JP2007090660A - Injection molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,金型を用いて光学部品を成形する射出成形装置に関する。さらに詳細には,固定プラテンのたわみを防止して成形精度の向上を図った射出成形装置に関するものである。 The present invention relates to an injection molding apparatus that molds an optical component using a mold. More specifically, the present invention relates to an injection molding apparatus that prevents the fixed platen from being bent and improves the molding accuracy.
従来から,金型を用いて射出成形により種々の成形品を製造することが行われている。例えば特許文献1には,情報記録媒体用のディスクを成形するための射出成形機が開示されている。この文献に記載されている成形機は概略,図2に示すように構成されている。すなわちこの成形機は,固定プラテン101と,シリンダ103とを有しており,これらの間に4本のタイバー104が架設されている。そしてタイバー104には可動プラテン105が摺動可能に支持されている。可動プラテン105はシリンダ103により駆動されるようになっている。固定プラテン101,可動プラテン105にはそれぞれ固定金型107,可動金型108が取り付けられている。そして,シリンダ103により可動金型108を固定金型107に対して型締めした状態で,射出ユニット111から樹脂材料を供給してディスクを成形するのである。
Conventionally, various molded products have been manufactured by injection molding using a mold. For example, Patent Document 1 discloses an injection molding machine for molding a disk for an information recording medium. The molding machine described in this document is generally configured as shown in FIG. That is, this molding machine has a
このような射出成形装置による射出成形時には,射出ユニット111を固定プラテン101に所定の圧力で圧接させる。そのため従来より,射出ユニット111には,図2中左右方向へ進退させる駆動手段が備えられている。例えば特許文献2には,駆動手段として油圧シリンダを備えた射出ユニットが開示されている。射出ユニットの駆動手段としては,この他にボールネジによるものもある。また,射出ユニットを進退させる代わりに,油圧シリンダによって固定プラテンを射出ユニット側へ引きつけることにより圧接させるものもある。いずれも,型締め力が150kN以下のマイクロ成形機においては特に,成形精度の向上と装置の小型化とが要求されている。
At the time of injection molding by such an injection molding apparatus, the
射出成形装置を使用して連続成形する場合には,一般に,射出ユニット111は固定プラテン101に圧接された状態が保持される。そして,可動プラテン105を駆動させて型締めして樹脂を射出し,冷却後金型を開いて成形品を取り出す。そして再び可動プラテン105を駆動させて型締めすることが繰り返される。すなわち,射出ユニット111を固定プラテン101に圧接するノズルタッチ圧を印加したままで,可動金型108を固定金型107に対して開閉させている。
しかしながら,前記した従来の射出成形装置では,金型開時に固定プラテン101のたわみが発生するという問題点があった。例えば,射出ユニット111をボールネジ等で固定プラテン101に押し当てているタイプでは,図3に破線で示すように,金型開時に固定プラテン101の上部が可動プラテン105側へたわむおそれがあった。このようにたわんだ状態で次回の成形のために型締めを行うと,図4に示すように,可動プラテン105および可動金型108の芯ズレが発生するという問題点があった。もちろんこれらの図では,たわみやズレを誇張して示している。
However, the above-described conventional injection molding apparatus has a problem that the deflection of the
あるいは,油圧シリンダ等によって固定プラテン101を射出ユニット111側へ引き込むタイプでは,図5に示すように,油圧シリンダが取り付けられている付近の固定プラテン101が射出ユニット111側へたわむおそれがあった。このようにたわんだ状態で次回の成形のために型締めを行うと,図6に示すように,可動プラテン105および可動金型108の芯ズレが発生するという問題点があった。なお,これらの図5および図6は,図2中上方から見た様子を示している。もちろんこれらの図でも,たわみやズレを誇張して示している。
Alternatively, in the type in which the
上記のように固定プラテン101にたわみが発生した状態で次回の成形を行うと,特に金型タッチ時や型締め時等に,固定プラテン101と可動プラテン105との芯ズレの原因となり,さらには金型の寿命を短くする原因ともなるという問題点があった。これに対し,固定プラテン101を厚くしたり,固定プラテン101の保持をその中心で行ったりすることにより機械剛性を高める工夫がなされているが,装置が大型化するという問題点があった。特に,マイクロ成形機においては面別偏心の精度が特に厳しく,機械剛性を保ちながらも小型化を図り,さらに高精度の光学部品を連続成形できる射出成形装置が望まれていた。
If the next molding is performed in a state where the
本発明は,前記した従来の射出成形装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,固定プラテンの倒れやたわみによる固定金型のズレを防止して,面別偏心の優れた高精度の光学部品を作製することのできる射出成形装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the conventional injection molding apparatus. That is, the problem is to provide an injection molding apparatus that can prevent the displacement of the fixed mold due to the falling or deflection of the fixed platen and can produce a high-precision optical component having excellent surface-specific eccentricity. is there.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の射出成形装置は,固定側金型と,その固定側金型に対して接離可能に設けられた可動側金型と,固定側金型の反型合わせ面側に設けられ,両金型間の空隙に溶融樹脂を供給する射出ユニットとを有し,外径が12mm以内で面粗度Raが20nm以下の光学部品を複数個同時に形成する射出成形装置であって,固定側金型に対して可動側金型を移動させて型締めする型締め駆動部と,射出ユニットを固定側金型に対して接離させる接離駆動部と,固定側金型と可動側金型とが型締めされていない状態における接離駆動部による射出ユニットの固定側金型への接触を禁止する禁止部とを有するものである。 The injection molding apparatus of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, includes a fixed mold, a movable mold provided so as to be able to contact with and separate from the fixed mold, and a reaction between the fixed mold and the fixed mold. An injection unit that is provided on the mold matching surface side and has an injection unit that supplies molten resin to the gap between both molds, and simultaneously forms a plurality of optical components having an outer diameter of 12 mm or less and a surface roughness Ra of 20 nm or less. A molding apparatus, a mold clamping drive unit that moves and clamps a movable mold relative to a fixed mold, a contact / separation drive unit that contacts and separates an injection unit from a fixed mold, and a fixed It has a prohibition part for prohibiting the contact of the injection unit to the fixed side mold by the contact / separation drive part when the side mold and the movable side mold are not clamped.
本発明の射出成形装置によれば,固定側金型に可動側金型が当接されてその間の空隙に溶融樹脂が供給されることにより,光学部品が成形される。ここで,禁止部を有するので,固定側金型と可動側金型とが型締めされていない状態での,射出ユニットの固定側金型への接触が禁止されている。すなわち,射出ユニットを固定側金型に接触させるときには,固定側金型は可動側金型とともに強固に保持されている。従って,射出ユニットを押圧しても固定側金型のズレは生じない。これにより,固定プラテンの倒れやたわみによる固定金型のズレを防止して,面別偏心の優れた高精度の光学部品を作製することのできる射出成形装置となっている。 According to the injection molding apparatus of the present invention, the movable side mold is brought into contact with the fixed side mold, and the molten resin is supplied into the gap therebetween, thereby molding the optical component. Here, since the prohibition part is provided, the contact of the injection unit with the fixed mold in the state where the fixed mold and the movable mold are not clamped is prohibited. That is, when the injection unit is brought into contact with the fixed mold, the fixed mold is firmly held together with the movable mold. Therefore, even if the injection unit is pressed, the fixed mold is not displaced. As a result, it is possible to prevent the displacement of the stationary mold due to the tilting and bending of the stationary platen, and the injection molding apparatus capable of producing a high-precision optical component having excellent surface-specific eccentricity.
本発明ではさらに,接離駆動部による射出ユニットの駆動に関するユーザの操作を受け付ける入力部を有し,禁止部は,固定側金型と可動側金型とが型締めされていない状態では,ユーザによる入力部の操作にかかわらず,接離駆動部による射出ユニットを固定側金型に接近させる動作を禁止するものであることが望ましい。
このようなものであれば,ユーザが手順を誤って指示入力した場合でも,固定プラテンの倒れやたわみの原因となるような射出ユニットと固定側金型との接触は禁止されている。
The present invention further includes an input unit that accepts a user operation related to driving of the injection unit by the contact / separation driving unit, and the prohibiting unit is configured so that the user can operate the user when the fixed mold and the movable mold are not clamped. Regardless of the operation of the input unit by the, it is desirable to prohibit the operation of the contact / separation drive unit to bring the injection unit closer to the fixed mold.
In such a case, even if the user inputs an instruction by mistake, the contact between the injection unit and the fixed mold, which may cause the fixed platen to collapse or bend, is prohibited.
本発明ではさらに,固定側金型と可動側金型とが型締めされているか否かを判定する型締め判定部と,固定側金型と射出ユニットとの距離が所定値以下であるか否かを判定する近接判定部とを有し,禁止部は,型締め判定部の判定が「型締めされていない」であり,かつ,近接判定部の判定が「所定値以下」である場合に,接離駆動部による射出ユニットを固定側金型に接近させる動作を禁止するものであることが望ましい。
このようなものであれば,固定側金型と射出ユニットとの距離が所定値以下でない範囲では,型締め状態にかかわらず射出ユニットを移動させることができる。
In the present invention, it is further determined whether the distance between the mold clamping determination unit that determines whether the fixed mold and the movable mold are clamped and the distance between the fixed mold and the injection unit is a predetermined value or less. A proximity determination unit that determines whether the determination of the mold clamping determination unit is “not clamped” and the determination of the proximity determination unit is “predetermined value”. , It is desirable to prohibit the movement of the injection unit by the contact / separation drive unit to approach the fixed mold.
In such a case, the injection unit can be moved regardless of the clamping state within a range where the distance between the fixed mold and the injection unit is not less than a predetermined value.
本発明の射出成形装置によれば,固定プラテンの倒れやたわみによる固定金型のズレを防止して,面別偏心の優れた高精度の光学部品を作製することができる。 According to the injection molding apparatus of the present invention, it is possible to manufacture a high-precision optical component with excellent surface-specific eccentricity by preventing the fixed mold from being displaced due to the falling or bending of the fixed platen.
以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,携帯端末搭載カメラ用のレンズを製造するためのレンズ成形装置として本発明を具体化したものである。本形態は,外径が12mm以下の小形の光学部品を成形するための成形装置であり,成形される光学部品はその光学面の面粗度がRa20nm以下の精度が求められる。また,本形態は,型締め力が150kN以下のマイクロ射出成形装置に適用される。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present embodiment embodies the present invention as a lens molding apparatus for manufacturing a lens for a camera equipped with a mobile terminal. This embodiment is a molding apparatus for molding a small optical component having an outer diameter of 12 mm or less, and the optical component to be molded is required to have a surface roughness Ra of 20 nm or less. Further, this embodiment is applied to a micro injection molding apparatus having a mold clamping force of 150 kN or less.
本形態のレンズ成形装置は,図1に示すように構成されている。すなわち,フレーム2上に,固定プラテン1と後部プラテン3とが配置されている。これらのプラテンは,フレーム2に対して固定して設けられている。これらのプラテンを図1中側方から見ると,ほぼ正方形である。そして,固定プラテン1と後部プラテン3との間には,4本のタイバー4が架設されている。タイバー4は,固定プラテン1および後部プラテン3の四隅に配置され,固定プラテン1および後部プラテン3に対して固定して設けられており,互いに平行である。
The lens molding apparatus of this embodiment is configured as shown in FIG. That is, the fixed platen 1 and the rear platen 3 are disposed on the frame 2. These platens are fixed to the frame 2. When these platens are viewed from the side in FIG. 1, they are almost square. Four
固定プラテン1と後部プラテン3との間に,可動プラテン5が配置されている。可動プラテン5は,図1中側方から見てほぼ正方形であり,その四隅付近を各タイバー4が貫通している。可動プラテン5は,各タイバー4に対して摺動可能である。固定プラテン1における可動プラテン5側の面には,固定金型7が取り付けられている。可動プラテン5における固定プラテン1側の面には,可動金型8が取り付けられている。
A movable platen 5 is disposed between the fixed platen 1 and the rear platen 3. The movable platen 5 is substantially square when viewed from the side in FIG. 1, and each
固定プラテン1における可動プラテン5側の裏側には,射出ユニット11が設けられている。射出ユニット11は,射出部12,シリンダ13,ノズル14,ホッパ15を有している。ホッパ15から供給される樹脂材料は,シリンダ13中で可塑化されて,ノズル14へ搬送される。ノズル14に貯留された溶融樹脂は,射出部12によって射出される。この射出部12は,キャリッジ16に固定されて,スライドベース17に乗せられている。
An
また,射出ユニット11には,ノズルタッチ機構20が備えられている。そのために,キャリッジ16にはボールネジ21が取り付けられ,ボールネジ21には歯車22が螺合している。歯車22には歯車23が噛み合い,歯車23はサーボモータ24によって駆動される。サーボモータ24には,その回転数を計測するカウンタ25が取り付けられている。従って,サーボモータ24の駆動により,キャリッジ16をスライドベース17上で図中左右方向へスライドさせることができる。これによって,射出ユニット11は,そのノズル14を固定金型7に対して接離可能にされている。
The
一方,後部プラテン3と可動プラテン5との間には,型締め機構30が備えられている。図1では,シングルトグル式の型締め機構30を例示している。この型締め機構30では,スクリュー31を有し,スクリュー31の回転によってリンク32が開閉する。スクリュー31は,サーボモータ33によってギアボックス34内のギアを介して回転される。サーボモータ33には,その回転量を取得するパルスエンコーダ35が取り付けられている。
On the other hand, a
また,本形態ではノズルタッチ機構20と型締め機構30とを互いに関連させて制御する制御部40を有している。制御部40には,モータ駆動装置41,42,ノズル位置判定部43,型締め力判定部44,コントローラ45が設けられている。モータ駆動装置41は,サーボモータ24を駆動する。モータ駆動装置42は,サーボモータ33を駆動する。ノズル位置判定部43は,カウンタ25の出力に基づいてノズル14の位置を判定する。型締め力判定部44は,パルスエンコーダ35の出力に基づいて型締め力を判定する。コントローラ45は,ノズル位置判定部43と型締め力判定部44との結果に基づいてモータ駆動装置41,42を制御する。
In this embodiment, the
さらに,コントローラ45には,入力部51と表示部52とが接続されている。入力部51は,ユーザによって各種の指示入力を受ける。ユーザの指示入力としては,ノズルタッチ指示,型締め指示,射出指示,型開け指示等がある。また,表示部52は,レンズ成形装置の駆動状況や各種の警告等を表示する。
Furthermore, an
射出ユニット11では,ホッパ15から供給された樹脂が溶融,可塑化される。使用する溶融樹脂の種類は,例えば,特開2004−144951号公報,特開2004−144953号公報,特開2004−144954号公報に記載されているものであればよい。溶融された樹脂は,所定量計量されてノズル14とその基部に溜められる。
In the
射出成形時には,ユーザは入力部51によって型締め指示を入力する。これを受けて,コントローラ45は,モータ駆動装置42によってサーボモータ33を駆動して型締めする。すなわち,サーボモータ33によってスクリュー31が回転されることによりリンク32が開かれる。そして,可動プラテン5が図中右方向に移動される。そして,固定金型7と可動金型8とが所定の型締め力で型締めされる。型締め力は例えば約68.8kNである。
At the time of injection molding, the user inputs a mold clamping instruction through the
さらに,ユーザはノズルタッチ指示と射出指示を入力する。これを受けて,コントローラ45は,モータ駆動装置41によってサーボモータ24を駆動して,ノズルタッチ圧を印加する。すなわち,カウンタ25が所定の回転数となるまでサーボモータ24を駆動し,キャリッジ16を図中左方向へスライドさせる。そして,ノズル14は所定のノズルタッチ圧で固定金型7に圧接される。ノズルタッチ圧は例えば約5.1kNである。そして,射出部12によって,ノズル14に溜められた溶融樹脂が両金型間のキャビティへと射出される。
Further, the user inputs a nozzle touch instruction and an injection instruction. In response to this, the
ここで,本形態のレンズ成形装置では,ユーザが手順を誤って指示入力したとしても,金型が型締め状態で無いときにノズルタッチ圧を印加することは禁止されている。すなわち,型締めされていない状態でノズルタッチ圧を印加する指示が入力された場合には,コントローラ45によって表示部52に警告表示が表示されるとともに,ノズル14と固定金型7とが接触しない位置で停止される。
Here, in the lens molding apparatus according to the present embodiment, even when the user erroneously inputs a procedure, it is prohibited to apply the nozzle touch pressure when the mold is not in the clamped state. That is, when an instruction to apply the nozzle touch pressure is input in a state where the mold is not clamped, a warning display is displayed on the
そのために本形態では,コントローラ45は,ノズル14と固定金型7とを接近させる指示を受けるとまず,ノズル位置判定部43によってノズル14の位置を判定する。ノズル14と固定金型7との距離が所定値以下に近接していない範囲では,ノズル14を移動させることが許容されている。そのためこの範囲では,ユーザの操作に応じてモータ駆動装置41によってサーボモータ24を駆動する。この距離は例えば100mm程度であり,この状態ではノズル14と固定金型7とは接触していない。すなわち本形態では,ノズル14と固定金型7とが接していない範囲での射出ユニット11の移動が必要な場合には,型締め状態にかかわらず移動可能なようにしている。ノズル14と固定金型7との距離は,ノズル位置判定部43によって常時判定されている。
Therefore, in this embodiment, when receiving an instruction to bring the
そして,ノズル14を所定の距離よりさらに固定金型7に近接させる指示あるいはノズルタッチ圧を印加する指示を受けた場合には,コントローラ45は,型締め状態を確認する。すなわち,型締め力判定部44によって,両金型7,8間に所定の型締め力が加えられているかどうかを判定する。型締め力判定部44は,パルスエンコーダ35の出力から所定の型締め力が加えられているかどうかを判定する。その結果,所定の型締め力が加えられていると判定された場合には,ユーザの操作に応じてノズルタッチ圧を印加する。
When receiving an instruction to move the
一方,所定の型締め力が加えられていないと判定された場合には,モータ駆動装置41によるサーボモータ24の駆動を停止する。そして,表示部52に例えば「型締めされていません」と表示する。ユーザは,この表示を見ることにより手順の誤りに気づくことができる。そして,ノズルタッチ圧を印加する前に,まず型締め指示を入力する。これにより,型締め力がかかっていない状態で,ノズルタッチ圧のみが固定プラテン1にかかっている状態になることは防止されている。すなわち従来において問題となっていた図3や図5のような状態にはならない。
On the other hand, when it is determined that the predetermined mold clamping force is not applied, the driving of the
以上詳細に説明したように本形態のレンズ成形装置によれば,ノズルタッチ圧をかけるときには必ず,型締め状態とされている。従って,ノズルタッチ圧によって固定プラテン1がたわむことは無い。これにより,固定プラテン1の倒れやたわみによる固定金型7のズレを防止して,面別偏心の優れた高精度の光学部品を作製することのできるレンズ成形装置となっている。
As described in detail above, according to the lens molding apparatus of this embodiment, the mold clamping state is always applied when the nozzle touch pressure is applied. Therefore, the fixed platen 1 is not bent by the nozzle touch pressure. This prevents the displacement of the
なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。
例えば,可動プラテン5を駆動する手段は,電動ボールネジに限られない。油圧プレス方式,油圧によるシリンダー方式,油圧によるトグル方式,電動モータによるシリンダー方式,電動モータによるトグル方式,その他何でも良い。また,ノズルタッチ機構15も,電動ボールネジ方式に限られない。油圧シリンダ等によって固定プラテン1を射出ユニット11側へ引きつける方式等であっても良い。さらには,このノズルタッチ圧を印加するための駆動部が複数個備えられて,2箇所以上で印加するようにしても良い。
In addition, this form is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof.
For example, the means for driving the movable platen 5 is not limited to an electric ball screw. Hydraulic press system, hydraulic cylinder system, hydraulic toggle system, electric motor cylinder system, electric motor toggle system, etc. The
また,可動プラテン5の荷重をフレーム2で受けるフレーム支持タイプのレンズ成形装置に対しても,適用が可能である。このフレーム支持方式の場合,さらにLMガイド等のサポート付きの構成であっても良い。またタイバーの総本数は「4」に限定されるわけではない。 The present invention can also be applied to a frame support type lens molding apparatus that receives the load of the movable platen 5 at the frame 2. In the case of this frame support system, a configuration with a support such as an LM guide may be used. The total number of tie bars is not limited to “4”.
7 固定金型
8 可動金型
11 射出ユニット
24,33 サーボモータ
41,42 モータ駆動装置
43 ノズル位置判定部
44 型締め力判定部
45 コントローラ
51 入力部
7
Claims (3)
前記固定側金型に対して前記可動側金型を移動させて型締めする型締め駆動部と,
前記射出ユニットを前記固定側金型に対して接離させる接離駆動部と,
前記固定側金型と前記可動側金型とが型締めされていない状態における前記接離駆動部による前記射出ユニットの前記固定側金型への接触を禁止する禁止部とを有することを特徴とする射出成形装置。 A fixed mold, a movable mold that can be brought into and out of contact with the fixed mold, and an anti-molding surface side of the fixed mold are melted in the gap between the two molds. An injection molding apparatus that simultaneously forms a plurality of optical components having an outer diameter of 12 mm or less and a surface roughness Ra of 20 nm or less.
A mold clamping drive unit that moves the movable mold to the fixed mold and clamps the mold;
A contact / separation drive unit for contacting and separating the injection unit with respect to the fixed mold;
And a prohibiting portion for prohibiting the contact of the injection unit to the fixed mold by the contact / separation driving unit in a state where the fixed mold and the movable mold are not clamped. Injection molding equipment.
前記接離駆動部による前記射出ユニットの駆動に関するユーザの操作を受け付ける入力部を有し,
前記禁止部は,前記固定側金型と前記可動側金型とが型締めされていない状態では,ユーザによる前記入力部の操作にかかわらず,前記接離駆動部による前記射出ユニットを前記固定側金型に接近させる動作を禁止するものであることを特徴とする射出成形装置。 The injection molding apparatus according to claim 1,
An input unit that receives a user operation related to driving of the injection unit by the contact / separation driving unit;
In the state where the fixed side mold and the movable side mold are not clamped, the prohibiting unit is configured to place the injection unit by the contact / separation driving unit on the fixed side regardless of the operation of the input unit by a user. An injection molding apparatus characterized by prohibiting an operation to approach a mold.
前記固定側金型と前記可動側金型とが型締めされているか否かを判定する型締め判定部と,
前記固定側金型と前記射出ユニットとの距離が所定値以下であるか否かを判定する近接判定部とを有し,
前記禁止部は,前記型締め判定部の判定が「型締めされていない」であり,かつ,前記近接判定部の判定が「所定値以下」である場合に,前記接離駆動部による前記射出ユニットを前記固定側金型に接近させる動作を禁止するものであることを特徴とする射出成形装置。 The injection molding apparatus according to claim 1 or 2,
A mold clamping determination unit that determines whether or not the fixed mold and the movable mold are clamped;
A proximity determination unit that determines whether or not a distance between the fixed mold and the injection unit is a predetermined value or less,
The prohibiting unit is configured to perform the injection by the contact / separation driving unit when the determination of the mold clamping determination unit is “not clamped” and the determination of the proximity determination unit is “predetermined value” or less. An injection molding apparatus characterized by prohibiting an operation of bringing a unit close to the fixed mold.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |