JP3145678B2 - Electric injection molding machine - Google Patents

Electric injection molding machine

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JP3145678B2
JP3145678B2 JP08101698A JP8101698A JP3145678B2 JP 3145678 B2 JP3145678 B2 JP 3145678B2 JP 08101698 A JP08101698 A JP 08101698A JP 8101698 A JP8101698 A JP 8101698A JP 3145678 B2 JP3145678 B2 JP 3145678B2
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rotor
molding machine
injection molding
heating cylinder
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敦史 江本
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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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】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動射出成形機に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric injection molding machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を高圧で射
出し、金型のキャビティ空間に充填(てん)し、該キャ
ビティ空間内において冷却して固化させ、次に、金型を
開いて成形品を取り出すようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an injection molding machine, a resin heated and melted in a heating cylinder is injected at a high pressure, filled into a cavity space of a mold, and cooled in the cavity space. After solidification, the mold is opened and the molded product is taken out.

【0003】前記射出成形機は型締装置及び射出装置を
有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテン
を備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させるこ
とによって金型を接離させるようになっている。一方、
前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱し溶
融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出
する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリュ
ーが進退自在に配設される。そして、該スクリューを前
進させることによって樹脂を射出し、後退させることに
よって計量を行うことができるようになっている。
The injection molding machine has a mold clamping device and an injection device. The mold clamping device has a fixed platen and a movable platen, and a mold clamping cylinder moves the movable platen forward and backward to move the mold. It has become. on the other hand,
The injection device includes a heating cylinder for heating and melting the resin supplied from the hopper, and an injection nozzle for injecting the melted resin, and a screw is disposed in the heating cylinder so as to be able to move forward and backward. The resin can be injected by moving the screw forward, and can be measured by moving the screw backward.

【0004】ところで、前記射出装置を進退させるため
に、また、前記スクリューを進退させるために電動機を
使用する電動射出成形機が提供されている。図2は従来
の電動射出成形機における射出装置の概略図、図3は従
来の電動射出成形機における射出装置の要部拡大図であ
る。図において、2は射出装置、4は射出装置フレーム
であり、該射出装置フレーム4の前方(図における左
方)には加熱シリンダ21が固定され、該加熱シリンダ
21の先端に射出ノズル21aが配設される。そして、
前記加熱シリンダ21にはホッパ21bが配設されると
ともに、加熱シリンダ21内にはスクリュー20が進退
自在にかつ回転自在に配設され、該スクリュー20の後
端が支持部材5によって回転自在に支持される。
Meanwhile, there has been provided an electric injection molding machine using an electric motor for moving the injection device forward and backward and for moving the screw forward and backward. FIG. 2 is a schematic view of an injection device in a conventional electric injection molding machine, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the injection device in a conventional electric injection molding machine. In the figure, reference numeral 2 denotes an injection device, and 4 denotes an injection device frame. A heating cylinder 21 is fixed in front of the injection device frame 4 (to the left in the figure), and an injection nozzle 21a is arranged at the tip of the heating cylinder 21. Is established. And
A hopper 21b is provided in the heating cylinder 21, and a screw 20 is provided in the heating cylinder 21 so as to be able to advance and retreat and rotate freely, and the rear end of the screw 20 is rotatably supported by the support member 5. Is done.

【0005】該支持部材5には第1サーボモータ6が取
り付けられ、該第1サーボモータ6の回転がタイミング
ベルト7aを介して前記スクリュー20に伝達されるよ
うになっている。また、前記射出装置フレーム4には2
本のガイドバー24が配設され、該各ガイドバー24に
よって前記支持部材5が摺(しゅう)動自在に支持され
る。そして、前記射出装置フレーム4には、図示しない
ベアリングを介してスクリュー20と平行にボールねじ
軸8が回転自在に支持されるとともに、該ボールねじ軸
8の後端はタイミングベルト7bを介して第2サーボモ
ータ9に連結され、該第2サーボモータ9を駆動するこ
とによってボールねじ軸8を回転させることができるよ
うになっている。また、前記ボールねじ軸8の前端は、
前記支持部材5の回転支持プレート5bに固定されたボ
ールナット5aと螺(ら)合させられる。
[0005] A first servomotor 6 is attached to the support member 5, and the rotation of the first servomotor 6 is transmitted to the screw 20 via a timing belt 7a. The injection device frame 4 has 2
The guide bars 24 are provided, and the support members 5 are slidably supported by the respective guide bars 24. A ball screw shaft 8 is rotatably supported by the injection device frame 4 in parallel with a screw 20 via a bearing (not shown), and a rear end of the ball screw shaft 8 is connected to a timing belt 7b via a timing belt 7b. The ball screw shaft 8 can be rotated by driving the second servo motor 9 and connected to the second servo motor 9. The front end of the ball screw shaft 8 is
The ball nut 5a fixed to the rotation support plate 5b of the support member 5 is screwed.

【0006】したがって、前記第2サーボモータ9を駆
動し、タイミングベルト7bを介してボールねじ軸8を
回転させることによって、ボールナット5aを軸方向に
移動させ、スクリュー20を進退させることができる。
次に、前記構成の射出装置2の動作について説明する。
まず、計量工程においては、第1サーボモータ6を駆動
し、タイミングベルト7aを介してスクリュー20を回
転させ、該スクリュー20を所定の位置まで後退させ
る。このとき、ホッパ21bから供給された樹脂は、加
熱シリンダ21内において加熱され溶融させられ、スク
リュー20の後退に伴って該スクリュー20の前方(図
における左方)に溜(た)められる。
Accordingly, by driving the second servomotor 9 and rotating the ball screw shaft 8 via the timing belt 7b, the ball nut 5a can be moved in the axial direction, and the screw 20 can be moved forward and backward.
Next, the operation of the injection device 2 having the above configuration will be described.
First, in the measuring step, the first servomotor 6 is driven, the screw 20 is rotated via the timing belt 7a, and the screw 20 is retracted to a predetermined position. At this time, the resin supplied from the hopper 21b is heated and melted in the heating cylinder 21, and is stored (stored) in front of the screw 20 (left side in the figure) as the screw 20 retreats.

【0007】次に、射出工程においては、前記射出ノズ
ル21aを図示しない金型に押し当て、第2サーボモー
タ9を駆動し、タイミングベルト7bを介してボールね
じ軸8を回転させる。このとき、ボルトナット5a及び
回転支持プレート5bは前記ボールねじ軸8の回転に伴
って移動させられ、前記スクリュー20を前進させるの
で、該スクリュー20の前方に溜められた樹脂は射出ノ
ズル21aから射出される。
Next, in the injection step, the injection nozzle 21a is pressed against a mold (not shown), the second servomotor 9 is driven, and the ball screw shaft 8 is rotated via the timing belt 7b. At this time, the bolt and nut 5a and the rotation support plate 5b are moved with the rotation of the ball screw shaft 8 to advance the screw 20, so that the resin accumulated in front of the screw 20 is injected from the injection nozzle 21a. Is done.

【0008】また、前記射出工程において、射出装置2
の射出力が検出され、該射出力に基づいて図示しないキ
ャビティ空間に充填される樹脂の圧力が制御されるよう
になっている。そのために、通常、図3に示すように、
前記ボールナット5aと回転支持プレート5bとの間に
荷重計25が配設される。
In the injection step, the injection device 2
Is detected, and the pressure of the resin charged into the cavity space (not shown) is controlled based on the detected output. Therefore, usually, as shown in FIG.
A load meter 25 is provided between the ball nut 5a and the rotation support plate 5b.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電動射出成形機の射出装置においては、タイミング
ベルト7a、7bを使用するようになっているので、駆
動時に騒音が発生してしまうだけでなく、スクリュー2
0の軸線上に第1サーボモータ6及び第2サーボモータ
9が配設されないので、射出装置2が大型化してしま
う。また、タイミングベルト7a、7bが摩耗するので
保守・管理が煩わしいだけでなく、タイミングベルト7
a、7bの弾性によって速度、位置等の制御精度が低下
してしまう。
However, in the injection device of the conventional electric injection molding machine, since the timing belts 7a and 7b are used, not only noise is generated at the time of driving, but also noise is generated. , Screw 2
Since the first servomotor 6 and the second servomotor 9 are not arranged on the 0 axis, the size of the injection device 2 is increased. Further, since the timing belts 7a and 7b are worn, not only is maintenance and management troublesome, but also the timing belt 7
Due to the elasticity of a and 7b, the control accuracy of the speed, the position and the like is reduced.

【0010】そこで、サーボモータをビルトインしたイ
ンライン型の射出装置が考えられるが、サーボモータを
ビルトインしようとすると、ボールナットがサーボモー
タ内に組み込まれてしまう。その結果、ボールナットに
隣接させて配設される荷重計もサーボモータ内に組み込
まれることになるので、荷重計の取付作業、配線処理等
の組立性が低下するだけでなく、保守・管理が煩わしく
なってしまう。
To solve this problem, an in-line type injection device having a built-in servomotor is conceivable. However, if the servomotor is to be built-in, a ball nut will be incorporated in the servomotor. As a result, the load meter arranged adjacent to the ball nut will also be incorporated into the servomotor, which not only reduces the work of mounting the load meter and the wiring process, but also reduces maintenance and management. It gets annoying.

【0011】本発明は、前記従来の電動射出成形機の問
題点を解決して、荷重計の組立性を向上させることがで
き、保守・管理を簡素化することができる電動射出成形
機を提供することを目的とする。
The present invention provides an electric injection molding machine which solves the problems of the conventional electric injection molding machine, improves the assemblability of the load cell, and simplifies maintenance and management. The purpose is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
動射出成形機においては、加熱シリンダと、該加熱シリ
ンダ内において、進退自在に、かつ、回転自在に配設さ
れたスクリューと、前記加熱シリンダの後方に接続され
た駆動部ケースと、該駆動部ケースに固定されたステー
タ、及び前記スクリューに連結されたロータから成る射
出用モータと、前記ロータと同じ軸線上に配設されたボ
ールねじ軸及びボールナットから成り、前記ロータの回
転運動を直線運動に変換する運動方向変換手段と、前記
駆動部ケースに取り付けられ、前記運動方向変換手段に
よる変換に伴い前記ボールねじ軸に発生させられたスラ
スト力を検出する荷重計とを有する。
For this purpose, in the electric injection molding machine according to the present invention, a heating cylinder, a screw disposed in the heating cylinder so as to be able to advance and retreat and rotate freely, and the heating cylinder are provided. A drive unit case connected to the rear of the cylinder, a stator fixed to the drive unit case, an injection motor consisting of a rotor connected to the screw, and a ball screw disposed on the same axis as the rotor A movement direction conversion means for converting the rotational movement of the rotor into a linear movement, and a movement direction conversion means for converting the rotational movement of the rotor into a linear movement; A load cell for detecting a thrust force.

【0013】本発明の他の電動射出成形機においては、
さらに、前記ロータを前記駆動部ケースに対して回転自
在に支持し、前記スラスト力を受けるスラストベアリン
グを有する。そして、前記荷重計は前記スラストベアリ
ングによって受けられるスラスト力を検出する。
In another electric injection molding machine of the present invention,
Further, there is provided a thrust bearing that rotatably supports the rotor with respect to the drive unit case and receives the thrust force. The load meter detects a thrust force received by the thrust bearing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
実施の形態における電動射出成形機の要部断面図、図4
は本発明の実施の形態における荷重計のゼロ点設定の説
明図、図5は本発明の実施の形態における電動射出成形
機の概略図である。なお、図4において、横軸に時間t
を、縦軸に射出力Fを採ってある。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a main part of an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view of setting a zero point of the load cell according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic view of an electric injection molding machine according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis represents time t.
And the emission power F is plotted on the vertical axis.

【0015】図5において、12は加熱シリンダであ
り、該加熱シリンダ12の先端(図における左方)に射
出ノズル12aが配設される。また、前記加熱シリンダ
12内には、スクリュー22が進退自在にかつ回転自在
に配設される。該スクリュー22は、先端にスクリュー
ヘッド22aを有し、前記加熱シリンダ12内を後方
(図における右方)に延び、後端において駆動部31と
連結させられる。前記スクリュー22の周囲には、螺旋
状のフライト23が形成され、該フライト23間に溝2
6が形成される。
In FIG. 5, reference numeral 12 denotes a heating cylinder, and an injection nozzle 12a is provided at the tip (left side in the figure) of the heating cylinder 12. A screw 22 is provided in the heating cylinder 12 so as to be able to advance and retreat and rotate freely. The screw 22 has a screw head 22a at the front end, extends rearward (to the right in the drawing) in the heating cylinder 12, and is connected to the drive unit 31 at the rear end. A spiral flight 23 is formed around the screw 22, and a groove 2 is formed between the flights 23.
6 are formed.

【0016】また、前記加熱シリンダ12の後方部に
は、図示しないホッパが配設され、該ホッパからペレッ
ト状の樹脂を加熱シリンダ12内に供給することができ
るようになっている。そして、計量工程時に、前記駆動
部31を駆動して、前記スクリュー22を回転させなが
ら後退させると、前記ホッパ内のペレット状の樹脂は、
落下して加熱シリンダ12内に進入し、溝26内を前進
させられる。
A hopper (not shown) is provided at the rear of the heating cylinder 12 so that pellet resin can be supplied into the heating cylinder 12 from the hopper. Then, at the time of the weighing step, when the driving unit 31 is driven to retract while rotating the screw 22, the pellet-shaped resin in the hopper is
It falls, enters the heating cylinder 12, and is advanced in the groove 26.

【0017】また、前記加熱シリンダ12の周囲には図
示しないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリ
ンダ12を加熱し、前記溝26内の樹脂を溶融させるこ
とができるようになっている。したがって、スクリュー
22を回転させながら所定の位置まで後退させると、前
記スクリューヘッド22aの前方に1ショット分の溶融
させられた樹脂が溜められる。
A heater (not shown) is provided around the heating cylinder 12 so that the heating cylinder 12 can be heated by the heater and the resin in the groove 26 can be melted. Therefore, when the screw 22 is retracted to a predetermined position while rotating, one shot of the melted resin is accumulated in front of the screw head 22a.

【0018】次に、射出工程時に、前記駆動部31を駆
動して、スクリュー22を回転させることなく前進させ
ると、前記スクリューヘッド21の前方に溜められた樹
脂は、射出ノズル12aから射出され、図示しない金型
のキャビティ空間に充填される。また、11は前記駆動
部31を包囲する駆動部ケースであり、該駆動部ケース
11は加熱シリンダ12の後方に固定される。前記駆動
部ケース11は、フロントサポート14、センタサポー
ト15、リヤサポート16、前記フロントサポート14
とセンタサポート15とを連結するフロントフレーム4
1、及び前記センタサポート15とリヤサポート16と
を連結するリヤフレーム42から成る。
Next, in the injection step, when the driving unit 31 is driven to advance the screw 22 without rotating, the resin stored in front of the screw head 21 is injected from the injection nozzle 12a, It is filled in a cavity space of a mold (not shown). Reference numeral 11 denotes a drive unit case surrounding the drive unit 31, and the drive unit case 11 is fixed to the rear of the heating cylinder 12. The drive unit case 11 includes a front support 14, a center support 15, a rear support 16, and the front support 14.
Front frame 4 connecting the center support 15 with the
1 and a rear frame 42 connecting the center support 15 and the rear support 16 to each other.

【0019】そして、前記駆動部ケース11の前方部に
計量用モータ44が、後方部に射出用モータ45が、互
いに同一軸線上に配設される。前記計量用モータ44は
前記フロントフレーム41に固定されたステータ46、
及び該ステータ46の内周側に配設されたロータ47か
ら成り、一方、射出用モータ45は前記リヤフレーム4
2に固定されたステータ48、及び該ステータ48の内
周側に配設されたロータ49から成る。
A metering motor 44 is provided at the front of the drive unit case 11 and an injection motor 45 is provided at the rear of the drive unit case 11 on the same axis. The metering motor 44 includes a stator 46 fixed to the front frame 41,
And a rotor 47 provided on the inner peripheral side of the stator 46. On the other hand, the injection motor 45
2 and a rotor 49 disposed on the inner circumferential side of the stator 48.

【0020】前記計量用モータ44のロータ47は、駆
動部ケース11に対して回転自在に支持される。そのた
めに、ロータ47に中空の第1ロータシャフト56が嵌
(かん)入されて固定され、該第1ロータシャフト56
の前端がベアリング51によってフロントサポート14
に、後端がベアリング52によってセンタサポート15
にそれぞれ支持される。
The rotor 47 of the weighing motor 44 is rotatably supported by the drive unit case 11. To this end, a hollow first rotor shaft 56 is fitted and fixed to the rotor 47, and the first rotor shaft 56 is fixed.
The front end of the front support 14 is
The rear end of the center support 15
Respectively supported.

【0021】一方、前記射出用モータ45のロータ49
も駆動部ケース11に対して回転自在に支持される。そ
のために、ロータ49に中空の第2ロータシャフト57
が嵌入されて固定され、該第2ロータシャフト57の前
端がベアリング53によってセンタサポート15に、後
端が、環状の連結フランジ64を介してベアリング54
によってリヤサポート16にそれぞれ支持される。ま
た、前記連結フランジ64は、第2ロータシャフト57
の後端に固定される。
On the other hand, the rotor 49 of the injection motor 45
Is also rotatably supported by the drive unit case 11. Therefore, the hollow second rotor shaft 57 is attached to the rotor 49.
The front end of the second rotor shaft 57 is fixed to the center support 15 by a bearing 53, and the rear end of the second rotor shaft 57 is fixed to a bearing 54 through an annular connection flange 64.
Respectively supported by the rear support 16. The connecting flange 64 is connected to the second rotor shaft 57.
Fixed to the rear end.

【0022】ところで、前記計量用モータ44におい
て、ステータ46に所定の周波数の電流を供給すること
によって、スクリュー22を回転させながら後退させる
ことができる。そのために、前記第1ロータシャフト5
6の前端に第1スプラインナット62が固定され、該第
1スプラインナット62と第1スプライン軸63とがス
プライン連結され、該第1スプライン軸63の前端に前
記スクリュー22が固定される。この場合、前記第1ス
プラインナット62と第1スプライン軸63とによっ
て、回転方向における相対的な運動が拘束され、軸方向
における相対的な運動が許容される。なお、前記第1ス
プライン軸63はスクリュー22のストロークに対応す
る長さを有する。
By supplying a current having a predetermined frequency to the stator 46 of the metering motor 44, the screw 22 can be rotated backward while rotating. Therefore, the first rotor shaft 5
The first spline nut 62 is fixed to the front end of the first spline shaft 6, the first spline nut 62 and the first spline shaft 63 are spline-connected, and the screw 22 is fixed to the front end of the first spline shaft 63. In this case, the relative movement in the rotation direction is restricted by the first spline nut 62 and the first spline shaft 63, and the relative movement in the axial direction is allowed. The first spline shaft 63 has a length corresponding to the stroke of the screw 22.

【0023】したがって、前記計量用モータ44を駆動
してロータ47を回転させると、該ロータ47の回転
は、第1ロータシャフト56、第1スプラインナット6
2及び第1スプライン軸63を介してスクリュー22に
伝達され、該スクリュー22を回転させる。そして、前
記溝26内を樹脂が溶融させられながら前進し、樹脂の
前進に伴って発生する背圧によって、前記スクリュー2
2は後退させられる。
Therefore, when the metering motor 44 is driven to rotate the rotor 47, the rotation of the rotor 47 is controlled by the first rotor shaft 56, the first spline nut 6
The rotation is transmitted to the screw 22 via the second and first spline shafts 63 and rotates the screw 22. The resin moves forward while the resin is melted in the groove 26, and the screw 2 is moved by the back pressure generated as the resin advances.
2 is retracted.

【0024】このとき、第1スプラインナット62と第
1スプライン軸63とがスプライン連結され、回転伝達
手段を構成しているので、第1スプラインナット62に
対して第1スプライン軸63は相対的に後退させられ
る。一方、前記射出用モータ45において、ステータ4
8に所定の周波数の電流を供給することによって、前記
スクリュー22を前進させることができる。そのため
に、前記第2ロータシャフト57の後端に連結フランジ
64が固定され、該連結フランジ64の内周にボールね
じ軸65が嵌入されて、キー64aによって周り止めさ
れる。そして、前記ボールねじ軸65は駆動部ケース1
1に対して回転自在に支持される。すなわち、ボールね
じ軸65は、連結フランジ64を介してベアリング54
及びスラストベアリング66によって、また、該スラス
トベアリング66より後方(図5における右方)に配設
されたアンギュラベアリング67によってリヤサポート
16に支持される。
At this time, since the first spline nut 62 and the first spline shaft 63 are spline-connected to each other to constitute the rotation transmitting means, the first spline shaft 63 is relatively positioned with respect to the first spline nut 62. Retracted. On the other hand, in the injection motor 45, the stator 4
By supplying a current of a predetermined frequency to the screw 8, the screw 22 can be advanced. For this purpose, a connecting flange 64 is fixed to the rear end of the second rotor shaft 57, and a ball screw shaft 65 is fitted into the inner periphery of the connecting flange 64, and is prevented from rotating by a key 64a. The ball screw shaft 65 is connected to the drive unit case 1.
1 is supported rotatably. That is, the ball screw shaft 65 is connected to the bearing 54 via the connection flange 64.
The thrust bearing 66 supports the rear support 16 with an angular bearing 67 disposed rearward (rightward in FIG. 5) of the thrust bearing 66.

【0025】前記第2ロータシャフト57の内方にボー
ルナット69が進退自在に配設され、該ボールナット6
9とボールねじ軸65とは螺合させられて運動方向変換
手段を構成する。したがって、ロータ49の回転は、第
2ロータシャフト57及び連結フランジ64を介してボ
ールねじ軸65に伝達され、回転運動が直線運動に変換
され、ボールナット69を進退させる。このとき、該ボ
ールナット69がボールねじ軸65と共に回転すること
がないように、前記ボールナット69の前端に第2スプ
ライン軸71が固定され、前記センタサポート15に固
定された第2スプラインナット76と第2スプライン軸
71とがスプライン連結される。この場合、第2スプラ
インナット76と第2スプライン軸71とによって、回
転方向における相対的な運動が拘束され、軸方向におけ
る相対的な運動が許容される。なお、前記第2スプライ
ン軸71はスクリュー22のストロークに対応する長さ
を有する。
A ball nut 69 is provided inside the second rotor shaft 57 so as to be able to advance and retreat.
9 and the ball screw shaft 65 are screwed together to constitute a movement direction converting means. Therefore, the rotation of the rotor 49 is transmitted to the ball screw shaft 65 via the second rotor shaft 57 and the connection flange 64, and the rotational motion is converted into a linear motion, and the ball nut 69 moves forward and backward. At this time, a second spline shaft 71 is fixed to the front end of the ball nut 69 so that the ball nut 69 does not rotate together with the ball screw shaft 65, and a second spline nut 76 fixed to the center support 15. And the second spline shaft 71 are spline-connected. In this case, the relative movement in the rotation direction is restricted by the second spline nut 76 and the second spline shaft 71, and the relative movement in the axial direction is allowed. The second spline shaft 71 has a length corresponding to the stroke of the screw 22.

【0026】そして、前記第2スプライン軸71の更に
前端にベアリングボックス72が固定され、該ベアリン
グボックス72内の前方にスラストベアリング73が、
後方にベアリング74が配設される。この場合、前記ベ
アリングボックス72は、軸方向における相対的な運動
を拘束し、回転方向における相対的な運動を許容する。
したがって、前記第1スプライン軸63は、スラストベ
アリング73及びベアリング74によって、第2スプラ
イン軸71及びボールナット69に対して相対回転自在
に支持される。
A bearing box 72 is fixed to the front end of the second spline shaft 71, and a thrust bearing 73 is provided in the bearing box 72 at the front.
A bearing 74 is provided rearward. In this case, the bearing box 72 restricts relative movement in the axial direction and allows relative movement in the rotation direction.
Therefore, the first spline shaft 63 is rotatably supported by the thrust bearing 73 and the bearing 74 with respect to the second spline shaft 71 and the ball nut 69.

【0027】次に、前記構成の射出装置の駆動部31の
動作について説明する。まず、射出工程において、射出
用モータ45のステータ48に電流を供給すると、ロー
タ49が回転させられ、該ロータ49の回転が第2ロー
タシャフト57及び連結フランジ64を介してボールね
じ軸65に伝達され、該ボールねじ軸65が回転させら
れる。このとき、前記センタサポート15に固定された
第2スプラインナット76と第2スプライン軸71とが
スプライン連結されるので、前記ボールナット69は回
転しない。したがって、該ボールナット69に推力が発
生させられ、ボールナット69は前進させられる。
Next, the operation of the driving unit 31 of the injection device having the above-described configuration will be described. First, in the injection step, when a current is supplied to the stator 48 of the injection motor 45, the rotor 49 is rotated, and the rotation of the rotor 49 is transmitted to the ball screw shaft 65 via the second rotor shaft 57 and the connection flange 64. Then, the ball screw shaft 65 is rotated. At this time, since the second spline nut 76 fixed to the center support 15 and the second spline shaft 71 are spline-connected, the ball nut 69 does not rotate. Therefore, a thrust is generated in the ball nut 69, and the ball nut 69 is advanced.

【0028】また、この間、計量用モータ44は駆動さ
れず、ロータ47は停止状態にある。したがって、ボー
ルナット69の前方に配設された第1スプライン軸63
は、回転することなく前進させられ、前記スクリュー2
2を前進させる。このように、前記射出用モータ45に
よって発生させられた回転運動が、ボールねじ軸65及
びボールナット69によって直線運動に変換される。そ
の結果、前記スクリュー22の前方に溜められた樹脂を
射出ノズル12aから射出することができる。
During this time, the metering motor 44 is not driven, and the rotor 47 is stopped. Therefore, the first spline shaft 63 disposed in front of the ball nut 69
Is advanced without rotating, the screw 2
Advance 2 In this manner, the rotational motion generated by the injection motor 45 is converted into a linear motion by the ball screw shaft 65 and the ball nut 69. As a result, the resin stored in front of the screw 22 can be injected from the injection nozzle 12a.

【0029】次に、計量工程において、計量用モータ4
4のステータ46に電流を供給すると、ロータ47が回
転させられ、該ロータ47の回転が第1ロータシャフト
56及び第1スプラインナット62を介して第1スプラ
イン軸63に伝達され、該第1スプライン軸63が回転
させられる。そして、該第1スプライン軸63の回転は
前記スクリュー22に伝達され、該スクリュー22は回
転させられる。これに伴って、前記溝26内を樹脂が溶
融させられながら前進し、樹脂の前進に伴って発生する
背圧によって、前記スクリュー22は後退させられる。
Next, in the measuring step, the measuring motor 4
When the current is supplied to the stator 46 of the fourth spline, the rotor 47 is rotated, and the rotation of the rotor 47 is transmitted to the first spline shaft 63 via the first rotor shaft 56 and the first spline nut 62, and the first spline The shaft 63 is rotated. Then, the rotation of the first spline shaft 63 is transmitted to the screw 22, and the screw 22 is rotated. Along with this, the resin advances in the groove 26 while being melted, and the screw 22 is retracted by the back pressure generated as the resin advances.

【0030】このとき、第1スプラインナット62と第
1スプライン軸63とがスプライン連結されているの
で、第1スプラインナット62に対して第1スプライン
軸63は相対的に後退させられる。このように、該スク
リュー22を進退させたり回転させたりするためにタイ
ミングベルトを使用する必要がないので、駆動時に騒音
が発生することがなく、保守・管理が容易で、速度、位
置等の制御精度を向上させることができる。
At this time, since the first spline nut 62 and the first spline shaft 63 are spline-connected, the first spline shaft 63 is relatively retracted with respect to the first spline nut 62. As described above, since there is no need to use a timing belt to move the screw 22 forward or backward, or to rotate the screw 22, no noise is generated during driving, maintenance and management are easy, and control of speed, position, etc. Accuracy can be improved.

【0031】ところで、射出工程において、スクリュー
22はスクリューヘッド22aの前方に溜められた樹脂
によって押されるので、それに伴ってボールねじ軸65
は負荷に応じた反力を受ける。そして、該反力は、ボー
ルねじ軸65から連結フランジ64を介してスラストベ
アリング66によって受けられる。そこで、該スラスト
ベアリング66によって受けられた反力、すなわち、ス
ラスト力を射出力として検出することができる。そのた
めに、図1に示すように環状の荷重計78が前記リヤサ
ポート16の後端面にボルト79によって固定される。
By the way, in the injection step, the screw 22 is pushed by the resin stored in front of the screw head 22a.
Receives a reaction force corresponding to the load. The reaction force is received by the thrust bearing 66 from the ball screw shaft 65 via the connection flange 64. Therefore, the reaction force received by the thrust bearing 66, that is, the thrust force can be detected as the firing force. For this purpose, an annular load cell 78 is fixed to the rear end surface of the rear support 16 by a bolt 79 as shown in FIG.

【0032】前記荷重計78の前端面の内周縁部には、
前方に向けて突出する環状の押当部80が形成され、荷
重計78を前記リヤサポート16の後端面に固定したと
きに、前記押当部80はリング81に押し当てられ、該
リング81を介して前記スラストベアリング66を支持
し、該スラストベアリング66の位置決めを行う。した
がって、前記荷重計78は、スラストベアリング66に
よって受けられたスラスト力を検出するだけでなく、サ
ポート部材として前記スラストベアリング66を支持す
る。
At the inner peripheral edge of the front end face of the load cell 78,
An annular pressing portion 80 protruding forward is formed, and when the load meter 78 is fixed to the rear end surface of the rear support 16, the pressing portion 80 is pressed against a ring 81, and the ring 81 is pressed. The thrust bearing 66 is supported by way of this, and the thrust bearing 66 is positioned. Therefore, the load meter 78 not only detects the thrust force received by the thrust bearing 66 but also supports the thrust bearing 66 as a support member.

【0033】このように、荷重計78を前記リヤサポー
ト16の後端面に固定するようになっているので、荷重
計78の取付作業、配線処理等が容易になり、組立性を
向上させることができるだけでなく、保守・管理を簡素
化することができる。また、荷重計78によって射出力
を検出することができるだけでなく、スラストベアリン
グ66を支持することができるので、ボールナット69
を安定して支持することができ、スクリュー22の位置
精度を高くすることができる。
As described above, since the load meter 78 is fixed to the rear end surface of the rear support 16, the work of mounting the load meter 78, the wiring process, and the like are facilitated, and the assemblability is improved. In addition, maintenance and management can be simplified. Further, since not only the firing force can be detected by the load meter 78 but also the thrust bearing 66 can be supported, the ball nut 69
Can be stably supported, and the positional accuracy of the screw 22 can be increased.

【0034】ところで、通常、前記スラストベアリング
66及びアンギュラベアリング67には予圧を加える必
要がある。そのために、前記ボールナット69の後端部
にねじ部69aが形成され、該ねじ部69aに軸受けナ
ット83を所定のトルクで締め付けることによって、前
記スラストベアリング66及びアンギュラベアリング6
7に予圧を加えるようにしている。したがって、スラス
トベアリング66に加わる予圧を荷重計78によって検
出することができるので、該荷重計78の出力を見なが
ら軸受けナット83を締め付け、予圧量を管理すること
が容易になる。
Usually, it is necessary to apply a preload to the thrust bearing 66 and the angular bearing 67. To this end, a screw portion 69a is formed at the rear end of the ball nut 69, and the bearing nut 83 is tightened to the screw portion 69a with a predetermined torque, so that the thrust bearing 66 and the angular bearing 6 are formed.
7 is pre-loaded. Therefore, since the preload applied to the thrust bearing 66 can be detected by the load meter 78, it is easy to tighten the bearing nut 83 while monitoring the output of the load meter 78, and to manage the preload amount.

【0035】ただし、この場合、前記スラストベアリン
グ66と荷重計78とが接触しているので、荷重計78
にも予圧が加わり、ゼロ点がずれてしまう。図4におい
て、実線L1は本来の射出力Fの推移を示し、破線L2
は見掛け上の射出力Fの推移を示す。図に示すように、
ずれ量ΔFだけ大きな射出力Fが検出されてしまう。
However, in this case, since the thrust bearing 66 and the load meter 78 are in contact with each other, the load meter 78
The preload is also applied, and the zero point shifts. In FIG. 4, the solid line L1 shows the transition of the original emission power F, and the broken line L2
Indicates the transition of the apparent firing power F. As shown in the figure,
An emission power F larger by the amount of deviation ΔF is detected.

【0036】そこで、図示しない制御装置は、射出工程
時の圧力制御においてキャリブレーションを行い、ゼロ
点を設定しなおすようにしている。なお、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に
基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本
発明の範囲から排除するものではない。
Therefore, a control device (not shown) performs calibration in the pressure control during the injection process and resets the zero point. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電動射出成形機においては、加熱シリンダと、該
加熱シリンダ内において、進退自在に、かつ、回転自在
に配設されたスクリューと、前記加熱シリンダの後方に
接続された駆動部ケースと、該駆動部ケースに固定され
たステータ、及び前記スクリューに連結されたロータか
ら成る射出用モータと、前記ロータと同じ軸線上に配設
されたボールねじ軸及びボールナットから成り、前記ロ
ータの回転運動を直線運動に変換する運動方向変換手段
と、前記駆動部ケースに取り付けられ、前記運動方向変
換手段による変換に伴い前記ボールねじ軸に発生させら
れたスラスト力を検出する荷重計とを有する。
As described above in detail, according to the present invention, in an electric injection molding machine, a heating cylinder and a screw provided in the heating cylinder so as to be able to advance and retreat and rotate freely. A driving unit case connected to the rear of the heating cylinder, a stator fixed to the driving unit case, and an injection motor including a rotor connected to the screw, and disposed on the same axis as the rotor. A movement direction converting means for converting the rotational movement of the rotor into a linear movement, and a movement direction converting means for converting the rotational movement of the rotor into a linear movement. A load cell for detecting the generated thrust force.

【0038】この場合、射出用モータを駆動してロータ
を回転させると、該ロータの回転運動が前記運動方向変
換手段によって直線運動に変換される。このとき、ボー
ルねじ軸に発生させられたスラスト力が荷重計によって
検出される。したがって、荷重計によって射出力を検出
することができるので、スクリューの位置精度を高くす
ることができる。
In this case, when the injection motor is driven to rotate the rotor, the rotational motion of the rotor is converted into a linear motion by the motion direction converting means. At this time, the thrust force generated on the ball screw shaft is detected by the load meter. Therefore, since the firing force can be detected by the load meter, the positional accuracy of the screw can be increased.

【0039】本発明の他の電動射出成形機においては、
さらに、前記ロータを前記駆動部ケースに対して回転自
在に支持し、前記スラスト力を受けるスラストベアリン
グを有する。そして、前記荷重計は前記スラストベアリ
ングによって受けられるスラスト力を検出する。
In another electric injection molding machine of the present invention,
Further, there is provided a thrust bearing that rotatably supports the rotor with respect to the drive unit case and receives the thrust force. The load meter detects a thrust force received by the thrust bearing.

【0040】この場合、前記荷重計はスラストベアリン
グを押すので、荷重計によってスラストベアリングを支
持することができる。したがって、運動方向変換手段を
安定して支持することができる。
In this case, since the load meter pushes the thrust bearing, the load meter can support the thrust bearing. Therefore, the movement direction changing means can be stably supported.

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

【図1】本発明の実施の形態における電動射出成形機の
要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の電動射出成形機における射出装置の概略
図である。
FIG. 2 is a schematic view of an injection device in a conventional electric injection molding machine.

【図3】従来の電動射出成形機における射出装置の要部
拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of an injection device in a conventional electric injection molding machine.

【図4】本発明の実施の形態における荷重計のゼロ点設
定の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of setting a zero point of the load cell according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態における電動射出成形機の
概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of an electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 駆動部ケース 46、48 ステータ 47、49 ロータ 65 ボールねじ軸 66 スラストベアリング 69 ボールナット 78 荷重計 11 Drive part case 46, 48 Stator 47, 49 Rotor 65 Ball screw shaft 66 Thrust bearing 69 Ball nut 78 Load cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/17 B29C 45/46 - 45/52 B29C 45/57 - 45/58 B29C 45/76 - 45/77 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B29C 45/17 B29C 45/46-45/52 B29C 45/57-45/58 B29C 45/76-45 / 77

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)加熱シリンダと、 (b)該加熱シリンダ内において、進退自在に、かつ、
回転自在に配設されたスクリューと、 (c)前記加熱シリンダの後方に接続された駆動部ケー
スと、 (d)該駆動部ケースに固定されたステータ、及び前記
スクリューに連結されたロータから成る射出用モータ
と、 (e)前記ロータと同じ軸線上に配設されたボールねじ
軸及びボールナットから成り、前記ロータの回転運動を
直線運動に変換する運動方向変換手段と、 (f)前記駆動部ケースに取り付けられ、前記運動方向
変換手段による変換に伴い前記ボールねじ軸に発生させ
られたスラスト力を検出する荷重計とを有することを特
徴とする電動射出成形機。
(A) a heating cylinder; and (b) a movable and retractable inside the heating cylinder.
A screw rotatably disposed; and (c) a drive cable connected to the rear of the heating cylinder.
Graphics and stator fixed in (d) of the drive unit case, and the
Injection motor consisting of a rotor connected to a screw
If, (e) consists of the rotor and the same axis disposed a ball screw shaft and the ball nut on a motion direction converting means for converting rotational motion to linear motion of the rotor, in (f) the drive unit case mounted, motor-driven injection molding machine, characterized in that it comprises a load cell for detecting the thrust force generated on the ball screw shaft due to the conversion by the motion direction converting means.
【請求項2】 (a)前記ロータを前記駆動部ケースに
対して回転自在に支持し、前記スラスト力を受けるスラ
ストベアリングを有するとともに、 (b)前記荷重計は前記スラストベアリングによって受
けられるスラスト力を検出する請求項1に記載の電動射
出成形機。
Wherein (a) rotatably supporting said rotor with respect to said drive unit case, which has a thrust bearing for receiving the thrust force, (b) thrust the load meter that is received by the thrust bearing The electric injection molding machine according to claim 1, wherein the electric injection molding machine detects the condition.
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