(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成により、射出材料を確実に回収できる技術を提供する。【解決手段】成形材料を射出する射出シリンダと、前記射出シリンダが固定される固定側プラテンと、前記固定側プラテンに対向して配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定の形状に成形する金型が装着される型ホルダと、前記型ホルダを前記固定側プラテン側に付勢して型締めする型締手段と、対向する前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間に挿脱自在に配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定位置で受ける受け皿と、前記受け皿が前記所定位置に配置されたか否かを検出する検出手段と、前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間で前記受け皿を前記所定位置に達するまで誘導する誘導手段と、を備えた射出成型機とする。【選択図】図３
2017213839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材料を射出する射出シリンダと、
前記射出シリンダが固定される固定側プラテンと、
前記固定側プラテンに対向して配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定の形状に成形する金型が装着される型ホルダと、
前記型ホルダを前記固定側プラテン側に付勢して型締めする型締手段と、
対向する前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間に挿脱自在に配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定位置で受ける受け皿と、
前記受け皿が前記所定位置に配置されたか否かを検出する検出手段と、
前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間で前記受け皿を前記所定位置に達するまで誘導する誘導手段と、を備えたことを特徴とする射出成型機。
【請求項２】
前記受け皿が前記所定位置に配置されたことを前記検出手段が検出するまで、前記射出シリンダからの射出動作を制限することを特徴とする請求項１に記載の射出成型機。
【請求項３】
前記受け皿が前記所定位置に配置されたことを前記検出手段が検知した場合には、前記型締手段の型締め動作を制限することを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成型機。
【請求項４】
前記型ホルダに対する前記金型の装着のための装着部を開閉する安全ドアを有し、閉動作される前記安全ドアによって前記受け皿を前記所定位置に向けて押圧することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の射出成型機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形材料を射出する射出成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、溶融樹脂を混錬して金型に射出する射出機構部と、この射出成形部に対して金型を離型可能に固定保持し得る型締め機構部とを基本的な構成として備えている。射出機構部には、内部で樹脂を加熱・溶融させるための射出シリンダを有しており、射出シリンダ内の溶融樹脂を交換、又は廃棄する時は、パージングと呼ばれる動作を行って、射出シリンダ内に残留した樹脂を吐出させる。このパージングにより吐出された樹脂の飛散を防止し、かつ同樹脂を回収するために、ノズル付近にパージ用の受け皿を設置することが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３００４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１では、成形機からの指令によってパージされた樹脂を回収する機構を作動させる構成となっており、モータなどの動力源や、受け皿を移動させるスライド機構などを必要とし、高価となり、設置場所を確保する必要もある。そのため、小型の射出成形機には不向きな構成となっている。
【０００５】
なお、竪型の射出成形機においては、パージングされた樹脂は、型開閉機構内に吐出されるため、そのまま、型閉じ動作を行うと、パージングされた樹脂を受け皿ごと挟み込んでしまい、金型や成形機を損傷させる可能性がある。
【０００６】
本発明は、比較的簡単な構成により、射出材料を確実に回収できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の射出成型機は、成形材料を射出する射出シリンダと、前記射出シリンダが固定される固定側プラテンと、前記固定側プラテンに対向して配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定の形状に成形する金型が装着される型ホルダと、前記型ホルダを前記固定側プラテン側に付勢して型締めする型締手段と、対向する前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間に挿脱自在に配置され、前記射出シリンダから射出される射出材料を所定位置で受ける受け皿と、前記受け皿が前記所定位置に配置されたか否かを検出する検出手段と、前記固定側プラテン及び前記型ホルダの間で前記受け皿を前記所定位置に達するまで誘導する誘導手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、比較的簡単な構成により、射出材料を確実に回収できる射出成型機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成型機の全体構成を一部破断して示した図。
【図２】図１の射出成型機における主要部の内部構造を示す断面図。
【図３】図１の射出成型機における射出材料の受け皿及びその周辺を示す概略図。
【図４】図１の射出成型機の機能を説明するブロック図。
【図５】図１の射出成型機におけるパージング工程を示すフローチャート図。
【図６】図１の射出成型機における型締め工程を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係わる射出成型機の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１に本実施形態における射出成型機の全体構成を一部破断して示し、その射出装置および金型周辺の内部構造を図２に示す。
【００１１】
本実施形態における射出成形機は、樹脂材料を可塑化してこれを固定側型板３ａと可動側型板３ｂとの間に形成される金型内のキャビティ２内へ射出する射出装置（材料射出装置）と、金型３（固定側型板３ａおよび可動側型板３ｂ）と、型締め装置とを備える。
【００１２】
本実施形態における射出装置は、射出する原料となる樹脂材料（射出材料）を加熱シリンダ内に供給する材料供給部と、樹脂材料を可塑化し射出する可塑化射出部とを備えている。材料供給部では、樹脂材料を貯留するホッパからの樹脂が、材料供給口２４から樹脂供給路２２へと供給され、さらに材料供給用モータ２５の駆動によって樹脂供給路２２内を摺動するフィーダーピン３４によって、可塑化射出部の加熱シリンダ１３へと送られる。
【００１３】
可塑化射出部を構成する加熱筒ユニットは、加熱シリンダ１３、トービード１２ａ，１２ｂ、射出ノズル１０、ロックナット１４ａ，１４ｂ、バンドヒータ１６、ノズルヒータ１５、シリンダ熱電対１８、ノズル熱電対１７を有している。
【００１４】
加熱筒ユニットは、加熱シリンダ１３にプランジャ１９を嵌合させた状態で、樹脂通路２０とジャケット２１の樹脂供給路２２とが連通するように取り付けられ、固定部材２３でジャケット２１に押し付けられるかたちで固定される。
【００１５】
また、可塑化射出部は、加熱シリンダ１３に対して摺動自在に嵌合されたプランジャ１９と、このプランジャ１９を往復駆動するためのプランジャ駆動部とを備えている。外周がバンドヒータ１６で囲まれた加熱シリンダ１３の先端部には射出ノズル１０が形成されている。
【００１６】
プランジャ駆動部は、射出用モータ２８と、回転自在に支持された射出ボールナット２６ａと、これに螺合するボールねじ軸２６ｂとを備えている。射出用モータ２８には駆動スプロケットが一体的に連結され、この駆動スプロケットと、射出ボールナット２６ａと一体に設けられた従動スプロケットとには無端のタイミングベルト２７が掛け渡されている。
【００１７】
よって、射出用モータ２８の回転をタイミングベルト２７で射出ボールナット２６ａに伝達し、ボールねじ軸２６ｂに連結されるプランジャ１９を加熱シリンダ１３内で往復動させることができる。
【００１８】
また、加熱シリンダ１３は、ジャケット２１との接続において、加熱シリンダ１３の上部が雄ネジ部４２を有する構造になっており、内面が雌ネジ構造になっているロックナット１４ａ，１４ｂで締結されている。
【００１９】
ロックナット１４ａ，１４ｂの側面には数箇所の不図示のナット穴を設け、棒状のものを差込み簡単に回転させられる構造になっている。ジャケット２１と加熱シリンダ１３との間には、ウェーブバネ４３が挟みこまれる。
【００２０】
このような構成によって、加熱シリンダ１３および射出ノズル１０は、ロックナット１４ａ及び１４ｂを回転させて固定プラテン７に対する位置を調節することができる。
【００２１】
本実施形態における型締め装置は、固定側型板３ａが取り付けられる中間プレート６と、固定側型板３ａと対向する可動側型板３ｂが取り付けられる可動側プラテン５と、金型駆動部とを有する。
【００２２】
固定側型板３ａにはスプールランナー１が形成され、また、可動側型板３ｂとの間に成形品形状のキャビティ２が形成される。なおスプールランナー１の円筒溝３７（図３参照、空間部）は、前述のように加熱シリンダ１３を移動調節するとき、固定側型板３ａとの干渉防止の逃げとなる。
【００２３】
本実施形態における金型駆動部は、型締め用モータ２９と、型締め用モータ２９の回転動力を直進駆動に変換するためのボールねじ３０と、ボールねじ３０と可動側プラテン５との間に連結され可動側プラテン５を駆動する２本のリンクアーム３１，３２を持ったトグル機構とを有している。この金型駆動部は、型締め力を発生させる型締手段を構成する。
【００２４】
可動側プラテン５および中間プレート６にはタイバー３６が摺動自在に貫通しており、型締め用モータ２９の駆動により、型締め位置となる前進端と、型開き状態となる後進端との間をタイバー３６に沿って往復動することができる。
【００２５】
型締め完了時、可動側プラテン５および可動側型板３ｂは、固定側型板３ａを固定する中間プレート６を挟んで固定側プラテン７に押し付けられた状態となる。
【００２６】
なお、８はランナーロック部材であり、小型モータを含むランナー排出駆動ユニット９の駆動によって、金型に対し金型の開閉方向と略直交する方向に出入りしてランナーを保持し排出する。
【００２７】
図２の型締め状態においては中間プレート６および固定側型板３ａに形成されたランナーロック部材嵌合溝に嵌合した状態で、固定側プラテン７との接触面の一部となっているため、問題なく型の開閉ができる。
【００２８】
上述のような構成において、型締め完了後、ノズル１０より射出された樹脂（溶融材料）は固定側型板３ａに形成されたスプールランナー１を通り、固定側型板３ａと可動側型板３ｂとによって形成されるキャビティ２へと充填され、成形品が成形される。
【００２９】
成形品冷却後、型締め用モータ２９を逆転させ、可動プラテン５を下降させて型開きを行う。型開き動作は、中間プレート６および可動側プラテン５を固定側プラテン７より離し、さらに、中間プレート６は所定の位置まで後退して停止し、可動側プラテン５を中間プレート６から離す。なお、可動プラテン５及び中間プレート６は、例えば、本実施形態では、金型が装着され、金型を保持する型ホルダを構成する。
【００３０】
先の中間プレート６の下降に伴い、スプールランナー１はノズル１０及び固定側型板３ａから分離されて、ランナーロック部材８に固着した状態となる。ランナー排出駆動ユニット９の駆動によりランナーロック部材８は図１中、右方向に駆動されてスプールランナー１を成形機外に排出する。
【００３１】
可動側プラテン５の下降に伴い、可動側プラテン５に組み込まれたエジェクタ機構３８が有するエジェクタピン４４によって、成形品が可動側型板３ｂより突き出されて取り出される。
【００３２】
ここで、本実施形態の特徴部分であるパージ受け皿１００に関連する機構及び動作について説明する。
【００３３】
パージングを行う際は、固定側プラテン（ノズルプレート）７と金型３（固定側型板３ａ）が接触しないよう十分な位置まで、型締め用モータ２９を駆動し、可動プラテン５を下降させてから、固定側プラテン７と金型３の間の空間に、パージ受け皿１００を設置する。
【００３４】
次に、射出ノズル１０を含む射出ユニットを加熱し、射出ユニット内部で溶融された樹脂を、射出モータ２０によって、射出ノズル１０の先端より、金型３上部に設置されたパージ受け皿１００に吐出（射出）される。
【００３５】
次に、図３は本実施形態におけるパージ受け皿１００の設置状態を成形機上方から見た図を示す。パージ受け皿１００を所定に位置（例えば、パージされた射出材料を確実に受けられる受け皿の装着位置）に設置するための、パージ受け皿１００の誘導手段について説明する。
【００３６】
前後左右４本のタイバー３６と中間プレート６にガイドされる形で、パージ受け皿１００が所定の位置に設置される仕組みとなっている。より正確に誘導するため、ガイドブッシュやガイドポストなどのガイド機構を用いてもよい。すなわち、ダイバー３６は、例えば、本実施形態では、パージ受け皿１００を所定の位置に誘導する手段となる誘導部材（ガイド部材）を構成する。ただし、これに限定されず、例えば、ダイバー３６以外の部材を設置し、あるいは別の部材に誘導用の構造を設ける等して、パージ受け皿１００をガイドするようにしてもよい。
【００３７】
次に、安全ドア１５０を閉じる動作により、パージ受け皿１００が連動して、所定の位置まで誘導される仕組みについて説明する。安全ドア１５０は矢印の方向に力を加えることで、閉じる構造となっている。安全ドア１５０が完全に閉じきった時、パージ受け皿１００と接触し、所定の位置まで押し込むようにする。
【００３８】
このように、安全ドア１５０を閉じることで、パージ受け皿１００を所定の位置に設置することができる。なお、パージ受け皿１００が正しい位置に設置するために、安全ドア側に受けを設置してもよいし、安全ドア１５０そのものの形状を変更して対応してもよい。
【００３９】
次に、パージ受け皿１００を検知するための、検知手段について説明する。成形機に前方センサ１１４、後方センサ１１５を設置する。前方センサ１１４はパージ受け皿１００が設置されると、ＯＮ状態となる。後方センサ１１５はパージ受け皿１００が所定の位置に設置されると、ＯＮ状態となる。これら前方センサ１１４又は後方センサ１１５が、パージ受け皿１００が所定の位置に設置されているか否かを検出する検出手段の一例である。光学的なセンサでもよいし、機械的なレバー等を用いた検知方法でもよい。
【００４０】
仮に後方センサ１１５がＯＦＦで、前方センサ１１４がＯＮ状態の場合は、パージ受け皿１００が正しい位置に設置されていないことを意味する。この状態でパージングを行うと、パージ受け皿１００の外部に、吐出された樹脂が飛散する可能性があり、このような場合は、パージング工程における射出動作は制限する。
【００４１】
また、前方センサ１１４、後方センサ１１５の両方もしくは、どちらか一方がＯＮの状態では、パージ受け皿１００、もしくはパージングで吐出された樹脂が、ノズルプレート５とカセット型固定側型板１０の間の空間に残留している可能性があり、このような場合は、型閉じ動作を制限する。
【００４２】
なお、前方センサ１１４、または後方センサ１１５は、メカニカルスイッチなど、他の検出手段を用いてもよい。また、パージ受け皿１００が正しく挿入されていないと、安全ドアが閉まらない、もしくは、安全用エリアセンサを遮光するなどすれば、成形機の動作そのものを制限することになり、前方センサ１１４を省略することも可能である。
【００４３】
また、後方センサ１１５を成形工程において使用されるランナー排出検知用センサと共用することも可能である。
【００４４】
次に、図４は本実施形態における射出成形機の回路ブロック図である。
【００４５】
図４において、射出成形機を駆動制御する制御装置１００は、制御手段となる演算処理用のＣＰＵ１０５、射出成形機の制御プログラムおよび演算データを格納するＲＯＭ１０２、制御プログラムや演算データの一時記憶用に使用されるＲＡＭ１０３、各成形条件や成形回数などを記憶するためのＥ２ＰＲＭ１０１、射出および型締め用のサーボモータを駆動するサーボアンプ１０７、サーボアンプ１０７を制御するＦＰＧＡ１０４、ランナー保持手段１５などを駆動するモータを制御するモータドライバ１０６、射出シリンダ１を加熱するバンドヒータ１１０、ノズル４を加熱するためのリングヒータ１１１、射出シリンダ１の温度を検出するための温度センサ１１２、ノズル４の温度を検出するための温度センサ１１３、オペレータとのインタフェースを行うための表示装置および操作手段としてのタッチパネル機能を有するＬＣＤ１０８、補助操作手段としてのスイッチ１０９で構成される。
【００４６】
また、本実施形態の特徴部分であるパージ受け皿検知用の前方センサ１１４、後方センサ１１５も、ＦＰＧＡ１０４に接続される。直接、ＣＰＵ１０５に接続してもよい。
【００４７】
上記構成において、制御装置１００はＬＣＤ１０８にメニュー画面等（図示せず）を表示させ、成形条件の設定、パージ動作、成形動作を行う。成形条件は、成形される材料によって適宜調整されるため、Ｅ２ＰＲＯＭ１０１に成形条件を記憶できるように構成している。本実施形態では、マイコン制御となっているが、シーケンサなど他の制御手段を用いてもよい。
【００４８】
次に、図５は、本実施形態における射出成形機のパージング工程開始時のフローチャートである。
【００４９】
本実施形態の特徴部分であるパージング工程の動作を説明する。オペレータがパージング開始の操作を行い、パージング開始指令が発動される（ステップＳ５０１）と、前方センサ１１４がＯＮであるか確認する（ステップＳ５０２）。
【００５０】
ステップＳ５０２においてＯＦＦの場合は、パージ受け皿１００が設置されていないとみなし、エラー終了（Ｓ５０５）となる。
【００５１】
一方、ステップＳ５０２においてＯＮの場合は、次に、後方センサ１１５がＯＮであるか確認する（Ｓ５０３）。
【００５２】
このステップＳ５０３においてＯＦＦの場合は、パージ受け皿１００が正しい位置に設置されていないとみなし、エラー終了（Ｓ５０５）となる。
【００５３】
また、ステップＳ５０３においてＯＮの場合は、パージングを開始する（Ｓ５０４）。ここでは、パージング工程における射出動作を説明したが、手動操作における射出動作についても、同様のフローを実施している。
【００５４】
次に、図６は本実施形態における射出成形機の型閉じ開始時のフローチャートである。
【００５５】
同様に本実施形態の特徴部分である型閉じ動作を説明する。オペレータが型閉じ開始の操作を行い、型閉じ開始指令が発動される（Ｓ６０１）と、前方センサ１１４がＯＦＦであるか確認する（Ｓ６０２）。
【００５６】
ここで、ステップＳ６０２においてＯＮの場合は、パージ受け皿１００が成形機内部に残留しているとみなし、エラー終了（Ｓ６０５）となる。
【００５７】
一方、ステップＳ６０２においてＯＦＦの場合は、さらに、後方センサ１１５もＯＦＦであるか確認する（Ｓ６０３）。
【００５８】
また、ステップＳ６０３においてＯＮの場合は、同様にパージ受け皿１００が成形機内部に残留しているとみなし、エラー終了（Ｓ６０５）となる。
【００５９】
一方、ステップＳ６０３においてＯＦＦの場合は、型閉じを開始する（Ｓ６０４）。ここでは、手動操作における型閉じ動作を説明したが、成形動作における型閉じ動作についても、同様のフローを実施している。
【００６０】
また、型開き位置から、可動プラテン５と中間プレート６が接触する位置までは、パージ受け皿１００が挟まれることはないので、常に型閉じ動作を行うことが可能である。
【００６１】
その他、本発明は、その特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態における事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接関係ない構成も含め、その用途や目的に応じて任意に変更し得るものである。
【００６２】
例えば、本発明によれば、パージングにより吐出された樹脂の受け皿の有無を検知する検知手段と、前記受け皿を前記検出手段の検出範囲まで誘導する誘導手段とを備え、前記検知手段により、前記受け皿が検知できなかった場合は、型開き状態における射出動作を制限し、前記受け皿を検知した場合は、型閉じ動作を制限する。
【００６３】
また、前記誘導手段は、射出成形機の安全ドア（金型装着部の開閉扉）の開閉動作と連動可能で、前記受け皿が所定の位置に設置されない場合、成形機の安全装置が働くことにより、成形機の動作を制限することもでき、前記検知手段は、成形工程においてランナーの排出を検知する検知手段と共用することも可能とすることにより、安価でかつ、省スペースな配置で、パージングで廃棄された樹脂の飛散を防止し、同樹脂及び前記受け皿の挟み込みを防止する、射出成形機を提供することができる。
【００６４】
また、本発明では、パージングにより吐出（射出）された樹脂（射出材料）の受け皿の有無を検知する検知手段と、前記受け皿を前記検出手段の検出範囲まで誘導する誘導手段とを備え、前記検知手段により、前記受け皿が検知できなかった場合は、型開き状態における射出動作を制限し、前記受け皿を検知した場合は、型閉じ動作を制限するようにしてもよい。
【００６５】
また、前記誘導手段は、射出成形機の安全ドアの開閉動作と連動可能で、前記受け皿が所定の位置に設置されない場合、成形機の安全装置が働くことにより、成形機の動作を制限することもでき、前記検知手段は、成形工程においてランナーの排出を検知する検知手段と共用することも可能とすることにより、安価でかつ、省スペースな配置で、パージングで廃棄された樹脂の飛散を防止し、同樹脂及び前記受け皿の挟み込みを防止する、射出成形機を提供することが可能である。
【図１】
2017213839.tif 000003
【図２】
2017213839.tif 000004
【図３】
2017213839.tif 000005
【図４】
2017213839.tif 000006
【図５】
2017213839.tif 000007
【図６】
2017213839.tif 000008