(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型品を保持するチャックを移動制御して成型品を成形機外に取り出す成型品取出機において、チャックを移動する電動モータに印加される電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流値に基づいてチャックの重量を測定する制御手段を備えた成型品取出機。
【請求項２】
成型品を保持するチャックを移動制御して成型品を成形機外に取り出す成型品取出機において、チャックを移動する電動モータのトルク変動を検出するトルク変動検出手段と、トルク変動検出手段により検出されたトルク変動に基づいてチャックの重量を測定する制御手段を備えた成型品取出機。
【請求項３】
測定されるチャックの重量は成型品を含むチャックの重量とした請求項１又は２の成型品取出機。
【請求項４】
成型品非保持に検出される電流値と成型品保持時に検出される電流値との差に基づいて成型品重量を測定する請求項１の成型品取出機。
【請求項５】
成型品非保持に検出されるトルク変動と成型品保持時に検出されるトルク変動との差に基づいて成型品重量を測定する請求項２の成型品取出機。
【請求項６】
検出する電流はチャックを停止させる際に電動モータに印加される直流拘束電流とする請求項１の成型品取出機。
【請求項７】
制御手段は測定された重量を表示制御する請求項１又は２の成型品取出機。
【請求項８】
測定された成型品重量が予め設定されたチャックの保持可能重量以上のとき、アラーム信号を出力する請求項４又は５の成型品取出機。
【請求項９】
電流検出手段は成型品非保持時にチャックを制動停止した際に印加される直流拘束電流及び成型品保持時にチャックを制動停止した際に印加される直流拘束電流とをそれぞれ検出し、制御手段は両電流値の差に基づいて成型品重量を測定する請求項１又は４の成型品取出機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、チャックにより保持される成型品の重量を表示する重量表示機能を備えた成型品取出機に関する。
【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、取出す成型品の種類が一様でなく、従って成型品重量も一定していない。成型品を保持するチャックを移動する駆動部材として使用されるサーボモータにあっては、搭載される成形機の成形能力に応じて最大取出し重量を設定し、出力にある程度の幅を持たせて成型品を含むチャック全体の重量変動に対応できるようにしているが、実際の現場においては最大重量以上の成型品を取出しているのが実情である。
【０００３】
成型品を含むチャックの重量が最大重量以上の場合には、サーボモータや機械系に設定以上の高負荷がかかるため、予め設定された所定の取出しサイクルで成型品を取出すことができないと共にサーボモータや機械系に作用する高負荷によりサーボモータや機械系の寿命が短くなる問題を有している。
【０００４】
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、チャックの重量を計測してサーボモータや機械系に高負荷が作用するのを回避することができる成型品取出機を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の課題は、チャックを移動するサーボモータや機械系を長寿命化することができる成型品取出機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、成型品を保持するチャックを移動制御して成型品を成形機２外に取り出す成型品取出機において、チャックを移動する電動モータに印加される電流値を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流値に基づいてチャックの重量を測定する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
【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。
実施形態１
【０００８】
図２及び図３において、成型品取出機１の走行フレーム３は、成形機２に装着された金型（図示せず）と、成形機２の操作側または反操作側に設定された解放位置との間にわたる成形機２の軸線直交方向へ延出する幅からなり、その基台は成形機２の固定側取付盤５の上部に固定される。
【０００９】
走行フレーム３には走行体７が軸線直交方向へ移動可能に支持され、該走行体７に対して軸線方向へ延出して設けられた前後フレーム９には前後走行体１１が移動可能に支持されている。そして前後走行体１１には下部にチャック１３が取付けられた上下フレーム１５が昇降可能に支持される。チャック１３は必要に応じて上下フレーム１５の下部に、チャック１３を垂直位置と水平位置との間で反転回動させる姿勢駆動装置１７を介して設けられる。該チャック１３はチャック板１９と、該チャック板１９に設けられる成型品を保持する吸着部材やエアーシリンダー等のクランプ部材等からなる複数のチャッキング部材２１とから構成される。
【００１０】
上記した走行体７、前後走行体１１及び上下フレーム１５は数値制御可能なサーボモータ２３・２５・２７により移動される。そしてサーボモータ２３・２５・２７と対応する走行体７・前後走行体１１・上下フレーム１５とは公知のベルト駆動機構、送りねじ機構、ラック・ピニオン機構（何れも図示せず）等により連結される。また、各サーボモータ２３・２５・２７は平面状の可動子及び固定子からなるリニアサーボモータとしてもよい。
【００１１】
各サーボモータ２３・２５・２７にはロータリーエンコーダ等の位置検出器２９・３１・３３が夫々設けられ、これら位置検出器２９・３１・３３からの位置検出信号に基づいてサーボモータ２３・２５・２７を駆動制御する。
【００１２】
成形機２の操作側または反操作側の床面にはサーボモータ２３・２５・２７を駆動制御するサーボドライバーユニット等の制御ユニットを収容した制御ボックス３５が設置され、該制御ボックス３５の盤面には各種設定スイッチ、設定キーと共にＬＣＤ等の表示装置３７が設けられている。
【００１３】
なお、制御ボックス３５としてはサーボモータ２３・２５・２７のサーボドライバーユニットを収容した別のドライバーボックスを、成型品取出機１の走行フレーム３または走行体７に設け、制御ボックス３５内には主制御ユニットのみを収容してもよい。また、表示装置３７としては制御ボックス３５の盤面に固定せずに、該制御ボックス３５の盤面に対して可搬形の操作ボックスを着脱可能に取付けてもよい。
【００１４】
図１において、ＣＰＵ４１にはＲＯＭ、ＨＤＤ、ＤＶＤ等のプログラムメモリ４３と、ＲＡＭ等の作業メモリ４５とが接続され、プログラムメモリ４３は成型品取出機１を取出し動作させる取出しプログラムデータや後述する重量表示動作を実行する重量表示プログラムデータを記憶する。作業メモリ４５はサーボモータ２７を直流拘束して成型品を保持したチャック１３を制動停止させる直流拘束電流データを記憶する電流値データ記憶領域４５ａ及び成型品非保持のチャック１３を制動停止させる際にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値を基準データにして記憶する基準データ領域４５ｂ及び直流拘束時における電流値差ΔＩとこれに対応する成型品重量に関するデータを記憶する重量データ領域４５ｃを有している。
【００１５】
重量データ領域４５ｃに記憶される成型品重量データは成型品非保持のチャックを移動停止する際にサーボモータ２７に印加される基準直流拘束電流値と成型品を保持したチャックを制動停止させる際にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値との電流値差ΔＩに基づいて予めデータ取りされる。
【００１６】
ＣＰＵ４１には各サーボモータ２３・２５・２７に対応する駆動制御回路４７・４９・５１が接続され、各駆動制御回路４７・４９・５１にはサーボモータ２３・２５・２７と位置検出器２９・３１・３３が夫々接続される。そして夫々の駆動制御回路４７・４９・５１は位置検出器２９・３１・３３からの位置検出信号に基づいてサーボモータ２３・２５・２７を夫々駆動制御する。
【００１７】
また、各駆動制御回路４７・４９・５１はチャック１３を停止した際に、対応するサーボモータ２３・２５・２７に直流拘束電流を印加して回転子を直流拘束して制動停止させる。その内、上下フレーム１５を昇降駆動するサーボモータ２７に付いては、直流拘束時に印加される直流拘束電流値を検出してその電流値データを電流値データ記憶領域４５ａに記憶させる。上記各サーボモータ２３・２５・２７の直流拘束時においては、高付加に対しては高い電流値の直流拘束電流が印加される。
【００１８】
ＣＰＵ４１には表示制御回路５３が接続され、ＣＰＵ４１からの重量表示データに基づいてチャック１３に保持される成型品の重量を表示する。また、表示制御回路５３はＣＰＵ４１からの重量アラームデータに基づいて表示装置３７にチャック１３に保持された成型品が過重量である情報を表示させる。
【００１９】
次に、重量表示動作を説明する。
先ず、成型品取出機１による成型品の取出し動作の概略を説明すると、走行体７が金型上方の待機位置に移動した状態で成形機２から型開信号が入力されると、上下フレーム１５を下降してチャック１３を金型間に進入させた後、前後走行体１１を前進位置へ移動してチャック１３を金型内の成型品に相対させる。この状態で、金型内から成型品をチャック１３に保持させる。
【００２０】
次に、前後走行体１１を後退位置へ移動して金型内から成型品を取出した後、上下フレーム１５を上昇して待機位置へ戻し、次に走行体７を走行して成型品を保持したチャック１３を、成形機２の正面側（操作側）または背面側（反操作側）の解放位置へ移動させる。
【００２１】
該解放位置にて必要に応じて走行体７、前後走行体１１及び上下フレーム１５を夫々移動制御して解放位置に設けられた搬出コンベヤーや搬出シュータ、または成型品箱詰装置のコンテナー等の各種搬出装置（図示せず）に成型品を移載して取出し動作を完了する。
【００２２】
上記取出し動作を実行するに先立って、例えばチャック１３が金型上方の待機位置に移動した際に各駆動制御回路４７・４９・５１は対応するサーボモータ２３・２５・２７に対して直流拘束電流を印加して夫々の回転軸を制動停止させる。ＣＰＵ４１はその内の上下フレーム１５を昇降するサーボモータ２７を駆動制御する駆動制御回路５１からサーボモータ２７に印加された直流拘束電流値を検出して重量測定の基準データとして読込み、基準データ領域４５ｂに記憶させる。
【００２３】
なお、成型品の種類に応じてチャック１３を取り換える必要があるが、チャック１３を交換した際にはチャック１３を、例えば待機位置に停止させた載に印加される直流拘束電流値を検出して重量測定の基準データとして基準データ領域４５ｂに記憶させる。
【００２４】
この基準データ設定作業は成型品取出機１の起動時、または取出し動作の所定回数毎に行なってもよい。
【００２５】
次に、ＣＰＵ４１は金型間に進入して金型内から抜き出された成型品を保持したチャック１３が、例えば後退位置または待機位置に移動した際にサーボモータ２７に直流拘束電流を印加して制動停止させると共に該サーボモータ２７に印加された直流拘束電流を検出してデータ記憶領域４５ａに記憶させる。チャック１３が成型品を保持した際にはチャック１３を制動停止させる載にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値は成型品の重量分、増大することになる。
【００２６】
ＣＰＵ４１はデータ記憶領域４５ａに記憶された成型品保持時の直流拘束電流値データと、基準データ領域４５ｂに記憶された成型品非保持時の基準電流値データとを比較して電流値差ΔＩを演算し、重量データ領域４５ｃのデータテーブルを参照して電流値差ΔＩに対応する成型品重量を判定して計測する。
【００２７】
即ち、図４に示すように重量データ領域４５ｃには直流拘束電流値データと基準直流拘束電流値データとの電流値差ΔＩが、例えば０．１ｍＡの場合には成型品重量が１ｋｇ、０．２ｍＡの場合には２ｋｇ、０．３ｍＡの場合には３ｋｇ――とする電流値差ΔＩとこれに対応する成型品の重量に関するデータテーブルが記憶され、該データテーブルを参照して成型品重量を判定する。
【００２８】
ＣＰＵ４１は判定された成型品重量に対応する重量表示データを表示制御回路５３に出力して表示装置３７に成型品の重量を表示させる。
【００２９】
今、例えばチャック１３による成型品の最大取出し重量が５ｋｇで、検出された電流値差ΔＩによる成型品の重量が５ｋｇ以上の場合には、ＣＰＵ４１は表示制御回路５３に該電流値差ΔＩに基づく成型品の重量表示データを出力して表示装置３７に成型品重量を表示させると共に取出し可能な成型品重量がオーバーしていることを示すアラームデータを出力して表示装置３７にチャック１３の重量超過情報を表示させる。
【００３０】
なお、取出される成型品重量が成型品取出機１の最大取出し重量を超過している場合には、単に表示装置３７に成型品重量と共に重量超過情報を表示させる他に、チャック１３の移動を中断するために各サーボモータ２３・２５・２７の駆動を禁止処理してもよい。
【００３１】
上記説明は、成型品非保持時にチャック１３を制動停止させる際にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値を基準電流値とし、成型品を保持したチャック１３を制動停止させる際にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値と基準電流値との差に基づいて成型品重量を測定して表示させたが、チャック１３を制動停止させる際にサーボモータ２７に印加される直流拘束電流値に基づいて成型品を含むチャック１３全体の重量を測定して表示してもよいことは勿論である。この場合にあっては、サーボモータに印加される直流拘束電流値と重量との関係をデータ取りしたデータテーブルを重量データ領域に記憶させておけばよい。
【００３２】
実施形態２
実施形態１は成型品非保持状態及び成型品保持状態のチャック１３を昇降させるサーボモータ２７を直流拘束して制動停止させる際に印加されるそれぞれの直流拘束電流値の差に基づいて成型品重量を検出して表示する構成としたが、本実施形態はチャック１３を移動させる際の加速度に基づいて成型品の重量を計測して表示させる。
【００３３】
成型品の取出し動作時にチャック１３は、一定の速度で移動するように制御される。このため、成型品非保持状態のチャック１３と成型品保持状態のチャック１３とでは一定速度に到達するまでの時間、従って加速度が相違することになり、チャック１３が一定速度に達するまでの時間差に基づいて成型品重量を測定して表示することを特徴とする。
【００３４】
即ち、図５に示すように成型品非保持状態のチャック１３を移動制御して一定の速度に到達するまでの時間を基準時間Ｔｒｅｆ．とする。そして成型品を保持したチャック１３が一定速度に到達するまでの時間Ｔ１〜ｎを測定し、その時間差ΔＴ１〜ｎを演算する。
【００３５】
今、重量データ領域４５ｃにはチャック１３の移動速度毎に、成型品非保持状態のチャック１３及び成型品保持状態のチャック１３が所定速度に到達するまでの時間差と該時間差に対応する成型品重量に関するデータが予めデータ取りされて記憶されている。
【００３６】
ＣＰＵ４１は検出される時間Ｔ１〜ｎと基準時間Ｔｒｅｆ．との時間差ΔＴ１〜ｎを演算し、重量データ領域４５ｃのデータテーブルを参照して時間差ΔＴ１〜ｎに対応する成型品の重量データを読み出して表示装置３７に表示させる。
本実施形態にあっては、実施形態１のように上下フレーム１５を昇降動するサーボモータ２７に限定されず、チャック１３を移動させるそれぞれのサーボモータ２３・２５・２７の何れかの加速度に基づいて成型品重量を測定することができる。
【００３７】
上記説明では成形機２の軸線方向、軸線直交方向及び上下方向の全てにおいてチャック１３の移動加速度を検出して成型品重量を測定するものとしたが、チャック１３の取付位置に一番近い上下フレーム１５の移動加速度のみを検出して成型品重量を測定すればよい。
【００３８】
また、上記説明では成型品非保持状態のチャック１３を移動させる際におけるサーボモータ２３・２５・２７の駆動加速度（トルク）と成型品保持状態のチャック１３を移動させる際におけるサーボモータ２３・２５・２７の駆動加速度（トルク）との差に基づいて成型品重量を測定したが、チャック１３を移動させる際におけるサーボモータ２３・２５・２７の駆動加速度の変化に基づいて成型品を含むチャック１３全体の重量を測定して表示してもよいことは勿論である。この場合にあっては、トルク変動と重量との関係をデータ取りしたデータテーブルを重量データ領域に記憶させておけばよい。
【００３９】
上記説明はチャック１３を成形機２の軸線直交方向、軸線方向及び上下方向の三次元方向へ移動して成型品を取出す構造としたが、本発明においてはこれに限定されず、チャック１３を金型間と解放位置とにわたる軸線直交方向へ移動して成型品を取出す横走行構造の成型品取出機、チャック１３を金型間と解放位置との間で旋回移動して成型品を取出す旋回構造の成型品取出機の何れであってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、取出す成型品重量を計測表示し、サーボモータや機械系に高負荷が作用するのを回避することができる。また、チャックを移動するサーボモータや機械系を長寿命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】成型品の重量表示制御概略を示す電気的ブロック図である。
【図２】成型品取出機の全体斜視図である。
【図３】表示装置例を示す斜視図である。
【図４】電流値差と成型品重量の関係を示す表である。
【図５】チャックの移動加速度と成型品重量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１−成型品取出機、１３−チャック、２３・２５・２７−サーボモータ、３７−表示装置
【図１】
0004651219.tif 000002
【図２】
0004651219.tif 000003
【図３】
0004651219.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004651219.tif 000006