JP2008037044A

JP2008037044A - Injection molding machine

Info

Publication number: JP2008037044A
Application number: JP2006216979A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Taniguchi; 吉哉谷口
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost, and also decrease the pitch between a coupling and a guide shaft, and distance between first and second plates in a large sized electric injection molding machine. <P>SOLUTION: The injection molding machine includes a first small pulley 12 fixed to an output shaft of a servo motor 8 for measuring, a first large pulley 10 where the rotation of the first small pulley is transmitted through a first timing belt, a second small pulley 13 which is integrally rotated with the first large pulley on the same shaft as the first large pulley, and a second large pulley where the rotation of the second small pulley is transmitted through a second timing belt 15 as a measuring system rotation transmission mechanism. A servo motor having a high speed of rotation and low torque is used for the servo motor for measuring. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、インラインスクリュ式の射出成形機にかかわる技術に関する。 The present invention relates to a technique related to an inline screw type injection molding machine.

インラインスクリュ式の電動射出成形機においては、スクリュの回転駆動源としての計量用サーボモータの回転を、タイミングプーリ（歯付きプーリ）とタイミングベルト（歯付きベルト）よりなる回転伝達メカニズムによって、スクリュに伝達する構成をとることが多い。この場合、計量用サーボモータの出力軸に固定された小プーリ（小タイミングプーリ）の回転を、タイミングベルトを介して、スクリュの基端部を固定した回転体に固定された大プーリ（大タイミングプーリ）に伝達することで、スクリュを所定の回転数で回転駆動する構成をとる。 In an in-line screw type electric injection molding machine, the rotation of a measuring servo motor serving as a rotational drive source of a screw is transferred to a screw by a rotation transmission mechanism comprising a timing pulley (toothed pulley) and a timing belt (toothed belt). In many cases, it is configured to communicate. In this case, the rotation of a small pulley (small timing pulley) fixed to the output shaft of the measuring servo motor is rotated via a timing belt to a large pulley (large timing) fixed to a rotating body with the base end of the screw fixed. By transmitting to the pulley, the screw is driven to rotate at a predetermined rotational speed.

図４は、上記したような、従来のインラインスクリュ式の電動射出成形機の射出系の構成を簡略化して示す要部断平面図であり、図５は、図４の電動式射出成形機の計量系回転伝達メカニズムを側面から見た簡略化した説明図である。 FIG. 4 is a fragmentary plan view showing a simplified configuration of the injection system of the conventional inline screw type electric injection molding machine as described above, and FIG. 5 is a diagram of the electric injection molding machine of FIG. It is the simplified explanatory view which looked at the measurement system rotation transmission mechanism from the side.

図４、図５において、５１は、図示せぬ射出系ベース部材（マシンメインフレーム上にノズルタッチ／バックのために前後進可能に配設された射出系ベース部材である）に固設された第１の保持プレート、５２は、第１の保持プレート５１と所定距離を置くように、同じく図示せぬ射出系ベース部材に固設された第２の保持プレート、５３は、その両端をそれぞれ第１の保持プレート５１と第２の保持プレート５２に固定された複数本の連結・ガイド軸、５４は、第１の保持プレート５１にその後端側を固定された加熱シリンダ、５５は、加熱シリンダ５４内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュ、５６は、連結・ガイド軸５３に挿通・案内されて、第１の保持プレート５１と第２の保持プレート５２との間で前後進可能な直動ブロック、５７は、スクリュ５５の後端を固定すると共に、直動ブロック５６に回転可能に保持された回転体、５８は、回転体５７に固定された大プーリ（大タイミングプーリ）、５９は、直動ブロック５６に搭載された計量用サーボモータ、６０は、計量用サーボモータ５９の出力軸に固定された小プーリ（小タイミングプーリ）、６１は、計量用サーボモータ５９の出力軸と一体回転する小プーリ６０の回転を大プーリ５８に伝達するタイミングベルト、６２は、第２の保持プレート５２に搭載された図示せぬ対をなす射出用サーボモータによって同期して回転駆動され、射出用サーボモータの回転を、該モータの出力軸に固定した図示せぬ駆動小プーリ（タイミングプーリ）と図示せぬタイミングベルトを介して伝達される、対をなす被動プーリ（タイミングプーリ）、６３は、各被動プーリ６２の回転をそれぞれ直線運動に変換する対をなすボールネジ機構、６４は、第２の保持プレート５２に回転可能に保持されると共に、その端部に被動プーリ６２を固定したボールネジ機構６３のネジ軸、６５は、ネジ軸６４に螺合されると共に、直動ブロック５６に固定されたボールネジ機構６３のナット体である。 4 and 5, 51 is fixed to an injection system base member (not shown) which is an injection system base member disposed on the machine main frame so as to be able to move forward and backward for nozzle touch / back. The first holding plate 52 is fixed to an injection system base member (not shown) so as to be spaced from the first holding plate 51 by a predetermined distance. A plurality of connection / guide shafts fixed to the first holding plate 51 and the second holding plate 52, a heating cylinder having its rear end fixed to the first holding plate 51, and 55 a heating cylinder 54 A screw 56 arranged so as to be able to rotate and move forward and backward is inserted and guided through the connection / guide shaft 53 and can move forward and backward between the first holding plate 51 and the second holding plate 52. Direct acting blower , 57 fixes the rear end of the screw 55 and is rotatably held by the linear motion block 56, 58 is a large pulley (large timing pulley) fixed to the rotating body 57, 59 is A measuring servo motor mounted on the linear motion block 56, 60 is a small pulley (small timing pulley) fixed to the output shaft of the measuring servo motor 59, and 61 is integrally rotated with the output shaft of the measuring servo motor 59 The timing belt 62 for transmitting the rotation of the small pulley 60 to the large pulley 58 is rotationally driven in synchronism with a pair of unillustrated injection servo motors mounted on the second holding plate 52, and the injection servo A pair of driven gears that transmit the rotation of the motor via a driving pulley (not shown) (timing pulley) fixed to the output shaft of the motor and a timing belt (not shown). , 63 (a timing pulley), 63 is a ball screw mechanism that makes a pair for converting the rotation of each driven pulley 62 into a linear motion, and 64 is rotatably held by the second holding plate 52 and its end portion A screw shaft 65 of the ball screw mechanism 63 to which the driven pulley 62 is fixed is a nut body of the ball screw mechanism 63 that is screwed to the screw shaft 64 and fixed to the linear motion block 56.

図４、図５に示す構成において、計量工程時には、計量用サーボモータ５９が回転駆動されて、小プーリ６０、タイミングベルト６１、大プーリ５８、回転体５７を介して、スクリュ５５が所定方向に回転駆動される。これにより、第１の保持プレート５１および加熱シリンダ５４に穿設された図示せぬ原料樹脂供給口から、スクリュ５５のスクリュネジ形成部分の根本側に供給された原料樹脂が、加熱シリンダ５４からの加熱とスクリュ回転に伴う混練による樹脂の剪断発熱とにより可塑化されつつ、スクリュ５５のネジ送り作用により、スクリュ５５の先端側に送り込まれる。そして、スクリュ５５の頭部より先に溶融樹脂が溜まるにしたがって、スクリュ５５は回転しつつ後退し、この後退に際して、スクリュ５５の頭部より先の溶融樹脂に所定圧力を付与するための背圧制御が、図示せぬ対をなす射出用サーボモータを同期して圧力フィードバック制御することにより実行される。スクリュ５５の頭部より先に、所定量（１ショット分）の溶融樹脂が貯えられると、計量用サーボモータ５９によるスクリュ回転は停止される。なお、スクリュ５５の後退時には、直動ブロック５６および直動ブロック５６と一体となって前後進する全ての部材が後退する。 In the configuration shown in FIGS. 4 and 5, the metering servomotor 59 is rotationally driven during the weighing process, and the screw 55 is moved in a predetermined direction via the small pulley 60, the timing belt 61, the large pulley 58 and the rotating body 57. Driven by rotation. As a result, the raw material resin supplied to the base side of the screw screw forming portion of the screw 55 from the raw material resin supply port (not shown) formed in the first holding plate 51 and the heating cylinder 54 is heated from the heating cylinder 54. The resin 55 is sent to the tip side of the screw 55 by the screw feeding action of the screw 55 while being plasticized by the shearing heat generation of the resin by kneading accompanying the screw rotation. Then, as the molten resin accumulates ahead of the head of the screw 55, the screw 55 moves backward while rotating. At the time of the backward movement, the back pressure for applying a predetermined pressure to the molten resin beyond the head of the screw 55. The control is executed by performing pressure feedback control in synchronism with a pair of injection servo motors (not shown). When a predetermined amount (one shot) of molten resin is stored before the head of the screw 55, the screw rotation by the metering servo motor 59 is stopped. When the screw 55 is retracted, the linear motion block 56 and all members that move forward and backward together with the linear motion block 56 are retracted.

また、射出工程の１次射出工程においては、図示せぬ対をなす射出用サーボモータが同期して所定方向に回転駆動され、これにより、図示せぬ駆動小プーリ、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ６２を介して、各ボールネジ機構６３のネジ軸６４が同期して回転駆動される。これにより、ネジ軸６４に螺合された各ボールネジ機構６３のナット体６５が、ネジ軸６４に沿って急速に前進駆動され、ナット体６５と一体となって直動ブロック５６も急速に前進して、これに伴いスクリュ５５が急速に前進駆動されることで、計量して蓄えられた溶融樹脂が、型締め状態にある図示せぬ金型内に急速に射出・充填される。この１次射出工程に引き続いて行われる射出工程の保圧工程においては、図示せぬ対をなす射出用サーボモータを同期して圧力フィードバック制御することで、金型内の樹脂に圧力（保圧力）を付与する。 Further, in the primary injection process of the injection process, a pair of unillustrated injection servo motors are driven to rotate in a predetermined direction in synchronism with each other, so that a small driving pulley (not shown), a timing belt (not shown), a driven Via the pulley 62, the screw shaft 64 of each ball screw mechanism 63 is rotationally driven in synchronization. Thereby, the nut body 65 of each ball screw mechanism 63 screwed to the screw shaft 64 is rapidly advanced along the screw shaft 64, and the linear motion block 56 is also rapidly advanced integrally with the nut body 65. As a result, the screw 55 is rapidly driven forward, so that the molten resin that has been measured and stored is rapidly injected and filled into a mold (not shown) that is in a mold-clamping state. In the pressure-holding step of the injection step performed subsequent to the primary injection step, pressure (pressure holding pressure) is applied to the resin in the mold by performing pressure feedback control in synchronization with a pair of injection servo motors (not shown). ).

図４、図５に示した従来の計量系回転伝達メカニズムにおいては、計量用サーボモータ５９の回転を、小プーリ６０からタイミングベルト６１を介して大プーリ５８に伝達することにより、計量用サーボモータ５９の回転を１段の減速列で減速するようにしている。ところで、計量用サーボモータ５９は、スクリュ回転に必要なトルクを確保するため、このトルクが出力可能な回転数で回転駆動する必要がある。また、大型の射出成形機においては、スクリュ５５の回転数は周速の関係で最大でも２００ｒｐｍ程度であるので、上記の計量用サーボモータ５９の高い回転数を、大きく減速する必要がある。 In the conventional measuring system rotation transmission mechanism shown in FIGS. 4 and 5, the rotation of the measuring servo motor 59 is transmitted from the small pulley 60 to the large pulley 58 via the timing belt 61, thereby providing a measuring servo motor. The rotation of 59 is decelerated by a one-stage deceleration train. Incidentally, the measuring servo motor 59 needs to be driven to rotate at a rotation speed at which this torque can be output in order to secure a torque necessary for the screw rotation. Further, in a large injection molding machine, the rotational speed of the screw 55 is about 200 rpm at the maximum due to the peripheral speed. Therefore, it is necessary to greatly reduce the high rotational speed of the above-described measuring servo motor 59.

例えば、計量用サーボモータ５９として安価な高回転低トルクモータを用いた場合には、計量用サーボモータ５９に求められる回転数が２０００ｒｐｍであり、現状で容易に入手可能な最も小径の小プーリ６０の歯数が例えば３８であるので、大プーリ５８として歯数３８０の極めて大径のタイミングプーリを用いて、モータの回転数２０００ｒｐｍをその１／１０の回転数である２００ｒｐｍまで落とす（減速する）必要がある。ところが、このような歯数３８０という極めて大径の大プーリ５８を用いると、マシンが非常に大型化する上、慣性モーメントも高まり、さらに、大プーリ５８の製作にも手間が掛かるので、このような極めて大径の大プーリ５８を使用することは現実的ではない。そこで、例えば、大プーリ５８として歯数が２２８程度のタイミングプーリを用い、計量用サーボモータ５９には、高回転低トルクモータに較べると２倍程度に高価であるが、必要なトルクを確保するのに必要な回転数が１２００ｒｐｍ程度である低回転高トルクモータを用いることで、１２００ｒｐｍをその１／６である２００ｒｐｍまで落とすようにしていた。しかしながら、このようにした場合には、低回転高トルクモータが高価であるので、コストアップにつながるという問題がある。 For example, when an inexpensive high-rotation low-torque motor is used as the weighing servomotor 59, the rotation speed required for the weighing servomotor 59 is 2000 rpm, and the smallest pulley 60 with the smallest diameter that is readily available at present. Since the number of teeth of 38 is 38, for example, a timing pulley having a very large diameter of 380 teeth is used as the large pulley 58, and the rotational speed of the motor is reduced to 2000 rpm, which is 1/10 of the rotational speed (decelerates). There is a need. However, using such a large pulley 58 with a very large diameter of 380 teeth increases the size of the machine, increases the moment of inertia, and takes time to manufacture the large pulley 58. It is not practical to use a large pulley 58 having a very large diameter. Therefore, for example, a timing pulley having about 228 teeth is used as the large pulley 58, and the measuring servo motor 59 is about twice as expensive as a high-rotation low-torque motor, but secures necessary torque. By using a low-rotation high-torque motor having a rotational speed of about 1200 rpm, 1200 rpm was reduced to 1/6, 200 rpm. However, in such a case, there is a problem that the low rotation high torque motor is expensive, leading to an increase in cost.

また、例えば上記のように、歯数が２２８程度であっても大プーリ５８は比較的に大径であるので、図４でＰ２で示した、連結・ガイド軸５３間のピッチを小さくすることができないという問題がある。 Also, for example, as described above, even if the number of teeth is about 228, the large pulley 58 has a relatively large diameter. Therefore, the pitch between the connection / guide shaft 53 indicated by P2 in FIG. There is a problem that can not be.

また、大型の（１ショットの射出量が多く、大きな射出力を求められる）射出成形機においては、ツインのボールネジ機構６３を用いて大きなスクリュ推進力を得る必要があり、例えば上記のように、歯数が２２８程度であっても大プーリ５８は比較的に大径であるので、大プーリ５８の外側にボールネジ機構６３のネジ軸６４を配置するような構成とすると、上記のピッチＰ２がさらに大きくなる。そこで、大プーリ５８と２本のネジ軸６４とを、側面から見るとオーバーラップするように配置することを余儀なくされるが、このような構成をとると、ネジ軸６４に対するナット体６５の移動ストロークを所定量確保するために、直動ブロック５６とナット体６５とを含む部材の厚み寸法（図４で横方向の寸法）を大きくする必要があり、このため、図４でＬ２で示した、第１の保持プレート５１と第２の保持プレート５２との間の距離が、長くなるという問題がある。 Moreover, in a large-sized injection molding machine (a large amount of injection per shot is required and a large shot output is required), it is necessary to obtain a large screw driving force using a twin ball screw mechanism 63. For example, as described above, Even if the number of teeth is about 228, the large pulley 58 has a relatively large diameter. Therefore, when the screw shaft 64 of the ball screw mechanism 63 is arranged outside the large pulley 58, the pitch P2 is further increased. growing. Therefore, the large pulley 58 and the two screw shafts 64 are forced to be arranged so as to overlap when viewed from the side, but with such a configuration, the nut body 65 moves with respect to the screw shaft 64. In order to secure a predetermined amount of stroke, it is necessary to increase the thickness dimension (the dimension in the lateral direction in FIG. 4) of the member including the linear motion block 56 and the nut body 65. For this reason, it is indicated by L2 in FIG. There is a problem that the distance between the first holding plate 51 and the second holding plate 52 becomes long.

さらに、上記のピッチＰ２や距離Ｌ２が大きくなることから、第１、第２の保持プレート５１、５２、直動ブロック５６、連結・ガイド軸５３の形状が大きくなり、その分だけコストアップにつながるという問題もある。 Further, since the pitch P2 and the distance L2 are increased, the shapes of the first and second holding plates 51 and 52, the linear motion block 56, and the connection / guide shaft 53 are increased, and the cost is increased accordingly. There is also a problem.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、大型の（１ショットの射出量が多く、大きな射出力を求められる）インラインスクリュ式の電動射出成形機において、コストダウンを可能とすると共に、連結・ガイド軸間のピッチおよび第１、第２の保持プレート間の距離を小さくすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the cost of a large-sized (injection amount of one shot and requires a large shot output) in-line screw type electric injection molding machine. And reducing the pitch between the connecting and guide shafts and the distance between the first and second holding plates.

上記した目的を達成するために、本願による１つの発明では、
加熱シリンダの後端側を固定した第１の保持プレートと、該第１の保持プレートと対向配置された第２の保持プレートと、前記加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュと、該スクリュの後端を固定した回転体と、該回転体を回転可能に保持すると共に、前記第１の保持プレートと前記第２の保持プレートとの間で前後進可能な直動ブロックと、該直動ブロックに搭載された計量用サーボモータと、該計量用サーボモータの回転を前記回転体に伝達すると共に、前記直動ブロックに搭載された計量系回転伝達メカニズムと、前記第２の保持プレートにその回転部を回転可能に保持されてその直動部が前記直動ブロックを直線駆動するボールネジ機構と、前記第２の保持プレートに搭載された射出用サーボモータと、該射出用サーボモータの回転を前記ボールネジ機構の前記回転部に伝達すると共に、前記第２の保持プレートに搭載された射出系回転伝達メカニズムとを、備えた射出成形機において、
前記計量系回転伝達メカニズムは、前記計量用サーボモータの出力軸に固定された第１の小プーリと、該第１の小プーリの回転を第１のタイミングベルトを介して伝達される第１の大プーリと、該第１の大プーリと同軸で該第１の大プーリと一体回転する第２の小プーリと、該第２の小プーリの回転を第２のタイミングベルトを介して伝達され前記回転体と一体回転する第２の大プーリとを、有し、
前記計量用サーボモータには、高回転低トルクモータであり、その最高回転数が１０００ｒｐｍ以上、例えばその最高回転数が２０００ｒｐｍ程度を出力可能なサーボモータを用い、
また、前記ボールネジ機構の回転部はネジ軸であり、前記ボールネジ機構の直動部はナット体であり、前記ボールネジ機構は複数組が設けられて、前記第２の大プーリの外側に、前記各ボールネジ機構の前記ネジ軸が配置される、
構成をとる。 In order to achieve the above object, in one invention according to the present application,
The 1st holding plate which fixed the rear end side of a heating cylinder, the 2nd holding plate arranged facing this 1st holding plate, and the screw arrange | positioned in the said heating cylinder so that rotation and forward / backward movement were possible A rotating body that fixes the rear end of the screw, and a linear motion block that holds the rotating body rotatably and is capable of moving back and forth between the first holding plate and the second holding plate. The measuring servo motor mounted on the linear motion block, the rotation of the measuring servo motor being transmitted to the rotating body, the measuring system rotation transmission mechanism mounted on the linear motion block, and the second A ball screw mechanism in which the rotating part is rotatably held by the holding plate and the linearly moving part linearly drives the linearly moving block; an injection servo motor mounted on the second holding plate; and the injection While transmitting the rotation of the servo motor to the rotating part of the ball screw mechanism, and an exit system rotation transmission mechanism mounted on said second holding plate, in an injection molding machine having,
The measuring system rotation transmission mechanism includes a first small pulley fixed to the output shaft of the measuring servo motor, and a first small pulley that transmits the rotation of the first small pulley via a first timing belt. A large pulley, a second small pulley that is coaxial with the first large pulley and rotates integrally with the first large pulley, and the rotation of the second small pulley is transmitted via a second timing belt. A second large pulley that rotates integrally with the rotating body,
The metering servo motor is a high-rotation low-torque motor, using a servo motor that can output a maximum rotation speed of 1000 rpm or more, for example, a maximum rotation speed of about 2000 rpm,
The rotating portion of the ball screw mechanism is a screw shaft, the linearly moving portion of the ball screw mechanism is a nut body, and a plurality of sets of the ball screw mechanisms are provided on the outside of the second large pulley. The screw shaft of the ball screw mechanism is disposed;
Take the configuration.

本発明によれば、計量系回転伝達メカニズムとして、プーリ・ベルトによる減速伝達機構を２段に設けて、計量用サーボモータの回転を２段の減速列（減速系）で減速するようにしているので、プーリ・ベルトによる個々の減速伝達機構の大プーリの径（歯数）をさほど大きくしなくても、計量用サーボモータの回転数を、例えば１／１０程度に容易に減速することができる。したがって、計量用サーボモータとして、その価格が低回転高トルクモータの約半分である高回転低トルクモータを用いて、この高回転低トルクモータにおけるスクリュ回転に必要なトルクを確保するため回転数が、例えば２０００ｒｐｍという高回転数であっても、大型の射出成形機において求められるスクリュの回転数である２００ｒｐｍまで容易に減速することが可能となる。よって、安価な高回転低トルクモータを用いることでコストダウンが可能となると共に、径の嵩張る大プーリを用いることがないので、連結・ガイド軸間のピッチを小さくすることができる。また、１ショットの射出量が多く大きな射出力を求められる大型の射出成形機においては、例えばツインのボールネジ機構を用いて大きなスクリュ推進力を得る必要があるが、ボールネジ機構の回転部であるネジ軸を、第２の大プーリの外側に配置することで、直動ブロックとボールネジ機構の直動部であるナット体とを含む部材の厚み寸法を大きくしないでも、ネジ軸に対するナット体の所定移動ストロークを容易に確保することが可能となり、したがって、直動ブロックとナット体とを含む部材の厚み寸法を小さくできるので、その分だけ第１の保持プレートと第２の保持プレートとの間の距離を小さくできる。さらに、上記のように、連結・ガイド軸間のピッチを小さくすることや、第１の保持プレートと第２の保持プレートとの間の距離を小さくすることで、第１、第２の保持プレート、直動ブロック、連結・ガイド軸の形状を小さくでき、その分だけ使用鋼材などを削減できて、より一層のコストダウンを図ることができる。 According to the present invention, a speed reduction transmission mechanism using pulleys and belts is provided in two stages as a measurement system rotation transmission mechanism, and the rotation of the measurement servo motor is decelerated by a two-stage reduction train (deceleration system). Therefore, the rotational speed of the measuring servo motor can be easily reduced to, for example, about 1/10, without increasing the diameter (number of teeth) of the large pulley of each deceleration transmission mechanism using pulleys and belts. . Therefore, a high-rotation low-torque motor whose price is about half that of a low-rotation high-torque motor is used as a metering servo motor, and the rotation speed is set to ensure the torque necessary for screw rotation in this high-rotation low-torque motor. For example, even at a high rotational speed of 2000 rpm, it is possible to easily decelerate to 200 rpm, which is the rotational speed of a screw required in a large injection molding machine. Therefore, it is possible to reduce the cost by using an inexpensive high-rotation low-torque motor, and it is possible to reduce the pitch between the connecting and guide shafts because a large pulley with a large diameter is not used. In a large injection molding machine that requires a large shot output and a large shot output, it is necessary to obtain a large screw driving force using, for example, a twin ball screw mechanism. By disposing the shaft on the outside of the second large pulley, the nut body can be moved relative to the screw shaft without increasing the thickness of the member including the linear motion block and the nut body that is the linear motion portion of the ball screw mechanism. The stroke can be easily secured. Therefore, the thickness dimension of the member including the linear motion block and the nut body can be reduced, and accordingly, the distance between the first holding plate and the second holding plate is increased accordingly. Can be reduced. Further, as described above, the first and second holding plates can be reduced by reducing the pitch between the coupling and guide shafts and by reducing the distance between the first holding plate and the second holding plate. In addition, the shape of the linear motion block and the connection / guide shaft can be reduced, and the amount of steel used can be reduced by that amount, thereby further reducing the cost.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図３は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）によるインラインスクリュ式の電動射出成形機に係り、図１は、本実施形態の電動射出成形機の射出系の構成を簡略化して示す要部断平面図、図２は、本実施形態の電動式射出成形機の計量系回転伝達メカニズムを側面から見た簡略化した説明図、図３は、本実施形態の電動式射出成形機の計量系回転伝達メカニズムを示す要部断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 relate to an in-line screw type electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment), and FIG. 1 illustrates an injection system of the electric injection molding machine of the present embodiment. FIG. 2 is a simplified explanatory view of the measurement system rotation transmission mechanism of the electric injection molding machine of the present embodiment as viewed from the side, and FIG. 3 is a diagram of the present embodiment. It is principal part sectional drawing which shows the measurement system rotation transmission mechanism of an electric injection molding machine.

図１〜図３において、１は、図示せぬ射出系ベース部材（マシンメインフレーム上にノズルタッチ／バックのために前後進可能に配設された射出系ベース部材である）に固設された第１の保持プレート、２は、第１の保持プレート１と所定距離を置くように、同じく図示せぬ射出系ベース部材に固設された第２の保持プレート、３は、その両端をそれぞれ第１の保持プレート１と第２の保持プレート２に固定された複数本の連結・ガイド軸、４は、第１の保持プレート１にその後端側を固定された加熱シリンダ、５は、加熱シリンダ４内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュ、６は、連結・ガイド軸３に挿通・案内されて、第１の保持プレート１と第２の保持プレート２との間で前後進可能な直動ブロック、７は、スクリュ５の後端を固定すると共に、直動ブロック６に回転可能に保持された回転体である。 1 to 3, reference numeral 1 is fixed to an injection system base member (not shown) that is an injection system base member disposed on the machine main frame so as to be able to move back and forth for nozzle touch / back. The first holding plate 2 is fixed to an injection system base member (not shown) so as to be spaced from the first holding plate 1 by a predetermined distance. A plurality of connecting / guide shafts 4 fixed to one holding plate 1 and a second holding plate 2 are heating cylinders fixed at the rear end side to the first holding plate 1, and 5 is a heating cylinder 4. A screw 6, which is arranged so as to be able to rotate and move back and forth inside, is inserted and guided through the connection / guide shaft 3, and can move back and forth between the first holding plate 1 and the second holding plate 2. Linear motion block, 7 is the rear end of screw 5 It is fixed a rotary member which is rotatably held in the linear block 6.

また、８は、直動ブロック６に搭載された計量用サーボモータで、この計量用サーボモータ８は、本実施形態のマシンにおいてスクリュ回転に必要なトルクを確保するため回転数が２０００ｒｐｍである、高回転低トルクモータよりなっている。９は、計量用サーボモータ８の出力軸８ａに固定された第１の小プーリ（第１の小タイミングプーリ）、１０は、直動ブロック６に回転可能に保持された回転支軸１１の一端側に固定されると共に、第１の小プーリ９の回転を第１のタイミングベルト１２を介して伝達される第１の大プーリ（第１の大タイミングプーリ）、１３は、回転支軸１１の他端側に固定されて、第１の大プーリ１０と一体回転する第２の小プーリ（第２の小タイミングプーリ）、１４は、回転体７に固定されると共に（または、回転体７と一体に形成されると共に）、第２の小プーリ１３の回転を第２のタイミングベルト１５を介して伝達される第２の大プーリ（第２の大タイミングプーリ）である。ここで、本実施形態においては、第１の小プーリ９として歯数３８のものを、第１の大プーリ１０として歯数７６のものを、第２の小プーリ１３として歯数３８のものを、第２の大プーリ１４として歯数１９０のものを、それぞれ用いている。 Reference numeral 8 denotes a measuring servo motor mounted on the linear motion block 6, and the measuring servo motor 8 has a rotational speed of 2000 rpm in order to secure a torque necessary for screw rotation in the machine of this embodiment. It consists of a high rotation, low torque motor. Reference numeral 9 denotes a first small pulley (first small timing pulley) fixed to the output shaft 8 a of the measuring servo motor 8, and 10 denotes one end of a rotary spindle 11 rotatably held by the linear motion block 6. The first large pulley (first large timing pulley) 13, which is fixed to the side and transmits the rotation of the first small pulley 9 via the first timing belt 12, A second small pulley (second small timing pulley) 14 fixed to the other end side and rotating integrally with the first large pulley 10 is fixed to the rotating body 7 (or with the rotating body 7 And a second large pulley (second large timing pulley) that transmits the rotation of the second small pulley 13 via the second timing belt 15. Here, in this embodiment, the first small pulley 9 has 38 teeth, the first large pulley 10 has 76 teeth, and the second small pulley 13 has 38 teeth. The second large pulley 14 has 190 teeth.

また、１６は、第２の保持プレート２に搭載された図示せぬ対をなす射出用サーボモータによって同期して回転駆動される被動プーリ（タイミングプーリ）で、該被動プーリ１６は、図示せぬ射出用サーボモータの回転を、該モータの出力軸に固定した図示せぬ駆動小プーリ（タイミングプーリ）と図示せぬタイミングベルトを介して伝達されるようになっている。１７は、各被動プーリ１６の回転をそれぞれ直線運動に変換する対をなすボールネジ機構、１８は、第２の保持プレート２に回転可能に保持されると共に、その端部に被動プーリ１６を固定したボールネジ機構１７のネジ軸、１９は、ネジ軸１８に螺合されると共に、直動ブロック６に固定されたボールネジ機構１７のナット体であり、各ネジ軸１８は、第２の大プーリ１４の外側に配置されている。 Reference numeral 16 denotes a driven pulley (timing pulley) that is driven to rotate synchronously by a pair of injection servo motors (not shown) mounted on the second holding plate 2. The driven pulley 16 is not shown. The rotation of the injection servo motor is transmitted via a small driving pulley (timing pulley) (not shown) fixed to the output shaft of the motor and a timing belt (not shown). Reference numeral 17 denotes a ball screw mechanism that forms a pair for converting the rotation of each driven pulley 16 into linear motion, and 18 is rotatably held by the second holding plate 2, and the driven pulley 16 is fixed to the end thereof. A screw shaft 19 of the ball screw mechanism 17 is screwed to the screw shaft 18 and is a nut body of the ball screw mechanism 17 fixed to the linear motion block 6, and each screw shaft 18 is connected to the second large pulley 14. Arranged outside.

図１〜３に示す構成において、計量工程時には、高回転低トルクモータである計量用サーボモータ８が２０００ｒｐｍで回転駆動されて、第１の小プーリ９、第１のタイミングミンクベルト１２、第１の大プーリ１０、回転支軸１１、第２の小プーリ１３、第２のタイミングベルト１５、第２の大プーリ１４、回転体７を介して、スクリュ５が所定方向に回転駆動される。各プーリ９、１０、１３、１４の歯数は前記のように設定されているため、第１の小プーリ９、第１のタイミングミンクベルト１２、第１の大プーリ１０よりなる第１の（１段目の）減速列（減速系）で、２０００ｒｐｍがまず１０００ｒｐｍまで減速され、第２の小プーリ１３、第２のタイミングベルト１５、第２の大プーリ１４よりなる第２の（２段目の）減速列（減速系）で、１０００ｒｐｍが２００ｒｐｍまで減速されて、スクリュ５は回転数２００ｒｐｍで所定方向に回転駆動される。このようにスクリュ５が回転駆動されると、第１の保持プレート１および加熱シリンダ４に穿設された図示せぬ原料樹脂供給口から、スクリュ５のスクリュネジ形成部分の根本側に供給された原料樹脂が、加熱シリンダ４からの加熱とスクリュ回転に伴う混練による樹脂の剪断発熱とにより可塑化されつつ、スクリュ５のネジ送り作用により、スクリュ５の先端側に送り込まれる。そして、スクリュ５の頭部より先に溶融樹脂が溜まるにしたがって、スクリュ５は回転しつつ後退し、この後退に際して、スクリュ５の頭部より先の溶融樹脂に所定圧力を付与するための背圧制御が、図示せぬ対をなす射出用サーボモータを同期して圧力フィードバック制御することにより実行される。スクリュ５の頭部より先に、所定量（１ショット分）の溶融樹脂が貯えられると、計量用サーボモータ８によるスクリュ回転は停止される。なお、スクリュ５の後退時には、直動フロック６および直動フロック６と一体となって前後進する全ての部材が後退する。 In the configuration shown in FIGS. 1 to 3, at the time of the metering process, the metering servo motor 8, which is a high-rotation low-torque motor, is rotationally driven at 2000 rpm, and the first small pulley 9, the first timing mink belt 12, the first The screw 5 is rotationally driven in a predetermined direction through the large pulley 10, the rotation support shaft 11, the second small pulley 13, the second timing belt 15, the second large pulley 14, and the rotating body 7. Since the number of teeth of each of the pulleys 9, 10, 13, and 14 is set as described above, the first (including the first small pulley 9, the first timing mink belt 12, and the first large pulley 10) In a first speed train (deceleration system), 2000 rpm is first decelerated to 1000 rpm, and a second (second stage) composed of the second small pulley 13, the second timing belt 15, and the second large pulley 14. In this case, 1000 rpm is reduced to 200 rpm by a deceleration train (deceleration system), and the screw 5 is driven to rotate in a predetermined direction at a rotational speed of 200 rpm. When the screw 5 is driven to rotate in this way, the raw material supplied from the raw material resin supply port (not shown) formed in the first holding plate 1 and the heating cylinder 4 to the base side of the screw screw forming portion of the screw 5. The resin is sent to the distal end side of the screw 5 by the screw feeding action of the screw 5 while being plasticized by heating from the heating cylinder 4 and shearing heat generation of the resin by kneading accompanying the screw rotation. As the molten resin accumulates ahead of the head of the screw 5, the screw 5 moves backward while rotating. At the time of the backward movement, the back pressure for applying a predetermined pressure to the molten resin beyond the head of the screw 5. The control is executed by performing pressure feedback control in synchronism with a pair of injection servo motors (not shown). When a predetermined amount (one shot) of molten resin is stored prior to the head of the screw 5, the screw rotation by the measuring servo motor 8 is stopped. When the screw 5 is retracted, the linear motion flock 6 and all members that move forward and backward together with the linear motion flock 6 are retracted.

また、射出工程の１次射出工程においては、図示せぬ対をなす射出用サーボモータが同期して所定方向に回転駆動され、これにより、図示せぬ駆動小プーリ、図示せぬタイミングベルト、被動プーリ１６を介して、各ボールネジ機構１７のネジ軸１８が同期して回転駆動される。これにより、ネジ軸１８に螺合された各ボールネジ機構１７のナット体１９が、ネジ軸１８に沿って急速に前進駆動され、ナット体１９と一体となって直動ブロック６も急速に前進して、これに伴いスクリュ５が急速に前進駆動されることで、計量して蓄えられた溶融樹脂が、型締め状態にある図示せぬ金型内に急速に射出・充填される。この１次射出工程に引き続いて行われる射出工程の保圧工程においては、図示せぬ対をなす射出用サーボモータを同期して圧力フィードバック制御することで、金型内の樹脂に圧力（保圧力）を付与する。 Further, in the primary injection process of the injection process, a pair of unillustrated injection servomotors are synchronously driven to rotate in a predetermined direction, whereby a not-shown driving pulley, a not-shown timing belt, a driven Via the pulley 16, the screw shaft 18 of each ball screw mechanism 17 is rotationally driven in synchronization. As a result, the nut body 19 of each ball screw mechanism 17 screwed to the screw shaft 18 is rapidly driven forward along the screw shaft 18, and the linear motion block 6 is also rapidly advanced together with the nut body 19. As a result, the screw 5 is rapidly driven forward, whereby the molten resin measured and stored is rapidly injected and filled in a mold (not shown) in a mold-clamping state. In the pressure-holding step of the injection step performed subsequent to the primary injection step, pressure (pressure holding pressure) is applied to the resin in the mold by performing pressure feedback control in synchronization with a pair of injection servo motors (not shown). ).

以上のように本実施形態においては、計量系回転伝達メカニズムとして、プーリ・ベルトによる減速伝達機構を２段に設けて、計量用サーボモータ８の回転を２段の減速列（減速系）で減速するようにしているので、プーリ・ベルトによる個々の減速伝達機構の大プーリ１０、１４の径（歯数）をさほど大きくしなくても、計量用サーボモータ８の回転数を、例えば１／１０程度に容易に減速することができる。したがって、計量用サーボモータ８として、その価格が低回転高トルクモータの約半分である高回転低トルクモータを用いて、この高回転低トルクモータにおけるスクリュ回転に必要なトルクを確保するため回転数が、例えば２０００ｒｐｍという高回転数であっても、大型の射出成形機において求められるスクリュ５の回転数である２００ｒｐｍまで容易に減速することが可能となる。よって、安価な高回転低トルクモータを用いることでコストダウンが可能となると共に、径の嵩張る大プーリを用いることがないので、図１においてＰ１で示す連結・ガイド軸３間のピッチを、従来のピッチＰ２よりも１６０ｍｍ程度小さくすることができる。また、１ショットの射出量が多く大きな射出力を求められる大型の射出成形機においては、例えばツインのボールネジ機構１７を用いて大きなスクリュ推進力を得る必要があるが、ボールネジ機構１７の回転部であるネジ軸１８を、第２の大プーリ１４の外側に配置することで、直動ブロック６とボールネジ機構１７の直動部であるナット体１９とを含む部材の厚み寸法を大きくしないでも、ネジ軸１８に対するナット体１９の所定移動ストロークを容易に確保することが可能となり、したがっい、直動ブロック６とナット体１９とを含む部材の厚み寸法を小さくできるので、その分だけ、図１でＬ１で示す第１の保持プレート１と第２の保持プレート２との間の距離を小さくでき、この結果、距離Ｌ１を従来の距離Ｌ２よりも６００ｍｍ程度小さくすることができる。さらに、上記のように、連結・ガイド軸３間のピッチＰ１を小さくすることや、第１の保持プレート１と第２の保持プレート２との間の距離Ｌ１を小さくすることで、第１、第２の保持プレート１、２、直動ブロック６、連結・ガイド軸３の形状を小さくでき、その分だけ使用鋼材などを削減できて、より一層のコストダウンを図ることができる。 As described above, in the present embodiment, as the measurement system rotation transmission mechanism, the pulley / belt deceleration transmission mechanism is provided in two stages, and the rotation of the measurement servo motor 8 is decelerated by the two-stage deceleration train (deceleration system). Therefore, even if the diameters (number of teeth) of the large pulleys 10 and 14 of the individual deceleration transmission mechanisms using pulleys and belts are not increased so much, the number of rotations of the measuring servo motor 8 can be reduced to, for example, 1/10. It can be easily decelerated to a degree. Therefore, a high-rotation low-torque motor whose price is about half that of the low-rotation high-torque motor is used as the metering servo motor 8, and the number of revolutions is ensured to ensure the torque necessary for screw rotation in this high-rotation low-torque motor. However, even at a high rotational speed of 2000 rpm, for example, it is possible to easily decelerate to 200 rpm, which is the rotational speed of the screw 5 required in a large injection molding machine. Therefore, the cost can be reduced by using an inexpensive high-rotation low-torque motor, and a large pulley with a large diameter is not used. Therefore, the pitch between the connection and guide shaft 3 indicated by P1 in FIG. The pitch P2 can be reduced by about 160 mm. In addition, in a large injection molding machine that requires a large shot output with a large amount of shot per shot, it is necessary to obtain a large screw driving force using, for example, a twin ball screw mechanism 17. By arranging a certain screw shaft 18 on the outside of the second large pulley 14, the thickness of the member including the linear motion block 6 and the nut body 19 which is the linear motion portion of the ball screw mechanism 17 is not increased. A predetermined movement stroke of the nut body 19 with respect to the shaft 18 can be easily ensured. Accordingly, the thickness dimension of the member including the linear motion block 6 and the nut body 19 can be reduced. The distance between the first holding plate 1 and the second holding plate 2 indicated by L1 can be reduced. As a result, the distance L1 is about 600 mm longer than the conventional distance L2. It can be reduced. Further, as described above, by reducing the pitch P1 between the connection / guide shaft 3 or by reducing the distance L1 between the first holding plate 1 and the second holding plate 2, the first, The shapes of the second holding plates 1 and 2, the linear motion block 6, and the connection / guide shaft 3 can be reduced, and the amount of steel used can be reduced by that amount, thereby further reducing the cost.

本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の電動射出成形機における、射出系の構成を簡略化して示す要部断平面図である。It is a principal part section top view which simplifies and shows the structure of the injection system in the in-line screw type electric injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の電動射出成形機における、計量系回転伝達メカニズムを側面から見た簡略化した説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a simplified explanatory view of a weighing system rotation transmission mechanism as viewed from the side in an inline screw type electric injection molding machine according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るインラインスクリュ式の電動射出成形機における、計量系回転伝達メカニズムを示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the measurement type | system | group rotation transmission mechanism in the in-line screw type electric injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 従来技術によるインラインスクリュ式の電動射出成形機における、射出系の構成を簡略化して示す要部断平面図である。It is a principal part section top view which simplifies and shows the structure of the injection system in the inline screw type electric injection molding machine by a prior art. 従来技術によるインラインスクリュ式の電動射出成形機における、計量系回転伝達メカニズムを側面から見た簡略化した説明図である。It is the simplified explanatory view which looked at the measurement system rotation transmission mechanism from the side in an in-line screw type electric injection molding machine by conventional technology.

符号の説明Explanation of symbols

１第１の保持プレート
２第２の保持プレート
３連結・ガイド軸
４加熱シリンダ
５スクリュ
６直動ブロック
７回転体
８計量用サーボモータ
８ａ出力軸
９第１の小プーリ
１０第１の大プーリ
１１回転支軸
１２第１のタイミングベルト
１３第２の小プーリ
１４第２の大プーリ
１５第２のタイミングベルト
１６被動プーリ
１７ボールネジ機構
１８ネジ軸
１９ナット体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st holding plate 2 2nd holding plate 3 Connection / guide shaft 4 Heating cylinder 5 Screw 6 Linear motion block 7 Rotating body 8 Servo motor for measurement 8a Output shaft 9 1st small pulley 10 1st large pulley 11 Rotation spindle 12 First timing belt 13 Second small pulley 14 Second large pulley 15 Second timing belt 16 Driven pulley 17 Ball screw mechanism 18 Screw shaft 19 Nut body

Claims

加熱シリンダの後端側を固定した第１の保持プレートと、該第１の保持プレートと対向配置された第２の保持プレートと、前記加熱シリンダ内に回転並びに前後進可能に配設されたスクリュと、該スクリュの後端を固定した回転体と、該回転体を回転可能に保持すると共に、前記第１の保持プレートと前記第２の保持プレートとの間で前後進可能な直動ブロックと、該直動ブロックに搭載された計量用サーボモータと、該計量用サーボモータの回転を前記回転体に伝達すると共に、前記直動ブロックに搭載された計量系回転伝達メカニズムと、前記第２の保持プレートにその回転部を回転可能に保持されてその直動部が前記直動ブロックを直線駆動するボールネジ機構と、前記第２の保持プレートに搭載された射出用サーボモータと、該射出用サーボモータの回転を前記ボールネジ機構の前記回転部に伝達すると共に、前記第２の保持プレートに搭載された射出系回転伝達メカニズムとを、備えた射出成形機において、
前記計量系回転伝達メカニズムは、前記計量用サーボモータの出力軸に固定された第１の小プーリと、該第１の小プーリの回転を第１のタイミングベルトを介して伝達される第１の大プーリと、該第１の大プーリと同軸で該第１の大プーリと一体回転する第２の小プーリと、該第２の小プーリの回転を第２のタイミングベルトを介して伝達され前記回転体と一体回転する第２の大プーリとを、有し、
前記計量用サーボモータには、高回転低トルクのサーボモータを用いたことを特徴とする射出成形機。 The 1st holding plate which fixed the rear end side of a heating cylinder, the 2nd holding plate arranged facing this 1st holding plate, and the screw arrange | positioned in the said heating cylinder so that rotation and forward / backward movement were possible A rotating body that fixes the rear end of the screw, and a linear motion block that holds the rotating body rotatably and is capable of moving back and forth between the first holding plate and the second holding plate. The measuring servo motor mounted on the linear motion block, the rotation of the measuring servo motor being transmitted to the rotating body, the measuring system rotation transmission mechanism mounted on the linear motion block, and the second A ball screw mechanism in which the rotating part is rotatably held by the holding plate and the linearly moving part linearly drives the linearly moving block; an injection servo motor mounted on the second holding plate; and the injection While transmitting the rotation of the servo motor to the rotating part of the ball screw mechanism, and an exit system rotation transmission mechanism mounted on said second holding plate, in an injection molding machine having,
The measuring system rotation transmission mechanism includes a first small pulley fixed to the output shaft of the measuring servo motor, and a first small pulley that transmits the rotation of the first small pulley via a first timing belt. A large pulley, a second small pulley that is coaxial with the first large pulley and rotates integrally with the first large pulley, and the rotation of the second small pulley is transmitted via a second timing belt. A second large pulley that rotates integrally with the rotating body,
An injection molding machine using a high-rotation low-torque servomotor as the metering servomotor.

請求項１に記載の射出成形機において、
前記計量用サーボモータは、その最高回転数が１０００ｒｐｍ以上であることを特徴とする射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1,
The metering servo motor has an maximum rotational speed of 1000 rpm or more, and is an injection molding machine.

請求項１または２に記載の射出成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部はネジ軸であり、前記ボールネジ機構の直動部はナット体であり、
前記ボールネジ機構は複数組が設けられて、前記第２の大プーリの外側に、前記各ボールネジ機構の前記ネジ軸が配置されることを特徴とする射出成形機。 In the injection molding machine according to claim 1 or 2,
The rotating part of the ball screw mechanism is a screw shaft, and the linearly moving part of the ball screw mechanism is a nut body,
An injection molding machine, wherein a plurality of sets of the ball screw mechanisms are provided, and the screw shafts of the ball screw mechanisms are arranged outside the second large pulley.