JP4184006B2 - Drive unit for injection molding machine - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた成形材料としての樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用の駆動部によって可動プラテンを進退させることにより金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【０００４】
一方、前記射出装置は、樹脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを、後端に配設された射出用の駆動部によって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、計量用の駆動部によって回転させることにより樹脂の計量が行われる。
【０００５】
また、射出成形機においては、金型装置のキャビティ空間に可動子を臨ませて配設し、キャビティ空間内の樹脂を圧縮する成形品圧縮装置を有し、その場合、圧縮用の駆動部を駆動することによって可動子をキャビティ空間内において移動させ、成形品を圧縮することができる。また、射出成形機においては、射出ノズルを金型装置にノズルタッチさせるために可塑化移動装置を有し、可塑化移動用の駆動部を駆動することによって射出ノズルを所定のノズルタッチ力でノズルタッチさせて射出を行うことができる。
【０００６】
図２は従来の射出装置の平面図、図３は従来の射出装置におけるスクリューに回転力が発生するメカニズムを説明する図である。
【０００７】
図において、１１は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１内には、進退部材としてのスクリュー１２が回転自在に、かつ、進退（図３において左右方向に移動）自在に配設される。また、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図２において左端）に取り付けられた射出ノズルであり、該射出ノズル１３に図示されないノズル口が形成される。そして、１５は前記加熱シリンダ１１の後端（図２において右端）の近傍の所定の位置に形成された樹脂供給口であり、該樹脂供給口１５に図示されないホッパが取り付けられ、該ホッパにペレット状の樹脂３０が収容される。
【０００８】
前記スクリュー１２は、スクリュー本体２６、及び該スクリュー本体２６の前端に取り付けられた図示されないスクリューヘッドを備え、スクリュー本体２６の外周面にフライト２３が螺（ら）旋状に形成され、該フライト２３によって螺旋状の溝２４が形成される。
【０００９】
計量工程時に、前記スクリュー１２を正方向に回転させると、ホッパから落下したペレット状の樹脂３０が溝２４内を前進（図３において左方に移動）させられ、加熱され、溶融させられる。それに伴って、スクリュー１２が樹脂の圧力によって後退（図３において右方に移動）させられ、樹脂がスクリューヘッドの前方に蓄えられる。
【００１０】
射出工程時に、前記スクリュー１２を前進させると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。このとき、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないように、スクリューヘッドの周囲に図示されない逆流防止装置が配設される。
【００１１】
ところで、前記加熱シリンダ１１の後端は前方射出サポート３１に取り付けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて後方射出サポート３２が配設される。また、前記前方射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿ってプレッシャプレート３４が進退（図２において左右方向に移動）自在に配設される。なお、前記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、図示されないボルトによって図示されないスライドベースに固定される。
【００１２】
また、前記スクリュー１２の後端に、ドライブシャフト３５が一体的に取り付けられる。該ドライブシャフト３５は、ベアリング３６によってプレッシャプレート３４に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持される。そして、スクリュー１２を回転させるために、第１のモータとしての電動の計量用モータ４１が配設され、該計量用モータ４１とドライブシャフト３５との間に、プーリ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る第１の伝動ユニットが配設される。したがって、前記計量用モータ４１を駆動することによって、ドライブシャフト３５を正方向又は逆方向に回転させ、スクリュー１２を正方向又は逆方向に回転させることができる。
【００１３】
また、前記プレッシャプレート３４より後方（図２において右方）に、互いに螺合させられたボールねじ軸４５及びボールナット４６から成るボールねじ４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。そして、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前記ボールナット４６はスクリュー１２に作用する射出力及び反力を検出するための検出部としてのロードセル５２を介してプレッシャプレート３４に固定される。
【００１４】
さらに、ドライブシャフト３５を進退させるために、第２のモータとしての電動の射出用モータ５３が配設され、該射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間に、プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る第２の伝動ユニットが配設される。したがって、前記射出用モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を正方向又は逆方向に回転させることによって、ボールナット４６及びプレッシャプレート３４を移動させ、ドライブシャフト３５を進退させるとともに、スクリュー１２を進退させることができる。この場合、プレッシャプレート３４を貫通してガイドバー３３が延在させられるので、射出用モータ５３を駆動することよって発生させられ、ボールナット４６に作用する回転力はドライブシャフト３５に伝達されない。すなわち、ボールナット４６からプレッシャプレート３４に作用する回転力は、ガイドバー３３によって拘束され、前記ドライブシャフト３５に伝達されない。なお、前記計量用モータ４１及び射出用モータ５３としてサーボモータが使用される。
【００１５】
前記構成の射出装置において、計量工程時に、前記計量用モータ４１を駆動し、スクリュー１２を正方向に回転させると、ホッパから落下した樹脂３０が樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ１１内に進入し、溝２４内を前進させられ、溶融させられた樹脂がスクリューヘッドの前方に蓄えられる。そして、それに伴って、スクリュー１２が後退させられる。
【００１６】
射出工程時に、前記射出用モータ５３を駆動し、スクリュー１２を前進させると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００１７】
ところで、前記射出工程においては、スクリュー１２を前進させようとすると、樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ１１内に進入したペレット状の樹脂３０によって反力が発生させられる。そして、該反力の軸方向分力Ｆｓは、スクリュー１２を押し返そうとし、前記反力の径方向分力Ｆｒは、スクリュー１２を逆方向に回転させようとする。
【００１８】
そこで、前記計量用モータ４１は、射出工程において、スクリュー１２が回転させられないように、駆動され、駆動状態に置かれてスクリュー１２の回転方向の位置を保持する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、射出工程においてスクリュー１２の回転方向の位置を保持するために、計量用モータ４１が駆動状態に置かれるので、計量用モータ４１に電流を供給し続ける必要がある。その結果、射出装置の消費電力が大きくなってしまう。
【００２０】
また、型締装置においては、射出工程において型締用の駆動部を駆動することによって可動プラテンを進退させ、型締力を保持する必要があるが、従来の型締装置においては、その保持を維持する場合、型締力によって発生する反力に対して型締用の駆動部を駆動し続ける必要がある。その結果、型締装置の消費電力が大きくなってしまう。
【００２１】
さらに、成形品圧縮装置においては、型締工程において圧縮用の駆動部を駆動することによって可動子をキャビティ空間内に移動させ、成形品が設定した圧縮力に達した後はその圧縮力を保持する必要があるが、従来の成形品圧縮装置では、その保持を維持する場合、圧縮力によって発生する反力に対して成形品圧縮用の駆動部を駆動し続ける必要がある。その結果、成形品圧縮装置の消費電力が大きくなってしまう。
【００２２】
また、可塑化移動装置においては、可塑化移動用の駆動装置を駆動することによって射出ノズルを金型装置に所定のノズルタッチ力でノズルタッチさせて射出を行うようになっているが、従来の可塑化移動装置においては、ノズルタッチ力を維持する場合、ノズルタッチ力によって発生する反力に対してブレーキ付きの可塑化移動用の駆動部が必要となったり、可塑化移動用の駆動部を駆動し続ける必要がある。その結果、可塑化移動装置が高価になったり、可塑化移動装置の消費電力が大きくなったりしてしまう。
【００２３】
本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、進退部材の位置を保持するために駆動部に電流を供給し続ける必要がなく、射出成形機の消費電力を小さくすることができる射出成形機の駆動装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出成形機の駆動装置においては、射出部材を駆動する射出装置の駆動部と、射出装置を進退させる可塑化移動装置の駆動部と、金型装置を駆動する型締装置の駆動部と、前記射出装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って回転又は進退させられる射出装置の進退部材と、前記可塑化移動装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる可塑化移動装置の進退部材と、前記型締装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる型締装置の進退部材と、前記射出部材、可塑化移動装置及び型締装置のうちの少なくとも一つにおいて、駆動部と進退部材との間に配設され、駆動部を駆動するのに伴って発生させられた正方向及び逆方向の回転を受けて回転の入力を許容し、前記進退部材に伝達される反力によって発生させられた回転の入力を阻止する一方向回転入力機構とを有する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、射出成形機に配設された駆動装置について説明する。
【００４０】
図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図、図４は本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の概略図、図５は本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の動作を示す第１の図、図６は本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の動作を示す第２の図である。
【００４１】
図において、１１はシリンダ部材としての加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１内には、射出部材及び進退部材としての図示されないスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。また、１３は前記加熱シリンダ１１の前端（図１において左端）に取り付けられた射出ノズルであり、該射出ノズル１３に図示されないノズル口が形成される。そして、１５は前記加熱シリンダ１１の後端（図１において右端）の近傍の所定の位置に形成された樹脂供給口であり、該樹脂供給口１５に図示されないホッパが取り付けられ、該ホッパに成形材料としてのペレット状の樹脂３０（図３参照）が収容される。
【００４２】
前記スクリューは、スクリュー本体、及び該スクリュー本体の前端に取り付けられたスクリューヘッドを備え、スクリュー本体の外周面にフライトが螺旋状に形成され、該フライトによって螺旋状の溝が形成される。
【００４３】
計量工程時に、前記スクリューを正方向に回転させると、ホッパから落下したペレット状の樹脂３０が溝内を前進させられ、加熱され、溶融させられる。それに伴って、スクリューが樹脂の圧力によって後退させられ、樹脂がスクリューヘッドの前方に蓄えられる。
【００４４】
射出工程時に、前記スクリューを前進させると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。このとき、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないように、スクリューヘッドの周囲に図示されない逆流防止装置が配設される。
【００４５】
ところで、前記加熱シリンダ１１の後端は前方射出サポート３１に取り付けられ、該前方射出サポート３１と所定の距離を置いて後方射出サポート３２が配設される。また、前記前方射出サポート３１と後方射出サポート３２との間にガイドバー３３が架設され、該ガイドバー３３に沿って、スクリューを支持する支持部材としてのプレッシャプレート３４が進退（図１において左右方向に移動）自在に配設される。なお、前記前方射出サポート３１及び後方射出サポート３２は、図示されないボルトによって図示されないスライドベースに固定される。
【００４６】
また、前記スクリューの後端に、ドライブシャフト３５が一体的に取り付けられる。該ドライブシャフト３５は、ベアリング３６によってプレッシャプレート３４に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持される。そして、スクリューを回転させるために、計量用の駆動部としての電動の計量用モータ４１が配設され、該計量用モータ４１とスクリュー及びドライブシャフト３５との間に、計量用モータ４１を駆動するのに伴って発生させられた回転の入力を許容し、前記スクリューに伝達される反力によって発生させられた回転のプーリ４２からの入力を阻止する一方向回転入力機構としての連結アッセンブリ６１、並びにプーリ４２、４３及びタイミングベルト４４から成る回転伝達機構としての第１の伝動ユニットが配設される。したがって、前記計量用モータ４１を駆動することによって、ドライブシャフト３５を正方向又は逆方向に回転させ、スクリューを正方向又は逆方向に回転させることができる。
【００４７】
また、前記プレッシャプレート３４より後方（図１において右方）に、互いに螺合させられた第１の変換要素としてのボールねじ軸４５及び第２の変換要素としてのボールナット４６から成るボールねじ４７が配設され、該ボールねじ４７によって回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。そして、前記ボールねじ軸４５はベアリング４８によって後方射出サポート３２に対して回転自在に支持され、前記ボールナット４６は射出力及び反力を検出するための検出部としてのロードセル５２を介してプレッシャプレート３４に固定される。
【００４８】
なお、運動方向変換部としてボールねじ４７に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットから成る。
【００４９】
さらに、ドライブシャフト３５を進退させるために、射出用の駆動部としての電動の射出用モータ５３が後方射出サポート３２にブラケットＢ１を介して取り付けられ、該射出用モータ５３とボールねじ軸４５との間に、プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る回転伝達機構としての第２の伝動ユニットが配設される。したがって、前記射出用モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を正方向又は逆方向に回転させることによってボールナット４６及びプレッシャプレート３４を移動させ、ドライブシャフト３５を進退させるとともに、スクリューを進退させることができる。この場合、プレッシャプレート３４を貫通してガイドバー３３が延在させられるので、射出用モータ５３を駆動することよって発生させられ、ボールナット４６に作用する回転力はドライブシャフト３５に伝達されない。すなわち、ボールナット４６からプレッシャプレート３４に作用する回転力は、ガイドバー３３によって拘束され、前記ドライブシャフト３５に伝達されない。なお、前記計量用モータ４１及び射出用モータ５３としてサーボモータが使用される。
【００５０】
次に、前記連結アッセンブリ６１について図４〜６を参照して説明する。
【００５１】
該連結アッセンブリ６１は、本体部６２、入力軸６３、出力軸６４、及び噛（し）合機構としてのクラッチ機構６５を備え、本実施の形態において、前記本体部６２はプレッシャプレート３４にブラケットＢを介して取り付けられ、入力軸６３と前記計量用モータ４１の図示されない出力軸とが連結され、出力軸６４とプーリ４２とが連結される。また、前記本体部６２は、筒状部６０、及び該筒状部６０の両端に配設された図示されない円板状部から成り、前記クラッチ機構６５は、本体部６２によって包囲される。
【００５２】
そして、前記クラッチ機構６５は、本体部６２に対して回転自在に配設され、前記入力軸６３と連結された入力側の回転体としての入力部材６６、本体部６２に対して回転自在に配設され、出力軸６４と連結された出力側の回転体としての出力部材６９、並びに筒状部６０、入力部材６６及び出力部材６９によって包囲される楔（くさび）体としてのころユニット７１を備える。
【００５３】
前記出力部材６９は、多角形、本実施の形態においては、８角形の形状を有し、円周方向において８個の平坦（たん）部としての辺８１、及び各辺８１を連結する８個の突出部としての稜８２を備え、各稜８２より径方向内方に、各稜８２に対応させて非係止部としての穴８３が形成される。また、前記入力部材６６は、前記各稜８２より径方向外方に、各稜８２に対応させて配設された噛合解除部材としての押圧片６７、及び前記穴８３に係止させて、穴８３より径の小さい係止部としての伝動ピン６８を備える。
【００５４】
さらに、前記ころユニット７１は、各辺８１と筒状部６０の内周面との間に配設された回転楔部材としての第１、第２のころ７２、７３、及び第１、第２のころ７２、７３間に第１、第２のころ７２、７３を互いに遠ざけるように配設された付勢部材としてのスプリング７４を備える。
【００５５】
前記構成の連結アッセンブリ６１は、入力軸６３及び出力軸６４のどちらからも回転が伝達されない中立状態において、図５に示されるような状態を採り、各稜８２及び押圧片６７は同じ位相角度上に置かれ、伝動ピン６８の外周面と穴８３の内周面との間に、環状の均一な隙（すき）間８５が形成され、第１、第２のころ７２、７３はスプリング７４の付勢力によって、辺８１と筒状部６０の内周面との間に押し付けられ、かつ、第１、第２のころ７２、７３と隣接する各押圧片６７との間に隙間８６、８７が形成される。
【００５６】
この中立状態において、入力軸６３及び入力部材６６に、図５の矢印Ａ方向の回転が伝達されると、出力部材６９に対して入力部材６６が時計回りに回転させられ、図６に示されるように、伝動ピン６８が穴８３内を移動して出力部材６９に当接するとともに、押圧片６７が第１のころ７２に当接し、第１のころ７２はスプリング７４の付勢力に抗して第２のころ７３側に移動させられる。その結果、ころユニット７１による楔作用が解除されるので、出力部材６９は本体部６２に対して自由に回転することができるようになる。そして、出力軸６４は入力軸６３と同じ方向に回転させられる。このように、連結アッセンブリ６１は入力軸６３を介して回転が入力されるのを許容する。
【００５７】
同様に、前記中立状態において、入力軸６３及び入力部材６６に、図５の矢印Ｂ方向の回転が伝達されると、出力部材６９に対して入力部材６６が反時計回りに回転させられ、伝動ピン６８が穴８３内を移動して出力部材６９に当接するとともに、押圧片６７が第２のころ７３に当接し、第２のころ７３はスプリング７４の付勢力に抗して第１のころ７２側に移動させられる。その結果、ころユニット７１による楔作用が解除されるので、出力部材６９は本体部６２に対して自由に回転することができるようになる。そして、出力軸６４は入力軸６３と同じ方向に回転させられる。このように、連結アッセンブリ６１は入力軸６３を介して回転が入力されるのを許容する。
【００５８】
これに対して、出力軸６４及び出力部材６９に、図５の矢印Ａ方向の回転が伝達されると、伝動ピン６８に対して出力部材６９が時計回りに回転しようとするが、出力部材６９と筒状部６０との間に介在している第１、第２のころ７２、７３によって回転が阻止され、図５に示されるように、各押圧片６７は第１、第２のころ７２、７３のどちらにも当接せず、隙間８６、８７が形成されたままになるので、第１、第２のころ７２、７３は、スプリング７４の付勢力によって、辺８１と筒状部６０の内周面との間に押し付けられた状態を維持する。その結果、ころユニット７１による楔作用は解除されず、入力部材６６は本体部６２に対して回転することができず、連結アッセンブリ６１は出力軸６４を介して回転が入力されるのを阻止する。
【００５９】
同様に、出力軸６４及び出力部材６９に、図５の矢印Ｂ方向の回転が伝達されると、伝動ピン６８に対して出力部材６９が反時計回りに回転しようとするが、出力部材６９と筒状部６０との間に介在している第１、第２のころ７２、７３によって回転が阻止され、図５に示されるように、各押圧片６７は第１、第２のころ７２、７３のどちらにも当接せず、隙間８６、８７が形成されたままになるので、第１、第２のころ７２、７３は、スプリング７４の付勢力によって、辺８１と筒状部６０の内周面との間に押し付けられた状態を維持する。その結果、ころユニット７１による楔作用は解除されず、入力部材６６は本体部６２に対して回転することができず、連結アッセンブリ６１は出力軸６４を介して回転が入力されるのを阻止する。
【００６０】
次に、前記構成の射出装置の動作について説明する。
【００６１】
まず、計量工程時に、図示されない制御部の計量処理手段が、計量処理を行い、前記計量用モータ４１を駆動すると、計量用モータ４１によって発生させられた回転は連結アッセンブリ６１に入力され、連結アッセンブリ６１から出力され、プーリ４２、タイミングベルト４４、プーリ４３及びドライブシャフト３５を介してスクリューに伝達され、スクリューを正方向に回転させる。このとき、ホッパから落下した樹脂が樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ１１内に進入し、溝内を前進させられ、溶融させられた樹脂がスクリューヘッドの前方に蓄えられる。それに伴って、スクリューが樹脂の圧力によって後退させられる。
【００６２】
次に、射出工程時に、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記計量用モータ４１を停止させるとともに、前記射出用モータ５３を駆動し、スクリューを前進させると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００６３】
ところで、前記射出工程においては、スクリューを前進させようとすると、樹脂供給口１５を介して加熱シリンダ１１内に進入したペレット状の樹脂３０によって反力が発生させられ、スクリューに伝達される。前記反力の軸方向分力Ｆｓは、スクリューを押し返そうとし、前記反力の径方向分力Ｆｒは、スクリューを逆方向に回転させようとする。
【００６４】
そして、径方向分力Ｆｒがスクリューを逆方向に回転させようとすると、ドライブシャフト３５、プーリ４３、タイミングベルト４４及びプーリ４２を介して連結アッセンブリ６１に回転が入力しようとするが、連結アッセンブリ６１は、プーリ４２からの回転の入力を阻止する。
【００６５】
したがって、連結アッセンブリ６１から計量用モータ４１に逆方向の回転が伝達されないだけでなく、スクリューは逆方向に回転しないので、スクリューの回転方向の位置が保持される。
【００６６】
このように、連結アッセンブリ６１によってプーリ４２からの回転の入力が阻止されるので、射出工程においてスクリューの回転方向の位置を保持するために、計量用モータ４１を駆動状態に置く必要がなくなる。したがって、計量用モータ４１に電流を供給し続ける必要がないので、射出成形機の消費電力を小さくすることができる。また、計量用モータ４１の温度が上昇するのを防止することができる。
【００６７】
そして、スクリューを回転させる必要があるとき以外は、計量用モータ４１を非制御状態に置くことができるので、制御部による計量用モータ４１の駆動制御を簡素化することができる。
【００６８】
本実施の形態において、連結アッセンブリ６１は、計量用モータ４１の回転を伝達する回転伝達系において第１の伝動ユニットより上流側に配設されるが、第１の伝動ユニットより下流側に配設することもできる。
【００６９】
ところで、本実施の形態においては、射出工程時に、前記射出用モータ５３を駆動し、スクリューを前進させると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、金型装置のキャビティ空間に充填されるが、充填された樹脂が冷却されることによって収縮すると、成形品にひけ、ショート等の成形不良が発生してしまう。そこで、射出工程が完了すると、保圧工程を開始し、該保圧工程において、前記射出用モータ５３を駆動状態に置き、射出用モータ５３に電流を供給し続けるようにしている。その結果、射出用モータ５３における消費電力が大きくなってしまう。
【００７０】
そこで、射出用モータ５３における消費電力を小さくすることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００７１】
図７は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【００７２】
この場合、ドライブシャフト３５を進退（図において左右方向に移動）させるために、射出用の駆動部としての電動の射出用モータ５３が配設され、該射出用モータ５３と第１の変換要素としてのボールねじ軸４５との間に、プーリ５４、５５及びタイミングベルト５６から成る回転伝達機構としての第２の伝動ユニット、及び射出用モータ５３を駆動するのに伴って発生させられた回転の入力を許容し、射出部材及び進退部材としての図示されないスクリューに伝達される反力によって発生させられた回転のボールねじ軸４５からの入力を阻止する一方向回転入力機構としての連結アッセンブリ６１が配設される。したがって、前記射出用モータ５３を駆動し、ボールねじ軸４５を正方向又は逆方向に回転させることによって第２の変換要素としてのボールナット４６及び支持部材としてのプレッシャプレート３４を進退させ、ドライブシャフト３５を進退させるとともに、進退部材としてのスクリューを進退させることができる。
【００７３】
また、前記連結アッセンブリ６１は、本体部６２、入力軸６３、出力軸６４、及び噛合機構としてのクラッチ機構６５（図５）を備え、本実施の形態において、前記本体部６２は後方射出サポート３２にブラケットＢを介して取り付けられ、入力軸６３とプーリ５５とが連結され、出力軸６４とボールねじ軸４５とが連結される。
【００７４】
したがって、射出工程時に、図示されない制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記射出用モータ５３を駆動すると、回転がプーリ５４、タイミングベルト５６及びプーリ５５を介して連結アッセンブリ６１に伝達され、更にボールねじ軸４５に伝達されてボールねじ軸４５を正方向に回転させる。そして、運動方向変換部としてのボールねじ４７において運動方向が回転運動から直進運動に変換され、ボールナット４６が前進（図において左方に移動）させられ、スクリューが前進させられる。したがって、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル１３から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。
【００７５】
そして、スクリューが前進限位置に到達すると、保圧工程が開始され、前記制御部の保圧処理手段は、保圧処理を行い、キャビティ空間内の樹脂を所定の保圧力に保持する。要するに、保圧処理手段は、キャビティ空間内の樹脂を所定の保持力に保持するために、キャビティ空間内に樹脂が過充填された場合には、ロードセル５２の検出値に従って射出用モータ５３を逆回転させて前記所定の保持力になるように制御し、キャビティ空間内の樹脂が冷却によって収縮された場合には、ロードセル５２の検出値に従って射出用モータ５３を正回転させて前記所定の保持力になるように制御する。そして、キャビティ空間内の樹脂が所定の保持力に制御された場合には、前記射出用モータ５３の駆動を停止させる。したがって、過充填された場合であっても樹脂が加熱シリンダ１１側に戻され、また、充填された樹脂が冷却されることによって収縮しても、前記保圧力によってその分の樹脂がキャビティ空間に供給されるので、成形品にバリ、ひけ、ショート等の成形不良が発生するのを防止することができる。なお、本実施の形態においては、計量用モータ４１はブラケットＢ２を介してプレッシャプレート３４に取り付けられ、入力軸６３にプーリ４２が取り付けられる。
【００７６】
ところで、前記射出用モータ５３の駆動を停止させると、スクリューヘッドより前方の樹脂は、所定の反力でスクリューを押し返そうとし、前記反力は、ドライブシャフト３５、プレッシャプレート３４及び検出部としてのロードセル５２を介してボールナット４６に伝達され、ボールねじ４７においてボールねじ軸４５を逆方向に回転させようとする。その結果、連結アッセンブリ６１に回転が入力しようとするが、連結アッセンブリ６１は、ボールねじ軸４５からの回転の入力を阻止する。
【００７７】
したがって、連結アッセンブリ６１から射出用モータ５３に逆方向の回転が伝達されないだけでなく、スクリューは後退しないので、スクリューの位置、すなわち、スクリュー位置が保持され、保圧力が保持される。
【００７８】
このように、連結アッセンブリ６１によってボールねじ軸４５からの回転の入力が阻止されるので、保圧工程において保圧力が所定の保持力に制御されている場合、射出用モータ５３を駆動状態に置く必要がなくなる。また、樹脂の冷却及び収縮によって保圧力が変動した場合、変動分の補正の動作のみで保圧力の保持が可能になる。したがって、射出用モータ５３に電流を供給し続ける必要がないので、消費電力を小さくすることができる。そして、射出用モータ５３の温度が上昇するのを防止することができる。
【００７９】
また、スクリューを前進又は後退させる必要があるとき以外は、射出用モータ５３を非制御状態に置くことができるので、制御部による射出用モータ５３の駆動制御を簡素化することができる。
【００８０】
そして、保圧力によって発生する反力を射出用モータ５３のトルクによって保持する必要がないので、射出用モータ５３の容量を大きくする必要がない。その結果、射出用モータ５３の慣性を小さくすることができ、射出用モータ５３の応答性が高くなる。
【００８１】
本実施の形態において、連結アッセンブリ６１は、射出用モータ５３の回転を伝達する回転伝達系において第２の伝動ユニットより下流側に配設されるが、第２の伝動ユニットより上流側に配設することもできる。
【００８２】
次に、本発明を型締装置に適用した第３の実施の形態について説明する。
【００８３】
図８は本発明の第３の実施の形態における射出成型機の概略図である。
【００８４】
図において、１１０は第１のプラテンとしての固定プラテン、１３１は該固定プラテン１１０に取り付けられた第１の金型としての固定金型、１１２は該固定プラテン１１０と対向させて配設されたベースプレートとしてのトグルサポートであり、前記固定プラテン１１０とトグルサポート１１２との間にタイバー１１３が架設される。
【００８５】
また、１１１は該タイバー１１３に沿って進退（図において左右方向に移動）自在に配設された第２のプラテンとしての可動プラテン、１３２は該可動プラテン１１１に取り付けられた第２の金型としての可動金型であり、前記タイバー１１３に沿って前記可動プラテン１１１を摺（しゅう）動させることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。そのために、前記トグルサポート１１２と可動プラテン１１１との間に型締機構としてのトグル機構１１５が配設され、該トグル機構１１５は型締用の駆動部としての型締用モータ１２５によって作動させられ、前記可動プラテン１１１を進退させる。なお、前記固定金型１３１及び可動金型１３２によって金型装置が構成され、固定プラテン１１０、可動プラテン１１１、トグルサポート１１２、トグル機構１１５、型締用モータ１２５等によって型締装置が構成される。
【００８６】
前記トグル機構１１５は、前記トグルサポート１１２に対して揺動自在に支持されたトグルレバー１１８、該トグルレバー１１８と可動プラテン１１１とを連結し、トグルレバー１１８及び可動プラテン１１１に対して揺動自在に支持されたアーム１１９、型締力を発生させるために移動させられる進退部材及び移動部材としてのクロスヘッド１２１、並びに前記トグルレバー１１８とクロスヘッド１２１とを連結し、トグルレバー１１８及びクロスヘッド１２１に対して揺動自在に支持されたトグルレバー１２２から成る。また、前記型締用モータ１２５としてサーボモータが使用される。
【００８７】
ところで、前記クロスヘッド１２１を進退させるために、クロスヘッド１２１に隣接させて、互いに螺合させられた第１の変換要素としてのボールねじ軸１４５及び第２の変換要素としてのボールナット１４６から成るボールねじ１４７が配設され、該ボールねじ１４７によって回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。そして、前記ボールねじ軸１４５はベアリング１４８によってトグルサポート１１２に対して回転自在に支持され、前記ボールナット１４６はクロスヘッド１２１に固定される。
【００８８】
なお、運動方向変換部としてボールねじ１４７に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットから成る。
【００８９】
そして、前記型締用モータ１２５とボールねじ軸１４５との間に、型締用モータ１２５を駆動するのに伴って発生させられた回転の入力を許容し、クロスヘッド１２１に伝達される反力によって発生させられた回転のプーリ１５５からの入力を阻止する一方向回転入力機構としての連結アッセンブリ６１、並びに、プーリ１５４、１５５及びタイミングベルト１５６から成る回転伝達機構としての伝動ユニットが配設される。
【００９０】
したがって、前記型締用モータ１２５を駆動し、ボールねじ軸１４５を正方向又は逆方向に回転させることによってボールナット１４６及びクロスヘッド１２１を進退させ、トグル機構１１５を作動させ、可動プラテン１１１を進退させることができる。その結果、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【００９１】
すなわち、前記型締め時において、型締装置は所定の型締力によって固定金型１３１に対して可動金型１３２を押し付け、固定金型１３１と可動金型１３２との間に図示されないキャビティ空間を形成する。そして、射出装置の射出ノズル１３（図１）から溶融させられた樹脂が射出され、前記キャビティ空間に充填される。
【００９２】
前記連結アッセンブリ６１は、本体部６２、入力軸６３、出力軸６４、及び噛合機構としてのクラッチ機構６５（図５）を備え、本実施の形態において、前記本体部６２はトグルサポート１１２にブラケットＢを介して取り付けられ、入力軸６３とプーリ１５５とが連結され、出力軸６４とボールねじ軸１４５とが連結される。
【００９３】
したがって、型閉じ時に、図示されない制御部の型閉じ処理手段は、型閉じ処理を行い、前記型締用モータ１２５を駆動すると、回転がプーリ１５４、タイミングベルト１５６及びプーリ１５５を介して連結アッセンブリ６１に伝達され、更にボールねじ軸１４５に伝達されてボールねじ軸１４５を正方向に回転させる。そして、ボールねじ１４７において運動方向が回転運動から直進運動に変換され、ボールナット１４６が前進（図において右方に移動）させられ、クロスヘッド１２１が前進させられる。したがって、トグル機構１１５が作動させられ、可動プラテン１１１が前進させられて型閉じが行われる。
【００９４】
続いて、型締用モータ１２５が更に駆動されて所定の型締力が発生させられ、該型締力によって可動金型１３２が固定金型１３１に押し付けられ、型締めが行われる。そして、型締力検出部としてのロードセル１５２等によって検出された型締力が設定値以上になると、前記型締め処理手段は、型締用モータ１２５の駆動を停止させて、型締力を保持する。
【００９５】
ところで、前記型締用モータ１２５の駆動を停止させると、固定金型１３１は所定の反力で可動金型１３２を押し返そうとし、前記反力は、可動プラテン１１１、トグル機構１１５及びクロスヘッド１２１を介してボールナット１４６に伝達され、ボールねじ１４７においてボールねじ軸１４５を逆方向に回転させようとする。その結果、連結アッセンブリ６１に回転が入力しようとするが、連結アッセンブリ６１は、ボールねじ軸１４５からの回転の入力を阻止する。
【００９６】
したがって、連結アッセンブリ６１から型締用モータ１２５に逆方向の回転が伝達されないだけでなく、クロスヘッド１２１の位置が保持され、可動プラテン１１１は後退しないので、型締力が保持される。
【００９７】
このように、連結アッセンブリ６１によってボールねじ軸１４５からの回転の入力が阻止されるので、型締め時において型締力を保持するために、型締用モータ１２５を駆動状態に置く必要がなくなる。したがって、型締用モータ１２５に電流を供給し続ける必要がないので、消費電力を小さくすることができる。また、型締用モータ１２５の温度が上昇するのを防止することができる。
【００９８】
また、可動プラテン１１１を進退させる必要があるとき以外は、型締用モータ１２５を非制御状態に置くことができるので、制御部による型締用モータ１２５の駆動制御を簡素化することができる。
【００９９】
そして、型締力を型締用モータ１２５のトルクによって保持する必要がないので、型締用モータ１２５の容量を大きくする必要がない。その結果、型締用モータ１２５の慣性を小さくすることができ、型締用モータ１２５の応答性が高くなる。
【０１００】
本実施の形態において、連結アッセンブリ６１は、型締用モータ１２５の回転を伝達する回転伝達系において伝動ユニットより下流側に配設されるが、伝動ユニットより上流側に配設することもできる。
【０１０１】
次に、本発明を圧縮装置に適用した第４の実施の形態について説明する。
【０１０２】
図９は本発明の第４の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【０１０３】
この場合、１１はシリンダ部材としての加熱シリンダ、１３は加熱シリンダ１１の前端（図において左端）に取り付けられた射出ノズル、１１０は第１のプラテンとしての固定プラテン、１１１は該固定プラテン１１０に対して進退（図において左右方向に移動）自在に配設された第２のプラテンとしての可動プラテン、１３１は前記固定プラテン１１０に取り付けられた第１の金型としての固定金型、１３２は前記可動プラテン１１１に取り付けられ、前記固定金型１３１に対して接離自在に配設された第２の金型としての可動金型である。前記固定金型１３１にはスプルー２００が形成される。
【０１０４】
前記可動金型１３２は、前記固定金型１３１と対向させて配設された型板２０１、前記可動プラテン１１１に取り付けられた受け板２０２、及び前記型板２０１と受け板２０２との間に配設され、型板２０１と受け板２０２との間に所定の空間を形成するスペーサ２０３を備える。なお、固定金型１３１及び可動金型１３２によって金型装置が、固定プラテン１１０、可動プラテン１１１等によって型締装置が構成される。
【０１０５】
ところで、該型締装置を作動させることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。すなわち、可動プラテン１１１が前進（図において右方に移動）させられ、型閉じ及び型締めが行われ、それに伴って、前記固定金型１３１と可動金型１３２との間にキャビティ空間Ｃが形成される。続いて、射出装置の射出ノズル１３から成形材料としての樹脂が射出されると、樹脂はスプルー２００を通り、キャビティ空間Ｃに充填され、該キャビティ空間Ｃ内の樹脂が、冷却され、成形品になる。
【０１０６】
ところで、前記樹脂がキャビティ空間Ｃに進入した後の所定のタイミングで、圧縮装置２０５が作動させられ、所定の圧縮力で樹脂が加圧され、圧縮される。そのために、前記型板２０１と受け板２０２との間に形成された前記空間に、固定金型１３１に対して進退自在に圧縮プレート２１３が配設され、該圧縮プレート２１３に可動子及び進退部材としての圧縮ピン２１２が取り付けられる。該圧縮ピン２１２は型板２０１を貫通して延び、前端（図において右端）がキャビティ空間Ｃに臨ませられる。そして、前記圧縮ピン２１２の周囲には、前端を型板２０１に、後端（図において左端）を圧縮プレート２１３に当接させて付勢部材としてのリターンスプリング２１４が配設され、前記圧縮ピン２１２を後方（図において左方）に向けて付勢する。
【０１０７】
また、前記圧縮プレート２１３の後方には、前端を圧縮プレート２１３の後端面（図において左端面）に当接させて圧縮ロッド２１５が進退自在に配設され、該圧縮ロッド２１５の後端に、圧縮力を検出する圧縮力検出部としてのロードセル２１７を介して、圧縮力を発生させるために移動させられる進退部材及び移動部材としてのクロスヘッド２１６が取り付けられる。
【０１０８】
そして、該クロスヘッド２１６を進退させるために、圧縮用の駆動部としての圧縮用モータ２２５が配設される。なお、該圧縮用モータ２２５としてサーボモータが使用される。
【０１０９】
ところで、前記クロスヘッド２１６を進退させるために、可動プラテン１１１の後端面に４本（図においては２本だけを示す。）の案内部材としてのガイドロッド２３１が後方に向けて延在させて取り付けられ、前記クロスヘッド２１６はガイドロッド２３１に沿って進退自在に配設される。また、前記ガイドロッド２３１における後端部（図において左端部）の所定の位置に、第１の支持部材としての支持プレート２３２が、該支持プレート２３２より後方に第２の支持部材としての支持プレート２３３が配設され、ガイドロッド２３１に取り付けられる。
【０１１０】
そして、クロスヘッド２１６と支持プレート２３２との間に、互いに螺合させられた第１の変換要素としてのボールねじ軸２４５及び第２の変換要素としてのボールナット２４６から成るボールねじ２４７が配設され、該ボールねじ２４７によって回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。そのために、前記ボールねじ軸２４５はベアリング２４８によって支持プレート２３２に対して回転自在に支持され、前記ボールナット２４６は取付部材２３４を介してクロスヘッド２１６に固定される。
【０１１１】
なお、運動方向変換部としてボールねじ２４７に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットから成る。
【０１１２】
そして、前記圧縮用モータ２２５とボールねじ軸２４５との間に、プーリ２５４、２５５及びタイミングベルト２５６から成る回転伝達機構としての伝動ユニット、並びに圧縮用モータ２２５を駆動するのに伴って発生させられた回転の入力を許容し、クロスヘッド２１６に伝達される反力によって発生させられた回転のボールねじ軸２４５からの入力を阻止する一方向回転入力機構としての連結アッセンブリ６１が配設される。
【０１１３】
したがって、図示されない制御部の圧縮処理手段は、圧縮処理を行い、前記圧縮用モータ２２５を駆動し、ボールねじ軸２４５を正方向又は逆方向に回転させることによってボールナット２４６及びクロスヘッド２１６を進退させ、更に圧縮ロッド２１５及び圧縮プレート２１３を介して圧縮ピン２１２を進退させる。その結果、圧縮ピン２１２を前進させることによって、キャビティ空間Ｃ内の樹脂を加圧し圧縮することができる。なお、前記圧縮用モータ２２５、プーリ２５４、２５５、タイミングベルト２５６、連結アッセンブリ６１、ボールねじ２４７等によって圧縮負荷を発生させる圧縮負荷発生部が構成される。また、圧縮ピン２１２、圧縮プレート２１３、圧縮ロッド２１５、クロスヘッド２１６、連結アッセンブリ６１、圧縮用モータ２２５等によって圧縮装置２０５が構成される。
【０１１４】
前記連結アッセンブリ６１は、本体部６２、入力軸６３、出力軸６４、及び噛合機構としてのクラッチ機構６５（図５）を備え、本実施の形態において、前記本体部６２は支持プレート２３３に図示されないブラケットを介して取り付けられ、入力軸６３とプーリ２５５とが連結され、出力軸６４とボールねじ軸２４５とが連結される。
【０１１５】
したがって、キャビティ空間Ｃに樹脂が充填された後の所定のタイミングで、前記圧縮用モータ２２５を駆動すると、回転がプーリ２５４、タイミングベルト２５６及びプーリ２５５を介して連結アッセンブリ６１に伝達され、更にボールねじ軸２４５に伝達されてボールねじ軸２４５を正方向に回転させる。そして、ボールねじ２４７において運動方向が回転運動から直進運動に変換され、ボールナット２４６が前進させられ、クロスヘッド２１６が前進させられる。したがって、圧縮ピン２１２が前進させられ、樹脂が加圧され、圧縮される。
【０１１６】
次に、可動プラテン１１１が後退（図において左方に移動）させられ、型開きが行われる。このとき、成形品は可動金型１３１側に残るが、型開きが開始された後の所定のタイミングで図示されないエジェクタ装置が作動させられ、エジェクタピンが前進させられ、成形品が離型させられ、突き出される。
【０１１７】
ところで、前記圧縮用モータ２２５を駆動して、圧縮ピン２１２を前進させ、キャビティ空間Ｃ内の樹脂を圧縮すると、樹脂の反力が圧縮ピン２１２、圧縮プレート２１３及び圧縮ロッド２１５を介してロードセル２１７に伝達される。そこで、前記圧縮処理手段は、ロードセル２１７によって検出された圧縮力が設定値に達しているかどうかを判断し、圧縮力が設定値に達した場合に前記圧縮用モータ２２５の駆動を停止させる。このとき、前記反力は、更にクロスヘッド２１６及び取付部材２３４を介してボールナット２４６に伝達され、ボールねじ２４７においてボールねじ軸２４５を逆方向に回転させようとする。その結果、連結アッセンブリ６１に回転を入力しようとするが、連結アッセンブリ６１は、ボールねじ軸２４５からの回転の入力を阻止する。
【０１１８】
したがって、連結アッセンブリ６１から圧縮用モータ２２５に逆方向の回転が伝達されないだけでなく、クロスヘッド２１６の位置が保持され、圧縮ピン２１２は後退しないので、圧縮力が保持される。また、樹脂の冷却及び収縮によって圧縮力が変動した場合、その変動分の補正の動作のみで圧縮力の保持が可能になる。
【０１１９】
このように、連結アッセンブリ６１によってボールねじ軸２４５からの回転の入力が阻止されるので、圧縮力を保持するために圧縮用モータ２２５を駆動状態に置く必要がなくなる。したがって、圧縮用モータ２２５に電流を供給し続ける必要がないので、消費電力を小さくすることができる。そして、圧縮用モータ２２５の温度が上昇するのを防止することができる。
【０１２０】
また、圧縮ピン２１２を進退させる必要があるとき以外は、圧縮用モータ２２５を非制御状態に置くことができるので、制御部による圧縮用モータ２２５の駆動制御を簡素化することができる。
【０１２１】
そして、圧縮力を圧縮用モータ２２５のトルクによって保持する必要がないので、圧縮用モータ２２５の容量を大きくする必要がない。その結果、圧縮用モータ２２５の慣性を小さくすることができ、圧縮用モータ２２５の応答性が高くなる。
【０１２２】
本実施の形態において、連結アッセンブリ６１は、圧縮用モータ２２５の回転を伝達する回転伝達系において伝動ユニットより下流側に配設されるが、伝動ユニットより上流側に配設することもできる。
【０１２３】
ところで、前記射出装置においては、射出ノズル１３を固定金型１３１に所定のノズルタッチ力で当接させるようになっていて、そのために、可塑化移動装置が配設される。そして、該可塑化移動装置は、可塑化移動用モータとしてブレーキ付きのモータ又はサーボモータを備え、該可塑化移動用モータを駆動することによってノズルタッチを行うとともに、その後も、ブレーキを作動させたり、サーボモータを駆動し続けて、ノズルタッチ力を保持するようにしている。
【０１２４】
ところが、ブレーキ付きのモータにおいては、一つの成形サイクルで、型締力等に対向させてノズルタッチ力を変化させるようにした場合、ブレーキを多数回作動させる必要があり、ブレーキの寿命が短くなってしまう。
【０１２５】
また、サーボモータにおいては、ノズルタッチ力を保持するために、サーボモータを駆動し続ける必要があるので、サーボモータにおける消費電力が多くなってしまう。そこで、可塑化移動用モータにおける消費電力を小さくすることができるようにした本発明の第５の実施の形態について説明する。
【０１２６】
図１０は本発明の第５の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【０１２７】
図において、３０１は射出成形機フレーム、１１０は該射出成形機フレーム３０１に取り付けられた第１のプラテンとしての固定プラテン、１１１は該固定プラテン１１０と対向させて配設された第２のプラテンとしての可動プラテン、１３１は前記固定プラテン１１０に取り付けられた第１の金型としての固定金型、１３２は前記可動プラテン１１１に取り付けられ、前記固定金型１３１に対して接離自在に配設された第２の金型としての可動金型である。
【０１２８】
また、３０２は射出装置、３０３は該射出装置３０２を射出成形機フレーム３０１に対して進退（図において左右方向に移動）自在に支持し、かつ、ノズルタッチを行う可塑化移動装置である。
【０１２９】
前記射出装置３０２は、シリンダ部材としての加熱シリンダ１１、該加熱シリンダ１１の前端（図において左端）に取り付けられた射出ノズル１３、前記加熱シリンダ１１内において回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としての図示されないスクリュー、該スクリューを回転させたり、進退させたりするための駆動部ユニット３１４を備える。
【０１３０】
また、射出装置３０２を支持するとともに、射出装置３０２を進退させるために進退部材及び移動部材としてのスライドベース３１２が配設され、該スライドベース３１２を進退させるための可塑化移動用の駆動部としての可塑化移動用モータ３２５が配設される。
【０１３１】
ところで、前記スライドベース３１２を進退させるために、射出成形機フレーム３０１上に案内部材としてのレール３１６が配設され、スライドベース３１２の下端に配設されたスライダ３１７がレール３１６に載置される。また、前記射出成形機フレーム３０１上の射出装置３０２より後方（図において右方）の所定の箇所に、固定プレート３２６が取り付けられ、前記スライドベース３１２と固定プレート３２６との間に、ノズルタッチ力を蓄えるノズルタッチ力蓄積部３３１、並びに互いに螺合させられた第１の変換要素としてのボールねじ軸３４５及び第２の変換要素としてのボールナット３４６から成るボールねじ３４７が配設され、該ボールねじ３４７によって回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が構成される。そのために、前記ボールねじ軸３４５はベアリング３４８によって固定プレート３２６に対して回転自在に支持され、前記ボールナット３４６はノズルタッチ力蓄積部３３１に固定される。
【０１３２】
また、該ノズルタッチ力蓄積部３３１は、ボールナット３４６に取り付けられ、ボールねじ軸３４５を進退自在に案内する案内ロッド３３２、該案内ロッド３３２の周囲に配設され、前端をスライドベース３１２に当接させ、後端（図において右端）をボールナット３４６に当接され、該ボールナット３４６を後方に向けて付勢する付勢部材としてのスプリング３３３等を備える。
【０１３３】
なお、運動方向変換部としてボールねじ３４７に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第１の変換要素としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素としてのローラナットから成る。
【０１３４】
そして、前記可塑化移動用モータ３２５とボールねじ軸３４５との間に、可塑化移動用モータ３２５を駆動するのに伴って発生させられた回転の入力を許容し、スライドベース３１２に伝達される反力によって発生させられた回転のボールねじ軸３４５からの入力を阻止する一方向回転入力機構としての連結アッセンブリ６１が配設される。したがって、前記可塑化移動用モータ３２５を駆動し、ボールねじ軸３４５を正方向又は逆方向に回転させることによってボールナット３４６及びスライドベース３１２を進退させることができる。
【０１３５】
前記連結アッセンブリ６１は、本体部６２、入力軸６３、出力軸６４、及び噛合機構としてのクラッチ機構６５（図５）を備え、本実施の形態において、前記本体部６２は固定プレート３２６に取り付けられ、入力軸６３と可塑化移動用モータ３２５とが連結され、出力軸６４とボールねじ軸３４５とが連結される。
【０１３６】
なお、前記スライドベース３１２、可塑化移動用モータ３２５、連結アッセンブリ６１、ノズルタッチ力蓄積部３３１、ボールねじ３４７等によって可塑化移動装置３０３が構成される。
【０１３７】
したがって、図示されない制御部の可塑化移動処理手段は、可塑化移動処理を行い、可塑化移動用モータ３２５を駆動し、ボールねじ軸３４５を正方向に回転させることによって、スライドベース３１２を前進（図において左方に移動）させ、射出ノズル１３を固定金型１３１に当接させ、所定のノズルタッチ力でノズルタッチを行う。そして、前記可塑化移動処理手段は、前記可塑化移動用モータ３２５を更に駆動し、ボールねじ軸３４５を更に正方向に回転させると、ボールナット３４６がスプリング３３３の付勢力に抗して前進させられ、スプリング３３３の付勢力に対向するノズルタッチ力を保持することができる。
【０１３８】
ところで、前記可塑化移動用モータ３２５を駆動して、ボールナット３４６を前進させると、ノズルタッチ力蓄積部３３１において所定のノズルタッチ力が発生させられる。そして、前記スライドベース３１２の所定の箇所には、スライドベース３１２に対するボールナット３４６の位置を検出するノズルタッチ力検出部としての図示されない位置センサが配設され、該位置センサは、スプリング３３３の圧縮に伴って変化するボールナット３４６の位置を検出し、該位置に基づいてノズルタッチ力を検出する。
【０１３９】
そこで、前記可塑化移動処理手段は、位置センサによって検出されたノズルタッチ力が閾値を超えたかどうかを判断し、ノズルタッチ力が閾値を超えたときに前記可塑化移動用モータ３２５の駆動を停止させる。このとき、前記スプリング３３３による付勢力は、反力になってボールナット３４６に伝達され、ボールねじ３４７においてボールねじ軸３４５を逆方向に回転させようとする。その結果、連結アッセンブリ６１に回転を入力しようとするが、連結アッセンブリ６１は、ボールねじ軸３４５からの回転の入力を阻止する。
【０１４０】
したがって、連結アッセンブリ６１から可塑化移動用モータ３２５に逆方向の回転が伝達されないだけでなく、スライドベース３１２の位置は保持され、後退しないので、ノズルタッチ力が保持される。
【０１４１】
このように、連結アッセンブリ６１によってボールねじ軸３４５からの回転の入力が阻止されるので、ノズルタッチ力を保持するために可塑化移動用モータ３２５を駆動状態に置く必要がなくなる。したがって、可塑化移動用モータ３２５に電流を供給し続ける必要がないので、消費電力を小さくすることができる。そして、可塑化移動用モータ３２５の温度が上昇するのを防止することができる。
【０１４２】
また、スライドベース３１２を進退させる必要があるとき以外は、可塑化移動用モータ３２５を非制御状態に置くことができるので、制御部による可塑化移動用モータ３２５の駆動制御を簡素化することができる。
【０１４３】
そして、圧縮力を可塑化移動用モータ３２５のトルクによって保持する必要がないので、可塑化移動用モータ３２５の容量を大きくする必要がない。その結果、可塑化移動用モータ３２５の慣性を小さくすることができ、可塑化移動用モータ３２５の応答性が高くなる。
【０１４４】
なお、本発明は前記実施の形態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、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１４５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出成形機の駆動装置においては、射出部材を駆動する射出装置の駆動部と、射出装置を進退させる可塑化移動装置の駆動部と、金型装置を駆動する型締装置の駆動部と、前記射出装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って回転又は進退させられる射出装置の進退部材と、前記可塑化移動装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる可塑化移動装置の進退部材と、前記型締装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる型締装置の進退部材と、前記射出部材、可塑化移動装置及び型締装置のうちの少なくとも一つにおいて、駆動部と進退部材との間に配設され、駆動部を駆動するのに伴って発生させられた正方向及び逆方向の回転を受けて回転の入力を許容し、前記進退部材に伝達される反力によって発生させられた回転の入力を阻止する一方向回転入力機構とを有する。
【０１４６】
この場合、前記駆動部と進退部材との間に一方向回転入力機構が配設され、該一方向回転入力機構は、前記駆動部を駆動するのに伴って発生させられた正方向及び逆方向の回転を受けて回転の入力を許容し、進退部材に伝達される反力によって発生させられた回転の入力を阻止する。
【０１４７】
したがって、進退部材の位置を保持するために、駆動部を駆動状態に置く必要がなくなる。その結果、駆動部に電流を供給し続ける必要がないので、射出成形機の消費電力を小さくすることができる。そして、駆動部の温度が上昇するのを防止することができる。
【０１４８】
また、進退部材を移動させる必要があるとき以外は、駆動部を非制御状態に置くことができるので、制御部による駆動部の駆動制御を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【図２】従来の射出装置の平面図である。
【図３】従来の射出装置におけるスクリューに回転力が発生するメカニズムを説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の概略図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の動作を示す第１の図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における駆動力伝達部の動作を示す第２の図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態における射出成形機の概略図である。
【符号の説明】
４１ 計量用モータ
４２、４３、５４、５５、１５４、１５５、２５４、２５５ プーリ
４４、５６、１５６、２５６ タイミングベルト
４７、１４７、２４７、３４７ ボールねじ
５３ 射出用モータ
６１ 連結アッセンブリ
１１０ 固定プラテン
１１１ 可動プラテン
１１２ トグルサポート
１１５ トグル機構
１２１、２１６ クロスヘッド
１２５ 型締用モータ
２０５ 圧縮装置
２１２ 圧縮ピン
２１７ ロードセル
２２５ 圧縮用モータ
３０２ 射出装置
３１２ スライドベース
３２５ 可塑化移動用モータ
Ｃ キャビティ空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive device for an injection molding machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in an injection molding machine, a resin as a molding material heated and melted in a heating cylinder is injected at a high pressure to fill the cavity space of the mold apparatus, and the resin is cooled in the cavity space. It is possible to obtain a molded product by solidifying it.
[0003]
The injection molding machine includes a mold device, a mold clamping device, and an injection device. The mold clamping device includes a fixed platen and a movable platen, and the mold device is moved forward and backward by a mold clamping drive unit. The mold is closed, clamped and opened.
[0004]
On the other hand, the injection device includes a heating cylinder that heats and melts the resin, and an injection nozzle that injects the molten resin, and a screw is rotatably and reciprocally disposed in the heating cylinder. The Then, the screw is advanced by an injection driving unit disposed at the rear end, whereby the resin is injected from the injection nozzle, and the resin is measured by being rotated by the measurement driving unit.
[0005]
Further, the injection molding machine has a molded product compression device that is arranged with the mover facing the cavity space of the mold device, and compresses the resin in the cavity space. By driving, the mover can be moved in the cavity space and the molded product can be compressed. Further, the injection molding machine has a plasticizing moving device for causing the injection nozzle to touch the mold device, and the injection nozzle is driven with a predetermined nozzle touch force by driving the plasticizing moving driving unit. Injection can be performed by touching.
[0006]
FIG. 2 is a plan view of a conventional injection device, and FIG. 3 is a view for explaining a mechanism for generating a rotational force in a screw in the conventional injection device.
[0007]
In the figure, reference numeral 11 denotes a heating cylinder, and a screw 12 as an advancing / retracting member is rotatably disposed in the heating cylinder 11 and is movable back and forth (moved in the left-right direction in FIG. 3). Reference numeral 13 denotes an injection nozzle attached to the front end (the left end in FIG. 2) of the heating cylinder 11, and a nozzle port (not shown) is formed in the injection nozzle 13. Reference numeral 15 denotes a resin supply port formed at a predetermined position in the vicinity of the rear end (right end in FIG. 2) of the heating cylinder 11, and a hopper (not shown) is attached to the resin supply port 15, and a pellet is attached to the hopper. A shaped resin 30 is accommodated.
[0008]
The screw 12 includes a screw main body 26 and a screw head (not shown) attached to the front end of the screw main body 26, and a flight 23 is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the screw main body 26. Thus, a spiral groove 24 is formed.
[0009]
When the screw 12 is rotated in the forward direction during the measuring step, the pellet-shaped resin 30 dropped from the hopper is moved forward (moved to the left in FIG. 3), heated and melted. Accordingly, the screw 12 is moved backward (moved to the right in FIG. 3) by the pressure of the resin, and the resin is stored in front of the screw head.
[0010]
When the screw 12 is advanced during the injection process, the resin stored in front of the screw head is injected from the injection nozzle 13 and filled into a cavity space of a mold apparatus (not shown). At this time, a backflow prevention device (not shown) is disposed around the screw head so that the resin stored in front of the screw head does not flow back.
[0011]
By the way, the rear end of the heating cylinder 11 is attached to the front injection support 31, and a rear injection support 32 is disposed at a predetermined distance from the front injection support 31. Further, a guide bar 33 is installed between the front injection support 31 and the rear injection support 32, and a pressure plate 34 is disposed along the guide bar 33 so as to be able to advance and retreat (movable in the left-right direction in FIG. 2). . The front injection support 31 and the rear injection support 32 are fixed to a slide base (not shown) with bolts (not shown).
[0012]
A drive shaft 35 is integrally attached to the rear end of the screw 12. The drive shaft 35 is supported by a bearing 36 so as to be rotatable with respect to the pressure plate 34 and not movable in the axial direction. In order to rotate the screw 12, an electric metering motor 41 as a first motor is disposed, and between the metering motor 41 and the drive shaft 35, the pulleys 42 and 43 and the timing belt 44 are used. A first transmission unit is provided. Therefore, by driving the metering motor 41, the drive shaft 35 can be rotated in the forward direction or the reverse direction, and the screw 12 can be rotated in the forward direction or the reverse direction.
[0013]
Further, a ball screw 47 including a ball screw shaft 45 and a ball nut 46 screwed to each other is disposed behind the pressure plate 34 (rightward in FIG. 2), and the ball screw 47 linearly rotates. A motion direction conversion unit for converting into motion is configured. The ball screw shaft 45 is rotatably supported by a bearing 48 with respect to the rear injection support 32, and the ball nut 46 is a load cell 52 serving as a detecting unit for detecting the radiant power and reaction force acting on the screw 12. It is fixed to the pressure plate 34 via
[0014]
Further, an electric injection motor 53 as a second motor is disposed to advance and retract the drive shaft 35, and pulleys 54 and 55 and a timing belt are provided between the injection motor 53 and the ball screw shaft 45. A second transmission unit consisting of 56 is arranged. Accordingly, by driving the injection motor 53 and rotating the ball screw shaft 45 in the forward direction or the reverse direction, the ball nut 46 and the pressure plate 34 are moved, the drive shaft 35 is advanced and retracted, and the screw 12 is advanced and retracted. Can be made. In this case, since the guide bar 33 extends through the pressure plate 34, the rotational force generated by driving the injection motor 53 and acting on the ball nut 46 is not transmitted to the drive shaft 35. That is, the rotational force acting on the pressure plate 34 from the ball nut 46 is restrained by the guide bar 33 and is not transmitted to the drive shaft 35. A servo motor is used as the metering motor 41 and the injection motor 53.
[0015]
In the injection apparatus configured as described above, when the weighing motor 41 is driven and the screw 12 is rotated in the forward direction during the weighing process, the resin 30 dropped from the hopper enters the heating cylinder 11 via the resin supply port 15. Then, the resin that has been advanced in the groove 24 and melted is stored in front of the screw head. Along with this, the screw 12 is retracted.
[0016]
When the injection motor 53 is driven and the screw 12 is advanced during the injection process, the resin stored in front of the screw head is injected from the injection nozzle 13 and filled into the cavity space of the mold apparatus.
[0017]
By the way, in the injection process, when the screw 12 is advanced, a reaction force is generated by the pellet-shaped resin 30 that has entered the heating cylinder 11 through the resin supply port 15. Then, the axial component force Fs of the reaction force tries to push back the screw 12, and the radial component force Fr of the reaction force tries to rotate the screw 12 in the reverse direction.
[0018]
Therefore, the metering motor 41 is driven so that the screw 12 is not rotated in the injection process, and is placed in a driving state to hold the position of the screw 12 in the rotational direction.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional injection device, since the measuring motor 41 is placed in a driving state in order to maintain the position in the rotational direction of the screw 12 in the injection process, it is necessary to continue supplying current to the measuring motor 41. is there. As a result, the power consumption of the injection device increases.
[0020]
Further, in the mold clamping device, it is necessary to move the movable platen forward and backward by driving the mold clamping drive unit in the injection process, and to hold the mold clamping force. In the case of maintaining, it is necessary to continue driving the driving unit for mold clamping against the reaction force generated by the mold clamping force. As a result, the power consumption of the mold clamping device is increased.
[0021]
Furthermore, in the molded product compression device, the movable element is moved into the cavity space by driving the compression drive unit in the mold clamping process, and the compression force is maintained after the molded product reaches the set compression force. However, in the conventional molded product compression apparatus, when maintaining the holding, it is necessary to continue driving the drive unit for compressing the molded product against the reaction force generated by the compression force. As a result, the power consumption of the molded product compression apparatus is increased.
[0022]
Further, in the plasticizing movement apparatus, the injection nozzle is made to touch the mold apparatus with a predetermined nozzle touch force by driving the plasticizing movement driving device, and the injection is performed. In the plasticizing movement device, when maintaining the nozzle touch force, a plasticizing movement driving unit with a brake is required for the reaction force generated by the nozzle touching force, or the plasticizing movement driving unit is installed. It is necessary to keep driving. As a result, the plasticizing movement apparatus becomes expensive, or the power consumption of the plasticizing movement apparatus increases.
[0023]
The present invention solves the problems of the conventional injection molding machine, and it is not necessary to continue supplying current to the drive unit in order to maintain the position of the advance / retreat member, thereby reducing the power consumption of the injection molding machine. An object of the present invention is to provide a drive device for an injection molding machine.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the drive device for the injection molding machine of the present invention, the drive portion of the injection device for driving the injection member, the drive portion of the plasticizing movement device for moving the injection device back and forth, and the mold clamping device for driving the mold device By driving the drive unit of the injection device, the drive unit of the injection device is rotated, the advancement / retraction member of the injection device that is rotated or advanced / retreated accordingly, and the drive unit of the plasticizing / moving device are driven Advancement / retraction of the plasticizing / moving device that is caused to rotate and advance / retreat along with the advance / retreat member and a drive unit of the mold clamping device to generate rotation and advance / retreat the mold clamping device. At least one of the member and the injection member, the plasticizing moving device, and the mold clamping device is disposed between the drive unit and the advance / retreat member, and is generated when the drive unit is driven. Positive direction and allows the input of the rotation by receiving a rotation in the opposite direction, and a one-way rotation input mechanism that prevents the input of the rotation generated by the reaction force transmitted to the reciprocating member.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, the drive device provided in the injection molding machine will be described.
[0040]
FIG. 1 is a schematic diagram of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram of a driving force transmission unit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a first diagram of the present invention. FIG. 6 is a first diagram illustrating the operation of the driving force transmission unit according to the embodiment, and FIG. 6 is a second diagram illustrating the operation of the driving force transmission unit according to the first embodiment of the present invention.
[0041]
In the figure, reference numeral 11 denotes a heating cylinder as a cylinder member, and an unillustrated screw as an injection member and an advancing / retreating member is rotatably and advancing / retreating in the heating cylinder 11. Reference numeral 13 denotes an injection nozzle attached to the front end (the left end in FIG. 1) of the heating cylinder 11, and a nozzle port (not shown) is formed in the injection nozzle 13. Reference numeral 15 denotes a resin supply port formed at a predetermined position in the vicinity of the rear end (right end in FIG. 1) of the heating cylinder 11, and a hopper (not shown) is attached to the resin supply port 15 and molded into the hopper. The pellet-shaped resin 30 (refer FIG. 3) as a material is accommodated.
[0042]
The screw includes a screw main body and a screw head attached to a front end of the screw main body, and a flight is spirally formed on the outer peripheral surface of the screw main body, and a spiral groove is formed by the flight.
[0043]
When the screw is rotated in the forward direction during the metering step, the pellet-shaped resin 30 dropped from the hopper is advanced in the groove, heated, and melted. Along with this, the screw is retracted by the pressure of the resin, and the resin is stored in front of the screw head.
[0044]
When the screw is advanced during the injection process, the resin stored in front of the screw head is injected from the injection nozzle 13 and filled into a cavity space of a mold apparatus (not shown). At this time, a backflow prevention device (not shown) is disposed around the screw head so that the resin stored in front of the screw head does not flow back.
[0045]
By the way, the rear end of the heating cylinder 11 is attached to the front injection support 31, and a rear injection support 32 is disposed at a predetermined distance from the front injection support 31. Further, a guide bar 33 is installed between the front injection support 31 and the rear injection support 32, and a pressure plate 34 as a support member for supporting the screw advances and retreats along the guide bar 33 (in the left-right direction in FIG. 1). Can be freely moved). The front injection support 31 and the rear injection support 32 are fixed to a slide base (not shown) with bolts (not shown).
[0046]
A drive shaft 35 is integrally attached to the rear end of the screw. The drive shaft 35 is supported by a bearing 36 so as to be rotatable with respect to the pressure plate 34 and not movable in the axial direction. In order to rotate the screw, an electric metering motor 41 as a metering drive unit is disposed, and the metering motor 41 is driven between the metering motor 41 and the screw and the drive shaft 35. A coupling assembly 61 as a one-way rotation input mechanism that allows an input of rotation generated along with the rotation and prevents an input from the pulley 42 of rotation generated by a reaction force transmitted to the screw; and A first transmission unit as a rotation transmission mechanism including the pulleys 42 and 43 and the timing belt 44 is disposed. Therefore, by driving the metering motor 41, the drive shaft 35 can be rotated in the forward direction or the reverse direction, and the screw can be rotated in the forward direction or the reverse direction.
[0047]
Also, a ball screw 47 comprising a ball screw shaft 45 as a first conversion element and a ball nut 46 as a second conversion element screwed to each other behind the pressure plate 34 (rightward in FIG. 1). Is arranged, and the ball screw 47 constitutes a motion direction conversion unit that converts rotational motion into straight motion. The ball screw shaft 45 is rotatably supported by the bearing 48 with respect to the rear injection support 32, and the ball nut 46 is a pressure plate via a load cell 52 as a detection unit for detecting the irradiation force and reaction force. 34 is fixed.
[0048]
In addition, a roller screw can be used as the movement direction conversion portion instead of the ball screw 47. In this case, the roller screw is screwed into the roller screw shaft as the first conversion element and the roller screw shaft. It consists of a roller nut as a second conversion element.
[0049]
Further, in order to move the drive shaft 35 back and forth, an electric injection motor 53 as an injection drive unit is attached to the rear injection support 32 via a bracket B1, and the injection motor 53 and the ball screw shaft 45 are connected to each other. A second transmission unit as a rotation transmission mechanism including pulleys 54 and 55 and a timing belt 56 is disposed therebetween. Accordingly, by driving the injection motor 53 and rotating the ball screw shaft 45 in the forward direction or the reverse direction, the ball nut 46 and the pressure plate 34 are moved, the drive shaft 35 is advanced and retracted, and the screw is advanced and retracted. Can do. In this case, since the guide bar 33 extends through the pressure plate 34, the rotational force generated by driving the injection motor 53 and acting on the ball nut 46 is not transmitted to the drive shaft 35. That is, the rotational force acting on the pressure plate 34 from the ball nut 46 is restrained by the guide bar 33 and is not transmitted to the drive shaft 35. A servo motor is used as the metering motor 41 and the injection motor 53.
[0050]
Next, the connecting assembly 61 will be described with reference to FIGS.
[0051]
The connection assembly 61 includes a main body 62, an input shaft 63, an output shaft 64, and a clutch mechanism 65 as a meshing mechanism. In the present embodiment, the main body 62 is attached to the pressure plate 34 with a bracket B. The input shaft 63 and the output shaft (not shown) of the measuring motor 41 are connected, and the output shaft 64 and the pulley 42 are connected. The main body 62 includes a cylindrical portion 60 and disk-shaped portions (not shown) disposed at both ends of the cylindrical portion 60, and the clutch mechanism 65 is surrounded by the main body 62.
[0052]
The clutch mechanism 65 is rotatably arranged with respect to the main body 62, and is rotatably arranged with respect to the input member 66 as an input side rotating body connected to the input shaft 63 and the main body 62. And an output member 69 as an output-side rotating body connected to the output shaft 64, and a roller unit 71 as a wedge body surrounded by the cylindrical portion 60, the input member 66 and the output member 69. .
[0053]
The output member 69 has a polygonal shape, in the present embodiment, an octagonal shape, and includes eight sides 81 serving as flat portions in the circumferential direction and eight pieces connecting the sides 81. Ridges 82 are provided as projecting portions, and holes 83 as non-locking portions are formed inwardly in the radial direction from the ridges 82 so as to correspond to the ridges 82. Further, the input member 66 is engaged with a pressing piece 67 as a mesh release member disposed corresponding to each ridge 82 and radially outwardly from each ridge 82, and the hole 83, so that a hole is formed. A transmission pin 68 is provided as a locking portion having a diameter smaller than 83.
[0054]
Further, the roller unit 71 includes first and second rollers 72 and 73 as first and second rollers as rotating wedge members disposed between the sides 81 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 60. Between the rollers 72 and 73, there is provided a spring 74 as a biasing member disposed so as to keep the first and second rollers 72 and 73 away from each other.
[0055]
The coupling assembly 61 having the above-described configuration takes a state as shown in FIG. 5 in a neutral state where no rotation is transmitted from either the input shaft 63 or the output shaft 64, and each ridge 82 and the pressing piece 67 are on the same phase angle. An annular uniform gap 85 is formed between the outer peripheral surface of the transmission pin 68 and the inner peripheral surface of the hole 83, and the first and second rollers 72 and 73 are connected to the spring 74. The gaps 86 and 87 are pressed between the side 81 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 60 by the urging force and between the first and second rollers 72 and 73 and the adjacent pressing pieces 67. It is formed.
[0056]
In this neutral state, when the rotation in the direction of arrow A in FIG. 5 is transmitted to the input shaft 63 and the input member 66, the input member 66 is rotated clockwise with respect to the output member 69, as shown in FIG. As described above, the transmission pin 68 moves in the hole 83 and contacts the output member 69, and the pressing piece 67 contacts the first roller 72, and the first roller 72 resists the biasing force of the spring 74. It is moved to the second roller 73 side. As a result, since the wedge action by the roller unit 71 is released, the output member 69 can freely rotate with respect to the main body 62. Then, the output shaft 64 is rotated in the same direction as the input shaft 63. Thus, the coupling assembly 61 allows rotation to be input via the input shaft 63.
[0057]
Similarly, in the neutral state, when rotation in the direction of arrow B in FIG. 5 is transmitted to the input shaft 63 and the input member 66, the input member 66 is rotated counterclockwise with respect to the output member 69, and transmission is performed. The pin 68 moves in the hole 83 and contacts the output member 69, and the pressing piece 67 contacts the second roller 73. The second roller 73 resists the biasing force of the spring 74 and the first roller 73. 72 side. As a result, since the wedge action by the roller unit 71 is released, the output member 69 can freely rotate with respect to the main body 62. Then, the output shaft 64 is rotated in the same direction as the input shaft 63. Thus, the coupling assembly 61 allows rotation to be input via the input shaft 63.
[0058]
On the other hand, when the rotation in the direction of arrow A in FIG. 5 is transmitted to the output shaft 64 and the output member 69, the output member 69 tries to rotate clockwise with respect to the transmission pin 68. Rotation is prevented by the first and second rollers 72 and 73 interposed between the cylindrical portion 60 and each of the pressing pieces 67, as shown in FIG. , 73 and the gaps 86, 87 remain formed, so that the first and second rollers 72, 73 are urged by the urging force of the spring 74 to form the side 81 and the cylindrical portion 60. The state of being pressed against the inner peripheral surface of the is maintained. As a result, the wedge action by the roller unit 71 is not released, the input member 66 cannot rotate with respect to the main body 62, and the coupling assembly 61 prevents rotation from being input via the output shaft 64. .
[0059]
Similarly, when the rotation in the direction of arrow B in FIG. 5 is transmitted to the output shaft 64 and the output member 69, the output member 69 tries to rotate counterclockwise with respect to the transmission pin 68. Rotation is prevented by the first and second rollers 72 and 73 interposed between the cylindrical portion 60, and as shown in FIG. 5, each pressing piece 67 has first and second rollers 72, 73, and the gaps 86 and 87 remain formed, so that the first and second rollers 72 and 73 are moved between the side 81 and the cylindrical portion 60 by the urging force of the spring 74. The state of being pressed between the inner peripheral surface is maintained. As a result, the wedge action by the roller unit 71 is not released, the input member 66 cannot rotate with respect to the main body 62, and the coupling assembly 61 prevents rotation from being input via the output shaft 64. .
[0060]
Next, the operation of the injection apparatus having the above configuration will be described.
[0061]
First, during the weighing process, when the weighing processing means of the control unit (not shown) performs the weighing process and drives the weighing motor 41, the rotation generated by the weighing motor 41 is input to the connection assembly 61, and the connection assembly 61 61, and is transmitted to the screw via the pulley 42, the timing belt 44, the pulley 43, and the drive shaft 35 to rotate the screw in the forward direction. At this time, the resin dropped from the hopper enters the heating cylinder 11 through the resin supply port 15, is advanced in the groove, and the melted resin is stored in front of the screw head. Along with this, the screw is retracted by the pressure of the resin.
[0062]
Next, during the injection process, the injection processing means of the control unit performs the injection process, stops the metering motor 41, drives the injection motor 53, and advances the screw. The resin stored in is injected from the injection nozzle 13 and filled in the cavity space of the mold apparatus.
[0063]
By the way, in the injection process, when the screw is advanced, a reaction force is generated by the pellet-shaped resin 30 that has entered the heating cylinder 11 through the resin supply port 15 and is transmitted to the screw. The axial component Fs of the reaction force tries to push back the screw, and the radial component Fr of the reaction force tries to rotate the screw in the reverse direction.
[0064]
When the radial component force Fr attempts to rotate the screw in the reverse direction, rotation is input to the connection assembly 61 via the drive shaft 35, the pulley 43, the timing belt 44, and the pulley 42. Prevents the input of rotation from the pulley 42.
[0065]
Accordingly, not only the rotation in the reverse direction is not transmitted from the coupling assembly 61 to the measuring motor 41 but also the screw does not rotate in the reverse direction, so that the position of the screw in the rotation direction is maintained.
[0066]
As described above, since the rotation input from the pulley 42 is blocked by the connection assembly 61, it is not necessary to place the measuring motor 41 in the driving state in order to maintain the position in the rotation direction of the screw in the injection process. Therefore, since it is not necessary to continue supplying current to the metering motor 41, the power consumption of the injection molding machine can be reduced. In addition, the temperature of the weighing motor 41 can be prevented from rising.
[0067]
Since the measuring motor 41 can be placed in a non-control state except when the screw needs to be rotated, the drive control of the measuring motor 41 by the control unit can be simplified.
[0068]
In the present embodiment, the coupling assembly 61 is disposed upstream of the first transmission unit in the rotation transmission system that transmits the rotation of the metering motor 41, but is disposed downstream of the first transmission unit. You can also
[0069]
By the way, in the present embodiment, when the injection motor 53 is driven and the screw is advanced during the injection process, the resin stored in front of the screw head is injected from the injection nozzle 13, and the mold apparatus Although the cavity space is filled, if the filled resin shrinks by being cooled, molding defects such as sink marks and shorts may occur in the molded product. Therefore, when the injection process is completed, the pressure holding process is started. In the pressure holding process, the injection motor 53 is placed in a driving state, and current is continuously supplied to the injection motor 53. As a result, power consumption in the injection motor 53 is increased.
[0070]
Therefore, a second embodiment of the present invention in which the power consumption in the injection motor 53 can be reduced will be described. In addition, about what has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol.
[0071]
FIG. 7 is a schematic view of an injection molding machine according to the second embodiment of the present invention.
[0072]
In this case, in order to move the drive shaft 35 back and forth (move in the left-right direction in the figure), an electric injection motor 53 as an injection drive unit is provided, and the injection motor 53 and the first conversion element The second transmission unit as a rotation transmission mechanism including pulleys 54 and 55 and a timing belt 56 between the ball screw shaft 45 and the rotation generated by driving the injection motor 53 is input. The coupling assembly 61 is disposed as a one-way rotational input mechanism that prevents the input from the ball screw shaft 45 of rotation generated by a reaction force transmitted to a screw (not shown) as an injection member and an advance / retreat member. Is done. Therefore, by driving the injection motor 53 and rotating the ball screw shaft 45 in the forward or reverse direction, the ball nut 46 as the second conversion element and the pressure plate 34 as the support member are advanced and retracted, and the drive shaft While advancing and retreating 35, the screw as the advancing and retracting member can be advanced and retracted.
[0073]
The coupling assembly 61 includes a main body 62, an input shaft 63, an output shaft 64, and a clutch mechanism 65 (FIG. 5) as a meshing mechanism. In the present embodiment, the main body 62 is a rear injection support 32. The input shaft 63 and the pulley 55 are connected to each other, and the output shaft 64 and the ball screw shaft 45 are connected to each other.
[0074]
Therefore, during the injection process, the injection processing means of the control unit (not shown) performs the injection processing, and when the injection motor 53 is driven, the rotation is transmitted to the coupling assembly 61 via the pulley 54, the timing belt 56 and the pulley 55. Further, it is transmitted to the ball screw shaft 45 to rotate the ball screw shaft 45 in the forward direction. Then, in the ball screw 47 as the movement direction converting portion, the movement direction is converted from the rotational movement to the straight movement, the ball nut 46 is moved forward (moved to the left in the drawing), and the screw is moved forward. Therefore, the resin stored in front of the screw head is injected from the injection nozzle 13 and filled in a cavity space of a mold apparatus (not shown).
[0075]
When the screw reaches the forward limit position, the pressure holding process is started, and the pressure holding processing means of the control unit performs the pressure holding process to hold the resin in the cavity space at a predetermined pressure. In short, the pressure holding processing means reverses the injection motor 53 according to the detected value of the load cell 52 when the resin is overfilled in the cavity space in order to keep the resin in the cavity space at a predetermined holding force. When the resin in the cavity space is contracted by cooling, the injection motor 53 is rotated forward in accordance with the detection value of the load cell 52 to control the predetermined holding force. Control to become. When the resin in the cavity space is controlled to a predetermined holding force, the driving of the injection motor 53 is stopped. Therefore, even when the resin is overfilled, the resin is returned to the heating cylinder 11 side, and even when the filled resin is cooled and contracted by cooling, the resin is supplied to the cavity space by the holding pressure. Since it is supplied, it is possible to prevent molding defects such as burrs, sink marks and shorts from occurring in the molded product. In the present embodiment, the weighing motor 41 is attached to the pressure plate 34 via the bracket B <b> 2, and the pulley 42 is attached to the input shaft 63.
[0076]
By the way, when the driving of the injection motor 53 is stopped, the resin ahead of the screw head tries to push back the screw with a predetermined reaction force, and the reaction force acts as the drive shaft 35, the pressure plate 34, and the detection unit. The ball screw 46 is transmitted to the ball nut 46 through the load cell 52, and the ball screw shaft 45 tries to rotate in the reverse direction. As a result, rotation is to be input to the connection assembly 61, but the connection assembly 61 prevents the rotation input from the ball screw shaft 45.
[0077]
Therefore, not only the rotation in the reverse direction is not transmitted from the coupling assembly 61 to the injection motor 53 but also the screw does not move backward, so that the position of the screw, that is, the screw position is maintained, and the holding pressure is maintained.
[0078]
As described above, since the rotation input from the ball screw shaft 45 is blocked by the coupling assembly 61, when the holding pressure is controlled to a predetermined holding force in the pressure holding process, the injection motor 53 is put in a driving state. There is no need. Further, when the holding pressure fluctuates due to cooling and contraction of the resin, the holding pressure can be held only by the correction operation for the fluctuation. Therefore, since it is not necessary to continue supplying current to the injection motor 53, power consumption can be reduced. Then, it is possible to prevent the temperature of the injection motor 53 from rising.
[0079]
In addition, the injection motor 53 can be placed in an uncontrolled state except when the screw needs to be moved forward or backward, so that the drive control of the injection motor 53 by the control unit can be simplified.
[0080]
Since the reaction force generated by the holding pressure does not need to be held by the torque of the injection motor 53, it is not necessary to increase the capacity of the injection motor 53. As a result, the inertia of the injection motor 53 can be reduced, and the response of the injection motor 53 is increased.
[0081]
In the present embodiment, the coupling assembly 61 is disposed on the downstream side of the second transmission unit in the rotation transmission system that transmits the rotation of the injection motor 53, but is disposed on the upstream side of the second transmission unit. You can also
[0082]
Next, a third embodiment in which the present invention is applied to a mold clamping device will be described.
[0083]
FIG. 8 is a schematic view of an injection molding machine according to the third embodiment of the present invention.
[0084]
In the figure, 110 is a fixed platen as a first platen, 131 is a fixed mold as a first mold attached to the fixed platen 110, and 112 is a base plate disposed to face the fixed platen 110. A tie bar 113 is installed between the fixed platen 110 and the toggle support 112.
[0085]
Reference numeral 111 denotes a movable platen as a second platen disposed so as to freely advance and retreat (movable in the left-right direction in the figure) along the tie bar 113, and 132 denotes a second mold attached to the movable platen 111. By moving the movable platen 111 along the tie bar 113, the mold device can be closed, clamped and opened. For this purpose, a toggle mechanism 115 as a mold clamping mechanism is disposed between the toggle support 112 and the movable platen 111, and the toggle mechanism 115 is operated by a mold clamping motor 125 as a mold clamping drive unit. The movable platen 111 is advanced and retracted. The fixed mold 131 and the movable mold 132 constitute a mold apparatus, and the fixed platen 110, the movable platen 111, the toggle support 112, the toggle mechanism 115, the mold clamping motor 125, etc. constitute a mold clamping apparatus. .
[0086]
The toggle mechanism 115 connects a toggle lever 118 supported to be swingable with respect to the toggle support 112, and connects the toggle lever 118 and the movable platen 111, so that it can swing with respect to the toggle lever 118 and the movable platen 111. The arm 119 supported by the head, the advancing / retreating member moved to generate the clamping force, the cross head 121 as the moving member, and the toggle lever 118 and the cross head 121 are connected to each other, and the toggle lever 118 and the cross head 121 are connected. The toggle lever 122 is supported so as to be swingable with respect to. A servo motor is used as the mold clamping motor 125.
[0087]
By the way, in order to advance and retract the cross head 121, the cross head 121 includes a ball screw shaft 145 as a first conversion element and a ball nut 146 as a second conversion element, which are screwed together. A ball screw 147 is provided, and the ball screw 147 constitutes a motion direction conversion unit that converts rotational motion into linear motion. The ball screw shaft 145 is rotatably supported by the bearing 148 with respect to the toggle support 112, and the ball nut 146 is fixed to the cross head 121.
[0088]
In addition, a roller screw can be used as the movement direction conversion portion instead of the ball screw 147. In this case, the roller screw is screwed into the roller screw shaft as the first conversion element and the roller screw shaft. It consists of a roller nut as a second conversion element.
[0089]
A reaction force transmitted to the crosshead 121 is allowed between the mold clamping motor 125 and the ball screw shaft 145, allowing rotation input generated when the mold clamping motor 125 is driven. The coupling assembly 61 as a one-way rotation input mechanism for preventing the rotation generated by the pulley 155 from being input, and a transmission unit as a rotation transmission mechanism including the pulleys 154 and 155 and the timing belt 156 are disposed. .
[0090]
Therefore, the mold clamping motor 125 is driven, and the ball screw shaft 145 is rotated in the forward direction or the reverse direction so that the ball nut 146 and the cross head 121 are moved forward and backward, the toggle mechanism 115 is operated, and the movable platen 111 is moved forward and backward. Can be made. As a result, mold closing, mold clamping and mold opening of the mold apparatus are performed.
[0091]
That is, at the time of the mold clamping, the mold clamping device presses the movable mold 132 against the fixed mold 131 with a predetermined mold clamping force, and a cavity space (not shown) is formed between the fixed mold 131 and the movable mold 132. Form. Then, the melted resin is injected from the injection nozzle 13 (FIG. 1) of the injection device and filled in the cavity space.
[0092]
The connection assembly 61 includes a main body 62, an input shaft 63, an output shaft 64, and a clutch mechanism 65 (FIG. 5) as a meshing mechanism. In the present embodiment, the main body 62 is attached to a toggle support 112 with a bracket B. The input shaft 63 and the pulley 155 are connected to each other, and the output shaft 64 and the ball screw shaft 145 are connected to each other.
[0093]
Therefore, when the mold is closed, the mold closing processing means of the control unit (not shown) performs the mold closing process, and when the mold clamping motor 125 is driven, the rotation is connected via the pulley 154, the timing belt 156 and the pulley 155. And further transmitted to the ball screw shaft 145 to rotate the ball screw shaft 145 in the positive direction. Then, the movement direction of the ball screw 147 is changed from rotational movement to linear movement, the ball nut 146 is moved forward (moved to the right in the drawing), and the crosshead 121 is moved forward. Therefore, the toggle mechanism 115 is operated, the movable platen 111 is advanced, and the mold is closed.
[0094]
Subsequently, the mold clamping motor 125 is further driven to generate a predetermined mold clamping force, and the movable mold 132 is pressed against the fixed mold 131 by the mold clamping force to perform mold clamping. When the mold clamping force detected by the load cell 152 or the like serving as a mold clamping force detection unit exceeds a set value, the mold clamping processing unit stops driving the mold clamping motor 125 and maintains the mold clamping force. To do.
[0095]
By the way, when the driving of the mold clamping motor 125 is stopped, the fixed mold 131 tries to push back the movable mold 132 with a predetermined reaction force, and the reaction force is generated by the movable platen 111, the toggle mechanism 115, and the crosshead. The ball screw 147 is transmitted to the ball nut 146 through 121 and tries to rotate the ball screw shaft 145 in the reverse direction in the ball screw 147. As a result, the rotation is going to be input to the connection assembly 61, but the connection assembly 61 prevents the rotation input from the ball screw shaft 145.
[0096]
Therefore, not only the rotation in the reverse direction is not transmitted from the coupling assembly 61 to the mold clamping motor 125, but also the position of the cross head 121 is maintained and the movable platen 111 does not retract, so that the mold clamping force is maintained.
[0097]
As described above, since the rotation input from the ball screw shaft 145 is blocked by the coupling assembly 61, it is not necessary to place the mold clamping motor 125 in a driving state in order to maintain the mold clamping force during mold clamping. Therefore, it is not necessary to continue supplying current to the mold clamping motor 125, so that power consumption can be reduced. Further, it is possible to prevent the temperature of the mold clamping motor 125 from rising.
[0098]
In addition, the mold clamping motor 125 can be placed in a non-controlled state except when the movable platen 111 needs to be advanced and retracted, so that the drive control of the mold clamping motor 125 by the control unit can be simplified.
[0099]
Since the mold clamping force does not need to be held by the torque of the mold clamping motor 125, it is not necessary to increase the capacity of the mold clamping motor 125. As a result, the inertia of the mold clamping motor 125 can be reduced, and the responsiveness of the mold clamping motor 125 is increased.
[0100]
In the present embodiment, the coupling assembly 61 is disposed on the downstream side of the transmission unit in the rotation transmission system for transmitting the rotation of the mold clamping motor 125, but may be disposed on the upstream side of the transmission unit.
[0101]
Next, a fourth embodiment in which the present invention is applied to a compression apparatus will be described.
[0102]
FIG. 9 is a schematic view of an injection molding machine according to the fourth embodiment of the present invention.
[0103]
In this case, 11 is a heating cylinder as a cylinder member, 13 is an injection nozzle attached to the front end (left end in the figure) of the heating cylinder 11, 110 is a fixed platen as a first platen, and 111 is relative to the fixed platen 110. A movable platen as a second platen disposed so as to freely advance and retreat (movable in the horizontal direction in the figure), 131 is a fixed mold as a first die attached to the fixed platen 110, and 132 is the movable platen This is a movable mold as a second mold attached to the platen 111 and disposed so as to be able to contact with and separate from the fixed mold 131. A sprue 200 is formed on the fixed mold 131.
[0104]
The movable mold 132 is disposed between the mold plate 201 disposed to face the fixed mold 131, the receiving plate 202 attached to the movable platen 111, and the mold plate 201 and the receiving plate 202. And a spacer 203 that forms a predetermined space between the template 201 and the receiving plate 202. The fixed mold 131 and the movable mold 132 constitute a mold apparatus, and the fixed platen 110 and the movable platen 111 constitute a mold clamping apparatus.
[0105]
By the way, the mold clamping device is closed, clamped and opened by operating the mold clamping device. That is, the movable platen 111 is moved forward (moved to the right in the drawing), the mold is closed and the mold is clamped, and accordingly, a cavity space C is formed between the fixed mold 131 and the movable mold 132. Is done. Subsequently, when a resin as a molding material is injected from the injection nozzle 13 of the injection device, the resin passes through the sprue 200 and fills the cavity space C, and the resin in the cavity space C is cooled to form a molded product. Become.
[0106]
By the way, at a predetermined timing after the resin enters the cavity space C, the compression device 205 is operated, and the resin is pressurized and compressed with a predetermined compression force. For this purpose, a compression plate 213 is disposed in the space formed between the mold plate 201 and the receiving plate 202 so as to be movable back and forth with respect to the fixed mold 131. A compression pin 212 is attached. The compression pin 212 extends through the template 201 and the front end (right end in the figure) faces the cavity space C. Around the compression pin 212, a return spring 214 as a biasing member is disposed with the front end abutting against the template 201 and the rear end (left end in the figure) against the compression plate 213. 212 is urged rearward (leftward in the figure).
[0107]
Further, at the rear of the compression plate 213, a compression rod 215 is disposed so as to be able to advance and retreat with its front end abutting against the rear end surface (left end surface in the figure) of the compression plate 213. An advancing / retreating member that is moved to generate a compressive force and a crosshead 216 as a moving member are attached via a load cell 217 as a compressive force detector that detects the compressive force.
[0108]
In order to move the cross head 216 forward and backward, a compression motor 225 as a compression drive unit is provided. A servo motor is used as the compression motor 225.
[0109]
Incidentally, in order to advance and retract the cross head 216, four guide rods 231 as guide members (only two are shown in the figure) are attached to the rear end surface of the movable platen 111 so as to extend rearward. The cross head 216 is disposed along the guide rod 231 so as to freely advance and retract. Further, a support plate 232 as a first support member is disposed at a predetermined position of a rear end portion (left end portion in the drawing) of the guide rod 231, and a support plate as a second support member is provided behind the support plate 232. 233 is disposed and attached to the guide rod 231.
[0110]
A ball screw 247 including a ball screw shaft 245 as a first conversion element and a ball nut 246 as a second conversion element screwed together is disposed between the cross head 216 and the support plate 232. The ball screw 247 constitutes a motion direction conversion unit that converts rotational motion into straight motion. For this purpose, the ball screw shaft 245 is rotatably supported by the bearing 248 with respect to the support plate 232, and the ball nut 246 is fixed to the cross head 216 via the attachment member 234.
[0111]
In addition, a roller screw can be used as the movement direction conversion unit instead of the ball screw 247. In this case, the roller screw is screwed into the roller screw shaft as the first conversion element and the roller screw shaft. It consists of a roller nut as a second conversion element.
[0112]
A transmission unit as a rotation transmission mechanism including pulleys 254 and 255 and a timing belt 256 and a compression motor 225 are driven between the compression motor 225 and the ball screw shaft 245. A coupling assembly 61 is disposed as a one-way rotation input mechanism that allows the input of rotation and prevents the rotation from the ball screw shaft 245 generated by the reaction force transmitted to the cross head 216.
[0113]
Therefore, the compression processing means of the control unit (not shown) performs the compression processing, drives the compression motor 225, and rotates the ball screw shaft 245 in the forward direction or the reverse direction, thereby moving the ball nut 246 and the cross head 216 forward and backward. Further, the compression pin 212 is advanced and retracted through the compression rod 215 and the compression plate 213. As a result, the resin in the cavity space C can be pressurized and compressed by moving the compression pin 212 forward. The compression motor 225, the pulleys 254, 255, the timing belt 256, the coupling assembly 61, the ball screw 247, and the like constitute a compression load generating unit that generates a compression load. The compression device 205 is configured by the compression pin 212, the compression plate 213, the compression rod 215, the crosshead 216, the coupling assembly 61, the compression motor 225, and the like.
[0114]
The coupling assembly 61 includes a main body 62, an input shaft 63, an output shaft 64, and a clutch mechanism 65 (FIG. 5) as a meshing mechanism. In the present embodiment, the main body 62 is not shown on the support plate 233. It is attached via a bracket, the input shaft 63 and the pulley 255 are connected, and the output shaft 64 and the ball screw shaft 245 are connected.
[0115]
Accordingly, when the compression motor 225 is driven at a predetermined timing after the cavity space C is filled with the resin, the rotation is transmitted to the coupling assembly 61 via the pulley 254, the timing belt 256, and the pulley 255, and further the ball The ball screw shaft 245 is transmitted to the screw shaft 245 to rotate in the forward direction. Then, the movement direction of the ball screw 247 is changed from rotational movement to linear movement, the ball nut 246 is advanced, and the crosshead 216 is advanced. Therefore, the compression pin 212 is advanced, and the resin is pressurized and compressed.
[0116]
Next, the movable platen 111 is moved backward (moved to the left in the figure), and the mold opening is performed. At this time, although the molded product remains on the movable mold 131 side, an ejector device (not shown) is operated at a predetermined timing after the mold opening is started, the ejector pin is advanced, and the molded product is released from the mold. , Stick out.
[0117]
By the way, when the compression motor 225 is driven to advance the compression pin 212 and compress the resin in the cavity space C, the reaction force of the resin causes the load cell 217 via the compression pin 212, the compression plate 213 and the compression rod 215. Is transmitted to. Therefore, the compression processing means determines whether or not the compression force detected by the load cell 217 has reached the set value, and stops the driving of the compression motor 225 when the compression force reaches the set value. At this time, the reaction force is further transmitted to the ball nut 246 via the cross head 216 and the mounting member 234, and the ball screw 247 tries to rotate the ball screw shaft 245 in the reverse direction. As a result, the rotation is input to the connection assembly 61, but the connection assembly 61 prevents the rotation input from the ball screw shaft 245.
[0118]
Therefore, not only the rotation in the reverse direction is not transmitted from the coupling assembly 61 to the compression motor 225, but also the position of the cross head 216 is maintained and the compression pin 212 does not move backward, so that the compression force is maintained. Further, when the compressive force fluctuates due to cooling and contraction of the resin, the compressive force can be held only by correcting the fluctuation.
[0119]
As described above, since the rotation input from the ball screw shaft 245 is blocked by the connection assembly 61, it is not necessary to place the compression motor 225 in the driving state in order to maintain the compression force. Therefore, since it is not necessary to continue supplying current to the compression motor 225, the power consumption can be reduced. And it can prevent that the temperature of the motor 225 for compression rises.
[0120]
In addition, the compression motor 225 can be placed in a non-controlled state except when the compression pin 212 needs to be advanced and retracted, so that the drive control of the compression motor 225 by the control unit can be simplified.
[0121]
Since the compression force does not need to be held by the torque of the compression motor 225, it is not necessary to increase the capacity of the compression motor 225. As a result, the inertia of the compression motor 225 can be reduced, and the response of the compression motor 225 is increased.
[0122]
In the present embodiment, the coupling assembly 61 is disposed on the downstream side of the transmission unit in the rotation transmission system for transmitting the rotation of the compression motor 225, but may be disposed on the upstream side of the transmission unit.
[0123]
By the way, in the injection apparatus, the injection nozzle 13 is brought into contact with the fixed mold 131 with a predetermined nozzle touch force, and for this purpose, a plasticizing movement apparatus is provided. The plasticizing movement device includes a motor or a servo motor with a brake as the plasticizing movement motor, and performs the nozzle touch by driving the plasticizing movement motor. The servo motor is continuously driven to maintain the nozzle touch force.
[0124]
However, in a motor with a brake, if the nozzle touch force is changed in one molding cycle so as to oppose the mold clamping force, etc., it is necessary to operate the brake many times, resulting in a shortened brake life. End up.
[0125]
Further, in the servo motor, since it is necessary to keep driving the servo motor in order to maintain the nozzle touch force, power consumption in the servo motor increases. Therefore, a fifth embodiment of the present invention in which the power consumption in the plasticizing movement motor can be reduced will be described.
[0126]
FIG. 10 is a schematic view of an injection molding machine according to the fifth embodiment of the present invention.
[0127]
In the figure, 301 is an injection molding machine frame, 110 is a fixed platen as a first platen attached to the injection molding machine frame 301, and 111 is a second platen arranged to face the fixed platen 110. The movable platen 131 is a fixed mold as a first mold attached to the fixed platen 110, and 132 is attached to the movable platen 111, and is disposed so as to be able to contact with and separate from the fixed mold 131. This is a movable mold as a second mold.
[0128]
Reference numeral 302 denotes an injection device, and 303 denotes a plasticizing movement device that supports the injection device 302 so as to be able to advance and retreat (movable in the horizontal direction in the drawing) with respect to the injection molding machine frame 301 and performs nozzle touch.
[0129]
The injection device 302 includes a heating cylinder 11 as a cylinder member, an injection nozzle 13 attached to a front end (left end in the figure) of the heating cylinder 11, and a rotatable and reciprocating arrangement within the heating cylinder 11. A screw (not shown) as the injection member, and a drive unit 314 for rotating and reciprocating the screw are provided.
[0130]
Further, a slide base 312 is provided as an advance / retreat member and a moving member for supporting the injection device 302 and for moving the injection device 302 forward and backward, and as a plasticizing movement drive unit for moving the slide base 312 forward and backward. A motor 325 for plasticizing movement is provided.
[0131]
Incidentally, in order to move the slide base 312 back and forth, a rail 316 as a guide member is disposed on the injection molding machine frame 301, and a slider 317 disposed at the lower end of the slide base 312 is placed on the rail 316. . Further, a fixed plate 326 is attached to a predetermined position on the injection molding machine frame 301 behind the injection device 302 (rightward in the drawing), and a nozzle touch force is provided between the slide base 312 and the fixed plate 326. And a ball screw 347 including a ball screw shaft 345 as a first conversion element and a ball nut 346 as a second conversion element screwed together, The screw 347 constitutes a motion direction conversion unit that converts rotational motion into straight motion. For this purpose, the ball screw shaft 345 is rotatably supported by a bearing 348 with respect to the fixed plate 326, and the ball nut 346 is fixed to the nozzle touch force accumulation unit 331.
[0132]
The nozzle touch force accumulating portion 331 is attached to a ball nut 346 and is disposed around a guide rod 332 that guides the ball screw shaft 345 so as to be able to advance and retract. A spring 333 or the like is provided as a biasing member that is brought into contact with the ball nut 346 so that the rear end (right end in the drawing) is in contact with the ball nut 346 and biases the ball nut 346 rearward.
[0133]
In addition, a roller screw can be used as the movement direction conversion portion instead of the ball screw 347. In this case, the roller screw is screwed into the roller screw shaft as the first conversion element and the roller screw shaft. It consists of a roller nut as a second conversion element.
[0134]
Then, the rotation input generated by driving the plasticizing movement motor 325 between the plasticizing movement motor 325 and the ball screw shaft 345 is allowed and transmitted to the slide base 312. A coupling assembly 61 is provided as a one-way rotation input mechanism that prevents the rotation from the ball screw shaft 345 generated by the reaction force. Therefore, the ball nut 346 and the slide base 312 can be advanced and retracted by driving the plasticizing movement motor 325 and rotating the ball screw shaft 345 in the forward direction or the reverse direction.
[0135]
The connection assembly 61 includes a main body 62, an input shaft 63, an output shaft 64, and a clutch mechanism 65 (FIG. 5) as a meshing mechanism. In the present embodiment, the main body 62 is attached to a fixed plate 326. The input shaft 63 and the plasticizing movement motor 325 are connected, and the output shaft 64 and the ball screw shaft 345 are connected.
[0136]
The slide base 312, the plasticizing movement motor 325, the coupling assembly 61, the nozzle touch force accumulation unit 331, the ball screw 347, and the like constitute a plasticizing movement device 303.
[0137]
Therefore, the plasticizing movement processing means of the control unit (not shown) performs the plasticizing movement process, drives the plasticizing movement motor 325, and rotates the ball screw shaft 345 in the forward direction, thereby moving the slide base 312 forward ( The injection nozzle 13 is brought into contact with the fixed mold 131 and nozzle touch is performed with a predetermined nozzle touch force. The plasticizing movement processing means further drives the plasticizing movement motor 325 and further rotates the ball screw shaft 345 in the forward direction, so that the ball nut 346 moves forward against the urging force of the spring 333. Thus, the nozzle touch force that opposes the biasing force of the spring 333 can be maintained.
[0138]
By the way, when the plasticizing movement motor 325 is driven to advance the ball nut 346, a predetermined nozzle touch force is generated in the nozzle touch force accumulating unit 331. A predetermined position of the slide base 312 is provided with a position sensor (not shown) as a nozzle touch force detection unit that detects the position of the ball nut 346 with respect to the slide base 312, and the position sensor is compressed by the spring 333. The position of the ball nut 346 that changes with the position is detected, and the nozzle touch force is detected based on the position.
[0139]
Therefore, the plasticizing movement processing unit determines whether the nozzle touch force detected by the position sensor exceeds a threshold value, and stops driving the plasticizing movement motor 325 when the nozzle touch force exceeds the threshold value. Let At this time, the urging force of the spring 333 is transmitted as a reaction force to the ball nut 346, and the ball screw 347 tries to rotate the ball screw shaft 345 in the reverse direction. As a result, the rotation is input to the connection assembly 61, but the connection assembly 61 prevents the rotation input from the ball screw shaft 345.
[0140]
Therefore, not only the rotation in the reverse direction is not transmitted from the coupling assembly 61 to the plasticizing movement motor 325, but also the position of the slide base 312 is maintained and not retracted, so that the nozzle touch force is maintained.
[0141]
In this manner, since the rotation input from the ball screw shaft 345 is blocked by the connection assembly 61, it is not necessary to place the plasticizing movement motor 325 in the driving state in order to maintain the nozzle touch force. Therefore, since it is not necessary to continue to supply current to the plasticizing movement motor 325, power consumption can be reduced. And it can prevent that the temperature of the plasticizing movement motor 325 rises.
[0142]
Further, since the plasticizing movement motor 325 can be placed in an uncontrolled state except when the slide base 312 needs to be advanced and retracted, the drive control of the plasticizing movement motor 325 by the control unit can be simplified. it can.
[0143]
Since the compression force does not need to be held by the torque of the plasticizing movement motor 325, it is not necessary to increase the capacity of the plasticizing movement motor 325. As a result, the inertia of the plasticizing movement motor 325 can be reduced, and the responsiveness of the plasticizing movement motor 325 is increased.
[0144]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0145]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the drive device of the injection molding machine, the drive portion of the injection device that drives the injection member, the drive portion of the plasticizing movement device that advances and retracts the injection device, and the gold Drive unit of mold clamping device for driving mold device, advance / retreat member of injection device that is rotated by driving drive unit of said injection device, and is rotated or moved back and forth accordingly, and said plasticizing movement device Rotation is generated by driving the drive unit of the plasticizing device, and the rotation is generated by driving the advancement / retraction member of the plasticizing movement device that is advanced and retracted accordingly, and the drive unit of the mold clamping device. At least one of the advancing / retreating member of the mold clamping device to be advanced / retracted and the injection member, the plasticizing / moving device, and the mold clamping device is disposed between the drive unit and the advance / retreat member, and drives the drive unit. A one-way rotation input mechanism that accepts rotation input in response to rotation in the forward and reverse directions generated along with the rotation, and blocks rotation input generated by a reaction force transmitted to the advance / retreat member. And have.
[0146]
In this case, a one-way rotation input mechanism is disposed between the drive unit and the advance / retreat member, and the one-way rotation input mechanism is generated in the forward direction and the reverse direction generated when the drive unit is driven. In response to the rotation, the rotation input is allowed, and the rotation input generated by the reaction force transmitted to the advance / retreat member is blocked.
[0147]
Therefore, it is not necessary to place the drive unit in the drive state in order to maintain the position of the advance / retreat member. As a result, since it is not necessary to continue supplying current to the drive unit, the power consumption of the injection molding machine can be reduced. And it can prevent that the temperature of a drive part rises.
[0148]
Moreover, since it is possible to place the drive unit in an uncontrolled state except when it is necessary to move the advance / retreat member, drive control of the drive unit by the control unit can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a conventional injection apparatus.
FIG. 3 is a diagram for explaining a mechanism for generating a rotational force in a screw in a conventional injection device.
FIG. 4 is a schematic diagram of a driving force transmission unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a first diagram illustrating an operation of a driving force transmission unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a second diagram illustrating the operation of the driving force transmission unit according to the first embodiment of the invention.
FIG. 7 is a schematic view of an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic view of an injection molding machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view of an injection molding machine according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic view of an injection molding machine according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
41 Weighing motor
42, 43, 54, 55, 154, 155, 254, 255 pulley
44, 56, 156, 256 Timing belt
47, 147, 247, 347 Ball screw
53 Motor for injection
61 Link assembly
110 Fixed platen
111 Movable platen
112 Toggle support
115 Toggle mechanism
121,216 Crosshead
125 mold clamping motor
205 Compressor
212 compression pin
217 load cell
225 motor for compression
302 Injection device
312 Slide base
325 Motor for plasticizing movement
C cavity space

Claims (15)

（ａ）射出部材を駆動する射出装置の駆動部と、
（ｂ）射出装置を進退させる可塑化移動装置の駆動部と、
（ｃ）金型装置を駆動する型締装置の駆動部と、
（ｄ）前記射出装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って回転又は進退させられる射出装置の進退部材と、
（ｅ）前記可塑化移動装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる可塑化移動装置の進退部材と、
（ｆ）前記型締装置の駆動部を駆動することによって回転が発生させられ、それに伴って進退させられる型締装置の進退部材と、
（ｇ）前記射出部材、可塑化移動装置及び型締装置のうちの少なくとも一つにおいて、駆動部と進退部材との間に配設され、駆動部を駆動するのに伴って発生させられた正方向及び逆方向の回転を受けて回転の入力を許容し、前記進退部材に伝達される反力によって発生させられた回転の入力を阻止する一方向回転入力機構とを有することを特徴とする射出成形機の駆動装置。(A) a drive unit of an injection device for driving the injection member;
(B) a drive part of the plasticizing movement device for advancing and retracting the injection device;
(C) a drive unit of a mold clamping device that drives the mold device;
(D) The advancement / retraction member of the injection device which is caused to rotate by driving the drive unit of the injection device and is rotated or advanced / retracted along with the rotation;
(E) The advancement / retraction member of the plasticizing / moving device, which is caused to rotate by driving the drive unit of the plasticizing / moving device, and is advanced / retreated accordingly,
(F) The advancement / retraction member of the mold clamping device, which is caused to rotate by driving the drive unit of the mold clamping device and is advanced / retreated along with the rotation,
(G) In at least one of the injection member, the plasticizing moving device, and the mold clamping device, the positive member is disposed between the driving portion and the advancing / retracting member and is generated when the driving portion is driven. An injection having a one-way rotation input mechanism that allows rotation input in response to rotation in the direction and in the reverse direction and blocks rotation input generated by a reaction force transmitted to the advancing and retracting member. Drive unit for molding machine. （ａ）前記射出装置は、加熱シリンダ内に回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前記進退部材を構成するスクリュー、該スクリューを回転させ、前記駆動部を構成する計量用モータ、及び該計量用モータの回転を前記スクリューに伝達する回転伝達機構を備え、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記スクリューと前記回転伝達機構との間、又は前記計量用モータと前記回転伝達機構との間に配設される請求項１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) The injection device is rotatably and reciprocally disposed in the heating cylinder, and constitutes the advancing / retracting member, rotating the screw, and a measuring motor constituting the driving unit, and A rotation transmission mechanism for transmitting rotation of the metering motor to the screw;
(B) The one-way rotation input mechanism is disposed between the screw and the rotation transmission mechanism or between the metering motor and the rotation transmission mechanism. Drive device. 前記計量用モータは射出工程時に駆動が停止させられる請求項２に記載の射出成形機の駆動装置。  The drive device for an injection molding machine according to claim 2, wherein the metering motor is stopped during the injection process. （ａ）前記射出装置は、加熱シリンダ内に回転自在に、かつ、進退自在に配設され、前記進退部材を構成するスクリュー、該スクリューを進退させ、前記駆動部を構成する射出用モータ、及び該射出用モータの回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備え、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記射出用モータと前記運動方向変換部との間に配設される請求項１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) The injection device is rotatably and reciprocally disposed in the heating cylinder, and constitutes the advancing / retreating member, and advances and retracts the screw, and an injection motor constituting the drive unit, and A movement direction conversion unit that converts the rotational movement of the injection motor into a straight movement;
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the injection motor and the motion direction converter. （ａ）前記射出用モータと前記運動方向変換部との間に、前記射出用モータの回転を前記運動方向変換部に伝達する回転伝達機構を有するとともに、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記運動方向変換部と前記回転伝達機構との間、又は前記射出用モータと前記回転伝達機構との間に配設される請求項４に記載の射出成形機の駆動装置。(A) Between the injection motor and the movement direction conversion unit, a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the injection motor to the movement direction conversion unit;
(B) The injection according to claim 4, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the motion direction conversion unit and the rotation transmission mechanism or between the injection motor and the rotation transmission mechanism. Drive unit for molding machine. 前記射出用モータは保圧工程時に駆動が停止させられる請求項４又は５に記載の射出成形機の駆動装置。  The drive device for an injection molding machine according to claim 4 or 5, wherein the driving of the injection motor is stopped during a pressure holding process. （ａ）前記型締装置は、固定プラテン、該固定プラテンに対し進退自在に配設され、前記進退部材を構成する可動プラテン、該可動プラテンを進退させ、前記駆動部を構成する型締用モータ、及び該型締用モータの回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備え、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記型締用モータと前記運動方向変換部との間に配設される請求項１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) The mold clamping device is provided with a fixed platen, a movable platen that is movable forward and backward relative to the fixed platen, and a movable platen that constitutes the advance / retreat member, and a mold clamping motor that constitutes the drive unit by moving the movable platen forward and backward. And a movement direction conversion unit that converts the rotational movement of the mold clamping motor into a straight movement,
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the mold clamping motor and the motion direction conversion section. （ａ）前記型締用モータと前記運動方向変換部との間に、前記型締用モータの回転を前記運動方向変換部に伝達する回転伝達機構を有するとともに、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記運動方向変換部と前記回転伝達機構との間、又は前記型締用モータと前記回転伝達機構との間に配設される請求項７に記載の射出成形機の駆動装置。(A) Between the mold clamping motor and the motion direction conversion unit, a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the mold clamping motor to the motion direction conversion unit;
(B) The one-way rotation input mechanism is disposed between the motion direction conversion unit and the rotation transmission mechanism or between the mold clamping motor and the rotation transmission mechanism. Drive unit for injection molding machine. 前記型締用モータは型締工程時の型締めを保持する際に駆動が停止させられる請求項７又は請求項８に記載の射出成形機の駆動装置。  The drive device for an injection molding machine according to claim 7 or 8, wherein the driving of the mold clamping motor is stopped when holding the mold clamping during the mold clamping process. （ａ）前記型締装置のプラテンに、金型、該金型内にキャビティ空間に臨ませて配設され、前記進退部材を構成する可動子、該可動子を進退させ、前記駆動部を構成する圧縮用モータ、及び該圧縮用モータの回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部が配設され、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記圧縮用モータと前記運動方向変換部との間に配設される請求項１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) On the platen of the mold clamping device, a mold, a movable element that is disposed in the mold so as to face the cavity space, configure the advance / retract member, and move the movable element forward and backward to configure the drive unit A compression motor, and a motion direction conversion unit that converts the rotational rotation of the compression motor into a linear motion,
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the compression motor and the motion direction conversion unit. （ａ）前記圧縮用モータと前記運動方向変換部との間に、前記圧縮用モータの回転を前記運動方向変換部に伝達する回転伝達機構を有するとともに、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記運動方向変換部と前記回転伝達機構との間、又は前記圧縮用モータと前記回転伝達機構との間に配設される請求項１０に記載の射出成形機の駆動装置。(A) Between the compression motor and the movement direction conversion unit, a rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the compression motor to the movement direction conversion unit;
(B) The injection according to claim 10, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the motion direction conversion unit and the rotation transmission mechanism or between the compression motor and the rotation transmission mechanism. Drive unit for molding machine. （ａ）圧縮力を検出する圧縮力検出部を有するとともに、
（ｂ）前記圧縮用モータは、圧縮力が設定値に達すると駆動が停止させられる請求項１０又は１１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) having a compressive force detector for detecting the compressive force;
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 10 or 11, wherein the compression motor is stopped when the compression force reaches a set value. （ａ）前記可塑化移動装置は、前記射出装置を前記金型装置に向かって進退自在に支持した前記進退部材を構成する移動部材、該移動部材を進退させ、前記駆動部を構成する可塑化移動用モータ、及び該可塑化移動用モータの回転の回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部を備え、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記可塑化移動用モータと前記運動方向変換部との間に配設される請求項１に記載の射出成形機の駆動装置。(A) The plasticizing moving device includes a moving member that constitutes the advancing / retracting member that supports the injection device so as to be movable back and forth toward the mold device, and a plasticizing that constitutes the drive unit by moving the moving member forward and backward. A movement motor, and a movement direction conversion unit that converts the rotational movement of the plasticizing movement motor into a straight movement,
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 1, wherein the one-way rotation input mechanism is disposed between the plasticizing movement motor and the movement direction conversion section. （ａ）前記可塑化移動用モータと前記運動方向変換部との間に、前記可塑化移動用モータの回転を前記運動方向変換部に伝達する回転伝達機構を有するとともに、
（ｂ）前記一方向回転入力機構は、前記運動方向変換部と前記回転伝達機構との間、又は前記可塑化移動用モータと前記回転伝達機構との間に配設される請求項１３に記載の射出成形機の駆動装置。(A) having a rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the plasticizing movement motor to the movement direction conversion section between the plasticization movement motor and the movement direction conversion section;
(B) The one-way rotation input mechanism is disposed between the motion direction converter and the rotation transmission mechanism, or between the plasticizing movement motor and the rotation transmission mechanism. Drive device for injection molding machine. （ａ）ノズルタッチ力を検出するノズルタッチ力検出部を有するとともに、
（ｂ）前記可塑化移動用モータは、ノズルタッチ力が閾値を超えると駆動が停止させられる請求項１３又は１４に記載の射出成形機の駆動装置。(A) having a nozzle touch force detector for detecting the nozzle touch force;
(B) The drive device for an injection molding machine according to claim 13 or 14, wherein the plasticizing movement motor is stopped when the nozzle touch force exceeds a threshold value.
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