(57)【要約】【課題】機械系に対応して固有振動数を可変することができる動吸振器の固有振動数可変機構及び成形品取出機を提供する。従来のように異なる固有振動数毎の動吸振器を予め用意することなく、単一装置により異なる固有振動数の振動を発生させることができ、発生する振動を有効に制振することができる動吸振器の固有振動数可変機構及び成形品取出機を提供する。取出す成形品を変更した際に、段取換え作業を効率的に行うことができる動吸振器の固有振動数可変機構及び成形品取出機を提供する。【解決手段】所定の固有振動数及び減衰率に応じた長さ及び弾性率の梁部材の先端部に、固有振動数に応じた重量の錘部材を取付けて制振する振動を打ち消す反共振振動を発生する動吸振器において、梁部材は支持部材に移動可能に支持され、支持箇所から錘部材に至る長さを発生させる固有振動数に応じて可変可能にする。【選択図】        図１
2004263767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固有振動数及び減衰率に応じた長さ及び弾性率の梁部材の先端部に、固有振動数に応じた重量の錘部材を取付けて制振する振動を打ち消す反共振振動を発生する動吸振器において、梁部材は支持部材に移動可能に支持され、支持箇所から錘部材に至る長さを発生させる固有振動数に応じて可変可能にした動吸振器の固有振動数可変機構。
【請求項２】
請求項１の梁部材には、長手方向に延出するラックギャを形成して軸受部材に移動可能に支持すると共にラックギャにはピニオンギャを噛合わせて回転するピニオンギャにより軸受部材に対する梁部材の長さを可変可能に構成した動吸振器の固有振動数可変機構。
【請求項３】
請求項１の梁部材は、送りねじで、固定ナット部材に対して回転可能に支持され、連結された回転部材により送りねじを回転させてナット部材に対する送りねじの長さを可変可能に構成した動吸振器の固有振動数可変機構。
【請求項４】
成形品を保持するチャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機外との間で移動制御して成形品を取出す成形品取出機において、チャックを移動させる可動部材には、所定の固有振動数及び減衰率に応じた長さ及び弾性率からなる梁部材の先端部に、固有振動数に応じた重量の錘部材を取付けると共に梁部材を移動可能に支持する支持部材の支持箇所から錘部材に至る梁部材の長さを、発生させる固有振動数に応じて可変可能にした動吸振器を設けた成形品取出機。
【請求項５】
請求項４において、可動部材は下部に設けられたチャックを金型間に進入させる昇降アームとすると共に動吸振器の梁部材は昇降アームの昇降動作に連携して支持部材の支持箇所から錘部材に至る梁部材の長さを、発生させる固有振動数に応じて可変可能にした成形品取出機。
【請求項６】
請求項４において、可動部材は下部に設けられたチャックを金型間に進入させる昇降アームとすると共に動吸振器の梁部材は支持部材の支持箇所から錘部材に至る長さを、発生させる固有振動数に応じて可変可能にした成形品取出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、動吸振器が発生する固有振動数を機械系の振動に対応して可変可能にする動吸振器の固有振動数可変機構及び成形品取出機に関する。
【０００２】
【従来技術】
本出願人は、特願２００３−１０２０２号において、成形品を保持するチャックが取付けられる昇降アームが移動停止した際に発生する残留振動を制振する動吸振器を備えた成形品取出機を提案した。
【０００３】
上記した動吸振器は、基端部が固定された梁部材の先端部に錘を取付けた構成で、この動吸振器が発生する振動は、その振動数と振幅が梁部材の材質、形状、長さと錘の重量、取付け位置、取付け状態の相関関係で、また振動の減衰率が梁部材の材質、長さ、幅、厚み等から規定され、残留振動を打ち消す固有振動数に対しての反共振振動を発生している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば機械系としての成形品取出機における昇降アームにあっては、取出す成形品に応じて大きさや重量が異なるチャックを装着したり、成形品の取出し態様に応じてチャック姿勢を反転させたり、水平回動させたりするための姿勢制御装置を設けている。
【０００５】
このため、成形品の種類や取出し態様を変更する場合には、昇降アーム自体の重量や長さ等が変わるため、該昇降アームを移動停止した際に発生する残留振動の振動数も必然的に変化している。これに対処するには、予め固有振動数が異なる複数個の動吸振器を用意しておき、成形品変更に伴う段取換え作業時に、想定される固有振動数に応じた動吸振器を装着し直す必要があり、段取換え作業に手間がかかる問題を有している。
【０００６】
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、その課題とする処は、機械系に対応して固有振動数を可変することができる動吸振器の固有振動数可変機構を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、従来のように異なる固有振動数毎の動吸振器を予め用意することなく、単一装置により異なる固有振動数の振動を発生させて機械系の振動を有効に制振することができる動吸振器の固有振動数可変機構を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の課題は、取出す成形品を変更した際に、段取換え作業を効率的に行うことができると共に振動を効率的に制振して取出し時間を短縮することができる動吸振器を備えた成形品取出機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の動吸振器の固有振動数可変機構は、所定の固有振動数及び減衰率に応じた長さ及び弾性率の梁部材の先端部に、固有振動数に応じた重量の錘部材を取付けて制振する振動を打ち消す反共振振動を発生する動吸振器において、梁部材は支持部材に移動可能に支持され、支持箇所から錘部材に至る長さを発生させる固有振動数に応じて可変可能にしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の成形品取出機は、成形品を保持するチャックを樹脂成形機の金型間と樹脂成形機外との間で移動制御して成形品を取出す成形品取出機において、チャックを移動させる可動部材には、所定の固有振動数及び減衰率に応じた長さ及び弾性率からなる梁部材の先端部に、固有振動数に応じた重量の錘部材を取付けると共に梁部材を移動可能に支持する支持部材の支持箇所から錘部材に至る梁部材の長さを、発生させる固有振動数に応じて可変可能にした動吸振器を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【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乃至図３において、本発明の機械系を構成する成形品取出機１は、成形品を保持するチャック３を樹脂成形機（図示せず）の長手方向（前後方向）、長手直交方向（左右方向）及び上下方向の三次元方向へそれぞれ移動制御して成形品を樹脂成形機の操作側または反操作側に取出す構成からなり、左右方向に延出する本体フレーム５の基台部は樹脂成形機の固定側プラテン６の上面に固定される。
【００１２】
該本体フレーム５の上面には可動部材の一部を構成する左右走行体７が左右方向へ移動可能に支持され、該左右走行体７に前後方向へ延出して設けられた前後フレーム９には可動部材の一部を構成する前後走行体１１が前後方向へ移動可能に支持されている。
【００１３】
該前後走行体１１には下部にチャック３が取付けられ、可動部材の一部を構成する昇降アーム１３が上下方向へ移動可能に支持される。上記したチャック３は取出す成形品の種類に応じて交換可能で、取出し態様に応じて反転姿勢制御装置や水平姿勢制御装置（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、成形品を吸着する吸着部材や把持するエアーシリンダ等の複数の保持部材を取付けた構造からなる。
【００１４】
上記した左右走行体７、前後走行体１１及び昇降アーム１３は連結されたサーボモータ１５・１７・１９により移動制御される。サーボモータ１５・１７・１９の回転運動を左右走行体７、前後走行体１１及び昇降アーム１３の往復直線運動に変換する駆動機構としては、サーボモータ１５・１７・１９に連結された送りねじを左右走行体７、前後走行体１１及び昇降アーム１３に設けられたナットに噛合せ、送りねじの回転に伴って往復移動する送りねじ駆動機構、夫々のフレームに回転可能に支持され、一方にサーボモータ１５・１７・１９が連結された一対のプーリに掛け渡されたベルトの一部を左右走行体７、前後走行体１１及び昇降アーム１３に固定した無端ベルト駆動機構、夫々のフレームの両端部に、両端が固定された有端ベルトに、左右走行体７・前後走行体１１・昇降アーム１３に設けられたサーボモータ１５・１７・１９の回転軸に取付けられたプーリを噛合せた有端ベルト駆動機構またはサーボモータ１５・１７・１９自体をリニアサーボモータとしてもよい。
【００１５】
図２は、昇降アーム１３の駆動機構として昇降アーム１３を昇降可能に支持する上下フレーム２１の上部及び下部に夫々回転可能に支持され、一方がサーボモータ１９に連結された一対のプーリ２３（図は下方のプーリを示す）に掛け渡された無端ベルト２５の一部を昇降アーム１３に固定した無端ベルト駆動機構を示す。
【００１６】
上下フレーム２１の下部には動吸振器２７が固有振動数可変装置２９を介して取付けられている。動吸振器２７は、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３に想定される残留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梁部材３１の上端部に、該梁部材３１を上記固有振動数で振動させる重量の錘３３を取付けた構造からなる。
【００１７】
動吸振器２７が発生する振動は、概略、固有振動数、振幅、減衰率の３つの要素で規定され、その内の固有振動数と振幅は、梁部材３１の材質、形状、長さと錘３３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、動吸振器２７が発生させる振動の減衰率は、梁部材３１の材質、長さ、幅、厚みにより規定される。そして動吸振器２７は、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３に発生する残留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３１と錘３３の組み合わせにより発生させる。
【００１８】
また、動吸振器２７の減衰率は、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動を抑制するのに要求される制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３１の材質、長さ、幅、厚みから設定される。
【００１９】
動吸振器２７が発生する固有振動数を可変する固有振動数可変装置２９は、上下フレーム２１の下部に設けられ、梁部材３１を軸線方向（上下方向）へ摺動可能に支持する軸支部材３５と、上記したプーリ２３が固定される回転軸（図示せず）に設けられたギャ２３ａに連結され、梁部材３１に軸線方向へ延出するように形成されたラックギャ３７に噛合う駆動ピニオン３９とから構成される。尚、昇降アーム１３に対する無端ベルト２５の取付け状態によっては、ギャ２３ａと駆動ピニオン３９との間にアイドルギャ（図示せず）を介して連結した構造であってもよい。
【００２０】
そして固有振動数可変装置２９は、サーボモータ１９の回転駆動に伴って上下フレーム２１に対して昇降アーム１３を昇降させると、軸支部材３５に対して梁部材３１を上下方向へ移動して軸支部材３５から錘３３に至る梁部材３１の軸線方向長さを変更させることにより動吸振器２７が発生する固有振動数を可変可能にする。
【００２１】
次に、動吸振器２７による昇降アーム１３の残留振動制振作用を説明する。
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。
【００２２】
１．待機位置：樹脂成形機に装着された金型の上方位置で、昇降アーム１３は上昇している。２．下降位置：型開した金型間内に進入する位置で、昇降アーム１３は下降している。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で、昇降アーム１３は下降している。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、昇降アーム１３は下降している。該後退位置は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、昇降アーム１３は上昇している。該上昇位置は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。
【００２３】
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を取出す際に上昇或いは下降した状態で移動する上下フレーム２１を含む昇降アーム１３は、慣性力により移動方向と反対の方向に撓み、移動を停止した際に撓みが元の状態に戻ろうとする復元力（応力）により振動することにより残留振動を発生させる。
【００２４】
この上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動数は、昇降アーム１５の長さ及び重量、具体的には昇降アーム１３の支持点である前後走行体１１を基点とする先端までの長さや姿勢制御装置を含むチャック３の重量等により決まり、昇降アーム１３の上昇時には前後走行体１１から昇降アーム１３の先端までの長さが短くなって残留振動数が比較的多くなる一方、昇降アーム１３の下降時には前後走行体１１から昇降アーム１３の先端までの長さが長くなって残留振動数が比較的少なくなる。
【００２５】
このため、それぞれの状態において振動数が異なる上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動を効率的に制振するには、動吸振器２７が発生する固有振動数を昇降アーム１３の昇降状態に応じて可変させる必要がある。
【００２６】
今、前後走行体１１に対して昇降アーム１３が上昇した状態においては、図４に示すように昇降アーム１３を上昇させる際に回転するプーリ２３ｂにより駆動ピニオン３９を回転して軸支部材３５による梁部材３１の軸支位置を、軸支部材３５から錘３３に至る長さが短くなるように変更して動吸振器２７が発生する固有振動数を高くさせる。
【００２７】
反対に、前後走行体１１に対して昇降アーム１３が下降した状態においては、図５に示すように昇降アーム１３を下降させる際に回転するプーリ２３ｂにより駆動ピニオン３９を回転して軸支部材３５による梁部材３１の軸支位置を、軸支部材３５から錘３３に至る長さが長くなるように変更して動吸振器２７が発生する固有振動数を低くさせる。
【００２８】
これにより昇降アーム１３が上昇した状態で移動停止した際に、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３には移動時における撓みによる復元力によりアーム下降時よりも高い固有振動数の残留振動が発生するが、この残留振動を、軸支部材３５から錘３３に至る長さが短くなるように調整された梁部材３１の錘３３を高い固有振動数で振動させて打ち消すことにより上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の振動エネルギーを吸収して収斂させる。
【００２９】
反対に、昇降アーム１３が下降した状態で移動停止した際に、昇降アーム１３には移動時における撓みによる復元力によりアーム上昇時よりも低い固有振動数の残留振動が発生するが、この残留振動を、軸支部材３５から錘３３に至る長さが長くなるように調整された梁部材３１の錘３３を低い固有振動数で振動させて打ち消すことにより上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の振動エネルギーを吸収して収斂させる。
【００３０】
尚、動吸振器２７自体の振動は、梁部材３１の長さ、形状及び材質等により規定される減衰率で徐々に減衰して収斂することになる。
【００３１】
本実施形態は、昇降アーム１３の昇降状態や移動状態に応じて残留振動の振動数が異なる場合であっても、それぞれの残留振動数に応じて梁部材３１の長さを変更して動吸振器２７が発生する固有振動数を変更させることにより上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動を効率的に制振して収斂させることができる。
【００３２】
そしてこの動吸振器２７が装着された成形品取出機１にあっては、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動を短時間に収斂させて次動作への移行時間を短くして成形品の取出し時間を短縮することができる。また、上下フレーム２１を含む昇降アーム１３の残留振動が長く継続することに起因する成形品の保持不良を防止することができる。
【００３３】
本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．上記説明は、昇降アーム１３の昇降動作に連動して軸支部材３５から錘３３に至る梁部材３１の長さを可変可能にする構成としたが、昇降アーム１３の昇降と無関係に駆動制御される電動モータにより駆動ピニオン３９を回転して軸支部材３５による梁部材３１の軸支位置を変更して動吸振器２７が発生する振動の固有振動数を可変可能にする構成であってもよい。また、昇降アーム１３の昇降動作に連繋して作動されるシリンダーにより梁部材３１の軸支箇所を変更して発生する固有振動数を可変可能にしてもよい。
【００３４】
２．上記説明は、固定された軸支部材３５に対する梁部材３１の長さを変更させることにより動吸振器２７が発生する固有振動数を可変可能にするものとしたが、図６に示すように基端部が固定された梁部材３１に対して軸支部材６０を軸線方向へ摺動するように支持し、例えば電動モータ６１が連結された送りねじ６３が噛合わされた軸支部材６０を梁部材３１に対して移動して支持位置を変更することにより動吸振器２７が発生する固有振動数を可変可能にする構成であってもよい。
【００３５】
３．上記説明は、昇降アーム１３の移動停止時に、該昇降アーム１３の移動状態に応じて異なる振動数の残留振動を効率的に制振する例を説明したが、本発明にあっては、昇降アーム１３以外の左右走行体７や前後走行体１１に対し、固有振動数が可変可能な動吸振器を設けてもよい。
【００３６】
即ち、左右走行体７にあっては、前後フレーム９に対する前後走行体１１の移動位置や前後走行体１１に対する昇降アーム１３の移動位置等により、また前後走行体１１にあっては昇降アーム１３の移動位置等により移動停止時に異なる振動数の振動が発生している。これを効率的に制振するため、左右走行体７にあっては前後フレームに対する前後走行体１１の移動位置や前後走行体１１に対する昇降アーム１３の移動位置等により、また前後走行体１１にあっては昇降アーム１３の移動位置等に基づいて軸支部材から錘に至る梁部材の長さを変更して発生する動吸振器が発生する固有振動数を可変可能にすればよい。
【００３７】
４．梁部材３１の上部に取付けられた錘３３の外周側に、微小間隔をおいてゴムリングを取付け、該ゴムリングに対して錘３３を弾性的に衝突させることにより梁部材３１の振動減衰率を調整可能にしてもよい。
【００３８】
５．錘３３の等分割箇所に圧縮ばね又は引っ張りばね等の弾性部材を設けて錘３３を中立的に保持することにより動吸振器２７の減衰率を調整可能にしてもよい。
【００３９】
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、動吸振器が装着される成形品取出機としては、前後方向へ移動するように支持された可動台（図示せず）に設けられたサーボモータ等の電動モータ（図示せず）の回転軸に、チャックを旋回移動させて金型間に進入させる旋回アームを取付けた旋回移動構造や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横移動構造の成形品取出機であっても実施可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、機械系に対応して固有振動数を可変することができる。また、従来のように異なる固有振動数毎の動吸振器を予め用意することなく、単一装置により異なる固有振動数の振動を発生させて機械系の振動を有効に制振することができる。更に、取出す成形品を変更した際に、段取換え作業を効率的に行うことができると共に振動を効率的に制振して取出し時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】動吸振器が取付けられる成形品取出機の概略を示す斜視図である。
【図２】動吸振器の固有振動数可変機構の概略を示す斜視説明図である。
【図３】動吸振器の説明図である。
【図４】梁部材の長さを短くした状態を示す説明図である。
【図５】梁部材の長さを長くした状態を示す説明図である。
【図６】変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
１−成形品取出機、１３−可動部材の一部を構成する昇降アーム、２７−動吸振器、３１−梁部材、３３−錘、３５−軸支部材
【図１】
2004263767.tif 000003
【図２】
2004263767.tif 000004
【図３】
2004263767.tif 000005
【図４】
2004263767.tif 000006
【図５】
2004263767.tif 000007
【図６】
2004263767.tif 000008