JP2804169B2 - Plastic injection molding method - Google Patents

Plastic injection molding method

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JP2804169B2
JP2804169B2 JP2317773A JP31777390A JP2804169B2 JP 2804169 B2 JP2804169 B2 JP 2804169B2 JP 2317773 A JP2317773 A JP 2317773A JP 31777390 A JP31777390 A JP 31777390A JP 2804169 B2 JP2804169 B2 JP 2804169B2
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hydraulic
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electric servomotor
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
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    • B29C2045/5068Drive means therefor mechanical drive means in series with hydraulic drive means for axially movable screw

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック成形品を製造するための射出
成形方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection molding method for producing a plastic molded product.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、プラスチック射出成形機における射出機構は射
出シリンダー内のスクリューを射出ユニット部に設けた
油圧機構あるいは電動サーボモータにより駆動前進さ
せ、射出速度および保圧力を油圧あるいはモータ回転数
により制御している。従来の射出成形機における射出ユ
ニット部の概略図を油圧駆動に関して第4図に、また電
動サーボモータ駆動に関して第5図に示す。ここでは樹
脂の可塑化に用いられるスクリュー回転装置は省略し
た。第4図に示すように油圧駆動では油圧シリンダー3
内への油の流出入によりスクリュー1を前進させ射出速
度,保圧力を与える。そして、射出速度,保圧力の制御
は油圧源8からの油を油圧サーボ弁9を通して流量およ
び圧力調整により行っている。一方、第5図に示すよう
に電動サーボモータ駆動では電動サーボモータ2の回転
を歯車7を通してボールねじ5に伝え、ボールナット6
と連結したスクリュー1を前進させて射出速度,保圧力
を与える。そして、射出速度,保圧力の制御は電動サー
ボモータ2の回転数調整により行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an injection mechanism in a plastic injection molding machine drives and advances a screw in an injection cylinder by a hydraulic mechanism or an electric servomotor provided in an injection unit, and controls an injection speed and a holding pressure by a hydraulic pressure or a motor rotation speed. A schematic view of an injection unit in a conventional injection molding machine is shown in FIG. 4 for hydraulic drive and FIG. 5 for drive of an electric servomotor. Here, the screw rotating device used for plasticizing the resin is omitted. As shown in FIG.
The screw 1 is moved forward by the inflow and outflow of oil into the inside to give an injection speed and a holding pressure. The injection speed and the holding pressure are controlled by adjusting the flow rate and pressure of the oil from the hydraulic source 8 through the hydraulic servo valve 9. On the other hand, as shown in FIG. 5, in driving the electric servo motor, the rotation of the electric servo motor 2 is transmitted to the ball screw 5 through the gear 7 and the ball nut 6 is rotated.
The screw 1 connected to the above is advanced to give an injection speed and a holding pressure. The injection speed and the holding pressure are controlled by adjusting the rotation speed of the electric servomotor 2.

これらの射出速度および保圧力制御を油圧機構あるい
は電動サーボモータそれぞれ単独でより正確に行うため
に例えば特開昭61ー139412に記載の方法などが考案され
ている。
In order to more accurately control the injection speed and the holding pressure by using a hydraulic mechanism or an electric servomotor alone, for example, a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-139412 has been devised.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術において、油圧機構による速度制御は油
圧サーボ弁の流量制御により行われるが、この場合フィ
ードバックにより制御を行うため応答が遅れると正確な
制御ができないという欠点があり、また一定制御を行っ
ても多少の変動が生じるという問題があった。また、電
動サーボモータによる圧力制御もロードセルからの信号
によるフィードバックにより行われるため応答性が悪い
という欠点があり、また射出−保圧切替え時に圧力変動
が生じるという問題があった。
In the above prior art, the speed control by the hydraulic mechanism is performed by the flow rate control of the hydraulic servo valve. In this case, however, there is a disadvantage that accurate control cannot be performed if the response is delayed because the control is performed by feedback, and the constant control is performed. However, there is a problem that some fluctuation occurs. Further, the pressure control by the electric servomotor is also performed by feedback using a signal from the load cell, so that there is a disadvantage that responsiveness is poor, and there is a problem that a pressure fluctuation occurs at the time of switching between injection and holding pressure.

このように、油圧機構による速度制御および電動サー
ボモータによる圧力制御にはそれぞれ欠点があり、油圧
機構あるいは電動サーボモータそれぞれ単独では速度制
御および圧力制御の両方を正確に行うことができないと
いう問題があった。
As described above, the speed control by the hydraulic mechanism and the pressure control by the electric servomotor each have disadvantages, and there is a problem that both the speed control and the pressure control cannot be accurately performed by the hydraulic mechanism or the electric servomotor alone. Was.

本発明は射出ユニット部を電動サーボモータと油圧機
構を組合わせて構成することにより射出速度および保圧
力制御の両方を正確に行うことを目的としており、また
これにより高精度なプラスチック成形品を提供すること
を目的としている。
An object of the present invention is to precisely control both the injection speed and the holding pressure by configuring the injection unit by combining an electric servomotor and a hydraulic mechanism, and thereby provide a highly accurate plastic molded product. It is intended to be.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、プラスチック射出成形方
法において、射出成形機の射出ユニット部を、スクリュ
ー、電動サーボモータ、1個の油圧シリンダー、1個の
油圧ピストン、ボールねじ及びボールナットより構成
し、前記スクリューと前記油圧シリンダーとを連結し、
さらに前記油圧ピストンと前記ボールねじ及び前記ボー
ルナットとを連結し、射出過程では、前記電動サーボモ
ータの回転を前記ボールねじに伝達し、前記ボールナッ
ト及びこれに連結した前記油圧ピストンを前進させ、前
記油圧シリンダー内の油の流れを止め、該油圧シリンダ
ー及びこれに連結した前記スクリューを前進させ、射出
−保圧切替位置で、前記電動サーボモータの回転を止
め、保圧過程では、前記油圧シリンダーへの油の流出入
により保圧力の制御を行うようにしたものである。
To achieve the above object, in a plastic injection molding method, an injection unit of an injection molding machine includes a screw, an electric servomotor, one hydraulic cylinder, one hydraulic piston, a ball screw, and a ball nut, Connecting the screw and the hydraulic cylinder,
Further, the hydraulic piston is connected to the ball screw and the ball nut, and in an injection process, the rotation of the electric servomotor is transmitted to the ball screw, and the ball nut and the hydraulic piston connected thereto are advanced, The flow of oil in the hydraulic cylinder is stopped, the hydraulic cylinder and the screw connected thereto are advanced, and the rotation of the electric servomotor is stopped at the injection-holding pressure switching position. The holding pressure is controlled by the inflow and outflow of oil to and from the tank.

〔作用〕[Action]

電動サーボモータは回転数調整による速度・位置制御
に適しており、射出時のスクリュー速度(射出速度)の
制御を正確に行うことができる。また油圧サーボ弁を用
いた油圧機構は圧力制御に適しており、射出充填後の保
圧過程の保圧力制御を応答性よく正確に行うことができ
る。
The electric servomotor is suitable for speed / position control by adjusting the number of revolutions, and can accurately control the screw speed (injection speed) during injection. Further, a hydraulic mechanism using a hydraulic servo valve is suitable for pressure control, and can accurately perform pressure holding control in the pressure holding process after injection filling with good responsiveness.

したがって、射出ユニット部を電動サーボモータと油
圧機構を組合わせて構成し、射出速度を電動サーボモー
タで、また保圧力を油圧機構で制御することにより射出
・保圧過程における射出速度および保圧力の両方をそれ
ぞれ正確に制御することができ、また射出−保圧切替え
をスムーズに行うことができる。
Therefore, the injection unit is constructed by combining an electric servomotor and a hydraulic mechanism, and the injection speed is controlled by the electric servomotor, and the holding pressure is controlled by the hydraulic mechanism. Both can be controlled accurately, and the injection-hold pressure switching can be performed smoothly.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。第1図は本発明の一実施例における射出成形機
の射出ユニット部の概略図を示す。ここでは樹脂の可塑
化に用いられるスクリュー駆動装置は省略した。射出ユ
ニット部はスクリュー1,電動サーボモータ2,油圧シリン
ダー3,油圧ピストン4,ボールねじ5,ボールナット6,歯車
7および連結部品から構成される。本実施例ではスクリ
ュー1と油圧シリンダー3が連結し、油圧ピストン4と
ボールねじ5,ボールナット6が連結した構造となってい
る。射出過程におけるスクリュー1の前進は電動サーボ
モータ2の回転を歯車7を通してボールねじ5に伝え、
ボールナット6およびこれに連結した油圧ピストン4を
前進させる。ここでは、ボールねじ5を回転させている
が、ボールナット6を回転させる構造としてもよい。こ
の時、油圧シリンダー3内の油の流出を止めることによ
り、油圧シリンダー3およびそれに連結したスクリュー
1が前進する。そして、射出−保圧切替え位置で電動サ
ーボモータ2の回転を止め、その後の保圧過程では油圧
機構つまり油圧シリンダー3への油の流出入により保圧
力の調整を行う。保圧力の制御は油圧源8からの油を油
圧サーボ弁9を通して圧力調整により行う。このように
射出過程ではスクリュー1の前進速度つまり射出速度を
電動サーボモータ2の回転数調整により制御し、保圧過
程では保圧力を油圧機構の圧力調整により制御する。こ
れにより、射出速度および保圧力を正確に制御すること
ができ、また射出−保圧切替えをスムーズに行うことが
できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of an injection unit of an injection molding machine according to one embodiment of the present invention. Here, the screw drive device used for plasticizing the resin is omitted. The injection unit includes a screw 1, an electric servomotor 2, a hydraulic cylinder 3, a hydraulic piston 4, a ball screw 5, a ball nut 6, a gear 7, and connecting parts. In this embodiment, the screw 1 and the hydraulic cylinder 3 are connected, and the hydraulic piston 4 is connected to the ball screw 5 and the ball nut 6. Advance of the screw 1 in the injection process transmits the rotation of the electric servomotor 2 to the ball screw 5 through the gear 7,
The ball nut 6 and the hydraulic piston 4 connected thereto are advanced. Here, the ball screw 5 is rotated, but a structure in which the ball nut 6 is rotated may be employed. At this time, the outflow of oil from the hydraulic cylinder 3 is stopped, so that the hydraulic cylinder 3 and the screw 1 connected thereto move forward. Then, the rotation of the electric servomotor 2 is stopped at the injection-holding pressure switching position, and in the subsequent pressure holding process, the holding pressure is adjusted by flowing oil into and out of the hydraulic mechanism, that is, the hydraulic cylinder 3. The holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the oil from the hydraulic pressure source 8 through the hydraulic servo valve 9. As described above, in the injection process, the forward speed of the screw 1, that is, the injection speed is controlled by adjusting the rotation speed of the electric servomotor 2, and in the pressure holding process, the holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the hydraulic mechanism. Thus, the injection speed and the holding pressure can be accurately controlled, and the injection-holding pressure can be smoothly switched.

第2図は本発明の第2の実施例を示す射出成形機の射
出ユニット部の概略図である。本実施例ではスクリュー
1と油圧ピストン4が連結し、油圧シリンダー3とボー
ルねじ5,ボールナット6が連結した構造となっている。
射出過程におけるスクリュー1の前進は電動サーボモー
タ2の回転を歯車7を通してボールねじ5に伝え、ボー
ルナット6およびこれに連結した油圧シリンダー3を前
進させる。ここでは、ボールねじ5を回転させている
が、ボールナット6を回転させる構造としてもよい。こ
の時、油圧シリンダー3内の油の流出を止めることによ
り、油圧ピストン4およびそれに連結したスクリュー1
が前進する。そして、射出−保圧切替え位置で電動サー
ボモータ2の回転を止め、その後の保圧過程では油圧機
構つまり油圧シリンダー3への油の流入により保圧力の
調整を行う。保圧力の制御は油圧源8からの油を油圧サ
ーボ弁9を通して圧力調整により行う。このように射出
過程ではスクリュー1の前進速度つまり射出速度を電動
サーボモータ2の回転数調整により制御し、保圧過程で
は保圧力を油圧機構の圧力調整により制御する。
FIG. 2 is a schematic view of an injection unit of an injection molding machine showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the screw 1 and the hydraulic piston 4 are connected, and the hydraulic cylinder 3 is connected to the ball screw 5 and the ball nut 6.
Advance of the screw 1 in the injection process transmits the rotation of the electric servomotor 2 to the ball screw 5 through the gear 7 to advance the ball nut 6 and the hydraulic cylinder 3 connected thereto. Here, the ball screw 5 is rotated, but a structure in which the ball nut 6 is rotated may be employed. At this time, the oil in the hydraulic cylinder 3 is stopped from flowing out, so that the hydraulic piston 4 and the screw 1 connected thereto are stopped.
Moves forward. Then, the rotation of the electric servomotor 2 is stopped at the injection-holding pressure switching position, and the holding pressure is adjusted by the flow of oil into the hydraulic mechanism, that is, the hydraulic cylinder 3, in the subsequent holding pressure process. The holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the oil from the hydraulic pressure source 8 through the hydraulic servo valve 9. As described above, in the injection process, the forward speed of the screw 1, that is, the injection speed is controlled by adjusting the rotation speed of the electric servomotor 2, and in the pressure holding process, the holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the hydraulic mechanism.

第3図は本発明の第3の実施例を示す射出成形機の射
出ユニット部の概略図である。射出ユニット部はスクリ
ュー1と油圧ピストン4およびボールねじ5,ボールナッ
ト6が連結した構造となっている。そして、ボールねじ
5,ボールナット6がスライドできるようにその外周部に
スプライン10が設けられている。射出過程におけるスク
リュー1の前進は電動サーボモータ2の回転を歯車7を
通してボールねじ5に伝え、ボールナット6を前進させ
ることによりこれと連結した油圧ピストン4およびイク
リュー1が前進する。ここでは、ボールねじ5を回転さ
せているが、ボールナット6を回転させる構造としても
よい。この時、油圧シリンダー3内の油はバイパス状態
にしておく。そして、射出−保圧切替え位置で電動サー
ボモータ2の回転を止め、その後の保圧過程では油圧機
構つまり油圧シリンダー3への油の流出入により保圧力
の調整を行う。保圧力の制御は油圧源8からの油を油圧
サーボ弁9を通して圧力調整により行う。この時、油圧
機構により圧力調整を行うと油圧ピストン4およびスク
リュー1は前後し、これに伴いボールねじ5,ボールナッ
ト6がスプライン10によりスライドする。このように射
出過程ではスクリュー1の前進速度つまり射出速度を電
動サーボモータ2の回転数調整により制御し、保圧過程
では保圧力を油圧機構の圧力調整により制御する。
FIG. 3 is a schematic view of an injection unit of an injection molding machine showing a third embodiment of the present invention. The injection unit has a structure in which a screw 1, a hydraulic piston 4, a ball screw 5, and a ball nut 6 are connected. And ball screw
5. A spline 10 is provided on the outer periphery of the ball nut 6 so that the ball nut 6 can slide. When the screw 1 advances in the injection process, the rotation of the electric servomotor 2 is transmitted to the ball screw 5 through the gear 7 and the ball nut 6 is advanced, whereby the hydraulic piston 4 and the screw 1 connected to this advance. Here, the ball screw 5 is rotated, but a structure in which the ball nut 6 is rotated may be employed. At this time, the oil in the hydraulic cylinder 3 is kept in a bypass state. Then, the rotation of the electric servomotor 2 is stopped at the injection-holding pressure switching position, and in the subsequent pressure holding process, the holding pressure is adjusted by flowing oil into and out of the hydraulic mechanism, that is, the hydraulic cylinder 3. The holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the oil from the hydraulic pressure source 8 through the hydraulic servo valve 9. At this time, when the pressure is adjusted by the hydraulic mechanism, the hydraulic piston 4 and the screw 1 move back and forth, and accordingly, the ball screw 5 and the ball nut 6 slide by the spline 10. As described above, in the injection process, the forward speed of the screw 1, that is, the injection speed is controlled by adjusting the rotation speed of the electric servomotor 2, and in the pressure holding process, the holding pressure is controlled by adjusting the pressure of the hydraulic mechanism.

以上、3つの実施例について述べたが、上記したよう
に射出ユニット部を電動サーボモータと油圧機構を組合
わせて構成し、射出速度を電動サーボモータで、また保
圧力を油圧機構で制御することにより射出・保圧過程に
おける射出速度および保圧力の両方をそれぞれ正確に制
御することができ、また射出−保圧切替えをスムーズに
行うことができる。
The three embodiments have been described above. However, as described above, the injection unit is configured by combining the electric servomotor and the hydraulic mechanism, and the injection speed is controlled by the electric servomotor, and the holding pressure is controlled by the hydraulic mechanism. Accordingly, both the injection speed and the holding pressure in the injection / holding process can be accurately controlled, and the injection-holding pressure can be smoothly switched.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、プラスチック射出成形機の射出ユニット部
を電動サーボモータと油圧機構との組合せにより構成
し、射出速度を電動サーボモータで、また保圧力を油圧
サーボで制御したものである。これにより、射出速度お
よび保圧力を正確に制御でき、また射出−保圧切替えを
スムーズに行うことができる。したがって、この射出成
形機は高精度なプラスチック成形品例えば光ディスク,
プラスチックレンズなどの成形に適している。
According to the present invention, an injection unit of a plastic injection molding machine is constituted by a combination of an electric servomotor and a hydraulic mechanism, and the injection speed is controlled by an electric servomotor and the holding pressure is controlled by a hydraulic servo. As a result, the injection speed and the holding pressure can be accurately controlled, and the injection-holding pressure can be switched smoothly. Therefore, this injection molding machine is a high-precision plastic molded product such as an optical disk
Suitable for molding plastic lenses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第一実施例を示す射出成形機の射出ユ
ニット部の概略図、第2図は本発明の第2実施例を示す
概略図、第3図は本発明の第3実施例を示す概略図、第
4図は従来例における射出成形機の油圧駆動による射出
ユニット部の概略図、第5図は従来例における射出成形
機の電動サーボモータ駆動による射出ユニット部の概略
図である。 1……スクリュー、2……電動サーボモータ、 3……油圧シリンダー、4……油圧ピストン、 5……ボールねじ、6……ボールナット、 7……歯車、8……油圧源、 9……油圧サーボ弁、10……スプライン。
FIG. 1 is a schematic diagram of an injection unit of an injection molding machine showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a third embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view of an injection unit driven by a hydraulic drive of an injection molding machine in a conventional example, and FIG. 5 is a schematic view of an injection unit driven by an electric servomotor of the injection molding machine in a conventional example. is there. 1 ... Screw, 2 ... Electric servo motor, 3 ... Hydraulic cylinder, 4 ... Hydraulic piston, 5 ... Ball screw, 6 ... Ball nut, 7 ... Gear, 8 ... Hydraulic source, 9 ... Hydraulic servo valve, 10 spline.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−14421(JP,A) 特開 昭63−9524(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B29C 45/46 - 45/57 B29C 45/76 - 45/82Continuation of the front page (56) References JP-A-4-14421 (JP, A) JP-A-63-9524 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B29C 45 / 46-45/57 B29C 45/76-45/82

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】プラスチック射出成形方法において、 射出成形機の射出ユニット部を、スクリュー、電動サー
ボモータ、1個の油圧シリンダー、1個の油圧ピスト
ン、ボールねじ及びボールナットより構成し、 前記スクリューと前記油圧シリンダーとを連結し、 さらに前記油圧ピストンと前記ボールねじ及び前記ボー
ルナットとを連結し、 射出過程では、前記電動サーボモータの回転を前記ボー
ルねじに伝達し、前記ボールナット及びこれに連結した
前記油圧ピストンを前進させ、前記油圧シリンダー内の
油の流れを止め、該油圧シリンダー及びこれに連結した
前記スクリューを前進させ、 射出−保圧切替位置で、前記電動サーボモータの回転を
止め、 保圧過程では、前記油圧シリンダーへの油の流出入によ
り保圧力の制御を行うことを特徴とするプラスチック射
出成形方法。
1. A plastic injection molding method, wherein an injection unit of an injection molding machine comprises a screw, an electric servomotor, one hydraulic cylinder, one hydraulic piston, a ball screw, and a ball nut. Connecting the hydraulic cylinder, connecting the hydraulic piston to the ball screw and the ball nut, transmitting the rotation of the electric servomotor to the ball screw during the injection process, and connecting the ball nut and the ball nut; Moving the hydraulic piston forward to stop the flow of oil in the hydraulic cylinder, advance the hydraulic cylinder and the screw connected thereto, and stop the rotation of the electric servomotor at the injection-hold pressure switching position; In the dwelling process, the dwelling pressure is controlled by the oil flowing into and out of the hydraulic cylinder. Plastic injection molding method according to.
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