JPH0379169B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はサーボモータを駆動源とする射出圧
縮または射出発泡成形機の型締方法に関するもの
である。

駆動源を電動機とする射出成形機は、既に知ら
れている。しかしながら、そこに使用されている
型締用の電動機は、回転数が一定なため機械的な
変速手段が必要とされ、構造が複雑となるばかり
か、金型の閉鎖位置を正確に制御することができ
ないものであつた。

特に、閉鎖金型内に射出充填した溶融樹脂を圧
縮し、または発泡させるために、金型の閉鎖位置
を変更する射出圧縮または射出発泡成形では、位
置制御が困難な電動機を駆動源として使用するこ
とは極めて困難とされ、それ故に、この種の成形
では油圧を駆動源とする成形機が用いられてい
る。

また油圧を駆動源とする場合においても、精密
な位置制御を要する金型の保持は、全て機械的手
段によるものであり、通常の型締装置を加えて特
別な金型保持機構を組込んでいることから、型締
装置や金型の構造が複雑となり、型締操作にも手
数を要するものであつた。

ところで、電動機でもサーボモータは、低速回
転時に非常に大きなトルクが得られ、トルクイナ
ーシヤ比が大きいため応答性が良く、速度可変範
囲も広いので、型締に際する速度と力の制御とが
電気的に巧く制御できれば、機械的変速手段を不
要とする駆動源として、型締に用いることは可能
ではあるが、速度と力の制御だけで金型の閉鎖位
置を段階的に制御し、また設定位置にて金型を保
持することは困難であることから、サーボモータ
をもつてしても、電動機を駆動源とする射出圧縮
または射出発泡成形は行い難いものであつた。

この発明は上記従来の課題を解決するために考
えられたものであつて、その目的は、型締装置の
駆動源を電動機としながらも、可動盤の移動量及
び金型の閉鎖または設定位置の制御、金型保持等
を高精度に行つて、通常の射出成形にも何等支障
を来すことなく、射出圧縮または射出発泡成形を
実施し得る新たな成形機の型締方法を提供するこ
とにある。

上記目的によるこの発明の特徴は、可動盤の移
動により金型を閉鎖位置と設定位置とに移動して
射出圧縮または射出発泡成形する成形機の型締方
法において、型締装置の駆動源をサーボモータと
し、そのサーボモータの回転力を定位置の回転部
材と、その回転部材に螺合したねじ軸とにより、
該ねじ軸の推力に変換して可動盤の移動を行うと
ともに、回転量検出器によりサーボモータの回転
量を検出して、可動盤の移動量と金型の閉鎖位置
とを制御し、その閉鎖位置における可動盤の保持
を電気的手段をもつて行うことにある。

以下この発明を図示の例により詳細に説明す
る。

型締装置１は、機台３の上に向き合わせに設け
た一対の固定盤１０，１１と、その固定盤１０，
１１にわたつて架設した所要本数のタイバー１
２，１２と、該タイバー１２，１２に移動自在に
取付けた可動盤１３とを有する。

上記一方の固定盤１１と可動盤１３との対向面
には、それぞれ固定金型１４ａと可動金型１４ｂ
が設けてあり、また可動盤１３の反対面には、外
周面にねじ溝１５ａを施した型締用のねじ軸１５
が連結してある。

このねじ軸１５は、上記固定盤１０に玉軸受１
６を用いて回転自在に嵌挿した回転筒１７のナツ
ト状の軸受部材１８に挿通してあり、かつ軸受部
材１８の内側に設けた螺旋溝内の多数のボール１
９，１９と、上記ねじ溝１５ａとの嵌合により、
回転筒１７が回転したとき軸方向に移動するよう
になつている。

また上記固定盤１０から突出した回転筒１７の
端部には、歯形を有するスプロケツト２０が固定
盤１０から離して取付けてあり、固定盤１０とス
プロケツト２０との間には電磁ブレーキ２１が設
けてある。

上記電磁ブレーキ２１は、一般にヒステリシス
ブレーキと称されている構造のもので、コイルを
内蔵したフイルドコアと、ヒステリス特性を持つ
磁石で成り立つアマチユアで構成され、コイルに
通電するとフイルドコアが磁化されて磁場が発生
し、アマチユアも磁化されてフイルドコアとアマ
チユアは磁気的に連結し、アマチユアが回転しよ
うとすると制動力が発生して、回転を阻止する力
となる。

このような電磁ブレーキ２１は、上記フイルド
コア２１ａ側を回転筒１７側に遊嵌して固定盤１
０に固定し、上記アマチユア２１ｂ側をスプロケ
ツト２０の側面に固定して取付けてある。

２２は機台３の内側に水平に固定したサーボモ
ータで、回転量検出器２３を備え、かつ機台側壁
から突出した回転軸２４に、歯形を有するスプロ
ケツト２５が取付けてあり、そのスプロケツト２
５と上記スプロケツト２０とにわたつて歯付きベ
ルト２６が掛け渡してある。

次に上記成形機による型締方法について説明す
る。

射出圧縮成形の場合には、先ずサーボモータ２
２を正回転させる。サーボモータ２２における回
転力は、回転軸２４のスプロケツト２５から定位
置の回転部材となる上記回転筒１７に伝達され、
その回転筒１７に螺合した上記ねじ軸１５とによ
り、該ねじ軸１５の推力に変換されて、可動盤１
３がねじ軸１５と共に型締方向に前進移動する。

上記可動金型１４ｂが、予め設定した型閉位置
Ａ（第２図参照）に達したことを、回転量検出器
２３をもつて検出すると、通電により電磁ブレー
キ２１が作動してスプロケツト２０と一緒に回転
筒１７を拘束する。これによりねじ軸１５を介し
て可動盤１３も可動金型１４ｂと共に拘束され、
型閉位置Ａにて保持されて射出圧に対向する。

次に閉鎖金型内に射出筒２７から溶融樹脂２８
が射出充填され、それが完了すると電磁ブレーキ
２１への電流が遮断されてブレーキ解除となる。

これによりスプロケツト２０と回転筒１７の拘
束も解除されるので、再びサーボモータ２２を正
回転すると、ねじ軸１５が前進移動して可動盤１
３と共に可動金型１４ｂを、次の設定位置Ｂが回
転量検出器２３により検出されるまで、金型内の
樹脂を圧縮しつつ移動して、強力型締工程に入
る。

冷却後にサーボモータ２２を逆回転すると、上
記ねじ軸１５と共に可動盤１３が後退移動して、
そこに型開が生じ、成形品の離型が行われる。

上記実施例では、可動金型１４ｂを型閉位置Ａ
に保持して射出充填を行つているが、次のような
射出圧縮成形も可能である。

先ずサーボモータ２２の正回転により、可動金
型１４ｂを設定位置Ｂまたは固定金型１４ａと接
する位置まで前進して金型の閉鎖を行う。次にそ
の閉鎖金型内に溶融樹脂２８を射出充填しなが
ら、その充填圧により可動金型１４ｂを可動盤１
３と共に後退移動させる。この場合、サーボモー
タ側は逆回転となる。回転量検出器２３による型
閉位置Ａへの到達が検出されたときに、射出充填
を完了し、必要ならば電磁ブレーキ２１を作動し
て一次的な金型保持を行い、所定時間経過後に、
ブレーキを解除して再びサーボモータ２２を正回
転し、上記実施例と同様な圧縮工程に移行するこ
とである。

射出発泡成形の場合には、可動金型１４ｂが固
定金型１４ａに接するか、または設定位置Ｂが回
転量検出器２３で検出されるまで、サーボモータ
２２を正回転して可動金型１４ｂと共に可動盤１
３を前進移動する。

金型が閉じる上記位置まで移動したことが検出
されると、電磁ブレーキ２１が作動すると共に、
サーボモータ２２が停止し、可動盤１３もその位
置にて停止する。

次に金型内に発泡性の樹脂２８を射出充填す
る。そして射出完了後、電磁ブレーキ２１に与え
る電流値を０または所定の低い電流値に変更する
と、可動盤１３に金型内の樹脂２８の発泡圧によ
る後退力が発生し、ねじ軸１５と共に型開方向に
後退移動するようになる。

またねじ軸１５の後退移動に伴い、軸受部材１
８に回転力が生ずるようになる。この軸受部材１
８における回転力と電磁ブレーキ２１のブレーキ
力（電流値とブレーキ力はほぼ比例する）は、均
衡させながらブレーキをスリツプさせることがで
き、これにより金型内に所定の圧力を保ちなが
ら、金型容積は増大して樹脂２８は発泡する。

可動盤１３が所定の型閉位置Ａまで後退したこ
とが回転量検出器２３により検出されると、電磁
ブレーキ２１の電流が増大されてその位置が保持
され、成形品の冷却が行われる。冷却の後、サー
ボモータ２２は逆回転して型開工程に入り、成形
品の離型が行われる。

なお、上記金型容積の増大は、発泡圧によらず
サーボモータ２２を高速で逆回転して、型閉位置
Ａまで強制的に可動盤１３を後退させてもよい。

また可動盤の保持または拘束を電磁ブレーキ２
１により行つているが、電磁ブレーキを省略し
て、サーボモータ２２の制動力によりサーボモー
タをブレーキとして使用することもできる。

この発明は上述のように、電動機を回転量検出
器を備えたサーボモータとし、そのサーボモータ
の回転量を検出して可動盤の移動量と金型の閉鎖
位置とを制御するとともに、閉鎖位置の可動盤の
保持を電気的手段をもつて行うことから、駆動源
が電動機であつても、機械的手段を用いることな
く、可動盤の移動量及び位置の制御が迅速かつ正
確に実施できる。また駆動源の応答性も良いの
で、所定移動量の検出と同時に可動盤の停止と保
持とができ、金型の閉鎖位置の僅かな変更も確実
に、そして段階的な位置制御も容易になし得ると
共に、型締力の制御もサーボモータのトルク制御
によつて簡単にできることから、成形途中で金型
の閉鎖位置の変更を要する射出圧縮成形や射出発
泡成形などに実に具合がよく、位置の検出につい
ても、リミツトスイツチによるものでは、金型の
変更ごとにスイツチの位置調整が必要となるが、
サーボモータの回転量の検出による場合にはその
必要がなく、制御の全てを電気信号により行い得
るので、コンピユータ等を用いての自動設定も可
能となり、成形サイクルはもとより成形前の段取
時間も短縮される結果、生産性が向上し、成形精
度の高い成形品を得ることができるなどの特長を
有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る射出圧縮または射出発泡
成形機の型締方法の説明図で、第１図は成形機の
一部縦断側面図、第２図は型閉位置と設定位置と
を示す金型の略示の断面図である。 １……型締装置、１３……可動盤、１４ａ……
固定金型、１４ｂ……可動金型、１５……ねじ
軸、１５ａ……ねじ溝、１７……回転筒、１８…
…軸受部材、１９……ボール、２０，２４……ス
プロケツト、２１……電磁ブレーキ、２２……サ
ーボモータ、２３……回転量検出器、２５……歯
付ベルト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可動盤の移動により金型を閉鎖位置と設定位
   置とに移動して射出圧縮または射出発泡成形する
   成形機の型締方法において、 型締装置の駆動源をサーボモータとし、そのサ
   ーボモータの回転力を定位置の回転部材と、その
   回転部材に螺合したねじ軸とにより、該ねじ軸の
   推力に変換して可動盤の移動を行うとともに、回
   転量検出器によりサーボモータの回転量を検出し
   て、可動盤の移動量と金型の閉鎖位置とを制御
   し、その閉鎖位置における可動盤の保持を電気的
   手段をもつて行うことを特徴とする射出圧縮また
   は射出発泡成形機の型締方法。