(57)【要約】【課題】ターンテーブル機構付きの縦型射出成形機において２色成形を可能にし、また、２色成形の射出パターンの選択の自由度の大きいマシンを提供すること。【解決手段】上側金型を取り付けた上側保持プレートと、下側金型を取り付けたターンテーブルと、上側保持プレートとターンテーブルを上下方向に相対移動させる型開閉機構と、上側保持プレートの上方に配設された射出ユニットとを、備えた縦型射出成形機において、上側金型には２つの樹脂注入口を設けて、各樹脂注入口にそれぞれ対応して第１の射出ユニットと第２の射出ユニットを縦置きに配設し、ターンテーブルは型開き状態においてサーボモータによって回転駆動可能として、下側金型を任意の回転位置に位置決め可能とし、上側金型に対する下側金型の対向状態を可変できるように、構成する。【選択図】      図１
2004237460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側金型を取り付けた上側保持プレートと、下側金型を取り付けたターンテーブルと、上側保持プレートとターンテーブルを上下方向に相対移動させる型開閉機構と、上側保持プレートの上方に配設された射出ユニットとを、備えた縦型射出成形機であって、
前記上側金型には複数の樹脂注入口が設けられて、各樹脂注入口にそれぞれ対応して複数の射出ユニットが縦置きに配設され、
前記ターンテーブルは型開き状態において回転駆動可能とされて、下側金型を任意の回転位置に位置決め可能としたことを特徴とする縦型射出成形機。
【請求項２】
上側金型を取り付けた上側保持プレートと、下側金型を取り付けたターンテーブルと、上側保持プレートとターンテーブルを上下方向に相対移動させる型開閉機構と、上側保持プレートの上方に配設された射出ユニットとを、備えた縦型射出成形機であって、
前記上側金型には２つの樹脂注入口が設けられて、各樹脂注入口にそれぞれ対応して第１の射出ユニットと第２の射出ユニットが縦置きに配設され、
前記ターンテーブルは型開き状態において回転駆動可能とされて、下側金型を任意の回転位置に位置決め可能としたことを特徴とする縦型射出成形機。
【請求項３】
請求項１または２記載において、
前記ターンテーブルの回転駆動源はサーボモータであることを特徴とする縦型射出成形機。
【請求項４】
請求項１または２記載において、
前記ターンテーブルを回転させることによって前記下側金型を回転させ、前記上側金型に対する前記下側金型の対向状態を可変できるようにしたことを特徴とする縦型射出成形機。
【請求項５】
請求項２記載において、
前記ターンテーブルには、１つの前記上側金型に対して共通な、２つの前記下側金型を取り付け可能としたことを特徴とする縦型射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型射出成形機に係り、特に、２つの射出ユニットを備え、２種の樹脂を順次あるいは同時に射出することによって、２色成形を行うための縦型成形機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
縦型射出成形機において、回転駆動可能なターンテーブルに下側金型を搭載した、従来のターンテーブル機構付きの縦型射出成形機は、型開き状態においてターンテーブルを回転させて、下側金型を上側金型に対向した位置から移動させることが可能となっている。したがって、下側金型を上側金型の下側から離脱した位置に持ち運び、この位置で下側金型にインサート成形用の部品を容易に装着・位置決めすることが可能になっている。このような従来のターンテーブル機構付きの縦型射出成形機においては、縦置きに配設される射出ユニットの数は単一であるのが、一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のターンテーブル機構付きの縦型射出成形機は、インサート成形に用いて好便なものではあるが、備えられた射出ユニットは単一であり、２色成形を行うことに関しては、配慮がなされていなかった。
【０００４】
本発明の目的とするところは、ターンテーブル機構付きの縦型射出成形機において２色成形を可能にし、また、２色成形の射出パターンの選択の自由度の大きいマシンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するために、上側金型を取り付けた上側保持プレートと、下側金型を取り付けたターンテーブルと、上側保持プレートとターンテーブルを上下方向に相対移動させる型開閉機構と、上側保持プレートの上方に配設された射出ユニットとを、備えた縦型射出成形機において、
上側金型には２つの樹脂注入口を設けて、各樹脂注入口にそれぞれ対応して第１の射出ユニットと第２の射出ユニットを縦置きに配設し、
ターンテーブルは型開き状態においてサーボモータによって回転駆動可能として、下側金型を任意の回転位置に位置決め可能とし、上側金型に対する下側金型の対向状態を可変できるように、
構成する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【０００７】
図１および図２は本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）に係り、図１は、本実施形態に係るターンテーブル機構付きの縦型射出成形機の要部断正面図、図２は、ターンテーブルの回転の様子を示す説明図である。なお、図１においては、ターンテーブルより上の部分は、射出ユニットの軸中心を通る断面を示しており、ターンテーブルとその保持プレートの部分は、ターンテーブルの回転中心を通る断面を示している。なおまた、図１においては、射出ユニットがノズルタッチしていない状態となっているが、射出時にはノズルタッチされるようになっていることは、言うまでもない。
【０００８】
図１において、１は下側保持プレート、２は上側保持プレート、３は、下側保持プレート１と上側保持プレート２にその両端を固定された３本のタイバー、４は、タイバー３に挿通・案内されて昇降動作可能な中間保持プレート、５は、中間保持プレート４に回転可能に取り付けられたターンテーブル、６は、上側保持プレート２の下面側に取り付けられた上側金型、７は、ターンテーブル５の上面側に取り付けられた下側金型である。
【０００９】
ターンテーブル５は、図示せぬマシンの制御手段およびモータドライバによって駆動制御されるターンテーブル用サーボモータ８によって、回転伝達機構９を介して回転駆動される（サーボモータ８によって、ターンテーブル５を任意の回転位置に正確に位置付けできるようになっている）。ここでは、このターンテーブル５の回転中心は、３本のタイバー３のうちの正面寄りのタイバー３の軸中心と一致している。また、中間保持プレート４は、図示せぬマシンの制御手段およびモータドライバによって駆動制御される型開閉用サーボモータ１０によって、型開閉機構（ターンテーブル昇降機構）１１を介して昇降駆動される。なお、ターンテーブル用サーボモータ８および回転伝達機構９は、中間保持プレート４に搭載されている。
【００１０】
上側金型６の上面側には、第１の樹脂注入口６ａと第２の樹脂注入口６ｂとが設けられており、上側保持プレート２には、第１の樹脂注入口６ａと第２の樹脂注入口６ｂにそれぞれ対応する、射出ユニットの先端挿入穴２ａ、２ｂが設けられている。
【００１１】
上側保持プレート２の上側には、第１の樹脂注入口６ａと第２の樹脂注入口６ｂにそれぞれ対応して、第１の射出ユニット２０Ａと第２の射出ユニット２０Ｂが縦置きに配設されている。
【００１２】
図１において、２１、２２は、２つの射出ユニット２０Ａ、２０Ｂに共通な下側支持プレートおよび上側支持プレートで、下側支持プレート２１には、各射出ユニット２０Ａ、２０Ｂの加熱シリンダ２３Ａ、２３Ｂの基部が取り付けられており、各加熱シリンダ２３Ａ、２３Ｂ内には、回転並びに前後進可能であるようにスクリュー２４Ａ、２４Ｂが配設されている。また、上側支持プレート２２には、各射出ユニット２０Ａ、２０Ｂの回転軸２５Ａ、２５Ｂがそれぞれ軸支されており、各回転軸２５Ａ、２５Ｂには、被動プーリ２６Ａ、２６Ｂがそれぞれ固着されていると共に、ボールネジ機構２７Ａ、２７Ｂのネジ軸２７Ａ−１、２７Ｂ−１の端部がそれぞれ固着されている。なお、回転軸２５Ａとネジ軸２７Ａ−１、および、回転軸２５Ｂとネジ軸２７Ｂ−１は、それぞれ一体のものであってもよい。
【００１３】
また、上側支持プレート２２には、各射出ユニット２０Ａ、２０Ｂの射出用サーボモータ２８Ａ、２８Ｂが搭載されており、各射出用サーボモータ２８Ａ、２８Ｂの出力軸に固着した駆動プーリ２９Ａ、２９Ｂが、図示せぬタイミングベルトを介して、各被動プーリ２６Ａ、２６Ｂにそれぞれ回転を伝達するようになっている。
【００１４】
下側支持プレート２１と上側支持プレート２２との間に架け渡らされた案内軸３０には、各射出ユニット２０Ａ、２０Ｂの移動体３１Ａ、３１Ｂが上下動可能なように保持されており、この各移動体３１Ａ、３１Ｂには、ネジ軸２７Ａ−１、２７Ｂ−１にそれぞれ螺合されたボールネジ機構２７Ａ、２７Ｂのナット体２７Ａ−２、２７Ｂ−２の端部がそれぞれ固着されている。
【００１５】
また、各移動体３１Ａ、３１Ｂには、被動プーリ体３２Ａ、３２Ｂがそれぞれ回転可能なように取り付けられており、この被動プーリ体３２Ａ、３２Ｂに、スクリュー２４Ａ、２４Ｂの基部が固着されている。さらに、各移動体３１Ａ、３１Ｂには、計量用サーボモータ３３Ａ、３３Ｂがそれぞれ搭載されており、各計量用サーボモータ３３Ａ、３３Ｂの出力軸に固着した駆動プーリ３４Ａ、３４Ｂが、図示せぬタイミングベルトを介して、各被動プーリ体３２Ａ、３２Ｂにそれぞれ回転を伝達するようになっている。
【００１６】
また、下側支持プレート２１にはノズルタッチ用サーボモータ３５が搭載されており、このノズルタッチ用サーボモータ３５の回転力を図示せぬボールネジ機構によって直線運動に変換して、各射出ユニット２０Ａ、２０Ｂを含む射出系メカニズム全体を上下に駆動し、射出時には、第１の射出ユニット２０Ａの加熱シリンダ２３Ａの先端のノズルを、上側金型６の第１の樹脂注入口６ａに押し付けると共に、第２の射出ユニット２０Ｂの加熱シリンダ２３Ｂの先端のノズルを、上側金型６の第２の樹脂注入口６ｂに押し付けるようになっている。
【００１７】
上述した第１の射出ユニット２０Ａと第２の射出ユニット２０Ｂは、互いに独立して計量動作、射出動作を行い得るようになっている。計量時には、計量用サーボモータ３３Ａ（３３Ｂ）を回転駆動して、この回転力を、駆動プーリ３４Ａ（３４Ｂ）→図示せぬタイミングベルト→被動プーリ体３２Ａ（３２Ｂ）を経由して、スクリュー２４Ａ（２４Ｂ）に伝達して、スクリュー２４Ａ（２４Ｂ）を所定方向に回転させ、これによって、加熱シリンダ２３Ａ（２３Ｂ）の基端側に供給された樹脂原料を混練・可塑化しつつ、スクリュー２４Ａ（２４Ｂ）のネジ送り作用によってスクリュー先端側に送り込む。そして、スクリュー先端側に溶融樹脂が蓄えられるに従って、スクリュー２４Ａ（２４Ｂ）が背圧を制御されつつ後退し、スクリュー先端側に所定量の溶融樹脂が蓄えられた時点で、計量用サーボモータ３３Ａ（３３Ｂ）を停止させてスクリュー２４Ａ（２４Ｂ）の回転を停止させるようになっている。また、射出時には、射出用サーボモータ２８Ａ（２８Ｂ）を回転駆動して、この回転力を、駆動プーリ２９Ａ（２９Ｂ）→図示せぬタイミングベルト→被動プーリ２６Ａ（２６Ｂ）→回転軸２５Ａ（２５Ｂ）を経由して、ボールネジ機構２７Ａ（２７Ｂ）のネジ軸２７Ａ−１（２７Ｂ−１）に伝達して、ネジ軸２７Ａ−１（２７Ｂ−１）を所定方向に回転させ、これによって、ボールネジ機構２７Ａ（２７Ｂ）により回転を直線運動に変換してボールネジ機構２７Ａ（２７Ｂ）のナット体２７Ａ−２（２７Ｂ−２）を前進させて、ナット体２７Ａ−２（２７Ｂ−２）と共に移動体３１Ａ（３１Ｂ）およびスクリュー２４Ａ（２４Ｂ）を前進駆動し、スクリュー２４Ａ（２４Ｂ）によりスクリュー先端側に蓄えられて溶融樹脂を、上側金型６と下側金型７とで形成されたキャビティ（成形空間）内に、射出・充填するようになっている。
【００１８】
次に、本実施形態のターンテーブル機構付きの縦型射出成形機による２色成形について説明する。本実施形態においては、１つの上側金型６に対して共通な２つの下側金型７を、ターンテーブル５上に１８０°おきに搭載してある。
【００１９】
まず、上側金型６と下側金型７とで形成される成形空間（キャビティ）の形状が一定であるサンドウィッチ成形について説明する。このサンドウィッチ成形では、型開き状態において、ターンテーブル５上の一方の下側金型７が上側金型６と完全に対向するように、ターンテーブル５がその回転位置を位置決め・制御され（図２の実線図示の状態）、この状態で型締めが行われる（なお、このとき型締めされた下側金型７にはインサート成形用の部材が装着・位置決めされている）。これによって、上側金型６に穿設した第１の樹脂注入口６ａと第２の樹脂注入口６ｂの両者が、成形空間と連通した状態となる。この状態で、まず、第１の射出ユニット２０Ａによって第１の樹脂注入口６ａを経由して、両金型６、７で形成される成形空間内に樹脂Ａが射出され、この樹脂Ａが固化する前に、続いて、第１の射出ユニット２０Ｂによって第２の樹脂注入口６ｂを経由して、両金型６、７で形成される成形空間内に樹脂Ｂが射出され、これによって、樹脂Ａ内に樹脂Ｂが挟まれたサンドウィッチ成形がなされる（図１は、このサンドウィッチ成形の様子を示している）。
【００２０】
また、上記したように射出およびそれに引続く冷却（成形品の固化）が行われている間に、ターンテーブル７上にある他方の下側金型７（非成形位置にある下側金型７）に対して、インサート成形用の部材が装着・位置決めされるようになっている。そして、サンドウィッチ成形による成形品が固化した後、型開きが行われ、次に成形品の取り出しが行われ、続いて、ターンテーブル７が１８０°回転駆動される。これによって、インサート成形用の部材が装着・位置決めされた他方の下側金型７が、上側金型６と完全に対向する位置に持ち運ばれることになり、次に型締めが行われる。
【００２１】
かような成形手法を採ると、インサート成形でかつサンドウィッチ成形による成形品が、効率よく生産できる。
【００２２】
次に、第１の射出ユニット２０Ａによる射出時と第２の射出ユニット２０Ｂによる射出時とで、上側金型６と下側金型７とで形成される成形空間の形状が変化する２色成形について説明する。この場合には、型開き状態において、ターンテーブル５上の一方の下側金型７の一部のみが上側金型６と対向するように、ターンテーブル５がその回転位置を位置決め・制御され（図２の２点鎖線図示の状態）、この状態で型締めが行われる。これによって、上側金型６に穿設した第１の樹脂注入口６ａのみが、成形空間と連通した状態となる。この状態で、まず、第１の射出ユニット２０Ａによって第１の樹脂注入口６ａを経由して、両金型６、７で形成される成形空間内に樹脂Ａが射出され、この樹脂Ａが固化した後、型開きとターンテーブル５の回転が行われ、他方の下側金型７が図２の３点鎖線図示の位置に持ち運ばれる。この持ち運ばれた他方の下側金型７には、先の工程で成形された樹脂Ａによる成形部分があり、かつ、樹脂Ａに対してインサート成形用の部材が装着・位置決めされている。続いて、型締めが行われ、これによって、上側金型６に穿設した第２の樹脂注入口６ｂのみが、成形空間と連通した状態となる。この状態で、第２の射出ユニット２０Ｂによって第２の樹脂注入口６ｂを経由して、両金型６、７で形成される成形空間内に樹脂Ｂが射出される。そして、樹脂Ｂが固化した後、型開きと、成形品の取り出しとが行われる。
【００２３】
続いて、成形品の取り出しを行った下側金型７が、図２の２点鎖線図示の位置に来るように、ターンテーブル７が１８０°回転駆動され、先と同様の、型締め並びに第１の射出ユニット２０Ａによる樹脂Ａの射出が行われる。そして、樹脂Ａが固化した後、型開きとターンテーブル５の回転が行われて、非成形位置に持ち運ばれた下側金型７の樹脂Ａによる成形部分に対して、インサート成形用の部材の装着・位置決めが行われる。
【００２４】
かような成形手法を採っても、インサート成形でかつ２色成形による成形品が、効率よく生産できる。
【００２５】
なお、上述した実施の形態では、ターンテーブル５上に２つの下側金型７を搭載した例を示したが、ターンテーブル５上に単一の下側金型７を搭載した場合においても、本発明は有効である。
【００２６】
また、上述した２色成形の射出パターン以外の２色成形（マーブル模様の２色成形）も可能であり、また、インサート用の部材の装着タイミングも任意に選択可能である。
【００２７】
なおまた、上述した実施の形態では、中間保持プレート４、ターンテーブル５を昇降させて型開閉を行うようにしているが、場合によっては、上側保持プレート２や射出ユニット側を昇降させて型開閉を行うようにしてよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ターンテーブル機構付きの縦型射出成形機において２色成形を可能にし、また、２色成形の射出パターンの選択の自由度の大きいマシンを提供することができ、その価値は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るターンテーブル機構付きの縦型射出成形機の要部断正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るターンテーブル機構付きの縦型射出成形機における、ターンテーブルの回転の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１  下側保持プレート
２  上側保持プレート
２ａ、２ｂ  射出ユニットの先端挿入穴
３  タイバー
４  中間保持プレート
５  ターンテーブル
６  上側金型
６ａ  第１の樹脂注入口
６ｂ  第２の樹脂注入口
７  下側金型
８  ターンテーブル用サーボモータ
９  回転伝達機構
１０  型開閉用サーボモータ
１１  型開閉機構（ターンテーブル昇降機構）
２０Ａ  第１の射出ユニット
２０Ｂ  第２の射出ユニット
２１  下側支持プレート
２２  上側支持プレート
２３Ａ、２３Ｂ  加熱シリンダ
２４Ａ、２４Ｂ  スクリュー
２５Ａ、２５Ｂ  回転軸
２６Ａ、２６Ｂ  被動プーリ
２７Ａ、２７Ｂ  ボールネジ機構
２７Ａ−１、２７Ｂ−１  ネジ軸
２７Ａ−２、２７Ｂ−２  ナット体
２８Ａ、２８Ｂ  射出用サーボモータ
２９Ａ、２９Ｂ  駆動プーリ
３０  案内軸
３１Ａ、３１Ｂ  移動体
３２Ａ、３２Ｂ  被動プーリ体
３３Ａ、３３Ｂ  計量用サーボモータ
３４Ａ、３４Ｂ  駆動プーリ
【図１】
2004237460.tif 000003
【図２】
2004237460.tif 000004