(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
比例成形を行うモータ駆動粉末成形機の上型及び下型の移動速度を制御する制御装置であって、
前記上型の実速度を取得して、前記上型の前記実速度に所定の速度比を乗算して前記下型の目標速度を設定する下型目標速度設定手段を有し、
前記下型目標速度設定手段は、前記上型の加速時には定速移動時に比べて前記速度比を大きな値に補正する、及び、前記上型の減速時には前記定速移動時に比べて前記速度比を小さな値に補正する、のうちの少なくとも一方の補正をする、
モータ駆動粉末成形機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動粉末成形機の制御装置と、
前記下型の下方に配置された２基のサーボモータと、
を備え、
前記制御装置は、前記２基のサーボモータによって前記下型を移動させ、
前記２基のサーボモータは、リンク機構によって接続される、
モータ駆動粉末成形機。
【請求項３】
前記下型と前記リンク機構との間において前記下型を支持する支持手段に、前記下型に対して前記リンク機構を水平面上で回転させる回転機構をさらに備えた、
請求項２に記載のモータ駆動粉末成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動粉末成形機及びその制御装置に関するものであり、例えば、上型及び下型をモータにより駆動させて、粉末成形するモータ駆動粉末成形機及びその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、粉末を圧縮して成形する粉末成形機の上型および下型を、サーボモータによって駆動させることが開示されている。特許文献１には、圧縮の荷重がかかるシリンダに、ロードセルを設けることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−０５３７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上型の実速度を監視して上型の速度に基づいて下型を追従制御させる場合、上型の加減速時に下型の追従性が低下することがある。このような追従性の低下は、上型に対して下型を遅延させる比例成形時に顕著となり造形精度に悪影響を与える。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、上型の加減速時に、下型の追従性を向上させることができるモータ駆動粉末成形機及びその制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係るモータ駆動粉末成形機の制御装置は、比例成形を行うモータ駆動粉末成形機の上型及び下型の移動速度を制御する制御装置であって、前記上型の実速度を取得して、前記上型の前記実速度に所定の速度比を乗算して前記下型の目標速度を設定する下型目標速度設定手段を有し、前記下型目標速度設定手段は、前記上型の加速時には定速移動時に比べて前記速度比を大きな値に補正する、及び、前記上型の減速時には前記定速移動時に比べて前記速度比を小さな値に補正する、のうちの少なくとも一方の補正をする。このような構成とすることにより、下型の追従性が低下する上型の加減速時の目標速度の設定値を変更し、下型の追従性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の一態様に係るモータ駆動粉末成形機は、前記モータ駆動粉末成形機の前記制御装置と、前記下型の下方に配置された２基のサーボモータと、を備え、前記制御装置は、前記２基のサーボモータによって前記下型を移動させ、前記２基のサーボモータは、リンク機構によって接続される。このような構成とすることにより、サーボモータ及びモータ駆動粉末成形機を小型化するとともに、２基のサーボモータを同期させ、さらに、リンク機構の弾性により、油圧クッションを廃止することができる。
【０００８】
また、前記下型と前記リンク機構との間において前記下型を支持する支持手段に、前記下型に対して前記リンク機構を水平面上で回転させる回転機構をさらに備える。このような構成とすることにより、同期ずれが発生した場合でも、リンク機構が破損するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、上型の加減速時に下型の追従性を向上させることができるモータ駆動粉末成形機及びその制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るモータ駆動粉末成形機を例示した斜視図である。
【図２】実施形態に係るモータ駆動粉末成形機を例示した断面図である。
【図３】実施形態に係るモータ駆動粉末成形機の下部を例示した断面図である。
【図４】比較例に係る比例成形において、上型の減速時における下型の追従動作の遅れを例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、上型及び下型の速度、並びに、上型の速度に対する下型の速度の比を示す。
【図５】実施形態に係る比例成形において、上型の加速時及び減速時における下型の追従動作の遅れを抑制するための対策を導入した制御方法をイメージとして例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、上型の速度に対する下型の速度の比を示す。
【図６】比較例に係る比例成形において、上型の減速時における下型の追従動作の遅れを例示したグラフであり、横軸は、上型の位置を示し、縦軸は、下型の位置を示す。
【図７】実施形態に係る比例成形において、上型の加速時及び減速時における下型の追従動作の遅れを抑制するための対策を導入した場合の上型及び下型の位置を例示したグラフであり、横軸は、上型の位置を示し、縦軸は、下型の位置を示す。
【図８】実施形態に係る浮動成形において、浮動荷重入力値と、ロードセルの荷重との関係を例示したグラフであり、横軸は、上型の変位を示し、縦軸はロードセルが検出した荷重を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１２】
（実施形態）
実施形態に係るモータ駆動粉末成形機を説明する。図１は、実施形態に係るモータ駆動粉末成形機を例示した斜視図である。図２は、実施形態に係るモータ駆動粉末成形機を例示した断面図である。図３は、実施形態に係るモータ駆動粉末成形機の下部を例示した断面図である。
【００１３】
図１〜図３に示すように、モータ駆動粉末成形機１は、例えば、基台６０上に設置されている。モータ駆動粉末成形機１は、基台６０に垂直な方向に延びた直方体状の形状をしている。モータ駆動粉末成形機１は、ＬＩサーボユニット１０、下型（ＬＩ）２０、上型（ＵＲ）３０、ＵＲサーボユニット４０及び制御装置５０を有している。
【００１４】
モータ駆動粉末成形機１において、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０を用いて形成されるキャビティ内に粉末材料が充填される。そして、充填された粉末材料に、ＵＲサーボユニット４０及びＬＩサーボユニット１０によって荷重をかけて粉末成形を行う。その際、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０は一方向、例えば、鉛直方向に移動する。
【００１５】
図３に示すように、ＬＩサーボユニット１０は、モータ駆動粉末成形機１の下部に設けられている。ＬＩサーボユニット１０は、複数基、例えば、２基のサーボモータ１１を含んでいる。２基のサーボモータ１１は、下型（ＬＩ）２０の下方に配置され、水平方向に間隔を空けて配置されている。２基のサーボモータ１１は、水平方向に延びたＬＩサーボユニット連結バー１２の両端に、それぞれ接続され、リンクされている。このように、ＬＩサーボユニット連結バー１２は、２基のサーボモータ１１のリンク機構となっている。よって、２基のサーボモータ１１は同期して動作する。リンク機構は、２基のサーボモータ１１の間を鉛直方向に移動する。
【００１６】
ロードセル１３は、各サーボモータ１１が接続されたリンク機構の中央部分上に配置されている。ロードセル１３は、例えば、ロードセル１３の上面と下面との間にかかる荷重を検出するセンサであり、下型（ＬＩ）２０にかかる荷重を検出する。
【００１７】
回転軸体１４は、ロードセル１３の上面上に設けられている。よって、ロードセル１３は回転軸体１４の下方に配置されている。これにより、ロードセル１３は、ＬＩサーボユニット連結バー１２と、回転軸体１４との間にかかる荷重を検出する。
【００１８】
回転軸体１４は、例えば、中心軸Ｃを有する円筒状の部材である。回転軸体１４は、中心軸Ｃをロードセル１３の上面に直交させて配置されている。回転軸体１４上には、中心軸Ｃ方向に延びたＬＩ軸体１５が設けられている。これにより、ＬＩサーボユニット連結バー１２は、ＬＩ軸体１５に対して、中心軸Ｃを回転軸として回転する。すなわち、回転軸体１４は、回転機構となっている。よって、回転軸体１４が固定されたＬＩサーボユニット連結バー１２は、回転機構を有している。
【００１９】
下型（ＬＩ）２０は、ＬＩ軸体１５上に設けられている。よって、ＬＩ軸体１５及び回転機構は、下型（ＬＩ）２０とリンク機構との間において下型（ＬＩ）２０を支持する支持手段となっている。また、回転機構は、下型（ＬＩ）２０及びＬＩ軸体１５に対してリンク機構を水平面上で回転させる。なお、水平面とは、厳密に水平な面に限らず、技術的目的に照らして，ある程度傾いた面を含んでいる。
【００２０】
２基のサーボモータ１１は、ＬＩサーボユニット連結バー１２上に設けられた回転軸体１４及びＬＩ軸体１５を介して、下型（ＬＩ）２０を移動させる。下型（ＬＩ）２０の移動及び粉末材料の圧縮に、２基のサーボモータ１１を用いている。よって、下型（ＬＩ）２０の移動及び粉末材料の圧縮に必要な力を、２基のサーボモータ１１に分担させることができ、サーボモータ１１を小型化することができる。これにより、サーボモータ１１を有するモータ駆動粉末成形機１を小型化することができる。
【００２１】
また、ＬＩサーボユニット連結バー１２の両端に接続された各サーボモータ１１は、下型（ＬＩ）２０、ＬＩ軸体１５及び回転軸体１４から水平方向に離間している。そして、ＬＩサーボユニット連結バー１２は、２基のサーボモータ１１の間を移動する。よって、モータ駆動粉末成形機１の全体の高さから、サーボモータ１１分の高さだけ除外することができるので、モータ駆動粉末成形機１を小型化することができる。
【００２２】
さらに、各サーボモータが接続されたＬＩサーボユニット連結バー１２の中央部分上に、ロードセル１３、回転軸体１４、ＬＩ軸体１５及び下型（ＬＩ）２０が配置されている。これにより、成形下死点では、２基のサーボモータ１１を接続するＬＩサーボユニット連結バー１２が弾性変形することで、成形後の製品に対するクッションの役割を果たす。よって、油圧クッションを廃止することができる。
【００２３】
図１及び図２に示すように、上型（ＵＲ）３０は、下型（ＬＩ）２０上に配置されている。上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０は、キャビティ内に充填された粉末材料を圧縮成形する金型である。
【００２４】
ＵＲサーボユニット４０は、上型（ＵＲ）３０上に設けられている。ＵＲサーボユニット４０は、サーボモータ４１を有している。サーボモータ４１は複数設けられてもよい。ＵＲサーボユニット４０は、上型（ＵＲ）３０を移動させる。
【００２５】
制御装置５０は、モータ駆動粉末成形機１の上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の移動速度を制御する。制御装置５０は、サーボモータ１１を制御することによって、下型（ＬＩ）２０を移動させる。また、制御装置５０は、サーボモータ４１を制御することによって、上型（ＵＲ）３０を移動させる。制御装置５０は、上型（ＵＲ）３０の実速度を取得し、上型（ＵＲ）３０の実速度に所定の速度比を乗算して下型（ＬＩ）２０の目標速度を設定する下型目標速度設定手段を有している。ここで、実速度とは、実際の速度をいい、例えば、上型の位置の移動より求めた上型の実際の速度をいう。
【００２６】
制御装置５０は、ロードセル１３によって下型（ＬＩ）２０にかかる荷重を検出する。また、制御装置５０は、成形を行う際の荷重の入力値を保持する。そして、制御装置５０は、検出した荷重と、入力された荷重とを比較して、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の移動を制御する。
【００２７】
次に、モータ駆動粉末成形機１の動作として、粉末材料の成形方法及び粉末成形におけるモータ駆動粉末成形機１の制御方法を説明する。キャビティ内に充填させた粉末材料の成形方法として、例えば、比例成形を用いる。比例成形は、上型（ＵＲ）３０に対し、下型（ＬＩ）２０を一定の割合で遅延させ、圧縮を行う成形方法である。上型（ＵＲ）３０の実速度（位置）を取得し、上型（ＵＲ）３０の実速度に基づいて、下型（ＬＩ）２０に追従動作をさせる。
【００２８】
比例成形において、上型（ＵＲ）３０の実速度に基づいて、下型（ＬＩ）２０に追従動作をさせる場合に、追従動作に遅れが生じる場合がある。例えば、上型（ＵＲ）３０の加減速時において、下型（ＬＩ）２０の追従性が低下する場合がある。このように、追従性が低下する場合を比較例として、図４を用いて説明し、その後で、比較例と対比させて、本実施形態を説明する。
【００２９】
図４は、比較例に係る比例成形において、上型（ＵＲ）３０の減速時における下型（ＬＩ）２０の追従動作の遅れを例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の速度、並びに、上型（ＵＲ）３０の速度に対する下型（ＬＩ）２０の速度の比を示す。
【００３０】
図４に示すように、上型（ＵＲ）３０の速度ＵＲｖを、実線で示し、下型（ＬＩ）２０の速度ＬＩｖを、鎖線で示す。速度ＵＲｖに対する速度ＬＩｖの比（ＬＩｖ／ＵＲｖ）を一点鎖線で示す。比例成形では、上型（ＵＲ）３０の移動に対して、下型（ＬＩ）２０を一定の割合で遅延させて圧縮を行う。上型（ＵＲ）３０の速度ＵＲｖに対する下型（ＬＩ）２０の速度の比（ＬＩｖ／ＵＲｖ）の設定値として、ＬＩｖ／ＵＲｖ＝０．８４５としている。また、上型（ＵＲ）の速度を、４５ｍｍ／ｓｅｃとしている。
【００３１】
図４に示すように、比較例においては、上型（ＵＲ）３０の減速時においても、速度の比ＬＩｖ／ＵＲｖを０．８４５に設定している。上型（ＵＲ）３０の速度ＵＲｖは、減速時において、一定の割合で減少している。しかしながら、下型（ＬＩ）２０の速度ＬＩｖは、上型（ＵＲ）の速度ＵＲｖの減少の割合に追従していない。すなわち、上型（ＵＲ）３０の減速時における下型（ＬＩ）２０の追従動作には遅れが生じている。
【００３２】
このように、比較例に係る比例成形時には、上型（ＵＲ）３０の加減速時に下型（ＬＩ）２０の追従性が低下している。このような追従性の低下は、上型（ＵＲ）３０に対して、下型（ＬＩ）２０を遅延させる比例成形時により顕著となり、造形精度に悪影響を与える。
【００３３】
次に、本実施形態の比例成形を説明する。本実施形態では、上型（ＵＲ）３０の加速時には、制御装置５０は、下型（ＬＩ）２０を、追従動作の遅れを解消するまで、目的とする速度以上の速度で移動するように制御する。具体的には、制御装置５０における下型目標速度設定手段は、上型（ＵＲ）３０の実速度を取得して、上型（ＵＲ）３０の実速度に所定の速度比を乗算して下型（ＬＩ）２０の目標速度を設定する。そして、下型目標速度設定手段は、上型（ＵＲ）３０の加速時には定速移動時に比べて速度比を大きな値に補正する。
【００３４】
一方、上型（ＵＲ）３０の減速時には、制御装置５０は、下型（ＬＩ）２０を、追従動作の遅れを解消するために、目的とする速度以上に減速するように制御する。具体的には、制御装置５０における下型目標速度設定手段は、上型（ＵＲ）３０の実速度を取得して、上型（ＵＲ）３０の実速度に所定の速度比を乗算して下型（ＬＩ）２０の目標速度を設定する。そして、下型目標速度設定手段は、上型（ＵＲ）３０の減速時には定速移動時に比べて速度比を小さな値に補正する。
【００３５】
制御装置５０は、上型（ＵＲ）３０の加速時にのみ、速度比を大きな値に補正してもよいし、上型（ＵＲ）３０の減速時にのみ、速度比を小さな値に補正してもよい。また、上型（ＵＲ）３０の加速時及び上型（ＵＲ）３０の減速時の両方において、速度比を補正してもよい。
【００３６】
図５は、実施形態に係る比例成形において、上型（ＵＲ）３０の加速時及び減速時における下型（ＬＩ）２０の追従動作の遅れを抑制するための対策を導入した制御方法をイメージとして例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、縦軸は、上型（ＵＲ）３０の速度に対する下型（ＬＩ）２０の速度の比を示す。
【００３７】
図５に示すように、上型（ＵＲ）３０の速度に対する下型（ＬＩ）２０の速度の比（ＬＩｖ／ＵＲｖ）を実線で示す。本実施形態の比例成形においては、上型（ＵＲ）３０の速度ＵＲｖに対する下型（ＬＩ）２０の速度の比（ＬＩｖ／ＵＲｖ）との設定値に対して、補正値αを用いて補正する。すなわち、上型（ＵＲ）３０の速度ＵＲｖに対する下型（ＬＩ）２０の速度ＬＩｖの比（ＬＩｖ／ＵＲｖ）を、比例成形速度比Ａ及び補正値αを用いて下記の式（１）で示す。
【００３８】
ＬＩｖ／ＵＲｖ＝Ａ・α      （１）
【００３９】
ここで、比例成形速度比Ａ（Ａ：０＜Ａ≦１）は、製品形状によって決まる値である。また、補正値αは、比例成形における成形中において、例えば、α＝１である。比例成形における上型（ＵＲ）３０の加速中において、補正値αは、１≦αであり、例えば、補正値α＝１／Ａである。比例成形における上型（ＵＲ）３０の減速中において、補正値αは、０＜α≦１であり、例えば、補正値α＝０．８である。図４にあてはめると、比例成形速度比Ａ＝０．８４５であり、補正値αは、成形中、加速中及び減速中において補正値α＝１となっている。
【００４０】
このように、本実施形態の比例成形においては、下型（ＬＩ）２０の追従性が低下する上型（ＵＲ）３０の加減速時の目標速度の設定値を変更することによって、下型（ＬＩ）２０の追従性を向上させている。
【００４１】
図６は、比較例に係る比例成形において、上型（ＵＲ）３０の減速時における下型（ＬＩ）２０の追従動作の遅れを例示したグラフであり、横軸は、上型（ＵＲ）３０の位置を示し、縦軸は、下型（ＬＩ）２０の位置を示す。図６において、実線は、上型（ＵＲ）３０の位置の移動を示し、鎖線は、下型（ＬＩ）２０の位置の移動を示す。
【００４２】
図６に示すように、上型（ＵＲ）３０の減速時において、補正値により補正せずに追従させると、上型（ＵＲ）３０の停止時に、オーバーシュートしてしまう場合がある、
【００４３】
図７は、実施形態に係る比例成形において、上型（ＵＲ）３０の加速時及び減速時における下型（ＬＩ）２０の追従動作の遅れを抑制するための対策を導入した場合の上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の位置を例示したグラフであり、横軸は、上型（ＵＲ）３０の位置を示し、縦軸は、下型（ＬＩ）２０の位置を示す。図７において、実線は、上型（ＵＲ）３０の位置の移動を示し、鎖線は、下型（ＬＩ）２０の位置の移動を示す。
【００４４】
図７に示すように、上型（ＵＲ）３０の減速時において、補正値により補正させて追従させると、下型（ＬＩ）２０の追従遅れを最小限にすることができ、高精度な同期制御を実現することができる。よって、上型（ＵＲ）３０の停止時に、オーバーシュートすることを抑制することができる。
【００４５】
制御装置５０は、このような動作を、下型（ＬＩ）２０の駆動用の２基のサーボモータ１１が独立して行うように制御する。２基のサーボモータ１１は、ＬＩサーボユニット連結バー１２で接続されているため、それぞれが独立で上型（ＵＲ）３０の動作に応じた動きをした場合でも同期性が維持される。
【００４６】
本実施形態の粉末成形では、浮動成形を行っている。このため、下型（ＬＩ）２０に浮動荷重をかけている。浮動荷重をコントロールするために、下型（ＬＩ）２０とサーボモータ１１の間に荷重の検出が可能なロードセル１３を配置する。ロードセル１３は、一般に、検出可能な荷重の大きさに応じたサイズを有している。したがって、モータ駆動粉末成形機１の下型（ＬＩ）２０とサーボモータ１１との間に単に、ロードセル１３を配置すると、ロードセル１３の厚さ分だけモータ駆動粉末成形機１の高さが大きくなる。
【００４７】
本実施形態では、サーボモータ１１を２基に分けてＬＩサーボユニット連結バー１２で接続している。そして、ロードセル１３を、２基のサーボモータ１１の間を移動するＬＩサーボユニット連結バー１２の中央部分上に配置している。そして、各サーボモータ１１を、モータ駆動粉末成形機１の中央に位置する下型（ＬＩ）２０の直下には配置しないようにしている。これにより、モータ駆動粉末成形機１の基台６０からの高さが高くなることを抑制することができる。
【００４８】
また、実施形態のモータ駆動粉末成形機１は、下型（ＬＩ）２０と２基のサーボモータ１１とを接続するリンク機構の中央に回転軸体１４を設け、２基のサーボモータ１１の位置がずれた時でもリンク機構が搖動し、設備が故障しないようにする。この機構により、２基のサーボモータ１１が同期しない場合でも設備は動作可能となる。
【００４９】
図８は、実施形態に係る浮動成形において、浮動荷重入力値毎のロードセル１３が検出した荷重を例示したグラフであり、横軸は、上型（ＵＲ）３０の変位を示し、縦軸はロードセル１３が検出した荷重を示す。
【００５０】
図８に示すように、各浮動荷重入力値を図中に示す。制御装置５０は、加圧開始から、ロードセル１３によって、下型（ＬＩ）２０にかかる荷重を検出する。ロードセル１３が検出する荷重は、上型（ＵＲ）３０の変位量の増加に伴って増加する。そして、制御装置５０は、ロードセル１３が検出する荷重が浮動荷重入力値に達すると、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の移動を制御して、浮動荷重入力値を維持するようにする。浮動成形においても、２基のサーボモータ１１は、リンク機構によって接続されているので、それぞれが独立で直接ロードセル１３の値で制御されても、同期性は、維持されている。そして、上型（ＵＲ）３０が所定の変位量となったところで、制御装置５０は、粉末の成形を終了する。このように、制御装置５０によって、粉末成形を制御することにより、モータ駆動粉末成形機１において粉末材料が成形される。
【００５１】
次に、本実施形態の効果を説明する。
従来、油圧を動力源としていた多軸粉末成形機を電動化するためには、以下の３点、すなわち、上型及び下型の同期性、浮動成形荷重のコントロール、成形下死点での下軸のクッション性に課題があった。本実施形態では、それらの課題を解決し、多軸粉末成形機を電動化している。
【００５２】
上型及び下型の同期性について、本実施形態のモータ駆動粉末成形機１の制御装置５０は、上型の実速度を取得して、上型の実速度に所定の速度比を乗算して下型の目標速度を設定する下型目標速度設定手段を有している。そして、下型目標速度設定手段は、上型の加速時には定速移動時に比べて前記速度比を大きな値に補正する、及び、上型の減速時には定速移動時に比べて前記速度比を小さな値に補正する、のうちの少なくとも一方の補正をしている。これにより、下型の追従性が低下する上型の加減速時の目標速度の設定値を変更することによって、下型の追従性を向上させることができる。
【００５３】
従来の油圧を動力源としていた粉末成形機では、粉末成形中の型の動作を位置(速度)制御から荷重制御に切り替える際に、切替動作の指令に対する応答時間の遅れや所要時間にバラツキがあり、それが成形品の品質に影響を及ぼしていた。また、上型（ＵＲ）３０に対し、下型（ＬＩ）２０を一定の割合で遅延させ圧縮を行う比例成形において、減速時には上型（ＵＲ）３０の減速度に応じた下型（ＬＩ）２０の減速度が得られず予定位置に停止できずにオーバーシュートしていた。粉末成形物のない空運転では、オーバーシュートは、金型破損の原因となるものである。
【００５４】
しかしながら、上述したように、本実施形態においては、上型（ＵＲ）３０及び下型（ＬＩ）２０の移動をサーボモータ１１により電動化し、さらに、制御装置５０の下型目標速度設定手段によって、目標速度を設定しているので、上型の減速時に、下型の追従性を向上させることができる。よって、成形品の品質を向上させることができる。また、下型がオーバーシュートすることもなく、金型の破損を抑制することができる。
【００５５】
浮動成形荷重のコントロールについて、本実施形態のモータ駆動粉末成形機１は、２基のサーボモータ１１の間を移動するリンク機構の中央部分上に配置されたロードセル１３であって、回転機構の下方に配置されたロードセル１３を有するようにしている。また、制御装置５０は、下型にかかる荷重をロードセル１３によって検出している。これにより、成形動作の全域において位置、速度及び荷重を同時にコントロールすることができる。また、サーボモータ１１及びモータ駆動粉末成形機１を小型化するとともに、２基のサーボモータ１１を同期させることができ、同期ずれが発生した場合でも、リンク機構が破損するのを抑制することができる。
【００５６】
成形下死点での下軸のクッション性について、本実施形態のモータ駆動粉末成形機１における２基のサーボモータ１１は、リンク機構によって接続されている。リンク機構は、下型（ＬＩ）２０と、サーボモータ１１との間に成形荷重に応じて弾性変形する構造を有している。よって、成形下死点近傍での剛性を緩和する。
【００５７】
粉末成形において、成形下死点での設備剛性(反力)が大きいと、成形品に割れが生じるため、下型（ＬＩ）２０の下方には、クッション機構を配置する必要があるが、従来から使用している油圧クッションは設備面でもメンテナンス面でもコストがかかっていた。
【００５８】
本実施形態のモータ駆動粉末成形機１では、成形下死点では下型（ＬＩ）２０と２基のサーボモータ１１を接続するＬＩサーボユニット連結バー１２が弾性変形することで成形品に対するクッションの役割を果たし、油圧クッションを廃止することができる。
【００５９】
以上、本発明に係るモータ駆動粉末成形機及びその制御装置の実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【００６０】
例えば、モータ駆動粉末成形機１は、制御装置５０を有しているとしたが、制御装置５０は、モータ駆動粉末成形機１から分離された別個の装置として、任意のモータ駆動粉末成形機を制御してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  モータ駆動粉末成形機
１０  ＬＩサーボユニット
１１  サーボモータ
１２  ＬＩサーボユニット連結バー
１３  ロードセル
１４  回転軸体
１５  ＬＩ軸体
２０  下型（ＬＩ）
３０  上型（ＵＲ）
４０  ＵＲサーボユニット
５０  制御装置
６０  基台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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