JP2017105189A5 - - Google Patents

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成形品取出機
本発明は、進入フレームの装着されるアタッチメントの変位振動を短い時間で抑制することができる成形品取出機に関するものである。
特開2010−111012号公報(特許文献1)には、駆動源により駆動される取出ヘッド(アタッチメント)を備えて成形機から成形品の取り出しを行う成形品取出装置において、取出ヘッドの振動成分を入力したテーブルと、このテーブルを用いたフィードフォワード制御によりサーボモータ(駆動源)を駆動して取出ヘッドの変位振動を抑制するように取出ヘッドの移動速度を制御する制御手段とを設けて、取出ヘッドの振動を抑制する技術が開示されている。
さらに特開2004−223798号公報(特許文献2)には、成形品を保持するチャック(アタッチメント)を所定位置間にて移動制御して樹脂成形機から成形品を取り出す成形品取出機に、チャック及び該チャックを移動させる可動体の少なくともいずれかには移動停止時における可動体の残留振動を打ち消す振動を発生させる動吸振装置を設ける成形品取出機の振動抑制装置が開示されている。そして使用している動吸振装置は、容器内に流体を流動可能に封入して振動させると共に流体の粘性による減衰率で振動を収斂させるものである。
特開2010−111012号公報 特開2004−223798号公報
しかしながら特許文献1の従来技術では、振動の抑制に時間がかかる問題があった。また振動抑制のための条件設定が難しいという問題があった。
また特許文献2記載の従来の技術では、取出し条件の変更に応じて適切な共振振動を発生する流体の粘性を利用した動吸振装置を個別に用意しなければならず、汎用性にかける問題があった。
そこで発明者は、動吸振装置として電磁アクチュエータを用いることを考えた。理想的には、進入フレームの先端に取り付けられた取出ヘッドに電磁アクチュエータを装着し、且つ取出ヘッドの変位振動を検出するために加速度センサ等の振動検出センサを取出ヘッドに装着してアクティブ制御を行うのがよいと考えた。
しかしながら取出ヘッドを挿入する成形機の一対の型間の雰囲気温度は、比較的高く、加速度センサ等の振動検出センサの出力が温度の影響を受けると、これがアクティブ制御に影響を与えることが判った。
本発明の目的は、アクティブ振動抑制技術を用いて、しかも成形機の型間の雰囲気温度の影響を受けることなく、従来よりも短い時間でアタッチメントの変位振動を抑制することができる成形品取出機を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的に加えて、アタッチメントの複数方向の変位振動をアクティブ振動抑制技術に制御することができる成形品取出機を提供することにある。
本発明は、モータを用いる位置決めサーボ機構によって制御される1以上の進入フレームにアタッチメントを備えた成形品取出機を対象とする。本願明細書において、アタッチメントとは、進入フレームに取り付けられる各種の付属部品であって、取出ヘッド、取出ヘッドが装着される反転部等を含む姿勢制御装置や、チャック装置、カッタ装置等が含まれる。
本発明のアクティブ振動抑制装置は、アタッチメントの変位振動に比例する変位振動検出信号を出力する変位振動検出部と、アタッチメントの変位振動を抑制するためにアタッチメントに加える変位振動と逆位相の振動を発生する1以上の電磁アクチュエータと、電磁アクチュエータ自身が発生する付加振動に比例する付加振動検出信号を出力する付加振動検出部と、変位振動検出信号と付加振動検出信号とに基づいて、アタッチメントの変位振動を抑制するように1以上の電磁アクチュエータをアクティブ制御するのに必要な駆動信号を生成する駆動信号生成部を備えている。そして本発明では、少なくとも変位振動検出部が、成形機の型内に挿入されるセンサを用いることなく変位振動検出信号を出力するように構成されている。本発明では変位振動検出部の出力が、型間の雰囲気温度の影響を受けることがないので、アクティブ制御を確実に実行することができる。また型内にセンサを挿入する必要がないので、センサと型との衝突が発生することもない。
1以上の進入フレームは、成形機の型から成形品を取り出すために用いられるまたは型内に挿入されるインサート部品が装着されるアタッチメントを備えた進入フレームと、第1の進入フレームを用いて取り出した成形品から廃棄部分を切り離すために用いられるアタッチメントを備えた別の進入フレームを含んでいる。なお進入フレームは、垂直方向に進入することを必要とするものではなく、斜め方向または水平方向にも進入するものを含むものである。
アクティブ振動抑制装置は、進入フレームが備えたアタッチメントを用いて成形品を型から取り出す前または型内にインサート部品が挿入される前から、成形品を成形品開放位置で開放するまでの間アクティブ制御を行うのが好ましい。このようにすると、成形品の取出及びインサート部品の挿入が速くなるだけでなく、硬化する前に加わる振動によって成形品が変形することを有効に防止できる。
1以上の電磁アクチュエータは、進入フレームが進入する方向をZ方向、Z方向と直交し且つ型内でアタッチメントが成形品に近づくまたは成形品から離れる方向をY方向、Z方向及びY方向と直交する方向をX方向と定義したときに、少なくともY方向の変位振動を抑制する第1の電磁アクチュエータを含んでいる。これは、成形品取出機では、Y方向の振動が、成形品の取出及びインサート部材の挿入に大きな影響を与えるためである。
また1以上の電磁アクチュエータは、Y方向の変位振動を抑制する第1の電磁アクチュエータと、X方向の変位振動を抑制する第2の電磁アクチュエータを含んでいてもよい。特にX方向の変位振動は、成形品を開放位置で開放する際や、インサート部品を挿入する際の位置決め精度に、大きな影響を与えるためである。
また1以上の電磁アクチュエータは、Y方向の前記変位振動を抑制する第1の電磁アクチュエータと、X方向の変位振動を抑制する第2の電磁アクチュエータと、Z方向の変位振動を抑制する第3の電磁アクチュエータを含んでいてもよい。このように第1乃至第3の電磁アクチュエータを備えていれば、常時アクティブ制御を行うことが可能となる。
型内にセンサを配置しない変位振動検出部としては、進入フレームを移動させるサーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動検出信号として出力するように構成したものを用いることができる。アクティブ制御において、変位振動はアタッチメントの変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号として検出する必要がある。発明者は、進入フレームを移動させるサーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号が、アタッチメント変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含むことを見い出した。この知見により、変位振動検出部として、進入フレームを移動させるサーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動の変位振動に比例する変位振動検出信号として出力するものを用いることができることが判った。変位振動検出部が、サーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を検出して、この信号からX方向またはY方向の変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を得れば、アタッチメントや成形機の型の周囲に、アタッチメントの変位振動の検出のために特別なセンサを設ける必要がなくなる。モータのモータ電流信号やトルク信号は常に測定できるため、本発明によれば、取出機が型外で動作するときにもアクティブ制御をすることができる。
また変位振動検出部は、進入フレームを移動させるサーボ機構中のモータの変位フィードバック信号または該変位フィードバック信号に比例する信号を変位振動検出信号として出力するように構成されていてもよい。これは発明者の研究によると、変位フィードバック信号も、変位振動に比例して変化する成分を含んでいることの知見に基づくものである。
電磁アクチュエータを型内に挿入したり、型の近くまで近付ける位置に配置する場合には、電磁アクチュエータ自身が発生する付加振動に比例する付加振動検出信号もセンサレス化して、センサを用いることなく付加振動検出信号を出力するように構成するのが好ましい。
具体的には、付加振動検出部を、駆動信号に比例した電力を電磁アクチュエータに入力した際に生じる逆起電力を検出してこの逆起電力に比例する信号を付加振動検出信号として出力する構成とすることができる。具体的には、励磁コイルと直列に接続した抵抗体に現れる電圧と励磁コイルの両端に現れる電圧と励磁コイルの励磁電圧とから、演算により逆起電力を求めることができる。抵抗体であれば、温度の変化の影響を殆ど受けることがないので、センサレス化が可能である。
電磁アクチュエータが型の外に配置される場合には、付加振動検出部として、電磁アクチュエータの可動子に装着されて可動子の加速度を検出する加速度センサを用いることができる。また加速度センサ以外のセンサとしては、ひずみゲージを用いることも可能である。
本願明細書において、変位振動とは、アタッチメントの位置の変位の振動を意味する。変位振動には、進入フレーム及びアタッチメントの動作により生じる一次振動、二次振動等に基づく複数の振動周波数成分が含まれている。そこで変位振動検出部が出力する前記変位振動検出信号の位相ずれを予め求めた位相ずれ情報に基づいて補正して補正変位振動検出信号を生成する位相補正部をさらに設けてもよい。この場合には、駆動信号生成部は、補正変位振動検出信号に含まれる位相補正された変位振動周波数成分と付加振動検出信号に含まれる付加振動周波数成分とに基づいて、電磁アクチュエータの変位振動を抑制するように駆動信号を生成するように構成するのが好ましい。変位振動検出信号と実際の変位振動との間には、変位振動検出部の構成等の様々な要因による位相ずれが生じる。成形品取出機の場合、一度セッティングを行うと取出ヘッド及び取り出す成形品の形状及び重量は変わらない。したがって取出動作を開始する前の事前測定により、この位相ずれは予め求めることができる。そこで、予め求めた位相ずれ情報により、変位振動検出信号の位相ずれを補正して補正変位振動検出信号を生成し、位相ずれに基づく発振を抑制するのが好ましい。電磁アクチュエータは、取出ヘッドの振動を抑制するために、進入フレームまたはアタッチメントに装着されることが多い。付加振動検出部は、アクチュエータ自身が発生する水平方向または上下方向への付加振動を検出して付加振動の付加振動周波数成分の情報を含む付加振動検出信号を出力する。補正変位振動検出信号に基づいてアクチュエータを動作させて制振動作を行った場合、アクチュエータ自身の水平方向の付加振動周波数成分が変位振動周波数成分に含まれた状態でアクティブ制御が行われることになる。しかしこの付加振動周波数成分を含んだ状態でアクチュエータを用いたアクティブ制御を行うと、変位振動の制振に時間がかかったり、制振動作が発振する場合がある。そこで駆動信号生成部は、補正変位振動検出信号に含まれる変位振動周波数成分と付加振動検出信号に含まれる付加振動周波数成分とに基づいて、付加振動周波数成分の影響を受けないようにして取出ヘッドの水平方向または上下方向への振動を抑制するのに必要な駆動信号を生成する。前述の通り、変位振動周波数成分の情報を含む検出信号のみに基づいて生成した駆動信号だけで、振動の抑制ができなくなる原因は、電磁アクチュエータ自身の振動が原因となって発生する付加振動(付加振動周波数成分)が変位振動周波数成分に含まれているためである。そこで駆動信号生成部は、変位振動周波数成分の情報を含む検出信号に加えて、取出ヘッドの水平方向または上下方向の振動を抑制するための振動を発生する電磁アクチュエータの振動子の付加振動による付加振動周波数成分の情報を用いて、付加振動周波数成分の影響を受けない駆動信号を生成することができる。
そして特に、具体的に、駆動信号生成部は、補正変位振動検出信号のゲイン及び付加振動検出信号のゲインを調整した上で、変位振動周波数成分に含まれるアクチュエータの付加振動によって発生する付加振動周波数成分による影響を低減または除去する演算を実行するように構成されている。ゲインの調整により、補正変位振動検出信号と付加振動検出信号の次元及び振幅の相違を調整して演算を可能にしている。
発明者の検討によると、付加振動検出部により検出する付加振動周波数成分は、付加振動の速度の周波数成分であるのが好ましい。これは付加振動の減衰を大きくして発振を防ぐためである。
さらに進入フレームを移動させるサーボ機構のモータはACサーボモータからなり、ACサーボモータと進入フレームとの間にはベルト式、ロープ式または台車式の搬送機構を設けることができる。
アクティブ振動抑制装置は、成形品取出機が稼働状態にあるときには、常時動作状態にあるのが好ましい。このようにすると常にアタッチメントが有する取出ヘッドの振動を抑制するので、成形品を変形させることなく取り出すことができ、しかも取出ヘッドで取り出した後まだ完全に硬化していない成形品が変形するのを防止できる。
また成形品開放位置に、アタッチメントがX方向に変位振動しているときの横行変位振動を検出する変位センサを備えてもよい。そしてこの場合、アクティブ振動抑制装置は、変位センサの出力に基づいて第2の電磁アクチュエータを用いて横行変位振動を抑制するアクティブ制御を行うように構成されているのが好ましい。
アクチュエータは、取出ヘッドに振動を加えることができるものであれば、どのようなものでもよいが、電磁アクチュエータであれば、任意のパワーで且つ任意の周波数の振動を発生することができる。アタッチメントが、前記進入フレームに装着された姿勢制御装置と該姿勢制御装置に装着された取出ヘッドとからなり、
電磁アクチュエータが、進入フレームに装着された姿勢制御装置と該姿勢制御装置に装着された取出ヘッドとからなる場合、1以上の電磁アクチュエータは姿勢制御装置または取出ヘッドに装着するのが好ましい。姿勢制御装置は、所定の剛性を有するため、効果的に振動を抑制できる。
本発明の実施の形態の成形品取出機の全体構成を示す図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 (A)は引き抜き動作時の取出ヘッドの振動状態をレーザ変位計により測定した振動波形とサーボモータのトルク指令波形とを対比できるように表示した波形図であり、(B)はそれぞれの振動波形のピーク値から比例関係を示した図である。 アクチュエータの駆動信号を生成する過程を波形で示した図である。 レーザ変位計の出力を変位振動検出信号として利用したアクティブ制御結果と、本実施の形態のアクティブ制御結果を示す波形図である。 図5の結果に、さらにアクティブ制御を行わない場合の制振結果と、位相補正を行わない場合の制振結果を加えた試験結果を示す波形図である。 (A)及び(B)は、本実施の形態で使用可能な電磁アクチュエータの一例の斜視図及び断面図である。 帰還速度を積分することにより得られる変位フィードバック信号がモータトルクに比例することを説明するために用いる波形図である。 電磁アクチュエータの可動子を励磁する励磁コイルに発生する逆起電力に比例した信号を取得するための回路の一例を示す図である。 演算により求めた逆起電力の成分波形と加速度センサで検出した付加系の加速度積分波形(付加振動検出信号)を並記した波形図である。 シャント抵抗の出力電圧を用いて算出した逆起電力成分波形を付加振動検出信号として電磁アクチュエータの駆動信号を生成する構成と過程を波形と一緒に示した図である。 成形品開放位置において横行変位振動を抑制するアクティブ制御を行うことの説明に用いる図である。 (A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第2の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。 (A)乃至(C)は、アタッチメントの姿勢制御装置として、進入フレームのフレーム線を中心にして回転することが可能な回転型反転ユニットを用いた実施例のアタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。 (A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第3の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。 (A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第4の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。 (A)乃至(C)は、本発明の成形品取出機の第5の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図及びその側面図である。 第2の実施の形態乃至第5の実施の形態における電磁アクチュエータの取付位置の相違によって、アクティブ制御を行わなかったときにどのような差が出るのかを確認するための試験結果を示している。 第2の実施の形態乃至第5の実施の形態における電磁アクチュエータの取付位置の相違によって、アクティブ制御を行ったときにどのような差が出るのかを確認するための試験結果を示している。 (A)乃至(C)は、本発明の成形品取出機の第6の実施の形態のアタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントを含む斜視図である。 第6の実施の形態の使用例を示す図である。 (A)及び(B)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメントの取出ヘッドに成形機の型の内部に挿入するインサート部品を受け取る際と、インサート部品を型に挿入する際の状態を示している。 (A)乃至(C)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメントの取出ヘッドで取出した成形品の状態をカメラ検査ユニットで検査する場合の使用例の概略斜視図、要部の拡大斜視図及び見る方向を変えた要部の拡大斜視図である。 (A)乃至(C)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメントの取出ヘッドで取出した成形品Mを外部ニッパで切り離す場合の使用例の概略斜視図、要部の拡大斜視図及び見る方向を変えた要部の拡大斜視図である。 (A)及び(B)は、第7の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図である。 (A)及び(B)はそれぞれ、第8の実施の形態の、見る方向を変えた概略斜視図である。 (A)及び(B)は、第8の実施の形態の要部の拡大斜視図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の成形品取出機の実施の形態について詳細に説明する。
<成形品取出機の構成>
図1は本実施の形態の成形品取出機1の全体構成を示す図である。成形品取出機1は、トラバース型の成形品取出機であり、図示されていない成形機の固定プラテンに基部が支持される。図1に示す成形品取出機1は、横行フレーム3と、第1の走行体5と、引き抜きフレーム7と、ランナ用進入ユニット8と、成形品吸着用進入ユニット9とを備えている。横行フレーム3は、図示しない成形機の長手方向に水平に直交したXフレーム方向に延設される片持ビーム構造を有している。第1の走行体5は、横行フレーム3に支持されており、サーボ機構に含まれるACサーボモータ11を駆動源として横行フレーム3に沿ってXフレーム方向に進退する。引き抜きフレーム7は、第1の走行体5に設けられており、成形機の長手方向と平行なYフレーム方向に延びている。引き抜きフレーム7には、ランナ用進入ユニット8及び成形品吸着用進入ユニット9がサーボ機構に含まれるACサーボモータ13を駆動源としてY方向に移動可能に支持されている。
ランナ用進入ユニット8は、引き抜きフレーム7に移動可能に支持された走行体17´にZ方向に進入する進入フレーム19´を備えた構造を有している。走行体17´は、ACサーボモータ13によりベルト15が回転駆動されてY方向に移動する。進入フレーム19´は、駆動源18´によって上下方向(Z方向)に進入する。進入フレーム19´は、廃棄されるランナを保持するアタッチメントとしてのチャック6を備えている。
また成形品吸着用進入ユニット9に含まれる走行体17は、ACサーボモータ13によりベルト15が回転駆動されることによって、引き抜きフレーム7上をY方向に移動する。成形品吸着用進入ユニット9は、駆動源18によって上下方向(Z方向)に進入する昇降フレームと呼ばれる進入フレーム19と、進入フレーム19のフレーム線を中心として回動する姿勢制御装置としての反転ユニット21と、反転ユニット21に設けられた取出ヘッド23とを備えている。本実施の形態では、反転ユニット21と取出ヘッド23とによりアタッチメント24が構成されている。反転ユニット21が設けられてない場合には、取出ヘッド23によってアタッチメント24が構成される。また本実施の形態では、アタッチメント24の反転ユニット21に電磁アクチュエータ25が取り付けられている。また電磁アクチュエータ25の可動子には加速度センサ27が取り付けられている。なお理論的に電磁アクチュエータ25の装着位置はアタッチメント24に限定されるわけではなく、進入フレーム19に電磁アクチュエータ25を装着してもよいのは勿論である。
<アクティブ振動抑制装置の構成>
本実施の形態の成形品取出機1は、図1には示していない制御部に図2に示すアクティブ振動抑制装置31を具備する。アクティブ振動抑制装置31は、変位振動検出部33と、位相補正部34と、アタッチメント24の水平方向または上下方向への振動を抑制するために反転ユニット21に装着される電磁アクチュエータ25と、付加振動検出部35と、駆動信号生成部37を備えている。電磁アクチュエータ25は、アタッチメント24に振動を加えることができるものであるが、特に、電磁アクチュエータであれば、任意のパワーで且つ任意の周波数の振動を発生することができる。本実施の形態では、シンフォニアテクノロジー株式会社がRM040−021の製品番号で製造した電磁アクチュエータを用いている。本実施の形態では、アタッチメント24が、進入フレーム19に装着された反転ユニット21と反転ユニット21に装着された取出ヘッド23とにより構成されるため、前述の通り、電磁アクチュエータ25を反転ユニット21に装着している。これは反転ユニット21が,所定の剛性を有するため、効果的に振動を抑制できるからである。なお電磁アクチュエータ25は、水平方向(Y方向またはX方向)の振動を抑制するためには、電磁アクチュエータ25が発生する振動方向が水平方向(Y方向またはX方向)になるように取付ける。そして上下方向(Z方向)の振動を抑制するためには、電磁アクチュエータが発生する振動方向が上下方向(Z方向)になるように電磁アクチュエータを取付ければよい。
本実施の形態では、変位振動検出部33が、アタッチメント24の水平方向(Y方向)への変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号S1を出力する。変位振動には、進入フレーム19及びアタッチメント24の動作により生じる一次振動、二次振動等に基づく複数の振動周波数成分が含まれている。ACサーボモータ13と進入フレーム19との間に設けられるベルト式または台車式の搬送機構の構造によって変位振動に含まれる振動周波数成分が変わることになる。本実施の形態では、変位振動検出部33が、進入フレーム19を水平方向(Y方向)に移動させるサーボ機構中のサーボモータ13のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動に比例する変位振動検出信号として出力する。成形品取出機のアタッチメント24は、成形機の二つの型の間に進入する必要がある。そのため電磁アクチュエータ25を装着したアタッチメント24の大型化には制限があり、また成形機の型の近傍にも電磁アクチュエータ25を装着したアタッチメント24の動きを検出するセンサを配置する余裕は殆どない。このような理由から、アタッチメント24の振動の抑制にアクティブ制御が有効であると技術者が思ったとしても、アクティブ制御が取出ヘッドの振動抑制に提案されたことはない。
アクティブ制御を成形品取出機に適用することを研究した発明者は、アタッチメント24に水平方向または上下方向の振動を測定するセンサを配置したり、成形機の型の周囲に取出ヘッドの水平方向の振動を測定するセンサを配置しなくても、進入フレームを水平方向または上下方向に移動させるサーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号に、アタッチメント24の水平方向または上下方向への変位振動に比例する変位振動周波数成分が含まれていることを見出した。
そこで本実施の形態では、変位振動検出部33が、進入フレーム19を水平方向(Y方向)に移動させるサーボ機構中のサーボモータ13のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動検出信号S1として検出する。この信号S1から変位振動周波数成分の情報を得れば、アタッチメント24や成形機の型の周囲に、アタッチメント24の水平方向(Y方向)の振動の検出のために特別なセンサを設ける必要がなくなる。その結果、成形品取出機において、アクティブ制御の導入が現実的に可能になった。本実施の形態では、進入フレーム19の水平方向(Y方向)の振動を積極的に抑制するために、変位振動検出部33は、サーボモータ13のモータ駆動用アンプ12の出力からモータ電流信号またはトルク信号を取得している。しかし進入フレーム19の上下方向の振動を抑制するためには、進入フレーム19を上下方向に移動させるモータのモータ駆動用アンプの出力からモータ電流信号またはトルク信号を取得して電磁アクチュエータ25を駆動すればよい。なおこの場合には、電磁アクチュエータ25の取付位置を、電磁アクチュエータ25が発生する振動が上下方向に向くように、電磁アクチュエータ25の取付位置を変えればよい。なお後述するように、Y方向の振動を抑制する第1の電磁アクチュエータと、X方向の振動を抑制する第2の電磁アクチュエータと、Z方向の振動を抑制する第3の電磁アクチュエータをアタッチメント24に実装することも可能である。
図3(A)は、引き抜き動作時のアタッチメント24の振動状態をレーザ変位計(株式会社キーエンスがIL−S100の製品名で販売しているレーザ変位計)により測定した振動波形Aとサーボモータ13のトルク指令波形Bとを対比できるように表示した波形図である。ちなみにトルク指令波形Bは、富士電機株式会社がRYT201D5-LS2-Z25の商品名で販売しているサーボアンプのトルク指令出力端子から取り出しものである。波形Aと波形Bとを比較すると、位相のずれはあるものの、ピーク値で見ると、両波形A及びBは比例関係にあることが判る。このことは図3(B)に示す通りである。トルク指令波形の絶対値とレーザ変位計の出力の絶対値のプロット結果からも確認できた。この関係はモータのモータ電流信号についても同様に現れていることが確認されている。両波形の第1ピーク及び第2ピークに着目してみると、両波形には0.03〜0.04秒の立ち上がりのずれ(進み)があることが判る。
位相補正部34は、変位振動検出部33が出力する変位振動検出信号S1の位相ずれを予め求めた位相ずれ情報に基づいて補正して補正変位振動検出信号S1´を生成する。変位振動検出信号S1と実際の変位振動との間には、変位振動検出部33の構成等の様々な要因による位相ずれが生じる。成形品取出機の場合、一度セッティングを行うとアタッチメント24及び取り出す成形品の形状及び重量は変わらない。したがって取出動作を開始する前の事前測定により、この位相ずれは予め求めることができる。そこで本実施の形態では、予め求めた位相ずれ情報により、変位振動検出信号S1の位相ずれを補正して補正変位振動検出信号S1´を生成し、位相ずれに基づく発振の発生を防止する。
付加振動検出部35は、電磁アクチュエータ25自身が発生する水平方向(Y方向)への付加振動を検出して付加振動の付加振動周波数成分の情報を含む付加振動検出信号S2´を出力する。補正変位振動検出信号S1´のみを用いて電磁アクチュエータ25を動作させて制振動作を行った場合には、電磁アクチュエータ25自身の水平方向の付加振動周波数成分は変位振動周波数成分に含まれている。しかしこの付加振動周波数成分も考慮しなければ、電磁アクチュエータ25を用いた制振を迅速に且つ発振することなく実現することはできない。本実施の形態では、付加振動検出部35として、電磁アクチュエータ25の可動子に装着されて可動子の加速度を検出する加速度センサ27を用いている。現在、加速度センサ27としては、例えば、半導体型加速度センサを用いることができる。半導体加速度センサには、可動子に装着可能な寸法のものが販売されている。本実施の形態では、Kionix, Inc.がKXR94-2050の製品名で販売している加速度センサを用いている。
駆動信号生成部37は、補正変位振動検出信号S1´に含まれる変位振動周波数成分と付加振動検出信号に含まれる付加振動周波数成分とに基づいて、アタッチメント24の水平方向(Y方向)の振動を抑制するように電磁アクチュエータ25をアクティブ制御するのに必要な駆動信号を生成する。変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号S1のみに基づいて生成したアクチュエータを駆動する駆動信号だけでは、振動の抑制ができなくなる場合がある。その原因は、アクチュエータ自身の振動が原因となって発生する付加振動(付加振動周波数成分)が変位振動周波数成分に含まれているためである。そこで、変位振動周波数成分の情報を含む検出信号S1を位相補正した補正変位振動検出信号S1´から、アタッチメント24の水平方向の振動を抑制するための振動を発生する電磁アクチュエータ25の振動子の付加振動による付加振動周波数成分の情報を含む加速度センサ27の加速度信号S2を積分して得た速度に比例する付加振動検出信号S2´を除いて生成した駆動信号Saを用いる。これにより、付加振動の減衰を大きくして発振を防ぐことができ、電磁アクチュエータ25を利用したアクティブ制御をより有効なものとする。その結果、従来よりも短い時間でアタッチメント24の振動を確実に抑制することができる。
図4は、電磁アクチュエータの駆動信号Saを生成する構成と過程を波形と一緒に示した図である。図4に示すように、駆動信号生成部37は、第1ゲイン調整部37Aと、第2ゲイン調整部37Bと演算部37Cとから構成されている。第1ゲイン調整部37Aは位相補正部34から出力された補正変位振動検出信号S1´のゲインを調整する。第2ゲイン調整部37Bは、付加振動検出部35から出力される付加振動検出信号S2´のゲインを調整する。第1ゲイン調整部37A及び第2ゲイン調整部37Bは、補正変位振動検出信号S1´と付加振動検出信号S2´の次元及び振幅の相違を調整して演算を可能にしている。そして演算部37Cは、変位振動周波数成分に含まれるアクチュエータの付加振動によって発生する付加振動周波数成分による影響を低減または除去する演算として、ゲイン調整した補正変位振動検出信号S1´からゲイン調整した付加振動検出信号S2´を除去する演算を実行する。加速度センサ27の出力の極性がマイナスの場合には、演算部37Cで加算演算を行うことになる。
アクティブ振動抑制装置31は、成形品取出機が稼働状態にあるときには、常時動作状態にあるのが好ましい。このようにすると常にアタッチメント24の振動を抑制するので、成形品を変形させることなく取り出すことができ、しかも取出ヘッドで取り出した後まだ完全に硬化していない成形品が変形するのを防止できる。またアクティブ振動抑制装置31は、少なくともアタッチメント24が成形機の型内で停止動作をする際に動作状態にあれば、アタッチメント24による成形品の取出動作を早期に且つ確実に行える。
さらにアクティブ振動抑制装置31は、アタッチメント24が成形品開放位置で停止動作をする際に動作状態にあってもよい。このようにすると、まだ完全に硬化していない成形品の変形を防止できる。
<フィードバック制御の結果>
以下本実施の形態で用いるアクティブ振動抑制装置におけるフィードバック制御の効果を確認した結果について図5及び図6に基づいて説明する。まず図5は、X0はアクティブ制御をしていないときの結果を示しており、X1はレーザ位置センサの出力を変位振動検出信号として利用したアクティブ制御結果を示しており、X2は本実施の形態のようにトルク信号波形S1を変位振動検出信号として利用して、0.02秒の位相ずれ(進み)を補正した補正変位振動検出信号S1´を用いたアクティブ制御結果を示している。整定時間は、目標位置に到達してから反転ユニット21の振動振幅が、±0.1mm以内に収まるまでの時間である。この結果から、本実施の形態によれば、レーザ変位計を用いた場合と同様の制振効果が得られることが確認できた。
図6は、図5の結果に、さらに位相補正を行わない場合の制振結果X3を加えた試験果を示している。これらの試験結果から位相補正を入れることで、整定時間を0.2秒以内に抑えられることが確認できた。
図7(A)及び(B)には、本実施の形態で使用可能な電磁アクチュエータ25´の一例の斜視図及び断面図が示されている。この電磁アクチュエータ25´は、筒状の固定子25´Aの中央部に可動子25´Bが配置され、可動子25´Bが3本の板バネ25´Cによって固定子25´Aに支持された構造を有している。可動子25´Bの稼働範囲は、ストッパ25´Dによって規制されている。この電磁アクチュエータ25´は、いわゆる円筒型リニアモータと同じ原理で動作するものでる。固定子25´Aが取出ヘッドに固定され、可動子25´Bの振動が固定子25´Aに伝わることにより、アクティブ制御が実施される。前述の加速度センサ27は、可動子25´Bに取り付けられる。
<変位振動検出部の他の例>
変位振動検出部33は、進入フレーム19を移動させるサーボ機構中のサーボモータ13の変位フィードバック信号または該変位フィードバック信号に比例する信号を変位振動検出信号として出力するように構成することができる。変位フィードバック信号は、既製品のサーボアンプから取得可能な「帰還速度」を積分することにより得られる。例えば、富士電機システムズ株式会社がALPHA5の商標を付して販売するサーボアンプのユーザーズマニュアルのp.14−2に示された状態表示ブロック図には、「帰還速度」が出力可能であることが示されている。
図8は、「帰還速度」を積分することにより得られる変位フィードバック信号がモータトルクに比例することを説明するために用いる波形図である。図8の波形は、富士電機システムズ株式会社が製造販売するサーボアンプALPHA5の「帰還速度」の出力と、その積分結果に時間進み補償(40ms)を加算して導出した変位フィードバック信号を、このサーボアンプで駆動したサーボモータのモータトルクの波形と並記したものである。時間進み補償の40msは、事前測定から求めた進み時間分だけ積分値の位相を遅らせることを意味する。図8から明らかなように、変位フィードバック信号は、モータトルクと同じ位相であるので、変位フィードバック信号も前述のモータトルクと同様に、変位振動検出信号として用いることができる。
<付加振動検出部の他の例>
上記実施の形態では、付加振動検出部35として加速度センサ27を用いたが、付加振動検出部35も変位振動検出部33と同様に、加速度センサを用いることなく構成することができる。すなわち付加振動検出部35は、駆動信号に比例した電力を電磁アクチュエータに入力した際に生じる逆起電力に比例した信号を検出してこの逆起電力に比例する信号を付加振動検出信号として出力するように構成することができる。図9の回路では、電磁アクチュエータ25の可動子を励磁する励磁コイルWに発生する逆起電力Erに比例した信号を取得するために、電流iが流れるシャント抵抗の抵抗値R1の両端電圧EsとドライバDVに印加される電圧Voと励磁コイルWの抵抗値Roを利用する回路の例である。シャント抵抗の電圧Esは、Es=R1×i=R1×(Vo−Er)/(R0+R1)=R1/(R0+R1)×(Vo−Er)=k(Vo−Er)と表すことができる。但しk=R1/(R0+R1)の既知の比例定数である。この式より逆起電力ErはEr=Vo−Es/kとして算出することができる。
図10は、演算により求めた逆起電力Erの成分波形と加速度センサ27で検出した付加系の加速度積分波形(付加振動検出信号)を並記した波形図である。この図から判るように、演算により求めた逆起電力Erの成分波形と加速度積分波形(付加振動検出信号)とは位相が同じである。したがって逆起電力Erに比例した信号は、付加振動検出信号として用いることができる。
図11は、シャント抵抗の出力電圧を用いて算出した逆起電力成分波形を付加振動検出信号として電磁アクチュエータの駆動信号Saを生成する構成と過程を波形と一緒に示した図である。図11に示すように、駆動信号生成部37は、第1ゲイン調整部37Aと、第2ゲイン調整部37Bと演算部37Cとから構成されている。第1ゲイン調整部37Aは位相補正部34から出力された補正変位振動検出信号S1´のゲインを調整する。第2ゲイン調整部37Bは、付加振動検出部を構成する逆起電力演算部36から出力される付加振動検出信号S2´のゲインを調整する。逆起電力演算部36は前述のEr=Vo−Es/kの式に基づいて逆起電力Erを演算する。そして第1ゲイン調整部37A及び第2ゲイン調整部37Bは、補正変位振動検出信号S1´と付加振動検出信号S2´の次元及び振幅の相違を調整して演算を可能にしている。そして演算部37Cは、変位振動周波数成分に含まれるアクチュエータの付加振動によって発生する付加振動周波数成分による影響を低減または除去する演算として、ゲイン調整した逆起電力成分波形からなる補正変位振動検出信号S1´からゲイン調整した付加振動検出信号S2´を除去する演算を実行する。逆起電力成分波形の極性がマイナスの場合には、演算部37Cで加算演算を行うことになる。
<動作期間>
アクティブ振動抑制装置31は、進入フレーム19が備えたアタッチメント24を用いて成形品を型から取り出す前または型内にインサート部品が挿入される前から、成形品を成形品開放位置で開放するまでの間アクティブ制御を行うのが好ましい。このようにすると、成形品の取出及びインサート部品の挿入が速くなるだけでなく、硬化する前に加わる振動によって成形品が変形することを有効に防止できる。
またアクティブ振動抑制装置31は、図12に示すようにアタッチメント24が成形品開放位置RPで停止動作をする際に動作状態にあってもよい。このようにすると、まだ完全に硬化していない成形品の変形を防止できる。そして成形品開放位置RPに、アタッチメント24が左右方向及び上下方向と直交する横行方向に変位振動しているときの横行変位振動を検出する変位センサ26を備えてもよい。そしてこの場合、アクティブ振動抑制装置31は、変位センサ26の出力に基づいて横行変位振動を抑制するアクチュエータ(図示せず)をアタッチメント24にさらに実装してアクティブ制御を行うように構成する。このようにすると、成形品開放の際に成形品に加わる振動の大部分を抑制できる。
<第2の実施の形態>
図13(A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第2の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。図13(A)乃至(D)においては、図1に示した第1の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図1に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。なお第2の実施の形態では、変位振動検出部33及び付加振動検出部35は、第1の実施の形態で説明したものと同様に、加速度センサ27等の外付けのセンサを用いないセンサレス構造を採用している。第2の実施の形態が、第1の実施の形態と相違するのは、姿勢制御装置としての反転ユニット21に、電磁アクチュエータ25を収納する収納部21Aが設けられていて、収納部21Aに電磁アクチュエータ25が収納されている点である。反転ユニット21には、第1の位置と第2の位置との間を90°回動可能な取出ヘッド取付具22が装着されている。この取出ヘッド取付具22は、図13(A)乃至(C)に示すような第1の位置にあるときには、取出ヘッド23が進入フレーム19に沿って延びており、取出ヘッド取付具22が図13(D)に示すような第2の位置にあるときには、取出ヘッド23が、進入フレーム19が延びる方向と直交する方向に延びている。姿勢制御装置としての反転ユニット21に収納部21Aがあれば、電磁アクチュエータ25が周囲の部品と不要に干渉することを防止することができる。
図14(A)乃至(C)は、アタッチメント24の姿勢制御装置として、進入フレームのフレーム線を中心にして回転することが可能な回転型反転ユニット21´を用いた実施例のアタッチメント24を中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。この例でも、回転型反転ユニット21´に、電磁アクチュエータ25を収納する収納部21´Aが設けられていて、収納部21´Aに電磁アクチュエータ25が収納されている。
<第3の実施の形態>
図15(A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第3の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。図15(A)乃至(D)においては、図1に示した第1の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図1に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。なお第3の実施の形態では、変位振動検出部33及び付加振動検出部35は、第1の実施の形態で説明したものと同様に、加速度センサ27等の外付けのセンサを用いないセンサレス構造を採用している。第3の実施の形態が、第1の実施の形態と相違するのは、姿勢制御装置としての反転ユニット21に設けられた取出ヘッド取付具22に電磁アクチュエータ25が装着されている点である。取出ヘッド取付具22は、図15(A)乃至(C)に示すような第1の位置にあるときには、取出ヘッド23が進入フレーム19に沿って延びており且つ電磁アクチュエータ25が反転ユニット(姿勢制御装置)21の下側に位置しており、取出ヘッド取付具22が図15(D)に示すような第2の位置にあるときには、取出ヘッド23が、進入フレーム19が延びる方向と直交する方向に延びており且つ電磁アクチュエータ25が反転ユニット(姿勢制御装置)21の側方に位置する構造を有している。この取出ヘッド取付具22を用いると、取出ヘッド23が成形機の一対の型の間に入るときには、電磁アクチュエータ25が反転ユニット21の下側に位置するため、電磁アクチュエータ25が型と衝突することがない。また図15(D)に示すように、取出ヘッド23が一対の型の外部に出て第2の位置にあるときには、取出ヘッド23から成形品を解放する姿勢になっている。このときにも電磁アクチュエータ25を動作させてアクティブ制御を行えば、取出ヘッド23の変位振動を抑制できる。
<第4の実施の形態>
図16(A)乃至(D)は、本発明の成形品取出機の第4の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントの斜視図である。図16(A)乃至(D)においては、図1に示した第1の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図1に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。なお第4の実施の形態では、変位振動検出部33及び付加振動検出部35は、第1の実施の形態で説明したものと同様に、加速度センサ27等の外付けのセンサを用いないセンサレス構造を採用している。第4の実施の形態が、第1の実施の形態と相違するのは、電磁アクチュエータ25がアタッチメント24の近傍に位置するように進入フレーム19の先端外周に取付けられている点である。進入フレーム19は、その先端が成形機の一対の型の間に入ることは通常ない。したがって進入フレームの先端外周に電磁アクチュエータ25を配置すれば、近傍にあるアタッチメント24に効率良く変位振動抑制のための振動を加えることができる。
<第5の実施の形態>
図17(A)乃至(C)は、本発明の成形品取出機の第5の実施の形態の概略斜視図、アタッチメントを中心とした要部の斜視図及びその側面図である。図17(A)乃至(C)においては、図1に示した第1の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図1に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。なお第5の実施の形態では、変位振動検出部33及び付加振動検出部35は、第1の実施の形態で説明したものと同様に、加速度センサ27等の外付けのセンサを用いないセンサレス構造を採用している。第5の実施の形態が、第1の実施の形態と相違するのは、走行体17よりもアタッチメント24側に位置する進入フレーム19の部分に電磁アクチュエータ25が装着されている点である。このようにしても進入フレーム19を介してアタッチメント24に変位振動抑制のための振動を加えることができる。
<電磁アクチュエータの取付位置の相違によるアクティブ制御の差>
図18及び図19は、第2の実施の形態乃至第5の実施の形態における電磁アクチュエータ25の取付位置の相違によって、アクティブ制御にどのような差が出るのかを確認するための試験結果を示している。これらの試験では、引き抜き動作時のアクチュエータの振動状態をレーザ変位計により測定した。図18及び図19において、2乃至5の符号で示したデータが第2の実施の形態乃至第5の実施の形態の試験データである。図18は、アクティブ制御を行っていない場合のアタッチメント24の変位振動の減衰を示しており、図19はアクティブ制御を行った場合のアタッチメント24の変位振動の減衰を示している。図18と図19とを比較すると判るように、アクティブ制御を行うと、目標位置到達(0.0mm)後、いずれの実施の形態の場合でも、0.2秒で変位振動の振幅が±0.1mm以内に減衰していることが判る。
この試験結果から、電磁アクチュエータの位置が下方にあるほど、初期振動が大きくなるため、振動の振幅が大きくなるものの、いずれの場合でも早期に変位振動の振幅が減衰することが確認できた。
<第6の実施の形態>
図20(A)乃至(C)は、本発明の成形品取出機の第6の実施の形態のアタッチメントを中心とした要部の斜視図、その側面図及び変形したアタッチメントを含む斜視図である。図20(A)乃至(C)においては、図15に示した第3の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図15に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。なお第6の実施の形態では、変位振動検出部33及び付加振動検出部35は、第1の実施の形態で説明したものと同様に、加速度センサ27等の外付けのセンサを用いないセンサレス構造を採用している。第6の実施の形態が、第3の実施の形態と相違するのは、第1の位置と第2の位置との間を90°回動可能な取出ヘッド取付具22に取出ヘッド23に固定されたL字状の取付板20が装着されていて、この取付板20に3つの電磁アクチュエータ25X、25Y及び25Zが装着されている点である。3つの電磁アクチュエータ25X〜25Zは、進入フレーム19が進入する方向をZ方向、Z方向と直交し且つ型内でアタッチメントが成形品に近づくまたは成形品から離れる方向をY方向、Z方向及びY方向と直交する方向をX方向と定義したときに、Y方向の変位振動を抑制する第1の電磁アクチュエータ25Yと、X方向の変位振動を抑制する第2の電磁アクチュエータ25Xと、Z方向の変位振動を抑制する第3の電磁アクチュエータ25Zである。これら第1乃至第3の電磁アクチュエータ25X〜25Zを備えていれば、進入フレーム19が、どのような経路を移動していても、またどのような位置で停止するとしても、常時アクティブ制御を行うことが可能になる。図20(C)に示す状態は、取出ヘッド23を水平状態にした状態を示している。
図21は、第6の実施の形態の使用例を示している。この使用例は、取出ヘッド23で取出した成形品Mを製品開放位置に置かれたパレットP中の製品収納凹部Rに挿入する場合の例である。製品収納凹部Rが小さくなればなるほど、成形品Mを挿入する際に、取出ヘッド23が振動すると、成形品Mが製品収納凹部Rの内壁と擦りあう状態になる。その結果、成形品の表面が傷付いたり、場合によっては成形品の一部が変形または損傷する事態が発生する。本実施の形態のように、X方向、Y方向及びZ方向の振動をアクティブ制御により制振できるので、従来よりも短い時間で、成形品を所定の製品収納凹部Rに挿入することが可能になる。
図22(A)及び(B)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメント24の取出ヘッド23に成形機の型の内部に挿入するインサート部品IWを受け取る際と、インサート部品を型に挿入する際の状態を示している。インサート部品IWは成形機の型に挿入され、成形機はインサート部品IWを内部に含むように成形品をインサート成形する。そして成形後、成形品取出機は、インサート成形された成形品を取り出す。図22(A)に示すように、インサート部品IWを取り出す際には、取出ヘッドに装着されたガイドピンGPを部品収納部に設けた位置決めピンPPに挿入しながら、インサート部品IWを受け取ることになる。また図22(B)に示すように、インサート部品IWを型MDに挿入する際に、ガイドピンGPを型MDに設けたガイド孔GHに挿入してインサート部品IWを所定位置に位置決め挿入する。このような場合、取出ヘッド23が振動していると、インサート部品IWの取出及び挿入に時間がかかることになる。しかし本実施の形態のように、第1乃至第3の電磁アクチュエータ25X〜25Zを備えていれば、早期に取出ヘッド23の振動をアクティブ制御により制振することができるので、インサート部品の取出及び挿入時間を従来よりも速くすることができる。
図23(A)乃至(C)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメント24の取出ヘッド23で取出した成形品Mの状態をカメラ検査ユニットCUで検査する場合の使用例の概略斜視図、要部の拡大斜視図及び見る方向を変えた要部の拡大斜視図である。この例では、カメラ検査ユニットCUには、カメラCMが取り付けられたフレームFの先端ベースBには周囲に3つのアクチュエータAY,AX及びAZが実装されている。そしてフレームFの先端ベースBの三フレーム方向の振動を、3つのアクチュエータAY,AX及びAZによりアクティブ制御により制振する。したがって本使用例によれば、成形品を取出した後、成形品開放位置に向かう途中において、進入フレームの移動を実質的に停止させることなく、成形品の撮影を行って成形品の検査を実施することができる。
図24(A)乃至(C)は、進入フレームの先端に取り付けたアタッチメント24の取出ヘッド23で取出した成形品Mを外部ニッパで切り離す場合の使用例の概略斜視図、要部の拡大斜視図及び見る方向を変えた要部の拡大斜視図である。この例では、横行フレーム3の先端には外部ニッパユニットNUが支持フレームSFを介して実装されている。外部ニッパユニットNUには、ニッパが取り付けられたフレーム構造体FCに3つのアクチュエータAY,AX及びAZが実装されている。そしてフレーム構造体FCのXYZフレームの三フレーム方向の振動を、3つのアクチュエータAY,AX及びAZによりアクティブ制御により制振する。したがって本使用例によれば、成形品を取出した後、成形品開放位置において、成形品Mを外部ニッパユニットNUのニッパで切断する際に、成形品の振動と外部ニッパユニットNUの振動の両方を抑制した状態で、切断作業を実施できるので、従来よりも切断作業時間を短縮することができる。
<第7の実施の形態>
図25(A)及び(B)は、第7の実施の形態の概略斜視図、アタッチメント24´を中心とした要部の斜視図である。本実施の形態では、成形機の型から成形品を取り出すために用いられる進入フレーム19に進入フレームを用いて取り出した成形品の廃棄部分を掴むチャック6をアタッチメント24´として備えた別の進入フレーム19´にも、電磁アクチュエータ25´を装着している。本実施の形態によれば、チャックの振動を早期に抑制できるので、チャック作業を迅速に行える。
<第8の実施の形態>
図26(A)及び(B)はそれぞれ、第8の実施の形態の、見る方向を変えた概略斜視図であり、図27(A)及び(B)は、第8の実施の形態の要部の拡大斜視図である。図26(A)及び(B)及び図27(A)及び(B)においては、図1に示した第1の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図1に付した符号と同じ符号を付してある。本実施の形態は、進入フレーム19が水平方向に移動して図示しない成形機の型の内部にアタッチメント24を進入させる、いわゆるサイドエントリータイプの成形品取出機である。第8の実施の形態が、第1の実施の形態と相違するのは、横行フレームが無く、引き抜きフレーム7に移動可能に装着された走行体17に移動可能に支持された進入フレーム19が水平方向(Y方向)に移動する点である。本実施の形態でも、アタッチメント24の反転ユニット21に含まれる取出ヘッド取付具22に電磁アクチュエータ25が装着されている。そしてアタッチメント24の変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号を出力する変位振動検出部は、第1の実施の形態と同様に、進入フレーム19を水平方向(Y方向)に移動させるサーボ機構中のサーボモータ13のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動検出信号として検出する。本実施の形態のように、進入フレーム19を成形機の型内に水平方向(横方向)から進入させる場合にも、電磁アクチュエータ25を動作させてアクティブ制御を行えば、取出ヘッド23の変位振動を抑制できる。
<変形例>
上記第6の実施の形態では、XYZ方向の振動を抑制するために3つの電磁アクチュエータを実装しているが、本発明は、成形品の変形に最も影響のある方向の振動を抑制するためにアクティブ制御を採用すれば、3方向の振動の抑制にアクティブ制御を適用することを必須の要件とするものではない。特にZ方向の振動は小さいため、Y方向の振動抑制に加えてX方向の振動抑制にアクティブ制御を適用することも実用的である。
本発明によれば、本発明では変位振動検出部の出力が、型間の雰囲気温度の影響を受けることがないので、アクティブ制御を確実に実行することができる。また型内にセンサを挿入する必要がないので、センサと型との衝突が発生することもない。
1 成形品取出機
3 横行フレーム
5 走行体
6 ニッパ
7 引き抜きフレーム
8 ランナ用進入ユニット
9 成形品吸着用進入ユニット
11 ACサーボモータ
12 モータ駆動用アンプ
13 ACサーボモータ
15 ベルト
17,17´ 走行体
18 駆動源
19,19´ 進入フレーム
21 反転ユニット
23 取出ヘッド
24 アタッチメント
25,25X,25Y,25Z 電磁アクチュエータ
26 変位センサ
27 加速度センサ
31 アクティブ振動抑制装置
33 変位振動検出部
34 位相補正部
35 付加振動検出部
37 駆動信号生成部
W 励磁コイル
DV ドライバ
RP 成形品開放位置
M 成形品
R 製品収納凹部
IW インサート部品
GP ガイドピン
PP ピン
MD 型
GH ガイド孔
CU カメラ検査ユニット
CM カメラ
F フレーム
B 先端ベース
AX,AY,AZ 電磁アクチュエータ
NU 外部ニッパユニット
SF 支持フレーム
FC フレーム構造体
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