KR101417605B1 - 사출성형기 및 구동장치 - Google Patents

Abstract

소형화 가능한, 사출성형기 및 구동장치를 제공하는 것이다.
형체력을 발생시키기 위한 전자석을 복수 구비함과 함께, 상기 전자석을 구동하는 구동장치를 구비하고, 상기 구동장치는, 상기 전자석마다 설치되어, 각각의 전자석의 일단에 접속된 제1 구동부와, 상기 전자석의 각 타단에 공통으로 접속된 제2 구동부를 가지는, 사출성형기이다. 상기 제2 구동부는, 하이사이드 스위치부와 로우사이드 스위치부를 가지고, 그 하이사이드 스위치부와 그 로우사이드 스위치부가 접속되는 중간노드가, 상기 각 타단에 공통으로 접속되는 것이다.

Description

사출성형기 및 구동장치{Injection molding machine and driving apparatus}

본 출원은, 2012년 3월 8일에 출원된 일본 특허출원 제2012-051301호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 복수의 전자석을 구동하는 구동장치 및 그것을 구비하는 사출성형기에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에 있어서는, 수지를 사출장치의 사출노즐로부터 사출하여 고정금형과 가동금형 사이의 캐비티공간에 충전하고, 고화시킴으로써 성형품을 얻도록 되어 있다. 그리고, 고정금형에 대해서 가동금형을 이동시켜 형폐(型閉), 형체(型締) 및 형개(型開)를 행하기 위하여 형체장치가 배치된다.

그 형체장치에는, 유압실린더에 오일을 공급함으로써 구동되는 유압식의 형체장치, 및 전동기에 의하여 구동되는 전동식의 형체장치가 있지만, 그 전동식의 형체장치는, 제어성이 높고, 주변을 더럽히는 일이 없으며, 또한, 에너지효율이 높기 때문에, 널리 이용되고 있다. 이 경우, 전동기를 구동함으로써 볼나사를 회전시켜 추력을 발생시키고, 그 추력을 토글기구에 의하여 확대하여, 큰 형체력을 발생시키도록 하고 있다.

그런데, 이 구성의 전동식의 형체장치에 있어서는, 토글기구를 사용하도록 되어 있으므로, 그 토글기구의 특성상, 형체력을 변경하는 것이 곤란하며, 응답성 및 안정성이 나쁘고, 성형 중에 형체력을 제어할 수 없다. 따라서, 볼나사에 의하여 발생된 추력을 직접 형체력으로서 사용할 수 있도록 한 형체장치가 제공되고 있다. 이 경우, 전동기의 토크와 형체력이 비례하므로, 성형 중에 형체력을 제어할 수 있다.

그러나, 종래의 형체장치에 있어서는, 볼나사의 내(耐)하중성이 낮고, 큰 형체력을 발생시킬 수 없을 뿐만 아니라, 전동기에 발생하는 토크리플에 따라 형체력이 변동되어 버린다. 또한, 형체력을 발생시키기 위하여, 전동기에 전류를 상시 공급할 필요가 있어, 전동기의 소비전력량 및 발열량이 많아지므로, 전동기의 정격출력을 그만큼 크게 할 필요가 있어, 형체장치의 코스트가 비싸져 버린다.

따라서, 형개폐동작에는 리니어모터를 사용하고, 형체동작에는 전자석의 흡착력을 이용한 형체장치가 고려된다(예컨대, 특허문헌 1).

국제공개 제05/090052호 팸플릿

그러나, 예컨대 복수의 전자석을 구동하는 경우, 전자석마다 구동부를 필요로 하고 있었으므로, 그러한 구동부를 구비하는 구동장치가 대형화되고, 나아가서는 그 구동장치를 구비하는 사출성형기가 대형화되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은, 복수의 전자석을 구동하는 구동부를 소형화한, 사출성형기 및 구동장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

형체력을 발생시키기 위한 전자석을 복수 구비함과 함께, 상기 전자석을 구동하는 구동장치를 구비하고,

상기 구동장치는,

상기 전자석마다 설치되어, 각각의 전자석의 일단에 접속된 제1 구동부와,

상기 전자석의 각 타단에 공통으로 접속된 제2 구동부를 가지는, 사출성형기를 제공하는 것이다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

전자석을 복수 구동하는 구동장치로서,

상기 전자석마다 설치되어, 각각의 전자석의 일단에 접속되는 제1 구동부와,

상기 전자석의 각 타단에 공통으로 접속되는 제2 구동부를 구비하는, 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 복수의 전자석을 구동하는 구동부를 소형화할 수 있다.

도 1은 일 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 코일이 배치된 리어플래튼을 흡착판측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다.
도 4는 도 3의 라인(C-C)을 따른 단면도이다.
도 5는 일 실시형태의 구동장치의 구성예이다.
도 6은 일 실시형태의 구동장치의 구성예이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 따라서 설명한다. 다만, 본 실시형태에 있어서, 형체장치에 대해서는, 형폐를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 전방이라 하고, 형개를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 후방이라 하며, 사출장치에 대해서는, 사출을 행할 때의 스크류의 이동방향을 전방이라 하고, 계량을 행할 때의 스크류의 이동방향을 후방이라 하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 사출성형기(1)에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타내는 도면, 도 2는 본 발명의 실시형태의 사출성형기 1에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타내는 도면이다. 다만, 도 1 및 도 2에 있어서, 해칭한 부재는 주요 단면을 나타낸다.

도면에 있어서, 10은 형체장치, Fr은 사출성형기(1)의 프레임(가대), Gd는, 그 프레임(Fr)에 대하여 가동(可動)인 가이드, 11은, 도시하지 않은 가이드상 또는 프레임(Fr)상에 재치(載置; 올려놓음)된 고정플래튼이고, 그 고정플래튼(11)과 소정의 간격을 두고, 또한, 고정플래튼(11)과 대향시켜 리어플래튼(13)이 배치되고, 고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 4개의 타이바(14)(도면에 있어서는, 4개의 타이바(14) 중 2개만을 나타냄)가 가설된다. 다만, 리어플래튼(13)은, 프레임(Fr)에 대하여 고정된다.

타이바(14)의 전단부(도면에 있어서 우단부)에는 나사부(도시하지 않음)가 형성되고, 그 나사부에 너트(n1)를 나사결합하여 조임으로써, 타이바(14)의 전단부가 고정플래튼(11)에 고정된다. 타이바(14)의 후단부는 리어플래튼(13)에 고정된다.

그리고, 타이바(14)를 따라 고정플래튼(11)과 대향시켜 가동플래튼(12)이 형 개폐방향으로 진퇴 가능하게 배치된다. 그로 인하여, 가동플래튼(12)이 가이드(Gd)에 고정되고, 가동플래튼(12)에 있어서의 타이바(14)와 대응하는 개소에 타이바(14)를 관통시키기 위한 도시되지 않은 가이드구멍이 형성된다. 다만, 가이드구멍 대신에, 절결부(cutout)를 형성해도 된다. 다만, 가이드(Gd)에는, 후술의 흡착판(22)도 고정된다.

또한, 고정플래튼(11)에는 고정금형(15)이, 가동플래튼(12)에는 가동금형(16)이 각각 고정되고, 가동플래튼(12)의 진퇴에 따라 고정금형(15)과 가동금형(16)이 접속분리되어, 형폐, 형체 및 형개가 행해진다. 다만, 형체가 행해짐에 따라, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 도시되지 않은 캐비티공간이 형성되고, 사출장치(17)의 사출노즐(18)로부터 사출된 도시되지 않은 수지가 캐비티공간에 충전된다. 또한, 고정금형(15) 및 가동금형(16)에 의하여 금형장치(19)가 구성된다.

흡착판(22)은, 가동플래튼(12)과 평행으로 가이드(Gd)에 고정된다. 이로써, 흡착판(22)은, 리어플래튼(13)보다 후방에 있어서 진퇴 가능하게 된다. 흡착판(22)은, 자성재료로 형성되어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)은, 강자성체로 이루어지는 박판을 적층함으로써 형성되는 전자(電磁)적층강판에 의하여 구성되어도 된다. 혹은, 흡착판(22)은, 주조에 의하여 형성되어도 된다.

리니어모터(28)는, 가동플래튼(12)을 진퇴시키기 위하여, 가이드(Gd)에 설치된다. 리니어모터(28)는, 고정자(29), 및 가동자(31)를 구비하고, 고정자(29)는, 프레임(Fr) 상에 있어서, 가이드(Gd)와 평행으로, 또한, 가동플래튼(12)의 이동범위에 대응시켜 형성되고, 가동자(31)는, 가동플래튼(12)의 하단에 있어서, 고정자(29)와 대향시키고, 또한, 소정의 범위에 걸쳐서 형성된다.

가동자(31)는, 코어(34) 및 코일(35)을 구비한다. 그리고, 코어(34)는, 고정자(29)를 향하여 돌출시켜, 소정의 피치로 형성된 복수의 자극치(磁極齒)(33)를 구비하고, 코일(35)은, 각 자극치(33)에 감긴다. 다만, 자극치(33)는 가동플래튼(12)의 이동방향에 대해서 직각의 방향으로, 서로 평행으로 형성된다. 또한, 고정자(29)는, 도시하지 않은 코어, 및 그 코어 상에 뻗게 하여 형성된 도시하지 않은 영구자석을 구비한다. 그 영구자석은, N극 및 S극의 각 자극을 교대로 착자시킴으로써 형성된다. 코일(35)에 소정의 전류를 공급함으로써 리니어모터(28)를 구동하면, 가동자(31)가 진퇴되고, 이에 따라, 가이드(Gd)에 의하여 가동플래튼(12)이 진퇴되어, 형폐 및 형개를 행할 수 있다.

다만, 본 실시형태에 있어서는, 고정자(29)에 영구자석을, 가동자(31)에 코일(35)을 배치하도록 되어 있지만, 고정자에 코일을, 가동자에 영구자석을 배치할 수도 있다. 그 경우, 리니어모터(28)가 구동됨에 따라, 코일이 이동하지 않기 때문에, 코일에 전력을 공급하기 위한 배선을 용이하게 행할 수 있다.

다만, 가이드(Gd)에 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 고정하는 구성에 한정되지 않고, 가동플래튼(12) 또는 흡착판(22)에 리니어모터(28)의 가동자(31)를 설치하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 형개폐기구로서는, 리니어모터(28)로 한정되지 않고, 유압식이나 전동식 등이어도 된다.

가동플래튼(12)이 전진되어 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿으면, 형폐가 행해지고, 계속해서, 형체가 행해진다. 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에, 형체를 행하기 위한 전자석유닛(37)이 배치된다. 또한, 리어플래튼(13) 및 흡착판(22)을 관통하여 뻗고, 또한, 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 연결하는 센터로드(rod)(39)가 진퇴 가능하게 배치된다. 그 센터로드(39)는, 형폐시 및 형개시에, 가동플래튼(12)의 진퇴에 연동시켜 흡착판(22)을 진퇴시키고, 형체시에, 전자석유닛(37)에 의하여 발생된 흡착력을 가동플래튼(12)에 전달한다.

다만, 고정플래튼(11), 가동플래튼(12), 리어플래튼(13), 흡착판(22), 리니어모터(28), 전자석유닛(37), 센터로드(39) 등에 의하여 형체장치(10)가 구성된다.

전자석유닛(37)은, 리어플래튼(13)측에 형성된 전자석(49), 및 흡착판(22)측에 형성된 흡착부(51)를 가진다. 또한, 리어플래튼(13)의 후단면의 소정의 부분, 본 실시형태에 있어서는, 센터로드(39) 둘레에 코일홈(45)이 형성된다. 그리고, 코일홈(45) 내에서 코어(46) 둘레에 코일(48)이 감긴다. 다만, 리어플래튼(13)은, 주물의 일체구조로 구성되어도 되고, 혹은, 강자성체로 이루어지는 박판을 적층함으로써 형성되는 전자적층강판에 의하여 구성되어도 된다.

다만, 본 실시형태에 있어서, 리어플래튼(13)과는 별도로 전자석(49)이, 흡착판(22)과는 별도로 흡착부(51)가 형성되어도 되고, 리어플래튼(13)의 일부로서 전자석을, 흡착판(22)의 일부로서 흡착부를 형성하여도 된다. 또한, 전자석과 흡착부의 배치는, 반대여도 된다. 예컨대, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 설치해도 된다. 또한, 전자석(49)은, 리어플래튼(13)측과 흡착판(22)측의 양방에 설치되어도 된다. 흡착판(22)측에 전자석이 설치되는 경우, 그 전자석을 구성하는 코일은, 예컨대, 흡착판(22)에 형성된 코일홈에 배치되면 된다.

전자석유닛(37)에 있어서, 코일(48)에 전류를 공급하면, 전자석(49)이 구동되고, 흡착부(51)를 흡착하여, 형체력을 발생시킬 수 있다.

센터로드(39)는, 후단부에 있어서 흡착판(22)과 연결시키고, 전단부에 있어서 가동플래튼(12)과 연결시켜서 배치된다. 따라서, 센터로드(39)는, 형폐시에 가동플래튼(12)과 함께 전진되어 흡착판(22)을 전진시키고, 형개시에 가동플래튼(12)과 함께 후퇴되어 흡착판(22)을 후퇴시킨다. 그로 인하여, 리어플래튼(13)의 중앙 부분에, 센터로드(39)를 관통시키기 위한 구멍(41)이 형성된다.

형체장치(10)의 리니어모터(28) 및 전자석(49)의 구동은, 제어부(60)에 의하여 제어된다. 제어부(60)는, CPU 및 메모리 등을 구비하고, CPU에 의하여 연산된 결과에 따라, 리니어모터(28)의 코일(35)이나 전자석(49)의 코일(48)에 전류를 공급하기 위한 회로도 구비한다. 제어부(60)에는, 또한, 하중검출기(55)가 접속된다. 하중검출기(55)는, 형체장치(10)에 있어서, 적어도 하나의 타이바(14)의 소정의 위치(고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 있어서의 소정의 위치)에 설치되고, 당해 타이바(14)에 가해지는 하중을 검출한다. 도면 중에서는, 상하 2개의 타이바(14)에 하중검출기(55)가 설치된 예가 나타나고 있다. 하중검출기(55)는, 예컨대, 타이바(14)의 신장량을 검출하는 센서에 의하여 구성된다. 하중검출기(55)에 의하여 검출된 하중은, 제어부(60)에 보내어진다. 다만, 제어부(60)는, 도 2에 있어서는 편의상 생략되어 있다.

다음으로, 형체장치(10)의 동작에 대하여 설명한다.

제어부(60)의 형개폐처리부(61)에 의하여 형폐공정이 제어된다. 도 2의 상태(형개시의 상태)에 있어서, 형개폐처리부(61)는, 코일(35)에 전류를 공급한다. 계속해서, 리니어모터(28)가 구동되고, 가동플래튼(12)이 전진되어, 도 1에 나타내는 바와 같이, 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿는다. 이때, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이, 즉, 전자석(49)과 흡착부(51) 사이에는, 갭(δ)이 형성된다. 다만, 형폐에 필요로 하는 힘은, 형체력과 비교되어 충분히 작아진다.

계속해서, 제어부(60)의 형체처리부(62)는, 형체공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 코일(48)에 전류를 공급하고, 흡착부(51)를 전자석(49)의 흡착력에 의하여 흡착한다. 그에 따라, 흡착판(22) 및 센터로드(39)를 통하여 형체력이 가동플래튼(12)에 전달되어, 형체가 행해진다. 형체 개시시 등, 형체력을 변화시킬 때에, 형체처리부(62)는, 당해 변화에 의하여 얻어야 할 목표가 되는 형체력, 즉, 정상(定常)상태에서 목표로 하는 형체력을 발생시키기 위하여 필요한 정상적인 전류의 값을 코일(48)에 공급하도록 제어하고 있다.

다만, 형체력은 하중검출기(55)에 의하여 검출된다. 검출된 형체력은 제어부(60)에 보내지고, 제어부(60)에 있어서, 형체력이 설정치가 되도록 코일(48)에 공급되는 전류가 조정되어, 피드백 제어가 행해진다. 이 동안, 사출장치(17)에 있어서 용융된 수지가 사출노즐(18)로부터 사출되어, 금형장치(19)의 캐비티공간에 충전된다.

캐비티공간 내의 수지가 냉각되어 고화되면, 형개폐처리부(61)는, 형개공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 도 1의 상태에 있어서, 코일(48)에의 전류의 공급을 정지한다. 그에 따라, 리니어모터(28)가 구동되어, 가동플래튼(12)이 후퇴됨으로써, 도 2에 나타내는 바와 같이 형개가 행해진다.

여기서, 도 3 이후를 참조하여, 본 발명의 특징적인 구성에 대하여 설명한다.

도 3은, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향에서 본 평면도이다. 도 4는, 도 3의 라인(C-C)을 따른 단면도이다.

코일(48)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 코일홈(45) 내에 복수 개 적층하여 배치된다. 다만, 적층방향은, 코일홈(45)의 깊이방향(Y)에 대응한다. 도 4에 나타내는 예에서는, 2개의 코일(48a, 48b)이 설치된다. 코일홈(45)은, 코어(46)을 둘러싸듯이 직사각형 형상으로 형성되어 있다. 2개의 코일(48a, 48b)은, 직사각형상의 코일홈(45)에 적층하여 설치됨으로써, 코어(46)를 둘러싸듯이 직사각형상으로 배치된다.

전자석(49)은, 2개의 전자석(49A과 49B)에 의하여 구성된다. 전자석(49A)은, 코어(46)와, 코어(46) 둘레에 권회된 코일(48a)이 포함되도록 구성되고, 전자석(49B)은, 코어(46)와, 코어(46) 둘레에 감긴 코일(48b)이 포함되도록 구성되어 있다.

다만, 코어(46) 및 리어플래튼(13)의 외주부(47a)의 표면(흡착판(22)측 표면)은, 동일 평면 내에 뻗어 있으면 되고, 갭면을 구획형성한다. 코일홈(45)은, 이 갭면으로부터 깊이 분만큼 오프셋한 저면을 가지게 된다.

도 5는, 도 1에 나타낸 제어부(60)의 구성예이다. 제어부(60)는, 본 발명의 구동장치의 일 실시형태이다. 제어부(60)는, 컨버터(74)와, DC링크(80)와, 구동회로(90)와, 전류센서(67A, 67B)와, 형체처리부(62)를 가지고 있다.

컨버터(74)는, 전원라인(75)에 흐르는 교류전력을 직류전력으로 변환하고, 변환된 직류전력을 DC링크(80)에 공급한다. 전원라인(75)은, 전원(70)과 컨버터(74) 사이를 접속하는 배선으로서, 예컨대, U, V, W의 3상의 전류 경로로 구성되어 있다. 전원(70)은, 예컨대, 공장설비 등의, 사출성형기(1)의 외부에 설치된 교류전원이다. 컨버터(74)는, 예컨대, 6개의 파워트랜지스터로 구성되는 3상 브리지회로여도 되고, 6개의 다이오드를 포함하는 3상 다이오드브리지로 구성되는 정류기이어도 된다.

DC링크(80)는, 컨버터(74)의 직류출력측과 구동회로(90)의 직류입력측 사이에 설치된 직류전원경로부로서, 한 쌍의 직류전원라인(81A, 81B)과, 평활콘덴서(82)를 구비하고 있다. 직류전원라인(81A, 81B)은, 컨버터(74)와 구동회로(90)와 평활콘덴서(82) 사이를 흐르는 직류전류의 전달경로이다. 평활콘덴서(82)는, 직류전원라인(81A, 81B)의 직류전압을 평활시키는 커패시터이다. 평활콘덴서(82)의 구체예로서, 전해콘덴서를 들 수 있다. DC링크(80)의 DC링크전압(Vdc)은, 평활콘덴서(82)의 양단전압에 상당한다.

구동회로(90)는, 복수의 전자석을 구동한다. 도면에는, 2개의 전자석(49A, 49B)이 예시되어 있다. 구동회로(90)는, 복수의 전자석에 의하여 발생시키는 것이 가능한 형체력의 크기를 서로 독립적으로 조정할 수 있도록, 그들의 복수의 전자석에 구성되는 각 코일에 흐르는 직류의 구동전류를 제어하거나, 또는 각 코일에 인가되는 직류의 구동전압을 제어한다.

구동회로(90)는, 전자석마다 설치되고 또한 각각의 전자석의 일단에 접속된 제1 구동부로서, 구동부(101, 102)를 가지고 있다. 구동부(101)는, 전자석(49A)의 코일(48a)의 단부(111)에 접속되고, 구동부(102)는, 전자석(49B)의 코일(48b)의 단부(113)에 접속되어 있다. 또한, 구동회로(90)는, 복수의 전자석의 각 타단(제1 구동부가 접속되어 있지 않은 단)에 공통으로 접속된 제2 구동부로서, 구동부(103)를 가지고 있다. 구동부(103)는, 전자석(49A)의 코일(48a)의 단부(112)와 전자석(49B)의 코일(48b)의 단부(114)에 공통으로 접속되어 있다.

구동부(101)는, 고전위측의 직류전원라인(81A)에 접속된 하이사이드 스위치부(91)와, 저전위측의 직류전원라인(81B)에 접속된 로우사이드 스위치부(94)가 직렬로 접속된 회로를 가지고 있다. 하이사이드 스위치부(91)와 로우사이드 스위치부(94)가 접속되는 중간노드(97)는, 전류경로(117)를 통하여, 코일(48a)의 단부(111)에 접속되어 있다.

구동부(102)는, 고전위측의 직류전원라인(81A)에 접속된 하이사이드 스위치부(92)와, 저전위측의 직류전원라인(81B)에 접속된 로우사이드 스위치부(95)가 직렬로 접속된 회로를 가지고 있다. 하이사이드 스위치부(92)와 로우사이드 스위치부(95)가 접속되는 중간노드(98)는, 전류경로(118)를 통하여, 코일(48b)의 단부(113)에 접속되어 있다.

구동부(103)는, 고전위측의 직류전원라인(81A)에 접속된 하이사이드 스위치부(93)와 저전위측의 직류전원라인(81B)에 접속된 로우사이드 스위치부(96)가 직렬로 접속된 회로를 가지고 있다. 하이사이드 스위치부(93)와 로우사이드 스위치부(96)가 접속되는 중간노드(99)는, 전류경로(119)를 통하여, 코일(48a)의 단부(112)와 코일(48b)의 단부(114)가 접속되는 공통노드(115)에 접속되어 있다.

하이사이드 스위치부(91, 92, 93) 및 로우사이드 스위치부(94, 95, 96)의 구체예로서, N채널형 또는 npn형의 트랜지스터 등을 들 수 있다. 또한, 트랜지스터의 구체예로서 MOSFET, IGBT, 바이폴러트랜지스터 등을 들 수 있다.

전류센서(67A)는, 전자석(49A)의 코일(48a)에 흐르는 구동전류를 전류경로(117)에서 검출하고, 그 구동전류의 전류치에 따른 검출데이터(Iufb)를 출력하는 전류검출부이다. 전류센서(67B)는, 전자석(49B)의 코일(48b)에 흐르는 구동전류를 전류경로(118)에서 검출하고, 그 구동전류의 전류치에 따른 검출데이터(Ivfb)를 출력하는 전류검출부이다.

형체처리부(62)는, 전자석(49A, 49B)에 의하여 발생시키는 것이 가능한 형체력의 크기를 서로 독립적으로 조정할 수 있도록, 구동회로(90)를 구성하는 구동부(101, 102, 103)의 스위칭동작을 제어한다. 형체처리부(62)는, 예컨대, 전류지령연산부(63)와, AD변환부(66)와, 전류제어부(64)와, PWM 신호생성부(65)를 가지고 있다.

전류지령연산부(63)는, 외부로부터 수신한 전자석(49A)의 동작지령을, 그 동작지령의 내용을 전자석(49A)으로 실현하기 위해서 필요한 전류지령치로 변환하고, 외부로부터 수신한 전자석(49B)의 동작지령을, 그 동작지령의 내용을 전자석(49B)으로 실현하기 위해서 필요한 전류 지령치로 변환한다.

AD변환부(66)는, 전류센서(67A)로부터 공급되는 검출데이터(Iufb)를, 전자석(49A)의 구동전류의 전류검출치로 변환하고, 전류센서(67B)로부터 공급되는 검출데이터(Ivfb)를, 전자석(49B)의 구동전류의 전류검출치로 변환한다.

전류제어부(64)는, 전자석(49A)의 구동전류에 관하여, 전류지령연산부(63)로부터 공급되는 전류지령치와 AD변환부(66)로부터 공급되는 전류검출치의 오차에 근거하여, 그 오차를 영에 수렴시키기 위한 제어지령치(Vuw)를 생성한다. 제어지령치(Vuw)는, 전류경로(117과 119) 사이의(중간노드(97과 99) 사이의) 전압지령이다. 마찬가지로, 전류제어부(64)는, 전자석(49B)의 구동전류에 관하여, 전류지령연산부(63)로부터 공급되는 전류지령치와 AD변환부(66)로부터 공급되는 전류검출치의 오차에 근거하여, 그 오차를 영에 수렴시키기 위한 제어지령치(Vvw)를 생성한다. 제어지령치(Vvw)는, 전류경로(118과 119) 사이의(중간 노드(98과 99) 사이의) 전압지령이다.

PWM 신호생성부(65)는, 전류제어부(64)로부터 공급되는 전자석(49A, 49B)의 구동전류에 대한 제어지령치(Vuw, Vvw)에 근거하는 PWM 제어에 따라, 구동회로(90) 내의 구동부(101, 102, 103)를 스위칭 구동한다. 구동회로(90)는, 구동부(101, 102, 103)에 의하여, 전자석(49A)의 코일(48a)과 전자석(49B)의 코일(48b)의 각각에 임의의 크기와 방향의 구동전류가 흐르도록, 코일(48a)과 코일(48b)의 각각의 양단에 인가되는 전압의 크기 및 극성의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 2개의 전자석(49A, 49B)의 각각의 편측에 접속되어야 하는 구동부가 하나의 구동부(103)로 공통화되어 있으므로, 구동회로(90)를 소형화할 수 있다. 그 결과, 제어부(60) 및 사출성형기(1)를 소형화할 수 있다.

예컨대, 2개의 전자석을 구동하기 위하여, 4계통 8개의 트랜지스터가 필요했지만, 본 실시형태의 도 5의 구성에서는, 3계통 6개의 트랜지스터로 삭감할 수 있다.

또한, 코일(48a, 48b)의 각각에 대하여, DC링크(80)의 평활콘덴서(82)의 전압(Vdc)을 독립적으로 인가할 수 있으므로, 전자석(49A, 49B)을 가지는 전자석유닛(37)의 응답성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상기 서술한 실시예에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상기 서술한 실시예에 여러 가지의 변형, 조합 및 치환을 추가할 수 있다.

예컨대, 상기 서술의 실시형태에서는, 2개의 전자석을 구동하는 경우에 대하여 예시하였지만, 본 발명은, 3개 이상의 전자석을 구동하는 경우에도 적용할 수 있다. 예컨대, 도 6의 경우, 구동부(121, 122, 123)는, 3개의 전자석(149A, 149B, 149C) 중 대응하는 전자석의 일단에 접속되고, 구동부(124)는, 전자석(149A, 149B, 149C)의 각 타단에 공통으로 접속되어 있다.

또한, 상술의 실시형태에서는, 도 3, 4에서 나타낸 바와 같이, 하나의 코일홈에 복수의 코일을 적층하여 복수의 전자석이 형성되는 경우를 예시하였지만, 복수의 코일홈 각각에 하나의 코일을 배치하여 복수의 전자석이 형성되어도 되고, 복수의 코일홈 각각에 복수의 코일을 배치하여 복수의 전자석이 형성되어도 된다.

또한, 예컨대, 상술과 같이, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 설치해도 된다. 이와 같이 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하는 경우에는, 흡착판(22)측에 상술과 같은 코일적층구성을 실현하면 된다.

또한, 상술에서는, 특정 구성의 사출성형기(1) 및 형체장치(10)를 예시하고 있지만, 사출성형기(1) 및 형체장치(10)는, 전자석을 이용하여 형체를 행하는 것이면, 임의의 구성이어도 된다.

다만, 상술한 실시예에 있어서는, 특허청구범위에 있어서의 "제1 고정부재"는, 고정플래튼(11)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제1 가동부재"는, 가동플래튼(12)에 대응한다. 또한, 특허청구범위에 있어서의 "제2 고정부재"는, 리어플래튼(13)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제2 가동부재"는, 흡착판(22)에 대응한다.

Fr 프레임
Gd 가이드
1 사출성형기
10 형체장치
11 고정플래튼
12 가동플래튼
13 리어플래튼
14 타이바
15 고정금형
16 가동금형
17 사출장치
18 사출노즐
19 금형장치
22 흡착판
28 리니어모터
29 고정자
31 가동자
33 자극치
34 코어
35 코일
37 전자석유닛
39 센터로드
41 구멍
45 코일홈
46 코어
46a 중앙부
46b 중간 코어부
48, 48a, 48b 코일
49, 49A, 49B, 149A, 149B, 149C 전자석
51 흡착부
55 하중검출기
60 제어부
61 형개폐처리부
62 형체처리부
74 컨버터
80 DC링크
90 구동회로
91, 92, 93 하이사이드 스위치부
94, 95, 96 로우사이드 스위치부
97, 98, 99 중간노드
101, 102, 103, 121, 122, 123, 124 구동부

Claims (8)

1. 형체력을 발생시키기 위한 전자석을 복수 구비함과 함께, 상기 전자석을 구동하는 구동장치를 구비하고,
   상기 구동장치는,
   상기 전자석마다 설치되되, 각각의 전자석의 일단에 접속된 제1 구동부와,
   상기 전자석의 각 타단에 공통으로 접속된 제2 구동부를 가지는, 사출성형기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 구동부는,
   하이사이드 스위치부와 로우사이드 스위치부를 가지고,
   상기 하이사이드 스위치부와 상기 로우사이드 스위치부가 접속되는 중간노드가, 상기 각 타단에 공통으로 접속되는, 사출성형기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 구동부는,
   하이사이드 스위치부와 로우사이드 스위치부를 가지고,
   상기 하이사이드 스위치부와 상기 로우사이드 스위치부가 접속되는 중간노드가, 상기 일단에 접속되는, 사출성형기.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   고정금형이 장착되는 제1 고정부재와,
   상기 제1 고정부재와 대향하여 배치되는 제2 고정부재와,
   가동금형이 장착된 제1 가동부재와,
   상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재를 구비하고,
   상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재는, 상기 전자석에 의한 흡착력으로 형체력을 발생시키는, 사출성형기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 전자석이, 상기 제2 고정부재 및 상기 제2 가동부재의 적어도 일방에 배치된, 사출성형기.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 전자석을 구성하는 코일이, 상기 제2 고정부재 및 상기 제2 가동부재의 적어도 일방에 형성된 홈에 배치된, 사출성형기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 코일이, 상기 홈에 적층하여 배치된, 사출성형기.
8. 전자석을 복수 구동하는 구동장치로서,
   상기 전자석마다 설치되어, 각각의 전자석의 일단에 접속되는 제1 구동부와,
   상기 전자석의 각 타단에 공통으로 접속되는 제2 구동부를 구비하는, 구동장치.

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