JP3526555B2 - 成型品取出機のチャック部移動制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、成型品取出機のチ
ャック部移動制御方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】成型品取出機にあって
は、例えば成形機からの型開完了信号に基づいて待機位
置に待機しているチャック部を型開した金型間に進入さ
せた後に可動金型内に保持された成型品に相対して近接
する位置へ移動して停止保持し、該位置にて成形機の突
出し機構により突き出される成型品を保持した後、待機
位置へ戻って解放位置へ移動して成型品の保持を解除し
て成型品取出し動作を行っている。

【０００３】上記取出し動作において、チャック部が可
動金型内の成型品に相対して近接する位置に移動した
際、チャック部を移動駆動するサーボモータ等の電動モ
ータを直流拘束して該位置に停止保持すると共に外部か
らの力でチャック部が該位置から変位した際にはチャッ
ク部を元の位置に戻るように移動制御している。

【０００４】しかし、チャック部に対して成形機の突出
し機構により成型品が押し付けられた場合には直流拘束
によりチャック部が移動規制されているため、図６（図
６には本実施形態の符号を付して部材の説明を省略す
る。）に示すように該チャック部が取り付けられた上下
フレームが撓んでリニアガイド等の支持機構に過大な負
荷が作用し、成型品取出機自体の耐久性を悪くする問題
を有している。

【０００５】また、突出し機構による成型品の押し付け
によりチャック部が所定位置から位置ずれした場合に
は、チャック部を原位置に復帰するように移動制御する
ため、上下フレームが再び撓んでその支持機構に過大な
負荷が作用することが避けられなかった。

【０００６】更に、チャック部に対して成型品が過度に
押し付けられることにより傷付いて成形不良になる問題
をも有している。

【０００７】この現象は、チャック部が金型間に進入し
た場合に限らず、例えばチャック部が成型品の保持を解
放する解放位置において停止保持される場合において
も、該解放位置に配置された成型品箱詰装置の成型品受
渡し機構により成型品がチャック部に過度に押し付けら
れて上記と同様の問題が発生していた。

【０００８】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その課題とする処は、チ
ャック部に過度な外力が作用した場合であっても、該チ
ャック部が取り付けられる部材の変形を防止して装置自
体の耐久性を向上することができる成型品取出機のチャ
ック部移動制御方法を提供することにある。

【０００９】本発明の他の課題は、成型品の傷付を防止
することができる成型品取出機のチャック部移動制御方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、電動モータに
より成型品を保持するチャック部を金型と該金型から離
間した解放位置との間で移動して成型品を取出す成型品
取出機において、チャック部が所定の位置へ移動した際
に電動モータを直流拘束してチャック部を該所定の位置
に停止保持させると共に停止保持されたチャック部に外
力が作用したことを検出して電動モータによる直流拘束
力を減少制御してチャック部を外力により移動可能にす
ることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図に従っ
て説明する。

【００１２】図１において、成型品取出機１が搭載され
る成形機３は本体フレーム５上に所定の間隔をおいて相
対する可動側取付盤７と固定側取付盤９が設けられ、可
動側取付盤７及び固定側取付盤９間に横架されたタイバ
ー１１には可動金型１３が取り付けられる可動盤１５が
軸線方向へ移動可能に支持される。

【００１３】上記可動金型１３及び可動盤１５内には突
出し機構（図示せず）が設けられ、成型品取出機１から
前進位置移動完了信号が成形機３に入力された際に出力
される突出し開始信号によりシリンダーや電動モータ
（図示せず）を駆動して突出しピン１７を突き出して可
動金型１３内に保持された成型品１９を突き出す。突出
しピン１７による成型品１９の突き出し量は、一般には
金型とこれに近接したチャック装置３１との間隔より若
干大きめに設定され、チャック装置３１に対して成型品
１９を確実に保持させるように設定している。

【００１４】固定側取付盤９の上部に固定される成型品
取出機１の本体フレーム２１は射出装置２３の軸線直交
方向（左右方向）へ延出し、金型上方と成形機３の背面
側または正面側の解放位置に至る長さからなり、本体フ
レーム２１上には走行体２５が左右方向へ移動可能に支
持される。

【００１５】走行体２５には射出装置２３の軸線方向
（前後方向）へ延出する前後フレーム２７が設けられ、
該前後フレーム２７上には前後走行体２９が前後方向へ
移動可能に支持される。そして前後走行体２９には下部
にチャック装置３１が設けられた上下フレーム３３が昇
降可能に支持される。

【００１６】走行体２５、前後走行体２９及び上下フレ
ーム３３は数値制御可能な第１〜第３サーボモータ３５
・３７・３９により駆動制御され、チャック装置３１を
上記左右方向、前後方向及び上下方向の三次元方向へ移
動して成型品を取り出す。

【００１７】尚、各第１〜第３サーボモータ３５・３７
・３９には、例えばロータリーエンコーダ等の位置検出
部材４１・４３・４５が夫々設けられ、第１〜第３サー
ボモータ３５・３７・３９の駆動に伴って位置検出部材
４１・４３・４５から出力される夫々の位置検出信号に
よりチャック装置３１の移動距離（移動位置）や移動速
度を検出してチャック装置３１をクローズドループにて
移動制御する。

【００１８】チャック装置３１は上下フレーム３３の下
部に対し、必要に応じて保持面を垂直位置と下向き位置
との間で反転回動する姿勢制御部材４７を設けて取り付
けられ、該チャック装置３１は上下フレーム３３の下部
または姿勢制御部材４７に固定されるチャック板４９
と、チャック板４９に設けられる吸着部材やエアーシリ
ンダー等のクランプ部材等のチャック部材５１とから構
成される。

【００１９】図２において、ＣＰＵ５３にはＲＯＭ、Ｈ
ＤＤ、ＤＶＤ等のプログラムメモリー５５及びＲＡＭ等
の作業メモリー５７が接続され、プログラムメモリー５
５は成型品取出し動作を実行するための取出しプログラ
ムデータ、チャック装置３１の移動停止時に各第１〜第
３サーボモータ３５・３７・３９による直流拘束力をト
ルク制御するトルク制御プログラムデータ等の各種プロ
グラムデータを記憶する。また、作業メモリー５７はチ
ャック装置３１の移動位置データやトルクデータ等を記
憶する。

【００２０】ＣＰＵ５３にはサーボドライバー５９・６
１・６３が夫々接続され、各サーボドライバー５９・６
１・６３には対応する各第１〜第３サーボモータ３５・
３７・３９が接続されている。また、各サーボドライバ
ー５９・６１・６３には各第１〜第３サーボモータ３５
・３７・３９の位置検出部材４１・４３・４５からの位
置検出信号が入力され、チャック装置３１の三次元移動
位置を検出し、該チャック装置３１の移動位置が作業メ
モリ５７に記憶された移動位置データと一致した際に各
第１〜第３サーボモータ３５・３７・３９の駆動を停止
させると共に停止状態が所定時間以上、継続する際には
各第１〜第３サーボモータ３５・３７・３９に所定の直
流電流を印加して直流拘束して停止保持させる。

【００２１】また、各サーボドライバー５９・６１・６
３は直流拘束によるチャック装置３１の停止保持時に各
第１〜第３サーボモータ３５・３７・３９に印加される
電流値が所定以上に変動した際には各第１〜第３サーボ
モータ３５・３７・３９に印加される直流拘束電流を制
御して直流拘束力を低減させる。

【００２２】更に、ＣＰＵ５３にはチャック駆動制御回
路６０が接続され、チャック部材５１を駆動制御してチ
ャック装置３１に成型品を保持させると共に保持解除さ
せる。

【００２３】なお、ＣＰＵ５３には成形機３の制御装置
６５から型開完了信号がインターフェース６７を介して
入力され、入力された型開完了信号に基づいて成型品の
取出し動作を開始させる。また、ＣＰＵ５３はチャック
装置３１が型開した可動金型１３に相対して近接する前
進位置へ移動した際に突出し指示信号を制御装置６５に
出力して成形機３の突出し機構を駆動して可動金型１３
内から成型品１９を突出させる。更に、ＣＰＵ５３はチ
ャック装置３１が成型品を保持した後に型開した金型間
から抜け出した際に制御装置６５に型締め開始指示信号
を出力して次の成形動作を実行させる。

【００２４】次に、本実施形態の作用を説明する。先
ず、成型品取出し動作の概略を説明すると、各第１〜第
３サーボモータ３５・３７・３９を選択的に駆動制御し
てチャック装置３１を成形機３における金型の中心上方
で固定金型側の待機位置に移動して待機させる。

【００２５】上記状態にて成形機３から成形終了に伴っ
て型開完了信号が入力されると、第３サーボモータ３９
を駆動制御してチャック装置３１を型開した金型間の下
方位置へ移動させ、次に第２サーボモータ３７を駆動制
御してチャック装置３１を、可動金型１３内に保持され
た成型品に近接する前進位置へ移動させた後に制御装置
６５へ突出し開始指示信号を出力して突出し機構を駆動
して可動金型１３内に保持された成型品１９をチャック
装置３１に向かって突出し、成型品１９を保持させる。

【００２６】次に、第２サーボモータ３７を復動制御し
てチャック装置３１を下方位置（後退位置）へ移動させ
た後に第３サーボモータ３９を復動制御してチャック装
置３１を待機位置（上昇位置）へ戻す。その際、成型品
取出機１はチャック装置３１が待機位置に移動したタイ
ミング、または下方位置から待機位置に向う途中でチャ
ック装置３１が型開した金型間から完全に抜け出したタ
イミングで成形機３の制御装置６５へ型締め開始指示信
号を出力し、成形機３による次成形動作を実行させる。

【００２７】次に、第１サーボモータ３５を駆動制御し
て走行体２５を、本体フレーム２１における成形機３の
正面側または背面側に設定された解放位置へ移動させた
後、該解放位置にて必要に応じて第１〜第３サーボモー
タ３５・３７・３９を駆動制御してチャック装置３１
を、解放位置に設けられた搬出コンベヤーやパレット等
の搬出装置（図示せず）上方の落下位置へ移動させる。
そして該落下位置にてチャック装置３１による成型品の
保持を解除して取り出しを完了した後、チャック装置３
１を待機位置に戻して待機させる。

【００２８】次に、チャック装置３１の停止保持時にお
ける直流拘束力のトルク制御方法を説明する。

【００２９】例えば、チャック装置３１が型開した金型
間に侵入して前進位置へ移動した際のように成型品１９
の突出しが完了するまでの所定の時間の間、チャック装
置３１を該位置にて停止保持する必要がある場合、ＣＰ
Ｕ５３は制動指示信号を出力して夫々の第１〜第３サー
ボモータ３５・３７・３９を選択的に直流拘束駆動して
チャック装置３１を該位置に停止保持させる。その際、
図３及び図４に示すようにステップ７１により制御モー
ドが直流拘束モードであるか否かを判定し、チャック装
置３１を所定の位置で所定時間以上、停止保持する必要
がない場合にはステップ７１の判定がＮＯになり、ステ
ップ７２によりチャック装置３１を通常の制御モードで
移動制御させる。

【００３０】反対に直流拘束モードでステップ７１がＹ
ＥＳの場合にはステップ７３によりトルク制御モードに
設定した後、ステップ７４により成形機に突出し開始指
示信号を出力して突出しピン１７による成型品１９の突
出し動作を実行してチャック装置３１に成型品１９を保
持させる。

【００３１】次に、ステップ７５によりチャック装置３
１に対する成型品１９の押し付けにより、該チャック装
置３１に所定値以上の外力が作用して所定距離以上に変
位したか否かを判定する。チャック装置３１に対する外
力が所定値以上であるか否かの検出は、第１〜第３サー
ボモータ３５・３７・３９に印加されている直流拘束電
流の変動が所定値以上で変動したか否かにより検出す
る。

【００３２】今、直流拘束電流値が所定値以上で変動し
てチャック装置３１が所定量以上変位した場合にはステ
ップ７５がＹＥＳになり、ステップ７６により第１〜第
３サーボモータ３５・３７・３９に印加される直流拘束
電流を低減して直流拘束トルクを低減してチャック装置
３１を移動可能にさせる（図５に示す）。これによりチ
ャック装置３１が取り付けられる上下フレーム３３が撓
んだり、該上下フレーム３３を支持するリニアガイドに
過度の負荷が作用するのを回避する。

【００３３】直流拘束トルクを制御する方法としては、
直流拘束電流値の変動幅に応じて直流拘束電流を多段階
に減少制御してチャック装置３１を移動可能にしたり、
直流拘束電流を零にして直流拘束を解除してチャック装
置３１を移動可能にする。

【００３４】直流拘束電流値の変動幅が所定値以内でチ
ャック装置３１の変位量が所定量以下の場合、又はステ
ップ７６により直流拘束トルクを制御処理した後におい
ては、ステップ７７により突出しピン１７が所定ストロ
ークで移動完了したか否かを判定し、ＮＯの場合にはス
テップ７５に戻る。反対にステップ７７がＹＥＳで成型
品１９の突出し動作が完了した際には、ステップ７８に
よりチャック装置３１による成型品１９の保持動作を実
行した後、ステップ７９により成型品１９の保持が完了
したか否かを判定する。

【００３５】チャック装置３１による成型品１９の保持
が完了したか否かはチャック部材５１が吸着部材の場合
には吸引装置の負圧変動により、またエアーシリンダー
等のクランプ部材の場合にはチャック板４９に設けられ
たリミットスイッチ等の検出部材からの信号により行な
う。なお、チャック装置３１による成型品１９の保持が
完了していない場合にはステップ７８に戻る。

【００３６】一方、チャック装置３１による成型品１９
の保持が完了した場合には、ステップ８０により直流拘
束トルク制御モードを解除した後、ステップ８１により
直流拘束モードを解除して終了する。

【００３７】なお、突出しピン１７による押し出しに伴
うチャック装置３１の移動時においても、夫々の位置検
出部材４１・４３・４５によるチャック装置３１の移動
位置検出が実行されている。このため、チャック装置３
１の停止保持状態を解除して次の所定位置へ移動させる
際には、押し付けにより移動した位置から次の位置へ移
動制御したり、押し付けによる移動位置から所定の停止
位置へ戻した後に次の位置へ移動制御してもよい。

【００３８】また、チャック装置３１を成型品１９の解
放位置へ移動して箱詰め装置（図示せず）に近接して相
対させた状態で停止保持する際にも、上記と同様の処理
により直流拘束トルクを制御して該チャック装置３１が
取り付けられる上下フレーム３３を支持するリニアガイ
ド等に過負荷が作用するのを回避することができる。

【００３９】本実施形態は、チャック装置３１の停止保
持時に、該チャック装置３１に過度の外力が作用した際
には第１〜第３サーボモータ３５・３７・３９の直流拘
束トルクを制御してチャック装置３１を移動可能にさせ
ることにより該チャック装置３１が取り付けられる上下
フレーム３３等を支持する各種の支持機構に過度な負荷
が作用するのを回避することができる。また、チャック
装置３１に対して成型品１９が過度に押し付けられるこ
とによる傷付きを防止することができる。

【００４０】上記説明は、チャック装置３１を成形機３
の軸線直交方向（左右方向）、軸線方向（前後方向）及
び上下方向の三次元方向へ移動制御して成型品を取出す
形式の成型品取出機１としたが、成型品取出機としては
チャック装置３１を少なくとも前後方向及び上下方向へ
移動制御して成型品取出しを行なう縦形取出し構造の成
型品取出機、チャック装置３１を旋回移動制御して成型
品を取出す旋回形式の成型品取出機の何れであっても適
用できる。

【００４１】また、上記説明は、チャック装置３１の停
止時に第１〜第３サーボモータ３５・３７・３９に印加
される直流拘束電流値の変動に基づいてチャック装置３
１に過度の押し付け力が作用したか否かを検出する方法
としたが、この検出方法としてはチャック板４９に圧力
センサーを設け、該圧力センサーによりチャック装置３
１に成型品１９が過度に押し付けられているか否かを検
出してもよい。

【００４２】更に、上記説明は、突出しピン１７による
成型品１９の突き出しによりチャック装置３１が位置変
位した際に直流拘束された第１〜第３サーボモータ３５
・３７・３９の全てをトルク制御してチャック装置３１
を移動可能にする態様で説明したが、実質的にはチャッ
ク装置３を前後方向へ移動する第２サーボモータ３７の
みをトルク制御することにより上下フレーム３３に過負
荷が作用するのを回避することができる。

【００４３】なお、上記した縦型取出機においてはチャ
ック装置３１を前後方向へ移動する第１サーボモータ３
５をトルク制御する態様であればよい。要は、チャック
装置を突出しピンの突き出し方向と一致する方向へ移動
するサーボモータが直流拘束状態のとき、変位するチャ
ック装置に基づいて直流拘束トルクを低減制御する方法
であればよい。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、チャック部に過度な外力が作
用した場合であっても、該チャック部が取り付けられる
部材の変形を防止して装置自体の耐久性を向上すること
ができる。また、成型品の傷付を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】成型品取出機の全体斜視図である。

【図２】成型品取出機の電気的ブロック図である。

【図３】トルク制御処理を示すフローチャートの一部で
ある。

【図４】トルク制御処理を示すフローチャートの一部で
ある。

【図５】トルク制御によるチャック装置の移動状態を示
す説明図である。

【図６】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１−成型品取出機、３−成形機、１３−可動金型、１７
−突出しピン、１９−成型品、３１−チャック装置、３
５・３７・３９−電動モータとしての第１〜第３サーボ
モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−320463（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198413（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−16846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−196320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/42 B29C 45/76

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動モータにより成型品を保持するチャッ
   ク部を金型と該金型から離間した解放位置との間で移動
   して成型品を取出す成型品取出機において、チャック部
   が所定の位置へ移動した際に電動モータを直流拘束して
   チャック部を該所定の位置に停止保持させると共に停止
   保持されたチャック部に外力が作用したことを検出して
   電動モータによる直流拘束力を減少制御してチャック部
   を外力により移動可能にするチャック部移動制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、チャック部の移動停止
   時に電動モータに印加される直流拘束電流の変化に基づ
   いてチャック部に外力が作用したことを検出する成型品
   取出機のチャック部移動制御方法。
3. 【請求項３】請求項１において、チャック部に圧力セン
   サーを設け、該圧力センサーによりチャック部に外力が
   作用したことを検出する成型品取出機のチャック部移動
   制御方法。
4. 【請求項４】請求項１において、チャック部に外力が作
   用した際に電動モータによる直流拘束力を作用する外力
   以下に減少制御する成型品取出機のチャック部移動制御
   方法。
5. 【請求項５】請求項１において、チャック部に外力が作
   用した際に電動モータによる直流拘束を解除制御する成
   型品取出機のチャック部移動制御方法。