JP2006247885A - Molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動式の射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に係り、特に、サーボモータ(電動サーボモータ)の回転をボールネジ機構により直線運動に変換して、射出軸や可動ダイプレートなどの被動部材を往復直線駆動(移動)するようにした成形機における、ボールネジ機構への潤滑剤の供給技術に関する。 The present invention relates to a molding machine such as an electric injection molding machine or a die casting machine. In particular, the rotation of a servo motor (electric servo motor) is converted into a linear motion by a ball screw mechanism, and an injection shaft, a movable die plate, etc. The present invention relates to a technique for supplying a lubricant to a ball screw mechanism in a molding machine in which a driven member is driven to reciprocate linearly (move).
射出軸(インラインスクリュー式の射出成形機ではスクリュー、プリプラ式の射出成形やダイカストマシンでは射出プランジャ)の前後進駆動源や、可動側金型を搭載した可動ダイプレートの前後進駆動源をサーボモータとするマシン(成形機)においては、サーボモータの回転を直線運動に変換するためにボールネジ機構を用いている。このボール機構のボールネジ軸と該ボールネジ軸に螺合したナット体(ボールナット)による回転→直線運動変換メカニズムは、ベアリングと同様にボール(鋼球)を用いて円滑な相対回転を図る構成であるので、ボールネジ機構に内蔵されたボールに(すなわち、ボール介装部に)グリース(潤滑剤)を補給する必要があり、グリースの補給を忘れると重大な支障が生じかねない。 Servo motors are used to drive the forward / reverse drive source of the injection shaft (screws for inline screw injection molding machines, injection plungers for pre-plastic injection molding and die casting machines) and for the movable die plate mounted with the movable mold In the machine (molding machine), a ball screw mechanism is used to convert the rotation of the servo motor into a linear motion. The mechanism of rotation → linear motion conversion by a ball screw shaft of this ball mechanism and a nut body (ball nut) screwed to the ball screw shaft is configured to achieve smooth relative rotation using a ball (steel ball) in the same manner as a bearing. Therefore, it is necessary to replenish grease (lubricant) to the ball built in the ball screw mechanism (that is, to the ball interposition part). If the replenishment of grease is forgotten, serious trouble may occur.
そこで、例えば2000ショット毎に(ボールネジ機構の直線移動部材の2000回の往復動毎に)、マシンのオペレータが、ボールネジ機構に設けたグリース供給ニップル(グリース供給部)にグリースガン等を押し付けて、0.5〜1.2cc程度のグリースを補給するか、あるいは、2000ショット毎に、マシンに付設したグリース自動供給装置が自動的に、ボールネジ機構に設けたグリース供給ニップルへと、0.5〜1.2cc程度のグリースを補給するようになっていた。 Therefore, for example, every 2000 shots (every 2000 reciprocations of the linearly moving member of the ball screw mechanism), the machine operator presses a grease gun or the like against the grease supply nipple (grease supply unit) provided in the ball screw mechanism, Either about 0.5 to 1.2 cc of grease is replenished, or every 2000 shots, the automatic grease supply device attached to the machine automatically goes to the grease supply nipple provided on the ball screw mechanism. About 1.2 cc of grease was supplied.
ところで、マシンのオペレータが定期的にグリースを補給する手法では、安全性の観点からグリースの補給の度にマシンを停止させなければならないので、マシンの生産性を低下させる上、短サイクル成形を行うマシンでは、グリースの補給の頻度が高いので、オペレータに大きな負担を強いることになる。また、マシンを24時間連続運転している際の夜間におけるグリース補給時期のオペレータの不在や、オペレータの不注意などにより、グリースの補給が適正時期に行われることが保証できないという問題もある。 By the way, in the method of periodically replenishing the grease by the machine operator, the machine must be stopped every time the grease is replenished from the viewpoint of safety, so that the productivity of the machine is reduced and short cycle molding is performed. In the machine, the frequency of grease replenishment is high, which places a heavy burden on the operator. In addition, there is a problem that it is not possible to guarantee that grease replenishment is performed at an appropriate time due to the absence of the operator at the time of grease replenishment at night when the machine is continuously operated for 24 hours or due to carelessness of the operator.
一方、グリース自動供給装置を用いて自動的にグリースを補給する手法では、グリースの補給が、適正時期に、かつ、マシンの連続運転中であっても、人手を介さず自動的に行うことができる。しかし、グリース自動供給装置は、ポンプやその駆動源を必要とする構成であり、また、マシン全体の制御を司るマイコンの管理下で、グリース自動供給装置を動作させなければならないので、グリース自動供給のためのシステムが大がかりで、かつ非常に高価なものになるという問題がある。 On the other hand, in the method of automatically replenishing grease using the automatic grease supply device, the replenishment of grease can be performed automatically without human intervention at an appropriate time and even during continuous operation of the machine. it can. However, the automatic grease supply device requires a pump and its drive source, and the automatic grease supply device must be operated under the control of the microcomputer that controls the entire machine. There is a problem that the system for the system is large and very expensive.
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ボールネジ機構のボール介装部に、人手を介さずに長期にわたって、潤滑剤を確実に供給し続けることが可能であると共に、この潤滑剤を供給するための構成を、非常に安価に構築可能とすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reliably supply the lubricant to the ball interposing portion of the ball screw mechanism for a long period of time without manual intervention. In addition, the configuration for supplying the lubricant can be constructed at a very low cost.
本発明は上記した目的を達成するため、サーボモータの回転をボールネジ機構により直線運動に変換し、この直線運動を往復直線移動可能な被動部材に伝達するようにした成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部材の回転によって前記ボールネジ機構の直線移動部材が直線移動する際に、前記ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間と、この密閉空間に入れられた潤滑剤を前記ボールネジ機構のボール介装部に導く潤滑剤通路とを有し、
前記ボールネジ軸の端部が前記密閉空間に入り込んで密閉空間が狭まることにより、前記潤滑剤を前記ボール介装部に送り込むようにした、構成をとる。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention converts a rotation of a servo motor into a linear motion by a ball screw mechanism, and transmits this linear motion to a driven member capable of reciprocating linear movement.
When the linearly moving member of the ball screw mechanism moves linearly by the rotation of the rotating member of the ball screw mechanism, a sealed space in which the end of the ball screw shaft of the ball screw mechanism relatively protrudes and lubricates in the sealed space. A lubricant passage for guiding the agent to the ball interposition part of the ball screw mechanism,
A configuration is adopted in which the lubricant is fed into the ball interposing portion when the end of the ball screw shaft enters the sealed space and the sealed space is narrowed.
本発明によれば、ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間には、大量の潤滑剤を満たしておくことができ、しかも、ボールネジ機構が1往復して密閉空間が狭められる挙動毎に、密閉空間から潤滑剤通路を通って潤滑剤がボールネジ機構のボール介装部に送り込まれるので、非常に長期にわたって(例えば、5〜8年を十分に超える長期にわたって)、自動的に潤滑剤の供給を行うことができ、しかも、この自動供給を、別設の高価で大がかりなグリース自動供給装置を設けることなく、つまり、自動供給のための駆動源や制御系を設けることなく、純メカニズム的に行うことができる。さらに、ボールネジ機構の1往復動毎に潤滑剤がボール介装部に送り込まれるので、長期的に見ればボール介装部の潤滑剤は入れ替えられることになり、潤滑剤の汚損も非常に長期にわたって実用上問題のないことが保証される。 According to the present invention, the sealed space in which the end of the ball screw shaft of the ball screw mechanism relatively protrudes and fills can be filled with a large amount of lubricant, and the ball screw mechanism reciprocates once to narrow the sealed space. For each behavior to be performed, the lubricant is sent from the enclosed space through the lubricant passage to the ball interposer of the ball screw mechanism, so that it is automatically performed over a very long period of time (for example, well over 5 to 8 years). In addition, it is possible to supply the lubricant without the need for a separate, expensive and large-scale automatic grease supply device, that is, without providing a drive source or control system for automatic supply. Can be done purely. Further, since the lubricant is sent to the ball interposition part for each reciprocation of the ball screw mechanism, the lubricant of the ball interposition part is replaced in the long term, and the contamination of the lubricant is very long. It is guaranteed that there is no problem in practical use.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図である。なお、本第1実施形態および後述する第2実施形態は、ボールネジ機構の回転部材がボールネジ軸であり、ボールネジ機構の直線移動部材がナット体である場合の適用例である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken explanatory view showing a configuration of a main part of an injection system mechanism of an inline screw injection molding machine according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment and the second embodiment to be described later are application examples when the rotating member of the ball screw mechanism is a ball screw shaft and the linear moving member of the ball screw mechanism is a nut body.
図1において、BPはベース盤、1は、ベース盤BP上に固設された第1の保持プレート、2は、第1の保持プレート1と対向するようにベース盤BP上に固設された第2の保持プレート、3は、第1の保持プレート1と第2の保持プレート2との間に架け渡らされた複数本のガイドバー、4は、ガイドバー3に挿通されて往復直線移動(前後進)可能な移動ブロック、5は、移動ブロック4にベアリングを介して回転可能に保持された回転体、6は、回転体4に固定され、移動ブロック4に搭載された図示せぬ計量用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリ、7は、その基部を回転体に固定され、図示せぬ加熱シリンダ内を回転並びに前後進可能なスクリュー、9は、第1の保持プレート1にベアリングを介して回転可能に保持されたボールネジ機構8のボールネジ軸、10は、ボールネジ軸9に螺合されると共に、その端部をロードセル(ロードセルブロック)11を介して移動ブロック4に固定されたボールネジ機構8のナット体、12は、ボールネジ軸10の端部に固定され、第1の保持プレート1に搭載された図示せぬ射出用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリである。
In FIG. 1, BP is a base board, 1 is a first holding plate fixed on the base board BP, and 2 is fixed on the base board BP so as to face the
また、13は、移動ブロック4とベアリング止めと回転体5とロードセル11とボールネジ軸9とナット体10とで形づくられる密閉空間、14は、密閉空間13内に所定量だけ閉じ込められた潤滑剤(グリース)、15は、密閉空間13とボールネジ機構8のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路であり、本第1実施形態では、潤滑剤通路15は、密閉空間13と連通するようにボールネジ軸9に穿設された軸方向の穴15aと、この軸方向の穴15aおよび上記のボール介装部と連通するようにボールネジ軸9に穿設された径方向の穴15bとによって構成されている。なお、16は、ナット体10の開放側の端部に介装された潤滑剤の漏れ防止用のシール部材である。
図1に示す構成において、図示せぬ計量用電動サーボモータの回転は、被動プーリ6に伝達され、これにより、被動プーリ6と一体となって回転体5およびスクリュー7が回転する。
In the configuration shown in FIG. 1, the rotation of a metering electric servomotor (not shown) is transmitted to the driven
また、図示せぬ射出用電動サーボモータの回転は、被動プーリ12を介してボールネジ機構8のボールネジ軸9に伝達され、これにより、回転するボールネジ軸9に螺合したナット体10がボールネジ軸9に沿って前後進して、このナット体10と一体となって、ロードセル11、回転体5、被動プーリ6、スクリュー7、移動ブロック4などが前後進する。
Further, the rotation of the electric servo motor for injection (not shown) is transmitted to the
ところで、上記のナット体10の前後進によって、前記した密閉空間13をボールネジ軸9の端部が相対的に出没することになり、ナット体10が後退すると(図1で右方向に移動すると)、ボールネジ軸9の端部が相対的に密閉空間13内に入り込むことにより、密閉空間13の容積が狭められる。本第1実施形態を含め本発明では、密閉空間13内には潤滑剤14が閉じ込められており、しかも、密閉空間13は潤滑剤通路15を介してボールネジ機構8のボール介装部と連通しているので、密閉空間13の容積がある程度以下まで狭められると、密閉空間13内の潤滑剤14が、潤滑剤通路15を通ってボールネジ機構8のボール介装部へと送り込まれる。つまり、ボールネジ機構8が1往復して密閉空間13が狭められる挙動毎に、密閉空間13から潤滑剤通路15を通って潤滑剤14がボールネジ機構8のボール介装部に送り込まれる。
By the way, when the
このように、本第1実施形態では、ボールネジ機構8が1往復して密閉空間が狭められる挙動毎に、大量(前述したように、例えば2000ショット毎に補給する潤滑剤(グリース)の量に比べると非常に大量)の潤滑剤14を貯えた密閉空間13から、潤滑剤通路15を通って潤滑剤14がボールネジ機構8のボール介装部に送り込まれるので、非常に長期にわたって(例えば、5〜8年を十分に超える長期にわたって)、自動的に潤滑剤の供給を行うことができる。しかも、この自動供給を、別設の高価で大がかりなグリース自動供給装置を設けることなく、つまり、自動供給のための駆動源や制御系を設けることなく、純メカニズム的に行うことができる。さらに、ボールネジ機構8の1往復動毎に潤滑剤14がボール介装部に送り込まれるので、長期的に見ればボール介装部の潤滑剤14は入れ替えられることになり、潤滑剤14の汚損も非常に長期にわたって実用上問題のないことが保証される。
As described above, in the first embodiment, the amount of lubricant (grease) replenished every 2000 shots, for example, every time the
図2は、本発明の第2実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図であり、同図において、図1の第1実施形態と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。 FIG. 2 is a partially broken explanatory view showing a configuration of a main part of an injection system mechanism of an inline screw type injection molding machine according to a second embodiment of the present invention, in which the first embodiment of FIG. The same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted to avoid duplication.
本第2実施形態が前記第1実施形態と相違するのは、密閉空間13とボールネジ機構8のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路であり、本第2実施形態では、潤滑剤通路17を、密閉空間13と連通するように移動ブロック4に穿設された穴17aと、ボールネジ機構8のボール介装部と連通するようにナット体10に穿設された径方向の穴17bと、穴17aと穴17bとを連通させるように取り付けられた配管17cとによって、構成している。
The second embodiment is different from the first embodiment in a lubricant passage that communicates the sealed
本第2実施形態の動作は前記第1実施形態と同様であり、本第2実施形態においても、前記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。 The operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the second embodiment has the same operational effects as the first embodiment.
図3は、本発明の第3実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部構成を簡略化して示す一部破断した説明図である。なお、本第3実施形態は、ボールネジ機構の回転部材がナット体であり、ボールネジ機構の直線移動部材がボールネジ軸である場合の適用例である。 FIG. 3 is a partially broken explanatory view showing a simplified configuration of a main part of an injection system mechanism of an inline screw injection molding machine according to a third embodiment of the present invention. The third embodiment is an application example in which the rotating member of the ball screw mechanism is a nut body and the linear moving member of the ball screw mechanism is a ball screw shaft.
図3において、BPはベース盤、21は、前記第1の保持プレート1に相当する第1の保持プレート、22はボールネジ機構、23は、第1の保持保持プレート21にベアリングを介して回転可能に保持されたボールネジ機構22のナット体、24は、ナット体23に螺合されたボールネジ機構22のボールネジ軸、25は、ナット体23の端部に固定され、第1の保持プレート21に搭載された図示せぬ射出用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリ、26は、ボールネジ軸24の端部を固定した前記ロードセル11に相当するロードセル(ロードセルブロック)であり、図3において、ロードセル26より左側の構成は、前記第1、第2実施形態と同様である。
In FIG. 3, BP is a base board, 21 is a first holding plate corresponding to the
また、27は、出没するボールネジ軸24が作業員に触れないようにするために、第1の保持プレート21に取り付けられた安全カバー体、28は、潤滑剤の漏れ防止用のシール部材、29は、第1の保持プレート21、ナット体23、ボールネジ軸24、安全カバー体27、シール部材28で形づくられる密閉空間、30は、密閉空間29内に所定量だけ閉じ込められた潤滑剤(グリース)、31は、密閉空間29とボールネジ機構22のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路である。本第3実施形態の潤滑剤通路31は、密閉空間29と連通するようにボールネジ軸24に穿設された軸方向の穴31aと、この軸方向の穴31aおよび上記のボール介装部と連通するようにボールネジ軸24に穿設された径方向の穴31bとによって構成されている。
本第3実施形態では、図示せぬ射出用電動サーボモータの回転によってナット体23が回転し、これにより、ボールネジ軸24が前後進して、ボールネジ軸24の端部が密閉空間29に出没する。よって、ボールネジ軸24が後退すると(図3で右方向に移動すると)、ボールネジ軸24の端部が相対的に密閉空間29内に入り込むことにより、密閉空間29の容積が狭められる。密閉空間29内には潤滑剤30が閉じ込められており、しかも、密閉空間29は潤滑剤通路31を介してボールネジ機構22のボール介装部と連通しているので、密閉空間29の容積がある程度以下まで狭められると、密閉空間29内の潤滑剤30が、潤滑剤通路31を通ってボールネジ機構22のボール介装部へと送り込まれる。つまり、本第3実施形態においても、前記した第1、第2実施形態と同様に、ボールネジ機構22が1往復して密閉空間29が狭められる挙動毎に、密閉空間29から潤滑剤通路31を通って潤滑剤30がボールネジ機構22のボール介装部に送り込まれる。
In the third embodiment, the
このような構成と動作をとる本第3実施形態においても、前記第1、第2実施形態と同様の作用効果を奏する。 In the third embodiment having such a configuration and operation, the same effects as those in the first and second embodiments can be obtained.
なお、上述した各実施形態では、インラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムのボールネジ機構への適用を例にとったが、インラインスクリュー式射出成形機の他のメカニズムにおけるボールネジ機構の使用箇所にも、本発明が適用可能であることは言うまでない。さらに、プリプラ式射出成形機や、ダイカストマシンにおけるボールネジ機構の使用箇所にも、本発明が適用可能であることは勿論である。 In each embodiment described above, the injection system mechanism of the inline screw type injection molding machine is applied to the ball screw mechanism as an example, but the ball screw mechanism is used in other mechanisms of the inline screw type injection molding machine. Needless to say, the present invention is applicable. Furthermore, it goes without saying that the present invention can also be applied to a place where a ball screw mechanism is used in a pre-plastic injection molding machine or a die casting machine.
BP ベース盤
1 第1の保持プレート
2 第2の保持プレート
3 ガイドバー
4 移動ブロック
5 回転体
6 被動プーリ
7 スクリュー
8 ボールネジ機構
9 ボールネジ軸
10 ナット体
11 ロードセル
12 被動プーリ
13 密閉空間
14 潤滑剤
15 潤滑剤通路
15a ボールネジ軸9に穿設された軸方向の穴
15b ボールネジ軸9に穿設された径方向の穴
16 シール部材
17 潤滑剤通路
17a 移動ブロック4に穿設された穴
17b ナット体10に穿設された径方向の穴
17c 配管
21 第1の保持プレート
22 ボールネジ機構
23 ナット体
24 ボールネジ軸
25 被動プーリ
26 ロードセル
27 安全カバー体
28 シール部材
29 密閉空間
30 潤滑剤
31 潤滑剤通路
31a ボールネジ軸24に穿設された軸方向の穴
31b ボールネジ軸24に穿設された径方向の穴
Claims (5)
前記ボールネジ機構の回転部材の回転によって前記ボールネジ機構の直線移動部材が直線移動する際に、前記ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間と、この密閉空間に入れられた潤滑剤を前記ボールネジ機構のボール介装部に導く潤滑剤通路とを有し、
前記ボールネジ軸の端部が前記密閉空間に入り込んで密閉空間が狭まることにより、前記潤滑剤を前記ボール介装部に送り込むようにしたことを特徴とする成形機。 In a molding machine that converts the rotation of a servo motor into a linear motion by a ball screw mechanism and transmits this linear motion to a driven member that can reciprocate linearly.
When the linearly moving member of the ball screw mechanism moves linearly by the rotation of the rotating member of the ball screw mechanism, a sealed space in which the end of the ball screw shaft of the ball screw mechanism relatively protrudes and lubricates in the sealed space. A lubricant passage for guiding the agent to the ball interposition part of the ball screw mechanism,
The molding machine according to claim 1, wherein the lubricant is fed into the ball interposition part when the end of the ball screw shaft enters the sealed space and the sealed space is narrowed.
前記潤滑剤通路は、前記密閉空間と連通するように前記ボールネジ軸に穿設された軸方向の穴と、この軸方向の穴および前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ軸に穿設された径方向の穴とによって構成されたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
The lubricant passage is formed in the ball screw shaft so as to communicate with an axial hole formed in the ball screw shaft so as to communicate with the sealed space, and the axial hole and the ball interposition part. A molding machine characterized in that it is configured with a radial hole formed.
前記潤滑剤通路は、前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ機構のナット体に穿設された径方向の穴と、この径方向の穴と連通する配管と、この配管と前記密閉空間とを連通させる穴とによって、または、前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ機構のナット体に穿設された径方向の穴と、この径方向の穴と前記密閉空間とを連通させる配管とによって構成されたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
The lubricant passage includes a radial hole formed in the nut body of the ball screw mechanism so as to communicate with the ball interposition part, a pipe communicating with the radial hole, and the pipe and the sealed space. Or a radial hole formed in the nut body of the ball screw mechanism so as to communicate with the ball interposition part, and the radial hole and the sealed space communicate with each other. A molding machine characterized by comprising piping.
前記ボールネジ機構の回転部材は、前記ボールネジ軸であることを特徴とする成形機。 In the molding machine according to any one of claims 1 to 3,
The molding machine according to claim 1, wherein the rotating member of the ball screw mechanism is the ball screw shaft.
前記ボールネジ機構の回転部材は、前記ナット体であることを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1 or 2,
The rotating machine of the ball screw mechanism is the nut body.
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JP4473160B2 (en) | 2010-06-02 |
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