(57)【要約】【課題】構造が簡単で安価に実施することができ、しかも高品質の成形品を成形可能な成形機を提供する。【解決手段】ベースフレーム７上に所定の間隔を隔てて対向に配置された固定ダイプレート３１及びテールストック３２と、両端が固定ダイプレート及びテールストックに固定された複数本のタイバー３３と、該タイバーに案内されてダイプレートとテールストックとの間で前後進する可動ダイプレート３４と、固定ダイプレートに取り付けられた固定側金型３８と、可動ダイプレートに取り付けられた可動側金型３９とを備える。固定ダイプレートの重心Ｇを通り、固定ダイプレートの下面に対して垂直に交わる直線上に１つの球面軸受５０を配置し、この１つの球面軸受５０を介して固定ダイプレートをベースフレーム７上に支持する。【選択図】図２
2010064350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレーム上に所定の間隔を隔てて対向に配置された固定ダイプレート及びテールストックと、両端が前記固定ダイプレート及び前記テールストックに固定された複数本のタイバーと、該タイバーに案内されて前記ダイプレートと前記テールストックとの間で前後進する可動ダイプレートと、前記固定ダイプレートに取り付けられた固定側金型と、前記可動ダイプレートに取り付けられた可動側金型とを備えた成形機において、
前記固定ダイプレートの重心を通り、前記固定ダイプレートの下面に対して垂直に交わる直線上又はその近傍に１つの球面軸受を配置し、この１つの球面軸受を介して前記固定ダイプレートを前記ベースフレーム上に支持したことを特徴とする成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機及びダイカストマシン等の成形機に係り、特に、固定側金型が取り付けられる固定ダイプレートのベースフレームに対する取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モーメントフリー型締機構（登録商標）と呼ばれる型締機構を備えた射出成形機が提案されている。この型締機構は、固定ダイプレートを、軸心が固定ダイプレートの中心軸又はその近傍を通り、固定ダイプレートの金型取付面に対して平行で、装置のベース面に対して平行な支持軸を介して、その両側面から支持するというものであり、より具体的には、ベースフレーム上に２本の支持脚を平行に固定し、この支持脚上に前記支持軸を軸受を介して回転自在に支持するというものである（特許文献１参照。）。
【０００３】
この型締機構を備えると、固定ダイプレートの中心軸に射出ノズルの軸心を一致させることにより、固定ダイプレートに取り付けられた固定側金型の背面に射出ノズルを押し付けたとき、固定ダイプレートが前方に傾くことがなく、固定側金型と可動側金型との間に備えられるガイドピン及びブッシュ等の異常摩耗を防止できると共に、型締力を必要以上に大きくする必要がないので、異物を挟み込んだ場合にも金型を破損することがない。また、型締を行ったとき、固定ダイプレート及び可動ダイプレートなどに上下非対称な変形が生じないので、固定側金型と可動側金型との間に均一な型締力が作用し、高精度の成形が可能になる。
【特許文献１】特許第３６３５２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のこの種の型締機構は、ベースフレーム上に２本の支持脚を平行に固定する必要があり、しかも、これら２本の支持脚と固定ダイプレートとの間にそれぞれ１つずつ、合計２つの軸受を必要とするので、構造が複雑となり、成形機のコスト高になるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、構造が簡単で安価に実施することができ、しかも高品質の成形品を成形可能な成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この目的を達成するため、ベースフレーム上に所定の間隔を隔てて対向に配置された固定ダイプレート及びテールストックと、両端が前記固定ダイプレート及び前記テールストックに固定された複数本のタイバーと、該タイバーに案内されて前記ダイプレートと前記テールストックとの間で前後進する可動ダイプレートと、前記固定ダイプレートに取り付けられた固定側金型と、前記可動ダイプレートに取り付けられた可動側金型とを備えた成形機において、前記固定ダイプレートの重心を通り、前記固定ダイプレートの下面に対して垂直に交わる直線上又はその近傍に１つの球面軸受を配置し、この１つの球面軸受を介して前記固定ダイプレートを前記ベースフレーム上に支持するという構成にした。
【０００７】
かかる構成によると、１つの球面軸受を介して固定ダイプレートをベースフレーム上に支持するので、従来技術においては必須の構成要件であった支持脚を省略できると共に、軸受の数を最小の１つにできて、型締機構、ひいては成形機の構成の簡略化と低コスト化とを図ることができる。また、１つの球面軸受を、固定ダイプレートの重心を通り、固定ダイプレートの下面に対して垂直に交わる直線上又はその近傍に配置するので、この直線を回転中心とする方向、及び球面軸受の設定位置を回転中心とする任意の方向に固定ダイプレートを回転することができる。よって、固定ダイプレートに型締力及び射出ノズルの押し付け力が作用した場合、これらの力が平衡に達する位置まで固定ダイプレートの姿勢が自動的に調整されるので、固定ダイプレートの上下方向の変形及び左右方向の変形をそれぞれ対称形にすることができ、固定側金型と可動側金型との間に作用する型締力を均一化することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の成形機は、固定ダイプレートの重心を通り、固定ダイプレートの下面に対して垂直に交わる直線上に１つの球面軸受を配置し、この１つの球面軸受を介して固定ダイプレートをベースフレーム上に支持するので、成形機の構成を簡略化できて、その低コスト化を図ることができると共に、固定ダイプレートに作用する型締力及び射出ノズルの押し付け力に応じて、それらの力が平衡する位置まで固定ダイプレートの姿勢が自動的に調整されるので、固定側金型と可動側金型との間に作用する型締力を均一化することができて、高精度の成形が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る成形機の実施形態を、射出成形機を例にとり、図１乃至図４を用いて説明する。図１は実施形態に係る射出成形機の構成図、図２は実施形態に係る固定ダイプレートの支持構造を示す要部側面図、図３は実施形態に係る固定ダイプレートの支持構造を示す要部正面図、図４は実施形態に係る射出成形機の効果を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、本例の射出成形機は、射出装置１と、型締装置２とから主に構成されている。
【００１１】
射出装置１は、ベースフレーム７上に所定の間隔を隔てて対向に配設されたヘッドストック１１及びモータ取付板１２と、モータ取付板１２に取り付けられた射出用電動サーボモータ１３と、射出用電動サーボモータ１３に備えられ、射出用電動サーボモータ１３の回転方向及び回転量を検出するエンコーダ１５と、ヘッドストック１１とモータ取付板１２との間に架け渡された４本の連結バー１６と、連結バー１６に案内されてヘッドストック１１とモータ取付板１２との間を前後進する直動体１７と、射出用電動サーボモータ１３の回転運動を直動体１７の直進運動に変換するボールネジ機構１８と、直動体１７に取り付けられた計量用サーボモータ２０と、該計量用サーボモータ２０に一端が連結されたスクリュー２１と、スクリュー２１を収納するシリンダ２２と、シリンダ２２の先端部に備えられた射出ノズル２３と、シリンダ２２内に原料樹脂を供給するホッパ２４とから主に構成されている。ボールネジ機構１８は、射出用電動サーボモータ１３のモータ回転子に直結され、この射出用電動サーボモータ１３によって回転駆動されるネジ軸２５と、該ネジ軸２５に螺合され、一端が直動体１７に固定されたナット体２６とからなる。
【００１２】
この射出装置１は、図示しない制御装置からの指令により計量用サーボモータ２０を起動すると、モータ回転子と一体にスクリュー２１が回転駆動され、それに伴ってホッパ２４からシリンダ２２内に原料樹脂が供給される。シリンダ２２内に供給された原料樹脂は、スクリュー２１の回転に伴う剪断力及びシリンダ２２の外周に設けられた図示しないバンドヒータから与えられる熱によって可塑化及び混練され、シリンダ２２の先端側に順次移送される。そして、シリンダ２２の先端側に移送される樹脂の量が増加するにしたがって、スクリュー２１に作用する背圧が大きくなるので、この背圧を適宜のセンサで検出することにより、可塑化及び混練された樹脂の計量を行うことができる。図示しない制御装置は、可塑化及び混練された樹脂が所定量に達したと判定したとき、駆動指令信号を出力して、射出用電動サーボモータ１３を起動する。これにより、モータ回転子と一体にボールネジ機構１８のネジ軸２５が回転駆動し、ネジ軸２５に螺合されたナット体２６、及びナット体２６に固定された直動体１７が前進して、射出ノズル２３が固定側金型３８に押し付けられ、射出ノズル２３から可塑化及び混練された樹脂が金型内に射出される。
【００１３】
型締装置２は、図１に示すように、ベースフレーム７上に所定の間隔を隔てて対向に固定された固定ダイプレート３１及びテールストック３２と、両端がこれら固定ダイプレート３１及びテールストック３２に固定された４本のタイバー３３と、タイバー３３に案内されて固定ダイプレート３１とテールストック３２との間で前後進する可動ダイプレート３４と、テールストック３２と可動ダイプレート３４とを連結するトグルリンク機構３５と、テールストック３２に搭載された型締用電動サーボモータ３６と、型締用電動サーボモータ３６の回転運動を直進運動に変換してトグルリンク機構３５に伝達するボールネジ機構３７とを備えている。固定ダイプレート３１には、固定側金型３８が搭載され、可動ダイプレート３４には、可動側金型３９が搭載される。
【００１４】
固定ダイプレート３１は、図２及び図３に示すように、球面軸受５０を介して、ベースフレーム７上に支持される。球面軸受５０は、固定ダイプレート３１の重心Ｇを通り、固定ダイプレート３１の下面に対して垂直に交わる直線Ｚ上又はその近傍に１つのみ配置される。なお、「その近傍」とは、球面軸受５０を直線Ｚ上に配置した場合と実質的に同一の効果が得られる範囲を意味し、例えば設計上許容される公差の範囲をいう。したがって、固定ダイプレート３１は、この直線Ｚを回転中心とするｚ方向、球面軸受５０の設定位置を通り、タイバー３３と平行な直線Ｘを回転中心とするｘ方向、及び球面軸受５０の設定位置を通り、直線Ｚと直線Ｘとに直交する直線Ｙを回転中心とするｙ方向に回転することができる。
【００１５】
タイバー３３は、その一端が、図２及び図３に示すように、固定ダイプレート３１の四隅部に開設されたタイバー貫通孔３３ａに貫通され、ボルト３３ｂにて固定ダイプレート３１に固定される。このタイバー３３の配設位置は、固定ダイプレート３１の重心Ｇを中心とする円周を等分する位置になっている。４本のタイバー３３をこのように配列すると、型締力が固定ダイプレート３１に等分に作用するので、高精度の成形品を成形しやすくなる。但し、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、固定ダイプレート３１の形状によっては、重心Ｇを中心とする円周を等分する位置から各タイバー３３の配設位置をずらすことも可能である。
【００１６】
トグルリンク機構３５は、図１に示すように、一端側がテールストック３２に回動可能にピン結合されたＢリンク４１と、一端側が可動ダイプレート３４に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク４１の他端側と相対的に回動するようにピン結合されたＡリンク４２と、ボールネジ機構３７を介して型締用電動サーボモータ３６の駆動力を受けるクロスヘッド４３と、一端がクロスヘッド４３に回動可能にピン結合されると共に、他端側がＢリンク４１の中間部と相対的に回動するようにピン結合されたＣリンク４４とからなる。なお、本例のトグルリンク機構３５は、Ａリンク４２とＢリンク４１とＣリンク４４とを有する５点軸支構造のリンク機構となっているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の形式のトグルリンク機構を備えることも勿論可能である。
【００１７】
この型締装置２は、型締用電動サーボモータ３６を駆動し、ボールネジ機構３７を介してクロスヘッド４３を固定ダイプレート３１側に前進させると、図１に示すようにＡリンク４２とＢリンク４１とが一直線状に延びて可動ダイプレート３４が固定ダイプレート３１側に前進し、固定側金型３８と可動側金型３９とが型締めされる。これにより、固定側金型３８と可動側金型３９との間に所要の金型キャビティ４０が形成されるので、射出装置１による金型キャビティ４０内への成形材料の射出が可能になる。また、この状態から、型締用電動サーボモータ３６を駆動し、ボールネジ機構３７を介してクロスヘッド４３をテールストック３２側に後退させると、Ａリンク４２とＢリンク４１とが折り畳まれて可動ダイプレート３４がテールストック３２側に後退し、固定側金型３８と可動側金型３９とが型開される。これにより、押出装置３を用いた成形品の取り出しが可能になる。
【００１８】
本例の成形機は、１つの球面軸受５０を介して固定ダイプレート３１をベースフレーム７上に支持するので、従来のモーメントフリー型締機構（登録商標）を備えた成形機においては必須の構成要件であった支持脚を省略でき、かつ軸受の数を１つにできる。よって、成形機の構成の簡略化と低コスト化とを図ることができる。また、１つの球面軸受５０を、固定ダイプレート３１の重心Ｇを通り、固定ダイプレート３１の下面に対して垂直に交わる直線Ｚ上又はその近傍に配置するので、この直線Ｚを回転中心とするｚ方向、球面軸受５０の設定位置を通り、タイバー３３と平行な直線Ｘを回転中心とするｘ方向、及び球面軸受５０の設定位置を通り、直線Ｚと直線Ｘとに直交する直線Ｙを回転中心とするｙ方向に回転することができる。よって、固定ダイプレート３１に型締力が作用した場合、図４に示すように、これらの力が平衡に達する位置まで固定ダイプレート３１の姿勢が自動的に調整されるので、固定ダイプレート３１の上下方向の変形及び左右方向の変形がそれぞれ対称形になり、固定側金型３８と可動側金型３９との間に作用する型締力を均一化することができて、高品質の成形が可能になる。固定ダイプレート３１に型締力及び射出ノズル２３の押し付け力が作用した場合も同様である。
【００１９】
なお、前記実施形態においては、射出用電動サーボモータ１３がボールネジ機構１８のネジ軸２５に直結され、型締用電動サーボモータ３６がボールネジ機構３７のネジ軸に直結された直結式の成形機を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、電動サーボモータとボールネジ機構とがベルトを介して連結されたベルト駆動式の成形機についても同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る射出成形機の構成図である。
【図２】実施形態に係る固定ダイプレートの支持構造を示す要部側面図である。
【図３】は実施形態に係る固定ダイプレートの支持構造を示す要部正面図である。
【図４】実施形態に係る射出成形機の効果を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    射出装置
２    型締装置
７    ベースフレーム
３１    固定ダイプレート
３２    テールストック
３３    タイバー
３４    可動ダイプレート
３５    トグルリンク機構
３６    型締用電動サーボモータ
３７    ボールネジ機構
３８    固定側金型
３９    可動側金型
５０    球面軸受
【図１】
2010064350.tif 000003
【図２】
2010064350.tif 000004
【図３】
2010064350.tif 000005
【図４】
2010064350.tif 000006