JP2000141434A - Injection apparatus and controlling method of nozzle touching thereof - Google Patents

Injection apparatus and controlling method of nozzle touching thereof

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JP2000141434A
JP2000141434A JP10323295A JP32329598A JP2000141434A JP 2000141434 A JP2000141434 A JP 2000141434A JP 10323295 A JP10323295 A JP 10323295A JP 32329598 A JP32329598 A JP 32329598A JP 2000141434 A JP2000141434 A JP 2000141434A
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JP
Japan
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piston
injection
inner chamber
injection device
pressure
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JP10323295A
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Inventor
Ryoji Takashi
了治 高士
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Original Assignee
Meiki Seisakusho KK
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1777—Nozzle touch mechanism

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection apparatus, in which a nozzle touching is performed with the driving force of an electric motor and can be surely confirmed with a compact design, and its controlling method. SOLUTION: This injection apparatus 1 is equipped with a mechanism for moving a main body 4 with a heating cylinder by rotating a feed screw 9 through an electric motor 8, a cylinder structure 12 consisting of an inner chamber 11, in which a piston 10 is fittingly inserted and a liquid or gas is sealed, and a piston driving means 15 for reciprocating the piston 10 by being integrated with a nut part 14 threaded with the feed screw 9. Through this apparatus 1, the nut part 14 is moved against the rotation of the feed screw 9 so as to compress the liquid or gas in the inner chamber 11 with the piston 10, resulting in stopping the nut part 14 by increasing the pressure in the inner chamber 11 and consequently advancing the main body 4. When an injection nozzle 7 comes into contact with the pouring port of a mold A, the nut part 14 is moved again, resulting in raising the pressure in the inner chamber 11. By detecting the arrival of the raised pressure to the pressure, by which a set nozzle touching force is obtained, the electric motor 8 is put under control so as to keep the nozzle touching force to the mold and, at the same time, an injection starting signal is outputted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の射出装置
及びこの射出装置を用いたノズルタッチ制御方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection device for an injection molding machine and a nozzle touch control method using the injection device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】射出成形機は、加熱シリンダ内で加熱さ
れた溶融樹脂を高圧で金型のキャビティ内に充填するた
めの射出装置を備えている。この射出装置は、加熱シリ
ンダの先端に配設された射出ノズルを有し、この射出ノ
ズルを射出成形機に取り付けた金型の注入口に接触させ
るために、加熱シリンダを含む射出装置本体を進退動さ
せる駆動機構が設けられている。2. Description of the Related Art An injection molding machine is provided with an injection device for filling a molten resin heated in a heating cylinder at a high pressure into a cavity of a mold. This injection device has an injection nozzle disposed at the tip of a heating cylinder, and moves the injection device main body including the heating cylinder forward and backward to bring the injection nozzle into contact with the injection port of a mold attached to an injection molding machine. There is provided a driving mechanism for moving.

【０００３】この駆動機構は、油圧駆動装置または電気
駆動装置、あるいはこれら両方を含む構成であり、通常
の油圧駆動装置の場合、固定金型を取り付ける固定プラ
テンと射出装置本体との間に移動シリンダを配置し、こ
の移動シリンダは、射出装置本体を進退動させるため
に、電磁切換弁を介して、油圧源とタンクとに接続され
ている。このため、電磁切換弁を切換え、移動シリンダ
内の油室に対して選択的に油を供給することによって射
出ノズルを射出装置本体とともに前進または後退させる
ことができるようになっている。それゆえ、油圧駆動装
置では、油圧源等を用いるために構造が大型化し、装置
の応答性及び取扱い／保守管理等の問題を有している。This drive mechanism includes a hydraulic drive, an electric drive, or both. In the case of a normal hydraulic drive, a moving cylinder is provided between a fixed platen on which a fixed mold is mounted and an injection device main body. This moving cylinder is connected to a hydraulic pressure source and a tank via an electromagnetic switching valve in order to move the injection device body forward and backward. Therefore, by switching the electromagnetic switching valve and selectively supplying oil to the oil chamber in the moving cylinder, the injection nozzle can be moved forward or backward together with the injection device main body. Therefore, the structure of the hydraulic drive device is increased due to the use of a hydraulic source or the like, and there are problems such as responsiveness of the device and handling / maintenance management.

【０００４】また、電気駆動装置を利用する場合、電動
モータの回転力をボールねじに伝達し、この回転運動を
直線運動に変換して射出装置本体を進退動させ、射出ノ
ズルの前進及び後退さらに金型へのノズルタッチを行う
ようにしている。しかし、この場合、装置の応答性は良
くなるが、電動モータのトルク変動や作動出力が小さい
等の問題を生じるために、モータとしては高価なサーボ
モータを利用しなければならず、そのため、装置自体の
コストが上昇する。When an electric drive device is used, the rotational force of an electric motor is transmitted to a ball screw, and the rotational motion is converted into a linear motion to move the injection device body forward and backward, so that the injection nozzle advances and retreats. The nozzle is touched to the mold. However, in this case, although the responsiveness of the device is improved, problems such as torque fluctuation and small operation output of the electric motor occur, so that an expensive servomotor must be used as the motor. The cost of itself rises.

【０００５】このようなことから、最近では、製造コス
トを抑えるとともに、ノズルタッチ力を安定させ、その
動作の再現性を高めた射出装置が開発されており、その
ような射出装置は、例えば、特開平６−７９７５９号に
より開示されている。[0005] For these reasons, recently, an injection device has been developed in which the manufacturing cost is reduced, the nozzle touch force is stabilized, and the reproducibility of the operation is improved. This is disclosed in JP-A-6-79759.

【０００６】この装置は、図４に示すように、固定金型
４０が取付られた固定プラテン４１と、フレーム３０上
で進退自在に配設された射出装置４２と、この射出装置
４２に配設された加熱シリンダ４４と、この加熱シリン
ダの先端に配設された射出ノズル４６と、射出装置４２
と電動モータ４６間に配設され、回転運動を直線運動に
変換して射出装置４２を進退させる送りねじ４８と、こ
の送りねじ４８の回転を停止させる手段と、送りねじ４
８に連結された油圧シリンダ５０と、射出時に油圧シリ
ンダの油室５２に油圧を加えてノズルタッチ力を発生す
るとともに、型開閉時に前記油室の油圧を低下させる油
圧制御手段５４を有する。As shown in FIG. 4, this apparatus includes a fixed platen 41 on which a fixed mold 40 is mounted, an injection device 42 disposed on the frame 30 so as to be able to advance and retreat, and an injection device 42 mounted on the injection device 42. Heating cylinder 44, an injection nozzle 46 disposed at the tip of the heating cylinder, and an injection device 42.
A feed screw 48 disposed between the motor and the electric motor 46 for converting the rotary motion into a linear motion to advance and retreat the injection device 42; a means for stopping the rotation of the feed screw 48;
And a hydraulic control means 54 for applying a hydraulic pressure to the oil chamber 52 of the hydraulic cylinder at the time of injection to generate a nozzle touch force and reducing the hydraulic pressure of the oil chamber at the time of opening and closing the mold.

【０００７】この射出装置４２では、電動モータ４６を
駆動して送りねじ４８を一方向に回転させると、射出装
置４２が前進して射出ノズル４６を固定金型４０に接触
させてノズルタッチを行う。このノズルタッチに伴い、
射出装置４２が停止すると、送りねじ４８及びピストン
５６が後方に付勢され第２油室５８の油圧が上昇し、こ
れを圧力計６０が検出すると、小型液圧発生ユニット６
２に信号を送り、ノズルタッチを知らせる。In the injection device 42, when the electric motor 46 is driven to rotate the feed screw 48 in one direction, the injection device 42 moves forward to bring the injection nozzle 46 into contact with the fixed mold 40 to perform nozzle touch. . With this nozzle touch,
When the injection device 42 stops, the feed screw 48 and the piston 56 are urged rearward to increase the hydraulic pressure in the second oil chamber 58. When the pressure gauge 60 detects this, the small hydraulic pressure generating unit 6
2 to notify nozzle touch.

【０００８】続いて、電動モータ４６のブレーキを作動
させて送りねじ４８の回転を停止させるとともに第２油
室５８に小型液圧発生ユニット６２が発生した油圧を加
え、ノズルタッチ力を発生させる。この場合、小型液圧
発生ユニット６２の制御装置によって油圧を調整するこ
とでノズルタッチ力を調整することができる。Subsequently, the brake of the electric motor 46 is operated to stop the rotation of the feed screw 48, and the hydraulic pressure generated by the small hydraulic pressure generating unit 62 is applied to the second oil chamber 58 to generate a nozzle touch force. In this case, the nozzle touch force can be adjusted by adjusting the oil pressure by the control device of the small hydraulic pressure generating unit 62.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この射出装置
では、電動モータと送りねじ機構の他に小型液圧発生ユ
ニット６２およびこれを制御する制御装置が必要とな
り、また、油圧源及び電気駆動源を必要とすることか
ら、構造が複雑で構成部品が多く、そのためかなり大き
な設置スペースを必要とする。However, this injection device requires a small hydraulic pressure generating unit 62 and a control device for controlling the same in addition to the electric motor and the feed screw mechanism. , The structure is complicated and the number of components is large, so that a considerably large installation space is required.

【００１０】このような事情に鑑みて、本発明は、電動
モータとわずかな構成部品を使用して、ノズルタッチを
行わせ、かつコンパクトな設計で確実にノズルタッチを
確認できる射出装置及びそのノズルタッチ制御方法を提
供することを目的としている。In view of such circumstances, the present invention relates to an injection apparatus and a nozzle which can perform nozzle touch using an electric motor and a small number of components, and can surely confirm nozzle touch with a compact design. It is intended to provide a touch control method.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有する。具体的
には、請求項１によれば、本発明の射出装置は、射出成
形機のフレーム上で進退自在に配置され、原料が供給さ
れる射出装置本体と、この射出装置本体に設けられ、内
部にスクリュを有して溶融された前記原料を可塑化する
ための加熱シリンダと、この加熱シリンダの先端に取付
けられる射出ノズルと、電動モータにより駆動されて回
転運動を直線運動に変換し、前記射出装置本体を進退動
させる送りねじと、ピストンの一端部を嵌挿する内室に
液体または気体が封入されているシリンダ構造と、前記
内室の圧力が設定したノズルタッチ力を得る前記シリン
ダ内室の設定した圧力に達した時に射出開始の信号を出
力するための圧力感知手段と、前記送りねじに螺合する
ナット部を有し、前記フレーム上に固定されたストッパ
に当接可能に配置されており、前記ピストンの他端部に
連結されかつ前記送りねじに平行なガイド手段に案内さ
れ、前記送りねじの回転により射出装置本体の移動方向
とは逆方向に前記ピストンとともに移動し、前記ストッ
パ当接位置と前記ノズルタッチ力を保持する停止位置と
の間を往復動するピストン駆動手段とを備えたことを特
徴としている。In order to achieve the above object, the present invention has the constitution described in each claim. Specifically, according to claim 1, the injection device of the present invention is disposed on the frame of the injection molding machine so as to be able to advance and retreat, and is provided on the injection device main body to which the raw material is supplied, and provided on the injection device main body, A heating cylinder for plasticizing the molten raw material having a screw therein, an injection nozzle attached to the tip of the heating cylinder, and a rotary motion driven by an electric motor to convert rotational motion into linear motion; A feed screw for moving the main body of the injection device forward and backward, a cylinder structure in which a liquid or a gas is sealed in an inner chamber into which one end of a piston is inserted, and a cylinder in which a pressure of the inner chamber sets a nozzle touch force It has pressure sensing means for outputting an injection start signal when the pressure set in the chamber is reached, and a nut portion screwed to the feed screw, and can contact a stopper fixed on the frame Is arranged, is connected to the other end of the piston and is guided by guide means parallel to the feed screw, and moves with the piston in a direction opposite to a moving direction of the injection device main body by rotation of the feed screw, A piston driving means reciprocating between the stopper contact position and a stop position for holding the nozzle touch force is provided.

【００１２】また、請求項４によれば、電動モータを介
して送りねじを回転させて射出装置本体を進退動するた
めの機構と、ピストンを嵌挿した内室に液体または気体
を封入したシリンダ構造と、前記送りねじに螺合したナ
ット部と一体化して前記ピストンを往復移動するピスト
ン駆動手段とを有している射出装置を用いて、金型の注
入口に射出ノズルをタッチさせるための制御方法であっ
て、前記電動モータを駆動して送りねじを回転し、前記
ナット部の移動により前記ピストンが前記内室に封入さ
れた液体または気体を圧縮する第１工程と、前記内室の
圧力が、射出装置本体の静止摩擦にまさる作動圧力以上
となり、電動モータによる送りねじの前進とともに射出
装置本体が前進する第２工程と、前記射出装置の射出ノ
ズルを金型の注入口にタッチさせ、前記内室に封入され
た液体または気体をさらに圧縮し、前記内室の圧力が、
設定されたノズルタッチ力を得るために必要な圧力に達
したことを感知して、前記電動モータを制動し、前記金
型へのノズルタッチ力を保持するとともに射出開始の信
号を出力する第３工程とを含んでいることを特徴として
いる。Further, according to the present invention, a mechanism for rotating the feed screw via the electric motor to advance and retreat the main body of the injection device, and a cylinder in which a liquid or gas is sealed in the inner chamber in which the piston is inserted. Using an injection device having a structure and a piston driving means for reciprocating the piston integrated with a nut portion screwed to the feed screw, to allow the injection nozzle to touch the injection port of the mold. A control method, wherein the first step of driving the electric motor to rotate a feed screw and moving the nut portion to compress the liquid or gas sealed in the inner chamber by the piston; A second step in which the pressure is equal to or higher than the operating pressure exceeding the static friction of the injection device main body, and the injection device main body advances with the advance of the feed screw by the electric motor; A is touched, further compressing the enclosed liquid or gas into said chamber, pressure in said chamber,
Detecting that the pressure required to obtain the set nozzle touch force has been reached, braking the electric motor, maintaining the nozzle touch force on the mold, and outputting an injection start signal. And a process.

【００１３】このような構成により、本発明では、液体
または気体が封入された密閉容器のシリンダ構造を利用
することにより、油圧源、さらにタンクへ油等の媒体を
戻す油圧回路を必要としないので、射出装置の駆動機構
がコンパクトになる。また、シリンダ構造が、シリンダ
面積の大きさによって高圧力の蓄圧器となり、高いノズ
ルタッチ力を得ることが可能になる。With such a configuration, the present invention does not require a hydraulic source and a hydraulic circuit for returning a medium such as oil to the tank by utilizing the cylinder structure of the sealed container in which liquid or gas is sealed. In addition, the driving mechanism of the injection device becomes compact. In addition, the cylinder structure becomes a high-pressure accumulator due to the size of the cylinder area, and a high nozzle touch force can be obtained.

【００１４】さらに、本発明では、このノズルタッチ力
は、シリンダ構造の内室の圧力を感知する圧力感知手段
により簡単に設定され、送りねじとナット部の相互作
用、およびピストン駆動手段とシリンダ構造との圧力バ
ランスによって、電動モータの回転及び制動を制御し
て、その設定されたノズルタッチ力に保持する。Further, in the present invention, the nozzle touch force is easily set by the pressure sensing means for sensing the pressure of the inner chamber of the cylinder structure, the interaction between the feed screw and the nut portion, and the piston drive means and the cylinder structure. By controlling the rotation and the braking of the electric motor by the pressure balance between the pressure and the pressure, the set nozzle touch force is maintained.

【００１５】この結果、射出ノズルは、電動モータの力
のみで金型の注入口に接触して、金型に対して所定のノ
ズルタッチ力を加えることができ、さらに、圧力感知手
段は、シリンダ構造の内室の圧力が、設定したノズルタ
ッチ力を得るために必要な圧力に達した時に、射出装置
における射出開始の信号を出力するので、金型へのノズ
ルタッチ制御における応答性が迅速であり、かつ繰り返
し動作の再現性も優れている。[0015] As a result, the injection nozzle can contact the injection port of the mold only by the power of the electric motor to apply a predetermined nozzle touch force to the mold. When the pressure in the inner chamber of the structure reaches the pressure required to obtain the set nozzle touch force, a signal for starting the injection in the injection device is output, so the response in the nozzle touch control to the mold is quick. Yes, and the reproducibility of the repeated operation is excellent.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明に係る第１実施形態を示
す射出装置１の概略構成図である。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an injection device 1 showing a first embodiment according to the present invention.

【００１７】射出装置１は、固定金型Ａ（図示略）を取
り付ける固定プラテン２に対向して射出成形機のフレー
ム３上に配置される。射出装置１の本体４は、原料を供
給するためのホッパ５を有し、前側に加熱シリンダ６が
取付けられている。加熱シリンダ６は、原料を加熱して
溶融するものであり、その内部に溶融された樹脂を混練
して可塑化するためのスクリュ（図示略）を有してい
る。このスクリュは、ここでは図示しない油圧モータに
より回転駆動され、混練して可塑化状態となった溶融樹
脂をスクリュ先端へ送り出す。そして、スクリュ先端に
送られた樹脂の圧力によってスクリュが押し戻される
と、所定量に計量された樹脂がスクリュ先端に残る。さ
らに、スクリュ後部に設置された射出シリンダによっ
て、スクリュを前進させて射出ノズル７から混練した溶
融樹脂を金型のキャビティ内に射出できるようになって
いる。The injection device 1 is arranged on a frame 3 of an injection molding machine, facing a fixed platen 2 on which a fixed mold A (not shown) is mounted. The main body 4 of the injection device 1 has a hopper 5 for supplying a raw material, and a heating cylinder 6 is attached to a front side. The heating cylinder 6 heats and melts the raw material, and has a screw (not shown) for kneading and plasticizing the melted resin therein. The screw is rotationally driven by a hydraulic motor (not shown), and sends the kneaded and plasticized molten resin to the screw tip. Then, when the screw is pushed back by the pressure of the resin sent to the screw tip, the resin measured to a predetermined amount remains at the screw tip. Further, the molten resin kneaded from the injection nozzle 7 can be injected into the cavity of the mold by moving the screw forward by an injection cylinder provided at the rear of the screw.

【００１８】本発明では、このような射出装置１におい
て、電動モータ８を介して送りねじ９を回転させて射出
装置本体４を進退動するための機構と、ピストン１０を
嵌挿した内室１１に液体または気体を封入したシリンダ
構造１２と、前記送りねじ９に螺合したナット部１４と
一体化して前記ピストン１０を往復移動するピストン駆
動手段１５とを備えたことを特徴としている。According to the present invention, in such an injection device 1, a mechanism for rotating the feed screw 9 via the electric motor 8 to move the injection device body 4 forward and backward, and the inner chamber 11 into which the piston 10 is inserted. And a piston drive means 15 for reciprocating the piston 10 integrally with a nut portion 14 screwed to the feed screw 9.

【００１９】送りねじ９は、種々のものが使用できる
が、好ましくはボールねじが良く、電動モータ８により
駆動されて回転運動を直線運動に変換し、前記射出装置
本体４を進退動させるもので、電動モータ８の回転軸に
連結されて射出装置本体４の両端下部に設けた脚部４ａ
の軸受部分に係合し、さらにねじ先端部において、ピス
トン駆動手段１５のナット部１４に螺合している。Although various types of feed screws 9 can be used, a ball screw is preferable, and the feed screw 9 is driven by the electric motor 8 to convert a rotary motion into a linear motion to move the injection device main body 4 forward and backward. A leg 4a connected to the rotating shaft of the electric motor 8 and provided at the lower end of both ends of the injection device main body 4.
Of the piston driving means 15 at the screw tip.

【００２０】ピストン駆動手段１５は、フレーム３上に
立設されたストッパ１６に対して当接可能に配置され、
ストッパ１６から送りねじ９に平行に伸びたガイドピン
１８に案内されており、また、シリンダ構造１２から突
出したピストン１０に連結される。このため、ピストン
駆動手段１５は、送りねじ９の回転をナット部１４の直
線移動に変換して、射出装置本体４の移動方向とは逆方
向にピストン１０とともにガイドピン１８の軸方向に移
動し、ストッパ当接位置とノズルタッチ力を保持する停
止位置との間を往復動できるようになっている。The piston driving means 15 is disposed so as to be able to abut against a stopper 16 erected on the frame 3,
It is guided from a stopper 16 by a guide pin 18 extending in parallel with the feed screw 9, and is connected to a piston 10 protruding from the cylinder structure 12. For this reason, the piston driving means 15 converts the rotation of the feed screw 9 into a linear movement of the nut part 14 and moves in the axial direction of the guide pin 18 together with the piston 10 in a direction opposite to the moving direction of the injection device body 4. It can reciprocate between a stopper contact position and a stop position for holding the nozzle touch force.

【００２１】シリンダ構造１２は、ピストン駆動手段１
５に対向する位置に配置されており、ピストン１０を嵌
挿した内室１１に液体または気体が封入された密閉容器
を構成する。そして、この内室１１の圧力は、圧力感知
手段としてのプレッシャスイッチ２０により感知され
る。プレッシャスイッチ２０は、内室１１の圧力が設定
したノズルタッチ力に達した時に射出開始の信号を出力
し、射出シリンダを作動させて金型Ａ内に溶融樹脂を射
出する。The cylinder structure 12 includes the piston driving means 1
5, a closed container having a liquid or gas sealed in an inner chamber 11 into which a piston 10 is inserted. The pressure in the inner chamber 11 is sensed by a pressure switch 20 as pressure sensing means. The pressure switch 20 outputs an injection start signal when the pressure of the inner chamber 11 reaches the set nozzle touch force, and operates the injection cylinder to inject the molten resin into the mold A.

【００２２】図１では、シリンダ構造１２は、油圧また
は空気圧シリンダであり、ピストン１０に仕切られた一
次側と二次側の内室１１ａ，１１ｂ間を連通する通路２
２を有し、二次側の加圧される内室１１ｂから一次側の
内室１１ａに漏れる媒体を二次側に戻すために通路にチ
ェック弁２４が設けられている。In FIG. 1, a cylinder structure 12 is a hydraulic or pneumatic cylinder, and a passage 2 communicating between primary and secondary inner chambers 11a and 11b partitioned by a piston 10.
A check valve 24 is provided in the passage for returning the medium leaking from the pressurized inner chamber 11b on the secondary side to the inner chamber 11a on the primary side to the secondary side.

【００２３】また、図２では、シリンダ構造１２の第２
実施形態が示されている。このシリンダ構造１２は、チ
ェック弁２４が配置される通路２２もない完全な密閉容
器であり、内室１１内にピストン１０に対向して配置さ
れたブラダ２６が設けられている。ブラダ２６は、ゴム
製のもので、液体または気体を内部に閉じ込めて、圧力
を伝達する弾性隔膜である。FIG. 2 shows the second structure of the cylinder structure 12.
An embodiment is shown. The cylinder structure 12 is a completely closed container having no passage 22 in which the check valve 24 is disposed, and a bladder 26 disposed in the inner chamber 11 so as to face the piston 10 is provided. The bladder 26 is made of rubber, and is an elastic diaphragm that confine a liquid or gas inside and transmit pressure.

【００２４】このようなシリンダ構造は、油圧源やタン
クを必要としない密閉容器であり、シリンダの構造がコ
ンパクトであり、かつ小型化でメインテナンスフリーの
部品である。また、本発明の射出装置でのシリンダ構造
の内室の圧力Ｐ、即ち、液体または気体の圧力と、射出
ノズルの金型へのノズルタッチ力との関係は、Ｆ＝Ａ×
Ｐここで、Ａはシリンダのピストン側の面積、を満足す
る関係にあり、シリンダ径の大きさも必要とする内室の
圧力に応じて選択でき、しかも容易に所定のノズルタッ
チ力に対応するプレッシャースイッチの作動圧力を設定
できる。Such a cylinder structure is a hermetically sealed container that does not require a hydraulic pressure source or a tank, has a compact cylinder structure, and is a compact and maintenance-free part. Further, the relation between the pressure P of the inner chamber of the cylinder structure in the injection device of the present invention, that is, the pressure of the liquid or gas, and the nozzle touching force of the injection nozzle to the mold is F = A ×
P where A is a relationship that satisfies the area on the piston side of the cylinder, and the size of the cylinder diameter can be selected according to the required pressure of the inner chamber, and the pressure that easily corresponds to the predetermined nozzle touch force The operating pressure of the switch can be set.

【００２５】次に、本発明の射出装置を用いて、金型の
注入口に射出ノズルをタッチさせるための制御方法を説
明する。Next, a control method for causing the injection nozzle to touch the injection port of the mold by using the injection apparatus of the present invention will be described.

【００２６】図３は、本発明に係る上述した各構成部品
の作動状態を示すタイムチャートを示しており、以下の
記載するノズルタッチ制御方法の各工程における作動に
対応している。ここで、ピストン駆動手段の移動位置を
示す番号は、がナット部のストッパ停止位置、が射
出装置本体の前進開始時点、がノズルタッチ力を保持
するナット部の停止位置、がナット部の左移動開始位
置、がストッパ当接位置（射出装置本体の後退開始時
点）である。この制御方法は、大きく分けて３つの工程
からなり、従来の射出成形機に本発明の射出装置を取り
付けて行うことができる。FIG. 3 is a time chart showing an operation state of each component described above according to the present invention, and corresponds to an operation in each step of the nozzle touch control method described below. Here, the numbers indicating the moving positions of the piston driving means are: the stopper stop position of the nut part, the start point of the forward movement of the injection device main body, the stop position of the nut part holding the nozzle touch force, and the left movement of the nut part. The start position is the stopper abutment position (the point at which the injection device body starts to retract). This control method is roughly divided into three steps, and can be performed by attaching the injection device of the present invention to a conventional injection molding machine.

【００２７】図１に示す第１実施形態において、まず、
電動モータ８を駆動して送りねじ９を正回転させる。送
りねじ９が回転すると、ピストン駆動手段１５のナット
部１４がガイドピン１８に案内されて右方向に移動す
る。そして、ピストン駆動手段１５はピストン１０に連
結されており、送りねじ９とナット部１４に伝達された
電動モータ８の駆動力により、ピストン１０が右方向に
押圧力を受けてシリンダ構造の内室１１に封入された液
体または気体が圧縮される。In the first embodiment shown in FIG. 1, first,
The electric motor 8 is driven to rotate the feed screw 9 forward. When the feed screw 9 rotates, the nut portion 14 of the piston driving means 15 is guided by the guide pin 18 and moves rightward. The piston driving means 15 is connected to the piston 10, and the driving force of the electric motor 8 transmitted to the feed screw 9 and the nut portion 14 causes the piston 10 to receive a rightward pressing force, thereby receiving an inner chamber of a cylinder structure. The liquid or gas enclosed in 11 is compressed.

【００２８】このようにして、第１工程では、電動モー
タ８を駆動して送りねじ９を回転し、ナット部１４の移
動により、ピストン１０がシリンダ構造１２の内室１１
に封入された液体または気体を圧縮する工程が行われ
る。As described above, in the first step, the electric motor 8 is driven to rotate the feed screw 9, and the movement of the nut portion 14 causes the piston 10 to move the inner chamber 11 of the cylinder structure 12.
The step of compressing the liquid or the gas enclosed in is performed.

【００２９】続いて、ピストン駆動手段１５の右方向移
動によってピストン１０の押圧力が徐々に高まり、内室
１１の液体または気体の圧力に抗してナット部１４を右
方向に移動させる力と、射出装置本体４を送りねじ９と
ともに前進（図中左方向）させる力とが拮抗する。その
結果、両者の相対的な力関係により、ナット部の移動が
弱められまたは一時的に停止する。この状態は、内室の
圧力が、射出装置本体の静止摩擦にまさる作動圧力以上
になったことにより生じるものであり、今度は、送りね
じ９が射出装置本体４を左方向に移動する。このため、
停止したナット部１４に対して送りねじ９が前進するこ
とによって、射出装置本体４の前側に取付られた加熱シ
リンダ６の先端部にある射出ノズル７がフレーム３に立
設した固定プラテン２に取り付けた金型Ａの注入口に接
近する。Subsequently, the pressing force of the piston 10 gradually increases due to the rightward movement of the piston driving means 15, and a force for moving the nut portion 14 rightward against the pressure of the liquid or gas in the inner chamber 11; A force for moving the injection device main body 4 forward (to the left in the drawing) together with the feed screw 9 antagonizes. As a result, the movement of the nut portion is weakened or temporarily stopped due to the relative force relationship between the two. This state occurs when the pressure in the inner chamber becomes equal to or higher than the operating pressure that exceeds the static friction of the injection device main body, and the feed screw 9 moves the injection device main body 4 to the left this time. For this reason,
When the feed screw 9 moves forward with respect to the stopped nut portion 14, the injection nozzle 7 at the tip of the heating cylinder 6 attached to the front side of the injection device main body 4 is attached to the fixed platen 2 erected on the frame 3. Approach the injection port of the mold A.

【００３０】このようにして、第２工程では、内室１１
の圧力が、射出装置本体４の静止摩擦にまさる作動圧力
以上となり、電動モータ８による送りねじ９の前進とと
もに射出装置本体４が前進する工程が行われる。Thus, in the second step, the inner chamber 11
Is higher than the operating pressure that exceeds the static friction of the injection device main body 4, and the step of moving the injection device main body 4 forward with the advance of the feed screw 9 by the electric motor 8 is performed.

【００３１】さらに、金型Ａの注入口に射出ノズル７が
接触すると、射出装置本体４に負荷が加わるのでこの本
体４にブレーキが掛り、停止していたピストン駆動手段
１５のナット部１４がわずかに動き、ピストン１０の押
圧力を受けて内室１１の圧力がさらに高まる。Further, when the injection nozzle 7 comes into contact with the injection port of the mold A, a load is applied to the injection device main body 4 so that the main body 4 is braked and the stopped nut portion 14 of the piston driving means 15 is slightly reduced. And the pressure of the inner chamber 11 further increases due to the pressing force of the piston 10.

【００３２】この内室１１の圧力上昇は瞬時に起こり、
内室１１の圧力が予め設定されたノズルタッチ力を得る
ために必要な圧力（例えば、１４０ｋｇ／ｃｍ2 ）に達
すると、圧力感知手段のプレッシャースイッチ２０が作
動する。このプレッシャースイッチ２０の出力信号によ
り、電動モータ８を制動させる。この結果、金型Ａに働
く射出ノズル７の設定されたノズルタッチ力を保持する
ことができ、同時もしくはわずかのタイムラグを経過し
て射出シリンダを前進させる射出動作が開始される。This pressure increase in the inner chamber 11 occurs instantaneously,
When the pressure in the inner chamber 11 reaches a pressure (for example, 140 kg / cm 2) required to obtain a preset nozzle touch force, the pressure switch 20 of the pressure sensing means operates. The electric motor 8 is braked by the output signal of the pressure switch 20. As a result, the set nozzle touching force of the injection nozzle 7 acting on the mold A can be held, and the injection operation for moving the injection cylinder forward at the same time or after a short time lag is started.

【００３３】このようにして、第３工程は、射出装置１
の射出ノズル７を金型Ａの注入口にタッチさせ、ナット
部１４の再移動により内室１１に封入された液体または
気体をさらに圧縮し、内室１１の圧力が、設定されたノ
ズルタッチ力を得るために必要な圧力に達したことを感
知して、電動モータ８を制動し、前記金型Ａへのノズル
タッチ力を保持するとともに射出開始の信号を出力す
る。Thus, the third step is the injection device 1
The injection nozzle 7 is touched to the injection port of the mold A, and the liquid or gas sealed in the inner chamber 11 is further compressed by the re-movement of the nut portion 14, and the pressure of the inner chamber 11 is reduced to the set nozzle touch force. It senses that the pressure required to obtain the pressure has been reached, brakes the electric motor 8, maintains the nozzle touch force on the mold A, and outputs an injection start signal.

【００３４】また、射出ノズル７のタッチ後に行われる
一連の射出動作の終了後は、射出ノズル７を後退させる
工程がある。この射出ノズル７の後退は、射出装置本体
４を右方向に移動することによって行われる。After a series of injection operations performed after touching the injection nozzle 7, there is a step of retreating the injection nozzle 7. The retreat of the injection nozzle 7 is performed by moving the injection device main body 4 rightward.

【００３５】この動作は、電動モータ８を逆回転させ、
送りねじ９の回転によりピストン駆動手段１５のナット
部１４をガイドピン１８に沿って左方向に移動し、ピス
トン駆動手段１５をストッパ１６に当接させる。このた
め、ナット部１４の移動が停止し、送りねじ９が後退す
るので、射出装置本体４が右方向に移動し、射出ノズル
７が後退する。This operation is performed by rotating the electric motor 8 in the reverse direction.
The rotation of the feed screw 9 causes the nut portion 14 of the piston driving means 15 to move leftward along the guide pin 18 to bring the piston driving means 15 into contact with the stopper 16. Therefore, the movement of the nut portion 14 stops, and the feed screw 9 moves backward, so that the injection device main body 4 moves rightward and the injection nozzle 7 moves backward.

【００３６】また、図１では、シリンダ構造内の内室で
の高圧によって漏れた液体または気体は、ナット部１４
及びピストン１０が左に移動することにより、チェック
弁２４を通してピストンヘッド側に戻される。In FIG. 1, the liquid or gas leaked by the high pressure in the inner chamber of the cylinder structure is supplied to the nut portion 14.
Then, the piston 10 moves to the left, and is returned to the piston head side through the check valve 24.

【００３７】本発明の第２実施形態では、図２に示すよ
うに、シリンダ構造１２にブラダを用いており、内室の
液体または気体は漏れることがなく、チェック弁２４等
の戻り回路を必要としないので、射出装置１の構造がよ
り簡略化される。In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a bladder is used for the cylinder structure 12, so that the liquid or gas in the inner chamber does not leak, and a return circuit such as the check valve 24 is required. Therefore, the structure of the injection device 1 is further simplified.

【００３８】[0038]

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の射出装置は、従来利用されている電動モータと
送りねじ機構とによって射出装置本体を進退動させ、こ
の送りねじに螺合したナット部を有するピストン駆動手
段と密閉容器のシリンダ構造との間で、送りねじによる
ナット部の移動に関連してピストンを押圧し、シリンダ
構造の内室の液体または気体を圧縮させることができる
ことから、電動モータの駆動力のみで、シリンダ構造の
内室で得られる圧力に基づいて高いノズルタッチ力を達
成できる。As is apparent from the above description,
The injection device according to the present invention includes a conventionally used electric motor and a feed screw mechanism for moving the injection device body forward and backward, and a piston drive unit having a nut portion screwed to the feed screw and a cylinder structure of a closed container. In between, the piston is pressed in connection with the movement of the nut portion by the feed screw, and the liquid or gas in the inner structure of the cylinder structure can be compressed. A high nozzle touch force can be achieved based on the obtained pressure.

【００３９】また、シリンダ構造の内室の圧力により、
射出ノズルの所定タッチ力を圧力感知手段を介して設定
できることから、ノズルタッチの確認が簡単でかつ圧力
設定が容易となり、さらに、シリンダ構造は、油圧源や
タンクを使用しないので、配管等の付設がなく、大きな
設置スペースもなくなり、装置の小型化を実現すること
ができる。Further, by the pressure of the inner chamber of the cylinder structure,
Since the predetermined touch force of the injection nozzle can be set via the pressure sensing means, it is easy to confirm the nozzle touch and the pressure setting is easy.Furthermore, since the cylinder structure does not use a hydraulic source or tank, it is necessary to add piping and the like. Therefore, there is no need for a large installation space, and the size of the apparatus can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施形態を示す射出装置の構造
概略図である。FIG. 1 is a schematic structural diagram of an injection device showing a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施形態を示す射出装置の構造
概略図である。FIG. 2 is a schematic structural diagram of an injection device showing a second embodiment of the present invention.

【図３】本発明の射出装置の構成部品における作動のタ
イムチャート図である。FIG. 3 is a time chart of the operation of the components of the injection device of the present invention.

【図４】従来例の改良として開示された射出装置の構成
を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an injection device disclosed as an improvement of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 射出装置 ３ フレーム ４ 射出装置本体 ６ 加熱シリンダ ７ 射出ノズル ８ 電動モータ ９ 送りねじ １０ ピストン １１ 内室 １２ シリンダ構造 １４ ナット部 １５ ピストン駆動手段 １６ ストッパ １８ ガイドピン ２０ プレッシャースイッチ ２４ チェック弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection device 3 Frame 4 Injection device main body 6 Heating cylinder 7 Injection nozzle 8 Electric motor 9 Feed screw 10 Piston 11 Inner chamber 12 Cylinder structure 14 Nut part 15 Piston drive means 16 Stopper 18 Guide pin 20 Pressure switch 24 Check valve

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】射出成形機のフレーム上で進退自在に配置
され、原料が供給される射出装置本体と、 この射出装置本体に設けられ、内部にスクリュを有して
溶融された前記原料を可塑化するための加熱シリンダ
と、 この加熱シリンダの先端に取付けられる射出ノズルと、 電動モータにより駆動されて回転運動を直線運動に変換
し、前記射出装置本体を進退動させる送りねじと、 ピストンの一端部を嵌挿する内室に液体または気体が封
入されているシリンダ構造と、 前記内室の圧力が設定したノズルタッチ力を得る前記シ
リンダ内室の設定した圧力に達した時に射出開始の信号
を出力するための圧力感知手段と、 前記送りねじに螺合するナット部を有し、前記フレーム
上に固定されたストッパに当接可能に配置されており、
前記ピストンの他端部に連結されかつ前記送りねじに平
行なガイド手段に案内され、前記送りねじの回転により
射出装置本体の移動方向とは逆方向に前記ピストンとと
もに移動し、前記ストッパ当接位置と前記ノズルタッチ
力を保持する停止位置との間を往復動するピストン駆動
手段と、を備えたことを特徴とする射出装置。1. An injection device main body which is disposed on a frame of an injection molding machine so as to be able to advance and retreat, and to which a raw material is supplied, and which is provided in the injection device main body and has a screw therein to melt the raw material. An injection nozzle attached to the tip of the heating cylinder; a feed screw driven by an electric motor to convert rotational motion into linear motion to move the injection device body forward and backward; and one end of a piston A cylinder structure in which a liquid or a gas is sealed in the inner chamber into which the part is inserted; and a signal for starting injection when the pressure of the inner chamber reaches a set pressure of the cylinder inner chamber to obtain a set nozzle touch force. A pressure sensing means for outputting, having a nut portion screwed to the feed screw, is disposed so as to be able to contact a stopper fixed on the frame,
The piston is guided by guide means parallel to the other end of the piston and parallel to the feed screw, and moves with the piston in a direction opposite to the moving direction of the injection device main body due to the rotation of the feed screw. And a piston driving means for reciprocating between a stop position for holding the nozzle touch force. 【請求項２】シリンダ構造は、油圧または空気圧シリン
ダであり、ピストンに仕切られた一次側と二次側の内室
間を連通する通路を有し、二次側の加圧される内室から
一次側の内室に漏れる媒体を二次側に戻すために前記通
路にチェック弁を設けたことを特徴とする請求項１記載
の射出装置。2. The cylinder structure is a hydraulic or pneumatic cylinder, having a passage communicating between a primary side and a secondary side inner chamber partitioned by a piston, and from a secondary side pressurized inner chamber. 2. The injection device according to claim 1, wherein a check valve is provided in the passage to return the medium leaking into the primary side inner chamber to the secondary side. 【請求項３】シリンダ構造は、密閉容器であり、内室内
にピストンに対向して配置されたブラダを有することを
特徴とする請求項１記載の射出装置。3. The injection device according to claim 1, wherein the cylinder structure is a closed container, and has a bladder disposed in the inner chamber so as to face the piston. 【請求項４】電動モータを介して送りねじを回転させて
射出装置本体を進退動するための機構と、ピストンを嵌
挿した内室に液体または気体を封入したシリンダ構造
と、前記送りねじに螺合したナット部と一体化して前記
ピストンを往復移動するピストン駆動手段とを有してい
る射出装置を用いて、金型の注入口に射出ノズルをタッ
チさせるための制御方法であって、 前記電動モータを駆動して送りねじを回転し、前記ナッ
ト部の移動により前記ピストンが前記内室に封入された
液体または気体を圧縮する第１工程と、 前記内室の圧力が、射出装置本体の静止摩擦にまさる作
動圧力以上となり、電動モータによる送りねじの前進と
ともに射出装置本体が前進する第２工程と、 前記射出装置の射出ノズルを金型の注入口にタッチさ
せ、前記内室に封入された液体または気体をさらに圧縮
し、前記内室の圧力が、設定されたノズルタッチ力を得
るために必要な圧力に達したことを感知して、前記電動
モータを制動し、前記金型へのノズルタッチ力を保持す
るとともに射出開始の信号を出力する第３工程と、を含
んでいることを特徴とする射出装置のノズルタッチ制御
方法。4. A mechanism for rotating a feed screw via an electric motor to advance and retreat an injection device main body, a cylinder structure in which liquid or gas is sealed in an inner chamber into which a piston is inserted, and A control method for touching an injection nozzle to an injection port of a mold by using an injection device having a piston driving unit that reciprocates the piston integrally with a screwed nut portion, A first step of driving an electric motor to rotate a feed screw, and moving the nut to cause the piston to compress a liquid or a gas sealed in the inner chamber; A second step in which the injection device main body advances with the advance of the feed screw by the electric motor when the operating pressure exceeds the static friction, and the injection nozzle of the injection device touches the injection port of the mold, When the pressure of the inner chamber reaches the pressure required to obtain the set nozzle touch force, the electric motor is braked, A third step of maintaining a nozzle touch force on the mold and outputting an injection start signal, the method comprising the steps of:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1277558A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-22 Battenfeld GmbH Method and apparatus for producing the touching force of an injection unit of a plastic moulding machine
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