(57)【要約】【課題】複数のエアシリンダを用いて金型を適切に開くことができる射出成形機および射出成形方法を提供する。【解決手段】射出成形機１の金型開閉部３０は、金型８０の上金型部を持ち上げるための複数のエアシリンダを有している。成形品押し出し部４０は、金型８０から成形品Ｓを押し出すための電動モーター４５を有するとともに、電動モーター４５によって金型８０の上金型部８１を持ち上げるように構成されている。そして、制御部７０が、電動モーター４５によって金型８０の上金型部８１を持ち上げたあとに、複数のエアシリンダ３１によって上金型部８１をさらに持ち上げるように制御する。【選択図】図５
2020062824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型を射出位置および成形品取出位置に搬送する搬送体と、
前記射出位置において前記金型に溶融された樹脂材料を射出する射出部と、
前記成形品取出位置において前記金型の上金型部を持ち上げる金型開閉部と、
前記成形品取出位置において前記金型から成形品を押し出す成形品押し出し部と、
前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御する制御部と、を有し、
前記金型開閉部が、前記金型の上金型部を持ち上げるための複数のエアシリンダを有し、
前記成形品押し出し部が、前記金型から前記成形品を押し出すための電動モーターを有するとともに、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げるように構成され、
前記制御部が、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げたあとに、前記複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げるように、前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御することを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記金型の上金型部および下金型部の一方には位置決め突起が設けられ、他方には前記位置決め突起と嵌合する位置決め穴が設けられ、
前記制御部が、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を前記位置決め突起と前記位置決め穴との嵌合が解除されるまで持ち上げたあとに、前記複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げるように、前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御する、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記成形品押し出し部が、
前記電動モーターによって上下方向に移動される駆動軸と、
前記駆動軸によって上方に移動される金型持ち上げプレートと、
前記金型持ち上げプレートから上方に延びる金型持ち上げ棒と、
前記金型持ち上げプレートの上方に配置された成形品押し出しプレートと、
前記成形品押し出しプレートから上方に延びる成形品押し出し棒と、を有し、
前記成形品取出位置において、前記駆動軸によって前記金型持ち上げプレートが上方に移動されると前記金型持ち上げ棒によって前記金型の上金型部が持ち上げられ、前記金型持ち上げプレートがさらに上方に移動されて前記成形品押し出しプレートと重なることにより当該成形品押し出しプレートが上方に移動されると、前記成形品押し出し棒によって前記成形品が上方に押し出される、ように構成されている、請求項１または請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記金型開閉部の複数のエアシリンダが、前記搬送体の下方に設けられている、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項５】
射出位置において、溶融された樹脂材料を金型に射出し、
前記樹脂材料が射出された前記金型を成形品取出位置に搬送し、
前記成形品取出位置において、電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げたあとに、複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げ、
前記上金型部が持ち上げられた状態で前記電動モーターによって前記金型から成形品を押し出すことを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下方向に金型を開閉する射出成形機および射出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射出成形機の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１の射出成形機は、ロータリーテーブルに４つの金型が設置され、これら金型が時計回りに移動される。この射出成形機では、射出位置をＡステージと呼び、Ａステージを０時の位置としたとき、３時の位置をＢステージ、６時の位置をＣステージ、９時の位置をＤステージと呼ぶ。この射出成形機のＡステージは、金型を型締し、溶融した樹脂材料を射出する射出ステーションである。ＢステージおよびＣステージは樹脂材料の冷却を行う冷却ステーションである。Ｄステージは成形品取出ステーションである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような射出成形機において、形状の異なる複数種類の成形品を得るために、キャビティ形状の異なる複数種類の金型をロータリーテーブルに設置可能な構成を有するものがある。このような射出成形機では、金型が閉じた状態でロータリーテーブルにより移動される。そして、Ｄステージに設けられた金型開閉部により上金型部を下金型部から持ち上げて金型を開き、成形品を取り出す。
【０００５】
このような金型開閉部を電動モーターとボールねじ機構とを組み合わせて構成することが考えられるが、これらは比較的高価である。そこで、電動モーターに比べて出力の小さいエアシリンダを複数組み合わせることで金型の上金型部を持ち上げる力を確保して、金型開閉機構を比較的安価に構成することができる。しかしながら、複数のエアシリンダは、動作の初期段階でストローク量（持ち上げ量）を合わせることが難しいため、持ち上げ直後に上金型部が傾いてしまうことがある。そのため、金型を適切に開くことができないおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数のエアシリンダを用いて金型を適切に開くことができる射出成形機および射出成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る射出成形機は、金型を射出位置および成形品取出位置に搬送する搬送体と、前記射出位置において前記金型に溶融された樹脂材料を射出する射出部と、前記成形品取出位置において前記金型の上金型部を持ち上げる金型開閉部と、前記成形品取出位置において前記金型から成形品を押し出す成形品押し出し部と、前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御する制御部と、を有し、前記金型開閉部が、前記金型の上金型部を持ち上げるための複数のエアシリンダを有し、前記成形品押し出し部が、前記金型から前記成形品を押し出すための電動モーターを有するとともに、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げるように構成され、前記制御部が、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げたあとに、前記複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げるように、前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、金型から成形品を押し出すための電動モーターによって金型の上金型部を持ち上げたあとに、複数のエアシリンダによって上金型部をさらに持ち上げる。このようにしたことから、成形品を押し出すための電動モーターを利用して上金型部の持ち上げの初期段階を行うので、電動モーターは比較的小型で出力が大きいことから１つの電動モーターで上金型部を持ち上げることができ、上金型部の持ち上げ量を合わせる必要がない。または、複数の電動モーターを用いた場合でも、エアシリンダに比べて持ち上げ量を合わせることが容易である。そのため、持ち上げ直後に上金型部が傾いてしまうことを抑制でき、金型を適切に開くことができる。さらに、上金型部を持ち上げることにより成形品から上金型部が離れる（初期離型する）ところ、電動モーターによって上金型部を持ち上げるので、適切な速度で成形品から上金型部が離れるようにすることができる。そのため、成形品が損傷したり、上金型部とともに持ち上げられてしまったりすることを抑制できる。
【０００９】
本発明において、前記金型の上金型部および下金型部の一方には位置決め突起が設けられ、他方には前記位置決め突起と嵌合する位置決め穴が設けられ、前記制御部が、前記電動モーターによって前記金型の上金型部を前記位置決め突起と前記位置決め穴との嵌合が解除されるまで持ち上げたあとに、前記複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げるように、前記金型開閉部および前記成形品押し出し部を制御することが好ましい。このようにすることで、位置決め突起と位置決め穴とが嵌合している場合はより強い力で上金型部を持ち上げる必要があるところ、これらの嵌合が解除されるまでは出力が比較的大きい電動モーターによって上金型部を持ち上げるので、複数のエアシリンダの出力を大きくする必要がない。そのため、複数のエアシリンダとして比較的小型のものを用いることができる。また、上金型部を持ち上げるときに、上金型部が傾くことにより位置決め突起に斜めに引き抜く力が加わってしまうことを抑制できる。
【００１０】
本発明において、前記成形品押し出し部が、前記電動モーターによって上下方向に移動される駆動軸と、前記駆動軸によって上方に移動される金型持ち上げプレートと、前記金型持ち上げプレートから上方に延びる金型持ち上げ棒と、前記金型持ち上げプレートの上方に配置された成形品押し出しプレートと、前記成形品押し出しプレートから上方に延びる成形品押し出し棒と、を有し、前記成形品取出位置において、前記駆動軸によって前記金型持ち上げプレートが上方に移動されると前記金型持ち上げ棒によって前記金型の上金型部が持ち上げられ、前記金型持ち上げプレートがさらに上方に移動されて前記成形品押し出しプレートと重なることにより当該成形品押し出しプレートが上方に移動されると、前記成形品押し出し棒によって前記成形品が上方に押し出される、ように構成されていることが好ましい。このようにすることで、比較的簡易な構成で、電動モーターによって上金型部を持ち上げるとともに成形品を押し出すことができる。
【００１１】
本発明において、前記金型開閉部の複数のエアシリンダが、前記搬送体の下方に設けられていることが好ましい。このようにすることで、搬送体の上面側に空間を確保することができ、金型の設置の自由度を高めることができる。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の他の一態様に係る射出成形方法は、射出位置において、溶融された樹脂材料を金型に射出し、前記樹脂材料が射出された前記金型を成形品取出位置に搬送し、前記成形品取出位置において、電動モーターによって前記金型の上金型部を持ち上げたあとに、複数のエアシリンダによって前記上金型部をさらに持ち上げ、前記上金型部が持ち上げられた状態で前記電動モーターによって前記金型から成形品を押し出すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、持ち上げ直後に上金型部が傾いてしまうことを抑制でき、金型を適切に開くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の正面図である。
【図２】図１の射出成形機が有する基台および型締部の平面図である。
【図３】図１の射出成形機の機能ブロックを説明する図である。
【図４】金型の断面図である。
【図５】図１の射出成形機において、金型を開く前の状態を示す断面図である。
【図６】図５に示す状態に続いて金型の上金型部を持ち上げた状態を示す断面図である。
【図７】図６に示す状態に続いて金型の上金型部をさらに持ち上げた状態を示す断面図である。
【図８】図７に示す状態に続いて金型から成形品を押し出した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図１〜図８を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の正面図である。図２は、図１の射出成形機が有する基台および型締部の平面図である。図３は、図１の射出成形機の機能ブロックを説明する図である。図４は、金型の断面図である。図５は、図１の射出成形機において、金型を開く前の状態を示す断面図である。図６は、図５に示す状態に続いて金型の上金型部を持ち上げた状態を示す断面図である。図７は、図６に示す状態に続いて金型の上金型部をさらに持ち上げた状態を示す断面図である。図８は、図７に示す状態に続いて金型から成形品を押し出した状態を示す断面図である。
【００１７】
本実施形態に係る射出成形機１は、上金型部８１および下金型部８２を有する金型８０のキャビティ８４に、溶融した樹脂材料を射出注入し、冷却固形化することで成形品Ｓを得るものである。なお、本実施形態は、射出シリンダが上下方向（鉛直方向）に沿って配置された射出成形機に本発明を適用した構成の一例を示すものであるが、射出シリンダが水平方向に沿って配置された射出成形機に本発明を適用してもよい。
【００１８】
射出成形機１は、形状の異なる複数種類の成形品Ｓを得るために、キャビティ８４形状の異なる複数種類の金型８０をロータリーテーブル１１に設置可能な構成を有する。
【００１９】
射出成形機１は、各図に示すように、金型８０を型締する型締部１０と、樹脂材料を射出する射出部２０と、金型８０を開閉する金型開閉部３０と、金型８０から成形品Ｓを押し出す成形品押し出し部４０と、表示操作部６０と、制御部７０と、を有している。
【００２０】
型締部１０は、搬送体としての円板状のロータリーテーブル１１と、三角形平板状の可動ダイプレート１２と、ロータリーテーブル１１を中心周りに回転するように駆動するテーブル駆動部１３と、型締力を発生させる型締駆動部１４と、を有している。
【００２１】
ロータリーテーブル１１の上面１１ａには、複数（本実施形態においては４つ）の金型８０が設置されている。複数の金型８０は、ロータリーテーブル１１に回転搬送されて、Ａステージ、Ｂステージ、ＣステージおよびＤステージの４つの作業ステージに位置づけられる。Ａステージは、金型を型締して溶融した樹脂材料を射出する射出位置である。ＢステージおよびＣステージは、Ａステージを０時の位置としたときに３時および６時の位置にあり、金型に射出した樹脂材料を冷却する冷却位置である。Ｄステージは、Ａステージを０時の位置としたときに９時の位置にあり、金型を開いて成形品Ｓを押し出す成形品取出位置である。このような構成以外にも、例えば、冷却位置を省略して、２つの作業ステージ（０時の位置にＡステージ、６時の位置にＤステージ）を有する構成としてもよい。または、冷却位置を１つにして、３つの作業ステージ（０時の位置にＡステージ、４時の位置にＢステージ、８時の位置にＤステージ）を有する構成としてもよい。ロータリーテーブル１１は、金型８０を少なくとも射出位置であるＡステージおよび成形品取出位置であるＤステージに搬送するものであればよい。
【００２２】
可動ダイプレート１２は、Ａステージに対応する位置においてロータリーテーブル１１と上下方向に間隔をあけて対向して設けられている。型締駆動部１４は、可動ダイプレート１２に対してロータリーテーブル１１との間隔を小さくするように力を加える。これにより、Ａステージに位置づけられた金型８０を上下に挟んで、上金型部８１と下金型部８２とを互いに押し付ける型締力を発生させる。テーブル駆動部１３および型締駆動部１４は、制御部７０に接続されており、制御部７０からの制御信号に応じて動作する。
【００２３】
射出部２０は、可動ダイプレート１２の上方に配置されており、下方を向くノズル２１ａが先端に設けられた射出シリンダ２１と、射出シリンダ２１に回転および前後進可能に収容されたスクリュー２２と、を有している。また、射出部２０は、射出シリンダ２１を上下方向に移動させるシリンダ駆動部２３、および、射出シリンダ２１内でスクリュー２２を回転および前後進させるスクリュー駆動部２４を有している。スクリュー２２が射出シリンダ２１のノズル２１ａ側に移動することを前進といい、ノズル２１ａと反対側に移動することを後退という。
【００２４】
シリンダ駆動部２３により射出シリンダ２１が下方に移動されると、射出シリンダ２１のノズル２１ａが可動ダイプレート１２の中心部に設けられたすり鉢状の貫通孔１２ａを通り、金型８０の上金型部８１にタッチする。この状態において、ノズル２１ａはランナーやスプール、ゲートなどを有する樹脂流路８５を介してキャビティ８４に通じている。そして、スクリュー駆動部２４によりスクリュー２２を回転させて樹脂材料を計量するとともにスクリュー２２を前進させて、溶融した樹脂材料をキャビティ８４に射出する。シリンダ駆動部２３およびスクリュー駆動部２４は、制御部７０に接続されており、制御部７０からの制御信号に応じて動作する。
【００２５】
金型開閉部３０は、図５などに示すように、Ｄステージに対応する位置においてロータリーテーブル１１の下方に設けられている。金型開閉部３０は、複数のエアシリンダ３１と、ロッド３２と、連結プレート３３と、複数のガイドバー３４と、複数の開閉柱３５と、を有している。
【００２６】
エアシリンダ３１は、基台６のフレーム７に上端が固定されており、下端においてロッド３２を引き込んだり突き出したりする。連結プレート３３は、ロッド３２の下端に水平姿勢となるように取り付けられている。複数のガイドバー３４は、フレーム７に上端が固定され、上下方向に沿って配置されている。複数のガイドバー３４は、連結プレート３３に設けられた貫通孔（図示なし）に挿通されており、連結プレート３３の上下方向の移動を案内しかつ水平方向のずれを規制する。複数の開閉柱３５は、連結プレート３３の上面３３ａから上方に延びるように設けられている。本実施形態において、複数のエアシリンダ３１および複数のガイドバー３４はそれぞれ２つずつ設けられており、複数の開閉柱３５は４つ設けられている。複数のエアシリンダ３１は、ロッド３２の最大ストローク量が同一となるように設定されている。エアシリンダ３１は、制御部７０に接続されており、制御部７０からの制御信号に応じて動作する。
【００２７】
金型開閉部３０は、複数のエアシリンダ３１がロッド３２を引き込むと、連結プレート３３が複数のガイドバー３４に案内されて上方に移動する。そして、連結プレート３３が上方に移動すると、複数の開閉柱３５の上端部がロータリーテーブル１１の貫通孔１１ｂを通り、上面１１ａから突出する。
【００２８】
成形品押し出し部４０は、Ｄステージに対応する位置においてロータリーテーブル１１の下方に設けられている。成形品押し出し部４０は、ボールねじナット４１と、ねじ軸４２と、駆動軸４３と、プーリー４４と、電動モーター４５と、を有している。
【００２９】
ボールねじナット４１は、基台６のフレーム７に固定されたケース４６に回転可能に収容されている。ねじ軸４２は、上下方向に沿って配置されており、ボールねじナット４１と螺合されている。ねじ軸４２は、ボールねじナット４１の回転により上下方向に移動可能に設けられている。ねじ軸４２の下端部は、プレート４８に固定されている。プレート４８は、フレーム７に上端が固定されたねじ軸ガイドバー４７に上下方向に移動可能に支持されている。駆動軸４３は、ねじ軸４２の上端に設けられており、ねじ軸４２とともに上下方向に移動する。プーリー４４は、ボールねじナット４１と同軸に固定されている。プーリー４４と電動モーター４５の出力軸４５ａとには、無端ベルト４９が架け渡されている。電動モーター４５は、制御部７０に接続されており、制御部７０からの制御信号に応じて動作する。
【００３０】
電動モーター４５の出力軸４５ａの回転は、無端ベルト４９およびプーリー４４を介してボールねじナット４１に伝達される。そして、ボールねじナット４１の回転によりねじ軸４２（すなわち駆動軸４３）が上下方向に移動される。駆動軸４３は、上方に移動されるとロータリーテーブル１１の貫通孔１１ｃを通り、上面１１ａから突出する。なお、駆動軸４３を省略し、ねじ軸４２の上端部を駆動軸としてもよい。
【００３１】
また、成形品押し出し部４０は、金型持ち上げプレート５１と、金型持ち上げ棒５２と、成形品押し出しプレート５３と、成形品押し出し棒５４と、をさらに有している。
【００３２】
金型持ち上げプレート５１は、金型８０の下金型部８２に収容されている。複数（本実施形態において４つ）の金型持ち上げ棒５２は、下端が金型持ち上げプレート５１に埋め込まれており、金型持ち上げプレート５１から上方に延びるように設けられている。金型持ち上げ棒５２は、金型持ち上げプレート５１が最も下方の位置（図４、図５）にあるとき、上端が下金型部８２の上面８２ｂ（上金型部８１との合わせ面）から突き出ていない。つまり、金型持ち上げ棒５２は、下金型部８２内に引っ込んでいる。そして、金型持ち上げプレート５１が最も下方の位置から上方に移動されると（図６〜図８）、先端が下金型部８２の上面８２ｂから突き出る。
【００３３】
成形品押し出しプレート５３は、金型８０の下金型部８２内に収容されている。成形品押し出しプレート５３は、金型持ち上げプレート５１の上方に配置されている。複数の成形品押し出し棒５４は、下端が成形品押し出しプレート５３に埋め込まれており、成形品押し出しプレート５３から上方に延びるように設けられている。成形品押し出し棒５４は、成形品押し出しプレート５３が最も下方の位置（図４〜図７）にあるとき、金型持ち上げプレート５１との間に隙間５５が空いており、上端がキャビティ８４内に突き出ていない。つまり、成形品押し出し棒５４は、下金型部８２内に引っ込んでいる。そして、成形品押し出しプレート５３が最も下方の位置から上方に移動されると（図８）、先端がキャビティ８４内に突き出る。
【００３４】
表示操作部６０は、射出成形機１に係る情報を表示する表示部６１と、操作を入力するための操作部６２と、を有している。表示部６１および操作部６２は、制御部７０に接続されている。表示部６１は、制御部７０からの制御信号に基づき、表示領域に各種画面を表示する。操作部６２は、複数のキーを備えており、各キーに入力された操作に応じた信号を制御部７０に送信する。なお、表示操作部６０は、操作部６２としてタッチパネルを備え、表示部６１の表示領域に重ねられたタッチパネルと当該表示領域に表示したアイコンとを組み合わせて構成したソフトウェアスイッチを有していてもよい。
【００３５】
制御部７０は、射出成形機１全体の動作を司る。制御部７０は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部７０は、型締部１０のテーブル駆動部１３および型締駆動部１４、射出部２０のシリンダ駆動部２３およびスクリュー駆動部２４、金型開閉部３０の複数のエアシリンダ３１、ならびに、成形品押し出し部４０の電動モーター４５などの各駆動装置の動作を制御する。
【００３６】
金型８０は、ロータリーテーブル１１の上面１１ａに設置されている。金型８０は、上下に重ねられる上金型部８１と下金型部８２とを有しており、上金型部８１と下金型部８２とが閉じた状態でロータリーテーブル１１により各ステージに搬送される。上金型部８１のフランジ部８１ａには下方に延びる複数の支持柱８３が設けられている。本実施形態において、複数の支持柱８３は４本設けられており、平面視で矩形状に形成された上金型部８１のフランジ部８１ａの四隅に１本ずつ配置されている。複数の支持柱８３は、Ｄステージにおいて、金型開閉部３０の複数の開閉柱３５と上下方向に対向するように配置される。
【００３７】
上金型部８１と下金型部８２との間にはキャビティ８４が設けられている。上金型部８１にはキャビティ８４に通じる樹脂流路８５が設けられている。上金型部８１の下面８１ｂには下方に延びる金型ガイドバー８６が設けられている。金型ガイドバー８６は、下金型部８２に埋め込まれた筒状のガイド受け８７に挿通されている。ガイド受け８７は、金型ガイドバー８６の上下方向の移動を案内しかつ水平方向のずれを規制する。
【００３８】
上金型部８１の下面８１ｂには、位置決め突起８８が設けられている。下金型部８２の上面８２ｂには、位置決め穴８９が設けられている。上金型部８１と下金型部８２とが重ねられると、位置決め突起８８と位置決め穴８９とが嵌合して上金型部８１と下金型部８２との位置が固定される。位置決め突起８８と位置決め穴８９とが嵌合することにより、上金型部８１と下金型部８２とを精度よく位置決めすることができる。なお、下金型部８２の上面８２ｂに位置決め突起が設けられ、上金型部８１の下面８１ｂに位置決め穴が設けられた構成としてもよく、上金型部８１および下金型部８２の一方に位置決め突起が設けられ、他方に位置決め穴が設けられていればよい。
【００３９】
本実施形態において、位置決め突起８８は全体が同一の径となる円柱形状を有し、位置決め穴８９が、位置決め突起８８の形状に応じて全体が同一の径となる円柱形状を有する。これにより、位置決め突起８８と位置決め穴８９とが比較的強固に嵌合するので、ロータリーテーブル１１による金型８０の搬送時に上金型部８１と下金型部８２との位置ずれをより確実に抑制することができる。ただし、位置決め突起８８と位置決め穴８９との嵌合を解除するためには、比較的強い力で上金型部８１を位置決め突起８８から位置決め穴８９が抜けるまで持ち上げる必要がある。これ以外にも、例えば、位置決め突起８８が、先端に向かうにしたがって径が徐々に小さくなる円錐形状、角錐形状、円錐台形状、角錐台形状などのテーパー形状を有し、位置決め穴８９が、位置決め突起８８の形状に応じて底部に向かうにしたがって徐々に径が小さくなるテーパー形状を有していてもよい。このようにすることで、嵌合時に自動で調芯されて上金型部８１と下金型部８２とを位置決めすることができる。位置決め突起８８と位置決め穴８９とがこのようなテーパー形状を有する構成では、上金型部８１をわずかに持ち上げるだけで位置決め突起８８と位置決め穴８９との嵌合が解除される。
【００４０】
次に、上述した本実施形態の射出成形機１における本発明に係る動作（射出成形方法）の一例について、図５〜図８を参照して説明する。
【００４１】
ロータリーテーブル１１の上面１１ａには４つの金型８０が設置されている。制御部７０は、テーブル駆動部１３を制御して、ロータリーテーブル１１を中心周りに回転させる。これにより、各金型８０がＡステージ、Ｂステージ、ＣステージおよびＤステージの順に搬送されて、各作業ステージに位置づけられる。
【００４２】
射出成形機１は、Ａステージに位置づけられた金型８０を型締する（型締動作）。具体的には、制御部７０は、型締部１０の型締駆動部１４を制御して、可動ダイプレート１２に対してロータリーテーブル１１との間隔を小さくするように力を加える。これにより、Ａステージに位置づけられた金型８０を上下に挟んで、上金型部８１と下金型部８２とを互いに押し付ける型締力を発生させる。
【００４３】
射出成形機１は、Ａステージにおいて型締されている金型８０に樹脂材料を射出する（射出動作）。具体的には、制御部７０は、射出部２０のシリンダ駆動部２３を制御して、射出シリンダ２１を下方に移動し、ノズル２１ａを型締された金型８０の上金型部８１にタッチさせる。この状態において、ノズル２１ａとキャビティ８４とが樹脂流路８５を介して通じている。そして、制御部７０は、スクリュー駆動部２４を制御して、スクリュー２２を回転させて樹脂材料を計量したのち、スクリュー２２を前進させて樹脂材料をキャビティ８４に射出する。樹脂材料を射出したあと、制御部７０は、射出部２０のシリンダ駆動部２３を制御して、射出シリンダ２１を上方に移動する。さらに、制御部７０は、型締部１０の型締駆動部１４を制御して、可動ダイプレート１２に対してロータリーテーブル１１との間隔を大きくして、金型８０を解放する。
【００４４】
射出成形機１は、上記型締動作、射出動作と並行して、Ｄステージに位置づけられた金型８０の上金型部８１を持ち上げる（金型持ち上げ動作）。Ｄステージに金型８０が位置づけられた直後は、金型持ち上げプレート５１および成形品押し出しプレート５３がそれぞれの最も下方の位置（図５）にあり、金型持ち上げ棒５２の上端は下金型部８２の上面８２ｂから突き出ておらず、成形品押し出し棒５４の上端もキャビティ８４内に突き出ていない。この状態から、制御部７０は、成形品押し出し部４０（すなわち電動モーター４５）を制御して、図６に示すように、駆動軸４３を上方に移動させる。これにより、駆動軸４３は、ロータリーテーブル１１の上面１１ａから突出して下金型部８２の貫通孔８２ａを通り、金型持ち上げプレート５１を上方に移動させる。これに伴い金型持ち上げ棒５２も上方に移動して、金型持ち上げ棒５２の上端が下金型部８２の上面８２ｂから突き出て上金型部８１を下金型部８２から持ち上げる。上金型部８１が持ち上げられることにより、位置決め穴８９から位置決め突起８８が抜けると、制御部７０は、電動モーター４５を停止するよう制御する。
【００４５】
そして、制御部７０は、金型開閉部３０（すなわち複数のエアシリンダ３１）を制御して、図７に示すように、ロッド３２をエアシリンダ３１に引き込む。これにより、連結プレート３３が上方に移動し、連結プレート３３に設けられた複数の開閉柱３５がロータリーテーブル１１の貫通孔１１ｂを通り、上面１１ａから突出して、複数の支持柱８３を上方に移動させる。これに伴い上金型部８１も上方に移動して、金型８０が開かれる。複数のエアシリンダ３１が最大ストローク量となるまでロッド３２を引き込むと、制御部７０は複数のエアシリンダ３１の動作を停止するように制御する。
【００４６】
射出成形機１は、上記金型持ち上げ動作に続いて、Ｄステージに位置づけられた金型８０から成形品Ｓを押し出す（成形品押し出し動作）。具体的には、金型８０が開いた状態で、制御部７０は、成形品押し出し部４０（すなわち電動モーター４５）を制御して、図８に示すように、駆動軸４３をさらに上方に移動させる。これにより、駆動軸４３は、ロータリーテーブル１１の上面１１ａからさらに突出して、下金型部８２内の金型持ち上げプレート５１をさらに上方に移動させる。すると、金型持ち上げプレート５１が下方から成形品押し出しプレート５３に重なって当該成形品押し出しプレート５３上方に移動させる。これに伴い成形品押し出し棒５４も上方に移動して、成形品押し出し棒５４の上端がキャビティ８４内に突き出て成形品Ｓをキャビティ８４から押し出す。成形品Ｓがキャビティ８４から押し出されると、制御部７０は、電動モーター４５を停止するよう制御する。そのあと、図示しない成形品取り出しロボットなどにより成形品Ｓを金型８０から取り出して移動させる。そして、制御部７０は、金型開閉部３０および成形品押し出し部４０を制御して、ロッド３２および駆動軸４３を図５に示す位置まで復帰させる。これにより、金型持ち上げプレート５１および成形品押し出しプレート５３が最も下方の位置に復帰し、金型持ち上げ棒５２および成形品押し出し棒５４が下金型内８２に引っ込む。
【００４７】
制御部７０は、テーブル駆動部１３を制御して、ロータリーテーブル１１を中心周りに回転させて、各金型８０を次の作業ステージに搬送し、上記各動作を繰り返し行う。
【００４８】
以上より、本実施形態の射出成形機１によれば、金型８０から成形品Ｓを押し出すための電動モーター４５によって金型８０の上金型部８１を持ち上げたあとに、複数のエアシリンダ３１によって上金型部８１をさらに持ち上げる。このようにしたことから、成形品Ｓを押し出すための電動モーター４５を利用して上金型部８１の持ち上げの初期段階を行うので、電動モーター４５は比較的小型で出力が大きいことから１つの電動モーターで上金型部８１を持ち上げることができ、上金型部８１の持ち上げ量を合わせる必要がない。または、複数の電動モーターを用いた場合でも、エアシリンダに比べて持ち上げ量を合わせることが容易である。そのため、持ち上げ直後に上金型部８１が傾いてしまうことを抑制でき、金型８０を適切に開くことができる。さらに、上金型部８１を持ち上げることにより成形品Ｓから上金型部８１が離れる（初期離型する）ところ、電動モーター４５によって上金型部８１を持ち上げるので、適切な速度で成形品Ｓから上金型部８１が離れるようにすることができる。そのため、成形品Ｓが損傷したり、上金型部８１とともに持ち上げられてしまったりすることを抑制できる。
【００４９】
また、金型８０の上金型部８１には位置決め突起８８が設けられ、下金型部８２には位置決め突起８８と嵌合する位置決め穴８９が設けられている。そして、制御部７０が、電動モーター４５によって金型８０の上金型部８１を位置決め突起８８と位置決め穴８９との嵌合が解除されるまで持ち上げたあとに、複数のエアシリンダ３１によって上金型部８１をさらに持ち上げるように、金型開閉部３０および成形品押し出し部４０を制御する。このようにすることで、位置決め突起８８と位置決め穴８９とが嵌合している場合はより強い力で上金型部８１を持ち上げる必要があるところ、これらの嵌合が解除されるまでは出力が比較的大きい電動モーター４５によって上金型部８１を持ち上げるので、複数のエアシリンダ３１の出力を大きくする必要がない。そのため、複数のエアシリンダ３１として比較的小型のものを用いることができる。また、上金型部８１を持ち上げるときに、上金型部８１が傾くことにより位置決め突起８８に斜めに引き抜く力が加わってしまうことを抑制できる。
【００５０】
また、成形品押し出し部４０が、電動モーター４５によって上下方向に移動される駆動軸４３と、駆動軸４３によって上方に移動される金型持ち上げプレート５１と、金型持ち上げプレート５１から上方に延びる金型持ち上げ棒５２と、金型持ち上げプレート５１の上方に配置された成形品押し出しプレート５３と、成形品押し出しプレート５３から上方に延びる成形品押し出し棒５４と、を有している。そして、成形品取出位置であるＤステージにおいて、駆動軸４３によって金型持ち上げプレート５１が上方に移動されると金型持ち上げ棒５２によって金型８０の上金型部８１が持ち上げられる。さらに、金型持ち上げプレート５１が上方に移動されて成形品押し出しプレート５３と重なることにより当該成形品押し出しプレート５３が上方に移動されると、成形品押し出し棒５４によって成形品Ｓが上方に押し出されるように構成されている。このようにすることで、比較的簡易な構成で、電動モーター４５によって上金型部８１を持ち上げるとともに成形品Ｓを押し出すことができる。
【００５１】
また、複数のエアシリンダ３１が、ロータリーテーブル１１の下方に設けられている。このようにすることで、ロータリーテーブル１１の上面１１ａ側に空間を確保することができ、金型８０の設置の自由度を高めることができる。
【００５２】
上述した実施形態は、中心周りに回転されることにより金型を各作業ステージに搬送するロータリーテーブル１１を有する構成であったが、これに限定されるものではない。ロータリーテーブル１１に代えて、金型８０を射出位置および成形品取出位置の間で往復搬送する搬送体としてのスライドテーブルを有する構成としてもよい。
【００５３】
上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１…射出成形機、６…基台、７…フレーム、１０…型締部、１１…ロータリーテーブル、１１ａ…上面、１１ｂ…貫通孔、１１ｃ…貫通孔、１２…可動ダイプレート、１２ａ…貫通孔、１３…テーブル駆動部、１４…型締駆動部、２０…射出部、２１…射出シリンダ、２１ａ…ノズル、２２…スクリュー、２３…シリンダ駆動部、２４…スクリュー駆動部、３０…金型開閉部、３１…エアシリンダ、３２…ロッド、３３…連結プレート、３３ａ…上面、３４…ガイドバー、３５…開閉柱、４０…成形品押し出し部、４１…ボールねじナット、４２…ねじ軸、４３…駆動軸、４４…プーリー、４５…電動モーター、４５ａ…出力軸、４６…ケース、４７…ねじ軸ガイドバー、４８…プレート、４９…無端ベルト、５１…金型持ち上げプレート、５２…金型持ち上げ棒、５３…成形品押し出しプレート、５４…成形品押し出し棒、５５…隙間、６０…表示操作部、６１…表示部、６２…操作部、７０…制御部、８０…金型、８１…上金型部、８１ａ…フランジ部、８１ｂ…下面、８２…下金型部、８２ａ…貫通孔、８２ｂ…上面、８３…支持柱、８４…キャビティ、８５…樹脂流路、８６…金型ガイドバー、８７…ガイド受け、８８…位置決め突起、８９…位置決め穴、Ｓ…成形品
【図１】
2020062824.tif 000003
【図２】
2020062824.tif 000004
【図３】
2020062824.tif 000005
【図４】
2020062824.tif 000006
【図５】
2020062824.tif 000007
【図６】
2020062824.tif 000008
【図７】
2020062824.tif 000009
【図８】
2020062824.tif 000010