JP2017100301A - 成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】型締力が高い成形機であっても、装置の小型化が可能な成形機用型締装置を提供する。【解決手段】射出成形機１は、固定プラテン３と、可動プラテン４と、これらを貫通するタイバー５と、固定プラテン３の一側に設けられた型締シリンダ（型締手段）６とを有する。可動プラテン４とタイバー５とは、連結装置８により両者が連結された連結状態と、両者の連結が解除された解除状態となる。型締シリンダ６の型厚調整ストロークＳ１と、タイバー５の係合溝５ａ及び係合凸部５ｂのピッチＰを等しくする。係合爪８ａと係合溝５ａの係合により連結状態とする。係合爪８ａは１個の部材でよく、１本の係合溝５ａに係合すればよいので、これらの部材の強度を確保すれば、小型でありながら高い型締力を有する型締装置とすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機において、金型の型締を行う装置に関する。

いわゆる２プラテン方式の成形機用型締装置において、金型の厚さである型厚が変更となった場合に、型開閉及び型締に直接関与しない型厚調整にのみ用いる特別な手段を備えることなく、型厚変更による可動プラテン位置の調整を行うことができる構成が開示されている（特許文献１参照）。

当該特許文献１の型締装置では、固定プラテン（特許文献１では「固定ダイプレート」。以下同じ。）と、可動プラテン（可動ダイプレート）と、これらのプラテンを貫通するタイバーと、金型の開閉を行う型開閉手段と、型閉位置において可動プラテンとタイバーとを一体に連結するロック手段と、タイバーを介して金型に所要の型締力を付与する型締手段とを有している。

前記ロック手段は、タイバーの長さ方向に一定ピッチで複数条形成されたハーフナット係合溝と、複数のハーフナット係合溝に係合するための複数の係合凸部が形成されたハーフナットとを着脱自在に係合させるものとなっている。

そして、型厚変更による可動プラテン位置の調整時に、可動プラテンを型閉位置まで移動した後、型厚に応じて型締手段を駆動し、ロック手段に備えられたハーフナットの係合凸部とタイバーに形成されたハーフナット係合溝との噛み合わせ位置を合致させている。

当該構成によれば、型開閉及び型締に直接関与しない、型厚調整にのみ用いる特別な手段を備える必要がなく、型厚の変更に基づくハーフナットとハーフナット係合溝との噛み合わせ位置のずれを修正することができるので、型締装置ひいては成形機の小型化、簡略化及び低コスト化を図ることができる。

特開２０１１−２０３６８号公報

当該特許文献１における成形機用型締装置では、ハーフナット係合溝とハーフナットの係合凸部は細かいピッチに形成されているため、高い型締力が必要な場合、ロック手段の強度を確保するために、数多くのハーフナット係合溝及び係合凸部が必要となる。この場合、ハーフナットの軸方向の長さを長くする必要があるため、装置の小型化を図ることが困難となる。

本発明は、成形機用型締装置の改良を目的とし、型締力が高い成形機であっても、装置の小型化が可能な成形機用型締装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の成形機の型締装置は、固定金型が装着される固定プラテンと、可動金型が装着される可動プラテンと、前記固定プラテン及び前記可動プラテンとを貫通するタイバーと、前記固定プラテンに固定され前記タイバーを軸方向に所定のストロークで往復移動可能とする型締手段と、前記可動プラテンと前記タイバーとの連結及び解除を行う連結手段とを備えた成形機の型締装置であって、前記連結手段は、前記タイバーの軸方向に複数等ピッチで設けられた係合溝及び係合凸部と、前記可動プラテンに設けられ複数の前記係合溝の内の一本の係合溝に係合可能な係合爪とを備えることを特徴とする。

本発明の成形機の型締装置によれば、連結手段の係合爪は、複数の係合溝の内の一本の係合溝に係合するものであるため、従来のようにハーフナット係合溝を複数設ける必要がない。よって、型締力が高い場合であっても、連結手段における係合凸部の強度と１本の係合爪の強度を高めればよい。係合凸部の強度及び係合爪は、その幅を広げることにより容易に高い強度を確保することができるので、装置の小型化が可能となる。

本発明においては、前記型締手段のストロークが、前記係合溝及び前記係合凸部のピッチ以上の幅に設定されていることが好ましい。当該構成により、型厚調整時には型締手段のストローク中に必ず係合爪と係合溝の位置が合致するので、型厚調整に型締手段以外の設備を用いる必要がない。

また、本発明においては、前記型締手段のストロークが、型厚調整ストロークと、前記型厚調整ストロークの前後に設けられた型締力発生ストローク及び型締力開放ストロークからなり、前記型厚調整ストロークが、前記係合溝及び前記係合凸部のピッチと同一の幅に設定されていることが好ましい。当該構成によれば、型厚調整時に、型締手段を型厚調整ストローク内で移動させれば必ず係合溝と係合爪の位置が合致する。

また、型締手段のストロークが型厚調整ストロークの一端であり、その位置で係合溝と係合爪の位置が合致している場合は、型厚調整ストロークの他端においても係合溝と係合爪の位置が合致する。このように、係合溝のピッチを型厚調整ストロークと同一の幅とすることにより、最大で２カ所の位置で型厚調整を行うことができる。その際も、型厚調整ストロークの前後に型締力発生ストローク及び型締力開放ストロークが設けられているので、型締力の発生又は型締力の開放のためのストロークが確保される。

また、本発明において、前記型締手段が油圧シリンダと当該油圧シリンダを駆動する駆動手段と、前記タイバーの位置を検出する位置検出手段とを備え、前記駆動手段は、前記型締力開放ストロークにより型締力の開放を行った際に前記油圧シリンダを停止させることが好ましい。当該構成によれば、型締手段による型締力の開放を行った際に油圧シリンダが停止されるので、油圧シリンダの無駄な移動を防止することができる。

本発明の一実施形態である型締装置を備えた射出成形機を示す説明図。 Ａ及びＢは図１の型締装置において型厚Ｍ１の金型における型締装置の状態を示す説明図。 Ａ及びＢは図１の型締装置において型厚Ｍ２の金型における型締装置の作動を示す説明図。

次に、本発明の一実施形態である成形機の型締装置について、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態では、成形機として射出成形機１を例にして説明する。射出成形機１は、図１に示すように、ベースフレーム２に固定された固定プラテン３と、ベースフレーム２上を水平方向に移動可能な可動プラテン４と、固定プラテン３及び可動プラテン４とを貫通するタイバー５と、固定プラテン３の一側に設けられた型締シリンダ（型締手段）６と、タイバー５の可動プラテン４側の端部近傍に設けられた支持プレート７とを備えている。

また、可動プラテン４とタイバー５とは、連結装置８により両者が連結された連結状態と、両者の連結が解除された解除状態とすることができる。また、可動プラテン４のベースフレーム２上の移動は、型開閉装置９により行われる。これらの型締シリンダ６、連結装置８、及び型開閉装置９は、図示しないコントローラにより制御されている。本実施形態では、タイバー５、型締シリンダ６、及び連結装置８が本発明の型締装置に該当する。

固定プラテン３は、所定の板厚を有する金属製の扁平直方体のプレートであり、図１において左側の金型取付面３ａに金型１０の固定金型１０ａが取り付けられている。また、固定プラテン３の四隅部分にはそれぞれタイバー挿通孔３ｂが形成されており、その内部をタイバー５が貫通している。

また、固定プラテン３の図１において右側の外面３ｃには、四隅部分に型締シリンダ６が設けられている。この型締シリンダ６は、内部にピストン６ａを有しており、ピストン６ａがタイバー５の一端側に連結されている。

型締シリンダ６は、本実施形態では油圧シリンダであり、図示しない油圧装置からピストン６ａの前後にかける油圧を制御することによりピストン６ａを前後動させている。本実施形態では、図２Ａ及びＢに示すように、ストロークＳは、型厚調整ストロークＳ１、型締力発生ストロークＳ２、及び型締力開放ストロークＳ３とから構成される。

型締力発生ストロークＳ２は、金型１０が型閉された状態から図１において右側に向かう型締方向にピストン６ａを押圧して金型１０を型締するストロークである。型締力開放ストロークＳ３は、金型１０が型締された状態から型締圧力を抜き、金型１０を型閉状態に保持する際に、図１において左側に向かう開放方向にピストン６ａを移動させるためのストロークである。型厚調整ストロークＳ１については後述する。

可動プラテン４は、所定の板厚を有する金属製の扁平直方体のプレートであり、図１において右側の金型取付面４ａに可動金型１０ｂが装着されている。また、可動プラテン４は、ベースフレーム２上にリニアガイド１１を介して支持されており、タイバー５の軸方向Ｔａに型開閉装置９によって移動可能となっている。また、可動プラテン４の四隅部分にはそれぞれタイバー挿通孔４ｂが形成されており、その内部をタイバー５が貫通している。

タイバー５は、金属製の円柱棒状の部材であり、固定プラテン３、可動プラテン４及び支持プレート７をそれぞれ貫通するように４本設けられている。タイバー５の固定プラテン３側の端部は、型締シリンダ６内のピストン６ａに連結されている。また、タイバー５の支持プレート７側の端部は、支持プレート７を貫通して外方に突出している。また、４本のタイバー５のうち、１本のタイバー５の端部には位置センサ１２が装着されている。

連結装置８は、可動プラテン４の図１における左側の連結装置取付面４ｃに設けられている。連結装置８は、タイバー５の表面に設けられた複数の係合溝５ａと、係合溝５ａに隣接する係合凸部５ｂと、係合溝５ａに着脱自在に係合する板状の係合爪８ａと、係合爪８ａを開閉する開閉機構８ｂとから構成されている。係合溝５ａのピッチＰは、１本の係合溝５ａの幅と１本の係合凸部５ｂの幅を合わせた幅である。タイバー５に設けられた係合溝５ａは、図１に示すように、本実施形態ではタイバー５の軸方向に一定のピッチで４本設けられている。

可動プラテン４に取り付けられた係合爪８ａは、開閉機構８ｂによってタイバー５の係合溝５ａに対して進退自在に形成されている。本実施形態では、係合爪８ａはリング状の板材を３分割した構成となっており、開閉機構８ｂの図示しないカム機構によりタイバー５の係合溝５ａに対して進退自在となっている。

支持プレート７は、金属製の扁平直方体状の部材であり、タイバー５の自由端側を摺動自在に支持しており、ベースフレーム２に固定されている。支持プレート７の四隅にはタイバー挿通孔７ａが設けられており、その内部をタイバー５が貫通している。タイバー挿通孔７ａには、内部に摺動ブッシュ７ｂが設けられており、タイバー５が円滑に摺動するようになっている。

型開閉装置９は、ベースフレームに設置されたモータ９ａと、モータ９ａに接続されたボールネジ９ｂと、可動プラテン４に取り付けられたナット９ｃとを備えている。ボールネジ９ｂは軸受け９ｄによりベースフレーム２に回転自在に支持されている。この型開閉装置９によって、可動プラテン４が移動され、金型１０の型開及び型閉が行われる。

ここで、型締シリンダ６のストロークＳと連結装置８との関係について、図２を参照して説明する。型締シリンダ６のストロークＳは、上述の通り、型厚調整ストロークＳ１、型締力発生ストロークＳ２、及び型締力開放ストロークＳ３とから構成される。一方、タイバー５の係合溝５ａのピッチＰは、上述の通り係合溝５ａの幅Ｐａと係合凸部５ｂの幅Ｐｂとの合計となる。本実施形態においては、型締シリンダ６の型厚調整ストロークＳ１と係合溝５ａ及び係合凸部５ｂのピッチＰとが等しくなるように構成されている。

図２を参照すると、図２Ａは型厚Ｍ１の金型１０で型締シリンダ６のピストン６ａが、型厚調整ストロークＳ１の型開方向の端部に位置している状態を示している。このとき、ピストン６ａの後端部は型締力開放ストロークＳ３を残して型締シリンダ６の後方に位置している。また、型厚Ｍ１の金型では、可動プラテン４を金型１０の型締位置に移動させた場合、タイバー５の係合溝５ａと連結装置８の係合爪８ａのタイバー５の軸方向Ｔａの位置が一致している。

この状態から、図２Ｂに示すように、型締シリンダ６のピストン６ａを、型厚調整ストロークＳ１の型閉側の端部に移動させた場合も、タイバー５の係合溝５ａと連結装置８の係合爪８ａのタイバー５軸方向Ｔａの位置が一致する。このとき、ピストン６ａの前端部は型締力発生ストロークＳ２を残して型締シリンダ６の前方に位置している。

このように、本実施形態では、型厚調整ストロークＳ１とタイバー５の係合溝５ａ及び係合凸部５ｂのピッチを同一に形成しているため、最大で２カ所の位置でタイバー５の係合溝５ａと連結装置８の係合爪８ａの位置が合致するようになっている。

次に、本実施形態の射出成形機１における型厚調整の作動について説明する。図３Ａは、射出成形機１に型厚がＭ２の金型１０が装着された際の連結装置８の状態を示している。射出成形機１に金型１０を装着した後、型開閉装置９によって金型１０が型閉状態となるまで可動プラテン４を型閉方向に移動させる。また、型締シリンダ６のピストン６ａを型厚調整ストロークＳ１の型閉方向の端部まで移動させる。このとき、ピストン６ａの先端部は型締力発生ストロークＳ２を残して型締シリンダ６の前方に位置している。

このように、金型１０が型閉状態となったときに、連結装置８の開閉機構８ｂによって係合爪８ａをタイバー５に向けて移動させる。図３Ａに示すように、係合爪８ａと係合溝５ａとの位置がずれている場合は、係合爪８ａがタイバー５の表面に当接した状態となる。この状態から、型締シリンダ６のピストン６ａを型開方向に移動させる。型締シリンダ６の型厚調整ストロークＳ１は係合溝５ａ及び係合凸部５ｂのピッチと同一であるため、ピストン６ａは最大でも型厚調整ストロークＳ１分の移動距離内で、必ず係合爪８ａと係合溝５ａの位置が合致する。

図３Ｂに示すように、係合爪８ａと係合溝５ａの位置が合致すると、係合爪８ａは開閉機構８ｂによって係合溝５ａ内に挿入され、係合爪８ａと係合溝５ａとが係合され、タイバー５と可動プラテン４が連結される。その際、図示しないコントローラは型締シリンダ６の作動を停止させる。このように、本実施形態においては、型締シリンダ６においてピストン６ａの位置を細かく制御することなく、係合爪８ａと係合溝５ａとを係合させることができる。

本実施形態の射出成形機１において射出成形を行う際には、上記型厚調整を行った際の型締シリンダ６のピストン６ａの位置が図示しないコントローラに記憶されている。従って、型開閉装置９によって可動プラテン４が型閉位置に移動された際には、連結装置８の係合爪８ａと係合溝５ａとが係合する位置となっている。これにより、型閉位置で開閉機構８ｂの作動により、タイバー５と可動プラテン４との連結及び解除が行われる。

また、射出成形の際に、型締状態を開放する場合、型締シリンダ６を型開方向に型締力開放ストロークＳ３の幅だけ進行させる。その際、位置センサ１２の検出値により、タイバー５の位置、即ちピストン６ａの位置を把握し、図示しないコントローラによって型締シリンダ６の移動を停止させる。

また、射出成形時において型開を行う際には、連結装置８の開閉機構８ｂによって係合爪８ａを連結解除位置に保持し、型開閉装置９によって可動プラテン４を型閉位置から型開位置まで移動させる。型閉を行う際には、連結装置８の開閉機構８ｂによって係合爪８ａを連結解除位置に保持した状態で、型開閉装置９によって可動プラテン４を型開位置から型閉位置まで移動させる。

以上のとおり、本実施形態の射出成形機１の型締装置によれば、型締力が高い場合であっても、タイバー５の係合凸部５ｂの軸方向の幅を必要な強度分確保し、連結装置８の係合爪８ａについても必要な強度を確保することにより、高い型締力に対応することができる。また、係合爪８ａは１個或いは１組の部材でよく、１本の係合溝５ａに係合すればよいので、従来のように複数の係合部材を必要としない。よって、これらの部材の軸方向の長さを長くする必要がないため、装置の小型化が可能となる。

なお、上記実施形態では、成形機として射出成形機１を例にして説明したが、これに限らず、成形機はダイカストマシンであってもよい。また、型締手段としての型締シリンダ６は、上記実施形態では油圧シリンダを用いているが、電動モータを用いたものであってもよい。

また、上記実施形態では、型締シリンダ６の型厚調整ストロークＳ１と係合溝５ａ及び係合凸部５ｂのピッチＰとが等しくなるように構成しているが、これは実質的に同一のストロークであればよい。また、型厚調整ストロークＳ１がピッチＰよりも長くてもよい。

また、型厚調整を行う際に、上記実施形態では、金型１０の型閉状態で型締シリンダ６のピストン６ａを型厚調整ストロークＳ１の型閉方向の端部まで移動させているが、ピストン６ａを型厚調整ストロークＳ１の型開方向の端部まで移動させるようにしてもよい。

１…射出成形機、２…ベースフレーム、３…固定プラテン、４…可動プラテン、５…タイバー、５ａ…係合溝、５ｂ…係合凸部、６…型締シリンダ、７…支持プレート、８…連結装置、８ａ…係合爪、９…型開閉装置、１０…金型。

Claims (4)

1. 固定金型が装着される固定プラテンと、可動金型が装着される可動プラテンと、前記固定プラテン及び前記可動プラテンとを貫通するタイバーと、前記固定プラテンに固定され前記タイバーを軸方向に所定のストロークで往復移動可能とする型締手段と、前記可動プラテンと前記タイバーとの連結及び解除を行う連結手段とを備えた成形機の型締装置であって、
   前記連結手段は、前記タイバーの軸方向に複数等ピッチで設けられた係合溝及び係合凸部と、前記可動プラテンに設けられ複数の前記係合溝の内の一本の係合溝に係合可能な係合爪とを備えることを特徴とする成形機の型締装置。
2. 請求項１に記載の成形機の型締装置であって、
   前記型締手段のストロークが、前記係合溝及び前記係合凸部のピッチ以上の幅に設定されていることを特徴とする成形機の型締装置。
3. 請求項１又は２に記載の成形機の型締装置であって、
   前記型締手段のストロークは、型厚調整ストロークと、前記型厚調整ストロークの前後に設けられた型締力発生ストローク及び型締力開放ストロークからなり、
   前記型厚調整ストロークが、前記係合溝及び前記係合凸部のピッチと同一の幅に設定されていることを特徴とする成形機の型締装置。
4. 請求項３に記載の成形機の型締装置であって、
   前記型締手段が油圧シリンダと当該油圧シリンダを駆動する駆動手段と、前記タイバーの位置を検出する位置検出手段とを備え、
   前記駆動手段は、前記型締力開放ストロークにより型締力の開放を行った際に前記油圧シリンダを停止させることを特徴とする成形機の型締装置。
   

Images