JP2652467B2 - 成形機の型締め部 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、金型を使用する成形
機の型締め部に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機など金型を型締めして成形を
行う成形機において、型締め部がリンク式のものは、固
定プラテンとリアプラテンがタイバーで結合され、これ
らのプラテン間で可動プラテンがタイバーに前後方向へ
移動可能に装着されると共に該可動プラテンがリアプラ
テンと前後方向に伸縮するトグル、クランクなどのリン
ク機構で結合された構造となっている。そして、型締め
用サーボモータでリンク機構が駆動されて型開き・型閉
じおよび型閉じ後の追い込み（ロックアップ）が行わ
れ、一方、リアプラテンを貫通したタイバーの後端部に
送りねじ部を形成して、これに上記リアプラテンの定位
置に回動可能に軸支されたタイバーナットとこれを駆動
する型厚調整用モータを備えて、金型交換時の型厚調整
が行えるようになっている。

【０００３】このようなリンク式の型締め部は、リンク
機構によってストロークの中期では可動プラテンを高速
で移動し、慎重を要するストロークの後期では低速で、
かつ、強い力で可動プラテンを移動させることができる
ので型開き、型閉じおよびロックアップに都合がよい反
面、次のような難点がある。

【０００４】トグルなどリンク機構は多くの部品を前後
方向へリンクピンやクランクピンで結合して構成される
ので、各リンク節などでの磨耗や歪みによる誤差が可動
プラテンの移動に累積しやすい。

【０００５】リンクピンなどには動的な捩じり負荷と動
的な剪断あるいは曲げ負荷が作用するので、これらピン
の耐用寿命が短い。

【０００６】また、従来、型締め用サーボモータに比較
し、型厚調整用モータの稼働率はきわめて低く、型締め
部におけるモータの負荷分担が偏っており、型締め部の
構造として均衡が取れていない。

【０００７】このため、トグル機構を採用するもので
は、クロスヘッドを移動するために使用するボールねじ
を大きな型締め力に耐える高価な太い径のものにする必
要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、型締め部
において発揮されるリンク機構の特性を活かすと共に、
負荷分担の面から見て構造的に均衡のとれた型締め部の
提供を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】成形機のリンク式型締め
部に関する。

【００１０】固定プラテンとリアプラテンをタイバーで
結合する。

【００１１】固定プラテンは本体機枠に位置固定され、
可動プラテンは本体機枠に対し前後方向へ移動可能とす
る。

【００１２】タイバーに可動プラテンを前後方向へ摺動
可能に装着し、リアプラテンとリンク機構で結合する。

【００１３】リンク機構はリアプラテンに取り付けられ
た型開閉用モータに連動連結され、このモータで前後方
向へ伸縮される。

【００１４】上記タイバーはリアプラテンを貫通して後
方へ突出させ、後端部に送りねじ部を形成する。

【００１５】リアプラテンのタイバー貫通個所にタイバ
ーナットを定位置で回動可能に軸支する。

【００１６】上記タイバーナットを上記送りねじに螺合
してリアプラテンとタイバーを結合する。

【００１７】タイバーナットをリアプラテンに取り付け
られた型締め用モータに連動連結する。

【００１８】

【作用】リンク機構は型開閉用モータで伸縮され、固定
プラテンに対し可動プラテンを前後方向へ移動し、金型
の型開きと型閉じを行う。

【００１９】タイバーナットは型締め用モータに駆動さ
れて送りねじ部を前後方向へ移動し、可動プラテンを介
し型閉じされた金型を所定量追い込み、ロックアップ状
態とする。

【００２０】

【実施例】図１は、射出成形機における型締め部１を示
し、固定プラテン２、リアプラテン３および可動プラテ
ン４を備える。固定プラテン２とリアプラテン３は４本
のタイバー５で結合され、可動プラテン４は上記の両プ
ラテン２，３の間にあってタイバー５に装着され、前後
方向へ移動自在とされている。可動プラテン４とリアプ
ラテン３はトグル機構６（リンク機構）で結合されてい
る。

【００２１】タイバー５はそれぞれ前部が固定プラテン
２に固定されると共に後部がリアプラテン３を貫通し、
その後端部に送りねじ部７が形成されている。また、リ
アプラテン３の上記タイバー５が貫通した個所にはタイ
バーナット８が回動自在に軸支されている。すなわち、
図２のようにリアプラテン３の上記各貫通個所における
後面には軸支カラー９が固定され、これにタイバー５の
送りねじ部７に螺合したタイバーナット８がアンギュラ
ーベアリング１０を介して定位置で回動自在に軸支され
ている。符号１１はベアリングロックナット、符号１２
はベアリング押えである。なお、タイバーナット８には
後部にスプロケット１３が一体に固定されている。

【００２２】トグル機構６はリアプラテン３にリンクピ
ンＰ１で一端を回動自在に軸支された第１リンク１４と
可動プラテン４にリンクピンＰ３で一端を回動自在に軸
支された第２リンク１５を有し、これらの他端がリンク
ピンＰ２で相互に回動自在に結合されてリンク節１６を
形成しており，この実施例ではこのようなリンク節１
６，１７を左右に備えている。そして、両リンク節１
６，１７をこれらの中央に配したクロスヘッド１８にリ
ンクピンＰ２の個所で連結している。

【００２３】リアプラテン３の中央には前後方向にボー
ルねじ１９が貫通して軸支され、これに上記のクロスヘ
ッド１８と一体に形成されたボールナット２０が螺合し
ている。ボールネジ１９はリアプラテン３の後面中央に
取り付けられた型開閉用モータ２１で駆動されるように
連動連結されている。符号２２は前方リミットスイッチ
でクロスヘッド１８が前方に移動して上記トグル機構６
が伸びきり、リンク節１６，１７のリンクピンＰ１〜Ｐ
３が一直線上に並んだとき、クロスヘッド１８により作
動される。また、符号２３は後方リミットスイッチでク
ロスヘッド１８が後方に移動し、トグル機構６が収縮し
て金型の型開きが完了する時に作動される。これらリミ
ットスイッチ２２，２３はリアプラテン３からのステー
によってリアプラテンに対し定位置に配置されている。

【００２４】４個のタイバーナット８における各スプロ
ケット１３には一連のチェーン２４が一巡して掛け回さ
れ、型締め用サーボモータ２５で駆動されるようになっ
ている（図３）。型締め用サーボモータ２５は型締め用
モータの一実施例である。

【００２５】図１において、符号２６は金型で固定側金
型２６ａが固定プラテン２に、可動側金型２６ｂが可動
プラテン４に取り付けられている。図は金型タッチにあ
る状態を示している。

【００２６】なお、図示していないがこの型締め部１を
備えた射出成形機は周知なＮＣ装置を備える。

【００２７】射出成形機が稼働されると、ＮＣ装置によ
って成形過程全体が制御され、計量、射出の他に型閉
じ、型締め、型開き、および型厚調整などの作動がこの
装置のＲＯＭに格納されたシーケンスプログラムやＲＡ
Ｍに入力された成形プログラムおよび成形データに基づ
いて行われる。この間のＮＣ装置に関する信号の出入、
およびＮＣ装置内部の信号処理など、制御方法自体は従
来と格別異ならないので、以下、型締め部１の作動を中
心に記載する。

【００２８】金型２６の装着あるいは交換時には、型締
め用サーボモータ２５を逆方向に駆動してリアプラテン
を後方へ所定量移動してから、型開閉用モータ２１を正
方向（クロスヘッド１８が前方に移動する方向）に駆動
してトグル機構６を伸び切らせる。ついで、可動プラテ
ン４と固定プラテン２の間に金型２６を設置して型締め
用サーボモータ２５を正方向に駆動してリアプラテン
３、これとトグル機構６を介して結合された可動プラテ
ン４の全体を前方に移動し、図１のような金型タッチ状
態とする。この状態で固定側および可動側の金型２６
（ａ，ｂ）をそれぞれ固定プラテン２および可動プラテ
ン４に固定する。すなわち、これにより型厚調整がなさ
れると同時にリアプラテン３の金型タッチ位置が定ま
る。

【００２９】上記の所定量はトグル機構６を伸び切らせ
た時に可動プラテン４と固定プラテン２との間に金型装
着のための充分な間隙が確保されるために必要な量で、
金型の型厚に付加される量である。また、トグル機構６
の伸長はクロスヘッド１８が前方リミットスイッチ２２
を踏んだ所で停止し、リアプラテン３の金型タッチ位置
はＮＣ装置のＲＡＭに記憶される。

【００３０】図１の状態から金型の開閉は次のように行
われる。

【００３１】型開きは、型開閉用モータ２１を逆方向に
駆動し、ボールねじ１９を介してボールナット２０、す
なわち、クロスヘッド１８を後方リミットスイッチ２３
を踏むまで後退させる。これにより、トグル機構６が収
縮して可動プラテン４が後退し型開き状態となる。型閉
じは、逆に型開閉用モータ２１を正方向に駆動してクロ
スヘッド１８を前方リミットスイッチ２３が踏まれるま
で前進させ、両リンク節１６，１７のリンクピンＰ１〜
Ｐ３が一直線にならんだ状態とする。これにより、トグ
ル機構６が伸び切り、型閉じ状態となる。なお、一度上
記の型厚調整を行うとリアプラテン３の位置が移動しな
い限り、型閉じを行う毎に金型２６は金型タッチ状態と
される。

【００３２】金型２６のロックアップは金型タッチの状
態（図１）から次のように行われる。前方リミットスイ
ッチ２２の作動信号が確認されると、型締め用サーボモ
ータ２５は所定量、正方向に駆動される。所定量は金型
２６に応じて定められた追い込み量（金型タッチ位置か
らロックアップ位置までの可動プラテンの移動量）に対
応する回転量であって、ＮＣ装置がそのＲＡＭにあらか
じめ入力された追い込みに関するデータから算出し、サ
ーボ回路に分配するパルス量で制御される。型締め用サ
ーボモータ２５によってチェーン２４が駆動され、これ
により４本のタイバー５の送りねじ部７にそれぞれ螺合
したタイバーナット８がスプロケット１３を介して駆動
される。この場合、タイバーナット８の回転は正方向
で、かつ、タイバーナット８はリアプラテン３に定位置
で回動するようにされているので、その回動によってタ
イバーナット８が送りねじ部７上を移動するとリアプラ
テン３も、したがって、トグル機構６を介して可動プラ
テン４が前進し、ロックアップに至る追い込みが行われ
る。この時トグル機構６の各リンク１４，１５は回動す
ることなく伸び切ったままで、両方のリンク節１６，１
７におけるリンクピンＰ１〜Ｐ３は一直線にならんでい
る。なお、型締め用サーボモータ２５の出力、送りねじ
部７の直径、および送りピッチは必要な型締め力が発揮
されるよう設計されている。ただし、タイバー５は本
来、ロックアップ時の型締め力に耐えるように充分な径
を有し、また型締め力は通常、複数本のタイバーで均等
に分担されるから、タイバー５の後端部に形成された送
りねじ部７は上記に関し、充分な直径を有する。

【００３３】ついで、射出部による射出過程が実行さ
れ、保圧、冷却のために設定された時間が経過すると、
まず、型締め用サーボモータ２５が逆方向に駆動されて
リアプラテン３が記憶されている上記の金型タッチ位置
まで後退されて停止する。さらに、型開閉用モータ２１
が後方リミットスイッチ２３を踏むまで後退されること
によって、トグル機構６は収縮され、可動プラテン４が
後退し、型開き状態となる。

【００３４】この状態で設定した時間内に成形品の取り
出しが行われ、設定時間が経過すると型開閉用モータ２
１が正方向に駆動され、トグル機構６が伸長されて図１
の金型タッチ状態とされる。

【００３５】上記の作動において、型開閉用モータ２１
で駆動されるトグル機構６は金型２６の開閉のみに使用
され、金型２６のロックアップに至る追い込みは型締め
用サーボモータ２５およびこれにチェーン２４やスプロ
ケット１３で連動連結されたタイバーナット８と送りね
じ部７の機構によって行われる。そのため型開閉用モー
タ２１と型締め用サーボモータ２５の負荷分担が均衡し
ている。

【００３６】金型タッチに際して、可動側金型２６ｂは
トグル機構６の特性によって、固定側金型２６ａに近接
するまでは比較的高速に移動され、近接してからは低速
で慎重に移動される。

【００３７】また、型厚調整やロックアップに至る追い
込みは、トグル機構６が伸び切った状態で行われるか
ら、従来のような前後方向の誤差が減少する。さらに、
大きな力が作用する追い込み時にトグル機構６の各リン
ク１４，１５は一直線になっているから圧縮力が主でこ
れを曲げようとする大きな力は作用しない。特に、各リ
ンクピンＰ１〜Ｐ３は曲げ力が作用するだけで、従来の
ようにリンク節１６，１７が回動しながら追い込みが行
われるときのような曲げ力と捩じり力が同時には作用し
ない。

【００３８】以上の作動により、また、その作動を繰り
返して、新たな金型に対する型厚調整および射出成形過
程が行われる。

【００３９】以上は実施例である。リンク機構はクラン
ク機構のこともある。型締め用サーボモータ２５とタイ
バーナット８との連動連結はギア列によるものであって
もよい。型締め用サーボモータ２５を通常モータとする
ときは追い込み量の設定にリミットスイッチを用いる。

【００４０】

【発明の効果】型締め部におけるモータ（型締め用モー
タと型開閉用モータ）の負荷分担が均衡しており、従来
のように型厚調整のみに一個の型厚調整用モータを準備
するなど、構成上の不均衡が改善される。

【００４１】金型タッチ時に可動プラテンの移動が低速
になり、タッチが慎重に行われる。

【００４２】トグルなどリンク機構の寿命が向上する。

【００４３】実施例のようにリンク機構がトグルである
場合、クロスヘッドを移動するためのボールネジなどを
細くでき、低価格で構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部を切除して示す平面図

【図２】要部の断面図

【図３】後方から見た側面図

【符号の説明】

１ 型締め部 ２ 固定プラテン
３ リアプラテン ４ 可動プラテン ５ タイバー
６ トグル機構 ７ 送りねじ部 ８ タイバーナット
１３ スプロケット ２１ 型開閉用モータ ２５ 型締め用サーボモータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体機枠に位置固定された固定プラテン
   と本体機枠に対し前後方向へ移動が可能なリアプラテン
   をタイバーで結合し、タイバーに可動プラテンを前後方
   向へ摺動可能に装着してこれとリアプラテンを、リアプ
   ラテンに取り付けられた型開閉用モータにより前後方向
   へ伸縮されるリンク機構で結合し、上記タイバーはリア
   プラテンを貫通して後方へ突出させると共にその後端部
   が送りねじ部とされ、これにリアプラテンのタイバー貫
   通個所に定位置で回動可能に軸支されたタイバーナット
   が螺合して両者が結合され、タイバーナットがリアプラ
   テンに取り付けられた型締め用モータにより駆動回転さ
   れることを特徴とした成形機の型締め部。