(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型締装置の固定盤と可動盤との間で取付盤とその表裏に取付けされる第１回転型及び第２回転型から構成される金型装置の半分を垂直軸で回転させる射出成形機であって、
前記金型装置の半分を係脱自在に載置し型開閉方向に移動させる移動盤と、
所定位置で停止された前記金型装置の半分を係脱自在に昇降させ前記金型装置の半分の上昇時にそれを回転させる回転駆動手段と、
を備えることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記移動盤に載置した前記金型装置の半分を固定する手段として位置決めピンを用いた請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記回転駆動手段の回転軸は、油圧によって作動されるシリンダにより昇降可能である請求項１に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多材質からなる成形品を成形するために、型締装置の固定盤と可動盤との間で取付盤とその表裏に取付けされる第１回転型及び第２回転型から構成される金型装置の半分を垂直軸で回転させる射出成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この技術分野においては、特許文献１がある。特許文献１は、型開閉方向に設定されたベッドと、ベッド上に固着され成形型を取付ける第１型盤（固定盤）と、ベッド上に支持され第１型盤に対して可動に設けられ成形型を取付ける第２型盤（可動盤）と、第１型盤と第２型盤の間に設けられベッド内に収容されたベースプレートを含む回転装置と、垂直軸まわりに回転するようにベースプレート上に支持された回転テーブルと、回転テーブルを回転させる駆動手段と、型開閉方向と平行の方向へ回転装置を移動させる移動手段とを備える横型射出成形機に関する。
【０００３】
ところで、型締力が１００００ｋＮを越えるような大型射出成形機においては、その金型装置の重量は数十トン以上となり、金型装置を回転させる回転装置も大型のものが必要となる。そのため、特許文献１の技術を適用する射出成形機、特には大型射出成形機では、成形工程中型開閉とともに回転装置も移動させることになるため、そのための機構が複雑となりコストが嵩むとともに無駄なエネルギー消費を招く。また、大きな金型重量に回転装置の重量も加わることに基づき、ベースプレートの沈下が発生し、型合わせが困難となる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許ＵＳ６８３０４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決すべくなされたものであって、簡素化され低コストになるとともに信頼性の高い金型回転装置を有する射出成形機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】
【０００６】
本発明は、型締装置の固定盤と可動盤との間で取付盤とその表裏に取付けされる第１回転型及び第２回転型から構成される金型装置の半分を垂直軸で回転させる射出成形機であって、前記金型装置の半分を係脱自在に載置し型開閉方向に移動させる移動盤と、所定位置で停止された前記金型装置の半分を係脱自在に昇降させ前記金型装置の半分の上昇時にそれを回転させる回転駆動手段と、を備える射出成形機に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の射出成形機によれば、金型回転装置が簡素化され低コストになるとともに信頼性が高くなるので、成形品の生産効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の成形工程における正面図である。図２は、本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の成形開始時における正面図である。図３は、本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の金型装置の取付け時における正面図である。図４は、図２におけるＡ−Ａ部の矢視断面図である。
【０００９】
射出成形機１８は、型締装置１、射出装置２、回転駆動手段３、移動盤１３、水平駆動手段１６及び補助駆動手段１５を備えた横型のものである。型締装置１は、架台１７上に配設され、架台１７に固着される固定盤４と、固定盤４と対向して固定盤４に接離移動し圧締する可動盤５とを備える。固定盤４には固定型６が、可動盤５には可動型１０がそれぞれ取付けられている。固定型６及び可動型１０は、第１回転型７又は第２回転型９と型合わせ可能となっている。第１回転型７及び第２回転型９は、取付盤８の表裏に取付けられ、取付盤８の下面に固着された台盤１２を介して、移動盤１３により移動されるか、又は、回転駆動手段３により回転される。固定型６、第１回転型７、取付盤８、第２回転型９及び可動型１０によって金型装置１１が構成される。また、金型装置１１と回転駆動手段３によって金型回転装置が構成される。なお、型締装置１の図示しない圧締機構は、油圧又はサーボモータ等を駆動源とする公知なものである。
【００１０】
射出装置２は、樹脂原料等を可塑化し溶融材料になすとともに、溶融材料を金型装置１１へ射出する。射出装置２は、固定型６と第１回転型７又は第２回転型９で形成されるキャビティへ溶融材料を射出するため、固定盤４の固定型６が取付けられた面の反対の面側に設けられる。また他の射出装置２は、可動型１０と第２回転型９又は第１回転型７で形成されるキャビティへ溶融材料を射出するため、可動盤５の圧締機構が、図１に示すように、可動盤５の可動型１０が取付けられた面の反対の面側に設けられるときは、可動型１０の側面の裏側に設けられる。なお、可動盤５の圧締機構が、可動盤５の可動型１０が取付けられた面の反対の面側に設けられないときは、この位置に他の射出装置２を設けることができる。
【００１１】
図４に基づいて、移動盤１３と回転駆動手段３について詳細に説明する。移動盤１３は、中心開口を有し、固定盤４と可動盤５の中心を結ぶ型開閉の方向に直交する方向に平行な線上に軸対称に設けた二の位置決めピン２０を備える矩形厚板である。位置決めピン２０は、油圧ピストンのロッドが延長されたものであり、位置決めピン２０の先端面は移動盤１３の上面と同一面又は突出面の択一選択制御が可能である。そして、位置決めピン２０が突出したとき、位置決めピン２０は台盤１２の下面に設けられた位置決め孔２１に嵌挿され係合して台盤１２を位置決めする。移動盤１３の四隅近傍には電磁石４０が埋設されている。台盤１２が移動盤１３に位置決め載置された後、電磁石に通電して両者の係合を強固なものとする。電磁石４０は、この例示のように、機械的な爪等の係合手段が採用し難い部分での係合手段として効果的である。移動盤１３の下面と筐体２８の上面との間には直動案内部材１４が設けられ、移動盤１３を型開閉方向に容易に移動可能となしている。なお、筐体２８は、架台１７に支持されているように例示したが、架台１７ではなく基礎３９に独立して設置してもよい。また、直動案内部材１４を筐体２８ではなく、架台１７に設けてもよい。
【００１２】
回転軸２４は、大径部と小径部とを有し、大径部は摺動部材２５を介して、小径部は摺動部材２７を介して筐体２８の段付き凹部に昇降かつ回転自在に嵌挿されている。回転軸２４の上端面には複数の係合ピン２３が突設されている。係合ピン２３は、台盤１２が移動盤１３に位置決め載置され回転軸２４が移動盤１３の中心開口を遊挿して上昇したとき、台盤１２の下面に設けられた複数の係合孔２２に嵌挿し係合する。回転軸２４の大径部に隣接した小径部にはキー２６を介して回転不能に歯車２９が外設されている。歯車２９には歯車３０が、歯車３０には歯車３１がそれぞれ歯合され、歯車３１にはモータ３２が連結されている。歯車２９の歯の長さは、歯車３０，３１の歯の長さより回転軸２４の上昇ストローク分長くなっており、回転軸２４が昇降しつつ歯合が可能となっている。なお、モータ３２は、油圧式又は電気式のいずれでもよい。
【００１３】
回転軸２４の小径部の端部内部には、シリンダ３３が形成されている。シリンダ３３にはピストン３４がシリンダ３３を昇降可能に嵌挿されている。ピストン３４の下端部は縮径され、その縮径部にベアリング３５が嵌挿されて、ピストン３４をその縮径部の段部で回転可能に支持する。ピストン３４の下端面にはロータリジョイント３６が接続されている。ピストン３４の内部には、シリンダ３３及びピストン３４で形成される上部油圧室４１とロータリジョイント３６とに連通する通路３７と、シリンダ３３及びピストン３４で形成される下部油圧室４２とロータリジョイント３６とに連通する通路３８とが穿孔されている。
【００１４】
台盤１２上に固着された取付盤８とそれに固着された第１回転型７及び第２回転型９は、金型装置１１の半分を構成するものである。金型装置１１の半分を回転させるときは、図２に示す状態において、電磁石４０への通電を遮断し、ロータリジョイント３６と通路３７を経由して上部油圧室４１へ圧油を供給し、回転軸２４を上昇させる。回転軸２４は、係合ピン２３を係合孔２２へ嵌挿しつつ上昇し、台盤１２と係合し一体となり、台盤１２の下面と移動盤１３の上面との間に僅かな間隙が生ずる位置で上昇を停止して保持する。その後、突出していた位置決めピン２０を下降させれば、その先端は移動盤１３の上面から突出しないので、モータ３２は台盤１２を回転させることができる。回転の方向は左右いずれでもよく、また、成形工程に応じて回転方向を変更してもよい。
【００１５】
また、金型装置１１の半分を回転させた後、台盤１２を再び移動盤１３に載置するときは、図２に示す状態において、次のように実施する。金型装置１１の半分の回転を、位置決めピン２０が位置決め孔２１と係合可能な所定位置で停止させる。位置決めピン２０の先端が位置決め孔２１に嵌入するように位置決めピン２０を上昇させる。上部油圧室４１に供給していた圧油を遮断し、上部油圧室４１が図示しないタンクに連通するように圧油管路を切換える。それとともに、下部油圧室４２に圧油が供給されるように圧油管路を切換える。回転軸２４は、その自重に加えて金型装置１１の半分と台盤１２の重量により下降する。その下降速度は、上部油圧室４１から排出される圧油の流量及び／又は圧力を調整することにより制御される。台盤１２の下面が移動盤１３の上面に当接して台盤１２が移動盤１３に位置決め・載置される。その後、回転軸２４は、移動する移動盤１３に係合ピン２３が干渉しないような図４に示す状態までさらに下降して停止する。
【００１６】
次に、金型装置１１を用いた成形工程について説明する。まず、成形に先立って金型装置１１を射出成形機１８の型締装置１に取付ける際には、図３に示すように、金型装置１１の半分の回転後における上記した手順と同様な手順により、金型装置１１を移動盤１３の上面に位置決め・載置する。そして、固定型６が固定盤４に当接するように、油圧シリンダ等からなる水平駆動手段１６により移動盤１３を固定盤４側へ移動させる。固定盤４に当接した固定型６は、固定盤４に固着される。また、可動盤５を型閉じ移動させて可動型１０に当接させ、可動型１０を可動盤５に固着する。これで金型装置１１を型締装置１に取付ける作業は終了する。続いて、可動盤５を型開き移動させるとともに、移動盤１３を型開き方向に移動させて台盤１２が回転駆動手段３と係合可能であり金型装置１１の半分が回転可能な所定位置に停止させる。この状態を示す図２は、成形の開始時点であるとともに、金型装置１１の半分の回転開始時点での状態をも示す。
【００１７】
ところで、図２の状態から成形のため可動盤５及び移動盤１３を型閉じさせて図１の状態に型合わせさせるとき、固定型６は図３の状態で固定盤４に固着されているので、良好な型合わせが出来ないという問題がある。すなわち、固定型６は、比較的重量の大きな固定型６と可動型１０を含めた金型装置１１の全体の重量により架台１７又は筐体２８が撓むので、下方に下がった位置で固定盤４に固着される。そのため、図２のように固定型６と可動型１０がなくなって架台１７又は筐体２８の撓みが軽減された状態で型合わせする場合、型合わせ面にずれが生ずるのである。この問題を解消するために、補助駆動手段１５が設けられる。補助駆動手段１５の設置場所は、金型装置１１の固定盤４への当接位置での重心点における固定盤４の面に平行な面が、直動案内部材１４，１４と交差する直動案内部材１４上の位置の下部近傍である。補助駆動手段１５の出力は、固定型６と可動型１０の合計した重量に相当する値で上向きである。補助駆動手段１５は、小容積で大きな出力が得られる点で油圧シリンダ装置であることが好ましいが、電動モータ等を用いたものであってもよい。
【００１８】
図２における状態から成形サイクルが開始する。可動盤５と移動盤１３を型閉じ移動させ、図１に示す状態にする。図示しない圧締機構により、固定型６及び第１回転型７並びに可動型１０及び第２回転型９をそれぞれ同時に圧締する。一方の射出装置２から第１の溶融材料が固定型６及び第１回転型７からなるキャビティへ射出され、他方の射出装置２から第１の溶融材料とは異なる第２の溶融材料が可動型１０及び第２回転型９からなるキャビティへ射出される。キャビティ内の溶融材料が固化したとき、図２に示すように型開きし、一方のキャビティから成形品を取出した後、金型回転させる。再び型閉じし、図示しない圧締機構により、固定型６及び第２回転型９並びに可動型１０及び第１回転型７をそれぞれ同時に圧締する。一方の射出装置２から第１の溶融材料が固定型６及び第２回転型９からなるキャビティへ射出され、他方の射出装置２から第１の溶融材料とは異なる第２の溶融材料が可動型１０及び第１回転型７からなるキャビティへ射出される。キャビティ内の溶融材料が固化したとき型開きし、一方のキャビティから成形品を取出した後、金型回転させる。以降この繰り返しにより成形サイクルが連続して実行される。なお、射出圧縮成形を行う場合には、上記のように二の射出装置を同時に作動させるのではなく、異なる時点で交互に作動させるように成形工程を構成させることもできる。
【００１９】
この発明は以上説明した実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を付加して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の成形工程における正面図である。
【図２】本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の成形開始時における正面図である。
【図３】本発明の金型回転装置を備えた射出成形機の金型装置の取付け時における正面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ部の矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    型締装置
２    射出装置
３    回転駆動手段
４    固定盤
５    可動盤
６    固定型
７    第１回転型
８    取付盤
９    第２回転型
１０  可動型
１１  金型装置
１２  台盤
１３  移動盤
１４  直動案内部材
１５  補助駆動手段
１６  水平駆動手段
１７  架台
１８  射出成形機
２０  位置決めピン
２１  位置決め孔
２２  係合孔
２３  係合ピン
２４  回転軸
２５，２７  摺動部材
２６  キー
２８  筐体
２９，３０，３１  歯車
３２  モータ
３３  シリンダ
３４  ピストン
３５  ベアリング
３６  ロータリジョイント
３７，３８  通路
３９  基礎
４０  電磁石
４１  上部油圧室
４２  下部油圧室
【図１】
0004410192.tif 000002
【図２】
0004410192.tif 000003
【図３】
0004410192.tif 000004
【図４】
0004410192.tif 000005