JP2002160279A - 成形機の自動給脂装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】潤滑剤を適正な量だけ自動的に給脂することが
でき、成形機の寿命が短くなってしまったり、成形機の
周辺を汚したりすることがないようにする。 【解決手段】潤滑剤を吐出する給脂手段と、該給脂手段
からの前記潤滑剤を複数の吐出口から定量ずつ吐出し
て、成形機の複数の給脂箇所に分配する進行作動式の分
配弁と、該分配弁から吐出される前記潤滑剤の量を検出
するセンサ７８と、前記給脂手段の動作を制御する制御
コントローラ９５とを有し、前記分配弁から吐出される
前記潤滑剤の量が所定の量に達した時に前記制御コント
ローラ９５が前記給脂手段を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形機の自動給脂
装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、成形機としては、射出成形機、プ
レス成形機等が知られている。前記成形機の中、射出成
形機のような成形機においては、加熱シリンダ内におい
てスクリューを前進させ、溶融させられた樹脂を高圧で
射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、
該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させる
ことによって成形品を成形するようにしている。

【０００３】そのために、前記金型装置は、固定金型が
取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられ
た可動プラテン、及び該可動プラテンを進退させるため
のトグル機構を備え、該トグル機構を作動させ、前記可
動プラテンを進退させることによって、金型装置の型閉
じ、型締め及び型開きを行うことができるようになって
いる。

【０００４】ところで、成形機の場合、前記加熱シリン
ダ内においてスクリューを進退させるために、また、前
記トグル機構を作動させるために、電動機や油圧機が配
設される。そして、該電動機や油圧機によって発生させ
られた回転運動は、ボールねじ軸とボールねじナットと
の組合せ、すなわち、ボールねじ機構によって直線運動
に変換され、前記スクリュー、前記トグル機構に連結さ
れたクロスヘッド等に伝達されるようになっている。

【０００５】この場合、前記ボールねじ機構は、比較的
高負荷で、かつ、小ストロークで使用されるだけでな
く、常に同じ位置で使用されることが多い。そこで、給
脂装置によって自動的にボールねじ機構に潤滑剤を給脂
するように、電動式のポンプが使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の成形機の自動給脂装置においては、成形機の運転時
間等に基づいて定期的に一定時間だけ給脂用電動ポンプ
を駆動して潤滑剤を給脂し、また、複数の箇所に均等な
圧力で分配するようになっているので、潤滑剤を適正な
量だけ給脂することができず、成形条件によっては給脂
される潤滑剤が不足したり過剰になったりしてしまう。

【０００７】すなわち、一般に、給脂用電動ポンプは交
流電源によって駆動されるので、給脂用電動ポンプや成
形機が使用される地域における交流電源の周波数が、当
初設定した周波数と相違する場合、前記給脂用電動ポン
プの回転速度が相違して、一定時間に給脂される潤滑剤
の量が当初設定した量と相違してしまう。

【０００８】また、成形機は金型装置を交換するだけで
異なった成形品を得ることができるので、種々の成形品
を得るために非常に広い成形条件下で使用される。そし
て、成形機の運転条件が相違すると複数の箇所のボール
ねじ機構における部材間の隙間や温度が変動するため、
前記複数の箇所のボールねじ機構における潤滑剤の圧力
状態が当初設定したように均等にならず、均等な圧力で
複数の箇所に分配された潤滑剤の給脂量にバラツキが発
生してしまう。

【０００９】このように、給脂用電動ポンプや成形機が
使用される地域や成形条件の相違によって、一定時間に
給脂される潤滑剤の量が当初設定した量と相違したり、
複数の箇所に分配された潤滑剤の給脂量にバラツキが発
生して、給脂される潤滑剤が不足したり過剰になったり
してしまうので、成形機の寿命が短くなってしまった
り、成形機の周辺を汚したりしてしまう。

【００１０】本発明は、前記従来の成形機の自動給脂装
置の問題点を解決して、潤滑剤を適正な量だけ自動的に
給脂することができ、成形機の寿命が短くなってしまっ
たり、成形機の周辺を汚したりすることがない成形機の
自動給脂装置及び方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の成
形機の自動給脂装置においては、潤滑剤を吐出する給脂
手段と、該給脂手段からの前記潤滑剤を複数の吐出口か
ら定量ずつ吐出して、成形機の複数の給脂箇所に分配す
る進行作動式の分配弁と、該分配弁から吐出される前記
潤滑剤の量を検出するセンサと、前記給脂手段の動作を
制御するコントローラとを有し、前記分配弁から吐出さ
れる前記潤滑剤の量が所定の量に達した時に前記コント
ローラが前記給脂手段を停止させる。

【００１２】本発明の他の成形機の自動給脂装置におい
ては、さらに、前記分配弁は複数のスプルーバルブを備
え、該各スプルーバルブが一定の順番で順次動作するこ
とによって、各吐出口から定量の潤滑剤が一定の順番で
順次吐出される。

【００１３】本発明の更に他の成形機の自動給脂装置に
おいては、さらに、前記センサは１つの前記スプルーバ
ルブの動作を検出する。

【００１４】また、本発明の成形機の自動給脂方法にお
いては、潤滑剤を複数の吐出口から定量ずつ吐出して、
成形機の複数の給脂箇所に分配する進行作動式の分配弁
から吐出される前記潤滑剤の量を検出し、前記分配弁か
ら吐出される前記潤滑剤の量が所定の量に達した時に給
脂手段を停止させる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】図２は本発明の実施の形態における成形機
としての射出成形機の概略図である。

【００１７】図において、１１は射出装置、１２は該射
出装置１１と対向させて配設された型締装置、１３は前
記射出装置１１及び型締装置１２を支持する成形機フレ
ーム、１４は該成形機フレーム１３によって支持される
とともに、射出装置１１を支持する射出装置フレーム、
３１は該射出装置フレーム１４の長手方向に配設された
ガイド、４３は固定金型４４及び可動金型４５から成る
金型装置である。

【００１８】そして、前記射出装置フレーム１４によっ
てボールねじ軸２１が回転自在に支持され、該ボールね
じ軸２１の一端がモータ２２に連結される。また、前記
ボールねじ軸２１とボールねじナット２３とが螺合させ
られ、該ボールねじナット２３と射出装置１１とがスプ
リング２４及びブラケット２５を介して連結される。し
たがって、前記モータ２２を正方向及び逆方向に駆動す
ると、モータ２２の回転運動は、ボールねじ軸２１とボ
ールねじナット２３との組合せ、すなわち、ボールねじ
機構９１によって直線運動に変換され、該直線運動がブ
ラケット２５に伝達される。そして、該ブラケット２５
が前記ガイド３１に沿って矢印Ａ方向に移動させられ、
射出装置１１が進退させられる。

【００１９】また、前記ブラケット２５には、前方（図
における左方）に向けて加熱シリンダ１５が固定され、
該加熱シリンダ１５の前端（図における左端）に射出ノ
ズル１６が配設される。そして、前記加熱シリンダ１５
にホッパ１７が配設されるとともに、加熱シリンダ１５
の内部にはスクリュー２６が進退（図における左右方向
に移動）自在にかつ回転自在に配設され、スクリュー２
６の後端（図における右端）が支持部材３２によって支
持される。

【００２０】該支持部材３２には第１サーボモータ３３
が取り付けられ、該第１サーボモータ３３を駆動するこ
とによって発生させられた回転がタイミングベルト３４
を介して前記スクリュー２６に伝達されるようになって
いる。

【００２１】また、前記射出装置フレーム１４には、ス
クリュー２６と平行にボールねじ軸３５が回転自在に支
持されるとともに、該ボールねじ軸３５と第２サーボモ
ータ３６とがタイミングベルト３７を介して連結され
る。そして、前記ボールねじ軸３５の前端は、支持部材
３２に固定されたボールねじナット４１と螺合させられ
る。したがって、前記第２サーボモータ３６を駆動する
と、該第２サーボモータ３６の回転運動は、ボールねじ
軸３５とボールねじナット４１との組合せ、すなわち、
ボールねじ機構９２によって直線運動に変換され、該直
線運動が支持部材３２に伝達される。

【００２２】次に、前記構成の射出装置１１の動作につ
いて説明する。

【００２３】まず、計量工程においては、第１サーボモ
ータ３３を駆動し、タイミングベルト３４を介してスク
リュー２６を回転させ、該スクリュー２６を所定の位置
まで後退（図における右方に移動）させる。このとき、
前記ホッパ１７から供給された樹脂は、前記加熱シリン
ダ１５内において加熱されて溶融させられ、前記スクリ
ュー２６の後退に伴って該スクリュー２６の前方に溜
（た）められる。

【００２４】次に、射出工程においては、前記射出ノズ
ル１６を固定金型４４に押し付け、第２サーボモータ３
６を駆動し、タイミングベルト３７を介してボールねじ
軸３５を回転させる。このとき、支持部材３２は前記ボ
ールねじ軸３５の回転に伴って移動させられ、前記スク
リュー２６を前進（図における左方に移動）させるの
で、スクリュー２６の前方に溜められた樹脂は射出ノズ
ル１６から射出され、固定金型４４と可動金型４５との
間に形成されたキャビティ空間４７に充填される。

【００２５】次に、前記型締装置１２について説明す
る。

【００２６】該型締装置１２は、固定プラテン５１、ト
グルサポート５２、前記固定プラテン５１とトグルサポ
ート５２との間に架設されたタイバー５３、前記固定プ
ラテン５１と対向させて配設され、前記タイバー５３に
沿って進退自在に配設された可動プラテン５４、及び該
可動プラテン５４と前記トグルサポート５２との間に配
設されたトグル機構５６を備える。そして、前記固定プ
ラテン５１及び可動プラテン５４に、互いに対向させて
前記固定金型４４及び可動金型４５がそれぞれ取り付け
られる。

【００２７】前記トグル機構５６は、図示されないサー
ボモータや油圧機によってクロスヘッド５８をトグルサ
ポート５２と可動プラテン５４との間で進退させること
によって、前記可動プラテン５４をタイバー５３に沿っ
て進退させ、可動金型４５を固定金型４４に対して接離
させて、型閉じ、型締め及び型開きを行うようになって
いる。そのため、前記トグル機構５６は、前記クロスヘ
ッド５８に対して揺動自在に支持されたトグルレバー６
１、前記トグルサポート５２に対して揺動自在に支持さ
れたトグルレバー６２、前記可動プラテン５４に対して
揺動自在に支持されたトグルアーム６３から成り、前記
トグルレバー６１と６２との間、及びトグルレバー６２
とトグルアーム６３との間がそれぞれリンク結合され
る。

【００２８】また、ボールねじ軸６４が前記トグルサポ
ート５２に対して回転自在に支持され、前記ボールねじ
軸６４と、前記クロスヘッド５８に固定されたボールね
じナット６５とが螺合させられる。そして、前記ボール
ねじ軸６４を回転させるために、前記トグルサポート５
２の側面に前記サーボモータが取り付けられる。

【００２９】したがって、該サーボモータを駆動する
と、該サーボモータの回転運動が、ボールねじ軸６４と
ボールねじナット６５との組合せ、すなわち、ボールね
じ機構９３によって直線運動に変換され、該直線運動が
クロスヘッド５８に伝達され、該クロスヘッド５８は矢
印Ｃ方向に進退させられる。すなわち、前記クロスヘッ
ド５８を前進 (図における右方に移動）させると、トグ
ル機構５６が伸展して可動プラテン５４が前進させら
れ、型閉じ及び型締めが行われ、前記クロスヘッド５８
を後退 (図における左方に移動）させると、トグル機構
５６が屈曲して可動プラテン５４が後退させられ、型開
きが行われる。なお、油圧機によってクロスヘッド５８
を進退させる場合には、油圧機のピストンロッドの直線
運動をクロスヘッド５８に直接伝達するようにする。

【００３０】また、該可動プラテン５４の背面にはエジ
ェクタ装置７１が配設され、該エジェクタ装置７１は、
前記可動金型４５を貫通して延び、前端 (図における右
端）をキャビティ空間４７に臨ませる図示されないエジ
ェクタピン、該エジェクタピンの後方 (図における左
方) に配設された図示されないエジェクタロッド、該エ
ジェクタロッドの後方に配設され、図示されないサーボ
モータによって回転させられるボールねじ軸７２、及び
該ボールねじ軸７２と螺合させられるボールねじナット
７３を有する。

【００３１】したがって、前記サーボモータを駆動する
と、該サーボモータの回転運動が、ボールねじ軸７２と
ボールねじナット７３との組合せ、すなわち、ボールね
じ機構９４によって直線運動に変換され、該直線運動が
前記エジェクタロッドに伝達され、該エジェクタロッド
及びエジェクタピンが矢印Ｄ方向に進退させられる。

【００３２】ところで、前記各ボールねじ機構９１〜９
４は、比較的高負荷で、かつ、小ストロークで使用され
るだけでなく、常に同じ位置で使用されることが多い。
そこで、給脂装置７４によって自動的にボールねじ機構
９１〜９４に潤滑剤を給脂するようにしている。

【００３３】ここで、潤滑剤は、いかなる組成のもので
あってもよいが、粘度の低い油でなく、粘度の高いグリ
ースであることが望ましい。

【００３４】前記給脂装置７４は、図示されない潤滑剤
を吐出するための給脂手段としての給脂用電動ポンプ７
５、潤滑剤を分配する分配弁７６、前記給脂用電動ポン
プ７５によって吐出された潤滑剤を分配弁７６に送るた
めのラインＬ１、分配弁７６によって分配された潤滑剤
をボールねじ軸２１、３５に送るためのラインＬ２、分
配弁７６によって分配された潤滑剤をボールねじ軸６
４、７２に送るためのラインＬ３等を含むものである。

【００３５】ここで、前記分配弁７６は進行作動式の分
配弁であり、例えば、リューベ株式会社が製造する進行
形分配弁を使用することができる。該進行形分配弁は、
複数のスプルーバルブと、該各スプルーバルブの両側に
開設された複数の吐出口を有し、前記各スプルーバルブ
の左右方向への動作に伴って、各吐出口から順番に定量
の潤滑剤が周期的に吐出されるものである。そして、前
記各スプルーバルブはシーケンシャルに順次右方又は左
方へ動き、その結果、各吐出口から一定の順番でシーケ
ンシャルに定量の潤滑剤が周期的に吐出されるものであ
る。したがって、特定の吐出口から潤滑剤が吐出される
回数をカウントすることによって、すべての吐出口から
吐出された潤滑剤の量を計測することができる。

【００３６】そこで、本実施の形態においては、前記分
配弁７６の１つのスプルーバルブの動作をカウントする
ことによって、各所に給脂される潤滑剤の量を計測する
ようになっている。

【００３７】次に、本実施の形態における自動給脂装置
を説明する。

【００３８】図１は本発明の実施の形態における自動給
脂装置の概念を示す図である。

【００３９】図において、７７は分配弁７６の複数のス
プルーバルブの中の１つのスプルーバルブに取り付けた
ロッドである。そして、７８は前記ロッド７７の位置を
検出するセンサである。そして、前記センサの検知信号
によって前記スプルーバルブの動作をカウントし、潤滑
剤の給脂量を検出する。ここで、前記分配弁７６は、５
つの吐出口（１）〜（５）を有し、潤滑剤は（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）の順番で吐出されるよ
うになっている。なお、前記吐出口の数は５つである必
要はなく、いくつであってもよい。

【００４０】ここで、前記センサ７８は、前記ロッド７
７の端が前記センサ７８の直下に来ると、前記ロッド７
７の存在を検出して信号を送信するようになっている。
これにより、前記スプルーバルブが図において右方へ移
動して、それに対応する吐出口、例えば、吐出口
（１）、から潤滑剤が吐出されたことが検出され、その
信号が送信される。そして、前述したように、各吐出口
から順番に定量の潤滑剤が周期的に吐出されるので、前
記センサ７８の信号から潤滑剤の給脂量を検出すること
ができる。

【００４１】また、９５は給脂用電動ポンプ７５の動作
を制御する制御コントローラであり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等
の演算手段、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶手
段、通信インターフェイス等を有する。そして、前記制
御コントローラ９５には、キーボード、マウス、ジョイ
スティック等から成る入力手段９６、及び、ＣＲＴ、液
晶ディスプレー等から成る表示手段９７が通信可能に接
続されている。

【００４２】さらに、前記制御コントローラ９５は、前
記射出装置１１、型締装置１２等の動作を制御する制御
装置や各種センサと通信可能に接続されている。なお、
前記制御コントローラ９５は独立して存在するものであ
ってもよく、前記射出装置１１、型締装置１２等の動作
を制御する制御装置のような他の制御装置の一部であっ
てもよい。

【００４３】ここで、前記制御コントローラ９５には前
記センサ７８が通信可能に接続され、前記ロッド７７の
端が前記センサ７８の直下に来た時に、前記センサ７８
が送信する信号、すなわち、特定の吐出口から潤滑剤が
吐出されたことを検出した信号は、前記制御コントロー
ラ９５によって受信されてカウントされる。これによ
り、前記分配弁７６から潤滑剤が吐出された回数、すな
わち、給脂回数がカウントされる。また、前記制御コン
トローラ９５は、前記射出装置１１及び型締装置１２の
動作回数、すなわち、成形機の運転ショット数をカウン
トするようになっていてもよい。

【００４４】次に、前記自動給脂装置の動作を説明す
る。

【００４５】まず、オペレータは、前記入力手段９６を
使用して、１度の給脂時期に給脂される潤滑剤の量を設
定する。すると設定された前記潤滑剤の量は、前記制御
コントローラ９５の記憶手段に格納される。なお、前記
潤滑剤の量は、一定期間内の成形機の運転ショット数等
に基づいて自動的に算出されるようにしてもよい。

【００４６】一方、前記制御コントローラ９５の演算手
段は、前記潤滑剤の量に対応する前記分配弁７６からの
給脂回数を算出して、前記記憶手段に格納する。

【００４７】そして、所定の給脂時期になると、前記制
御コントローラ９５は、前記給脂用電動ポンプ７５を作
動させ、一方、前記センサ７８が送信する信号をカウン
トして、給脂回数をカウントする。

【００４８】そして、前記制御コントローラ９５は、カ
ウントした給脂回数が、前記決定された給脂回数に達し
た時に、前記給脂用電動ポンプ７５を停止させる。

【００４９】なお、カウントした給脂回数が前記決定さ
れた給脂回数に達していないのに、前記給脂用電動ポン
プ７５が停止したり、規定の時間が経過しても前記給脂
用電動ポンプ７５が停止しない等の異常を検知した場
合、前記制御コントローラ９５は、警報等を出してオペ
レータ等に異常を通報するようにしてもよいし、次回の
給脂の時機が到達した時点で、記射出装置１１、型締装
置１２等の動作を停止させるようにしてもよい。

【００５０】これにより、成形機の各所に、成形機の所
定の量の潤滑剤を確実に給脂することができる。

【００５１】このように、本実施の形態においては、各
吐出口から順番に定量の潤滑剤が周期的に吐出される進
行作動式の分配弁を使用して、潤滑剤を複数の箇所に給
脂するようにしている。さらに、前記分配弁から潤滑剤
が吐出された回数、すなわち、給脂回数をカウントする
ことによって、前記分配弁から吐出された潤滑剤の量を
把握して、該潤滑剤の量が所定の量に達した時に、給脂
用電動ポンプを停止させるようにしている。

【００５２】したがって、給脂用電動ポンプや成形機が
使用される地域が相違して交流電源の周波数が相違して
も、また、成形条件が相違して複数の給脂箇所における
潤滑剤の圧力状態が均等にならなくても、それぞれの給
脂箇所に潤滑剤を適正な量だけ均等に給脂することがで
きる。

【００５３】このため、成形機の寿命が短くなってしま
ったり、成形機の周辺を汚したりすることがない。

【００５４】以上のように、本実施の形態においては、
自動給脂装置を射出成形機に適用した例について説明し
たが、前記自動給脂装置は、ダイカストマシーン、ＩＣ
等の半導体封止用のトランスファー成形装置等における
潤滑剤の給脂にも適用できるものである。

【００５５】さらに、本発明は前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形さ
せることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除
するものではない。

【００５６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、本発明の成形機の自動給脂装置においては、潤滑
剤を吐出する給脂手段と、該給脂手段からの前記潤滑剤
を複数の吐出口から定量ずつ吐出して、成形機の複数の
給脂箇所に分配する進行作動式の分配弁と、該分配弁か
ら吐出される前記潤滑剤の量を検出するセンサと、前記
給脂手段の動作を制御する制御コントローラとを有し、
前記分配弁から吐出される前記潤滑剤の量が所定の量に
達した時に前記制御コントローラが前記給脂手段を停止
させる。

【００５７】他の成形機の自動給脂装置においては、さ
らに、前記分配弁は複数のスプルーバルブを備え、該各
スプルーバルブが一定の順番で順次動作することによっ
て、各吐出口から定量の潤滑剤が一定の順番で順次吐出
される。

【００５８】更に他の成形機の自動給脂装置において
は、さらに、前記センサは１つの前記スプルーバルブの
動作を検出する。

【００５９】また、成形機の自動給脂方法においては、
潤滑剤を複数の吐出口から定量ずつ吐出して、成形機の
複数の給脂箇所に分配する進行作動式の分配弁から吐出
される前記潤滑剤の量を検出し、前記分配弁から吐出さ
れる前記潤滑剤の量が所定の量に達した時に給脂手段を
停止させる。

【００６０】この場合、給脂用電動ポンプや成形機が使
用される地域が相違して交流電源の周波数が相違して
も、また、成形条件が相違して複数の給脂箇所における
潤滑剤の圧力状態が均等にならなくても、それぞれの給
脂箇所に潤滑剤を適正な量だけ均等に給脂することがで
きる。

【００６１】したがって、成形機の寿命が短くなってし
まったり、成形機の周辺を汚したりすることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における自動給脂装置の概
念を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態における成形機としての射
出成形機の概略図である。

【符号の説明】

２１、３５、６４、７２ ボールねじ軸 ２３、４１、６５、７３ ボールねじナット ７６ 分配弁 ７８ センサ ９５ 制御コントローラ （１）、（２）、（３）、（４）、（５） 吐出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）潤滑剤を吐出する給脂手段と、
   （ｂ）該給脂手段からの前記潤滑剤を複数の吐出口から
   定量ずつ吐出して、成形機の複数の給脂箇所に分配する
   進行作動式の分配弁と、（ｃ）該分配弁から吐出される
   前記潤滑剤の量を検出するセンサと、（ｄ）前記給脂手
   段の動作を制御する制御コントローラとを有し、（ｅ）
   前記分配弁から吐出される前記潤滑剤の量が所定の量に
   達した時に前記制御コントローラが前記給脂手段を停止
   させることを特徴とする成形機の自動給脂装置。
2. 【請求項２】 前記分配弁は複数のスプルーバルブを備
   え、該各スプルーバルブが一定の順番で順次動作するこ
   とによって、各吐出口から定量の潤滑剤が一定の順番で
   順次吐出される請求項１に記載の成形機の自動給脂装
   置。
3. 【請求項３】 前記センサは１つの前記スプルーバルブ
   の動作を検出する請求項２に記載の成形機の自動給脂装
   置。
4. 【請求項４】 （ａ）潤滑剤を複数の吐出口から定量ず
   つ吐出して、成形機の複数の給脂箇所に分配する進行作
   動式の分配弁から吐出される前記潤滑剤の量を検出し、
   （ｂ）前記分配弁から吐出される前記潤滑剤の量が所定
   の量に達した時に給脂手段を停止させることを特徴とす
   る成形機の自動給脂方法。