JP4326396B2 - ネジ抜き金型及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂成型金型でネジ孔を有する製品を形成させるためのネジ抜き金型及びその制御方法に関し、ネジ入れ子位置を判別して成型機の射出タイミングを制御するネジ抜き金型の制御方法に関する。

従来、樹脂部品にインサート部品を用いることなくネジ孔を形成する方法が開発されている。図３はその１例として貫通ネジ孔を形成する場合の樹脂成型金型を示す図である。同図において、符号１は固定型２と可動型３とよりなる樹脂成形金型、４はキャビテイである。そして、固定型２にはネジ入れ子スライドユニット５と、該ネジ入れ子スライドユニット５を前後に駆動する図示なき油圧シリンダーが設けられており、該ネジ入れ子スライドユニット５には、ネジ入れ子６が設けられている。

そして、前記ネジ入れ子６は軸状をなし、その先端に雌ネジ形成用の雄ネジ７とバリ切り部８とが形成され、後端にはギア９が固定されている。そして、該ギア９はネジ入れ子スライドユニット５に設けられたモータ１０の駆動軸１１に固定されたピニオン１２に噛み合わされている。また、モータ１０には図示なきトルクセンサが設けられ、可動型３にはネジ入れ子６の先端部が挿入される凹部３ａが形成されている。

上記のように構成された樹脂成形金型の作用を次に説明する。
先ず、第１工程は、金型１を閉じ、次いで固定型２からネジ入れ子スライドユニット５及び、ネジ入れ子６を油圧シリンダーにより前進させる。この場合ネジ入れ子６はモータ１０により回転されている。次に、第２工程は、ネジ入れ子６を可動型３にタッチさせてからキャビテイ４に対し樹脂成形機により樹脂の射出を開始する。次いで第３工程は金型１が冷却後、ネジ入れ子６を回転させながら後退させてから金型１を開き、製品を取り出すのである。

そして、前記第２工程において、ネジ入れ子６の前進端は、ネジ入れ子スライドユニット５の油圧シリンダー近接スイッチからの信号を用いるか、モータ１０からのトルクアップ信号のどちらかにより確認する方法が採られている。また、第３工程におけるネジ入れ子６の後進端は、ネジ入れ子スライドユニット５の油圧シリンダー近接スイッチからの信号を用いる方法が採られている。

ところが、前記第２工程のネジ入れ子６の前進端及び第３工程の後進端を確認するため、ネジ入れ子スライドユニット５の油圧シリンダー近接スイッチからの信号を用いる方法は、確実性は高いが金型構造が複雑となり、金型製作費の上昇、メンテナンスの手間が増大するという問題がある。なお、金型構造を簡単にすると熱可塑性樹脂には使用することができない。

また、前記第２工程におけるネジ入れ子６の前進端を確認するため、ネジ入れ子スライドユニット５のモータ１０からのトルクアップ信号により確認する方法は、ネジ入れ子６と金型の間に異物等がはさまってもトルクアップするため、間違って射出して金型を破損することがあるという問題がある。

特開平１０−６３４７号公報 特開２００２−１８９２４号公報 特開２００１−２３２６５０号 特開平９−２９７９１号公報

本発明は、上記のような従来の技術の問題点を解決することを目的とする。
本発明の目的は、構造が簡単で、ネジ入れ子のトルクアップ信号の信頼性を向上したネジ抜き金型及びその制御方法を提供することにある。
本発明の上記したような目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。

本発明の請求項１のネジ抜き金型は、固定型２１と可動型２２とよりなる樹脂成形金型２０と、前記固定型２１に前後可動に設けられたネジ入れ子スライドユニット２４と、前記ネジ入れ子スライドユニット２４を前後に駆動する油圧シリンダーと、前記ネジ入れ子スライドユニット２４に回転可能に設けられ、先端に雌ネジ形成用の雄ネジ２７と、バリ防止用のバリ切り部２８とが形成されたネジ入れ子２５と、前記ネジ入れ子２５を回転駆動することができるサーボモータ２６と、前記サーボモータ２６に接続してその回転数、回転トルク、及びネジ入れ子の位置を設定することができるサーボモータ制御盤３２と、を具備してなることを特徴とする。

また、請求項２は、前記ネジ入れ子２５にはフランジ３３が設けられ、前記固定型２１には前記フランジ３３に接触して前記ネジ入れ子２５の位置を検出することができるリミゥトスイッチ３４が設けられてなることを特徴とする。また、請求項３は、前記ネジ入れ子２５は軸状をなし、その中間にギア２９が固定され、前記ギア２９はネジ入れ子スライドユニット２４に設けられたサーボモータ２６の駆動軸３０に固定されたピニオン３１に噛み合わされていることを特徴とする。

また、請求項４は、前記可動型２２にはネジ入れ子２５の先端部が挿入される凹部２２ａが形成されていることを特徴とする。また、請求項５のネジ抜き金型の制御方法は、前記請求項１又は２に記載のネジ抜き金型を用い、予めサーボモータ制御盤３２に対してサーボモータ２６の回転数、回転トルク、及びネジ入れ子２５の位置を設定しておくことを特徴とする。

本発明によれば、以下の詳細な説明から理解されるように、ネジ入れ子ユニットに設けられたネジ入れ子駆動用のサーボ゛モータに接続してサーボ゛モータ制御盤を設け、該サーボ゛モータ制御盤にサーボ゛モータの回転数、回転トルク、及びネジ入れ子の位置を設定しておくことにより、ネジ入れ子の先端が異物を噛み込んだような場合は、トルクアップ及び位置信号により樹脂射出を止め、金型の破損を防止することができる。

引き続いて、本発明をその実施例を説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。

図１は本発明のネジ抜き金型の第１の実施例を示す概略図である。同図において、符号２０は固定型２１と可動型２２とよりなる樹脂成形金型、２３はキャビテイである。そして、固定型２１にはネジ入れ子スライドユニット２４と、該ネジ入れ子スライドユニット２４を前後に駆動する図示なき油圧シリンダーが設けられており、該ネジ入れ子スライドユニット２４には、ネジ入れ子２５と、該ネジ入れ子２５を回転駆動することができるサーボモータ２６が設けられている。

そして、前記ネジ入れ子２５は軸状をなし、その先端に雌ネジ形成用の雄ネジ２７と、バリ防止用のバリ切り部２８とが形成され、中間にはギア２９が固定されている。そして、前記ギア２９はネジ入れ子スライドユニット２４に設けられたサーボモータ２６の駆動軸３０に固定されたピニオン３１に噛み合わされている。また、サーボモータ２６にはサーボモータ制御盤３２が接続されている。また、可動型２２にはネジ入れ子２５の先端部が挿入される凹部２２ａが形成されている。

上記のように構成されたネジ抜き金型を用いたネジ抜き金型の制御方法を次に説明する。先ず、サーボモータ制御盤３２に対してサーボモータ２６の回転数、回転トルク（入れ子のタッチトルク）、ネジ入れ子の位置を設定する。次に、樹脂成型の第１工程として、予めネジ入れ子スライドユニット２４を後退させておき、金型２０を閉じる。次いで固定型２１からネジ入れ子スライドユニット２４及び、ネジ入れ子２５を図示なき油圧シリンダーにより前進（矢印Ａ方向）させる。この場合ネジ入れ子２５はサーボモータ２６により回転されている。

次に、第２工程として、ネジ入れ子２５を可動型３にタッチさせる。この時、サーボモータ制御盤３２は、ネジ入れ子２５のタッチトルク及び位置とを確認する。もし、タッチトルク及び位置が設定値を満足する時はキャビテイ２３に樹脂を射出する。もし、タッチトルクが満足していても、位置が設定値を満足しない場合は、ネジ入れ子２５の先端が可動金型２２との間に異物を噛みこんでいるものとして樹脂の射出は行わない。

次に、樹脂の射出が終わり、金型２０が冷却後、ネジ入れ子２５を回転させながらネジ入れ子ユニット２４を後退（矢印Ｂ方向）させてから金型２０を開き、製品を取り出すのであるが、この時のネジ入れ子２５の後退端は、サーボモータ制御盤３２により指示され、この指示により、ネジ入れ子ユニット２４は停止される。

図２は本発明の第２の実施例を示す図である。本実施例は前実施例とほぼ同様であり、異なるところは、ネジ入れ子２５の後退端を指示するため、該ネジ入れ子２５の中間にフランジ３３が設けられると共に、該フランジ３３に接触したときに作動するリミットスイッチ３４が固定型２１の所定位置に設けられていることである。

このように構成された第２の実施例の作用を次に説明する。本第２の実施例が第１の実施例と異なるところは、ネジ入れ子２５の後退端の検出のみであるので、この部分のみを説明する。図２において、ネジ入れ子２５が後退しフランジ３３がリミットスイッチ３４に当接すると、該リミットスイッチ３４からの信号によりサーボモータ制御盤３２を介してサーボモータ２６を停止させる。これにより、ネジ入れ子２５も停止する。その他の作用・効果は前実施例と同様である。

以上説明した第１、第２実施例においては、ネジ入れ子の制御に、サーボモータとサーボモータ制御盤を用いたことにより、ネジ入れ子の前進端の位置を確実に決定することができ、樹脂成型品の不良や、金型の破損を防止することができる。なお、本発明は、貫通したネジ孔のみならず、底付きのネジ孔にも応用することができる。

本発明のネジ抜き金型の第１の実施例を示す概略図である。 本発明のネジ抜き金型の第２の実施例を示す概略図である。 従来のネジ抜き金型を示す概略図である。

符号の説明

２０…樹脂成型金型
２１…固定型
２２…可動型
２３…キャビテイ
２４…ネジ入れ子スライドユニット
２５…ネジ入れ子
２６…サーボモータ
２７…雄ネジ
２８…バリ切り部
２９…ギア
３０…駆動軸
３１…ピニオン
３２…サーボモータ制御盤
３３…フランジ
３４…リミットスイッチ

Claims (5)

1. 固定型（２１）と可動型（２２）とよりなる樹脂成形金型（２０）と、
   前記固定型（２１）に前後可動に設けられたネジ入れ子スライドユニット（２４）と、
   前記ネジ入れ子スライドユニット（２４）を前後に駆動する油圧シリンダーと、
   前記ネジ入れ子スライドユニット（２４）に回転可能に設けられ、先端に雌ネジ形成用の雄ネジ（２７）と、バリ防止用のバリ切り部（２８）とが形成されたネジ入れ子（２５）と、
   前記ネジ入れ子（２５）を回転駆動することができるサーボモータ（２６）と、
   前記サーボモータ（２６）に接続してその回転数、回転トルク、及びネジ入れ子の位置を設定することができるサーボモータ制御盤（３２）と、を具備してなることを特徴とするネジ抜き金型。
2. 前記ネジ入れ子（２５）にはフランジ（３３）が設けられ、前記固定型（２１）には前記フランジ（３３）に接触して前記ネジ入れ子（２５）の位置を検出することができるリミットスイッチ（３４）が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載のネジ抜き金型。
3. 前記ネジ入れ子（２５）は軸状をなし、その中間にギア（２９）が固定され、前記ギア（２９）はネジ入れ子スライドユニット（２４）に設けられたサーボモータ（２６）の駆動軸（３０）に固定されたピニオン（３１）に噛み合わされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のネジ抜き金型。
4. 前記可動型（２２）にはネジ入れ子（２５）の先端部が挿入される凹部（２２ａ）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のネジ抜き金型。
5. 前記請求項１又は２に記載のネジ抜き金型を用い、予めサーボモータ制御盤（３２）に対してサーボモータ（２６）の回転数、回転トルク、及びネジ入れ子（２５）の位置を設定しておくことを特徴とするネジ抜き金型の制御方法。

Images