JPS631516A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、所要の樹脂材料を加熱流動化し、これを金
型内に押し込んでプラスチック製品を成形する射出成形
機に関する。

［従来の技術］ 第５図は、従来のＴＬ勤式射出成形機を示すちので、型
締装置Ａ及び射出装置Ｂを備えている。型締装置Ａは、
固定盤ｌとエンドプレート２とが互いに対向した状態で
架台３上に立設され、この固定盤ｌとエンドプレート２
の間に水平に架設されたタイパー４に移動盤５が往復移
動自在に支持されてなっている。この固定盤ｌと移動盤
５の互いに対向する面には固定型＋ａと可動型５ａが固
設され、両者により金型Ｍが構成されている。上記エン
ドプレート２と移動盤５との間にはトグル機構６が配設
され、このトグル機構６は、エンドプレート２に配設さ
れたボールねじ機構７に連結されており、このボールね
じ機構７がタイミングブーリ８、タイミングベルト９、
タイミングプーリｌＯを介して型締用モータ１１により
駆動されることにより、上記移動盤５を移動して型締め
、型開きを行うようになっている。上起トグル機溝６は
曳数のリンク部材１２を連結して、てこの原理に上り型
締圧力を高くするように構成されており、また、ボール
ねじ機構７は、エンドプレート２にスラスト軸受１３を
介して回動自在に支持されたポールナットｌ４とボール
ねじｌ５を組み合わせてポールナットｌ４を回動してボ
ールねじｌ５を直線移動するようにしたものである。

一方、射出装置Ｂは、架台３ａ上に対向して立設された
一対の支持盤１　６．１　７の間にスライドタイバー１
８が水平に架設され、このスライドタイバー１８には駆
動盤ｌ９が往復自在に支持されている。前側（型締装置
Ａの側）の支持盤ｌ６にはノズル２０及び加熱装置（図
示略）を備えた射出簡２ｌが固定支持されており、この
射出筒２ｌにはスクリュー２２が軸方向に移動自在に挿
入されており、このスクリュー２２の基端部２２ａはス
ラスト軸受２３を介して上記駆動盤ｌ９に回動自在に支
持されている。このスクリュー２２は駆動盤ｌ９に載置
されたスクリュー回転用モータ２４によりタイミングプ
ーり２５、タイミングベルト２６、タイミングプーり２
７を介して回動されるとともに、駆動盤ｌ９と後支持盤
ｌ７との間に設けられたボールねじ機構２８が、タイミ
ングプーリ２９、タイミングベ一レト３０、タイミング
ブーリ３１を介して射出用モータ３２により駆動されて
駆動盤ｌ９自体が往復移動され、スクリュー２２を射出
簡２ｌ内でその軸方向に進退移動するように構成されて
いる。このほか、架台３．３ａどうしの一方を移動して
ノズル２０の前進、後退をする装置、金型Ｍに具備され
て成形品を突き出して落とすエジェクタ装置（いずれも
図示略）などが設けられており、これらの装置は、通常
、電動モータの回転を上記のボールねじ機構により直線
運動に変換して駆動されている。

そしてこのような射出成形機においては、一連の動作、
すなわち、金型Ｍの開閉動作、すなわち移動盤５の移動
動作、型締動作、射出予備動作としてのノズル２０の前
進動作、金型Ｍ内への樹脂材料の射出動作、次の射出準
備としての樹脂材料供給動作すなわちスクリュー２２の
移動動作、不良成形防止のための射出筒２ｌ内樹脂材料
の内圧除去動作、ノズル２０後退動作、金型Ｍ内で所定
の成形品質を確保するための冷却・型締持続（保圧）動
作、金型〜１の開閉動作、成形品取り出しの？めのエジ
エクター前進動作、エジエクター後退動作等の一連の運
転動作を連ｉ的に行なうよう《となっている。

［発明が解決しようとする問題点コ　　　■このような
電動式の射出成形機は、従来の油圧駆動のものに比べて
制御における応答性が良く、精密な成形゛品が得られ、
また、作業環境の清浄化、省エネルギー化などが計れる
という利点を有している。ところで、精密成形品の需要
が高まるにつれて連続的に繰り返し成形をする際に、よ
り一層高精度の金型Ｍ内の圧力制御が必要となっており
、一方、射出周期を短くして成形生産性を向上すること
も要望されている。そのためには、上述の一連の運転動
作をより高い精度で行なうことが必要とされるが、上記
のような、駆動モータの回転出力をボールねじ機構を介
して往復運動に変換する方法では、ボールねじとポール
ナットとの間の遊びや摩凛、あるいはボールねじの振動
モニメレト等により動作遅れが生じることが避けられず
、上記のような要望に答えるには限界があった。

？の発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
アクチュエー夕としてリニアモー夕を使用することによ
り、装置の応答特性を向上させた射出成形機を提供する
ことを目的とするものである。

［問題゛点を解決するための手段コ 上記のような問題点を解決するために、この発明は、固
定盤に対して可動盤を進退移動してそれらに取り付けら
れた金型を開閉する型締装置と、上記型締装置の一側に
設けられた射出筒内に進退、回転自在に挿入されたスク
リューを駆動して上記金型■に樹脂を供給する射出装置
とを有する射出成形機において、上記可動盤やスクリュ
ー等の可動体をリニアモー夕によって駆動するようにし
たものである。

［作用］ このような射出成形機においては、可動盤やスクリュー
等の可動体がリニアモー夕により運動の変換機構や減速
機横なしに、直接、直ｍめに駆動され、このリニアモー
夕に供給するＮ源の電圧や電流を制御することにより、
可動型やスクリューの位置、駆動トルク等が直接的に制
御される。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。な
お、上述した従来例と同一の箇所は符号を同じくして説
明を省略する。

第１図はこの発明の第１実施例を示すしので、型締装置
Ａにおいては、エンドプレート２の移動盤５側の面の中
央に突出して固設された金属製のロツド（二次導体）４
１と、トグル機構６のクロスヘッド６ａに固設された筒
状のステータ４２から型締用リニアモータ４３が構成さ
れている。一方、射出装置Ｂにおいては、上側のスライ
ドタイバー１８が二次導体４４となり、駆動盤ｌ９のこ
の二次導体４４に外嵌する位置には筒状のステータ４５
が固設されており、この両者により射出用リニアモータ
４６が構成されている。

上記のりニアモータ４３，４６としては、リニアインダ
クションモータ、リニア直流モータ等それぞれの特性を
生かしたものを採用する。また、移動盤５または駆動盤
ｌ９の位置を検出する位置検出器、金型Ｍ内の樹脂の圧
力を直接的にあるいは間接的に検出する圧力検出器が取
り付けられており、さらにこれらの検出器の検出値と、
予め設定された位置及び圧力設定値との差を検出してそ
の値に従ってリニアモータ４３，４６の制御機構（方向
・速度指令部及びトルクリミッタなどからなる）に対し
て制御信号を生成する制御装置が設けられている。上記
の圧力検出器の一例としては、スクリュー２２の基端部
２２’ａにロードセルを添付して該基端部の歪みを検出
し、スクリュー２２にかかる反力を検出するようにした
ものがあげられる。

次に、上記のように構成された射出成形機の作用につい
て述べる。

まず、射出成形機の運転に先立って制御装置に各種の速
度、位置、圧力の設定値を入力しておく。

次いで、連続して射出成形工程を行うが、その１サイク
ルの工程について述べる。

制御装置は、１つの射出成形工程の型閉開姶時刻になる
と型締用リニアモータ４３の聡動信号を生成し、金型Ｍ
保護のために金型保護区間（領域）を低速度、低圧力に
するように速度及びトルクリミッタを制御して移動型５
ａを移動して型閉を行う。次に、制御装置に型締力に相
当するトルクリミッタ信号を送って移動型５ａ及び固定
型１ａを一定の圧力で締めて保持し、射出用リニアモー
タ４６を駆動して、射出筒２１内の樹脂材料を金型Ｍに
射出する。その後、スクリュー２２の基端部２２ａに設
けられた圧力検出器の測定値と、予め制御装置に入力さ
れた圧力設定値との差を検知して、その値に沿って射出
用リニアモータ４６を駆動して保圧を制御する信号が生
成される。この場合には、速度指令値を一定としてトル
クリミッタに制御信号を送ってトルクを指定して制御す
る方法と、トルクを一定とし、速度指令値を指定して制
御する方法とが考えられる。次に、スクリュー回転用モ
ータ２４が駆動され、次の材料が射出簡２ｌ内に供給さ
れる。この時、保圧時と同様の制御方法により、予定さ
れた固化完了時になると型締用リニアモータ４３を逆転
させて型開きが行われ、ｌサイクルの工程が完了する。

上記のような構成及び作用の説明から明らかなように、
このような射出成形機においては、駆動源がりニアモー
タ４３，４６であるため、タイミングブーりやタイミン
グベルトなどの伝達機構、及び回転運動を直進運動に変
換する機構が不要であり、制御において作動の遅れが減
少する。従って、成形品の品質に大きく影響する冷却時
の金型Ｍ内の圧力の制御などが高い精度で行えるととも
に、工程の円滑な進行を促し、成形能率を向上させる。

なお、上記においては、保圧を検知する圧力検出器をス
クリュー基端部２２ａに設け、この検出値を制御装置に
フィードバックしつつ射出用リニアモータ４６の制御を
行う、いわゆるクローズド制御を行ったが、圧力検出器
を設けず、予め各段階における射出用リニアモータ４６
の制御磯購のトルクリミッタへの電圧、電流値を適当に
決めておき、その値のみに従って制御していく才一プン
制御方式としてらよい。

第２図はこの発明の第２実施例を示すもので、型締装置
Ａにおいては、トグル機構６のクロスヘッド６ａに連結
されたロツド４１ａとエンドプレート２の中央に固設さ
れた筒状のステータ４２ａから型締用リニアモータ４３
ａが構成されている。射出装置Ｂにおいては、架台３ａ
の上面に平板状のステータ４５ａが敷設され、駆動盤ｌ
９の下部には仮状の二次導体４４ａが固設されて射出用
リニアモータ４６ａが構成されている。

また、第３図はこの発明の第３実施例を示すもので、型
締装置Ａにおいてはトグル機構が除かれ、移動盤５にお
いてタイパー４を貫通せしめる貫通孔の周囲に筒状のス
テータ４２ｂが固設され、タイパー４が二次導体４ｌｂ
となって型締用リニアモータ４３ｂか構成されている。

また、射出装置Ｂにおいては、第１実施例と同様の射出
用リニアモータ４６が構成されている。

これらの各例においても、前述したような制御手段が設
けられ、前述のような制御方式が適用され、高精度の圧
力制御及び高い成形能率が得られるものである。

第４図は、この発明の他の実施例を示すもので、この例
は型締装置Ａにおいて、エジェクター装置Ｃの駆動機構
をリニアモー夕としているものである。すなわち、移動
盤５の後面にはエジエクタープレート５ｌに設けられた
貫通孔５２を挿通して、このエジェクタープレート５ｌ
を摺動自在に支持するガイドピン５３が突出して設けら
れ、このエジエクタープレート５ｌの移動盤５との対向
面には、移動盤５（及び図示していない移動金型）を挿
通して先端が金型Ｍのキャビティに接するエジエクター
ビン５４が固設されている。そして、エジエクタープレ
ート５ｌの上記貫通孔５２の内側には筒状のステータ５
５が固設されて、上記ガイドピン５３を二次導体とする
エジェクター用リニアモータ５６が構成されている。こ
のリニアモー夕としては、位置制御が容易で正確なリニ
ア直流モータなどが好適である。この例においては、エ
ジエクター装置Ｃの構造が簡単になり、製造コストが安
いとともに、メンテナンスが容易である。ま，′こ突出
位置の設定も金型の形態に合わせて簡単に変えられるの
で、操業の能率が高いなどの効果を有している。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明は、固定盤に対して可動
盤を進退移動してそれらに取り付けられた金型を開閉す
る型締装置と、上記型締装置の一側に設けられ、、た射
出筒内に進退、回転自在に挿入されたスクリューを駆動
して上記金型に樹脂を供給する射出装置とを有する射出
成形機において、上記可動盤やスクリュー等の可動体を
リニアモー夕によって駆動するようにしたものであるの
で、従来の電動式射出成形機のような、駆動モータの回
転出力をボールねじ機構を介して往復運動に変換する必
要がなく、従って、その変換機構の介在に起因する動作
遅れが生じることがなく、制御の応答性が向上し、金型
内の圧力を高精度で制御することができ、高品質の成形
品を得ることができる。また装置の構造が簡単になり、
製造コストが安くメンテナン．スが容易になるなどの優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の実施例を示すもので、
第１図は第１実施例の構成を示す図、第２図は第２実施
例の構成を示す図、第３図は第３実施例を示す図、第４
図は第４実施例を示す図であり、第５図は従来例を示す
図である。 ｌａ・・・・・・固定型、５ａ・・・・・・移動型、２
ｌ・・・・・・射出筒、２２・・・・・・スクリュー、 ４　３．４　３ａ，４　３ｂ・・・・・・型締用リニア
モー夕、４６．４６ａ・・・・・・射出用リニアモータ
、Ｍ・・・・・・金型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定盤に対して可動盤を進退移動してそれらに取り付け
   られた金型を、開閉する型締装置と、上記型締装置の一
   側に設けられた射出筒内に進退、回転自在に挿入された
   スクリューを駆動して上記金型に樹脂を供給する射出装
   置とを備えた射出成形機において、上記可動盤やスクリ
   ュー等の可動体がリニアモータによって駆動されること
   を特徴とする射出成形機。