JP2007136975A - 成形品取出機のチャック制振方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チャックの移動停止時に、少なくともチャックの振動周期及び振幅を検出し、該データに基づいてチャックの移動を制御することによりチャックの移動停止時における振動を確実に制振する。検出された振幅データに基づいて移動停止時におけるチャックの振動強度を確認する。
【解決手段】少なくともチャック１７の移動停止時に振動検出器２５からの信号に基づいてチャック１７の振動周期及び振幅を検出してチャックの移動制御手段１９に出力し、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データに基づいてチャック１７を移動制御してチャック移動停止時における振動を制振すると共に振幅データにより振動強度を確認可能にする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、成形品を保持するチャックを移動制御して成形機から成形品を取出す成形品取出機のチャック制振方法、詳しくはチャックが移動停止した際のチャック振動を抑制するチャック制振方法に関する。

成形品取出機にあっては、成形品を保持するチャックを所望の方向へ移動制御して樹脂成形機から成形品を取出している。チャックが移動停止した際には、アームを含むチャックが慣性力により振動して位置決め精度が悪くなる問題を有している。また、移動停止時にチャックが振動した場合には、この振動がある程度収束するまで次の動作を実行することができない。このため、成形品の取出し時間が長くなる問題を有している。

アームを含むチャックの振動を抑制する方法としては、チャックの加減速時の加速度（加速時は正の加速度、減速時は負の加速度）を制御することにより制振することができる。その具体的方法としては、例えば特許文献１に示すように、アームの加速開始すなわち起動から加速終了すなわち所定速度に達するまでの加速時間において、加速開始時刻から起算して、前記加速時間の７５％または約７５％の時間が経過した時刻に、加速度のピークが来るよう、アーム駆動手段への加速指令を行うと共に、アームの減速開始から減速終了すなわち停止までの減速時間においては、減速開始時刻から起算して、前記減速時間の２５％または約２５％の時間が経過した時刻に、加速度の負のピークが来るように、アーム駆動手段への減速指令を行うことにより制振している。

しかし、上記した制振方法は、加速領域及び減速領域の約７５％に達した際に加速ピーク及び減速ピークとなることを前提とした予測制御である。このため、成形品を含むチャック重量が変動した際には、チャックの固有振動数が変動することになり、上記した予測制御では、チャック振動を確実に制振することができない問題を有している。

即ち、チャック振動は、アーム自体の鋼性や成形品を含むチャックの重量等により決定される。このため、チャックに保持される成形品を変更する場合には、以前のチャックと異なる構造のチャックに変更する必要があり、チャック自体の重量が変わり、その固有振動数が変動することになる。その結果、加速ピーク及び減速ピークがその約７５％を経過したときになるように設定したとしても、確実に制振できない。
特開２０００−７９５８３号公報

解決しようとする問題点は、チャックの重量等が変化した際には、移動停止時におけるチャックの振動を確実に制振できない点にある。また、移動停止時におけるチャックの振動強度を確認できない点にある。

本発明は、成形品を保持するチャックを所要の方向へ移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出機において、少なくともチャックの移動停止時に振動検出器からの信号に基づいてチャックの振動周期及び振幅を検出してチャックの移動制御手段に出力し、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データに基づいてチャックを移動制御してチャック移動停止時における振動を制振すると共に振幅データにより振動強度を確認可能にすることを特徴とする。

本発明は、チャックの移動停止時に、少なくともチャックの振動周期及び振幅を検出し、該データに基づいてチャックの移動を制御することによりチャックの移動停止時における振動を確実に制振することができる。また、検出された振幅データに基づいて移動停止時におけるチャックの振動強度を確認することができる。

本発明は、少なくともチャックの移動停止時に振動検出器からの信号に基づいてチャックの振動周期及び振幅を検出してチャックの移動制御手段に出力し、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データに基づいてチャックを移動制御してチャック移動停止時における振動を制振すると共に振幅データにより振動強度を確認可能にすることを最良の形態とする。

以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
図１及び図２において、成形品取出機１は樹脂成形機３の固定プラテン５上に固定され、本体フレーム７上を往復移動する第１走行体９、第１走行体９の移動直交方向へ延出して第１走行体９に設けられた前後フレーム１１上を長手方向へ往復移動する第２走行体１３に設けられた昇降ユニット１５のアーム１５ａ下部に取付けられたチャック１７を、第１走行体９の移動方向及び移動直交方向と上下方向の三次元方向へ移動制御して樹脂成形機３から成形品を取出す構造からなる。

チャック１７は、第１走行体９、第２走行体１３及び昇降ユニット１５をそれぞれの方向へ往復移動するサーボモータ等の電動モータ１２，１４，１６をそれぞれ駆動制御することにより所要の位置へ移動制御される。そしてこれら電動モータ１２，１４，１６を駆動制御する後述の制御手段１９は、本体フレーム７の端部や第１走行体９または樹脂成形機３の設置床面に配置される制御ボックス２１内に収容される。図１は樹脂成形機３の設置床面に設けた例を示す。

また、チャック１７の移動データは、制御ボックス２１内の制御手段１９に接続された可搬型操作ボックス２３により行われる。該可搬型操作ボックス２３は、液晶等の表示部材２３ａが設けられ、可搬型操作ボックス２３に設けられた入力手段２３ｂより設定されたチャックの移動データを表示したり、成形品取出機１の移動状態をグラフィク表示したり、後述する加速度センサー２５により検出された移動停止時におけるチャック１７の振動の振幅高さ（振動強度）を数値形式又はインジケータ形式で表示する。尚、制御手段１９は、可搬型操作ボックス２３内、又は例えば第１走行体９に電動モータ１２，１４，１６を駆動制御する駆動制御装置を収容するドライバーボックス（図示せず）を設けた構成にあっては、該ドライバーボックス内に収容してもよい。

この成形品取出機１にあっては、例えばチャック１７が樹脂成形機３における金型間に進入した後に金型に相対するように移動して停止した際に、チャック１７に作用する慣性力により本体フレーム７、前後フレーム１１及びアーム１５ａの剛性やチャック１７の重量等に決定される固有振動数で振動する。そのうち、本体フレーム７、前後フレーム１１及びアーム１５ａの重量及び剛性は一定のため、チャック１７の重量変化に応じてチャック１７の固有振動数及び振幅高さが変動することになる。

チャック１７の非保持面又はアーム１５ａの下部には振動検出器としての加速度センサー２５が取付けられている。図はチャック１７の非保持面に加速度センサー２５を取付けた例を示す。該加速度センサー２５はピエゾ型、バイモルフ型、静電容量型又は磁気型からなり、チャック１７の移動停止時にアーム１５ａを含むチャック１７の振動数及び振幅高さに応じた振動検出信号を出力する。加速度センサー２５に付いては、公知であるため、その詳細な説明を省略する。

図３において、チャック１７の移動停止時に出力される停止指示信号に基づいて、ＣＰＵ３１からのラッチ信号により加速度センサー２５からの信号をラッチしてチャック１７の振動数及び振動強度に応じた振動検出信号を増幅回路２７に入力し、該増幅回路２７により振動検出信号を所望の利得で増幅した増幅信号として出力する。そして増幅回路２７からの増幅信号は、一部がＡ／Ｄ変換回路２９によりデジタル信号の周期データに変換された後に、ＣＰＵ３１へ入力される。

また、増幅回路２７から出力される増幅信号の一部は、振幅検出回路３３へ入力される。該振幅検出回路３３は複数の比較器から構成され、各比較器は予め設定されたサンプリング周期毎に、振幅高さに応じて予め設定されたそれぞれの基準電圧と入力された増幅信号の電圧を比較し、増幅信号がそれぞれの基準電圧以上の場合に振幅検出信号をＣＰＵ３１へ出力する。

即ち、各比較器は、予め設定されたそれぞれの基準電圧と入力される増幅信号を比較し、基準電圧以下の場合には、LOWの信号を、反対に基準電圧以上の場合には、HIGHの信号を出力する。

そして振幅検出回路３３は、各比較器から出力されるHIGH及びLOWの組み合わせからなる振幅検出信号をＡ／Ｄ変換回路３５によりデジタル信号の振幅データに変換した後に、ＣＰＵ３１へ入力させる。

ＣＰＵ３１は入力された周期データとＣＰＵ３１のクロック信号に基づいてチャック１７の振動周期データに基づいて周期データを演算処理する。そしてＣＰＵ３１は演算されたチャック１７の周期データ及び入力された振幅データをシリアルデータとしてシフトレジスタ３７に記憶させる。そしてシフトレジスタ３７に記憶された振動数データ及び振幅データは、所要の時間毎に入力される次の周期データ及び振幅データを記憶する際にシフトレジスタ３７からシフトアウトされた周期データ及び振幅データを成形品取出機１の制御手段１９へ転送させる。

上記加速度センサー２５、増幅回路２７、Ａ／Ｄ変換回路２９・３５、ＣＰＵ３１、振幅検出回路３３、シフトレジスタ３７は、１チップの集積回路として構成することが望ましい。

制御手段１９は入力された周期データ及び振幅データを記憶手段の作業領域に記憶し、次にチャック１７が所定の位置に停止制御する際に、作業領域に記憶されたこれらのデータに基づいて電動モータ１２，１４，１６を駆動制御し、チャック１７の移動停止時における振動を制振させる。

また、制御手段１９は作業領域に記憶されたデータの内、振幅データに基づいて表示部材２３ａにチャック１７の振動強度を、例えばインジケータ方式、数値方式、ランプを選択的に点灯表示する方法等で表示して作業者に報知させる。

移動停止時にチャック１７を制振する具体的方法としては、特許文献１で示す例のように振動強度が大きい場合には、加速領域及び減速領域において早めに加速ピーク又は減速ピークが到来するように電動モータ１２，１４，１６を駆動制御することにより実現する。

即ち、移動停止時におけるチャック１７の振動が大きい場合には、振動の収束に時間がかかるため、加速領域及び減速領域において加速ピーク及び減速ピークが早くなるように、反対に振動が小さい場合には、振動を短時間に収束させるため、加速領域及び減速領域において加速ピーク及び減速ピークが遅くなるように制御する。上記した特許文献１の制振方法は、振動強度と無関係に加速領域及び減速領域の７５％になった際に、加速ピーク及び減速ピークとなるように電動モータ１２，１４，１６を制御している。

本発明においては、チャック１７の振動が大きい場合には、加速領域及び減速領域の、例えば７０％に加速ピーク及び減速ピークが、反対に振動が小さい場合には、加速領域及び減速領域の、例えば８０％に加速ピーク及び減速ピークが到来するように電動モータ１２，１４，１６を駆動制御する。

具体的には、制御手段１９の記憶手段の作業領域に、振幅高さに応じて加速領域及び減速領域における所定のポイントで加速ピーク及び減速ピークになるように電動モータ１２，１４，１６の駆動制御するための複数の駆動制御データを予めストアし、検出された振幅データに基づいて対応する駆動制御データを読出し、電動モータ１２，１４，１６を駆動制御してチャック１７の振動を抑制すればよい。

また、他の制振方法としては、チャック１７の固有振動数を予め測定して制御手段１９の記憶手段にストアし、チャック１７の移動速度パターンの加速領域におけるトルクピークと減速領域におけるトルクピークの時間差を固有振動数の整数倍になるようにチャック１７の移動速度パターンを修正し、修正された速度パターンデータに基づいて電動モータ１２，１４，１６を駆動制御することによりチャック１７を制振する。

更に、他の制振方法としては、制御手段１９の記憶手段に速度パターン生成プログラムをストアしておき、計測されたチャック１７の振動数データを与えることによりチャック１７の振動を制振するのに最適な速度パターンデータを生成して制振する。

本実施例は、チャック１７の背面に取付けた加速度センサー２５によりチャック１７の移動停止時における振動周期及び振幅幅を計測し、これらのデータに基づいてチャック１７を移動制御することにより制振することができる。また、表示部材２３ａに計測された振動の振幅を表示して振動強度を確認することができる。

本発明は、移動停止時におけるチャック１７の振動周期及び振幅を加速度センサー２５により計測することを要旨とするもので、これらのデータに基づいてチャック１７の移動速度を制御して制振する方法に付いては、従来公知の方法を適用することにより実現できる。固有振動数が一定であっても移動距離を変更した場合には、振動強度が変化することになるが、チャック１７の移動停止時に加速度センサー２５によりチャック１７の振動強度を検出してチャック１７の移動速度パターン等を修正することにより振動強度を最小になるようにフィードバック制御することができる。

本発明の加速度センサーにより計測するチャックの振動周期及び振幅は、例えば成形品取出機の駆動開始後の、例えば１サイクル又は数サイクル分のみ計測し、計測された振動周期及び振幅データに基づいてチャックを移動制御する方法、又はチャックの移動停止毎に振動周期及び振幅を計測し、これらのデータに基づいてチャックを移動制御することにより移動停止時におけるチャックの振動を抑制する方法であってもよい。

上記のように運転開始時、又はその後の数サイクルに付いてのみ、チャック１７の振動強度を検出する場合にあっては、運転毎に振動強度を検出する場合に比べて制御手段を簡易化することができ、低コスト化することができる。

また、上記説明は、チャック１７を三次元方向へ移動制御して成形品を取出す構成としたが、本発明はこの例に限定されるものではなく、チャックを二次元方向へ移動したり、旋回移動して成形品を取出す構成であってもよい。

上記説明は、１個の加速度センサー２５によりチャック１７が金型に近づく方向、即ち第２走行体１３の移動方向に対する振動を検出する構成としたが、該加速度センサー２５に対して他の加速度センサーを直交する方向に設けて第１走行体９の移動方向に対する振動を検出する構成であってもよい。

成形品取出機の概略を示す説明図である。 チャックにおける加速度センサーの取付け状態を示す説明図である。 加速度センサーからの信号処理概略を示す電気的ブロック図である。

符号の説明

１ 成形品取出機
１７ チャック
１９ 制御手段
２３ａ 表示部材
２５ 加速度センサー
２７ 増幅回路
３１ ＣＰＵ
３３ 振幅検出回路

Claims (7)

1. 成形品を保持するチャックを所要の方向へ移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出機において、少なくともチャックの移動停止時に振動検出器からの信号に基づいてチャックの振動周期及び振幅を検出してチャックの移動制御手段に出力し、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データに基づいてチャックを移動制御してチャック移動停止時における振動を制振すると共に振幅データにより振動強度を確認可能にするチャック制振方法。
2. 請求項１の振動検出器は、加速度センサーとした成形品取出機のチャック制振方法。
3. 請求項１において、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データによるチャックの移動制御は、少なくともチャックの移動開始時に実行する成形品取出機のチャック制振方法。
4. 請求項１において、検出されたチャック振動の周期データ及び振幅データによるチャックの移動制御は、チャックの移動動作毎に実行する成形品取出機のチャック制振方法。
5. 請求項１において、移動制御手段に転送された振幅データを表示してチャックの振動強度を確認可能にした成形品取出機のチャック制振方法。
6. 請求項５において、振幅データを数値形式、インジケータ形式、ランプの選択的点灯形式のいずれかの方法で表示可能にした成形品取出機のチャック制振方法。
7. 請求項１において、複数個の振動検出器を互いに直交するように配置してそれぞれの方向に対する振動を検出可能にした成形品取出機のチャック制振方法。

Images