(57)【要約】【課題】固定金型６ａに対する可動金型の位置合わせを容易、かつ、高精度に行えるようにする。【解決手段】固定金型６ａ及び可動金型における左右外側部に形成された凹状の金型クランプ溝２１ａに当接する係止爪５１及び、該係止爪５１の回動中心をなす回動軸５２を具備した金型係止部４６と、該金型係止部４６を収納すると共に、回動軸５２を支持する金型クランパ基台４７と、該金型クランパ基台４７を挿通して螺合して、先端が金型係止部４６に当接する金型クランプネジ４８とを備える金型クランパ３３ａを設け、金型クランプネジ４８の螺合量に応じて金型係止部４６が回動し、係止爪５１により金型クランプ溝２１の側面部がプラテン側に押圧されることにより金型６を当該プラテンに固定する。そして、金型クランパ３３ａにより金型６を仮固定した後に型締して金型６の位置合せを高精度に行い、この状態で金型６を本固定する。【選択図】      図５
2007015293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定プラテン及び可動プラテンに固定金型及び可動金型を取付ける際に用いる金型取付装置において、
前記固定金型及び可動金型の少なくとも一方の金型における左右外側部に形成された凹状の金型クランプ溝に当接する係止爪及び、該係止爪の回動中心をなす回動軸を具備した金型係止部と、
該金型係止部を収納すると共に、前記回動軸を支持する金型クランパ基台と、
該金型クランパ基台を挿通して螺合して、先端が前記金型係止部に当接する金型クランプネジとを備える金型クランパを有し、
前記金型クランプネジの螺合量に応じて前記金型係止部が回動し、前記係止爪により前記金型クランプ溝の側面部が前記プラテン側に押圧されることにより前記金型を当該プラテンに固定することを特徴とする金型取付装置。
【請求項２】
前記金型クランパが前記プラテンに取付けられていることを特徴とする請求項１記載の金型取付装置。
【請求項３】
前記金型クランパが、前記金型と前記プラテンとの間に介在して設けられた金型ホルダに設けられて、当該金型ホルダが前記プラテンに取付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の金型取付装置。
【請求項４】
前記金型ホルダの左右外側部に形成された凹状のホルダクランプ溝に当接するホルダ係止爪及び、該ホルダ係止爪の回動中心をなす回動軸を具備したホルダ係止部と、
該ホルダ係止部を収納すると共に、前記回動軸を支持するホルダクランパ基台と、
該ホルダクランパ基台を挿通して螺合して、先端が前記ホルダ係止部に当接するホルダクランプネジとを備えるホルダクランパを有し、
前記ホルダクランプネジの螺合量に応じて前記ホルダ係止部が回動し、前記ホルダ係止爪により前記ホルダクランプ溝の側面部が前記プラテン側に押圧されることにより前記金型ホルダを当該プラテンに固定することを特徴とする請求項３記載の金型取付装置。
【請求項５】
前記金型の下端位置が当該金型のサイズに応じて異なることに対応して形成された複数列の下端規制ネジ孔と、
該下端規制ネジ孔に螺合する下端規制ネジとを備える下端位置規制部を設けて、
前記金型を交換する際に、当該金型の下端位置に対応した列の前記下端規制ネジ孔に前記下端規制ネジを螺合させて、当該金型の下端位置を規制するようにしたことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の金型取付装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか１項記載の金型取付装置により前記金型を取付けてなることを特徴とする射出成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成型装置本体に金型を取付る際に用いる金型取付装置及びこれを用いた射出成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２の金型ピースからなる金型を用いる射出成型装置においては、固定プラテンに固定金型を固定し、可動プラテンに可動金型を固定して、当該可動プラテンを固定プラテンに向って進退させることにより、金型の型締を行なっている。
金型の型締により、その内部に製品の外観をなす密閉空間のキャビティが形成され、該キャビティにノズルから溶融した樹脂が注入されることにより射出成型が行われる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３３９９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、製品に応じて金型を交換する際に固定金型と可動金型との位置合わせが不十分であるとバリが発生してしまうため、かかる位置合せを高精度に行うために交換作業の工数が多大になる問題が指摘されていた。
【０００４】
即ち、金型を交換する際には、固定金型をノズルに対して位置合わせしながら固定プラテンにボルト締めして固定し、可動金型はこの固定金型に対して位置合わせしながら可動プラテンにボルト締めして固定する必要がある。
【０００５】
可動プラテンは固定プラテンに対して位置決めされて進退するように設定されているが、現実問題として必ず誤差が発生する。従って、固定金型に対して可動金型を位置合わせする際には、固定プラテンに対する可動プラテンの位置合わせ誤差も考慮する必要があり、交換作業に多大の工数が必要となる。
【０００６】
そこで、本発明は、固定金型に対する可動金型の位置合わせを容易、かつ、高精度に行えるようにした金型取付装置及びこれを用い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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる金型取付装置は、固定プラテン及び可動プラテンに固定金型及び可動金型を取付ける際に用いる金型取付装置において、固定金型及び可動金型の少なくとも一方の金型における左右外側部に形成された凹状の金型クランプ溝に当接する係止爪及び、該係止爪の回動中心をなす回動軸を具備した金型係止部と、該金型係止部を収納すると共に、回動軸を支持する金型クランパ基台と、該金型クランパ基台を挿通して螺合して、先端が金型係止部に当接する金型クランプネジとを備える金型クランパを有し、金型クランプネジの螺合量に応じて金型係止部が回動し、係止爪により金型クランプ溝の側面部がプラテン側に押圧されることにより金型を当該プラテンに固定することを特徴とする。
【０００８】
これにより、金型クランパにより金型を仮固定した後に型締して金型の位置合せを高精度に行い、この状態で金型を本固定することで、固定金型に対する可動金型の位置合わせが容易、かつ、高精度に行えるようになる。
【０００９】
また、請求項２にかかる金型取付装置は、金型クランパがプラテンに取付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる金型取付装置は、金型クランパが、金型とプラテンとの間に介在して設けられた金型ホルダに設けられて、当該金型ホルダがプラテンに取付けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる金型取付装置は、金型ホルダの左右外側部に形成された凹状のホルダクランプ溝に当接するホルダ係止爪及び、該ホルダ係止爪の回動中心をなす回動軸を具備したホルダ係止部と、該ホルダ係止部を収納すると共に、回動軸を支持するホルダクランパ基台と、該ホルダクランパ基台を挿通して螺合して、先端がホルダ係止部に当接するホルダクランプネジとを備えるホルダクランパを有し、ホルダクランプネジの螺合量に応じてホルダ係止部が回動し、ホルダ係止爪によりホルダクランプ溝の側面部がプラテン側に押圧されることにより金型ホルダを当該プラテンに固定することを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項５にかかる金型取付装置は、金型の下端位置が当該金型のサイズに応じて異なることに対応して形成された複数列の下端規制ネジ孔と、該下端規制ネジ孔に螺合する下端規制ネジとを備える下端位置規制部を設けて、金型を交換する際に、当該金型の下端位置に対応した列の下端規制ネジ孔に下端規制ネジを螺合させて、当該金型の下端位置を規制するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６にかかる射出成形装置は、上記金型取付装置により金型を取付けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、固定プラテン及び可動プラテンに固定金型及び可動金型を取付ける際に用いる金型取付装置において、固定金型及び可動金型の少なくとも一方の金型における左右外側部に形成された凹状の金型クランプ溝に当接する係止爪及び、該係止爪の回動中心をなす回動軸を具備した金型係止部と、該金型係止部を収納すると共に、回動軸を支持する金型クランパ基台と、該金型クランパ基台を挿通して螺合して、先端が金型係止部に当接する金型クランプネジとを備える金型クランパを有し、金型クランプネジの螺合量に応じて金型係止部が回動し、係止爪により金型クランプ溝の側面部がプラテン側に押圧されることにより金型を当該プラテンに固定するようにしたので、金型クランパにより金型を仮固定した後に型締して金型の位置合せを高精度に行い、この状態で金型を本固定することで、固定金型に対する可動金型の位置合わせが容易、かつ、高精度に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明に係る金型取付装置を具備した射出成型装置１の上面図、図２は固定金型６ａと可動金型６ｂとの構成を示す部分破断斜視図、図３は金型ホルダ５の斜視図、図４は金型ホルダ５に金型６を装着する際の様子を示す図、図５は金型クランパの断面図、図６は固定金型６ａを金型ホルダ５に固定する際の様子を示す断面図である。
【００１６】
なお、射出成型装置１の本体については種々の構成が提案されているが、後述するように固定プラテン２ａ及び可動プラテン２ｂを備えて、これに固定金型６ａ及び可動金型６ｂが装着される構成の射出成型器本体であれば、本発明は適用可能であり、また一般の工作機械に於けるワークの支持に用いることができることを付言する。
【００１７】
射出成型装置１は、位置が固定された固定プラテン２ａ、この固定プラテン２ａに対して進退する可動プラテン２ｂ、固定プラテン２ａ及び可動プラテン２ｂに取付けられた金型ホルダ５（５ａ，５ｂ）、該金型ホルダ５に装着された金型６（６ａ，６ｂ）、可動プラテン２ｂを進退させて金型６を型締する型締機構４、樹脂を混練圧送する射出機構７、可塑化された樹脂をノズル１２から射出する射出ユニット８、金型６内のキャビティＫに樹脂が射出されて成型された製品を押出す取出機構９を主要構成とし、金型取付装置（金型クランパ）は、金型ホルダ５に設けられている。
以下、固定プラテン２ａ，可動プラテン２ｂを総称してプラテン２と記載する。
【００１８】
なお、金型ホルダ５を金型クランパ３３と同じ構造のホルダクランパ１１によりプラテン２に固定する構成も可能であり、また金型クランパ３３をプラテン２に直接取付けて金型ホルダ５を用いないようにした構成も可能である。本発明においてはプラテン２が金型ホルダ５の機能を持つ場合には金型取付装置は金型クランパ３３のみからなり、金型ホルダ５を介して金型６とプラテン２とが固定される場合には、金型取付装置は金型クランパ３３又は金型クランパ３３とホルダクランパ１１からなるものとする。
また、金型６は固定金型６ａと可動金型６ｂとからなるが、何れか一方のみを固定するために本発明に係る金型取付装置を用いる構成であっても良い。
以下の説明では、金型ホルダ５を介して金型６とプラテン２とが固定され、固定金型６ａと可動金型６ｂとの固定に金型取付装置が利用された場合を例に説明する。
【００１９】
射出機構７は、ノズル１２や図示しない加熱筒，スクリュ，ノズル１２，プランジャ等が内設されて、ホッパ１０から投入された可塑性の材料を加熱筒の熱で可塑化し、スクリュで混練圧送しながらプランジャの動きに応じてノズル１２から射出する。
このプランジャは、スクリュの軸芯に先端部を円錐形とした円柱形をなしてノズル１２に対して進退可能に嵌挿されて、射出ユニット８により進退駆動される。
【００２０】
ノズル１２の先端は固定プラテン２ａを挿通して取付られ、この固定プラテン２ａに金型ホルダ５の一方（固定金型ホルダ５ａ）がホルダクランパ１１により取付られる。
一方、可動プラテン２ｂは、油圧シリンダ等からなる型締機構４に固着されて、当該型締機構４が固定プラテン２ａに対して進退することにより金型６を型締するようになっている。この可動プラテン２ｂには、金型ホルダ５の他方（可動金型ホルダ５ｂ）がホルダクランパ１１により取付られている。
【００２１】
なお、固定金型ホルダ５ａ及び可動金型ホルダ５ｂを固定プラテン２ａ及び可動プラテン２ｂに取付ける構成としてボルトやクランパ（以下、ホルダクランパ１１と記載する）による構成が可能であり、先に説明したように本実施例ではホルダクランパ１１（１１ａ，１１ｂ）を用いて取付ける場合を説明する。
【００２２】
この金型ホルダ５には、固定金型６ａ及び可動金型６ｂからなる金型６が装着されるようになっている。従って、型締機構４が駆動されると、この動きに伴い可動金型６ｂが固定金型６ａに対して進退して、これらが当接することにより型締されるようになっている。
【００２３】
取出機構９は、図示しない突出棒及びこれを進退させる突出棒駆動部を備えて、突出棒が可動金型６ｂ側に移動することにより、後述する可動金型６ｂに設けられている成型品押出機構２５の押出板２７を押込み、キャビティＫ内の製品を押出す。
【００２４】
金型６における固定金型６ａの左右外側部には、凹状の金型クランプ溝２１ａ（２１）が形成されると共に、キャビティＫを含む領域にノズル１２が挿嵌されるノズル孔１３が形成されている。また、固定金型６ａのコーナ部には金型位置決ピン２２が複数設けられている。
【００２５】
一方、可動金型６ｂにおける左右外側部にも凹状の金型クランプ溝２１ｂ（２１）が形成されると共に、コーナ部に金型位置決ピン２２が挿嵌する金型位置決孔２３が設けられている。
【００２６】
また、可動金型６ｂには成型品押出機構２５が設けられている。この成型品押出機構２５は、可動金型６ｂを通りキャビティＫに貫通した複数の押出ピン２６、この押出ピン２６を挟持する押出板２７、該押出板２７と可動金型６ｂの本体とを連結する支持棒２８、該支持棒２８に挿入されて押出板２７と可動金型６ｂの本体とを離すように付勢するバネ２９等を備えている。
【００２７】
そして、この成型品押出機構２５は、射出成型された製品を取出す際に、可動プラテン２ｂを後退させた状態で、取出機構９を駆動することにより突出棒が押出板２７に当接して押出ピン２６がキャビティＫ内に飛出すことにより製品が押出される。
【００２８】
図３は金型ホルダ５の斜視図で、固定金型ホルダ５ａ及び可動金型ホルダ５ｂからなっている。なお、図３（ａ）は固定金型ホルダ５ａの正面斜視図、図３（ｂ）は可動金型ホルダ５ｂの裏面斜視図、図３（ｃ）はこの可動金型ホルダ５ｂの正面斜視図を示している。
【００２９】
固定金型ホルダ５ａは、中央縦方向に凹状の固定金型挿入部３１が設けられると共に、その上方内側端部はテーパ状に形成されて、固定金型６ａがスムースに装着できるようになっている。
また、中央部にはノズル１２が挿通するホルダノズル孔３２が形成され、このホルダノズル孔３２を挟むように固定金型挿入部３１の左右側部に金型クランパ３３ａ（３３）が設けられている。この金型クランパ３３ａは固定金型６ａの金型クランプ溝２１ａに当接して当該固定金型６ａを固定プラテン２ａ側に押圧して固定する。
【００３０】
また、固定金型挿入部３１の下端近傍には、ネジ孔３４が複数列をなして設けられ、このネジ孔３４にネジ３５を螺合させることにより固定金型６ａの下端位置が規定されるようになっている。
以下、ネジ孔３４を下端規制ネジ孔３４と記載し、ネジ３５を下端規制ネジ３５と記載する。なお、図３においては下端規制ネジ孔３４は３列設けた場合を示しているが、３列に限定するものではない。
【００３１】
このように複数列をなす下端規制ネジ孔３４を設けた理由は、サイズが異なる金型６に対応してその下端位置を規定するためであり、１列には少なくとも左右２個の下端規制ネジ孔３４が形成され、かつ、これらがなす線が金型６の下端に並行になるように形成されている。
【００３２】
さらに、固定金型ホルダ５ａのコーナ近傍には、ホルダ位置決ピン３６が複数設けられ、外側部にはホルダクランプ溝３７ａ（３７）が設けられている。このホルダクランプ溝３７ａの底部には、金型クランパ３３ａを駆動させるためのクランプネジ孔３８ａ（３８）が形成されている。
【００３３】
一方、可動金型ホルダ５ｂの中央縦方向には凹状の挿入部４０，４１が設けられ、その底部をなす可動金型ホルダ５ｂの底板中央には取出機構９の突出棒が挿通するための突出棒挿通孔４２が形成されいる。また、外側部にはホルダクランプ溝３７ｂ（３７）が設けられている。
【００３４】
挿入部４０，４１の間には衝立４３が設けられ、固定側の挿入部４０には可動金型６ｂの本体が挿入され（この溝を可動金型本体挿入部４０という）、その奥の挿入部４１には当該可動金型６ｂに設けられている成型品押出機構２５が挿入される（この溝を成型品押出機構挿入部４１という）２段構造となっている。これら可動金型本体挿入部４０及び成型品押出機構挿入部４１の上方内側端部はテーパ状に形成されて、可動金型６ｂがスムースに装着できるようになっている。
【００３５】
可動金型本体挿入部４０の左右側部には金型クランパ３３ｂ（３３）が設けられ、その外側部には金型クランパ３３ｂを駆動させるためのクランプネジ孔３８ｂ（３８）が形成され、また可動金型ホルダ５ｂのコーナ近傍には、ホルダ位置決ピン３６が挿嵌するホルダ位置決孔４４が形成されている。
【００３６】
上述したホルダクランパ１１、金型クランパ３３は略同じ構成であるので、図５を参照して固定金型６ａを固定金型ホルダ５ａに固定する場合を例に説明する。この場合、ホルダクランパ１１の構成要素については、金型係止部、金型クランパ基台、金型クランプネジをホルダ係止部、ホルダクランパ基台、ホルダクランプネジと読替えるものとする。
【００３７】
金型クランパ３３ａは、固定金型６ａにおける金型クランプ溝２１ａの側面に当接して、その当接力でこの固定金型６ａを固定金型ホルダ５ａ側に押圧して係止する金型係止部４６、この金型係止部４６を回動自在に支持する金型クランパ基台４７、該金型クランパ基台４７を挿通して螺合し、その先端が金型係止部４６に当接するように設けられたクランプネジ４８とから構成されている。なお、金型クランパ基台４７は、ネジ４９（図３等を参照）により金型ホルダ５に固定されるようになっている。
【００３８】
金型係止部４６は円柱状の回動軸５２、先端側に設けられた係止爪５１、クランプネジ４８の先端と当接する当接部５３とを備え、これらが三角形をなす位置に設けられている。回動軸５２は、金型クランパ基台４７に嵌合している。
【００３９】
そして、金型係止部４６の係止爪５１が金型クランプ溝２１ａに嵌るように装着してクランプネジ４８を回す。図６（ａ）は、この状態を示し同図において、クランプネジ４８を実線矢印方向に回転させると、係止爪５１は点線矢印方向に動くことを示している。
【００４０】
クランプネジ４８の回転量（螺合量）に応じて当該クランプネジ４８の先端により当接部５３は進退し、これに伴い係止爪５１が回動軸５２を中心に回動して、図６（ｂ）に示すように係止爪５１が金型クランプ溝２１の側面に当接してクランプ状態が達成される。
【００４１】
次に、金型ホルダ５により金型６をプラテン２に取付ける際の手順を図４及び図６を参照して説明する。固定プラテン２ａに固定金型ホルダ５ａを取付けるときは、固定金型ホルダ５ａのホルダノズル孔３２にノズル１２の先端を挿入してホルダクランパ１１を動作させて本固定する。
【００４２】
可動金型ホルダ５ｂも同様に可動プラテン２ｂに取付ける。この際、可動金型ホルダ５ｂの突出棒挿通孔４２と、可動プラテン２ｂに設けられた突出棒の挿通する孔５８との位置合わせを行いホルダクランパ１１を動作させて仮固定する。
【００４３】
次に、固定金型６ａを固定金型ホルダ５ａに装着する。このとき金型６のサイズは製品により異なるため、ホルダノズル孔３２がノズル１２に一致するように（スムースに嵌るように）、固定金型６ａの下端位置に対応した下端規制ネジ孔３４を選択して下端規制ネジ３５を螺合させておき、この状態で固定金型６ａの下端を下端規制ネジ３５に載置して固定金型挿入部３１に装着し、金型クランパ３３ａを操作して本固定する。
【００４４】
同様にして可動金型６ｂも可動金型ホルダ５ｂに装着する。なお、可動金型ホルダ５ｂは図３（ｂ）に示したように衝立４３が設けられているので、上方向から可動金型本体挿入部４０及び成型品押出機構挿入部４１に装着し、金型クランパ３３ｂを操作して、可動金型６ｂを仮固定する。
【００４５】
そして、このような状態で型締機構４を駆動して固定金型６ａと可動金型６ｂとを当接させて型締めする。型締めすると、固定金型ホルダ５ａのホルダ位置決ピン３６が可動金型ホルダ５ｂのホルダ位置決孔４４に挿嵌して、固定金型ホルダ５ａに対する可動金型ホルダ５ｂが位置合せされる。その後、固定金型６ａの金型位置決ピン２２が可動金型６ｂの金型位置決孔２３に挿嵌するようになり、固定金型６ａに対する可動金型６ｂが位置合せされ、可動金型ホルダ５ｂ及び可動金型６ｂを本固定する。
【００４６】
なお、従来は金型をボルトにより固定するため、可動金型を仮固定し型締して位置合せしても、この型締状態を維持しながら本固定することができないため、型締状態を解除しなければならず、その間に位置ズレを起してしまう場合があり、またボルト締する際の力で可動金型が回転等することがあり高精度の位置合せが困難であった。
しかし、本願に係る構成では型締した状態で本固定ができると共に、本固定する際に可動金型が回転等することがないため高精度に位置合せすることが容易に行える利点がある。
【００４７】
次に、金型６のみを交換する場合を説明する。この場合は、プラテン２と金型ホルダ５とは既に位置決めされて固定されているので、これらの位置合せは不要となる。
そこで、金型クランパ３３のみを緩めて交換する。金型６のサイズは射出成型する製品により異なる場合があるので、その金型６の下端位置に合う下端規制ネジ孔３４を選択して下端規制ネジ３５を螺合させる。その後は上述した手順と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る金型取付装置を具備した射出成型装置１の上面図である。
【図２】固定金型と可動金型との構成を示す部分破断斜視図である。
【図３】金型ホルダの斜視図である。
【図４】金型ホルダに金型を装着する際の様子を示す図である。
【図５】金型クランパの断面図である。
【図６】固定金型を金型ホルダに固定する際の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１      射出成型装置
２      プラテン
２ｂ    可動プラテン
２ａ    固定プラテン
４      型締機構
５      金型ホルダ
５ｂ    可動金型ホルダ
５ａ    固定金型ホルダ
６      金型
６ｂ    可動金型
６ａ    固定金型
７      射出機構
８      射出ユニット
９      取出機構
１０    ホッパ
１１（１１ａ，１１ｂ）  ホルダクランパ
１２    ノズル
１３    ノズル孔
２１（２１ａ，２１ｂ）  金型クランプ溝
２２    金型位置決ピン
２３    金型位置決孔
２５    成型品押出機構
２６    押出ピン
２７    押出板
２８    支持棒
２９    バネ
３１    固定金型挿入部
３２    ホルダノズル孔
３３    金型クランパ
３３ｂ  金型クランパ
３３ａ  金型クランパ
３４    下端規制ネジ孔
３５    下端規制ネジ
３６    ホルダ位置決ピン
３７（３７ａ，３７ｂ）  ホルダクランプ溝
３８（３８ａ，３８ｂ）  クランプネジ孔
４０    可動金型本体挿入部
４１    成型品押出機構挿入部
４２    突出棒挿通孔
４３    衝立
４４    ホルダ位置決孔
４６    金型係止部
４７    金型クランパ基台
４８    クランプネジ
５１    係止爪
５２    回動軸
５３    当接部
【図１】
2007015293.tif 000003
【図２】
2007015293.tif 000004
【図３】
2007015293.tif 000005
【図４】
2007015293.tif 000006
【図５】
2007015293.tif 000007
【図６】
2007015293.tif 000008