JP2005001133A

JP2005001133A - Injection device and injection molding machine

Info

Publication number: JP2005001133A
Application number: JP2003163953A
Authority: JP
Inventors: Akihide Okubo; 章英大久保; Harumichi Tokuyama; 晴道徳山; Makoto Nishizawa; 誠西沢
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2005-01-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection molding machine capable of obtaining high impellent force even if a linear motor is used as a drive source. <P>SOLUTION: The injection molding machine 10 using the linear motor 52 as the drive source is equipped with a direct acting auxiliary actuator 130. The auxiliary actuator 130 is connected to the drive shaft 90 of a screw 54 to cause impellent force in the same direction as the impellent force of the linear motor 52. One example of the auxiliary actuator 130 is a fluid pressure cylinder mechanism for performing linear motion to produce impellent force in a filling or dwelling process. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動源にリニアモータを用いた射出装置および射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動射出成形機の駆動源として、リニアモータを使用することが考えられている。例えばリニアモータの可動子を射出装置のスクリューの駆動軸に接続し、充填工程あるいは保圧工程においてリニアモータの直線運動をスクリューに伝えることによって、スクリューを軸線方向に移動させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リニアモータを射出動作の駆動源として用いる電動射出成形機は、充填工程あるいは保圧工程におけるスクリューの推力をリニアモータのみによって得るのが通例である。
【０００４】
保圧時等にリニアモータによって高推力を生じさせるには、かなり大きな電流を流し続ける必要がある。しかしコイルが発熱するなどの問題があるために、大電流を長時間維持することは難しく、十分な保圧時間を確保することが困難であった。また、リニアモータのみでは大きな推力を得ることが難しいという問題もある。
【０００５】
従ってこの発明の目的は、駆動源にリニアモータを用いていながらも高推力を問題なく得ることができる射出装置および射出成形機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出装置および射出成形機は、スクリューの駆動軸の軸線方向に沿う推力を発生する射出駆動源としてのリニアモータと、前記スクリューの駆動軸に接続されかつ前記リニアモータの推力と同じ方向の推力を発生する補助アクチュエータとを具備している。
【０００７】
補助アクチュエータの一例は直線往復運動をなす流体圧シリンダ機構であり、充填工程あるいは保圧工程において、リニアモータと同期して、あるいはリニアモータと独立して前記推力を発生するようにしている。
【０００８】
本発明は、合成樹脂製品用の射出成形機に適用することもできるし、ゴム（シリコンゴムをはじめとする合成ゴム，天然ゴムも含む）あるいはエラストマ等の弾性体製品用の射出成形機に適用することもできる。あるいはアルミダイキャスト等の金属製品用の射出成形機に適用することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示す射出成形機２０は、図１中の右側に位置する射出装置２１と、図１中の左側に位置する型締装置２２とを備えている。
【００１０】
型締装置２２は、固定プラテン２５と、可動プラテン２６と、可動プラテン２６をタイバー２７に沿って移動させる駆動機構２８（一部のみ図示する）などを備えている。固定プラテン２５に固定側金型３０（図２に示す）が取付けられ、可動プラテン２６に移動側金型３１（図２に示す）が取付けられる。
【００１１】
図２に示すように、固定ベース４０上に射出装置２１が設けられている。この射出装置２１は、固定ベース４０上に設けたガイドレール４１に沿って往復移動可能なメインフレーム４２を有し、射出成形機２０の前後方向（図２中に矢印Ｘで示す軸線方向）に移動することができるようになっている。
【００１２】
射出装置２１は、枠構造体５０と、バレル５１と、射出動作の駆動源として機能するボイスコイル形のリニアモータ（直流電流形リニアモータ）５２と、スクリュー回転機構５３などを含んでいる。バレル５１にスクリュー５４が収容されている。リニアモータ５２と下記サブフレーム６０およびリニアガイド機構７４などにより、駆動ユニット５５が構成されている。
【００１３】
メインフレーム４２上に、枠構造体５０とサブフレーム６０がボルト等の固定用部品６１によって固定されている。サブフレーム６０は、前側の支持部材（前スタンド）６２と、後側の支持部材（後スタンド）６３を備えている。支持部材６２，６３の下部は、水平方向に延びるベース部材６４によって互いに連結されている。
【００１４】
枠構造体５０は、バレル５１の基部を支持する第１の部分６５と、リニアモータ５２側に結合される第２の部分６６と、これら第１の部分６５と第２の部分６６のそれぞれの両側部をつなぐ左右一対の連結壁６７，６８と、底壁６９などを有している。
【００１５】
ボイスコイル形のリニアモータ５２は、複数のコイル７０を含む固定側部材７１と、コイル７０が発生する磁界によって前記軸線Ｘ方向に駆動される複数個のマグネット７２を含む可動側部材７３などを備えている。
【００１６】
固定側部材７１は、サブフレーム６０とコイル７０とヨーク８７などによって構成されている。例えば４個のヨーク８７が、スタンド部材６２，６３間に互いに平行に設けられている。
【００１７】
可動側部材７３は、ベース部材６４上に設けたリニアガイド機構７４によって支持部材６２，６３間を直線的に往復移動するようになっている。可動側部材７３は、マグネット７２の前後両側に設けた連結プレート７５，７６と、非磁性材料からなるスペーサ７７と、水平方向に延びる支持板７８などを含んでいる。
【００１８】
リニアガイド機構７４は、ベース部材６４上に設けられたレール８０と、このレール８０に沿って摺動する複数組のキャリッジ８１などによって構成されている。キャリッジ８１は、支持板７８の下面に取付けられている。この射出成形機２０は、リニアモータ５２の可動側部材７３の高速直線運動を、リニアガイド機構７４によって円滑に案内することができる。
【００１９】
可動側部材７３にリニアモータ５２の出力軸８５が接続されている。この出力軸８５に、後述する駆動軸９０を介して、スクリュー５４が接続されている。従ってスクリュー５４と可動側部材７３が一体となって、軸線Ｘ方向に直線運動することができる。
【００２０】
リニアモータ５２の各コイル７０は、図４に模式的に示すように導線７０ａを巻回することによって筒形に構成され、コイル７０の内側に鉄芯（ヨーク８７）が設けられている。コイル７０の外周側にマグネット７２が設けられている。マグネット７２を含む可動側部材７３は、コイル７０に電流を供給したときに発生する磁界に基いて、コイル７０の軸線Ｃ（図４に示す）の方向に相対移動する。
【００２１】
コイル７０は電源ケーブル７０ｂを介して電流供給装置７０ｃに接続される。なお、コイル７０とヨーク８７を移動側とし、マグネット７２を固定側としてもよい。また、コイル７０の内側にマグネットを設け、コイル７０の外側にヨークを設けてもよい。コイル７０は角筒であってもよい。マグネット７２の形状等についても任意であり、必要に応じて適宜形状のものを使用すればよい。
【００２２】
バレル５１の基部付近に、射出成形品の材料（例えば樹脂）を供給するホッパ８８が設けられている。このホッパ８８は、枠構造体５０の第１の部分６５に取付けられている。バレル５１には材料を加熱し溶融させるためのヒータ（図示せず）が付属している。
【００２３】
スクリュー回転機構５３は、スクリュー５４が接続される駆動軸９０と、駆動軸９０に嵌合するスリーブ部材９１と、スリーブ部材９１を回転させるためのモータ９２と、第１のベアリング部９３と、第２のベアリング部９４などを含んでいる。
【００２４】
さらに詳しくは、図３に模式的に示すように、駆動軸９０の外周部に軸線方向に沿うスプライン部９５が形成されている。このスプライン部９５にスリーブ部材９１が嵌合することにより、スリーブ部材９１に対して駆動軸９０が軸線方向に相対移動することができるとともに、駆動軸９０とスリーブ部材９１が一体に回転することができるようになっている。
【００２５】
スリーブ部材９１は、第１のベアリング部９３によって、中間支持壁１００に回転自在に支持されている。中間支持壁１００は、枠構造体５０の底壁６９に固定されている。
【００２６】
枠構造体５０の上部にモータ支持部１０１が設けられており、このモータ支持部１０１に前記モータ９２が搭載されている。モータ９２の出力軸１０２に取付けた駆動側プーリ１０３と、スリーブ部材９１に取付けた従動側プーリ１０４との間に、ベルト等の動力伝達部材１０５が巻掛けられている。
【００２７】
このためモータ９２の出力軸１０２を回転させることにより、スリーブ部材９１を回転させることができる。スリーブ部材９１が回転すると、スプライン部９５に嵌合している駆動軸９０が回転するため、スクリュー５４が回転することになる。
【００２８】
駆動軸９０の後端部は、第２のベアリング部９４を備えた連結機構１０６によって、リニアモータ５２の出力軸８５に接続されている。この連結機構１０６は、出力軸８５と駆動軸９０を互いに連結するとともに、両者の回転方向の相対運動を許容する。すなわち、出力軸８５の軸線方向の直線運動を駆動軸９０に伝達することができ、しかも駆動軸９０の回転運動が出力軸８５に伝わらないようになっている。
【００２９】
バレル５１の先端部に形成されたノズル１１０は、固定プラテン２５に形成された孔１１１の中心線上に位置している。固定プラテン２５と枠構造体５０は、例えばボールねじ１１５とサーボモータ等を用いたノズルタッチ機構１１６によって互いに連結されている。
【００３０】
ノズルタッチ機構１１６を駆動することにより、固定プラテン２５に対して射出装置２１をガイドレール４１に沿って前進および後退させることができる。射出装置２１を所定位置まで前進させた状態において、ノズル１１０の先端が固定側金型３０の注入ポート３０ａに当接する。
【００３１】
後側の支持部材６３に、リニアモータ５２の推力と同じくスクリュー５４の軸線Ｘ方向の推力を発生する直動形の補助アクチュエータ１３０が設けられている。補助アクチュエータ１３０の一例は、液圧あるいはガス圧（例えばエア圧）等の流体の圧力によって駆動される流体圧シリンダ機構である。
【００３２】
この補助アクチュエータ１３０は、支持部材６３に固定されるシリンダ本体１３１と、シリンダ本体１３１の軸線方向に往復移動するロッド部１３２とを有している。ロッド部１３２は出力軸８５を介してスクリュー５４の駆動軸９０に接続されている。この補助アクチュエータ１３０は、スクリュー５４の駆動軸９０およびリニアモータ５２の出力軸８５と同一軸線上に配置されている。
【００３３】
シリンダ本体１３１に、流体の圧力発生源および方向制御弁等を備えた圧力供給ユニット１３３が接続されている。この補助アクチュエータ１３０は、圧力供給ユニット１３３から供給される流体の圧力をシリンダ本体１３１に導入することにより、リニアモータ５２の直線運動と同期して、ロッド部１３２を軸線Ｘ方向に移動させることができるようになっている。
【００３４】
例えば射出動作の充填工程において、リニアモータ５２の出力軸８５を前進させると同時に、ロッド部１３２を前進させるように補助アクチュエータ１３０を駆動することにより、リニアモータ５２の推力を補助することができる。あるいは充填工程において、シリンダ本体１３１に対してロッド部１３２を軸線Ｘ方向に自由に動けるフリー状態とし、リニアモータ５２の推力のみを用いてスクリュー５４を高速で前進させてもよい。
【００３５】
保圧工程では、リニアモータ５２によって保圧力を得るとともに、補助アクチュエータ１３０を作動させることにより、ロッド部１３２を付勢し続ける。
こうすることにより、保圧時にリニアモータ５２の推力を補助することができる。あるいは保圧工程において、リニアモータ５２の推力を使わず（リニアモータ５２に電流を流さず）、補助アクチュエータ１３０の推力のみを用いて保圧することも可能である。
【００３６】
次に、上記構成の射出成形機２０の動作について説明する。
型締装置２２によって金型３０，３１を閉じ、ノズルタッチ機構１１６によって射出装置２１を固定プラテン２５に向かって前進させることにより、ノズル１１０の先端を固定側金型３０の注入ポート３０ａに当接させる。
【００３７】
そしてリニアモータ５２のコイル７０に電流を供給することにより、図３に模式的に示すようにリニアモータ５２の可動側部材７３を前進させる。可動側部材７３が前進すると、出力軸８５を介して駆動軸９０が前進し、さらにスクリュー５４が前進することにより、バレル５１内の予め計量されていた材料（例えば溶融樹脂）が、スクリュー５４によってノズル１１０の先端から押し出され、金型３０，３１に充填される。
【００３８】
この射出成形機２０は、充填工程において、主としてリニアモータ５２の推力によってスクリュー５４を高速で前進させることができる。このため充填工程の高速化が図れ、射出成形に要するサイクルタイムを短縮することが可能である。リニアモータ５２は、流体圧シリンダ機構と比較して制御性が良いという利点もある。
【００３９】
また、リニアモータ５２の推力を補助アクチュエータ１３０によって補助すれば、リニアモータ５２の負担が減って発熱量を減らすことができる。特に保圧工程において、補助アクチュエータ１３０によってリニアモータ５２の推力を補助するか、もしくは補助アクチュエータ１３０の推力のみを用いて保圧すれば、リニアモータ５２の発熱の問題を無くすことができる。
【００４０】
流体圧シリンダ機構を用いた補助アクチュエータ１３０は、リニアモータと比較して作動速度や加速度は小さいが、推力が大きく、しかも発熱量が小さいという利点がある。
【００４１】
金型３０，３１に材料が充填されたのち、スクリュー回転用モータ９２によって駆動軸９０を回転させることにより、スクリュー５４を回転させる。これにより、材料をバレル５１の先端側に送りながら混練するとともに、材料の計量を行なう。金型３０，３１内に射出された材料が冷却されたのち、金型３０，３１を開き、成形された製品をエジェクタ機構によって突き出すことにより、１サイクル分の射出成形工程が終了する。
【００４２】
なお本発明を実施するに当たって、リニアモータや補助アクチュエータ等の本発明の構成要素を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施できることは言うまでもない。
【００４３】
前記実施形態では補助アクチュエータ１３０がリニアモータ５２の出力軸８５およびスクリューの駆動軸９０と同一軸線上に配置されているが、このような配置に限ることはない。例えば、補助アクチュエータ１３０をリニアモータ５２の出力軸８５およびスクリューの駆動軸９０の軸線から外れた位置に該軸線と平行に配置してもよい。また補助アクチュエータは、回転形のモータとボールネジ機構を用いる電動アクチュエータであってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、駆動源にリニアモータを用いることにより射出動作の高速化が図れるとともに、充填工程あるいは保圧工程においてリニアモータが発熱するなどの問題を解決することができ、高推力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す射出成形機の斜視図。
【図２】図１に示された射出成形機の一部の軸線方向に沿う断面図。
【図３】図１に示された射出成形機のスクリューが前進した状態を模式的に示す断面図。
【図４】図１に示された射出成形機のリニアモータの一部を模式的に示す斜視図。
【符号の説明】
２０…射出成形機
２１…射出装置
２２…型締装置
５２…リニアモータ
５４…スクリュー
１３０…補助アクチュエータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection apparatus and an injection molding machine using a linear motor as a drive source.
[0002]
[Prior art]
It is considered to use a linear motor as a drive source of the electric injection molding machine. For example, the mover of the linear motor is connected to the drive shaft of the screw of the injection device, and the screw is moved in the axial direction by transmitting the linear motion of the linear motor to the screw in the filling process or the pressure holding process.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In an electric injection molding machine using a linear motor as a drive source for an injection operation, the thrust of a screw in a filling process or a pressure holding process is usually obtained only by the linear motor.
[0004]
In order to generate a high thrust by the linear motor at the time of holding pressure or the like, it is necessary to keep a considerably large current flowing. However, due to problems such as heat generation of the coil, it has been difficult to maintain a large current for a long time, and it has been difficult to ensure a sufficient holding time. There is also a problem that it is difficult to obtain a large thrust with only a linear motor.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection apparatus and an injection molding machine that can obtain a high thrust without any problem while using a linear motor as a drive source.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An injection apparatus and an injection molding machine according to the present invention include a linear motor as an injection drive source that generates thrust along the axial direction of a screw drive shaft, and the same direction as the thrust of the linear motor connected to the screw drive shaft. And an auxiliary actuator that generates
[0007]
An example of the auxiliary actuator is a fluid pressure cylinder mechanism that performs linear reciprocating motion, and generates the thrust in synchronization with the linear motor or independently of the linear motor in the filling process or the pressure holding process.
[0008]
The present invention can be applied to an injection molding machine for synthetic resin products, or an injection molding machine for elastic products such as rubber (including synthetic rubber including silicone rubber and natural rubber) or elastomer. You can also Alternatively, it can be applied to an injection molding machine for metal products such as aluminum die casting.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
An injection molding machine 20 shown in FIG. 1 includes an injection device 21 located on the right side in FIG. 1 and a mold clamping device 22 located on the left side in FIG.
[0010]
The mold clamping device 22 includes a fixed platen 25, a movable platen 26, and a drive mechanism 28 (only a part of which is shown) that moves the movable platen 26 along the tie bar 27. A fixed mold 30 (shown in FIG. 2) is attached to the fixed platen 25, and a movable mold 31 (shown in FIG. 2) is attached to the movable platen 26.
[0011]
As shown in FIG. 2, the injection device 21 is provided on the fixed base 40. This injection device 21 has a main frame 42 that can reciprocate along a guide rail 41 provided on a fixed base 40, and in the front-rear direction of the injection molding machine 20 (the axial direction indicated by the arrow X in FIG. 2). It can be moved.
[0012]
The injection device 21 includes a frame structure 50, a barrel 51, a voice coil type linear motor (DC current type linear motor) 52 that functions as a driving source for injection operation, a screw rotation mechanism 53, and the like. A screw 54 is accommodated in the barrel 51. A drive unit 55 is configured by the linear motor 52, the following subframe 60, the linear guide mechanism 74, and the like.
[0013]
On the main frame 42, the frame structure 50 and the subframe 60 are fixed by fixing parts 61 such as bolts. The subframe 60 includes a front support member (front stand) 62 and a rear support member (rear stand) 63. Lower portions of the support members 62 and 63 are connected to each other by a base member 64 extending in the horizontal direction.
[0014]
The frame structure 50 includes a first portion 65 that supports the base of the barrel 51, a second portion 66 that is coupled to the linear motor 52, and each of the first portion 65 and the second portion 66. It has a pair of left and right connecting walls 67, 68 that connect both sides, a bottom wall 69, and the like.
[0015]
The voice coil type linear motor 52 includes a fixed side member 71 including a plurality of coils 70, a movable side member 73 including a plurality of magnets 72 driven in the axis X direction by a magnetic field generated by the coils 70, and the like. ing.
[0016]
The fixed side member 71 includes a sub frame 60, a coil 70, a yoke 87, and the like. For example, four yokes 87 are provided in parallel between the stand members 62 and 63.
[0017]
The movable member 73 is linearly reciprocated between the support members 62 and 63 by a linear guide mechanism 74 provided on the base member 64. The movable member 73 includes connecting plates 75 and 76 provided on both front and rear sides of the magnet 72, a spacer 77 made of a nonmagnetic material, a support plate 78 extending in the horizontal direction, and the like.
[0018]
The linear guide mechanism 74 includes a rail 80 provided on the base member 64 and a plurality of sets of carriages 81 that slide along the rail 80. The carriage 81 is attached to the lower surface of the support plate 78. The injection molding machine 20 can smoothly guide the high-speed linear motion of the movable side member 73 of the linear motor 52 by the linear guide mechanism 74.
[0019]
An output shaft 85 of the linear motor 52 is connected to the movable side member 73. A screw 54 is connected to the output shaft 85 via a drive shaft 90 described later. Therefore, the screw 54 and the movable member 73 can be integrated and can linearly move in the direction of the axis X.
[0020]
Each coil 70 of the linear motor 52 is formed into a cylindrical shape by winding a conducting wire 70 a as schematically shown in FIG. 4, and an iron core (yoke 87) is provided inside the coil 70. A magnet 72 is provided on the outer peripheral side of the coil 70. The movable member 73 including the magnet 72 relatively moves in the direction of the axis C (shown in FIG. 4) of the coil 70 based on a magnetic field generated when a current is supplied to the coil 70.
[0021]
The coil 70 is connected to the current supply device 70c via the power cable 70b. The coil 70 and the yoke 87 may be the moving side, and the magnet 72 may be the fixed side. Further, a magnet may be provided inside the coil 70 and a yoke may be provided outside the coil 70. The coil 70 may be a square tube. The shape of the magnet 72 and the like are also arbitrary, and those having a suitable shape may be used as necessary.
[0022]
Near the base portion of the barrel 51, a hopper 88 for supplying a material (for example, resin) of an injection molded product is provided. The hopper 88 is attached to the first portion 65 of the frame structure 50. The barrel 51 is attached with a heater (not shown) for heating and melting the material.
[0023]
The screw rotation mechanism 53 includes a drive shaft 90 to which the screw 54 is connected, a sleeve member 91 fitted to the drive shaft 90, a motor 92 for rotating the sleeve member 91, a first bearing portion 93, 2 bearing portions 94 and the like.
[0024]
More specifically, as schematically shown in FIG. 3, a spline portion 95 is formed along the axial direction on the outer peripheral portion of the drive shaft 90. By fitting the sleeve member 91 to the spline portion 95, the drive shaft 90 can move relative to the sleeve member 91 in the axial direction, and the drive shaft 90 and the sleeve member 91 can rotate together. It can be done.
[0025]
The sleeve member 91 is rotatably supported by the intermediate support wall 100 by the first bearing portion 93. The intermediate support wall 100 is fixed to the bottom wall 69 of the frame structure 50.
[0026]
A motor support portion 101 is provided on the upper portion of the frame structure 50, and the motor 92 is mounted on the motor support portion 101. A power transmission member 105 such as a belt is wound between a driving pulley 103 attached to the output shaft 102 of the motor 92 and a driven pulley 104 attached to the sleeve member 91.
[0027]
Therefore, the sleeve member 91 can be rotated by rotating the output shaft 102 of the motor 92. When the sleeve member 91 rotates, the drive shaft 90 fitted to the spline portion 95 rotates, so that the screw 54 rotates.
[0028]
The rear end portion of the drive shaft 90 is connected to the output shaft 85 of the linear motor 52 by a coupling mechanism 106 having a second bearing portion 94. The coupling mechanism 106 couples the output shaft 85 and the drive shaft 90 to each other and allows relative movement in the rotational direction of both. That is, the linear motion of the output shaft 85 in the axial direction can be transmitted to the drive shaft 90, and the rotational motion of the drive shaft 90 is not transmitted to the output shaft 85.
[0029]
The nozzle 110 formed at the tip of the barrel 51 is located on the center line of the hole 111 formed in the fixed platen 25. The stationary platen 25 and the frame structure 50 are connected to each other by a nozzle touch mechanism 116 using, for example, a ball screw 115 and a servo motor.
[0030]
By driving the nozzle touch mechanism 116, the injection device 21 can be moved forward and backward along the guide rail 41 with respect to the fixed platen 25. In a state where the injection device 21 is advanced to a predetermined position, the tip of the nozzle 110 abuts on the injection port 30 a of the fixed mold 30.
[0031]
The rear support member 63 is provided with a direct acting auxiliary actuator 130 that generates thrust in the direction of the axis X of the screw 54 as well as thrust of the linear motor 52. An example of the auxiliary actuator 130 is a fluid pressure cylinder mechanism that is driven by fluid pressure such as fluid pressure or gas pressure (for example, air pressure).
[0032]
The auxiliary actuator 130 includes a cylinder main body 131 fixed to the support member 63 and a rod portion 132 that reciprocates in the axial direction of the cylinder main body 131. The rod portion 132 is connected to the drive shaft 90 of the screw 54 via the output shaft 85. The auxiliary actuator 130 is disposed on the same axis as the drive shaft 90 of the screw 54 and the output shaft 85 of the linear motor 52.
[0033]
A pressure supply unit 133 including a fluid pressure source and a direction control valve is connected to the cylinder body 131. The auxiliary actuator 130 introduces the pressure of the fluid supplied from the pressure supply unit 133 to the cylinder body 131, thereby moving the rod portion 132 in the axis X direction in synchronization with the linear motion of the linear motor 52. It can be done.
[0034]
For example, in the filling step of the injection operation, the thrust of the linear motor 52 can be assisted by driving the auxiliary actuator 130 so as to advance the rod portion 132 at the same time as the output shaft 85 of the linear motor 52 is advanced. Alternatively, in the filling step, the rod portion 132 may be in a free state in which it can freely move in the direction of the axis X with respect to the cylinder body 131, and the screw 54 may be advanced at high speed using only the thrust of the linear motor 52.
[0035]
In the pressure holding process, the rod motor 132 is continuously urged by obtaining the holding pressure by the linear motor 52 and operating the auxiliary actuator 130.
By doing so, the thrust of the linear motor 52 can be assisted during pressure holding. Alternatively, in the pressure holding step, it is possible to hold the pressure using only the thrust of the auxiliary actuator 130 without using the thrust of the linear motor 52 (no current is passed through the linear motor 52).
[0036]
Next, the operation of the injection molding machine 20 configured as described above will be described.
The molds 30 and 31 are closed by the mold clamping device 22, and the injection device 21 is advanced toward the fixed platen 25 by the nozzle touch mechanism 116, thereby bringing the tip of the nozzle 110 into contact with the injection port 30 a of the fixed side mold 30. Let
[0037]
Then, by supplying a current to the coil 70 of the linear motor 52, the movable side member 73 of the linear motor 52 is advanced as schematically shown in FIG. When the movable side member 73 moves forward, the drive shaft 90 moves forward via the output shaft 85, and further the screw 54 moves forward, whereby the material (for example, molten resin) in the barrel 51 is preliminarily measured by the screw 54. It is pushed out from the tip of the nozzle 110 and filled in the molds 30 and 31.
[0038]
The injection molding machine 20 can advance the screw 54 at a high speed mainly by the thrust of the linear motor 52 in the filling step. For this reason, the filling process can be speeded up, and the cycle time required for injection molding can be shortened. The linear motor 52 has an advantage that it has better controllability than the fluid pressure cylinder mechanism.
[0039]
Further, if the thrust of the linear motor 52 is assisted by the auxiliary actuator 130, the burden on the linear motor 52 can be reduced and the amount of heat generated can be reduced. In particular, in the pressure holding process, if the thrust of the linear motor 52 is assisted by the auxiliary actuator 130 or the pressure is held using only the thrust of the auxiliary actuator 130, the problem of heat generation of the linear motor 52 can be eliminated.
[0040]
The auxiliary actuator 130 using the fluid pressure cylinder mechanism has an advantage that the operating speed and acceleration are smaller than those of the linear motor, but the thrust is large and the calorific value is small.
[0041]
After the molds 30 and 31 are filled with the material, the screw 54 is rotated by rotating the drive shaft 90 by the screw rotating motor 92. Thus, the material is kneaded while being fed to the tip side of the barrel 51, and the material is weighed. After the material injected into the molds 30 and 31 is cooled, the molds 30 and 31 are opened, and the molded product is ejected by the ejector mechanism, thereby completing the injection molding process for one cycle.
[0042]
In carrying out the present invention, it goes without saying that the constituent elements of the present invention such as a linear motor and an auxiliary actuator can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0043]
In the above embodiment, the auxiliary actuator 130 is disposed on the same axis as the output shaft 85 of the linear motor 52 and the drive shaft 90 of the screw. However, the present invention is not limited to such an arrangement. For example, the auxiliary actuator 130 may be arranged in parallel to the axis at a position deviated from the axis of the output shaft 85 of the linear motor 52 and the axis of the drive shaft 90 of the screw. The auxiliary actuator may be an electric actuator using a rotary motor and a ball screw mechanism.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, by using a linear motor as a drive source, the speed of the injection operation can be increased, and problems such as the linear motor generating heat in the filling process or the pressure holding process can be solved, and high thrust can be obtained. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an injection molding machine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the axial direction of a part of the injection molding machine shown in FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing a state where a screw of the injection molding machine shown in FIG. 1 has advanced. FIG.
4 is a perspective view schematically showing a part of the linear motor of the injection molding machine shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
20 ... Injection molding machine 21 ... Injection device 22 ... Clamping device 52 ... Linear motor 54 ... Screw 130 ... Auxiliary actuator

Claims

A linear motor as an injection drive source that generates thrust along the axial direction of the drive shaft of the screw;
An auxiliary actuator connected to the screw drive shaft and generating thrust in the same direction as the thrust of the linear motor;
An injection apparatus comprising:

2. The injection apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary actuator is a fluid pressure cylinder mechanism that performs a linear reciprocating motion.

The injection apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary actuator generates the thrust in a filling step or a pressure holding step of the injection operation.

In an injection molding machine having an injection device and a mold clamping device,
A linear motor as an injection drive source that generates thrust along the axial direction of the drive shaft of the screw of the injection device;
An auxiliary actuator connected to the screw drive shaft and generating thrust in the same direction as the thrust of the linear motor;
An injection molding machine comprising:

5. The injection molding machine according to claim 4, wherein the auxiliary actuator is a fluid pressure cylinder mechanism that makes a linear reciprocating motion.