JP2008528336A - 高生産効率で低システム価格の射出成形システム - Google Patents

高生産効率で低システム価格の射出成形システム Download PDF

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Abstract

【課題】
【解決手段】 射出成形システムは、それぞれがモールドを有する複数の移動可能なサブクランピング部と、サブクランピング部のモールドをクランプする主クランピング部本体と有している。各サブクランピング部は、射出部からの溶解した樹脂材料を受けるためのフィリング工程のときのみ交互に主クランピング部に入る各サブクランピング部は、自己のクランピング機構によりモールドをクランプするとともに、主クランピング部へ移動して、フィリング工程の間より高いクランピング圧力によって更にクランプされる。各サブクランピング部は、フィリング工程の終了直後に主クランピング部から引き離され、保持工程及びクーリング工程の際には、主クランピング部の外部にとどまる。結果として、成型品の生産効率を大幅に向上させることができる。。
【選択図】 図4A

Description

この発明は、樹脂材料を成形するための射出成形システムに関し、特に、フィリング工程のときのみ主クランピング部の位置へ交互に移動する複数の移動可能なサブクランピング(モールド)部を有しすることにより、総合的な生産効率を大幅に向上させながら総合的なシステムコストを低下させることができる射出成形システムに関する。
一般に、樹脂製品の射出成形は、樹脂溶解工程、フィリング(充填)工程、保持工程、及びクーリング(冷却)工程により構成されるモールドサイクルにより実行される。優れた品質を有する成形品を得るには、固定モールドと移動可能モールドにより構成するモールドの温度、モールド内の樹脂材料の温度、射出圧力等をコントロールすることが一般に行われる。このようなコントロールに加え、モールドに印加するクランピング圧力をコントロールすることも重要である。更に、フィリング工程から保持工程に切り替えるタイミングを決定することも重要である。
図1は、モールドが水平方向にクランプされる水平タイプの射出成形装置の例を示している。この射出成形装置は、基本的に、射出部10とクランピング部20を有している。射出部10において、樹脂材料は、ホッパー11に入れられて、加熱シリンダー12に供給される。樹脂材料は、加熱シリンダー12内で溶解されるとともに、スクリュウ13によって練り混ぜられ計測される。溶解した樹脂材料は、スクリュウ13の前方部で保存される。スクリュウ13は、回転駆動機構(図示されていない)によって回転する。スクリュウ13は更に、射出シリンダー14とピストン15を有する第1流体シリンダー機構によって駆動され、前方、即ちモールドの方向に移動する。第1流体機構がスクリュウ13をモールドに向かって移動させる際に、スクリュウ13の前方部に保存された溶解した樹脂材料は、ノズル16を介して、固定モールド17と移動可能モールド18とにより成るモールド内の空洞に充填される。フィリング工程及び保持工程において、流通スピードと圧力とがコントロールされた駆動オイルが、入口・出口部14−1を介して射出シリンダー14に流入しまたは射出シリンダー14から流出する。
クランピング部20は、固定モールド17が取り付けられた固定プラテン21と後方プラテン22を有する。それらのプラテン21、22は、4個のタイバー23(図には2個しか示していない)を介して固定的に支持されている。後方プラテン22の後方には、流体シリンダー24とピストン25とを含んだ第2流体シリンダー機構が形成されている。ピストン25は、移動可能モールド18が取り付けられた移動可能プラテン26と結合されている。移動可能プラテン26は、ピストン25の動きによってタイバー23に沿ってスライド可能になっている。従って、入口・出口部24−1から流体シリンダー24に駆動オイルを供給されると、移動可能プラテン26は、モールドが閉まる方向に移動する。このとき、駆動オイルは、入口・出口部24−2から流出する。一方、駆動オイルを入口・出口部24−2から流体シリンダー24に流し込んだ場合、移動可能プラテン26は、モールドが開く方向に移動する。このとき、駆動オイルは、入口・出口部24−1から流出する。
流体シリンダー24は、流体圧力を検出する圧力センサー27を有している。モールドが閉じているとき、圧力センサー27は、流体シリンダー24内の流体圧力を検出する。クランピング圧力は、圧力センサー27からの圧力検出信号に基づいてコントロールされる。固定プラテン21及び移動可能プラテン26は、プラテンの距離を検出する距離センサー28を有している。保持工程及びクーリング工程の所定の時間が経過した後、移動可能モールド18を後退させ、成形されたモールド品(樹脂材料)をモールドから取り出す。
図2A及び図2Bは、モールドが垂直方向にクランプされる垂直タイプの射出成形装置の例を概略的に示している。図2Aは、射出成形装置の正面図であり、図2Bはその平面図である。射出部30では、樹脂材料はホッパー31に入れられ加熱シリンダー32に供給される。樹脂材料は、加熱シリンダー32内で溶解され、スクリュウ33によって練り混ぜられる。スクリュウ33は、流体シリンダー機構34によって駆動され、モールド方向に移動する。スクリュウ33の前方部に保存された溶解した樹脂材料は、ノズルを介して、下方モールド37と上方モールド38を有するモールドの空洞内に充填される。
クランピング部40は、下方モールド37を有する移動テーブルを設けた固定プラテン41と、4個の支持バー43(図には2個しか示していない)により固定的に支持された上方プラテン42とを有する。上方プラテン42には、第2流体シリンダー機構44が設けられている。ピストン45は、流体シリンダー機構44に配置されており、上方モールド38が取り付けられた移動可能プラテン46に結合されている。移動可能プラテン46は、ピストン45の動きにより支持バー43に沿ってスライド可能である。従って、流体圧力を介して、移動可能プラテン46は、モールドが閉鎖しあるいは開放する方向に移動する。モールドが閉じている際に、射出部30からの溶解した樹脂材料は、モールドの空洞に充填されてモールド物品を形成する。
保持工程及びクーリング工程のための所定の時間が経過した後、上方モールド38は引き離される。下方モールド37は、クランピング部から後退し、モールドから成形した物品(モールド製品)を取り出すために、例えばテーブル49を回転させる。この例では、テーブル49は、2個の下方モールド37を有しており、1の下方モールドがクランピング部40の外部でクーリング工程と物品の取出し工程を行う間に、他の下方モールドは、クランピング部40内でクランプされてフィリング工程と保持工程を行うことができる。
生産効率を向上させるためには、複数のモールドを、回転タイプ射出成形装置のクランピング部に回転可能に設けることができる。図3は、回転タイプ射出成形装置の例を示す概略平面図である。上記の例と同様に、射出部50は、ホッパー51と、加熱シリンダー52と、スクリュウ53と、流体シリンダー機構54とを有している。クランピング部60は、図2Aに示す構成と実質上同一の構成を有している。この例では、テーブル69は、その上に4個の下方モールド57を搭載している。テーブル69を回転させることによって、下方モールド57は、フィリング工程及び保持工程を行うために連続的にクランピング部60に供給される。この構成において、比較的長時間を必要とするクーリング工程は、クランピング部60の外部で実行できるので、生産効率を向上させることが可能である。
上述した従来技術では、生産効率をよりさらに向上させるには不十分である。例えば、図3の回転タイプ射出成形装置では、クランピング部60に供給するための下方モールド57の供給順序は、テーブル69の回転方向によって固定されているので、例えば1個の下方モールド57に問題が発生した場合、システム全体を停止させなければならない。更に、保持工程と少なくとも一部のクーリング工程を実行する際に、下方モールド57がクランピング部60にとどまって、モールドがこの期間にわたって閉じているようにしなければならない。従って、生産効率を大幅に向上させるために、全く新しい発想によって設計された射出成形システムが望まれている。
従って、本発明の目的は、成形品の生産効率を大幅に向上させるとともに、総合システムコストを低下させることのできる射出成形システムを提供することにある。
また、本発明の別の目的は、主クランピング部と、それぞれが固定モールドと移動可能モールドを有する複数のサブクランピング部により構成される射出成形システムを提供することにある。
また、本発明の更に別の目的は、主クランピング部と複数のサブクランピング部とにより構成され、各サブクランピング部のモールドは、フィリング工程のときのみ主クランピング部によりクランプされるように動作する射出成形システムを提供することにある。
また、本発明の更に別の目的は、主クランピング部と複数のサブクランピング部とにより構成され、各サブクランピング部は、フィリング工程の直後に主クランピング部から引き離され、保持工程及びクーリング工程を実行する際に主クランピング部の外側にとどまるように動作する射出成形システムを提供することにある。
また、本発明の更に別の目的は、主クランピング部と複数のサブクランピング部とにより構成され、各サブクランピング部は、単独でモールドを開け閉めすることができ、よってクーリング工程の後に成形した物品を取り出すように動作する射出成形システムを提供することにある。
本発明において、射出成形サイクルを実行する射出成形込システムは、それぞれが固定モールドと移動可能モールドとにより構成されるモールドとそのモールドを所定圧力でクランプするクランピング機構とを有した複数のサブクランピング部と、溶解した樹脂材料を作成してそれをサブクランピング部のモールドの空洞に射出するための射出部と、その射出部からの溶解した樹脂材料をモールドが受けるために十分なクランピング圧力により、サブクランピング部が位置についた直後にそのサブクランピング部内のモールドをクランプするための主クランピング部と、を有している。各サブクランピング部は、所定位置と主クランピング部との間を前進・後退し、モールドの空洞が溶解した樹脂材料で充填された直後に主クランピング部から送出される。
本発明の射出成形システムでは、サブクランピング部のクランピング機構は、射出部からの溶解した樹脂材料をモールドの空洞に射出する前、射出している最中、および射出後の間において、移動可能モールドに圧力を加えて継続的にモールドをクランプする。サブクランピング部のクランピング機構によりモールドに加えられる所定の圧力は、主クランピング部によりモールドに加えられるクランピング圧力に比べると遙かに低い。主クランピング部によりモールドに加えられるクランピング圧力は、溶解した樹脂材料がモールドの空洞を充填した直後に開放され、直ちにサブクランピング部が主クランピング部本体から送出できるようにしている。
本発明の射出成形システムにおいて、サブクランピング部のクランピング機構は、モールドの空洞に溶解した樹脂材料を充填した後に移動可能モールドに圧力をかけることによりそのモールドを継続的にクランプして、主クランピング部の外部で射出成形サイクルの保持工程及びクーリング工程を実行する。サブクランピング部のクランピング機構は、モールドから成形した物品を取り出すために、クーリング工程を実行した後に固定モールドから移動可能モールドを後退させてモールドを開放する。
本発明の射出成形システムでは、主クランピング部からサブクランピング部が引き離された直後に、モールドをクランプしている他のサブクランピング部を主クランピング部に移動し、そのモールドは射出部からの溶解した樹脂材料を受けるに十分なクランピング圧力で主クランピング部によりクランプされ、そのサブクランピング部はモールドの空洞が溶解した樹脂材料で充填された直後に主クランピング部本体から送出される。
本発明の射出成形システムでは、各サブクランピング部は、所定位置と主クランピング部との間を、互いに独立に行き来できるようにするための移動機構を有する。本射出成形システムは更に、2個以上のサブクランピング部を搭載するためのテーブルを有しており、そのテーブルは、サブクランピング部を所定位置と主クランピング部との間を行き来させるための移動機構を有している。テーブルは更に、そのテーブルに搭載された全てのサブクランピング部のそれぞれが、主クランピング部に移動させることができるように、テーブルの方向を変更するための回転機構を有している。
本発明によれば、射出成形システムは、主クランピング部とそれぞれが固定モールドと移動可能モールドを有した複数のサブクランピング部とにより構成されている。各サブクランピング部は、自身の有するクランピング機構により固定モールド及び移動可能モールドをクランプした後に主クランピング部に移動し、モールドに溶解した樹脂材料を射出する際に主クランピング部により、より高いクランピング圧力で更にクランプされる。各サブクランピング部は、フィリング工程の直後に主クランピング部から後退し、保持工程及びクーリング工程の間は主クランピング部の外部にとどまる。更に、各サブクランピング部は、単独でモールドを開け閉めすることができるので、クーリング工程の後に、成形された物品を取り出すことができる。
即ち、サブクランピング部は、フィリング工程のときのみ、主クランピング部によって、より高いクランピング圧力でクランプされる。別言すると、サブクランピング部は、フィリング工程のときのみ主クランピング部に入るが、モールドをクランプする自身のクランピング機構を有するので、他の残りの工程を実行する際には主クランピング部から送出される。1のサブクランピング部が主クランピング部から送出されると、他のサブクランピング部がその直後に主クランピング部に入ることができ、主クランピング部がモールドに溶解した樹脂材料を充填するための時間でのみ占有されるので、成形効率を大幅に向上させることができる。各サブクランピング部は、移動機構を有しているので、本発明の射出成形システムでは、サブクランピング部がクランピング部本体に入る順序を自由に変更することができ、したがって、1またはそれ以上のサブクランピング部に問題が発生してもシステムを停止しなくてよい。
本発明の射出成形システムについて、添付した図面を参照して詳細に説明する。本射出成形システムは、フィリング(充填)工程のみにおいて、主クランピング部の位置に交互に移動する複数の移動可能なサブクランピング(モールド)部を有するように構成されている。フィリング工程が終了した直後に、サブクランピング部は、保持工程及びクーリング(冷却)工程を実行するために、主クランピング部から引き離される。従って、本射出成形システムは、総合的なシステムコストを低下させながら成形品の生産効率を大幅に向上させることができる。
図4A及び図4Bは、主クランピング部と複数の移動可能なサブクランピング部を有する、本発明の射出成形システムの構成例を示す概略図である。図4Aは、その射出成形システムの正面図であり、図4Bは、その平面図である。図4Bの平面図では、本発明の特徴をより簡明にあらわすために、射出部を図示していない。
図4Aにおいて、射出成形システムは、射出部70と、主クランピング部80と、複数のサブクランピングモールド部90とを有している。射出部70は、溶解した樹脂材料をサブクランピング部90のモールドに射出する。主クランピング部80は、射出部70による射出工程にとり十分な高さのクランピング圧力でサブクランピング部90のモールドをクランプする。各サブクランピング部90は、上モールドと下モールドとで構成されたモールドと、そのモールドをクランプするクランピング機構とを有する。クランピング機構のクランピング圧力は、主クランピング部のそれと比べてはるかに低い圧力となっている。各サブクランピング部は更に、その所定位置と主クランピング部との間を往来するように構成された移動機構94を有している。
図4Bに示すように、この例では、射出成形システムは、主クランピング部80の周囲に配置した4個のサブクランピング部90、即ち4個のステーションにより構成されている。6個のステーション、8個のステーション、あるいは16個のステーション等の他の各種システムも可能である。更に、サブクランピング部90は、利用者のニーズに応じて、モールドのサイズ、形状、種類が互いに同一または相違していてもよい。
図4Aにおいて、射出部70では、樹脂材料はホッパー71に入れられて加熱シリンダー72に供給される。樹脂材料は加熱シリンダー72内で溶解され、スクリュウ73によって練り混ぜられる。スクリュウ73は、流体シリンダー74のような機構によってモールド(サブクランピング部90内の)に向けて下方に移動する。スクリュウ73の下部に保存され溶解した樹脂材料は、ノズルを介してサブクランピング部90のモールドの空洞に充填される。
主クランピング部80は、射出部70を搭載した固定プラテン81と、サブクランピング部90が交互に配置された下方プラテン82を有する。固定プラテン81と下方プラテン82は、支持バー83(2個のみしか図示していない)を介して固定的に支持されている。下方プラテン82には、流体シリンダー84とピストン85のような駆動機構によって形成されたクランピング機構が設けられている。流体シリンダー84は、ピストン85を上下方向に移動させる。サブクランピング部90が主クランピング部80内に位置したとき、クランピング機構は更に、ピストン85を介してサブクランピング部90内のモールドをクランプする。モールドが主クランピング部80によってクランプされたとき、射出部70からの溶解した樹脂材料は、モールドの空洞に充填されて成形物品を形成する。
サブクランピング部90は、固定モールド(上モールド)97を設けた固定プラテン91と、移動可能モールド(下モールド)98を設けた下方プラテン96とを有している。固定プラテン91と下方プラテン96は、支持バー93(2個のみしか図示していない)を介して支持されている。下方プラテン96には、流体シリンダーのようなクランピング機構95が形成されており、下モールド98を上下方向に移動させる。クランピング機構95のクランピング力は、主クランピング部80のクランピング力と比べて遙かに低いのは、サブクランピング部90が保持工程及びクーリング工程中にモールドをクランプすることができれば十分であるからである。射出期間(フィリング工程)のために必要な高いクランピング力は、主クランピング部80によって提供される。上述のように、各サブクランピング部90は、自身の移動機構94によって対応するステーションと主クランピング部80との間を往来することができる。
図4Bの例に示すように、射出成形システムは更に、固有のニーズに基づき、他の機構を有することもある。このような機構の例としては、クーリング期間が終了した後にモールドから成形された物品(モールド製品)を取り出す自動ハンドラー100と、サブクランピング部またはモールドのバーコードを読み取りシステムの動作に関する情報をプリントするバーコード・リーダー・プリンター102と、バーコード・リーダー・プリンター102からのデータを含む各種情報によりシステムの総合動作をコントロールするシステムコントローラ104等である。
図4A及び図4Bの構成において、サブクランピング部90は、自身のクランピング機構95によって固定モールド97と移動可能モールド98とをクランプする。サブクランピング部90は、主クランピング部80に移動して内部に入り、溶解した樹脂材料をモールドに充填する際に、流体シリンダー(クランピング機構)84により発生される高いクランピング圧力により、そのモールドが更にクランプされる。各サブクランピング部90は、フィリング工程が終わった直後に主クランピング部80から引き離され、保持工程およびクーリング工程の際には、主クランピング部80の外部に置かれる。更に、クランピング機構95を個別に有しているので、各サブクランピング部90は、クーリング工程が終了した後に、成形された物品を取り出すためにモールドを単独で開閉することができる。
上述のように、サブクランピング部90は、フィリング工程のときのみ、主クランピング部80により高いクランピング圧力でクランプされる。別言すると、サブクランピング部90は、フィリング工程のときのみ主クランピング部80に入り、フィリング工程が終了した直後に主クランピング部80から出てくる。サブクランピング部90は、モールドをクランプするための自身のクランピング機構95を有するので、残りの工程の間は主クランピング部80の外部にとどまることができる。1のサブクランピング部90が主クランピング部本体80から排出されると、他のサブクランピング部90が、直ちにフィリング工程のためにのみ、主クランピング部80に入ることができる。
従って、本発明の射出成形システムは、主クランピング部がモールドに溶解した樹脂材料を射出するために必要な時間しか占有されないので、成形効率を大幅に上げることができる。主クランピング部80へ移動するサブクランピング部90の順序は、各サブクランピング部90に個別の移動機構94を有するので、自由に変更することができる。従って、本発明の射出成形システムは、1のサブクランピング部90に問題が発生しても、停止しなくてよい。
図5A−図5Dは、4個サブクランピング(モールド)部90を設けた本発明の射出成形システムの動作例を示す概略平面図である。発明の表現を簡明にするために、図4Aの射出部70は図5A−図5Dに示していない。上述のように、各サブクランピング部90は、独自のクランピング機構を有するので、サブクランピング部90内のモールドは、成形された物品を取り出す場合(取り出し工程)を除き、ほとんどの行程において主クランピング部80の外部でそのクランピング機構によりクランプされる。
図5Aは、射出部70から溶解した樹脂材料を詰め込むために、サブクランピング部90aがクランピング部本体80に入る状態を示している。サブクランピング部90aがクランピング部本体80に入った直後に、主クランピング部80のクランピング機構84は、フィリング工程として十分な圧力でサブクランピング部90aの上モールド97と下モールド98をクランプする。他のサブクランピング部90b−90dは、主クランピング部80の外側にあり、保持工程、クーリング工程、または取り出し工程を実行している。この例では、サブクランピング部90cが、成形された物品MAをモールドから取り出す工程を実行している。
サブクランピング部90aのモールドに溶解した樹脂材料を充填した直後に、図5Bに示すように、サブクランピング部90aは元の位置に戻り、サブクランピング部90bが主クランピング部80に入る。自身のクランピング機構95によって、サブクランピング部90aは、主クランピング部80の外部で保持工程及びクーリング工程の間を通してモールドをクランプする。この例では、サブクランピング部90dが、成形された物品MAをモールドから取り出す工程を実行している。
同様に、サブクランピング部90bのモールドに溶解した樹脂材料を充填した直後に、図5Cに示すように、サブクランピング部90bは元の位置に戻り、サブクランピング90cが主クランピング部80に入る。自身のクランピング機構95によって、サブクランピング部90bは、主クランピング部80の外部で保持工程及びクーリング工程の間を通してモールドをクランプする。この例では、サブクランピング90aが、成形された物品MAをモールドから取り出す工程を実行している。
同様に、サブクランピング部90cのモールドに溶解した樹脂材料を充填した直後に、図5Dに示すように、サブクランピング部90cは元の位置に戻り、サブクランピング90dが主クランピング部80に入る。自身のクランピング機構95によって、サブクランピング部90cは、主クランピング部80の外部で保持工程及びクーリング工程の間を通してモールドをクランプする。この例では、サブクランピング90bが、成形された物品MAをモールドから取り出す工程を実行している。
図6は、本発明の射出成形システムの動作例を説明するフローチャートである。ステップ130において、射出成形システムは、クランピング機構95により、サブクランピング部90内のモールド(例えば上モールド97及び下モールド98)をクランプすることで成形工程を開始する。モールドは、あらかじめ成形された物品を取り出すことにより空になっている。上述のように、高いクランピング圧力は、後の充填(フィリング)工程において主クランピング部80によりかけられるとき以外には必要ないので、モールドにそのような高いクランピング圧力をかける必要はない。
主クランピング部80が空になった直後に、ステップ131において、サブクランピング部90は、主クランピング部80内の所定位置に(移動機構94により)移動する。この位置で、射出部70のノズルが、モールドの環状開口に位置合わせられる。ステップ132で、主クランピング部80は、射出に十分な高いクランピング力でサブクランピング部90のモールドをクランプする。ステップ133で、射出部70は、溶解した樹脂材料をサブクランピング部90のモールドの空洞に射出してフィリング工程を実行する。
ステップ134において、溶解した樹脂材料がモールドに充填された直後に、主クランピング部80によるクランピング圧力は解放され、サブクランピング部90は、主クランピング部80の外側にある元の位置に戻る。サブクランピング部90は、ステップ135の保持工程及びクーリング工程の際に、自己のクランピング機構95により、モールドを引き続きクランプする。上述のように、保有工程及びクーリング工程では高いいクランピング圧力を必要としないので、これらの行程では、サブクランピング部90のクランピング機構95による低クランピング圧力で十分である。
クーリング工程の後、ステップ136において、モールドから成形された物品を取り出すために、例えばクランピング機構95を操作することによりモールドを開ける。成形工程は、サブクランピング部90のクランピング機構95により空となったモールドをクランプするステップ130に戻る。ステップ134と136の終了時点で、現在のモールドが生産予定での最後のモールドか否かをステップ137で決定する。答えが「イエス」の場合、成形工程はそこで終了する。答えが「ノー」の場合、成形工程はステップ138を実行して、主クランピング部本体80に移動させるための次のサブクランピング部90を選択する。そして、選択されたサブクランピング部90は、ステップ131において、主クランピング部本体80内の所定位置に移動する。上記のステップを、生産予定が完了するまで繰り返す。
図7A−図7Cは、主クランピング部と複数の移動可能なサブクランピング部とを有する本発明の射出成形システムの他の構成及び動作の例を示す概略平面図である。この例では、6個のサブクランピング部を組み込んだ場合、即ち、射出成形システムは6箇所のステーションを有する場合を示している。ステーションの数は、保持工程及びクーリング工程の時間長、製品の種類、または希望する生産スピードなどの各種成形条件により、8箇所または16箇所のように変更することができる。
更に、異なるタイプのサブクランピング部を射出成形システムに用いることもできる。即ち、図7Aに示すように、射出成形システムは、サイズ、形状、用いるモールドが互いに異なるサブクランピング部90a−90bとサブクランピング部110a−110dを有している。この例では、サブクランピング部90a−90bは、図4Aのサブクランピング部90と同じであり、それぞれがステーションと主クランピング部80との間を往来するための移動機構94を有している。サブクランピング部110a−110dは、サブクランピング部90a−90bと比べて小型に形成されている。サブクランピング部110aと110bは、テーブル119a上に設けられており、サブクランピング部110cと110dは、テーブル119b上に設けられている。テーブル119aと119bのそれぞれは、180°方向を変更できるよう中央Xを基準に回転可能になっている。テーブル119aと119bのそれぞれは、移動機構114によって主クランピング部80の方向へ移動可能になっている。従って、全てのサブクランピング部110a−110dは、1個づつ主クランピング部80に移動することができる。
図7Bは、移動機構114によりテーブル119bを移動することにより、サブクランピング部110cを主クランピング部80に移動する場合を示している。その間、他のサブクランピング部90a−90b、110a−110b、110dは、主クランピング部80の外側にあり、保持工程、クーリング工程、または取り出し工程を実行している。主クランピング部80に入る前に、サブクランピング部110cのモールドは、サブクランピング部110c自身ののクランピング機構によってクランプされている。サブクランピング部110cが正確に位置合わせられると、主クランピング部80は、射出部70からの溶解した樹脂材料を受けるために十分に高いクランピング圧力でモールドをクランプする。
フィリング工程が終わった直後に、サブクランピング部110cは、テーブル119bの移動によって主クランピング部80から引き離される。従って次に、図7Cに示すように、サブクランピング部90aが主クランピング部80に入る。サブクランピング部110cは、主クランピング部80の外側で保持工程及びクーリング工程のを実行するために、モールドを引き続きクランプする。この工程の間において、テーブル119bは、方向を変えるために回転し、サブクランピング部110dが主クランピング部本体80に入れるようにする。このように、本発明の射出成形システムは、高スピードで射出成形のプロセスを連続的に実行することができる。
図8は、本発明の射出成形システムのさらに別の構成例を示している。この例では、射出成形システムは、それぞれが4個のサブクランピング部210を搭載したテーブル219aと219bを有している。テーブル219aと219bは、中央Xを基準に回転可能となっており、全てのサブクランピング部210a−210hが、1個ずつフィリング工程を実行するために、主クランピング部80に入る。
上述のように、本発明によれば、射出成形システムは、主クランピング部とそれぞれが固定モールドと移動可能モールドを有した複数のサブクランピング部とにより構成されている。各サブクランピング部は、自身の有するクランピング機構により固定モールド及び移動可能モールドをクランプした後に主クランピング部に移動し、モールドに溶解した樹脂材料を射出する際に主クランピング部により、より高いクランピング圧力で更にクランプされる。各サブクランピング部は、フィリング工程の直後に主クランピング部から後退し、保持工程及びクーリング工程の間は主クランピング部の外部にとどまる。更に、各サブクランピング部は、単独でモールドを開け閉めすることができるので、クーリング工程の後に、成形された物品を取り出すことができる。
即ち、サブクランピング部は、フィリング工程のときのみ、主クランピング部によって、より高いクランピング圧力でクランプされる。別言すると、サブクランピング部は、フィリング工程のときのみ主クランピング部に入るが、モールドをクランプする自身のクランピング機構を有するので、他の残りの工程を実行する際には主クランピング部から送出される。1のサブクランピング部が主クランピング部本体から送出されると、他のサブクランピング部がその直後に主クランピング部本体に入ることができ、主クランピング部がモールドに溶解した樹脂材料を充填するための時間でのみ占有されるので、成形効率を大幅に向上させることができる。各サブクランピング部は、移動機構を有しているので、本発明の射出成形システムでは、サブクランピング部がクランピング部本体に入る順序を自由に変更することができ、したがって、1またはそれ以上のサブクランピング部に問題が発生してもシステムを停止しなくてよい。
好ましい実施例しか明記していないが、上述した開示に基づき、添付した請求の範囲で、本発明の精神と範囲を離れることなく、本発明の様々な変更や変形が可能である。そのような変更や変形、添付した請求範囲およびその均等の範囲に含まれるものである。
射出部とクランピング部とにより構成されている従来技術における水平タイプの射出成形装置の例を示す概略図である。 従来技術における垂直タイプの射出成形装置の例を概略的に示す正面図である。 従来技術における垂直タイプの射出成形装置の例を概略的に示す平面図である。 従来技術における垂直型の回転タイプの射出成形装置の例を示す概略平面図である。 主クランピング部と複数の移動可能なサブクランピング部を有する本発明の射出成形システムの構成例を示す概略図で、正面図である。 主クランピング部と複数の移動可能なサブクランピング部を有する本発明の射出成形システムの構成例を示す概略図で、平面図である。 4個のサブクランピング(開閉)部を導入した場合の、本発明の射出成形システムの動作例を示す概略平面図である。 4個のサブクランピング(開閉)部を導入した場合の、本発明の射出成形システムの動作例を示す概略平面図である。 4個のサブクランピング(開閉)部を導入した場合の、本発明の射出成形システムの動作例を示す概略平面図である。 4個のサブクランピング(開閉)部を導入した場合の、本発明の射出成形システムの動作例を示す概略平面図である。 本発明の射出成形システムによる動作例を説明するフローチャートである。 主クランピング部と複数のサブクランピング部を有する、本発明の射出成形システムの別の例における構成及び動作を示す概略平面図である。 主クランピング部と複数のサブクランピング部を有する、本発明の射出成形システムの別の例における構成及び動作を示す概略平面図である。 主クランピング部と複数のサブクランピング部を有する、本発明の射出成形システムの別の例における構成及び動作を示す概略平面図である。 主クランピング部と複数のサブクランピング部を有する、本発明の射出成形システムのさらに別の構成例を示す概略平面図である。
符号の説明
70 射出部
71 ホッパー
72 加熱シリンダー
73 スクリュウ
74 流体シリンダー
80 クランピング部本体
81 固定プラテン
82 下方プラテン
83 支持バー
84 クランピング機構
84 流体シリンダー
85 ピストン
90 サブクランピング部
91 固定プラテン
93 支持バー
94 移動機構
95 クランピング機構
96 下方プラテン
97 固定モールド
97 上モールド
98 移動可能モールド
98 下モールド
100 自動ハンドラー
102 バーコード・リーダー・プリンター
104 システムコントローラ
110a サブクランピング部
114 移動機構
119a テーブル
119b テーブル
210 サブクランピング部
210a サブクランピング部
219a テーブル

Claims (13)

  1. 射出成形サイクルを実行するための射出成形込システムは:
    それぞれが固定モールドと移動可能モールドとにより構成されるモールドとそのモールドを所定圧力でクランプするクランピング機構とを有した複数のサブクランピング部と;
    溶解した樹脂材料を作成してそれをサブクランピング部のモールドの空洞に射出するための射出部と;
    その射出部からの溶解した樹脂材料をモールドが受けるために十分なクランピング圧力により、サブクランピング部が位置についた直後にそのサブクランピング部内のモールドをクランプするための主クランピング部と;
    により構成され、各サブクランピング部は、所定位置と主クランピング部との間を行き来し、サブクランピング部は、モールドの空洞に溶解した樹脂材料が充填された直後に主クランピング部から引き離される、
    ことを特徴とする射出成形システム。
  2. 上記のサブクランピング部のクランピング機構は、モールドが射出部からの溶解した樹脂材料を受ける前、受けている最中、および受けた後にわたり、モールドに圧力をかけて連続的にクランプする、請求項1に記載の射出成形システム。
  3. 上記のサブクランピング部のクランピング機構により印加される上記所定圧力は、主クランピング部がモールドに印加する圧力よりはるかに低い、請求項1に記載の射出成形システム。
  4. 上記主クランピング部によりモールドに印加されるクランピング圧力は、モールドの空洞が溶解した樹脂材料で充填された直後に解放され、その直後にサブクランピング部が主クランピング部から引き離される、請求項1に記載の射出成形システム。
  5. 上記サブクランピング部のクランピング機構は、モールドの空洞に溶解した樹脂材料を充填した後に移動可能モールドに圧力をかけることによりそのモールドを継続的にクランプして、主クランピング部の外部で射出成形サイクルの保持工程及びクーリング工程を実行する、請求項1に記載の射出成形システム。
  6. 上記サブクランピング部のクランピング機構は、モールドから成形した物品を取り出すために、クーリング工程を実行した後に固定モールドから移動可能モールドを後退させてモールドを開放する、請求項1に記載の射出成形システム。
  7. 上記主クランピング部からサブクランピング部が引き離された直後に、モールドをクランプしている他のサブクランピング部を主クランピング部に移動し、そのモールドは射出部からの溶解した樹脂材料を受けるに十分なクランピング圧力で主クランピング部によりクランプされ、そのサブクランピング部はモールドの空洞が溶解した樹脂材料で充填された直後に主クランピング部本体から送出される、請求項1に記載の射出成形システム。
  8. 上記サブクランピング部のそれぞれは、サブクランピング部が互いに独立的に所定位置と主クランピング部との間を行き来するための移動機構を有する、請求項1に記載の射出成形システム。
  9. 2個以上のサブクランピング部を搭載するためのテーブルを有し、そのテーブルは、サブクランピング部を所定位置と主クランピング部との間を行き来させるための移動機構を有する、請求項1に記載の射出成形システム。
  10. 2個以上のサブクランピング部を搭載するためのテーブルを有し、そのテーブルは、サブクランピング部を所定位置と主クランピング部との間を行き来するための移動機構と、そのテーブル上の全てのサブクランピング部がそれぞれ主クランピング部に移動できるようにテーブルの方向を変更するための回転機構を有する、請求項1に記載の射出成形システム。
  11. 上記複数のサブクランピング部は、サイズ、形状、およびモールドの種類が互いに同一または異なる、請求項1に記載の射出成形システム。
  12. 上記複数のサブクランピング部は、所定順序で1個ずつ主クランピング部へ移動し、サブクランピング部に問題が発生した場合には、その所定順序変更する、請求項1に記載の射出成形システム。
  13. モールドから成形された物品を取り出すための自動ハンドラーと、システムの総合的動作をコントロールするためのシステムコントローラと、を更に有する、請求項1に記載の射出成形システム。
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