JP4748802B2

JP4748802B2 - 成形機

Info

Publication number: JP4748802B2
Application number: JP2006322965A
Authority: JP
Inventors: 幸三日比; 健二福本; 正清河野; 太水田; 悟春西野
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-11-30
Also published as: JP2008137170A

Description

本発明は、直交して開口する開口部から搬入・搬出する複数の副型締装置の一を圧締する圧締部を有する縦型の主型締装置と、前記開口部の外方に待機・配置され、前記主型締装置の圧締力より低い圧締力で金型を圧締するとともに該金型を開放可能な複数の前記副型締装置と、前記副型締装置の待機する前記開口部外方と前記主型締装置の前記圧締部との間で前記副型締装置を搬送する搬送装置とを備えた成形機に関するものである。

複数の副型締装置を主型締装置内へ順次搬入・搬出して高効率に成形する成形装置は、特許文献１と特許文献２に開示されている。特許文献１は、金型開閉手段を上下に備えた一対の副型締機構と、それら副型締機構を横方向に移動自在に載置した機台と、副型締機構の両方が停止位置する機台中央部に配設した竪型の主型締機構と、両副型締装置を同時に移動して主型締機構内に副型締機構を交互に出入する機台側の駆動手段と、各副型締機構に上下に分割して取付けられた二組の金型とからなり、上記主型締機構は機台上方の上部受圧板と機台内の下部受圧板とを、機台に固定したタイバーにより一体に結合し、その下部受圧板に型締ラムを設けて構成され、かつ上部受圧板に射出装置を下向きに備えることを特徴とする交互式射出成形機に関するものである。しかしながら、特許文献１の技術によれば、二の副型締機構を備えるものであり、より成形効率を上げるために副型締機構を三以上備えたものではない。したがって、副型締機構の移動は直交しない直線状のみであり、駆動手段はボールねじが採用されている。

特許文献２は、直交して開口する開口部から搬入・搬出する複数の副型締装置の一を圧締する圧締部を有する縦型の主型締装置と、前記開口部の外方に待機・配置され、前記主型締装置の圧締力より低い圧締力で金型を圧締するとともに該金型を開放可能な複数の前記副型締装置とを備えた射出成形機を開示しているが、前記副型締装置の待機する前記開口部外方と前記主型締装置の前記圧締部との間で前記副型締装置を搬送する搬送装置に関して開示していない。

特公平８−５０８９号公報米国特許公開公報ＵＳ２００６／０１７２０３９Ａ１

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、副型締装置の搬送を効果的に行い成形作業を高効率に実施できる成形装置を提供することを目的とする。

本発明は、直交して開口する開口部から搬入・搬出する複数の副型締装置の一を圧締する圧締部を有する縦型の主型締装置と、前記開口部の外方に待機・配置され、前記主型締装置の圧締力より低い圧締力で金型を圧締するとともに該金型を開放可能な複数の前記副型締装置と、前記副型締装置の待機する前記開口部外方と前記主型締装置の前記圧締部との間で型閉じしている副型締装置を搬送する搬送装置とを備えた成形機において、前記搬送装置は、前記副型締装置を載置する搬送台と、該搬送台の下面に固設した複数のレールと、該レールと当接し案内して回動する複数の搬送ローラと、該複数の搬送ローラを架台上面で軸支する支持枠とからなり、前記搬送装置の搬送台に載置される副型締装置は、昇降移動し下面に上金型を取り付けた上型板と搬送台に載置され上面に下金型を取り付けた下型板とが設けられ、前記上型板と下型板との間には副シリンダ装置と、案内筒の内孔に案内され上型板の昇降を案内するロッドが設けられることを特徴とする成形機に関する。

本発明の成形機によれば、副型締装置の搬送を効果的に行うことができ成形作業を高効率に実施できる。

図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の射出成形機の全体を示す正面図である。図２は、副型締装置を圧締する主型締装置とその上に設けた射出装置を示す正面図である。図３は、図１において副型締装置が存在しない状態のＡ−Ａ矢視断面平面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面側面図である。図５は、図３におけるＣ−Ｃ矢視部分断面正面図である。図６は、図３におけるＤ−Ｄ矢視断面側面図である。図７は、図２において射出装置が揺動し副型締装置が搬出されたときのパージ材排出手段を含む正面図である。

図１乃至図５に示すように、射出成形機１は、射出装置２と、射出装置２を油圧駆動する駆動装置３と、射出装置２の下部に配設された主型締装置１０と、主型締装置１０の水平方向四方へ直交して開口する開口部の隣接する外方に設けられた架台４４と、主型締装置１０内部の開口部で囲まれた圧締部と架台４４との間で副型締装置７を搬送する搬送装置３５と、主型締装置１０及び二の副型締装置７を油圧駆動する駆動装置９と、二の副型締装置７を油圧駆動する駆動装置８とからなり、射出装置２の周囲には射出装置２への材料供給・保守・点検等に供する足場台５が設けられ、足場台５の外周縁には転落防止用のフェンス４が立設され、足場台５には昇降用の梯子６が接続されている。

主型締装置１０は、図２に示すように、架台ともなる下盤２６と、下盤２６の中央部に設けられた主シリンダ２７と、主シリンダ２７に往復動自在に嵌挿されたラム２５と、下盤２６の四隅に立設された四のタイバ２４と、タイバ２４の上端部を四隅で固着する上盤２３とからなる縦型の型締装置である。隣接する二のタイバ２４の内側面と、下盤２６の上面と、上盤２３の下面とで開口部が形成され、四面形成される開口部はそれぞれ直交することになる。また、四面の開口部と、下盤２６の上面と、上盤２３の下面とで囲まれた領域で圧締部が形成される。圧締部には副型締装置７が搬入・搬出され、副型締装置７が圧締部の所定位置に位置決めされたとき、ラム２５が上昇して下型板３４を押圧し、上型板３１の下面に取り付けた上金型２８と下型板３４の上面に取り付けた下金型２９とを圧締する。なお、図３に示すように、ラム２５の端部には、ラム２５の位置を検出する位置検出器６０と、ラム２５のオーバーランを検出するリミットスイッチ６１と、ラム２５の回転を防止する回り止め具６２とが設けられている。

副型締装置７は、図２及び図５に示すように、搬送装置３５の搬送台３６に載置される下型板３４と、下型板３４の四隅に立設され搬送台３６の四隅に穿孔された係合孔４６に摺動自在に嵌挿する案内筒３２と、案内筒３２の内孔に案内されて昇降するロッド７２と、複数のロッド７２の上端部を固着する上型板３１と、上型板３１及び下型板３４それぞれの軸対称に二設けた張り出し部を連結するように設けた副シリンダ装置３３とからなる。二の副シリンダ装置３３の合計した圧締出力は、主型締装置１０の一のラム２５の圧締出力よりも小さくなるように構成されている。ロッド７２の中心部にはロッド７２の下端面に開口しロッド７２の上部側面に取り付けた通気口７４に連通する中心孔７３が穿孔されており、ロッド７２の移動に伴う空気の吸引と排気を容易にしている。副シリンダ装置３３を上昇駆動すると、ロッド７５が伸長し上型板３１が上昇して、図５の右側に断面で記載の閉状態から左側に記載の開放状態になる。このとき、上型板３１の昇降を案内する複数のロッド７２のうち少なくとも一の中間部に設けた環状溝８０が露出し、係止装置７６の爪がこの環状溝８０に係合して上型板３１の落下を防止する。係止装置７６は、エアシリンダで任意の時期に爪を開閉するものであり、環状溝とともに安全装置を構成する。また、下型板３４に設けられた係止ピン４１は、副型締装置７が架台４４の所定位置に位置決めされ、架台４４の下部に設けられたエジェクタ装置４７が貫通孔４０を貫通して成形品を突き上げ作動したとき、下型板３４も突き上げられることがないように下型板３４を搬送台３６に係止するためのものである。

搬送装置３５は、副型締装置７をそれが待機する開口部外方と主型締装置１０内の圧締部との間で搬送する。搬送装置３５は、図３乃至図６に示すように、主型締装置１０の架台ともなる下盤２６の上面とその上面に同じ高さで下盤２６の四辺に隣接して配設された架台４４上面とに跨設された断面コ字状の支持枠３９と、支持枠３９の対向辺にその端面から突出するように等間隔で軸支された複数の搬送ローラ３８と、搬送ローラ３８の幅と略同一寸法で当接するレール３７と、レール３７を脚部下面に固設し四隅に副型締装置７の案内筒３２を嵌挿する係合孔４６を有し中央部に主型締装置１０のラム２５が遊貫する貫通孔４０を有する搬送台３６とからなる。なお、レール３７は、その幅を搬送ローラ３８の幅と略同一にするためと材質を考慮するために搬送台３６とは別部材で構成した実施態様を示したが、搬送台３６の一部を加工してレール３７を搬送台３６と一体に構成してもよい。

搬送装置３５は、図３に示すように、下盤２６の上面で直交している。搬送装置３５の直交部分は、図４に示すように、支持枠３９で支持される搬送ローラ同士の中心間隔Ｒの中に、それと直交する支持枠３９に支持された搬送ローラの幅方向が入るように配設されている。このように構成することにより、一方向の搬送台３６の搬送と、一方向と直交する他方向の搬送台３６の搬送とを互いに干渉したり乗り上げたりすることなく平滑に実行させることができる。なお、図３及び図４に示すように、圧締部である下盤２６の上面における支持枠３９は、ラム２５を矩形に取り囲むように配設されている。この場合、支持枠３９相互の連絡部分は、支持枠３９の端面間に搬送ローラ３８同士の中心間隔Ｒよりも小さい間隙Ｇを設けて不連続となるように形成されている。この間隙Ｇは支持枠３９が直交する部分に設けても良い。このように構成することにより、ラム２５に設けられている位置検出器６０やリミットスイッチ６１等への電線６３を容易に配線することができる。

搬送装置３５の搬送駆動手段４８は、サーボモータ６４で可変速駆動されるポンプ６５と、タンク６６の作動油をポンプ６５が吐出して発生した圧油により進退駆動されるシリンダ装置６７と、搬送台３６の位置を検出する位置検出器４９とからなる。サーボモータ６４、ポンプ６５及びタンク６６は、コンパクトに纏められて一体となり、架台４４に固着されている。ポンプ６５からの二の管路は架台４４に固着されたシリンダ装置６７のシリンダにそれぞれ接続されている。搬送駆動手段４８の図示しない制御装置は、目標信号に応じて正逆所定の回転速度でサーボモータ６４を回転駆動し、シリンダ装置６７のロッドを進退させる。ロッドは継手６８を介して搬送台３６に接続されており、搬送台３６の位置は位置検出器４９で制御装置に入力されているので、搬送台３６は閉ループにより目標信号に応じた正確な速度で位置決め制御される。このように構成された搬送駆動手段４８は、サーボモータとボール螺子で構成したものより低コストであり、衝撃緩衝装置等を要せずに加速・減速時の衝撃を最小限に抑えつつ高速搬送を可能とする。

搬送台３６の搬送移動は、その荷重方向の案内は上記のようにレール３７と搬送ローラ３８で行われるが、水平方向の案内は、搬送台３６の両側面に当接して回転する複数の案内ローラ５１を軸支する支持板５０をそれぞれの架台４４上面で支持枠３９に平行して配設することにより行われる。そして、一方の支持板５０は、搬送方向に直交する方向へ調整具５２により微小移動させて最適な案内状態が得られるようにしている。架台４４に隣接する下盤２６上面の四隅近傍における搬送台３６の水平方向の案内は、搬送台３６の両側面に当接して回転する複数の案内ローラ５４を軸支する直角Ｌ字状の支持板５３を下盤２６上面四隅で支持枠３９に平行して配設することにより行われる。また、下盤２６上面中央部における搬送台３６の水平方向の案内は、搬送台３６の両側面に当接して回転する複数の案内ローラ５６，５９を軸支する支持板５５，５８を下盤２６上面中央部で支持枠３９に平行して配設することにより行われる。そして、一方の支持板５５，５８は、搬送方向に直交する方向へ調整具５７により微小移動させて最適な案内状態が得られるようにしている。搬送台３６の搬送移動は、待機位置であってエジェクタ装置４７が作動可能な、搬送台３６の外方端面が衝止部４３，７８に当接する所定位置と、圧締部で主型締装置１０が副型締装置７を圧締可能な、継手６８が衝止部４２，７７に当接する所定位置との間を往復して行われる。このように構成しているので、搬送駆動手段４８が、図５に示すように、搬送台３６の搬送方向に直交する方向の中心に設けられていなくても、搬送台３６を横ずれなく安定して駆動することが可能となる。

射出装置２は、主型締装置１０の上盤２３上面に立設した基体２１と、基体２１に摺動して案内される複数のロッド１９と、ロッド１９の上端部を固着する平面視ロ字状の基盤１６と、基盤１６の対向側面を貫通して設けられる旋回軸１７と、旋回軸１７に揺動自在に支持される連結体１４と、連結体１４の下面にその垂直軸に同心に立設され図示しないスクリュを嵌挿する加熱筒１８と、加熱筒１８の先端に螺設されたノズル２０と、連結体１４に設けられ加熱筒１８に嵌挿されたスクリュを前後進駆動する油圧シリンダ装置又はサーボモータとボール螺子との組合わせからなるスクリュ駆動手段１３と、スクリュ駆動手段１３とスクリュとに連結される油圧又は電気モータからなるスクリュ回転手段１１と、基盤１６と基体２１との間に設けられ基盤１６を昇降駆動するシリンダ装置からなる昇降手段２２と、基盤１６と連結体１４との間に設けられ連結体１４を揺動駆動するシリンダ装置からなる揺動手段１５とからなる。このような射出装置２は、揺動手段１５を操作して加熱筒１８が略垂直となりノズル２０が上金型２８に当接可能な状態のとき、ホッパ１２に投入した材料を加熱筒１８内でスクリュ回転手段１１によるスクリュ回転に基づいて可塑化溶融させ、その溶融材料を加熱筒１８内のスクリュ下方に貯留し、ノズル２０を上金型２８に押圧後スクリュ駆動手段１３によるスクリュの前進（下方）駆動により溶融材料を型合わせ圧締された上金型２８と下金型２９とにより形成されるキャビティへ射出して充填する。

射出装置２を用いて射出成形する際、材料を異なった色や材質のものに変更する必要が頻繁に生ずる。その場合には、図７に示すように、昇降手段２２を上昇駆動してノズル２０を上盤２３の上面よりもさらに上方へ離隔させた後、パージ材排出手段７０の受け皿４５をノズル２０の下方に位置するように操作する。そして、加熱筒１８の内部に残留していた前の成形材料をスクリュ回転手段１１とスクリュ駆動手段１３の種々の組合わせ作動によりノズル２０から排出させ受け皿４５に収容させるのである。

パージ材排出手段７０は、長方形の額縁状の枠体３０と、枠体３０の両長辺対向部を摺動する辺が枠体３０の長辺の長さより短い矩形状で端部に縁部を立設する受け皿４５と、受け皿４５の枠体３０と摺動する部分近傍の両端部と枠体３０の短辺両端部との間に設けた二の空圧シリンダ装置等からなる排出駆動手段７９と、排出駆動手段７９が受け皿４５を排出駆動手段７９側に移動させたとき、その位置で受け皿４５が移動しないように受け皿４５と枠体３０に設けた挿通孔に挿通するピンをエアシリンダ装置で挿脱操作する係止ピン６９とからなる。枠体３０は、排出駆動手段７９の接続されていない短辺が上盤２３上面に、排出駆動手段７９の接続されている短辺が足場台５にそれぞれ接続されて跨設されている。そして、パージ材排出手段７０は、排出駆動手段７９を伸長させたとき、受け皿４５の中央部にノズル２０から溶融材料が落下するような位置に配設される。溶融材料のパージ材を堆積・収容した受け皿４５は、係止ピン６９の係止が解除された状態で、排出駆動手段７９の作動によって足場台５まで移動される。このように、パージ材排出手段７０は、足場台５に立つ作業者が取り出し難いパージ材を極めて容易に排出するので、成形作業の効率化に貢献する。なお、パージ材排出作業を行わない通常の成形時には、受け皿４５は常時足場台５側に移動させ、係止ピン６９で固定させておく。これにより、ノズル２０は上金型２８に当接可能となる。

ところで、前記パージ作業を行っても、複雑な凹凸部のあるスクリュ等に附着・残留した材料がその後の成形で新しい材料に混入して成形不良を起こすことがある。また、スクリュや加熱筒１８の保守・点検・交換の必要性もあるので、スクリュや加熱筒１８が容易に取り出せる構成にしておかなければならない。そのため、射出装置２は、図７に示すように、揺動可能となっている。このとき、加熱筒１８の軸芯の延長軸は、パージ材排出手段７０の受け皿４５が排出駆動手段７９により枠体３０の上盤２３側に移動されて形成された窓部７１を貫通するように構成しているので、スクリュはノズル２０を取外した加熱筒１８から極めて容易に抜き出すことができる。

次に、本発明の射出成形機１の成形作動について説明する。四の架台４４それぞれに副型締装置７が位置決め待機している。それぞれの副型締装置７は、副シリンダ装置３３で上金型２８と下金型２９を圧締しているか、副シリンダ装置３３で上金型２８と下金型２９を離隔・開放させ型開きしているか、エジェクタ装置４７が作動して成形品を突き出しているか、成形品を下金型２９から取り出しているか、成形品のない上金型２８と下金型２９を副シリンダ装置３３で型閉じしているかのいずれかの状態である。これらの副型締装置７のうち、成形品のない上金型２８と下金型２９を副シリンダ装置３３で型閉じしている副型締装置７を、搬送駆動手段４８と搬送装置３５により主型締装置１０の開口部を介して圧締部の所定位置まで搬送する。主シリンダ２７へ圧油を供給してラム２５を上昇させる。ラム２５は搬送台３６の貫通孔４０を遊貫して下型板３４の下面に当接し、副型締装置７を搬送台３６から離隔させさらに圧締して上金型２８と下金型２９を圧締させる。昇降手段２２を作動させてノズル２０を上金型２８に押圧し、スクリュ駆動手段１３を前進駆動させてスクリュで溶融材料を金型キャビティへ射出する。副シリンダ装置３３で上金型２８と下金型２９を圧締させながら搬送駆動手段４８と搬送装置３５により副型締装置７を元の架台４４の待機位置へ搬送する。その時点で成形品のない上金型２８と下金型２９を副シリンダ装置３３で型閉じしている他の副型締装置７を、前記と同様な工程で主型締装置１０へ搬送し成形を行う。一方、架台４４の待機位置に戻った副型締装置７では、副シリンダ装置３３で上金型２８と下金型２９を圧締して成形品を圧力保持又は冷却し、副シリンダ装置３３で上金型２８と下金型２９を離隔・開放させ型開きし、エジェクタ装置４７で成形品を突き出し、成形品が下金型２９から取り出されてその副型締装置７での成形サイクルが終了する。このような成形サイクルが各副型締装置７毎に行われる。

この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。例えば、上記の実施の形態では、射出装置を備えた射出成形機として説明したが、射出装置を備えず主型締装置と複数の副型締装置を備え、下金型のキャビティ面に溶融材料や板状材料を供給して圧縮成形や賦型成形を実行するような成形機において本発明を実施することもできる。また、副型締装置は十字状に配設した実施の形態で説明したが、副型締装置をＴ字状に配設してもよいし、いずれか一の副型締装置を直列に複数配設したものとしてもよい。

本発明の射出成形機の全体を示す正面図である。副型締装置を圧締する主型締装置とその上に設けた射出装置を示す正面図である。図１において副型締装置が存在しない状態のＡ−Ａ矢視断面平面図である。図３におけるＢ−Ｂ矢視断面側面図である。図３におけるＣ−Ｃ矢視部分断面正面図である。図３におけるＤ−Ｄ矢視断面側面図である。図２において射出装置が揺動し副型締装置が搬出されたときのパージ材排出手段を含む正面図である。

符号の説明

１射出成形機
２射出装置
３，８，９駆動装置
４フェンス
５足場台
６梯子
７副型締装置
１０主型締装置
１１スクリュ回転手段
１２ホッパ
１３スクリュ駆動手段
１４連結体
１５揺動手段
１６基盤
１７旋回軸
１８加熱筒
１９，７２，７５ロッド
２０ノズル
２１基体
２２昇降手段
２３上盤
２４タイバ
２５ラム
２６下盤
２７主シリンダ
２８上金型
２９下金型
３０枠体
３１上型板
３２案内筒
３３副シリンダ
３４下型板
３５搬送装置
３６搬送台
３７レール
３８搬送ローラ
３９支持枠
４０貫通孔
４１，６９係止ピン
４２，４３，７７，７８衝止部
４４架台
４５受け皿
４６係合孔
４７エジェクタ装置
４８搬送駆動手段
４９，６０位置検出器
５０，５３，５５，５８支持板
５１，５４，５６，５９案内ローラ
５２，５７調整具
６１リミットスイッチ
６２回り止め具
６３電線
６４サーボモータ
６５ポンプ
６６タンク
６７シリンダ装置
６８継手
７０パージ材排出手段
７１窓部
７３中心孔
７４通気口
７６係止装置
７９排出駆動手段
８０環状溝
Ｇ間隙
Ｒ中心間隔

Claims

直交して開口する開口部から搬入・搬出する複数の副型締装置の一を圧締する圧締部を有する縦型の主型締装置と、前記開口部の外方に待機・配置され、前記主型締装置の圧締力より低い圧締力で金型を圧締するとともに該金型を開放可能な複数の前記副型締装置と、前記副型締装置の待機する前記開口部外方と前記主型締装置の前記圧締部との間で型閉じしている副型締装置を搬送する搬送装置とを備えた成形機において、
前記搬送装置は、前記副型締装置を載置する搬送台と、該搬送台の下面に固設した複数のレールと、該レールと当接し案内して回動する複数の搬送ローラと、該複数の搬送ローラを架台上面で軸支する支持枠とからなり、
前記搬送装置の搬送台に載置される副型締装置は、昇降移動し下面に上金型を取り付けた上型板と搬送台に載置され上面に下金型を取り付けた下型板とが設けられ、前記上型板と下型板との間には副シリンダ装置と、案内筒の内孔に案内され上型板の昇降を案内するロッドが設けられることを特徴とする成形機。
前記搬送台は、前記主型締装置のラムを遊貫する貫通孔を有する請求項１に記載の成形機。
前記搬送装置の搬送駆動手段は、サーボモータで可変速駆動されるポンプと、該ポンプの圧油により進退駆動するシリンダ装置と、前記搬送台の位置を検出する位置検出器を備えた請求項１に記載の成形機。