JP2004025619A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形機の軸方向の寸法を小さくすることができるようにする。
【解決手段】支持台と、該支持台上の所定の位置に取り付けられた固定プラテン４１と、該固定プラテン４１より後方において、進退自在に配設された可動プラテン４３と、該可動プラテン４３より後方に配設された射出装置１１と、前記可動プラテン４３より射出装置１１側に配設され、前記可動プラテン４３を進退させるために駆動される型締用の駆動部とを有する。この場合、可動プラテン４３より射出装置１１側に駆動部が配設されるので、射出成形機の軸方向の寸法を小さくすることができ、射出成形機を小型化することができる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、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冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定プラテン、可動プラテン、型締用のモータ、トグル機構等を備え、前記モータを駆動し、トグル機構を作動させることによって、可動プラテンを進退させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うのが一般的である。
【０００４】
一方、前記射出装置は、樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを、前進させることによって射出ノズルから樹脂が射出され、回転させることによって樹脂の計量が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、型締装置及び射出装置が直列に並べて配設され、しかも、型締装置において可動プラテンを進退させるために、トグル機構、型締用のサーボモータ等が可動プラテンより後方に配設されるので、軸方向の寸法が大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、軸方向の寸法を小さくすることができる射出成形機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出成形機においては、支持台と、該支持台上の所定の位置に取り付けられた固定プラテンと、該固定プラテンより後方において、進退自在に配設された可動プラテンと、該可動プラテンより後方に配設された射出装置と、前記可動プラテンより射出装置側に配設され、前記可動プラテンを進退させるために駆動される型締用の駆動部とを有する。
【０００８】
本発明の他の射出成形機においては、さらに、前記固定プラテンと対向させて支持台上に備えられた固定サポートと、前記固定プラテンと固定サポートとの間に架設されたタイバーとを有する。
【０００９】
そして、前記可動プラテンは、前記タイバーに沿って進退自在に配設される。
【００１０】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記可動プラテンは前記支持台上に配設された案内部材によって案内される。
【００１１】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記固定サポートは前記案内部材によって案内される。
【００１２】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記駆動部は、プラテンユニットと所定の距離を置いて配設される。
【００１３】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記駆動部は前記固定サポートによって支持される。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における射出成形機の斜視図、図２は本発明の実施の形態における可動プラテンの連結状態を示す斜視図である。
【００１６】
図において、１１は射出装置、１２は該射出装置１１より前方（図１において左方）に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を支持する支持台としての成形機フレームである。該成形機フレーム１３上には、前記射出装置１１を進退（図１において左右方向に移動）させてノズルタッチを行うための可塑化移動装置１４が配設される。
【００１７】
前記射出装置１１は、射出装置フレーム３１、該射出装置フレーム３１より前方に突出させて配設されたシリンダ部材としての加熱シリンダ３２、該加熱シリンダ３２内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としての図示されないスクリュー、該スクリューを回転させて計量を行うための計量用の駆動部としてのサーボモータ３３、前記スクリューを前進させて射出を行うための射出用の駆動部としてのサーボモータ３４等を備える。なお、前記加熱シリンダ３２の前端（図１において左端）に射出ノズル３５が取り付けられる。
【００１８】
また、前記型締装置１２は、成形機フレーム１３上の所定の位置に取り付けられた固定プラテン４１、該固定プラテン４１より後方（図１において右方）において、固定プラテン４１と対向させて、成形機フレーム１３上の所定の位置に取り付けられた固定サポート４６、前記固定プラテン４１と固定サポート４６との間に架設された複数の、本実施の形態においては、４本（図１においては、そのうちの１本が、図２においては、そのうちの３本が示される。）のタイバー４４、前記固定プラテン４１と固定サポート４６との間において、前記タイバー４４に沿って進退自在に配設された可動プラテン４３、並びに該可動プラテン４３及び固定サポート４６によって支持され、前記可動プラテン４３を進退させて型開閉を行う型締機構部５０を備える。なお、前記固定プラテン４１及び可動プラテン４３によってプラテンユニットが構成され、前記射出装置１１は可動プラテン４３と対向させて配設される。
【００１９】
前記可動プラテン４３は、矩（く）形の本体部５１、該本体部５１の下端から正面側に向けて突出する第１の張出部５４、及び前記本体部５１の上端から背面側に向けて突出する第２の張出部５５を備える。
【００２０】
ところで、前記成形機フレーム１３上に、２本の案内部材としてのレール状のガイドｇ１、ｇ２が互いに平行に敷設されて配設され、可動プラテン４３はガイドｇ１、ｇ２によって案内される。そのために、前記可動プラテン４３の正面側及び背面側の下部に被案内部材としてスライダ４０が配設される。したがって、可動プラテン４３を精度よく進退させることができ、ノズルタッチ、型閉じ、型締め及び型開きの精度を高くすることができる。
【００２１】
そして、前記型締機構部５０は、前記固定サポート４６の前端面（図１において左端面）に可動プラテン４３と所定の距離を置いて取り付けられ、前記可動プラテン４３を進退させる型締用の駆動部としてのサーボモータ４７、前記固定サポート４６の後端面（図１において右端面）に取り付けられた伝動機構部４８、前記可動プラテン４３と伝動機構部４８とを連結する第１の運動方向変換部としての複数の、本実施の形態においては、一対のねじユニットとしてのボールねじ４９等を備える。
【００２２】
前記伝動機構部４８は、固定サポート４６の正面側（射出成形機における正面側を意味し、操作部、制御盤等が配設される側をいう。本実施の形態においては、スクリューを前進させたときの前進方向に向かって左側。）の上端部において回転自在に配設され、前記固定サポート４６を貫通して後方に延びるサーボモータ４７の出力軸に取り付けられた駆動回転体としての駆動プーリ５６、固定サポート４６の正面側の下端部において回転自在に配設された第１の従動回転体としての従動プーリ５７、固定サポート４６の背面側の上端部において回転自在に配設された第２の従動回転体としての従動プーリ５８、固定サポート４６の背面側の下端部において回転自在に配設されたアイドル回転体としてのアイドルプーリ５９、前記駆動プーリ５６、従動プーリ５７、５８及びアイドルプーリ５９間に張設された伝動体としてのベルト、例えば、タイミングベルト６１を備える。
【００２３】
なお、前記固定サポート４６には、加熱シリンダ３２を進退自在に貫通させて配設するための貫通穴６０が形成される。また、本実施の形態においては、伝動機構部４８として、駆動プーリ５６、従動プーリ５７、５８、アイドルプーリ５９及びタイミングベルト６１が使用されるが、駆動回転体として駆動スプロケットを、第１、第２の従動回転体として第１、第２の従動スプロケットを、アイドル回転体としてアイドルスプロケットを、伝動体としてチェーンを使用することもできる。そして、伝動機構部４８として、歯車機構を使用することもできる。
【００２４】
また、前記各ボールねじ４９は、第１の変換要素としてのボールねじ軸６３、及び前記第１、第２の張出部５４、５５の後端面に取り付けられ、前記ボールねじ軸６３と螺（ら）合させられる第２の変換要素としてのボールナット６４を備え、ボールねじ軸６３の回転運動を直進運動に変換する。なお、第１の運動方向変換部としてボールねじ４９に代えてローラねじを使用することもでき、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットを備える。
【００２５】
ところで、前記各ボールねじ４９のうちの一方は、射出成形機の正面側の下端部に、各ボールねじ４９のうちの他方は、射出成形機の背面側の上端部に配設される。そして、射出成形機の正面側の下端部に配設されたボールねじ４９において、前記ボールねじ軸６３は、後端（図１において右端）において前記従動プーリ５７と連結され、前記固定サポート４６を貫通して前方に延び、ボールナット６４と螺合し、かつ、第１の張出部５４において可動プラテン４３を貫通し、前端を可動プラテン４３から突出させて更に前方に延びる。また、射出成形機の背面側の上端部に配設されたボールねじ４９において、前記ボールねじ軸６３は、後端において前記従動プーリ５８と連結され、前記固定サポート４６を貫通して前方に延び、ボールナット６４と螺合し、かつ、第２の張出部５５において可動プラテン４３を貫通し、前端を可動プラテン４３から突出させて更に前方に延びる。
【００２６】
この場合、各タイバー４４は、前記本体部５１の四つの角部に形成された穴を貫通して延在させられ、かつ、可動プラテン４３に対して相対的に摺（しゅう）動自在に配設され、各ボールねじ４９は、第１、第２の張出部５４、５５に取り付けられるので、タイバー４４と各ボールねじ４９とをオフセットさせることができる。したがって、伝動機構部４８の設計上の寸法が規制されることがない。なお、可動プラテン４３を前記タイバー４４に対して摺動自在に配設するために、前記各穴に図示されないブシュが配設される。
【００２７】
また、ボールねじ軸６３を回転させることなく固定し、ボールナットを支持プレート４６側に配設し、従動プーリ５７に連結することによって、従動プーリ５７の回転に伴ってボールナットも回転し、ボールねじ軸６３に沿って進退させることもできる。この場合、ボールねじ軸６３が型締めの際に前方に突出することがないので、各タイバー４４の軸とボールねじ軸６３の軸とをずらす必要がない。
【００２８】
また、前記固定プラテン４１には、可動プラテン４３と対向させて図示されない固定金型が、可動プラテン４３には、固定プラテン４１と対向させて図示されない可動金型が取り付けられ、固定金型及び可動金型によって金型装置が形成される。そして、前記可動プラテン４３を進退させて、固定金型と可動金型とを接離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。なお、型閉じ及び型締めが行われた状態で固定金型と可動金型との間にキャビティ空間が形成される。
【００２９】
したがって、サーボモータ４７を駆動することによって、駆動プーリ５６を回転させると、従動プーリ５７、５８が回転させられ、各ボールねじ軸６３が回転させられ、ボールねじ４９において運動方向が変換され、その結果、可動プラテン４３が進退させられ、金型装置において型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００３０】
次に、前記構成の射出成形機の動作について説明する。
【００３１】
まず、計量工程において、サーボモータ３３を駆動してスクリューを回転させ、該スクリューを所定の位置まで後退させる。このとき、図示されないホッパから供給された成形材料としての樹脂は、加熱シリンダ３２内において加熱されて溶融させられ、スクリューの前方に溜（た）められ、これに伴い、スクリューの前方の樹脂の圧力によって、スクリューが後退させられる。
【００３２】
この間に、型締装置１２においてサーボモータ４７を正方向に駆動することによって、駆動プーリ５６を正方向に回転させると、可動プラテン４３が前進（図１において左方に移動）させられ、型閉じが行われ、サーボモータ４７を更に正方向に駆動することによって型締めが行われる。
【００３３】
次に、射出工程において、サーボモータ３４を駆動してスクリューを所定の位置まで前進させる。このとき、スクリューの前方に溜められた樹脂は、前記射出ノズル３５から射出され、キャビティ空間に充填される。その後、保圧工程において、サーボモータ３４が更に駆動されてキャビティ空間内の樹脂の圧力が保持される。
【００３４】
その間に、金型装置が冷却され、キャビティ空間内の樹脂は冷却されて成形品になる。
【００３５】
続いて、サーボモータ４７を逆方向に駆動することによって、駆動プーリ５６を逆方向に回転させると、可動プラテン４３が後退（図１において右方に移動）させられ、型開きが行われ、前記成形品が取り出される。
【００３６】
ところで、前記射出工程において、射出ノズル３５は可動金型に所定のノズルタッチ圧で押圧される。そのために、前記可塑化移動装置１４は、前記ガイドｇ１、ｇ２に沿って進退自在に配設され、前記射出装置１１を支持するスライドベース１５、及び該スライドベース１５に取り付けられ、スライドベース１５を進退させることによって射出装置１１を進退させる可塑化移動用の駆動部としてのモータ１６を備える。
【００３７】
したがって、モータ１６を駆動すると、スライドベース１５が前進させられる。その結果、射出装置１１が前進させられ、射出ノズル３５が可動金型に接触させられる。続いて、前記モータ１６を更に駆動すると、ノズルタッチ力が発生させられ、該ノズルタッチ力で射出ノズル３５が可動金型に押圧させられる。
【００３８】
このように、可動プラテン４３より射出装置１１側にサーボモータ４７が配設されるので、射出装置１１と固定サポート４６及び型締機構部５０とが軸方向においてオーバラップすることになる。したがって、射出成形機の軸方向の寸法を小さくすることができ、射出成形機を小型化することができる。
【００３９】
また、ガイドｇ１、ｇ２によって可動プラテン４３及び射出装置１１を案内することができるので、射出成形機の構造を簡素化することができる。
【００４０】
さらに、サーボモータ４７が可動プラテン４３から所定の距離を置いて配設されるので、サーボモータ４７を駆動したときに発生した振動がプラテンユニットに伝わるのを防止することができる。したがって、型閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができる。
【００４１】
本実施の形態においては、計量用、射出用及び型締め用の駆動部としてサーボモータ３３、３４、４７、可塑化移動用の駆動部としてモータ１６を使用するようになっているが、該サーボモータ３３、３４、４７及びモータ１６に代えて、油圧モータ、油圧シリンダ、空圧シリンダ等を使用することができる。
【００４２】
前記実施の形態において、可動プラテン４３を水平方向に移動させるようにした射出成形機が形成されるようになっているが、本発明を竪（たて）型の射出成形機に適用し、可動プラテン４３を垂直方向に移動させるようにすることもできる。
【００４３】
前記実施の形態においては、支持台としての成形機フレーム１３上に取り付けられた固定サポート４６に、サーボモータ４７を取り付けるようになっているが、固定サポート４６を成形機フレーム１３上に取り付けず、可動プラテン４３に取り付け、ボールナットを固定プラテンに取り付けることによって、固定サポート４６を可動プラテン４３と共に進退させることもできる。この場合、固定サポート４６と可動プラテン４３との間には、型締力を発生させる付勢手段としてのスプリングが配設される。サーボモータをブレーキ付きモータとして、前記スプリングによって発生させられた型締力を保持手段としてのブレーキによって保持することもできる。
【００４４】
さらに、固定サポート４６をガイドｇ１、ｇ２上に配設し、固定サポート４６を可動プラテン４３と共に進退させることもできる。
【００４５】
また、前記各実施の形態においては、サーボモータ４７によって発生させられた回転を、伝動機構部４８を介してボールねじ４９に伝達するようになっているが、中空型のモータ、サーボモータ等を使用し、モータ、サーボモータ等を駆動することによって発生させられた回転を直接ボールねじに伝達することもできる。さらに、サーボモータ４７によって発生させられた回転の回転運動をボールねじ４９によって直進運動に変換するようになっているが、サーボモータ４７に代えて、リニアモータを使用し、リニアモータを駆動することによって、直接推力を発生させることもできる。
【００４６】
また、前記実施の形態においては、前記射出装置１１及び型締機構部５０が可動プラテン４３より後方に配設されるようになっているが、前記射出装置と型締機構部とを対向させて配設し、射出装置と型締機構部との間において、射出装置より前方に可動プラテンを、該可動プラテンより更に前方に固定プラテンを配設することもできる。
【００４７】
前記各実施の形態において、前方とは、射出工程において、サーボモータ３４を駆動したときのスクリューが移動する方向を、後方とは、計量工程において、サーボモータ３３を駆動したときのスクリューが移動する方向をいう。
【００４８】
なお、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。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出成形機においては、支持台と、該支持台上の所定の位置に取り付けられた固定プラテンと、該固定プラテンより後方において、進退自在に配設された可動プラテンと、該可動プラテンより後方に配設された射出装置と、前記可動プラテンより射出装置側に配設され、前記可動プラテンを進退させるために駆動される型締用の駆動部とを有する。
【００５０】
この場合、可動プラテンより射出装置側に駆動部が配設されるので、射出装置と型締機構部とが軸方向においてオーバラップすることになる。したがって、射出成形機の軸方向の寸法を小さくすることができ、射出成形機を小型化することができる。
【００５１】
本発明の他の射出成形機においては、さらに、前記可動プラテンは前記支持台上に配設された案内部材によって案内される。
【００５２】
この場合、可動プラテンは支持台上に配設された案内部材によって案内されるので、可動プラテンを精度よく進退させることができ、型閉じ、型締め及び型開きの精度を高くすることができる。
【００５３】
本発明の更に他の射出成形機においては、さらに、前記駆動部は、プラテンユニットと所定の距離を置いて配設される。
【００５４】
この場合、駆動部を駆動したときに発生させられた振動が直接プラテンユニットに伝達されるのを防止することができる。したがって、型閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における射出成形機の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における可動プラテンの連結状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１　　射出装置
１３　　成形機フレーム
４１　　固定プラテン
４３　　可動プラテン
４４　　タイバー
４６　　固定サポート
４７　　サーボモータ
ｇ１、ｇ２　　ガイド

Claims (6)

1. （ａ）支持台と、
   （ｂ）該支持台上の所定の位置に取り付けられた固定プラテンと、
   （ｃ）該固定プラテンより後方において、進退自在に配設された可動プラテンと、
   （ｄ）該可動プラテンより後方に配設された射出装置と、
   （ｅ）前記可動プラテンより射出装置側に配設され、前記可動プラテンを進退させるために駆動される型締用の駆動部とを有することを特徴とする射出成形機。
2. （ａ）前記固定プラテンと対向させて支持台上に備えられた固定サポートと、
   （ｂ）前記固定プラテンと固定サポートとの間に架設されたタイバーとを有するとともに、
   （ｃ）前記可動プラテンは、前記タイバーに沿って進退自在に配設される請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記可動プラテンは前記支持台上に配設された案内部材によって案内される請求項１又は２に記載の射出成形機。
4. 前記固定サポートは前記案内部材によって案内される請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出装置。
5. 前記駆動部は、プラテンユニットと所定の距離を置いて配設される請求項１又は２に記載の射出成形機。
6. 前記駆動部は前記固定サポートによって支持される請求項２〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。

Images