該変位案内部７０を変位許容状態または変位不能状態に選択保持できる保持機構９とを備えている。

すなわち、保持機構９は、変位案内部７０を構成している一対の溝に嵌め込まれて該変位案内部７０の垂直軸線方向の昇降、つまり、固定部であるシリンダ３の昇降を許容する一対の短寸帯板９０と、これら短寸帯板９０それぞれの上下方向の両端部近傍に固着されて変位案内部７０の背部に向けて水平に突出する複数（たとえば四つ）のボルト９１と、成形品取出機８の所定位置に装着されて変位案内部７０の背面が接離する取付板９２と、この取付板９２に水平に設けた複数（たとえば四つ）のボルト挿通孔９３を貫通して、ボルト９１の先端部を取付板９２の背面より突出させた状態で、該ボルト９１の先端部に螺着される締め付けナット９４とを備えている。

前記構成の進退装置１によれば、空気圧によってエアシリンダ装置２を駆動して、ピストン４およびピストンロッド５を昇降させることで、成形品把持具６を図示していない金型面に平行、かつ、直線的に昇降させることができる。したがって、成形品取出機８が周知の旋回式のものであれば、成形品取出機８によるエアシリンダ装置２の旋回運動と、成形品取出機８によるエアシリンダ装置２を金型面に接近または離間させる接離運動と、前記エアシリンダ装置２によるピストンロッド５昇降運動との三者の相対関係を維持しつつ各運動を制御することによって、金型面に保持されている成形品を成形品把持具６により把持して機外に取出し、これを受け取ることができる。また、成形品取出機８が周知のトラバース式のものであれば、成形品取出機８によるエアシリンダ装置２を樹脂成形機に直線的に出入りさせる往復運動と、成形品取出機８によるエアシリンダ装置２を金型面に接近または離間させる接離運動と、前記エアシリンダ装置２によるピストンロッド５の昇降運動との三者の相対関係を維持しつつ各運動を制御することによって、金型面に保持されている成形品を成形品把持具６により把持して機外に取出し、これを収容することができる。

前記複数の締め付けナット９４を強く締め付けることで、変位案内部７０の背面が保持機構９の取付板９２の正面に圧接して、変位案内部７０が昇降変位不能状態に保持されるので、エアシリンダ装置２の垂直軸線方向の変位が拘束され、エアシリンダ装置２を所定の取付け位置に位置決めすることができる。また、複数の締め付けナット９４の締め付けを緩めることで、取付板９２の正面に対する変位案内部７０の背面の圧接が解除されて、変位案内部７０が昇降変位許容状態に保持されるので、エアシリンダ装置２を選択した取付け位置に向けて上昇または下降変位させたのちに、この位置で複数の締め付けナット９４を強く締め付けることにより、エアシリンダ装置２を選択した取付け位置に位置決めすることができる。

一方、保持機構９の保持力、つまり、複数の締め付けナット９４の締め付けトルクに略比例する保持力は、複数のボルト９１と一対の短寸帯板９０を介してシリンダ３に一体に設けた変位案内部７０にのみ負荷されて、シリンダ３には負荷されないので、たとえ大きい保持力が変位案内部７０に負荷されたとしても、この大きい保持力によってシリンダ３が弾性変形または塑性変形することはない。このため、シリンダ３の変形によってピストン４およびピストンロッド５の進退が妨げられる不都合を回避できるので、複数の締め付けナット９４の締め付けトルクは、変位案内部７０を所定位置に保持し得るレベル以上の大きさであればよいことになる。したがって、煩雑な調整を不要にしておおまかに保持力を調整しても、動作不良が生じない状態でエアシリンダ装置２を所定の取付け位置に位置決めすることができる。

前記実施形態では、取付け位置設定機構７の変位案内部７０を、シリンダ３の背部において該シリンダ３の全長にわたって一様な断面で設けているので、変位案内部７０の変位案内長さを、シリンダ３の略全長に相当して拡大できる。したがって、エアシリンダ装置２の位置決め調整範囲を拡大できる。

また、進退装置１をエアシリンダ装置２によって構成しているので、進退装置１の構造を簡素化するとともに、進退速度を速くして作業能率の向上に寄与することができる。

前記実施形態では、シリンダ３からピストンロッド５を下向き一方向に突出させて昇降（進退）させる片ロッドシリンダからなるエアシリンダ装置２を使用し、このピストンロッド５の先端部に成形品把持具６を取付けた構成で説明しているが、本発明に係る進退装置１は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、シリンダ３からピストンロッド５を上下二方向に突出させて昇降（進退）させる両ロッドシリンダからなるエアシリンダ装置２を使用し、その下向きに突出するピストンロッド５の先端部に成形品把持具６を取付けた構成であってもよい。また、ロッドレスシリンダからなるエアシリンダ装置２を使用し、そのシリンダ内で昇降（進退）するピストンに追従してシリンダの外部で昇降（進退）するスライダーに昇降部材（進退部材）を取付け、該昇降部材の下端部（先端部）に成形品把持具６を取付けた構成であってもよい。このようなロッドレスシリンダを使用する場合、固定部として機能するシリンダに前記取付け位置設定機構７を設けることはいうまでもない。さらに、進退運動するリニアモータを使用し、その固定側部材に前記取付け位置設定機構７を設けて進退装置１を構成し、該リニアモータの可動側部材に追従して前記固定側部材の外部で昇降（進退）する昇降部材（進退部材）の下端部（先端部）に成形品把持具６を取付けた構成であってもよい。

なお、図５および図６に示すように、シリンダ３の一側近傍に、該シリンダ３と平行に円筒部１０を設け、この円筒部１０に円柱ガイド１１を挿通して、円筒部１０の内周と円柱ガイド１１の外周とをスプライン結合１２するとともに、円柱ガイド１１の下端部を前記成形品取出機８（ただし、図５には成形品取出機８を図示していない）に適宜接続固定した進退装置１であってもよい。図５，図６において、図１〜図４と同一部分には、同一符号を付して重複する説明は省略する。

本発明に係る進退装置の一実施形態を示す全体正面図である。 図１の左側面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。 図３のＢ−Ｂ矢視図である。 本発明に係る進退装置の他の実施形態を示す平面図である。 図５のＣ−Ｃ矢視図である。 従来例の左側面図である。 図７のＤ−Ｄ矢視図である。

１ 進退装置
２ エアシリンダ装置
３ シリンダ
７ 取付け位置設定機構
８ 成形品取出機
９ 保持機構
７０ 変位案内部
９０ 一対の短寸帯板
９１ 複数のボルト
９２ 取付板
９４ ナット

Claims (1)

1. シリンダ装置のシリンダが取付け位置設定機構を介して成形品取出機に装着される進退装置において、
   前記取付け位置設定機構は、シリンダに一体に設けられて該シリンダの変位を案内する変位案内部と、該変位案内部に組み込まれるとともに、前記成形品取出機に装着されて進退装置を所定の取付け位置に位置決めする保持機構とを備え、
   前記変位案内部は、前記シリンダに全長にわたって一様な断面で互いに平行して設けた複数の溝からなり、
   前記保持機構は、前記変位案内部に嵌め込まれた複数の短寸帯板と、前記成形品取出機に装着された取付板と、前記複数の短寸帯板のそれぞれに固着されて前記変位案内部の背部に向けて突出して前記取付板を貫通する複数のボルトと、を備えており、
   これらボルトに螺着されたナットの締め付けにより前記変位案内部の背面を前記取付板の正面に圧接させて変位案内部の進退を不能に保持し、前記ナットの緩めにより前記圧接を解除して変位案内部を進退可能に保持するように構成してなることを特徴とする進退装置。

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