JP3785369B2 - Injection molding machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば複数種類の樹脂を射出成形する用途に適した射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば実公昭63−50098号公報や、実公平3−56346号公報などに記載されているように、多色成形樹脂製品を成形するために、複数の射出ユニットを備えた射出成形機が知られている。この種の射出成形機は、射出成形機のほぼ軸線上に位置するセンタ射出ユニットと、センタ射出ユニットの上方に配置された上部射出ユニットを備えている。これら複数の射出ユニットによって、互いに異なる色の樹脂を同一の金型内に射出することにより、多色成形品が同時に射出成形される。
【0003】
上部射出ユニットが有するノズル部を金型に上方から接離させるために、上部射出ユニットは上下方向にスイング動作するように設けられている。そのために、型締装置の固定盤上に固定された支承部材(ブラケット)に、旋回軸を介してアームを取付け、このアームに上部射出ユニットを搭載するとともに、支承部材とアームとの間に油圧シリンダを設けている。この油圧シリンダの動作によって上部射出ユニットが上下方向に傾動され、このユニットが下向きに傾動されたときに金型にノズルタッチされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の多色成形機は、上部射出ユニットを傾動させるのに油圧シリンダを用いている。油圧シリンダを用いることは、その周囲への油汚染等のおそれがあり、環境対策上の観点から好ましくないため、上部射出ユニットを傾動させる駆動方式を電動化することが要請されている。
【0005】
しかし、前記電動化を促進するにあたっては、上部射出ユニットを傾動させる力として電動モータの回転力を利用するための構成、この構成および電動モータが占めるかなりの大きさや重さに起因する配置上の問題等、多くの技術的課題が考えられる。そのため、油圧シリンダに代えて単純に電動モータを組込むだけでは、射出成形機としての所期の機能を発揮することができない。
【0006】
又、多色成形を行う射出成形機では、センタ射出ユニットのバレルからスクリューを取出すとか、ノズル周りの清掃等のメンテナンス時に、センタ射出ユニットを側方に旋回させるようになっている。しかし、従来の射出成形機では、センタ射出ユニットの上方に配置されて上部射出ユニットを支持している上部フレームは、メンテナンス時におけるセンタ射出ユニットの旋回の邪魔にならないように、上部フレームの金型側一端部を、型締装置が有する固定盤に連結して片持ち支持されている。
【0007】
ところで、前記のように上部射出ユニットを傾動させる駆動方式を電動化する場合には、機械重量が増えることが予想され、この重量が、上下方向に傾動する上部射出ユニットやこれを支持する片持ちの上部フレームに付加される場合には、ノズルタッチの信頼性に影響する恐れが考えられる。
【0008】
このような事情から、上部射出ユニットを傾動させる駆動方式電動化は、現在に至るも実現されていない。
【0009】
従って本発明の目的は、ノズルタッチの信頼性を保証しつつ、上部射出ユニットのノズル部を金型に上方から接離させる動作を電動化できて油汚染を解消できる射出成形機を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形機は、成形機フレーム上に旋回用枢軸を中心に水平方向に沿って旋回可能に設けられたセンタ射出ユニットと、このセンタ射出ユニットの上方に位置して金型を支持する型締装置が有する固定盤上に一端部が支持された上部フレームと、相互間に前記センタ射出ユニットを配置して前記上部フレームの他端部をこの上部フレームの下側から支持する一対の支柱と、前記上部フレーム上に設けられ前記金型が開閉する方向に移動可能なスライドベースと、このスライドベースを移動させる水平方向駆動機構と、前記スライドベースに軸を中心に上下方向に傾動可能に取付けられた傾動ベースと、前記軸に対して前記固定盤方向に寄せて配置されるとともに前記金型に対して上方からノズルタッチされるノズル部を有して前記傾動ベース上に搭載された上部射出ユニットと、前記ノズル部に対して前記軸よりも遠ざかって位置された前記スライドベース及び前記傾動ベースの端部にわたって支持され、電動モータを駆動源として備えて前記傾動ベースを介して前記上部射出ユニットを傾動させる電動式上下駆動機構と、を具備している。
【0011】
本発明の好ましい形態では、前記上部フレームを前記固定盤とともに両端支持する前記一対の支柱のうちの一方が、前記センタ射出ユニットを旋回させた際にこのユニットと干渉しないように他方の支柱に対して前記固定盤側に寄せて配置されている。
【0012】
本発明の好ましい形態では、前記一対の支柱の内の少なくとも一方が、前記センタ射出ユニットを側方に旋回させた際にこのユニットと当たって前記センタ射出ユニットの最大旋回角度を規制する位置に設けられている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、複数種類(例えば4色)の樹脂をほぼ同時に射出成形可能な電動式射出成形機10を示している。
【0014】
この射出成形機10は、射出成形機10の骨格をなす基体としての成形機フレーム11と、成形機フレーム11に組付けたセンタ射出ユニット12と、センタ射出ユニット12の左右両側に配置された一対のサイド射出ユニット13,14と、センタ射出ユニット12の上側に配置された上部射出ユニット15と、金型1(図3に一部を示す)を開閉駆動する型締装置16と、射出成形機10の作動を電気的に制御するコントローラ17(図1に模式的に示す)を備えている。
【0015】
センタ射出ユニット12は、図3に示すようにノズル部20とバレル21とを備えている。バレル21の内部には図示しないスクリューが設けられ、バレル21の外部には樹脂を加熱するためのヒータが設けられている。図5に示すようにセンタ射出ユニット12は、スクリュー回転用の電動モータ22と射出用の電動モータ23等を備えている。
【0016】
センタ射出ユニット12のノズル部20の先端は、金型1(図3に示す)の端面に形成された注入ポートに対向している。このセンタ射出ユニット12は、金型1に対して射出成形機10の軸線O方向に移動することができ、かつ、バレル21やスクリュー等のメンテナンス等を行う際に、枢軸25(図7に示す)を中心として、2点鎖線P1で示す位置まで水平方向に沿って旋回させることができる。センタ射出ユニット12はカバー26によって覆われている。
【0017】
金型1を開閉するための型締装置16は、固定型1a(図3及び図8に示す)を取付ける固定側ダイプレート30と、移動型1b(図3に示す)を取付ける移動側ダイプレート31と、移動側ダイプレート31を射出成形機10の軸線O方向に移動させる型締・型開き用の電動モータおよびトグル機構(カバー32の内側にあるため図示せず)などを備えている。
【0018】
一対のサイド射出ユニット13,14のうち、操作者(オペレータ)が立つ側に位置するサイド射出ユニット13は、以下に説明するオペレータ側の移動機構40によって、X軸,Y軸,Z軸方向と、L軸方向とにそれぞれ独立して移動することができるようになっている。
【0019】
操作者の反対側に位置するサイド射出ユニット14も、移動機構41(図3に一部を示す)によって、X軸,Y軸,Z軸方向に移動できるようになっている。この明細書で言うX軸とL軸は、射出成形機10の軸線Oに沿う方向、すなわち成形機フレーム11の長手方向である。Y軸は射出成形機10の幅方向すなわちX軸と直角をなす方向である。Z軸は、射出成形機10の高さ方向である。
【0020】
図2,図5等に示すようにオペレータ側の移動機構40は、成形機フレーム11の下部に設けた互いに平行な一対のガイドレール42と、ガイドレール42の上をL軸方向に走行可能な移動架台43と、ガイドシャフト44などを備えている。ガイドレール42とガイドシャフト44は、それぞれL軸に沿って水平方向に延びている。ガイドレール42とガイドシャフト44は、本発明で言う第1のガイド手段の一例である。
【0021】
移動架台43の上部に、ガイドシャフト44が挿通するスライドブッシュ45が設けられている。移動架台43の下部に、ガイドレール42に転接する走行用ローラ46が設けられている。
【0022】
移動架台43は、第1の駆動手段として機能するL軸駆動機構50によって、例えばメンテナンス時などに、L軸方向に大きなストロークで移動させることができるようになっている。ボールねじを用いたL軸駆動機構50の一例は、成形機フレーム11に設けた水平方向に延びる送りねじ52と、送りねじ52に螺合するナット部材53と、送りねじ52を回転させるためのハンドルの形態をとる操作部54とを有している。ナット部材53は移動架台43に取付けられている。
【0023】
移動架台43は、操作部54を回転させることにより、図5,図6に示す前進位置と、図7に示す後退位置とにわたって、L軸方向に往復移動させることができる。そしてこの移動架台43は、ロックピン55(図4,図5等に示す)によって、前進位置および後退位置に固定することができるようになっている。
【0024】
ロックピン55は、移動架台43に設けたブラケット60に形成された孔61と、成形機フレーム11に形成された孔62との双方に、上方から挿入することにより、移動架台43を図5に示す前進位置に固定することができる。また、後退位置においては、孔61と、成形機フレーム11に形成された孔62´との双方にロックピン55を挿入することにより、移動架台43を前記後退位置に固定することができる。
【0025】
なお、ロックピン55を手動によって孔61,62あるいは62´に出し入れする代わりに、ソレノイドやモータ等の電動アクチュエータによって、ロックピン55を孔61,62あるいは62´に出し入れするように構成してもよい。
【0026】
また、手動式の操作部54の代わりに、サーボモータ等の電動モータによって送りねじ52を回転させるようにしてもよい。サーボモータによって移動架台43のL軸方向の位置制御を行うとともに、所望位置にてサーボオフすることにより、移動架台43を所望位置にロックすることができる。あるいは、ボールねじを用いない自走式の移動架台が採用されてもよい。
【0027】
図1に示すようにL軸駆動機構50の送りねじ52は、その全長にわたって、踏み台を兼ねるカバー65によって覆われている。このカバー65は、丈夫な金属板等によって作られており、必要に応じて射出成形機10の操作者(オペレータ)がカバー65の上に乗っても、変形しないような剛性を有している。カバー65の上面は滑り止めの凹凸加工が施されている。このカバー65は、移動架台43を図7に示す後退位置に移動させる際に、射出成形機10から取り外すことができる。
【0028】
移動架台43の上部に昇降台70(図2に示す)が内蔵されている。昇降台70は、Z軸駆動機構71によって、上下方向(Z軸方向)に移動させることができる。ボールねじを用いたZ軸駆動機構71の一例は、上下方向に延びる送りねじ72と、送りねじ72に螺合するナット部材73と、送りねじ72を回転させるためのサーボモータ等の電動モータ75等を含んでいる。なお、Z軸駆動機構71として、ボールねじの代わりに、くさび部材あるいはシム等を用いた高さ調整手段を用いてもよい。
【0029】
昇降台70の上に、例えば4箇所のスライドガイド部材79と、これらスライドガイド部材79に沿ってX軸方向に移動可能なX軸可動テーブル80と、この可動テーブル80をX軸方向に移動させるためのX軸駆動機構81が設けられている。ボールねじを用いたX軸駆動機構81は、X軸に沿う送りねじ82と、送りねじ82に螺合するナット部材83と、送りねじ82を回転させるギヤードモータ等の電動モータ85などを備えている。
【0030】
X軸駆動機構81のナット部材83は、X軸可動テーブル80に取付けられている。このため、モータ85によって送りねじ82を回転させることにより、X軸可動テーブル80をX軸方向に所望量移動させることができる。
【0031】
図10に示すように、X軸方向に延びるポテンシオメータ等の位置センサ(スケール)86を移動架台43の昇降台70に取付け、X軸可動テーブル80に設けたポインタ部材87のX軸方向の位置に応じた電気信号を、コントローラ17に入力するようになっている。
なお、X軸駆動機構81の駆動源として、ギヤードモータ85の代わりにサーボモータを用いてもよい。
【0032】
X軸可動テーブル80上に、Y軸方向に移動可能なY軸可動テーブル90と、このY軸可動テーブル90をY軸方向に移動させるためのY軸駆動機構91が設けられている。Y軸駆動機構91は駆動手段の一例である。
【0033】
図6に示すように、ボールねじを用いたY軸駆動機構91は、Y軸方向に延びる送りねじ92と、送りねじ92に螺合するナット部材93と、送りねじ92を回転させるギヤードモータ等の電動モータ94と、互いに平行な一対のガイド軸95などを含んでいる。
【0034】
送りねじ92とモータ94は、X軸可動テーブル80の上面に取付けられている。X軸可動テーブル80に対するY軸可動テーブル90のY軸方向の位置は、図10に示した位置センサ86と同様のセンサ(スケール)によって検出されるようになっている。各ガイド軸95は、X軸可動テーブル80の上面に取付けられた一対の支持部材95a(図6に一部のみ図示する)にその両端が支持されている。
【0035】
Y軸可動テーブル90の両側部の近傍に、図11に示すボールブッシュ96が一対ずつ設けられている。これら一対のボールブッシュ96のそれぞれにガイド軸95を挿通することにより、Y軸可動テーブル90がガイド軸95に沿ってY軸方向に案内される。これらガイド軸95とボールブッシュ96はガイド手段の一例である。
【0036】
ボールブッシュ96の内部には、その周方向に複数の無限軌道溝が形成され、各軌道溝に多数のボール等の転動体97(図11に示す)が収容されている。これらの転動体97が、ボールブッシュ96の内周面の周方向複数箇所においてガイド軸95に転接するため、ボールブッシュ96は、一般のリニアガイドに比べて高剛性でかつ荷重の方向が問題になることがない。
【0037】
図6に示すように、ナット部材93に第1のばね受け部材98aが取付けられている。Y軸可動テーブル90には、第2のばね受け部材98bが固定されている。これらばね受け部材98a,98bは、連結ロッド98cによって、互いに所定の距離以上離れないようにして連結されている。
【0038】
そして第1のばね受け部材98aと第2のばね受け部材98bとの間に、付勢手段として機能する圧縮ばね99が設けられている。このばね99は、Y軸可動テーブル90を、図6中の矢印P2方向(下記ノズル部100を金型1の注入ポートに押付ける方向)に付勢するよう取付けられている。
【0039】
モータ94によって送りねじ92を回転させると、ナット部材93と第1のばね受け部材98aがY軸方向に螺進することにより、Y軸可動テーブル90がY軸方向に移動する。ノズル部100の先端が金型1の注入ポートに当接し、送りねじ92がさらに所定量回転することにより、ばね99が圧縮される。このばね99の反発力によって、ノズル部100が金型に当接する力が維持される。
【0040】
なお、Y軸駆動機構91の駆動源として、ギヤードモータ94の代わりにサーボモータを用いてもよい。
【0041】
Y軸可動テーブル90上に前述のサイド射出ユニット13が搭載されている。この射出ユニット13は、ノズル部100と、バレル101と、スクリュー回転用の電動モータ102と、射出用の電動モータ103などを備えている。バレル101やモータ102,103等は射出ユニット本体104を構成している。
【0042】
ノズル部100は、Y軸可動テーブル90に設けた連結部105に、ボルト等の締結部品によって着脱可能に固定されている。ノズル部100の先端は金型1(図3に一部を示す)の分割面の側部に形成された注入ポートに対向している。バレル101の内部にスクリューが設けられている。バレル101の外部にヒータが設けられている。バレル101の基部には、樹脂を投入するホッパ109(図4などに示す)が装着される。
【0043】
バレル101の熱膨張を吸収するために、射出ユニット本体104は、図6に示すガイド106に沿って、バレル101の軸線方向にスライドできるようにしている。このため、ヒータの熱によってバレル101が熱膨張しても、射出ユニット本体104に熱応力が作用することを回避できるとともに、射出時にノズル部100の反力が射出ユニット本体104に加わることを回避できる。ノズル部100の反力は、連結部105とY軸可動テーブル90を介して、ばね99によって支持される。
【0044】
サイド射出ユニット13は、常時は図6に示すようにノズル部100が連結部105に固定され、ノズル部100が射出成形機10の軸線Oと直角をなす方向を向いている。例えばメンテナンス時など、サイド射出ユニット13を前記後退位置(図7に示す位置)に移動させる際には、ノズル部100を連結部105から分離させることにより、軸107を中心として図7に示す位置に旋回させることが可能である。射出ユニット本体104はカバー108によって覆われている。
【0045】
一対のサイド射出ユニット13,14のうち、オペレータの反対側に位置するサイド射出ユニット14(図3と図4に示す)は、移動機構41によってX軸,Y軸,Z軸方向に移動させることができるように構成されている。この移動機構41は、前述のL軸駆動機構50を備えていない点を除き、オペレータ側の移動機構40と同様に構成されている。このためオペレータ側の移動機構40と共通の部位に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。ただしこの移動機構41もオペレータ側の移動機構40と同様に、L軸駆動機構50を備えていてもよい。
【0046】
図8と図9に示すように、上部射出ユニット15は、上部フレーム120に設けた傾動ベース121に搭載されている。傾動ベース121は、射出成形機10の軸線O方向に移動可能なスライドベース122によって支持されている。スライドベース122は、水平方向駆動機構127によって、射出成形機10の軸線O方向に移動させることができる。水平方向駆動機構127は、送りねじ123と、送りねじ123に螺合するナット部材124と、送りねじ123を回転させるギヤードモータ等の電動モータ126などによって構成されている。
【0047】
傾動ベース121は、ボールねじを用いた上下駆動機構130によって、軸131を中心に上下方向に回動させることができる。上下駆動機構130は、送りねじ135と、送りねじ135に螺合するナット部材136と、送りねじ135を回転させるギヤードモータ等の電動モータ138と、傾動ベース121の傾斜角度等に関する位置信号をコントローラ17に出力する位置センサ(図示せず)などを備えている。
【0048】
電動モータ138と送りねじ135は、上下方向に延びる連結プレート140に取付けられている。連結プレート140の下部は、軸141を中心に前後方向に回動することができる。
【0049】
傾動ベース121の後端部にリンク143が取付けられている。リンク143には、ベアリング150(図12に示す)によって第1のばね受け部材151が回動自在に取付けられている。ナット部材136に第2のばね受け部材152が設けられている。
【0050】
これらばね受け部材151,152の間に、付勢手段として機能する圧縮ばね153が設けられている。ばね153は、リンク143を介して傾動ベース121を図8中の矢印P3方向に付勢している。リンク143とばね受け部材151とは、互いにベアリング150によって軸154を中心に円滑に回動することができる。
【0051】
上部射出ユニット15は、ノズル部160と、バレル161と、スクリュー回転用の電動モータ162と、射出用電動モータ163(図9に示す)などを備えている。バレル161とモータ162,163等は、射出ユニット本体164を構成している。ノズル部160の先端は、金型1の分割面の上端に形成された注入ポートに対向している。
【0052】
バレル161の内部にスクリューが設けられ、バレル161の外部にヒータが設けられている。バレル161の熱膨張を吸収するために、射出ユニット本体164は、傾動ベース121に対してバレル161の軸線方向にスライド可能としている。射出ユニット本体164はカバー165によって覆われている。
【0053】
図8に示すように、上部フレーム120の一端側は、固定側ダイプレート30としての固定盤の上部170によって支持されている。上部フレーム120の他端側は図8、図13、及び図14に示す一対の支柱171,172によって支持されている。このように固定盤の上部170と支柱171,172とによって上部フレーム120の両端部を支持することにより、上部フレーム120はこれに加わる大荷重に耐えることができる。大荷重は、上部フレーム120上に設けられた構成、つまり、電動式の水平方向駆動機構127、スライドベース122、傾動ベース121、及び電動式の上下駆動機構等の合計重量として、上部フレーム120に与えられる。
【0054】
支柱171,172は、相互間にセンタ射出ユニット12のバレル21を間に置いて配置されている。これらの支柱171,172は成形機フレーム11に立てて設けられているが、これに代えて射出成形機10が設置される床面に立てることもできる。なお、支柱171,172は、本実施形態のように互いに独立しているものに制約されず、支柱171,172の上端部間をつないで上部フレーム120の下面に固定される横桟部分を有してコ字状の形態を呈する門型に構成されたものであってもよい。
【0055】
さらに、一対の支柱171,172は、図13に示すように枢軸25を中心にセンタ射出ユニット12を旋回させた際に、センタ射出ユニット12のカバー26と支柱171,172との干渉を避ける位置に設けられている。そのために、本実施形態では図9及び図15に示すように支柱171,172は、射出成形機10の軸線方向に互いに位置をずらして設けられている。詳しくは、センタ射出ユニット12がメンテナンスのために旋回される方向は操作者が立つ側、サイド射出ユニット13側であるので、このユニット13側の支柱172に対して、他方のサイド射出ユニット14側の支柱171は固定盤側に寄せられている。それにより、図13に示すようにセンタ射出ユニット12を側方に旋回させた場合に、このユニット12のカバー26が、いずれの支柱171,172にも当たらないようにできる。
【0056】
又、これに代えて、支柱171,172の内の少なくとも一方、例えば支柱171を図9中2点鎖線で示すように設ける場合には、センタ射出ユニット12を側方に旋回させた場合に、このユニット12のカバー26を支柱171に当てることができる。この構成により、センタ射出ユニット12の最大旋回位置を規制するストッパとして支柱171を機能させることができる。それにより、最大旋回位置を規制するために専用のストッパを備える必要がなくなり、部品点数の削減及びそれに伴うコストの低減ができる。なお、この場合、ストッパ機能を果たすことに伴い、支柱171及びカバー26のいすれか少なくとも一方に、これらが損傷することがないように緩衝材を設けて実施するとよい。
【0057】
次に、上記構成の射出成形機10の動作について説明する。
型締装置16によって金型1を閉じ、センタ射出ユニット12を前進させることにより、センタ射出ユニット12のノズル部20の先端を金型1の注入ポートに嵌合させる。また、サイド射出ユニット13,14を、それぞれY軸駆動機構91によってY軸方向に移動させることにより、各ノズル部100の先端を金型側面の注入ポートに嵌合させる。ノズル部100は、ばね99(図6に示す)の弾力によって注入ポートに押圧される。ばね99が撓むことにより、ノズル部100のY軸方向のノズル押圧力を維持することができる。
【0058】
なお、金型1の注入ポートの位置に応じて、ノズル部100の位置を調整することができる。例えばX軸駆動機構81によって、ノズル部100のX軸方向の位置を調整する。また、Z軸駆動機構71によって、ノズル部100のZ軸方向の位置を調整することができる。
【0059】
上部射出ユニット15は、上下駆動機構130のモータ138を作動させ、傾動ベース121を回動降下させることにより、ノズル部160の先端を金型上面の注入ポートに嵌合させる。ノズル部160は、ばね153(図12に示す)の弾力によって注入ポートに押圧される。ばね153が撓むため、ノズル部160の上下方向のノズル押圧力を維持することができる。
【0060】
また、上部射出ユニット15のスライドベース122を、水平方向駆動機構127によって射出成形機10の軸線O方向に移動させることにより、ノズル部160の軸線O方向の位置を調整することができる。
【0061】
こうして各ノズル部20,100,160を金型1の注入ポートに嵌合させた状態で、射出・充填工程等を経て所定の色彩の樹脂を金型1内に射出成形する。そののち、冷却・計量工程等を経てノズル部20,100,160を金型1から離し、型締装置16によって金型1を開くとともに、成形後の製品をエジェクタ機構によって突き出すことにより、1サイクル分の射出成形工程が終了する。
【0062】
各射出ユニット12,13,14,15によって、異なる色彩の樹脂を金型1に射出すれば、1台の射出成形機10によって多色の射出成形を行うことができる。あるいは、各射出ユニット12,13,14,15によって性質の異なる樹脂を射出すれば、要求される製品の機能に応じた性質を有する複数種類の樹脂部品を同時に成形することもできる。
【0063】
この射出成形機10は、各射出ユニット12,13,14,15をはじめとして、型締装置16や駆動機構81,91,127,130などの可動部の駆動手段が電動化され、コントローラ17等のメモリに記憶したデジタルデータに基づいて数値制御するようにしている。このため、一度設定されたノズル位置を何度でも再現することができ、油圧式の駆動機構を用いる多色成形機と比較して再現性がきわめて優れている。
【0064】
既述のように射出成形機10のセンタ射出ユニット12の上方に配置された上部射出ユニット15は、電動モータ126を駆動源とする電動式上下駆動機構130により金型1に対してその上方からノズルタッチされる。このように電動モータ126を備える上下駆動機構130はそれ自体の重量が重くなっている。同様の理由から、上部射出ユニット15を金型1の開閉方向に移動させる電動式の水平方向駆動機構127の重量も重くなっている。
【0065】
しかし、これらの駆動機構127、130、及び上部射出ユニット15などの総重量を受ける上部フレーム120は、両端支持されているので、前記総重量により上部フレーム120がその一端部を支持している固定盤としての固定側ダイプレート30を支点として図8中P4方向に変形する恐れがなくなる。そのため、上下方向に傾動可能な上部射出ユニット15の射出成形時に、このユニット15に図8中P5方向への力が、前記重量を起因として与えられることがない。
【0066】
したがって、金型1に対するノズル部160の図8中P3方向への押付け力を維持できる。それにより、ノズルタッチの信頼性を保証して、ノズルタッチ部での樹脂もれの恐れをなくすことができる。
【0067】
射出成形後において、センタ射出ユニット12のメンテナンス等を行う際には、図7及び図13に示すように、サイド射出ユニット13のノズル部100をY軸可動テーブル90の連結部105から取外し、軸107を中心に射出ユニット本体104を移動の邪魔にならない位置まで旋回させる。このとき、センタ射出ユニット12のカバー26が、支柱171,172に当たって、カバー26などが変形することがない。また、ロックピン55を成形機フレーム11の孔62から外す。そしてL軸駆動機構50によって、サイド射出ユニット13を、L軸方向に、後退位置まで大きなストロークで移動させることにより、センタ射出ユニット12の側方の空間Sを確保する。
【0068】
この状態で、センタ射出ユニット12を2点鎖線P1で示す位置に旋回させることにより、例えばバレル21からスクリューを取り出したり、ノズル周りを清掃するなどのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0069】
【発明の効果】
請求項1に記載した発明によれば、上下駆動機構の電動モータの作動で、上部射出ユニットを搭載した傾動ベースを所定位置に移動させるようにして、上部射出ユニットのノズル部を金型に上方から接離させる動作を電動化したので、上部射出ユニットの駆動機構による周囲への油汚染を解消できるとともに、前記電動化に伴い上部フレームに掛かる重量が増えるにも拘わらず、この上部フレームを両端支持してその変形を抑制したので、ノズルタッチの信頼性を保証できる。
【0070】
請求項2に記載した発明によれば、センタ射出ユニットを旋回させてそのメンテナンスなどを行なう際に、センタ射出ユニットと支柱の干渉を避けて、これらの損傷を防止できる。
【0071】
請求項3に記載した発明によれば、上部フレームを支持する支柱を利用して、センタ射出ユニットを側方に旋回させる際のセンタ射出ユニットの最大旋回角度を規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す射出成形機の斜視図。
【図2】 図1に示された射出成形機の側面図。
【図3】 図1に示された射出成形機の上部射出ユニットを省略して示す平面図。
【図4】 図1に示された射出成形機の背面図。
【図5】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットとサイド射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す側面図。
【図6】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットとサイド射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す平面図。
【図7】 図6に示されたサイド射出ユニットをL軸方向に後退させた状態の平面図。
【図8】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットと上部射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す側面図。
【図9】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットと上部射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す平面図。
【図10】 図1に示された射出成形機の位置センサを示す側面図。
【図11】 図1に示された射出成形機に使用されるボールブッシュの一例を示す斜視図。
【図12】 図8中のF12−F12線に沿う断面図。
【図13】 センタ射出ユニットを旋回させた状態で図1に示された射出成形機を示す平面図。
【図14】 図1に示された射出成形機の上部フレームとこれを支持した一対の支柱との関係を示す図。
【符号の説明】
1…金型
10…射出成形機
15…上部射出ユニット
16…型締装置
25…枢軸
30…固定側ダイプレート(固定盤)
120…上部フレーム
121…傾動ベース
122…スライドベース
123…送りねじ
124…ナット部材
126…電動モータ
127…水平方向駆動機構
130…上下駆動機構
131…軸
135…送りねじ
136…ナット部材
138…電動モータ
160…ノズル部
171、172…支柱[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an injection molding machine suitable for use in, for example, injection molding of a plurality of types of resins.
[0002]
[Prior art]
For example, as described in Japanese Utility Model Publication No. 63-50098, Japanese Utility Model Publication No. 3-56346, etc., an injection molding machine having a plurality of injection units for molding a multicolor molded resin product is known. ing. This type of injection molding machine includes a center injection unit positioned substantially on the axis of the injection molding machine and an upper injection unit disposed above the center injection unit. By injecting resins of different colors into the same mold by the plurality of injection units, multicolor molded products are simultaneously injection molded.
[0003]
In order to bring the nozzle part of the upper injection unit into contact with and away from the mold from above, the upper injection unit is provided to swing in the vertical direction. For this purpose, an arm is attached to a support member (bracket) fixed on the fixed plate of the mold clamping device via a pivot shaft, and an upper injection unit is mounted on the arm, and a hydraulic pressure is provided between the support member and the arm. A cylinder is provided. The upper injection unit is tilted up and down by the operation of the hydraulic cylinder, and when the unit is tilted downward, the nozzle touches the mold.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional multicolor molding machine uses the hydraulic cylinder to tilt the upper injection unit. The use of a hydraulic cylinder is not preferable from the viewpoint of environmental measures because there is a risk of oil contamination to the surroundings, and it is required to drive the drive system for tilting the upper injection unit.
[0005]
However, in promoting the electrification, the configuration for using the rotational force of the electric motor as the force for tilting the upper injection unit, the configuration and the arrangement due to the considerable size and weight occupied by the electric motor Many technical issues such as problems can be considered. Therefore, the intended function as an injection molding machine cannot be exhibited simply by incorporating an electric motor in place of the hydraulic cylinder.
[0006]
Also, in an injection molding machine that performs multicolor molding, the center injection unit is swung to the side during maintenance such as removing the screw from the barrel of the center injection unit or cleaning around the nozzle. However, in the conventional injection molding machine, the upper frame that is arranged above the center injection unit and supports the upper injection unit does not interfere with the rotation of the center injection unit during maintenance. One end of the side is connected to a fixed plate of the mold clamping device and is cantilevered.
[0007]
By the way, when the drive system for tilting the upper injection unit is electrified as described above, it is expected that the weight of the machine will increase, and this weight will tilt the upper injection unit tilted in the vertical direction and the cantilever that supports it. When it is added to the upper frame, there is a possibility of affecting the reliability of nozzle touch.
[0008]
Under such circumstances, the drive system electrification for tilting the upper injection unit has not been realized so far.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of eliminating oil contamination by ensuring that the nozzle touch of the upper injection unit is contacted and separated from the mold from above while ensuring the reliability of nozzle touch. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An injection molding machine according to the present invention has a center injection unit provided on a molding machine frame so as to be pivotable in a horizontal direction around a pivot for pivoting, and a mold positioned above the center injection unit to support a mold. An upper frame whose one end is supported on a fixed plate of the mold clamping device, and the center injection unit is arranged between the other ends of the upper frame.From the bottom of this upper frameA pair of supporting columns, a slide base provided on the upper frame and movable in a direction in which the mold opens and closes, a horizontal driving mechanism for moving the slide base,SaidA tilt base attached to the slide base so as to be tiltable up and down around the axis;It has a nozzle part which is arranged close to the axis with respect to the axis and is nozzle-touched from above with respect to the mold.An upper injection unit mounted on a tilting base;Supported over the ends of the slide base and the tilt base, which are located farther from the axis with respect to the nozzle part,And an electric vertical drive mechanism that includes an electric motor as a drive source and tilts the upper injection unit via the tilt base.
[0011]
In a preferred form of the invention,One of the pair of struts that supports the upper frame together with the fixed plate at both ends,Do not interfere with the center injection unit when it is turned.Move to the fixed plate side with respect to the other columnHas been placed.
[0012]
In a preferred embodiment of the present invention, at least one of the pair of struts is provided at a position where the center injection unit abuts on the side when the center injection unit is turned sideways and the maximum turning angle of the center injection unit is restricted. It has been.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an electric
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The tip of the
[0017]
The
[0018]
Of the pair of
[0019]
The
[0020]
As shown in FIGS. 2, 5, etc., the moving
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The moving
[0024]
The
[0025]
Instead of manually inserting / removing the
[0026]
Further, instead of the
[0027]
As shown in FIG. 1, the
[0028]
A lifting platform 70 (shown in FIG. 2) is built in the upper part of the
[0029]
On the
[0030]
A
[0031]
As shown in FIG. 10, a position sensor (scale) 86 such as a potentiometer extending in the X-axis direction is attached to the lifting table 70 of the
Note that a servo motor may be used as a drive source of the
[0032]
On the X-axis movable table 80, a Y-axis movable table 90 movable in the Y-axis direction and a Y-
[0033]
As shown in FIG. 6, a Y-
[0034]
The
[0035]
A pair of
[0036]
Inside the
[0037]
As shown in FIG. 6, a first
[0038]
A
[0039]
When the
[0040]
Note that a servo motor may be used in place of the geared
[0041]
The aforementioned
[0042]
The
[0043]
In order to absorb the thermal expansion of the
[0044]
In the
[0045]
Of the pair of
[0046]
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
A
[0050]
A
[0051]
The
[0052]
A screw is provided inside the
[0053]
As shown in FIG. 8, one end side of the
[0054]
The
[0055]
In addition, the pair of
[0056]
Alternatively, if at least one of the
[0057]
Next, the operation of the
The
[0058]
The position of the
[0059]
The
[0060]
Further, the position of the
[0061]
In a state where the
[0062]
If the
[0063]
In this
[0064]
As described above, the
[0065]
However, since the
[0066]
Therefore,Mold 1The pressing force of the
[0067]
When performing maintenance or the like of the
[0068]
In this state, by rotating the
[0069]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the tilting base on which the upper injection unit is mounted is moved to a predetermined position by the operation of the electric motor of the vertical drive mechanism, and the nozzle portion of the upper injection unit is moved upward to the mold. Since the operation of contacting and separating from the motor is motorized, oil contamination to the surroundings by the drive mechanism of the upper injection unit can be eliminated, and the upper frame is attached to both ends despite the increase in the weight applied to the upper frame due to the motorization. Since the deformation is suppressed by supporting, the reliability of the nozzle touch can be guaranteed.
[0070]
According to the second aspect of the present invention, when the center injection unit is turned to perform maintenance or the like, the center injection unit and the support column can be prevented from interfering with each other, and damage to the center injection unit can be prevented.
[0071]
According to the third aspect of the present invention, the maximum turning angle of the center injection unit when the center injection unit is turned to the side can be defined using the support supporting the upper frame.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an injection molding machine showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the injection molding machine shown in FIG.
3 is a plan view in which an upper injection unit of the injection molding machine shown in FIG. 1 is omitted. FIG.
4 is a rear view of the injection molding machine shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a side view showing the center injection unit and the side injection unit of the injection molding machine shown in FIG.
6 is a plan view showing the center injection unit and the side injection unit of the injection molding machine shown in FIG. 1 with the cover omitted.
7 is a plan view showing a state in which the side injection unit shown in FIG. 6 is retracted in the L-axis direction. FIG.
FIG. 8 is a side view showing the center injection unit and the upper injection unit of the injection molding machine shown in FIG.
FIG. 9 is a plan view showing the center injection unit and the upper injection unit of the injection molding machine shown in FIG. 1 with the cover omitted.
10 is a side view showing a position sensor of the injection molding machine shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing an example of a ball bush used in the injection molding machine shown in FIG.
12 is a sectional view taken along line F12-F12 in FIG.
13 is a plan view showing the injection molding machine shown in FIG. 1 in a state in which the center injection unit is swung. FIG.
14 is a view showing a relationship between an upper frame of the injection molding machine shown in FIG. 1 and a pair of support columns supporting the upper frame.
[Explanation of symbols]
1 ... Mold
10 ... Injection molding machine
15 ... Upper injection unit
16 ... Clamping device
25 ... Axis
30 ... Fixed die plate (fixed platen)
120 ... Upper frame
121 ... Tilt base
122 ... slide base
123 ... Feed screw
124 ... Nut member
126 ... Electric motor
127 ... Horizontal driving mechanism
130: Vertical drive mechanism
131 ... axis
135 ... Feed screw
136 ... Nut member
138 ... Electric motor
160 ... Nozzle part
171, 172 ... posts
Claims (3)
このセンタ射出ユニットの上方に位置して金型を支持する型締装置が有する固定盤上に一端部が支持された上部フレームと、
相互間に前記センタ射出ユニットを配置して前記上部フレームの他端部をこの上部フレームの下側から支持する一対の支柱と、
前記上部フレーム上に設けられ前記金型が開閉する方向に移動可能なスライドベースと、
このスライドベースを移動させる水平方向駆動機構と、
前記スライドベースに軸を中心に上下方向に傾動可能に取付けられた傾動ベースと、
前記軸に対して前記固定盤方向に寄せて配置されるとともに前記金型に対して上方からノズルタッチされるノズル部を有して前記傾動ベース上に搭載された上部射出ユニットと、
前記ノズル部に対して前記軸よりも遠ざかって位置された前記スライドベース及び前記傾動ベースの端部にわたって支持され、電動モータを駆動源として備えて前記傾動ベースを介して前記上部射出ユニットを傾動させる電動式上下駆動機構と、
を具備したことを特徴とする射出成形機。A center injection unit provided on the molding machine frame so as to be pivotable along a horizontal direction around a pivot axis;
An upper frame having one end supported on a fixed plate of a mold clamping device that supports a mold located above the center injection unit;
A pair of struts for disposing the center injection unit between them and supporting the other end of the upper frame from the lower side of the upper frame ;
A slide base provided on the upper frame and movable in a direction in which the mold opens and closes;
A horizontal drive mechanism for moving the slide base;
A pivotal base mounted for tilting about an axis in the vertical direction on the slide base,
An upper injection unit mounted on the tilt base having a nozzle portion that is arranged close to the axis with respect to the axis and is nozzle-touched from above with respect to the mold;
The upper injection unit is tilted through the tilting base supported by the end of the slide base and the tilting base, which are positioned farther from the shaft than the nozzle, and provided with an electric motor as a drive source. An electric vertical drive mechanism;
An injection molding machine comprising:
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