JP2012166523A - Mold clamping device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、射出成形機の型締装置に係り、特にリニアモータを利用した型締装置に関する。 The present invention relates to a mold clamping device of an injection molding machine, and more particularly to a mold clamping device using a linear motor.
トグル機構は、簡単なリンク機構で大きな型締力を得ることができるという利点を有することから射出成形機の型締装置として広く利用されている。しかしながら、部品点数が多いという問題、型盤が3枚必要となり全長が長くなるという問題があり、これらの問題を改善するためにトグル機構以外の他のリンク機構による型締装置が提案されている。 The toggle mechanism is widely used as a mold clamping device of an injection molding machine because it has an advantage that a large mold clamping force can be obtained with a simple link mechanism. However, there is a problem that the number of parts is large and there is a problem that three mold plates are required and the total length becomes long. In order to improve these problems, a mold clamping device using a link mechanism other than the toggle mechanism has been proposed. .
例えば、特許文献1に、原動軸の回転運動を作用点の直線運動に変換するクランク機構を備え、原動軸にダイレクトドライブサーボモータのロータが直結されると共に作用点に可動プラテンが連結されていることを特徴とした射出成形機におけるダイレクトドライブ式型締装置が提案されている。 For example, Patent Document 1 includes a crank mechanism that converts rotational motion of a driving shaft into linear motion at an operating point, and a rotor of a direct drive servo motor is directly connected to the driving shaft and a movable platen is connected to the operating point. There has been proposed a direct drive type mold clamping device in an injection molding machine.
特許文献2には、型開閉動作を高速に行うことができるリンク機構と、高圧の型締力を得ることができる油圧シリンダの両者を並設した型締装置が提案されている。この型締装置に利用されているリンク機構は、ピストン・クランク機構類似の形態をしており、回動板の回転中心軸を挟んで対向する円周縁部に一端が回動自在に連結された第1及び第2の連結リンクを有し、第1の連結リンクの他端はタイバーに固定された受圧盤に回動自在に連結され、第2の連結リンクの他端はタイバー上を往復動する可動盤に回動自在に連結された構成をしている。 Patent Document 2 proposes a mold clamping device in which both a link mechanism capable of performing a mold opening / closing operation at high speed and a hydraulic cylinder capable of obtaining a high-pressure mold clamping force are provided side by side. The link mechanism used in this mold clamping device has a form similar to a piston / crank mechanism, and one end of the link mechanism is pivotally connected to opposite circular peripheral portions across the rotation center axis of the rotation plate. It has first and second connecting links, the other end of the first connecting link is rotatably connected to a pressure receiving plate fixed to the tie bar, and the other end of the second connecting link reciprocates on the tie bar. It is configured to be rotatably connected to a movable plate.
一方、油圧シリンダを利用する直圧式の型締装置に対しては、高速な型開閉作動を実現するために、油圧シリンダ部をリニアモータに替えた型締装置が提案されている。例えば、特許文献3、4には、リニアモータの出力軸がトグル機構に連結されたクロスヘッドに接続されている型締装置が提案されている。 On the other hand, for a direct pressure type mold clamping apparatus using a hydraulic cylinder, a mold clamping apparatus in which the hydraulic cylinder portion is replaced with a linear motor has been proposed in order to realize a high-speed mold opening / closing operation. For example, Patent Documents 3 and 4 propose a mold clamping device in which an output shaft of a linear motor is connected to a cross head coupled to a toggle mechanism.
特許文献1に提案された型締装置は、トグル式の型締装置よりも型開閉動作をより高速に行うことができるばかりでなく、簡単な構造にすることができる利点もあるが、型締圧の高い大型の型締装置を構成するのが困難であるという問題がある。 The mold clamping device proposed in Patent Document 1 not only can perform a mold opening / closing operation at a higher speed than a toggle type mold clamping device, but also has an advantage of having a simple structure. There is a problem that it is difficult to construct a large mold clamping device with high pressure.
特許文献2に提案された型締装置は、高速な型開閉作動と高い型締圧を有する型締装置を構成することができるが、型締装置の構造が複雑で装置全体が大きくなるという問題がある。 The mold clamping apparatus proposed in Patent Document 2 can constitute a mold clamping apparatus having a high-speed mold opening / closing operation and a high mold clamping pressure, but the problem is that the structure of the mold clamping apparatus is complicated and the entire apparatus becomes large. There is.
特許文献3、4に提案された型締装置は、通常の電動射出機の回転サーボモータとボールネジの構造を、リニアモータに替えた構造になっている。しかしながら、これらのトグル機構を利用した型締装置は、トグル機構の一端を支持し、トグル機構が可動盤から受ける反力を受けるための受圧盤を要するので(3プラテン式型締装置)、型締装置の全長が長くなり構造が複雑になるという問題がある。 The mold clamping devices proposed in Patent Documents 3 and 4 have a structure in which the structure of the rotation servo motor and ball screw of a normal electric injection machine is replaced with a linear motor. However, the mold clamping device using these toggle mechanisms requires a pressure receiving plate for supporting one end of the toggle mechanism and receiving a reaction force that the toggle mechanism receives from the movable platen (three platen type mold clamping device). There is a problem that the overall length of the fastening device becomes long and the structure becomes complicated.
本発明は、このような射出成形機の型締装置に関する問題点に鑑み、型開閉動作が早く、また、型締装置の全長を短くすることができる型締装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a mold clamping device that can quickly open and close the mold and shorten the entire length of the mold clamping device in view of the problems associated with the mold clamping device of such an injection molding machine. .
本発明に係る型締装置は、ベッドに固設された固定盤と、その固定盤に対向して前記ベッド上を往復動する可動盤を有する射出成形機の型締装置であって、前記型締装置は、ピストン・クランク機構を構成するコネクティングロッドとクランクアームを有し、前記コネクティングロッドは、一端が前記可動盤に回動自在に結合され、他端が前記クランクアームとの連結部で回動自在に結合されている。そして、前記クランクアームは、一端が前記固定盤に回動自在に結合され、他端に円弧上のステータに沿って揺動するロータを有し、そのロータと前記ステータによりリニアモータが構成されるようになっている。 A mold clamping device according to the present invention is a mold clamping device of an injection molding machine having a fixed plate fixed to a bed and a movable plate that reciprocates on the bed so as to face the fixed plate. The fastening device has a connecting rod and a crank arm that constitute a piston / crank mechanism, and one end of the connecting rod is rotatably coupled to the movable platen, and the other end is rotated at a connecting portion with the crank arm. It is connected freely. The crank arm has a rotor that is rotatably coupled at one end to the fixed plate and swings along the arcuate stator at the other end, and the rotor and the stator constitute a linear motor. It is like that.
上記発明において、リニアモータは、可動盤の移動時には負荷が少なく型締め時に負荷が大きくなるような構成のロータとステータから構成されているのがよい。また、コネクティングロッドは、長さ調整手段を有するのがよい。 In the above invention, the linear motor is preferably composed of a rotor and a stator configured such that the load is small when the movable platen is moved and the load is large when the mold is clamped. The connecting rod preferably has a length adjusting means.
本発明に係る射出成形機の型締装置よれば、型締装置を構成する部品点数を非常に少なくすることができ、型締装置の全長を短くすることができる。 According to the mold clamping device of the injection molding machine according to the present invention, the number of parts constituting the mold clamping device can be greatly reduced, and the overall length of the mold clamping device can be shortened.
以下、本発明を実施するための形態について図面を基に説明する。図1は、本発明に係る射出成形機の型締装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、本例の型締装置10は、ベッド1に固設された固定盤3と、その固定盤3に対向してベッド上を往復動する可動盤5を有する射出成形機に用いられる型締装置であり、2プラテン式の型締装置である。本型締装置10は、ピストン・クランク機構を構成するコネクティングロッド13とクランクアーム15を有し、コネクティングロッド13は、一端が可動盤5に回動自在に結合され、他端がクランクアーム15との連結部17で回動自在に結合され、クランクアーム15は、一端が固定盤3に回動自在に結合され、他端に円弧状のステータ21に沿って揺動するロータ23を有し、そのロータ23とステータ21によりリニアモータ20が構成されるようになっている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a mold clamping device of an injection molding machine according to the present invention. As shown in FIG. 1, a
本型締装置10のコネクティングロッド13、クランクアーム15及びリニアモータ20は、図1(b)に示すように、ベッド1を挟んで、左右対称に設けられている。また、コネクティングロッド13は可動盤5から固定盤3にわたるように設けられ、リニアモータ20のステータ21が、射出シリンダ(図示せず)を挟むように設けられている。これにより、本型締装置10を用いる射出成形機はその全長を短くすることができる。
As shown in FIG. 1B, the connecting
本型締装置10において、固定盤3はベッド1に固定されている。可動盤5は、ベッド1の上を往復動可能になっている。本例の型締装置10には、いわゆるタイバーが設けられていないが、タイバーを設けてもよい。タイバーを設けた場合は、タイバーにより可動盤5の移動を円滑にすることができるとともに、固体盤3と可動盤5の平行度を向上させることができる。本型締装置10においては、タイバーは型締力を受けることがないので、通常の射出機のタイバーより外径を小さくすることができる。
In the
クランクアーム15は、以下に説明するリニアモータ20により図1の状態(回転角0°)から反時計回りに90°回転し、また回転角0°の状態に戻ることができる。このクランクアーム15の揺動により、連結部17に連結されたコネクティングロッド13を介して可動盤5を往復動させる。可動盤5は、回転角が0°のとき最大移動位置にあり、回転角が90°のとき最小移動位置(型締位置)にある。なお、図1の例は、リニアモータの可動範囲は0〜90°の範囲であるように記載してあるが、この可動範囲を90°以上であるようにしてもよく、その場合は可動盤のストロークを大きくすることができる。
The
このコネクティングロッド13とクランクアーム15により構成されるピストン・クランク機構により、金型の開閉を行うときは可動盤5を速い速度で往復動させることができ、型締めを行うときは高圧力で型締めを行うことができる。なお、コネクティングロッド13は、その長さを調整するための長さ調整手段13aを設けてもよい。長さ調整手段13aは、特に限定するものではなく、例えば長さ調整手段13a部分がねじ結合で構成されている場合は、ねじ取付穴を長穴にしてもよく、ネジ穴位置をずらす等によりコネクティングロッド13の長さを調整するようにしてもよい。この長さ調整手段13aにより、金型によって異なる型厚を調整し、固定盤3と可動盤5の間隔を適正な寸法に保持することができる。
The piston / crank mechanism composed of the connecting
リニアモータ20は、クランクアーム15の端部に設けられたロータ23と、円弧上のステータ21を有しており、ステータ21は、ベッド1に固設されている。また、リニアモータ20は、ステータ21には電磁石になるように鉄心に銅線が巻いてあり、ロータ23が0〜90°の回転角で揺動するようになっている。ロータ23には永久磁石が使われている。しかしながら、電磁石により構成されたロータ23であってもよい。なお、リニアモータ20は、ロータ23が0〜180°の回転角で揺動するような構成のものであってもよい。
The
リニアモータは、コイルの形状や巻き数等を調整することによりコイルに発生する磁力を調整することができるから、回転角によってリニアモータの負荷を調整できるようにすることができる。すなわち、リニアモータ20は、可動盤5の移動時には負荷が少なく型締め時に負荷が大きくなるように構成し、効率的な型締装置を構成することができる。なお、ロータとステータを入れ替えたものであってもよく、クランクアーム15の先端部をステータとし、円弧上の部分をロータとしたものであってもよい。
Since the linear motor can adjust the magnetic force generated in the coil by adjusting the shape and the number of turns of the coil, the load of the linear motor can be adjusted by the rotation angle. That is, the
本型締装置10は、クランクアーム15の先端部がリニアモータ20により保持されている。このため、連結部17は、従来のピストン・クランク機構を利用した型締装置のように自由端になっていない。また、可動盤5はコネクティングロッド13の端部から直接的に負荷を受けて往復動するようになっている。この構成により、本型締装置10は、高圧力で作動させることができ、タイバーのない構成にすることができる。また、クランクアーム15と固定盤3に設けられたその回転軸により、従来の型締め装置に使用されるモータのベアリングの機能を果たすことができるので、型締装置10を構成する部品点数を少なくすることができる。
In the
以上、本型締装置10について説明した。本発明に係る型締装置は、図1に示す構成の型締装置に限定されない。例えば、金型によって異なる型厚を調整する型厚調整手段として、図2に示す構成の型厚調整装置7を設けた型締装置であってもよい。
The present
1 ベッド
3 固定盤
5 可動盤
7 型厚調整装置
10 型締装置
13 コネクティングロッド
15 クランクアーム
17 連結部
20 リニアモータ
21 ステータ
23 ロータ
1 bed
3 Fixed platen
5 Movable platen
7 Mold thickness adjuster
10 Clamping device
13 Connecting rod
15 Crank arm
17 Connecting part
20 linear motor
21 Stator
23 Rotor
Claims (3)
前記型締装置は、
ピストン・クランク機構を構成するコネクティングロッドとクランクアームを有し、
前記コネクティングロッドは、一端が前記可動盤に回動自在に結合され、他端が前記クランクアームとの連結部で回動自在に結合され、
前記クランクアームは、一端が前記固定盤に回動自在に結合され、他端に円弧状のステータに沿って揺動するロータを有し、そのロータと前記ステータによりリニアモータが構成されるようになっている型締装置。 A mold clamping device of an injection molding machine having a fixed plate fixed to a bed and a movable plate that reciprocates on the bed facing the fixed plate,
The mold clamping device is:
It has a connecting rod and a crank arm that make up the piston / crank mechanism,
One end of the connecting rod is rotatably coupled to the movable platen, and the other end is pivotally coupled at a connecting portion with the crank arm,
The crank arm has a rotor that is pivotally connected at one end to the fixed plate and swings along an arc-shaped stator at the other end, and the rotor and the stator constitute a linear motor. The mold clamping device.
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