JPH0839639A - 成形装置の型締装置 - Google Patents
成形装置の型締装置Info
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- JPH0839639A JPH0839639A JP18134394A JP18134394A JPH0839639A JP H0839639 A JPH0839639 A JP H0839639A JP 18134394 A JP18134394 A JP 18134394A JP 18134394 A JP18134394 A JP 18134394A JP H0839639 A JPH0839639 A JP H0839639A
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- Japan
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- platen
- movable
- mold clamping
- fixed
- fixed platen
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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
- B29C45/64—Mould opening, closing or clamping devices
- B29C45/68—Mould opening, closing or clamping devices hydro-mechanical
-
- 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
- B29C2045/1784—Component parts, details or accessories not otherwise provided for; Auxiliary operations not otherwise provided for
- B29C2045/1792—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor
- B29C2045/1794—Machine parts driven by an electric motor, e.g. electric servomotor by a rotor or directly coupled electric motor, e.g. using a tubular shaft motor
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可動盤を前後進自在とする小型で、長寿命を
図ったボールネジ機構を簡便容易に、かつ、コンパクト
に備えた成形装置の型締装置を提供するものである。 【構成】 ロータ24にボールネジナット34を直結し
た直動モータ20を可動盤3に配設するとともに、回転
駆動されるボールネジナット34に螺合したタイボルト
11Aを介して該可動盤3を前後進自在とするボールネ
ジ機構30を備え、かつ、固定盤2に型締方向へ移動自
在な固定盤用可動盤70と同用移動油圧手段(油圧ユニ
ット)110を設けたものである。
図ったボールネジ機構を簡便容易に、かつ、コンパクト
に備えた成形装置の型締装置を提供するものである。 【構成】 ロータ24にボールネジナット34を直結し
た直動モータ20を可動盤3に配設するとともに、回転
駆動されるボールネジナット34に螺合したタイボルト
11Aを介して該可動盤3を前後進自在とするボールネ
ジ機構30を備え、かつ、固定盤2に型締方向へ移動自
在な固定盤用可動盤70と同用移動油圧手段(油圧ユニ
ット)110を設けたものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機やダイカス
トマシンなどの成形装置の型締装置に係り、特に可動盤
を前後進自在とするボールネジ機構を簡便容易に、か
つ、コンパクトに備え、ボールネジの長寿命化と大型化
を図った成形装置の型締装置に関するものである。
トマシンなどの成形装置の型締装置に係り、特に可動盤
を前後進自在とするボールネジ機構を簡便容易に、か
つ、コンパクトに備え、ボールネジの長寿命化と大型化
を図った成形装置の型締装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に射出成形機の型締装置は、ダイカ
ストマシンと同様に、高速でショックのない金型の開閉
動作と射出時の樹脂圧力に負けない締付力(型締力)が
必要とされ、方式としては直圧式とトグル式とに大別さ
れる。トグル式は型開閉時の油量が直圧式に比べて少な
く、型締力保持の際には直圧式は高圧油の供給が必要で
あるのに対し、トグル式はトグル機構の自己ロック機能
が働らくので直圧式に比べて省エネルギであるなど種々
の利点がある。図4はトグル式の型締装置を示す縦断面
図であり、中心線より上半分は型閉じ開始前の状態を、
下半分は型閉じ完了状態(トグルリンク延伸完了状態)
を示すものである。図における型締装置100は、リン
クハウジング1、固定盤(固定プラテン)2、可動盤
(可動プラテン)3、金型4(固定金型4bおよび可動
金型4a)、ベッド5、トグル機構6、クロスヘッド
7、型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8、ピストン
ロッド9およびガイドロッド10より構成される。射出
成形機のダブルトグル式型締装置100では、図に示す
ように、可動盤3とリンクハウジング1との間に3つの
トグルリンク6a、6b、6cからなる上下一対のトグ
ル機構6を備え、リンクハウジング1の外端面の略中心
部に型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8を装着し、
型締シリンダ8のピストンロッド9の先端をクロスヘッ
ド7に連結し、該クロスヘッド7を進退自在に挿通した
ガイドロッド10に沿って前後進させるとともに、該ク
ロスヘッド7を介して前記トグル機構6を作動させ、固
定盤2に対して可動盤(可動プラテン)3を移動して型
締動作を行うようになっている。具体的には、図5に示
すように、トグル機構6のトグルリンク6a、6b、6
cを折り畳んだ型開状態から、型締シリンダ8を前進さ
せることにより金型4が締まる。型締シリンダ8に送る
油量を調整して、高速でスムーズな型締動作を得る。金
型4がタッチする図8の直前には、金型4a、4b間に
万一製品が残っていたり、異物が入っていたりすると金
型4を破損する恐れがあり、これを避けるために、油量
と油圧を低速および低圧に設定して締める。図6の金型
がタッチした状態から、型締力を発生させて両金型4
a、4bを強固に型締するには、型締シリンダ8に高速
・高圧の油を送り、トグル機構6のトグルリンク6a、
6bを伸張状態とし、リンクハウジング1と固定盤2間
のタイバー11の長さLt を伸ばすことにより金型に型
締力を発生させる。タイバー11が伸び型締が完了した
状態は図7のとおりであり、このときトグルリンク6
a、6bは延伸完了して一直線の状態となり、自己ロッ
ク状態を形成するため型締シリンダ8に高圧油を送らな
くてもこの状態を保持するため、直圧式に比べて省エネ
ルギに優れる。型締力の調整は、図6に示す金型タッチ
の状態からのタイバー11の伸び量を変えることによっ
て行う。型締力を増やす場合には、リンクハウジング1
をさらに固定盤2方向へ前進させ、減らす場合は後退さ
せる。このリンクハウジング1の移動は、図示しないダ
イハイトモータで4本のタイバー11に締結された4本
のタイバーナットに掛け回されたチェンを駆動して行
う。その移動量はダイハイトモータの回転量で制御す
る。
ストマシンと同様に、高速でショックのない金型の開閉
動作と射出時の樹脂圧力に負けない締付力(型締力)が
必要とされ、方式としては直圧式とトグル式とに大別さ
れる。トグル式は型開閉時の油量が直圧式に比べて少な
く、型締力保持の際には直圧式は高圧油の供給が必要で
あるのに対し、トグル式はトグル機構の自己ロック機能
が働らくので直圧式に比べて省エネルギであるなど種々
の利点がある。図4はトグル式の型締装置を示す縦断面
図であり、中心線より上半分は型閉じ開始前の状態を、
下半分は型閉じ完了状態(トグルリンク延伸完了状態)
を示すものである。図における型締装置100は、リン
クハウジング1、固定盤(固定プラテン)2、可動盤
(可動プラテン)3、金型4(固定金型4bおよび可動
金型4a)、ベッド5、トグル機構6、クロスヘッド
7、型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8、ピストン
ロッド9およびガイドロッド10より構成される。射出
成形機のダブルトグル式型締装置100では、図に示す
ように、可動盤3とリンクハウジング1との間に3つの
トグルリンク6a、6b、6cからなる上下一対のトグ
ル機構6を備え、リンクハウジング1の外端面の略中心
部に型締シリンダ(ダイロックシリンダ)8を装着し、
型締シリンダ8のピストンロッド9の先端をクロスヘッ
ド7に連結し、該クロスヘッド7を進退自在に挿通した
ガイドロッド10に沿って前後進させるとともに、該ク
ロスヘッド7を介して前記トグル機構6を作動させ、固
定盤2に対して可動盤(可動プラテン)3を移動して型
締動作を行うようになっている。具体的には、図5に示
すように、トグル機構6のトグルリンク6a、6b、6
cを折り畳んだ型開状態から、型締シリンダ8を前進さ
せることにより金型4が締まる。型締シリンダ8に送る
油量を調整して、高速でスムーズな型締動作を得る。金
型4がタッチする図8の直前には、金型4a、4b間に
万一製品が残っていたり、異物が入っていたりすると金
型4を破損する恐れがあり、これを避けるために、油量
と油圧を低速および低圧に設定して締める。図6の金型
がタッチした状態から、型締力を発生させて両金型4
a、4bを強固に型締するには、型締シリンダ8に高速
・高圧の油を送り、トグル機構6のトグルリンク6a、
6bを伸張状態とし、リンクハウジング1と固定盤2間
のタイバー11の長さLt を伸ばすことにより金型に型
締力を発生させる。タイバー11が伸び型締が完了した
状態は図7のとおりであり、このときトグルリンク6
a、6bは延伸完了して一直線の状態となり、自己ロッ
ク状態を形成するため型締シリンダ8に高圧油を送らな
くてもこの状態を保持するため、直圧式に比べて省エネ
ルギに優れる。型締力の調整は、図6に示す金型タッチ
の状態からのタイバー11の伸び量を変えることによっ
て行う。型締力を増やす場合には、リンクハウジング1
をさらに固定盤2方向へ前進させ、減らす場合は後退さ
せる。このリンクハウジング1の移動は、図示しないダ
イハイトモータで4本のタイバー11に締結された4本
のタイバーナットに掛け回されたチェンを駆動して行
う。その移動量はダイハイトモータの回転量で制御す
る。
【0003】一方、直圧式の型締装置は、図8に示すよ
うに、可動盤3の4隅を貫通するタイバー11に導かれ
て可動盤3は型締シリンダ8の駆動により前後進自在と
されている。また、図9に示すように、タイバー11を
タイボルト11Aとし、タイボルト11Aを同一方向に
回転することによってタイボルト11Aと螺合する可動
盤3を前後進する構成とされ、モータ12による回転力
を減速機14を経由してタイボルト11Aの1本に伝達
し、タイボルト11Aの他の3本はスプロケット16お
よびチェン18により同一方向の回転を与えることによ
り、タイボルト11Aの4本とそれぞれ螺合された可動
盤3を進退動させるようになっている。
うに、可動盤3の4隅を貫通するタイバー11に導かれ
て可動盤3は型締シリンダ8の駆動により前後進自在と
されている。また、図9に示すように、タイバー11を
タイボルト11Aとし、タイボルト11Aを同一方向に
回転することによってタイボルト11Aと螺合する可動
盤3を前後進する構成とされ、モータ12による回転力
を減速機14を経由してタイボルト11Aの1本に伝達
し、タイボルト11Aの他の3本はスプロケット16お
よびチェン18により同一方向の回転を与えることによ
り、タイボルト11Aの4本とそれぞれ螺合された可動
盤3を進退動させるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来構造
の型締装置においては、可動盤の移動の動力手段として
型締シリンダなどの油圧駆動を使用しているが、油圧駆
動方式の場合には型締シリンダを作動する油圧ユニット
中に多くの制御弁や油圧配管があり、これらの機器に発
生する油漏れや圧力損失による効率低下が生じていた。
また、油圧駆動の代わりに電動駆動方式を採用した場合
には、可動盤移動の動力としてタイボルトを回転駆動す
るために、減速機やチェン伝動またはベルト伝動による
間接駆動であったため、全体構造が複雑となり、成形装
置の占める空間も大きくなり省スペースの観点から難点
があった。また、可動盤を電動駆動で開閉および型締す
るには大きな電動機仕様が必要となり、これを軽減する
ためにタイボルトにボールネジ機構を採用したとして
も、可動盤の移動は円滑に実施できるけれども大型の成
形装置では型締力相当の大きなボールネジ回転トルクが
必要となり、必然的にボールネジ径は大径とすることが
必要となるので、機器の大型化の障害となっていた。
の型締装置においては、可動盤の移動の動力手段として
型締シリンダなどの油圧駆動を使用しているが、油圧駆
動方式の場合には型締シリンダを作動する油圧ユニット
中に多くの制御弁や油圧配管があり、これらの機器に発
生する油漏れや圧力損失による効率低下が生じていた。
また、油圧駆動の代わりに電動駆動方式を採用した場合
には、可動盤移動の動力としてタイボルトを回転駆動す
るために、減速機やチェン伝動またはベルト伝動による
間接駆動であったため、全体構造が複雑となり、成形装
置の占める空間も大きくなり省スペースの観点から難点
があった。また、可動盤を電動駆動で開閉および型締す
るには大きな電動機仕様が必要となり、これを軽減する
ためにタイボルトにボールネジ機構を採用したとして
も、可動盤の移動は円滑に実施できるけれども大型の成
形装置では型締力相当の大きなボールネジ回転トルクが
必要となり、必然的にボールネジ径は大径とすることが
必要となるので、機器の大型化の障害となっていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明においては、第1の発明では、固定盤
に対して可動盤を接離自在に配設し、該固定盤に螺合の
うえ貫通したタイボルトを回転駆動することにより該可
動盤を移動して型締するトグル式または直圧式の成形装
置の型締装置において、ロータにナットを直結した直動
モータを該可動盤に配設するとともに、回転駆動される
該ナットと螺合したタイボルトを該固定盤に固設して該
可動盤を前後進自在とするボールネジ機構を備え、か
つ、該固定盤の可動盤側に圧縮ばねに付勢されて該固定
盤に押圧される前後進自在な固定盤用可動盤を配設する
とともに、該固定盤用可動盤と該固定盤との間に該固定
盤用可動盤を前記圧縮ばねによる付勢力に抗して可動盤
方向へ移動させる作動油の油室ならびに該油室へ作動油
を供給する油圧ユニットを備えた構成とした。また、第
2の発明では、さらに、固定盤用可動盤を前進駆動させ
る油圧ユニットを、低圧の空気圧源における圧縮空気を
少なくとも1段以上の増圧器と空油タンクを組み合わせ
て増圧した作動油を得る密閉系油圧回路としたものであ
る。
るために、本発明においては、第1の発明では、固定盤
に対して可動盤を接離自在に配設し、該固定盤に螺合の
うえ貫通したタイボルトを回転駆動することにより該可
動盤を移動して型締するトグル式または直圧式の成形装
置の型締装置において、ロータにナットを直結した直動
モータを該可動盤に配設するとともに、回転駆動される
該ナットと螺合したタイボルトを該固定盤に固設して該
可動盤を前後進自在とするボールネジ機構を備え、か
つ、該固定盤の可動盤側に圧縮ばねに付勢されて該固定
盤に押圧される前後進自在な固定盤用可動盤を配設する
とともに、該固定盤用可動盤と該固定盤との間に該固定
盤用可動盤を前記圧縮ばねによる付勢力に抗して可動盤
方向へ移動させる作動油の油室ならびに該油室へ作動油
を供給する油圧ユニットを備えた構成とした。また、第
2の発明では、さらに、固定盤用可動盤を前進駆動させ
る油圧ユニットを、低圧の空気圧源における圧縮空気を
少なくとも1段以上の増圧器と空油タンクを組み合わせ
て増圧した作動油を得る密閉系油圧回路としたものであ
る。
【0006】
【作用】本発明においては、可動盤の移動に際しては、
低速で大トルクの出る直動モータ(DDモータ)をナッ
トまたはタイボルトに直結して、ナットまたはタイボル
トを回転駆動し、ボールネジ機構で螺合された相手方の
連結ボルトやナットの回転を拘束して回転運動を直進運
動に変換することによって、可動盤を前後進させる構成
としており、動力伝達の効率低下が激減し、かつ、駆動
手段を簡便容易にコンパクトに設置できる。また、直動
モータ(DDモータ)を採用することにより、油圧系に
比べて制御が容易で、高精度の可動盤移動制御が可能と
なる。また、型閉後の型締力付与に際しては、あらかじ
め固定盤用可動盤を型締方向(可動盤方向)へ微小距離
ほど油室へ作動油を送給して前進させておき、可動盤を
固定盤方向へ前進させて固定盤用可動盤に取付けた固定
金型へ可動盤に取付けた可動金型を当接させる。当接し
た時には前記の固定盤用可動盤の前進微小距離はクッシ
ョンとして働く。可動盤が停止した後、可動盤用電動駆
動装置(電動機)をロックし、然る後油室に所要の高圧
力を作用させ固定盤用可動盤に型締力を与える。
低速で大トルクの出る直動モータ(DDモータ)をナッ
トまたはタイボルトに直結して、ナットまたはタイボル
トを回転駆動し、ボールネジ機構で螺合された相手方の
連結ボルトやナットの回転を拘束して回転運動を直進運
動に変換することによって、可動盤を前後進させる構成
としており、動力伝達の効率低下が激減し、かつ、駆動
手段を簡便容易にコンパクトに設置できる。また、直動
モータ(DDモータ)を採用することにより、油圧系に
比べて制御が容易で、高精度の可動盤移動制御が可能と
なる。また、型閉後の型締力付与に際しては、あらかじ
め固定盤用可動盤を型締方向(可動盤方向)へ微小距離
ほど油室へ作動油を送給して前進させておき、可動盤を
固定盤方向へ前進させて固定盤用可動盤に取付けた固定
金型へ可動盤に取付けた可動金型を当接させる。当接し
た時には前記の固定盤用可動盤の前進微小距離はクッシ
ョンとして働く。可動盤が停止した後、可動盤用電動駆
動装置(電動機)をロックし、然る後油室に所要の高圧
力を作用させ固定盤用可動盤に型締力を与える。
【0007】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例の詳細に
ついて説明する。図1〜図3は本発明の実施例に係り、
図1は型締装置(2枚プラテンタイプ)の側断面図、図
2は型締装置の油圧ユニットの配管系統図、図3は型締
装置(3枚プラテンタイプ)の概略側面図である。図1
に示すものは、直圧式の型締装置のうち2枚プラテンタ
イプの実施例であり、外周に螺設された4本のタイボル
ト11Aを固定盤2と可動盤3に懸け渡し、可動盤3で
は、直動モータ(DDモータ)20が配設され、ステー
タ(固定子)22の中心にロータ(回転子)24を外周
に取り付けたナットハウジング36が回転自在に両端の
軸受、すなわち、スラスト軸受27と円錐コロ軸受29
に軸承され、ナットハウジング36の内部にはこれとキ
ー34aによって一体化されたボールネジナット34が
嵌装され、タイボルト11Aのネジ部と鋼球を介在させ
て螺合されており、ボールネジ機構30を構成してい
る。ナットハウジング36の直動モータ20側面側には
タイミングベルトプーリ50が固設され、タイミングベ
ルト52を介して他の3つのそれぞれのタイミングベル
トプーリ50と巻回され、4本のタイボルト11Aにお
けるボールネジナット34を同一回転に駆動するよう配
慮され、ボールネジ機構30によって前後進する可動盤
3の動きを円滑ならしめている。タイボルト11Aの左
端はタイボルト固定板60によってタイボルト11A、
11A同志を連結する。そして、直動モータ20の通電
によりロータ24とこれと一体化されたナットハウジン
グ36が回転し、この結果、ナットハウジング36とキ
ー止め(キー34a)されたボールネジナット34が回
転してこれと螺合されたタイボルト11Aが固定盤2と
タイボルト固定板2aを介して固結され回転を抑制され
ている結果、可動盤3が前後進する。なお、図1の実施
例では、4本のタイボルト11Aを1本のタイボルト1
1Aに配設した直動モータ20で駆動したが、型番の増
大に伴う要求トルクの増加に応じて、直動モータ20を
2つや4つに増加し前述したタイミングベルト52で同
一回転数に同期させたり負荷の平準化を図るようにして
いる。また、4つの直動モータを持つ型締装置では通常
時に2個の駆動運転を行い、負荷の増大時に4つの直動
モータのフル稼働をする方法もある。
ついて説明する。図1〜図3は本発明の実施例に係り、
図1は型締装置(2枚プラテンタイプ)の側断面図、図
2は型締装置の油圧ユニットの配管系統図、図3は型締
装置(3枚プラテンタイプ)の概略側面図である。図1
に示すものは、直圧式の型締装置のうち2枚プラテンタ
イプの実施例であり、外周に螺設された4本のタイボル
ト11Aを固定盤2と可動盤3に懸け渡し、可動盤3で
は、直動モータ(DDモータ)20が配設され、ステー
タ(固定子)22の中心にロータ(回転子)24を外周
に取り付けたナットハウジング36が回転自在に両端の
軸受、すなわち、スラスト軸受27と円錐コロ軸受29
に軸承され、ナットハウジング36の内部にはこれとキ
ー34aによって一体化されたボールネジナット34が
嵌装され、タイボルト11Aのネジ部と鋼球を介在させ
て螺合されており、ボールネジ機構30を構成してい
る。ナットハウジング36の直動モータ20側面側には
タイミングベルトプーリ50が固設され、タイミングベ
ルト52を介して他の3つのそれぞれのタイミングベル
トプーリ50と巻回され、4本のタイボルト11Aにお
けるボールネジナット34を同一回転に駆動するよう配
慮され、ボールネジ機構30によって前後進する可動盤
3の動きを円滑ならしめている。タイボルト11Aの左
端はタイボルト固定板60によってタイボルト11A、
11A同志を連結する。そして、直動モータ20の通電
によりロータ24とこれと一体化されたナットハウジン
グ36が回転し、この結果、ナットハウジング36とキ
ー止め(キー34a)されたボールネジナット34が回
転してこれと螺合されたタイボルト11Aが固定盤2と
タイボルト固定板2aを介して固結され回転を抑制され
ている結果、可動盤3が前後進する。なお、図1の実施
例では、4本のタイボルト11Aを1本のタイボルト1
1Aに配設した直動モータ20で駆動したが、型番の増
大に伴う要求トルクの増加に応じて、直動モータ20を
2つや4つに増加し前述したタイミングベルト52で同
一回転数に同期させたり負荷の平準化を図るようにして
いる。また、4つの直動モータを持つ型締装置では通常
時に2個の駆動運転を行い、負荷の増大時に4つの直動
モータのフル稼働をする方法もある。
【0008】一方、固定盤2の可動盤側には、外回りが
固定盤2とほぼ同一の大きさの平板で形成された固定盤
用可動盤70が、圧縮ばね74を介装したボルト72に
よって常時固定盤2に密着するように配設される。固定
盤用可動盤70の中央寄り固定盤側には外周方向に延び
た円板部と内周部で固定盤方向に延びた円筒部とで形成
された断面が略L字状のピストン80がボルト80aに
より固定盤用可動盤70と一体化され、ピストン80の
円板部背面と固定盤2との間には、固定盤2に穿孔され
た透孔より供給される油圧作動油の油室90が形成さ
れ、作動油の油室90への供給により一体化されたピス
トン80および固定盤用可動盤70が圧縮ばね74の付
勢力に抗して可動盤3方向へ移動自在に構成される。固
定盤用可動盤70には固定金型4bが固設される。油室
90には、図2に示す油圧ユニット(密閉系油圧回路)
110の配管が接続される。油圧ユニット(密閉系油圧
回路)110は、空気圧源圧力P0 =5〜7kg/cm
2 G程度の空気圧源120による圧縮空気を利用して、
増圧器128や増圧器130により、第1段圧力P1 や
最終段圧力P2 に昇圧して所望の型締力を与える油圧と
するもので、必要に応じて増圧器128、130などを
2段以上の複数段とすることができる。実際に操業で
は、空気圧源圧力P0 =5〜7kg/cm2 Gの圧縮空
気を3段の増圧器を含むユニットにより、最終段圧力P
f を100〜140kg/cm2 Gの油圧として使用し
た。油圧ユニット110には、増圧器128、130の
ほかに電磁弁121、シーケンス弁122、132、チ
ェック弁124、134、空油タンク126、パイロッ
ト制御弁136などが含まれる。電磁弁121をクロス
させると(励磁させると)、シーケンス弁122を介し
て増圧器128の大径ピストン側に空気加圧して、増圧
器128の充油された小径ピストン側の圧力がピストン
径比に合せて増圧される。すなわち、面積比5:1であ
れば5倍に増圧される。同様に、シリーズに入った増圧
器130も同様な機能によりピストン径比に合せて増圧
されるため、増圧器を多段とすれば必要圧力で油室90
に充填することができ、固定盤2に付属した固定盤用可
動盤70にに型締力を付加することができる。
固定盤2とほぼ同一の大きさの平板で形成された固定盤
用可動盤70が、圧縮ばね74を介装したボルト72に
よって常時固定盤2に密着するように配設される。固定
盤用可動盤70の中央寄り固定盤側には外周方向に延び
た円板部と内周部で固定盤方向に延びた円筒部とで形成
された断面が略L字状のピストン80がボルト80aに
より固定盤用可動盤70と一体化され、ピストン80の
円板部背面と固定盤2との間には、固定盤2に穿孔され
た透孔より供給される油圧作動油の油室90が形成さ
れ、作動油の油室90への供給により一体化されたピス
トン80および固定盤用可動盤70が圧縮ばね74の付
勢力に抗して可動盤3方向へ移動自在に構成される。固
定盤用可動盤70には固定金型4bが固設される。油室
90には、図2に示す油圧ユニット(密閉系油圧回路)
110の配管が接続される。油圧ユニット(密閉系油圧
回路)110は、空気圧源圧力P0 =5〜7kg/cm
2 G程度の空気圧源120による圧縮空気を利用して、
増圧器128や増圧器130により、第1段圧力P1 や
最終段圧力P2 に昇圧して所望の型締力を与える油圧と
するもので、必要に応じて増圧器128、130などを
2段以上の複数段とすることができる。実際に操業で
は、空気圧源圧力P0 =5〜7kg/cm2 Gの圧縮空
気を3段の増圧器を含むユニットにより、最終段圧力P
f を100〜140kg/cm2 Gの油圧として使用し
た。油圧ユニット110には、増圧器128、130の
ほかに電磁弁121、シーケンス弁122、132、チ
ェック弁124、134、空油タンク126、パイロッ
ト制御弁136などが含まれる。電磁弁121をクロス
させると(励磁させると)、シーケンス弁122を介し
て増圧器128の大径ピストン側に空気加圧して、増圧
器128の充油された小径ピストン側の圧力がピストン
径比に合せて増圧される。すなわち、面積比5:1であ
れば5倍に増圧される。同様に、シリーズに入った増圧
器130も同様な機能によりピストン径比に合せて増圧
されるため、増圧器を多段とすれば必要圧力で油室90
に充填することができ、固定盤2に付属した固定盤用可
動盤70にに型締力を付加することができる。
【0009】次に、このように構成された図1〜図2の
型締装置100の作動について説明する。型閉動作を行
うに先立って、油室90に圧縮ばね74の付勢力に打ち
克つ程度の弱い油圧(P01)の作動油を供給し、固定盤
2と固定盤用可動盤70との間に微小隙間δを与えてお
く。このような状態で、直動モータ(DDモータ)20
に通電してロータ24およびボールネジナット34を回
転することによって可動盤3を固定盤2方向へ移動し型
閉動作を行う。可動盤3が固定盤用可動盤70へ近接
し、可動盤3の可動金型4aが固定金型4bに接触する
と、図示しない位置センサがこの接触を検知し、直動モ
ータ20へ停止信号を発信し直動モータ20は停止する
が、慣性により移動する微小距離はあらかじめ与えられ
た微小隙間δ内で吸収され、微小隙間δは動慣性のクッ
ションとして働き、油室90の余剰の作動油は下方タン
ク136や上方タンク126へ戻される。したがって、
ボールネジ機構30には過大な力が働かず損傷が防止さ
れる。このように、当初P01の弱い油圧で微小隙間δだ
け固定盤用可動盤70を突出しておけば、型締力の1/
4〜1/3に相当する力だけで可動金型4aと固定金型
4bを密着させることができる。すなわち、密着後は固
定盤用可動盤70と一体のピストン80に型締力に相当
する高い油圧P02を加えるが、ボールネジ機構30には
静止状態の力を与えることになり、このような大きな力
を可動盤3に加えてもボールネジ機構30は回ることな
く安全に静止したままであり、大きな型締力が得られ
る。つまり、本発明では、ボールネジナット34は弱い
力で容易に回動して可動盤3を型閉方向に移動させるこ
とはできるが、逆に可動盤3を型開方向に強い力で押圧
してもボールネジナット34は回転せず、したがって、
可動盤3は強い力に抗して静止したままであるというボ
ールネジ機構30の不可逆性に着目して、小さな推進力
しか持たないボールネジ機構30と固定盤用可動盤70
の油圧作動で、ボールネジ機構30だけでは達成し得な
い大きな型締力を得られるようにした。したがって、ボ
ールネジ機構30の仕様を過度に大型化することなく、
小型のもので大きな型締力が得られ、ボールネジ径選択
が楽であり、長寿命の設計・選択が可能となる。このよ
うにして、直動モータ20が完全に停止し、可動金型4
aと固定金型4bとが当接した状態で型締工程に入る。
型締工程では、所要の大きな型締力を付与するに必要な
高い油圧(P02)に昇圧された作動油を油室90へ供給
する。
型締装置100の作動について説明する。型閉動作を行
うに先立って、油室90に圧縮ばね74の付勢力に打ち
克つ程度の弱い油圧(P01)の作動油を供給し、固定盤
2と固定盤用可動盤70との間に微小隙間δを与えてお
く。このような状態で、直動モータ(DDモータ)20
に通電してロータ24およびボールネジナット34を回
転することによって可動盤3を固定盤2方向へ移動し型
閉動作を行う。可動盤3が固定盤用可動盤70へ近接
し、可動盤3の可動金型4aが固定金型4bに接触する
と、図示しない位置センサがこの接触を検知し、直動モ
ータ20へ停止信号を発信し直動モータ20は停止する
が、慣性により移動する微小距離はあらかじめ与えられ
た微小隙間δ内で吸収され、微小隙間δは動慣性のクッ
ションとして働き、油室90の余剰の作動油は下方タン
ク136や上方タンク126へ戻される。したがって、
ボールネジ機構30には過大な力が働かず損傷が防止さ
れる。このように、当初P01の弱い油圧で微小隙間δだ
け固定盤用可動盤70を突出しておけば、型締力の1/
4〜1/3に相当する力だけで可動金型4aと固定金型
4bを密着させることができる。すなわち、密着後は固
定盤用可動盤70と一体のピストン80に型締力に相当
する高い油圧P02を加えるが、ボールネジ機構30には
静止状態の力を与えることになり、このような大きな力
を可動盤3に加えてもボールネジ機構30は回ることな
く安全に静止したままであり、大きな型締力が得られ
る。つまり、本発明では、ボールネジナット34は弱い
力で容易に回動して可動盤3を型閉方向に移動させるこ
とはできるが、逆に可動盤3を型開方向に強い力で押圧
してもボールネジナット34は回転せず、したがって、
可動盤3は強い力に抗して静止したままであるというボ
ールネジ機構30の不可逆性に着目して、小さな推進力
しか持たないボールネジ機構30と固定盤用可動盤70
の油圧作動で、ボールネジ機構30だけでは達成し得な
い大きな型締力を得られるようにした。したがって、ボ
ールネジ機構30の仕様を過度に大型化することなく、
小型のもので大きな型締力が得られ、ボールネジ径選択
が楽であり、長寿命の設計・選択が可能となる。このよ
うにして、直動モータ20が完全に停止し、可動金型4
aと固定金型4bとが当接した状態で型締工程に入る。
型締工程では、所要の大きな型締力を付与するに必要な
高い油圧(P02)に昇圧された作動油を油室90へ供給
する。
【0010】また、油圧ユニット(密閉系油圧回路)1
10は、低圧で、かつ、可変の空気圧源120により数
段の増圧器128、130、…等で大きな型締力に昇圧
した油圧を利用しているため、油圧回路内は密閉系であ
り、油洩れに起因する事故やメンテナンス上の労苦が軽
減され、作業環境も清浄に保持できる。特に、油温上昇
に関して配慮する必要がある場合には、作動油の一部を
循環して冷却水などの間接式熱交換などにより冷却する
ことが望ましい。さらに、型閉工程、型締工程が終了し
た後、別駆動の電動射出系と組み合わせて、射出工程を
行った後に固定盤用可動盤70に初期油圧P01と型締油
圧P02との間の(あるいは型締油圧P02よりも大きな)
保圧油圧P03で、成形を完了することもできる。ボール
ネジ機構30におけるボールネジの定格寿命Lは、一般
に下式で示される。
10は、低圧で、かつ、可変の空気圧源120により数
段の増圧器128、130、…等で大きな型締力に昇圧
した油圧を利用しているため、油圧回路内は密閉系であ
り、油洩れに起因する事故やメンテナンス上の労苦が軽
減され、作業環境も清浄に保持できる。特に、油温上昇
に関して配慮する必要がある場合には、作動油の一部を
循環して冷却水などの間接式熱交換などにより冷却する
ことが望ましい。さらに、型閉工程、型締工程が終了し
た後、別駆動の電動射出系と組み合わせて、射出工程を
行った後に固定盤用可動盤70に初期油圧P01と型締油
圧P02との間の(あるいは型締油圧P02よりも大きな)
保圧油圧P03で、成形を完了することもできる。ボール
ネジ機構30におけるボールネジの定格寿命Lは、一般
に下式で示される。
【0011】
【数1】
【0012】したがって、アキシアル荷重Faが、本発
明のように型締力を他の油圧手段を使用し可動盤3の移
動に要する小さな力で済む場合など、仮りに1/3でよ
い場合には、定格寿命Lは3の3乗の27倍に延び、大
幅な寿命改善が達成されることになる。一方、静荷重C
aoは基本動定格荷重Caの4〜5倍あり、静荷重Ca
oの1/10の値を型締力に採用すれば、静荷重Ca
o、動荷重(基本動定格荷重)Caとも安全な範囲に計
画できるので、ボールネジの選定は楽となり、ボールネ
ジ径も通常のものより20〜25%ほど小径のものを選
択することができるから、それだけ型締装置100の大
型化が可能となる。
明のように型締力を他の油圧手段を使用し可動盤3の移
動に要する小さな力で済む場合など、仮りに1/3でよ
い場合には、定格寿命Lは3の3乗の27倍に延び、大
幅な寿命改善が達成されることになる。一方、静荷重C
aoは基本動定格荷重Caの4〜5倍あり、静荷重Ca
oの1/10の値を型締力に採用すれば、静荷重Ca
o、動荷重(基本動定格荷重)Caとも安全な範囲に計
画できるので、ボールネジの選定は楽となり、ボールネ
ジ径も通常のものより20〜25%ほど小径のものを選
択することができるから、それだけ型締装置100の大
型化が可能となる。
【0013】図3の実施例は、直圧式の型締装置のうち
3枚のプラテンタイプのものを示し、図3に示すよう
に、可動盤3の反固定盤側に別の固定盤2Aを設け、タ
イボルト11Aを延長してナット2Nで締結したもの
で、タイボルト11Aの回転抑止を強固にしたもので、
直動モータ20やその内部のボールネジ機構30などの
構成や作動や固定盤用可動盤70、ピストン80ほかの
構造は、図2のものと全く同一であるので詳細説明を省
略する。直動モータ20はDDモータ(Direct Drive M
otor)とも呼ばれ、モータ極数を増やして低速/高トル
クの特性を有し、上述したように、モータ軸と負荷軸
(ナットハウジング36に相当)とが直結され、磁気回
路は空隙部の主磁束が回転軸方向に通るアキシャルフラ
スク形となっており、主磁束の源は円環状のフェライト
マグネット(ロータ24に相当)で6極または8極のほ
か、本発明のように特に低速仕様では、12、14、1
6、18、20、22、24、26極などが採用しう
る。
3枚のプラテンタイプのものを示し、図3に示すよう
に、可動盤3の反固定盤側に別の固定盤2Aを設け、タ
イボルト11Aを延長してナット2Nで締結したもの
で、タイボルト11Aの回転抑止を強固にしたもので、
直動モータ20やその内部のボールネジ機構30などの
構成や作動や固定盤用可動盤70、ピストン80ほかの
構造は、図2のものと全く同一であるので詳細説明を省
略する。直動モータ20はDDモータ(Direct Drive M
otor)とも呼ばれ、モータ極数を増やして低速/高トル
クの特性を有し、上述したように、モータ軸と負荷軸
(ナットハウジング36に相当)とが直結され、磁気回
路は空隙部の主磁束が回転軸方向に通るアキシャルフラ
スク形となっており、主磁束の源は円環状のフェライト
マグネット(ロータ24に相当)で6極または8極のほ
か、本発明のように特に低速仕様では、12、14、1
6、18、20、22、24、26極などが採用しう
る。
【0014】図1、図2、図3のものは、いずれも直動
モータ20の内部をタイバー11が貫通した構成となっ
ており、従来構造の図9のように、減速機14が不要
で、モータ12や減速機14の占めるスペースを省くこ
とができ、コンパクトに駆動機構を収めることができ
る。また、直動モータ20は、本発明のようにダイレク
ト・ドライブとした場合、従来の減速機を用いた駆動系
に比べてバックラッシュをはじめ、ロストモーション、
摩擦トルク、伝達トルクのリップル、剛性不足などに起
因する振動や回転ムラをなくすことができる。また、摩
耗などの経時変化がないばかりでなく、部品点数の減少
により、保守点検が容易となる。なお、図1〜図3にお
ける本発明の実施例では、直圧式のタイプの型締装置に
ついて記述したが、本発明を図4〜図7に示す従来のト
グル式タイプの型締装置に適用できることは言うまでも
ない。すなわち、図4〜図7に示す型締装置100の固
定盤2に図1〜図3に示したと同様の固定盤用可動盤7
0やピストン80、油室90を設けて同様な機能を持た
せられることは勿論である。
モータ20の内部をタイバー11が貫通した構成となっ
ており、従来構造の図9のように、減速機14が不要
で、モータ12や減速機14の占めるスペースを省くこ
とができ、コンパクトに駆動機構を収めることができ
る。また、直動モータ20は、本発明のようにダイレク
ト・ドライブとした場合、従来の減速機を用いた駆動系
に比べてバックラッシュをはじめ、ロストモーション、
摩擦トルク、伝達トルクのリップル、剛性不足などに起
因する振動や回転ムラをなくすことができる。また、摩
耗などの経時変化がないばかりでなく、部品点数の減少
により、保守点検が容易となる。なお、図1〜図3にお
ける本発明の実施例では、直圧式のタイプの型締装置に
ついて記述したが、本発明を図4〜図7に示す従来のト
グル式タイプの型締装置に適用できることは言うまでも
ない。すなわち、図4〜図7に示す型締装置100の固
定盤2に図1〜図3に示したと同様の固定盤用可動盤7
0やピストン80、油室90を設けて同様な機能を持た
せられることは勿論である。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の成形装置の
型締装置は、直圧式の型締装置において、低速で大トル
クの出る直動モータを採用して、リンクハウジングや可
動盤にコンパクトに内蔵して可動盤を容易に、かつ、高
精度に進退動させることができ、従来使用していた油圧
源による制御を電動系に変換するので、制御も容易であ
るとともに、省スペース効果が高い。また、駆動系のメ
ンテナンス性が向上する。また、採用するボールネジ機
構のボールネジ径は小径でよく、かつ、長寿命が達成さ
れる。
型締装置は、直圧式の型締装置において、低速で大トル
クの出る直動モータを採用して、リンクハウジングや可
動盤にコンパクトに内蔵して可動盤を容易に、かつ、高
精度に進退動させることができ、従来使用していた油圧
源による制御を電動系に変換するので、制御も容易であ
るとともに、省スペース効果が高い。また、駆動系のメ
ンテナンス性が向上する。また、採用するボールネジ機
構のボールネジ径は小径でよく、かつ、長寿命が達成さ
れる。
【図1】本発明の実施例に係る直圧式の型締装置(2枚
プラテンタイプ)の側断面図である。
プラテンタイプ)の側断面図である。
【図2】本発明の実施例に係る油圧ユニットの配管系統
図である。
図である。
【図3】本発明の実施例に係る直圧式の型締装置(3枚
プラテンタイプ)の概略側面図である。
プラテンタイプ)の概略側面図である。
【図4】従来のトグル式型締装置の側断面図である。
【図5】従来のトグル式型締装置の平面図である。
【図6】従来のトグル式型締装置の説明図(平面図)で
ある。
ある。
【図7】従来のトグル式型締装置の説明図(平面図)で
ある。
ある。
【図8】従来の直圧式型締装置の概略斜視図である。
【図9】従来の他の直圧式型締装置の概略斜視図であ
る。
る。
1 リンクハウジング 2 固定盤 2a タイボルト固定板 2A 固定盤 2N ナット 3 可動盤 4 金型 4a 可動金型 4b 固定金型 5 ベッド 6 トグル機構 6a、6b、6c トグルリンク 7 クロスヘッド 7a 固定ナット 8 型締シリンダ 9 ピストンロッド 10 ガイドロッド 11 タイバー 11A タイボルト 11B 摺動ブッシュ 12 モータ 14 減速機 16 スプロケット 18 チェン 20 直動モータ(DDモータ) 22 ステータ(固定子) 24 ロータ(回転子) 26 玉軸受 26a オイルシール 27 スラスト軸受 28 アンギュラ軸受 28a オイルシール 29 円錐コロ軸受 29a オイルシール 30 ボールネジ機構 32 ボール(鋼球) 34 ボールネジナット 36 ナットハウジング 40 連結ボルト 50 タイミングベルトプーリ 52 タイミングベルト 60 タイボルト固定板 70 固定盤用可動盤 72 ボルト 74 圧縮ばね 80 ピストン 80a ボルト 90 油室 100 型締装置 110 油圧ユニット(密閉系油圧回路) 120 空気圧源 121 電磁弁 122 シーケンス弁 124 チェック弁 126 空油タンク 128 増圧器 130 増圧器 134 チェック弁 136 パイロット制御弁 P0 空気圧源圧力 P1 第1段圧力 P2 第2段圧力 Pf 最終段圧力 P01 初期油圧 P02 型締油圧 P03 保圧油圧 L 定格寿命 Ca 動荷重(基本動定格荷重) Cao 静荷重 Fa アキシアル荷重 f 荷重係数
Claims (2)
- 【請求項1】 固定盤に対して可動盤を接離自在に配設
し、該固定盤に螺合のうえ貫通したタイボルトを回転駆
動することにより該可動盤を移動して型締するトグル式
または直圧式の成形装置の型締装置において、ロータに
ナットを直結した直動モータを該可動盤に配設するとと
もに、回転駆動される該ナットと螺合したタイボルトを
該固定盤に固設して該可動盤を前後進自在とするボール
ネジ機構を備え、かつ、該固定盤の可動盤側に圧縮ばね
に付勢されて該固定盤に押圧される前後進自在な固定盤
用可動盤を配設するとともに、該固定盤用可動盤と該固
定盤との間に該固定盤用可動盤を前記圧縮ばねによる付
勢力に抗して可動盤方向へ移動させる作動油の油室なら
びに該油室へ作動油を供給する油圧ユニットを備えた成
形装置の型締装置。 - 【請求項2】 固定盤用可動盤を前進駆動させる油圧ユ
ニットを、低圧の空気圧源における圧縮空気を少なくと
も1段以上の増圧器と空油タンクを組み合わせて増圧し
た作動油を得る密閉系油圧回路とした請求項1記載の成
形装置の型締装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18134394A JPH0839639A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 成形装置の型締装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18134394A JPH0839639A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 成形装置の型締装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0839639A true JPH0839639A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16099047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18134394A Pending JPH0839639A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 成形装置の型締装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0839639A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016059767A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | 株式会社 日本製鋼所 | トグル式型締装置の型締用ボールネジ機構の寿命予測方法およびトグル式型締装置 |
IT202200003149A1 (it) * | 2022-02-21 | 2023-08-21 | Step Di Tidei Agostino | Pressa a ginocchiera per lo stampaggio di materiali plastici. |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP18134394A patent/JPH0839639A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016059767A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | 株式会社 日本製鋼所 | トグル式型締装置の型締用ボールネジ機構の寿命予測方法およびトグル式型締装置 |
CN106794612A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-05-31 | 株式会社日本制钢所 | 预测肘节式模具夹紧装置的模具夹紧滚珠丝杠机构的寿命的方法和肘节式模具夹紧装置 |
JPWO2016059767A1 (ja) * | 2014-10-17 | 2017-07-13 | 株式会社日本製鋼所 | トグル式型締装置の型締用ボールネジ機構の寿命予測方法およびトグル式型締装置 |
IT202200003149A1 (it) * | 2022-02-21 | 2023-08-21 | Step Di Tidei Agostino | Pressa a ginocchiera per lo stampaggio di materiali plastici. |
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