(57)【要約】【課題】タイバー抜きの機能を維持しながら固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くし、もって段替作業性の向上を図る。【解決手段】可動盤４をリニアモーションガイド７を介して基台１上に配設した支持プレート８上に搭載し、支持プレート８と基台１との間には、サーボモータ１１と運動変換機構とからなる型開閉手段１０を配設する。鋳造サイクルにおいては、型開閉手段１０と可動盤４の背面側のタイバー固結手段２１とを作動させて型開閉を行うと共に、可動盤２に設けた型締シリンダ３０により型締力を得る。専用型３ｂ、５ｂの段替えを必要とする場合は、可動盤４の後方の架台４０に設けたタイバー抜きシリンダ４１を伸長させてタイバー６を固定盤２から抜くと共に、機内レール５２の可動レール５２ｂを開き位置に移動させて、外部から機内レール５２に段替台車を乗入れて段替えを行う。【選択図】図１
2005104071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、前記固定盤および可動盤を挿通して延ばされた複数のタイバーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉手段と、各タイバーの一端部を前記固定盤に対して脱着可能に固結する第１タイバー固結手段と、該タイバーの他端部を型閉じ位置にある可動盤に対して脱着可能に固結する第２タイバー固結手段と、前記固定盤または可動盤のタイバー挿通孔周りに設けられ、前記第１または第２タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダと、各タイバーを前記固定盤からの抜け方向へ移動させるタイバー抜きシリンダとを備えた成形装置において、前記可動盤を、リニアモーションガイドを介して基台上に配設した支持プレート上に搭載し、該支持プレートと前記基台との間に、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記支持プレートに伝達する運動変換機構とを備えてなる型開閉手段を配設したことを特徴とする成形装置。
【請求項２】
モータがサーボモータであり、運動変換機構がボールねじ機構またはラックピニオン機構であることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
可動盤を、支持プレート上にフローティング可能に搭載したことを特徴とする請求項１または２に記載の成形装置。
【請求項４】
タイバー抜きシリンダを、可動盤の後方に配置した架台に設置したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項５】
タイバー抜きシリンダが、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項６】
固定型および可動型のそれぞれが、共通化された汎用型とキャビティを形成する専用型とからなり、前記専用型は前記汎用型に脱着可能に結合されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の成形装置。
【請求項７】
固定盤と可動盤との間であって下側のタイバーよりも下方となる位置に、専用型を段替えするための段替台車を走行案内する一対の機内レールを、タイバーと交差する方向へ延ばして横設し、該一対の機内レールは、そのうちの一方が前記固定盤の前面に位置固定的に配置された固定レールとして、そのうちの他方が前記固定レールに対して接近離間可能に配置された可動レールとして構成されていることを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
【請求項８】
固定レールおよび可動レールが断面コ字形をなすフレーム内に配置されており、前記２つのフレームは、前記可動レールを前記固定レールに接近させた際、相互に開放端を突合せて閉じるようになっていることを特徴とする請求項７に記載の成形装置。
【請求項９】
固定レールが配置されたフレーム内に送電導体を配設すると共に、段替台車に前記送電導体に摺接する集電ブラシを設けたことを特徴とする請求項８に記載の成形装置。
【請求項１０】
固定レールが配置されたフレーム内にラックを配設し、段替台車に前記ラックに噛合するピニオンと該ピニオンを回転させるモータとを設けたことを特徴とする請求項８または９に記載の成形装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れか１項に記載の成形装置内の専用型を段替えする方法であって、型開閉手段により可動盤を型開き位置に後退させた後、下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除すると共にタイバー抜きシリンダを作動させて、下側のタイバーを固定盤から抜き、しかる後、機内レールを案内に段替台車を走行させて専用型の交換を行うことを特徴とする専用型の段替方法。
【請求項１２】
ペアマシンとして並列に配置された２つの成形装置の間に、両成形装置の機内レールと連絡する中継レールを配置し、段替台車を、前記中継レールから前記機内レールに走行させて、両成形装置内の専用型の段替えに共用することを特徴とする請求項１１に記載の専用型の段替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造、射出成形等に用いられる成形装置と該成形装置を対象に実施する専用型の段替方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイカスト鋳造や射出成形に用いられる成形装置は、一般に固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と支持盤とを備え、前記可動盤を挿通して延ばした複数（通常、４本）のタイバーの両端部を前記固定盤と支持盤とに固結し、前記支持盤と可動盤との間に配設した型締機構により、可動盤をタイバーに沿って固定盤側へ移動させて型閉じおよび型締めする構造となっていた。このような成形装置において、前記型締装置としては、大きな型内圧力に抗する強大な型締力が得られることから、大型の成形装置では、トグル式の型締機構が多く採用されていた。
【０００３】
ところで、最近の生産ラインにおいては、多品種少量生産が一般化しており、金型交換のサイクルが短くなっている。また、製品精度や生産性に対する要求が厳しくなっていることから、射出圧力や射出速度が益々高まる傾向にあり、これに伴って金型の寿命短縮が避けられず、その交換の頻度が増加している。しかし、従来の一般のダイカストマシンや射出成形機では、上記したように固定型および可動型の周りに複数のタイバーが存在するため、これらタイバーが金型の交換作業（段替え）の障害になる、という問題があった。また、トグル式の型締機構は、トグル機構を構成する部品（リンク等）が複雑、大型になるばかりか、長ストロークの型締シリンダが必要になるため、設置スペースの拡大が避けられない、という問題があった。
【０００４】
そこで最近、タイバー抜きを可能にすると共にトグル式型締機構の省略を可能にした成形装置が種々検討されている。例えば、特許文献１には、固定ダイプレート（固定盤）と可動ダイプレート（可動盤）との相互間に、可動盤を固定盤に対して進退動させて、可動型を固定型に型開閉させる型開閉シリンダを配設し、前記固定盤および可動盤の背面側に両盤に対してタイバーを脱着可能に固結する結合固定手段（タイバー固結手段）を配設し、さらに前記固定盤または可動盤のタイバー挿通孔周りに、前記タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダを設けた成形装置が記載されている。また、特許文献２には、前記同様の構成において、型開閉シリンダとは別に、専用のタイバー抜きシリンダを備えた成形装置が記載されている。
これら成形装置によれば、タイバーに対する固定盤側の固定を解除し、型開閉シリンダまたはタイバー抜きシリンダを伸長動作させれば、タイバーが固定盤から抜け、タイバーに邪魔されることなく段替えを行うことができるようになる。また、型締シリンダにより型締めを行うので、複雑なトグル式型締機構を省略できる利点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７２１１３号公報
【特許文献２】特開平８−１１７９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載される成形装置によれば、その何れにおいても固定盤と可動盤との相互間に型開閉シリンダが横設されるため、有効に利用できる段替スペースが不十分である、という問題があった。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、タイバー抜きの機能を維持しながら固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くし、もって段替作業性の向上に大きく寄与する成形装置を提供し、併せて該成形装置を対象に実施する専用型の段替装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る成形装置は、固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、前記固定盤および可動盤を挿通して延ばされた複数のタイバーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉手段と、各タイバーの一端部を前記固定盤に対して脱着可能に固結する第１タイバー固結手段と、該タイバーの他端部を型閉じ位置にある可動盤に対して脱着可能に固結する第２タイバー固結手段と、前記固定盤または可動盤のタイバー挿通孔周りに設けられ、前記第１または第２タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締力を発生する型締シリンダと、各タイバーを前記固定盤からの抜け方向へ移動させるタイバー抜きシリンダとを備えた成形装置において、前記可動盤を、リニアモーションガイドを介して基台上に配設した支持プレート上に搭載し、該支持プレートと前記基台との間に、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記支持プレートに伝達する運動変換機構とを備えてなる型開閉手段を配設したことを特徴とする。
このように構成した成形装置においては、可動盤を、リニアモーションガイドを介して移動する支持プレート上に搭載しているので、モータと運動変換機構とよりなる型開閉手段を用いて可動盤を円滑に進退動させることができる。また、この型開閉手段は、支持プレートと基台との間にコンパクトに配置することができるので、段替えの障害になることはない。
本成形装置において、上記型開閉手段は、そのモータがサーボモータであり、その運動変換機構がボールねじ機構またはラックピニオン機構である構成とすることができ、この場合は、可動盤の位置制御性並びに速度制御性が著しく向上する。
また、上記可動盤は、支持プレート上にフローティング可能に搭載するのが望ましく、これにより、型締め時に可動盤に大きなモーメントが作用しても、該可動盤がフローティングして前記リニアモーションガイドにかかる負荷が軽減される。
さらに、上記タイバー抜きシリンダは、可動盤に搭載してよいが、可動盤の後方に配置した架台に設置するようにしてもよい。また、このタイバー抜きシリンダは、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダとすることができる。
【０００８】
本成形装置において、上記固定型および可動型のそれぞれは、共通化された汎用型とキャビティを形成する専用型とからなり、前記専用型は前記汎用型に脱着可能に結合される構成とすることができる。このように固定型および可動型を構成した場合は、専用型のみを交換すればよいので、段替えは容易となる。
本成形装置は、固定盤と可動盤との間であって下側のタイバーよりも下方となる位置に、上記専用型を段替えするための段替台車を走行案内する一対の機内レールをタイバーと交差する方向へ延ばして横設し、該一対の機内レールは、そのうちの一方が前記固定盤の前面に位置固定的に配置された固定レールとして、そのうちの他方が前記固定レールに対して接近離間可能に配置された可動レールとして構成されているものとすることができる。このような成形装置においては、一対の機内レールを段替台車の走行案内に利用して速やかに段替えを行うことができることはもちろん、成形サイクル時には、型開閉の障害にならないように固定レールに対して可動レールを接近させた閉じ状態とすることができる。
この場合、上記固定レールおよび可動レールは、断面コ字形をなすフレーム内にそれぞれ配置されており、前記２つのフレームは、前記可動レールを前記固定レールに接近させた際、相互に開放端を突合せて閉じるようになっているのが望ましく、このようにすることで、成形サイクル時には、固定レールおよび可動レールがフレーム内に閉じ込められた状態となるので、離型剤や外部冷却水との接触によるレールの腐食、あるいはレール上への異物付着が防止される。
また、上記したフレームを備えた場合は、固定レールが配置されたフレーム内に送電導体またはラックを配設する一方で、段替台車に前記送電導体に摺接する集電ブラシ、あるいは前記ラックに噛合するピニオンと該ピニオンを回転させるモータとを設けるようにしてもよく、これにより段替台車を安全かつ円滑に自走させることができる。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る段替方法は、上記段替台車を走行案内する一対の機内レールを備えた成形装置内の専用型を段替えする方法であって、型開閉手段により可動盤を型開き位置に後退させた後、下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除すると共にタイバー抜きシリンダを作動させて、下側のタイバーを固定盤から抜き、しかる後、機内レールを案内に段替台車を走行させて専用型の交換を行うことを特徴とする。
この段替方法において、ペアマシンとして並列に配置された２つの成形装置の間に、両成形装置の機内レールと連絡する中継レールを配置し、段替台車を、前記中継レールを走行させて２つの成形装置内の専用型の段替えに共用するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る成形装置によれば、タイバー抜きの機能を維持しながら固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くすることができるので、段替え時には固定盤と可動盤との間が大きく開放され、段替作業性はもとより段替手段の設置の自由度が著しく向上する。
また、本発明に係る専用型の段替方法によれば、機内レールにより段替台車を走行案内して専用型を効率よく段替えすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜３は、本発明の一つの実施形態であるダイカスト鋳造用成形装置の全体的構造を示したものである。図において、１は基台、２は、固定型３を支持する固定盤、４は、可動型５を支持する可動盤、６は、固定盤２の背面側から可動盤４を挿通してその後方まで延ばされた４本のタイバーである。固定盤２は、基台１上の一端側に固定され、一方、可動盤４は、リニアモーションガイド７を介して基台１上に配置された支持プレート８上に搭載されている。可動盤４は、その基底部の前後端部に有するフランジ部４ａを支持プレート８の前後端部に設けたＬ字形の押え部材９の内側に納めた状態で、支持プレート８に対して位置固定されている。しかして、この可動盤４のフランジ部４ａと支持プレート８側の押え部材９との間には、わずかの間隙δ（図３）が設定されており、可動盤４は、この間隙δの範囲内で支持プレート８に対してフローティングできるようになっている。
【００１２】
上記リニアモーションガイド７は、基台１上にタイバー６と平行に延ばして敷設された左右一対のガイドレール７ａと、支持プレート８の下面に固設され、前記ガイドレール７ａに図示を略すボールを介して結合された複数のベアリング７ｂとからなっており、可動盤４は、このリニアモーションガイド７を介して移動する支持プレート８と一体に固定盤２に対して進退動可能となっている。
【００１３】
上記基台１は、図２によく示されるように、その全体が断面コ字形をなしており、これにより基台１の底板１ａと支持プレート８との間にはかなり大きなスペースＳが確保されている。本実施形態においては、前記したスペースＳを利用して、基台１と支持プレート８との間に、リニアモーションガイド７を介して支持プレート８を移動、すなわち可動盤４を進退動させる型開閉手段１０を配設している。
型開閉手段１０は、ここではモータ（サーボモータ）１１とこのサーボモータ１１の回転を直線運動に変換して支持プレート８に伝達するボールねじ機構（運動変換機構）１２からなっている。ボールねじ機構１２は、基台１の底板１ａ上に、タイバー６の延長方向に間隔を置いて立設した前後一対の支柱１３（片側は省略）に両端部が回動可能に支持されたねじ軸１４と、支持プレート８の下面に垂設したブラケット１５に回動不能に装着され、前記ねじ軸１４に図示を略すボールを介して螺合するナット１６とからなっている。一方、サーボモータ１１は基台１の底板１ａの延長部に配置されており、このサーボモータ１１の出力軸と前記ねじ軸１４とは、図１に示されるようにベルト（タイミングベルト）１７とプーリ（タイミングプーリ）１８とを介して作動連結されている。
【００１４】
すなわち、可動盤４は、電動方式の型開閉手段１０の作動に応じて固定盤２に対して進退動するようになっており、その進退動に応じて可動型５が固定型３に対して型閉じ、型開きされる。この際、型開閉手段１０はサーボモータ１１とボールねじ機構１２とからなっているので、速度制御性並びに位置制御性は良好となり、可動盤４は、型閉じ位置、型開き位置に正確に位置決めされるようになる。なお、上記ボールねじ機構１２は、他の運動変換機構、例えばラックピニオン機構に代えてもよいことはもちろんである。
【００１５】
上記固定盤２の背面には、固定盤２に対して各タイバー６の一端部を脱着可能に固結する第１タイバー固結手段２０が配設され、一方、可動盤４の背面には、可動盤４に対して各タイバー６の中間部を脱着可能に固結する第２タイバー固結手段２１が配設されている。
固定盤２側の第１タイバー固結手段２０は、図４に示されるように、タイバー６の外周面に形成されたねじ部２２と、固定盤２の背面に固定した袋閉じ状のボックス２３内に配設された割ナット２４と、シリンダ２５を駆動源として前記割ナット２４を開閉動作させる駆動機構（図示略）とからなっている。この第１タイバー固結手段２０は、前記シリンダ２５の作動で割ナット２４が閉動作することで、該割ナット２４がタイバー６のねじ部２２に螺合し、これによりタイバー６の一端部が固定盤２に対して固結される。
【００１６】
可動盤４側の第２タイバー固結手段２１は、図５によく示されるように、タイバー６の外周面に形成された多条溝部２６と、可動盤４の背面に固定したボックス２７内に配設された割ナット２８とシリンダ２９を駆動源として前記割ナット２８を開閉動作させる駆動機構とからなっている。この第２タイバー固結手段２１のボックス２７は、その底面に貫通孔２７ａを有しており、この貫通孔２７ａを挿通してタイバー６が延ばされている。タイバー６は、可動盤４が型閉じ位置に前進した状態で、その多条溝部２６が前記ボックス２７内に位置決めされるようになっており、この状態でシリンダ２９の作動により割ナット２８が閉動作することで、該割ナット２８がタイバー６の多条溝部２６に噛合し、これによりタイバー６が可動盤４に対して固結される。すなわち、タイバー６が可動盤４に対して固結される結果、固定型３に可動型５が合された型閉じ状態が維持される。
【００１７】
上記可動盤４の各タイバー挿通孔４ａの周りには、同じく図５に示されるように、型締シリンダ３０が配設されている。型締シリンダ３０は、ここではタイバー挿通孔４ａの周りに形成されたシリンダ部３１と、このシリンダ部３１に摺動可能に嵌挿されたリング形状の段付ピストン３２とを備えており、このピストン３２の内部をタイバー６が挿通している。シリンダ部３１内には、ピストン３２によりタイバー６の延長方向に２つの油室３３，３４が画成されており、これら２つの油室３３，３４には、図示を略す油圧回路から圧油が給排されるようになっている。
【００１８】
上記型締シリンダ３０内のピストン３２は、その一端部が前記第２タイバー固結手段２１側へ延出されており、該ピストン３２の端面は前記割ナット２８に対向して配置されている。第２タイバー固結手段２１内の割ナット２８は、上記したように型閉じ状態で閉動作してタイバー６の多条溝部２６に噛合するようになっており、この噛合状態のもと、前記一方の油室３３に圧油を供給すると、ピストン３２が、図５の左方向へわずか移動して前記割ナット２８に当接し、その位置が固定される。したがって、その後、さらに一方の油室３３に圧油を供給すると、前記割ナット２８およびタイバー６を介して可動盤４が固定盤２側へ推進し、これにより型閉じされた可動型５と固定型３との合せ部に大きな型締力が発生するようになる。なお、可動盤４には、前記ピストン３２に対して各タイバー６を同心に位置決めするための中空ガイド３５が装着されている（図５）。
【００１９】
本実施形態において、上記固定型３および可動型５のそれぞれは、共通化された汎用型３ａ、５ａとキャビティを形成する専用型３ｂ、５ｂとからなっており、専用型３ｂ、５ｂは、汎用型３ａ、５ａに対して着脱機構（図示略）により自動的に脱着されるようになっている。また、固定型３側の専用型３ｂと可動型５側の専用型５ｂとは、連結機構（図示略）により相互に一体化されるようになっており、段替え時には、図１２に示すように、これら専用型３ｂ、５ｂは一体の集合体Ｍとなって、後述の段替装置５０内の段替台車５１に受渡しされる。なお、これら着脱機構、連結機構等については、本発明者等による特開２００３−１９１０６３号公報に詳細に記載されており、ここでは、前記した概略の説明にとどめることとする。また、図１中、３６は可動型５内の押出機構を駆動するためのシリンダ装置、３６は固定型３と可動型５との間に形成されるキャビティ内に溶湯を射出するための射出装置であるが、これらについても、詳細な説明は省略する。
【００２０】
一方、可動盤４の後方となる基台１の他端部には、図１に示されるように、架台４０が立設されており、この架台４０には、４本のタイバー６に対応して４基のタイバー抜きシリンダ４１が装着されている。各タイバー抜きシリンダ４１は、それぞれのロッド４２を可動盤４側とは反対方向へ延ばしており、このロッド４２の先端には、連結部材４３を介して各タイバー６の他端部が連結されている。これにより、いま、可動盤４を型開き位置に位置固定した状態（可動盤４側の第２タイバー固結手段２１による固結が解除された状態）のもと、各タイバー６に対する第１タイバー固結装置２０による固結を解除して、タイバー抜きシリンダ４１を伸長動作させると、後に詳述（図１２または図１３）するようにタイバー６が固定盤２から抜ける。
【００２１】
ここで、上記タイバー抜きシリンダ４１としては、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダを用いるのが望ましい。図６および図７は、このような複動シリンダとしてのタイバー抜きシリンダ４１の構造の一例を示したもので、シリンダ本体４４内には主ピストン４５が摺動可能に内装され、この主ピストン４５には、シリンダ本体４４の一端側を液密に挿通させた主中空ロッド４６の基端が連結されている。また、前記主中空ロッド４６内には副ピストン４７が摺動可能に内装され、この副ピストン４７には、前記主中空ロッド４５の一端側を液密に挿通させた副中空ロッド４８の基端が連結されている。さらに、主ピストン４５には、副ピストン４７を液密に挿通して副中空ロッド４８内まで延ばされた中空ガイド４９の基端が連結されており、この中空ガイド４９の中空内部は、主ピストン４５に設けた流路４５ａを経てシリンダ本体４４内のロッド側室に連絡する流路として提供されている。
【００２２】
また、上記シリンダ本体４４の前後端部には該シリンダ本体４４内に流体を給排する給排ポートＰ１，Ｐ２が、その主ピストン４５には、シリンダ本体４４内の反ロッド側室と主中空ロッド４６内の反ロッド側室とを連通する連通ポートＰ３が、その副中空ロッド４８には、該副中空ロッド４８内と主中空ロッド４６内のロッド側室とを連通する連通ポートＰ４がそれぞれ設けられている。
【００２３】
上記のように構成したタイバー抜きシリンダ４１においては、いま、図６に示した最短縮状態のもと、給排ポートＰ１を通じてシリンダ本体４４内の反ロッド側室に圧力流体を供給すると、先ず、図７（Ａ）に示すように主ピストン４５が、図の左方向へ摺動して主中空ロッド４６と副中空ロッド４８とが一体的に伸長する。その後、主中空ロッド４６が伸長端に達すると、同図（Ｂ）に示すように連通ポートＰ３を通じて供給される流体圧により副ピストン４７が、図の左方向へ摺動し、副中空ロッド４８が伸長する。一方、この状態から、給排ポートＰ２を通じてシリンダ本体４４内のロッド側室に圧力流体を供給すると、先ず、主ピストン４５が、図の右方向へ摺動して主中空ロッド４６が短縮し、主中空ロッド４６が短縮端に達すると、この流体圧が、主ピストン４５に設けた流路４５ａ、中空ガイド４９内の流路およびポートＰ４を経て主中空ロッド４６内のロッド側室へ供給され、これにより副中空ロッド４８が短縮し、図６に示した元の状態に復帰する。
すなわち、タイバー抜きシリンダ４１は、主中空ロッド４６と副中空ロッド４８とをテレスコピック式に伸縮させることで大きなストローク長が得られるようになっており、これにより、固定盤２からタイバー６を大きく抜くことが可能になる。なお、図１では、説明の便宜のため、前記主中空ロッド４６および副中空ロッド４８を含めて包括的にロッド４２として示している。
【００２４】
上記段替装置５０は、図８および図９によく示されるように、段替台車５１を走行案内する一対の機内レール５２と一対の機外レール５３（片側は省略）とを備えている。機内レール５２は、固定盤２と可動盤４との間であって下側のタイバー６よりも下方となる位置に、タイバー６と交差する方向へ延ばして横設されている。
上記一対の機内レール５２は断面コ字形をなすフレーム５４内に配置されている。このフレーム５４のうち、一方のレール５２ａが配置された一方のフレーム５４ａは、固定盤２の前面に位置固定的に取付けられており、したがって、該一方のレール５２ａは固定レールとなっている。これに対し、他方のレール５２ｂが配置された他方のフレーム５４ｂは、前記一方のフレーム５４ａに対して接近離間可能に配置されており、したがって、該他方のレール５２ｂは可動レールとなっている。なお、固定レール（一方のレール）５２ａはＶ字形を、可動レール（他方のレール）５２ｂは平形をそれぞれなしており、段替台車５１の車輪Ｗも、このレール形状に合せて、その一方がＶ形車輪Ｗａ、その他方が平形車輪Ｗｂとなっている。
一方、一対の機外レール５３も、前記機内レール５２と同様にコ字形フレーム５５内に配置されているが、このコ字形フレーム５５は、上記機内レール５２側のフレーム５４と異なって位置固定的に設けられており、したがって、一対の機外レール５３は一定のレール幅となっている。
【００２５】
ここで、上記可動レール５２ｂを設けたフレーム５４ｂは、前記架台１上にタイバー６の方向へ延ばして敷設した左右一対のガイドレール５６に沿って移動するスライダ５７に支柱５８を介して支承されている。また、架台１上には、前記架台１と支持プレート８との間のスペースＳ（図２）を利用してレール開閉シリンダ５９が設置されており、このレール開閉シリンダ５９の出力軸端と前記スライダ５７とは、連結部材６０により連結されている。すなわち、可動レール５２ｂは、レール開閉シリンダ５９の伸縮動作に応じて、図８に実線で示す開き位置と同図に一点鎖線で示す閉じ位置とに位置決めされるようになっており、その閉じ位置において、一対のフレーム５４ａと５４ｂとは相互に開放端を突合せて閉じるようになっている。しかして、可動レール５２ｂが開き位置に位置決めされた状態の機内レール５２のレール幅は上記一対の機外レール５３のレール幅と同じに設定されており、これにより、段替台車５１は、機内レール５２と機外レール５３との間で自由に走行できるようになっている。
【００２６】
上記段替台車５１は、前記特開２００３−１９１０６３号公報に記載されたものと実質同じもので、上記車輪Ｗ（Ｗａ、Ｗｂ）を有するベース６１と、上記専用型３ｂ、５ｂの集合体Ｍ（図１２）を支持するための支持ローラ列６２を有する移送台６３とからなっている。移送台６３は、前記支承ローラ列６１上の集合体Ｍを型開閉方向へ移送するための、モータ６４を駆動源とする移送手段（例えば、ボールねじ機構）を備えており、ここでは、その２台が、段替台車５１の走行方向へ隣接して配置されている。
【００２７】
また、段替台車５１は自走式となっており、そのベース６１には、自走用のモータ（サーボモータ）６５が搭載されている。この段替台車５１の自走機構は、ラックピニオン機構を含んでおり、上記固定レール５２ａを配置したフレーム５４ａ内の上側壁面にはラック６６が、前記自走用モータ６５の出力軸端には、前記ラック６６に噛合するピニオン６７がそれぞれ設けられている。前記ラックピニオン機構（ラック６６、ピニオン６７）は、機外レール５３を配置したフレーム５５内にも配設されており、サーボモータ６５の回転により該ラックピニオン機構６６、６７が作動することで、段替台車５１は機外レール５３と機内レール５２との間で走行し、その上の移送台６３の１つが、可動型５に対する段替位置に正確に位置決めされる（図９）。
【００２８】
本実施形態においてはまた、上記段替台車５１内の各種モータ６４、６５に電力を供給するため、上記固定レール５２ａを配置したフレーム５４ａと段替台車５１との相互間に給電手段７０を配設している。
この給電手段７０は、図１０および図１１によく示されるように、上記可動レール５２ｂを配置したフレーム５４ａ側に配設された送電導体７１と段替台車５１側に配設された集電ブラシ７２とを備えている。送電導体７１は、絶縁体７３に埋設された状態で取付板７４を介してフレーム５４ａの奥側壁面にその長手方向へ延ばして固定されている。一方、集電ブラシ７２は、平行四辺形リンクを含むフローティング機構７５および取付板７６を介して段替台車５１から延ばしたブラケット７７に固定されている。送電導体７１およぼ集電ブラシ７２は、ここでは上下方向に多列に設けられており、集電ブラシ７２からは、上記各種モータ６４、６５に対して送電線７８が延ばされている。このような給電手段７０においては、前記フローティング機構７５により集電ブラシ７２と送電導体７１との接触が維持されるので、段替台車５１内のモータ６４、６５に対する安定した電力供給が可能になる。なお、この給電手段７０の送電導体７１は、機外レール５３を配置したフレーム５５内にも延長されている。
【００２９】
以下、上記のように構成した成形装置の作用を、図１２および図１３も参照して説明する。
ダイカスト鋳造の開始に際しては、図１に示すように、可動盤４が型開き位置に位置決めされている。この時、可動盤４側の第２タイバー固結手段２１は、その割ナット２８が開き位置にあり、各タイバー６は、可動盤４に対する固結が解除されている。また、機内レール５２は、その可動レール５２ｂがフレーム５４ｂと一体に固定レール５２ａ側へ寄せられて閉じ状態に位置決めされている。そして先ず、型開閉手段１０内のサーボモータ１１が回転し、その回転がボールねじ機構１２により直動運動に変換されて支持プレート８に伝達される。これにより、支持プレート８がリニアモーションガイド７を介して移動し、これに応じて可動盤４が固定盤２側へ前進し、可動型５が固定型３に型閉じされる。すると、この型閉じ完了により、第２タイバー固結手段２１内のシリンダ２９が作動し、該第２タイバー固結手段２１内の割ナット２８が閉動作する。これにより、図５に示したように割ナット２８がタイバー６の多条溝部２６に噛合し、各タイバー６が可動盤４に対して固結される。
【００３０】
その後、型締シリンダ３０内の一方の油室３３に圧油が供給される。すると、型締シリンダ３０内のピストン３２が移動して第２タイバー固結手段２１内の割ナット２８に当接し、続いて可動盤４が固定盤２側へ推進し、これにより型閉じされた固定型３と可動型５との合せ部に大きな型締力が発生する。この時、可動盤４には、大きなモーメントが作用するが、可動盤４と支持プレート８との間には前記したわずかの間隙δが設定されているので、図３に二点鎖線で示すように可動盤４が支持プレート８に対してフローティングし、これによりリニアモーションガイド７に過負荷がかかることはなくなり、リニアモーションガイド７の損傷が未然に防止される、
そして、上記型締め完了により、前記射出装置３７から固定型３と可動型５との間に形成されるキャビティ内に溶湯が注入され、鋳造が行われる。鋳造が完了すると、先ず型締シリンダ３０内の一方の油室３３内がタンクへ開放されると同時に、他方の油室３４内に圧油が供給され、これにより固定盤４がわずか後退し、型内の鋳造品が離型される。
【００３１】
次に、第２タイバー固結手段２１内のシリンダ２９が作動して割ナット２８が開動作し、固定盤４に対する各タイバー６の固結が解除される。続いて、型開閉手段１０内のサーボモータ１１が上記した型閉じ時とは逆方向へ回転し、これにより可動盤４が固定盤２から、図１に示した型開き位置まで後退し、可動型５が固定型３に対して型開きされる。この後、可動型５に内蔵されている押出機構が前記シリンダ装置３６により作動し、可動型５に張付いていた鋳造品が脱型されて、図示を略すワーク搬出手段に受渡しされ、これにて鋳造の一サイクルが終了する。この鋳造サイクルにおいて、機内レール５２を支持するフレーム５４（５４ａ、５４ｂ）は、図１に示すように閉じた状態にあり、これにより、機内レール５２はもちろん、段替台車５１の走行用ラックピニオン機構６６、６７や給電手段７０に離型剤や外部冷却水がかかったり、あるいは他の異物が付着することはなく、これらの性能は安定して維持される。なお、この鋳造サイクルにおいては、タイバー６が位置固定されているので、このタイバー６に作動連結されているタイバー抜きシリンダ４１は、図１に示す短縮端を維持する。
【００３２】
ここで、固定型３および可動型５内の専用型３ｂ、５ｂの交換を必要とする場合は、予め型閉じ状態で、各専用型３ｂ、５ｂ同士を前記した連結機構により一体化して集合体Ｍの形態とし、これと同時に固定型３の汎用型３ａから前記した着脱機構によりその専用型３ｂを切離して、集合体Ｍを可動型５の汎用型５ａに仮止めした状態とする。次に、型開閉手段１０により可動盤４を型開き位置まで後退させる。すると、前記集合体Ｍは可動型５の汎用型５ａと一体に型開き位置まで移動し、固定型３の汎用型３ａはそのまま固定盤２上に残る。なお、図９には、交換すべき使用済み品（旧品）の集合体をＭ１として示している。
【００３３】
その後、先ず、下側の２本のタイバー６に対する第１タイバー固結装置２０内の割ナット２４をシリンダ２５の作動により開動作させ、固定盤２に対する下側の２本のタイバー６の固結を解除し、続いて、下側の２基のタイバー抜きシリンダ４１を伸長動作させる。すると、図１２に示すように下側の２本のタイバー６が固定盤２から抜けて後退する。この時、タイバー抜きシリンダ４１は、主中空ロッド４６と副中空ロッド４８とをテレスコピック式に伸長させるので、下側の２本のタイバー６は固定盤２から大きく後退し、これにより固定盤２と可動盤４との間は大きく開放される。
【００３４】
上記した下側の２本のタイバー６の抜きが終了すると同時に、段替装置５０内のシリンダ５９（図８）の作動により、可動レール５２ｂが配置された一方のフレーム５４ｂを固定レール５２ａが配置された他方のフレーム５４ａから離間させ、機内レール５２を規定のレール幅とする。この時、機外レール５３上には、移送台６３の１つに交換すべき新品の集合体Ｍ２（図９）を載置した段替台車５１が待機しており、前記機内レール５２の開きと同時に、段替台車５１内の走行用サーボモータ６５が回転し、ラックピニオン機構６７、６８を介して段替台車５１が機外レール５３から機内レール５２へ走行し、新品の集合体Ｍ２が機内に搬入される。
【００３５】
上記段替台車５１は、先ず、空状態の移送台６３（図９の右側）が可動型５の汎用型５ｂに仮止めされている旧品の集合体Ｍ１の前面に位置決するように走行停止される。すると、可動型５の汎用型５ｂ内の着脱機構が作動して、旧品の集合体Ｍ１が汎用型５ｂの凹部内から所定距離だけ押出され、その一部が前記空状態の移送台６３の支持ローラ列６２上に乗上げる。一方、この押出しと前後してモータ６４を駆動源とする移送手段が作動し、前記旧品の集合体Ｍ１を移送台６３上に完全に移行させる。
次に、走行用サーボモータ６５が、上記搬入時とは逆方向に回転し、段替台車５１が一定距離だけ後退（シフト）し、これにより新品の集合体Ｍ２を載置した移送台６３が可動型５の汎用型５ａの凹部前面に位置決めされる。すると、移送用モータ６４が再び回転し、移送手段により新品の集合体Ｍ２が前記汎用型５ａの凹部内へ押込まれる。この押込み完了により汎用型５ｂ内の着脱機構が作動し、新品の集合体Ｍ２が汎用型５ｂの凹部底に引込まれて固定される。
【００３６】
その後、段替台車５１は旧品の集合体Ｍ１を積んで機外レール５３上へ移動し、続いて機内レール５２の可動レール５２ｂが再び固定レール５２ａに対して閉じられる。次に、タイバー抜きシリンダ４１が短縮動作し、下側の２本のタイバー６が固定盤２に挿入され、これと同時に第１タイバー固結手段２０内の割ナット２４がシリンダ２５の作動により閉動作して、タイバー６のねじ部２２に螺合し、これによりタイバー６の一端部が固定盤２に対して固結される。
次ぎに、型開閉手段１０の作動により可動盤４が固定盤２側へ前進し、この前進により可動型５側に支持されていた新品の集合体Ｍ２中の専用型５ｂが固定型３の汎用型３ａ内に押込まれる。すると、固定型３の汎用型３ａ内の着脱装置が作動し、汎用型３ａに専用型３ｂが固定され、これと同時に固定型３側の専用型３ｂと可動型５側の専用型５ｂとの連結が解除され、これにて専用型３ｂ、５ｂの段替えは完了する。
【００３７】
なお、汎用型３ａ、５ａの段替えを行う場合は、図１３に示すように、上側の２基のタイバー抜きシリンダ４３１の伸長動作により上側の２本のタイバー６を固定盤２から抜くようにすればよい。これにより固定盤２と可動盤４との間の上部側が大きく開放され、例えば、天井クレーンを利用して効率よく汎用型３ａ、５ａの段替えを行うことができる。
【００３８】
ところで、シリンダブロックのような大型の鋳造品を生産する生産ラインにおいては、成形装置をペアマシンとして設備することが多い。図１４は、上記のように構成した本発明に係る成形装置をペアマシ８０Ａ、８０Ｂとして並列に設置した実施形態を示しており、この場合は、上記段替装置５０内の機外レール５３を、ペアマシン（成形装置）８０Ａ、８０Ｂの機内レール５２と連絡する中継レールとして用い、１台の段替台車５１をこの中継レール（機外レール）５３を走行させて、ペアマシン８０Ａと８０Ｂとに相互に乗入れる（共用する）ようにする。このように構成することで、各ペアマシン８０Ａ、８０Ｂ内の専用型３ｂ，５ｂを効率よく段替えすることができ、したがって、ペアマシン８０Ａと８０Ｂとを効率よく稼働させることができる。なお、図１４には、説明の便宜のため、機内レール５２および機外レール５３をフレーム５４、５５と一体に表している。
【００３９】
ここで、上記実施形態においては、機内レール５２および機外レール５３が配置されたフレーム５４、５５内に給電手段７０の送電導体７１を配設し、この送電導体７１に摺接する給電ブラシ７２を介して段替台車５１に電力を供給するようにしたが、この給電方式は任意であり、例えば、図１５に示すようにケーブルベア９０による給電方式に代えることができる。この場合は、図示のように固定点Ｐと段替台車５１との間で、ケーブルベア９０をＳ字状に迂回させることで、例えば、上記したペアマシン８０Ａと８０Ｂとに相互乗入れする段替台車５１の動きにケーブルベア９０が円滑に追従し、段替台車５１に対する電力の安定供給が可能になる。
【００４０】
なお、上記実施形態においては、型締シリンダ３０を可動盤４側に配設したが、この型締シリンダ３０は、固定盤２側に配設してもよいものである。ただし、ダイカスト鋳造用の場合は、固定盤２側に射出装置３７が存在するので、型締シリンダ３０から油漏れが生じた場合の危険性を考慮すれば、上記実施形態のように射出装置３７から離れた可動盤４側に設置するのが望ましい。もちろん、射出成形用として構成する場合は、前記型締シリンダ３０を固定盤２側に配設しても、全く問題はない。
また、上記実施形態においては、タイバー抜きシリンダ４１を可動盤４の後方の架台４０に設置したが、このタイバー抜きシリンダ４１は、可動盤４に設置してもよい。ただし、可動盤４にタイバー抜きシリンダ４１を設置する場合は、可動盤４の型開閉の動きにタイバー抜きシリンダ４１を追従させる必要があるので、通常の鋳造サイクルにおいては、タイバー抜きシリンダ４１の給排ポートＰ１、Ｐ２（図６）をタンクに開放しておく。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一つの実施形態としての成形装置の全体的構造を一部断面として示す側面図である。
【図２】本成形装置の全体的構造を一部断面として示す正面図である。
【図３】本成形装置を構成する可動盤とその支持構造とを示す側面図である。
【図４】本成形装置を構成する、固定盤側のタイバー固結手段の構造を示す断面図である。
【図５】本成形装置を構成する、可動盤側のタイバー固結手段の構造を示す断面図である。
【図６】本成形装置を構成するタイバー抜きシリンダの構造を示す断面図である。
【図７】図６に示したタイバー抜きシリンダの作動状態を示す断面図である。
【図８】本成形装置を構成する段替装置を模式的に示す正面図である。
【図９】本成形装置を構成する段替装置を模式的に示す側面図である。
【図１０】本段替装置内の給電手段の構造を一部断面として示す平面図である。
【図１１】図１０に示した給電手段の構造を一部断面として示す側面図である。
【図１２】本成形装置を対象にして行う専用型の段替方法を示す側面図である。
【図１３】本成形装置を対象にして行う汎用型の段替方法を示す側面図である。
【図１４】本成形装置をペアマシンとして用いる場合の、段替装置の設置形態を模式的に示す平面図である。
【図１５】本成形装置をペアマシンとして用いる場合の、段替台車に対するケーブルベア給電方式を示す模式的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  基台
２  固定盤、    ３  固定型
４  可動盤、    ５  可動型
３ａ、５ａ  汎用型、    ３ｂ、５ｂ  専用型
６  タイバー
７  リニアモーションガイド、    ７ａ  レール、    ７ｂ  ベアリング
８  支持プレート
１０  型開閉手段
１１  型開閉用サーボモータ、  １２  型開閉用ボールねじ機構
２０  第１タイバー固結手段
２１  第２タイバー固結手段
３０  型締シリンダ
４０  架台、      ４１  タイバー抜きシリンダ
５０  段替装置、    ５１  段替台車
５２  機内レール、    ５２ａ  固定レール、    ５２ｂ  可動レール
５３  機外レール（中継レール）
５４、５５  フレーム
７０  給電手段
８０Ａ、８０Ｂ  ペアマシン
【図１】
2005104071.tif 000003
【図２】
2005104071.tif 000004
【図３】
2005104071.tif 000005
【図４】
2005104071.tif 000006
【図５】
2005104071.tif 000007
【図６】
2005104071.tif 000008
【図７】
2005104071.tif 000009
【図８】
2005104071.tif 000010
【図９】
2005104071.tif 000011
【図１０】
2005104071.tif 000012
【図１１】
2005104071.tif 000013
【図１２】
2005104071.tif 000014
【図１３】
2005104071.tif 000015
【図１４】
2005104071.tif 000016
【図１５】
2005104071.tif 000017