JP4485928B2 - Injection molding machine - Google Patents
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Description
本発明は、横型のインラインスクリュ式の射出成形機に係り、特に、横型のインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムの構造に関する。 The present invention relates to a horizontal inline screw type injection molding machine, and more particularly to the structure of an injection system mechanism in a horizontal type inline screw type injection molding machine.
横型のインラインスクリュ式の射出成形機においては、従来は、スクリューを回転可能に保持すると共にスクリューと一体となって前後進する移動体を、2本または4本のタイバーに挿通・案内させる構成をとるのが一般的であった。 In a horizontal type in-line screw type injection molding machine, conventionally, a structure in which a screw is rotatably held and a moving body that moves forward and backward integrally with the screw is inserted and guided through two or four tie bars. It was common to take.
ところで、移動体に挿通し移動体をガイドするタイバーが2本であると、移動体の安定したガイドを行うために、タイバーピッチを大きく確保する必要があり、このため、タイバーの両端を固定する保持プレートや移動体の横寸法もその分だけ大きくなって、機構のコンパクト化を阻害する。また、移動体の重量が嵩むので、射出駆動系(移動体を直線移動させる駆動系)の回転トルクが大きくなる。また、この種のインラインスクリュ式の射出成形機においては、射出用のサーボモータを1対設けることが多いが、2本のタイバーが保持プレートや移動体の縦方向(高さ方向)の中間位置にあるため、射出用のサーボモータをタイバーの外側に配置せざるを得なく、このため、一層、機構のコンパクト化を阻害する。 By the way, if there are two tie bars that are inserted through the moving body and guide the moving body, it is necessary to secure a large tie bar pitch in order to stably guide the moving body. For this reason, both ends of the tie bar are fixed. The horizontal dimensions of the holding plate and the moving body are also increased accordingly, and the mechanism is prevented from being made compact. Moreover, since the weight of the moving body increases, the rotational torque of the injection driving system (driving system that moves the moving body linearly) increases. Also, in this type of inline screw type injection molding machine, a pair of servo motors for injection is often provided, but the two tie bars are positioned at the intermediate position in the vertical direction (height direction) of the holding plate and the moving body. Therefore, the injection servo motor must be arranged outside the tie bar, and this further hinders the compactness of the mechanism.
他方、移動体に挿通し移動体をガイドするタイバーが4本であると、隣り合うタイバー間のピッチを小さくすることが可能ではあるが、上下のタイバーの間に射出用のサーボモータを配設することが困難となるため、やはり、機構のコンパクト化を阻害する。また、タイバーが4本であると、各タイバーの長さ誤差(公差範囲内の長さ誤差)に起因して、4角形配置の4本のタイバーのうちの3本と他の1本とで力の受け方に不均衡を生じやすく、このため、射出圧力が不均一に作用して、スクリューのカジリの要因となったり、射出圧力を不安定にさせる要因となる。 On the other hand, if there are four tie bars that pass through the moving body and guide the moving body, the pitch between adjacent tie bars can be reduced, but an injection servo motor is provided between the upper and lower tie bars. This also makes it difficult to make the mechanism compact. Also, if there are four tie bars, due to the length error of each tie bar (length error within the tolerance range), three of the four tie bars in the quadrangular arrangement and the other one An imbalance tends to occur in the way the force is received. For this reason, the injection pressure acts unevenly, which may cause screw galling or cause the injection pressure to become unstable.
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、横型のインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムを、コンパクトなものにすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to make the injection system mechanism in a horizontal in-line screw type injection molding machine compact.
本発明は、上記した目的を達成するため、加熱シリンダの基端部を保持した第1保持プレートと、該第1保持プレートと所定距離をおいて対向する第2保持プレートと、前記第1保持プレートと前記第2保持プレートとの間で前後進可能な移動体と、該移動体と一体となって前後進するスクリューと、射出用のサーボモータによる回転力を直線移動力に変換して前記移動体に伝達するボールネジ機構と、その一端を前記第1保持プレートに固定され、その他端を前記第2保持プレートに固定されて前記第1保持プレートと前記第2保持プレートとを結合して射出圧力を受けるタイバーと、前記第1保持プレート、前記第2保持プレート及び前記移動体を支承するベース盤を備えた横型のインラインスクリュ式の射出成形機において、前記移動体に前記タイバーを挿通せず、かつ、前記移動体の全重量を、直動軸受部材を介して前記ベース盤に固設されたレール部材にて支承すると共に、前記タイバーの本数を3本として、これら3本のタイバーを、各タイバーの軸線と直交する面で見て逆正三角形の頂点の位置に配設するという構成にした。
また、前記射出用のサーボモータを2つ設けて、2つの射出用のサーボモータにより前記スクリューを前後進駆動するように構成すると共に、前記3本のタイバーのうち上側に位置する2本のタイバーの下方に、前記2つの射出用のサーボモータの少なくとも一部を配置するという構成にした。
さらに、前記3本のタイバーのうち上側に位置する2本のタイバーの間に、前記スクリューを回転駆動する計量用のサーボモータの下部を配置するという構成にした。
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a first holding plate that holds the base end portion of the heating cylinder, a second holding plate that faces the first holding plate at a predetermined distance, and the first holding plate. A moving body capable of moving back and forth between the plate and the second holding plate, a screw that moves back and forth integrally with the moving body, and a rotational force generated by a servo motor for injection is converted into a linear moving force, A ball screw mechanism that transmits to the moving body, one end of which is fixed to the first holding plate, and the other end is fixed to the second holding plate, and the first holding plate and the second holding plate are coupled and injected. a tie bar that receives the pressure, the first holding plate in the second holding plate and horizontal line screw type injection molding machine having a base plate for supporting the movable body, the movable The tie bar not inserted, and in the total weight of the movable body, thereby supporting at rail member which is fixed to the base plate via a linear bearing member, a three the number of the tie bar, These three tie bars are arranged at the positions of the apexes of an inverted equilateral triangle when viewed in a plane perpendicular to the axis of each tie bar .
In addition, two injection servomotors are provided, and the screw is driven forward and backward by two injection servomotors, and two tie bars located above the three tie bars The configuration is such that at least a part of the two injection servomotors is disposed below the servomotor .
Further, the lower part of the measuring servo motor for rotationally driving the screw is arranged between the two tie bars located on the upper side of the three tie bars .
本発明によれば、射出系メカニズムのタイバーを3本構造としているので、サーボモータをタイバーの下側やタイバーの間に配置することが容易に可能となり、射出系メカニズムをコンパクトなものにすることができる。また、同一円周上で等間隔な3角形配置の3本タイバー構造であるので、各タイバーの長さに公差内の誤差があっても、各タイバーは等間隔な3点支承で略均等に射出圧力を受けることができ、スクリューにカジリを生じさせる虞や射出圧力を不安定にさせる虞もなくなる。 According to the present invention, since the structure of the tie bar of the injection system mechanism is three, it becomes possible to easily arrange the servo motor under the tie bar or between the tie bars, and to make the injection system mechanism compact. Can do. In addition, since it has a three-tie structure with triangular arrangement at equal intervals on the same circumference, each tie bar is evenly spaced with three-point support at equal intervals even if there is an error within the tolerance in the length of each tie bar. The injection pressure can be received, and there is no possibility of causing galling in the screw or instability of the injection pressure.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図1〜図5は、本発明の一実施形態(以下、本実施形態と記す)による射出成形機に係り、図1は、本実施形態の射出成形機の全体外観を示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 relate to an injection molding machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIG. 1 is a perspective view showing the overall appearance of the injection molding machine of the present embodiment.
図1において、1はベース盤、2は射出系メカニズム、3は型開閉系メカニズムである。射出系メカニズム2において、4は前側保持プレート、5は、前側保持プレート4と所定距離をおいて対向配置された後側保持プレート、6は、その基端部を前側保持プレート4に固定され、その内部に回転並びに前後進可能であるように図示せぬスクリューを配設した加熱シリンダ、7は、前側保持プレート4と後側保持プレート5との間に架け渡らされた3本のタイバー、8は、前側保持プレート4と後保持プレート5との間で前後進可能な移動体、9は、移動体8に搭載された計量用のサーボモータ、10は、後側保持プレート5に搭載された1対の射出用のサーボモータ(図1では片側のサーボモータ10のみが示されている)である。なお、移動体8には、図示せぬスクリューの基端部を固定した図示せぬ回転体が回転可能に保持されており、この回転体と一体の後記する被動大プーリ15が計量用のサーボモータ9で回転駆動されることで、スクリューが回転するようになっている。また、移動体8には、ボールネジ機構の直線移動部材(ここではナット体)11の一端が固定されており、この直線移動部材11に螺合しかつ後側保持プレート5に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材(ここではネジ軸)に固定された後記する被動大プーリ20が、射出用のサーボモータ10で回転駆動されることで、移動体8、図示せぬ回転体、スクリューなどが直線移動するようになっている。
In FIG. 1, 1 is a base board, 2 is an injection system mechanism, and 3 is a mold opening / closing system mechanism. In the
また、型開閉系メカニズム3において、31は型開閉駆動源保持プレート、32は図示せぬ固定側金型を搭載した固定ダイプレート、33は、型開閉駆動源保持プレート31と固定ダイプレート32との間に架け渡らされた3本のタイバー、34は、図示せぬ可動側金型を搭載し、型開閉駆動源保持プレート31と固定ダイプレート32との間で前後進可能な可動ダイプレート、35は、型開閉駆動源保持プレート31に搭載された型開閉用のサーボモータ、36は、伸張駆動あるいは折り畳み駆動されることで、可動ダイプレート34を前進/後退させるトグルリンク機構である。なお、トグルリンク機構36の力の入力端であるクロスヘッドには、図示せぬボールネジ機構の直線移動部材の一端が固定されており、この直線移動部材(ここではネジ軸)に螺合しかつ型開閉駆動源保持プレート31に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材(ここではナット体)に固定された図示せぬ被動大プーリが、型開閉用のサーボモータ35で回転駆動されることで、トグルリンク機構36により可動ダイプレート34が前進後駆動されるようになっている。
In the mold opening / closing system mechanism 3, 31 is a mold opening / closing drive source holding plate, 32 is a fixed die plate on which a fixed mold (not shown) is mounted, and 33 is a mold opening / closing drive source holding plate 31 and a fixed
図2は、本実施形態の射出成形機における、計量用のサーボモータ9から被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断し、かつタイバー7のうちの1本や、ノズルタッチロッドのうちの1本などを割愛した状態の要部斜視図である。図2において、13は計量用のサーボモータ9の回転軸、14は回転軸13に固定された駆動小プーリ(歯付きプーリ)、15は、図示せぬスクリューの基端部を固定した前記した図示せぬ回転体と一体の被動大プーリ(歯付きプーリ)、16は、駆動小プーリ14と被動大プーリ15とに掛け回されたタイミングベルト(歯付きベルト)、17は、駆動小プーリ14、タイミングベルト16、被動大プーリ15を覆うカバー体である。計量用のサーボモータ9の回転軸13の回転は、駆動小プーリ14からタイミングベルト16を介して被動大プーリ15へと伝達され、これにより、前記したように図示せぬスクリューが回転する。
FIG. 2 shows a rotation transmission mechanism from the
図3は、本実施形態の射出成形機における、射出用のサーボモータ10から被動大プーリに至る回転伝達機構を示すために、一部を破断した状態の要部斜視図である。なお、図3においては、1対の射出用のサーボモータ10のうちの一方だけの回転伝達機構を示しているが、他方のサーボモータ10の回転伝達機構についても同様である。図3において、18は射出用のサーボモータ10の回転軸、19は回転軸18に固定された駆動小プーリ(歯付きプーリ)、20は、前記したボールネジ機構の直線移動部材11に螺合しかつ後側保持プレート5に回転可能に保持されたボールネジ機構の回転部材12に、固定された被動大プーリ(歯付きプーリ)、21は、駆動小プーリ19と被動大プーリ20とに掛け回されたタイミングベルト(歯付きベルト)、22は、駆動小プーリ19、タイミングベルト21、被動大プーリ20を覆うカバー体である。1対の射出用のサーボモータ10の回転軸18の回転は、それぞれ駆動小プーリ19からタイミングベルト21を介して、被動大プーリ20へと同期して合成して伝達され、これにより、ボールネジ機構(回転部材12→直線移動部材11)を介して、前記したように、移動体8、図示せぬ回転体、スクリューなどが前後進駆動される。
FIG. 3 is a perspective view of a principal part in a state where a part thereof is broken to show the rotation transmission mechanism from the
図4は、ノズルタッチ/バック用のサーボモータとその駆動プーリを割愛した状態の、図2に対応する要部斜視図である。図2〜図4において、41は、ベース盤1上に固設された1対の平行なレール部材、42は、前側保持プレート4の下部を固定・担持し、レール部材41上を直線運動可能なようにレール部材41に係合された直動軸受部材(図2〜図4)、43は、後側保持プレート5の下部を固定・担持し、レール部材41上を直線運動可能なようにレール部材41に係合された直動軸受部材(図3)、44は、移動体8の下部を固定・担持し、レール部材41上を直線運動可能なようにレール部材41に係合された直動軸受部材(図2〜図4)である。本実施形態では、3本のタイバー7は移動体8には挿通されておらず、移動体8はタイバー7とは完全にフリーな関係をとるようになっており、移動体8はレール部材41上に直動軸受部材44を介して担持されて、この直動軸受部材44により前側保持プレート4と後保持プレート5との間で直線移動可能なようになっている。また、3本のタイバー7により連結された前側保持プレート4と後側保持プレート5、および、ボールネジ機構(回転部材12、直線移動部材11)を介して後側保持プレート5に連結された移動体8は、すなわち、前側保持プレート4、後側保持プレート5、移動体8の3者およびそれらに搭載された部材は(つまり、射出ユニットである射出系メカニズム2は)、一体となって、後記するノズルタッチ/バック用のサーボモータの駆動力によって、レール部材41上を直動軸受部材42、43、44により直線移動可能なようになっている。
FIG. 4 is a perspective view of a main part corresponding to FIG. 2 in a state in which a servo motor for nozzle touch / back and its driving pulley are omitted. 2 to 4,
また、図3において、51は、前側保持プレート4に搭載された1対のノズルタッチ/バック用のサーボモータ、52は、ノズルタッチ/バック用の各サーボモータ51の回転軸に固定された駆動プーリ、53は、前側保持プレート4に回転可能に保持され、駆動プーリ52の回転を図示せぬタイミングベルトを介して伝達される、ボールネジ機構のナット体と一体化された被動プーリ兼ナット体、54は、その一端を固定ダイプレート32に固定され、そのネジ部を被動プーリ兼ナット体53に螺合された1対のノズルタッチ/バックロッドである。なお、図3では、片側のサーボモータ51、駆動プーリ52、被動プーリ兼ナット体53のみが示されている。ノズルタッチ/バック用のサーボモータの回転は、駆動プーリ52、図示せぬタイミングベルトによって被動プーリ兼ナット体53に伝達され、被動プーリ兼ナット体53が回転することで、そのネジ部(ボールネジ機構を構成するネジ部)を被動プーリ兼ナット体53に螺合させたノズルタッチ/バックロッド54が、被動プーリ兼ナット体53に対して前後進し、これによって、射出系メカニズム2全体がレール部材41に沿って前後進する。そして、連続成形運転時には、射出系メカニズム2が前進した位置をとって、前記加熱シリンダ6の先端の図示せぬノズルが図示せぬ固定側金型の樹脂注入口に押し付けられた、ノズルタッチ状態をとるようになっている。また、ノズルバック状態時には、射出系メカニズム2が後退して、前記加熱シリンダ6の先端の図示せぬノズルが図示せぬ固定側金型の樹脂注入口から離間した状態をとるようになっている。
In FIG. 3, 51 is a pair of nozzle touch / back servomotors mounted on the
図5は、タイバー7と、移動体8、計量用のサーボモータ9、1対の射出用サーボモータ10との、配置関係を示す図である。なお、図5においては、移動体8は中間部分の断面を2点鎖線で描いてある。
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement relationship between the
図5に示すように、3本のタイバー7は、タイバーの軸線と直交する面で見て逆3角形に配置され、各タイバー7は同一円周上に等間隔に配設されており、先にも述べたように、タイバー7と移動体8とは完全にフリーな関係をとるようになっている。つまり、タイバー7は、従来のように移動体8を挿通し移動体の重量を支える部材としての機能はなく、前側保持プレート4と後側保持プレート5とを一体に連結して、射出圧力を受ける機能のみを担わせてある。このように構成することで、従来のようにタイバーが移動体を挿通した構成をとり、移動体にタイバー摺動用のブッシュを設けているため、ブッシュから滴下するグリースによる汚損が生じていたものに較べて、非常にクリーンな構成とすることが可能となる。さらに、従来のようにタイバーが移動体を挿通した構成をとり、移動体の自重が移動体を前後進させるボールネジ機構にもかかるため、ボールネジに曲げ応力がかかるものに較べて、移動体8は、直動軸受部材44を介してレール部材41にその全重量を支承されているので、ボールネジに曲げ応力がかかる虞もないものとなる。さらにまた、同一円周上で等間隔な3角形配置の3本タイバー構造であるので、各タイバーの長さに公差内の誤差があっても、各タイバーは等間隔な3点支承で略均等に射出圧力を受けることができ、スクリューにカジリを生じさせる虞や射出圧力を不安定にさせる虞もなくなる。
As shown in FIG. 5, the three
また、図5に示すように、本実施形態では、3本のタイバー7のうち上側に位置する2本のタイバー7の下方に、2つの射出用のサーボモータ10の少なくとも一部がそれぞれ位置するように構成し、3本のタイバー7のうち上側に位置する2本のタイバー7の間に、計量用のサーボモータ9の下部が位置するように構成してある。したがって、3つのサーボモータが、射出系メカニズム2の中心寄りに配設されるので、射出系メカニズム2をコンパクトなものとできるようになっている。
Further, as shown in FIG. 5, in this embodiment, at least a part of the two
1 ベース盤
2 射出系メカニズム
3 型開閉系メカニズム
4 前側保持プレート
5 後側保持プレート
6 加熱シリンダ
7 タイバー
8 移動体
9 計量用のサーボモータ
10 射出用のサーボモータ
11 ボールネジ機構の直線移動部材
12 ボールネジ機構の回転部材
13 計量用のサーボモータの回転軸
14 駆動小プーリ
15 被動大プーリ
16 タイミングベルト
17 カバー体
18 射出用のサーボモータの回転軸
19 駆動小プーリ
20 被動大プーリ
21 タイミングベルト
31 型開閉駆動源保持プレート
32 固定ダイプレート
33 タイバー
34 可動ダイプレート
35 型開閉用のサーボモータ
36 トグルリンク機構
41 レール部材
42、43、44 直動軸受部材
51 ノズルタッチ/バック用のサーボモータ
52 駆動プーリ
53 被動プーリ兼ナット体
54 ノズルタッチ/バックロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記移動体に前記タイバーを挿通せず、かつ、前記移動体の全重量を、直動軸受部材を介して前記ベース盤に固設されたレール部材にて支承すると共に、
前記タイバーの本数を3本として、これら3本のタイバーを、各タイバーの軸線と直交する面で見て逆正三角形の頂点の位置に配設したことを特徴とする射出成形機。 A first holding plate that holds the base end of the heating cylinder, a second holding plate that faces the first holding plate at a predetermined distance, and a front and rear between the first holding plate and the second holding plate A movable body that can advance, a screw that moves back and forth integrally with the movable body, a ball screw mechanism that converts a rotational force by a servo motor for injection into a linear moving force and transmits the linear moving force to the movable body, and one end thereof A tie bar which is fixed to the first holding plate and whose other end is fixed to the second holding plate and which combines the first holding plate and the second holding plate to receive an injection pressure; and the first holding plate; In a horizontal inline screw type injection molding machine provided with a base board for supporting the second holding plate and the movable body,
The tie bar is not inserted into the moving body , and the entire weight of the moving body is supported by a rail member fixed to the base board via a linear motion bearing member.
An injection molding machine characterized in that the number of tie bars is three and these three tie bars are arranged at the apexes of inverted equilateral triangles when viewed in a plane perpendicular to the axis of each tie bar .
前記射出用のサーボモータを2つ設けて、2つの射出用のサーボモータにより前記スクリューを前後進駆動するように構成すると共に、前記3本のタイバーのうち上側に位置する2本のタイバーの下方に、前記2つの射出用のサーボモータの少なくとも一部を配置したことを特徴とする射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1,
Two injection servo motors are provided so that the screw is driven forward and backward by two injection servo motors, and below the two tie bars located above the three tie bars. An injection molding machine characterized in that at least a part of the two servo motors for injection is arranged .
前記3本のタイバーのうち上側に位置する2本のタイバーの間に、前記スクリューを回転駆動する計量用のサーボモータの下部を配置したことを特徴とする射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1 ,
An injection molding machine characterized in that a lower part of a measuring servo motor for rotationally driving the screw is arranged between two tie bars located on the upper side of the three tie bars .
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