JP3162793B2 - 型締装置 - Google Patents

型締装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • 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
    • B29C45/64Mould opening, closing or clamping devices
    • B29C45/66Mould opening, closing or clamping devices mechanical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動射出成形機または電
動プレス成形機に好適な型締装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電動射出成形機においては図7に
示すように固定プラテン1とリヤプラテン2とが複数本
のタイバ3で結合され、タイバ3で案内される可動プラ
テン4と固定プラテン1との間で金型5を配して、可動
プラテン4に一端が固定された中央一本のボールねじ6
に螺合するナットをリヤプラテン2に回転のみ可能に設
けこのナットをリアプラテンに固定されたモータ7によ
って回転させボールねじ6の移動とともに可動プラテン
4を移動させて型締する機構のものがある。また図8に
示すように型中心に対して対称位置で固定プラテン11
に一端が固定された複数本のボールねじ12を可動プラ
テン13に回転のみ可能に軸承されそれぞれに螺合する
ナットと一体のスプロケット15を可動プラテン13に
設けた一個のモータ16でチェーンを介して同時に駆動
して型締する機構のものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図7の中央一本のボー
ルねじで駆動するものは非常に大きな質量のモータが必
要になり、市販品で適合するモータで得難く大容量の型
締力を有する装置の製作が困難である。また固定プラテ
ン,可動プラテンの他にリヤプラテンが必要であって機
構が複雑で且つ大きなスペースが必要となる問題があ
る。さらに一個のモータで直接ボールねじを駆動するも
のはボールねじへの負荷が大きくなり、大きな軸径のボ
ールねじが必要で、価格が高く入手困難である問題があ
る。
【0004】図8の4本のボールねじを一個のモータで
チェーンを介して同時に駆動するものは図7のような問
題点は解消されてもそれぞれのボールねじが作用するト
ルクは同じであるので、成形品が対称でなく右側・左側
或いは前側・後側と樹脂圧が異なるようなものではモー
タのトルク限界に近いぎりぎりのとき樹脂圧の大きな側
に開き現象が起こり成形品の精度が劣下するという問題
がある。本発明は従来の技術の有するこのような問題点
に鑑みなされたもので、その目的とするところは金型が
開こうとする側に余分の力を加えて確実な型締めを行う
装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、固定プラテンと可動プラテンとの間で型
締を行う電動射出成形機または電動プレス成形機におい
て、前記可動プラテンを駆動するボールねじを前記固定
プラテンに回転のみ可能に軸承し型中心の回りで3本以
上配設し、該ボールねじのそれぞれを駆動するサーボモ
ータを設け、前記ボールねじと螺合するナットと可動プ
ラテンとの間にそれぞれ荷重計を介在させ、前記サーボ
モータを同期制御並びにトルク制御する制御装置とを設
けてなり、成形品の形状に対応したそれぞれの荷重計の
出力にもとづき前記サーボモータのトルクを制御して
分的に型締力を変更して結果として型全体を均一に型締
めするものである。
【0006】また固定プラテンと可動プラテンとの間で
型締を行う電動射出成形機または電動プレス成形機にお
いて、前記可動プラテンを駆動するボールねじを前記固
定プラテンに回転のみ可能に軸承し型中心の回りで3本
以上配設し、該ボールねじのそれぞれを駆動するトルク
可変可能なサーボモータを設け、該サーボモータを同期
制御並びにトルク制御する制御装置を設け、成形部位の
成形材料圧に対応してそれぞれの前記サーボモータの必
要トルクを該制御装置に予め入力する入力手段を設けて
型全体を均一に型締するものである。
【0007】
【作用】
請求項1 制御装置の指令によりそれぞれのサーボモータが駆動さ
れ可動プラテンが下降して金型が圧接され樹脂等が注入
されると各荷重計が成形材料圧を検出して制御装置に出
力し制御装置が成形材料圧に対抗できるトルクを指令し
サーボモータを駆動する。 請求項2 入力装置から成形品の形状に対応して送りねじ部位の必
要トルクを予め制御装置に入力設定しておき、制御装置
はそれそれ設定されたトルクにもとづきそれぞれのサー
ボモータに適切なトルクを発生すべく制御する。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図1にもとづき説明す
る。固定プラテン21の四隅、即ち金型中心に対して対
称位置にボールねじ23が軸受22によってスラスト力
を受けられ回転のみ可能に軸承されている。このボール
ねじ23a,23b,23c,23dにはそれぞれ鍔付
のボールナット24a,24b,24c,24dが螺合
されており、ボールナット24a,24b,24c,2
4dは可動プラテン26に嵌合され、鍔部25a,25
b,25c,25dと可動プラテン26との間に荷重計
27a,27b,27c,27dがそれぞれ介装され、
この出力がそれぞれ制御装置に入力される。それぞれの
ボールねじ23a,23b,23c,23dの固定プラ
テン側の端は固定プラテン21のブラケット28に設け
られたサーボモータ29a,29b,29c,29dの
出力軸と継手31によって連結されている。そして雄・
雌の上下の金型32はそれぞれ可動プラテン26,固定
プラテン21に設けられている。
【0009】制御ブロック線図を示す図2において、3
3はテープ若しくはMDI等の入力手段37で可動プラ
テン26の速度及び位置の指令値及びそれぞれのモータ
29a,29b,29c,29dの発生トルクを成形品
の形状に対応してトルク上限値の指令値を個々に指令し
4個のドライブ装置を同期制御する制御装置、34a,
34b,34c,34dは制御装置の速度位置指令にも
とづいて必要なる演算を行わせるドライブ装置内の速度
・位置制御部、35a,35b,35c,35dは制御
装置33からのトルク指令により電圧,電流を規定して
サーボモータのトルクを制御するドライブ装置内のトル
ク制御部、36a,36b,36c,36dはサーボモ
ータに設けられボールねじの角度を検出するエンコーダ
形の検出器でその出力はそれぞれ速度・位置制御部にフ
ィードバックする。27a,27b,27c,27dの
荷重計は検出出力をそれぞれトルク制御部にフィードバ
ックする。
【0010】このような構成になる本発明の作用を説明
する。図3に示すような左右対称成形品は左右の樹脂圧
が等しいので特に問題はないが、図4に示すように成形
品の左右の大きさ形が違うものでは金型内の左右の全体
樹脂圧が図の左側が右側より大きくなる。図2において
制御装置33よりの指令により速度・位置制御部34
a,34b,34c,34dの出力と制御装置33の設
定された一定のトルク指令例えばサーボモータの最大ト
ルク150kg・cmとすればその60%の値90kg
・cmとにもとづきトルク制御部35a,35b,35
c,35dはそれぞれサーボモータ29a,29d,2
9c,29dを同じ状態で駆動する。
【0011】サーボモータ29a,29b,29c,2
9dの回転でボールねじ23a,23b,23c,23
dが回転され可動プラテン26が下降して上下の金型が
当接し上金型中央の樹脂の注入穴32aに図示しないシ
リンダのノズルが前進され当接されシリンダ内に装入さ
れている図示しないスクリューが回転されて樹脂が注入
穴32aより高圧で注入される。樹脂の注入によって上
・下の金型には互いに引き離す方向の力が作用し、図4
では樹脂面積の大きな左側の力が大きい。従ってナット
24b,24d側に設けた荷重計27b,27dは右側
の荷重計27a,27cに対して右側の成形品面積と左
側の成形品面積の比例分大きな力が検出され、その価が
トルク制御部35b,35dにフィードバックされサー
ボモータ29b,29dのそれぞれにその比分の増大し
たトルク指令によりサーボモータ29c,29dが駆動
されて増大分のトルクにより上・下金型か圧接され、金
型の開きが抑止される。
【0012】また荷重計を使用しない場合はサーボモー
タ29a,29b,29c,29dは例えば最大トルク
150kg・cm のものを使用する。そして右側成形
品面積と左側成形品面積の比を設計図より算出し、例え
ば1:2であれば右側ボールねじのサーボモータ29
a,29cのトルク和に対し左側ボールねじのサーボモ
ータ29b,29dのトルクの和を2倍とする。そして
成形品は中心対称であるからサーボモータ29a,29
c及び29b,29dの発生トルクはそれぞれ同じトル
ク価をテープ若しくはMDIで予め入力設定しておく。
制御装置33の指令にもとづきサーボモータ29a,2
9b,29c,29dが回転され、可動プラテン26が
下降し上下金型が互いに圧接されノズルが当接されて高
圧樹脂が注入されると、右側に対し左側には2倍の切り
離し力が作用するが左側が2倍のトルクで圧接されてい
るので金型左側の部分が離されることがなく、ばりの発
生が起こらない。なお、本発明は液晶ガラスの組立プリ
ント基板の接着,クリーンシートのラミネート,粉体の
成形セラミックの素子成形等のプレス成形機にも適用で
きるものである。
【0013】
【発明の効果】上述のとおりであるので本発明は以下の
効果を奏する。成形品の形状が注入口に対して対称でな
く非対称のときモータトルク限界値ぎりぎりで使用のと
きは特に片開き現象がおきるが、この現象が防止されば
りの発生を抑止でき精度高い成形品をうることができ
る。また金型設計の自由度が増大できる。図5に示すよ
うに精密なレンズ成形の場合は成形品は一個取りで金型
がつくられ樹脂注入口は中央に設ける必要があるので、
成形時図6のような開き勝手となるが本発明の型締装置
ではこれを防止でき安定高精度の成形品ができる。さら
に複数のモータを同期制御するので大容量のモータを使
用せずとも複数倍の型締力の機械を製作することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の型締機構の概略説明図である。
【図2】本発明の制御ブロック線図である。
【図3】左右対称な成形品を示す図である。
【図4】左右非対称な成形品を示す図である。
【図5】レンズ成形用金型を示す図である。
【図6】レンズ成形時の型の開き状態を示す図である。
【図7】従来の型締機構を示す図である。
【図8】従来の型締機構を示す図である。
【符号の説明】
21 固定プラテン 23a,23b,23c,
23d ボールねじ 24a,24b,24c,24d ナット
26 可動プラテン 27a,27b,27c,27d 荷重計 29a,29b,29c,29d サーボモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29C 45/76 B29C 45/76 B30B 11/08 B30B 11/08 C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84 B22D 17/26 B29C 33/00 - 33/76 B29C 43/00 - 43/58 B30B 11/00 - 11/34

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定プラテンと可動プラテンとの間で型
    締を行う電動射出成形機または電動プレス成形機におい
    て、前記可動プラテンを駆動するボールねじを前記固定
    プラテンに回転のみ可能に軸承し型中心の回りで3本以
    上配設し、該ボールねじのそれぞれを駆動するサーボモ
    ータを設け、前記ボールねじと螺合するナットと可動プ
    ラテンとの間にそれぞれ荷重計を介在させ、前記サーボ
    モータを同期制御並びにトルク制御する制御装置とを設
    けてなり、成形品の形状に対応したそれぞれの荷重計の
    出力にもとづき前記サーボモータのトルクを制御して
    分的に型締力を変更して結果として型全体を均一に型締
    めすることを特徴とする型締装置。
  2. 【請求項2】 固定プラテンと可動プラテンとの間で型
    締を行う電動射出成形機または電動プレス成形機におい
    て、前記可動プラテンを駆動するボールねじを前記固定
    プラテンに回転のみ可能に軸承し型中心の回りで3本以
    上配設し、該ボールねじのそれぞれを駆動するトルク可
    変可能なサーボモータを設け、該サーボモータを同期制
    御並びにトルク制御する制御装置を設け、成形部位の成
    形材料圧に対応してそれぞれの前記サーボモータの必要
    トルクを該制御装置に予め入力する入力手段を設けて
    全体を均一に型締することを特徴とする型締装置。
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