(57)【要約】【課題】  成形品取出機の移動体の移動範囲を任意に定めることができて、しかも移動体の位置決め精度を高めることができるロバスト性の高い進退移動機構を提供する。【解決手段】  移動体としての台車４が、駆動源、駆動源により駆動される被駆動機構及び駆動源を制御する制御手段を備えている。また台車４の位置を検出する移動体位置検出器（９，１０）を備えている。制御手段１３〜１５は、移動体位置検出器（９，１０）の出力に基づいて、台車４の移動量を制御する。その結果、案内機構部１の長さの範囲内の任意の位置に、台車４を移動させることができる。【選択図】  図１
2010006017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品取出機における移動体を進退移動させる進退移動機構であって、
駆動源、前記駆動源により駆動される被駆動機構及び前記駆動源を制御する制御手段を備えた移動体と、
前記移動体を移動可能に案内する案内機構部と、
前記移動体の位置を検出する移動体位置検出器とを備え、
前記制御手段は、前記移動体位置検出器の出力に基づいて、前記移動体の移動量を制御することを特徴とする成形品取出機の移動体の進退移動機構。
【請求項２】
前記移動体位置検出器は、前記移動体の外部に設けられて、前記移動体の変位量を前記移動体の外部から検出するように構成されている請求項１に記載の成形品取出機の移動体の進退移動機構。
【請求項３】
前記移動体は、前記成形品取出機における昇降機構の昇降体として利用されており、
前記案内機構部は、前記移動体に負荷される荷重につり合うカウンタウエイトを前記移動体に負荷できるように構成されている請求項１または２に記載の成形品取出機の移動体の進退移動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品取出機の移動体の進退移動機構に関するものであり、特に移動体が駆動源を備えている進退移動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の成形品取出機の移動体の進退移動機構は、駆動用エアシリンダ装置のシリンダケーシングに軌道取付部を設けて、この軌道取付部に軌道を取り付ける構造を採用している。例えば、実用新案登録第３０００１６８号公報（特許文献１）には、ビームに軌道取付部を介して軌道が設けられた進退移動機構の構造の一例が開示されている。また従来は、モータによって駆動されるチェーンやベルトを用いて移動体を移動させる進退移動機構もある。
【特許文献１】実用新案登録第３０００１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、駆動用エアシリンダを用いた従来の進退移動機構では、駆動源である駆動用エアシリンダの長さによって移動体の移動範囲が決まってしまう上、移動体の停止位置を任意に定めるのが難しい。またチェーンを利用すると、チェーンのピッチが移動量の１単位になるため、移動量を微細に決定することができない問題がある。さらにベルトを利用して移動体を移動させると、ベルトと転動体との間の滑りがあるために制御精度を高めることに限界があった。
【０００４】
本発明の目的は、移動体の移動範囲を任意に定めることができて、しかも移動体の位置決め精度を高めることができるロバスト性の高い進退移動機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、成形品取出機における移動体を進退移動させる進退移動機構の移動体が、駆動源、駆動源により駆動される被駆動機構及び駆動源を制御する制御手段とを備えている。また進退移動機構は、移動体を移動可能に案内する案内機構部と、移動体の位置を検出する移動体位置検出器とを備えている。制御手段は、移動体位置検出器の出力に基づいて、移動体の移動量を制御する。本発明のように、移動体が駆動源を備えていて、しかも移動量を制御する制動手段を備えているため、案内機構部の長さの範囲内の任意の位置へ、移動体を移動させることができる。したがって本発明によれば、従来の進退移動機構と比べて、移動体の移動範囲を任意に定めることができる上、移動体の位置決め精度を高めることができる。
【０００６】
移動体位置検出器は、移動体の外部に設けられて、移動体の変位量を移動体の外部から検出するように構成されていてもよい。
【０００７】
また移動体は、例えば、成形品取出機における昇降機構の昇降体として利用することができる。この場合、案内機構部には、移動体に負荷される荷重につり合うカウンタウエイトを移動体に負荷できるように構成するのが好ましい。このようにすると、移動体が上下方向に移動する場合でも、移動体が自重で落下するのを防止することができる。
【０００８】
制御手段は、案内機構部上の移動体の位置に基づいて、駆動源を制御するのが好ましい。このようにすると移動体の位置決め精度を大幅に高めることができる。
【０００９】
なお移動体としては、案内機構部に添って転動する複数の転動体を備えた台車を用いることができる。この場合、駆動源は、複数の転動体のうち駆動輪となる一部の転動体に制御された回転駆動力を与える駆動用サーボモータを用いるのが好ましい。そして制動手段を設ける場合には、制動手段としては、停止指令に応じてブレーキ動作を実行するブレーキ装置を用いる。この場合、制御手段は、駆動用サーボモータを制御するサーボモータ制御装置と、ブレーキ装置の制御部と、台車の案内機構部上の位置を検出する移動体位置検出器とから構成するのが好ましい。この制御手段は、移動体位置検出器が検出する台車の位置に基づいて、駆動用サーボモータの制御とブレーキ動作とを連係して実行するのが好ましい。このようにすると、案内機構部上の移動体の実際の位置情報に基づいてサーボモータを制御し且つブレーキ装置を制御するため、位置決め精度を高めることができる。
【００１０】
なおサーボモータ制御装置及びブレーキ装置は、ブレーキ動作を前記サーボモータの制御に優先するように連係させることができる。すなわちブレーキを優先すると、確実に所望の停止位置に移動体を停止させることができる。
【００１１】
移動体位置検出器の構成は任意であるが、特にリニア位置センサを移動体位置検出器として用いることができる。リニア位置センサを用いる場合には、案内機構部に沿うように位置情報を含むリニアスケールを設け、台車にはリニアスケールに含まれる位置情報を読みとるリーダ部を設ければよい。このようにすると簡単に移動体位置検出器を取り付けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、移動体が駆動源を備えていて、しかも移動体位置検出器により移動体の位置を検出して制御手段が駆動源を制御するため、案内機構部の長さの範囲内の任意の位置で、移動体を停止させることができる。そのため、従来の進退移動機構と比べて、移動体の移動範囲を任意に定めることができる上、移動体の位置決め精度を高めることができる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して、本発明の成形品取出機の移動体の進退移動機構を成形品取出機の昇降機構に適用した場合の構成を概略的に示す図である。本実施の形態では、案内機構部１がベース２の側面に沿って上下方向に対向する一対のガイドレール３（３Ａ及び３Ｂ）を２組備えた構造を有している。２組の一対のガイドレール３Ａ及び３Ｂは、図１の紙面と直交する方向に所定の間隔をあけて配置されている。そして移動体（台車４）は、台車本体５の下に複数の転動体６が回動自在に配置された構造を有している。複数の転動体６は、一対のガイドレール３Ａ及び３Ｂの上を転動するように左右方向に間隔をあけて配置された複数の転動体からなる２組の一対の転動体群７Ａ及び７Ｂを構成している。なお図１には、一組の一対の転動体群７Ａ及び７Ｂのみが図示されている。２組の一対の転動体群７Ａ及び７Ｂは、図１の紙面と直交する方向に所定の間隔をあけて配置されている。図１には示していないが、一対の転動体群７Ａ及び７Ｂのうち一方の転動体群７Ｂを構成する転動体６は、台車本体５に固定された図示しない共通のフレームに回動自在に固定されている。
【００１４】
台車本体５の上には、複数の転動体６のうち駆動輪となる一部の転動体（後述の駆動輪６′）に、制御された回転駆動力を与える駆動用サーボモータ８が実装されている。また図示していないが、図１に示した台車本体５には、駆動用サーボモータ８を制御するサーボモータ制御装置（後述のサーボモータ制御装置１４）と、停止指令に応じてブレーキ動作を実行するブレーキ装置（後述のブレーキ装置１３）が実装されている。なおサーボモータ制御装置への速度指令は、図示しない制御部本体から与えられる。また図１の実施の形態では、案内機構部１のベース２と台車本体５に移動体位置検出器を構成するセンサ構成部品（後述のリニアスケール９及びリーダ部１０）が配置されている。本実施の形態では、ガイドレール３Ａ及び３Ｂ上の台車４の位置をリニア位置センサ（後述のリニア位置センサ１１）により検出する。そこでベース２には、ガイドレール３Ａ及び３Ｂに沿って位置情報を含むリニアスケール９が配置されている。また台車本体５には、リニアスケール９の位置情報を読みとるリーダ部１０が配置されている。リニア位置センサは光学的にリニア位置を検出するものでも、また磁気体にリニア位置を検出するものでもよく、リニア位置を検出する原理及びその構成は任意である。リニア位置センサの出力から移動体の変位量を検出して制御に利用するようにしてもよい。
【００１５】
図２は、図１の実施の形態の制御システムの構成を示すブロック図である。図２においては、複数の転動体６のうち駆動用サーボモータ８によって歯車機構１２を介して駆動される転動体を駆動輪６′と名付けている。駆動用サーボモータ８は、サーボモータ制御装置１４によってその駆動が制御される。歯車機構１２は、駆動用サーボモータ８の回転軸の回転速度を減速する減速歯車機構である。駆動用サーボモータ８の回転軸には、公知のブレーキ装置１３が装着されている。本実施の形態では、ブレーキ装置１３として、ブレーキパッドを電磁力で移動させて駆動用サーボモータ８の回転軸の回転を停止させる電磁式のブレーキ装置を用いている。特に、本実施の形態では、制御部１５から停止指令が入力されて電磁コイルが励磁されたときにブレーキ動作が解除される、常時ブレーキタイプのブレーキ装置を用いている。本実施例の電磁式のブレーキ装置１３では、電磁コイルの励磁状態を変えることにより、制動力が強と弱とに変わるようになっている。制御部１５は、サーボモータ制御装置１４及びブレーキ装置１３を、移動体位置検出器としてのリニア位置センサ１１（リニアスケール９及びリーダ部１０）が検出する台車４の位置に基づいて、駆動用サーボモータ８の制御とブレーキ装置１３のブレーキ動作を連係して実行する。
【００１６】
なお本実施の形態では、駆動用サーボモータ８により駆動源が構成され、ブレーキ装置１３により制動手段が構成され、サーボモータ制御装置１４、ブレーキ装置１３の制御部分及び制御部１５によって制御手段が構成されている。
【００１７】
案内機構部１のベース２の上端面には、２つの滑車１６及び１７が固定されている。そして台車４の台車本体５の上側端面には、ワイヤ１８の一端が固定されている。２つの滑車１６及び１７によってガイドされたワイヤ１８の他端には、カウンタウエイト１９が固定されている。カウンタウエイト１９は、ベース２の他方の側面上をスライドする。カウンタウエイト１９の重量は、移動体（台車４）に負荷される荷重につり合う重さを有している。その結果、特に駆動輪６′を回転させて台車４の位置を変えず、しかもブレーキ装置１３が非制動状態にある場合には、カウンタウエイト１９との釣り合い位置で、台車４は停止する。
【００１８】
図３は、図２の制御システムの制御をコンピュータを利用して行う場合に用いるプログラムのアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。このアルゴリズムでは、まずステップＳＴ１で制御部１５から位置指令がサーボモータ制御装置１４に入力されるのと一緒に、ブレーキ装置１３にはブレーキ解除指令が入力される（ステップＳＴ２）。その結果、ステップＳＴ３でモータの駆動制御が開始される。駆動用サーボモータ８が動作を開始して移動体である台車４が移動し始めると、リニア位置センサ１１からは移動体（台車４）の位置情報が入力される（ステップＳＴ４）。そしてステップＳＴ５において、台車４の位置が指令位置より前の所定位置であるか否かの判定が行われる。ステップＳＴ５で台車４が所定位置に達したことを判定すると（台車４の移動量が所定の移動量に達したことを判定すると）、ステップＳＴ６へと進んで弱ブレーキ動作が実行される。なおステップＳＴ５で、台車４が所定位置に達していないと判定した場合は、引き続きモータの駆動制御が行われる（ステップＳＴ３）。
【００１９】
弱ブレーキ動作は、ブレーキ装置１３の電磁コイルに流す電流を小さくすることにより実現される。またこのとき制御部１５からはサーボモータ制御装置１４にモータ駆動停止指令が出力される。したがって以後は、ブレーキ作用を受けながら惰性で台車４は移動を継続する。そしてステップＳＴ８で、台車４の位置が制御部１５からの位置指令で指定された指令位置に達したか否かの判定が行われる。台車４が指令位置に達すると、ステップＳＴ９で制御部１５からは強ブレーキ動作をすること（電磁ブレーキの励磁を０にすること）がブレーキ装置１３に入力される。その結果、ブレーキ装置１３は台車４を完全に停止する。以後は、励磁電流の供給がなくても、ブレーキ装置１３はブレーキ状態にあるため、移動体としての台車４が勝手に移動するのを防止することができる。このように本実施の形態によれば、停止に関しては、ブレーキ動作がモータ駆動制御に優先して行われる。なおステップＳＴ８で、台車４が指令位置に達していないと判定した場合は、ステップＳＴ６に戻って再び弱ブレーキ動作が実行される。
【００２０】
なお本発明の進退移動機構は、例えば、成形品取出機の横行フレームに使用することができる。
【００２１】
以下本願明細書に記載した発明の構成の一部を列挙する。
【００２２】
（１）移動体を進退移動させる進退移動機構であって、
水平方向に延びるガイドレールを備えたベースと、
前記ガイドレールに添って転動する複数の転動体を備えて前記移動体が実装される台車と、
前記複数の転動体のうち駆動輪となる一部の前記転動体に制御された回転駆動力を与える駆動用サーボモータと、
前記駆動用サーボモータを制御するサーボモータ制御装置と、
停止指令に応じてブレーキ動作を実行するブレーキ装置と、
前記ベース及び前記台車にセンサ構成部品が配置されて、前記台車の前記ガイドレール上の位置を検出するリニア位置センサとを備え、
前記サーボモータ制御装置及び前記ブレーキ装置は、前記リニア位置センサが検出する前記台車の位置に基づいて、前記駆動用サーボモータの制御と前記ブレーキ動作を連係して実行することを特徴とする進退移動機構。
【００２３】
（２）前記サーボモータ制御装置及び前記ブレーキ装置は、前記ブレーキ動作が前記サーボモータの制御に優先するように連係している上記（１）に記載の進退移動機構。
【００２４】
（３）前記リニア位置センサは、前記ガイドレールに沿うように前記ベース上に設けられた位置情報を含むリニアスケールと、前記台車に設けられて前記リニアスケールに含まれる前記位置情報を読みとるリーダ部とから構成されている上記（１）に記載の進退移動機構。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の成形品取出機の移動体の進退移動機構を昇降機構に適用した実施の形態の一例の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１の実施の形態の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図２の制御システムの制御をコンピュータを利用して行う場合に用いるプログラムのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１  案内機構部
２  ベース
３Ａ，３Ｂ  ガイドレール
４  台車（移動体）
５  台車本体
６  転動体
８  駆動用サーボモータ
９  リニアスケール
１０  リーダ部
１１  リニア位置センサ
１２  歯車機構
１３  ブレーキ装置
１４  サーボモータ制御装置
１５  制御部
【図１】
2010006017.tif 000003
【図２】
2010006017.tif 000004
【図３】
2010006017.tif 000005