JPH06143380A - 竪形型締め装置の安全ブレーキ装置作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 竪形型締め装置において、必要時にタイムラ
グなく機能する安全ブレーキ装置の作動方法を提供す
る。 【構成】 安全ブレーキ装置１７が設けられた竪形型締
め装置１において、可動体３が機構上の自然安定位置か
ら上方へ移動した位置に停止している時、停止から設定
された所定時間の後に前記の安全ブレーキ装置１７を制
動作動させる。制動作動は可動体３に対する新たな移動
指令によって解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金型に対し、型締め
力を上下方向から作用させる竪形型締め装置の安全ブレ
ーキ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に一例を示すように、竪形型締め装
置１は、ベース２と可動体３を備え、べース２に対し可
動体３が上方および下方に移動されることで金型４の型
開きおよび型締めが行われる。

【０００３】ベース２は、頂部に水平なテーブル５を備
えた頑丈な構造体である。可動体３は可動プラテン６、
固定プラテン７、ダイハイトプラテン８、複数本のタイ
バー９およびトグル機構１０で構成され、可動プラテン
６とダイハイトプラテン８が固定プラテン７を貫通して
摺動自在なタイバー９で結合され、固定プラテン７とダ
イハイトプラテン８が前記のトグル機構１０で結合され
ている。

【０００４】トグル機構１０は、左右のトグルリンク１
１とクロスヘッド１２およびクロスヘッド１２に螺合し
てこれを上下に移動するためのボールスクリュー１３で
構成され、ボールスクリュー１３はダイハイトプラテン
８に取り付けられた型締め用のサーボモータＭで駆動さ
れる。

【０００５】なお、トグルリンク１１は、上方バイナリ
ーリンク１４と下方バイナリーリンク１５およびこれら
の回動自在な連結点に連結されたクロスヘッドリンク１
６で構成され、上方バイナリーリンク１４の上端が固定
プラテン７に、下方バイナリーリンク１５の下端がダイ
ハイトプラテン８に、また、クロスヘッドリンク１６の
内端がクロスヘッド１２に、それぞれ回動自在に連結さ
れている。

【０００６】可動体３は、ベース２のテーブル５に前記
の固定プラテン７を固定してベース２に取り付けられて
いる。したがって、トグル機構１０が駆動され、クロス
ヘッド１２が下降してトグルリンク１１が内側に屈曲さ
れると、ダイハイトリンク８、すなわち、可動体３が上
昇し、また、クロスヘッド１２が上昇するとトグルリン
ク１１は伸びて可動体３は下降する。

【０００７】また、可動体３は、通常、大きな重量を有
し、一方、クロスヘッド１２とボールスクリュー１３と
の摩擦抵抗は非常に小さいので、金型交換時のように可
動体３を上方の定位置に維持したいときは型締め用のサ
ーボモーターＭに所定の電流を流し続けてその制動トル
クにより可動体３の重量を支持している。

【０００８】なお、図２は可動体３を自然落下させた時
の安定位置、すなわち、自然安定位置を示している。ト
グルリンク１１を前記のように左右対称に配置した場
合、具体的にこの位置は、型締め用モーターＭの制動ト
ルクを低くして可動体３をその自重によって下降させた
とき、図のように左右の上方バイナリーリンク１４がほ
ぼ垂直になって停止する位置である。

【０００９】可動体３が安定状態にある時、クロスヘッ
ド１２はボールスクリュー１３上のストロークにおい
て、上限との間にロックアップ用に距離ｄを残してお
り、トグルリンク１１は図２の状態からさらに伸長され
て、上方および下方のバイナリーリンク１４，１５を一
直線に整列させることができる。そして、この状態で型
締め用サーボモーターＭのトルクを低くすると、機構
上、可動体３は前記の安定状態の位置（機構上の安定位
置）まで、前記とは逆に、自然に上昇して停止する。

【００１０】このような竪形型締め装置１では、前記の
ように可動体３が機構上の自然安定位置より上方にある
時、停電や不測の事故等によって型締め用サーボモータ
ーＭの電源が遮断されると可動体が落下し、金型４を破
損したり、金型交換時等には金型取り付け位置に進入し
ていた搬送装置のアームを損傷したりする恐れがあるの
で、前記のボールスクュー１３の下端部とダイハイトプ
ラテン８との間に負作動の電磁ブレーキ１７（安全ブレ
ーキ装置）を配置し、型締め用サーボモーターＭの電源
が遮断された時ただちに電磁ブレーキ１７の電源も遮断
されてこのブレーキが制動作動され、ボールスクリュー
１３の回転が阻止されるようになっている。

【００１１】しかし、負作動電磁ブレーキ１７の電源が
遮断されてから、制動力によって実際にボールスクリュ
ー１３の回転が阻止されるまでに多少のタイムラグがあ
り、微妙な間隙の調整作業中や、進入クリアランスの小
さな金型搬入装置が使用されている時に間に合わない恐
れがある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、安全ブレ
ーキ装置を備えた竪形型締め装置において、可動体が安
定位置より上方にある時、型締め用サーボモーターの電
源が突然に遮断されることがあっても可動体の下降が生
じない安全ブレーキ装置を作動する方法の提供を課題と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】べースに対し可動体が上
方および下方に移動されることで型開きおよび型締めが
行われ、かつ、可動体の自然落下を防止する安全ブレー
キ装置が設けられた竪形型締め装置に関する。可動体が
機構上の自然安定位置から上方へ移動した位置に停止し
ている時、その停止時から設定された所定時間の後に前
記の安全ブレーキ装置を制動作動させる。そして、可動
体に対する新たな移動指令によって前回の制動作動を解
除させる。

【００１４】

【作用】安全ブレーキ装置の制動作動は、可動体の落下
を阻止する。停止から設定された所定時間の後に前記の
安全ブレーキ装置をあらかじめ制動作動させておく構成
は、実際に制動が機能するまでのタイムラグによる危険
を払拭する。

【００１５】

【実施例】前記した従来構造の竪形型締め装置１に適用
した場合について説明する。なお、この竪形型締め装置
１は射出装置、制御装置および金型温調装置等その他の
装置と共に射出成形装置を構成している。

【００１６】制御装置は数値制御装置であって、図３の
ように従来どおりの構成を備え、手動データ入力装置
（ＭＤＩ）の他に射出成形装置用として必要な構成を備
え、機械操作盤からの電源投入で稼働する。また、これ
により射出成形装置全体も稼働状態とされる。なお、機
械操作盤は自動運転およびジョグ送り等の手動運転を指
令する機能を備えている。

【００１７】制御装置が稼働されると、ＲＯＭに格納さ
れたシステムプログラム、ＭＤＩからＲＡＭに入力され
たパラメータおよびデータに基づいて処理サイクルが開
始される。そして、可動体３を駆動する必要があるとき
はＣＰＵから移動指令、すなわち、必要な量のパルスが
位置・速度制御部に分配され、サーボアンプを介して型
締め用サーボモーターＭ（モーターＭと省略する）が駆
動される。このモーターＭが駆動された量は位置・速度
制御部にフィードバックされ、分配されたパルス量に相
当する位置で可動体が停止する。

【００１８】位置・速度制御部について見ると、図４の
ようにＣＰＵから分配されたパルス（移動指令）は位置
制御部のエラーカウンターに入力され（指令位置）、速
度指令変換部、速度制御部を経てモーターＭが回転され
る。一方、モーターＭが回転されることによる可動体３
の位置変位は、モーターＭのパルスコーダーからのパル
スとして位置検出部からエラーカウンター伝達され（検
出位置）、エラーカウンターにおいて、指令位置と検出
位置との偏差（位置偏差＝エラー値）が求められ、モー
ターＭはこの位置偏差としてのパルス量に比例した速度
で回転される。

【００１９】そして、可動体３が目的の位置に到達し、
前記の位置偏差がなくなると、モーターＭは停止する。
停止後、可動体３が自重で下降すると、このために位置
偏差が生じてモーターＭは回転し、可動体３を目的とす
る停止位置まで押し上げるので、事実上、可動体３は目
的位置に停止し、その位置をモーターＭが維持してい
る。これは、竪形型締め装置１が自動運転されている場
合もジョグ送り等の手動運転されている時も同じであ
る。

【００２０】すなわち、可動体３が停止している時、型
締め用サーボモーターＭに関する位置制御部のエラー値
は所定の値Ｅ₀ より小さい。所定の値Ｅ₀ は、可動体３
が事実上停止していると見做し得る最大値であり、ＭＤ
Ｉを通じてＲＡＭに設定される。

【００２１】竪形型締め装置１の負作動電磁ブレーキ１
７の作動は、制御装置の処理サイクルごとにＣＰＵが行
う図１のフローに基づいて制御され、本願発明の方法が
実施される。

【００２２】なお、可動体３が前記の安定位置にある
時、およびこれより下方にある時に可動体３が自然落下
する危険はないので、その時の可動体３の位置Ｐ_s （実
際はトグル機構１０におけるクロスヘッド１２の位置）
をＭＤＩを通じてＲＡＭに入力しておく。

【００２３】さらに、可動体３はいったん停止されて
も、すぐに次の移動に移ることがあり、このような場合
までもいちいち安全ブレーキ装置を作動させる必要はな
いので、負作動電磁ブレーキ１７は、可動体３が停止し
た後、所定時間（０．５秒程度）に制動作動するように
している。このためにタイマーを設けているのでこれに
ＭＤＩから前記の所定時間をＲＡＭに設定しておく。

【００２４】まず、ステップ１で、エラーカウンタにお
ける現在のエラー値がＲＡＭから読み出された所定値Ｅ
₀ と比較され、小さい場合、可動体３は停止しているの
で、ステップ２に進み、可動体３の現在位置Ｐ_r がＲＡ
Ｍから読み出された安定位置Ｐ_s より下方か否か判定す
る。可動体３が安定位置Ｐ_s より上方である時ステップ
３に進みフラグＦ₁ ＝１か否かが判定される。今回は第
１回目なのでＦ₁ ＝１ではなく、ステップ４に進みタイ
マがセットされる。また、フラグＦ₁ ＝１とされる。な
お、可動体３の位置はモーターＭの制動トルクで維持さ
れている。

【００２５】以上が第１回の処理サイクルで行われる
が、ステップ１においてエラー値が所定値Ｅ₀ より大き
い場合、可動体３は移動中であるから安全ブレーキ装置
の必要はなく、ステップ１０でフラグＦ₁ ，Ｆ₂ を０と
し、タイマーをリセットする処理をした後、ステップ１
１で負作動電磁ブレーキ１７に電流を流し、非制動状態
とする。これにより、モーターＭは安全ブレーキ装置に
よる抵抗なしに回転することができる。なお、ステップ
１１は可動体３が移動中である処理サイクルのたびに通
過し、すでに電流が流されて非制動作動にある負作動電
磁ブレーキ１７にさらに電流を流す同じ処理（確認処
理）を行うことになるが、格別な弊害はない。

【００２６】また、ステップ２において可動体３が自然
安定位置より下方の場合、安全ブレーキ装置の必要はな
いから第１回の処理はこのままエンドとなる。なお、前
記において、可動体３が自然安定位置より下方にあるこ
とは、落下の危険がないのであるから以下の処理説明に
おいて論外とする。

【００２７】第２回目の処理サイクルにおいて、可動体
３が引き続き停止しておればステップ１，２を経てステ
ップ３に達し、ここでは前回のステップ４でＦ₁ ＝１と
されているからステップ６でタイマーの時間がＲＡＭか
ら読み出した値を超過しているかを判断する。タイム・
アップであれば可動体３は暫く停止するものと判断して
ステップ７を経てステップ８に至り、負作動電磁ブレー
キ１７の電流を遮断してこのブレーキ１７を制動作動と
する。

【００２８】これにより可動体３の落下は常時制動され
る。また、ステップ７は今回が初めてであるからＦ₂ ＝
１ではなくステップ８に進む。そして、ステップ８につ
いでステップ９でフラグＦ₂ ＝１とされ、第２回の処理
がエンドとなる。

【００２９】第２回の処理において、ステップ６でタイ
ム・アップとなっていないとき、停止している可動体３
はすぐに移動を開始する可能性があるので、処理はその
ままエンドとなる。しかし、可動体３が停止していると
いずれはタイム・アップとなり負作動電磁ブレーキ１７
が制動作動とされ、また、フラグＦ₂ ＝１となる。

【００３０】さらに、第２回の処理において、ステップ
１でエラー値がすでに所定値Ｅ₀ を上回っておれば、可
動体３はいったん停止後すぐに次の移動指令によって移
動を開始していることを意味するので、安全ブレーキ装
置の必要はなく、ステップ１０でフラグＦ₁ ，Ｆ₂ を０
とし、タイマーをリセットする処理をした後、ステップ
１１で負作動電磁ブレーキ１７に電流を流してこれを非
制動状態とし（確認処理）、エンドとなる。

【００３１】第３回目の処理サイクルにおいて、可動体
３が依然として停止しておれば、ステップ１，２，３，
６を経てステップ７に達し、ここで前回の処理によりフ
ラグＦ₂ ＝１であるから、負作動電磁ブレーキ１７の制
動作動はそのままにしてエンドとなる。

【００３２】もちろん、この間に新たな次の移動指令が
あってエラー値が所定値より大きくなると、常に次の処
理サイクルからステップ１の次はステップ１０となっ
て、フラグＦ₁ ，Ｆ₂ を０とし、タイマーをリセットし
て前記の第１回処理サイクルの時と同じ、いわば初期状
態となる。

【００３３】なお、射出成形装置に電源を投入した当
初、すなわち、前記のフローのスタート時に負作動電磁
ブレーキ１７は非制動作動（電流ＯＮ）あるいは制動作
動（電流ＯＦＦ）のいずれの状態でも良い。以上のよう
に、結局、可動体３が移動の後停止して設定された所定
時間が経過すると必ず負作動電磁ブレーキ１７が作動
し、次の移動指令があるまでボールスクリュー１３の回
動を阻止してしまうから、この間に停電や不測の事故で
射出成形装置の電源が遮断されても可動体３が落下する
ということはない。

【００３４】したがって、負作動電磁ブレーキ１７を作
動させるまでの所定時間を、例えば、通常作動における
可動体３の停止時間より長く、金型搬送装置のアームが
型締め空間に進入して来る時間より短く設定すれば、通
常の作動に支障なく、かつ、型締め空間に進入していた
搬送装置のアームが可動体３の落下によって損傷されて
しまうのを防止できる。

【００３５】このことは、一般に可動体３が安定位置よ
り上方にあって前記の所定時間以上に停止されていると
きは、常に安全ブレーキ装置が作動しており、突然の電
源遮断時に射出成形装置がどの様な作動段階にあって
も、危険なタイムラグなしに制動が機能することを意味
する。これにより可動体３が落下することによる不測の
事故を防止することができる。一方、可動体３の停止状
態が所定時間以上持続すると、常に可動体３の重量が負
作動電磁ブレーキで支持されるので、可動体停止時にお
けるモーターＭの電流が減少し、過熱することがない。

【００３６】また、負作動電磁ブレーキ１７を作動させ
るまで前記の所定時間を待機させるので、可動体３が停
止するたびにどのような場合も負作動電磁ブレーキ１７
が作動することはなく、さらに、可動体３が安定位置よ
り下方にある時は負作動電磁ブレーキ１７は作動されな
いので、作動に無駄がなくこの電磁ブレーキの寿命を長
く維持することができる。

【００３７】以上は実施例であって、本願発明は説明し
た具体的な構成に限定されない。例えば、安全ブレーキ
装置による実際の制動個所はボールスクリュー１３では
なく、トグルリンク１１の回動可能な連結点を制動する
ものであっても良い。また、安全ブレーキ装置は射出成
形装置本体とは別系統の電源による通常電磁ブレーキで
あっても良い。この場合、前記のフローにおけるブレー
キ電流のＯＮ，ＯＦＦは逆になる。

【００３８】

【発明の効果】竪形型締め装置において、突然の可動体
落下による事故をほぼ完全に防止することができる。型
締め用サーボモーターの過熱を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】安全ブレーキ装置の作動処理フロー図。

【図２】竪形型締め装置の概略正面図（一部省略）。

【図３】制御装置の概要。

【図４】位置制御部の概要。

【符号の説明】

１ 竪形型締め装置 ２ ベース ３ 可動体 １７ 負作動電磁ブレーキ（安全ブレーキ装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 45/64 7365−4Ｆ 45/76 7365−4Ｆ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと可動体を備え、べースに対し可
   動体が上方および下方に移動されることで型開きおよび
   型締めが行われ、かつ、可動体の自然落下を防止する安
   全ブレーキ装置が設けられた竪形型締め装置において、
   可動体が機構上の自然安定位置から上方へ移動した位置
   に停止している時、停止から設定された所定時間の後に
   前記の安全ブレーキ装置を制動作動させ、可動体に対す
   る新たな移動指令によって制動作動を解除させることを
   特徴とした竪形型締め装置の安全ブレーキ装置作動方
   法。