JP4921036B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、型締装置に関し、特に電磁石によって型締力を発生させる型締装置に関する。

従来、射出成形機においては、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型との間のキャビティ空間に充填（てん）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、前記固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。

該型締装置には、油圧シリンダに油を供給することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことがなく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用されている。この場合、電動機を駆動することによってボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。

ところが、前記構成の電動式の型締装置においては、トグル機構を使用するようになっているので、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を制御することができない。そこで、ボールねじによって発生させられた推力を直接型締力として使用することができるようにした型締装置が提供されている。この場合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中に型締力を制御することができる。

しかしながら、前記従来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低く、大きな型締力を発生させることができないだけでなく、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くなってしまう。

そこで、型開閉動作にはリニアモータを使用し、型締動作には電磁石の吸着力を利用した型締装置が考えられる（例えば、特許文献１）。
国際公開第０５／０９００５２号パンフレット

しかしながら、特許文献１に記載されている型締装置では磁極を一つしか保有していないため、装置の組み付け精度が悪い場合や、装置を構成する部材の変更等によって二つの磁極のギャップ、すなわち、リヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた場合は、吸着面に均一の吸着力を発生させることが困難となることが予想される。

図１は、リヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた例を示す図である。

図１において、５１３はリヤプラテン、５２２は吸着板を示す。また、５４８は電磁石のコイルを示す。

図１においては、吸着板５２２が傾くことによってリヤプラテン５１３と吸着板５２２との平行度が崩れ、そのギャップδは、下方の方が大きくなっている。したがって、この場合、（Ａ）に示されるように、上方になればなるほど磁束密度は大きくなる。すなわち、上方においは吸着力が大きくなり、下方においては吸着力が小さくなる。そうすると、（Ｂ）に示されるように吸着板５２２にモーメントが生じ、吸着板５２２は更に傾いてしまう。

図２は、吸着板が傾くことによる問題点を説明するための図である。図２中、図１と同一部分には同一符号を付している。

図２において、５１０は型締装置、５１９は金型装置を示す。型締装置５１０は、上記リヤプラテン５２２及び吸着板５１３の他、固定プラテン５１１、可動プラテン５１２、及び可動プラテン５１２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５３９等を有する。

また、金型装置５１９は、固定プラテン５１１に固定された固定金型５１５と、可動プラテン５１２に固定された可動金型５１６とより構成される。

図２の型締め装置５１０では、コイル５４８を含む電磁石によって吸着板５２２に働く吸着力がロッド５３９によって可動プラテン５１２に伝達され、型締めが行われる。このような構成において、吸着板５２２が傾いたまま型締めが行われると、ロッド５３９にモーメントが生じ、可動プラテン５１２も破線で示されるように変形する可能性がある。その結果、可動金型１６も破線で示されるように変形してしまい、成形品の形状にも影響を与えかねないという可能性が考えられる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電磁石を用いて型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることのできる型締装置を提供することを目的とする。

そこで上記課題を解決するため、本発明は、電磁石によって型締力を発生させる型締装置であって、前記電磁石を少なくとも二つ備え、該電磁石ごとに当該電磁石に電流を供給するドライバが接続されることを特徴とする。

また、本発明は、前記型締力によって生じる当該型締装置の構成部材の変形量を検出する検出器が取り付けられていることを特徴とする。

また、本発明は、前記検出器によって検出された前記変形量に基づく情報を表示装置に表示させることを特徴とする。

また、本発明は、前記検出器によって検出される複数の前記構成部材のそれぞれの前記変形量を比較することにより、それぞれの前記電磁石に供給する電流値を判定するコントローラを有し、前記ドライバは、前記コントローラからの制御信号に応じた電流値を前記電磁石に供給することを特徴とする。

また、本発明は、記ドライバごとに、前記電磁石に供給する電流値を示す制御信号を当該ドライバに出力するサーボコントローラが配設され、前記サーボコントローラのそれぞれは、自己診断手段を有し、当該自己診断手段が異常を検出した場合に、他の前記サーボコントローラに異常信号を出力し、前記異常信号を受けた前記他のサーバコントローラは、当該他のサーボコントローラの制御下にある前記ドライバと、前記異常を検出した前記サーボコントローラの制御下にある前記ドライバとに対して前記電磁石への電流の供給を停止するよう制御することを特徴とする。

本発明によれば、電磁石を用いて型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることのできる型締装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施の形態において、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。

図３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型閉じ時の状態を示す図、図４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型開き時の状態を示す図である。

図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム、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（図においては、２本のガイドＧｄのうちの１本だけを示す。）、１１は、該ガイド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り、該固定プラテン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、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１４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に対してわず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。

なお、本実施の形態においては、固定プラテン１１はフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定され、リヤプラテン１３はガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようになっているが、リヤプラテン１３をフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定し、固定プラテン１１をガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようにすることができる。

そして、前記タイバー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自在に配設される。そのために、前記可動プラテン１２におけるタイバー１４と対応する箇所にタイバー１４を貫通させるための図示されないガイド穴が形成される。

前記タイバー１４の前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と一体に形成される。そして、リヤプラテン１３の後端面の近傍には図示されない第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とは別体に形成することもできる。

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。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墳される。また、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。

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を貫通させるためのガイド穴２３が形成される。該ガイド穴２３は、前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。

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、第１の駆動要素としての固定子２９、及び第２の駆動要素としての可動子３１を備え、前記固定子２９は、前記フレームＦｒ上において、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、前記可動子３１は、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る。

前記固定子２９の長さをＬｐとし、可動子３１の長さをＬｍとし、可動プラテン１２のストロークをＬｓｔとしたとき、前記長さＬｍは、リニアモータ２８による最大の推進力に対応させて設定され、前記長さＬｐは、
Ｌｐ＞Ｌｍ＋Ｌｓｔ
にされる。

前記可動子３１は、コア３４及びコイル３５を備える。そして、前記コア３４は、固定子２９に向けて突出させて、所定のピッチで形成された複数の磁極歯３３を備え、前記コイル３５は、各磁極歯３３に巻装される。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。また、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る。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。

したがって、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が進退させられ、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。

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。

ところで、前記可動プラテン１２が前進させられて可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが行われ、続いて、型締めが行われる。そして、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、型締め用の駆動部としての二つの電磁石ユニット３７ａ及び３７ｂ（以下、総称する場合「電磁石ユニット３７」という。）が上下方向に対称に配設される。そして、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延び、かつ、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。該ロッド３９は、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。

なお、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。

前記電磁石ユニット３７ａは、リヤプラテン１３側に形成された第１の駆動部材としての電磁石４９ａ、及び吸着板２２側に形成された第２の駆動部材としての吸着部５１ａから成り、該吸着部５１ａ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、電磁石４９ａ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より下方に、水平方向に延在させて二つの溝４５ａが互いに平行に形成され、各溝４５ａの間に矩形の形状を有するコア４６ａ、及び他の部分にヨーク４７ａが形成される。そして、前記コア４６aにコイル４８aが巻装される。

また、前記電磁石ユニット３７ｂは、リヤプラテン１３側に形成された第１の駆動部材としての電磁石４９ｂ、及び吸着板２２側に形成された第２の駆動部材としての吸着部５１ｂから成り、該吸着部５１ｂ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、電磁石４９ｂ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より上方に、水平方向に延在させて二つの溝４５ｂが互いに平行に形成され、各溝４５ｂの間に矩形の形状を有するコア４６ｂ、及び他の部分にヨーク４７ｂが形成される。そして、前記コア４６ｂにコイル４８ｂが巻装される。

なお、以下、電磁石４９ａ及び電磁石４９ｂを総称する場合「電磁石４９」という。電磁石ユニット３７ａ及び電磁石ユニット３７ｂの他の構成要素についても、対になっているものを総称する場合、符号の接尾子（ａ又はｂ）を削除して記す。

なお、前記コア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。

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が形成されるが、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。

したがって、電磁石ユニット３７において、前記コイル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。

そして、前記ロッド３９は、後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。したがって、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が後退するのに伴って後退させられて吸着板２２を後退させる。

そのために、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。

ところで、型閉じが終了した時点で、吸着板２２はリヤプラテン１３に近接させられ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間にギャップδが形成されるが、該ギャップδが小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりすると、吸着部５１を十分に吸着することができず、型締力が小さくなってしまう。そして、最適なギャップδは、金型装置１９の厚さが変化するのに伴って変化する。

そこで、前記ナット４４の外周面に図示されない大径のギヤが形成され、前記吸着板２２に型厚調整用の駆動部としての図示されない型厚調整用モータが配設され、該型厚調整用モータの出力軸に取り付けられた小径のギヤと、前記ナット４４の外周面に形成されたギヤとが噛合させられる。

そして、金型装置１９の厚さに対応させて、型厚調整用モータを駆動し、前記ナット４４をねじ４３に対して所定量回転させると、吸着板２２に対するロッド３９の位置が調整され、固定プラテン１１及び可動プラテン１２に対する吸着板２２の位置が調整されて、ギャップδを最適な値にすることができる。すなわち、可動プラテン１２と吸着板２２との相対的な位置を変えることによって、型厚の調整が行われる。

なお、前記型厚調整用モータ、ギヤ、ナット４４、ロッド３９等によって型厚調整装置が構成される。また、ギヤによって、型厚調整用モータの回転をナット４４に伝達する回転伝達部が構成される。そして、ナット４４及びねじ４３によって運動方向変換部が構成され、該運動方向変換部において、ナット４４の回転運動がロッド３９の直進運動に変換される。この場合、ナット４４によって第１の変換要素が、ねじ４３によって第２の変換要素が構成される。

次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。

前記金型装置１９の交換に伴い、新しい金型装置１９が取り付けられると、まず、金型装置１９の厚さに対応させて吸着板２２と可動プラテン１２との間の距離が変更され、型厚調整が行われる。該型厚調整においては、固定金型１５及び可動金型１６をそれぞれ固定プラテン１１及び可動プラテン１２に取り付け、次に、可動金型１６を後退させて、金型装置１９を開いた状態に置く。

続いて、距離調整工程で、リニアモータ２８を駆動し、固定金型１５に可動金型１６を当接させて型タッチを行う。なお、このとき、型締力は発生させない。この状態で、型厚調整用モータを駆動してナット４４を回転させ、リヤプラテン１３と吸着板２２との距離、すなわち、前記ギャップδを調整し、あらかじめ設定された値にする。

このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２とが接触してもコイル４８が破損することがないように、また、コイル４８がリヤプラテン１３の表面から突出しないように、リヤプラテン１３内にコイル４８を埋め込む。この場合、リヤプラテン１３の表面は、コイル４８の損傷防止用のストッパとして機能する。なお、コイル４８がリヤプラテン１３の表面から突出している場合、リヤプラテン１３と吸着板２２との間、例えば、リヤプラテン１３における吸着板２２と対向する面、又は吸着板２２におけるリヤプラテン１３と対向する面に、図示されない接触防止用ストッパを配設し、リヤプラテン１３と吸着板２２とが接触してコイル４８を破損させることがないようにする。

その後、非図示の制御部は、型開閉処理を行い、型閉じ時に、図４の状態において、コイル３５に電流を供給する。続いて、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が前進させられ、図３に示されるように、可動金型１６が固定金型１５に当接させられる。このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２との間、すなわち、電磁石４９と吸着部５１との間には、最適なギャップδが形成される。なお、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。

続いて、前記制御部は、型締め時に、前記コイル４８に電流を供給し、吸着部５１を電磁石４９の吸着力によって吸着する。それに伴って、吸着板２２及びロッド３９を介して型締力が可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。さらに、前記ギャップδを形成するための図示されないギャップ調整用ストッパを配設することができる。なお、前記接触防止用ストッパをフレームＦｒに配設することもできる。

また、前記型締力は荷重検出器５５によって検出される。本実施の形態において、荷重検出器５５は、４本の各タイバー１４に設置され、それぞれのタイバー１４の伸び量を検出するセンサが使用される。検出値は前記制御部に送られ、該制御部において、各タイバー１４に対する荷重が略均一となるようコイル４８に供給される電流が調整され、フィードバック制御が行われる（制御部によるコイル４８への電流の調整（フィードバック制御）の詳細については後述する）。この間、射出装置１７において溶融させられた樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９の各キャビティ空間に充墳される。なお、荷重検出器は、ロッド３９上に配設されたロードセルの伸び量を検出するように設置してもよい。

そして、各キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、前記制御部は、型開き時に、図３の状態において、前記コイル４８に電流を供給するのを停止する。それに伴って、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が後退させられ、図４に示されるように、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。

なお、本実施の形態においては、コア４６及びヨーク４７、並びに吸着板２２の全体が電磁積層鋼板によって構成されるようになっているが、リヤプラテン１３におけるコア４６の周囲及び吸着部５１を電磁積層鋼板によって構成するようにしてもよい。本実施の形態においては、リヤプラテン１３の後端面に電磁石４９が形成され、該電磁石４９と対向させて、吸着板２２の前端面に吸着部５１が進退自在に配設されるようになっているが、リヤプラテン１３の後端面に吸着部を、該吸着部と対向させて、吸着板２２の前端面に電磁石を進退自在に配設することができる。

また、本実施の形態においては、前記金型装置１９に複数のキャビティ空間が形成され、複数個取りの成形を行うことができるようになっていて、可動プラテン１２の後端面におけるロッド３９の周囲に、各キャビティ空間ごとに図示されない複数のエジェクタ装置が配設されるようになっている。なお、前記金型装置１９に一つのキャビティ空間が形成され、１個取りの成形を行う場合には、エジェクタ装置を可動プラテン１２の後端面における中央部分に配設することが好ましい。その場合、ロッド３９内にエジェクタ装置が配設される。

また、本実施の形態においては、第１の駆動部としてリニアモータ２８が配設されるようになっているが、該リニアモータ２８に代えて電動式のモータ、油圧シリンダ等を配設することができる。なお、前記モータを使用する場合、モータを駆動することによって発生させられた回転の回転運動は、運動方向変換部としてのボールねじによって直進運動に変換され、可動プラテン１２が進退させられる。

上述したように、本実施の形態における型締装置１０は、二つの電磁石４９を備えるため、電磁石４９が一つの場合に比べて、吸着板２２に対する吸着力、ひいては型締力の均一性を向上させることができる。

次に、コイル４８に供給する電流の調整を行う制御部の詳細について説明する。

図５は、制御部の第一の例を説明するための図である。図５中、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。

図５において、（Ａ）は、図３のリヤプラテン１３及びコイル４８等のＸ−Ｘ断面図である。また、６０ａは制御部の例を示す。制御部６０ａは、コントローラ６１と、コントローラ６１に接続されたドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂ等より構成される。

コントローラ６１は、各荷重検出器５５からフィードバックされる、各タイバー１４の伸び量（荷重）を示す検出信号に基づいて、コイル４８ａ及び４８ｂに供給する電流値を判定し、その判定結果に基づく制御信号（電流値）をドライバ６２ａ及び６２ｂ（以下総称する場合、「ドライバ６２」という。）に出力する。

ドライバ６２ａは、コントローラ６１からの制御信号において指令された電流値に相当する電流をコイル４８ａに供給する。ドライバ６２ｂは、コントローラ６１からの制御信号において指令された電流値に相当する電流をコイル４８ｂに供給する。すなわち、本実施の形態において、各コイル４８は、それぞれ個別に接続されたドライバ６２より電流の供給を受ける。

次に、制御部６０ａの動作について説明する。この動作は、型閉じ後、型締めが行われる際の動作である。

まず、コントローラ６１は、コイル４８に供給する電流値を示す制御信号をドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂに出力する。この際、コイル４８ａ及びコイル４８ｂの仕様が同一であり、また、ドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂが同一の仕様である場合（そのようであることが好ましい）、ドライバ６２ａに対する制御信号とドライバ６２ｂに対する制御信号は同一の電流値を示す。

続いて、ドライバ６２ａは、コントローラ６１からの制御信号に応じた電流をコイル４８ａに供給する。同様に、ドライバ６２ｂは、コントローラ６１からの制御信号に応じた電流をコイル４８ｂに供給する。

コイル４８ａ及びコイル４８ｂに電流が供給されると、図３に示される電磁石４９ａ及び電磁石４９ｂが駆動される。電磁石４９ａ及び電磁石４９ｂは、吸着板２２における吸着部５１を吸着し、型締力を発生させる。

型締力の発生に応じ、各タイバー１４には荷重がかかる。各荷重検出器５５は、当該荷重による各タイバー１４の伸び量を検出し、検出信号（検出値）をコントローラ６１に出力する。

コントローラ６１は、例えば、各荷重検出器５５からの４つの検出値について、予め適切な伸び量として設定されている設定値との偏差を算出する。続いて、それぞれ（４つ）の偏差を比較し、比較した値に応じて各タイバー１４の伸び量が略均一となるようにコイル４８ａ又はコイル４８ｂに供給すべき電流値を変化させる。すなわち、タイバー１４の荷重が弱い側の電磁石４９に供給する電流値を大きくする。又は、タイバー１４の荷重が強い側の電磁石４９に供給する電流値を小さくする。したがって、例えば、上側の２本のタイバー１４の荷重が弱い場合は、コイル４９ｂに供給する電流値を大きくしたり、コイル４９ａに供給する電流値を小さくしたりする。

コントローラ６１は、算出した電流値の変化を示す制御信号をドライバ６２ａ若しくはドライバ６２ｂ、又はドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂの双方に出力する。ドライバ６２ａ若しくはドライバ６２ｂ、又はドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂの双方は、コントローラ６１からの制御信号に応じて、コイル４８ａ又はコイル４９ｂに供給する電流を変化させる。電流の変化によって、少なくともいずれか一方の電磁石４９による吸着力が変化し、各タイバー１４にかかる荷重も変化する。当該荷重は、再びコントローラ６１にフィードバックされ、各タイバー１４にかかる荷重にばらつきがある場合は、再度コイル４８に供給する電流値がコントローラ６１の制御のもとに調整される。

以上のようにして、各タイバー１４にかかる荷重が略均一となるように制御される。したがって、装置の組み付け精度が悪い場合や、装置を構成する部材の変更等によってリヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップの平行度が崩れている場合であっても、吸着板２２に対する吸着力の均一性を向上させることができ、ロッド３９に対するモーメントの発生を抑制させることができる。したがって、型締力の安定性及びバランス良さを更に向上させることができる。

また、本実施の形態における型締装置１０は、少なくとも二つのコイル４８を備え、それぞれのコイル４８ごとに個別にドライバ６２が接続されるため、定格型締力を同じくする場合のコストを低減させることができる。すなわち、コイル４８が一つしかない従来のような構成の場合に、当該コイル４８には一つのドライバ６２が接続されるのが一般的である。この場合、コイル４８が二つあり、それぞれにドライバ６２が接続される場合に比べて、同一の型締力を得るためには約２倍の容量のドライバ６２が必要とされる。一般的に、ドライバの価格は、ある程度の容量から先は指数関数的に増加する傾向にある。したがって、容量の小さいドライバを複数用いて同一の型締力を発生させる方が、より経済的であるといえる。

なお、コントローラ６１に表示モニタ（ディスプレイ）６３を接続し、センサ５５からの検出値や、ドライバ６２ａ及びドライバ６２ｂに供給させている電流値等を表示モニタ６３に表示させるようにしてもよい。更に、表示モニタ６３に表示された情報を閲覧した作業員に、コイル４８ａ又はコイル４８ｂに対する電流値を変化させるための指示を入力させてもよい。この場合、コントローラ６１は、作業員からの入力指示に応じた制御信号をドライバ６２に出力する。したがって、作業員の手動によって吸着板２２に対する吸着力を略均一化させることができる。

ところで、図５においては、複数のドライバ６２を共通のコントローラ６１が制御する例を示したが、各ドライバ６２を個別のコントローラによって制御してもよい。

図６は、制御部の第二の例を説明するための図である。図６中、図５と同一部分には同一符号を付し、その説明は適宜省略する。

図６における制御部６０ｂではドライバ６２ａにサーボコントローラ６４ａ及びサーボコントローラ６４ｂが接続され、ドライバ６２ｂにサーボコントローラ６４ａ及びサーボコントローラ６４ｂが接続されている。サーボコントローラ６４ａ及びサーボコントローラ６４ｂは、共通の上位制御装置のコントローラ６１に接続されている。これによって、サーボコントローラ６４ａ及び６４ｂの同期が制御される。

コントローラ６１は、各荷重検出器５５からフィードバックされる検出信号に基づいて、コイル４８ａ及び４８ｂに供給する電流値を判定し、その判定結果に基づく動作指令（電流値）をサーボコントローラ６４ａ及び６４ｂ（以下総称する場合、「サーボコントローラ６４」という。）に出力する。

サーボコントローラ６４ａは、正常動作中は、コントローラ６１より指令された電流値を示す制御信号をドライバ６２ａのみに出力する。サーボコントローラ６４ｂは、正常動作中は、コントローラ６１より指令された電流値を示す制御信号をドライバ６２ｂのみに出力する。すなわち、正常動作中は、ドライバ６２ａはサーボコントローラ６４ａによって、ドライバ６２ｂはサーボコントローラ６４ａによって制御される。

他の動作（フィードバック制御等）については、図５と同様であるため、ここでの説明は省略する。

ところで、図６のように、それぞれのドライバ６２が別個のサーボコントローラ６４によって制御される場合、いずれかの電気回路が故障し、当該サーボコントローラ６４に接続されているドライバ６２が制御できなくなると、コントローラ６１が意図した電流を当該コイル４８に供給することができなくなってしまう。そうすると、各電磁石４９の吸着力に大きな際が生じ吸着版２２とリヤプラテン１３との平行度を崩してしまうことになりかねない。更には、固定金型１５及び可動金型１６を衝突させ、破損させてしまうことも考えられる。

そこで、本実施の形態におけるサーボコントローラ６４は、それぞれに自己診断回路を有している。自己診断回路としては電子サーマル等を用いてもよいし、他の装置を用いてもよい。

いずれか一方のサーボコントローラ６４の自己診断回路が異常を検出した場合であって、その異常が、ドライバ６２に対する電流値の制御信号の出力に影響を及ぼすものであるよう場合、当該サーボコントローラ６４から他方サーボコントローラ６４に対して異常信号が出力される。異常信号を受け取ったサーボコントローラ６４は、正常動作状態において自らが制御するドライバ６２だけでなく、他方のドライバ６２に対しても電流の供給を停止するよう制御信号を出力する。ドライバ６２ａ及び６２ｂの双方は、当該制御信号に基づいて、コイル４８への電流の供給を停止させる。これによって、二つの電磁石４９ａ及び４９ｂの駆動は停止する。

このように、本実施の形態における制御部６２ｂによれば、いずれか一方の電気回路において異常が発生した場合に、双方の電磁石の駆動を速やか停止させるため、いずれか一方の電磁石のみが制御不能となることによる不都合を回避することができる。

また、ドライバ６２中には図示しないパワーモジュールが備えられている。このパワーモジュールによって、コイル４８へ流す電流量がサーボコントローラ６４より送信される制御信号に基づいて制御される。しかしながら、スイッチング機能により電流量を制御するため、電気回路中で最も異常が生じやすい個所でもある。このため、自己診断機能をパワーモジュールに備えるようにしてもよい。この場合、パワーモジュールへ流される電流が過電圧か、過電流かを判断し、異常判断を行う。異常が検出された場合には、サーボコントローラ６４へ異常信号が送信され、異常信号を受信したサーボコントローラ６４は停止信号をドライバ６２へ送信するとともに、他方のサーボコントローラ６４へ異常信号を送信し、両方のコイル４８への電流の印加を停止させる。

さらに、ドライバ６２中のパワーモジュールに異常検出機能を備える場合には、ドライバ６２を互いに接続して、異常信号をドライバ６２間で送受信することもできる。

なお、上記においては、電磁石４９が二つ配設された例について説明したが、吸着力の均一化という観点に照らして、配設される電磁石４９は、３つ又は４つであってもよいし、更にそれ以上であってもよい。但し、偶数である方が、装置構成が複雑になるのを回避するという観点からは好ましい。

例えば、図７は、電磁石を４つ備えた場合の図３のリヤプラテン及びコイル等のＸ−Ｘ断面図である。図７中、図３と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図７では、リヤプラテン１３に四つの溝４６ａ〜４６ｄが設けられ、それぞれのコア４６ａ〜４６ｄに、コイル４８ａ〜４８ｄが巻装されている。すなわち、４つの電磁石が実装されている。この場合、４つの電磁石の磁極が上下左右方向に対称となるように構成されることが好ましい。

なお、制御部６１ａ又は６１ｂによるフィードバック制御の際には、それぞれのコイル４８ごとにドライバ６２が接続され、更にそれぞれのドライバ６２は、コントローラ６１又はサーボコントローラ６４によって制御される。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る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・変更が可能である。

リヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた例を示す図である。 吸着板が傾くことによる問題点を説明するための図である。 本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。 本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の型開き時の状態を示す図である。 制御部の第一の例を説明するための図である。 制御部の第二の例を説明するための図である。 電磁石を４つ備えた場合の図３のリヤプラテン及びコイル等のＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１０、５１０ 型締装置
１１、５１１ 固定プラテン
１２、５１２ 可動プラテン
１３ リヤプラテン
１４ タイバー
１５、５１５ 固定金型
１６、５１６ 可動金型
１７ 射出装置
１８ 射出ノズル
１９、５１９ 金型装置
２１ ガイドポスト
２２、５２２ 吸着板
２３ ガイド穴
２４ 大径部
２５ 小径部
２８ リニアモータ
２９ 固定子
３１ 可動子
３７、３７ａ、３７ｂ 電磁石ユニット
３９、５３９ ロッド
４１、４２ 穴
４３ ねじ
４４ ナット
４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ 溝
４６、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ コア
４７、４７ａ、４７ｂ ヨーク
４８、４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄ、５４８ コイル
４９、４９ａ、４９ｂ 電磁石
５１、５１ａ、５１ｂ 吸着部
５５ 荷重検出器
６０ａ、６０ｂ 制御部
６１ コントローラ
６２ａ、６２ｂ ドライバ
６３ 表示モニタ
６４、６４ａ、６４ｂ サーボコントローラ
Ｂｒ１ 軸受部材
Ｇｄ ガイド
Ｆｒ フレーム
ｎ１、ｎ２ ナット

Claims (5)

1. 電磁石によって型締力を発生させる型締装置であって、
   前記電磁石が配設される第一の部材と、
   前記第一の部材において前記電磁石が配設される面に対向して配設され、前記電磁石によって吸着される第二の部材とを有し、
   前記第一の部材には、前記電磁石が少なくとも二つ配設され、該電磁石ごとに当該電磁石に電流を供給するドライバが接続されることを特徴とする型締装置。
2. 前記型締力によって生じる当該型締装置の構成部材の変形量を検出する検出器が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の型締装置。
3. 前記検出器によって検出された前記変形量に基づく情報を表示装置に表示させることを特徴とする請求項２記載の型締装置。
4. 前記検出器によって検出される複数の前記構成部材のそれぞれの前記変形量を比較することにより、それぞれの前記電磁石に供給する電流値を判定するコントローラを有し、
   前記ドライバは、前記コントローラからの制御信号に応じた電流を前記電磁石に供給することを特徴とする請求項２又は３いずれか一項記載の型締装置。
5. 前記ドライバごとに、前記電磁石に供給する電流値を示す制御信号を当該ドライバに出力するサーボコントローラが配設され、
   前記サーボコントローラのそれぞれは、自己診断手段を有し、当該自己診断手段が異常を検出した場合に、他の前記サーボコントローラに異常信号を出力し、
   前記異常信号を受けた前記他のサーバコントローラは、当該他のサーボコントローラの制御下にある前記ドライバと、前記異常を検出した前記サーボコントローラの制御下にある前記ドライバとに対して前記電磁石への電流の供給を停止するよう制御することを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の型締装置。

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