JPH0649311B2 - Injection molding method and electric motor driven injection molding machine implementing the method - Google Patents
Injection molding method and electric motor driven injection molding machine implementing the methodInfo
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- JPH0649311B2 JPH0649311B2 JP63170152A JP17015288A JPH0649311B2 JP H0649311 B2 JPH0649311 B2 JP H0649311B2 JP 63170152 A JP63170152 A JP 63170152A JP 17015288 A JP17015288 A JP 17015288A JP H0649311 B2 JPH0649311 B2 JP H0649311B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーボモータ駆動方式の射出成形方法とその方
法を実施する射出成形機の改良に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a servomotor drive type injection molding method and an improvement of an injection molding machine for carrying out the method.
従来の射出成形機は第6図に示すように、加熱筒(2
3′)を往復運動させて射出成形するための射出用サー
ボモータ(71′)とスクリュー(22′)を回転させるた
めのスクリュー回転用サーボモータ(72′)の2個が設
置されていて、加熱筒(23′)の先端部への溶融樹脂の
搬送、充填は前記スクリュー回転用サーボモータ(7
2′)の駆動によって行い、溶融樹脂のチャージが完了
した処で射出用サーボモータ(71′)を作動させて加熱
筒(23′)の先端から溶融樹脂を金型キャビティ(図示
せず)に射出するという方法を採用していた。この場
合、単にスクリュー(22′)を回転させて加熱筒(2
3′)の先端側に溶融樹脂を搬送して行き、溶融樹脂が
先端部に設定さた量だけチャージされたところでスクリ
ュー(22′)を前進させ、溶融樹脂を射出するのであ
る。従って、溶融樹脂のチャージ作業時にはスクリュー
(22′)の回転による混練だけであるため充分な混練度
を達成するためには加熱筒(23′)を長くとらねばなら
ないという欠点があった。加えてスクリュー(22′)の
回転チャージ用と往復駆動による射出用とに別々のサー
ボモータ(71′)(72′)を使用しなければならなかっ
たので、その制御装置も含めてコスト、取付場所などの
上で相当な負担があるという欠点があった。The conventional injection molding machine has a heating cylinder (2
3 ') is provided with two injection servo motors (71') for reciprocating injection molding and screw rotation servo motors (72 ') for rotating the screw (22'), The screw rotation servo motor (7) is used to convey and fill the molten resin to the tip of the heating cylinder (23 ').
2 ') is driven, and when the charging of the molten resin is completed, the injection servomotor (71') is activated to transfer the molten resin from the tip of the heating cylinder (23 ') to the mold cavity (not shown). The method of ejecting was adopted. In this case, simply rotate the screw (22 ') and
The molten resin is conveyed to the tip side of 3 '), and the screw (22') is advanced and the molten resin is injected when the molten resin is charged by the set amount. Therefore, since there is only kneading by rotating the screw (22 ') at the time of charging the molten resin, there is a drawback that the heating cylinder (23') must be long in order to achieve a sufficient degree of kneading. In addition, since separate servo motors (71 ') and (72') had to be used for rotation charging of the screw (22 ') and injection for reciprocating drive, the cost and installation of the control device were also included. There was a drawback that there was a considerable burden on the place.
本発明は、上記の問題点に対してなされたもので、その
目的とするところは混練度を高く取る事が出来て加熱筒
を短くする事が出来、しかもチャージと射出を1個のサ
ーボモータで済ます事の出来る射出成形方法とその方法
を実施する電動機駆動射出成形機を提供するにある。The present invention has been made to solve the above problems, and the object thereof is to obtain a high kneading degree and to shorten the heating cylinder, and to charge and inject one servo motor. It is an object of the present invention to provide an injection molding method that can be completed by the method and an electric motor driven injection molding machine that implements the method.
本発明は、前記問題点を解決するために、第1項では、 加熱筒(23)内に収納された射出成形用スクリュー(22)
を正転時に前進させ、逆転時に後退させるという往復運
動を1つのサーボモータにて行わせると共に、スクリュ
ー前進時のサーボモータの回転速度に脈動を与え、加熱
筒(23)の先端部に溶融樹脂をチャージし、 然る後、当該樹脂を加熱筒(23)の先端部から射出す
る。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides, in the first item, an injection molding screw (22) housed in a heating cylinder (23).
Reciprocating motion of moving forward in forward rotation and backward in reverse rotation is performed by one servo motor, and pulsation is given to the rotation speed of the servo motor during forward movement of the screw, and molten resin is added to the tip of the heating cylinder (23). Is charged, and then the resin is injected from the tip of the heating cylinder (23).
;という技術的手段を採用しており、第2項では、 加熱筒(23)内に収納された射出成形用スクリュー(22)
を正転時に後退させ、逆転時に前進させるという往復運
動を1つのサーボモータにて行わせると共に、スクリュ
ー前進時のサーボモータの回転速度に脈動を与え、加熱
筒(23)の先端部に溶融樹脂をチャージし、 然る後、当該樹脂を加熱筒(23)の先端部から射出す
る。The technical means is adopted, and in the second paragraph, the injection molding screw (22) housed in the heating cylinder (23).
Reciprocating motion of moving backward in forward rotation and moving forward in reverse rotation is performed by one servo motor, and pulsation is given to the rotation speed of the servo motor during forward movement of the screw, and molten resin is added to the tip of the heating cylinder (23). Is charged, and then the resin is injected from the tip of the heating cylinder (23).
;という技術的手段を採用しており、第3項では、 第1項又は第2項の射出成形方法において、スクリュ
ー(22)の前進停止位置を往復運動の都度、順次後方にず
らして行く。The technical means is adopted. In the third item, in the injection molding method of the first item or the second item, the forward stop position of the screw (22) is sequentially shifted rearward each time the reciprocating motion is performed.
;という技術的手段を採用しており、第4項では、 この方法を利用して、電動機駆動射出成形機を、 樹脂充填用スクリュー(22)と、 樹脂充填用スクリュー(22)の後端から後方に突出した
連結軸(33)と、 連結軸(30)に回動自在に外挿され、連結軸(30)と共に
前後に往復運動する往復運動用駆動ねじ筒(15)と、 ′サーボモータ(7)と、 ハウジング(A)内に回動自在に配設され、往復運動
用駆動ねじ筒(15)に螺合してサーボモータ(7)の回転を
伝達する往復運動用駆動ナット(11)と、 連結軸(30)の後端に設けられたスクリュー回動用ねじ
(33)と、 スクリュー回動用ねじ(33)に螺合し、ハウジング
(A)に取着された静止ナット(35)とで構成する。In the fourth item, the electric motor driven injection molding machine is used for the resin-filling screw (22) and the rear end of the resin-filling screw (22). A connecting shaft (33) protruding rearward, a reciprocating drive screw cylinder (15) reciprocally moved back and forth together with the connecting shaft (30), which is rotatably inserted onto the connecting shaft (30), and a'servo motor. (7) and a reciprocating drive nut (11) rotatably disposed in the housing (A) and screwed into the reciprocating drive screw cylinder (15) to transmit the rotation of the servo motor (7). ) And a screw for screw rotation provided at the rear end of the connecting shaft (30)
(33) and a stationary nut (35) attached to the housing (A) by being screwed into the screw turning screw (33).
;という技術的手段を採用している。Is adopted as a technical means.
〔作用〕 モータ(7)を作動させると往復運動駆動ナット(11)を
介して往復運動用駆動ねじ筒(15)に前進運動が伝達さ
れ、スクリュー(22)を前進させる。[Operation] When the motor (7) is operated, the forward movement is transmitted to the reciprocating drive screw cylinder (15) via the reciprocating drive nut (11), and the screw (22) is moved forward.
この時、第1項の場合前進動作と共にスクリュー回動
用ねじ(33)は静止ナット(35)によって正転させられ、加
熱筒(23)内の樹脂は混練されながら前方に送られる。
(第2項の場合は逆にスクリュー(22)は逆転する。) 続いて、モータ(7)が逆転すると、第1項の場合スク
リュー(22)は逆転しつつ後退するが、この時加熱筒(23)
の内面の摩耗係数とスクリュー(22)の外周面の摩耗係数
の相違によって加熱筒(23)内の樹脂はほとんど前方に残
留したままとなり、スクリュー(22)だけが戻る事とな
る。(第2項の場合は逆にスクリュー(22)が逆転する事
になる。) 続いてモータ(7)を再び正転させてスクリュー(22)を
前進且つ正転させて樹脂を再び混練しつつ前方に送り出
す。At this time, in the case of the first term, the screw rotating screw (33) is normally rotated by the stationary nut (35) with the forward movement, and the resin in the heating cylinder (23) is sent forward while being kneaded.
(In the case of the second term, the screw (22) reversely reverses.) Then, when the motor (7) reverses, the screw (22) reverses and reverses in the case of the first term, but at this time, the heating cylinder (twenty three)
Due to the difference in the wear coefficient of the inner surface of the screw and the wear coefficient of the outer peripheral surface of the screw (22), the resin in the heating cylinder (23) remains almost in front, and only the screw (22) returns. (In the case of the second term, the screw (22) will reversely rotate in reverse.) Then, the motor (7) is normally rotated again and the screw (22) is moved forward and normally while kneading the resin again. Send it forward.
このようなスクリュー(22)の往復運動を繰り返す事に
よって加熱筒(23)の先端部に樹脂をチャージして行く。By repeating such a reciprocating motion of the screw (22), the tip of the heating cylinder (23) is charged with resin.
このような射出成形方法において、スクリュー(22)の
前進停止位置を往復運動の都度、順次後方にずらして行
き、加熱筒(23)の先端部へ溶融樹脂脂を設定量だけチャ
ージする操作がより混練も高く且つ迅速に行われるもの
であり、 又、この場合にスクリュー(22)の前進時にスクリュー
(22)に脈動を与える事によって、樹脂の混練度をより高
める事が出来るものである。In such an injection molding method, the forward stop position of the screw (22) is sequentially shifted rearward each time the reciprocating motion is performed, and the operation of charging the tip of the heating cylinder (23) with the molten resin fat by a set amount is more preferable. The kneading is also high and quick, and in this case, the screw (22) is advanced when the screw is moved forward.
By giving pulsation to (22), the kneading degree of the resin can be further increased.
本発明の実施例と共に説明する。 An embodiment of the present invention will be described.
射出成形機の基台(1)上に固着されたブラケット(2)
(2)′に支承された4本の支持バー(3)にヘッドストック
(4)及びギヤボックス本体(5)のボス部(5a)が前後摺動自
在に取付られて、射出装置の基体となっている。(6)は
ギヤボックス本体(5)の蓋体であり、ハウジング(A)
はこれらギヤボックス本体(5)、蓋体(6)などで構成され
ている。Bracket (2) fixed on the base (1) of the injection molding machine
Headstock on four support bars (3) supported by (2) '
(4) and the boss portion (5a) of the gear box body (5) are mounted so as to be slidable back and forth, and serve as a base body of the injection device. (6) is a cover of the gear box body (5), and the housing (A)
Is composed of the gear box body (5), the lid body (6) and the like.
本発明に使用するモータ(7)は、例えばサーボモータで
あり、以下モータ(7)をサーボモータとして説明する。
実施例に示すサーボモータ(7)は軸が水平になるよう
に、ギヤボックス本体(5)に固着されており、サーボモ
ータの軸端(7a)には固着具(9)によって主動ギヤ(8)が固
着され、主動ギヤ(8)に螺合する従動ギヤ(10)は往復運
動用駆動ナット(11)に固着具(12)によって固着されてい
る。従って、サーボモータ(7)が回転すると、その回転
は従動ギヤ(10)を介して往復運動用駆動ナット(11)に伝
達され、往復運動用駆動ナット(11)の正・逆回転により
往復運動用駆動ねじ筒(15)が前進、後退するようになっ
ている。The motor (7) used in the present invention is, for example, a servo motor, and the motor (7) will be described below as a servo motor.
The servomotor (7) shown in the embodiment is fixed to the gear box body (5) so that the shaft is horizontal, and the shaft end (7a) of the servomotor is fixed to the drive gear (8) by the fixing device (9). ) Is fixed, and the driven gear (10) screwed to the main driving gear (8) is fixed to the reciprocating drive nut (11) by a fixing tool (12). Therefore, when the servo motor (7) rotates, the rotation is transmitted to the reciprocating motion drive nut (11) via the driven gear (10), and the reciprocating motion drive nut (11) rotates forward and backward to reciprocate. The drive screw cylinder (15) is adapted to move forward and backward.
本実施例の第1項ではサーボモータ(7)が正転すると
き、往復運動用駆動ねじ筒(15)が前進するように設定し
てあり、第2項では逆にサーボモータ(7)が正転する
時、ねじ筒(15)が後退するようになっており、樹脂の種
類その他各種の条件に合わせて適宜の方法が採用され
る。In the first term of this embodiment, the reciprocating drive screw cylinder (15) is set to move forward when the servo motor (7) rotates in the forward direction, and in the second term, the servo motor (7) reversely moves. The screw cylinder (15) retracts when it rotates in the normal direction, and an appropriate method is adopted according to the type of resin and various other conditions.
上記往復運動用駆動ねじ筒(15)は受け板(16)、圧力セン
サー(17)(例えばロードセルなど)を介して、ベアリン
グケース(18)にボルトで固着さている。ベアリングケー
ス(18)内には駆動軸(19)がラジアルベアリング(20)、ス
ラストベアリンク(21)によって支承されている。従って
往復運動用駆動ねじ筒(15)の前後進往復運動が駆動軸(1
9)に伝達される。The reciprocating drive screw cylinder (15) is fixed to the bearing case (18) with a bolt through the receiving plate (16) and the pressure sensor (17) (eg, load cell). A drive shaft (19) is supported in the bearing case (18) by a radial bearing (20) and a thrust bear link (21). Therefore, the forward and backward reciprocating motion of the reciprocating drive screw cylinder (15) is
It is transmitted to 9).
駆動軸(19)の前側凹部には、スクリュー(22)の後端部が
挿入され、キー(29)、当て板(29a)によって固定されて
おり、スクリュー(22)に駆動軸(19)の前後進運動が伝達
される。The rear end of the screw (22) is inserted into the front recess of the drive shaft (19) and is fixed by the key (29) and the contact plate (29a). Forward and backward movement is transmitted.
スクリュー(22)を内蔵した加熱筒(23)は、シリンダフラ
ンジ(23a)、断熱材(26)を介して、ヘッドストック(4)の
水平貫通孔の前面から挿通され、その後端(23b)を固定
ナット(27)で螺合締付けすることによりヘッドストック
(4)に固着されている。The heating cylinder (23) containing the screw (22) is inserted from the front of the horizontal through hole of the headstock (4) through the cylinder flange (23a) and the heat insulating material (26), and the rear end (23b) is inserted. Headstock by screwing in with fixing nuts (27)
It is fixed to (4).
ヘッドストック(4)の垂直孔(4a)の上部にはホッパ(28)
が設置してあり、ホッパ(28)内のプラスチック原料は、
加熱筒(23)に巻装したヒーター(図示せず)によって加
熱され、スクリュー(22)によって混練されながら前方へ
移送される。また加熱筒(23)の前部にはノズル(24)が螺
合され、加熱筒(23)の先端部である該ノズル(24)の出口
孔部にはスクリュー(22)を介して射出室(24a)に送りこ
まれた樹脂が、室外に溢出しないようにノズルチェック
装置(図示せず)が設けてある。A hopper (28) is located above the vertical hole (4a) of the headstock (4).
Is installed, and the plastic raw material in the hopper (28) is
It is heated by a heater (not shown) wound around the heating cylinder (23) and is transferred forward while being kneaded by the screw (22). Further, a nozzle (24) is screwed into the front part of the heating cylinder (23), and an exit chamber of the nozzle (24), which is the tip of the heating cylinder (23), is injected into the injection chamber via a screw (22). A nozzle check device (not shown) is provided so that the resin sent to (24a) does not overflow outside the room.
一方、駆動軸(19)の後側凹部には、連結軸(30)の前端が
挿入され、キー(31)によって固着されている。該連結軸
(30)は往復運動用駆動ねじ筒(15)の中空部(15a)を貫通
して、ラジアルベアリング(32a)及びニードルベアリン
グ(32b)で支承され、更に後方に延びている。すなわち
連結軸(30)は駆動軸(19)と一体になった後方延長部材と
して、往復運動用駆動ねじ筒(15)と一体に前後進往復運
動を行い、且つ往復運動用駆動ねじ筒(15)とは独立に回
転運動を行うことができるようになっている。On the other hand, the front end of the connecting shaft (30) is inserted into the rear recess of the drive shaft (19) and is fixed by the key (31). The connecting shaft
The numeral (30) penetrates the hollow portion (15a) of the reciprocating drive screw cylinder (15), is supported by the radial bearing (32a) and the needle bearing (32b), and further extends rearward. That is, the connecting shaft (30) is a rear extension member that is integrated with the drive shaft (19) to perform forward and backward reciprocating motion integrally with the reciprocating drive screw cylinder (15) and to reciprocate the drive screw cylinder (15). ) Is independent of the rotational movement.
該連結軸(30)に回転運動を行わせる駆動源となるのは、
該連結軸と一体に後方に延長している軸端部(30a)に外
挿され、固着具(34)で固着されたスクリュー回動用ねじ
(33)と、ハウジング(A)内挿固着された静止ナット(3
5)との螺合による。The drive source for rotating the connecting shaft (30) is
A screw rotating screw externally inserted to the shaft end (30a) extending rearward integrally with the connecting shaft and fixed by a fixing tool (34).
(33) and a stationary nut (3
5) By screwing.
次に制御装置について説明する。制御装置(図示せず)
はマイクロコンピュータを内蔵した計算制御方式のもの
で、中央演算処理装置(CPU)、メモリー(RAM)
及び(ROM)、入力装置(I)、出力装置(O)、設
定用キーボード(KB)から成り、入力センサーとし
て、スクリュー先端の位置を測定する位置センサー、射
出室内のプラスチック溶融樹脂の内圧を測定する圧力セ
ンサー(17)からの信号が入力インターフェースに入力さ
れる。一方出力インターフェースからはサーボモータ
(7)に正転、逆転の指令を出す。スクリュー先端の位置
センサーはサーボモータ(7)に付帯して、その回転の原
点(スクリュー後退限位置に相当する。)を発信する、
例えばエンコーダ(7b)のようなものでよい。Next, the control device will be described. Control device (not shown)
Is a computer control system with a built-in microcomputer. Central processing unit (CPU), memory (RAM)
And (ROM), input device (I), output device (O), and setting keyboard (KB). As an input sensor, a position sensor that measures the position of the screw tip, the internal pressure of the plastic molten resin in the injection chamber is measured. The signal from the pressure sensor (17) that operates is input to the input interface. On the other hand, the servo motor from the output interface
Send forward and reverse commands to (7). The position sensor at the tip of the screw is attached to the servo motor (7) and transmits the origin of rotation (corresponding to the screw backward limit position).
For example, an encoder (7b) may be used.
以上のように構成された本実施例の第1項の作用を説明
する。The operation of the first item of the present embodiment configured as above will be described.
サーボモータが(7)正転すると、主動ギヤ(8)、従動ギ
ヤ(10)を介して、往復運動用駆動ナット(11)が正転し、
往復運動用駆動ねじ筒(15)が前進する。When the servomotor (7) rotates in the forward direction, the reciprocating drive nut (11) rotates in the forward direction via the driving gear (8) and the driven gear (10).
The reciprocating drive screw cylinder (15) advances.
この往復運動用駆動ねじ筒(15)の前進は駆動軸(19)を介
してスクリュー(22)を前進させる。The forward movement of the reciprocating drive screw cylinder (15) advances the screw (22) via the drive shaft (19).
駆動軸(19)が前進すると連結軸(30)を介してスクリュ
ー回動用ねじ(33)も前進する。該スクリュー回動用ねじ
(33)と静止ナット(35)との螺合により、スクリュー回動
用ねじ(33)は回転しながら前進することとなる。従って
スクリュー(22)も回転しながら前進する。スクリュー(2
2)が前進するとき、プラスチック原料をノズル(24)の方
に送りこむ方向にスクリュー(22)が正回転できるよう
に、静止ナット(35)とスクリュー回動用ねじ(33)の螺合
関係を選定しておく。When the drive shaft (19) advances, the screw turning screw (33) also advances via the connecting shaft (30). Screw for turning the screw
By screwing the (33) and the stationary nut (35), the screw turning screw (33) rotates and advances. Therefore, the screw (22) also advances while rotating. Screw (2
Select the screwing relationship between the stationary nut (35) and the screw turning screw (33) so that the screw (22) can rotate forward in the direction that the plastic raw material is sent toward the nozzle (24) when 2) moves forward. I'll do it.
このようにしてプラスチック原料を混練しつつ先方に
送り出した後、サーボモータ(7)が逆転し、往復運動用
駆動ナット(11)を逆転させ、往復運動用駆動ねじ筒(15)
を後退させる。すると往復運動用駆動ねじ筒(15)の後退
とともに駆動軸(19)、スクリュー(22)も後退する。一
方、連結軸(30)を介してスクリュー回動用ねじ(33)も後
退し、該スクリュー回動用ねじ(33)と静止ナット(33)と
の螺合により、スクリュー(22)は逆転しながら後退す
る。After kneading the plastic raw material in this way and sending it out, the servo motor (7) reverses and the reciprocating drive nut (11) reverses, and the reciprocating drive screw cylinder (15).
Retreat. Then, the drive shaft (19) and the screw (22) are also retracted as the reciprocating drive screw cylinder (15) is retracted. On the other hand, the screw turning screw (33) is also retracted via the connecting shaft (30), and the screw (22) is reversely moved backward by screwing the screw turning screw (33) and the stationary nut (33). To do.
以上のようにして、本発明では1個のサーボモータ
(7)の正転,逆転によって、スクリュー(22)が前進する
とともに、プラスチック原料をノズル(24)の方に送りこ
む方向に正回転したり、スクリューが後退するととも
に、逆回転することができる。尚、第2項の場合は第1
項の逆でサーボモータ(7)が正転した時、スクリュー(2
2)は後退する事になり、逆転する時に前進する事にな
る。As described above, according to the present invention, one servo motor is used.
By the forward and reverse rotations of (7), the screw (22) can move forward, and can rotate forward in the direction in which the plastic raw material is fed to the nozzle (24), and the screw can move backward and rotate in the reverse direction. In the case of the second term, the first
When the servo motor (7) rotates in the
2) will move backward, and when it reverses, it will move forward.
第5図によって第1項のスクリュー(22)が前進後退を
繰り返しながらプラスチック原料をチャージする制御作
用を説明する。最初、後退限の原点にあったスクリュー
(22)は、サーボモータ(7)の正転によりプラスチック原
料をノズル(24)の方向に送りこむ方向に正回転しながら
前進し、プラスチック原料を加熱,混練しつつノズル側
の射出室(24a)に送りこむチャージ動作を行う。射出室
(24a)の内圧をロードセルなどの圧力センサー(17)で測
定しながら、設定圧力まで達したらスクリュー(22)は逆
回転となり後退する。この時、加熱筒(23)の内周面の摩
耗係数とスクリュー(22)の摩耗係数が相違するために樹
脂はスクリュー(22)と共に戻らず、前方位置に留まる。
スクリュー(22)が後退限に達すると、再びスクリュー(2
2)は正回転となり前進する。この前進後退動作を繰返し
で行い、前進チャージ中に射出室(24a)の内の樹脂圧が
設定値まで達し、且つスクリュー先端一が所定のチャー
ジ量を示す位置(S)に達したら、上記の繰返しチャージ
を停止する。このような1個のサーボモータ(7)による
繰返しチャージが本発明装置の第1項の特長である。そ
して、チャージ完了後スクリュー(22)を正回転させつつ
大きく前進させ、樹脂の射出を行う。The control action of charging the plastic raw material while the screw (22) of the first term repeatedly moves forward and backward will be described with reference to FIG. Initially, the screw was at the origin of the backward limit
(22) is a forward rotation of the plastic raw material in the direction of feeding the nozzle (24) forward by the normal rotation of the servomotor (7), and is advanced, heating and kneading the plastic raw material, and the injection chamber (24a) on the nozzle side. The charge operation is sent to. Injection chamber
While measuring the internal pressure of (24a) with a pressure sensor (17) such as a load cell, when the set pressure is reached, the screw (22) reversely rotates and retracts. At this time, since the wear coefficient of the inner peripheral surface of the heating cylinder (23) and the wear coefficient of the screw (22) are different, the resin does not return together with the screw (22) and remains at the front position.
When the screw (22) reaches the backward limit, the screw (2
2) becomes forward rotation and moves forward. This forward / backward operation is repeated, and when the resin pressure in the injection chamber (24a) reaches the set value during forward charging and the screw tip 1 reaches the position (S) at which the predetermined charge amount is reached, Stop charging repeatedly. Such repetitive charging by one servo motor (7) is a feature of the first aspect of the device of the present invention. After the charging is completed, the screw (22) is rotated forward and greatly moved forward to inject the resin.
又、本発明方法では前述のように1個のサーボモータ
(7)を利用してスクリュー(22)を正,逆回転且つ前後往
復運動をさせて、樹脂を次第に射出室にチャージして行
うのであるが、この時スクリュー(22)の圧力を往復運動
の都度検出して所定圧力に達した処で停止させ、前進停
止位置を順次後方にずらして行き、樹脂の充填を円滑に
行わせる事やスクリュー(22)の前進時にスクリュー(22)
の前進に脈動を与える事によって樹脂の混練度や搬送促
進を行う事が特徴的である。これを第4図の時間的プロ
グラムで表す。Further, in the method of the present invention, as described above, one servo motor is used.
Using (7), the screw (22) is rotated forward and backward and reciprocally back and forth to gradually charge the resin into the injection chamber. At this time, the pressure of the screw (22) is reciprocated. Each time it is detected and stopped when it reaches a predetermined pressure, the forward stop position is sequentially shifted to the rear so that the resin is smoothly filled and the screw (22) is advanced when the screw (22) is advanced.
It is characteristic that the degree of kneading and the conveyance of the resin are promoted by giving pulsation to the advance of the resin. This is represented by the temporal program of FIG.
第4図においてサーボモータ(7)が正転する時、即ち、
スクリュー(22)が前進するときは、サーボモータ(7)の
正転速度に脈動を与え、サーボモータ(7)が逆転する
時、即ちスクリュー(22)が後退するときは、サーボモー
タ(7)の逆転速度には一様とするのである。In FIG. 4, when the servomotor (7) rotates in the normal direction, that is,
When the screw (22) moves forward, it pulsates the forward rotation speed of the servomotor (7), and when the servomotor (7) reverses, that is, when the screw (22) moves backward, the servomotor (7) The reversal speed of is uniform.
今、スクリュー(22)が前進するとき、プラスチック原
料をノズルの方に送りこむ方向に正回転しながら上記の
サーボモータ(7)の脈動正転によって、スクリュー(22)
も脈動している。プラスチック原料はスクリュー(22)の
表面と加熱筒(23)の内面との間にそれぞれ摩擦係数
μ1,μ2があり、通常スクリュー(22)表面の仕上げを良
くしてμ1<μ2の関係にすることによって、加熱ととも
に樹脂を前方に移送する事が出来るのであり、逆転時に
は樹脂は前方搬送位置に溜まってスクリュー(22)のみが
逆転後退するのである。Now, when the screw (22) moves forward, the screw (22) is rotated by the pulsating forward rotation of the servo motor (7) while rotating forward in the direction of feeding the plastic raw material toward the nozzle.
Is also pulsating. The plastic raw materials have friction coefficients μ 1 and μ 2 between the surface of the screw (22) and the inner surface of the heating cylinder (23), respectively. Normally, the surface finish of the screw (22) is improved and μ 1 <μ 2 By making the relationship, the resin can be forwardly transferred with heating, and at the time of reverse rotation, the resin is accumulated at the forward conveyance position and only the screw (22) is reversely retracted.
本発明ではスクリュー(22)の前進とともに脈動正回転さ
せるのでμ1は著しく小となり、更に効率よくプラスチ
ック原料をノズル(24)の方に移送してチャージ操作が行
われるのである。しかも射出室(24a)の樹脂圧が設定値
に達したときにチャージ完了となるように制御している
ので、射出室(24a)に溜まった原料樹脂はいつも均一な
性状であり、成形品の安定化につながる。In the present invention, since the screw (22) is pulsatingly rotated forward as the screw (22) advances, μ 1 becomes extremely small, and the plastic material is more efficiently transferred to the nozzle (24) to perform the charging operation. Moreover, since the charge is controlled to be completed when the resin pressure in the injection chamber (24a) reaches the set value, the raw material resin accumulated in the injection chamber (24a) always has a uniform property, Leads to stabilization.
このようにしてチャージしながら、キャビティ内に射
出された樹脂の冷却、型開、成形品のエジェクト、次サ
イクルの型締が行われた後、チャージ完了さた溶融樹脂
はスクリュー(22)の前進によってキャビティ内に射出さ
れる。このときもスクリュー(22)は正回転しながら射出
を行う。While charging in this way, the resin injected into the cavity is cooled, the mold is opened, the molded product is ejected, and the mold is clamped in the next cycle, and then the molten resin that has been charged is advanced by the screw (22). Is injected into the cavity by. At this time, the screw (22) also performs injection while rotating forward.
尚、第2項では前述のように第1項の場合と回転方向が
逆になるようにしたものである。In the second item, the rotation direction is opposite to that in the first item, as described above.
本発明は、叙上のように第1項において、加熱筒内に収
納された射出成形用スクリューを正転時に前進させ、逆
転時に後退させるという往復運動を行わせて加熱筒の先
端部に溶融樹脂を充填し、然る後当該樹脂を射出するの
で樹脂の充填作業においてスクリューの前後往復運動が
新たに加わり、その結果、樹脂の混練度合が従来に増し
て高まり、射出成形品の品質向上につながると同時に混
練度合が高まるので、それだけL/dの小さい加熱筒で
送るという利点があり、又、第2項において、加熱筒内
に収納された射出成形用スクリューを正転時に後退さ
せ、逆転時に前進させるという往復運動を行わせて加熱
筒の先端部に溶融樹脂をチャージし、然る後当該樹脂を
射出するので、溶融樹脂全体をスクリューにて前方に搬
送しようとする時にスクリューの回転は樹脂を後方に引
き戻そうとする方向に作用し、逆にスクリューの後退に
より樹脂全体を後方に引き戻そうとする時にスクリュー
の回転は樹脂を前方に搬送しようとする方向に働くた
め、樹脂に強い混練が加えられ、それだけ加熱筒を短く
出来るものである。According to the first aspect of the present invention, as described above, the screw for injection molding housed in the heating cylinder is caused to reciprocate by advancing during forward rotation and retracting during reverse rotation, thereby causing melting at the tip of the heating cylinder. Since the resin is filled and then the resin is injected, a reciprocating reciprocating movement of the screw is newly added in the resin filling work, and as a result, the kneading degree of the resin is increased more than ever and the quality of the injection molded product is improved. Since the kneading degree increases as soon as they are connected, there is an advantage that the heating cylinder with a smaller L / d is used for feeding, and in the second term, the injection molding screw housed in the heating cylinder is retracted at the time of normal rotation to reverse rotation. At some point, the reciprocating motion of advancing is performed to charge the molten resin at the tip of the heating cylinder, and then the resin is injected, so when the entire molten resin is conveyed forward by the screw. The rotation of the clew acts in the direction to pull the resin back, and conversely, when the screw is retracted and the entire resin is pulled back, the rotation of the screw acts in the direction to convey the resin to the front. Strong kneading is added, and the heating cylinder can be shortened accordingly.
第3項においてスクリューの前進停止位置を往復運動の
都度順次後方にずらして行くために混練された樹脂が間
欠的に加熱筒の先端部に供給され、このシリンダの動き
によって先に供給された樹脂と後から供給された樹脂と
が先端部内で混ぜ合わされた事になり、射出時には先端
部内の樹脂は十分混練された状態となっており、この点
でも成形品の品質向上に役立つものである。又、第4項
ではスクリューの前進時にスクリューの前進に脈動を与
えるので、あたかもバイブレーション的効果を発揮して
加熱溶融する時の円滑な前進が図られるという利点があ
る。In the third item, the resin kneaded in order to shift the forward and backward stop positions of the screw to the rear after each reciprocating motion is intermittently supplied to the tip portion of the heating cylinder, and the resin previously supplied by the movement of this cylinder. This means that the resin supplied later is mixed in the tip portion, and the resin in the tip portion is in a sufficiently kneaded state at the time of injection, which is also useful for improving the quality of the molded product. Further, in the fourth term, since pulsation is given to the advance of the screw when the screw advances, there is an advantage that a smooth advance can be achieved when heating and melting by exerting a vibration effect.
このように原料プラスチックは、脈動回転するスクリュ
ーによって前方へ移送され、且つ射出室に溶融樹脂がチ
ャージされると、スクリューの後退、再び大きく脈動回
転前進して溶融樹脂を射出するものであり、このような
シリンダの前後往復運動による繰返しチャージを行うの
で、本発明では従来のインラインスクリュー機より混練
効果が遥かに強く、その結果、L/dの小さい加熱筒で
よいために樹脂の熱履歴が小さくなり、成形品の品質が
向上するという利点がある。更に、第5項に記載された
ように本発明に係る電動機駆動射出成形機は、樹脂充填
スクリューと、樹脂充填用スクリューの後端から後方に
突出した連結軸と、連結軸に回動自在に外挿され、連結
軸と共に前後に往復運動する往復運動用駆動ねじ筒と、
ハウジンク内に回動自在に配設され、往復運動用駆動ね
じ筒に螺合してモータの回転を伝達する往復運動用駆動
ナット、連結軸の後端に設けられたスクリュー回動用ね
じとスクリュー回動用ねじに螺合し、ハウジング取着さ
れた静止ナットとで構成されているので、サーボモータ
が1個だけでチャージ、射出の両操作が行え、コスト、
取付場所などで前向きの解決がなされ、電動機駆動方式
射出成形機の長所が加重されるという利点がある。In this way, the raw material plastic is transferred forward by the pulsating screw, and when the molten resin is charged in the injection chamber, the screw retreats and the pulsating rotation advances again to inject the molten resin. Since the cylinder is repeatedly charged by reciprocating back and forth, the kneading effect is much stronger in the present invention than in the conventional in-line screw machine. As a result, the heat history of the resin is small because the heating cylinder having a small L / d is sufficient. Therefore, there is an advantage that the quality of the molded product is improved. Further, as described in the fifth item, the electric motor driven injection molding machine according to the present invention includes a resin filling screw, a connecting shaft projecting rearward from the rear end of the resin filling screw, and a rotatable connecting shaft. A reciprocating drive screw cylinder that is externally inserted and reciprocates back and forth together with the connecting shaft,
A reciprocating drive nut that is rotatably disposed in the housing and that is screwed into a reciprocating drive screw cylinder to transmit the rotation of the motor, a screw rotating screw and a screw screw provided at the rear end of the connecting shaft. Since it is composed of a stationary nut that is screwed into a dynamic screw and attached to the housing, both charging and injection operations can be performed with only one servo motor, which reduces costs.
There is an advantage that a positive solution is made at the mounting location and the advantages of the electric motor drive type injection molding machine are weighted.
【図面の簡単な説明】 第1図……本発明の射出装置の概要を示す正面図 第2図……本発明の射出装置の一実施例の断面図 第3図……本発明のスクリュー部の詳細断面図 第4図……本発明におけるサーボモータにおける回転数
対時間特性を示すグラフ 第5図……本発明のスクリュー前進位置対時間特性を示
すグラフ 第6図……従来の電動機駆動射出成形機の腰部断面図で
ある。 (A)……ハウジング、(1)……基台、 (2)……ブラケット、(3)……支持バー、 (4)……ヘッドストック、(4a)……原料落口、 (5)……ギヤボックス、(5a)……ブラケット、 (6)……蓋体、(7)(71)(72)……モータ、 (7a)……モータ軸、(7b)……エンコーダ、 (8)……主動ギヤ、(9)……固着具、 (10)……従動ギヤ、(11)……往復運動用駆動ナット、 (12)……固着具、(13)……ラジアルベアリング、 (14)……スラストベアリング、(15)……往復運動用駆動
ねじ筒、 (15a)……中空部、(16)……受け板、 (17)……ロードセル、(18)……ベアリングケース、 (19)……駆動軸、(20)……ラジアルベアリング、 (21)……スラストベアリング、(22)……スクリュー、 (23)……加熱筒、(23a)……シリンダフランジ、 (24)……ノズル、(24a)……射出室、 (26)……断熱材、(27)……加熱シリンダ固定ナット、 (28)……ホッパ、(29)……キー、 (30)……連結軸、(30a)……軸端、 (31)……キー、(32a)……ラジアルベアリング、 (32b)……ニードルベアリング、(33)……スクリュー回
動用ねじ、 (34)……固着具、(35)……静止ナット。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 ... Front view showing the outline of an injection device of the present invention FIG. 2 ... Cross-sectional view of an embodiment of the injection device of the present invention FIG. 3 ... Screw part of the present invention 4 is a graph showing the rotational speed versus time characteristic of the servo motor according to the present invention. FIG. 5 is a graph showing the screw forward position versus time characteristic of the present invention. FIG. 6 is a conventional electric motor driven injection. It is a waist cross-sectional view of the molding machine. (A) …… Housing, (1) …… Base, (2) …… Bracket, (3) …… Support bar, (4) …… Headstock, (4a) …… Raw material outlet, (5) ...... Gear box, (5a) …… Bracket, (6) …… Lid, (7) (71) (72) …… Motor, (7a) …… Motor shaft, (7b) …… Encoder, (8 ) …… Main drive gear, (9) …… Fastener, (10) …… Driven gear, (11) …… Reciprocating drive nut, (12) …… Fastener, (13) …… Radial bearing, ( 14) ...... Thrust bearing, (15) ...... Reciprocating drive screw cylinder, (15a) ...... Hollow part, (16) ...... Retaining plate, (17) ...... Load cell, (18) ...... Bearing case, (19) …… Drive shaft, (20) …… Radial bearing, (21) …… Thrust bearing, (22) …… Screw, (23) …… Heating tube, (23a) …… Cylinder flange, (24) ...... Nozzle, (24a) …… Injection chamber, (26) …… Insulation material, (27) …… Heating cylinder fixing nut , (28) …… hopper, (29) …… key, (30) …… connecting shaft, (30a) …… shaft end, (31) …… key, (32a) …… radial bearing, (32b)… … Needle bearing, (33) …… Screw for screw rotation, (34) …… Fixing device, (35) …… Stationary nut.
Claims (4)
ーに回動運動を往復運動に変換する往復運動用駆動手段
を備えると共に、スクリューがその往復運動に応じて正
・逆回転するようにスクリュー後端部にスクリュー回動
用手段を設け、サーボモータの回転を上記往復運動用駆
動手段を介してスクリューに往復動を伝達することによ
り、スクリューを正転時に前進させ、逆転時に後退させ
るという往復運動とスクリュー回転運動とを1つのサー
ボモータにて行わせると共に、スクリュー前進時のサー
ボモータの回転速度に脈動を与え、加熱筒の先端部に溶
融樹脂をチャージし、然る後、当該樹脂を射出すること
を特徴とする射出成形方法。1. An injection molding screw housed in a heating cylinder is provided with a reciprocating drive means for converting a rotational motion into a reciprocating motion, and the screw rotates forward and backward in response to the reciprocating motion. A screw rotation means is provided at the rear end of the screw, and the rotation of the servomotor is transmitted to the screw through the reciprocating drive means to move the screw forward during normal rotation and backward when reverse rotation. Motion and screw rotation motion are performed by one servo motor, and the rotation speed of the servo motor during forward movement of the screw is pulsated to charge the molten resin at the tip of the heating cylinder. An injection molding method characterized by injecting.
ーに回動運動を往復運動に変換する往復運動用駆動手段
を備えると共に、スクリューがその往復運動に応じて逆
・正回転するようにスクリュー後端部にスクリュー回動
用手段を設け、サーボモータの回転を上記往復運動用駆
動手段を介してスクリューに往復動を伝達することによ
り、スクリューを正転時に後退させ、逆転時に前進させ
るという往復運動とスクリュー回転運動とを1つのサー
ボモータにて行わせると共に、スクリュー前進時のサー
ボモータの回転速度に脈動を与え、加熱筒の先端部に溶
融樹脂をチャージし、然る後、当該樹脂を射出すること
を特徴とする射出成形方法。2. An injection molding screw housed in a heating cylinder is provided with a reciprocating motion drive means for converting a rotational motion into a reciprocating motion, and the screw is rotated in reverse or forward in response to the reciprocating motion. A screw rotating means is provided at the rear end of the screw, and by transmitting the reciprocating motion of the rotation of the servo motor to the screw through the reciprocating motion driving means, the screw is retracted in forward rotation and forward in reverse rotation. Motion and screw rotation motion are performed by one servo motor, and the rotation speed of the servo motor during forward movement of the screw is pulsated to charge the molten resin at the tip of the heating cylinder. An injection molding method characterized by injecting.
て、スクリューの前進停止位置を往復運動の都度順次後
方にずらして行く事を特徴とする射出成形方法。3. The injection molding method according to claim 1 or 2, wherein the forward stop position of the screw is sequentially shifted to the rear after each reciprocating motion.
リューの後端から後方に突出した連結軸と、連結軸に回
転自在に外挿され、連結軸と共に前後に往復駆動する往
復運動用駆動ねじ筒と、サーボモータと、ハウジング内
に回動自在に配設され、往復運動用駆動ねじ筒に螺合し
てサーボモータの回転を伝達する往復運動用駆動ナット
と、連結軸の後端に設けられたスクリュー回動用ねじ
と、スクリュー回動用ねじに螺合し、ハウジングに取着
された静止ナットと、スクリューの前進時にサーボモー
タに脈動回転を生じさせる制御装置とで構成された事を
特徴とする電動機駆動射出成形機。4. A resin filling screw, a connecting shaft protruding rearward from a rear end of the resin filling screw, and a reciprocating drive screw rotatably externally inserted to the connecting shaft and reciprocatingly driven back and forth together with the connecting shaft. A cylinder, a servo motor, a reciprocating drive nut that is rotatably disposed in the housing, and is screwed into the reciprocating drive screw cylinder to transmit the rotation of the servo motor, and is provided at the rear end of the connecting shaft. It is characterized by comprising a screw turning screw, a stationary nut screwed into the screw turning screw and attached to the housing, and a control device for causing pulsating rotation of the servo motor when the screw advances. Motor driven injection molding machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63170152A JPH0649311B2 (en) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | Injection molding method and electric motor driven injection molding machine implementing the method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPH0220317A JPH0220317A (en) | 1990-01-23 |
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| JP63170152A Expired - Fee Related JPH0649311B2 (en) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | Injection molding method and electric motor driven injection molding machine implementing the method |
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- 1988-07-08 JP JP63170152A patent/JPH0649311B2/en not_active Expired - Fee Related
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