JP2014195963A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】型締力のバランスが良い射出成形機の提供。
【解決手段】射出成形機は、固定金型３２が取り付けられる第１固定部材１２と、可動金型３３が取り付けられる第１可動部材１３と、第１可動部材１３と共に移動する第２可動部材１８と、第１可動部材１３と第２可動部材１８との間に配設される第２固定部材１５とを備え、第２固定部材１５および第２可動部材１８で電磁石２５による吸着力で型締力を発生させる型締力発生部２４を構成し、第２固定部材１５の吸着面および第２可動部材１８の吸着面の少なくとも一方は、型開きの初期状態で曲面となる部分を少なくとも一部に有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機に関する。

射出成形機は、金型装置の型閉じ、型締め、および型開きを行う型締装置を有する。金型装置は固定金型および可動金型等で構成される。型締装置は、固定金型が取り付けられる第１固定部材、可動金型が取り付けられる第１可動部材、第１可動部材と共に移動する第２可動部材、および第１可動部材と第２可動部材との間に配設される第２固定部材等を有する。第２固定部材および第２可動部材で、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生部が構成される（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２００５／０９００５２号

従来、型締力のバランスが崩れ、成形品の周囲にバリが生じる等、成形品の品質が悪くなることがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、型締力のバランスが良い射出成形機の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
固定金型が取り付けられる第１固定部材と、
可動金型が取り付けられる第１可動部材と、
前記第１可動部材と共に移動する第２可動部材と、
前記第１可動部材と前記第２可動部材との間に配設される第２固定部材とを備え、
前記第２固定部材および前記第２可動部材で、前記電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生部を構成し、
前記第２固定部材の吸着面および前記第２可動部材の吸着面の少なくとも一方は、型開きの初期状態で曲面となる部分を少なくとも一部に有する、射出成形機が提供される。

本発明によれば、型締力のバランスが良い射出成形機が提供される。

本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態による射出成形機の型開き完了時の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるリヤプラテンの状態変化を示す図である。 本発明の一実施形態による吸着部材の状態変化を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開きを行う際の可動プラテンの移動方向を後方として説明する。また、フレームに対して垂直な方向を上下方向として説明する。前後方向、上下方向、および左右方向は互いに垂直な方向である。尚、本実施形態の射出成形機は、横型であるが、竪型であってもよい。

［第１実施形態］
射出成形機は、金型装置３０の型閉じ、型締め、型開きを行う型締装置１０を備える。金型装置３０は、例えば固定金型３２および可動金型３３で構成される。

型締装置１０は、フレーム１１、第１固定部材としての固定プラテン１２、第１可動部材としての可動プラテン１３、第２固定部材としてのリヤプラテン１５、第２可動部材としての吸着部材１８、型開閉駆動部としてのリニアモータ２１、および型締力発生部２４等を有する。

固定プラテン１２は、フレーム１１上に進退自在に載置される。固定プラテン１２の金型取付面に固定金型３２が取り付けられる。

可動プラテン１３は、フレーム１１上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在なガイドブロック１４に固定される。これにより、可動プラテン１３は、フレーム１１に対して進退自在とされる。可動プラテン１３の金型取付面に可動金型３３が取り付けられる。

リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテンと連結される。リヤプラテン１５は、可動プラテン１３と吸着部材１８との間に配設され、フレーム１１に固定される。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレーム１１上に進退自在に載置され、リヤプラテン１５がフレーム１１に固定されるが、リヤプラテンがフレームに進退自在に載置され、固定プラテン１２がフレーム１１に固定されてもよい。

吸着部材１８は、ロッド１９を介して可動プラテン１３と連結され、可動プラテン１３と共に移動する。可動プラテン１３と吸着部材１８との間に配設されるリヤプラテン１５には、ロッド１９を挿通させる挿通孔が形成される。

吸着部材１８は、フレーム１１上に敷設されるガイド１７に沿って移動自在なスライドベース２０に固定される。これにより、吸着部材１８は、リヤプラテン１５よりも後方において移動自在とされる。

リニアモータ２１は、ロッド１９を介して連結される可動プラテン１３および吸着部材１８をフレーム１１に対して移動させる。リニアモータ２１は例えば吸着部材１８とフレーム１１との間に配設され、リニアモータ２１による推進力は吸着部材１８を介して可動プラテン１３に伝達される。

尚、リニアモータ２１は可動プラテン１３とフレーム１１との間に配設されてもよく、リニアモータ２１による推進力は可動プラテン１３を介して吸着部材１８に伝達されてもよい。

リニアモータ２１は、固定子２２および可動子２３を含む。固定子２２はフレーム１１に形成され、可動子２３はスライドベース２０に形成される。可動子２３のコイルに所定の電流が供給されると、コイルを流れる電流によって形成される磁場と、固定子２２の永久磁石によって形成される磁場との相互作用で、可動子２３が進退させられる。その結果、フレーム１１に対して吸着部材１８および可動プラテン１３が進退させられ、型閉じ、および型開きが行われる。尚、コイルと永久磁石の配置は逆でもよく、また、永久磁石の代わりに別のコイルが用いられてもよい。

尚、型開閉駆動部として、リニアモータ２１の代わりに、回転モータおよび回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじの組合せ、または油圧シリンダ等が用いられてもよい。

型締力発生部２４は、リヤプラテン１５および吸着部材１８で構成され、電磁石２５による吸着力で型締力を発生させる。リヤプラテン１５の吸着面の所定の部分、例えばロッド１９の周りには電磁石２５のコイル２５ａを収容する溝が形成され、溝の内側に電磁石２５のコア２５ｂが形成される。吸着部２６は、吸着部材１８の吸着面の所定の部分、例えばロッド１９を包囲し、且つ電磁石２５と対向する部分に形成される。電磁石２５のコイル２５ａに電流を供給すると、電磁石２５と吸着部２６との間に吸着力が生じ、型締力が生じる。

尚、本実施形態の電磁石２５はリヤプラテン１５とは別に形成されるが、リヤプラテン１５の一部として形成されてもよい。また、本実施形態の吸着部２６は吸着部材１８とは別に形成されるが、吸着部材１８の一部として形成されてもよい。また、電磁石２５と吸着部２６の配置は逆であってもよい。つまり、吸着部材１８側に電磁石２５が形成され、リヤプラテン１５側に吸着部２６が形成されてもよい。また、リヤプラテン側と吸着部材側の両側に電磁石が形成されてもよい。

次に、図１および図２を参照して、上記構成の型締装置１０の動作について説明する。
図２に示す型開き完了の状態でリニアモータ２１を駆動して、可動プラテン１３を前進させると、図１に示すように可動金型３３と固定金型３２とが接触し、型閉じが完了する。型閉じ完了の時点で、リヤプラテン１５と吸着部材１８との間、即ち電磁石２５と吸着部２６との間には、所定のギャップδが形成される。

型閉じ完了後、電磁石２５を駆動して、所定のギャップδをおいて対向する電磁石２５と吸着部２６との間に吸着力を生じさせる。この吸着力によって、可動プラテン１３と固定プラテン１２との間に型締力が生じる。

ギャップδが広すぎると、ギャップδ間のパーミアンスが小さく、十分な型締力が得られない。従って、所定の型締力が得られるように、ギャップδが設定される。

型締め状態の固定金型３２と可動金型３３との間にキャビティ空間が形成される。キャビティ空間に液状の成形材料（例えば溶融樹脂）を充填し、充填された成形材料が固化されて成形品となる。

その後、リニアモータ２１を駆動して、可動プラテン１３を後退させると、可動金型３３が後退して型開きが行われる。型開き後、可動金型３３から成形品が突き出される。型締装置１０は、金型装置３０の型開き、型締め、および型開きを繰り返し行う。

図３は、本発明の一実施形態によるリヤプラテンの状態変化を示す図である。図３において、実線は型締め時の状態を示し、一点鎖線は型開きの初期状態を実際よりも誇張して示す。初期状態において、リヤプラテンは均一な温度分布を有し、リヤプラテンの温度は室温（例えば２０℃）であってよい。

リヤプラテン１５の吸着面（後端面）には、電磁石２５のコイル２５ａを収容する溝が形成される。電磁石２５のコイル２５ａは型締め時に通電され、ジュール熱が発生する。そのため、リヤプラテン１５の吸着面の温度がリヤプラテン１５の吸着面とは反対側の面（前端面）の温度よりも高くなり、リヤプラテン１５が反る。この反りによって、リヤプラテン１５と吸着部材１８との間に形成されるギャップδの分布が変化する。

そこで、図３に一点鎖線で示すように、リヤプラテン１５の吸着面は、初期状態で曲面となる部分１５ａを一部に有し、初期状態で中央部が外周部よりも前方に位置する凹形状に形成される。初期状態で曲面となる部分１５ａの曲率半径の中心は、初期状態でリヤプラテン１５の吸着面よりも後方にあってよい。リヤプラテン１５の熱変形によるギャップδのばらつきが抑制でき、型締力のバランスが良い。

尚、本実施形態のリヤプラテン１５の吸着面は、初期状態で曲面となる部分を一部に有するが、全部に有してもよい。また、リヤプラテン１５は型締力によっても変形するので、リヤプラテン１５の吸着面は型締力によるギャップδのばらつきを抑制するように構成されてもよい。型締め時の状態で、従来（吸着部材の吸着面およびリヤプラテンの吸着面が初期状態で平坦な場合）に比べて、ギャップδのばらつき（例えば最小値と最大値の差）が小さければよい。尚、リヤプラテン１５の場合、電磁石２５の熱による変形の方が、型締力による変形よりも大きい。

図４は、本発明の一実施形態による吸着部材の状態変化を示す図である。図４において、実線は型締め時の状態を示し、一点鎖線は型開きの初期状態を実際よりも誇張して示す。初期状態において、吸着部材は均一な温度分布を有し、吸着部材の温度は室温（例えば２０℃）であってよい。

吸着部材１８の吸着面（前端面）は、型締め時にリヤプラテン１５によって前方に吸引される。このとき、ロッド１９が吸着部材１８の中央部を後方に押し返す。そのため、吸着部材１８の中央部に対する吸着部材１８の外周部の位置が前方に変位し、吸着部材１８とリヤプラテン１５との間に形成されるギャップδの分布が変化する。

そこで、図４に一点鎖線で示すように、吸着部材１８の吸着面は初期状態で曲面となる部分１８ａを一部に有し、初期状態で中央部が外周部よりも前方に位置する凸形状に形成される。初期状態で曲面となる部分１８ａの曲率半径の中心は、初期状態で吸着部材１８の吸着面よりも後方にあってよい。型締力による吸着部材１８の変形に伴うギャップδのばらつきが抑制でき、型締力のバランスが良い。

尚、本実施形態の吸着部材１８の吸着面は、初期状態で曲面となる部分を一部に有するが、全部に有してもよい。また、電磁石２５の駆動時に吸着部材１８に生じる渦電流による熱も吸着部材１８の変形の原因になるので、吸着部材１８の吸着面は熱変形によるギャップδのばらつきを抑制するように構成されてもよい。型締め時の状態で、従来（吸着部材の吸着面およびリヤプラテンの吸着面が初期状態で平坦な場合）に比べて、ギャップδのばらつき（例えば最小値と最大値の差）が小さければよい。尚、吸着部材１８の場合、型締力の変形の方が、渦電流の熱による変形よりも大きい。

以上、射出成形機の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内で、種々の変形、改良が可能である。

例えば、上記実施形態では、リヤプラテン１５の吸着面および吸着部材１８の吸着面の両方が初期状態で曲面となる部分を有するが、リヤプラテン１５の吸着面および吸着部材１８の吸着面のいずれか片方が初期状態で曲面となる部分を有し、残りの片方は初期状態で平面であってもよい。

また、上記実施形態では、リヤプラテン１５の吸着面が初期状態で凹形状であり、吸着部材１８の吸着面が初期状態で凸形状であるが、リヤプラテン１５の吸着面が初期状態で凹形状であり、吸着部材１８の吸着面が初期状態で凹形状であってもよい。そのような場合としては、例えば、電磁石２５と吸着部２６の配置が逆の場合が挙げられる。

１０ 型締装置
１１ フレーム
１２ 固定プラテン（第１固定部材）
１３ 可動プラテン（第１可動部材）
１５ リヤプラテン（第２固定部材）
１８ 吸着部材（第２可動部材）
２１ リニアモータ
２４ 型締力発生部
２５ 電磁石
２６ 吸着部
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型

Claims (1)

1. 固定金型が取り付けられる第１固定部材と、
   可動金型が取り付けられる第１可動部材と、
   前記第１可動部材と共に移動する第２可動部材と、
   前記第１可動部材と前記第２可動部材との間に配設される第２固定部材とを備え、
   前記第２固定部材および前記第２可動部材で、前記電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生部を構成し、
   前記第２固定部材の吸着面および前記第２可動部材の吸着面の少なくとも一方は、型開きの初期状態で曲面となる部分を少なくとも一部に有する、射出成形機。

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