(57)【要約】    【課題】  この発明は、小型でかつ不良品の発生を可及的に低減するようにした射出成型装置を提供する。      【解決手段】この発明では、材料を供給する材料供給手段１１と、この材料供給手段１１から供給された材料を加熱溶融する加熱溶融手段１２と、この加熱溶融手段１２により加熱溶融された溶融樹脂を金型のキャビティー内に射出する射出手段１５とを分離設置し、加熱溶融手段１２を移動自在に配設するようにした。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を供給する材料供給手段と該材料供給手段から供給された材料を加熱溶融する加熱溶融手段と該加熱溶融手段により加熱溶融された溶融樹脂を金型のキャビティー内に射出する射出手段とからなる射出装置を少なくとも有する射出成型装置において、
前記材料供給手段と前記射出手段と前記加熱溶融手段とをそれぞれ分離設置するとともに、
前記加熱溶融手段を前記材料供給手段と前記射出手段との間を移動するように配設したことを特徴とする射出成型装置。
【請求項２】
前記材料供給手段は、材料を収容するホッパと、該ホッパ内の材料を攪拌する螺旋状の攪拌棒と、前記ホッパ内の材料を該ホッパの落下孔へ移動させる螺旋状の回転体と、前記落下孔から落下する材料をガイドする材料誘導パイプと、前記加熱溶融手段内に投入された材料の投入量を検出する材料検知センサーと、前記材料誘導パイプを介し落下する材料を前記加熱溶融手段へ投入するガイド部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項３】
前記加熱溶融手段は、ヒータを内蔵した溶融ポットと、該溶融ポットを回転移動させる移動手段とからなることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記溶融ポットを支承するアームと、該アームを軸を中心に回動させる回動手段とからなることを特徴とする請求項３に記載の射出成型装置。
【請求項５】
前記回動手段は、モータと、該モータの動力を伝達するベルト式動力伝達手段とからなることを特徴とする請求項４に記載の射出成型装置。
【請求項６】
前記アームの下面には、転がりボールが配設され、該転がりボールは、ガイド板上を転動して、前記アームの上下方向の位置決めを行なうことを特徴とする請求項４に記載の射出成型装置。
【請求項７】
前記加熱溶融手段全体は、レールに沿って上下動自在であり、引張バネにより常に上方へ向け付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【請求項８】
前記射出手段は油圧シリンダにより昇降する射出棒からなることを特徴とする請求項１に記載の射出成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、閉じ込められた金型内に加熱溶融された溶融樹脂を射出し、この金型内で冷却固化された溶融樹脂を金型を開いて取り出し、目的の成型品を得るようにした射出成型装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラスチック等の合成樹脂で形成された成型品を得るため各種の射出成型装置が使用されているが、この射出成型装置の構成は大別して成型品に対応する形状のキャビティーが形成された金型と、この金型内に溶融樹脂を射出する射出装置とから構成されている。
【０００３】
そして、この射出装置はさらに大別すると
１． 材料であるペレットを供給する材料供給手段。
【０００４】
２． 材料供給手段から供給された材料をヒータ等の加熱手段を使用して加熱溶融する加熱溶融手段。
【０００５】
３． 加熱溶融手段により加熱溶融された溶融樹脂を金型のキャビティー内に射出する射出棒からなる射出手段。
【０００６】
以上の３つの構成要素から構成されている。
【０００７】
そして、従来では、上述した、材料供給手段、溶融手段、および射出手段とからなる射出装置は一体に形成され、通常の使用状態では互いに分離不可能に構成されている。
なおさらに従来では
【特許文献１】特開昭６０−１５９０１８号で示すように、材料供給手段、溶融手段、射出手段を一体形成した射出装置の全体を軸を中心に回動させ、これにより異なる金型内に溶融樹脂を射出するものが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年では成型品の多品種少量生産が求められており、それを実現するためには多数の金型および射出装置を備えた生産設備を用意せねばならないが、上述した従来の射出成型装置では、材料供給手段、溶融手段、および射出手段とからなる射出装置が一体形成されているから、１つの射出成型装置の全体形状が大きく、そのためこれらを多数具備する生産設備は極めて大型化する難点があった。
【０００９】
また、材料供給手段から加熱溶融手段へ投入される材料（ペレット）の量は成型品の大きさにより異なるので、その投入量を当該材料供給手段に配設されたセンサーを使用して計量しているが、従来のものでは、材料供給手段、溶融手段、および射出手段とからなる射出装置が一体形成されているから、加熱溶融手段に発生する熱が材料供給手段へ伝達されやすく、そのため材料の投入量を検出するセンサーが加熱溶融手段から伝達される熱により損傷を受け、このため材料の投入量を正確に検出することが出来ず、このため成型品に不良品が発生する率が増大する虞があった。
【００１０】
この発明は、上述した事情に鑑み、小型でかつ不良品の発生を可及的に低減するようにした射出成型装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するため、この発明では、材料を供給する材料供給手段と該材料供給手段から供給された材料を加熱溶融する加熱溶融手段と該加熱溶融手段により加熱溶融された溶融樹脂を金型のキャビティー内に射出する射出手段とからなる射出装置を少なくとも有する射出成型装置において、前記材料供給手段と前記射出手段と前記加熱溶融手段とをそれぞれ分離設置するとともに、前記加熱溶融手段を前記材料供給手段と前記射出手段との間を移動するように配設している。
【発明の効果】
【００１２】
上述した、射出成型装置では、射出装置を構成する材料供給手段、加熱溶融手段、および射出手段がそれぞれ分離配置されるため、射出成型装置全体の形状を小型にすることが可能で、このため小さなスペースに多数の射出成型装置を配設することができる。さらに、加熱溶融手段と材料供給手段とを別体に配置するようにしたため、加熱溶融手段から材料供給装置へ向け熱が伝達されにくく、このため材料供給装置に配設されたセンサーの損傷を可及的に回避して、不良成型品の発生を可及的に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明に係る射出成型装置の一実施例を詳述する。
【００１４】
図１はこの発明に係る射出成型装置１の正面図である。
【００１５】
この射出成型装置１は、基台２上に配設された金型手段３と、この金型手段３の金型内に溶融樹脂を射出する射出装置４とから構成されている。
【００１６】
このうち、金型手段３は、図１の要部破断上面図で示す図２のように、中央部分から図面の左右方向へ向け開閉自在な金型５と、この金型５を開閉する油圧シリンダ６とから構成されている。
【００１７】
一方、射出装置４は、図１で示すように、基台２の右側方に立設された逆Ｌ字形状のブラケット１０の先端に配設された材料供給手段１１と、材料供給位置において、この材料供給手段１１の下方に位置決めされる加熱溶融手段１２と、図１の左側面図で示す、図３のように、前記ブラケット１０に支承された油圧シリンダ１３と、この油圧シリンダ１３により昇降する射出棒１４とからなる射出手段１５とから構成されている。
【００１８】
なお、図１で符号１６は、後述する油圧ポンプから圧送された作動油を制御する電磁弁、１７、１８はこの電磁弁１６を介して圧送された作動油を各油圧シリンダ６，１３へ供給する作動油供給パイプである。
【００１９】
上述した、射出装置４のうち、材料供給手段１１は、その要部破断拡大図で示す図４のように、材料（ペレット）２０を収容し、上面が開閉自在な蓋体２１ａにより覆われたホッパ２１と、このホッパ２１内の下方に位置するペレット２０を攪拌する螺旋状の攪拌棒２２と、この攪拌棒２２により攪拌され、下方に落下するペレット２０をホッパ２１の一方へ移動させる螺旋状の回転体２３と、落下孔２１ｂから落下するペレット２０をガイドする材料誘導パイプ２４と、前記ホッパ２１の側方に固着されたブラケット２５及び当該ブラケット２５に配設された材料検知センサー２６と、前記ブラケット２５の下方に配設され、落下するペレット２０を集めるロート形状のガイド部材２７とから構成されている。
【００２０】
なお、図５で示すように、螺旋状の攪拌棒２２と螺旋状の回転体２３の各中心軸の位置は一致しておらず、このため攪拌棒２２と螺旋状の回転体２３との間にペレット２０が入り込んで材料詰りが発生することを可及的に防止している。
【００２１】
上述した、材料供給手段１１によると、ホッパ２１内に投入されたペレット２０は、ホッパ２１内に配設されたプレヒータ２８によって摂氏約８０度程度に予熱されて乾燥され、さらに攪拌棒２２によって互いに分離され下方に落下する。
【００２２】
このように、下方へ落下したペレット２０は、螺旋状の回転体２３により落下孔２１ｂへ移動され、そこから材料誘導パイプ２４を介してガイド部材２７へ案内され、このガイド部材２７の落下孔２７ａを介して、その下方に配設された加熱溶融手段１２の後述する溶融ポット３０内へ落下し、そこで加熱溶融されることとなる。
【００２３】
なお、この加熱溶融手段１２内に落下供給されたペレット２０の投入量は、反射拡散型センサーにより構成された材料検知センサー２６により検出される。
【００２４】
また、上述した攪拌棒２２、および回転体２３は図５で示すように、ホッパ２１の側方に配設されたモータ２８およびベルト式の動力伝達手段２９を介して所定のタイミングで回転駆動される。なお、図５で符号１００はエンプティースイッチで、ホッパ２１内に収容されたペレット２０が所定量以下になると、図４に示すエンプティーランプ１０１を点灯させる。
【００２５】
一方、前述した、加熱溶融手段１２は、図１で示すように、図示せぬヒータを内蔵した溶融ポット３０と、この溶融ポット３０を回転移動させる移動手段３１とから構成されている。
【００２６】
このうち、移動手段３１は図３で示すように、溶融ポット３０を支承するアーム３２と、このアーム３２を軸３３を中心に回動させる回動手段３４とから、構成され、この回動手段３４は、モータ３５とこのモータ３５の動力を伝達するベルト式動力伝達手段３６とから構成されている。
【００２７】
また、図４で示すように、上述したアーム３２の下面には、転がりボール３７が配設され、この転がりボール３７はガイド板３８上を転動して、アーム３２の上下方向の位置決めを行なう。
【００２８】
なお、図３で示す軸３３を中心としたアーム３２の回転位置は、図４に示す位置だしセンサー３９によって検出される。また、上述した加熱溶融手段１２全体は、図１で示すように、ブラケット１０に固着されたレール４０に沿って上下動自在であり、さらに上述した加熱溶融手段１２全体は、ブラケット１０に張設された引張バネ４１により常に上方へ向け付勢され、その上下動が容易となっている。
【００２９】
次に、上述した射出成型装置１の作用を説明し、併せて構成をより詳細に説明する。
【００３０】
射出成型装置１が駆動されると、加熱溶融手段１２の溶融ポット３０は、まず図７に示す待機位置から、軸３３を中心に反時計方向へ所定の回転角度回転して図６で示す材料供給位置に移動し、そこに停止する。なお、この材料供給位置とは、図４で示すように、溶融ポット３０が材料供給手段１１の直下となる位置である。
【００３１】
なおこの材料供給位置では、図４で示すように、溶融ポット３０の下端に形成された射出孔３０ａは、当該溶融ポット３０の自重により待機プレート４１の上面に密着して閉塞されている。
【００３２】
この材料供給位置に溶融ポット３０が至ったことが位置だしセンサー３９により検出されると、材料供給手段１１が駆動され、材料のペレット２０がホッパ２１、材料誘導パイプ２４、およびガイド部材２７を介して溶融ポット３０内に投入される。
【００３３】
その後、溶融ポット３０内へのペレット２０の投入量が材料検知センサー２６により前もって設定された投入量に至ったと判断されると材料供給手段１１によるペレット２０の投入が停止される。
【００３４】
このように、溶融ポット３０へ所定量のペレット２０が投入されると、当該溶融ポット３０は図７に示す待機位置に再び回転移動する。そしてこの待機位置に移動したことが図示せぬ位置だしセンサーにより検出されると、その後、溶融ポット３０は所定時間その待機位置に停止し、その間当該溶融ポット３０内に配設されたヒータにより投入されたペレット２０を摂氏２００度程度に加熱して溶融させる。
【００３５】
なお、この図７に示す待機位置においても、図４で示す溶融ポット３０の下端に形成された射出孔３０ａは、当該溶融ポット３０の自重により待機プレート４１の上面に密着して閉塞され、溶融樹脂が射出孔３０ａから漏れる鼻だれ現象を防止している。なお、この待機プレート４１は溶融ポット３０の放熱を減少するため断熱材で形成されている。
【００３６】
なお、溶融ポット３０が図７で示す待機位置に移動した後、図４に示す材料供給手段１１のガイド部材２７を介して落下する不要なペレット２０は、図１に示す材料供給手段１１の下方に配設された材料廃棄装置５０に案内され、さらに装置１の下方に落下して廃棄される。
【００３７】
このように、溶融ポット３０が待機位置で所定時間待機し、その間に溶融ポット３０内に投入されたペレット２０がヒータにより加熱溶融されると、当該溶融ポット３０は、図８で示すように射出位置に回転移動する。
【００３８】
このように、溶融ポット３０が射出位置、即ち図９で示す金型５の注入口５ａの直上で、かつ射出手段１５の射出棒１４直下の位置に位置決めされたことが図示せぬ位置だしセンサーにより検出されると、射出手段１５の油圧シリンダ１３が作動し、図１０で示すように、射出棒１４を下降させて、その先端を溶融ポット３０内に侵入させ、所定量の溶融樹脂６０を金型５の注入口５ａを介してキャビティー５ｂ内に射出する。
【００３９】
この図１０で示すように、射出手段１５の射出棒１４によりキャビティー５ｂ内への溶融樹脂６０の射出が完了すると、図１１で示すように、射出棒１４は上動して初期位置の上死点に復帰し、その位置に停止する。
【００４０】
この射出手段１５の射出棒１４が初期位置に復帰したことが、図示せぬセンサーにより検出されると、溶融ポット３０は図７に示す待機位置に復帰する。
【００４１】
このように、溶融ポット３０が待機位置に復帰したことが図示せぬ位置だしセンサーにより検出されると、図１２で示すように、金型手段３の油圧シリンダ６が作動し、金型５のうち、油圧シリンダ６に連結された可動金型５ｃが図面左方向へ移動する。
【００４２】
このように、油圧シリンダ６に連結された可動金型５ｂが図面左方向へ移動すると、図１３で示すように、エジェクターピン７０の基部７１が規制板７２と衝突して、当該エジェクターピン７０を可動金型５ｃのキャビティー５ｂ内に突出し、これにより当該キャビティー５ｂ内に形成された成型品８０を金型５の外側へ放出する。そして、この成型品８０の放出が完了すると、油圧シリンダ６が逆転駆動して可動金型５ｂを固定金型５ｄに密着させる初期位置に復帰する。
【００４３】
なお、成型され放出された成型品８０は下方へ落下して、後述する収容箱内に収容される。
【００４４】
以降は上述した射出成型の各工程が繰り返され、複数個の射出成型品８０が連続的に製造されることとなる。
【００４５】
上述した本願発明に係る射出成型装置１によると、射出装置４を構成する材料供給手段１１、加熱溶融手段１２、および射出手段１５をそれぞれ分離配置するようにしたため、射出成型装置１全体の形状を小型にすることが可能で、このため図１４およびその正面図で示す図１５のように、小さなスペースのテーブル９０上に、金型５のキャビティー形状が異なる成型機（射出成型装置１）を複数個（1号乃至5号成型機）配設し、小さなスペースで多品種少量生産を行なうことができる。
【００４６】
また、材料供給手段１１、加熱溶融手段１２が分離されているため、高熱を発生する加熱溶融手段１２から、熱が材料供給手段１１の材料検知センサー２６（図４）へ伝達されにくく、このため材料検知センサー２６の損傷を可及的に防止して投入ペレット２０の投入量を正確に計量し、成型品８０の製品不良を可及的に低減させることができる。
【００４７】
なお、図１４および図１５で符号９１は各射出成型装置１、即ち1号乃至5号成型機の動作を制御する制御部、９２は油圧ポンプ、９３は製品受れ箱、９４は成型品通路で、図１４の側面図で示す図１６のように、各射出成型装置１により射出成型された成型品８０は、この成型品通路９４を介して製品受け箱９３内に落下し、そこに収容される。
【００４８】
なお、上述した制御部９１は、実施例では成型機５台（即ち1号乃至5号成型機）と、それぞれの成型機（射出成型装置１）に搭載された２つの油圧シリンダ６，１３、即ち合計１０個の油圧シリンダの動作を制御する。なお、油圧ポンプ９２の作動能力は一台の油圧シリンダしか作動させることができないので、作動油の圧送方向を前述した電磁弁１８（図１）により切り替えて、上述した１０個の油圧シリンダを次々に作動させるようにしている。即ち、一台の油圧シリンダの作動が終了すると次の油圧シリンダを作動させるようにしている。
【００４９】
なお、制御部９１は、油圧シリンダの制御以外の各成型機（射出成型装置１）に含まれる各構成要素を重複して動作制御させることもできる。
【００５０】
また制御部９１は各成型機（射出成型装置１）の各構成要素（金型手段３、材料供給手段１１、加熱溶融手段１２）に含まれるヒータの設定温度を任意に設定することができる。さらに制御部９１は、５台の各成型機（射出成型装置１）の動作時間を任意に設定することができ、さらにこの５台の各成型機（射出成型装置１）のうち、任意の数の成型機を任意の時間作動させることもできる。
【００５１】
また、全ての射出成型工程を自動で行なう自動運転と、各工程を手動で行なう手動運転の切り替えも可能である。  
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上説明したように、この発明は、小さなスペースで多品種少量生産を行ない、かつ製品不良の少ない射出成型品を得る射出成型装置に適している。    
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１はこの発明に係る射出成型装置の概念正面図。
【図２】図２は図１の要部破断上面図。
【図３】図３はこの発明に係る射出成型装置の側面図。
【図４】図４は材料供給手段と加熱溶融手段とを示す要部拡大破断面図。
【図５】図５はホッパの要部破断面図である。
【図６】図６はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部破断上面図。
【図７】図７はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部破断上面図。
【図８】図８はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部破断上面図。
【図９】図９はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部断面図。
【図１０】図１０はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部断面図。
【図１１】図１１はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部断面図。
【図１２】図１２はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部断面図。
【図１３】図１３はこの発明に係る射出成型装置の動作を示す要部断面図。
【図１４】図１４はこの発明に係る射出成型装置を複数個配設した状態を示す上面図。
【図１５】図１５はこの発明に係る射出成型装置を複数個配設した状態を示す正面図。
【図１６】図１６はこの発明に係る射出成型装置を複数個配設した状態を示す側面図。
【符号の説明】
【００５４】
１…射出成型装置
４…射出装置
５…金型
５ｂ…キャビティー
１１…材料供給手段
１２…加熱溶融手段
１３…油圧シリンダ
１４…射出棒
１５…射出手段
２０…材料
２１…ホッパ
２１ｂ…落下孔
２２…攪拌棒
２３…螺旋状の回転体
２４…材料誘導パイプ
２６…材料検知センサー
２７…ガイド部材
３０…溶融ポット
３１…移動手段
３２…アーム
３４…回動手段
３５…モータ
３６…ベルト式動力伝達手段
３７…転がりボール
３８…ガイド板
４０…レール
４１…引張バネ
【図１】
2005111875.tif 000003
【図２】
2005111875.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005111875.tif 000017
【図１６】
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