JP2013166336A - ダイホルダ交換装置及びダイホルダ交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、簡単な構成でダイホルダを安全に交換できるとともに設置スペースを抑えることが可能な押出機のダイホルダ交換装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】押出ヘッド１００の押出出口に対応する装着位置において取付面１０４に押し付けて固定されたダイホルダ１０１を交換する場合、押出ヘッド１００の押出出口においてダイホルダ１０１を取付面１０４に沿う方向に移動させるようにする。そして、ダイホルダ１０１を支持台２０に載置して取付面１０４に沿う搬送方向に搬送し、駆動シリンダ２３によりダイホルダ１０１を取付面１０４に沿う方向に移動させて装着位置に配置する。使用済みのダイホルダは、押出部４により装着位置から搬送方向と反対方向に移動経路に沿うように移動させて支持台２０に移送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、押出機の押出ヘッドに装着されるダイホルダを交換する交換装置及び交換方法に関する。

従来、押出機の押出ヘッドに装着されたダイホルダを交換する場合、ダイホルダを押出ヘッドに圧着させる押圧部材をダイホルダから離間させた後、ダイホルダを引き出して交換するようにしている。このダイホルダの交換を人手で行う場合、ダイホルダを交換装置で保持しながら装着箇所に位置合せして押し込む必要がある。例えば、図１０に示すように、押出ヘッド１００にダイホルダ１０１が装着されており、ダイホルダ１０１は、図面の手前側の方向に引き出して交換する。

押出ヘッド１００には、ダイホルダ１０１の上下に押圧部材１１０が設けられており、ダイホルダ１０１を引き出す際には、押圧部材１１０をダイホルダ１０１から離間させてダイホルダ１０１を引き出して交換する。そのため、人手で交換する場合には、押圧部材１１０の間からダイホルダ１０１を引き出す作業及びダイホルダ１０１を装着する際の位置合せ作業を行わなければならない。しかしながら、人手で引き出し作業及び位置合せ作業を行うことは難しく、また高温で重いダイホルダを取り扱うため交換作業は危険性の高い作業であることから、交換作業の自動化が図られている。

交換作業を自動化する場合、図１１に示すように、矢印Ａの方向にダイホルダ１０１を移動させて交換作業を行うため、押出ヘッド１００の前面に交換装置を設置してダイホルダの引き出し及び移動といった動作が必要となる。そのため、押出ヘッドの前面に交換作業用のスペースを確保しなければならない。押出ヘッドから押出成形される成形物を搬送する搬送装置を設けた押出機の場合は、交換作業のために搬送装置を移動しなければならず、準備作業に手間がかかる。また、搬送装置を移動できない押出機では依然として人手による交換作業を行わなければならない。

こうしたダイホルダの交換装置としては、例えば、特許文献１には、間隙形成手段により押出ヘッドと使用済みダイホルダとの間に間隙を形成した後、同一直線上に使用済み及び次使用のダイホルダを配置して同時に移動させることで、これらの交換を行うようにして、交換作業を短時間にし、交換時にダイホルダを押付け部材によりガイドしながら移動させることで、次使用のダイホルダを簡単かつ正確に位置合わせすることが可能な装置が記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載された押出機のダイホルダ交換装置では、使用済みのダイホルダ及び次使用のダイホルダを移動し配列するために複雑な機構を用いており、また、ダイホルダが下向きに取り付けられているため、前面からダイホルダを装着する押出ヘッドでは適用することができない。

特開２００２−１９２２２１号公報

そこで、本発明は、簡単な構成でダイホルダを安全に交換できるとともに、設置スペースを抑えることが可能な押出機のダイホルダ交換装置及びダイホルダ交換方法を提供することを目的とする。

本発明に係るダイホルダ交換装置は、押出ヘッドの押出出口に対応する装着位置において取付面に押し付けて固定されたダイホルダを交換する押出機のダイホルダ交換装置であって、前記押出ヘッドの押出出口側において交換用の前記ダイホルダを前記取付面に沿う搬送方向に移動させて前記装着位置に配置する搬送手段と、使用済みの前記ダイホルダを前記装着位置から搬送方向と反対方向に移動させて前記搬送手段に移送する押出手段とを備えている。
本発明に係るダイホルダ交換方法は、押出ヘッドの押出出口に対応する装着位置において取付面に押し付けて固定されたダイホルダを交換する押出機のダイホルダ交換方法であって、前記押出ヘッドの押出出口側において使用済みの前記ダイホルダを押出手段により前記装着位置から前記取付面に沿う搬送方向と反対方向に移動させて搬送手段に移送する工程、移送された使用済みの前記ダイホルダを前記搬送手段により入れ替え位置に搬送して交換用の前記ダイホルダと入れ替える工程、交換用の前記ダイホルダを前記搬送手段により前記搬送方向へ移動させて前記装着位置に配置する工程からなる。

本発明によれば、簡単な構成でダイホルダを安全に交換できるとともに設置スペースを抑えることが可能となる。

本発明に係る実施形態であるダイホルダ交換装置に関する概略正面図である。 図１に示すダイホルダ交換装置に関する概略平面図である。 図１に示すダイホルダ交換装置に関する左方向からみた概略側面図である。 交換用のダイホルダを搬送する動作に関する説明図である。 使用済みダイホルダを交換する場合の説明図である。 図１に示す実施形態の変形例に関する概略正面図である。 交換作業時の押圧部材の状態を示す概略側面図である。 本発明に係る別の実施形態であるダイホルダ交換装置に関する概略正面図である。 図８に示すダイホルダ交換装置に関する概略平面図である。 押出ヘッドのダイホルダの取付部分に関する説明図である。 従来のダイホルダの交換作業に関する説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る実施形態であるダイホルダ交換装置に関する概略正面図であり、図２は、ダイホルダ交換装置に関する概略平面図であり、図３は、ダイホルダ交換装置に関する左方向からみた概略側面図である。

ダイホルダ交換装置１は、押出ヘッド１００の押出出口１０５側に配置されている。押出ヘッド１００の押出出口１０５の下側には、ダイホルダ１０１を載置する載置台１０２が設けられており、押出出口１０５の上側にはガイド部１０６が設けられている。そして、載置台１０２のダイホルダ交換装置１とは反対側の端部には、突起状のストッパ１０３が固定されている。押出ヘッド１００の押出出口１０５側には、載置台１０２とガイド部１０６との間にダイホルダ１０１を押し付け固定する取付面１０４が形成されている。ダイホルダ１０１は、載置台１０２とガイド部１０６との間に取付面１０４に沿って挿入されて装着される。ダイホルダ１０１は、載置台１０２上の載置面及び取付面１０４に当接して上下方向及び前後方向に位置決めされ、ストッパ１０３に当接して図中左右方向に位置決めされることで、押出ヘッド１００の押出出口１０５に対応する装着位置に正確に位置決めされる。この場合、押出ヘッド１００に装着されたダイホルダ１０１の押出出口側の面を前面とすると、前面に直交する方向がダイホルダ１０１の前後方向となり、上下方向及び左右方向がダイホルダ１０１の前面に沿う方向となる。また、以後の説明では、ダイホルダ１０１の「前面」及び「下面」は、押出ヘッド１００に装着された場合における各面の位置である。

ダイホルダ交換装置１は、搬送部２、移送部３及び押出部４を備えており、搬送部２は、ダイホルダ１０１を支持する支持台２０、支持台２０を移動させる台車２１、台車２１を所定の搬送方向に案内する搬送レール２２及びダイホルダ１０１を移動させる駆動シリンダ２３を備えている。なお、図３では、理解を容易にするために駆動シリンダ２３は省略されている。

図２に示す搬送部２において、支持台２０は、支持枠２０ａの間に複数の搬送ローラ２０ｂが配列されており、搬送ローラ２０ｂの上にダイホルダ１０１が支持される。支持枠２０ａは、搬送ローラ２０ｂにより設定される支持面が載置台１０２の載置面とほぼ同じ高さで水平に設定されるように、枠体２０ｃにより台車２１に取り付けられている。

図１において、枠体２０ｃは、台車２１の左側端部（押出ヘッド１００とは反対側の端部）に固定されており、台車２１が押出ヘッド１００の方に移動した場合に枠体２０ｃが押出ヘッド１００に接触することがないように設定されている。
台車２１は、車輪部分が搬送レール２２に乗り、搬送レール２２の方向に誘導されるように移動する。台車２１は、図示せぬ駆動装置により前進又は後退するように移動する。搬送レール２２の方向は、載置台１０２上の載置面及び取付面１０４に沿うように設定された搬送方向と一致するようになっている。

駆動シリンダ２３は、支持台２０の載置台１０２とは反対側に取り付けられており、駆動ロッドを搬送方向に沿うように進退移動させるように駆動する。そして、駆動ロッドの先端部が前進動作した場合に支持台２０上のダイホルダ１０１を押圧する。

移送部３は、図２に示すように、ダイホルダ１０１を左右方向の両端部に嵌合する一対のアーム部材３０、及びアーム部材３０が固定されて回転する軸部材３１を備えている。アーム部材３０は、ダイホルダ１０１の左右両端部の周囲に当接して嵌合するように形成されている。軸部材３１は、搬送方向に沿って支持枠２０ａに回転可能に取り付けられており、図示せぬ駆動装置により中心軸を中心に回転駆動されるようになっている。なお、理解を容易にするため、図１では、軸部材３１が回転してアーム部材３０が垂直状態に設定されており、図２では、軸部材３１が回転してアーム部材３０が水平状態に設定されている。

一対のアーム部材３０は、図示せぬエアシリンダ等の駆動装置により搬送方向に互いに接近又は離間するように軸部材３１に沿って摺動し、互いに接近することでダイホルダ１０１の両端部に当接して嵌合する作動状態又は互いに離間することでダイホルダ１０１から外れる待機状態に設定される。
ダイホルダ１０１は、図示せぬ運搬手段により準備台５０上に設置されている。準備台５０にダイホルダ１０１を設置する場合は、その前面を下側にし、かつ下面を支持台２０側（図２、３参照）にして設置する。

準備台５０に設置されたダイホルダ１０１を移送する場合には、アーム部材３０が互いに離間した待機状態で回動して水平状態に設定される。そして、図２に示すように、アーム部材３０が互いに接近してダイホルダ１０１の両端部に当接して嵌合する作動状態に設定する。
準備台５０に設置されたダイホルダ１０１をアーム部材３０により作動状態に設定した後（図３に点線で示す状態）、軸部材３１を９０度回転させることで、ダイホルダ１０１の両端部をアーム部材３０により持ち上げて支持台２０の上面に移送する。

移送したダイホルダ１０１は、９０度回転した状態で支持台２０上に起立する（図３に実線で示す状態）。支持台２０上に起立したダイホルダ１０１は、その下面が支持台２０に載置され、前面が前側を向いた準備状態になる。その際に、アーム部材３０のダイホルダ１０１の下面に当接する部分が、支持台２０の搬送ローラ２０ｂの間に配置されて搬送ローラ２０ｂの最上面よりも下降し、ダイホルダ１０１は搬送ローラ２０ｂに支持されるため、アーム部材３０はダイホルダ１０１の下面から離間した状態となる。そして、一対のアーム部材３０は起立した状態で保持されて、ダイホルダ１０１が搬送ローラ２０ｂ上を移動する際のガイドとして使用される。

次に、搬送部２の支持台２０を移動させる台車２１が搬送レール２２に沿って移動し、これによって搬送部２が載置台１０２に向かって搬送される。台車２１は、搬送レール２２上を移動し、台車２１の先端部がストッパ５３に突き当ることで停止する。台車２１が停止した状態では、支持台２０の先端部は載置台１０２の端部に接近した状態となり、支持台２０の支持面及び載置台１０２の載置面がほぼ面一となるように設定される。

支持台２０の移動経路に沿って配置された板状のガイド部材５２が搬送部２に備えられており、搬送部２が載置台１０２に最も接近した位置まで移動したとき、ガイド部材５２は、載置台１０２のダイホルダ１０１の装着位置まで到達するように延設されている。そのため、支持台２０に載置されたダイホルダ１０１は、搬送動作によりガイド部材５２に接触して載置台１０２に向かうように誘導される。即ち、台車２１が停止した後、駆動シリンダ２３の押圧力によりダイホルダ１０１は搬送方向に移動し、載置台１０２の載置面上を摺動しながらガイド部材５２に案内されて装着位置に移動する。装着位置では、ストッパ１０３にダイホルダ１０１に突き当ることで左右方向の位置決めが行われる。
押出部４は油圧シリンダ等の駆動装置からなり、装着位置に配置されたダイホルダ１０１を搬送方向と反対方向に押圧して移送部２側に押し出すように移動させる。

図４は、交換用のダイホルダ１０１を搬送する動作に関する説明図である。
準備台５０上に載置された交換用のダイホルダ１０１は、支持台２０上に移送されて前面が前側に向いた準備状態に設定される（図４Ａ）。次に、支持台２０が載置台１０２の方に移動し、支持台２０が載置台１０２に接近した状態で停止した後、駆動シリンダ２３が動作してダイホルダ１０１をガイド部材５２に沿うように移動させ（図４Ｂ）、ダイホルダ１０１を支持台２０から載置台１０２に移送してストッパ１０３に突き当るまで移動させることで所定の装着位置に設定することができる（図４Ｃ）。

このように、ダイホルダ１０１を装着位置の図中左右方向から搬送して位置決めするので、搬送方向が一方向のみとなり、交換作業を簡略化することができる。また、押出ヘッド１００の前面に交換装置を配置する必要がないので、交換作業を行う際に押出ヘッド１００の前面に配置されている搬送装置等を移動させる必要がなくなり、交換作業を効率よく行うことができ、装置の設置に必要なスペースを小さくすることができる。また、交換作業に人手がかからずに自動化することが可能で、安全で効率のよい交換作業を実現できる。

図５は、使用済みダイホルダ１０１を交換する場合の説明図である。
まず、支持台２０を載置台１０２に接近した位置に移動させてガイド部材５２をダイホルダ１０１の装着位置まで到達した状態にしておき、載置台１０２上に配置された使用済みダイホルダ１０１を押出部４により搬送方向と反対方向に押圧する（図５Ａ）。この場合、移送部３のアーム部材３０は、起立した状態に設定されている。そして、使用済みダイホルダ１０１をガイド部材５２に沿って支持台２０の方に移動させて支持台２０上に載置するとともに、アーム部材３０の間に配置する（図５Ｂ）。次に、使用済みダイホルダ１０１を載置した支持台２０を搬送方向と反対方向に移動させて、一対の準備台５０及び５１の間に使用済みダイホルダ１０１が対向配置される位置で停止する（図５Ｃ）。一方の準備台５０の上面には予め交換用ダイホルダ１０１’を設置しておく。
次に、アーム部材３０を回動させて、準備台５０及び５１の間の入れ替え位置に使用済みダイホルダ１０１が水平状態で配置されるようにする（図５Ｄ）。この状態では、準備台５０上の交換用ダイホルダ１０１’と使用済みダイホルダ１０１とがほぼ同じ高さで水平状態に設定される。

次に、図示しない駆動装置により交換用ダイホルダ１０１’を使用済みダイホルダ１０１に向かって、つまり図中左方に押圧する。また、アーム部材３０に保持された使用済みダイホルダ１０１も押圧方向に移動可能となっており、図示しない駆動装置により押圧されるため、押圧された交換用ダイホルダ１０１’は使用済みダイホルダ１０１とともに押圧方向に移動する。そして、使用済みダイホルダ１０１は、押圧方向に移動してアーム部材３０から準備台５１に移送され、交換用ダイホルダ１０１’は、押圧方向に移動して準備台５０からアーム部材３０に移送されて両端部が嵌合された状態に設定される（図５Ｅ）。
このように、使用済みダイホルダ１０１を交換用ダイホルダ１０１’と一度の押圧動作で入れ替えることで、入れ替え作業時間を短縮化することができ、また入れ替え作業を自動化することで省力化を図ることができる。

図６は、図１に示す実施形態の変形例に関する概略正面図である。この実施形態では、押出ヘッド１００に取り付けられている押圧部材１１０をガイド部材として用いている。押圧部材１１０は、装着位置に位置決めされたダイホルダ１０１に前面側から圧接して押出ヘッド１００に固定する。ダイホルダ１０１を交換する際に押圧部材１１０を移動させて離間状態とするが、押圧部材１１０をガイド位置に停止させることで、交換作業の際にガイド部材として使用する。

図７は、交換作業時の押圧部材１１０の状態を示す概略側面図である。押圧部材１１０は、ダイホルダ１０１から離間してダイホルダを左右方向に引き出して交換可能な状態となっているが、押圧部材１１０がダイホルダ１０１の前面の上下に対向配置されているので、ダイホルダ１０１が前側に落下しないようになっている。そして、交換作業時にダイホルダ１０１を押圧部材１１０に沿って移動させることで、ダイホルダ１０１を装着位置に安全かつ確実に位置決めすることができる。

図８は、本発明に係る別の実施形態であるダイホルダ交換装置に関する概略正面図であり、図９は、ダイホルダ交換装置に関する概略平面図である。
この実施形態では、ダイホルダの搬送をコンベヤ方式で行うようにしている。搬送部６は、搬送方向に配列した一対のベルトコンベヤ６０及び６１を備えており、載置台１０２とベルトコンベヤ６０との間には複数の搬送ローラ６２が搬送方向に配列されている。搬送ローラ６２の搬送経路に沿ってガイド部材８２が配置されている。ベルトコンベヤ６０及び６１の間にも複数の搬送ローラ６２が配列されており、移送台８０からダイホルダが移送される入れ替え位置となっている。また、ベルトコンベヤ６１のベルトコンベヤ６０とは反対側にも複数の搬送ローラ６２が配列されており、移送台８１からダイホルダが移送される入れ替え位置となっている。

ベルトコンベヤ６０及び６１の間の入れ替え位置には、移送台８０とは反対側に位置決め部材６４を取り付けた押込みシリンダ６３が配設されている。押込みシリンダ６３は、搬送方向にダイホルダを押圧して載置台１０２に向かってダイホルダを移動させる。移送台８１に対向配置された入れ替え位置には、移送台８１とは反対側に位置決め部材６５が配設されている。載置台１０２の搬送部６とは反対側には押出シリンダ７が配置されており、押出シリンダ７は、装着位置に配置されたダイホルダを搬送方向とは反対側に押圧して搬送部６に向かって移動させる。

ダイホルダを装着位置に搬送する場合には、移送台８０に載置されたダイホルダを図示せぬ把持装置により把持して搬送部６の入れ替え位置に移送する。入れ替え位置に移送されたダイホルダは、上述した実施形態と同様に前面が前側を向いた状態に設定される。その際にダイホルダの下面が一部ベルトコンベヤ６０に設置された状態となる。そして、位置決め部材６４がダイホルダに当接するように移動してダイホルダが搬送方向に沿うように位置調整される。

次に、ベルトコンベヤ６０を駆動して搬送動作を行い、ダイホルダを搬送方向に搬送し、ベルトコンベヤ６０から搬送ローラ６２に移送するようにダイホルダを移動させる。ダイホルダがベルトコンベヤ６０から離れて搬送ローラ６２に載置された時にダイホルダを一旦停止する。停止したダイホルダにはガイド部材８２が当接した状態となり、ガイド部材８２によりダイホルダが搬送方向に沿うように位置調整される。次に、押込みシリンダ６３が搬送ローラ６２上に移動し、押込みシリンダ６３の駆動ロッドの先端がダイホルダに対向配置される。そして、押込みシリンダ６３を駆動してダイホルダを押圧し、ダイホルダを載置台１０２に向かって移動させる。その際にガイド部材８２に沿って移動させることで、載置台１０２の装着位置に精度よく位置決めすることができる。
ここで、上述した実施形態と同様に載置台１０２にストッパを設けておき、ストッパにダイホルダを突き当てることで左右方向の位置決めを行うことができる。

ダイホルダを交換する場合には、載置台１０２に装着された使用済みダイホルダを押出シリンダ７により押圧することで使用済みダイホルダを搬送方向と反対方向に移動させる。その際に使用済みダイホルダはガイド部材８２に沿うように移動して搬送ローラ６２に移送される。そして、搬送ローラ６２からベルトコンベヤ６０に使用済みダイホルダが移送されるまで押出シリンダ７により使用済みダイホルダが移動する。ベルトコンベヤ６０を駆動して使用済みダイホルダを搬送して入れ替え位置に設定し、移送台８０上の交換用ダイホルダと入れ替えることで、交換作業を行うことができる。

この実施形態においても、図６に示すように、押圧部材をガイド部材として使用することができ、安全かつ確実にダイホルダを交換することが可能となる。

１・・・ダイホルダ交換装置、２・・搬送部、３・・・移送部、４・・・押出部、６・・・搬送部、７・・・押出シリンダ、２０・・・支持台、２１・・・台車、２２・・・搬送レール、２３・・・駆動シリンダ、３０・・・アーム部材、３１・・・軸部材、５０，５１・・・準備台、５２・・・ガイド部材、５３・・・ストッパ、６０，６１・・ベルトコンベヤ、６２・・・搬送ローラ、６３・・・押込みシリンダ、６４，６５・・・位置決め部材、８０，８１・・・移送台、８２・・・ガイド部材、１００・・・押出ヘッド、１０１・・・ダイホルダ、１０２・・・載置台、１０３・・・ストッパ、１０４・・・取付面、１１０・・・押圧部材。

Claims (6)

1. 押出ヘッドの押出出口に対応する装着位置において取付面に押し付けて固定されたダイホルダを交換する押出機のダイホルダ交換装置であって、前記押出ヘッドの押出出口側において交換用の前記ダイホルダを前記取付面に沿う搬送方向に移動させて前記装着位置に配置する搬送手段と、使用済みの前記ダイホルダを前記装着位置から搬送方向と反対方向に移動させて前記搬送手段に移送する押出手段とを備えているダイホルダ交換装置。
2. 前記搬送手段は、搬送方向に沿うように設けられたガイド部材を有する請求項１に記載のダイホルダ交換装置。
3. 前記ダイホルダを前記装着位置において押し付けて固定する押圧部材を前記ダイホルダから離間させた状態でガイド部材として用いる請求項１に記載のダイホルダ交換装置。
4. 前記ダイホルダを載置する載置面には、搬送方向に移動する前記ダイホルダを前記装着位置に位置決めするストッパが設けられている請求項１から３のいずれかに記載のダイホルダ交換装置。
5. 前記搬送手段は、前記ダイホルダを搬送する台車と、前記台車を搬送方向に移動させる搬送レールとを備えている請求項１から４のいずれかに記載のダイホルダ交換装置。
6. 押出ヘッドの押出出口に対応する装着位置において取付面に押し付けて固定されたダイホルダを交換する押出機のダイホルダ交換方法であって、前記押出ヘッドの押出出口側において使用済みの前記ダイホルダを押出手段により前記装着位置から前記取付面に沿う搬送方向と反対方向に移動させて搬送手段に移送する工程、移送された使用済みの前記ダイホルダを前記搬送手段により入れ替え位置に搬送して交換用の前記ダイホルダと入れ替える工程、交換用の前記ダイホルダを前記搬送手段により前記搬送方向へ移動させて前記装着位置に配置する工程からなるダイホルダ交換方法。

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