CN102198715A - 轮胎硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮胎硫化机。本发明的轮胎硫化机在通过使用效率良好的滚珠丝杠轴等的升降机构进行模具的开闭的轮胎硫化机中，通过由驱动机构使滚珠丝杠轴旋转而使球状螺母沿上下方向升降，使保持上模具的上模具安装部件升降，通过与驱动机构独立地直接连结在滚珠丝杠轴上的非励磁动作型的电磁制动器，将滚珠丝杠轴固定而将上模具安装部件的升降停止。通过这样的结构，即使发生驱动机构或制动器的异常，也能够将模具的开闭停止。

Description

轮胎硫化机

技术领域

本发明涉及在可开闭的模具内将轮胎硫化成形的轮胎硫化机。更详细地讲，本发明涉及具备控制保持着上模具的上模具安装部件的升降的马达和机械式制动器的轮胎硫化机、及其制动控制方法。

背景技术

轮胎硫化机是将收容在模具内的未硫化的生轮胎（绿色轮胎）从模具内外加热而进行硫化成型的机械。一般，轮胎硫化机的模具具有上下2分割的2分割模具。分别将该 2分割模具的上模具保持在上模具安装部件上、将下模具保持在下模具安装部件上。并且，通过使上模具安装部件相对于下模具安装部件沿上下方向升降，能够进行模具的开闭。

例如，在日本·特公平1－24048号中公开的轮胎硫化机具有螺旋轴以及升降自如地拧合在螺旋轴上的螺旋螺母等机械的升降机构，通过由电动机使螺旋轴旋转，使与机械的升降机构成一体上下运动的上型（上模具）相对于下型（下模具）沿上下方向升降而能够进行模具的开闭。

此外，在日本·特开平5－228938号中公开的轮胎硫化机具有经由固定件立设在升降台的中心的上侧的升降轴、和由卡合在升降轴上而使其贯通的螺旋螺母及滚珠螺旋螺母等构成的阴螺纹筒体，通过由驱动体使阴螺纹筒体转动而使升降轴升降，使安装在升降台的下表面上的可动上型（上模具）相对于固定下型（下模具）沿上下方向升降，而能够进行模具的开闭。

但是，在将生轮胎硫化的过程中，在例如轮胎的装入或排出时、或紧急停止时等，有将上模具的升降在中途暂时停止的情况。此外，作为升降机构使用的螺旋轴及升降轴为了减小使它们旋转的马达等的输出而一般使用效率较好的滚珠丝杠等。在使用这样的效率较好的丝杠的情况下，特别在上模具的下降时可能发生仅通过切断马达的电源、因马达的旋转驱动带来的惯性或上模具等的升降部的惯性而上模具不会容易地停止的情况。此外，在上模具的上升时，还可能发生反转下落的情况。因此，在以往的马达中附带有电磁制动器等机械式制动器，通过该电磁制动器停止上模具的升降。这里，在上模具的停止中在电磁制动器中有损坏等的异常的情况下，上模具的制动变得不起作用，会发生因下落而与下模具碰撞等的问题。此外，在上模具的升降中在驱动机构（马达及传递马达的驱动力的动力传递部）中有损坏等的异常的情况下，会发生上模具下落、或因偏载荷而导引上模具的升降的导引部损坏等的问题。但是，上述先行文献中公开的轮胎硫化机没有设计任何上述那样的异常时的对策。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而做出的，目的是提供一种在通过使用效率良好的滚珠丝杠轴等的升降机构进行模具的开闭的轮胎硫化机中、即使驱动机构或制动器发生异常也能够停止模具的开闭的轮胎硫化机。

为了解决上述课题，有关本发明的轮胎硫化机具备：上模具及下模具，构成收容生轮胎的模具；上模具安装部件，连结在上述上模具上；导引机构，将上述上模具安装部件沿上下方向导引；滚珠丝杠轴，其轴心沿上下方向配置；球状螺母，拧合在上述滚珠丝杠轴上，连结在上述上模具安装部件上；驱动机构，以可在正向和反向之间切换的方式使上述滚珠丝杠轴旋转；及非励磁动作型的电磁制动器，直接连结在上述滚珠丝杠轴上，将上述滚珠丝杠轴固定。

根据上述结构，如果通过驱动机构使滚珠丝杠轴旋转，则上模具安装部件被导引机构沿上下方向导引，所以球状螺母维持相对于滚珠丝杠轴不向左右方向旋转的状态，所以球状螺母对应于滚珠丝杠轴的正向或反向的旋转而升降。因而，连结在球状螺母上的上模具安装部件也一起升降。并且，在将上模具安装部件的升降停止的情况下，与通过驱动机构进行的滚珠丝杠轴的旋转的停止另外地，使直接连结在滚珠丝杠轴上的电磁制动器动作而将滚珠丝杠轴固定。这样，不是例如在驱动机构中附带电磁制动器的以往那样的结构，驱动机构与电磁制动器分别独立，所以即使是在驱动机构中发生了异常的情况，也能够通过电磁制动器对上模具安装部件施加制动。此外，由于使用非励磁动作型的电磁制动器，所以即使是因停电而成为不能通电的情况，也能够通过电磁制动器对上模具安装部件施加制动。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，上述驱动机构具备变频马达；具备：逆变器，能够将上述变频马达进行伺服锁定；测量装置，测量上述上模具安装部件的升降位置；及控制装置，基于由上述测量装置测出的上述升降位置，控制上述逆变器而使上述变频马达伺服锁定。

根据上述结构，能够利用逆变器的伺服锁定功能，使上模具安装部件的升降移动及停止变为精度良好。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，上述控制装置还执行切换上述电磁制动器的动作和动作解除的制动动作切换控制、和控制上述逆变器而将上述变频马达的电源投入或切断的马达电源控制；在通过上述变频马达进行了将上述上模具安装部件沿升降方向停止的保持动作的状态下，使上述电磁制动器动作而将上述滚珠丝杠轴固定，然后控制上述逆变器而将上述变频马达的电源切断。

根据上述结构，在通过变频马达使上模具安装部件保持动作的状态下施加通过电磁制动器的制动。即，对停止的滚珠丝杠轴施加通过电磁制动器的制动。由此，与在将马达的电源切断的同时使电磁制动器动作的情况、即对通过惯性而旋转的滚珠丝杠轴突然施加通过电磁制动器的制动的情况相比，上模具安装部件的停止精度较好，能够将在电磁制动器中使用的摩擦板等的寿命保持得较长。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，上述控制装置还执行切换上述电磁制动器的动作和动作解除的制动动作切换控制，基于由上述测量装置测量的上述升降位置计算上述上模具安装部件的升降速度，在判断为上述升降速度比预先设定的限制速度快的情况下，使上述电磁制动器动作，将上述滚珠丝杠轴固定。

根据上述结构，即使是在变频马达中发生异常而升降中的上模具安装部件的升降速度超过了限制速度的情况，也通过电磁制动器紧急停止。这样，能够将电磁制动器作为紧急用的制动器使用。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，上述测量装置不经由上述驱动机构而测量上述上模具安装部件的升降位置。

根据上述结构，即使是在从构成驱动机构的变频马达到滚珠丝杠轴之间的机构中发生异常、升降中的上模具安装部件的升降速度超过了限制速度的情况，也通过电磁制动器紧急停止。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，上述控制装置在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在基于由上述测量装置测量的升降位置判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，控制上述逆变器，以将上述变频马达伺服锁定。

根据上述结构，即使是在电磁制动器中发生异常、停止中的上模具安装部件意外下降的情况，也通过变频马达紧急停止。这样，能够将变频马达作为紧急用的制动器使用。

此外，有关本发明的轮胎硫化机也可以是，还具备检测在上述模具内是否有障碍物的障碍物检测装置；上述控制装置在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在基于由上述测量装置测量的升降位置判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，控制上述逆变器，以将上述变频马达伺服锁定，然后，在由上述障碍物检测装置判断为没有障碍物的情况下，控制上述逆变器而使上述模具成为封闭状态。

根据上述结构，即使是在电磁制动器中发生异常、停止中的上模具安装部件意外下降的情况，也通过变频马达紧急停止。这样，能够将变频马达作为紧急用的制动器使用。此外，然后在没有障碍物的情况下，自动使模具成为封闭状态。由此，不会发生在有障碍物的状态下上模具安装部件下落等的不良状况，能够安全地将模具闭锁。

此外，有关本发明的轮胎硫化机的制动控制方法，是通过由变频马达带来的滚珠丝杠轴的旋转使拧合在上述滚珠丝杠轴上的球状螺母沿上下方向升降、从而使连结在上模具上的上模具安装部件升降、将由上述上模具及下模具构成的模具开闭的轮胎硫化机的制动控制方法，在通过上述变频马达进行了将上述上模具安装部件沿升降方向停止的保持动作的状态下，使上述电磁制动器动作而将上述滚珠丝杠轴固定，然后将上述变频马达的电源切断。

根据上述控制方法，在通过变频马达使上模具安装部件保持动作的状态下施加通过电磁制动器的制动。即，对停止的滚珠丝杠轴施加通过电磁制动器的制动。由此，与在将马达的电源切断的同时使电磁制动器动作的情况、即对通过惯性而旋转的滚珠丝杠轴突然施加通过电磁制动器的制动的情况相比，上模具安装部件的停止精度较好，能够将在电磁制动器中使用的摩擦板等的寿命保持得较长。

此外，有关本发明的轮胎硫化机的制动控制方法也可以是，在判断为上述上模具安装部件的升降速度比预先设定的限制速度快的情况下，使上述电磁制动器动作，将上述滚珠丝杠轴固定。

根据上述控制方法，即使是在变频马达中发生异常而升降中的上模具安装部件的升降速度超过了限制速度的情况，也通过电磁制动器紧急停止。这样，能够将电磁制动器作为紧急用的制动器使用。

此外，有关本发明的轮胎硫化机的制动控制方法也可以是，在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，将上述变频马达伺服锁定。

根据上述控制方法，即使是在电磁制动器中发生异常、停止中的上模具安装部件意外下降的情况，也通过变频马达紧急停止。这样，能够将变频马达作为紧急用的制动器使用。

此外，有关本发明的轮胎硫化机的制动控制方法也可以是，在通过使上述电磁制动器动作已经将上述滚珠丝杠轴固定时，在判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，将上述变频马达伺服锁定，然后，在判断为在上述模具内没有障碍物的情况下，使上述模具成为封闭状态。

根据上述控制方法，即使是在电磁制动器中发生异常、停止中的上模具安装部件意外下降的情况，也通过变频马达紧急停止。这样，能够将变频马达作为紧急用的制动器使用。此外，然后在没有障碍物的情况下，通过驱动变频马达自动地使模具成为封闭状态。由此，不会在有障碍物的状态下发生上模具安装部件落下等的不良状况，能够安全地将模具闭锁。

这样，根据本发明，即使是在驱动机构中发生异常的情况、或因停电而变为不能通电的情况，也能够通过电磁制动器对上模具安装部件施加制动。

附图说明

图1是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机的上模具和下模具关闭的状态的横剖视图。

图2是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机的上模具和下模具打开的状态的横剖视图。

图3是图1所示的轮胎硫化机的俯视图。

图4是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机的内部结构的框图。

图5是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机执行的轮胎硫化处理程序的流程图。

图6是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机执行的模具封闭时的上模具安装部件动作处理程序的流程图。

图7是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机执行的模具开放时的上模具安装部件动作处理程序的流程图。

图8是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机执行的上模具安装部件停止时异常处理程序的流程图。

图9是表示有关本发明的一实施方式的轮胎硫化机执行的上模具安装部件下降时异常处理程序的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对有关本发明的轮胎硫化机的实施方式进行说明。

［轮胎硫化机的整体构造］

有关本实施方式的轮胎硫化机1是将加热加压媒体装入到生轮胎T的内部而从内部加热、并且从外部将模具10加热而硫化的类型的加压装置。如图1及图2所示，轮胎硫化机1具备构成收容生轮胎T的模具10的上模具11及下模具12、连结在上模具11上的上模具安装部件20、沿上下方向导引上模具安装部件20的导引机构40、沿上下方向配置轴心的滚珠丝杠轴55a、拧合在滚珠丝杠轴55a上、连结在上模具安装部件20上的球状螺母55b、使滚珠丝杠轴55a可向正向及反向切换地旋转的驱动机构59、和直接连结在滚珠丝杠轴55a上、将滚珠丝杠轴55a固定的非励磁动作型的电磁制动器57。

此外，有关本实施方式的轮胎硫化机1的驱动机构59具备变频马达52、能够将变频马达52伺服锁定的逆变器52a、测量上模具安装部件20的升降位置的编码器58、和基于由编码器58测量的升降位置控制逆变器52a而使变频马达52伺服锁定的控制装置80。

［生轮胎］

将生轮胎T横置收容在模具10内，通过从模具10的内外加热而进行硫化成形。另外，作为用来将生轮胎T硫化成形的加热加压媒体，可以举出蒸汽或高温气体（作为气体的种类，有氮气等惰性气体、空气）等。

［模具］

在本实施方式的轮胎硫化机1中使用的模具10是分割模具，分割为上模具11、下模具12、和侧模具13。上模具11配置在横置的生轮胎T的上侧，下模具12配置在生轮胎T的下侧，侧模具13配置在生轮胎T的外周侧。该侧模具13被沿周向分割，在闭模具时卡合在上模具11及下模具12的外周部上。

在沿周向分割的侧模具13的外周上，形成有随着朝向上方而向径向内侧倾斜的倾斜面13a。此外，在配置在侧模具13的径向外侧的模具腔衬环26的内面上，形成有与倾斜面13a相同斜度的倾斜面26a。侧模具13构成为，通过升降，倾斜面13a沿着倾斜面26a移动而沿圆周方向扩大缩小。

［上模具安装部件］

上模具安装部件20通过与上述上模具11及侧模具13连结而保持它们，能够在开闭机构50的作用下沿上下方向（Z方向）升降。该上模具安装部件20具备作为上模具安装部件20的基座的上部滑块21、固定在上部滑块21的下表面上的上部台板22、保持上模具11的上部适配器23、使上部适配器23沿上下方向（Z方向）移动的压力缸24、作为锁定机构60的一部分的元件、上端部固定在上部滑块21上的多根（在本实施方式中是3根）拉杆25、和安装在上部台板22上的模具腔衬环26。

在上部滑块21的侧面上，设有通过后述的立柱41的导轨48沿上下方向被导引的作为直动轴承的导引部件21a。另外由该导轨48和导引部件21a构成将上模具安装部件20沿上下方向导引的导引机构40。

在上部滑块21上，与设有导引部件21a的侧面相邻而设有安装座21b。在该安装座21b的下表面上固定着开闭机构50的球状螺母55b。此外，在安装座21b上，设有使开闭机构50的滚珠丝杠轴55a通过的贯通孔。

［下模具安装部件］

下模具安装部件30通过与下模具12连结而进行保持，并且在其中央部设有中心机构75。该下模具安装部件30具备作为下模具安装部件30的基座的加压基座31、设有作为加压机构的气缸37的下部支承体32、和保持下模具12、安装在气缸37的后述的活塞部件37a上的下部台板33。另外，下部台板33经由绝热部件34通过螺栓35固定在活塞部件37a上。

下部支承体32固定在加压基座31上，在分别对应于上述3根拉杆25的位置上形成有贯通孔32a（参照图2）。此外，下部台板33能够与活塞部件37a成一体相对于下部支承体32沿上下方向升降。此外，在加压基座31上，设有立柱41。

［立柱］

立柱41为了使上模具安装部件20（上部滑块21）沿上下方向（Z方向）移动而设置。该立柱41具备设在上模具安装部件20（上部台板22）的外方、沿上下方向延伸的基座部42、使上模具安装部件20（上部滑块21）升降的开闭机构50、和将导引部件21a沿上下方向（Z方向）导引的作为直动轨道的导轨48。

［开闭机构］

开闭机构50由具有受驱动机构59驱动的滚珠丝杠轴55a的滚珠螺旋机构构成，通过将驱动机构59的旋转运动变换为直线运动，使上模具安装部件20沿上下方向升降。开闭机构50具体而言具备连接在驱动机构59上的滚珠丝杠轴55a、拧合在滚珠丝杠轴55a上的球状螺母55b、和可旋转地轴支承滚珠丝杠轴55a的下部轴承56a及上部轴承56b。球状螺母55b维持着相对于滚珠丝杠轴55a不沿左右方向旋转的状态，对应于滚珠丝杠轴55a的正向及反向的旋转而沿上下方向升降。此外，滚珠丝杠轴55a为滚珠在与球状螺母55b之间滚动旋转的构造，能够通过较小的驱动转矩效率良好地将螺纹拧紧。球状螺母55b固定在上部滑块21的安装座21b上。即，球状螺母55b保持在上模具安装部件20上。由此，通过球状螺母55b的升降移动，上模具安装部件也一起升降。

［驱动机构］

驱动机构59为了使球状螺母55b沿上下方向升降而具有使滚珠丝杠轴55a旋转的作用。驱动机构59具体而言具备作为驱动源的变频马达52、滑轮53a、滑轮53b、和同步带54。滑轮53a在中心形成有孔，该孔嵌入在沿上下方向设置的变频马达52的旋转轴上。由此，通过变频马达52驱动，滑轮53a也向与变频马达52的旋转轴的旋转相同的水平方向旋转。滑轮53b与滑轮53a隔开规定的间隔设置，形成在滑轮53b的中心的孔嵌入在沿上下方向设置的滚珠丝杠轴55a的下端部上。同步带54架设安装在滑轮53a和滑轮53b上，具有将滑轮53a的旋转力传递给滑轮53b的作用。另外，在本实施方式中，驱动机构59使用变频马达52等，但并不需要限定于此，只要是能够使滚珠丝杠轴55a旋转的结构，使用怎样的结构都可以。

［变频马达］

变频马达52是可无级地改变为任意的速度并可切换为正向或反向而旋转的马达。此外，有关本实施方式的变频马达52连接在矢量控制方式的逆变器52a上，具有利用逆变器52a的伺服锁定功能。进而，逆变器52a受图4的控制装置80控制，变频马达52的旋转角及旋转速度等被精度良好地控制。由此，能够精度良好地进行上模具安装部件20的升降移动及停止。另外，在本实施方式中，使用逆变器52a和变频马达52，但也可以代之而使用伺服马达。此外，在本发明中，也能够采用通常的马达，但从在低速下在冷却能力方面也有富余、能够通过冷却风扇单独驱动的方面看，使用变频马达是优选的。

［测量装置］

测量装置在本实施方式中使用编码器58。编码器58不经由驱动机构59而连接在开闭机构50上。具体而言，编码器58安装在滚珠丝杠轴55a的最下端部上，通过检测滚珠丝杠轴55a的旋转，能够间接地测量上模具安装部件20的升降位置。由编码器58检测到的位置信息由控制装置80管理，被用于逆变器52a的控制。另外，编码器58优选地使用能够检测绝对位置的多旋转型的绝对编码器，但只要能够间接或直接地测量上模具安装部件20的升降位置就可以，也可以使用直线型的编码器等其他编码器。此外，也可以使用编码器以外的测量装置得到上模具安装部件20的位置信息。另外，编码器等测量装置也可以中间夹着驱动机构59而连接在开闭机构50上。但是，在如有关本实施方式的同步带54那样、考虑到有可能因切断等而不能进行位置检测的情况下，优选的是在中间不夹着驱动机构59。

通过这样的结构，如果变频马达52驱动，则连接在变频马达52的旋转轴上的滑轮53a沿水平方向旋转，滑轮53b经由同步带54沿水平方向旋转。由此，连接在滑轮53b上的滚珠丝杠轴55a旋转，球状螺母55b沿着滚珠丝杠轴55a的轴向（上下方向、Z方向）移动。如果这样球状螺母55b沿上下方向（Z方向）移动，则具有连结在球状螺母55b上的安装座21b的上部滑块21与球状螺母55b一起沿上下方向（Z方向）移动。此时，上部滑块21被导引机构40（导引部件21a、导轨48）将其移动方向限定为仅上下方向（Z方向）。由此，能够使连结在球状螺母55b上的上模具安装部件20沿上下方向升降。此外，由于将容易进行旋转速度及旋转角度等的控制的变频马达52的旋转运动变换为直线运动、使上模具安装部件20升降，所以与仅通过压力缸等带来的直线运动使上模具安装部件20升降的情况相比，能够使上模具安装部件20的定位精度变好。

［电磁制动器］

电磁制动器57具有利用通过通电在线圈中产生的电磁力和弹簧的力而机械地紧固或释放的机构。在滚珠丝杠轴55a的上端部上直接连结着该机构。具体而言，有关本实施方式的电磁制动器57覆盖滚珠丝杠轴55a的上端部的外周侧而连结。此外，有关本实施方式的电磁制动器57是通过通电而将紧固摩擦板的制动衬垫释放、通过将通电解除而弹簧的力起作用、用制动衬垫将摩擦板紧固而动作的非励磁动作型的制动器。即，通过将向电磁制动器57的通电解除而使电磁制动器57成为动作状态，将滚珠丝杠轴55a固定。由此，通过使电磁制动器57动作而将滚珠丝杠轴55a固定，能够使上模具安装部件20的升降停止。此外，电磁制动器57直接连结在滚珠丝杠轴55a上，与使滚珠丝杠轴55a旋转的驱动机构59独立地设置，所以即使是在驱动机构59中发生了异常的情况，也能够通过电磁制动器57对上模具安装部件20施加制动。此外，由于使用非励磁动作型的电磁制动器，所以即使是因停电而变得不能通电的情况，也能够通过电磁制动器57对上模具安装部件20施加制动。另外，电磁制动器57能够由后述的控制装置80控制制动动作或解除。

［控制装置］

控制装置80执行切换电磁制动器57的动作和动作解除的制动动作切换控制、基于由编码器58测量的上模具安装部件20的升降位置控制逆变器52a而将变频马达52的电源投入或切断的马达电源控制、和基于升降位置控制逆变器52a而控制变频马达52的旋转速度的马达旋转控制。具体而言，有关本实施方式的控制装置80如图4所示，连接在电磁制动器57、不经由驱动机构59连接在开闭机构50上的编码器58、障碍物检测装置90、连接在变频马达52上的逆变器52a、和警报装置100上。通过这样的结构，控制装置80从编码器58取得关于上模具安装部件20的升降位置的上模具安装部件位置信息，计算上模具安装部件20的升降速度及升降位置等。并且，基于该结果，控制装置80能够对电磁制动器57输出制动动作切换信号而控制电磁制动器57的动作或解除。此外，控制装置80能够对逆变器52a输出马达电源驱动信号、投入或切断变频马达52的电源。进而，控制装置80能够对逆变器52a输出马达旋转控制信号、控制变频马达52的旋转速度。此时，控制装置80通过从逆变器52a取得电流及电压信号而计算转矩，用于变频马达52的旋转控制。由此，能够根据上模具安装部件20的升降状态而适当施加通过电磁制动器57或变频马达52进行的制动。此外，障碍物检测装置90使用红外线等检测在轮胎硫化机1中是否有轮胎等障碍物，将该障碍物检测信息输出给控制装置80。另外，上述障碍物检测机构也可以是使用红外线以外的机构。警报装置100基于来自控制装置的警报装置驱动信号使报警器等鸣叫，对外部的作业者等报告。

［锁定机构］

锁定机构60主要由拉杆25、锁定爪移动机构70、和形成在下部支承体32上的贯通孔32a构成。该锁定机构60为了将上模具11和下模具12在关闭的状态下固定而设置。更具体地讲，锁定机构60是为了通过使上模具安装部件20经由拉杆25相对于下模具安装部件30固定、进行固定以使得在硫化时模具10不会打开而设置的。

在拉杆25的下端部上，沿上下方向等间隔地形成有多个槽25a。即，使槽25a的上下方向的间距相等。另外，槽25a在以等间隔形成的情况以外，也可以以对应于轮胎的品种的间隔形成，也可以在多个槽25a内在对应于轮胎的品种的位置上形成有特定的槽25a。即，在拉杆25的下端部上只要沿上下方向形成有多个槽25a就可以。该锁定爪移动机构70通过使锁定爪卡合到穿过了贯通孔32a的拉杆25的规定的槽25a中，能够将上部滑块21（上模具安装部件20）固定到对应于模具10的高度的规定位置上。另外，拉杆25的槽25a的朝上的面、以及锁定爪的朝下的面水平地形成，能够由这些水平面承压由气缸37产生的紧固力的反作用力。

轮胎硫化机1具备多个（在本实施方式中是3个）该锁定机构60。由此，通过多个锁定机构60分担承受由气缸37产生的紧固力的反作用力，所以能够减小各个锁定机构60承受的力。此外，如图3所示，拉杆25沿着上模具11（模具10）的周围等间隔地配置。换言之，拉杆25配置为，使在俯视中连结拉杆25而形成的图形（在拉杆是3根的情况下是三角形）的重心位置与模具10的中心（活塞部件37a的圆心）一致。通过这样，使锁定机构60分别承受的力变得均匀。另外，为了使上模具安装部件20相对于下模具安装部件30平衡良好且稳定地固定，锁定机构60优选的是3个以上。

此外，在本实施方式中，轮胎硫化机1将锁定机构60和导引机构40分别分离而设置。即，不使拉杆25具有将上模具安装部件20沿上下方向导引的功能。因而，在通过开闭机构50使上模具安装部件20上升、将上模具11和下模具12打开时，不需要拉杆25事先将上模具安装部件20与下模具安装部件30之间连结。即，拉杆25的上下方向的长度只要是安装可在轮胎硫化机1中安装的最大高度的模具10时需要的长度就可以，所以在本实施方式中，设定为在将上模具11和下模具12关闭的状态（参照图1）下、即在上模具11到达了规定的下端位置的合模状态下、使拉杆25的下端部位于贯通孔32a的下方、并且在将上模具11和下模具12打开的状态（参照图2）下、即在上模具11到达了规定的高度位置的开模具状态下、使拉杆25的下端部位于贯通孔32a的上方的长度。通过这样，如图2所示，在为了拆装生轮胎T而将上模具11和下模具12打开时，能够使拉杆25的下端部从下模具安装部件30解放（分离）。结果，在作为拉杆25的下端部与下模具安装部件30之间的上下模具11、12之间的侧方能够确保被解放的作业空间，能够使轮胎输送装置（装载机或卸载机）的设置位置的自由度变大、或者提高模具10的更换的作用性。即，能够不受拉杆25妨碍而使轮胎输送装置容易在上模具安装部件20与下模具安装部件30之间出入。或者，拉杆25不会成为模具10更换的妨碍。

［加压机构］

加压机构是具有环状的活塞部件37a的气缸37。当由锁定机构60将上模具11及下模具12在关闭的状态下固定时，如果对气缸37供给压力流体而将活塞部件37a向上方加压（从初始位置上升），则下部台板33随着活塞部件37a的上升而向上方移动。随着该下部台板33的移动而将下模具12推起，所以经由拉杆25，在上模具11与下模具12之间产生抵抗硫化时的轮胎内压的紧固力。

另外，在通过锁定机构60将上模具11及下模具12在关闭的状态下固定的情况下，在没有对气缸37供给压力流体的情况下，下部台板33在处于与下模具12关闭的状态下的上模具11、上模具安装部件20、以及拉杆25等重量物的重量作用下向下方移动。随着该下部台板33的向下方的移动，活塞部件37a也向下方移动（自动回到初始位置），所以气缸37只要仅能够向上方加压就可以，作为气缸37可以使用单向驱动压力缸。因而，与作为气缸37而使用双向驱动型压力缸等的情况相比，能够使加压机构的操作系统（配管等）简略化。

（轮胎硫化机的动作）

接着，对轮胎硫化机1的硫化动作进行说明。

（轮胎硫化处理程序）

有关本实施方式的轮胎硫化机1执行图5所示那样的轮胎硫化处理程序。首先，在图2所示的上模具11和下模具12打开的状态下、即在上模具11到达了规定的高度位置的开模具状态（上模具安装部件20上升状态）下，将生轮胎T通过轮胎输送装置向轮胎硫化机1运入，将气囊B装入到生轮胎T的内侧（S11）。

接着，通过控制装置80执行模具封闭时的上模具安装部件动作处理，使上模具安装部件20下降到将生轮胎T硫化的规定位置，然后停止（S12）。

接着，将上模具安装部件20固定（S13）。在该工序中，使拉杆25的下端部向对应的贯通孔32a穿过，通过锁定爪移动机构70将上模具11和下模具12在关闭的状态下固定。这样，需要使拉杆25的槽25a与对应的锁定爪移动机构70的锁定爪准确地对准，但在本实施方式的情况下，通过控制装置80进行的上模具安装部件升降处理，能够准确地停止在规定位置上。接着，通过控制装置80切断变频马达52的电源（S14）。

接着，通过对气缸37供给压力流体、使活塞部件37a从初始位置上升而将下模具12推起，在上模具11与下模具12之间产生紧固力（S15）。并且，在上模具11与下模具12之间产生紧固力后，对生轮胎T的内侧经由气囊B供给高温的加热加压媒体而加热（S16）。如果硫化结束，则将在硫化后的轮胎内保有的加热加压媒体排出，并且停止向气缸37的压力流体的供给（S17）。然后，通过控制装置80使电磁制动器57动作（S18），将锁定爪移动机构70的锁定爪与拉杆25的槽25a的卡合解除，将上模具安装部件20的固定解除（S19）。

接着，由控制装置80执行模具开放时的上模具安装部件动作处理，将上模具安装部件20上升到开模具状态然后停止（S20）。此时，使上模具安装部件20上升，直到使上模具安装部件20上升到拉杆25的下端成为比气囊B更高的位置那样的开模具位置。然后，由控制装置80执行上模具安装部件停止时异常处理，作为在电磁制动器57中有异常的情况下的对策（S21）。最后，从硫化后的轮胎拔出气囊B，通过轮胎输送装置将已硫化的轮胎从轮胎硫化机1送出（S22），结束一系列的轮胎硫化处理程序。

（模具封闭时的上模具安装部件动作处理程序）

接着，对控制装置80执行的模具封闭时的上模具安装部件动作处理程序进行说明。

如图6所示，首先，控制装置80将电磁制动器57解除（S31），通过控制逆变器52a驱动变频马达52，开始上模具安装部件20的下降（S32）。接着，控制装置80判断下降中的上模具安装部件20是否是距离规定的停止位置为100mm（S33）。另外，此时的到规定的停止位置的距离并不限定于100mm，可以适当设定。控制装置80在判断为下降中的上模具安装部件20还没有到达距离规定的停止位置为100mm的情况下，继续上模具安装部件20的下降直到到达100mm。另一方面，控制装置80在判断为下降中的上模具安装部件20到达了距离规定的停止位置为100mm的情况下，控制逆变器52a而降低上模具安装部件20的速度（S34）。并且，控制装置80控制逆变器52a，以使得如果接近于规定的停止位置则进一步减小变频马达52的转速、在停止位置处上模具安装部件20的速度成为零（S35）。即，控制装置80将变频马达52伺服锁定，以使下降中的上模具安装部件20在停止位置保持动作。另外，在进行到上述S32～S35的上模具安装部件20的一系列的下降动作中，并行执行后述的图9的上模具安装部件下降时异常处理，作为在变频马达52中有异常的情况下的对策。

接着，控制装置80判断上模具安装部件20以速度零停止的位置是否是规定的停止位置（S36）。控制装置80在判断为上模具安装部件20以速度零停止的位置不是规定的停止位置的情况下，控制逆变器52a而使上模具安装部件20上升（S37）。并且，控制装置80在模具全开位置处使上模具安装部件20停止（S38），在那里待机（S39）。然后，结束本程序。另一方面，控制装置80在判断为上模具安装部件20以速度零停止的位置是规定的停止位置的情况下，结束本程序而转移到接着的处理。

（模具开放时的上模具安装部件动作处理程序）

接着，对控制装置80执行的模具开放时的上模具安装部件动作处理程序进行说明。如图7所示，控制装置80在由变频马达52进行了将上模具安装部件20沿升降方向停止的保持动作的状态、所谓的通过逆变器52a伺服锁定的状态下进行控制，使电磁制动器57动作而将滚珠丝杠轴55a固定，然后控制逆变器52a将变频马达52的电源切断。

此外，控制装置80基于由编码器58测量的上模具安装部件20的升降位置控制逆变器52a，以使上模具安装部件20在规定的位置保持动作，在上模具安装部件20在规定位置上保持动作的状态下经过了规定时间的情况下进行控制，使电磁制动器57动作而将滚珠丝杠轴55a固定，然后控制逆变器52a而将变频马达52的电源切断。

具体而言，首先，控制装置80将电磁制动器57解除（S41），通过控制逆变器52a驱动变频马达52而开始上模具安装部件20的上升（S42）。接着，控制装置80判断上升中的上模具安装部件20是否是距离规定的停止位置为100mm（S43）。另外，此时的到规定的停止位置的距离并不限定于100mm，可以适当设定。控制装置80在判断为上升中的上模具安装部件20还没有到达距离规定的停止位置为100mm的情况下，继续上模具安装部件20的上升直到到达100mm。另一方面，控制装置80在判断为上升中的上模具安装部件20到达了距离规定的停止位置为100mm的情况下，控制逆变器52a而降低上模具安装部件20的速度（S44）。并且，控制装置80控制逆变器52a，以使得如果接近于规定的停止位置则进一步减小变频马达52的转速、在停止位置处上模具安装部件20的速度成为零（S45）。即，控制装置80将变频马达52伺服锁定，以使上升中的上模具安装部件20在停止位置保持动作。

接着，控制装置80判断停止位置的上模具安装部件20是否在以速度零停止的状态下经过了作为规定时间的2秒钟（S46）。另外，上述规定时间并不限定于2秒钟，可以适当设定，也包括0秒。控制装置80在判断为上模具安装部件20没有在以速度零停止的状态下经过2秒钟的情况下，判断是否有例如来自作业者等的关于其他动作的指令信号（S47）。控制装置80在判断为没有其他指令的情况下，再次判断上模具安装部件20的停止是否经过了2秒钟。另一方面，控制装置80在判断为有其他指令的情况下，按照输入的指令信号（S48），结束本程序。另一方面，在S46的处理中，控制装置80在判断为上模具安装部件20在以速度零停止的状态下经过了2秒钟的情况下，使通过电磁制动器57的制动动作，进行固定以使滚珠丝杠轴55a不旋转（S49）。然后，控制装置80将变频马达52的电源切断（S50），结束本程序。

根据上述控制装置80进行的动作及控制方法，在由变频马达52使上模具安装部件20保持动作的状态下施加通过电磁制动器57的制动。即，对停止的滚珠丝杠轴55a施加通过电磁制动器57的制动。由此，与在切断马达的电源的同时使电磁制动器57动作的情况、即对通过惯性旋转的滚珠丝杠轴55a突然施加通过电磁制动器57的制动的情况相比，上模具安装部件20的停止精度较好，能够较长地保持在电磁制动器57中使用的摩擦板等的寿命。即，在采用在将马达的电源切断的同时使电磁制动器57动作的制动方法的情况下，停止精度根据制动器的摩擦系数而变化，根据摩擦板的损伤状况而容易从停止位置偏离，但在本实施方式的情况下没有这样的情况。此外，由于在上模具安装部件20停止而经过规定时间后将变频马达52的电源切断，所以在电磁制动器57上没有施加变频马达52的驱动力等，没有施加自重以外的载荷。由此，能够将对电磁制动器57施加的负荷保持为一定。

（上模具安装部件停止时异常处理程序）

接着，对控制装置80执行的上模具安装部件停止时异常处理程序进行说明。如图8所示，控制装置80在通过电磁制动器57将滚珠丝杠轴55a固定时，在基于由编码器58测量到的升降位置判断为上模具安装部件20已下降的情况下，控制逆变器52a以将变频马达52伺服锁定，然后，在由障碍物检测装置90判断为没有障碍物的情况下，控制逆变器52a而使模具10成为封闭状态。

具体而言，控制装置80判断停止中的上模具安装部件20是否已下降。即，控制装置80判断通过电磁制动器57进行的制动停止的上模具安装部件20是否因电磁制动器57的损伤等带来的异常而下降（S51）。控制装置80在判断为停止中的上模具安装部件20没有下降的情况下，结束本程序。另一方面，控制装置80在判断为停止中的上模具安装部件20已下降的情况下，投入变频马达52的电源（S52）。

接着，控制装置80通过控制逆变器52a而将投入了电源的变频马达52伺服锁定，将上模具安装部件20的速度保持为0（S53）。即，控制装置80利用变频马达52使上模具安装部件20的下降停止。然后，驱动警报装置100对外部报告异常（S54）。

接着，控制装置80基于从障碍物检测装置90取得的障碍物检测信息，判断在轮胎硫化机1中是否有轮胎等障碍（S55）。控制装置80在判断为在轮胎硫化机1中有轮胎等障碍的情况下，一边继续通过障碍物检测装置90的监视一边待机，由作业者进行障碍物的确认并进行取除（S56）。另一方面，控制装置80在判断为在轮胎硫化机1中没有轮胎等障碍的情况下，控制逆变器52a使上模具安装部件20以低速下降，直到模具10封闭（S57）。然后，控制装置80将变频马达52的电源切断（S58），结束本程序。

根据上述控制装置80进行的动作及控制方法，即使在电磁制动器57中发生异常而停止中的上模具安装部件20意外下降的情况下，也通过变频马达52进行紧急停止。这样，能够使用变频马达52作为紧急用的制动器。此外，然后在没有障碍物的情况下，通过驱动变频马达52自动地使模具10成为封闭状态。由此，不会发生在有障碍物的状态下上模具安装部件20落下等不良状况，能够安全地将模具10封闭。

（上模具安装部件下降时异常处理程序）

接着，对控制装置80执行的上模具安装部件下降时异常处理程序进行说明。如图9所示，控制装置80基于由编码器58测量的上模具安装部件20的升降位置计算上模具安装部件20的升降速度，在判断为该升降速度比预先设定的限制速度快的情况下进行控制，使电磁制动器57动作而将滚珠丝杠轴55a固定。

具体而言，控制装置80基于由编码器58测量的上模具安装部件20的升降位置计算上模具安装部件20的升降速度，具体而言，根据每单位时间的升降位置的变化量计算升降速度，判断下降中的上模具安装部件20的升降速度是否是预先设定的限制速度以上（S61）。控制装置80在判断为上模具安装部件20的升降速度不是预先设定的限制速度以上的情况下，一边继续升降速度的监视一边待机。另一方面，控制装置80在判断为上模具安装部件20的升降速度是预先设定的限制速度以上的情况下，使电磁制动器57动作，使上模具安装部件20的下降紧急停止（S62）。然后，驱动警报装置100，对外部报告异常（S63），结束本程序。

根据上述控制装置80进行的动作及控制方法，即使是在变频马达52中发生异常而升降中的上模具安装部件20的升降速度超过了限制速度的情况，也通过电磁制动器57紧急停止。这样，能够将电磁制动器57作为紧急用的制动器使用。此外，由于编码器58不经由驱动机构59而设在测量上模具安装部件20的升降位置的位置上，所以即使是在从构成驱动机构59的变频马达52到滚珠丝杠轴55a之间的机构中发生异常、升降中的上模具安装部件20的升降速度超过限制速度的情况下，也能够更可靠地检测，能够进行通过电磁制动器57的紧急停止。

以上，基于附图对本发明的实施方式进行了说明，但应考虑到具体的结构并不限定于这些实施方式。本发明的范围不仅是上述实施方式的说明，而由权利要求书表示，还包含与权利要求书均等的意思及范围内的所有的变更。

Claims (11)

1. 一种轮胎硫化机，其特征在于，由以下部分构成：

上模具及下模具，构成收容生轮胎的模具；

上模具安装部件，连结在上述上模具上；

导引机构，将上述上模具安装部件沿上下方向导引；

滚珠丝杠轴，其轴心沿上下方向配置；

球状螺母，拧合在上述滚珠丝杠轴上，连结在上述上模具安装部件上；

驱动机构，以可在正向和反向之间切换的方式使上述滚珠丝杠轴旋转；及

非励磁动作型的电磁制动器，直接连结在上述滚珠丝杠轴上，将上述滚珠丝杠轴固定。

2. 如权利要求1所述的轮胎硫化机，其特征在于，

上述驱动机构具备变频马达；

还由以下的部分构成：

逆变器，能够将上述变频马达进行伺服锁定；

测量装置，测量上述上模具安装部件的升降位置；及

控制装置，基于由上述测量装置测出的上述升降位置，控制上述逆变器而使上述变频马达伺服锁定。

3. 如权利要求2所述的轮胎硫化机，其特征在于，

上述控制装置还执行切换上述电磁制动器的动作和动作解除的制动动作切换控制、和控制上述逆变器而将上述变频马达的电源投入或切断的马达电源控制；在通过上述变频马达进行了将上述上模具安装部件沿升降方向停止的保持动作的状态下，使上述电磁制动器动作而将上述滚珠丝杠轴固定，然后控制上述逆变器而将上述变频马达的电源切断。

4. 如权利要求2所述的轮胎硫化机，其特征在于，

上述控制装置还执行切换上述电磁制动器的动作和动作解除的制动动作切换控制，基于由上述测量装置测量的上述升降位置计算上述上模具安装部件的升降速度，在判断为上述升降速度比预先设定的限制速度快的情况下，使上述电磁制动器动作，将上述滚珠丝杠轴固定。

5. 如权利要求4所述的轮胎硫化机，其特征在于，

上述测量装置不经由上述驱动机构而测量上述上模具安装部件的升降位置。

6. 如权利要求2所述的轮胎硫化机，其特征在于，

上述控制装置在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在基于由上述测量装置测量的升降位置判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，控制上述逆变器，以将上述变频马达伺服锁定。

7. 如权利要求2所述的轮胎硫化机，其特征在于，

还具备检测在上述模具内是否有障碍物的障碍物检测装置；

上述控制装置在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在基于由上述测量装置测量的升降位置判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，控制上述逆变器，以将上述变频马达伺服锁定，然后，在由上述障碍物检测装置判断为没有障碍物的情况下，控制上述逆变器而使上述模具成为封闭状态。

8. 一种轮胎硫化机的制动控制方法，是通过由变频马达带来的滚珠丝杠轴的旋转使拧合在上述滚珠丝杠轴上的球状螺母沿上下方向升降、从而使连结在上模具上的上模具安装部件升降、将由上述上模具及下模具构成的模具开闭的轮胎硫化机的制动控制方法，其特征在于，

在通过上述变频马达进行了将上述上模具安装部件沿升降方向停止的保持动作的状态下，使上述电磁制动器动作而将上述滚珠丝杠轴固定，然后将上述变频马达的电源切断。

9. 如权利要求8所述的轮胎硫化机的制动控制方法，其特征在于，

在判断为上述上模具安装部件的升降速度比预先设定的限制速度快的情况下，使上述电磁制动器动作，将上述滚珠丝杠轴固定。

10. 如权利要求8所述的轮胎硫化机的制动控制方法，其特征在于，

在上述滚珠丝杠轴已被上述电磁制动器固定时，在判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，将上述变频马达伺服锁定。

11. 如权利要求8所述的轮胎硫化机的制动控制方法，其特征在于，

在通过使上述电磁制动器动作已经将上述滚珠丝杠轴固定时，在判断为上述上模具安装部件已经下降的情况下，将上述变频马达伺服锁定，然后，在判断为在上述模具内没有障碍物的情况下，使上述模具成为封闭状态。

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