JP3270428B2

JP3270428B2 - 電動式射出成形機の旋回装置

Info

Publication number: JP3270428B2
Application number: JP21378399A
Authority: JP
Inventors: 内隆紀宮
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: US6984168B1; KR20010049900A; JP2001038762A; US6447282B1; KR100375044B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動式射出成形機
の旋回装置に係り、特に、ノズルタッチ機構の動力を利
用して射出成形機を円滑に自動旋回させるようにした電
動式射出成形機の旋回装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機では、スクリュや加熱シリン
ダ等の保守のために、スクリュを取り外して種々の整備
作業をする必要がある。スクリュの取り外し、交換作業
を作業し易くするには、固定ダイプレートと干渉しない
位置まで射出ユニットをノズルタッチ状態から後退させ
た後、旋回させる必要がある。

【０００３】射出ユニットは、手動で旋回させるには重
量がありすぎるので、旋回動作を実現する専用の装置を
設けている。従来の油圧式射出成形機では、旋回装置の
駆動源にノズルタッチと旋回兼用の油圧シリンダを用い
たものが多い。

【０００４】近年、射出成形機では、その制御の容易さ
や省エネ効果から油圧式に替って電動式が普及してい
る。この電動式射出成形機についても、種々の旋回装置
が提案されており、その代表的なものとして、特公平４
−２７９３３号公報に開示されているものを挙げること
ができる。図１１に示すように、射出ユニットが設置さ
れる射出ユニットベース５は、エキストルーダベース６
に対してピボットピン７で回動可能になっていて、エキ
ストルーダベース６には長孔１６が形成され、この長孔
１６はピボットピン７が設けられた中心線より側方に延
びて、前端６ａから遠ざかる方向に延びている。ドライ
ブピン８は長孔１６を貫通し、ボールナット１０に固定
されている。このボールナット１０は、ノズルタッチ機
構のボールねじ１１に螺合している。この旋回装置で
は、ノズルタッチ機構を利用してエキストルーダベース
６とともに射出ユニットベース５を後退させながら、同
時に旋回動作を実現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電動式射出成形機はこ
れまで小型機中心であったものが、中・大型機にも普及
しようとしている。中・大型の電動式射出成形機では、
射出ユニットが大重量となり、不可避的にそれに使用す
るボールねじ、ボールナットの受ける負荷も大きくな
る。

【０００６】加えて、１１に示す前記従来例のように、
ノズルタッチ機構を利用して射出ユニットを後退させな
がら旋回させる場合、ノズルタッチ機構のボールねじ１
１にラジアル荷重やモーメント荷重から合成される曲げ
荷重が作用するため、ボールねじ１１の負荷の均一性が
損なわれ寿命が著しく減少する。このため、ノズルタッ
チ力に見合うボールねじ径よりも大径のボールねじに変
更さざるを得ない。従って、大径のボールねじ１１、ボ
ールナット１０を組み込みため、ノズルタッチ機構の設
置スペースを増大させている。

【０００７】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、ボールねじに過大な曲げ荷重が
かかることなく、しかも省スペースであるノズルタッチ
機構を利用して、中・大型機でも円滑に旋回させること
ができるようにした電動式射出成形機の旋回装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる発明は、電動式射出成形機の射
出ユニットを旋回させるための旋回装置において、架台
上に直線移動可能なように設けられたスライドベース
と、前記スライドベース上に旋回軸を介して旋回可能に
重ねて設けられ、射出ユニットが載置される射出ユニッ
トベースと、前記架台上に設けた電動機の回転をボール
ねじ送り機構を介して前記スライドベースの推力に変換
し、前記射出ユニットのノズルを金型の樹脂注入口に対
しノズルタッチするノズルタッチ機構と、前記射出ユニ
ットベースと前記架台との間に設けられ、前記射出ユニ
ットベースと一体的に前記旋回軸から偏位した位置に設
けられたピン連結部と、前記ピン連結部に係合可能な旋
回ピンと、前記架台に固定され、前記ピン連結部に対し
て前記旋回ピンを係合可能に支持するピン支持部と、前
記旋回ピンを前記ピン連結部に対して係合離脱させるピ
ン作動部と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】この請求項１の発明によれば、旋回ピンを
ピン連結部に入れることによって、射出ユニットベース
の方は、旋回ピンによって前進が制限され、スライドベ
ースはそのまま前進をする。したがって、スライドベー
スにつられて射出ユニットベースが前進しようとする
と、ピン連結部は、射出ユニットベースを次第に旋回軸
を中心に旋回させる。ノズルタッチ機構のボールねじ送
り機構と連結しているスライドベースは前後に動くだけ
であるため、ボールねじには曲げ荷重等の過大な負荷か
かからないようになっている。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるノズル旋回装
置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説
明する。第１実施形態図１は、本発明の第１の実施形態による電動式射出成形
機のノズル旋回装置を示す側面図である。１０が射出ユ
ニットで、１２が型締めユニットの固定ダイである。射
出ユニット１０はその動力源にサーボモータなどの電動
機を用いて、加熱バレル１１内に装着されているスクリ
ュを駆動し、ホッパ１３から加熱バレル１１に供給され
る樹脂の可塑化、樹脂の計量、射出に至る一連の動作を
行う。加熱バレル１１の先端部には、ノズル１４が設け
られており、後述するノズルタッチ機構により射出ユニ
ット全体が固定ダイ１２に向かって前進し、ノズル１４
を固定ダイ１２に取り付けた固定側金型の樹脂注入口に
接触させる。

【００１１】１５は、射出成形機の架台を示している。
この架台１５の上面には、ガイド１６が敷設されてお
り、スライドベース１７は、ガイド１６に案内されてス
クリュ軸方向に前後にのみ摺動可能になっている。スラ
イドベース１７の上にはさらに重なるようにして、フロ
ントベース１８ａ、リアベース１８ｂからなる射出ユニ
ットベースが取り付けられている。射出ユニット１０
は、この射出ユニットベースに固定されている。

【００１２】次に、図２は、射出ユニット１０のノズル
１４を固定ダイ１２の樹脂注入口に着脱されるノズルタ
ッチ機構２０を示す。このノズルタッチ機構は、サーボ
モータ２１を駆動源として、このサーボモータ２１は、
スクリュ軸方向に延びるボールねじ２２を回転駆動し、
ボールねじ２２に螺合するボールナット２３は、スライ
ドベース１７に固定されている。したがって、サーボモ
ータ２１の回転はボールねじ２２、ボールナット２３に
よって直線運動に変換され、スライドベース１７に推力
として伝えられる。射出ユニット１０は、スライドベー
ス１７とともに前進、後退し、ノズルタッチ動作のとき
には、サーボモータ２１を図示しない制御装置が精密な
位置制御を実行して、ノズル１４を固定ダイ１２にタッ
チさせることができる。

【００１３】次に、図４は、スライドスベース１７、射
出ユニットベースを構成するフロントベース１８ａ、リ
アベース１８ｂの協働関係を示す図である。射出ユニッ
トベースをスライドベース１７上で旋回可能とするため
に、フロントベース１８ａは旋回軸２４を介してスライ
ドベース１７と回転可能に連結されている。２５は、射
出ユニットベースのフロントベース１８ａの前進を制限
し、旋回可能な状態に切り換えるための旋回ピンを示
す。この旋回ピン２５は、射出ユニットベースのフロン
トベース１８ａの後部左端部から一体的に張り出してい
るピン連結部２６の腕部に形成された長溝２７に係合す
ることができる。

【００１４】図３に示すように、旋回ピン２５は、基端
部が架台１５に固定されている円筒状のピン支持部２８
に軸方向に移動可能なように嵌装されており、旋回ピン
作動用のアクチュエータ３０によりピン連結部２６の長
溝２７に対して抜き差しができるようになっている。な
お、３１は、アクチュエータ３０の腕部が上昇して旋回
ピン２５が長溝２７に入った位置でオンになって、旋回
ピン２５の入ったことを検出するためのリミットスイッ
チを示している。

【００１５】次に、以上のような第１実施形態による旋
回装置の作用について説明する。ノズルタッチ機構２０
のノズルタッチ動作については、従来と特に変わるとこ
ろはないが、このノズルタッチ機構２０の動力を次のよ
うにして、射出ユニット１０の旋回に利用することがで
きる。

【００１６】まず、ノズルタッチ機構２０のサーボモー
タ２１が回転して、スライドベース１７とともに射出ユ
ニット１０を、図４に示すような、ノズル１４が旋回し
ても固定ダイ１２と干渉しないノズル旋回位置まで前進
させる。このノズル旋回位置にくると、図３において、
旋回ピン作動用アクチュエータ３０が作動して、旋回ピ
ン２５をピン連結部２６の長溝２７に挿入させる。この
とき、旋回ピン２５が確かに挿入されれば、リミットス
イッチ３１がオンになるのでこれを確認することができ
る。

【００１７】次いで、再びノズルタッチ機構２０のサー
ボモータ２１が回転し、スライドベース１７を前進させ
る。このとき、スライドベース１７は、その上の射出ユ
ニットベースのフロントベース１８ａ、リアベース１８
ｂと一体で前進しようする。しかし、旋回ピン２５が入
ったことによって、射出ユニットベースの方は、旋回ピ
ン２５によって前進が制限されることになる。スライド
ベース１７はガイド１６に案内されてそのまま前進をす
るが、フロントベース１８ａの方は、前進しようとして
も旋回軸２４から偏位した位置で旋回ピン２５によって
拘束されており、フロントベース１８ａが前進しようと
して旋回ピンが長溝２７にそって動くにつれて、次第に
旋回軸２４を中心に図５に示す向きに旋回していくこと
になる。したがって、フロントベース１８ａ、リアベー
ス１８ｂ上に設置されている射出ユニット１０は、図５
に示すように全体が旋回する。

【００１８】図示しない制御装置は、サーボモータ２０
が所定量回転したところで旋回動作を停止させる。以
後、ノズルの清掃、スクリュの抜き出し、交換などの作
業を行うことができる。

【００１９】このように、ノズルタッチ機構２０のボー
ルねじ２２およびボールナット２３はガイド１６に案内
され、射出ユニット１０を載せたフロントベース１８
ａ、リアベース１８ｂだけを旋回させることができるの
で、ボールねじ２２に曲げ荷重がかからずに円滑な旋回
動作を実現する。したがって、中・大型の大重量の射出
ユニット１０であっても、ノズルタッチ機構２０のサー
ボーモータ２１、ノズルタッチ力に見合うボールねじ径
を有するボールねじ機構を利用して円滑な旋回動作を行
うことができる。

【００２０】なお、射出ユニット１０を元の位置に復帰
させるには、サーボモータ２１を逆回転させればよい。
そして、旋回前のノズル旋回位置まで後退したとき、旋
回ピン作用用アクチュエータ３０が作動して、旋回ピン
２５をピン連結部２６の長溝から待避させる。

【００２１】第２実施形態次に、図６及び図７は、本発明の第２の実施形態による
旋回装置を示す。この第２実施形態が前記第１実施形態
と異なる点は、旋回軸２４およびピン連結部２６の位置
である。この第２実施形態では、射出ユニットベースを
構成するリアベース１８ａが旋回軸２４を介してスライ
ドベース１７と連結され、ピン連結部２６もこのリアベ
ース１８に設けられている。その他の構成部分は、第１
実施形態と同様である。このように旋回軸２４、ピン連
結部２６をリアベース１８ａに設けるようにしても、第
１実施形態と同様な円滑な旋回動作を得ることができ
る。

【００２２】第３実施形態次に、本発明の第３の実施形態について、図８乃至図１
０を参照して説明する。図８は、第３実施形態による旋
回装置の側面図である。図９は、スライドベース１７
と、射出ユニットベースを構成するフロントベース１８
ａ、リアベース１８ｂを示す平面図である。この第３実
施形態では、ピン連結部の構成が上述の実施形態と異な
っている。

【００２３】図９に示すように、旋回軸２４を介してス
ライドベース１７と連結されたフロントベース１８ａに
は、腕部３６が一体的に左側に張り出しており、この腕
部３６にはピン３７を介してリンク部材３８の一端が連
結されている。このリンク部材３８の他端部には、旋回
ピン２５が着脱可能に連結されるようになっている。こ
の旋回ピン２５をリンク部材３８に出し入れするピン作
動機構３０、旋回ピンを架台１５上で支持するピン支持
部２８は、図３で示すものと同様のものが用いられる。

【００２４】このような第３実施形態の旋回動作につい
て説明する。スライドベース１７は、サーボモータ２１
に駆動されてその上の射出ユニットベースのフロントベ
ース１８ａ、リアベース１８ｂと一体で前進しようする
が、フロントベース１８ａの方は、リンク部材３８、旋
回ピン２５によって架台１５側に連結されているので、
前進が制限されることになる。スライドベース１７はそ
のまま前進をするが、フロントベース１８ａの方は、前
進しようにもリンク部材３８、旋回ピン２５によって拘
束されているため、フロントベース１８ａが前進しよう
としてリンク部材３８が動くにつれて、次第に旋回軸２
４を中心に図１０に示す向きに旋回していくことにな
る。したがって、上述の第１および第２実施形態同様に
フロントベース１８ａ、リアベース１８ｂ上に設置され
ている射出ユニット１０は、図１０に示すように全体が
旋回する。

【００２５】以上、本発明について、種々の好適な実施
形態を挙げて説明したが、上述の実施形態以外にも、例
えば、射出ユニット１０を時計回りの方向に旋回させる
には、旋回ピン、ピン連結部を右側に設けるようにすれ
ばよい。また、第３実施形態のリンク部材をリアベース
に取り付けるようにしても同じような旋回動作を実現す
ることができる。さらに、ピン連結部やリンク部材を架
台側に設け、旋回ピン、ピン支持部およびピン作動部を
射出ユニットベースに設けても同じような旋回動作を実
現することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ボールねじに過大な曲げ荷重をかけることな
く、しかも、省スペースであるノズルタッチ機構を利用
して、中・大型機の射出ユニットでも円滑に旋回させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による電動式射出成形機
の旋回装置の側面図。

【図２】電動式射出成形機の備えるノズルタッチ機構を
示す図。

【図３】第１実施形態による旋回装置の正面図。

【図４】旋回位置にある射出ユニットを示す平面図。

【図５】射出ユニットの旋回動作を示す平面図。

【図６】第２の実施形態による旋回装置の概略を示す平
面図。

【図７】第２実施形態による射出ユニットの旋回動作を
示す平面図。

【図８】第３の実施形態による旋回装置の側面図。

【図９】第３の実施形態による旋回装置の概略を示す平
面図。

【図１０】同旋回装置による旋回動作を示す平面図。

【図１１】従来の旋回装置による旋回動作を示す平面
図。

【符号の説明】

１０射出ユニット１１加熱バレル１２金型１３ホッパ１４ノズル１５架台１７スライドベース１８ａ、ｂ射出ユニットベース２０ノズルタッチ機構２１サーボモータ２２ボールねじ２３ボールナット２４旋回軸２５旋回ピン２６ピン連結部２７長溝

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電動式射出成形機の射出ユニットを旋回さ
せるための旋回装置において、架台上に直線移動可能なように設けられたスライドベー
スと、前記スライドベース上に旋回軸を介して旋回可能に重ね
て設けられ、射出ユニットが載置される射出ユニットベ
ースと、前記架台上に設けた電動機の回転をボールねじ送り機構
を介して前記スライドベースの推力に変換し、前記射出
ユニットのノズルを金型の樹脂注入口に対しノズルタッ
チするノズルタッチ機構と、前記射出ユニットベースと前記架台との間に設けられ、
前記射出ユニットベースと一体的に前記旋回軸から偏位
した位置に設けられたピン連結部と、前記ピン連結部に係合可能な旋回ピンと、前記架台に固定され、前記ピン連結部に対して前記旋回
ピンを係合可能に支持するピン支持部と、前記旋回ピンを前記ピン連結部に対して係合離脱させる
ピン作動部と、を備えたことを特徴とする電動式射出成
形機の旋回装置。
【請求項２】前記ピン連結部は、射出ユニットベースの
一側部から張り出すように設けられた腕部と、この腕部
に形成され前記旋回ピンが遊嵌する長溝からなることを
特徴とする請求項１に記載の電動式射出成形機の旋回装
置。
【請求項３】前記ピン連結部は、射出ユニットベースの
一側部から張り出すように設けられた腕部と、一端がピ
ンを介して前記腕部と連結され、他端が前記旋回ピンに
より前記ピン支持部に連結するリンク部材からなること
を特徴とする請求項１に記載の電動式射出成形機の旋回
装置。
【請求項４】前記射出ユニットベースは、フロントベー
スとリアベースとからなり、前記旋回ピン連結部が、前
記フロントベースまたはリアベースの一方に取り付けら
れることを特徴とする請求項２または３に記載の電動式
射出成形機の旋回装置。