JP5108465B2 - Molding machine - Google Patents

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Description

本発明は、電動駆動タイプの射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に係り、特に、成形動作の駆動源としての電動モータの少なくとも１つに、中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（ダイレクト結合タイプのモータ）を用いた成形機に関する。   The present invention relates to a molding machine such as an electric drive type injection molding machine or a die casting machine, and in particular, at least one of electric motors as a driving source for molding operation includes a hollow built-in motor (direct The present invention relates to a molding machine using a coupling type motor.

従来の電動タイプのインラインスクリュ式の射出成形機においては、射出用電動モータの出力軸に固定した駆動プーリと、ボールネジ機構の回転部である例えばネジ軸に固定した被動プーリとに、タイミングベルトを掛け回して、射出用電動モータの回転をプーリ・ベルトによる回転伝達機構を介してボールネジ機構のネジ軸に伝え、ネジ軸の回転で直線移動するボールネジ機構のナット体と一体となって前後進する直動ブロックを直線移動させることで、スクリュを直線移動させ、また、計量用電動モータの出力軸に固定した駆動プーリと、上記の直動ブロックに回転可能に保持された被動プーリとに、タイミングベルトを掛け回して、計量用電動モータの回転をプーリ・ベルトによる回転伝達機構を介して、被動プーリと一体回転するスクリュに伝達することで、スクリュを回転させるようにした構成を採ることが多い。   In a conventional electric type inline screw type injection molding machine, a timing belt is attached to a driving pulley fixed to an output shaft of an electric motor for injection and a driven pulley fixed to, for example, a screw shaft which is a rotating portion of a ball screw mechanism. The rotation of the electric motor for injection is transmitted to the screw shaft of the ball screw mechanism via the pulley / belt rotation transmission mechanism, and moves forward and backward integrally with the nut body of the ball screw mechanism that moves linearly by the rotation of the screw shaft. The linear movement of the linear motion block causes the screw to move linearly, and the drive pulley fixed to the output shaft of the electric motor for measurement and the driven pulley rotatably held by the linear motion block described above A belt that rotates around the belt and rotates the metering electric motor integrally with the driven pulley via the pulley / belt rotation transmission mechanism. By transmitting the Ryu, often adopt a configuration which is adapted to rotate the screw.

このような構成をとると、射出用電動サーボモータや計量用電動サーボモータとして、その中心に出力軸をもつ一般的なＡＣサーボモータを採用できるが、プーリ・ベルトによる回転伝達機構によって減速機構を構築する必要があるので、部品点数が増して、マシンの省スペース化を阻害する要因となる。また、比較的に径の大きい被動プーリを回転させる必要があるので、回転イナーシャが大きくなり、回転伝達の過渡応答性の向上には自ずと限界があるものとなる。   With such a configuration, a general AC servo motor having an output shaft at the center can be adopted as an injection electric servo motor or a metering electric servo motor. However, a speed reduction mechanism is provided by a rotation transmission mechanism using a pulley and a belt. Since it is necessary to construct it, the number of parts increases and becomes a factor that hinders space saving of the machine. Further, since it is necessary to rotate the driven pulley having a relatively large diameter, the rotational inertia becomes large, and the improvement of the transient response of the rotational transmission is naturally limited.

そこで、上記の回転イナーシャを小さくして、回転伝達の過渡応答性を向上させるために、内部が中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（ダイレクト結合タイプのモータ）を、成形動作の駆動源として用いた射出成形機が、特開平１１−１９８１９９号公報（特許文献１）などにおいて知られている。   Therefore, in order to reduce the rotation inertia and improve the transient response of rotation transmission, a built-in (Built-In) type motor (direct coupling type motor) having a hollow inside is used as a drive source for the molding operation. The injection molding machine used is known in Japanese Patent Laid-Open No. 11-198199 (Patent Document 1) and the like.

ビルトイン型モータはモータ製造メーカから購入されるもので、モータの径や軸方向長さは、モータ容量に応じて適宜に選択されるようになっている。図３は、モータ製造メーカによって提供されるビルトイン型モータの一般的な構成を示しており、同図はビルトイン型モータの概要を示す断面図である。   The built-in motor is purchased from a motor manufacturer, and the diameter and axial length of the motor are appropriately selected according to the motor capacity. FIG. 3 shows a general configuration of a built-in type motor provided by a motor manufacturer, and FIG. 3 is a sectional view showing an outline of the built-in type motor.

図３において、１０１はビルトイン型モータ、１０２は、ビルトイン型モータ１０１のケーシング、１０３は、ケーシング１０２に固定された内部が中空円筒の固定子、１０４は、固定子１０３の内側で回転可能な円筒形の回転子、１０５は、回転子１０４の内周面に強嵌合などで固定されたスリーブ、１０６は、スリーブ１０５の一方端をケーシング１０２に対して回転可能に保持する軸受、１０７は、スリーブ１０５の他方端をケーシング１０２に対して回転可能に保持する軸受である。   In FIG. 3, 101 is a built-in type motor, 102 is a casing of the built-in type motor 101, 103 is a hollow cylindrical stator fixed to the casing 102, and 104 is a cylinder that can rotate inside the stator 103. , 105 is a sleeve fixed to the inner peripheral surface of the rotor 104 by a strong fit or the like, 106 is a bearing that rotatably holds one end of the sleeve 105 with respect to the casing 102, 107 is This is a bearing that rotatably holds the other end of the sleeve 105 with respect to the casing 102.

上記のスリーブ１０５には、回転駆動させたい部材（回転部材）が適宜の手段で固定されるようになっていて、スリーブ１０５の形状は、モータ購入側のマシン仕様に応じた形状に、モータ製造メーカ側が適宜に作製するようになっている。   A member (rotating member) to be rotationally driven is fixed to the sleeve 105 by an appropriate means, and the shape of the sleeve 105 is set in accordance with the machine specifications on the motor purchase side. The maker side makes it appropriately.

図３に示したように、ビルトイン型モータ１０１は、その回転部（回転子１０４およびスリーブ１０５）を軸支・支承する軸受１０６、１０７を含んで製造・販売されており、このようなビルトイン型モータ１０１を用いて、成形機メーカがマシンを構築すると、例えば、図４に示したような構成となる。   As shown in FIG. 3, the built-in type motor 101 is manufactured and sold including bearings 106 and 107 that support and support the rotating portion (the rotor 104 and the sleeve 105). When a molding machine manufacturer constructs a machine using the motor 101, for example, the configuration shown in FIG. 4 is obtained.

図４は、従来の電動タイプのインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムの概要を示す要部断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing an outline of an injection system mechanism in a conventional electric type inline screw type injection molding machine.

図４において、２０１は、図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設された図示せぬヘッドストックと所定距離をおいて対向するように、同じく図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設された保持プレート、２０２は、図示せぬヘッドストックと保持プレート２０１との間で前後進可能であるように、図示せぬ射出ユニットベース盤上のレール部材２０３上に直動ガイド２０４を介して直線移動可能に配設された直動ブロック、２０５は、直動ブロック２０２上に搭載された計量用の内部が中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（以下、計量用ビルトイン型モータ２０５と記す）、２０６は、計量用ビルトイン型モータ２０５のケーシング、２０７は、ケーシング２０６に固定された計量用ビルトイン型モータ２０５の内部が中空円筒の固定子、２０８は、固定子２０７の内側で回転可能な計量用ビルトイン型モータ２０５の円筒形の回転子、２０９は、回転子２０８の内周面に強嵌合などで固定された計量用ビルトイン型モータ２０５のスリーブ、２１０は、スリーブ２０９（すなわち回転子２０８）を回転可能に支承するため、ケーシング２０６とスリーブ２０９の一方端との間に介装された計量用ビルトイン型モータ２０５の軸受、２１１は、スリーブ２０９（すなわち回転子２０８）を回転可能に支承するため、ケーシング２０６とスリーブ２０９の他方端との間に介装された計量用ビルトイン型モータ２０５の軸受である。   In FIG. 4, 201 is arranged on an injection unit base board (not shown) so as to face a head stock (not shown) arranged on an injection unit base board (not shown) at a predetermined distance. The holding plate 202 is linearly moved via a linear guide 204 on a rail member 203 on an injection unit base board (not shown) so that it can move back and forth between a head stock (not shown) and the holding plate 201. A linear motion block 205, which can be arranged, is a built-in (Built-In) type motor (hereinafter referred to as a weighing built-in type motor 205) mounted on the linear motion block 202 and having a hollow inside for measurement. 206 is a casing of the built-in type motor 205 for weighing, and 207 is a hollow circle inside the built-in type motor 205 for measuring fixed to the casing 206. , 208 is a cylindrical rotor of a weighing built-in type motor 205 that can be rotated inside the stator 207, and 209 is for weighing fixed to the inner peripheral surface of the rotor 208 by a strong fit or the like. The sleeve 210 of the built-in type motor 205 is a bearing of the built-in type motor 205 for metering interposed between the casing 206 and one end of the sleeve 209 in order to rotatably support the sleeve 209 (that is, the rotor 208). , 211 is a bearing of the built-in type motor 205 for metering interposed between the casing 206 and the other end of the sleeve 209 in order to rotatably support the sleeve 209 (that is, the rotor 208).

また、２１２は、図示せぬヘッドストックにその後部を固定された図示せぬ加熱シリンダ内に、回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュ、２１３は、計量用ビルトイン型モータ２０５のスリーブ２０９に固定されると共に、スクリュ２１２の基端部を固定・保持した回転体であり、スクリュ２１２は、計量用ビルトイン型モータ２０５の回転によって回転体２１３と一体となって回転駆動されるようになっている。   A screw 212 is arranged in a heating cylinder (not shown) whose rear portion is fixed to a head stock (not shown) so as to be able to rotate and move forward and backward, and 213 is a built-in type motor 205 for measuring. The rotating body is fixed to the sleeve 209 and fixed and held at the base end of the screw 212. The screw 212 is driven to rotate integrally with the rotating body 213 by the rotation of the built-in type motor 205 for measurement. It has become.

また、２１４は、前側の直動ブロック２０２に搭載された、計量用ビルトイン型モータ２０５の回転量を検出するためのエンコーダ、２１５は、前側の直動ブロック２０２に固定されたエンコーダ２１４の固定部、２１６は、回転体２１３に固定されたエンコーダ２１４の回転部、２１７は、回転体２１３および回転部２１６を固定部２１５に対して回転可能に保持するエンコーダ２１４の軸受である。   Reference numeral 214 denotes an encoder for detecting the amount of rotation of the built-in type motor 205 for weighing mounted on the front linear motion block 202, and reference numeral 215 denotes a fixed portion of the encoder 214 fixed to the front linear motion block 202. Reference numeral 216 denotes a rotating portion of the encoder 214 fixed to the rotating body 213, and reference numeral 217 denotes a bearing of the encoder 214 that holds the rotating body 213 and the rotating portion 216 rotatably with respect to the fixed portion 215.

また、２１８は、保持プレート２０１に搭載された射出用の内部が中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（以下、射出用ビルトイン型モータ２１８と記す）、２１９は、射出用ビルトイン型モータ２１８のケーシング、２２０は、ケーシング２１９に固定された射出用ビルトイン型モータ２１８の内部が中空円筒の固定子、２２１は、固定子２２０の内側で回転可能な射出用ビルトイン型モータ２１８の円筒形の回転子、２２２は、回転子２２１の内周面に強嵌合などで固定された射出用ビルトイン型モータ２１８のスリーブ、２２３は、スリーブ２２２（すなわち回転子２２１）を回転可能に支承するため、ケーシング２１９とスリーブ２２２の一方端との間に介装された射出用ビルトイン型モータ２１８の軸受、２２４は、スリーブ２２２（すなわち回転子２２１）を回転可能に支承するため、ケーシング２１９とスリーブ２２２の他方端との間に介装された射出用ビルトイン型モータ２１８の軸受である。   Reference numeral 218 denotes a built-in (Built-In) type motor (hereinafter referred to as a built-in type motor 218 for injection) mounted on the holding plate 201 and having a hollow inside, and 219 denotes a built-in type motor 218 for injection. A casing 220 is a stator with a hollow cylinder inside the injection built-in motor 218 fixed to the casing 219, and a cylinder 221 is a cylindrical rotor of the injection built-in motor 218 that can rotate inside the stator 220. , 222 are sleeves of the built-in motor 218 for injection that is fixed to the inner peripheral surface of the rotor 221 by a strong fit or the like, and 223 supports the sleeve 222 (that is, the rotor 221) in a rotatable manner. Bearings 224 of the injection built-in motor 218 interposed between the sleeve and one end of the sleeve 222 Over Bed 222 (i.e. rotor 221) for rotatably supporting the a bearing of the injection built-motor 218 interposed between the other end of the casing 219 and the sleeve 222.

また、２２５は、射出用ビルトイン型モータ２１８の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、２２６は、保持プレート２０１に軸受け２２８を介して回転可能に保持されたボールネジ機構２２５のネジ軸（ボールネジ機構２２５の回転部）、２２７は、ネジ軸２２６に螺合されて、ネジ軸２２６の回転でネジ軸２２６に沿って直線移動すると共に、その端部を計量用ビルトイン型モータ２０５のスリーブ２０９に固定されたボールネジ機構２２５のナット体（ボールネジ機構２２５の直動部）、２２９は、ナット体２２７を後側の直動ブロック２０２に対して回転可能に保持する軸受であり、射出用ビルトイン型モータ２１８の回転で、ボールネジ機構２２５のネジ軸２２６が回転駆動されてナット体２２７が直線駆動されることで、直動ブロック２０２や計量用ビルトイン型モータ２０５と一体となって、スクリュ２１２が直線駆動されるようになっている。   Reference numeral 225 denotes a ball screw mechanism that converts the rotation of the injection built-in type motor 218 into a linear motion. Reference numeral 226 denotes a screw shaft (ball screw mechanism 225) of the ball screw mechanism 225 that is rotatably held by the holding plate 201 via a bearing 228. The rotating portion 227 is screwed onto the screw shaft 226 and linearly moves along the screw shaft 226 by the rotation of the screw shaft 226, and its end is fixed to the sleeve 209 of the built-in type motor 205 for measurement. A nut body (linear motion portion of the ball screw mechanism 225) 229 of the ball screw mechanism 225 is a bearing that rotatably holds the nut body 227 with respect to the linear motion block 202 on the rear side, and the built-in motor 218 for injection. By rotation, the screw shaft 226 of the ball screw mechanism 225 is rotationally driven and the nut body 227 is linearly driven. Together with the block 202 and the metering built-in motor 205, the screw 212 is adapted to be driven linearly.

また、２３０は、射出用ビルトイン型モータ２１８に搭載された、射出用ビルトイン型モータ２１８の回転量を検出するためのエンコーダ、２３１は、射出用ビルトイン型モータ２１８のケーシング２１９に固定されたエンコーダ２３０の固定部、２３２は、射出用ビルトイン型モータ２１８のスリーブ２２２に固定されたエンコーダ２３０の回転部、２３３は、回転部２３２を固定部２３１に対して回転可能に保持するエンコーダ２３０の軸受である。
特開平１１−１９８１９９号公報 Reference numeral 230 denotes an encoder mounted on the injection built-in type motor 218 for detecting the amount of rotation of the injection built-in type motor 218. Reference numeral 231 denotes an encoder 230 fixed to the casing 219 of the injection built-in type motor 218. The fixed portion 232 is a rotating portion of the encoder 230 fixed to the sleeve 222 of the built-in type motor 218 for injection, and 233 is a bearing of the encoder 230 that holds the rotating portion 232 rotatably with respect to the fixed portion 231. .
JP-A-11-198199

図４に示し上述したように、従来は、その両端に軸受２１０、２１１を備えた計量用ビルトイン型モータ２０５や、その両端に軸受２２３、２２４を備えた射出用ビルトイン型モータ２１８を用いて、インラインスクリュ式の射出成形機の射出系メカニズムを構築していたため、計量用ビルトイン型モータ２０５と射出用ビルトイン型モータ２１８をインラインに配置した射出系メカニズムには、図４で左から順に、エンコーダ２１４の軸受２１７、計量用ビルトイン型モータ２０５の左側の軸受２１０、計量用ビルトイン型モータ２０５の右側の軸受２１１、ボールネジ機構２２５のナット体２２７の軸受２２９、ボールネジ機構２２５のネジ軸２２６の軸受２２８、射出用ビルトイン型モータ２１８の左側の軸受２２３、射出用ビルトイン型モータ２１８の右側の軸受２２４、エンコーダ２３０の軸受２３３という、多数の軸受がインラインに配設されていた。ところが、このように多数の軸受を用いる構成であると、軸受のコストが軸受の数だけかかることにより、コストダウンの阻害要因となるという問題がある。さらに、多数の軸受がインラインに配設されているので、射出系メカニズムの全長が長くなり、また、多数の軸受同士の芯合わせ・調整が繁雑な作業になるという問題もある。   As shown in FIG. 4 and described above, conventionally, a metering built-in motor 205 having bearings 210 and 211 at both ends thereof, and an injection built-in motor 218 having bearings 223 and 224 at both ends thereof are used. Since the injection system mechanism of the in-line screw type injection molding machine has been constructed, the injection system mechanism in which the built-in type motor 205 for metering and the built-in type motor 218 for injection are arranged in-line includes the encoder 214 in order from the left in FIG. Bearing 217, bearing 210 on the left side of built-in type motor 205 for weighing, bearing 211 on the right side of built-in type motor 205 for weighing, bearing 229 of nut body 227 of ball screw mechanism 225, bearing 228 of screw shaft 226 of ball screw mechanism 225, Bearing 223 on the left side of built-in type motor 218 for injection, built-in toy for injection Right bearings 224 type motor 218, that the bearing 233 of the encoder 230, a number of bearings have been arranged in line. However, in such a configuration using a large number of bearings, there is a problem in that the cost of the bearings is the same as that of the number of the bearings, thereby hindering cost reduction. Furthermore, since a large number of bearings are arranged in-line, there are problems that the overall length of the injection system mechanism becomes long, and that the centering and adjustment of a large number of bearings are complicated operations.

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、ビルトイン型モータを成形動作の駆動源とした成形機において、軸受の数を低減することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to reduce the number of bearings in a molding machine using a built-in type motor as a driving source for molding operation.

本発明は上記した目的を達成するため、成形動作の駆動源としての電動モータに、内部が中空円筒の固定子と、該固定子の内部に位置する円筒形の回転子とをもつ、中空のビルトイン型モータを用いる成形機において、ビルトイン型モータ以外の回転部材の軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用するように、構成する。
例えば、ビルトイン型モータの回転量を検出するエンコーダの軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したり、ボールネジ機構のネジ軸の軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したり、ボールネジ機構のナット体の軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したりする。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a hollow motor having a hollow cylindrical stator and a cylindrical rotor positioned inside the stator, as an electric motor serving as a driving source for molding operation. In a molding machine using a built-in type motor, a bearing of a rotating member other than the built-in type motor is configured to be used also as a bearing of a rotating part of the built-in type motor.
For example, an encoder bearing that detects the amount of rotation of a built-in type motor can also be used as a bearing for a rotating part of a built-in type motor, or a screw shaft bearing of a ball screw mechanism can also be used as a bearing for a rotating part of a built-in type motor. Also, the nut body bearing of the ball screw mechanism is also used as the bearing of the rotating part of the built-in type motor.

本発明では、ビルトイン型モータの回転量を検出するエンコーダの軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したり、ボールネジ機構のネジ軸の軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したり、ボールネジ機構のナット体の軸受を、ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用したりするようにしているので、軸受の数を低減することが可能となり、軸受の数を低減した分だけ、コストダウンを図れると共に、マシンの全長を短縮化することに寄与し、また、軸受同士の芯合わせ・調整の作業負担も軽減される。   In the present invention, the encoder bearing that detects the rotation amount of the built-in type motor is also used as the bearing of the rotating part of the built-in type motor, or the screw shaft bearing of the ball screw mechanism is also used as the bearing of the rotating part of the built-in type motor. Or the ball screw mechanism nut body bearing is also used as the bearing of the rotating part of the built-in type motor, so the number of bearings can be reduced, and the amount of bearings reduced The cost can be reduced, the overall length of the machine can be shortened, and the work of aligning and adjusting the bearings can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による電動タイプのインラインスクリュ式の射出成形機に係り、図１は、本実施形態の射出成形機の射出系メカニズムの概要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 and 2 relate to an electric type inline screw type 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 injection molding machine of the present embodiment. It is principal part sectional drawing which shows the outline | summary of a mechanism.

図１において、１は、図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設された図示せぬヘッドストックと所定距離をおいて対向するように、同じく図示せぬ射出ユニットベース盤上に配設された保持プレート、２は、図示せぬヘッドストックと保持プレート１との間で前後進可能であるように、図示せぬ射出ユニットベース盤上のレール部材３上に直動ガイド４を介して直線移動可能に配設された直動ブロック、５は、直動ブロック２上に搭載された計量用の内部が中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（以下、計量用ビルトイン型モータ５と記す）、６は、計量用ビルトイン型モータ５のケーシング、７は、ケーシング６に固定された計量用ビルトイン型モータ５の内部が中空円筒の固定子、８は、固定子７の内側で回転可能な計量用ビルトイン型モータ５の円筒形の回転子、９は、回転子８の内周面に強嵌合などで固定された計量用ビルトイン型モータ５のスリーブである。   In FIG. 1, 1 is disposed on an injection unit base plate (not shown) so as to face a head stock (not shown) arranged on an injection unit base plate (not shown) at a predetermined distance. The holding plate 2 is linearly moved via a linear guide 4 on a rail member 3 on an injection unit base board (not shown) so that it can move back and forth between a head stock (not shown) and the holding plate 1. The linear motion block 5, which can be arranged, is a built-in (Built-In) type motor (hereinafter referred to as a built-in type motor 5 for measurement) having a hollow inside for measurement mounted on the linear motion block 2, 6 is a casing of the built-in type motor 5 for weighing, 7 is a stator having a hollow cylinder inside the built-in type motor 5 fixed to the casing 6, and 8 is a measuring unit that is rotatable inside the stator 7. Bi Knights Inn motor 5 of a cylindrical rotor, 9 is a sleeve metering built-motor 5 fixed in such strong fitted to the inner peripheral surface of the rotor 8.

また、１０は、図示せぬヘッドストックにその後部を固定された図示せぬ加熱シリンダ内に、回転並びに前後進可能であるように配設されたスクリュ、１１は、計量用ビルトイン型モータ５のスリーブ９に固定されると共に、スクリュ１０の基端部を固定・保持した回転体であり、スクリュ１０は、計量用ビルトイン型モータ５の回転によって回転体１１と一体となって回転駆動されるようになっている。   Reference numeral 10 denotes a screw arranged in a heating cylinder (not shown) whose rear portion is fixed to a head stock (not shown) so as to be able to rotate and move forward and backward, and 11 denotes a built-in type motor 5 for weighing. The rotating body is fixed to the sleeve 9 and fixed and held at the base end of the screw 10. The screw 10 is integrally rotated with the rotating body 11 by the rotation of the built-in motor 5 for measurement. It has become.

また、１２は、前側の直動ブロック２に搭載された、計量用ビルトイン型モータ５の回転量を検出するためのエンコーダ、１３は、前側の直動ブロック２に固定されたエンコーダ１２の固定部、１４は、回転体１１に固定されたエンコーダ１２の回転部、１５は、回転部１４および計量用ビルトイン型モータ５のスリーブ９の一方端を、固定部１３を介して前側の直動ブロック２に対して回転可能に保持するエンコーダ１２の軸受である。本実施形態では、このエンコーダ１２の軸受１５が、計量用ビルトイン型モータ５の回転部（回転子８およびスリーブ９）の一方側の軸受を兼用するようになっている。   Reference numeral 12 denotes an encoder mounted on the front linear motion block 2 for detecting the amount of rotation of the built-in type motor 5 for weighing. Reference numeral 13 denotes a fixed portion of the encoder 12 fixed to the front linear motion block 2. , 14 is a rotating portion of the encoder 12 fixed to the rotating body 11, and 15 is one end of the rotating portion 14 and the sleeve 9 of the built-in type motor 5 for metering via the fixing portion 13 and the linear motion block 2 on the front side. It is a bearing of the encoder 12 hold | maintained so that rotation is possible. In the present embodiment, the bearing 15 of the encoder 12 also serves as a bearing on one side of the rotating part (the rotor 8 and the sleeve 9) of the built-in motor 5 for measurement.

また、１６は、保持プレート１に搭載された射出用の内部が中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータ（以下、射出用ビルトイン型モータ１６と記す）、１７は、射出用ビルトイン型モータ１６のケーシング、１８は、ケーシング１７に固定された射出用ビルトイン型モータ１６の内部が中空円筒の固定子、１９は、固定子１８の内側で回転可能な射出用ビルトイン型モータ１６の円筒形の回転子、２０は、回転子１９の内周面に強嵌合などで固定された射出用ビルトイン型モータ１６のスリーブである。   Reference numeral 16 denotes a built-in (Built-In) type motor (hereinafter referred to as a built-in type motor 16 for injection) which is mounted on the holding plate 1 and has a hollow inside for injection, and 17 denotes a built-in type motor 16 for injection. A casing 18 is a stator having a hollow cylinder inside the injection built-in motor 16 fixed to the casing 17, and a cylinder 19 is a cylindrical rotor of the injection built-in motor 16 that is rotatable inside the stator 18. , 20 are sleeves of the built-in type motor 16 for injection fixed to the inner peripheral surface of the rotor 19 by strong fitting or the like.

また、２１は、射出用ビルトイン型モータ１６の回転を直線運動に変換するボールネジ機構、２２は、保持プレート１に回転可能に保持されたボールネジ機構２１のネジ軸（ボールネジ機構２１の回転部）、２３は、ネジ軸２２に螺合されて、ネジ軸２２の回転でネジ軸２２に沿って直線移動すると共に、計量用ビルトイン型モータ５のスリーブ９に固定されたボールネジ機構２１のナット体（ボールネジ機構２１の直動部）、２４は、ネジ軸２２を保持プレート１に対して回転可能に保持する軸受、２５は、ナット体２３を後側の直動ブロック２に対して回転可能に保持する軸受であり、射出用ビルトイン型モータ１６の回転で、ボールネジ機構２１のネジ軸２２が回転駆動されてナット体２３が直線駆動されることで、直動ブロック２や計量用ビルトイン型モータ５と一体となって、スクリュ１０が直線駆動されるようになっている。   Reference numeral 21 denotes a ball screw mechanism that converts the rotation of the injection built-in motor 16 into a linear motion. Reference numeral 22 denotes a screw shaft of the ball screw mechanism 21 that is rotatably held by the holding plate 1 (rotating portion of the ball screw mechanism 21). 23 is screwed into the screw shaft 22 and linearly moves along the screw shaft 22 by the rotation of the screw shaft 22, and the nut body (ball screw mechanism) fixed to the sleeve 9 of the built-in type motor 5 for measurement. The linear motion portion of the mechanism 21), 24 is a bearing for rotatably holding the screw shaft 22 with respect to the holding plate 1, and 25 is rotatably held with respect to the linear motion block 2 on the rear side. This is a bearing, and by rotating the injection built-in type motor 16, the screw shaft 22 of the ball screw mechanism 21 is rotationally driven and the nut body 23 is linearly driven. Become built-motor 5 and the integral for the amount, the screw 10 is adapted to be driven linearly.

本実施形態では、ボールネジ機構２１のネジ軸２２を保持プレート２に対して回転可能に保持する軸受２４が、ネジ軸２２の端部に固定された射出用ビルトイン型モータ１６のスリーブ２０を、保持プレート２に対して回転可能に保持する機能も担っており、このネジ軸２２用の軸受２４が、射出用ビルトイン型モータ１６の回転部（回転子１９およびスリーブ２０）の一方側の軸受を兼用するようになっている。また、本実施形態では、ボールネジ機構２１のナット体２３を後側の直動ブロック２に対して回転可能に保持する軸受２５が、ナット体２３に固定された計量用ビルトイン型モータ５のスリーブ９を、後側の直動ブロック２に対して回転可能に保持する機能も担っており、このナット体２３用の軸受２５が、計量用ビルトイン型モータ５の回転部（回転子８およびスリーブ９）の他方側の軸受を兼用するようになっている。   In the present embodiment, the bearing 24 that rotatably holds the screw shaft 22 of the ball screw mechanism 21 with respect to the holding plate 2 holds the sleeve 20 of the built-in type motor 16 for injection fixed to the end of the screw shaft 22. The bearing 24 for the screw shaft 22 also serves as a bearing on one side of the rotating portion (the rotor 19 and the sleeve 20) of the injection built-in type motor 16. It is supposed to be. Further, in the present embodiment, the bearing 25 for rotatably holding the nut body 23 of the ball screw mechanism 21 with respect to the linear motion block 2 on the rear side is a sleeve 9 of the built-in type motor 5 for measurement fixed to the nut body 23. The bearing 25 for the nut body 23 also serves as a rotating part (the rotor 8 and the sleeve 9) of the built-in type motor 5 for metering. The other side of the bearing is also used.

また、２６は、射出用ビルトイン型モータ１６に搭載された、射出用ビルトイン型モータ１６の回転量を検出するためのエンコーダ、２７は、射出用ビルトイン型モータ１６のケーシング１７に固定されたエンコーダ２６の固定部、２８は、射出用ビルトイン型モータ１６のスリーブ２０に固定されたエンコーダ２６の回転部、２９は、回転部２８および射出用ビルトイン型モータ１６のスリーブ２０の他方端を、固定部２７に対して回転可能に保持するエンコーダ２６の軸受である。本実施形態では、このエンコーダ２６の軸受２９が、射出用ビルトイン型モータ１６の回転部（回転子１９およびスリーブ２０）の他方側の軸受を兼用するようになっている。   Reference numeral 26 denotes an encoder mounted on the injection built-in type motor 16 for detecting the amount of rotation of the injection built-in type motor 16. Reference numeral 27 denotes an encoder 26 fixed to the casing 17 of the injection built-in type motor 16. 28 is a rotating part of the encoder 26 fixed to the sleeve 20 of the built-in injection motor 16 for injection, and 29 is a fixing part 27 to the other end of the rotating part 28 and the sleeve 20 of the built-in motor 16 for injection. It is a bearing of the encoder 26 hold | maintained so that rotation is possible. In the present embodiment, the bearing 29 of the encoder 26 also serves as a bearing on the other side of the rotating part (the rotor 19 and the sleeve 20) of the built-in injection motor 16.

以上のように、本実施形態では、軸受１５が、エンコーダ１２の軸受と計量用ビルトイン型モータ５の一方側の軸受とを兼用し、軸受２５が、ボールネジ機構２１のナット体２３の軸受と計量用ビルトイン型モータ５の他方側の軸受とを兼用し、軸受２４が、ボールネジ機構２１のネジ軸２２の軸受と射出用ビルトイン型モータ１６の一方側の軸受とを兼用し、軸受２９が、エンコーダ２６の軸受と射出用ビルトイン型モータ１６の他方側の軸受とを兼用しているので、図４に示した従来構成と較べると、軸受の数を半減することができ、軸受の数が減った分だけ、コストダウンを図るこができると共に、マシンの全長を短縮することができ、また、軸受同士の芯合わせ・調整の作業負担も軽減することができる。   As described above, in the present embodiment, the bearing 15 serves as the bearing of the encoder 12 and the bearing on one side of the built-in motor 5 for measurement, and the bearing 25 and the bearing of the nut body 23 of the ball screw mechanism 21 are measured. The bearing 24 is also used as the bearing of the screw shaft 22 of the ball screw mechanism 21 and the bearing of the one side of the injection built-in motor 16, and the bearing 29 is an encoder. 26 and the other side of the built-in injection motor 16 for injection, the number of bearings can be halved and the number of bearings can be reduced as compared with the conventional configuration shown in FIG. As a result, the cost can be reduced, the overall length of the machine can be shortened, and the work of aligning and adjusting the bearings can be reduced.

次に、図１に示した本実施形態のマシン（射出成形機）の射出系メカニズムによる計量動作および射出動作について説明する。   Next, the weighing operation and the injection operation by the injection system mechanism of the machine (injection molding machine) of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described.

計量工程時には、マシン（射出成形機）全体の制御を司る図示せぬシステムコントローラからの指令で、図示せぬ計量モータ用サーボドライバを介して、計量用ビルトイン型モータ５が回転速度（回転数）フィードバック制御で駆動制御され、これにより、スリーブ９、回転体１１と一体となってスクリュ１０が所定方向に回転する。このスクリュ１０の回転によって、図示せぬ加熱シリンダ内のスクリュ１０の後端側に供給された原料樹脂を、混練・可塑化しつつスクリュ１０のネジ送り作用によって前方に移送するのが、一般的な計量動作であるが、本実施形態では、スクリュ１０が所定方向に回転すると、スリーブ９に固定されたナット体２３も回転することになり、このスクリュ１０の回転駆動に伴うナット体２３の回転で、ナット体２３がネジ軸２２に沿って直線移動する。そこで、このスクリュ１０の回転駆動に伴うナット体２３の回転によるナット体２３の直線移動（直動ブロック２や計量用ビルトイン型モータ５やスクリュ１０の直線移動）を打ち消すように、図示せぬシステムコントローラは、図示せぬ射出モータ用サーボドライバを介して、射出用ビルトイン型モータ１６を設定背圧を目標値とする圧力フィードバック制御によって駆動制御し、これによって、スクリュ１０に付与する背圧を所定の圧力に保ちつつ、スクリュ１０の先端側に溶融樹脂が送り込まれるのにしたがって、スクリュ１０を適正制御で後退させる。つまり例えば、計量用ビルトイン型モータ５を単位時間当たり１０回転させるとすると、射出用ビルトイン型モータ１６を単位時間当たり９．９回転させることで、スクリュ１０の回転駆動に伴うナット体２３の回転によるナット体２３の直線移動をキャンセルしつつ、スクリュ１０に所定の背圧が付与されるように制御するようになっている。そして、スクリュ１０の先端側に１ショット分の溶融樹脂が貯えられた時点で、計量用ビルトイン型モータ５によるスクリュ１０の回転駆動は停止される。   During the weighing process, the built-in type motor 5 for measuring the rotational speed (number of rotations) via a measuring motor servo driver (not shown) in response to a command from a system controller (not shown) that controls the entire machine (injection molding machine). Drive control is performed by feedback control, whereby the screw 10 rotates integrally with the sleeve 9 and the rotating body 11 in a predetermined direction. The rotation of the screw 10 generally transfers the raw material resin supplied to the rear end side of the screw 10 in a heating cylinder (not shown) to the front by the screw feeding action of the screw 10 while kneading and plasticizing. In this embodiment, when the screw 10 rotates in a predetermined direction, the nut body 23 fixed to the sleeve 9 also rotates. In this embodiment, the nut body 23 rotates as the screw 10 rotates. The nut body 23 moves linearly along the screw shaft 22. Therefore, a system (not shown) is arranged so as to cancel the linear movement of the nut body 23 (the linear movement of the linear motion block 2, the metering built-in motor 5 and the screw 10) due to the rotation of the nut body 23 accompanying the rotational drive of the screw 10. The controller drives and controls the injection built-in type motor 16 by pressure feedback control using the set back pressure as a target value via an injection motor servo driver (not shown), and thereby the back pressure applied to the screw 10 is predetermined. As the molten resin is fed to the distal end side of the screw 10 while maintaining the pressure of the screw 10, the screw 10 is moved backward by appropriate control. That is, for example, if the weighing built-in type motor 5 is rotated 10 times per unit time, the injection built-in type motor 16 is rotated 9.9 times per unit time, whereby the nut body 23 rotates due to the rotational drive of the screw 10. Control is performed so that a predetermined back pressure is applied to the screw 10 while canceling the linear movement of the nut body 23. When the molten resin for one shot is stored on the tip side of the screw 10, the rotational drive of the screw 10 by the metering built-in type motor 5 is stopped.

一方、射出工程時には、計量が完了した後の適宜タイミングにおいて、図示せぬシステムコントローラからの指令で、図示せぬ射出モータ用サーボドライバを介して、射出用ビルトイン型モータ１６が速度フィードバック制御で駆動制御され、これにより、射出用ビルトイン型モータ１６の回転がボールネジ機構２１によって直線運動に変換されて、この直線運動が前記した直線運動伝達系を介してスクリュ１０に伝達されて、スクリュ１０が急速に前進駆動されることで、スクリュ１０の先端側に貯えられた溶融樹脂が、型締め状態にある図示せぬ金型のキャビティ内に射出充填され、１次射出工程が実行される。１次射出工程に引き続く保圧工程では、図示せぬシステムコントローラからの指令で図示せぬ射出モータ用サーボドライバを介して、射出用ビルトイン型モータ１６が、圧力フィードバック制御で駆動制御され、これにより、設定された保圧力がスクリュ１０から図示せぬ金型内の樹脂に付加される。   On the other hand, during the injection process, the injection built-in motor 16 is driven by speed feedback control via an injection motor servo driver (not shown) in response to a command from a system controller (not shown) at an appropriate timing after completion of weighing. Thus, the rotation of the injection built-in motor 16 is converted into a linear motion by the ball screw mechanism 21, and this linear motion is transmitted to the screw 10 through the above-described linear motion transmission system. By being driven forward, the molten resin stored on the tip side of the screw 10 is injected and filled into a cavity of a mold (not shown) in a mold-clamping state, and the primary injection process is executed. In the pressure holding process following the primary injection process, the injection built-in motor 16 is driven and controlled by pressure feedback control via an injection motor servo driver (not shown) in response to a command from a system controller (not shown). The set holding pressure is applied from the screw 10 to the resin in the mold (not shown).

図２は、保持プレート１に取り付けられた射出用ビルトイン型モータ１６の端子箱を示す図であり、図２の（ａ）は保持プレート１の側面図であり、図２の（ｂ）は保持プレートの背面図である。図２に示すように、本実施形態では、保持プレート１の背面に射出用ビルトイン型モータ１６の端子箱３１を取り付けており、これによって、射出用ビルトイン型モータ１６と端子箱３１とをマシンの長手方向に沿って積層配置する構成に較べると、端子箱３１の厚みの分だけマシンの全長を短縮できるようにしている。また、図示していないが、本実施形態では、計量用ビルトイン型モータ５の端子箱は、後側の直動ブロック２の背面に取り付けており、これによって、上記と同様に、計量用ビルトイン型モータ５と端子箱とをマシンの長手方向に沿って積層配置する構成に較べると、端子箱の厚みの分だけマシンの全長を短縮できるようにしている。   2 is a view showing a terminal box of the built-in injection motor 16 attached to the holding plate 1, FIG. 2 (a) is a side view of the holding plate 1, and FIG. 2 (b) is a holding view. It is a rear view of a plate. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the terminal box 31 of the injection built-in motor 16 is attached to the back surface of the holding plate 1, whereby the injection built-in motor 16 and the terminal box 31 are connected to the machine. Compared with the configuration in which the layers are arranged along the longitudinal direction, the overall length of the machine can be shortened by the thickness of the terminal box 31. Although not shown, in this embodiment, the terminal box of the built-in type motor 5 for weighing is attached to the back surface of the linear motion block 2 on the rear side. Compared with a configuration in which the motor 5 and the terminal box are stacked and arranged along the longitudinal direction of the machine, the overall length of the machine can be shortened by the thickness of the terminal box.

本発明の一実施形態に係る射出成形機の射出系メカニズムの概要を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the outline | summary of the injection system mechanism of the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る射出成形機における、保持プレートに取り付けられた射出用ビルトイン型モータの端子箱を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the terminal box of the built-in type motor for injection attached to the holding plate in the injection molding machine which concerns on one Embodiment of this invention. モータ製造メーカによって提供される一般的な構成のビルトイン型モータの断面図である。It is sectional drawing of the built-in type motor of the general structure provided by the motor manufacturer. 従来の電動タイプのインラインスクリュ式の射出成形機における射出系メカニズムの概要を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the outline | summary of the injection system mechanism in the conventional electric type inline screw type injection molding machine.

符号の説明Explanation of symbols

１ 保持プレート
２ 直動ブロック
３ レール部材
４ 直動ガイド
５ 計量用ビルトイン型モータ
６ 計量用ビルトイン型モータのケーシング
７ 計量用ビルトイン型モータの固定子
８ 計量用ビルトイン型モータの回転子
９ 計量用ビルトイン型モータのスリーブ
１０ スクリュ
１１ 回転体
１２ エンコーダ
１３ エンコーダの固定部
１４ エンコーダの回転部
１５ エンコーダの軸受
１６ 射出用ビルトイン型モータ
１７ 射出用ビルトイン型モータのケーシング
１８ 射出用ビルトイン型モータの固定子
１９ 射出用ビルトイン型モータ回転子
２０ 射出用ビルトイン型モータのスリーブ
２１ ボールネジ機構
２２ ボールネジ機構のネジ軸
２３ ボールネジ機構のナット体
２４ 軸受
２５ 軸受
２６ エンコーダ
２７ エンコーダの固定部
２８ エンコーダの回転部
２９ エンコーダの軸受
３１ 射出用ビルトイン型モータの端子箱 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holding plate 2 Linear motion block 3 Rail member 4 Linear motion guide 5 Built-in type motor for measurement 6 Casing of built-in type motor for measurement 7 Stator of built-in type motor for measurement 8 Rotor of built-in type motor for measurement 9 Built-in for measurement Molded motor sleeve 10 Screw 11 Rotating body 12 Encoder 13 Encoder fixing part 14 Encoder rotating part 15 Encoder bearing 16 Built-in motor for injection 17 Built-in motor casing for injection 18 Stator of built-in motor for injection 19 Injection Built-in motor rotor for injection 20 Sleeve of built-in motor for injection 21 Ball screw mechanism 22 Screw shaft of ball screw mechanism 23 Nut body of ball screw mechanism 24 Bearing 25 Bearing 26 Encoder 27 Encoder fixing part 28 Enco Rotating part of encoder 29 Bearing of encoder 31 Terminal box of built-in motor for injection

Claims (5)

成形動作の駆動源としての電動モータに、内部が中空円筒の固定子と、該固定子の内部に位置する円筒形の回転子とをもつ、中空のビルトイン（Ｂｕｉｌｔ−Ｉｎ）型モータを用いる成形機において、
前記ビルトイン型モータ以外の回転部材の軸受を、前記ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用するようにしたことを特徴とする成形機。 Molding using a hollow built-in type motor having a hollow cylindrical stator and a cylindrical rotor located inside the stator as an electric motor as a driving source for the molding operation In the machine
A molding machine characterized in that a bearing of a rotating member other than the built-in type motor is also used as a bearing of a rotating part of the built-in type motor. 請求項１に記載の成形機において、
前記ビルトイン型モータの回転量を検出するエンコーダの軸受を、前記ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用するようにしたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
A molding machine characterized in that a bearing of an encoder for detecting a rotation amount of the built-in type motor is also used as a bearing of a rotating part of the built-in type motor. 請求項１に記載の成形機において、
ボールネジ機構のネジ軸の軸受を、前記ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用するようにしたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
A molding machine characterized in that a bearing of a screw shaft of a ball screw mechanism is also used as a bearing of a rotating portion of the built-in type motor. 請求項１に記載の成形機において、
ボールネジ機構のナット体の軸受を、前記ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用するようにしたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
A molding machine, wherein a bearing of a nut body of a ball screw mechanism is also used as a bearing of a rotating part of the built-in type motor. 請求項１に記載の成形機において、
その軸受が前記ビルトイン型モータの回転部の軸受に兼用される前記ビルトイン型モータ以外の回転部材を軸受を介して保持する保持部材に、前記ビルトイン型モータの端子箱を取り付けたことを特徴とする成形機。 The molding machine according to claim 1,
A terminal box of the built-in type motor is attached to a holding member that holds a rotating member other than the built-in type motor that is also used as a bearing of a rotating part of the built-in type motor via the bearing. Molding machine.
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