JPS644896B2 - - Google Patents

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JPS644896B2
JPS644896B2 JP59252997A JP25299784A JPS644896B2 JP S644896 B2 JPS644896 B2 JP S644896B2 JP 59252997 A JP59252997 A JP 59252997A JP 25299784 A JP25299784 A JP 25299784A JP S644896 B2 JPS644896 B2 JP S644896B2
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JP
Japan
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motor
injection molding
mold
energy
injection
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JP59252997A
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English (en)
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JPS61132319A (ja
Inventor
Tadashi Tanaka
Norio Sugawara
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • 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
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/74Heating or cooling of the injection unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • 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
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7666Measuring, controlling or regulating of power or energy, e.g. integral function of force
    • B29C2045/7673Recovering energy or power from drive motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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、射出成形機、特に、射出成形機の型
締部及び材料射出部の各機構を駆動する交流電動
機の電気的回生エネルギを成形用素材加熱エネル
ギとして利用する省エネルギ射出成形機に関する
ものである。
[従来の技術] 従来、プラスチツクなどの素材を所要の成形品
にする射出成形機においては、その金型に射出す
る射出部の各機構を駆動する駆動源として油圧駆
動源を用いるのが主流であつた。
最近、プラスチツクなどを射出成形するための
金型の内部の圧力制御を高精度で行うことによつ
て成形品の不均一性をなくすため、また油煙雰囲
気をなくして油付着のない成形品とするため、更
に駆動部の省保守化のためなどの目的で電気サー
ボ機構が駆動源として使用される傾向にある。
射出成形機の代表的な運転動作モードは次の8
段階で行われる。
型閉→型締→射出→保圧→冷却(可塑化)→ 型弛→型開→突出 この8段階の動作モードは各々動作時間が異な
り、その制御の内容も位置,トルク,及び速度の
いずれかの制御が行われる。以上の動作過程で、
電気サーボ機構において駆動源として用いられて
いる交流電動機(同期又は誘導電動機)は、所定
の時期に回転を制止するように制動されて、回転
エネルギを電気エネルギに変換する所謂、回生動
作を行う。この回生動作は、例えば型締時、射出
終了間際、型開終了間際、及び突出時にそれぞれ
行われる。また、前記8段階の動作モードの1サ
イクルに要する時間は約15〜30秒であり、電気サ
ーボ機構に用いられる交流電動機は運転・停止動
作の頻度の高い運転が要求され、該電動機の回生
動作も高頻度で行われる。
[発明が解決しようとする問題点] 上記ように運転・停止動作を高頻度で繰り返し
行う電気サーボ駆動において、駆動源に用いられ
る交流電動機の回生動作時に生ずる電気エネルギ
を回生制動抵抗器に流し、回生エネルギとして消
費して速やかに停止状態にする方法があるが、こ
の方法は電力損失が大きくなつて、射出成形機の
運転効率を悪くするという欠点がある。また、前
記の電気エネルギを電源線路を通して回生エネル
ギとして電源に帰還する方法を用いて運転効率の
向上を計る方法があるが、回生電流には高周波成
分を含んでいるので電源線路に並列に接続されて
いる他の電気機器に悪影響を与えるという欠点が
あつた。
従つて、射出成形機の運転効率を向上させるた
めに、前記の回生エネルギを有効に用いることが
問題であつた。
この問題を解決するために本発明は、交流電動
機の回生エネルギを射出成形機の素材加熱エネル
ギとして使用する省エネルギ射出成形機を提供し
たものである。
[問題点を解決するための手段] 上記の問題点を解決するための本発明の構成
を、実施例に対応する第1図を用いて以下に説明
する。本発明は、駆動源に交流電動機33が用い
られ加熱筒20を備えて該加熱筒内の成形用素材
を加熱器19により加熱溶解し、前記交流電動機
33により射出成形機構を駆動して、前記溶解さ
れた成形用素材を金型空間14内に射出して成形
する射出成形機において、前記交流電動機33の
回生動作時に生ずる回生エネルギを蓄えて該回生
エネルギを前記加熱器19に加熱用電力として供
給する蓄電装置4を具備するものである。
[発明の作用] 本発明は上記の手段により、射出成形機構の駆
動に用いられる交流電動機33の回生動作時に生
ずる回生エネルギが蓄電装置4に蓄えられ、該蓄
電装置からの出力電力が加熱器19に供給され
て、回生エネルギが素材加熱エネルギとして用い
られるので、射出成形機の運転効率が向上する。
[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。第1図において、1は射出成形機の主要部、
2は交流電源、3は前記の主要部1を駆動する電
気サーボ機構の電力部、4は該電力部よりの電力
を蓄える蓄電装置である。
射出成形機の主要部1は、大別して型締部11
と射出部16とからなり、型締部11は機構に固
着してある雌の金型12と、可動する雄の金型1
3とからなつている。型締部11では、金型12
に金型13を押圧(型閉―型締動作)することに
より両金型間に生ずる金型空間14に溶解したプ
ラスチツク材などを射入孔15を介して注入して
成形品を造る。そして、プラスチツク材の冷却、
硬化後に金型13の押圧を解いて金型13を所定
の距離だけ後退(型弛―型開動作)させ、成形品
を金型12から取り出してから再び前記の型閉―
型締動作に入り、同じ動作が繰り返し行われる。
前記の型閉―型締動作及び型弛―型開動作は電気
サーボ機構の型締部駆動用交流電動機で行われ
る。
射出部16は素材投入用ホツパ17、素材供給
用スクリユー18、加熱素子19a〜19cから
なる加熱器19を備えた加熱筒20、溶解した素
材を蓄えておくスクリユー先端空間21、及び溶
解した素材を射出する射出孔(またはノズル)2
2等からなつている。射出部16では、ホツパ1
7に投入された小塊状のプラスチツク素材など
を、電気サーボ機構の射出部駆動用交流電動機に
よりスクリユー18を回転させることにより前記
空間21の方向に送る。そして、該送り工程の期
間に加熱筒20の加熱器19によつて加熱して、
プラスチツク素材を固形から液状に溶解して前記
空間21に蓄える。なお、前記の加熱素子19a
は加熱筒19の温度を一定に保つように通電制御
されており、加熱素子19b,19cはそれぞれ
前記の電力部より蓄電装置を介して受ける後述の
回生エネルギを受けて加熱筒19を加熱する。
スクリユー先端空間21に所定の量のプラスチ
ツク材を蓄え終り、型締動作が終つた瞬間にスク
リユー18を前記空間21の方向に前記射出部駆
動用電動機を用いて所定の距離だけ移動させる
(射出動作)と、前記空間21の溶解素材は射出
孔22を通して型締部11の金型空間14に充填
される。
電気サーボ機構の電力部3は、例えば三相の交
流電源2の出力電圧を全波整流して直流電圧Eを
出力する整流器31、図示していない制御回路に
制御されて直流電圧Eを可変周波数を有する三相
交流電圧に変換して出力するインバータ回路3
2、該インバータ回路の出力で駆動されて射出部
16を駆動する交流電動機33、整流器31の出
力端に並列に接続されたコンデンサ34、整流器
31の正電圧出力側と正電圧出力端子36との間
に接続されたトランジスタ35、及び負電圧出力
端子37等からなつている。
この電力部3では、整流器31からの直流電圧
Eをインバータ回路32で可変周波数を有する三
相交流電圧に変換し、この三相交流電圧で交流電
動機33を駆動する。この交流電動機を運転状態
から停止状態にする場合には、該電動機及び該電
動機に連結されている負荷の回転エネルギが電気
エネルギに変換される。この電気エネルギはコン
デンサ34に蓄えられて直流電圧Eが高圧とな
る。この直流電圧Eが昇圧してインバータ回路3
2を構成している例えばトランジスタの耐圧以上
になると、トランジスタが破損する事故が生ずる
ことになる。そこで、直流電圧Eの昇圧を所定の
値に抑制するために、図示しない制御手段により
トランジスタ35を開路状態から閉路状態にし
て、前記の電気エネルギを回生エネルギとして出
力端子36,37から出力し、直流電圧Eを所定
の電圧値以下に保つようにする。
蓄電装置4は図示のように接続されたダイオー
ド41,44、チヨーク42、コンデンサ43、
入力端子P1,N1、及び出力端子P2,N2などから
なつている。この蓄電装置4は、入力端子P1
N1に前記トランジスタ35の閉路動作により電
力部3より電圧が印加されると、ダイオード41
を介しチヨーク42により流れる電流値が抑えら
れて、コンデンサ43に回生エネルギが蓄えられ
る。ダイオード44は、チヨーク42に流れる電
流の遮断時にチヨーク42に生ずる電圧をバイパ
スして異常電圧の発生を防止する。コンデンサ4
3に蓄えられた回生エネルギは、出力端子P2
N2を介して射出部16の加熱素子19bへ通電
することにより、プラスチツク素材溶解のための
加熱エネルギに変換される。なお、射出部16の
加熱素子19b,19cは、制動すべき交流電動
機が型締部11の駆動及び射出部16の駆動にそ
れぞれ1台用いられたものとして2個で表わし
た。また、電気サーボ機構の電力部3は射出部1
6の駆動に用いるものを示したもので、型締部1
1に対しては図示していないがこれと同類のもの
を用いて、その回生エネルギを蓄電装置を介して
加熱素子19cに供給するようにする。
以上説明したように、本実施例によれば射出成
形機の射出部16及び型締部11の駆動に電気サ
ーボ機構の交流電動機を用いた場合の該電動機の
回生動作によつて生ずる回生エネルギを、射出成
形用のプラスチツク素材を加熱溶解するための加
熱エネルギとして使用するので、電力損失を軽減
して射出成形機の運転効率を向上させることがで
きる。
次に、上記の実施例に用いた蓄電装置4の変形
例を第2図に示す。同図において、本変形例の蓄
電装置4bは第1図の蓄電装置4とほぼ同様の回
路で同一符号のものは同じ作用をするが、ダイオ
ード44の両端につながる第2の入力端子P3
N3を備えている。
第2図の装置では、交流電圧eを絶縁変圧器5
1を介して整流回路52で直流電圧に変換して入
力端子P3,N3に印加することにより、回生エネ
ルギが入力端子P1,N1に印加されなくても、或
る値の加熱エネルギをバイアス的に印加すること
ができる。
なお第1図の実施例では、整流器31の出力側
に1組のインバータ回路32、交流電動機33を
設けたが、整流器31を共通にして複数組のイン
バータ回路及び交流電動機を併設した場合には、
各交流電動機よりの回生エネルギを1個の蓄電装
置4を介して加熱エネルギに変換するようにして
もよい。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の射出成形機は、
型締動作や射出動作などを行う射出成形機構の駆
動に用いる交流電動機の回生動作時に生ずる回生
エネルギを蓄電装置に蓄え、該回生エネルギを成
形用素材を溶解するための加熱エネルギとして使
用するので、電力損失を軽減して、同一電源に並
列接続された他の電気機器に悪影響などを与える
ことなく、射出成形機の運転効率を向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の射出成形機の実施例を示す説
明図、第2図は第1図の実施例に用いた蓄電装置
の変形例を示す回路図である。 1……射出成形機の主要部、11……型締部、
14……金型空間、16……射出部、18……ス
クリユー、19……加熱器、19a〜19c……
加熱素子、20……加熱筒、3……電気サーボ機
構の電力部、33……交流電動機、4,4b……
蓄電装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 駆動源に交流電動機が用いられ加熱筒を備え
    て該加熱筒内の成形用素材を加熱器により加熱溶
    解し前記交流電動機により射出成形機構を駆動し
    て前記溶解された成形用素材を金型内に射出して
    成形する射出成形機において、前記交流電動機の
    回生動作時に生ずる回生エネルギを蓄えて該回生
    エネルギを前記加熱器に加熱用電力として供給す
    る蓄電装置を具備することを特徴とする射出成形
    機。
JP59252997A 1984-11-30 1984-11-30 射出成形機 Granted JPS61132319A (ja)

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JPS61132319A JPS61132319A (ja) 1986-06-19
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