(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出ステージを含む複数のステージに同時に位置する下金型を循環移動させ、前記射出ステージにおいて型締め位置と待避位置とを交互移動可能とした一対の上金型の一方で型締め射出をなすとともに、型締めのための昇降動作を利用して他方の上金型から前回射出によって生じたランナを除去させることを繰り返して成形することを特徴とする射出成形方法。
【請求項２】
射出ステージを含む複数ステージを循環移動可能に取り付けられた複数の下金型と、前記射出ステージに一対の上金型を配備しこの一対の上金型を型締め位置と待避位置とを交互移動可能としつつ型締めのための昇降移動を可能に支持し、前記上金型の待避位置にはランナチャック手段を設け、当該ランナチャック手段は前記上金型に付帯したランナを型締め動作の昇降時に把持して金型から抜き取り除去可能としてなることを特徴とする射出成形装置。
【請求項３】
回転テーブルの周辺に射出ステージを含む複数ステージを設定すると共に、前記回転テーブルには複数箇所に下金型を取り付けてテーブルを回転させることにより前記ステージに前記下金型を循環移動可能とし、前記射出ステージには到達した下金型に型締めされる第１の上金型と次回到達金型に型締めされる第２の金型を交互に型締め位置に横移動可能に取り付けると共に型締めに伴う昇降移動可能に支持しておき、前記第１、第２の上金型の型締め位置からの待避位置にはランナチャック手段を設けて前回射出により上金型に残留したランナを把持可能とし、前記上金型の昇降移動を利用してランナを上金型から抜き取り除去可能としたことを特徴とする射出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形方法および装置に係り、特にインサート成形品、例えば磁石内蔵の小型ロータなどを成形するのに好適な射出成形方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ウォッチ用小型ロータは射出成形品として得ている。この種のインサート製品の射出方法の工程は次のようになっている。まず、下型と上型とで複数のキャビティを形成した金型に対し、型開き中の下型キャビティに磁石材料を装填する。その後、型締めして樹脂を射出注入し、所定時間後に型開きして製品を押し出して取り出す。一方の型にはランナ樹脂が残るので、これを金型からランナを取り除いて次の射出工程に入る。したがって、一度の射出作業で複数の成形品を一時に得るようにしており、６個取り以上の多数個取りが一般的となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の射出成形方法では、一度に多数個取りすることによって作業効率を上げようとしているため、装置の大型化を免れず、型締め荷重も取数の数が増えるにしたがって増大しており、６個取りで約１５トンの型締め力を要するといった問題があった。また、上述したように、製品取出しまでは、インサート部品のキャビティへの装填、型締めされたキャビティへの樹脂射出、製品取り出しとランナ除去といった一連の工程を経なければならない。このサイクルタイムは現状では１０〜１１秒必要とされており、１個の製品を得るのに２秒弱の時間を必要としているため、これを更に短縮化することが望まれている。
【０００４】
射出作業の高速化のための装置として、ロータリ式の射出成形機が知られている（特開平８−２８１６９６号公報）。これは１個の上型に対して２個以上の下型を対応させたもので、回転テーブルの周辺に複数の下型を配置するように構成し、一方の下型側での型締め射出作業に合わせて、他方の下型側で射出製品取り出しを行なってサイクルタイムを短縮化しようとするものである。しかし、この方法であっても、サイクルタイムを短くするには限度があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、インサート成形品の成形サイクルタイムを大幅に短縮することができる射出成形方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る射出成形方法は、射出ステージを含む複数のステージに同時に位置する下金型を循環移動させ、前記射出ステージにおいて型締め位置と待避位置とを交互移動可能とした一対の上金型の一方で型締め射出をなすとともに、型締めのための昇降動作を利用して他方の上金型から前回射出によって生じたランナを除去させることを繰り返して成形するように構成した。
【０００７】
また、本発明に係る射出成形装置は、射出ステージを含む複数ステージを循環移動可能に取り付けられた複数の下金型と、前記射出ステージに一対の上金型を配備しこの一対の上金型を型締め位置と待避位置とを交互移動可能としつつ型締めのための昇降移動を可能に支持し、前記上金型の待避位置にはランナチャック手段を設け、当該ランナチャック手段は前記上金型に付帯したランナを型締め動作の昇降時に把持して金型から抜き取り除去可能としてなるものである。
【０００８】
より具体的には、回転テーブルの周辺に射出ステージを含む複数ステージを設定すると共に、前記回転テーブルには複数箇所に下金型を取り付けてテーブルを回転させることにより前記ステージに前記下金型を循環移動可能とし、前記射出ステージには到達した下金型に型締めされる第１の上金型と次回到達金型に型締めされる第２の金型を交互に型締め位置に横移動可能に取り付けると共に型締めに伴う昇降移動可能に支持しておき、前記第１、第２の上金型の型締め位置からの待避位置にはランナチャック手段を設けて前回射出により上金型に残留したランナを把持可能とし、前記上金型の昇降移動を利用してランナを上金型から抜き取り除去可能に構成するものである。
【０００９】
このように構成することによって、１回の射出動作の上金型の昇降動作を利用して側方に待避している上金型からランナを除去することができる。したがって、次回射出のために取り除かなければ次の射出のための型締めを行なえない上金型からのランナ除去作業を、他方の上金型が射出ステージに到達している下金型との間で射出成形作業を行なっている最中に行なうことができる。これにより次回の射出準備が整うので、ランナ除去のための待機時間を設定する必要が無くなり、全体的な成形サイクルタイムを低減することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る射出成形方法および装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図３は射出成形装置の全体斜視図、正面図、および側面図を示している。これらの図に示しているように、当該射出成形装置は、基台１０のほぼ中央位置に回転テーブル１２を配置しており、この回転テーブル１２の周縁部の４個所に成形用下金型１４を９０度の等角度位置に設けている。この成形用下金型１４を装備した回転テーブル１２の詳細は図４〜図５に示されており、基台１０下部に取り付けたモータ１６を駆動源とし、基台１０上に搭載したローラギヤカムユニット１８に取り付けられ、１方向に９０度ずつ間欠的に回転するように支持されている。ローラギヤカムユニット１８にはスリットカムフォトセンサ２０が取り付けられ、回転の停止位置が正確に検出されるようになっている。回転テーブル１２の周囲４個所に配置される下金型１４は、図５に示しているように、回転テーブル１２に固定された昇降ガイド２２によって案内昇降される金型ベース２４に固定され、この金型ベース２４を上昇操作することにより回転テーブル１２から持ち上げられ、後述する成形用上金型２６と型合わせされるものとなっている。
【００１２】
このような下金型１４が４個所に設けられた回転テーブル１２の外周囲には、図６に示しているように、型締めされた上下金型への樹脂吐出をなす射出ステージ２８Ａ（図中▲１▼）、成形された製品を金型から取り出す除材ステージ２８Ｂ（図中▲２▼）、インサート部材としての磁石材料を下金型１４に装填するインサート部材供給ステージ２８Ｃ（図中▲３▼）、及びインサート部材が下金型１４から浮き出しているかどうかや装填の有無を検出する検出ステージ２８Ｄ（図中▲４▼）の４ステージが設定されている。回転テーブル１２は搭載している下金型１４の各々が、この４ステージに対応して９０度間隔で回転して停止するように回転駆動制御されているのである。したがって、回転テーブル１２の４個所に搭載された下金型１４は、各ステージ２８Ａ〜２８Ｄに同時に位置するとともに回転によって各ステージ２８Ａ〜２８Ｄを循環移動し、各々のステージで同時に射出作業、除材作業、給材作業、磁石材料検出作業を行なうことができる。このようなロータリ方式によって、インサート部材の射出成形を効率的に行なえるようになっている。
【００１３】
ところで、射出ステージ２８Ａには、回転テーブル１２によって射出ステージ２８Ａに移動してきた下金型１４に対応して、その上方位置には一対の上金型２６Ａ、２６Ｂが配備されている。この一対の上金型２６Ａ、２６Ｂは型締め位置と待避位置とを交互移動できるように側方に往復移動可能に支持され、また型締めのための昇降移動ができるように支持されている。すなわち、図２および図７〜図８に示すように、基台１０に立設されたフレーム３０に対し、後述する型締めピンにより押し上げられ昇降シリンダ３２によって下降操作可能とされた上下可動板３４を備えており、当該上下可動板３４の上部に側方に往復移動可動なスライダ３６が取り付けられている。スライダ３６の前面には一対の上金型２６Ａ、２６Ｂが固定され、その一方の上金型２６Ａ（２６Ｂ）が射出ステージ２８Ａに移動してきた下金型１４と型締め可能な位置に対応し、他方の上金型２６Ｂ（２６Ａ）が側方の型締め待機位置に対応するようにしている。これによって、上金型２６Ａ、２６Ｂはスライダ３６の駆動により、型締め位置と待避位置とを交互に位置移動が可能とされている。そして、型締め位置の両側に設定されている待機位置には前回射出によって生じたランナを上金型から除去するランナチャック手段３８（３８Ａ、３８Ｂ）が設けられている。
【００１４】
ランナチャック手段３８の具体的構成を図９と図１０に示す。持ち上げシリンダ３９によって上下可動な支持板４０が上金型２６（２６Ａ、２６Ｂ）の横行移動ラインと並行に配置され、この支持板４０の左右両端部に前記上金型２６の待機位置に向けられたアーム４２（４２Ａ、４２Ｂ）を設けている。アーム４２Ａ、４２Ｂの先端下部には待機位置に達した上金型２６の上面から突出したランナ４４を挟み持つことができるチャック４６が装備されるとともに、ランナ４４の有無を検出するためのセンサ４８が取り付けられている。このようなランナチャック手段３８Ａ、３８Ｂは、射出ステージ２８Ａに位置した下金型１４に対して一方の上金型２６Ａ（もしくは２６Ｂ）が型締め動作に入っているときに、他方の上金型２６Ｂ（もしくは２６Ａ）のランナ４４を把持し、離型動作のために下金型１４が下降するする動作を利用してランナ４４を上金型２６から除去するようにしている。実施形態では、更に、下金型１４の下降動作の際に同時に前記支持板４０を持ち上げ動作させ、ランナ４４の強制引き上げをなすように構成している。これらランナチャック手段の下方にはランナシュート５０（５０Ａ、５０Ｂ）が配置され（図７，８参照）、ランナ４４を取り除いた上金型２６が射出位置に移動して下方に障害物が無くなったときにチャック４６を開放して、自然落下によるランナ廃棄をなすものとしている。
【００１５】
ここで、射出動作を行なわせるための型締め機構は次のように構成されている。図２〜図３に示しているように、基台１０の下部にＡＣサーボモータ５２が配置され、このモータ５２から巻き掛け伝導ベルト５４により左右一対のボールスクリュウ５６を基台１０の上方に突出させている。基台１０の上部にて、回転テーブル１２の下面側に昇降ベース５８が配置されており、この昇降ベース５８が前記ボールスクリュウ５６に螺着されている。したがって、サーボモータ５２の作動により昇降ベース５８が上下動作することが可能となっている。ボールスクリュウ５６との螺着部に挟まれた昇降ベース５８の中間部には、型締めピン６０が突出され、これが射出ステージ２８Ａにおける射出中心に一致するようにピン位置が設定されている。型締めピン６０は前述した回転テーブル１２の金型ベース２４を押し上げ、下金型１４を上方で型締め中心位置に待機している一方の上金型２６に型合わせさせ、次いで更に上昇させることにより、上金型２６の上方に配置されている射出ユニット６２に当接されて型締めされるようになっている。したがって、下部駆動源のサーボモータ５２により型締めピン６０を作動させることで、図５に示しているように、型開き位置から（同図（１））、下金型１４の上金型２６との型合わせ動作を経て、この型合わせされた金型１４，２６を一体で射出ユニット６２に押し当てて型締め力を得る型締め動作（同図（２））が連続して行なわれる。
【００１６】
金型の型締めをなすために、射出ユニット６２は、射出ステージ２８Ａの直上部分へオーバハングしている射出ユニット固定フレーム６４に取り付けられ、この射出ユニット固定フレーム６４にて型締め力を受けるようにしている。すなわち、固定フレーム６４にユニット取付ベース６６を水平に配置し、この取付ベース６６から射出ユニット６２のノズル中心が型締め中心に一致するように垂下させている。
【００１７】
このように構成されている実施形態の射出成形方法は次のようになる。回転テーブル１２をスリットカムフォトセンサ２０により９０度ずつ間欠的に回転させることにより、回転テーブル１２の下金型１４は射出ステージ２８Ａを含む複数のステージ２８Ａ〜２８Ｄに同時に位置しながら、各ステージ２８Ａ〜２８Ｄを循環移動する。射出ステージ２８Ａに下金型１４が到達した後における作業形態は、図１１に示すように、型締めピン６０が下方位置にあり、一方の上金型２６Ａが型締め中心に位置すると共に、他方の上金型２６Ｂは図中右側の側方の待機位置にある（同図Ａ）。待機位置は型締め位置の左右に位置するが、図中左方の待機位置ではランナチャック手段３８Ａが上金型２６Ａから取り外したランナ４４を除去している。この状態から、型締めピン６０を押し上げて型締め動作に入る（同図Ｂ）。型締めピン６０は下金型１４を押し上げて上金型２６Ａと型合わせさせ、継続して更に上昇して射出ユニット６２のノズルに押し当てることにより型締めを行なう。この時、上金型２６Ａとこれに隣接している他方の上金型２６Ｂとは共通のスライダ３６に取り付けられ、スライダ３６は上下可動板３４にて昇降シリンダ３４にて上昇モードに入るため、待機位置の上金型２６Ｂに付帯しているランナ４４がランナチャック手段３８Ｂにて把持可能な状態になる。そして、ランナチャック手段３８Ｂは前回の射出により右方の上金型２６Ｂに残留しているランナ４４を挟着する（同図Ｃ）。この間、射出が行われ、下金型１４と上金型２６Ａとの間に形成されたキャビティに樹脂が充填される。
【００１８】
このような射出動作とランナ４４の挟着が行われた後、型締めピン６０が下降し、型開きが行われる（同図Ｄ）。この型開き動作により上金型２６Ａが初期高さ位置まで下降させ、射出ノズルから離反することによりランナ４４がノズルから取り外される。このとき、待機位置にある上金型２６Ｂも同時に下降されるので、ランナチャック手段３８Ｂが把持しているランナ４４が当該待機金型２６Ｂから取り除かれる。この動作によって待機位置にある上金型２６Ｂは成形可能な状態となり、射出成形に供された上金型２６Ａにはランナ４４が残留しているので、一対の上金型２６Ａ，２６Ｂはスライダ３６の作用で全体が左方に移動し（同図Ｅ）、上金型２６が入れ替わる。そして、ランナチャック手段３が下降し、待機位置に移動した上金型２６Ａのランナ４４の有無をセンサ４８で検出し、チャッキング態勢に入るのである（同図Ｆ）。
【００１９】
その後は、図１１Ａに示した状態と同様な状態になり、回転テーブル１２を９０度回転させて次の下金型１４を射出ステージ２８Ａに移動させ、ランナチャック手段３８Ｂにて把持されているランナ４４を離してランナシュート５０を通じて廃棄する。以後は下金型１４の入れ替えと上金型２６Ｂへの入れ替えがなされるた状態で、同じモードを繰り返すこととなる。そして、回転テーブル１２の回転により、各ステージ２８Ａ〜２８Ｄでは射出、製品取出し、インサート部材である磁石材料の装填、磁石材料の有無や浮き検出が行われる。
【００２０】
図１２は上述した動作のタイムチャートであり、上述した各要素の動作形態が同図から理解できる。
【００２１】
このように、本実施形態では、射出ステージ２８Ａにおいて、回転テーブル１２により順次移動してくる下金型１４に対し、一対の上金型２６を配置して、一方が射出のための型締め動作に入っているときに、他方の上金型２６からランナ４４の除去作業をなすようにしているため、次々に到来する下金型１４への型締めを短いサイクルタイムで行うことができる。したがって、回転テーブル１２の周縁部に装備した複数の下金型１４を周辺に配置した各ステージ２８Ａ〜２８Ｄにて同時的に成形に必要な動作を行わせつつ、射出に入る前に取出しが必要なランナ４４の除去を型締め動作を利用して行うようにしているために、ロータリ式の射出装置を更に短いサイクルで作動させることができる。実施形態の場合には、上下金型によるキャビティを１個取り構造としつつ、１個の製品を得るための製造サイクルを１秒で実現することができた。この結果、従来のロータリ式射出装置に比較して製品製造サイクルタイムを略半減させることができたのである。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、射出ステージを含む複数ステージを循環移動可能に取り付けられた複数の下金型と、前記射出ステージに一対の上金型を配備しこの一対の上金型を型締め位置と待避位置とを交互移動可能としつつ型締めのための昇降移動を可能に支持し、前記上金型の待避位置にはランナチャック手段を設け、当該ランナチャック手段は前記上金型に付帯したランナを型締め動作の昇降時に把持して金型から抜き取り除去可能として、射出ステージにおいて型締め位置と待避位置とを交互移動可能とした一対の上金型の一方で型締め射出をなすとともに、型締めのための昇降動作を利用して他方の上金型から前回射出によって生じたランナを除去させるようにしたので、インサート成形品の成形サイクルタイムを大幅に短縮することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る射出成形装置の全体斜視図である。
【図２】実施形態に係る射出成形装置の正面図である。
【図３】実施形態に係る射出成形装置の側面図である。
【図４】回転テーブル部分の平面図と側面図である。
【図５】金型の型開き状態と型締め状態を示す断面図である。
【図６】回転テーブル周囲のステージの説明模式図である。
【図７】上金型の昇降機構部分を示す装置側面図である。
【図８】図７の正面図である。
【図９】ランナチャック手段の平面図と正面図である。
【図１０】ランナチャック手段の側面図である。
【図１１】射出ステージにおける金型動作の説明図である。
【図１２】射出ステージにおける各要素の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０      基台
１２      回転テーブル
１４      成形用下金型
１６      モータ
１８      ローラギヤカムユニット
２０      スリットカムフォトセンサ
２２      昇降ガイド
２４      金型ベース
２６      成形用上金型
２８Ａ    射出ステージ
２８Ｂ    除材ステージ
２８Ｃ    インサート部材供給ステージ
２８Ｄ    検出ステージ
３０      フレーム
３２      昇降シリンダ
３４      上下可動板
３６      スライダ
３８      ランナチャック手段
３９      持ち上げシリンダ
４０      支持板
４２      アーム
４４      ランナ
４６      チャック
４８      ランナセンサ
５０      ランナシュート
５２      ＡＣサーボモータ
５４      巻き掛け伝導ベルト
５６      ボールスクリュウ
５８      昇降ベース
６０      型締めピン
６２      射出ユニット
６４      射出ユニット固定フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003629996.tif 000009
【図９】
0003629996.tif 000010
【図１０】
0003629996.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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