JPH0435144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はサーボモータにより駆動される射出機
構を備えた射出成形機に関する。

（従来の技術） サーボモータにより駆動される射出機構を備え
た射出成形機において、スクリユ往復動の位置及
び速度の制御がサーボモータに直結して設けられ
た回転量検出器からのフイードバツク信号により
なされていた。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながらサーボモータに直結された回転量
検出器によりスクリユ往復動の位置及び速度を検
出してフイードバツク制御を行なうと、サーボモ
ータからスクリユ軸の中間に配される動力伝達機
構において、例えば歯車を利用した場合にはバツ
クラツシヤや摩耗が、タイミングベルトとプーリ
を利用した場合にはベルトの緩みや伸びなどによ
り、バラツキや誤差を生じスクリユにサーボモー
タの出力が正しく伝達されず、主コントローラに
おける設定と実際のスクリユの動きとの間にバラ
ツキや誤差を生じることになる。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前述した従来技術の問題点を解決する
ための手段として、スクリユ位置及び速度を検出
するための回転量検出器をサーボモータに直結す
ることなく、スクリユと同一軸心上に配設された
雄ネジ軸に直結することによりスクリユそのもの
の動きを検出してフイードバツク制御を行なうこ
とによりサーボモータとスクリユの中間に設けら
れる動力伝達機構のバツクラツシユや緩みなどの
影響により生ずるスクリユの動きの誤差やバラツ
キを取り除くようにした。

（実施例） 実施例を図面に従つて説明する。

１は射出成形機のベツトであり、２は該ベツト
１上に取り付けられた型締装置の固定盤で、対向
する位置に型締ラム３の前進または後退によりス
テー４に沿つて該固定盤２に近接または離間が可
能な可動盤５が設けられている。固定盤２には固
定側金型６が、可動盤５には可動側金型７が取り
付けられている。８は固定側金型６と可動側金型
７が形成する製品キヤビテイである。

一方固定盤２の背部射出側のベツト上にはフレ
ーム９が固設され、該フレーム９の端部にはウオ
ームギヤ機構１１が取り付けられ該ウオームギヤ
機構１１を介してシフトロツド１２を駆動モータ
１３に接続せしめている。１４はハウジングであ
つて取付フランジ１５を介してシフトロツド１２
と連結されており該シフトロツド１２の前進また
は後退によりガイドロツド１６に沿つて前進、後
退可能となつている。該ハウジング１４の固定盤
２に対向する側壁１４Ａには加熱筒１７の後端が
その軸心を水平方向に保つて固設されており、該
加熱筒１７の内部にはスクリユ１８が回転且つ往
復動可能に配設されている。

１９は加熱筒１７の内部とスクリユ１８の先端
が形成する先端部空間である。

２０は加熱筒先端部に設けられたノズルであ
り、２１は固定側金型６に設けられた溶融材料の
通路となるスプルーである。

２２はスクリユ１８に材料を提供するためのホ
ツパである。一方スクリユ１８の後端部はプーリ
２２を伴なつたコネクタ２３に連結されており、
該コネクタ２３はベアリング２４及び２５を介し
てベアリングボツクス２６に支持されている。

２７はベアリング２４の内輪をコネクタ２３に
固設するためのベアリング押さえであり、２８は
ベアリング２４の外輪を押さえる押さえフランジ
である。

ベアリングボツクス２６はガイドロツド１６に
水平方向には摺動自在に、上下方向には遊びなく
ガイドされている。

２９はベアリングボツクス２６の下部に固設さ
れたサーボモータであり、プーリ３０及びタイミ
ングベルト３１を介してプーリ２２とでスクリユ
１８を回転駆動するための動力伝達機構を構成し
ている。

３２はフランジ付円筒形状の雄ネジ部材であり
ベアリングボツクス２６に嵌入固設されている。

３３はスクリユ１８と同一軸心上に配設された
雄ネジ軸であつて、スクリユに近い方の軸端から
射出ストロークに充分長さの見合つたボールネジ
部３４を設けボール３５を介して雌ネジ部材３２
に螺合せしめるとともに、もう一方端から適当な
位置において段付部３６を設けベアリング３７の
内輪をベアリング押さえ３８によつて該段付部に
押圧力をもつて固設し、且つハウジング１４に取
り付けられた軸受ケース３９に挿嵌されたベアリ
ング３７の外輪をスペーサ４０を介してブラケツ
ト４１により軸受ケース３９の鍔部４２に押圧力
をもつて固設せしめることにより、該雄ネジ軸は
回転自在、水平方向の移動不可能に軸受ケース３
９に支持される。

４３はブラケツト４１の後端に取り付けられた
回転量検出器であつてカツプリング４４によつて
雄ネジ軸３３に直結されている。

４５はハウジング１４の上部に固設されたサー
ボモータであつて、プーリ４６及びタイミングベ
ルト４７を介して雄ネジ軸３３に設けられたプー
リ４８とで雄ネジ軸３３を回転駆動するための動
力伝達機構を構成している。

一方図示はしないが、以上の装置はスクリユの
位置、速度等の設定をし且つその設定値に見合つ
た電圧を出力する主コントローラ及び回転量検出
機４３からのフイードバツク信号と主コントロー
ラからの出力信号を比較演算してサーボモータ４
５に所定の駆動電流を出力するための位置制御部
と速度制御部、電流制御部を備えている。

次に作動について説明する。

第１図は材料の可塑化が終了し、一定量の溶融
材料が加熱筒先端部の空間１９に貯わえられた後
の射出開始の状態を示している。

可動側金型７と固定側金型６は型締ラム３の作
動によりステイ４に沿つて移動した可動盤５と固
定盤２の間に型締めされ製品キヤビテイ８を形成
している。

一方駆動モータ１３の作動によりハウジング１
４はウオームギヤ機構１１、シフトロツド１２、
取付フランジ１５を介してフレーム９の固定盤側
壁方向に引き付けられ、これによりハウジング１
４に固設された加熱筒１７の先端部に設けられた
ノズル２０の先端面は固定金型６のスプルー２１
の入口に密着して押しつけられ溶融材料の通路を
形成する。

以上の状態でサーボモータ４５を正回転させる
とその回転駆動力はプーリ４６、タイミングベル
ト４７、プーリ４８の動力伝達機構を通じて雄ネ
ジ軸３３に伝達され該雄ネジ軸を正転せしめる。

雄ネジ軸３３はその段付部３６においてベアリ
ング３７の内輪をベアリング押さえ３８によつて
押圧力をもつて固設し、且つハウジング１４に取
り付けられた軸受ケース３９に挿嵌されたベアリ
ング３７の外輪をスペーサ４０を介してブラケツ
ト４１により軸受ケース３９の鍔部４２に押圧力
をもつて固設せしめることにより回転自在、水平
方向の移動不可能に軸受ケース３９に支持されて
いるので、該雄ネジ軸は正転はすれども水平方向
の移動を許されてない故に該雄ネジ軸のボールネ
ジ部３４と雌ネジ部材３２の間にボール３５を介
して形成されたボールスクリユ機構により雌ネジ
部材３２はスクリユを前進させる方向に推力を受
ける。

しかるに雌ネジ部材３２はベアリングボツクス
２６に嵌入固設されており、該ベアリングボツク
スはガイドロツド１６に水平方向に摺動自在にガ
イドされているので、ベアリング２５、ベアリン
グ２４、ベアリング押さえ２７、押さえフランジ
２８によりベアリングボツクス２６に支持された
コネクタ２３を介してスクリユ１８を図面の左方
向、すなわち射出方向にサーボモータ４５の出力
回転数に概ね比例した速度で前進させる。

一方スクリユ１８と同一軸心上に配設された雄
ネジ部材３３の他端部はカツプリング４４を介し
て回転量検出器４３に直結されているので、該回
転量検出器４３は雄ネジ軸３３の回転数すなわち
スクリユ１８の前進の動きをそのままとらえサー
ボモータ４５のスクリユ位置制御部（図示せず）
とスクリユ速度制御部（図示せず）にフイードバ
ツク信号として出力する。フイードバツク信号を
受けたスクリユ位置制御部とスクリユ速度制御部
は、スクリユの位置及び速度の設定およびその
各々の設定値に見合つた電圧を出力する主コント
ローラ（図示せず）からの出力信号と比較演算し
た後、電流制御部（図示せず）を通してサーボモ
ータ４５に所定の電流を出力する。かくして加熱
筒の先端部空間１９に貯わえられた溶融材料は任
意の設定位置において所望の速度で制御されなが
ら製品キヤビテイ８に射出される。

前述の射出が終了し可塑化工程に移るとスクリ
ユ回転用のサーボモータ２９が駆動されその回転
駆動力がプーリ３０、タイミングベルト３１、プ
ーリ２２の動力伝達機構を通じてコネクタ２３、
スクリユ１８を回転せしめる。ホツパ２２から供
給される材料は可塑化されながら回転するスクリ
ユ１８によつて加熱筒の先端部に貯わえられる。
この時サーボモータ４５は背圧として指定された
トルクを出力しており、加熱筒先端部に貯わえら
れる溶融材料の反力によりスクリユ１８が後退す
る力に対抗しているが、スクリユ１８の後退する
力がサーボモータ４５のトルクに打ち勝つとスク
リユ１８は後退を始めサーボモータ４５が逆転せ
しめられる。回転量検出器４３がスクリユ１８と
同一軸心上に配設された雄ネジ軸そのものの逆転
量をカウントし前述の射出工程の場合と同様に位
置制御部にフイードバツク信号として出力するこ
とにより極めて正確にスクリユ１８を計量位置で
停止せしめる。サツクバツク工程が必要な場合
も、その量すなわち停止位置決めもまつたく同様
に正確になされる。

（作用および効果） 本考案の方法によれば主コントローラの設定出
力信号と位置制御部、速度制御部において比較演
算されるフイードバツク信号を位置や速度の制御
対象であるスクリユと同一軸心上に配設された雄
ネジ部材に直結された回転量検出器から受けとる
ので、駆動源たるサーボモータの回転数をフイー
ドバツク制御する方法に比して動力伝達機構のバ
ツクラツシユや緩みなどの影響を皆無としてスク
リユの位置および速度を所望の状態にバラツキを
回避せしめて制御することが可能となり特に精密
安定成形に貢献するもの大なのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す装置の一部断
面を含む正面図である。 ６……固定側金型、７……可動側金型、８……
製品キヤビテイ、１７……加熱筒、１８……スク
リユ、２３……コネクタ、２６……ベアリングボ
ツクス、３２……雌ネジ部材、３３……雄ネジ
軸、３４……ボールネジ部、３５……ボール、４
３……回転量検出器、４５……サーボモータ、４
６……プーリ、４７……タイミングベルト、４８
……プーリ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 射出装置の加熱筒内に回転且つ往復動するスク
   リユを設け、型締めされている金型の製品キヤビ
   テイ内に可塑化溶融された材料を射出して成形品
   を得る射出成形機において、前記スクリユの駆動
   源たるサーボモータとその出力を設定するための
   主コントローラ及びサーボモータの出力を検知し
   てフイードバツク信号を送る回転量検出機、なら
   びに前記フイードバツク信号と主コントローラか
   らの出力信号を比較演算してサーボモータに所定
   の駆動電流を出力するための位置制御部と速度制
   御部、電流制御部を設け、一方サーボモータの回
   転出力をスクリユと同一軸心上に配設されたボー
   ルネジ部を伴なつた雄ネジ軸に伝達するための動
   力伝達機構と、該雄ネジ軸に伝達された回転運動
   をスクリユの往復動に変換するボールスクリユ機
   構とを設け、且つ該雄ネジ軸に前記回転量検出器
   を直結して設けたことを特徴とする射出成形機。