JP3785368B2 - 射出成形機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば複数種類の樹脂を射出成形する多色成形機に適した射出成形機に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば実公昭63−50098号公報や、実公平3−56346号公報などに記載されているように、多色成形樹脂製品を成形するために、複数の射出ユニットを備えた射出成形機(多色成形機)が知られている。この種の射出成形機は、射出成形機のほぼ軸線上に位置するセンタ射出ユニットと、センタ射出ユニットの側方に配置されたサイド射出ユニットを備えている。これら複数の射出ユニットによって、互いに異なる色の樹脂を同一の金型内に射出することにより、多色成形品が射出成形される。
【0003】
多色成形機は、金型の内部に複数種類(複数色)の樹脂を射出する必要があるため、金型の正面や側面あるいは上面などに、各々の樹脂を射出するための注入ポートが設けられている。これら注入ポートに、各射出ユニットのノズル部が接続される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の多色成形機は、枢軸を中心に旋回する回動ベース上にサイド射出ユニットを搭載し、この回動ベースを油圧シリンダ等によって旋回させることにより、サイド射出ユニットのノズル先端を金型の注入ポートに押付け嵌合させるようにしている。すなわち油圧による旋回式の射出ユニットが採用されている。
【0005】
しかしながら旋回式の射出ユニットを備えた多色成形機の場合、ノズル先端の位置を注入ポートの位置に正確に合わせることが難しく、位置合わせのための特殊な構造やオペレータの熟練を必要としている。特に、金型の種類に応じて注入ポートの位置が異なった場合などに、油圧式の駆動機構を用いた多色成形機では各注入ポートの位置に応じた最適位置にノズル先端の位置を合わせることが難しく、ノズル位置の再現性も良くないなど、改善の余地があった。
【0006】
従って本発明の目的は、ノズル部の位置を調整することが容易となり、しかも多色成形機の電動化に寄与できる射出成形機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の観点に基く本発明の射出成形機は、成形機フレームと、電動モータによって駆動される型締機構を備えた型締装置と、金型側面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いているサイド射出ユニットと、前記ノズル部の先端を前記注入ポートの位置に応じて移動させるよう前記射出ユニットを駆動するサイドユニット移動手段とを具備した射出成形機であって、前記サイドユニット移動手段は、前記成形機フレームの側部に配置された架台と、前記架台上に設けられ前記成形機フレームの長手方向に移動可能な第1の可動ベースと、前記第1の可動ベースを前記成形機フレームの長手方向に移動させる第1の電動モータを備えた第1の駆動機構と、前記第1の可動ベース上に設けられ、前記成形機フレームの幅方向に移動可能で前記サイド射出ユニットが搭載された第2の可動ベースと、前記第2の可動ベースを前記成形機フレームの幅方向に移動させる第2の電動モータを備えた第2の駆動機構と、前記サイド射出ユニットのノズル部の先端を前記金型の注入ポートに押付ける方向に前記第2の可動ベースを付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備している。
【0008】
第2の観点に基く本発明の射出成形機は、成形機フレームと、電動モータによって駆動される型締機構を備えた型締装置と、金型正面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有するセンタ射出ユニットと、金型側面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いているサイド射出ユニットと、前記サイド射出ユニットのノズル部を移動させるようサイド射出ユニットを駆動するサイドユニット移動手段と、金型上面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いている上部射出ユニットと、前記上部射出ユニットのノズル部を上下方向に移動させるよう上部射出ユニットを駆動する上部ユニット移動手段と、前記型締装置および前記各射出ユニットの各電動モータをそれぞれ電気的に制御するコントローラとを具備した射出成形機であって、前記サイドユニット移動手段は、前記成形機フレームの側部に配置された架台と、前記架台上に設けられ前記成形機フレームの長手方向に移動可能な第1の可動ベースと、前記第1の可動ベースを前記成形機フレームの長手方向に移動させる第1の電動モータを備えた第1の駆動機構と、前記第1の可動ベース上に設けられ、前記成形機フレームの幅方向に移動可能で前記サイド射出ユニットが搭載された第2の可動ベースと、前記第2の可動ベースを前記成形機フレームの幅方向に移動させる第2の電動モータを備えた第2の駆動機構と、前記サイド射出ユニットのノズル部の先端を前記金型側面の注入ポートに押付ける方向に前記第2の可動ベースを付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備し、前記上部ユニット移動手段は、前記上部射出ユニットを上下方向に駆動する電動モータと、前記上部射出ユニットのノズル部の先端を前記金型上面の注入ポートに向かって付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備している。
【0010】
本発明の好ましい形態では、前記第1の駆動機構は、前記成形機フレームの長手方向に延びる送りねじと、該送りねじに螺合しかつ前記第1の可動ベースと共に移動するナット部材と、該送りねじを回転させる前記第1の電動モータとを備えている。前記第2の駆動機構は、前記成形機フレームの幅方向に延びる送りねじと、該送りねじに螺合しかつ前記第2の可動ベースと共に移動するナット部材と、該送りねじを回転させる前記第2の電動モータとを備えている。
【0011】
本発明の好ましい形態では、前記第1の電動モータと前記第2の電動モータがそれぞれサーボモータである。これら第1の電動モータと前記第2の電動モータがそれぞれギヤードモータであってもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、複数種類(例えば4色)の樹脂をほぼ同時に射出成形可能な電動式射出成形機10を示している。
【0013】
この射出成形機10は、射出成形機10の骨格をなす基体としての成形機フレーム11と、成形機フレーム11に組付けたセンタ射出ユニット12と、センタ射出ユニット12の左右両側に配置された一対のサイド射出ユニット13,14と、センタ射出ユニット12の上側に配置された上部射出ユニット15と、金型1(図3に一部を示す)を開閉駆動する型締装置16と、射出成形機10の作動を電気的に制御するコントローラ17(図1に模式的に示す)を備えている。
【0014】
センタ射出ユニット12は、図3に示すようにノズル部20とバレル21とを備えている。バレル21の内部には図示しないスクリューが設けられている。バレル21の外部に、樹脂を加熱するためのヒータが設けられている。図5に示すようにセンタ射出ユニット12は、スクリュー回転用の電動モータ22と射出用の電動モータ23等を備えている。
【0015】
センタ射出ユニット12のノズル部20の先端は、金型1(図3に示す)の正面に形成された注入ポートに対向している。このセンタ射出ユニット12は、金型1に対して射出成形機10の軸線O方向に移動することができ、かつ、バレル21やスクリュー等のメンテナンス等を行う際に、枢軸25(図7に示す)を中心として、2点鎖線P1で示す位置まで旋回させることができる。センタ射出ユニット12はカバー26によって覆われている。
【0016】
金型1を開閉するための型締装置16は、固定型1aを取付ける固定側ダイプレート30と、移動型1bを取付ける移動側ダイプレート31と、移動側ダイプレート31を射出成形機10の軸線O方向に移動させる型締・型開き用の電動モータ33およびトグル機構等の型締機構34(カバー32の内側にある)などを備えている。
【0017】
一対のサイド射出ユニット13,14のうち、操作者(オペレータ)が立つ側に位置するサイド射出ユニット13は、以下に説明するオペレータ側のサイドユニット移動機構40によって、X軸,Y軸,Z軸方向と、L軸方向とにそれぞれ独立して移動することができるようになっている。
【0018】
操作者の反対側に位置するサイド射出ユニット14も、サイドユニット移動機構41(図3に一部を示す)によって、X軸,Y軸,Z軸方向に移動できるようになっている。この明細書で言うX軸とL軸は、射出成形機10の軸線Oに沿う方向、すなわち成形機フレーム11の長手方向である。Y軸は射出成形機10の幅方向すなわちX軸と直角をなす方向である。Z軸は、射出成形機10の高さ方向である。
【0019】
図2,図5等に示すようにオペレータ側のサイドユニット移動機構40は、成形機フレーム11の下部に設けた互いに平行な一対のガイドレール42と、ガイドレール42の上をL軸方向に走行可能な移動架台43と、ガイドシャフト44などを備えている。移動架台43は、本発明で言う架台の一例である。ガイドレール42とガイドシャフト44は、それぞれL軸に沿って水平方向に延びている。
【0020】
移動架台43の上部に、ガイドシャフト44が挿通するスライドブッシュ45が設けられている。移動架台43の下部に、ガイドレール42に転接する走行用ローラ46が設けられている。
【0021】
移動架台43は、L軸駆動機構50によって、例えばメンテナンス時などに、L軸方向に大きなストロークで移動させることができるようになっている。ボールねじを用いたL軸駆動機構50の一例は、成形機フレーム11に設けた水平方向に延びる送りねじ52と、送りねじ52に螺合するナット部材53と、送りねじ52を回転させるためのハンドルの形態をとる操作部54とを有している。ナット部材53は移動架台43に取付けられている。
【0022】
移動架台43は、操作部54を回転させることにより、図5,図6に示す前進位置と、図7に示す後退位置とにわたって、L軸方向に往復移動させることができる。そしてこの移動架台43は、ロックピン55(図4,図5等に示す)によって、前進位置および後退位置に固定することができるようになっている。
【0023】
ロックピン55は、移動架台43に設けたブラケット60に形成された孔61と、成形機フレーム11に形成された孔62との双方に、上方から挿入することにより、移動架台43を図5に示す前進位置に固定することができる。また、後退位置においては、孔61と、成形機フレーム11に形成された孔62´との双方にロックピン55を挿入することにより、移動架台43を前記後退位置に固定することができる。
【0024】
なお、ロックピン55を手動によって孔61,62あるいは62´に出し入れする代わりに、ソレノイドやモータ等の電動アクチュエータによって、ロックピン55を孔61,62あるいは62´に出し入れするように構成してもよい。
【0025】
また、手動式の操作部54の代わりに、サーボモータ等の電動モータによって送りねじ52を回転させるようにしてもよい。サーボモータによって移動架台43のL軸方向の位置制御を行うとともに、所望位置にてサーボオフすることにより、移動架台43を所望位置にロックすることができる。あるいは、ボールねじを用いない自走式の移動架台が採用されてもよい。
【0026】
図1に示すようにL軸駆動機構50の送りねじ52は、その全長にわたって、踏み台を兼ねるカバー65によって覆われている。このカバー65は、丈夫な金属板等によって作られており、必要に応じて射出成形機10の操作者(オペレータ)がカバー65の上に乗っても、変形しないような剛性を有している。カバー65の上面は滑り止めの凹凸加工が施されている。このカバー65は、移動架台43を図7に示す後退位置に移動させる際に、射出成形機10から取り外すことができる。
【0027】
移動架台43の上部に昇降台70(図2に示す)が内蔵されている。昇降台70は、Z軸駆動機構71によって、上下方向(Z軸方向)に移動させることができる。ボールねじを用いたZ軸駆動機構71の一例は、上下方向に延びる送りねじ72と、送りねじ72に螺合するナット部材73と、送りねじ72を回転させるためのサーボモータ等の電動モータ75等を含んでいる。なお、Z軸駆動機構71として、ボールねじの代わりに、くさび部材あるいはシム等を用いた高さ調整手段を用いてもよい。
【0028】
昇降台70の上に、例えば4箇所のスライドガイド部材79と、これらスライドガイド部材79に沿ってX軸方向に移動可能なX軸可動テーブル80と、この可動テーブル80をX軸方向に移動させるためのX軸駆動機構81が設けられている。X軸可動テーブル80は、本発明で言う第1の可動ベースの一例である。
【0029】
ボールねじを用いたX軸駆動機構81は、本発明で言う第1の駆動機構の一例であり、X軸に沿う送りねじ82と、送りねじ82に螺合するナット部材83と、送りねじ82を回転させるACサーボモータ等の第1の電動モータ85などを備えている。電動モータ85は、コントローラ17等のメモリに記憶したデジタルデータに基いて数値制御される。
【0030】
X軸駆動機構81のナット部材83は、X軸可動テーブル80に取付けられている。このため、モータ85によって送りねじ82を回転させることにより、X軸可動テーブル80をX軸方向に所望量移動させることができる。
【0031】
なお、電動モータ85にギヤードモータ(減速機付モータ)を用いてもよい。ギヤードモータを用いる場合には、図10に示すように、X軸方向に延びるポテンシオメータ等の位置センサ(スケール)86を移動架台43の昇降台70に取付け、X軸可動テーブル80に設けたポインタ部材87のX軸方向の位置に応じた電気信号を、コントローラ17に入力するようになっている。
【0032】
X軸可動テーブル80上に、Y軸方向に移動可能なY軸可動テーブル90と、このY軸可動テーブル90をY軸方向に移動させるためのY軸駆動機構91が設けられている。Y軸可動テーブル90は、本発明で言う第2の可動ベースの一例である。Y軸駆動機構91は本発明で言う第2の駆動機構の一例である。
【0033】
図6に示すように、ボールねじを用いたY軸駆動機構91は、Y軸方向に延びる送りねじ92と、送りねじ92に螺合するナット部材93と、送りねじ92を回転させるACサーボモータ等の第2の電動モータ94と、互いに平行な一対のガイド軸95などを含んでいる。電動モータ85は、コントローラ17等のメモリに記憶したデジタルデータに基いて数値制御される。
【0034】
図13に示すように送りねじ92と電動モータ94は、X軸可動テーブル80の上面に取付けられている。なお、電動モータ94にギヤードモータを用いてもよい。ギヤードモータを用いる場合、X軸可動テーブル80に対するY軸可動テーブル90のY軸方向の位置は、図10に示した位置センサ86と同様のセンサ(スケール)によって検出される。各ガイド軸95は、X軸可動テーブル80の上面に取付けられた一対の支持部材95a(図6に一部のみ示す)にその両端が支持されている。
【0035】
Y軸可動テーブル90の両側部の近傍に、図11に示すボールブッシュ96が一対ずつ設けられている。これら一対のボールブッシュ96のそれぞれにガイド軸95を挿通することにより、Y軸可動テーブル90がガイド軸95に沿ってY軸方向に案内される。
【0036】
ボールブッシュ96の内部には、その周方向に複数の無限軌道溝が形成され、各軌道溝に多数のボール等の転動体97(図11に示す)が収容されている。これらの転動体97が、ボールブッシュ96の内周面の周方向複数箇所においてガイド軸95に転接するため、ボールブッシュ96は、一般のリニアガイドに比べて高剛性でかつ荷重の方向が問題になることがない。
【0037】
図6と図13と図14に示すように、ナット部材93に第1のばね受け部材98aが取付けられている。Y軸可動テーブル90には、第2のばね受け部材98bが固定されている。これらばね受け部材98a,98bは、連結部材98cによって、互いに所定の距離以上離れないようにして連結されている。送りねじ92の端部は、ベアリング98dを備えた支持部材98eによって回転自在に支持されている。支持部材98eはY軸可動テーブル80上に固定されている。
【0038】
そして第1のばね受け部材98aと第2のばね受け部材98bとの間に、ノズル押圧手段として機能する圧縮ばね99が設けられている。このばね99は、Y軸可動テーブル90を、図6中の矢印P2方向(下記ノズル部100を金型1の注入ポートに押付ける方向)に付勢するよう取付けられている。
【0039】
モータ94によって送りねじ92を回転させると、ナット部材93と第1のばね受け部材98aがY軸方向に螺進することにより、Y軸可動テーブル90がY軸方向に移動する。ノズル部100の先端が金型1の注入ポートに当接し、送りねじ92がさらに所定量回転することにより、図14に2点鎖線P4で示すように第1のばね受け部材98aが第2のばね受け部材98bに向かって移動し、ばね99が圧縮される。このばね99の反発力によって、ノズル部100が金型に当接する力が維持される。
【0040】
以上説明したX軸駆動機構81とY軸駆動機構91は、本発明で言うサイドユニット移動手段としてのサイドユニット移動機構40を構成している。
【0041】
Y軸可動テーブル90上に前述のサイド射出ユニット13が搭載されている。この射出ユニット13は、ノズル部100と、バレル101と、スクリュー回転用の電動モータ102と、射出用の電動モータ103などを備えている。バレル101やモータ102,103等は射出ユニット本体104を構成している。
【0042】
ノズル部100は、Y軸可動テーブル90に設けた連結部105に、ボルト等の締結部品によって着脱可能に固定されている。ノズル部100の先端は金型1(図3に一部を示す)の分割面の側部に形成された注入ポートに対向している。バレル101の内部にスクリューが設けられている。バレル101の外部にヒータが設けられている。バレル101の基部には、樹脂を投入するホッパ109(図4などに示す)が装着される。
【0043】
バレル101の熱膨張を吸収するために、射出ユニット本体104は、図6に示すガイド106に沿って、バレル101の軸線方向にスライドできるようにしている。このため、ヒータの熱によってバレル101が熱膨張しても、射出ユニット本体104に熱応力が作用することを回避できるとともに、射出時にノズル部100の反力が射出ユニット本体104に加わることを回避できる。ノズル部100の反力は、連結部105とY軸可動テーブル90を介して、ばね99によって支持される。
【0044】
サイド射出ユニット13は、常時は図6に示すようにノズル部100が連結部105に固定され、ノズル部100が射出成形機10の軸線Oと直角をなす方向を向いている。例えばメンテナンス時など、サイド射出ユニット13を前記後退位置(図7に示す位置)に移動させる際には、ノズル部100を連結部105から分離させることにより、軸107を中心として図7に示す位置に旋回させることが可能である。射出ユニット本体104はカバー108によって覆われている。
【0045】
一対のサイド射出ユニット13,14のうち、オペレータの反対側に位置するサイド射出ユニット14(図3と図4に示す)も、サイドユニット移動機構41によって、X軸,Y軸,Z軸方向に移動させることができるように構成されている。このサイドユニット移動機構41は、前述のL軸駆動機構50を備えていない点を除き、オペレータ側のサイドユニット移動機構40と同様に構成されている。このためオペレータ側のサイドユニット移動機構40と共通の部位に同一の符号を付して詳細な説明は省略する。ただしこの移動機構41もオペレータ側の移動機構40と同様に、L軸駆動機構50を備えていてもよい。
【0046】
図8と図9に示すように、上部射出ユニット15は、上部フレーム120に設けた傾動ベース121に搭載されている。傾動ベース121は、射出成形機10の軸線O方向に移動可能なスライドベース122によって支持されている。スライドベース122は、水平方向駆動機構127によって、射出成形機10の軸線O方向に移動させることができる。水平方向駆動機構127は、送りねじ123と、送りねじ123に螺合するナット部材124と、送りねじ123を回転させるギヤードモータ等の電動モータ126などによって構成されている。
【0047】
傾動ベース121は、ボールねじを用いた上下駆動機構130によって、軸131を中心に上下方向に回動させることができる。上下駆動機構130は、送りねじ135と、送りねじ135に螺合するナット部材136と、送りねじ135を回転させるギヤードモータ等の電動モータ138と、傾動ベース121の傾斜角度等に関する位置信号をコントローラ17に出力する位置センサ(図示せず)などを備えている。
【0048】
電動モータ138と送りねじ135は、上下方向に延びる連結プレート140に取付けられている。連結プレート140の下部は、軸141を中心に前後方向に回動することができる。
【0049】
傾動ベース121の後端部にリンク143が取付けられている。リンク143には、ベアリング150(図12に示す)によって第1のばね受け部材151が回動自在に取付けられている。ナット部材136に第2のばね受け部材152が設けられている。
【0050】
これらばね受け部材151,152の間に、ノズル押圧手段として機能する圧縮ばね153が設けられている。ばね153は、リンク143を介して傾動ベース121を図8中の矢印P3方向に付勢している。第1のばね受け部材151と第2のばね受け部材152は、連結部材155によって、互いに所定の距離以上離れることが阻止されている。リンク143とばね受け部材151とは、互いにベアリング150によって軸154を中心に円滑に回動することができる。
【0051】
以上説明した水平方向駆動機構127と上下駆動機構130は、本発明で言う上部ユニット移動手段を構成している。
【0052】
上部射出ユニット15は、ノズル部160と、バレル161と、スクリュー回転用の電動モータ162と、射出用電動モータ163(図9に示す)などを備えている。バレル161とモータ162,163等は、射出ユニット本体164を構成している。ノズル部160の先端は、金型1の分割面の上端に形成された注入ポートに対向している。
【0053】
バレル161の内部にスクリューが設けられている。バレル161の外部にヒータが設けられている。バレル161の熱膨張を吸収するために、射出ユニット本体164は、傾動ベース121に対してバレル161の軸線方向にスライド可能としている。射出ユニット本体164はカバー165によって覆われている。
【0054】
図8に示すように、上部フレーム120の一端側は、固定側ダイプレート30を設ける固定盤の上部170によって支持されている。上部フレーム120の他端側は一対の支柱171,172によって支持されている。このように固定盤の上部170と支柱171,172とによって上部フレーム120の両端部を支持することにより、上部フレーム120に加わる上部射出ユニット15や駆動機構127,130等の大荷重に耐えることができる。
【0055】
図9に示すように支柱171,172は、射出成形機10の軸線方向に互いに位置をずらして設けられているため、図7に示すようにセンタ射出ユニット12を枢軸25を中心に旋回させる際に、センタ射出ユニット12と支柱171,172との干渉を避けることができる。また、支柱171または172は、センタ射出ユニット12の旋回のストッパとして機能させることができる。
【0056】
次に、上記構成の射出成形機10の動作について説明する。
型締装置16によって金型1を閉じ、センタ射出ユニット12を前進させることにより、センタ射出ユニット12のノズル部20の先端を金型1の注入ポートに嵌合させる。また、サイド射出ユニット13,14を、それぞれY軸駆動機構91によってY軸方向に移動させることにより、各ノズル部100の先端を金型側面の注入ポートに嵌合させる。ノズル部100は、ばね99(図6に示す)の弾力によって注入ポートに押圧される。ばね99が撓むことにより、ノズル部100のY軸方向のノズル押圧力を維持することができる。
【0057】
なお、金型1の注入ポートの位置に応じて、ノズル部100の位置を調整することができる。例えばX軸駆動機構81によって、ノズル部100のX軸方向の位置を調整する。また、Z軸駆動機構71によって、ノズル部100のZ軸方向の位置を調整することができる。
【0058】
上部射出ユニット15は、上下駆動機構130のモータ138を作動させ、傾動ベース121を回動降下させることにより、ノズル部160の先端を金型上面の注入ポートに嵌合させる。ノズル部160は、ばね153(図12に示す)の弾力によって注入ポートに押圧される。このばね153が圧縮されて撓むため、ノズル部160の上下方向のノズル押圧力を維持することができる。
【0059】
また、上部射出ユニット15のスライドベース122を、水平方向駆動機構127によって射出成形機10の軸線O方向に移動させることにより、ノズル部160の軸線O方向の位置を調整することができる。
【0060】
こうして各ノズル部20,100,160を金型1の注入ポートに嵌合させた状態で、射出・充填工程等を経て所定の色彩の樹脂を金型1内に射出成形する。そののち、冷却・計量工程等を経てノズル部20,100,160を金型1から離し、型締装置16によって金型1を開くとともに、成形後の製品をエジェクタ機構によって突き出すことにより、1サイクル分の射出成形工程が終了する。
【0061】
各射出ユニット12,13,14,15によって、異なる色彩の樹脂を金型1に射出すれば、1台の射出成形機10によって多色の射出成形を行うことができる。あるいは、各射出ユニット12,13,14,15によって性質の異なる樹脂を射出すれば、要求される製品の機能に応じた性質を有する複数種類の樹脂部品を同時に成形することもできる。
【0062】
この射出成形機10は、各射出ユニット12,13,14,15をはじめとして、型締装置16や駆動機構81,91,127,130などの可動部の駆動手段が電動化され、コントローラ17等のメモリに記憶したデジタルデータに基いて数値制御するようにしている。このため、一度設定されたノズル位置を何度でも再現することができ、油圧式の駆動機構を用いる多色成形機と比較して再現性がきわめて優れている。さらに、L軸駆動機構50やZ軸駆動機構71等についても電動化して数値制御を行ってもよく、こうすることにより、多色成形機のさらなる電動化(全電動化)を実現できる。
【0063】
センタ射出ユニット12のメンテナンス等を行う際には、図7に示すように、サイド射出ユニット13のノズル部100をY軸可動テーブル90の連結部105から取外し、軸107を中心に射出ユニット本体104を移動の邪魔にならない位置まで旋回させる。また、ロックピン55を成形機フレーム11の孔62から外す。そしてL軸駆動機構50によって、サイド射出ユニット13を、L軸方向に、後退位置まで大きなストロークで移動させることにより、センタ射出ユニット12の側方の空間Sを確保する。
【0064】
この状態で、センタ射出ユニット12を2点鎖線P1で示す位置に旋回させることにより、例えばバレル21からスクリューを取り出したり、ノズル周りを清掃するなどのメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0065】
本発明で言う架台は、前記実施形態のようにL軸方向に移動可能な移動架台43であってもよいが、成形機フレーム11と一体に設けた固定式の架台であってもよい。
【0066】
【発明の効果】
請求項1に記載した発明によれば、サイドユニット移動手段は、成形機フレームの長手方向に移動可能な第1の可動ベースと、前記第1の可動ベースを前記成形機フレームの長手方向に移動させる第1の電動モータを備えた第1の駆動機構と、前記第1の可動ベース上に設けられ、前記成形機フレームの幅方向に移動可能で前記サイド射出ユニットが搭載された第2の可動ベースと、前記第2の可動ベースを前記成形機フレームの幅方向に移動させる第2の電動モータを備えた第2の駆動機構と、前記サイド射出ユニットのノズル部の先端を前記金型の注入ポートに押付ける方向に前記第2の可動ベースを付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備し、型締装置や射出ユニットおよびユニット移動手段の電動化により、ノズル位置の設定等を数値制御によって正確に行うことができ、油圧式の駆動機構を用いる多色成形機と比較してノズル位置の設定が容易でかつ再現性に優れている。
【0067】
請求項2に記載した発明によれば、サイドユニット移動手段は請求項1に記載した発明と同様に構成され、また上部ユニット移動手段は上部射出ユニットを上下方向に駆動する電動モータと上部射出ユニットのノズル部の先端を前記金型上面の注入ポートに向かって付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備し、型締装置やセンタ射出ユニット、サイド射出ユニットおよび上部射出ユニットなどが電動化され、コントローラによって電気的に数値制御することができる。このため、一度設定されたノズル位置を何度でも再現することができ、ノズル部の先端を所定の正確な位置に設定できるとともに、再現性がきわめて優れている。
【0068】
本発明によれば、架台上に設けられた第1の可動ベースと第1の駆動機構および第2の可動ベースと第2の駆動機構を用いて、サイド射出ユニットを成形機フレームの長手方向と幅方向に移動させることにより、金型の注入ポートの位置に応じてノズル部の位置を調整することができる。
【0069】
請求項3に記載した発明によれば、第1の駆動機構として、送りねじとナット部材および電動モータを用いることにより、前記第1の可動ベースを成形機フレームの長手方向に移動させることができ、この方向へのノズル部の位置を微調整することが可能である。
【0070】
請求項4に記載した発明によれば、第2の駆動機構として、送りねじとナット部材および電動モータを用いることにより、前記第2の可動ベースを成形機フレームの幅方向に移動させることができ、この方向へのノズル部の位置を微調整することが可能である。
【0071】
請求項5に記載した発明によれば、サーボモータを使用することにより、サイド射出ユニットを正確に位置決めすることができ、位置検出用のスケールを省略することが可能である。また、サーボオフすることによって所望位置にてロックすることが可能であり、保持電流が不要である。
【0072】
請求項6に記載した発明によれば、比較的安価に入手できかつ制御の容易なギヤードモータを用いることで、多色成形機の電動化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示す射出成形機の斜視図。
【図2】 図1に示された射出成形機の側面図。
【図3】 図1に示された射出成形機の上部射出ユニットを省略して示す平面図。
【図4】 図1に示された射出成形機の背面図。
【図5】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットとサイド射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す側面図。
【図6】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットとサイド射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す平面図。
【図7】 図6に示されたサイド射出ユニットをL軸方向に後退させた状態の平面図。
【図8】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットと上部射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す側面図。
【図9】 図1に示された射出成形機のセンタ射出ユニットと上部射出ユニットを、それぞれカバーを省略して示す平面図。
【図10】 位置センサの一例を示す側面図。
【図11】 図1に示された射出成形機に使用されるボールブッシュの一例を示す斜視図。
【図12】 図8中のF12−F12線に沿う断面図。
【図13】 図1に示された射出成形機のY軸駆動機構を示す断面図。
【図14】 図13中のF14−F14線に沿うY軸駆動機構の断面図。
【符号の説明】
10…射出成形機
11…成形機フレーム
12…センタ射出ユニット
13,14…サイド射出ユニット
15…上部射出ユニット
16…型締装置
20…ノズル部
40,41…サイドユニット移動機構(サイドユニット移動手段)
43…移動架台(架台)
80…X軸可動テーブル(第1の可動ベース)
81…X軸駆動機構(第1の駆動機構)
85…第1の電動モータ
90…Y軸可動テーブル(第2の可動ベース)
91…Y軸駆動機構(第2の駆動機構)
94…第2の電動モータ
99…ばね(ノズル押圧手段)
100…ノズル部
127…水平方向駆動機構(上部ユニット移動手段)
130…上下駆動機構(上部ユニット移動手段)
160…ノズル部
Claims (6)
- 成形機フレームと、
電動モータによって駆動される型締機構を備えた型締装置と、
金型側面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いているサイド射出ユニットと、
前記ノズル部の先端を前記注入ポートの位置に応じて移動させるよう前記サイド射出ユニットを駆動するサイドユニット移動手段と、
を具備した射出成形機であって、
前記サイドユニット移動手段は、
前記成形機フレームの側部に配置された架台と、
前記架台上に設けられ前記成形機フレームの長手方向に移動可能な第1の可動ベースと、
前記第1の可動ベースを前記成形機フレームの長手方向に移動させる第1の電動モータを備えた第1の駆動機構と、
前記第1の可動ベース上に設けられ、前記成形機フレームの幅方向に移動可能で前記サイド射出ユニットが搭載された第2の可動ベースと、
前記第2の可動ベースを前記成形機フレームの幅方向に移動させる第2の電動モータを備えた第2の駆動機構と、
前記サイド射出ユニットのノズル部の先端を前記金型の注入ポートに押付ける方向に前記第2の可動ベースを付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねと、
を具備したことを特徴とする射出成形機。 - 成形機フレームと、
電動モータによって駆動される型締機構を備えた型締装置と、
金型正面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有するセンタ射出ユニットと、
金型側面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いているサイド射出ユニットと、
前記サイド射出ユニットのノズル部を前記注入ポートの位置に応じて移動させるようサイド射出ユニットを駆動するサイドユニット移動手段と、
金型上面の注入ポートに接続されるノズル部を有しかつスクリュー回転用の電動モータおよび射出用電動モータを有し該ノズル部がバレルに対し斜め方向を向いている上部射出ユニットと、
前記上部射出ユニットのノズル部を上下方向に移動させるよう上部射出ユニットを駆動する上部ユニット移動手段と、
前記型締装置および前記各射出ユニットの各電動モータをそれぞれ制御するコントローラと、
を具備した射出成形機であって、
前記サイドユニット移動手段は、
前記成形機フレームの側部に配置された架台と、
前記架台上に設けられ前記成形機フレームの長手方向に移動可能な第1の可動ベースと、
前記第1の可動ベースを前記成形機フレームの長手方向に移動させる第1の電動モータを備えた第1の駆動機構と、
前記第1の可動ベース上に設けられ、前記成形機フレームの幅方向に移動可能で前記サイド射出ユニットが搭載された第2の可動ベースと、
前記第2の可動ベースを前記成形機フレームの幅方向に移動させる第2の電動モータを 備えた第2の駆動機構と、
前記サイド射出ユニットのノズル部の先端を前記金型側面の注入ポートに押付ける方向に前記第2の可動ベースを付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備し、
前記上部ユニット移動手段は、
前記上部射出ユニットを上下方向に駆動する電動モータと、前記上部射出ユニットのノズル部の先端を前記金型上面の注入ポートに向かって付勢するためのノズル押圧手段として機能するばねとを具備したことを特徴とする射出成形機。 - 前記第1の駆動機構は、前記成形機フレームの長手方向に延びる送りねじと、該送りねじに螺合しかつ前記第1の可動ベースと共に移動するナット部材と、該送りねじを回転させる前記第1の電動モータとを備えていることを特徴とする請求項2記載の射出成形機。
- 前記第2の駆動機構は、前記成形機フレームの幅方向に延びる送りねじと、該送りねじに螺合しかつ前記第2の可動ベースと共に移動するナット部材と、該送りねじを回転させる前記第2の電動モータとを備えていることを特徴とする請求項3記載の射出成形機。
- 前記第1の電動モータと前記第2の電動モータがそれぞれサーボモータであることを特徴とする請求項4記載の射出成形機。
- 前記第1の電動モータと前記第2の電動モータがそれぞれギヤードモータであることを特徴とする請求項4記載の射出成形機。
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