JP4035123B2

JP4035123B2 - Injection molding machine

Info

Publication number: JP4035123B2
Application number: JP2004279266A
Authority: JP
Inventors: 敦史江本
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2004358981A

Description

本発明は、本発明は射出成形機に関するものである。 The present invention relates to an injection molding machine.

従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において、加熱され、溶融させられた樹脂を、高圧で射出し、金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、キャビティ空間内において冷却し、固化させることによって、成形品を得るようしている。 Conventionally, in an injection molding machine, resin heated and melted in a heating cylinder is injected at a high pressure, filled into a cavity space of a mold apparatus, cooled in the cavity space, and solidified. As a result, a molded product is obtained.

前記構成の射出成形機は、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させることによって、型閉じ、型締め及び型開きを行うようになっている。 The injection molding machine having the above configuration includes a mold clamping device and an injection device, and the mold clamping device includes a fixed platen and a movable platen, and the mold clamping cylinder moves the movable platen forward and backward to close the mold, mold clamping, and The mold is opened.

一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱し、溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出するための射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内に、スクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、計量用モータを駆動することによって前記スクリューを回転させて計量を行い、射出用モータを駆動することによって前記スクリューを前進させ、射出ノズルから樹脂を射出するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２−３０７７１４号公報 On the other hand, the injection device includes a heating cylinder for heating and melting the resin supplied from the hopper, and an injection nozzle for injecting the molten resin, and a screw is rotatable in the heating cylinder. And it is arrange | positioned freely. Then, by driving a metering motor, the screw is rotated to perform measurement, and by driving an injection motor, the screw is advanced to inject resin from an injection nozzle (for example, Patent Documents). 1).
JP-A-2-307714

しかしながら、前記従来の射出装置においては、射出用モータの回転は、プーリ等を介して伝達されるので、機械効率を高くすることができないだけでなく、イナーシャが大きくなってしまう。 However, in the conventional injection device, since the rotation of the injection motor is transmitted via a pulley or the like, not only the mechanical efficiency cannot be increased, but also the inertia increases.

本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、機械効率を高くすることができ、イナーシャを小さくすることができる射出成形機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the problems of the conventional injection apparatus, and to provide an injection molding machine that can increase mechanical efficiency and reduce inertia.

そのために、本発明の射出成形機においては、機械フレームと、該機械フレームの前方に取り付けられた加熱シリンダと、該加熱シリンダ内において進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリューと、前記機械フレームに、前記スクリューと平行に配設されたガイドロッドと、該ガイドロッドに沿って進退自在に配設されたプレッシャプレートと、該プレッシャプレートに支持された計量用モータと、前記機械フレームの後方に固定された射出用モータと、該射出用モータの回転が伝達され、回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部と、前記スクリューに軸方向に加わる荷重を検出するロードセルとを有する。 For this purpose, in the injection molding machine of the present invention, a machine frame, a heating cylinder attached to the front of the machine frame, a screw that is movable forward and backward in the heating cylinder, and is rotatable. A guide rod disposed in parallel to the screw on the machine frame, a pressure plate disposed so as to advance and retreat along the guide rod, a measuring motor supported by the pressure plate, and the machine frame An injection motor fixed to the rear of the motor, a rotation direction of the rotation of the injection motor, and a movement direction conversion unit that converts the rotation movement into a linear movement, and a load cell that detects a load applied to the screw in the axial direction. .

そして、前記射出用モータ、運動方向変換部及びロードセルは同一軸上に配設される。
また、該ロードセルは、前記運動方向変換部を構成する伝動軸を進退自在に内包するための穴を備える。 The injection motor, the movement direction conversion unit, and the load cell are disposed on the same axis.
Moreover, this load cell is provided with the hole for including the transmission shaft which comprises the said movement direction conversion part so that advancing and retreating is possible.

本発明によれば、射出成形機においては、機械フレームと、該機械フレームの前方に取り付けられた加熱シリンダと、該加熱シリンダ内において進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリューと、前記機械フレームに、前記スクリューと平行に配設されたガイドロッドと、該ガイドロッドに沿って進退自在に配設されたプレッシャプレートと、該プレッシャプレートに支持された計量用モータと、前記機械フレームの後方に固定された射出用モータと、該射出用モータの回転が伝達され、回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部と、前記スクリューに軸方向に加わる荷重を検出するロードセルとを有する。 According to the present invention, in an injection molding machine, a machine frame, a heating cylinder attached to the front of the machine frame, a screw that is movable forward and backward in the heating cylinder, and is rotatable, A guide rod disposed in parallel to the screw on the machine frame, a pressure plate disposed so as to advance and retreat along the guide rod, a measuring motor supported by the pressure plate, and the machine frame An injection motor fixed to the rear of the motor, a rotation direction of the rotation of the injection motor, and a movement direction conversion unit that converts the rotation movement into a linear movement, and a load cell that detects a load applied to the screw in the axial direction. .

この場合、前記射出用モータ、運動方向変換部及びロードセルが同一軸上に配設され、ロードセルは前記運動方向変換部を構成する伝動軸を進退自在に内包するための穴を備えるので、機械効率を高くすることができ、イナーシャを小さくすることができるとともに、機械的な寸法を小さくすることができる。 In this case, the injection motor, the movement direction conversion unit, and the load cell are disposed on the same axis, and the load cell includes a hole for including the transmission shaft that constitutes the movement direction conversion unit so as to be able to advance and retract. Can be increased, the inertia can be reduced, and the mechanical dimensions can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図、図２は本発明の第１の実施の形態における射出成形機の正面図、図３は図１のＡ矢視断面図、図４は図１のＣ矢視断面図、図５は図１のＤ矢視断面図、図６は図１のＥ矢視断面図である。 FIG. 1 is a schematic view of an injection molding machine according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the injection molding machine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along arrow C in FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along arrow D in FIG. 1, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow E in FIG.

図１及び２において、１は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１内に図示されないスクリューが進退（図１及び２において左右方向に移動）自在に、かつ、回転自在に配設される。また、３は前記スクリューの後端（図１及び２において右端）に形成されたスクリュー軸である。そして、加熱シリンダ１内を前記スクリューが前端（図１及び２において左端）から後方（図１及び２において右方）に向けて延在させられ、該スクリュー軸３の後端は、スクリュー支持プレート４に固定される。 1 and 2, reference numeral 1 denotes a heating cylinder, and a screw (not shown) is disposed in the heating cylinder 1 so as to be able to advance and retreat (movable in the left-right direction in FIGS. 1 and 2) and to be rotatable. Reference numeral 3 denotes a screw shaft formed at the rear end (right end in FIGS. 1 and 2) of the screw. The screw extends in the heating cylinder 1 from the front end (left end in FIGS. 1 and 2) toward the rear (right in FIGS. 1 and 2), and the rear end of the screw shaft 3 is a screw support plate. 4 is fixed.

前記加熱シリンダ１における所定の箇所には、樹脂供給口５が形成され、該樹脂供給口５上にホッパ１ａが固定される。前記樹脂供給口５は、スクリューを加熱シリンダ１内における最も前方（図１及び２において左方）に置いた状態において、スクリューのフライトに沿って形成される溝の最後端に対応する箇所に形成される。したがって、計量工程時に、スクリューを回転させ、それに伴って後退（図１及び２において右方に移動）させると、樹脂供給口５からペレット状の樹脂が加熱シリンダ１内に供給される。 A resin supply port 5 is formed at a predetermined location in the heating cylinder 1, and a hopper 1 a is fixed on the resin supply port 5. The resin supply port 5 is formed at a position corresponding to the rearmost end of the groove formed along the flight of the screw in a state where the screw is placed in the forefront (left side in FIGS. 1 and 2) in the heating cylinder 1. Is done. Therefore, when the screw is rotated and moved backward (moved to the right in FIGS. 1 and 2) during the measuring step, pellet-shaped resin is supplied into the heating cylinder 1 from the resin supply port 5.

また、加熱シリンダ１の周囲には図示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリンダ１を加熱し、スクリューの溝内の樹脂を溶融させる。したがって、スクリューを回転させると、樹脂圧によって前記スクリューが後退させられ、スクリューヘッドの前方に１ショット分の溶融させられた樹脂が溜（た）められる。 A heater (not shown) is disposed around the heating cylinder 1, and the heating cylinder 1 is heated by the heater to melt the resin in the screw groove. Therefore, when the screw is rotated, the screw is retracted by the resin pressure, and the molten resin for one shot is accumulated in front of the screw head.

次に、射出工程時に、スクリューを回転させることなく前進（図１及び２において左方に移動）させると、前記スクリューヘッドの前方に溜められた樹脂は、図示されない射出ノズルから射出され、図示されない金型装置内のキャビティ空間に充填される。 Next, when the screw is moved forward (moved to the left in FIGS. 1 and 2) without rotating the screw during the injection process, the resin stored in front of the screw head is injected from an injection nozzle (not shown) and is not shown. The cavity space in the mold apparatus is filled.

ところで、加熱シリンダ１の後方には、前記スクリューを回転及び進退させるために駆動部６が配設される。該駆動部６は、機械フレーム７に対して移動自在に配設された計量用モータ８、及び機械フレーム７の後方に固定された射出用モータ９を備え、該射出用モータ９とスクリューとが同一軸線上に配設される。 By the way, a drive unit 6 is disposed behind the heating cylinder 1 in order to rotate and advance and retract the screw. The drive unit 6 includes a weighing motor 8 disposed movably with respect to the machine frame 7 and an injection motor 9 fixed to the rear of the machine frame 7, and the injection motor 9 and the screw are connected to each other. Arranged on the same axis.

前記機械フレーム７は、加熱シリンダ１を支持する前部フレーム７ａ、並びに後述されるボールナット３６及びガイドロッド１０を支持する後部フレーム７ｂから成り、前記前部フレーム７ａと後部フレーム７ｂとは、図６に示されるように、４本の連結ロッド１２によって一体に連結される。また、前記ガイドロッド１０は、前記機械フレーム７に、スクリューと平行に複数本（本実施の形態においては、図４に示されるように、４本）配設され、前記ガイドロッド１０に沿って計量用モータ８を支持するプレッシャプレート１１が進退自在に配設される。 The mechanical frame 7 includes a front frame 7a that supports the heating cylinder 1, and a rear frame 7b that supports a ball nut 36 and a guide rod 10 described later. The front frame 7a and the rear frame 7b are illustrated in FIG. 6, the four connecting rods 12 are connected together. A plurality of guide rods 10 (four in this embodiment, as shown in FIG. 4) are arranged on the machine frame 7 in parallel with the screws, and along the guide rods 10. A pressure plate 11 that supports the measuring motor 8 is disposed so as to freely advance and retract.

そして、該プレッシャプレート１１の側部にはモータ取付用のブラケット１３が取り付けられ、該ブラケット１３にモータフランジ１４を介して前記計量用モータ８が取り付けられる。前記プレッシャプレート１１内には、ベアリング１５ａ、１５ｂを介して、ベアリングボックス１６が回転自在に取り付けられる。１７はベアリングホルダであり、該ベアリングホルダ１７によって、ベアリング１５ｂが保持される。 A motor mounting bracket 13 is attached to the side of the pressure plate 11, and the measuring motor 8 is attached to the bracket 13 via a motor flange 14. A bearing box 16 is rotatably mounted in the pressure plate 11 via bearings 15a and 15b. Reference numeral 17 denotes a bearing holder, and the bearing 15 holds the bearing 15b.

前記ベアリングボックス１６は、前記スクリュー支持プレート４の後方に固定され、環状の形状を有する中空軸１８及びベアリング押え１９を備える。そして、前記ベアリングボックス１６内のベアリング２０、２１によって、伝動軸としてのボールねじ軸３０の前端が中空軸１８に対して回転自在に支持される。また、２２はベアリング押えであり、ベアリング押え１９、２２間に前記ベアリング２０が保持される。 The bearing box 16 includes a hollow shaft 18 and a bearing retainer 19 that are fixed to the rear of the screw support plate 4 and have an annular shape. The front end of the ball screw shaft 30 as a transmission shaft is rotatably supported with respect to the hollow shaft 18 by the bearings 20 and 21 in the bearing box 16. Reference numeral 22 denotes a bearing retainer, and the bearing 20 is held between the bearing retainers 19 and 22.

ところで、図１に示されるように、計量用モータ８の出力軸８ａに歯車２３が固定され、該歯車２３は、中間歯車２４を介して環状歯車２５と噛（し）合させられる。該環状歯車２５は、中空軸１８の外周に固定され、該中空軸１８の一端は前記スクリュー支持プレート４の後端にボルトによって結合される。 Incidentally, as shown in FIG. 1, a gear 23 is fixed to the output shaft 8 a of the measuring motor 8, and the gear 23 is meshed with an annular gear 25 via an intermediate gear 24. The annular gear 25 is fixed to the outer periphery of the hollow shaft 18, and one end of the hollow shaft 18 is coupled to the rear end of the screw support plate 4 by a bolt.

また、前記中空軸１８、ベアリングホルダ１７、プレッシャプレート１１、ブラケット１３及びモータフランジ１４によって空洞部３８が形成され、該空洞部３８内に前記歯車２３、中間歯車２４及び環状歯車２５が収容される。 A hollow portion 38 is formed by the hollow shaft 18, the bearing holder 17, the pressure plate 11, the bracket 13 and the motor flange 14, and the gear 23, the intermediate gear 24 and the annular gear 25 are accommodated in the hollow portion 38. .

前記射出用モータ９は、図示されないステータ及びロータを備え、該ロータに中空のロータシャフト２６が嵌（かん）入によって固定される。該ロータシャフト２６の両端は、ベアリング２７、２８によってモータフレーム９ａ内で回転自在に支持され、前記ロータシャフト２６内にスプラインナット２９が固定され、該スプラインナット２９とボールねじ軸３０の後端部に形成されたスプライン軸３１とが摺（しゅう）動自在に係合させられる。 The injection motor 9 includes a stator and a rotor (not shown), and a hollow rotor shaft 26 is fixed to the rotor by fitting. Both ends of the rotor shaft 26 are rotatably supported in the motor frame 9 a by bearings 27 and 28, and a spline nut 29 is fixed in the rotor shaft 26, and the spline nut 29 and the rear end portion of the ball screw shaft 30. The spline shaft 31 formed in the slidably engages with the spline shaft 31.

ところで、前記スプライン軸３１の前端部（図１及び２において左端部）には、進退量制限装置を構成する環状の後退限ストッパ３２が、スプライン軸３１の後端部（図１及び２において右端部）には、前進限ストッパ３３が形成される。前記後退限ストッパ３２及び前進限ストッパ３３が配設されるので、前後のストローク限においてスプライン軸３１が前記後退限ストッパ３２及び前進限ストッパ３３に当接すると、それ以上のストロークをスプライン軸３１が移動するのを防止することができる。なお、前進限ストッパ３３は、スプラインナット２９に形成された段部２９ａと係合させられて、停止させられるようになっている。 Incidentally, at the front end portion of the spline shaft 31 (left end portion in FIGS. 1 and 2), an annular backward limit stopper 32 constituting an advance / retreat amount limiting device is provided at the rear end portion of the spline shaft 31 (right end portion in FIGS. 1 and 2). Part) is formed with a forward limit stopper 33. Since the backward limit stopper 32 and the forward limit stopper 33 are disposed, when the spline shaft 31 comes into contact with the backward limit stopper 32 and the forward limit stopper 33 in the front and rear stroke limits, the spline shaft 31 causes a further stroke. It can be prevented from moving. The forward limit stopper 33 is engaged with a step portion 29 a formed on the spline nut 29 and is stopped.

そして、３４はガイドロッド１０の後端を支持するガイドロッド支持部材であり、該ガイドロッド支持部材３４に射出用モータ９が固定される。また、３５は、後部フレーム７ｂ及びボールナット３６の後端に配設されたフランジ３６ａに固定されたロードセルであり、該ロードセル３５の上部に給油口を備えた給油プレート３７が固定される。この場合、前記ガイドロッド１０は後部フレーム７ｂを貫通し、ガイドロッド支持部材３４にねじ１０ａによって固定され、支持される。 Reference numeral 34 denotes a guide rod support member that supports the rear end of the guide rod 10, and the injection motor 9 is fixed to the guide rod support member 34. Reference numeral 35 denotes a load cell fixed to a flange 36a disposed at the rear end of the rear frame 7b and the ball nut 36. An oil supply plate 37 having an oil supply port is fixed to the upper portion of the load cell 35. In this case, the guide rod 10 passes through the rear frame 7b, and is fixed to and supported by the guide rod support member 34 with the screw 10a.

前記構成の射出成形機においては、計量工程において、計量用モータ８を駆動すると、回転が出力軸８ａから歯車２３、中間歯車２４及び環状歯車２５に伝達され、該環状歯車２５が回転させられることによってベアリングボックス１６が回転させられる。該ベアリングボックス１６は、ベアリング２０、２１によってボールねじ軸３０に対して回転自在に支持されるので、前記ベアリングボックス１６の回転は、スクリュー支持プレート４を介してスクリューに伝達される。 In the injection molding machine having the above configuration, when the measuring motor 8 is driven in the measuring step, the rotation is transmitted from the output shaft 8a to the gear 23, the intermediate gear 24, and the annular gear 25, and the annular gear 25 is rotated. As a result, the bearing box 16 is rotated. Since the bearing box 16 is rotatably supported by the bearings 20 and 21 with respect to the ball screw shaft 30, the rotation of the bearing box 16 is transmitted to the screw via the screw support plate 4.

また、射出工程においては、射出用モータ９の回転によって前記ロータシャフト２６が回転させられ、前記スプライン軸３１が回転させられ、さらにスプライン軸３１の前端に一体に固定されたボールねじ軸３０が回転させられる。これによって、前記ボールナット３６によりボールねじ軸３０が前進させられ、スクリューが前進させられて、射出が行われる。 In the injection process, the rotor shaft 26 is rotated by the rotation of the injection motor 9, the spline shaft 31 is rotated, and the ball screw shaft 30 that is integrally fixed to the front end of the spline shaft 31 is rotated. Be made. Thus, the ball screw shaft 30 is advanced by the ball nut 36, the screw is advanced, and injection is performed.

このように、前記後退限ストッパ３２がスプラインナット２９の前端に当接して後退ストロークを限定し、前進限ストッパ３３がスプラインナット２９の段部２９ａに当接して前進ストロークを限定する。 Thus, the backward limit stopper 32 contacts the front end of the spline nut 29 to limit the backward stroke, and the forward limit stopper 33 contacts the step 29a of the spline nut 29 to limit the forward stroke.

このように、射出用モータ９の回転は、減速機構、プーリ等を介することなくボールねじ軸３０に直接伝達されるので、機械効率を高くすることができ、イナーシャを小さくすることができるとともに、機械的な寸法を小さくすることができる。 Thus, since the rotation of the injection motor 9 is directly transmitted to the ball screw shaft 30 without passing through a speed reduction mechanism, a pulley, etc., mechanical efficiency can be increased, inertia can be reduced, Mechanical dimensions can be reduced.

図７は本発明の第２の実施の形態における射出成形機の概略図である。 FIG. 7 is a schematic view of an injection molding machine according to the second embodiment of the present invention.

図において、１５０は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１５０内に、スクリュー１５１が進退（図において左右方向に移動）自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、該スクリュー１５１は、前端（図において左端）にスクリューヘッドを備え、加熱シリンダ１５０内を後方（図において右方）に延在させられ、後端（図において右端）においてベアリングボックス１５３に取り付けられる。また、スクリュー１５１の周囲には螺（ら）旋状のフライト１５４が形成され、該各フライト１５４に沿って溝が形成される。 In the figure, reference numeral 150 denotes a heating cylinder, and a screw 151 is disposed in the heating cylinder 150 so as to be movable forward and backward (movable in the left and right direction in the figure) and rotatable. The screw 151 is provided with a screw head at the front end (left end in the figure), extends backward in the heating cylinder 150 (rightward in the figure), and is attached to the bearing box 153 at the rear end (right end in the figure). It is done. In addition, a spiral flight 154 is formed around the screw 151, and a groove is formed along each flight 154.

そして、前記加熱シリンダ１５０には図示されないホッパが取り付けられ、該ホッパから加熱シリンダ１５０内に樹脂を供給するための樹脂供給口が、スクリュー１５１を加熱シリンダ１５０内における最も前方（図において左方）に置いた状態において、スクリュー溝の後端部に対応する箇所に形成される。したがって、計量工程時に、スクリュー１５１を回転させると、前記ホッパ内からペレット状の樹脂が供給され、樹脂は、加熱シリンダ１５０内に進入し、前記溝内を前進（図において左方に移動）させられる。 A hopper (not shown) is attached to the heating cylinder 150, and a resin supply port for supplying resin from the hopper into the heating cylinder 150 is the front of the screw 151 in the heating cylinder 150 (left side in the drawing). In the state of being placed on, it is formed at a location corresponding to the rear end of the screw groove. Accordingly, when the screw 151 is rotated during the weighing process, pellet-shaped resin is supplied from the hopper, and the resin enters the heating cylinder 150 and moves forward (moves to the left in the drawing) in the groove. It is done.

また、前記加熱シリンダ１５０の周囲に図示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリンダ１５０を加熱し、スクリュー溝内の樹脂を溶融させる。したがって、スクリュー１５１を回転させると、樹脂圧によってスクリュー１５１が後退（図において右方に移動）し、前記スクリューヘッドの前方に１ショット分の溶融させられた樹脂が溜められる。 In addition, a heater (not shown) is disposed around the heating cylinder 150, and the heating cylinder 150 is heated by the heater to melt the resin in the screw groove. Accordingly, when the screw 151 is rotated, the screw 151 is moved backward (moved to the right in the drawing) by the resin pressure, and the molten resin for one shot is stored in front of the screw head.

次に、射出工程時に、スクリュー１５１を回転させることなく前進させると、スクリューヘッドの前方に溜まった樹脂は、射出ノズル１５２から射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。加熱シリンダ１５０の後方には、前記スクリュー１５１を回転又は進退させるための駆動部１５５が配設される。該駆動部１５５は、フレーム１５６に対して移動自在に配設された計量用モータ１５７、及びフレーム１５６に固定された射出用モータ１５８を備え、該射出用モータ１５８とスクリュー１５１とは同一軸上に配設される。 Next, when the screw 151 is advanced without rotating during the injection process, the resin accumulated in front of the screw head is injected from the injection nozzle 152 and filled into a cavity space of a mold apparatus (not shown). A driving unit 155 for rotating or reciprocating the screw 151 is disposed behind the heating cylinder 150. The drive unit 155 includes a measuring motor 157 movably disposed with respect to the frame 156, and an injection motor 158 fixed to the frame 156. The injection motor 158 and the screw 151 are on the same axis. It is arranged.

前記フレーム１５６に、スクリュー１５１と平行に延びる案内バー１５９が配設され、該案内バー１５９に沿って計量用モータ１５７が移動させられる。そのために、支持板１６０が案内バー１５９に対して摺動自在に配設され、支持板１６０に計量用モータ１５７が取り付けられる。また、該計量用モータ１５７の出力軸に駆動側プーリ１６１が、ベアリングボックス１５３のボックス本体１６２の外周に従動側プーリ１６３がそれぞれ固定され、前記駆動側プーリ１６１と従動側プーリ１６３との間にタイミングベルト１６４が張設される。前記駆動側プーリ１６１、従動側プーリ１６３及びタイミングベルト１６４によって、ベアリングボックス１５３と計量用モータ１５７とを連結する伝動手段が構成される。 A guide bar 159 extending in parallel with the screw 151 is disposed on the frame 156, and the measuring motor 157 is moved along the guide bar 159. For this purpose, the support plate 160 is slidably disposed with respect to the guide bar 159, and the measuring motor 157 is attached to the support plate 160. A driving pulley 161 is fixed to the output shaft of the measuring motor 157, and a driven pulley 163 is fixed to the outer periphery of the box body 162 of the bearing box 153, and the driving pulley 161 and the driven pulley 163 are interposed between the driving pulley 161 and the driven pulley 163. A timing belt 164 is stretched. The driving pulley 161, the driven pulley 163, and the timing belt 164 constitute transmission means for connecting the bearing box 153 and the metering motor 157.

一方、前記射出用モータ１５８は、フレーム１５６に固定されたステータ１６５、及び該ステータ１６５の径方向内方に配設されたロータ１６６から成り、該ロータ１６６はフレーム１５６に対して回転自在に支持される。そのために、前記ロータ１６６に中空のロータシャフト１６７が嵌入によって固定され、該ロータシャフト１６７の両端がベアリング１６８、１６９によってフレーム１５６に対して支持される。 On the other hand, the injection motor 158 includes a stator 165 fixed to the frame 156 and a rotor 166 disposed radially inward of the stator 165, and the rotor 166 is rotatably supported with respect to the frame 156. Is done. For this purpose, a hollow rotor shaft 167 is fixed to the rotor 166 by fitting, and both ends of the rotor shaft 167 are supported with respect to the frame 156 by bearings 168 and 169.

また、ベアリングボックス１５３内にはベアリング１７０、１７１が配設され、該ベアリング１７０、１７１によって、スクリュー１５１と伝動軸としてのボールねじ軸１７２とが相対的に回転自在に連結される。そして、前記フレーム１５６に荷重計１７７を介して固定されたボールナット１７３と、前記ボールねじ軸１７２に形成されたねじ部１７４とが螺合させられる。なお、該ボールねじ軸１７２のボールナット１７３及びねじ部１７４によって、計量用モータ１５７の回転運動が直線運動に変換される。 Further, bearings 170 and 171 are disposed in the bearing box 153, and the screw 151 and a ball screw shaft 172 as a transmission shaft are relatively rotatably connected by the bearings 170 and 171. Then, a ball nut 173 fixed to the frame 156 via a load meter 177 and a screw portion 174 formed on the ball screw shaft 172 are screwed together. Note that the rotational motion of the measuring motor 157 is converted into linear motion by the ball nut 173 and the screw portion 174 of the ball screw shaft 172.

したがって、計量工程において、計量用モータ１５７を駆動すると、該計量用モータ１５７の回転が駆動側プーリ１６１、タイミングベルト１６４、ボックス本体１６２及びスクリュー１５１に順次伝達され、該スクリュー１５１が回転させられ、樹脂がスクリューヘッドの前方に移動させられる。この場合、スクリュー１５１とボールねじ軸１７２とはベアリングボックス１５３を介して相対回転自在に連結されるので、ボックス本体１６２に伝達された回転はボールねじ軸１７２には伝達されないが、加熱シリンダ１５０内の樹脂の圧力はベアリングボックス１５３を介してボールねじ軸１７２に伝達される。したがって、該ボールねじ軸１７２は回転しながら後退させられ、これに伴ってスクリュー１５１が後退させられる。なお、スクリュー１５１が後退させられる際に、樹脂の圧力に抗してスクリュー１５１に背圧が加えられる。 Therefore, when the measuring motor 157 is driven in the measuring step, the rotation of the measuring motor 157 is sequentially transmitted to the driving pulley 161, the timing belt 164, the box body 162, and the screw 151, and the screw 151 is rotated. The resin is moved in front of the screw head. In this case, the screw 151 and the ball screw shaft 172 are coupled to each other via the bearing box 153 so as to be relatively rotatable, so that the rotation transmitted to the box main body 162 is not transmitted to the ball screw shaft 172, but inside the heating cylinder 150. The pressure of the resin is transmitted to the ball screw shaft 172 via the bearing box 153. Accordingly, the ball screw shaft 172 is retracted while rotating, and the screw 151 is retracted accordingly. Note that when the screw 151 is retracted, a back pressure is applied to the screw 151 against the pressure of the resin.

一方、前記射出用モータ１５８のステータ１６５に所定の周波数の電流を供給すると、スクリュー１５１を回転させることなく前進させることができる。そのために、前記ロータシャフト１６７の内側に環状の係止部材１７５が固定され、該係止部材１７５の内周に形成されたスプライン１７６と、ボールねじ軸１７２の後部（図において右部）の外周に形成されたスプラインとが係合させられる。前記スプライン１７６及びボールねじ軸１７２のスプラインによって、射出用モータ１５８の回転を伝達する回転伝達部が構成される。 On the other hand, when a current having a predetermined frequency is supplied to the stator 165 of the injection motor 158, the screw 151 can be moved forward without rotating. For this purpose, an annular locking member 175 is fixed to the inside of the rotor shaft 167, and the outer periphery of the spline 176 formed on the inner periphery of the locking member 175 and the rear part (right part in the figure) of the ball screw shaft 172. The splines formed in the are engaged with each other. The spline 176 and the spline of the ball screw shaft 172 constitute a rotation transmission unit that transmits the rotation of the injection motor 158.

したがって、射出工程において、射出用モータ１５８を駆動すると、該射出用モータ１５８の回転がロータシャフト１６７、係止部材１７５及びボールねじ軸１７２に順次伝達される。そして、ボールナット１７３がフレーム１５６に固定されているので、ボールねじ軸１７２は回転させられるとともに、前進させられ、スクリュー１５１が前進させられる。 Accordingly, when the injection motor 158 is driven in the injection process, the rotation of the injection motor 158 is sequentially transmitted to the rotor shaft 167, the locking member 175, and the ball screw shaft 172. Since the ball nut 173 is fixed to the frame 156, the ball screw shaft 172 is rotated and advanced, and the screw 151 is advanced.

また、このとき、スクリュー１５１に加わる射出力は、ベアリングボックス１５３を介して荷重計１７７に伝達され、該荷重計１７７によって検出される。なお、前記ボールねじ軸１７２は、軸方向においてストロークＳだけ進退する。 At this time, the radiant power applied to the screw 151 is transmitted to the load meter 177 via the bearing box 153 and detected by the load meter 177. The ball screw shaft 172 advances and retreats by a stroke S in the axial direction.

このように、射出用モータ１５８の回転は、減速機構、プーリ等を介することなくボールねじ軸１７２に直接伝達されるので、機械効率を高くすることができ、イナーシャを小さくすることができるとともに、機械的な寸法を短くすることができる。 As described above, the rotation of the injection motor 158 is directly transmitted to the ball screw shaft 172 without passing through a speed reduction mechanism, a pulley or the like, so that mechanical efficiency can be increased and inertia can be reduced. Mechanical dimensions can be shortened.

ところで、前記構成の射出成形機においては、射出用モータ１５８を駆動することによってスクリュー１５１を前進させて射出を行うようになっているが、誤ってスクリュー１５１を前進させすぎると、スクリュー１５１の前端が加熱シリンダ１５０の前端に衝突してしまう。そこで、スクリュー１５１の前端が加熱シリンダ１５０の前端に衝突することがないようにした射出成形機が提供されている。 By the way, in the injection molding machine having the above configuration, the injection is performed by advancing the screw 151 by driving the injection motor 158. However, if the screw 151 is excessively moved forward by mistake, the front end of the screw 151 is driven. Collides with the front end of the heating cylinder 150. Therefore, an injection molding machine is provided in which the front end of the screw 151 does not collide with the front end of the heating cylinder 150.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.

本発明の第１の実施の形態における射出成形機の概略図である。It is the schematic of the injection molding machine in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態における射出成形機の正面図である。1 is a front view of an injection molding machine according to a first embodiment of the present invention. 図１のＡ矢視断面図である。It is A arrow sectional drawing of FIG. 図１のＣ矢視断面図である。It is C arrow directional cross-sectional view of FIG. 図１のＤ矢視断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow D in FIG. 1. 図１のＥ矢視断面図である。It is E arrow sectional drawing of FIG. 本発明の第２の実施の形態における射出成形機の概略図である。It is the schematic of the injection molding machine in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１５０加熱シリンダ
７機械フレーム
８、１５７計量用モータ
９、１５８射出用モータ
１０ガイドロッド
１１プレッシャプレート
１９、２２ベアリング押え
２０、２１、１７０、１７１ベアリング
３０、１７２ボールねじ軸
３５ロードセル
３６ａフランジ
１５１スクリュー
１５６フレーム
１５９案内バー
１６０支持板
１６５ステータ
１６６ロータ
１６７ロータシャフト
１７３ボールナット
１７４ねじ部
１７７荷重計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,150 Heating cylinder 7 Machine frame 8, 157 Weighing motor 9, 158 Injection motor 10 Guide rod 11 Pressure plate 19, 22 Bearing retainer 20, 21, 170, 171 Bearing 30, 172 Ball screw shaft 35 Load cell 36a Flange 151 Screw 156 Frame 159 Guide bar 160 Support plate 165 Stator 166 Rotor 167 Rotor shaft 173 Ball nut 174 Screw part 177 Load meter

Claims

（ａ）機械フレームと、
（ｂ）該機械フレームの前方に取り付けられた加熱シリンダと、
（ｃ）該加熱シリンダ内において進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリューと、
（ｄ）前記機械フレームに、前記スクリューと平行に配設されたガイドロッドと、
（ｅ）該ガイドロッドに沿って進退自在に配設されたプレッシャプレートと、
（ｆ）該プレッシャプレートに支持された計量用モータと、
（ｇ）前記機械フレームの後方に固定された射出用モータと、
（ｈ）該射出用モータの回転が伝達され、回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部と、
（ｉ）前記スクリューに軸方向に加わる荷重を検出するロードセルとを有するとともに、
（ｊ）前記射出用モータ、運動方向変換部及びロードセルは同一軸上に配設され、
（ｋ）該ロードセルは、前記運動方向変換部を構成する伝動軸を進退自在に内包するための穴を備えることを特徴とする射出成形機。 (A) a machine frame;
(B) a heating cylinder attached to the front of the machine frame;
(C) a screw arranged to be movable forward and backward in the heating cylinder and to be rotatable;
(D) a guide rod disposed on the machine frame in parallel with the screw;
(E) a pressure plate disposed so as to freely advance and retract along the guide rod;
(F) a weighing motor supported by the pressure plate;
(G) an injection motor fixed behind the machine frame;
(H) the rotation of the injection motor is transmitted, and a motion direction conversion unit that converts the rotational motion into a linear motion;
(I) having a load cell for detecting a load applied to the screw in the axial direction;
(J) The injection motor, the movement direction conversion unit, and the load cell are disposed on the same axis,
(K) said load cell, injection molding machine, characterized in that it comprises a hole for movably containing a transmission shaft which constitutes the motion direction conversion portion.

（ａ）前記射出用モータは、ステータ、該ステータの径方向内方に配設され、回転自在に支持されたロータ、及び該ロータに固定されたロータシャフトを備え、
（ｂ）少なくとも前記伝動軸の一部が、前記ロータシャフトの内側に配設される請求項１に記載の射出成形機。 (A) The injection motor includes a stator, a rotor disposed radially inward of the stator and rotatably supported, and a rotor shaft fixed to the rotor.
(B) The injection molding machine according to claim 1, wherein at least a part of the transmission shaft is disposed inside the rotor shaft.

（ａ）前記伝動軸の一部が前記ロードセルの内方に配設され、
（ｂ）前記伝動軸の一部とロードセルとは軸方向において相対的に移動させられる請求項１又は２に記載の射出成形機。 (A) a part of the transmission shaft is disposed inside the load cell;
(B) The injection molding machine according to claim 1 or 2, wherein a part of the transmission shaft and the load cell are relatively moved in the axial direction.

前記運動方向変換部の直線運動を前記スクリューに伝達し、回転方向における相対的な運動を許容するベアリングを有する請求項１に記載の射出成形機。 The injection molding machine according to claim 1, further comprising a bearing that transmits a linear motion of the motion direction conversion unit to the screw and allows a relative motion in a rotational direction.

（ａ）前記ロードセルは環状の形状を有し、
（ｂ）前記ロードセルの内径は、前記運動方向変換部を構成するボールナットのフランジの外径より小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。 (A) the load cell has an annular shape;
(B) The injection molding machine according to any one of claims 1 to 4, wherein an inner diameter of the load cell is smaller than an outer diameter of a flange of a ball nut constituting the movement direction conversion unit.

前記ベアリングは伝動軸の端部に配設される請求項４に記載の射出成形機。 The injection molding machine according to claim 4, wherein the bearing is disposed at an end of the transmission shaft.

（ａ）機械フレームと、
（ｂ）該機械フレームの前方に取り付けられた加熱シリンダと、
（ｃ）該加熱シリンダ内において進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスクリューと、
（ｄ）前記機械フレームに、前記スクリューと平行に配設されたガイドロッドと、
（ｅ）該ガイドロッドに沿って進退自在に配設されたプレッシャプレートと、
（ｆ）該プレッシャプレートに支持された計量用モータと、
（ｇ）前記機械フレームの後方に固定された射出用モータと、
（ｈ）該射出用モータと同一軸上に配設され、射出用モータの回転が伝達されて回転させられる伝動軸と、
（ｉ）該伝動軸と同一軸上に配設された軸対称のロードセルと、
（ｊ）該ロードセルと同一軸上に配設され、前記伝動軸とともに進退させられるベアリングとを有することを特徴とする射出成形機。 (A) a machine frame;
(B) a heating cylinder attached to the front of the machine frame;
(C) a screw arranged to be movable forward and backward in the heating cylinder and to be rotatable;
(D) a guide rod disposed on the machine frame in parallel with the screw;
(E) a pressure plate disposed so as to freely advance and retract along the guide rod;
(F) a weighing motor supported by the pressure plate;
(G) an injection motor fixed behind the machine frame;
(H) a transmission shaft that is disposed on the same axis as the injection motor and is rotated by the rotation of the injection motor being transmitted;
(I) an axisymmetric load cell disposed on the same axis as the transmission shaft;
(J) An injection molding machine comprising a bearing disposed on the same axis as the load cell and advanced and retracted together with the transmission shaft.

前記伝動軸とベアリングとの間に、ベアリング押えが配設される請求項４、６及び７のいずれか１項に記載の射出成形機。 The injection molding machine according to any one of claims 4, 6, and 7, wherein a bearing retainer is disposed between the transmission shaft and the bearing.