JPWO2018159722A1 - 射出成形機 - Google Patents
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Abstract
Description
固定子、前記固定子に対し回転させられる回転子、および前記回転子の回転を検出するエンコーダを含むモータと、
前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向に前記モータから間隔をおいて、前記モータの回転軸に平行に配置される回転部材と、
前記モータの前記回転軸の回転駆動力を前記回転部材に伝達するベルトと、
前記モータが取付けられる取付ベースと、
前記取付ベースに対して前記モータを支持するモータ支持具とを有し、
前記モータ支持具は、前記モータを前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向両側から挟持する一対の挟持部を有する、射出成形機が提供される。
図1は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図2は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図1〜図2において、X方向、Y方向およびZ方向は互いに垂直な方向である。X方向およびY方向は水平方向を表し、Z方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X方向は型開閉方向であり、Y方向は射出成形機の幅方向である。図1〜図2に示すように、射出成形機は、型締装置100と、エジェクタ装置200と、射出装置300と、移動装置400と、制御装置700と、フレームFrとを有する。以下、射出成形機の各構成要素について説明する。
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(図1および図2中右方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(図1および図2中左方向)を後方として説明する。
型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、型開工程におけるクロスヘッド151の速度や位置(型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置を含む)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、速度切替位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、速度が設定される。速度切替位置は、1つでもよいし、複数でもよい。速度切替位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型締位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
尚、クロスヘッド151の速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(図1および図2中右方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(図1および図2中左方向)を後方として説明する。
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(図1および図2中左方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(図1および図2中右方向)を後方として説明する。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(図1および図2中左方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(図1および図2中右方向)を後方として説明する。
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1〜図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の開始から型締工程の終了までの間に行われる。型締工程の終了は型開工程の開始と一致する。尚、成形サイクル時間の短縮のため、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
図3は、一実施形態による射出装置の構造を示す上面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿った射出装置の断面図である。図5は、図3のV−V線に沿った射出装置の断面図である。図5では、説明の都合上、図6に示すテンション調整ボルト396の図示を省略する。図6は、図3のVI−VI線に沿った射出装置の断面図である。以下の各図面において、X方向、Y方向およびZ方向は互いに垂直な方向である。X方向は計量モータ340の回転軸方向である。射出装置300が横型である場合、X方向およびY方向が水平方向、Z方向が上下方向である。
図3〜図6に加えて図7A、図7Bおよび図7Cを参照して、可動プレート304に対する計量モータ340の取付構造について説明する。図7Aは、一実施形態による可動プレートに対して計量モータを支持する計量モータ支持具を示す斜視図である。図7Bは、図7Aに示す計量モータ支持具によって計量モータを支持した状態を示す斜視図である。図7Cは、図7Aに示す計量モータ支持具によって計量モータを支持した状態を示す背面図である。
尚、ベルト378のテンション調整のため、長穴が形成される領域に、長穴の代わりに、複数の丸穴がZ方向に間隔をおいて配置されてもよい。ボルト308は、Z方向に間隔をおいて配置される複数の丸穴のうちの1つに挿通され、ボルト穴に螺合される。ボルト308が挿通される丸穴を変更することで、ベルト378のテンションを調整できる。また、ベルト378のテンション調整のため、可動プレート突出部307と計量モータ取付板309とを相対的に移動させるアクチュエータが設けられてもよい。
計量モータ支持具380は、一対の挟持部381を間隔をおいて接続する接続部382を有する。一対の挟持部381と接続部382とで、X方向視で略U字状の組立体が構成される。接続部382は、可動プレート304(より詳細には、可動プレート本体部306)に取付けられる。
接続部382は、図7Aに示すように、可動プレート本体部306が当接される直方体状の垂直板部382aと、垂直板部382aの可動プレート本体部306が当接される面とは反対側の面にY方向に間隔をおいて設けられる一対の直方体状の水平板部382bと、一対の水平板部382bをつなぐ直方体状の中間板部382cとを有する。垂直板部382a、一対の水平板部382bおよび中間板部382cは、個別に形成され溶接で固定されてもよいし、削り出し加工によって形成されてもよい。
接続部382は、垂直板部382aの上面に形成される直方体状の切欠き部382dとを有する。切欠き部382dよりも下方において、垂直板部382aの可動プレート本体部306が当接される反対側の面に、一対の水平板部382bおよび中間板部382cが設けられる。中間板部382cのZ方向寸法(板厚)は、水平板部382bのZ方向寸法(板厚)よりも小さい。また、中間板部382cのX方向寸法は、水平板部382bのX方向寸法よりも小さい。
計量モータ340の振動を抑制することにより、計量モータエンコーダ341の破損を抑制できる。計量モータエンコーダ341は、図4に示すように、回転子343と共に回転する回転検出軸349の回転を検出する。回転検出軸349が後フランジ346から突出すると共に、計量モータエンコーダ341が後フランジ346に固定され、計量モータエンコーダ341の内部に回転検出軸349の先端部が配される。計量モータ340の振動を抑制することにより、回転検出軸349と計量モータエンコーダ341との軸ずれを抑制でき、計量モータエンコーダ341の破損を抑制できる。
また、計量モータ340の振動を抑制することにより、計量モータ340に取付けられる空冷ファン500(図7B、図7C参照)の破損を抑制できる。空冷ファン500は、ファン取付カバー501を介して計量モータ340に取付けられ、計量モータ340を冷却する。
計量モータ340の振動を抑制する効果は、特に高トルクのかかる成形やハイサイクル成形において顕著に得られる。また、計量モータ支持具380で計量モータ340を支持することによって、計量モータ340の傾きを抑制でき、ベルト378の偏摩耗を抑制できる。
第1支持部391は、図7Aに示すように、計量モータ340の横側面が当接される直方体状の垂直板部391aを有する。垂直板部391aは、接続部382の垂直板部382aおよび接続部382の水平板部382bに対し垂直に配置される。
第1支持部391は、垂直板部391aの上面の中央部に形成される半円柱状の切欠き部391bを有する。切欠き部391bは、空冷ファン500(図7Bおよび図7C参照)から計量モータ340の横側面に送られる風が通る通風路を形成する。切欠き部391bの半径は、空冷ファン500の半径よりも大きくてよい。空冷ファン500は、ファン取付カバー501を介して計量モータ340に取り付けられる。
ファン取付カバー501は、図7Cに示すように、計量モータ340の上面に固定される天井部502と、計量モータ340の横側面に対向する側壁部503とを有する。側壁部503は、Y方向に間隔をおいて一対設けられ、それぞれ、垂直板部391aにカバー取付ボルト505で固定される。空冷ファン500は、天井部502に1つ取付けらえれ、一対の側壁部503のそれぞれに3つずつ取り付けられる。尚、空冷ファン500の数は、特に限定されない。
図7Aに示すように、垂直板部391aの上端部には、カバー取付ボルト505(図7Bおよび図7C参照)が螺合されるボルト穴391cが形成される。ボルト穴391cは、垂直板部391aの可動プレート本体部306とは反対側(X方向正側)の端部に形成される。
垂直板部391aの上端部には、モータフレームボルト384が挿通される貫通孔が形成される。この貫通穴は、計量モータ340の回転軸方向(X方向)に間隔をおいて一対形成され、切欠き部391bを挟んで一対形成される。モータフレームボルト384は、垂直板部391aの貫通穴に挿通され、モータフレーム347のボルト穴に螺合される。
垂直板部391aの上端部には、後述の位置決め部397としてのピンが圧入されるピン穴391dが形成される。ピン穴391dは、垂直板部391aのモータフレームボルト384が挿通される貫通穴と、切欠き部391bとの間に形成される。
垂直板部391aの下端部には、後述のテンション調整ボルト396が螺合されるボルト穴394(図5参照)が形成される。ボルト穴394は、計量モータ340の回転軸方向(X方向)に間隔をおいて一対形成される。
第2支持部392は、図7Aに示すように、第1支持部391(より詳細には垂直板部391a)が当接される直方体状の上板部392aと、上板部392aに平行な直方体状の下板部392bと、上板部392aおよび下板部392bをつなぐ直角台形柱状の中間板部392cとを有する。
中間板部392cは、上板部392aに接する上面と、下板部392bに接する下面とを有する。中間板部392cの下面は、中間板部392cの上面に平行であって、中間板部392cの上面よりもX方向に短い。中間板部392cと上板部392aとは一体に形成されてよい。また、中間板部392cと下板部392bとは一体に形成されてよい。
第2支持部392は、下板部392bおよび中間板部392cに亘って形成される直方体状の切欠き部392dを有する。切欠き部392dの逆L字状の壁面は、接続部382の垂直板部382aに当接される。
上板部392aには、計量モータ340の回転軸方向(X方向)に間隔をおいて一対の長穴395が形成される。長穴395の長手方向は、計量モータ340の回転軸方向に直交する軸直角方向(例えばZ方向)である。
尚、本実施形態の連結部393は、ボルト穴394と、長穴395と、テンション調整ボルト396とで構成されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、長穴395が形成される領域に、長穴395の代わりに、複数の丸穴がZ方向に間隔をおいて配置されてもよい。テンション調整ボルト396は、Z方向に間隔をおいて配置される複数の丸穴のうちの1つに挿通され、ボルト穴394に螺合される。テンション調整ボルト396が挿通される丸穴を変更することで、ベルト378のテンションを調整できる。また、連結部393は、第1支持部391と第2支持部392とを相対的に移動させるアクチュエータを有してもよい。
計量モータ340のピン穴347aは、詳しくは後述するが計量モータ340と第1支持部391とをモータフレームボルト384で締結した後、第1支持部391に予め形成されたピン穴391dにドリルを挿し込んで形成する。これにより、第1支持部391のピン穴391dと、計量モータ340のピン穴347aとを連続的に形成できる。その後、位置決め部397としてのピンが、第1支持部391のピン穴391dおよび計量モータ340のピン穴347aに圧入される。
位置決め部397としてのピンは、誤ってモータフレームボルト384を緩めたときの計量モータ340と第1支持部391とのX方向位置ずれを制限することにより、第1支持部391と第2支持部392とのX方向位置ずれを制限する。これにより、第1支持部391のボルト穴394と、第2支持部392の長穴395とのX方向位置ずれを制限できる。
ここで、計量モータ支持具380の取付方法について説明する。
先ず、接続部382と可動プレート本体部306とを締付部383としてのボルトで仮止めすると共に、第1支持部391と計量モータ340とをモータフレームボルト384で仮止めする。また、第2支持部392と第1支持部391とをテンション調整ボルト396によって仮止めする。第2支持部392と接続部382とは予め一体化されている。仮止めは、各種のボルトを、それぞれのボルト穴に緩く螺合することにより行われる。
次に、接続部382と可動プレート本体部306とを締付部383としてのボルトで本止めすると共に、第1支持部391と計量モータ340とをモータフレームボルト384で本止めする。また、第2支持部392と第1支持部391とをテンション調整ボルト396によって本止めする。本止めは、ボルト穴に緩く螺合されたボルトを増し締めすることにより行われる。
次に、第1支持部391のピン穴391dに差し込んだドリルによって、計量モータ340の横側面にピン穴347aを形成する。これにより、第1支持部391のピン穴391dと、計量モータ340のピン穴347aとを連続的に形成できる。その後、位置決め部397としてのピンが、第1支持部391のピン穴391dおよび計量モータ340のピン穴347aに圧入される。このようにして、計量モータ支持具380の取付けが行われる。
尚、位置決め部397は、計量モータ340のモータフレーム347に形成されるピンに嵌合されるピン穴で構成されてもよい。
図8は、別の一実施形態による可動プラテンに対するエジェクタモータの取付構造を示す断面図である。エジェクタモータ210は、計量モータ340と同様に、固定子と、固定子に対し回転させられる回転子と、回転子の回転を検出するエジェクタモータエンコーダ211とを有する。
尚、ベルト228のテンション調整のため、長穴が形成される領域に、長穴の代わりに、複数の丸穴がZ方向に間隔をおいて配置されてもよい。ボルト124は、Z方向に間隔をおいて配置される複数の丸穴のうちの1つに挿通され、ボルト穴に螺合される。ボルト124が挿通される丸穴を変更することで、ベルト228のテンションを調整できる。また、ベルト228のテンション調整のため、取付プレート突出部123とエジェクタモータ取付板125とを相対的に移動させるアクチュエータが設けられてもよい。
エジェクタモータ支持具280は、一対の挟持部281を間隔をおいて接続する接続部282を有する。一対の挟持部281と接続部282とで、X方向視で略U字状の組立体が構成される。接続部282は、取付プレート121(より詳細には、取付プレート本体部122)に取付けられる。エジェクタモータ支持具280の接続部282は、計量モータ支持具380の接続部382と同様に形成される。
エジェクタモータ210の振動を抑制することにより、エジェクタモータエンコーダ211の破損を抑制できる。エジェクタモータエンコーダ211は、その回転子と共に回転する回転検出軸の回転を検出する。回転検出軸がエジェクタモータ210の後フランジから突出すると共に、エジェクタモータエンコーダ211がエジェクタモータ210の後フランジに固定され、エジェクタモータエンコーダ211の内部に回転検出軸の先端部が配される。エジェクタモータ210の振動を抑制することにより、回転検出軸とエジェクタモータエンコーダ211との軸ずれを抑制でき、エジェクタモータエンコーダ211の破損を抑制できる。
また、エジェクタモータ210の振動を抑制することにより、エジェクタモータ210に取付けられる空冷ファンの破損を抑制できる。空冷ファンは、ファン取付けカバーを介してエジェクタモータ210に取付けられ、エジェクタモータ210を冷却する。
エジェクタモータ210の振動を抑制する効果は、特に高トルクのかかる成形やハイサイクル成形において顕著に得られる。また、エジェクタモータ支持具280でエジェクタモータ210を支持することによって、エジェクタモータ210の傾きを抑制でき、ベルト228の偏摩耗を抑制できる。
エジェクタモータ支持具280の第1支持部291、第2支持部292および連結部293は、計量モータ支持具380の第1支持部391、第2支持部392および連結部393と同様に形成される。
尚、本実施形態の連結部293は、ボルト穴294と、長穴295と、テンション調整ボルトとで構成されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、長穴295が形成される領域に、長穴295の代わりに、複数の丸穴がZ方向に間隔をおいて配置されてもよい。テンション調整ボルトは、Z方向に間隔をおいて配置される複数の丸穴のうちの1つに挿通され、ボルト穴294に螺合される。テンション調整ボルトが挿通される丸穴を変更することで、ベルト228のテンションを調整できる。また、連結部293は、第1支持部291と第2支持部292とを相対的に移動させるアクチュエータを有してもよい。
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
200 エジェクタ装置
210 エジェクタモータ
211 エジェクタモータエンコーダ
218 回転軸
220 運動変換機構
221 ねじ軸(回転部材)
280 エジェクタモータ支持具
281 挟持部
282 接続部
283 締付部
291 第1支持部
292 第2支持部
293 連結部
294 ボルト穴
295 長穴
300 射出装置
304 可動プレート(取付ベース)
306 可動プレート本体部
307 可動プレート突出部
308 ボルト
309 計量モータ取付板
330 スクリュ(回転部材)
340 計量モータ
341 計量モータエンコーダ
342 固定子
343 回転子
348 回転軸
377 駆動プーリ
378 ベルト
379 受動プーリ
380 計量モータ支持具
381 挟持部
382 接続部
383 締付部
391 第1支持部
392 第2支持部
393 連結部
394 ボルト穴
395 長穴
396 テンション調整ボルト
397 位置決め部
Claims (7)
- 固定子、前記固定子に対し回転させられる回転子、および前記回転子の回転を検出するエンコーダを含むモータと、
前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向に前記モータから間隔をおいて、前記モータの回転軸に平行に配置される回転部材と、
前記モータの前記回転軸の回転駆動力を前記回転部材に伝達するベルトと、
前記モータが取付けられる取付ベースと、
前記取付ベースに対して前記モータを支持するモータ支持具とを有し、
前記モータ支持具は、前記モータを前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向両側から挟持する一対の挟持部を有する、射出成形機。 - 前記モータ支持具は、一対の前記挟持部を間隔をおいて接続する接続部を有し、
前記接続部は、前記取付ベースに取付けられる、請求項1に記載の射出成形機。 - 前記モータ支持具は、前記接続部を前記取付ベースに対し前記回転軸方向に締め付ける締付部を有する、請求項2に記載の射出成形機。
- 各前記挟持部は、前記モータに対し固定される第1支持部、前記取付ベースに対し固定される第2支持部、および前記モータの前記回転軸と前記回転部材とが間隔をおいて配置される軸直角方向における前記第1支持部と前記第2支持部との位置を調整可能に前記第1支持部と前記第2支持部とを連結する連結部を備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載の射出成形機。
- 前記第1支持部は、前記モータと嵌合することにより、前記モータと前記第1支持部との前記回転軸方向における位置決めを行う位置決め部を有する、請求項4に記載の射出成形機。
- 前記取付ベースは、本体部と、前記本体部から、前記モータの前記回転軸と前記回転部材とが間隔をおいて配置される軸直角方向に突出する一対の突出部とを含み、
一対の前記突出部にはモータ取付板を介して前記モータが取付けられ、前記モータの前記回転軸は一対の前記突出部の間に配設される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の射出成形機。 - 固定子、前記固定子に対し回転させられる回転子、および前記回転子の回転を検出するエンコーダを含むモータと、前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向に前記モータから間隔をおいて、前記モータの回転軸に平行に配置される回転部材と、前記モータの前記回転軸の回転駆動力を前記回転部材に伝達するベルトと、前記モータが取付けられる取付ベースとを有する射出成形機における、前記取付ベースに対して前記モータを支持するモータ支持具であって、
前記モータを前記モータの回転軸方向に直交する軸直角方向両側から挟持する一対の挟持部を有する、射出成形機用モータ支持具。
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