JPH1128746A

JPH1128746A - 型締装置

Info

Publication number: JPH1128746A
Application number: JP18382497A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ichihara; 浩一市原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-07-09
Also published as: JP3190600B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形中において型締力を変更し制御することが
でき、大きな型締力を安定して発生させることができる
ようにする。【解決手段】固定プラテン１１と、固定金型１５と、リ
ヤプラテン１３と、可動プラテン１２と、可動金型１６
と、電磁石１８及び吸着板２２のうちの一方の部材が前
記リヤプラテン１３の背面に固定され、他方の部材が移
動自在に配設された電磁石・吸着板ユニットと、ベアリ
ング８１によって前記リヤプラテン１３に対して軸方向
に移動自在に支持され、一端が前記可動プラテン１２に
固定され、他端がリンク機構６１を介して前記他方の部
材に連結された加圧ピストン１７と、前記リンク機構６
１に連結された電動機とを有する。加圧ピストン１７が
リヤプラテン１３に対して傾くことがないので、可動プ
ラテン１２を安定させて支持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型締装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、樹脂を射
出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型と
の間のキャビティ空間に充填（てん）し、固化させるこ
とによって成形品を得るようになっている。そして、前
記固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締
め及び型開きを行うために型締装置が配設される。

【０００３】該型締装置には、油圧シリンダに油を供給
することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電
動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該
電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことが
なく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用され
ている。この場合、電動機を駆動することによってボー
ルねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機
構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにし
ている。

【０００４】ところが、前記構成の電動式の型締装置に
おいては、トグル機構を使用するようになっているの
で、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困
難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を
制御することができない。そこで、ボールねじによって
発生させられた推力を直接型締力として使用することが
できるようにした型締装置が提供されている。この場
合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中
に型締力を制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低
く、大きな型締力を発生させることができないだけでな
く、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が
変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電
動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電
力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をそ
の分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くな
ってしまう。

【０００６】そこで、型開閉動作にはリニヤモータを使
用し、型締動作には電磁石の吸引力を利用した型締装置
が考えられる。ところが、前記リニヤモータは、一般に
サーボモータと比べて力密度（単位面積当たりの推力）
が低いだけでなく、エネルギー効率も低いので、その分
大きなリニヤモータを使用する必要があり、型締装置が
大型化してしまう。

【０００７】また、リニヤモータの可動鉄心に型締力が
加わると、電磁石の吸引力に関係するギャップの保持が
困難になり、電磁石と固定コイルとが接触する等して型
締装置の信頼性が低くなる。さらに、吸着板のストロー
クが長いので吸着板が傾くことがあり、該吸着板が傾い
た状態で電磁石によって吸引されると、型閉じが終了し
た時点で、電磁石と吸着板との間のギャップが小さい部
分及び大きい部分が形成されてしまう。そして、前記吸
引力は、電磁石と吸着板との間の距離の２乗に反比例す
るので、ギャップが小さい部分においては吸引力が大き
くなり、ギャップが大きい部分においては吸引力が小さ
くなって、前記吸着板は更に傾いてしまう。

【０００８】その結果、電磁石と吸着板とが接触し、吸
引力の一部を電磁石自体が受けてしまうので、その分型
締力として利用することができず、型締力が小さくなっ
てしまう。本発明は、前記従来の型締装置の問題点を解
決して、成形中において型締力を変更し制御することが
でき、大きな型締力を安定して発生させることができる
とともに、コストを低くすることができる型締装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の型
締装置においては、固定プラテンと、該固定プラテンに
取り付けられた固定金型と、前記固定プラテンと所定の
間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記固定プラ
テンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿っ
て進退自在に配設された可動プラテンと、該可動プラテ
ンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸着板から
成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が前記リヤ
プラテンの背面に固定され、他方の部材が移動自在に配
設された電磁石・吸着板ユニットと、ベアリングによっ
て前記リヤプラテンに対して軸方向に移動自在に支持さ
れ、一端が前記可動プラテンに固定され、他端がリンク
機構を介して前記他方の部材に連結された加圧ピストン
と、前記他方の部材の背面において前記リンク機構に連
結され、正方向及び逆方向に駆動することができる電動
機とを有する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における型締装置の第１の状態を示す正面
図、図２は本発明の実施の形態における型締装置の第２
の状態を示す正面図、図３は本発明の実施の形態におけ
る型締装置の第２の状態を示す平面図である。

【００１１】図において、１１は固定プラテンであり、
該固定プラテン１１と所定の間隔を置いてリヤプラテン
１３が配設され、前記固定プラテン１１とリヤプラテン
１３との間に４本のタイバー１４（図においては、２本
だけを示す。）が架設される。そして、該タイバー１４
に沿って固定プラテン１１と対向させて可動プラテン１
２が進退（図における左右方向に移動）自在に配設され
る。

【００１２】また、前記固定プラテン１１には固定金型
１５が、前記可動プラテン１２には可動金型１６がそれ
ぞれ固定され、前記可動プラテン１２の進退に伴って固
定金型１５と可動金型１６とが接離させられる。なお、
固定金型１５と可動金型１６とが接触させられると、固
定金型１５と可動金型１６との間に図示しないキャビテ
ィ空間が形成され、図示しない射出ノズルから射出され
た樹脂が前記キャビティ空間に充填される。

【００１３】前記リヤプラテン１３の背面（図における
左面）には一方の部材としての電磁石１８が埋設され、
該電磁石１８は、電磁積層鋼板１９、及び起磁力を発生
させるコイル２１から成る。そして、前記電磁石１８と
対向させて他方の部材としての吸着板２２が移動自在に
配設される。該吸着板２２は、電磁積層鋼板５２、及び
該電磁積層鋼板５２を支持する吸着板フレーム２３から
成る。この場合、前記電磁石１８及び吸着板２２によっ
て電磁石・吸着板ユニットが構成される。

【００１４】本実施の形態においては、リヤプラテン１
３の背面に電磁石１８を固定し、吸着板２２を移動自在
に配設しているが、リヤプラテン１３の背面に吸着板２
２を固定し、電磁石１８を移動自在に配設することもで
きる。また、前記リヤプラテン１３の背面には、４本の
ガイドポスト７１（図においては、２本だけを示す。）
が後方（図における左方）に向けて突出させて配設さ
れ、該ガイドポスト７１によって吸着板２２が案内され
る。前記ガイドポスト７１は吸着板２２の厚さよりエア
ギャップ量δだけ長くされたロッド部７２、該ロッド部
７２の先端に形成されたヘッド部７３から成る。そし
て、前記吸着板フレーム２３には、前記ガイドポスト７
１を貫通させるためのガイド穴７４が形成される。該ガ
イド穴７４は、リヤプラテン１３側に開口させられる大
径部７５及び吸着板２２の背面側に開口させられる小径
部７６から成り、該小径部７６にガイドブシュ７７が嵌
（かん）入され、該ガイドブシュ７７と前記ロッド部７
２とが摺（しゅう）動自在にされる。なお、前記ヘッド
部７３の径は前記小径部７６の径より大きくされるの
で、ヘッド部７３によって前記吸着板２２の移動が規制
される。また、前記大径部７５とロッド部７２との間に
は筒状の間隙（げき）が形成され、該間隙にコイルばね
７８が配設され、該コイルばね７８は吸着板２２をリヤ
プラテン１３から離す方向に付勢する。したがって、通
常は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に最適なエ
アギャップ量δが保たれる。この場合、該エアギャップ
量δが小さくなると、電磁石１８と吸着板２２とが接触
してしまい、エアギャップ量δが大きくなると、電磁石
１８によって発生させられる吸引力がその分小さくな
り、型締力も小さくなる。

【００１５】そして、円柱状の加圧ピストン１７が、ベ
アリング８１によってリヤプラテン１３に対して軸方向
に移動自在に支持され、加圧ピストン１７の一端、すな
わち、前端（図における右端）が荷重検出器２５を介し
て前記可動プラテン１２に固定され、電磁石１８及びリ
ヤプラテン１３を貫通して後方に延び、加圧ピストン１
７の他端、すなわち、後端（図における左端）がリンク
機構６１を介して前記吸着板フレーム２３と連結され
る。前記リンク機構６１は、前記加圧ピストン１７に対
して揺動自在に支持された第１リンク６２、該第１リン
ク６２の中心軸になるピン６３、前記吸着板フレーム２
３に対して揺動自在に支持された第２リンク６４、該第
２リンク６４の中心軸になるシャフト６５、及び前記第
１リンク６２と第２リンク６４とを連結するピン６６か
ら成り、図１に示す収縮状態と図２及び３に示す伸展状
態とを採る。

【００１６】この場合、加圧ピストン１７が、ベアリン
グ８１によってリヤプラテン１３に対して軸方向に移動
自在に支持されるので、型閉じ時、型締め時及び型開き
時において加圧ピストン１７がリヤプラテン１３に対し
て傾くことがない。したがって、可動プラテン１２を安
定させて支持することができ、固定プラテン１１と可動
プラテン１２との間の平行度を高くすることができる。

【００１７】また、前記吸着板フレーム２３の背面に
は、一対のブラケット８４が突出させて形成され、前記
シャフト６５は、ブラケット８４に配設されたベアリン
グ８５を介して、吸着板フレーム２３に対して回転自在
に支持される。そして、前記シャフト６５は減速器８２
を介して電動機としての電動サーボモータ８３と連結さ
れ、該電動サーボモータ８３を駆動することによってリ
ンク機構６１を伸縮させることができるようになってい
る。

【００１８】さらに、前記タイバー１４の一端は、固定
プラテン１１を貫通して延びて突出させられ、型厚調整
ナット２４と螺（ら）合させられる。そして、該型厚調
整ナット２４は、固定プラテン１１に対して回転自在に
支持され、かつ、軸方向（型開閉方向）においては固定
プラテン１１に拘束される。したがって、固定金型１５
及び可動金型１６の厚さに対応させて、型厚調整ナット
２４を回転させると、固定プラテン１１に対する吸着板
フレーム２３の位置が調整される。その結果、固定プラ
テン１１とリヤプラテン１３との間の距離が最適な値に
なり、大きな型締力を十分に発生させることができる。

【００１９】そして、前記コイル２１に電流を供給する
と、電磁石１８の吸引力によって吸着板２２が電磁石１
８に吸引される。この場合、該電磁石１８は電磁積層鋼
板１９を、吸着板２２は電磁積層鋼板５２をそれぞれ備
えるので、吸引時の型締装置の応答性及び安定性を向上
させることができる。ところで、図３に示すように、前
記電磁石１８及び電磁積層鋼板５２は、左右（図３にお
ける上下）に分割され、前記加圧ピストン１７は左右の
リヤプラテン１３及び左右の電磁石１８間を貫通して延
び、前記リンク機構６１は左右の吸着板２２間において
伸縮させられる。したがって、リヤプラテン１３及び吸
着板２２の外に加圧ピストン、リンク機構等を配設する
必要がないので、型締装置を小型化することができる。

【００２０】次に、前記構成の型締装置の型厚調整につ
いて説明する。まず、電動サーボモータ８３を正方向に
駆動してシャフト６５を正回転させ、リンク機構６１を
伸展状態に置いて型厚調整を行う。すなわち、リンク機
構６１を伸展状態に置いて図示しないモータ等を駆動し
て型厚調整ナット２４を回転させ、固定金型１５と可動
金型１６との間に所定の間隙を形成する。リンク機構６
１を伸展状態に置こうとしたときに、固定金型１５と可
動金型１６とが接触してしまう場合には、前記型厚調整
ナット２４を回転させ、固定プラテン１１とリヤプラテ
ン１３との間の距離を大きくして、固定金型１５と可動
金型１６との間に前記所定の間隙を形成するようにす
る。続いて、前記リンク機構６１を伸展状態に置いたま
ま型厚調整ナット２４を少しずつ回転させ、固定金型１
５と可動金型１６とが接触し、かつ、型締力が０である
状態が形成されたときに、前記型厚調整ナット２４の回
転を停止させる。

【００２１】次に、前記構成の型締装置の動作について
説明する。まず、図１の状態において、電動サーボモー
タ８３を正方向に駆動してシャフト６５を正回転させ、
リンク機構６１を伸展状態に置く。これにより、可動プ
ラテン１２は前進させられ、図２及び３に示すように、
固定金型１５と可動金型１６とが接触させられ、型閉じ
が行われる。このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２
との間、すなわち、電磁石１８と吸着板２２との間に
は、最適なエアギャップ量δが保持される。なお、型閉
じに必要とされる力は型締力と比較して十分に小さい。

【００２２】続いて、図２及び３の状態において、前記
コイル２１に電流を供給し、吸着板２２を電磁石１８の
吸引力によって吸引する。その結果、ブラケット８４、
リンク機構６１、加圧ピストン１７及び荷重検出器２５
を介して力が伝達され、可動プラテン１２が更に前進さ
せられ、型締めが行われる。このとき、型締力は前記荷
重検出器２５によって検出され、検出された型締力は図
示しない制御装置に送られ、該制御装置において、型締
力が設定値になるようにフィードバック制御が行われ
る。なお、前記型締力は、型開きが行われるまで保持さ
れる。

【００２３】この場合、前記コイル２１に供給される電
流の値を変更することによって、成形中において型締力
を制御することができる。なお、前記リンク機構６１は
伸展状態に置かれ、第１リンク６２と第２リンク６４と
が直線上に置かれるので、前記型締力がリンク機構６１
に伝達されても、第１リンク６２を回転させてリンク機
構６１を収縮させようとする力はほとんど発生しない。
したがって、前記電動サーボモータ８３によって発生さ
せられるトルクを小さくすることができるので、電動サ
ーボモータ８３に供給される保持電流を少なくすること
ができる。その結果、電動サーボモータ８３の消費電力
量及び発熱量を少なくすることができ、電動サーボモー
タ８３の定格出力をその分小さくすることができるの
で、型締装置のコストを低くすることができる。

【００２４】また、型締力は電磁石１８の吸引力だけに
よって発生させられるので、電動サーボモータ８３にト
ルクリップルが発生しても、型締力が変動することはな
い。続いて、前記キャビティ空間に樹脂が充填され、冷
却されて固化すると、コイル２１への電流の供給が停止
され、電磁石１８による吸引力は０になる。次に、この
状態で電動サーボモータ８３を逆方向に駆動して、リン
ク機構６１を収縮させると、加圧ピストン１７が後退さ
せられ、更に可動プラテン１２が後退させられる。そし
て、図１に示すように、固定金型１５と可動金型１６と
が離され、型開きが行われる。

【００２５】このように、型閉じ、型締め及び型開きが
行われる間、前記ガイドポスト７１によって吸着板２２
が案内されるだけでなく、吸着板２２のストロークが短
いので、前記電磁石１８と吸着板２２との間の平行度を
高くすることができる。したがって、型締装置の組立精
度、吸着板２２を移動させる際の摩擦等によって吸着板
２２が傾くことがなくなり、該吸着板２２が傾いた状態
で電磁石１８によって吸引されることがなくなる。

【００２６】そして、型締めが終了する前に電磁石１８
と吸着板２２とが接触することがなくなるので、前記吸
引力のすべてを加圧ピストン１７を介して可動プラテン
１２に伝達することができる。その結果、大きな型締力
を安定して発生させることができる。なお、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨
に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、型締装置においては、固定プラテンと、該固定プ
ラテンに取り付けられた固定金型と、前記固定プラテン
と所定の間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記
固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバ
ーに沿って進退自在に配設された可動プラテンと、該可
動プラテンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸
着板から成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が
前記リヤプラテンの背面に固定され、他方の部材が移動
自在に配設された電磁石・吸着板ユニットと、ベアリン
グによって前記リヤプラテンに対して軸方向に移動自在
に支持され、一端が前記可動プラテンに固定され、他端
がリンク機構を介して前記他方の部材に連結された加圧
ピストンと、前記他方の部材の背面において前記リンク
機構に連結され、正方向及び逆方向に駆動することがで
きる電動機とを有する。

【００２８】この場合、電動機を駆動すると、リンク機
構が伸展させられ、可動プラテンが前進させられ、固定
金型と可動金型とが接触させられて、型閉じが行われ
る。また、この状態で電磁石と吸着板との間に一定のギ
ャップが形成される。次に、電磁石のコイルに電流を供
給すると、吸着板が電磁石の吸引力によって吸引され、
型締めが行われる。なお、前記型締力は、型開きが行わ
れるまで保持される。

【００２９】したがって、前記コイルに供給される電流
の値を変更し制御することによって、成形中において型
締力を制御することができる。なお、前記リンク機構は
伸展状態に置かれるので、前記型締力がリンク機構に伝
達されてもリンク機構を収縮させようとする力はほとん
ど発生しない。そして、前記電動機によって発生させら
れるトルクを小さくすることができるので、電動機に供
給される保持電流を少なくすることができる。その結
果、電動機の消費電力量及び発熱量を少なくすることが
でき、電動機の定格出力をその分小さくすることができ
るので、型締装置のコストを低くすることができる。

【００３０】また、型締力は電磁石の吸引力だけによっ
て発生させられるので、電動機にトルクリップルが発生
しても、型締力が変動することはない。そして、加圧ピ
ストンが、ベアリングによってリヤプラテンに対して軸
方向に移動自在に支持されるので、型閉じ時、型締め時
及び型開き時において加圧ピストンがリヤプラテンに対
して傾くことがない。したがって、可動プラテンを安定
させて支持することができ、固定プラテンと可動プラテ
ンとの間の平行度を高くすることができる。

【００３１】また、前記電動機が他方の部材の背面に配
設されるので、リヤプラテン及び電磁石・吸着板ユニッ
トを貫通して加圧ピストン、リンク機構等が配設される
ことになる。したがって、型締装置を小型化することが
できる。そして、吸着板のストロークが短いので、前記
電磁石と吸着板との間の平行度を高くすることができ
る。したがって、型締装置の組立精度、吸着板を移動さ
せる際の摩擦等によって吸着板が傾くことがなくなり、
該吸着板が傾いた状態で電磁石によって吸引されること
がなくなる。また、型締めが終了する前に電磁石と吸着
板とが接触することがなくなるので、前記吸引力のすべ
てを加圧ピストンを介して可動プラテンに伝達すること
ができる。その結果、大きな型締力を安定して発生させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における型締装置の第１の
状態を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態における型締装置の第２の
状態を示す正面図である。

【図３】本発明の実施の形態における型締装置の第２の
状態を示す平面図である。

【符号の説明】

１１固定プラテン１２可動プラテン１３リヤプラテン１４タイバー１５固定金型１６可動金型１７加圧ピストン１８電磁石２２吸着板６１リンク機構８１ベアリング８３電動サーボモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）固定プラテンと、（ｂ）該固定プ
ラテンに取り付けられた固定金型と、（ｃ）前記固定プ
ラテンと所定の間隔を置いて配設されたリヤプラテン
と、（ｄ）前記固定プラテンとリヤプラテンとの間に架
設されたタイバーに沿って進退自在に配設された可動プ
ラテンと、（ｅ）該可動プラテンに取り付けられた可動
金型と、（ｆ）電磁石及び吸着板から成り、電磁石及び
吸着板のうちの一方の部材が前記リヤプラテンの背面に
固定され、他方の部材が移動自在に配設された電磁石・
吸着板ユニットと、（ｇ）ベアリングによって前記リヤ
プラテンに対して軸方向に移動自在に支持され、一端が
前記可動プラテンに固定され、他端がリンク機構を介し
て前記他方の部材に連結された加圧ピストンと、（ｈ）
前記他方の部材の背面において前記リンク機構に連結さ
れ、正方向及び逆方向に駆動することができる電動機と
を有することを特徴とする型締装置。