JP4027257B2 - 電磁式同軸駆動射出装置 - Google Patents
電磁式同軸駆動射出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4027257B2 JP4027257B2 JP2003101445A JP2003101445A JP4027257B2 JP 4027257 B2 JP4027257 B2 JP 4027257B2 JP 2003101445 A JP2003101445 A JP 2003101445A JP 2003101445 A JP2003101445 A JP 2003101445A JP 4027257 B2 JP4027257 B2 JP 4027257B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive
- linear
- screw
- injection
- metering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C2045/1784—Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
- B29C2045/1792—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
- B29C2045/1793—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor by an electric linear motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/5024—Drive means therefor screws rotated by the coaxial rotor of an electric motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/504—Drive means therefor electric motors for rotary and axial movement of the screw being coaxial with the screw
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に於ける射出装置に関するものであり、特に、構造が簡単で全体的慣性量が小さく、高速且つ、高精密成形ができる電磁式同軸駆動射出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
技術の進歩に伴い、成形製品の精度に対する要求は日々に高まり、このため射出成形機の射出速度及び正確な位置のコントロールは益々重視視され、従来使用している油圧或いはサーボモーターによる射出駆動源の機構は、機構の伝動時に生じる遅滞及び伝動部品の背隙によって射出位置に誤差が生じる等の欠陥がある。
【０００３】
従来の射出成形機の射出装置は油圧か或いは電気式の何れかを採択している。油圧駆動は容易に必要な直線形式の駆動力を得ることができる。然しながら、油圧用流体は大多数圧縮できる圧縮性を具有していて、且つ、温度に従って流体の作動行為は変化する。故に、位置の正確性に於て比較的劣る。此の外、高エネルギーの消耗等の欠点を有している。
【０００４】
而して、回転モーターを動力源としている電気式駆動は、油圧駆動より電力の消耗が少なく、コントロールが比較的正確であるけれども、動力を回転から直線形式に転換する転換機構を必要とし、且つ、ベルト、プーリ等の伝動機構による動力の伝動を必要とする。よって、構造が比較的複雑となり、大なるスペースを必要とすると云う欠点を有している。
【０００５】
然るに、過去に於てリニアモーターを利用した射出駆動源の特許も出願されている。前記リニアモーターを射出駆動源に利用することは、省エネルギーであり、再現性は回転モーターより高く、慣性量が小さく、且つ、構造が簡単で速度のコントロール及び位置のコントロールがより正確である等の利点を有する。
【０００６】
因みに、後記特許文献１に記載の発明は、リニアモーターを利用して射出動力源とし、回転モーターを計量装置として採用している。
【特許文献１】
米国特許第４，８９５，５０８号明細書
【０００７】
又、後記特許文献２と特許文献３に記載の発明もリニアモーターを採用して射出動力源としている。但し、モーターは共に角パイプ形式で、各自の特殊設計になっていて、その固定部と可動部は均しく角パイプの四周円に分布している。而して、計量部分については、前記特許文献２に記載の発明は回転モーターを利用して直接駆動を行なうようになっている。その取付け位置は射出スクリューの最後方で同軸に設置している。然るに、前記特許文献３に記載の発明も同じく回転モーターを利用して駆動しているが、動力はベルト、プーリー等の伝動機構を経由した後、射出スクリューに伝動するようになっている。
【特許文献２】
米国特許第６，０５１，８９６号明細書
【特許文献３】
特開２００１−３００９６７号公報
【０００８】
後記特許文献４と特許文献５に記載の発明は全て二個以上のリニアモーターを用いており、直列或いは並列方式を採用し、機械連結装置と組合わせて射出動力源としている。而して、計量部分については、前記特許文献５記載の発明は射出スクリューの後方に配置し、それと同軸の回転モーターでもって直接射出スクリューを駆動した方式を採択している。而して、前記特許文献４に記載の発明は回転モーターを採用し、ベルト及びリールによって動力源としている。
【特許文献４】
特開２００１−１２４１６９号公報
【特許文献５】
特開２００２−０７９５５５号公報
【０００９】
上述の各特許を総合すれば、夫等の共通した特色は単一或いは二個以上のリニアモーターを利用して射出動力源とし、計量部分は回転モーターを利用して直接或いは間接駆動を行っている所にある。計量モーターの可動部及び固定部は大多数射出動作に従って移動する。故に、射出モーターは射出スクリューの駆動及び融解可塑物の駆動に供する外に、計量モーター全体をも駆動しなければならない。よって、システムの慣性量の負荷が極めて大である。而して、一部分の特許の計量モーターの固定部は射出動作に従って移動しないけれども、計量モーターに対する駆動は機械式連結装置を通して駆動しなければならないようになっている。例えば、スプラインシャフトと射出軸の連結である。この場合は射出時摩擦等の機械抵抗が生じるので、射出モーターの負荷を増加し、機械利益を低下する結果をもたらす。此の外、ベルトとプーリ、スプラインとスプラインシャフト等の伝導部品間には均しく背隙を有しているので、これも又、射出位置の誤差が生じ、成形品の精度に甚だしく影響を及ぼすのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記欠陥に鑑み、構造が簡単で、速度のコントロール及び移動位置のコントロールが正確にできて、システムの慣性量が小さく、接触摩擦の抵抗を低減し、効果的にシステムの応答性及び再現性を向上させることができる射出成形機の電磁式同軸駆動射出装置を得るために解決すべき技術的課題が生じるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、電磁式同軸駆動射出装置であり、該電磁式同軸駆動射出装置は
可塑物射出スクリューと、固定部と可動部とから成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを該可塑物射出スクリューの軸心方向に駆動して直線運動を発生させることができるリニアモーターを有する直線駆動装置と、
固定部と可動部から成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを駆動して回転させ、これにより該可塑物射出スクリューの回転の計量動作を為すことができるように構成された計量駆動装置とから成る電磁式同軸駆動射出装置であって、
前記直線駆動装置の固定部のステーターは直線方向に多数個配列され、且つ、同軸心のコイルで組成されており、上記直線駆動装置の可動部のローターは多数個直線状に配列され、且つ、相互交差方式にて配列した永久磁石から成り、前記可塑物射出スクリューと同軸で運動を行なうことができるように構成されて成ると共に、前記計量駆動装置の可動部は前記可塑物射出スクリューと同軸心で連結していて、前記計量駆動装置の固定部の磁場の駆動を受け、前記可塑物射出スクリューが軸心方向に沿って同軸上に直線移動を為すように構成されて成る電磁式同軸駆動射出装置に於いて、
上記直線駆動装置の可動部のローターの先端と上記計量駆動装置の可動部のスクリューの軸心の後端とが連結されることにより、前記直線駆動装置の可動部のローターが計量駆動装置の可動部のスクリュー軸に対して直線運動及び回転運動を行うように構成された連結装置を備えて成り、該連結装置は、前記直線駆動装置及び計量駆動装置のステーターを取り付けてなるベース内に配設されると共に、該ステーターの長さは前記ローターの移動行程の長さよりも大きく構成され、且つ、前記連結装置は軸継手、ベアリング、電磁誘導及びその他の部品を組合わせた連結器で構成されて成る電磁式同軸駆動射出装置を提供するものである。
【００１２】
此の外、可塑物射出スクリューの駆動軸と可塑物射出スクリューとが相互に接する部位だけを取りまとめて固定している以外、前記可塑物射出スクリューのその他の部位は、モーター或いはその他の機械部品とは接触していないようになっている。それ故、摩擦力及び摩擦による消耗は少なく、有効的に射出装置のシステムの再現性及び応答性を向上することができるようにした電磁式同軸駆動射出装置を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図４に従って詳述する。図１及び図２に於いて、本発明の電磁式同軸駆動射出装置は、ベース１０、可塑物射出スクリュー２１、射出駆動装置３０及び計量駆動装置４０等の主要部分を含んでいる。前記可塑物射出スクリュー２１のネジ部分とネジを具有していない部分は一体成形、又は両者に分けて組合せによって一体にすることができる。
【００１４】
射出駆動装置３０は前記可塑物射出スクリュー２１を駆動して同軸方向に直線運動を為さしめるのに用いる。前記実施の形態で使用している射出駆動装置３０はリニアモーターである。前記リニアモーターは固定部分のリニアモーターのステーター３１と移動部分のリニアモーターのローター３３にて構成されており、前記ローター３３は移動することができるようになっている。前記リニアモーターのステーター３１は略中空円筒状を為し、前記ベース１０に取り付けている。而して、その先端は連結器３４で前記可塑物射出スクリュー２１と相互に連結している。両者は、又、その他の例えばネジ方式を使用して連結することができる。又は、両者を一体成形で成形することもできるものである。前記リニアモーターのローター３３と前記可塑物射出スクリュー２１は同軸心になっている。
【００１５】
図４に示す如く、本発明の固定部分のステーター３１は多数個の直線方向に配列した同軸心のコイル３２から成る。而して、移動部分のローター３３は多数個の直線配列を呈し、且つ、相互交差方式にて配列した永久磁石３３ａ，３３ｂで構成したものである。前記ステーター３１のコイル３２が通電すると、磁場を発生して前記ローター３３を推進して直線方向に移動させる。然るに、前記リニアモーターのローター３３の先端は連結器３４によって前記可塑物射出スクリュー２１と連結しているので、前記可塑物射出スクリュー２１は連動されて、前記ローター３３と共に直線移動を為す。
【００１６】
図１及び図３に示す如く、計量駆動装置は前記可塑物射出スクリュー２１を駆動して回転動作を発生させるのに用いるもので、計量駆動装置のステーター４１を有し、前記ベース１０に取り付けてある。又、計量駆動装置のローター４２があって、前記可塑物射出スクリュー２１の周囲を取りまいて設置されている。前記ステーター４１には多数個のコイル４３が設置されている。而して、前記ローター４２には多数個の永久磁石４２ａ，４２ｂが設けられている。前記コイル４３は通電後、磁場を形成して永久磁石４２ａ，４２ｂと相互に干渉しあって、前記ローター４２を回転させて動力を発生するのである。勿論、前記計量駆動装置４０と前記射出駆動装置３０はその位置を互換することができる。
【００１７】
本発明の主要な技術の特徴は前記ステーター４１が略円筒形になっていて、前記ローター４２の外側を包囲している所にある。前記ステーター４１の長さは前記ローター４２の移動行程の長さより大きくなっている。よって、前記ステーター４１の長さは前記ローター４２の全移動行程をカバーすることができる。故に、前記ローター４２が前記可塑物射出スクリュー２１に従って移動する過程に於て、全部前記ステーター４１の磁場範囲内にカバーされることができるのである。よって、前記ローター４２の計量行程は全部前記ステーター４１の磁場の駆動を受けるので、計量の機能を達成することができる。
【００１８】
前記計量駆動装置４０の中、前記ローター４２と前記可塑物射出スクリュー２１とは相互に連結しあっているだけで、前記ステーター４１は前記ローター４２と分離している上、前記ベース１０に固定して設置されている。よって、射出装置６０が計量或いは可塑物を射出している時、前記ローター４２だけがそれに伴って移動或いは転動する故、前記射出装置６０の移動慣性を最低に降下することができる。
【００１９】
本発明は上記の設計により、移動する部品の数量を減少することができて、これにより前記射出装置６０の移動時の慣性を低下することができる。斯くして、効果的に移動行程の遅滞現象を低下することができて、より正確な位置精度を得ることができる。更に、本発明が採用している前記射出駆動装置３０及び前記計量駆動装置４０は直接駆動方式の駆動を採用しているので、中間伝動機構の伝動による摩擦損傷の発生及び伝動部品の背隙によって生じる誤差から免れることができる。これにより大幅に前記射出装置６０の位置決め及び転動動作の正確性を向上させることができる。よって、本発明の技術手段により射出成形装置の射出動作の正確度を増進することができ、並びに全体の射出成形装置の構造を簡素化することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電磁式同軸駆動射出装置は、システムの慣性量及び摩擦抵抗の軽減を計るために、リニアモーターを射出動力源とし、省エネルギー、機械利益及び再現性等の利点を有し、駆動源と射出装置間には何らの伝動部品を必要とせず、直接駆動によって射出装置を駆動する。それ故、機構伝道によって生じる遅滞、及び伝動部品間の背隙による位置決めによる誤差は消失し、システムの慣性量及び摩擦抵抗を大幅に低減することができて、システムの応答性及びシステムの再現性を効果的に向上させることができる等、正に著大なる効果を奏する発明である。
また、上記ステーター３１のコイル３２が通電すると、磁場を発生して前記ローターを推進して直線方向に移動させるが、上記リニアモーターのモーター３３の先端は連結器３４によって前記可塑物射出スクリューと連結しているので、該可塑物射出スクリュー２１は連動されて前記ローター３３と共に直線移動を為すから簡素な構成で作業効率を向上させる。
更に、上記連結装置は、前記直線駆動装置及び計量駆動装置のステーターを取り付けてなるベース内に配設されると共に、該ステーターの長さは前記ローターの移動行程の長さよりも大きく構成され、且つ、前記連結装置は軸継手、ベアリング、電磁誘導及びその他の部品を組合わせた連結器で構成されているところ、上記ステーターの長さは上記ローターの全移動行程をカバーし、該ローターが前記可塑物射出スクリューに従って移動する過程に於いて、全部上記ステーターの磁場範囲内にカバーされることができるので、前記ローターの計量行程は全部前記ステーターの磁場内の駆動を受け、計量の機能を効率的に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、電磁式同軸駆動射出装置の縦断側面図。
【図２】本発明の電磁式同軸駆動射出装置の一部切欠斜面図。
【図３】本発明の計量駆動装置の解説縦断正面図。
【図４】本発明のリニアモーターの一部切欠斜面図。
【符号の説明】
１０ ベース
２１ 可塑物射出スクリュー
３０ 射出駆動装置
３１ ステーター
３２ コイル
３３ ローター
３３ａ，３３ｂ 永久磁石
３４ 連結装置
４０ 計量駆動装置
４１ ステーター
４２ ローター
４２ａ，４２ｂ 永久磁石
４３ コイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に於ける射出装置に関するものであり、特に、構造が簡単で全体的慣性量が小さく、高速且つ、高精密成形ができる電磁式同軸駆動射出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
技術の進歩に伴い、成形製品の精度に対する要求は日々に高まり、このため射出成形機の射出速度及び正確な位置のコントロールは益々重視視され、従来使用している油圧或いはサーボモーターによる射出駆動源の機構は、機構の伝動時に生じる遅滞及び伝動部品の背隙によって射出位置に誤差が生じる等の欠陥がある。
【０００３】
従来の射出成形機の射出装置は油圧か或いは電気式の何れかを採択している。油圧駆動は容易に必要な直線形式の駆動力を得ることができる。然しながら、油圧用流体は大多数圧縮できる圧縮性を具有していて、且つ、温度に従って流体の作動行為は変化する。故に、位置の正確性に於て比較的劣る。此の外、高エネルギーの消耗等の欠点を有している。
【０００４】
而して、回転モーターを動力源としている電気式駆動は、油圧駆動より電力の消耗が少なく、コントロールが比較的正確であるけれども、動力を回転から直線形式に転換する転換機構を必要とし、且つ、ベルト、プーリ等の伝動機構による動力の伝動を必要とする。よって、構造が比較的複雑となり、大なるスペースを必要とすると云う欠点を有している。
【０００５】
然るに、過去に於てリニアモーターを利用した射出駆動源の特許も出願されている。前記リニアモーターを射出駆動源に利用することは、省エネルギーであり、再現性は回転モーターより高く、慣性量が小さく、且つ、構造が簡単で速度のコントロール及び位置のコントロールがより正確である等の利点を有する。
【０００６】
因みに、後記特許文献１に記載の発明は、リニアモーターを利用して射出動力源とし、回転モーターを計量装置として採用している。
【特許文献１】
米国特許第４，８９５，５０８号明細書
【０００７】
又、後記特許文献２と特許文献３に記載の発明もリニアモーターを採用して射出動力源としている。但し、モーターは共に角パイプ形式で、各自の特殊設計になっていて、その固定部と可動部は均しく角パイプの四周円に分布している。而して、計量部分については、前記特許文献２に記載の発明は回転モーターを利用して直接駆動を行なうようになっている。その取付け位置は射出スクリューの最後方で同軸に設置している。然るに、前記特許文献３に記載の発明も同じく回転モーターを利用して駆動しているが、動力はベルト、プーリー等の伝動機構を経由した後、射出スクリューに伝動するようになっている。
【特許文献２】
米国特許第６，０５１，８９６号明細書
【特許文献３】
特開２００１−３００９６７号公報
【０００８】
後記特許文献４と特許文献５に記載の発明は全て二個以上のリニアモーターを用いており、直列或いは並列方式を採用し、機械連結装置と組合わせて射出動力源としている。而して、計量部分については、前記特許文献５記載の発明は射出スクリューの後方に配置し、それと同軸の回転モーターでもって直接射出スクリューを駆動した方式を採択している。而して、前記特許文献４に記載の発明は回転モーターを採用し、ベルト及びリールによって動力源としている。
【特許文献４】
特開２００１−１２４１６９号公報
【特許文献５】
特開２００２−０７９５５５号公報
【０００９】
上述の各特許を総合すれば、夫等の共通した特色は単一或いは二個以上のリニアモーターを利用して射出動力源とし、計量部分は回転モーターを利用して直接或いは間接駆動を行っている所にある。計量モーターの可動部及び固定部は大多数射出動作に従って移動する。故に、射出モーターは射出スクリューの駆動及び融解可塑物の駆動に供する外に、計量モーター全体をも駆動しなければならない。よって、システムの慣性量の負荷が極めて大である。而して、一部分の特許の計量モーターの固定部は射出動作に従って移動しないけれども、計量モーターに対する駆動は機械式連結装置を通して駆動しなければならないようになっている。例えば、スプラインシャフトと射出軸の連結である。この場合は射出時摩擦等の機械抵抗が生じるので、射出モーターの負荷を増加し、機械利益を低下する結果をもたらす。此の外、ベルトとプーリ、スプラインとスプラインシャフト等の伝導部品間には均しく背隙を有しているので、これも又、射出位置の誤差が生じ、成形品の精度に甚だしく影響を及ぼすのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記欠陥に鑑み、構造が簡単で、速度のコントロール及び移動位置のコントロールが正確にできて、システムの慣性量が小さく、接触摩擦の抵抗を低減し、効果的にシステムの応答性及び再現性を向上させることができる射出成形機の電磁式同軸駆動射出装置を得るために解決すべき技術的課題が生じるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、電磁式同軸駆動射出装置であり、該電磁式同軸駆動射出装置は
可塑物射出スクリューと、固定部と可動部とから成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを該可塑物射出スクリューの軸心方向に駆動して直線運動を発生させることができるリニアモーターを有する直線駆動装置と、
固定部と可動部から成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを駆動して回転させ、これにより該可塑物射出スクリューの回転の計量動作を為すことができるように構成された計量駆動装置とから成る電磁式同軸駆動射出装置であって、
前記直線駆動装置の固定部のステーターは直線方向に多数個配列され、且つ、同軸心のコイルで組成されており、上記直線駆動装置の可動部のローターは多数個直線状に配列され、且つ、相互交差方式にて配列した永久磁石から成り、前記可塑物射出スクリューと同軸で運動を行なうことができるように構成されて成ると共に、前記計量駆動装置の可動部は前記可塑物射出スクリューと同軸心で連結していて、前記計量駆動装置の固定部の磁場の駆動を受け、前記可塑物射出スクリューが軸心方向に沿って同軸上に直線移動を為すように構成されて成る電磁式同軸駆動射出装置に於いて、
上記直線駆動装置の可動部のローターの先端と上記計量駆動装置の可動部のスクリューの軸心の後端とが連結されることにより、前記直線駆動装置の可動部のローターが計量駆動装置の可動部のスクリュー軸に対して直線運動及び回転運動を行うように構成された連結装置を備えて成り、該連結装置は、前記直線駆動装置及び計量駆動装置のステーターを取り付けてなるベース内に配設されると共に、該ステーターの長さは前記ローターの移動行程の長さよりも大きく構成され、且つ、前記連結装置は軸継手、ベアリング、電磁誘導及びその他の部品を組合わせた連結器で構成されて成る電磁式同軸駆動射出装置を提供するものである。
【００１２】
此の外、可塑物射出スクリューの駆動軸と可塑物射出スクリューとが相互に接する部位だけを取りまとめて固定している以外、前記可塑物射出スクリューのその他の部位は、モーター或いはその他の機械部品とは接触していないようになっている。それ故、摩擦力及び摩擦による消耗は少なく、有効的に射出装置のシステムの再現性及び応答性を向上することができるようにした電磁式同軸駆動射出装置を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図４に従って詳述する。図１及び図２に於いて、本発明の電磁式同軸駆動射出装置は、ベース１０、可塑物射出スクリュー２１、射出駆動装置３０及び計量駆動装置４０等の主要部分を含んでいる。前記可塑物射出スクリュー２１のネジ部分とネジを具有していない部分は一体成形、又は両者に分けて組合せによって一体にすることができる。
【００１４】
射出駆動装置３０は前記可塑物射出スクリュー２１を駆動して同軸方向に直線運動を為さしめるのに用いる。前記実施の形態で使用している射出駆動装置３０はリニアモーターである。前記リニアモーターは固定部分のリニアモーターのステーター３１と移動部分のリニアモーターのローター３３にて構成されており、前記ローター３３は移動することができるようになっている。前記リニアモーターのステーター３１は略中空円筒状を為し、前記ベース１０に取り付けている。而して、その先端は連結器３４で前記可塑物射出スクリュー２１と相互に連結している。両者は、又、その他の例えばネジ方式を使用して連結することができる。又は、両者を一体成形で成形することもできるものである。前記リニアモーターのローター３３と前記可塑物射出スクリュー２１は同軸心になっている。
【００１５】
図４に示す如く、本発明の固定部分のステーター３１は多数個の直線方向に配列した同軸心のコイル３２から成る。而して、移動部分のローター３３は多数個の直線配列を呈し、且つ、相互交差方式にて配列した永久磁石３３ａ，３３ｂで構成したものである。前記ステーター３１のコイル３２が通電すると、磁場を発生して前記ローター３３を推進して直線方向に移動させる。然るに、前記リニアモーターのローター３３の先端は連結器３４によって前記可塑物射出スクリュー２１と連結しているので、前記可塑物射出スクリュー２１は連動されて、前記ローター３３と共に直線移動を為す。
【００１６】
図１及び図３に示す如く、計量駆動装置は前記可塑物射出スクリュー２１を駆動して回転動作を発生させるのに用いるもので、計量駆動装置のステーター４１を有し、前記ベース１０に取り付けてある。又、計量駆動装置のローター４２があって、前記可塑物射出スクリュー２１の周囲を取りまいて設置されている。前記ステーター４１には多数個のコイル４３が設置されている。而して、前記ローター４２には多数個の永久磁石４２ａ，４２ｂが設けられている。前記コイル４３は通電後、磁場を形成して永久磁石４２ａ，４２ｂと相互に干渉しあって、前記ローター４２を回転させて動力を発生するのである。勿論、前記計量駆動装置４０と前記射出駆動装置３０はその位置を互換することができる。
【００１７】
本発明の主要な技術の特徴は前記ステーター４１が略円筒形になっていて、前記ローター４２の外側を包囲している所にある。前記ステーター４１の長さは前記ローター４２の移動行程の長さより大きくなっている。よって、前記ステーター４１の長さは前記ローター４２の全移動行程をカバーすることができる。故に、前記ローター４２が前記可塑物射出スクリュー２１に従って移動する過程に於て、全部前記ステーター４１の磁場範囲内にカバーされることができるのである。よって、前記ローター４２の計量行程は全部前記ステーター４１の磁場の駆動を受けるので、計量の機能を達成することができる。
【００１８】
前記計量駆動装置４０の中、前記ローター４２と前記可塑物射出スクリュー２１とは相互に連結しあっているだけで、前記ステーター４１は前記ローター４２と分離している上、前記ベース１０に固定して設置されている。よって、射出装置６０が計量或いは可塑物を射出している時、前記ローター４２だけがそれに伴って移動或いは転動する故、前記射出装置６０の移動慣性を最低に降下することができる。
【００１９】
本発明は上記の設計により、移動する部品の数量を減少することができて、これにより前記射出装置６０の移動時の慣性を低下することができる。斯くして、効果的に移動行程の遅滞現象を低下することができて、より正確な位置精度を得ることができる。更に、本発明が採用している前記射出駆動装置３０及び前記計量駆動装置４０は直接駆動方式の駆動を採用しているので、中間伝動機構の伝動による摩擦損傷の発生及び伝動部品の背隙によって生じる誤差から免れることができる。これにより大幅に前記射出装置６０の位置決め及び転動動作の正確性を向上させることができる。よって、本発明の技術手段により射出成形装置の射出動作の正確度を増進することができ、並びに全体の射出成形装置の構造を簡素化することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の電磁式同軸駆動射出装置は、システムの慣性量及び摩擦抵抗の軽減を計るために、リニアモーターを射出動力源とし、省エネルギー、機械利益及び再現性等の利点を有し、駆動源と射出装置間には何らの伝動部品を必要とせず、直接駆動によって射出装置を駆動する。それ故、機構伝道によって生じる遅滞、及び伝動部品間の背隙による位置決めによる誤差は消失し、システムの慣性量及び摩擦抵抗を大幅に低減することができて、システムの応答性及びシステムの再現性を効果的に向上させることができる等、正に著大なる効果を奏する発明である。
また、上記ステーター３１のコイル３２が通電すると、磁場を発生して前記ローターを推進して直線方向に移動させるが、上記リニアモーターのモーター３３の先端は連結器３４によって前記可塑物射出スクリューと連結しているので、該可塑物射出スクリュー２１は連動されて前記ローター３３と共に直線移動を為すから簡素な構成で作業効率を向上させる。
更に、上記連結装置は、前記直線駆動装置及び計量駆動装置のステーターを取り付けてなるベース内に配設されると共に、該ステーターの長さは前記ローターの移動行程の長さよりも大きく構成され、且つ、前記連結装置は軸継手、ベアリング、電磁誘導及びその他の部品を組合わせた連結器で構成されているところ、上記ステーターの長さは上記ローターの全移動行程をカバーし、該ローターが前記可塑物射出スクリューに従って移動する過程に於いて、全部上記ステーターの磁場範囲内にカバーされることができるので、前記ローターの計量行程は全部前記ステーターの磁場内の駆動を受け、計量の機能を効率的に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、電磁式同軸駆動射出装置の縦断側面図。
【図２】本発明の電磁式同軸駆動射出装置の一部切欠斜面図。
【図３】本発明の計量駆動装置の解説縦断正面図。
【図４】本発明のリニアモーターの一部切欠斜面図。
【符号の説明】
１０ ベース
２１ 可塑物射出スクリュー
３０ 射出駆動装置
３１ ステーター
３２ コイル
３３ ローター
３３ａ，３３ｂ 永久磁石
３４ 連結装置
４０ 計量駆動装置
４１ ステーター
４２ ローター
４２ａ，４２ｂ 永久磁石
４３ コイル
Claims (1)
- 電磁式同軸駆動射出装置であり、該電磁式同軸駆動射出装置は
可塑物射出スクリューと、
固定部と可動部とから成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを該可塑物射出スクリューの軸心方向に駆動して直線運動を発生させることができるリニアモーターを有する直線駆動装置と、
固定部と可動部から成り、且つ、前記可塑物射出スクリューを駆動して回転させ、これにより該可塑物射出スクリューの回転の計量動作を為すことができるように構成された計量駆動装置とから成る電磁式同軸駆動射出装置であって、
前記直線駆動装置の固定部のステーターは直線方向に多数個配列され、且つ、同軸心のコイルで組成されており、上記直線駆動装置の可動部のローターは多数個直線状に配列され、且つ、相互交差方式にて配列した永久磁石から成り、前記可塑物射出スクリューと同軸で運動を行なうことができるように構成されて成ると共に、
前記計量駆動装置の可動部は前記可塑物射出スクリューと同軸心で連結していて、前記計量駆動装置の固定部の磁場の駆動を受け、前記可塑物射出スクリューが軸心方向に沿って同軸上に直線移動を為すように構成されて成る電磁式同軸駆動射出装置に於いて、
上記直線駆動装置の可動部のローターの先端と上記計量駆動装置の可動部のスクリューの軸心の後端とが連結されることにより、前記直線駆動装置の可動部のローターが計量駆動装置の可動部のスクリュー軸に対して直線運動及び回転運動を行うように構成された連結装置を備えて成り、該連結装置は、前記直線駆動装置及び計量駆動装置のステーターを取り付けてなるベース内に配設されると共に、該ステーターの長さは前記ローターの移動行程の長さよりも大きく構成され、且つ、前記連結装置は軸継手、ベアリング、電磁誘導及びその他の部品を組合わせた連結器で構成されて成ることを特徴とする電磁式同軸駆動射出装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW091216094U TW578684U (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Electromagnetic type coaxial driving injecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004130772A JP2004130772A (ja) | 2004-04-30 |
| JP4027257B2 true JP4027257B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=21688605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003101445A Expired - Fee Related JP4027257B2 (ja) | 2002-10-09 | 2003-04-04 | 電磁式同軸駆動射出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7090477B2 (ja) |
| JP (1) | JP4027257B2 (ja) |
| DE (1) | DE20219091U1 (ja) |
| TW (1) | TW578684U (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005020504A1 (de) * | 2005-04-29 | 2006-11-16 | Siemens Ag | Drelphasenlinearantrieb mit reduzierter Kraftwelligkeit |
| DE202005021060U1 (de) * | 2005-09-14 | 2007-01-18 | Siemens Ag | Spritzgießmaschine |
| DE102005055491B4 (de) * | 2005-11-18 | 2009-09-10 | Siemens Ag | Antrieb für eine Kunststoffspritzgussmaschine |
| US20070296121A1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-27 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Molding-system drive |
| US20070296281A1 (en) * | 2006-06-07 | 2007-12-27 | Husky Injection Molding Systems Ltd. | Electrical motor |
| JP4717774B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2011-07-06 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形機 |
| DE102007042643A1 (de) * | 2007-09-07 | 2009-04-02 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb einer Einspritzeinrichtung für eine Spritzgießmaschine, Einspritzeinrichtung sowie Spritzgießmaschine mit einer derartigen Einspritzeinrichtung |
| EP2045064A1 (de) | 2007-10-01 | 2009-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Spritzgießmaschine |
| KR101679170B1 (ko) | 2008-09-30 | 2016-11-23 | 티에치케이 가부시끼가이샤 | 직선ㆍ회전 복합 액추에이터 시스템 |
| DE102009012482B4 (de) * | 2009-03-12 | 2013-10-17 | Karl Hehl | Spritzgießeinheit für eine Spritzgießmaschine zur Verarbeitung von Kunststoffen |
| DE102009024408A1 (de) * | 2009-06-09 | 2010-12-16 | Krones Ag | Blasmaschine zum Erzeugen von Hohlkörpern aus erwärmten Vorformlingen |
| US8268226B2 (en) * | 2009-07-07 | 2012-09-18 | The Boeing Company | Curing system and method using electromagnetic force and conductive heat transfer |
| JP5764929B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2015-08-19 | 株式会社安川電機 | 直動回転アクチュエータ |
| DE102010028872A1 (de) | 2010-05-11 | 2011-11-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebsvorrichtung für Dreh- und Linearbewegungen mit entkoppelten Trägheiten |
| EP2523320A1 (de) * | 2011-05-13 | 2012-11-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Kombinationsantrieb für Dreh- und Hubbewegung und Linearmotor mit reduzierten Trägheiten |
| KR101476361B1 (ko) * | 2013-01-18 | 2014-12-26 | 동아대학교 산학협력단 | 가공기계용 축 구동장치 |
| CN104494076B (zh) * | 2014-11-05 | 2016-09-14 | 泰瑞机器股份有限公司 | 一种直连式全电动注射塑化驱动系统 |
| CN106612046A (zh) * | 2015-10-23 | 2017-05-03 | 大银微系统股份有限公司 | 旋转及直线运动机构 |
| CN106849568B (zh) * | 2017-02-24 | 2024-02-27 | 上海交通大学 | 可控旋转进给系统及控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4571528A (en) * | 1983-06-21 | 1986-02-18 | Magna Motive Industries, Inc. | Electromagnetic rotary motor |
| JPS6360720A (ja) * | 1986-09-02 | 1988-03-16 | Fanuc Ltd | 射出成形機駆動装置 |
| US5863567A (en) * | 1997-07-28 | 1999-01-26 | Cincinnati Milacron Inc. | Two-stage electric injection unit for a molding machine |
| JP3427171B2 (ja) * | 1998-05-01 | 2003-07-14 | 日創電機株式会社 | 成形機 |
| JP2001124169A (ja) * | 1999-10-26 | 2001-05-08 | Fanuc Ltd | リニアモータを用いた駆動装置 |
| US6821103B2 (en) * | 2001-11-15 | 2004-11-23 | Toshiba Machines Co., Ltd. | Injection molding machine |
| JP2004209783A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Aoki Technical Laboratory Inc | 電動式射出ユニット |
-
2002
- 2002-10-09 TW TW091216094U patent/TW578684U/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-12-10 DE DE20219091U patent/DE20219091U1/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-04-01 US US10/405,319 patent/US7090477B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-04 JP JP2003101445A patent/JP4027257B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040071810A1 (en) | 2004-04-15 |
| DE20219091U1 (de) | 2003-02-27 |
| TW578684U (en) | 2004-03-01 |
| US7090477B2 (en) | 2006-08-15 |
| JP2004130772A (ja) | 2004-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4027257B2 (ja) | 電磁式同軸駆動射出装置 | |
| JP4856162B2 (ja) | 型締装置 | |
| CN101312814B (zh) | 具有内置式直线-旋转直接驱动装置的塑料注射成型机 | |
| JP5000714B2 (ja) | 型締装置及び型締装置制御方法 | |
| CN103648693B (zh) | 调整系统 | |
| EP2705940A1 (en) | Injection molding machine | |
| CN103532339B (zh) | 一种柔性动力传递装置 | |
| CN212278098U (zh) | 一种高精密组合传动装置 | |
| CN105720791A (zh) | 一种线圈旋转型电磁涡流调速器 | |
| CN103280939B (zh) | 一种双定子直线旋转哈尔巴赫永磁作动器 | |
| WO2017054366A1 (zh) | 极大负荷可调磁力测功器 | |
| JP2001088180A (ja) | 射出成形機 | |
| JPWO2003016021A1 (ja) | 射出装置及び射出方法 | |
| WO2005002828A1 (ja) | 射出成形機の駆動装置及び成形方法 | |
| JP5792278B2 (ja) | 成形機 | |
| CN113162313A (zh) | 一种二维电机及伺服阀 | |
| CN102142789B (zh) | 位移放大超声波直线电机及其工作方法 | |
| CN202043056U (zh) | 位移放大超声波直线电机 | |
| JP7394603B2 (ja) | リニアモータ及びその製造方法 | |
| US20080042322A1 (en) | Platen-stroke actuator of molding system, amongst other things | |
| JP4773302B2 (ja) | 型締装置 | |
| JP4197314B2 (ja) | 射出成形機の駆動装置 | |
| JP3569103B2 (ja) | 射出成形機 | |
| KR102241514B1 (ko) | 선형 시스템의 디텐트력 및 정추력 평가 방법 | |
| JP5749127B2 (ja) | 射出成形機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060502 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070702 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070926 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071009 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131019 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |