JP2006247951A

JP2006247951A - 成形機

Info

Publication number: JP2006247951A
Application number: JP2005065741A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】２プレート方式の型締め装置において、成形サイクルの短縮化を図り、また、型締め用の油圧回路を小規模にしてコストダウンを可能とすること。
【解決手段】タイバーはその他端側を可動ダイプレートに固定的に取り付けられ、型締め用の油圧シリンダは、単動式油圧シリンダで、かつ、そのヘッド側油室をタンクとして用いる構造とされ、油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室とを連通する油路と、該油路上に配置された開閉弁と、油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給する圧油供給手段とを備え、電動サーボモータによる型閉じ動作で、可動ダイプレートと共にタイバーを移動させることにより、ヘッド側油室に貯えられた油を、油路および開放位置にある開閉弁を介して、ロッド側油室に導入し、金型タッチ後に開閉弁が閉鎖位置にある状態で、圧油供給手段によりロッド側油室に少量の圧油を送り込むことで、型締め力を発生させるように、構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、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、２プレート方式（２プラテン方式）と称される型締め（型開閉）装置をもつ成形機に関する。

射出成形機などの成形機において、２プレート方式の型締め（型開閉）装置をもつマシン（成形機）が種々出回っている。この２プレート方式の型締め装置は、トグルリンク機構を用いる型締め装置（３プレート方式の型締め装置）のように、型開閉・型締めのための駆動源を搭載する保持プレートを持たず、固定側金型を搭載した固定ダイプレートと、可動側金型を搭載した可動ダイプレートの、２枚のプレートを持つ構造の型締め装置である。

この２プレート方式の型締め装置では、高速低圧の型開閉を、小型のサーボモータや小型の油圧シリンダで行い、低速高圧の型締めを、固定ダイプレート側に設けられ且つタイバーの一端側をピストン体として用いた油圧シリンダで行うようになっている。そして、従来の２プレート方式の型締め装置では、例えば小型のサーボモータによる型閉じ動作によって、可動側金型をタイバーに沿って金型タッチ位置まで前進させ、金型タッチ位置において、タイバーに形成したネジ部に可動側ダイプレートに設けたハーフナットを嵌め込んで、これにより可動側ダイプレートとタイバーとを結合した後、タイバーをピストン体とした油圧シリンダによって型締めを行うようになっていた（例えば、特許文献１参照）。このような構成をとる２プレート方式の型締め装置は、型開閉用の駆動源と型締め用の駆動源とを必要とするが、型締め装置の全長を小さくできるという利点がある。
特開平１０−２９６７３９号公報

ところで、特許文献１などに記載された従来の２プレート方式の型締め装置においては、可動側ダイプレートをタイバーに対して移動させる構成をとっているので、型締め時には、タイバーに形成したネジ部に可動側ダイプレートに設けたハーフナットを嵌め込んで、可動側ダイプレートとタイバーを一体に結合する必要がある。このため、金型タッチ後にハーフナットでタイバーをロックしたことを確認した後に、型締め動作を行う必要があり、また、ハーフナットのロックを解除した後に、型開きを行う必要があるので、成形サイクルを短縮化する上での隘路となっていた。また、ハーフナット機構を用いると型厚調整（ダイハイト調整）が面倒であるという問題もある。さらに、ストロークは短いものの、低速高圧の型締めを行う型締め用の油圧シリンダには、高圧の圧油をある程度の量だけ供給する圧油供給源を必要とし、型締めのための油圧回路系が大掛かりで高価なものになっているという指摘もあった。
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、２プレート方式の型締め装置において、成形サイクルの短縮化を図ることを可能とすることにある。また、本発明の目的とするところは、２プレート方式の型締め装置において、型締め用の油圧回路の規模を小規模にしてコストダウンを可能とすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、固定側金型を搭載した固定ダイプレートに対して、可動側金型を搭載した可動ダイプレートを前後進させるための型開閉駆動源に、複数個の電動サーボモータを用い、金型タッチ後に型締め力を発生させるための型締め駆動源に、複数個の油圧シリンダを用い、該油圧シリンダは、固定ダイプレート側に設けられて、タイバーの一端側をピストン体として用いる構成をとる成形機において、
前記タイバーはその他端側を前記可動ダイプレートに固定的に取り付けられ、
前記油圧シリンダは、単動式油圧シリンダで、かつ、そのヘッド側油室をタンクとして用いる構造とされ、
前記油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室とを連通する油路と、該油路上に配置された開閉弁と、前記油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給する圧油供給手段とを備え、
前記電動サーボモータによる型閉じ動作で、前記可動ダイプレートと共に前記タイバーを移動させることにより、前記ヘッド側油室に貯えられた油を、前記油路および開放位置にある前記開閉弁を介して、前記ロッド側油室に導入し、
金型タッチ後に前記開閉弁が閉鎖位置にある状態で、前記圧油供給手段により前記ロッド側油室に少量の圧油を送り込むことで、型締め力を発生させるように、
構成する。
また、前記タイバーの他端にはネジ部が形成され、該ネジ部に螺合されると共に前記可動ダイプレートに回転可能に保持されたナット体と、該ナット体を回転駆動する型厚調整用モータとを備え、型厚に応じて前記ナット体と前記ネジ部との螺合位置を調整することで、前記タイバーの他端側を前記可動ダイプレートに固定的に取り付けるように、構成する。

本発明によれば、可動ダイプレートにタイバーの端部を固定的に取り付けて、可動ダイプレートと共にタイバーを移動させる構成としているので、つまり、ハーフナット機構を用いない構成としているので、金型タッチ後に直ちに型締めを行うことができ、以って、２プレート方式の型締め装置において、成形サイクルの短縮化を図ることが可能となる。また、型締め用の油圧シリンダは、そのヘッド側油室をタンクとして用いる構造の単動式油圧シリンダとされて、電動サーボモータによる型閉じ動作で、可動ダイプレートと共にタイバーを移動させることにより、ヘッド側油室に貯えられた油をロッド側油室に導入し、金型タッチ後に圧油供給手段によりロッド側油室に少量の圧油を送り込むことで、型締め力を発生させるように構成しているので、圧油供給手段を小容量のアキュームレータ（畜圧器）や油圧ポンプとすることができて、これにより、型締め用の油圧回路の規模を小規模にすることができ、コストダウンを図ることが可能となる。
さらに、タイバーに形成したネジ部と、該ネジ部に螺合されると共に可動ダイプレートに回転可能に保持されたナット体と、該ナット体を回転駆動する型厚調整用モータとによる、型厚調整（ダイハイト調整）機構を設けているので、２プレート方式の型締め装置における型厚調整を、容易・確実に行うことが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１、図２は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係る射出成形機の型締め（型開閉）装置の一部破断した正面から見た説明図であり、図３は、本実施形態の射出成形機の型締め装置の可動ダイプレートを側面から見た説明図である。なお、図１は型開き状態を示し、図２は金型タッチ直後の状態を示している。

図１〜図３において、１は図示せぬベース盤上に固設された固定ダイプレート、２は固定ダイプレート１に搭載された固定側金型、３は、図示せぬベース盤上に敷設された図示せぬレールに沿って前後進可能であるように設けられた可動ダイプレート、４は可動ダイプレート３に搭載された可動側金型、５は、固定ダイプレート１の４隅と可動ダイプレート３の４隅との間にそれぞれ架け渡らされた４本のタイバー、５ａは各タイバー５の端部に形成されたネジ部、６は、各ネジ部５ａに螺合されると共に可動ダイプレート３に回転可能に保持された４個のナット体、７は、可動ダイプレート３に搭載され、型厚調整時に各ナット体６をそれぞれ同期して回転駆動する４個の型厚調整用モータ（小容量の電動サーボモータ）である。ネジ部５ａとナット体６と型厚調整用モータ７とにより、型厚調整（ダイハイト調整）機構を構成しており、型厚調整時には、取り付けられた金型の型厚に応じて、型厚調整用モータ７によりナット体６を回転させることで、ナット体６とネジ部５ａとの螺合位置を調整するようになっており、この型厚調整機構によって、成形運転時には、タイバー５の端部を可動ダイプレート３に固定的に取り付けるように構成されている。

また、８は、可動ダイプレート３に対角配置して搭載された１対の型開閉用モータ（小容量の電動サーボモータ）、９は各型開閉用モータ８の出力軸に固着された駆動プーリ、１０は、可動ダイプレート３に回転可能に保持されて、各型開閉用モータ８により、駆動プーリ９、タイミングベルト１１を介して同期して回転駆動される１対の被動プーリ、１２は、可動ダイプレート３に回転可能に保持されると共に各被動プーリ１０に固着され、各被動プーリ１０と一体に回転する１対のボールネジ軸、１３は、固定ダイプレート１に固定され、各ボールネジ軸１２が螺合する１対のボールナット体である。ボールネジ軸１２とボールナット体１３とによって公知のボールネジ機構が構成されており、型開閉用モータ８によりボールネジ軸１２が回転駆動されると、ボールネジ軸１２はボールナット体１３に対して直線移動し、これによって、可動ダイプレート３が前進または後退駆動されて、型閉じまたは型開きが行われるようになっている。なお、図３においては、型開閉用モータ８や被動プーリ１０の可動ダイプレート３への搭載を、図示の簡略化のために割愛してある。

また、１４は、固定ダイプレート１に搭載され、４本の各タイバー５の端部をピストン体として用いる４つの型締め用の油圧シリンダで、該油圧シリンダ１４は、単動式油圧シリンダされ、かつ、そのヘッド側油室をタンクとして用いる構成となっている。

５ｂはタイバー５の端部に形成されたピストンヘッド、１４ａは油圧シリンダ１４のヘッド側油室、１４ｂは油圧シリンダ１４のロッド側油室、１４ｃはヘッド側油室１４ａの流出入ポート、１４ｄはロッド側油室１４ｂの流出入ポート、１５は、流出入ポート１４ｃ（ヘッド側油室１４ａ）と流出入ポート１４ｄ（ロッド側油室１４ｂ）とを連通させる油路、１６は該油路１５上に配置された開閉弁（電磁開閉制御弁）、１７は、流出入ポート１４ｄと開閉弁１６との間の油路１５に、開閉弁（電磁開閉制御弁）１８、チェック弁１９を介して接続された圧油供給源（ここで小容量のアキュームレータ（畜圧器）としているが、小容量の油圧ポンプであってもよい）、２０は、流出入ポート１４ｃと開閉弁１６との間の油路１５から分岐した分岐油路２１上に配置され、所定圧力以上の油をタンク２２に導くリリーフ弁、２３は、図１に示す型開き状態ではヘッド側油室１４ａに所定量だけ貯えられた油である。なお、図１、図２では、図示で上側の油圧シリンダ１４のみに、これに付設する油圧回路を図示してあるが、図示で下側の油圧シリンダ１４や図示されていない他の２つの油圧シリンダ１４にも、同様の油圧回路が付設されている（圧油供給源１７、開閉弁１８、チェック弁１９については、４つの油圧シリンダ１４に対して各１つを共用化するようされるが、これらを個別に設けても差し支えない）。

次に、上記した構成をとる本実施形態の射出成形機の型締め装置の動作について説明する。図１に示す型開き状態では、開閉弁１６、開閉弁１８は共に閉鎖位置にあり、このとき、油圧シリンダ１４のヘッド側油室１４ａには所定量の油が満たされている。型閉じ動作の開始タイミングに至ると、マシン（射出成形機）全体の制御を司る図示せぬコントローラからの指令に基づき、開閉弁１６が開放位置に切り換えられ、また、コントローラからの指令に基づき、型開閉用モータ８が所定方向に回転駆動されて、これにより、可動側ダイプレート３がタイバー５と共に前進駆動され、高速低速の型閉じが開始される。そして、金型タッチの手前で金型間の異物検出のために低速低圧の型閉じに切り換えられ、金型タッチした時点で、型開閉用モータ８の駆動は停止される。この型閉じ動作により、ヘッド側油室１４ａに貯えられた油２３は、油路１５および開閉弁１６を通じて、油圧シリンダ１４のロッド側油室１４ｂへと導入され、ロッド側油室１４ｂ内には油２３が完全に満たされた状態となる。

図示せぬコントローラは、型開閉用モータ８に付設された図示せぬエンコーダの出力により金型タッチを認知すると、直ちに、上記のように型開閉用モータ８を停止させると同時に、開閉弁１６を閉鎖位置に切り換え、また、開閉弁１６の閉鎖位置への切り換え直後に、開閉弁１８をわずかな時間だけ開放位置に切り換える。これにより、圧油供給源（小容量のアキュームレータ）１７から、開閉弁１８、チェック弁１９、油路１５を通じて、少量の圧油が油圧シリンダ１４のロッド側油室１４ｂへと送り込まれる。ロッド側油室１４ｂには型閉じ行程で油２３が完全に満たされているため、圧油供給源１７からの少量の圧油の供給で、ロッド側油室１４ｂには型締めに必要十分な圧力が立ち、これにより、タイバー５が弾性的に伸張されて型締め力が発生する。

型開きを行うタイミングになると、図示せぬコントローラは、開閉弁１６を開放位置に切り換え（このとき開閉弁１８は閉鎖位置にある）、次に、型開閉用モータ８が型閉じ行程とは逆方向に回転駆動させ、これにより、可動側ダイプレート３がタイバー５と共に後退駆動され、高速低速の型開きが行われる。タイバー５が可動側ダイプレート３と共に後退すると、油圧シリンダ１４のロッド側油室１４ｂの油２３は、油路１５および開閉弁１６を通じてヘッド側油室１４ａへと導入され、この過程で、１回の型締めで圧油供給源１７から供給された圧油量に相当する油２３が、リリーフ弁２０をからタンク２２に逃がされる。この結果、型開き完了状態では、図１に示すように、油圧シリンダ１４のヘッド側油室１４ａには常に所定量の油が満たされた状態となる。

以上のように本実施形態では、可動ダイプレート３にタイバー５の端部を固定的に取り付けて、可動ダイプレート３と共にタイバー５を移動させる構成としているので、つまり、従来のようにハーフナット機構を用いない構成としているので、金型タッチ後に直ちに型締めを行うことができ、以って、２プレート方式の型締め装置において、成形サイクルの短縮化を図ることが可能となる。また、ハーフナット機構やその開閉駆動源を必要としないので、機構の簡略化を図ることができる。また、型締め用の油圧シリンダ１４は、そのヘッド側油室１４ａをタンクとして用いる構造の単動式油圧シリンダとされて、型開閉用モータ８による型閉じ動作で、可動ダイプレート３と共にタイバー５を移動させることにより、ヘッド側油室１４ａに貯えられた油をロッド側油室１４ｂに導入し、金型タッチ後に圧油供給源１７によりロッド側油室１４ｂに少量の圧油を送り込むことで、型締め力を発生させるように構成しているので、圧油供給源１７を小容量のアキュームレータ（畜圧器）や油圧ポンプとすることができて、これにより、型締め用の油圧回路の規模を小規模にすることができ、コストダウンを図ることが可能となる。さらに、１回の型締めで供給する圧油の量は少量であるので、油のエネルギーロスも可及的に低減可能となる上、型締めの時間も可及的に短縮化できるので、この点でも成形サイクルの短縮化に寄与する。さらにまた、タイバー５に形成したネジ部５ａと、該ネジ部５ａに螺合されると共に可動ダイプレート３に回転可能に保持されたナット体６と、該ナット体６を回転駆動する型厚調整用モータ７とによる、型厚調整（ダイハイト調整）機構を設けているので、２プレート方式の型締め装置における型厚調整を、容易・確実に行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の型締め（型開閉）装置の一部破断した正面から見た説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機の型締め（型開閉）装置の一部破断した正面から見た説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機の型締め装置の可動ダイプレートを側面から見た説明図である。

符号の説明

１固定ダイプレート
２固定側金型
３可動ダイプレート
４可動側金型
５タイバー
５ａネジ部
５ｂピストンヘッド
６ナット体
７型厚調整用モータ（電動サーボモータ）
８型開閉用モータ（電動サーボモータ）
９駆動プーリ
１０被動プーリ
１１タイミングベルト
１２ボールネジ軸
１３ボールナット体
１４型締め用の油圧シリンダ
１４ａヘッド側油室
１４ｂロッド側油室
１４ｃ流出入ポート
１４ｄ流出入ポート
１５油路
１６開閉弁（電磁開閉制御弁）
１７圧油供給源
１８開閉弁（電磁開閉制御弁）
１９チェック弁
２０リリーフ弁
２１分岐油路
２２タンク
２３油

Claims

固定側金型を搭載した固定ダイプレートに対して、可動側金型を搭載した可動ダイプレートを前後進させるための型開閉駆動源に、複数個の電動サーボモータを用い、金型タッチ後に型締め力を発生させるための型締め駆動源に、複数個の油圧シリンダを用い、該油圧シリンダは、固定ダイプレート側に設けられて、タイバーの一端側をピストン体として用いる構成をとる成形機において、
前記タイバーはその他端側を前記可動ダイプレートに固定的に取り付けられ、
前記油圧シリンダは、単動式油圧シリンダで、かつ、そのヘッド側油室をタンクとして用いる構造とされ、
前記油圧シリンダのヘッド側油室とロッド側油室とを連通する油路と、該油路上に配置された開閉弁と、前記油圧シリンダのロッド側油室に圧油を供給する圧油供給手段とを備え、
前記電動サーボモータによる型閉じ動作で、前記可動ダイプレートと共に前記タイバーを移動させることにより、前記ヘッド側油室に貯えられた油を、前記油路および開放位置にある前記開閉弁を介して、前記ロッド側油室に導入し、
金型タッチ後に前記開閉弁が閉鎖位置にある状態で、前記圧油供給手段により前記ロッド側油室に少量の圧油を送り込むことで、型締め力を発生させるようにした、
ことを特徴とする成形機。
請求項１に記載の成形機において、
前記タイバーの他端にはネジ部が形成され、該ネジ部に螺合されると共に前記可動ダイプレートに回転可能に保持されたナット体と、該ナット体を回転駆動する型厚調整用モータとを備え、型厚に応じて前記ナット体と前記ネジ部との螺合位置を調整することで、前記タイバーの他端側を前記可動ダイプレートに固定的に取り付けた、
ことを特徴とする成形機。