JP3587886B2 - 電動射出成形機の可塑化移動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電動射出成形機の可塑化移動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動モータを駆動源とする電動射出成形機の可塑化移動装置においては、駆動部が固定プラテンの下部に固定され、該駆動部を駆動することによってボールねじ機構を介して射出装置を移動させる構造を有する。
図２は従来の電動射出成形機の可塑化移動装置の概略図である。
【０００３】
図において、１１は射出装置であり、該射出装置１１はキャリッジ１２に固定され、該キャリッジ１２を介してスライドベース１３の上を前後に摺動（しゅうどう）するようになっている。また、１４は加熱シリンダ、１５は該加熱シリンダ１４の先端に配設された射出ノズル、１６は固定プラテン、１７は該固定プラテン１６と対向させて配設された可動プラテンである。
【０００４】
前記固定プラテン１６には固定金型１９が、可動プラテン１７には可動金型２０が取り付けられ、両者間に図示しないキャビティが形成される。そして、前記射出ノズル１５から射出された樹脂は前記キャビティに充填（じゅうてん）され、冷却されて成形品になる。
前記キャリッジ１２にはスプリングボックス２２が固定され、該スプリングボックス２２内にスプリング受け２４が摺動自在に配設されるとともに、該スプリング受け２４の前方 （図における左方） にスプリング２５が配設される。そして、前記スプリング受け２４には軸２６が固定され、前記スプリング２５内を通り、前記スプリングボックス２２を貫通し、更に前方に延びて射出装置１１から突出させられる。
【０００５】
また、前記軸２６の先端にはボールねじ２８が配設され、該ボールねじ２８とナット２９とが螺合（らごう）する。そして、該ナット２９の外周には歯車３０が形成され、該歯車３０とブレーキ付きのサーボモータＭによって駆動される歯車３１とが噛合（しごう）させられる。なお、前記サーボモータＭは図示しない射出成形機フレームに固定される。
【０００６】
前記構成の電動射出成形機の可塑化移動装置において、サーボモータＭを正方向に駆動すると歯車３１、３０及びナット２９が回転し、ボールねじ２８及び軸２６が前方（図における左方）に移動し、スプリング受け２４を介してスプリング２５を圧縮する。その結果、キャリッジ１２及び該キャリッジ１２に固定された射出装置１１は圧縮されたスプリング２５の力によってスライドベース１３の上を前方（図における左方）に移動し、射出ノズル１５を固定金型１９の図示しないスプルーブシュに接触させ、押し付ける。
【０００７】
一方、前記射出ノズル１５を固定金型１９から後退させる場合には、サーボモータＭが逆方向に駆動される。この場合、歯車３１、３０及びナット２９が回転し、ボールねじ２８及び軸２６が後方（図における右方）に移動し、キャリッジ１２及び該キャリッジ１２に固定された射出装置１１は、スプリング受け２４を介して、軸２６によって後方 （図における右方） に押圧される。
【０００８】
【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可塑化移動装置においては、歯車３０、３１における減速比が固定されるので、射出装置１１を高速で移動させようとすると大きなタッチ力を発生させることができず、大きなタッチ力を発生させようとすると射出装置１１を高速で移動させることができない。
【０００９】
したがって、油圧式射出成形機の可塑化移動装置のような移動速度、ノズルタッチ力を得ることができるようにするためには、サーボモータＭの容量を大きくする必要があり、コストが高くなってしまう。
また、ノズルタッチ力を保持するためには、サーボモータＭにブレーキ機能を持たせる必要がある。
【００１０】
本発明は、前記従来の電動射出成形機の可塑化移動装置の問題点を解決して、サーボモータの容量を大きくすることなく、射出装置を高速で移動させ、大きくしかも適正なノズルタッチ力によって射出ノズルをスプルーブシュに押し付けることができ、また、ノズルタッチ力を保持するためにサーボモータにブレーキ機能を持たせる必要がない電動射出成形機の可塑化移動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【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の可塑化移動装置においては、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、該固定プラテンと対向させて配設された可動プラテンと、前記固定プラテンに対して移動自在に配設された射出装置とを有する。
【００１２】
また、該射出装置に固定されたモータと、該モータの回転運動を直線運動に変換する運動方向変換装置と、前記モータの回転を減速して前記運動方向変換装置に伝達する減速機と、前記モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比を変更する速度比変更手段とを有する。
【００１３】
本発明の他の電動射出成形機の可塑化移動装置においては、前記減速機はセルフロック機能を備える。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、前記のように電動射出成形機の可塑化移動装置においては、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、該固定プラテンと対向させて配設された可動プラテンと、前記固定プラテンに対して移動自在に配設された射出装置とを有する。
【００１５】
また、該射出装置に固定されたモータと、該モータの回転運動を直線運動に変換する運動方向変換装置と、前記モータの回転を減速して前記運動方向変換装置に伝達する減速機と、前記モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比を変更する速度比変更手段とを有する。
したがって、射出装置を移動させる場合、モータを正方向又は逆方向に駆動すると、減速機によって減速された回転が前記運動方向変換装置に伝達され、回転運動が直線運動に変換される。その結果、射出装置は前進又は後退する。
【００１６】
また、射出ノズルがスプルーブシュに接触して前記モータの負荷が大きくなると、該モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比が変更される。
本発明の他の電動射出成形機の可塑化移動装置においては、前記減速機はセルフロック機能を備える。この場合、モータが停止させられると、減速機の出力軸がロックされる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。 図１は本発明の実施例における電動射出成形機の可塑化移動装置の要部拡大図、図３は本発明の実施例における電動射出成形機の可塑化移動装置の概略図、図４は本発明の実施例における無段変速機の概念図、図５は本発明の実施例における無段変速機の定出力特性図である。なお、図１は図３のＸ−Ｘ断面図であり、また、図５において、横軸に速度比を、縦軸にトルク比を採ってある。
【００１８】
図において、１１は射出装置であり、該射出装置１１はキャリッジ１２に固定され、該キャリッジ１２を介してスライドベース１３の上を前後に摺動するようになっている。また、１４は加熱シリンダ、１５は該加熱シリンダ１４の先端に配設された射出ノズル、１６は固定プラテン、１７は該固定プラテン１６と対向させて配設された可動プラテンである。
【００１９】
前記固定プラテン１６には固定金型１９が、可動プラテン１７には可動金型２０が取り付けられ、両者間に図示しないキャビティが形成される。そして、前記射出ノズル１５から射出された樹脂は前記キャビティに充填され、冷却されて成形品になる。
前記キャリッジ１２にはスプリングボックス５２が固定され、該スプリングボックス５２内にスプリング受け５４が進退自在に配設されるとともに、該スプリング受け５４の前方 （図１における左方） にスプリング５５が配設される。そして、前記スプリング受け５４にはナット５６が固定され、該ナット５６とボールねじ５８とが螺合する。前記ナット５６及びボールねじ５８は、サーボモータ６７の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換装置を構成する。
【００２０】
そして、前記ボールねじ５８は前記スプリング５５内を前方（図３における左方）に延び、前記スプリングボックス５２を貫通し、更に前方に延びて射出装置１１から突出させられ、先端は固定プラテン１６に固定される。また、前記ボールねじ５８は後端側における設定距離、すなわち、射出装置１１のストローク分だけスプライン６１が形成される。
【００２１】
ところで、前記射出装置１１のスライドプレート６６にサーボモータ６７が固定され、該サーボモータ６７の回転を減速して前記ボールねじ５８に伝達することができるようになっている。そのために、前記サーボモータ６７にリングコーン型の減速機６８が接続され、該減速機６８によって減速された回転は、プーリ６９、タイミングベルト７０及びプーリ７１を介してスプラインナット７３に伝達される。
【００２２】
該スプラインナット７３と前記スプライン６１とはスプライン係合されているので、スプラインナット７３の回転に伴ってボールねじ５８が回転させられる。そして、前記射出ノズル１５が図示しないスプルーブシュに接触したことを検出するために、連接棒７３が配設される。該連接棒７３は、一端が前記スプリング受け５４に固定され、スプリング受け５４から後方 （図１における右方） に延びるとともに、他端にリング位置スライドバー７６が固定される。また、前記連接棒７３上の設定位置には位置検出用の突片７４が配設され、一方、前記スライドプレート６６には近接スイッチ７５が配設される。したがって、該近接スイッチ７５によってノズルタッチを検出することができる。
【００２３】
次に、前記減速機６８について説明する。
図４に示すように、入力軸８１に入力円板８２が、出力軸８３に自動調圧カム８４を介して出力円板８５が固定され、前記入力円板８２と出力円板８５との間に速度比変更手段としてのコーン８７が配設される。該コーン８７はコーンリテーナ８６に回転自在に支持され、傘部８７ａ、該傘部８７ａの下方に配設された胴部８７ｂ、及び該胴部８７ｂの更に下方に配設された軸８７ｃから成る。そして、前記入力円板８２の周縁部が胴部８７ｂに接触させられ、出力円板８５の周縁部が傘部８７ａの周縁裏側に接触させられ、リング８８が傘部８７ａの表面に接触させられる。
【００２４】
前記構成の減速機６８の特性は図５に示すとおりであり、速度比を小さくするほどトルク比は大きくなり、速度比を大きくするほどトルク比は小さくなる。
そして、前記入力軸８１にサーボモータ６７を連結し、出力軸８３にプーリ６９を連結するとともに、前記リング８８をスライドバー７６に連結するとともに、前記リング８８を傘部８７ａの表面上において移動させることによって、出力軸８３の回転数を高くしたり低くしたりすることができる。
【００２５】
前記構成の電動射出成形機の可塑化移動装置において、射出装置１１を前進させる場合、サーボモータ６７を正方向に駆動すると、減速機６８によって減速された回転がプーリ６９、タイミングベルト７０、プーリ７１及びスプラインナット７３を介してボールねじ５８に伝達される。その結果、ナット５６が前進し、スプリング受け５４及びスプリング５５を介してキャリッジ１２を前進させ、該キャリッジ１２に固定された射出装置１１はスライドベース１３の上を前進し、射出ノズル１５を固定金型１９の前記スプルーブシュに接触させ、押し付ける。
【００２６】
この時、前記スプリング５５は伸びた状態にあり、前記リング８８は連接棒７３及びスライドバー７６によって押されて高速側位置 （図１における右方位置） にある。したがって、射出装置１１を高速で移動させることができる。
次に、射出ノズル１５が前記スプルーブシュに接触すると、ナット５６及びスプリング受け５４が前方（図１における左方）に移動するのに対して、射出装置１１は停止させられる。したがって、前記スプリング５５を撓（たわ）ませ、ナット５６及びスプリング受け５４が前方に移動すると、前記リング８８は低速側位置 （図１における左方位置） に移動する。この場合、スプリング５５の撓み量に対応して射出装置１１の速度は低速になり、トルクすなわちノズルタッチ力がその分大きくなる。
【００２７】
そして、スプリング５５が設定値以上撓むと、突片７４が近接スイッチ７５に接近して近接スイッチ７５をオンにし、サーボモータ６７を停止させる。この場合、前記減速機６８はセルフロック機能を有するので、出力軸８３はロックされる。したがって、サーボモータ６７を停止させた後においてもノズルタッチ力を保持することができる。
【００２８】
一方、前記射出ノズル１５を後退させる場合、サーボモータ６７を逆方向に駆動すると、減速機６８によって減速された回転がプーリ６９、タイミングベルト７０、プーリ７１及びスプラインナット７３を介してボールねじ５８に伝達される。その結果、ナット５６が後退し、スプリング受け５４及びスプリング５５を介してキャリッジ１２を後退させ、該キャリッジ１２に固定された射出装置１１はスライドベース１３の上を後退し、射出ノズル１５をスプルーブシュから離す。
【００２９】
この時、前記スプリング５５は伸びた状態にあり、前記リング８８は連接棒７３及びスライドバー７６によって押されて高速側位置 （図１における右方位置） にある。したがって、射出装置１１を高速で移動させることができる。
このように、射出装置１１を進退させる場合、すなわち、低負荷時はボールねじ５８を高速・低トルクで回転させることができ、ノズルタッチ時、すなわち、高負荷時はボールねじ５８を低速・高トルクで回転させることができるので、サーボモータ６７の容量を小さくすることができるだけでなく、射出成形のサイクル時間を短くすることができる。
【００３０】
また、減速機６８のセルフロック機能によって出力軸８３をロックすることができるので、サーボモータ６７にブレーキ機能を持たせる必要がない。
なお、本発明は前記実施例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、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動射出成形機の可塑化移動装置においては、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、該固定プラテンと対向させて配設された可動プラテンと、前記固定プラテンに対して移動自在に配設された射出装置とを有する。
【００３２】
また、該射出装置に固定されたモータと、該モータの回転運動を直線運動に変換する運動方向変換装置と、前記モータの回転を減速して前記運動方向変換装置に伝達する減速機と、前記モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比を変更する速度比変更手段とを有する。
前記射出装置を移動させる場合、モータを正方向又は逆方向に駆動すると、減速機によって減速された回転が前記運動方向変換装置に伝達され、回転運動が直線運動に変換される。その結果、射出装置は前進又は後退する。
【００３３】
また、射出ノズルがスプルーブシュに接触して前記モータの負荷が大きくなると、該モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比が変更される。
したがって、射出装置を高速で移動させることができ、ノズルタッチ力を大きくすることができるので、モータの容量を小さくすることができるだけでなく、射出成形のサイクル時間を短くすることができる。
【００３４】
本発明の他の電動射出成形機の可塑化移動装置においては、前記減速機はセルフロック機能を備える。この場合、モータが停止させられると、減速機の出力軸がロックされる。したがって、モータにブレーキ機能を持たせる必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における電動射出成形機の可塑化移動装置の要部拡大図である。
【図２】従来の電動射出成形機の可塑化移動装置の概略図である。
【図３】本発明の実施例における電動射出成形機の可塑化移動装置の概略図である。
【図４】本発明の実施例における無段変速機の概念図である。
【図５】本発明の実施例における無段変速機の定出力特性図である。
【符号の説明】
１１ 射出装置
１６ 固定プラテン
１７ 可動プラテン
１９ 固定金型
５６ ナット
５８ ボールねじ
６７ サーボモータ
６８ 減速機

Claims (2)

1. （ａ）固定金型が取り付けられた固定プラテンと、
   （ｂ）該固定プラテンと対向させて配設された可動プラテンと、
   （ｃ）前記固定プラテンに対して移動自在に配設された射出装置と、
   （ｄ）該射出装置に固定されたモータと、
   （ｅ）該モータの回転運動を直線運動に変換する運動方向変換装置と、
   （ｆ）前記モータの回転を減速して前記運動方向変換装置に伝達する減速機と、（ｇ）前記モータの負荷に対応させて前記減速機の速度比を変更する速度比変更手段とを有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
2. 前記減速機はセルフロック機能を備えた請求項１に記載の電動射出成形機の可塑化移動装置。

Images