JPH0735077B2 - 射出成形機 - Google Patents

射出成形機

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JPH0735077B2
JPH0735077B2 JP2253178A JP25317890A JPH0735077B2 JP H0735077 B2 JPH0735077 B2 JP H0735077B2 JP 2253178 A JP2253178 A JP 2253178A JP 25317890 A JP25317890 A JP 25317890A JP H0735077 B2 JPH0735077 B2 JP H0735077B2
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Nissei Plastic Industrial Co Ltd
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスクリュに付与される圧力を検出する圧力検出
器を内蔵した射出成形機に関する。
〔従来の技術〕
従来、スクリュ駆動機構に圧力検出器であるロードセル
を内蔵し、当該ロードセルによりスクリュに付与される
圧力を検出できるようにした射出成形機は、例えば特開
昭64-27921号公報で知られている。
第5図には同公報に開示される射出成形機の要部構成を
簡略化して示す。射出成形機Mは複数のガイドシャフト
51…によりスライド自在に支持され、かつボールネジ機
構52から直進運動が伝達されるガイド継手53を備えると
ともに、スクリュ55の後端を結合し、かつ回転運動が伝
達されるスクリュカップリング54を備え、スクリュカッ
プリング54はアンギュラ玉軸受59…を介してガイド継手
53により回動自在に支持される。また、内環部62、外環
部63及び中間起歪部64からなるワッシャ形ロードセル
(圧力検出器)61を、ガイド継手53とボールネジ機構52
におけるボールナット57間に介在させている。
これにより、スクリュ55からの圧力がスクリュカップリ
ング54、アンギュラ玉軸受59…及びガイド継手53を介し
て内環部2に付与されれば、外環部63はボールナット57
に位置規制されているため、中間起歪部64には圧力に対
して相関性を有する歪が発生し、同起歪部64に取付けた
歪ゲージにより圧力が検出される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このような射出成形機Mをはじめ、従来の射出
成形機はロードセル61をガイド継手53に直接取付けてい
たため、次のようの問題点があった。
第一に、ガイド継手53(第1図に符号5で示す)た取付
けられたロードセルからは、第1図に仮想線で示す接続
ケーブルCoが導出され、かつ接続ケーブルCoは射出駆動
台の近傍に配設されるアンプAに接続されるが、ガイド
継手53は成形サイクル毎に同図中仮想線の位置まで前進
後退を繰り返すため、これに伴って、接続ケーブルCoの
屈曲度合が周期的に変化する。この結果、長期の使用に
よって接続ケーブルCoには屈曲による機械的疲労を生
じ、導通不良や断線を招く虞れがあるなど、耐久性及び
信頼性に難点がある。なお、接続ケーブルCoが断線した
場合には射出工程における圧力制御領域でクローズドル
ープ制御のための射出圧力が検出不能となるため、過大
な射出圧力の作用により金型の破損を招く等、重大な故
障の原因となる。
第二に、接続ケーブルCoの長さはガイド継手53の進退移
動に対応させて、ある程度の余裕を持たせる必要がある
ため、接続ケーブルCoの長さが無用に長くなるととも
に、点検作業等においても邪魔な存在となる。
第三に、発熱源(400℃程度)である加熱筒(第1図符
号12)に近い位置に配設されるため、ロードセル61自体
が熱の影響を受ける。ロードセル61は温度の影響によ
り、零点及び出力の大きさが変化し、結局、高精度の圧
力検出ができなくなる。
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決し
たもので、耐久性及び信頼性を向上させ、しかも、高精
度の圧力検出を行うことができる射出成形機の提供を目
的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、スクリュ2を進退方向に移動させるボールネ
ジ機構3を備え、ボールネジ機構3のボールナット3n
を、ガイド部4によって進退自在に支持されるガイド継
手5に取付け、かつガイド継手5によりスクリュ2を支
持するとともに、固定された射出駆動台6によって、ボ
ールネジ機構3のボールネジ3sを回動自在に支持してな
る射出成形機1を構成するに際して、特に、スクリュ2
に付与される圧力を検出する圧力検出器、即ち、外環部
7c、内環部7i及び中間起歪部7mからなるワッシャ形のロ
ードセル7を、ボールネジ3sと射出駆動台6の間に配設
するとともに、ボールネジ3sを射出駆動台6に対して軸
方向変位可能に支持することを特徴とする。この場合、
ロードセル7は外環部7cを射出駆動台6に、内環部7iを
ボールネジ3sにそれぞれ固定し、内環部7iにボールネジ
3sの圧力を付与可能に構成する。また、外環部7cはボル
ト8…により、或はカバープレート9により挟んで、射
出駆動台6に固定できるとともに、内環部はボールネジ
に設けたストッパとボールネジに螺着したベアリングナ
ット間に挟んで固定できる。さらにまた、射出駆動台6
には外環部7cに嵌合する位置決め用の切欠凹部6pを設け
るとともに、ロードセル7には軸受(アンギュラ玉軸
受)10に嵌合する位置決め用の切欠凹部7pを設けること
が望ましい。
〔作用〕
本発明に係る射出成形機1によれば、スクリュ2に付与
される圧力はガイド継手5及びボールネジ機構3のボー
ルナット3nを介してボールネジ3sに伝達され、さらに、
ボールネジ3sに付与される圧力はロードセル7の内環部
7iに付与される。一方、ロードセル7における外環部7c
は射出駆動台6側に固定されるため、ロードセル7の中
間起歪部7mには圧力に対応した歪が発生し、発生した歪
は中間起歪部7mに取付けられた歪ゲージによって検出さ
れる。この歪ゲージの出力はスクリュ2に付与される圧
力に比例する。
この場合、ロードセル7をボールネジ3sとこのボールネ
ジ3sを回動自在に支持する射出駆動台6の間に配設した
ため、ロードセル7は固定された射出駆動台6、即ち、
固定位置に保持される。したがって、成形サイクルによ
り繰り返されるガイド継手5の進退移動には影響され
ず、ロードセル7から導出される接続コードCは定位置
に保持され、かつ長さも短くて足りる。また、ロードセ
ル7は発熱源である加熱筒に対してガイド継手5よりも
離間した位置に存在する射出駆動台6によって保持され
るため、熱影響を受けない。
〔実施例〕
以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。
まず、本発明を明確にするため、射出成形機の全体的な
概略構成について第1図を参照して説明する。
1は射出成形機であり、特に、スクリュ駆動機構を示
す。射出成形機1は射出台11とその後方に離間して配し
た射出駆動台6を備え、射出台11と射出駆動台6間には
ガイド部4を構成する複数のガイドシャフト4s…を架設
する。また、ガイドシャフト4s…にはガイド継手5をス
ライド自在に装填する。一方、射出台11には加熱筒12を
備えるとともに、この加熱筒12にはスクリュ2を挿入
し、さらに、スクリュ2の後端はスクリュカップリング
13に結合する。スクリュカップリング13はガイド継手5
の内部に回動自在に支持され、一体に取付けた伝達ギア
14を介して計量のための回転運動が伝達される。
他方、3はボールネジ3sとボールナット3nからなるボー
ルネジ機構であり、ボールネジ3sは射出駆動台6により
回動自在に支持されるとともに、ボールナット3nはガイ
ド継手5に結合する。そして、ボールネジ3sにはそん後
端に一体に取付けた伝達ギア15を介して回転運動が伝達
され、これにより、ガイド継手5には射出のための進退
運動が伝達される。
次に、要部の構成について第1図〜第3図を参照して説
明する。
7はロードセル(圧力検出器)である。ロードセル7は
第2図及び第3図に示すように、比較的肉厚の内環部7i
及び外環部7c、それに比較的肉薄の中間起歪部7mによ
り、ワッシャ形に一体形成し、一方の端面には位置決め
用の切欠凹部7pを設ける。また、中間起歪部7mには複数
個(4個の倍数)の歪ゲージ7s…を備える。歪ゲージ7s
…はブリッジ接続し、接続ケーブルCは外環部7cの所定
位置に形成したガイド溝17を通して外部に導出する。と
ころで、ロードセル7の内環部7iと外環部7c間には、通
常、軸方向への相対的な段差を設けている。しかし、本
実施例のロードセル7はこのような段差を設けることな
く、両端面を全面平面カットによる平行面に形成し、加
工性の向上と平行度の向上を図っている。
一方、ロードセル7は本発明に従って、ボールネジ3sと
射出駆動台6の間に配設する。その配設方法は次のよう
になる。
まず、射出駆動台6の中心には支持孔6sを設けるととも
に、支持孔6sの後部には比較的大径に形成した位置決め
用の切欠凹部6pを設け、この切欠凹部6pにロードセル7
を収容する。この結果、ロードセル7と射出駆動台6は
嵌合により正確に位置決めされる。また、外嵌部7cは取
付孔7h…に挿入するボルト8…により切欠凹部6pに固定
する。なお、この場合、固定する力は中間起歪部7mには
影響しない。一方、前記支持孔6s内に位置するボールネ
ジ3sの外周部には径方向外方に突出したストッパ19を設
ける。また、ストッパ19の後面とロードセル7における
内環部7iの前端面間にはスラスト軸受20を介在させると
ともに、当該内環部7iの後端面はアンギュラ玉軸受10を
介してボールネジ3sに螺着してベアリングナット22によ
り保持固定する。なお、アンギュラ玉軸受10の外輪部10
cはロードセル7の切欠凹部7pに嵌合して正確に位置決
めされるとともに、内輪部10iはベアリングナット22に
当接する。したがって、ベアリングナット22を締め付け
れば、アンギュラ玉軸受10に予圧が付与される。この場
合、予圧は圧力を検知する中間起歪部7mには影響しない
ようにする。これにより、射出圧力が変化しても荷重と
出力の直線性は変化せず、たとえ、ベアリングナット22
に緩みが生じたとしても零点は変化しない。また、スト
ッパ19の前面は固定プレート24によりアンギュラ玉軸受
25を介して保持固定する。他方、ロードセル7は射出駆
動台6に取付けたカバープレート9で覆う。このカバー
プレート9は不図示の駆動モータを取付けるモータ取付
プレートと一体に形成する。なお、ロードセル7の内環
部7i及びアンギュラ玉軸受10の外輪部10cは射出駆動台
6に対して軸方向変位が許容されるように、カバープレ
ート9の形状を選定し、カバープレート9と内環部7i及
びアンギュラ玉軸受10間に所定の隙間が形成されるよう
に考慮する。また、射出駆動台6の近傍にはアンプAを
取付け、ロードセル7から導出した接続ケーブルCを当
該アンプAに接続するとともに、アンプAは不図示の中
央コントローラに接続する。
次に、射出成形機1におけるスクリュ駆動機構における
圧力検出機能について説明する。
まず、スクリュ2から付与される圧力(後方への押圧
力)はスクリュカップリング13、ガイド継手5、ボール
ナット3n、ボールスクリュ3s、ストッパ19、スラスト軸
受20を介して内環部7iに付与される。一方、外環部7cは
射出駆動台6に固定され、かつ軸方向に位置規制される
ため、中間起歪部7mには圧力に対応した歪みが発生し、
この歪は中間起歪部7mの歪ゲージ7s…を用いたブリッジ
によって検出される。そして、当該ブリッジの出力は予
圧及びガイド継手5の存在に影響されず、かつスクリュ
2からの圧力に比例する。
なお、この場合、ロードセル7は射出駆動台6に取付け
られるため、その近傍に配設したアンプAとの距離は僅
かとなり、接続ケーブルCの長さは短かくて足りる。ま
た、射出駆動台6は固定されているため、接続ケーブル
Cの屈曲度合は変化せず、したがって、屈曲疲労も生じ
ない。さらに、ロードセル7は発熱源である加熱筒12か
ら、その熱影響を受けない位置まで完全に離間させるこ
とができるため、ロードセル7(歪ゲージ7s…)は熱影
響を受けない。
他方、第4図には射出成形機1の変更実施例を示す。変
更実施例は外環部7cを射出駆動台6に固定するに際し
て、ネジ止めではなく、カバープレート9によって挟ん
で固定するようにした点が異なる。即ち、支持孔6sにお
ける切欠凹部6pの軸方向長さをロードセル7の外環部7c
の厚さと同一又は若干小さく選定し、かつカバープレー
ト9の内環部7iに対する対向面に、当該内環部7iの変位
を許容する凹部9eを設けて構成した。変更実施例はロー
ドセル7に取付孔7h…を設けないため、ロードセル7を
小型化できる利点がある。なお、その他の構成は第1図
と同一である。したがって、第4図における第1図と同
一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとと
もに、その詳細な説明を省略する。
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ような実施例に限定されるものではなく、細部の構成、
形状、数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で任意に変更できる。
〔発明の効果〕
本発明に係る射出成形機は、外環部、内環部及び中間起
歪部からなるワッシャ形のロードセルを用いた圧力検出
器を、ボールネジと射出駆動台の間に配設することによ
り、外環部を射出駆動台に、内環部をボールネジにそれ
ぞれ固定し、内環部にボールネジの圧力を付与可能に構
成するとともに、ボールネジを射出駆動台に対して軸方
向変位可能に支持したため、次のような顕著な効果を奏
する。
ロードセルは固定側となる射出駆動台に取付けるた
め、接続ケーブルの屈曲疲労による断線等の虞れがなく
なり、耐久性向上及び信頼性向上を達成できる。
ロードセルとアンプを接続する接続ケーブルの長さ
は短かくて足りるため、コスト低減に寄与できるととも
に、邪魔にならないため、点検作業等の作業性向上に寄
与できる。
ロードセルは発熱源である加熱筒から、熱影響を受
けない位置まで離間させるため、高精度の圧力検出が可
能になる。
ロードセルを確実に固定でき、しかも、固定時の予
圧は、中間起歪部に影響しないため、射出圧力が変化し
ても荷重と出力の直線性は変化せず、圧力検出の精度を
高めることができる。
使用するロードセルは両端面を全面平面カットによ
る平行面に形成できるため、加工性と平行度が向上し、
ロードセルのコストダウン及び偏平化を図れるととも
に、精度及び品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図:本発明に係る射出成形機の要部断面を含む側面
図、 第2図:同射出成形機に用いるロードセルの断面側面
図、 第3図:同ロードセルの背面図、 第4図:本発明の変更実施例に係る射出成形機の要部断
面を含む側面図、 第5図:従来技術に係る射出成形機の原理的断面側面
図。 尚図面中、 1:射出成形機、2:スクリュ 3:ボールネジ機構、3s:ボールネジ 3n:ボールナット、4:ガイド部 5:ガイド継手、6:射出駆動台 6p:切欠凹部、7:ロードセル 7i:内環部、7c:外環部 7m:中間起歪部、7p:切欠凹部 8…:ボルト、9:カバープレート 10:軸受

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スクリュを進退方向に移動させるボールネ
    ジ機構を備え、ボールネジ機構のボールナットを、ガイ
    ド部によって進退自在に支持されるガイド継手に取付
    け、かつガイド継手によりスクリュを支持するととも
    に、固定された射出駆動台によってボールネジ機構のボ
    ールネジを回動自在に支持してなる射出成形機におい
    て、外環部、内環部及び中間起歪部からなるワッシャ形
    のロードセルを用いた圧力検出器を、前記ボールネジと
    前記射出駆動台の間に配設することにより、外環部を射
    出駆動台に、内環部をボールネジにそれぞれ固定し、内
    環部にボールネジの圧力を付与可能に構成するととも
    に、ボールネジを射出駆動台に対して軸方向変位可能に
    支持してなることを特徴とする射出成形機。
  2. 【請求項2】外環部はボルトにより射出駆動台に固定す
    ることを特徴とする請求項1記載の射出成形機。
  3. 【請求項3】外環部はカバープレートにより挟んで射出
    駆動台に固定することを特徴とする請求項1記載の射出
    成形機。
  4. 【請求項4】内環部はボールネジに設けたストッパとボ
    ールネジに螺着したベアリングナット間に挟んで固定す
    ることを特徴とする請求項1記載の射出成形機。
  5. 【請求項5】射出駆動台にはロードセルの外環部に嵌合
    する位置決め用の切欠凹部を有することを特徴とする請
    求項1記載の射出成形機。
  6. 【請求項6】ロードセルには軸受に嵌合する位置決め用
    の切欠凹部を有することを特徴とする請求項1記載の射
    出成形機。
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