JP2011156748A

JP2011156748A - 成形装置

Info

Publication number: JP2011156748A
Application number: JP2010020101A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Kojima; 洋一郎小島; Masanori Ogawa; 正則小川; Hideki Nishijima; 秀樹西嶋
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd; Tekunohama Co Ltd
Current assignee: Tekunohama Co Ltd; Kojima Industries Corp
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-18
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: TW201134652A; US20110189327A1; CN102139540A; CN102139540B; JP5714823B2

Abstract

【課題】交換用の金型を稼動中の金型に対して交換可能状態で隣接させることにより金型の交換を容易にする。
【解決手段】一組の金型を型締め、型開きする型開閉方向に、それぞれの型開閉方向を一致させた複数組の金型を連ね、この複数組の金型を同一の駆動源２１により型締め、型開き動作させる成形装置において、各金型の少なくも一部には、それに隣接して型開閉方向と直交する方向に交換用金型を備え、該交換用金型を、駆動源２１により動作される稼動中金型の位置へ移動可能にすると共に、稼動中金型を型開閉方向と直交する方向であり、且つ交換用金型の位置とは異なる位置へ移動可能に支持するスライドテーブル６１を備える。スライドテーブル６１に支持された交換用金型を稼動中の金型に代えて、駆動源により動作される位置へ容易に移動でき、離れた位置から交換用金型を運んで交換する必要がなく、金型の交換を容易にすることできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一組の金型を型締め、型開きする型開閉方向に、それぞれの型開閉方向を一致させた複数組の金型を連ね、この複数組の金型を同一の駆動源により型締め、型開き動作させる成形装置に関する。

かかる成形装置は下記特許文献１に開示されている。
近年、少量多品種生産が強く望まれており、一つの専用設備では稼働率が低くなる。汎用設備を用いることで、即ち上記成形装置において金型を交換することで、複数の加工を可能とし稼働率を上げることができる。

特開２０００−１５４９６号公報

しかし、上記成形装置の金型の交換には時間がかかり生産効率の向上の妨げになっていた。
本発明は、このような問題に鑑み、交換用の金型を稼動中の金型に対して交換可能状態で隣接させることにより金型の交換を容易にすることを課題とする。

本発明は、一組の金型を型締め、型開きする型開閉方向に、それぞれの型開閉方向を一致させた複数組の金型を連ね、この複数組の金型を同一の駆動源により型締め、型開き動作させる成形装置において、各金型の少なくも一部には、それに隣接して型開閉方向と直交する方向に交換用金型を備え、該交換用金型を、前記駆動源により動作される稼動中金型の位置へ移動可能にすると共に、稼動中金型を型開閉方向と直交する方向であり、且つ交換用金型の位置とは異なる位置へ移動可能に支持する支持台を備えることを特徴とする成形装置である。

本発明によれば、支持台に支持された交換用金型を稼動中の金型に代えて、駆動源により動作される位置へ容易に移動でき、離れた位置から交換用金型を運んで交換する必要がなく、金型の交換を容易にすることできる。以って、生産効率の向上を図ることができる。

本発明に係る成形装置の第１の実施形態を示す正面図である。第１の実施形態の側面図である。第１の実施形態における自動搬送装置の動作説明図である。図３と同様の動作説明図であり、図３とは別の動作状態を示す図である。図３と同様の動作説明図であり、図３とは別の動作状態を示す図である。図３と同様の動作説明図であり、図３とは別の動作状態を示す図である。本発明に係る成形装置の第２の実施形態を示す説明図である。図７と同様の説明図であり、図７とは別の動作状態を示す図である。図７と同様の説明図であり、図７とは別の動作状態を示す図である。図７と同様の説明図であり、図７とは別の動作状態を示す図である。本発明に係る成形装置の第３の実施形態を示す正面図である。本発明に係る成形装置の第４の実施形態を示す正面図である。

本発明の実施形態として、型開閉方向を上下方向とし、同方向に４組の金型を連ねた成形装置に本発明を適用した場合について図面に基づいて説明する。各図中、同じ物が複数ある場合、例えば金型は、代表する一つにのみ符号を付し、他への符号は省略した。
第１の実施形態
図１の第１の実施形態では、４組の金型を型開閉方向（図１にて上下方向）に直交する方向（図１にて左右方向）に連ねた金型セットを合計４つ、金型の型開閉方向に連ねてある。各金型は、それぞれ下型１１と上型１２とから成り、ハッチングが施されている金型は稼動中の金型であり、その両側に位置する複数の金型は交換用の金型である。左右方向に連ねられた４組の交換用金型は、支持台であるスライドテーブル６１上に支持されると共に固定されている。スライドテーブル６１は、ある金型がハッチングが施された稼動中金型位置にあるとき、図示されない固定手段により固定され、稼動中金型が上下方向以外に動かないようにされる。この位置にある金型の周りは４本の支柱３１〜３３（１本は図示されていない）で囲まれており、図３に良く示されているように上下方向の４組の金型の下型１１はダイプレート１４上に保持され、上型１２はダイプレート１５に吊り下げられて保持されている。

駆動源２１により最下端のダイプレート１４が上方へ動作されると、最下端の金型から順次上方の金型に向けて各下型１１と各上型１２とが当接され、最上端の下型１１と上型１２とが当接された後は、各金型が型締めされる。各金型の動作は各金型に対応するダイプレート１４、１５が支柱３１〜３３に案内されて行われる。各金型の型開きは、最上端の金型から順次下方側に向けて行われる。そのとき、各上型１２を保持しているダイプレート１５は図１に示される位置で停まるようにストッパ（不図示）が設けられている。
なお、各スライドテーブル６１は図示しない支持手段により支持されている。また、駆動源２１により下型１１が動作される際は、金型セットを成す左右方向の４つの金型が連動する。勿論、そのような連動をしないように稼動中金型一つのみが動作するようにすることも考えられる。
この実施形態の成形装置は、４つの金型にワークを順次転送して一つの成形品を造るのに用いることができる。例えば、部品（ワーク）ｂをｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４の４つの加工を施すことで製造する場合、駆動源２１による型締め力が働く位置に、下から順にＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ｂ−４の金型を配置する。同様に別の部品ａを製造する場合は、Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３、Ａ−４の金型を同位置に配置する。部品ｃ、ｄも同様であり、Ｃ−１〜Ｃ−４、Ｄ−１〜Ｄ４の金型を同位置に配置すればよい。
各金型セットのスライドテーブル６１による移動は、それぞれ独立した駆動源により行うようにしてもよいが、４つの金型セット（スライドテーブル６１）を相互に連結しておけば、一つの駆動源により同時に移動することができる。

各金型間のワークの搬送（転送）は手動で行ってもよいが、以下のような自動搬送装置を用いることで、人手をかけることなく自動化することができる。
図２〜図６は搬送の状況を模式的に示しており、搬送装置４２は図２において支柱３１〜３３で囲まれた稼動中金型の右側（図１では紙面の奥側）に位置している。搬送装置４２は上下方向に５つのチャック４１を有する。各チャック４１は例えば負圧吸引力を制御することで部品を取り上げたり放したりすることができる。また各金型の下型１１は、型開状態において搬送装置４２側にスライドして突出するようにされている。ここにもスライドテーブル６１と同様の支持台があるが、図示は省略している。図２〜図６において、４３はチャック４１の支持アームであり、図示しない負圧供給源とチャック４１との負圧供給路も兼ねている。
図３は各金型で成形を施した後に金型が開いた状態であり、次に図４のように各金型の下型１１を搬送装置側に突出させる。続いて図５のようにチャック４１を下ろして下型１１に置かれている成形済みのワーク５２を把持する。なお、この工程で一番下のチャック４１は成形前の平板状の素材５１を把持する。続いて図６のようにチャック４１を１段上にある下型位置まで上昇させ、把持したワーク５２を各下型１１に置く。このとき一番上のチャック４１に把持されたワーク５２は、図示しない払い出し装置に置かれ、次工程に送られる。次に図示しないがチャック４１を上昇し、各下型１１を対応する上型１２の直下に移動させた後に、再び駆動源２１を動作させることで各金型にてワーク５２のプレス成形を繰り返すことができる。図示はしないが、チャック４１の上下動の際に突出した下型１１を避ける必要があるため、図２〜図６の紙面に直交する方向にチャック４１を移動させる必要がある。チャック４１は上下動のみとし、チャック４１が突出した下型１１を横切る都度、下型１１を稼動中金型位置まで戻してもよいが、チャック４１の方が軽いためこちらを移動させる方が効率的である。
以上ワークの自動搬送については、Ａ−１〜Ａ−４、Ｂ−１〜Ｂ−４、Ｃ−１〜Ｃ−４、Ｄ−１〜Ｄ−４のいずれの金型を用いて成形する場合も同様である。

金型の交換は、まず下型１１を上昇させて全ての金型を閉じ、上型１２とダイプレート１５との結合を解除した後、駆動源２１によりダイプレート１４を下降させる。
各金型セットの４組の金型は一つのスライドテーブル６１上に置かれており、これをスライドさせることで稼動中金型を交換することができる。金型を移動後、駆動源２１により上型１２とダイプレート１５を当接させて結合し、駆動源２１を反転させてダイプレート１４及び下型１１を下降させて、金型の交換が完了する。
なお第１の実施形態では複数の金型セットを上下に連ねたもので説明したが、金型の保持が確実であれば金型の開閉方向を横にしてもよい。

第２の実施形態
図７〜図１０は、各金型セットを互いに独立して動かすことができるように、相互に連結せず互いに独立して動作可能とされたスライドテーブル６２にそれぞれ駆動源（不図示）を取り付けた例である。他の点は、第１の実施形態と同一であり、繰り返しの説明は省略する。
このような構成とすることで、例えばａ〜ｄの４部品を次の工程で組み立てて一つの製品とするような場合、各部品ａ〜ｄを金型を交換しながら順次成形することができる。具体的には、図７から図１０の状態を１回の成形のたびに切り替えることで、図７では部品ａ、図８では部品ｂ、図９では部品ｃ、図１０では部品ｄがそれぞれ出来上がるため、中間在庫を一切もつことなく、４部品の組み立て工程につなげることができる。
第２の実施形態では、一つの製品を構成する４部品を金型を交換しながら順次成形する場合について説明したが、第１の実施形態のように稼動中金型を４つ同時に交換しないで、一部の金型のみを交換してワークを成形することにより、基本形は同じで細部が僅かに相違するバリエーション品を造る場合にも第２の実施形態は適用できる。また、第１の実施形態において、第２の実施形態で説明したように一つの製品を構成する部品を金型を交換しながら順次成形するようにしても良い。

第３の実施形態
この実施形態では、第１及び第２の実施形態のようなスライドテーブルは設けられておらず、図１１に示すように型締め機構（稼動中金型）の左右に交換用金型の仮置き台（本発明における支持台に相当）６３、６４が設けられている。仮置き台６３、６４の表面と下型の下面は単に平面となっているだけであり、手動あるいは所定の駆動力により金型を押すあるいは引くだけで移動することができる。なお、より小さい力で金型を動かすことができるように仮置き台６３、６４上にローラーを設けたり、また不用意に金型が移動しないように金型を仮置き台６３、６４上に固定する機構を設けてもよい。また、仮置き台６３と６４は、直線上に並ぶように配置されているが、互いの配置方向がある角度を持って配置されても良い。他の点は、第１の実施形態と同一であり、繰り返しの説明は省略する。
第３の実施形態の場合も、上述同様、各種の成形の仕方に適用できる。

第４の実施形態
第１の実施形態では、複数の金型を有する金型セットにおける下型のみを一つのスライドテーブルに固定して各上型は互いに分離していたが、この実施形態では、図１２に示すように、各下型が一つのスライドテーブル６５に固定されていると同時に各上型が一つのスライドプレート６６に固定されている。
このようにすることで一つの金型セットにおいては、４組の金型が全て同じダイプレートに固定されているのと同様であるため、ダイプレート部分の構造が簡単になるという利点がある。反面、ダイプレートを含めて全ての下型、上型を同時に動かすことになるため、第１〜３の実施形態に比べて大きな駆動力が必要となる。結果として小型軽量の金型を用いる場合には有効な構造であると言える。
また、理論上金型を開いたまま金型の交換ができ、金型の交換の際に上型をダイプレートに保持させたり、ダイプレートから切り離したりという操作が不要となるため交換作業がより効率良くできる。そのため第２の実施形態で説明したように１回の成形の度に金型を交換する場合、成形サイクルを半分にできるという利点がある。
ワークの搬送や部品の造り方については、第１及び第２の実施形態と同様である。

他の実施形態
各金型での成形は、金属のプレス成形だけでなく、合成樹脂部品の加工（穴あけ、切断、加熱プレス等）を施すことにも適用できるし、樹脂の射出機を用いることで合成樹脂の成形加工を行うこともできる。ここで合成樹脂の成形加工とは、例えば一つの射出成形品の上に他の材料による射出成形品を載せて行くものである。
また、各金型セットにおける金型の数は４組だけでなく２組や３組でもよいし、５組あるいは６組とより多くしても構わない。さらには、各金型セットにおける金型の数は金型セット毎に必ずしも同じにする必要はなく、ある金型セットのみに複数の金型を設け、他の金型セットの金型は一組だけにしてもよい。さらにまた、金型セットの数は４組ではなく２組あるいは３組でもよいし、５組あるいは６組とより多くしても構わない。
本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

１１下型
１２上型
１４、１５ダイプレート
２１駆動源
３１〜３３支柱
６１、６２、６５、６６スライドテーブル（支持台）
６３、６４仮置き台（支持台）

Claims

一組の金型を型締め、型開きする型開閉方向に、それぞれの型開閉方向を一致させた複数組の金型を連ね、この複数組の金型を同一の駆動源により型締め、型開き動作させる成形装置において、各金型の少なくも一部には、それに隣接して型開閉方向と直交する方向に交換用金型を備え、該交換用金型を、前記駆動源により動作される稼動中金型の位置へ移動可能にすると共に、稼動中金型を型開閉方向と直交する方向であり、且つ交換用金型の位置とは異なる位置へ移動可能に支持する支持台を備えることを特徴とする成形装置。