JP4731208B2 - 成形品取出機 - Google Patents
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Description
上記移動部位の一部となる取出ヘッドの現在位置を検出する変位検出器と、
上記移動部位に設けられて移動部位から移動部位の可動範囲内の障害物までの距離を測定する測距手段と、
上記変位検出器及び上記測距手段からの情報に基づいて、障害物の有無を認識して障害物との衝突を判断して、移動部位の移動を制御する制御指令を行う処理器とを備え、
上記処理器は、
測距手段によって予め取得した作業者等の障害物が存在しない状態を示す基準データと、成形品取出機の移動部位の可動中において測距手段により検出した測距データとの差値に基づいて、移動部位から障害物までの距離によって衝突判断し、衝突回避不可の場合には移動部位を直ちに停止し、まだ衝突には至らない場合には移動速度を低速に落とす処理を行い、障害物有りと認識した後の低速移動中に、移動部位が障害物と衝突する前に障害物無しと認識すると移動部位を停止させることなく移動を継続させるように制御指令するように構成したことを特徴とするものである。
従って、移動部位と障害物との衝突を確実に防止するとともに、移動部位の停止が本当に必要なときだけ停止させることができる。
このように、無用な移動部位の停止が防止できるとともに、停止に伴う移動部位の再可動のための復旧操作も不要となり、必要以上に1取出サイクルタイムが長くなるのを防止できる。
図1には成形機5の操作盤53がある操作側から見た成形品取出機1の全体構成を示し、図2には反操作側から見た成形品取出機1の全体構成を示す。
図1及び図2に示す成形品取出機1は、トラバース型であって成形機5上に搭載されている。この成形品取出機1の外観構成として、XYZの各軸方向に延びるアーム機構2と、成形機5の金型50から成形品を取出す取出ヘッド3と、成形品のランナーを保持するランナーヘッド4とを備える。また、この成形品取出機1は、自動運転の開始・停止等の操作を行う操作端末10が接続されている。
上記ランナーヘッド4は、ランナー昇降アーム24の下端に取付けられ、成形品のランナー部分を保持する。
この成形品取出機1では、上記の移送アーム22、昇降アーム23、ランナー昇降アーム24、取出ヘッド3及びランナーヘッド4が成形品取出機1の移動部位となる。
図3は、取出動作の概略の経路Rを示す。
図3を参照して、まず、成形機5の金型50の型開時に、取出ヘッド3及びランナーヘッド4を金型50外の待機位置(P1)から金型50内の進入位置(P2)に移動させる。次いで取出ヘッド3及びランナーヘッド4を金型50面に接近した取出位置(P3)に移動させる。この取出位置(P3)において取出ヘッド3によって成形品が保持され、ランナーヘッド4によって成形品のランナー部分が保持される。そして、この成形品を保持した取出ヘッド3及びランナーヘッド4を引抜位置(P4)まで後退させた後、上昇位置(P5)まで上昇させて金型50外に退出させる。引き続き、所定の開放位置(P6)まで移動させてこの開放位置で取出ヘッド3を水平姿勢に反転させてから下降させて回収位置(P7)に移動させ、この回収位置(P7)で成形品の保持を解除して回収させる。その後、取出ヘッド3及びランナーヘッド4を開放上昇位置(P8)まで上昇させ、取出ヘッド3を垂直姿勢に反転させてから再び待機位置(P1)に復帰移動させる。以上で、1取出サイクルが完了する。
そして、処理器7には、図4のブロック図に示すように、測距手段6、取出ヘッド3の現在位置を検出する変位検出器8、アーム機構2の各駆動源M1〜M5を駆動制御する駆動機構制御部(例えば、サーボドライバ)D1〜D5が信号接続されている。なお、駆動機構制御部D1〜D5は、成形品取出機1を動作制御する制御部の一部を構成していてもよい。
図5には、この障害物検知の原理の模式図を示す。
図5を参照して、予め、成形品取出機1の周辺に必要な周辺機器(例えば、ゲートカット装置)Gを設置するとともに移動部位の可動範囲内に作業者等の障害物Hが存在しない状態で移動部位を可動させ、このときの測距手段6からの検出波60に基づく測距データ(受信波の信号波形A)を取得する(図5(a)参照)。この測距データは、移動部位の移動経路上の全位置について取得される。従って、この測距データは、移動部位の移動経路周辺の機器設置状況を表し、作業者等の障害物Hが存在しない状態を示す基準データとなる(図5(a)に示す信号波形Aには周辺機器GによるピークP1が出力している。)。
図6には、衝突前検知動作のフローチャートを示す。
なお、この衝突前検知動作は、「計測モード」と「検出モード」から構成される。
図6を参照して、まず、計測モードが実行されて移動部位の移動経路上を測距手段6によりスキャンする。すなわち計測モードは、上述の基準データを取得する動作モードであり、可動させた取出ヘッド3の現在位置を変位検出器8から取得し(S1)、現在位置における基準データ(測距手段6による測距データ)が取得済みかその履歴を確認する(S2)。当該位置での基準データが無い場合(S2で「No」)は測距手段6により測距され(S10)、このときの測距データを取出ヘッド3の当該位置での基準データとして所定のメモリに保持する(S11)。以下、同様にして取出ヘッド3の移動経路上の全位置において基準データを取得し保持する(S1〜S4)。
このときの取出ヘッド3の移動制御は、処理器7から駆動機構制御部D1〜D5への制御指令信号によって実行されるが、測距データと基準データとの差値に基づいて(図5参照)、移動部位から障害物までの距離によって衝突判断し、移動部位を直ちに停止するか(衝突回避不可の場合)、速度を落とすか(まだ衝突には至らない場合)の処理が行われる。
これにより、この一部無効化処理した測距データと基準データとを比較した差値においては段積みされた成形品Sの位置でピークが出力することはなく、この成形品Sが障害物と誤認識されるのを防止できる。従って、時々刻々変化するパレタイジング動作に対しても、障害物の衝突前検知を実行しながら取出動作を継続でき、確実なパレタイジングを行うこともできる。
1.成形機5にて成形品が変わる度に必要な段取替えが発生し、このとき金型50内での成形品取出位置や成形品を回収する回収位置の設定等の変更作業が行われるが、上記障害物認識機能によって金型50や回収位置での後工程機器との衝突等も回避させるようにすることができる。
2.取出ヘッド3の移動経路(軌跡上及び軌跡周辺)での障害物を認識できることから、取出ヘッド3の移動可能な可動範囲を認識できる(空間認識できる。)。これにより、取出ヘッド3の移動軌跡を自動設定することができ、ティーチング作業の効率化を図ることができる。
2 アーム機構
3 取出ヘッド
4 ランナーヘッド
5 成形機
6 測距手段
6a〜6c 超音波センサ(測距手段)
7 処理器
8 変位検出器
21 横行アーム
22 移送アーム
23 昇降アーム
24 ランナー昇降アーム
D1〜D5 駆動機構制御部
G ゲートカット装置(周辺機器)
H 作業者(障害物)
M1〜M5 駆動源
Claims (2)
- 成形機から成形品の取出しを行うための移動部位を備えた成形品取出機において、
上記移動部位の一部となる取出ヘッドの現在位置を検出する変位検出器と、
上記移動部位に設けられて移動部位から移動部位の可動範囲内の障害物までの距離を測定する測距手段と、
上記変位検出器及び上記測距手段からの情報に基づいて、障害物の有無を認識して障害物との衝突を判断して、移動部位の移動を制御する制御指令を行う処理器とを備え、
上記処理器は、
測距手段によって予め取得した作業者等の障害物が存在しない状態を示す基準データと、成形品取出機の移動部位の可動中において測距手段により検出した測距データとの差値に基づいて、移動部位から障害物までの距離によって衝突判断し、衝突回避不可の場合には移動部位を直ちに停止し、まだ衝突には至らない場合には移動速度を低速に落とす処理を行い、障害物有りと認識した後の低速移動中に、移動部位が障害物と衝突する前に障害物無しと認識すると移動部位を停止させることなく移動を継続させるように制御指令するように構成したことを特徴とする成形品取出機。 - 請求項1に記載の成形品取出機において、
障害物であると誤認識させる外乱要因を除去する誤認識防止手段を備えたことを特徴とする成形品取出機。
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