JPH1110687A - 樹脂成形光ディスクの取出しロボットアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クリーンな環境を保持し、軽量化を図り、光
ディスクの取出しサイクルタイムを短縮して、取出し作
業能率を向上させ、かつ装置のイニシャルおよびランニ
ングコストを低減するとともに、他部材の干渉による吸
気・排気用管類や導電用ケーブルなどの切断を確実に回
避する。 【解決手段】 基端部１０から先端部１１にかけて吸気
・排気用管１７，１８や導電用ケーブル１９を収容する
中空部１２を設け、かつ基端部１０には吸気・排気源接
続部１７Ａ，１８Ａおよび導電用ケーブル１９の電源接
続部１９Ａを導出させる基端部側導出孔１３を設け、先
端部１１には取出しヘッド側接続部１７Ｂ，１８Ｂおよ
び１９Ｂを導出させる先端部側導出孔１４，１５が設け
られたロボットアーム７を炭素繊維強化樹脂によって形
成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック射出
成形機において成形された光ディスクを金型より取出す
樹脂成形光ディスクの取出しロボットアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図８および図９に示すよう
に、プラスチック射出成形機１において、成形完了後の
光ディスク２を金型３の外部に取出す樹脂成形品取出し
ロボット４はよく知られている。この種の樹脂成形品取
出しロボット４は、プラスチック射出成形機１のダイプ
レート５上に設置され、駆動源６と、この駆動源６によ
り射出成形機１の金型３外の一点Ｐを回動中心として、
当該金型３の合わせ面３Ａと平行な面Ｆ上で正逆方向に
回動駆動されるロボットアーム７と、このロボットアー
ム７の先端部に取付けられて、射出成形機１によって成
形された光ディスク２を取出す取出しヘッド８とを備
え、駆動源６はサーボモータ６Ａと減速機６Ｂによって
構成され、減速機６Ｂにおける出力軸の軸心Ｃが前記一
点Ｐ上にあり、この出力軸にロボットアーム７の基端部
を同時回動可能に固着した構造になっている。そして、
ロボットアーム７は、作動時（回動時）における成形機
タイバー９との干渉を避けるために、正面形状が略
「く」字状に形成されている。

【０００３】この種の樹脂成形品取出しロボット４によ
れば、射出成形機１による光ディスク２の成形完了後に
金型３が開くと、図８の仮想線で示す待機位置にあるロ
ボットアーム７は、駆動源６の作動により実線で示す取
出し位置まで正方向に回動し、この位置で取出しヘッド
８が金型３から光ディスク２を受け取ったのち、駆動源
６の逆作動により仮想線で示す待機位置まで逆方向に回
動することで光ディスク２を取出す。

【０００４】ところで、光ディスク２にゴミなどの異物
が付着して汚染されると、品質が低下して使用不能な状
態を招く。このため、光ディスク２はクリーンな環境を
保持して構築したクリーンルーム内に設置されている射
出成形機１によって成形する必要がある。一方、従来の
樹脂成形光ディスクの取出しロボットアームでは、たと
えば、取出しヘッド８に設けられる光ディスク吸着把持
用の吸着パッドやスプールランナ挟持把持用エアーシリ
ンダなどと吸気・排気源とを互いに接続する吸気・排気
用管類あるいは取出しヘッド８に設けられるスプールラ
ンナ挟持確認用センサと電源とを互いに接続する導電用
ケーブルなどがロボットアーム７の外面に沿わせて固定
される。

【０００５】しかし、ロボットアーム７の外面に対する
吸気・排気用管類あるいは導電用ケーブルなどの固定
は、射出成形機１が設置されている環境の温度差によっ
て生じる吸気・排気用管類や導電用ケーブルの延びと収
縮、吸気・排気源や電源との接続作業性、吸着パッドや
スプールランナ挟持把持用エアーシリンダあるいはスプ
ールランナ挟持確認用センサとの接続作業性およびロボ
ットアーム７の外面に対する取付け作業性などを考慮し
て、ロボットアーム７の外面に長さ方向で一様に添接さ
せることなく、ロボットアーム７の外面から離間させて
「弛み」をもたせた緩やかな状態でなされている。

【０００６】このように、吸気・排気用管類や導電用ケ
ーブルなどをロボットアーム７の外面から離間させて
「弛み」をもたせた緩やかな状態で固定した構造では、
ロボットアーム７の正逆方向の回動時、つまりロボット
アーム７の旋回時に互いに擦れ合うことによって生じる
摩耗粉が飛散して光ディスク２に付着し、品質を低下さ
せ、歩留まりを悪くする原因になる。

【０００７】そこで、吸気・排気用管類や導電用ケーブ
ルなどをコンジットチューブ内に収納することで、摩耗
粉の飛散を防止するように工夫されている。しかし、吸
気・排気用管類や導電用ケーブルなどを比較的大径のコ
ンジットチューブ内に収納することは、ロボットアーム
７の重量を増大させることになり、これに伴って、出力
の大きいサーボモータ６Ａを使用しなければならず、そ
れだけ樹脂成形品取出しロボット４が大型化され、装置
のイニシャルコストおよびランニングコストを増大させ
ることにもなる。また、重量の増大は停止位置での振動
の減衰特性を低下させ、実線で示す取出し位置での振動
の減衰時間を延長させて、光ディスク２の取出しサイク
ルタイムの短縮を妨げ、取出し作業能率を低下させるこ
とにもなる。しかも、吸気・排気用管類や導電用ケーブ
ルあるいはこれらを収納しているコンジットチューブの
旋回領域内に何等かの原因で他部材が侵入して干渉する
虞れがあり、万一干渉した場合には吸気・排気用管類や
導電用ケーブルなどを切断して、正常な作動を妨げるこ
とになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の樹脂
成形光ディスクの取出しロボットアームにおいて、吸気
・排気用管類や導電用ケーブルなどを外面から離間させ
て「弛み」をもたせた緩やかな状態で固定した構造で
は、ロボットアームの旋回時に互いに擦れ合うことによ
って生じる摩耗粉が飛散して光ディスクに付着し、光デ
ィスクの品質を低下させ、歩留まりを悪くする原因にな
り、このような問題点を解決するために、吸気・排気用
管類や導電用ケーブルなどをコンジットチューブ内に収
納すると、重量の増大を招いて、光ディスクの取出しサ
イクルタイムの短縮を妨げ、取出し作業能率を低下させ
たり、樹脂成形品取出しロボットを大型化して、装置の
イニシャルコストおよびランニングコストを増大させる
とともに、他部材の干渉により吸気・排気用管類や導電
用ケーブルなどを切断して、正常な作動が妨げられる虞
れを有している。そこで、本発明は、クリーンな環境を
保持するとともに、軽量化を図り、軽量化によって光デ
ィスクの取出しサイクルタイムを短縮して、取出し作業
能率を向上させ、かつ装置のイニシャルコストおよびラ
ンニングコストを低減することができるとともに、他部
材の干渉による吸気・排気用管類や導電用ケーブルなど
の切断を確実に回避することができる樹脂成形光ディス
クの取出しロボットアームを提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、基端部が射出成形機金型外に設置された
ロボットアーム駆動源の出力軸に取付けられて、前記金
型外の一点を回動中心として当該金型の合わせ面と平行
な面上で正逆方向に回動駆動されるとともに、先端部に
射出成形機によって成形された樹脂成形光ディスク取出
し用の取出しヘッドが取付けられる樹脂成形光ディスク
の取出しロボットアームにおいて、このロボットアーム
が炭素繊維強化樹脂によって形成されているとともに、
前記基端部から前記先端部にかけて吸気・排気用管類や
導電用ケーブル類の中から選択した少なくともいずれか
一方を収容する中空部が設けられ、かつ前記基端部には
前記中空部に連通して該中空部に収容されている吸気・
排気用管類の吸気・排気源接続部および導電用ケーブル
類の電源接続部を導出させる基端部側導出孔が設けら
れ、前記先端部には前記中空部に連通して該中空部に収
容されている吸気・排気用管類の取出しヘッド側接続部
および導電用ケーブル類の取出しヘッド側接続部を導出
させる先端部側導出孔が設けられていることを特徴とし
ている。

【００１０】本発明によれば、吸気・排気用管類や導電
用ケーブル類の中から選択した少なくともいずれか一方
が中空部に収容されることで、たとえ吸気・排気用管類
や導電用ケーブルなどが互いに擦れ合って摩耗粉が生じ
たとしても、その飛散を防止することができるととも
に、他部材との干渉を避けることもできる。また、中空
部を設けることで、軽量化を図ることができることと、
炭素繊維強化樹脂固有の優れた振動の減衰特性との協働
により、光ディスクの取出し位置での振動の減衰時間を
短縮できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。なお、本発明の特徴は、樹脂成
形光ディスクの取出しロボットアームにあり、光ディス
ク取出しロボットを構成している駆動源および取出しヘ
ッドなどの構造は、図８および図９と変わらないので、
これらの構造説明は省略する。図１において、樹脂成形
光ディスクの取出しロボットアーム７は、５５〜６５重
量％，好ましくは約６０重量％の炭素繊維を強化材とし
て、たとえばエポキシ系樹脂に含浸させて一体に成形し
た複合構造の炭素繊維強化樹脂によって、その正面形状
が略「く」字状に形成される。

【００１２】ロボットアーム７は、一方側の部材７Ａ
と、他方側の部材７Ｂとからなり、これら両部材７Ａ，
７Ｂそれぞれの外周縁部に張り出し形成したフランジ部
７Ｃを接着面として、接着材（図示省略）を介して、図
２および図３に示すように互いに接着して一体に結合さ
れ、この一体結合により基端部１０から先端部１１にか
けて中空部１２が設けられる。

【００１３】一方、基端部１０には図４に示すように、
中空部１２に連通する基端部側導出孔１３が設けられ、
先端部１１には図５および図６に示すように、中空部１
２に連通する先端部側導出孔１４、１５が設けられてい
る。また、図７に示す先端部１１の取出しヘッド取付部
１６には、従来例で示している取出しヘッド８が取付け
られ、実際は、この取出しヘッド８に図示していない光
ディスク吸着把持用の吸着パッドやスプールランナ挟持
把持用エアーシリンダおよびスプールランナ挟持確認用
センサなどが設けられる。

【００１４】図２に示すように、吸気・排気用管１７、
１８と導電用ケーブル１９は、それぞれ中空部１２に
「弛み」をもたせた緩やかな状態で収容される。吸気・
排気用管１７の吸気・排気源接続部１７Ａと吸気・排気
用管１８の吸気・排気源接続部１８Ａは、基端部側導出
孔１３からロボットアーム７の外部に導出されて吸気・
排気源２０に接続され、吸気・排気用管１７の取出しヘ
ッド側接続部１７Ｂと吸気・排気用管１８の取出しヘッ
ド側接続部１８Ｂは、先端部側導出孔１４からロボット
アーム７の外部に導出されて、たとえば取出しヘッド側
接続部１７Ｂが取出しヘッド８に設けられている光ディ
スク吸着把持用の吸着パッド（図示省略）に、取出しヘ
ッド側接続部１８Ｂが取出しヘッド８に設けられている
スプールランナ挟持把持用エアーシリンダ（図示省略）
にそれぞれ接続される。また、導電用ケーブル１９の電
源接続部１９Ａは基端部側導出孔１３からロボットアー
ム７の外部に導出されて電源２１に接続され、導電用ケ
ーブル１９の取出しヘッド側接続部１９Ｂは、先端部側
導出孔１５からロボットアーム７の外部に導出されて、
たとえば取出しヘッド８に設けられているスプールラン
ナ挟持確認用センサ（図示省略）に接続される。なお、
基端部側導出孔１３は吸気・排気源接続部１７Ａ、１８
Ａおよび電源接続部１９Ａの導出後に封止され、先端部
側導出孔１４は取出しヘッド側接続部１７Ｂ、１８Ｂの
導出後に封止されるとともに、先端部側導出孔１５は取
出しヘッド側接続部１９Ｂの導出後に封止される。

【００１５】ロボットアーム７の基端部１０には軸嵌合
孔２２が貫設され、この軸嵌合孔２２に、図８および図
９のように、取出しロボット４における減速機６Ｂの出
力軸６Ｃが同時回動可能に嵌合固着される。したがっ
て、射出成形機１により、樹脂成形光ディスク２の成形
完了後に金型３が開くと、図８の仮想線で示す待機位置
にあるロボットアーム７は、駆動源６の作動により実線
で示す取出し位置まで正方向に回動し、この位置で取出
しヘッド８が金型３から光ディスク２を受け取ったの
ち、駆動源６の逆作動により仮想線で示す待機位置まで
逆方向に回動することで光ディスク２を取出す。

【００１６】このように、吸気・排気用管１７，１８や
導電用ケーブル１９が中空部１２に収容されることで、
ロボットアーム７の正逆方向の回動時、つまりロボット
アーム７の旋回時に、たとえ吸気・排気用管１７，１８
や導電用ケーブル１９が互いに擦れ合うことで摩耗粉を
生じたとしても、この摩耗粉がロボットアーム７外に飛
散することはない。すなわち、クリーンな環境を保持し
て、光ディスク２の品質低下を防止し、歩留まりをよく
することができる。また、中空部１２を設けることでロ
ボットアーム７の軽量化を図ることができるので、出力
の小さいサーボモータ６Ａの使用が可能になり、それだ
け樹脂成形品取出しロボット４を小型化でき、装置のイ
ニシャルコストおよびランニングコストを低減させるこ
とになる。さらに、ロボットアーム７が軽量化されるこ
とと、振動の減衰特性が優れた炭素繊維強化樹脂によっ
て形成されていることとの協働により、停止位置での振
動の減衰性がよくなり、光ディスク２取出し位置での振
動の減衰時間を短縮して、光ディスク２の取出しサイク
ルタイムを短縮し、取出し作業能率を向上させることが
できる。しかも、吸気・排気用管１７，１８類や導電用
ケーブル１９に他部材が干渉する虞れはなく、これらの
切断により正常な作動が妨げられるようなことは生じな
い。

【００１７】なお、前記実施の形態では、吸気・排気用
管１７、１８と導電用ケーブル１９を中空部１２に収容
しているが、スプールランナ挟持確認用センサに対応す
る導電用ケーブル１９が不要の機種では、吸気・排気用
管１７、１８のみを中空部１２に収容すればよいので、
先端部側導出孔１５を省略したロボットアーム７を形成
すればよい。また、光ディスク吸着把持部およびスプー
ルランナ挟持把持部が電動式の場合は、吸気・排気用管
１７、１８に代えて導電用ケーブルを収容すればよい。
さらに、一方側の部材７Ａと他方側の部材７Ｂそれぞれ
の外周縁部に張り出し形成したフランジ部７Ｃを接着面
として、接着材を介して互いに接着して一体に結合して
いるが、ボルトおよびナットによって構成される複数の
締結部材によって、一方側の部材７Ａと他方側の部材７
Ｂそれぞれの外周縁部に張り出し形成したフランジ部７
Ｃを締結して一体に結合してもよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、吸気・排気用管類や導電用ケ
ーブル類が中空部に収容されることで、たとえ、これら
が互いに擦れ合って摩耗粉を生じたとしても、この摩耗
粉がロボットアーム外に飛散しなくなるので、クリーン
な環境を保持して、光ディスクの品質低下を防止し、歩
留まりをよくすることができる。また、中空部を設ける
ことでロボットアームの軽量化を図れるから、樹脂成形
品取出しロボットを小型化でき、装置のイニシャルコス
トおよびランニングコストを低減させることになる。さ
らに、ロボットアームが軽量化されることと、振動の減
衰特性が優れた炭素繊維強化樹脂によってロボットアー
ムを形成していることとの協働により、停止位置での振
動の減衰性がよくなり、光ディスク取出し位置での振動
の減衰時間を短縮して、光ディスクの取出しサイクルタ
イムを短縮し、取出し作業能率を向上させることができ
る。しかも、吸気・排気用管類や導電用ケーブル類に他
部材が干渉する虞れはなく、これらの切断により正常な
作動が妨げられるようなことは生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す分解図である。

【図２】本発明の組立（一体結合状態）を示す正面図で
ある。

【図３】図２のＡーＡ線断面図である。

【図４】図２のＢーＢ矢視図である。

【図５】図２のＣーＣ矢視図である。

【図６】図２のＤーＤ矢視図である。

【図７】図２のＥーＥ矢視図である。

【図８】樹脂成形品取出しロボットの設置状態を示す正
面図である。

【図９】図８の側面図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ２ 樹脂成形光ディスク ３ 金型 ３Ａ 金型の合わせ面 ４ 樹脂成形品取出しロボット ６ 駆動源 ６Ｃ 出力軸 ７ ロボットアーム ８ 取出しヘッド １０ 基端部 １１ 先端部 １２ 中空部 １３ 基端部側導出孔 １４ 先端部側導出孔 １５ 先端部側導出孔 １７ 吸気・排気用管 １７Ａ 吸気・排気源接続部 １７Ｂ 取出しヘッド側接続部 １８ 吸気・排気用管 １８Ａ 吸気・排気源接続部 １８Ｂ 取出しヘッド側接続部 １９ 導電用ケーブル １９Ａ 電源接続部 １９Ｂ 取出しヘッド側接続部 ２０ 吸気・排気源 ２１ 電源 Ｐ 金型外の一点

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基端部が射出成形機金型外に設置された
   ロボットアーム駆動源の出力軸に取付けられて、前記金
   型外の一点を回動中心として当該金型の合わせ面と平行
   な面上で正逆方向に回動駆動されるとともに、先端部に
   射出成形機によって成形された樹脂成形光ディスク取出
   し用の取出しヘッドが取付けられる樹脂成形光ディスク
   の取出しロボットアームにおいて、このロボットアーム
   が炭素繊維強化樹脂によって形成されているとともに、
   前記基端部から前記先端部にかけて吸気・排気用管類や
   導電用ケーブル類の中から選択した少なくともいずれか
   一方を収容する中空部が設けられ、かつ前記基端部には
   前記中空部に連通して該中空部に収容されている吸気・
   排気用管類の吸気・排気源接続部および導電用ケーブル
   類の電源接続部を導出させる基端部側導出孔が設けら
   れ、前記先端部には前記中空部に連通して該中空部に収
   容されている吸気・排気用管類の取出しヘッド側接続部
   および導電用ケーブル類の取出しヘッド側接続部を導出
   させる先端部側導出孔が設けられていることを特徴とす
   る樹脂成形光ディスクの取出しロボットアーム。