(57)【要約】【課題】射出成形機において、油圧シリンダを使用せず、型締め、型開きをスムーズに行う。【解決する手段】フレーム１上に、第１型取付盤２と第２型取付盤４を互いに接近離間可能に配備し、両型取付盤２、４に夫々別個に回転駆動されネジ推力で型取付盤をスライド駆動するネジ軸２１、４１を螺合し、各ネジ軸２１、４１に減速機３１、５１を介してサーボモータ３、５を連繋して構成される。サーボモータ３、５を制御して、型締め、適正型締め圧力の保持及び型開きを行う。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム（１）上に、第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）を互いに接近離間可能に対向配備し、両型取付盤（２）（４）に夫々サーボモータ（３）（５）を駆動源としネジ推力でスライド駆動する駆動手段を連繋し、第１型取付盤（２）側の駆動手段は大減速の第１減速機（３１）を含み、第２型取付盤（４）の駆動手段は小減速の第２減速機（５１）を含み、両サーボモータ（３）（５）を制御部（７）に連繋し、対を成す射出成形金型（８）の一方の型（８１）を第１型取付盤（２）に、他方の型（８２）を第２型取付盤（４）に取り付けて構成され、型開き及び型締めの際には、第２型取付盤（４）のスライドストロークを第１型取付盤（２）のスライドストロークより大きくし、型締め中は、両サーボモータ（３）（４）を制御して型締め圧力を保持することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
第１型取付盤（２）及び第１サーボモータ（３）にネジ軸（２１）（４１）を突設し、ネジ軸（２１）（４１）に螺合したナット（２３）（４４）を回転させてネジ推力を得る請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
対を成す金型（８）が閉じる際、静止している第１型取付盤（２）に対して、第２型取付盤（４）だけスライドし、金型（８）が閉じてから、第１サーボモータ（３）の駆動により型締め圧が保持される請求項１又は２に記載の射出成形金型。
【請求項４】
第１型取付盤（２）及び第２型取付盤（４）は、上下方向にスライド移動して型締め及び型開きを行い、第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）との間はフレーム（１）を除く三方が開放されている請求項１乃至３の何れかに記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、２つの型取付け盤を互いに接近離間可能に対向配備し、モータ駆動によるネジ軸の回転によって型取付け盤を駆動し、型締め、型開きを行う射出成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の射出成形機の型締めは、対を成す金型の一方の型を固定盤に取り付け、他方の型を可動盤に取り付け、可動盤を油圧シリンダ又はトグル機構にて固定盤側に押圧して行っている。
ところが、工場内の環境が一定の水準を満たしているとされる１ＳＯ１４００１の取得について、油圧装置等の作業油を用いるところでは、その取得が困難になっている。
又、トグル機構による型締装置には、駆動源をモータとしたものもあるが、トグル機構はそのリンクの構成上、型締め、型開き方向の長さが大きくなってしまう問題がある。特に、金型が上下方向に移動して型締め及び型開きを行う竪型射出成形機では、機高が大きくなり過ぎるため、殆ど実施されない。
【０００３】
そこで、出願人は、可動盤にモータ駆動のネジ軸を貫通させ、ネジ推力で可動盤をスライド駆動して、型締め、型開きを行う型締め装置を案出した。
しかし、型締めの際に、適正締付け圧力を保持しようとすれば、大減速してネジ軸を回転させねばならず、型締め、型開きの速度が遅くなり、成形能率が低下する。
又、型締めの際に、金型キャビティ内へ溶融樹脂が過剰に射出されると、金型を無理に開く力が生じて、可動盤を駆動するネジ軸に拗れ力が作用し、型開きのためにモータを逆回転させてもネジ軸が回転しない事態が生じた。この場合、ネジ軸に回転力を付与しつつ、可動盤をハンマー等で叩いて衝撃を与えれば、ネジ軸を回転させることができたが、射出成形毎に可動盤を叩くことは、作業上及び機械の精度保持上から出来ない。
【０００４】
本発明は、２つの型取付け盤を互いに接近可能に対向させ、両型取付け盤を、サーボモータを駆動源とするネジ軸の減速回転によるネジ推力で駆動することにより、上記問題を解決できる射出成形機を明らかにするものである。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明の射出成形装置は、フレーム（１）上に、第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）を互いに接近離間可能に対向配備し、両型取付盤（２）（４）に夫々サーボモータ（３）（５）を駆動源とするネジ推力でスライド駆動する駆動手段を連繋し、第１型取付盤（２）側の駆動手段は大減速の第１減速機（３１）を含み、第２型取付盤（４）の駆動手段は小減速の第２減速機（５１）を含み、両サーボモータ（３）（５）を制御部（７）に連繋し、対を成す射出成形金型（８）の一方の型（８１）を第１型取付盤（２）に、他方の型（８２）を第２型取付盤（４）に取り付けて構成される。
【０００６】
【作用及び効果】
型締めの際には、第２サーボモータ（５）を回転させ、該モータの回転によって生じるネジ推力によって第２型取付盤（４）をスライドさせて、該盤上の型（８２）を相手第１型取付盤（２）上の型（８１）に接近させ、第２型取付盤（４）を型締位置で停止させる。
第１サーボモータ（３）を回転させ、該モータの回転によって生じるネジ推力で第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）側にスライドさせ、第１型取付盤（２）上の型（８１）を、相手型（８２）に当てて押圧する。
第１サーボモータ（３）は予め設定された型締め圧力を保持する様に制御される。
【０００７】
第２型取付盤（４）のスライドストロークは、第１型取付盤（２）のスライドストロークよりも大きいが、第２型取付盤（４）は、小減速比の第２減速機（５１）を介して比較的速い速度で回転駆動されるネジ軸（４１）のネジ推力によってスライド駆動されるため、型開き位置から型締め位置までスライドするのに要する時間は短くて済む。
他方、第１型取付盤（２）は、減速比の大きい第１減速機（３１）を介して、遅い速度で回転駆動されるネジ軸（２１）のネジ推力によってスライド駆動されるため、スライド速度は遅いが、スライドストロークが短いため、型開き位置から型締め位置までの移動に要する時間は短くて済む。
【０００８】
第２型取付盤（４）と第１型取付盤（２）のスライド移動のタイミングは、上記の如く、第２型取付盤（４）を型締め位置にスライドさせてから、第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）側にスライドさせることに限る必要はなく、予め設定された型締位置に位置している第２型取付盤（４）上の型（８２）に対して、第１型取付盤（２）の上の型（８１）が押圧することができれば、第１、第２型取付盤（２）（４）のスライド移動のタイミングは、自由に設定出来、型締めに要する時間を可及的に短くできる。
【０００９】
又、最初に第１型取付盤（２）を型締め位置までスライドして待機させ、次に第２型取付盤（４）を第１型取付盤（２）側にスライド移動させて型（８１）（８２）を閉じ、型（８１）（８２）が閉じた時点で、第２型取付盤（４）のスライド移動を停止して固定状態に保持し、第１型取付盤（２）側の第１サーボモータ（３）の力で第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）側へ押圧して型締め圧力を得ることもできる。
【００１０】
型開きは、第１型取付盤（２）及び第２型取付盤（４）を上記型締めとは逆方向に、スライド移動させる。
【００１１】
成形時に、金型キャビティに溶融樹脂が過剰に射出された場合、金型（８）が開こうとして第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）のネジ軸（２１）（４１）に無理が掛かり、ネジ軸（２１）（４１）が拗れてしまい、型開きのためにネジ軸（２１）（４１）を逆回転させるときの負荷が大きくなる。しかし、本発明では、第１型取付盤（２）は大減速の第１減速機（３１）を介して回転駆動されるネジ軸（２１）のネジ推力によって駆動されるから、ネジ軸（２１）を回転駆動する力は減速分に対応して増力されており、ネジ軸（２１）を円滑に回転させることができる。従って、第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）から離れる方向にスムーズにスライド移動されることができる。第１型取付盤（２）上の型（８１）が相手型（８２）から離間すれば、第２型取付盤（４）に対する押圧が解除されるため、第２型取付盤（４）側のネジ軸（２１）の拗れも解消されて、第２型取付盤（４）の元位置へのスライド復帰も円滑に行われる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面は、竪型の射出成形に本発明を実施した例を示している。
射出成形機のフレーム（１）は、左右に平行に縦板（１１）（１１）を有し、縦板（１１）（１１）間の下部に水平テーブル（１３）を有し、該水平テーブル（１３）上に第１型取付盤（２）を小ストロークで昇降可能に配備し、該第１型取付盤（２）の上方にて第２型取付盤（４）を大ストロークで昇降可能に配備している。
【００１３】
第１型取付盤（２）の下面に複数のガイド軸（２２）（２２）を突設し、前記水平テーブル（１３）に設けたガイド筒（１４）（１４）に該ガイド軸（２２）（２２）をスライド可能に貫通させている。
第１型取付盤（２）の下面中央にネジ軸（２１）を突設して、該ネジ軸（２１）にナット（２３）を螺合する。
ナット（２３）は、第１減速機（３１）のハウジング（２４）内の定位置に回転可能に支持てされている。
【００１４】
ナット（２３）に、該ナット（２３）を回転駆動するための第１サーボモータ（３）を大減速の第１減速機（３１）を介して連繋し、第１型取付盤（２）を昇降させる駆動手段を構成する。
実施例の第１減速機（３１）はウォーム減速機であり、ウォームに噛合したギアがナット（２３）の外周歯面に噛み合っている。
第１サーボモータ（３）の回転により、第１減速機（３１）により減速されてナット（２３）が低速で回転し、ネジ推力で第１型取付盤（２）を上昇又は下降させる。
本発明の射出成形機の型締め、型開きは、殆ど後記する第２型取付盤（４）の昇降ストロークＳ２に頼っており、第１型取付盤（２）の昇降ストロークＳ１は僅かな量、例えば１ｍｍ以下でも可い。
【００１５】
第２型取付盤（４）は両端側に上向きにネジ軸（４１）（４１）に突設している。
前記フレーム（１）の両縦板（１１）（１１）の前部上端に、夫々ガイド筒（１２）（１２）を突設し、第２型取付盤（４）のネジ軸（４１）（４１）を回転可能に貫通させている。
各ネジ軸（４１）にはナット（４２）が螺合され、ナット（４２）はガイド筒（１２）の上部定位置に回転自由に支持される。
ガイド筒（１２）（１２）の上部に設けた減速比の小さい第２減速機（５１）を介して上記ナット（４２）に第２サーボモータ（５）を連繋して、第２型取付盤（４）を昇降させる駆動手段を構成する。
第２サーボモータ（５）の回転によってナット（４２）が回転し、ネジ推力によりネジ軸（４１）を昇降させる。
実施例では、２つのナット（４２）（４２）に夫々別個の第２減速機（５１）（５１）及び第２サーボモータ（５）（５）が連繋され、２基のサーボモータは（５）（５）は同期運転する様に制御される。
【００１６】
第１型取付盤（２）の上面（２０）に、対を成す射出成形金型（８）の一方の型（８１）を取り付け、第２型取付盤（４）の下面（４０）には他方の型（８２）を、相手型（８１）に対向して取り付ける。
第２型取付盤（４）の昇降ストロークＳ２は、第２型取付盤（４）の昇降だけで、金型（８）から成形品を取り出せる程度に金型（８）が開く量とする。
【００１７】
第２型取付盤（４）には、２本のガイドシャフト（４４）（４４）が上向きに突設され、該ガイドシャフト（４４）（４４）上に射出ユニット（６）がスライド可能に配備される。射出ユニット（６）は、ガイドシャフト（４４）（４４）にスライド可能に配備されたスライド台（６０）に射出シリンダ（６４）を搭載して構成される。
スライド台（６０）は、ガイドシャフト（４４）（４４）に嵌まった上板（６１）と下板（６２）を複数本の連結軸（６３）にて連結して形成される。
スライド台（６０）は、第２型取付盤（４）上に設けた、ノズルタッチ専用の昇降装置（図示せず）に連繋されている。
【００１８】
射出シリンダ（６４）は、樹脂ペレットを投入するホッパー（６５）を備え、先端のノズル（６８）を、第２型取付盤（４）に開設した孔（４３）に侵入させている。
前記スライド台（６０）上には、射出シリンダ（６４）内の射出用スクリュー（図示せず）を回転駆動する射出用サーボモータ（６７）が、ブラケット（６６）を介して搭載されている。
【００１９】
上記射出用サーボモータ（６７）、前記第１型取付盤（２）、第２型取付盤（４）のスライド駆動用の第１、第２サーボモータ（３）（５）及びノズルタッチ専用の昇降装置（図示せず）は、制御部（７）に連繋されて制御される。
制御部（７）は、入力手段（図示せず）を具えており、型（８１）（８２）どうしが接する型締め高さ位置、サーボモータ（３）（５）（６７）の回転速度、第１型取付盤（２）及び第２型取付盤（４）の昇降ストローク等を設定できる。
【００２０】
尚、実施例では、第１型取付盤（２）側のネジ軸（２１）とナット（２３）及び第２型取付盤（４）側のネジ軸（４１）とナット（４２）は、共にボールネジ軸とボールナットであり、ネジ軸（２１）（４１）の回転摩擦が小さく、且つ、ネジ係合のバックラッシュは無い。
【００２１】
然して、射出成形機の運転に際し、型（８１）（８２）の高さ、成形品の高さ等から、型（８１）（８２）どうしが接する型締め高さ位置を設定すると共に、第２型取付盤（４）の昇降ストロークを成形品の高さ等を考慮して最適に設定する。
【００２２】
型締めの際には、第２サーボモータ（５）を駆動してネジ軸（４１）を回転させ、ネジ推力によって第２型取付盤（４）を型締め位置まで下降させる。
次に、第１サーボモータ（３）を駆動して第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）側にスライドさせ、第１型取付盤（２）上の型（８１）を、相手型（８２）に当てて押圧する。
第１サーボモータ（３）は予め設定された型締め圧力を保持する様に制御される。
【００２３】
第２型取付盤（４）のスライドストロークＳ２は、第１型取付盤（２）のスライドストロークＳ１よりも遙かに大きいが、第２型取付盤（４）は、小減速比の第２減速機（５１）を介して高速で回転するネジ軸（４１）のネジ推力によってスライド駆動されるため、型開き位置から型締め位置までに要する時間は短くて済む。
他方、第１型取付盤（２）は、減速比の大きい第１減速機（３１）を介して、低速で回転するネジ軸（２１）のネジ推力によってスライド駆動されるため、スライド速度は遅いが、スライドストロークＳ１が、第２型取付盤（４）のスライドストロークＳ２に較べて遙かに短いため、型開き位置から型締め位置までの移動に要する時間は短くて済む。
【００２４】
型開きは、第１型取付盤（２）及び第２型取付盤（４）を上記型締めとは逆方向に、スライド移動させる。型締め時と同様に、短時間で型開き出来る。
【００２５】
成形時に、射出シリンダ（６４）から金型キャビティに溶融樹脂が過剰に射出された場合、金型（８）が開こうとして第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）のネジ軸（２１）（４１）に無理が掛かり、ネジ軸（２１）（４１）が拗れてしまう。この様にネジ軸（２１）（４１）が拗れて型開きのために無理が掛かっても、第１型取付盤（２）は大減速の第１減速機（３１）を介してネジ軸（２１）が駆動されるから、ネジ軸（２１）の回転は円滑であって、第１型取付盤（２）はスムーズに第２型取付盤（４）から離れる方向にスライド移動し、型（８１）は相手型（８２）から離間する。これによって、第２型取付盤（４）に対する押圧が解除されて第２型取付盤（４）側のネジ軸（２１）の拗れも解消され、第２型取付盤（４）の元位置へのスライド復帰も円滑に行われる。
【００２６】
ネジ軸（２１）（４１）を駆動するサーボモータ（３）（５）は公知の如く、高精度で制御できる特性がある。このため、上記の如く、第２型取付盤（４）を型締め位置に下降させてから、第１型取付盤（２）を第２型取付盤（４）側に上昇させることに限る必要はなく、予め設定された型締位置に位置している第２型取付盤（４）上の型（８２）に対して、第１型取付盤（２）の上の型（８１）が押圧するタイミングであれば、第１、第２型取付盤（２）（４）のスライド移動のタイミングは、自由に設定出来、型締めに要する時間を可及的に短くできる。
【００２７】
実施例では、第１型取付盤（２）と第２型取付盤（４）との間は、フレーム（１）に邪魔される後側を除く、前側、左右両側の三方が開放されているため、成形品の取出し、金型交換等、作業性が向上する。
【００２８】
実施例では、第２型取付盤（４）側の第２減速機（５１）をウォーム減速機としたため、第２型取付盤（４）が型締め位置まで下降した時点から、第１型取付盤（２）が上昇して第２型取付盤（４）を押し上げる力が加わっても、第２減速機（５１）が逆回転する虞れはない。従って、第２型取付盤（４）が型締め位置まで下降した時点で、第２サーボモータ（５）への通電を遮断することとができる。
但し、サーボモータは、ブレーキパルスを印加することにより、回転にブレーキを利かすことができるから、第２減速機（５１）は必ずしもウォーム減速機に限る必要はない。
【００２９】
実施例では、第１型取付盤（２）側の第１減速機（３１）もウォーム減速機としたが、大減速が出来、小型に納まる減速機であれば、ウォーム減速機に限る必要はない。
【００３０】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【００３１】
例えば、実施例では、ナットを回転させてネジ推力を得たが、第１型取付盤（２）及び第２型取付盤（４）にネジ軸を螺合し、該ネジ軸を回転させてネジ推力を得て、第１型取付盤（２）、第２型取付盤（４）を型締め方向或いは型開き方向にスライドさせることも可能である。
【００３２】
又、第２型取付盤（４）側に大減速比の減速機を連繋し、第１型取付盤（２）側に小減速比の減速機を連繋して、第１型取付盤（２）のスライドストロークを大きくし、第２型取付盤（４）のスライドストロークを小さくしても、前記同様の効果を得ることができる。
【００３３】
又、本発明の射出成形機は、水平方向に型開き、型締めを行う横型射出成形にも実施できる。
【００３４】
更に実施例では、第１型取付盤（２）側の第１サーボモータ（３）及び第１減速機（３１）を夫々１基とし、第１減速機（３１）のネジ軸（２１）を第１型取付盤（２）の下面中央に位置させているが、型（８１）から製品を突き出す装置（図示せず）の取り付けの邪魔になることがある。この場合、第１型取付盤（２）の左右両側にネジ軸を設け、各ネジ軸に対して第１減速機、第１サーボモータを連繋し、第１型取付盤（２）の下面中央を開放すれば、問題は解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】射出成形機の正面図である。
【図２】射出成形装置の一部を断面で表した側面図である。
【図３】型開き状態の射出成形機の正面図である。
【符号の説明】
（１）　　フレーム
（２）　　第１型取付盤
（２１）　ネジ軸
（３）　　第１サーボモータ
（３１）　第１減速機
（４）　　第２型取付盤
（５）　　第２サーボモータ
（５１）　第２減速機
【図１】
2004050521.tif 000003
【図２】
2004050521.tif 000004
【図３】
2004050521.tif 000005