JP4648870B2 - Mold clamping force control method and mold clamping device - Google Patents
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Description
本発明は、型締力制御方法及び型締装置に関し、より具体的には、型締装置において電磁石によって発生させられる型締力の制御方法及び当該型締装置に関する。 The present invention relates to a mold clamping force control method and a mold clamping device, and more specifically to a method for controlling a mold clamping force generated by an electromagnet in the mold clamping device and the mold clamping device.
従来、成形機、例えば、射出成形機は、射出装置、金型装置及び型締装置を備え、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、固化させることによって成形品を得るようになっている。そして、前記金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置を作動させ、固定金型に対して可動金型を進退させることによって、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a molding machine, for example, an injection molding machine, includes an injection device, a mold device, and a mold clamping device. By injecting resin from an injection nozzle of the injection device, filling the cavity space of the mold device, and solidifying the resin. A molded product is obtained. The mold apparatus includes a fixed mold and a movable mold, and operates the mold clamping apparatus to move the movable mold forward and backward with respect to the fixed mold, thereby closing the mold, clamping and opening the mold. It can be carried out.
前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、前記可動金型が取り付けられた可動プラテン、電動式のモータ、該モータの出力軸に連結されたボールねじ軸、及び該ボールねじ軸と螺合させられるボールナットから成るボールねじ、前記ボールナットと連結されたクロスヘッド、該クロスヘッドと可動プラテンとの間に配設されたトグル機構等を備え、前記モータを駆動することによってクロスヘッドを前進させ、前記トグル機構を伸展させることによって型閉じ及び型締めを行うことができる。 The mold clamping device includes a fixed platen to which the fixed mold is attached, a movable platen to which the movable mold is attached, an electric motor, a ball screw shaft connected to an output shaft of the motor, and the ball screw. A ball screw composed of a ball nut screwed to a shaft, a cross head connected to the ball nut, a toggle mechanism disposed between the cross head and a movable platen, and the like, by driving the motor The mold can be closed and clamped by advancing the crosshead and extending the toggle mechanism.
ところが、前記構成の型締装置においては、型締力を発生させるためにトグル機構を使用するようになっているので、可動プラテンに曲げモーメントが作用し、可動プラテンにおける金型取付面に歪みが発生してしまう。 However, in the mold clamping apparatus having the above-described configuration, a toggle mechanism is used to generate a mold clamping force. Therefore, a bending moment acts on the movable platen, and the mold mounting surface of the movable platen is distorted. Will occur.
また、トグル機構を伸展させることによって型締めが行われるので、型締力を制御するのが困難になってしまう。 Moreover, since the mold clamping is performed by extending the toggle mechanism, it becomes difficult to control the mold clamping force.
そこで、電動式のモータ及び電磁石を備え、型閉じ及び型開きの動作にモータのトルクを、型締動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, there is provided a mold clamping device that includes an electric motor and an electromagnet, uses the motor torque for mold closing and mold opening operations, and uses the attraction force of the electromagnet for mold clamping operations (see, for example, Patent Document 1). ).
該型締装置においては、固定プラテンと所定の間隔を置いてリヤプラテンが配設され、前記固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿って可動プラテンが進退自在に配設される。そして、前記リヤプラテンの後端面に電磁石が固定され、前記リヤプラテンの後方に吸着板が進退自在に配設されるとともに、吸着板と可動プラテンとの間にリンク機構が配設され、該リンク機構をモータによって屈伸させることができるようになっている。 In the mold clamping device, a rear platen is disposed at a predetermined interval from the fixed platen, and a movable platen is disposed so as to be movable back and forth along a tie bar provided between the fixed platen and the rear platen. An electromagnet is fixed to the rear end surface of the rear platen, and an adsorption plate is disposed behind the rear platen so as to be movable back and forth. A link mechanism is disposed between the adsorption plate and the movable platen. It can be bent and stretched by a motor.
従って、該モータを駆動してリンク機構を伸展させることによって型閉じを行った後、前記電磁石を構成するコイルに電流を供給して前記電磁石を駆動し、当該電流の大きさに従った磁力を発生させて吸着板を吸着することにより、型締めを行うことができる。この場合、型締力を発生させるために電磁石を使用するので、可動プラテンに曲げモーメントが作用せず、前記金型取付面に歪みが発生することがなくなるだけでなく、型締力を容易に制御することができる。
しかしながら、上述の、型締動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置においては、型締力を変更することは困難であり、成形中に型締力を精度良く制御することができない。 However, in the above-described mold clamping device that uses the attractive force of the electromagnet for the mold clamping operation, it is difficult to change the mold clamping force, and the mold clamping force cannot be accurately controlled during molding.
例えば、型締め開始時等において、電磁石を構成するコイルに電流を供給しても、磁場を打ち消す方向の渦電流が発生し、電流は供給されているものの所望の磁場が得られない状態が生じ、所望の型締力の発生に一定の時間を要する。これは、型締工程において定常的なものではなく、型締力を変化させるときの立ち上がり特性固有のものであるが、型締力の発生の遅延を招き、成形品の生産の効率化の観点から望ましくない。特に、成形サイクルが短い場合には、型締力の発生時間を少しでも短縮させて、成形品の生産性を向上させる必要がある。 For example, even when a current is supplied to the coil constituting the electromagnet at the start of clamping, an eddy current is generated in the direction that cancels the magnetic field, and the current is supplied but the desired magnetic field cannot be obtained. A certain time is required to generate a desired mold clamping force. This is not a steady process in the mold clamping process and is unique to the rise characteristics when the mold clamping force is changed. Not desirable. In particular, when the molding cycle is short, it is necessary to improve the productivity of the molded product by reducing the generation time of the mold clamping force as much as possible.
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電磁石によって型締力を発生する型締装置において、型締力を精度良く制御することができる型締力制御方法及び当該型締装置を提供することを、本発明の目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and in a mold clamping device that generates a mold clamping force with an electromagnet, a mold clamping force control method capable of accurately controlling the mold clamping force, and It is an object of the present invention to provide a mold clamping device.
本発明の一観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置の型締力制御方法であって、前記電磁石に発生する磁束密度と、前記磁束密度に対応する所定の型締力との関係を記憶するテーブルに基づいて型締力制御を行うことを特徴とする型締力制御方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a mold clamping force control method for a mold clamping device that generates a mold clamping force with an electromagnet, and a magnetic flux density generated in the electromagnet and a predetermined mold clamping force corresponding to the magnetic flux density. A mold clamping force control method is provided, wherein mold clamping force control is performed based on a table that stores the relationship between.
前記テーブルに記憶されている前記磁束密度は、実験又は磁場解析によって得られることとしてもよい。実際に電磁石に発生している磁束密度を検出し、前記テーブルから、検出された当該磁束密度に対応する型締力を判定することとしてもよい。前記テーブルから判定された前記型締力と、型締装置に設定された設定型締力との差を算出し、当該差に対応させて前記電磁石に供給する電流を制御することとしてもよい。 The magnetic flux density stored in the table may be obtained by experiment or magnetic field analysis. The magnetic flux density actually generated in the electromagnet may be detected, and the mold clamping force corresponding to the detected magnetic flux density may be determined from the table. A difference between the mold clamping force determined from the table and a set mold clamping force set in the mold clamping device may be calculated, and a current supplied to the electromagnet may be controlled in accordance with the difference.
本発明の別の観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、前記電磁石に電流を供給する電流供給部と、前記電流供給部を制御する制御部と、前記電磁石に発生する磁束密度を検出する磁束密度検出手段と、を備え、前記制御部は、前記電磁石に発生する磁束密度と、前記磁束密度に対応する所定の型締力との関係を記憶するテーブルを備え、前記制御部は、前記テーブルに基づいて型締力制御を行うことを特徴とする型締装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a mold clamping device that generates a clamping force by an electromagnet, a current supply unit that supplies current to the electromagnet, a control unit that controls the current supply unit, and the electromagnet Magnetic flux density detection means for detecting the magnetic flux density generated in the control unit, and the control unit has a table for storing a relationship between the magnetic flux density generated in the electromagnet and a predetermined clamping force corresponding to the magnetic flux density. The mold clamping device is provided, wherein the control unit performs mold clamping force control based on the table.
前記テーブルに記憶されている前記磁束密度は、実験又は磁場解析によって得られることとしてもよい。実際に電磁石に発生し、前記磁束密度検出手段により検出された磁束密度に対応する型締力が、前記制御部が備える前記テーブルから判定されることとしてもよい。前記制御部は、前記テーブルから判定された前記型締力と、当該型締装置に設定された設定型締力との差に基づいて、前記電流供給部を制御することとしてもよい。 The magnetic flux density stored in the table may be obtained by experiment or magnetic field analysis. The mold clamping force actually generated in the electromagnet and corresponding to the magnetic flux density detected by the magnetic flux density detecting means may be determined from the table provided in the control unit. The control unit may control the current supply unit based on a difference between the mold clamping force determined from the table and a set mold clamping force set in the mold clamping device.
前記磁束密度検出手段は、ホール素子であってもよい。前記磁束密度検出手段は、前記電磁石における複数の箇所に設けられていてもよい。前記磁束密度検出手段は、前記電磁石のコイルに対して対称性が維持される箇所に設けられていてもよい。前記磁束密度検出手段は、前記電磁石の外極及び内極に設けられていてもよい。前記磁束密度検出手段は、前記電磁石の略中央部を対称の中心として当該対称となる箇所に設けられていてもよい。 The magnetic flux density detection means may be a Hall element. The magnetic flux density detection means may be provided at a plurality of locations in the electromagnet. The magnetic flux density detection means may be provided at a location where symmetry is maintained with respect to the coil of the electromagnet. The magnetic flux density detection means may be provided on an outer pole and an inner pole of the electromagnet. The magnetic flux density detecting means may be provided at a symmetrical place with a substantially central portion of the electromagnet as a symmetrical center.
本発明によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置において、型締力を精度良く制御することができる型締力制御方法及び当該型締装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the mold clamping force control method and the said mold clamping apparatus which can control mold clamping force accurately can be provided in the mold clamping apparatus which generate | occur | produces mold clamping force with an electromagnet.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、以下では、型締装置については、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方とし、射出装置については、射出を行う際のスクリューの移動方向を前方とし、計量を行う際のスクリューの移動方向を後方として説明する。 In the following, for the mold clamping device, the moving direction of the movable platen when closing the mold is the front, the moving direction of the movable platen when opening the mold is the rear, and the injection device is when performing the injection In the following description, the moving direction of the screw is assumed to be the front, and the moving direction of the screw when measuring is assumed to be the rear.
また、以下の説明では、型締とは、可動金型のパーティング面が固定金型のパーティング面と接触している状態から、可動金型に更に力が作用して、固定金型が可動金型によって押し付けられることをいう。 In the following description, mold clamping refers to a state in which the movable mold is further in force from the state in which the parting surface of the movable mold is in contact with the parting surface of the fixed mold. It is pressed by a movable mold.
図2は本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の概略構成図である。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a mold apparatus and a mold clamping apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2において、10は型締装置であり、Frは射出成形機のフレームである、Gdは、該フレームFr上に敷設されてレールを構成し、型締装置10を支持するとともに、案内する第1の案内部材としての2本のガイドである。図においては、2本のガイドGdのうち1本だけを示している。
In FIG. 2, 10 is a mold clamping device, Fr is a frame of an injection molding machine, Gd is laid on the frame Fr to form a rail, and supports and guides the
11は、前記ガイドGd上に載置され、前記フレームFr及びガイドGdに対して固定された第1の固定部材としての固定プラテンである。固定プラテン11と所定の間隔を置いて、かつ、固定プラテン11と対向させて第2の固定部材としてのリヤプラテン13が配設されている。前記固定プラテン11とリヤプラテン13との間に4本の連結部材としてのタイバー14(図においては、4本のタイバーのうちの2本だけを示す。)が架設される。なお、前記リヤプラテン13は、タイバー14が伸縮するのに伴って、ガイドGdに対して僅かに移動することができるように前記ガイドGd上に載置される。
該タイバー14に沿って固定プラテン11と対向させて第1の可動部材としての可動プラテン12が型開閉方向に進退(図において左右方向に移動)自在に配設される。そのために、前記可動プラテン12のタイバー14と対応する箇所にタイバー14を貫通させる図示されないガイド穴が形成される。
A
前記タイバー14の前端部(図において右端部)には、図示されない第1のねじ部が形成され、前記タイバー14は、前記第1のねじ部とナットn1とを螺合させることによって固定プラテン11に固定される。また、前記各タイバー14の後方(図において左方)の所定の部分には、タイバー14より外径が小さい第2の案内部材としてのガイドポスト21が、リヤプラテン13の後端面(図において左端面)から後方に向けて突出させて、かつ、タイバー14と一体に形成されている。
A first screw portion (not shown) is formed at a front end portion (right end portion in the figure) of the
各ガイドポスト21の、リヤプラテン13の後端面の近傍に、図示されない第2のねじ部が形成され、前記固定プラテン11とリヤプラテン13とは、前記第2のねじ部とナットn2とを螺合させることによって連結される。本実施の形態においては、ガイドポスト21がタイバー14と一体に形成されるようになっているが、ガイドポスト21をタイバー14とを別体に形成することもできる。
A second screw portion (not shown) is formed in the vicinity of the rear end surface of the
また、前記固定プラテン11には第1の金型としての固定金型15が、前記可動プラテン12には第2の金型としての可動金型16がそれぞれ固定され、前記可動プラテン12の進退に伴って固定金型15と可動金型16とが接離させられ、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
A fixed
なお、型締めが行われるのに伴って、固定金型15と可動金型16との間に複数の図示されないキャビティ空間が形成され、射出装置17の射出ノズル18から射出された成形材料としての図示されない樹脂が前記各キャビティ空間に充填される。
As the mold clamping is performed, a plurality of cavity spaces (not shown) are formed between the fixed
固定金型15及び可動金型16によって金型装置19が構成される。
A
そして、前記可動プラテン12と平行に配設された第2の可動部材としての吸着板22が、リヤプラテン13より後方において前記各ガイドポスト21に沿って進退自在に配設され、ガイドポスト21によって案内される。なお、前記吸着板22には、各ガイドポスト21と対応する箇所に、ガイドポスト21を貫通させるガイド穴23が形成される。
A
該ガイド穴23は、前端面(図において右端面)に開口させられ、ボールナットn2を収容する大径部24、及び吸着板22の後端面に開口させられ、ガイドポスト21と摺動させられる摺動面を備えた小径部25を備える。本実施の形態において、吸着板22は、ガイドポスト21によって案内されるようになっているが、吸着板22を、ガイドポスト21だけでなく、ガイドGdによって案内することもできる。
The
ところで、前記可動プラテン12を進退させるために、第1の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ28が、可動プラテン12とフレームFrとの間に配設される。前記リニアモータ28は、前記フレームFr上に、前記ガイドGdと平行に、かつ、可動プラテン12の移動範囲に対応させて形成された第1の駆動要素としての固定子29、及び前記可動プラテン12の下端において、前記固定子29と対向させて、かつ、所定の範囲にわたって形成された第2の駆動要素としての可動子31を備える。
By the way, in order to move the
前記可動子31は、固定子29に向けて突出させて、かつ、所定のピッチで複数の磁極歯33が形成されたコア34、及び各磁極歯33に巻装されたコイル35を備える。なお、前記磁極歯33は可動プラテン12の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形成される。前記固定子29は、図示されないコア、及び該コア上に延在させて形成された図示されない永久磁石を備え、該永久磁石は、N極及びS極の各磁極を交互に、かつ、前記磁極歯33と同じピッチで着磁させることによって形成される。
The
従って、前記コイル35に所定の電流を供給することによってリニアモータ28を駆動すると、可動子31が進退し、それに伴って、可動プラテン12が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
Accordingly, when the
なお、本実施の形態においては、固定子29に永久磁石を、可動子31にコイル35を配設するようになっているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもできる。その場合、リニアモータ28が駆動されるのに伴って、コイルが移動しないので、コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the permanent magnet is disposed on the
ところで、前記可動プラテン12が前進(図において右方向に移動)させられて可動金型16が固定金型15に当接すると、型閉じが終了し、続いて、型締めを行われる。型締めを行うために、リヤプラテン13と吸着板22との間に、第2の駆動部としての、かつ、型締用駆動部としての電磁石ユニット37が配設される。
By the way, when the
また、型閉じ時及び型開き時に、可動プラテン12の進退に連動させて吸着板22を進退させ、型締め時に、電磁石ユニット37によって発生させられた型締力を可動プラテン12に伝達するために、リヤプラテン13及び吸着板22を貫通して延び、可動プラテン12と吸着板22とを連結する型締力伝達部材としてのロッド39が、進退自在に配設される。
In order to transmit the mold clamping force generated by the
固定プラテン11、可動プラテン12、リヤプラテン13、吸着板22、リニアモータ28、電磁石ユニット37、ロッド39等によって型締装置10が構成される。
The
前記電磁石ユニット37は、リヤプラテン13側に配設された第1の駆動部材としての電磁石49、及び吸着板22側に配設された第2の駆動部材としての吸着部51から成る。
The
吸着部は、前記吸着板22の前端面の所定の部分、本実施の形態においては、吸着板22において前記ロッド39を包囲し、電磁石49と対向する部分に形成される。また、リヤプラテン13の後端面の所定の部分、本実施の形態においては、前記ロッド39よりわずかに上方及び下方に、水平方向に延在させて二つの溝45が互いに平行に形成され、各溝45間に矩形の形状を有するコア46、及び他の部分にヨーク47が形成される。そして、前記コア46にコイル48が巻装される。
The attracting portion is formed at a predetermined portion of the front end surface of the attracting
なお、前記リヤプラテン13のコア46及びヨーク47、並びに吸着板22は、強磁性体から成る薄板を積層することによって形成され、電磁積層鋼板を構成する。また、本実施の形態においては、リヤプラテン13とは別に電磁石49が、吸着板22とは別に吸着部51が配設されるが、リヤプラテン13の一部として電磁石を吸着板22の一部として吸着部を形成することもできる。
The
また、薄板を積層する図中では、上側に巻装されたコイル48には紙面の裏側から表側へ電流が流れ、下側に巻装されたコイル48には紙面の表側から裏側へ電流が流れている。
In the drawing in which thin plates are laminated, a current flows from the back side to the front side of the
従って、電磁石ユニット37において、前記溝45に設けられたコイル48に電流を供給すると、電磁石49が駆動され、吸着部51を吸着し、前記型締力を発生させることができる。
Therefore, in the
そして、前記ロッド39は、後端部(図において左端部)において吸着板22と連結させて、前端部において可動プラテン12と連結させて配設される。従って、ロッド39は、型閉じ時に可動プラテン12が前進するのに伴って前進させられて吸着板22を前進させ、型開き時に可動プラテン12が後退(図において左方向に移動)するのに伴って後退させられて吸着板22を後退させる。
The
そのため、前記リヤプラテン13の中央部分に、ロッド39を貫通させるための穴41、及び前記吸着板22の中央部分にロッド39を貫通させるための穴42が形成され、前記穴41の前端部の開口に臨ませて、ロッド39を摺動自在に支持するブッシュ等の軸受部材Br1が配設される。また、前記ロッド39の後端部にねじ43が形成され、該ねじ43と、吸着板22に対して回転自在に支持されたナット44とが螺合させられる。
Therefore, a
本実施の形態では更に、リヤプラテン13が吸着板22に面している面に、磁束密度検出手段としてホール素子9が設けられている。ホール素子9は、ホール効果を利用した磁電変換素子であり、電磁石に発生する磁束密度を検出する。
In the present embodiment, the
ホール素子9は、制御部4に接続し、また、コイル48は、電流供給部たるドライバ5に接続している。制御部4とドライバ5とは接続されており、制御部4は、ホール素子9から送られる検出信号に基づき、ドライバ5の動作を制御してコイル48に供給される電流を制御し、その結果、型締力が制御される。この型締力の制御につき、以下詳述する。
The
図2は、図1に示すリヤプラテン13の図である。より具体的には、図2(a)は、図1に示すリヤプラテン13及び当該リヤプラテン13の後方に設けられた吸着板22の側断面を示し、図2(b)は、図2(a)において矢印A方向からみたときのリヤプラテン13の後端面を示す。なお、図2(a)では、説明の便宜上、ホール素子9(図1参照)の図示を省略している。
FIG. 2 is a view of the
図1及び図2を参照するに、上述したように、鉄等の導体から成るリヤプラテン13の略中央部分には、可動プラテン12の前後進に伴い前行進させられて吸着板22を前行進させるロッド39を貫通させるための穴41が形成されている。前記穴41より上方及び下方に、水平方向に延在させて二つの溝45が互いに平行に形成され、各溝45間に矩形の形状を有するコア46、及び他の部分にヨーク47が形成されている。前記溝45にコイル48が設けられ、前記コア46にコイル48が巻装されている。
With reference to FIGS. 1 and 2, as described above, the
リヤプラテン13の後方には吸着板22が設けられる。かかる構造の下、コイル48に電流を供給すると、図2(a)において実線で示す方向に、磁束が発生する。図中では、上側に巻装されたコイル48には紙面の裏側から表側へ電流が流れ、下側に巻装されたコイル48には紙面の表側から裏側へ電流が流れている。
A
しかしながら、磁束密度には分布が存在するため、リヤプラテン13の後端面のある箇所における磁束は、他の箇所における磁束と一致するとは限らない。例えば、図2(b)では、磁束を測定する箇所として、24箇所(P11乃至P55)例示されているが、各箇所における磁束の値は一致するとは限らない。例えば、リヤプラテン13の端部では磁気漏れが生じていたり、リヤプラテン13の倒れや吸着板22との位置ずれ、取り付け条件等の影響により、全ての磁気回路が均一ではないからである。
However, since there is a distribution in the magnetic flux density, the magnetic flux at the location where the rear end surface of the
従って、図3に示すように、所定の型締力F’に対し、各箇所における磁束の値は様々である。ここで、図3は、リヤプラテン13の後端面の各箇所における磁束密度Bと型締力Fとの関係を示すグラフである。なお、図3では、リヤプラテン13の任意の3箇所における磁束密度Bと型締力Fとの関係を示しているが、これはあくまでも例示であり、上述の24箇所全てをグラフ上に示すと、磁束密度Bと型締力Fとの関係を示す曲線は最大24種類となり得る。
Therefore, as shown in FIG. 3, the value of the magnetic flux at each location varies with respect to a predetermined mold clamping force F '. Here, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the magnetic flux density B and the clamping force F at each location on the rear end surface of the
この型締力Fと、リヤプラテン13の後端面の各箇所における磁束密度Bnとは、以下の関係を有する。即ち、
F=Σ(S・Bn 2/2μ)
ここで、Sは、磁極面積を示し、μは真空透磁率を示す。
The mold clamping force F and the magnetic flux density Bn at each location on the rear end surface of the
F = Σ (S · B n 2 / 2μ)
Here, S represents the magnetic pole area, and μ represents the vacuum permeability.
そこで、本実施の形態では、予め実験又は有限要素法等による数値シミュレーションを用いた磁場解析を行って、リヤプラテン13の後端面の24箇所(P11乃至P55)における磁束を求め、得られた磁束の値(磁束密度)から型締力を算出し、各箇所における磁束密度(磁束密度分布)と、当該磁束密度(磁束密度分布)に対応する型締力との関係を、制御部4(図1参照)が備えるテーブルに記憶させている。具体的には、図4に示すテーブルが制御部4に記憶されている。ここで、図4は、リヤプラテン13の後端面の各箇所における磁束密度と型締力との関係を示す表である。
Therefore, in this embodiment, magnetic field analysis using numerical simulations such as experiments or a finite element method is performed in advance, and magnetic fluxes at 24 locations (P 11 to P 55 ) on the rear end surface of the
図4を参照するに、テーブル中、B11乃至B55の各列は、リヤプラテン13の後端面の各箇所(P11乃至P55)において、予め実験又は有限要素法等による数値シミュレーションを用いた磁場解析を行って得られた磁束密度を示し、Fの列には、各箇所の磁束密度を基に算出された型締力を当該磁束密度に対応させて示している。従って、リヤプラテン13の後端面の任意の箇所の磁束密度をホール素子9(図1参照)により検出することにより、図4に示すテーブルに基づき、そのとき作用している型締力を判定することができる。
Referring to FIG. 4, each row of B 11 to B 55 in the table uses an experiment or numerical simulation by a finite element method or the like in advance at each position (P 11 to P 55 ) on the rear end surface of the
なお、制御部4に設けられているテーブルは、図4に示されるテーブルを簡素化したもの、例えば、図5に示す表であってもよい。ここで、図5は、リヤプラテン13の後端面の一の箇所における磁束密度と型締力との関係を示す表である。
The table provided in the control unit 4 may be a simplified version of the table shown in FIG. 4, for example, the table shown in FIG. Here, FIG. 5 is a table showing the relationship between the magnetic flux density and the clamping force at one place on the rear end surface of the
図5に示す表は、図4に示すテーブルから、リヤプラテン13の後端面の一の箇所、例えば、P33における磁束密度と、これに対応する型締力の値を抜き出したものである。リヤプラテン13の後端面のどの箇所に、ホール素子9を設けて磁束密度を検出するのかが予め定まっている場合、当該箇所の磁束密度を検出することにより、図5に示す表に基づき、作用している型締力を判定することができる。
Table shown in FIG. 5, from the table shown in FIG. 4, the rear platen one portion of the rear end face of the 13, for example, those extracted and the magnetic flux density at P 33, the value of the clamping force corresponding thereto. When it is determined in advance at which position of the rear end surface of the
なお、リヤプラテン13の後端面の複数の箇所にホール素子9を設けて、各箇所の磁束密度を検出する場合には、図5に示す表から求められる夫々の型締力の平均値を、実際に作用している型締力の値とみなしてもよい。また、通常、磁束密度は装置の構造的な制約を受けるため一様ではない場合が多い。このような場合には、夫々の磁束密度に対して各ホール素子に割り当てられた面積比率を考慮して算出することで、より正確な型締力の値を算出することができる。
When the
磁束密度を検出するホール素子9から出力される検出信号は制御部4に送られ、制御部4は、図4又は図5に示すテーブルから、そのとき作用している型締力を判定し、当該型締力が型締め開始時等、型締力を変化させる際に、当該変化によって得るべき目標となる型締力である定常型締力F0に達しているか否かを判断する。
The detection signal output from the
制御部4は、当該型締力が前記定常型締力F0に達していると判断すると、コイル48に供給する電流を、定常型締力F0を発生するために必要な定常的な電流である定格電流I0に変えるようドライバ5の動作を制御する。
When the control unit 4 determines that the mold clamping force has reached the steady mold clamping force F 0 , the control unit 4 uses the current supplied to the
即ち、制御部4は、ホール素子9によって検出された磁束密度を基に判定された型締力と、オペレータによって設定された設定型締力との差を求め、かかる差に対応させてドライバ5の動作を制御する。
That is, the control unit 4 obtains a difference between the mold clamping force determined based on the magnetic flux density detected by the
従って、制御部4は精度良くドライバ5の動作をフィードバック制御することができ、よって、コイル48に供給する電流を精度良く制御でき、所望の型締力を得ることができる。
Therefore, the control unit 4 can perform feedback control of the operation of the
次に、磁束密度を検出するホール素子9の取り付け箇所について説明する。
Next, the mounting location of the
本発明では、ホール素子9の取り付け数及び箇所に特に限定は無い。しかしながら、上述のように、磁束密度には分布が存在し、リヤプラテン13の後端面のある箇所における磁束は、別の箇所における磁束と一致するとは限らないため、より正確に型締力を把握するためには、リヤプラテン13の後端面の複数の箇所にホール素子9を設け、磁束密度を検出することが望ましい。特に、コイル48に対して対称性が維持される箇所、又は外極及び内極の夫々の中心に配置することが好ましい。
In the present invention, there is no particular limitation on the number and location of the
図2を再度参照するに、図2中には、ホール素子9はコイル48に対して対称性が維持されるP31及び至P35に配置され、P11乃至P15及びP51乃至P55のホール素子9は外極の中心に配置され、P21、P22、P24、P25、P41、P42、P44、P45のホール素子9は内極の中心に配置されている。また、図2では、P23及びP43は穴41の内周とコイル48との中心位置に配置した例を示している。更に、横方向には、夫々等間隔に配置されている。
Referring to FIG. 2 again, in FIG. 2, the
更に、外極及び内極の形状が異なる場合には、各極に1つずつ、即ち、P11乃至P15のうち何れか1箇所に、P21乃至P25のうち何れか1箇所に、P31乃至P35のうち何れか1箇所に、P41乃至P45のうち何れか1箇所に、及び、P51乃至P55のうち何れか1箇所に、ホール素子9を設けることにより、精度良く、磁束密度を測定することができ型締力を判定することができる。この場合、P23及びP43の2箇所は磁気飽和の影響を受けやすいので、Pn1、Pn2、Pn4、及びPn5の同一の列を選択する方が望ましい。
Furthermore, when the shapes of the outer and inner poles are different, one for each pole, that is, one of P 11 to P 15 and one of P 21 to P 25 . By providing the
また、図6に示すように、吸着板22が、リヤプラテン13に対して上下に傾いて設けられている場合がある。
Further, as shown in FIG. 6, the
この場合は、少なくとも、リヤプラテン13と吸着板22とが最も離れている箇所(図6における箇所A)の略中心であるP13と、リヤプラテン13と吸着板22とが最も近づいている箇所(図6における箇所C)の略中心であるP53にホール素子9を設け、各箇所における磁束密度を検出し、当該磁束密度に対応する型締力の平均値を算出することにより、吸着板22がリヤプラテン13に対して傾いていても、精度良く型締力を求めることができる。
In this case, at least P 13 , which is the approximate center of the position where the
また、吸着板22が、リヤプラテン13に対して左右に傾いて設けられている場合には、ホール素子9を、P31及びP35に設け、夫々の磁束密度を検出して型締力を算出するようにしてもよい。
Further, calculating the
また、ロッド39を貫通させるためにリヤプラテン13の略中央に設けられた穴41が形成されている箇所(図6における箇所B)において、当該穴41を中心に対称となる箇所に、即ち、P31乃至P35に、ホール素子9を設け、各箇所における磁束密度を検出し、当該磁束密度に対応する型締力の平均を算出することにより、吸着板22がリヤプラテン13に対して傾いていても、精度良く型締力を求めることができる。
Further, in a place where a
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes are within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
4 制御部
5 ドライバ
9 ホール素子
10 型締装置
49 電磁石
B 磁束密度
F 型締力
4
Claims (8)
前記電磁石のコイルを保持するコイル保持部の複数箇所の磁束密度の検出値と、前記磁束密度に対応する型締力との関係を記憶するテーブルとに基づいて、前記検出値に対応する型締力の平均を算出して型締力制御を行うことを特徴とする型締力制御方法。 A mold clamping force control method for a mold clamping device that generates a mold clamping force with an electromagnet,
The mold clamping corresponding to the detected value is based on a detected value of the magnetic flux density at a plurality of locations of the coil holding part that holds the coil of the electromagnet and a table that stores the relationship between the clamping force corresponding to the magnetic flux density. A mold clamping force control method, wherein mold clamping force control is performed by calculating an average force.
前記テーブルから判定された前記型締力と、型締装置に設定された設定型締力との差を算出し、
当該差に対応させて前記電磁石に供給する電流を制御する、ことを特徴とする型締力制御方法。 The mold clamping force control method according to claim 1 ,
Calculating the difference between the clamping force determined from the table and the set clamping force set in the clamping device;
A mold clamping force control method, wherein a current supplied to the electromagnet is controlled corresponding to the difference.
前記電磁石のコイルに電流を供給する電流供給部と、
前記電流供給部を制御する制御部と、
前記コイルを保持するコイル保持部と
前記コイル保持部の複数箇所の磁束密度を検出する磁束密度検出手段と、を備え、
前記制御部は、前記磁束密度検出手段によって検出される前記複数箇所の磁束密度の検出値と、前記磁束密度に対応する型締力との関係を記憶するテーブルとに基づいて、前記検出値に対応する型締力の平均を算出して型締力制御を行うことを特徴とする型締装置。 A mold clamping device for generating a mold clamping force by an electromagnet,
A current supply for supplying current to the coil of the electromagnet;
A control unit for controlling the current supply unit;
A coil holding part for holding the coil; and a magnetic flux density detecting means for detecting a magnetic flux density at a plurality of locations of the coil holding part,
The control unit sets the detected value based on a detected value of the magnetic flux density at the plurality of locations detected by the magnetic flux density detecting means and a table storing a relationship between mold clamping forces corresponding to the magnetic flux density. A mold clamping device that performs mold clamping force control by calculating an average of corresponding mold clamping forces .
前記制御部は、前記テーブルから判定された前記型締力と、当該型締装置に設定された設定型締力との差に基づいて、前記電流供給部を制御することを特徴とする型締装置。 The mold clamping device according to claim 3 , wherein
The control unit controls the current supply unit based on a difference between the mold clamping force determined from the table and a set mold clamping force set in the mold clamping device. apparatus.
前記磁束密度検出手段は、ホール素子であることを特徴とする型締装置。 The mold clamping device according to claim 3 or 4 ,
The mold clamping apparatus, wherein the magnetic flux density detection means is a Hall element.
前記磁束密度検出手段は、前記コイルに対して対称性が維持される箇所に設けられていることを特徴とする型締装置。 The mold clamping device according to any one of claims 3 to 5 ,
The mold clamping apparatus, wherein the magnetic flux density detection means is provided at a location where symmetry is maintained with respect to the coil.
前記磁束密度検出手段は、前記電磁石の外極及び内極に設けられていることを特徴とする型締装置。 The mold clamping device according to any one of claims 3 to 5 ,
The mold clamping apparatus, wherein the magnetic flux density detecting means is provided on an outer pole and an inner pole of the electromagnet.
前記磁束密度検出手段は、前記電磁石の略中央部を対称の中心として当該対称となる箇所に設けられていることを特徴とする型締装置。 The mold clamping device according to any one of claims 3 to 5 ,
The said magnetic flux density detection means is provided in the location which becomes the said symmetry about the substantially center part of the said electromagnet as the center of symmetry.
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