JP4748891B2 - Injection molding machine - Google Patents
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型の射出成形機に係り、特に、次世代光ディスクのように板厚精度への要求が極めてシビアな成形品の成形に用いて好適な射出成形機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現行のCD−ROMにおいては板厚精度(最大板厚と最小板厚との差)は20μm程度が要求されている。これが、現行CD−Rにおいては板厚精度は15μm程度が要求され、DVD−9においては板厚精度は10μm程度が要求され、DVD−RAMやDVD−Rにおいては板厚精度は5μm程度が要求されている。このように光ディスクの板厚精度への要求は徐々に厳しくなってきており、大容量化を目指す次世代光ディスクにおいては、板厚精度は1〜2μm程度が要求される。
【0003】
図8は、従来の横型(可動ダイプレートが左右に移動するタイプ)の射出成形機を示す図である。同図において、51は固定側金型52を取り付けた固定ダイプレート、53は型開閉用の駆動源であるサーボモータ54を搭載した支持プレート、55は固定ダイプレート51と支持プレート53との間に架けわたされた4本のタイバー、56はタイバー55に挿通され図示左右に移動可能な可動ダイプレート、57は可動ダイプレート56に取り付けられた可動側金型、58はサーボモータ54の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、59はボールネジ機構58の直線運動を可動ダイプレート56に伝えるトグルリンク機構である。
【0004】
図8に示す構成において、型閉じ開始位置に固定ダイプレート54がある際に、サーボモータ54が所定方向に回転すると、サーボモータ54の回転はボールネジ機構58により直線運動に変換され、この直線運動力はトグルリンク機構59を介して可動ダイプレート56に伝えられて、可動ダイプレート56は図示右行方向に前進駆動される。また、型開き開始位置に固定ダイプレート54がある際に、サーボモータ54が先とは反対方向に回転すると、同様の伝達メカニズムによって、可動ダイプレート56は図示左行方向に後退駆動される。
【0005】
ところで、図8に示す射出成形機において、良好な板厚精度を確保するためには、固定側金型52と可動側金型57との平行度をできるだけ良好なものにする必要があるが、メカの加工精度や組み立て精度を可及的に上げても、平行度は1/100程度が限界となっていた。このように平行度が最大に努力しても1/100程度であると、板厚精度は10数μm程度しか出すことができず、板厚精度として5μm程度が要求される光ディスクの良品成形は困難なものとなる。
【0006】
そこで従来は、各タイバー55の軸力を、試ショットとリトライ調整を繰り返すことで、個別に微妙に調整し、固定側金型52と可動側金型57との平行度を出すようにしていた。この調整は、公知のダイハイト調整メカニズム(図示せず)を各タイバー55毎に独立して設け、タイバー55の締め付けナット60の回転位置を微調整することによって達成される。
【0007】
しかしながら、上記のように各タイバー55の軸力を調整する手法をとっても、次世代光ディスクのように、板厚精度として1〜2μm程度が要求される光ディスクへの対応は困難であった。何となれば、横型の射出成形機においては、タイバー55の軸力(締め付け力)による固定ダイプレート51の変形量が、図9に示すように、固定側である下部と、固定側ではない上部とで微妙に異なることや、これに伴って、可動ダイプレート56の変形量も下部と上部とで微妙に異なってくることや、金型重量の影響で両ダイプレート51、56の変形量が下部と上部とで微妙に異なってくることなどの理由によって、固定側金型52と可動側金型57との平行度出しには、自ずと限界があるものであったからである。さらにまた、横型の射出成形機においては、溶融樹脂が重力の影響を受けることによる板厚精度への影響もある。
【0008】
これに対して、特開平5−269748号公報に開示された縦型の型締め装置においては、サーボモータとボールネジ機構の組を4組もち、各ボールネジ機構を個別のサーボモータで駆動することによって、型開閉動作を行うようにしており、これによって、左右非対称な成型品の場合に生じる樹脂圧の差により、樹脂反力が金型に対してアンバランスに作用する場合でも、各サーボモータを個別に適応制御することで、金型離型面に開きが生じないようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の横型の射出成形機においては、タイバーの軸力を調整することによる平行度の補正を行ったとしても、横型メカニズムがもつ構造上の問題から、平行度の補正には一定の限界があって、板厚精度として1〜2μm程度が要求される光ディスクへの対応は困難であった
また、前記特開平5−269748号公報に記載された縦型の型締め装置においては、横型メカニズム(横型の射出成形機)からくる問題をクリアできるし、個別に軸力を調整することも可能となっている。しかしながら、この公開公報の技術においては、一般の射出成形機と同様に、型締め状態において固定側金型と可動側金型とが密着する(固定側金型の水平面(離型面)と可動側金型の水平面(離型面)とが密着する)構成をとっている。このため、結局のところ、型締め状態時における固定側金型と可動側金型との平行度は、金型の離型面の平面精度や、メカニズムの組み立て精度に依存することとなって、板厚精度として1〜2μm程度が要求される光ディスクへの対応は到底不能である。
【0010】
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、可動側金型と固定側金型との平行度を可及的に良好なものに補正可能で、以って、板厚精度として1〜2μm程度が要求される次世代光ディスクの良品成形が可能な射出成形機を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するために、3つ以上の複数のボールネジ機構と、この各ボールネジ機構をそれぞれ独立して駆動する複数のサーボモータとをもち、各ボールネジ機構の直線運動を可動ダイプレートにそれぞれ伝えることにより、可動ダイプレートに取り付けた可動側金型を、固定ダイプレートに取り付けた固定側金型に対して上下動させることで型開閉を行う縦型の射出成形機において、前記可動側金型及び前記固定側金型のうち、一方の金型は、他方の金型と対向する水平面に形成された凹部を有し、前記他方の金型は、前記一方の金型と対向する水平面に形成された凸部を有していて、これら一対の金型は、前記凹部の底面と前記凹部内に挿入された前記凸部の頂面との間でキャビティを形づくり、型開き完了状態から前記可動側金型と前記固定側金型とでキャビティを形づくった射出充填待機状態では、前記可動側金型の水平面と前記固定側金型の水平面とが離間するようにされ、この射出充填待機状態において、可動側金型と固定側金型との平行度を補正するように、前記各ボールネジ機構を制御し、射出充填後に可動側金型を駆動することにより圧縮を行い、この圧縮完了状態においても、可動側金型の水平面と固定側金型の水平面とが離間するように制御することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【0013】
図1〜図5は、本発明の第1実施形態の射出成形機に係り、図1は型開き状態の射出成形機の要部断正面図、図2は射出成形機を底面側から見た簡略図、図3は射出成形機における型開閉制御系のブロック図、図4は射出充填待機状態の射出成形機の要部断正面図、図5は圧縮完了状態の射出成形機の要部断正面図である。
【0014】
図1、2、4、5において、1は適宜のベース材(図示せず)上に固定された固定ダイプレート、2は固定ダイプレート1の下部プレート部1aの4隅に設けられたボールネジ機構、3は下部プレート部1aの4隅に穿設された貫通孔に、軸受5を介して回転可能に保持されたナット部、4は各ナット部3に螺合されてナット部3の回転により上下に直線移動するネジ部、6は各ナット部3に固定されたプーリ、7(7A〜7D)は各ボールネジ機構2毎に設けられ、下部プレート部1aに適宜の保持部材(図示せず)を介して取り付けられたサーボモータ(サーボモータ「A」〜「D」)、8は各サーボモータ6の出力軸に固定された小プーリ、9は対応する小プーリ7とプーリ5とを連結するタイミングベルト(図2参照)、10は下部プレート部1aと軸受5との間に挟み込まれたロードセルである。
【0015】
また、11は各ネジ部5の上端に固着された軸部材、12は固定ダイプレート1の上部プレート部1bの4隅に設けられた、各軸部材11をスプライン軸結合(軸方向に相対摺動可能であるも、回転不能にする軸結合)した軸保持部材、13はその4隅に各軸部材11を固定した可動ダイプレート、14は可動ダイプレート13の下面側に取り付けられた可動側金型、15は固定ダイプレート1の上部プレート部1bの上面側に取り付けられた固定側金型である。
【0016】
ここで、可動側金型14と固定側金型15との平行度は、後述する軸力による調整を行わない状態においても、メカの加工精度や組み立て精度を上げることにより、平行度は1/100程度以下となるように構成されている。
【0017】
上記した構成において、各サーボモータ7(7A〜7B)の回転は、小プーリ8、タイミングベルト9、プーリ6を介して、ボールネジ機構2のナット部3に伝達され、ボールネジ機構2によってネジ部4の直線運動に変換される。各ネジ部4の直線運動は、軸部材11を介して可動ダイプレート13に伝達され、これによって、可動ダイプレート13が下降または上昇するようになっている。
【0018】
図3は、説明の簡略化のため型開閉制御系の構成のみを示した図であり、同図に示した型開閉制御部20は、型開閉動作や圧縮動作の制御を司るものであり、図示せぬ上位の成形シーケンス制御部の指令に基づき制御動作を行うようになっている。この型開閉制御部20から、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dをフィードバック制御するサーボドライバ部21A〜21Dに対して、位置・速度目標値とトルク目標値が与えられるようになっている。そして、各サーボドライバ部21A〜21Dは、型開閉制御部20からの目標値、および、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dに設けられた図示せぬエンコーダから得られる位置実測値22A〜22D、および、前記した各ロードセル10から得られるトルク実測値23A〜23Dを参照して、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを、位置・速度フィードバック制御またはトルク(圧力)フィードバック制御するようになっている。
【0019】
本実施形態においては、型開き完了位置(すなわち、型閉じ開始位置)から、可動側金型14と固定側金型15とでキャビティを形づくる射出充填待機位置までは、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを同期させて、ストローク軸(位置軸)に沿った位置・速度フィードバック制御を行って、可動ダイプレート13を下降駆動するようになっている。
【0020】
本実施形態では、射出充填待機位置からさらに可動ダイプレート13が微小量下降した圧縮完了位置においても、可動側金型14の水平面と固定側金型15の水平面とが離間するようになっており(従来の可動側金型と固定側金型とが密着タイプにおける金型離型面に相当する面が離間するようになっており)、可動ダイプレート13が射出充填待機位置に至ると、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを個別に位置・速度フィードバック制御して、これにより、各軸を微妙に調整することによる平行度の補正を行うようになっている。すなわち、キャビティへの樹脂(溶融樹脂)の射出充填前に、可動側金型14と固定側金型15との平行度を可及的に0(零)に近づけるように平行度の補正を行うようになっている。この平行度出しのための各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dへの制御指令値は、マシン毎に機差があるので、試ショットとリトライ調整を繰り返すことで、予め最適値を取得するようにされる。
【0021】
また、本実施形態では、キャビティへ樹脂を射出充填開始した後の適宜タイミングから、可動側金型14(可動ダイプレート13)を駆動することにより、樹脂圧縮を行うようになっており、この圧縮行程においては、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを個別に、時間軸に沿ってトルク(圧力)フィードバック制御するようになっている。
【0022】
上述したような各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dへの制御指令値(制御設定値)が、型開閉制御部20のモータA用制御設定値格納部20a、モータB用制御設定値格納部20b、モータC用制御設定値格納部20c、モータD用制御設定値格納部20dに、それぞれ格納されている。
【0023】
次に、本実施形態の動作を説明する。まず、図1に示す型開き状態(型開き完了状態)において、型閉じ動作開始タイミングに至ると、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dが、位置・速度フィードバック制御によって同期駆動され、前記した駆動力伝達メカニズムによって、可動ダイプレート13が下降駆動されて、これにより、可動ダイプレート13は、図4に示した射出充填待機位置まで移送される。
【0024】
可動ダイプレート13が射出充填待機位置に至った状態では、可動側金型14と固定側金型15とでキャビティが形づくられるが、可動側金型14の水平面と固定側金型15の水平面とは離間した状態にあり、このとき、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを個別に位置・速度フィードバック制御して、これにより、可動側金型14と固定側金型15と平行度の補正を行うようにされる。本発明の射出成形機は縦型であるので、前述した横型の射出成形機のような問題は発生せず、このため平行度補正は極めて高精度に行うことができ、キャビティへの樹脂の射出充填前に、平行度を可及的に0(零)に近づけることが可能になっている。
【0025】
上記した個別軸調整による平行度補正が完了すると、図示せぬ射出メカニズムによって、キャビティ内への樹脂(溶融樹脂)16の射出充填が開始される。キャビティ内に樹脂16が詰まり始まると、可動側金型14は樹脂による反力を受けるが、この樹脂反力に抗して樹脂に圧縮応力を付加するため、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dを個別に、時間軸に沿ってトルク(圧力)フィードバック制御することによる圧縮行程が開始される。圧縮行程では、前記ロードセルによるトルク実測値が、トルク指令値に倣うようにトルク(すなわち軸力)が制御され、これによって、可動側金型14による下向き圧力によって樹脂が均一に圧縮されると共に、可動側金型14と固定側金型15との平行度が保たれるように制御される。
【0026】
図5は圧縮完了状態を示しており、この圧縮完了状態においても、先にも述べたように、可動側金型14の水平面と固定側金型15の水平面とは離間した状態にあるので、圧縮が完了するまで可動側金型14と固定側金型15との平行度は良好に保たれることになる。
【0027】
圧縮行程が完了すると、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dは停止され、所定の冷却期間をおいた後、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dが、位置・速度フィードバック制御によって同期駆動され、前記した駆動力伝達メカニズムによって、先とは逆に可動ダイプレート13が上昇駆動されて、これにより、可動ダイプレート13は、図1に示した型開き完了位置まで移送される。そして、この後、適宜手段によって成型品(光ディスク用円板とスプル部分)とが取り出される。なお、型開き完了位置においては、各サーボモータ「A」〜「D」7A〜7Dはそれぞれ原点回転角度位置(もしくはそれからの所定回転角度位置)をとるようになっている。
【0028】
かような構成と制御手法をとる本実施形態においては、可動側金型14と固定側金型15との平行度を可及的に良好なものに補正可能で、板厚精度として1〜2μm程度が要求される次世代光ディスクの良品成形が達成可能となる。
【0029】
また、ネジ部4と一体化された軸部材11の中間部を、固定ダイプレート1に固定された軸保持部材12とスプライン軸結合しているので、可動ダイプレート13の昇降動作が安定したものとなる。さらに、前記した特開平5−269748号公報の型締め装置のように、ボールネジ機構の長尺のネジ部を可動ダイプレートに対して回転可能に保持する構成とするものに比して、可動ダイプレート13側には回転要素がないので、安全性を高めることができる。
【0030】
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図6は、本発明の第2実施形態に係る射出成形機の要部断正面図であり、同図において、図1〜図5の第1実施形態と均等な構成要素には同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。
【0031】
本実施形態が前記第1実施形態と異なるのは、前記第1実施形態では、樹脂の金型内への射出充填を可動側金型14の上方または側方から行っていたものに対し、本実施形態では、固定側金型15の下側から樹脂の射出を行うようにした点にある。
【0032】
図6において、30は、固定ダイプレート1の中間プレート部1bに埋設されたホットランナー部材で、樹脂通路となる垂直穴30aと、これと連なる水平穴30bとが穿設されており、先端のノズル部30cの開口が、固定側金型15の底面に設けられた樹脂注入口に押し付けられている。このホットランナー部材30は、図示せぬ加熱ヒータによって加熱されるようになっている。31は、インラインスクリュタイプの射出ユニットで、加熱シリンダ32と、加熱シリンダ32の先端に取り付けられたノズル33と、加熱シリンダ32内に回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュ34とを具備しており、ノズル33の開口が、ホットランナー部材30の水平穴30bの樹脂注入口に押し付けられている。
【0033】
本実施形態では、射出開始タイミングに至ると、計量完了位置まで後退していたスクリュ34が前進駆動され、これにより、スクリュ34の先端側に蓄えられていた溶融樹脂が、ノズル33、ホットランナー部材30の水平穴30b、垂直穴30aを通って、固定側金型15の下側から、可動側金型14と固定側金型15とで形づくられるキャビティ内に射出充填される。
【0034】
かように本実施形態では、固定側金型15の下側から樹脂の射出充填を行うようにしているので、金型への射出前の状態において、金型の樹脂注入口近傍のスプル部分に漏れ出る樹脂量は、重力の作用によって少ない樹脂量となり、かつ均一なものとなるので、良品成形に大いに寄与する。これに対して、金型の上方または側方から樹脂の射出充填を行うと、金型への射出前の状態において、金型の樹脂注入口近傍のスプル部分に漏れ出る樹脂量は、重力の作用によって比較的に大きなものとなり、また、そのバラツキも大きくなる。
【0035】
なお、図6において、37は金属プレート、38は断熱材プレート、39は金属プレートであり、この3枚重ねのプレート37、38、39を介して、可動側金型14が可動ダイプレート13に取り付けられている。断熱材プレート38は、薄いディスクを成形する際には転写性を高めるため金型温度を上げるので、金型の高温が可動ダイプレート13に伝わって熱効率を損なうのを防ぐためと、可動ダイプレート13の温度上昇によって平行度が損なわれることを防止するために、設けられているものである。可動側金型14側の金属プレート39は、可動側金型14と同一材料で形成され、マシンの組み立て調整時に平行度を正確に測定した後、金属プレート39は一旦取り外され、金属プレート39の金型取り付け面側を測定結果に基づいて再研磨加工するようになっている。このようにすることによって、メカの加工・調整による平行度出しを可及的に正確に行うようになっている。なおまた、図6では図示の都合上、固定側金型15側の構造を割愛してあるが、固定側金型15も同様の3枚重ねのプレートを介して固定ダイプレート1に取り付けられるようになっている。
【0036】
以上の3枚重ねのプレート構造に関しては、前記第1実施形態および後記第3実施形態においても、同様のものを採用している。
【0037】
次に、本発明の第3実施形態を説明する。図7は、本発明の第3実施形態に係る射出成形機の要部断正面図であり、同図において、図1〜図5の第1実施形態および図6の第2実施形態と均等な構成要素には同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。
【0038】
本実施形態も、前記第2実施形態と同様に、固定側金型15の下側から樹脂の射出を行うものであり、本実施形態が前記第2実施形態と相違するのは、射出メカニズムとしてスクリュプリプラタイプを用いたことにある。
【0039】
図7において、40は、固定ダイプレート1の中間プレート部1bに埋設されたホットランナー部材で、樹脂通路(樹脂溜め部)およびプランジャ通路となる垂直穴40aと、これと連なる水平穴40bとが穿設されており、先端のノズル部40cの開口が、固定側金型15の底面に設けられた樹脂注入口に押し付けられている。このホットランナー部材40は、図示せぬ加熱ヒータによって加熱されるようになっている。41は、樹脂を混練・可塑化して送り出す可塑化ユニットで、加熱シリンダ42と、加熱シリンダ42の先端に取り付けられたノズル43と、加熱シリンダ42内に回転であるように配設されたスクリュ44とを具備しており、ノズル43の開口が、ホットランナー部材40の水平穴40bの樹脂注入口に押し付けられている。また、45は、ホットランナー部材40の垂直穴40a内を前後進可能であるように配設された射出用のプランジャである。
【0040】
本実施形態では、射出開始タイミングに至ると、射出開始位置に後退していたプランジャ45が前進駆動され、これにより、スクリュ44によりノズル43、ホットランナー部材40の水平穴40bを通ってホットランナー部材40の垂直穴40a内に蓄えられていた溶融樹脂が、プランジャ45によって、固定側金型15の下側から、可動側金型14と固定側金型15とで形づくられるキャビティ内に射出充填される
かよう構成をとる本実施形態においても、前記第2実施形態と同様の作用効果を奏する。また、射出メカニズムにスクリュプリプラタイプを用いているので、計量が安定し、スクリュ径を小さくできる。
【0041】
なお、上述した各実施形態においては、ボールネジ機構2と軸部材11とをそれぞれ4個設けた構成としているが、平行度補正(面補正)が可能なように、ボールネジ機構2と軸部材11とはそれぞれ3個以上設けた構成であれば、本発明は適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、可動側金型と固定側金型との平行度を可及的に良好なものに補正可能で、以って、板厚精度として1〜2μm程度が要求される次世代光ディスクの良品成形が可能な射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る射出成形機の型開き状態の要部断正面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る射出成形機の底面側から見た簡略図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る射出成形機の型開閉制御系のブロック図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る射出成形機の射出充填待機状態の要部断正面図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係る射出成形機の圧縮完了状態の要部断正面図である。
【図6】本発明の第2実施形態に係る射出成形機の要部断正面図である。
【図7】本発明の第3実施形態に係る射出成形機の要部断正面図である。
【図8】従来の横型の射出成形機の構成を示す簡略図である。
【図9】従来の横型の射出成形機の問題を示す説明図である。
【符号の説明】
1 固定ダイプレート
1a 下部プレート部
1b 上部プレート部
2 ボールネジ機構
3 ナット部
4 ネジ部
6 プーリ
7(7A〜7D) サーボモータ(サーボモータ「A」〜「D」)
8 小プーリ
9 タイミングベルト
10 ロードセル
11 軸部材
12 軸保持部材
13 可動ダイプレート
14 可動側金型
15 固定側金型
20 型開閉制御部
20a モータA用制御設定値格納部
20b モータB用制御設定値格納部
20c モータC用制御設定値格納部
20d モータD用制御設定値格納部
21A〜21D サーボドライバ部
30 ホットランナー部材
30a 垂直穴
30b 水平穴
30c ノズル部
31 射出ユニット
32 加熱シリンダ
33 ノズル
34 スクリュ
37 金属プレート
38 断熱材プレート
39 金属プレート
40 ホットランナー部材
40a 垂直穴
40b 水平穴
40c ノズル部
41 可塑化ユニット
42 加熱シリンダ
43 ノズル
44 スクリュ
45 プランジャ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical injection molding machine, and more particularly to an injection molding machine suitable for use in molding a molded product that requires extremely high plate thickness accuracy, such as a next-generation optical disk.
[0002]
[Prior art]
In the current CD-ROM, the plate thickness accuracy (difference between the maximum plate thickness and the minimum plate thickness) is required to be about 20 μm. However, the current CD-R requires a plate thickness accuracy of about 15 μm, the DVD-9 requires a plate thickness accuracy of about 10 μm, and the DVD-RAM and DVD-R require a plate thickness accuracy of about 5 μm. Has been. As described above, the demand for the plate thickness accuracy of the optical disc is gradually becoming strict, and the plate thickness accuracy is required to be about 1 to 2 μm in the next-generation optical disc aiming for a large capacity.
[0003]
FIG. 8 is a view showing a conventional horizontal type (a type in which a movable die plate moves left and right). In the figure, 51 is a fixed die plate to which a
[0004]
In the configuration shown in FIG. 8, when the
[0005]
By the way, in the injection molding machine shown in FIG. 8, in order to ensure good plate thickness accuracy, it is necessary to make the parallelism between the fixed
[0006]
Therefore, conventionally, the axial force of each
[0007]
However, even if the method of adjusting the axial force of each
[0008]
On the other hand, in the vertical mold clamping apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-269748, there are four sets of servo motors and ball screw mechanisms, and each ball screw mechanism is driven by an individual servo motor. Therefore, even if the resin reaction force acts unbalanced on the mold due to the difference in resin pressure that occurs in the case of a left-right asymmetric molded product, the servo motors are opened and closed. By performing adaptive control individually, the mold release surface is prevented from opening.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional horizontal injection molding machine, even if the parallelism is corrected by adjusting the axial force of the tie bar, due to the structural problem of the horizontal mechanism, the correction of the parallelism is necessary. In the vertical mold clamping apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-269748, it is difficult to cope with an optical disk that has a certain limit and requires a plate thickness accuracy of about 1 to 2 μm. In addition, the problems arising from the horizontal mechanism (horizontal injection molding machine) can be cleared, and the axial force can be adjusted individually. However, in the technique of this publication, like a general injection molding machine, the fixed side mold and the movable side mold are in close contact with each other in the mold clamping state (the horizontal surface (release surface) of the fixed side mold and the movable side mold are movable). The horizontal mold (release surface) of the side mold is in close contact. For this reason, after all, the parallelism between the fixed side mold and the movable side mold in the mold clamping state depends on the planar accuracy of the mold release surface and the assembly accuracy of the mechanism. It is impossible to cope with an optical disk that requires a plate thickness accuracy of about 1 to 2 μm.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and its object is to correct the parallelism between the movable side mold and the fixed side mold as much as possible, and thus, An object of the present invention is to provide an injection molding machine capable of good quality molding of next-generation optical discs that require a plate thickness accuracy of about 1 to 2 μm.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has three or more ball screw mechanisms and a plurality of servo motors that independently drive the ball screw mechanisms, and the linear motion of each ball screw mechanism is controlled by a movable die. In the vertical injection molding machine that opens and closes the mold by moving the movable mold attached to the movable die plate up and down relative to the fixed mold attached to the fixed die plate by transmitting to each plate, Of the movable side mold and the fixed side mold, one mold has a recess formed in a horizontal plane facing the other mold, and the other mold faces the one mold. The pair of molds form a cavity between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion inserted into the concave portion, and the mold opening is completed. Before state In the injection filling standby state in which a cavity is formed by the movable side mold and the fixed side mold, the horizontal surface of the movable side mold and the horizontal surface of the fixed side mold are separated from each other. In each of the above, the respective ball screw mechanisms are controlled so as to correct the parallelism between the movable mold and the fixed mold, and the compression is performed by driving the movable mold after injection filling. Also, the horizontal plane of the movable mold and the horizontal plane of the fixed mold are controlled so as to be separated from each other.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 to 5 relate to an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view of a main part of the injection molding machine in a mold open state, and FIG. 2 is a view of the injection molding machine from the bottom side. FIG. 3 is a block diagram of a mold opening / closing control system in an injection molding machine, FIG. 4 is a front view of an essential part of an injection molding machine in an injection filling standby state, and FIG. 5 is an essential part of the injection molding machine in a compression completed state. It is a front view.
[0014]
1, 2, 4, and 5, 1 is a fixed die plate fixed on an appropriate base material (not shown), and 2 is a ball screw mechanism provided at the four corners of the lower plate portion 1 a of the fixed die plate 1.
[0015]
Further, 11 is a shaft member fixed to the upper end of each
[0016]
Here, the parallelism between the
[0017]
In the above-described configuration, the rotation of each servo motor 7 (7A to 7B) is transmitted to the
[0018]
FIG. 3 is a diagram showing only the configuration of the mold opening / closing control system for the sake of simplification, and the mold opening /
[0019]
In the present embodiment, the servo motors “A” to “A” from the mold opening completion position (that is, the mold closing start position) to the injection filling standby position where the
[0020]
In the present embodiment, the horizontal plane of the
[0021]
In the present embodiment, the resin is compressed by driving the movable mold 14 (movable die plate 13) from an appropriate timing after the injection and filling of the resin into the cavity is started. In the stroke, the servo motors “A” to “D” 7A to 7D are individually individually subjected to torque (pressure) feedback control along the time axis.
[0022]
The control command values (control set values) to the servo motors “A” to “D” 7A to 7D as described above are the motor A control set
[0023]
Next, the operation of this embodiment will be described. First, in the mold opening state (mold opening completion state) shown in FIG. 1, when the mold closing operation start timing is reached, the servo motors “A” to “D” 7A to 7D are synchronously driven by position / speed feedback control. The
[0024]
In the state where the
[0025]
When the parallelism correction by the individual axis adjustment described above is completed, injection filling of the resin (molten resin) 16 into the cavity is started by an injection mechanism (not shown). When the
[0026]
FIG. 5 shows the compression completed state, and even in this compression completed state, as described above, the horizontal surface of the
[0027]
When the compression stroke is completed, each servo motor “A” to “D” 7A to 7D is stopped, and after a predetermined cooling period, each servo motor “A” to “D” 7A to 7D is moved to the position / speed. The
[0028]
In the present embodiment that employs such a configuration and control method, the parallelism between the
[0029]
Further, since the intermediate portion of the shaft member 11 integrated with the
[0030]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a front view of an essential part of an injection molding machine according to the second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are assigned to the same components as those in the first embodiment of FIGS. However, the explanation is omitted to avoid duplication.
[0031]
The present embodiment is different from the first embodiment in that, in the first embodiment, the injection filling of the resin into the mold is performed from above or from the side of the
[0032]
In FIG. 6,
[0033]
In the present embodiment, when the injection start timing is reached, the
[0034]
As described above, in this embodiment, since the resin is injected and filled from the lower side of the fixed
[0035]
In FIG. 6,
[0036]
Regarding the above three-layer plate structure, the same structure is adopted in the first embodiment and the third embodiment described later.
[0037]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a front view of an essential part of an injection molding machine according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 7 is equivalent to the first embodiment of FIGS. 1 to 5 and the second embodiment of FIG. Constituent elements are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted to avoid duplication.
[0038]
Similarly to the second embodiment, this embodiment also performs resin injection from the lower side of the fixed
[0039]
In FIG. 7,
[0040]
In the present embodiment, when the injection start timing is reached, the
[0041]
In each of the above-described embodiments, four
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the parallelism between the movable side mold and the fixed side mold can be corrected as good as possible, so that a thickness accuracy of about 1 to 2 μm is required. It is possible to provide an injection molding machine capable of forming a good product of the next generation optical disc.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an essential part of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention in a mold open state.
FIG. 2 is a simplified view seen from the bottom side of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a mold opening / closing control system of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of an essential part of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention in an injection filling standby state.
FIG. 5 is a fragmentary front view of a compression completed state of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a fragmentary front view of an injection molding machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a fragmentary front view of an injection molding machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a simplified diagram showing a configuration of a conventional horizontal injection molding machine.
FIG. 9 is an explanatory view showing a problem of a conventional horizontal injection molding machine.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed die plate 1a Lower plate part 1b
8
Claims (4)
前記可動側金型及び前記固定側金型のうち、一方の金型は、他方の金型と対向する水平面に形成された凹部を有し、前記他方の金型は、前記一方の金型と対向する水平面に形成された凸部を有していて、これら一対の金型は、前記凹部の底面と前記凹部内に挿入された前記凸部の頂面との間でキャビティを形づくり、
型開き完了状態から前記可動側金型と前記固定側金型とでキャビティを形づくった射出充填待機状態では、前記可動側金型の水平面と前記固定側金型の水平面とが離間するようにされ、この射出充填待機状態において、可動側金型と固定側金型との平行度を補正するように、前記各ボールネジ機構を制御し、
射出充填後に可動側金型を駆動することにより圧縮を行い、この圧縮完了状態においても、可動側金型の水平面と固定側金型の水平面とが離間するように制御することを特徴とする射出成形機。It has three or more ball screw mechanisms and a plurality of servo motors that drive each ball screw mechanism independently, and each linear motion of each ball screw mechanism is transmitted to the movable die plate to attach to the movable die plate. In a vertical injection molding machine that opens and closes the mold by moving the movable mold up and down with respect to the fixed mold attached to the fixed die plate,
Of the movable side mold and the fixed side mold, one mold has a recess formed in a horizontal plane facing the other mold, and the other mold has the one mold and the other mold. Having a convex portion formed on the opposing horizontal plane, these pair of molds form a cavity between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion inserted into the concave portion,
In the injection filling standby state in which the movable side mold and the fixed side mold form a cavity from the mold opening completion state, the horizontal plane of the movable side mold and the horizontal plane of the fixed side mold are separated from each other. In this injection filling standby state, each ball screw mechanism is controlled so as to correct the parallelism between the movable side mold and the fixed side mold ,
The injection is performed by driving the movable mold after the injection filling, and the horizontal plane of the movable mold is controlled to be separated from the horizontal plane of the fixed mold even in the compression completion state. Molding machine.
前記圧縮の行程において、可動側金型による樹脂押圧力が均一となるように、前記各ボールネジ機構を制御することを特徴とする射出成形機。In claim 1,
An injection molding machine that controls each of the ball screw mechanisms so that the resin pressing force by the movable mold is uniform in the compression process .
前記固定ダイプレートに、前記各ボールネジ機構のナット部を回転可能に保持し、ナット部に螺合した上下動可能なネジ部と一体化された軸部材を、前記可動ダイプレートにそれぞれ固定し、かつ、各軸部材の中間部を、前記固定ダイプレートにそれぞれ固定された軸保持部材とスプライン軸結合したことを特徴とする射出成形機。In claim 1 ,
The fixed die plate rotatably holds the nut portion of each ball screw mechanism, and the shaft member integrated with the vertically movable screw portion screwed into the nut portion is fixed to the movable die plate, respectively. An injection molding machine characterized in that an intermediate portion of each shaft member is splined to a shaft holding member fixed to the fixed die plate .
前記固定側金型の下側から樹脂の射出充填を行うことを特徴とする射出成形機。In claim 1,
An injection molding machine for performing injection filling of resin from the lower side of the fixed side mold.
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