JP2012136000A - 射出成形機の型締装置と押出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 固定金型を保持する固定プラテンと、可動金型を保持する可動プラテンと、トグルリンク機構を介して可動プラテンと連結するエンドプラテンと、固定プラテンに支持されたタイバーと、タイバーとエンドプラテンを係合する分割ナットと、可動プラテンなどを開閉動作する型開閉駆動装置と、トグルリンク機構を動作させ型締力を発生させるクロスヘッドと、可動プラテンを貫通しクロスヘッドに固定された押出ピンと、から構成され、クロスヘッドがエンドプラテン側に移動することにより型締力が発生し、可動プラテン側に移動することにより離型力が発生し、さらに可動プラテン側に移動することにより押出しピンを突き出すことが可能である型締装置。
【選択図】 図1
Description
また、型締装置には、金型を開いた時に可動金型に貼り付いた成形品を、可動金型から取り外すための押出装置が必ず備え付けられている。この動作も電気駆動式で行なうことができる。
本願発明は、これらの問題点を鑑み、省スペースでかつ製造コストの低い電動式型締装置を提供するものである。
固定金型を保持する固定プラテンと、可動金型を保持する可動プラテンと、トグルリンク機構を介して可動プラテンと連結するエンドプラテンと、固定プラテンに支持されたタイバーと、タイバーとエンドプラテンを係合する分割ナットと、可動プラテンとエンドプラテンとトグルリンク機構とを開閉動作する型開閉駆動装置と、トグルリンク機構を動作させ型締力を発生させるクロスヘッドと、可動プラテンを貫通しクロスヘッドに固定された押出ピンと、から構成され、クロスヘッドがエンドプラテン側に移動することにより型締力が発生し、可動プラテン側に移動することにより離型力が発生し、さらに可動プラテン側に移動することにより押出しピンを突き出すことが可能である、型締装置とする。
図1は、本願発明の型締装置の全体を示している。
型締装置10の下方部分は、床面に据付けられたマシンベース11によって支持されている。マシンベース11の上には、固定金型21が取付けられた固定プラテン14が、固定キー12を介して固定された状態で載置されている。また固定プラテン14の左側には、可動金型22が取付けられた可動プラテン15が載置されている。可動プラテン15の下部はスライド台70の上に固定されており、さらにスライド台70の下側はスライドブロック72とスライドレール73を介して、マシンベース11上に取付けられている。スライドブロック72とスライドレール73の間には、球や円筒ころなどの転動体が組み込まれているので、スライド台70及び可動プラテン15はマシンベース11上を、滑らかに摺動運動(開閉動作)することができる。
固定プラテン14の中央部には、射出用穴18が開いており、図示せぬ射出装置を挿入することが可能となっている。射出装置には、プラスチックやアルミニウムを溶融し、所望の量の溶融物を、金型内に射出充填する機構が設けられている。固定金型21の溶融物流入口と射出装置の先端部分がタッチした状態で、金型キャビティ内に溶融物を射出充填し、冷却固化することによって所望の形状の成形品を成形することができる。
可動側リンク部材41は、可動プラテン15と一体であり、大径リンクピン47を挿入する穴が設けられている。同様に、エンド側リンク部材42も、エンドプラテン16と一体であり、大径リンクピン47を挿入する穴が設けられている。右リンク43は、大径リンクピン47を介して可動側リンク部材41と連結しており、大径リンクピン47を中心に回転運動することができる。また、左リンク44も大径リンクピン47を介してエンド側リンク部材42と連結しており、大径リンクピン47を中心に回転運動することができる。さらに、右リンク43と左リンク44は、大径リンクピン47を介して連結している。右リンク43や左リンク44の大径リンクピン47を挿入する穴には、内側にブッシュが組み込まれており、滑らかに回転運動できるようになっている。
図5は、図1における固定プラテン14を射出装置側(右側)から見た状態を示す図である。4本のタイバー17と4個の固定ナット30は、それぞれねじ結合しており、固定ナット30に取付けられているスプロケット31には、一本のチェーン32が巻き付けられている。固体プラテン14には、アイドラースプロケット34が回転自在に取付けられている。さらに、固定プラテン14に固定されたモータの回転軸には、モータスプロケット35が取付けられており、モータを回転することによってチェーン35を動かすことができる。タイバー17には、図示せぬ回り止めが付いているので、チェーン32を介して固定ナット30を回すと、タイバー17を軸方向に移動することができる。このように、軸方向の位置を調整することにより、エンドプラテン16側において、タイバー17と分割ナット19の噛み合わせ歯が、丁度噛み合う位置にタイバー17を移動することができる。タイバー17の移動可能ストロークは、タイバー17と分割ナット19の噛み合わせ歯の1ピッチ分で良い。また、モータスプロケット35を回転させるモータにブレーキを作用させることにより、固定ナット30の回転は抑制され、固定プラテン14、固定ナット30及びタイバー17は一体化する。
まず、金型を取付けた後に、型合わせモードを行なう。
最初に、型締装置10に取付けられた金型の厚さと、設定された型締力によって決まるタイバー17の伸び量をもとに、4本のタイバー17の軸方向における位置を調節する必要がある。
分割ナット19が開いた状態で、クロスヘッド46を動かして、図9のように右リンク43と左リンク44が一直線上となる、トグルリンク機構40が伸びた状態にする。次に、型開閉サーボモータ87を動作して、可動プラテン15を前進させて金型を閉じ合わせる。この時、型開閉サーボモータ87に取付けられているロータリーエンコーダーの検出値より、金型の厚みを測定する。制御装置が、測定された金型の厚みと設定された型締め力をもとに、タイバー素材のヤング率等を考慮してタイバー17の伸び量を算出する。
以上の動作により、型合わせモードが終了する。
まず、駆動サーボモータ65を動作し、トグルリンク機構40が伸びた状態より可動プラテン15とエンドプラテン16の間隔が、タイバー17の伸び量分だけ狭くなるように、クロスヘッド46の位置を調整する。続いて、電磁ブレーキ83に通電してブレーキを解除する。型開閉サーボモータ87を動作し、可動プラテン15等を前進させて、固定金型21と可動金型22を閉じ合わせる。この時、タイバー係合溝17aと分割ナット係合溝19cは、丁度噛み合う位置になっているので、分割ナット19を閉じて、タイバー17と分割ナット19およびエンドプラテン16とを係合させる。駆動サーボモータ65を動作しクロスヘッド46を左に動かすと、図9のようにトグルリンク機構40が一直線上に伸びてタイバーが伸ばされ、図8のように金型には設定値どおりの型締力が負荷された状態になる。
押出完了後、クロスヘッド46を原点位置まで一旦戻さずに、分割ナットが噛み合う位置まで直接動かし、次に成形サイクルを開始することも可能である。また、型開き時において、完全に型開き後退位置まで開ききる前に押出動作を行なって、同時動作を行なうこともできる。
従来のトグルリンク式型締装置では、押出ピンは押出板に取付けられており、クロスヘッドと押出板は別々の2組の駆動機構によって動作される。一方、本願発明の型締装置では、押出板とクロスヘッドが共通化した構造になっているので、駆動機構も1組で良く、部品点数の削減や組立て工数の低減が図られる。
11 マシンベース
12 固定キー
14 固定プラテン
15 可動プラテン
16 エンドプラテン
17 タイバー
17a タイバー係合溝
18 射出用穴
19 分割ナット
19a 右分割ナット
19b 左分割ナット
19c 分割ナット係合溝
21 固定金型
22 可動金型
30 固定ナット
31 スプロケット
32 チェーン
34 アイドラースプロケット
35 モータスプロケット
40 トグルリンク機構
41 可動側リンク部材
42 エンド側リンク部材
43 右リンク
44 左リンク
45 クロスヘッドリンク
46 クロスヘッド
47 大径リンクピン
48 小径リンクピン
49 押出ピン
50 固定板
51 ガイドロッド
52 ガイドロッドナット
53 リンク部ボールねじナット
54 リンク部ボールねじ軸
55 リンク部軸受け
56 リンク部支持軸受け
61 大プーリ
62 小プーリ
63 歯付きベルト
64 モータブラケット
65 駆動サーボモータ
70 スライド台
71 ライナー
72 スライドブロック
73 スライドレール
74 連結ブロック
81 型開閉ボールねじ軸
82 型開閉ボールねじナット
83 電磁ブレーキ
84 支持ブロック
85 固定ブロック
86 カップリング
87 型開閉用サーボモータ
90 分割ナット連結ブロック
91 ボールねじ軸
91a 右ねじ部
91b 左ねじ部
92 右ねじボールねじナット
93 左ねじボールねじナット
94 固定ブロック
95 支持ブロック
96 カップリング
97 ナット開閉用サーボモータ
Claims (3)
- 固定金型を保持する固定プラテンと、可動金型を保持する可動プラテンと、トグルリンク機構を介して前記可動プラテンと連結するエンドプラテンと、前記固定プラテンに支持されたタイバーと、前記タイバーと前記エンドプラテンを係合する分割ナットと、前記可動プラテンと前記エンドプラテンと前記トグルリンク機構とを開閉動作する型開閉駆動装置と、前記トグルリンク機構を動作させ型締力を発生させるクロスヘッドと、前記可動プラテンを貫通し前記クロスヘッドに固定された押出ピンと、から構成され、
前記クロスヘッドが前記エンドプラテン側に移動することにより型締力が発生し、前記可動プラテン側に移動することにより離型力が発生し、さらに前記可動プラテン側に移動することにより前記押出しピンを突き出すことが可能である、
ことを特徴とする型締装置。 - 前記クロスヘッドを動作する駆動装置は、前記可動プラテンに支持されていることを特徴とする、請求項1に記載の型締装置。
- 請求項1または2に記載の型締装置を用いた押出方法であって、
金型を閉じた状態で前記分割ナットを動作して前記タイバーと前記エンドプラテンを係合し、
前記クロスヘッドを前記エンドプラテン側に移動させて前記トグルリンク機構によって型締力を発生させ、
前記金型内に溶融物を射出充填して冷却固化した後、
前記クロスヘッドを前記可動プラテン側に動かし、型締力を下げた後、さらに動かして離型力を発生させながら前記金型を少し開き、
前記分割ナットを開いて前記タイバーとの係合を解除し、
前記型開閉駆動装置を動作して前記可動金型を開き、
型開動作完了後あるいは完了前に、前記クロスヘッドを前記可動プラテン側にさらに動かして前記押出ピンを突き出す、ことを特徴とする押出方法。
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