JP2018030364A - Molded article taking-out machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a molded article taking-out machine in which the displacement vibration of an attachment can be suppressed in a shorter period of time than before without using a large-sized electrically-driven actuator by using active control.SOLUTION: The active control device 31 performs an active control after the vibration amplitude of the displacement vibration of the taking-out head 23 which serves as an attachment, has attenuated to a predetermined magnitude or becomes a state where it can be regarded as being attenuated, by positioning control by using a servo motor. During the initial active control, the vibration control is performed by positioning control by using a servo motor, and later, a vibration control by active control by using the electrically-driven actuator 25 is performed. As the electrically-driven actuator 25, a lightweight and small-sized one can be used.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、取出ヘッドの変位振動を短い時間で低減することができる成形品取出機に関するものである。   The present invention relates to a molded product take-out machine that can reduce displacement vibration of a take-out head in a short time.

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(成形品取出し部)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している。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-1111012 (Patent Document 1) includes a takeout head (molded product takeout unit) driven by a drive source and a molded product takeout device that takes out a molded product from a molding machine. A table to which vibration components are input and a control means for controlling the moving speed of the pick-up head so as to suppress the displacement vibration of the pick-up head by driving a servo motor (drive source) by feedforward control using this table are provided. The vibration of the take-out head is suppressed.

また特開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。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-223798 (Patent Document 2) discloses a chuck and a chuck for a molded product take-out machine that takes out a molded product from a resin molding machine by controlling the movement of a chuck that holds the molded product between predetermined positions. There is disclosed a vibration suppressing device for a molded product take-out machine provided with a dynamic vibration absorbing device for generating a vibration that cancels the residual vibration of the movable body when the movement is stopped. The dynamic vibration absorber that is used encloses the fluid in a container so that it can flow and vibrates it, while converging the vibration with a damping rate due to the viscosity of the fluid.

特開2010−111012号公報JP 2010-1111012 A 特開2004−223798号公報JP 2004-223798 A

サーボモータによって駆動される引き抜きフレームに設けられた移動ベースに取り付けられた昇降フレームの先端に、取出ヘッド(アタッチメント)が装着されている成形品取出機等では、サーボモータによる位置決め制御機能が完了した後でもアタッチメントに変位振動が生じる問題がある。そのため特許文献1に記載の従来の技術では、変位振動の抑制に時間がかかる問題があった。またサーボ装置の位置決め制御機能に加えて制振機能を併用することも考えられるが、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。   The positioning control function by the servo motor has been completed in a molded product take-out machine, etc., in which a take-out head (attachment) is attached to the tip of an elevating frame attached to a moving base provided in a pulling frame driven by a servo motor There is a problem that displacement vibration occurs in the attachment later. Therefore, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem that it takes time to suppress the displacement vibration. In addition to the positioning control function of the servo device, it may be possible to use a vibration damping function together, but there is a problem that it is difficult to set conditions for vibration suppression.

また特許文献2に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。そこで動吸振装置として電動アクチュエータを用いることも考えられるが、変位振動のすべてを電動アクチュエータで吸振すると、重量の重い大型の電動アクチュエータを必要とすることになり、このような大型の電動アクチュエータを取出ヘッド等に装着することは現実的ではなかった。   Further, in the conventional technique described in Patent Document 2, a dynamic vibration absorber that uses the viscosity of a fluid that generates an appropriate resonance vibration in accordance with a change in the extraction condition must be prepared separately, which is a problem in terms of versatility. was there. Therefore, it is conceivable to use an electric actuator as a dynamic vibration absorber. However, if all the displacement vibrations are absorbed by the electric actuator, a large electric actuator with a heavy weight is required, and such a large electric actuator is taken out. It was not realistic to attach to the head.

本発明の目的は、アクティブ制御を用いて、大型の電動アクチュエータを用いることなく、従来よりも短い時間で取出ヘッド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。   An object of the present invention is to provide a molded product take-out machine that can suppress displacement vibration of a take-out head in a shorter time than before without using a large electric actuator by using active control.

本発明の他の目的は、サーボモータの位置制御による制振機能を含む各種の制振機能等と共働して、アクティブ制御を行うことにより、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。   Another object of the present invention is to suppress the displacement vibration of the attachment in a shorter time than before by performing active control in cooperation with various vibration control functions including vibration control function by servo motor position control. An object of the present invention is to provide a molded product take-out machine that can perform the above process.

本発明が改良の対象とする成形品取出機では、サーボモータを用いる位置決めサーボ装置によって制御される進入フレームにアタッチメントを備えた成形品取出機である。なおサーボモータはサーボ制御が可能なものであれば、ACサーボモータでも、DCサーボモータでもその種類は問わない。またアタッチメントは、取出ヘッド、カッター等のように成形品の取出に使用するものである。本発明においてアタッチメントの変位振動を検出する変位振動検出部と、変位振動検出部が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータからアタッチメントに加えてアタッチメントの変位振動を抑制するアクティブ制御を行うアクティブ制御装置を備えている。そしてアクティブ制御装置は、位置決めサーボ装置の少なくとも位置決め制御機能により、アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になっているときにアクティブ制御を行う。本願明細書において「振幅」とは、変位振動の1周期間での最大変位量の絶対値である。   The molded product take-out machine to be improved by the present invention is a molded product take-out machine provided with an attachment on an entry frame controlled by a positioning servo device using a servo motor. The servo motor may be of any type, whether it is an AC servo motor or a DC servo motor, as long as it can perform servo control. The attachment is used for taking out a molded product such as a take-out head or a cutter. In the present invention, a displacement vibration detection unit that detects displacement vibration of the attachment, and active control that suppresses displacement vibration of the attachment by adding vibration having a phase opposite to that detected by the displacement vibration detection unit from the electric actuator to the attachment. A control device is provided. The active control device performs active control when the amplitude of the displacement vibration of the attachment is attenuated to a predetermined magnitude or is considered to be attenuated by at least the positioning control function of the positioning servo device. In the present specification, the “amplitude” is an absolute value of the maximum displacement amount during one period of displacement vibration.

サーボモータによって駆動されるベルト伝達機構またロープ伝達機構等を用いた場合、サーボモータによる位置決め制御を行ったときに、アタッチメントの変位振動を短い時間で制振することができない。そこで発明者は、アクティブ制御装置を用いて制振をすることを考えた。しかし特許文献2に示されるような液体の粘性を利用するような動吸振装置を用いたアクティブ制御では、アクティブ制御を開始するタイミングの制御が難しい上、成形品の重量や重心が変わっただけで、適確な制振制御を行うことができなくなる。そこで本発明では、成形品取出時において、変位振動検出部が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータからアタッチメントに加えて取出ヘッドの変位振動を抑制するアクティブ制御を行うこととした。しかしながら電動アクチュエータを用いたアクティブ制御により制振制御を早期から行おうとすると、電動アクチュエータとして大型で重量の重いものを用いることになり現実的ではない。またサーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御を併用する場合には、アクティブ制御の条件を十分に考慮しないと、アクティブ制御がサーボモータによる位置決め制御を阻害したり、一時的に変位振動を大きくする結果となって、必ずしも制振時間を短くすることができなくなる場合がある。   When a belt transmission mechanism or a rope transmission mechanism driven by a servo motor is used, the displacement vibration of the attachment cannot be controlled in a short time when positioning control is performed by the servo motor. Therefore, the inventor considered to suppress vibration using an active control device. However, with active control using a dynamic vibration absorber that utilizes the viscosity of a liquid as disclosed in Patent Document 2, it is difficult to control the timing for starting active control, and the weight and center of gravity of the molded product have changed. This makes it impossible to perform accurate vibration suppression control. Therefore, in the present invention, at the time of taking out the molded product, active control for suppressing the displacement vibration of the take-out head is performed by adding the vibration having the opposite phase to the displacement vibration detected by the displacement vibration detecting unit from the electric actuator to the attachment. However, if vibration suppression control is to be performed from an early stage by active control using an electric actuator, a large and heavy electric actuator is used, which is not realistic. Also, when positioning control by servo motor and active control are used together, if active control conditions are not fully taken into account, active control may hinder positioning control by servo motor or temporarily increase displacement vibration. Thus, the vibration suppression time may not necessarily be shortened.

そこで本発明では、アクティブ制御装置は、アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うこととした。アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、変位振動の振幅が電動アクチュエータの能力を発揮できる大きさになっている状態から電動アクチュエータによる制振が行われることになる。その結果、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いても、アクティブ制御を有効に活用することができる。したがって電動アクチュエータを用いたアクティブ制御を成形品取出機に適用することが実際上可能になる。電動アクチュエータが軽量で小型であれば、アタッチメント自体または他の部位に電動アクチュエータを装着することが可能になる。   Therefore, in the present invention, the active control device performs active control after the amplitude of the displacement vibration of the attachment is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated. When active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the attachment has been attenuated to a predetermined magnitude or when it can be considered to be attenuated, the amplitude of the displacement vibration will be large enough to demonstrate the ability of the electric actuator. Vibration suppression by the electric actuator is performed from the state of being. As a result, active control can be effectively utilized even when a light and small actuator is used. Therefore, it becomes practically possible to apply active control using an electric actuator to a molded product take-out machine. If the electric actuator is light and small, the electric actuator can be attached to the attachment itself or to other parts.

本発明は、一軸方向の変位振動を抑制する場合だけでなく、複数軸方向の変位振動を抑制する場合にも、適用できるものである。複数軸方向の変位振動を抑制する場合には、それぞれの軸方向に対して電動アクチュエータを設けて、それぞれの軸方向の変位振動をアクティブ制御により抑制すればよい。   The present invention can be applied not only when suppressing displacement vibration in one axial direction but also when suppressing displacement vibration in multiple axial directions. In order to suppress displacement vibration in a plurality of axial directions, an electric actuator may be provided for each axial direction, and the displacement vibration in each axial direction may be suppressed by active control.

なおアクティブ制御は、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能だけを発揮している場合だけでなく、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒に制振機能を発揮するように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒にジャーク制御機能を発揮するように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒に制振機能及びジャーク制御機能を発揮するように構成されている場合にも適用が可能である。   Active control is not only performed when the positioning servo device performs only the positioning control function, but also when the positioning servo device is configured to exhibit the vibration damping function together with the positioning control function. When the positioning servo device is configured to exhibit the vibration suppression function and the jerk control function together with the positioning control function, when the positioning servo device is configured to exhibit the jerk control function together with the positioning control function. Applicable.

具体的には、アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを、変位振動検出部の出力を閾値と比較して定めることができる。予め定めた大きさを定める閾値は、事前の試験で定めることになる。例えば、変位振動の振幅が電動アクチュエータの能力を発揮できる大きさになっている状態を検知できるように閾値をさだめればよい。また複数軸方向の変位振動をアクティブ制御により抑制する場合には、各軸方向の変位振動の大きさに応じて閾値を変えてもよいのは勿論である。   Specifically, the active control device can determine that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude by comparing the output of the displacement vibration detector with a threshold value. The threshold value for determining the predetermined size is determined by a preliminary test. For example, the threshold value may be determined so that the state in which the amplitude of the displacement vibration is large enough to exhibit the ability of the electric actuator can be detected. In addition, when suppressing displacement vibrations in a plurality of axial directions by active control, it goes without saying that the threshold value may be changed according to the magnitude of the displacement vibrations in the respective axial directions.

またアクティブ制御を、サーボモータのサーボ装置における制振制御またはジャーク制御と併用して実施する場合、アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、サーボモータによる位置決め制御における所定の動作時期から予め定めたタイマ時限が経過したことにより決定してもよい。この場合のタイマ時限の設定も、事前の試験で定めることができる。またタイマ時限の設定は、成形品取出機の管理者が現場で適宜に行うことも可能である。   In addition, when active control is performed in combination with vibration suppression control or jerk control in the servo device of the servo motor, the active control device is in a state where it can be considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. Alternatively, it may be determined by elapse of a predetermined timer time period from a predetermined operation timing in the positioning control by the servo motor. The setting of the timer time limit in this case can also be determined by a prior test. The timer time limit can also be set appropriately on site by the administrator of the molded product take-out machine.

所定の動作時期が、サーボモータによる位置決め制御の開始時期、完了指令が出力されたとき、または完了指令が出力される前後のいずれかであるのが好ましい。なお実際のタイマ時限の設定のためには、タイマ時限を調整するタイマ時限調整部を備えているのが好ましい。   It is preferable that the predetermined operation time is one of the start time of the positioning control by the servo motor, the time when the completion command is output, or before and after the completion command is output. In order to set an actual timer period, it is preferable to include a timer period adjustment unit that adjusts the timer period.

アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号が出されたときして動作するようにしてもよい。成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号の発生時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期よりも後で、完了指令が出力されるときよりも前に出される。そこでアクティブ制御装置の動作開始タイミングとして成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を利用することができる。このように成形機側から成形品取出機側に送信されてくるエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を動作開始タイミングとして利用すると、タイミング決定のために特別な信号処理や、タイマ等を準備する必要がなくなるので、アクティブ制御装置の構成が簡単になる。   The active control device determines when the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude, when the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit from the molding machine. Operation may be performed when a signal or a mold closing signal is issued. Ejector back limit signal, ejector advance end signal, mold open / close signal, mold open signal or mold close signal generation time from molding machine is completed after the servo motor positioning control start time Issued before the command is output. Therefore, an ejector retract limit signal, an ejector advance limit signal, a mold open / close signal, a mold open limit signal, or a mold close limit signal from the molding machine can be used as the operation start timing of the active control device. In this way, the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit signal or mold close limit signal transmitted from the molding machine side to the molded product take-out machine side is used as the operation start timing. This eliminates the need for special signal processing, a timer, and the like for timing determination, thereby simplifying the configuration of the active control device.

アクティブ制御装置は、取出ヘッドが成形品を成形機の金型から取出した後で取出ヘッドの位置決めが必要なときは、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形品取出機の周辺機器から出力される信号に基づいて定めることができる。このようにすると取出動作以外の方向転換動作、開放動作等のときにも、有効にアクティブ制御を活用することができる。   When the active control device needs to position the takeout head after taking out the molded product from the mold of the molding machine, the active control device is in a state where it can be considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. Can be determined based on a signal output from a peripheral device of the molded product take-out machine. In this way, active control can be effectively utilized even during a direction change operation other than the take-out operation, an opening operation, or the like.

変位振動検出部として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いる場合には、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを、この変位振動検出信号に基づいて決定してもよい。このように変位振動検出信号を用いると、特別なセンサを設置することなく、アクティブ制御の開始タイミングを定めることができる。   When using a displacement vibration detection unit that outputs a motor current signal of a servo motor, a motor torque signal, a motor current signal or a signal proportional to the motor torque signal as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration Based on this displacement vibration detection signal, it may be determined that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. When the displacement vibration detection signal is used as described above, the start timing of the active control can be determined without installing a special sensor.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、変位振動検出部が検出した前記変位振動をA/D変換したときに得られるデジタル信号の数またはデジタル信号の信号幅の変化に基づいて決定してもよい。デジタル信号の有効数またはデジタル信号の信号幅の割合については、予備実験により適宜に定めればよい。   In addition, the active control device detects the digital signal obtained when the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit is A / D-converted when the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. It may be determined based on a change in the number or signal width of the digital signal. The effective number of digital signals or the ratio of the signal width of the digital signals may be appropriately determined by preliminary experiments.

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。It is a figure which shows the whole structure of the molded product extraction machine of embodiment of this invention. 電動アクチュエータの装着状態の一例を説明するための部分概略斜視図である。It is a partial schematic perspective view for demonstrating an example of the mounting state of an electric actuator. アクティブ振動装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of an active vibration apparatus. (A)及び(B)は、本実施の形態で使用可能な電動アクチュエータの一例の斜視図及び断面図である。(A) And (B) is the perspective view and sectional drawing of an example of the electric actuator which can be used by this Embodiment. 図3の位相補正部、付加振動検出部及び駆動信号生成部の基本構成と動作を説明するために用いる図である。It is a figure used in order to demonstrate the basic composition and operation | movement of the phase correction part of FIG. 3, an additional vibration detection part, and a drive signal generation part. (A)は引き抜き動作時の取出機構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)は振動波形とサーボモータのトルク指令波形との対比結果を示す図である。(A) is a waveform diagram displayed so that the vibration state measured by a laser displacement meter and the torque command waveform of the servo motor can be compared with the vibration state of the take-out mechanism during the pulling operation, and (B) is the vibration waveform and the servo. It is a figure which shows the comparison result with the torque command waveform of a motor. アクティブ制御を行わずに、サーボモータによる位置決め制御に加えて、サーボモータの位置決めサーボ装置が有する制振制御を用いた場合と制振制御を用いなかった場合における、成形品の引抜動作開始位置から制振動作が完了するまでの複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。Without using active control, in addition to positioning control by the servo motor, from the position where the molded product is pulled out when using the damping control of the servo motor positioning servo device and when not using the damping control. It is a figure which shows several types of waveform until vibration suppression operation is completed, and a partially expanded waveform. アクティブ制御とサーボモータの位置決め制御及び制振制御を併用する場合と、アクティブ制御を行うが、サーボモータの制振制御を併用しない場合の制御結果を示す複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。Shows multiple types of waveforms and partially enlarged waveforms that show control results when active control is used together with servo motor positioning control and vibration suppression control, and when active control is performed but servo motor vibration suppression control is not used together FIG. アクティブ制御を行わずにサーボモータの位置決め制御だけを行った場合と、サーボモータによる位置決め制御と、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているときを決定するタイマ時限を用いてアクティブ制御を併用した場合の制御結果を示す複数種類の波形図及び一部拡大波形図である。Timer time limit that determines when the servo motor positioning control is performed without active control, and when the servo motor positioning control and the amplitude of the displacement vibration are considered to be attenuated to a predetermined magnitude FIG. 5 is a plurality of types of waveform diagrams and partially enlarged waveform diagrams showing control results when active control is used in combination. サーボ装置の位置決め制御機能と制振機能及び/またはジャーク制御を併用した場合における取出ヘッドの変位振動と、さらにアクティブ制御を併用した場合の振動抑制効果を示すための概念波形図である。FIG. 6 is a conceptual waveform diagram for illustrating displacement vibration of the take-out head when the positioning control function of the servo device and the vibration suppression function and / or jerk control are used in combination, and the vibration suppression effect when active control is used together. 取出機構が成形品開放位置で停止動作をする際の動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state at the time of a taking-out mechanism stopping operation in a molded article open position.

以下図面を参照して、本発明の成形品取出機の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of a molded product take-out machine of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<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。図2は電動アクチュエータの装着状態の一例を説明するための部分概略斜視図である。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、制御ボックス5と、第1の走行体6と、引き抜きフレーム7と、ランナ用昇降ユニット8と、成形品吸着用昇降ユニット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6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方向に進退する。引き抜きフレーム7は、第1の走行体6に設けられており、成形機の長手方向と平行なY方向に延びている。引き抜きフレーム7には、成形品吸着用昇降ユニット9がサーボ機構に含まれるサーボモータ13(本実施の形態ではACサーボモータ)を駆動源としてY方向に移動可能に支持されている。本実施の形態では、サーボモータ13によりベルト15が回転駆動されて、成形品吸着用昇降ユニット9に含まれて引き抜きフレーム7に支持されたベースとしての第2の走行体17がY方向に移動する。本実施の形態では、ベルト15を用いたベルト伝達機構により第2の走行体17を移動させているが、ベルト伝達機構に代えてロープを力の伝達手段とするロープ伝達機構を用いてもよい。
<Configuration of molded product take-out machine>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a molded product take-out machine 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial schematic perspective view for explaining an example of a mounting state of the electric actuator. The molded product take-out machine 1 is a traverse-type molded product take-out machine, and a base portion is supported by a fixed platen of a molding machine (not shown). A molded product take-out machine 1 shown in FIG. 1 includes a traversing frame 3, a control box 5, a first traveling body 6, a drawing frame 7, a runner lifting unit 8, and a molded product suction lifting unit 9. I have. The transverse frame 3 has a cantilever beam structure that extends in the X direction that is orthogonal to the longitudinal direction of a molding machine (not shown). The first traveling body 6 is supported by the transverse frame 3, and advances and retreats in the X direction along the transverse frame 3 using an AC servomotor 11 included in the servo mechanism as a drive source. The drawing frame 7 is provided on the first traveling body 6 and extends in the Y direction parallel to the longitudinal direction of the molding machine. On the drawing frame 7, a lifting / lowering unit 9 for sucking a molded product is supported so as to be movable in the Y direction using a servo motor 13 (AC servo motor in the present embodiment) included in the servo mechanism as a drive source. In the present embodiment, the belt 15 is rotationally driven by the servo motor 13, and the second traveling body 17 as a base that is included in the molded article suction lifting unit 9 and supported by the drawing frame 7 moves in the Y direction. To do. In the present embodiment, the second traveling body 17 is moved by the belt transmission mechanism using the belt 15, but a rope transmission mechanism using a rope as a force transmission means instead of the belt transmission mechanism may be used. .

成形品吸着用昇降ユニット9は、駆動源18によって上下方向(Z方向)に昇降する進入フレームとしての昇降フレーム19と、昇降フレーム19のフレーム線を中心として回動する反転ユニット21と、反転ユニット21に設けられたアタッチメントとしての取出ヘッド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とにより取出機構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だけで取出機構24が構成される。また本実施の形態では、取出機構24の取出ヘッド23に励磁コイルと、励磁コイルによって駆動される永久磁石を備えた可動子とからなる電動アクチュエータ25が取り付けられている。また電動アクチュエータ25の可動子には第1の加速度センサ27が取り付けられている。なお理論的に電動アクチュエータ25の装着位置は取出ヘッド23に限定されるわけではなく、反転ユニット21、昇降フレーム19及び第2の走行体17に電動アクチュエータ25を装着してもよいのは勿論である。   The lifting / lowering unit 9 for sucking a molded product includes a lifting frame 19 as an entrance frame that is lifted and lowered in the vertical direction (Z direction) by a driving source 18, a reversing unit 21 that rotates around a frame line of the lifting frame 19, and a reversing unit. 21 and a take-out head 23 as an attachment. In the present embodiment, the reversing unit 21 and the takeout head 23 constitute a takeout mechanism 24. When the reversing unit 21 is not provided, the take-out mechanism 24 is configured by the take-out head 23 alone. In the present embodiment, an electric actuator 25 including an exciting coil and a mover including a permanent magnet driven by the exciting coil is attached to the take-out head 23 of the take-out mechanism 24. A first acceleration sensor 27 is attached to the mover of the electric actuator 25. Theoretically, the mounting position of the electric actuator 25 is not limited to the take-out head 23. Of course, the electric actuator 25 may be mounted on the reversing unit 21, the lifting frame 19, and the second traveling body 17. is there.

<アクティブ制御装置の構成>
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3に示すアクティブ制御装置31を具備する。アクティブ制御装置31は、変位振動検出部33と、位相補正部34と、取出ヘッド23の水平方向または上下方向への振動を抑制するために取出ヘッド23に装着される電動アクチュエータ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。
<Configuration of active control device>
The molded product take-out machine 1 of the present embodiment includes an active control device 31 shown in FIG. 3 in a control unit not shown in FIG. The active control device 31 includes a displacement vibration detection unit 33, a phase correction unit 34, an electric actuator 25 attached to the extraction head 23 in order to suppress horizontal or vertical vibration of the extraction head 23, and additional vibration. A detection unit 35 and a drive signal generation unit 37 are provided.

電動アクチュエータ25は、能力の範囲において、取出ヘッド23に任意のパワーで且つ任意の周波数の振動を加えることができるものであれば、その構造はどのようなものでもよい。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、取出機構24が、昇降フレーム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とから構成されるため、前述の通り、電動アクチュエータ25を取出ヘッド23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。なお電動アクチュエータ25は、水平方向の振動を抑制するためには、電動アクチュエータが発生する振動方向が水平方向になるように取付ける。そして上下方向の振動を抑制するためには、電動アクチュエータが発生する振動方向が上下方向になるようにアクチュエータを取付ければよい。本発明は、複数の電動アクチュエータを用いて複数軸方向の振動を抑制する場合にも当然にして適用できる。   The electric actuator 25 may have any structure as long as it can apply vibration with an arbitrary power and an arbitrary frequency to the take-out head 23 within the range of capability. In this embodiment, an electromagnetic actuator manufactured by Symphonia Technology Co., Ltd. with a product number of RM040-021 is used. In the present embodiment, the take-out mechanism 24 includes the reversing unit 21 attached to the elevating frame 19 and the take-out head attached to the reversing unit 21, so that the electric actuator 25 is attached to the take-out head 23 as described above. Wearing. This is because the reversing unit 21 has a predetermined rigidity, so that vibration can be effectively suppressed. The electric actuator 25 is attached so that the vibration direction generated by the electric actuator is the horizontal direction in order to suppress the vibration in the horizontal direction. In order to suppress vibration in the vertical direction, the actuator may be attached so that the vibration direction generated by the electric actuator is in the vertical direction. The present invention can naturally be applied to a case where vibrations in a plurality of axial directions are suppressed using a plurality of electric actuators.

図4(A)及び(B)には、本実施の形態で使用可能な電動アクチュエータ25´の一例の斜視図及び断面図が示されている。この電動アクチュエータ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23´Cの稼働範囲は、ストッパ45´Dによって規制されている。この電動アクチュエータ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ある。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。   FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view of an example of the electric actuator 25 ′ that can be used in the present embodiment. In this electric actuator 25 ', a mover 25'B is disposed at the center of a cylindrical stator 25'A, and the mover 25'B is supported on the stator 25'A by three leaf springs 25'C. Has a structured. The operating range of the mover 23'C is regulated by the stopper 45'D. This electric actuator 25 'operates on the same principle as a so-called cylindrical linear motor. The stator 25'A is fixed to the take-out head, and the vibration of the mover 25'B is transmitted to the stator 25'A, whereby active control is performed. The aforementioned acceleration sensor 27 is attached to the mover 25′B.

変位振動検出部33は、取出ヘッド23に装着した第2の加速度センサ38の出力に基づいて取出ヘッド23の水平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、昇降フレーム19及び取出ヘッド23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。サーボモータ13と昇降フレームとの間に設けられるベルト式またはロープ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。成形品取出機の取出機構24は、成形機の二つの型の間に進入する必要がある。このような理由から、取出機構24に電動アクチュエータ25を取り付けて取出ヘッド23の振動を電動アクチュエータ25により抑制するためには、軽量且つ小型の電動アクチュエータを用いることが望ましい。   The displacement vibration detection unit 33 includes a displacement vibration detection signal S1 including information on a displacement vibration frequency component proportional to the displacement vibration in the horizontal direction of the extraction head 23 based on the output of the second acceleration sensor 38 attached to the extraction head 23. Is output. The displacement vibration includes a plurality of vibration frequency components based on primary vibration, secondary vibration, and the like generated by the operations of the lifting frame 19 and the take-out head 23. The vibration frequency component included in the displacement vibration varies depending on the structure of the belt-type or rope-type conveyance mechanism provided between the servo motor 13 and the lifting frame. The take-out mechanism 24 of the molding product take-out machine needs to enter between the two molds of the molding machine. For this reason, in order to attach the electric actuator 25 to the extraction mechanism 24 and suppress the vibration of the extraction head 23 by the electric actuator 25, it is desirable to use a lightweight and small electric actuator.

なお変位振動検出部33としては、加速度センサ以外の他の振動検出センサまたはレーザ変位計等の振動検出装置を用いることができるのは勿論である。   As the displacement vibration detection unit 33, it is needless to say that a vibration detection sensor other than the acceleration sensor or a vibration detection device such as a laser displacement meter can be used.

<アクティブ制御装置の詳細>
本実施の形態では、軽量且つ小型の電動アクチュエータを用いる場合においても、その制振能力を最大限活用できるようにするために、サーボモータによる位置決め制御、制振制御及びジャーク制御と、アクティブ制御を併用する。本実施の形態では、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用している。図5は、図3の位相補正部34、付加振動検出部35及び駆動信号生成部37の基本構成と動作を説明するために用いる図である。なお図5においては、理解を容易にするために、サーボモータによる位置決め制御機能は実施せずに、アクティブ制御だけを実施している。サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御の併用については、後に説明する。
<Details of active control device>
In the present embodiment, even when a lightweight and small electric actuator is used, in order to make the most of its vibration suppression capability, positioning control, vibration suppression control, jerk control, and active control by a servo motor are performed. Combined. In this embodiment, positioning control by a servo motor and active control are used in combination. FIG. 5 is a diagram used for explaining the basic configuration and operation of the phase correction unit 34, the additional vibration detection unit 35, and the drive signal generation unit 37 of FIG. In FIG. 5, for easy understanding, only the active control is performed without performing the positioning control function by the servo motor. The combined use of servo motor positioning control and active control will be described later.

位相補正部34は、第2の加速度センサ38の出力を入力とする変位振動検出部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取出機構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。   The phase correction unit 34 corrects the phase shift of the displacement vibration detection signal S1 output from the displacement vibration detection unit 33 that receives the output of the second acceleration sensor 38 based on the phase shift information obtained in advance, thereby correcting the corrected displacement vibration. A detection signal S1 ′ is generated. There is a phase shift between the displacement vibration detection signal S1 and the actual displacement vibration due to various factors such as the configuration of the displacement vibration detection unit 33. In the case of the molded product take-out machine, once the setting is made, the shape and weight of the take-out mechanism 24 and the molded product to be taken out do not change. Therefore, this phase shift can be obtained in advance by prior measurement before starting the take-out operation. Therefore, in the present embodiment, the phase shift of the displacement vibration detection signal S1 is corrected based on the phase shift information obtained in advance to generate a corrected displacement vibration detection signal S1 ′, thereby preventing the occurrence of oscillation based on the phase shift.

第1の加速度センサ27の出力を入力とする付加振動検出部35は、電動アクチュエータ25自身が発生する水平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´のみを用いて電動アクチュエータ25を動作させて制振動作を行った場合には、電動アクチュエータ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、電動アクチュエータ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。そこで本実施の形態では、付加振動検出部35として、電動アクチュエータ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、第1及び第2の加速度センサ27及び38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。   The additional vibration detection unit 35 that receives the output of the first acceleration sensor 27 detects the additional vibration in the horizontal direction generated by the electric actuator 25 itself and includes additional vibration frequency component information of the additional vibration. The signal S2 ′ is output. When the vibration control operation is performed by operating the electric actuator 25 using only the corrected displacement vibration detection signal S1 ′, the horizontal additional vibration frequency component of the electric actuator 25 itself is included in the displacement vibration frequency component. . However, if this additional vibration frequency component is not also taken into consideration, vibration suppression using the electric actuator 25 cannot be realized quickly and without oscillation. Therefore, in the present embodiment, an acceleration sensor 27 that is attached to the movable element of the electric actuator 25 and detects the acceleration of the movable element is used as the additional vibration detection unit 35. Currently, for example, semiconductor-type acceleration sensors can be used as the first and second acceleration sensors 27 and 38. A semiconductor acceleration sensor having a size that can be mounted on the mover is sold. In this embodiment, an acceleration sensor sold by Kionix, Inc. under the product name KXR94-2050 is used.

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、取出機構24の取出ヘッド23の水平方向の振動を抑制するように電動アクチュエータ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、取出ヘッド23の水平方向の振動を抑制するための振動を発生する電動アクチュエータ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、電動アクチュエータ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取出ヘッド23の振動を確実に抑制することができる。   Based on the displacement vibration frequency component included in the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ and the additional vibration frequency component included in the additional vibration detection signal, the drive signal generation unit 37 vibrates in the horizontal direction of the extraction head 23 of the extraction mechanism 24. A drive signal necessary for active control of the electric actuator 25 is generated so as to suppress this. In some cases, it is not possible to suppress vibration by using only a drive signal for driving an actuator generated based only on the displacement vibration detection signal S1 including information on the displacement vibration frequency component. This is because the additional vibration (additional vibration frequency component) generated due to the vibration of the actuator itself is included in the displacement vibration frequency component. Therefore, the vibrator of the electric actuator 25 that generates the vibration for suppressing the horizontal vibration of the extraction head 23 from the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ obtained by correcting the phase of the detection signal S1 including the information of the displacement vibration frequency component. The drive signal Sa generated by removing the additional vibration detection signal S2 ′ proportional to the speed obtained by integrating the acceleration signal S2 of the acceleration sensor 27 including information of the additional vibration frequency component due to the additional vibration is used. Thereby, the attenuation of the additional vibration can be increased to prevent oscillation, and active control using the electric actuator 25 is made more effective. As a result, it is possible to reliably suppress the vibration of the take-out head 23 in a shorter time than conventional.

図5は、サーボモータによる位置決め制御による制振制御は実施せずに、アクティブ制御だけを実施して電動アクチュエータ25による制振を行う場合の駆動信号Saを生成する過程を波形で示した図である。図5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をして、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。なお演算部37Cは、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する場合において、アクティブ制御の開始タイミングを決定するタイミング決定機能を有している。図5の例では、この機能は使用されていない。   FIG. 5 is a waveform diagram showing a process of generating the drive signal Sa when the vibration control by the electric actuator 25 is performed by performing only the active control without performing the vibration control by the positioning control by the servo motor. is there. As shown in FIG. 5, the drive signal generation unit 37 includes a first gain adjustment unit 37A, a second gain adjustment unit 37B, and a calculation unit 37C. The first gain adjustment unit 37A adjusts the gain of the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ output from the phase correction unit 34. The second gain adjustment unit 37B adjusts the gain of the additional vibration detection signal S2 ′ output from the additional vibration detection unit 35. The first gain adjustment unit 37A and the second gain adjustment unit 37B adjust the difference in dimension and amplitude between the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ and the additional vibration detection signal S2 ′ to enable calculation. Then, the calculation unit 37C performs a calculation to reduce or eliminate the influence of the additional vibration frequency component generated by the additional vibration of the actuator included in the displacement vibration frequency component, and adjusts the gain from the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ adjusted in gain. An operation for removing the additional vibration detection signal S2 ′ is executed. When the polarity of the output of the acceleration sensor 27 is negative, the addition operation is performed by the calculation unit 37C. Note that the arithmetic unit 37C has a timing determination function that determines the start timing of active control when positioning control by a servo motor and active control are used in combination. In the example of FIG. 5, this function is not used.

さらにアクティブ制御装置31は、取出ヘッド23が成形品開放位置で停止動作をする際や移動方向を変更するときに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。   Further, the active control device 31 may be in an operating state when the take-out head 23 performs a stop operation at the molded product release position or when performing a stop operation when changing the moving direction. In this way, it is possible to prevent deformation of the molded product that has not been completely cured.

<サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御との併用>
本実施の形態では、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する。そのためアクティブ制御装置31は、サーボモータ13による位置決め制御によって取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行う。サーボモータの位置決め制御の機能は、市販のサーボアンプ39に一般的に搭載されている制御機能であり、停止指令が出力されるとサーボモータの駆動フレームの振動を抑制しながら位置決めをする制御である。なお市販のサーボアンプ39には、特定の周波数の振動を制振する制振制御の機能と、加速度変化率を所定の範囲内に抑えるジャーク制御の機能が一般的に実装されている。そしてサーボアンプ39は、位置決め完了すると、完了指令を出力するように構成されている。
<Combination of servo motor positioning control and active control>
In this embodiment, positioning control by a servo motor and active control are used in combination. Therefore, the active control device 31 performs active control after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor 13 or when it can be regarded as attenuated. The servo motor positioning control function is a control function that is generally mounted on a commercially available servo amplifier 39. When a stop command is output, the servo motor positioning control is performed while suppressing vibration of the servo motor drive frame. is there. The commercially available servo amplifier 39 is generally provided with a vibration control function that suppresses vibration of a specific frequency and a jerk control function that keeps the acceleration change rate within a predetermined range. The servo amplifier 39 is configured to output a completion command upon completion of positioning.

しかしサーボモータ13によって駆動されるベルト伝達機構を用いた場合、サーボモータによる位置決め制御だけでは、取出ヘッド23の変位振動を短い時間で制振することができない。そこでアクティブ制御装置31によるアクティブ制御をサーボモータによる位置決め制御と併用する。本実施の形態では、成形品取出時において、変位振動検出部33が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータ25から取出ヘッド23に加えて取出ヘッド23の変位振動を抑制する。本実施の形態では、アクティブ制御装置31が、サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行う。サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、当初はサーボモータによる位置決め制御により制振が行われ、後から電動アクチュエータ25によるアクティブ制御による制振が行われる。その結果、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いることができる。なおアクティブ制御は、成形品取出時だけでなく、サーボモータによる位置決め制御を行うときであれば、どのようなときにも実施することができるのは勿論である。   However, when the belt transmission mechanism driven by the servo motor 13 is used, the displacement vibration of the take-out head 23 cannot be suppressed in a short time only by positioning control by the servo motor. Therefore, the active control by the active control device 31 is used together with the positioning control by the servo motor. In the present embodiment, at the time of taking out a molded product, the vibration having the opposite phase to the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit 33 is added from the electric actuator 25 to the takeout head 23 to suppress the displacement vibration of the takeout head 23. In the present embodiment, the active control device 31 performs the active control after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 has been attenuated to a predetermined magnitude or can be regarded as attenuated by the positioning control by the servo motor. Do. When the active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated by the positioning control by the servo motor, the control is initially controlled by the positioning control by the servo motor. Vibration is performed, and vibration suppression by active control by the electric actuator 25 is performed later. As a result, a lightweight and small electric actuator can be used. Of course, the active control can be performed not only when the molded product is taken out, but also when positioning control is performed by a servo motor.

具体的に、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する場合、アクティブ制御装置31は、サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を開始する。変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したこと(アクティブ制御の開始タイミング)は、変位振動検出部33の出力に基づいて定める。具体的には、演算部37C内に図5の第1ゲイン調整部37Aの出力をプラスとマイナスの「予め定めた大きさ」に対応する閾値と比較して開始タイミング信号を発生する比較手段を設ける。この比較手段は、第1ゲイン調整部37Aの出力がプラスとマイナスの「予め定めた大きさ」に対応する閾値内に収まったことを判定すると、開始タイミング信号を発生する。そして演算部37Cは、開始タイミング信号が発生するとアクチュエータ駆動信号Saを出力する。なおこの閾値は、事前の試験で定めることになる。   Specifically, in the case where the positioning control by the servo motor and the active control are used together, the active control device 31 is attenuated after or after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor. The active control is started when it can be regarded as a state. The fact that the amplitude of the displacement vibration is attenuated to a predetermined magnitude (active control start timing) is determined based on the output of the displacement vibration detector 33. Specifically, a comparison means for generating a start timing signal by comparing the output of the first gain adjustment unit 37A of FIG. 5 with a threshold value corresponding to plus and minus “predetermined magnitude” in the calculation unit 37C. Provide. When the comparison unit determines that the output of the first gain adjustment unit 37A falls within a threshold value corresponding to plus and minus “predetermined magnitudes”, it generates a start timing signal. Then, the calculation unit 37C outputs the actuator drive signal Sa when the start timing signal is generated. This threshold value is determined by a prior test.

またアクティブ制御装置31は、演算部37Cにタイマ時限を計数するタイマ手段を設け、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、サーボモータによる位置決め制御における所定の動作時期から予め定めたタイマ時限が経過したことにより決定してもよい。所定の動作時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期、停止指令が出力されたとき、または停止指令が出力される前後のいずれかの任意の時期とすることができる。この場合のタイマ時限の設定も、事前の試験で定めることになる。実際のタイマ時限の設定のためには、タイマ時限を調整するタイマ時限調整部を備えているのが好ましい。タイマ時限調整部を備えていれば、タイマ時限の設定を、成形品取出機の管理者が現場で適宜に行うことが可能になる。   In addition, the active control device 31 is provided with a timer means for counting the timer time limit in the calculation unit 37C, and when the displacement vibration amplitude is assumed to be attenuated to a predetermined magnitude, the active control device 31 performs a predetermined control in the positioning control by the servo motor. It may be determined by elapse of a predetermined timer period from the operation timing. The predetermined operation timing can be any timing either when the positioning control is started by the servo motor, when a stop command is output, or before or after the stop command is output. The setting of the timer time limit in this case will also be determined by a preliminary test. In order to set the actual timer time period, it is preferable to include a timer time period adjusting unit for adjusting the timer time period. If the timer time limit adjusting unit is provided, the timer time limit can be appropriately set by the manager of the molded product take-out machine at the site.

また変位振動検出部として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いてもよい。   The displacement vibration detection unit may output a servo motor motor current signal, a motor torque signal, a motor current signal, or a signal proportional to the motor torque signal as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration. Good.

またアクティブ制御装置31は、演算部37C内に、変位振動の振幅が予め定めた大きさ以上あるときの変位振動検出部33の出力(本実施の形態では位相補正部34の出力)をカットするフィルタ回路を設けても良い。このフィルタ回路から出力が出ているときには、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているものとして、演算部37Cは演算を実行する。フィルタ回路のカット周波数は、試験によって定めることになる。この場合も特別なセンサを設置する必要がないという利点が得られる。なおカット周波数を調整するカット周波数調整部をさらに設ければ、汎用性を高めることができる。   Further, the active control device 31 cuts the output of the displacement vibration detection unit 33 (the output of the phase correction unit 34 in the present embodiment) when the amplitude of the displacement vibration is greater than or equal to a predetermined magnitude in the calculation unit 37C. A filter circuit may be provided. When the output is output from the filter circuit, the calculation unit 37C executes the calculation on the assumption that the amplitude of the displacement vibration is assumed to be attenuated to a predetermined magnitude. The cut frequency of the filter circuit is determined by a test. Also in this case, there is an advantage that it is not necessary to install a special sensor. If a cut frequency adjusting unit for adjusting the cut frequency is further provided, versatility can be improved.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、変位振動検出部が検出した前記変位振動をA/D変換したときに得られるデジタル信号の数またはデジタル信号の信号幅の変化に基づいて決定してもよい。デジタル信号の有効数またはデジタル信号の信号幅の割合については、予備実験により適宜に定めればよい。なおA/D変換及びデジタル信号の計数並びに信号幅の計数を行う手段は、演算部37C内にプログラムによって実現すればよい。   In addition, the active control device detects the digital signal obtained when the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit is A / D-converted when the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. It may be determined based on a change in the number or signal width of the digital signal. The effective number of digital signals or the ratio of the signal width of the digital signals may be appropriately determined by preliminary experiments. The means for performing A / D conversion, digital signal counting, and signal width counting may be realized by a program in the calculation unit 37C.

また変位振動検出部33として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いてもよい。このように変位振動検出信号を用いると、特別なセンサを設置することなく、アクティブ制御の開始タイミングを定めることができる。具体的には、変位振動検出部33が、図1に示した昇降フレーム19を水平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サーボアンプ39から変位振動検出信号S1として検出することになる。この信号S1から変位振動周波数成分の情報を得れば、取出機構24や成形機の型の周囲に、取出ヘッド23の水平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。昇降フレーム19の上下方向の振動を抑制するためには、昇降フレーム19を上下方向に移動させるモータのモータ駆動用のサーボアンプ39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動アクチュエータ25を駆動すればよい。なおこの場合には、電動アクチュエータ25の取付位置を、電動アクチュエータ25が発生する振動が上下方向に向くように、電動アクチュエータ25の取付位置を変えればよい。   Further, as the displacement vibration detection unit 33, a servo motor motor signal, a motor torque signal, a motor current signal, or a signal proportional to the motor torque signal is output as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration. Also good. When the displacement vibration detection signal is used as described above, the start timing of the active control can be determined without installing a special sensor. Specifically, the displacement vibration detection unit 33 moves the elevating frame 19 shown in FIG. 1 in the horizontal direction. The motor current signal, the motor torque signal, the motor current signal, or the motor torque of the servo motor 13 in the servo mechanism. A signal proportional to the signal is detected from the servo amplifier 39 as the displacement vibration detection signal S1. If the information of the displacement vibration frequency component is obtained from this signal S1, it is not necessary to provide a special sensor for detecting the vibration in the horizontal direction of the take-out head 23 around the take-out mechanism 24 and the mold of the molding machine. In order to suppress the vertical vibration of the lifting / lowering frame 19, a motor current signal or torque signal is obtained from the output of the servo amplifier 39 for driving the motor that moves the lifting / lowering frame 19 in the vertical direction. What is necessary is just to drive. In this case, the mounting position of the electric actuator 25 may be changed so that the vibration generated by the electric actuator 25 is directed in the vertical direction.

図6(A)は、引き抜き動作時の取出機構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6(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。   FIG. 6 (A) shows a vibration waveform A measured by a laser displacement meter (a laser displacement meter sold by Keyence Co., Ltd. under the product name IL-S100) and a servo motor. It is the wave form diagram displayed so that 13 torque command waveforms B could be contrasted. Incidentally, the torque command waveform B is extracted from the torque command output terminal of the servo amplifier sold by Fuji Electric Co., Ltd. under the trade name RYT201D5-LS2-Z25. Comparing waveform A and waveform B, although there is a phase shift, it can be seen from the peak value that both waveforms A and B are in a proportional relationship. This is as shown in FIG. It was also confirmed by plotting the absolute value of the torque command waveform and the absolute value of the output of the laser displacement meter. It has been confirmed that this relationship also appears in the motor current signal of the motor. When attention is paid to the first peak and the second peak of both waveforms, it can be seen that both waveforms have a rise deviation (advance) of 0.03 to 0.04 seconds.

<サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御との併用結果>
以下本実施の形態で用いるアクティブ制御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7乃至図10に基づいて説明する。まず図7は、比較例であり、アクティブ制御を行わずに、サーボモータによる位置決め制御に加えて、サーボモータの位置決めサーボ装置が有する制振制御を用いた場合(ON)と制振制御を用いなかった場合(OFF)における、成形品の引抜動作開始位置から制振動作が完了するまでの複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。図7において、「サーボモータ帰還速度」の波形は、サーボモータによる位置決め制御をフィードバック制御で行う場合に使用するフィードバック速度信号である。そして「サーボモータ指令トルク」の波形は、フィードバック制御に使用するトルク指令である。また「ヘッドの変位量」の波形は、レーザ変位計の出力から検出した取出ヘッド23の変位量である。さらに「昇降フレームの加速度」の波形は、昇降フレーム19に確認用に設けた水平方向の加速度を検出する第3の加速度センサ(図示せず)の出力波形である。そして図7において「区間A」は、引抜動作開始位置から引抜完了までの時間である。また「X1」は、サーボモータの位置決めサーボ装置による制振制御を行っていない場合(OFF)の波形であり、「X2」は、サーボモータの位置決めサーボ装置により制振制御を行っている場合(ON)の波形である。拡大図に付随して記載のように、サーボモータの位置決めサーボ装置により制振制御を行うと、目標位置到達時の振動の振幅が低減される。しかしながら、引抜動作完了後においても、サーボモータの位置決めサーボ装置による制振制御では、残留振動を確実に低減することができていない。
<Results of combined use of servo motor positioning control and active control>
Hereinafter, the result of confirming the effect of feedback control in the active control device used in the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, FIG. 7 is a comparative example. In addition to the positioning control by the servo motor without using the active control, the vibration suppression control of the servo motor positioning servo device is used (ON) and the vibration suppression control is used. It is a figure which shows a plurality of types of waveforms and a partially enlarged waveform from when the molded product pulling-out operation start position is completed to when the vibration damping operation is completed when there is not (OFF). In FIG. 7, a waveform of “servo motor feedback speed” is a feedback speed signal used when positioning control by the servo motor is performed by feedback control. The waveform of “servo motor command torque” is a torque command used for feedback control. The waveform of “head displacement” is the displacement of the take-out head 23 detected from the output of the laser displacement meter. Furthermore, the waveform of “acceleration of lifting frame” is an output waveform of a third acceleration sensor (not shown) that detects horizontal acceleration provided in the lifting frame 19 for confirmation. In FIG. 7, “Section A” is the time from the extraction operation start position to the completion of extraction. “X1” is a waveform when vibration suppression control is not performed by the servomotor positioning servo device (OFF), and “X2” is when vibration suppression control is performed by the servomotor positioning servo device ( ON) waveform. As described with reference to the enlarged view, when vibration suppression control is performed by the servo motor positioning servo device, the amplitude of vibration when the target position is reached is reduced. However, even after the drawing operation is completed, the residual vibration cannot be reliably reduced by the vibration suppression control by the positioning servo device of the servo motor.

図8は、アクティブ制御とサーボモータの位置決め制御及び制振制御を併用する場合(制振制御ON:波形Y2)と、アクティブ制御を行うが、サーボモータの制振制御を併用しない場合(制振制御OFF:波形Y1)の制御結果を示す複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。図8において、「区間B」がアクティブ制御を行っている区間である。この例では、「区間A」の終了時(変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているとき)、即ち引抜完了時からアクティブ制御を行った。図8からは、取出ヘッド23の変位振動の振幅が大きいうちは、アクティブ制御だけでは(Y1の波形)変位振動の低減に時間がかかることと、サーボモータによる位置決め制御及び制振制御とアクティブ制御とを併用する場合(Y2)には、迅速に変位振動を低減することができ、且つ目標位置到達後の残留振動も低減できることが判る。   FIG. 8 shows a case where active control is used together with servo motor positioning control and vibration suppression control (vibration control ON: waveform Y2), and when active control is performed but servo motor vibration suppression control is not used together (vibration suppression). It is a figure which shows several types of waveforms and a partially expanded waveform which show the control result of control OFF: waveform Y1). In FIG. 8, “Section B” is a section in which active control is performed. In this example, active control is performed at the end of “section A” (when it is considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude), that is, from the completion of extraction. From FIG. 8, while the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is large, it takes time to reduce the displacement vibration only by active control (waveform of Y1), and positioning control, vibration suppression control and active control by the servo motor. (Y2), the displacement vibration can be quickly reduced and the residual vibration after reaching the target position can also be reduced.

図9は、アクティブ制御を行わずにサーボモータの位置決め制御だけを行った場合(Z1の波形)と、サーボモータによる位置決め制御と、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているときを決定するタイマ時限を用いてアクティブ制御を併用した場合(Z2の波形)の制御結果を示す複数種類の波形図及び一部拡大波形図である。この例では、アクティブ制御を開始するタイミングを決めるタイマ時限は、引抜動作開始時から0.5秒でアクティブ制御を開始するように定められている。図9において「Active ON」の区間が、アクティブ制御が行われている区間である。図9からは、タイマ時限の計数の完了をアクティブ制御開始信号として使用しても、タイマ時限の設定が適切であれば、サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御の併用効果を確実に得られることが判る。   FIG. 9 shows a state where only the servo motor positioning control is performed without performing active control (Z1 waveform), the positioning control by the servo motor, and the displacement vibration amplitude can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. FIG. 6 is a plurality of types of waveform diagrams and a partially enlarged waveform diagram showing control results when active control is used together (timer Z2 waveform) using a timer time period that determines when the current time has elapsed. In this example, the timer time period for determining the timing for starting the active control is determined so that the active control is started in 0.5 seconds from the start of the extraction operation. In FIG. 9, an “Active ON” section is a section in which active control is performed. From FIG. 9, even if the completion of the timer time count is used as the active control start signal, if the timer time limit is set appropriately, the combined effect of servo motor positioning control and active control can be reliably obtained. I understand.

<他の実施の形態>
上記実施の形態では、サーボモータの位置決め制御または位置決め制御及び制振制御により取出ヘッドの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行っている。しかし市販のサーボモータ用のサーボ装置は、位置決め制御機能、所定の周波数の振動を制振する制振機能の他に、加速度変化率を所定の範囲内に抑えるジャーク制御機能を有している。本発明は、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒に制振制御を行うように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒にジャーク制御を行うように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒に制振制御及びジャーク制御を行うように構成されている場合にも当然にして適用が可能である。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated by the servo motor positioning control or positioning control and vibration suppression control. Is going. However, a commercially available servo device for a servo motor has a jerk control function that keeps the acceleration change rate within a predetermined range, in addition to a positioning control function and a vibration suppression function that suppresses vibration at a predetermined frequency. The present invention relates to a positioning servo device when the positioning servo device is configured to perform jerk control together with positioning control when the positioning servo device is configured to perform vibration suppression control together with positioning control. Naturally, the present invention can be applied to the case where the vibration control and the jerk control are performed together with the positioning control.

図10の概念波形において、Aの波形はサーボ装置で位置決め制御だけを行った場合における、取出ヘッドの変位振動を模しており、Bの波形は、サーボ装置で位置決め制御と制振制御とを併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模しており、Cの波形はサーボ装置で位置決め制御と制振制御とジャーク制御を併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模している。図10において、THはアクティブ制御の開始時期を決定するために設定した閾値である。この例では、閾値THと波形A〜Cの振幅の比較により、振幅が閾値TH以下に減衰した後に、アクティブ制御を開始するものとする。A´の波形はサーボ装置で位置決め制御を行った場合において、アクティブ制御を時刻T3から併用した場合における、取出ヘッドの変位振動を模しており、B´の波形は、サーボ装置で位置決め制御と制振制御とを行った上で、さらにアクティブ制御を時刻T2から併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模しており、C´の波形はサーボ装置で位置決め制御と制振制御とジャーク制御を併用した上で、さらにアクティブ制御を時刻T1 から併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模している。これらの波形からは、サーボ装置が有する各種の制御機能とアクティブ制御の併用が有効であることが判る。特に波形A、B及びCと波形A´、B´及びC´を対比すると判るように、サーボ装置の位置決め制御と、制振制御と、ジャーク制御とアクティブ制御を併用すると、早期に変位振動を抑制できるので、小形の電動アクチュエータでもアクティブ制御を有効に活用できることが判る。   In the conceptual waveform of FIG. 10, the waveform A simulates the displacement vibration of the take-out head when only the positioning control is performed by the servo device, and the waveform B illustrates the positioning control and vibration suppression control performed by the servo device. The displacement vibration of the take-out head when used together is simulated, and the waveform C simulates the displacement vibration of the take-out head when positioning control, vibration suppression control, and jerk control are used together by the servo device. In FIG. 10, TH is a threshold value set to determine the start time of active control. In this example, the active control is started after the amplitude is attenuated to the threshold value TH or less by comparing the threshold value TH with the waveforms A to C. The waveform of A ′ simulates the displacement vibration of the take-out head when the active control is used together from time T3 when the positioning control is performed by the servo device, and the waveform of B ′ is the same as the positioning control by the servo device. After performing vibration suppression control, the displacement vibration of the take-out head is simulated when active control is used together from time T2, and the waveform of C 'performs positioning control, vibration suppression control and jerk control with a servo device. In addition to this, the displacement vibration of the take-out head when the active control is further used from time T1 is simulated. From these waveforms, it can be seen that a combination of various control functions of the servo device and active control is effective. In particular, it can be seen that the waveforms A, B and C are compared with the waveforms A ′, B ′ and C ′, and when the servo device positioning control, vibration suppression control, jerk control and active control are used in combination, displacement vibration is quickly generated. It can be seen that active control can be effectively utilized even with a small electric actuator.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号が出されたときして動作するようにしてもよい。成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号の発生時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期よりも後で、完了指令が出力されるときよりも前に出される。そこでアクティブ制御装置の動作開始タイミングとして成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を利用することができる。このように成形機側から成形品取出機側に送信されてくるエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を動作開始タイミングとして利用すると、タイミング決定のために特別な信号処理や、タイマ等を準備する必要がなくなるので、アクティブ制御装置の構成が簡単になる。   In addition, the active control device detects when the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude when the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold opening The operation may be performed when a limit signal or a mold closing signal is issued. Ejector back limit signal, ejector advance end signal, mold open / close signal, mold open signal or mold close signal generation time from molding machine is completed after the servo motor positioning control start time Issued before the command is output. Therefore, an ejector retract limit signal, an ejector advance limit signal, a mold open / close signal, a mold open limit signal, or a mold close limit signal from the molding machine can be used as the operation start timing of the active control device. In this way, the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit signal or mold close limit signal transmitted from the molding machine side to the molded product take-out machine side is used as the operation start timing. This eliminates the need for special signal processing, a timer, and the like for timing determination, thereby simplifying the configuration of the active control device.

さらにアクティブ制御装置31は、図11に示すように取出機構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、取出機構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、アクティブ制御装置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電動アクチュエータ(図示せず)を取出機構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。   Furthermore, the active control device 31 may be in an operating state when the take-out mechanism 24 stops at the molded product release position RP as shown in FIG. In this way, it is possible to prevent deformation of the molded product that has not been completely cured. And the displacement sensor 26 which detects a transverse displacement vibration when the taking-out mechanism 24 is carrying out a displacement vibration in the transverse direction orthogonal to the left-right direction and an up-down direction may be provided in the molded article release position RP. In this case, the active control device 31 is configured to perform active control by further mounting an electric actuator (not shown) that suppresses transverse displacement vibration based on the output of the displacement sensor 26 in the take-out mechanism 24. In this way, most of the vibration applied to the molded product when the molded product is opened can be suppressed.

サーボモータによる位置決め制御によりアタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、当初はサーボモータによる位置決め制御により制振が行われ、後から電動アクチュエータによるアクティブ制御による制振が行われるので、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いることができる。   When active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the attachment has been attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor or when it can be regarded as attenuated, vibration suppression is initially performed by the positioning control by the servo motor. After that, vibration suppression by active control by the electric actuator is performed later, so that a lightweight and small electric actuator can be used.

1 成形品取出機
3 横行フレーム
5 走行体
8 ランナ用昇降ユニット
9 成形品吸着用昇降ユニット
11 ACサーボモータ
13 サーボモータ
15 ベルト
17 走行体
18 駆動源
19 昇降フレーム
21 反転ユニット
23 取出ヘッド
24 取出機構
25 電動アクチュエータ
26 変位センサ
27 加速度センサ
31 アクティブ制御装置
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
37A 第1ゲイン調整部
37B 第2ゲイン調整部
37C 演算部
38 加速度センサ
39 サーボアンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molded product take-out machine 3 Traverse frame 5 Traveling body 8 Runner lift unit 9 Molded product suction lift unit 11 AC servo motor 13 Servo motor 15 Belt 17 Traveling body 18 Drive source 19 Lifting frame 21 Reversing unit 23 Takeout head 24 Takeout mechanism DESCRIPTION OF SYMBOLS 25 Electric actuator 26 Displacement sensor 27 Acceleration sensor 31 Active control apparatus 33 Displacement vibration detection part 34 Phase correction part 35 Additional vibration detection part 37 Drive signal generation part 37A 1st gain adjustment part 37B 2nd gain adjustment part 37C calculating part 38 Acceleration sensor 39 Servo amplifier

本発明は、取出ヘッドの変位振動を短い時間で低減することができる成形品取出機に関するものである。   The present invention relates to a molded product take-out machine that can reduce displacement vibration of a take-out head in a short time.

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(成形品取出し部)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している。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-1111012 (Patent Document 1) includes a takeout head (molded product takeout unit) driven by a drive source and a molded product takeout device that takes out a molded product from a molding machine. A table to which vibration components are input and a control means for controlling the moving speed of the pick-up head so as to suppress the displacement vibration of the pick-up head by driving a servo motor (drive source) by feedforward control using this table are provided. The vibration of the take-out head is suppressed.

また特開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。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-223798 (Patent Document 2) discloses a chuck and a chuck for a molded product take-out machine that takes out a molded product from a resin molding machine by controlling the movement of a chuck that holds the molded product between predetermined positions. There is disclosed a vibration suppressing device for a molded product take-out machine provided with a dynamic vibration absorbing device for generating a vibration that cancels the residual vibration of the movable body when the movement is stopped. The dynamic vibration absorber that is used encloses the fluid in a container so that it can flow and vibrates it, while converging the vibration with a damping rate due to the viscosity of the fluid.

特開2010−111012号公報JP 2010-1111012 A 特開2004−223798号公報JP 2004-223798 A

サーボモータによって駆動される引き抜きフレームに設けられた移動ベースに取り付けられた昇降フレームの先端に、取出ヘッド(アタッチメント)が装着されている成形品取出機等では、サーボモータによる位置決め制御機能が完了した後でもアタッチメントに変位振動が生じる問題がある。そのため特許文献1に記載の従来の技術では、変位振動の抑制に時間がかかる問題があった。またサーボ装置の位置決め制御機能に加えて制振機能を併用することも考えられるが、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。   The positioning control function by the servo motor has been completed in a molded product take-out machine, etc., in which a take-out head (attachment) is attached to the tip of an elevating frame attached to a moving base provided in a pulling frame driven by a servo motor There is a problem that displacement vibration occurs in the attachment later. Therefore, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem that it takes time to suppress the displacement vibration. In addition to the positioning control function of the servo device, it may be possible to use a vibration damping function together, but there is a problem that it is difficult to set conditions for vibration suppression.

また特許文献2に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。そこで動吸振装置として電動アクチュエータを用いることも考えられるが、変位振動のすべてを電動アクチュエータで吸振すると、重量の重い大型の電動アクチュエータを必要とすることになり、このような大型の電動アクチュエータを取出ヘッド等に装着することは現実的ではなかった。   Further, in the conventional technique described in Patent Document 2, a dynamic vibration absorber that uses the viscosity of a fluid that generates an appropriate resonance vibration in accordance with a change in the extraction condition must be prepared separately, which is a problem in terms of versatility. was there. Therefore, it is conceivable to use an electric actuator as a dynamic vibration absorber. However, if all the displacement vibrations are absorbed by the electric actuator, a large electric actuator with a heavy weight is required, and such a large electric actuator is taken out. It was not realistic to attach to the head.

本発明の目的は、アクティブ制御を用いて、大型の電動アクチュエータを用いることなく、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。 An object of the present invention is to provide a molded product take-out machine that can suppress displacement vibration of an attachment in a shorter time than before without using a large electric actuator by using active control.

本発明の他の目的は、サーボモータの位置制御による制振機能を含む各種の制振機能等と共働して、アクティブ制御を行うことにより、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。   Another object of the present invention is to suppress the displacement vibration of the attachment in a shorter time than before by performing active control in cooperation with various vibration control functions including vibration control function by servo motor position control. An object of the present invention is to provide a molded product take-out machine that can perform the above process.

本発明が改良の対象とする成形品取出機では、サーボモータを用いる位置決めサーボ装置によって制御される進入フレームにアタッチメントを備えた成形品取出機である。なおサーボモータはサーボ制御が可能なものであれば、ACサーボモータでも、DCサーボモータでもその種類は問わない。またアタッチメントは、取出ヘッド、カッター等のように成形品の取出に使用するものである。本発明においてアタッチメントの変位振動を検出する変位振動検出部と、変位振動検出部が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータからアタッチメントに加えてアタッチメントの変位振動を抑制するアクティブ制御を行うアクティブ制御装置を備えている。そしてアクティブ制御装置は、位置決めサーボ装置の少なくとも位置決め制御機能により、アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になっているときにアクティブ制御を行う。本願明細書において「振幅」とは、変位振動の1周期間での最大変位量の絶対値である。   The molded product take-out machine to be improved by the present invention is a molded product take-out machine provided with an attachment on an entry frame controlled by a positioning servo device using a servo motor. The servo motor may be of any type, whether it is an AC servo motor or a DC servo motor, as long as it can perform servo control. The attachment is used for taking out a molded product such as a take-out head or a cutter. In the present invention, a displacement vibration detection unit that detects displacement vibration of the attachment, and active control that suppresses displacement vibration of the attachment by adding vibration having a phase opposite to that detected by the displacement vibration detection unit from the electric actuator to the attachment. A control device is provided. The active control device performs active control when the amplitude of the displacement vibration of the attachment is attenuated to a predetermined magnitude or is considered to be attenuated by at least the positioning control function of the positioning servo device. In the present specification, the “amplitude” is an absolute value of the maximum displacement amount during one period of displacement vibration.

サーボモータによって駆動されるベルト伝達機構またロープ伝達機構等を用いた場合、サーボモータによる位置決め制御を行ったときに、アタッチメントの変位振動を短い時間で制振することができない。そこで発明者は、アクティブ制御装置を用いて制振をすることを考えた。しかし特許文献2に示されるような液体の粘性を利用するような動吸振装置を用いたアクティブ制御では、アクティブ制御を開始するタイミングの制御が難しい上、成形品の重量や重心が変わっただけで、適確な制振制御を行うことができなくなる。そこで本発明では、成形品取出時において、変位振動検出部が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータからアタッチメントに加えてアタッチメントの変位振動を抑制するアクティブ制御を行うこととした。しかしながら電動アクチュエータを用いたアクティブ制御により制振制御を早期から行おうとすると、電動アクチュエータとして大型で重量の重いものを用いることになり現実的ではない。またサーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御を併用する場合には、アクティブ制御の条件を十分に考慮しないと、アクティブ制御がサーボモータによる位置決め制御を阻害したり、一時的に変位振動を大きくする結果となって、必ずしも制振時間を短くすることができなくなる場合がある。 When a belt transmission mechanism or a rope transmission mechanism driven by a servo motor is used, the displacement vibration of the attachment cannot be controlled in a short time when positioning control is performed by the servo motor. Therefore, the inventor considered to suppress vibration using an active control device. However, with active control using a dynamic vibration absorber that utilizes the viscosity of a liquid as disclosed in Patent Document 2, it is difficult to control the timing for starting active control, and the weight and center of gravity of the molded product have changed. This makes it impossible to perform accurate vibration suppression control. Therefore, in the present invention, at the time of product removal, it was decided to perform the suppressing active control the displacement vibration of the attachment of the vibration of the displacement vibration phase opposite displacement vibration detecting section detects in addition from the electric actuator to the attachment. However, if vibration suppression control is to be performed from an early stage by active control using an electric actuator, a large and heavy electric actuator is used, which is not realistic. Also, when positioning control by servo motor and active control are used together, if active control conditions are not fully taken into account, active control may hinder positioning control by servo motor or temporarily increase displacement vibration. Thus, the vibration suppression time may not necessarily be shortened.

そこで本発明では、アクティブ制御装置は、アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うこととした。アタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、変位振動の振幅が電動アクチュエータの能力を発揮できる大きさになっている状態から電動アクチュエータによる制振が行われることになる。その結果、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いても、アクティブ制御を有効に活用することができる。したがって電動アクチュエータを用いたアクティブ制御を成形品取出機に適用することが実際上可能になる。電動アクチュエータが軽量で小型であれば、アタッチメント自体または他の部位に電動アクチュエータを装着することが可能になる。   Therefore, in the present invention, the active control device performs active control after the amplitude of the displacement vibration of the attachment is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated. When active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the attachment has been attenuated to a predetermined magnitude or when it can be considered to be attenuated, the amplitude of the displacement vibration will be large enough to demonstrate the ability of the electric actuator. Vibration suppression by the electric actuator is performed from the state of being. As a result, active control can be effectively utilized even when a light and small actuator is used. Therefore, it becomes practically possible to apply active control using an electric actuator to a molded product take-out machine. If the electric actuator is light and small, the electric actuator can be attached to the attachment itself or to other parts.

本発明は、一軸方向の変位振動を抑制する場合だけでなく、複数軸方向の変位振動を抑制する場合にも、適用できるものである。複数軸方向の変位振動を抑制する場合には、それぞれの軸方向に対して電動アクチュエータを設けて、それぞれの軸方向の変位振動をアクティブ制御により抑制すればよい。   The present invention can be applied not only when suppressing displacement vibration in one axial direction but also when suppressing displacement vibration in multiple axial directions. In order to suppress displacement vibration in a plurality of axial directions, an electric actuator may be provided for each axial direction, and the displacement vibration in each axial direction may be suppressed by active control.

なおアクティブ制御は、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能だけを発揮している場合だけでなく、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒に制振機能を発揮するように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒にジャーク制御機能を発揮するように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御機能と一緒に制振機能及びジャーク制御機能を発揮するように構成されている場合にも適用が可能である。   Active control is not only performed when the positioning servo device performs only the positioning control function, but also when the positioning servo device is configured to exhibit the vibration damping function together with the positioning control function. When the positioning servo device is configured to exhibit the vibration suppression function and the jerk control function together with the positioning control function, when the positioning servo device is configured to exhibit the jerk control function together with the positioning control function. Applicable.

具体的には、アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを、変位振動検出部の出力を閾値と比較して定めることができる。予め定めた大きさを定める閾値は、事前の試験で定めることになる。例えば、変位振動の振幅が電動アクチュエータの能力を発揮できる大きさになっている状態を検知できるように閾値をさだめればよい。また複数軸方向の変位振動をアクティブ制御により抑制する場合には、各軸方向の変位振動の大きさに応じて閾値を変えてもよいのは勿論である。   Specifically, the active control device can determine that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude by comparing the output of the displacement vibration detector with a threshold value. The threshold value for determining the predetermined size is determined by a preliminary test. For example, the threshold value may be determined so that the state in which the amplitude of the displacement vibration is large enough to exhibit the ability of the electric actuator can be detected. In addition, when suppressing displacement vibrations in a plurality of axial directions by active control, it goes without saying that the threshold value may be changed according to the magnitude of the displacement vibrations in the respective axial directions.

またアクティブ制御を、サーボモータのサーボ装置における制振制御またはジャーク制御と併用して実施する場合、アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、サーボモータによる位置決め制御における所定の動作時期から予め定めたタイマ時限が経過したことにより決定してもよい。この場合のタイマ時限の設定も、事前の試験で定めることができる。またタイマ時限の設定は、成形品取出機の管理者が現場で適宜に行うことも可能である。   In addition, when active control is performed in combination with vibration suppression control or jerk control in the servo device of the servo motor, the active control device is in a state where it can be considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. Alternatively, it may be determined by elapse of a predetermined timer time period from a predetermined operation timing in the positioning control by the servo motor. The setting of the timer time limit in this case can also be determined by a prior test. The timer time limit can also be set appropriately on site by the administrator of the molded product take-out machine.

所定の動作時期が、サーボモータによる位置決め制御の開始時期、完了指令が出力されたとき、または完了指令が出力される前後のいずれかであるのが好ましい。なお実際のタイマ時限の設定のためには、タイマ時限を調整するタイマ時限調整部を備えているのが好ましい。   It is preferable that the predetermined operation time is one of the start time of the positioning control by the servo motor, the time when the completion command is output, or before and after the completion command is output. In order to set an actual timer period, it is preferable to include a timer period adjustment unit that adjusts the timer period.

アクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号が出されたときして動作するようにしてもよい。成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号の発生時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期よりも後で、完了指令が出力されるときよりも前に出される。そこでアクティブ制御装置の動作開始タイミングとして成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を利用することができる。このように成形機側から成形品取出機側に送信されてくるエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を動作開始タイミングとして利用すると、タイミング決定のために特別な信号処理や、タイマ等を準備する必要がなくなるので、アクティブ制御装置の構成が簡単になる。   The active control device determines when the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude, when the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit from the molding machine. Operation may be performed when a signal or a mold closing signal is issued. Ejector back limit signal, ejector advance end signal, mold open / close signal, mold open signal or mold close signal generation time from molding machine is completed after the servo motor positioning control start time Issued before the command is output. Therefore, an ejector retract limit signal, an ejector advance limit signal, a mold open / close signal, a mold open limit signal, or a mold close limit signal from the molding machine can be used as the operation start timing of the active control device. In this way, the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit signal or mold close limit signal transmitted from the molding machine side to the molded product take-out machine side is used as the operation start timing. This eliminates the need for special signal processing, a timer, and the like for timing determination, thereby simplifying the configuration of the active control device.

アクティブ制御装置は、取出ヘッドが成形品を成形機の金型から取出した後で取出ヘッドの位置決めが必要なときは、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形品取出機の周辺機器から出力される信号に基づいて定めることができる。このようにすると取出動作以外の方向転換動作、開放動作等のときにも、有効にアクティブ制御を活用することができる。   When the active control device needs to position the takeout head after taking out the molded product from the mold of the molding machine, the active control device is in a state where it can be considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. Can be determined based on a signal output from a peripheral device of the molded product take-out machine. In this way, active control can be effectively utilized even during a direction change operation other than the take-out operation, an opening operation, or the like.

変位振動検出部として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いる場合には、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを、この変位振動検出信号に基づいて決定してもよい。このように変位振動検出信号を用いると、特別なセンサを設置することなく、アクティブ制御の開始タイミングを定めることができる。   When using a displacement vibration detection unit that outputs a motor current signal of a servo motor, a motor torque signal, a motor current signal or a signal proportional to the motor torque signal as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration Based on this displacement vibration detection signal, it may be determined that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude. When the displacement vibration detection signal is used as described above, the start timing of the active control can be determined without installing a special sensor.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、変位振動検出部が検出した前記変位振動をA/D変換したときに得られるデジタル信号の数またはデジタル信号の信号幅の変化に基づいて決定してもよい。デジタル信号の有効数またはデジタル信号の信号幅の割合については、予備実験により適宜に定めればよい。   In addition, the active control device detects the digital signal obtained when the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit is A / D-converted when the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. It may be determined based on a change in the number or signal width of the digital signal. The effective number of digital signals or the ratio of the signal width of the digital signals may be appropriately determined by preliminary experiments.

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。It is a figure which shows the whole structure of the molded product extraction machine of embodiment of this invention. 電動アクチュエータの装着状態の一例を説明するための部分概略斜視図である。It is a partial schematic perspective view for demonstrating an example of the mounting state of an electric actuator. アクティブ振動装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of an active vibration apparatus. (A)及び(B)は、本実施の形態で使用可能な電動アクチュエータの一例の斜視図及び断面図である。(A) And (B) is the perspective view and sectional drawing of an example of the electric actuator which can be used by this Embodiment. 図3の位相補正部、付加振動検出部及び駆動信号生成部の基本構成と動作を説明するために用いる図である。It is a figure used in order to demonstrate the basic composition and operation | movement of the phase correction part of FIG. 3, an additional vibration detection part, and a drive signal generation part. (A)は引き抜き動作時の取出機構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)は振動波形とサーボモータのトルク指令波形との対比結果を示す図である。(A) is a waveform diagram displayed so that the vibration state measured by a laser displacement meter and the torque command waveform of the servo motor can be compared with the vibration state of the take-out mechanism during the pulling operation, and (B) is the vibration waveform and the servo. It is a figure which shows the comparison result with the torque command waveform of a motor. アクティブ制御を行わずに、サーボモータによる位置決め制御に加えて、サーボモータの位置決めサーボ装置が有する制振制御を用いた場合と制振制御を用いなかった場合における、成形品の引抜動作開始位置から制振動作が完了するまでの複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。Without using active control, in addition to positioning control by the servo motor, from the position where the molded product is pulled out when using the damping control of the servo motor positioning servo device and when not using the damping control. It is a figure which shows several types of waveform until vibration suppression operation is completed, and a partially expanded waveform. アクティブ制御とサーボモータの位置決め制御及び制振制御を併用する場合と、アクティブ制御を行うが、サーボモータの制振制御を併用しない場合の制御結果を示す複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。Shows multiple types of waveforms and partially enlarged waveforms that show control results when active control is used together with servo motor positioning control and vibration suppression control, and when active control is performed but servo motor vibration suppression control is not used together FIG. アクティブ制御を行わずにサーボモータの位置決め制御だけを行った場合と、サーボモータによる位置決め制御と、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているときを決定するタイマ時限を用いてアクティブ制御を併用した場合の制御結果を示す複数種類の波形図及び一部拡大波形図である。Timer time limit that determines when the servo motor positioning control is performed without active control, and when the servo motor positioning control and the amplitude of the displacement vibration are considered to be attenuated to a predetermined magnitude FIG. 5 is a plurality of types of waveform diagrams and partially enlarged waveform diagrams showing control results when active control is used in combination. サーボ装置の位置決め制御機能と制振機能及び/またはジャーク制御を併用した場合における取出ヘッドの変位振動と、さらにアクティブ制御を併用した場合の振動抑制効果を示すための概念波形図である。FIG. 6 is a conceptual waveform diagram for illustrating displacement vibration of the take-out head when the positioning control function of the servo device and the vibration suppression function and / or jerk control are used in combination, and the vibration suppression effect when active control is used together. 取出機構が成形品開放位置で停止動作をする際の動作状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation state at the time of a taking-out mechanism stopping operation in a molded article open position.

以下図面を参照して、本発明の成形品取出機の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of a molded product take-out machine of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<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。図2は電動アクチュエータの装着状態の一例を説明するための部分概略斜視図である。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、制御ボックス5と、第1の走行体6と、引き抜きフレーム7と、ランナ用昇降ユニット8と、成形品吸着用昇降ユニット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6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方向に進退する。引き抜きフレーム7は、第1の走行体6に設けられており、成形機の長手方向と平行なY方向に延びている。引き抜きフレーム7には、成形品吸着用昇降ユニット9がサーボ機構に含まれるサーボモータ13(本実施の形態ではACサーボモータ)を駆動源としてY方向に移動可能に支持されている。本実施の形態では、サーボモータ13によりベルト15が回転駆動されて、成形品吸着用昇降ユニット9に含まれて引き抜きフレーム7に支持されたベースとしての第2の走行体17がY方向に移動する。本実施の形態では、ベルト15を用いたベルト伝達機構により第2の走行体17を移動させているが、ベルト伝達機構に代えてロープを力の伝達手段とするロープ伝達機構を用いてもよい。
<Configuration of molded product take-out machine>
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a molded product take-out machine 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial schematic perspective view for explaining an example of a mounting state of the electric actuator. The molded product take-out machine 1 is a traverse-type molded product take-out machine, and a base portion is supported by a fixed platen of a molding machine (not shown). A molded product take-out machine 1 shown in FIG. 1 includes a traversing frame 3, a control box 5, a first traveling body 6, a drawing frame 7, a runner lifting unit 8, and a molded product suction lifting unit 9. I have. The transverse frame 3 has a cantilever beam structure that extends in the X direction that is orthogonal to the longitudinal direction of a molding machine (not shown). The first traveling body 6 is supported by the transverse frame 3, and advances and retreats in the X direction along the transverse frame 3 using an AC servomotor 11 included in the servo mechanism as a drive source. The drawing frame 7 is provided on the first traveling body 6 and extends in the Y direction parallel to the longitudinal direction of the molding machine. On the drawing frame 7, a lifting / lowering unit 9 for sucking a molded product is supported so as to be movable in the Y direction using a servo motor 13 (AC servo motor in the present embodiment) included in the servo mechanism as a drive source. In the present embodiment, the belt 15 is rotationally driven by the servo motor 13, and the second traveling body 17 as a base that is included in the molded article suction lifting unit 9 and supported by the drawing frame 7 moves in the Y direction. To do. In the present embodiment, the second traveling body 17 is moved by the belt transmission mechanism using the belt 15, but a rope transmission mechanism using a rope as a force transmission means instead of the belt transmission mechanism may be used. .

成形品吸着用昇降ユニット9は、駆動源18によって上下方向(Z方向)に昇降する進入フレームとしての昇降フレーム19と、昇降フレーム19のフレーム線を中心として回動する反転ユニット21と、反転ユニット21に設けられたアタッチメントとしての取出ヘッド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とにより取出機構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だけで取出機構24が構成される。また本実施の形態では、取出機構24の取出ヘッド23に励磁コイルと、励磁コイルによって駆動される永久磁石を備えた可動子とからなる電動アクチュエータ25が取り付けられている。また電動アクチュエータ25の可動子には第1の加速度センサ27が取り付けられている。なお理論的に電動アクチュエータ25の装着位置は取出ヘッド23に限定されるわけではなく、反転ユニット21、昇降フレーム19及び第2の走行体17に電動アクチュエータ25を装着してもよいのは勿論である。   The lifting / lowering unit 9 for sucking a molded product includes a lifting frame 19 as an entrance frame that is lifted and lowered in the vertical direction (Z direction) by a driving source 18, a reversing unit 21 that rotates around a frame line of the lifting frame 19, and a reversing unit. 21 and a take-out head 23 as an attachment. In the present embodiment, the reversing unit 21 and the takeout head 23 constitute a takeout mechanism 24. When the reversing unit 21 is not provided, the take-out mechanism 24 is configured by the take-out head 23 alone. In the present embodiment, an electric actuator 25 including an exciting coil and a mover including a permanent magnet driven by the exciting coil is attached to the take-out head 23 of the take-out mechanism 24. A first acceleration sensor 27 is attached to the mover of the electric actuator 25. Theoretically, the mounting position of the electric actuator 25 is not limited to the take-out head 23. Of course, the electric actuator 25 may be mounted on the reversing unit 21, the lifting frame 19, and the second traveling body 17. is there.

<アクティブ制御装置の構成>
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3に示すアクティブ制御装置31を具備する。アクティブ制御装置31は、変位振動検出部33と、位相補正部34と、取出ヘッド23の水平方向または上下方向への振動を抑制するために取出ヘッド23に装着される電動アクチュエータ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。
<Configuration of active control device>
The molded product take-out machine 1 of the present embodiment includes an active control device 31 shown in FIG. 3 in a control unit not shown in FIG. The active control device 31 includes a displacement vibration detection unit 33, a phase correction unit 34, an electric actuator 25 attached to the extraction head 23 in order to suppress horizontal or vertical vibration of the extraction head 23, and additional vibration. A detection unit 35 and a drive signal generation unit 37 are provided.

電動アクチュエータ25は、能力の範囲において、取出ヘッド23に任意のパワーで且つ任意の周波数の振動を加えることができるものであれば、その構造はどのようなものでもよい。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、取出機構24が、昇降フレーム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とから構成されるため、前述の通り、電動アクチュエータ25を取出ヘッド23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。なお電動アクチュエータ25は、水平方向の振動を抑制するためには、電動アクチュエータが発生する振動方向が水平方向になるように取付ける。そして上下方向の振動を抑制するためには、電動アクチュエータが発生する振動方向が上下方向になるようにアクチュエータを取付ければよい。本発明は、複数の電動アクチュエータを用いて複数軸方向の振動を抑制する場合にも当然にして適用できる。   The electric actuator 25 may have any structure as long as it can apply vibration with an arbitrary power and an arbitrary frequency to the take-out head 23 within the range of capability. In this embodiment, an electromagnetic actuator manufactured by Symphonia Technology Co., Ltd. with a product number of RM040-021 is used. In the present embodiment, the take-out mechanism 24 includes the reversing unit 21 attached to the elevating frame 19 and the take-out head attached to the reversing unit 21, so that the electric actuator 25 is attached to the take-out head 23 as described above. Wearing. This is because the reversing unit 21 has a predetermined rigidity, so that vibration can be effectively suppressed. The electric actuator 25 is attached so that the vibration direction generated by the electric actuator is the horizontal direction in order to suppress the vibration in the horizontal direction. In order to suppress vibration in the vertical direction, the actuator may be attached so that the vibration direction generated by the electric actuator is in the vertical direction. The present invention can naturally be applied to a case where vibrations in a plurality of axial directions are suppressed using a plurality of electric actuators.

図4(A)及び(B)には、本実施の形態で使用可能な電動アクチュエータ25´の一例の斜視図及び断面図が示されている。この電動アクチュエータ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23´Cの稼働範囲は、ストッパ45´Dによって規制されている。この電動アクチュエータ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ある。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。   FIGS. 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view of an example of the electric actuator 25 ′ that can be used in the present embodiment. In this electric actuator 25 ', a mover 25'B is disposed at the center of a cylindrical stator 25'A, and the mover 25'B is supported on the stator 25'A by three leaf springs 25'C. Has a structured. The operating range of the mover 23'C is regulated by the stopper 45'D. This electric actuator 25 'operates on the same principle as a so-called cylindrical linear motor. The stator 25'A is fixed to the take-out head, and the vibration of the mover 25'B is transmitted to the stator 25'A, whereby active control is performed. The aforementioned acceleration sensor 27 is attached to the mover 25′B.

変位振動検出部33は、取出ヘッド23に装着した第2の加速度センサ38の出力に基づいて取出ヘッド23の水平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、昇降フレーム19及び取出ヘッド23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。サーボモータ13と昇降フレームとの間に設けられるベルト式またはロープ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。成形品取出機の取出機構24は、成形機の二つの型の間に進入する必要がある。このような理由から、取出機構24に電動アクチュエータ25を取り付けて取出ヘッド23の振動を電動アクチュエータ25により抑制するためには、軽量且つ小型の電動アクチュエータを用いることが望ましい。   The displacement vibration detection unit 33 includes a displacement vibration detection signal S1 including information on a displacement vibration frequency component proportional to the displacement vibration in the horizontal direction of the extraction head 23 based on the output of the second acceleration sensor 38 attached to the extraction head 23. Is output. The displacement vibration includes a plurality of vibration frequency components based on primary vibration, secondary vibration, and the like generated by the operations of the lifting frame 19 and the take-out head 23. The vibration frequency component included in the displacement vibration varies depending on the structure of the belt-type or rope-type conveyance mechanism provided between the servo motor 13 and the lifting frame. The take-out mechanism 24 of the molding product take-out machine needs to enter between the two molds of the molding machine. For this reason, in order to attach the electric actuator 25 to the extraction mechanism 24 and suppress the vibration of the extraction head 23 by the electric actuator 25, it is desirable to use a lightweight and small electric actuator.

なお変位振動検出部33としては、加速度センサ以外の他の振動検出センサまたはレーザ変位計等の振動検出装置を用いることができるのは勿論である。   As the displacement vibration detection unit 33, it is needless to say that a vibration detection sensor other than the acceleration sensor or a vibration detection device such as a laser displacement meter can be used.

<アクティブ制御装置の詳細>
本実施の形態では、軽量且つ小型の電動アクチュエータを用いる場合においても、その制振能力を最大限活用できるようにするために、サーボモータによる位置決め制御、制振制御及びジャーク制御と、アクティブ制御を併用する。本実施の形態では、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用している。図5は、図3の位相補正部34、付加振動検出部35及び駆動信号生成部37の基本構成と動作を説明するために用いる図である。なお図5においては、理解を容易にするために、サーボモータによる位置決め制御機能は実施せずに、アクティブ制御だけを実施している。サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御の併用については、後に説明する。
<Details of active control device>
In the present embodiment, even when a lightweight and small electric actuator is used, in order to make the most of its vibration suppression capability, positioning control, vibration suppression control, jerk control, and active control by a servo motor are performed. Combined. In this embodiment, positioning control by a servo motor and active control are used in combination. FIG. 5 is a diagram used for explaining the basic configuration and operation of the phase correction unit 34, the additional vibration detection unit 35, and the drive signal generation unit 37 of FIG. In FIG. 5, for easy understanding, only the active control is performed without performing the positioning control function by the servo motor. The combined use of servo motor positioning control and active control will be described later.

位相補正部34は、第2の加速度センサ38の出力を入力とする変位振動検出部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取出機構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。   The phase correction unit 34 corrects the phase shift of the displacement vibration detection signal S1 output from the displacement vibration detection unit 33 that receives the output of the second acceleration sensor 38 based on the phase shift information obtained in advance, thereby correcting the corrected displacement vibration. A detection signal S1 ′ is generated. There is a phase shift between the displacement vibration detection signal S1 and the actual displacement vibration due to various factors such as the configuration of the displacement vibration detection unit 33. In the case of the molded product take-out machine, once the setting is made, the shape and weight of the take-out mechanism 24 and the molded product to be taken out do not change. Therefore, this phase shift can be obtained in advance by prior measurement before starting the take-out operation. Therefore, in the present embodiment, the phase shift of the displacement vibration detection signal S1 is corrected based on the phase shift information obtained in advance to generate a corrected displacement vibration detection signal S1 ′, thereby preventing the occurrence of oscillation based on the phase shift.

第1の加速度センサ27の出力を入力とする付加振動検出部35は、電動アクチュエータ25自身が発生する水平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´のみを用いて電動アクチュエータ25を動作させて制振動作を行った場合には、電動アクチュエータ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、電動アクチュエータ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。そこで本実施の形態では、付加振動検出部35として、電動アクチュエータ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、第1及び第2の加速度センサ27及び38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。   The additional vibration detection unit 35 that receives the output of the first acceleration sensor 27 detects the additional vibration in the horizontal direction generated by the electric actuator 25 itself and includes additional vibration frequency component information of the additional vibration. The signal S2 ′ is output. When the vibration control operation is performed by operating the electric actuator 25 using only the corrected displacement vibration detection signal S1 ′, the horizontal additional vibration frequency component of the electric actuator 25 itself is included in the displacement vibration frequency component. . However, if this additional vibration frequency component is not also taken into consideration, vibration suppression using the electric actuator 25 cannot be realized quickly and without oscillation. Therefore, in the present embodiment, an acceleration sensor 27 that is attached to the movable element of the electric actuator 25 and detects the acceleration of the movable element is used as the additional vibration detection unit 35. Currently, for example, semiconductor-type acceleration sensors can be used as the first and second acceleration sensors 27 and 38. A semiconductor acceleration sensor having a size that can be mounted on the mover is sold. In this embodiment, an acceleration sensor sold by Kionix, Inc. under the product name KXR94-2050 is used.

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、取出機構24の取出ヘッド23の水平方向の振動を抑制するように電動アクチュエータ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、取出ヘッド23の水平方向の振動を抑制するための振動を発生する電動アクチュエータ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、電動アクチュエータ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取出ヘッド23の振動を確実に抑制することができる。   Based on the displacement vibration frequency component included in the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ and the additional vibration frequency component included in the additional vibration detection signal, the drive signal generation unit 37 vibrates in the horizontal direction of the extraction head 23 of the extraction mechanism 24. A drive signal necessary for active control of the electric actuator 25 is generated so as to suppress this. In some cases, it is not possible to suppress vibration by using only a drive signal for driving an actuator generated based only on the displacement vibration detection signal S1 including information on the displacement vibration frequency component. This is because the additional vibration (additional vibration frequency component) generated due to the vibration of the actuator itself is included in the displacement vibration frequency component. Therefore, the vibrator of the electric actuator 25 that generates the vibration for suppressing the horizontal vibration of the extraction head 23 from the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ obtained by correcting the phase of the detection signal S1 including the information of the displacement vibration frequency component. The drive signal Sa generated by removing the additional vibration detection signal S2 ′ proportional to the speed obtained by integrating the acceleration signal S2 of the acceleration sensor 27 including information of the additional vibration frequency component due to the additional vibration is used. Thereby, the attenuation of the additional vibration can be increased to prevent oscillation, and active control using the electric actuator 25 is made more effective. As a result, it is possible to reliably suppress the vibration of the take-out head 23 in a shorter time than conventional.

図5は、サーボモータによる位置決め制御による制振制御は実施せずに、アクティブ制御だけを実施して電動アクチュエータ25による制振を行う場合の駆動信号Saを生成する過程を波形で示した図である。図5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をして、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。なお演算部37Cは、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する場合において、アクティブ制御の開始タイミングを決定するタイミング決定機能を有している。図5の例では、この機能は使用されていない。   FIG. 5 is a waveform diagram showing a process of generating the drive signal Sa when the vibration control by the electric actuator 25 is performed by performing only the active control without performing the vibration control by the positioning control by the servo motor. is there. As shown in FIG. 5, the drive signal generation unit 37 includes a first gain adjustment unit 37A, a second gain adjustment unit 37B, and a calculation unit 37C. The first gain adjustment unit 37A adjusts the gain of the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ output from the phase correction unit 34. The second gain adjustment unit 37B adjusts the gain of the additional vibration detection signal S2 ′ output from the additional vibration detection unit 35. The first gain adjustment unit 37A and the second gain adjustment unit 37B adjust the difference in dimension and amplitude between the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ and the additional vibration detection signal S2 ′ to enable calculation. Then, the calculation unit 37C performs a calculation to reduce or eliminate the influence of the additional vibration frequency component generated by the additional vibration of the actuator included in the displacement vibration frequency component, and adjusts the gain from the corrected displacement vibration detection signal S1 ′ adjusted in gain. An operation for removing the additional vibration detection signal S2 ′ is executed. When the polarity of the output of the acceleration sensor 27 is negative, the addition operation is performed by the calculation unit 37C. Note that the arithmetic unit 37C has a timing determination function that determines the start timing of active control when positioning control by a servo motor and active control are used in combination. In the example of FIG. 5, this function is not used.

さらにアクティブ制御装置31は、取出ヘッド23が成形品開放位置で停止動作をする際や移動方向を変更するときに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。   Further, the active control device 31 may be in an operating state when the take-out head 23 performs a stop operation at the molded product release position or when performing a stop operation when changing the moving direction. In this way, it is possible to prevent deformation of the molded product that has not been completely cured.

<サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御との併用>
本実施の形態では、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する。そのためアクティブ制御装置31は、サーボモータ13による位置決め制御によって取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行う。サーボモータの位置決め制御の機能は、市販のサーボアンプ39に一般的に搭載されている制御機能であり、停止指令が出力されるとサーボモータの駆動フレームの振動を抑制しながら位置決めをする制御である。なお市販のサーボアンプ39には、特定の周波数の振動を制振する制振制御の機能と、加速度変化率を所定の範囲内に抑えるジャーク制御の機能が一般的に実装されている。そしてサーボアンプ39は、位置決め完了すると、完了指令を出力するように構成されている。
<Combination of servo motor positioning control and active control>
In this embodiment, positioning control by a servo motor and active control are used in combination. Therefore, the active control device 31 performs active control after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor 13 or when it can be regarded as attenuated. The servo motor positioning control function is a control function that is generally mounted on a commercially available servo amplifier 39. When a stop command is output, the servo motor positioning control is performed while suppressing vibration of the servo motor drive frame. is there. The commercially available servo amplifier 39 is generally provided with a vibration control function that suppresses vibration of a specific frequency and a jerk control function that keeps the acceleration change rate within a predetermined range. The servo amplifier 39 is configured to output a completion command upon completion of positioning.

しかしサーボモータ13によって駆動されるベルト伝達機構を用いた場合、サーボモータによる位置決め制御だけでは、取出ヘッド23の変位振動を短い時間で制振することができない。そこでアクティブ制御装置31によるアクティブ制御をサーボモータによる位置決め制御と併用する。本実施の形態では、成形品取出時において、変位振動検出部33が検出した変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータ25から取出ヘッド23に加えて取出ヘッド23の変位振動を抑制する。本実施の形態では、アクティブ制御装置31が、サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行う。サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、当初はサーボモータによる位置決め制御により制振が行われ、後から電動アクチュエータ25によるアクティブ制御による制振が行われる。その結果、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いることができる。なおアクティブ制御は、成形品取出時だけでなく、サーボモータによる位置決め制御を行うときであれば、どのようなときにも実施することができるのは勿論である。   However, when the belt transmission mechanism driven by the servo motor 13 is used, the displacement vibration of the take-out head 23 cannot be suppressed in a short time only by positioning control by the servo motor. Therefore, the active control by the active control device 31 is used together with the positioning control by the servo motor. In the present embodiment, at the time of taking out a molded product, the vibration having the opposite phase to the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit 33 is added from the electric actuator 25 to the takeout head 23 to suppress the displacement vibration of the takeout head 23. In the present embodiment, the active control device 31 performs the active control after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 has been attenuated to a predetermined magnitude or can be regarded as attenuated by the positioning control by the servo motor. Do. When the active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated by the positioning control by the servo motor, the control is initially controlled by the positioning control by the servo motor. Vibration is performed, and vibration suppression by active control by the electric actuator 25 is performed later. As a result, a lightweight and small electric actuator can be used. Of course, the active control can be performed not only when the molded product is taken out, but also when positioning control is performed by a servo motor.

具体的に、サーボモータによる位置決め制御とアクティブ制御とを併用する場合、アクティブ制御装置31は、サーボモータによる位置決め制御により取出ヘッド23の変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を開始する。変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したこと(アクティブ制御の開始タイミング)は、変位振動検出部33の出力に基づいて定める。具体的には、演算部37C内に図5の第1ゲイン調整部37Aの出力をプラスとマイナスの「予め定めた大きさ」に対応する閾値と比較して開始タイミング信号を発生する比較手段を設ける。この比較手段は、第1ゲイン調整部37Aの出力がプラスとマイナスの「予め定めた大きさ」に対応する閾値内に収まったことを判定すると、開始タイミング信号を発生する。そして演算部37Cは、開始タイミング信号が発生するとアクチュエータ駆動信号Saを出力する。なおこの閾値は、事前の試験で定めることになる。   Specifically, in the case where the positioning control by the servo motor and the active control are used together, the active control device 31 is attenuated after or after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor. The active control is started when it can be regarded as a state. The fact that the amplitude of the displacement vibration is attenuated to a predetermined magnitude (active control start timing) is determined based on the output of the displacement vibration detector 33. Specifically, a comparison means for generating a start timing signal by comparing the output of the first gain adjustment unit 37A of FIG. 5 with a threshold value corresponding to plus and minus “predetermined magnitude” in the calculation unit 37C. Provide. When the comparison unit determines that the output of the first gain adjustment unit 37A falls within a threshold value corresponding to plus and minus “predetermined magnitudes”, it generates a start timing signal. Then, the calculation unit 37C outputs the actuator drive signal Sa when the start timing signal is generated. This threshold value is determined by a prior test.

またアクティブ制御装置31は、演算部37Cにタイマ時限を計数するタイマ手段を設け、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、サーボモータによる位置決め制御における所定の動作時期から予め定めたタイマ時限が経過したことにより決定してもよい。所定の動作時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期、停止指令が出力されたとき、または停止指令が出力される前後のいずれかの任意の時期とすることができる。この場合のタイマ時限の設定も、事前の試験で定めることになる。実際のタイマ時限の設定のためには、タイマ時限を調整するタイマ時限調整部を備えているのが好ましい。タイマ時限調整部を備えていれば、タイマ時限の設定を、成形品取出機の管理者が現場で適宜に行うことが可能になる。   In addition, the active control device 31 is provided with a timer means for counting the timer time limit in the calculation unit 37C, and when the displacement vibration amplitude is assumed to be attenuated to a predetermined magnitude, the active control device 31 performs a predetermined control in the positioning control by the servo motor. It may be determined by elapse of a predetermined timer period from the operation timing. The predetermined operation timing can be any timing either when the positioning control is started by the servo motor, when a stop command is output, or before or after the stop command is output. The setting of the timer time limit in this case will also be determined by a preliminary test. In order to set the actual timer time period, it is preferable to include a timer time period adjusting unit for adjusting the timer time period. If the timer time limit adjusting unit is provided, the timer time limit can be appropriately set by the manager of the molded product take-out machine at the site.

また変位振動検出部として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いてもよい。   The displacement vibration detection unit may output a servo motor motor current signal, a motor torque signal, a motor current signal, or a signal proportional to the motor torque signal as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration. Good.

またアクティブ制御装置31は、演算部37C内に、変位振動の振幅が予め定めた大きさ以上あるときの変位振動検出部33の出力(本実施の形態では位相補正部34の出力)をカットするフィルタ回路を設けても良い。このフィルタ回路から出力が出ているときには、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているものとして、演算部37Cは演算を実行する。フィルタ回路のカット周波数は、試験によって定めることになる。この場合も特別なセンサを設置する必要がないという利点が得られる。なおカット周波数を調整するカット周波数調整部をさらに設ければ、汎用性を高めることができる。   Further, the active control device 31 cuts the output of the displacement vibration detection unit 33 (the output of the phase correction unit 34 in the present embodiment) when the amplitude of the displacement vibration is greater than or equal to a predetermined magnitude in the calculation unit 37C. A filter circuit may be provided. When the output is output from the filter circuit, the calculation unit 37C executes the calculation on the assumption that the amplitude of the displacement vibration is assumed to be attenuated to a predetermined magnitude. The cut frequency of the filter circuit is determined by a test. Also in this case, there is an advantage that it is not necessary to install a special sensor. If a cut frequency adjusting unit for adjusting the cut frequency is further provided, versatility can be improved.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、変位振動検出部が検出した前記変位振動をA/D変換したときに得られるデジタル信号の数またはデジタル信号の信号幅の変化に基づいて決定してもよい。デジタル信号の有効数またはデジタル信号の信号幅の割合については、予備実験により適宜に定めればよい。なおA/D変換及びデジタル信号の計数並びに信号幅の計数を行う手段は、演算部37C内にプログラムによって実現すればよい。   In addition, the active control device detects the digital signal obtained when the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit is A / D-converted when the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. It may be determined based on a change in the number or signal width of the digital signal. The effective number of digital signals or the ratio of the signal width of the digital signals may be appropriately determined by preliminary experiments. The means for performing A / D conversion, digital signal counting, and signal width counting may be realized by a program in the calculation unit 37C.

また変位振動検出部33として、サーボ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、変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用いてもよい。このように変位振動検出信号を用いると、特別なセンサを設置することなく、アクティブ制御の開始タイミングを定めることができる。具体的には、変位振動検出部33が、図1に示した昇降フレーム19を水平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サーボアンプ39から変位振動検出信号S1として検出することになる。この信号S1から変位振動周波数成分の情報を得れば、取出機構24や成形機の型の周囲に、取出ヘッド23の水平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。昇降フレーム19の上下方向の振動を抑制するためには、昇降フレーム19を上下方向に移動させるモータのモータ駆動用のサーボアンプ39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動アクチュエータ25を駆動すればよい。なおこの場合には、電動アクチュエータ25の取付位置を、電動アクチュエータ25が発生する振動が上下方向に向くように、電動アクチュエータ25の取付位置を変えればよい。   Further, as the displacement vibration detection unit 33, a servo motor motor signal, a motor torque signal, a motor current signal, or a signal proportional to the motor torque signal is output as a displacement vibration detection signal for detecting displacement vibration. Also good. When the displacement vibration detection signal is used as described above, the start timing of the active control can be determined without installing a special sensor. Specifically, the displacement vibration detection unit 33 moves the elevating frame 19 shown in FIG. 1 in the horizontal direction. The motor current signal, the motor torque signal, the motor current signal, or the motor torque of the servo motor 13 in the servo mechanism. A signal proportional to the signal is detected from the servo amplifier 39 as the displacement vibration detection signal S1. If the information of the displacement vibration frequency component is obtained from this signal S1, it is not necessary to provide a special sensor for detecting the vibration in the horizontal direction of the take-out head 23 around the take-out mechanism 24 and the mold of the molding machine. In order to suppress the vertical vibration of the lifting / lowering frame 19, a motor current signal or torque signal is obtained from the output of the servo amplifier 39 for driving the motor that moves the lifting / lowering frame 19 in the vertical direction. What is necessary is just to drive. In this case, the mounting position of the electric actuator 25 may be changed so that the vibration generated by the electric actuator 25 is directed in the vertical direction.

図6(A)は、引き抜き動作時の取出機構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6(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。   FIG. 6 (A) shows a vibration waveform A measured by a laser displacement meter (a laser displacement meter sold by Keyence Co., Ltd. under the product name IL-S100) and a servo motor. It is the wave form diagram displayed so that 13 torque command waveforms B could be contrasted. Incidentally, the torque command waveform B is extracted from the torque command output terminal of the servo amplifier sold by Fuji Electric Co., Ltd. under the trade name RYT201D5-LS2-Z25. Comparing waveform A and waveform B, although there is a phase shift, it can be seen from the peak value that both waveforms A and B are in a proportional relationship. This is as shown in FIG. It was also confirmed by plotting the absolute value of the torque command waveform and the absolute value of the output of the laser displacement meter. It has been confirmed that this relationship also appears in the motor current signal of the motor. When attention is paid to the first peak and the second peak of both waveforms, it can be seen that both waveforms have a rise deviation (advance) of 0.03 to 0.04 seconds.

<サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御との併用結果>
以下本実施の形態で用いるアクティブ制御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7乃至図10に基づいて説明する。まず図7は、比較例であり、アクティブ制御を行わずに、サーボモータによる位置決め制御に加えて、サーボモータの位置決めサーボ装置が有する制振制御を用いた場合(ON)と制振制御を用いなかった場合(OFF)における、成形品の引抜動作開始位置から制振動作が完了するまでの複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。図7において、「サーボモータ帰還速度」の波形は、サーボモータによる位置決め制御をフィードバック制御で行う場合に使用するフィードバック速度信号である。そして「サーボモータ指令トルク」の波形は、フィードバック制御に使用するトルク指令である。また「ヘッドの変位量」の波形は、レーザ変位計の出力から検出した取出ヘッド23の変位量である。さらに「昇降フレームの加速度」の波形は、昇降フレーム19に確認用に設けた水平方向の加速度を検出する第3の加速度センサ(図示せず)の出力波形である。そして図7において「区間A」は、引抜動作開始位置から引抜完了までの時間である。また「X1」は、サーボモータの位置決めサーボ装置による制振制御を行っていない場合(OFF)の波形であり、「X2」は、サーボモータの位置決めサーボ装置により制振制御を行っている場合(ON)の波形である。拡大図に付随して記載のように、サーボモータの位置決めサーボ装置により制振制御を行うと、目標位置到達時の振動の振幅が低減される。しかしながら、引抜動作完了後においても、サーボモータの位置決めサーボ装置による制振制御では、残留振動を確実に低減することができていない。
<Results of combined use of servo motor positioning control and active control>
Hereinafter, the result of confirming the effect of feedback control in the active control device used in the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, FIG. 7 is a comparative example. In addition to the positioning control by the servo motor without using the active control, the vibration suppression control of the servo motor positioning servo device is used (ON) and the vibration suppression control is used. It is a figure which shows a plurality of types of waveforms and a partially enlarged waveform from when the molded product pulling-out operation start position is completed to when the vibration damping operation is completed when there is not (OFF). In FIG. 7, a waveform of “servo motor feedback speed” is a feedback speed signal used when positioning control by the servo motor is performed by feedback control. The waveform of “servo motor command torque” is a torque command used for feedback control. The waveform of “head displacement” is the displacement of the take-out head 23 detected from the output of the laser displacement meter. Furthermore, the waveform of “acceleration of lifting frame” is an output waveform of a third acceleration sensor (not shown) that detects horizontal acceleration provided in the lifting frame 19 for confirmation. In FIG. 7, “Section A” is the time from the extraction operation start position to the completion of extraction. “X1” is a waveform when vibration suppression control is not performed by the servomotor positioning servo device (OFF), and “X2” is when vibration suppression control is performed by the servomotor positioning servo device ( ON) waveform. As described with reference to the enlarged view, when vibration suppression control is performed by the servo motor positioning servo device, the amplitude of vibration when the target position is reached is reduced. However, even after the drawing operation is completed, the residual vibration cannot be reliably reduced by the vibration suppression control by the positioning servo device of the servo motor.

図8は、アクティブ制御とサーボモータの位置決め制御及び制振制御を併用する場合(制振制御ON:波形Y2)と、アクティブ制御を行うが、サーボモータの制振制御を併用しない場合(制振制御OFF:波形Y1)の制御結果を示す複数種類の波形及び一部拡大波形を示す図である。図8において、「区間B」がアクティブ制御を行っている区間である。この例では、「区間A」の終了時(変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているとき)、即ち引抜完了時からアクティブ制御を行った。図8からは、取出ヘッド23の変位振動の振幅が大きいうちは、アクティブ制御だけでは(Y1の波形)変位振動の低減に時間がかかることと、サーボモータによる位置決め制御及び制振制御とアクティブ制御とを併用する場合(Y2)には、迅速に変位振動を低減することができ、且つ目標位置到達後の残留振動も低減できることが判る。   FIG. 8 shows a case where active control is used together with servo motor positioning control and vibration suppression control (vibration control ON: waveform Y2), and when active control is performed but servo motor vibration suppression control is not used together (vibration suppression). It is a figure which shows several types of waveforms which show the control result of control OFF: waveform Y1), and a partially expanded waveform. In FIG. 8, “Section B” is a section in which active control is performed. In this example, active control is performed at the end of “section A” (when it is considered that the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude), that is, from the completion of extraction. From FIG. 8, while the amplitude of the displacement vibration of the take-out head 23 is large, it takes time to reduce the displacement vibration only by active control (waveform of Y1), and positioning control, vibration suppression control and active control by the servo motor. (Y2), the displacement vibration can be quickly reduced and the residual vibration after reaching the target position can also be reduced.

図9は、アクティブ制御を行わずにサーボモータの位置決め制御だけを行った場合(Z1の波形)と、サーボモータによる位置決め制御と、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になっているときを決定するタイマ時限を用いてアクティブ制御を併用した場合(Z2の波形)の制御結果を示す複数種類の波形図及び一部拡大波形図である。この例では、アクティブ制御を開始するタイミングを決めるタイマ時限は、引抜動作開始時から0.5秒でアクティブ制御を開始するように定められている。図9において「Active ON」の区間が、アクティブ制御が行われている区間である。図9からは、タイマ時限の計数の完了をアクティブ制御開始信号として使用しても、タイマ時限の設定が適切であれば、サーボモータの位置決め制御とアクティブ制御の併用効果を確実に得られることが判る。   FIG. 9 shows a state where only the servo motor positioning control is performed without performing active control (Z1 waveform), the positioning control by the servo motor, and the displacement vibration amplitude can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. FIG. 6 is a plurality of types of waveform diagrams and a partially enlarged waveform diagram showing control results when active control is used together (timer Z2 waveform) using a timer time period that determines when the current time has elapsed. In this example, the timer time period for determining the timing for starting the active control is determined so that the active control is started in 0.5 seconds from the start of the extraction operation. In FIG. 9, an “Active ON” section is a section in which active control is performed. From FIG. 9, even if the completion of the timer time count is used as the active control start signal, if the timer time limit is set appropriately, the combined effect of servo motor positioning control and active control can be reliably obtained. I understand.

<他の実施の形態>
上記実施の形態では、サーボモータの位置決め制御または位置決め制御及び制振制御により取出ヘッドの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行っている。しかし市販のサーボモータ用のサーボ装置は、位置決め制御機能、所定の周波数の振動を制振する制振機能の他に、加速度変化率を所定の範囲内に抑えるジャーク制御機能を有している。本発明は、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒に制振制御を行うように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒にジャーク制御を行うように構成されているとき、位置決めサーボ装置が位置決め制御と一緒に制振制御及びジャーク制御を行うように構成されている場合にも当然にして適用が可能である。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the take-out head is attenuated to a predetermined magnitude or when it can be regarded as attenuated by the servo motor positioning control or positioning control and vibration suppression control. Is going. However, a commercially available servo device for a servo motor has a jerk control function that keeps the acceleration change rate within a predetermined range, in addition to a positioning control function and a vibration suppression function that suppresses vibration at a predetermined frequency. The present invention relates to a positioning servo device when the positioning servo device is configured to perform jerk control together with positioning control when the positioning servo device is configured to perform vibration suppression control together with positioning control. Naturally, the present invention can be applied to the case where the vibration control and the jerk control are performed together with the positioning control.

図10の概念波形において、Aの波形はサーボ装置で位置決め制御だけを行った場合における、取出ヘッドの変位振動を模しており、Bの波形は、サーボ装置で位置決め制御と制振制御とを併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模しており、Cの波形はサーボ装置で位置決め制御と制振制御とジャーク制御を併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模している。図10において、THはアクティブ制御の開始時期を決定するために設定した閾値である。この例では、閾値THと波形A〜Cの振幅の比較により、振幅が閾値TH以下に減衰した後に、アクティブ制御を開始するものとする。A´の波形はサーボ装置で位置決め制御を行った場合において、アクティブ制御を時刻T3から併用した場合における、取出ヘッドの変位振動を模しており、B´の波形は、サーボ装置で位置決め制御と制振制御とを行った上で、さらにアクティブ制御を時刻T2から併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模しており、C´の波形はサーボ装置で位置決め制御と制振制御とジャーク制御を併用した上で、さらにアクティブ制御を時刻T1 から併用した場合における取出ヘッドの変位振動を模している。これらの波形からは、サーボ装置が有する各種の制御機能とアクティブ制御の併用が有効であることが判る。特に波形A、B及びCと波形A´、B´及びC´を対比すると判るように、サーボ装置の位置決め制御と、制振制御と、ジャーク制御とアクティブ制御を併用すると、早期に変位振動を抑制できるので、小形の電動アクチュエータでもアクティブ制御を有効に活用できることが判る。   In the conceptual waveform of FIG. 10, the waveform A simulates the displacement vibration of the take-out head when only the positioning control is performed by the servo device, and the waveform B illustrates the positioning control and vibration suppression control performed by the servo device. The displacement vibration of the take-out head when used together is simulated, and the waveform C simulates the displacement vibration of the take-out head when positioning control, vibration suppression control, and jerk control are used together by the servo device. In FIG. 10, TH is a threshold value set to determine the start time of active control. In this example, the active control is started after the amplitude is attenuated to the threshold value TH or less by comparing the threshold value TH with the waveforms A to C. The waveform of A ′ simulates the displacement vibration of the take-out head when the active control is used together from time T3 when the positioning control is performed by the servo device, and the waveform of B ′ is the same as the positioning control by the servo device. After performing vibration suppression control, the displacement vibration of the take-out head is simulated when active control is used together from time T2, and the waveform of C 'performs positioning control, vibration suppression control and jerk control with a servo device. In addition to this, the displacement vibration of the take-out head when the active control is further used from time T1 is simulated. From these waveforms, it can be seen that a combination of various control functions of the servo device and active control is effective. In particular, it can be seen that the waveforms A, B and C are compared with the waveforms A ′, B ′ and C ′, and when the servo device positioning control, vibration suppression control, jerk control and active control are used in combination, displacement vibration is quickly generated. It can be seen that active control can be effectively utilized even with a small electric actuator.

またアクティブ制御装置は、変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号が出されたときして動作するようにしてもよい。成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号の発生時期は、サーボモータによる位置決め制御の開始時期よりも後で、完了指令が出力されるときよりも前に出される。そこでアクティブ制御装置の動作開始タイミングとして成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を利用することができる。このように成形機側から成形品取出機側に送信されてくるエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号を動作開始タイミングとして利用すると、タイミング決定のために特別な信号処理や、タイマ等を準備する必要がなくなるので、アクティブ制御装置の構成が簡単になる。   In addition, the active control device detects when the amplitude of the displacement vibration has been attenuated to a predetermined magnitude when the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold opening The operation may be performed when a limit signal or a mold closing signal is issued. Ejector back limit signal, ejector advance end signal, mold open / close signal, mold open signal or mold close signal generation time from molding machine is completed after the servo motor positioning control start time Issued before the command is output. Therefore, an ejector retract limit signal, an ejector advance limit signal, a mold open / close signal, a mold open limit signal, or a mold close limit signal from the molding machine can be used as the operation start timing of the active control device. In this way, the ejector retract limit signal, ejector advance limit signal, mold open / close signal, mold open limit signal or mold close limit signal transmitted from the molding machine side to the molded product take-out machine side is used as the operation start timing. This eliminates the need for special signal processing, a timer, and the like for timing determination, thereby simplifying the configuration of the active control device.

さらにアクティブ制御装置31は、図11に示すように取出機構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、取出機構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、アクティブ制御装置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電動アクチュエータ(図示せず)を取出機構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。   Furthermore, the active control device 31 may be in an operating state when the take-out mechanism 24 stops at the molded product release position RP as shown in FIG. In this way, it is possible to prevent deformation of the molded product that has not been completely cured. And the displacement sensor 26 which detects a transverse displacement vibration when the taking-out mechanism 24 is carrying out a displacement vibration in the transverse direction orthogonal to the left-right direction and an up-down direction may be provided in the molded article release position RP. In this case, the active control device 31 is configured to perform active control by further mounting an electric actuator (not shown) that suppresses transverse displacement vibration based on the output of the displacement sensor 26 in the take-out mechanism 24. In this way, most of the vibration applied to the molded product when the molded product is opened can be suppressed.

サーボモータによる位置決め制御によりアタッチメントの変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になったときから、アクティブ制御を行うと、当初はサーボモータによる位置決め制御により制振が行われ、後から電動アクチュエータによるアクティブ制御による制振が行われるので、電動アクチュエータとして軽量で小型のものを用いることができる。   When active control is performed after the amplitude of the displacement vibration of the attachment has been attenuated to a predetermined magnitude by the positioning control by the servo motor or when it can be regarded as attenuated, vibration suppression is initially performed by the positioning control by the servo motor. After that, vibration suppression by active control by the electric actuator is performed later, so that a lightweight and small electric actuator can be used.

1 成形品取出機
3 横行フレーム
5 走行体
8 ランナ用昇降ユニット
9 成形品吸着用昇降ユニット
11 ACサーボモータ
13 サーボモータ
15 ベルト
17 走行体
18 駆動源
19 昇降フレーム
21 反転ユニット
23 取出ヘッド
24 取出機構
25 電動アクチュエータ
26 変位センサ
27 加速度センサ
31 アクティブ制御装置
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
37A 第1ゲイン調整部
37B 第2ゲイン調整部
37C 演算部
38 加速度センサ
39 サーボアンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molded product take-out machine 3 Traverse frame 5 Traveling body 8 Runner lift unit 9 Molded product suction lift unit 11 AC servo motor 13 Servo motor 15 Belt 17 Traveling body 18 Drive source 19 Lifting frame 21 Reversing unit 23 Takeout head 24 Takeout mechanism DESCRIPTION OF SYMBOLS 25 Electric actuator 26 Displacement sensor 27 Acceleration sensor 31 Active control apparatus 33 Displacement vibration detection part 34 Phase correction part 35 Additional vibration detection part 37 Drive signal generation part 37A 1st gain adjustment part 37B 2nd gain adjustment part 37C calculating part 38 Acceleration sensor 39 Servo amplifier

Claims (12)

サーボモータを用いる位置決めサーボ装置によって制御される進入フレームにアタッチメントを備えた成形品取出機であって、
前記アタッチメントの変位振動を検出する変位振動検出部と、
前記変位振動検出部が検出した前記変位振動と逆位相の振動を電動アクチュエータから前記アタッチメントに加えて前記アタッチメントの前記変位振動を抑制するアクティブ制御を行うアクティブ制御装置を備えた成形品取出機であって、
前記アクティブ制御装置は、前記位置決めサーボ装置の少なくとも位置決め制御機能により、前記アタッチメントの前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰した後または減衰したとみなせる状態になっているときに、前記アクティブ制御を行うことを特徴とする成形品取出機。
A molded product take-out machine equipped with an attachment on an approach frame controlled by a positioning servo device using a servo motor,
A displacement vibration detector for detecting displacement vibration of the attachment;
A molded product take-out machine provided with an active control device that performs active control for suppressing the displacement vibration of the attachment by adding vibration having a phase opposite to that of the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit from the electric actuator to the attachment. And
The active control device has the active control when the amplitude of the displacement vibration of the attachment is attenuated to a predetermined magnitude or is considered to be attenuated by at least the positioning control function of the positioning servo device. A molded product take-out machine characterized by
前記位置決めサーボ装置は前記位置決め制御と一緒に制振制御を行うように構成されている請求項1に記載の成形品取出機。   The molded product takeout machine according to claim 1, wherein the positioning servo device is configured to perform vibration damping control together with the positioning control. 前記位置決めサーボ装置は前記位置決め制御と一緒にジャーク制御を行うように構成されている請求項1に記載の成形品取出機。   The molded product takeout machine according to claim 1, wherein the positioning servo device is configured to perform jerk control together with the positioning control. 前記位置決めサーボ装置は前記位置決め制御と一緒に制振制御及びジャーク制御を行うように構成されている請求項1に記載の成形品取出機。   The molded product takeout machine according to claim 1, wherein the positioning servo device is configured to perform vibration suppression control and jerk control together with the positioning control. 前記進入フレームは、引き抜きフレームに設けられた昇降フレームであり、
前記アタッチメントは前記昇降フレームの先端に設けられた取出ヘッドであり、
前記アクティブ制御は前記引き抜きフレームを駆動して引き抜き動作を行うときに実行される請求項1乃至4のいずれか1項に記載の成形品取出機。
The entry frame is an elevating frame provided on the extraction frame;
The attachment is a take-out head provided at a tip of the elevating frame;
The molded article take-out machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the active control is executed when the drawing frame is driven to perform a drawing operation.
前記アクティブ制御装置は、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを、前記変位振動検出部の出力を閾値と比較して定めることを特徴とする請求項1に記載の成形品取出機。   2. The molded product takeout according to claim 1, wherein the active control device determines that the amplitude of the displacement vibration is attenuated to a predetermined magnitude by comparing an output of the displacement vibration detection unit with a threshold value. 3. Machine. 前記アクティブ制御装置は、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、前記サーボモータによる位置決め制御における所定の動作時期から予め定めたタイマ時限が経過したことにより決定することを特徴とする請求項1に記載の成形品取出機。   The active control device is configured such that when a predetermined timer timing elapses from a predetermined operation timing in the positioning control by the servo motor, when the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude. The molded product take-out machine according to claim 1, wherein the molded product take-out machine is determined. 前記所定の動作時期が、前記サーボモータによる位置決め制御の開始時期、完了指令が出力されたとき、または前記完了指令が出力される前後のいずれかであり、
前記タイマ時限を調整するタイマ時限調整部を備えている請求項7に記載の成形品取出機。
The predetermined operation time is either the start time of positioning control by the servo motor, when a completion command is output, or before or after the completion command is output,
The molded product takeout machine according to claim 7, further comprising a timer time adjustment unit that adjusts the timer time limit.
前記アクティブ制御装置は、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形機からのエジェクタ後退限信号、エジェクタ前進限信号、金型開閉中信号、金型開限信号または金型閉限信号が出されたときとすることを特徴とする請求項1に記載の成形品取出機。   When the active control device is in a state in which the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude, an ejector backward limit signal, an ejector forward limit signal, a mold open / close signal, a mold, 2. The molded product takeout machine according to claim 1, wherein an opening limit signal or a mold closing limit signal is issued. 前記アクティブ制御装置は、前記取出ヘッドが成形品を成形機の金型から取出した後で前記取出ヘッドの位置決めが必要なときは、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、成形品取出機の周辺機器から出力される信号に基づいて定める請求項5に記載の成形品取出機。   The active control device is a state in which the amplitude of the displacement vibration can be regarded as attenuated to a predetermined magnitude when the take-out head needs to be positioned after the take-out head takes out the molded product from the mold of the molding machine. The molded product take-out machine according to claim 5, wherein the time is determined based on a signal output from a peripheral device of the molded product take-out machine. 前記変位振動検出部として、前記サーボモータのモータ電流信号若しくは前記モータのトルク信号または前記モータ電流信号若しくは前記モータのトルク信号に比例する信号を前記変位振動を検出する変位振動検出信号として出力するものを用い、
前記アクティブ制御装置は、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したことを前記変位振動検出信号に基づいて決定することを特徴とする請求項1に記載の成形品取出機。
The displacement vibration detection unit outputs a motor current signal of the servo motor, a torque signal of the motor, or a signal proportional to the motor current signal or the torque signal of the motor as a displacement vibration detection signal for detecting the displacement vibration. Use
The molded product takeout machine according to claim 1, wherein the active control device determines that the amplitude of the displacement vibration is attenuated to a predetermined magnitude based on the displacement vibration detection signal.
前記アクティブ制御装置は、前記変位振動の振幅が予め定めた大きさまで減衰したとみなせる状態になったときを、前記変位振動検出部が検出した前記変位振動をA/D変換したときに得られるデジタル信号の数または前記デジタル信号の信号幅の変化に基づいて決定することを特徴とする請求項1に記載の成形品取出機。   The active control device is a digital obtained when the displacement vibration detected by the displacement vibration detection unit is A / D converted when the amplitude of the displacement vibration is considered to be attenuated to a predetermined magnitude. 2. The molded article take-out machine according to claim 1, wherein the determination is made based on a change in the number of signals or the signal width of the digital signal.
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