JPH0430896B2 - - Google Patents
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- JPH0430896B2 JPH0430896B2 JP59139754A JP13975484A JPH0430896B2 JP H0430896 B2 JPH0430896 B2 JP H0430896B2 JP 59139754 A JP59139754 A JP 59139754A JP 13975484 A JP13975484 A JP 13975484A JP H0430896 B2 JPH0430896 B2 JP H0430896B2
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Classifications
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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
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- 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
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- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
- B29C2045/5012—Drive means therefor screws axially driven by a toggle mechanism
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
この発明は、プラスチツクの射出成形機におい
てスクリユーをサーボモータにより前進させ成形
材料を射出する射出機構に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to an injection mechanism for injecting molding material by advancing a screw using a servo motor in a plastic injection molding machine.
従来技術
従来、射出成形機における射出機構としては、
油圧シリンダを用いて行なうものが主であつたが
ボールスクリユーを回転させて、ボールスクリユ
ー上を移動するナツトに射出成形機のスクリユー
を直接連結し、成形材料を型に射出するものも開
発されている。しかし、上記の射出機構にボール
スクリユーを採用したものは、成形材料の射出
時、ボールスクリユーに非常に大きなスラスト力
が加わるためボールスクリユーを駆動するモータ
を大きくする必要があり、また、ボールスクリユ
ーの軸径を非常に大きくしなければならない。ま
た、射出終了時のスクリユーの駆動制御が難し
く、スクリユーヘツドがシリンダヘツドに対し１
mm以下まで接近させる必要があり、これらの制御
は、コントローラによつて行なわれていたが、コ
ントローラが故障するとスクリユーヘツドがシリ
ンダヘツドに衝突し、破損を招く恐れがあつた。Conventional technology Conventionally, the injection mechanism in an injection molding machine is
The main method was to use a hydraulic cylinder, but we also developed a system that rotates a ball screw and connects the screw of an injection molding machine directly to a nut that moves on the ball screw, injecting the molding material into the mold. has been done. However, in the above-mentioned injection mechanism that uses a ball screw, a very large thrust force is applied to the ball screw when injecting the molding material, so the motor that drives the ball screw needs to be large. The shaft diameter of the ball screw must be made very large. In addition, it is difficult to control the drive of the screw at the end of injection, and the screw head is 100% relative to the cylinder head.
These controls were performed by a controller, but if the controller failed, the screw head would collide with the cylinder head, potentially causing damage.
発明が解決しようとする問題点
この発明は、以上のような従来の射出機構の欠
点をなくし、シリンダヘツドとスクリユーヘツド
の衝突をなくし、射出制御のしやすいサーボモー
タ駆動による射出機構を提供することにある。Problems to be Solved by the Invention The present invention eliminates the drawbacks of the conventional injection mechanism as described above, eliminates collision between the cylinder head and the screw head, and provides an injection mechanism driven by a servo motor that facilitates injection control. There is a particular thing.
問題点を解決するための手段
前記問題点を解決するため、一端を射出成形機
のベースに回動自在に固着した第１のリンクとス
クリユーの軸部後端とを第２のリングを介して回
動自在に連結し、更にサーボモータで回転駆動さ
れるボールスクリユーに螺合するナツトと上記第
１のリンクとを第３のリンクを介して連結するこ
とによつて、上記サーボモータの力を上記第１、
第２、及び第３のリンクを介して上記スクリユー
に伝達し、上記スクリユーを軸方向に移動させ成
形材料を射出するようにした。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the first link, whose one end is rotatably fixed to the base of the injection molding machine, and the rear end of the shaft of the screw are connected via a second ring. The force of the servo motor is increased by connecting the first link with a nut which is rotatably connected and is further screwed onto a ball screw rotationally driven by a servo motor via a third link. 1st above,
The information is transmitted to the screw via the second and third links, and the screw is moved in the axial direction to inject the molding material.
作 用
スクリユーは、該スクリユー後端とサーボモー
タにより回転駆動されるボールスクリユーとの間
に設けられた第１、第２、及び第３のリンクから
なるリンク機構を介して軸心方向に移動させられ
る。そのため、サーボモータからスクリユーへの
動力伝達は安定的に行われ、且つ当該スクリユー
の移動範囲は上記リンク機構によつて制限され、
駆動源のサーボモータがオーバートラベルしても
このスクリユーが移動しすぎることはない。ま
た、上記リング機構を構成する第１、第２、第３
のリンクのそれぞれの形状及び寸法を適宜選定す
ることによつて、スクリユーの位置と移動速度、
即ち、射出速度や射出圧力との関係を適正なもの
に調節することができる。Action The screw moves in the axial direction via a link mechanism consisting of first, second, and third links provided between the rear end of the screw and a ball screw that is rotationally driven by a servo motor. I am made to do so. Therefore, the power is transmitted stably from the servo motor to the screw, and the movement range of the screw is limited by the link mechanism.
Even if the servo motor as the drive source overtravels, this screw will not move too much. In addition, the first, second, and third
By appropriately selecting the shape and dimensions of each link, the position and moving speed of the screw,
That is, the relationship between the injection speed and the injection pressure can be adjusted to an appropriate value.
実施例
図は本発明の一実施例を示す図で、１はシリン
ダ本体で、該シリンダ１の先端のシリンダヘツド
２には材料を金型（図示せず）のキヤビテイに射
出するノズル１２を有し、該シリンダ１内にはス
クリユー３が内装されており、該スクリユー３の
先端には、スクリユーヘツド４が設けられ、後端
にはスプライン軸１０が固着され、さらに、スラ
スト軸受５を介してリンク機構６を構成するリン
ク６″に回転自在に連結され、該リンク機構の他
のリンク６′は、ボールスクリユー８と螺合する
ナツト７と回動自在に連結されており、本実施例
で示すリンク機構のもう一つのリンク６は、上
記二つのリンク６′，６″を回転自在に連結し、一
端を図に示すように射出成形機のベース１３に回
転自在に固着されている。Embodiment The figure shows an embodiment of the present invention, in which 1 is a cylinder body, and a cylinder head 2 at the tip of the cylinder 1 has a nozzle 12 for injecting material into a cavity of a mold (not shown). A screw 3 is installed inside the cylinder 1, and a screw head 4 is provided at the tip of the screw 3, a spline shaft 10 is fixed to the rear end, and a spline shaft 10 is fixed to the rear end of the screw 3. The other link 6' of the link mechanism is rotatably connected to a nut 7 which is screwed into a ball screw 8. Another link 6 of the link mechanism shown in the example rotatably connects the two links 6' and 6'', and has one end rotatably fixed to the base 13 of the injection molding machine as shown in the figure. .
そして、ボールスクリユー８はサーボモータ
M2により回転するようになつている。そして、
前記スプライン軸１０には、これにモータM1に
より回転するナツト１１が嵌合している。なお、
リンク機構６におけるリンク６′，６″，６の長
さ及び連結位置等はスクリユー３の射出終了時が
スクリユー３の最大前進位置となり、その後はナ
ツト７がスクリユー３の前進方向と同じ方向に移
動しても、スクリユー３は後退するように各リン
ク６′，６″，６の長さを設計している。また、
９はリミツトスイツチで、ナツト７がオーバート
ラベルした時それを検出するものであり、１４は
成形材料をシリンダ１に投入するホツパーであ
る。 And ball screw 8 is a servo motor
It is designed to rotate by M 2 . and,
A nut 11 is fitted into the spline shaft 10 and rotated by a motor M1 . In addition,
The lengths and connection positions of the links 6', 6'', and 6 in the link mechanism 6 are such that the screw 3 reaches its maximum forward position when the injection of the screw 3 is completed, and thereafter the nut 7 moves in the same direction as the forward direction of the screw 3. The lengths of the links 6', 6'', and 6 are designed so that the screw 3 can be moved backward even if the screw 3 is moved backward. Also,
9 is a limit switch that detects when the nut 7 has overtravelled; 14 is a hopper for charging molding material into the cylinder 1;
以上のような構成であることにより、射出を行
なうときはモーターM2を作動すると、ボールス
クリユー８は回転し、ナツト７は該ボールスクリ
ユー８上を移動しはじめる。前記ナツト７が図中
左方に移動すると、リンク機構６のリンク６′を
介してリンク６″，６を引き伸ばすように、力
が作用する。そのためスクリユー３は前進（図中
左方）し成形材料を金型内に射出することとな
る。ところで、リンク機構６はナツト７が等速で
移動した場合、始めは早い速度でスクリユー３を
移動させ、進むにつれて速度を少しずつ遅らせ、
反対にスクリユー３を押す力を増していくように
なつている。このため、シリンダ１内を上記のよ
うに移動するスクリユー３は、始め急速に移動
し、成形材料を金型キヤビテイに圧送し、その後
徐々に移動速度を遅らせていくが、反対に射出す
るための圧力は増大していくことになり、射出の
終了時には、大きな力を成形材料に加えることが
できる。一方、射出成形機のスクリユー３の動き
を考えるに、スクリユー３は移動当初はその速度
を早くして成形材料がキヤビテイ内に充填終了す
る頃即ちスクリユーの射出終了時間近では、移動
速度は遅くすることによつて良品の成形品を得る
ことができることが知られており、また、充填終
了時には大きな射出圧力が必要なことからこの発
明のスクリユー３の動き及び材料に与える力は上
記の射出成形機のスクリユーとして求められてい
るものを十分満たすものである。このようにリン
ク機構６を介してスクリユーを前進させるように
してあるから、リンク機構６により力が増大され
るので、従来のように、ボールスクリユーの径を
大きくする必要もない。 With the above configuration, when the motor M 2 is operated when performing injection, the ball screw 8 rotates and the nut 7 begins to move on the ball screw 8. When the nut 7 moves to the left in the figure, a force acts to stretch the links 6'' and 6 through the link 6' of the link mechanism 6. Therefore, the screw 3 moves forward (to the left in the figure) and forms the The material is injected into the mold.By the way, when the nut 7 moves at a constant speed, the link mechanism 6 moves the screw 3 at a fast speed at the beginning, and gradually slows down the speed as it progresses.
On the contrary, the force pushing the screw 3 is increasing. For this reason, the screw 3 that moves inside the cylinder 1 as described above moves quickly at first to force-feed the molding material into the mold cavity, and then gradually slows down its movement speed, but on the contrary, it The pressure will increase and at the end of the injection a large force can be applied to the molding material. On the other hand, considering the movement of the screw 3 of an injection molding machine, the speed of the screw 3 is high at the beginning of the movement, and the speed of movement is slowed when the molding material finishes filling into the cavity, that is, near the end of injection of the screw. It is known that a molded product of good quality can be obtained by using the injection molding machine described above, and since a large injection pressure is required at the end of filling, the movement of the screw 3 of this invention and the force applied to the material are similar to those of the above-mentioned injection molding machine. This fully satisfies the requirements for a screwdriver. Since the screw is moved forward via the link mechanism 6 in this way, the force is increased by the link mechanism 6, so there is no need to increase the diameter of the ball screw as in the conventional case.
また、リンク機構６のリンク６′，６″，６の
長さ及び連結位置等はスクリユー３の射出終了時
が、スクリユー３の最大前進位置即ち、リンク
６′，６″，６の長さが伸びきつた点とすること
により、ナツト７が該スクリユーの最大前進位置
に来た後もコントローラーの故障等によりサーボ
モータM2が回転し、さらにナツト７が移動した
時でも、逆にスクリユーを後退させるようになつ
ているために、スクリユーヘツド４とシリンダヘ
ツド２が衝突し、破損を招くというような恐れも
生じない。また、このような場合、リミツトスイ
ツチ９によつてナツト７の異常移動を検出し、コ
ントローラ等の故障を検出することができる。 In addition, the lengths and connection positions of the links 6', 6'', 6 of the link mechanism 6 are such that when the screw 3 completes injection, the maximum forward position of the screw 3, that is, the length of the links 6', 6'', 6, is determined. By setting the fully extended point, even after the nut 7 reaches the maximum forward position of the screw, the servo motor M2 rotates due to a failure of the controller, etc., and even if the nut 7 moves further, the screw will not move backward. Therefore, there is no fear that the screw head 4 and cylinder head 2 will collide and cause damage. Further, in such a case, abnormal movement of the nut 7 can be detected by the limit switch 9, and a failure of the controller or the like can be detected.
計量時においては、モータM1を駆動し、スプ
ライン用ナツト１１を回転させ、スクリユー３を
回転させるが、成形材料の溶融圧力により、スク
リユー３は後退するが、そのとき、サーボモータ
M2の駆動電流を制御することにより、スクリユ
ー３に背圧を印加し、スクリユー３が後退するに
つれてナツト７も後退し、ボールスクリユー８、
サーボモータM2も逆転することとなる。 During metering, the motor M1 is driven, the spline nut 11 is rotated, and the screw 3 is rotated, but the screw 3 is moved back due to the melting pressure of the molding material, but at that time, the servo motor
By controlling the drive current of M2 , back pressure is applied to the screw 3, and as the screw 3 retreats, the nut 7 also retreats, and the ball screw 8,
Servo motor M2 will also rotate in reverse.
発明の効果
本発明は、駆動源のサーボモータの回転をボー
ルネジ、ナツト、並びに第１、第２、及び第３の
リンクより構成されるリンク機構を介してスクリ
ユーに伝動する射出機構としたため、射出時に上
記ボールスクリユー対して大きなスラスト力が加
わることがなく、上記伝動が安定的に行われる。
その結果、サーボモータによる制御の特性をこの
射出において十分に活かすことができる。すなわ
ち、各種センサ出力に基づき、射出におけるスク
リユーの速度制御、位置制御、圧力制御などを簡
単な構成でもつて的確に行うことができる。その
上、スクリユーの移動量がリンク機構によつて制
限されるため、スクリユーヘツドがシリンダヘツ
ドに衝突しシリンダヘツド等を破損させるような
ことはない。Effects of the Invention The present invention uses an injection mechanism that transmits the rotation of a servo motor as a drive source to a screw through a link mechanism composed of a ball screw, a nut, and first, second, and third links. At times, a large thrust force is not applied to the ball screw, and the transmission is performed stably.
As a result, the characteristics of control by the servo motor can be fully utilized in this injection. That is, based on various sensor outputs, screw speed control, position control, pressure control, etc. during injection can be performed accurately with a simple configuration. Furthermore, since the amount of movement of the screw is limited by the link mechanism, the screw head will not collide with the cylinder head and damage the cylinder head or the like.
また、リンク機構の特性で、射出の始めは射出
スピードが早く、射出の終わり頃には射出スピー
ドが遅くなるが射出圧力を増大するということを
サーボモータによる制御の下で実行することがで
き、射出特性に合致した射出機構を得ることがで
きる。 In addition, due to the characteristics of the link mechanism, the injection speed is high at the beginning of injection, and the injection speed slows down toward the end of injection, but the injection pressure is increased, which can be performed under the control of a servo motor. It is possible to obtain an injection mechanism that matches the injection characteristics.
図はこの発明の一実施例を示す図である。
１……シリンダ本体、２……シリンダヘツド、
３……スクリユー、４……スクリユーヘツド、５
……スラスト軸受、６……トグル機構、７……ナ
ツト、８……ボールスクリユー、９……リミツト
スイツチ、１０……スプライン軸、１１……ナツ
ト、１２……射出用ノズル、M1……モータ、M2
……サーボモータ。
The figure shows an embodiment of the present invention. 1... Cylinder body, 2... Cylinder head,
3... Screw, 4... Screw head, 5
... Thrust bearing, 6 ... Toggle mechanism, 7 ... Nut, 8 ... Ball screw, 9 ... Limit switch, 10 ... Spline shaft, 11 ... Nut, 12 ... Injection nozzle, M 1 ... Motor, M2
……Servomotor.
Claims (1)
出成形機のベースに回動自在に固着した第１のリ
ンクとスクリユーの軸部後端とを第２のリンクを
介して回動自在に連結し、更にサーボモータで回
転駆動されるボールスクリユーに螺合するナツト
と上記第１のリンクとを第３のリンクを介して連
結することによつて、上記サーボモータの力を上
記第１、第２、及び第３のリンクを介して上記ス
クリユーに伝達し、上記スクリユーを軸方向に移
動させ成形材料を射出するようにしたリンク式射
出機構。1. In an injection mechanism of an injection molding machine, a first link whose one end is rotatably fixed to the base of the injection molding machine and a rear end of a screw shaft are rotatably connected via a second link. Furthermore, by connecting a nut screwed onto a ball screw rotationally driven by a servo motor and the first link via a third link, the force of the servo motor is transferred to the first and second links. A link-type injection mechanism configured to transmit information to the screw via the second and third links, move the screw in the axial direction, and inject the molding material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13975484A JPS6119326A (en) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | Link injection mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13975484A JPS6119326A (en) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | Link injection mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119326A JPS6119326A (en) | 1986-01-28 |
| JPH0430896B2 true JPH0430896B2 (en) | 1992-05-25 |
Family
ID=15252607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13975484A Granted JPS6119326A (en) | 1984-07-07 | 1984-07-07 | Link injection mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119326A (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2777393B2 (en) * | 1989-02-07 | 1998-07-16 | 住友重機械工業株式会社 | Injection drive mechanism of electric injection molding machine |
| JP2542932B2 (en) * | 1989-11-02 | 1996-10-09 | ファナック株式会社 | Crank type injection mechanism |
| DE10135443A1 (en) * | 2000-08-08 | 2002-03-21 | Mannesmann Rexroth Ag | Screw-piston plasticizer-injector has electric motors successively introducing thrust and torque in drive train to screw |
| JP4532777B2 (en) * | 2001-05-10 | 2010-08-25 | 東洋機械金属株式会社 | Toggle link type injection molding mechanism |
| JP2004001279A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Toshiba Mach Co Ltd | Injection molding apparatus |
| TWI224046B (en) | 2003-08-18 | 2004-11-21 | Ind Tech Res Inst | Mold clamping mechanism for injection molding machine |
-
1984
- 1984-07-07 JP JP13975484A patent/JPS6119326A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6119326A (en) | 1986-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |