(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動金型と固定金型を備えており、これらの可動金型および固定金型をそれぞれ可動側台盤および固定側台盤に固定するクランプ手段を備え、前記可動金型および固定金型は、交換時、前記可動金型の移動方向に直交する方向に搬出される射出成形機における金型の着脱装置であって、
前記可動金型および固定金型のそれぞれに、前記クランプ手段による拘束から解放されたときに、前記金型の傾倒を防止するための支持装置を設け、
前記支持装置は、前記可動金型の移動方向に沿った水平軸回りに揺動自在であり、常時は自重によって垂下して、前記可動金型および固定金型のそれぞれの上端部を係止する支持爪を有することを特徴とする射出成形機における金型の着脱装置。
【請求項２】
前記支持爪が垂下していることを検知する近接センサを備えることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機における金型の着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機における金型の着脱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機における金型の着脱装置としては、たとえば特開平８−１６７６号公報に記載されているものがある。図９および図１０に示すように、従来における射出成形機５０は、ベース盤５１を備えており、ベース盤５１に可動金型５２と固定金型５３が設けられている。可動金型５２は可動側台盤５４に固定されて図９の左右方向に移動する。一方の固定金型５３は固定側台盤５５に固定されている。
また、図１０に示すように、可動金型５２は、オートクランパ５６，５６によって可動側台盤５４に上端部を拘束されて固定されている。一方、図示はしないが、可動金型５２の下端部も同様にオートクランパによって拘束されて固定されており、結局、可動金型５２は、オートクランパ５６，５６（下方２個所は図示せず）によって４個所拘束されて可動側台盤５４に固定されている。さらに、固定金型５３は、同様のオートクランパ（図示せず）によって４個所拘束されて固定側台盤５５に固定されている。さらに、可動金型５２および固定金型５３の下方には、これらの金型５２，５３を搬出する際に使用する移載ローラ５７，５７が設けられている。この移載ローラ５７，５７は、可動金型５２の移動方向に直交する方向に延在している。
他方、可動側台盤５４における可動金型５２が固定された側の反対側（図９左側）には、開閉シリンダ５８およびこの開閉シリンダ５８が取り付けられた支持盤５９が設けられている。また、可動側台盤５４の四隅には、それぞれガイド棒６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ（図１０参照、なお１つは図示せず）が貫通しており、可動側台盤５４の下方には、スライドレール６１が設けられている。可動側台盤５４は、開閉シリンダ５８の伸縮により、ガイド棒６０およびスライドレール６１に沿って移動可能となっている。一方、固定側台盤５５における固定金型５３が固定された側の反対側には、ミキサー６２Ａを備える混練装置６２が設けられている。さらに、混練装置６２により混練された樹脂を金型５２，５３のキャビティ内に注入する射出ノズル６３が設けられており、射出ノズル６３の下方には、射出ノズル６３を固定側台盤５５に当接させる作動シリンダ６４が設けられている。なお、符号６５は、樹脂を注入する際に用いる注入シリンダである。
【０００３】
この射出成形機５０の動作について説明すると、まず、開閉シリンダ５８によって可動側台盤５４をガイド棒６０に摺動させながらスライドレール６１上を移動させて固定側台盤５５に押し付ける。そして、開閉シリンダ５８を伸長させて金型５２，５３を型締め状態とする。次に、作動シリンダ６４によって射出ノズル６３を固定側台盤５５に当接させる。続いて、混練装置６２によって混練された樹脂を金型５２，５３のキャビティ内に注入して樹脂成形品の射出成形が行われる。
【０００４】
射出成形が終了した後、金型５２，５３を新たな金型に交換する場合には、金型５２，５３をオートクランパ５６，５６（図１０参照）による拘束から解放し、金型５２，５３を台盤５４，５５から取り外す。そして、移載ローラ５７，５７によって可動金型５２の移動方向に直交する方向に金型５２，５３を移動させて射出成形機５０に横設された移載台７０のローラ７１，７１上に搬出し、新たな金型を搬入して台盤５４，５５に固定する。ところが金型５２，５３の搬出作業を行う際、金型５２，５３が型締めされた状態では、金型５２，５３間のフリクションが大きすぎるために金型５２，５３を搬出することができない。
そこで、開閉シリンダ５８によって可動側台盤５４を若干、たとえば１０ｍｍ程度固定側台盤５５から遠ざけ、可動側台盤５４と可動金型５２の間にわずかな隙間を形成した状態で搬出作業を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の着脱装置５０において、金型５２，５３の搬出作業を行う際、通常はオペレータの操作により半自動的に搬出作業が行われている。そして、金型５２，５３を搬出するにあたって開閉シリンダ５８を微作動操作するときに、開閉シリンダ５８における図示しない油圧バルブの誤作動や電気系統のトラブルにより、可動側台盤５４が移動しすぎることがある。
【０００６】
可動側台盤５４が移動しすぎると、金型５２，５３が傾倒して、移載ローラ５７上にうまく載らず、脱落して落下し破損してしまうことがあった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、射出成形機における金型を交換するときに、金型が傾倒することによって移載ローラに載らず、その結果、金型が落下して破損するのを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は、可動金型と固定金型を備えており、これらの可動金型および固定金型をそれぞれ可動側台盤および固定側台盤に固定するクランプ手段を備え、前記可動金型および固定金型は、交換時、前記可動金型の移動方向に直交する方向に搬出される射出成形機における金型の着脱装置であって、
前記可動金型および固定金型のそれぞれに、前記クランプ手段による拘束から解放されたときに、前記金型の傾倒を防止するための支持装置を設け、
前記支持装置は、前記可動金型の移動方向に沿った水平軸回りに揺動自在であり、常時は自重によって垂下して、前記可動金型および固定金型のそれぞれの上端部を係止する支持爪を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、射出成形機における金型を交換するときに、金型が傾倒することによって移載ローラに載らず、その結果、金型が落下して破損するのを防止することができる。
【０００９】
また、望ましくは、前記支持爪が垂下していることを検知する近接センサを備えるものである。
このように、支持爪が垂下していることを検知する近接センサを設けることにより、支持装置が金型を支持していないときには、金型の交換作業を行うことができないようにすることが可能である。したがって、金型の交換作業を安全に行うことができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に説明する。
図１は本発明に係る着脱装置を備えた射出成形機の全体側面図、図２は射出成形機における金型の着脱装置の斜視図である。
【００１１】
本発明に係る着脱装置を備える射出成形機Ｓは、図１および図２に示すように、ベース盤１を備えており、ベース盤１に可動金型２と固定金型３が設けられている。可動金型２は可動側台盤４に固定され、固定金型３は固定側台盤５に固定されている。また、可動金型２の上面には、図２に示すように、これを吊るして移動する際に使用するリフティングヨーク２Ａ，２Ａや金型のキャビティ内に通電するなどのためのオートジョイントステー２Ｂが設けられている。さらに、可動金型２の上面における可動側台盤４に密接する位置には、係止片２Ｃが形成されている。一方の固定金型３の上面にも、リフティングヨーク３Ａ（１つは図示せず）が設けられており、固定側台盤５に密接する位置に、図示しない係止片が形成されている。
【００１２】
また、図２に示すように、可動金型２はクランプ手段であるオートクランパ６，６によって可動側台盤４に上端部を拘束されて固定されている。一方、図示はしないが、可動金型２の下端部も同様にオートクランパによって拘束されて固定されており、結局、可動金型２は、４つのオートクランパ６，６（下方２個所は図示せず）によって拘束されて可動側台盤４に固定されている。
【００１３】
さらに、固定金型３も、可動金型２を固定するオートクランパ６と同様のオートクランパ（図示せず）によって４個所拘束されて固定側台盤５に固定されている。また、可動金型２および固定金型３の下方には、これらの金型２，３を搬出する際に使用する移載ローラ７，７が設けられている。この移載ローラ７，７は、可動金型２の移動方向に直交する方向に延在している。さらに、本実施形態においては、可動金型２および固定金型３のそれぞれに、オートクランパ６，６による拘束から解放されたときに、金型２，３の傾倒を防止するための支持装置８，８（固定金型３側は図示せず）が設けられている。
他方、可動側台盤４における可動金型２が固定された側の反対側（図１左側）には、開閉シリンダ９およびこの開閉シリンダ９が取り付けられた支持盤１０が設けられている。また、可動側台盤４の四隅には、それぞれガイド棒１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ（図２参照、なお１つは図示せず）が貫通しており、可動側台盤４の下方には、スライドレール１２が設けられている。可動側台盤４は、開閉シリンダ９の伸縮により、ガイド棒１１およびスライドレール１２に沿って移動可能となっている。一方、固定側台盤５における固定金型３が固定された側の反対側には、混練装置６２などが備えられており、射出成形機Ｓの側方には移載台７０が横設されている。これらの混練装置６２や移載台７０などは従来と同様の構成を有するので、同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００１４】
次に、ここで用いられるオートクランパ６の構成について、可動側台盤４に設けられたもののうちの１つを例にとって説明する。
図３はオートクランパの側面図、図４はその平面図、図５はその斜視図である。図４に示すように、可動側台盤４に穿設された孔部２１内に図３ないし図５に示す作動シリンダ２２が配設されており、作動シリンダ２２におけるロッド２３の先端部には二股部２３Ａが形成されている。この二股部２３Ａに作動ロッド２４が挟持され、ピン部材２５によって回転自在に軸支されている。作動ロッド２４の中間部には、平面視して作動ロッド２４と直角にガイドロッド２６が固定部材２６Ａを介して配設されており、作動ロッド２４の先端には押圧部材２７が配設されている。この押圧部材２７で可動金型２を可動側台盤４に押し付けることにより、可動金型２を可動側台盤４に固定する。
一方、孔部２１の内側にはガイド部材２８，２８が配設されており、ガイド部材２８，２８同士が対向する面には、ガイドロッド２６が嵌まっているカム溝２９，２９がそれぞれ形設されている。したがって、ガイドロッド２６は、カム溝２９，２９に沿って移動できるようになっている。
【００１５】
次に、支持装置８の構成について説明する。図６は、可動側台盤４における支持装置８のうちの一方の拡大斜視図、図７は、その側断面図である。図２、図６および図７に示すように、支持装置８は、可動側台盤４に固設される基盤３１を備えている。この基盤３１における中央部には、ベアリング３２がボルト３１Ａ，３１Ａ…によって固定されており、基盤３１の上端部には、鉤型の支持プレート３３がボルト３１Ｂ，３１Ｂによって配設され固定されている。支持プレート３３は、前方に延在する水平部３３Ａと、水平部３３Ａの先端部から下方に下がる垂下部３３Ｂを有している。垂下部３３Ｂの表面側には、ベアリング３３Ｃが固設さられており、さらにその表面側にボルト３４が取り付けられている。
【００１６】
ベアリング３２，３３の間においては、支持爪３５が可動金型２の移動方向（図２、図６矢印Ｘ方向）に沿った水平軸回りに揺動自在となるように軸支されている。支持爪３５は、図６および図７に示すように、回転胴部３５Ａと係止部３５Ｂを有している。回転胴部３５Ａの両端には、ベアリング３２，３３にそれぞれ保持される突起３５Ｃ，３５Ｄが一体的に固定されている。これらのうちの突起３５Ｃは、ベアリング３２に嵌合されており、突起３５Ｄはベアリング３３Ｃに嵌合されるとともにボルト３４によって締め付けられている。これらの突起３３Ｃ，３３Ｄが水平軸に沿って配置されることにより、支持爪３５が水平軸回りに揺動自在となる。
また、支持爪３５は、常時、すなわち金型２，３の交換が行われていないときは、自重によって垂下している。さらに、支持爪３５の裏面側には、金型２，３を確実に係止するための切欠き３５ａが形成されている。
【００１７】
他方、支持装置８には、近接センサ４０が設けられている。近接センサ４０は、支持爪３５に取り付けられた検出ロッド４１と、支持プレート３３の垂下部３３Ｂに取り付けられた近接スイッチ４２を有している。近接スイッチ４２には、支持爪３５が揺動したときに検出ロッド４１の接触部４１ａに蹴られる接触子４３が設けられている。そして、近接センサ４０により、支持爪３５が垂下状態にあるか否かを検出する。この近接センサ４０は、配線（図示せず）を介して開閉シリンダ９の駆動装置（図示せず）に接続されており、支持爪３５が垂下していることを近接センサ４０が検知しない限り、開閉シリンダ９の駆動装置は作動しないように構成されている。
【００１８】
次に、上記の構成を有する射出成形機Ｓに動作について説明する。
射出成形を開始する前、図１に示す開閉シリンダ９を作動させて可動側台盤４をガイド棒１１に摺動させながらスライドレール１２上を移動させて固定側台盤５に押し付ける。そして、開閉シリンダ９を伸長端まで作動させて金型２，３を型締め状態とする。次に、作動シリンダ６４によって射出ノズル６３を固定側台盤５に当接させる。続いて、混練装置６２によって混練された樹脂を金型２，３のキャビティ内に注入して樹脂成形品の射出成形が行われる。ここまでの射出成形工程は、従来の射出成形機５０と同様である。
【００１９】
射出成形が終了した後、金型２，３を新たな金型に交換する場合がある。この場合には、まず金型２，３をオートクランパ６，６による拘束から解放し、金型２，３を台盤４，５から取り外すが、このときの動作を説明する。図４ないし図６に示すオートクランパ６における作動シリンダ２２のロッド２３を伸長させると、作動ロッド２４が固定金型側（図４右側）に押し出され、ガイドロッド２６も同方向に押し出される。同方向に押し出されたガイドロッド２６は、その両端部がそれぞれガイド部材２８，２８におけるカム溝２９，２９に嵌入されているので、カム溝２９，２９に沿って移動する。したがって、作動ロッド２４の先端部は図４に仮想線で示すように、カム溝２９，２９に沿って上前方に押し上げられ、この移動に伴って押圧部材２７も上前方に押し上げられる。かくして、金型２，３に対するオートクランパ６，６による拘束が解放される。
【００２０】
次に、金型２，３間のフリクションをなくすため、開閉シリンダ９によって可動側台盤４を１０ｍｍ程度固定側台盤５から遠ざけ、可動側台盤４と可動金型２の間にわずかな隙間を形成する。このときに、開閉シリンダ９の誤作動などによって金型２，３の上方が傾いて傾倒しそうになるおそれがあるが、本実施形態では金型２，３の係止片２Ｃ（固定金型３側は図示せず）を支持部材８，８における支持爪３５が係止しているため、金型２，３の傾倒を防止することができる。また、本実施形態では、各金型２，３に対して支持装置８，８をそれぞれ対称的に２個所づつ設けているので、安定した状態で、しかも大重量に耐えながら金型２，３を支持することができるようになっている。
【００２１】
その後、金型２，３を移載台（図２参照）７０方向に移動させて搬出する。このとき金型２，３は、型締め状態から解放されて、金型２，３間のフリクションはなくなっているので、金型２，３をスムーズに搬出することができる。他方、この搬出作業を行う際、金型２，３の上面に設けられているリフティングヨーク２Ａ，３Ａやオートジョイントステー２Ｂが支持部材８にぶつかるが、支持部材８の支持爪３５はベアリング３２，３３に保持されて水平軸回りに揺動するため、支持爪３５が搬出作業の妨げになることもない。
このときの作用について可動金型２の搬出作業を例に説明すると、図８に示すように、まず図８（ａ）において可動金型２の搬出作業を開始して可動金型２を搬出方向（図８矢印Ｚ方向）に移動させる。この状態ではまだ支持部材８にはオートジョイントステー２Ｂは接触していない。このまま可動金型２の搬出を続けると、やがてオートジョイントステー２Ｂが支持部材８の支持爪３５にぶつかる。すると、図８（ｂ）に示すように、支持爪３５は、水平軸回りに揺動して逃げる。このため、オートジョイントステー２Ｂは支持爪３５にぶつかるものの、可動金型２の搬出作業の妨げとはならない。そしてオートジョイントステー２Ｂが支持部材８の位置を通り過ぎると、図８（ｃ）に示すように、支持部材８の支持爪３５は、自重により垂下した状態に復帰する。その後、図示はしないが、リフティングヨーク２Ａが支持部材８の位置を通過する際にも同様の動作が行われる。また、固定金型３のリフティングヨーク３Ａと、固定側台盤５に取り付けられた図示しない支持部材の間においても、同様の動作が行われる。
このようにして金型２，３の搬出作業が終了する。
【００２２】
ところで、支持部材８における支持爪３５が垂下した状態にないときに、上記の金型２，３の搬出作業を行うと、支持部材８を設けていないのと同じ状態で作業を行っていることになる。したがって、開閉シリンダ９の誤作動などにより、金型２，３が傾倒し落下する懸念が依然残ることになる。そこで、本実施形態においては、支持爪３５が垂下状態にあるか否かを検出するための近接センサ４０を設けて、支持爪３５が垂下していることを近接センサ４０が検知しない限り、開閉シリンダ９の駆動装置（図示せず）が作動しないように構成されている。このため、支持爪３５が垂下していないとき、換言すれば支持装置８が金型２，３の上端部を支持していないときは、開閉シリンダ９を駆動することができない構成となっている。したがって、支持装置８が金型２，３を支持していないときは、金型２，３の交換作業を行うことができないようになっているので、金型２，３の傾倒や落下を防止して安全に作業することができる。
【００２３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記の態様に限定されるものではない。たとえば、各金型に対して支持装置を２個所づつに設けたが、金型の形状等によっては、これが１個所であったり、あるいは３個所以上である態様とすることもできる。また、支持爪を揺動自在とするためにベアリング機構を備えているが、このベアリング機構の代わりに、支持爪の回転胴部に水平軸に沿った貫通孔を穿設し、これを貫通する支持軸を支持プレートの垂下部と基盤の間に架設する態様とすることもできる。
他方、安全のために近接センサを設けたが、これを設けないものも本発明に含まれるものである。さらに、近接センサとしては接触式のものを用いたが、非接触式の近接センサを用いることもできる。要は、支持爪が垂下していることを検知できるものであればよい。また、本発明にいう「支持爪が垂下している」とは、支持爪の先端が真下を向いていることを意味するものではなく、支持爪が金型を係止できる程度に垂れ下がっていることを意味するものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、射出成形機における金型を交換するときに、金型が傾倒することによって移載ローラに載らず、その結果、金型が落下して破損するのを防止することが可能となる。さらには、金型の交換作業を安全に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る着脱装置を備えた射出成形機の全体側面図である。
【図２】本発明に係る射出成形機における金型の着脱装置の斜視図である。
【図３】オートクランパの側面図である。
【図４】オートクランパの平面図である。
【図５】オートクランパの斜視図である。
【図６】可動側台盤における支持装置のうちの一方の斜視図である。
【図７】可動側台盤における支持装置のうちの一方の側断面図である。
【図８】可動側台盤における支持装置のうちの一方の作用を正面から示す作用図である。
【図９】従来の射出成形機の側面図である。
【図１０】従来の射出成形機における金型の着脱装置の斜視図である。
【符号の説明】
１    ベース盤
２    可動金型
３    固定金型
４    可動側台盤
５    固定側台盤
６    オートクランパ（クランプ手段）
８    支持装置
３１  基盤
３２  ベアリング
３３  支持プレート
３３Ｃ  ベアリング
３５  支持爪
３５Ａ  回転胴部
３５Ｂ  係止部
３５Ｃ，３５Ｄ  突起（水平軸）
４０  近接センサ
４１  検出ロッド
４２  近接スイッチ
４３  接触子
Ｓ    射出成形機
【図１】
0003574994.tif 000002
【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】
0003574994.tif 000007
【図７】
0003574994.tif 000008
【図８】
0003574994.tif 000009
【図９】
0003574994.tif 000010
【図１０】
0003574994.tif 000011