JP2006110921A - 射出成形機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長尺矩形状の天板1aを備え、前記天板1a上の長さ方法に複数個の金型6,6・・・を配列可能に構成した架台1と、前記架台1の下方にて昇降可能に配設され、前記金型6,6・・・内に材料を射出する射出装置3と、前記架台1の水平長手方向にわたって架け渡されると共に、前記金型1の配列方向に沿って前記射出装置3を移動させる移動手段5と、前記架台1の水平長手方向にわたって架け渡されると共に、前記移動手段5によって移動する射出装置3を支持するレールを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
さらに、ターンテーブルはその下部に回転機構を有するので、メンテナンス時にはターンテーブルを取り外す必要があり、回転部品の磨耗欠損にも気を配る必要があった。
射出装置を支持するレールは、射出装置の側面に配置されることもあり、または、射出装置の底面に配置されることもある。
また、金型は移動することがないので、金型の作業時であっても、作業者が危険にさらされることがなく、作業者の安全が確保されるようになった。
なお、本実施形態は本発明の一例にすぎずなんらこれに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
なお、以下の実施例に記載する部材の材質は、特に記載しない限り、それら部材に求められる強度や耐久性を有していればどのような材質でも良い。
前記天板1aは、水平な面で構成されていると共に、該水平な面上を金型配列面とし、該金型配設面には、配設される金型の注入孔と連通する複数個の貫通孔が、天板の短手方向(図1の奥行き方向)略中心で、かつ長手方向(図1の左右方向)に同一直線上に夫々同一径で穿設されている。
また、本実施例では、狭い間隔で隣接(図1の奥行き方向で隣接)する右側の柱1c,1d間と、左側の柱1e,1f間に夫々架け渡されている架設板5d,5eを備えている。
なお、前記天板1aに代えて、前記柱1d,1e間と1f,1c間の夫々上端を結ぶ1対の梁(図示せず)に、図1の奥行き方向に掛け渡されている複数の梁としてもよい。
ロッド10aの上端は、昇降台9の下面に直交するように固定され該昇降台9を昇降する。
なお、昇降シリンダ10は、本実施例では一例として、油圧シリンダを使用するが、昇降台9の昇降が可能であれば、他の昇降手段であっても良く、例えば、ロッド10aに代えてラック機構を、昇降シリンダ10に代えてピニオン機構を有するモータによるラックピニオンとしても良い。
また、昇降シリンダ10には、図示しない圧力センサが備えられ、ロッド10aの上昇時にかかる圧力を計測している。
射出孔18は、第一弁芯収容孔19と比して小径の孔径とし、本実施例では先端開口18aから第一弁芯収容孔19の連通口19aに至るまで同一径で形成されているが、何等これに限定解釈されるものではなく、例えば第一弁芯収容孔19の連通口19aから先端開口18aに向かうにしたがって径が小さくなるように形成するものなど本発明の範囲内で設計変更可能である。
また、本実施例では、このノズル本体14には、該本体の外側から第一弁芯収容孔19に向けて直交状に貫通する材料注入孔20が設けられており、図2及び3に示すように、該材料注入孔20には柔軟性を持ったパイプまたはホースPが接続され、材料供給手段から材料が供給される。
また本実施例では、このノズル本体14の後端部に第一弁芯収容孔19と同軸状に連通するパッキン部配設孔14aと、弁芯ガイド嵌合孔14cを夫々凹設している。
パッキン部配設孔14aは、前記第一弁芯収容孔19を内底面の略中心に備えて該第一弁芯収容孔19よりも大径の短尺円筒状に形成されている。
弁芯ガイド嵌合孔14cは、前記パッキン部配設孔14aを内底面の略中心に備えてパッキン部配設孔14aよりも大径の短尺円筒状に形成されている。また、本実施例では、この弁芯ガイド嵌合孔14cの周囲内底面にボルト孔21c,21dが形成されている。
カラー16aは、前記パッキン部配設孔14aに嵌入され、嵌入時には、カラー16aの後端面とノズル本体14の後端面14bとが同一平面上に一致して収容可能な円筒形状に形成され、後端面から内方に向けて同一径で凹設されたパッキン挿入孔16cと、該パッキン挿入孔16cと連通して前端面に開口して設けられた第三弁芯収容孔16gと、カラー16aの前端面で、前記第三弁芯収容孔16gの開口周囲に設けられたOリング収容溝16eとで構成されている。
なお、第三弁芯収容孔16gは、パッキン挿入孔16cよりも小径に形成されると共に、前記ノズル本体14の第一弁芯収容孔19と同一内径に形成されており、前記パッキン挿入孔16cと第三弁芯収容孔16gは、前記ノズル本体14の第一弁芯収容孔19と同軸上に連通している。
前記弁芯摺接孔16jは、前記カラー16aの第三弁芯収容孔16gよりも小径に形成されると共に、前記ノズル本体14の第一弁芯収容孔19と同軸上に連通している。
この弁芯ガイド17は、図4及び図5に示すように、前記ノズル本体14の弁芯ガイド嵌合孔14cに先端突部17cを嵌め込むと共に、その突部17cの先端面を弁芯ガイド嵌合孔14cの内底面に当接させた後に、組み付けボルト21a,21bを該ボルト孔17e,17fを介して固定することでノズル本体14と一体的に構成されている。
詳しくは、図2及び図3に示すように、弁芯ガイド17の後端面17gから突出した弁芯15の後端部15fが、ノズル台11に設けられた貫通孔11bを通じてノズル台11の下方へと突設される程度の長さを有するものとする。
弁芯15の外径は、図4及び図5に示すように、前記ノズル本体14の第一弁芯収容孔19,カラー16aの第三弁芯収容孔16g,弁芯ガイド17の第二弁芯収容孔17bよりも小径であって、かつ、前記パッキン部16のパッキン16bの弁芯摺接孔16jの径と同径若しくは該弁芯摺接孔16jよりも僅かに大径である。
スライドリング15c,15dの外径は、弁芯ガイド17の第二弁芯収容孔17bと同径であるが、弁芯ガイド17の第二弁芯収容孔17bの内壁と当接して案内摺動し、弁芯15の動きを阻害しないことを要する。
弁芯15の外周に設けられた溝15a,15bの深さは、前記スライドリング15c,15dの内径と等しい。
スライドリング15c,15dの材質は、樹脂または金属であるが、弁芯15及び弁芯ガイド17の材質よりも若干軟質な材質であることを要する。
また、本実施例では2個のスライドリングを弁芯15の外周に配設するものとしたが、特に限定されず、本発明の範囲内で一個乃至複数個が適宜選択可能である。
「変形例」
図8は、ノズル112の分解図であって、図7は、その組立図である。
ノズル112は、ノズル本体114と、該ノズル本体114の後端側に嵌め込まれているカラー部116と、該ノズル本体114に進退可能に配設された弁芯115で構成されている。
ノズル本体114の全長は、図4で説明したノズル12の全長(ノズル本体14と弁芯ガイド17の全長を合計した長さ)と同様であって、ノズル本体114の先端部の形状および、第一弁芯収容孔119と、射出孔118、材料流入口120の配置は、図4で説明したノズル本体12の先端部の形状および、第一弁芯収容孔19と、射出孔18、材料流入口20の配置と同様であるので割愛する。
カラー部配設孔114aは、前記第一弁芯収容孔119を内底面の略中心に備えて該第一弁芯収容孔119よりも大径の長尺円筒状に形成されている。
カラー116aは、図7に示すように、前記カラー部配設孔114aに嵌入され、嵌入時には、カラー116aの後端面とノズル本体114の後端面114bとが同一平面上に一致して収容可能な円筒形状に形成される。図8に示すように、カラー116aは、後端面から内方に向けて同一径で凹設された第二弁芯収容孔116hと、前端面に開口して設けられた第三弁芯収容孔116gと、前記第二弁芯収容孔116hと第三弁芯収容孔116gとの間に連通して設けられたパッキン嵌合溝116mと、カラー116aの前端面で、前記第三弁芯収容孔116gの開口周囲に設けられたOリング収容溝116eとで構成されている。
なお、第三弁芯収容孔116gは、第二弁芯収容孔116hよりも小径に形成されると共に、前記ノズル本体114の第一弁芯収容孔119と同一内径に形成されており、さらに、パッキン嵌合溝116mは、第二弁芯収容孔116hよりも大径に形成されており、前記第二弁芯収容孔116hと、パッキン嵌合溝116m及び第三弁芯収容孔116gは、前記ノズル本体114の第一弁芯収容孔119と同軸上に連通している。
前記弁芯摺接孔116jは、前記カラー116aの第三弁芯収容孔116gよりも小径に形成されると共に、前記ノズル本体114の第一弁芯収容孔119と同軸上に連通している。
弁芯115の外径は、図7に示すように、前記ノズル本体114の第一弁芯収容孔119,カラー116aの第三弁芯収容孔116gよりも小径であって、かつ、前記カラー部116のパッキン116bの弁芯摺接孔116jの径と同径若しくは該弁芯摺接孔116jよりも僅かに大径である。
図7に示すように、スライドリング115c,115dの外径は、第二弁芯収容孔116hと同径であるが、第二弁芯収容孔116hの内壁と当接して案内摺動し、弁芯15の動きを阻害しないことを要する。
弁芯115の外周に設けられた溝115a,115bの深さは、前記スライドリング115c,115dの内径と等しい。
スライドリング115c,115dの材質は、樹脂または金属であるが、弁芯115及び弁芯ガイド117の材質よりも若干軟質な材質であることを要する。
また、本変形例では2個のスライドリング115c,115dを弁芯115の外周に配設するものとしたが、特に限定されず、本発明の範囲内で一個乃至複数個が適宜選択可能である。
射出制御装置13には、流体圧シリンダ、例えば、油圧シリンダ13aが、前記昇降台9の上面に対して垂直に設けられ、その油圧シリンダ13aは、射出制御装置13の上面からロッド13bを昇降する。このロッド13bの先端部13cは、ロッド13bが上昇したときに、前記ノズル12の後端面(弁芯ガイド17の後端面17g)から外方に延設され、ノズル台11に設けられた貫通孔11bを通じてノズル台11の下方へと伸びている弁芯15の後端部15fに当接する。
そして、ボールねじ機構5のボールねじ軸5aは、架台1の左右の架設板5d,5eに軸受を介して固定され、少なくとも一端には、ボールねじ軸5aを駆動するサーボモータ5cが備えられている。
スライドブロック5bは、前記射出装置3を構成しているノズル機構の昇降機構Eの昇降シリンダの配設箇所を避けて、該昇降機構Eの基台8の底面に固定されている。
本実施例では、図1に示すように、前記ボールねじ機構5のスライドブロック5b上に固定されている射出装置3の基台8の奥行き方向の両端底面が、レール4a,4b上にて摺動可能に支持されている。
例えば、特に図示はしないが、基台8の奥行き方向長さをレール4a,4b間の間隔よりも短かく設けると共に、その基台8の奥行き方向の両端から夫々アームが延設され、そのアームとレール4a,4bとの係合によって、基台8が摺動可能に支持されていても良い。また、基台8の奥行き方向の両端から上方に向けて図示しないフックが延設され、そのフックとレール4a,4bとの係合によって、基台8が摺動可能に支持される構成とすることも可能である。
また、例えば、レール4a,4bの上面に連続した図示しない凹溝を設けて、射出装置3がその溝に従って摺動可能に支持されるものであっても良いし、あるいは、レールに代えて、スライドガイド、スライドテーブル、スライドユニット、スライドウエイ、ボールスプライン等の直動案内装置を使用しても良い。
ノズル12内への材料の注入充填作業中は、弁芯15の先端部15eは、上昇した前記射出制御装置13のロッド13bによって射出孔18に押し当てられているので、その押し当てられた部分で材料の射出経路が閉鎖されて、材料の射出が停止している(図2および図4参照)。なお、ノズル12内への材料の注入充填工程は、射出装置3の水平方向移動中であってもよく、また射出装置3を上昇作動させて金型6にノズルの先端部18aを当接した後に行うものであってもよく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
この時、射出装置3が所望の金型6の直下へ移動したか否かを検出する手段は、一般的に知られている手段で良く、例えば、射出装置3とともに移動する光電管センサと、光反射器を設けて、光電管センサに戻ってくる光の有無によって金型6の存在を判別するものでも良いし、あるいは、あらかじめ、制御装置Cに金型6の位置情報を記憶しておき、射出装置3が、基点位置からその金型6の位置に移動するまでボールねじ軸5cを作動させるものであっても良い。
または、金型6,6・・・が配された天板1aの前面に、夫々移動スイッチS,S・・・を設け、作業者が、所望の金型6に対応するスイッチSを押すことによって、その金型6の直下に射出装置3が移動するものであっても良い。
そして、ノズル12の先端が天板1aの貫通孔を介して金型6の注入孔に接したときにノズル機構Fの上昇は停止する(図3状態)。
本実施例では、ノズル12の先端が、金型6の注入孔に当接したか否かは、前記射出装置3のノズル機構Fの昇降シリンダ10に設けられた圧力センサによって判別されるものとするが、ノズル12の先端が、金型6の注入孔に接したか否かを検出する手段は、一般的に知られている手段で良く限定はされない。例えば、ノズル12の先端部18aに近接スイッチを設けて、ノズル12の先端が金型6の注入孔に触れて、近接スイッチがオンになったか否かを判別するものでも良いし、あるいは、予め制御装置Cに、ノズル機構Fの基点位置から金型6の注入孔までの距離情報を記憶しておき、ノズル機構Fが、基点位置からその注入孔の位置に上昇するまで昇降シリンダ10を作動させるものであっても良い。
これにより、射出孔18に押し当てられていた弁芯15の先端部15eが離れて材料の射出経路が開放され、材料がノズル12の射出孔18から射出される(図5中で示す矢印I参照)。射出された材料は、金型6の注入孔を介して、金型6の内部空間Dに充填される(図5は射出状態を示す。)。
内部空間に材料が充填されたか否かの判別は、一般的に知られている手段で良く、例えば、予め射出すべき容量に計量した材料を射出するものであっても良い。
そして、材料の射出が完了した後に、ロッド10aを下降作動させることでノズル機構F全体を下降させ、天板1aの裏面から離して次の移動・射出に備える。
図10は、射出成形機を使用するシステム構成図の一例であって、2種類の低粘度材料を混合して射出するものである。例えば、主剤と硬化剤とを混合するLIM(Liquid Injection Molding)や、2色の材料を使い分けて射出する場合などが、これに該当する。
また、射出シリンダ40のプランジャ42にはポテンショメータ41が連結されている。
スタティックミキサ60と射出成形機Aのノズル12はホースPで結ばれている。
計量シリンダ32a,32bに供給された溶液30a,30bは、夫々、計量シリンダ32a,32bのプランジャ33a,33bを押し上げる。
押し上げられたプランジャ33a,33bは加圧板34に設けた近接スイッチ34a,34bによって検出されて、図示しない制御装置によって、計量シリンダ32a,32bに貯留された溶液30a,30bが所定量に達したか否かが判別される。
なお、上記計量シリンダ32a,32bへの溶液供給時には、射出シリンダとスタティックミキサとを結ぶ経路52a,52bにはエアアクチュエータ付ボールバルブ53a,53bは閉じており、貯留された溶液30a,30bが、スタティックミキサ60に流出することを防止する。
このときには、ドラムポンプ31a,31bと計量シリンダ32a,32bを結ぶ経路50a,50bのチェックバルブ(一方向バルブ)51a,51bの作用によって、溶液30a,30bがドラムポンプ31a,31bに向けて逆流することはない。
本実施例では、射出装置3の支持構造、移動手段5及びレール4a,4bの配設箇所が実施例1と異なっている。
また、基台8の背面側には、レール係合手段8c,8dが夫々所定間隔をあけて水平方向に延設されている。
このような構成を採用することにより、本実施例では、架台の奥行き方向背面側で射出装置3を移動手段5とレール4a,4bを介して水平方向に移動可能に備えることとなる。
なお、その他の構成及び作用効果は、実施例1と同様であるためその説明は省略する。
「変形例」
例えば、3軸の移動手段の具体的な構成としては、例えば、基台8に奥行き方向のリニアモータを組み込んでも良いし、あるいは、ボールねじ軸5aを可撓性を有する螺旋体としても良い。
このような構成によれば、例えば、金型6,6・・・が千鳥状に配置されていても対応が可能であって、例えば、天板1aに千鳥状に金型固定治具が配置され、さらに該金型固定治具に配置される金型の種類がそれぞれ相違して、各金型間の注入孔の距離がそれぞれ相違するような場合であっても、射出装置3の3軸の移動量を制御装置Cで制御することによって対応が可能となる。
1 架台
3 射出装置
5 移動手段
Claims (5)
- 長尺矩形状の天板を備え、
前記天板上の長さ方法に複数個の金型を配列可能に構成した架台と、
ノズルを介して前記金型内に材料を射出する射出装置と、
その射出装置を前記金型の配列に沿って移動する移動手段とを備えたことを特徴とする射出成形機。 - 射出装置を支持し、射出装置を金型の配列に沿って案内するレールを備えたことを特徴とする請求項1に記載の射出成形機。
- レールは、射出装置の底面を支持することを特徴とする請求項2に記載の射出成形機。
- レールは、射出装置の側面を支持することを特徴とする請求項2に記載の射出成形機。
- 長尺矩形状の天板を備え、
前記天板上の長さ方法に複数個の金型を配列可能に構成した架台と、
前記架台の下方にて昇降可能に配設され、前記金型内に材料を射出する射出装置と、
前記架台の水平長手方向にわたって架け渡されると共に、前記金型の配列方向に沿って前記射出装置を移動させる移動手段と、
前記架台の水平長手方向にわたって架け渡されると共に、前記移動手段によって移動する射出装置を支持するレールを備えたことを特徴とする射出成形機。
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