JPS645808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、射出成形機の電動射出装置に関する
ものである。

(ロ) 従来の技術 従来の射出成形機の射出装置としては、全油圧
式のもの及び油圧・電動共用式ものがある。全油
圧式の射出装置は、樹脂材料の可塑化のためのス
クリユの回転を油圧モータによつて行ない、溶融
させた樹脂の射出のためのスクリユの移動を油圧
シリンダによつて行なうようにしたものである。
また、油圧・電動共用式の射出装置は、可塑化の
ためのスクリユの回転を電動機で行ない、射出の
ためのスクリユの移動を油圧によつて行なうよう
にしたものである。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の射出成形機の射出装置は、
いずれにしても油圧シリンダを使用しており、高
圧油を密封するためのパツキン、シール部材等の
損耗を生じやすいためその定期的交換作業が必要
であり、また油漏れ事故によつて運転を停止しな
ければならない場合があり、生産性を低下させる
要因を多く有しているという問題点があつた。ま
た、油圧機器を使用しているため、油温、外気温
等の変化に影響されて成形品の寸法、重量等の安
定性に限界があつた。本発明は、上記のような問
題点を解決し、パツキン等の定期的交換作業が不
要であり、油漏れ事故を発生することもなく、安
定した成形を行なうことができる射出成形機の電
動射出装置を得ることを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、可塑化及び射出の両方とも電動化
し、可塑化ストロークを電動機の回転に基づいて
制御することにより、上記目的を達成する。すな
わち、本発明による射出成形機の電動射出装置
は、射出成形機シリンダ内のスクリユをボールね
じ機構を介して軸方向に駆動可能な第１電動機
と、スクリユを回転駆動可能な第２電動機と、第
１電動機の回転を検出する第１回転検出器と、第
２電動機の回転を検出する第２回転検出器と、第
１電動機及び第２電動機の作動を制御する制御装
置と、を有しており、制御装置は、射出時には第
１電動機を回転させると共に第２電動機を停止さ
せ、また可塑化開始時には第１電動機を自由回転
状態又はスクリユ前進方向に小さい駆動力を発生
する状態にすると共に第２電動機を回転させ、第
２回転検出器が可塑化開始時から検出した累積回
転数と第１回転検出器が可塑化開始時から検出し
た累積回転数との差が所定値に達したとき第１電
動機及び第２電動機を停止させて可塑化を終了さ
せる機能を有している。

(ホ) 作用 上記のような構成とすることにより、第１電動
機を回転させると共に第２電動機を停止させた場
合には、ボールねじ機構によつてスクリユが前進
し、射出を行なわせることができる。また、第１
電動機を自由回転状態にすると共に第２電動機を
回転させると、スクリユが回転駆動され、シリン
ダ内で樹脂材料が可塑化され、樹脂圧力によつて
スクリユが後退する。このスクリユの可塑化スト
ロークは、第２電動機の累積回転数と第１電動機
の累積回転数との差に比例しているため、この差
が所定値になつたときに両電動機を停止させるこ
とにより、スクリユを計量停止位置に停止させる
ことができる。なお、可塑化ストローク中に第１
電動機にスクリユ前進方向の比較的小さい駆動力
を発生させることにより、スクリユの後退方向移
動に対する適切な抵抗力（すなわち、油圧方式に
おけるスクリユ背圧に相当する力）を与えること
ができる。

(ヘ) 実施例 以下、本発明の実施例を添付図面の第１及び２
図に基づいて説明する。

射出成形機のシリンダ１０内にスクリユ１２が
装入されている。シリンダ１０の後端側（樹脂の
流れ方向で上流側）にケーシング１４が取り付け
られている。ケーシング１４はハウジング１６と
カバー１８とによつて構成されており、これによ
つて室２０を区画している。この室２０内に回転
可能且つ軸方向に移動可能な中間軸２２が設けら
れている。中間軸２２は小径軸部２４及び大径軸
部２６を有している。小径軸部２４の先端部はス
プラインによつてスクリユ１２と連結されてい
る。小径軸部２４はハウジング１６に取り付けら
れた滑り軸受３６及び３８によつて回転可能且つ
軸方向に移動可能に支持されている。中間軸２２
の大径軸部２６側には、軸４８に設けられたおね
じ５０と共にボールねじ機構５２を構成するめね
じを有するナツト部材５４が固着されている。お
ねじ５０が設けられた軸４８はカバー１８に対し
てスラストベアリング５６及びベアリング５８よ
つて回転可能に支持されている。軸４８はケーシ
ング１４外部の第１電動機７０と連結されてい
る。第１電動機７０には、第１パルス発生器７２
（第１回転検出器）が設けてある。軸４８のハウ
ジング１４内側の端部は直線運動軸受７５によつ
て中間軸２２の内径部に対して支持されている。
中間軸２２が第１図中で最も左側に移動した場合
の中間軸２２の内径底部と軸４８の先端部との間
の寸法は図示のようにＬとしてある。すなわち、
中間軸２２は最大Ｌ寸法だけ軸方向に移動するこ
とができる。中間軸２２の大径軸部２６の外周に
キー８１によつて従動歯車８２が中間軸２２と一
体に回転するように取り付けられている。従動歯
車８２はつば８３ａ付きの駆動歯車８３とかみ合
つているが、この駆動歯車８３は軸８４に対して
滑りキー８５によつて連結されている。滑りキー
８５はＬ寸法以上の長さを有している。軸８４は
ハウジング１６及びカバー１８に対してベアリン
グ８６及び８７によつて回転可能に支持されてい
る。軸８４のケーシング１４の外部に突出した部
分は第２電動機７１と連結されている。第２電動
機７１には第２パルス発生器７３（第２回転検出
器）が設けてある。前述の第１パルス発生器７２
及び第２パルス発生器７３からの信号は制御装置
１００に入力される。また、第１電動機７０及び
第２電動機７１は制御装置１００からの電力によ
り作動が制御される。

次にこの実施例の作用について説明する。第１
図には射出完了状態を示してある。射出が完了す
ると、制御装置１００によつて第１電動機７０は
自由回転状態となり、また第２電動機７１は回転
駆動を開始させられる。第２電動機７１によつて
軸８４が回転すると、駆動歯車８３及び従動歯車
８２を介して中間軸２２が回転する。中間軸２２
が回転すると、これとスプラインを介して連結さ
れているスクリユ１２がシリンダ１０内で回転
し、材料供給口１０ａからシリンダ１０の内径部
に供給される樹脂材料を溶融可塑化し、シリンダ
１０の前方（第１図中で左側）に移送する。シリ
ンダ１０の前方に移送される溶融樹脂が増大する
につれてスクリユ１２は回転しながら後退する
（第１図中で右方向へ移動する）。このため、中間
軸２２も同様に第１図中で右方向へ移動する。軸
４８はボールねじ機構５２によつて中間軸２２と
連結されているため、中間軸２２の回転に伴なつ
てある回転速度で回転するが、中間軸２２の回転
速度以上の回転速度で回転することはない。従つ
て、ナツト部材５４はおねじ５０に対して相対的
に回転し、第１図中で右方向へ移動する。なお、
中間軸２２の移動に伴ない、駆動歯車８３はつば
８３ａの作用により従動歯車８２とかみ合つたま
ま滑りキー８５に沿つて中間軸２２に追従して移
動する。こうして中間軸２２及びスクリユ１２が
ストロークＳだけ移動すると、制御装置１００に
よつて第１電動機７０及び第２電動機７１の回転
が停止され、可塑化ストロークが完了するが、制
御装置１００は次のようにしてこの制御を行な
う。すなわち、第２図に示すように、制御装置１
００は、第１パルス発生器７２及び第２パルス発
生器７３からのパルス信号をそれぞれ計数器１０
２及び１０４によつて計数し、計数器１０２及び
１０４によつてそれぞれ得られた累積パルス数の
差を演算器１０６で演算し、次いで比較器１０８
で累積パルス数の差と所定の設定値との比較を行
ない、累積パルス数の差が設定値に達したときに
比較器１０８から駆動回路１１０及び１１２にス
トロークが完了したことを示す信号が出力され、
駆動回路１１０及び１１２はこの信号に基づいて
第１電動機７０及び第２電動機７１をそれぞれ停
止させる。第１電動機７０及び第２電動機７１の
累積パルス数の差（すなわち、累積回転数の差）
が中間軸２２の軸方向への移動量と対応している
ことは、次の説明から明らかである。すなわち、
ボールねじ機構５２を構成するおねじ５０とナツ
ト部材５４とが同一回転速度で回転する場合には
ナツト部材５４（すなわち、中間軸２２）は軸方
向に移動せず、おねじ５０とナツト部材５４との
間に相対回転がある場合にナツト部材５４は軸方
向に移動する。ナツト部材５４の移動量はおねじ
５０との相対回転量（すなわち、累積相対回転
数）に比例する。おねじ５０は第１電動機７０と
一義的に対応して回転し、またナツト部材５４も
駆動歯車８３及び従動歯車８２を介して第２電動
機７１と一義的に対応して回転する。従つて、お
ねじ５０とナツト部材５４との相対回転量は、第
１電動機７０の累積回転数と第２電動機７１の累
積回転数との差に対応している。このため、第１
パルス発生器７２の累積パルス数と第２パルス発
生器７３の累積パルス数との差が中間軸２２の移
動量に比例するのである。なお、制御装置１００
にはストローク設定器１１４が設けられており、
これによつて比較器１０８の設定値を必要に応じ
て変えることができるようにしてある。この設定
値を変えることにより、中間軸２２の移動量（す
なわち、可塑化される溶融樹脂量）を設定するこ
とができる。また、累積パルス数の差に基づいて
ストローク位置をストローク位置表示器１１６に
表示することにより、スクリユ１２のストローク
状態を観察することが可能となる。

上記のようにして第１電動機７０及び第２電動
機７１が停止して可塑化ストロークが完了する
と、次に射出ストロークが行なわれる。すなわ
ち、第２電動機７１は停止されたまま、第１電動
機７０を回転させる。中間軸２２及びこれと一体
のナツト部材５４は、従動歯車８２、駆動歯車８
３及び軸８４を介して第２電動機７１と連結され
ているため、回転することができない。このた
め、軸４８のおねじ５０が第１電動機７０によつ
て回転されると、ボールねじ機構５２の作用によ
り、ナツト部材５４は第１図中で左方向へ移動す
る。このため、ナツト部材５４、中間軸２２及び
これと連結されたスクリユ１２が第１図中で左方
向へ移動する。これによりシリンダ１０内で可塑
化溶融されていた樹脂が射出される。なお、この
場合にも駆動歯車８３は従動歯車８２と共に中間
軸２２に追従して移動する。こうして再び第１図
に示す状態となり、射出ストロークが完了する。
以上で１サイクルが完了し、以下同じ動作を繰り
返す。結局、第１電動機７０の駆動力によつて射
出のためのスクリユ１２の移動が行なわれ、また
軸８４を回転駆動する第２電動機７１によつて可
塑化のためのスクリユ１２の回転が行なわれる。
すなわち、射出動作及び可塑化動作の両方とも電
動化されており、油圧駆働を必要としない。ま
た、スクリユ１２のストロークはストローク開始
時からの第２電動機７１及び第１電動機７０の累
積回転数の差として電気的に検出することができ
るため、可塑化ストロークの遠隔制御が容易にな
る。

なお、上記説明では、可塑化時に第１電動機７
０は自由回転状態としたが、可塑化中第１電動機
７０に比較的小さな電力を供給して可塑化背圧を
生じさせ、安定した可塑化を可能にすることもで
きる。すなわち、可塑化中第１電動機７０を、ボ
ールねじ機構５２を介してナツト部材５４を前進
させる方向の比較的小さな駆動力を発生させるよ
うに作動させる。このように第１電動機７０の駆
動力を発生させると、この力は中間軸２２の後退
に対して抵抗となり、可塑化背圧と同様に作用し
て安定した可塑化を行なうことができる。

(ト) 発明の効果 以上説明したように、本発明によると、可塑化
のためのスクリユの回転及び射出のためのスクリ
ユのストロークの両方を電動化し、スクリユのス
トロークは２つの電動機の累積回転数の差に基づ
いて制御するようにしたため、油圧機器が不要と
なつて射出成形機の生産性が向上するのに加え
て、可塑化ストロークの遠隔制御が可能となり、
また電動機を用いて可塑化背圧と同様な力を作用
させることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による射出成形機の電動射出装
置を示す図、第２図は第１図に示す射出成形機の
電動射出装置の制御装置を示す図である。 １０……シリンダ、１２……スクリユ、２２…
…中間軸、５０……おねじ、５２……ボールねじ
機構、５４……ナツト部材、７０……第１電動
機、７１……第２電動機、７２……第１パルス発
生器（第１回転検出器）、７３……第２パルス発
生器（第２回転検出器）、１００……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 射出成形機シリンダ内のスクリユをボールね
   じ機構を介して軸方向に駆動可能な第１電動機
   と、スクリユを回転駆動可能な第２電動機と、第
   １電動機の回転を検出する第１回転検出器と、第
   ２電動機の回転を検出する第２回転検出器と、第
   １電動機及び第２電動機の作動を制御する制御装
   置と、を有しており、制御装置は、射出時には第
   １電動機を回転させると共に第２電動機を停止さ
   せ、また可塑化開始時には第１電動機を自由回転
   状態又はスクリユ前進方向に小さい駆動力を発生
   する状態にすると共に第２電動機を回転させ、第
   ２回転検出器及び第１回転検出器がそれぞれ可塑
   化開始時から検出した累積回転数の差が所定値に
   達したとき第１電動機及び第２電動機を停止させ
   て可塑化を終了させるように構成される射出成形
   機の電動射出装置。