JP2004042515A

JP2004042515A - Mold clamping apparatus and operation method therefor

Info

Publication number: JP2004042515A
Application number: JP2002205060A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Makino; 牧野　芳正; Takashi Shinoda; 篠田　隆志
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP3917480B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify a mechanism converting the drive force of a serve motor to hydraulic force at the time of mold clamping to facilitate the reduction of manufacturing cost of a mold clamping apparatus and maintenance, in the direct pressure type mold clamping apparatus performing both of mold opening and closing and mold clamping by one servo motor. <P>SOLUTION: The mold clamping apparatus comprises at least one servo motor 2, an electromotive screw feed mechanism 34, which comprises a ball nut 28 and a ball screw 29 and moves a movable plate 9 by the drive force of the servo motor 2 and displacing either one of the ball nut 28 and the ball screw 29 toward a molding opening and closing direction by the drive force of the servo motor 2 after the completion of mold closing, a mold clamping cylinder mechanism 10 for performing mold clamping and a pressure increasing cylinder mechanism 33 for compressing an oil chamber 38 by the desplacement of either one of the ball nut 28 and ball screw 29 to apply hydraulic force to the mold clamping cylinder mechanism 10. The pressure increasing cylinder mechanism 33 is present on a shaft separate from or same to the electromotive screw feed mechanism 34 and provided at a separate position in the mold opening and closing direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機等の型締装置に係り、特に少なくとも一のサーボモータにより固定盤に対する可動盤の型開閉と型締の両方を行い、特に型締に際しては前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機に用いられる型締装置としては、従来から、型締に用いられる駆動力を、可動盤に直接的に作用させるようにした直圧式のものと、リンク機構を介して間接的に作用させるようにしたトグル式のものが知られている。うち前記の直圧式のものは、使用する型の型厚が変更された際に、リンク機構の調整を行う必要がなく、また可動盤の中央部をラムによって押圧するため、可動盤のたわみ等が少ないという利点を有する。直圧式の型締装置の駆動源としては、従来はもっぱら油圧が用いられていたが、近年ではランニングコストの低減等の目的のためにサーボモータ等を用いたいわゆる直圧式電動型締装置が出現してきた。しかし直圧式電動型締装置において、サーボモータの出力を直接可動盤に伝達して型締を行う方式は、サーボモータ等を大型化する際の制約やサーボモータの過熱の問題があり、現在のところ小型の射出成形機に限られている。そして前記直圧式電動型締装置の型締時の問題を解決するものとして、特開平４−３３２６１６号公報、特開２００１−７９９１１号公報、特開２００１−３０３２２号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
前記公報のうち、特開平４−３３２６１６号公報に記載されたものは、サーボモータの駆動力により型開閉を行い、別に設けられた油圧駆動装置によって型締を行うものである。また、特開２００１−７９９１１号公報に記載されたものは、型開閉と型締をそれぞれ別に設けられたサーボモータにより行うものである。それに対して特開２００１−３０３２２号公報に記載されたものは、一のサーボモータの駆動力により型開閉を行うとともに、サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行うことができるという利点を有するものである。しかしながら前記公報のものは、サーボモータによって駆動されるボールねじ機構の周囲に同心円状に増圧シリンダ機構が設けられ、両者は同軸上にあるので、構造が複雑であり、そのため型締装置の製造の際に熟練を要するとともに製造コストがかかるといった問題や、メンテナンスの際に作業が行いにくいといった問題があった。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
そこで本発明は、一のサーボモータにより型開閉と型締の両方を行う直圧式の型締装置において、型締の際にサーボモータの駆動力を油圧力に変換する機構を簡略化し、型締装置の製造とメンテナンスを容易にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するための本発明の請求項１の型締装置は、サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置において、少なくとも一の前記サーボモータと、ボールナットとボールネジからなりサーボモータの駆動力によって可動盤を移動させ型閉完了後にはサーボモータの駆動力によってボールナットとボールネジのいずれか一方が可動盤に対して型開閉方向に向けて変位される電動ねじ送り機構と、固定盤に対して可動盤を型締する型締シリンダ機構と、ボールナットとボールネジのいずれか一方の前記変位により油室が圧縮され型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構とからなっており、その増圧シリンダ機構は電動ねじ送り機構とは別軸上または同軸上であって型開閉方向の別の位置に設けられていることを特徴とする。
【０００６】
また本発明の請求項２の型締装置は、互いに離隔して固定的に対向配置された固定盤と受圧盤との間に可動盤を配設し、サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置において、少なくとも一の前記サーボモータと、そのサーボモータの駆動軸にボールナットとボールネジのいずれか一方が連結された電動ねじ送り機構と、その電動ねじ送り機構のボールナットとボールネジのいずれか他方が型開閉方向に移動不能に取付けられた可動盤と、可動盤を型締する型締シリンダ機構と、型閉完了後にボールナットとボールネジのいずれか一方が可動盤に対して型開閉方向に向けて変位されることによって油室が圧縮され型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構とからなっており、その増圧シリンダ機構は、受圧盤、型締シリンダ機構、または前記ベッドのいずれかに型開閉方向と平行に固定されたシリンダまたはピストン杆のいずれか一方と、ボールナットとボールネジのいずれか一方および／またはサーボモータに型開閉方向に移動不能に取付けられたシリンダまたはピストン杆のいずれか他方とから油室が形成されており、その油室の軸方向受圧面積は型締シリンダ機構の油室の軸方向受圧面積より小さく形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の請求項３の型締装置は、請求項２の型締装置において、電動ねじ送り機構および可動盤に固定され外周に係止部が形成されたメカニカルラムと、受圧盤に取付けられた型締シリンダ機構のシリンダと、型締シリンダ機構のシリンダに内挿され外周側に前記型締シリンダ機構のシリンダとの間に油室が形成され内周側にメカニカルラムが内挿された型締ラムと、型締ラムに固定されメカニカルラムの係止部と係脱可能なハーフナットとが設けられたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明の請求項４の型締装置の作動方法は、請求項３に記載の型締装置を用いて、サーボモータの駆動力によりメカニカルラムと可動盤を前記固定盤に向けて移動させて、可動盤に取付けられた可動金型と固定盤に取付けられた固定金型とが当接後に、ハーフナットによってメカニカルラムと型締ラムを係止して、更にサーボモータを駆動させることによってボールナットとボールネジのいずれか一方を前記可動盤に対して型開閉方向に変位させることにより増圧シリンダ機構のシリンダとピストン杆との位置関係を相対的に変化させ、増圧シリンダ機構の油室の容積を減少させて、増圧シリンダ機構の油室の油を型締シリンダ機構の油室に供給して型締を行うことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の請求項５の型締装置の作動方法は、サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置の作動方法において、
少なくとも一の前記サーボモータと、ボールナットとボールネジからなりサーボモータの駆動力により前記固定盤に対して前記可動盤を移動させ型閉完了後にはサーボモータの駆動力を油圧力に変換する電動ねじ送り機構と、可動盤を型締する型締シリンダ機構と、電動ねじ送り機構のねじ送り作用によって油室が圧縮されて型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構と、その増圧シリンダ機構に油を送出するポンプとが設けられており、そのポンプから増圧シリンダ機構に油を送出して増圧シリンダ機構の油室を所定容積に保って固定盤に対して前記可動盤の移動を行い、型閉完了後に電動ねじ送り機構のねじ送り作用によって増圧シリンダの油室を圧縮して型締シリンダに油を送出して型締を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１ないし図３を参照して説明する。図１は本発明の射出成形機の型締装置を示す縦断面図である。図２は、図１の型締装置において可動盤を型開き側に移動させた際の縦断面図である。図３は本発明の射出成形機の型締装置の別の実施例を示す縦断面図である。
図１において、本発明の型締装置１は、樹脂や金属やセラミック等を原料とする成形品を成形する射出成形機の型締装置であって、固定盤に対する可動盤の型開閉と型締の両方をひとつの駆動機構であるサーボモータ２によって行うものである。そして本発明の型締装置１ではサーボモータ２の駆動力を油圧力に変換して型締を行う。
【００１１】
型締装置１の各部について説明すると、ベッド３上に固定金型４が取付けられる固定盤５と、受圧盤６とが互いに離隔して固定的に対向配置されている。固定盤５と受圧盤６の間には四本のタイバー７が設けられ、前記タイバー７には可動金型８が取付けられる可動盤９が型開閉方向に移動可能に配設されている。
受圧盤６の略中央部には固定盤５に対して可動盤９を型締する型締シリンダ機構１０のシリンダ１１が固定されている。シリンダ１１は小径フランジ部１２と、可動盤９側に向けてテーパ状に拡径された拡径部１３と、小径フランジ部１２より径の大きい大径フランジ部１４とからなっている。そして前記シリンダ１１の内周側には型締シリンダ機構１０の型締ラム１５が摺動自在に内挿されている。型締ラム１５についてもシリンダ１１と同様に小径フランジ部１６と、拡径部１７と、大径フランジ部１８からなっており、中心軸方向に貫通孔が形成されている。そして前記シリンダ１１の小径フランジ部１２と型締ラム１５の小径フランジ部１６の接合部、シリンダ１１の大径フランジ部１４と型締ラム１５の大径フランジ部１８の接合部にはそれぞれＯリング等のシール体が挿入されている。そして前記した小径フランジ部１２，１６の接合部、大径フランジ部１４，１８の接合部、シリンダ１１の拡径部１３、および型締ラム１５の拡径部１７に囲繞された液密部分には油室１９が形成されている。そして前記油室１９には、後述する油圧回路２０の型締シリンダ機構側管路２１ａが接続されている。
【００１２】
型締ラム１５の可動盤９側には型締ラム１５と後述するメカニカルラム２２を係脱するハーフナット機構２３が固定されている。ハーフナット機構２３は公知のものであって係止部２４が形成された一対のハーフナット２５がそれぞれシリンダ２６によって型開閉方向と直角方向に進退移動されるよう設けられている。そして取付けられる固定金型４と可動金型８が変更された場合に、メカニカルラム２２に列設された係止部２７のいずれかに、前記ハーフナット２５の係止部２４が係止されることにより、型厚の変化に対応可能となっている。なお図１，２ではハーフナットを正規の位置に係合可能とする調整機構やエジェクタ機構等については図示を省略してある。
【００１３】
また型締ラム１５の内周側の貫通孔には型締ラム１５と同軸に僅かな間隔を隔てて前記メカニカルラム２２が内挿されている。メカニカルラム２２は、スリーブ状の部材であって内周側に貫通孔が形成されており、その一端が可動盤９の反固定盤側の面９ａの略中央部に、可動盤９の面９ａに対して直角方向であってタイバー７と平行方向（型開閉方向）に向けて固定されている。よってメカニカルラム２２は可動盤９の一部であるとも言える。そしてメカニカルラム２２の外周側には、前述した係止部２７が型開閉方向に複数列設されている。またメカニカルラム２２の内周側の反可動盤側である他端には前記サーボモータ２によって駆動されるボールネジ２９が螺入されたボールナット２８が固定されている。
【００１４】
前記ボールナット２８に螺合されたボールネジ２９は前記メカニカルラム２２および型締ラム１５等の軸心に位置している。ボールネジ２９の反可動盤側は、ボール溝を有していない回転軸部３０となっており、ベアリング部３１によって軸支されている。そしてボールネジ２９の回転軸部３０は、その先端に設けられたスプラインを介してサーボモータ２の駆動軸３２に設けられたスプラインに挿入され連結されている。よってこの実施の形態ではサーボモータ２はボールネジ２９と同軸に取付けられている。そして本発明では前記したボールネジ２９のボール溝が形成されている部分の長さ（可動ストローク）は、最小型厚の固定金型４と可動金型８を取付けた際に両金型を型開き位置から当接位置まで移動させるために必要なストロークと、後述する増圧シリンダ機構３３のストロークを加えた長さ以上に設けられている。本発明ではボールナット２８とボールネジ２９から電動ねじ送り機構３４が構成されている。なお電動ねじ送り機構３４については図３に示されるように、メカニカルラム２２にベアリング部３１を固定し、ボールネジ２９の回転軸部３０を前記ベアリング部３１に回転自在に軸支することにより、可動盤９に対して電動ねじ送り機構３４を型開閉方向に移動不可能に取付けてもよい。その場合ボールナット２８はサーボモータ２の駆動軸３２に対して固定され、サーボモータ２の駆動軸３２の内部にはボールネジ２９が型開閉方向に移動可能な貫通孔が形成される。そしてサーボモータ２の本体部３５および／またはボールナット２９に後述する増圧シリンダ機構３３を圧縮する圧縮部材３９に固定される。
【００１５】
またサーボモータ２と電動ねじ送り機構３４の組合わせは、型開閉の際と型締の際の両方に駆動力を発揮するものであれば、一に限定されず二以上であってもよい。またサーボモータ２については必ずしもボールネジ２９と同軸に連結されている必要はなく、サーボモータ２の駆動軸３２とボールネジ２９の回転軸部３０とをプーリとベルトによって連結し、サーボモータ２の駆動力をボールネジ２９に伝達するようにしてもよい。またその場合は増圧シリンダ機構３３を電動ねじ送り機構３４と同軸上の反可動盤側の型開閉方向の別の位置に設けることも可能である。更にまた別の例としてサーボモータ２は、可動盤９や受圧盤６、型締シリンダ機構１０のシリンダ１１のいずれかに固定されたものでもよい。その場合は型閉完了後に電動ねじ送り機構３４のボールナット２８とボールネジ２９のいずれか一方のみがベッド３、固定盤５、受圧盤６、および可動盤９に対して更に型開閉方向に変位可能に設けられている。そして前記ボールナット２８とボールネジ２９のいずれか一方に固定された増圧シリンダ機構３３を圧縮する圧縮部材３９によって前記電動ねじ送り機構３４とは別軸上の位置に設けられた増圧シリンダ機構３３の油室３８を圧縮する。
【００１６】
この実施の形態ではサーボモータ２の本体部３５は、受圧盤６と平行方向に設けられた取付部材３６に固設されている。そしてこの取付部材３６には前記したベアリング部３１が固定されるとともに、取付部材３６の両端部の電動ねじ送り機構３４とは別軸上の位置には増圧シリンダ機構３３のシリンダ３７がそれぞれ型開閉方向に向けて固設されている。増圧シリンダ機構３３は通常の筒状のシリンダからなっていて前記のように電動ねじ送り機構３４とは別軸上の位置に設けられているのは、型締装置１の製造コストを低減し、メンテナンスを容易にするためにである。そして本発明ではこれらの取付部材３６とシリンダ３７等から後述する増圧シリンダ機構３３の油室３８を圧縮可能な圧縮部材３９が形成されている。また前記受圧盤６の反可動盤側の面６ａであって前記型締シリンダ機構１０の型締ラム１５を挟んだ両側には、ボールネジ２９と平行方向（型開閉方向）に向けて増圧シリンダ機構３３のピストン杆４０のロッド４１がそれぞれ固定されている。前記ピストン杆４０のロッド４１の所定位置には前記ロッド４１より径の大きいピストン４２がそれぞれ形成されている。
【００１７】
そして増圧シリンダ機構３３の前記シリンダ３７に前記ピストン杆４０がそれぞれ内挿され、ピストン４２がシリンダ３７に摺動自在に設けられている。同時にピストン杆４０のロッド４１もシリンダ３７に取付けられたロッドカバー４３ａ，４３ｂと摺動自在に設けられている。そしてピストン４２の可動盤側の面とシリンダ３７とロッドカバー４３ａによって囲繞される液密部分には油室３８がそれぞれ形成される。よって増圧シリンダ機構３３のシリンダ３７はピストン杆４０に対して摺動可能な所定のストロークを有しており、シリンダ３７の移動により油室３８の容積が可変になっている。またこの増圧シリンダ機構３３の油室３８を形成するピストン４２の面積（油室３８の軸方向受圧面積）は、前記型締シリンダ機構１０の油室１９のシリンダ１１の大径フランジ部１４の内周側の空隙の型開閉方向の面積から小径フランジ部１２の内周側の空隙の型開閉方向の面積を減算した面積（油室１９の軸方向受圧面積）より小さくなっており、この実施の形態では片方の増圧シリンダ機構３３の軸方向受圧面積は型締シリンダ機構１０の型締ラム１５の軸方向受圧面積の１／４０程度となっている。なおこの実施の形態ではピストン４２の反可動盤側に形成されるシリンダ室４４にも連通孔が設けられているが、外部に接続され空気が出入可能になっているだけとなっている。そして増圧シリンダ機構３３の油室３８には次に記載する油圧回路２０の増圧シリンダ機構側管路２１ｂが接続されている。
【００１８】
そして増圧シリンダ機構３３の油室３８と前記した型締シリンダ機構１０の油室１９は油圧回路２０によって接続されている。油圧回路２０について説明すると、増圧シリンダ機構３３の油室３８と型締シリンダ機構１０の油室１９との間は、増圧シリンダ機構側管路２１ｂと型締シリンダ機構側管路２１ａとによって接続されている。そして前記型締シリンダ機構側管路２１ａと増圧シリンダ機構側管路２１ｂとの境界には、電磁切換弁４５が取付けられている。そして型締シリンダ機構側管路２１ａには、圧力センサ４６とリリーフ弁４７が取付けられ、増圧シリンダ機構側管路２１ｂについても圧力センサ４８とリリーフ弁４９が取付けられている。また型締シリンダ機構側管路２１ａにはタンク５０に通じる別の電磁切換弁５１が取付けられている。更に増圧シリンダ機構側管路２１ｂには逆止弁５２を介して別の管路５３が接続され、管路５３にはポンプ５４が接続されている。また前記のポンプ５４側の管路５３にもリリーフ弁５５が取付けられている。そして前記ポンプ５４により増圧シリンダ機構３３の油室３８を昇圧することにより、図２に示すピストン４２の位置を保持するのであり、型開閉時にサーボモータ２の駆動によって増圧シリンダ機構３３の油室３８の容積が変化してストロークがずれないようにしている。なお増圧シリンダ機構３３の油室３８の昇圧は、型閉前に完了させて図示しない弁を閉として圧力を封じ込めておくようにしてもよく、型閉完了までポンプ５４から油室３８に圧力をかけ続けるようにしてもよい。そしてこの油圧回路２０のポンプ５４自体は、図示は省略してあるが、ハーフナット機構２３等の駆動に用いられるものを兼用するものであり、この実施の形態の目的のためだけに取付けられたものではない。
なお型閉時に増圧シリンダ機構３３のシリンダ３７に対してピストン杆４０を保持する方法は、前記したポンプ５４を使用する方法以外に、特開２００１−３０３２２号公報の第一の実施形態のようにコイルスプリングを設ける方法や、特開２００１−３０３２２号公報の第二の実施形態のようにロックピンを設ける方法を用いてもよい。
【００１９】
よって上記した構成によりこの実施の形態では、受圧盤６に増圧シリンダ機構３３のピストン杆４０のロッド４１が固定され、ピストン杆４０にシリンダ３７が摺動自在に設けられ、シリンダ３７とサーボモータ２の本体部３５とが取付部材３６によって固設されていることにより、サーボモータ２は、受圧盤６に対して型開閉方向に移動可能に取付けられていることになる。なおサーボモータ２や増圧シリンダ機構３３等の重量を支えるため、サーボモータ２等をガイドやコロ等によりベッド３に移動可能に設けるようにしてもよい。またこの実施の形態では、受圧盤６に増圧シリンダ機構３３のピストン杆４０が固定された例について説明したが、受圧盤６に増圧シリンダ機構３３のシリンダ３７が固定され、サーボモータ２と電動ねじ送り機構３４のボールネジ２９の側に圧縮部材３９としてのピストン杆４０が固定されたものであってもよい。その場合増圧シリンダ機構３３は、ピストン４２の反可動盤側に、圧縮部材３９によって圧縮可能に油室３８が形成される。また増圧シリンダ機構３３のピストン杆４０又はシリンダ３７のいずれか一方が固定される部分は受圧盤６に限定されず、型締シリンダ機構１０のシリンダ１１やベッド３等であってもよい。
なおこの実施の形態では一の型締シリンダ機構１０に対して二の増圧シリンダ機構３３が設けられたものについて記載したが、増圧シリンダ機構３３の数は一又は三以上であってもよい。
【００２０】
次に本発明の型締装置１の作動について説明する。図２に示されるように、型締装置１は、可動盤９を型開側に移動させた状態においてサーボモータ２を駆動させ、ボールネジ２９を回転駆動させることにより、ボールナット２８、ボールナット２８に固定されたメカニカルラム２２、および可動盤９を、固定盤５に向けて移動させる。この際前記したように増圧シリンダ機構３３の油室３８には、油圧回路２０に設けられたポンプ５４から油が送られ昇圧されている。
【００２１】
次に図１に示されるように、可動盤９に取付けられた可動金型８が固定盤５に取付けられた固定金型４と当接すると、ハーフナット機構２３のシリンダ２６を駆動させ、ハーフナット２５の係止部２４をメカニカルラム２２の係止部２７と係合する。ハーフナット２５が係合されたことが図示しないリミットスイッチ等により検出されると、油圧回路２０の電磁切換弁４５を閉から開に切換える。このことにより増圧シリンダ機構３３の油室３８と型締シリンダ機構１０の油室１９が連通される。そして再度サーボモータ２を駆動させるが、前記したように固定金型４と可動金型８は既に当接し型閉が完了しているため、サーボモータ２の駆動力はこれ以上ボールナット２８、メカニカルラム２２、および可動盤９を前進させることができず、今度はボールナット２８等に対して、ボールネジ２９が型閉方向と反対方向に向けて移動され、ボールネジ２９は、ベッド３、可動盤９、固定盤５、および受圧盤６等に対して相対的に変位することになる。
【００２２】
そしてボールネジ２９の移動によりサーボモータ２、ベアリング部３１、サーボモータ２の本体部３５とベアリング部３１が固定された取付部材３６、取付部材３６に固定された増圧シリンダ機構３３のシリンダ３７からなる圧縮部材３９は受圧盤６および受圧盤６に固定されたピストン４０に対して相対的に変位される。よってシリンダ３７に固定されたロッドカバー４３ａが反可動盤側に移動することにより、油室３８の容積は減少し、油室３８内の油は油圧回路２０の増圧シリンダ機構側管路２１ｂ、電磁切換弁４５、および型締シリンダ機構側管路２１ａを経て型締シリンダ機構１０の油室１９に供給される。この際、増圧シリンダ機構３３の油室３８の軸方向受圧面は、型締シリンダ機構１０の油室１９の軸方向受圧面と比較して小さく（型締シリンダ機構の油室１９の軸方向受圧面の方が大きく）、増圧シリンダ機構３３は所定のストロークを有しているから、圧縮部材３９による増圧シリンダ機構３３の油室３８を圧縮する油圧力は、型締シリンダ機構１０の型締ラム１５を移動される力に変換される際に、油室３８と油室１９の軸方向受圧面の面積に比例して増幅され、型締シリンダ機構１０において強力な型締力を及ぼすことができる。
【００２３】
そして増圧シリンダ機構３３の油室３８の容積を減少させて、型締シリンダ機構１０に所定の増圧がなされると、再度電磁切換弁４５を開から閉に切換え、型締シリンダ機構側管路２１ａおよび油室１９に高圧の油圧を封鎖する。このことにより型締中は、サーボモータ２の駆動力を小さくすることができ、サーボモータ２が過負荷状態になることを防止することができる。なお型締中に型締力を増加させたいときは電磁切換弁４５を再度開として、サーボモータ２を駆動させる。また射出圧その他の要因により型締シリンダ機構側管路２１ａの油圧が設定以上に上昇したときは、リリーフ弁４９によって減圧がなされる。そして型締が完了すると電磁切換弁４５と電磁切換弁５１を作動させて開とし、型締シリンダ機構１０の油室１９の油を増圧シリンダ機構３３の油室３８へ還流させるとともに、また電磁切換弁５１からはタンク５０に油を還流し、圧抜を行う。そして次にサーボモータ２の駆動により、型開きを行う。増圧シリンダ機構３３の油室３８の容積は前記圧抜によって再度増大しているから、サーボモータ２の駆動力により電動ねじ送り機構３４を介して可動金型８および可動盤９を型開き方向に移動され、図２に示される状態に戻る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置において、型締時にサーボモータの駆動力によって電動ねじ送り機構のボールナットとボールネジのいずれか一方が可動盤に対して型開閉方向に向けて変位されることにより、電動ねじ送り機構とは別軸上または同軸上であって型開閉方向に別の位置に設けられた増圧シリンダ機構を圧縮し、その増圧シリンダ機構から型締を行う型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす構造としたことにより、増圧シリンダの機構を単純化することができ、型締装置の製造の際に組み立てやすくコストが低減でき、メンテナンスの際にも作業が行いやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の射出成形機の型締装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の型締装置において可動盤を型開き側に移動させた際の縦断面図である。
【図３】本発明の射出成形機の型締装置の別の実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　………　型締装置
２　………　サーボモータ
３　………　ベッド
４　………　固定金型
５　………　固定盤
６　………　受圧盤
６ａ，９ａ　……　面
７　………　タイバー
８　………　可動金型
９　………　可動盤
１０　……　型締シリンダ機構
１１，３７　……　シリンダ
１２，１６　……　小径フランジ部
１３，１７　……　拡径部
１４，１８　……　大径フランジ部
１５　……　型締ラム
１９，３８　……　油室
２０　……　油圧回路
２１ａ　……　型締シリンダ機構側管路
２１ｂ　……　増圧シリンダ機構側管路
２２　……　メカニカルラム
２３　……　ハーフナット機構
２４，２７　……　係止部
２５　……　ハーフナット
２６　……　シリンダ
２８　……　ボールナット
２９　……　ボールネジ
３０　……　回転軸部
３１　……　ベアリング部
３２　……　駆動軸
３３　……　増圧シリンダ機構
３４　……　電動ねじ送り機構
３５　……　本体部
３６　……　取付部材
３９　……　圧縮部材
４０　……　ピストン杆
４１　……　ロッド
４２　……　ピストン
４３ａ，４３ｂ　……　ロッドカバー
４４　……　シリンダ室
４５，５１　……　電磁切換弁
４６，４８　……　圧力センサ
４７，４９，５５　……　リリーフ弁
５０　……　タンク
５２　……　逆止弁
５３　……　管路
５４　……　ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mold clamping device such as an injection molding machine, and particularly performs both mold opening and closing and mold clamping of a movable platen with respect to a fixed platen by at least one servomotor. The present invention relates to a mold clamping device that converts pressure into pressure and performs mold clamping.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a mold clamping device used in an injection molding machine, a direct pressure type in which a driving force used for mold clamping is directly applied to a movable plate, and a driving force used indirectly through a link mechanism. There is known a toggle type which is adapted to be caused. Of the direct pressure type, the link mechanism does not need to be adjusted when the die thickness of the die to be used is changed, and the center of the movable platen is pressed by the ram, so that the movable plate is bent. Is advantageous. Conventionally, hydraulic power has been used exclusively as the drive source of the direct pressure type mold clamping device, but in recent years, a so-called direct pressure type electric clamping device using a servo motor etc. has appeared for the purpose of reducing running cost etc. I've been. However, in the direct pressure type electric clamping device, the method of transmitting the output of the servo motor directly to the movable platen to perform the clamping is subject to the restriction of increasing the size of the servo motor and the problem of overheating of the servo motor. However, it is limited to small injection molding machines. To solve the problem at the time of mold clamping of the direct pressure type electric mold clamping device, those described in JP-A-4-332616, JP-A-2001-79911, and JP-A-2001-30322 are known. Have been.
[0003]
Among the above publications, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-332616 is one in which the mold is opened and closed by the driving force of a servomotor, and the mold is clamped by a separately provided hydraulic drive device. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-79911 discloses that the mold opening and closing and the mold clamping are performed by separately provided servomotors. On the other hand, the one described in JP-A-2001-30322 can open and close the mold by the driving force of one servomotor and convert the driving force of the servomotor to hydraulic pressure to perform mold clamping. It has the advantage that. However, in the above publication, a pressure-intensifying cylinder mechanism is provided concentrically around a ball screw mechanism driven by a servomotor, and both are coaxial. In such a case, there is a problem that skill is required and the production cost is increased, and a problem is that the operation is difficult to perform during maintenance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention simplifies the mechanism for converting the driving force of the servo motor into hydraulic pressure at the time of mold clamping in a direct pressure type mold clamping device that performs both mold opening and closing and mold clamping by one servomotor, The purpose is to facilitate the manufacture and maintenance of the device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A mold clamping device according to claim 1 of the present invention for solving the above-described problems moves and moves a movable platen with respect to a fixed platen by a driving force of a servomotor to perform mold opening and closing and mold clamping. In this case, in a mold clamping device that converts the driving force of the servo motor into an oil pressure to perform mold clamping, the movable platen is formed by at least one of the servo motor, a ball nut and a ball screw, and the movable platen is moved by the driving force of the servo motor. After the closing is completed, one of the ball nut and the ball screw is displaced in the mold opening and closing direction with respect to the movable plate by the driving force of the servo motor, and the movable plate is clamped with respect to the fixed plate. The cylinder comprises a mold clamping cylinder mechanism, and a pressure-intensifying cylinder mechanism that applies an oil pressure to the mold clamping cylinder mechanism by compressing the oil chamber by the displacement of one of the ball nut and the ball screw. Linda mechanism is characterized in that the electric screw feed mechanism is provided to a different position in the mold opening and closing direction even on another axis or coaxially.
[0006]
Further, in the mold clamping device according to claim 2 of the present invention, a movable plate is disposed between a fixed plate and a pressure receiving plate which are fixedly opposed to each other and are separated from each other, and the fixed plate is moved with respect to the fixed plate by a driving force of a servomotor. The movable platen is moved to perform mold opening / closing and mold clamping, and at the time of mold clamping, a mold clamping device that converts the driving force of the servo motor to hydraulic pressure to perform mold clamping, at least one of the servo motors, An electric screw feed mechanism in which one of a ball nut and a ball screw is connected to the drive shaft of the servomotor, and one of the ball nut and the ball screw of the electric screw feed mechanism is immovably mounted in the mold opening and closing direction. A movable platen, a mold clamping cylinder mechanism for clamping the movable platen, and an oil chamber compressed by displacing one of a ball nut and a ball screw in the mold opening and closing direction with respect to the movable platen after the mold closing is completed. Mold clamp And a cylinder fixed to one of the pressure receiving platen, the mold clamping cylinder mechanism, or the bed in parallel with the mold opening and closing direction. An oil chamber is formed from one of the piston rods, one of the ball nut and the ball screw, and / or the other of the cylinder and the piston rod immovably mounted on the servomotor in the mold opening and closing directions. The axial pressure receiving area of the oil chamber is formed smaller than the axial pressure receiving area of the oil chamber of the mold clamping cylinder mechanism.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the mold clamping device according to the second aspect, wherein the mechanical ram is fixed to the electric screw feed mechanism and the movable plate and has a locking portion formed on an outer periphery thereof; A mold in which an oil chamber is formed between the cylinder of the mold clamping cylinder mechanism and the cylinder of the mold clamping cylinder mechanism inserted in the cylinder of the mold clamping cylinder mechanism, and a mechanical ram is inserted in the inner periphery of the mold. A clamping ram and a half nut fixed to the mold clamping ram and detachable from a locking portion of the mechanical ram are provided.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of operating a mold clamping device, wherein a mechanical ram and a movable plate are moved toward the fixed plate by the driving force of a servo motor using the mold clamping device according to the third embodiment. After the movable mold attached to the movable board and the fixed mold attached to the fixed board come into contact with each other, the mechanical ram and the mold clamping ram are locked by a half nut, and the servomotor is further driven to drive the ball. By displacing either the nut or the ball screw in the mold opening / closing direction with respect to the movable platen, the positional relationship between the cylinder and the piston rod of the booster cylinder mechanism is relatively changed, and the oil chamber of the booster cylinder mechanism is The volume is reduced, and the oil in the oil chamber of the pressure increasing cylinder mechanism is supplied to the oil chamber of the mold clamping cylinder mechanism to perform mold clamping.
[0009]
The method of operating a mold clamping device according to claim 5 of the present invention is such that the movable platen is moved with respect to a fixed platen by a driving force of a servomotor to perform mold opening and closing and mold clamping. In a method of operating a mold clamping device that performs mold clamping by converting a driving force into hydraulic pressure,
An electric screw comprising at least one of the servo motor, a ball nut and a ball screw, which moves the movable platen with respect to the fixed platen by the driving force of the servomotor and converts the driving force of the servomotor into hydraulic pressure after completion of mold closing. A feed mechanism, a clamping cylinder mechanism for clamping the movable platen, a pressure-increasing cylinder mechanism in which the oil chamber is compressed by the screw-feeding action of the electric screw-feeding mechanism to exert an oil pressure on the clamping cylinder mechanism, and the pressure-increasing cylinder A pump for sending oil to the mechanism is provided, and the pump sends oil to the booster cylinder mechanism to maintain the oil chamber of the booster cylinder mechanism at a predetermined volume and to move the movable plate with respect to the fixed plate. After the mold closing is completed, the oil chamber of the pressure-intensifying cylinder is compressed by the screw feed action of the electric screw feed mechanism, and the oil is fed to the mold clamping cylinder to perform the mold clamping.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a mold clamping device of an injection molding machine according to the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view when the movable platen is moved to the mold opening side in the mold clamping device of FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the mold clamping device of the injection molding machine of the present invention.
In FIG. 1, a mold clamping device 1 of the present invention is a mold clamping device of an injection molding machine for molding a molded product made of resin, metal, ceramic, or the like. Are performed by the servo motor 2 which is one driving mechanism. The mold clamping device 1 of the present invention performs mold clamping by converting the driving force of the servo motor 2 into hydraulic pressure.
[0011]
Describing each part of the mold clamping device 1, a fixed plate 5 on which a fixed mold 4 is mounted on a bed 3 and a pressure receiving plate 6 are fixedly opposed to each other while being separated from each other. Four tie bars 7 are provided between the fixed platen 5 and the pressure receiving plate 6, and a movable platen 9 to which a movable mold 8 is attached is provided on the tie bar 7 so as to be movable in the mold opening and closing direction.
A cylinder 11 of a mold clamping cylinder mechanism 10 for clamping the movable platen 9 to the fixed platen 5 is fixed substantially at the center of the pressure receiving platen 6. The cylinder 11 includes a small-diameter flange portion 12, an enlarged-diameter portion 13 tapered toward the movable platen 9, and a large-diameter flange portion 14 having a larger diameter than the small-diameter flange portion 12. A mold clamping ram 15 of the mold clamping cylinder mechanism 10 is slidably inserted on the inner peripheral side of the cylinder 11. As with the cylinder 11, the mold clamping ram 15 also includes a small-diameter flange portion 16, a large-diameter portion 17, and a large-diameter flange portion 18, and has a through hole formed in the center axis direction. O-rings are provided at the joint between the small-diameter flange portion 12 of the cylinder 11 and the small-diameter flange portion 16 of the mold clamping ram 15 and at the junction between the large-diameter flange portion 14 of the cylinder 11 and the large-diameter flange portion 18 of the mold clamping ram 15. Etc. are inserted. The liquid-tight portion surrounded by the joint between the small-diameter flange portions 12 and 16, the joint between the large-diameter flange portions 14 and 18, the enlarged-diameter portion 13 of the cylinder 11, and the enlarged-diameter portion 17 of the mold ram 15. Has an oil chamber 19 formed therein. The oil chamber 19 is connected to a mold clamping cylinder mechanism-side pipe 21a of a hydraulic circuit 20, which will be described later.
[0012]
On the movable platen 9 side of the mold clamping ram 15, a half nut mechanism 23 for engaging and disengaging the mold clamping ram 15 and a mechanical ram 22 described later is fixed. The half nut mechanism 23 is a publicly known one, and is provided so that a pair of half nuts 25 having locking portions 24 are respectively advanced and retracted by a cylinder 26 in a direction perpendicular to the mold opening and closing direction. When the fixed mold 4 and the movable mold 8 to be attached are changed, the locking portion 24 of the half nut 25 is locked to one of the locking portions 27 arranged in the mechanical ram 22. This makes it possible to cope with a change in the mold thickness. In FIGS. 1 and 2, an adjustment mechanism, an ejector mechanism, and the like that enable the half nut to be engaged with a proper position are not shown.
[0013]
The mechanical ram 22 is inserted into the through-hole on the inner peripheral side of the mold clamping ram 15 at a small interval coaxially with the mold clamping ram 15. The mechanical ram 22 is a sleeve-shaped member having a through hole formed on the inner peripheral side. One end of the mechanical ram 22 is substantially at the center of the surface 9 a of the movable platen 9 on the side opposite to the fixed platen. And is fixed in a direction perpendicular to the tie bar 7 and in a direction parallel to the tie bar 7 (mold opening and closing direction). Therefore, it can be said that the mechanical ram 22 is a part of the movable platen 9. On the outer peripheral side of the mechanical ram 22, a plurality of the locking portions 27 described above are provided in the mold opening / closing direction. A ball nut 28 into which a ball screw 29 driven by the servo motor 2 is screwed is fixed to the other end of the mechanical ram 22 on the inner peripheral side opposite to the movable platen.
[0014]
A ball screw 29 screwed into the ball nut 28 is located at the axis of the mechanical ram 22 and the mold clamping ram 15. A rotating shaft portion 30 having no ball groove is provided on a side opposite to the movable platen of the ball screw 29, and is supported by a bearing portion 31. The rotating shaft 30 of the ball screw 29 is inserted into and connected to a spline provided on the drive shaft 32 of the servomotor 2 via a spline provided at the tip thereof. Therefore, in this embodiment, the servomotor 2 is mounted coaxially with the ball screw 29. In the present invention, the length (movable stroke) of the portion where the ball groove of the ball screw 29 is formed is such that when the fixed mold 4 and the movable mold 8 having the minimum mold thickness are mounted, the two molds are opened. It is provided with a length equal to or greater than a stroke required to move from the position to the contact position and a stroke of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 described later. In the present invention, the electric screw feed mechanism 34 is constituted by the ball nut 28 and the ball screw 29. As shown in FIG. 3, the electric screw feed mechanism 34 is movable by fixing the bearing portion 31 to the mechanical ram 22 and rotatably supporting the rotating shaft portion 30 of the ball screw 29 to the bearing portion 31. The electric screw feed mechanism 34 may be attached to the board 9 so as not to move in the mold opening / closing direction. In this case, the ball nut 28 is fixed to the drive shaft 32 of the servomotor 2, and a through hole through which the ball screw 29 can move in the mold opening and closing direction is formed inside the drive shaft 32 of the servomotor 2. Then, the servo motor 2 is fixed to a main body 35 and / or a ball nut 29 by a compression member 39 that compresses a pressure-intensifying cylinder mechanism 33 described later.
[0015]
The combination of the servo motor 2 and the electric screw feed mechanism 34 is not limited to one, and may be two or more as long as it exerts a driving force both at the time of opening and closing the mold and at the time of closing the mold. The servo motor 2 does not necessarily need to be coaxially connected to the ball screw 29. The drive shaft 32 of the servo motor 2 and the rotating shaft 30 of the ball screw 29 are connected by a pulley and a belt, and the driving force of the servo motor 2 is changed. May be transmitted to the ball screw 29. In such a case, the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 can be provided at another position in the mold opening / closing direction on the opposite side of the movable plate coaxially with the electric screw feed mechanism 34. As still another example, the servomotor 2 may be fixed to any one of the movable platen 9, the pressure receiving plate 6, and the cylinder 11 of the mold clamping cylinder mechanism 10. In that case, after the mold closing is completed, only one of the ball nut 28 and the ball screw 29 of the electric screw feed mechanism 34 can be further displaced in the mold opening / closing direction with respect to the bed 3, the fixed board 5, the pressure receiving board 6, and the movable board 9. It is provided in. A compression member 39 for compressing a pressure-intensifying cylinder mechanism 33 fixed to one of the ball nut 28 and the ball screw 29 causes a pressure-increasing cylinder mechanism 33 provided at a position on a separate axis from the electric screw feed mechanism 34. Oil chamber 38 is compressed.
[0016]
In this embodiment, the main body 35 of the servomotor 2 is fixed to a mounting member 36 provided in a direction parallel to the pressure receiving plate 6. The bearing portion 31 is fixed to the mounting member 36, and the cylinders 37 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 are respectively formed at positions on both ends of the mounting member 36 on separate shafts from the electric screw feed mechanism 34. It is fixed in the opening and closing direction. The pressure-increasing cylinder mechanism 33 is composed of a normal cylindrical cylinder and is provided at a position on a separate shaft from the electric screw feed mechanism 34 as described above, which reduces the manufacturing cost of the mold clamping device 1. , To facilitate maintenance. In the present invention, a compression member 39 that can compress an oil chamber 38 of a pressure-intensifying cylinder mechanism 33 described later is formed from the mounting member 36, the cylinder 37, and the like. Further, on the surface 6a of the pressure receiving plate 6 on the side opposite to the movable platen and on both sides of the mold clamping ram 15 of the mold clamping cylinder mechanism 10, a pressure-increasing cylinder is arranged in the direction parallel to the ball screw 29 (the mold opening and closing direction). The rods 41 of the piston rods 40 of the mechanism 33 are respectively fixed. A piston 42 having a larger diameter than the rod 41 is formed at a predetermined position of the rod 41 of the piston rod 40.
[0017]
The piston rods 40 are respectively inserted into the cylinders 37 of the pressure increasing cylinder mechanism 33, and the pistons 42 are slidably provided on the cylinders 37. At the same time, the rod 41 of the piston rod 40 is slidably provided on the rod covers 43a and 43b attached to the cylinder 37. An oil chamber 38 is formed in a surface of the movable platen side of the piston 42 and in a liquid-tight portion surrounded by the cylinder 37 and the rod cover 43a. Therefore, the cylinder 37 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 has a predetermined stroke slidable with respect to the piston rod 40, and the volume of the oil chamber 38 is variable by the movement of the cylinder 37. The area of the piston 42 forming the oil chamber 38 of the pressure-increasing cylinder mechanism 33 (the pressure receiving area of the oil chamber 38 in the axial direction) is the same as that of the large-diameter flange portion 14 of the cylinder 11 of the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10. This area is smaller than the area (the axial pressure receiving area of the oil chamber 19) obtained by subtracting the area of the inner diameter side gap in the mold opening and closing direction from the area of the inner side gap in the mold opening and closing direction. In this embodiment, the axial pressure receiving area of one of the pressure-increasing cylinder mechanisms 33 is about 1/40 of the axial pressure receiving area of the mold clamping ram 15 of the mold clamping cylinder mechanism 10. In this embodiment, a communication hole is also provided in the cylinder chamber 44 formed on the side opposite to the movable platen of the piston 42, but is merely connected to the outside so that air can flow in and out. The oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 is connected to a pressure-intensifying-cylinder mechanism-side pipe 21b of the hydraulic circuit 20 described below.
[0018]
The oil chamber 38 of the pressure-increasing cylinder mechanism 33 and the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10 are connected by a hydraulic circuit 20. The hydraulic circuit 20 will be described. Between the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 and the oil chamber 19 of the mold-clamping cylinder mechanism 10 is defined by a pressure-intensifying cylinder mechanism-side pipe 21b and a mold-clamping cylinder mechanism-side pipe 21a. It is connected. An electromagnetic switching valve 45 is attached to the boundary between the mold clamping cylinder mechanism side pipe 21a and the pressure-intensifying cylinder mechanism side pipe 21b. A pressure sensor 46 and a relief valve 47 are attached to the mold clamping cylinder mechanism side pipe 21a, and a pressure sensor 48 and a relief valve 49 are also attached to the pressure increasing cylinder mechanism side pipe 21b. Another electromagnetic switching valve 51 communicating with the tank 50 is attached to the mold clamping cylinder mechanism side pipe 21a. Further, another pipe 53 is connected to the pressure-intensifying cylinder mechanism-side pipe 21b via a check valve 52, and a pump 54 is connected to the pipe 53. A relief valve 55 is also attached to the pipe 53 on the pump 54 side. The position of the piston 42 shown in FIG. 2 is maintained by raising the pressure of the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 by the pump 54. The stroke of the chamber 38 is prevented from being changed due to a change in volume. The pressurization of the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 may be completed before the mold is closed, and a valve (not shown) may be closed to contain the pressure. May be continued to be applied. Although not shown, the pump 54 itself of the hydraulic circuit 20 is also used for driving the half nut mechanism 23 and the like, and is mounted only for the purpose of this embodiment. Not something.
The method of holding the piston rod 40 with respect to the cylinder 37 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 when the mold is closed is similar to the method using the pump 54 described above, as in the first embodiment of JP-A-2001-30322. A method of providing a coil spring, or a method of providing a lock pin as in the second embodiment of JP-A-2001-30322 may be used.
[0019]
Therefore, in this embodiment, the rod 41 of the piston rod 40 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 is fixed to the pressure receiving plate 6 with the above-described configuration, and the cylinder 37 is slidably provided on the piston rod 40. Since the main body 35 and the second main body 35 are fixed by the mounting member 36, the servomotor 2 is mounted on the pressure receiving plate 6 so as to be movable in the mold opening and closing direction. In order to support the weight of the servo motor 2, the pressure-intensifying cylinder mechanism 33, and the like, the servo motor 2 and the like may be provided movably on the bed 3 by a guide or a roller. In this embodiment, an example in which the piston rod 40 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 is fixed to the pressure-receiving plate 6 has been described. A piston rod 40 as a compression member 39 may be fixed to the ball screw 29 of the electric screw feed mechanism 34. In this case, in the pressure-intensifying cylinder mechanism 33, an oil chamber 38 is formed on the side opposite to the movable platen of the piston 42 so as to be compressible by the compression member 39. Further, the portion of the pressure-increasing cylinder mechanism 33 to which either the piston rod 40 or the cylinder 37 is fixed is not limited to the pressure receiving plate 6, but may be the cylinder 11 or the bed 3 of the mold clamping cylinder mechanism 10.
In this embodiment, the case where two pressure-intensifying cylinder mechanisms 33 are provided for one mold-clamping cylinder mechanism 10 has been described, but the number of pressure-increasing cylinder mechanisms 33 may be one or three or more. .
[0020]
Next, the operation of the mold clamping device 1 of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the mold clamping device 1 drives the servomotor 2 in a state where the movable platen 9 is moved to the mold opening side and rotationally drives the ball screw 29, so that the ball nut 28 and the ball nut 28 are rotated. The mechanical ram 22 and the movable platen 9 fixed to are moved toward the fixed platen 5. At this time, as described above, the oil is sent from the pump 54 provided in the hydraulic circuit 20 to the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 and the pressure is increased.
[0021]
Next, as shown in FIG. 1, when the movable mold 8 attached to the movable board 9 comes into contact with the fixed mold 4 attached to the fixed board 5, the cylinder 26 of the half nut mechanism 23 is driven, The locking portion 24 of the nut 25 is engaged with the locking portion 27 of the mechanical ram 22. When the engagement of the half nut 25 is detected by a limit switch (not shown) or the like, the electromagnetic switching valve 45 of the hydraulic circuit 20 is switched from closed to open. As a result, the oil chamber 38 of the pressure increasing cylinder mechanism 33 and the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10 communicate with each other. Then, the servo motor 2 is driven again. However, as described above, since the fixed mold 4 and the movable mold 8 are already in contact with each other and the mold closing is completed, the driving force of the servo motor 2 is no more than the ball nut 28, the mechanical force. Since the ram 22 and the movable platen 9 cannot be advanced, the ball screw 29 is moved in the direction opposite to the mold closing direction with respect to the ball nut 28 and the like, and the ball screw 29 is moved to the bed 3 and the movable platen 9. , The fixed platen 5, the pressure receiving plate 6, and the like.
[0022]
The ball screw 29 moves to form the servo motor 2, the bearing 31, the mounting member 36 to which the main body 35 of the servo motor 2 and the bearing 31 are fixed, and the cylinder 37 of the pressure increasing cylinder mechanism 33 fixed to the mounting member 36. The compression member 39 is displaced relative to the pressure receiving plate 6 and the piston 40 fixed to the pressure receiving plate 6. Therefore, when the rod cover 43a fixed to the cylinder 37 moves to the side opposite to the movable platen, the volume of the oil chamber 38 is reduced, and the oil in the oil chamber 38 is released from the pressure-intensifying cylinder mechanism-side pipe 21b of the hydraulic circuit 20, The oil is supplied to the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10 via the electromagnetic switching valve 45 and the mold clamping cylinder mechanism side pipe 21a. At this time, the axial pressure receiving surface of the oil chamber 38 of the pressure increasing cylinder mechanism 33 is smaller than the axial pressure receiving surface of the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10 (the axial direction pressure receiving surface of the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10). Since the pressure receiving surface is larger), the pressure increasing cylinder mechanism 33 has a predetermined stroke, so that the hydraulic pressure for compressing the oil chamber 38 of the pressure increasing cylinder mechanism 33 by the compression member 39 is equal to the pressure of the mold clamping cylinder mechanism 10. When the mold clamping ram 15 is converted into a moving force, it is amplified in proportion to the area of the axial pressure receiving surface of the oil chamber 38 and the oil chamber 19, and exerts a strong mold clamping force in the mold cylinder mechanism 10. be able to.
[0023]
When the volume of the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 is reduced and a predetermined pressure increase is applied to the mold-clamping cylinder mechanism 10, the electromagnetic switching valve 45 is switched from open to closed again, and the mold-clamping cylinder mechanism side pipe The high pressure oil pressure is blocked in the passage 21 a and the oil chamber 19. This makes it possible to reduce the driving force of the servo motor 2 during mold clamping, and prevent the servo motor 2 from being overloaded. When it is desired to increase the mold clamping force during mold clamping, the electromagnetic switching valve 45 is opened again and the servo motor 2 is driven. When the oil pressure of the mold-clamping mechanism-side pipe line 21a rises above the set pressure due to the injection pressure or other factors, the pressure is reduced by the relief valve 49. When the mold clamping is completed, the electromagnetic switching valve 45 and the electromagnetic switching valve 51 are operated to be opened to return the oil in the oil chamber 19 of the mold clamping cylinder mechanism 10 to the oil chamber 38 of the pressure increasing cylinder mechanism 33, Oil is recirculated from the switching valve 51 to the tank 50, and pressure is released. Then, the mold is opened by driving the servo motor 2. Since the volume of the oil chamber 38 of the pressure-intensifying cylinder mechanism 33 has increased again due to the depressurization, the movable die 8 and the movable platen 9 are opened by the driving force of the servomotor 2 via the electric screw feed mechanism 34 in the mold opening direction. And returns to the state shown in FIG.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, the movable platen is moved with respect to the fixed platen by the driving force of the servomotor to perform mold opening / closing and mold clamping, and at the time of mold clamping, the driving force of the servomotor is converted into hydraulic pressure to perform mold clamping. In the mold clamping device, one of the ball nut and the ball screw of the electric screw feed mechanism is displaced in the mold opening / closing direction with respect to the movable plate by the driving force of the servo motor at the time of mold clamping. A structure that compresses the pressure-intensifying cylinder mechanism provided on another axis or coaxially and at another position in the mold opening and closing direction, and applies hydraulic pressure to the mold-clamping cylinder mechanism that performs mold clamping from the pressure-intensifying cylinder mechanism As a result, the mechanism of the pressure boosting cylinder can be simplified, the assembling can be easily performed at the time of manufacturing the mold clamping device, the cost can be reduced, and the work can be easily performed at the time of maintenance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a mold clamping device of an injection molding machine according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view when the movable platen is moved to the mold opening side in the mold clamping device of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the mold clamping device of the injection molding machine of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ……… Mold clamping device
2 Servo motor
3 ...... Bed
4 ……… Fixed mold
5 ... fixed board
6 ...... Pressure receiving board
6a, 9a ... face
7 ...... Tie bar
8 ...... Movable mold
9 ...... Movable board
10 Mold clamping cylinder mechanism
11, 37 ... Cylinder
12, 16… small-diameter flange
13,17 …… Extended diameter part
14, 18… Large-diameter flange
15 …… Mold clamping ram
19, 38 ... Oil chamber
20 …… Hydraulic circuit
21a ... Pipeline on mold clamping cylinder mechanism side
21b ... booster cylinder mechanism side pipe
22 Mechanical Lamb
23 …… Half nut mechanism
24, 27 ... Locking part
25 ... half nut
26 ...... Cylinder
28 ...... Ball nut
29 ...... Ball screw
30 Rotating shaft
31 …… Bearing part
32 Drive shaft
33 …… Intensifier cylinder mechanism
34 ...... Electric screw feed mechanism
35 ...... Body part
36 ...... Mounting member
39 Compressing member
40 ...... Piston rod
41 ...... Rod
42 ...... Piston
43a, 43b ... Rod cover
44 …… Cylinder chamber
45, 51 ...... Solenoid switching valve
46, 48… Pressure sensor
47, 49, 55 ... relief valve
50 ...... tank
52 ...... Check valve
53 ...... Pipe
54 ...... Pump

Claims

サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置において、
少なくとも一の前記サーボモータと、
ボールナットとボールネジからなり前記サーボモータの駆動力により前記固定盤に対して前記可動盤を移動させ型閉完了後には前記サーボモータの駆動力によりボールナットとボールネジのいずれか一方が可動盤に対して型開閉方向に向けて変位される電動ねじ送り機構と、
前記固定盤に対して前記可動盤を型締する型締シリンダ機構と、
前記ボールナットとボールネジのいずれか一方の前記変位により油室が圧縮され前記型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構とからなり、
前記増圧シリンダ機構は前記電動ねじ送り機構とは別軸上または同軸上であって型開閉方向に別の位置に設けられたことを特徴とする型締装置。A mold clamping device that moves the movable platen with respect to the fixed platen by the driving force of the servomotor to open and close the mold and clamps the mold, and at the time of mold clamping, converts the driving force of the servomotor to hydraulic pressure to clamp the mold. At
At least one of the servomotors;
The movable platen is moved with respect to the fixed plate by the driving force of the servo motor, and one of the ball nut and the ball screw is moved with respect to the movable plate by the driving force of the servo motor after the mold closing is completed. An electric screw feed mechanism displaced in the mold opening and closing direction,
A mold clamping cylinder mechanism for clamping the movable platen to the fixed platen,
An oil pressure chamber is compressed by the displacement of one of the ball nut and the ball screw, and a pressure-intensifying cylinder mechanism that exerts oil pressure on the mold-clamping cylinder mechanism,
A mold clamping device, wherein the pressure-increasing cylinder mechanism is provided on a different axis or coaxially from the electric screw feed mechanism, and is provided at a different position in a mold opening and closing direction.

互いに離隔して固定的に対向配置された固定盤と受圧盤との間に可動盤を配設し、サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置において、
少なくとも一の前記サーボモータと、
該サーボモータの駆動軸にボールナットとボールネジのいずれか一方が連結された電動ねじ送り機構と、
該電動ねじ送り機構のボールナットとボールネジのいずれか他方が型開閉方向に移動不能に取付けられた可動盤と、
前記固定盤に対して前記可動盤を型締する型締シリンダ機構と、
前記固定盤に対する前記可動盤の型閉完了後にボールナットとボールネジのいずれか一方が可動盤に対して型開閉方向に向けて変位されることによって油室が圧縮され前記型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構とからなり、
該増圧シリンダ機構は、
前記受圧盤、前記型締シリンダ機構、または前記ベッドのいずれかに型開閉方向と平行に固定されたシリンダまたはピストン杆のいずれか一方と、
前記ボールナットとボールネジのいずれか一方および／または前記サーボモータに型開閉方向に移動不能に取付けられたシリンダまたはピストン杆のいずれか他方とから油室が形成され、
前記増圧シリンダ機構の油室の軸方向受圧面積は前記型締シリンダ機構の油室の軸方向受圧面積より小さく形成されたことを特徴とする型締装置。A movable plate is arranged between the fixed plate and the pressure receiving plate that are fixedly opposed to each other and separated from each other, and the movable plate is moved with respect to the fixed plate by the driving force of the servo motor to open and close the mold and close the mold. In the case of mold clamping, in a mold clamping device that performs mold clamping by converting the driving force of the servo motor to hydraulic pressure,
At least one of the servomotors;
An electric screw feed mechanism in which one of a ball nut and a ball screw is connected to a drive shaft of the servo motor,
A movable platen in which one of the ball nut and the ball screw of the electric screw feed mechanism is immovably mounted in the mold opening and closing direction;
A mold clamping cylinder mechanism for clamping the movable platen to the fixed platen,
After the closing of the movable platen with respect to the fixed platen, one of a ball nut and a ball screw is displaced in the mold opening and closing direction with respect to the movable platen, so that an oil chamber is compressed and hydraulic pressure is applied to the mold clamping cylinder mechanism. Pressure boost cylinder mechanism
The booster cylinder mechanism,
The pressure receiving plate, the mold clamping cylinder mechanism, or any one of a cylinder or a piston rod fixed to one of the beds in parallel with a mold opening and closing direction,
An oil chamber is formed from one of the ball nut and the ball screw and / or one of the cylinder and the piston rod immovably attached to the servo motor in the mold opening and closing direction,
A mold clamping device, wherein an axial pressure receiving area of an oil chamber of the pressure increasing cylinder mechanism is formed smaller than an axial pressure receiving area of an oil chamber of the mold clamping cylinder mechanism.

前記電動ねじ送り機構および前記可動盤に固定され外周に係止部が形成されたメカニカルラムと、
前記受圧盤に取付けられた前記型締シリンダ機構のシリンダと、
該型締シリンダ機構のシリンダに内挿され外周側に前記型締シリンダ機構のシリンダとの間に油室が形成され内周側に前記メカニカルラムが内挿された型締ラムと、
該型締ラムに固定され前記メカニカルラムの係止部と係脱可能なハーフナットと、
が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の型締装置。A mechanical ram fixed to the electric screw feed mechanism and the movable platen and having a locking portion formed on an outer periphery thereof;
A cylinder of the mold clamping cylinder mechanism attached to the pressure receiving plate;
A mold clamping ram in which an oil chamber is formed between the cylinder of the mold clamping cylinder mechanism and the cylinder of the mold clamping cylinder mechanism on the outer peripheral side and the mechanical ram is inserted on the inner peripheral side;
A half nut fixed to the mold clamping ram and capable of engaging and disengaging from a locking portion of the mechanical ram;
The mold clamping device according to claim 2, further comprising:

前記請求項３に記載の型締装置を用い、
前記サーボモータの駆動力により前記メカニカルラムと前記可動盤を前記固定盤に向けて移動させ、
前記可動盤に取付けられた可動金型と前記固定盤に取付けられた固定金型とを当接後、
前記ハーフナットにより前記メカニカルラムと前記型締ラムを係止し、
更に前記サーボモータを駆動させることにより前記ボールナットとボールネジのいずれか一方を前記可動盤に対して型開閉方向に変位させることにより前記増圧シリンダ機構のシリンダとピストン杆との位置関係を相対的に変化させ、
前記増圧シリンダ機構の油室の容積を減少させ、
前記増圧シリンダ機構の油室の油を前記型締シリンダ機構の油室に供給し、
型締を行うことを特徴とする型締装置の作動方法。Using the mold clamping device according to claim 3,
By moving the mechanical ram and the movable plate toward the fixed plate by the driving force of the servo motor,
After abutting the movable mold attached to the movable platen and the fixed mold attached to the fixed platen,
The mechanical ram and the mold clamping ram are locked by the half nut,
Further, by driving the servo motor, one of the ball nut and the ball screw is displaced in the mold opening / closing direction with respect to the movable plate, so that the positional relationship between the cylinder of the pressure-intensifying cylinder mechanism and the piston rod is relatively determined. Change to
Reducing the volume of the oil chamber of the pressure intensifying cylinder mechanism,
Supplying oil in the oil chamber of the pressure-intensifying cylinder mechanism to the oil chamber of the mold-clamping cylinder mechanism;
A method of operating a mold clamping device, comprising performing mold clamping.

サーボモータの駆動力により固定盤に対して可動盤を移動させて型開閉と型締を行い、型締の際は前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換して型締を行う型締装置の作動方法において、
少なくとも一の前記サーボモータと、
ボールナットとボールネジからなり前記サーボモータの駆動力により前記固定盤に対して前記可動盤を移動させ型閉完了後には前記サーボモータの駆動力を油圧力に変換する電動ねじ送り機構と、
前記固定盤に対して前記可動盤を型締する型締シリンダ機構と、
前記電動ねじ送り機構のねじ送り作用によって油室が圧縮され前記型締シリンダ機構に油圧力を及ぼす増圧シリンダ機構と、
該増圧シリンダ機構に油を送出するポンプと、が設けられ
前記ポンプから前記増圧シリンダ機構に油を送出して前記増圧シリンダ機構の油室を所定容積に保ち増圧シリンダ機構のピストン杆とシリンダの位置を相対的に固定して前記固定盤に対して前記可動盤の移動を行い、
型閉完了後に前記電動ねじ送り機構のねじ送り作用によって増圧シリンダの油室を圧縮して型締シリンダに油を送出し、
型締を行うことを特徴とする型締装置の作動方法。A mold clamping device that moves the movable platen with respect to the fixed platen by the driving force of the servomotor to open and close the mold and clamps the mold, and at the time of mold clamping, converts the driving force of the servomotor to hydraulic pressure to clamp the mold. In the operation method of
At least one of the servomotors;
An electric screw feed mechanism comprising a ball nut and a ball screw, which moves the movable platen with respect to the fixed platen by the driving force of the servomotor and converts the driving force of the servomotor to hydraulic pressure after completion of mold closing,
A mold clamping cylinder mechanism for clamping the movable platen to the fixed platen,
A pressure-intensifying cylinder mechanism in which an oil chamber is compressed by a screw-feeding action of the electric screw-feeding mechanism to exert an oil pressure on the mold-clamping cylinder mechanism;
A pump for feeding oil to the pressure-intensifying cylinder mechanism; and a pump for supplying oil to the pressure-intensifying cylinder mechanism from the pump to maintain an oil chamber of the pressure-intensifying cylinder mechanism at a predetermined volume. And moving the movable platen relative to the fixed platen with the position of the cylinder relatively fixed,
After the mold closing is completed, the oil chamber of the pressure-intensifying cylinder is compressed by the screw feed action of the electric screw feed mechanism to send out oil to the mold clamping cylinder,
A method of operating a mold clamping device, comprising performing mold clamping.