JPH071526A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トグル式型締装置とスプリング式金型保護装
置を用いた射出成形装置の型締力を精度良く制御し、金
型に異状がある場合には型締初期に検出する。 【構成】 固定盤 1と摺動自在に取付けられた受圧盤 2
を対面させてタイバー 3を挿通して連結し、可動盤 4を
固定盤 1と受圧盤 2の間に配置してトグル機構 6を介し
て受圧盤 2に連結する。タイバー 3の固定盤側端部にプ
レート16を固着し、プレート16と固定盤 1を隔離するよ
うに付勢し、プレート16と固定盤 1の近接を検出するセ
ンサLS3 を設ける。トグル機構 6にボールねじナット50
を有するクロスヘッド53を連結し、クロスヘッド53にボ
ールねじ37を螺合し、ボールねじ37を位置割り出し検出
器を有する電動機に38回転可能に連結した。各タイバー
3の受圧盤側にねじ部28を設け、受圧盤 2の各タイバー
挿通孔26にナット27を回転自在に設け、ねじ部28とナッ
ト27を螺合し、各ナット27を同調して駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は射出成形機に係り、特
に、金型の開閉と圧締を行うトグル式の型締装置と、金
型の雄型と雌型の間に異物をはさんだ場合に金型の破壊
を防止する金型保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機におけるトグル式型締装置
は、一般に、固定盤と受圧盤を対面させてタイバーによ
り連結し、固定盤と受圧盤の間に可動盤を設け、リンク
によって構成されるトグルを受圧盤と可動盤を油圧シリ
ンダを用いてリンク機構を駆動し、固定盤の前面に取付
た固定金型と固定型に対向する可動盤に取付られた可動
金型との開閉と圧締を行うものである。この型締力を検
出するには、固定盤と受圧盤を連結するタイバーの歪み
量等を測定することによって検出していた。

【０００３】また、スプリング式金型保護装置は、図１
６に示すように、固定盤 1にタイバー 3を挿通し、タイ
バー 3の端部にプレートを固着し、固定盤 1とプレート
の間にスプリングを介装し、固定盤 1とプレートの近接
を検知するセンサLSa と固定盤 1と可動盤 4の近接を検
知するセンサLSb を設け、センサLSa とセンサLSb の作
動する順位によって異常を感知していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
油圧シリンダを用いたトグル式型締装置にあっては、タ
イバーの歪み量は微小なものなので誤差が大きく、型締
力の検出精度を高めることが困難であった。また、トグ
ル式型締装置は、型閉してからの型締力が急勾配で上昇
するため、型締初期における低圧制御が難しかった。さ
らに、油圧シリンダは、配管系やバルブからの油漏れ、
油の汚れについてのメインテナンスが必要であり、作動
油は気温や運転状況によって粘度が変化しやすいので、
駆動速度の切替位置や停止精度にバラツキが生じてい
た。

【０００５】また、上述のスプリング式金型保護装置に
あっては、固定型と可動型の間に異物がはさまったとき
は二つのセンサの作動する順位によって異常を検出する
ので、特に上述のトグル式型締装置とを組み合わせたと
きは、すでに金型にかなりの型締力がかかっており、型
締初期での異常検出を望むことはできなかった。さら
に、作動する順位によって異常を検出するので少なくと
も二つ以上のセンサが必要であった。

【０００６】本発明は上記問題に着目してなされたもの
で、型締力を精度良く制御でき、型締初期に金型の異状
を検出することのできるトグル式型締装置とスプリング
式金型保護装置を具備してなる射出成形機を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明に係る射出成形機は、固定盤と受圧盤を対面
させてタイバーを挿通して連結し、該固定盤と受圧盤の
間にタイバーに挿通する可動盤を配置すると共にトグル
機構を介して受圧盤に連結し、前記タイバーの固定盤側
端部にプレートを固着すると共に該プレートと固定盤を
隔離するように付勢し、該プレートと前記固定盤の近接
を検出するセンサを設け、前記トグル機構にボールねじ
ナットを有するクロスヘッドを連結し、該クロスヘッド
にボールねじを螺合し、該ボールねじを位置割り出し検
出器を有する電動機に回転可能に連結したものである。

【０００８】

【作用】受圧盤を後退させ、かつ、クロスヘッドを前進
させてトグル機構を伸長させた状態で、位置割り出し検
出器を有する電動機の仮の原点位置を確認する。次に、
固定盤と可動盤にそれぞれ金型を取付け、受圧盤を前進
させて型閉を行う。

【０００９】クロスヘッドの位置を金型の型締力に必要
な位置まで後退させ、トグル機構を収縮させた状態で受
圧盤を再度前進させ、型閉を行う。

【００１０】型締力の制限値を低圧型締の値に設定し、
クロスヘッドを前進させて型締を開始する。トグル機構
における型締の反力は、受圧盤を介してタイバーを引張
り固定盤とタイバー端部に固着されたプレートが付勢に
抗して近接させ、センサが作動して型締を停止する。こ
のときのクロスヘッドの位置を低圧型締時の最終原点と
してリセットする。設定されたクロスヘッドの最終原点
位置に達する前にセンサが作動した場合は、金型に異常
があるので型締を停止し金型を調べる。異常が無ければ
トグル機構を伸長させて圧締を行う。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る射出成形機の一実施例を
図１から図９に基づいて説明する。図１は、射出成形機
の正面図であって、基台11上には概略固定盤 1とこれに
対面して受圧盤 2とが取付けられており、両者は整合し
て穿設された孔にタイバー3が挿通されている。固定盤
1と受圧盤 2との間の可動盤 4とプレート 5がタイバー
3に挿通され、プレート 5は受圧盤 2と可動盤 4の間に
位置し、後述の受圧盤 2に螺合したボールねじ37の一端
部を支持する。また、可動盤 4と受圧盤 2はトグル機構
6によって遠退近接自在に連結されているものである。

【００１２】固定金型 7を取付けるための固定盤 1は略
四角形状をしており、基台11上の右側にボルト12によっ
てフランジ13を固定され、その中央部にノズルを挿入す
る孔14が設けられ、角隅部近傍に透孔15が設けられタイ
バー 3がこれに挿通されている。固定盤 1の背面にはそ
の上・下縁に沿って図３乃至、図５に示すように、プレ
ート16が位置し、固定盤 1を貫通した左右一対のタイバ
ー 3の端部がプレート16の両端に挿通されると共に、タ
イバー 3の先端部にはねじ部17が設けられてナット18が
締結されて固着されている。また、固定盤 1とプレート
16の間には圧縮バネ19が介装されてプレート16を固定盤
1と隔離するように付勢している。この圧縮バネ19の付
勢する力は、固定金型 7と可動金型 8を型閉してから密
着させるまでの間に固定盤 1とプレート16が接する程度
の弾性力に設定されている。なお、プレートの圧縮バネ
19の付勢による移動範囲を規制するために、頭部を大径
に形成したストッパボルト20がプレート16を貫通して固
定盤に固定されている。また、タイバー 3の先端ねじ部
17の端面にはプレート21が当接され、このプレート21の
角隅部にボルト22を挿通すると共にプレート16に締結し
てタイバー 3の先端のねじ部17に螺合されたナット18が
緩むのを防止している。

【００１３】基台11上の左側には固定盤 1に対抗して略
四角形状をした受圧盤 2がガイド25によって図１におい
て左右方向に摺動自在に取付けられている。受圧盤 2の
角隅部近傍には透孔26が設けられ、タイバー 3がこれに
挿通されて固定盤 1と連結されている。図７に示すよう
に、各透孔26には外周にギアを有するナット27が回転自
在に設けられると共に各タイバー 3の受圧盤側端部はね
じ部28が設けられ、ギア付きナット27とタイバー先端ね
じ部28が螺合されている。また、この実施例ではギア付
きナット27は図６に示すように４個配置し、その中心に
は、環状に形成されたタイミングギア29がその内周を支
持ローラ30によって回転自在に設けられると共に各ギア
付きナット27に同時に噛合して各ギア付きナット27の回
転を同調させ、ギアドモータ31の回転をギア32を介して
タイミングギア29から各ギア付きナット27に伝導して回
転させる。

【００１４】また、受圧盤 2の中央にはタイミングギア
29と同心状にプーリ35が設けられ、このプーリ35の軸36
は受圧盤 2の軸受けで支持され、ボールねじ37と同軸上
に取付けられており、ボールねじ37の後端部がガイドプ
レート 5に枢支されている。ボールねじ37のプーリ35と
ロータリエンコーダ付きサーボモータ38のプーリ39は歯
付きベルト40が巻き掛けられ、サーボモータ38の回転を
ボールねじ37に伝導する（図６及び図７参照）。受圧盤
2の前面側にはトグル機構 6を構成するリンクが連結さ
れるブラケット41が突設されている。なお、金型の型厚
の違いによる基台11上の受動盤 2の位置を記憶し金型を
交換した際に受動盤 2の位置を設定するため、図１に示
すように、基台11と受圧盤 2の間にポテンショメータ42
を取付け、ギアドモータ31によって移動する受圧盤 2の
位置を検出する。

【００１５】可動金型 8を取付ける可動盤 4は略四角形
状をしており、その角隅部に設けられた透孔45にタイバ
ー 3が挿通されている。また、この可動盤 4の背面側に
はトグル機構 6を構成するリンクが連結されるブラケッ
ト46が突設されている。可動盤 4は、受圧盤 2のギアド
モータ31の駆動によって受圧盤 2と連動する移動と、ト
グル機構 6によって受圧盤 2に対して遠退近接する移動
があるが、この可動盤4を支持して移動を抵抗なく行う
ために、図１に示すように、可動盤 4の下部にローラ47
を設けてある。

【００１６】図７乃至図９に示すようにボールねじ37に
は、ボールねじナット50にガイド部材51が左右に突設さ
れると共にブラケット52が上下に突設されてなるクロス
ヘッド53が螺合されている。受圧盤 2と可動盤 4の間に
は、図９に示すように、ボールねじ37の左右に平行して
一対のガイド杆54が設けられ、ガイド部材51が挿通され
ている。ブラケット52にはトグル機構 6を構成するリン
クが連結されている。

【００１７】トグル機構 6は、受圧盤 2のブラケット41
と可動盤 4のブラケット46との間に連結部60を介してリ
ンク61,62 が連結され、これらのリンクの連結部60とク
ロスヘッド53のブラケット52とをリンク63によって連結
されて構成されている。なお、支持プレート 5は、受圧
盤 2と可動盤 4との間に設けられるが、トグル機構 6の
伸長及び屈曲動作に干渉しないように、その外方端部は
本実施例の場合、はすかい状に形成して斜めに対向する
タイバー 3に挿通されている（図８参照）。

【００１８】サーボモータ38の駆動によってボールねじ
37が回転し、このボールねじに螺合されたクロスヘッド
53は前進及び後退して連結されたトグル機構 6を伸長及
び屈曲させる。このクロスヘッド53の前進限と後退限を
検出するため、受圧盤 2の前面と支持プレート 5の背面
にリミットスイッチLS1,LS2 が夫々設けられている。ま
た、トグル機構 6が伸長して型閉が完了し圧締開始され
るまでの間に受圧盤 2を介してタイバー 3が引っ張ら
れ、プレート16が固定盤 1に接したことを検出するリミ
ットスイッチLS3 が設けられている。

【００１９】以上のように構成された射出成形機の操作
順序とその作動を、図１０乃至図１５に基づいて説明す
る。射出成形を始める前に、受圧盤 2を（図において左
方向に）後退させ、かつ、クロスヘッド53を（図におい
て右方向に）前進させてトグル機構 6が伸長した状態を
リミットスイッチLS2 により確認し（図１０参照）、設
定された圧締に必要なクロスヘッド53の位置に後退させ
るための仮の原点位置をサーボモータ38のロータリーエ
ンコーダによって確認する。この仮の原点位置を保持す
るためにサーボモータ38をサーボロック状態にする。

【００２０】次に、固定盤 1と可動盤 4に夫々固定型 7
と可動型 8を仮止めし、ギヤドモータ31を駆動して受圧
盤 2を前進させ型閉し、金型を固定する。型閉が完了し
たことは、ギヤドモータ31の過負荷で確認し、受圧盤 2
の前進を停止する（図１１参照）。このときの受圧盤 2
の停止位置をポテンショメータ42によって検出し、金型
を交換したときに取付けた金型に対応する受圧盤の位置
を記憶する。

【００２１】サーボモータ38を駆動してボールねじ37を
回転させ、クロスヘッド53の位置を金型の型締力に必要
な位置まで後退させ、サーボモータ38をサーボロック状
態にする（図１２参照）。その後、ギアドモータ31の駆
動により、受圧盤 2を前進させて型閉を行う（図１３参
照）。型閉が完了したことは、ギヤドモータ31の過負荷
で確認し、受圧盤 2の前進を停止して受圧盤が移動しな
いようにブレーキを作動させる。

【００２２】サーボモータ38のトルク制限値を低圧型締
の値に設定し、サーボモータ38を駆動する。トグル機構
6の型締による反力はプレート16が固着されたタイバー
3を左側に引張り、圧縮バネ19を圧縮させて固定盤 1の
背面とプレート16が接してリミットスイッチLS3 が作動
する（図１４参照）。このときのクロスヘッド53の位置
をサーボモータ38のロータリエンコーダによって検出
し、この位置を型閉の最終原点位置としてリセットす
る。クロスヘッドが所定の位置に移動して設定された型
締力に達する前にリミットスイッチLS3 が作動した場合
は、金型に異常が発生している可能性があるので型締を
停止して金型を調べる必要がある。異常がなければサー
ボモータ38のトルク制限値を圧締に必要な値に変更し、
駆動しトグル機構 6を伸長させて圧締を行う。圧締の終
了はリミットスイッチLS2 によって確認される（図１５
参照）。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏すること
ができる。

【００２４】型締力の検出をタイバーの歪み量によら
ず、ボールねじに対するクロスヘッドの位置割り出し検
出器を用い、しかも、トグル機構やクロスヘッド等に低
圧型締力がかかった状態で型締のためのクロスヘッドの
原点を設定するので型締力を精度良く制御することがで
きる。

【００２５】センサは、射出成形を行う前に型締力の原
点を設定するために用いられ、異物が金型にはさまった
状態を位置割り出し検出器によって検出したクロスヘッ
ドの位置と原点位置とのずれと、固定盤とタイバー端部
に固着されたプレートの近接をセンサによって検出する
ので型締初期に検出することができる。したがって金型
に高圧力がかかる前に金型の破損を防止することができ
る。

【００２６】トグル式型締装置の駆動に位置割り出し検
出器を有する電動機を用いたため、油圧シリンダに比べ
てメインテナンスが容易で電力消費量が少く低騒音であ
る。また、電動機による駆動は低速域での制御性が良
く、繰り返し制御に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る射出成形機の一実施例を示す正面
図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】固定盤の側面図である。

【図４】図３の正面図である。

【図５】図４の横断平面図である。

【図６】図１の左側面図である。

【図７】受圧盤とクロスヘッドの一部断面図である。

【図８】リンク機構及びクロスヘッドと支持プレート及
び可動盤との関係を示す断面図である。

【図９】受圧盤と支持プレートの間にボールねじと平行
に設けられたガイド杆を示す一部横断平面図である。

【図１０】サーボモータの仮の原点位置を確認するため
の状態を示す概略図である。

【図１１】金型を取付けて受圧盤を前進させて型閉した
状態を示す概略図である。

【図１２】設定した型締に必要な位置にクロスヘッドを
後退させた状態を示す概略図である。

【図１３】再び受圧盤を前進させて型閉した状態を示す
概略図である。

【図１４】クロスヘッドを前進させて型締を行った状態
を示す概略図である。

【図１５】さらにクロスヘッドを前進させて圧締を行っ
た状態を示す概略図である。

【図１６】従来の射出成形機の金型保護装置を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 固定盤 ２ 受圧盤 ３ タイバー ４ 可動盤 ５ 支持プレート ６ トグル機構 １６ プレート １９ 圧縮バネ ２７ ギア付きナット ２８ ねじ部 ２９ タイミングギア ３７ ボールねじ ３８ ロータリエンコーダ付きサーボモータ ５０ ボールねじナット ５３ クロスヘッド ＬＳ３ リミットスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定盤と受圧盤を対面させてタイバーを
   挿通して連結し、該固定盤と受圧盤の間にタイバーに挿
   通する可動盤を配置すると共にトグル機構を介して受圧
   盤に連結し、前記タイバーの固定盤側端部にプレートを
   固着すると共に該プレートと固定盤を隔離するように付
   勢し、該プレートと前記固定盤の近接を検出するセンサ
   を設け、前記トグル機構にボールねじナットを有するク
   ロスヘッドを連結し、該クロスヘッドにボールねじを螺
   合し、該ボールねじを位置割り出し検出器を有する電動
   機に回転可能に連結したことを特徴とする射出成形機。