(57)【要約】【課題】電磁アクチュエータを用いるアクティブ制御により、進入フレームの先端に装着されるアタッチメントの変位振動を、必要なパワーを有する電磁アクチュエータを用いて抑制することができる成形品取出機を提供する。【解決手段】１以上の電磁アクチュエータ２５を、移動ベース１７を間にしてアタッチメント２４とは反対側に位置する進入フレーム１９の部分に配置する。そしてアクティブ振動抑制装置は、アタッチメント２４の変位振動と同位相の振動を１以上の電磁アクチュエータ２５に発生させることによりアタッチメント２４の変位振動を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
引き抜きフレームに移動自在に設けられて位置決めサーボ機構によって制御される１以上の移動ベースにそれぞれ取り付けられた１以上の進入フレームの先端にそれぞれアタッチメントが装着され、
前記アタッチメントの変位振動を、１以上のアクチュエータを駆動することにより発生した振動を用いて抑制するアクティブ制御を行うアクティブ振動抑制装置を備えた成形品取出機であって、
前記１以上のアクチュエータは、１以上の電磁アクチュエータからなり、
前記１以上の電磁アクチュエータが、前記１以上の移動ベースまたは１つの前記移動ベースを間にして前記アタッチメントとは反対側に位置する１つの前記進入フレームの部分に配置されていることを特徴とする成形品取出機。
【請求項２】
引き抜きフレームに移動自在に設けられて位置決めサーボ機構によって制御される１以上の移動ベースにそれぞれ取り付けられた１以上の進入フレームの先端にそれぞれアタッチメントが装着され、
前記アタッチメントの変位振動を、１以上の電磁アクチュエータを駆動することにより発生した振動を用いて抑制するアクティブ制御を行うアクティブ振動抑制装置を備えた成形品取出機であって、
前記１以上の電磁アクチュエータが、１つの前記移動ベース及び前記１つの移動ベースに保持された前記進入フレームに設けられたアタッチメントの両方にそれぞれ配置されていることを特徴とする成形品取出機。
【請求項３】
前記アクティブ振動抑制装置は、前記アタッチメントの前記変位振動を検出する変位振動検出部を備え、
前記変位振動検出部が検出する前記変位振動を低減するように前記１以上の電磁アクチュエータを駆動する請求項１または２に記載の成形品取出機。
【請求項４】
前記１以上の電磁アクチュエータが、前記１つの移動ベースを間にして前記アタッチメントとは反対側に位置する前記１つの進入フレームの部分に配置されており、
前記アクティブ振動抑制装置は、前記アタッチメントの前記変位振動と同位相の振動を前記１以上の電磁アクチュエータに発生させることにより前記アタッチメントの前記変位振動を抑制することを特徴とする請求項３に記載の成形品取出機。
【請求項５】
前記１以上の電磁アクチュエータが、前記１つの移動ベースに配置されており、
前記アクティブ振動抑制装置は、前記アタッチメントの前記変位振動の位相から０≦φ＜π／４位相を遅らせた位相の振動を前記１以上の電磁アクチュエータに発生させることにより前記アタッチメントの前記変位振動を抑制することを特徴とする請求項３に記載の成形品取出機。
【請求項６】
前記１以上の進入フレームは、前記成形機の型から成形品を取り出すために用いられるまたは前記型内に挿入されるインサート部品が装着される前記アタッチメントを備えた進入フレーム、及び成形品から廃棄部分を切り離すために用いられるアタッチメントを備えた進入フレームを含んでいる請求項１に記載の成形品取出機。
【請求項７】
前記１以上の電磁アクチュエータは、前記進入フレームが昇降する方向をＺ方向、前記Ｚ方向と直交し且つ前記型内で前記アタッチメントが前記成形品に近づくまたは前記成形品から離れる方向をＹ方向、前記Ｚ方向及び前記Ｙ方向と直交する方向をＸ方向と定義したときに、少なくとも前記Ｙ方向の前記変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータを含んでいる請求項１または２に記載の成形品取出機。
【請求項８】
前記１以上の電磁アクチュエータは、前記進入フレームが昇降する方向をＺ方向、前記Ｚ方向と直交し且つ前記型内で前記アタッチメントが前記成形品に近づくまたは前記成形品から離れる方向をＹ方向、前記Ｚ方向及び前記Ｙ方向と直交する方向をＸ方向と定義したときに、前記Ｙ方向の前記変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータと、
前記Ｘ方向の前記変位振動を抑制する第２の電磁アクチュエータを含んでいる請求項１または２に記載の成形品取出機。
【請求項９】
前記１以上の電磁アクチュエータは、前記進入フレームが昇降する方向をＺ方向、前記Ｚ方向と直交し且つ前記型内で前記アタッチメントが前記成形品に近づくまたは前記成形品から離れる方向をＹ方向、前記Ｚ方向及び前記Ｙ方向と直交する方向をＸ方向と定義したときに、前記Ｙ方向の前記変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータと、
前記Ｘ方向の前記変位振動を抑制する第２の電磁アクチュエータと、前記Ｚ方向の前記変位振動を抑制する第３の電磁アクチュエータを含んでいる請求項１または２に記載の成形品取出機。
【請求項１０】
前記移動ベースを移動させる前記サーボ機構の前記モータはＡＣサーボモータからなり、
前記ＡＣサーボモータと前記移動ベースとの間にはベルト式、ロープ式または台車式の搬送機構が設けられている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の成形品取出機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進入フレームにアタッチメント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。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１０−１１１０１２号公報（特許文献１）には、駆動源により駆動される取出ヘッド（アタッチメント）を備えて成形機から成形品の取り出しを行う成形品取出装置において、取出ヘッドの振動成分を入力したテーブルと、このテーブルを用いたフィードフォワード制御によりサーボモータ（駆動源）を駆動して取出ヘッドの変位振動を抑制するように取出ヘッドの移動速度を制御する制御手段とを設けて、取出ヘッドの振動を抑制している。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１１０１２号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし特許文献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。
【０００６】
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。そこで発明者は、動吸振装置として電磁アクチュエータを用いることを考えた。理想的には、進入フレームの先端に取り付けられた取出ヘッドを含むアタッチメントに電磁アクチュエータを装着するのが最も効率がよいと考えられる。しかしながら成形機の構造にもよるが、成形機の一対の型間の間隔が、かなり狭いものがある。また取出ヘッドを含むアタッチメント重量が重く、アタッチメントの振動を迅速に抑制するためには、パワーのある大型の電磁アクチュエータを使用することが求められることもある。
【０００７】
本発明の目的は、電磁アクチュエータを用いるアクティブ制御により、進入フレームの先端に装着されるアタッチメントの変位振動を、必要なパワーを有する電磁アクチュエータを用いて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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、引き抜きフレームに移動自在に設けられて位置決めサーボ機構によって制御される１以上の移動ベースにそれぞれ取り付けられた１以上の進入フレームの先端にそれぞれアタッチメントが装着され、アタッチメントの変位振動を、１以上のアクチュエータを駆動することにより発生した振動を用いて抑制するアクティブ制御を行うアクティブ振動抑制装置を備えた成形品取出機を対象とする。１以上の進入フレームは、成形機の型から成形品を取り出すために用いられるまたは型内に挿入されるインサート部品が装着されるアタッチメントを備えた進入フレームや、成形品から廃棄部分を切り離すために用いられるアタッチメントを備えた進入フレームを含んでいる。なお進入フレームは、垂直方向に昇降することを必要とするものではなく、斜め方向に昇降するものも含むものである。本願明細書において、アタッチメントとは、進入フレームに取り付けられる各種の付属部品であって、取出ヘッド、取出ヘッドが装着される反転部等を含む姿勢制御装置や、チャック装置、カッタ装置等が含まれる。本発明においては、１以上のアクチュエータは、１以上の電磁アクチュエータからなる。そして１以上の電磁アクチュエータが、１以上の移動ベースまたは１つの移動ベースを間にしてアタッチメントとは反対側に位置する１つの進入フレームの部分に配置されている。
【０００９】
本発明を適用する場合、アタッチメントと１以上の電磁アクチュエータとの距離は長くなる。しかしながら移動ベースの周囲及び移動ベースよりもアタッチメントとは反対側に位置する進入フレームの部分の周囲には、比較的広いスペースが存在している。そのためアタッチメントの変位振動の抑制に必要なパワーを持った１以上の電磁アクチュエータを、周囲の物との衝突を気にすることなく、実装することができる。特に、移動ベースに電磁アクチュエータを装着すると、移動ベースの重量を利用して１以上の電磁アクチュエータの振動を増幅することができるので振動抑制効果が高くなる。
【００１０】
なお、１以上のアクチュエータは、移動ベース及び１つの移動ベースに保持された進入フレームに設けられたアタッチメントの両方にそれぞれ配置されていてもよい。移動ベース及びアタッチメントの両方に、１以上のアクチュエータをそれぞれ装着すると、アタッチメントの変位振動をさらに迅速に抑制できる。
【００１１】
アクティブ振動抑制装置は、アタッチメントの変位振動を検出する変位振動検出部を備えており、変位振動検出部が検出する変位振動を低減するように１以上の電磁アクチュエータを駆動する。１以上の電磁アクチュエータが、１つの移動ベースを間にしてアタッチメントとは反対側に位置する１つの進入フレームの部分に配置されている場合、アクティブ振動抑制装置は、アタッチメントの変位振動と同位相の振動を１以上の電磁アクチュエータに発生させることによりアタッチメントの変位振動を抑制することができる。なおこの場合、移動ベースが進入フレームの支点となるため、１以上の電磁アクチュエータから移動ベースまたは進入フレームに加える振動の位相は、アタッチメントの変位振動の位相と同位相にする必要がある。進入フレームが最も下の位置に下降しているときに移動ベースに保持されている進入フレームの移動ベースによって保持された被保持部分よりも反対側に位置する進入フレームの部分に１以上の電磁アクチュエータが配置されている場合には、梃子の原理で１以上の電磁アクチュエータの振動を増幅してアタッチメントに加えることにより、アタッチメントの振動を抑制する。また１以上の電磁アクチュエータが、１つの移動ベースに配置されている場合、アクティブ振動抑制装置は、アタッチメントの変位振動の位相から０≦φ＜π／４位相を遅らせた位相の振動を１以上の電磁アクチュエータに発生させることによりアタッチメントの変位振動を抑制する。この場合、移動ベースは進入フレームの力点となる。したがって理論的には、アタッチメントの変位振動と同位相の振動を移動ベースに与えることにより、アタッチメントの変位振動を抑制できるが、実際上は、移動ベースから進入フレームへの力の伝達に遅れがあるため、アタッチメントの変位振動の位相から０≦φ＜π／４位相を遅らせた位相の振動を１以上の電磁アクチュエータに発生させるのが好ましい。
【００１２】
なお変位振動検出部はアタッチメントの振動を直接検出する振動検出センサにより構成されていてもよいが、サーボモータのフィードバック信号に基づいてアタッチメントの振動を間接的に検出するように構成されていてもよい。特に、後者の振動検出部のように間接的に検出する構成を採用すると、成形品取出機のアタッチメント等に改良を加えたり直接センサを取付ける必要が無いので、既存の成形品取出機への適用が容易になる利点がある。
【００１３】
１以上の電磁アクチュエータは、進入フレームが昇降する方向をＺ方向、Ｚ方向と直交し且つ型内でアタッチメントが成形品に近づくまたは成形品から離れる方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向と直交する方向をＸ方向と定義したときに、少なくともＹ方向の変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータを含んでいる。これは、成形品取出機では、Ｙ方向の振動が、成形品の取出及びインサート部材の挿入に大きな影響を与えるためである。
【００１４】
また１以上の電磁アクチュエータは、Ｙ方向の変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータと、Ｘ方向の変位振動を抑制する第２の電磁アクチュエータを含んでいてもよい。特にＸ方向の変位振動は、成形品を開放位置で開放する際や、インサート部品を挿入する際の位置決め精度に、大きな影響を与えるためである。
【００１５】
また１以上の電磁アクチュエータは、Ｙ方向の前記変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータと、Ｘ方向の変位振動を抑制する第２の電磁アクチュエータと、Ｚ方向の変位振動を抑制する第３の電磁アクチュエータを含んでいてもよい。このように第１乃至第３の電磁アクチュエータを備えていれば、常時アクティブ制御を行うことが可能となる。
【００１６】
さらに移動ベースを移動させるサーボ機構のモータはＡＣサーボモータからなり、ＡＣサーボモータと移動ベースとの間にはベルト式、ロープ式または台車式の搬送機構を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）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り、（Ｂ）は要部の拡大斜視図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は引き抜き動作時の取出ヘッドの振動状態をレーザ変位計により測定した振動波形とサーボモータのトルク指令波形とを対比できるように表示した波形図であり、（Ｂ）はそれぞれの振動波形のピーク値から比例関係を示した図である。
【図４】アクチュエータの駆動信号を生成する過程を波形で示した図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施の形態で使用可能な電磁アクチュエータの一例の斜視図及び断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の成形品取出機の第２の実施の形態の概略斜視図及び要部の拡大斜視図である。
【図７】第２の実施の形態の動作を説明するために用いる図である。
【図８】アクティブ制御時と非アクティブ制御時における移動ベースの変位振動の状態とアタッチメントに取り付けられた取出ヘッドの変位振動の状態とを示した図である。
【図９】比較例と実施例について、アクティブ制御を行わずに引き抜き動作時のアタッチメントの振動状態をレーザ変位計により測定したものである。
【図１０】比較例と実施例について、アクティブ制御を行ったときの引き抜き動作時のアタッチメントの振動状態をレーザ変位計により測定したものである。
【図１１】本発明の成形品取出機の第３の実施の形態の斜視図である。
【図１２】移動ベースに設けた３つの電磁アクチュエータを中心とした要部の拡大図である。
【図１３】（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の成形品取出機の第４の実施の形態の斜視図、、要部の拡大図及び斜視図である。
【図１４】第４の実施の形態の効果を確認するための試験結果を示す図である。
【図１５】（Ａ）乃至（Ｄ）は、第５の実施の形態の斜視図及び要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、本発明の成形品取出機の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
＜成形品取出機の構成＞
図１（Ａ）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り、図１（Ｂ）は要部の拡大斜視図である。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、第１の走行体５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フレーム方向に延設される片持ビーム構造を有している。第１の走行体５は、横行フレーム３に支持されており、サーボ機構に含まれるＡＣサーボモータ１１を駆動源として横行フレーム３に沿ってＸフレーム方向に進退する。引き抜きフレーム７は、第１の走行体５に設けられており、成形機の長手方向と平行なＹフレーム方向に延びている。引き抜きフレーム７には、ランナ用昇降ユニット８及び成形品吸着用昇降ユニット９がサーボ機構に含まれるＡＣサーボモータ１３（図２）を駆動源としてＹ方向に移動可能に支持されている。
【００２０】
ランナ用昇降ユニット８は、引き抜きフレーム７に移動可能に支持された移動ベース１７´にＺ方向に昇降する昇降フレームを構成する進入フレーム１９´を備えた構造を有している。移動ベース１７´は、図示しないＡＣサーボモータによりベルト１５が回転駆動されてＹ方向に移動する。進入フレーム１９´は、駆動源１８´によって上下方向（Ｚ方向）に昇降する。進入フレーム１９´は、廃棄されるランナを保持するアタッチメントとしてのチャック６を備えている。
【００２１】
また成形品吸着用昇降ユニット９に含まれる移動ベース１７は、ＡＣサーボモータ１３（図２）によりベルト１５が回転駆動されることによって、引き抜きフレーム７上をＹ方向に移動する。成形品吸着用昇降ユニット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１９と、進入フレーム１９のフレーム線を中心として回動する姿勢制御装置としての反転ユニット２１と、反転ユニット２１に設けられた取出ヘッド２３とを備えている。本実施の形態では、反転ユニット２１と取出ヘッド２３とによりアタッチメント２４が構成されている。反転ユニット２１が設けられてない場合には、取出ヘッド２３によってアタッチメント２４が構成される。また本実施の形態では、移動ベース１７の中心よりも上方に位置する進入フレーム１９の上端部に電磁アクチュエータ２５が取り付けられている。また電磁アクチュエータ２５の可動子には加速度センサ２７が取り付けられている。図１（Ａ）及び（Ｂ）には、反転ユニット２１の上に、アタッチメント２４の水平方向（Ｙ方向）への変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号Ｓ１を出力する加速度センサ２８が図示してある。しかし本実施の形態では、図２に示すように、この加速度センサ２８を外して、ＡＣサーボモータ１３のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動に比例する変位振動検出信号として利用している。
【００２２】
＜アクティブ振動抑制装置の構成＞
本実施の形態の成形品取出機１は、図１（Ａ）及び（Ｂ）には示していない制御部に図２に示すアクティブ振動抑制装置３１を具備する。アクティブ振動抑制装置３１は、変位振動検出部３３と、位相補正部３４と、アタッチメント２４のＹ方向への振動を抑制するために進入フレーム１９の上端部に装着される電磁アクチュエータ２５と、付加振動検出部３５と、駆動信号生成部３７を備えている。電磁アクチュエータ２５は、梃子の原理で移動ベース１７を支点としてアタッチメント２４に振動を加えることができるものであるが、特に、電磁アクチュエータであれば、任意のパワーで且つ任意の周波数の振動を発生することができる。本実施の形態では、シンフォニアテクノロジー株式会社がＲＭ０４０−０２１の製品番号で製造した電磁アクチュエータを用いている。本実施の形態では、アタッチメント２４が、進入フレーム１９に装着された反転ユニット２１と反転ユニット２１に装着された取出ヘッド２３とにより構成される。電磁アクチュエータ２５は、水平方向（Ｙ方向またはＸ方向）の振動を抑制するためには、電磁アクチュエータ２５が発生する振動によりアタッチメント２４に付与される振動の方向が水平方向（Ｙ方向またはＸ方向）になるように取付ける。なお上下方向（Ｚ方向）の振動を抑制するためには、電磁アクチュエータが発生する振動方向が上下方向（Ｚ方向）になるように電磁アクチュエータを取付ければよい。
【００２３】
本実施の形態では、変位振動検出部３３が、フィルタと積分器により構成されて、アタッチメント２４の水平方向（Ｙ方向）への変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号Ｓ１を出力する。変位振動には、進入フレーム１９及びアタッチメント２４の動作により生じる一次振動、二次振動等に基づく複数の振動周波数成分が含まれている。ＡＣサーボモータ１３と進入フレーム１９が装着されている移動ベース１７との間に設けられるベルト式または台車式の搬送機構の構造によって変位振動に含まれる振動周波数成分が変わることになる。本実施の形態では、変位振動検出部３３が、進入フレーム１９を水平方向（Ｙ方向）に移動させるサーボ機構中のサーボモータ１３のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動に比例する変位振動検出信号として出力する。成形品取出機のアタッチメント２４は、成形機の二つの型の間に進入する必要がある。そのため電磁アクチュエータ２５を装着したアタッチメント２４の大型化には制限があり、また成形機の型の近傍にも電磁アクチュエータ２５を装着したアタッチメント２４の動きを検出するセンサを配置する余裕は殆どない。このような理由から、アタッチメント２４の振動の抑制にアクティブ制御が有効であると技術者が思ったとしても、アクティブ制御が取出ヘッドの振動抑制に提案されたことはなかった。
【００２４】
アクティブ制御を成形品取出機に適用することを研究した発明者は、アタッチメント２４に水平方向の振動を測定するセンサを配置したり、成形機の型の周囲に取出ヘッドの水平方向の振動を測定するセンサを配置しなくても、進入フレームを水平方向または上下方向に移動させるサーボ機構中のモータのモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号に、アタッチメント２４の水平方向または上下方向への変位振動に比例する変位振動周波数成分が含まれていることを見出した。
【００２５】
そこで本実施の形態では、変位振動検出部３３が、進入フレーム１９を水平方向（Ｙ方向）に移動させるサーボ機構中のサーボモータ１３のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動検出信号Ｓ１として検出する。この信号Ｓ１から変位振動周波数成分の情報を得れば、アタッチメント２４や成形機の型の周囲に、アタッチメント２４の水平方向（Ｙ方向）の振動の検出のために特別なセンサを設ける必要がなくなる。その結果、成形品取出機において、アクティブ制御の導入が現実的に可能になった。本実施の形態では、進入フレーム１９の水平方向（Ｙ方向）の振動を積極的に抑制するために、変位振動検出部３３は、サーボモータ１３のモータ駆動用アンプ１２の出力からモータ電流信号またはトルク信号を取得している。しかし進入フレーム１９の上下方向の振動を抑制するためには、進入フレーム１９を上下方向に移動させるモータのモータ駆動用アンプの出力からモータ電流信号またはトルク信号を取得して電磁アクチュエータ２５を駆動すればよい。なおこの場合には、電磁アクチュエータ２５の取付位置を、電磁アクチュエータ２５が発生する振動が上下方向に向くように、電磁アクチュエータ２５の取付位置を変えればよい。
【００２６】
図３（Ａ）は、引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計（株式会社キーエンスがIL−S１００の製品名で販売しているレーザ変位計）により測定した振動波形Ａとサーボモータ１３のトルク指令波形Ｂとを対比できるように表示した波形図である。ちなみにトルク指令波形Ｂは、富士電機株式会社がRYT２０１D5-LS2-Z25の商品名で販売しているサーボアンプのトルク指令出力端子から取り出しものである。波形Ａと波形Ｂとを比較すると、位相のずれはあるものの、ピーク値で見ると、両波形Ａ及びＢは比例関係にあることが判る。このことは図３（Ｂ）に示す通りである。トルク指令波形の絶対値とレーザ変位計の出力の絶対値のプロット結果からも確認できた。この関係はモータのモータ電流信号についても同様に現れていることが確認されている。両波形の第１ピーク及び第２ピークに着目してみると、両波形には０．０３〜０．０４秒の立ち上がりのずれ（進み）があることが判る。
【００２７】
位相補正部３４は、変位振動検出部３３が出力する変位振動検出信号Ｓ１の位相ずれを予め求めた位相ずれ情報に基づいて補正して補正変位振動検出信号Ｓ１´を生成する。変位振動検出信号Ｓ１と実際の変位振動との間には、変位振動検出部３３の構成等の様々な要因による位相ずれが生じる。成形品取出機の場合、一度セッティングを行うとアタッチメント２４及び取り出す成形品の形状及び重量は変わらない。したがって取出動作を開始する前の事前測定により、この位相ずれは予め求めることができる。そこで本実施の形態では、予め求めた位相ずれ情報により、変位振動検出信号Ｓ１の位相ずれを補正して補正変位振動検出信号Ｓ１´を生成し、位相ずれに基づく発振の発生を防止する。
【００２８】
付加振動検出部３５は、電磁アクチュエータ２５自身が発生する水平方向（Ｙ方向）への付加振動を検出して付加振動の付加振動周波数成分の情報を含む付加振動検出信号Ｓ２´を出力する。補正変位振動検出信号Ｓ１´のみを用いて電磁アクチュエータ２５を動作させて制振動作を行った場合には、電磁アクチュエータ２５自身の水平方向の付加振動周波数成分は変位振動周波数成分に含まれている。しかしこの付加振動周波数成分も考慮しなければ、電磁アクチュエータ２５を用いた制振を迅速に且つ発振することなく実現することはできない。本実施の形態では、付加振動検出部３５として、電磁アクチュエータ２５の可動子に装着されて可動子の加速度を検出する加速度センサ２７を用いている。現在、加速度センサ２７としては、例えば、半導体型加速度センサを用いることができる。半導体加速度センサには、可動子に装着可能な寸法のものが販売されている。本実施の形態では、Kionix, Inc.がKXR94-2050の製品名で販売している加速度センサを用いている。
【００２９】
駆動信号生成部３７は、補正変位振動検出信号Ｓ１´に含まれる変位振動周波数成分と付加振動検出信号に含まれる付加振動周波数成分とに基づいて、アタッチメント２４の変位振動と同位相の振動を電磁アクチュエータ２５に発生させることによりアタッチメントの変位振動を抑制するように電磁アクチュエータ２５をアクティブ制御するのに必要な駆動信号を生成する。変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号Ｓ１のみに基づいて生成したアクチュエータを駆動する駆動信号だけでは、振動の抑制ができなくなる場合がある。その原因は、アクチュエータ自身の振動が原因となって発生する付加振動（付加振動周波数成分）が変位振動周波数成分に含まれているためである。そこで、変位振動周波数成分の情報を含む検出信号Ｓ１を位相補正した補正変位振動検出信号Ｓ１´から、アタッチメント２４の水平方向の振動を抑制するための振動を発生する電磁アクチュエータ２５の振動子の付加振動による付加振動周波数成分の情報を含む加速度センサ２７の加速度信号Ｓ２を積分して得た速度に比例する付加振動検出信号Ｓ２´を除いて生成した駆動信号Ｓａを用いる。これにより、付加振動の減衰を大きくして発振を防ぐことができ、電磁アクチュエータ２５を利用したアクティブ制御をより有効なものとする。その結果、従来よりも短い時間でアタッチメント２４の振動を確実に抑制することができる。
【００３０】
図４は、電磁アクチュエータ２５の駆動信号Ｓａを生成する構成と過程を示した図である。図４に示すように、駆動信号生成部３７は、第１ゲイン調整部３７Ａと、第２ゲイン調整部３７Ｂと演算部３７Ｃとから構成されている。第１ゲイン調整部３７Ａは位相補正部３４から出力された補正変位振動検出信号Ｓ１´のゲインを調整する。第２ゲイン調整部３７Ｂは、付加振動検出部３５から出力される付加振動検出信号Ｓ２´のゲインを調整する。第１ゲイン調整部３７Ａ及び第２ゲイン調整部３７Ｂは、補正変位振動検出信号Ｓ１´と付加振動検出信号Ｓ２´の次元及び振幅の相違を調整して演算を可能にしている。そして演算部３７Ｃは、変位振動周波数成分に含まれるアクチュエータの付加振動によって発生する付加振動周波数成分による影響を低減または除去する演算として、ゲイン調整した補正変位振動検出信号Ｓ１´からゲイン調整した付加振動検出信号Ｓ２´を除去する演算を実行する。加速度センサ２７の出力の極性がマイナスの場合には、演算部３７Ｃで加算演算を行うことになる。
【００３１】
アクティブ振動抑制装置３１は、成形品取出機が稼働状態にあるときには、常時動作状態にあるのが好ましい。このようにすると常にアタッチメント２４の振動を抑制するので、成形品を変形させることなく取り出すことができ、しかも取出ヘッドで取り出した後まだ完全に硬化していない成形品が変形するのを防止できる。またアクティブ振動抑制装置３１は、少なくともアタッチメント２４が成形機の型内で停止動作をする際に動作状態にあれば、アタッチメント２４による成形品の取出動作を早期に且つ確実に行える。
【００３２】
さらにアクティブ振動抑制装置３１は、アタッチメント２４が成形品開放位置で停止動作をする際に動作状態にあってもよい。このようにすると、まだ完全に硬化していない成形品の変形を防止できる。
【００３３】
＜電磁アクチュエータの構成＞
図５（Ａ）及び（Ｂ）には、本実施の形態で使用可能な電磁アクチュエータ２５´の一例の斜視図及び断面図が示されている。この電磁アクチュエータ２５´は、筒状の固定子２５´Ａの中央部に可動子２５´Ｂが配置され、可動子２５´Ｂが３本の板バネ２５´Ｃによって固定子２５´Ａに支持された構造を有している。可動子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。この電磁アクチュエータ２５´は、いわゆる円筒型リニアモータと同じ原理で動作するものでる。固定子２５´Ａが取出ヘッドに固定され、可動子２５´Ｂの振動が固定子２５´Ａに伝わることにより、アクティブ制御が実施される。前述の加速度センサ２７は、可動子２５´Ｂに取り付けられる。
【００３４】
＜変形例＞
上記実施の形態では、変位振動検出部３３のセンサ部として加速度センサ２８を用いていないが、加速度センサ２８が耐熱性が高いものであれば、加速度センサ２８を変位振動検出部３３として利用することができるのは勿論である。その場合でも、フィードバック制御は上記の説明と変わることはない。加速度センサ２８として三軸加速度センサを用いれば，アタッチメント２４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の振動を検出することができる。
【００３５】
上記実施の形態では、Ｙ方向の振動抑制のための電磁アクチュエータ２５を１個だけ進入フレーム１９の上端部に設けたが、Ｘ方向及びＺ方向の振動を抑制するためのさらに２つの電磁アクチュエータを進入フレーム１９の上端部に設けてもよいのは勿論である。
【００３６】
上記実施の形態では、進入フレーム１９に設けたアタッチメント２４を用いて成形品を型から取り出す進入フレーム１９に電磁アクチュエータ２５を実装したが、ランナ用昇降ユニット８の進入フレーム１９の上端部に電磁アクチュエータを実装して、アクティブ制御を行ってもよいのは勿論である。
【００３７】
＜動作期間＞
アクティブ振動抑制装置３１は、進入フレーム１９に設けたアタッチメント２４を用いて成形品を型から取り出す前または型内にインサート部品が挿入される前から、成形品を成形品開放位置で開放するまでの間アクティブ制御を行うのが好ましい。このようにすると、成形品の取出及びインサート部品の挿入が速くなるだけでなく、硬化する前に加わる振動によって成形品が変形することを有効に防止できる。
【００３８】
＜第２の実施の形態＞
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の成形品取出機の第２の実施の形態の概略斜視図及び要部の拡大斜視図である。図６（Ａ）及び（Ｂ）においては、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示した第１の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図１に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態が、第１の実施の形態と相違するのは、移動ベース１７に電磁アクチュエータ２５を実装している点である。本実施の形態においては、図７に示すように、進入フレーム１９の先端に設けたアタッチメント２４の変位振動を加速度センサ２８で検出し、移動ベース１７に設けた電磁アクチュエータ２５の付加振動を加速度センサ２７で検出して、アタッチメント２４（作用点）の動きに抗する動きを移動ベース１７を力点として進入フレーム１９に加えるように、移動ベース１７を動作させることにより、アクチュエータ２４の振動を抑制する。図７においては、アタッチメント２４の動きを抑制するために、電磁アクチュエータ２５に白矢印の動きを生じさせた結果としてアクチュエータ２４が黒矢印の動きをする状態を示している。なおこの例において、アクティブ振動抑制装置３１の動作は、図４の場合と実施的に同じである。アタッチメント２４の変位振動の位相との関係で見ると、アクティブ振動抑制装置は、アタッチメント２４の変位振動の位相から０≦φ＜π／４位相を遅らせた位相の振動を１以上の電磁アクチュエータ２５に発生させることによりアタッチメント２４の変位振動を抑制する。この場合、移動ベース１７は進入フレーム１９の力点となる。したがって理論的には、アタッチメント２４の変位振動と同位相の振動を移動ベース１７に与えることにより、アタッチメント２４の変位振動を抑制できるが、実際上は、移動ベース１７からの進入フレーム１９への力の伝達に遅れがあるため、アタッチメントの変位振動の位相から０≦φ＜π／４位相を遅らせた位相の振動を１以上の電磁アクチュエータに発生させるのが好ましい。
【００３９】
図８は、図７のアクティブ動作時における移動ベースの変位振動の状態とアタッチメントに取り付けられた取出ヘッド２３の変位振動の状態とを示した図である。アクティブ制御が無い状態（非アクティブ制御時）アクティブ制御を行っている状態（アクティブ制御時）の波形を比較すると判るように、アクティブ制御を行うと短い時間で取出ヘッドの振動を抑制できる。
【００４０】
図９は、比較例ａ及びｂと実施例ｃ及びｄについて、アクティブ制御を行わずに引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計（株式会社キーエンスがIL−S１００の製品名で販売しているレーザ変位計）により測定したものである。図１０は、比較例ａ及びｂと実施例ｃ及びｄについて、アクティブ制御を行ったときの引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計（株式会社キーエンスがIL−S１００の製品名で販売しているレーザ変位計）により測定したものである。比較例ａは電磁アクチュエータ２５をアタッチメント２４の反転ユニット２３に装置したものであり、比較例ｂは、電磁アクチュエータ２５を進入フレームの中間位置に配置したものであり、実施例ｃは第２の実施の形態の実施例（移動ベース１７に電磁アクチュエータ２５を配置した例）であり、実施例ｄは第１の実施の形態の実施例（進入フレームの上端部に電磁アクチュエータ２５を実装した例）である。図１０の結果から、振動しているアタッチメント２４に近い位置にアクチュエータ２５を配置する場合（比較例ａ，ｂ）が制振性能に優れていることは当然のことであるが、実施例ｃ及び実施例ｄにおいても０．３秒程度で振動を抑制できることが判る。この結果から、本発明が制振に有効であることが確認できた。
【００４１】
＜第３の実施の形態＞
図１１は、本発明の成形品取出機の第３の実施の形態の斜視図であり、図１２は移動ベース１７に設けた３つの電磁アクチュエータ２５Ｘ〜２５Ｚを中心とした要部の拡大図である。この実施の形態では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した第２の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態が、第２の実施の形態と異なるのは、アタッチメント２４のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の振動を抑制するために、移動ベース１７に３つの電磁アクチュエータ２５Ｘ、２５Ｙ及び２５Ｚが装着され、移動ベース１７の３つの電磁アクチュエータ２５Ｘ、２５Ｙ及び２５Ｚにそれぞれ加速度センサ２７Ｙ、２７Ｘ及び２７Ｚが装着されている点である。３つの電磁アクチュエータ２５Ｘ〜２５Ｚは、進入フレーム１９が昇降する方向をＺ方向、Ｚ方向と直交し且つ型内でアタッチメントが成形品に近づくまたは成形品から離れる方向をＹ方向、Ｚ方向及びＹ方向と直交する方向をＸ方向と定義したときに、Ｙ方向の変位振動を抑制する第１の電磁アクチュエータ２５Ｙと、Ｘ方向の変位振動を抑制する第２の電磁アクチュエータ２５Ｘと、Ｚ方向の変位振動を抑制する第３の電磁アクチュエータ２５Ｚである。これら第１乃至第３の電磁アクチュエータ２５Ｘ〜２５Ｚを備えていれば、進入フレーム１９が、どのような経路を移動していても、またどのような位置で停止するとしても、常時アクティブ制御を行うことが可能となる。なお本実施の形態では変位振動検出部３３として用いられる加速度センサ２８は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の振動を検出する三軸加速度センサである。
【００４２】
上記第３の実施の形態では、ＸＹＺ方向の振動を抑制するために３つの電磁アクチュエータを実装しているが、本発明は、成形品の変形に最も影響のある方向の振動を抑制するためにアクティブ制御を採用すればよく、３方向の振動の抑制にアクティブ制御を適用することを必須の要件とするものではない。特にＺ方向の振動は小さいため、Ｙ方向の振動抑制に加えてＸ方向の振動抑制にアクティブ制御を適用することが実用的である。
【００４３】
＜第４の実施の形態＞
図１３（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の成形品取出機の第４の実施の形態の斜視図で、要部の拡大図及び斜視図である。この実施の形態では、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示した第２の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。第４の実施の形態が、第２の実施の形態と異なるのは、アタッチメント２４の反転ユニット２１にも電磁アクチュエータ２５´が装着されている点である。この実施例では、異なる位置に配置した２つの電磁アクチュエータ２５及び２５´をアクティブ制御することにより、アタッチメント２４の振動を抑制する。反転ユニット２１に設けた電磁アクチュエータ２５´は、アタッチメント２４の変位振動の位相と逆位相の振動を電磁アクチュエータ２５´からアタッチメント２４に加えて、二重のアクティブ制御を行う。なお図１に示した移動ベース１７を間にしてアタッチメント２４とは反対側に位置する１つの進入フレーム１９の部分に電磁アクチュエータ２５を設ける場合には、本実施の形態と同様に二重のアクティブ制御を行うようにしてもよい。なお２つめの電磁アクチュエータ２５´は、反転ユニット２１ではなく、取出ヘッド２３や進入フレーム１９に設けてもよいのは勿論である。
【００４４】
図１４は、アクティブ制御を行なわずに引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態を、レーザ変位計（株式会社キーエンスがIL−S１００の製品名で販売しているレーザ変位計）により測定したもの（比較例ａ）、移動ベース１７にのみ電磁アクチュエータ２５を装着してアクティブ制御を行ったときの引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計により測定したもの（ｂ）と、反転ユニット２１にのみ電磁アクチュエータ２５´を装着してアクティブ制御を行ったときの引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計により測定したもの（ｃ）と、移動ベース１７に電磁アクチュエータ２５を装着し且つ反転ユニット２１に電磁アクチュエータ２５´を装着してアクティブ制御を行ったときの引き抜き動作時のアタッチメント２４の振動状態をレーザ変位計により測定したもの（ｄ）の結果を示している。
【００４５】
図１４の結果から、アクティブ制御を行わないもの（ａ）と比べて、アクティブ制御を行うもの（ｂ〜ｄ）は制振性能に優れていることが、特に移動ベース１７に電磁アクチュエータ２５を装着し且つ反転ユニット２１に電磁アクチュエータ２５´を装着してアクティブ制御を行ったときが、最も速く振動を制振できていることが判る。
【００４６】
＜第５の実施の形態＞
図１５（Ａ）は、第５の実施の形態の概略斜視図であり、図１５（Ｂ）は第５の実施の形態の要部の拡大斜視図であり、図１５（Ｃ）及び（Ｄ）は見る方向を変えた第５の実施の形態の概略斜視図である。図１５（Ａ）乃至（Ｄ）においては、図１３に示した第４の実施の形態の成形品取出機の構成部品と同様の構成部品には、図１３に付した符号と同じ符号を付してある。本実施の形態は、進入フレーム１９が水平方向に移動して図示しない成形機の型の内部にアタッチメント２４を進入させる、いわゆるサイドエントリータイプの成形品取出機である。第５の実施の形態が、第４の実施の形態と相違するのは、横行フレームが無く、引き抜きフレーム７に移動可能に装着された走行体１７に移動可能に支持された進入フレーム１９が水平方向（Ｙ方向）に移動する点である。本実施の形態でも、移動ベース１７に電磁アクチュエータ２５が設けられ、且つアタッチメント２４の反転ユニット２１に電磁アクチュエータ２５´が装着されている。そしてアタッチメント２４の変位振動に比例する変位振動周波数成分の情報を含む変位振動検出信号を出力する変位振動検出部は、第１の実施の形態と同様に、進入フレーム１９を水平方向（Ｙ方向）に移動させるサーボ機構中のサーボモータ１３のモータ電流信号若しくはモータのトルク信号またはモータ電流信号若しくはモータのトルク信号に比例する信号を変位振動検出信号として検出する。本実施の形態のように、進入フレーム１９を成形機の型内に水平方向（横方向）から進入させる場合にも、電磁アクチュエータ２５及び２５´を動作させてアクティブ制御を行えば、取出ヘッド２３の変位振動を早期に抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、取出位置にあるアタッチメントと１以上の電磁アクチュエータとの距離は長くなる。しかしながら移動ベースの周囲及び移動ベースよりもアタッチメントとは反対側に位置する進入フレームの部分の周囲には、比較的広いスペースが存在している。そのためアタッチメントの変位振動の抑制に必要なパワーを持った１以上の電磁アクチュエータを、周囲の物との衝突を気にすることなく、実装することができる。特に、移動ベースに電磁アクチュエータを装着すると、移動ベースの重量を利用して１以上の電磁アクチュエータの振動を増幅することができるので振動抑制効果が高くなる。
【符号の説明】
【００４８】
１  成形品取出機
３  横行フレーム
５  走行体
６  ニッパ
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
１２  モータ駆動用アンプ
１３  ＡＣサーボモータ
１５  ベルト
１７，１７´  移動ベース
１９，１９´  進入フレーム
２１  反転ユニット
２３  取出ヘッド
２５，２５Ｘ，２５Ｙ，２５Ｚ  アクチュエータ
２７，２７Ｘ，２７Ｙ，２７Ｚ  加速度センサ
２８  加速度センサ
３１  アクティブ振動抑制装置
３３  変位振動検出部
３４  位相補正部
３５  付加振動検出部
３７  駆動信号生成部
【図１】
2018103364.tif 000003
【図２】
2018103364.tif 000004
【図３】
2018103364.tif 000005
【図４】
2018103364.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018103364.tif 000008
【図７】
2018103364.tif 000009
【図８】
2018103364.tif 000010
【図９】
2018103364.tif 000011
【図１０】
2018103364.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2018103364.tif 000014
【図１３】
2018103364.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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