JP2008062446A - Injection molding machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the operational reliability and durability of a crank mechanism in an injection molding machine equipped with the crank mechanism in which its power part is rotated/driven by the torque of a mold clamping servomotor. <P>SOLUTION: The constitution is provided with a pair of first arms which are held rotatably by respective tailstocks each on one end side and arranged coaxially and second arms which keep one end side are connected relatively rotatably to the other end side of each of the pair of the first arms, respectively, and the other end side connected relatively rotatably to the holding part of a movable die plate. The rotation of the mold clamping servomotor is transmitted simultaneously to the one end side of a pair of the first arms. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、型締め用サーボモータの回転力でその原動部が回転駆動されるクランク機構(型締め機構)を備えた射出成形機に関する。   The present invention relates to an injection molding machine including a crank mechanism (a mold clamping mechanism) in which a driving portion thereof is rotationally driven by a rotational force of a servo motor for mold clamping.

その原動部が回転駆動されることでクランク運動し、力を拡大して作用点に伝達可能なクランク機構よりなる型締め機構は公知である。このクランク機構よりなる型締め機構は、型締め用サーボモータの回転をボールネジ機構によって一旦直線運動に変換して、ボールネジ機構の直動部によりトグルリンク機構を駆動することによって、型開閉を行うようにした構成に較べると、最大型締め力は小さいものの、構造がはるかにシンプルなものとなる。   A mold clamping mechanism comprising a crank mechanism capable of performing crank motion by rotationally driving the driving portion and transmitting the force to an action point is known. The mold clamping mechanism including the crank mechanism is configured to open and close the mold by converting the rotation of the servo motor for mold clamping into a linear motion once by the ball screw mechanism and driving the toggle link mechanism by the linear motion portion of the ball screw mechanism. Compared to the configuration, the maximum clamping force is small, but the structure is much simpler.

図6は、従来のクランク機構(型締め機構)とそれに回転を伝達する減速回転伝達系などを示す、一部を割愛した簡略した要部断側面図である。   FIG. 6 is a simplified cross-sectional side view of a principal part, omitting a part, showing a conventional crank mechanism (clamping mechanism) and a decelerating rotation transmission system for transmitting rotation thereto.

図6において、101はテールストックであり、図6においては、テールストック101は左右で分離されて描かれているが、実際には、テールストック101は全体が一体に連なった構造物となっている。102A、102Bは、テールストック101に軸受103を介して回転可能に保持された1対の第1回転軸で、対をなす第1回転軸102A、102Bはその回転中心が同一線上にあるように配置されている。各第1回転軸102A、102Bには、それぞれ第1アーム104A、104Bの一端側が固定されていて、この1対の第1アーム104A、104Bの他端側には、この他端側同士を一体に結合する連結軸105が固定されている。この連結軸105の中間部には、第2アーム106の一端側が軸受103を介して回転可能に保持されていて、第2アーム106の他端側は、図示していないが、可動側金型を搭載した可動ダイプレートに軸受を介して回転可能に保持された第2回転軸に固定されている。そして、対をなす第1アーム104A、104Bと単一の第2アーム106とそれらの回転軸支部とにより、クランク機構が構成されている。なお、上記のように、1対の第1アーム104A、104Bを設ける所以は、1対の第1アーム104A、104Bの他端側で1つの第2アーム106の一端側を保持・結合することで、力を支承するメカニズムをバランスのよいものとし、かつ、機械的強度に優れたものとするためであるが、第1回転軸102A、102Bの回転中心の延長線が、第2アーム106の回転軌跡とオーバーラップする都合上、2つの第1回転軸は互いに独立したものとなっている。   In FIG. 6, reference numeral 101 denotes a tail stock. In FIG. 6, the tail stock 101 is depicted as being separated on the left and right, but in reality, the tail stock 101 is a structure in which the whole is integrally connected. Yes. Reference numerals 102A and 102B denote a pair of first rotation shafts rotatably held on the tailstock 101 via bearings 103. The first rotation shafts 102A and 102B forming a pair have their rotation centers on the same line. Has been placed. One end sides of the first arms 104A and 104B are fixed to the first rotating shafts 102A and 102B, respectively, and the other end sides of the pair of first arms 104A and 104B are integrated with each other. The connecting shaft 105 that is coupled to is fixed. One end side of the second arm 106 is rotatably held at the intermediate portion of the connecting shaft 105 via the bearing 103, and the other end side of the second arm 106 is not shown, but the movable side mold Is fixed to a second rotating shaft that is rotatably held via a bearing on a movable die plate. A pair of first arms 104A and 104B, a single second arm 106, and their rotation shaft support portions constitute a crank mechanism. As described above, one pair of first arms 104A and 104B is provided with one end of one second arm 106 held and coupled to the other end of the pair of first arms 104A and 104B. In order to make the mechanism for supporting the force well balanced and excellent in mechanical strength, the extension line of the rotation center of the first rotation shafts 102A and 102B is formed on the second arm 106. The two first rotation axes are independent of each other for convenience of overlapping with the rotation locus.

また、図6において、107は、テールストック101に搭載された型締め用サーボモータ(型開閉用サーボモータ)、108は、型締め用サーボモータ107の出力軸に固定された小径の駆動プーリ、109は、一方の第1回転軸102Aに固定されて、駆動プーリ108(型締め用サーボモータ107)の回転を図示せぬタイミングベルトを介して伝達される大径の被動プーリである。そして、駆動プーリ108、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ109によって、減速回転伝達系が構成されている。   In FIG. 6, 107 is a mold clamping servomotor (mold opening / closing servomotor) mounted on the tailstock 101, 108 is a small-diameter drive pulley fixed to the output shaft of the mold clamping servomotor 107, Reference numeral 109 denotes a large-diameter driven pulley that is fixed to one first rotating shaft 102A and that transmits the rotation of the driving pulley 108 (the mold clamping servomotor 107) via a timing belt (not shown). The drive pulley 108, the timing belt (not shown), and the driven pulley 109 constitute a reduced rotation transmission system.

図6に示す構成において、型締め用サーボモータ107の回転は、駆動プーリ108、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ109からなる減速回転伝達系によって減速されて、一方の第1回転軸102Aに伝達され、この一方の第1回転軸102Aにその一端側を固定された一方の第1アーム104Aが、その一端側を回転中心として回転駆動される。これによって、第2アーム106が、一方の第1アーム104Aの回転に追従して連携追従動作(第2アーム106が、可動ダイプレートに軸支結合されたその他端側を直線運動させるように、第1アーム104Aの回転に追従して所定の軌跡で回動動作)すると共に、他方の第1アーム104Bが、一方の第1アーム104Aの回転に追従して、他方の第1回転軸102Bと一体となってその一端側を回転中心として回転する。このような動作によって、図示せぬ可動ダイプレートが前進駆動または後退駆動されることで、型閉じ・型締めまたは型開きが行われるようになっていた。   In the configuration shown in FIG. 6, the rotation of the mold clamping servo motor 107 is decelerated by a decelerating rotation transmission system including a driving pulley 108, a timing belt (not shown), and a driven pulley 109, and transmitted to one first rotating shaft 102 </ b> A. Then, the first arm 104A, whose one end is fixed to the one first rotating shaft 102A, is rotationally driven with its one end as the center of rotation. As a result, the second arm 106 follows the rotation of one of the first arms 104A to perform a cooperative follow-up operation (the second arm 106 linearly moves the other end side that is pivotally coupled to the movable die plate. The first arm 104B follows the rotation of the first arm 104A and follows the rotation of the first arm 104A. Integrally rotate with one end side as the center of rotation. By such an operation, a movable die plate (not shown) is driven forward or backward to perform mold closing / clamping or mold opening.

つまり、上記したように、従来のクランク機構よりなる型締め機構では、対をなす第1回転軸および対をなす第1アームのうちの一方(第1回転軸102Aと第1アーム104A)のみを回転駆動し、一方の第1アーム104Aから連結軸105を介して他方の第1アーム104Bおよび第1回転軸102Bを回転駆動する、片側駆動方式(片軸駆動方式)のクランク機構を採っていた。   That is, as described above, in the mold clamping mechanism including the conventional crank mechanism, only one of the paired first rotating shaft and the paired first arm (the first rotating shaft 102A and the first arm 104A) is used. A one-side drive type (single-axis drive type) crank mechanism that rotationally drives and rotationally drives the other first arm 104B and the first rotary shaft 102B from one first arm 104A via the connecting shaft 105 was adopted. .

なお、上記のような片側駆動方式のクランク機構をもつ射出成形機に関する従来技術としては、特開平1−280521号公報(特許文献1)に示した技術が挙げられる。ただし、この特許文献1では、サーボモータのロータを一方の第1回転軸に直結した構成を採っている。
特開平1−280521号公報
In addition, as a prior art regarding the injection molding machine having the above-described one-side drive type crank mechanism, there is a technique disclosed in JP-A-1-280521 (Patent Document 1). However, in this patent document 1, the structure which directly connected the rotor of the servomotor to one 1st rotating shaft is taken.
JP-A-1-280521

ところで、図6に示した従来技術や、特許文献1に開示された従来技術においては、上述したように、対をなす第1回転軸および対をなす第1アームのうちの一方のみを回転駆動し、一方の第1アームから連結軸を介して他方の第1アームおよび第1回転軸を回転駆動する、片側駆動方式(片軸駆動方式)のクランク機構の構成を採っている。しかしながら、このような片側駆動方式のクランク機構では、前記他方の第1アームや第1回転軸が直接駆動されるのではなく、追従して回転動作するので、回転軸支部の公差内の微小クリアランスなどにより不要な分力が生成され易く、また、第2アームへの力の伝達がバランスの悪いものとなっていること等によって、回転軸支部に偏摩耗やガタなどが生じ易く、動作信頼性や耐久性の点において問題があるものとなっていた。   Incidentally, in the prior art shown in FIG. 6 and the prior art disclosed in Patent Document 1, as described above, only one of the paired first rotating shaft and the paired first arm is rotationally driven. And the structure of the crank mechanism of the one side drive system (single axis drive system) which rotationally drives the other 1st arm and the 1st rotating shaft via the connecting shaft from one 1st arm is taken. However, in such a one-side drive type crank mechanism, the other first arm or the first rotating shaft is not driven directly, but rotates following it, so that a minute clearance within the tolerance of the rotating shaft support portion is obtained. Unnecessary component force is likely to be generated due to, etc., and the transmission of force to the second arm is unbalanced. In addition, there is a problem in terms of durability.

また、図6に示した従来技術では、型開閉用サーボモータの回転をプーリとタイミングベルトよりなる減速回転伝達系を介して、クランク機構の原動部に伝達するようにしているが、その減速回転伝達系は単に1段の減速を行う構成であるので、より大きな減速を行うには限界があり、より低トルクの型開閉用サーボモータを用いることにも限界のあるものとなっていた。   In the prior art shown in FIG. 6, the rotation of the servo motor for opening and closing the mold is transmitted to the driving part of the crank mechanism via the speed reduction rotation transmission system composed of the pulley and the timing belt. Since the transmission system is simply configured to perform one-stage deceleration, there is a limit to performing a larger deceleration, and there is a limit to using a lower torque mold opening / closing servomotor.

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、型締め用サーボモータの回転力でその原動部が回転駆動されるクランク機構(型締め機構)を備えた射出成形機において、クランク機構の動作信頼性や耐久性を向上させることにある。   The present invention has been made in view of the above points. An object of the present invention is to provide an injection molding machine including a crank mechanism (clamping mechanism) in which a driving portion thereof is rotationally driven by the rotational force of a mold clamping servomotor. Is to improve the operational reliability and durability of the crank mechanism.

本発明は上記した目的を達成するために、その一端側を回転中心としてテールストックにそれぞれ回転可能に保持され、上記の回転中心が同一線上にあるように配置された1対の第1アームと、その一端側が、1対の第1アームの他端側にそれぞれ相対回転可能であるように結合されると共に、その他端側が、可動ダイプレートの保持部に相対回転可能であるように結合された第2アームとを、備えた構成において、1対の第1アームの一端側に、型締め用サーボモータの回転を同時に伝達するように、構成する。
また、型締め用サーボモータの回転が、プーリとタイミングベルトよりなる減速回転伝達系を介して、1対の第1アームの一端側に同時に伝達され、減速回転伝達系は2段階の減速を行うように、構成する。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a pair of first arms that are rotatably held on the tailstock with one end side as a rotation center, and are arranged so that the rotation centers are on the same line. The one end side is coupled to the other end side of the pair of first arms so as to be relatively rotatable, and the other end side is coupled to the holding portion of the movable die plate so as to be relatively rotatable. In the configuration provided with the second arm, the rotation of the servomotor for clamping is simultaneously transmitted to one end side of the pair of first arms.
Further, the rotation of the mold clamping servomotor is simultaneously transmitted to one end side of the pair of first arms via a deceleration rotation transmission system including a pulley and a timing belt, and the deceleration rotation transmission system performs two-stage deceleration. Configure as follows.

本発明では、その一端側を回転中心としてテールストックにそれぞれ回転可能に保持され、上記の回転中心が同一線上にあるように配置された1対の第1アームと、その一端側が、1対の第1アームの他端側にそれぞれ相対回転可能であるように結合されると共に、その他端側が、可動ダイプレートの保持部に相対回転可能であるように結合された第2アームとを、備えた構成において、1対の第1アームの一端側に、型締め用サーボモータの回転を同時に伝達するようにしているので、つまり、対をなす第1アームの回転中心である各第1アームの一端部を、それぞれ減速回転伝達系を介して型締め用サーボモータにより同時に直接回転駆動する、ツイン駆動方式(両軸駆動方式)のクランク機構の駆動形態を採っているので、片側駆動方式のクランク機構に較べると、第2アームへの力の伝達を2つの力の伝達経路から均等に行うことができ、従来に較べると回転軸支部に偏摩耗やガタなどが発生する虞が可及的に低減でき、以って、動作信頼性や耐久性に優れたクランク機構を実現することができる。
また、2段の減速を行う減速回転伝達系によって、型締め用モータの回転を減速させるようにしているので、1段の減速を行う減速回転伝達系に較べると、型締め用モータの回転を大幅に減速させることができ、これにより、型締め用サーボモータとして、その価格が低回転高トルクモータよりもはるかに安価である高回転低トルクモータを用いることが可能となる。
In the present invention, a pair of first arms that are rotatably held on the tailstock with the one end side as a rotation center, and arranged so that the rotation centers are on the same line, and one end side is a pair of A second arm coupled to the other end of the first arm so as to be relatively rotatable, and a second arm coupled to the other end of the first arm so as to be relatively rotatable. In the configuration, the rotation of the servomotor for clamping is simultaneously transmitted to one end of the pair of first arms, that is, one end of each first arm that is the center of rotation of the paired first arms. The drive mechanism of the crank mechanism of the twin drive system (both shaft drive system), in which each part is directly rotated and driven simultaneously by the mold clamping servo motor via the reduced speed rotation transmission system, so one side drive method Compared to the conventional crank mechanism, the force can be transmitted to the second arm evenly from the transmission path of the two forces. Compared with the conventional mechanism, there is a possibility that uneven wear or looseness may occur in the rotating shaft support. Therefore, a crank mechanism having excellent operational reliability and durability can be realized.
In addition, since the rotation of the mold clamping motor is decelerated by the deceleration rotation transmission system that performs two-stage deceleration, the rotation of the mold clamping motor is less than that of the deceleration rotation transmission system that performs one-stage deceleration. Thus, it is possible to use a high-rotation low-torque motor that is much cheaper than a low-rotation high-torque motor.

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4は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態と記す)による電動式の射出成形機に係り、図1は、本実施形態の射出成形機の簡略化し且つ一部を切断した正面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 relate to an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIG. 1 is a simplified and partial view of the injection molding machine of the present embodiment. It is the front view which cut | disconnected.

図1において、1はメインフレーム部材、2は、メインフレーム部材1上に正面から見て右側に配置された射出系メカニズム、3は、メインフレーム1上に正面から見て左側に配置された型開閉系メカニズムである。   In FIG. 1, 1 is a main frame member, 2 is an injection system mechanism disposed on the right side when viewed from the front on the main frame member 1, and 3 is a mold disposed on the left side when viewed from the front on the main frame 1. It is an open / close system mechanism.

射出系メカニズム2において、4は、メインフレーム部材1上に適宜のベース部材を介して固定され、射出系メカニズム2全体を前後進可能であるように支持したレール部材、5は、レール部材4に摺動可能に介装された直動ガイド6上に固定されたヘッドストック、7は、レール部材4に摺動可能に介装された直動ガイド8上に固定されると共に、ロードセルブロック9を介してヘッドストック5に固定された保持ブロック、10は、レール部材4に摺動可能に介装された直動ガイド11上に固定されて、ヘッドストック5に対して前後進可能とされた直動ブロック、12は、ヘッドストック5にその後端側を固定された加熱シリンダ、13は、加熱シリンダ12の先端側に固定されたノズル、14は、加熱シリンダ12内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュ、15は、スクリュ14の後端を固定すると共に、直動ブロック10に回転可能に保持された回転体、16は、回転体15に固定されると共に、直動ブロック10に搭載された図示せぬ計量用サーボモータの回転を、図示せぬ駆動プーリ、タイミングベルトを介して伝達される被動プーリ、17は、保持ブロック7に搭載された射出用サーボモータ、18は、射出用サーボモータ17の出力軸に固定された駆動プーリ、19は、射出用サーボモータ17の回転を駆動プーリ18、図示せぬタイミングベルトを介して伝達される被動プーリ、20は、被動プーリ19の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、20aは、保持ブロック7に回転可能に保持されると共に、その端部に被動プーリ19を固定したボールネジ機構20のネジ軸、20bは、ネジ軸20aに螺合されると共に、直動ブロック10に固定されたボールネジ機構20のナット体である。   In the injection system mechanism 2, 4 is fixed to the main frame member 1 via an appropriate base member, and the rail member 5 that supports the entire injection system mechanism 2 so as to be able to move forward and backward is provided on the rail member 4. The head stock 7 fixed on the linear guide 6 slidably interposed is fixed on the linear guide 8 slidably mounted on the rail member 4, and the load cell block 9 The holding block 10 fixed to the head stock 5 is fixed on a linear motion guide 11 slidably mounted on the rail member 4 so as to be able to move forward and backward with respect to the head stock 5. The moving block 12 is a heating cylinder whose rear end is fixed to the headstock 5, 13 is a nozzle fixed to the leading end of the heating cylinder 12, and 14 is rotated and moved forward in the heating cylinder 12. The screw 15, which can be moved forward, fixes the rear end of the screw 14, and the rotating body 16 rotatably held by the linear motion block 10. The rotation of a measuring servo motor (not shown) mounted on the block 10 is transmitted via a drive pulley (not shown) and a timing belt, 17 is a driven pulley, 17 is an injection servo motor mounted on the holding block 7, 18 Is a drive pulley fixed to the output shaft of the injection servo motor 17, 19 is a driven pulley that transmits the rotation of the injection servo motor 17 via a drive pulley 18, a timing belt (not shown), and 20 is a driven pulley. A ball screw mechanism 20a for converting the rotation of the pulley 19 into a linear motion is rotatably held by the holding block 7, and a bolt having a driven pulley 19 fixed to the end thereof. Threaded shaft of ball screw mechanism 20, 20b, together with the screwed to the screw shaft 20a, a nut of the ball screw mechanism 20 fixed to the linear motion block 10.

図1に示す射出系メカニズム2において、成形運転時には、図示せぬノズルタッチ/バック用モータ、ノズルタッチ/バック機構によって、加熱シリンダ12の先端のノズル13は、後記する固定ダイプレート21に固定された図示せぬ固定側金型の樹脂注入口周辺に、所定の力で押し付けられている。このようなノズルタッチ状態において、計量工程時には、スクリュ14が図示せぬ計量用サーボモータによって回転駆動され、これによって、スクリュ14の根本側に供給された原料樹脂が、混練・可塑化されつつ、スクリュ14のネジ送り作用でスクリュ14の頭部側へ移送され、スクリュ14の頭部より前に(先に)溶融樹脂が溜まるにしたがってスクリュ14が後退する。このスクリュ14の後退に際して、射出用サーボモータ17が圧力フィードバック制御されて、背圧の制御が行われ、スクリュ14の頭部より先に(前に)所定量の溶融樹脂が蓄えられた時点で、スクリュ回転は停止される。また、射出時には、射出用サーボモータ17が回転駆動されることで、ボールネジ機構20のナット体20bが前進駆動され、これによって、直動ブロック10と一体となってスクリュ14が前進駆動されて、スクリュ14の頭部より先に蓄えられた溶融樹脂が金型内に射出・充填される。   In the injection system mechanism 2 shown in FIG. 1, during the molding operation, the nozzle 13 at the tip of the heating cylinder 12 is fixed to a fixed die plate 21 described later by a nozzle touch / back motor and a nozzle touch / back mechanism (not shown). It is pressed with a predetermined force around the resin inlet of a fixed mold (not shown). In such a nozzle touch state, at the time of the metering process, the screw 14 is rotationally driven by a metering servo motor (not shown), whereby the raw material resin supplied to the base side of the screw 14 is kneaded and plasticized. The screw 14 is transferred to the head side of the screw 14 by the screw feeding action, and the screw 14 moves backward as the molten resin is accumulated before the head of the screw 14 (first). When the screw 14 is retracted, the injection servomotor 17 is subjected to pressure feedback control to control the back pressure, and when a predetermined amount of molten resin is accumulated (before) the head of the screw 14. The screw rotation is stopped. Further, at the time of injection, the injection servomotor 17 is rotationally driven, so that the nut body 20b of the ball screw mechanism 20 is driven forward, whereby the screw 14 is driven forward integrally with the linear motion block 10, Molten resin stored prior to the head of the screw 14 is injected and filled into the mold.

また、図1に示す型開閉系メカニズム3において、21は、メインフレーム部材1上に適宜のベース部材を介して固定され、図示せぬ固定側金型を搭載した固定ダイプレート、22は、メインフレーム部材1上に適宜のベース部材を介して固定されたレール部材、23は、レール部材22に摺動可能に介装された直動ガイド24上に固定され、成形運転時には固定位置を維持されるテールストック、25は、固定ダイプレート21とテールストック23にその両端をそれぞれ固定された複数本のタイバー、26は、レール部材22に摺動可能に介装された直動ガイド27上に固定され、タイバー25に挿通・案内されて固定ダイプレート21とテールストック23との間で前後進可能であると共に、図示せぬ可動側金型を搭載した可動ダイプレート、28は、テールストック23に搭載された型締め用サーボモータ(型開閉用サーボモータ)、29は、型締め用サーボモータ28の回転力でその原動部が回転駆動されることで、可動ダイプレート26を前後進駆動するクランク機構である。   In the mold opening / closing system mechanism 3 shown in FIG. 1, 21 is fixed to the main frame member 1 through an appropriate base member, and a fixed die plate on which a fixed mold (not shown) is mounted, The rail member 23 fixed on the frame member 1 via an appropriate base member is fixed on a linear motion guide 24 slidably mounted on the rail member 22, and the fixed position is maintained during the molding operation. The tail stock 25 is fixed to a plurality of tie bars fixed at both ends to the fixed die plate 21 and the tail stock 23, and 26 is fixed to a linear guide 27 slidably mounted on the rail member 22. The movable die that is inserted and guided by the tie bar 25 and can be moved back and forth between the fixed die plate 21 and the tailstock 23, and is mounted with a movable mold (not shown). 28, a mold clamping servomotor (mold opening / closing servomotor) mounted on the tailstock 23, and 29 a rotational drive of the driving portion by the rotational force of the mold clamping servomotor 28. This is a crank mechanism that drives the movable die plate 26 forward and backward.

上記のクランク機構29は型締め機構として機能するもので、型締め用サーボモータ28の回転を減速回転伝達系を介して伝達されて、型閉じ過程の後期以降には可動ダイプレート26を固定ダイプレート21側に前進させる力を拡大し、型締め状態時には、30〜50トン程度の型締め力を発現可能となっている。   The crank mechanism 29 functions as a mold clamping mechanism, and the rotation of the mold clamping servo motor 28 is transmitted through a deceleration rotation transmission system. After the mold closing process, the movable die plate 26 is fixed to the fixed die. The force to advance toward the plate 21 side is expanded, and a clamping force of about 30 to 50 tons can be expressed in the clamping state.

以下、上記のクランク機構29の詳細を説明する。図2は、クランク機構29とそれに回転を伝達する減速回転伝達系などを示す、一部を割愛した簡略した要部断側面図であり、図3は、クランク機構29へ回転を伝達する減速回転伝達系などを示す要部正面図である。   Hereinafter, the details of the crank mechanism 29 will be described. FIG. 2 is a simplified side cross-sectional view showing a crank mechanism 29 and a reduced rotation transmission system for transmitting rotation to the crank mechanism 29, and FIG. 3 is a reduced rotation for transmitting rotation to the crank mechanism 29. It is a principal part front view which shows a transmission system.

図2、図3において、23aは、テールストック23と一体の1対の支持プレート部であり、図2おいては、テールストック23は左右で分離されて描かれているが、実際には、テールストック23は全体が一体に連なった構造物となっている。31は、テールストック23に、固形潤滑剤入りの転がり軸受32を介して回転可能に保持された1対の第1回転軸で、対をなす第1回転軸31はその回転中心が同一線上にあるように配置されている。各第1回転軸31の一端側には、それぞれ第1アーム33の一端側が固定されていて、この1対の第1アーム33の他端側には、この他端側同士を一体に結合する連結軸34が固定されている。この連結軸34の中間部には、第2アーム35の一端側が固形潤滑剤入りの転がり軸受32を介して回転可能に保持されていて、第2アーム35の他端側は、可動ダイプレート26の膨出部26aに固形潤滑剤入りの転がり軸受32を介して回転可能に保持された第2回転軸36に固定されている。そして、対をなす第1アーム33と単一の第2アーム35とそれらの回転軸支部とにより、クランク機構29が構成されており、クランク機構29の各回転軸支部(4つの回転軸支部)には、全て固形潤滑剤入りの転がり軸受32が用いられている。なお、この固形潤滑剤入りの転がり軸受32の詳細については後述する。   2 and 3, reference numeral 23 a denotes a pair of support plate portions integrated with the tail stock 23. In FIG. 2, the tail stock 23 is drawn separately on the right and left sides. The tail stock 23 is a structure that is integrally connected as a whole. 31 is a pair of first rotating shafts rotatably supported on the tailstock 23 via a rolling bearing 32 containing a solid lubricant. The rotation centers of the paired first rotating shafts 31 are on the same line. Arranged to be. One end side of the first arm 33 is fixed to one end side of each first rotating shaft 31, and the other end sides of the pair of first arms 33 are integrally coupled to each other. The connecting shaft 34 is fixed. One end of the second arm 35 is rotatably held at the intermediate portion of the connecting shaft 34 via a rolling bearing 32 containing a solid lubricant, and the other end of the second arm 35 is connected to the movable die plate 26. The bulging portion 26a is fixed to a second rotary shaft 36 rotatably held via a rolling bearing 32 containing a solid lubricant. The pair of first arm 33, single second arm 35, and their rotation shaft support portions constitute a crank mechanism 29. Each rotation shaft support portion of the crank mechanism 29 (four rotation shaft support portions). The rolling bearing 32 containing a solid lubricant is used. The details of the rolling bearing 32 containing the solid lubricant will be described later.

また、図2、図3において、37は、テールストック23に搭載された前記した型締め用サーボモータ28の出力軸に固定された小径の駆動プーリである。38は、テールストック23に軸受39を介して回転可能に保持された回転軸で、この回転軸38には駆動プーリ37よりも大径の第1中間プーリ40が固定されていて、この第1中間プーリ40と駆動プーリ37にはタイミングベルト41が掛け回されている。42は、回転軸38の両端にそれぞれ固定された、第1中間プーリ40よりも小径の対をなす第2中間プーリ、43は、上記の対をなす第1回転軸31の他端側にそれぞれ固定された大径の被動プーリで、対応するもの同士の第2中間プーリ42と被動プーリ43には、タイミングベルト44がそれぞれ掛け回されている。そして、駆動プーリ37、タイミングベルト41、第1中間プーリ40、回転軸38、第2中間プーリ42、タイミングベルト44、被動プーリ43によって、減速回転伝達系が構成されている。   2 and 3, reference numeral 37 denotes a small-diameter drive pulley fixed to the output shaft of the above-described mold clamping servomotor 28 mounted on the tailstock 23. Reference numeral 38 denotes a rotating shaft rotatably supported on the tailstock 23 via a bearing 39. A first intermediate pulley 40 having a diameter larger than that of the drive pulley 37 is fixed to the rotating shaft 38. A timing belt 41 is wound around the intermediate pulley 40 and the drive pulley 37. Reference numeral 42 denotes a second intermediate pulley that is fixed to both ends of the rotary shaft 38 and forms a pair having a smaller diameter than the first intermediate pulley 40. Reference numeral 43 denotes the other end of the first rotary shaft 31 that forms the above pair. Timing belts 44 are respectively wound around second intermediate pulleys 42 and driven pulleys 43 corresponding to fixed large-diameter driven pulleys. The drive pulley 37, the timing belt 41, the first intermediate pulley 40, the rotary shaft 38, the second intermediate pulley 42, the timing belt 44, and the driven pulley 43 constitute a reduced rotation transmission system.

上記した減速回転伝達系およびクランク機構29をもつ型開閉系メカニズム3において、型閉じ・型締め工程時には、型締め用サーボモータ28が所定方向に回転駆動されて、型締め用サーボモータ28の回転は、駆動プーリ37、タイミングベルト41を介して第1中間プーリ40に伝達され、さらに、第1中間プーリ40の回転は、回転軸38、第2中間プーリ42、タイミングベルト44を介して被動プーリ43に伝達されて、これにより、対をなす第1回転軸31(クランク機構29の原動軸である対をなす第1回転軸31)が同時に回転駆動される。対をなす第1回転軸31が回転駆動されると、これと一体ととなっている対をなす第1アーム33が、第1回転軸31を回転中心として同時に所定方向に回転駆動され、これに伴って、第2アーム35が所定の連携追従動作(第2アーム35が、第2回転軸36に固定されたその他端側を直線運動させるように、第1アーム33の回転に追従して所定の軌跡で回動動作)をして、この第2アーム35の動作で、可動ダイプレート26が固定ダイプレート21に向かう方向に前進駆動されて、やがて金型タッチが行われる。金型タッチ後も、型締め用サーボモータ28は所定量だけ同方向に回転駆動され、クランク機構29がトグル機構として機能することで、拡大された力が金型に付加され、所定の型締め力が発生した時点で、型締め用サーボモータ28の回転は停止されて、型締め完了状態となる。また、型開き工程時には、型締め用サーボモータ28が先とは逆方向に回転駆動され、型締め用サーボモータ28の回転は、同様の減速回転伝達系を介して、対をなす第1回転軸31に伝達され、これにより、クランク機構29が先とは逆方向に駆動されて、可動ダイプレート26が固定ダイプレート21から離間する方向に後退駆動される。   In the mold opening / closing system mechanism 3 having the deceleration rotation transmission system and the crank mechanism 29 described above, the mold clamping servomotor 28 is driven to rotate in a predetermined direction during the mold closing / clamping process, and the rotation of the mold clamping servomotor 28 is performed. Is transmitted to the first intermediate pulley 40 via the drive pulley 37 and the timing belt 41, and the rotation of the first intermediate pulley 40 is driven via the rotary shaft 38, the second intermediate pulley 42, and the timing belt 44. Thus, the paired first rotating shafts 31 (the paired first rotating shafts 31 that are the driving shafts of the crank mechanism 29) are simultaneously driven to rotate. When the paired first rotating shafts 31 are rotationally driven, the paired first arms 33 are simultaneously rotated in a predetermined direction around the first rotating shaft 31, Accordingly, the second arm 35 follows a predetermined cooperative tracking operation (following the rotation of the first arm 33 so that the second arm 35 linearly moves the other end fixed to the second rotating shaft 36). With the movement of the second arm 35, the movable die plate 26 is driven forward in the direction toward the fixed die plate 21, and the mold touch is performed. Even after the mold is touched, the mold clamping servomotor 28 is rotationally driven in the same direction by a predetermined amount, and the crank mechanism 29 functions as a toggle mechanism, so that an enlarged force is applied to the mold, and the predetermined mold clamping is performed. When the force is generated, the rotation of the servomotor 28 for mold clamping is stopped and the mold clamping is completed. Further, during the mold opening process, the mold clamping servomotor 28 is driven to rotate in the direction opposite to the previous direction, and the rotation of the mold clamping servomotor 28 is paired via the same reduced rotation transmission system. This is transmitted to the shaft 31, whereby the crank mechanism 29 is driven in the opposite direction, and the movable die plate 26 is driven backward in the direction away from the fixed die plate 21.

次に、クランク機構29の各回転軸支部(4つの回転軸支部)に用いている固形潤滑剤入りの転がり軸受32の構成について説明する。図4は、本実施形態で用いている固形潤滑剤入りの転がり軸受32の断面図である。   Next, the structure of the rolling bearing 32 containing a solid lubricant used for each rotation shaft support portion (four rotation shaft support portions) of the crank mechanism 29 will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of the rolling bearing 32 containing a solid lubricant used in the present embodiment.

図4に示すように固形潤滑剤入りの転がり軸受32は、外輪51と、複数のニードルローラ(針状ころ)52と、固形潤滑剤53とを、具備したものとなっており、外輪51の内周面側に均一厚みで被着された固形潤滑剤53に埋め込まれる形で、複数のニードルローラ52が回転可能なように配設されている。各ニードルローラ52は、その一部のみを固形潤滑剤53から露呈されており、各ニードルローラ52の露出部に接するように、前記した第1回転軸31または連結軸34または第2回転軸36が、固形潤滑剤入りの転がり軸受32に嵌め込まれている。固形潤滑剤53は、微粒子の高分子ポリオレフィン樹脂と潤滑油(グリース)を混合したものを熱処理して固形化してものからなっており、回転する部材の回転に伴ってニードルローラ52が回転することにより、潤滑油が適量だけ(すなわち、円滑回転を保証しつつ、油漏れがないように)長期にわたって浸み出す構造となっている。したがって、クランク機構29の各回転軸支部に固形潤滑剤入りの転がり軸受32を用いることで、非常に長期にわたって(非常に長時間の連続運転下においても)、無給油で回転運動を安定して支承できるようになっている。また、クリーン性に優れると共に、給油レスで済むので、ランニングコストも抑えられるようになっている。   As shown in FIG. 4, the rolling bearing 32 containing a solid lubricant includes an outer ring 51, a plurality of needle rollers (needle rollers) 52, and a solid lubricant 53. A plurality of needle rollers 52 are rotatably arranged so as to be embedded in a solid lubricant 53 deposited on the inner peripheral surface side with a uniform thickness. Only a part of each needle roller 52 is exposed from the solid lubricant 53, and the first rotating shaft 31, the connecting shaft 34, or the second rotating shaft 36 is in contact with the exposed portion of each needle roller 52. However, it is fitted into the rolling bearing 32 containing the solid lubricant. The solid lubricant 53 is formed by heat-treating a mixture of fine polymer polyolefin resin and lubricating oil (grease) and solidifying the needle roller 52 as the rotating member rotates. Therefore, the lubricating oil oozes out over a long period only by an appropriate amount (that is, so as to ensure smooth rotation and prevent oil leakage). Therefore, by using the rolling bearing 32 containing the solid lubricant for each rotating shaft support portion of the crank mechanism 29, the rotational motion can be stabilized without lubrication for a very long time (even under a very long continuous operation). It can be supported. In addition, it has excellent cleanliness and requires no refueling, so the running cost can be reduced.

以上のように本実施形態の射出成形機では、対をなす第1回転軸31および対をなす第1アーム33を、それぞれ減速回転伝達系を介して型締め用サーボモータ28により同時に直接回転駆動する、ツイン駆動方式(両軸駆動方式)のクランク機構の駆動形態を採っている。このため、片側駆動方式(片軸駆動方式)のクランク機構に較べると、第2アーム35への力の伝達を2つの力の伝達経路から均等に行うことができ、従来に較べると回転軸支部に偏摩耗やガタなどが発生する虞を可及的に低減できて、以って、動作信頼性や耐久性に優れたクランク機構を実現することができるようになっている。   As described above, in the injection molding machine according to this embodiment, the paired first rotating shaft 31 and the paired first arm 33 are simultaneously and directly rotated by the mold clamping servomotor 28 via the reduction rotation transmission system. The drive mechanism of the twin drive system (both shaft drive system) crank mechanism is adopted. For this reason, compared with the crank mechanism of the one-side drive system (single-axis drive system), the transmission of force to the second arm 35 can be performed equally from the transmission path of the two forces, and the rotation shaft support portion can be compared with the conventional one. Therefore, it is possible to reduce the possibility of occurrence of uneven wear and backlash as much as possible, thereby realizing a crank mechanism having excellent operational reliability and durability.

また、本実施形態では、型締め用サーボモータ28の回転は、駆動プーリ37、タイミングベルト41、第1中間プーリ40からなる1段目の減速系でまず減速され、第2中間プーリ42、タイミングベルト44、被動プーリ43からなる2段目の減速系でさらに減速され、このような2段の減速によって、型締め用サーボモータ28の回転を大きく減速させることが可能なようになっている。したがって、1段の減速系に較べると、その回転数をさらに1/3〜1/4程度に減速することが容易に可能となっており、これにより、型締め用サーボモータ28として、その価格が低回転高トルクモータよりもはるかに安価である高回転低トルクモータを用いることを可能としている。   In this embodiment, the rotation of the mold clamping servomotor 28 is first decelerated by the first-stage decelerating system including the driving pulley 37, the timing belt 41, and the first intermediate pulley 40, and then the second intermediate pulley 42, the timing. The speed is further reduced by a second-stage reduction system comprising the belt 44 and the driven pulley 43, and the rotation of the mold clamping servomotor 28 can be greatly reduced by such a two-stage reduction. Therefore, it is possible to easily reduce the number of rotations to about 1/3 to 1/4 compared with a one-stage reduction system. However, it is possible to use a high rotation low torque motor which is much cheaper than a low rotation high torque motor.

なお、上述した実施形態のツイン駆動方式(両軸駆動方式)のクランク機構の構成は、1つの例であって、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が考えられ、これらは総て本発明の範疇に含まれることは言うまでもない。   Note that the configuration of the twin drive system (both shaft drive system) crank mechanism of the above-described embodiment is one example, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the scope of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、対をなす第1アーム33の他端側同士を、連結軸34によって一体に結合する構成としているが、連結軸34は第2アーム35の一端側に固定するようにしてもよい。図5は、前記した実施形態の変形例を示す前記図2に対応する図であり、図5においては、前記した実施形態と均等な構成要素には同一符号を付してある。図5に示した構成が、先の構成と相違するのは、第2アーム35の一端側に連結軸34の中央部を固定してあり、連結軸34の両側は、対をなす1対の第1アーム33の他端側に、固形潤滑剤入りの転がり軸受32を介して回転可能に保持されている点であり、他の構成は前記した実施形態と同様である。   For example, in the above-described embodiment, the other ends of the paired first arms 33 are integrally coupled by the connecting shaft 34, but the connecting shaft 34 is fixed to one end of the second arm 35. It may be. FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 showing a modified example of the above-described embodiment. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the components equivalent to the above-described embodiment. The configuration shown in FIG. 5 is different from the previous configuration in that the central portion of the connecting shaft 34 is fixed to one end side of the second arm 35, and both sides of the connecting shaft 34 form a pair of pairs. The other end of the first arm 33 is rotatably held via a rolling bearing 32 containing a solid lubricant, and other configurations are the same as those of the above-described embodiment.

また、上述した実施形態や図5に示した変形例では、第2アーム35の他端側は、可動ダイプレート26側に回転可能に保持された第2回転軸36に固定されたものとしているが、この第2回転軸36に代替して可動ダイプレート26側に固定された固定軸を設け、この固定軸に対して第2アーム35の他端側が固形潤滑剤入りの転がり軸受32を介して回転可能であるように、構成してもよい。   In the embodiment described above and the modification shown in FIG. 5, the other end of the second arm 35 is fixed to a second rotating shaft 36 that is rotatably held on the movable die plate 26 side. However, instead of the second rotating shaft 36, a fixed shaft fixed to the movable die plate 26 side is provided, and the other end side of the second arm 35 with respect to the fixed shaft is interposed via a rolling bearing 32 containing solid lubricant. And may be configured to be rotatable.

また、上述した実施形態や図5に示した変形例では、第1回転軸31と第1アーム33とを別部材としているが、第1回転軸31と第1アーム33を一体物としてもよく、同様に、第2アーム35と第2回転軸36とを別部材ではなく一体物としてもよい。あるいはまた、連結軸34を、一方の第1アーム33と一体に形成したものや、第2アーム35と一体に形成したものとしてもよい。   In the above-described embodiment and the modification shown in FIG. 5, the first rotating shaft 31 and the first arm 33 are separate members, but the first rotating shaft 31 and the first arm 33 may be integrated. Similarly, the second arm 35 and the second rotation shaft 36 may be integrated as one unit instead of separate members. Alternatively, the connecting shaft 34 may be formed integrally with the first arm 33 or formed integrally with the second arm 35.

さらにまた、クランク機構29の回転軸支部に用いる軸受は、固形潤滑剤入りの転がり軸受32以外にも、任意の転がり軸受やすべり軸受を用いることが可能である。   Furthermore, as the bearing used for the rotating shaft support portion of the crank mechanism 29, any rolling bearing or sliding bearing can be used in addition to the rolling bearing 32 containing the solid lubricant.

本発明の一実施形態に係る射出成形機の、簡略化し且つ一部を切断した正面図である。It is the front view which simplified and partially cut off the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、クランク機構とそれに回転を伝達する減速回転伝達系などを示す、一部を割愛した簡略した要部断側面図である。It is the simplified principal part cutaway side view which omitted the part which shows the crank mechanism and the deceleration rotation transmission system which transmits rotation to it in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、クランク機構へ回転を伝達する減速回転伝達系などを示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the deceleration rotation transmission system etc. which transmit rotation to the crank mechanism in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機において、クランク機構の各回転軸支部に用いている固形潤滑剤入りの転がり軸受の断面図である。In the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention, it is sectional drawing of the rolling bearing containing a solid lubricant used for each rotating shaft support part of a crank mechanism. 本発明の一実施形態の変形例に係る射出成形機における、クランク機構とそれに回転を伝達する減速回転伝達系などを示す、一部を割愛した簡略した要部断側面図である。It is the simplified principal part cutaway side view which omits one part which shows the crank mechanism and the deceleration rotation transmission system which transmits rotation to it in the injection molding machine which concerns on the modification of one Embodiment of this invention. 従来技術による、クランク機構とそれに回転を伝達する減速回転伝達系などを示す、一部を割愛した簡略した要部断側面図である。It is the simplified principal part section side view which omitted the one part which shows the crank mechanism by the prior art, and the deceleration rotation transmission system which transmits rotation to it.

符号の説明Explanation of symbols

1 メインフレーム部材
2 射出系メカニズム
3 型開閉系メカニズム
4 レール部材
5 ヘッドストック
6 直動ガイド
7 保持ブロック
8 直動ガイド
9 ロードセルブロック
10 直動ブロック
11 直動ガイド
12 加熱シリンダ
13 ノズル
14 スクリュ
15 回転体
16 被動プーリ
17 射出用サーボモータ
18 駆動プーリ
19 被動プーリ
20 ボールネジ機構
20a ボールネジ機構のネジ軸
20b ボールネジ機構のナット体
21 固定ダイプレート
22 レール部材
23 テールストック
23a テールストックの支持プレート部
24 直動ガイド
25 タイバー
26 可動ダイプレート
26a 膨出部
27 直動ガイド
28 型締め用サーボモータ(型開閉用サーボモータ)
29 クランク機構
31 第1回転軸
32 固形潤滑剤入りの転がり軸受
33 第1アーム
34 連結軸
35 第2アーム
36 第2回転軸
37 駆動プーリ
38 回転軸
39 軸受
40 第1中間プーリ
41 タイミングベルト
42 第2中間プーリ
43 被動プーリ
44 タイミングベルト
51 外輪
52 ニードルローラ(針状ころ)
53 固形潤滑剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main frame member 2 Injection system mechanism 3 Type | mold opening / closing system mechanism 4 Rail member 5 Headstock 6 Linear motion guide 7 Holding block 8 Linear motion guide 9 Load cell block 10 Linear motion block 11 Linear motion guide 12 Heating cylinder 13 Nozzle 14 Screw 15 Rotation Body 16 Driven pulley 17 Injection servo motor 18 Drive pulley 19 Driven pulley 20 Ball screw mechanism 20a Screw shaft of ball screw mechanism 20b Nut body of ball screw mechanism 21 Fixed die plate 22 Rail member 23 Tail stock 23a Tail stock support plate 24 Direct motion Guide 25 Tie bar 26 Movable die plate 26a Swelling portion 27 Linear motion guide 28 Servo motor for mold clamping (servo motor for mold opening / closing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 29 Crank mechanism 31 1st rotating shaft 32 Rolling bearing containing solid lubricant 33 1st arm 34 Connection shaft 35 2nd arm 36 2nd rotating shaft 37 Drive pulley 38 Rotary shaft 39 Bearing 40 First intermediate pulley 41 Timing belt 42 First 2 intermediate pulley 43 driven pulley 44 timing belt 51 outer ring 52 needle roller (needle roller)
53 Solid lubricant

Claims (3)

型締め用サーボモータの回転力によって駆動されるクランク機構を備えた射出成形機において、
その一端側を回転中心としてテールストックにそれぞれ回転可能に保持され、前記回転中心が同一線上にあるように配置された1対の第1アームと、
その一端側が、1対の前記第1アームの他端側にそれぞれ相対回転可能であるように結合されると共に、その他端側が、可動ダイプレートの保持部に相対回転可能であるように結合された第2アームとを、備え、
1対の前記第1アームの一端側に、前記型締め用サーボモータの回転を同時に伝達するようにしたことを特徴とする射出成形機。
In an injection molding machine equipped with a crank mechanism driven by the rotational force of a servo motor for mold clamping,
A pair of first arms that are rotatably held on the tailstock with the one end side as a rotation center, and arranged so that the rotation centers are on the same line;
The one end side is coupled to the other end side of the pair of first arms so as to be relatively rotatable, and the other end side is coupled to the holding portion of the movable die plate so as to be relatively rotatable. A second arm,
An injection molding machine characterized in that the rotation of the servo motor for clamping is simultaneously transmitted to one end side of the pair of first arms.
請求項1に記載の射出成形機において、
前記型締め用サーボモータの回転が、プーリとタイミングベルトよりなる減速回転伝達系を介して、1対の前記第1アームの一端側に同時に伝達されることを特徴とする射出成形機。
The injection molding machine according to claim 1,
An injection molding machine characterized in that the rotation of the mold clamping servomotor is simultaneously transmitted to one end side of the pair of first arms via a deceleration rotation transmission system including a pulley and a timing belt.
請求項2に記載の射出成形機において、
前記減速回転伝達系は、2段階の減速を行うことを特徴とする射出成形機。
The injection molding machine according to claim 2,
The reduced-speed rotation transmission system performs two-stage deceleration, and is an injection molding machine.
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