JP2009143051A - 射出成形機の突出し機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形品の製品部とスプール部とを切断しながら突き出される成形型を使用して射出成形を行うときに、サイクルタイムが短くなるようにすることである。
【解決手段】 可動型９のゲート形成流路３１を、可動型９のパーティングラインＰＬよりも内側に形成し、サブマリンゲート２４とする。そして、可動型９に取り付けられる製品部突出しピン３３とスプール部突出しピン３４がそれぞれ独立して作動するように、別個の第１及び第２の油圧シリンダ３５，３７のピストンロッド３５ａ，３７ａに連結する。第１油圧シリンダ３５が製品部突出しピン３３を突き出すタイミングと、第２油圧シリンダ３７がスプール部突出しピン３４を突き出すタイミングとを異ならせることにより、成形品２００の製品部１６とスプール部１７とを別々に排出する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、射出成形機の突出し機構に関するものである。

射出成形機では、型閉じされた成形型（固定型と可動型）に形成される空間部（キャビティ）に射出した溶融樹脂を固化させた後、成形型を型開きし、一方の成形型（通常の場合、可動型）に保持された成形品を突出しピンで突き出して排出し、取出し機（ロボット）によって取り出している。通常の射出成形方法では、成形品の製品部とスプール部とが一体に成形され、後工程によって切断されている。なお、切断されたスプール部は廃棄される。

後工程における製品部とスプール部との切断作業を省略するために、突出しピンが製品部を突き出す際に、製品部とスプール部とのゲートを切断するようにした成形型が公知である。この種の成形型のゲートは、可動型のパーティングラインよりも内側（固定型よりも遠い側）に形成されていて、「サブマリンゲート（又はトンネルゲート）」と称されている。これにより、成形品の製品部とスプール部とを別々にして排出することが可能になった。

上記したサブマリンゲートを有する成形型では、成形品の製品部を突き出す製品部突出しピンと、成形品のスプール部を突き出すスプール部突出しピンとが別個に設けられている。従来の射出成形機の場合、製品部突出しピンとスプール部突出しピンは、可動型の移動方向と同じ方向に移動可能な突出し板に支持されていて、それらが同時に突き出すように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。このため、製品部突出しピンとスプール部突出しピンとが同じタイミングで成形品を突き出し、製品部とスプール部を同一の場所に排出させている。この結果、後工程で製品部とスプール部とを分別するための作業工程が必要になり、成形のためのサイクルタイムが長くなってしまう。特に、取出し機が作動している間は、射出成形機を作動させることが困難であり、取出し機が設けられていることが成形のサイクルタイムを長くさせる一因となっている。

上記した不具合を解消するため、例えば特許文献２に開示される技術が存している。しかし、突出しピンの突出し動作が２回以上行われるため、サイクルタイムを短くすることは困難である。
特開２００２−１９２５６５号公報 特開平６−３２８５２６号公報

本発明は上記した不具合に鑑み、成形品の製品部とスプール部とを切断しながら突き出される成形型を使用して射出成形を行うときに、サイクルタイムが短くなるようにすることを課題としている。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記した課題を解決するための本発明は、
対向配置される一対の成形型を接近させ、それらのパーティングラインを密着させて形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂を冷却して成形品の製品部とスプール部とを一体に固化し、前記一対の成形型を離隔させながら、一方の成形型に取り付けられた製品部突出しピンとスプール部突出しピンとを他方の成形型に向かって前進させることにより、前記一方の成形型に保持された成形品を排出する射出成形機の突出し機構であって、
前記成形品の製品部とスプール部とは、前記一方の成形型のパーティングラインよりも内側に入り込んで設けられるゲートを介して連結され、前記製品部突出しピンと前記スプール部突出しピンとが前進されるときに前記ゲートが切断されて、前記製品部と前記スプール部とが分離して排出され、
前記一方の成形型に、前記製品部突出しピンを進退させる駆動手段と前記スプール部突出しピンを進退させる駆動手段とを設け、前記製品部突出しピンと前記スプール突出しピンとをそれぞれの駆動手段により、別個独立して作動させることを特徴としている。

そして、前記製品部突出しピンの突出しのタイミングと前記スプール部突出しピンの突出しのタイミングとを異ならせたり、前記製品部突出しピンの突出しのストロークと前記スプール部突出しピンの突出しのストロークとを異ならせたりすることができる。

本発明は上記したように構成されていて、製品部突出しピンとスプール部突出しピンとを、別個独立して作動させる（前進させる）ことができる。即ち、製品部突出しピンの突出しのタイミングと前記スプール部突出しピンの突出しのタイミングとを異ならせたり、製品部突出しピンの突出しのストロークとスプール部突出しピンの突出しのストロークとを異ならせたりすることができる。これにより、成形型から突き出される製品部とスプール部を、異なる位置に排出させることができる。換言すれば、製品部とスプール部とが分離して異なる位置に排出されるため、取出し機が不要になる。この結果、型開き量が短くなり、成形のサイクルタイムを短くすることができる。

前記一方の成形型を可動型とし、前記他方の成形型は固定型とすることができる。

これにより、既存の射出成形機にも、本発明を容易に採用することができる。

そして、型閉じ状態の成形型に溶融樹脂が射出され、固化した状態の成形品は、少なくとも１つのスプール部と、前記スプール部から延設される多数個の製品部とを備え、
前記製品部突出しピンと前記駆動手段とは、前記多数個の製品部に対してそれぞれ設けられているようにできる。

これにより、多数個取りの成形型であっても、本発明を採用することができる。

本発明の実施例について説明する。図１は本発明の実施例の突出し部１００の左側面からの斜視図、図２は同じく右側面からの斜視図、図３は同じく左側面図、図４は成形品２００を示す図である。

本実施例の射出成形機の突出し部１００の構成について説明する。図１ないし図３に示されるように、枠状のベース１の端部に、固定型取付板２が起立状態で取り付けられている。また、ベース１の幅方向Ｐの両端部には、ベース１の左右方向Ｑに沿って一対のガイドレール３が取り付けられている。一対のガイドレール３にはガイドブロック４が装着されていて、各ガイドブロック４は、ガイドレール３の長手方向（ベース１の左右方向Ｑ）に沿って移動可能である。一対のガイドブロック４に跨って、可動型取付板５が起立状態で取り付けられている。

固定型取付板２の四隅のコーナー部には、全部で４本のタイバー６がベース１の左右方向Ｑに沿って突出されている。これらのタイバー６は、可動型取付板５の四隅のコーナー部に取り付けられた軸受７に支持されていて、その先端部は可動型取付板５を貫通して、可動型取付板５の左側壁部５ａから突出されている。可動型取付板５は、図示しない可動型移動手段（例えば、油圧シリンダやトグルリンク機構）により、ガイドレール３とタイバー６に支持されながらベース１の左右方向Ｑに沿って進退し、固定型取付板２に接近・離隔する。

固定型取付板２の左側壁部（可動型取付板５に対向する壁部）には、固定型８が取り付けられている。また、可動型取付板５の右側壁部（固定型取付板２に対向する壁部）には、可動型９が取り付けられている。なお、図２においては、可動型９の図示を省略している。

タイバー６の所定部分には、外径が細くなったくびれ部１１が設けられている。そして、可動型取付板５の左側壁部５ａにおける高さ方向のほぼ中央部で、幅方向Ｐの両端部（上下のタイバー６の間の部分）には、一対の型締め用の油圧シリンダ１２がそれらのピストンロッド１３を高さ方向に沿わせて、かつ油圧シリンダ１２のシリンダ本体１４を高さ方向にスライド可能にさせて取り付けられている。各ピストンロッド１３の先端部と、油圧シリンダ１２のシリンダ本体１４におけるピストンロッド１３の反対側の端部には、一対のレバー１５がリンク機構を介して回動自在に取り付けられている。レバー１５同士の対向面には、タイバー６のくびれ部１１の外径に対応する半円形状の挟込み部１５ａが形成されている。各レバー１５の厚みは、くびれ部１１の内幅よりも少し狭い。一対のレバー１５が開いているとき、可動型取付板５は移動可能である。そして、固定型８と可動型９がそれらのパーティングラインＰＬで密着したとき、タイバー６のくびれ部１１が、一対のレバー１５の挟込み部１５ａ同士の間に配置される。このとき、型締め用の油圧シリンダ１２が作動される。即ち、油圧シリンダ１２のピストンロッド１２ａが後退することにより、油圧シリンダ１２のシリンダ本体１４が高さ方向に沿ってスライドする。これにより、一対のレバー１５の挟込み部１５ａがタイバー６のくびれ部１１に嵌り込む。この結果、可動型取付板５が進退不能になり、固定型８と可動型９との密着状態が保持される。

次に、本実施例の射出成形機において成形される成形品２００について説明する。図４に示されるように、成形品２００は、１回の射出成形で２個成形される製品部１６と、それらの間に形成されるスプール部１７とを備えている。本実施例の製品部１６は、有底筒状の本体部１８と、その開口部分の外周円に設けられたフランジ部１９とを備えている。フランジ部１９における本体部と反対側の面から、ボス２１が延設されている。このボス２１は、後工程で切断される捨てボスである。また、本実施例のスプール部１７は、円錐台形状のスプール２２、平板形状のランナ２３及びランナ２３の端部から、斜めに延設される円錐台形状のゲート２４とを備えている。このゲート２４は、サブマリンゲートである。即ち、成形品２００が射出成形されたとき、製品部１６のボス２１とスプール部１７のランナ２３とはゲート２４を介して連結されているが、成形品２００が突き出されるとき、ボス２１とゲート２４との連結部分が切断される。これにより、製品部１６とスプール部１７とは、分離された状態で可動型９から離型されて、排出される。

次に、固定型８について説明する。図５ないし図８に示されるように、固定型８には、成形品２００の製品部１６に対応する凹部２５が設けられている。本実施例の固定型８の場合、凹部２５が２箇所に設けられていて、一度の射出成形で２つの製品部１６と１つのスプール部１７が成形される。また、軸線Ｃの部分には、溶融樹脂が流し込まれるスプール形成流路２６が設けられている。スプール形成流路２６の終端部から幅方向Ｐに、ランナ形成流路２７が設けられている。

次に、可動型９について説明する。可動型９には固定型８の凹部２５に対応する凸部２８が、パーティングラインＰＬよりも突出して２箇所に設けられている。また、パーティングラインＰＬの部分には、固定型８のランナ形成流路２７に対応する可動型９のランナ形成流路２９が凹溝状に設けられている。ランナ形成流路２９の終端部から、可動型取付板５の側に向かって斜めにゲート形成流路３１（サブマリンゲート）が設けられている。ゲート形成流路３１の終端部はその始端部よりも細くなるようにすぼまっていて、ボス形成穴３２に連通している。

図５に示されるように、固定型８と可動型９とが型閉じされた状態で、射出成形機のノズル（図示せず）から溶融樹脂が固定型８に射出される。この溶融樹脂は、固定型８のスプール形成流路１８から、固定型８のランナ形成流路１９と可動型９のランナ形成流路２６、ランナ形成流路２７，２９及びゲート形成流路３１を通ってボス形成穴３２に流れる。そして、ボス形成穴３２から、固定型８の凹部２５と可動型９の凸部２８とで形成される空間部（キャビティ）に入り込む。この溶融樹脂が固化すると、２つの製品部１６と１つのスプール部１７とを有する成形品２００が成形される。

可動型８には、軸線Ｃの方向（左右方向Ｑ）に沿って２本の製品部突出しピン３３と１本のスプール部突出しピン３４が内装されている。各製品部突出しピン３３は、可動型取付板５の左側壁部５ａに取り付けられた第１油圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａに接続されている。また、スプール部突出しピン３４は、可動型８の左側壁部５ａに設けられた凹部３６に取り付けられる第２油圧シリンダ３７のピストンロッド３７ａに接続されている。第１及び第２の油圧シリンダ３５，３７は、それぞれ独立して作動可能である。

第１油圧シリンダ３５のみを作動させると、そのピストンロッド３５ａが前進して成形型２００の製品部１６を突き出す。このとき、製品部１６のボス２１とスプール部１７のゲート２４との接合部が強制的に切断され、スプール部１７を可動型９に残したまま、製品部１６のみが可動型９から離型される。これにより、後工程において製品部１６のボス２１とスプール部１７のゲート２４との連結部を切断する作業が不要となる。

また、第２油圧シリンダ３７のみを作動させると、そのピストンロッド３７ａが前進して成形型２００のスプール部１７を突き出す。上記と同様に、製品部１６のボス２１とスプール部１７のゲート２４との接合部が強制的に切断され、製品部１６を可動型９に残したまま、スプール部１７のみが、ゲート２４を撓ませながら可動型９から離型される。

上記したように、本実施例の射出成形機の突出し部１００では、第１及び第２の油圧シリンダ３５，３７のピストンロッド３５ａ，３７ａをそれぞれ独立して進退させることができる。このため、成形品２００の製品部１６とスプール部１７とを別々のタイミングで離型させることができる。換言すれば、製品部１６とスプール部１７との落下位置を異ならせることができる。これにより、取出し機（図示せず）をなくすことができる。また、落下位置を同一にせざるを得ない場合であっても、落下のタイミングを異ならせることができるため、製品部１６の取出し機とスプール部１７の取出し機を同一のものとすることができる。しかも、製品部１６とスプール部１７とを別々に離型させることができるため、従来の場合と比較して、型開き量を小さくできる。

成形品２００における製品部１６とスプール部１７との排出のタイミングを異ならせる方法として、第１及び第２の油圧シリンダ３５，３７を独立して作動させたり、それらのピストンロッド３５ａ，３７ａの長さを異ならせたりすることが考えられる。

本実施例の射出成形機における突出し部１００の作用について、図９のタイムチャートを参照しながら説明する。図９のタイムチャートにおいて、本実施例の射出成形機のタイムチャートを実線で示し、従来の射出成形機のタイムチャートを破線で示す。図示しない可動型移動手段により、可動型９が固定型８に接近する。固定型８と可動型９がパーティングラインＰＬの部分で密着し、型閉じされる（ステップＳ１）。本実施例の射出成形機の場合、前述したように取出し機をなくすことができるため、可動型９の移動距離（型開き量）を短くすることができ、型閉じに要する時間を短縮できる。

この状態で、一対の型締め用の油圧シリンダ１２が作動し、各タイバー６のくびれ部１１に一対のレバー１５の挟込み部１５ａが入り込む。これにより、可動型９は、固定型に密着したままの状態で保持される（ステップＳ２，Ｓ３）。続いて、固定型８のスプール形成流路２６に溶融樹脂が射出される（ステップＳ４）。射出された溶融樹脂は、可動型９に設けられたゲート形成流路３１（サブマリンゲート）を流れてボス形成穴３２に入り、ボス形成穴３２から固定型８の凹部２５と可動型９の凸部２８との間に形成されたキャビティに流入する。そして、射出された溶融樹脂の重さが計量されて（ステップＳ５）、サックバック（保圧終了後に、スクリューを少し後退させて、先端の圧力を低下させること）がなされる（ステップＳ６）。

所定時間が経過して溶融樹脂が冷却して固化する（ステップＳ７）と、一対のレバー１５の挟込み状態が解放され、固定型８と可動型９とが高圧で密着していた状態が解放される（ステップＳ８，Ｓ９）。本実施例の射出成形機において、ステップＳ２からステップＳ９までの工程で要する時間は、従来の射出成形機の場合と同様である。

そして、可動型９が固定型８から離隔して、型開きされる（ステップＳ１０）。ステップＳ１の場合と同様、可動型９の型開き量が短くて済むため、本実施例の射出成形機ではステップＳ１０に要する時間が短くなっている。このとき、可動型９が固定型８から離隔すると同時にスプール部突出しピン３４が前進し、スプール部１７を突き出して可動型９から離型させる（ステップＳ１１、図７参照）とともに、製品部突出しピン３３が前進し、製品部１６を突き出して可動型９から離型させる（ステップＳ１２、図８参照）。そして、最初のステップＳ１に戻り、再びステップＳ１〜Ｓ１２の工程が繰り返される。

本実施例の射出成形機の場合、ステップＳ１〜Ｓ１２の工程を行うために要する時間は約２３秒である。これに対して、従来の射出成形機が、ステップＳ１〜Ｓ１２の工程を行うために要する時間は約２８秒である。この結果、本実施例の射出成形機では、サイクルタイムを約５秒短縮することが可能になった。

本実施例の成形型の場合、成形品２００の製品部１６とスプール部１７とは、可動型９内に形成されるゲート２４（サブマリンゲート）を介して連結されていて、製品部１６又はスプール部１７が突き出されるときにゲート２４の部分が強制的に切断される形態である。しかし、ゲート２４は、製品部１６とスプール部１７が突き出されるときに自動的に切断される形態であれば、いかなるものであってもよい。

本実施例の突出し部１００の場合、製品部突出しピン３３とスプール部突出しピン３４は、いずれも油圧シリンダ３５，３７によって突き出される。しかし、製品部突出しピン３３とスプール部突出しピン３４を突き出す手段は、油圧シリンダ３５，３７以外のもの、例えば空気圧シリンダ、電動モータであってもよい。

本発明の実施例の突出し部１００の左側面からの斜視図である。 同じく右側面からの斜視図である。 同じく左側面図である。 成形品２００を示す図である。 型閉じ状態の成形型のキャビティに、溶融樹脂を流入させた状態の断面図である。 可動型９におけるゲート形成流路３１の部分の拡大図である。 成形型を型開きして、スプール部１７を排出する状態の作用説明図である。 製品部１６を排出する状態の作用説明図である。 本実施例の射出成形機のタイムチャートである。

符号の説明

１００ 突出し部（突出し機構）
２００ 成形品
８ 固定型（成形型）
９ 可動型（成形型）
１６ 製品部
１７ スプール部
３３ 製品部突出しピン
３４ スプール部突出しピン
３５ 第１油圧シリンダ（駆動手段）
３７ 第２油圧シリンダ（駆動手段）
ＰＬ パーティングライン

Claims (5)

1. 対向配置される一対の成形型を接近させ、それらのパーティングラインを密着させて形成されるキャビティに溶融樹脂を射出し、該溶融樹脂を冷却して成形品の製品部とスプール部とを一体に固化し、前記一対の成形型を離隔させながら、一方の成形型に取り付けられた製品部突出しピンとスプール部突出しピンとを他方の成形型に向かって前進させることにより、前記一方の成形型に保持された成形品を排出する射出成形機の突出し機構であって、
   前記成形品の製品部とスプール部とは、前記一方の成形型のパーティングラインよりも内側に入り込んで設けられるゲートを介して連結され、前記製品部突出しピンと前記スプール部突出しピンとが前進されるときに前記ゲートが切断されて、前記製品部と前記スプール部とが分離して排出され、
   前記一方の成形型に、前記製品部突出しピンを進退させる駆動手段と前記スプール部突出しピンを進退させる駆動手段とを設け、前記製品部突出しピンと前記スプール突出しピンとをそれぞれの駆動手段により、別個独立して作動させることを特徴とする射出成形機の突出し機構。
2. 前記製品部突出しピンの突出しのタイミングと前記スプール部突出しピンの突出しのタイミングとを異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の突出し機構。
3. 前記製品部突出しピンの突出しのストロークと前記スプール部突出しピンの突出しのストロークとを異ならせたことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形機の突出し機構。
4. 前記一方の成形型は可動型であり、前記他方の成形型は固定型であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の射出成形機の突出し機構。
5. 型閉じ状態の成形型に溶融樹脂が射出され、固化した状態の成形品は、少なくとも１つのスプール部と、前記スプール部から延設される多数個の製品部とを備え、
   前記製品部突出しピンと前記駆動手段とは、前記多数個の製品部に対してそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の射出成形機の突出し機構。

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