(57)【要約】【課題】より簡素な構成で把持対象物の把持確認及び把持解除確認を行うこと。【解決手段】第１及び第２の把持部材が把持対象物を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段を設け、把持対象物の把持後に前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように制御し、前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出されなかった場合に、把持対象物の把持が正常であると判定し、把持対象物の把持の解除後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように制御し、前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が正常であると判定する。【選択図】図６
2012152857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の把持部材と、
前記第１及び第２の把持部材を開閉する開閉駆動手段と、
前記第１及び第２の把持部材が把持対象物を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段と、
前記開閉駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第１及び第２の把持部材を前記把持位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御して、把持対象物を把持する把持制御と、
前記把持制御の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出されなかった場合に、把持対象物の把持が正常であると判定する把持確認制御と、
把持対象物を把持中の前記第１及び第２の把持部材を開放位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、把持対象物の把持を解除する解除制御と、
前記解除制御の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が正常であると判定する解除確認制御と、
を実行することを特徴とする把持装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記把持制御の前に、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、前記把持装置が正常に動作していると判定する正常動作確認制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項３】
前記解除確認制御では、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が正常であると判定すると共に前記把持装置が正常に動作していると判定することを特徴とする請求項１に記載の把持装置。  
【請求項４】
前記第１及び第２の把持部材は、それぞれ、前記把持対象物の異なる部位に当接する複数の当接部を有することを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の把持部材、前記開閉駆動手段及び前記検出手段を備えた把持ユニットと、
前記把持ユニットを移動する移動駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記移動駆動手段を制御して前記把持ユニットを把持対象物を把持する位置と、把持対象物の把持を解除する位置と、の間で移動することを特徴とする請求項１に記載の把持装置。
【請求項６】
第１及び第２の把持部材と、
前記第１及び第２の把持部材を開閉する開閉駆動手段と、
前記第１及び第２の把持部材が把持対象物を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段と、
を備えた把持装置の制御方法であって、
前記第１及び第２の把持部材を前記把持位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御して、把持対象物を把持する把持制御工程と、
前記把持制御工程の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出されなかった場合に、把持対象物の把持が正常であると判定する把持確認制御工程と、
把持対象物を把持中の前記第１及び第２の把持部材を開放位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、把持対象物の把持を解除する解除制御工程と、
前記解除制御工程の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が正常であると判定する解除確認制御工程と、
を備えたことを特徴とする把持装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品等の把持対象物を把持する把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機等の成形機において、金型からの成形品の取り出しを自動化する装置が提案されている（例えば特許文献１）。金型からの成形品の取り出しミスは金型の破損につながるおそれがあるため、センサにより毎回成形品の取り出しをチェックしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３６８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、成形品の取り出しチェックの内容には、例えば、成形品の把持確認や、把持解除確認が含まれ、それぞれの確認用にセンサを設けるとセンサの数が増大して装置の複雑化やコスト高を招く。
【０００５】
本発明の目的は、より簡素な構成で把持対象物の把持確認及び把持解除確認を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、第１及び第２の把持部材と、前記第１及び第２の把持部材を開閉する開閉駆動手段と、前記第１及び第２の把持部材が把持対象物を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段と、前記開閉駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１及び第２の把持部材を前記把持位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御して、把持対象物を把持する把持制御と、前記把持制御の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出されなかった場合に、把持対象物の把持が正常であると判定する把持確認制御と、把持対象物を把持中の前記第１及び第２の把持部材を開放位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、把持対象物の把持を解除する解除制御と、前記解除制御の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が正常であると判定する解除確認制御と、を実行することを特徴とする把持装置が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、第１及び第２の把持部材と、前記第１及び第２の把持部材を開閉する開閉駆動手段と、前記第１及び第２の把持部材が把持対象物を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段と、を備えた把持装置の制御方法であって、前記第１及び第２の把持部材を前記把持位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御して、把持対象物を把持する把持制御工程と、前記把持制御工程の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出されなかった場合に、把持対象物の把持が完了したと判定する把持確認制御工程と、把持対象物を把持中の前記第１及び第２の把持部材を開放位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、把持対象物の把持を解除する解除制御工程と、前記解除制御工程の後、前記第１及び第２の把持部材を前記基準位置に移動するように前記開閉駆動手段を制御し、前記検出手段により前記第１及び第２の把持部材が前記基準位置に位置していることが検出された場合に、把持の解除が完了したと判定する解除確認制御工程と、を備えたことを特徴とする把持装置の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、より簡素な構成で把持対象物の把持確認及び把持解除確認を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る把持装置の平面図、（Ｂ）は前記把持装置の部分側面図。
【図２】（Ａ）は把持ユニットの内部機構の説明図、（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う切断面端面図。
【図３】（Ａ）は把持位置の説明図、（Ｂ）は開放位置の説明図。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は把持部材の他の例の説明図。
【図５】制御部のブロック図。
【図６】制御部が実行する制御例を示すフローチャート。
【図７】制御部が実行する他の制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る把持装置Ａの平面図、（Ｂ）は把持装置Ａの部分側面図である。本実施形態では把持装置Ａを射出成形機（不図示）に適用し、金型３、４から成形品５を把持対象物として取り出す例について説明するが、他の用途にも適用可能である。把持装置Ａは、把持ユニット１と移動駆動ユニット２とを備える。
【００１１】
＜移動駆動ユニット＞
把持ユニット１は軸２３に回動自在に支持されている。移動駆動ユニット２は、モータ２１と、モータ２１の出力軸に設けられたプーリ２２と、軸２３と同心で把持ユニット１に固定されたプーリ２４と、プーリ２２とプーリ２４とに巻き回された無端のベルト２５と、を備える。モータは例えばステッピングモータである。そして、モータ２１の駆動によるプーリ２２、２４の回転により、把持ユニット１を図１（Ａ）の実線の位置（取出位置）と、破線の位置（排出位置）との間で回動させる。
【００１２】
取出位置は、把持ユニット１が成形品５を把持する位置である。この取出位置は、図１（Ｂ）に示すように把持ユニット１は型開きされた金型３及び４間に進入して、金型４に設けた排出機構（不図示）により金型４から分離された成形品５を把持する位置である。
【００１３】
排出位置は、把持ユニット１が把持している成形品５の把持を解除する位置である。この排出位置の下方には成形品５の収納部（不図示）が配設されており、成形品５は把持ユニット１からこの収納部に自然落下して回収される。
【００１４】
なお、本実施形態では、移動駆動ユニット２が把持ユニット１を回動させる構成としたが、並進移動でもよい。また、移動駆動ユニット２の駆動機構としてベルト伝動機構を採用したが、これに限られず、他の種類の駆動機構を採用でき、更に、駆動源もモータ２１ではなく、エアシリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。
【００１５】
＜把持ユニット＞
図１及び図２を参照して把持ユニット１の構成を説明する。図２（Ａ）は把持ユニット１の内部機構の説明図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の線Ｉ−Ｉに沿う切断面端面図である。把持ユニット１は、その外装を形成する支持体１１と、把持部材１２、１３と、把持部材１２、１３を開閉する開閉駆動機構１４と、センサ１５と、を備える。
【００１６】
把持部材１２、１３は、成形品５を狭持して把持する棒状の部材であるが、その形状は成形品５に合わせて適宜選択可能である。図４は把持部材１２、１３の他の例である把持部材１２'、１３'を示しており、図４（Ａ）はその先端側から見た図、図４（Ｂ）は側面図である。
【００１７】
同図の例では、成形品５'が大径部５１と、小径部５２と、を有する。把持部材１２、１３は、それぞれ、先端部が上下に枝分かれしており、大径部５１に当接する当接部Ｃ１と、小径部５２に当接するＣ２と、を有している。このように、成形品５'の異なる部位に当接する複数の当接部を有することで、把持性能を向上できる。
【００１８】
図１及び図２に戻り、開閉駆動機構１４は、円柱形状の案内部材１４３、１４３を備える。案内部材１４３、１４３は把持部材１２、１３の開閉方向と直交する方向に互いに離間して配置され、把持部材１２、１３を貫通してこれらの開閉方向の移動を案内する。
【００１９】
開閉駆動機構１４は、プーリ１４２ａ及び１４２ｂと、これらに巻き回された無端のベルト１４２ｃと、を備える。プーリ１４２ａ及び１４２ｂは、案内部材１４３、１４３の延設方向と平行な方向に離間して支持体１１に回転自在に支持されており、ベルト１４２ｃは、その直線部分は、案内部材１４３、１４３の延設方向と平行な方向に走行する部分となっている。
【００２０】
把持部材１２は連結部材１２１を介してベルト１４２ｃに連結されており、把持部材１３は連結部材１３１を介してベルト１４２ｃに連結されている。連結部材１２１、１３１は、ベルト１４２ｃのうち、走行方向が逆方向となる直線部分に固定されており、把持部材１２と把持部材１３との開閉移動は互いに連動することになる。
【００２１】
プーリ１４２ａには同軸上でプーリ１４１ｂが固定されている。開閉駆動機構１４は、モータ１４１を備える。モータ１４１は例えばステッピングモータである。モータ１４１はその出力軸の端部を除いて支持体１１の外部に配置され、支持体１１に固定されている。モータ１４１の出力軸の端部は支持体１１内に挿入されており、プーリ１４１ａが固定されている。
【００２２】
プーリ１４１ａとプーリ１４２ａとの間には無端のベルト１４１ｃが巻き回されており、モータ１４１を駆動すると、プーリ１４１ａ、プーリ１４１ｂ及びプーリ１４２ａが回転してベルト１４２ｃが走行し、モータ１４１の回転方向に応じて把持部材１２と把持部材１３とを開方向又は閉方向に移動させることになる。
【００２３】
連結部材１３１には、被検知部１３１ａが延設されている。センサ１５は、被検知部１３１ａの存在を検出することで、把持部材１３の位置を検出する。本実施形態の場合、把持部材１２と把持部材１３とが連動するので、把持部材１３の位置の検出は、把持部材１２及び１３の位置の検出となる。
【００２４】
センサ１５は、本実施形態の場合、発光部１５１と受光部１５２とを有する光センサ（フォトインタラプタ）であり、発光部１５１と受光部１５２との間に被検知部１３１ａが位置することでその存在を検知する。
【００２５】
センサ１５は把持部材１２、１３が成形品５を把持する把持位置よりも閉側の位置である基準位置に位置しているか否かを検出するよう、その配置が設定されている。図２（Ａ）の例では、把持部材１２、１３が基準位置に位置している場合を示し、同図の例では把持部材１２、１３が全閉の位置である。そして、この基準位置において被検知部１３１ａが発光部１５１と受光部１５２との間に位置するよう、センサ１５の位置が設定されている。
【００２６】
図３（Ａ）は把持部材１２、１３が把持位置に位置している場合を示し、図３（Ｂ）は把持している成形品５を開放する開放位置に位置している場合を示している。いずれの場合も、発光部１５１と受光部１５２との間に被検知部１３１ａが位置しておらず、センサ１５により把持部材１３の位置は検出されないことになる。本実施形態の場合、基準位置を把持部材１２、１３が全閉の位置としたが、把持位置よりも閉側の位置であればいずれの位置でもよい。
【００２７】
本実施形態ではセンサ１５として光センサを用いたが、他の種類のセンサでもよい。また、把持部材１２、１３の開閉動作を並進移動としたが、回動による開閉であってもよい。また、把持部材１２、１３の双方を移動する構成としたが、把持部材１２は固定し、把持部材１３のみ移動して開閉する構成としてもよい。更に、開閉駆動機構１４はベルト伝動機構を採用しているが、他の駆動機構でもよく、駆動源もモータ１４１ではなく、エアシリンダ等の他のアクチュエータであってもよい。
【００２８】
＜制御部＞
次に、図５を参照して制御系の構成について説明する。制御部１００は、把持装置Ａを含む射出成形機全体を制御可能であり、ＣＰＵ１０１、記憶部１０２及びＩ／Ｆ（インタフェース）１０３を備える。ＣＰＵ１０１は、センサ１０７の検出結果を取得し、記憶部１０２に記憶されたプログラムにしたがって、アクチュエータ１０７の制御を行う。
【００２９】
記憶部１０２には、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等が含まれる。Ｉ／Ｆ１０３はＣＰＵ１０１と、外部のデバイスとのインタフェースである。入力部１０４は、例えば、キーボード、マウス等である。作業者は入力部１０４を介して制御部１００に動作指令を行うことができる。表示部１２０は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイであり、把持装置Ａを備えた射出成形機の情報を表示する。アクチュエータ１０６にはモータ２１、１４１が含まれる。センサ１０７にはセンサ１５が含まれる。
【００３０】
＜確認制御＞
本実施形態では、センサ１５の検出結果と、開閉駆動機構１４（モータ１４１）に対する制御内容と、によって、把持ユニット１の各種動作確認を行う。本実施形態では、この動作確認には、把持部材１２、１３で成形品５を把持する制御を行ったときに、成形品５が把持されているか否かの把持確認、把持を解除する制御を行ったとき把持が解除されているか否かの解除確認、及び、把持ユニット１が正常に動作しているか否かの正常動作確認が含まれる。
【００３１】
把持確認は、把持部材１２、１３を把持位置（図３（Ａ）に移動するようにモータ１４１を制御した後、把持部材１２、１３を基準位置（図２（Ａ））に移動するようにモータ１４１を制御する。把持部材１２、１３が成形品５を把持している場合は、成形品５の存在により把持部材１２、１３を基準位置に移動できない。よって、センサ１５により把持部材１３が検出されなかった場合は、成形品５の把持が正常であると判定する。逆に、センサ１５により把持部材１３が検出された場合は、成形品５が把持部材１２、１３間に無く、把持が正常に行われなかったと判定する。
【００３２】
解除確認は、把持部材１２、１３を開放位置（図３（Ｂ）に移動するようにモータ１４１を制御した後、把持部材１２、１３を基準位置（図２（Ａ））に移動するようにモータ１４１を制御する。把持部材１２、１３が成形品５を把持していない場合は、把持部材１２、１３を基準位置に移動できるが、成形品５が把持部材１２、１３間に残存している場合には、成形品５の存在により把持部材１２、１３を基準位置に移動できない。よって、センサ１５により把持部材１３が検出された場合は、成形品５の把持の解除が正常であると判定する。逆に、センサ１５により把持部材１３が検出されなかった場合は、成形品５が把持部材１２、１３間に残存し、把持の解除が正常に行われなかったと判定する。
【００３３】
正常動作確認は、把持部材１２、１３が成形品５を把持する前に、把持部材１２、１３を基準位置（図２（Ａ））に移動するようにモータ１４１を制御する。把持ユニット１（開閉駆動機構１４）に異常がなければ把持部材１２、１３を基準位置に移動できるが、異常があれば把持部材１２、１３を基準位置に移動できない。よって、センサ１５により把持部材１３が検出された場合は把持ユニット１が正常に動作していると判定する。逆に、センサ１５により把持部材１３が検出されなかった場合は、把持ユニット１に故障等の異常が生じていると判定する。
【００３４】
このように本実施形態では、１つのセンサ１５により、これらの確認制御を行うことができ、より簡素な構成で成形品５の把持確認及び把持解除確認等を行うことができる。
【００３５】
＜制御例１＞
次に、ＣＰＵ１０１が実行する把持装置Ａの制御例について図６を参照して説明する。ここでは、金型３、４の型開き毎に把持装置Ａが成形品５を金型３、４から取り出す処理について説明する。同図の処理は、金型３、４が型開き状態となった場合に開始される。その際、把持ユニット１は排出位置（図１（Ａ）の破線）にあり、かつ、把持部材１２、１３は開放位置に位置させた状態（初期状態）にある。図６においては、Ｓ１及びＳ２は上記の正常動作確認の制御、Ｓ７及びＳ８は上記の把持確認の制御、Ｓ１１、Ｓ１２は上記の解除確認の制御、にそれぞれ相当する。
【００３６】
Ｓ１ではモータ１４１を制御して把持部材１２、１３を基準位置へ移動する。制御上、移動が完了したと判断するとＳ２でセンサ１５の検出結果を取得する。センサ１５により把持部材１３（被検知部１３１ａ）が検出された場合は正常に動作していると判定してＳ４へ進む。検出されない場合は異常が生じているとしてＳ３へ進む。Ｓ３ではエラー処理を行う。例えば、把持装置Ａを含む射出成形機全体を停止、異常の発生を報知する。異常の報知は例えば表示部１０５による異常の表示により行うことができる。
【００３７】
Ｓ４ではモータ１４１を制御して把持部材１２、１３を開放位置に移動した後、モータ２１を制御して把持ユニット１を取出位置に移動する。Ｓ５では成形品５を把持する把持制御を行う。具体的にはモータ１４１を制御して把持部材１２、１３を把持位置に移動する。続いてＳ６ではモータ２１を制御して把持ユニット１を排出位置に移動する。把持部材１２、１３は把持位置のままである。
【００３８】
Ｓ７では、モータ１４１を制御して把持部材１２、１３を基準位置に移動する。成形品５を把持している場合は移動できないことになる。制御上、移動が完了したと判断するとＳ８でセンサ１５の検出結果を取得する。センサ１５により把持部材１３（被検知部１３１ａ）が検出されなかった場合は成形品５の把持が正常であると判定してＳ１０へ進む。検出された場合は異常が生じているとしてＳ９へ進む。Ｓ９ではエラー処理を行う。Ｓ３と同様の処理である。
【００３９】
Ｓ１０では、モータ１４１を制御して成形品５を把持中の把持部材１２、１３を開放位置に移動する解除制御を行う。制御上、移動が完了したと判断すると、Ｓ１１でモータ１４１を制御して把持部材１２、１３を基準位置に移動する。制御上、移動が完了したと判断するとＳ１２でセンサ１５の検出結果を取得する。センサ１５により把持部材１３（被検知部１３１ａ）が検出された場合は成形品５の把持の解除が正常であると判定してＳ１に戻り、次の成形品５の取り出しに関する処理に移行する。検出されなかった場合は異常が生じているとしてＳ１３へ進む。Ｓ１３ではエラー処理を行う。Ｓ３と同様の処理である。
【００４０】
なお、本制御例では、正常動作確認制御を把持ユニット１が排出位置に位置している場合に行ったが、金型３、４から把持ユニット１が脱していればどの位置で行ってもよい。また、把持確認制御を把持ユニット１が排出位置に位置している場合に行ったがどの位置で行ってもよい。
【００４１】
＜制御例２＞
上記制御例１では、同じ制御内容である解除確認制御（Ｓ１１、Ｓ１２）と正常動作確認制御（Ｓ１、Ｓ２）とを続けて２回行うことになる。そこで、これらを１回とすることもできる。図７はＣＰＵ１０１が実行する把持装置Ａの他の制御例を示す。図６の例と同じ処理については同じ符号を付して説明を割愛する。以下、異なる点についてのみ説明する。
【００４２】
本実施形態では、図６のＳ１、Ｓ２の正常動作確認制御を解除確認制御と兼用している。このため、Ｓ１０の把持解除の制御を行った後、Ｓ１へ戻る構成となっている。本例では、必要な確認を行いながら、制御例１よりも処理を単純化できる。
【図１】
2012152857.tif 000003
【図２】
2012152857.tif 000004
【図３】
2012152857.tif 000005
【図４】
2012152857.tif 000006
【図５】
2012152857.tif 000007
【図６】
2012152857.tif 000008
【図７】
2012152857.tif 000009