JP4459756B2

JP4459756B2 - 電動射出成形機の可塑化移動装置

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Publication number: JP4459756B2
Application number: JP2004248741A
Authority: JP
Inventors: 真博早川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: JP2006062244A

Description

本発明は射出成形機の可塑化移動装置に係り、特に電動射出成形機において樹脂を溶融しながら金型に対して射出するため射出装置を移動する可塑化移動装置を有する電動射出成形機の可塑化移動装置に関する。

従来の可塑化移動装置の一例として、減速機付き電動機（モータ）により駆動されるボールネジ軸とこれに係合するボールナットにより推力を得る移動機構により射出装置（可塑化装置）を移動する可塑化移動装置がある。射出装置は、樹脂を溶融するシリンダと、シリンダ内で溶融した樹脂を計量しノズルから吐出するためのスクリュとを有しており、ノズルを金型の樹脂供給部に押し付けて金型内に溶融樹脂を射出注入する。

ノズルを金型に押し付けることをノズルタッチと称し、ノズルタッチ時のノズルの金型に対する押し付け力をノズルタッチ圧と称する。溶融樹脂を金型に射出注入する際には、溶融樹脂は高圧に加圧されているため、この射出圧力に負けないようなノズルタッチ圧が必要となる。上述の電動機とボールネジにより駆動する可塑化移動装置では、電動機の駆動により射出装置を金型に向けて移動し、射出装置をバネを介して金型に対して押圧することによりバネの弾性変形力を利用してノズルタッチ圧を得る。

ここで、ノズルタッチ圧は金型が閉じている際、例えば樹脂充填工程及び保圧工程では高圧が必要である。一方、成形品の取り出し時や樹脂計量工程のように金型を開いている間はノズルタッチ圧を高圧とする必要はなく、ノズルタッチ圧に起因した金型の変形を防止するためにノズルタッチ圧を低減する必要がある。すなわち、金型を開いている間は、可動金型による押圧力が固定金型に作用しないため、固定金型に対するノズルタッチ圧が高いと固定金型が変形する等の不具合が生じるため、これを回避するためにノズルタッチ圧を低減する必要がある。このようなノズルタッチ圧の低減を「脱圧」と称する。

また、成形条件によっては、ノズルタッチさせたまま金型を開いて成形品を取り出す際に、ノズル付近の十分に固化していない樹脂が成形品と切り離されずに糸を引いた状態となる「糸引き現象」が生じることがある。そこで、「糸引き現象」の発生を防止するために、いわゆる「後退成形」という成形方法を採用することがある。「後退成形」では、充填工程及び保圧工程以外の工程において射出装置を後退させて機械的にノズルタッチを解除させ、強制的にノズル部分の樹脂と金型内の樹脂とを分離することにより、「糸引き現象」を防止する。

以上のように、連続成形を行なう場合、ノズルタッチ圧を樹脂充填時の高圧と型開時の低圧又は大気圧との間で繰り返し変化させることとなる。
特開２０００−７１２８７号公報

上述のようにバネの弾性変形力を利用してノズルタッチ圧を得る場合、ノズルタッチ圧を変化させるために、電動機を駆動してボールネジ軸を回転させ、ボールネジナットを移動することにより、バネの押し付け力を変化させる。連続成形の場合、このようなノズルタッチ圧の変化を成形の各サイクル毎に行なう。したがって、ボールネジナットはボールネジ軸上の一定の場所で繰り返し往復移動することとなり、ボールネジ軸が局部的に大きく摩耗して寿命が低下するという問題がある。

また、ボールネジによる駆動機構はバネの圧縮を利用するために、応答性が悪く短時間にノズルタッチ圧を大きく変化させることができない。また、バネの弾性変形力を精密に制御することが難しく、ノズルタッチ圧を精度よく短時間で変化させることができない。さらに、バネが繰り返し圧縮されるため、バネの寿命が短いといった問題がある。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、油圧アクチュエータを用いた簡単な構成で、ノズルタッチ圧を高精度且つ高応答性で制御することのできる可塑化移動装置を有する電動射出成形機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、射出成形機に設けられた射出装置を金型に対して移動するための可塑化移動装置を有する電動射出成形機の可塑化移動装置であって、該射出成形機を移動するための駆動源として設けられ、前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の油室と前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の油室とを有する液圧アクチュエータと、該液圧アクチュエータを駆動するための両方向回転可能で第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有するポンプとモータで構成された液圧源と、該液圧源の第１の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第１の油室とを接続し、前記液圧源の第１の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給して前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の作動媒体流路と、前記液圧源の第２の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第２の油室とを接続し、前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給された作動媒体を圧抜きを行なわずに前記第１の作動媒体流路で前記液圧源の第１の吸入吐出口に吸入し、前記液圧源の第２の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第２の油室に供給して前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の作動媒体流路と、前記第１の作動媒体流路に設けられ、前記第１の作動媒体流路を開閉して作動媒体の流れを制御する切替弁と、前記液圧源及び前記切替弁の動作を制御する制御装置とを有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置が提供される。

上述の電動射出成形機の可塑化移動装置は、前記切替弁と前記液圧アクチュエータとの間の作動媒体の圧力を検出し、検出信号を前記制御装置に供給する圧力検出器をさらに有し、前記制御装置は、前記圧力検出器で検出した圧力が入力装置にて設定された設定値になるように、該検出信号に基づいて前記切替弁の動作を制御することが好ましい。また、前記切替弁は、前記液圧源から前記液圧アクチュエータへ向かう作動媒体の流れに対する逆止弁としての機能を有することが好ましい。

さらに、前記設定値は少なくとも高圧設定値、及び、低圧設定値の２つの設定値を含むことが好ましい。上述の電装射出成形機において、計量工程完了後、若しくは冷却工程中に前記低圧設定値を用いて制御することとしてもよい。あるいは、充填工程中には、前記高圧設定値を用いて制御することとしてもよい。

また、前記制御装置は、少なくともスクリュの仕様値、検出された充填圧値、及び検出された背圧値のうちの一つの値を基に、前記設定値を算出することとしもよい。また、前記制御装置は、冷却工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうこととしてもよい。

また、上述の本発明による電装射出成形機の可塑化移動装置において、前記制御装置は、計量工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうこととしてもよい。また、前記液圧アクチュエータは往復動可能な液圧シリンダであり、該液圧シリンダは、前記第１の作動媒体通路から作動媒体が供給されると前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動し、前記第２の作動媒体通路から作動媒体が供給されると前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するように、前記射出装置と前記金型の固定部との間に取り付けられることとしてもよい。

上述の本発明によれば、液圧アクチュエータに作動媒体を供給する第１の作動媒体通路に切替弁を設け、切替弁の開閉を制御するだけの簡単な構成で、ノズルタッチ圧を精度高く所望の圧力に制御して保持することができる。また、液圧アクチュエータを用いているため、ボールねじのように摩耗する部品は必要なく、作動寿命の長い移動機構を実現することができる。

次に、本発明の第１実施例について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。

図１に示す可塑化移動装置は、電動射出成形機に設けられた射出装置２を移動するために設けられる。射出装置２は成形機のシャーシ４上で、固定金型６を支持する固定プラテン８に対して移動可能に支持される。移動金型１０は、固定金型６に対して移動可能に設けられ、移動金型１０を固定金型６に押し付けて金型を閉じた状態で樹脂充填工程及び保圧工程が行なわれ、移動金型１０を固定金型６から離して金型を開いた状態で成形品の取り出し工程及び樹脂計量工程が行われる。

射出装置２は溶融した樹脂を計量して押し出すためのスクリュ１２を有しており、スクリュ１２の先端にノズル１４が設けられている。このノズル１４の先端から溶融樹脂が吐出される。溶融樹脂を金型に注入し充填する充填工程では、射出装置２を固定プラテン８に向けて移動し、ノズル１４を固定金型１０又は固定プラテン８の注入部に対して押し付ける（ノズルタッチ）。

本実施例による可塑化移動装置は、上述の射出装置２を移動するための移動機構であり、液圧アクチュエータとしての油圧シリンダ２０と、油圧シリンダ２０に作動媒体である作動油を供給する油圧回路２２と、作動油の油圧（作動媒体の液圧）を発生する液圧源としての両回転可能な油圧ポンプ２４と、油圧ポンプ２４を制御する制御装置２６とを有する。油圧ポンプ２４は、本実施例では逆回転可能な電動機としてのインダクションモータ２８により駆動される。

油圧シリンダ２０のシャフト２０ａの先端は固定プラテン８に固定されており、油圧シリンダ２０の後側に油圧ポンプ２４によって圧力のかけられた作動油を油圧配管である通路３０（第１の作動油通路）を介して供給することで、射出装置２全体は固定プラテン８（すなわち金型）に向かって移動する（この方向を前方と称する）。一方、油圧シリンダ２０の前側に油圧ポンプ２４によって圧力のかけられた作動油を通路３２（第２の作動油通路）を介して供給することにより、射出装置２全体は固定プラテン８（すなわち金型）から離れる方向に移動する（この方向を後方と称する）。

通路３０はポンプ２４の一方の吸入吐出口２４ａ（第１の吸入吐出口）に接続され、通路３２は油圧ポンプ２４のもう一方の吸入吐出口２４ｂ（第２の吸入吐出口）に接続される。ポンプ２４は、インダクションモータ２８の回転方向を切り替えることにより、吸入吐出口２４ａ，２４ｂのいずれか一方から作動油を吸入し他方から吐出して油圧を発生することができる。インダクションモータ２８は制御装置２６により制御され、回転方向は制御装置２６により切り替えられる。なお、油圧ポンプ２４はタンク３４から作動油を吸引して吐出口２４ａ，２４ｂのいずれか一方から作動油を吐出することもできる。

また、通路３０は油圧シリンダ２０の前側油室２０ｂへ接続され、通路３２は油圧シリンダ２０の後側油室２０ｃへ接続される。ここで、前側油室２０ｂ内をシャフト２０ａが貫通しているため、前側油室２０ｂの断面積は後側油室２０ｃの断面積より小さい。しかしながら、ノズルタッチ力を発生する際に、作動油が供給される側を前側にすることで、射出装置２上に油圧シリンダ２０を配置することができ、成形機をコンパクトにすることができる。

油圧シリンダ２０の前側に作動油を供給する通路３０の途中には、圧力センサ３６とブロック式切替弁３８とが設けられる。ブロック式切替弁３８は、制御装置２６からの信号に基づいて作動油の通路３０を開閉する切替弁である。すなわち、油圧シリンダ２０の前側に作動油を供給して射出装置２を前方に移動し、ノズルタッチさせてノズルタッチ圧を発生させる際には、切替弁３８は制御装置２６により開弁され、作動油は油圧ポンプ２４の吸入吐出口２４ｂから切替弁３８を通って油圧シリンダ２０に供給される。

圧力センサ３６は通路３０の油圧を検出して、検出信号を制御装置２６に送信する。圧力センサ３６は油圧シリンダ２０の近傍の通路３０に設けられており、圧力センサ３６により検出した油圧は油圧シリンダ２０内の油圧にほぼ等しい。したがって、制御装置２６は圧力センサ３６からの検出信号により油圧シリンダ２０内の油圧を認識することができる。油圧シリンダ２０の前側の油圧により、射出装置２を前方に移動してノズル１４を押し付けるノズルタッチ圧が発生するので、圧力センサ３６の検出信号はノズルタッチ圧を表す信号でもある。

油圧ポンプ２４が作動し且つ切替弁３８が開かれて油圧シリンダ２０が作動して射出装置２が前方に移動し、ノズルタッチが行なわれてから引き続き作動油が油圧シリンダ２０の前側に供給されると、油圧シリンダ２０内の油圧は上昇し、これによりノズルタッチ圧は上昇する。ノズルタッチ圧が所望の圧力となった時点で、すなわち、圧力センサ３６の検出信号が所定のレベルとなった時点で、制御装置２６は切替弁３８を閉じるように制御する。これにより、油圧シリンダ２０の前側には油圧が保持され、ノズルタッチ圧も所望の圧力のまま保持されるとともに、インダクションモータ２８の動作も停止する。

ノズルタッチ圧を低減する際には、インダクションモータ２８を逆回転させることにより油圧ポンプ２４は逆回転され、且つ切替弁３８が開かれる。これにより、油圧シリンダ２０内の前側の作動油は切替弁３８を介して油圧ポンプ２４の吸入吐出口２４ａに流入し、吸入吐出口２４ｂから通路３２に吐出され、油圧シリンダ２０の後側に供給される。切替弁３８の開弁時間を制御することにより、ノズルタッチ圧を制御することができる。また、インダクションモータ２８を停止させた状態で、切替弁３８の開閉を制御することでも、ノズルタッチ圧を所望の圧力まで低減させることができる。

なお、通路３０の圧力センサ３６と切替弁３８との間にはリリーフ弁である安全弁４２（第１の安全弁）が接続されており、油圧シリンダ２０の前側の油圧が過度に上昇した際に、油圧を逃がすようになっている。また、油圧シリンダ２０の前側に作動油が供給されて油圧シリンダ２０が作動する際には、油圧シリンダ２０の後側の作動油は通路３２を流れて吸入吐出口２４ｂから油圧ポンプ２４に吸引され、吸入吐出口２４ａから通路３０に吐出され、切替弁３８を介して油圧シリンダ２０の前側に供給される。

射出装置２を後退させる際には、インダクションモータ２８の回転を反対向きとし、ポンプ２４の吸入吐出口２４ｂから作動油を吐出して通路３２を介して油圧シリンダ２０の後側に作動油を供給する。この際、切替弁３８が開かれ、油圧シリンダ２０の前側の作動油は切替弁３８を介し油圧ポンプ２４に吸引され、通路３２を通じて油圧シリンダ２０の後側に供給される。通路３２の途中にはリリーフ弁である安全弁４６（第２の安全弁）が接続されており、油圧シリンダ２０の後側の油圧、すなわち通路３２内の油圧が過度に上昇した際に、油圧を逃がすようになっている。

上述の油圧回路２２では、弁又はバルブの数が少ないのでシステム構成が簡素化されコンパクトになる。また、バルブ動作によるノイズの影響が少ない。さらに、油圧回路２２は、油圧配管が簡素化されているため作動油漏れを起こすおそれのある部分が少なく、信頼性に優れている。

また、上述の油圧回路２２では、油圧シリンダ２０の前側あるいは後側の高圧の作動油は一旦油圧ポンプ２４に吸入されてから油圧ポンプにより吐出される。この際、余分な作動油のみがタンク３４に戻される。したがって、高圧の作動油が直接タンクに戻されることはない。高圧の作動油を直接タンクに３４に戻した場合、タンク３４内の油面が波打って作動油に空気が混入するおそれがある。特にタンク３４を小さくした場合には、空気の混入の可能性がより高くなる。しかし、本実施例における油圧回路２２では高圧の作動油が直接タンク３４に戻ることはないため、これに起因する空気の混入を防止することができる。

また、上述の油圧回路２２では、油圧シリンダ２０の前側からの作動油を油圧ポンプ２４を介して油圧シリンダ２０の後側に戻している。ここで、油圧シリンダ２０の前側からの作動油をタンク３４に戻してから、油圧ポンプ２４で吸引して吐出して油圧シリンダ２０の後側に供給する場合、圧抜き分の作動油（油圧シリンダ２０の前側の作動油）をタンクに戻してから、油圧ポンプで吸引して吐出する必要があり、射出装置の後退動作を開始するにはタンクへの作動油の戻りを待たなければならない。しかし、上述の本実施例による油圧回路２２では、作動油は油圧ポンプ２４に戻って直ちに吐出されるので、直ちに後退動作を開始でき、成形のサイクル時間を短縮することができる。

以上のように、本実施例ではブロック式切替弁３８を通路３０に設け、圧力センサ３６からの検出信号に基づいて制御装置２６によりブロック式切替弁３８の開閉を制御するだけの簡単な構成で、ノズルタッチ圧を所望の圧力に制御して保持することができる。また、ブロック式切替弁３８の開閉で精度よくノズルタッチ圧を制御することができる。

また、油圧シリンダ２０の前側と後側の作動油を油圧ポンプを介して循環するだけなので、油圧ポンプ２４の吸入圧は大気圧より高い油圧シリンダ２０での圧力となり、圧縮比が低減されるため効率的に油圧ポンプ２４を作動させることができる。あるいは、インダクションモータを小さくすることができる。また、作動油の圧力を大気圧に戻してから（すなわちタンク３４に戻してから）再び加圧する必要がなく、作動油の発熱も抑えられるので、作動油の劣化を抑制することができる。

また、油圧回路２２には作動油の流れを制限するような絞りは設けられていないため、油圧シリンダ２０の圧力制御の応答性がよく、例えば、後述の後退成形時の射出装置２の後退動作を迅速に行なうことができる。さらに、作動油の発熱を抑えることもできる。

また、圧力センサ３６の検出信号に基づいて切替弁３８の開閉と油圧ポンプ２４の回転方向の切替えを行い作動油の流れを切替えるため、圧力スイッチ等を用いて圧力を制御する油圧制御回路に比較すると回路構成が簡単になる。

さらに、油圧アクチュエータ（油圧シリンダ２０）を用いているため、ボールネジのように摩耗する部品は必要なく、作動寿命の長い移動機構を実現することができる。

次に、本発明の第２実施例について、図２を参照しながら説明する。図２は本発明の第２実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。なお、図２において、図１に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図２に示す可塑化移動装置は、図１に示す可塑化移動装置と基本的に同じ構成であるが、ブロック式切替弁３８がチェック弁式切替弁４８となっている点が異なる。すなわち、本実施例による可塑化移動装置では、油圧シリンダ２０の前側に作動油を供給するための通路３０にチェック弁式切替弁４８が設けられている。

チェック弁式切替弁４８を用いることにより、切替弁４８が何らかの故障により閉じたまま、あるいは制御装置２６の故障により切替弁４８が閉じたままで、油圧ポンプ２４の吸入吐出口２４ｂから作動油が供給され続けた場合であっても、チェック式切替弁４８のチェック弁を介して高圧の作動油を安全弁４２を介してタンク３４に逃がすことができる。すなわち、なんらかの故障で、油圧ポンプ２４と切替弁４８との間に過度の高圧が発生する事態となっても、チェック弁式切替弁４８を用いることにより、過度の高圧を逃がすことができ、安全性が向上する。

なお、本実施例では通路３０と通路３２との間に逆止弁４０，４４が設けられており、２つの逆止弁４０，４４の間の部分はドレン通路４５によりタンク３４に接続されている。この逆止弁４０，４４及びドレン通路４５は、油圧シリンダ２０の前側と後側の容積の違いに起因する作動油の循環量の過不足を調整するためのドレン回路を形成している。例えば射出装置２を前進させる際に、配管３０より前側油室２０ｂへ作動油が供給されるとともに、後側油室２０ｃからは作動油が吐出される。この場合、後側油室２０ｃの断面積が前側油室２０ｂの断面積より大きいため、後側油室２０ｃから吐出される作動油の量は、前側油室２０ｂへ供給される作動油の量より多くなる。一方、射出装置２を前進させるため、ポンプ２４より作動油が配管３０へ供給され続けると、配管３０内の作動油の圧力が高くなり、配管３０内の作動油が配管３０ａ伝って、配管３２の逆止弁４４を開くように作用する。そして、逆止弁４４が開くと、後側油室２０ｃより吐出された作動油が逆止弁４４、ドレン通路４５を通ってタンク３４へ戻される。したがって、配管３０及び配管３２の作動油の過不足分を調整することができる。

本実施例では、通路３０に切替弁４８を設けて、充填工程及び保圧工程において切替弁４６を閉じておくことにより、油圧シリンダ２０の前側の圧力を保持してノズルタッチ圧を高圧に保持する。したがって、切替弁４６が閉じている間は、油圧ポンプ２４を駆動せずに停止することができる。これにより、油圧ポンプ２４の駆動時間を低減することがで、インダクションモータ２８の消費電力を低減することができる。また、ノズルタッチ圧を低圧に保持する際にも、切替弁４６を閉じて油圧ポンプの駆動を停止するか、アイドリング駆動とすることもできる。

次に上述の第１及び第２実施例による可塑化移動装置を用いた射出成形機により行なわれる成形工程について説明する。

図３は上述の実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図３に示す成形工程は「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と称され、金型を開く際にノズルタッチ圧を低減する成形工程である。金型を開く際にノズルタッチ圧を低減することを「脱圧」と称する。

まず、ステップＳ１において、射出装置（射出ユニット）２を前進させ、ノズルタッチを行い、ノズルタッチ圧を所望の高圧にする。この際、通路３０側に作動油が供給されるように油圧ポンプ２４を作動させ、且つ切替弁３８，４８を開くことにより作動油を油圧シリンダ２０の前側に供給する。圧力センサ３６の検出信号に基づいてノズルタッチ圧が所望の高圧となった時点で油圧ポンプ２４を停止し、且つ切替弁３８，４８を閉じる。これにより、油圧シリンダ２０の前側の油圧は保持され、ノズルタッチ圧も高圧に保持される。ここで、高圧とは充填工程及び保圧工程において、溶融樹脂がノズル１４と固定金型６との間から漏れ出ないような接触圧力である。なお、切替弁３８，４８を閉じた後は、油圧ポンプの作動は停止されるか、あるいはアイドリング駆動が行なわれる。

ノズルタッチ圧が所望の値に保持されたまま、ステップＳ２において充填工程が行われ、溶融した樹脂が射出装置２からノズル１４を介して金型に注入され、充填される。充填工程が終了すると、ステップＳ３において保圧工程が行われ、金型に充填された樹脂に圧力が加えられたまま保持される。これにより金型内全体に溶融樹脂が充填される。

ステップＳ３の保圧工程が終了すると、処理はステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７に移行する。ステップＳ４では冷却工程が行われ、金型を冷却することで金型内の溶融樹脂を冷却して固化する。冷却工程が開始されると同時に遅延カウントが開始される。遅延カウントが終了した時点、すなわち遅延時間に達すると、ステップＳ５において切替弁３８，４８を開き且つ油圧ポンプを逆転させて駆動し、射出装置２を後退させる（「冷却中後退」）。続いて、ステップＳ６においてタイマのカウントが開始され、続いて行なわれる「脱圧」を開始するまでの時間を計測する。また、金型において冷却工程が行なわれている間、射出装置２ではステップＳ７においてスクリュ１２を回転しながら後退させて溶融樹脂の計量工程を行なう。

なお、「冷却中後退」を行なう場合は、射出装置２が冷却工程において後退してノズルタッチ圧は解除されるので、後述のステップＳ８〜Ｓ１１における脱圧は行なわれない。また、冷却中後退ではなく、計量工程が終了してから射出装置２の後退（「計量後後退」）を行なってもよい。また、後述のステップＳ８〜Ｓ１１においてノズルタッチ圧を低圧とする「脱圧」を行なう場合は、上述のステップＳ４における遅延カウンタ及びステップＳ５の「冷却中後退」又は「計量後後退」は行なわれない。本実施例では、「冷却中後退」を行なうモードと、「計量後後退」を行なうモードと、「脱圧」のみを行なうモードのうちいずれかのモードを選択することができる。また、「冷却中後退」、「計量後後退」、又は「脱圧」を行なうタイミングはそれぞれタイマのカウント値により設定することができる。

ステップＳ６において、所定のカウントを終了したら、ステップＳ８において、切替弁３８，４８を開いて油圧シリンダ２０の前側の油圧を低減し、ノズルタッチ圧を低圧とする「脱圧」を行なう。ここで、低圧とは計量工程において背圧がかかった場合に溶融樹脂がノズル１４と固定金型６との間から漏れ出ないような圧力である。この際、ステップＳ９において圧力センサ３６からの検出信号が所定の低圧を示すようになるまで切替弁３８，４８を開いておくか、ステップＳ１０のように設定時間だけ切替弁３８，４８を開いて低圧とすることができる。

ノズルタッチ圧が所定の低圧となったら、ステップＳ１１において切替弁３８，４８を閉じる。続いて、ステップＳ１２において可動金型１０を移動して金型を開き、金型から成形品を取り出して、今回の成形工程を終了する。

以上の成形工程に用いられているノズルタッチ方法では、圧力設定値を複数段設けることで、切替弁を閉じてノズルタッチ圧を高圧に保持し、その後、切替弁を開くことによりノズルタッチ圧を低減し、ノズルタッチ圧が所定の低圧となったところで切替弁を閉じて低圧を保持することができる。したがって、切替弁の操作だけでノズルタッチ圧を制御することができ、機械的な移動動作などが不要であり、簡単な構成でノズルタッチ圧を制御することができる。

また、高圧の設定値と低圧の設定値は、予め定められているスクリュの仕様値を基に算出してもよく、成形中に検出される充填圧の検出値や背圧の検出値を基に算出するようにしてもよい。

図４は上述の実施例による可塑化移動装置が設けられた射出成形機において行なわれる成形工程の一例を示すフローチャートである。図４に示す成形工程は「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」と称され、金型を開く際に射出装置２を後退させてノズル１４を固定金型６から一旦切り離す成形工程である。

ステップＳ１〜Ｓ８までは、図３に示す「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」と同じである。ステップＳ８において切替弁３８，４８が開かれると、ステップＳ２１において油圧ポンプ２４（インダクションモータ２８）が駆動され（ステップＳ１とは反対に駆動）、油圧シリンダ２０の前側の作動油は油圧ポンプ２４により油圧シリンダ２０の後側に移送される。これにより、ステップＳ２２において射出装置２が後退し、ノズル１4は固定金型６から離れる。ステップＳ２２における射出装置の後退は、上述の「計量後後退」に相当する。その後、ステップＳ１２において可動金型１０を移動して金型を開き、金型から成形品を取り出して、今回の成形工程を終了する。

以上の成形工程に用いられているノズルタッチ方法では、切替弁を閉じてノズルタッチ圧を高圧に保持し、その後、金型を開く前に切替弁を開いて油圧ポンプを逆転することにより射出装置を後退させてノズルタッチを解除する。したがって、切替弁の操作と油圧ポンプの操作だけでノズルタッチ圧を制御することができ、機械的な移動動作などが不要であり、簡単な構成でノズルタッチを制御することができる。

なお、本実施例では油圧シリンダを用いた例について説明したが、圧縮空気などで駆動されるエアシリンダを油圧シリンダの代わりに用いてもよい。

本発明の第１実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。本発明の第２実施例による電動射出成形機に設けられた可塑化移動装置の全体構成を示す図である。「ノズルタッチ力圧抜き成形工程」のフローチャートである。「ノズルタッチ力タッチバック成形工程」のフローチャートである。

符号の説明

２射出装置
４シャーシ
６固定金型
８固定プラテン
１０可動金型
１２スクリュ
１４ノズル
２０油圧シリンダ
２２油圧回路
２４油圧ポンプ
２６制御回路
２８インダクションモータ
３０，３２通路
３４タンク
３６圧力センサ
３８ブロック式切替弁
４０，４４逆止弁
４２，４６安全弁
４５ドレン通路
４８チェック弁式切替弁

Claims

射出成形機に設けられた射出装置を金型に対して移動するための可塑化移動装置を有する電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
該射出成形機を移動するための駆動源として設けられ、前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の油室と前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の油室とを有する液圧アクチュエータと、
該液圧アクチュエータを駆動するための両方向回転可能で第１の吸入吐出口と第２の吸入吐出口とを有するポンプとモータで構成された液圧源と、
該液圧源の第１の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第１の油室とを接続し、前記液圧源の第１の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給して前記射出装置を前記金型に向かう方向に移動するための第１の作動媒体流路と、
前記液圧源の第２の吸入吐出口と前記液圧アクチュエータの第２の油室とを接続し、前記液圧アクチュエータの第１の油室に供給された作動媒体を圧抜きを行なわずに前記第１の作動媒体流路で前記液圧源の第１の吸入吐出口に吸入し、前記液圧源の第２の吸入吐出口から吐出される作動媒体を前記液圧アクチュエータの第２の油室に供給して前記射出装置を前記金型から離間する方向に移動するための第２の作動媒体流路と、
前記第１の作動媒体流路に設けられ、前記第１の作動媒体流路を開閉して作動媒体の流れを制御する切替弁と、
前記液圧源及び前記切替弁の動作を制御する制御装置と
を有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項１記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記切替弁と前記液圧アクチュエータとの間の作動媒体の圧力を検出し、検出信号を前記制御装置に要求する圧力検出器をさらに有し、
前記制御装置は、前記圧力検出器で検出した圧力が入力装置にて設定された設定値になるように、該検出信号に基づいて前記切替弁の動作を制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項１又は２記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記切替弁は、前記液圧源から前記液圧アクチュエータへ向かう作動媒体の流れに対する逆止弁としての機能を有することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項２記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記設定値は少なくとも高圧設定値、及び、低圧設定値の２つの設定値を含むことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項４記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
計量工程完了後、若しくは冷却工程中に前記低圧設定値を用いて制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項４記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
充填工程中には、前記高圧設定値を用いて制御することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項２記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記制御装置は、少なくともスクリュの仕様値、検出された充填圧値、及び検出された背圧値のうちの一つの値を基に、前記設定値を算出することを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記制御装置は、冷却工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の電動射出成形機の可塑化移動装置であって、
前記制御装置は、計量工程開始から所定の時間が経過した後、前記射出装置の後退動作若しくはノズルタッチ圧の低圧制御の少なくとも一方の制御を行なうことを特徴とする電動射出成形機の可塑化移動装置。