型締装置及びその制御装置
【課題】ブレーキの動作を保証可能な型締装置を提供する。
【解決手段】ダイカストマシン１の型締装置３は、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持し、固定ダイプレート１１に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１３とを有する。また、型締装置３は、移動ダイプレート１３を駆動する駆動力を生じるモータ２３と、摩擦抵抗によりモータ２３を制動可能なブレーキ２８と、モータ２３の動作を検出可能なモータ用センサ６７とを有する。さらに、ダイカストマシン１は、ブレーキ２８に制動力を発揮させた状態で、モータ２３に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときのモータ用センサ６７の検出結果に基づいてブレーキ２８における異常の有無を判定する制御装置７を有する。
【解決手段】ダイカストマシン１の型締装置３は、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持し、固定ダイプレート１１に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１３とを有する。また、型締装置３は、移動ダイプレート１３を駆動する駆動力を生じるモータ２３と、摩擦抵抗によりモータ２３を制動可能なブレーキ２８と、モータ２３の動作を検出可能なモータ用センサ６７とを有する。さらに、ダイカストマシン１は、ブレーキ２８に制動力を発揮させた状態で、モータ２３に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときのモータ用センサ６７の検出結果に基づいてブレーキ２８における異常の有無を判定する制御装置７を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシン等の成形機の型締装置及びその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型締装置において、ブレーキにより移動ダイプレートの落下を防止する技術が知られている（例えば特許文献１）。横型締装置においては、型開位置において安全フックにより移動ダイプレートの移動を規制することが一般的である（例えば特許文献２）。また、モータ（電動機）により移動ダイプレートを駆動する横型締装置において、ダイナミックブレーキを使用する技術も知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９１２３９号公報
【特許文献２】実開平６−５７５２号公報
【特許文献３】特開平１１−２３５７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等では、ブレーキが正常に作動することを前提としている。しかし、特許文献１等では、ブレーキが正常に作動することを保証するための技術については言及されていない。
【０００５】
本発明の目的は、ブレーキの動作を保証可能な型締装置及びその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の型締装置は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサと、前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する制御装置と、を有する。
【０００７】
好適には、前記駆動源はモータである。
【０００８】
好適には、前記制御装置は、前記異常の有無の判定において、型閉じ時に前記モータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号を前記モータに出力する。
【０００９】
好適には、前記ブレーキは、前記モータにより駆動される被当接部材と、前記被当接部材に対して当接可能な当接部材と、前記当接部材を前記被当接部材に押し付ける弾性部材と、前記弾性部材の付勢力に抗して前記当接部材を前記被当接部材から離間させることが可能なブレーキ駆動装置と、を有する。
【００１０】
好適には、前記ブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置である。
【００１１】
好適には、前記液圧シリンダ装置に作動液を供給可能であるとともに、前記移動金型及び前記固定金型に成形材料を押し出す射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置に作動液を供給可能なポンプを有する。
【００１２】
好適には、前記制御装置は、前記モータへの電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときは前記ブレーキを作動する。
【００１３】
好適には、前記制御装置は、当該型締装置が起動されたときに異常の有無の判定を行う。
【００１４】
好適には、本発明の型締装置の制御装置は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサとを有する型締装置の制御装置であって、前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブレーキの動作を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの要部の構成を示す概略図。
【図２】図１のダイカストマシンのブレーキの構成を示す図。
【図３】図１のダイカストマシンにおける駆動処理系の構成を示すブロック図。
【図４】図３の制御装置が実行するブレーキ異常診断処理の手順を示すフローチャート。
【図５】図４のステップＳ１３において制御装置が実行するブレーキ異常有無判断処理の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の変形例に係るブレーキの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン１の構成を型閉状態で示す概略図である。
【００１８】
ダイカストマシン１は、金型５０１を開閉するための型締装置３と、金型５０１に成形材料としての溶湯（溶融金属）ＭＬを射出するための射出装置５と、これらの動作を制御するための制御装置７（図３参照）とを有している。なお、特に図示しないが、この他にも、ダイカストマシン１は、成形品としてのダイカスト製品を金型５０１から押し出す押出装置等を有している。
【００１９】
金型５０１は、互いに対向して配置される固定金型５０３及び移動金型５０５を有している。移動金型５０５は、型締装置３により、固定金型５０３に対して、その対向方向（型開閉方向：図１の紙面左右方向）において移動される。すなわち、型開閉される。なお、型締装置３は、例えば、いわゆる横型締装置であり、型開閉方向は水平方向である。固定金型５０３と移動金型５０５とが当接（型閉じ）されると、固定金型５０３と移動金型５０５との間には、ダイカスト製品を形成するためのキャビティＣａが構成される。
【００２０】
型締装置３は、例えば、ベース９と、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持する移動ダイプレート１３と、これらダイプレート（１１、１３）を貫通する複数のタイバー１５とを有している。
【００２１】
固定ダイプレート１１は、ベース９上に固定されている。移動ダイプレート１３は、ベース９上において、型開閉方向に移動可能に設けられている。より詳細には、移動ダイプレート１３は、図１に示す型閉位置と、図１よりも紙面左側に移動した型開位置との間でベース９上を摺動可能である。移動ダイプレート１３の移動により、固定金型５０３及び移動金型５０５は開閉（型開閉）される。
【００２２】
複数のタイバー１５は、例えば、ダイプレート（１１、１３）の４隅に設けられている。複数のタイバー１５は、型閉状態において、一端が２つのダイプレート（１１、１３）の一方（本実施形態では移動ダイプレート１３）に固定され、他端が複数のタイバー１５の伸長方向へ引っ張られる。これにより、タイバー１５の伸長量に応じて固定金型５０３及び移動金型５０５の接触圧が高められる。すなわち、型締が行われる。
【００２３】
型締装置３は、例えば、いわゆる複合式型締装置として構成されており、駆動装置として、主として型開閉に利用される移動機構１７と、主として型締に利用される型締シリンダ装置１９とを有している。また、型締装置３は、型締シリンダ装置１９と協働して型締を行うためのタイバーナット２１を有している。
【００２４】
移動機構１７は、例えば、ベース９の内部に設けられている。移動機構１７は、ベース９に固定されたモータ２３と、モータ２３により回転駆動されるネジ軸２５と、ネジ軸２５に螺合された移動ナット２７とを有する。また、移動機構１７は、モータ２３（移動ダイプレート１３）を制動するためのブレーキ２８を有している。
【００２５】
モータ２３は、特に図示しないが、界磁及び電機子の一方を構成するステータと、界磁及び電機子の他方を構成し、ステータに対して回転するロータとを有している。モータ２３は、直流モータであってもよいし、交流モータであってもよい。
【００２６】
ネジ軸２５は、ベース９に軸支されている。ネジ軸２５は、モータ２３の出力軸に対して、直接的に、若しくは、歯車機構等の伝達機構を介して間接的に連結されており、モータ２３の回転に従って回転する。
【００２７】
移動ナット２７は、移動ダイプレート１３に固定されている。モータ２３の回転は、ネジ軸２５及び移動ナット２７により並進運動に変換され、移動ダイプレート１３に伝達される。これにより、移動ダイプレート１３は、型開閉方向へ移動する。
【００２８】
型締シリンダ装置１９は、固定ダイプレート１１に設けられている。型締シリンダ装置１９は、固定ダイプレート１１に内蔵された型締シリンダ部２９と、型締シリンダ部２９内を摺動可能な型締ピストン３１とを有している。
【００２９】
型締ピストン３１は、型締シリンダ部２９の内部を２つのシリンダ室に区画しており、また、タイバー１５に固定されている。型締シリンダ装置１９は、２つのシリンダ室に選択的に作動液が供給されることにより、駆動力を生じる。
【００３０】
タイバーナット２１は、移動ダイプレート１３に設けられている。タイバーナット２１は、例えば、ハーフナットにより構成されており、不図示のシリンダ装置により開閉される。タイバー１５の移動ダイプレート１３側の端部には、タイバーナット２１に係合可能な被係合部１５ａが形成されている。タイバーナット２１と被係合部１５ａとの係合又は当該係合の解除により、移動ダイプレート１３とタイバー１５とは係合又は当該係合の解除がなされる。
【００３１】
タイバーナット２１により移動ダイプレート１３とタイバー１５とを係合した状態で、型締シリンダ装置１９に作動液を供給して型締ピストン３１を固定ダイプレート１１の背面側（図１の紙面右側）に移動させることにより、型締めが行われる。
【００３２】
射出装置５は、例えば、キャビティＣａに連通するスリーブ３３と、スリーブ３３内を摺動可能な射出プランジャ３５と、射出プランジャ３５を駆動する射出シリンダ装置３７とを有している。
【００３３】
不図示のラドル等によりスリーブ３３内に溶湯が供給され、射出プランジャ３５がスリーブ３３内をキャビティＣａ側へ前進することにより、溶湯ＭＬがキャビティＣａに射出、充填される。
【００３４】
射出シリンダ装置３７は、射出シリンダチューブ３９と、射出シリンダチューブ３９内を摺動可能な射出ピストン４１（図３参照）と、射出ピストン４１に固定された射出ピストンロッド４３とを有している。
【００３５】
射出ピストン４１は、射出シリンダチューブ３９内を２つのシリンダ室に区画している。射出ピストンロッド４３は、カップリング４５を介して射出プランジャ３５に固定されている。射出シリンダチューブ３９の２つのシリンダ室に選択的に作動液が供給されることにより、射出プランジャ３５は駆動される。
【００３６】
図２は、ブレーキ２８の構成を示す図である。
【００３７】
ブレーキ２８は、例えば、いわゆるディスクブレーキにより構成されており、モータ２３とともに回転するディスク４７と、ディスク４７に対して当接可能なパッド４９と、パッド４９を支持する保持装置５１とを有している。
【００３８】
ディスク４７は、例えば、ネジ軸２５に固定されている。パッド４９は、例えば、ディスク４７の両側に設けられている。保持装置５１は、ベース９に支持され、パッド４９を保持するとともに、パッド４９をディスク４７に対して近接離間する方向へ駆動可能である。
【００３９】
パッド４９がディスク４７に当接することにより生じる摩擦抵抗により、ディスク４７に制動力が作用し、ひいては、モータ２３や移動ダイプレート１３が制動される。また、パッド４９がディスク４７から離間することにより、ディスク４７に作用する制動力が解放される。
【００４０】
また、ブレーキ２８は、例えば、液圧装置によりパッド４９を駆動する液圧式ブレーキにより構成されている。さらに、ブレーキ２８は、例えば、液圧装置により動力が供給されていないときに制動力を発揮し、動力が供給されているときに制動力を解放する逆作動解放式ブレーキにより構成されている。具体的には、以下のとおりである。
【００４１】
保持装置５１は、２つのパッド４９に対応して２つの駆動部５３を有している。２つの駆動部５３は、互いに共通化された基体５４を有している。基体５４は、ベース９に固定されている。また、各駆動部５３は、ブレーキシリンダ装置５５と、弾性部材５７とを有している。
【００４２】
ブレーキシリンダ装置５５は、基体５４により形成されたブレーキシリンダ部５９と、ブレーキシリンダ部５９内を摺動可能なブレーキピストン６１と、ブレーキピストン６１に固定されたブレーキピストンロッド６３とを有している。
【００４３】
ブレーキピストン６１は、ブレーキシリンダ部５９の内部を、ブレーキピストンロッド６３が突出する側のロッド側室６０Ａと、その反対側のヘッド側室６０Ｂとに区画している。ブレーキピストンロッド６３は、パッド４９に固定されている。
【００４４】
弾性部材５７は、例えば、板バネ（皿ばね）により構成されている。ブレーキピストン６１のヘッド側室６０Ｂ側には、基体５４に対して移動可能な押圧部材６５が当接又は固定されている。弾性部材５７は、押圧部材６５をブレーキピストン６１側へ付勢している。
【００４５】
弾性部材５７の付勢力により、パッド４９はディスク４７に押し付けられる。また、ロッド側室６０Ａに作動液が供給され、弾性部材５７の付勢力に抗してブレーキピストン６１がヘッド側室６０Ｂ側に駆動されることにより、パッド４９は、ディスク４７から離間する。
【００４６】
図３は、ダイカストマシン１の駆動処理系の構成を示すブロック図である。
【００４７】
モータ２３は、例えば、サーボモータにより構成されている。すなわち、モータ２３には、モータ２３の回転を検出するエンコーダ等のモータ用センサ６７が設けられており、その検出値はサーボドライバ（サーボアンプ）６９に入力される。サーボドライバ６９は、モータ用センサ６７から入力された検出値と、適宜に入力された指令値（制御信号）との比較に基づいてモータ２３のフィードバック制御を行う。
【００４８】
ダイカストマシン１は、ブレーキシリンダ装置５５を駆動するために、作動液を送出可能なポンプ７１と、ポンプ７１からの作動液の流れを制御するブレーキ側方向制御弁７３と、ブレーキ側方向制御弁７３を制御するブレーキ制御回路７５とを有している。
【００４９】
ポンプ７１は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプやラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。
【００５０】
ブレーキ側方向制御弁７３は、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れの許容、及び、当該流れの遮断のいずれかを行うためのものである。より具体的には、例えば、ブレーキ側方向制御弁７３は、４ポート２位置の切換弁により構成されており、以下のように動作する。
【００５１】
ブレーキ側方向制御弁７３は、中立位置においては、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れを禁止するとともに、ロッド側室６０Ａからタンク７２への作動液の排出やタンク７２からヘッド側室６０Ｂへの作動液の流れを許容する。このとき、ブレーキピストン６１は弾性部材５７によりロッド側室６０Ａ側へ移動され、パッド４９はディスク４７に押し付けられる。
【００５２】
ブレーキ側方向制御弁７３は、中立位置から他の位置に切り換えられると、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れを許容するとともに、ヘッド側室６０Ｂからタンク７２への作動液の排出を許容する。このとき、ブレーキピストン６１は弾性部材５７の付勢力に抗してヘッド側室６０Ｂ側へ移動し、パッド４９はディスク４７から離間する。
【００５３】
ブレーキ側方向制御弁７３は、例えば、電力が供給されることにより電磁力を生じ、当該電磁力により中立位置から他の位置へ切り換えられる。また、ブレーキ側方向制御弁７３は、電力が供給されていないときはバネ力により中立位置に戻される。
【００５４】
ブレーキ制御回路７５は、適宜に入力された制御信号に従って、ブレーキ側方向制御弁７３に対する電力の供給又は遮断を行い、ブレーキ側方向制御弁７３の位置を切り換える。
【００５５】
なお、ポンプ７１は、複数の液圧シリンダ装置等に共用されるものであってよい。例えば、ポンプ７１は、射出側方向制御弁７７を介して射出シリンダ装置３７に接続されている。射出側方向制御弁７７は、例えば、４ポート３位置の切換弁により構成されている。射出側方向制御弁７７は、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７への流れの遮断、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７の一方のシリンダ室への流れの許容、及び、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７の他方のシリンダ室への流れの許容のいずれかを行う。
【００５６】
制御装置７は、サーボドライバ６９やブレーキ制御回路７５等の各部へ電力を供給する電源回路７９と、サーボドライバ６９やブレーキ制御回路７５等の各部へ制御信号を出力する主制御部８１とを有している。
【００５７】
電源回路７９は、例えば、変圧器等を含んで構成されている。電源回路７９は、商用電源から供給される電力を適宜な電圧に変換してダイカストマシン１の各部に供給する。電源回路７９には、商用電源から電源回路７９への電力の供給を許容又は遮断するために、電源オフスイッチ８３や電源オンスイッチ８５が接続されている。
【００５８】
主制御部８１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。主制御部８１は、予め定められたプログラムやユーザの入力部８７に対する操作に基づいて、サーボドライバ６９、ブレーキ制御回路７５、表示部８９へ制御信号を出力する。これにより、モータ２３、ブレーキ２８、表示部８９が駆動される。
【００５９】
なお、上述したように、主制御部８１からサーボドライバ６９に入力された制御信号は、サーボドライバ６９により適宜な大きさの電力に変換されてモータ２３に供給される。従って、サーボドライバ６９からモータ２３に出力される電力は、主制御部８１からモータ２３に出力された制御信号とみなせる。本願では、主制御部８１からサーボドライバ６９への制御信号と、サーボドライバ６９からモータ２３への電力とを特に区別せずに言及することがある。
【００６０】
制御装置７は、上述した構成に加え、ブレーキ２８の動作を保証するために、ブレーキ診断回路９１及び停電検出回路９３を有している。
【００６１】
ブレーキ診断回路９１は、ブレーキ２８を診断するための動作を主制御部８１の異常判別回路９５に指示する。当該指示がなされると、異常判別回路９５は、モータ２３及びブレーキ２８に対して所定の制御を行いつつ、そのときのモータ用センサ６７からの検出信号に基づいて、ブレーキ２８における異常の有無を判定する。当該処理については後述する。
【００６２】
ダイカストマシン１は、ブレーキ診断回路９１に対してブレーキ２８の診断を指示するために、ブレーキ診断オンスイッチ９７及びブレーキ診断オン回路９９を有している。
【００６３】
ブレーキ診断オンスイッチ９７は、ユーザによって任意の時期に操作され、当該操作に応じてブレーキ診断回路９１に対してオン信号を出力する。ブレーキ診断回路９１は、ブレーキ診断オンスイッチ９７からオン信号が入力されると、異常判別回路９５に診断を指示する。
【００６４】
ブレーキ診断オン回路９９は、電源回路７９に電力が供給されたときに（ダイカストマシン１が起動されたときに）、ブレーキ診断オンスイッチ９７と同様に、ブレーキ診断回路９１にオン信号を出力する。なお、ブレーキ診断オン回路９９は、入力部８７に対する操作により、起動時に診断の指示を行うか否かの設定がなされることが可能である。
【００６５】
本実施形態のダイカストマシン１においては、ブレーキ２８は、逆作動解放式ブレーキにより構成されていることから、停電や断線により各部への電力供給が一切断たれた場合には、ブレーキ２８が作動する。
【００６６】
しかし、電源回路７９とモータ２３との間において断線が生じ、モータ２３のみが電力供給が断たれたような場合には、ブレーキ２８は作動しない。そこで、停電検出回路９３は、電源回路７９からモータ２３への電力供給における異常の有無を判定し、異常が生じたと判定した場合は、ブレーキ２８を作動させるようにブレーキ制御回路７５を制御する。
【００６７】
停電検出回路９３は、例えば、電源回路７９からモータ２３までの配線のいずれかの位置において、モータ２３が駆動されるべき時期における電力量を監視して、異常の有無を判定する。
【００６８】
なお、図３では、制御装置７の各部に対して回路の名称を付しているが、これは説明の便宜上の手法に過ぎず、制御装置７の各部は、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されているプログラムを実行することにより構成されてもよい。
【００６９】
次に、ダイカストマシン１の動作を説明する。
【００７０】
ダイカストマシン１においては、まず、移動機構１７により、移動ダイプレート１３が型開位置から固定ダイプレート１１側へ駆動され、移動金型５０５を固定金型５０３に接触させる型閉じが行われる。次に、型締シリンダ装置１９により、移動金型５０５及び固定金型５０３の接触圧を高める型締めが行われる。
【００７１】
その後、射出シリンダ装置３７により射出プランジャ３５が駆動され、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。一定時間が経過すると、換言すれば、溶湯が凝固して成形品が形成されると、移動機構１７により、移動ダイプレート１３が固定ダイプレート１１とは反対側へ駆動され、型開きが行われる。この際、成形品は、移動金型５０５とともに移動して、固定金型５０３から離型する。そして、不図示の押出装置により、移動金型５０５から成形品が押し出される。ダイカストマシン１は、このような成形サイクルを繰り返し行う。
【００７２】
ブレーキ２８は、適宜なタイミングで使用される。例えば、ブレーキ２８は、繰り返し行われる成形サイクルにおいて、移動ダイプレート１３が型開位置にあるときに作動する。また、例えば、ブレーキ２８は、ダイカストマシン１内への作業者の進入を許容または禁止する不図示の扉部が開かれたときに作動する。このようにブレーキ２８が作動することにより、移動ダイプレート１３の意図しない動作が抑制され、安全性が向上する。
【００７３】
そして、ダイカストマシン１では、ブレーキ２８の動作を保証するために、適宜な時期にブレーキ２８の診断が行われる。
【００７４】
図４は、制御装置７が実行するブレーキ異常診断処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、上述のように、ユーザが任意の時期にブレーキ診断オンスイッチ９７を操作したときやダイカストマシン１の起動時において実行される。
【００７５】
ステップＳ１１では、制御装置７は、ブレーキ２８を作動させる。具体的には、制御装置７は、ブレーキ制御回路７５への制御信号の出力を停止することにより、ブレーキ制御回路７５からブレーキ側方向制御弁７３への電力供給を停止する。ブレーキ側方向制御弁７３は、バネ力により中立位置となり、ポンプ７１からブレーキシリンダ装置５５への作動液の流れは遮断される。そして、弾性部材５７の付勢力によりパッド４９はディスク４７に押し付けられる。
【００７６】
ステップＳ１２では、制御装置７は、モータ２３を駆動するための制御信号の出力を開始する。このときの制御信号は、例えば、型閉じにおいてモータ２３が生じる駆動力と同等の駆動力を生じさせる制御信号である。
【００７７】
ステップＳ１３では、制御装置７は、ブレーキ２８の異常の有無を判定する。
【００７８】
図５は、ステップＳ１３において制御装置７が実行するブレーキ異常有無判断処理の手順を示すフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ１１及びＳ１２により、ダイカストマシン１においては、ブレーキ２８の制動力が発揮された状態で、モータ２３を駆動するための制御信号が出力されている。従って、ブレーキ２８に異常が生じていれば、モータ２３は回転してしまう。より具体的には、例えば、本実施形態は、逆作動解放式のブレーキであるから、弾性部材５７が破損するなどしていれば、モータ２３は回転してしまう。
【００８０】
そこで、ステップＳ２１では、制御装置７は、モータ用センサ６７の検出信号に基づいて、モータ２３が回転したか否か判定する。制御装置７は、モータ２３が回転していないと判定した場合は、ブレーキ２８は正常であるものとみなし、その旨をＲＡＭ等に記憶する（ステップＳ２２）。逆に、制御装置７は、モータ２３が回転したと判定した場合は、ブレーキ２８に異常が生じたものとみなし、その旨をＲＡＭ等に記憶する（ステップＳ２３）。そして、処理を終了する。
【００８１】
図４の説明に戻る。ステップＳ１４では、制御装置７は、モータ２３を起動してから所定の制動時間が経過したか否か判定する。制動時間が経過していないと判定した場合は、制御装置７は、ステップＳ１３を再度実行する。なお、制動時間は、モータ２３やブレーキ２８の負荷を軽減するために、比較的短く設定されることが好ましい。
【００８２】
制動時間が経過したと判定した場合は、制御装置７は、モータ２３を駆動するための制御信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。そして、制御装置７は、ステップＳ１３における判定結果を表示部８９に表示し（ステップＳ１６）、処理を終了する。
【００８３】
以上の実施形態によれば、ダイカストマシン１の型締装置３は、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持し、固定ダイプレート１１に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１３とを有する。また、型締装置３は、移動ダイプレート１３を駆動する駆動力を生じるモータ２３と、摩擦抵抗によりモータ２３を制動可能なブレーキ２８と、モータ２３の動作を検出可能なモータ用センサ６７とを有する。さらに、ダイカストマシン１は、ブレーキ２８に制動力を発揮させた状態で、モータ２３に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときのモータ用センサ６７の検出結果に基づいてブレーキ２８における異常の有無を判定する制御装置７を有する。
【００８４】
従って、ブレーキ２８により移動ダイプレート１３の意図しない移動を抑制して安全性を向上させることができ、且つ、そのブレーキ２８の動作を保証できることから、一層の安全性向上が図られる。
【００８５】
移動ダイプレート１３を駆動する駆動源はモータ２３である。従って、ブレーキとして、ディスクブレーキやドラムブレーキ等の公知の技術を適用しやすい。また、制御信号の変更のみで駆動力を調整できることから、ブレーキ２８の診断時の駆動力を適宜な大きさに設定することが容易である。
【００８６】
制御装置７は、異常の有無の判定において、型閉じ時にモータ２３が生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号をモータ２３に出力する。この場合、ブレーキ２８の効きを必要十分な範囲で診断することができる。
【００８７】
ブレーキ２８は、モータ２３により駆動されるディスク４７と、ディスク４７に対して当接可能なパッド４９と、パッド４９をディスク４７に押し付ける弾性部材５７と、弾性部材５７の付勢力に抗してパッド４９をディスク４７から離間させることが可能なブレーキシリンダ装置５５とを有する。すなわち、ブレーキ２８は、逆作動解放式のブレーキである。従って、停電時や断線時においても制動力を発揮して移動ダイプレート１３の移動を抑制することができる。そして、制御装置７は、上述した異常の有無の判定により、弾性部材５７の破損等を検出することができる。
【００８８】
上記のパッド４９をディスク４７から離間させる方向へ駆動するブレーキ駆動装置（ブレーキシリンダ装置５５）は、液圧シリンダ装置であることから、弾性部材５７の付勢力に抗する駆動力を得ることが容易である。その結果、例えば、弾性係数の高い弾性部材５７を用いて制動力を大きくできる。
【００８９】
ダイカストマシン１は、ブレーキシリンダ装置５５に作動液を供給可能であるとともに、移動金型５０５及び固定金型５０３に成形材料としての溶湯を押し出す射出プランジャ３５を駆動する射出シリンダ装置３７に作動液を供給可能なポンプ７１を有する。従って、制動力を解放する駆動力が、共用されるポンプ７１から得られ、ダイカストマシン１の構成が簡素化される。また、射出装置５の調整などのためにポンプ７１を停止させたときには、ブレーキ２８が自動的に作動して作業の安全性が図られる。
【００９０】
制御装置７は、モータ２３への電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときはブレーキ２８を作動する。従って、例えば、モータ２３に接続された配線が断線しており、ダイナミックブレーキが有効に機能しないおそれがある場合に移動ダイプレート１３を強制的に停止させ、安全性を向上させることができる。
【００９１】
制御装置７は、型締装置３が起動されたときに異常の有無の判定を行う。従って、ブレーキ２８の不具合により移動ダイプレート１３が制動されない事態を未然に防止することができる。
【００９２】
なお、以上の実施形態において、モータ２３は本発明の駆動源の一例であり、ディスク４７は本発明の被当接部材の一例であり、パッド４９は本発明の当接部材の一例であり、ブレーキシリンダ装置５５は本発明のブレーキ駆動装置の一例である。
【００９３】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００９４】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。
【００９５】
移動ダイプレートを駆動する駆動源は、モータに限定されず、例えば、液圧装置であってもよい。
【００９６】
ブレーキは、ディスクブレーキに限定されず、例えば、ドラムブレーキであってもよい。また、ブレーキは、動力が断たれたときに制動力を発揮する逆作動解放式のものに限定されず、動力が供給されたときに制動力を発揮するものであってもよい。被当接部材を駆動するブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置に限定されない。例えば、電磁石であってもよい。
【００９７】
図６は、変形例に係るブレーキ１２８を示す断面図である。ブレーキ１２８は、電磁ブレーキにより構成されている。具体的には、以下のとおりである。
【００９８】
ブレーキ１２８は、モータ２３の出力軸と一体的に回転するディスク１４７と、ディスク１４７の一方側の面に配置されたパッド１４９とを有している。パッド１４９は、弾性部材（図ではコイルバネ）１５７によりディスク１４７に押し付けられており、これにより制動力が生じている。また、パッド１４９は、金属により構成されており、コイル１５５が通電されると、弾性部材１５７の付勢力に抗してコイル１５５に引き寄せられる。これにより、制動力が解放される。
【００９９】
異常の有無の判定において、制御装置がモータに出力する制御信号は、型閉じ時にモータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせるものに限定されない。例えば、制御信号は、モータやブレーキの負担を軽減する目的で、型閉じ時の駆動力よりも小さい駆動力を生じさせるものとされてもよいし、ブレーキが作動することを確実に確認するために、型閉じ時の駆動力よりも大きい駆動力を生じさせるものとされてもよい。
【０１００】
異常の有無の判定では、モータが少しでも回転したときに異常と判定されてもよいし、所定の制動時間に所定量以上の回転が生じたときに異常と判定されてもよい。
【０１０１】
異常の有無の判定の実行時期は、起動時及び作業者が指示したときに限定されない。例えば、成形サイクルの所定の時期に自動的に異常の有無の判定が行われることにより、成形サイクル毎に、若しくは、複数の成形サイクルの周期に相当する所定の周期毎に行われてもよい。
【０１０２】
異常の有無の判定結果を示す装置は、表示装置に限定されず、例えば、報知音を出力する警報装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
３…型締装置、７…制御装置、１１…固定ダイプレート、１３…移動ダイプレート、２３…モータ（駆動源）、２８…ブレーキ、６７…モータ用センサ、５０３…固定金型、５０５…移動金型。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカストマシン等の成形機の型締装置及びその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型締装置において、ブレーキにより移動ダイプレートの落下を防止する技術が知られている（例えば特許文献１）。横型締装置においては、型開位置において安全フックにより移動ダイプレートの移動を規制することが一般的である（例えば特許文献２）。また、モータ（電動機）により移動ダイプレートを駆動する横型締装置において、ダイナミックブレーキを使用する技術も知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９１２３９号公報
【特許文献２】実開平６−５７５２号公報
【特許文献３】特開平１１−２３５７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等では、ブレーキが正常に作動することを前提としている。しかし、特許文献１等では、ブレーキが正常に作動することを保証するための技術については言及されていない。
【０００５】
本発明の目的は、ブレーキの動作を保証可能な型締装置及びその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の型締装置は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサと、前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する制御装置と、を有する。
【０００７】
好適には、前記駆動源はモータである。
【０００８】
好適には、前記制御装置は、前記異常の有無の判定において、型閉じ時に前記モータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号を前記モータに出力する。
【０００９】
好適には、前記ブレーキは、前記モータにより駆動される被当接部材と、前記被当接部材に対して当接可能な当接部材と、前記当接部材を前記被当接部材に押し付ける弾性部材と、前記弾性部材の付勢力に抗して前記当接部材を前記被当接部材から離間させることが可能なブレーキ駆動装置と、を有する。
【００１０】
好適には、前記ブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置である。
【００１１】
好適には、前記液圧シリンダ装置に作動液を供給可能であるとともに、前記移動金型及び前記固定金型に成形材料を押し出す射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置に作動液を供給可能なポンプを有する。
【００１２】
好適には、前記制御装置は、前記モータへの電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときは前記ブレーキを作動する。
【００１３】
好適には、前記制御装置は、当該型締装置が起動されたときに異常の有無の判定を行う。
【００１４】
好適には、本発明の型締装置の制御装置は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサとを有する型締装置の制御装置であって、前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ブレーキの動作を保証できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの要部の構成を示す概略図。
【図２】図１のダイカストマシンのブレーキの構成を示す図。
【図３】図１のダイカストマシンにおける駆動処理系の構成を示すブロック図。
【図４】図３の制御装置が実行するブレーキ異常診断処理の手順を示すフローチャート。
【図５】図４のステップＳ１３において制御装置が実行するブレーキ異常有無判断処理の手順を示すフローチャート。
【図６】本発明の変形例に係るブレーキの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン１の構成を型閉状態で示す概略図である。
【００１８】
ダイカストマシン１は、金型５０１を開閉するための型締装置３と、金型５０１に成形材料としての溶湯（溶融金属）ＭＬを射出するための射出装置５と、これらの動作を制御するための制御装置７（図３参照）とを有している。なお、特に図示しないが、この他にも、ダイカストマシン１は、成形品としてのダイカスト製品を金型５０１から押し出す押出装置等を有している。
【００１９】
金型５０１は、互いに対向して配置される固定金型５０３及び移動金型５０５を有している。移動金型５０５は、型締装置３により、固定金型５０３に対して、その対向方向（型開閉方向：図１の紙面左右方向）において移動される。すなわち、型開閉される。なお、型締装置３は、例えば、いわゆる横型締装置であり、型開閉方向は水平方向である。固定金型５０３と移動金型５０５とが当接（型閉じ）されると、固定金型５０３と移動金型５０５との間には、ダイカスト製品を形成するためのキャビティＣａが構成される。
【００２０】
型締装置３は、例えば、ベース９と、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持する移動ダイプレート１３と、これらダイプレート（１１、１３）を貫通する複数のタイバー１５とを有している。
【００２１】
固定ダイプレート１１は、ベース９上に固定されている。移動ダイプレート１３は、ベース９上において、型開閉方向に移動可能に設けられている。より詳細には、移動ダイプレート１３は、図１に示す型閉位置と、図１よりも紙面左側に移動した型開位置との間でベース９上を摺動可能である。移動ダイプレート１３の移動により、固定金型５０３及び移動金型５０５は開閉（型開閉）される。
【００２２】
複数のタイバー１５は、例えば、ダイプレート（１１、１３）の４隅に設けられている。複数のタイバー１５は、型閉状態において、一端が２つのダイプレート（１１、１３）の一方（本実施形態では移動ダイプレート１３）に固定され、他端が複数のタイバー１５の伸長方向へ引っ張られる。これにより、タイバー１５の伸長量に応じて固定金型５０３及び移動金型５０５の接触圧が高められる。すなわち、型締が行われる。
【００２３】
型締装置３は、例えば、いわゆる複合式型締装置として構成されており、駆動装置として、主として型開閉に利用される移動機構１７と、主として型締に利用される型締シリンダ装置１９とを有している。また、型締装置３は、型締シリンダ装置１９と協働して型締を行うためのタイバーナット２１を有している。
【００２４】
移動機構１７は、例えば、ベース９の内部に設けられている。移動機構１７は、ベース９に固定されたモータ２３と、モータ２３により回転駆動されるネジ軸２５と、ネジ軸２５に螺合された移動ナット２７とを有する。また、移動機構１７は、モータ２３（移動ダイプレート１３）を制動するためのブレーキ２８を有している。
【００２５】
モータ２３は、特に図示しないが、界磁及び電機子の一方を構成するステータと、界磁及び電機子の他方を構成し、ステータに対して回転するロータとを有している。モータ２３は、直流モータであってもよいし、交流モータであってもよい。
【００２６】
ネジ軸２５は、ベース９に軸支されている。ネジ軸２５は、モータ２３の出力軸に対して、直接的に、若しくは、歯車機構等の伝達機構を介して間接的に連結されており、モータ２３の回転に従って回転する。
【００２７】
移動ナット２７は、移動ダイプレート１３に固定されている。モータ２３の回転は、ネジ軸２５及び移動ナット２７により並進運動に変換され、移動ダイプレート１３に伝達される。これにより、移動ダイプレート１３は、型開閉方向へ移動する。
【００２８】
型締シリンダ装置１９は、固定ダイプレート１１に設けられている。型締シリンダ装置１９は、固定ダイプレート１１に内蔵された型締シリンダ部２９と、型締シリンダ部２９内を摺動可能な型締ピストン３１とを有している。
【００２９】
型締ピストン３１は、型締シリンダ部２９の内部を２つのシリンダ室に区画しており、また、タイバー１５に固定されている。型締シリンダ装置１９は、２つのシリンダ室に選択的に作動液が供給されることにより、駆動力を生じる。
【００３０】
タイバーナット２１は、移動ダイプレート１３に設けられている。タイバーナット２１は、例えば、ハーフナットにより構成されており、不図示のシリンダ装置により開閉される。タイバー１５の移動ダイプレート１３側の端部には、タイバーナット２１に係合可能な被係合部１５ａが形成されている。タイバーナット２１と被係合部１５ａとの係合又は当該係合の解除により、移動ダイプレート１３とタイバー１５とは係合又は当該係合の解除がなされる。
【００３１】
タイバーナット２１により移動ダイプレート１３とタイバー１５とを係合した状態で、型締シリンダ装置１９に作動液を供給して型締ピストン３１を固定ダイプレート１１の背面側（図１の紙面右側）に移動させることにより、型締めが行われる。
【００３２】
射出装置５は、例えば、キャビティＣａに連通するスリーブ３３と、スリーブ３３内を摺動可能な射出プランジャ３５と、射出プランジャ３５を駆動する射出シリンダ装置３７とを有している。
【００３３】
不図示のラドル等によりスリーブ３３内に溶湯が供給され、射出プランジャ３５がスリーブ３３内をキャビティＣａ側へ前進することにより、溶湯ＭＬがキャビティＣａに射出、充填される。
【００３４】
射出シリンダ装置３７は、射出シリンダチューブ３９と、射出シリンダチューブ３９内を摺動可能な射出ピストン４１（図３参照）と、射出ピストン４１に固定された射出ピストンロッド４３とを有している。
【００３５】
射出ピストン４１は、射出シリンダチューブ３９内を２つのシリンダ室に区画している。射出ピストンロッド４３は、カップリング４５を介して射出プランジャ３５に固定されている。射出シリンダチューブ３９の２つのシリンダ室に選択的に作動液が供給されることにより、射出プランジャ３５は駆動される。
【００３６】
図２は、ブレーキ２８の構成を示す図である。
【００３７】
ブレーキ２８は、例えば、いわゆるディスクブレーキにより構成されており、モータ２３とともに回転するディスク４７と、ディスク４７に対して当接可能なパッド４９と、パッド４９を支持する保持装置５１とを有している。
【００３８】
ディスク４７は、例えば、ネジ軸２５に固定されている。パッド４９は、例えば、ディスク４７の両側に設けられている。保持装置５１は、ベース９に支持され、パッド４９を保持するとともに、パッド４９をディスク４７に対して近接離間する方向へ駆動可能である。
【００３９】
パッド４９がディスク４７に当接することにより生じる摩擦抵抗により、ディスク４７に制動力が作用し、ひいては、モータ２３や移動ダイプレート１３が制動される。また、パッド４９がディスク４７から離間することにより、ディスク４７に作用する制動力が解放される。
【００４０】
また、ブレーキ２８は、例えば、液圧装置によりパッド４９を駆動する液圧式ブレーキにより構成されている。さらに、ブレーキ２８は、例えば、液圧装置により動力が供給されていないときに制動力を発揮し、動力が供給されているときに制動力を解放する逆作動解放式ブレーキにより構成されている。具体的には、以下のとおりである。
【００４１】
保持装置５１は、２つのパッド４９に対応して２つの駆動部５３を有している。２つの駆動部５３は、互いに共通化された基体５４を有している。基体５４は、ベース９に固定されている。また、各駆動部５３は、ブレーキシリンダ装置５５と、弾性部材５７とを有している。
【００４２】
ブレーキシリンダ装置５５は、基体５４により形成されたブレーキシリンダ部５９と、ブレーキシリンダ部５９内を摺動可能なブレーキピストン６１と、ブレーキピストン６１に固定されたブレーキピストンロッド６３とを有している。
【００４３】
ブレーキピストン６１は、ブレーキシリンダ部５９の内部を、ブレーキピストンロッド６３が突出する側のロッド側室６０Ａと、その反対側のヘッド側室６０Ｂとに区画している。ブレーキピストンロッド６３は、パッド４９に固定されている。
【００４４】
弾性部材５７は、例えば、板バネ（皿ばね）により構成されている。ブレーキピストン６１のヘッド側室６０Ｂ側には、基体５４に対して移動可能な押圧部材６５が当接又は固定されている。弾性部材５７は、押圧部材６５をブレーキピストン６１側へ付勢している。
【００４５】
弾性部材５７の付勢力により、パッド４９はディスク４７に押し付けられる。また、ロッド側室６０Ａに作動液が供給され、弾性部材５７の付勢力に抗してブレーキピストン６１がヘッド側室６０Ｂ側に駆動されることにより、パッド４９は、ディスク４７から離間する。
【００４６】
図３は、ダイカストマシン１の駆動処理系の構成を示すブロック図である。
【００４７】
モータ２３は、例えば、サーボモータにより構成されている。すなわち、モータ２３には、モータ２３の回転を検出するエンコーダ等のモータ用センサ６７が設けられており、その検出値はサーボドライバ（サーボアンプ）６９に入力される。サーボドライバ６９は、モータ用センサ６７から入力された検出値と、適宜に入力された指令値（制御信号）との比較に基づいてモータ２３のフィードバック制御を行う。
【００４８】
ダイカストマシン１は、ブレーキシリンダ装置５５を駆動するために、作動液を送出可能なポンプ７１と、ポンプ７１からの作動液の流れを制御するブレーキ側方向制御弁７３と、ブレーキ側方向制御弁７３を制御するブレーキ制御回路７５とを有している。
【００４９】
ポンプ７１は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプやラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。
【００５０】
ブレーキ側方向制御弁７３は、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れの許容、及び、当該流れの遮断のいずれかを行うためのものである。より具体的には、例えば、ブレーキ側方向制御弁７３は、４ポート２位置の切換弁により構成されており、以下のように動作する。
【００５１】
ブレーキ側方向制御弁７３は、中立位置においては、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れを禁止するとともに、ロッド側室６０Ａからタンク７２への作動液の排出やタンク７２からヘッド側室６０Ｂへの作動液の流れを許容する。このとき、ブレーキピストン６１は弾性部材５７によりロッド側室６０Ａ側へ移動され、パッド４９はディスク４７に押し付けられる。
【００５２】
ブレーキ側方向制御弁７３は、中立位置から他の位置に切り換えられると、ポンプ７１からロッド側室６０Ａへの流れを許容するとともに、ヘッド側室６０Ｂからタンク７２への作動液の排出を許容する。このとき、ブレーキピストン６１は弾性部材５７の付勢力に抗してヘッド側室６０Ｂ側へ移動し、パッド４９はディスク４７から離間する。
【００５３】
ブレーキ側方向制御弁７３は、例えば、電力が供給されることにより電磁力を生じ、当該電磁力により中立位置から他の位置へ切り換えられる。また、ブレーキ側方向制御弁７３は、電力が供給されていないときはバネ力により中立位置に戻される。
【００５４】
ブレーキ制御回路７５は、適宜に入力された制御信号に従って、ブレーキ側方向制御弁７３に対する電力の供給又は遮断を行い、ブレーキ側方向制御弁７３の位置を切り換える。
【００５５】
なお、ポンプ７１は、複数の液圧シリンダ装置等に共用されるものであってよい。例えば、ポンプ７１は、射出側方向制御弁７７を介して射出シリンダ装置３７に接続されている。射出側方向制御弁７７は、例えば、４ポート３位置の切換弁により構成されている。射出側方向制御弁７７は、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７への流れの遮断、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７の一方のシリンダ室への流れの許容、及び、ポンプ７１から射出シリンダ装置３７の他方のシリンダ室への流れの許容のいずれかを行う。
【００５６】
制御装置７は、サーボドライバ６９やブレーキ制御回路７５等の各部へ電力を供給する電源回路７９と、サーボドライバ６９やブレーキ制御回路７５等の各部へ制御信号を出力する主制御部８１とを有している。
【００５７】
電源回路７９は、例えば、変圧器等を含んで構成されている。電源回路７９は、商用電源から供給される電力を適宜な電圧に変換してダイカストマシン１の各部に供給する。電源回路７９には、商用電源から電源回路７９への電力の供給を許容又は遮断するために、電源オフスイッチ８３や電源オンスイッチ８５が接続されている。
【００５８】
主制御部８１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。主制御部８１は、予め定められたプログラムやユーザの入力部８７に対する操作に基づいて、サーボドライバ６９、ブレーキ制御回路７５、表示部８９へ制御信号を出力する。これにより、モータ２３、ブレーキ２８、表示部８９が駆動される。
【００５９】
なお、上述したように、主制御部８１からサーボドライバ６９に入力された制御信号は、サーボドライバ６９により適宜な大きさの電力に変換されてモータ２３に供給される。従って、サーボドライバ６９からモータ２３に出力される電力は、主制御部８１からモータ２３に出力された制御信号とみなせる。本願では、主制御部８１からサーボドライバ６９への制御信号と、サーボドライバ６９からモータ２３への電力とを特に区別せずに言及することがある。
【００６０】
制御装置７は、上述した構成に加え、ブレーキ２８の動作を保証するために、ブレーキ診断回路９１及び停電検出回路９３を有している。
【００６１】
ブレーキ診断回路９１は、ブレーキ２８を診断するための動作を主制御部８１の異常判別回路９５に指示する。当該指示がなされると、異常判別回路９５は、モータ２３及びブレーキ２８に対して所定の制御を行いつつ、そのときのモータ用センサ６７からの検出信号に基づいて、ブレーキ２８における異常の有無を判定する。当該処理については後述する。
【００６２】
ダイカストマシン１は、ブレーキ診断回路９１に対してブレーキ２８の診断を指示するために、ブレーキ診断オンスイッチ９７及びブレーキ診断オン回路９９を有している。
【００６３】
ブレーキ診断オンスイッチ９７は、ユーザによって任意の時期に操作され、当該操作に応じてブレーキ診断回路９１に対してオン信号を出力する。ブレーキ診断回路９１は、ブレーキ診断オンスイッチ９７からオン信号が入力されると、異常判別回路９５に診断を指示する。
【００６４】
ブレーキ診断オン回路９９は、電源回路７９に電力が供給されたときに（ダイカストマシン１が起動されたときに）、ブレーキ診断オンスイッチ９７と同様に、ブレーキ診断回路９１にオン信号を出力する。なお、ブレーキ診断オン回路９９は、入力部８７に対する操作により、起動時に診断の指示を行うか否かの設定がなされることが可能である。
【００６５】
本実施形態のダイカストマシン１においては、ブレーキ２８は、逆作動解放式ブレーキにより構成されていることから、停電や断線により各部への電力供給が一切断たれた場合には、ブレーキ２８が作動する。
【００６６】
しかし、電源回路７９とモータ２３との間において断線が生じ、モータ２３のみが電力供給が断たれたような場合には、ブレーキ２８は作動しない。そこで、停電検出回路９３は、電源回路７９からモータ２３への電力供給における異常の有無を判定し、異常が生じたと判定した場合は、ブレーキ２８を作動させるようにブレーキ制御回路７５を制御する。
【００６７】
停電検出回路９３は、例えば、電源回路７９からモータ２３までの配線のいずれかの位置において、モータ２３が駆動されるべき時期における電力量を監視して、異常の有無を判定する。
【００６８】
なお、図３では、制御装置７の各部に対して回路の名称を付しているが、これは説明の便宜上の手法に過ぎず、制御装置７の各部は、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されているプログラムを実行することにより構成されてもよい。
【００６９】
次に、ダイカストマシン１の動作を説明する。
【００７０】
ダイカストマシン１においては、まず、移動機構１７により、移動ダイプレート１３が型開位置から固定ダイプレート１１側へ駆動され、移動金型５０５を固定金型５０３に接触させる型閉じが行われる。次に、型締シリンダ装置１９により、移動金型５０５及び固定金型５０３の接触圧を高める型締めが行われる。
【００７１】
その後、射出シリンダ装置３７により射出プランジャ３５が駆動され、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。一定時間が経過すると、換言すれば、溶湯が凝固して成形品が形成されると、移動機構１７により、移動ダイプレート１３が固定ダイプレート１１とは反対側へ駆動され、型開きが行われる。この際、成形品は、移動金型５０５とともに移動して、固定金型５０３から離型する。そして、不図示の押出装置により、移動金型５０５から成形品が押し出される。ダイカストマシン１は、このような成形サイクルを繰り返し行う。
【００７２】
ブレーキ２８は、適宜なタイミングで使用される。例えば、ブレーキ２８は、繰り返し行われる成形サイクルにおいて、移動ダイプレート１３が型開位置にあるときに作動する。また、例えば、ブレーキ２８は、ダイカストマシン１内への作業者の進入を許容または禁止する不図示の扉部が開かれたときに作動する。このようにブレーキ２８が作動することにより、移動ダイプレート１３の意図しない動作が抑制され、安全性が向上する。
【００７３】
そして、ダイカストマシン１では、ブレーキ２８の動作を保証するために、適宜な時期にブレーキ２８の診断が行われる。
【００７４】
図４は、制御装置７が実行するブレーキ異常診断処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、上述のように、ユーザが任意の時期にブレーキ診断オンスイッチ９７を操作したときやダイカストマシン１の起動時において実行される。
【００７５】
ステップＳ１１では、制御装置７は、ブレーキ２８を作動させる。具体的には、制御装置７は、ブレーキ制御回路７５への制御信号の出力を停止することにより、ブレーキ制御回路７５からブレーキ側方向制御弁７３への電力供給を停止する。ブレーキ側方向制御弁７３は、バネ力により中立位置となり、ポンプ７１からブレーキシリンダ装置５５への作動液の流れは遮断される。そして、弾性部材５７の付勢力によりパッド４９はディスク４７に押し付けられる。
【００７６】
ステップＳ１２では、制御装置７は、モータ２３を駆動するための制御信号の出力を開始する。このときの制御信号は、例えば、型閉じにおいてモータ２３が生じる駆動力と同等の駆動力を生じさせる制御信号である。
【００７７】
ステップＳ１３では、制御装置７は、ブレーキ２８の異常の有無を判定する。
【００７８】
図５は、ステップＳ１３において制御装置７が実行するブレーキ異常有無判断処理の手順を示すフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ１１及びＳ１２により、ダイカストマシン１においては、ブレーキ２８の制動力が発揮された状態で、モータ２３を駆動するための制御信号が出力されている。従って、ブレーキ２８に異常が生じていれば、モータ２３は回転してしまう。より具体的には、例えば、本実施形態は、逆作動解放式のブレーキであるから、弾性部材５７が破損するなどしていれば、モータ２３は回転してしまう。
【００８０】
そこで、ステップＳ２１では、制御装置７は、モータ用センサ６７の検出信号に基づいて、モータ２３が回転したか否か判定する。制御装置７は、モータ２３が回転していないと判定した場合は、ブレーキ２８は正常であるものとみなし、その旨をＲＡＭ等に記憶する（ステップＳ２２）。逆に、制御装置７は、モータ２３が回転したと判定した場合は、ブレーキ２８に異常が生じたものとみなし、その旨をＲＡＭ等に記憶する（ステップＳ２３）。そして、処理を終了する。
【００８１】
図４の説明に戻る。ステップＳ１４では、制御装置７は、モータ２３を起動してから所定の制動時間が経過したか否か判定する。制動時間が経過していないと判定した場合は、制御装置７は、ステップＳ１３を再度実行する。なお、制動時間は、モータ２３やブレーキ２８の負荷を軽減するために、比較的短く設定されることが好ましい。
【００８２】
制動時間が経過したと判定した場合は、制御装置７は、モータ２３を駆動するための制御信号の出力を停止する（ステップＳ１５）。そして、制御装置７は、ステップＳ１３における判定結果を表示部８９に表示し（ステップＳ１６）、処理を終了する。
【００８３】
以上の実施形態によれば、ダイカストマシン１の型締装置３は、固定金型５０３を保持する固定ダイプレート１１と、移動金型５０５を保持し、固定ダイプレート１１に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１３とを有する。また、型締装置３は、移動ダイプレート１３を駆動する駆動力を生じるモータ２３と、摩擦抵抗によりモータ２３を制動可能なブレーキ２８と、モータ２３の動作を検出可能なモータ用センサ６７とを有する。さらに、ダイカストマシン１は、ブレーキ２８に制動力を発揮させた状態で、モータ２３に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときのモータ用センサ６７の検出結果に基づいてブレーキ２８における異常の有無を判定する制御装置７を有する。
【００８４】
従って、ブレーキ２８により移動ダイプレート１３の意図しない移動を抑制して安全性を向上させることができ、且つ、そのブレーキ２８の動作を保証できることから、一層の安全性向上が図られる。
【００８５】
移動ダイプレート１３を駆動する駆動源はモータ２３である。従って、ブレーキとして、ディスクブレーキやドラムブレーキ等の公知の技術を適用しやすい。また、制御信号の変更のみで駆動力を調整できることから、ブレーキ２８の診断時の駆動力を適宜な大きさに設定することが容易である。
【００８６】
制御装置７は、異常の有無の判定において、型閉じ時にモータ２３が生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号をモータ２３に出力する。この場合、ブレーキ２８の効きを必要十分な範囲で診断することができる。
【００８７】
ブレーキ２８は、モータ２３により駆動されるディスク４７と、ディスク４７に対して当接可能なパッド４９と、パッド４９をディスク４７に押し付ける弾性部材５７と、弾性部材５７の付勢力に抗してパッド４９をディスク４７から離間させることが可能なブレーキシリンダ装置５５とを有する。すなわち、ブレーキ２８は、逆作動解放式のブレーキである。従って、停電時や断線時においても制動力を発揮して移動ダイプレート１３の移動を抑制することができる。そして、制御装置７は、上述した異常の有無の判定により、弾性部材５７の破損等を検出することができる。
【００８８】
上記のパッド４９をディスク４７から離間させる方向へ駆動するブレーキ駆動装置（ブレーキシリンダ装置５５）は、液圧シリンダ装置であることから、弾性部材５７の付勢力に抗する駆動力を得ることが容易である。その結果、例えば、弾性係数の高い弾性部材５７を用いて制動力を大きくできる。
【００８９】
ダイカストマシン１は、ブレーキシリンダ装置５５に作動液を供給可能であるとともに、移動金型５０５及び固定金型５０３に成形材料としての溶湯を押し出す射出プランジャ３５を駆動する射出シリンダ装置３７に作動液を供給可能なポンプ７１を有する。従って、制動力を解放する駆動力が、共用されるポンプ７１から得られ、ダイカストマシン１の構成が簡素化される。また、射出装置５の調整などのためにポンプ７１を停止させたときには、ブレーキ２８が自動的に作動して作業の安全性が図られる。
【００９０】
制御装置７は、モータ２３への電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときはブレーキ２８を作動する。従って、例えば、モータ２３に接続された配線が断線しており、ダイナミックブレーキが有効に機能しないおそれがある場合に移動ダイプレート１３を強制的に停止させ、安全性を向上させることができる。
【００９１】
制御装置７は、型締装置３が起動されたときに異常の有無の判定を行う。従って、ブレーキ２８の不具合により移動ダイプレート１３が制動されない事態を未然に防止することができる。
【００９２】
なお、以上の実施形態において、モータ２３は本発明の駆動源の一例であり、ディスク４７は本発明の被当接部材の一例であり、パッド４９は本発明の当接部材の一例であり、ブレーキシリンダ装置５５は本発明のブレーキ駆動装置の一例である。
【００９３】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
【００９４】
成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。
【００９５】
移動ダイプレートを駆動する駆動源は、モータに限定されず、例えば、液圧装置であってもよい。
【００９６】
ブレーキは、ディスクブレーキに限定されず、例えば、ドラムブレーキであってもよい。また、ブレーキは、動力が断たれたときに制動力を発揮する逆作動解放式のものに限定されず、動力が供給されたときに制動力を発揮するものであってもよい。被当接部材を駆動するブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置に限定されない。例えば、電磁石であってもよい。
【００９７】
図６は、変形例に係るブレーキ１２８を示す断面図である。ブレーキ１２８は、電磁ブレーキにより構成されている。具体的には、以下のとおりである。
【００９８】
ブレーキ１２８は、モータ２３の出力軸と一体的に回転するディスク１４７と、ディスク１４７の一方側の面に配置されたパッド１４９とを有している。パッド１４９は、弾性部材（図ではコイルバネ）１５７によりディスク１４７に押し付けられており、これにより制動力が生じている。また、パッド１４９は、金属により構成されており、コイル１５５が通電されると、弾性部材１５７の付勢力に抗してコイル１５５に引き寄せられる。これにより、制動力が解放される。
【００９９】
異常の有無の判定において、制御装置がモータに出力する制御信号は、型閉じ時にモータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせるものに限定されない。例えば、制御信号は、モータやブレーキの負担を軽減する目的で、型閉じ時の駆動力よりも小さい駆動力を生じさせるものとされてもよいし、ブレーキが作動することを確実に確認するために、型閉じ時の駆動力よりも大きい駆動力を生じさせるものとされてもよい。
【０１００】
異常の有無の判定では、モータが少しでも回転したときに異常と判定されてもよいし、所定の制動時間に所定量以上の回転が生じたときに異常と判定されてもよい。
【０１０１】
異常の有無の判定の実行時期は、起動時及び作業者が指示したときに限定されない。例えば、成形サイクルの所定の時期に自動的に異常の有無の判定が行われることにより、成形サイクル毎に、若しくは、複数の成形サイクルの周期に相当する所定の周期毎に行われてもよい。
【０１０２】
異常の有無の判定結果を示す装置は、表示装置に限定されず、例えば、報知音を出力する警報装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
３…型締装置、７…制御装置、１１…固定ダイプレート、１３…移動ダイプレート、２３…モータ（駆動源）、２８…ブレーキ、６７…モータ用センサ、５０３…固定金型、５０５…移動金型。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型を保持する固定ダイプレートと、
移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、
摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、
前記駆動源の動作を検出可能なセンサと、
前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する制御装置と、
を有する型締装置。
【請求項２】
前記駆動源はモータである
請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記異常の有無の判定において、型閉じ時に前記モータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号を前記モータに出力する
請求項２に記載の型締装置。
【請求項４】
前記ブレーキは、
前記モータにより駆動される被当接部材と、
前記被当接部材に対して当接可能な当接部材と、
前記当接部材を前記被当接部材に押し付ける弾性部材と、
前記弾性部材の付勢力に抗して前記当接部材を前記被当接部材から離間させることが可能なブレーキ駆動装置と、
を有する
請求項２又は３に記載の型締装置。
【請求項５】
前記ブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置である
請求項４に記載の型締装置。
【請求項６】
前記液圧シリンダ装置に作動液を供給可能であるとともに、前記移動金型及び前記固定金型に成形材料を押し出す射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置に作動液を供給可能なポンプを有する
請求項５に記載の型締装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記モータへの電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときは前記ブレーキを作動する
請求項２〜６のいずれか１項に記載の型締装置。
【請求項８】
前記制御装置は、当該型締装置が起動されたときに異常の有無の判定を行う
請求項１〜７のいずれか１項に記載の型締装置。
【請求項９】
固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサとを有する型締装置の制御装置であって、
前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する
型締装置の制御装置。
【請求項１】
固定金型を保持する固定ダイプレートと、
移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、
摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、
前記駆動源の動作を検出可能なセンサと、
前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する制御装置と、
を有する型締装置。
【請求項２】
前記駆動源はモータである
請求項１に記載の型締装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記異常の有無の判定において、型閉じ時に前記モータが生じる駆動力と同じ駆動力を生じさせる制御信号を前記モータに出力する
請求項２に記載の型締装置。
【請求項４】
前記ブレーキは、
前記モータにより駆動される被当接部材と、
前記被当接部材に対して当接可能な当接部材と、
前記当接部材を前記被当接部材に押し付ける弾性部材と、
前記弾性部材の付勢力に抗して前記当接部材を前記被当接部材から離間させることが可能なブレーキ駆動装置と、
を有する
請求項２又は３に記載の型締装置。
【請求項５】
前記ブレーキ駆動装置は、液圧シリンダ装置である
請求項４に記載の型締装置。
【請求項６】
前記液圧シリンダ装置に作動液を供給可能であるとともに、前記移動金型及び前記固定金型に成形材料を押し出す射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置に作動液を供給可能なポンプを有する
請求項５に記載の型締装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記モータへの電力供給の異常の有無を判定し、異常が生じていると判定したときは前記ブレーキを作動する
請求項２〜６のいずれか１項に記載の型締装置。
【請求項８】
前記制御装置は、当該型締装置が起動されたときに異常の有無の判定を行う
請求項１〜７のいずれか１項に記載の型締装置。
【請求項９】
固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を保持し、前記固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する駆動力を生じる駆動源と、摩擦抵抗により前記駆動源を制動可能なブレーキと、前記駆動源の動作を検出可能なセンサとを有する型締装置の制御装置であって、
前記ブレーキに制動力を発揮させた状態で、前記駆動源に駆動力を生じさせる制御信号を出力し、そのときの前記センサの検出結果に基づいて前記ブレーキにおける異常の有無を判定する
型締装置の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２６９３５０（Ｐ２０１０−２６９３５０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２４４７３（Ｐ２００９−１２４４７３）
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２２日（２００９．５．２２）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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