JP2003011198A - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機

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JP2003011198A
JP2003011198A JP2001204581A JP2001204581A JP2003011198A JP 2003011198 A JP2003011198 A JP 2003011198A JP 2001204581 A JP2001204581 A JP 2001204581A JP 2001204581 A JP2001204581 A JP 2001204581A JP 2003011198 A JP2003011198 A JP 2003011198A
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JP
Japan
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temperature
casing
mold
molding machine
linear motor
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JP2001204581A
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English (en)
Inventor
Katsuhito Ogura
勝仁 小椋
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/74Heating or cooling of the injection unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケーシング内の温度の上昇を防止すること
で、安定した射出動作を実現することを可能にする。 【解決手段】 電磁誘導によってコイル11が発熱し、
この発熱によりケーシング16内の温度が上昇する。温
度センサ62がケーシング16内の温度を計測し、この
計測された温度が予め定められた温度に達すると冷却制
御装置60から冷却水が冷媒流路61内に供給され、ケ
ーシング16内の温度を低下させる。このとき冷却制御
装置60は、温度センサ62からの温度とオペレータが
予め定めた設定温度とを比較して、ケーシング16内の
温度の上昇に伴って冷却水の温度を下げ、ケーシング1
6内の温度を設定温度に保つように管理する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、溶融樹脂を金型に
射出して成形する射出成形機に関する。 【0002】最近、射出成形機では、可動部の動作の遅
れや構造の複雑化を解消し、作業効率の向上を図るため
に、それぞれの可動部に可動部の駆動手段としてリニア
モータを用いつつある。この中で、溶融樹脂を金型に向
けて射出するスクリュを軸方向に進退駆動させるための
射出用リニアモータがある。 【0003】従来の射出用リニアモータにおいては、コ
イルと磁石との間に大きな磁力が発生するために鉄粉の
ような金属粉などを吸い込み易い。また、コイルと磁石
との間に吸い込まれた金属粉などを取り除く作業は、コ
イルと磁石との間のクリアランスが小さいために困難で
あった。このため、金属粉などの吸い込みを防止するた
めに、コイルと磁石をケーシング内に収める必要があっ
た。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
は電磁誘導によってかなり発熱するので、ケーシング内
の温度が上昇し、リニアスケールの精度や動作に影響を
及ぼしたり、各部品の伸びによる誤差、動作不良の誘
発、あるいはコイル自体の故障を誘発するおそれがあ
る。特に、コイルと磁石は、ケーシングで周囲を取り囲
まれているために放熱効率が低く、その温度上昇が無視
できないほど大きかった。そのため、コイルの発熱によ
ってケーシング内の温度が上昇することを防ぐことが課
題となっていた。 【0005】本発明は、前述した課題を解決し、ケーシ
ング内の温度の上昇を防止することで、リニアスケール
の精度や動作への影響やコイル自身の故障、他部品の動
作不良を防止し、安定した射出動作を実現することがで
きる射出成形機を提供することを目的としている。 【0006】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、リニアモータを用いて溶融した樹脂を金型
の空隙に向けて射出して成形する射出成形機において、
前記金型の空隙に連通する中空部を有し、この中空部に
受け入れた樹脂原料を加熱して溶融させる加熱手段を備
えたバレルと、このバレルの中空部に挿入され、軸方向
に進退駆動されるスクリュと、このスクリュの後端部に
連結された出力軸を有し、溶融した樹脂が前記中空部か
ら前記金型の空隙に向けて射出されるように前記出力軸
を軸方向に動かすリニアモータと、このリニアモータを
外部から遮蔽するように取り囲むケーシングに取り付け
られ、このケーシングの内部またはケーシング自身の温
度を検出する温度センサと、前記ケーシング中に設けら
れ、このケーシング中に冷媒を循環させるための冷媒流
路と、前記温度センサにより計測された温度に応じて前
記冷媒流路に供給する冷媒の温度または流量を制御し
て、前記ケーシングの内部またはケーシング自身の温度
を所定温度に保つための冷却制御手段と、を備えたもの
である。 【0007】このような構成としたことにより、温度セ
ンサによってケーシングの内部またはケーシング自身の
温度を計測し、このとき計測された温度に応じて、冷却
制御手段がケーシング中に設けた冷媒流路に供給する冷
媒の温度または流量を制御することにより、ケーシング
の内部またはケーシング自身の温度の上昇を防止して所
定温度に保つ。 【0008】 【発明の実施の形態】図1は、本発明によるリニアモー
タを適用した射出成形機の概要を示す全体構成図であ
る。ベースフレーム20上に固定された固定盤21とベ
ースフレーム20上を進退可能に取り付けられたトグル
機構支持盤23の間は、四隅を四本の平行なタイバ24
によって連結されている。タイバ24の図1において右
端は固定盤21の周縁部の適所にそれぞれ固定され、左
端はトグル機構支持盤23に移動可能に係合されてい
る。トグル機構支持盤23は、型厚調整用モータ25に
より回転駆動される歯車26に設けられた図示しない雌
ねじとタイバ24に設けられた雄ねじによりタイバ24
に沿ってフレーム20上を移動されるとともに、所定位
置に固定される。 【0009】また、トグル機構支持盤23と固定盤21
の間には、四隅をタイバ24に移動自在に係合された移
動盤28が設けられ、移動盤28とトグル機構支持盤2
3の間には、移動盤28を前後動させるトグル機構29
が連結されている。トグル機構29には、型締用モータ
30によりタイバ24と平行に進退されるクロスヘッド
31が設けられている。このクロスヘッド31の進退駆
動により移動盤28を軸方向に移動させ、移動金型27
を固定金型22に対して押し付けたり引き離したりする
型開閉および型締の動作を行わせるようになっている。 【0010】なお、移動盤28には、固定、移動の両金
型22、27により成形された成形品を移動金型27か
ら押出すための押出ピン54と、この押出ピン54を進
退させるための成形品押出用モータ55が設けられてい
る。 【0011】また、固定金型22の中央には貫通孔が形
成され、図1において固定盤21の右側に設けられた射
出ユニット40の加熱バレル43の中空部43aに連通
している。加熱バレル43にはホッパ44およびヒータ
45がそれぞれ適所に取り付けられ、ホッパ44から加
熱バレル43の中空部43aに供給された樹脂原料がヒ
ータ45により加熱溶融されるようになっている。 【0012】加熱バレル43の中空部43aには、回転
及び進退可能にスクリュ47が挿入されている。スクリ
ュ47の図1において右端にはスプライン50が設けら
れ、回転継手48を介して本発明によるリニアモータか
らなる射出用モータ(リニアモータ)49の出力軸13
が連結され、スクリュ47を前進駆動させるようになっ
ている。また、スクリュ47には、スプライン50に係
合されたプーリ52を介して計量用モータ(ACサーボ
モータ)51の回転駆動軸が連結され、スクリュ47を
所定の回転数で回転させるようになっている。 【0013】さらに、射出ユニット40の全体は可動台
42の上に搭載され、ノズルタッチ用モータ41により
可動台42をフレーム20上にて軸方向に移動させるこ
とにより、射出ユニット40の全体がスクリュ47の軸
方向に前進又は後退されるようになっている。なお、加
熱バレル43は可動台42の図1において左端に取り付
けられている。 【0014】また、加熱バレル43の先端部分にはノズ
ル46が設けられている。可動台42を前進させると、
ノズル46が固定盤21の凹所に嵌まり込み、ノズル4
6の流路が固定金型22の貫通孔に連通して、溶融状態
の樹脂が加熱バレル43の中空部43aから固定金型2
2、移動金型27間の空隙53に射出されるようになっ
ている。 【0015】図2は、図1に示す射出成形機のリニアモ
ータ49の一実施の形態例を示す平面断面図である。リ
ニアモータ49は全体がケーシング16で覆われ、この
ケーシング16の前面(図2において左側面)から出力
軸13が突出している。出力軸13は、その先端側が回
転継手48を介してスクリュ47の後端に連結され、そ
の後端側が可動板14に取り付けられている。可動板1
4は複数対のリニアベアリング18aにより一対又は複
数対のリニアガイド15に可動支持されている。各リニ
アガイド15は出力軸13と平行にケーシング16の前
端面から後端面までに設けられている。 【0016】また、ケーシング16内には、コイル11
および磁石12が設けられている。コイル11はケーシ
ング16に取付けられたコイルホルダ17の側面(図2
における上下の面)、すなわち可動板14の上面に対し
て垂直でかつ可動板14の移動方向に平行な面に設けら
れている。磁石12は磁石ホルダ18に保持され、磁石
ホルダ18は可動板14に取付けられている。 【0017】また、ケーシング16の図2において右側
には、冷却制御手段としての冷却制御装置60が設けら
れている。冷却制御装置60は、ケーシング16中に設
けられた冷媒流路61に、冷却水などの冷媒を供給する
ようになっている。またケーシング16内には、温度セ
ンサ62が設けられ、この温度センサ62により計測さ
れた温度が冷却制御装置60に送られるようになってい
る。冷却制御装置60は、温度センサ62により計測さ
れた温度とオペレータが設定した設定温度とを比較して
冷媒流路61に供給する冷却水の温度を例えばPID制
御により制御して、ケーシング16の内部の温度を所定
温度に保つように制御する構造となっている。 【0018】次に、図2を用いて本発明の射出成形機の
作用を説明する。コイル11が電磁誘導によって発熱す
ると、この発熱によりケーシング16内の温度が上昇す
る。温度センサ62がケーシング16内の温度を計測
し、この計測された温度がオペレータにより予め定めら
れた温度に達すると冷却制御装置60から冷却水が冷媒
流路61内に供給され、ケーシング16内の温度を低下
させる。このとき冷却制御装置60は、温度センサ62
によって計測された温度とオペレータが予め定めた設定
温度とを比較して、ケーシング16内の温度の上昇に伴
って冷却水の温度を下げ、ケーシング16内の温度を設
定温度に保つように管理する。 【0019】前述した実施の形態では、ケーシング16
の内部に温度センサ62を取り付けた例を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、ケーシング16の
外部に温度センサ62を取り付けてケーシング16自身
の温度を検出するようにしてもよく、その配置・構成も
適宜に変更可能である。 【0020】また前述した実施の形態では、冷却制御装
置60により冷却水の温度を制御する例を示したが、本
発明はこれに限られるものではなく、冷却水の温度を一
定とし、温度センサ62によって計測された温度と予め
設定された設定温度とを比較して、温度センサ62によ
り計測された温度と設定温度との差の大きさにより冷却
水の流量を制御するようにしてもよい。 【0021】 【発明の効果】以上述べたように本発明の射出成形機
は、ケーシング中に冷却水を循環させることにより、コ
イルの発熱によるケーシング内の温度上昇を防止するこ
とで、リニアスケールの精度や動作への影響やコイル自
身の故障、他部品の動作不良を防止し、安定した射出動
作を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を適用した射出成形機の概要を示す全体
構成図。 【図2】本発明の射出成形機の射出用モータ部分の一実
施の形態例を示す平面断面図。 【符号の説明】 11 コイル 12 磁石 13 出力軸 14 可動板 15 リニアガイド 16 ケーシング 17 コイルホルダ 18 磁石ホルダ 18a リニアベアリング 20 フレーム 21 固定盤 22 固定金型 23 トグル機構支持盤 24 タイバ 25 型厚調整用モータ 26 歯車 27 移動金型 28 移動盤 29 トグル機構 30 型締用モータ 31 クロスヘッド 40 射出ユニット 41 ノズルタッチ用モータ 42 可動台 43 加熱バレル 44 ホッパ 45 ヒータ 46 ノズル 47 スクリュ 48 回転継手 49 射出用モータ(リニアモータ) 50 スプライン 51 計量用モータ 52 プーリ 53 空隙 54 押出ピン 55 成形品押出用モータ 60 冷却制御装置 61 冷媒流路 62 温度センサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 リニアモータを用いて溶融した樹脂を金
    型の空隙に向けて射出して成形する射出成形機におい
    て、 前記金型の空隙に連通する中空部を有し、この中空部に
    受け入れた樹脂原料を加熱して溶融させる加熱手段を備
    えたバレルと、 このバレルの中空部に挿入され、軸方向に進退駆動され
    るスクリュと、 このスクリュの後端部に連結された出力軸を有し、溶融
    した樹脂が前記中空部から前記金型の空隙に向けて射出
    されるように前記出力軸を軸方向に動かすリニアモータ
    と、 このリニアモータを外部から遮蔽するように取り囲むケ
    ーシングに取り付けられ、このケーシングの内部または
    ケーシング自身の温度を検出する温度センサと、 前記ケーシング中に設けられ、このケーシング中に冷媒
    を循環させるための冷媒流路と、 前記温度センサにより計測された温度に応じて前記冷媒
    流路に供給する冷媒の温度または流量を制御して、前記
    ケーシングの内部またはケーシング自身の温度を所定温
    度に保つための冷却制御手段と、 を備えたことを特徴とする射出成形機。
JP2001204581A 2001-07-05 2001-07-05 射出成形機 Pending JP2003011198A (ja)

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