JP2003276066A - 成形材料の射出装置 - Google Patents
成形材料の射出装置Info
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- JP2003276066A JP2003276066A JP2002084869A JP2002084869A JP2003276066A JP 2003276066 A JP2003276066 A JP 2003276066A JP 2002084869 A JP2002084869 A JP 2002084869A JP 2002084869 A JP2002084869 A JP 2002084869A JP 2003276066 A JP2003276066 A JP 2003276066A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 射出装置の組み付け時や成形サイクル時の熱
により射出装置の被駆動部と駆動側との中心軸にずれが
生じても、被駆動部のガイド部材に偏荷重が作用するこ
とがなく、安定した射出動作を可能にする。 【解決手段】 射出動作が行われるとき、スクリュ軸部
2Aとリニアモータ駆動部18の出力軸17とのずれの
うち、偏心に相当する部分は連結用部材16の平面部1
6Aで吸収され、角度に相当する部分は球面部材15に
より吸収されるので、ガイド12には被駆動部をガイド
12のガイド方向にのみ移動させるよう、駆動側からの
伝達力が作用する。従って、スクリュ軸部2Aと出力軸
17にずれが生じても、リニアモータ駆動部18側から
の伝達力がガイド12に対し偏荷重を与えることがな
く、安定した射出動作が可能となる。
により射出装置の被駆動部と駆動側との中心軸にずれが
生じても、被駆動部のガイド部材に偏荷重が作用するこ
とがなく、安定した射出動作を可能にする。 【解決手段】 射出動作が行われるとき、スクリュ軸部
2Aとリニアモータ駆動部18の出力軸17とのずれの
うち、偏心に相当する部分は連結用部材16の平面部1
6Aで吸収され、角度に相当する部分は球面部材15に
より吸収されるので、ガイド12には被駆動部をガイド
12のガイド方向にのみ移動させるよう、駆動側からの
伝達力が作用する。従って、スクリュ軸部2Aと出力軸
17にずれが生じても、リニアモータ駆動部18側から
の伝達力がガイド12に対し偏荷重を与えることがな
く、安定した射出動作が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型キャビティへ
成形材料を射出・充填する射出装置に係り、特に射出成
形機やダイカストマシン用の成形材料の射出装置の構造
に関するものである。
成形材料を射出・充填する射出装置に係り、特に射出成
形機やダイカストマシン用の成形材料の射出装置の構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】射出成形機の射出装置は、成形材料であ
る溶融樹脂を加熱筒内で可塑化し、金型キャビティへ射
出するスクリュと、このスクリュをスクリュ軸方向に進
退させる駆動手段を有する。この駆動手段として射出シ
リンダを用いる例を図2に示す。図2(a)に示すよう
に、スクリュSCRWの軸心L2と射出シリンダCYL
のピストンロッドPRDの軸心L1とは平行であるが、
偏心量eだけ偏心している。一方、図2(b)において
は、それら各軸心が角度θをもって配置されていること
を示す。
る溶融樹脂を加熱筒内で可塑化し、金型キャビティへ射
出するスクリュと、このスクリュをスクリュ軸方向に進
退させる駆動手段を有する。この駆動手段として射出シ
リンダを用いる例を図2に示す。図2(a)に示すよう
に、スクリュSCRWの軸心L2と射出シリンダCYL
のピストンロッドPRDの軸心L1とは平行であるが、
偏心量eだけ偏心している。一方、図2(b)において
は、それら各軸心が角度θをもって配置されていること
を示す。
【0003】実際の射出成形機における射出装置におい
ては、前記偏心量eと角度θの両方を含むものである。
このような偏心量eおよび角度θが射出装置に存在する
と、スクリュSCRWを含む被駆動部のガイド部材は各
成形サイクル毎に駆動側から与えられる力によって偏荷
重を受け、特定のガイド部位での摩耗が進行し、しいて
はスクリュ自体も加熱筒内でその中心軸がずれ、加熱筒
内周面を磨耗させるという問題があった。
ては、前記偏心量eと角度θの両方を含むものである。
このような偏心量eおよび角度θが射出装置に存在する
と、スクリュSCRWを含む被駆動部のガイド部材は各
成形サイクル毎に駆動側から与えられる力によって偏荷
重を受け、特定のガイド部位での摩耗が進行し、しいて
はスクリュ自体も加熱筒内でその中心軸がずれ、加熱筒
内周面を磨耗させるという問題があった。
【0004】また、電動式射出成形機で使用される荷重
検出器はスクリュ軸線と同軸上に配置されるが、前述の
如く偏心、角度があると検出荷重にも誤差を生じる。従
って、前記偏心、角度を極力少なくする必要がある。そ
のため、これまで前記被駆動部のガイド部材と駆動側の
駆動体のガイド部材との方向ができるだけ一致するよ
う、射出装置の組付時に調整されるようにしていた。
検出器はスクリュ軸線と同軸上に配置されるが、前述の
如く偏心、角度があると検出荷重にも誤差を生じる。従
って、前記偏心、角度を極力少なくする必要がある。そ
のため、これまで前記被駆動部のガイド部材と駆動側の
駆動体のガイド部材との方向ができるだけ一致するよ
う、射出装置の組付時に調整されるようにしていた。
【0005】しかしながら、電動式の射出成形機が普及
し、サイクルタイムの短縮化に対応して駆動側の駆動部
として高速化が要求され、最近ではリニアモータが採用
されるようになり、前記組付の精度もさらに高精度が要
求されるようになっており、従来の組み付け作業では対
応が困難である。さらに、常温下で一旦高精度に組み付
けが行われたとしても、実際に射出装置が駆動する状態
では、前記加熱筒や金型側から与えられる熱により、前
記ガイド部材が熱変形して組み付け時の精度が保持され
ないという問題がある。
し、サイクルタイムの短縮化に対応して駆動側の駆動部
として高速化が要求され、最近ではリニアモータが採用
されるようになり、前記組付の精度もさらに高精度が要
求されるようになっており、従来の組み付け作業では対
応が困難である。さらに、常温下で一旦高精度に組み付
けが行われたとしても、実際に射出装置が駆動する状態
では、前記加熱筒や金型側から与えられる熱により、前
記ガイド部材が熱変形して組み付け時の精度が保持され
ないという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上記問
題点を解決するために鋭意検討した結果、前記被駆動部
と駆動側の駆動体との間に、それぞれの中心軸のずれを
吸収する結合部を設けることによって、前記問題が解決
できることを突き止めた。
題点を解決するために鋭意検討した結果、前記被駆動部
と駆動側の駆動体との間に、それぞれの中心軸のずれを
吸収する結合部を設けることによって、前記問題が解決
できることを突き止めた。
【0007】従って、本発明の目的は、射出装置の組み
付け時や成形サイクル時の熱により、射出装置の被駆動
部と駆動側との中心軸にずれが生じても、被駆動部のガ
イド部材に偏荷重が作用することがなく、安定した射出
動作を可能にした成形材料の射出装置を提供することに
ある。
付け時や成形サイクル時の熱により、射出装置の被駆動
部と駆動側との中心軸にずれが生じても、被駆動部のガ
イド部材に偏荷重が作用することがなく、安定した射出
動作を可能にした成形材料の射出装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による成形材料の射出装置は、加熱筒内に回
転可能且つ軸方向に進退可能に配設されたスクリュと、
同スクリュの後方軸部を回転可能に支持する軸受部を有
するとともに前記スクリュの回転駆動手段を搭載した支
持板と、同支持板をスクリュ軸方向に案内するガイド部
材と、前記支持板との結合部を介して前記支持板をスク
リュ軸方向に進退させる駆動手段とを備えた成形材料の
射出装置であって、前記結合部には、前記支持板側に設
けた固定部材の端部と前記駆動手段の進退部材の端部と
の間にあって、前記進退部材の進退方向とほぼ直交する
方向に前記進退部材と前記固定部材とを相対移動可能に
構成するとともに、前記固定部材と進退部材間で進退方
向に作用する力の伝達を行うための球面部材を、前記固
定部材、進退部材のいずれか一方に取付けた構成とする
ものである。
め、本発明による成形材料の射出装置は、加熱筒内に回
転可能且つ軸方向に進退可能に配設されたスクリュと、
同スクリュの後方軸部を回転可能に支持する軸受部を有
するとともに前記スクリュの回転駆動手段を搭載した支
持板と、同支持板をスクリュ軸方向に案内するガイド部
材と、前記支持板との結合部を介して前記支持板をスク
リュ軸方向に進退させる駆動手段とを備えた成形材料の
射出装置であって、前記結合部には、前記支持板側に設
けた固定部材の端部と前記駆動手段の進退部材の端部と
の間にあって、前記進退部材の進退方向とほぼ直交する
方向に前記進退部材と前記固定部材とを相対移動可能に
構成するとともに、前記固定部材と進退部材間で進退方
向に作用する力の伝達を行うための球面部材を、前記固
定部材、進退部材のいずれか一方に取付けた構成とする
ものである。
【0009】その場合、前記固定部材、進退部材のいず
れか一方に取付けた前記球面部材に対向する部分を、前
記進退方向と直交する平面部分で構成することができ
る。
れか一方に取付けた前記球面部材に対向する部分を、前
記進退方向と直交する平面部分で構成することができ
る。
【0010】さらに、前記進退方向と直交する平面部分
と前記球面部材の間に、同球面部材の球面と対接する球
面座を形成した中間部材を配置し、同中間部材は前記平
面部分に対し平行に移動可能とするよう構成することも
できる。
と前記球面部材の間に、同球面部材の球面と対接する球
面座を形成した中間部材を配置し、同中間部材は前記平
面部分に対し平行に移動可能とするよう構成することも
できる。
【0011】
【作用】射出動作が行われるとき、被駆動部の中心軸と
駆動側の中心軸とのずれのうち偏心に相当する部分は前
記結合部の平面部分で吸収され、角度に相当する部分は
球面部材により吸収されるので、被駆動部のガイド部材
には同被駆動部をそのガイド部材のガイド方向にのみ移
動させるよう、駆動側からの伝達力が作用するようにな
っている。従って、前記ずれがあっても、駆動側からの
伝達力が前記被駆動部のガイド部材に対し偏荷重を与え
ることがなく、前記被駆動部のガイド部材を損傷させる
ことがない。
駆動側の中心軸とのずれのうち偏心に相当する部分は前
記結合部の平面部分で吸収され、角度に相当する部分は
球面部材により吸収されるので、被駆動部のガイド部材
には同被駆動部をそのガイド部材のガイド方向にのみ移
動させるよう、駆動側からの伝達力が作用するようにな
っている。従って、前記ずれがあっても、駆動側からの
伝達力が前記被駆動部のガイド部材に対し偏荷重を与え
ることがなく、前記被駆動部のガイド部材を損傷させる
ことがない。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
1を参照して説明する。図1(a)は、通常ロードセル
と称される荷重検出器を使用した電動式射出成形機の背
圧制御に関わる射出装置側の主要構成部分を示す。同図
において、参照番号1は通常バレルと称される加熱筒
で、その内部には供給口1Bから供給されるペレット等
の原料樹脂を混練・加熱溶融するスクリュ2が回転及び
軸方向移動可能に配置されている。参照符号3及び5は
加熱筒1の後方で射出成形機の基台BSにそれぞれ立設
配置された前プレート及び後プレートであって、同前プ
レート3、後プレート5の間にはガイド12が上下の所
定位置に取り付けられている。この上下のガイド12に
は、スクリュ2の軸部2Aを回転可能且つ軸方向への移
動を規制して支持する支持板4が摺動可能に設けられて
いる。
1を参照して説明する。図1(a)は、通常ロードセル
と称される荷重検出器を使用した電動式射出成形機の背
圧制御に関わる射出装置側の主要構成部分を示す。同図
において、参照番号1は通常バレルと称される加熱筒
で、その内部には供給口1Bから供給されるペレット等
の原料樹脂を混練・加熱溶融するスクリュ2が回転及び
軸方向移動可能に配置されている。参照符号3及び5は
加熱筒1の後方で射出成形機の基台BSにそれぞれ立設
配置された前プレート及び後プレートであって、同前プ
レート3、後プレート5の間にはガイド12が上下の所
定位置に取り付けられている。この上下のガイド12に
は、スクリュ2の軸部2Aを回転可能且つ軸方向への移
動を規制して支持する支持板4が摺動可能に設けられて
いる。
【0013】さらに、参照符号6は前記スクリュ2の軸
部2A右端部を取付固定した軸である。同軸6はさらに
支持板4の中央部分に設けた軸受支持部4Aの内周部に
玉軸受及びスラスト軸受けと皿ばねを介して、前記支持
板4に対し回転可能且つその軸方向移動を規制されて支
持されている。参照符号13は支持板4の上部に取付固
定された計量工程用の電動サーボモータであって、同電
動サーボモータ13の回転はタイミングベルト及び前記
軸6左端外周部に固定されたプーリ10により軸6即
ち、スクリュ2を回転させるようになっている。参照符
号7は背圧力を検出する荷重検出用ロードセルである。
この種のロードセルは外形がドーナッツ型をしており、
ドーナッツ本体の外周部と内周部とのあいだは薄肉状に
形成され、その外周部は固定側に、内周部は荷重検出側
に取付けられ、その内周部に与えられる荷重による前記
薄肉状部分の弾性変形量として荷重即ち、背圧力が検出
される。
部2A右端部を取付固定した軸である。同軸6はさらに
支持板4の中央部分に設けた軸受支持部4Aの内周部に
玉軸受及びスラスト軸受けと皿ばねを介して、前記支持
板4に対し回転可能且つその軸方向移動を規制されて支
持されている。参照符号13は支持板4の上部に取付固
定された計量工程用の電動サーボモータであって、同電
動サーボモータ13の回転はタイミングベルト及び前記
軸6左端外周部に固定されたプーリ10により軸6即
ち、スクリュ2を回転させるようになっている。参照符
号7は背圧力を検出する荷重検出用ロードセルである。
この種のロードセルは外形がドーナッツ型をしており、
ドーナッツ本体の外周部と内周部とのあいだは薄肉状に
形成され、その外周部は固定側に、内周部は荷重検出側
に取付けられ、その内周部に与えられる荷重による前記
薄肉状部分の弾性変形量として荷重即ち、背圧力が検出
される。
【0014】なお、図1(a)でロードセル7の外周部
は前記軸受支持部4Aの右端面に固定され、内周部は軸
6の右端面と直接当接しているように示されている。し
かし、詳細は略すが軸6は回転をするので、軸6と内周
部との間は軸受を介して結合されている。ここでは、同
図示のごとく簡略化して示す。参照符号14は、前記軸
受支持部4Aの右側面に取付固定された支持部材であ
り、その中央部には先端に球面部材15を形成した軸体
15Aが固定されている。
は前記軸受支持部4Aの右端面に固定され、内周部は軸
6の右端面と直接当接しているように示されている。し
かし、詳細は略すが軸6は回転をするので、軸6と内周
部との間は軸受を介して結合されている。ここでは、同
図示のごとく簡略化して示す。参照符号14は、前記軸
受支持部4Aの右側面に取付固定された支持部材であ
り、その中央部には先端に球面部材15を形成した軸体
15Aが固定されている。
【0015】参照符号16は、基台BS上に立設した支
持部材19によって支持されたリニアモータ駆動部18
の出力軸17左端部に取付けられた連結用部材で、その
内部には前記球面部材15の先端部と接触する平面部1
6Aを有する。この平面部16Aは、前記出力軸17の
進退方向の軸心L1とほぼ直交している。参照符号16
Bはフタであって、前記球面部材15背面の抜け止め用
係止部を構成する。
持部材19によって支持されたリニアモータ駆動部18
の出力軸17左端部に取付けられた連結用部材で、その
内部には前記球面部材15の先端部と接触する平面部1
6Aを有する。この平面部16Aは、前記出力軸17の
進退方向の軸心L1とほぼ直交している。参照符号16
Bはフタであって、前記球面部材15背面の抜け止め用
係止部を構成する。
【0016】図2(b)は前記連結用部材16の他の実
施例を示す。同図2(b)で参照符号20は、前記球面
部材15と対接する球面座を左端面に形成し、その他端
面は前記平面部16A上で摺動可能に配置された中間部
材である。この中間部材20と連結用部材16との摺動
性及び移動性を良くするため、油膜や剛球を介在させる
ことが好ましい。
施例を示す。同図2(b)で参照符号20は、前記球面
部材15と対接する球面座を左端面に形成し、その他端
面は前記平面部16A上で摺動可能に配置された中間部
材である。この中間部材20と連結用部材16との摺動
性及び移動性を良くするため、油膜や剛球を介在させる
ことが好ましい。
【0017】なお、前記出力軸17は本発明における進
退部材に対応し、また支持部材14は本発明の固定部材
に対応し、軸体15A、球面部材15および連結用部材
16は本発明における結合部を構成している。
退部材に対応し、また支持部材14は本発明の固定部材
に対応し、軸体15A、球面部材15および連結用部材
16は本発明における結合部を構成している。
【0018】図1(a)、(b)に示した射出装置で
は、被駆動部側の軸心L2と駆動側である出力軸17の
軸心L1との間に偏心量eと角度θのずれがある場合、
その偏心量eに対しては平面部16Aと球面部材15と
の接触点位置が偏心量eずれるだけであって、球面部材
15には軸心L2上で左方への駆動力が作用する。ま
た、角度θのずれに対して射出動作中は、平面部16A
が球面部材15先端部で軸心L1と直交する方向へ相対
的に移動することにより、結果的には球面部材15の軸
心L2方向への力が作用するだけとなる。
は、被駆動部側の軸心L2と駆動側である出力軸17の
軸心L1との間に偏心量eと角度θのずれがある場合、
その偏心量eに対しては平面部16Aと球面部材15と
の接触点位置が偏心量eずれるだけであって、球面部材
15には軸心L2上で左方への駆動力が作用する。ま
た、角度θのずれに対して射出動作中は、平面部16A
が球面部材15先端部で軸心L1と直交する方向へ相対
的に移動することにより、結果的には球面部材15の軸
心L2方向への力が作用するだけとなる。
【0019】なお、図1(a)、(b)では出力軸17
の方に平面部16Aを有する連結用部材16を配置し、
球面部材15を支持板4の側に配置したが、この配置を
逆にすることも可能である。また、球面部材15として
市販品のフローティングジョイントやユニバーサルジョ
イントを利用してもよい。
の方に平面部16Aを有する連結用部材16を配置し、
球面部材15を支持板4の側に配置したが、この配置を
逆にすることも可能である。また、球面部材15として
市販品のフローティングジョイントやユニバーサルジョ
イントを利用してもよい。
【0020】以上、図1により本発明の好適な実施例を
説明したが、本発明はこの実施例に限定されない。例え
ば、リニアモータ駆動の代わりに油圧シリンダ駆動方式
にするとか、またスクリュの代わりにダイカストマシン
の如く射出プランジャを使用する方式であってもよい。
説明したが、本発明はこの実施例に限定されない。例え
ば、リニアモータ駆動の代わりに油圧シリンダ駆動方式
にするとか、またスクリュの代わりにダイカストマシン
の如く射出プランジャを使用する方式であってもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明の成形材料の射出装置は、射出装
置を構成している前記支持板を含む被駆動部の移動方向
の軸心と前記進退部材を含む駆動手段側の進退方向の軸
心との間にずれがあっても、射出動作中前記結合部にお
いてそのずれを吸収するようになっており、従って、前
記被駆動部のガイド部材等を損傷するような力が作用す
ることもないので、軸心のずれを組み付け時に高精度に
調整する必要もなく、高速で安定した射出動作を行うこ
とが可能になるという効果を奏する。
置を構成している前記支持板を含む被駆動部の移動方向
の軸心と前記進退部材を含む駆動手段側の進退方向の軸
心との間にずれがあっても、射出動作中前記結合部にお
いてそのずれを吸収するようになっており、従って、前
記被駆動部のガイド部材等を損傷するような力が作用す
ることもないので、軸心のずれを組み付け時に高精度に
調整する必要もなく、高速で安定した射出動作を行うこ
とが可能になるという効果を奏する。
【図1】本発明の実施例を説明する図であって、(a)
は射出装置の結合部を含む縦断面であり、(b)は結合
部の他の構成を示す図である。
は射出装置の結合部を含む縦断面であり、(b)は結合
部の他の構成を示す図である。
【図2】被駆動部としてのスクリュの軸心と駆動手段と
してのシリンダの軸心とのずれの関係を示し、(a)は
偏心のずれを示し、(b)は角度のずれを示す。
してのシリンダの軸心とのずれの関係を示し、(a)は
偏心のずれを示し、(b)は角度のずれを示す。
1 加熱筒
1B 供給口
2 スクリュ
2A スクリュ軸部
3 前プレート
4 支持板
4A 軸受支持部
5 後プレート
6 軸
7 ロードセル
10 プーリ
12 ガイド
13 電動サーボモータ
14 支持部材
15 球面部材
15A 軸体
16 連結用部材
16A 平面部
16B フタ
17 出力軸
18 リニアモータ駆動部
19 支持部
20 中間部材
Claims (5)
- 【請求項1】 加熱筒内に回転可能且つ軸方向に進退可
能に配設されたスクリュと、同スクリュの後方軸部を回
転可能に支持する軸受部を有するとともに前記スクリュ
の回転駆動手段を搭載した支持板と、同支持板をスクリ
ュ軸方向に案内するガイド部材と、前記支持板との結合
部を介して前記支持板をスクリュ軸方向に進退させる駆
動手段とを備えた成形材料の射出装置において、 前記結合部には、前記支持板側に設けた固定部材の端部
と前記駆動手段の進退部材の端部との間にあって、前記
進退部材の進退方向とほぼ直交する方向に前記進退部材
と前記固定部材とを相対移動可能に構成するとともに、
前記固定部材と前記進退部材間で進退方向に作用する力
の伝達を行うための球面部材を、前記固定部材、前記進
退部材のいずれか一方に取付けたことを特徴とする成形
材料の射出装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記固定部材、前記
進退部材のいずれか一方に取付けた前記球面部材に対向
する部分を、前記進退方向と直交する平面部分で構成し
たことを特徴とする成形材料の射出装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記進退方向と直交
する平面部分と前記球面部材の間に、同球面部材の球面
と対接する球面座を形成した中間部材を配置し、同中間
部材は前記平面部分に対し平行に移動可能であることを
特徴とする成形材料の射出装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至請求項3において、前記結
合部を前記スクリュの中心軸延長上に設けるようにした
ことを特徴とする成形材料の射出装置。 - 【請求項5】 加熱筒内に軸方向に進退可能に配設され
た射出プランジャと、同射出プランジャの後方軸部を支
持する支持板と、同支持板を射出プランジャの軸方向に
案内するガイド部材と、前記支持板との結合部を介して
前記支持板を射出プランジャの軸方向に進退させる駆動
手段とを備えた成形材料の射出装置であって、 前記結合部には、前記支持板側に設けた固定部材の端部
と前記駆動手段の進退部材の端部との間にあって、前記
進退部材の進退方向とほぼ直交する方向に前記進退部材
と前記固定部材とを相対移動可能に構成するとともに、
前記固定部材と前記進退部材間で進退方向に作用する力
の伝達を行うための球面部材を、前記固定部材、前記進
退部材のいずれか一方に取付けたことを特徴とするダイ
カストマシンまたは射出成形機における成形材料の射出
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002084869A JP2003276066A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 成形材料の射出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002084869A JP2003276066A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 成形材料の射出装置 |
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CN104943064A (zh) * | 2014-03-25 | 2015-09-30 | 住友重机械工业株式会社 | 注射成型机 |
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