JPH01314128A - 射出成形機の電動式型締め装置及びその駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、合成樹脂の二次成形に使用される射出成形
機及び射出プレス成形機（型締めの直前に金型内へ溶融
樹脂を注入し定量充填してから高推力の型締めを行ない
プレスする工程を含む成形機。但し、以下は射出成形機
で代表する。）に係り、さらにいえば、電動機を動力源
とし金型の開閉及び型締めを行なう電動式型締め装置と
その駆動制御方法に関する。

従来の技術 電動機（サーボモータを含む）を動力源とする電動式型
締め装置は、既に種々公知に属する（例えば特開昭５８
−６２０３０号、特開昭５８−１７９６３０号、特開昭
６１−２４６０３２号公報などに記載されている）。

■　特開昭５８−６２０３０号及び特開昭５８−１７９
６３０号公報には、サーボモータで回転される回転軸の
途中位置にクラッチを設置し、固定盤に設置したナツト
部材と前記回転軸とは増速比の歯車列で連結され、ナツ
ト部材にねじ込まれたねじ軸の先端部に移動側ダイプレ
ートを取付け、射出装置の駆動をも兼ねた１台の電動機
で駆動される電動式型締め装置が記載されている。

■　特開昭６１−２４６０３２号公報には、固定盤にポ
ールナツト部材を回転のみ自在に設置し、このナツト部
材にねじ込まれたポールねじ軸の先端部は移動側ダイプ
レートに対して軸方向の推力を伝達でき、かつ回転自在
に取付けてあり、ボールナツト部材及びポールねじ軸を
それぞれ個別に専用のサーボモータ２台で独立に駆動し
、又は両者を１台のサーボモータで共通に回転駆動する
構成の電動式型締め装置が記載されている。

本発明が解決しようとする課題 （Ｉ）　　射出成形機の型締め装置に関しては、溶融樹
脂の射出時に射出樹脂圧力によって一対の金型が開くの
を防ぐため、高推力の型締めが要求される。ところが、
成形品取出しのための金型開閉時には、生産性向上のた
めに、できるだけ高速移動させることが要求される。し
かし、電動機の回転速度−トルク特性として、高速化と
高推力化とは相反する。このため特開昭５８−６２０３
０号及び特開昭５８−１７９６３０号公報に記載された
電動式型締め装置のように１台の電動機で駆動する方式
の場合は、高速回転をして、しかも型締め用の高トルク
を出力する電動機（サーボモータ）を使用せざるを得な
い、したがって、電動機には大型大出力のサーボモータ
を選択使用せざるを得す、よって非常に高価なものとな
っている。

このような理由で、当該型締め装置は大型射出成形機に
は採用されておらず、もっばら小型機に実施されている
のが実情である。

（■）　この点、特開昭６１−２４６０３２号公報に記
載された電動式型締め装置は、高速型開閉用と高推力の
型締め用とをモータ及び伝達機構を切替え使用すること
によって解決している。しかし、減速比が異なる２系統
の歯車式減速機構が必要であり、その分組立てが面倒で
あるし、製作コストも高くつく、一方、ポールねじ機構
には、その高速回転の限界、即ち限界回転数（速度限界
又は許容限度回転数とも云う）があることは良く知られ
た事実であり、よって当該型締め装置の開閉速度の高速
化にも限りがある０例えばポールねじの限界回転数の２
倍の開閉速度を実現することなどはとうてい不可能であ
り、この点が解決すべき課題となっている。

（■）　したがって、本発明の目的は、減速機構や長い
回転軸（伝動軸）などは−切無用で、例えばポールねじ
の限界回転数を超えることなくその２倍の開閉速度（倍
速移動）も実現可使であり、それでいてねじ軸の現実の
リード角以下に匹敵する高推力の型締めを行なえる構成
に改良した電動式型締め装置及びその駆動制御方法を提
供することにある。

課題を解決するための手段 （第１の発明） 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る射出成形機の電動式型締め装置は、図面に実
施例を示したとおり。

固定盤又はダイプレートにナツト部材を回転のみ可能に
設置し、このナツト部材を電動機で回転し、ナツト部材
にねじ込まれたねじ軸を介して金型の開閉及び高推力の
型締めを行なう電動式型締め装置において、 固定側ダイプレートｌ及び移動側ダイプレート２の双方
にナツト部材４．４′を回転のみ可能に設置し、双方の
ナツト部材４．４′にねじ軸３を共通にねじ込んでこれ
をタイバーとなし、それぞれのナツト部材４．４′には
個別に専用のサーボモータ９．９′を回転動力の伝達が
可能に例えばベルト伝動機構により直結した。そして、
これら２基のサーボモータ９．９′の単独又は共同の運
転により金型の開閉又は高推力の型締めを行なう構成と
した。

作　　　　　用 ねじ軸３がタイバーになっているので、固定側ダイプレ
ー）１又は移動側ダイプレート２のいずれのナツト部材
４又は４′を回転した場合にも、ねじ軸３とのねじ運動
により、移動側ダイプレート２は開閉移動をする。一方
のナツト部材４又は４′のみを回転したときは半速移動
（後記倍速移動の％速度の移動という意味、以下同じ）
であり、双方のナツト部材４．４′を同時に相反する方
向に回転したときは倍速移動となる。この倍速移動時に
おいても、ナツト部材４．４′の回転速度はポールねじ
の限界回転数以下に保てる。また、二つのナツト部材４
．４′を同一方向に若干の速度差で回転すると、移動側
ダイプレート２の移動量は前記速度差分となり、実質ね
じリード角以下の移動量となり、よって高推力の型締め
が行なえるのである。

（第２、第３の発明） 同じ〈従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る射出成形機の電動式型締め装置の駆動制御
方法は、上記第１の発明に係る電動式型締め装置の型開
閉移動及び型締め工程として実施される駆動制御方法で
あり、即ち、固定側ダイプレートｌ及び移動側ダイプレ
ート２の双方にナツト部材４，４′を回転のみ可能に設
置し、これら双方のナツト部材４．４′に共通にねじ込
まれたねじ軸３をタイバーとなし、固定側ダイプレート
１及び移動側ダイプレート２それぞれのナツト部材４，
４′には個別に専用のサーボモータ９．９′を回転動力
の伝達が可能に例えばベルト伝動機構によって直結し、
ナツト部材４．４′をサーボモータ９，９′で回転しね
じ軸３を介して金型の開閉及び高推力の型締めを行なう
電動式型締め装置において、 金型の開閉工程は一方（例えば固定側）のサーボモータ
９を正転駆動し、他方（移動側）のサーボモータ９′を
逆転駆動することにより倍速移動で行なう、型締め直前
には一方（固定側）のサーボモータ９を停止し、半速移
動で低推力の型閉じを行なう。型締め工程は双方のサー
ボモータ９゜９′をそれぞれ若干の速度差で同一方向に
駆動することにより高推力の型締めを行なうか、あるい
は型締め直前に双方のサーボモータ９．９′を若干の速
度差で同一方向に駆動することによりそのまま高推力の
型閉じ、型締めを行なうことを特徴とする特 作　　　　　用 一方（固定側）のサーボモータ９を正転させると、固定
側ダイプレートｌに対してねじ軸３が例えばＡ矢印方向
へ直進移動する。他方（移動側）のサーボモータ９′を
逆転させると、ねじ軸３に対して移動側ダイプレート２
がねじ軸３の前記直進移動と同一方向に移動する。従っ
て、この二つの動作を同時に行なわせると、移動側ダイ
プレート２の実質移動速度は２倍（倍速移動）となり、
倍速の型開閉が行なわれる。

型閉じ直前に、一方（固定側）のサーボモータ９を停止
すると、移動側ダイプレート２は残る他方のサーボモー
タ９′の回転に基く速度（前記倍速移動に対し展の速度
、以下これを半速移動という）で低推力の型閉じが行な
われる。

型閉じの直前に、又は型締めに際して双方のサーボモー
タ９，９′を若干の速度差で同一方向に逆転駆動すると
、移動側ダイプレート２は前記速度差相当分の移動量（
厳密には０以上でねじ軸３のリード角以下）で移動する
ことになり、反比例的に高推力が発生し高推力の型締め
が行なわれるのである。

実施例 次に、第１図〜第３図に示した本発明の詳細な説明する
。

図中１が固定側ダイプレートで、２が移動側ダイプレー
トであり、両者は成形機ベース１２上で相対峙する配置
に設置されている。移動側ダイプレート２は、成形機ベ
ース１２の上面に設置した摺動用ガイド１１の上に乗り
（第２図）、固定側ダイプレート１に向って接近し又は
遠のく平行移動をするものとされている。金型の図示は
省略した。

上記固定側ダイプレートｌ及び移動側ダイプレート２の
タイバー取付は位置には、スラスト兼用の玉軸受１３に
よって回転筒６．６′を回転のみ自在に、即ち型締め力
ぐらいの推力を受けても軸方向には決して動かない状態
に設置されている。そして１回転筒６．６の外側端部に
、ポールナツト部材４．４′が、ボルト止め等の方法で
一体的に回転するように取付けられている。前記双方の
ナツト部材４．４′にはポールねじとして形成したねじ
軸３がポール１４を介して共通にねじ込まれ、タイバー
として働くように構成されている。各ねじ軸３・・・の
移動ダイプレート２側の端部には、第２図のように井桁
状の固定板１０をナツト止めの方法で取付け、もってね
じ軸３は回転しないように固定されている。

各ナツト部材４，４′の外周にはベルト車５゜５′が一
体的に回転するように取付けられている。特に第２図の
ように移動側ダイプレート２側の各ベルト車５′・・・
へ一連に巻掛けたベルト（タイミングベルトを含む）８
′は、移動側ダイプレート２の下部に取付は固定したサ
ーボモータ９′の原動ベルト車７′にも共通に巻掛け、
もってこのサーボモータ９′で直接的に各ナツト部材４
′を同一方向に同一速度で回転駆動する構成とされてい
る。

こうしてサーボモータ９′が正転しナツト部材４′が正
転されると、右端部をナツト部材４で固定側グイプレー
）１へ軸方向へは移動しないように固定されたねじ軸３
とのねじ運動により、相対的に移動側ダイプレート２が
第１図の矢印Ｂ′方向に型開き移動をする。逆に、同サ
ーボモータ９′を逆転させると、移動側ダイプレート２
は矢印Ａ′方向に型閉じ移動をする。

他方、固定側ダイプレートｌ側のナツト部材４へ取付け
たベルト車５・・・へ一連に巻掛けたベルト（タイミン
グベルトを含む）８は、成形機ベース１２上に設置した
サーボモータ９の原動ベルト車７にも共通に巻掛け、も
ってこのサーボモータ９で直接的に各ナツト部材４・・
・を同一方向に同一速度で回転駆動する構成とされてい
る。即ち、サーボモータ９が正転し、ナツト部材４が正
転されると、ねじ軸３とのねじ運動により、ねじ軸３は
第１図の矢印Ａ方向に直進移動する。したがって、移動
側ダイプレート２のナツト部材４′が停止されている場
合、ねじ軸３の前記直進移動により、移動側ダイプレー
ト２は型閉じ移動をする。逆に、同サーボモータ９が逆
転されると、ねじ軸３は矢印Ｂ方向に直進移動し、移動
側ダイプレート２は型開き移動をするのである。したが
って、要約すると次のような動作及び組合せが成立する
。

上記■又は■のケースによれば、サーボモータ９又は９
′を単独で運転すると、移動側ダイプレート２はポール
ねじの限界回転数の範囲内で半速の型閉じ又は型開き移
動をすることになる。

上記■又は■のケースによれば、サーボモータ９又は９
′はナツト部材４又は４′をポールねじの限界回転数で
回転させると、移動側ダイプレート２は双方のねじ運動
が合成された結果として２倍の倍速移動で型閉じ又は型
開き移動をすることになる。

上記■又は■のケースによれば、仮にサーボモータ９及
び９′の回転速度が同一であると、移動側ダイプレート
２は双方のねじ運動が合成された結果、相対速度が０と
なり実質移動はしない。

しかし、サーボモータ９と９′に若干の速度差を設定す
ると、速度の絶対値が大きい方向に微小速度で移動する
０例えば、上記■のケースでは矢印Ａ方向の移動速度を
若干大きくし、■のケースでは矢印Ａ′の移動速度を若
干大きくすると、その速度差分だけ移動側ダイプレート
２が型閉じ方向に移動し、ねじ軸３のリード角がＯ〜リ
ード角分の範囲で高推力を発生し型締めが行なわれる。

したがって、金型の開閉工程は、上記■又は■のケース
で示したように、例えば一方のサーボモータ９を正転駆
動し、他方のサーボモータ９′を逆転駆動する（又はそ
の正反対とする）ことにより倍速移動で行ない、型締め
直前には上記■又は■のケースのように一方のサーボモ
ータ９（又は９′）を停止して半速移動で低推力の型閉
じを行ない、型締め工程は上記■又は■のケースのよう
に双方のサーボモータ９と９′を若干の速度差で正・逆
転駆動することにより高推力の型締めを行なうことがで
きる。

あるいはまた、型締めの直前にいきなり上記■又は■の
ケースのように双方のサーボモータ９と９′を若干の速
度差で正逆転駆動し、高推力の型閉じ及び型締めを行な
うこともできる。

なお、上記実施例の構成におけるベルト８゜８′とベル
ト車７．７′及び５．５′は、例えばチェ７とスプロケ
ット等の構成に置き換えて同様に実施することができる
。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る射出成形機の電動式型締め装置及びその駆動制
御方法によれば、第一に、変速ギヤー等の減速装置を使
用することなく、型開閉を高速から低速までを自由自在
に選択でき、しかも、高推力による型締めができる。特
にポールねじに固有の限界回転数の範囲内で移動側ダイ
プレート２に倍速移動をさせて高速化を図ることができ
る。

第二に、ポールねじのリード角に左右されることなく、
リード角以下の内容で高推力を発生させることができ、
サーボモータ９．９′の小型化とコスト低減が図れる。

こうして型締め装置の製造コストを低減させると共に金
型開閉速度の高速化を図ることにより、さらに生産性向
上に寄与する効果も得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る射出成形機の要部を一部破断して
示した正面図、第２図と第３図は同前の左右の側面図で
ある。 ｌ・・・固定側ダイプレート ２・・・移動側ダイプレート　　３・・・ねじ軸４　　
、　４　　′　・・・　す　ン　　ト　８Ｂ　材９．９
′・・・サーボモータ　　７．５・・・ベルト車８・・
・ベルト 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】固定盤又はダイプレートにナット部材を回転のみ
   可能に設置し、このナット部材を電動機で回転し、ナッ
   ト部材にねじ込まれたねじ軸を介して金型の開閉及び高
   推力の型締めを行なう電動式型締め装置において、 固定側ダイプレート及び移動側ダイプレートの双方にナ
   ット部材を回転のみ可能に設置し、双方のナット部材に
   ねじ軸を共通にねじ込んでこれをタイバーとなし、それ
   ぞれのナット部材には個別に専用のサーボモータを回転
   動力の伝達が可能に直結してあり、これら２基のサーボ
   モータの単独又は共同の運転により金型の開閉又は高推
   力の型締めを行なうことを特徴とする、射出成形機の電
   動式型締め装置。 【２】固定側ダイプレート及び移動側ダイプレートの双
   方にナット部材を回転のみ可能に設置し、これら双方の
   ナット部材に共通にねじ込まれたねじ軸をタイバーとな
   し、固定側ダイプレート及び移動側ダイプレートそれぞ
   れのナット部材には個別に専用のサーボモータを回転動
   力の伝達が可能に直結してあり、ナット部材をサーボモ
   ータで回転しねじ軸を介して金型の開閉及び高推力の型
   締めを行なう電動式型締め装置において、金型の開閉工
   程は一方のサーボモータを正転駆動し、他方のサーボモ
   ータを逆転駆動することにより倍速移動で行ない、型締
   め直前には一方のサーボモータを停止して半速移動で低
   推力の型閉じを行ない、型締め工程は双方のサーボモー
   タを若干の速度差で同一方向に駆動することにより高推
   力の型締めを行なうことを特徴とする射出成形機の電動
   式型締め装置の駆動制御方法。 【３】固定側ダイプレート及び移動側ダイプレートの双
   方にナット部材を回転のみ可能に設置し、これら双方の
   ナット部材に共通にねじ込まれたねじ軸をタイバーとな
   し、固定側ダイプレート及び移動側ダイプレートそれぞ
   れのナット部材には個別に専用のサーボモータを回転動
   力の伝達が可能に直結してあり、ナット部材をサーボモ
   ータで回転しねじ軸を介して金型の開閉及び高推力の型
   締めを行なう電動式型締め装置において、金型の開閉工
   程は一方のサーボモータを正転駆動し、他方のサーボモ
   ータを逆転駆動することにより倍速移動で行ない、型締
   め直前に双方のサーボモータを若干の速度差で同一方向
   に駆動することにより高推力の型締めを行なうことを特
   徴とする射出成形機の電動式型締め装置の駆動制御方法
   。