JP2005138367A

JP2005138367A - 横型多材成形機

Info

Publication number: JP2005138367A
Application number: JP2003375886A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishizawa; 誠西沢; Hideaki Kitsuta; 英晃橘田
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2005-06-02
Also published as: DE102004053573B4; US20050095311A1; US7220118B2; DE102004053573A1

Abstract

【課題】ロータリテーブルを駆動する電動機が停止したとき、その位置で保持され、ロータリテーブルが不用意に回転してしまうことがなく、停止位置で保持することができる横型多材成形機を提供することにある。
【解決手段】水平方向に回転軸心を有するロータリテーブル５と、ロータリテーブル５に搭載された多材成形用金型１４と、多材成形用金型１４に対して進退自在に設けられ、該多材成形用金型１４のキャビティ１７，１８に溶融樹脂を射出する射出プランジャユニット２９，３０と、ロータリテーブル５を回転駆動するサーボモータ６と、サーボモータ６に搭載され、該サーボモータ６が停止したとき作動してロータリテーブル５の位置を保持するブレーキ機構１１とを具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、水平方向に回転軸心を有するロータリテーブルに多材成形用金型を搭載した横型多材成形機に関する。

複数色あるいは複数種類の樹脂を使用して多色成形、多重成形等の複合成形品を成形する多材（多色）成形機において、複数の射出成形金型の固定金型を固定ダイに固定し、可動金型をロータリテーブルに固定し、ロータリテーブルの回転によって可動金型を交番的に固定金型に対向させる縦型ロータリ式射出成形機が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

また、ロータリテーブルの上面に２つの射出装置を１８０°向きを変えて設置し、ロータリテーブルを回転機構によって回転させ、２つの射出装置を交互に射出位置に移動させて成形を行う横型射出成形機が知られている（例えば、特許文献３参照。）。

ところで、特許文献１及び２の縦型ロータリ式射出成形機は、ロータリテーブルの回転軸心が垂直方向で、ロータリテーブルが水平面内で回転するように構成されている。また、特許文献３の横型射出成形機においても、ロータリテーブルの回転軸心が垂直方向で、ロータリテーブルが水平面内で回転するように構成されている。

特許文献１及び２の駆動源はサーボモータであって、エンコーダと制御ユニットによってロータリテーブルが設定された回転角に達したとき、サーボモータが停止してロータリテーブルが所定位置で停止するようになっている。

また、特許文献３の駆動源は油圧モータであって、位置決め機構としてピンがロータリテーブルのピン孔に挿入され、ロータリテーブルが停止位置で保持されるようになっている。
特開平６−９１６８８号公報特開平１０−２６４２００号公報特開平６−５５５６９号公報

ところで、特許文献１及び２の縦型ロータリ式射出成形機及び特許文献３の横型射出成形機は、ロータリテーブルの回転軸心が垂直方向で、ロータリテーブルが水平面内で回転するように構成されている。従って、駆動源が停止してロータリテーブルが停止したとき、その位置で保持されるが、回転軸心が水平方向の横型成形機の場合、ロータリテーブルの金型搭載面が垂直方向になる。

しかも、ロータリテーブルの金型搭載面には重量の大きい射出成形金型が固定されているため、ロータリテーブルを回転する電動機を停止させたり、停電等によって停止した場合、電動機は回転フリーの状態となり、ロータリテーブルが重力によって回転してしまうという問題がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ロータリテーブルを駆動する電動機が停止したとき、その位置で保持され、ロータリテーブルが不用意に回転してしまうことがなく、停止位置で保持することができる横型多材成形機を提供することにある。

この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、水平方向に回転軸心を有するロータリテーブルと、前記ロータリテーブルに搭載された多材成形用金型と、前記多材成形用金型に対して進退自在に設けられ、該多材成形用金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出プランジャユニットと、前記ロータリテーブルを回転駆動する電動機と、前記電動機に搭載され、該電動機が停止したとき作動して前記ロータリテーブルの位置を保持するブレーキ機構とを具備したことを特徴とする横型多材成形機にある。

請求項２は、請求項１の前記電動機は、サーボモータであり、該サーボモータの回転軸にブレーキ機構が直結されていることを特徴とする。

請求項３は、請求項１の前記多材成形用金型は、前記ロータリテーブルの回転軸心を挟んで複数のキャビティを有するとともに、各キャビティには前記射出プランジャユニットのノズルと接合するノズルタッチ部を有し、このノズルタッチ部は前記ロータリテーブルの回転によって異なる射出プランジャユニットと交番的に対向することを特徴とする。

請求項４は、請求項１の前記多材成形用金型は、前記ロータリテーブルの回転軸心を挟んで配置された複数個からなり、各多材成形用金型にはキャビティと連通するノズルタッチ部を有し、このノズルタッチ部は前記ロータリテーブルの回転によって異なる射出プランジャユニットと交番的に対向することを特徴とする。

この発明によれば、ロータリテーブルの金型搭載面が垂直方向で、ロータリテーブルに重量の大きい射出成形金型が固定されていても、ロータリテーブルを駆動する電動機が停止したとき、ブレーキ機構によってロータリテーブルの停止位置で保持することができるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は第１の実施形態を示し、図１は横型多材成形機の駆動部の側面図、図２は同じく正面図、図３は横型多材成形機の成形部の縦断側面図、図４（ａ）〜（ｃ）は成形品の成形工程を示す斜視図である。横型多材成形機１は、図１〜図３に示すように、固定ダイプレート２を有し、この固定ダイプレート２には複数本のタイバー３が水平方向に固定され、これらタイバー３には移動ダイプレート４が水平方向に移動自在に支持されている。

移動ダイプレート４には水平方向に回転軸心Ｏを有するロータリテーブル５が回転自在に設けられている。移動ダイプレート４には電動機としてのサーボモータ６が設けられ、この回転軸７には駆動プーリ８が装着されている。ロータリテーブル５には回転軸心Ｏを中心とする従動プーリ９が設けられ、駆動プーリ８と従動プーリ９との間にはベルト１０が掛け渡されている。そして、ロータリテーブル５はサーボモータ６によって回転するようになっている。

サーボモータ６の回転軸７にはブレーキ機構１１が直結されている。このブレーキ機構１１は電気ブレーキであり、サーボモータ６が停止したとき、その信号がコントローラ１２を介してブレーキ機構１１に入力される。そして、ブレーキ機構１１が作動してサーボモータ６の回転軸７をロックするようになっている。従って、サーボモータ６が停止したとき、あるいは停電等によってサーボモータ６が停止されたとき、自動的にブレーキ機構１１が作動してロータリテーブル５をその停止位置で保持するようになっている。また、サーボモータ６に給電されると、その信号がコントローラ１２を介してブレーキ機構１１に入力され、ブレーキ機構１１のブレーキが解除されるようになっている。

ロータリテーブル５の前面の金型搭載面１３には多材成形用金型１４の移動金型１５が搭載されている。多材成形用金型１４の固定金型１６は固定ダイプレート２に固定され、移動ダイプレート４の移動によって移動金型１５が固定金型１６に対して進退するようになっている。

固定金型１６と移動金型１５との間には回転軸心Ｏを中心として対称的に第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８が設けられている。第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８を構成する移動金型１５側の例えば円柱状の凸部１７ａ，１８ａは同一形状、同一寸法である。第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８を構成する固定金型１６側の例えば円筒状の凹部１７ｂ，１８ｂは同一形状であるが、第２のキャビティ１８側の凹部１８ｂは二次成形時における樹脂充填空間を確保するために、内径寸法及び奥行き寸法が大きく形成されている。

また、固定金型１６の端面には第１のノズルタッチ部１９が設けられ、この第１のノズルタッチ部１９は第１のキャビティ１７の凹部１７ｂに連通する第１の樹脂通路２０と連通している。固定金型１６の側面には第２のノズルタッチ部２１が設けられ、この第１のノズルタッチ部２１は第２のキャビティ１８の凹部１８ｂに連通する第２の樹脂通路２２と連通している。

そして、第１のキャビティ１７に連通する第１のノズルタッチ部１９には例えば黒色の溶融樹脂を射出する第１の射出プランジャユニット２３が対向して設けられている。また、第２のキャビティ１８に連通する第２のノズルタッチ部２１には例えば赤色の溶融樹脂を射出する第２の射出プランジャユニット２４が対向して設けられている。第１と第２の射出プランジャユニット２３，２４の射出方向を直角方向に配置した直角２連方式の射出装置を構成している。

次に、第１の実施形態の作用について説明する。

固定ダイプレート２に対して移動ダイプレート４を前進させ、多材成形用金型１４の固定金型１６に対して移動金型１５を接合し、移動金型１５と固定金型１６とを型締めすると、第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８が形成される。

この状態で、第１の射出プランジャユニット２３を前進させて射出ノズル２３ａを第１のノズルタッチ部１９に接合し、黒色の溶融樹脂を射出すると、黒色の溶融樹脂は第１の樹脂通路２０を介して第１のキャビティ１７に充填される。そして、第１のキャビティ１７に充填された黒色の溶融樹脂が冷却固化したのち、移動ダイプレート４をタイバー３に沿って後退させると、移動金型１５が固定金型１６から離れる。そして、図４（ａ）に示すように、第１のキャビティ１７の凸部１７ａに黒色の１次成形品２５が得られる。

次に、サーボモータ６を駆動すると、回転軸７を介して駆動プーリ８が回転し、駆動プーリ８の回転はベルト１０を介して従動プーリ９に伝達され、ロータリテーブル５が１８０°回転する。ロータリテーブル５が１８０°旋回すると、第１のキャビティ１７の凸部１７ａ及び１次成形品２５が図４（ｂ）に示すように右側に移動し、第２のキャビティ１８の凸部１８ａが左側に移動してサーボモータ６が停止する。サーボモータ６が停止したとき、その信号がコントローラ１２を介してブレーキ機構１１に入力される。そして、ブレーキ機構１１が作動してサーボモータ６の回転軸７を保持する。従って、ロータリテーブル５は不用意に回転することなく、その停止位置で保持される。

次に、固定ダイプレート２に対して移動ダイプレート４を前進させ、多材成形用金型１４の固定金型１６に対して移動金型１５を接合し、移動金型１５と固定金型１６とを型締めすると、第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８が形成される。このとき、第１のキャビティ１７の凸部１７ａには１次成形品２５が固定されているため、１次成形品２５は固定金型１６の凹部１８ｂの内部に収納され、しかも、１次成形品２５の外周に樹脂充填空間を確保される。

この状態で、第２の射出プランジャユニット２４を前進させて射出ノズル２４ａを第２のノズルタッチ部２１に接合し、赤色の溶融樹脂を射出すると、赤色の溶融樹脂は第２の樹脂通路２２を介して１次成形品２５の外周の樹脂充填空間に充填される。１次成形品２５の外周の樹脂充填空間に充填された赤色の溶融樹脂が冷却固化したのち、移動ダイプレート４をタイバー３に沿って後退させると、ロータリテーブル５を介して移動金型１５が固定金型１６から離れる。そして、図４（ｃ）に示すように、第１のキャビティ１７の凸部１７ａに保持された黒色の１次成形品２５の上に赤色の樹脂で覆われた２次成形品２６が得られる。

なお、第１のキャビティ１７が右側に移動して１次成形品２５の外側に第２の射出プランジャユニット２４によって赤色の溶融樹脂を充填中は、第２のキャビティ１８が左側に移動し、第１の射出プランジャユニット２３によって黒色の溶融樹脂が第２のキャビティ１８に充填されるため、二色成形が連続的に行え、生産性を向上できる。

このような多材成形工程において、例えば、停電等でサーボモータ６が停止した場合においても、サーボモータ６が停止したとき、その信号がコントローラ１２を介してブレーキ機構１１に入力される。そして、ブレーキ機構１１が作動してサーボモータ６の回転軸７を保持する。

なお、前記実施形態においては、第１と第２の射出プランジャユニット２３，２４は射出方向を直角方向に配置した直角２連方式の射出装置について説明したが、図５に示すように、第１と第２の射出プランジャユニット２３，２４の射出方向を平行に配置した平行２連方式の射出装置においても同様に二色成形が連続的に行える。

また、前記実施形態においては、射出成形金型に２つのキャビティを設け、ロータリテーブルを１８０°旋回して二色成形する場合について説明したが、射出成形金型に３つ、４つのキャビティを設け、旋回テーブルを１２０°または９０°旋回して成形するようにしてもよく、三色成形、四色成形することも可能である。

また、前記実施形態においては、１台の多材成形用金型１４の固定金型１６と移動金型１５との間には回転軸心Ｏを中心として対称的に第１のキャビティ１７と第２のキャビティ１８を設けたが、ロータリテーブル５の回転軸心Ｏを挟んで複数個、例えば一対からなる多材成形用金型１４としてもよい。

そして、各多材成形用金型１４のキャビティと連通するノズルタッチ部を設け、このノズルタッチ部にロータリテーブル５の回転によって異なる射出プランジャユニット２３，２４と交番的に対向するように構成してもよい。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示し、横型多材成形機の駆動部の側面図。同実施形態の正面図。同実施形態の多材成形用金型の成形部の縦断側面図。（ａ）〜（ｃ）は同実施形態の成形品の成形工程を示す斜視図。この発明の他の実施形態を示す、多材成形用金型の成形部の縦断側面図。

符号の説明

１…型締装置、２…固定ダイプレート、４…移動ダイプレート、１４…多材成形用金型、１５…移動金型、１６…固定金型、１７，１８…キャビティ、１９，２０…ノズルタッチ部、２３，２４…射出プランジャユニット

Claims

水平方向に回転軸心を有するロータリテーブルと、
前記ロータリテーブルに搭載された多材成形用金型と、
前記多材成形用金型に対して進退自在に設けられ、該多材成形用金型のキャビティに溶融樹脂を射出する射出プランジャユニットと、
前記ロータリテーブルを回転駆動する電動機と、
前記電動機に搭載され、該電動機が停止したとき作動して前記ロータリテーブルの位置を保持するブレーキ機構と、
を具備したことを特徴とする横型多材成形機。
前記電動機は、サーボモータであり、該サーボモータの回転軸にブレーキ機構が直結されていることを特徴とする請求項１記載の横型多材成形機。
前記多材成形用金型は、前記ロータリテーブルの回転軸心を挟んで複数のキャビティを有するとともに、各キャビティには前記射出プランジャユニットのノズルと接合するノズルタッチ部を有し、このノズルタッチ部は前記ロータリテーブルの回転によって異なる射出プランジャユニットと交番的に対向することを特徴とする請求項１記載の横型多材成形機。
前記多材成形用金型は、前記ロータリテーブルの回転軸心を挟んで配置された複数個からなり、各多材成形用金型にはキャビティと連通するノズルタッチ部を有し、このノズルタッチ部は前記ロータリテーブルの回転によって異なる射出プランジャユニットと交番的に対向することを特徴とする請求項１記載の横型多材成形機。