JP2004330552A

JP2004330552A - 型締装置

Info

Publication number: JP2004330552A
Application number: JP2003128062A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tsuji; 眞辻; Koji Yokoyama; 宏司横山; Shinya Itani; 慎也伊谷
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2023-05-06
Also published as: JP4312498B2

Abstract

【課題】型開閉および型締動作に要するサイクルタイムを短縮することができ、かつ、タイバーの引き抜きを容易に行うことができる型締装置を提供する。
【解決手段】ベース２上に固定され、固定金型５を保持する固定盤３と、移動金型６を保持しベース２上に金型５，６を開閉する型開閉方向Ａ１，Ａ２に移動可能に設けられた移動盤４と、自由端部に被結合部７ａを備え、固定盤３によって支持されたタイバー７と、固定盤３に設けられ、タイバー７を固定盤３に対して駆動する型締用シリンダ９と、型開閉方向Ａ１，Ａ２に移動盤４を移動させ、金型５の開閉を行う移動機構４０と、タイバー７の自由端部７ｂが当接することにより、移動盤４に対してタイバー７を所定位置に位置決めする当接部材３０と、所定位置に位置決めされたタイバー７の被結合部７ａと結合し、タイバー７を移動盤４に解放可能に連結させる結合手段としてのハーフナット２０とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンやプラスチック射出成形機等の成形装置に使用される型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカストマシンやプラスチック射出成形機等の成形装置では、金型が型締された状態で成形材料を金型へ射出、充填する。金型の型締を行う型締装置としては、たとえば、トグル式、直圧式、複合式等が知られている。
複合式型締装置は、たとえば、特許文献１〜３に開示されているように、固定盤に対して移動盤を移動させて金型の開閉を行うアクチュエータと、金型の型締とを行うアクチュエータとを別々に備えている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５２８４１号公報
【特許文献２】
実開平５−７４１９号公報
【特許文献３】
実開平５−４９３３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような複合式型締装置では、タイバーの自由端に形成されたのこ歯状溝部を固定盤に設けられたハーフナットによって結合することにより、固定盤と移動盤とをタイバーを介して連結するものが知られている。このタイプの型締装置では、移動盤を固定盤に対して所定の位置に位置決めしたのちに、ハーフナットの開閉動作を行う必要がある。このため、一連の型開閉および型締動作のサイクルタイムが長くなるという不利益が存在した。
また、特に、ダイカストマシンに用いる型締装置では、金型交換をするためには、タイバーを固定盤あるいは移動盤から引き抜き、交換すべき金型とタイバーとの干渉を防ぐ必要がある。このタイバーを引き抜く動作には、専用のシリンダ装置等の機構が必要であり、装置コストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の従来の課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、型開閉および型締動作に要するサイクルタイムを短縮することができ、かつ、タイバーの引き抜きを容易に行うことができる型締装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベース上に固定され、一対の金型の一方を保持する固定盤と、前記一対の金型の他方を保持し、前記ベース上に前記一対の金型を開閉する型開閉方向に移動可能に設けられた移動盤と、自由端部に被結合部を備え、前記固定盤によって支持されたタイバーと、前記固定盤に設けられ、前記タイバーを前記固定盤に対して駆動する型締用シリンダと、前記型開閉方向に前記移動盤を移動させ、前記一対の金型の開閉を行う移動機構と、前記タイバーの自由端部が当接することにより、前記移動盤に対して前記タイバーを所定位置に位置決めする当接部材と、前記所定位置に位置決めされた前記タイバーの被結合部と結合し、前記タイバーを前記移動盤に解放可能に連結させる結合手段とを有する。
【０００７】
好適には、本発明の型締装置は、前記タイバーの自由端部が前記当接部材に当接して前記所定位置に位置決めされたのち、前記型締用シリンダのもつストローク内で前記タイバーが前記固定盤に対して移動することにより、前記一対の金型の型閉を行う。
【０００８】
さらに好適には、本発明の型締装置は、前記タイバーが前記当接部材によって位置決めされたのち、前記型閉が完了するまでの間に、前記結合手段が前記タイバーの被結合部に結合する。
【０００９】
好適には、本発明の型締装置は、前記型締用シリンダを型締時とは逆向きに駆動することにより、型締状態にある前記一対の金型の解放を行う。
この金型の解放において、前記当接部材は、前記型締状態にある前記一対の金型の解放により前記タイバーに作用する解放力を支持する
【００１０】
さらに好適には、本発明の型締装置は、前記型締状態にある前記一対の金型の解放動作と、前記結合手段の解放を重複して行う。
【００１１】
また、本発明の型締装置では、前記移動盤を前記固定盤に対して後退させることにより、前記タイバーを前記移動盤から引き抜く。
【００１２】
本発明では、移動機構によって移動盤を固定盤に向けて移動させると、タイバーの自由端が当接部材に当接し、タイバーが移動盤に対して所定位置に位置決めされる。タイバーが所定位置に位置決めされたのち、さらに、移動盤が型締用シリンダのもつストローク内で移動機構によって固定盤に向かってタイバーとともに移動することにより、型閉が完了する。
また、タイバーの自由端が当接部材に当接したのち、型閉が完了するまでの間に、結合手段が前記タイバーの被結合部に結合する。
型閉が完了すると、型締用シリンダを駆動することにより、型締が行われる。
型締の解放は、型締用シリンダを型締時とは逆向きに駆動することにより行われる。このとき、タイバーに作用する解放力は、当接部材が受け止める。
また、本発明の移動機構は、金型の開閉とともに、移動盤を固定盤に対して後退させることにより、タイバーを移動盤から引き抜く。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る型締装置の構造を示す図であり、図２は図１の型締装置の構造を示す水平方向の断面図である。
本実施形態に係る型締装置１は、ダイカストマシンに使用される。
【００１４】
図１および図２に示すように、型締装置１は、固定盤３と、移動盤４と、タイバー７と、型締用シリンダ９と、移動機構４０と、ハーフナット２０と、当接部材３０と、ガイド部３５とを有する。
なお、固定盤３は本発明の固定盤、移動盤４は本発明の移動盤、タイバー７は本発明のタイバー、型締用シリンダ９は本発明の型締用シリンダ、移動機構４０は本発明の移動機構、ハーフナット２０は本発明の結合手段、当接部材３０は本発明の当接部材、ガイド部３５は本発明のガイド手段のそれぞれ一実施態様である。
【００１５】
固定盤３は、ベース２上に固定されている。この固定盤３は、固定金型５を前面側に保持している。
移動盤４は、移動金型６を前面（固定盤３に対向する側）に保持している。この移動盤４は、ベース２上に型開方向Ａ１および型閉方向Ａ２に移動可能に設けられている。移動盤４には、タイバー７が挿入される貫通孔４ｈが形成されている。この貫通孔４ｈは、たとえば、移動盤４の四隅に形成されている。
固定金型５と移動金型６の一対の金型が型閉されることにより、固定金型５と移動金型６との間にキャビティが形成される。固定盤３の背面には、図示しない射出装置が設けられ、この射出装置により、溶融金属が固定金型５と移動金型６の間に形成されるキャビティに射出、充填される。なお、溶融金属がキャビティに射出、充填されるときには、固定金型５と移動金型６とを型締し、溶融金属が固定金型５と移動金型６の分割面から漏れるのを防ぐ。
【００１６】
タイバー７は、一端部が移動盤４によって移動可能に支持されている。タイバー７は、型開方向Ａ１および型閉方向Ａ２に沿って水平に支持されている。
タイバー７の一端部には、ピストン８が連結され、このピストン８の両側部分が固定盤３に形成された支持孔３ａ、３ｂに嵌合挿入されている。この支持孔３ａ、３ｂによってタイバー７は一端部が支持されている。
タイバー７の他端部である自由端部には、鋸歯状の被結合溝７ａが形成されている。なお、被結合溝７ａは本発明の被結合部の一実施態様である。
【００１７】
型締用シリンダ９は、固定盤３の内部に形成されており、この固定盤３にピストン８が移動可能に内蔵されている。型締用シリンダ９のシリンダ室に高圧の作動油を供給することにより、固定盤３とタイバー７との間に力が作用し、タイバー７が固定盤３に対して駆動される。
タイバー７に連結されたピストン８の可動範囲、すなわち、型締用シリンダ９のもつストロークの範囲内で、タイバー７は固定盤３に対して移動可能である。
【００１８】
移動機構４０は、ベース２の内部に内蔵されており、ねじ軸４１と、支持部材４２と、サーボモータ４３と、可動部材４４とを有する。
支持部材４２は、ねじ軸４１の一端部を回転自在に支持している。
ねじ軸４１の他端部は、サーボモータ４３に接続されている。
ねじ軸４１は、可動部材４４にねじ込まれている。
可動部材４４は、図２に示すように、移動盤４の両側に固定されている。
【００１９】
この移動機構４０では、サーボモータ４３を回転制御することにより、ねじ軸４１が回転し、このねじ軸４１の回転が可動部材４４の直線運動に変換される。これにより、移動盤４が型開方向Ａ１または型閉方向Ａ２に駆動される。
【００２０】
ハーフナット２０は、移動盤４の貫通孔４ｈの背面に配置されている。このハーフナット２０は、タイバー７の被結合溝７ａと噛合する図示しない溝が形成されている。
ハーフナット２０は、ハーフナット開閉シリンダ２１によって開閉され、ハーフナット２０が閉じてタイバー７の被結合溝７ａと噛合（結合）すると、タイバー７と移動盤４とが連結される。ハーフナット２０が開くと、タイバー７と移動盤４との連結が解かれる。
なお、ハーフナット２０は周知の技術であるので詳細説明は省略する。
【００２１】
当接部材３０は、タイバー７の自由端７ｂが当接することにより、このタイバー７を移動盤４に対して所定位置に位置決めする。この所定位置は、ハーフナット２０がタイバー７の被結合溝７ａに結合可能な位置である。タイバー７は、当接部材３０に衝突することにより、移動が規制される。
当接部材３０は、移動盤４の背面に図示しない連結部材を介して固定されている。
【００２２】
図３は、図１の円Ａ内の拡大図であって、ガイド部３５の構造を示す断面図である。
図３に示すように、ガイド部３５は、円筒状のガイド部材３６を有する。
このガイド部材３６は、先端部に貫通孔３６ａを有し、また、貫通孔３６ａに連続してこの貫通孔３６ａよりも大径の貫通孔３６ｂを有している。
ガイド部材３６は、図１および図２に示したように、移動盤４の前面に貫通孔４ｈと同心に固定される。
貫通孔３６ａの内周面には、シール部材３７が設けられ、貫通孔３６ｂの内周にはブッシュ３８が設けられている。
【００２３】
シール部材３７の内周には、タイバー７の軸部が嵌合挿入される。このシール部材３７には、たとえば、樹脂製のものが使用される。シール部材３７は、ガイド部材３６内に、鋳造時に使用する離型剤等の異物が侵入するのを防ぐ。これにより、タイバー７の被結合溝７ａに異物が付着するのを防ぐことができ、タイバー７の被結合溝７ａとハーフナット２０との結合が確実になる。
【００２４】
ブッシュ３８は、たとえば、樹脂や金属等の材料で形成されている。このブッシュ３８は、外周がガイド部材３６の貫通孔３６ｂに嵌合している。また、ブッシュ３８の内周にタイバー７の軸部が嵌合する。ブッシュ３８は、タイバー７が嵌合することにより、軸方向に移動可能にタイバー７を支持する。これにより、タイバー７に撓みが発生しにくくなる。
なお、ガイド部３５の軸方向の長さは、固定金型５と移動金型６の開閉を行う範囲において、タイバー７の被結合溝７ａがガイド部材３６内に収まるのに必要な長さを有している。
また、タイバー７の被結合溝７ａの外径は、シール部材３７およびブッシュ３８の内径よりも小さくなっており、シール部材３７およびブッシュ３８との間で干渉しないようになっている。
【００２５】
次に、上記構成の型締装置の動作の一例について説明する。
図１および図２に示した状態の型締装置１は、移動盤４が所定の型開位置に移動した状態にある。この状態において、ピストン８はシリンダ室内において金型側に位置している。
この状態から、サーボモータ４３を駆動して、移動盤４を型閉方向Ａ２に向けて移動させる。移動盤４の移動速度は、サイクルタイムの短縮化の観点から高速で行う。移動盤４を型閉方向Ａ２に移動していくと、図４に示すように、タイバー７の自由端７ｂが当接部材３０に当接し、タイバー７は移動盤４に対して停止する。この位置において、タイバー７の被結合溝７ａは、ハーフナット２０と結合可能となっている。
なお、衝撃緩和の観点から、タイバー７の自由端７ｂが当接部材３０に衝突する直前に、サーボモータ４３の回転速度を減速することが好ましい。
【００２６】
タイバー７の自由端７ｂが当接部材３０に当接した状態では、型締用シリンダ９に高圧の作動油は供給されていない。このため、ピストン８は型締用シリンダ９のシリンダ室内を移動可能となっている。
【００２７】
図４に示したように、タイバー７の自由端７ｂが当接部材３０に当接し、タイバー７が位置決めされたところで、ハーフナット開閉シリンダ２１を駆動し、ハーフナット２０を閉じる。
【００２８】
上記のハーフナット２０を閉じる動作と並行して、移動機構４０による移動盤４の型閉方向Ａ２への移動が継続して行われる。タイバー７に対して移動盤４が所定の型閉位置まで移動し、図５に示すように、移動金型６と固定金型５の型閉が完了する。すなわち、移動盤４は、タイバー７が移動盤４に対して位置決めされたのち、型締用シリンダ９のもつストロークの範囲内で移動し、型閉が行われる。ピストン８はシリンダ室内において金型とは反対側（固定盤３の背面側）に移動する。
これによって、移動盤４の移動中に、ハーフナット２０とタイバー７の被結合溝７ａとの結合動作が重複して行われる。
【００２９】
次いで、図５に示すように、移動盤４が所定の型閉位置に移動したところで、図５に示すように、型締用シリンダ９の移動盤４側のシリンダ室９ａへ高圧の作動油ＰＬを供給し、型締を行う。シリンダ室９ａへの高圧の作動油ＰＬの供給によって、ピストン８は固定金型５とは反対側にさらに移動する。これにより、タイバー７が伸長し、タイバー７の伸長量に応じた型締力が発生する。
この型締力は、シリンダ室９ａへ供給する作動油ＰＬの圧力を調整することにより制御することができる。
たとえば、固定金型５と移動金型６に形成されるキャビティへの溶融金属の射出動作と連動させて、型締力を制御することができる。これにより、移動金型６と固定金型５の分割面からの溶融金属の吹き出しを防ぎつつ、最小の型締力で鋳造を行うことが可能になる。型締力を小さくすることにより、移動金型６と固定金型５の損傷を防ぎ、寿命を延ばすことができる。
【００３０】
キャビティへの溶融金属の射出、充填が完了したのち、図６に示すように、型締用シリンダ９の型締時とは反対側のシリンダ室９ｂへ高圧の作動油ＰＬが供給される。
型締用シリンダ９は、所定のストロークをもっているので、このストロークの範囲内で移動盤４が型開方向Ａ１に移動し、型締が解放される。
このとき、タイバー７には、軸方向に型締を解放する解放力が作用するが、この解放力は当接部材３０によって受け止められる。
ピストン８はシリンダ室内において金型側に向かって移動する。
【００３１】
この型締の解放動作と重複して、ハーフナット２０が解放される。これにより、タイバー７と移動盤４との連結が解かれる。型締の解放動作とハーフナット２０の解放動作を重複して行うことにより、
次いで、サーボモータ４３が駆動され、図７に示すように、低速で所定の位置まで移動盤４が後退する。低速で移動盤４を移動するのは、金型を開いた直後に高速で急激に移動盤４を後退させると、鋳造品や金型が損傷する等の不具合が発生する可能性があるからである。
【００３２】
移動盤４が低速で所定位置まで後退すると、図８に示すように、図１と同様の型開位置まで移動盤４が高速で後退する。
以上の動作により、一連の型締動作が完了する。
【００３３】
ここで、図９は、上記したタイバー７を固定盤３から引き抜く方法を説明するための図である。
ダイカストマシンに用いる型締装置では、金型交換をするためには、クレーン等を用いて型締装置の上方に引き上げる必要がある。このとき、タイバー７が固定金型５，移動金型６の近くにあると、タイバー７と固定金型５，移動金型６とが干渉して金型交換を行うことができない。
【００３４】
本実施形態では、ハーフナット２０を解放し、移動機構４０を駆動して移動盤４を後退させ、図９に示すように、タイバー７の自由端部を移動盤４の貫通孔４ｈおよびガイド部３５から引き抜く。これにより、金型交換をするための十分なスペースを確保することができる。
固定金型５，移動金型６を開閉するための移動機構４０を用いてタイバー７の引き抜きを行うことができるため、装置構成を簡略化することができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る型締装置１は、トグル式の型締装置のようなリンクハウジングやリンクが不要であり、装置の小型化、軽量化が可能となる。
また、本実施形態に係る型締装置１では、型閉動作とともに、ハーフナット２０の閉動作を重複して行うことができるので、型締動作のサイクルタイムを短縮することができる。
また、本実施形態に係る型締装置１では、型締を解放する動作と重複してハーフナット２０を解放する動作を行うことができるので、型締動作のサイクルタイムをさらに短縮することができる。
また、本実施形態に係る型締装置１では、型締を解放したときに発生する解放力をタイバー７を位置決めするための当接部材３０によって受け止めるので、ねじ軸４１等を含む移動機構４０に過負荷がかかるのを防ぐことができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、型締装置１をダイカストマシンに適用した場合について説明したが、樹脂を使用した射出成形機に適用することも可能である。
また、移動機構として、ねじ軸やサーボモータを用いた場合を例に挙げたが、たとえば、シリンダ装置等、移動盤の移動を行うことができるアクチュエータであればよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、型開閉および型締動作に要するサイクルタイムを短縮することができる。
また、本発明によれば、タイバーの引き抜きを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る型締装置の構造を示す図である。
【図２】図１の型締装置の構造を示す水平方向の断面図である。
【図３】図１の円Ａ内の拡大図である。
【図４】型締装置の動作の一例を示す図である。
【図５】図４に続く動作の一例を示す図である。
【図６】図５に続く動作の一例を示す図である。
【図７】図６に続く動作の一例を示す図である。
【図８】図７に続く動作の一例を示す図である。
【図９】タイバーの引き抜き方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…型締装置
２…ベース
３…固定盤
３ａ，３ｂ…支持孔
４…移動盤
４ｈ…貫通孔
５…固定金型
６…移動金型
７…タイバー
７…被結合溝
８…ピストン
９…型締用シリンダ
２０…ハーフナット
２１…ハーフナット開閉用シリンダ
３０…当接部材
４０…移動機構
４１…ねじ軸
４２…支持部材
４３…サーボモータ
４４…可動部材

Claims

ベース上に固定され、一対の金型の一方を保持する固定盤と、
前記一対の金型の他方を保持し、前記ベース上に前記一対の金型を開閉する型開閉方向に移動可能に設けられた移動盤と、
自由端部に被結合部を備え、前記固定盤によって支持されたタイバーと、
前記固定盤に設けられ、前記タイバーを前記固定盤に対して駆動する型締用シリンダと、
前記型開閉方向に前記移動盤を移動させ、前記一対の金型の開閉を行う移動機構と、
前記タイバーの自由端部が当接することにより、前記移動盤に対して前記タイバーを所定位置に位置決めする当接部材と、
前記所定位置に位置決めされた前記タイバーの被結合部と結合し、前記タイバーを前記移動盤に解放可能に連結させる結合手段と
を有する型締装置。
前記タイバーの自由端部が前記当接部材に当接して前記所定位置に位置決めされたのち、前記型締用シリンダのもつストローク内で前記タイバーが前記固定盤に対して移動することにより、前記一対の金型の型閉を行う
請求項１に記載の型締装置。
前記タイバーが前記当接部材によって位置決めされたのち、前記型閉が完了するまでの間に、前記結合手段が前記タイバーの被結合部に結合する
請求項２に記載の型締装置。
前記型締用シリンダを型締時とは逆向きに駆動することにより、型締状態にある前記一対の金型の解放を行う
請求項１〜３のいずれかに記載の型締装置。
前記当接部材は、前記型締状態にある前記一対の金型の解放により前記タイバーに作用する解放力を支持する
請求項４に記載の型締装置。
前記型締状態にある前記一対の金型の解放動作と、前記結合手段の解放を重複して行う
請求項４または５に記載の型締装置。
型締状態にある前記一対の金型を解放したのち、前記移動機構により前記一対の金型に型開を行う
請求項４〜６のいずれかに記載の型締装置。
前記タイバーの中途には、前記型締用シリンダに内蔵されるピストンが連結されており、
前記タイバーのピストンの両側部が前記固定盤によって移動可能に支持されている
請求項１〜７のいずれかに記載の型締装置。
前記結合手段は、前記移動盤の背面側に設けられており、前記移動盤を貫通した前記タイバーの被結合部に結合する
請求項１〜８のいずれかに記載の型締装置。
前記金型の開閉を行う範囲で、前記タイバーの被結合部を外部からシールし、かつ、前記タイバーを移動可能に支持するガイド手段をさらに有する
請求項１〜９のいずれかに記載の型締装置。
前記移動機構は、前記移動盤を前記固定盤に対して後退させることにより、前記タイバーを前記移動盤から引き抜く
請求項１〜１０のいずれかに記載の型締装置。