JPH0481928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、射出成形機の射出ノズルを金型に押
し当てるときのノズルの心合わせを行う方法及び
装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に、射出成形機においては、第５図に示さ
れているように、射出装置１がスライドベース２
によつて前後方向に摺動自在に支持され、そのス
ライドベース２に取り付けられたシフトシリンダ
３を作動させることによつて、射出装置１のスク
リユシリンダ４が前進あるいは後退するようにさ
れている。そして、射出時には、スクリユシリン
ダ４を前進させ、その先端のノズル５を固定盤６
に固定された金型７に押し当てて、そのノズル５
から金型７のスプルー８を通してキヤビテイ内に
溶融樹脂を射出するようになつている。

固定盤６には、そのようにノズル５を背面側か
ら挿通して金型７に押し当てるためのノズル挿通
孔９が設けられている。また、金型７には、その
背面に、ノズル受け部としてのスプルーブシユ１
０が設けられている。第６図に拡大して示されて
いるように、そのスプルーブシユ１０のノズル受
け面１０ａは、通常、ノズル５の先端の凸形球面
と同一あるいはそれより若干大きい曲率半径の凹
形球面とされている。

このような射出成形機においては、溶融樹脂の
射出時にノズル５とスプルーブシユ１０との間か
ら樹脂が漏出することのないようにするために、
第６図に示されているようにノズル５の中心とス
プルーブシユ１０の中心とを一致させる必要があ
る。しかしながら、実際には、金型７の固定盤６
への取り付け誤差やスライドベース２、射出装置
１、スクリユシリンダ４の組立誤差などのため
に、第７図に示されているようにノズル５とスプ
ルーブシユ１０との中心がずれてしまうのが普通
である。したがつて、金型７を交換するたびに、
ノズル５の心合わせを行うことが必要になつてい
る。

このようなノズル５の心合わせがなされるよう
にするために、射出装置１を支持するスライドベ
ース２は、上下及び左右方向に位置を調整するこ
とができるようにされている。通常、その上下位
置調整機構としては、第５図に示されているよう
なアジヤストボルト１１，１２が用いられてい
る。このアジヤストボルト１１，１２は、スライ
ドベース２に螺合させるとともに、その下端を射
出成形機のベツド１３に当接させたものである。
したがつて、アジヤストボルト１１，１２を回転
させることにより、スライドベース２及び射出装
置１が上下方向に移動し、ノズル５の上下方向位
置が調整される。スライドベース２は、その調整
後、押さえボルト１４によつてベツド１３に押し
付けられて固定されているようになつている。ス
ライドベース２の左右方向位置調整機構も同様に
構成されている。

このような機構を用いてノズル５の心合わせを
行う場合、従来は、ノズル５とスプルーブシユ１
０の接触状態を目視確認しながら、アジヤストボ
ルト１１，１２等を操作するようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、そのような目視確認による調整
では、不正確となることは免れない。特に、近年
は、精密成形の要求から固定盤６を厚くしてその
剛性を高めようとする傾向にあり、そのために、
固定盤６に設けられるノズル挿通孔９が深くかつ
狭いものとなつてきている。そのように深く狭い
穴の奥に位置するノズル５の先端とスプルーブシ
ユ１０との接触状態を目視確認することは極めて
困難である。その結果、ノズル５の心合わせ作業
が完全には行われなくなつてきている。

そのようにノズル５とスプルーブシユ１０との
心合わせが不十分のまま成形作業を続けると、シ
フトシリンダ３の押圧力によつてノズル５の先端
の凸形球面及びスプルーブシユ１０の凹形球面が
偏摩耗してしまう。そして、そのようにノズル５
の先端が偏摩耗した射出成形機に他の金型を取り
付けたり、スプルーブシユ１０のノズル受け面１
０ａが偏摩耗した金型７を他の射出成形機に取り
付けたりした場合には、ノズル５とスプルーブシ
ユ１０との接触面におけるシールが不完全となつ
て樹脂漏れを生じたり、偏摩耗していない相手側
の部品を偏摩耗させたりしてしまう。

また、深くかつ狭いノズル挿通孔９を通してノ
ズル５とスプルーブシユ１０との接触状態の目視
確認を行うには、高温状態のスクリユシリンダ４
に顔を近づけなければならないという問題もあ
る。更に、大形の射出成形機の場合には、ノズル
５がスライドベース２から遠く離れているので、
スライドベース２に設けられているアジヤストボ
ルト１１，１２等の調整を、ノズル５を見ながら
行うということもできない。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであつて、その主な目的は、ノズルと金型のノ
ズル受け部との接触状態を直接目視確認しなくて
も、ノズルの正確な心合わせを行うことができる
ようにすることである。

また、本発明の他の目的は、ノズルから遠く離
れた場所においても、ノズルの心合わせ状態を確
認することができるようにすることである。

本発明の更に他の目的は、ノズルの心合わせが
自動的に行われるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明によるノズ
ルの心合わせ方法では、スクリユシリンダの先端
のノズルを金型のノズル受け部に押し当てたとき
に両者の心ずれに起因してノズルに生ずる軸方向
に対する曲がりを検出して、その曲がりが減ずる
方向にノズルの位置を調整するようにしている。

また、その方法実施するために用いる本発明の
ノズルの心合わせ用装置は、ノズルの軸方向に対
する曲がりを検出する曲がり検出器と、その曲が
り検出器によつて検出されたノズルの曲がり量及
び曲がり方向を表示する曲がり表示器とを備えて
いる。

そして、その方法を直接実施する本発明のノズ
ルの心合わせ装置は、ノズルの上下及び左右の位
置をそれぞれ調整し得る垂直方向位置調整装置及
び水平方向位置調整装置と、ノズルの軸方向に対
する曲がりを検出する曲がり検出器と、その曲が
り検出器によつて検出されたノズルの曲がり量及
び曲がり方向に応じて各位値調整装置をそれぞれ
作動させる制御装置とを備えている。

（作用） 前述したように、金型のノズル受け面は凹形球
面とされているので、心合わせが不完全な状態で
ノズルがそのノズル受け面に押し当てられると、
ノズルの先端がその凹形球面に沿つて滑り、ノズ
ルの軸に垂直な方向の強い曲げ力が働く。その結
果、ノズルにノズル受け面の中心に向かう微小な
曲がりが生ずる。

したがつて、本発明の方法のように、ノズルの
軸方向の曲がりが減ずる方向にノズルを移動させ
ることにより、ノズルと金型のノズル受け部との
心合わせがなされるようになる。そして、ノズル
の曲がりは歪ゲージ等を用いることによつて容易
かつ精密に検出されるので、その心合わせも正確
になされるようになる。

また、ノズルの曲がり量及び曲がり方向を曲が
り表示器に表示させるようにすることにより、ノ
ズル受け部の中心に対するノズルの偏位量及び偏
位方向を把握することができる。したがつて、ノ
ズルから遠く離れた場所においても、ノズルの心
合わせ作業を行うことが可能となる。

更に、ノズルの曲がり量及び曲がり方向に応じ
て、ノズルの垂直方向位置調整装置及び水平方向
位置調整装置をそれぞれ作動させるようにするこ
とにより、ノズルを金型に押し当てるだけで、自
動的にその心合わせが行われるようになる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

なお、以下の実施例において、射出成形機の基
本的な構造は第５〜７図に示した従来のものと同
様であるので、対応する部分には同一の符号を付
すことにより、その説明は省略する。

図中、第１，２図は、本発明によるノズルの心
合わせ方法を実施するために用いられるノズルの
心合わせ用装置の一実施例を示すもので、第１図
はその要部の側面図であり、第２図はそのノズル
部分の横断面図である。

これらの図から明らかなように、ノズル５の外
周面の上下左右には、４本の高温用歪ゲージ２０
_１，２０₂，２０₃，２０₄がそれぞれノズル５の軸
方向に貼り付けられている。これらの歪ゲージ２
０₁〜２０₄は、ノズル５の外周に装着される柔軟
な保護カバー２１によつて覆われている。こうし
て、ノズル５が軸に垂直な方向に曲がつたときに
は、それに伴うノズル５の外表面の歪が歪ゲージ
２０₁〜２０₄によつて検出されるようになつてい
る。すなわち、これら４本の歪ゲージ２０₁〜２
０₄及び保護カバー２１によつて、ノズル５の軸
方向に対する曲がりを検出する曲がり検出器２２
が構成されている。

各歪ゲージ２０₁〜２０₄のリード線２３は１本
のケーブル２４にまとめられ、曲がり表示器２５
に接続されている。曲がり表示器２５の内部にお
いては、上下の歪ゲージ２０₁，２０₂によつて検
出されたノズル５の上下外表面の歪量（以下、引
張歪を正値、圧縮歪を負値として検出するものと
する。）、及び左右の歪ゲージ２０₃，２０₄によつ
て検出されたノズル５の左右外表面の歪量がそれ
ぞれ比較演算され、歪量の大きい側の表示ランプ
２６₁，２６₂，２６₃、あるいは２６₄が点灯され
るとともに、その歪量の差が表示計２７ａあるい
は２７ｂにデジタル表示されるようになつてい
る。

このようなノズルの心合わせ用装置を用いてノ
ズル５の心合わせを行うときには、シフトシリン
ダ３（第５図参照）を作動させて射出装置１を前
進させ、スクリユシリンダ４の先端のノズル５
を、金型７のノズル受け部であるスプルーブシユ
１０に押し当てる。

このとき、ノズル５の中心が第７図に示されて
いるようにスプルーブシユ１０の中心より上方に
偏心していたとすると、ノズル５の先端の上部が
スプルーブシユ１０のノズル受け面１０ａに接触
することになる。すると、そのノズル受け面１０
ａが凹形球面とされいること、及びノズル５がシ
フトシリンダ３の押圧力によつてノズル受け面１
０ａに押し付けられていることにより、ノズル５
の先端がノズル受け面１０ａに沿いその中心に向
かつて滑ろうとする。その結果、ノズル５にはノ
ズル受け面１０ａの中心線側に向かう微小な曲が
りが生じる。すなわち、ノズル５は下方に押し曲
げられる。その曲がりの大きさは、ノズル５の偏
心量が大きいほど大きい。

このようにノズル５が下方に曲がると、その上
面に貼り付けられた歪ゲージ２０₁が下面側の歪
ゲージ２０₂より大きい歪量を検出する。したが
つて、それに対応する表示ランプ２６₁が点灯す
る。すなわち、表示ランプ２６₁は、ノズル５が
上方に偏心していて下方に向けて曲がつているこ
とを示すものとなる。ノズル５が下方に偏心して
いるときには、表示ランプ２６₂が点灯する。

そして、上下の歪ゲージ２０₁，２０₂によつて
検出された歪量の差が、表示ランプ２６₁，２６₂
間の表示計２７ａにデジタル表示される。その歪
量の差は、ノズル５の曲がりが大きいほど大き
い。したがつて、表示計２７ａに表示される数値
は、ノズル５の上下方向の曲がり量、すなわち偏
心量を示すものとなる。

ノズル５がスプルーブシユ１０の中心線に対し
て左右方向に偏心しているときにはその偏心方向
に対応する表示ランプ２６₃あるいは２６₄が点灯
し、その間の表示計２７ｂにノズル５の偏心量に
応じた曲がり量が表示される。また、ノズル５が
斜め方向に偏心しているときには、上下を示す表
示ランプ２６₁，２６₂の一方と左右を示す表示ラ
ンプ２６₃，２６₄の一方とが同時に点灯し、各表
示計２７ａ，２７ｂにそれぞれノズル５の上下及
び左右方向の曲がり量が表示される。

このようにして、曲がり表示器２５の表示によ
つて、ノズル５の偏心方向及び偏心量を把握する
ことができる。したがつて、その曲がり表示器２
５を見ながらアジヤストボルト１１，１２等を調
節して、ノズル５の曲がりが減る方向にノズル５
を移動させれば、ノズル５をスプルーブシユ１０
に対して正確に心合わせすることができる。その
場合、曲がり表示器２５はアジヤストボルト１
１，１２の近傍に設置することができるので、そ
れを見ながら行う作業も容易となる。

なお、上記実施例においては、曲がり検出器２
２として４本の単軸歪ゲージ２０₁〜２０₄を用い
るものとしているが、これを２軸あるいは３軸歪
ゲージによつて構成することもできる。そのよう
にすれば、歪ゲージの数を２本あるいは１本に減
らすことができる。また、歪ゲージ以外の曲がり
検出器を用いることもできる。

更に上記実施例においては、曲がり表示器２５
の表示計２７ａ，２７ｂには歪量の差がそのまま
表示されているものとしているが、曲がり表示器
２５にあらかじめ設定された係数をこれに乗じ
て、より把握しやすい値、例えば実際のノズル５
の偏心量を表示させるようにすることもできる。

各歪ゲージ２０₁〜２０₄によつて検出される歪
量は、ノズル５がスプルーブシユ１０に接触する
前と押し付けられた後との差としてとらえられる
ものであり、その検出のタイミングは一般にはリ
ミツトスイツチやタイマ等によつて設定されるよ
うにするが、そのスイツチ切り換えを、目視しな
がら行うようにしてもよい。

第３，４図は、本発明による心合わせ方法を用
いてノズルの心合わせが自動的に行われるように
した、ノズルの心合わせ装置の一実施例を示す側
面図及び平面図である。

これらの図から明らかなように、この射出成形
機においては、射出装置１を前後方向に摺動自在
に支持するスライドベース２は、ベツド１３上に
設置されたベースプレート３０の上面に沿つて、
そのベースプレート３０に固定されたガイドレー
ル３１，３１に案内されながら、左右方向に摺動
し得るようにされている。スライドベース２の側
壁には、ベースプレート３０に取り付けられた軸
受３２によつて回転自在に支持された調整軸３３
が螺合されている。そして、その調整軸３３は、
ベースプレート３０上に設置されたモータ３４に
よつて回転駆動されるようになつている。

したがつて、モータ３４により調整軸３３を回
転させると、スライドベース２が左右方向に移動
して、そのスライドベース２に支持された射出装
置１が左右方向に移動し、スクリユシリンダ４の
先端のノズル５が左右方向に位置調整される。す
なわち、この実施例では、これらモータ３４、調
整軸３３、及びスライドベース２によつて、ノズ
ル５の水平方向調整装置３５が構成されている。

一方、ベースプレート３０の前部及び後部に
は、それぞれ２本のジヤツキボルト３６，３６及
び３７，３７が螺合されている。これらのジヤツ
キボルト３６，３７はベースプレート３０を上下
方向に貫通するもので、その下端はベツド１３の
上面に当接するようにされている。ジヤツキボル
ト３６，３７の上端にはそれぞれウオームホイー
ル３８，３９が固着されており、これらのウオー
ムホイール３８，３９が、調整軸４０，４１上に
設けられたウオーム４２，４３にそれぞれかみ合
わされている。各調整軸４０，４１は、ベースプ
レート３０に取り付けられた軸受４４，４５によ
つて回転自在に支持され、ベースプレート３０上
に設置されたモータ４６，４７よつて回転駆動さ
れるようになつている。

したがつて、モータ４６，４７により調整軸４
０，４１を回転させると、ウオーム４２，４３に
かみ合うウオームホイール３８，３９が回転し
て、ジヤツキボルト３６，３７が回転する。そし
て、それによつてベースプレート３０が上下方向
に移動し、ベースプレート３０上に設置されたス
ライドベース２が射出装置１とともに上下方向に
移動する。こうして、スクリユシリンダ４の先端
のノズル５が上下方向に位置調整される。モータ
４６，４７の回転数を異ならせると、ベースプレ
ート３０が上下に傾き、ノズル５の上下方向位置
及び傾きが変化する。このように、この実施例で
は、モータ４６，４７、調整軸４０，４１、ウオ
ーム４２，４３、ウオームホイール３８，３９、
ジヤツキボルト３６，３７、及びベースプレート
３０によつて、ノズル５の垂直方向位置調整装値
４８が構成されている。

ベースプレート３０は、ベツド１３に固定され
た位置決めピン４９によつて、水平面内ではベツ
ド１３に対して位置決めされている。その位置決
めピン４９は、ベースプレート３０の上下方向の
移動は許容するようにされている。

ノズル５の外周には、第１，２の実施例と同様
の曲がり検出器２２が取り付けられている。その
曲がり検出器２２からの検出信号は、ケーブル２
４を介して制御装置５０の偏心検出器５１に導か
れるようになつている。

偏心検出器５１においては、曲がり検出器２２
によつて検出されたノズル５の上下左右の外表面
における歪量からそのノズル５の曲がり量及び曲
がり方向が演算され、更に、それら曲がり量及び
曲がり方向に基づいて、ノズル５の上下方向及び
左右方向の偏心量が算出される。そして、その上
下方向偏心量が制御装置５０の垂直方向調節器５
２に伝えられ、左右方向偏心量が水平方向調節器
５３に伝えられる。

垂直方向調節器５２においては、偏心検出器５
１から与えられた上下方向偏心量に基づいて、モ
ータ４６，４７の回転方向と回転量とが決定さ
れ、その信号モータ４６，４７に送られる。ま
た、水平方向調節器５３においては、偏心検出器
５１から与えられた左右方向偏心量に基づいて、
モータ３４の回転方向と回転量とが決定され、そ
の信号がモータ３４に送られる。

このように構成されたノズルの心合わせ装置に
おいては、シフトシリンダ３を作動させてノズル
５を金型７のスプルーブシユ１０に押し当てる
と、ノズル５とスプルーブシユ１０との中心が一
致していないときには、ノズル５がその軸方向に
対しスプルーブシユ１０の中心線側に向かつて曲
がる。そして、その曲がりが曲がり検出器２２に
よつて検出されて、制御装置５０においてその曲
がり量と曲がり方向とにより垂直方向位置調整装
置４８及び水平方向位置調整装置３５が作動量が
決定される。

こうして、垂直方向位置調整装置４８のモータ
４６，４７及び水平方向位置調整装置３５のモー
タ３４が、制御装置５０からの信号によつて作動
される。モータ４６，４７が作動すると、ベース
プレート３０の前部、後部、あるいはその双方が
持ち上げられて、ノズル５の上下方向位置が調整
され、その上下方向の偏位が解消される。また、
モータ３４が作動すると、スライドベース２が左
右方向に摺動して、ノズル５の左右方向位置が調
整され、その左右方向の偏位が解消される。

このように、この心合わせ装置によれば、ノズ
ル５のスプルーブシユ１０に対する心合わせが自
動的に行われるようになる。したがつて、例えば
制御装置５０の偏心検出器５１にあらかじめ偏心
許容量を設定しておくことにより、成形作業中に
ノズル５が偏心したような場合にも、それを自動
修正させるようにすることができる。

なお、第３，４図の実施例においては、垂直方
向位置調整装置４８をベースプレート３０の前部
及び後部に設けるものとしているが、あらかじめ
ノズル５の中心高さをスプルーブシユ１０より十
分低く、あるいは十分高く設定しておくことによ
り、その調整装置４８を前部あるいは後部のいず
れか一方のみに設けるようにすることもできる。
また、適用機種によつては、垂直方向位置調整装
置４８あるいは水平方向位置調整装置３５のいず
れか一方のみを設ければよい場合もある。

更に、上記実施例においては、ノズル５の水平
方向の位置調整にスライドベース２の摺動機構を
用いるものとしているが、これを回動機構によつ
て構成することもできる。

曲がり検出器２２は、ノズル５の外周に取り付
けなければならないというものではなく、スクリ
ユシリンダ４の先端の比較的曲がりやすい小径分
に取り付けても、同様の機能を得ることができ
る。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ノズルを金型のノズル受け部に押し当てたと
きそのノズルに生ずる軸方向に対する曲がりを検
出して、その曲がりに応じてノズルの位置調整を
行うようにしているので、ノズルの心合わせを行
うとき、ノズルと金型のノズル受け部との接触状
態を目視確認する必要がなくなり、その作業が容
易となる。また、目視では確認できないようなノ
ズルの微妙なずれも検出できるので、ノズルや金
型の偏摩耗が防止されるようになり、その耐久性
が向上する。

そして、そのノズルの曲がり量及び曲がり方向
を曲がり表示器に表示させるようにすることによ
り、ノズル位置の調整すべき方向及び量が容易に
把握されるとともに、遠隔においてもノズルの心
合わせ状態を確認することができるようになる。

更に、ノズル位置が自動的に微調整されるよう
になるので、ロケートリングのない金型や射出成
形機のロケート穴より小径のロケートリングを有
する金型、あるいはノズル受け部が既に偏摩耗し
た金型を使用する場合にも、金型取付位置を手動
操作で微調整する必要はなくなる。したがつて、
金型の全自動交換システムを構築することも容易
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるノズルの心合わせ方法
に用いる心合わせ用装置の一実施例を示すもの
で、射出成形機のノズル及び曲がり表示器の側面
図、第２図は、そのノズルの横断面図、第３図
は、本発明によるノズルの心合わせ装置の一実施
例を示す、射出成形機の要部の側面図、第４図
は、その心合わせ装置を制御ブロツクとともに示
す一部切り欠き平面図、第５図は、従来のノズル
の心合わせ装置を備えた射出成形機の要部の側面
図、第６図は、ノズルの正しい心合わせ状態を示
す拡大断面図、第７図は、ノズルが偏心している
状態を示す拡大断面図である。 １……射出装置、２……スライドベース、３…
…シフトシリンダ、４……スクリユシリンダ、５
……ノズル、７……金型、１０……スプルーブシ
ユ（ノズル受け部）、１０ａ……ノズル受け面、
１１，１２……アジヤストボルト、２０₁，２０
_２，２０₃，２０₄……歪ゲージ、２２……曲がり
検出器、２５……曲がり表示器、２６₁，２６₂，
２６₃，２６₄……表示ランプ、２７ａ，２７ｂ…
…表示計、３０……ベースプレート、３１……ガ
イドレール、３３……調整軸、３４……モータ、
３５……水平方向位置調整装置、３６，３７……
ジヤツキボルト、４０，４１……調整軸、４６，
４７……モータ、４８……垂直方向位置調整装
置、５０……制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクリユシリンダの先端のノズルを金型のノ
   ズル受け部に押し当て、 そのとき両者の心ずれにより生ずるノズルの軸
   方向に対するノズル自体の微小な曲がりを検出し
   て、 その曲がりが減ずる方向に前記ノズルを移動さ
   せることを特徴とする、 射出成形機におけるノズルの心合わせ方法。 ２ 前記ノズルの軸方向に対する曲がりを、その
   ノズルの外周の複数箇所における歪量の差によつ
   て検出するようにした、 特許請求の範囲第１項記載の射出成形機における
   ノズルの心合わせ方法。 ３ スクリユシリンダの先端のノズルを金型のノ
   ズル受け部に押し当てたときそのノズルに生ずる
   軸方向に対する曲がりを検出する曲がり検出器
   と、 その曲がり検出器によつて検出された前記ノズ
   ルの曲がり量及び曲がり方向を表示する曲がり表
   示器と、 を備えてなる、射出成形機におけるノズルの心合
   わせ用装置。 ４ 前記曲がり検出器が、前記スクリユシリンダ
   の先端のノズルあるいはその近傍の外周面複数箇
   所に取り付けられた歪ゲージからなり、 前記曲がり表示器が、その歪ゲージによつて検
   出された歪量の差に基づいて前記ノズルの曲がり
   量及び曲がり方向を表示するものとされている、 特許請求の範囲第３項記載の射出成形機における
   ノズルの心合わせ用装置。 ５ スクリユシリンダの先端のノズルを上下方向
   及び左右方向にそれぞれ位置調整し得る垂直方向
   位置調整装置及び水平方向位置調整装置と、 前記ノズルを金型のノズル受け部に押し当てた
   ときそのノズルに生ずる軸方向に対する曲がりを
   検出する曲がり検出器と、 その曲がり検出器によつて検出された前記ノズ
   ルの曲がり量及び曲がり方向に応じて前記垂直方
   向位置調整装置及び水平方向位置調整装置をそれ
   ぞれ作動させる制御装置と、 を備えてなる、射出形成機におけるノズルの心合
   わせ装置。