説明

ノズルタッチ装置を備えた射出成形機

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルタッチ装置を備えた射出成形機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、射出成形機は射出装置及び金型装置を備え、前記射出装置の加熱シリンダ内において加熱されて溶融させられた樹脂を射出ノズルから射出するようになっている。また、前記金型装置は、固定金型及び可動金型から成り、該可動金型を進退させることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。そして、金型装置の型締めが行われた状態で、射出ノズルから射出された樹脂は、金型装置内のキャビティ空間に充填(てん)され、冷却されて固化し、成形品になる。続いて、金型装置の型開きが行われ、成形品が取り出される。
【0003】ところで、射出が開始される前に、ノズルタッチ装置によって射出装置が前進させられ、射出ノズルを固定金型に押圧することによって、ノズルタッチが行われるようになっている。
【0004】図2は従来の射出成形機の概念図である。
【0005】図において、10は射出装置、11は加熱シリンダ、13は該加熱シリンダ11の前端(図における左端)に配設された射出ノズルである。前記加熱シリンダ11内には、図示されないスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、該スクリューを回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。
【0006】そのために、前記加熱シリンダ11の後端(図における右端)にフロントプレート31が、該フロントプレート31の後方(図における右方)に所定の距離を置いてリヤプレート32が配設され、前記フロントプレート31とリヤプレート32との間に4本のガイドロッド33(図においてはそのうちの2本のガイドロッド33だけを示す。)が架設される。また、前記フロントプレート31とリヤプレート32との間には、ガイドロッド33に沿ってプレッシャプレート34が移動自在に配設され、該プレッシャプレート34によって前記スクリューの後端が回転自在に支持される。そして、前記プレッシャプレート34にボールナット36が固定され、リヤプレート32にボールねじ軸37が回転自在に支持され、前記ボールナット36とボールねじ軸37とが螺(ら)合させられるとともに、前記ボールねじ軸37は図示されない射出用モータに連結される。
【0007】したがって、該射出用モータを駆動してボールねじ軸37を回転させると、前記ボールナット36が進退(図における左右方向に移動)させられるとともに、スクリューが進退させられる。該スクリューは、前端にスクリューヘッドを有する。また、前記スクリューのメータリング部の表面には、螺旋状のフライトが形成され、該フライトに沿って溝が形成される。
【0008】前記構成の射出装置10において、計量工程時に、図示されない計量用モータを駆動することによって、前記スクリューを正方向に回転させると、図示されないホッパ内のペレット状の樹脂が、加熱シリンダ11内に進入し、前記溝内を前進させられ、図示されないヒータによって加熱され溶融させられて、スクリューヘッドの前方に蓄えられる。このとき、前記スクリューは樹脂の圧力によって後退させられる。
【0009】また、射出工程時に、前記射出用モータを駆動してスクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル13から射出され、金型装置14内の図示されないキャビティ空間に充填される。なお、前記金型装置14は、図示されない固定プラテンに取り付けられた固定金型15、及び図示されない可動プラテンに取り付けられた可動金型16から成り、図示されない型締装置によって可動金型16を進退させ、固定金型15に対して接離させることによって、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【0010】続いて、前記キャビティ空間への樹脂の充填が終了すると、金型装置14内に形成された図示されない冷却流路に冷却水が流され、樹脂が冷却される。そして、樹脂が固化すると、型開きが行われ、成形品が取り出される。
【0011】ところで、前記キャビティ空間に樹脂が充填されている間、射出ノズル13と固定金型15とが所定の押圧力、すなわち、ノズルタッチ力fで接触していないと、射出ノズル13と固定金型15との間から樹脂が漏れてしまう。
【0012】そこで、射出が開始される前に、ノズルタッチ装置によって前記射出装置10が前進(図における左方に移動)させられ、射出ノズル13を固定金型15に所定のノズルタッチ力fで押圧することによってノズルタッチが行われるようになっている。
【0013】そのために、射出成形機のフレーム21に所定の距離にわたってガイド41が配設され、該ガイド41上に前記射出装置10が摺(しゅう)動自在に配設される。なお、前記フロントプレート31の下端にスライドブロック43が、前記リヤプレート32の下端にスライドブロック44が取り付けられ、それぞれ前記ガイド41上に置かれる。
【0014】また、前記フレーム21にブレーキ付きのモータ25が固定され、該モータ25の出力軸25aとボールねじ軸23とがカップリング22を介して連結される。そして、前記スライドブロック43の後端面(図における右端面)にスプリングシリンダ51が固定され、該スプリングシリンダ51内にピストン53が進退自在に配設され、該ピストン53と図示されないボールナットとが固定され、該ボールナットとボールねじ軸23とが螺合させられる。また、前記スプリングシリンダ51内におけるピストン53より前方(図における左方)の室にスプリング54が配設され、該スプリング54は、前記スプリングシリンダ51内においてピストン53を後方に向けて付勢する。
【0015】そして、該ピストン53と対向させてセンサ28が配設され、該センサ28によって前記ピストン53の位置を検出することにより、ノズルタッチ力fに対応するスプリング54の変位量としての圧縮量が検出される。なお、射出装置10、固定金型15、フレーム21、ボールねじ軸23、ボールナット、モータ25及びスプリング54によって射出成形機が構成される。
【0016】すなわち、前記モータ25を駆動してボールねじ軸23を回転させることによって、ボールナット及びピストン53が後退限位置から前進させられ、射出装置10が前進させられる。そして、射出装置10がノズルタッチ位置に到達して射出ノズル13が固定金型15に接触する。続いて、射出ノズル13が固定金型15に接触させられた状態において、モータ25を更に駆動すると、スプリング54の付勢力に抗してピストン53がスプリングシリンダ51内を前進させられ、前記ピストン53が前進した距離だけスプリング54が圧縮され、そのとき、スプリング54の圧縮量に対応する分だけ射出ノズル13が固定金型15を押圧する。したがって、ピストン53の位置を検出することによって、ノズルタッチ力fを検出することができる。そして、前記圧縮量が設定値に到達し、目標のノズルタッチ力fが発生させられると、モータ25が停止させられる。
【0017】このようにしてノズルタッチが行われると、前記射出用モータが駆動され、ボールねじ軸37が回転させられ、ボールナット36及びプレッシャプレート34が前進させられるとともに、スクリューが前進させられる。そして、加熱シリンダ11内の樹脂が射出ノズル13から射出され、キャビティ空間に充填される。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来のノズルタッチ装置においては、例えば、金型装置14の型締めが行われている場合は、前記可動プラテンに型締装置による型締力が加えられるので、ノズルタッチ力fを大きくして、射出ノズル13と固定金型15との間から樹脂が漏れるのを防止することが望ましく、金型装置14の型閉じ又は型開きが行われている場合は、可動プラテンに型締装置による型締力が加えられないので、ノズルタッチ力fを小さくして、固定プラテンが倒れるのを防止することが望ましい。
【0019】そこで、前記ピストン53と対向させて図示されない第1、第2のセンサを配設し、各第1、第2のセンサによって前記ピストン53の第1、第2の位置を検出し、ピストン53を第1、第2の位置に置くことによって、大きさの異なる第1、第2のノズルタッチ力fをそれぞれ発生させることが考えられる。
【0020】図3は従来のノズルタッチ特性図である。なお、図において、横軸にモータの回転量を、縦軸にノズルタッチ力fを採ってある。
【0021】図において、L1はモータ25(図2)の回転量を変化させたときのノズルタッチ力fを示す線である。
【0022】この場合、モータ25を駆動すると、モータ25の回転量に比例して、ピストン53が前進させられるとともにスプリング54が圧縮される。そこで、モータ25を第1、第2の回転量だけ駆動し、スプリング54を第1、第2の圧縮量だけ圧縮することによって、第1、第2の圧縮量に対応する第1、第2のノズルタッチ力を発生させることができる。
【0023】ところが、モータ25を、第1、第2の回転量だけ駆動した後、停止させようとすると、モータ25が完全に停止するまでの第1、第2の回転量にばらつきΔN1、ΔN2が生じ、それに伴って、第1、第2の圧縮量にばらつきが生じ、第1、第2のノズルタッチ力にばらつきΔf1、Δf2が生じてしまうので、第1、第2のノズルタッチ力の識別性がその分低くなってしまう。
【0024】そこで、第1、第2のノズルタッチ力の識別性を高くするために、第1、第2の圧縮量の差を大きくすることが考えられるが、第1、第2の圧縮量の差を大きくしようとすると、スプリング54をその分長くする必要がある。また、第1、第2のノズルタッチ力の検出精度を高くするために、前記線L1の傾きをその分小さくして、第1、第2の回転量のばらつきΔN1、ΔN2に対する第1、第2のノズルタッチ力のばらつきΔf1、Δf2を小さくすることが考えられるが、前記線L1の傾きを小さくしようとすると、スプリング54をその分長くする必要がある。
【0025】したがって、射出装置10が大型化してしまう。また、スプリング54の振幅が大きくなるので、ノズルタッチ装置の耐久性が低下してしまうだけでなく、ノズルタッチを行うのに必要な時間が長くなってしまう。
【0026】そして、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くしようとすると、モータ25を高速で駆動する必要があるが、このとき、第1、第2の回転量のばらつきΔN1、ΔN2が大きくなるばかりでなく、高速で駆動されているモータ25を停止させるためにブレーキを作動させると、ブレーキに過大な力が加わり、ブレーキの寿命を著しく短くし、ノズルタッチ装置の耐久性が低下してしまう。
【0027】本発明は、前記従来のノズルタッチ装置の問題点を解決して、ノズルタッチ力の識別性を高くすることができ、射出装置を小型化することができ、耐久性を向上させることができ、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くすることができるノズルタッチ装置を備えた射出成形機を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明のノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、固定部材と、該固定部材に取り付けられた金型部材と、進退自在に配設され、前記金型部材に対して接離させられる射出ノズルを備えた射出装置と、該射出装置を移動させるための駆動手段と、該駆動手段を駆動することによって、前記射出装置を移動させるための推進力を発生させる推進力発生手段と、前記固定部材と前記射出装置との間に配設され、圧縮を開始するのに必要な変形荷重が互いに異なり、前記駆動手段を駆動することによって、複数のノズルタッチ力を発生させる複数の付勢手段とを有する。
【0029】本発明の他のノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、さらに、前記推進力発生手段は、第1の付勢手段と、該第1の付勢手段より変形荷重が大きい第2の付勢手段との間に配設される。
【0030】本発明の更に他のノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、さらに、前記第1、第2の付勢手段のうちの少なくとも一方には、所定の変位量以上の変位を規制する規制手段が配設される。
【0031】本発明の更に他のノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、さらに、前記駆動手段は、ブレーキ付きのモータである。
【0032】本発明の更に他のノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、さらに、前記各ノズルタッチ力を検出する検出手段と、前記各ノズルタッチ力が検出されたときに、前記駆動手段を停止させる射出装置前進制御手段とを有する。
【0033】
【発明の実施の形態】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。
【0034】図1は本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部概略図、図4は本発明の第1の実施の形態における射出成形機の概念図、図5は本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部分解図、図6は本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部組立状態図、図7は本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ特性図である。なお、図7R>7において、横軸にモータの回転量を、縦軸にノズルタッチ力を採ってある。
【0035】図4において、10は射出装置、11は加熱シリンダ、13は該加熱シリンダ11の前端(図4における左端)に配設された射出ノズルである。前記加熱シリンダ11内には、図示されない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、前記加熱シリンダ11の後方(図4における右方)に駆動部17が配設され、該駆動部17の図示されない射出用モータを駆動することによって、スクリューを進退させることができ、駆動部17の図示されない計量用モータを駆動することによって、スクリューを回転させることができるようになっている。なお、該スクリューは、前端にスクリューヘッドを有する。また、前記スクリューのメータリング部の表面には、螺旋状のフライトが形成され、該フライトに沿って溝が形成される。
【0036】前記構成の射出装置10において、計量工程時に、前記計量用モータを駆動することによって、前記スクリューを正方向に回転させると、ホッパ18内の図示されないペレット状の樹脂が、加熱シリンダ11内に進入し、前記溝内を前進させられ、図示されないヒータによって加熱され溶融させられて、スクリューヘッドの前方に蓄えられる。このとき、前記スクリューは樹脂の圧力によって後退させられる。
【0037】また、射出工程時に、前記射出用モータを駆動してスクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズル13から射出され、金型装置14内の図示されないキャビティ空間に充填される。なお、前記金型装置14は、固定部材としての固定プラテン61に取り付けられた金型部材としての固定金型15、及び可動プラテン62に取り付けられた可動金型16から成り、図示されない型締装置によって可動金型16を進退させ、固定金型15に対して接離させることによって、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。
【0038】続いて、前記キャビティ空間への樹脂の充填が終了すると、金型装置14内に形成された図示されない冷却流路に冷却水が流され、樹脂が冷却される。そして、樹脂が固化すると、型開きが行われ、成形品が取り出される。
【0039】ところで、前記キャビティ空間に樹脂が充填されている間、射出ノズル13と固定金型15とが所定のノズルタッチ力で接触していないと、射出ノズル13と固定金型15との間から樹脂が漏れてしまう。
【0040】そこで、射出が開始される前に、ノズルタッチ装置によって前記射出装置10が前進(図4における左方に移動)させられ、射出ノズル13を固定金型15に所定のノズルタッチ力で押圧することによってノズルタッチが行われるようになっている。
【0041】そのために、射出成形機のフレーム21に所定の距離にわたってガイド41が配設され、該ガイド41上に前記射出装置10が摺動自在に配設される。そして、固定プラテン61及び駆動部17にそれぞれ、ノズルタッチ力を検出するための第1、第2の検出部76、77が配設され、該第1、第2の検出部76、77間に、ノズルタッチ力を発生させるためのノズルタッチ力発生部78が配設される。なお、射出装置10、固定金型15、固定プラテン61、第1、第2の検出部76、77及びノズルタッチ力発生部78によって射出成形機が構成される。
【0042】前記第1の検出部76は、前端(図における左端)が固定プラテン61に固定され、後方(図における右方)に向けて水平方向に延在させて配設された第1の支持部材としての一対のロッド71、該各ロッド71によって摺動自在に支持された第1の連結部材としての板状のブラケット81、該ブラケット81を前方(図における左方)に向けて付勢する第1の付勢手段としての一対のスプリング82、及び前記ブラケット81に取り付けられ、前記各スプリング82の変位量としての圧縮量を検出する第1の検出手段としてのセンサ83を備える。また、前記ブラケット81の後端面(図における右端面)には、前記スプリング82を包囲して環状のストッパ89が固定される。なお、該ストッパ89は、所定の圧縮量以上の変位としての圧縮を規制する規制手段を構成する。
【0043】前記センサ83は、スプリング82に隣接させて、かつ、スプリング82と対向させて所定の位置、すなわち、ブラケット81の後端面から距離Aだけ離れた箇所に配設され、スプリング82が設定された圧縮量だけ圧縮され、ストッパ89の後端(図における右端)がセンサ83と対向する位置に到達すると、センサ83の検出信号がオンになる。そして、スプリング82が更に圧縮され、ストッパ89の後端がスプリングリテーナ87の前端と接触すると、スプリング82はそれ以上圧縮されない。なお、前記ストッパ89の長さH1は前記距離Aより短く設定される。
【0044】また、図5に示されるように、前記ロッド71は、大径部84、該大径部84より後方に形成され、大径部84より径が小さい案内部85、及び該案内部85より後方に形成された位置調整部としてのボルト部86を備える。前記案内部85は、ブラケット81を貫通して延び、該ブラケット81を摺動自在に支持する。また、前記スプリング82は、案内部85及びボルト部86を包囲して配設され、前端がブラケット81に、後端がスプリングリテーナ87に当接させられる。
【0045】そして、前記ボルト部86とナット88とが螺合させられ、ナット88はスプリングリテーナ87を介してスプリング82を圧縮した状態で保持する。これに伴って、前記ブラケット81は大径部84と案内部85との間の段付部に押し付けられる。したがって、前記ナット88を回転させ、スプリングリテーナ87の位置を変化させることによって、前記スプリング82に予圧を加えることができるだけでなく、前記スプリング82の圧縮量を調整し、スプリング82による付勢力を調整することができる。
【0046】なお、本実施の形態においては、第1の検出部76を固定プラテン61に配設し、ロッド71を固定プラテン61に固定するようになっているが、第1の検出部76をフレーム21に配設し、ロッド71を所定のブラケット等を介してフレーム21に固定することもできる。
【0047】また、前記第2の検出部77は、後端が駆動部17に固定され、前方に向けて水平方向に延在させて配設された第2の支持部材としての一対のロッド72、該各ロッド72によって摺動自在に支持された第2の連結部材としての板状のブラケット91、該ブラケット91を後方に向けて付勢する第2の付勢手段としての一対のスプリング92、及び該各スプリング92の圧縮量を検出する第2の検出手段としてのセンサ93を備える。そして、前記ブラケット91の前端面(図における左端面)には、前記スプリング92を包囲して環状のストッパ99が固定され、該ストッパ99はスプリング92が過度に圧縮されるのを防止する。また、前記ストッパ99は、所定の圧縮量以上の圧縮を規制する規制手段を構成する。なお、前記スプリング82、92は、射出装置10と固定プラテン61との間に配設される。
【0048】前記センサ93は、スプリング92に隣接させて、かつ、スプリング92と対向させて所定の位置、すなわち、ブラケット91の前端面から距離Bだけ離れた箇所に配設され、スプリング92が設定された圧縮量だけ圧縮され、ストッパ99の前端がセンサ93と対向する位置に到達すると、センサ93の検出信号がオンになる。そして、スプリング92が更に圧縮され、ストッパ99の前端がスプリングリテーナ97の後端と接触すると、スプリング92はそれ以上圧縮されない。なお、前記ストッパ99の長さH2は前記距離Bより短く設定される。
【0049】また、前記ロッド72は、大径部94、該大径部94より前方に形成され、大径部94より径が小さい案内部95、及び該案内部95より前方に形成された位置調整部としてのボルト部96を備える。前記案内部95は、ブラケット91を貫通して延び、該ブラケット91を摺動自在に支持する。また、前記スプリング92は、案内部95及びボルト部96を包囲して配設され、後端がブラケット91に、前端がスプリングリテーナ97に当接させられる。
【0050】そして、前記ボルト部96とナット98とが螺合させられ、ナット98はスプリングリテーナ97を介してスプリング92を圧縮した状態で保持する。これに伴って、前記ブラケット91は大径部94と案内部95との間の段付部に押し付けられる。したがって、前記ナット98を回転させ、スプリングリテーナ97の位置を変化させることによって、前記スプリング92に予圧を加えることができるだけでなく、前記スプリング92の圧縮量を調整し、スプリング92による付勢力を調整することができる。
【0051】本実施の形態においては、各スプリング82のうちの一方と対向させてセンサ83を配設し、各スプリング92のうちの一方と対向させてセンサ93を配設するようになっているが、各スプリング82のすべてと対向させてセンサ83を配設したり、各スプリング92のすべてと対向させてセンサ93を配設したりすることもできる。また、本実施の形態においては、前記スプリング82、92にそれぞれストッパ89、99を配設するようになっているが、スプリング82、92のうちの少なくとも一方にストッパを配設することもできる。
【0052】そして、本実施の形態においては、第1、第2の付勢手段が配設されるようになっているが、3個以上の複数の付勢手段を配設することもできる。
【0053】前記ノズルタッチ力発生部78は、前記ブラケット81に取り付けられた駆動手段としてのブレーキ付きのモータ75、該モータ75の出力軸63に固定されたボールねじ軸64、及び前記ブラケット91に取り付けられ、かつ、前記ボールねじ軸64と螺合させられたボールナット65から成り、ボールねじ軸64及びボールナット65によって、ボールねじ軸64の回転運動をボールナット65の直線運動に変換する運動方向変換手段が構成される。また、ボールねじ軸64及びボールナット65によって、射出装置10を移動させるための推進力を発生させる推進力発生手段が構成される。
【0054】したがって、モータ75を駆動し、ボールねじ軸64を回転させると、ボールねじ軸64とボールナット65とが互いに移動させられ、これに伴って、ブラケット81、91を進退(図における左右方向に移動)させることができる。例えば、モータ75を正方向に駆動し、ボールねじ軸64を正方向に回転させると、スプリング82、92の付勢力に抗してブラケット81を後退(図における右方に移動)させたり、ブラケット91を前進(図における左方に移動)させたりすることができ、ボールねじ軸64を逆方向に回転させると、ブラケット81を前進させたり、ブラケット91を後退させたりすることができる。ところで、スプリング82、92を圧縮されない状態、すなわち、付勢力を発生させない状態に置いたとき、スプリング92はスプリング82より短くされる。また、スプリング92に加えられる予圧は、スプリング82に加えられる予圧より高くされる。したがって、スプリング82が圧縮を開始するのに必要な第1の変形荷重より、スプリング92が圧縮を開始するのに必要な第2の変形荷重が大きくされ、スプリング82の圧縮量がモータ75の駆動に伴って増加している間は、スプリング92の圧縮は開始されない。
【0055】前記構成のノズルタッチ装置において、図示されない制御装置の射出装置前進制御手段は、金型装置14の型締めが終了すると、前進制御信号を発生させ、該前進制御信号を前記モータ75に送り、該モータ75を駆動してボールねじ軸64を回転させると、ボールナット65が前進させられ、それに伴って射出装置10が前進させられる。この間、スプリング82、92は圧縮されない。
【0056】そして、射出装置10がノズルタッチ位置に到達して射出ノズル13が固定金型15に接触すると、前記射出装置前進制御手段は、射出ノズル13が固定金型15に接触させられた状態において、モータ75を更に駆動する。
【0057】これにより、第1のノズルタッチ力領域でスプリング82が圧縮され、ブラケット81は、スプリング82の付勢力に抗して案内部85に沿って後退させられ、大径部84から離れる。そして、前記スプリング82があらかじめ設定された第1の圧縮量M1M1=A−H1だけ圧縮された状態になり、センサ83によってストッパ89の後端が検出されると、センサ83の検出信号がオンになる。このとき、前記第1の圧縮量M1に対応する第1のノズルタッチ力が発生させられ、該第1のノズルタッチ力で射出ノズル13が固定金型15を押圧する。
【0058】そして、前記スプリング82が距離Aと等しい圧縮量MAだけ圧縮され、ストッパ89の後端とスプリングリテーナ87の前端面とが接触すると、スプリング82はそれ以上圧縮されなくなる。
【0059】続いて、モータ75を更に駆動すると、第2のノズルタッチ力領域でスプリング92が圧縮され、ブラケット91は、スプリング92の付勢力に抗して案内部95に沿って前進させられ、大径部94から離れる。そして、前記スプリング92があらかじめ設定された第2の圧縮量M2M2=B−H2だけ圧縮された状態になり、センサ93によってストッパ99の前端が検出されると、センサ93の検出信号がオンになり、前記射出装置前進制御手段はモータ75を停止させるとともに、ブレーキを作動させ、ボールねじ軸64が回転するのを阻止する。このとき、前記圧縮量MAに第2の圧縮量M2を加算した圧縮量(MA+M2)に対応する第2のノズルタッチ力が発生させられ、該第2のノズルタッチ力で射出ノズル13が固定金型15を押圧する。
【0060】なお、前記射出装置前進制御手段は、ブレーキを作動させる直前の所定のタイミングでモータ75の駆動を停止させるか、又は前記タイミングまでは、モータ75を第1の回転速度で駆動し、前記タイミングでモータ75を減速させ、第2の回転速度で駆動してから停止させるかしている。いずれの場合も、ブレーキを作動させたときに、ブレーキに加わる力を小さくすることができる。
【0061】また、センサ93によってストッパ99の前端が検出されたときにモータ75を停止させることなく更に駆動すると、スプリング92が更に圧縮され、ブラケット91は更に前進させられる。そして、前記スプリング92が距離Bと等しい圧縮量MBだけ圧縮され、ストッパ99の前端とスプリングリテーナ97の後端面とが接触すると、スプリング92はそれ以上圧縮されなくなる。
【0062】なお、厳密には、スプリング82、92に第1、第2の変形荷重が加わると、スプリング82、92は同時に圧縮を開始するが、スプリング92の圧縮量はスプリング82の圧縮量と比べて極めてわずかである。そこで、本実施の形態においては、ストッパ89の後端とスプリングリテーナ87の前端面とが接触するまでのスプリング92の圧縮量は0と見なす。
【0063】このようにしてノズルタッチが行われると、前記射出用モータが駆動され、スクリューが前進させられる。そして、加熱シリンダ11内の樹脂が射出ノズル13から射出され、キャビティ空間に充填される。
【0064】次に、前記射出工程が完了すると、計量工程が開始される。この場合、射出工程が完了するのに伴って、モータ75を逆方向に駆動し、ボールねじ軸64を逆方向に回転させると、まず、スプリング92が伸長させられ、ブラケット91は案内部95に沿って後退させられ、それに伴ってノズルタッチ力が小さくされる。そして、前記スプリング92の圧縮量が前記第2の圧縮量M2より少なくなり、センサ93によってストッパ99の前端が検出されなくなると、センサ93の検出信号がオフになる。続いて、モータ75が更に逆方向に駆動され、前記スプリング92の圧縮量が前記圧縮量MAより少なくなると、スプリング82が伸長させられ、ノズルタッチ力が更に小さくされる。
【0065】そして、前記スプリング82の圧縮量が前記第1の圧縮量M1より少なくなり、センサ83によってストッパ89の後端が検出されなくなると、センサ83の検出信号がオフになる。このとき、第1のノズルタッチ力が発生させられているので、該第1のノズルタッチ力で射出ノズル13が固定金型15を押圧する。そして、前記射出装置前進制御手段はモータ75を停止させるとともに、ブレーキを作動させ、ボールねじ軸64が回転するのを阻止する。
【0066】なお、前記射出装置前進制御手段は、ブレーキを作動させる直前の所定のタイミングでモータ75の駆動を停止させるか、又は前記タイミングまでは、モータ75を第1の回転速度で駆動し、前記タイミングでモータ75を減速させ、第2の回転速度で駆動してから停止させるかしている。いずれの場合も、ブレーキを作動させたときに、ブレーキに加わる力を小さくすることができる。
【0067】次に、ノズルタッチ特性について説明する。
【0068】図7において、L11はモータ75の回転量を変化させたときのノズルタッチ力を示す線、Laは第1のノズルタッチ力領域でスプリング82の圧縮量の変化に対応して変化するノズルタッチ力を示す線、Lbは第2のノズルタッチ力領域でスプリング92の圧縮量の変化に対応して変化するノズルタッチ力を示す線であり、線Lbによって示されるノズルタッチ力は、スプリング82の圧縮量MAに対応するノズルタッチ力にスプリング92の圧縮量に対応するノズルタッチ力を加算した値と等しい。また、スプリング82、92の各ばね定数は等しくされので、線La、Lbの傾きは等しくなる。なお、スプリング82、92の各ばね定数を必要に応じて変更することができる。
【0069】ところで、モータ75を駆動すると、モータ75の回転量に比例して、ボールナット65が移動させられるとともに、第1のノズルタッチ力領域でスプリング82が、第2のノズルタッチ力領域でスプリング92が圧縮される。そこで、モータ75を第1の回転量だけ駆動し、スプリング82を第1の圧縮量M1だけ圧縮することによって第1のノズルタッチ力を発生させ、モータ75を第2の回転量だけ駆動し、スプリング82を圧縮量MAだけ圧縮し、スプリング92を第2の圧縮量M2だけ圧縮することによって第2のノズルタッチ力を発生させることができる。
【0070】ところで、モータ75を、第1、第2の回転量だけ駆動した後、停止させようとすると、モータ75が完全に停止するまでの第1、第2の回転量にばらつきΔN11、ΔN12が生じ、それに伴って、第1、第2の圧縮量M1、M2にばらつきが生じてしまう。したがって、第1、第2のノズルタッチ力にもばらつきΔf11、Δf12が生じてしまう。
【0071】ところが、ノズルタッチ力は、第1のノズルタッチ力領域で線Laに示されるように変化し、第2のノズルタッチ力領域で線Lbに示されるように変化するので、線La、Lbの傾きが小さいにもかかわらず、第1のノズルタッチ力領域のノズルタッチ力と第2のノズルタッチ力領域のノズルタッチ力との差を大きくすることができる。したがって、第1、第2のノズルタッチ力の差を大きくすることができるので、第1、第2のノズルタッチ力の識別性をその分高くすることができる。
【0072】また、第1、第2の圧縮量M1、M2の差を大きくする必要がないので、スプリング82、92をその分短くすることができる。
【0073】そして、前記線La、Lbの傾きをその分小さくすることができるので、第1、第2の回転量のばらつきΔN11、ΔN12に対する第1、第2のノズルタッチ力のばらつきΔf11、Δf12を小さくすることができ、ノズルタッチ力の検出精度を高くすることができる。また、前記線La、Lbの傾きを小さくしても、スプリング82、92を長くする必要がない。
【0074】したがって、射出装置10を小型化することができる。また、スプリング82、92の振幅を小さくすることができるので、ノズルタッチ装置の耐久性を向上させることができるだけでなく、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くすることができる。
【0075】そして、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くすることができるので、モータ75を高速で駆動する必要がない。したがって、モータ75を停止させるためにブレーキを作動させても、ブレーキに過大な力が加わることがないので、ブレーキの寿命を長くすることができ、ノズルタッチ装置の耐久性を向上させることができる。
【0076】次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
【0077】図8は本発明の第2の実施の形態におけるノズルタッチ特性図である。なお、図において、横軸にモータの回転量を、縦軸にノズルタッチ力を採ってある。
【0078】図において、L21は駆動手段としてのブレーキ付きのモータ75(図1)の回転量を変化させたときのノズルタッチ力を示す線、Lcは第1のノズルタッチ力領域で第1の付勢手段としてのスプリング82の圧縮量の変化に対応して変化するノズルタッチ力を示す線、Ldは第2のノズルタッチ力領域で第2の付勢手段としてのスプリング92の圧縮量の変化に対応して変化するノズルタッチ力を示す線である。
【0079】この場合、ストッパは配設されず、スプリング82が所定の圧縮量だけ圧縮されると、スプリング92の圧縮が開始される。
【0080】したがって、線Ldで示されるノズルタッチ力は、スプリング82の圧縮量に対応するノズルタッチ力にスプリング92の圧縮量に対応するノズルタッチ力を加算した値と等しい。また、スプリング92のばね定数はスプリング82のばね定数より大きくされ、線Ldの傾きは線Lcの傾きより大きくされる。
【0081】本実施の形態においては、モータ75を、第1、第2の回転量だけ駆動した後、停止させようとすると、モータ75が完全に停止するまでの第1、第2の回転量にばらつきΔN21、ΔN22が生じ、それに伴って、第1、第2のノズルタッチ力にもばらつきΔf21、Δf22が生じてしまう。この場合、線Ldの傾きが大きいので、第2の回転量のばらつきΔN22に対する第2のノズルタッチ力のばらつきΔf22を小さくすることができない。
【0082】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。
【0083】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、ノズルタッチ装置を備えた射出成形機においては、固定部材と、該固定部材に取り付けられた金型部材と、進退自在に配設され、前記金型部材に対して接離させられる射出ノズルを備えた射出装置と、該射出装置を移動させるための駆動手段と、該駆動手段を駆動することによって、前記射出装置を移動させるための推進力を発生させる推進力発生手段と、前記固定部材と前記射出装置との間に配設され、圧縮を開始するのに必要な変形荷重が互いに異なり、前記駆動手段を駆動することによって、複数のノズルタッチ力を発生させる複数の付勢手段とを有する。
【0084】この場合、各ノズルタッチ力の差を大きくすることができるので、各ノズルタッチ力の識別性をその分高くすることができる。
【0085】また、各付勢手段の変位量の差を大きくする必要がないので、射出装置を小型化することができる。そして、各付勢手段の振幅を小さくすることができるので、ノズルタッチ装置の耐久性を向上させることができるだけでなく、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くすることができる。
【0086】また、各変位量のばらつきに対するノズルタッチ力のばらつきを小さくすることができ、ノズルタッチ力の検出精度を高くすることができる。
【0087】さらに、ノズルタッチを行うのに必要な時間を短くすることができるので、駆動手段を高速で駆動する必要がない。したがって、駆動手段を停止させるためにブレーキを作動させても、ブレーキに過大な力が加わることがないので、ブレーキの寿命を長くすることができ、ノズルタッチ装置の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部概略図である。
【図2】従来の射出成形機の概念図である。
【図3】従来のノズルタッチ特性図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態における射出成形機の概念図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部分解図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ装置の要部組立状態図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるノズルタッチ特性図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態におけるノズルタッチ特性図である。
【符号の説明】
10 射出装置
13 射出ノズル
15 固定金型
61 固定プラテン
64 ボールねじ軸
65 ボールナット
75 モータ
76、77 第1、第2の検出部
78 ノズルタッチ力発生部
82、92 スプリング
83、93 センサ
89、99 ストッパ

【特許請求の範囲】
【請求項1】 (a)固定部材と、(b)該固定部材に取り付けられた金型部材と、(c)進退自在に配設され、前記金型部材に対して接離させられる射出ノズルを備えた射出装置と、(d)該射出装置を移動させるための駆動手段と、(e)該駆動手段を駆動することによって、前記射出装置を移動させるための推進力を発生させる推進力発生手段と、(f)前記固定部材と前記射出装置との間に配設され、圧縮を開始するのに必要な変形荷重が互いに異なり、前記駆動手段を駆動することによって、複数のノズルタッチ力を発生させる複数の付勢手段とを有することを特徴とするノズルタッチ装置を備えた射出成形機。
【請求項2】 前記推進力発生手段は、第1の付勢手段と、該第1の付勢手段より変形荷重が大きい第2の付勢手段との間に配設される請求項1に記載のノズルタッチ装置を備えた射出成形機。
【請求項3】 前記第1、第2の付勢手段のうちの少なくとも一方には、所定の変位量以上の変位を規制する規制手段が配設される請求項2に記載のノズルタッチ装置を備えた射出成形機。
【請求項4】 前記駆動手段は、ブレーキ付きのモータである請求項1に記載のノズルタッチ装置を備えた射出成形機。
【請求項5】 (a)前記各ノズルタッチ力を検出する検出手段と、(b)前記各ノズルタッチ力が検出されたときに、前記駆動手段を停止させる射出装置前進制御手段とを有する請求項1に記載のノズルタッチ装置を備えた射出成形機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図6】
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【図7】
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【図5】
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【図8】
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【特許番号】特許第3370971号(P3370971)
【登録日】平成14年11月15日(2002.11.15)
【発行日】平成15年1月27日(2003.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2000−149430(P2000−149430)
【出願日】平成12年5月22日(2000.5.22)
【公開番号】特開2001−328140(P2001−328140A)
【公開日】平成13年11月27日(2001.11.27)
【審査請求日】平成13年7月27日(2001.7.27)
【出願人】(000002107)住友重機械工業株式会社 (2,241)
【参考文献】
【文献】特開 昭61−68216(JP,A)
【文献】特開2000−71287(JP,A)
【文献】特開2000−71286(JP,A)
【文献】特開 平5−285984(JP,A)