JP2004351892A - Injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、合成樹脂材料を可塑化して押出す押出し機と射出装置とを接続した射出成形装置に関する。
【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装置において、合成樹脂材料を可塑化して押出す押出し機と、可塑化樹脂を計量して射出成形用金型に射出する射出装置との間にアキュームレータ装置を設け、押出し機から供給された可塑化樹脂をアキュームレータ装置に一時的に貯溜し、射出装置の射出タイミングに合わせてアキュームレータ装置のシリンダに貯溜されている可塑化樹脂をピストンによって射出装置に供給するオンライン射出成形装置が知られている(例えば、特許文献1。)。
【0003】
この射出成形装置は、押出し機が連続運転され、この押出し機から可塑化樹脂がアキュームレータ装置に押出されると、アキュームレータ装置のシリンダ内のピストンが樹脂吐出圧によって押し上げられることにより、押出し機からアキュームレータ装置のシリンダに供給される。また、シリンダ内のピストンが駆動装置によって押し下げられ、シリンダの開閉バルブが開くと、シリンダ内に貯溜されている可塑化樹脂が射出装置の射出シリンダに供給される。
【0004】
射出シリンダの射出プランジャが後退して1回の射出に必要な量の可塑化樹脂を計量する。次に、射出シリンダが前進して射出ノズルを射出成形用金型にノズルタッチした後、射出シリンダ内の射出プランジャが前進するとともに、射出シリンダの開閉バルブが開くと、射出シリンダから射出成形用金型に可塑化樹脂が射出され、1回の成形サイクルが終了するようになっている。
【0005】
【特許文献1】
実公昭36−19372号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したオンライン射出成形装置の押出し機には、材料供給手段としてフィーダは、重量式または容量式のセンサによって合成樹脂材料を計量しながら定量供給している。しかし、このフィーダは振動や衝撃に弱く、供給中に振動や衝撃が加わると、計量精度にバラツキが発生する。
【0007】
一方、オンライン射出成形装置は、射出成形用金型の固定金型と移動金型とを型締する際の振動や射出シリンダが前進して射出ノズルを射出成形用金型にノズルタッチするときに機械的な振動が発生し、この振動が前述したフィーダに伝わってフィーダの計量精度に影響を与えるという問題がある。
【0008】
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、射出成形用金型の型締動作、射出装置の進退動作時に振動、衝撃が発生してもフィーダの計量精度に影響を及ぼすことがなく、常に高精度の材料供給を行うことができる射出成形装置を提供することにある。
【0009】
【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、合成樹脂材料を加熱溶融して可塑化した樹脂を押出す押出し機と、前記押出し機に合成樹脂材料を供給する材料供給手段と、前記押出し機から押出された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置とを備え、前記材料供給手段を、前記押出し機及び前記射出装置とは異なる独立したフレームに支持したことを特徴とする射出成形装置にある。
【0010】
請求項2は、請求項1の前記材料供給手段は、前記射出装置の進退移動と同期して移動することを特徴とする。
【0011】
請求項3は、請求項1の前記材料供給手段の材料供給部と前記押出し機の材料受け部とは振動を吸収する部材で連結されていることを特徴とする。
【0012】
請求項4は、請求項1〜3のいずれかに記載の前記材料供給手段は、重量式または容量式のフィーダで、合成樹脂材料を計量しながら供給することを特徴とする。
【0013】
前記構成によれば、材料供給手段のフレームと射出装置のフレームとを別部材とし、材料供給手段と射出装置とは独立したそれぞれのフレームに分離して設けられている。従って、型締動作時や射出装置のノズルタッチ動作時に振動や衝撃が発生しても、材料供給手段に振動や衝撃が伝わらないため、高精度の計量供給が可能となる。
【0014】
【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。
【0015】
図1は第1の実施形態を示し、図1はオンライン射出成形装置の概略的構成図である。まず、概略的構成を説明すると、射出成形装置は、合成樹脂材料を可塑化する押出し機1と、この押出し機1と連通して設けられ、押出された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置2と、前記押出し機1に合成樹脂材料を供給する材料供給手段としてのフィーダ3及び制御盤を含む制御部4とから構成されている。
【0016】
前記押出し機1について説明すると、横型の可塑化シリンダ14の内部には合成樹脂材料を混練する平行2軸の可塑化スクリュ15が設けられている。可塑化シリンダ14の基端側における上部には材料受け部16が設けられている。可塑化シリンダ14の先端側には流出路18が設けられている。また、可塑化シリンダ14の周囲にはヒータ19が巻装され、可塑化シリンダ14の内部の合成樹脂材料を加熱溶融するようになっている。
【0017】
ホッパ16のさらに上部に設けられた合成樹脂材料を供給するフィーダ3は、例えば歪ゲージ式ロードセル等の重量式あるいは容量式など、計量しながら材料を定量供給するものである。このフィーダ3はフィーダシリンダ21とスクリュ22とからなり、スクリュ22はサーボモータ23によって回転されるようになっている。フィーダシリンダ21の基端側の上部にはパウダー状の合成樹脂材料を供給する材料供給ホッパ24が設けられ、先端側の下部には材料排出口25が設けられている。この材料排出口25と材料受け部16とは軸方向に伸縮自在であるとともに、ゴム等の柔軟性を有する振動吸収部材としての可撓管17によって接続され、可塑化シリンダ14の振動がフィーダ3に伝わらないようになっている。また、スクリュ22の回転によって合成樹脂材料が材料排出口25から排出されると、可撓管17の内部を落下して可塑化シリンダ15の材料受け部16に供給できるようになっている。
【0018】
フィーダ3は、フィーダ用架台5に支持されている。このフィーダ用架台5にはローラ6が設けられ、フィーダ用フレーム7に対して矢印A方向に移動できるようになっている。また、フィーダ用フレーム7にはフィーダ用架台5を矢印A方向に駆動する油圧シリンダ8が設けられている。
【0019】
また、前記平行2軸の可塑化スクリュ15は、インバータモータ26の回転軸27からギアボックス28を介して回転力が伝達され、同方向に同一速度で回転するようになっている。
【0020】
この可塑化スクリュ15は、軸方向の基端側から先端側に向かって例えば、一般的なエレメントのフィード部、ニーディングディスク等を利用した混練部、リードが次第に短縮されているエレメントを利用した圧縮部とからなっており、一般的な押出し機のスクリュに比べ短縮されている。しかも、平行2軸の可塑化スクリュ15が可塑化シリンダ14の内部で接触しながら同方向に連続回転して合成樹脂材料をヒータ19によって加熱しながら混練するようになっている。
【0021】
従って、押出し機1は、供給される合成樹脂材料がパウダー、粉砕物でも加熱しながら混練して可塑化することが可能である。従来の一般的な可塑化装置は、1軸の可塑化スクリュであるため混練能力が低い。このため、パウダー状の合成樹脂材料を加熱・混練してペレット状に造粒し、ペレット状の合成樹脂を可塑化装置に供給しているが、本装置の2軸の押出し機1によれば、パウダー状の合成樹脂材料を可塑化できることから造粒工程が省け、省力化、省エネルギー化を図ることができる。
【0022】
押出し機1の流出路18は、連結ブロック29に設けられた樹脂通路30を介して前記射出装置12に連通している。樹脂通路30の途中には例えばロータリバルブからなる第1の開閉バルブ31が設けられている。
【0023】
射出装置2は横型の射出シリンダ32を備えており、射出シリンダ32の内部には可塑化樹脂を計量・射出する射出プランジャ33が軸方向に進退自在に設けられている。また、射出シリンダ32の周囲には内部の可塑化樹脂を加熱して溶融状態を保つヒータ34が巻装されている。さらに、射出シリンダ32の先端側の内腔には計量室35が形成され、この計量室35は樹脂通路30と連通している。計量室35は例えばロータリバルブからなる第2の開閉バルブ36を介して射出ノズル37に接続されている。
【0024】
射出シリンダ32の後端部には射出駆動部としての油圧シリンダ38が設けられ、この油圧シリンダ38の内部には射出プランジャ33と一体に連結されたピストン39が設けられている。
【0025】
油圧シリンダ38の後室38aはリリーフ弁40、切換え弁41を介してタンク42に接続されている。そして、後室32aの圧力がリリーフ弁40の設定圧力を越えると、後室38a内の圧油をタンク42へ逃すとともに、切換え弁41を切換えることにより、油圧源43から所定の圧力及び流量に制御された圧油を切換え弁41、チェック弁44を介して供給されるようになっている。油圧シリンダ38の前室38bは、切換え弁41に接続されている。
【0026】
射出シリンダ32及び油圧シリンダ38は射出装置用フレーム9に支持されている。すなわち、射出装置用フレーム9にはレール10aと、このレール10aに対して移動自在なガイド部材10bとからなるリニアガイド11によって矢印B方向に移動自在に支持されている。さらに、射出装置用フレーム9と射出シリンダ32との間にはノズルタッチ用の油圧シリンダ12が設けられている。
【0027】
前記フィーダ用フレーム7と射出装置用フレーム9とは別部材であり、フィーダ3と押出し機1を含む射出装置2とは独立したそれぞれのフレーム7と9に分離して設けられている。そして、型締動作時や射出装置2のノズルタッチ動作時に振動や衝撃が発生しても、フィーダ用フレーム7に支持されたフィーダ3に振動や衝撃が伝わらないように構成されている。
【0028】
前記制御部4は、押出し機1のサーボモータ23、インバータモータ26、射出装置2の切換え弁41を制御するとともに、第1及び第2の開閉バルブ31,36を開閉制御するようになっている。
【0029】
また、射出シリンダ32の射出ノズル37は、射出時に射出成形用金型50のノズルタッチ面51に接合されるようになっている。射出成形用金型50にはノズルタッチ面51と樹脂通路52を介して連通するキャビティ53が設けられている。また、キャビティ53の周囲には冷却水を循環してキャビティ53に充填された可塑化樹脂を冷却する冷却水路54が設けられている。
【0030】
次に、前述のように構成されたオンライン射出成形装置の作用について説明する。フィーダ3の材料供給ホッパ24及びフィーダシリンダ21には合成樹脂材料、例えばポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料が混入された材料が収容されている。サーボモータ23が駆動し、スクリュ22が回転すると、フィーダシリンダ21内の合成樹脂材料は排出路25から可撓管17を介して押出し機1の材料受け部16から可塑化シリンダ14に供給される。なお、ポリプロピレン等のパウダーとマイカ等の強化あるいは充填材料は別々のフィーダによって供給してもよい。
【0031】
押出し機1のインバータモータ26が駆動すると、インバータモータ26の回転軸27の回転はギアボックス28を介して2軸の可塑化スクリュ15に伝達される。可塑化スクリュ15は軸方向にフィード部、混練部、圧縮部としての機能するスクリュを持ち、可塑化シリンダ14の内部で接触しながら同方向に連続回転し、しかもヒータ19によって加熱されているため、パウダー状の合成樹脂材料は均一に加熱溶融・混練されて可塑化樹脂となる。
【0032】
可塑化樹脂は、第1の開閉バルブ31が開放状態の樹脂通路30を通って射出シリンダ32内に導かれ、必要量(1回の射出に必要な樹脂量)計量されると、油圧シリンダ12が駆動して射出装置2全体がリニアガイド11に案内されて前進し、射出ノズル37が射出成形用金型50のノズルタッチ面51に当接する。このときのノズルタッチ動作によって射出装置2が振動しても、フィーダ3と押出し機1を含む射出装置2とは独立したそれぞれのフレーム7と9に分離して設けられていることと、フィーダ3と押出し機1が柔軟性を有する可撓管17によって接続されているため、射出装置2の振動がフィーダ3に伝わることはない。従って、フィーダ3が振動に影響されることはなく、高い計量精度で計量供給することができ、より理想的な状態での可塑化が可能となる。
【0033】
また、油圧シリンダ12が駆動して射出装置2全体がリニアガイド11に案内されて前進するとき、フィーダ用の油圧シリンダ8も同時に駆動され、フィーダ用架台5を介してフィーダ3全体を射出装置2に追従させることができる。従って、フィーダ3によって材料供給を継続することができ、サイクルタイムを短縮できる。
【0034】
また、制御部4から押出し機11のサーボモータ23及びインバータモータ26に停止の信号が入力されると、合成樹脂材料の供給及び混練・押出しが停止する。
【0035】
この場合、押出し機11の停止時に、可塑化スクリュ15の回転数を徐々に降下して停止するように、インバータモータ26を制御することにより、可塑化スクリュ15、ギアボックス28内のギアに加わるトルクを軽減できる。
【0036】
次に、制御部4からの信号によって第1の開閉バルブ31を閉じ、第2の開閉バルブ36が開き、切換え弁41を図示の位置から左方へ移動させて右方の切換え位置に切換え、油圧源43からチェック弁44を介して油圧シリンダ38の後室38aへ圧油を供給し、射出プランジャ33を前進させ、計量室35内の可塑化樹脂を射出ノズル37から射出成形用金型50のキャビティ53に射出して成形を行う。
【0037】
射出装置2が1回の射出を終了すると、制御部4からの信号によって押出し機1のサーボモータ23及びインバータモータ26が再起動し、合成樹脂材料の供給及び混練・押出しを行い、可塑化樹脂は、第1の開閉バルブ31が開放状態の樹脂通路30を通って射出シリンダ32内に導かれ、次の射出に必要な樹脂量が計量される。この場合、押出し機1のインバータモータ26の再運転時に、可塑化スクリュ15の回転数を設定値に向かって徐々に上昇するように制御することにより、可塑化スクリュ15、ギアボックス28内のギアに加わるトルクを軽減できる。
【0038】
このように、射出装置2が1回の射出に必要な樹脂量を計量した後、射出シリンダ32によって射出プランジャ33を前進させて可塑化樹脂を射出ノズル37から射出成形用金型50に射出する、いわゆる間欠動作となるが、押出し機1は、射出装置2の間欠動作に連動して間欠運転し、合成樹脂材料の供給及び混練・押出しを行う。従って、押出し機1から押出される可塑化樹脂を、射出装置2が1回の射出に必要な樹脂量に設定することができる。
【0039】
なお、前記実施形態においては、射出駆動部としての油圧シリンダ38を採用したが、サーボモータと、このサーボモータによって駆動されるボールねじによって射出プランジャ33を進退するようにしてもよい。
【0040】
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。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、押出し機に合成樹脂材料を供給する材料供給手段を、押出し機及び射出装置とは異なる独立したフレームに支持したことにより、射出成形用金型の型締動作、射出装置の進退動作時に振動、衝撃が発生しても材料供給手段の計量精度に影響を及ぼすことがなく、常に高精度の材料供給を行う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装置の概略的構成図。
【符号の説明】
1…押出し機、2…射出装置、3…フィーダ(材料供給手段)、4…制御部、7,9…フレーム、8,12…油圧シリンダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding device in which an extruder for plasticizing and extruding a synthetic resin material and an injection device are connected.
[0002]
[Prior art]
In an injection molding apparatus for molding a molded product by injecting a molten resin into an injection molding die, an extruder for plasticizing and extruding a synthetic resin material, and measuring and injecting the plasticized resin into the injection molding die. An accumulator device is provided between the injection device and the plasticized resin supplied from the extruder is temporarily stored in the accumulator device, and the plasticized resin stored in the cylinder of the accumulator device according to the injection timing of the injection device. There is known an online injection molding apparatus for supplying the pressure to an injection apparatus by a piston (for example, Patent Document 1).
[0003]
In this injection molding apparatus, the extruder is operated continuously, and when the plasticized resin is extruded from the extruder into the accumulator device, the piston in the cylinder of the accumulator device is pushed up by the resin discharge pressure, so that the accumulator is extruded from the extruder. It is supplied to the cylinder of the device. When the piston in the cylinder is pushed down by the driving device and the opening / closing valve of the cylinder is opened, the plasticized resin stored in the cylinder is supplied to the injection cylinder of the injection device.
[0004]
The injection plunger of the injection cylinder retreats and weighs the amount of plasticized resin required for one injection. Next, after the injection cylinder advances and the injection nozzle touches the injection molding die with the nozzle, the injection plunger in the injection cylinder advances and the opening / closing valve of the injection cylinder is opened. The plasticizing resin is injected into the mold, and one molding cycle is completed.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 36-19372
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the extruder of the above-mentioned online injection molding apparatus, a feeder as a material supply means supplies a fixed amount of a synthetic resin material while weighing it using a weight-type or capacity-type sensor. However, this feeder is vulnerable to vibrations and shocks, and if vibrations or shocks are applied during supply, the measurement accuracy will vary.
[0007]
On the other hand, the online injection molding apparatus is used when a vibration occurs when clamping the fixed mold and the movable mold of the injection mold and when the injection cylinder moves forward and the injection nozzle touches the injection mold. There is a problem that mechanical vibration is generated, and this vibration is transmitted to the above-described feeder and affects the weighing accuracy of the feeder.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to measure the feeder weighing accuracy even when vibration or impact occurs during the mold clamping operation of the injection molding die and the forward / backward operation of the injection device. An object of the present invention is to provide an injection molding apparatus capable of always supplying a high-precision material without affecting the injection molding apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an extruder for extruding a plasticized resin by heating and melting a synthetic resin material, and a material supply means for supplying the synthetic resin material to the extruder. And an injection device for measuring and injecting the plasticized resin extruded from the extruder, wherein the material supply means is supported on an independent frame different from the extruder and the injection device. In the injection molding equipment.
[0010]
A second aspect of the present invention is characterized in that the material supply means of the first aspect moves in synchronization with the forward and backward movement of the injection device.
[0011]
A third aspect of the present invention is characterized in that the material supply part of the material supply means of the first aspect and the material receiving part of the extruder are connected by a member that absorbs vibration.
[0012]
A fourth aspect of the present invention is characterized in that the material supply means according to any one of the first to third aspects is a weight-type or capacity-type feeder, which supplies the synthetic resin material while measuring it.
[0013]
According to the configuration, the frame of the material supply unit and the frame of the injection device are formed as separate members, and the material supply unit and the injection device are provided separately from each other. Therefore, even if vibration or impact occurs during the mold clamping operation or the nozzle touch operation of the injection device, the vibration or impact is not transmitted to the material supply means, so that highly accurate metering can be performed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 shows a first embodiment, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an online injection molding apparatus. First, a schematic configuration will be described. An injection molding apparatus comprises an extruder 1 for plasticizing a synthetic resin material, and an injection apparatus provided in communication with the extruder 1 for measuring and injecting the extruded plasticized resin. 2 and a control section 4 including a
[0016]
The extruder 1 will be described. A parallel biaxial plasticizing
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Rotational force is transmitted from the rotating
[0020]
The
[0021]
Therefore, the extruder 1 can knead and plasticize the supplied synthetic resin material while heating it even if it is a powder or a pulverized material. The conventional general plasticizing device has a low kneading capacity because it is a single-shaft plasticizing screw. For this reason, the powder-like synthetic resin material is heated and kneaded to granulate into pellets, and the pellet-like synthetic resin is supplied to the plasticizing apparatus. According to the twin-screw extruder 1 of the present apparatus, Since the powdery synthetic resin material can be plasticized, the granulation step can be omitted, and labor and energy can be saved.
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
At the rear end of the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The feeder frame 7 and the injection device frame 9 are separate members, and are separately provided in the respective frames 7 and 9 that are independent of the
[0028]
The control unit 4 controls the
[0029]
The
[0030]
Next, the operation of the online injection molding apparatus configured as described above will be described. The
[0031]
When the
[0032]
The plasticized resin is introduced into the
[0033]
Further, when the
[0034]
Further, when a stop signal is input from the control unit 4 to the
[0035]
In this case, when the
[0036]
Next, the first opening / closing
[0037]
When the
[0038]
As described above, after the
[0039]
In the above-described embodiment, the
[0040]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements in an implementation stage without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the material supply means for supplying the synthetic resin material to the extruder is supported on an independent frame different from the extruder and the injection device, so that the mold for the injection molding die is provided. Even if vibration or impact occurs during the tightening operation or the forward / backward movement of the injection device, there is an effect that the precision of material supply can always be supplied without affecting the measuring accuracy of the material supply means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an injection molding apparatus showing a first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Extruder, 2 ... Injection apparatus, 3 ... Feeder (material supply means), 4 ... Control part, 7, 9 ... Frame, 8, 12 ... Hydraulic cylinder
Claims (4)
前記押出し機に合成樹脂材料を供給する材料供給手段と、
前記押出し機から押出された可塑化樹脂を計量・射出する射出装置とを備え、
前記材料供給手段を、前記押出し機及び前記射出装置とは異なる独立したフレームに支持したことを特徴とする射出成形装置。An extruder that extrudes a plasticized resin by heating and melting a synthetic resin material,
Material supply means for supplying a synthetic resin material to the extruder,
An injection device for measuring and injecting the plasticized resin extruded from the extruder,
An injection molding apparatus, wherein the material supply means is supported on an independent frame different from the extruder and the injection apparatus.
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