JP5465586B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は、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、型開閉用の駆動部にはリニアモータを使用し、型締用の駆動部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

特許文献１に記載された型締装置において、型締用の電磁石へ電流を供給するタイミングは、型締力を発生させる必要があるときに制限されることが望ましい。例えば、型開き状態のとき等、型締力が必要でないときにまで電流が供給されると電力を無駄に消費してしまうからである。また、型開き状態等において電磁石に電流が供給されると、磁場が漏れる可能性が増加し、周辺機器の誤動作を招く可能性があるからである。

しかしながら、従来、電磁石への電流の供給のタイミングは、型開閉用の駆動部の位置制御によって把握されていた。したがって、当該位置制御に異常が発生した場合、電磁石への電流の供給のタイミングにずれが生じ、消費電力量の増加や磁場漏れ等を発生させる可能性があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、型締用の電磁石へ電流を供給するタイミングを適切に制限することのできる型締装置の提供を目的とする。

そこで上記課題を解決するため、本発明は、型締力を発生させる電磁石を保持する電磁石保持部材と、前記電磁石保持部材に対向し、前記電磁石によって吸着されることにより金型へ型締力を伝達させる吸着部材と、前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の移動により両部材の間隔が所定の距離以下となっていることを検知する近接検知部とを有し、少なくとも前記近接検知部により前記両部材の間隔が前記所定の距離以下となっていることが検知されている間に前記電磁石のコイルへ電流を供給する。

また、本発明は、前記金型を型開閉する型開閉駆動部と、該型開閉駆動部の位置を検出する位置センサと、該位置センサの検出値に基づいて、前記電磁石保持部材への通電を制御する制御部とを備える。

また、本発明は、ハードスイッチを備え、前記近接検知部による検知に応じて前記ハードスイッチの状態を切り替えることにより前記コイルへ電流を供給する。

また、本発明は、電源と前記コイルとの間に前記ハードスイッチを備える。

また、本発明は、前記近接検知部は、前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の一方に配設された検出部と、前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の他方において該検出部に対向する位置に配設された前記検出部の切片を操作する被検出部とを含む。

本発明によれば、型締用の電磁石へ電流を供給するタイミングを適切に制限することができる。

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側面図である。 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側面図である。 第一の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。 第二の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。 第三の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。 第三の実施の形態における制御部による処理手順を説明するためのフローチャートである。 電磁石保持部材と吸着部材との配置位置が逆の例を示す図である。 回転型モータとボールねじ装置とを組み合わせた直動装置を型開閉用の駆動部として用いた例を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明が適用される射出成形機の型締装置について図１及び図２を参照しながら説明する。図１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側面図である。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型閉じ時の状態を示す側面図である。

図１及び図２に示す型締装置１０は、射出成形機のフレームＦｒ上に設けられた２本のレールよりなるガイドＧｄ上に支持される。固定プラテン１１は、ガイドＧｄ上に載置され、フレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定されている。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と対向させて電磁石保持部材としてのリヤプラテン１３が配設されている。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、２本だけを示す）が架設される。可動プラテン１２は、固定プラテン１１と対向した状態でタイバー１４に沿って型開閉方向に進退自在（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、可動プラテン１２には、タイバー１４が貫通するガイド穴（図示せず）が形成される。

なお、本明細書では、型開閉方向、すなわち可動プラテン１２の移動方向を水平方向と称し、可動プラテン１２の移動方向に垂直な方向を垂直方向と称する。

タイバー１４の前端部（図において右端部）には、第１のねじ部（図示せず）が形成され、タイバー１４は、第１のねじ部にナットｎ１を螺合して締め付けることによって固定プラテン１１に固定される。各タイバー１４の後端部（図において左端部）には、タイバー１４より外径が小さいガイドポスト２１が一体に形成されている。ガイドポスト２１は、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して延在する。各ガイドポスト２１の、リヤプラテン１３の後端面の近傍に、第２のねじ部（図示せず）が形成され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３とは、第２のねじ部にナットｎ２を螺合して締め付けることによって固定される。ガイドポスト２１をタイバー１４と一体に形成しているが、ガイドポスト２１をタイバー１４とは別体として形成してもよい。

固定プラテン１１には固定金型１５が、可動プラテン１２には可動金型１６がそれぞれ固定される。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。可動プラテン１２の進退によって可動金型１６を固定金型１５に対して移動し、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。なお、型締めが行われると、固定金型１５と可動金型１６との間に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樹脂がキャビティ空間に充填される。

可動プラテン１２と平行に配設された磁性体としての吸着板２２が、リヤプラテン１３より後方において各ガイドポスト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、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が貫通するガイド穴２３が形成される。ガイド穴２３は、前端面（図において右端面）に開口した大径部２４とこれに繋がる小径部２５とを含む。大径部２４はナットｎ２を収容する。小径部２５は吸着板２２の後端面に開口し、ガイドポスト２１が摺動する摺動面を有している。

可動プラテン１２を進退させるために、型開閉用の駆動部としてリニアモータ２８が、可動プラテン１２に連結された吸着板２２とフレームＦｒとの間に配設される。リニアモータ２８は、フレームＦｒ上に、ガイドＧｄと平行に、かつ、吸着板２２の移動範囲に対応して配置された固定子２９と、吸着板２２の下端が固定されたスライドベースＳｂに固定され、固定子２９と対向し、かつ、所定の範囲にわたって形成された可動子３１とを備える。スライドベースＳｂは、図１に示すように、その両側においてガイドＧｄ上に支持されており、可動子３１を固定子２９に沿って移動可能に支持する。スライドベースＳｂは、可動子３１の上面を覆ってガイドＧｄの延在方向に延在する。そのために、リヤプラテン１３の下端には、ガイドベースＧｂ及びスライドベースＳｂが通過する空間８１を形成する脚部１３ａが両側に設けられる。

可動子３１は、固定子２９に向けて突出し、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と、各磁極歯３３に巻装されたコイル３５とを備える。なお、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。固定子２９は、コア、及びコア上に延在させて形成された永久磁石（図示せず）を備える。永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に、かつ、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ている。そして、位置センサ７５が可動子３１と固定子２９との間に配置され、可動子３１の位置が検出される。

したがって、コイル３５に所定の電流を供給してリニアモータ２８を駆動すると、位置センサ７５の検出値に基づき、位置フィードバック制御により可動子３１が進退させられる。それに伴って、スライドベースＳｂ、スライドベースＳｂに固定された吸着板２２、及びロッド３９により吸着板２２に連結された可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きが行われる。

なお、固定子２９に永久磁石を、可動子３１にコイル３５を配設しているが、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を駆動する際に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。

可動プラテン１２が前進（図において右方向に移動）して可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが終了する。型閉じに続いて型締めを行うことができるように、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット３７が配設される。また、可動プラテン１２と吸着板２２とを連結するロッド３９が、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延在する。ロッド３９は、型閉じ時及び型開き時に、吸着板２２の進退に連動して可動プラテン１２を進退させ、型締め時に、電磁石ユニット３７によって発生した型締力を可動プラテン１２に伝達する。なお、フレームＦｒ、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。

電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に配設された電磁石４９、及び吸着板２２側に配設された吸着部５１を有する。リヤプラテン１３の後端面の所定の部分、すなわちロッド３９よりわずかに上方及び下方に、水平方向に延在した矩形の断面形状を有するコイル配設部としての二つの溝４５が互いに平行に形成されている。溝４５の間には、矩形の断面形状を有するコア４６が形成され、リヤプラテンのコア４６以外の部分にヨーク４７が形成される。コア４６にコイル４８が巻装される。

また、吸着板２２の前端面の所定の部分として、吸着板２２においてロッド３９を包囲し、電磁石４９と対向する部分に、吸着部５１が設けられる。なお、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た電磁積層鋼板により形成される。また、リヤプラテン１３とは別に電磁石４９が配設され、吸着板２２とは別に吸着部５１が配設されているが、リヤプラテン１３の一部として電磁石を形成し、吸着板２２の一部として吸着部を形成することもできる。また、必ずしも電磁積層鋼板を用いなくてもよく、同一部材からなる鉄心を用いてコア４６及びヨーク４７を形成してもよい。この方が、ギャップ間の距離を精度よく設定することができる。

したがって、電磁石ユニット３７において、溝４５内のコイル４８に電流を供給すると、電磁石４９が励磁され、吸着部５１が吸着されて型締力が発生する。

ロッド３９は、後端部（図において左端部）において吸着板２２と連結し、前端部において可動プラテン１２と連結している。ロッド３９は、型閉じ時に吸着板２２が前進することにより前進し、これにより可動プラテン１２が前進する。また、ロッド３９は、型開き時に吸着板２２が後退（図において左方向に移動）することにより後退し、これにより可動プラテン１２が後退する。

そのために、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が設けられる。また、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が形成される。さらに、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、ロッド３９の後端部にねじ４３が形成され、吸着板２２に対して回転自在に支持された型厚調整機構としてのナット４４がねじ４３に螺合している。

型閉じが終了した時点で、吸着板２２はリヤプラテン１３に近接し、リヤプラテン１３と吸着板２２との間にギャップ（間隙）δが形成される。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。ギャップδの最適な値（距離又は寸法）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、ナット４４の外周面に大径のギヤ（図示せず）が形成され、吸着板２２に型厚調整用の駆動部として型厚調整用モータ（図示せず）が配設され、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が、ナット４４の外周面に形成されたギヤに噛合させられる。

金型装置１９の厚さに対応して、型厚調整用モータを駆動し、型厚調整機構としてのナット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、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、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。

ところで、リヤプラテン１３の後端面の所定の位置（図中では、下端）には接点スイッチ７１が配設されている。また、吸着板２２の前端面において接点スイッチ７１に対向する位置には、接点スイッチ７１の検出部としてのスイッチ切片７１ａを操作するための被検出部としての操作片７２が配設されている。本実施の形態では接点スイッチ７１及び操作片７２によって近接検知部が構成される。すなわち、吸着板２２が前進し、リヤプラテン１３との間隔（ギャップδ）が所定の距離以下になると、操作片７２によって接点スイッチ７１のスイッチ切片７１ａが押し上げられ接点スイッチ７１はＯＮ状態となる（図２参照）。一方、吸着板２２とリヤプレテン１３との間隔が所定の距離（以下、「間隔Ｌ」という。間隔Ｌ＞δ）を超えると、スイッチ切片７１ａは操作片７２より解放され、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態となる（図１参照）。なお、接点スイッチ７１と操作片７２の配置位置は逆でもよい。すなわち、接点スイッチ７１を吸着板２２に配設し、操作片７２をリヤプラテン１３に配設してもよい。

ここで、間隔Ｌは、消費電力量の削減の観点より、型締力の発生のための通電を開始するときのリヤプラテン１３と吸着板２２との間隔（以下、「間隔Ａ」という。間隔Ａ＞δ）に一致することが望ましい。間隔Ｌが間隔Ａより大きい場合、型締力を発生させる必要がない状態においてコイル４８に電流が供給される可能性があり、その間に消費される電力が無駄となるからである。また、間隔Ｌが間隔Ａより小さい場合、型閉じ完了時に型締力を発生させることができないからである。

したがって、例えば、型閉じ完了後に型締力を発生させる場合は、型閉じ完了時におけるリヤプラテン１３と吸着板２２との間隔を間隔Ｌとするとよい。また、型締力の立ち上がり応答性の悪さを考慮して、型閉じ完了前に型締力を発生させる場合は、当該型締力を発生させるときのリヤプラテン１３と吸着板２２との間隔を間隔Ｌとするとよい。

接点スイッチ７１は電流供給部６０に接続されており、そのＯＮ／ＯＦＦ状態は電流供給部６０に伝達される。電流供給部６０は、コイル４８に電流を供給するための装置又は部品の集合であり、少なくとも接点スイッチ７１がＯＮ状態の間のみコイル４８へ電流が供給可能なように構成されている。

図３は、第一の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。第一の実施の形態では、電流供給部６０を電流供給部６０ａとして説明する。同図において、電流供給部６０ａは、ＤＣ電源（直流電源）６１、インバータ６２、及び電磁接触器６３等を有する。ＤＣ電源６１にインバータ６２の入力側が接続され、インバータ６２の出力側に電磁接触器６３の入力側が接続される。電磁接触器６３の出力側にコイル４８が接続される。

ＤＣ電源６１は、例えば、交流電源、ダイオードブリッジ、及びコンデンサ等より構成され、インバータ６２に対して直流電流を供給する。

位置センサ７５は、固定子２９に対する可動子３１の位置を検出し、検出値を制御部９０へ送信する。

制御部９０は、位置センサ７５から送信された検出値により可動子３１がコイル４８への通電開始位置に到達することを検出すると、コイル４８への通電を制御すべくインバータ６２へ制御信号を送信する。

インバータ６２は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）インバータであり、制御部９０より入力される動作指令に応じて、適切な量の電流を電磁接触器６３側に出力する。

電磁接触器６３は、本実施の形態においてハードスイッチとして機能するいわゆる電磁接触器であり、ＯＮ状態のときにインバータ６２からの電流をコイル４８に通過させ、ＯＦＦ状態のときにインバータ６２からの電流を遮断する。

同図に示されるように、第一の実施の形態において、接点スイッチ７１は、電磁接触器６３に接続される。接点スイッチ７１がＯＮ状態のとき電磁接触器６３はＯＮ状態となり、接点スイッチ７１がＯＦＦ状態のとき電磁接触器６３はＯＦＦ状態となる。

以下、第一の実施の形態の型締装置１０の動作を説明する。

まず、型閉じ時に、図１に示す状態において、コイル３５に電流を供給する。それにより、リニアモータ２８が駆動され、吸着板２２と共に可動プラテン１２が前進させられる。この段階において、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態である。したがって、電磁接触器６３もＯＦＦ状態であり、仮に、インバータ６２より電流が出力されたとしても、コイル４８への電流の供給は電磁接触器６３によって遮断される。

続いて、図２に示すように、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、シムを用いて吸着板２２の位置を微調整した結果、目標型締力Ｆが得られるような最適なギャップ（間隙）δ（ここで、間隔Ａ＞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して十分に小さい。

また、遅くとも可動金型１６が固定金型１５に当接させられるまでに、吸着板２２の前進に伴って操作片７２によってスイッチ切片７１ａが押し上げられ、接点スイッチ７１がＯＮ状態となる。接点スイッチ７１がＯＮ状態となることにより、電流供給部６０の電磁接触器６３はＯＮ状態となる。

続いて、位置センサ７５の検出値に基づいて、制御部９０よりインバータ６２に対して動作指令が出力されると、ＤＣ電源６１からの電流がインバータ６２より電磁接触器６３に出力される。このとき、電磁接触器６３はＯＮ状態であるため、当該電流はそのままコイル４８へと供給される。

コイル４８に電流が供給されることにより、磁性体である吸着板２２の吸着部５１は電磁石４９の吸着力によって吸着される。それにより、吸着板２２及びロッド３９を介して吸着力が型締力として可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。

また、型締力が目標設定値になるようにコイル４８に供給する電流の値が決定され、電流がコイル４８に供給されて型締めが行われる。型締めが行われている間、射出装置１７において溶融した樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９のキャビティ空間に充填される。

そして、キャビティ空間内の樹脂が固化すると、図２に示す状態において、制御部９０によりインバータ６２に対して停止命令が出力される。停止命令に応じ、インバータ６２は、電流の出力を停止する。したがって、電磁接触器６３がＯＮ状態であってもコイル４８への電流供給は停止される。続いて、コイル３５に逆方向の電流が供給される。それにより、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１に示されるように、可動金型１６が後退限位置に移動し、型開きが行われる。

なお、可動プラテン１２（吸着板２２）の後退の過程において、スイッチ切片７１ａは操作片７２より解放され、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態となる。その結果、電磁接触器６３はＯＦＦ状態となり、仮に、インバータ６２より電流が出力されたとしても、コイル４８への電流の供給は電磁接触器６３によって遮断される。

上述したように、第一の実施の形態における型締装置１０によれば、コイル４８に電流を供給可能な期間を、少なくとも接点スイッチ７１がＯＮ状態のとき、すなわち、接点スイッチ７１によって吸着板２２とリヤプラテン１３との近接が検知されている間に限定することができる。ここで、接点スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦ状態は、制御部９０とは無関係にハード的（メカ的）に操作される。したがって、仮に、制御部９０におけるソフト的な誤動作（例えば、リニアモータ２８の位置制御の誤動作）により、型開き状態においてインバータ６２に対して動作指令が入力されたとしても、インバータ６２より出力される電流をＯＦＦ状態の接点スイッチ７１に接続された電磁接触器６３によって遮断することができる。その結果、コイル４８への電流の供給を遮断することができる。よって、従来と比較して、コイル４８への電流の供給のタイミングをより確実に制限することができる。

次に、第二の実施の形態について説明する。図４は、第二の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。第二の実施の形態では、電流供給部６０を電流供給部６０ｂとして説明する。また、図４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３と比較して図４では、電磁接触器６３とインバータ６２との位置が入れ替わっている。すなわち、ＤＣ電源６１に電磁接触器６３の入力側が接続され、電磁接触器６３の出力側にインバータ６２の入力側が接続される。インバータ６２の出力側にコイル４８が接続される。

なお、接点スイッチ７１は、図３と同様、電磁接触器６３に接続される。したがって、接点スイッチ７１がＯＮ状態のとき電磁接触器６３はＯＮ状態となり、接点スイッチ７１がＯＦＦ状態のとき電磁接触器６３はＯＦＦ状態となる。

以下、第二の実施の形態の型締装置１０の動作を説明する。

まず、型閉じ時に、図１に示す状態において、コイル３５に電流を供給する。それにより、リニアモータ２８が駆動され、吸着板２２と共に可動プラテン１２が前進させられる。この段階において、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態である。したがって、電磁接触器６３もＯＦＦ状態であり、ＤＣ電源６１からインバータ６２への電流は電磁接触器６３によって遮断される。したがって、仮に、制御部９０よりインバータ６２に対して動作指令が入力されたとしても、コイル４８へ電流は供給されない。

続いて、図２に示すように、可動金型１６が固定金型１５に当接させられる。遅くとも可動金型１６が固定金型１５に当接させられるまでに、吸着板２２の前進に伴って操作片７２によってスイッチ切片７１ａが押し上げられ、接点スイッチ７１がＯＮ状態となる。接点スイッチ７１がＯＮ状態となることにより、電流供給部６０の電磁接触器６３はＯＮ状態となる。したがって、ＤＣ電源６１からの電流は、電磁接触器６３よりインバータ６２へ出力される。

続いて、位置センサ７５の検出値に基づいて、制御部９０よりインバータ６２に対して動作指令が出力されると、インバータ６２よりコイル４８へ電流が供給される。

コイル４８に電流が供給されることにより、磁性体である吸着板２２の吸着部５１は電磁石４９の吸着力によって吸着される。それにより、吸着板２２及びロッド３９を介して吸着力が型締力として可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。

なお、型締め中の動作については第一の実施の形態と同じでよいため、ここでの説明は省略する。

その後、可動プラテン１２（吸着板２２）の後退の過程において、スイッチ切片７１ａは操作片７２より解放され、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態となる。その結果、電磁接触器６３もＯＦＦ状態となる。したがって、仮に、制御部９０よりインバータ６２に対して動作指令が入力されたとしても、インバータ６２への電流は電磁接触器６３によって遮断されるため、コイル４８へ電流は供給されない。

上述したように、第二の実施の形態における型締装置１０によれば、第一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、コイル４８に電流を供給可能な期間を、少なくとも接点スイッチ７１がＯＮ状態のとき、すなわち、接点スイッチ７１によって吸着板２２とリヤプラテン１３との近接が検知されている間に限定することができる。したがって、仮に、制御部９０におけるソフト的な誤動作（例えば、リニアモータ２８の位置制御の誤動作）により、型開き状態においてインバータ６２に対して動作指令が入力されたとしても、ＯＦＦ状態の接点スイッチ７１に接続された電磁接触器６３によってインバータ６２への電流の供給を遮断することができる。その結果、コイル４８への電流の供給を遮断することができる。よって、従来と比較して、コイル４８への電流の供給のタイミングをより確実に制限することができる。

次に、第三の実施の形態について説明する。図５は、第三の実施の形態における電流供給部の構成例を示す図である。第三の実施の形態では、電流供給部６０を電流供給部６０ｃとして説明する。また、図５中、図３又は図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図５において、電流供給部６０ｃは、電磁接触器６３を有していない。第三の実施の形態では、接点スイッチ７１は、制御部９０に接続されるからである。なお、同図では、制御部９０の構成例が示されている。制御部９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、及びＲＡＭ９３等を備える。第三の実施の形態では、制御部９０によるインバータ６２への動作指令又は停止指令の出力の可否又は出力のタイミングは、接点スイッチ７１のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて判断される。

図６は、第三の実施の形態における制御部による処理手順を説明するためのフローチャートである。同図の処理手順は、ＲＯＭ９２に記録され、ＲＡＭ９３にロードされたプログラムに基づいて、ＣＰＵ９１が実行するものである。

ステップＳ１０１において、接点スイッチ７１の状態をチェックする。なお、接点スイッチ７１の状態は、制御部９０がポーリング等により能動的にチェックしてもよいし、接点スイッチ７１からの割り込みによって、制御部９０が受動的に検知してもよい。

接点スイッチがＯＮ状態の場合（Ｓ１０２でＯＮ）、インバータ６２への動作指令を出力可能な状態とする（Ｓ１０３）。インバータ６２への動作指令を出力可能な状態とは、インバータ６２への動作指令が必要な場合には、当該動作指令の出力が可能な状態をいう。したがって、必ずしも、接点スイッチ７１のＯＮ状態の検知に応じて直ちに動作指令が出力されるとは限らない。なお、インバータ６２への動作指令を出力可能な状態とするための具体的な処理内容は、例えば、ＲＡＭ９３内において当該状態を示すフラグ変数の値をＯＮにすることをいう。すなわち、制御部９０は、当該フラグ変数の値がＯＦＦのときは、動作指令が必要であっても動作指令の出力は行わない。

一方、接点スイッチがＯＦＦ状態の場合（Ｓ１０２でＯＦＦ）、インバータへ停止指令を出力する（Ｓ１０４）。この際、インバータ６２への動作指令を出力不可能な状態とする。すなわち、上記フラグ変数の値をＯＦＦとする。なお、ステップＳ１０１からＳ１０４は、繰り返し実行されている。

制御部９０の斯かる処理手順をふまえて、第三の実施の形態の型締装置１０の動作を説明する。

まず、型閉じ時に、図１に示す状態において、コイル３５に電流を供給する。それにより、リニアモータ２８が駆動され、吸着板２２と共に可動プラテン１２が前進させられる。この段階において、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態である。したがって、制御部９０からインバータ６２へは停止指示が入力される。よって、コイル４８へ電流は供給されない。

続いて、図２に示すように、可動金型１６が固定金型１５に当接させられる。遅くとも可動金型１６が固定金型１５に当接させられるまでに、吸着板２２の前進に伴って操作片７２によってスイッチ切片７１ａが押し上げられ、接点スイッチ７１がＯＮ状態となる。接点スイッチ７１がＯＮ状態となることにより、制御部９０は、インバータ６２への動作指令を出力可能な状態とする。

続いて、リニアモータ２８の位置制御に基づいて、制御部９０は、インバータ６２への動作指令の出力が必要であると判断する。ここで、制御部９０は、当該動作指令を出力可能な状態であるため、当該動作指令をインバータ６２へ出力する。それにより、インバータ６２よりコイル４８へ電流が供給される。

コイル４８に電流が供給されることにより、磁性体である吸着板２２の吸着部５１は電磁石４９の吸着力によって吸着される。それにより、吸着板２２及びロッド３９を介して吸着力が型締力として可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。

なお、型締め中の動作については第一の実施の形態と同じでよいため、ここでの説明は省略する。

その後、可動プラテン１２（吸着板２２）の後退の過程において、スイッチ切片７１ａは操作片７２より解放され、接点スイッチ７１はＯＦＦ状態となる。それに応じ、制御部９０は、停止指令をインバータ６２へ出力すると共に動作指令を出力不可能な状態とする。なお、コイル４８への電流の供給は、型締工程において既に停止されているため、ここでの停止指令によってコイル４８への電流の供給が初めて停止されるわけではない。

上述したように、第三の実施の形態における型締装置１０によれば、コイル４８に電流を供給可能な期間を、少なくとも接点スイッチ７１がＯＮ状態のとき、すなわち、接点スイッチ７１によって吸着板２２とリヤプラテン１３との近接が検知されている間に限定することができる。したがって、仮に、制御部９０において、リニアモータ２８の位置制御の誤動作により、型開き状態においてインバータ６２に対する動作指令が必要であると判断されても、接点スイッチ７１のＯＦＦ状態の検知に基づいて、当該動作指令の出力は回避される。その結果、コイル４８への電流の供給を遮断することができる。よって、従来と比較して、コイル４８への電流の供給のタイミングをより確実に制限することができる。

なお、上記においては、近接検知部として接点スイッチ７１及び操作片７２を用いた例を説明したが、各種のセンサによって近接検知部を構成してもよい。例えば、型開閉に応じて移動する部材（可動プラテン１２、吸着板２２、リニアモータ２８の可動子３１に対して配設される位置センサ（リニアスケール）を用いてもよい。この場合、型開閉に応じて移動する部材に対してリニアセンサの可動子を配設し、型開閉に対して固定されている部材に対してリニアセンサの固定子を配設すればよい。そして、リニアセンサを図３〜図５に示されるような形態で電流供給部６０に接続すればよい。

また、図７に示されるように、電磁石保持部材（電磁石４９）と吸着部材（吸着部５１）との配置位置は、本実施の形態における配置位置と逆であってもよい。図７では、２２ａで示される部材が電磁石保持部材として機能し、１３ａで示される部材が吸着部材として機能する例が示されている。同図において、電磁石保持部材２２ａは、ロッド３９により可動プラテン１２に連結され、可動プラテン１２と共に進退する。

また、本実施の形態では型開閉用の駆動部としてリニアモータを用いた例を示したが、図８に示されるように回転型モータ８５とボールねじ装置８６とを組み合わせた直動装置を型開閉用の駆動部として用いてもよい。この場合、回転型モータ８５に取り付けられた回転検出器８７が、本実施の形態における位置センサ７５として機能する。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯か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。

１０ 型締装置
１１ 固定プラテン
１２ 可動プラテン
１３ リヤプラテン
１３ａ 脚部
１４ タイバー
１５ 固定金型
１６ 可動金型
１７ 射出装置
１８ 射出ノズル
１９ 金型装置
２２ 吸着板
２８ リニアモータ
２９ 固定子
３１ 可動子
３３ 磁極歯
３４ コア
３５ コイル
３７ 電磁石ユニット
３９ ロッド
４１、４２ 穴
４３ ねじ
４４ ナット
４６ コア
４７ ヨーク
４８ コイル
４９ 電磁石
５１ 吸着部
６０ 電流供給部
６１ ＤＣ電源
６２ インバータ
６３ 電磁接触器
７１ 接点スイッチ
７１ａ スイッチ切片
７２ 操作片
７５ 位置センサ
８１ 空間
８５ 回転型モータ
８６ ねじ装置
８７ 回転検出器
９０ 制御部
２９１ 永久磁石
Ｆｒ フレーム
Ｇｄ ガイド
Ｇｂ ガイドベース
Ｓｂ スライドベース

Claims (5)

1. 型締力を発生させる電磁石を保持する電磁石保持部材と、
   前記電磁石保持部材に対向し、前記電磁石によって吸着されることにより金型へ型締力を伝達させる吸着部材と、
   前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の移動により両部材の間隔が所定の距離以下となっていることを検知する近接検知部とを有し、
   前記近接検知部により前記両部材の間隔が前記所定の距離以下となっていることが検知されている場合に前記電磁石のコイルへ電流を供給可能とする型締装置。
2. 前記金型を型開閉する型開閉駆動部と、
   該型開閉駆動部の位置を検出する位置センサと、
   該位置センサの検出値に基づいて、前記電磁石保持部材への通電を制御する制御部とを備える請求項１記載の型締装置。
3. ハードスイッチを備え、
   前記近接検知部による検知に応じて前記ハードスイッチの状態を切り替えることにより前記コイルへ電流を供給する請求項１又は２記載の型締装置。
4. 電源と前記コイルとの間に前記ハードスイッチを備える請求項３記載の型締装置。
5. 前記近接検知部は、
   前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の一方に配設された検出部と、
   前記電磁石保持部材又は前記吸着部材の他方において該検出部に対向する位置に配設された前記検出部の切片を操作する被検出部とを含む請求項１乃至４いずれか一項記載の型締装置。

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