JPH0477228A - 射出成形機のスクリュー駆動装置 - Google Patents
射出成形機のスクリュー駆動装置Info
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- JPH0477228A JPH0477228A JP19007690A JP19007690A JPH0477228A JP H0477228 A JPH0477228 A JP H0477228A JP 19007690 A JP19007690 A JP 19007690A JP 19007690 A JP19007690 A JP 19007690A JP H0477228 A JPH0477228 A JP H0477228A
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- screw
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- speed reduction
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- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 12
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 30
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、電動モータによる射出成形機のスクリュー駆
動装置に関する。
動装置に関する。
射出成形機においては成形に先立って可塑化処理が行わ
れる。 可塑化とは、ホッパ内のベレット状の樹脂をスクリュー
を回転させることによって順次取込むと共に前方に搬送
し、同時にシリンダの外部ヒータからの伝熱と樹脂同士
の摩擦熱とにより均一に溶融し、予め設定された一定量
の溶融樹脂をシリンダの先端に貯蔵することを言う。 シリンダの先端に樹脂が貯蔵され始めると、溶融した樹
脂が先端より洩れることがなければスクリュー回転によ
って次々に送り込まれてくる樹脂自身の圧力が高まりス
クリューは後退していく。 この場合、スクリュー回転が速いほど送り込まれる量が
増え、スクリューが後退する速度が増加することになる
。 ここで、予め設定された一定量のストローク位置でスク
リュー回転の停止信号を与えてやると、その位置でスク
リュー後退が停止し計量が完了する。 従来、このスクリューを駆動するための装置として、電
動モータを駆動源とし、減速機を介してスクリューを回
転駆動するものが開示されている(例えば特開昭64−
27921)。
れる。 可塑化とは、ホッパ内のベレット状の樹脂をスクリュー
を回転させることによって順次取込むと共に前方に搬送
し、同時にシリンダの外部ヒータからの伝熱と樹脂同士
の摩擦熱とにより均一に溶融し、予め設定された一定量
の溶融樹脂をシリンダの先端に貯蔵することを言う。 シリンダの先端に樹脂が貯蔵され始めると、溶融した樹
脂が先端より洩れることがなければスクリュー回転によ
って次々に送り込まれてくる樹脂自身の圧力が高まりス
クリューは後退していく。 この場合、スクリュー回転が速いほど送り込まれる量が
増え、スクリューが後退する速度が増加することになる
。 ここで、予め設定された一定量のストローク位置でスク
リュー回転の停止信号を与えてやると、その位置でスク
リュー後退が停止し計量が完了する。 従来、このスクリューを駆動するための装置として、電
動モータを駆動源とし、減速機を介してスクリューを回
転駆動するものが開示されている(例えば特開昭64−
27921)。
しかしながら、従来のスクリュー駆動装置は、減速機の
減速比が一定であったため、1つの電動モータで種々の
樹脂の計量に対応するには該電動モータの容量をかなり
大きなものにしておかなければならないという問題があ
った。 即ち、例えばPA<ポリアミド)等の樹脂にあってはス
クリューのトルクはそれほど大きなものは必要とされな
いが、高い回転速度が要求され、一方、PC(ポリカー
ボネイト)、PMMA(ポリメチルメタアクリレート)
等の樹脂にあっては、速い回転速度は必要とされないが
大きなトルクが必要とされる。 従って、これらの樹脂の全てに対応するためには、例え
ばPAのような樹脂に対応するために速い回転速度を確
保し、且つPC,PMMA等の樹脂に対応するために大
きなトルクを確保しなければならず、その結果非常に大
きな容量の電動モータを備えなければならないという問
題があったものである。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、それほど容量の大きくない単一の電動モータ
で広い範囲の樹脂に対してスクリュー回転の駆動条件を
成立させることを可能とし、以って低コスト化及び装置
の小型化を実現することを目的とする。 LvR題を解決するための手段】 本発明は、電動モータによる射出成形機のスクリュー駆
動装置において、射出成形する材料の素材、金型の条件
等から求めたスクリューの最適最大回転速度を設定する
手段と、この最適最大回転速度から最適減速比を求める
手段と、この求められた最適減速比を達成する可変減速
機と、を備え、前記電動モータにより前記最適減速比と
された可変減速機を介して前記スクリューを駆動するこ
とにより、上記目的を達成したものである。 なお、電動モータはサーボモータとするのが望ましい。
減速比が一定であったため、1つの電動モータで種々の
樹脂の計量に対応するには該電動モータの容量をかなり
大きなものにしておかなければならないという問題があ
った。 即ち、例えばPA<ポリアミド)等の樹脂にあってはス
クリューのトルクはそれほど大きなものは必要とされな
いが、高い回転速度が要求され、一方、PC(ポリカー
ボネイト)、PMMA(ポリメチルメタアクリレート)
等の樹脂にあっては、速い回転速度は必要とされないが
大きなトルクが必要とされる。 従って、これらの樹脂の全てに対応するためには、例え
ばPAのような樹脂に対応するために速い回転速度を確
保し、且つPC,PMMA等の樹脂に対応するために大
きなトルクを確保しなければならず、その結果非常に大
きな容量の電動モータを備えなければならないという問
題があったものである。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、それほど容量の大きくない単一の電動モータ
で広い範囲の樹脂に対してスクリュー回転の駆動条件を
成立させることを可能とし、以って低コスト化及び装置
の小型化を実現することを目的とする。 LvR題を解決するための手段】 本発明は、電動モータによる射出成形機のスクリュー駆
動装置において、射出成形する材料の素材、金型の条件
等から求めたスクリューの最適最大回転速度を設定する
手段と、この最適最大回転速度から最適減速比を求める
手段と、この求められた最適減速比を達成する可変減速
機と、を備え、前記電動モータにより前記最適減速比と
された可変減速機を介して前記スクリューを駆動するこ
とにより、上記目的を達成したものである。 なお、電動モータはサーボモータとするのが望ましい。
本発明の創案にあたって、発明者は速い回転速度が必要
とされる樹脂の場合はそれほど大きなトルクが必要とさ
れず、一方大きなトルクが必要とされる樹脂の場合は速
い回転速度は要求されないことに着目した。 今、電動モータの回転速度をNo、 トルクをTo1減
速機の減速比を1とすると、スクリューの回転速度NS
はNo/i トルクTsは !−T。 となる。従来は、減速比iが固定であったため、ある樹
脂においては速いスクリュー回転速度N5(=No/i
)が必要であり、ある樹脂においては大きなトルクTs
(−i・To)が必要であることからこれらを共に
満足させるには、N O%及びTo共非常に大きなもの
が必要であり、結果としてモータの容量(NoXTo)
が大きなものとならざるを得なかった。 ところが、現実問題として、速い回転速度NSを必要と
する樹脂にあってはそれほど高トルクTSが必要とされ
ないため、この場合は減速比1を小さくすることによっ
て対応が可能となる。 又、大きなトルクTSを必要とする樹脂にあっては、そ
れほど速い回転速度Nsが必要とされないため、この場
合は減速比iを大きくすることによって対応が可能とな
る。 この結果、減速比を可変とすることにより、それほど容
量の大きくない単一の電動モータで広い範囲の樹脂に対
しスクリュー回転の駆動条件を成立させることができる
ようになる。
とされる樹脂の場合はそれほど大きなトルクが必要とさ
れず、一方大きなトルクが必要とされる樹脂の場合は速
い回転速度は要求されないことに着目した。 今、電動モータの回転速度をNo、 トルクをTo1減
速機の減速比を1とすると、スクリューの回転速度NS
はNo/i トルクTsは !−T。 となる。従来は、減速比iが固定であったため、ある樹
脂においては速いスクリュー回転速度N5(=No/i
)が必要であり、ある樹脂においては大きなトルクTs
(−i・To)が必要であることからこれらを共に
満足させるには、N O%及びTo共非常に大きなもの
が必要であり、結果としてモータの容量(NoXTo)
が大きなものとならざるを得なかった。 ところが、現実問題として、速い回転速度NSを必要と
する樹脂にあってはそれほど高トルクTSが必要とされ
ないため、この場合は減速比1を小さくすることによっ
て対応が可能となる。 又、大きなトルクTSを必要とする樹脂にあっては、そ
れほど速い回転速度Nsが必要とされないため、この場
合は減速比iを大きくすることによって対応が可能とな
る。 この結果、減速比を可変とすることにより、それほど容
量の大きくない単一の電動モータで広い範囲の樹脂に対
しスクリュー回転の駆動条件を成立させることができる
ようになる。
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する
。 第1図に本発明が適用される射出成形機の概略を示す。 図において符号2が射出用モータ(サーボモータ)、符
号22がスクリュー回転用モータ(サ−ボモータ)であ
る。本発明は、スクリュー回転用モータ22の駆動系に
関するものであるが、説明の便宜上この射出成形機の全
体概略から説明していく。 射出用モータ2の出力軸2Aはプーリ4と連結されてい
る。プーリ4はタイミングベルト5を介してプーリ6と
連結されている。プーリ6にはボールねじ−8が一体的
に取付けられている。ボートねじ8にはボールナツト1
0が噛合している。このポールナツト10にはプレート
12が一体化されており、ロードセル14を介してプレ
ッシャープレート16が更に一体化されている。 一方、スクリュー回転用モータ22の出力軸22△は、
可変減速lR24に連結されている。この可変減速機2
4の出力軸24Aはプーリ26に連結されており、更に
タイミングベルト28を介してプーリ30に連結されて
いる。プーリ30にはドライブシャフト32が一体的に
取付けられており、このドライブシャフト32と一体的
にスクリュー34が取付けられている。 スクリュー回転用モータ22〜スクリユー34の一連の
スクリュー駆動系は、その全体がドライブシャフト32
(及びプレッシャープレート16、ポールナツト10.
プレート12、ロードセル14)と共に一体的に軸方向
(矢視A方向)の移動ができるようになっている。 なお、図の符号36はホッパ、38は#l脂(ベレット
)、40は加熱シリンダ、42が溶融樹脂、44がノズ
ル部をそれぞれ示している。 ここで、符号50のブロックが成形条件設定装置を示し
ており、樹脂38の素材、あるいは金型の条件等から当
該樹脂38を計量するときのスクリュー回転速度の最適
最大値を自動的に、あるいはマニュアルで設定するもの
である。又、符号52はこの設定された最適最大回転速
度から最適減速比を演算する装置を示している。この最
適減速比の情報が前記可変減速機24に伝達され、可変
減速124はこの伝達されてきた減速比となるように制
御される。 次に、この実施例装置の作用を説明する。 計量工程中、スクリュー34はスクリュー回転用モータ
22、可変減速機24、プーリ26、タイミングベルト
28、プーリ30.及びドライブシャフト32を介して
回転させられ、これによりホッパ36の中にある樹脂(
ペレット)38が順次取込まれると共に前方に搬送され
、溶融されながら加熱シリンダ40の先端に蓄えられて
いく。 又、このときスクリュー34には、射出用モータ2によ
ってプーリ4、タイミングベルト5、プーリ6、ボール
ねじ8、ポールナツト10.プレート12、ロードセル
14、プレッシャープレート16を介して前方向の力、
いわゆる背圧力が作用する。この背圧力が適切な値であ
ると、加熱シリンダ40の先端に溶融樹脂42が順次増
加し、スクリュー34が後退運動をする。このスクリュ
ー34の後退する様子が図示せぬ位置センサによって検
出され、スクリュー34が予め定められた位置まで後退
するとスクリュー回転用モータ22及び射出用モータ2
が停止され、計量工程が完了する。 ここで、スクリュー34の駆動にあたって、まず成形条
件設定装置50においてスクリュー回転の最適最大値(
R適量大回転速度)NS+が設定される。この最適最大
値NS+は、これから射出成形しようとする樹脂の素材
、及び金型の条件等によってその最適値が異なるため、
経験によりオペレータがマニュアルによって、あるいは
これらの個々の条件を入力することによって自動的に設
定される。このスクリュー回転の最適最大値NS1に基
づいて最適減速比演算装置52において最適減速比 1
1が求められる。この最適減速比は、スクリューの最大
回転速度をNSo、そのときの減速比(最小減速比)を
10としたときに、(NS o / Ns j >
ioを演算することによって求められる。なお、N
So・ (0はスクリュ回転用モータ22の回転速度N
oに等しいため、結局最適減速比11はNo/NS+と
じて求められることになる。 これにより、同一のスクリュー回転用モータ22であり
ながら、計量時におけるスクリュー34の駆動特性が最
適最大回転速度N S + 、最適減速比 11に変更
され、この変更された特性に基づいてスクリューの駆動
が行われる。 第2図は、スクリュー34の駆動特性が可変減速機24
によって変更される様子を示している。 図において実線が可変減速機24の減速比1を最小の減
速比 ioとしたときの特性を示している。 このときスクリュー駆動トルクTSは最小のl”sOと
なるが、スクリュー回転数NSは最大のNSOを得るこ
とができる。 方、射出成形される樹脂の素材、あるいは金型の条件等
によって求められた最適最大回転速度がNS 1でよい
場合には、可変減速機24の減速比 11を(Ns o
/Ns 1) ioとすることにより、スクリュー
駆動トルクTsもTs 1(=Ts(、xil)にまで
高めることができるようになる。 これにより、単一且つあまり容量の大きくないスクリュ
ー回転用モータ22を備えるだけで、低トルク−高回転
速度が必要な樹脂(例えばポリアミド)に対しても、又
、高トルク−低回転速度が必要な樹脂(例えばポリカー
ボネイト、ポリメチルメタアクリレート等)に対しても
同一のモータで良好に対応することができるようになる
。
。 第1図に本発明が適用される射出成形機の概略を示す。 図において符号2が射出用モータ(サーボモータ)、符
号22がスクリュー回転用モータ(サ−ボモータ)であ
る。本発明は、スクリュー回転用モータ22の駆動系に
関するものであるが、説明の便宜上この射出成形機の全
体概略から説明していく。 射出用モータ2の出力軸2Aはプーリ4と連結されてい
る。プーリ4はタイミングベルト5を介してプーリ6と
連結されている。プーリ6にはボールねじ−8が一体的
に取付けられている。ボートねじ8にはボールナツト1
0が噛合している。このポールナツト10にはプレート
12が一体化されており、ロードセル14を介してプレ
ッシャープレート16が更に一体化されている。 一方、スクリュー回転用モータ22の出力軸22△は、
可変減速lR24に連結されている。この可変減速機2
4の出力軸24Aはプーリ26に連結されており、更に
タイミングベルト28を介してプーリ30に連結されて
いる。プーリ30にはドライブシャフト32が一体的に
取付けられており、このドライブシャフト32と一体的
にスクリュー34が取付けられている。 スクリュー回転用モータ22〜スクリユー34の一連の
スクリュー駆動系は、その全体がドライブシャフト32
(及びプレッシャープレート16、ポールナツト10.
プレート12、ロードセル14)と共に一体的に軸方向
(矢視A方向)の移動ができるようになっている。 なお、図の符号36はホッパ、38は#l脂(ベレット
)、40は加熱シリンダ、42が溶融樹脂、44がノズ
ル部をそれぞれ示している。 ここで、符号50のブロックが成形条件設定装置を示し
ており、樹脂38の素材、あるいは金型の条件等から当
該樹脂38を計量するときのスクリュー回転速度の最適
最大値を自動的に、あるいはマニュアルで設定するもの
である。又、符号52はこの設定された最適最大回転速
度から最適減速比を演算する装置を示している。この最
適減速比の情報が前記可変減速機24に伝達され、可変
減速124はこの伝達されてきた減速比となるように制
御される。 次に、この実施例装置の作用を説明する。 計量工程中、スクリュー34はスクリュー回転用モータ
22、可変減速機24、プーリ26、タイミングベルト
28、プーリ30.及びドライブシャフト32を介して
回転させられ、これによりホッパ36の中にある樹脂(
ペレット)38が順次取込まれると共に前方に搬送され
、溶融されながら加熱シリンダ40の先端に蓄えられて
いく。 又、このときスクリュー34には、射出用モータ2によ
ってプーリ4、タイミングベルト5、プーリ6、ボール
ねじ8、ポールナツト10.プレート12、ロードセル
14、プレッシャープレート16を介して前方向の力、
いわゆる背圧力が作用する。この背圧力が適切な値であ
ると、加熱シリンダ40の先端に溶融樹脂42が順次増
加し、スクリュー34が後退運動をする。このスクリュ
ー34の後退する様子が図示せぬ位置センサによって検
出され、スクリュー34が予め定められた位置まで後退
するとスクリュー回転用モータ22及び射出用モータ2
が停止され、計量工程が完了する。 ここで、スクリュー34の駆動にあたって、まず成形条
件設定装置50においてスクリュー回転の最適最大値(
R適量大回転速度)NS+が設定される。この最適最大
値NS+は、これから射出成形しようとする樹脂の素材
、及び金型の条件等によってその最適値が異なるため、
経験によりオペレータがマニュアルによって、あるいは
これらの個々の条件を入力することによって自動的に設
定される。このスクリュー回転の最適最大値NS1に基
づいて最適減速比演算装置52において最適減速比 1
1が求められる。この最適減速比は、スクリューの最大
回転速度をNSo、そのときの減速比(最小減速比)を
10としたときに、(NS o / Ns j >
ioを演算することによって求められる。なお、N
So・ (0はスクリュ回転用モータ22の回転速度N
oに等しいため、結局最適減速比11はNo/NS+と
じて求められることになる。 これにより、同一のスクリュー回転用モータ22であり
ながら、計量時におけるスクリュー34の駆動特性が最
適最大回転速度N S + 、最適減速比 11に変更
され、この変更された特性に基づいてスクリューの駆動
が行われる。 第2図は、スクリュー34の駆動特性が可変減速機24
によって変更される様子を示している。 図において実線が可変減速機24の減速比1を最小の減
速比 ioとしたときの特性を示している。 このときスクリュー駆動トルクTSは最小のl”sOと
なるが、スクリュー回転数NSは最大のNSOを得るこ
とができる。 方、射出成形される樹脂の素材、あるいは金型の条件等
によって求められた最適最大回転速度がNS 1でよい
場合には、可変減速機24の減速比 11を(Ns o
/Ns 1) ioとすることにより、スクリュー
駆動トルクTsもTs 1(=Ts(、xil)にまで
高めることができるようになる。 これにより、単一且つあまり容量の大きくないスクリュ
ー回転用モータ22を備えるだけで、低トルク−高回転
速度が必要な樹脂(例えばポリアミド)に対しても、又
、高トルク−低回転速度が必要な樹脂(例えばポリカー
ボネイト、ポリメチルメタアクリレート等)に対しても
同一のモータで良好に対応することができるようになる
。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、単一且つあまり大
きくない容量の電動モータにより、広い範囲の樹脂に対
し、スクリュー回転の駆動条件を容易に成立させること
ができるようになるという優れた効果が得られる。
きくない容量の電動モータにより、広い範囲の樹脂に対
し、スクリュー回転の駆動条件を容易に成立させること
ができるようになるという優れた効果が得られる。
第1図は、本発明が適用された射出成形機のスクリュー
駆動装置の概略を示すスケルトン図、第2図は、可変減
速機によりスクリューの駆動トルク及び回転速度が変更
される様子を示す線図である。 2・・・射出用モータ、 22・・・スクリュー回転用モータ、 24・・・可変減速機、 34・・・スクリュー 38・・・樹脂(ペレット)、 50・・・成形条件設定装置、 52・・・最適減速比演算装置、 NS・・・スクリュー回転速度、 ・・・減速比、 NSI・・・最適最大回転速度、 1・・・最適減速比。 第2図 復代理人 牧 野 剛 博 松 山 圭 佑 高 矢 論 NSI N90
駆動装置の概略を示すスケルトン図、第2図は、可変減
速機によりスクリューの駆動トルク及び回転速度が変更
される様子を示す線図である。 2・・・射出用モータ、 22・・・スクリュー回転用モータ、 24・・・可変減速機、 34・・・スクリュー 38・・・樹脂(ペレット)、 50・・・成形条件設定装置、 52・・・最適減速比演算装置、 NS・・・スクリュー回転速度、 ・・・減速比、 NSI・・・最適最大回転速度、 1・・・最適減速比。 第2図 復代理人 牧 野 剛 博 松 山 圭 佑 高 矢 論 NSI N90
Claims (2)
- (1)電動モータによる射出成形機のスクリュー駆動装
置において、 射出成形する材料の素材、金型の条件等から求めたスク
リューの最適最大回転速度を設定する手段と、 この最適最大回転速度から最適減速比を求める手段と、 この求められた最適減速比を達成する可変減速機と、を
備え、 前記電動モータにより前記最適減速比とされた可変減速
機を介して前記スクリューを駆動することを特徴とする
射出成形機のスクリュー駆動装置。 - (2)上記電動モータがサーボモータである請求項1に
記載の射出成形機のスクリュー駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2190076A JP2749435B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 射出成形機のスクリュー駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2190076A JP2749435B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 射出成形機のスクリュー駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0477228A true JPH0477228A (ja) | 1992-03-11 |
JP2749435B2 JP2749435B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16251965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2190076A Expired - Fee Related JP2749435B2 (ja) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | 射出成形機のスクリュー駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2749435B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04197616A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 射出成形機の可塑化駆動装置 |
EP1207032A1 (en) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Method for controlling injection molding machine capable of reducing variations in weight of molded product |
WO2006011455A1 (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-02 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | 射出装置 |
JP2006035572A (ja) * | 2004-07-26 | 2006-02-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 射出装置 |
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