JPH0116647B2 - - Google Patents
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- JPH0116647B2 JPH0116647B2 JP58245423A JP24542383A JPH0116647B2 JP H0116647 B2 JPH0116647 B2 JP H0116647B2 JP 58245423 A JP58245423 A JP 58245423A JP 24542383 A JP24542383 A JP 24542383A JP H0116647 B2 JPH0116647 B2 JP H0116647B2
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 65
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 65
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/82—Hydraulic or pneumatic circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/506—Drive means therefor using a hydraulic transmission between drive motor and the axially movable screw
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、射出成形機においてサーボモータで
駆動される射出機構に関する。
駆動される射出機構に関する。
従来の技術
射出成形機の従来の射出機構は、通常油圧ポン
プを駆動源として、油圧ポンプの出力圧力によつ
て射出シリンダを駆動し、スクリユーを前進させ
て射出を行つている。この場合、射出圧力、即ち
スクリユーを前進させるために加わる力は油圧ポ
ンプの出力圧力と射出シリンダのピストン径によ
つて決まり、射出速度は油圧ポンプの吐出油量に
よつて決まる。
プを駆動源として、油圧ポンプの出力圧力によつ
て射出シリンダを駆動し、スクリユーを前進させ
て射出を行つている。この場合、射出圧力、即ち
スクリユーを前進させるために加わる力は油圧ポ
ンプの出力圧力と射出シリンダのピストン径によ
つて決まり、射出速度は油圧ポンプの吐出油量に
よつて決まる。
そのため、射出速度を増大させるために蓄圧器
を利用するものも、例えば特公昭46−29983号公
報等によつて知られている。
を利用するものも、例えば特公昭46−29983号公
報等によつて知られている。
又、油圧以外の電動モータによつて射出機構を
駆動する射出成形機も公知である。
駆動する射出成形機も公知である。
発明が解決しようとする課題
油圧ポンプによつて射出機構を駆動する場合、
大きな射出圧力を得るためには前述したように油
圧ポンプに出力圧力が大きなものか、又は射出シ
リンダのピストン径を大きなものにする必要があ
り、又、射出シリンダのピストン径を大きくすれ
ば射出速度が低下するため、吐出量の大きい油圧
ポンプか又は蓄圧器が必要となり、射出駆動源の
装置は高価なものとなる。
大きな射出圧力を得るためには前述したように油
圧ポンプに出力圧力が大きなものか、又は射出シ
リンダのピストン径を大きなものにする必要があ
り、又、射出シリンダのピストン径を大きくすれ
ば射出速度が低下するため、吐出量の大きい油圧
ポンプか又は蓄圧器が必要となり、射出駆動源の
装置は高価なものとなる。
一方、射出機構を電動モータで駆動する場合に
おいても、高速・高圧射出を得るためには、高
速、高出力トルクの電動モータを必要とし、高出
力トルクを出せる電動モータは高価なものとな
る。
おいても、高速・高圧射出を得るためには、高
速、高出力トルクの電動モータを必要とし、高出
力トルクを出せる電動モータは高価なものとな
る。
そこで、本発明の目的は、安価なサーボモータ
を使用して高圧、高速の射出ができる射出機構を
提供することにある。
を使用して高圧、高速の射出ができる射出機構を
提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明は、スクリユー軸に固着されたピストン
を有し、スクリユーを軸方向に移動させる射出用
油圧シリンダと、該射出用油圧シリンダと連通す
る駆動用油圧シリンダと、該駆動用油圧シリンダ
のピストンを駆動するサーボモータとを設け、上
記射出用油圧シリンダの断面積は駆動用油圧シリ
ンダの断面積より大きくすることによつて上記課
題を解決した。
を有し、スクリユーを軸方向に移動させる射出用
油圧シリンダと、該射出用油圧シリンダと連通す
る駆動用油圧シリンダと、該駆動用油圧シリンダ
のピストンを駆動するサーボモータとを設け、上
記射出用油圧シリンダの断面積は駆動用油圧シリ
ンダの断面積より大きくすることによつて上記課
題を解決した。
作 用
サーボモータにおいては、安価な小径のサーボ
モータにおいても高速回転を得ることができるが
高出力トルクを得ることができない。そのため、
高射出速度を得るための速度余裕は充分にある
が、高射出圧を得るための出力トルクを得ること
ができない。しかし、本発明においては、サーボ
モータによつて油圧シリンダの断面積の小さい駆
動用油圧シリンダを駆動し、この駆動用油圧シリ
ンダに連通する断面積の大きい射出用油圧シリン
ダを駆動して、スクリユーを前進させ射出を行わ
せる。その結果、スクリユーに加わる力、即ち射
出圧力を増大させることができる。一方、射出速
度は２つの油圧シリンダの断面積の差に応じて低
下するか、サーボモータには速度余裕があるた
め、サーボモータを高速運転させることによつて
高射出速度を得る。これにより、高速、高圧の射
出機構を得ることができる。
モータにおいても高速回転を得ることができるが
高出力トルクを得ることができない。そのため、
高射出速度を得るための速度余裕は充分にある
が、高射出圧を得るための出力トルクを得ること
ができない。しかし、本発明においては、サーボ
モータによつて油圧シリンダの断面積の小さい駆
動用油圧シリンダを駆動し、この駆動用油圧シリ
ンダに連通する断面積の大きい射出用油圧シリン
ダを駆動して、スクリユーを前進させ射出を行わ
せる。その結果、スクリユーに加わる力、即ち射
出圧力を増大させることができる。一方、射出速
度は２つの油圧シリンダの断面積の差に応じて低
下するか、サーボモータには速度余裕があるた
め、サーボモータを高速運転させることによつて
高射出速度を得る。これにより、高速、高圧の射
出機構を得ることができる。
実施例
第１図は、本発明の一実施例の説明図である。
１はスクリユー、２は加熱シリンダ、３はスクリ
ユー軸に設けられたスプライン軸、４は該スプラ
イン軸と係合するスプライン孔を有する歯車で、
該歯車４はモータＭ２で駆動され、スプライン軸
を介してスクリユー１を回転させるものである。
５は、上記スクリユー軸のスプライン軸部の後に
スラスト軸受等を介して設けられた射出用油圧シ
リンダ６内のピストンである。８は駆動用油圧シ
リンダで、管路７により両シリンダ６，８は連通
している。９はピストンで、該ピストン９のピス
トン軸の後部はボールネジ１１が設けられてい
る。該ボールネジ１１は、該ボールネジ１１と螺
合するナツト１２により該ナツトの外周に設けら
れた歯車と噛も合う歯車１３を介してサーボモー
タＭ１で駆動され、軸方向に移動するものであ
る。
１はスクリユー、２は加熱シリンダ、３はスクリ
ユー軸に設けられたスプライン軸、４は該スプラ
イン軸と係合するスプライン孔を有する歯車で、
該歯車４はモータＭ２で駆動され、スプライン軸
を介してスクリユー１を回転させるものである。
５は、上記スクリユー軸のスプライン軸部の後に
スラスト軸受等を介して設けられた射出用油圧シ
リンダ６内のピストンである。８は駆動用油圧シ
リンダで、管路７により両シリンダ６，８は連通
している。９はピストンで、該ピストン９のピス
トン軸の後部はボールネジ１１が設けられてい
る。該ボールネジ１１は、該ボールネジ１１と螺
合するナツト１２により該ナツトの外周に設けら
れた歯車と噛も合う歯車１３を介してサーボモー
タＭ１で駆動され、軸方向に移動するものであ
る。
PCは、サーボモータＭ１に設けられた位置検
出器、１４，１５はモータ駆動回路、２０は制御
装置で、２１は中央処理装置（以下、CPUとい
う）、２２は制御プログラムを記憶するROM、
２３は演算処理等のためのRAM、２４は後述す
る射出圧とサーボモータの駆動電流との歯車等を
記憶するバブルメモリ、２５は射出速度、射出圧
等を設定する手操作入力装置、２６は入力回路、
２８はバスである。
出器、１４，１５はモータ駆動回路、２０は制御
装置で、２１は中央処理装置（以下、CPUとい
う）、２２は制御プログラムを記憶するROM、
２３は演算処理等のためのRAM、２４は後述す
る射出圧とサーボモータの駆動電流との歯車等を
記憶するバブルメモリ、２５は射出速度、射出圧
等を設定する手操作入力装置、２６は入力回路、
２８はバスである。
上述したような構成において、射出用油圧シリ
ンダ６の断面積をSA、該シリンダ６のピストン
５に加わる力をFAとし、駆動用油圧シリンダ８
の断面積をSB、該シリンダ８のピストン９に加
わる力をFBとすると、パスカルの原理により FB／SB＝FA／SA ……(1) であるから、 FA＝（SA／SB）×FB ……(2) となる。
ンダ６の断面積をSA、該シリンダ６のピストン
５に加わる力をFAとし、駆動用油圧シリンダ８
の断面積をSB、該シリンダ８のピストン９に加
わる力をFBとすると、パスカルの原理により FB／SB＝FA／SA ……(1) であるから、 FA＝（SA／SB）×FB ……(2) となる。
また、スクリユー１の断面積をSSとすれば、
スクリユー１に加わる力はピストン５に加わる力
FAであるから、射出圧Ｐは第(2)式より Ｐ＝FA／SS＝（SA／SB）×（１／SS）×FB
……(3) となる。
スクリユー１に加わる力はピストン５に加わる力
FAであるから、射出圧Ｐは第(2)式より Ｐ＝FA／SS＝（SA／SB）×（１／SS）×FB
……(3) となる。
また、ピストン９に加わる力FBはサーボモー
タＭ１のトルクＴによるものであり、 FB＝K1・Ｔ ……(4) （K1はボールネジ１１、ナツト１２等から決ま
る定数） 故に、第(3)式と第(4)式より射出圧Ｐは、 Ｐ＝（SA／（SB×SS））×K1・Ｔ＝K2・Ｔ ……(5) （なお、K2＝SA／（SB×SS）×K1で定数） となり、サーボモータモＭ１のトルクＴはその駆
動電流Ｉで決まるから、射出圧Ｐとサーボモータ
Ｍ１の駆動電流Ｉとの関係をバブルメモリ２４に
記憶させ、設定射出圧Ｐに応じてサーボモータＭ
１の駆動電流Ｉを設定することとなる。
タＭ１のトルクＴによるものであり、 FB＝K1・Ｔ ……(4) （K1はボールネジ１１、ナツト１２等から決ま
る定数） 故に、第(3)式と第(4)式より射出圧Ｐは、 Ｐ＝（SA／（SB×SS））×K1・Ｔ＝K2・Ｔ ……(5) （なお、K2＝SA／（SB×SS）×K1で定数） となり、サーボモータモＭ１のトルクＴはその駆
動電流Ｉで決まるから、射出圧Ｐとサーボモータ
Ｍ１の駆動電流Ｉとの関係をバブルメモリ２４に
記憶させ、設定射出圧Ｐに応じてサーボモータＭ
１の駆動電流Ｉを設定することとなる。
一方、スクリユーの射出速度VSは、射出用油
圧シリンダ６のピストン５の速度VAであり、 VA×SA＝VB・SB ……(6) （なお、VBはピストン９の速度） であるから、スクリユーの射出速度VSは、 VS＝VA＝（SB／SA）×VB ……(7) そして、ピストン９の速度VBはサーボモータ
Ｍ１の速度VMに比例するから、 VS＝（SB／SA）・K3VM＝K4VM ……(8) となる（K4＝（SB／SA）・K3で定数）。
圧シリンダ６のピストン５の速度VAであり、 VA×SA＝VB・SB ……(6) （なお、VBはピストン９の速度） であるから、スクリユーの射出速度VSは、 VS＝VA＝（SB／SA）×VB ……(7) そして、ピストン９の速度VBはサーボモータ
Ｍ１の速度VMに比例するから、 VS＝（SB／SA）・K3VM＝K4VM ……(8) となる（K4＝（SB／SA）・K3で定数）。
そのため、上記第(3)式、第(7)式から分かるよう
に、射出用油圧シリンダ、駆動用油圧シリンダの
断面積の比（SA／SB）を大きくとれば、射出圧
は増大することができるが、射出スピードは低下
することとなる。しかし、モータの回転速度には
充分余裕があり、SA／SBを大きくしても充分な
射出速度を得られるので、SA／SBを大きくして
射出圧を増大するようにする。このようにして、
高圧、高速の射出ができる機構を得るものであ
る。
に、射出用油圧シリンダ、駆動用油圧シリンダの
断面積の比（SA／SB）を大きくとれば、射出圧
は増大することができるが、射出スピードは低下
することとなる。しかし、モータの回転速度には
充分余裕があり、SA／SBを大きくしても充分な
射出速度を得られるので、SA／SBを大きくして
射出圧を増大するようにする。このようにして、
高圧、高速の射出ができる機構を得るものであ
る。
次に、本実施例の動作を、第２図の動作フロー
と共に説明する。まず、手操作入力装置２５より
射出速度VS、射出圧Ｐを設定し、作動させる。
計量行程においては、CPU２１は、モータ駆動
回路１４を介してモータＭ２を駆動し、歯車４、
スプライン軸３を回転させてスクリユー１を回転
させると共にサーボモータＭ１に一定電流を流
し、トルク制御を行つて背圧をかけ、スクリユー
１及びピストン５，９、ボールネジ１１を後退
（第１図中右方）させる（ステツプ101、102）。そ
して、サーボモータＭ１の位置検出器PCにより
計量点Ｌまで後退すると（ステツプ103）、モータ
Ｍ２の駆動を停め、計量工程を終了する。次に、
射出工程は、設定された射出速度VSを第(8)式で
示す定数K4で除したモータ速度VM＝VS／K4で
サーボモータＭ１を駆動し（ステツプ105）、該サ
ーボモータＭ１の駆動電流Ｉがバブルメモリ２４
に記憶した設定圧力Ｐに対応する電流i0になると
（ステツプ106）、駆動電流Ｉを第１次保圧電流i1
に設定し、タイマーＴをリセツトした後スタート
させる（ステツプ107）。第１次保圧時間t1が経過
すると（ステツプ108）、サーボモータＭ１の駆動
電流Ｉを第２次保圧電流i2に設定し、タイマーＴ
をリセツトしスタートさせる（ステツプ109）。そ
の後、第２次保圧時間t2経過後、サーボモータＭ
１を停止させ（ステツプ110、111）、射出行程を
終了する。
と共に説明する。まず、手操作入力装置２５より
射出速度VS、射出圧Ｐを設定し、作動させる。
計量行程においては、CPU２１は、モータ駆動
回路１４を介してモータＭ２を駆動し、歯車４、
スプライン軸３を回転させてスクリユー１を回転
させると共にサーボモータＭ１に一定電流を流
し、トルク制御を行つて背圧をかけ、スクリユー
１及びピストン５，９、ボールネジ１１を後退
（第１図中右方）させる（ステツプ101、102）。そ
して、サーボモータＭ１の位置検出器PCにより
計量点Ｌまで後退すると（ステツプ103）、モータ
Ｍ２の駆動を停め、計量工程を終了する。次に、
射出工程は、設定された射出速度VSを第(8)式で
示す定数K4で除したモータ速度VM＝VS／K4で
サーボモータＭ１を駆動し（ステツプ105）、該サ
ーボモータＭ１の駆動電流Ｉがバブルメモリ２４
に記憶した設定圧力Ｐに対応する電流i0になると
（ステツプ106）、駆動電流Ｉを第１次保圧電流i1
に設定し、タイマーＴをリセツトした後スタート
させる（ステツプ107）。第１次保圧時間t1が経過
すると（ステツプ108）、サーボモータＭ１の駆動
電流Ｉを第２次保圧電流i2に設定し、タイマーＴ
をリセツトしスタートさせる（ステツプ109）。そ
の後、第２次保圧時間t2経過後、サーボモータＭ
１を停止させ（ステツプ110、111）、射出行程を
終了する。
発明の効果
以上述べたように、本発明は、断面積の異なる
射出用油圧シリンダと駆動用油圧シリンダを使用
し、駆動源としてサーボモータを使用することに
よつて、サーボモータの有する速度余裕を利用し
て高圧、高速度の射出ができる射出機構を得るこ
とができるもので、サーボモータも小型のものを
用いても比較的高圧、高速の射出を得ることがで
き、安価な射出機構を得ることができる。
射出用油圧シリンダと駆動用油圧シリンダを使用
し、駆動源としてサーボモータを使用することに
よつて、サーボモータの有する速度余裕を利用し
て高圧、高速度の射出ができる射出機構を得るこ
とができるもので、サーボモータも小型のものを
用いても比較的高圧、高速の射出を得ることがで
き、安価な射出機構を得ることができる。
第１図は、本発明の一実施例の説明図、第２図
イ，ロは、同実施例の動作フローである。 １……スクリユー、６……射出用油圧シリン
ダ、８……駆動用油圧シリンダ、Ｍ１……サーボ
モータ、Ｍ２……モータ、２０……制御装置。
イ，ロは、同実施例の動作フローである。 １……スクリユー、６……射出用油圧シリン
ダ、８……駆動用油圧シリンダ、Ｍ１……サーボ
モータ、Ｍ２……モータ、２０……制御装置。
Claims (1)
- １ スクリユー軸に固着されたピストンを有し、
スクリユーを軸方向に移動させる射出用油圧シリ
ンダと、該射出用油圧シリンダと連通する駆動用
油圧シリンダと、該駆動用油圧シリンダのピスト
ンを駆動するサーボモータとを設け、上記射出用
油圧シリンダの断面積は駆動用油圧シリンダの断
面積より大きいことを特徴とする射出成形機の射
出機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24542383A JPS60139419A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 射出成形機の射出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24542383A JPS60139419A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 射出成形機の射出機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60139419A JPS60139419A (ja) | 1985-07-24 |
| JPH0116647B2 true JPH0116647B2 (ja) | 1989-03-27 |
Family
ID=17133431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24542383A Granted JPS60139419A (ja) | 1983-12-28 | 1983-12-28 | 射出成形機の射出機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60139419A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07112711B2 (ja) * | 1987-07-15 | 1995-12-06 | ファナック株式会社 | デジタルサ−ボによる射出成形機制御方式 |
| DE10135443A1 (de) * | 2000-08-08 | 2002-03-21 | Mannesmann Rexroth Ag | Einspritzaggregat für eine Kunststoffspritzgiessmaschine |
| US6913456B2 (en) * | 2000-11-14 | 2005-07-05 | Bosch Rexroth Ag | Drive device for displacing two linearly moveable components pertaining to a plastic injection moulding machine |
| TWI224046B (en) | 2003-08-18 | 2004-11-21 | Ind Tech Res Inst | Mold clamping mechanism for injection molding machine |
| DE102004023514B3 (de) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Hilti Ag | Auspressgerät |
-
1983
- 1983-12-28 JP JP24542383A patent/JPS60139419A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60139419A (ja) | 1985-07-24 |
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