WO1988001225A1 - Mold clamping device of an injection molding machine - Google Patents

Description

明 細 書

射出成形機における ¾締装置

技 術 分 野

本発明は、 射出成形機における型締装置に関 し 、 と く に 、 安価でかつ応答性に優れた型締装置の主軸駆動構造 に関 する。

背 · 景 技 術

射出成形機におい て 、 電動 tー タ （ 以下、 モー タ と称 する 〉 よ り成る駆動源と、 該駆動猄が発生 ^ る回転力を 主軸を軸方向に駆動 する駆動力 に変換するための動力伝 達系とを備え 、 該動力伝達系を介して駆動源によ り主軸 と一休移動自在の可動プラテンを軸方向に駆動 して型開 き， 閉じおよび型締めを行う タ イプの型締装置は公知 である。 この種の型締装置におい て、 所要型締力が ！ 5 〜 1 0 t 程度の小型， 中型機の場合は、 所要型締力に相当 する出力を発生可能な量産型モ ― タ 1 台で駆動源を構成 できる。 しか し 、 そ れ以上の型締カを必要とする大型機 で は 、 駆動源を大出力型の特注品 で構成 ざるを得ない , このため、 かなり のコス 卜 ア ッ プを招き、 ま た、 ロ ー タ ーェ ナー シ が大き く なるのでモー タ の作劭応答性が悪 化する。

-. 発 明 の 開 示

本発明は、 安価でかつ作動応答性に優れた 、 射出成形 機における型蹄装置を提供するこ とを目的とする。

上述の目 的を達成するため、 本発明の ¾締装置は、 連 繫手段を介して型締装置の主軸にそれぞれ駆動的に連結 された複数の量産型モータを備え、 該複数のモータ で主 軸を駆動するよう に している。'

このよ う に、 本発明によれば、 複数の ¾産型モータ で 型締装置の主軸を駆動するよう に したので、 型蹄装置の 主軸駆動構造の コ ス 卜 ダゥンが図れる。 ま た、 各モータ の ロ ー タ 一径がそれ程大きく なるこ とはないので、 複数 の モー タの口 —タ ー ェナー シ の合計をひとつの特注 で ータ のそ れよ り も小さい値に低減でき、 モータ の作動応 答'性と く に加減速特性を向 ヒできる。

図面の簡単な説明

1 図は本発明の一実施例による型締め装置の主铀 動構造を示す斜視図、 第 ¾図は従来の主軸駆動構造を例 示する斜視図、 および、 第 3 図は第 Ί 図のモータを駆動 するための制御装置を示す回路図である。

- 発明を実施するための最良の形態

'第 2 図を参照して、 射出成形機の型締め装置における 従来の主軸駆動構造を説明する。 冏図において 、 リ ァプ ラ テ ン 1 には主軸と してのボールスク リ ユ ー 2が軸架さ れ、 リ プラテン 1 の後方に突出 したポ一ルスク リ ュ一 2 の外方端部にポールナツ 卜 3 が嫘合している。 ポール ナッ 卜 3 に はタイ ミ ングギアプー リ （以下、 プー リ とい う 〉 4 が該ナツ 卜 と一体回転自在に結合され、 ポール：) ッ 卜 3 と すーポ モー タ 5 とは、 プー リ 4 とモータ 5 の出 力軸に固定 した第 2 のプー リ 6 との間に掛けまわ したタ イ ミングベル 卜 7 で互いに駆動的に連繫されている。 ま た、 ポールスク リ ュ ー 2 の内方端は、 ^締め機構の図示 しないク ロスへ ッ ド （ 卜 グル機構の場合 ） を介 してある いは直接 （ 直動式の場合） 図示 しない可動プラ テ ンに結 合されている。

このような射出成形機の型締め装置において 、 型締め 動力源と し て、 サーボ モータ に限 らず、 一つのモ一 タ を 用いる場合、 主軸駆動構造がコ ス 卜高になる等の上述の 不郤合が生 じる。

以下、 第 1 図を参照して 、 本発明の一実施例に よる射 出成形機の型締装置における主軸駆動構造について説明 する。 この主軸駆動構造は基本的に は第 2 図のもの と同 様に構成され、 第 Ί 図中、 第 2 図に示す部材と周一のも のを同一の参照符号を付 して示す。

符号 Μ Ί , M 2 は主軸駆動用 モー タ で、 量産型の永久 磁石周期電動機よ りなる A Cサーボモ ー タで構成されて いる。 両モータ は図示 しない適 S手段 で' リ ア ァラ テ ン 1 と一体に固定され、 それぞれの出力軸 に は駆動プー リ 8 , 9 が固設さ れている。 ま た、 型締装置の単一の主軸 と し てのボールス ク リ ュ 2 に嫘合するポールナツ 卜 3 に は被 動プー リ 4 が固設されている。 モー タ M 1 , M 2 とポー ルナ ッ 卜 3 とはプー リ 4 , 8， 9 及びこれらプー リ 間に 装架された タ イ ミ ングベル 卜 7 を介して駆動的に連繫さ れている。

さ ら に 2 つの量産型モー タ M 1 , M 2 から一個の大出 力型モータの出力 と周等の出力を得るため、 本実施例の 型締装置は、 モータ M 1 , M 2 が互いに同期回転しかつ 周一回転方向に作用 する 卜ルクを発生するように両モー タ を駆動可能にされている。 詳し く は、 一方のモータ例 えばモータ M 1 に闋連する位置 /速度信号に応動する制 御回路とモータ M 2用の 2つのモータ駆動回路と を備える制御装置を設け、 該制御装置の制御回路から両 モータ駆勤回路に周一の駆動電流指令を送出するよう に して（Λる。

以下、 第 3 図を参照して 、 この制御装置についてさ ら に説明する。 本制御装置は、 基本的には、 9 "ーポ ータ 駆動用制御装置と して公知の P W M制御装置と同様に構 成され、 但し 、 電力増幅器と しての 卜 ラン ジスタイ ンバ ータを 2つ並列に設けた点が相違する。 第 3 図において、 は 3相電源、 1 0 は整流回路、 1 1 は電力増幅器と し ての 卜ランジスタ イ ンパー 夕で、 該 卜 ランジスタ イ ンバ ータ 1 1 の出力 でサーポモータ M Ί を駆動 するよう に し ている。 通常の P W M制御装置にはこの 卜 ランジスタイ ンパータ Ί 1 は 1 つ しかなく 、 これによ り "！ つのサーボ モー タを驅動するよう にな っているが、 本実施例ではさ ら に 卜 ランジスタ イ ンバータ 1 1 ' が上記 卜ランジスタ イ ンバータ 1 1 と並列に接続され、 これに対応するサ一 ボ モー タ M 2 を駆動 するよ う になっ ている。 1 2 は 卜ラ ンジスタ P W M制御回路、 P はサーポモ ータ Μ Ί のロ ー タ の位置及び速度を検出 するためのパルスエンコーダ等 の位置検出器である。

卜 ラ ンジスタ PWM制御回路 1 2は、 位置検出器 で 検出さ れる現在速度 S と N C等の上位制御装置からの速 度指令 Vo とを比較 し、 卜 ラ ンジスタ イ ンバー タ 1 1 , 1 1 ' の各 卜 ラ ン ジスタ T A〜 T F， Τ Λ ' 〜丁 F ' を オ ンオ フさせて 、 各サーポモ ー タ M 1 ， M 2の U , V , W相の巻線の電流を制御 し て -—ポモ - タ M Ί ， 2の 速度を制御するものである 。 すなわち 、 卜 ラ ンジス タ P W M制御回路 1 2から出力さ れる P W M信号 P A , P B によ り各々の 卜 ランジスタ イ ンバ一 タ Ί Ί , 1 1 ' の 卜 ラン ジスタ Τ Λ , T A ' 及び ト ランジスタ T B , T B ' を各々同時にオ ン ♦ オフさせて各サー ボ ΐー タ M 1 , 2の U相の巻線に流れる電流を制御 し 、 同様に 、 P W Μ 信号 P C , P Dによ り 卜 ランジス タ T C , T C ' 及び 卜 ラ ン ジスタ T D， T D ' を各々周時に オ ン ♦ オ フさ せ て 各サ―ポモー タ M 1 , M 2の V相の巻線に流れる電流を 制御 し、 P W M信号 P E， P Fに よ り 卜 ンジスタ T E , T E ' 及び T F , T F ' を各々周時に オ ン · オ フさせて 各サ一ポモータ M 1 , M 2の W相の巻線に流れる電流を 制御するもので、 その結果 、 サーボモ ー タ M 1 , M 2 は 周期 しかつ周 じ出力 トルクを発生 するよ う に駆動される こ と となる。 なお、 卜 ランジスタ P WM制御回路 1 2は 公知のものであるので、 その詳細は省略 する。

この制御装置は次のよ う に作動する。

N C等の上位の制御装置から速度指令値 Vo が 卜 ラ ン ジスタ P W M制御回路 1 2 に入力される と、 トランジス タ P W M制御回路 1 2は位置検出器 P 検出された現在 速度 S と速度指令値 V o とを比較してその差に応じ、 P ！^信号 八〜 を出カ し、 卜 ランジスタ イ ンパータ 1 1 , 1 ' を介してサーポモータ M 1 . M 2 を駆動 し 指令速度に制御する。 この際、 各サーポモータ M 1 , M 2 の各枏の巻線に流れる電流を制御する 卜ランジスタイ ンパータ Ί 1 , 1 ' の対応する柜の各々 卜ランジスタ は周一 P W M信号でオン · オ フするから、 両サーポモ一 タ M 1 , M 2 の同一相には冏期 して同一電流が流れ、 サ ーポモータ M 1 , M 2 は周期 して同一 トルクで回転し タ イ ミ ングベル 卜. 7 を駆動 する。 なお、 二つのタイ ミ ング ギアプー リ 8 , 9 はタイ ミ ングベル 卜 7 と夫々嚙合して いるので、 両タイ ミ ング ^アプー リ 間に位相のずれが生 じない。

モータ M 1 と M 2 および主軸 と してのポールスク リ ュ 2 との連繋はタ イ ミ ングベル 卜 に換え、 ギアによるもの とすることもできる。 また、 モータ ーは実施例のよう に 二個に限らず、 三個以上用いても良い。 この場合、 増設 したサ一ボモータ に対応する数だけ トランジスタ イ ンパ ー タ を増設 し、 これを 卜 ランジスタ イ ンパータ 1 1 , 1 ' と並列に接続するだけで構成でき、 パルスェンコ ーダ等の位置検出器 Pや 卜ランジスタ P W M制御回路 1 2 を増設する必要はない。 また、 上記実施例では永久 磁石同期電動機よ り なる A Gサーポモータ を用い fcが、 D Cサーポモー タ を用いる場合においてもサ ーポモー タ 用の制御装置において は、 電力増幅器のみを並列に増設 し て他の制御回路や位置検出器は共用すれば良い。

Claims

t 5 請 求 の 範 囲 .

1 . 射出成形機における、 主軸を有する型締装置におい て、 前記主軸を駆動するための複数の量産型モータ と、 各該量産型モータを前記主軸に駆動的に連結させるた めの連繋手段とを備えることを特徴とする型締装置。

2 . 前記主軸はボールスクリ ュ よりなり、 前記連繋手段 は、 前記ポールスク リ ュに嫘台するボールナツ 卜 と、 舱記ボールナツ 卜 と一体回転自在の被動用タィ ミ ング ギアプーリ と、 前記複数の量産型モータの出力軸にそ

1 0 れぞれ固設された複数の駆動用タイ ミ ングギアプー リ と、 前記被動用タイミングギアプー リ と前記複数の駆 動用タイミング f-ァプーリ 間に装架されたタイ ミング ベル 卜とを有する請求の範囲第 1項記載の型締装置。

3 . 前記複数の量産型モータはそれぞれザ一ポモータよ りなり 、 前記型締装置は、 前記複数のサーポモータの ひとつの回転位置を検出するための検出手段と、 該検 出手段からの位置検出出力に応じて トルク指令を出力 するための制御回路と、 前記制御回路から供給される 互いに同一の トルク指令に従い対応するサーポモータ 0 を駆動するための、 前記複数のサ一ポ t一タ と周数の 駆動回路とを有する請求の範囲第 1 項または第 2項記 載の型締装置。

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