(57)【要約】【課題】型締め状態において、溶融樹脂の射出に伴うキャビティ内での圧力増加により可動金型が固定金型から一瞬離反することで、溶融樹脂がカセット型の合せ面の間に洩れ出してカセット型が損傷を受ける、といった事態を回避する。【解決手段】固定金型１０および可動金型２０のそれぞれが、ベース型１０Ａ，２０Ａと該ベース型に対して交換可能に組込まれてキャビティ３０を構成するカセット型１０Ｂ，２０Ｂとを備え、両金型１０，２０の型締め状態において、射出装置によりキャビティ３０に対して溶融樹脂を充填することによって所定の樹脂製品を成形するカセット式金型装置であって、型締め状態での固定金型１０および可動金型２０におけるカセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間隔を検知可能とされた検知手段と、この検知手段によって検知された合せ面３４の間隔が規定値以上であると判断される場合には、射出装置によるキャビティ３０に対する溶融樹脂の充填を停止する制御手段とを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型および可動金型のそれぞれが、ベース型と該ベース型に対して交換可能に組込まれてキャビティを構成するカセット型とを備え、両金型の型締め状態において、射出装置によりキャビティに対して溶融樹脂を充填することによって所定の樹脂製品を成形するカセット式金型装置であって、型締め状態での固定金型および可動金型におけるカセット型の合せ面の間隔を検知可能とされた検知手段と、この検知手段によって検知された合せ面の間隔が規定値以上であると判断される場合には、射出装置によるキャビティに対する溶融樹脂の充填を停止する制御手段とを備えたカセット式金型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の樹脂製品を成形するカセット式金型装置に関する。詳しくは、固定金型および可動金型のそれぞれがベース型と、該ベース型の内部に交換可能に組込まれてキャビティを構成するカセット型とを備えたカセット式金型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のカセット式金型装置においては、固定金型および可動金型のそれぞれのベース型に対し、キャビティ形状の異なる複数種類のカセット型が選択的に組込まれる構造になっている。そして、固定金型および可動金型の型締め状態において、それぞれのカセット型により構成されるキャビティに溶融樹脂を充填することで、所定の樹脂製品が成形される。
【０００３】
固定金型および可動金型のそれぞれのカセット型は、樹脂製品毎に作成されるものであることから、その材料には、加工性にすぐれ、かつ、安価なものが使用されることが多い。このため、カセット型は、負荷に対する強度が弱い傾向にあり、そこに無理な力が加えられると傷を生じ易い。
なお、カセット式金型装置の基本的な技術は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来用いられる射出成形機では、型締め状態において、キャビティに溶融樹脂が充填されるとき、キャビティ内に溶融樹脂の射出による圧力が加わるのに伴い、次のような作動が示される。すなわち、キャビティ内における圧力が増すことにより、可動金型は一瞬だけ型開きの方向に戻されて固定金型から僅かに離反し、型締め力によって直ぐに元の状態に戻る。
【０００６】
図７に示されるように、可動金型が固定金型から一瞬だけ離反したときのカセット型１０Ｂ，２０Ｂにおける合せ面３４の間隔が大き過ぎると、そこにキャビティ３０から溶融樹脂Ｊが洩れ出すことになる。このように、合せ面に溶融樹脂が浸入した状態で可動金型が元に戻ると、両カセット型の合せ面に負荷が加わり、カセット型が損傷することになる。
【０００７】
上述のようなカセット型の損傷は、金型製作時の寸法誤差や、型の剛性不足、射出成形時の樹脂の過充填等に起因する。しかしながら、カセット型が損傷してしまった後では、その補修は困難であり、この場合、固定金型と可動金型の合せ面の溶接仕上げ等の作業が発生する。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決しようとするもので、その目的は、型締め状態において、溶融樹脂の射出に伴うキャビティ内での圧力増加により可動金型が固定金型から一瞬離反することで、溶融樹脂がカセット型の合せ面の間に洩れ出してカセット型が損傷を受ける、といった事態を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するためのもので、以下のように構成されている。
固定金型および可動金型のそれぞれが、ベース型と該ベース型に対して交換可能に組込まれてキャビティを構成するカセット型とを備え、両金型の型締め状態において、射出装置によりキャビティに対して溶融樹脂を充填することによって所定の樹脂製品を成形するカセット式金型装置であって、型締め状態での固定金型および可動金型におけるカセット型の合せ面の間隔を検知可能とされた検知手段と、この検知手段によって検知された合せ面の間隔が規定値以上であると判断される場合には、射出装置によるキャビティに対する溶融樹脂の充填を停止する制御手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、型締め状態におけるカセット型の合せ面の間隔が、規定値以上で溶融樹脂が洩れ出すおそれがある場合には、キャビティへの溶融樹脂の充填を停止することができる。そのため、型締め状態において、溶融樹脂の射出に伴うキャビティ内での圧力増加により可動金型が固定金型から一瞬離反することで、溶融樹脂がカセット型の合せ面の間に洩れ出した状態で挟みこまれ、カセット型が損傷を受ける、といった事態を回避することができる。この結果、改めてカセット型の合せ面の溶接仕上げ等の作業をする必要はなく、コストの軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】カセット式金型装置を表した外観斜視図。
【図２】固定金型を合せ面側から見た斜視図。
【図３】可動金型を合せ面側から見た斜視図。
【図４】カセット式金型装置の縦断面図。
【図５】カセット式金型装置における射出装置の制御状態を表すブロック図。
【図６】カセット型の合せ面の間に溶融樹脂が洩れ出していない様子を表した断面図。
【図７】カセット型の合せ面の間に溶融樹脂が洩れ出している様子を表した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。
カセット式金型装置は、図１または図４で示す型締め状態において上側に固定金型１０が位置し、下側に可動金型２０が位置している。固定金型１０および可動金型２０は、それぞれベース型１０Ａ，２０Ａと、個々のベース型１０Ａ，２０Ａに対して交換可能に組込まれたカセット型１０Ｂ，２０Ｂとによって構成されている。
ベース型１０Ａ，２０Ａは、成形する樹脂製品が異なっても共用されるのに対し、カセット型１０Ｂ，２０Ｂは、これらの付属部材と共に樹脂製品毎に作成されて選択的に使用される。
【００１３】
固定金型１０のベース型１０Ａは、溶融樹脂Ｊの射出装置５０側（図示省略）に取付けられる固定板１２を有するとともに、可動金型２０の作動を案内する複数本（４本）のガイドロッド１４を有する（図２）。固定金型１０には、そのベース型１０Ａおよびカセット型１０Ｂを貫通して後述のキャビティ３０に通じるスプルーランナー１６が設けられている（図４）。なお、スプルーランナー１６の外方端部は、固定板１２のほぼ中央に開けられた溶融樹脂Ｊの注入口１８になっている。この注入口１８に、射出装置５０のノズル先端（図示省略）が連通して溶融樹脂Ｊが射出される。
【００１４】
可動金型２０のベース型２０Ａには、可動板２２がスペーサブロック２３を介在させて固定されている。この可動板２２は、型締め設備の可動部材（図示省略）に取付けられ、可動金型２０を固定金型１０に対して接近（型締め）、あるいは離反（型開き）させる作動が可能である。また、型締め、型開きのための可動金型２０の動きは、固定金型１０の各ガイドロッド１４によって案内される。
型締め状態では、両金型１０，２０におけるベース型１０Ａ，２０Ａの合せ面３２およびカセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４がそれぞれ接合するとともに、カセット型１０Ｂ，２０Ｂによってキャビティ３０が構成される（図４）。
【００１５】
可動金型２０におけるベース型２０Ａと可動板２２との間には、エジェクタープレート２６が位置している。このエジェクタープレート２６は、キャビティ３０の形状、つまり樹脂製品の形状に基づいて決定される複数本のエジェクターピン２８を備えている。これらのエジェクターピン２８は、カセット型２０Ｂを貫通して個々の先端面がキャビティ３０の内面に臨んでいる（図４）。エジェクタープレート２６は、両金型１０，２０の型開き時における可動金型２０の作動に対して相対的に逆方向に作動し、各エジェクターピン２８をキャビティ３０内に突出させてカセット型２０Ｂから樹脂製品を押出すといった周知の機能を果たす。
なお、エジェクタープレート２６（各エジェクターピン２８を含む）についても、カセット型１０Ｂ，２０Ｂと共に樹脂製品毎に作成される。
【００１６】
固定金型１０におけるベース型１０Ａと、可動金型２０におけるベース型２０Ａの左右の側部には、近接板４１，４２が個々に設けられている。近接板４１，４２は、それぞれの縦断面形状をＬ字型にすることで、平板部４１a，４２aと取付け部４１b，４２bとから構成される（図４）。近接板４１，４２は、その平板部４１a，４２aの水平面が、ベース型１０Ａ，２０Ａの側面と直交し、尚且つ、該平板部４１a，４２aの水平面が互いに対向した状態で、ベース型１０Ａ，２０Ａの側面に対して取付け部４１b，４２bを介して固定されている。
【００１７】
近接板４１と近接板４２は、型締め状態において、平板部４１aと平板部４２aとの間に所定の距離Ｋを有する状態で固定されている（図４）。固定金型１０側の近接板４１は、その平板部４１aがベース型１０Ａの合せ面３２に位置している。可動金型２０側の近接板４２は、その平板部４２aがベース型２０Ａの合せ面３２から所定距離だけ離れて位置している。可動金型２０側の近接板４２の設置位置については、つぎに説明する近接センサー４５との関連において、詳しく述べる。
【００１８】
固定金型１０側の近接板４１には、近接センサー４５が設けられている。近接センサー４５は、近接板４１の平板部４１aの中央部を上下に貫通した状態で固定され、その先端部４５aが近接板４２の平板部４２aに臨んでいる。近接センサー４５は、検出対象に接触することなく、検出対象の存在情報を検知する、といった周知の機能を果たす。本実施形態において、近接センサー４５は、可動金型２０に設けられている近接板４２の平板部４２aを、その検出対象としている。
【００１９】
つづいて、近接センサー４５と近接板４２との固定位置を説明する。近接センサー４５の平板部４１aに対する固定位置は、近接板４２のベース型２０Ａに対する固定位置と併せて次のように設定されている。すなわち、近接センサー４５と近接板４２は、可動金型２０が固定金型１０に接近することで、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間隔が所定の規定値未満となったときに、近接センサー４５により平板部４２aが検知可能となるような位置に固定されている。それゆえ、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間隔が規定値未満であるとき、近接センサー４５により検出信号が発信される。一方、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間隔が規定値以上であるとき、近接センサー４５による検出信号は発信されない。この近接センサー４５が請求の範囲に記載の「検知手段」に相当する。
【００２０】
上記の規定値について詳しく説明する。規定値は、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間において、キャビティ３０に充填される溶融樹脂Ｊが該合せ面３４の間に洩れ出すことが無い程度の長さに設定されている。それゆえ、型締め状態において近接センサー４５により平板部４２aが検知されるとき、すなわち、該合せ面３４の間に規定値未満の間隔しか無い場合、溶融樹脂Ｊの射出圧に伴い可動金型２０が固定金型１０から僅かに離反しても、該合せ面３４の間に溶融樹脂Ｊが洩れ出す恐れが無い（図６参照）。一方で、型締め状態において近接センサー４５により平板部４２aが検知され無いとき、すなわち、該合せ面３４の間に規定値以上の間隔がある場合、溶融樹脂Ｊの射出圧に伴い可動金型２０が固定金型１０から僅かに離反すれば、該合せ面３４の間に溶融樹脂Ｊが洩れ出ることは往々にして妨げられない（図７参照）。
規定値は、例えば、PP系樹脂なら0.03〜0.04mm程度に設定される。
【００２１】
本実施形態において、カセット式金型装置は、射出装置５０からの溶融樹脂Ｊの射出を制御する制御手段６０を備える（図５参照）。この制御手段６０は、射出装置５０の作動を次のように制御する。すなわち、型締め状態において、近接センサー４５により平板部４２aが検知され、検出信号が発信される時には、射出装置５０によるキャビティ３０への溶融樹脂Ｊの充填を実施する。一方、近接センサー４５により平板部４２aが検知されず、検出信号が発信されない時には、射出装置５０によるキャビティ３０への溶融樹脂Ｊの充填を停止する。
【００２２】
つづいて、本発明におけるカセット式金型装置の動作について説明する。
図１または図４で示す型締め状態において、近接センサー４５により平板部４２aが検知される場合、すなわち、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間に規定値未満の間隔しか無い場合には、固定金型１０の注入口１８に接合させた射出装置５０のノズル（図示省略）から溶融樹脂Ｊを射出することにより、図４で示すスプルーランナー１６を通じてキャビティ３０に溶融樹脂Ｊが充填され、所定の樹脂製品が成形される。
【００２３】
一方、図１または図４で示す型締め状態において、近接センサー４５により平板部４２aが検知されない場合、すなわち、カセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間に規定値以上の間隔がある場合には、射出装置５０によるキャビティ３０への溶融樹脂Ｊの充填が制御手段６０により停止される。この時、カセット型１０Ｂ，２０Ｂは無傷の状態である。カセット型１０Ｂ，２０Ｂは、ベース型１０Ａ，２０Ａから取り外して補修を施すことにより、改めてベース型１０Ａ，２０Ａに組込んで使用することができる。
【００２４】
上記の構成によれば、型締め状態におけるカセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間隔が、規定値以上で溶融樹脂Ｊが洩れ出すおそれがある場合には、キャビティ３０への溶融樹脂Ｊの充填を停止することができる。そのため、型締め状態において、溶融樹脂Ｊの射出に伴うキャビティ３０内での圧力増加により可動金型２０が固定金型１０から一瞬離反することで、溶融樹脂Ｊがカセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の間に洩れ出した状態で挟みこまれ、カセット型１０Ｂ，２０Ｂが損傷を受ける、といった事態を回避することができる。この結果、改めてカセット型１０Ｂ，２０Ｂの合せ面３４の溶接仕上げ等の作業をする必要はなく、コストの軽減を図ることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０   固定金型
２０   可動金型
１０Ａ，２０Ａ       ベース型
１０Ｂ，２０Ｂ       カセット型
３０   キャビティ
３２，３４    合せ面
４１，４２    近接板
４１a，４２a  平板部
４１b，４２b  取付け部
４５   近接センサー
４５a  先端部
Ｋ     距離
【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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