特開 2022-159015 成形品取出機及び成形品取出機のティーチング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022159015

(43)【公開日】2022-10-17

(54)【発明の名称】成形品取出機及び成形品取出機のティーチング方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/42 20060101AFI20221006BHJP

   B29C 45/76 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

B29C45/42

B29C45/76

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022041966

(22)【出願日】2022-03-17

(31)【優先権主張番号】P 2021059914

(32)【優先日】2021-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000138473

【氏名又は名称】株式会社ユーシン精機

(74)【代理人】

【識別番号】100091443

【弁理士】

【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴

(74)【代理人】

【識別番号】100130432

【弁理士】

【氏名又は名称】出山 匡

(72)【発明者】

【氏名】白崎 篤司

(72)【発明者】

【氏名】安藤 一貴

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202AP02

4F202AR04

4F202AR07

4F202CA11

4F202CB01

4F202CM11

4F202CM14

4F206AP02

4F206AR04

4F206AR07

4F206JA07

4F206JL02

4F206JM06

4F206JN41

4F206JP11

4F206JQ90

(57)【要約】

【課題】トルク監視部を設けた場合においても、成形品を確実に吸着して、しかも成形品取出機の構成部材を破損させたり、成形品を変形させることのない成形品取出機及びそのティーチング方法を提供する。
【解決手段】ティーチング実行部２３は、指定位置特定部２３Ａと停止位置特定部２３Ｂを備えている。指定位置特定部２３Ａは、トルク監視部２２が予め定めた動作を行わない状態にして、吸着部１６ａを金型内の成形品に近づける方向に第２走行体１５を移動させ、吸着部１６ａが成形品を吸着したことを吸着圧検知部４０の検知結果で確認したときの第２走行体１５の位置を指定位置として特定する。停止位置特定部２３Ｂは、トルク検知部３０が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前に、第２走行体１５の駆動を停止し、停止した第２走行体１５の位置を停止位置として特定する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形品を成形する金型の開閉方向に延びる仮想中心線に沿って配置される引抜フレームと、
前記引抜フレームに配置されて該引抜フレームの長手方向に進退する走行体と、
前記走行体を駆動する駆動モータと、
前記走行体に支持されて可動するアーム構造体と、
前記アーム構造体に装着され、前記金型内の前記成形品を吸着する吸着部と、
前記駆動モータの駆動トルクを検知するトルク検知部と、
予め設定した動作シーケンスに従って、少なくとも前記走行体及び前記アーム構造体を動作させることにより前記金型から前記成形品を取り出し、取り出した前記成形品を所定の位置まで搬送して開放する動作を制御する動作制御部を備え、
前記動作制御部が、
前記トルク検知部の検出値が前記アーム構造体を構成する部材を破損させことがない許容上限トルクを越えると予め定めた動作を行うトルク監視部と、
前記動作シーケンスの教示及び該動作シーケンスのパラメータの決定を行うことを可能にするティーチング実行部を含んでいる成形品取出機のティーチング方法であって、
前記吸着部の吸着圧を検知する吸着圧検知部と前記走行体の位置を検出する走行体位置検知部を設け、
前記ティーチング実行部を用いて、
前記トルク監視部が前記予め定めた動作を行わない状態にして、前記前記吸着部を前記金型内の前記成形品に近づける方向に前記走行体を移動させ、前記吸着部が前記成形品を吸着したことを前記吸着圧検知部の検知結果で確認したときの前記走行体の位置を指定位置として特定し、
その後前記トルク監視部が前記予め定めた動作を行う状態にして、前記走行体を前記成形品側にさらに移動させて前記吸着部により前記成形品をさらに押圧し、前記トルク検知部が検知する前記駆動トルクが前記許容上限トルクに達するまたは達する前に、前記走行体の駆動を停止し、停止した前記走行体の位置を停止位置として特定し、
前記指定位置と前記停止位置を前記動作シーケンスにおける前記パラメータの一部として定めることを特徴とする成形品取出機のティーチング方法。

【請求項2】

前記吸着部が前記成形品を吸着したことは、前記吸着圧検知部の検知結果が安定状態に入ったか否かにより判定する請求項１に記載の成形品取出機のティーチング方法。

【請求項3】

前記吸着圧検知部の検知結果、前記トルク検知部の検知結果及び前記走行体位置検知部の検知結果を表示する表示部をさらに備え、前記表示部に表示された表示結果に基づいて前記指定位置及び前記停止位置を特定する請求項１または２に記載の成形品取出機のティーチング方法。

【請求項4】

前記動作制御部は、前記吸着圧検知部の検知結果に基づいて前記指定位置を特定する指定位置特定部と、
前記トルク検知部の検知結果に基づいて前記停止位置を特定する停止位置特定部をさらに備えている請求項１に記載の成形品取出機のティーチング方法。

【請求項5】

前記許容上限トルクは、使用する前記駆動モータの特性、前記アーム構造体の機械的強度に基づいて定められている請求項１に記載の成形品取出機のティーチング方法。

【請求項6】

成形品を成形する金型の開閉方向に延びる仮想中心線に沿って配置される引抜フレームと、
前記引抜フレームに配置されて該引抜フレームの長手方向に進退する走行体と、
前記走行体を駆動する駆動モータと、
前記走行体に支持されて可動するアーム構造体と、
前記アーム構造体に装着され、前記金型内の前記成形品を吸着する吸着部と、
前記駆動モータの駆動トルクを検知するトルク検知部と、
前記吸着部の吸着圧を検知する吸着圧検知部と、
前記走行体の位置を検出する走行体位置検知部と、
予め設定した動作シーケンスに従って、少なくとも前記走行体及び前記アーム構造体を動作させることにより前記金型から前記成形品を取り出し、取り出した前記成形品を所定の位置まで搬送して開放する動作の制御を行う動作制御部とを備え、
前記動作制御部が、
前記トルク検知部の検出値が前記アーム構造体を構成する部材を破損させることがない許容上限トルクを越えると予め定めた動作を行うトルク監視部と、
前記動作シーケンスの教示及び該動作シーケンスのパラメータの決定を行うことを可能にするティーチング実行部を含んでおり、
前記ティーチング実行部は、前記トルク監視部が前記予め定めた動作を行わない状態にして、前記前記吸着部を前記金型内の前記成形品に近づける方向に前記走行体を移動させ、前記吸着部が前記成形品を吸着したことを前記吸着圧検知部の検知結果で確認したときの前記走行体の位置を指定位置として特定する指定位置特定部と、
前記指定位置特定部が前記指定位置を特定した後、前記トルク監視部が前記予め定めた 動作を行う状態にして、前記走行体を前記成形品側にさらに移動させて前記吸着部により前記成形品をさらに押圧し、前記トルク検知部が検知する前記駆動トルクが前記許容上限トルクに達するまたは達する前に、前記走行体の駆動を停止し、停止した前記走行体の位置を停止位置として特定する停止位置特定部とを備え、
前記指定位置と前記停止位置を前記動作シーケンスにおける前記パラメータの一部として定めることを特徴とする成形品取出機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成形品取出機及び成形品取出機のティーチング方法に関し、特に、成形品を吸着部で確実に吸着保持することができる成形品取出機及びその成形品取出機のティーチング方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂成形機において生産された成形品を取り出す装置として、トラバース型の取出機が知られている。この種の成形品取出機は、樹脂成形機の金型で成形された成形品を保持するヘッドと、金型の開閉方向に沿って配置され、金型からの成形品の引き抜き方向に沿うヘッドの移動を実現する引抜フレームと、ヘッドの鉛直方向に沿う移動を実現する昇降アームと、金型開閉方向及び鉛直方向と直交する方向に沿って配置され、樹脂成形機外の所定位置へのヘッドの移動を実現する横行フレームとを備えている（例えば、特許文献１、２）。

【0003】

このような成形品取出機では、昇降アームの下降により型開きした金型の間にヘッドが挿入されるとともに、当該ヘッドが引抜フレームに沿って金型により成形された成形品側の方向に移動される。そして、成形品がヘッドに保持されると、ヘッドが引抜フレームに沿って成形品の引抜方向に移動されるとともに、昇降アームの上昇によりヘッドが金型外に搬出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－２８３３５７号公報

【特許文献2】特開２００３－０８０５２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のような成形品取出機では、成形品の取出動作を実現するために、ヘッドの移動経路（動作シーケンス）を予め記憶させるティーチングが行われる。具体的には、例えば、（ａ）成形機外から金型開型時の開空間上方へのヘッドの水平移動、（ｂ）金型開型時の開空間への昇降アームの下降によるヘッドの下降、（ｃ）成形品吸着位置への引抜フレームに沿うヘッドの水平移動（前進移動）、（ｄ）上昇可能位置への引抜フレームに沿うヘッドの水平移動（後退移動）、（ｅ）昇降アームの上昇によるヘッドの上昇、（ｆ）成形機外へのヘッドの水平移動、等のヘッドの移動経路が記憶される。

【0006】

以上のティーチングにおいて、（ｃ）成形品吸着位置への引抜フレームに沿うヘッドの水平移動では、ヘッドが取出対象の成形品をより確実に保持できる位置を設定する必要がある。そのため、成形品を吸着により保持するヘッドでは、成形品を確実に吸着できるように、成形品吸着位置は成形された成形品にヘッドの吸着バッドが押し付けられた状態となる位置が設定される。

【0007】

以上のようなティーチングは人手によって行われることが多い。したがって、成形品へのヘッドの押し付け具合は、操作者の感覚のみで判断されている実情がある。ヘッドが成形品に必要以上に押し付けられた状態は、ヘッドを引抜フレームに沿って移動させる走行体が必要以上に成形品側の方向に移動している状態であり、走行体の昇降アーム支持部に過大な負荷が付与されていることになる。このような過大な負荷は、ティーチング後の通常動作（成形品取出動作）において繰り返し付与されるため、昇降アーム支持部が破損する要因となる。また、金型において成形された成形品にも負荷が付与されるため、成形品が破損してしまう可能性もある。

【0008】

このような課題を解決する手法として、先行文献１は、ヘッドが成形品と反対側に移動可能に構成されるとともに、ヘッドを成形品側に付勢する付勢手段を備えた構成を開示している。この構成によれば、ヘッドが成形品に必要以上に押し付けられる場合、ヘッドが付勢手段の付勢力に抗して成形品と反対側に移動する。その結果、昇降アーム支持部に過大な負荷が付与されることが回避でき、昇降アーム支持部が破損したり、成形品が破損したりすることを回避できる。しかしながら、このような構成では、ヘッドに特別な機構を設ける必要があり、構造が複雑となるためコスト高となってしまう。

【0009】

一方、先行文献２が開示するような、駆動モータの駆動トルクを検知可能なトルク監視部を設ける構成を採用することで、上述の押付時の走行体を駆動するモータの駆動トルクが予め設定された値以上となったときに走行体の移動を強制的に停止させることが可能になる。このような構成によれば、原理上は、昇降アーム支持部に過大な負荷が付与されることが回避でき、昇降アーム支持部が破損したり、成形品が破損したりすることを回避できる。しかしながら、駆動モータの駆動トルクを監視する構成を採用する場合、上述の押付量を小さく設定しようとすると、駆動トルクの閾値を小さな値に設定する必要がある。このような小さな値の閾値を設定した場合には、昇降アームの下降位置からの前進移動時の振動に反応してしまい、成形品に接触していないにも関わらず、走行体が強制停止されてしまうおそれがある。このような強制停止を避けるために、駆動トルクの閾値を大きな値に設定すると、成形品に対して吸着部を押し付ける力が大きくなりすぎて、走行体の昇降アーム支持部に過大な負荷が付与されるだけでなく、成形品を変形させて不良品の発生率を高くする可能性が高くなる。したがって、トルク監視部を設けて、駆動モータの駆動トルクを検知可能な構成を採用する構成であっても十分に満足できる結果を得ることはできない。

【0010】

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、トルク監視部を設けた場合においても、成形品を確実に吸着して、しかも成形品取出機の構成部材を破損させたり、成形品を変形させることのない成形品取出機及びそのティーチングを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。本発明が対象とする成形品取出機は、成形品を成形する金型の開閉方向に延びる仮想中心線に沿って配置される引抜フレームと、引抜フレームに配置されて該引抜フレームの長手方向に進退する走行体と、走行体を駆動する駆動モータと、走行体に支持されて可動するアーム構造体と、アーム構造体に装着され、金型内の成形品を吸着する吸着部と、駆動モータの駆動トルクを検知するトルク検知部と、動作制御部を備えている。ここでアーム構造体は、走行体と吸着部との間に存在する部品を含むものであり、アーム自体、吸着部が装着される取出ヘッド、走行体とアームの接続部などが含まれる。動作制御部は、予め設定した動作シーケンスに従って、少なくとも走行体及びアーム構造体を動作させることにより金型から成形品を取り出し、取り出した成形品を所定の位置まで搬送して開放する動作を制御する。また動作制御部は、トルク検知部の検出値がアーム構造体を構成する部材を破損させことがない許容上限トルクを越えると予め定めた動作を行うトルク監視部と、動作シーケンスの教示及び該動作シーケンスのパラメータの決定を行うことを可能にするティーチング実行部を含んでいる。トルク監視部が行う予め定めた動作とは、警報の発生や、検出したトルク値によっては動作を停止することなどである。

【0012】

本発明の成形品取出機のティーチング方法においては、吸着部の吸着圧を検知する吸着圧検知部と前記走行体の位置を検出する走行体位置検知部を設ける。そしてティーチング実行部を用いて、トルク監視部が予め定めた動作を行わない状態にして、吸着部を金型内の成形品に近づける方向に走行体を移動させ、吸着部が成形品を吸着したことを吸着圧検知部の検知結果で確認したときの走行体の位置を指定位置として特定する。トルク監視部が予め定めた動作を行わない状態にするには、トルク監視部において使用する閾値を大きくするか、トルク監視部の出力を停止するようにすればよい。

【0013】

その後トルク監視部が予め定めた動作を行う状態にして、走行体を成形品側にさらに移動させて吸着部により成形品をさらに押圧し、トルク検知部が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前に、走行体の駆動を停止し、停止した走行体の位置を停止位置として特定する。トルク監視部が予め定めた動作を行う状態にするには、トルク監視部において使用する閾値を通常使用する閾値にして、トルク監視部が出力をだすようにすればよい。そして本発明では、指定位置と停止位置を動作シーケンスにおけるパラメータの一部として定める。

【0014】

なお吸着圧検知部が検知する吸着圧及びトルク検知部が検知する駆動トルクは、吸着圧及びトルクそのものではなく吸着圧の変化率及びトルクの変化率であってもよいのは勿論である。変化率を採用することで、走行体の位置をより詳細に特定することができる。
本発明の方法は、上記の特定を自動で実施してもよいし、ユーザーが実施してもよい。ユーザーが実施する場合には、吸着圧検知部の検知結果、トルク検知部の検知結果及び走行体位置検知部の検知結果を表示する表示部をさらに設ける。そして表示部に表示された表示結果に基づいて指定位置及び前記停止位置を特定すればよい。自動で行う場合には、（請求項４）動作制御部は、吸着圧検知部の検知結果に基づいて指定位置を特定する指定位置特定部と、トルク検知部の検知結果に基づいて停止位置を特定する停止位置特定部をさらに備えているのが好ましい。

【0015】

なお前述の吸着部が成形品を吸着したことは、例えば、吸着圧検知部の検知結果が安定状態に入ったか否かにより判定することができる。安定状態とは、吸着圧が上昇した後にほぼ飽和状態に近づいていく状態を意味する。

【0016】

また前述の許容上限トルクは、トルク監視部の閾値を設定する際に定められるものであり、使用する駆動モータの特性、アーム構造体の機械的強度に基づいて定まる。したがってトルク検知部が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達することは、トルク監視部の動作により判断することができる。また駆動トルクが許容上限トルクに達する前であることは、この許容上限トルクを基準としてこれより低い閾値を定めれば、自動検出が可能である。これらの閾値は、事前の実験によって定めることができる。なお許容上限トルクを駆動トルクが越えたからといって直ちにアーム構造体を構成する部材に損傷が発生するものではないので、本発明のティーチングの実施が成形品取出機を損傷させることはない。

【0017】

本発明の方法によれば、走行体を移動させて吸着部を成形品側に進めることにより、とりあえず吸着部を成形品に吸着させことができる指定位置を特定する際に、トルク監視部が予め定めた動作を行わない状態にしているので、トルク監視部の動作によって、ティーチングの実施が中断されることがない。しかしこの状態では、十分な吸着を得られていない可能性が高い。そこで本発明では、走行体をさらに移動させて、吸着部を成形品に更に押し付けることによって、吸着部による成形品の吸着を確実なものとすることができる停止位置を特定する。本発明では、トルク監視部で使用する許容上限トルクを停止位置の決定の基準として用いるので、本発明で特定された停止位置を動作シーケンスのパラメータとして使用すれば、長期に亘って使用しても、アーム構造体が損傷を受けたり、成形品が変形することはない。

【0018】

本発明の方法を実施する成形品取出機は、成形品を成形する金型の開閉方向に延びる仮想中心線に沿って配置される引抜フレームと、引抜フレームに配置されて該引抜フレームの長手方向に進退する走行体と、走行体を駆動する駆動モータと、走行体に支持されて可動するアーム構造体と、アーム構造体に装着され、金型内の前記成形品を吸着する吸着部と、駆動モータの駆動トルクを検知するトルク検知部と、吸着部の吸着圧を検知する吸着圧検知部と、走行体の位置を検出する走行体位置検知部と、予め設定した動作シーケンスに従って、少なくとも前記走行体及びアーム構造体を動作させることにより前記金型から前記成形品を取り出し、取り出した前記成形品を所定の位置まで搬送して開放する動作の制御を行う動作制御部を備えている。動作制御部は、トルク検知部の検出値がアーム構造体を構成する部材を破損させことがない許容上限トルクを越えると予め定めた動作を行うトルク監視部と、動作シーケンスの教示及び該動作シーケンスのパラメータの決定を行うことを可能にするティーチング実行部を含んでいる。ティーチング実行部は、トルク監視部が予め定めた動作を行わない状態にして、吸着部を金型内の前記成形品に近づける方向に走行体を移動させ、吸着部が成形品を吸着したことを吸着圧検知部の検知結果で確認したときの走行体の位置を指定位置として特定する指定位置特定部と、指定位置特定部が指定位置を特定した後、トルク監視部が予め定めた動作を行う状態にして、走行体を成形品側にさらに移動させて吸着部により成形品をさらに押圧し、トルク検知部が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前に、前記走行体の駆動を停止し、停止した走行体の位置を停止位置として特定する停止位置特定部とを備えている。そして本発明の成形品取出機では、指定位置と停止位置を動作シーケンスにおけるパラメータとして定める。本発明の成形品取出機では、本発明の成形品取出機のティーチング方法を自動的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る成形品取出機の一例を模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る成形品取出機の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】（ａ）から（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る成形品取出機における成形品吸着位置のティーチング過程の一例を模式的に示す説明図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る成形品取出機の動作制御部の主要部を、マイクロコンピュータを用いて実現する場合に用いるプログラムのアルゴリズを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、水平方向に金型が開閉する樹脂射出成形機の固定プラテン上に配置され、金型の開閉方向と直交する方向に沿う横行フレームにより成形品を樹脂射出成形機外に搬出する成形品取出機として本発明を具体化する。

【0021】

図１は、本実施形態に係る成形品取出機１０を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、成形品取出機１０はいわゆるトラバース型の成形品取出機であり、成形機１００の固定プラテン１０１上に固定されている。

【0022】

成形機１００は、公知の構造であり、固定プラテン１０１及び可動プラテン１０２が対向する状態で配置されている。可動プラテン１０２は、固定プラテン１０１の四隅から水平方向に沿って配置された４本のタイバー１０３に摺動可能に支持されている。可動プラテン１０２は型締装置１０５によって水平方向に駆動され、当該駆動により、固定プラテンン１０１に装着された固定金型１０４ａと可動プラテン１０２に装着された可動金型１０４ｂにより構成される金型１０４の型締め及び型開きがなされる。金型１０４が型締め状態にあるときに、固定プラテン１０１に接続された射出装置１０６から金型１０４のキャビティ内に加熱溶融された樹脂が射出されることで成形品が製造される。

【0023】

成形品取出機１０は、取付台１１、横行フレーム１２、第１走行体１３、引抜フレーム１４、第２走行体１５、取出ヘッド１６、昇降アーム１７を備えている。横行フレーム１２は、成形機１００で生産された成形品の、成形機外への搬出方向に延びるように沿って配置される。この例では、図１に示すように、横行フレーム１２は、成形機１００のタイバー１０３の軸を含む鉛直面に垂直な方向に沿って配置されている。横行フレーム１２の基端部が固定プラテン１０１上に設置された取付台１１に固定されることで成形品取出機１０が固定プラテン１０１に取付けられている。

【0024】

第１走行体１３は横行フレーム１２に移動可能に支持されており、サーボモータを駆動源として横行フレーム１２に沿って進退する。引抜フレーム１４は、基端部が第１走行体１３に固定されており、金型１０４の開閉方向に延びるように配置されている。第２走行体１５は引抜フレーム１４に移動可能に支持されており、サーボモータを駆動源として引抜フレーム１４に沿って進退する。取出ヘッド１６は、昇降アーム１７の下端に支持されている。昇降アーム１７は、鉛直方向に延びるように第２走行体１５に対して可動可能に支持されており、第２走行体１５が備えるサーボモータを駆動源として鉛直方向に昇降する。当該昇降アーム１７の鉛直方向の移動に伴ってヘッド１６は鉛直方向に沿って昇降する。取出ヘッド１６は可動金型１０４ｂの成形品形成位置と対応する位置に配置された１又は複数の吸着パッドにより構成される吸着部１６ａを備える。公知のとおり、吸着部１６ａは、成形品に吸着パッドが当接した状態で吸着パッドと成形品との間にで構成される閉空間内を減圧することで成形品を吸着保持する。

【0025】

以上の構成を有する成形品取出機１０では、成形品の取出動作を実現するために、取出ヘッド１６の移動経路（または動作シーケンス）を予め記憶させるためにティーチングが行われる。具体的には、（１）昇降アーム１７の上昇による成形品解放位置（基準位置）からの取出ヘッド１６の上昇、（２）第１走行体１３及び第２走行体１５の移動による成形機外から金型１０４上方への取出ヘッド１６の水平移動、（３）昇降アーム１７の下降による開型時の固定金型１０４ａと可動金型１０４ｂとの間の開空間への取出ヘッド１６の下降、（４）第２走行体１５の移動による成形品吸着位置へのヘッド１６の水平移動（前進移動）、（５）第２走行体１５の移動による上昇可能位置への取出ヘッド１６の水平移動（後退移動）、（６）昇降アーム１７の上昇による取出ヘッド１６の上昇、（７）第１走行体１３及び第２走行体１５の移動による成形機外への取出ヘッド１６の水平移動、（８）昇降アーム１７の下降による成形品解放位置への取出ヘッド１６の下降、等のヘッド１６の移動経路が記憶される。このようなティーチングは、例えば、成形品取出機１０の動作制御部２０が備える操作パネルを通じてユーザーにより実行される。動作制御部２０において信号処理やデータ処理を実施する各要素は、例えば、専用の演算回路、あるいは、プロセッサとＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとを備えたハードウェア、及び当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウェアにより実現することができる。

【0026】

本実施形態の成形品取出機１０では、特に、上記（４）における成形品吸着位置の設定に特徴があるため、以下では当該動作について説明する。図２は、当該動作を実現可能とする本実施形態の成形品取出機１０の要部の機能ブロック図である。図２に示すように、本実施形態の成形品取出機１０は、被制御部１９、動作制御部２０、トルク検知部３０、吸着圧検知部４０、走行体位置検知部５０、表示装置２８及び指示入力部２９を備える。被制御部１９は、吸着部１６ａ、吸着ヘッド１６及び昇降アーム１７を含むアーム構造体１８と、走行体１５と、走行体１５を駆動する駆動モータＭを含むものである。アーム構造体１８は、走行体と吸着部との間に存在する部品を含むものであり、昇降アーム１７自体、吸着部１６ａが装着される取出ヘッド１６、走行体１５と昇降アーム１７の接続部などが含まれる。

【0027】

動作制御部２０は、第２走行体１５を駆動するための駆動モータＭを含む複数の駆動モータの動作を制御するモータ制御部２１と、動作シーケンス記憶部２４と、動作シーケンスのためのパラメータを記憶するパラメータ記憶部２５と、トルク監視部２２と、指定位置特定部２３Ａ及び停止位置特定部２３Ｂを含むティーチング実行部２３と、警報発生部２６を備えている。そしてセンサ装置として、トルク検知部３０、吸着圧検知部４０及び走行体位置検知部５０を備えている。ティーチング実行部２３にティーチングを実行せるための指示は、指示入力部２９より入力される。なお表示部２８ａがタッチスイッチ機能を有する場合には、指示入力部２９を別に設ける必要はない。

【0028】

トルク検知部３０は、第２走行体１５の駆動モータＭであるサーボモータの駆動トルクを検知する。駆動トルクの検知方法は特に限定されず公知の任意の手法を採用することができる。本実施形態では、トルク検知部３０は走行体１５の駆動モータＭの駆動電流に基づいて駆動トルクを検知している。本実施の形態では、トルク検知部３０は動作制御部２０内のモータ制御部２１から駆動電流に関する情報を取得している。なお、トルク検知部３０は駆動トルクを直接計測する必要はなく、駆動トルクの大きさに対応して変化するパラメータであれば任意のパラメータを使用することができる。例えば、駆動トルクの変化率をトルク検知部３０の出力として利用してもよい。

【0029】

吸着圧検知部４０は、真空発生装置制御部４１によって駆動される真空発生装置４２と吸着部１６aとの間の配管に設けられて、吸着部１６ａの吸着圧を検知する。吸着圧の検知方法は特に限定されず、公知の任意の手法を採用することができる。本実施形態では、吸着圧検知部４０は吸着部１６ａの減圧を実行する配管内の圧力を検知することで吸着圧を検知している。

【0030】

走行体位置検知部５０は、引抜フレーム１４上における第２走行体１５の位置を直接又は間接に検出できるものであれば、どのようなものでもよい。本実施の形態では、走行体位置検知部５０は、第２走行体１５の駆動モータＭが備えるロータリーエンコーダの出力を用いて検知するように構成されている。

【0031】

トルク検知部３０、吸着圧検知部４０及び走行体位置検知部５０の出力は、それぞれ表示装置２８と動作制御部２０に入力される。表示装置２８は、トルク検知部３０、吸着圧検知部４０及び走行体位置検知部５０の検知結果を文字、グラフ及びこれらの組み合わせで表示する。

【0032】

動作制御部２０は、動作シーケンス記憶部２４に予め記憶した動作シーケンスに従って、少なくとも第２走行体１５及びアーム構造体１８を動作させることにより金型１０４から成形品を取り出し、取り出した成形品を所定の位置まで搬送して開放する動作を制御する。また動作制御部２０は、トルク検知部３０の検出値がアーム構造体１８を構成する部材を破損させことがない許容上限トルクを越えると予め定めた動作を行うトルク監視部２２と、動作シーケンスの教示及び該動作シーケンスのパラメータの決定を行うことを可能にするティーチング実行部２３を含んでいる。トルク監視部が行う予め定めた動作とは、警報の発生や、検出したトルク値によっては動作を停止することなどである。警報の報知方法は特に限定されない。表示、音、電子メール等、ユーザー等が認識可能な任意の方法を採用することができる。ここでは、警報発生部２６は、表示装置２８のディスプレイ等の表示部２８ａのユーザーが認識可能な位置に警告文字を表示するとともに、警報音を発することで警報を報知する。

【0033】

ティーチング実行部２３は、指定位置特定部２３Ａと停止位置特定部２３Ｂを備えている。指定位置特定部２３Ａは、トルク監視部２２が予め定めた動作を行わない状態にして、吸着部１６ａを金型内の成形品に近づける方向に第２走行体１５を移動させ、吸着部１６ａが成形品を吸着したことを吸着圧検知部４０の検知結果で確認したときの第２走行体１５の位置を指定位置として特定する。吸着部１６ａが成形品を吸着したことは、例えば、吸着圧検知部４０の検知結果が安定状態に入ったか否かにより判定することができる。すなわち吸着圧検知部４０が検出する吸着圧が上昇した後に、ほぼ飽和状態に近づけば、安定状態になったと判定してもよい、この判定は、安定状態を考慮して定めた閾値と吸着圧検知部４０の出力を比較することにより、簡単に実現できる。

【0034】

なおトルク監視部２２が予め定めた動作（警報発生部２６からの警報の発生や、駆動モータＭの一時停止等）を行わない状態にするには、トルク監視部２２において使用する閾値を大きくするか、トルク監視部２２の出力を停止するようにすればよい。

【0035】

停止位置特定部２３Ｂは、指定位置特定部２３Ａが指定位置を特定した後、トルク監視部２２が予め定めた動作（警報発生部２６からの警報の発生や、駆動モータＭの一時停止等）を行う状態にして、第２走行体１５を成形品側にさらに移動させて吸着部１６ａにより成形品をさらに押圧する。そして停止位置特定部２３Ｂは、トルク検知部３０が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前に、第２走行体１５の駆動を停止し、停止した第２走行体１５の位置を停止位置として特定する。許容上限トルクは、トルク監視部２２の閾値を設定する際に定められるものであり、使用する駆動モータの特性、アーム構造体の機械的強度に基づいて定まる。したがってトルク検知部３０が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達することは、トルク監視部２２の動作により判断することができる。また駆動トルクが許容上限トルクに達する前であることは、この許容上限トルクを基準としてこれより低い閾値を定めれば、自動検出が可能である。これらの閾値は、事前の実験によって定めることができる。なお許容上限トルクを駆動トルクが越えたからといって直ちにアーム構造体を構成する部材に損傷が発生するものではないので、ティーチングの実施が成形品取出機を損傷させることはない。

【0036】

またトルク監視部２２が予め定めた動作を行う状態にするには、トルク監視部２２において使用する閾値を通常使用する閾値にして、トルク監視部２２がアラーム出力を出すようにすればよい。指定位置特定部２３Ａと停止位置特定部２３Ｂにより特定した指定位置と停止位置は動作シーケンスにおけるパラメータとしてパラメータ記憶部１５に記憶される。

【0037】

本実施の形態によれば、第２走行体１５を移動させて吸着部１６ａを成形品側に進めることにより、とりあえず吸着部１６ａを成形品に吸着させことができる指定位置を特定する際に、トルク監視部２２が予め定めた動作を行わない状態にしているので、トルク監視部２２の動作によって、ティーチングの実施が中断されることはない。特定された指定位置において、トルク監視部２２が予め定めた動作を行うか又は行わないかの切替を行う。この切替は、指定位置の特定と連動して行えばよく、動作シーケンスに含められる。なお指定位置を特定する際には、第２走行体１５を指定位置で停止させる必要はないが、確実性を高めるたに第２走行体１５を指定位置で一度停止させてもよい。

【0038】

しかし指定位置を特定した状態では、十分な吸着を得られていない可能性が高い。そこで本実施の形態では、第２走行体１５をさらに成形品側に移動させて、吸着部１６ａを成形品に更に押し付けることにより、吸着部１６ａによる成形品の吸着を確実なものとすることができる停止位置を特定する。本実施の形態では、トルク監視部２２で使用する許容上限トルクを停止位置の決定の基準として用いて、トルク検知部３０が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前に走行体の駆動を停止する。本実施の形態で特定された停止位置を動作シーケンスのパラメータとして使用すれば、長期に亘って使用しても、アーム構造体１８が損傷を受けたり、成形品が変形することはない。

【0039】

ティーチングを実施する場合の第２走行体１５の移動開始は、指示入力部２９からの指示によって行われる。本実施の形態では、第２走行体１５の移動を開始した後は、停止位置の特定が行われるまで、第２走行体１５の移動及び停止並びに指定位置及び停止位置の特定は、自動で行われる。しかしながら作業者が、表示装置２８の表示部２８ａに表示される検知情報と警報発生部２６からの警報に基づいて、第２走行体１５の移動及び停止を指示入力部２９から指示し、また指定位置及び停止位置の特定及び記憶の指示を指示入力部２９から行うようしてもよい。

【0040】

なお、本実施の形態の動作制御部２０の主要部は、プロセッサが、ＲＡＭを作業領域として利用し、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで実現することができる。図３（ａ）から図３（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る成形品取出機におけるティーチング過程の一例を模式的に示す説明図である。また、図４は、上記実施の形態に係る成形品取出機の動作制御部２０の主要部を、マイクロコンピュータを用いて実現する場合に用いるプログラムのアルゴリズを示すフローチャートである。

【0041】

吸着位置のティーチングは、例えば、作業者が指示入力部２９を通じて、上述のティーチングにおける（４）の吸着位置の設定を選択することで開始される。なお、当該吸着位置のティーチングは、図３（ａ）に示すように、ヘッド１６の吸着部１６ａが、金型１０４において成形され、型開き後に、可動金型１０４ｂの成形面側に露出した成形品Ｗと対向する位置に配置された状態（上述のティーチングにおける（３）が完了した状態）で開始される。

【0042】

当該手順が開始されると、まず、指示入力部２９から入力された開始指示に基づいて、ティーチング実行部２３は、真空発生装置制御部４１に減圧開始を指示する。この指示を受けて、真空発生装置制御部４１は、真空発生装置４２を構成する真空ポンプ等の減圧手段を駆動し、吸着部１６ａの減圧を開始する（ステップＳＴ１）。また、ティーチング実行部２３はは、モータ制御部２１を通じて第２走行体１５の駆動モータＭを駆動し、成形品Ｗの方向への第２走行体１５の移動を開始する（ステップＳＴ２）。

【0043】

ティーチング実行部２３の指定位置特定部２３Ａは、トルク監視部２２が予め定めた動作を行わない状態（トルク監視部不動作状態）にして（ステップＳＴ２）、吸着圧検知部４０から吸着圧情報を取得しながら（ステップＳＴ３）、吸着部１６ａを金型内の成形品に近づける方向に第２走行体１５を移動させる（ステップＳＴ４）。吸着部１６ａが成形品を吸着したことを吸着圧検知部４０の検知結果が安定状態に入ったか否かにより判定する（ステップＳＴ５）。そして吸着圧検知部４０の検知結果で吸着を確認したときの第２走行体１５の位置を指定位置として特定する（ステップＳＴ６）。この例では、ステップＳＴ６で走行体１５を一時停止している。またこの時点では減圧を維持する（ＳＴ７）。このとき、ヘッド１６の吸着部１６ａは、図３（ｂ）に示すように、成形品Ｗの表面に当接するとともに、吸着部１６ａの内部が減圧された状態になっている（第１の位置）。このとき、指定位置特定部２３Ａは、走行体位置検知部５０からの位置情報に基づいて、走行体５の位置を指定位置として特定する（ステップＳＴ６）。

【0044】

図３では、説明のため、吸着部１６ａの吸着パッドを１つのみ示しているが、通常は、吸着部１６ａが備える複数の吸着バッドにより成形品を同時に吸着することが多い。吸着部１６ａが複数の吸着パッドを備える場合、特に吸着パッド数が多数の場合は、吸着圧のみですべての吸着バッドが成形品Ｗを確実に吸着していることを判別することは困難である。一部の吸着パッドが成形品Ｗを吸着できていない場合、成形機１００に連続的に成形品Ｗを成形した際に、吸着不良が発生して成形機１００を停止しなければならない事態を発生させてしまう。そのため、第２走行体１５を図３（ｂ）の状態からさらに成形品Ｗ側の方向に移動させ、吸着部１６ａを成形品Ｗにより押し付ける押付動作が必要となる。

【0045】

上述の指定位置の特定が完了すると、ティーチング実行部２３の停止位置特定部２３Ｂは、トルク監視部２２が予め定めた動作（警報発生部２６からの警報の発生や、駆動モータＭの一時停止等）を行う状態（トルク監視部動作状態）にして（ステップＳＴ８）、第２走行体１５を成形品側にさらに移動させて吸着部１６ａにより成形品をさらに押付ける（ステップＳＴ９）。吸着部１６ａが成形品Ｗの表面に当接しているため、第２走行体１５が成形品Ｗ側に移動すると第２走行体１５の駆動モータの駆動トルクが上昇することになる。このような押付動作により、ヘッド１６の吸着部１６ａは、図３（ｃ）に示すように、成形品Ｗの表面により押し付けられることになる。そして停止位置特定部２３Ｂは、トルク検知部３０が検知する駆動トルクが許容上限トルクに達するかまたは達する前であるかを判定する（ステップＳＴ１０）。そして判定結果がＹｅｓであれば、第２走行体１５の駆動を停止し、停止した第２走行体１５の位置を停止位置として特定する（ステップＳＴ１１）。そして特定した前述の指定位置と停止位置を、パラメータ記憶部２５に記憶させる（ステップＳＴ１１）。これにより、吸着位置を設定する手順が終了する。

【0046】

以上説明したように、本実施形態に係る成形品取出機１０によれば、吸着部１６ａが成形品Ｗに当接して吸着を開始するまでは、トルク監視部２２が予め定めた動作を行わない状態にしてあるので、吸着部１６ａが成形品Ｗに当接しない状態で第２走行体１５の移動が禁止されるような不都合は生じない。また吸着部１６ａが成形品Ｗに当接した位置からの押付量を規定する押付動作において、第２走行体１５の駆動トルクの大きさを監視する構成であるため、吸着部１６ａを支持する第２走行体１５に過剰な負荷が付与されることを回避するための特別な機構をヘッド等に設ける必要もない。したがって、本実施形態に係る成形品取出機１０によれば、成形品吸着位置を容易かつ適切に設定することが可能となる。その結果、成形機１００が連続的に成形品Ｗを成形する場合でも、吸着部１６ａが成形品Ｗを安定して吸着支持することができる。

【0047】

なお、以上の実施形態では、吸着圧条件として、吸着圧検知部４０により検知される吸着圧の値を設定したが、吸着圧の変化率の値を指定することもできる。同様に、トルク条件として、トルク検知部３０により検知される駆動トルクの値を設定したが、駆動トルクの変化率の値を指定することも可能である。変化率を採用することで、第２走行体１５の位置をより詳細に特定することができる。

【0048】

以上説明したように、本発明によれば、成形品を吸着保持する吸着部が成形品の成形金型の開閉方向に沿って移動することにより成形品を保持する成形品取出機において、成形品吸着位置を容易かつ適切に設定することができる。

【0049】

なお、上述の実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、図４に示したフローチャートは、等価な作用を奏する範囲において各ステップの順序等を適宜変更可能である。

【0050】

また、引抜フレーム、走行体、取出ヘッド等、上述した各要素の物理的な形状や材質も、本発明の効果を奏する範囲内で任意に変更することができる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明によれば、成形品吸着位置を容易かつ適切に設定することができ、成形品取出機及びそのティーチング方法として有用である。

【符号の説明】

【0052】

１０ 成形品取出機
１４ 引抜フレーム
１５ 第２走行体（走行体）
１６ 取出ヘッド
１６ａ 吸着部
１７ 昇降アーム
１８ アーム構造体
１９ 被制御部
２０ 動作制御部
２１ モータ制御部
２２ トルク監視部
２３ ティーチング実行部
２３Ａ 指定位置特定部
２３Ｂ 停止位置特定部
２４ 動作シーケンス記憶部
２５ パラメータ記憶部
２６ 警報発生部
２８ 制御部
２９ 指示入力部
Ｍ 駆動モータ
３０ トルク検知部
４０ 吸着圧検知部
５０ 走行体位置検知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】