TW558492B - Electromotive mold opening/closing device - Google Patents

Description

558492 A7 B7 五、發明説明（1 ) " 一一- 發明之技術領域 本本發明係關於射出成形機之模具開閉裝置，尤其關於 合模（mold clamp)係使用油壓缸，而合模前後的可動模座板 之開閉移動則使用電動之油壓與電動之複合型模具開閉裝 置。 技術背景 在射出成形機之模具開閉合模裝置，其合模需要強大的， 力而為開閉模具所需可動模座板（movable die plate)之移- 動雖可不必繼續使用大的力，但卻需使其可動模座板之移 動行程加長，俾利取出成形品。以往一向是以同一油壓缸 (oil cylinder)進行合模與可動模座板之移動，惟以此種架構 油壓缸則非使用大徑且具長行程者不可，使得可動模座板 之移動變得遲鈍，油量需多而不經濟。近幾年才開始採用一 一種將該功能分擔而對於模座板之移動則使用小徑而行程_ 長的/由壓缸，或將電動馬達之旋轉力轉換成直線方向的力 之機械性移動手段，對於合模工序則使用大徑而行程短的 油壓缸之方法。 公布於日本專利特開昭第62-873 18號公報之習知例，係一 種包括下列各構件之合模裝置：用以保持固定模具之固定 模座板（stationary die plate);藉伺服馬達之驅動力使上述 — 可動模座板朝向固定模座板作進退動作之滾珠絲桿式進給 (feeding)機構；以及在上述可動模座板接近上述固定模座 板而於固定模具與可動模具即將閉模之前使可動模座板與 合模活塞聯係起來而結合固定之手段者。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 558492 五、發明説明（2 另外以日本新型專利第253 1522號公布之合模裝置，係具 有.將與上述日本專利特開昭第62_873職公報相同之可 動模座板朝向固定模座板作進退移動之滾珠絲桿式進给機 構’及與用則吏固定模具與可動帛具結合固定之合模活塞 成直接連結之拉桿（tle bai〇;且具有在上述可動模座板接近 上述固定模座板而於固定模具與可動模具即將閉模之前， 使朝向與設在可動模座板之拉桿大致是成直角方向作開閉 的半螺母。齒合於設在拉桿之環狀溝，以使拉桿與可動模座 板相結合之手段’而於拉桿與可動模座板相結合後，則以 2壓操作合模活塞，介❹桿㈣近可動模絲，藉此以 元成合模者。 上述使可動模座板朝向固定模座板作進退動作之滾珠絲 才干式進給機構之滾珠絲桿，乃是一種具有將馬達轴之旋轉 直接傳達於-滾珠絲桿軸之機構，與將馬達抽之旋轉加以減 速而傳達於滾珠絲桿轴之機構的兩段速度機構，且構成為 可以電磁離合器切換兩機構，俾於脫模時需要大的力時則 加以減速馬達轴之旋轉俾能對於滾珠絲桿施加大的轉矩所 構成之合模裝置。滾珠絲桿式進給機構為了取得對於可動 模座板之負荷平衝，在對稱位置設有兩套，因此可動模座 板在移動時則須使滾珠絲桿軸作同步旋轉。 面有種肘;^ (tQggle)^合模裝置也使用於射出成形 機，該合模裝置係將電動馬達之旋轉傳達於絲桿，並使用 螺合於該絲桿之螺母將之轉換成直線移動以驅動肘桿機構 ，使肘桿機構作動端之快速移動動作利用於模具開閉，使 本纸張尺度適财関家標準_) A4規格(210X 297公董） 558492 A7

肘杯機構作動端之上死點附近能發揮較大的力之部分利用 =合模（緊模）者。該肘桿式合模裝置構造單純，可以廉價製 付’但為使其提供強大合模力則其肘桿機構也不得不構成 :’、口者這對於小型射出成形機來說並無問題，但對於 大型射出成形機來說，名p會導致結構構件變得過大，且電 動馬達、滾珠絲桿、滾珠絲桿螺母等要素 合符標準型之價昂而不合算者。 … 以伺服馬達之驅動錢可動模座板朝向固定模座板作進 退移動之傳統滾珠絲桿式進給機構，通常係 ㈣對稱位置設有-對，並施予同步速度控制俾各 杯軸之旋轉速度、旋轉位置不致於偏離。然當負荷失去平 衡’或速度控制失去同纟，或運轉中成對的滾珠絲桿之位 置偏離時，或是如有因組裝滾珠絲桿軸與滾珠絲桿螺母時 之組裝誤差，使滾珠絲桿螺母安裝部傾斜之情事時，則將 以單處接觸於滾珠絲桿螺母而使彎曲力由滾珠絲桿螺母作 用於滾珠絲桿軸，因此有造成滾珠絲桿軸受到損傷，或提 前發生異常摩耗之虞。 3 加上因需要設置兩套滾珠絲桿軸與滾珠絲桿螺母，與其 相關的伺服馬達或動力傳達裝置亦需設置 食 且兩奮滾 珠絲桿軸之旋轉仍需搭配同步運轉控制，因而必定會變得 價昂。另外將滾珠絲桿軸與滾珠絲桿螺母安裝於可動模座 板兩側時，必會超出包含馬達在内的射出成形機整體佈= 範圍，使得佔有面積增加。而且，滾珠絲桿螺母係以將之 固定於可動模座板之方式所安裝 因而合模時必會受到模 -6 - 558492 A7

座板變形之影響 發明之概述 本勒明之目的在於提供—種㈣模具開閉裝置，狀 化將可動模座板朝向固定模座板作進退移動之滾珠絲^ 進給機構’可不再需要滾珠絲桿軸之旋轉速度、旋轉位置 之同V運轉控制，且在滾珠絲桿軸與滾珠絲桿螺母之組合 上具有可在不致使單處接觸或彎曲力作用下吸收衝 I 之安裝構成者。 鑑於上述諸項問題，本發明係以具有下列各項記載之 成手段來解決之。 ⑴-種電動模具開閉裝置，其係用於射出成形機，具有 •用以保持固定模具之固定模座板；用以保持可動模具之 可動模座板；使可動模座板相對於固定模座板作進退動作 之手段；用以在可動模座板接近於固定模座板而使固定模 具與可動模具閉模後，使可動模座板與固定模座板相結合 之拉桿；由設在拉桿之複數個環狀溝、或設成為能嚙合於 螺、、文且朝向與拉桿軸成直角方向作開閉之複數個環狀溝、 或由具有螺紋之半螺母（half nut)構成之模座板結合手段； 以及射出成形時之合模手段者，特徵在於：使上述可動模 座板相對於上述固定模座板作進退動作之手段，係包括： 移動臺，其係在上面安裝了可動模座板在下面兩側安裝了 滑動裝置；一對執道（track rail)，其係鋪設在主機基盤，用 以與上述滑動裝置結合而形成線性導向器；滾珠絲桿軸， 其係由固定於主機基盤之軸承支撐成與上述轨道成平行， 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 558492 A7

裝 訂

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安裝構造擴大側視剖面圖 ’圖2係顯示在圖1中沿A-八剖®之滾珠絲桿轴西己f圖，圖3 顯示圖！之電動模具開閉裝置之滾珠絲桿轴及滾珠絲桿螺^ ^中，在基座!上設有裝上固定模具3之固定模座板卜 另在基座丨上舖設了線性導向器之執道23，由純道23所導 向線性導向器之滑動裝置21，則安裝在與可動模座板㈣人 成-體之移動臺17下面。裝上了可動模具7之可動模座板9 係與固定模座板5相向而對置，並構成為可自由移動。 在固定模座板5設有複數支（在本例子為4支）行程短而大徑 之油壓式合模缸11，可供大徑活塞13在該合模缸n内作滑 動。拉桿15係直接連接於該活塞13，且使該拉桿15構成為 當相向的可動模座板9為閉模而接近時，能插通於可動模座 板9上所設之複數個孔。拉桿15之前端部各自設有等距之複 數個溝部15a。 在可動模座板9之與模具安裝面成相反側之側面，設有可 供與拉桿15之環狀溝15a嚙合之成對的半螺母29，其可以油 壓缸等向直角方向操作以夾住拉桿15。另外，19係表示射 出缸。圖1中兩點鏈線係表示閉模時之可動模座板9位置。 如圖2所示，滾珠絲桿軸35係由射出成形機長度方向之中 心線L偏靠一邊而設置一支。滾珠絲桿軸35係裝在基座i , 並以具有軸承之支撐臺41與支撐臺43軸支成可自由旋轉但 被限制其軸向移動。 滾珠絲桿軸35可由伺服馬達45再經由皮帶輪47、有齒皮 帶輪49及皮帶輪39加以驅動。如圖3所示，在滾珠絲桿軸35 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 558492

則有滾珠絲桿螺母37與其相螺合，滾珠轉螺母η係介以 «加連接㈣27安裝於移動臺17下面。在滾珠絲桿軸 d可端設有供檢測滾珠絲桿軸35之旋轉用之編碼器 (enC〇der)33。使用未圖示的控制裝置控制編碼器33之旋轉 數與旋轉角度位置’便可加以控制可動模座板9之移動速度 與停止位置。 亦卩將可動模座板9之基準位置，例如將開模極限位置 假設成編碼器33之旋轉位置的始點（旋轉數或旋轉角度為零 之位置），就可以編碼器33之旋轉數（或旋轉角度）來表示滾 珠絲桿螺母37相對於滾珠絲桿軸35之位置（即可動模座板9 之位置）’且若將編碼器3 3之每單位時間之旋轉數換算成移 動距離，便可求得可動模座板9之移動速度。 未圖示的控制裝置，係預先設定可動模座板9之移動速度 與加速度，並將該設定值換算成滾珠絲桿軸35之旋轉速度 與紋轉加速度而記憶著，因而可動模座板9在移動時，以編 碼器33將滾珠絲桿軸35之旋轉速度與旋轉加速度，與設定 值相較而施予反饋控制成滾珠絲桿軸3 5之旋轉速度與旋轉 加速度能與設定值一致，便可控制可動模座板9之移動速度 與加速度。 兹依圖3之擴大圖說明滾珠絲桿螺母3 7與盤簧5丨之組裝狀 悲如下。裝在移動臺1 7下面之連接托架27，係以在留下間 隙下供滾珠絲桿軸3 5對準其穿通孔而插入配置。以靠背狀 態各有兩個共四個盤簧5 1係隔著連接托架27而設在兩側， 這些四個盤簧5 1係收容在由盤簧殼53與盤簧殼蓋55形成之 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 558492 A7 B7 五、發明説明（8 ) 彈簧室内。盤簧殼蓋55之外側面設有滾珠絲桿螺母37。盤 黃51係由盤簧殼53與盤簧殼蓋55靨縮而賦予強大預壓，同 時盤簧殼53及盤簧殼蓋55係與連接托架27之間具有全周範 圍之間隙。 接著’就電動模具開閉裝置之作用說明如下。 圖1之模具自打開模具之狀態，亦即可動模座板9如圖中 貝線所示自充分遠離固定模座板5之狀態直至固定模具3及 可動模具7完成閉模之狀態，可動模座板9係由伺服馬達45 ，所驅動滾珠絲桿軸35之旋轉而移動。未圖示的控制裝置即 可緩慢地加速可動模座板9,以一定速度下使其移動後，就 予以減速並在可動模具7即將接觸於固定模具3之前就停止。 在該可動模座板9之停止位置，半螺母29就開始動作，使 半螺母29之内側環狀溝嚙合於拉桿15之環溝l5a，於是半螺 母29就與拉桿15結合。接著壓力油就送入合模缸11，以進 行模具之合模、緊模，然後使熔化樹脂射出於模腔内。模 腔内之炫化樹脂將冷卻固化而成為成形品，經冷卻固化後 ，則將壓力油送入合模缸u之逆向操作側，推出活塞U使 模具只離開小尺寸。在解放該夹緊模具力之階段，半螺母 29就反向動作而解除半螺母29與拉桿^間之結合，俾滾珠 絲桿軸35作逆轉以使可動模具7及可動模純9移動而停在 原先位i &取出成形品後，便可開始後續之閉模工序。 另方面就在與滾珠絲桿軸35嚙合的滾珠絲桿螺母p使用 盤黃5 1的安裝部之作用說明如下。 滚珠絲桿轴35雖自射出成形機長度方向κ紅偏靠在- -11 - ^纸張尺度適财關家標準(CNS)域格(靡297公董)------- 558492 A7 ------^_ 五、發明説明（1 --- 邊而设’但載放著可動模座板9之移動臺17係以高剛性的線 性辜向器之執道23與滑動裝置2丨所確實地加以引導，在作 開閉移動時除可動模座板9之重量引起之慣性負荷與摩擦負 何以外亚不受其他負荷，因此可動模座板9不會傾斜。然而 因某些原因致組裝滾珠絲桿軸35與滾珠絲桿螺母37時，若 發生組裝誤差，導致滾珠絲桿螺母37之組裝部傾斜而以單 處接觸於滾珠絲桿螺母37時，盤簧5丨就會彎曲以缓和偏荷 載。因此可迴避自滾珠絲桿螺母37對於滾珠絲桿軸35所作 用之彎曲力。 加上藉由設在連接托架27、與盤簧殼53及盤簧殼蓋55的 全周fe圍之間隙，即使在滾珠絲桿軸35之水平•平行度等 安裝和度不良時，或在軸彎曲較大時，也不會互相接觸， 因而能回避單處接觸所造成偏荷載之負荷。 使本發明電動模具開閉裝置之可動模座板相對於固定模 座板作進退動作之手段，係包括：移動臺，其係使上面與 可動模座板結合成一體，且在下面兩側安裝了滑動裝置； 鋪設在主機基盤的一對線性導向器之軌道；滾珠絲桿軸， 其係由固定於主機基盤之軸承支撐成可自由旋轉但被限制 其軸向移動；用以驅動該滾珠絲桿軸之伺服馬達；以及安 裝在上述移動臺，用以螺合於該滾珠絲桿轴之滾珠絲桿螺 母，且上述滾珠絲桿軸及滾珠絲桿螺母係設在上述一對線 性導向器間之任意位置’尤其係設在避開中央部而偏靠於 側之軌逞側，因而滾珠絲桿軸、滾珠絲桿螺母、伺服馬 達等均可安放在主機基盤範圍内，可減少設置設備所需面 -12-

558492 五、發明説明（1〇 積同日可可在可動模座板下側充分騰出來可供利用之空間 ，這對於清除誤為落下之成形品上’或在保養作業上則有 可使其易於執行之效果，加上與設有兩套滾珠絲桿轴、滾 珠絲桿螺母者相較，也有零組件數少且不再需要滾珠絲桿 軸旋轉數之同步控制’降低成本之效果(申請專 及2項）。 滾珠絲桿軸雖自射出成形機長度方向中心線L偏靠在一邊 而設’但載放著可動模座板之移動臺係以高剛性的線性導 向！所確實地加以引導，在作開閉移動時除可動模座板之 重！引起之慣性負荷與摩擦負荷以外並不受其他負荷，因 此負荷量不平衡所造成對於線性導向器之偏荷載微不足道 對於線性導向器之負荷容量並無影響。另外即使有因 組I滾珠絲桿軸與滾珠絲桿螺母時之組裝誤差等， 母安裝部傾斜而以單處接觸到滾珠絲桿螺母時’:由 避:^彎曲使調心作用起作用以緩和偏荷載，因此 避畜曲力由㈣絲㈣母作用於滾珠絲桿轴之情事。另外 接在=序可動模座板若發生少許變形，則負卜 接把加於滚珠絲桿轴、滾珠絲桿螺母，盤菩會彎曲直 免自滾珠轉料料滾珠絲桿軸之_， 避 :…衝擊性地作用時，則可有由盤菁來吸4曲彳 :； 貝何，以保護滚珠絲桿軸與滾珠絲桿 擊 範圍第3項）。 果（申凊專利 門1由設在連接托架，與盤簧殼及盤簧殼蓋間全巧 間隙’即使在滾珠絲桿軸之水平、平行度 本紙張尺度 -13- 558492

度不良日寸’或是軸之彎曲較大時也不會互相接觸，因而可 避免以單處接觸造成的偏荷載之負荷。 產業上之利用性 如上所述’若依照本發明之電動模具開閉裝置，便可簡 化將可動杈座板朝向固定模座板作進退移動之滾珠絲桿式 進”、σ機構，可不再需要滾珠絲桿軸之旋轉速度、旋轉位置 之同步運轉控制，且在滾珠絲桿轴與滾珠絲桿螺母之組合 上具有可在不致使單處接觸或彎曲力作用下吸收衝擊載荷。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 558492 8 8 A B 園範利 專請 中 CD ——種電動模具開閉裝置，其係用於射出成形機，呈有. 用以保持岐模具之固定模座板；用以保持可動模具之 :動模座板；使可動模座板相對於固定模座板作進退動 一,手段；用以在可動模座板接近於固定模座板而使固 2具與可動模具閉模後，使可動模座板與固定模座板 、。口之拉柃（tie bar);由設在拉桿之複數個環狀溝、或設 成為能嚙合於螺紋且朝向與拉桿軸成直角方向作開閉之 2數個環狀溝、或由具有螺紋之半螺母構成之模座板結 合手段；以及射出成形時之合模手段者，特徵在於·· 使上述可動模座板相對於上述固定模座板作進退動作 之手段，係包括：移動臺，其係在上面安裝了可動模座 板在下面兩側安裝了滑動裝置；一對執道，其係鋪設在 主機基盤，用以與上述滑動裝置結合而形成線性導向器 ;滾珠絲桿軸，其係由固定於主機基盤之軸承支撐成與 上ii執道成平行，可自由旋轉但被限制其軸向移動；以 及滾珠絲桿螺母’其係螺合於該滾珠絲桿軸而安裝於上 述移動臺下面，且上述滾珠絲桿軸及滾珠絲桿螺母係設 在上述一對線性導向器間之任意位置。 2·如申請專利範圍第1項之電動模具開閉裝置，其中之滾珠 絲桿軸及滾珠絲桿螺母係設在上述一對線性導向器間之 執道，靠近一側執道之位置。 3.如申請專利範圍第1或2項之電動模具開閉裝置，其中滾 珠絲桿螺母對於上述移動臺之安裝係由··連接托架，其 係安裝在上述移動臺且具有供上述滾珠絲桿軸穿通之穿 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董) 558492 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 通孔；設在該連接托架穿通孔兩側之複數個盤簧；對該 盤簧賦予彈簧力而收容之盤簧殼；以及安裝在該盤簧殼 之滾珠絲桿螺母所構成；且使上述滾珠絲桿軸及滾珠絲 桿螺母藉由上述盤簧之調心作用與緩衝作用來防止滾珠 絲桿部之單處接觸以緩和衝擊者。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)