JP2000318003A - 射出装置および該射出装置を用いた射出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一のサーボモータの駆動力を、射出スクリ
ュに対して、軸回りの回転駆動力および軸方向の移動駆
動力として選択的に及ぼし得る駆動力伝達系を備えた電
動モータ式の射出装置において、スクリュ背圧の制御精
度を、簡単な構造によって向上せしめること。 【解決手段】 第一のサーボモータ３４の回転駆動力を
射出スクリュ１８の軸方向に及ぼす送りねじ機構のねじ
軸４４と常時連動せしめられる出力軸６２を備えた第二
のサーボモータ６０を設けて、該第二のサーボモータ６
０の回転駆動力を、ねじ軸４４を介して射出スクリュ１
８に及ぼすことにより、該射出スクリュ１８に背圧を作
用せしめると共に、この第二のサーボモータ６０によっ
て検出される回転位置信号を利用して、射出スクリュ１
８の軸方向位置を管理するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、スクリュの回転および移動をサ
ーボモータによって行う電動式の射出装置とそれを用い
た射出成形方法に係り、特に射出スクリュの背圧を高精
度に且つ安定して制御することのできる簡単な構造の射
出装置と、かかる射出装置を用いた射出成形方法に関す
るものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、樹脂製品等の成形においては、
加熱シリンダの内部にスクリュが配設されて、該スクリ
ュの軸回りの回転と軸方向への移動に基づいて、加熱シ
リンダ内に導入された射出材料を流動化せしめると共
に、計量し、更に加熱シリンダの先端ノズルを通じて所
定の金型内に射出充填せしめるインラインスクリュ式の
射出成形機が、広く用いられている。

【０００３】ところで、このような射出成形機における
スクリュ駆動装置としては、従来、スクリュを軸回りに
回転させるための駆動手段と、スクリュを軸方向に移動
させるための駆動手段とを、別個に有するものが用いら
れていたが、近年、特開昭５９−２８２７号公報等にお
いて、単一の電動モータの回転駆動力を、スクリュの軸
回りの回転力として及ぼす第一の動力伝達機構と、送り
ねじ作用をもってスクリュの軸方向の移動力として及ぼ
す第二の動力伝達機構とを備えると共に、それら第一及
び第二の動力伝達機構における動力伝達経路上に、駆動
力の伝達を断続せしめる第一及び第二のクラッチ手段
を、それぞれ設けて成る構造のスクリュ駆動装置が、提
案されている。かかる構造のスクリュ駆動装置によれ
ば、第一及び第二のクラッチ手段を選択的に作動させる
ことにより、一つの電動モータで、スクリュの軸回りの
回転駆動と軸方向の移動駆動とを選択的に行なわせるこ
とができるのであり、それ故、スクリュの作動制御系統
を一系統と為して、制御装置、延いてはスクリュ駆動装
置の小型化と低価格化とを図ることが可能となるのであ
る。

【０００４】そして、このようなスクリュ駆動装置にあ
っては、スクリュを軸回りに回転せしめることにより、
加熱シリンダ内に供給される射出材料を可塑化せしめつ
つ前方に導いて蓄えると共に、この前方に蓄えられた射
出材料の圧力によって後退せしめられる射出スクリュの
後退量に基づいて射出材料を計量する、所謂可塑化・計
量工程において、電動モータの駆動力を送りねじ作用を
もってスクリュの軸方向の移動力として及ぼす第二の動
力伝達機構における動力伝達経路上に、適当な制動力を
及ぼし得るメカニカル的なブレーキ手段を設けて、かか
るスクリュの軸方向への移動に対して抵抗力を与えるこ
とにより背圧を得ていた。しかしながら、このようなメ
カニカル的なブレーキ手段は、摺動等による動摩擦力に
よって制動力を得るものであることから、スクリュにお
ける背圧の高精度な制御や安定化を図ることが困難であ
った。そして、それ故、前述の如き、従来のスクリュ駆
動装置にあっては、射出成形時におけるスクリュの背圧
が不安定となりがちで、射出量が不安定になったり、射
出材料内に気泡が混入したりして、成形品に焼けや欠け
等の不良品が生じ易く、安定した成形操作が望めないと
いう、大きな問題を内在していたのである。

【０００５】なお、特開平４−２３８０１５号公報に
は、電動モータによるスクリュの回転および移動機構と
は別途に、スクリュに背圧を及ぼすための油圧シリンダ
機構を設けたものが、開示されている。即ち、スクリュ
駆動用の電動モータに加えて、背圧用の油圧シリンダ機
構を採用することにより、小型の油圧シリンダ機構によ
って、スクリュに対して高精度な背圧を安定して及ぼす
ことが可能となるのである。

【０００６】ところが、このような油圧シリンダ機構を
設けると、特別な油圧管路やその制御系が必要となるた
めに、構造の複雑化が避けられず、そのために、射出装
置の種類によっては、より簡便な背圧制御機構の実現が
切望されていたのである。

【０００７】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、一つの電動モータの駆動力を、スクリュに
対して、軸回りの回転駆動力および軸方向の移動駆動力
として選択的に及ぼし得る駆動力伝達系を備えた射出装
置において、スクリュ背圧の制御精度を、簡単な構造に
よって向上せしめることの出来る、新規な構造の射出装
置とそれを用いた射出成形方法を提供することにある。

【０００８】

【解決手段】そして、かかる課題を解決するために、本
発明にあっては、（ａ）第一のサーボモータと、（ｂ）
該第一のサーボモータの回転駆動力を加熱シリンダ内に
挿入されたスクリュに伝達して、該加熱シリンダに対す
る軸方向の移動を許容しつつ該スクリュを軸回りに回転
せしめる第一の動力伝達機構と、（ｃ）かかる第一の動
力伝達機構における動力伝達経路上に設けられて、回転
駆動力の伝達を断続せしめる第一のクラッチ手段と、
（ｄ）前記スクリュを軸回りに回転可能に且つ軸方向に
相対移動不能に支持する支持部材に対して、前記第一の
サーボモータの回転駆動力を送りねじ機構によって伝達
せしめて、該支持部材を介して、前記スクリュを軸方向
に移動せしめる第二の動力伝達機構と、（ｅ）かかる第
二の動力伝達機構における動力伝達経路上に設けられ
て、回転駆動力の伝達を断続せしめる第二のクラッチ手
段とを、含んで構成されたスクリュ駆動装置を備えてな
る射出装置において、前記送りねじ機構のねじ軸と常時
連動せしめられる出力軸を備えた、前記第一のサーボモ
ータよりも容量の小さな第二のサーボモータを設けて、
該第二のサーボモータの回転駆動力を該送りねじ機構に
よって前記スクリュに及ぼすことにより、該スクリュに
背圧を作用せしめると共に、該第二のサーボモータによ
って検出される該スクリュの位置信号を基準として、該
スクリュの軸方向位置を管理するようにしたことを、特
徴とする。

【０００９】このような本発明に従う構造とされた射出
装置においては、小容量の第二のサーボモータの回転駆
動力によって、スクリュの背圧が直接的に及ぼされるこ
とから、かかるスクリュ背圧を高精度に且つ安定して制
御することが出来る。また、背圧は、一般の射出条件下
で、射出圧力の１／１０程度となることからも明らかな
ように、第二のサーボモータとしては、第一のサーボモ
ータに比して十分に小容量なものが採用されることか
ら、目的とする射出装置を、安価で且つ簡単な構造をも
って提供することが可能となると共に、第一のサーボモ
ータでスクリュ背圧を制御する場合に比して、背圧を高
精度に且つ簡便に制御することが出来る。加えて、スク
リュに対する回転駆動力と射出駆動力としては、単一の
第一のサーボモータの出力が利用されることから、回転
駆動力用のモータと射出駆動力用のモータを別個に設け
る場合に比して、トータルのモータ容量を小さくするこ
とも可能となる。なお、スクリュに対する射出駆動力と
して、第二のサーボモータの出力を補助的に利用するこ
とも可能である。

【００１０】しかも、第二のサーボモータの出力軸は、
常時、送りねじ機構を介して、スクリュの軸方向移動に
連動せしめられていることから、第一のサーボモータの
出力軸のスクリュに対する相対位置が、第一及び第二の
クラッチ手段によって変更されても、かかるスクリュの
位置を、第一のサーボモータによる検出信号を基準とし
て利用することにより、絶対位置として容易に把握し、
検出することが出来るのであり、それ故、射出工程等に
おけるスクリュの位置制御を安定して高精度に行うこと
が可能となるのである。

【００１１】また、本発明に従う構造とされた射出装置
においては、前記第一のクラッチ手段としてワンウェイ
クラッチを採用し、前記第一の動力伝達機構を通じて前
記スクリュに回転駆動力を及ぼすための前記第一のサー
ボモータの出力軸の回転方向を、前記第二の動力伝達機
構を通じて前記スクリュに軸方向駆動力を及ぼすための
該第一のサーボモータの出力軸の回転方向を、互いに反
対向きとした構成が、好適に採用され得る。このような
構成を採用すれば、第一のクラッチ手段が簡単な構造を
もって有利に実現され得る。

【００１２】さらに、本発明に従う構造とされた射出装
置において、より好ましくは、前記第一のサーボモータ
において、インクリメントタイプのロータリエンコーダ
を採用する一方、前記第二のサーボモータにおいて、ア
ブソリュートタイプのロータリエンコーダを採用した構
成が、採用され得る。このような構成を採用すれば、第
二のサーボモータによって、スクリュの絶対位置を常時
安定して検出することが出来ると共に、この第二のサー
ボモータによって検出されたスクリュの位置信号に基づ
いて、第二のクラッチ手段が接続された状態下におい
て、適宜、第一のサーボモータのロータリエンコーダの
データを書き換えることにより、第一のサーボモータに
よってスクリュ位置を高精度に検出することも出来る。

【００１３】また、前述の如き課題を解決するために、
本発明は、上述の如き構造とされた射出装置を用いて、
所定の成形材料の射出成形を行うに際して、前記第一の
クラッチ手段を接続状態とすると共に、前記第二のクラ
ッチ手段を切断状態として、前記第一のサーボモータの
回転駆動力を前記スクリュに伝達することにより、前記
シリンダ内で該スクリュを回転せしめて前記成形材料の
可塑化と計量を行う可塑化・計量工程において、前記第
二のサーボモータの回転駆動力を前記スクリュの軸方向
に及ぼして背圧を作用せしめるようにする一方、前記第
一のクラッチ手段を切断状態とすると共に、前記第二の
クラッチ手段を接続状態として、前記第一のサーボモー
タの回転駆動力を前記支持部材に及ぼして前記スクリュ
を軸方向に駆動することにより、計量された成形材料を
前記加熱シリンダから射出せしめる射出工程において、
前記第二のサーボモータによって検出されたスクリュの
位置データによって予め書き換えた、該第一のサーボモ
ータによって検出されるスクリュの位置信号に基づい
て、かかるスクリュの位置管理を行うようにした射出成
形方法をも、特徴とするものである。

【００１４】このような本発明方法に従えば、射出工程
等においてスクリュに対して直接に軸方向駆動力を及ぼ
す第一のサーボモータの位置検出信号を利用して、該ス
クリュの位置を制御することが可能となるのであり、そ
れ故、スクリュ位置をより高精度に制御することが出来
るのである。

【００１５】また、かかる本発明方法において、好まし
くは、前記射出工程又は可塑化工程の後、前記スクリュ
を後退作動せしめるに際して、前記第二のサーボモータ
の回転駆動力を前記送りねじ機構によって前記スクリュ
に及ぼして該スクリュを後退駆動せしめるようにされ
る。これにより、例えば、前記第一のクラッチ手段とし
てワンウェイクラッチを採用した場合においても、スク
リュの後退駆動を、簡単な構造をもって速やかに行うこ
とが可能となるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の一実施形態について、図面を
参照しつつ、詳細に説明することとする。

【００１７】先ず、図１および図２には、本発明に従う
構造とされた射出装置の一実施形態が示されている。か
かる図において、１０，１１は、射出成形機の本体フレ
ームであって、互いに離間して相対位置固定に対向配置
されている。そして、それら本体フレーム１０，１１
は、図示はされていないが、公知の如く、射出成形機の
ベッド上に敷設されたスライドベースにより、図示しな
い型締装置に対して、一体的に接近・離隔方向に移動可
能に支持されている。

【００１８】また、そのうちの一方（図１中、左方）の
本体フレーム１０に対して、先端部（図１中、左側端
部）にノズル１２を備えた加熱シリンダ１４が固定的に
取り付けられている。なお、かかる加熱シリンダ１４
は、公知のヒータ手段により、適当な温度に加熱される
ようになっている。また、図示はしないが、本体フレー
ム１０には、公知の如く、加熱シリンダ１４の壁部を貫
通して上面に開口する材料供給路が設けられており、こ
の材料供給路に対してホッパ（図示せず）が装着される
ようになっている。そして、ホッパ内から、かかる材料
供給路を通じて、射出材料が、加熱シリンダ１４内に供
給されるようになっている。

【００１９】さらに、加熱シリンダ１４の内部には、射
出スクリュ１８が挿入、配置されている。また、この射
出スクリュ１８は、加熱シリンダ１４から突出する基部
側（図１中、右側）端部において、ベアリング２０，２
２を介して、一対の本体フレーム１０，１１の対向面間
に配設されたサブフレーム３０に取り付けられており、
該サブフレーム３０により、軸回りに回転可能に且つ軸
方向に移動不能に支持されている。なお、かかるサブフ
レーム３０は、本体フレーム１０，１１の移動方向と平
行な方向において、該本体フレーム１０，１１の対向面
間で移動可能に支持されている。即ち、かかるサブフレ
ーム３０の本体フレーム１０，１１の対向方向における
一方の本体フレーム１０側又は他方の本体フレーム１１
側への移動により、射出スクリュ１８が、加熱シリンダ
１４に対して、軸方向に変位せしめられるようになって
いるのである。なお、必要に応じて、本体フレーム１０
等には、サブフレーム３０を移動方向にガイドする案内
機構が設けられる。

【００２０】一方、本体フレーム１１には、軸方向に延
びるスプライン溝を内面に有する伝動スリーブ２４が、
ベアリング２６を介して、中心軸回りに回転可能に且つ
軸方向に移動不能に支持されている。そして、前記射出
スクリュ１８の後側端部（図１中、右側端部）から延び
出して固設された伝動軸２８が、該伝動スリーブ２４に
内挿されており、この伝動軸２８の外周面に突設された
軸方向に延びる嵌合突条が、伝動スリーブ２４のスプラ
イン溝にスプライン嵌合されている。これにより、射出
スクリュ１８が、伝動スリーブ２４に対して、軸方向に
相対移動可能に且つ周方向に相対回動不能に連結されて
いる。

【００２１】また、伝動スリーブ２４には、射出スクリ
ュ１８への連結側とは反対の軸方向端部に対して、回転
駆動用の歯付プーリ３２が固定されている。そして、本
体フレーム１１によって第一のサーボモータ３４が固定
的に支持されており、この第一のサーボモータ３４の出
力軸３６に取り付けられた第一の歯付プーリ３８と、該
伝動スリーブ２４に固設された歯付プーリ３２の間に、
第一の歯付ベルト４０が掛け渡されている。更に、第一
のサーボモータ３４の出力軸３６と第一の歯付プーリ３
８の間には、ワンウェイクラッチ４２が介装されてお
り、出力軸３６の回転が、一方向のみにおいて許容され
るようになっている。なお、ワンウェイクラッチ４２と
しては、例えば公知のカムクラッチ等、一方向の駆動力
伝達時には出力軸３６に第一の歯付プーリ３８が固定さ
れていると同様の作動をし、反対方向の駆動力伝達時に
は出力軸３６に対して第一の歯付プーリ３８が自由に相
対回転可能とされていると同様の作動を発現し得るもの
が採用される。

【００２２】そして、本実施形態では、ワンウェイクラ
ッチ４２にて、第一のサーボモータ３４によって駆動さ
れる射出スクリュ１８の回転駆動方向が一方向のみに制
限されることにより、射出スクリュ１８の回転が、加熱
シリンダ１４内において射出材料を前方に送ることとな
る正方向においてのみ、許容され得るようになってお
り、その反転が防止されている。また、上述の説明から
明らかなように、本実施形態では、出力軸３６と第一の
歯付プーリ３８，第一の歯付ベルト４０、および歯付プ
ーリ３２を含んで、第一の動力伝達機構が構成されてい
る。

【００２３】さらに、かかる第一の動力伝達機構におけ
る動力伝達経路上に配設されて、第一のサーボモータ３
４の回転駆動力を、一方向においてのみ、射出スクリュ
１８に伝達せしめるワンウェイクラッチ４２によって、
第一のクラッチ手段が構成されている。

【００２４】また一方、前記本体フレーム１０，１１に
は、加熱シリンダ１４を挟んだ両側において、それぞ
れ、外周面にボールねじ溝が設けられたボールねじ軸４
４が、それら本体フレーム１０，１１の対向面間に跨が
って互いに平行に延びる状態で配設されている。そし
て、これら２本のボールねじ軸４４，４４は、それぞ
れ、複数のベアリング４６によって、本体フレーム１
０，１１により、軸方向に移動不能に且つ中心軸回りに
回転可能に支持されている。そして、これらのボールね
じ軸４４，４４に対して、サブフレーム３０に対して固
定的に取り付けられたボールねじナット５６，５６が、
それぞれ螺合されている。また、これらのボールねじ軸
４４，４４は、本体フレーム１１側の軸方向端部におい
て、本体フレーム１１を貫通して突出しており、この突
出した軸方向端部に対して、それぞれ、軸方向駆動用の
歯付プーリ４８が固定されている。

【００２５】さらに、第一のサーボモータ３４の出力軸
３６には、第二の歯付プーリ５０が、前記第一の歯付プ
ーリ３８から独立して取り付けられており、この第二の
歯付プーリ５０と軸方向駆動用の歯付プーリ４８の間に
第二の歯付ベルト５２が掛け渡されている。更に、第一
のサーボモータ３４の出力軸３６と第二の歯付プーリ５
０の間には、第二のクラッチ手段としての電磁クラッチ
５４が介装されており、この電磁クラッチ５４の切り換
えによって、第一のサーボモータ３４の出力軸３６に対
して、歯付プーリ４８が、中心軸回りの相対移動が許容
されるフリーな切断状態と、中心軸回りの相対移動が阻
止されて固定される接続状態とに、適宜に切り換えられ
るようになっている。そして、電磁クラッチ５４の切断
状態下においては、第一のサーボモータ３４の状態にか
かわらず、ボールねじ軸４４の自由な回動が許容される
ようになっている一方、電磁クラッチ５４の接続状態下
においては、第一のサーボモータ３４の回転駆動力が、
第二の歯付ベルト５２を介して、ボールねじ軸４４，４
４に伝達されるようになっている。

【００２６】これにより、電磁クラッチ５４の接続状態
下では、前記第一のサーボモータ３４の回転駆動力が、
ボールねじ軸４４，４４に伝達せしめられ、以てボール
ねじ軸４４，４４とボールねじナット５６，５６とから
成る送りねじ機構としてのボールねじ機構のねじリード
によるねじ送り作用に基づいて、サブフレーム３０が本
体フレーム１０，１１の対向方向に変位せしめられるの
であり、延いては射出スクリュ１８が加熱シリンダ１４
に対して軸方向に相対移動せしめられることとなるので
ある。なお、上述の説明から明らかなように、本実施例
では、ボールねじ軸４４，４４とボールねじナット５
６，５６、歯付プーリ４８，５０と歯付ベルト５２によ
って、第二の動力伝達機構が構成されている。

【００２７】更にまた、本体フレーム１１には、第二の
サーボモータ６０が固設されている。そして、この第二
のサーボモータ６０の出力軸６２に固定された歯付プー
リ６４と、前記ボールねじ軸４４，４４に取り付けられ
た歯付プーリ４８，４８の間に跨がって、第二の歯付ベ
ルト５２が掛け渡されており、この第二の歯付ベルト５
２によって、歯付プーリ６４の回転駆動力が、ボールね
じ軸４４，４４に対して回転駆動力として及ぼされるよ
うになっている。特に、第二のサーボモータ６０の出力
軸６２からボールねじ軸４４，４４に至る駆動力の伝達
経路上には、相対動を許容するクラッチ手段等が介在さ
れておらず、第二のサーボモータ６０の出力軸６２がボ
ールねじ軸４４，４４に対して常時接続された状態に維
持されるようになっている。

【００２８】要するに、射出スクリュ１８の軸方向の位
置は、ボールねじ軸４４，４４の回転量（回転位置）に
対して直接的に対応しており、更に、このボールねじ軸
４４，４４の回転量（回転位置）に対して、第二のサー
ボモータ６０の出力軸６２の回転量（回転位置）が直接
的に対応しているのであり、それ故、第二のサーボモー
タ６０の出力軸６２の回転位置を、該第二のサーボモー
タ６０が備えるロータリエンコーダ等の位置センサ６８
で検出することによって、射出スクリュ１８の軸方向位
置を検出することが出来るのである。特に、本実施形態
では、第二のサーボモータ６０において、位置センサ６
８として、アブソリュートタイプのロータリエンコーダ
が採用されており、射出スクリュ１８の絶対位置が検出
可能とされている。なお、これに対して、第一サーボモ
ータ３４においては、ワンウェイクラッチ４２や電磁ク
ラッチ５４によって、射出スクリュ１８の軸方向位置と
のずれが発生することから、その位置センサ６６とし
て、インクリメントタイプのロータリエンコーダが有利
に採用され得る。

【００２９】そして、前記した第一の歯付プーリ３８や
第一の歯付ベルト４０等からなる第一の動力伝達機構を
通じて、第一のサーボモータ３４の回転駆動力を射出ス
クリュ１８に伝達せしめて、該射出スクリュ１８を回転
駆動せしめた状態下において、上記の第二のサーボモー
タ６０の回転駆動力を、射出スクリュ１８に対して軸方
向の駆動力として伝達せしめるようにすることにより、
特に、かかる第二のサーボモータ６０の駆動力を、射出
スクリュ１８が前方に駆動せしめられる方向に及ぼすこ
とにより、射出スクリュ１８の回転による可塑化・計量
工程において、射出スクリュ１８に対して有効な背圧を
及ぼすことが出来るのである。

【００３０】また、このように第二のサーボモータ６０
は、射出スクリュ１８に対して射出駆動力を主に及ぼす
ものではなく、主に射出スクリュ１８に対する背圧を及
ぼすものであることから、第一のサーボモータ３４に比
して、充分に小容量のもの、例えば、１／５程度、或い
は１／１０程度の容量のものを採用することが可能であ
る。

【００３１】上述の如き構造とされた射出装置によって
樹脂材料の成形操作を実施するに際しての作動の具体例
が、タイムチャートとして、図３〜９に示されている。
そこにおいて、図３〜図８は、手動スイッチ操作による
射出作動のタイムチャートであり、図９は、自動運転に
よる射出作動のタイムチャートである。特に、図３は、
電磁クラッチ５４のＯＦＦ状態からの射出作動（射出ス
クリュ１８の前進作動）を示し、図４は、電磁クラッチ
５４のＯＮ状態からの射出作動を示す。また、図５は、
電磁クラッチ５４のＯＦＦ状態からのスクリュ後退作動
を示し、図６は、電磁クラッチ５４のＯＮ状態からのス
クリュ後退作動を示す。また、図７は、電磁クラッチ５
４のＯＦＦ状態からのスクリュ回転作動（可塑化・計量
作動）を示し、図８は、電磁クラッチ５４のＯＮ状態か
らのスクリュ回転作動を示す。

【００３２】すなわち、上述の如き射出装置では、一つ
の第一のサーボモータ３４の作動（駆動力）によって、
射出作動（射出スクリュ１８の軸方向前進作動）とスク
リュ回転作動を行うようになっている。そして、それら
両作動の切り換えは、電磁クラッチ５４を利用して行
う。具体的には、該電磁クラッチ５４を励磁（接続）し
て、第一のサーボモータ３４の出力軸３６の駆動力が射
出スクリュ１８に対して伝達可能とした状態下で、第一
のサーボモータ３４を逆転方向（ワンウェイクラッチ４
２による回転駆動力の伝達が為されない方向）に駆動す
ることによって、射出作動を行う。一方、スクリュ回転
作動は、電磁クラッチ５４を励磁（接続）せずに、第一
のサーボモータ３４の出力軸３６に対する歯付プーリ４
８の相対回転が許容された状態下で、該第一のサーボモ
ータ３４を正転方向に駆動し、ワンウェイクラッチ４２
を介して、射出スクリュ１８を回転駆動せしめることに
よって行う。

【００３３】また、このような機構によって射出スクリ
ュ１８の駆動を行うと、射出スクリュ１８の軸方向位置
と、第一のサーボモータ３４の出力軸３６の回動位置と
の対応関係が、電磁クラッチ５４やワンウェイクラッチ
４２の作用でずれてしまう。そこで、スクリュ後退時や
スクリュ回転時における射出スクリュ１８の位置管理
は、図５〜９に示されているように、射出スクリュ１８
の軸方向位置と、常に対応して回動位置が表われる第二
のサーボモータ６０を利用して、そのロータリエンコー
ダの出力信号に基づいて行う。

【００３４】一方、射出作動時には、同様に第二のサー
ボモータ６０のロータリエンコーダの出力信号を直接的
に利用して射出スクリュ１８の軸方向位置を管理するこ
とも可能であるが、特に、本実施形態では、図３〜４，
９に示されているように、射出作動の開始前の時点で、
射出スクリュ１８の軸方向位置と、第一のサーボモータ
３４の出力軸３６の回動位置との対応関係がずれなくな
った後に、例えば、図３に示されているように、電磁ク
ラッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態（接続状態）に切
り換えるのと同じタイミングで、第二のサーボモータ６
０のロータリエンコーダにおける位置検出データを、第
一のサーボモータ３４のロータリエンコーダのデータに
書き込むことにより、第一のサーボモータ３４のロータ
リエンコーダに射出スクリュ１８の現在位置を設定せし
める。これにより、その後の射出作動時には、第一のサ
ーボモータ３４のロータリエンコーダによる検出信号に
基づいて直接に射出スクリュ１８の軸方向位置を管理す
ることが出来るのであり、第二のサーボモータ６０のロ
ータリエンコーダによる検出信号を利用する場合に比し
て、制御制度の更なる向上が図られ得るのである。

【００３５】なお、図３〜９におけるタイムチャート
中、第一及び第二のサーボモータ３４，６０の作動に関
して、矢印の範囲が、サーボモータ３４，６０の駆動状
態を示すものであり、それ以外の制御は、サーボロック
（位置保持制御）とすることが望ましい。また、電磁ク
ラッチ５４のＯＮ−ＯＦＦ切換時の確認のための遅延時
間は、例えば、ソフトウェアによるタイマ設定を利用し
て設定することが可能である。

【００３６】以上、本発明の一実施形態について詳述し
てきたが、それはあくまでも例示であって、本発明は、
そのような実施形態における具体的な記載によって、何
等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基
づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様におい
て実施され得るものであり、また、そのような実施態様
が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の
範囲内に含まれるものであることは、勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳述してきたように、本発明に従
えば、第一のサーボモータの駆動力を利用することによ
り、射出スクリュの回転作動と前進作動を、簡単な構造
をもって実現することが出来ることに加えて、第一のサ
ーボモータに比して充分に小容量の第二のサーボモータ
を付加したことにより、射出スクリュに対する背圧を、
簡単な構造をもって、高精度に及ぼすことが出来るので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施態様としての射出装置を示
す縦断面説明図であって、図２におけるＩａ−Ｉａ断面
とＩｂ−Ｉｂ断面の合成図である。

【図２】図１における右側面図である。

【図３】図１に示された射出装置を用いた本発明に従う
射出作動例のタイムチャート図である。

【図４】図１に示された射出装置を用いた本発明に従う
別の射出作動例のタイムチャート図である。

【図５】本発明に従う射出装置を用いた本発明に従うス
クリュ後退作動例のタイムチャート図である。

【図６】図１に示された射出装置を用いた本発明に従う
別のスクリュ後退作動例のタイムチャート図である。

【図７】本発明に従う射出装置を用いた本発明に従うス
クリュ回転作動例のタイムチャート図である。

【図８】図１に示された射出装置を用いた本発明に従う
別のスクリュ回転作動例のタイムチャート図である。

【図９】図１に示された射出装置を用いた本発明に従う
自動射出作動例のタイムチャート図である。

【符号の簡単な説明】

１４：加熱シリンダ １８：射出スクリュ ３０：サブフレーム ３４：第一のサーボモータ ３８：第一の歯付プーリ ４０：第一の歯付ベルト ４２：ワンウェイクラッチ ４４：ボールねじ軸 ５０：第二の歯付プーリ ５２：第二の歯付ベルト ５６：ボールねじナット ６０：第二のサーボモータ ６６：位置センサ ６８：位置センサ

フロントページの続き (72)発明者 盛田 良三 愛知県大府市北崎町大根２番地 株式会社 名機製作所内 Ｆターム(参考） 4F206 AP062 AP087 AR072 JA07 JD03 JL02 JP11 JQ88 JT02 JT33 JT37 JT38 JT40

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一のサーボモータと、該第一のサーボ
   モータの回転駆動力を加熱シリンダ内に挿入されたスク
   リュに伝達して、該加熱シリンダに対する軸方向の移動
   を許容しつつ該スクリュを軸回りに回転せしめる第一の
   動力伝達機構と、かかる第一の動力伝達機構における動
   力伝達経路上に設けられて、回転駆動力の伝達を断続せ
   しめる第一のクラッチ手段と、前記スクリュを軸回りに
   回転可能に且つ軸方向に相対移動不能に支持する支持部
   材に対して、前記第一のサーボモータの回転駆動力を送
   りねじ機構によって伝達せしめて、該支持部材を介し
   て、前記スクリュを軸方向に移動せしめる第二の動力伝
   達機構と、かかる第二の動力伝達機構における動力伝達
   経路上に設けられて、回転駆動力の伝達を断続せしめる
   第二のクラッチ手段とを、含んで構成されたスクリュ駆
   動装置を備えてなる射出装置において、 前記送りねじ機構のねじ軸と常時連動せしめられる出力
   軸を備えた、前記第一のサーボモータよりも容量の小さ
   な第二のサーボモータを設けて、該第二のサーボモータ
   の回転駆動力を該送りねじ機構によって前記スクリュに
   及ぼすことにより、該スクリュに背圧を作用せしめると
   共に、該第二のサーボモータによって検出される該スク
   リュの位置信号を基準として、該スクリュの軸方向位置
   を管理するようにしたことを特徴とする射出装置。
2. 【請求項２】 前記第一のクラッチ手段としてワンウェ
   イクラッチを採用し、前記第一の動力伝達機構を通じて
   前記スクリュに回転駆動力を及ぼすための前記第一のサ
   ーボモータの出力軸の回転方向を、前記第二の動力伝達
   機構を通じて前記スクリュに軸方向駆動力を及ぼすため
   の該第一のサーボモータの出力軸の回転方向を、互いに
   反対向きとした請求項１に記載の射出装置。
3. 【請求項３】 前記第一のサーボモータにおいて、イン
   クリメントタイプのロータリエンコーダを採用する一
   方、前記第二のサーボモータにおいて、アブソリュート
   タイプのロータリエンコーダを採用した請求項１又は２
   に記載の射出装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３の何れかに記載の射出装
   置を用いて、所定の成形材料の射出成形を行うに際し
   て、 前記第一のクラッチ手段を接続状態とすると共に、前記
   第二のクラッチ手段を切断状態として、前記第一のサー
   ボモータの回転駆動力を前記スクリュに伝達することに
   より、前記シリンダ内で該スクリュを回転せしめて前記
   成形材料の可塑化と計量を行う可塑化・計量工程におい
   て、前記第二のサーボモータの回転駆動力を前記スクリ
   ュの軸方向に及ぼして背圧を作用せしめるようにする一
   方、前記第一のクラッチ手段を切断状態とすると共に、
   前記第二のクラッチ手段を接続状態として、前記第一の
   サーボモータの回転駆動力を前記支持部材に及ぼして前
   記スクリュを軸方向に駆動することにより、計量された
   成形材料を前記加熱シリンダから射出せしめる射出工程
   において、前記第二のサーボモータによって検出された
   スクリュの位置データによって予め書き換えた、該第一
   のサーボモータによって検出されるスクリュの位置信号
   に基づいて、かかるスクリュの位置管理を行うことを特
   徴とする射出成形方法。
5. 【請求項５】 前記射出工程の後、前記スクリュを後退
   作動せしめるに際して、前記第二のサーボモータの回転
   駆動力を前記送りねじ機構によって前記スクリュに及ぼ
   して該スクリュを後退駆動せしめる請求項４に記載の射
   出成形方法。