JP2004322609A

JP2004322609A - 型締装置

Info

Publication number: JP2004322609A
Application number: JP2003124125A
Authority: JP
Inventors: Hidehisa Tanaka; 英久田中; Makoto Nishizawa; 誠西沢; Jun Koike; 純小池; Takaki Miyauchi; 隆紀宮内
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】構成部品の加工精度及び組立精度を上げたり、構成部品の剛性アップを図ることがなく、固定ダイと移動ダイとの平行度を高精度に調整できる型締装置を提供することにある。
【解決手段】固定金型３を取付けた固定ダイ１と、この固定ダイ１にタイバー５を介して移動金型４を取付け、前記固定金型３に対して進退自在な移動ダイ２と、この移動ダイ２を前記タイバー５上において進退させる複数のボールねじ２２及びこのボールねじ２２を駆動する複数のサーボモータ１７ａ，１７ｂとからなる型締装置において、前記固定ダイ１と前記移動ダイ２との平行度を前記ボールねじ２２及びこのボールねじ２２を個別に駆動するサーボモータ１７ａ，１７ｂで調整することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形用金型に溶融樹脂を射出して成形品を成形する射出成形機等の型締装置は、固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイに平行する複数本のタイバーを介して移動金型を取付け、固定金型に対して進退自在な移動ダイとを備えている。
【０００３】
固定ダイにはタイバーを進退させる油圧型締シリンダ及びタイバーを軸方向に進退させるタイバースライド用サーボモータを備えている。また、移動ダイは、型開閉用サーボモータとこのサーボモータによって駆動するボールねじによってタイバー上において進退され、移動ダイは所定位置において型締用ハーフナットによってタイバーに係止される。そして、射出プレス工程で、前記油圧型締シリンダを駆動して固定金型と移動金型とをプレスするようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２９６７３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に示すように、型開閉用サーボモータとボールねじによって移動ダイをタイバーを案内として進退移動させているが、固定ダイに対して移動ダイが平行度を保って進退移動するとは限らない。型締装置を構成する部品の製造上の寸法公差、組立て精度によって固定ダイに対して移動ダイの平行度が保てない場合もある。
【０００６】
固定ダイに対して移動ダイの平行度が保てないまま、固定金型と移動金型とを型閉めすると、固定金型と移動金型とが噛み合ってしまったり、両者間に隙間ができてしまうことがある。
【０００７】
従って、金型に傷を付ける原因となり、また、固定金型と移動金型との間に隙間ができたまま金型に溶融樹脂を射出して成形した場合、溶融樹脂が漏れたり、成形品の寸法精度にバラツキができ、高精度の成形品を成形することができない。
【０００８】
そこで、従来においては、固定ダイと移動ダイとの平行度を確保するために、構成部品の加工精度及び組立精度を上げたり、構成部品の剛性アップを図ることが試みられているが、コストアップの原因となっている。
【０００９】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、移動ダイを進退させるボールねじ及びこのボールねじを駆動するサーボモータによって固定ダイと移動ダイとの平行度を調整することができ、構成部品の加工精度及び組立精度を上げたり、構成部品の剛性アップを図ることがなく、コストダウンを図ることができる型締装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイにタイバーを介して移動金型を取付け、前記固定金型に対して進退自在な移動ダイと、この移動ダイを前記タイバー上において進退させる複数のボールねじ及びこのボールねじを駆動する複数のサーボモータとからなる型締装置において、前記固定ダイと前記移動ダイとの平行度を前記ボールねじ及びこのボールねじを個別に駆動するサーボモータで調整することを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１の前記ボールねじは、ねじ軸とナットからなり、ナットは前記移動ダイに設けられ、前記固定ダイに設けられたサーボモータによって回転するねじ軸と螺合されることを特徴とする。
【００１２】
前記構成によれば、複数のサーボモータを同期駆動して型閉じ動作を行う。このとき、固定ダイに対して移動ダイが平行に保たれていない場合、各サーボモータを個別に駆動して移動ダイを進退させることにより、固定ダイに対して移動ダイの平行度を保つ制御を行う。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１は射出成形機の型締装置の縦断側面図である。図中、１は固定ダイであり、２は移動ダイである。固定ダイ１には固定金型３が取付けられ、移動ダイ２には固定金型３に対して対向する移動金型４が取付けられている。固定ダイ１には複数本のタイバー５が突出して設けられ、これらタイバー５上を移動ダイ２が進退自在に移動するようになっている。
【００１５】
固定金型３には射出成形機（図示しない）の射出ノズル６と接合するノズルタッチ面７が設けられ、このノズルタッチ面７は樹脂通路８を介して固定金型３と移動金型４との間に設けられたキャビティ９と連通している。また、固定ダイ１には射出ノズル６が進退可能に開口する開口部１０が設けられている。
【００１６】
前記固定ダイ１のタイバー５との結合部には油圧型締シリンダ１１が設けられている。この油圧型締シリンダ１１にはタイバー５の基端部に一体に設けられたピストン部１２が嵌挿され、油圧型締シリンダ１１の内部はピストン部１２を挟んで型締め側室１３ａと型開き側室１３ｂとに区画されている。
【００１７】
前記タイバー５は移動ダイ２を貫通して突出しており、このタイバー５の外周面にはねじ山または環状溝からなる係合溝５ａが設けられている。さらに、移動ダイ２の背面側には開閉シリンダ１４によって開閉し、タイバー５の係合溝５ａと係脱する型締用ハーフナット１５が設けられている。
【００１８】
さらに、固定ダイ１にはブラケット１６を介して複数の型開閉用サーボモータ（以下、単にサーボモータという）１７ａ，１７ｂが設けられている。このサーボモータ１７ａ，１７ｂの回転軸１８にはカップリング１９を介してねじ軸２０が設けられている。ねじ軸２０にはナット２１が螺合され、ボールねじ２２が構成されている。
【００１９】
ボールねじ２２のナット２１はブラケット２３を介して移動ダイ２に固定されている。従って、サーボモータ１７ａ，１７ｂの駆動によってねじ軸２０が回転することにより、ナット２１を介して移動ダイ２が固定ダイ１に対して進退し、固定金型３に対して移動金型４が型開閉するようになっている。
【００２０】
次に、前述のように構成された射出成形機の型締装置の作用について説明する。固定金型３と移動金型４の取付け及び型厚調整作業時は開閉シリンダ１４によって型締用ハーフナット１５とタイバー５の係合溝５ａとは噛み合い関係は解除されている。
【００２１】
次に、各サーボモータ１７ａ，１７ｂを同期駆動して型閉じ動作を行う。このとき、固定ダイ１に対して移動ダイ２が平行に保たれていない場合、各サーボモータ１７ａ，１７ｂを個別に駆動して移動ダイ２を進退させることにより、固定ダイ１に対して移動ダイ２の平行度を保つ制御を行う。
【００２２】
例えば、図２に示すように、固定ダイ１に対して移動ダイ２が上方へ傾斜（θ）し、固定ダイ１と移動ダイ２との平行度が保たれていない場合、上部のサーボモータ１７ａを駆動して移動ダイ２を固定ダイ１側へ前進させ、逆に下部のサーボモータ１７ｂを駆動して移動ダイ２を固定ダイ１から後退させる制御を行って固定ダイ１と移動ダイ２との平行度を調整する。
【００２３】
そして、図３に示すように、固定ダイ１と移動ダイ２との平行度を保った後、開閉シリンダ１４によって型締用ハーフナット１５を閉じると、タイバー５の係合溝５ａと噛み合ってタイバー５に対して移動ダイ２が係合状態となる。
【００２４】
次に、サーボモータ１７ａ，１７ｂを駆動して移動ダイ２を前進させ、固定金型３と移動金型４とを型閉めした後、油圧型締シリンダ１１の型締め側室１３ａに圧油を導入し、ピストン部１２を後退させることにより、タイバー５を介して移動ダイ２を前進移動させ、型締・射出プレス動作に入る。
【００２５】
固定金型３と移動金型４とが型締された後、射出成形機の射出ノズル６から発泡材を含む溶融樹脂を射出すると、溶融樹脂は樹脂通路８を介してキャビティ９に充填され、保圧及び冷却工程を経て成形品が成形される。
【００２６】
成形品の成形後、型開工程に入り、油圧型締シリンダ１１の型開き側室１３ｂの圧油を導入する一方、サーボモータ１７が駆動し、ボールねじ２２によって移動ダイ２を前進（図中左方向）させると、固定金型３と移動金型４とが型開きし、成形品を取り出すことができる。また、型開き中に型締用ハーフナット１５とタイバー５の係合溝５ａとの噛み合いを解除する。
【００２７】
前述したように、固定ダイ１に対して移動ダイ２が平行に保たれていない場合、移動ダイ２を進退駆動して型開閉を行う各サーボモータ１７ａ，１７ｂを個別に駆動して移動ダイ２を進退させることにより、固定ダイ１に対して移動ダイ２の平行度を保つ制御を行う。従って、型閉め時に固定金型３と移動金型４が噛み合ったり、両者間に隙間が生じることはなく、固定金型３と移動金型４が高精度に接合する。従って、型締装置の構成部品の加工精度及び組立精度を上げたり、構成部品の剛性アップを図ることがなく、型開閉を行うサーボモータ１７ａ，１７ｂによって調整できるため、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
なお、前記第１の実施形態においては、固定ダイ１側にサーボモータ１７を設け、移動ダイ２側にボールねじ２２のナット２１を設けたが、移動ダイ２側にサーボモータ１７ａ，１７ｂを設け、固定ダイ１側にボールねじ２２のナット２１を設けてもよい。
【００２９】
また、サーボモータ１７ａ，１７ｂの回転軸１８にカップリング１９を介してねじ軸２０を連結したが、図４及び図５に示す変形例のように構成してもよい。すなわち、図４は、サーボモータ１７ａの回転軸１８に駆動プーリ２５が設けられている。ボールねじ２２のねじ軸２０には従動プーリ２６が設けられている。そして、駆動プーリ２５と従動プーリ２６との間にはベルト２７が掛け渡され、回転軸１８の回転がねじ軸２０に伝達されるようになっている。
【００３０】
図５は、サーボモータ１７ａの回転軸１８に駆動ギア２８が設けられている。ボールねじ２２のねじ軸２０には従動ギア２９が設けられている。そして、駆動ギア２８と従動ギア２９とは噛合され、回転軸１８の回転が減速してねじ軸２０に伝達されるようになっている。
【００３１】
なお、射出成形機の型締装置について説明したが、例えば、ダイカストマシーンやプレス機等においても同様に適用できる。
【００３２】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、移動ダイを進退させるボールねじ及びこのボールねじを駆動するサーボモータによって固定ダイと移動ダイとの平行度を調整することができ、構成部品の加工精度及び組立精度を上げたり、構成部品の剛性アップを図ることがなく、コストダウンを図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す射出成形機の型締装置の縦断側面図。
【図２】同実施形態の作用を説明するための射出成形機の型締装置の縦断側面図。
【図３】同実施形態の作用を説明するための射出成形機の型締装置の縦断側面図。
【図４】同実施形態の変形例を示すサーボモータとボールねじの側面図。
【図５】同実施形態の変形例を示すサーボモータとボールねじの側面図。
【符号の説明】
１…固定ダイ、２…移動ダイ、３…固定金型、４…移動金型、５…タイバー、１１…油圧型締シリンダ、１７ａ，１７ｂ…サーボモータ（型開閉用サーボモータ）、２２…ボールねじ

Claims

固定金型を取付けた固定ダイと、この固定ダイにタイバーを介して移動金型を取付け、前記固定金型に対して進退自在な移動ダイと、この移動ダイを前記タイバー上において進退させる複数のボールねじ及びこのボールねじを駆動する複数のサーボモータとからなる型締装置において、
前記固定ダイと前記移動ダイとの平行度を前記ボールねじ及びこのボールねじを個別に駆動するサーボモータで調整することを特徴とする型締装置。
前記ボールねじは、ねじ軸とナットからなり、ナットは前記移動ダイに設けられ、前記固定ダイに設けられたサーボモータによって回転するねじ軸と螺合されることを特徴とする請求項１記載の型締装置。