JP2007245436A - 成形品取出し機及びチャック移動制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】チャックを曲線移動させる際に、進入方向への移動と共に型締め方向への移動を開始するタイミングを設定するのを簡易に行う。型締め方向に対するチャックの移動完了後に進入方向に対するチャックの移動が完了してチャックが金型に衝突して金型やチャックを損傷したり、成形品を傷付けて成形品不良を招くのを防止する。進入方向に対するチャックの移動が完了した後に型締め方向に対する移動が完了するように曲線移動終了位置をそれぞれ設定する作業を簡易に行う。
【解決手段】選択された曲線移動開始位置に基づいて曲線移動終了位置を演算して記憶手段に記憶し、記憶された曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置に基づいて第1及び第2サーボモータを駆動制御してチャックを曲線移動させる。
【選択図】 図7

Description

本発明は、樹脂成形機の金型間に成形品を保持するチャックを進入させる際に、チャックを曲線移動して進入時間を短縮する成形品取出し機及びチャック移動制御方法に関する。
チャックを、少なくとも樹脂成形機の中心軸線と直交する進入方向及び中心軸線に一致する型締め方向へ移動して金型内の成形品を取出す成形品取出し機にあっては、例えば特許文献1に示すように、チャックを進入方向へ旋回移動する第1駆動源及びチャックを型締め方向へ進退移動する第2駆動源をそれぞれサーボモータによって構成し、第1駆動源の第1駆動軸と第2駆動源の第2駆動軸を2軸サーボ制御して、旋回アームの旋回と前進移動を同時に進行して曲線移動させることにより金型間に対するチャックの進入時間を短縮する成形品取出し機が知られているが、該成形品取出し機にあっては、以下の問題点を有している。
即ち、第1に、進入方向に対する旋回移動と型締め方向に対する進退移動を同時に行う際には、金型にチャックが衝突するのを回避する必要から、金型がある程度、開いたタイミングでチャックを上記のように曲線移動させる必要があり、進入方向への移動後に型締め方向への移動を開始するタイミングを設定するのに手間がかかる問題を有している。
第2に、多くの場合には、進入方向に対するチャックの移動距離に較べて型締め方向に対するチャックの移動距離の方が短いため、型締め方向に対するチャックの移動完了後に進入方向に対するチャックの旋回移動が完了する場合がある。この場合にあっては、チャックが、金型内に保持された成形品に近接した状態で旋回移動されるため、旋回移動時の機械的振動等によりチャックが金型に衝突して金型やチャックを損傷したり、成形品を傷付けて成形品不良を招く問題を有している。
第3に、第2の問題点を解決するため、チャックが型開する金型や、これに保持された成形品と干渉しないように曲線移動開始位置を設定すると共に進入方向に対するチャックの移動が完了した後に型締め方向に対する移動が完了するように曲線移動終了位置をそれぞれ設定しなければならず、各位置の設定作業に手間がかかる問題を有している。
特開平10−258448号公報
解決しようとする問題点は、チャックを曲線移動させる際に、進入方向への移動と共に型締め方向への移動を開始するタイミングを設定するのに手間がかかる点にある。また、型締め方向に対するチャックの移動完了後に進入方向に対するチャックの移動が完了してチャックが金型に衝突して金型やチャックを損傷したり、成形品を傷付けて成形品不良を招く恐れがある点にある。更に、進入方向に対するチャックの移動が完了した後に型締め方向に対する移動が完了するように曲線移動終了位置をそれぞれ設定する作業に手間がかかる点にある。
本発明の請求項1は、チャックを進入方向へ移動する第1サーボモータと、チャックを型締め方向へ移動する第2サーボモータと、チャックを金型に保持された成形品に近接移動する際に、チャックを進入原点位置から進入方向に所要の距離をおいて設定された少なくとも1以上の曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置、第1及び第2サーボモータの駆動データ、進入方向及び型締め方向に対するチャックの移動距離をそれぞれ記憶する記憶手段と、選択された曲線移動開始位置データ、第1及び第2サーボモータの駆動データ、曲線移動開始位置から進入方向に対する残りの距離データ及び型締め方向の距離データに基づいて曲線移動終了位置を演算して記憶手段に記憶する制御手段とを備え、制御手段は、選択された曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置に基づいて第1及び第2サーボモータを駆動制御してチャックを曲線移動させることを特徴とする。
また、請求項8は、型開した金型に保持された成形品に対してチャックを、少なくとも金型間に進入する進入方向及び金型を型締めする型締め方向へ二次元移動して成形品を保持して取出す成形品取出し方法において、進入開始位置から進入終了位置に向かう途中に少なくとも1以上の曲線移動開始位置を設定し、選択された曲線移動開始位置に基づいて曲線移動終了位置を演算し、チャックを、進入方向に対し、曲線移動開始位置に至るまで直線移動させた後、該位置から曲線移動終了位置まで進入方向及び型締め方向へ曲線移動させることを特徴とする。
本発明は、チャックを曲線移動させる際に、進入方向への移動と共に型締め方向への移動を開始するタイミングを設定するのを簡易に行うことができる。また、型締め方向に対するチャックの移動完了後に進入方向に対するチャックの移動が完了してチャックが金型に衝突して金型やチャックを損傷したり、成形品を傷付けて成形品不良を招くのを防止することができる。更に、進入方向に対するチャックの移動が完了した後に型締め方向に対する移動が完了するように曲線移動終了位置をそれぞれ設定する作業を簡易に行うことができる。
本発明は、選択された曲線移動開始位置から曲線移動終了位置を演算して記憶手段に記憶し、記憶された曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置に基づいて第1及び第2サーボモータを駆動制御してチャックを曲線移動させ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に示すように、樹脂成形機1の本体3には所要の間隔をおいて設けられた固定側取付盤5及び可動側取付盤(図示せず)が設けられ、両者間に横架されたタイバー9には可動板11が樹脂成形機1の中心軸線と一致する型締め方向へ移動するように支持されている。該可動板11は本体3に設けられた油圧シリンダ、送りねじ等の型締め部材(図示せず)により固定側取付盤5に相対する型締め方向へ往復移動される。上記固定側取付盤5及び可動板11の相対面には一対の金型13・15がそれぞれ固定されている。
一方、上記固定側取付盤5上には、成形品取出し機17の本体フレーム19が固定されている。該本体フレーム19は樹脂成形機1の中心軸線と直交する左右方向へ延出し、第1走行体21が樹脂成形機1の中心軸線と直交する左右方向へ往復移動するように支持されている。該第1走行体21には樹脂成形機1の中心軸線と一致する型締め方向(以下においては、型締め方向を前後方向とも称する。)へ延出する前後フレーム23が設けられ、該前後フレーム23には第2走行体25が前後方向へ往復移動するように支持されている。
第2走行体25には上下方向に軸線を有した上下アーム27が樹脂成形機1の中心軸線と直交する進入方向(以下においては、進入方向を上下方向とも称する。)へ移動するように支持され、上下アーム27の下部には成形品を保持するチャック29が取付けられている。チャック29としては、成形品を吸着したり、把持する構造のものであればよい。
上記した第1走行体21、第2走行体25及び上下アーム27は連結された数値制御される各サーボモータ31・33・35によりそれぞれの方向へ移動される。また、各サーボモータ31・33・35にはロータリーエンコーダ等の回転位置検出部材31a・33a・35aが装着され、これら回転位置検出部材31a・33a・35aからの信号に基づいて左右方向、前後方向、上下方向に対するチャック29の移動位置を検出する。
図3に示すように、上記成形品取出し機17は、以下のようにチャック29を移動して成形品取出しを行う。
a.金型13上方の待機位置(上動限位置)に待機した状態で樹脂成形機1から成形完了信号が入力されると、チャック29を上下方向及び型締め方向へ移動して型開した金型15内に保持された成形品に近接した位置(成形品保持位置PHP)で相対させる。
b.樹脂成形機1における突出し機構(図示せず)を作動して金型15内の成形品をチャック29へ突出して保持させる。
c.成形品を保持したチャック29を、上記aと逆方向に作動して金型13・15間から抜け出させる。また、チャック29が金型13・15から抜け出したタイミングで樹脂成形機1に成形指示信号を出力して次成形動作を行わせる。
d.チャック29を左右方向へ移動して成形品解放位置に移動させた後、上下方向及び前後方向へ移動して成形品解放位置に配置された成形品収容装置(図示せず)に近接させる。
e.該位置にてチャック29による成形品の保持を解除して成形品取出し動作を完了した後、チャック29を上記d,cと逆方向へ移動して金型13上方の待機位置へ戻す。
上記した成形品取出し動作において、チャック29を金型13・15間に進入して金型15内に保持された成形品に近接した状態で相対させる際、成形品を保持したチャック29を金型13・15間から抜け出させる際、成形品解放位置において成形品を保持したチャック29を成形品収容装置に移動する際及び成形品収容後においてチャック29を待機位置に戻す際に、チャック29を上下方向及び前後方向へ同時に移動して曲線移動させる。
即ち、樹脂成形機1から成形完了信号が成形品取出し機17の制御手段37に入力されると、金型13・15の型開動作の開始にほぼ同期したタイミングで、チャック29を上動限位置から予め設定された上下直線移動距離VL1分、下方へ直線移動させた後、チャック29の下降動作と共にチャック29を金型15に向う前進方向へ移動して曲線移動させる。
そしてチャック29が上下方向の下動限位置に到達すると、チャック29を前進方向へ所要の前後直線移動距離HL1分、移動して金型15に保持された成形品に近接して相対する成形品保持位置PHPへ移動させる。
図4に示すように、制御手段37を構成するCPU41はプログラムデータ記憶手段43及び作業データ記憶手段45を有し、プログラムデータ記憶手段43には成形品取出し動作を実行するためのプログラムデータ、金型13・15間にチャック29が進入する際に曲線移動させるためのプログラムデータ等の各種プログラムデータが記憶されている。作業データ記憶手段45はチャック29の各移動位置に関する移動位置データを記憶するための位置データ記憶領域45a、チャック29の現在位置データを記憶するための現在位置データ記憶領域45b、各サーボモータ31・33・35の加減速度データ、速度データ等を記憶するための駆動データ記憶領域45c、チャック29を曲線移動させる際の複数の曲線移動開始位置を記憶するための曲線移動開始位置データ記憶領域45d、曲線移動開始位置に基づいて演算処理された曲線移動終了位置データ及び予め設定された曲線移動終了位置データを記憶するための曲線移動終了位置データ記憶領域45eを備えている。
CPU41には設定手段47が接続されている。該設定手段47は各種データを入力するためのテンキー47a、テンキー47aにより入力された各種データや成形品取出し機17の移動状態をグラフィック表示するLCD等の表示部材47b、各種モードキー47c等が配列されている。尚、各種モード選択時に表示部材47bにキーをグラフィック表示し、表示されたキーを押下操作することにより所要のデータを入力するタッチパネル入力方式であってもよい。
CPU41には樹脂成形機1の制御手段49が入力手段51を介して接続され、制御手段49から成形完了信号、突出し完了信号等の各種信号が入力されると共に成形開始指示信号、突出し開始指示信号等の各種信号を制御手段49へ出力する。
CPU41にはサーボモータ駆動制御回路51・53・55がそれぞれ接続され、各サーボモータ駆動制御回路51・53・55は位置データ記憶領域45aに記憶されたチャック29の移動位置データ、現在位置データ記憶領域45bに記憶されたチャック29の現在位置データ及び駆動データ記憶領域45cに記憶された駆動データに基づいて対応する各サーボモータ31・33・35を駆動制御してチャック29を所要の位置へ移動させる。また、CPU41には各サーボモータ31・33・35に装着された回転位置検出部材31a・33a・35aからの位置検出信号が入力され、これら位置検出信号に基づいてチャック29の現在位置を検出して現在位置データ記憶領域45bに記憶させる。
次に、チャック29を金型13・15間に進入して成形品保持位置PHPへ移動させる際の曲線移動動作の設定作用及び移動作用に付いて説明する。
先ず、曲線移動終了位置CMEPの設定処理を説明すると、チャック29の曲線移動動作の設定は、異なる種類の成形品を成形するために、樹脂成形機1に対応する金型13・15を装着する際の段取り換え作業時に行われる。その段取り換え作業において、作業者は、設定手段47のモードキー47cを操作して段取り換えモードを選択して表示部材47bに段取り換えに必要な各種の機能設定ボタンを表示させる。
そして機能設定ボタン中から曲線移動設定ボタンが操作されると、図5に示すように、ステップ61により表示部材47bに、曲線移動開始位置データ記憶領域45dに予め記憶された複数の曲線移動開始位置データを表示させる。次に、ステップ63により表示部材47bに表示された複数の曲線移動開始位置データの中から、所望の曲線移動開始位置データを選択する。次に、ステップ65により上下方向における選択された曲線移動開始位置CMSPから下動限位置に至る距離、前後方向の総距離、駆動データ記憶領域45cに記憶されたサーボモータ33・35の各駆動データ等に基づいてチャック29が下動限位置に到達する際の前進位置である曲線移動終了位置CMEPを演算処理する。
次に、ステップ67において演算された曲線移動終了位置CMEPと成形品保持位置PHP(前後方向の前進限位置)とを比較し、ステップ69により曲線移動終了位置CMEPが成形品保持位置PHPより手前であるか否かを判定する。今、ステップ69において曲線移動終了位置CMEPが成形品保持位置PHPより手前であると判定されてYESの場合、ステップ71により演算された曲線移動終了位置CMEPを曲線移動終了位置データ記憶領域45eに記憶して終了する。
反対に、ステップ69において演算された曲線移動終了位置CMEPが成形品保持位置PHPに一致しているか、またはそれより前方で、上記ステップ69がNOの場合には、ステップ73により曲線移動終了位置データ記憶領域45eに予め記憶された曲線移動終了位置データをセットして終了する。
次に、チャック29を金型13・15間に進入して成形品保持位置PHPへ移動する際の曲線移動作用を説明すると、図6乃至図8に示すように、樹脂成形機1から成形完了信号が制御手段37に入力されると、ステップ81により上下用のサーボモータ35を駆動してチャック29を待機位置(上動限位置)から下方向へ直線移動させた後、ステップ83によりチャック29が選択された曲線移動開始位置CMSPに到達したか否かを判定する。
尚、樹脂成形機1においては、上記した成形完了信号に基づいて型締め部材を作動して可動板11を型開方向へ移動して金型15から金型13を離間して次成形作業を可能にさせる。
チャック29が曲線移動開始位置CMSPに到達していない場合には、ステップ83がNOになり、ステップ81に戻ってチャック29の下降を継続させる。反対に、チャック29が曲線移動開始位置CMSPに到達してステップ83がYESの場合、ステップ85により上下用のサーボモータ35と共に前後用のサーボモータ33を駆動開始してチャック29を前進方向へ移動させる。これによりチャック29を、上下方向及び前後方向へ曲線移動させる(図8に示す)。
次に、ステップ87によりチャック29が曲線移動終了位置CMEPに到達したか否かを判定し、到達していない場合(ステップ87がNO)にはステップ85に戻ってチャック29の曲線移動を継続させる。反対に、チャック29が曲線移動終了位置CMEPに到達してステップ87がYESの場合、ステップ89により上下用のサーボモータ35の駆動を停止した後、ステップ91により上下用のサーボモータ35の駆動を停止した状態で前後用のサーボモータ33の駆動を継続してチャック29を前進方向へ直線移動させる。
次に、ステップ93により前後方向に対する総移動距離に基づいてチャック29が成形品保持位置PHPに到達したか否かを判定し、該ステップ93がNOの場合には、ステップ91に戻ってチャック29の前進移動を継続させる。反対に、ステップ93がYESの場合には、ステップ95により前後用のサーボモータ33を駆動停止してチャック29を成形品保持位置PHPに停止させる。
尚、チャック29が成形品保持位置PHPに移動停止されると、制御手段37は樹脂成形機1の制御手段49へ前進移動完了信号を出力する。樹脂成形機1は、該信号に応答して突出し装置(図示せず)を作動して金型15内に保持された成形品をチャック29に向かって突出して保持させる。そして樹脂成形機1の制御手段49から成形品取出し機17の制御手段37に突出し完了信号が入力されると、成形品を保持したチャック29を上記と逆に移動制御して金型13・15外へ移動させる。
即ち、前後用のサーボモータ33を逆転駆動して成形品を保持したチャックを曲線移動終了位置CMEPに向かって直線移動させた後、曲線移動終了位置CMEPに到達すると、前後用のサーボモータ33と共に上下用のサーボモータ35を逆転駆動してチャック29を曲線移動開始位置CMSPに向かって曲線移動させる。そしてチャック29が曲線移動開始位置CMSPに到達すると、前後用のサーボモータ33の駆動を停止した後に上下用のサーボモータ35の駆動を継続してチャック29を上動限位置に向かって直線移動して金型13・15間から抜け出させる。
上記したチャック29の曲線移動は、成形品解放位置にて保持した成形品を成形品収容装置に収容する際及び成形品収容後に成形品収容装置から離脱させる際に、チャック29を上下方向と前後方向又は左右方向へ同時に移動して曲線移動させる際にも行い、移動時間を短縮してもよい。
本発明は、以下のように変更実施することができる。
1.上記説明の成形品取出し機17は、チャック29を左右方向、前後方向及び上下方向の3軸方向へ移動制御して成形品を取出す構成としたが、樹脂成形機の金型間に対してチャックを旋回移動して進入方向へ移動させると共に前後方向へ移動して曲線移動させることにより移動時間を短縮する構成の成形品取出し機であってもよい。
2.上記説明は、演算された曲線移動終了位置CMEPが成形品保持位置PHPに一致するか、又は金型15寄りの場合には、予めプログラムされた成形品保持位置PHPより手前の位置を曲線移動終了位置CMEPとして曲線移動終了位置データ記憶領域45eに記憶して選択された曲線移動開始位置CMSPと曲線移動終了位置CMEPの間でチャックを曲線移動させる構成及び方法としたが、演算された曲線移動終了位置CMEPが成形品保持位置PHPに一致するか、又は金型15寄りの場合には、エラー処理又はアラーム処理して作業者に適切な曲線移動開始位置CMSPを再設定するように促すようにしてもよい。
3.上記説明は、複数の曲線移動開始位置中から選択された曲線移動開始位置に基づいてチャックの曲線移動の終了位置を演算して曲線移動終了位置データ記憶領域に記憶し、これらの曲線移動開始位置データ及び曲線移動終了位置データに基づいてチャックを曲線移動させる構成及び方法としたが、本発明は、演算された曲線移動終了位置と型締め方向に対するチャックの総移動距離に基づいて曲線移動終了位置から成形品保持位置に至る型締め方向に対するチャックの直線移動距離を演算して設定手段の表示部材に表示可能にする構成及び方法であってもよい。
これにより作業者は、曲線移動設定作業時に曲線移動終了位置が成形品保持位置より手前に設定されたことを容易に確認することができる。若し、作業者は、表示された型締め方向に対するチャックの直線移動距離が“0”の場合や、マイナスの値の場合には、曲線移動終了位置が成形品保持位置又は成形品保持位置より可動金型側に設定されたことを容易に確認して曲線移動設定作業をやり直すことができる。
樹脂成形機に取付けられた成形品取出し機の概略を示す部分斜視図である。 成形品取出し機が取付けられた樹脂成形機の金型箇所を示す側面図である。 成形品取出し機におけるチャックの移動状態を示すダイアグラムである。 成形品取出し機の制御概略を示す電気的ブロック図である。 チャックの曲線移動終了位置の演算処理を示すフローチャートである。 チャックの曲線移動処理の一部を示すフローチャートである。 チャックの曲線移動処理の一部を示すフローチャートである チャックの曲線移動状態を示す説明図である。
符号の説明
1 樹脂成形機
13・15 金型
17 成形品取出し機
29 チャック
33・35 サーボモータ
37 制御手段
45c 駆動データ記憶領域
45d 曲線移動開始位置データ記憶領域
45e 曲線移動終了位置データ記憶領域
CMSP 曲線移動開始位置
CMEP 曲線移動終了位置
PHP 成形品保持位置

Claims (12)

  1. 成形品を保持するチャックを金型間に進入する進入方向及び金型を型締めする型締め方向へそれぞれ移動して樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出し機において、
    チャックを進入方向へ移動する第1サーボモータと、
    チャックを型締め方向へ移動する第2サーボモータと、
    チャックを金型に保持された成形品に近接移動する際に、チャックを進入原点位置から進入方向に所要の距離をおいて設定された少なくとも1以上の曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置、第1及び第2サーボモータの駆動データ、進入方向及び型締め方向に対するチャックの移動距離をそれぞれ記憶する記憶手段と、
    選択された曲線移動開始位置データ、第1及び第2サーボモータの駆動データ、曲線移動開始位置から進入方向に対する残りの距離データ及び型締め方向の距離データに基づいて曲線移動終了位置を演算して記憶手段に記憶する制御手段と、
    を備え、
    制御手段は、選択された曲線移動開始位置及び曲線移動終了位置に基づいて第1及び第2サーボモータを駆動制御してチャックを曲線移動させる成形品取出し機。
  2. 請求項1において、チャックを、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向、中心軸線と直交する方向及び上下方向の三次元方向へ移動して成形品を取出す成形品取出し機。
  3. 請求項1において、チャックを、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向へ回動すると共に中心軸線と一致する方向へ移動して成形品を取出す成形品取出し機。
  4. 請求項1の制御手段は、チャックの曲線移動終了後に該チャックを所要の距離にて型締め方向へ直線移動するように制御する成形品取出し機。
  5. 請求項1において、制御手段は、演算された曲線移動終了位置が型締め方向前進位置以上の場合には、予め設定された手前位置を曲線移動終了位置に設定する成形品取出し機。
  6. 請求項1において、制御手段は、演算された曲線移動終了位置が型締め方向前進位置以上の場合には、アラーム手段を作動制御する成形品取出し機。
  7. 請求項1の制御手段は、演算された曲線移動終了位置と型締め方向に対するチャックの総移動距離に基づいて曲線移動終了位置から成形品保持位置に至る型締め方向への直線移動距離を演算して表示可能にする成形品取出し機。
  8. 型開した金型に保持された成形品に対してチャックを、少なくとも金型間に進入する進入方向及び金型を型締めする型締め方向へ二次元移動して成形品を保持して取出す成形品取出し方法において、
    進入開始位置から進入終了位置に向かう途中に少なくとも1以上の曲線移動開始位置を設定し、
    選択された曲線移動開始位置に基づいて曲線移動終了位置を演算し、
    チャックを、進入方向に対し、曲線移動開始位置に至るまで直線移動させた後、該位置から曲線移動終了位置まで進入方向及び型締め方向へ曲線移動させ、
    次に型締め方向に対して成形品保持位置へ直線移動させるチャック移動制御方法。
  9. 請求項8において、チャックを、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向、中心軸線と直交する方向及び上下方向の三次元方向へ移動して成形品を取出すチャック移動制御方法。
  10. 請求項8において、チャックを、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向へ回動すると共に中心軸線と一致する方向へ移動して成形品を取出すチャック移動制御方法。
  11. 請求項8において、演算された曲線移動終了位置が型締め方向前進位置より金型側の場合には、予め設定された型締め方向前進位置より手前位置を曲線移動終了位置に設定するチャック移動制御方法。
  12. 請求項8において、演算された曲線移動終了位置と型締め方向に対するチャックの総移動距離に基づいて曲線移動終了位置から成形品保持位置に至る型締め方向への直線移動距離を演算して表示するチャック移動制御方法。
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