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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-15
(45)【発行日】2024-10-23
(54)【発明の名称】取出装置
(51)【国際特許分類】
B22D 17/22 20060101AFI20241016BHJP
B22D 17/32 20060101ALI20241016BHJP
B22D 29/04 20060101ALI20241016BHJP
B25J 9/06 20060101ALI20241016BHJP
B22D 46/00 20060101ALI20241016BHJP
G01G 19/52 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
B22D17/22 L
B22D17/32 Z
B22D29/04 D
B25J9/06 D
B22D46/00
G01G19/52 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021025073
(22)【出願日】2021-02-19
(65)【公開番号】P2022127117
(43)【公開日】2022-08-31
【審査請求日】2023-09-28
(73)【特許権者】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004347
【氏名又は名称】弁理士法人大場国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】進藤 浩二
【審査官】中村 泰三
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－１９２５９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－０５３５０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１５８３６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０８６３７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２５８０９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２９３７４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １７／００－３２
Ｂ２２Ｄ ２９／０４－０８
Ｂ２２Ｄ ４６／００
Ｂ２５Ｊ ９／０６
Ｂ２９Ｃ ３３／４４－５４
Ｂ２９Ｃ ３９／３６
Ｂ２９Ｃ ４５／４０－４４
Ｇ０１Ｇ １９／５２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
３節リンク機構を有するリンク部と、前記リンク部を駆動する駆動部と、を備え、鋳造された製品Ｐの金型からの取出装置であって、前記リンク部は、
水平方向に沿って揺動運動する第１リンクと、前記第１リンクに対して回転対偶をなす第２リンクと、前記第２リンクに対して回転対偶をなす第３リンクと、前記第３リンクに直接的に、または、間接的に支持される、前記製品Ｐを保持する把持具と、を備え、
前記第１リンク、前記第２リンクおよび前記第３リンクのいずれか１つ以上に、ロードセルが設けられ、
前記駆動部は、
前記第１リンクを前記揺動運動させる第１サーボモータと、前記第２リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第２サーボモータと、前記第３リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第３サーボモータと、を備え、
前記製品を前記金型から取り出す際に、
前記第１サーボモータ、前記第２サーボモータおよび前記第３サーボモータの回転を同期して制御することで、前記製品が前記金型から直線状の移動軌跡に従って移動して、当初の第１位置から第２位置まで後退する第１動作が行われる、ことを特徴とする取出装置。
【請求項2】
前記第１動作を終えた後に、前記第１サーボモータ、前記第２サーボモータおよび前記第３サーボモータの回転を同期して制御することで、前記製品が、その向きを維持したままで、前記第２位置から前記金型から離れる第３位置まで移動する第２動作が行われる、
請求項１に記載の取出装置。
【請求項3】
前記第２動作を終えた後に、前記第１サーボモータ、前記第２サーボモータおよび前記第３サーボモータの回転を同期して制御することで、前記製品が、前記第２動作のときとは向きを変えて、前記第３位置からさらに前記金型から離れる第４位置まで移動する第３動作が行われる、
請求項２に記載の取出装置。
【請求項4】
前記第２動作が終えた時点で、前記ロードセルから測定情報を取得するとともに、前記測定情報と予め設定されている基準情報とを比較する、
請求項２または請求項３に記載の取出装置。
【請求項5】
前記第３リンクに対して鉛直方向に沿う揺動運動をする第４リンクを備え、前記把持具は、前記第４リンクに設けられる、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の取出装置。
【請求項6】
前記ロードセルは、前記第３リンクに設けられる、請求項５に記載の取出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイカストマシンにおいて鋳造された製品を取り出す取出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ダイカストマシンにおいて鋳造された製品を金型から取り出す作業を自動化した取出装置が従来から知られている。取出装置は搬出装置などとも称される。
【0003】
一例として、特許文献１に開示される搬出ロボットは、ベース上に設置された基台（２４）と、基台に設けられた直動機構と、直動機構によって保持された第１アームと、第１アームに旋回可能に連結された第２アームと、第２アームの先端部に設けられたハンド部と、を備えている。第２アームと第１アームとの間には、サーボモータが設けられており、また、第１アームと直動機構との間にもサーボモータが設けられている。さらに、直動機構は、ボールねじ機構と、ボールねじ機構を回転駆動するサーボモータと、を備えている。
【0004】
以上の構成を備える特許文献１の取出装置において、金型から直線運動により製品を取り出す動作はボールねじを有する直動機構により行われる。また、特許文献１の取出装置において、金型から取り出された製品を円弧運動により金型から離れた位置に移動させる動作は、サーボモータの回転動力を介して第１アームおよび第２アームにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００２－２２４８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、特許文献１に開示されるボールねじを用いる直動機構は、直動機構で必要とされる往復直線運動の距離に対応する長さのボールねじに加えて案内レールを備える。したがって、ボールねじを用いる直動機構は、ボールねじに沿う方向のサイズが大きく、設置スペースが広くなる。
直動機構として、ボールねじの代わりにピストン・シリンダ機構を用いることができるが、ピストン・シリンダ機構も往復直線運動の距離に対応するピストンの移動距離を有するので、当該方向のサイズが大きい。
直動機構として、ボールねじの代わりにピストン・シリンダ機構を用いることができるが、ピストン・シリンダ機構も往復直線運動の距離に対応するピストンの移動距離を有するので、当該方向のサイズが大きい。
【0007】
また、ボールねじは、他の摺動を伴う機器と同様に、潤滑剤を供給して摺動性を確保する必要がある。しかし、ボールねじは、潤滑管理が難しく、油膜切れが生じるとすぐに破損するために、安定した製品の取出を継続するためには、ボールねじを用いる従来の直動機構は保守管理の負担が大きい。
【0008】
以上より、本発明は、設置スペースを狭くできるのに加えて、保守管理の負担を軽減できる鋳造された製品の取出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の鋳造された製品Ｐの金型からの取出装置は、取出装置は、３節リンク機構を有するリンク部と、リンク部を駆動する駆動部と、を備える。
リンク部は、水平方向に沿って揺動運動する第１リンクと、第１リンクに対して回転対偶をなす第２リンクと、第２リンクに対して回転対偶をなす第３リンクと、第３リンクに直接的に、または、間接的に支持される、製品Ｐを保持する把持具と、を備える。
駆動部は、第１リンクを揺動運動させる第１サーボモータと、第２リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第２サーボモータと、第３リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第３サーボモータと、を備える。
取出装置は、製品を金型から取り出す際に、第１サーボモータ、第２サーボモータおよび第３サーボモータの回転を同期して制御することで、製品が金型から直線状の移動軌跡に従って移動して、当初の第１位置から第２位置まで後退する第１動作が行われる。
リンク部は、水平方向に沿って揺動運動する第１リンクと、第１リンクに対して回転対偶をなす第２リンクと、第２リンクに対して回転対偶をなす第３リンクと、第３リンクに直接的に、または、間接的に支持される、製品Ｐを保持する把持具と、を備える。
駆動部は、第１リンクを揺動運動させる第１サーボモータと、第２リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第２サーボモータと、第３リンクを水平方向に沿って揺動運動させる第３サーボモータと、を備える。
取出装置は、製品を金型から取り出す際に、第１サーボモータ、第２サーボモータおよび第３サーボモータの回転を同期して制御することで、製品が金型から直線状の移動軌跡に従って移動して、当初の第１位置から第２位置まで後退する第１動作が行われる。
【0010】
取出装置において、第１動作を終えた後に、第１サーボモータ、第２サーボモータおよび第３サーボモータの回転を同期して制御することで、製品が、その向きを維持したままで、第２位置から金型から離れる第３位置まで移動する第２動作が行われる、ことが好ましい。
【0011】
取出装置において、第２動作を終えた後に、第１サーボモータ、第２サーボモータおよび第３サーボモータの回転を同期して制御することで、製品が、第２動作のときとは向きを変えて、第３位置からさらに金型から離れる第４位置まで移動する第３動作が行われる、ことが好ましい。
【0012】
取出装置において、リンク部に、ロードセルが設けられる、ことが好ましい。
そして、第２動作が終えた時点で、ロードセルから測定情報を取得するとともに、測定情報と予め設定されている基準情報とを比較する、ことが好ましい。
そして、第２動作が終えた時点で、ロードセルから測定情報を取得するとともに、測定情報と予め設定されている基準情報とを比較する、ことが好ましい。
【0013】
取出装置において、第３リンクに対して鉛直方向に沿う揺動運動をする第４リンクを備え、把持具は、第４リンクに設けられる、ことが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明の取出装置によれば、３節リンク機構を有するリンク部を備えるので、設置スペースを狭くできるのに加えて、保守管理の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る取出装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態について説明する。
実施形態に係る取出装置１は、三つのアームを備えるオープンループ（Open Loop）の３節リンクを備える。三つのアームの動作を、三つのアームの基端に設けられるサーボモータで制御することにより、三つのアームのそれぞれの円弧状の移動軌跡を直線からなる移動軌跡に変換する。この直線からなる移動軌跡を実現することにより、取出装置１は図示を省略するダイカストマシンの可動金型Ｍ１から製品Ｐを取り出す。可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２と対をなし、可動金型Ｍ１と固定金型Ｍ２が閉じられた状態で鋳造が行われた後に、図１に示すように、可動金型Ｍ１が固定金型Ｍ２から離れた状態で、製品Ｐの取り出しが行われる。可動金型Ｍ１は、両矢印で示すように、固定金型Ｍ２に対して近づき、または、離れることができるように設置される。
以下、取出装置１の構成を説明した後に、取出装置１の動作を説明する。その後、取出装置１による効果に言及する。
実施形態に係る取出装置１は、三つのアームを備えるオープンループ（Open Loop）の３節リンクを備える。三つのアームの動作を、三つのアームの基端に設けられるサーボモータで制御することにより、三つのアームのそれぞれの円弧状の移動軌跡を直線からなる移動軌跡に変換する。この直線からなる移動軌跡を実現することにより、取出装置１は図示を省略するダイカストマシンの可動金型Ｍ１から製品Ｐを取り出す。可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２と対をなし、可動金型Ｍ１と固定金型Ｍ２が閉じられた状態で鋳造が行われた後に、図１に示すように、可動金型Ｍ１が固定金型Ｍ２から離れた状態で、製品Ｐの取り出しが行われる。可動金型Ｍ１は、両矢印で示すように、固定金型Ｍ２に対して近づき、または、離れることができるように設置される。
以下、取出装置１の構成を説明した後に、取出装置１の動作を説明する。その後、取出装置１による効果に言及する。
【0017】
［取出装置１の構成：図１，図２］
取出装置１は、図１および図２に示すように、リンク部３と、リンク部３を駆動する駆動部５と、駆動部５の動作を制御する制御部７（図１のみ）と、を備えている。以下、リンク部３、駆動部５および制御部７の順にその構成を説明する。
なお、本実施形態において、前後方向Ｌ、幅方向Ｗおよび高さ方向Ｔが図１および図２に示すように定義される。また、本実施形態において、水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖが図１および図２に示すように定義される。ここで、前後方向Ｌおよび幅方向Ｗは水平方向Ｈと一致し、高さ方向Ｔは鉛直方向Ｖに一致する。また、本実施形態において、前方Ｆおよび後方Ｂが、図１に示すように定義される。
取出装置１は、図１および図２に示すように、リンク部３と、リンク部３を駆動する駆動部５と、駆動部５の動作を制御する制御部７（図１のみ）と、を備えている。以下、リンク部３、駆動部５および制御部７の順にその構成を説明する。
なお、本実施形態において、前後方向Ｌ、幅方向Ｗおよび高さ方向Ｔが図１および図２に示すように定義される。また、本実施形態において、水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖが図１および図２に示すように定義される。ここで、前後方向Ｌおよび幅方向Ｗは水平方向Ｈと一致し、高さ方向Ｔは鉛直方向Ｖに一致する。また、本実施形態において、前方Ｆおよび後方Ｂが、図１に示すように定義される。
【0018】
［リンク部３：図１，図２］
リンク部３は、位置が固定されるベース４と、ベース４に対して水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第１リンク１０と、第１リンク１０の先端部に水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第２リンク２０と、第２リンク２０の先端部に水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第３リンク３０と、を備える。第１リンク１０と第２リンク２０は相対的に揺動可能とされ、第２リンク２０と第３リンク３０も相対的に揺動可能とされる。
リンク部３は、位置が固定されるベース４と、ベース４に対して水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第１リンク１０と、第１リンク１０の先端部に水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第２リンク２０と、第２リンク２０の先端部に水平方向Ｈに揺動可能に設けられる第３リンク３０と、を備える。第１リンク１０と第２リンク２０は相対的に揺動可能とされ、第２リンク２０と第３リンク３０も相対的に揺動可能とされる。
【0019】
第１リンク１０の揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ１を中心にした正転および逆転による揺動角度θ１の範囲で行われる。第２リンク２０の揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ２を中心にした正転および逆転による揺動角度θ２の範囲で行われる。第３リンク３０の揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ３を中心にした正転および逆転による揺動角度θ３の範囲で行われる。
第１リンク１０～第３リンク３０は、後述する取り出し動作および受け渡し動作に関わる。
第１リンク１０～第３リンク３０は、後述する取り出し動作および受け渡し動作に関わる。
【0020】
また、第３リンク３０の先端部には第４リンク４０が水平方向Ｈに沿う回転軸線Ｃ４を中心にして、揺動角度θ４の範囲で揺動運動を行う。つまり、第４リンク４０は、第１リンク１０～第３リンク３０とは揺動の向きが異なる。
第４リンク４０は、後述する受け渡し動作の最後に機能する。つまり、製品Ｐの受け渡しが行われる第４位置（４ｔｈＰ，図４（ｂ））において、製品Ｐの姿勢を９０度だけ変える必要があるが、この製品Ｐの姿勢を変えるときに第４リンク４０が動作する。
第４リンク４０は、後述する受け渡し動作の最後に機能する。つまり、製品Ｐの受け渡しが行われる第４位置（４ｔｈＰ，図４（ｂ））において、製品Ｐの姿勢を９０度だけ変える必要があるが、この製品Ｐの姿勢を変えるときに第４リンク４０が動作する。
【0021】
リンク部３は、以上のように構成されるので、第１リンク１０に対して第２リンク２０が回転対偶をなし、第２リンク２０に対して第３リンク３０が回転対偶をなす。
また、リンク部３が水平方向Ｈに沿った移動を許容する複数の関節を有するので、取出装置１は水平多関節ロボット（スカラロボット）を構成する。
また、リンク部３が水平方向Ｈに沿った移動を許容する複数の関節を有するので、取出装置１は水平多関節ロボット（スカラロボット）を構成する。
【0022】
なお、第１リンク１０、第２リンク２０、第３リンク３０および第４リンク４０のそれぞれにおいて、ベース４に近い側を後端といい、ベース４から遠い側を先端ということにする。例えば、第１リンク１０はその後端側においてベース４に対して揺動可能に設けられている。また、第２リンク２０はその後端側において第１リンク１０の先端側に揺動可能に設けられている。
【0023】
第１リンク１０は、後端側に位置する基端１１と、先端側に位置する基端１５と、基端１１と基端１５とを一体的に連結する第１アーム１３と、を備える。平面視した形態が中空円筒形状をなす基端１１と基端１５は、それぞれ鉛直方向Ｖに沿って形成される軸孔１７と軸孔１９を備える。
第２リンク２０は、後端側に位置する基端２１と、先端側に位置する基端２５と、基端２１と基端２５とを一体的に連結する第２アーム２３と、を備える。平面視した形態が中空円筒形状をなす基端２１と基端２５は、それぞれ鉛直方向Ｖに沿って形成される軸孔２７と軸孔２９を備える。
第２リンク２０は、後端側に位置する基端２１と、先端側に位置する基端２５と、基端２１と基端２５とを一体的に連結する第２アーム２３と、を備える。平面視した形態が中空円筒形状をなす基端２１と基端２５は、それぞれ鉛直方向Ｖに沿って形成される軸孔２７と軸孔２９を備える。
【0024】
第３リンク３０は、後端側に位置する基端３１と、先端側に位置する固定端３５と、基端３１と一体的に連結される第３アーム３３と、を備える。平面視した形態が中空円筒形状をなす基端３１は、鉛直方向Ｖに沿って形成される軸孔３４を備える。固定端３５には、第４リンク４０を取り付けるためのステー３７が設けられている。ステー３７は、平面視した形状が概ねＬ字状をなしており、固定端３５に取り付けられる第１固定片３７Ａと、第１固定片３７Ａから延びる第２固定片３７Ｂと、を備える。
【0025】
第４リンク４０は、平面視した形態がＬ字状をなしており、第２固定片３７Ｂに微小間隔を空けて対峙する第１リンク片４１と、第１リンク片４１と交差する第２リンク片４３と、を備える。第４リンク４０は、第１リンク片４１が第３リンク３０の先端に設けられる第２固定片３７Ｂに対向して設けられる。
【0026】
第４リンク４０の第２リンク片４３には、可動金型Ｍ１に貼り付いている製品Ｐを可動金型Ｍ１から取り出す際に製品Ｐを保持する把持具としてのチャック４５を備えている。チャック４５は、互いに接近または離間する爪４５Ａ，４５Ｂを備えており、爪４５Ａ，４５Ｂが近づくことにより製品Ｐの一部を把持する。また、チャック４５は、製品Ｐを離すときに爪４５Ａ，４５Ｂの間隔を広げる。
可動金型Ｍ１から製品Ｐを取り出してから製品Ｐを離す前までは、製品Ｐは図３および図４に示すように面積の広い面が鉛直方向Ｖに沿っている。しかし、製品Ｐを離すときには、当該広い面が下向きになって水平方向Ｈに沿うように、第４リンク４０を動作させることにより製品Ｐを９０度だけ移転させる。
可動金型Ｍ１から製品Ｐを取り出してから製品Ｐを離す前までは、製品Ｐは図３および図４に示すように面積の広い面が鉛直方向Ｖに沿っている。しかし、製品Ｐを離すときには、当該広い面が下向きになって水平方向Ｈに沿うように、第４リンク４０を動作させることにより製品Ｐを９０度だけ移転させる。
【0027】
＜ロードセル３９：図１＞
取出装置１において、図１に示すように、リンク部３にロードセル３９を設け、ロードセル３９からの測定情報を制御部７が取得することができる。この測定情報と制御部７が予め保持する基準情報とを比較することにより、チャック４５による製品Ｐの把持状態が正常か否かを判断することができる。例えば、チャック４５が製品Ｐを正常に把持している状態のロードセル３９からの基準情報を予め取得しておき、実際に製品Ｐを取り出す際にロードセル３９から得られる測定情報を基準情報と比較することにより、チャック４５が製品Ｐを正常に把持しているか否かを判断できる。ロードセル３９を設けることにより、正常な把持に加えて、製品Ｐの状態を判断できる。つまり、製品Ｐにオーバーフローなど、鋳造時には必要であるが、最終の製品Ｐには不要となる部分が除去されているか否かの判断を行うこともできる。鋳造時には必要な部分として、他にビスケット、ランナーおよびセキなどがある。
取出装置１において、図１に示すように、リンク部３にロードセル３９を設け、ロードセル３９からの測定情報を制御部７が取得することができる。この測定情報と制御部７が予め保持する基準情報とを比較することにより、チャック４５による製品Ｐの把持状態が正常か否かを判断することができる。例えば、チャック４５が製品Ｐを正常に把持している状態のロードセル３９からの基準情報を予め取得しておき、実際に製品Ｐを取り出す際にロードセル３９から得られる測定情報を基準情報と比較することにより、チャック４５が製品Ｐを正常に把持しているか否かを判断できる。ロードセル３９を設けることにより、正常な把持に加えて、製品Ｐの状態を判断できる。つまり、製品Ｐにオーバーフローなど、鋳造時には必要であるが、最終の製品Ｐには不要となる部分が除去されているか否かの判断を行うこともできる。鋳造時には必要な部分として、他にビスケット、ランナーおよびセキなどがある。
【0028】
リンク部３にロードセル３９を設ければ、製品Ｐの把持状態やオーバーフローなどの除去状態の検知のための検出装置を別途に設ける必要がなく、製品取出システムのコンパクト化や設備費用軽減を実現できる。
なお、ロードセル３９は、リンク部３の第１アーム１３、第２アーム２３および第３アーム３３の何れに設けてもよいが、図１に示すように、第３アーム３３に設けることが好ましい。また、ロードセルとは、力の大きさを電気信号に変える変換器をいう。
なお、ロードセル３９は、リンク部３の第１アーム１３、第２アーム２３および第３アーム３３の何れに設けてもよいが、図１に示すように、第３アーム３３に設けることが好ましい。また、ロードセルとは、力の大きさを電気信号に変える変換器をいう。
【0029】
［駆動部５：図２］
駆動部５は、図２に示すように、第１リンク１０を揺動運動させる第１サーボモータ５０と、第２リンク２０を揺動運動させる第２サーボモータ６０と、第３リンク３０を揺動運動させる第３サーボモータ７０と、第４リンク４０を揺動運動させる第４サーボモータ８０と、を備える。
駆動部５は、図２に示すように、第１リンク１０を揺動運動させる第１サーボモータ５０と、第２リンク２０を揺動運動させる第２サーボモータ６０と、第３リンク３０を揺動運動させる第３サーボモータ７０と、第４リンク４０を揺動運動させる第４サーボモータ８０と、を備える。
【0030】
＜第１サーボモータ５０：図２＞
第１サーボモータ５０は、図２に示すように、第１本体５１と、第１本体５１に対して正逆の回転が可能とされる第１回転軸５３と、を備える。第１本体５１には、ステータ（固定子）、第１回転軸５３を軸支するロータ（回転子）、エンコーダなどのサーボモータの構成要素が組み込まれている。これは第２サーボモータ６０、第３サーボモータ７０および第４サーボモータ８０についても同様であるが、サーボモータの構成要素については後述する。第１回転軸５３は、第１リンク１０の軸孔１７の内部において基端１１に固定される。したがって、第１サーボモータ５０を駆動して第１回転軸５３を正逆回転させることにより、第１リンク１０を揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ１を中心にして行われる。
第１サーボモータ５０は、図２に示すように、第１本体５１と、第１本体５１に対して正逆の回転が可能とされる第１回転軸５３と、を備える。第１本体５１には、ステータ（固定子）、第１回転軸５３を軸支するロータ（回転子）、エンコーダなどのサーボモータの構成要素が組み込まれている。これは第２サーボモータ６０、第３サーボモータ７０および第４サーボモータ８０についても同様であるが、サーボモータの構成要素については後述する。第１回転軸５３は、第１リンク１０の軸孔１７の内部において基端１１に固定される。したがって、第１サーボモータ５０を駆動して第１回転軸５３を正逆回転させることにより、第１リンク１０を揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ１を中心にして行われる。
【0031】
＜第２サーボモータ６０：図２＞
第２サーボモータ６０は、図２に示すように、第２本体６１と、第２本体６１に対して正逆の回転が可能とされる第２回転軸６３と、を備える。
第２本体６１は、第２リンク２０の基端２１に固定される。
第２回転軸６３は、第２リンク２０の基端２１の軸孔２７を貫通して、第１リンク１０の基端１５の軸孔１９に挿入される。第２回転軸６３は軸孔２７の内部において、基端２１に対して空転するように支持されるとともに、軸孔１９の内部において基端１５に固定される。
したがって、第２サーボモータ６０を駆動して第２回転軸６３を正逆回転させることにより、第２リンク２０を第１リンク１０の基端１５に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ２を中心にして行われる。
第２サーボモータ６０は、図２に示すように、第２本体６１と、第２本体６１に対して正逆の回転が可能とされる第２回転軸６３と、を備える。
第２本体６１は、第２リンク２０の基端２１に固定される。
第２回転軸６３は、第２リンク２０の基端２１の軸孔２７を貫通して、第１リンク１０の基端１５の軸孔１９に挿入される。第２回転軸６３は軸孔２７の内部において、基端２１に対して空転するように支持されるとともに、軸孔１９の内部において基端１５に固定される。
したがって、第２サーボモータ６０を駆動して第２回転軸６３を正逆回転させることにより、第２リンク２０を第１リンク１０の基端１５に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ２を中心にして行われる。
【0032】
＜第３サーボモータ７０：図２＞
第３サーボモータ７０は、第３本体７１と、第３本体７１に対して正逆の回転が可能とされる第３回転軸７３と、を備える。
第３本体７１は、第３リンク３０の基端３１に固定される。
第３回転軸７３は、第３リンク３０の基端３１の軸孔３４を貫通して、第２リンク２０の基端２５の軸孔２９に挿入される。第３回転軸７３は軸孔３４の内部において、基端３１に対して空転するように支持されるとともに、軸孔２９の内部において基端２５に固定される。
したがって、第３サーボモータ７０を駆動して第３回転軸７３を正逆回転させることにより、第３リンク３０を第２リンク２０の基端２５に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ３を中心にして行われる。
第３サーボモータ７０は、第３本体７１と、第３本体７１に対して正逆の回転が可能とされる第３回転軸７３と、を備える。
第３本体７１は、第３リンク３０の基端３１に固定される。
第３回転軸７３は、第３リンク３０の基端３１の軸孔３４を貫通して、第２リンク２０の基端２５の軸孔２９に挿入される。第３回転軸７３は軸孔３４の内部において、基端３１に対して空転するように支持されるとともに、軸孔２９の内部において基端２５に固定される。
したがって、第３サーボモータ７０を駆動して第３回転軸７３を正逆回転させることにより、第３リンク３０を第２リンク２０の基端２５に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、鉛直方向Ｖに沿う回転軸線Ｃ３を中心にして行われる。
【0033】
＜第４サーボモータ８０：図２＞
第４サーボモータ８０は、第４本体８１と、第４本体８１に対して正逆の回転が可能とされる第４回転軸８３と、を備える。
第４本体８１は、第３リンク３０の第２固定片３７Ｂに固定される。
第４回転軸８３は、第２固定片３７Ｂを貫通して、第４リンク４０の第１リンク片４１の軸孔４６に挿入される。第４回転軸８３は、第２固定片３７Ｂに対して空転するように支持される一方、軸孔４６の内部において、第１リンク片４１に対して固定される。
したがって、第４サーボモータ８０を駆動して第４回転軸８３を正逆回転させることにより、第４リンク４０を第３リンク３０のステー３７に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、水平方向Ｈに沿う回転軸線Ｃ４を中心にして行われる。
第４サーボモータ８０は、第４本体８１と、第４本体８１に対して正逆の回転が可能とされる第４回転軸８３と、を備える。
第４本体８１は、第３リンク３０の第２固定片３７Ｂに固定される。
第４回転軸８３は、第２固定片３７Ｂを貫通して、第４リンク４０の第１リンク片４１の軸孔４６に挿入される。第４回転軸８３は、第２固定片３７Ｂに対して空転するように支持される一方、軸孔４６の内部において、第１リンク片４１に対して固定される。
したがって、第４サーボモータ８０を駆動して第４回転軸８３を正逆回転させることにより、第４リンク４０を第３リンク３０のステー３７に対して揺動運動させることができる。この揺動運動は、水平方向Ｈに沿う回転軸線Ｃ４を中心にして行われる。
【0034】
＜サーボモータの構成例＞
サーボモータの構成要素の一例について簡単に説明すると以下の通りである。
ステータは、コアとなる鉄心の周りに電線が巻き付けられている。電線に電流が流れると、ステータは電磁石になり、その内側には磁界が発生する。サーボモータがＡＣサーボモータの場合には、向きと大きさが交互に代わる交流電流が電線に流れるため、電磁石もそれに伴ってＮ極とＳ極とが切り替わる。ロータにも永久磁石が埋め込まれている。ＡＣサーボモータのステータに交流電量が流れると、コアが時間によってＮ極とＳ極になり、ロータの永久磁石（Ｎ極、Ｓ極）を引き付けたり、あるいは反発させたりしながら、ロータを回転させる。
回転検出器であるエンコーダは、ロータ（回転子）の回転位置、回転速度を検出しており、エンコーダで検出した位置情報をコントローラへフィードバックすることでロータの位置を制御する。
サーボモータの構成要素の一例について簡単に説明すると以下の通りである。
ステータは、コアとなる鉄心の周りに電線が巻き付けられている。電線に電流が流れると、ステータは電磁石になり、その内側には磁界が発生する。サーボモータがＡＣサーボモータの場合には、向きと大きさが交互に代わる交流電流が電線に流れるため、電磁石もそれに伴ってＮ極とＳ極とが切り替わる。ロータにも永久磁石が埋め込まれている。ＡＣサーボモータのステータに交流電量が流れると、コアが時間によってＮ極とＳ極になり、ロータの永久磁石（Ｎ極、Ｓ極）を引き付けたり、あるいは反発させたりしながら、ロータを回転させる。
回転検出器であるエンコーダは、ロータ（回転子）の回転位置、回転速度を検出しており、エンコーダで検出した位置情報をコントローラへフィードバックすることでロータの位置を制御する。
【0035】
ここではＡＣサーボモータを例にして説明したが、本実施形態においてＤＣサーボモータの適用を排除するものではない。また、ＡＣサーボモータとして、ロータに永久磁石を用いる同期型を例にして説明したが、本実施形態において、永久磁石を用いない誘導型のＡＣサーボモータの適用を排除するものではない。
【0036】
［制御部７］
取出装置１は、駆動部５の第１サーボモータ５０、第２サーボモータ６０および第３サーボモータ７０の回転動作の制御を通じて、リンク部３の動作を制御する制御部７を備えている。制御部７は、ロードセル３９から送られる測定情報と基準情報とを比較することにより、正常な把持に加えて、製品Ｐの状態を判断する。
制御部７は、リンク部３の動作を制御、測定情報と自身が保持する基準情報との比較のためのプログラムを保持するとともに、基準情報を保持している。制御部７は、これ以外にもリンク部３の動作に必要な種々の情報を保持することができる。
取出装置１は、駆動部５の第１サーボモータ５０、第２サーボモータ６０および第３サーボモータ７０の回転動作の制御を通じて、リンク部３の動作を制御する制御部７を備えている。制御部７は、ロードセル３９から送られる測定情報と基準情報とを比較することにより、正常な把持に加えて、製品Ｐの状態を判断する。
制御部７は、リンク部３の動作を制御、測定情報と自身が保持する基準情報との比較のためのプログラムを保持するとともに、基準情報を保持している。制御部７は、これ以外にもリンク部３の動作に必要な種々の情報を保持することができる。
【0037】
［取出装置１の動作：図３，図４］
次に、図３および図４を参照して取出装置１により可動金型Ｍ１から製品Ｐの取り出し動作と、取り出された製品Ｐを所定の受け渡し場所に移動させるまでの受け渡し動作と、を順に説明する。
次に、図３および図４を参照して取出装置１により可動金型Ｍ１から製品Ｐの取り出し動作と、取り出された製品Ｐを所定の受け渡し場所に移動させるまでの受け渡し動作と、を順に説明する。
【0038】
＜取り出し動作：図３（ａ），（ｂ）＞
取り出し動作は、図３（ａ）に示すように、第４リンク４０の第２リンク片４３が製品Ｐに対峙するように、第１リンク１０～第４リンク４０が位置決めされることで始められる。なお、可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２（図１）とともに鋳造金型を構成し、製品Ｐが鋳造された後に可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２から離れ、図３（ａ）の製品Ｐの取り出し位置まで移動する。ここまでの間は、取出装置１の第１リンク１０～第４リンク４０は、可動金型Ｍ１が固定金型Ｍ２に対向する領域から離れた位置で待機している。そして、可動金型Ｍ１が製品Ｐの取り出し位置まで移動した後に、第１リンク１０～第４リンク４０は、図３（ａ）の取り出しを待機する位置に移動する。この取り出しを待機する第１位置（１ｓｔＰ）において、第４リンク４０のチャック４５は、製品Ｐを把持できるところまで前進して待機し、製品Ｐの一部を把持する。第１位置および後述する第２位置～第４位置は予め定められている。
取り出し動作は、図３（ａ）に示すように、第４リンク４０の第２リンク片４３が製品Ｐに対峙するように、第１リンク１０～第４リンク４０が位置決めされることで始められる。なお、可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２（図１）とともに鋳造金型を構成し、製品Ｐが鋳造された後に可動金型Ｍ１は固定金型Ｍ２から離れ、図３（ａ）の製品Ｐの取り出し位置まで移動する。ここまでの間は、取出装置１の第１リンク１０～第４リンク４０は、可動金型Ｍ１が固定金型Ｍ２に対向する領域から離れた位置で待機している。そして、可動金型Ｍ１が製品Ｐの取り出し位置まで移動した後に、第１リンク１０～第４リンク４０は、図３（ａ）の取り出しを待機する位置に移動する。この取り出しを待機する第１位置（１ｓｔＰ）において、第４リンク４０のチャック４５は、製品Ｐを把持できるところまで前進して待機し、製品Ｐの一部を把持する。第１位置および後述する第２位置～第４位置は予め定められている。
【0039】
チャック４５が製品Ｐを把持した後に、製品Ｐを可動金型Ｍ１から取り出し、さらに製品Ｐを可動金型Ｍ１から離れるように第１リンク１０～第４リンク４０を動作させる。この製品Ｐの後退動作は、第４リンク４０に把持される製品Ｐが直線からなる移動軌跡に従って行われる。第４リンク４０の直線上の後退は、取り出した製品Ｐが、図示を省略する周囲の部材に衝突するのを避けるためのものである。この後退動作は、図３（ｂ）に示される後退限度である第２位置（２ｎｄＰ）まで行われ、第２位置に至ると、第１サーボモータ５０、第２サーボモータ６０および第３サーボモータ７０は、それぞれの動作が一旦は停止される。
この第１位置（図３（ａ））から第２位置（図３（ｂ））までの第１動作は、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの回転を同期させることにより行われる。第２位置から以後の動作も、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの回転を同期させることにより行われるが、これについては図５を参照しながら後述する。
この第１位置（図３（ａ））から第２位置（図３（ｂ））までの第１動作は、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの回転を同期させることにより行われる。第２位置から以後の動作も、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの回転を同期させることにより行われるが、これについては図５を参照しながら後述する。
【0040】
＜受け渡し動作：図４（ａ），（ｂ）＞
製品Ｐが第２位置まで後退すると、取出装置１は製品Ｐの受け渡し場所である第４位置（４ｔｈＰ）まで製品Ｐを移動させ、かつ、受け渡し場所に製品Ｐを置く。これが取出装置１における受け渡し動作である。
受け渡し動作は、図４（ａ）に示すように、第１リンク１０～第４リンク４０を動作させることにより、製品Ｐの向きをそれまでと同様に維持したままで、可動金型Ｍ１から離れるように幅方向Ｗに退避する第３位置（３ｒｄＰ）まで製品Ｐを移動させる。これが本発明の第２動作に対応する。第３位置まで製品Ｐが移動すると、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの動作が一旦は停止される。第２位置から第３位置までの移動の間、製品Ｐは第１位置から第２位置までの移動と同様に、前方Ｆを向いている。つまり、第１位置から第３位置までは製品Ｐの向きが維持される。
製品Ｐが第２位置まで後退すると、取出装置１は製品Ｐの受け渡し場所である第４位置（４ｔｈＰ）まで製品Ｐを移動させ、かつ、受け渡し場所に製品Ｐを置く。これが取出装置１における受け渡し動作である。
受け渡し動作は、図４（ａ）に示すように、第１リンク１０～第４リンク４０を動作させることにより、製品Ｐの向きをそれまでと同様に維持したままで、可動金型Ｍ１から離れるように幅方向Ｗに退避する第３位置（３ｒｄＰ）まで製品Ｐを移動させる。これが本発明の第２動作に対応する。第３位置まで製品Ｐが移動すると、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０のそれぞれの動作が一旦は停止される。第２位置から第３位置までの移動の間、製品Ｐは第１位置から第２位置までの移動と同様に、前方Ｆを向いている。つまり、第１位置から第３位置までは製品Ｐの向きが維持される。
【0041】
図４（ａ）に示される第３位置において、制御部７はロードセル３９から取得する測定情報と自身が保持する基準情報とを比較することにより、チャック４５が製品Ｐを正常に把持しているか否かをおよび製品Ｐの状態を判断する。
製品Ｐの把持および製品Ｐの状態が正常であれば、制御部７は第３位置から第４位置までの移動を継続する。製品Ｐの把持および製品Ｐの状態のいずれかが異常であれば、制御部７は第３位置から第４位置までの移動を中止するとともに、異常があることを警告音、警告表示などの手段で、取出装置１のオペレータに知らせる。オペレータは、異常があることを知ると、以上の内容に応じた処置を施す。
製品Ｐの把持および製品Ｐの状態が正常であれば、制御部７は第３位置から第４位置までの移動を継続する。製品Ｐの把持および製品Ｐの状態のいずれかが異常であれば、制御部７は第３位置から第４位置までの移動を中止するとともに、異常があることを警告音、警告表示などの手段で、取出装置１のオペレータに知らせる。オペレータは、異常があることを知ると、以上の内容に応じた処置を施す。
【0042】
制御部７は、製品Ｐの把持および製品Ｐの状態が正常であれば、図４（ｂ）に示される製品Ｐを受け渡す第４位置（４ｔｈＰ）まで製品Ｐを移動させる。これが本願発明の第３動作に対応する。この移動により、製品Ｐは第３位置よりも可動金型Ｍ１から幅方向Ｗに退避する。また、この移動の過程で、製品Ｐは第３位置までとは向きを９０°だけ変え、図中の右方向を向く。第４位置まで製品Ｐが移動すると、制御部７はチャック４５の爪４５Ａ，４５Ｂの間隔を広げることで製品Ｐの把持を解いて、製品Ｐを置く。第４位置に置かれた製品Ｐは、図示を省略する搬送装置などによって他の位置まで移動させられ、必要な処理が施される。
【0043】
以上の動作は、制御部７の第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０を同期制御することによって行われる。ここで同期制御とは、基本となる軸（主軸）に対して従軸を同期させる制御をいう。同期制御では、主軸の移動量（フィードバック）に応じて従軸を動作させ、フィードバックを使用しているため、主軸に対して正確に従軸を追従させることが可能となる。本実施形態においては、第１サーボモータ５０と第２サーボモータ６０が主軸と従軸の関係にあり、かつ、第２サーボモータ６０と第３サーボモータ７０が主軸と従軸の関係にある。
【0044】
［第１リンク１０～第３リンク３０の動作：図５，図６］
次に、図５および図６を参照して、製品Ｐの取り出しから受け渡しまでの過程における第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０の動作について説明する。なお、図５（ａ）が第１位置、図５（ｂ）が第２位置、図６（ｃ）が第３位置、図６（ｄ）が第４位置を示している。また、ここでは第３リンク３０の先端に製品Ｐがいるものと仮定する。
次に、図５および図６を参照して、製品Ｐの取り出しから受け渡しまでの過程における第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０の動作について説明する。なお、図５（ａ）が第１位置、図５（ｂ）が第２位置、図６（ｃ）が第３位置、図６（ｄ）が第４位置を示している。また、ここでは第３リンク３０の先端に製品Ｐがいるものと仮定する。
【0045】
＜第１位置から第２位置への移動：図５（ａ），（ｂ）＞
第１リンク１０～第３リンク３０が図５（ａ）の第１位置から図５（ｂ）の第２位置まで移動する間には、製品Ｐは一点鎖線で示される直線からなる移動軌跡を移動する。第１位置から第２位置まで移動する間に、第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０は同期して動作される。同期しての動作とは、第１リンク１０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置に移動するまでの間に、第２リンク２０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置まで移動し、かつ、第３リンク３０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置まで移動することをいう。第２位置から第３位置までの移動および第３位置から第４位置までの移動における同期した移動も同様の意味を有する。
第１リンク１０～第３リンク３０が図５（ａ）の第１位置から図５（ｂ）の第２位置まで移動する間には、製品Ｐは一点鎖線で示される直線からなる移動軌跡を移動する。第１位置から第２位置まで移動する間に、第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０は同期して動作される。同期しての動作とは、第１リンク１０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置に移動するまでの間に、第２リンク２０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置まで移動し、かつ、第３リンク３０が第１位置に対応する位置から第２位置に対応する位置まで移動することをいう。第２位置から第３位置までの移動および第３位置から第４位置までの移動における同期した移動も同様の意味を有する。
【0046】
第１位置および第２位置において、以下の各値が予め設定される。なお、図５（ａ）の第２リンク２０は幅方向Ｗと平行をなしている例を示している。
α：可動金型Ｍ１から取り出された製品Ｐが直線状に移動する距離（取出距離）
β：進入位置（可動金型Ｍ１の位置により、図中の上側または下側に変位する。）
Ｒ１：第１リンク１０の長さ
Ｒ２：第２リンク２０の長さ
Ｒ３：第２リンク３０の長さ
θ１：第１位置における第１リンク１０と前後方向Ｌがなす角度
θ２：第１位置における第２リンク２０と第１リンク１０がなす角度
θ３：第１位置における第３リンク３０と第２リンク２０がなす角度
θ４：第１位置における第１リンク１０の前後方向Ｌがなす角度
α：可動金型Ｍ１から取り出された製品Ｐが直線状に移動する距離（取出距離）
β：進入位置（可動金型Ｍ１の位置により、図中の上側または下側に変位する。）
Ｒ１：第１リンク１０の長さ
Ｒ２：第２リンク２０の長さ
Ｒ３：第２リンク３０の長さ
θ１：第１位置における第１リンク１０と前後方向Ｌがなす角度
θ２：第１位置における第２リンク２０と第１リンク１０がなす角度
θ３：第１位置における第３リンク３０と第２リンク２０がなす角度
θ４：第１位置における第１リンク１０の前後方向Ｌがなす角度
【0047】
次に、第１位置（図５（ａ））から第２位置（図５（ｂ））に移動する過程における角度は以下のように定義される。なお、第１位置から第２位置までの回転は反時計回りである。また、第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０が回転する角度は、第１サーボモータ５０の第２回転軸５３、第２サーボモータ６０の第２回転軸６３および第３サーボモータ７０の第２回転軸７３が回転する角度である。
θ１１：第２位置における第１リンク１０の前後方向Ｌに対する角度
θ１ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第１リンク１０が回転する角度
θ２１：第２位置における第２リンク２０と第１リンク１０がなす角度
θ２ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第２リンク２０が回転する角度
θ３１：第２位置における第２リンク２０と第３リンク３０がなす角度
θ３ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第３リンク３０が回転する角度
θ１１：第２位置における第１リンク１０の前後方向Ｌに対する角度
θ１ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第１リンク１０が回転する角度
θ２１：第２位置における第２リンク２０と第１リンク１０がなす角度
θ２ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第２リンク２０が回転する角度
θ３１：第２位置における第２リンク２０と第３リンク３０がなす角度
θ３ａ：第１位置から第２位置に移動するのに第３リンク３０が回転する角度
【0048】
第１位置から第２位置までの間、直線状の後退を行うために、第３リンク３０は前後方向Ｌに平行移動する。したがって、第１位置から第２位置まで角度θ４は維持される。
【0049】
第１リンク１０は、角度θ４が維持されることを前提として、当初の角度θ１から角度θ１１まで一定幅、例えば１度ずつ増加する回転運動をする。そして、第１位置から第２位置までの間に第１リンク１０が回転する角度θ１ａ（＝θ１－θ１１）は取出距離αにより定まる。ここで、寸法ａ、寸法ｂと第１リンク１０の回転に関する角度とはそれぞれ以下の式（１），（２）の関係を有する。
ａ＝ｓｉｎθ１１×Ｒ１－Ｓｉｎθ１×Ｒ１ …（１）
ｂ＝Ｒ２－ａ＝ｓｉｎθ１１×Ｒ１－Ｓｉｎθ１×Ｒ１ …（２）
ａ＝ｓｉｎθ１１×Ｒ１－Ｓｉｎθ１×Ｒ１ …（１）
ｂ＝Ｒ２－ａ＝ｓｉｎθ１１×Ｒ１－Ｓｉｎθ１×Ｒ１ …（２）
【0050】
第１リンク１０の回転、移動と同期して、第２リンク２０も反時計回りに回転、移動する。この移動は、第１リンク１０の回転に伴って第２リンク２０の回転中心が移動するために、単純な回転動作とはならず、その先端は第１リンク１０の回転動作と第２リンク２０の回転動作が合成された軌跡を移動する。
具体的に第２リンク２０については、以下の式（３）および式（４）が成り立つので、その回転する角度θ２ａは式（５）により特定される。
θ２ａ＝ｃｏｓ－１（ｂ／Ｒ２） …（３）
θ２１＝θ２－θ２ａ＋θ１ａ …（４）
θ２ａ＝θ２－θ２１＋θ１ａ …（５）
具体的に第２リンク２０については、以下の式（３）および式（４）が成り立つので、その回転する角度θ２ａは式（５）により特定される。
θ２ａ＝ｃｏｓ－１（ｂ／Ｒ２） …（３）
θ２１＝θ２－θ２ａ＋θ１ａ …（４）
θ２ａ＝θ２－θ２１＋θ１ａ …（５）
【0051】
第１リンク１０、第２リンク２０の回転移動と同期して、第３リンク３０は反時計回りに回転、移動する。ここで、第３リンク３０は前述したように平行移動するので、第１位置（図５（ａ））における角度θ４は第２位置（図５（ｂ））においても維持される。したがって、角度θ３の回転角度は第２リンク２０の回転角度のみに依存する。第１位置から第２位置までの第２リンク２０の角度はθ２ａである。したがって、図５（ａ），（ｂ）を参照すると式（６）が明らであり、これにより第３リンク３０の回転する角度θ３ａは式（７）で特定される。
θ３１＝θ３－θ２ａ …（６）
θ３ａ＝θ３－θ３１＝θ２ａ …（７）
θ３１＝θ３－θ２ａ …（６）
θ３ａ＝θ３－θ３１＝θ２ａ …（７）
【0052】
＜第２位置から第３位置への移動：図５（ｂ），図６（ｃ）＞
第１リンク１０～第３リンク３０が図５（ｂ）の第２位置から図６（ｃ）の第３位置まで移動する間には、製品Ｐは直線からなる移動軌跡から幅方向Ｗに離れる。この間に、第１リンク１０が反時計回りに所定の角度だけ回転して前後方向Ｌとなす角度がθ１２となる。このときの回転量は、第１位置から第２位置までのときに比べて大きい。第１リンク１０のこの移動も、第１リンク１０の回転中心が固定されているので、単純な回転動作である。
第１リンク１０～第３リンク３０が図５（ｂ）の第２位置から図６（ｃ）の第３位置まで移動する間には、製品Ｐは直線からなる移動軌跡から幅方向Ｗに離れる。この間に、第１リンク１０が反時計回りに所定の角度だけ回転して前後方向Ｌとなす角度がθ１２となる。このときの回転量は、第１位置から第２位置までのときに比べて大きい。第１リンク１０のこの移動も、第１リンク１０の回転中心が固定されているので、単純な回転動作である。
【0053】
第１リンク１０の回転、移動と同期して、第２リンク２０は反時計回りに回転、移動する。この移動も、第１リンク１０の回転に伴って第２リンク２０の回転中心が移動するために、単純な回転動作とはならず、その先端は第１リンク１０の回転動作と第２リンク２０の回転動作が合成された軌跡を移動する。
第１リンク１０、第２リンク２０の回転移動と同期して、第３リンク３０は時計回りに回転、移動する。この回転の量も、図５（ｂ）と図６（ｃ）を比較すれば分かるように、微小である。ただし、第１リンク１０および第２リンク２０の反時計回りの回転が重畳されるので、第３リンク３０の先端の右向きの移動量は大きい。
第１リンク１０、第２リンク２０の回転移動と同期して、第３リンク３０は時計回りに回転、移動する。この回転の量も、図５（ｂ）と図６（ｃ）を比較すれば分かるように、微小である。ただし、第１リンク１０および第２リンク２０の反時計回りの回転が重畳されるので、第３リンク３０の先端の右向きの移動量は大きい。
【0054】
＜第３位置から第４位置への移動：図６（ｃ），（ｄ）＞
第１リンク１０～第３リンク３０が図６（ｃ）の第３位置から図６（ｄ）の第４位置まで移動する間には、製品Ｐは直線からなる移動軌跡から幅方向Ｗにさらに離れる。この間に、第１リンク１０は時計回りに所定の角度だけ回転する。このときの回転量は、第２位置から第３位置までのときに比べて小さい。第１リンク１０のこの移動も、第１リンク１０の回転中心が固定されているので、単純な回転動作である。この移動は図６（ｄ）にθ１３として示されている。
第１リンク１０～第３リンク３０が図６（ｃ）の第３位置から図６（ｄ）の第４位置まで移動する間には、製品Ｐは直線からなる移動軌跡から幅方向Ｗにさらに離れる。この間に、第１リンク１０は時計回りに所定の角度だけ回転する。このときの回転量は、第２位置から第３位置までのときに比べて小さい。第１リンク１０のこの移動も、第１リンク１０の回転中心が固定されているので、単純な回転動作である。この移動は図６（ｄ）にθ１３として示されている。
【0055】
第１リンク１０の回転、移動と同期して、第２リンク２０も時計回りに回転、移動する。この移動も、第１リンク１０の回転に伴って第２リンク２０の回転中心が移動するために、単純な回転動作とはならず、その先端は第１リンク１０の回転動作と第２リンク２０の回転動作が合成された軌跡を移動する。この移動は図６（ｄ）にθ２３として示されている。
第１リンク１０、第２リンク２０の回転移動と同期して、第３リンク３０も時計回りに回転、移動する。この回転の量は、図６（ｃ）と図６（ｄ）を比較すれば分かるように大きく、かつ、第１リンク１０および第２リンク２０の時計回りの回転も重畳されるので、第３リンク３０の移動量は大きい。この移動は図６（ｄ）にθ３３として示されている。
第１リンク１０、第２リンク２０の回転移動と同期して、第３リンク３０も時計回りに回転、移動する。この回転の量は、図６（ｃ）と図６（ｄ）を比較すれば分かるように大きく、かつ、第１リンク１０および第２リンク２０の時計回りの回転も重畳されるので、第３リンク３０の移動量は大きい。この移動は図６（ｄ）にθ３３として示されている。
【0056】
［効 果］
以下、本実施形態に係る取出装置１が奏する効果を説明する。
本実施形態によれば、製品Ｐの取り出しのための直線からなる移動軌跡に従う動作がスカラロボットにより実現される。したがって、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
始めに、設置スペースが広くなるボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構を用いるのに比べて、設置スペースの狭い取出装置１を提供できる。
また、ボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構に比べると、部品点数が少なくなるため、保守点検が容易になるのに加えて、装置の製作費用を安くできるため、コストダウンにつながる。
また、ボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構に比べると、装置の動作をフレキシブルにできるため、高性能である。
以下、本実施形態に係る取出装置１が奏する効果を説明する。
本実施形態によれば、製品Ｐの取り出しのための直線からなる移動軌跡に従う動作がスカラロボットにより実現される。したがって、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
始めに、設置スペースが広くなるボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構を用いるのに比べて、設置スペースの狭い取出装置１を提供できる。
また、ボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構に比べると、部品点数が少なくなるため、保守点検が容易になるのに加えて、装置の製作費用を安くできるため、コストダウンにつながる。
また、ボールねじ機構、ピストン・シリンダ機構などの直動機構に比べると、装置の動作をフレキシブルにできるため、高性能である。
【0057】
また、汎用性が非常に高いと言われている産業用ロボットである垂直多関節ロボット（６軸機構が主流）を使用するよりも、４軸機構である取出装置１を含むシステムの設備費用を安くできる。
【0058】
また、水平方向Ｈにアームが作動する産業用ロボットであって軸数が４軸の汎用のスカラロボットにはダイカストマシンに採用できるような大型サイズのものが存在しないが、本実施形態のスカラロボット型の取出装置１は、小型から大型まであらゆるサイズのダイカストマシンに採用することができる。
【0059】
さらに、取出装置１によれば、リンク部３の第３リンク３０に設けたロードセル３９を用いて、製品Ｐの把持状態の検知およびオーバーフローなどの除去状態の検知を行うことができる。したがって、取出装置１によれば、製品Ｐの把持状態の検知およびオーバーフローなどの除去状態の検知のための装置を省くことができるので、取出装置１の省スペース化および設備費用を軽減できる。
【0060】
さらにまた、取出装置１によれば、取り出し動作および受け渡し動作において、第１サーボモータ５０～第３サーボモータ７０を同期制御する。これにより、連続動作が可能であること、および、安全動作が可能であるという効果を奏する。
連続動作については、以下の通りである。つまり、同期制御とは異なり、２つの軸動作を位置決め制御で行う場合には、通常は一方の軸が指定位置へ移動し終わったのを確認してから、他方の軸の動作を行う。しかし、同期制御の場合には主軸の現在位置に応じて従軸の位置が決まるため、主軸が１つの動作を完了する前に従軸も動作させる。そのため、目的とする第２位置、第３位置および第４位置までの移動にわたって、無駄な待ち時間がなしで連続動作させることができる。
安全動作については、位置決め制御でそれぞれ同時に動作指示を出す場合は、障害物など何らかの理由で一方の軸が停止しても、他方の軸の動作はそのまま継続される。これに対して。同期制御の場合は主軸のフィードバックに応じて従軸が動作するため、主軸が停止したとすると、それに応じて従軸も停止するので、取出装置１が破損するおそれを小さくできる。
連続動作については、以下の通りである。つまり、同期制御とは異なり、２つの軸動作を位置決め制御で行う場合には、通常は一方の軸が指定位置へ移動し終わったのを確認してから、他方の軸の動作を行う。しかし、同期制御の場合には主軸の現在位置に応じて従軸の位置が決まるため、主軸が１つの動作を完了する前に従軸も動作させる。そのため、目的とする第２位置、第３位置および第４位置までの移動にわたって、無駄な待ち時間がなしで連続動作させることができる。
安全動作については、位置決め制御でそれぞれ同時に動作指示を出す場合は、障害物など何らかの理由で一方の軸が停止しても、他方の軸の動作はそのまま継続される。これに対して。同期制御の場合は主軸のフィードバックに応じて従軸が動作するため、主軸が停止したとすると、それに応じて従軸も停止するので、取出装置１が破損するおそれを小さくできる。
【0061】
上記以外にも、本実施形態の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0062】
例えば、取出装置１は、鉛直方向Ｖに沿って揺動運動する第４リンク４０を備える。しかし、本発明において、第１リンク１０、第２リンク２０および第３リンク３０を備えていれば、取り出し動作および受け渡し動作を実現できるので、第４リンク４０を省いてもよい。
【0063】
また、取出装置１は、第１位置（１ｓｔＰ）から第２位置（２ｎｄＰ）までの移動が前後方向Ｌに沿う直線からなる移動軌跡に従うが、本発明はこれに限定されない。つまり、直線からなる移動軌跡に従うとしても、この移動軌跡は前後方向Ｌに対して微小量だけ傾いていてもよい。また、移動軌跡は直線に限るものではなく、例えば曲率半径の大きい曲線からなる軌跡に従う移動であってもよい。本発明における直線状の移動軌跡とは、これらの移動軌跡を含むものとする。もっとも、これらの場合であっても、製品Ｐおよび製品Ｐを把持するチャック４５などが周囲の機器、部材に干渉しないことが前提である。
【符号の説明】
【0064】
１ 取出装置
３ リンク部
４ ベース
５ 駆動部
７ 制御部
１０ 第１リンク
１１ 基端
１３ 第１アーム
１５ 基端
１７ 軸孔
１９ 軸孔
２０ 第２リンク
２１ 基端
２３ 第２アーム
２５ 基端
２７ 軸孔
２９ 軸孔
３０ 第３リンク
３１ 基端
３３ 第３アーム
３４ 軸孔
３５ 固定端
３７ ステー
３７Ａ 第１固定片
３７Ｂ 第２固定片
３９ ロードセル
４０ 第４リンク
４１ 第１リンク片
４３ 第２リンク片
４５ チャック
４５Ａ，４５Ｂ 爪
４６ 軸孔
５０ 第１サーボモータ
５１ 第１本体
５３ 第１回転軸
６０ 第２サーボモータ
６１ 第２本体
６３ 第２回転軸
７０ 第３サーボモータ
７１ 第３本体
７３ 第３回転軸
８０ 第４サーボモータ
８１ 第４本体
８３ 第４回転軸
Ｍ１ 可動金型
Ｍ２ 固定金型
Ｐ 製品
θ１，θ２，θ３，θ４ 揺動角度
１ｓｔＰ 第１位置
２ｎｄＰ 第２位置
３ｒｄＰ 第３位置
４ｔｈＰ 第４位置
Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ３３ 移動
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 回転軸線
Ｈ 水平方向
Ｖ 鉛直方向
Ｌ 前後方向
Ｗ 幅方向
Ｔ 高さ方向
Ｆ 前方
Ｂ 後方
３ リンク部
４ ベース
５ 駆動部
７ 制御部
１０ 第１リンク
１１ 基端
１３ 第１アーム
１５ 基端
１７ 軸孔
１９ 軸孔
２０ 第２リンク
２１ 基端
２３ 第２アーム
２５ 基端
２７ 軸孔
２９ 軸孔
３０ 第３リンク
３１ 基端
３３ 第３アーム
３４ 軸孔
３５ 固定端
３７ ステー
３７Ａ 第１固定片
３７Ｂ 第２固定片
３９ ロードセル
４０ 第４リンク
４１ 第１リンク片
４３ 第２リンク片
４５ チャック
４５Ａ，４５Ｂ 爪
４６ 軸孔
５０ 第１サーボモータ
５１ 第１本体
５３ 第１回転軸
６０ 第２サーボモータ
６１ 第２本体
６３ 第２回転軸
７０ 第３サーボモータ
７１ 第３本体
７３ 第３回転軸
８０ 第４サーボモータ
８１ 第４本体
８３ 第４回転軸
Ｍ１ 可動金型
Ｍ２ 固定金型
Ｐ 製品
θ１，θ２，θ３，θ４ 揺動角度
１ｓｔＰ 第１位置
２ｎｄＰ 第２位置
３ｒｄＰ 第３位置
４ｔｈＰ 第４位置
Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ３１，Ｔ３２，Ｔ３３ 移動
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ 回転軸線
Ｈ 水平方向
Ｖ 鉛直方向
Ｌ 前後方向
Ｗ 幅方向
Ｔ 高さ方向
Ｆ 前方
Ｂ 後方
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】