JP2014162002A - 部品の磁気式把持の制御方法及びその方法を用いた磁気式把持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実な把持が可能な磁気式把持装置を提供すること。
【解決手段】本方法では、プレート内に収容された磁気スタッドが、測定ゾーンを定義する磁束測定回路及びこれらのスタッドを磁化又は非磁化することを可能とする電力回路と接続されている。本方法は、各処理ゾーンが少なくとも一つの測定ゾーンにより定義される少なくとも二つの処理ゾーンを決定する工程１００と、把持する部品と接触する把持プレートの表面を定義する工程１０２との事前の工程、並びに各処理ゾーンに関して、把持する部品と接触する把持プレートの表面に含まれる一つ以上の磁気スタッドを特定する工程１０３と、この前に特定した一つ以上のスタッドが発生する磁束を測定する工程１０５と、この前の工程の測定とこの前で実施した特定に基づき実際の磁気把持力を計算する工程１０６と、この特定に基づき理論的な磁力を計算する工程１０８とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品の磁気式把持の制御方法及びその方法を用いた磁気式把持装置に関する。

磁気式把持技術は、プラスチック材料の射出成形分野などの様々な分野、より一般的には、把持する成形型を備えた射出プレス機などの十分な可逆制御力により部品を把持することが必要な多くの工業設備で使用されている。プラスチック射出成形分野では、作業時間を短縮するとともに、プラスチック射出成形段階の間における成形型の操作を安全にするためには、手順の自動化が重要な要素となっている。

重く危険な負荷が存在する場合やスペース、熱及び化学蒸気に関して難しい工業環境においてオペレータが行なう様々な作業の制約を軽減するための持続的な試みが続けられている。

特許文献１により、磁気プレートの磁束における全体的な変化を検出することにより成形型の把持状態を監視する環境を構築することが知られている。そこで提案されている装置は、磁束の全体的な変化が所定の警報閾値を上回った時にオペレータに通報することができる。その装置の制御方法は、把持する部品の単純な形状、即ち、例えば、四角形、円形又は多角形の形状である、磁気プレートに面する表面しか考慮していない。そのようにして、測定した磁束を用いて計算した磁束の変化は、大雑把な寸法を用いて、把持プレートに関して全般的な手法でのみ計算されている。

また、特許文献２により、磁気プレートの磁束を測定するために制御ユニットと接続された測定回路と直列接続されたコイルを磁気プレート内に配備された磁気スタッドのシステムに追加することが知られている。そこで提案されている装置は、各磁気スタッドの周りに巻線を有し、それらの巻線により、通常それが覆っている、四つの基準磁気スタッドを通る第一の磁束測定回路と、全てのコイルの測定合計を集める残りのスタッドを通る第二の磁束測定回路とを実現することが可能となっている。そのような構成により、把持する部品により覆われるプレートの全体的な範囲だけの推定と、全般的な形態での磁気プレートの磁束の計算とが可能である。

また、特許文献３により、把持が最早安全でない場合に部品が垂直方向に対して傾き始めたことを検出する近接センサを磁気プレートに配備することが周知である。その装置では、成形型を放したり、設備を危険に晒したりすること無しに部品の傾きを予想することはできず、そのような傾きに反応することしかできない。

欧州特許公開第１４１９０３４号明細書 欧州特許公開第１８６７４３７号明細書 国際特許公開第２００８／１０５０４２号明細書

本発明の課題は、上記の欠点を克服することであり、より詳しくは、信頼でき、安全な把持を実現し、実際の新しい規準に適合する、部品の磁気式把持を制御する新しい方法を提案することによって克服することである。

本課題に関して、本発明は、磁気式把持を制御するユニットと、把持する部品を上に設置する把持プレートと、このプレートに収容された複数の磁気スタッドとを備えた工業設備の磁気式把持装置において部品の磁気式把持を制御する方法に関し、これらのスタッドは、測定ゾーンを定義する磁束測定回路及びこれらのスタッドの磁化又は非磁化を可能とする電力回路と接続されている。本発明による方法は、
ａ）各処理ゾーンが少なくとも一つの測定ゾーンにより定義される少なくとも二つの処理ゾーンを決定することから成る工程と、
ｂ）把持する部品と接触する把持プレートの表面を定義することから成る工程と、
の事前の工程を有する。

次に、本方法は、各処理ゾーンに関して、
ｃ）把持する部品と接触する把持プレートの表面に含まれる一つ以上の磁気スタッドを特定することから成る工程と、
ｄ）工程ｃ）で特定した一つ以上のスタッドが発生する磁束を測定することから成る工程と、
ｅ）工程ｂ）で実施された接触する表面の定義と、工程ｃ）で実施されたスタッドの特定と、工程ｄ）の測定とに基づき実際の磁気把持力を計算することから成る工程と、
ｆ）工程ｂ）で実施された接触する表面の定義と、工程ｃ）で実施されたスタッドの特定とに基づき理論的な磁力を計算することから成る工程と、
を有する。

本発明によって、把持状態の知見が最適化され、傾き状況の検出が改善され、誤った検出に関する異常事態又は非検出に関する誤動作が低減され、事故のリスクが限定され、把持する部品を変更する作業に関するマン・マシンシステムの有効性が改善される。実際には、把持支持部を複数の測定回路に分割して、把持する部品によって覆われる、或いは覆われない磁気スタッドを正しく特定することによって、実際の磁気損失及び実際の保持トルクと傾斜トルクの比率の精密な測定を行なうことが可能となる。

本発明の有利であるが、必須ではない観点では、そのような方法は、技術的に許容される形態で組み合せて、次の特徴の中の一つ以上を組み入れることができる。
（１）本方法は、各処理ゾーンに関して、
ｇ）工程ｅ）とｆ）で計算された実際の磁気把持力と理論的な磁力を比較することから成る工程、
を有する。
（２）本方法は、各処理ゾーンに関して、
ｈ）工程ｃ）で特定されたスタッドにより覆われる表面の重心を考慮することによって、実際の磁力の印加点を計算することから成る工程と、
ｉ）工程ｅ）とｈ）の計算結果を用いて、実際の磁力の保持トルクを計算することから成る工程と、
を有する。
（３）本方法は、
ｊ）把持する部品の特性パラメータと把持プレートの特性パラメータに基づき、部品の傾斜に関する理論的なトルクを計算することから成る工程と、
ｋ）工程ｉ）で各処理ゾーンに関して計算された実際の磁力の保持トルクの合計を工程ｊ）で計算された傾斜に関する理論的なトルク（Ｋ）と比較することから成る工程と、
を有する。
（４）本方法は、
ｌ）工程ｇ）又はｋ）で実施された比較結果を設備の一つの装備に伝えることから成る工程と、
ｍ）工程ｇ）又はｋ）で実施された比較結果が、処理ゾーンの磁化不足又は把持する部品が傾斜するリスクの検出に対応する停止判断基準を満たすかを判定することから成る工程と、
ｎ）工程ｍ）で停止判断基準が満された場合に、設備の警報又は表示手段を作動することから成る工程と、
ｏ）工程ｌ）で、処理ゾーンの磁化不足の検出に対応する停止判断基準が満たされた場合に、その処理ゾーンを設備の一つの装備に通報することから成る工程と、
を有する。
（５）工程ｄ）で、各測定ゾーンに関して、把持表面上のセンサにより温度を測定し、工程ｅ）で、各測定ゾーンに関して、測定した温度の影響に対して補正した実際の磁気把持力も計算する。
（６）工程ｂ）の前に、部品及び把持プレートの表現式を有する、本把持装置外のシステムが、把持する部品及び把持プレートの特性パラメータを記憶して、工程ｂ）で、この外部システムが、把持する部品と接触する把持プレートの表面の定義を磁気式把持を制御するユニットに伝える。
（７）工程ｈ）で、本把持装置外のシステムが、各処理ゾーンに関して理論的な磁力の印加点を計算して、その印加点を磁気式把持を制御するユニットに伝える。
（８）本方法は、処理ゾーン毎の理論的な力と実際の磁気把持力の計算及び比較結果を記録媒体に保存することから成る工程を有する。

更に、本発明は、前述した通りの方法を実施するための手段を備えた磁気式把持装置に関し、把持プレートは、把持する部品の重力に対して垂直な面に関して上下に配置された少なくとも二つの測定回路を有する。

本発明の有利であるが、必須ではない観点では、そのような把持装置は、技術的に許容される形態で組み合せて、次の特徴の中の一つ以上を組み入れることができる。
（１）本装置は、把持プレートを四つの処理ゾーンに分割する四つの測定回路を備える。
（２）本装置は、スタッド毎に一つの測定回路を備える。

以下における単なる例として挙げた、添付図面を参照して行なわれた、部品の磁気式把持の制御方法及びその方法を用いた磁気式把持装置の記述を読んだ場合に、本発明が、より良く理解され、本発明の別の利点が、より明らかとなる。

本発明による部品の磁気式把持を制御する方法のブロックフロー図 本発明による磁気式把持装置を備えた射出成形機械の斜視図 プレート内の接続線を太線で表示した、図２に図示された磁気式把持装置のプレートの把持面を拡大した正面図 成形型を上に設置した、図２に図示されたプレートの把持面の斜視図 把持プレートとその磁気スタッドとの成形型の接触面を図示した、図３と同様の拡大図

図２に図示された射出成形機械１は、互いに対向して配置された二つのプレスプレート１１及び１２を備え、その一方のプレート１２が他方のプレート１１に対して並進移動できる。この機械１は、二つの把持プレート２１及び２２を有する磁気式把持装置２を備え、それらの把持プレートは、それぞれプレート１１又は１２のそのプレートに面する表面上に固定されている。各プレート２１，２２は、プレスチック材料などの絶縁材料から成る骨組みがその基体でＡｌＮｉＣｏ合金などの保磁力の低い材料から成るほぼ円筒形の永久磁石を取り囲んでいる磁気スタッド５を備えている。これらの磁気スタッド５は、プレート１１，１２内に収容されており、プレート２１，２２の他方のプレートの方を向いた把持面２１ａ，２２ａと同一平面内に有る。この面２２ａは、図２では直接見えないが、その端が指し示されている。把持面２１ａ，２２ａと同一平面内に有るように構成された外部ポールが、各磁気スタッド５の永久磁石の上方に収容されている。このポールは、その外側の側壁に沿って、円環の一部の形状の永久磁石を受け入れており、各磁石は、スタッド５に対して半径方向に磁化されている。より詳しくは、各スタッド５は、骨組みの空間内に収容された五つの磁石を有する。これらの磁石は、ネオジム又はそれ以外の保磁力が強い材料などの永久磁石材料から構成され、磁気吸引力により外部強磁性ポール上に保持されている。

このプレート１２は、その把持面２２ａと反対側の背面上に、射出部品の取り出しを可能とする可動部材３を有する。

本装置２は、更に、把持を制御するユニット２３を備えており、そのユニットは、特に、電源ケーブル２４、端子２５、図示されていないコンピュータ及び一つ以上の電源モジュールを有する。このコンピュータは、データメモリを有する。この把持を制御するユニット２３は、それぞれ二つのコネクタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄを介してプレート２１，２２と繋がった二つのケーブル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄを用いて、各プレート２１，２２と接続されている。更に、この把持を制御するユニット２３は、ケーブル１４を用いて、成形機を制御するユニット１３と接続されている。図４においてのみ一点鎖線で部分的に図示された、強磁性材料から成る成形型の部分３１は、磁気式把持によってプレート２１に固定されている。この成形型は、二つの部分から成り、二つのプレート２１と２２の間に配置されており、磁気式把持によって、これらの二つのプレートに固定される。この成形型の各部分は、二つの把持プレート２１，２２の中の一方の上で把持される。そのようにして、この成形型がプレート２１と２２の間に把持されている場合、可動式プレート１２を引き出す動きは、成形型を開くように駆動する。図４には、プレート２２に固定された成形型の部分は図示されておらず、プレート２２に関しても同様である。

図４には、把持プレート２１が部分３１に加える全体的な保持力Ｅが表示されている。更に、部分３１の重力Ｐも図示されている。各把持作業中に、成形型の下端を通る水平軸Ｘ−Ｘ’の周りにおける部分３１の保持トルクＲが、この部分３１の傾斜を防止するのに十分であるように、これらの二つの力ＥとＰを計算して比較しなければならない。

更に、可動式プレート１２の動きは、四つの誘導軸を介して案内される。より良く把持面２１ａを観察できるように、２８ａ，２８ｂ，２８ｃとして表示された、これらの軸の中の三つだけが図２と４に図示されている。

電力巻線がスタッド５の永久磁石の周りに巻かれており、スタッドと接触する強磁性部品の表面を磁化したいか、磁化したくないかに応じた電流の簡単な供給によって、スタッド５の磁石の極性を一方の方向又は他方の方向に反転させることが可能である。これらのスタッド５の磁石は、磁力線がスタッド５の外部に向かって、即ち、プレート２１の外部に向かって延びる磁場を発生させる。プレート２１のスタッド５が動作状態に有る場合、磁力線は、プレート２１から、把持する成形型の部分３１を通過することにより閉じることができ、その際、プレート２１は、その部分に把持力を加える。

電力巻線は、適切に電力を供給された場合、磁石の磁場に対抗する新しい磁場を発生する。その場合、スイッチは、磁力線がプレート２１内に閉じ込められた非動作状態に有り、プレート２１が部分３１に加える把持力がゼロとなる。スタッド５の電力巻線により形成される回路は、当業者に周知であり、本発明で図示されていない電力回路を形成する。

図３には、把持プレート２１の把持面２１ａが見える。より詳しくは、四つのグループの別個のスタッド５を繋ぐ四つの別個の回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ及び５１ｄが見分けられる。これらの回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、スタッド５を通過する磁束を測定する（図示されていない）巻線の直列接続関係により形成される。これらの回路により、スタッド５を通過する、それらと関連する磁束を測定することが可能であり、それぞれ同じ数のスタッドを含み、即ち、例えば、１２個のスタッドを含む。各測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄは、端子ブロック２９と接続されており、そのブロック自体は、ケーブル２６ａ，２６ｂを介して把持を制御するユニット２３と接続されている。

この把持を制御するユニット２３は、把持する成形型の部分３１に渡って、これらの異なる測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに含まれるスタッド５により加えられる把持力を推定することを目的とするコンピュータ又は回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから来る磁束を測定する信号処理回路を備えている。これらの測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄによって、ゾーンにより把持面を覆うとともに、把持プレート２１全体に渡る把持状態だけでなく、ゾーン毎の把持状態も知ることが可能である。設備の装置の成形型を把持する状態が、既知のシステムよりも精密に決定される。

更に、把持プレート２１上に成形型又は物体が存在することの検出器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが、測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに対応した各ゾーンに有る。

同様に、温度センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄが、測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに対応した各ゾーンに有る。

図３では、プレート２１は、それぞれ異なる測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄにより定義されるゾーン内に有る四つの温度センサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄを備えている。同じことが、存在の検出器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにも言える。そのため、ゾーン毎の温度及び各測定ゾーンに面する成形型の部分が存在すること、或いは存在しないことの知見が得られる。符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、四つの測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄのスタッド５により形成される四つのゾーンを表す。

磁気式把持を制御するために、把持を制御するユニット２３による制御方法を規定する。本方法の始めに、第一の工程１００で、測定ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、四つの処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄを決定する。従って、プレート２１の中心を通る軸Ｙ−Ｙ’に対してプレート２１の左下の角に位置する約９０°の象限に対応する処理ゾーンＺａを決定し、そのゾーンに沿って、プレート１２が、プレート１１に対して移動できる。このゾーンＺａは、回路５１ａに含まれるスタッドに対応する。

同様に、それぞれ凡そプレート２１の右下の象限、右上の象限及び左上の象限と回路５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに含まれるスタッドとに対応する処理ゾーンＺｂ，Ｚｃ及びＺｄを決定する。

本方法の第二の工程１０１は、把持を制御するユニット２３のコンピュータに、プレート２１，２２の特性パラメータと、プレート２１，２２の構成、即ち、スタッド５の配置、それらの測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄへの帰属及び成形型、特に、その部分３１、即ち、その重力Ｐと重心の特性パラメータとに関する情報を含むファイルを組み込むことから成る。単純な形状、例えば、円形、四角形又は多角形のプレート２１に面する表面が有る場合、更に、このコンピュータに成形型の寸法を組み込む。更に別の作業は、このユニット２３のコンピュータを用いて、成形型に関して入力した寸法に基づき、プレート２１に面する成形型の表面を計算することから成る。他方、成形型の部分３１の接触面が複雑な形状、例えば、円弧でない、端が曲がった表面、或いは幾つかの別個の部分から成る表面である場合、この制御用ユニット２３のコンピュータは、プレート２１に面する成形型の部分３１の表面を定義する、このコンピュータ外のファイルを直接使用する。

工程１０２では、このコンピュータは、工程１０１で実施された表面計算に基づき、成形型３１と接触する、把持プレート２１とスタッド５の表面Ｓを定義する。

図５には、把持する部分３１と共に、把持プレート２１と磁気スタッド５の接触面Ｓが、図面を見易くするために、以下で述べる或る符号Ｅａ〜Ｅｄ及びＦａ〜Ｆｄを除いて、網掛けされたゾーンで図示されている。この表面Ｓは、１１個の磁気スタッド５を含み、考えられる接触面形態の一例に過ぎない。符号５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、表面Ｓに含まれる、それぞれ測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに属するスタッドを表す。これらのゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄには、それぞれ成形型の部分３１と接触する二つ、一つ、三つ及び五つのスタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが含まれる。

次に、工程１０３で、各回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄに関して、プレート２１上のスタッド５の位置と表面Ｓの定義を用いて、表面Ｓに含まれる一つ以上のスタッドの特定を行なう。この工程によっても、コンピュータが表面Ｓに含まれるスタッドの覆われている表面、より詳しくは、覆われている磁気スタッドの外部ポールの表面を推定することができる。

次の工程１０５では、プレート２１の磁気スタッド５の作動に続く把持する部分３１を磁化する間に、異なるセンサ５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄによる各測定ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの温度測定と、各測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの磁束測定とを行なう。このコンピュータは、表面Ｓに含まれるスタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが発生する磁束を読み取る。

この成形型の部分３１の磁気式把持を制御する方法において、工程１０６は、工程１０５の測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄによる磁束測定、工程１０３で実施された特定、工程１００での処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの決定及び工程１０２で実施された表面Ｓの定義に基づき、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄを計算することから成る。

実際には、磁気スタッドが磁化されていない場合に、無視できる磁束が磁気スタッド５を通ることが知られている。プレート２１が磁化された場合、制御用ユニット２３は、把持する部分によって覆われている測定ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのスタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを通る磁束の変化を読み取る測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから測定信号を受信する。

測定回路の出力電圧、把持プレート２１と磁気スタッド５の接触面及び磁気スタッドの磁気面を考慮することによって、把持プレート２１が発生する実際の磁束と把持力を推定することが可能である。

実際には、一つの測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄのスタッドにより磁化される表面をＳ’とし、その測定ゾーンを通る磁束密度をＢｍとし、空気の透磁率をμ０として定義した場合、次の通り、スタッドの実際の磁気把持力Ｅを推定することは容易である。
（１）各磁気スタッドに適用する磁束変化の公式を用いて、磁束密度Ｂｍを推定する。

Δφ＝−（∫εｄｔ）／Ｎ
ここで、εは、測定コイルの出力電圧であり、Δφは、磁束変化であり、Ｎは、磁気スタッドの周りの巻数である。
（２）次に、Ｅ＝Ｂｍ^２・Ｓ’／（２μ０）が得られる。

この計算で考慮する磁化された表面の面積が磁気スタッドの外部ポールの表面の面積と把持する部品により覆われるプレートの表面の面積との合計であることに留意されたい。

把持プレート２１は、処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄを定義する測定ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有するので、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関する実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄは、工程１０７で理論的に定義される。この点は、表面Ｓに含まれるスタッドの特定に基づき計算される。それは、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関して工程１０３で特定されたスタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの覆われている表面の重心である。

そのため、工程１０７は、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関して、工程１０３で特定されたスタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの覆われている表面の重心Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄの計算に基づき、実際の磁力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点を計算することから成る。他方、成形型の部分３１の接触面が複雑な形状である場合、制御用ユニットのコンピュータは、スタッド５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの覆われている表面の重心を定義する、この制御用ユニット外のファイルを使用する。その場合、ＣＡＤツールなどの外部システムは、それらのファイルを制御用ユニット２３のコンピュータに送ることができる。

工程１０８では、工程１０３の特定と工程１０２で実施された表面Ｓの定義に基づき、把持を制御するユニット２３のコンピュータは、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関する理論的な磁気把持力Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄを計算する。それは、処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄが標準状態で発生すると考えられる理論的な力又は目標とする力である。

工程１１２で、このコンピュータは、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関して、実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄと理論的な力Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄの比較を行ない、これらの二つの力の値の間の絶対的又は相対的な差を取得する。この計算した力の差によって、特に、回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ毎の磁気損失を検出することが可能である。次に、工程１１４で、この差と予め設定した閾値の比較を行う、言い換えると、工程１１４で、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関する実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄと理論的な力Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄの比較結果が予め設定した停止判断基準を満足するかを判定する。検出した差がその値よりも大きい場合、磁化不足が検出される。このユニット２３は、処理ゾーンが磁化機能を正しく実行しておらず、この装置の誤動作のリスクが有ることを通報するための信号又はメッセージをオペレータに送信する。この把持ユニットは、故障している処理ゾーンの識別子を設備の一つの装備に通報する。作業の続行を禁止して、設備の安全な状態を維持するために、把持手順が停止して、設備が故障モードに入る。この力不足の閾値又は停止判断基準は、例えば、一つの測定回路と繋がった一組の磁気スタッドが発生する磁束の標準値の９０％に設定することができる。

各回路の温度を読み取ることによって、温度変化と関連付けることができる或る故障を予測して、回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄによる実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの値の精密な推定に近付けることが可能である。実際に、磁石は、温度などの周囲条件の変化に応じて、その磁気能力を喪失する可能性が有る。

回路による力の計算と並行して、このユニット２３は、工程１０９で、工程１０６と１０７の計算結果から開始して、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関して、表面Ｓに含まれるスタッドが発生する実際の力の保持トルクを計算することができる。

次に、一方では、工程１０９に続く工程１１０で、Ｘ−Ｘ’軸の周りにおける実際の磁気把持力の保持トルクの合計Ｒを計算し、他方では、工程１１１で、工程１０１で分かった値（傾斜軸に対する成形型の部分３１の重力Ｐとその重心の位置）から推定した傾斜トルクＫを計算する。

そのようにして、このユニット２３は、続く工程１１３で、二つのトルクＲとＫを比較して、二つのトルク値の間の絶対的又は相対的な差を取得した後、工程１１４で、二つのトルクＲとＫの比率を計算して、その比率が、実際の把持力と関連する成形型の傾斜リスクの推定を実行可能とする予め設定した閾値に達していないかを調べる、言い換えると、工程１１４によって、二つのトルクＲとＫの間の比較結果が予め設定した停止判断基準を満たすかを判定することも可能である。そのようにして、成形型の傾斜リスクをオペレータに警告することができる。この傾斜と関連する閾値又は停止判断基準は、１０に設定することができる、即ち、傾斜トルクに対する保持力の比率が１０より小さい場合、このユニット２３は、工程１１４で、成形型の部分３１の傾斜リスクをオペレータに通報するための信号又はメッセージをオペレータがアクセスできる一つの装備に送信する。作業の続行を禁止して、設備の安全な状態を維持するために、把持手順が停止して、設備は故障モードに入る。

成形型の安全な把持に必要な条件が得られた場合、そのことがオペレータに通報され、オペレータは、持上機からの成形型の取り外しを再開して、射出部品を生産する作業を行なうことができる。

本方法により、各プレートの磁化作業において、処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの磁化不良（不良なゾーンをその識別子により通報できる）又は把持する部品の傾斜リスクをオペレータに通報することができる。本装置２は、処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの比較作業結果を設備１に送って、その前に解析した磁化力又は保持トルクの閾値を上回った場合に制御卓などの設備の一つの装備にメッセージを表示するか、或いは警報手段を作動させることができる。

この把持を制御するユニット２３は、各磁気式把持手順において、前述した方法と同じ方法により各プレート２１，２２（二つのプレート２１，２２はほぼ類似している）がそれに対応する成形型の部分３１に加える把持力を制御する。

更に、処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄは、それらの間に共通部分を持たず、一つのゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄは、それ以外のゾーンを包含できない。そのため、各ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの各々の実際の磁力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄが混同されないこと、並びに選択された処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄによる成形型の保持及び傾斜に対する寄与分を制御用ユニット２３が解析、比較できるように、全てが同じ水平面内に含まれないことが有利である。実際に、当業者は、成形型の上方部分に関する実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの損失が傾斜リスクを一層増大させて、成形型の下方部分に関する実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの等価損失よりも危険な保持状況を引き起こすことを容易に理解している。そのことが、この成形型の把持方法がプレート２１上の各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの実際の磁力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄの位置を考慮することにより実際の把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄを解析する理由である。

それに代わって、このコンピュータは、工程１０６において、工程１０５で測定された温度の影響に対して補正した実際の磁力を計算することができる。

別の代替手法では、ＣＡＤツールなどの外部システムにより、工程１０２を実施することができ、その場合、部分３１とプレート２１のＣＡＤ表現式が記録されて、磁気式把持を制御するユニットのコンピュータに送信される前に、成形型３１と接触する把持プレート２１とスタッド５の表面Ｓが定義される。

工程１０７の別の代替手法では、ＣＡＤツールなどの、この把持装置外のシステムが、各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関する実際の磁力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄを計算して、その各処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄに関する実際の磁力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの印加点Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄを磁気式把持を制御するユニット２３に送る。本発明は、ここで説明、図示した例に限定されない。それに代わって、把持を制御するユニット２３の構成要素、特に、コンピュータは、この制御用ユニット２３の外に配置することができる。例えば、このコンピュータを射出成形機を制御するユニット１３に直接統合することができる。

また、本発明は、前述した処理ゾーンＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄの理論的な力Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄ及び実際の磁気把持力Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄの計算と比較並びに所定の成形型の構成に関するデータ及び結果の全てを記録した記録媒体を規定する。

それに代わって、本装置２は、四つの測定回路５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを備える代わりに、成形型の部分３１の重力Ｐに対して垂直な面Ｑに関して互いに上下に配置された二つの測定回路、三つの回路又は五つ以上の回路を備える。図２では、そのような面Ｑは、プレートの中心を通り、測定回路５１ｄは、その面に関して測定回路５１ａの上に有る。

別の代替手法では、各測定回路は、異なる数のスタッドを備えることができる。

更に別の代替手法では、磁束の測定は、測定ゾーン内のスタッド５毎に行なわれ、そのため、スタッド毎に一つの測定回路が有る。

それに代わって、プレート２１の表面２１ａと接触する成形型の表面は平坦ではない。この場合、プレート２１との成形型の接触面Ｓは、例えば、プレート２１と接触する幾つかの別個の分離した表面の合計とすることができ、その表面の面積は、プレート２１に面する成形型の表面の面積よりも小さい。

この磁気式把持装置２を射出成形機械の枠組みで説明した。しかし、そのような装置２は、多くの別の用途に、特に、磁気式把持による持ち上げなどの十分な可逆制御力による部品の把持又は機械加工する強磁性部品の位置決めを必要とする工業設備に転換することができる。

図示されていない別の代替手法では、極性が逆のスタッド対を対で形成して、その作動によって、二つの表面上に配置された強磁性部品の磁化を可能とすることにより、把持する部品の表面の磁化を行なう装置において本方法を用いることができる。そして、電力回路又はスタッドの回路の作動によって、対により作動されるスタッドの間に把持する部品を通る磁力線を発生させる。

それに代わって、本発明の範囲内において、前述した実施形態と異なる順序で或る工程を実施する、或いは並列に処理するものと規定する。例えば、プレートと把持する部品の間の接触面Ｓを定義する工程１０２の実施と並行して、工程１００で処理ゾーンを決定することが考えられる。

本発明の別の実施形態を実現するために、前述した様々な代替手法を全体的又は部分的に互いに組み合わせることができる。

Claims (15)

1. 磁気式把持を制御するユニット（２３）、把持する部品（３１）を上に設置する把持プレート（２１）、及びこのプレート（２１）内に収容された複数の磁気スタッド（５）を備えた、工業設備（１）の磁気式把持装置（２）における部品（３１）の磁気式把持を制御する方法であって、これらのスタッドが、測定ゾーン（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を定義する磁束測定回路（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）とスタッド（５）の磁化又は非磁化を可能とする電力回路とに接続されている方法において、
   本方法が、
   ａ）各処理ゾーンが少なくとも一つの測定ゾーン（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）により定義される少なくとも二つの処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）を決定することから成る工程と、
   ｂ）把持する部品（３１）と接触する、把持プレート（２１）の表面（Ｓ）を定義することから成る工程と、
   の事前の工程を有することと、
   本方法が、各処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に関して、
   ｃ）把持する部品（３１）と接触する、把持プレート（２１）の表面（Ｓ）に含まれる一つ以上の磁気スタッド（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を特定することから成る工程（１０３）と、
   ｄ）工程ｃ）で特定された一つ以上のスタッド（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が発生する磁束を測定することから成る工程（１０５）と、
   ｅ）工程ｂ）で実施された接触する表面（Ｓ）の定義及び工程ｃ）で実施されたスタッド（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の特定及び工程ｄ）の測定に基づき、実際の磁気把持力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）を計算することから成る工程（１０６）と、
   ｆ）工程ｂ）で実施された接触する表面（Ｓ）の定義及び工程ｃ）で実施されたスタッド（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の特定に基づき、理論的な磁力（Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄ）を計算することから成る工程（１０８）と、
   を有することと、
   を特徴とする方法。
2. 本方法が、各処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に関して、
   ｇ）工程ｅ）とｆ）で計算された実際の磁気把持力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）と理論的な磁気力（Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄ）を比較することから成る工程（１１２）、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 本方法が、各処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に関して、
   ｈ）工程ｃ）で特定されたスタッド（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の覆われている表面の重心を考慮して、実際の磁力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）の印加点（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ）を計算することから成る工程（１０７）と、
   ｉ）工程ｅ）とｈ）の計算結果を用いて、実際の磁力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）の保持トルクを計算することから成る工程（１０９）と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 本方法が、
   ｊ）把持する部品（３１）の特性パラメータと把持プレート（２１）の特性パラメータに基づき、この部品の理論的な傾斜トルク（Ｋ）を計算することから成る工程（１１１）と、
   ｋ）工程ｉ）（１０９）で各処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に関して計算された実際の磁力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）の保持トルクの合計（Ｒ）を工程ｊ）で計算された理論的な傾斜トルク（Ｋ）と比較することから成る工程（１１３）と、
   を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 本方法が、
   ｌ）工程ｇ）又はｋ）で実施された比較結果を本設備（１）の一つの装備に送ることから成る工程、
   を有することを特徴とする請求項２又は４に記載の方法。
6. 本方法が、
   ｍ）工程ｇ）又はｋ）で実施された比較結果が処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）の磁化不足又は把持する部品（３１）の傾斜リスクの検出に対応する停止判断基準を満たすかを判定することから成る工程（１１４）、
   を有することを特徴とする請求項２又は４に記載の方法。
7. 本方法が、
   ｎ）工程ｍ）で当該の停止判断基準が満たされた場合に、本設備（１）の警報又は表示手段を作動することから成る工程、
   を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 本方法が、
   ｏ）工程ｍ）で処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）の磁化不足の検出に対応する停止判断基準が満たされた場合に、その処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）を本設備（１）の一つの装備に通報することから成る工程、
   を有することを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. 工程ｄ）で、各測定ゾーン（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に関して、把持する表面（２１ａ）上のセンサにより温度を測定して、
   工程ｅ）で、各測定ゾーン（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に関して、測定された温度の影響に対して補正した実際の磁気把持力も計算する、
   ことを特徴とする請求項１から８までのいずれか一つに記載の方法。
10. 工程ｂ）の前に、当該の部品（３１）及び把持プレート（２１）の表現式を有する本把持装置外のシステムに、その把持する部品及び把持プレートの特性パラメータを記憶させること（１０１）と、
    工程ｂ）で、この外部システムが、把持する部品と接触する把持プレートの表面（Ｓ）の定義を磁気式把持を制御するユニット（２３）に送ることと、
    を特徴とする請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法。
11. 工程ｈ）で、本把持装置外のシステムが、各処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に関する理論的な磁力（Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄ）の印加点（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ）を計算して（１０７）、その印加点（Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄ）を磁気式把持を制御するユニット（２３）に送ることを特徴とする請求項３から１０までのいずれか一つに記載の方法。
12. 本方法が、処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）における理論的な力（Ｅ’ａ，Ｅ’ｂ，Ｅ’ｃ，Ｅ’ｄ）と実際の磁気把持力（Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅｄ）の計算及び比較結果を記録媒体に保存することを含むことを特徴とする請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法。
13. 磁気式把持装置（２）において、
    この装置が、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法を実施するための手段（２３）を備えていることと、
    把持プレート（２１）が、把持する部品の重力（Ｐ）に対して垂直な面（Ｑ）に関して互いに上下に配置された少なくとも二つの測定回路（５１ａ，５１ｄ）を有することと、
    を特徴とする磁気式把持装置。
14. 本装置が、把持プレート（２１）を四つの処理ゾーン（Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄ）に分割する四つの測定回路（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）を有することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 本装置が、スタッド（５）毎に一つの測定回路（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）を有することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置。