JP3575784B2

JP3575784B2 - 型締装置

Info

Publication number: JP3575784B2
Application number: JP27041097A
Authority: JP
Inventors: 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1997-09-16
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2017-09-16
Also published as: JPH1177692A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、装置全長をコンパクトにする事が出来、且つサーボモータやネジ機構への負担を軽減する事が出来、しかもトグル機構を簡素にする事が出来る型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の型締装置は、図９に示すようにテールストック（３１）に従動プーリ（３７）を回転自在に保持し、この従動プーリ（３７）に雌ネジ孔（３８）を螺設し、この雌ネジ孔（３８）にネジ棒（３５）を螺進・螺退自在に螺装し、このネジ棒（３５）の先端部をトグル機構（３３）のクロスヘッド（３６）に固定していた。また、移動ダイプレート（３２）からはガイド棒（３９）が突設されており、このガイド棒（３９）にトグル機構（３３）のクロスヘッド（３６）がガイドされるようになっている。なお、理解の簡便のため、図１０に従来例の骨格図を示す。
【０００３】
ここで金型開閉駆動装置（４１）を作動させ、伝達ベルト（４０）を介して従動プーリ（３７）を回転させるとネジ棒（３５）が前進し、トグル機構（３３）を伸長させ型締めが行われる。前記トグル機構（３３）のクロスヘッド（３６）はガイド棒（３９）に沿って滑らかに移動しトグル機構（３３）を伸長させる。然る後、計量された溶融樹脂がキャビティ（図示せず）に射出される。キャビティ内で射出された樹脂が冷却・固化すると金型開閉駆動装置（４１）を逆転させ型開を行う。この間、ネジ棒（３５）は後退して従動プーリ（３７）の後端から外方に突出する。そしてトグル機構（３３）のクロスヘッド（３６）はガイド棒（３９）に沿って滑らかに後退しトグル機構（３３）を折り畳んで収縮させる。
【０００４】
ここで問題となるのは、▲１▼トグル機構（３３）の収縮時にネジ棒（３５）は後退して従動プーリ（３７）の後端から外方に突出するので、本装置設置の場合、その突出分も考慮してスペースを設けておかねばならず、設置スペースが大きくなる（換言すれば、装置寸法が実質的に大きい事になる）という点、▲２▼トグル機構（３３）のクロスヘッド（３６）を円滑に移動出来るようにするにはガイド棒（３９）が別途必要になり、構造が複雑になる点、▲３▼ネジ棒（３５）がクロスヘッド（３６）の中央に固着されているので、同じく移動ダイプレート（３２）の中央に配設されているエジェクト機構（４２）の作動ネジ棒（４３）と同軸上で合致する事になり、トグル機構（３３）のフトコロ部分が狭くなり、両者が干渉し合わないようにエジェクト機構（４２）を設計しなければならないという不便があった点、▲４▼ネジ棒（３５）が１本であるため、型締め時に発生する圧力は全てこのネジ棒（３５）に集中して加わる事になるためネジ棒（３５）が必然的に大きくなってしまう点、などがあった。
【０００５】
そこで提案されたのが実開昭６３−６８２５号に記載された型締装置である。このものは、ネジ機構（４４）のネジ棒（４５）の基部がテールストック（４６）に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されており、このネジ棒（４５）がトグル機構（４７）のクロスヘッド（４８）に設けられたナット（４９）に螺進・螺退自在に螺装されており、更にこの両ネジ棒（４５）の先端部（４５ａ）がヨークプレート（５０）に軸受け（５１）を介して回転自在に支持され、両持ちとなっている。
【０００６】
ネジ棒（４５）の間にてテールストック（４６）に回転可能に支持されたスプライン軸受け（５３）が設けられており、移動金型（図示せず）側に設けられたエジェクタ機構に連結されるスプラスン軸（５２）がスライド可能に前記スプライン軸受け（５３）に挿通されている。
【０００７】
このものは、慣性の大なるネジ軸（４５）が前記第１従来例のように軸方向に移動しないので応答性は第１従来例に比べて格段に向上するが、トグル機構（４７）の中央部分にヨークプレート（５０）が位置してフトコロ部分を占領してしまう。従って、トグル機構（４７）を折り畳んで収縮させた時にエジェクタ機構がヨークプレート（５０）に接触しないようにトグルアーム（図示せず）を長くしなければならず、その分装置全長が長くなるという欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決課題は、▲１▼ネジ棒の外方への突出をなくして機械寸法そのものを小さくし、設置スペースを抑える事、▲２▼ガイド棒をなしでクロスヘッドの円滑移動を確保する事、▲３▼トグル機構のフトコロ部分を広げ、エジェクト機構の設計を容易にする事、▲４▼型締め時に発生する圧力を分散させて小さいネジ棒の使用を可能にする事などである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
『請求項１』は型締装置の例で、ネジ機構(4)のネジ棒(5)が移動ダイプレート(2)側に設けられており「テールストック(1)と、移動ダイプレート(2)と、テールストック(1)及び移動ダイプレート(2)の間に配設され、移動ダイプレート(2)を往復運動させるトグル機構(3)と、トグル機構(3)を伸縮作動させるネジ機構(4)とで構成されている型締装置において、ネジ機構(4)のネジ棒(5)が、移動ダイプレート(2)に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されており、トグル機構(3)のクロスヘッド(6)に設けられたナット(7)にネジ棒(5)が螺進・螺退自在に螺装されている」事を特徴とする。
【００１４】
これによれば、ネジ機構 (4) 《ネジ機構 (4) には一般的にはボールネジが使用される》のネジ棒 (5) が移動ダイプレート(2)に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されており、前記ネジ棒(5)がトグル機構(3)のクロスヘッド(6)に設けられたナット(7)に螺進・螺退自在に螺装されているので、ネジ棒(4)を回転させれば、ナット(7)を介してトグル機構(3)が伸縮して型締め・型開をすることになる。そして、ネジ棒(5)は移動ダイプレート(2)に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されているので、正逆回転させても移動ダイプレート(2)に対して相対的に移動せず、トグル機構(3)を折り畳んで収縮させた場合でも従来例のように外方に突出するような事もない。なお、ネジ棒 (5) は、本実施例では後述するように２本であるが、これに限られず、１本でもよいし、必要があれば、３本以上でもよい事は言うまでもない。ネジ棒 (5) が、複数本の場合ガイドの役目も兼ねる事が出来、従来例では必要としていたクロスヘッド (6) のガイド棒 (39) を省略する事が出来る。この点は本発明全体を通じて共通する。
【００１５】
『請求項２』はネジ棒(5)の取付位置を規定したもので「一対のトグルアーム(8a)の端部に枢着されたクロスヘッド(6)の両端の枢着部(9)を結ぶ線(L)の両側にてクロスヘッド(6)に一対のネジ棒(5)が螺装されている」事を特徴とする。
【００１６】
これによれば、一対の枢着部（９）を結ぶ線（Ｌ）の両側に複数の（本実施例では２本）のネジ棒（５）が並設される事になるので、各ネジ棒（５）に加わる圧力はバランスし、従来例のガイド棒（３９）がなくともトグル機構（３）のクロスヘッド（６）はグラグラすることなく円滑に動く。更に、ネジ棒（５）の１本にかかる荷重はその本数分の１（本実施例では半分）になるので、小型のネジ機構（４）で足る事になる。
【００１７】
『請求項３』は請求項１又は２に記載の型締装置において「ネジ機構(4)と、このネジ機構(4)を作動させるためのサーボモータ(13)とが複数対にて構成されている」事を特徴とするものである。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の好適例を図面に従って詳述する。本発明は射出成形機の型締装置に関するもので、まず、ネジ棒（５）がテールストック（１）に装着されている場合について説明する。（図１〜７参照）
型締装置は大まかにいって、テールストック（１）、移動ダイプレート（２）、テールストック（１）及び移動ダイプレート（２）の間に配設され、移動ダイプレート（２）を往復運動させるトグル機構（３）、トグル機構（３）を伸縮作動させるネジ機構（４）、タイバー（１２）、金型開閉制御用サーボモータ（１３）やエジェクト用サーボモータ（２１）などの駆動装置とで構成されている。理解を簡便にするために図７にその骨格図を示す。
【００１９】
テールストック（１）は本射出成形機のベッド（図示せず）の一端に固定されており、その反対側に設置された固定ダイプレート（１１）との間にタイバー（１２）が架設されている。移動ダイプレート（２）は前記タイバー（１２）にスライド自在に配設されており、前述のように移動ダイプレート（２）とテールストック（１）との間にトグル機構（３）が設置されている。移動ダイプレート（２）には移動金型（１０ａ）が取り付けられ、固定ダイプレート（１１）に固定金型（１０ｂ）が装着されている。そして移動金型（１０ａ）と固定金型（１０ｂ）とのパーティング面には成形用のキャビティが凹設されている。
【００２０】
次に、トグル機構（３）を図７に従って簡単に説明すると、長短各種のトグルアーム（８ａ）〜（８ｃ）をリンク機構に接続したもので、トグルアーム（８ｃ）の一端は移動ダイプレート（２）に接続され、別のトグルアーム（８ｂ）の一端はテールストック（１）に接続され、更にもう一つの別の短いトグルアーム（８ａ）の端部はクロスヘッド（６）に枢着部（９）を介して取り付けられている。
前記クロスヘッド（６）において、一対の枢着部（９）を結ぶ直線（Ｌ）の両側にネジ棒（５）の螺装用ナット（７）が設けてある。
【００２１】
テールストック（１）にはベアリングを介して回転自在且つ軸方向には移動しないように一対のネジ棒（５）の基部が配設されており、その先端部（５ａ）は自由端となっている。そして、テールストック（１）から外方に突出している部分に従動プーリ（１５）が装着されており、内方に突出している部分に先端部（５ａ）に向かって雄ネジが刻設されており、この部分が前記ナット（７）に螺入している。
また、トグル機構（３）を折り畳んで収縮させた時、テールストック（１）と移動ダイプレート（２）との間の距離が図１に示すようにネジ棒（５）の突出代より小さくなり、ネジ棒（５）の先端部（５ａ）が移動ダイプレート（２）に接触するので、ネジ棒（５）に対応する部分に先端部（５ａ）が挿脱する通孔（１７）が穿設されている。
【００２２】
このようにネジ棒（５）の先端部（５ａ）は自由端となっていて通孔（１７）に挿脱するようになっているので、トグル機構（３）のフトコロが広くなり、移動ダイプレート（２）に装着され前記フトコロ内に突出するエジェクト機構（２０）の設計を自由に行うことが出来るようになる。
【００２３】
テールストック（１）には対称にて一対の金型開閉制御用サーボモータ（１３）が取り付けられており、その回転駆動軸に取り付けられた駆動プーリ（１４）と前記従動プーリ（１５）とが伝達ベルト（１６）を介して接続している。そして前記金型開閉制御用サーボモータ（１３）にはパルス発生装置（１３ａ）が装着されている。
【００２４】
次に移動ダイプレート（２）に設けられたエジェクト機構部（２０）に付いて簡単に説明する。移動ダイプレート（２）にはエジェクト用のサーボモータ（２１）が取着されており、その回転駆動軸に装着された駆動プーリ（２２）と、移動ダイプレート（２）にベアリングを介して回動自在に保持された従動プーリ（２３）とが伝達ベルト（２４）にて接続されている。従動プーリ（２３）は作動ナット部（２５）が螺設されており、この作動ナット部（２５）にはエジェクトピン（２６）の後半部分に取着された作動用ネジ部（２７）が進退自在に螺装されている。前記サーボモータ（２１）にはパルス発生装置（２１ａ）が配設されている。
【００２５】
次に、本発明の作用について説明する。計量済みの溶融樹脂の射出に先立って型締めが行われるが、まず、金型開閉制御用サーボモータ（１３）を作動させ、駆動プーリ（１４）、伝達ベルト（１６）を介してネジ棒（５）に取り付けられている従動プーリ（１５）に回転力を伝達し、ネジ棒（５）を回転させる。これによりネジ棒（５）に螺装されているナット（７）が前進してクロスヘッド（６）を推し進めてトグルアーム（８ｂ）（８ｃ）を伸長させ、移動ダイプレート（２）の移動金型（１０ａ）が固定金型（１０ｂ）に所定の圧力で押圧されるようにして型締めを行う。
【００２６】
この状態で計量溶融樹脂を金型（１０）のキャビティに射出し、保圧・冷却工程を経てキャビティ内に成形品を形成する。成形品が冷却した所で、金型開閉制御用サーボモータ（１３）を逆作動させると、ナット（７）がテールストック（１）側に移動して移動金型（１０ａ）を固定金型（１０ｂ）側から離間させる。この時成形品は移動金型（１０ａ）のキャビティ内に嵌まり込んだまま移動金型（１０ａ）と共に移動する。
【００２７】
型開きが終わった処でエジェクト用サーボモータ（２１）を作動させ、駆動プーリ（２２）、伝達ベルト（２４）を介して従動プーリ（２３）を回転させ、作動用ネジ部（２７）をキャビティ方向に螺進させてキャビティから突き出し、成形品を離型し、これを回収する。成形品の回収が終わると、エジェクト用サーボモータ（２１）を逆作動させて作動用ネジ部（２７）を螺退させて元の位置に戻す。
【００２８】
ここで、ネジ棒（５）はテールストック（１）に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されているので、トグル機構（３）の伸縮動作中、従来例のようにテールストック（１）に対して相対的に移動せず、外方に突出しない。また、ネジ棒（５）は一対の枢着軸（９）を結ぶ線（Ｌ）の両側にあるので、ネジ棒（５）にバランスよく圧力が加わり、クロスヘッド（６）はガイドなしで円滑に移動する。
【００２９】
更に、型開によってネジ棒（５）の先端部（５ａ）は移動ダイプレート（２）に穿設された通孔（１７）に挿入されるので、トグル機構（３）の収縮時の大きさを最小にする事が出来、その結果装置全長をその分だけ小さく設計する事ができる。
【００３０】
次に、ネジ棒（５）が移動ダイプレート（２）側に設置されている場合に付いて説明する。なお、ネジ棒（５）がテールストック（１）に設置されている場合と異なる点のみを説明し、一致する部分は説明を省略する。（図８参照）
【００３１】
トグル機構（３）は、前記同様長短各種のトグルアーム（８ａ）〜（８ｃ）をリンク機構に接続したもので、トグルアーム（８ｃ）の一端はテールストック（１）に接続され、別のトグルアーム（８ｂ）の一端は移動ダイプレート（２）に接続され、更にもう一つの別の短いトグルアーム（８ａ）の端部はクロスヘッド（６）に枢着部（９）を介して取り付けられている。
前記クロスヘッド（６）において、一対の枢着部（９）を結ぶ直線（Ｌ）の両側にネジ棒（５）の螺装用ナット（７）が設けてある。
【００３２】
この場合の一対のネジ棒（５）は、移動ダイプレート（２）にベアリングを介して回転自在且つ軸方向には移動しないように配設されており、移動ダイプレート（２）から外方に突出している部分に従動プーリ（１５）が装着されており、内方に突出している部分に雄ネジが刻設されており、この部分が前記ナット（７）に螺入している。
【００３３】
移動ダイプレート（２）には対称にて一対の金型開閉制御用サーボモータ（１３）が取り付けられており、その回転駆動軸に取り付けられた駆動プーリ（１４）と前記従動プーリ（１５）とが伝達ベルト（１６）を介して接続している。そして前記金型開閉制御用サーボモータ（１３）にはパルス発生装置（１３ａ）が装着されている。
【００３４】
この実施例２の作用は前記実施例１とほぼ同じで、金型開閉制御用サーボモータ（１３）を作動させ、駆動プーリ（１４）、伝達ベルト（１６）を介してネジ棒（５）に取り付けられている従動プーリ（１５）に回転力を伝達し、ネジ棒（５）を回転させる。これによりネジ棒（５）に螺装されているナット（７）が移動ダイプレート（２）側に前進してクロスヘッド（６）を推し進めてトグルアーム（８ｂ）（８ｃ）を伸長させ、移動ダイプレート（２）の移動金型（１０ａ）が固定金型（１０ｂ）に所定の圧力で押圧されるようにして型締めを行う。
【００３５】
この状態で計量溶融樹脂を金型（１０）のキャビティに射出し、保圧・冷却工程を経てキャビティ内に成形品を形成する。成形品が冷却した所で、金型開閉制御用サーボモータ（１３）を逆作動させると、ナット（７）が移動ダイプレート（２）側に移動して移動金型（１０ａ）を固定金型（１０ｂ）側から離間させる。この時成形品は移動金型（１０ａ）のキャビティ内に嵌まり込んだまま移動金型（１０ａ）と共に移動する。
【００３６】
型開きが終わった処でエジェクト用サーボモータ（２１）を作動させ、前述同様成形品を離型し、これを回収する。成形品の回収が終わると、エジェクト用サーボモータ（２１）を逆作動させて作動用ネジ部（２７）を螺退させて元の位置に戻す。
【００３７】
この場合もネジ棒（５）は移動ダイプレート（２）に回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されているので、トグル機構（３）の伸縮動作中、従来例のように移動ダイプレート（２）に対して相対的に移動せず、外方に突出しない。また、ネジ棒（５）は一対の枢着軸（９）を結ぶ線（Ｌ）の両側にあるので、ネジ棒（５）にバランスよく圧力が加わり、クロスヘッド（６）はガイドなしで円滑に移動する。
【００３８】
【発明の効果】
本発明にあっては、▲１▼ネジ棒がテールストック或いは移動ダイプレートに回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されているので、ネジ棒を回転させた時にネジ棒が外方へ突出するというようなことがなく、機械寸法そのものを小さくする事ができて、設置スペースを抑える事ができた。
▲２▼一対の枢着部を結ぶ線の両側に複数のネジ棒が並設されるので、各ネジ棒に加わる圧力はバランスし、従来例のガイド棒なしでトグル機構のクロスヘッドをグラグラさせることなく円滑に動かせる事ができるようになった。
▲３▼更に、前述のように一対の枢着部を結ぶ線の両側に複数のネジ棒を並設出来、且つネジ棒の先端部を自由端とし、この自由端が挿脱する通孔を移動ダイプレートに形成したので、トグル機構のフトコロ部分を広げる事が出来、エジェクト機構の設計を容易にする事が出来、且つ装置全長を更に短くする事ができた。
▲４▼複数のネジ棒を用いるので、型締め時に発生する圧力を分散させて小さいネジ棒の使用を可能にする事が出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる型締装置の主要部分の構造を示す断面図
【図２】図１の型締め時の断面図
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図
【図４】図３の左側面図
【図５】図１の型開時の断面図
【図６】図５のＹ−Ｙ線断面図
【図７】本発明の第１実施例の骨格斜視図
【図８】本発明の第２実施例の骨格斜視図
【図９】従来例の型締装置の主要部分の構造を示す断面図
【図１０】第１従来例の骨格斜視図
【図１１】第２従来例のトグル機構部分の断面図
【符号の説明】
（１）…テールストック
（２）…移動ダイプレート
（３）…トグル機構
（４）…ネジ機構
（５）…ネジ棒
（６）…クロスヘッド
（７）…ナット
（８ａ）（８ｂ）（８ｃ）…トグルアーム
（９）…枢着部
（１０ａ）…移動金型
（１０ｂ）…固定金型
（１１）…固定ダイプレート

Claims

テールストックと、移動ダイプレートと、テールストック及び移動ダイプレートの間に配設され、移動ダイプレートを往復運動させるトグル機構と、トグル機構を伸縮作動させるネジ機構とで構成されている型締装置において、ネジ機構のネジ棒が、移動ダイプレートに回転自在にて且つ軸方向に移動しないように保持されており、トグル機構のクロスヘッドに設けられたナットにネジ棒が螺進・螺退自在に螺装されている事を特徴とする型締装置。
一対のトグルアームの端部に枢着されたクロスヘッドの両端の枢着部を結ぶ線の両側にてクロスヘッドに一対のネジ棒が螺装されている事を特徴とする請求項１に記載の型締装置。
ネジ機構と、このネジ機構を作動させるためのサーボモータとが複数対にて構成されている事を特徴とする請求項１又は２に記載の型締装置。