(57)【要約】【課題】上型のメンテナンス等を安全かつ容易に行なうことのできる竪型射出成形機を提供する。【解決手段】竪型射出成形機１０は、成形ステーション２０と段取りステーション２１，２２との間を水平方向に移動可能なシャトル台車４１，４２を備えている。一方のシャトル台車４１に第１の上型３２と下型３３が搭載される。他方のシャトル台車４２に第２の上型３６と下型３７が搭載される。第１の段取りステーション２１の枠部材６６に設けられた上型ホルダ７１は、回動機構８１によって、上型３２が水平となる横位置と、上型３２が回動降下する縦位置とにわたって回動させることができる。第２の段取りステーション２２の枠部材９１に設けた上型ホルダ１００も、回動機構１０２によって、上型３６が水平となる横位置と、上型３６が回動降下する縦位置とにわたって回動させることができる。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降可能な型締枠を有する型締装置が設けられた成形ステーションと、
前記成形ステーションの側方に位置しかつ昇降可能な枠部材を有する段取りステーションと、
前記成形ステーションと前記段取りステーションとの間を移動可能でかつ上型および下型を搭載するシャトル台車と、
前記シャトル台車を前記成形ステーションと前記段取りステーションとの間を移動させる駆動機構と、
前記段取りステーションの前記枠部材に設けられて前記上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な上型ホルダと、
前記上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる回動機構と、
を具備したことを特徴とする竪型射出成形機。
【請求項２】
昇降可能な型締枠を有する型締装置が設けられた成形ステーションと、
前記成形ステーションの側方に位置しかつ昇降可能な第１の枠部材を有する第１の段取りステーションと、
前記成形ステーションと前記第１の段取りステーションとの間を移動可能でかつ第１の上型および下型を搭載する第１のシャトル台車と、
前記第１のシャトル台車を前記成形ステーションと前記第１の段取りステーションとの間を移動させる第１の駆動機構と、
前記第１の枠部材に設けられて前記第１の上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な第１の上型ホルダと、
前記第１の上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる第１の回動機構と、
前記成形ステーションを挟んで前記第１の段取りステーションの反対側に位置しかつ昇降可能な第２の枠部材を有する第２の段取りステーションと、
前記成形ステーションと前記第２の段取りステーションとの間を移動可能でかつ第２の上型および下型を搭載する第２のシャトル台車と、
前記第２のシャトル台車を前記成形ステーションと前記第２の段取りステーションとの間を移動させる第２の駆動機構と、
前記第２の枠部材に設けられて前記第２の上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な第２の上型ホルダと、
前記第２の上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる第２の回動機構と、
を具備したことを特徴とする竪型射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばインサート成形等に適した竪型射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金型の修理、交換の際に射出動作を停止させずにすむようにするために、成形ステーションの両側にそれぞれ取出しステーションを設け、これら取出しステーションと成形ステーションとの間を複数の金型が移動できるようにした金型鋳造装置が提案されている。（例えば下記特許文献１参照）
この種の金型鋳造装置において、上型は昇降可能な型開閉可動盤にクランプ機構によって固定されるのが通例である。射出後の製品を取出す際には、前記取出しステーションにおいて、上型が型開閉可動盤と一体に昇降駆動装置によって上方に移動するようになっている。
【０００３】
また、金型取付け作業を安全かつ容易に行なえるようにしたものが提案されている。この従来例では上部の上型取付盤が回転することにより、上部の開口部から金型を取出せるようになっている。（例えば下記特許文献２参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５４１５２号公報
【０００５】
【特許文献２】
実用新案登録第２５２８６４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の竪型射出成形機では、取出しステーション等において金型の確認や金型の保守（メンテナンス）等を行なう場合、昇降駆動装置によって上型を上昇させた状態にし、上型と下型との間に作業者が身体の一部を入れるなどして作業を行なっている。その場合、上型は下面側から作業を行なうことになるため作業性が悪く、作業者に負担を強いることになる。
【０００７】
作業が困難な場合には、上型を射出成形機から取外し、修理やメンテナンスを行なったのち、再び射出成形機に取付ける必要がある。このため、作業に多くの手間と時間がかかるなど、安全性向上と作業の能率化を図る上で改善の余地があった。
【０００８】
従ってこの発明の目的は、上型のメンテナンス等を安全かつ能率良く行なうことができる竪型射出成形機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点に基く本発明の竪型射出成形機は、昇降可能な型締枠を有する型締装置が設けられた成形ステーションと、前記成形ステーションの側方に位置しかつ昇降可能な枠部材を有する段取りステーションと、前記成形ステーションと前記段取りステーションとの間を移動可能でかつ上型および下型を搭載するシャトル台車と、前記シャトル台車を前記成形ステーションと前記段取りステーションとの間を移動させる駆動機構と、前記段取りステーションの前記枠部材に設けられて前記上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な上型ホルダと、前記上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる回動機構とを具備している。
【００１０】
この発明では、上型のメンテナンス等を行なう際に、シャトル台車と上型を段取りステーションに移動させ、前記回動機構によって上型を縦位置まで回動降下させる。
【００１１】
第２の観点に基く本発明の竪型射出成形機は、昇降可能な型締枠を有する型締装置が設けられた成形ステーションと、前記成形ステーションの側方に位置しかつ昇降可能な第１の枠部材を有する第１の段取りステーションと、前記成形ステーションと前記第１の段取りステーションとの間を移動可能でかつ第１の上型および下型を搭載する第１のシャトル台車と、前記第１のシャトル台車を前記成形ステーションと前記第１の段取りステーションとの間を移動させる第１の駆動機構と、前記第１の枠部材に設けられて前記第１の上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な第１の上型ホルダと、前記第１の上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる第１の回動機構と、前記成形ステーションを挟んで前記第１の段取りステーションの反対側に位置しかつ昇降可能な第２の枠部材を有する第２の段取りステーションと、前記成形ステーションと前記第２の段取りステーションとの間を移動可能でかつ第２の上型および下型を搭載する第２のシャトル台車と、前記第２のシャトル台車を前記成形ステーションと前記第２の段取りステーションとの間を移動させる第２の駆動機構と、前記第２の枠部材に設けられて前記第２の上型の取付け取外しが可能でかつ該上型が水平となる横位置と該上型が回動降下する縦位置とにわたって回動可能な第２の上型ホルダと、前記第２の上型ホルダを前記横位置と前記縦位置にわたって移動させる第２の回動機構とを具備している。
【００１２】
この発明では、第１のシャトル台車によって第１の上型および下型が成形ステーションと第１の段取りステーションとの間を移動し、第２のシャトル台車によって第２の上型および下型が成形ステーションと第２の段取りステーションとの間を移動することにより、これらの金型を用いて射出成形が行なわれる。上型のメンテナンス等を行なう際には、その上型をシャトル台車によって一方の段取りステーションに移動させ、回動機構によって上型を縦位置まで回動降下させる。
【００１３】
本発明の竪型射出成形機はインサート成形に適しているが、インサート成形品以外の製品にも使用できる。また、合成樹脂製品用の射出成形機に適用することもできるし、ゴム（シリコンゴムをはじめとする合成ゴム，天然ゴムも含む）あるいはエラストマ等の弾性体製品用の射出成形機に適用することもできる。あるいはアルミダイキャスト等の金属製品用の射出成形機に適用することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示す竪型射出成形機１０は、基台１１上に、型締装置１２と、バレル１３およびホッパ１４等を備えた射出装置１５などが設けられている。射出装置１５は、モータあるいはシリンダ等の直動駆動源により、図示しないガイド部材に沿って矢印Ａ方向に移動することができるようになっている。バレル１３の先端部にノズル１６が形成されている。
【００１５】
図３に示すように、成形ステーション２０に型締装置１２が設けられている。成形ステーション２０の左右両側に第１の段取りステーション２１と第２の段取りステーション２２が設けられている。第２の段取りステーション２２は、成形ステーション２０を挟んで第１の段取りステーション２１の反対側に位置している。
【００１６】
型締装置１２は、基台１１に固定されたフレーム２５と、このフレーム２５に対して昇降可能な型締枠２６を有している。型締枠２６は、油圧シリンダ等の駆動源２７によって昇降駆動され、降下したときに固定枠２８との間で第１の金型セット３１（または第２の金型セット３５）を上下方向にクランプするようになっている。
【００１７】
第１の金型セット３１の一例は、インサート成形用の上型３２と下型３３とを備えている。第２の金型セット３５も、インサート成形用の上型３６と下型３７とを備えている。
【００１８】
図３等に示されるように、水平方向に延びるガイドレール４０上に、第１のシャトル台車４１と第２のシャトル台車４２が設けられている。これらシャトル台車４１，４２は、ガイドレール４０上を水平方向に互いに単独で移動することができる。第１のシャトル台車４１上に第１の金型セット３１がクランプ機構４５によって固定される。
【００１９】
第１のシャトル台車４１は、例えばシリンダ機構を用いた第１の駆動機構５１のロッド部材５１ａによって、成形ステーション２０と第１の段取りステーション２１との間を、ガイドレール４０に沿って往復移動するようになっている。
【００２０】
第２のシャトル台車４２も、例えばシリンダ機構を用いた第２の駆動機構５２のロッド部材５２ａによって、成形ステーション２０と第２の段取りステーション２２との間を、ガイドレール４０に沿って往復移動するようになっている。第２のシャトル台車４２上に第２の金型セット３５がクランプ機構５５によって固定される。第１および第２の駆動機構５１，５２は、流体圧シリンダに限らず、モータによって駆動されるボールねじ機構や歯車機構などを用いてもよい。
【００２１】
第１の段取りステーション２１に第１の開閉機構６１が設けられている。第２の段取りステーション２２に第２の開閉機構６２が設けられている。これら段取りステーション２１，２２に、それぞれ、高さを２段階（第１ポジションＰ１と第２ポジションＰ２）に切替えることができるストッパ機構６３，６４が設けられている。
【００２２】
第１の開閉機構６１は、柱状のガイド部材６５に沿って昇降動作する枠部材６６を備えている。ガイド部材６５は垂直方向に延びている。枠部材６６に昇降用アクチュエータ６７が連結されている。昇降用アクチュエータ６７の一例は、上下方向に移動するロッド部材６７ａを有する流体圧シリンダであるが、モータによって駆動されるボールねじ機構や歯車機構などを用いてもよい。枠部材６６の下面に、第１の金型セット３１の上型３２の位置決め等をなすためのガイド６８が設けられている。
【００２３】
第１の開閉機構６１の枠部材６６に、マグネットチャックを備えた第１の上型ホルダ７１が設けられている。この上型ホルダ７１に設けるマグネットチャックは偏平な板状をなしており、上型３２を吸着できるようになっている。上型３２は、好ましくは非磁性材料からなる金型本体３２ａと、マグネットチャックに吸着可能な磁性材料からなる基部３２ｂとを有している。
【００２４】
マグネットチャックの一例は、ハウジングの内部に永久磁石を組込んだものであり、操作部（図示せず）を操作することにより、上型３２を吸着できる状態と吸着を解除する状態とを切替えることができる。このマグネットチャックは電磁石でもよく、電磁石の場合、スイッチによって電磁コイルへの通電をオン・オフすることにより、上型３２を吸着できる状態と、吸着を解除する状態とを切替えることができる。
【００２５】
なお、マグネットチャックの代りに、油圧あるいは空圧アクチュエータを用いて上型３２を枠部材６６にクランプすることも可能である。
【００２６】
第１の段取りステーション２１に、上型ホルダ７１を回動させる第１の回動機構８１が設けられている。この回動機構８１は、軸８２（図２，図５に示す）と駆動源８３とを含んでいる。上型ホルダ７１は、枠部材６６に、軸８２によって上下方向に回動可能に支持されている。
【００２７】
枠部材６６に駆動源８３が設けられている。駆動源８３は、上型３２が水平となる姿勢（図２に示す横位置）と、上型３２が回動降下する位置（図５に示す縦位置）とにわたって、上型ホルダ７１を上下方向に９０°程度回動させる機能を担っている。
【００２８】
駆動源８３の一例は、上下方向に移動するロッド部８３ａを有する流体圧シリンダであるが、モータによって駆動されるボールねじ機構や歯車機構などを用いてもよい。ロッド部８３ａの先端部がジョイント部材８４を介して上型ホルダ７１に接続されている。枠部材６６には、上型ホルダ７１を前記横位置に固定するためのロック機構８５が設けられている。駆動源８３は、枢軸８６によって、枠部材６６に揺動自在に支持されている。
【００２９】
第２の段取りステーション２２は、成形ステーション２０を挟んで第１の段取りステーション２１の反対側に設けられている。第２の段取りステーション２２に設ける第２の開閉機構６２は、第１の開閉機構６１と同様に、ガイド部材９０に沿って昇降動作する枠部材９１を備えている。
【００３０】
枠部材９１に昇降用アクチュエータ９２が連結されている。昇降用アクチュエータ９２の一例は、上下方向に移動するロッド部材９２ａを有する流体圧シリンダであるが、モータによって駆動されるボールねじ機構や歯車機構などを用いてもよい。枠部材９１の下面に、第２の金型セット３５の上型３６の位置決め等をなすためのガイド９３が設けられている。
【００３１】
第２の開閉機構６２の枠部材９１に、マグネットチャックを備えた第２の上型ホルダ１００が設けられている。このマグネットチャックは、第１の上型ホルダ７１に設けられているものと同様に構成され、上型３６を吸着できる状態と、吸着を解除する状態とを切替えることができる。上型３６は、好ましくは非磁性材料からなる金型本体３６ａと、マグネットチャックに吸着可能な磁性材料からなる基部３６ｂとを有している。
【００３２】
第２の段取りステーション２２に、上型ホルダ１００を回動させる第２の回動機構１０２が設けられている。第２の回動機構１０２は第１の回動機構８１と同様に構成されている。例えば油圧シリンダ等の流体圧シリンダ機構を用いた駆動源１０３によって、上型３６が水平となる姿勢（横位置）と、上型３２が回動降下する位置（縦位置）とにわたって、上型ホルダ１００を上下方向に９０°程度回動させる機能を担っている。
【００３３】
次に、上記構成の竪型射出成形機１０の動作について説明する。
図３に示されるように、成形ステーション２０において、第１の金型セット３１の上型３２と下型３３が型締装置１２によって上下方向にクランプされ、図１に示す射出装置１５によって上型３２と下型３３の内部に樹脂等の射出成形材料が射出される。
【００３４】
このとき第２の金型セット３５は第２の段取りステーション２２に位置している。第２の段取りステーション２２においては、開閉機構６２の上型ホルダ１００に上型３６が吸着された状態で、上型３６が昇降用アクチュエータ９２によって上昇させられている。
【００３５】
このように第２の段取りステーション２２にて上型３６が上昇した状態で、下型３７の所定位置にインサート部品Ｗ１がセットされる。そののち昇降用アクチュエータ９２によって上型３６が第１ポジションＰ１まで降下することにより、上型３６が下型３７上に置かれる。さらに第２の上型ホルダ１００のマグネットチャックが非吸着状態となって上型３６が解放されたのち、図４に示すように枠部材９１が第２ポジションＰ２まで上昇し、その位置で待機する。
【００３６】
図４に示すように成形ステーション２０では型締枠２６が型締ストロークＳＴ分だけ上昇し、第１の金型セット３１がアンクランプ状態となる。そののち、第１のシャトル台車４１が第１の駆動機構５１によって、図４中の矢印Ｆ方向に移動することにより、第１のシャトル台車４１と第１の金型セット３１が第１の段取りステーション２１に移動する。
【００３７】
これと同時に、第２のシャトル台車４２が第２の駆動機構５２によって成形ステーション２０に移動することにより、第２のシャトル台車４２上の第２の金型セット３５も成形ステーション２０に移動する。
【００３８】
そののち、成形ステーション２０の型締装置１２によって第２の金型セット３５の上型３６と下型３７が上下方向にクランプされ、さらに射出装置１５によって上型３６と下型３７の内部に材料が射出される。
【００３９】
成形ステーション２０にて第２の金型セット３５に材料が射出され、冷却されているとき、第１の段取りステーション２１では、第１の金型セット３１の上型３２が、開閉機構６１の上枠ホルダ７１と共に、昇降用アクチュエータ６７によって上昇ポジションＰ３（図４に示す）まで上昇させられている。
【００４０】
上型３２が上昇することにより、下型３３内の製品が取出される。この下型３３に新たなインサート部品が挿入されたのち、昇降用アクチュエータ６７によって上型３２が第１ポジションＰ１まで降下し、上型３６が下型３７上に置かれたのち、上型ホルダ７１のマグネットチャックが非吸着状態となって上型３２が上型ホルダ７１から解放される。さらに枠部材６６のみが第２ポジションＰ２まで上昇し、その位置で待機する。
【００４１】
以上説明した一連の動作を第１の段取りステーション２１と第２の段取りステーション２２とで交互に繰返すことにより、２台の金型セット３１，３５を用いてインサート成形を能率良く行なうことができ、サイクルタイムを短縮化することができる。しかも、型締ストロークＳＴ（図４に示す）を短くすることができる。
【００４２】
この実施形態の竪型射出成形機１０は、マグネットチャックを備えた上型ホルダ７１，１００によって上型３２，３６をきわめて短時間に枠部材６６，９１に着脱することができるため、射出成形のサイクルタイムをさらに短縮することができ、射出成形を能率良く行なうことができる。
【００４３】
また、シャトル台車４１，４２と金型セット３１，３５のみが各ステーション２０，２１，２２間を移動し、開閉機構６１，６２と回動機構８１，１０２は各ステーション間を移動しないので、移動時間が短くてすむという利点もある。
【００４４】
第１の上型３２のメンテナンス等を行なう際には、第１のシャトル台車４１によって上型３２を第１の段取りステーション２１に移動させる。そして上型ホルダ７１に上型３２を固定し、かつ、上型ホルダ７１と上型３２を昇降用アクチュエータ６７によって上昇ポジションＰ３まで上昇させる。
【００４５】
この状態で、図５に示すようにロック機構８５によるロックを解除し、かつ、回動機構８１の駆動源８３のロッド部８３ａを伸び側に駆動することによって、上型ホルダ７１と上型３２を軸８２を中心に縦位置まで回動降下させる。
【００４６】
上型３２が縦位置となることにより、上型３２のメンテナンスや検査等の作業を、枠部材６６よりも低い位置にて、段取りステーション２１の側方から行なうことができるため、作業を安全かつ容易に行なうことができる。メンテナンス等が終了したのち、回動機構８１の駆動源８３のロッド部８３ａを縮み側に駆動することにより、上型ホルダ７１と上型３２を図２に示す横位置に戻す。
【００４７】
第２の上型３６のメンテナンス等を行なう際には、第２のシャトル台車４２によって上型３６を第２の段取りステーション２２に移動させる。そして上型ホルダ１００に第２の上型３６を固定し、かつ、上型ホルダ１００と上型３６を昇降用アクチュエータ９２によって上昇ポジションＰ３まで上昇させる。
【００４８】
この状態で、第２の回動機構１０２の駆動源１０３によって第２の上型ホルダ１００と上型３６を縦位置に移動させることにより、作業を安全かつ容易に行なうことができる。メンテナンス等が終了したのち、回動機構１０２の駆動源８３を駆動することにより、上型３６を横位置に戻す。
【００４９】
このように、各シャトル台車４１，４２が単独で各ステーション間を移動することができるので、一方のシャトル台車上の金型がメンテナンス中であっても、他方のシャトル台車を動かし、このシャトル台車上の金型を使って射出成形を行なうことができる。
【００５０】
なお、上型３２，３６を上型ホルダ７１，１００に固定する手段としては、前記マグネットチャック以外に、例えば上型固定用のクランプ部材をシリンダ機構によって駆動するクランプ機構を用いることによって、上型２１，３６の取付けと取外し（クランプとアンクランプ）を行なってもよい。
【００５１】
また本発明を実施するに当たって、成形ステーションに設ける型締装置や段取りステーションに設ける枠部材をはじめとして、シャトル台車や駆動機構、上枠ホルダ、回動機構などの本発明の構成要素を、本発明の要旨を逸脱しない範囲で様々に変形して実施できることは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、段取りステーションにて上型を縦位置まで回動降下させることにより、上型のメンテナンスや交換等の作業を成形ステーション以外の位置において、上型と下型との間に身体の一部を入れることなく側方から比較的低い位置で行なうことができるため、作業を安全かつ容易に行なうことができる。
【００５３】
請求項２に記載した発明によれば、成形ステーションと第１および第２の段取りステーションとの間を単独で移動できる２台のシャトル台車と金型を使って射出成形を能率良く行なうことができ、しかも一方のシャトル台車上の金型がメンテナンス中であっても、他方のシャトル台車を動かし、このシャトル台車上の金型を使って射出成形を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す竪型射出成形機の側面図。
【図２】図１に示された竪型射出成形機の第１の開閉機構と回動機構を示す側面図。
【図３】図１に示された竪型射出成形機において、第１の金型セットの上型が閉じて第２の金型セットの上型が開いた状態の正面図。
【図４】図１に示された竪型射出成形機において、第２の金型セットの上型が閉じた状態の正面図。
【図５】図２に示された上型ホルダと上型が回動降下した状態を示す側面図。
【符号の説明】
１０…竪型射出成形機
１２…型締装置
２０…成形ステーション
２１…第１の段取りステーション
２２…第２の段取りステーション
２６…型締枠
３１…第１の金型セット
３２…上型
３３…下型
３５…第２の金型セット
３６…上型
３７…下型
４１…第１のシャトル台車
４２…第２のシャトル台車
５１…第１の駆動機構
５２…第２の駆動機構
６６…枠部材
７１…第１の上型ホルダ
８１…第１の回動機構
９１…枠部材
１００…第２の上型ホルダ
１０２…第２の回動機構
【図１】
2004345330.tif 000003
【図２】
2004345330.tif 000004
【図３】
2004345330.tif 000005
【図４】
2004345330.tif 000006
【図５】
2004345330.tif 000007