(57)【要約】【課題】  成形精度の高い射出成形機を提供する。【解決手段】  シリンダ１に収装されるスクリュー７と、スクリュー７を回転および軸方向移動させるための駆動部８と、樹脂材料を加熱して溶融樹脂とさせるための加熱器６Ａ〜６Ｄとを備える。スクリュー７の回転によりスクリュー７の後部側へ供給された樹脂材料をスクリュー７の先端側へ移送して、スクリュー７の先端側に溶融樹脂を充填し、スクリュー７の射出方向への移動によって金型内に溶融樹脂を射出する。駆動部８には、スクリュー７に付与される荷重を計測する荷重計１７を備える。荷重計１７は、スクリュー７の射出方向への移動および射出方向と反対となる計量方向への移動において、スクリュー７に付与される荷重を計測する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに収装されるスクリューと、スクリューを回転および軸方向移動させるための駆動部と、樹脂材料を加熱して溶融樹脂とさせるための加熱器とを備え、スクリューの回転によりスクリューの後部側へ供給された樹脂材料をスクリューの先端側へ移送して、スクリューの先端側に溶融樹脂を充填し、スクリューの射出方向への移動によって金型内に溶融樹脂を射出する射出成形機において、駆動部には、スクリューに付与される荷重を計測する荷重計を設け、荷重計は、スクリューの射出方向への移動および射出方向と反対となる計量方向への移動において、スクリューに付与される荷重を計測するものであることを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂を溶融して射出する射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の射出成形機は、樹脂材料を加熱して溶融樹脂とする加熱器を備えたシリンダに、スクリューを収装している。スクリューは、モータで回転すると共に、油圧シリンダによって前進・後退する。スクリューの後部側へ供給された樹脂材料は、シリンダに備えられた加熱器によって溶融樹脂とされ、スクリューを回転しつつ後退することで、溶融樹脂がスクリューの先端側に計量される。そして、スクリューの先端側に充填された溶融樹脂は、スクリューの前進で射出される。また、スクリューの根元部には荷重計を備え、スクリューに付与される射出方向への荷重を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０９２２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、かかる従来の射出成形機では、スクリューの先端側に溶融樹脂が十分に充填されたか否かがわからないため、射出により成形品を成形する際に、設定寸法に満たない成形品や気泡を含む成形品が成形される恐れがあった。
【０００５】
本発明の課題は、成形精度の高い射出成形機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を達成すべく、本発明は次の手段をとった。即ち、シリンダに収装されるスクリューと、スクリューを回転および軸方向移動させるための駆動部と、樹脂材料を加熱して溶融樹脂とさせるための加熱器とを備え、スクリューの回転によりスクリューの後部側へ供給された樹脂材料をスクリューの先端側へ移送して、スクリューの先端側に溶融樹脂を充填し、スクリューの射出方向への移動によって金型内に溶融樹脂を射出する射出成形機において、駆動部には、スクリューに付与される荷重を計測する荷重計を設け、荷重計は、スクリューの射出方向への移動および射出方向と反対となる計量方向への移動において、スクリューに付与される荷重を計測するものであることを特徴とする射出成形機がそれである。
【発明の効果】
【０００７】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明は、スクリューの射出方向への移動および射出方向と反対となる計量方向への移動において、スクリューに付与される荷重を荷重計で計測する。このため、荷重計で計測したスクリューに付与される計量方向への荷重に基づいてスクリューの計量方向への後退を制御できるから、スクリューの先端側に溶融樹脂を十分に充填することが可能となり、高精度な成形品の成形が可能となる。また、１つの荷重計でスクリューの射出及び計量の両方向への移動における荷重を計測しているので、部品点数を減少することができ、コンパクトな形状になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態を示した射出成形機の一部を断面とした正面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示した射出成形機の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示した射出成形機の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、１は基台部材２に側方へ突設したシリンダで、軸心には貫通孔１Ａを穿設している。３は複数本のボルト部材４によってシリンダ１の先端部に固定したシリンダヘッドで、軸心にはシリンダ１の貫通孔１Ａと同軸心上で接続する貫通孔３Ａを穿設している。５はシリンダヘッド３に具備したノズルで、軸心にはシリンダヘッド３の貫通孔３Ａと同軸心上で接続する貫通孔５Ａを穿設している。そして、ノズル５は、先端を図示しない金型への溶融樹脂注入口に押し付けられるようになっている。６Ａ〜６Ｄは樹脂材料を溶融する加熱器としてのバンドヒーターで、シリンダ１とシリンダヘッド３およびノズル５の外周部にそれぞれ巻装している。７はシリンダ１の貫通孔１Ａに収装されたスクリューで、外周面に螺旋部７Ａを形成し、駆動部８により回転および軸方向へ移動自在に設け、後端をシリンダ１より突出している。スクリュー７は回転により螺旋部７Ａで後部側に供給された樹脂材料を先端側へ移送する。９はシリンダ１の後部で基台部材２に立設したホッパーで、基台部材２の内部に穿設の供給路９Ａを介して、樹脂材料をスクリュー７の後部側へ供給する。駆動部８はスクリュー７を回転させる電動機１０およびスクリュー７を軸方向へ移動させる油圧シリンダ１１、１２等から構成している。電動機１０は出力軸１３を突出して回転自在に設けている。油圧シリンダ１１、１２はシリンダ本体１１Ａ、１２Ａからピストンロッド１１Ｂ、１２Ｂを突出して軸方向へ移動自在に設けている。
【００１０】
１４は基台部材２の側方へ配置したスライド部材で、基台部材２に対してシリンダ１の突設方向と反対の方向へ位置し、ベース１５上へ移動自在に設けている。１６はスライド部材１４に有するブロック部材で、貫通孔１６Ａを穿設している。１７はスクリュー７に付与される荷重を計測する荷重計で、合金鋼から成り、外環部１７Ａと内環部１７Ｂとを薄肉部１７Ｃで接続する構造で円環状に形成し、外環部１７Ａをブロック部材１６に複数のボルト部材１８によって固定されている。１９は電動機１０を取付けた固定部材で、ブロック部材１６の貫通孔１６Ａを挿通し、荷重計１７の内環部１７Ｂに複数のボルト部材２０によって取付けられている。２１は電動機１０の出力軸１３とスクリュー７を連結する連結軸で、電動機１０の出力軸１３先端とスクリュー７後端との間に配置し、スクリュー７後端と継手２２を介して固定している。２３は連結軸２１を軸支する円筒状の軸支部材で、内部に収装した一対の円錐ころ軸受２４、２５で連結軸２１を軸方向と径方向に軸支し、荷重計１７の内環部１７Ｂに複数のボルト部材２０によって取付けられている。２６は軸支部材２３の内部を閉塞する蓋部材である。２７は油圧シリンダ１１、１２を基台部材２に取付ける取付部材で、基台部材２より左右に張り出した一対の腕部２７Ａ、２７Ｂに油圧シリンダ１１、１２のシリンダ本体１１Ａ、１２Ａを取付けている。そして、油圧シリンダ１１、１２はピストンロッド１１Ｂ、１２Ｂをブロック部材１６に取付けている。２８はスクリュー７の前進、後退位置を検知する位置センサで、基台部材２に取付け、ブロック部材１６の軸方向位置を検知することで、ブロック部材１６と一体的に軸方向移動するスクリュー７の前進、後退位置を検知する。
【００１１】
図３において、荷重計１７は外環部１７Ａを複数のボルト部材１８によってブロック部材１６に固定し、内環部１７Ｂを軸支部材２３と固定部材１９との間に挟持され複数のボルト部材２０で固定している。また、荷重計１７は、外環部１７Ａと内環部１７Ｂを接続する薄肉部１７Ｃの撓みによって、スクリュー７に付与される計量方向（図３右方向）への荷重を検知する。詳述するに、荷重計１７は、射出時には、油圧シリンダ１１、１２によってブロック部材１６と共に射出方向（図３右方向）へ前進し、スクリュー７に付与される荷重によって薄肉部１７Ｃが計量方向（図３右方向）へ撓むことでスクリュー７へ付与される荷重を検知する。また、荷重計１７は、計量時には、ブロック部材１６と共に計量方向（図３右方向）へ後退し、スクリュー７に付与される荷重によって薄肉部１７Ｃが計量方向（図３右方向）に撓むことでスクリュー７へ付与される荷重を検知する。２９、３０は連結軸２１に装着されたシール部材で、軸支部材２３の内部を液密的に封止し、軸支部材２３の内部にはグリスが封入されている。
【００１２】
次に、かかる構成の作動を説明する。
図１は、スクリュー７の初期状態を示し、スクリュー７は射出を完了した前進端位置にある。
この状態において、電動機１０によってスクリュー７を回転すると、ホッパー９から供給路９Ａを介してスクリュー７の後部側に供給された樹脂材料は、バンドヒーター６Ａ〜６Ｄによって加熱されながら、溶融樹脂としてスクリュー７の先端側であるシリンダヘッド３の貫通孔３Ａおよびノズル５の貫通孔５Ａ内に移送される。
【００１３】
溶融樹脂がスクリュー７の先端側に充填されると、スクリュー７の先端側の圧力が上昇する。この圧力上昇による反力がスクリュー７に作用してスクリュー７を計量方向としての図１右方向へ押し返し、反力を荷重計１７がスクリュー７に付与される荷重として検知する。そして、検知した荷重が予め設定した基準値に到達すると油圧シリンダ１１、１２によってスクリュー７は計量方向（図１右方向）への後退を始める。そして、後退中において、検知した荷重が基準値より高い場合には油圧シリンダ１１、１２によってスクリュー７の計量方向への後退速度を速め、荷重が基準値より低い場合には荷重が基準値に到達するまでスクリュー７の計量方向への後退を停止するように制御する。そして、計量完了位置までスクリュー７が後退したことを位置センサ２８で検知すると、スクリュー７の回転および後退を停止する。その後ノズル５からのハナタレ防止のために一定量スクリュー７をさらに後退し、計量は完了する。
【００１４】
この計量が完了した状態で、油圧シリンダ１１、１２によってブロック部材１６とともにスクリュー７は射出方向（図１左方向）へ前進すると、スクリュー７の先端側に充填された溶融樹脂をノズル５から金型に注入する。スクリュー７が前進し、スクリュー７の射出動作を位置センサ２８による位置制御から荷重計１７による圧力制御に切換える保圧切換位置に到達すると、スクリュー７の先端側に圧力をかけて溶融樹脂を金型に押し込む保圧を行う。このとき、スクリュー７に作用する圧力の反力を荷重計１７で検知し、圧力制御を行う。そして、保圧が完了し、射出が終了すると、スクリュー７が図１の前進端位置に復帰して停止する。
【００１５】
かかる作動で、スクリュー７の射出方向（図１左方向）および計量方向（図１右方向）への移動において、スクリュー７に付与される荷重を荷重計１７で計測する。このため、荷重計１７で計測したスクリュー７に付与される計量方向への荷重に基づいてスクリュー７の計量方向への後退を制御できるから、スクリュー７の先端側に溶融樹脂を十分に充填することが可能となり、高精度な成形品の成形が可能となる。また、１つの荷重計１７でスクリュー７の射出及び計量の両方向への移動における荷重を計測しているので、部品点数を減少することができ、コンパクトな形状になる。
【符号の説明】
【００１６】
１：シリンダ
２：シリンダヘッド
６Ａ〜６Ｄ：バンドヒーター
７：スクリュー
８：駆動部
１０：電動機
１１,１２：油圧シリンダ
１７：荷重計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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