JPH0669701B2 - 射出成形機及び射出成形法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、合成樹脂の射出成形に使用される射出成形
機（又はダイカスト機を含む。以下同じ）及びこの射出
成形機を使用した射出成形法に係り、さらにいえば、頻
繁な金型交換が必要とされる射出成形の分野で金型交換
が容易なものとして好適に使用される射出成形機及び射
出成形法に関する。

従来の技術 近年、射出成形の分野では多品種少量生産の要求が強ま
る傾向にある。例えば１台の射出成形機について１日当
り５回ぐらいの頻繁な金型交換を余儀なくされることも
珍しくはない。したがって、射出成形機に関しては、金
型交換作業の容易化とその自動化及び所要時間の短縮、
コスト低減が大きな開発課題になっている。

そこで従来、こうした課題を達成するために、例えば
特開昭60−82309号公報に記載された射出成形機は、移
動側ダイプレートが、固定側ダイプレートに取付けたタ
イバーからは完全に離脱解放されて大きく型開き移動す
る構成とされている。この移動側ダイプレートが固定側
ダイプレートに接近して双方の金型が型閉じされる直前
に移動側ダイプレートとタイバーとを係止するハーフナ
ット等の係止手段を設け、もって強力な型締めが可能な
構成とされている。従って、タイバーから完全に解放さ
れた移動側ダイプレートを必要十分に大きく型開き移動
させることにより、タイバーにじゃまされないで金型交
換を水平横方向に行なえる。

特公昭41-6794号公報に記載された射出成形機は、移動
側ダイプレートを高速油圧シリンダで開閉移動させる。
移動側ダイプレートはハーフナットによってタイバーに
係脱自在とし、タイバーと固定側ダイプレートとの連結
部に型締め用シリンダが構成されている。

特公昭50-28974号公報に記載された射出成形機は、やは
り移動側ダイプレートを高速油圧シリンダで開閉移動さ
せる。移動側ダイプレートはハーフナットによってタイ
バーに係脱自在とし、移動側ダイプレートに型締めシリ
ンダを付設した構成とされている。

以上の射出成形機は全て金型交換を成形機の横方向にの
み行なう構成である。

特開昭50-117077号公報に記載された金型交換装置
は、移動側及び固定側ダイプレートにＣ形チャンネル型
鋼状の金型保持機構を水平横方向に相対向するように設
け、この金型保持機構には各々に取付けた金型を所定位
置に固定する所謂くさび機構による油圧駆動式のロック
機構が付設されている。成形機の横の近傍位置にはプリ
セットされた次順位の金型を用意し又は取り外された先
順位の金型を運び去るための金型移動機構を設置し、成
形機と金型移動機構との間で金型を水平横方向に出し入
れ交換する金型出し入れ機構を設置した構成とされてい
る。

特開昭58-222827号及び実開昭60-137516号公報に記載さ
れた金型交換装置も、やはり射出成形機の金型を水平横
方向に出し入れ交換する構成とされている。

次に、特願昭63-132082号明細書及び図面に記載され
た射出成形機は、固定金型を保持する固定側ダイプレー
トと、移動金型を保持する移動側ダイプレートと、移動
側ダイプレートを固定側ダイプレートに対して接近させ
又は遠のかせる金型開閉機構と、型閉じされた金型を高
推力で型締めする型締機構と、射出装置とから成るもの
において、 少なくとも90°の旋回が可能で、移動側ダイプレートの
移動用ガイドが設けられた旋回台の上に移動側ダイプレ
ートを設置している。旋回台には旋回駆動機構を設置し
ている。移動側ダイプレートには、固定側ダイプレート
に取付けたタイバーに着脱自在な係止装置を設置してい
る。旋回台に移動側ダイプレートを固定側ダイプレート
に対して接近させ又は遠のかせる金型開閉機構を設置
し、金型待機装置に対して金型交換が容易な構成とされ
ている。

本発明が解決しようとする課題 Ｉ）上記，に述べた従来の射出成形機及び金型交換
装置は、金型の交換するに際し、ダイプレートに取付け
られた旧い金型及び次に取付ける新しい金型を、例えば
金型出し入れ機構か移載装置によって水平横方向へ安全
に、しかも精度及び信頼性の高い内容で出し入れするこ
とが不可欠の条件である。よって金型交換装置の構造及
び操作が複雑になり、自動化も難しい。そして、金型の
交換作業を射出成形機の水平横方向に行なうほかない構
成であるため、射出成形工場における射出成形機の配置
によっては隣り合う成形機の間隔が狭すぎて金型交換台
車等を入れ込むことができず実施不可能な事例もある等
々の欠点、問題点があった。

II）上記の先願明細書に記載された射出成形機の場合
は、旋回台の利用により金型待機装置との間で金型を直
接的に授受するやり方を実施できる利点を有する。しか
し、金型交換のために移動金型と固定金型の一対をワン
セットに組合せ移動側ダイプレートに片持ち支持させる
と、第2,3図のように金型ガイドピン22及びこれがはま
るピン孔23との隙間が原因で固定金型８の方が移動金型
８′よりも少し下がる傾向が発生し、金型待機装置15と
の間で金型を授受する時に固定金型８が金型待機装置15
又は金型置場に突っかえて（接触して）うまく授受でき
ない事がある。また、この先願発明に係る射出成形機
は、その全長を縮小化する目的のため移動側ダイプレー
トの旋回に邪魔にならない位置まで固定化ダイプレート
及びタイバーを後退させて逃がす構成が採用されている
が、その機構が大掛りにすぎ、かつ構造が複雑になるば
かりか、固定側ダイプレートの位置決め固定にも面倒な
手段を必要とする。。その他、生産工場においては価
格、工場の運営方法の面から移動可能な金型待機装置を
設置できない場合も往々にして生ずるので、これらの点
が解決すべき課題となっている。

課題を解決するための手段 （第1,2の発明） 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る射出成形機は、図面に実施例を示したとお
り、 固定金型８を保持する固定側ダイプレート１と、移動金
型８′を保持する移動側ダイプレート２と、移動側ダイ
プレート２と固定側ダイプレート１に対して接近させ又
は遠のかせる金型開閉機構Ａと、型閉じされた金型を高
推力で型締めする型締機構Ｂと、射出装置４とから成る
射出成形機において、 イ）少なくとも90°の旋回が可能でその旋回駆動機構Ｃ
を設置した旋回台６に、移動側ダイプレート２の移動用
ガイド18を設け、移動側ダイプレート２を設置した。

ロ）移動側ダイプレート２には固定側ダイプレート１に
取付けたタイバー７に着脱自在な係止装置Ｄを設置し
た。

ハ）旋回台６には移動側ダイプレート２を固定側ダイプ
レート１に対して接近させ又は遠のかせる金型開閉機構
Ａを設置した。

ニ）旋回台６の下に旋回台昇降装置Ｅを設置したこと、 をそれぞれ特徴とする。

本発明の射出成形機はまた、固定側ダイプレート１に取
付けられたタイバー７の基端部に型締ピストン17を設
け、該型締ピストン17を型締シリンダ16の中に設置して
型締機構Ｂを構成した。そして、型締シリンダ16は型締
ピストン17がタイバー７に必要とされる後退ストローク
Ｌを許容する大きさ（長さ）に形成したことも特徴とす
る。

作用 係止装置Ｄをタイバー７から解放し、金型開閉機構Ａに
より移動側ダイプレート２を所定のストローク後退移動
させて型開き工程が行なわれる。

金型開閉機構Ａにより移動側ダイプレート２を前進移動
させると、タイバー７が移動側ダイプレート２の貫通孔
2aへ挿通される。型閉じの直前に係止装置Ｄによりタイ
バー７を係止させると型締めの反力をとれる。よって型
閉じ後に型締め機構Ｂによる型締めを行ない射出成形工
程に移れる。

金型8,8′の交換を行なうには、まず移動金型８を型閉
じさせ固定金型８を固定側ダイプレート１から解放する
と、一対の金型8,8′は移動側ダイプレート２に保持さ
れる。そこで移動側ダイプレート２を型開き移動させ、
移動側ダイプレート２がタイバー７から解放され所定ス
トロークまで型開きする動作と同時に、又は相前後し
て、型締機構Ｂを駆動してタイバー７を後退ストローク
Ｌだけ逃がす。その後に旋回台６を例えば180°旋回さ
せると、移動側ダイプレート２及び金型8,8′は金型待
機装置（又は金型交換台）15と対峙するように外向きの
姿勢となる。そこで必要により金型開閉機構Ａを駆動し
て移動ダイプレート２は金型待機装置15の方へ接近する
ように移動させる。また、旋回台昇降装置Ｅで旋回台６
を適度に上昇させると、第2,3図のように前下がりに傾
いている金型8,8′の下面は金型待機装置15の受面より
も高くなり、移動側ダイプレート２と金型待機装置15と
の間で金型8,8′の授受（交換）を円滑に行なうことが
できる。

旋回台６の旋回角度を金型待機装置15の位置に合せて選
択制御すると、金型8,8′の交換は射出成形機の水平横
方向はもとより後向きにも広範に行なえる。

（第３の発明） 同上の射出成形機による射出成形法は、第５図に実施例
を示しているとおり、 旋回台６の周辺に複数個のプリセット金型９_１〜９_４を
配置し、成形機による射出工程を行なった金型は、冷却
工程を行なうために旋回台６を利用して所定位置で下し
て置く。そして、次順位の金型を成形機に取付ける金型
交換を行ない、この次順位金型について型開きによる成
形品の取出し及び射出工程を行なうことを特徴とする。

作用 例えば発泡成形品のように冷却時間を長く必要とする成
形品などの場合に、射出工程の後その成形用金型を金型
待機装置15の上へ置くことなどにより必要十分な時間の
冷却を行なえる。その間は別異の成形用金型で成形品の
取出し、射出工程を行なうことができ、云わばロータリ
方式で実質の成形サイクルを短縮した成形が行なえ、成
形機の稼動効率、生産性の向上を図ることができる。

実施例 次に、図示した本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明に係る射出成形機が移動側ダイプレー
ト２を型開きした状態で示している。この射出成形機
は、固定金型（雌型）８を金型クランプ装置３で保持し
た固定側ダイプレート１と、移動金型（雄型）８′を金
型クランプ装置３で保持した移動側ダイプレート２とを
具備する。固定側ダイプレート１の方には、固定金型８
に臨む射出装置４（但し、その大部分の図示は省略し
た）が付設されている。固定側ダイプレート１と移動側
ダイプレート２とは、固定側ダイプレート１に取付けた
タイバー７を移動側ダイプレート２の貫通孔2aへ挿通さ
せ、移動側ダイプレート２の背面部に設置された例えば
油圧駆動式ハーフナット５による係止装置Ｄを前記貫通
孔2aに挿通されたタイバー７の先端部（ねじ部）に係止
させることにより、成形工程時の型締め圧力に十分に耐
える反力を得る。固定側ダイプレート１には、タイバー
７の右端部（基端部）に設けた大径の型締ピストン17を
内蔵する型締シリンダ16による油圧式の型締め機構Ｂが
設備されている。

したがって、係止装置Ｄがタイバー７を係止した型閉
じ、型締め工程時に型締シリンダ16へ油圧を送ることに
より、射出成形圧力に十分耐える強力な型締め圧力を一
対の金型8,8′に加えることができる。なお、型締シリ
ンダ16は、移動側ダイプレート２及び金型8,8′の旋回
をタイバー７が邪魔しない位置までタイバー７を逃がす
ための後退ストロークＬを許容する大きさ（長さ）で形
成されている。固定側ダイプレート１は、成形機ベース
19上の図中左端部に固定されている。

旋回台６は、旋回台昇降装置Ｅの上に設置されている。
旋回台昇降装置Ｅは、ベース20に垂直上向きの油圧ジャ
ッキ21を設置した構成である。その油圧ジャッキ21の出
力軸で非回転の大歯車13が支持され、この大歯車13の内
側にはボール軸受25を介して旋回台６が360°の旋回が
自在に設置されている。旋回台６の上に移動側ダイプレ
ート２が設置されている。旋回台６の上面には移動用摺
動ガイド（ベッド）18,18を設け（第４図）、その上を
直線的に摺動するように移動側ダイプレート２が設置さ
れている。旋回台６の下部には前記の大歯車13と噛み合
うピニオン12aを回転駆動する旋回用モータ12が固定さ
れ、もって旋回台６を任意の角度まで旋回する旋回駆動
機構Ｃが構成されている。

旋回台６の上部には前記移動用摺動ガイド18と平行な配
置で金型開閉用のボールねじ軸11が回転のみ可能に設置
され、このボールねじ軸11と噛み合う親ナットが移動側
ダイプレート２に設けられている。前記ボールねじ軸11
が旋回時６に固定した金型開閉用モータ10で回転され、
もって移動側ダイプレート２を固定ダイプレート１に対
して接近させ又は遠のかせる金型開閉機構Ａが構成され
ている。

射出成形及び冷却工程後の成形品取出しのための型開き
は、まず型締機構Ｂをゆるめ係止装置Ｄをタイバー７か
ら解放させる。次いで金型開閉用モータ10を正転起動す
ると、移動側ダイプレート２はタイバー７から離脱して
図中左方へ後退移動して大きく型開きされ、第１図の型
開き状態となって成形品の取出しが行なわれる。成形品
取り出し後に金型開閉用モータ10を逆転起動すると、移
動ダイプレート２は図中右方へ前進移動して型閉じに向
い、その貫通孔2aへタイバー７が再び挿通される。そこ
で型閉じ直前にタイバー７を再び係止装置Ｄで係止さ
せ、型締機構Ｂによる型締め工程へと移る。

金型8,8′の交換を行なうために、射出成形機の旋回台
６の背面位置（又は側面位置でも可）に金型の授受を行
なう金型待機装置（台）15が設置されている（第4,図参
照）。金型待機装置15は、移動側ダイプレート２に保持
された一対の金型8,8′の下面と略同じ高さの台であ
り、予めセットされた次順の待機金型（プリセットダ
イ）９を載せて型替えに待機する。

金型交換の手順としては、まず一対の金型8,8′を型閉
じさせる。すると予め移動側ダイプレート８′からタイ
バー７と平行に突出されているガイドピン22が、固定側
金型のガイド孔23へはまり込む。従って、金型クランプ
装置３を解放して固定側ダイプレート１から固定金型８
を切り離すと、一対をなす金型8,8′は前記ガイドピン2
2を介して一つにワンセット化された組合せ状態のまま
移動化ダイプレート２に保持される（第2,3図）。この
時、固定金型８の固定側ダイプレート１からの分離を積
極的に行なわしめるため、固定側ダイプレート１の固定
金型取付面に離型用スプリング24が複数個設置されてい
る。

一対の金型8,8′を保持した移動側ダイプレート２は、
金型開閉機構Ａによりおよそ旋回中心上の位置まで型開
きされる。この移動と同時に、又は相前後して、第２図
のように型締機構Ｂの型締ピストン17は右行限度まで移
動され、タイバー７がストロークＬだけ図中右方へ逃が
される。従って、移動側ダイプレート２及びこれに保持
された一対の金型8,8′は、前記タイバー７が図中右方
へ後退して逃げたストロークＬの分だけ、旋回台６上の
第２図中右側寄りの位置で旋回を行なえ、移動側ダイプ
レート２の型開きストロークを縮小できる。しかも、18
0°旋回すると、移動側ダイプレート２及び金型8,8′は
金型待機装置15により近い位置となり好都合である（第
３図）。

旋回駆動機構Ｃのモータ12を始動させて旋回台６を180
°旋回させると、移動側ダイプレート２及び金型8,8′
は第３図のように金型待機装置15と対峙する姿勢、向き
となる。この時点で再び金型開閉機構Ａの金型開閉用モ
ータ10を始動し、移動側ダイプレート２を金型変換装置
15に接近する方向に移動させる。この動きと同時に、又
は相前後して旋回台昇降装置Ｅを駆動し、移動側ダイプ
レート２が保持した一対の金型8,8′の下面が金型待機
装置15の受面よりも少し高くなる程度に調整した上で、
さらに一対の金型8,8′は金型待機装置15の真上位置に
まで運ぶ。しかる後にその金型クランプ装置３を解放し
て移動側ダイプレート２から移動金型８′を切り離す
と、旧い一対の金型8,8′は金型待機装置15の方へ渡さ
れる。この一対の金型8,8′は、第４図中の矢印イ、ロ
のように遠ざけられる。この時、移動金型８′の移動側
ダイプレート２からの分離を積極的に行なわしめるた
め、移動側ダイプレート２の金型取付面にも複数の離型
用スプリング24が設置されている。他方、予め金型待機
装置15上に用意されている次順位のプリセットされた待
機金型９が矢印ハのように前進され（第４図）、移動側
ダイプレート２へ金型クランプ装置３で保持せしめられ
る。

この後は金型開閉用モータ10を始動させて移動側ダイプ
レート２はおよそ旋回中心の位置まで後退移動させる
（第３図）。そして、旋回台昇降装置Ｅは旋回台６を本
来のレベルにまで下げる。次に旋回用モータ12が始動さ
れ、旋回台６を180°旋回させ移動側ダイプレート２を
固定側ダイプレート１と相対峙する関係とされる（第２
図）。再び金型開閉機構Ａのモータ10を始動させて移動
側ダイプレート２に型閉じ移動をさせ、固定金型８を固
定側ダイプレート１に当接させ、その金型クランプ装置
３により固定側ダイプレート１へ保持せしめることによ
り金型交換作業は完了するのである。

第２の実施例 第５図は、上記構成の射出成形機の好適な使用方法とし
て、旋回台６の周辺をおよそ４等分した位置に４箇所の
金型置場（又は金型待機装置15がそれぞれに設置されて
おり場合を含む。以下同じ）を設け、そこに最大４個の
プリセットされた金型９_１〜９_４を金型交換が可能に置
くものとされている。第５図において、金型は９_１→９
_４の順序でロータリ方式で使用するものとする。金型９
_１は射出工程が終って冷却工程を金型待機装置の上で始
めたばかりで、次なる金型９_２が冷却工程の終了したも
のとして移動側ダイプレート２に受け取られている。そ
して、上述した要領で固定側ダイプレート１に固定金型
８を保持せしめ、型開き工程による成形品の取出し及び
これに続く射出工程へと進んでゆく。その間、他の金型
９_３,9_４と９_１に必要十分な冷却期間が与えられるの
で、例えば発泡成形品のように長い時間を必要とする成
形品の高品質の成形に好都合で、成形機の実質稼動効率
を高められる。

のみならず、この使用方法は、頻繁な型替えが要求され
る成形工場における能率的かつ合理的な金型交換に至便
でもある。

本発明が奏する効果 以上に実施例と併せて詳述したとおりであって、この発
明に係る射出成形機は、一対をなす金型8,8′の交換
を、同成形機の金型開閉機構Ａの機能を有効に活用して
金型待機装置15との間で金型8,8の直接的な授受を実施
でき、簡単、迅速、安全にほとんど自動化した作業とし
ての金型交換ができるから、頻繁な金型交換作業の負担
を軽減し、かつ所要時間を短縮して生産性向上に寄与す
る。

しかも、旋回台６の活用により金型8,8′の交換は射出
成形機の水平横方向はもとより、後ろ向き等にも自由に
方向を選択して行なうことができるので、既存の成形工
場においても射出成形機の配置の如何にかかわらず、空
いているスペースを見つけてその場所に金型待機装置15
を設置することで金型交換を行なえる自在性があり、適
応性に優れる。

のみならず、複数の金型を型替え可能な旋回台の周辺に
置くことで稼動可能な金型待機装置を省け、安価にしか
も複数金型の自動交換を可能ならしめる。その上、発泡
成形品等、冷却時間を長く必要とする成形品の金型の場
合、射出後の冷却工程の時間中に別異の金型による成形
を行なうことができるから、大変経済的で、稼動効率の
高い機械の利用ができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明に係る射出成形機の射出装置部
分を省略して型閉じ及び型締め状態を示した平面図、第
４図は同前の型開き状態を示した平面図、第５図は他の
実施例の型開き状態を示した平面図である。 ８……固定金型、１……固定側ダイプレート ８′……移動金型、２……移動側ダイプレート Ａ……金型開閉機構、Ｂ……型締機構 ４……射出装置、18……移動用摺動ガイド ６……旋回装置、Ｃ……旋回駆動機構 ７……タイバー、Ｄ……係止装置 Ｅ……旋回台昇降装置、17……型締ピストン 16……型締シリンダ、９_１〜９_４……油圧シリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定金型を保持する固定側ダイプレート
   と、移動金型を保持する移動側ダイプレートと、移動側
   ダイプレートを固定側ダイプレートに対して接近させ又
   は遠のかせる金型開閉機構と、型閉じされた金型を高推
   力で型締めする型締機構と、射出装置とから成る射出成
   形機において、 イ）少なくとも90°の旋回が可能でその旋回駆動機構が
   設置されている旋回台に移動側ダイプレートの移動用ガ
   イドが設けられ、移動側ダイプレートが設置されてお
   り、 ロ）移動側ダイプレートには固定側ダイプレートに取付
   けたタイバーに着脱自在な係止装置が設置されており、 ハ）旋回台には移動側ダイプレートを固定側ダイプレー
   トに対して接近させ又は遠のかせる金型開閉機構が設置
   され、 ニ）旋回台の下に旋回台昇降装置が設置されているこ
   と、 をそれぞれ特徴とする射出成形機。
2. 【請求項２】固定側ダイプレートに取付けられたタイバ
   ーの基端部に型締ピストンが設けられ、該型締ピストン
   を型締シリンダの中に設置して型締機構が構成されてい
   ると共に、型締シリンダは型締ピストンがタイバーに必
   要とされる後退ストロークを許容する大きさに形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載し
   た射出成形機。
3. 【請求項３】旋回台の周辺に複数個のプリセット金型を
   配置し、成形機による射出工程の後、その金型は冷却工
   程を行なうために旋回台を利用して所定位置へ下して置
   き、かつ次順位の金型を成形機に取付ける金型交換を行
   ない、この次順位金型について型開きによる成形品の取
   出し及び射出工程を行なうことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載した射出成形機による射出
   成形法。