磁力式固定装置
【課題】アルニコ磁石の極性を切換えるためのコイルを有効活用して、金型の固定面に対する固定状態の変化を高感度に検出可能な磁力式固定装置を提供することである。
【解決手段】金型Ｍ２が固定される固定面１２ａを形成する固定面形成部材１２に組み込まれ磁力により金型Ｍ２を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構１３であって、各々がアルニコ磁石２１とこのアルニコ磁石２１の極性を切換える為のコイル２２とを有する複数の磁力発生機構１３を有する磁力式固定装置１０Ｂにおいて、前記１又は複数のコイル２２に電気的に接続された状態検出装置４０であって、金型Ｍ２を固定面１２ａに固定した状態において金型Ｍ２の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイル２２に発生する電圧から金型Ｍ２の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出装置４０を設けた。
【解決手段】金型Ｍ２が固定される固定面１２ａを形成する固定面形成部材１２に組み込まれ磁力により金型Ｍ２を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構１３であって、各々がアルニコ磁石２１とこのアルニコ磁石２１の極性を切換える為のコイル２２とを有する複数の磁力発生機構１３を有する磁力式固定装置１０Ｂにおいて、前記１又は複数のコイル２２に電気的に接続された状態検出装置４０であって、金型Ｍ２を固定面１２ａに固定した状態において金型Ｍ２の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイル２２に発生する電圧から金型Ｍ２の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出装置４０を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機などの金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれた磁力式固定装置に関し、特に金型を固定している固定状態の変化に起因する磁束の変化により磁力発生機構のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けた磁力式固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、固定側及び可動側プラテンへの金型の固定は、複数のボルト又は油圧式のクランプ装置などを用いて行うことが多かったが、近年では、プラテンに磁力式固定装置を組み込んだクランププレートを固定し、その磁力式固定装置により金型をクランププレートの固定面に固定する技術が広く実用化されている。前記の磁力式固定装置は、複数の磁力発生機構を備えている。各磁力発生機構は、ブロック状の磁性体と、この磁性体の外周側に配置された複数の永久磁石と、磁性体の背部に配設されたアルニコ磁石と、このアルニコ磁石の外周側に配置されアルニコ磁石の極性を切り換える為のコイルとを有する。
【０００３】
通常、金型を固定面に固定している着磁状態では、コイルに電圧を印加する必要はなく、コイルは非通電状態である。そして、何らかの衝撃が金型に付加されて金型がズレたりした状態のまま射出成形を続行すると、不良品が発生したり、金型を損傷する虞がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１に記載の磁気クランプ装置では、金型を固定する複数の磁気保持ユニットと、磁気クランプ装置の動作状態を検出する検出手段とを備え、この検出手段の探りコイルを磁気保持ユニットの主コイルの外側に装着し、この探りコイルにより主コイルの着磁するときの磁束変化を検出し、この磁束の変化を示す検出信号を制御装置に出力し、上記の磁束変化から、着磁状態の正常・異常と、金型のズレ動き等を検出するように構成してある。
【特許文献１】特表２００５- ５１５０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の検出手段の探りコイルの巻線数は、主コイルと比較して格段に小さく１〜１０巻程度のものであるので、大きな磁束変化を検出できるとしても、僅かな磁束変化を検出することはできない。仮に僅かな磁束変化を検出できたとしてもノイズと識別できない程度の検出信号しか得られないため、検出手段の探りコイルにより金型のズレや浮きを高い感度で検出することは到底不可能である。
【０００６】
しかも、磁力保持ユニットの主コイルの外側に探りコイルを装着する構成であるため、探りコイルを組み込む分だけ製作費が高価になるうえ、探りコイル付きの磁気保持ユニットと、探りコイル無しの磁気保持ユニットなど複数種の磁気保持ユニットを製造する必要があるため、磁気保持ユニットの種類が多くなり、その管理が面倒になる。
【０００７】
本発明の目的は、アルニコ磁石の極性を切換えるコイルを有効活用して、金型の固定面に対する固定状態の変化を高感度に検出可能な磁力式固定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の磁力式固定装置は、金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれ磁力により金型を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構であって、各々がアルニコ磁石とこのアルニコ磁石の極性を切換える為のコイルとを有する複数の磁力発生機構を有する磁力式固定装置において、前記１又は複数の前記コイルに電気的に接続された状態検出手段であって、金型を固定面に固定した状態において金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により前記１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
前記磁力発生機構により金型を固定面形成部材の固定面に固定された着磁状態では、磁力発生機構に電圧が印加されないので、前記コイルには電流が流れない。この状態において、１又は複数のコイルに電気的に接続された状態検出手段により、金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する。
【００１０】
請求項２に記載の磁力式固定装置は、請求項１の発明において、前記１又は複数のコイルは、前記アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、前記状態検出手段は、前記第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の磁力式固定装置は、請求項２の発明において、前記複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、前記状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されると共に、前記第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御されることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の記載の磁力式固定装置は、請求項３の発明において、前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、前記増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを前記表示手段により報知するように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、前記磁力発生機構の１又は複数のコイルに状態検出手段を電気的に接続し、金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出するように構成したので、アルニコ磁石の極性を切換える為のコイルを、金型のズレや浮きを検出する検出用のコイルとして有効に兼用することができるから、磁力式固定装置の製作費の面で有利である。
【００１４】
前記コイルは巻線数も多く、微弱な磁束の変化を検出してノイズに比べて高い誘導起電力を発生するため、ノイズの影響を受けにくくなり、金型の固定状態の僅かな変化をも高感度で高い信頼性でもって検出することできる。しかも、磁力発生機構の１又は複数のコイルを兼用するので、複数種のコイルを製造する必要がなくなり、コイルの管理の面も簡単になる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、１又は複数のコイルは、アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、状態検出手段は、第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたので、金型を固定した状態では、第１，第２リレー接点をオンに切換えておくことで、コイルに発生する誘導起電力を検出することができ、その誘導起電力を増幅器で増幅し、増幅器で増幅された出力信号を比較器の設定電圧と比較することで金型のズレや浮きを検知することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されるので、金型にズレや浮きが生じたことを制御装置に伝達し、報知やアラームを表示する等の対策を取ることが可能になる。第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御することにより、金型が固定状態のときだけ検出を行うことができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを表示手段により報知するように構成したので、金型のズレや浮きをオペレータに確実に報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、本発明を射出成形機に適用した場合の一例であるため、先ず、射出成形機１について説明する。図１に示すように、射出成形機１は、クランプ対象物としての金型Ｍ（固定側金型Ｍ１と可動側金型Ｍ２）を固定する為の相対向する固定側プラテン２及び可動側プラテン３と、金型Ｍの型締めと型開きを行う為にプラテン２に対してプラテン３を接近／離隔する方向に駆動する油圧シリンダ（又は駆動モータ）を有するプラテン駆動機構４と、プラテン３を接近／離隔方向に移動自在にガイド支持する４本のガイドロッド５と、型締め状態で金型Ｍ内のキャビティに溶融状の合成樹脂を射出する射出筒６ａを有する射出機構６と、金型Ｍ２から成形品を押し出すエジェクト機構７等を備えている。
【００２０】
この射出成形機１により射出成形を行う場合、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２に接近する方向に駆動され、金型Ｍ２が金型Ｍ１に押圧されて型締め状態となり、その状態で、射出筒６ａの先端から金型Ｍ内に溶融状の合成樹脂が射出されて成形品が成形される。その後、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２から離隔する方向に駆動されて型開き状態となる。その状態で、エジェクト機構７により成形品が金型Ｍ２からエジェクトされる。
【００２１】
エジェクト機構７は、エジェクターピン８と、エジェクター板８ａと、このエジェクター板８ａを介してエジェクターピン８を進退駆動する流体圧シリンダ８ｂとを備え、エジェクターピン８がエジェクターピン穴３ｃに挿通されている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、プラテン２，３は夫々側面視で正方形状に形成され、プラテン２の４つの角部の近傍部の挿通孔２ａに、４本のガイドロッド５が夫々挿通した状態で固定され、プラテン３の４つの角部の近傍部の挿通孔３ａに、４本のガイドロッド５が夫々摺動自在に挿通され、プラテン３がプラテン２に対して接近／離隔可能にガイドされている。
【００２３】
次に、金型Ｍ１をプラテン２に固定する磁力式固定装置１０Ａと、金型Ｍ２をプラテン３に固定する磁力式固定装置１０Ｂについて説明する。
図１〜図３に示すように、磁力式固定装置１０Ａは、プラテン２に金型Ｍ１を固定する為の固定面１１ａを備えたクランププレート１１（固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１１に設けられ磁力により金型Ｍ１を固定面１１ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３（磁力発生機構に相当する）とを備えている。
【００２４】
磁力式固定装置１０Ｂは、プラテン３に金型Ｍ２を固定する為の固定面１２ａを備えたクランププレート１２（固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１２に設けられ且つ磁力により金型Ｍ２を固定面１２ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３（磁力発生機構に相当する）とを備えている。
【００２５】
クランププレート１１は、プラテン２とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン２の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１１は、プラテン２の盤面に複数のボルト１４により固定されている。クランププレート１２は、プラテン２とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン２の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１２は、プラテン３の盤面に複数のボルト１４により固定されている。
【００２６】
図１、図２に示すように、クランププレート１１において、後端部に複数の電気配線を接続・分離可能なコネクタ２５が装着され、中央部分にロケートリング１１ｃが装着されている。コネクタ２５は、複数のマグネットユニット１３に電流を供給する電気配線を接続するものである。ロケートリング１１ｃは、金型Ｍ１の円形凸部（図示略）を嵌合させて金型Ｍ１を固定面１１ａにセンタリングするものである。
【００２７】
図１、図３に示すように、クランププレート１２において、後端部に複数の電気配線を接続・分離可能なコネクタ２６が装着され、下端部に金型Ｍ２の落下を防止する為の落下防止ブロック２７が装着され、中央部に１対のエジェクターピン穴３ｃが設けられている。コネクタ２６は、コネクタ２５と同様の機能を奏するものである。尚、金型Ｍの交換の際、金型Ｍは公知の搬送手段により搬入したり、搬出したりされる。
【００２８】
次に、マグネットユニット１３について説明する。
図２と図３に示すように、固定側プラテン２と可動側プラテン３に複数のマグネットユニット１３が設けられ、これらマグネットユニット１３により金型Ｍ１，Ｍ２が固定面１１ａ，１２ａに磁力により固定解除可能に夫々固定される。これら複数のマグネットユニット１３は基本的に同構造のものである。
【００２９】
クランププレート１１，１２には、異なる配置でもって複数のマグネットユニット１３が組み込まれている。例えば、図２に示すように、固定側プラテン２のクランププレート１１には、３個のマグネットユニット１３を上下左右方向に隣接状に配設して１組のマグネットユニット群とし、クランププレート１１の中心を基準とする点対称位置に、４組のマグネットユニット群、合計１２個のマグネットユニット１３が配設されている。
【００３０】
図３に示すように、可動側プラテン３のクランププレート１２には、４個のマグネットユニット１３を上下左右に隣接状に配設して１組の第１マグネットユニット群とし、クランププレート１１の中心を基準とする点対称位置に、４組のマグネットユニット群、合計１６個のマグネットユニット１３が配設されている。尚、複数のマグネットユニット１３の配置は、クランププレート１１の形状とサイズ、金型Ｍの形状とサイズ等に応じて適宜設定される。これらマグネットユニット１３は同構造のものであるためクランププレート１２に設けたマグネットユニット１３について説明する。尚、クランププレート１１，１２を省略し、プラテン２，３にマグネットユニット１３を組み込む構造としても良い。
【００３１】
図４〜図７に示すように、マグネットユニット１３は、固定面１２ａに臨む磁性体からなる鋼製ブロック２０と、この鋼製ブロック２０の外周側に配置された複数（例えば、８個）のネオジウム磁石からなる永久磁石２３と、鋼製ブロック２０の背面側に配置されたアルニコ磁石２１と、このアルニコ磁石２１の外周側に配置されてアルニコ磁石２１の極性を切換え可能なコイル２２とを有する。マグネットユニット１３は、金型Ｍ２を吸着する吸着状態（着磁状態）（図６参照）と、金型Ｍ２を吸着しない非吸着状態（脱磁状態）（図７参照）とに切換え可能に構成されている。尚、隣接するマグネットユニット１３間の永久磁石２３は、それら双方のマグネットユニット１３に兼用されている。
【００３２】
鋼製ブロック２０とアルニコ磁石２１は正方形状に形成され、鋼製ブロック２０にはボルト穴２０ａが形成され、アルニコ磁石２１には穴部２１ａが形成されている。凹部１２ｂにアルニコ磁石２１とコイル２２が配置され、これらアルニコ磁石２１とコイル２２を、鋼製ブロック２０とクランププレート１２の底壁部１２ｃとの間に挟み込んだ状態で、これらが、ボルト穴２０ａと穴部２１ａを挿通する非磁性体（例えば、ＳＵＳ３０４）からなる６角穴付きボルト２４により、クランププレート１２に締結されている。複数の永久磁石２３は、何らかの固定手段により鋼製ブロック２０やクランププレート１２に固着されている。
【００３３】
本発明は、磁力式固定装置１０Ａ，１０Ｂの両方に等しく適用可能であるが、この実施例では、磁力式固定装置１０Ｂに本発明を適用した場合を例にして説明する。
最初に、複数のコイル２２へ通電する為の通電系統について説明する。
図８に示すように、複数のマグネットユニット１３は、複数群にグループ化されて、この各群のコイル２２は直列接続されている。複数のマグネットユニット１３は、アルコニ磁石２１の極性切換え時に整流された直流電力を供給するための第１導線３１，３１ａと、第２導線３２，３２ａに接続されている。尚、コイル２２の巻線数は、マグネットユニット１３のサイズに応じて約５０〜３００程度である。
【００３４】
第１導線３１の途中部には、２つのサイリスタ３４ａ，３４ｂからなる整流器３４が設けられている。金型Ｍ２を固定する為にアルニコ磁石２１の極性を切換える際には、着磁用サイリスタ３４ａがＯＮ、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＦＦとされ、正の半波整流された直流が磁力式固定装置１０Ｂのコイル２２に印加される。金型Ｍ２を取り外す為にアルニコ磁石２１の極性を切換える際には、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＮ、着磁用サイリスタ３４ａがＯＦＦとされ、負の半波整流された直流が磁力式固定装置１０Ｂのコイル２２に印加される。金型Ｍ２が固定面１１ａに固定された状態では、コイル２２に通電する必要はないので両方のサイリスタ３４ａ，３４ｂがＯＦＦとされる。この整流器３４と交流電源３６との間には操作パネル５７で操作可能な電源スイッチ３７が設けられている。
【００３５】
複数のコイル２２のうち、２つの直列接続されたコイル２２ａ，２２ｂには、第１、第２導線３１，３２の分岐点Ｐ，Ｑから夫々分岐した第１，第２導線３１ａ，３２ａが接続されている。
【００３６】
次に、金型Ｍ２の固定面１２ａに対する固定状態の変化に起因する磁束変化によりコイル２２ａ，２２ｂに発生する誘導起電力（電圧）を検出する状態検出装置４０について説明する。状態検出装置４０は、第１，第２導線３１ａ，３１ｂから夫々分岐した第１，第２信号線４１，４２と、これら第１，第２信号線４１，４２に電気的に接続された増幅器４４と、比較器４６と、第１，第２導線３１ａ，３２ａの途中に介装された第１，第２リレー接点５１，５２と、第１，第２信号線４１，４２の途中に介装された第３，第４リレー接点５３，５４と、制御装置５５等で構成されている。
【００３７】
この第１導線３１ａにおける前記分岐点Ｐと第１信号線４１の分岐点Ｒの間には、第１リレー接点５１が設けられ、第２導線３２ａにおける前記分岐点Ｑと第２信号線４２の分岐点Ｓの間には、第２リレー接点５２が設けられている。第１，第２信号線４１，４２には、夫々第３，第４リレー接点５３，５４が設けられている。第１〜第４リレー接点５１〜５４の駆動ソレノイド５１ａ〜５４ａは、制御装置５５により駆動制御される。
【００３８】
アルニコ磁石２１の極性を切換える際（着磁時又は脱磁時）には、第１，第２リレー接点５１，５２がＯＮとされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＦＦとされる。これに対して、金型Ｍ２を固定面に固定した状態において射出成形する際には、第１，第２リレー接点５１，５２がＯＦＦとされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＮとされる。
【００３９】
第１信号線４１が増幅器４４の正極側に接続され、第２信号線４２が増幅器４４の負極側に接続され、この増幅器４４により金型Ｍ２の固定状態の変化による磁束の変化によりコイル２２ａ，２２ｂに発生した電圧が増幅される。この増幅器４４の出力信号が比較器４６の「＋」極に入力され、比較器４６の「−」極には設定電圧が入力され、増幅器４４の出力信号が設定電圧を超えた場合は、比較器４６から「Ｈ」レベル信号が制御装置５５へ出力され、その「Ｈ」レベル信号が制御装置５５に入力された際には、制御装置５５により操作パネル５７のアラームランプ５８が点灯駆動される。
【００４０】
制御装置５５は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを含むコンピュータと、信号の入出力用のＩ／Ｏポートと、サイリスタ３４ａ，３４ｂを駆動する為の駆動回路と、第１〜第４駆動ソレノイド５１ａ〜５４ａを駆動する駆動回路などを有し、ＲＯＭには着磁や脱磁の際に電源スイッチ３７と、サイリスタ３４ａ，３４ｂと、第１〜第４リレー接点５１〜５４を前記のように制御する制御プログラムと、着磁終了後に金型Ｍ２の固定状態の変化を検出する為に第１〜第４リレー接点５１〜５４を前記のように制御すると共に金型Ｍ２の固定状態の変化を検出した時に行う種々の制御の制御プログラム等が格納されている。
【００４１】
制御装置５５に接続された操作パネル５７は、スイッチやキー類などを有し、この操作パネル５７には、赤色光を発するＬＥＤからなるアラームランプ５８が設けられており、増幅器４４から制御装置５５に「Ｈ」レベル信号が入力されると、アラームランプ５８が点灯されて金型Ｍ２の固定状態が変化したことをオペレータに報知するようになっている。尚、操作パネル５７には、金型Ｍ１，Ｍ２が着磁状態か脱磁状態かを示す複数の表示ランプも設けられている。
【００４２】
次に、磁力式固定装置１０Ｂの作用及び効果について説明する。
金型Ｍ２を固定面１２ａに固定する場合、操作パネル５７から操作することにより制御装置５５により着磁用サイリスタ３４ａがＯＮされ、正の半波整流された直流が複数のコイル２２に数秒間通電され、図６に示すように、アルニコ磁石２１による磁束の向きが永久磁石２３による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石２１の磁極が切換えられ、金型Ｍ２を磁路の一部とする磁気回路が形成される。従って、金型Ｍ２とクランププレート１２に鎖線で示すように磁束が通り、金型Ｍ２がクランププレート１２に吸着されて固定され、各マグネットユニット１３は着磁状態に切換えられる。この着磁状態に切り換えられた後に、複数のコイル２２への通電を停止させる為に着磁用サイリスタ３４ａがＯＦＦされる。
【００４３】
次に、複数のコイル２２への通電が停止されると、射出成形機１の稼動中に発生する金型Ｍ２のズレや浮きを検出する為に、制御装置５５により第１、第２リレー接点５１，５２がＯＦＦされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＮされ、状態検出装置４０を作動可能状態に切換える。こうして、コイル２２ａ、２２ｂに発生する誘導起電力から金型Ｍ２の固定状態の変化を電気的に検出することができる。
【００４４】
ここで、金型Ｍ２のズレや浮きが発生すると、金型Ｍ２を通る磁路が変化して磁束が乱され、コイル２２ａ，２２ｂを貫く磁束に変化が生じるのでコイル２２ａ，２２ｂに誘導起電力が発生する。特に、コイル２２ａ，２２ｂの巻線数は多いため、磁束の僅かな変化によっても比較的大きな誘導起電力が発生する。この誘導起電力が第１，第２信号線４１，４２を介して増幅器４４へ出力されて増幅器４４で増幅され、増幅器４４で増幅された出力信号を比較器４６において設定電圧と比較し、この設定電圧を超えた場合、比較器４６から「Ｈ」レベル信号を制御装置５５に出力する。
【００４５】
制御装置５５に比較器４６からズレを検出した「Ｈ」レベル信号が送信されると、制御装置５５により操作パネル５７のアラームランプ５８を点灯させることにより金型Ｍ２のズレや浮きが報知されると共に、制御装置５５により射出成形機１を緊急停止させる。このように、金型Ｍ２の固定状態の変化を高い感度で確実に検出することができるため、金型落下等の事故を未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、アルニコ磁石２１の極性を切換える為の巻線数の多いコイル２２（例えば、約５０〜３００巻）を、金型Ｍ２のズレや浮きを検出する検出用のコイルとして兼用するため、僅かな磁束の変化を検出して大きな誘導起電力を発生させることができるため、ノイズの影響を受けにくくなるうえ、コイル２２の種類が増すこともないため、コイル２２を製造する際の管理が複雑化することもない。
【００４７】
一方、金型Ｍ２をクランププレート１２から固定解除する場合、先ず、制御装置５５により第１，第２リレー接点５１，５２がＯＮに切換えられ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＦＦに切換えられる。そして、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＮされ、負の半波整流された直流がコイル２２に数秒間通電され、図７に示すように、アルニコ磁石２１の磁極が反転し、アルニコ磁石２１による磁束が固定面１２ａ外へ出なくなり、金型Ｍ２には磁力が作用しなくなって、各マグネットユニット１３が脱磁状態に切換えられるため、金型Ｍ２を固定面１２ａから取り外すことができる。
【００４８】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］前記実施例では、２つの直列接続したコイル２２ａ，２２ｂを状態検出装置４０に適用する例を説明したが、１つのコイルを状態検出装置４０に適用してもよいし、或いは、並列接続された複数のコイルを状態検出装置４０に適用してもよい
２］前記状態検出装置４０に設けた第１〜第４リレー接点５１〜５４は、一例を示すものであるが、これらと同等の他のリレー接点やスイッチ類を採用してもよい。また、金型の固定状態が変化したことを検出したとき、ブザーによる警報音を発生させるように構成してもよい。
３］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例の射出成形機の要部と金型の正面図である。
【図２】固定側プラテンとクランププレートの側面図である。
【図３】可動側プラテンとクランププレートの側面図である。
【図４】クランププレートの要部とマグネットユニットの側面図である。
【図５】マグネットユニットの分解斜視図である。
【図６】プラテンに設けたクランププレート（着磁状態）の断面図である。
【図７】プラテンに設けたクランププレート（脱磁状態）の断面図である。
【図８】磁力式固定装置の複数のコイルへ通電する通電系統と状態検出装置の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 射出成形機
２ 固定側プラテン
３ 可動側プラテン
１０Ａ，１０Ｂ 磁力式固定装置
１１，１２ クランププレート
１３ マグネットユニット
２０ 鋼製ブロック
２１ アルニコ磁石
２２ コイル
２３ 永久磁石
３１ 第１導線
３２ 第２導線
４０ 状態検出装置
４１ 第１信号線
４２ 第２信号線
４４ 増幅器
４６ 比較器
５１〜５４ 第１〜第４リレー接点
５１ａ〜５４ａ 駆動ソレノイド
５５ 制御装置
５７ 操作パネル
５８ アラームランプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機などの金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれた磁力式固定装置に関し、特に金型を固定している固定状態の変化に起因する磁束の変化により磁力発生機構のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けた磁力式固定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、固定側及び可動側プラテンへの金型の固定は、複数のボルト又は油圧式のクランプ装置などを用いて行うことが多かったが、近年では、プラテンに磁力式固定装置を組み込んだクランププレートを固定し、その磁力式固定装置により金型をクランププレートの固定面に固定する技術が広く実用化されている。前記の磁力式固定装置は、複数の磁力発生機構を備えている。各磁力発生機構は、ブロック状の磁性体と、この磁性体の外周側に配置された複数の永久磁石と、磁性体の背部に配設されたアルニコ磁石と、このアルニコ磁石の外周側に配置されアルニコ磁石の極性を切り換える為のコイルとを有する。
【０００３】
通常、金型を固定面に固定している着磁状態では、コイルに電圧を印加する必要はなく、コイルは非通電状態である。そして、何らかの衝撃が金型に付加されて金型がズレたりした状態のまま射出成形を続行すると、不良品が発生したり、金型を損傷する虞がある。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１に記載の磁気クランプ装置では、金型を固定する複数の磁気保持ユニットと、磁気クランプ装置の動作状態を検出する検出手段とを備え、この検出手段の探りコイルを磁気保持ユニットの主コイルの外側に装着し、この探りコイルにより主コイルの着磁するときの磁束変化を検出し、この磁束の変化を示す検出信号を制御装置に出力し、上記の磁束変化から、着磁状態の正常・異常と、金型のズレ動き等を検出するように構成してある。
【特許文献１】特表２００５- ５１５０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の検出手段の探りコイルの巻線数は、主コイルと比較して格段に小さく１〜１０巻程度のものであるので、大きな磁束変化を検出できるとしても、僅かな磁束変化を検出することはできない。仮に僅かな磁束変化を検出できたとしてもノイズと識別できない程度の検出信号しか得られないため、検出手段の探りコイルにより金型のズレや浮きを高い感度で検出することは到底不可能である。
【０００６】
しかも、磁力保持ユニットの主コイルの外側に探りコイルを装着する構成であるため、探りコイルを組み込む分だけ製作費が高価になるうえ、探りコイル付きの磁気保持ユニットと、探りコイル無しの磁気保持ユニットなど複数種の磁気保持ユニットを製造する必要があるため、磁気保持ユニットの種類が多くなり、その管理が面倒になる。
【０００７】
本発明の目的は、アルニコ磁石の極性を切換えるコイルを有効活用して、金型の固定面に対する固定状態の変化を高感度に検出可能な磁力式固定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の磁力式固定装置は、金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれ磁力により金型を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構であって、各々がアルニコ磁石とこのアルニコ磁石の極性を切換える為のコイルとを有する複数の磁力発生機構を有する磁力式固定装置において、前記１又は複数の前記コイルに電気的に接続された状態検出手段であって、金型を固定面に固定した状態において金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により前記１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
前記磁力発生機構により金型を固定面形成部材の固定面に固定された着磁状態では、磁力発生機構に電圧が印加されないので、前記コイルには電流が流れない。この状態において、１又は複数のコイルに電気的に接続された状態検出手段により、金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する。
【００１０】
請求項２に記載の磁力式固定装置は、請求項１の発明において、前記１又は複数のコイルは、前記アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、前記状態検出手段は、前記第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の磁力式固定装置は、請求項２の発明において、前記複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、前記状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されると共に、前記第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御されることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の記載の磁力式固定装置は、請求項３の発明において、前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、前記増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを前記表示手段により報知するように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、前記磁力発生機構の１又は複数のコイルに状態検出手段を電気的に接続し、金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出するように構成したので、アルニコ磁石の極性を切換える為のコイルを、金型のズレや浮きを検出する検出用のコイルとして有効に兼用することができるから、磁力式固定装置の製作費の面で有利である。
【００１４】
前記コイルは巻線数も多く、微弱な磁束の変化を検出してノイズに比べて高い誘導起電力を発生するため、ノイズの影響を受けにくくなり、金型の固定状態の僅かな変化をも高感度で高い信頼性でもって検出することできる。しかも、磁力発生機構の１又は複数のコイルを兼用するので、複数種のコイルを製造する必要がなくなり、コイルの管理の面も簡単になる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、１又は複数のコイルは、アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、状態検出手段は、第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたので、金型を固定した状態では、第１，第２リレー接点をオンに切換えておくことで、コイルに発生する誘導起電力を検出することができ、その誘導起電力を増幅器で増幅し、増幅器で増幅された出力信号を比較器の設定電圧と比較することで金型のズレや浮きを検知することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されるので、金型にズレや浮きが生じたことを制御装置に伝達し、報知やアラームを表示する等の対策を取ることが可能になる。第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御することにより、金型が固定状態のときだけ検出を行うことができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを表示手段により報知するように構成したので、金型のズレや浮きをオペレータに確実に報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、本発明を射出成形機に適用した場合の一例であるため、先ず、射出成形機１について説明する。図１に示すように、射出成形機１は、クランプ対象物としての金型Ｍ（固定側金型Ｍ１と可動側金型Ｍ２）を固定する為の相対向する固定側プラテン２及び可動側プラテン３と、金型Ｍの型締めと型開きを行う為にプラテン２に対してプラテン３を接近／離隔する方向に駆動する油圧シリンダ（又は駆動モータ）を有するプラテン駆動機構４と、プラテン３を接近／離隔方向に移動自在にガイド支持する４本のガイドロッド５と、型締め状態で金型Ｍ内のキャビティに溶融状の合成樹脂を射出する射出筒６ａを有する射出機構６と、金型Ｍ２から成形品を押し出すエジェクト機構７等を備えている。
【００２０】
この射出成形機１により射出成形を行う場合、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２に接近する方向に駆動され、金型Ｍ２が金型Ｍ１に押圧されて型締め状態となり、その状態で、射出筒６ａの先端から金型Ｍ内に溶融状の合成樹脂が射出されて成形品が成形される。その後、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２から離隔する方向に駆動されて型開き状態となる。その状態で、エジェクト機構７により成形品が金型Ｍ２からエジェクトされる。
【００２１】
エジェクト機構７は、エジェクターピン８と、エジェクター板８ａと、このエジェクター板８ａを介してエジェクターピン８を進退駆動する流体圧シリンダ８ｂとを備え、エジェクターピン８がエジェクターピン穴３ｃに挿通されている。
【００２２】
図１〜図３に示すように、プラテン２，３は夫々側面視で正方形状に形成され、プラテン２の４つの角部の近傍部の挿通孔２ａに、４本のガイドロッド５が夫々挿通した状態で固定され、プラテン３の４つの角部の近傍部の挿通孔３ａに、４本のガイドロッド５が夫々摺動自在に挿通され、プラテン３がプラテン２に対して接近／離隔可能にガイドされている。
【００２３】
次に、金型Ｍ１をプラテン２に固定する磁力式固定装置１０Ａと、金型Ｍ２をプラテン３に固定する磁力式固定装置１０Ｂについて説明する。
図１〜図３に示すように、磁力式固定装置１０Ａは、プラテン２に金型Ｍ１を固定する為の固定面１１ａを備えたクランププレート１１（固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１１に設けられ磁力により金型Ｍ１を固定面１１ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３（磁力発生機構に相当する）とを備えている。
【００２４】
磁力式固定装置１０Ｂは、プラテン３に金型Ｍ２を固定する為の固定面１２ａを備えたクランププレート１２（固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１２に設けられ且つ磁力により金型Ｍ２を固定面１２ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３（磁力発生機構に相当する）とを備えている。
【００２５】
クランププレート１１は、プラテン２とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン２の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１１は、プラテン２の盤面に複数のボルト１４により固定されている。クランププレート１２は、プラテン２とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン２の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１２は、プラテン３の盤面に複数のボルト１４により固定されている。
【００２６】
図１、図２に示すように、クランププレート１１において、後端部に複数の電気配線を接続・分離可能なコネクタ２５が装着され、中央部分にロケートリング１１ｃが装着されている。コネクタ２５は、複数のマグネットユニット１３に電流を供給する電気配線を接続するものである。ロケートリング１１ｃは、金型Ｍ１の円形凸部（図示略）を嵌合させて金型Ｍ１を固定面１１ａにセンタリングするものである。
【００２７】
図１、図３に示すように、クランププレート１２において、後端部に複数の電気配線を接続・分離可能なコネクタ２６が装着され、下端部に金型Ｍ２の落下を防止する為の落下防止ブロック２７が装着され、中央部に１対のエジェクターピン穴３ｃが設けられている。コネクタ２６は、コネクタ２５と同様の機能を奏するものである。尚、金型Ｍの交換の際、金型Ｍは公知の搬送手段により搬入したり、搬出したりされる。
【００２８】
次に、マグネットユニット１３について説明する。
図２と図３に示すように、固定側プラテン２と可動側プラテン３に複数のマグネットユニット１３が設けられ、これらマグネットユニット１３により金型Ｍ１，Ｍ２が固定面１１ａ，１２ａに磁力により固定解除可能に夫々固定される。これら複数のマグネットユニット１３は基本的に同構造のものである。
【００２９】
クランププレート１１，１２には、異なる配置でもって複数のマグネットユニット１３が組み込まれている。例えば、図２に示すように、固定側プラテン２のクランププレート１１には、３個のマグネットユニット１３を上下左右方向に隣接状に配設して１組のマグネットユニット群とし、クランププレート１１の中心を基準とする点対称位置に、４組のマグネットユニット群、合計１２個のマグネットユニット１３が配設されている。
【００３０】
図３に示すように、可動側プラテン３のクランププレート１２には、４個のマグネットユニット１３を上下左右に隣接状に配設して１組の第１マグネットユニット群とし、クランププレート１１の中心を基準とする点対称位置に、４組のマグネットユニット群、合計１６個のマグネットユニット１３が配設されている。尚、複数のマグネットユニット１３の配置は、クランププレート１１の形状とサイズ、金型Ｍの形状とサイズ等に応じて適宜設定される。これらマグネットユニット１３は同構造のものであるためクランププレート１２に設けたマグネットユニット１３について説明する。尚、クランププレート１１，１２を省略し、プラテン２，３にマグネットユニット１３を組み込む構造としても良い。
【００３１】
図４〜図７に示すように、マグネットユニット１３は、固定面１２ａに臨む磁性体からなる鋼製ブロック２０と、この鋼製ブロック２０の外周側に配置された複数（例えば、８個）のネオジウム磁石からなる永久磁石２３と、鋼製ブロック２０の背面側に配置されたアルニコ磁石２１と、このアルニコ磁石２１の外周側に配置されてアルニコ磁石２１の極性を切換え可能なコイル２２とを有する。マグネットユニット１３は、金型Ｍ２を吸着する吸着状態（着磁状態）（図６参照）と、金型Ｍ２を吸着しない非吸着状態（脱磁状態）（図７参照）とに切換え可能に構成されている。尚、隣接するマグネットユニット１３間の永久磁石２３は、それら双方のマグネットユニット１３に兼用されている。
【００３２】
鋼製ブロック２０とアルニコ磁石２１は正方形状に形成され、鋼製ブロック２０にはボルト穴２０ａが形成され、アルニコ磁石２１には穴部２１ａが形成されている。凹部１２ｂにアルニコ磁石２１とコイル２２が配置され、これらアルニコ磁石２１とコイル２２を、鋼製ブロック２０とクランププレート１２の底壁部１２ｃとの間に挟み込んだ状態で、これらが、ボルト穴２０ａと穴部２１ａを挿通する非磁性体（例えば、ＳＵＳ３０４）からなる６角穴付きボルト２４により、クランププレート１２に締結されている。複数の永久磁石２３は、何らかの固定手段により鋼製ブロック２０やクランププレート１２に固着されている。
【００３３】
本発明は、磁力式固定装置１０Ａ，１０Ｂの両方に等しく適用可能であるが、この実施例では、磁力式固定装置１０Ｂに本発明を適用した場合を例にして説明する。
最初に、複数のコイル２２へ通電する為の通電系統について説明する。
図８に示すように、複数のマグネットユニット１３は、複数群にグループ化されて、この各群のコイル２２は直列接続されている。複数のマグネットユニット１３は、アルコニ磁石２１の極性切換え時に整流された直流電力を供給するための第１導線３１，３１ａと、第２導線３２，３２ａに接続されている。尚、コイル２２の巻線数は、マグネットユニット１３のサイズに応じて約５０〜３００程度である。
【００３４】
第１導線３１の途中部には、２つのサイリスタ３４ａ，３４ｂからなる整流器３４が設けられている。金型Ｍ２を固定する為にアルニコ磁石２１の極性を切換える際には、着磁用サイリスタ３４ａがＯＮ、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＦＦとされ、正の半波整流された直流が磁力式固定装置１０Ｂのコイル２２に印加される。金型Ｍ２を取り外す為にアルニコ磁石２１の極性を切換える際には、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＮ、着磁用サイリスタ３４ａがＯＦＦとされ、負の半波整流された直流が磁力式固定装置１０Ｂのコイル２２に印加される。金型Ｍ２が固定面１１ａに固定された状態では、コイル２２に通電する必要はないので両方のサイリスタ３４ａ，３４ｂがＯＦＦとされる。この整流器３４と交流電源３６との間には操作パネル５７で操作可能な電源スイッチ３７が設けられている。
【００３５】
複数のコイル２２のうち、２つの直列接続されたコイル２２ａ，２２ｂには、第１、第２導線３１，３２の分岐点Ｐ，Ｑから夫々分岐した第１，第２導線３１ａ，３２ａが接続されている。
【００３６】
次に、金型Ｍ２の固定面１２ａに対する固定状態の変化に起因する磁束変化によりコイル２２ａ，２２ｂに発生する誘導起電力（電圧）を検出する状態検出装置４０について説明する。状態検出装置４０は、第１，第２導線３１ａ，３１ｂから夫々分岐した第１，第２信号線４１，４２と、これら第１，第２信号線４１，４２に電気的に接続された増幅器４４と、比較器４６と、第１，第２導線３１ａ，３２ａの途中に介装された第１，第２リレー接点５１，５２と、第１，第２信号線４１，４２の途中に介装された第３，第４リレー接点５３，５４と、制御装置５５等で構成されている。
【００３７】
この第１導線３１ａにおける前記分岐点Ｐと第１信号線４１の分岐点Ｒの間には、第１リレー接点５１が設けられ、第２導線３２ａにおける前記分岐点Ｑと第２信号線４２の分岐点Ｓの間には、第２リレー接点５２が設けられている。第１，第２信号線４１，４２には、夫々第３，第４リレー接点５３，５４が設けられている。第１〜第４リレー接点５１〜５４の駆動ソレノイド５１ａ〜５４ａは、制御装置５５により駆動制御される。
【００３８】
アルニコ磁石２１の極性を切換える際（着磁時又は脱磁時）には、第１，第２リレー接点５１，５２がＯＮとされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＦＦとされる。これに対して、金型Ｍ２を固定面に固定した状態において射出成形する際には、第１，第２リレー接点５１，５２がＯＦＦとされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＮとされる。
【００３９】
第１信号線４１が増幅器４４の正極側に接続され、第２信号線４２が増幅器４４の負極側に接続され、この増幅器４４により金型Ｍ２の固定状態の変化による磁束の変化によりコイル２２ａ，２２ｂに発生した電圧が増幅される。この増幅器４４の出力信号が比較器４６の「＋」極に入力され、比較器４６の「−」極には設定電圧が入力され、増幅器４４の出力信号が設定電圧を超えた場合は、比較器４６から「Ｈ」レベル信号が制御装置５５へ出力され、その「Ｈ」レベル信号が制御装置５５に入力された際には、制御装置５５により操作パネル５７のアラームランプ５８が点灯駆動される。
【００４０】
制御装置５５は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを含むコンピュータと、信号の入出力用のＩ／Ｏポートと、サイリスタ３４ａ，３４ｂを駆動する為の駆動回路と、第１〜第４駆動ソレノイド５１ａ〜５４ａを駆動する駆動回路などを有し、ＲＯＭには着磁や脱磁の際に電源スイッチ３７と、サイリスタ３４ａ，３４ｂと、第１〜第４リレー接点５１〜５４を前記のように制御する制御プログラムと、着磁終了後に金型Ｍ２の固定状態の変化を検出する為に第１〜第４リレー接点５１〜５４を前記のように制御すると共に金型Ｍ２の固定状態の変化を検出した時に行う種々の制御の制御プログラム等が格納されている。
【００４１】
制御装置５５に接続された操作パネル５７は、スイッチやキー類などを有し、この操作パネル５７には、赤色光を発するＬＥＤからなるアラームランプ５８が設けられており、増幅器４４から制御装置５５に「Ｈ」レベル信号が入力されると、アラームランプ５８が点灯されて金型Ｍ２の固定状態が変化したことをオペレータに報知するようになっている。尚、操作パネル５７には、金型Ｍ１，Ｍ２が着磁状態か脱磁状態かを示す複数の表示ランプも設けられている。
【００４２】
次に、磁力式固定装置１０Ｂの作用及び効果について説明する。
金型Ｍ２を固定面１２ａに固定する場合、操作パネル５７から操作することにより制御装置５５により着磁用サイリスタ３４ａがＯＮされ、正の半波整流された直流が複数のコイル２２に数秒間通電され、図６に示すように、アルニコ磁石２１による磁束の向きが永久磁石２３による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石２１の磁極が切換えられ、金型Ｍ２を磁路の一部とする磁気回路が形成される。従って、金型Ｍ２とクランププレート１２に鎖線で示すように磁束が通り、金型Ｍ２がクランププレート１２に吸着されて固定され、各マグネットユニット１３は着磁状態に切換えられる。この着磁状態に切り換えられた後に、複数のコイル２２への通電を停止させる為に着磁用サイリスタ３４ａがＯＦＦされる。
【００４３】
次に、複数のコイル２２への通電が停止されると、射出成形機１の稼動中に発生する金型Ｍ２のズレや浮きを検出する為に、制御装置５５により第１、第２リレー接点５１，５２がＯＦＦされ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＮされ、状態検出装置４０を作動可能状態に切換える。こうして、コイル２２ａ、２２ｂに発生する誘導起電力から金型Ｍ２の固定状態の変化を電気的に検出することができる。
【００４４】
ここで、金型Ｍ２のズレや浮きが発生すると、金型Ｍ２を通る磁路が変化して磁束が乱され、コイル２２ａ，２２ｂを貫く磁束に変化が生じるのでコイル２２ａ，２２ｂに誘導起電力が発生する。特に、コイル２２ａ，２２ｂの巻線数は多いため、磁束の僅かな変化によっても比較的大きな誘導起電力が発生する。この誘導起電力が第１，第２信号線４１，４２を介して増幅器４４へ出力されて増幅器４４で増幅され、増幅器４４で増幅された出力信号を比較器４６において設定電圧と比較し、この設定電圧を超えた場合、比較器４６から「Ｈ」レベル信号を制御装置５５に出力する。
【００４５】
制御装置５５に比較器４６からズレを検出した「Ｈ」レベル信号が送信されると、制御装置５５により操作パネル５７のアラームランプ５８を点灯させることにより金型Ｍ２のズレや浮きが報知されると共に、制御装置５５により射出成形機１を緊急停止させる。このように、金型Ｍ２の固定状態の変化を高い感度で確実に検出することができるため、金型落下等の事故を未然に防ぐことができる。
【００４６】
また、アルニコ磁石２１の極性を切換える為の巻線数の多いコイル２２（例えば、約５０〜３００巻）を、金型Ｍ２のズレや浮きを検出する検出用のコイルとして兼用するため、僅かな磁束の変化を検出して大きな誘導起電力を発生させることができるため、ノイズの影響を受けにくくなるうえ、コイル２２の種類が増すこともないため、コイル２２を製造する際の管理が複雑化することもない。
【００４７】
一方、金型Ｍ２をクランププレート１２から固定解除する場合、先ず、制御装置５５により第１，第２リレー接点５１，５２がＯＮに切換えられ、第３，第４リレー接点５３，５４がＯＦＦに切換えられる。そして、脱磁用サイリスタ３４ｂがＯＮされ、負の半波整流された直流がコイル２２に数秒間通電され、図７に示すように、アルニコ磁石２１の磁極が反転し、アルニコ磁石２１による磁束が固定面１２ａ外へ出なくなり、金型Ｍ２には磁力が作用しなくなって、各マグネットユニット１３が脱磁状態に切換えられるため、金型Ｍ２を固定面１２ａから取り外すことができる。
【００４８】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］前記実施例では、２つの直列接続したコイル２２ａ，２２ｂを状態検出装置４０に適用する例を説明したが、１つのコイルを状態検出装置４０に適用してもよいし、或いは、並列接続された複数のコイルを状態検出装置４０に適用してもよい
２］前記状態検出装置４０に設けた第１〜第４リレー接点５１〜５４は、一例を示すものであるが、これらと同等の他のリレー接点やスイッチ類を採用してもよい。また、金型の固定状態が変化したことを検出したとき、ブザーによる警報音を発生させるように構成してもよい。
３］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例の射出成形機の要部と金型の正面図である。
【図２】固定側プラテンとクランププレートの側面図である。
【図３】可動側プラテンとクランププレートの側面図である。
【図４】クランププレートの要部とマグネットユニットの側面図である。
【図５】マグネットユニットの分解斜視図である。
【図６】プラテンに設けたクランププレート（着磁状態）の断面図である。
【図７】プラテンに設けたクランププレート（脱磁状態）の断面図である。
【図８】磁力式固定装置の複数のコイルへ通電する通電系統と状態検出装置の構成を示す電気回路図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 射出成形機
２ 固定側プラテン
３ 可動側プラテン
１０Ａ，１０Ｂ 磁力式固定装置
１１，１２ クランププレート
１３ マグネットユニット
２０ 鋼製ブロック
２１ アルニコ磁石
２２ コイル
２３ 永久磁石
３１ 第１導線
３２ 第２導線
４０ 状態検出装置
４１ 第１信号線
４２ 第２信号線
４４ 増幅器
４６ 比較器
５１〜５４ 第１〜第４リレー接点
５１ａ〜５４ａ 駆動ソレノイド
５５ 制御装置
５７ 操作パネル
５８ アラームランプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれ磁力により金型を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構であって、各々がアルニコ磁石とこのアルニコ磁石の極性を切換える為のコイルとを有する複数の磁力発生機構を有する磁力式固定装置において、
前記１又は複数の前記コイルに電気的に接続された状態検出手段であって、金型を固定面に固定した状態において金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により前記１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けたことを特徴とする磁力式固定装置。
【請求項２】
前記１又は複数のコイルは、前記アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、
前記状態検出手段は、前記第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁力式固定装置。
【請求項３】
前記複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、
前記状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されると共に、前記第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御されることを特徴とする請求項２に記載の磁力式固定装置。
【請求項４】
前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、前記増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを前記表示手段により報知するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の磁力式固定装置。
【請求項１】
金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材に組み込まれ磁力により金型を固定面に固定する為の複数の磁力発生機構であって、各々がアルニコ磁石とこのアルニコ磁石の極性を切換える為のコイルとを有する複数の磁力発生機構を有する磁力式固定装置において、
前記１又は複数の前記コイルに電気的に接続された状態検出手段であって、金型を固定面に固定した状態において金型の固定状態の変化に起因する磁束の変化により前記１又は複数のコイルに発生する電圧から金型の固定状態の変化を電気的に検出する状態検出手段を設けたことを特徴とする磁力式固定装置。
【請求項２】
前記１又は複数のコイルは、前記アルニコ磁石の極性切換え時に直流電力を供給する為の第１，第２導線に接続され、
前記状態検出手段は、前記第１，第２導線に夫々接続された第１，第２信号線と、これら第１，第２信号線に電気的に接続された増幅器と、この増幅器の出力を受けて設定電圧と比較する比較器と、第１，第２信号線の途中部に夫々設けられた第１，第２リレー接点とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁力式固定装置。
【請求項３】
前記複数の磁力発生機構を制御する為の制御装置を設け、
前記状態検出手段の比較器の出力信号は制御装置に供給されると共に、前記第１，第２リレー接点は制御装置により開閉制御されることを特徴とする請求項２に記載の磁力式固定装置。
【請求項４】
前記制御装置に接続された操作パネルと、この操作パネルに設けられた表示手段とを設け、前記増幅器から前記設定電圧以上の出力があったことを前記表示手段により報知するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の磁力式固定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４８３５２（Ｐ２００９−２４８３５２Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９５６５１（Ｐ２００８−９５６５１）
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（５９６０３７１９４）パスカルエンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（５９６０３７１９４）パスカルエンジニアリング株式会社 (106)
【Ｆターム（参考）】
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