JP2002264187A - Mold clamping device - Google Patents
Mold clamping deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、電動モータを用いたボールねじ
機構を金型開閉用の駆動機構として採用した型締装置に
係り、特に、金型の型閉作動の安定性を確保しつつ、低
圧型閉作動が有利に実現され得て、金型間への異物挟み
込みによる金型損傷等の問題が有利に回避され得る、新
規な構造の型締装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold clamping device employing a ball screw mechanism using an electric motor as a driving mechanism for opening and closing a mold, and more particularly to a low pressure while ensuring the stability of the mold closing operation of the mold. The present invention relates to a mold clamping device having a novel structure in which a mold closing operation can be advantageously realized, and problems such as mold damage due to pinching of foreign matter between molds can be advantageously avoided.
【０００２】[0002]
【背景技術】射出成形機等に用いられる型締装置として
は、良く知られているように、ベースによって固定的に
支持された固定盤に対して、可動盤を相対変位可能に対
向配置せしめて、可動金型が装着された可動盤を固定金
型が装着された固定盤に対して型開閉作動および型締作
動せしめるようになっている。また、可動盤を固定盤に
対して接近／離隔方向に駆動して型開閉作動および型締
作動させる駆動手段としては、従来から、油圧シリンダ
機構の直線的な駆動力を受圧盤に及ぼす油圧タイプのも
のと、モータの回転駆動力をボールねじ機構によって直
線駆動力に変換して受圧盤に及ぼす電動タイプのもの
が、知られている。BACKGROUND ART As is well known, as a mold clamping device used in an injection molding machine or the like, a movable plate is disposed so as to be relatively displaceable with respect to a fixed plate fixedly supported by a base. The movable plate having the movable die mounted thereon is subjected to the mold opening / closing operation and the mold clamping operation with respect to the fixed plate having the fixed die mounted thereon. As a driving means for driving the movable platen in the direction of approaching / separating with respect to the fixed platen to perform the mold opening / closing operation and the mold clamping operation, conventionally, a hydraulic type in which a linear driving force of a hydraulic cylinder mechanism is applied to the pressure receiving platen is used. And an electric type in which the rotational driving force of a motor is converted into a linear driving force by a ball screw mechanism and exerts on a pressure receiving plate.
【０００３】ところで、型締装置においては、金型保護
や安全性向上等の観点から、低圧型閉作動の要求が大き
く、特に型閉完了前の工程では、小さな駆動力での型閉
作動が要求されている。[0003] In a mold clamping device, there is a great demand for a low-pressure mold closing operation from the viewpoints of mold protection and safety improvement. In particular, in the process before the mold closing is completed, the mold closing operation with a small driving force is required. Has been requested.
【０００４】ところが、例えば、前者の油圧タイプの型
締装置においては、油圧シリンダ機構の駆動用の油圧を
監視することによって、型閉作動に際して異物を金型の
型合わせ面間に挟んだことを検出することが可能である
ものの、油圧シリンダ機構には、油圧管路の圧力損失の
影響等によって、型閉作動を目的とする速度で安定して
行うために必要な最低作動圧が存在しており、この最低
作動圧よりも駆動圧を低く設定することが出来ないため
に、型閉作動圧力を満足できる程に下げることが難しか
った。However, for example, in the former hydraulic type mold clamping device, by monitoring the hydraulic pressure for driving the hydraulic cylinder mechanism, it is possible to prevent foreign matter from being caught between the mold mating surfaces during the mold closing operation. Although it can be detected, the hydraulic cylinder mechanism has the minimum operating pressure necessary to perform the mold closing operation stably at the target speed due to the effect of the pressure loss in the hydraulic pipeline, etc. Since the driving pressure cannot be set lower than the minimum operating pressure, it has been difficult to reduce the mold closing operating pressure to a satisfactory level.
【０００５】また、後者の電動タイプの型締装置におい
ては、型閉作動に際して異物を金型の型合わせ面間に挟
んだことをモータへの供給電流や電圧の変化によって検
出することが難しく、型閉作動の制御工程でタイマカウ
ントすることにより、標準スケジュールからの作動の時
間的なズレに基づいて型閉作動を監視して異常を検出す
ることは可能であるものの、このような手法では、作動
の制御と監視が難しいと共に、型閉作動力を直接監視す
るものでないこと等から検出精度が低く、要求される程
の金型保護効果が実現され難いという問題があったので
ある。In the latter type of the electric-type mold clamping device, it is difficult to detect that a foreign object has been caught between the mold mating surfaces during the mold closing operation by a change in a current or a voltage supplied to the motor. By counting the timer in the control process of the mold closing operation, it is possible to monitor the mold closing operation based on the time deviation of the operation from the standard schedule and detect an abnormality, but in such a method, There is a problem that it is difficult to control and monitor the operation and that the detection accuracy is low because the mold closing operation force is not directly monitored, and it is difficult to achieve the required mold protection effect.
【０００６】なお、電動タイプの型締装置においては、
例えば特開２００１−３０３２２号公報等に記載されて
いるように、可動盤に取り付けられてモータで回転駆動
せしめられるボールねじ軸に螺合されたボールねじナッ
トを受圧盤に対してコイルスプリングで弾性的に位置決
めすることにより、型閉作動に際して金型に異物を挟ん
だ場合に、コイルスプリングの弾性変形によって過大な
型閉力の伝達を防止することも考えられる。しかしなが
ら、型開閉用のモータとしては、型開閉の作動制御のた
めにサーボモータが採用されていること等から、金型へ
の異物挟み込みを高感度に検出するためにコイルスプリ
ングを低ばね特性化すると、モータの加減速時にトルク
変動によってコイルスプリングの弾性変形が惹起されて
作動が不安定となるおそれがあった。反対に、そのよう
な作動の不安定化を防止するためにコイルスプリングの
弾性力を大きく設定すると、金型への異物挟み込みの検
出感度が低くなって有効な保護機能が発揮され得ず、ま
たコイルスプリングの耐久性も低下してしまうという問
題があったのである。[0006] In an electric type mold clamping device,
For example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-30322 and the like, a ball screw nut attached to a movable plate and screwed to a ball screw shaft which is driven to rotate by a motor is elastically fixed to a pressure receiving plate by a coil spring. It is also conceivable to prevent excessive transmission of the mold closing force by elastic deformation of the coil spring when foreign matter is caught in the mold during the mold closing operation. However, since a servomotor is used as a motor for opening and closing the mold to control the operation of opening and closing the mold, the coil spring has a low spring characteristic in order to detect foreign matter caught in the mold with high sensitivity. Then, when the motor is accelerated or decelerated, there is a possibility that an elastic deformation of the coil spring is caused due to a torque fluctuation and the operation becomes unstable. On the other hand, if the elastic force of the coil spring is set large to prevent such instability of operation, the detection sensitivity of foreign matter entrapment in the mold is lowered, and an effective protection function cannot be exhibited. There was a problem that the durability of the coil spring was also reduced.
【０００７】[0007]
【解決課題】ここにおいて、本発明は、上述の如き事情
を背景として為されたものであって、その解決課題とす
るところは、モータとボールねじ機構を用いて可動盤を
型開閉駆動せしめるに際して、金型の型閉作動の安定性
を確保しつつ、低圧型閉作動が有利に実現され得て、金
型間への異物挟み込みによる金型損傷等の問題が有利に
軽減乃至は回避され得る、新規な構造の電動タイプの型
締装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a method for driving a movable platen to open and close a mold using a motor and a ball screw mechanism. In addition, the low-pressure mold closing operation can be advantageously realized while securing the stability of the mold closing operation of the mold, and problems such as mold damage due to pinching of foreign matter between the molds can be advantageously reduced or avoided. Another object of the present invention is to provide an electric-type mold clamping device having a novel structure.
【０００８】[0008]
【解決手段】以下、このような課題を解決するために為
された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各
態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の
組み合わせで採用可能である。また、本発明の態様乃至
は技術的特徴は、以下に記載のものに限定されることな
く、明細書全体および図面に記載され、或いはそれらの
記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づ
いて認識されるものであることが理解されるべきであ
る。An embodiment of the present invention which has been made to solve such a problem will be described below. The components employed in each of the embodiments described below can be employed in any combination as possible. In addition, aspects or technical features of the present invention are not limited to those described below, but are described in the entire specification and drawings, or based on the invention ideas that can be understood by those skilled in the art from the descriptions. It should be understood that it is recognized on the basis of.
【０００９】先ず、本発明の第一の態様は、ベースによ
って固定的に支持された固定盤に対して可動盤を相対変
位可能に対向配置せしめて、ボールねじ機構を構成する
ボールねじ軸とボールねじナットの一方を該可動盤に取
り付けると共に、他方を該ベースの固設部材に支持せし
めて、それらボールねじ軸とボールねじナットを型開閉
用モータで相対回動駆動することにより、かかるボール
ねじ機構に基づいて該可動盤を該固定盤に対して接近／
離隔方向に型開閉作動せしめるようにした型締装置にお
いて、前記ボールねじ軸および前記ボールねじナットの
何れかの前記可動盤または前記固設部材に対する取付部
位に背圧シリンダ機構を設けると共に、該背圧シリンダ
機構のシリンダ室に背圧を及ぼすことにより該ボールね
じ軸または該ボールねじナットに対して該可動盤または
該固設部材への型開閉方向における位置決め力を及ぼす
油圧源手段を設けて、該シリンダ室の背圧を調節するこ
とにより、前記型開閉用モータで駆動される前記ボール
ねじ機構によって前記可動盤と前記固定盤の間に及ぼさ
れる型閉力の上限値を調節可能としたことを、特徴とす
る。First, according to a first aspect of the present invention, a movable plate is disposed so as to be relatively displaceable relative to a fixed plate fixedly supported by a base, and a ball screw shaft and a ball constituting a ball screw mechanism are arranged. One of the screw nuts is attached to the movable platen, the other is supported by a fixed member of the base, and the ball screw shaft and the ball screw nut are driven to rotate relative to each other by a mold opening / closing motor. The movable plate approaches the fixed plate based on the mechanism /
In a mold clamping device configured to open and close a mold in a separating direction, a back pressure cylinder mechanism is provided at a mounting portion of any one of the ball screw shaft and the ball screw nut with respect to the movable platen or the fixed member. Hydraulic source means for exerting a back pressure on the cylinder chamber of the pressure cylinder mechanism to exert a positioning force on the ball screw shaft or the ball screw nut on the movable platen or the fixed member in a mold opening and closing direction, By adjusting the back pressure of the cylinder chamber, the upper limit of the mold closing force exerted between the movable platen and the fixed platen by the ball screw mechanism driven by the mold opening / closing motor can be adjusted. Is the feature.
【００１０】このような本態様に従う構造とされた型締
装置においては、型開閉用モータの回動駆動力をボール
ねじ機構を介して可動盤に及ぼすことにより、可動盤が
固定盤に対して型開閉作動せしめられることとなる。そ
こにおいて、型閉作動時に金型の型合わせ面間への異物
挟み込み等に起因して、ボールねじ軸またはボールねじ
ナットの可動盤または固設部材への位置決め力よりも大
きな型閉力、即ち背圧シリンダ機構による背圧力よりも
大きな型閉力が可動盤に及ぼされると、ボールねじ軸ま
たはボールねじナットが、背圧シリンダ機構による背圧
力に抗して、可動盤または固設部材への位置決め状態か
ら解除されるのであり、それによって、型開閉用モータ
からボールねじ機構を介して可動盤に伝達される型閉力
が制限されることから、型合わせ面への異物の挟み込み
等に起因する金型損傷を軽減乃至は回避することが出来
るのである。In the mold clamping device having such a structure according to this aspect, the movable platen is moved relative to the fixed platen by applying the rotational driving force of the mold opening / closing motor to the movable platen via the ball screw mechanism. The mold will be opened and closed. There, a mold closing force larger than the positioning force of the ball screw shaft or the ball screw nut on the movable platen or the fixed member due to foreign matter being caught between the mold mating surfaces during the mold closing operation, that is, When a mold closing force greater than the back pressure by the back pressure cylinder mechanism is applied to the movable platen, the ball screw shaft or the ball screw nut is pressed against the movable platen or fixed member against the back pressure by the back pressure cylinder mechanism. Since the positioning state is released, the mold closing force transmitted from the mold opening / closing motor to the movable plate via the ball screw mechanism is limited, and this is caused by pinching of foreign matter on the mold mating surface, etc. This can reduce or avoid mold damage.
【００１１】しかも、かかる型締装置においては、背圧
シリンダ機構におけるシリンダ室の圧力を調節すること
によって、可動盤に及ぼされる型閉力の制限値を適宜に
調節することが出来るのであり、それ故、例えば金型構
造や金型精度の相違によって必要な型開閉力に差異があ
る場合でも容易に対応することが出来るのであり、ま
た、型閉速度の加減速時などの駆動トルク変動が大きい
場合に可動盤に及ぼされる型閉力の制限値を大きくして
型閉作動のがたつきを抑えることも可能となるのであ
る。Moreover, in such a mold clamping device, the limit value of the mold closing force applied to the movable plate can be appropriately adjusted by adjusting the pressure of the cylinder chamber in the back pressure cylinder mechanism. Therefore, even if there is a difference in the required mold opening / closing force due to, for example, a difference in the mold structure or the mold accuracy, it is possible to easily cope with the difference, and a large variation in the driving torque during acceleration / deceleration of the mold closing speed. In this case, it is possible to suppress the rattling of the mold closing operation by increasing the limit value of the mold closing force applied to the movable plate.
【００１２】また、従来の油圧タイプの型締装置とは異
なり、背圧シリンダ機構における背圧は、可動盤に対し
て直接に型閉駆動力を及ぼすものでないことから、最低
作動圧等による制限を受けることなく、安定した型開閉
作動を確保しつつ、必要に応じて十分に小さな背圧値に
設定することが出来るのであり、それによって、優れた
金型保護効果が実現可能となるのである。Also, unlike the conventional hydraulic type mold clamping device, the back pressure in the back pressure cylinder mechanism does not directly apply a mold closing driving force to the movable plate, so that the back pressure is limited by a minimum operating pressure or the like. The back pressure value can be set to a sufficiently small value as needed, while ensuring stable mold opening and closing operation without receiving the influence, thereby achieving an excellent mold protection effect. .
【００１３】更にまた、本態様に係る型締装置において
は、型開閉用モータによって可動盤に及ぼされる型閉力
と、背圧シリンダ機構によって可動盤に常時及ぼされて
いる背圧力のバランスに基づいて、型閉力を直接に監視
するものであることから、従来の作動時間の変化によっ
て型閉力を間接的に監視する電動タイプの型締装置に比
して、型合わせ面間への異物の挟み込み等に起因する型
閉力の増大に対して略リアルタイムに応答して型閉力を
制限することが出来るのであり、それ故、優れた金型保
護効果が安定して発揮され得るのである。Further, in the mold clamping device according to the present aspect, the mold closing force exerted on the movable plate by the mold opening / closing motor and the back pressure constantly exerted on the movable plate by the back pressure cylinder mechanism. Therefore, since the mold closing force is monitored directly, there is no foreign matter between the mold mating surfaces compared to the conventional electric type mold clamping device that indirectly monitors the mold closing force by changing the operation time. The mold closing force can be limited in substantially real time in response to an increase in the mold closing force due to pinching of the mold, and therefore, an excellent mold protection effect can be stably exhibited. .
【００１４】なお、本態様においては、固定盤を固設部
材として利用して、可動盤と固定盤の間にボールねじ機
構を配設しても良いが、その他、例えば可動盤を挟んで
固定盤と反対側に固設部材としての受圧盤を設けて、可
動盤と受圧盤の間にボールねじ機構を配設しても良い。
また、ボールねじ機構を構成するボールねじ軸とボール
ねじナットは、それらの何れを可動盤に取り付けても良
い。更にまた、背圧シリンダ機構は、ボールねじ軸の可
動盤乃至は固設部材への取付部位に設けることも、或い
はボールねじナットの可動盤乃至は固設部材への取付部
位に設けることも可能であるが、好ましくは、固定盤や
受圧盤等の固設部材において、ボールねじ軸やボールね
じナットの取付部位に設けられることとなり、それによ
って、油圧回路の配管構造の耐久性向上や簡略化が可能
となる。In the present embodiment, a ball screw mechanism may be provided between the movable platen and the fixed platen by using the fixed platen as a fixed member. A pressure receiving plate as a fixed member may be provided on the side opposite to the plate, and a ball screw mechanism may be disposed between the movable plate and the pressure receiving plate.
Either of the ball screw shaft and the ball screw nut constituting the ball screw mechanism may be attached to the movable platen. Further, the back pressure cylinder mechanism can be provided at a position where the ball screw shaft is attached to the movable plate or the fixed member, or can be provided at a position where the ball screw nut is attached to the movable plate or the fixed member. However, preferably, in a fixed member such as a fixed platen or a pressure receiving platen, a ball screw shaft or a ball screw nut is provided at a mounting portion, thereby improving the durability and simplifying the piping structure of the hydraulic circuit. Becomes possible.
【００１５】また、本発明の第二の態様は、前記第一の
態様に従う構造とされた型締装置において、前記ボール
ねじ軸または前記ボールねじナットを、前記背圧シリン
ダ機構の前記シリンダ室に及ぼされる背圧の作用方向
で、前記可動盤または前記固設部材に対する位置決め方
向に付勢する付勢手段を設けたことを、特徴とする。こ
のような本態様においては、背圧シリンダ室に圧力が及
ぼされていない状態でも、付勢手段による付勢力に基づ
いて、ボールねじ軸またはボールねじナットが背圧シリ
ンダ機構の背圧による位置決め側の移動端に保持され得
るのであり、それ故、例えば、型閉作動開始に際して、
型閉作動モータの制御用の基準原点を安定して設定する
ことが可能となる。なお、付勢手段としては、耐久性や
要求ストローク量等を考慮して、例えばコイルスプリン
グ等の金属ばねが好適に採用される。According to a second aspect of the present invention, in the mold clamping device having the structure according to the first aspect, the ball screw shaft or the ball screw nut is provided in the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism. An urging means for urging the movable platen or the fixed member in a direction of positioning in a direction in which the back pressure is applied is provided. In this aspect, even when no pressure is applied to the back pressure cylinder chamber, the ball screw shaft or the ball screw nut is positioned on the positioning side by the back pressure of the back pressure cylinder mechanism based on the biasing force of the biasing means. Can be held at the moving end of
It is possible to stably set the reference origin for control of the mold closing operation motor. In addition, as the urging means, a metal spring such as a coil spring is suitably used in consideration of durability, a required stroke amount, and the like.
【００１６】また、本発明の第三の態様は、前記第一又
は第二の態様に従う構造とされた型締装置において、前
記ボールねじ軸または前記ボールねじナットが、前記可
動盤または前記固設部材に対して位置決めされた位置か
ら、前記背圧シリンダ機構の前記シリンダ室に及ぼされ
る背圧に抗して移動したことを検出する検出手段を設け
たことを、特徴とする。このような本態様においては、
型閉作動に際して、型合わせ面への異物の挟み込み等の
何等かの異常が発生したことを、検出手段の検出信号に
基づいて電気信号として取り出すことが出来ることか
ら、例えば、検出手段の検出信号に基づいて型開閉用モ
ータの作動を速やかに停止させることも可能であり、そ
れによって、金型保護の作動の安定性と信頼性の更なる
向上が図られ得る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a mold clamping device having a structure according to the first or second aspect, wherein the ball screw shaft or the ball screw nut is mounted on the movable platen or the fixed plate. It is characterized in that a detecting means for detecting movement from a position positioned with respect to the member against a back pressure applied to the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism is provided. In this embodiment,
At the time of the mold closing operation, it is possible to take out, as an electric signal based on the detection signal of the detection means, the occurrence of any abnormality such as pinching of a foreign substance on the mold mating surface. , The operation of the mold opening / closing motor can be stopped immediately, whereby the stability and reliability of the mold protection operation can be further improved.
【００１７】また、本発明の第四の態様は、前記第一乃
至第三の何れかの態様に従う構造とされた型締装置にお
いて、前記ボールねじ軸と前記ボールねじナットを含ん
で構成されて、前記可動盤に型開閉駆動力を及ぼす前記
ボールねじ機構を、互いに並列的に複数設けたことを、
特徴とする。このような本態様においては、可動盤に対
する型閉力を、型開閉中心軸の周りの複数位置で及ぼす
ことによって、可動盤に及ぼされる型閉力の均等化が図
られ得るのであり、そこにおいて、各ボールねじ機構に
よる型閉力の伝達経路上にそれぞれ配設された背圧シリ
ンダ機構において、可動盤に及ぼされる型閉力の制限値
を調節することにより、それら複数のボールねじ機構を
介して可動盤に及ぼされる型閉力のバラツキに起因する
駆動の同期不良も防止され得て、安定した型閉作動が実
現され得るのである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mold clamping device having a structure according to any one of the first to third aspects, comprising the ball screw shaft and the ball screw nut. A plurality of the ball screw mechanisms that apply a mold opening / closing driving force to the movable plate are provided in parallel with each other,
Features. In such an embodiment, by applying the mold closing force to the movable plate at a plurality of positions around the mold opening / closing center axis, the mold closing force applied to the movable plate can be equalized. By adjusting the limit value of the mold closing force applied to the movable platen in the back pressure cylinder mechanisms respectively arranged on the transmission paths of the mold closing force by each ball screw mechanism, As a result, it is possible to prevent a drive synchronization failure due to a variation in the mold closing force exerted on the movable platen, and a stable mold closing operation can be realized.
【００１８】また、本発明の第五の態様は、前記第一乃
至第四の何れかの態様に従う構造とされた型締装置にお
いて、前記固設部材にシリンダを設けると共に、該シリ
ンダに円筒形状のピストン部材を滑動可能に組み付け
て、該ピストン部材の外周面と該シリンダの内周面の間
にシリンダ室を形成すると共に、該ピストン部材に対し
て前記ボールねじナットを固定することによって、前記
背圧シリンダ機構を構成したことを、特徴とする。この
ような本態様においては、ボールねじ機構を構成するボ
ールねじナットの外周側に円筒形状のシリンダ室を形成
することによって、背圧シリンダ機構を、ボールねじナ
ット側に簡単な構造で形成することが可能となる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mold clamping apparatus having a structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein a cylinder is provided on the fixed member, and the cylinder has a cylindrical shape. By slidably assembling the piston member, forming a cylinder chamber between the outer peripheral surface of the piston member and the inner peripheral surface of the cylinder, and fixing the ball screw nut to the piston member, It is characterized by constituting a back pressure cylinder mechanism. In this embodiment, by forming a cylindrical cylinder chamber on the outer peripheral side of the ball screw nut constituting the ball screw mechanism, the back pressure cylinder mechanism can be formed with a simple structure on the ball screw nut side. Becomes possible.
【００１９】また、本発明の第六の態様は、前記第一乃
至第五の何れかの態様に従う構造とされた型締装置にお
いて、前記可動盤を挟んで前記固定盤と反対側に位置し
て、前記ベースによって固定的に支持された受圧盤を設
けて、該可動盤に対して型締駆動力を及ぼす型締シリン
ダ機構を該受圧盤によって支持せしめることにより、該
受圧盤によって前記固設部材を形成する一方、該可動盤
の型閉状態下で前記ボールねじ機構によって前記背圧シ
リンダ機構のシリンダ室に生ぜしめられる油圧を該型締
シリンダ機構のシリンダ室に及ぼすことにより、型締駆
動力を得るようにしたことを、特徴とする。このような
本態様においては、背圧シリンダ機構を巧く利用して型
締力発生用の油圧源を構成することが出来るのであり、
それによって、電動式の型開閉機構と、油圧閉回路を用
いた油圧式の型締機構を併せ備えたハイブリッド型の型
締装置が、有利に実現可能となるのである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a mold clamping device having a structure according to any one of the first to fifth aspects, wherein the mold clamping device is located on a side opposite to the fixed plate with respect to the movable plate. A pressure receiving plate fixedly supported by the base is provided, and a mold clamping cylinder mechanism that applies a mold clamping driving force to the movable plate is supported by the pressure receiving plate. While forming the member, the hydraulic pressure generated in the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism by the ball screw mechanism under the mold closed state of the movable platen is applied to the cylinder chamber of the mold clamping cylinder mechanism, so that the mold clamping drive is performed. It is characterized by gaining power. In such an embodiment, a hydraulic pressure source for generating a mold clamping force can be configured by skillfully utilizing the back pressure cylinder mechanism.
Thereby, it is possible to advantageously realize a hybrid mold clamping device including both an electric mold opening / closing mechanism and a hydraulic mold clamping mechanism using a hydraulic closed circuit.
【００２０】 〔発明の詳細な説明〕以下、本発明を更に具体的に明ら
かにするために、本発明の実施形態について、図面を参
照しつつ、詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２１】先ず、図１には、本発明の一実施形態とし
ての型締装置が示されている。この型締装置は、ベース
１０によって固定的に支持されて互いに離隔して対向配
置された固定盤１２と受圧盤１４を備えている。そし
て、これら固定盤１２と受圧盤１４の間に跨がって四本
のガイドロッド１６が互いに平行に配設されており、こ
れらのガイドロッド１６で案内されることにより、可動
盤１８が、受圧盤１４と固定盤１２の対向面間で移動可
能に配設支持されている。更に、固定盤１２と可動盤１
８には、互いに対向位置する側の面に固定金型２０と可
動金型２２が装着されるようになっており、可動盤１２
が固定盤１８に対して接近／離隔方向に駆動されること
により、固定金型２０と可動金型２２が型開閉および型
締めされるようになっている。即ち、受圧盤１４と可動
盤１８の間には、一対の型開閉駆動機構２４，２４と、
型締駆動機構２６が配設されており、型開閉駆動機構２
４，２４で可動盤１８が固定盤１２に対して接近／離隔
方向に駆動されることにより、高速での型開閉作動が為
されるようになっていると共に、固定金型２０と可動金
型２２の型閉状態下において、型締駆動機構２６で可動
盤１８が固定盤１２に対して接近方向に駆動されること
により、高圧での型締作動が為されるようになってい
る。FIG. 1 shows a mold clamping device according to an embodiment of the present invention. This mold clamping device includes a fixed platen 12 and a pressure receiving plate 14 fixedly supported by a base 10 and spaced apart from each other and opposed to each other. Four guide rods 16 are arranged in parallel with each other across the fixed platen 12 and the pressure receiving plate 14, and guided by these guide rods 16, the movable plate 18 The pressure receiving plate 14 and the fixed platen 12 are movably disposed and supported between opposing surfaces. Further, the fixed board 12 and the movable board 1
8, a stationary mold 20 and a movable mold 22 are mounted on the surfaces facing each other.
Is driven in the approaching / separating direction with respect to the fixed plate 18, so that the fixed mold 20 and the movable mold 22 are opened and closed and the mold is clamped. That is, between the pressure receiving plate 14 and the movable plate 18, a pair of mold opening / closing drive mechanisms 24, 24 are provided.
A mold closing drive mechanism 26 is provided, and the mold opening / closing drive mechanism 2 is provided.
The movable plate 18 is driven in the direction of approach / separation with respect to the fixed plate 12 at 4 and 24, so that the mold opening / closing operation is performed at a high speed. In the closed state of the mold 22, the movable plate 18 is driven by the mold clamping drive mechanism 26 in the direction approaching the fixed plate 12, so that a high-pressure mold clamping operation is performed.
【００２２】より詳細には、型締駆動機構２６は、それ
自体、従来から公知のものであって、金型２０，２２の
略中心軸上に配設された油圧シリンダ機構によって構成
されており、受圧盤１４に固設されたシリンダ部材２８
に対して、ラム３０が滑動可能に組み付けられていると
共に、このラム３０の突出先端部が可動盤１８に対して
固定的に取り付けられている。そして、固定金型２０と
可動金型２２を型合わせした状態下で型締駆動機構２６
を作動させてラム３０を突出方向に駆動することによ
り、十分に大きな型締力が、固定金型２０と可動金型２
２の間に及ぼされるようになっている。More specifically, the mold-clamping drive mechanism 26 is a known mechanism per se, and is constituted by a hydraulic cylinder mechanism disposed substantially on the central axis of the dies 20 and 22. , Cylinder member 28 fixed to pressure receiving plate 14
On the other hand, the ram 30 is slidably mounted and the protruding tip of the ram 30 is fixedly attached to the movable plate 18. Then, under the condition that the fixed mold 20 and the movable mold 22 are matched, the mold clamping drive mechanism 26
Is operated to drive the ram 30 in the projecting direction, so that a sufficiently large mold clamping force is applied to the fixed mold 20 and the movable mold 2.
Between the two.
【００２３】また一方、一対の型開閉駆動機構２４，２
４は、型締駆動機構２６を水平方向に挟んだ両側に配設
されている。かかる型開閉駆動機構２４は、図２にも示
されているように、可動盤１８の幅方向両側面に対し
て、ブラケット３２を介してそれぞれ固設された型開閉
用モータとしてのサーボモータ３４を備えている。ま
た、受圧盤１４の幅方向両側には、ボールねじ軸３６
が、可動盤１８の移動方向（中心軸方向）となる各ガイ
ドロッド１６の中心軸方向と平行に延びるように配設さ
れており、それらのボールねじ軸３６における型閉方向
側の先端部分が、ブラケット３２で支持されたベアリン
グ３８によって中心軸周りで回動可能に且つ軸方向に移
動不能に支持されている。そして、これらのボールねじ
軸３６が、各サーボモータ３４の出力軸に対して、それ
ぞれ固定されている。なお、各サーボモータ３４には、
各ボールねじ軸３６の回動量を検出するためのエンコー
ダ４０が、それぞれ装着されている。On the other hand, a pair of mold opening / closing drive mechanisms 24, 2
Reference numerals 4 are disposed on both sides of the mold clamping drive mechanism 26 in the horizontal direction. As shown in FIG. 2, the mold opening / closing drive mechanism 24 includes a servo motor 34 as a mold opening / closing motor which is fixed to both sides of the movable plate 18 in the width direction via a bracket 32. It has. A ball screw shaft 36 is provided on both sides in the width direction of the pressure receiving plate 14.
Are arranged so as to extend in parallel with the central axis direction of each guide rod 16 which is the moving direction (central axis direction) of the movable platen 18, and the tip portions of these ball screw shafts 36 on the mold closing direction side are arranged. , Are supported by a bearing 38 supported by the bracket 32 so as to be rotatable around the central axis and immovable in the axial direction. The ball screw shafts 36 are fixed to the output shafts of the servo motors 34, respectively. In addition, each servomotor 34 has
Encoders 40 for detecting the amount of rotation of each ball screw shaft 36 are mounted respectively.
【００２４】さらに、各ボールねじ軸３６には、ボール
ねじナット４２が螺着されており、このボールねじナッ
ト４２が、受圧盤１４の幅方向両側にそれぞれ固設され
たシリンダ部材４４に対して組み付けられている。即
ち、本実施形態では、ボールねじナット４２が、シリン
ダ部材４４を介して受圧盤１４に取り付けられており、
かかる受圧盤１４によって、ボールねじナット４２を支
持する固設部材が構成されている。Further, a ball screw nut 42 is screwed to each ball screw shaft 36, and the ball screw nut 42 is attached to a cylinder member 44 fixed on both sides in the width direction of the pressure receiving plate 14. It is assembled. That is, in the present embodiment, the ball screw nut 42 is attached to the pressure receiving plate 14 via the cylinder member 44,
The pressure receiving plate 14 forms a fixed member that supports the ball screw nut 42.
【００２５】ここにおいて、各シリンダ部材４４は、略
円筒形状を有しており、受圧盤１４の幅方向両側にそれ
ぞれ固設されている。また、かかるシリンダ部材４４に
は、円筒形状を有するピストン部材としてのピストンス
リーブ４６が嵌め込まれて、軸方向に滑動可能に組み付
けられている。そして、ピストンスリーブ４６の外周面
とシリンダ部材４４の内周面の間に、略円筒形状を有す
る隙間領域を利用したシリンダ室４８が形成されてい
る。なお、このシリンダ室４８は、シリンダ部材４４に
対してピストンスリーブ４６が軸方向一方の側（図２に
おいて、ピストンスリーブ４６が可動盤１８から離れる
左方の側）に変位せしめられることによって、容積が小
さくなるようにされている。Here, each cylinder member 44 has a substantially cylindrical shape, and is fixedly provided on both sides in the width direction of the pressure receiving plate 14. A piston sleeve 46 as a piston member having a cylindrical shape is fitted into the cylinder member 44, and is slidably assembled in the axial direction. A cylinder chamber 48 is formed between the outer peripheral surface of the piston sleeve 46 and the inner peripheral surface of the cylinder member 44 using a substantially cylindrical gap region. The volume of the cylinder chamber 48 is increased by displacing the piston sleeve 46 with respect to the cylinder member 44 to one side in the axial direction (in FIG. 2, the left side where the piston sleeve 46 is separated from the movable plate 18). Is to be smaller.
【００２６】また、シリンダ部材４４の中空孔内には、
付勢手段としてのコイルスプリング５０が収容配置され
ており、このコイルスプリング５０によって、ピストン
スリーブ４６が、シリンダ室４８の容積が最も大きくな
る軸方向一方の側（図２中、右側）に向かって常時付勢
されている。In the hollow hole of the cylinder member 44,
A coil spring 50 as an urging means is accommodated and arranged, and the coil spring 50 causes the piston sleeve 46 to move toward one axial side (the right side in FIG. 2) where the volume of the cylinder chamber 48 is the largest. Always energized.
【００２７】更にまた、略円筒形状を有するシリンダ部
材４４には、可動盤１８に取り付けられたボールねじ軸
３６が挿通されていると共に、該ボールねじ軸３６に対
して螺合されたボールねじナット４２が、ピストンスリ
ーブ４６に嵌め込まれて、ボルト固定されているされて
いる。これにより、シリンダ部材４４に対して、ボール
ねじナット４２が、ピストンスリーブ４６と一体的に軸
方向に滑動変位せしめられるようになっている。なお、
図面上に明示はされていないが、ピストンスリーブ４６
とシリンダ部材４４の間には、シリンダ部材４４内での
ピストンスリーブ４６の軸方向の移動を許容しつつ、ピ
ストンスリーブ４６の中心軸回りの回転を阻止するため
のキー溝等の係合手段が設けられていると共に、ボール
ねじナット４２も、ピストンスリーブ４６に固着される
ことにより、シリンダ部材４４内において、ピストンス
リーブ４６と一体的な軸方向の移動は許容されるが、中
心軸回りの回転が阻止されるようになっている。Further, a ball screw shaft 36 attached to the movable platen 18 is inserted through a cylinder member 44 having a substantially cylindrical shape, and a ball screw nut screwed to the ball screw shaft 36. 42 is fitted in the piston sleeve 46 and is fixed by bolts. Thus, the ball screw nut 42 is slidably displaced in the axial direction integrally with the piston sleeve 46 with respect to the cylinder member 44. In addition,
Although not explicitly shown in the drawing, the piston sleeve 46
An engagement means such as a keyway for preventing the piston sleeve 46 from rotating around the central axis while allowing the piston sleeve 46 to move in the axial direction within the cylinder member 44 is provided between the cylinder member 44 and the cylinder member 44. While being provided, the ball screw nut 42 is also fixed to the piston sleeve 46, so that axial movement integral with the piston sleeve 46 is allowed in the cylinder member 44, but rotation around the central axis is allowed. Is to be blocked.
【００２８】さらに、シリンダ部材４４には、軸方向一
方（図２中左方）の端面に開口して軸方向に延び、シリ
ンダ室４８に開口，連通せしめられた圧力給排路５２が
形成されている。そして、この圧力給排路５２に対し
て、エアハイドロ機構５４の出力ポート５６が、外部管
路５８によって接続されている。Further, the cylinder member 44 is formed with a pressure supply / discharge passage 52 which is opened at one end face in the axial direction (left side in FIG. 2), extends in the axial direction, and is opened and communicated with the cylinder chamber 48. ing. An output port 56 of the air-hydro mechanism 54 is connected to the pressure supply / discharge passage 52 by an external conduit 58.
【００２９】かかるエアハイドロ機構５４は、供給され
る空気圧の大きさに対応した油圧を発生させる公知の手
段であり、図２に示されているように、シリンダ部材４
４に固着された取付部材６０に対して、空気圧駆動され
る入力側エアシリンダ機構６２と、該入力側エアシリン
ダ機構６２で駆動される出力部材６４と、かかる出力部
材６４に固設されたピストン６６と、該ピストン６６が
滑動可能に嵌め込まれた出力側油圧シリンダ機構６８
が、互いに組み合わせられた状態で、それぞれ固定的に
取り付けられたユニット構造とされている。そして、入
力側エアシリンダ機構６２に対して、所定の空気圧を入
力ポート７０から及ぼすと、入力側エアシリンダ機構６
２の出力部材６４が突出作動せしめられて、出力側油圧
シリンダ機構６８におけるピストン６６が駆動されるこ
とにより、該出力側油圧シリンダ機構６８のシリンダ室
７２に接続された出力ポート５６から、入力ポート７０
を通じて及ぼされた空気圧に対応した圧力の作動油が提
供されるようになっている。The air-hydro mechanism 54 is a known means for generating a hydraulic pressure corresponding to the magnitude of the supplied air pressure. As shown in FIG.
The input side air cylinder mechanism 62 driven by air pressure, the output member 64 driven by the input side air cylinder mechanism 62, and the piston fixed to the output member 64 with respect to the mounting member 60 fixed to the output member 64 And an output hydraulic cylinder mechanism 68 in which the piston 66 is slidably fitted.
Are unit structures fixedly attached to each other in a state where they are combined with each other. When a predetermined air pressure is applied to the input side air cylinder mechanism 62 from the input port 70, the input side air cylinder mechanism 6
The second output member 64 is caused to protrude and the piston 66 of the output side hydraulic cylinder mechanism 68 is driven, so that the output port 56 connected to the cylinder chamber 72 of the output side hydraulic cylinder mechanism 68 is connected to the input port. 70
Hydraulic fluid is provided at a pressure corresponding to the air pressure exerted through the hydraulic fluid.
【００３０】また、かかるエアハイドロ機構５４におい
ては、入力側エアシリンダ機構６２におけるピストン有
効面積に比して、出力側油圧シリンダ機構６８における
ピストン有効面積が小さく設定されており、それによっ
て、入力側エアシリンダ機構６２に及ぼされる空気圧に
対して、十分に大きな圧力の作動油を、出力側油圧シリ
ンダ機構６８から外部管路５８を通じて、型開閉駆動機
構２４のシリンダ室４８に供給し得るようになってい
る。In the air-hydro mechanism 54, the effective piston area of the output hydraulic cylinder mechanism 68 is set smaller than the effective piston area of the input air cylinder mechanism 62. Hydraulic oil having a sufficiently large pressure with respect to the air pressure applied to the air cylinder mechanism 62 can be supplied from the output side hydraulic cylinder mechanism 68 to the cylinder chamber 48 of the mold opening / closing drive mechanism 24 through the external conduit 58. ing.
【００３１】さらに、本実施形態では、エアハイドロ機
構５４における入力側エアシリンダ機構６２の入力ポー
ト７０に対して、コンプレッサや蓄圧器等の所定の空気
圧源７４を接続せしめる空気圧供給管路７６上に、電空
レギュレータ７８が配設されており、この電空レギュレ
ータ７８によって、入力側エアシリンダ機構６２に及ぼ
される空気圧が制御されるようになっている。なお、電
空レギュレータ７８は、制御用電気信号に対応した大き
さに空気圧源の空気圧を調節して供給する公知のもので
あって、例えば、制御用電気信号に応じて、空気圧源７
４から供給される空気圧の大きさを、ダイヤフラム式弁
体機構や電磁弁，圧力センサ等を用いてフィードバック
制御することにより、制御用電気信号に対応した大きさ
の空気圧を、空気圧供給管路７６に供給するようにした
ものが、好適に採用される。Further, in this embodiment, an air pressure supply line 76 for connecting a predetermined air pressure source 74 such as a compressor or an accumulator to an input port 70 of the input side air cylinder mechanism 62 of the air-hydro mechanism 54 is provided. , An electropneumatic regulator 78 is provided, and the electropneumatic regulator 78 controls the air pressure applied to the input side air cylinder mechanism 62. The electropneumatic regulator 78 is a well-known one that adjusts and supplies the air pressure of the pneumatic source to a size corresponding to the control electric signal.
4 is feedback-controlled using a diaphragm-type valve mechanism, a solenoid valve, a pressure sensor, or the like, to reduce the air pressure corresponding to the control electric signal to the air pressure supply line 76. What is supplied to is preferably adopted.
【００３２】すなわち、このような構造とされたエアハ
イドロ機構５４によれば、型開閉駆動機構２４に形成さ
れたシリンダ室４８の圧力を、エアハイドロ機構５４の
制御用の電気信号によって、容易に制御することが出来
るのである。そして、エアハイドロ機構５４を通じて、
型開閉駆動機構２４に形成されたシリンダ室４８に所定
の油圧を及ぼすことによって、型開閉駆動機構２４のピ
ストンスリーブ４６に対して、可動盤１８側に向かって
駆動せしめられる方向、即ち前記コイルスプリング５０
による付勢方向と同じ、図２中の右方向の駆動力を及ぼ
しめるようになっている。なお、このことから明らかな
ように、本実施形態では、受圧盤１４および可動盤１８
を水平方向に挟んだ両側に配設された一対のシリンダ部
材４４，４４とピストンスリーブ４６，４６を含んで、
背圧シリンダ機構が構成されている。That is, according to the air-hydro mechanism 54 having such a structure, the pressure of the cylinder chamber 48 formed in the mold opening / closing drive mechanism 24 can be easily adjusted by an electric signal for controlling the air-hydro mechanism 54. You can control it. Then, through the air-hydro mechanism 54,
A direction in which a predetermined oil pressure is applied to a cylinder chamber 48 formed in the mold opening / closing drive mechanism 24 to drive the piston sleeve 46 of the mold opening / closing drive mechanism 24 toward the movable platen 18, that is, the coil spring 50
The same driving force as in the right direction in FIG. 2 is exerted. As is apparent from this, in the present embodiment, the pressure receiving plate 14 and the movable plate 18
A pair of cylinder members 44 and 44 and piston sleeves 46 and 46 disposed on both sides of
A back pressure cylinder mechanism is configured.
【００３３】上述の如き構造とされた型締装置を例えば
射出成形機に用いて、射出成形に際しての金型２０，２
２の型開閉および型締作動を行うには、先ず、図１に示
されている如き型開状態から型閉作動を開始するに先立
って、エアハイドロ機構５４を作動せしめて、各型開閉
駆動機構２４に形成されたシリンダ室４８に対して所定
の背圧を及ぼす。かかる状態下、ピストンスリーブ４６
には、シリンダ部材４４内において、シリンダ室４８に
及ぼされる背圧と、コイルスプリング５０の付勢力によ
って軸方向で可動盤１８側に向かって駆動力が及ぼされ
ることとなり、それによって、図２に示されているよう
に、かかるピストンスリーブ４６が、可動盤１８側の移
動端に位置決め保持される。要するに、このような初期
状態下において、ピストンスリーブ４６と、それに固設
されたボールねじナット４２は、コイルスプリング５０
の付勢力とシリンダ室４８の背圧に基づいて、軸方向一
方の移動端に弾性的に位置決め保持されているのであ
る。The mold clamping device having the above-described structure is used in, for example, an injection molding machine, and the dies 20 and 2 for injection molding are used.
In order to carry out the mold opening / closing and mold clamping operations of 2, the air-hydro mechanism 54 is operated before starting the mold closing operation from the mold opening state as shown in FIG. A predetermined back pressure is applied to a cylinder chamber 48 formed in the mechanism 24. Under this condition, the piston sleeve 46
In the cylinder member 44, a driving force is exerted in the axial direction toward the movable platen 18 by the back pressure applied to the cylinder chamber 48 and the urging force of the coil spring 50. As shown, the piston sleeve 46 is positioned and held at the movable end on the movable platen 18 side. In short, in such an initial state, the piston sleeve 46 and the ball screw nut 42 fixed thereto are fixed by the coil spring 50.
Is elastically positioned and held at one of the moving ends in the axial direction based on the urging force and the back pressure of the cylinder chamber 48.
【００３４】そして、かかる初期状態下で、各型開閉駆
動機構２４におけるサーボモータ３４により、ボールね
じ軸３６を一方向に回転駆動せしめて、ボールねじ軸３
４とボールねじナット４２のねじ送り作用に基づいてボ
ールねじ軸３４を型閉方向（可動盤１８側に延び出す方
向）にねじ送り駆動せしめる。これにより、可動盤１８
に対して、固定盤１２に対する接近方向の駆動力が及ぼ
されて、可動盤１８が型閉作動せしめられることとな
る。Then, in such an initial state, the ball screw shaft 36 is driven to rotate in one direction by the servomotor 34 in each mold opening / closing drive mechanism 24, and the ball screw shaft 3 is rotated.
The ball screw shaft 34 is driven to feed the screw in the mold closing direction (the direction in which it extends toward the movable platen 18) based on the screw feeding action of the ball screw nut 4 and the ball screw nut 42. Thereby, the movable plate 18
Accordingly, a driving force in the approaching direction to the fixed platen 12 is exerted, and the movable platen 18 is caused to perform the mold closing operation.
【００３５】その後、型閉作動が正常に完了すると、時
間及び／又は位置のフィードバック制御等によって、サ
ーボモータ３４への給電を制御して、続く、型締駆動機
構２６による型締作動に移ることとなるが、そこにおい
て、型閉完了前に、金型２０，２２の型合わせ面間への
異物の挟み込み等の異常が発生した場合には、図３に示
されているように、型開閉駆動機構２４におけるピスト
ンスリーブ４６の作動に基づいて、可動盤１８に及ぼさ
れる型閉駆動力の増大を回避することにより、金型損傷
等の問題が回避されるようになっている。After that, when the mold closing operation is completed normally, the power supply to the servomotor 34 is controlled by feedback control of time and / or position, and the process is shifted to the subsequent mold clamping operation by the mold clamping drive mechanism 26. However, if an abnormality such as pinching of foreign matter between the mold mating surfaces of the molds 20 and 22 occurs before the mold closing is completed, as shown in FIG. By avoiding an increase in the mold closing drive force exerted on the movable plate 18 based on the operation of the piston sleeve 46 in the drive mechanism 24, problems such as damage to the mold are avoided.
【００３６】すなわち、金型２０，２２の型合わせ面間
への異物の挟み込みがあった場合に、金型保護等の観点
から問題となる型閉駆動力の上限値を決定し、かかる上
限値に対応したシリンダ室４８の制限圧力値を算出し
て、シリンダ室４８がこの制限圧力値に保持されるよう
に、電空レギュレータ７８を利用して、エアハイドロ機
構５４によってシリンダ室４８に及ぼされる圧力を制御
する。なお、シリンダ室４８の制限圧力値は、型閉駆動
力の上限値と、ピストンスリーブ４６の有効ピストン面
積から容易に算出することが可能である。また、かかる
シリンダ室４８の圧力制御に際しては、コイルスプリン
グ５０によってピストンスリーブ４６に及ぼされる付勢
力も考慮する必要がある。That is, when foreign matter is caught between the mating surfaces of the dies 20, 22, the upper limit of the mold closing driving force, which is problematic from the viewpoint of protection of the dies, is determined. Is calculated, and the air pressure is applied to the cylinder chamber 48 by the air-hydro mechanism 54 using the electropneumatic regulator 78 so that the cylinder chamber 48 is maintained at the limited pressure value. Control pressure. Note that the limit pressure value of the cylinder chamber 48 can be easily calculated from the upper limit value of the mold closing driving force and the effective piston area of the piston sleeve 46. In controlling the pressure in the cylinder chamber 48, it is necessary to consider the urging force exerted on the piston sleeve 46 by the coil spring 50.
【００３７】そして、このようにシリンダ室４８に適当
な背圧を設定しておけば、金型２０，２２の型合わせ面
間への異物の挟み込みがあった場合に、サーボモータ３
４が回転を続けても、シリンダ室４８の背圧とコイルス
プリング５０の付勢力に基づいてボールねじナット４２
に及ぼされる位置決め保持力に比して、サーボモータ３
４の回転に基づいて可動盤１８に及ぼされる型閉力が大
きくなると、その時点で、ボールねじナット４２が、シ
リンダ室４８の背圧とコイルスプリング５０の付勢力に
基づく位置決め力に抗して後退作動を開始して、可動盤
１８から離隔する方向に移動せしめられることとなる。If an appropriate back pressure is set in the cylinder chamber 48 as described above, the servo motor 3 can be used when foreign matter is caught between the mating surfaces of the dies 20 and 22.
Even if the rotation of the ball screw nut 4 continues, the ball screw nut 42
Servo motor 3
When the mold closing force exerted on the movable platen 18 based on the rotation of the wheel 4 increases, at that time, the ball screw nut 42 resists the positioning force based on the back pressure of the cylinder chamber 48 and the urging force of the coil spring 50. The retreat operation is started and the movable plate 18 is moved away from the movable plate 18.
【００３８】従って、型閉作動に異常が発生した場合で
も、シリンダ室４８の背圧とコイルスプリング５０の付
勢力に基づいてボールねじナット４２に及ぼされる位置
決め保持力を越えた過大な型閉力が金型２０，２２間に
及ぼされることがないのであり、しかも、力の釣合いに
基づいて、過大な型閉力の金型２０，２２間への作用の
回避作動が行われることから、実質的にタイムラグのな
いリアルタイムな型閉力の監視機構が実現され得ること
となり、型閉作動の安定性と信頼性が飛躍的に向上され
得るのである。Therefore, even if an abnormality occurs in the mold closing operation, an excessive mold closing force exceeding the positioning holding force exerted on the ball screw nut 42 based on the back pressure of the cylinder chamber 48 and the urging force of the coil spring 50 is used. Is not exerted between the dies 20 and 22, and the operation of avoiding the excessive closing force of the dies 20 and 22 is performed based on the balance of the forces. A real-time monitoring mechanism of the mold closing force without a time lag can be realized, and the stability and reliability of the mold closing operation can be drastically improved.
【００３９】また、かかる型締装置において、金型２
０，２２間に及ぼされる型閉力の規制値は、シリンダ室
４８の圧力を外部から調節することによって容易に設
定，変更することができることから、例えば、採用する
金型の個々の特性等を考慮して、型閉力の規制値を適宜
に調節することも可能となる。In this mold clamping device, the mold 2
Since the regulation value of the mold closing force exerted between 0 and 22 can be easily set and changed by adjusting the pressure of the cylinder chamber 48 from the outside, for example, individual characteristics of the employed mold and the like can be adjusted. In consideration of this, the regulation value of the mold closing force can be appropriately adjusted.
【００４０】更にまた、型閉作動の途中でシリンダ室４
８の圧力を変更制御することも可能であることから、例
えば、型閉開始時や型閉開始後の加速時においては、シ
リンダ室４８の圧力を高めに設定しておくことにより、
型閉作動に際しての加速反力に起因するボールねじナッ
ト４２の不安定な挙動が防止されて、安定した型閉作動
が実現され得ると共に、型閉完了前にシリンダ室４８の
圧力を下げることによって、金型２０，２２間への異物
挟み込みに際しての過大な型閉力の作用を速やかに且つ
低圧レベルで抑えて、有効な金型保護効果を得ることが
可能となる。Further, during the mold closing operation, the cylinder chamber 4 is closed.
Since it is also possible to change and control the pressure of the cylinder 8, for example, at the time of starting the mold closing or at the time of acceleration after the start of the mold closing, by setting the pressure of the cylinder chamber 48 to be higher,
The unstable behavior of the ball screw nut 42 due to the acceleration reaction force during the mold closing operation is prevented, and a stable mold closing operation can be realized. In addition, by reducing the pressure of the cylinder chamber 48 before the mold closing is completed, In addition, it is possible to quickly and at a low pressure level suppress the action of an excessive mold closing force when a foreign object is caught between the molds 20 and 22, thereby obtaining an effective mold protection effect.
【００４１】また、本実施形態の型締装置においては、
シリンダ室４８の圧力が０とされた状態でも、コイルス
プリング５０の付勢力がピストンスリーブ４６に常時及
ぼされて、ボールねじナット４２が、可動盤１８側の移
動端に保持され得るようになっていることから、可動盤
の初期の位置決めが容易とされると共に、型閉作動開始
等に際してのサーボモータ３４における基準位置の設定
も容易となる。Further, in the mold clamping device of this embodiment,
Even when the pressure in the cylinder chamber 48 is zero, the urging force of the coil spring 50 is always exerted on the piston sleeve 46, so that the ball screw nut 42 can be held at the movable end on the movable plate 18 side. This facilitates the initial positioning of the movable platen, and also facilitates the setting of the reference position in the servomotor 34 at the time of starting the mold closing operation and the like.
【００４２】なお、上述の如き本実施形態の型締装置に
おいては、型閉作動の異常に対して一層有利に対応する
ために、例えば、図４に示されているように、近接スイ
ッチ８０等を採用して、ボールねじナット４２のシリン
ダ部材４４に対する動きを監視することも有効である。In the mold clamping device of the present embodiment as described above, for example, as shown in FIG. 4, a proximity switch 80 or the like, as shown in FIG. And monitoring the movement of the ball screw nut 42 with respect to the cylinder member 44 is also effective.
【００４３】すなわち、図４において、８２は、ボール
ねじナット４２に固設されたカムであり、このカム８２
によって、シリンダ部材４４に固設されたスイッチ本体
８４がＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。そして、
型閉作動時に、異物の挟み込み等に際してボールねじナ
ット４２が、コイルスプリング５０の付勢力とシリンダ
室４８の背圧に抗して、シリンダ部材４４に対して変位
せしめられると、直ちに、近接スイッチ８０から異常信
号が出力されるようになっている。That is, in FIG. 4, reference numeral 82 denotes a cam fixed to the ball screw nut 42.
Thus, the switch body 84 fixed to the cylinder member 44 is turned on / off. And
When the ball screw nut 42 is displaced with respect to the cylinder member 44 against the urging force of the coil spring 50 and the back pressure of the cylinder chamber 48 when a foreign object is pinched during the mold closing operation, the proximity switch 80 is immediately turned on. Output an abnormal signal.
【００４４】それ故、この近接スイッチ８０によって出
力される異常信号に基づいて、警報の発令や、型閉作動
用のサーボモータ３４の緊急停止等の対応を行うことに
よって、型閉作動時の異常発生に対して一層有利に対応
することが可能となるのである。特に、このような近接
スイッチ８０を用いると、型閉作動時の異常発生をボー
ルねじナット４２の動きによって瞬時に検出して対応す
ることが可能となるのであり、例えば前述の如き型閉作
動の制御工程でタイマカウントすることにより、標準ス
ケジュールからの作動の時間的なズレに基づいて型閉作
動を監視して異常を検出する従来の電動タイプの型締装
置における型閉作動監視システムに比して、極めて優れ
た金型保護効果等が発揮され得るのである。なお、上述
の説明から明らかなように、本実施形態では、近接スイ
ッチ８０によって、ボールねじナット４２がシリンダ室
４８の背圧に抗して移動したことを検出する検出手段が
構成されている。Therefore, on the basis of the abnormal signal output from the proximity switch 80, an alarm is issued or an emergency stop of the servomotor 34 for the mold closing operation is performed. It is possible to respond more advantageously to the occurrence. In particular, the use of such a proximity switch 80 makes it possible to instantaneously detect and respond to the occurrence of an abnormality during the mold closing operation by the movement of the ball screw nut 42. By counting the timer in the control process, the mold closing operation is monitored based on the time deviation of the operation from the standard schedule, and an abnormality is detected. Thus, an extremely excellent mold protection effect and the like can be exhibited. As is clear from the above description, in the present embodiment, the proximity switch 80 constitutes a detecting means for detecting that the ball screw nut 42 has moved against the back pressure of the cylinder chamber 48.
【００４５】以上、本発明の実施形態について詳述して
きたが、これはあくまでも例示であって、本発明は、か
かる実施形態における具体的な記載によって、何等、限
定的に解釈されるものでない。Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, they are merely examples, and the present invention is not to be construed as being limited by the specific description in the embodiments.
【００４６】例えば、前記実施形態では、可動盤１８に
型締力を及ぼす型締駆動機構２６として、油圧シリンダ
機構が採用されていたが、その他、電動モータ式の型締
駆動機構や、トグル機構を利用した型締駆動機構など、
従来から公知の各種の型締装置が採用可能である。For example, in the above-described embodiment, a hydraulic cylinder mechanism is employed as the mold clamping drive mechanism 26 that exerts a mold clamping force on the movable plate 18. However, an electric motor-type mold clamping drive mechanism, a toggle mechanism, or the like may be used. Such as mold clamping drive mechanism using
Conventionally known various mold clamping devices can be adopted.
【００４７】また、前記実施形態では、一対の型開閉駆
動機構２４，２４を備えた型締装置について説明した
が、一つ或いは三つ以上の型開閉駆動機構を備えた型締
装置に対しても、本発明が同様に適用可能であること
は、言うまでもない。In the above-described embodiment, the mold clamping device having a pair of mold opening / closing drive mechanisms 24, 24 has been described. However, a mold clamping device having one or three or more mold opening / closing drive mechanisms will be described. However, it goes without saying that the present invention is equally applicable.
【００４８】更にまた、前記実施形態において、型開閉
駆動機構２４のボールねじ軸３６を、型閉完了後に回転
駆動せしめて、シリンダ室４８に生ぜしめられた油圧
を、油圧シリンダ機構からなる型締駆動機構の作動に利
用するようにした、油圧閉回路構造の型締装置に対して
も、有利に適用され得る。Further, in the above-described embodiment, the ball screw shaft 36 of the mold opening / closing drive mechanism 24 is driven to rotate after the mold closing is completed, so that the hydraulic pressure generated in the cylinder chamber 48 is clamped by the mold cylinder constituted by the hydraulic cylinder mechanism. The present invention can also be advantageously applied to a mold clamping device having a hydraulic closed circuit structure, which is used for operating a drive mechanism.
【００４９】また、前記実施形態においてピストンスリ
ーブ４６を付勢するために採用されていたコイルスプリ
ング５０は、本発明において、必須のものではない。The coil spring 50 employed for biasing the piston sleeve 46 in the above embodiment is not essential in the present invention.
【００５０】更にまた、ボールねじナット４２と別体構
造とされたピストンスリーブ４６を採用することなく、
直接にシリンダ部材４４に対して滑動可能に嵌め込まれ
るピストン部材を、ボールねじロット４２で構成するこ
とも可能である。Further, without employing the piston sleeve 46 which is formed separately from the ball screw nut 42,
It is also possible to configure the piston member that is slidably fitted directly into the cylinder member 44 with the ball screw lot 42.
【００５１】その他、一々列挙はしないが、本発明は当
業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加
えた態様において実施され得るものであり、また、その
ような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何
れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言
うまでもない。In addition, although not enumerated one by one, the present invention can be practiced in modes in which various changes, modifications, improvements, etc. are made based on the knowledge of those skilled in the art. It goes without saying that all of them are included in the scope of the present invention unless departing from the spirit of the present invention.
【００５２】[0052]
【発明の効果】上述の説明から明らかなように、本発明
に従う構造とされた型締装置においては、背圧シリンダ
機構による背圧力よりも大きな型閉力が可動盤に及ぼさ
れた際に、ボールねじ軸またはボールねじナットが可動
盤または固設部材への位置決め状態から解除されること
により、可動盤に及ぼされる型閉力が制限され得ること
から、例えば型閉作動に際しての型合わせ面への異物の
挟み込み等に起因する金型損傷を軽減乃至は回避するこ
とが出来るのである。As is apparent from the above description, in the mold clamping device having the structure according to the present invention, when a mold closing force greater than the back pressure by the back pressure cylinder mechanism is applied to the movable platen, When the ball screw shaft or the ball screw nut is released from the positioning state on the movable platen or the fixed member, the mold closing force exerted on the movable platen can be limited. This can reduce or avoid mold damage caused by pinching of foreign matter.
【００５３】また、そこにおいて、背圧シリンダ機構に
おける背圧力を調節することによって、可動盤に及ぼさ
れる型閉力の制限値を適宜に調節，設定することが出来
ることから、例えば、個々の金型に応じて型閉力の制限
値を変更設定したり、或いは、型閉作動初期〜中期に型
閉力の制限値を大きくして型閉作動の安定化を確保しつ
つ、型閉作動終期に型閉力の制限値を小さくして金型保
護の向上を図ること等も可能となるのである。In this case, by adjusting the back pressure in the back pressure cylinder mechanism, the limit value of the mold closing force applied to the movable plate can be appropriately adjusted and set. Change the limit value of the mold closing force according to the mold, or increase the limit value of the mold closing force in the initial to middle stages of the mold closing operation to ensure the stability of the mold closing operation, and at the end of the mold closing operation It is also possible to improve the protection of the mold by reducing the limit value of the mold closing force.
【図１】本発明の一実施形態としての型締装置の全体を
概略的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing an entire mold clamping device as one embodiment of the present invention.
【図２】図１に示された型締装置における型開閉駆動機
構の要部を拡大して示す縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a mold opening / closing drive mechanism in the mold clamping device shown in FIG.
【図３】図１に示された型開閉駆動機構の別の作動状態
を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another operation state of the mold opening / closing drive mechanism shown in FIG. 1;
【図４】本発明の別の実施形態としての型締装置の要部
を拡大して示す縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of a mold clamping device as another embodiment of the present invention.
１２ 固定盤 １４ 受圧盤 １８ 可動盤 ２４ 型開閉駆動機構 ２６ 型締駆動機構 ３４ サーボモータ ３６ ボールねじ軸 ４２ ボールねじナット ４４ シリンダ部材 ４６ ピストンスリーブ ４８ シリンダ室 ５０ コイルスプリング ５４ エアハイドロ機構 ７８ 電空レギュレータ Reference Signs List 12 fixed plate 14 pressure receiving plate 18 movable plate 24 mold opening / closing drive mechanism 26 mold clamping drive mechanism 34 servo motor 36 ball screw shaft 42 ball screw nut 44 cylinder member 46 piston sleeve 48 cylinder chamber 50 coil spring 54 air-hydro mechanism 78 electro-pneumatic regulator
Claims (6)
盤に対して可動盤を相対変位可能に対向配置せしめて、
ボールねじ機構を構成するボールねじ軸とボールねじナ
ットの一方を該可動盤に取り付けると共に、他方を該ベ
ースの固設部材に支持せしめて、それらボールねじ軸と
ボールねじナットを型開閉用モータで相対回転駆動する
ことにより、かかるボールねじ機構に基づいて該可動盤
を該固定盤に対して接近／離隔方向に型開閉作動せしめ
るようにした型締装置において、 前記ボールねじ軸および前記ボールねじナットの何れか
の前記可動盤または前記固設部材に対する取付部位に背
圧シリンダ機構を設けると共に、該背圧シリンダ機構の
シリンダ室に背圧を及ぼすことにより該ボールねじ軸ま
たは該ボールねじナットに対して該可動盤または該固設
部材への型開閉方向における位置決め力を及ぼす油圧源
手段を設けて、該シリンダ室の背圧を調節することによ
り、前記型開閉用モータで駆動される前記ボールねじ機
構によって前記可動盤と前記固定盤の間に及ぼされる型
閉力の上限値を調節可能としたことを特徴とする型締装
置。A movable plate is disposed so as to be relatively displaceable with respect to a fixed plate fixedly supported by a base,
One of a ball screw shaft and a ball screw nut constituting a ball screw mechanism is attached to the movable platen, and the other is supported by a fixed member of the base. The ball screw shaft and the ball screw nut are then opened and closed by a mold opening / closing motor. A ball screw shaft and the ball screw nut, wherein the ball screw shaft and the ball screw nut are driven to rotate relative to each other to cause the movable platen to open and close the mold in the direction of approaching / separating from the fixed plate based on the ball screw mechanism; A back pressure cylinder mechanism is provided at any one of the movable platens or the fixed member, and a back pressure is applied to the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism to apply a back pressure to the ball screw shaft or the ball screw nut. Hydraulic pressure source means for exerting a positioning force on the movable platen or the fixed member in the mold opening / closing direction to adjust the back pressure of the cylinder chamber. A mold clamping device, wherein the upper limit of the mold closing force exerted between the movable platen and the fixed platen can be adjusted by the ball screw mechanism driven by the mold opening / closing motor. .
ナットを、前記背圧シリンダ機構の前記シリンダ室に及
ぼされる背圧の作用方向で、前記可動盤または前記固設
部材に対する位置決め方向に付勢する付勢手段を設けた
請求項１に記載の型締装置。2. The ball screw shaft or the ball screw nut is urged in a direction in which the back pressure acts on the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism in a direction of positioning the movable platen or the fixed member. The mold clamping device according to claim 1, further comprising an urging means.
ナットが、前記可動盤または前記固設部材に対して位置
決めされた位置から、前記背圧シリンダ機構の前記シリ
ンダ室に及ぼされる背圧に抗して移動したことを検出す
る検出手段を設けた請求項１又は２に記載の型締装置。3. A back pressure exerted on the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism from a position where the ball screw shaft or the ball screw nut is positioned with respect to the movable platen or the fixed member. The mold clamping device according to claim 1, further comprising a detection unit configured to detect that the mold has moved.
トを含んで構成されて、前記可動盤に型開閉駆動力を及
ぼす前記ボールねじ機構を、互いに並列的に複数設けた
請求項１乃至３の何れかに記載の型締装置。4. The ball screw mechanism comprising the ball screw shaft and the ball screw nut, and a plurality of the ball screw mechanisms for exerting a mold opening / closing driving force on the movable plate are provided in parallel with each other. The mold clamping device according to any one of the above.
に、該シリンダに円筒形状のピストン部材を滑動可能に
組み付けて、該ピストン部材の外周面と該シリンダの内
周面の間にシリンダ室を形成すると共に、該ピストン部
材に対して前記ボールねじナットを固定することによっ
て、前記背圧シリンダ機構を構成した請求項１乃至４の
何れかに記載の型締装置。5. A cylinder is provided on the fixed member, and a cylindrical piston member is slidably assembled to the cylinder to form a cylinder chamber between an outer peripheral surface of the piston member and an inner peripheral surface of the cylinder. 5. The mold clamping device according to claim 1, wherein the back pressure cylinder mechanism is configured by fixing the ball screw nut to the piston member. 6.
に位置して、前記ベースによって固定的に支持された受
圧盤を設けて、該可動盤に対して型締駆動力を及ぼす型
締シリンダ機構を該受圧盤によって支持せしめることに
より、該受圧盤によって前記固設部材を形成する一方、
該可動盤の型閉状態下で前記ボールねじ機構によって前
記背圧シリンダ機構のシリンダ室に生ぜしめられる油圧
を該型締シリンダ機構のシリンダ室に及ぼすことによ
り、型締駆動力を得るようにした請求項１乃至５の何れ
かに記載の型締装置。6. A mold receiving a pressure receiving plate fixedly supported by the base and located opposite to the fixed plate with the movable plate interposed therebetween, and applying a mold clamping driving force to the movable plate. While the tightening cylinder mechanism is supported by the pressure receiving plate, the fixed member is formed by the pressure receiving plate.
A mold clamping driving force is obtained by applying a hydraulic pressure generated in the cylinder chamber of the back pressure cylinder mechanism by the ball screw mechanism to the cylinder chamber of the mold clamping cylinder mechanism while the movable platen is closed. The mold clamping device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069656A JP2002264187A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Mold clamping device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001069656A JP2002264187A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Mold clamping device |
Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007083630A (en) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Toshiba Mach Co Ltd | Mold opening/closing apparatus and mold opening/closing method |
| CN107972242A (en) * | 2017-11-30 | 2018-05-01 | 海天塑机集团有限公司 | The die sinking method and drive system of double-plate injection moulding machine floating die assembly |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069656A patent/JP2002264187A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107972242B (en) * | 2017-11-30 | 2023-11-14 | 海天塑机集团有限公司 | Mold opening method and driving system for spring mold of two-plate injection molding machine |
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