JP2009125946A

JP2009125946A - 成形装置

Info

Publication number: JP2009125946A
Application number: JP2007299913A
Authority: JP
Inventors: Heiei Rin; 炳榮林; Bohong Lin; 柏宏林; Baiheng Lin; 柏亨林
Original assignee: Jih Huang Machinery Ind Co Ltd
Current assignee: Jih Huang Machinery Ind Co Ltd
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】固定の伸縮行程を有するリンケージ機構を採用せず、金型の右モールドに向かって左モールドを接近させることができ、左右両モールドの相互の接触時に接触の具合を調整して接触の確実性を高めることができる成形装置を提供する。
【解決手段】成形装置は、ベースと、ベースの上方に配置されて、成形用の第１金型と第２金型とを保持するモールドホルダー手段と、第１金型および第２金型の移動を制御する駆動手段および同期伝動手段と、第１金型および第２金型に必要な圧力を作用させる押し付け手段、増圧手段およびバルブ手段とを備える。キャビティへの成形材料の注入時、押し付け手段、増圧手段およびバルブ手段が作動すると、第２金型保持部は第１金型保持部に向かって押し付け続けられる。その結果、第１金型および第２金型の間で隙間の発生は回避される。第１金型および第２金型の間で確実に接触状態が維持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、成形装置に関し、特に、金型の駆動機構を改良した成形装置に関する。

台湾実用新案第Ｍ３１５６４３号公報には従来の成形装置が開示される。図１は、その成形装置の金型の駆動機構１４を概略的に示す図である。駆動機構１４は、主として、油圧モータ１４１とリンケージ機構１４２とから構成される。リンケージ機構１４２は油圧モータ１４１の駆動によって伸縮する。伸縮の結果、金型の左モールド１２に向かって金型の右モールド１３を接近させたり（図１Ｂ）、左モールド１２から右モールド１３を離間させたり（図１Ａ）することができる。右モールド１３および左モールド１２の間にはキャビティが区画される。
台湾実用新案第Ｍ３１５６４３号公報

しかしながら、上記従来の成形装置では、左モールド１２が所定の位置に固定される。加えて、リンケージ機構１４２によって伸（図１Ｂ）および縮（図１Ａ）の行程が固定される。その結果、機構中のどこかに磨耗や変形が生じると、リンケージ機構１４２のレバー１４３、１４４が図１Ｂの「伸」の位置に正確に配置されない。例えば左モールド１２は右モールド１３に十分に接近することができない。その結果、左モールド１２は右モールド１３に確実に接触できず、右モールド１３および左モールド１２の間に隙間が生じる。キャビティに注入される成形材料は隙間から漏れ出してしまう。完成した成形品の品質は低下してしまう。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたもので、固定の伸縮行程を有するリンケージ機構を採用せず、金型の右モールドに向かって左モールドを接近させることができ、左右両モールドの相互の接触時に接触の具合を調整して接触の確実性を高めることができる成形装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、
ベースと、
第１金型を保持可能な第１金型保持部を有する可動座と、前記可動座に取り付けられて、前記第１金型とともにキャビティを区画する第２金型を所定の第１方向上で前記第１金型に向き合わせる第２金型保持部とを有するモールドホルダー手段と、
前記可動座に取り付けられて前記第２金型保持部に連結され、前記第１方向に沿って延びつつ回転に基づき前記第１方向に沿って前記第２金型保持部を往復移動させるねじ棒と、前記ねじ棒を時計回りおよび反時計回りに回転駆動する第１駆動源とを有し、前記ねじ棒および前記第１駆動源により、前記第１金型保持部に対して前記第１方向に沿って前記第２金型保持部を往復移動させて、前記第１金型に前記第２金型を接触位置で接触させたり、接触位置から前記第１金型から前記第２金型を離間させたりする駆動手段と、
前記可動座および前記第２金型保持部の間に配置されて、前記第２金型保持部の移動に応じて前記第２金型保持部の移動方向と反対向きに前記可動座を往復移動させる同期伝動手段と、
前記第１方向に沿って延びつつ前記可動座に固定されて、前記第１金型保持部との間に前記第２金型保持部を挟み込むシリンダと、一端で前記シリンダ内に受け入れられてピストンを構成し、ピストン運動によって他端で前記第１金型保持部に向かって前記第２金型保持部を押し付けるピストンロッドと、中空に形成されて、前記ピストンロッドを受け入れる前記シリンダの第１端部の反対側の第２端部に取り付けられて前記シリンダに連通する連通ブロックと、その両端で前記第１端部と前記連通ブロックとにそれぞれ連通する連通パイプと、前記シリンダおよび前記連通ブロック内に充填される流体とを有する押し付け手段と、
前記押し付け手段の前記連通ブロックに連通し、前記流体に圧力を作用させて前記シリンダおよび前記連通ブロック内の圧力を高める増圧器を有する増圧手段と、
前記連通ブロックの前記シリンダに連通する開口および前記増圧手段に連通する開口を有する第１内部空間と、前記連通ブロックの前記連通パイプに連通する開口を有する第２内部空間との間で連通および遮断を切り換えるバルブ手段とを備えることを特徴とする成形装置が提供される。

本発明に係る成形装置において、前記バルブ手段は、前記連通ブロックの前記第１内部空間および前記第２内部空間の間に区画されるバルブ部と、前記連通ブロック内に摺動自在に、かつ、気密に挿入されて一端で前記バルブ部に接続され、他端で前記連通ブロックの外側に突き出る伝動バーと、前記伝動バーの他端に接続されて前記連通ブロックに対して前記伝動バーを往復移動させる第２駆動源とから構成されることが好ましい。

さらに、前記バルブ手段のバルブ部は、前記連通ブロックの前記第１内部空間および前記第２内部空間の間でバルブ口を区画するバルブ座と、前記伝動バーの往復移動に基づき前記バルブ口の封鎖および開放を切り換えるバルブ体とを有することが好ましい。

また、本発明に係る成形装置において、前記可動座には、前記第２金型保持部の往復移動を案内するレールが形成され、前記同期伝動手段は、前記ベースに回転自在に取り付けられるギアと、前記可動座に固定されて前記ギアに噛み合う第１ラックと、前記第２金型保持部に固定されて前記ギアに噛み合う第２ラックとを有し、前記第２金型保持部の動きに応じて前記第２ラックは前記ギアを回転させ、前記ギアの回転に応じて前記第１ラックは前記第２金型保持部の移動方向と反対向きに前記可動座を移動させ、前記ねじ棒は、前記第２金型保持部の底部に連結されることが好ましい。

さらに、前記可動座は、前記第１方向に延びる可動座本体と、前記可動座本体の前記第１方向上の一端縁から上下方向に延び、その上端で前記第１金型保持部を区画する第１固定アームと、前記可動座本体の前記第１方向上の他端縁から上下方向に延び、その上端で前記シリンダを支持する第２固定アームと、前記第１固定アームの下端部および前記第２固定アームの下端部同士を相互に連結する連結アームとから構成されることが好ましい。

上記構成による本発明に係る成形装置は、駆動手段および同期伝動手段を用いて第１金型と第２金型との接近および離間を制御し、流体が充填される押し付け手段および流体に圧力を与える増圧手段を用いて、第１金型および第２金型の間に区画されるキャビティ内に注入される成形材料の第１金型および第２金型を相互に離間させる圧力に抗して、第１金型および第２金型の接触状態を確実に維持することができる。

また、本発明に係る成形装置は、キャビティ内に注入される成形材料の第１および第２金型を相互に離間させる圧力に対して、主に増圧手段から押し付け手段に付与される圧力で対抗する一方、第１金型と第２金型との接近および離間を制御する駆動手段および同期伝動手段もその負荷を分担することができることから、増圧手段および押し付け手段の寿命を延ばすこともできる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図２は本発明の一実施形態に係る成形装置の全体の構成を概略的に示す斜視図である。この成形装置は、ベース３と、ベース３の上方に配置されるモールドホルダー手段４とを備える。モールドホルダー手段４は、成形用の金型すなわち第１金型４２および第２金型４３を保持する。成形装置には第１金型４２および第２金型４３の移動を制御する駆動手段６および同期伝動手段５が組み込まれる。同様に、成形装置は、成形時に第１金型４２および第２金型４３に必要な圧力を作用させる押し付け手段７、増圧手段８およびバルブ手段９を備える。

モールドホルダー手段４は、第１金型保持部４１２Ａを有する可動座４１を備える。第１金型保持部４１２Ａは第１金型４２を保持する。可動座４１には第２金型保持部４４が取り付けられる。第２金型保持部４４は、所定の第１方向Ｄ１上で第１金型４２に向き合わせられる第２金型４３を保持する。第１金型４２および第２金型４３でキャビティが区画される。

駆動手段６は、可動座４１に取り付けられるねじ棒６１を備える。ねじ棒６１は第１方向Ｄ１に沿って延びる。ねじ棒６１は第２金型保持部４４に連結される。その結果、ねじ棒６１の回転に基づき第２金型保持部４４はねじ棒６１に沿って往復移動することができる。駆動手段６は第１駆動源６２を備える。第１駆動源６２は、時計回りおよび反時計回りにねじ棒６１を回転駆動することができる。その結果、ねじ棒６１および第１駆動源６２の協働に基づき、第１方向Ｄ１上で第２金型４３は第１金型保持部４１２Ａに対して往復移動することができる。こうして第２金型４３は、第１金型４２に向き合って接触位置で第１金型４２に接触したり、接触位置から離間したりすることができる。本実施形態では、第１駆動源６２にはサーボモータが使用され、ねじ棒６１にはボールねじが使用されればよい。ただし、必要に応じて第１駆動源６２およびねじ棒６１には他の種類の部品が利用されてもよい。

可動座４１および第２金型保持部４４の間には同期伝動手段５が取り付けられる。同期伝動手段５は、第２金型保持部４４の動きに応じて第２金型保持部４４の移動方向と反対向きに可動座４１を往復移動させることができる。

押し付け手段７は第１方向Ｄ１に沿って延びる。押し付け手段７にはピストン機構が組み込まれる。ピストン機構は、可動座４１に固定されて第１金型保持部４１２Ａとの間に第２金型保持部４４を挟み込むシリンダ７１０と、シリンダ７１０内に挿入される一端でピストンを構成する後述のピストンロッド７１２とから構成される。ピストンロッド７１２はシリンダ７１０内でピストン運動することができる。ピストンロッド７１２のピストン運動に基づき第２金型保持部４４は第１金型保持部４１２Ａに向かって押し付けられる。

増圧手段８は、押し付け手段７のシリンダ７１０内の圧力を高めることができる。バルブ手段９は、押し付け手段７および増圧手段８の内部空間の連通関係を制御することができる。

可動座４１は、ベース３の上方に配置されて第１方向Ｄ１に延びる可動座本体４１１を備える。可動座４１は、可動座本体４１１の第１方向Ｄ１上の一端縁（図中左側の端縁）から上下方向に延びる第１固定アーム４１２を備える。第１固定アーム４１２はその上端で第１金型保持部４１２Ａを区画する。同時に、可動座４１は、可動座本体４１１の第１方向上の他端縁（図中右側の端縁）から上下方向に延びる第２固定アーム４１３を備える。第２固定アーム４１３の上端にはシリンダ７１０が固定される。可動座４１は、第１固定アーム４１２の下端部および第２固定アーム４１３の下端部を相互に連結する連結アーム４１５を備える。

図３は、ベース３、モールドホルダー手段４および同期伝動手段５の配置関係および構成を概略的に示す部分透視斜視図である。図４は、第１金型４２に第２金型４３を向き合わせて相互に接触させた状態を概略的に示す側面図である。図５は、第１金型４２から第２金型４３を離間させた状態を概略的に示す側面図である。

図３に示されるように、可動座４１の可動座本体４１１上には、第２金型保持部４４の往復移動を案内する１対のレール４１４、４１４が形成される。同期伝動手段５は、ベース３に設けられるギア設置部３１に回転自在に取り付けられるギア５１と、ギア５１に噛み合う第１ラック５２および第２ラック５３とを備える。第１ラック５２は可動座４１に固定される。第２ラック５３は第２金型保持部４４に固定される。第２金型保持部４４の動きに応じて第２ラック５３はギア５１を回転させる。ギア５１の回転に応じて第１ラック５２は第２金型保持部４４の移動方向とは正反対の向きに可動座４１を移動させることができる。すなわち、図４に示される状態で、駆動手段６の第１駆動源６２の駆動に基づきねじ棒６１が回転すると、第２金型保持部４４は右に移動する。第２金型保持部４４に固定される第２ラック５３は図中右へ移動する。その結果、ギア５１は時計回りに回転駆動されるとともに、第１ラック５１および第１ラック５１に固定される可動座４１は図中左へ移動する。こうして第２金型保持部４４および可動座４１はレール４１４、４１４の案内に基づき相互に離れていき、図５に示す状態が確立される。このとき、駆動手段６の第１駆動源６２の駆動に基づきねじ棒６１が前述と反対向きに回転すると、第２金型保持部４４は左へ移動する。その結果、第２金型保持部４４と可動座４１とはレール４１４、４１４の案内に基づき相互に近づいていき、図４に示す状態が確立される。また、駆動手段６のねじ棒６１は第２金型保持部４４の底部に連結される。

次に、図６〜図８を用いて押し付け手段７、増圧手段８およびバルブ手段９の構成を詳しく説明する。図６は、押し付け手段７および増圧手段８の構成を概略的に示す要部断面図である。図７は、押し付け手段７の構成を示す部分断面図である。図８は、押し付け手段７における後述の連通ブロック７１４およびバルブ手段９の構成を示す要部断面図である。

図６〜図８に示されるように、押し付け手段７は、可動座４１に固定されて第１方向Ｄ１に沿って延びるシリンダ７１０を備える。シリンダ７１０と第１金型保持部４１２Ａとの間に第２金型保持部４４が配置される。シリンダ７１０内にはピストンロッド７１２の一端が挿入される。その一端にはピストンが形成される。ピストンロッド７１２のピストン運動に基づきピストンロッド７１２の他端は第１金型保持部４１２Ａに向かって第２金型保持部４４を押し付ける。シリンダ７１０は第１端部７１０Ａでピストンロッド７１２を受け入れる。第１端部７１０Ａの反対側の第２端部７１０Ｂには連通ブロック７１４が取り付けられる。連通ブロック７１４は、中空に形成されてシリンダ７１０に連通する。押し付け手段７は、両端で第１端部７１０Ａと連通ブロック７１４とにそれぞれ連通する連通パイプ７１８を備える。シリンダ７１０および連通ブロック７１４内には流体が充填される。

増圧手段８は、一端で押し付け手段７の連通ブロック７１４に連通する増圧パイプ８１を備える。増圧パイプ８１は増圧器８２に接続される。増圧器８２は、増圧パイプ８１を介してシリンダ７１０および連通ブロック７１４内に充填される流体に圧力を与える。その結果、シリンダ７１０および連通ブロック７１４内の圧力は高められる。

バルブ手段９は、連通ブロック７１４の第１内部空間７１６と第２内部空間７１７との間で連通および遮断を制御する。第１内部空間７１６では、シリンダ７１０に連通する開口と、増圧手段８に連通する開口とが区画される。第２内部空間７１７には、連通パイプに連通する開口が区画される。バルブ手段９はバルブ部９１を備える。バルブ部９１は、第１内部空間７１６と第２内部空間７１７との間にバルブ口９１０を区画するバルブ座９１１と、変位に基づきバルブ口９１０の封鎖および開放を実現するバルブ体９１２とから構成される。バルブ部９１のバルブ体９１２の位置制御にあたってバルブ体９１２には伝動バー９２の一端が固定される。伝動バー９２は、摺動自在に、かつ、気密に連通ブロック７１４に挿入される。伝動バー９２の他端は連通ブロック７１４の外側に突き出る。この伝動バー９２の他端には第２駆動源９３が連結される。第２駆動源９３は、連通ブロック７１４に対して伝動バー９２を往復移動させる駆動力を発揮する。こうした伝動バー９２の往復移動に応じてバルブ体９１２の移動は実現される。

連通ブロック７１４の上端には第２内部空間７１７に連通する流体容器７１９が取り付けられる。流体容器７１９の容量は、連通ブロック７１４の内部空間の容量より大きく設定される。また、本発明において押し付け手段７および増圧手段８に充填される流体には油圧オイルが使用されることが好ましい。

次に本発明に係る成形装置の動作を説明する。第１金型４２および第２金型４３で区画されるキャビティ内に成形材料を注入して成形する場面を想定する。成形材料には樹脂材料が含まれる。まず、第１駆動源６２が起動される。第１駆動源６２は第１金型保持部４１２Ａに第２金型保持部４４を接近させる。こうして第２金型４３は第１金型４２に接触する。第１金型４２に第２金型４３が接触すると、第１駆動源６２は停止する。続いて、キャビティ内に成形材料が注入されるとともに、押し付け手段７、増圧手段８およびバルブ手段９が作動する。ピストンロッド７１２は第１金型４２の第１金型保持部４１２Ａに向かって第２金型４３の第２金型保持部４４を押し付ける。その結果、第１金型４２および第２金型４３の接触状態は確実に保たれる。第１金型４２および第２金型４３の間で隙間の発生は回避される。

すなわち、バルブ手段９が作動すると、第１内部空間７１６および第２内部空間７１７の間に区画されるバルブ口９１０が封鎖される。その後、成形材料の成形の完了まで、増圧器８２が作動する。増圧器８２の働きで、ピストンロッド７１２のピストン端およびバルブ口９１０の間に規定される空間の体積が維持される。その結果、第１金型４２および第２金型４３に相互に離間させようとする成形材料の圧力にも拘わらず、シリンダ７１０内にピストンロッド７１２の押し戻しは回避される。

以上のような成形装置では、増圧手段８の働きで押し付け手段７内に供給される圧力は、キャビティ内に注入されて第１金型４２および第２金型４３を相互に離間させようとする成形材料の圧力に抗することができる。その結果、第１金型４２および第２金型４３の接触は確実に保たれることができる。

その一方で、第１金型４２および第２金型４３の接近および離間を制御する駆動手段６および同期伝動手段５は増圧手段８の負荷を分担することができることから、増圧手段８および押し付け手段７の寿命を延ばすことができる。

本発明の成形装置は、２つの金型で区画されるキャビティ内に注入される成形材料に圧力を与えて成形材料を硬化成形する各種の成形装置に用いられることができる。

従来の成形装置における金型の駆動機構を概略的に説明する側面図である。本発明の一実施形態に係る成形装置の全体の構成を概略的に示す斜視図である本発明に係る成形装置のベース、モールドホルダー手段および同期伝動手段の配置関係並びに構成を概略的に示す部分透視斜視図である。第１金型に第２金型を向き合わせて第１金型に第２金型を接触させた状態を概略的に示す側面図である。第１金型から第２金型を離間させた状態を概略的に示す側面図である。押し付け手段および増圧手段の構成を概略的に示す要部断面図である。押し付け手段の構成を概略的に示す部分断面図である。押し付け手段の連通ブロックおよびバルブ手段の構成を概略的に示す要部断面図である。

符号の説明

３ベース、３１ギア設置部、４モールドホルダー手段、４１可動座、４１１可動座本体、４１２第１固定アーム、４１３第２固定アーム、４１２Ａ第１金型保持部、４１４レール、４１５連結アーム、４２第１金型、４３第２金型、４４第２金型保持部、５同期伝動手段、５１ギア、５２第１ラック、５３第２ラック、６駆動手段、６１ねじ棒、６２第１駆動源、７押し付け手段、７１０シリンダ、７１０Ａ第１端部、７１０Ｂ第２端部、７１２ピストンロッド、７１４連通ブロック、７１６第１内部空間、７１７第２内部空間、７１８連通パイプ、７１９流体容器、８増圧手段、８１増圧パイプ、８２増圧器、９バルブ手段、９１０バルブ口、９１バルブ部、９１１バルブ座、９１２バルブ体、９２伝動バー、９３第２駆動源。

Claims

ベースと、
第１金型を保持可能な第１金型保持部を有する可動座と、前記可動座に取り付けられて、前記第１金型とともにキャビティを区画する第２金型を所定の第１方向上で前記第１金型に向き合わせる第２金型保持部とを有するモールドホルダー手段と、
前記可動座に取り付けられて前記第２金型保持部に連結され、前記第１方向に沿って延びつつ回転に基づき前記第１方向に沿って前記第２金型保持部を往復移動させるねじ棒と、前記ねじ棒を時計回りおよび反時計回りに回転駆動する第１駆動源とを有し、前記ねじ棒および前記第１駆動源により、前記第１金型保持部に対して前記第１方向に沿って前記第２金型保持部を往復移動させて、前記第１金型に前記第２金型を接触位置で接触させたり、接触位置から前記第１金型から前記第２金型を離間させたりする駆動手段と、
前記可動座および前記第２金型保持部の間に配置されて、前記第２金型保持部の移動に応じて前記第２金型保持部の移動方向と反対向きに前記可動座を往復移動させる同期伝動手段と、
前記第１方向に沿って延びつつ前記可動座に固定されて、前記第１金型保持部との間に前記第２金型保持部を挟み込むシリンダと、一端で前記シリンダ内に受け入れられてピストンを構成し、ピストン運動によって他端で前記第１金型保持部に向かって前記第２金型保持部を押し付けるピストンロッドと、中空に形成されて、前記ピストンロッドを受け入れる前記シリンダの第１端部の反対側の第２端部に取り付けられて前記シリンダに連通する連通ブロックと、その両端で前記第１端部と前記連通ブロックとにそれぞれ連通する連通パイプと、前記シリンダおよび前記連通ブロック内に充填される流体とを有する押し付け手段と、
前記押し付け手段の前記連通ブロックに連通し、前記流体に圧力を作用させて前記シリンダおよび前記連通ブロック内の圧力を高める増圧器を有する増圧手段と、
前記連通ブロックの前記シリンダに連通する開口および前記増圧手段に連通する開口を有する第１内部空間と、前記連通ブロックの前記連通パイプに連通する開口を有する第２内部空間との間で連通および遮断を切り換えるバルブ手段とを備えることを特徴とする成形装置。
請求項１に記載の成形装置において、
前記バルブ手段は、
前記連通ブロックの前記第１内部空間および前記第２内部空間の間に区画されるバルブ部と、
前記連通ブロック内に摺動自在に、かつ、気密に挿入されて一端で前記バルブ部に接続され、他端で前記連通ブロックの外側に突き出る伝動バーと、
前記伝動バーの他端に接続されて前記連通ブロックに対して前記伝動バーを往復移動させる第２駆動源とから構成されることを特徴とする成形装置。
請求項２に記載の成形装置において、
前記バルブ手段のバルブ部は、
前記連通ブロックの前記第１内部空間および前記第２内部空間の間でバルブ口を区画するバルブ座と、
前記伝動バーの往復移動に基づき前記バルブ口の封鎖および開放を切り換えるバルブ体とを有することを特徴とする成形装置。
請求項１に記載の成形装置において、
前記可動座には、前記第２金型保持部の往復移動を案内するレールが形成され、
前記同期伝動手段は、前記ベースに回転自在に取り付けられるギアと、前記可動座に固定されて前記ギアに噛み合う第１ラックと、前記第２金型保持部に固定されて前記ギアに噛み合う第２ラックとを有し、前記第２金型保持部の動きに応じて前記第２ラックは前記ギアを回転させ、前記ギアの回転に応じて前記第１ラックは前記第２金型保持部の移動方向と反対向きに前記可動座を移動させ、
前記ねじ棒は、前記第２金型保持部の底部に連結されることを特徴とする成形装置。
請求項４に記載の成形装置において、
前記可動座は、
前記第１方向に延びる可動座本体と、
前記可動座本体の前記第１方向上の一端縁から上下方向に延び、その上端で前記第１金型保持部を区画する第１固定アームと、
前記可動座本体の前記第１方向上の他端縁から上下方向に延び、その上端で前記シリンダを支持する第２固定アームと、
前記第１固定アームの下端部および前記第２固定アームの下端部同士を相互に連結する連結アームとから構成されることを特徴とする成形装置。