JP4151894B2 - 成形品取出機 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、樹脂成形機から成形品を取出す成形品取出機、詳しくは成形品を保持するチャックを樹脂成形機の長手方向または長手直交方向へ移動する可動体に動吸振装置を設けた成形品取出機に関する。
【0002】
【従来技術】
上記した成形品取出機においては、例えば特許文献1に示すようにチャックを昇降させる昇降アームの移動を停止した際に、該昇降アームに発生する残留振動を吸収する残留振動抑制方法が提案されている。
【0003】
また、特許文献2には、昇降アームを樹脂成形機の長手直交方向または長手方向に移動させる可動体に、該可動体を移動させるサーボモータのサーボドライバーを収容したドライバーボックスを搭載した成形品取出機が示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−79583号
【0005】
【特許文献2】
特開2001−47442号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えばチャックを、樹脂成形機の長手方向、長手直交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三次元直交走行形の成形品取出機にあっては、昇降アームを昇降可能に支持する前後走行体が設けられる左右走行体自体、重量化することが避けられず、その移動停止時に大きく振動していた。このため、左右走行体の振動により前後フレームや昇降アームも振動することになり、この状態で直ちに成形品を取出す動作へ移行することができず、成形品取出し時間が長くなる問題を有していた。
【0007】
また、仮に特許文献1に示す方法により昇降アーム自体の残留振動を短時間に収斂させても左右走行体の振動が継続している以上、これにより昇降アームも振動することになり、直ちに成形品取出し動作へ移行できなかった。
【0008】
特許文献2に示す成形品取出機にあっては、左右走行体に、該左右走行体、前後走行体及び昇降アームを移動させるサーボモータを駆動制御するサーボドライバーを収容したドライバーボックスを搭載しているが、左右走行体に発生する振動が長時間化すると、この振動によりドライバーボックス内に収容されたサーボドライバーである電子基板も振動してコネクターとの電気的接続が不良になったり、電気配線が断線したりするおそれがあり、電気的信頼性が低下するおそれがあった。
【0010】
本発明の課題は、可動体に、該可動体を移動させるサーボモータを駆動制御するサーボドライバーが収容されたドライバーボックスを搭載する場合にあっては、サーボドライバーの電気的不良の発生を低減して成形品取出動作を長期にわたって安定的に行うことができる成形品取出機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、樹脂成形機の固定側プラテンに固定され、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向に延出する本体フレーム上を、上記中心軸線と直交する方向に移動可能に支持される第1走行体と、本体フレームに対して第1走行体を、上記中心軸線と直交する方向へ移動する第1サーボモータと、上記中心軸線と一致する方向に延出して第1走行体に設けられた前後フレームを、上記中心軸線と一致する方向へ移動可能に支持される第2走行体と、前後フレームに対して第2走行体を上記中心軸線と一致する方向へ移動する第2サーボモータと、第2走行体に昇降可能に支持され、上下方向に延出し、かつ下部に成形品を保持するチャックが設けられた昇降アームと、第2走行体に対して昇降アームを上下方向へ移動する第3サーボモータと、第1走行体に設けられ、上記第1乃至第3サーボモータを駆動制御するサーボドライバーユニットを収容するドライバーボックスと、上記ドライバーボックス内に設けられ、第1走行体を含むドライバーボックスに想定される振動に対抗する固有振動数に応じた弾性率及び長さの弾性部材及び該弾性部材の先端部に設けられ、上記固有振動数に対応する重量の錘からなる動吸振装置とを備えたことを特徴とする。
また、請求項2は、樹脂成形機の固定側プラテンに固定され、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向に延出する本体フレーム上を、上記中心軸線と一致する方向に移動可能に支持される第1走行体と、本体フレームに対して第1走行体を上記中心軸線と一致する方向へ移動する第1サーボモータと、上記中心軸線と直交する方向に延出して第1走行体に設けられた前後フレームに、上記中心軸線と直交する方向へ移動可能に支持される第2走行体と、前後フレームに対して第2走行体を上記中心軸線と直交する方向へ移動する第2サーボモータと、第2走行体に昇降可能に支持され、上下方向に延出し、かつ下部に成形品を保持するチャックが設けられた昇降アームと、第2走行体に対して昇降アームを上下方向へ移動する第3サーボモータと、第1走行体に設けられ、上記第1乃至第3サーボモータを駆動制御するサーボドライバーユニットを収容するドライバーボックスと、上記ドライバーボックス内に設けられ、第2走行体と昇降アームを含む第1走行体及びとドライバーボックスに想定される振動に対抗する固有振動数に応じた弾性率及び長さの弾性部材及び該弾性部材の先端部に設けられ、上記固有振動数に対応する重量の錘からなる動吸振装置とを備えたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施形態】
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〜図3において、成形品取出機1は成形品を保持するチャック3を、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向(以下、説明の便宜上、長手方向又は前後方向と称する。)、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向(以下、説明の便宜上、長手直交方向又は左右方向と称する。)及び上下方向へそれぞれ移動して樹脂成形機の操作側または反操作側に設けられた成形品解放位置に取出す三次元移動形式で、その本体フレーム5は左右方向へ延出し、その基台部が樹脂成形機の固定側プラテン7の上面に固定される。
【0013】
本体フレーム5には可動体の一部を構成する左右走行体9が左右方向へ往復移動するように支持され、前後方向へ延出して該左右走行体9に設けられた前後フレーム11には前後走行体13が前後方向へ移動するように支持される。
【0014】
該前後走行体13には上下方向に延びる昇降アーム15が昇降可能に支持され、該昇降アーム15の下部にはチャック3が、必要に応じて反転姿勢制御装置及び水平姿勢制御装置(何れも図示せず)を介して取付けられる。該チャック3は、チャック板に成形品を吸着保持する吸着部材や成形品を把持するエアーシリンダ等の保持部材を取付けた構造からなる。
【0015】
上記した左右走行体9、前後走行体13及び昇降アーム15は、連結されたサーボモータ17・19・21により夫々の方向へ移動される。そしてこれらサーボモータ17・19及び21を駆動制御するサーボドライバー23は左右走行体9に搭載されたドライバーボックス25内に収容されている。サーボドライバー23は実際には複数枚の電子基板からなり、これら電子基板はドライバーボックス25内に設けられたコネクター(図示せず)内に差し込まれて電気的に接続されるように構成されている。
【0016】
また、ドライバーボックス25内には動吸振装置27が夫々取付けられている。ドライバーボックス25内における動吸振装置27の取付け位置としては、ドライバーボックス25内の左右方向両端部、上部または下部の何れであってもよいが、ドライバーボックス25の振動が一番大きくなる傾向の上部が適しているが、これに限定されるものではない。
【0017】
動吸振装置27は、左右走行体9を含むドライバーボックス25に想定される振動に対抗する固有振動数に応じた弾性率及び長さで、板ばねや鋼板等からなる弾性部材29の上端部に、該梁部材29を上記固有振動数で振動させる重量の錘31を取付けた構造からなる。
【0018】
動吸振装置27が発生する振動は、概略、固有振動数、振幅、減衰率の3つの要素で、その内の固有振動数と振幅は、梁部材29の材質、形状、長さと錘31の重量、取付け位置、取付け状態等との相関関係で規定される。又、振動の減衰率は、梁部材29の材質、長さ、幅、厚みで規定される。そして動吸振装置27は、左右走行体9を含むドライバーボックス25に発生する振動を打ち消す固有振動数の反共振振動を、前述した梁部材29と錘31の組み合わせにより発生させる。
【0019】
動吸振装置27の減衰率は、左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を抑制するのに要求される吸振時間に応じて適宜調整されるもので、要求される減衰率に基づいて梁部材29の材質、長さ、幅、厚みを設定すればよい。
【0020】
次に、動吸振装置27による左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を吸収する作用を説明する。
先ず、成形品取出機1による成形品の取出し動作の概略を説明すると、成形品取出機1はチャック3を以下の各位置間で移動制御して成形品取出し動作を実行する。
【0021】
即ち、1.待機位置:樹脂成形機に装着された金型の上方位置、2.下降位置:型開した金型間内に進入する位置、3.前進位置:チャック3が型開した可動金型のパーティング面に相対して近接する位置、4.後退位置:型開した金型間にて可動金型内から成形品を完全に抜き出す位置で、上記した下降位置と一致する場合がある。5.上昇位置:成形品を保持したチャック3を金型間から完全に抜き出す位置で、上記した待機位置と一致する場合もある。6.成形品解放位置:樹脂成形機の操作側または反操作側で、成形品を樹脂成形機外に解放させる位置。
【0022】
上記した各位置間にてチャック3を高速移動させて成形品取出し動作を行う際で、左右走行体9が移動停止した時、左右走行体9を含むドライバーボックス25には移動時の慣性力に対抗する力により振動が発生する。この振動による左右走行体9を含むドライバーボックス25の固有振動数は左右走行体9を含むドライバーボックス25の重量や前後フレーム11及び昇降アーム15の長さや重量等の要素から決まり、動吸振装置27は左右走行体9を含むドライバーボックス25の移動停止時に発生する振動を以下のように吸振して収斂させる。
【0023】
即ち、左右走行体9の移動時においては、動吸振装置27の梁部材29は錘31に作用する左右走行体9移動時の慣性力により左右走行体9の移動方向と反対の方向へ弾性変形することになる。そして左右走行体9が移動停止した際には、左右走行体9を含むドライバーボックス25自体、移動方向と反対方向に向かって所定の固有振動数で振動を開始することになるが、動吸振装置27の梁部材29も左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動方向と反対の方向に向かって固有振動数で振動を開始し、左右走行体9を含むドライバーボックス25全体の振動を打ち消す反共振振動になって左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動エネルギーを制振して収斂させる。
【0024】
また、左右走行体9が移動停止した状態で前後走行体13や昇降アーム15が移動停止した際にも、左右走行体9を含むドライバーボックス25が振動することになるが、この場合においても動吸振装置27の錘31を予め設定された固有振動数で振動させることにより左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を制振して収斂させることができる。
【0025】
尚、動吸振装置27が発生する固有振動は、要求される左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動収斂時間に基づいて設定された梁部材29の長さ、形状及び材質等により決定される減衰率で徐々に減衰して収斂することになる。
【0026】
図4は動吸振装置27が非装着の左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動状態、図5は動吸振装置27が装着された左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動状態をそれぞれ示し、これらから動吸振装置27を取付けた場合にあっては、移動停止後に左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を短時間に制振して収斂させることが分かる。
【0027】
本実施形態は、左右走行体9の移動停止時や左右走行体9が停止した状態で前後走行体13や昇降アーム15が移動停止した際に左右走行体9を含むドライバーボックス25に発生する振動を、動吸振装置27が発生する固有振動数により制振して短時間に収斂させることができる。これにより上記した各位置における取出し動作への移行時間を短くして取出しサイクルを短縮することができる。
【0028】
また、左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を短時間に収斂させることによりドライバーボックス25内に装着されたサーボモータ17・19及び21のサーボドライバー23が電気的不良になるのを低減し、チャック3を長期にわたって確実に所定の位置へ移動して取出し動作を実行させることができる。
【0029】
以下に、動吸振装置が装着された成形品取出機の変更実施形態を説明する。
1.図6に示すように、動吸振装置27においては、梁部材29の上部に取付けられた錘31の外周側に所定の微小間隔をおいてゴムリング等の弾性部材61を取付けるか、あるいは梁部材29の直径と長さを変えて固有振動数及び減衰率を調整可能に構成してもよい。
【0030】
また、図7に示すように錘31に対して圧縮ばね又は引っ張りばね等の複数の弾性部材71を取付け、梁部材29の固有振動数及び減衰率を調整可能にしてもよい。
【0031】
2.動吸振装置27の梁部材29を、ゴム等の弾性部材とし、該弾性部材の上部に錘を取付けた構成であってもよい。
【0032】
3.上記説明は、動吸振装置27を構成する梁部材の29の振動を、その材質、長さ、幅、厚み等で規定される減衰率で減衰して収斂させる構成としたが、図8に示すように梁部材29に、例えばゴムリング等の減衰率可変部材81を取付けて梁部材29自体の振動を所望の減衰率で収斂させる構成としてもよい。
【0034】
また、図3、図6及び図7に示す錘31にあっては、容器内に、例えば高粘度油等の粘性流体を流動できるように収容した部材とし、梁部材の振動と共に錘31にも流動する粘性流体により固有振動数の反共振振動を発生させて左右走行体9を含むドライバーボックス25の振動を制振すればよい。
【0035】
上記した例にあっては、粘性流体の代わりにMR流体(Magneto-Rheological Fluid)やER流体(Electro-Rheological Fluid)等の機能性流体を使用し、これら流体に印加される磁場や電場を可変して流体の粘度を調整して動吸振装置が発生する固有振動数を可変可能にしてもよい。
【0036】
6.上記説明の成形品取出機1は、チャック3を左右方向、前後方向及び上下方向の三次元方向へ移動制御して樹脂成形機から成形品を取出す構造のものとしたが、動吸振装置が装着される成形品取出機としては、チャックを左右方向及び前後方向へ移動制御して成形品を横取出しする構造の成形品取出機であっても実施可能である。この場合も、チャックが取付けられる横可動体に動吸振装置を取付け、横可動体の移動停止時に発生する残留振動を制振すればよい。
【0038】
【発明の効果】
本発明は、可動体に、該可動体を移動させるサーボモータを駆動制御するサーボドライバーが収容されたサーボドライバーユニットを搭載する場合にあっては、サーボドライバーの電気的不良の発生を低減して成形品取出動作を長期にわたって安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形品取出機の概略を示す背面側斜視図である。
【図2】サーボドライバーユニット内における動吸振装置の取付け状態を示す説明図である。
【図3】動吸振装置の説明図である。
【図4】動吸振装置が非装着の左右走行体の振動状態を示す波形図である。
【図5】動吸振装置が装着された左右走行体の振動状態を示す波形図である。
【図6】動吸振装置の変更実施形態を示す説明図である。
【図7】動吸振装置の変更実施形態を示す説明図である。
【図8】動吸振装置の変更実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1−成形品取出機、3−チャック、9−可動体としての左右走行体、27−動吸振装置
Claims (3)
- 樹脂成形機の固定側プラテンに固定され、樹脂成形機の中心軸線と直交する方向に延出する本体フレーム上を、上記中心軸線と直交する方向に移動可能に支持される第1走行体と、
本体フレームに対して第1走行体を、上記中心軸線と直交する方向へ移動する第1サーボモータと、
上記中心軸線と一致する方向に延出して第1走行体に設けられた前後フレームを、上記中心軸線と一致する方向へ移動可能に支持される第2走行体と、
前後フレームに対して第2走行体を上記中心軸線と一致する方向へ移動する第2サーボモータと、
第2走行体に昇降可能に支持され、上下方向に延出し、かつ下部に成形品を保持するチャックが設けられた昇降アームと、
第2走行体に対して昇降アームを上下方向へ移動する第3サーボモータと、
第1走行体に設けられ、上記第1乃至第3サーボモータを駆動制御するサーボドライバーユニットを収容するドライバーボックスと、
上記ドライバーボックス内に設けられ、第1走行体を含むドライバーボックスに想定される振動に対抗する固有振動数に応じた弾性率及び長さの弾性部材及び該弾性部材の先端部に設けられ、上記固有振動数に対応する重量の錘からなる動吸振装置と、
を備えた成形品取出機。 - 樹脂成形機の固定側プラテンに固定され、樹脂成形機の中心軸線と一致する方向に延出する本体フレーム上を、上記中心軸線と一致する方向に移動可能に支持される第1走行体と、
本体フレームに対して第1走行体を上記中心軸線と一致する方向へ移動する第1サーボモータと、
上記中心軸線と直交する方向に延出して第1走行体に設けられた前後フレームに、上記中心軸線と直交する方向へ移動可能に支持される第2走行体と、
前後フレームに対して第2走行体を上記中心軸線と直交する方向へ移動する第2サーボモータと、
第2走行体に昇降可能に支持され、上下方向に延出し、かつ下部に成形品を保持するチャックが設けられた昇降アームと、
第2走行体に対して昇降アームを上下方向へ移動する第3サーボモータと、
第1走行体に設けられ、上記第1乃至第3サーボモータを駆動制御するサーボドライバーユニットを収容するドライバーボックスと、
上記ドライバーボックス内に設けられ、第2走行体と昇降アームを含む第1走行体及びとドライバーボックスに想定される振動に対抗する固有振動数に応じた弾性率及び長さの弾性部材及び該弾性部材の先端部に設けられ、上記固有振動数に対応する重量の錘からなる動吸振装置と、
を備えた成形品取出機。 - 請求項1又は2における動吸振装置を構成する弾性部材6及び錘のいずれか一方には、減衰率可変部材を設け、発生させる固有振動の収斂時間を調整可能にする成形品取出機。
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