ロータリ射出成形機
【課題】ロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止する。定格出力が小さな電動サーボモータを用いてロータリテーブルを安定に回転駆動する。
【解決手段】ロータリテーブル１１の外周に、支持面１８とギア面１９とを同心に形成する。可動ダイプレート７に、支持面１８に当接してロータリテーブル１１を支持する第１及び第２の支持ローラ１２，１３と、ギア歯１９と噛み合う主動ギア２７，２８が出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５とを取り付ける。第１及び第２の支持ローラ１２，１３を、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置すると共に、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５を、支持ローラ１２，１３の外側であって、仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置する。
【解決手段】ロータリテーブル１１の外周に、支持面１８とギア面１９とを同心に形成する。可動ダイプレート７に、支持面１８に当接してロータリテーブル１１を支持する第１及び第２の支持ローラ１２，１３と、ギア歯１９と噛み合う主動ギア２７，２８が出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５とを取り付ける。第１及び第２の支持ローラ１２，１３を、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置すると共に、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５を、支持ローラ１２，１３の外側であって、仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂の多色成形や多層成形に用いられるロータリ射出成形機に係り、特に、この射出成形機に備えられるロータリテーブルの支持機構及び回転機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に、従来より知られているロータリ射出成形機における型締装置の構成を示す（例えば、特許文献１参照。）。このロータリ射出成形機は、竪型であって、固定盤１００と、固定盤１００の上方に配された可動盤１０１と、可動盤１０１の更に上方に配された支持板１０２とを備えており、可動盤１０１は、固定盤１００と支持板１０２との間に架け渡された４本のタイバー１０３にて案内されつつ、固定盤１００に対して接近又は離隔する方向に移動可能とされている。支持板１０２には、油圧シリンダ機構１０４，１０４が装着されており、可動盤１０１は、これらの油圧シリンダ機構１０４，１０４により固定盤１００に対して接近又は離隔する方向に駆動される。
【０００３】
可動盤１０１の固定盤１００との対向面側には、円盤状のロータリテーブル１０５が配されており、ロータリテーブル１０５は、回転中心軸１０６を介して可動盤１０１に回転可能に支持されている。固定盤１００とロータリテーブル１０５の対向面には、それぞれ２つの固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０が対向に取り付けられる。
【０００４】
ロータリテーブル１０５は、可動盤１０１に取り付けられた第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２によって回転駆動され、固定側金型１０７，１０８に対する可動側金型１０９，１１０の回転位置決めがなされる。この点について、より詳細に説明すると、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２の各出力軸には、それぞれ第１及び第２の主動歯車１１１ａ，１１２ａが設けられており、ロータリテーブル１０５の外周面には、これらの主動歯車１１１ａ，１１２ａが噛み合わされる従動歯車１０５ａが一体に形成されている。したがって、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２を回転駆動すると、その回転力が主動歯車１１１ａ，１１２ａ及び従動歯車１０５ａを介してロータリテーブル１０５に伝達され、所定の固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０とが鉛直方向で対向する位置までロータリテーブル１０５が回転駆動される。
【０００５】
第１のサーボモータ１１１と第２のサーボモータ１１２とは、ロータリテーブル１０５の回転中心軸１０６を介して、その左右方向の対象位置に取り付けられる。なお、第１のサーボモータ１１１は、主としてロータリテーブル１０５の回転駆動に用いられるもので、ロータリテーブル１０５に対して必要な回転駆動力を及ぼし得る定格出力の大きなサーボモータが用いられる。これに対して、第２のサーボモータ１１２は、主としてロータリテーブル１０５の回転位置決めに用いられるもので、第１のサーボモータ１１１よりも定格出力が小さなサーボモータが用いられる。
【０００６】
このロータリ射出成形機は、可動盤１０１を型開位置まで上昇した状態で、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２を回転駆動してロータリテーブル１０５を１８０°づつ間欠的に回転し、固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０の組合せを交互に変更した後、油圧シリンダ機構１０４，１０４を駆動して可動盤１０１を型閉位置まで下降し、図示しない２つの射出装置を用いて各組合せの金型毎に射出工程を順次繰り返すことにより、所要の多色成形又は多層成形を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３３３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図７に示したロータリ射出成形機は、固定盤１００の上方に可動盤１０１が配され、可動盤１０１の更に上方に支持板１０２が配された竪型のロータリ射出成形機であるが、固定盤（固定ダイプレート）と可動盤（可動ダイプレート）と支持板（テールストック）がこの順に水平に配された横型のロータリ射出成形機も従来より知られている。横型のロータリ射出成形機は、竪型のロータリ射出成形機とは異なり、ロータリテーブルの回転中心軸にロータリテーブルの重量に応じた曲げモーメントが作用するので、ロータリテーブルの回転に偏心を生じたり、回転中心軸の軸受に偏摩耗を生じやすいという問題がある。また、回転中心軸とその軸受との間に作用する摩擦力が大きくなるので、ロータリテーブル回転駆動用のサーボモータとして、竪型のロータリ射出成形機に備えられるものよりも定格出力の大きなサーボモータを備える必要があり、可動盤に対する当該サーボモータの取り付けが困難になるという問題もある。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止することができ、かつ、定格出力が小さなサーボモータを用いてロータリテーブルを安定に回転駆動可能なロータリ射出成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するため、第１に、固定ダイプレートとテールストックとの間に水平に架け渡された４本のタイバーと、該タイバーに案内されて水平方向に移動する可動ダイプレートと、該可動ダイプレートに回転中心軸を介して回転可能に取り付けられた円盤状のロータリテーブルと、前記可動ダイプレートに取り付けられたロータリテーブル回転用の電動サーボモータと、前記固定ダイプレートに取り付けられた複数の固定側金型と、前記ロータリテーブルに取り付けられた複数の可動側金型とを備えた横型ロータリ射出成形機において、前記ロータリテーブルの外周に、全周にわたって平滑に形成された支持面と、全周にわたってギア歯が設けられたギア面とを同心に形成すると共に、前記可動ダイプレートに、前記支持面に当接して前記ロータリテーブルを支持する第１及び第２の支持ローラと、前記ギア歯と噛み合う主動ギアが出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータとを取り付け、前記第１及び第２の支持ローラを、前記ロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置すると共に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記支持ローラの外側であって、前記仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するという構成にした。
【００１１】
かかる構成によると、第１及び第２の支持ローラによってロータリテーブルを支持するので、ロータリテーブルの回転中心軸に作用する曲げモーメントを解消でき、ロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止することができる。特に、これら２つの支持ローラをロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く支持することができる。また、ロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータを備えるので、１つ当たりの電動サーボモータの定格出力、ひいては、その外形寸法を小さなものにすることができ、可動ダイプレートに対するこれらの電動サーボモータの取り付けを容易なものにすることができる。特に、これら２つの電動サーボモータをロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く回転駆動することができる。
【００１２】
本発明は、第２に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記ロータリテーブルの左右両側よりも横方向に突出しない位置に配置するという構成にした。
【００１３】
かかる構成によると、可動ダイプレートの横幅を小さなものにすることができ、横型ロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
本発明は、第３に、前記第１及び第２の電動サーボモータとして、定格出力が同一の電動サーボモータを用いるという構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、製造時における部品管理及び組み立て工程を簡略化することができ、横型ロータリ射出成形機の製造を高能率に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の横型ロータリ射出成形機は、第１及び第２の支持ローラによってロータリテーブルを等分に支持すると共に、第１及び第２の電動サーボモータによってロータリテーブルを回転駆動するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く支持することができてロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止できると共に、ロータリテーブルを安定かつバランス良く回転駆動することができて固定側金型に対する可動側金型の位置決めを容易なものにすることができる。また、可動ダイプレートに対する第１及び第２の支持ローラ並びに第１及び第２の電動サーボモータの取り付けを容易化できて、可動ダイプレートひいてはロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の正面図である。
【図２】実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の平面図である。
【図３】実施形態に係る可動ダイプレートの正面図である。
【図４】実施形態に係る可動ダイプレートの側面図である。
【図５】実施形態に係る支持ローラの構成を示す要部断面図である。
【図６】実施形態に係るモータ駆動系の構成を示すブロック図である。
【図７】従来例に係る竪型ロータリ射出成形機の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の実施形態を、図１乃至図６を用いて説明する。本例のロータリ射出成形機は、図１及び図２に示すように、ベースフレーム１と、ベースフレーム１上に配置された型開閉ユニット２と、水平方向で互いに平行であるようにベースフレーム１上に配置された２つの射出ユニット３とを備えている。
【００１９】
型開閉ユニット２は、図示しない型開閉用モータを搭載したテールストック４と、図示しない２つの固定側金型を搭載した固定ダイプレート５と、テールストック４と固定ダイプレート５との間に架け渡された複数本のタイバー６と、これら複数本のタイバー６に案内されてテールストック４と固定ダイプレート５との間で水平方向に前後進される可動ダイプレート７を含んで構成される。
【００２０】
可動ダイプレート７には、図３乃至図５に示すように、円盤状のロータリテーブル１１と、ロータリテーブル１１を支持する第１及び第２の支持ローラ１２，１３と、ロータリテーブル１１を回転駆動する第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５とが取り付けられている。
【００２１】
ロータリテーブル１１は、回転中心軸１６及び当該回転中心軸１６の外周に備えられた軸受１７を介して可動ダイプレート７に回転可能に取り付けられており、その外周には、全周にわたって平滑に形成された支持面１８と、全周にわたってギア歯が一定ピッチで均等に設けられたギア面１９とが、同心に形成されている。なお、本例においては、支持面１８の直径がギア面１９の直径よりも小径に形成されているが、これとは逆に、ギア面１９の直径を支持面１８の直径よりも小径に形成することもできる。ロータリテーブル１１の前面側（固定ダイプレート５との対向面）には、金型取付プレート２９が取り付けられており、この金型取付プレート２９には、回転中心軸１６を介してその点対称の位置に第１及び第２の可動側金型２１，２２が取り付けられている。これら第１及び第２の可動側金型２１，２２は、固定ダイプレート５に取り付けられた図示しない２つの固定側金型とそれぞれ対向に配置される。
【００２２】
ロータリテーブル１１は、１成形サイクル毎に１８０°づつ間欠的に回転駆動され、固定ダイプレート５に取り付けられた２つの固定側金型とロータリテーブル１１に取り付けられた２つの可動側金型との組合せを交番的に切り替える。一方、射出ユニット３は、それぞれ異なる樹脂を射出するようになっていて、一方の射出ユニットにて単色の射出を行い、他方の射出ユニット３で単色成形品を保持した金型に対して射出を行うことで、２つの樹脂材料による２色成形又は２層成形を行う。
【００２３】
第１及び第２の支持ローラ１２，１３は、図５に示すように、一端が可動ダイプレート７にボルト２３にて固定されたローラ保持軸２４の先端部に、軸受２５を介して回転可能に取り付けられており、その外周面がロータリテーブル１１の支持面１８に当接される。このように、第１及び第２の支持ローラ１２，１３によってロータリテーブル１１を支持すると、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６に作用する曲げモーメントを解消できるので、横型のロータリ射出成形機におけるロータリテーブル１１の偏心及び軸受１７の偏摩耗を防止することができる。これら第１及び第２の支持ローラ１２，１３は、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置される。第１及び第２の支持ローラ１２，１３の配設位置は、各支持ローラ１２，１３と回転中心軸１６とを結ぶ直線と仮想垂直線Ｙ−Ｙとのなす角度が４５°以内の適宜の位置に設定される。これにより、ロータリテーブル１１の重量を安定かつ高効率に保持することができる。
【００２４】
第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、定格出力が同一であり、図４に示すように、可動ダイプレート７にボルト２６を用いて固定される。このように、定格出力が同一の２つの電動サーボモータ１４，１５を用いることにより、製造時における部品管理及び組み立て工程を簡略化することができるので、横型ロータリ射出成形機の製造を高能率に行うことができる。これら第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５の出力軸には、主動ギア２７，２８が取り付けられており、これらの主動ギア２７，２８は、ロータリテーブル１１のギア面１９に設けられたギア歯に噛み合わされる。したがって、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５を回転駆動すると、主動ギア２７，２８及びギア面１９を介して、ロータリテーブル１１が回転される。第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、それぞれ第１及び第２の支持ローラ１２，１３の外側であって、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置される。その配設位置は、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５がロータリテーブル１１の横方向に突出しない範囲に設定される。これにより、可動ダイプレート７の横幅を小さなものにすることができて、横型ロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、図６に示すモータ駆動手段により、回転の起動、停止が行われる。即ち、本例のモータ駆動手段は、図６に示すように、ロータリ射出成形機の制御全体を司る上位制御装置３１と、第１の電動サーボモータ１４を駆動制御する第１のモータ制御装置３２と、第２の電動サーボモータ１５を駆動制御する第２のモータ制御装置３３とをもって構成されており、これら第１及び第２のモータ制御装置３２，３３は、サーボアンプ機能部等を備えたもので構成されている。
【００２６】
上位制御装置３１には、ロータリテーブル１１を回転駆動するための制御設定条件、例えば、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールするための、ロータリテーブル１１の回転位置に応じて設定された速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）等が格納されている。そして、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールする際には、上位制御装置３１は第１のモータ制御装置３２にのみ速度指令を与え、第１のモータ制御装置３１は、図示しないロータリテーブル１１の位置センサからの実測位置情報を監視しつつ、図示しないロータリテーブル１１の位置センサの出力を適宜演算処理して得られる実測速度情報と、上位制御装置３１からの速度指令（予め設定された速度指令）とを対比して、ロータリテーブル１１の回転速度が上位制御装置３１からの速度指令と一致するように、第１の電動サーボモータ１４を駆動制御する。
【００２７】
また、第１のモータ制御装置３１は、第２のモータ制御装置３２に対してトルク指令を与え、上位制御装置３１からの速度指令に基づいたロータリテーブル１１の回転速度制御が可能となるように、全体として必要なトルクが出力されるようにする。即ち、第１のモータ制御装置３１は、全体として必要なトルクの１／２が、第２の電動サーボモータ１５から出力されるように、第２モータ制御装置３３に対してトルク指令を与える。なお、全体として必要なトルクの残りの１／２は、第１のモータ制御装置３２によって駆動制御される第１の電動サーボモータ１４が受け持つ。これによって、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５の出力トルクを足し合わせた総計トルクによって、ロータリテーブル１１の速度制御動作が保証される。
【００２８】
このような制御を行うことにより、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールするに際して、上位制御装置３１は、各モータ制御装置３２，３３毎に個別に速度指令を与えなくても、第１のモータ制御装置３２のみに速度指令を与えるだけで、速度制御は第１の電動サーボモータ１４が受持ち、速度制御に必要なトルクは２個の電動サーボモータ１４，１５が受け持つことになり、ロータリテーブル１１を速度制御で正確にコントロールすることが可能となる。また、複数個の電動サーボモータ１４，１５のうちの１個のみを速度制御でコントロールするので、従来のように、複数個の電動サーボモータを速度制御でコントロールするとき生じる各モータ間の同期のずれがなくなり、同期ずれによる悪影響、即ち、効率の低下や、トルクのアンバランスでモータ同士が引っ張り合う現象の発生もなくなる。しかも、各電動サーボモータ１４，１５の同期をとる必要がないので、高価な同期装置を排することができ、ロータリ射出成形機の低コスト化を図ることができる。
【００２９】
なお、前記実施形態においては、支持ローラの数及び電動サーボモータの数を共に２個としたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、３個以上の任意の数とすることができる。これらの数をいくつにするかは、コスト対効果を考慮して決定される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、多色成形又は多層成形用のロータリ射出成形に利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
４ テールストック
５ 固定ダイプレート
６ タイバー
７ 可動ダイプレート
１１ ロータリテーブル
１２，１３ 支持ローラ
１４，１５ 電動サーボモータ
１６ 回転中心軸
１７ 軸受
１８ 支持面
１９ ギア面
２１，２２ 金型取付プレート
２４ ローラ保持軸
２５ 軸受
２７，２８ 主動ギア
３１ 上位制御装置
３２ 第１のモータ制御装置
３３ 第２のモータ制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂の多色成形や多層成形に用いられるロータリ射出成形機に係り、特に、この射出成形機に備えられるロータリテーブルの支持機構及び回転機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に、従来より知られているロータリ射出成形機における型締装置の構成を示す（例えば、特許文献１参照。）。このロータリ射出成形機は、竪型であって、固定盤１００と、固定盤１００の上方に配された可動盤１０１と、可動盤１０１の更に上方に配された支持板１０２とを備えており、可動盤１０１は、固定盤１００と支持板１０２との間に架け渡された４本のタイバー１０３にて案内されつつ、固定盤１００に対して接近又は離隔する方向に移動可能とされている。支持板１０２には、油圧シリンダ機構１０４，１０４が装着されており、可動盤１０１は、これらの油圧シリンダ機構１０４，１０４により固定盤１００に対して接近又は離隔する方向に駆動される。
【０００３】
可動盤１０１の固定盤１００との対向面側には、円盤状のロータリテーブル１０５が配されており、ロータリテーブル１０５は、回転中心軸１０６を介して可動盤１０１に回転可能に支持されている。固定盤１００とロータリテーブル１０５の対向面には、それぞれ２つの固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０が対向に取り付けられる。
【０００４】
ロータリテーブル１０５は、可動盤１０１に取り付けられた第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２によって回転駆動され、固定側金型１０７，１０８に対する可動側金型１０９，１１０の回転位置決めがなされる。この点について、より詳細に説明すると、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２の各出力軸には、それぞれ第１及び第２の主動歯車１１１ａ，１１２ａが設けられており、ロータリテーブル１０５の外周面には、これらの主動歯車１１１ａ，１１２ａが噛み合わされる従動歯車１０５ａが一体に形成されている。したがって、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２を回転駆動すると、その回転力が主動歯車１１１ａ，１１２ａ及び従動歯車１０５ａを介してロータリテーブル１０５に伝達され、所定の固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０とが鉛直方向で対向する位置までロータリテーブル１０５が回転駆動される。
【０００５】
第１のサーボモータ１１１と第２のサーボモータ１１２とは、ロータリテーブル１０５の回転中心軸１０６を介して、その左右方向の対象位置に取り付けられる。なお、第１のサーボモータ１１１は、主としてロータリテーブル１０５の回転駆動に用いられるもので、ロータリテーブル１０５に対して必要な回転駆動力を及ぼし得る定格出力の大きなサーボモータが用いられる。これに対して、第２のサーボモータ１１２は、主としてロータリテーブル１０５の回転位置決めに用いられるもので、第１のサーボモータ１１１よりも定格出力が小さなサーボモータが用いられる。
【０００６】
このロータリ射出成形機は、可動盤１０１を型開位置まで上昇した状態で、第１及び第２のサーボモータ１１１，１１２を回転駆動してロータリテーブル１０５を１８０°づつ間欠的に回転し、固定側金型１０７，１０８と可動側金型１０９，１１０の組合せを交互に変更した後、油圧シリンダ機構１０４，１０４を駆動して可動盤１０１を型閉位置まで下降し、図示しない２つの射出装置を用いて各組合せの金型毎に射出工程を順次繰り返すことにより、所要の多色成形又は多層成形を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３３３０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、図７に示したロータリ射出成形機は、固定盤１００の上方に可動盤１０１が配され、可動盤１０１の更に上方に支持板１０２が配された竪型のロータリ射出成形機であるが、固定盤（固定ダイプレート）と可動盤（可動ダイプレート）と支持板（テールストック）がこの順に水平に配された横型のロータリ射出成形機も従来より知られている。横型のロータリ射出成形機は、竪型のロータリ射出成形機とは異なり、ロータリテーブルの回転中心軸にロータリテーブルの重量に応じた曲げモーメントが作用するので、ロータリテーブルの回転に偏心を生じたり、回転中心軸の軸受に偏摩耗を生じやすいという問題がある。また、回転中心軸とその軸受との間に作用する摩擦力が大きくなるので、ロータリテーブル回転駆動用のサーボモータとして、竪型のロータリ射出成形機に備えられるものよりも定格出力の大きなサーボモータを備える必要があり、可動盤に対する当該サーボモータの取り付けが困難になるという問題もある。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止することができ、かつ、定格出力が小さなサーボモータを用いてロータリテーブルを安定に回転駆動可能なロータリ射出成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記課題を解決するため、第１に、固定ダイプレートとテールストックとの間に水平に架け渡された４本のタイバーと、該タイバーに案内されて水平方向に移動する可動ダイプレートと、該可動ダイプレートに回転中心軸を介して回転可能に取り付けられた円盤状のロータリテーブルと、前記可動ダイプレートに取り付けられたロータリテーブル回転用の電動サーボモータと、前記固定ダイプレートに取り付けられた複数の固定側金型と、前記ロータリテーブルに取り付けられた複数の可動側金型とを備えた横型ロータリ射出成形機において、前記ロータリテーブルの外周に、全周にわたって平滑に形成された支持面と、全周にわたってギア歯が設けられたギア面とを同心に形成すると共に、前記可動ダイプレートに、前記支持面に当接して前記ロータリテーブルを支持する第１及び第２の支持ローラと、前記ギア歯と噛み合う主動ギアが出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータとを取り付け、前記第１及び第２の支持ローラを、前記ロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置すると共に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記支持ローラの外側であって、前記仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するという構成にした。
【００１１】
かかる構成によると、第１及び第２の支持ローラによってロータリテーブルを支持するので、ロータリテーブルの回転中心軸に作用する曲げモーメントを解消でき、ロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止することができる。特に、これら２つの支持ローラをロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く支持することができる。また、ロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータを備えるので、１つ当たりの電動サーボモータの定格出力、ひいては、その外形寸法を小さなものにすることができ、可動ダイプレートに対するこれらの電動サーボモータの取り付けを容易なものにすることができる。特に、これら２つの電動サーボモータをロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く回転駆動することができる。
【００１２】
本発明は、第２に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記ロータリテーブルの左右両側よりも横方向に突出しない位置に配置するという構成にした。
【００１３】
かかる構成によると、可動ダイプレートの横幅を小さなものにすることができ、横型ロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【００１４】
本発明は、第３に、前記第１及び第２の電動サーボモータとして、定格出力が同一の電動サーボモータを用いるという構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、製造時における部品管理及び組み立て工程を簡略化することができ、横型ロータリ射出成形機の製造を高能率に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の横型ロータリ射出成形機は、第１及び第２の支持ローラによってロータリテーブルを等分に支持すると共に、第１及び第２の電動サーボモータによってロータリテーブルを回転駆動するので、ロータリテーブルを安定かつバランス良く支持することができてロータリテーブルの偏心及び軸受の偏摩耗を防止できると共に、ロータリテーブルを安定かつバランス良く回転駆動することができて固定側金型に対する可動側金型の位置決めを容易なものにすることができる。また、可動ダイプレートに対する第１及び第２の支持ローラ並びに第１及び第２の電動サーボモータの取り付けを容易化できて、可動ダイプレートひいてはロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の正面図である。
【図２】実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の平面図である。
【図３】実施形態に係る可動ダイプレートの正面図である。
【図４】実施形態に係る可動ダイプレートの側面図である。
【図５】実施形態に係る支持ローラの構成を示す要部断面図である。
【図６】実施形態に係るモータ駆動系の構成を示すブロック図である。
【図７】従来例に係る竪型ロータリ射出成形機の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態に係る横型ロータリ射出成形機の実施形態を、図１乃至図６を用いて説明する。本例のロータリ射出成形機は、図１及び図２に示すように、ベースフレーム１と、ベースフレーム１上に配置された型開閉ユニット２と、水平方向で互いに平行であるようにベースフレーム１上に配置された２つの射出ユニット３とを備えている。
【００１９】
型開閉ユニット２は、図示しない型開閉用モータを搭載したテールストック４と、図示しない２つの固定側金型を搭載した固定ダイプレート５と、テールストック４と固定ダイプレート５との間に架け渡された複数本のタイバー６と、これら複数本のタイバー６に案内されてテールストック４と固定ダイプレート５との間で水平方向に前後進される可動ダイプレート７を含んで構成される。
【００２０】
可動ダイプレート７には、図３乃至図５に示すように、円盤状のロータリテーブル１１と、ロータリテーブル１１を支持する第１及び第２の支持ローラ１２，１３と、ロータリテーブル１１を回転駆動する第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５とが取り付けられている。
【００２１】
ロータリテーブル１１は、回転中心軸１６及び当該回転中心軸１６の外周に備えられた軸受１７を介して可動ダイプレート７に回転可能に取り付けられており、その外周には、全周にわたって平滑に形成された支持面１８と、全周にわたってギア歯が一定ピッチで均等に設けられたギア面１９とが、同心に形成されている。なお、本例においては、支持面１８の直径がギア面１９の直径よりも小径に形成されているが、これとは逆に、ギア面１９の直径を支持面１８の直径よりも小径に形成することもできる。ロータリテーブル１１の前面側（固定ダイプレート５との対向面）には、金型取付プレート２９が取り付けられており、この金型取付プレート２９には、回転中心軸１６を介してその点対称の位置に第１及び第２の可動側金型２１，２２が取り付けられている。これら第１及び第２の可動側金型２１，２２は、固定ダイプレート５に取り付けられた図示しない２つの固定側金型とそれぞれ対向に配置される。
【００２２】
ロータリテーブル１１は、１成形サイクル毎に１８０°づつ間欠的に回転駆動され、固定ダイプレート５に取り付けられた２つの固定側金型とロータリテーブル１１に取り付けられた２つの可動側金型との組合せを交番的に切り替える。一方、射出ユニット３は、それぞれ異なる樹脂を射出するようになっていて、一方の射出ユニットにて単色の射出を行い、他方の射出ユニット３で単色成形品を保持した金型に対して射出を行うことで、２つの樹脂材料による２色成形又は２層成形を行う。
【００２３】
第１及び第２の支持ローラ１２，１３は、図５に示すように、一端が可動ダイプレート７にボルト２３にて固定されたローラ保持軸２４の先端部に、軸受２５を介して回転可能に取り付けられており、その外周面がロータリテーブル１１の支持面１８に当接される。このように、第１及び第２の支持ローラ１２，１３によってロータリテーブル１１を支持すると、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６に作用する曲げモーメントを解消できるので、横型のロータリ射出成形機におけるロータリテーブル１１の偏心及び軸受１７の偏摩耗を防止することができる。これら第１及び第２の支持ローラ１２，１３は、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置される。第１及び第２の支持ローラ１２，１３の配設位置は、各支持ローラ１２，１３と回転中心軸１６とを結ぶ直線と仮想垂直線Ｙ−Ｙとのなす角度が４５°以内の適宜の位置に設定される。これにより、ロータリテーブル１１の重量を安定かつ高効率に保持することができる。
【００２４】
第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、定格出力が同一であり、図４に示すように、可動ダイプレート７にボルト２６を用いて固定される。このように、定格出力が同一の２つの電動サーボモータ１４，１５を用いることにより、製造時における部品管理及び組み立て工程を簡略化することができるので、横型ロータリ射出成形機の製造を高能率に行うことができる。これら第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５の出力軸には、主動ギア２７，２８が取り付けられており、これらの主動ギア２７，２８は、ロータリテーブル１１のギア面１９に設けられたギア歯に噛み合わされる。したがって、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５を回転駆動すると、主動ギア２７，２８及びギア面１９を介して、ロータリテーブル１１が回転される。第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、それぞれ第１及び第２の支持ローラ１２，１３の外側であって、ロータリテーブル１１の回転中心軸１６を通る仮想垂直線Ｙ−Ｙを介してその両側部分に等分に配置される。その配設位置は、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５がロータリテーブル１１の横方向に突出しない範囲に設定される。これにより、可動ダイプレート７の横幅を小さなものにすることができて、横型ロータリ射出成形機のコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５は、図６に示すモータ駆動手段により、回転の起動、停止が行われる。即ち、本例のモータ駆動手段は、図６に示すように、ロータリ射出成形機の制御全体を司る上位制御装置３１と、第１の電動サーボモータ１４を駆動制御する第１のモータ制御装置３２と、第２の電動サーボモータ１５を駆動制御する第２のモータ制御装置３３とをもって構成されており、これら第１及び第２のモータ制御装置３２，３３は、サーボアンプ機能部等を備えたもので構成されている。
【００２６】
上位制御装置３１には、ロータリテーブル１１を回転駆動するための制御設定条件、例えば、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールするための、ロータリテーブル１１の回転位置に応じて設定された速度（ｒａｄ／ｓｅｃ）等が格納されている。そして、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールする際には、上位制御装置３１は第１のモータ制御装置３２にのみ速度指令を与え、第１のモータ制御装置３１は、図示しないロータリテーブル１１の位置センサからの実測位置情報を監視しつつ、図示しないロータリテーブル１１の位置センサの出力を適宜演算処理して得られる実測速度情報と、上位制御装置３１からの速度指令（予め設定された速度指令）とを対比して、ロータリテーブル１１の回転速度が上位制御装置３１からの速度指令と一致するように、第１の電動サーボモータ１４を駆動制御する。
【００２７】
また、第１のモータ制御装置３１は、第２のモータ制御装置３２に対してトルク指令を与え、上位制御装置３１からの速度指令に基づいたロータリテーブル１１の回転速度制御が可能となるように、全体として必要なトルクが出力されるようにする。即ち、第１のモータ制御装置３１は、全体として必要なトルクの１／２が、第２の電動サーボモータ１５から出力されるように、第２モータ制御装置３３に対してトルク指令を与える。なお、全体として必要なトルクの残りの１／２は、第１のモータ制御装置３２によって駆動制御される第１の電動サーボモータ１４が受け持つ。これによって、第１及び第２の電動サーボモータ１４，１５の出力トルクを足し合わせた総計トルクによって、ロータリテーブル１１の速度制御動作が保証される。
【００２８】
このような制御を行うことにより、ロータリテーブル１１を速度制御でコントロールするに際して、上位制御装置３１は、各モータ制御装置３２，３３毎に個別に速度指令を与えなくても、第１のモータ制御装置３２のみに速度指令を与えるだけで、速度制御は第１の電動サーボモータ１４が受持ち、速度制御に必要なトルクは２個の電動サーボモータ１４，１５が受け持つことになり、ロータリテーブル１１を速度制御で正確にコントロールすることが可能となる。また、複数個の電動サーボモータ１４，１５のうちの１個のみを速度制御でコントロールするので、従来のように、複数個の電動サーボモータを速度制御でコントロールするとき生じる各モータ間の同期のずれがなくなり、同期ずれによる悪影響、即ち、効率の低下や、トルクのアンバランスでモータ同士が引っ張り合う現象の発生もなくなる。しかも、各電動サーボモータ１４，１５の同期をとる必要がないので、高価な同期装置を排することができ、ロータリ射出成形機の低コスト化を図ることができる。
【００２９】
なお、前記実施形態においては、支持ローラの数及び電動サーボモータの数を共に２個としたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、３個以上の任意の数とすることができる。これらの数をいくつにするかは、コスト対効果を考慮して決定される。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、多色成形又は多層成形用のロータリ射出成形に利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
４ テールストック
５ 固定ダイプレート
６ タイバー
７ 可動ダイプレート
１１ ロータリテーブル
１２，１３ 支持ローラ
１４，１５ 電動サーボモータ
１６ 回転中心軸
１７ 軸受
１８ 支持面
１９ ギア面
２１，２２ 金型取付プレート
２４ ローラ保持軸
２５ 軸受
２７，２８ 主動ギア
３１ 上位制御装置
３２ 第１のモータ制御装置
３３ 第２のモータ制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ダイプレートとテールストックとの間に水平に架け渡された４本のタイバーと、該タイバーに案内されて水平方向に移動する可動ダイプレートと、該可動ダイプレートに回転中心軸を介して回転可能に取り付けられた円盤状のロータリテーブルと、前記可動ダイプレートに取り付けられたロータリテーブル回転用の電動サーボモータと、前記固定ダイプレートに取り付けられた複数の固定側金型と、前記ロータリテーブルに取り付けられた複数の可動側金型とを備えた横型ロータリ射出成形機において、
前記ロータリテーブルの外周に、全周にわたって平滑に形成された支持面と、全周にわたってギア歯が設けられたギア面とを同心に形成すると共に、
前記可動ダイプレートに、前記支持面に当接して前記ロータリテーブルを支持する第１及び第２の支持ローラと、前記ギア歯と噛み合う主動ギアが出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータとを取り付け、
前記第１及び第２の支持ローラを、前記ロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置すると共に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記支持ローラの外側であって、前記仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置したことを特徴とする横型ロータリ射出成形機。
【請求項２】
前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記ロータリテーブルの左右両側よりも横方向に突出しない位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の横型ロータリ射出成形機。
【請求項３】
前記第１及び第２の電動サーボモータとして、定格出力が同一の電動サーボモータを用いたことを特徴とする請求項１に記載の横型ロータリ射出成形機。
【請求項１】
固定ダイプレートとテールストックとの間に水平に架け渡された４本のタイバーと、該タイバーに案内されて水平方向に移動する可動ダイプレートと、該可動ダイプレートに回転中心軸を介して回転可能に取り付けられた円盤状のロータリテーブルと、前記可動ダイプレートに取り付けられたロータリテーブル回転用の電動サーボモータと、前記固定ダイプレートに取り付けられた複数の固定側金型と、前記ロータリテーブルに取り付けられた複数の可動側金型とを備えた横型ロータリ射出成形機において、
前記ロータリテーブルの外周に、全周にわたって平滑に形成された支持面と、全周にわたってギア歯が設けられたギア面とを同心に形成すると共に、
前記可動ダイプレートに、前記支持面に当接して前記ロータリテーブルを支持する第１及び第２の支持ローラと、前記ギア歯と噛み合う主動ギアが出力軸に設けられたロータリテーブル回転用の第１及び第２の電動サーボモータとを取り付け、
前記第１及び第２の支持ローラを、前記ロータリテーブルの回転中心軸を通る仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置すると共に、前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記支持ローラの外側であって、前記仮想垂直線を介してその両側部分に等分に配置したことを特徴とする横型ロータリ射出成形機。
【請求項２】
前記第１及び第２の電動サーボモータを、前記ロータリテーブルの左右両側よりも横方向に突出しない位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の横型ロータリ射出成形機。
【請求項３】
前記第１及び第２の電動サーボモータとして、定格出力が同一の電動サーボモータを用いたことを特徴とする請求項１に記載の横型ロータリ射出成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８４４３６（Ｐ２０１０−１８４４３６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０２４７（Ｐ２００９−３０２４７）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００２２２５８７）東洋機械金属株式会社 (299)
【Ｆターム（参考）】
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