JP2014166692A - 射出成形機の型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リアプラテンに上面が金型の中心軸と同じ高さに支持プレートを取りつけ、その支持プレート上を可動プラテンが倣う構成の射出成形機の型締装置を提供する。
【解決手段】射出成形機の型締装置において、固定プラテン２は固定プラテン支持部材２８により支持され、一対の支持プレート２０，２０にリアプラテン４と可動プラテン３が支持される。支持プレート２０，２０の下面にスライド２２，２４が固定され、スライド２２，２４はベース１に設けられたレールガイド１８，１８を移動可能である。可動プラテン３の突出部３ａにスライド２６が固定され、支持プレート２０のガイドレール２０ａ上を移動可能である。固定プラテン２、可動プラテン３，リアプラテン４は、金型の中心軸と同じ高さで支持されることで、外気温度の差が生じても金型の中心軸１６付近のズレが発生しにくくなり、また、可動プラテン３の倒れを減少できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、射出成形機に関し、特に型動作の繰り返し精度が外乱（外気温度、金型重量、型開閉速度、ブッシュ・ピンの磨耗）の影響を受けにくい射出成形機の型締装置に関する。

射出成形機は、ベースフレーム上に射出部と型締部とを備え、型締部としてベースフレーム上に固定プラテン、可動プラテン、リアプラテンが搭載され、ノズルタッチ機構によって固定プラテンに取り付けられた金型にノズルが接触する動作を行う射出シリンダが搭載されている。固定プラテンはプラテン下面でベースフレームに固定されている。固定プラテンとリアプラテンはタイバーで連結されており、タイバーに平行に可動プラテンが移動可能に構成されている。リアプラテンと可動プラテン間に型締機構が配置されており、固定プラテンと可動プラテンに取り付けられた金型（可動プラテンには可動側金型が取り付けられ、固定プラテンには固定側金型が取り付けられている）の型締を行う。

図１０〜図１２を用いて従来の型締機構部を説明する。図１０は従来の一般的な型締機構部の側面図である。図１１は従来技術を説明する図である（ノズルタッチしている状態）。図１２従来技術を説明する図である（固定プラテン側からみた斜視図）。

図１０に示されるように、ベース１上に配設される固定プラテン２、リアプラテン４は複数のタイバー５で連結しており、タイバー５に平行に可動プラテン３が移動する。可動プラテン３を移動させる機構部はトグル若しくは直圧機構である。金型６は固定側金型６ａと可動側金型６ｂにより構成される。固定プラテン２には固定側金型６ａ、可動プラテン３に可動側金型６ｂが取り付けられている。図１０は射出シリンダ７の先端に装着されたノズル８が固定側金型６ａにタッチしていない状態を表している。なお、トグル若しくは直圧機構は図示していない。

図１１は金型を搭載し型閉中に発生するプラテンの倒れを破線で表している。ノズル８を金型６（固定側金型６ａ）にノズルタッチさせると、固定プラテン２は、モーメントを受け可動プラテン３側に固定プラテン２が倒れる。
固定プラテン２の倒れに関しては、固定プラテン２を金型の中心軸付近の高さで支持し、金型の中心軸の高さにノズルタッチ機構部を配置し、モーメントを発生させない形態が使われている（図中記載無し）。
また、可動プラテン３に搭載された金型（可動側金型６ｂ）により、可動プラテン３はスライド９を支点として固定プラテン２側へ倒れる。この影響により、酷い場合にはタイバー５の表面に傷を生じさせる。

自動成形中、３つのプラテンが外気温度や金型温度制御の影響を受け熱膨張をすることになるが、各プラテンにより変位量も異なる。金型温度制御にもよるが、固定プラテンの変位量１１≧可動プラテンの変位量１２＞リアプラテンの変位量１３の順となる。

このため、金型の中心軸１６が固定側と可動側でズレが発生する場合がある。図１１中の矢印１１，１２，１３は変位方向を示し、長さは変位量を表している。このズレ対策には、機構部の温度が安定してから再度、金型の取り付けを行なえばよいが、作業が面倒であることと、成形によっていつ温度が安定したのかがわからないことである。

型締を高精度に行う高精度型締機構で必要とされている性能は、型開閉精度の繰り返し安定性である。しかしながら、上述したように、ノズルタッチ機構による固定プラテン倒れや、可動プラテンに金型を搭載した時の可動プラテンの倒れ、成形開始から成形機が温度安定する迄の機構部品の熱膨張差による金型の中心軸のズレが発生していた。

そこで、ノズルタッチによる固定プラテン倒れに関しては、金型の中心軸と同じ高さでノズルタッチを引っ張り、モーメントの発生を抑える技術が公知である。可動プラテンに金型を搭載した時に発生する可動プラテン倒れは、特許文献１に開示されるように、金型の下に支持部品を備えることで改善出来ることが知られている。また、機構部品の熱膨張で発生する金型の中心軸のズレの抑制には、特許文献２に開示されるように、機構部品を温度制御することでズレの発生を抑制することが知られている。

特開平１１−１２９３０２号公報 特開２００６−２１２９８０号公報 特開２００６−３２６９６２号公報

特許文献１に開示される技術は金型ごとに高さ調整する必要があり作業に手間がかかる。また、特許文献２に開示される技術によって金型の中心軸のズレを抑制することが実際には困難であり生産コストの問題が発生する。射出成形機の構成部品を温度制御せずにズレを抑えるには、３つのプラテンの支持を金型の中心軸と同じ高さにすればよい。特許文献３では、３つのプラテンが同じ高さで支持されているが、ベースの凹み部に型締機構部が入るため、メンテナンスの問題や成形品を横方向からの取出しが出来ない問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決するために、リアプラテンと可動プラテンを金型の中心軸の高さで支持し、その支持プレート上を可動プラテンが移動する構成の射出成形機の型締装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、ベース上に配置された固定プラテンとリアプラテンとを複数の平行なタイバーによって連結し、前記固定プラテンと前記リアプラテンの間に前記タイバーに平行に移動可能な可動プラテンを設け、前記固定プラテン、前記リアプラテン、および、前記可動プラテンは、前記ベースに対して前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型の中心軸と同じ高さで支持される射出成形機の型締装置であって、上部にガイド機構を備え、前記ベースの上面上を移動可能に設けられ、前記リアプラテンと前記可動プラテンを前記ベースに対して金型の中心軸の高さと同じ高さで支持するための一対の支持プレートを有し、前記可動プラテンは、両側部に前記ガイド機構に対して摺動するスライド部材を備え、前記支持プレートに対して相対移動可能であることを特徴とする射出成形機の型締装置である。
請求項２に係る発明は、前記一対の支持プレートは、前記リアプラテンに対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置である。
請求項３に係る発明は、前記可動プラテンは、高さを調整する第１の調整部材を介して前記支持プレートに摺動可能に設けられることを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置である。
請求項４に係る発明は、前記支持プレートは、高さを調整する第２の調整部材を介してベース上に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置である。

本発明により、リアプラテンと可動プラテンを金型の中心軸の高さで支持し、その支持プレート上を可動プラテンが倣う構成の射出成形機の型締装置を提供できる。

実施形態１を説明する図である（固定プラテン側から見た斜視図）。 実施形態１を説明する図である（リアプラテン側から見た斜視図）。 実施形態１を説明する図である（側面図）。 実施形態２を説明する図である（固定プラテン側から見た斜視図）。 実施形態２を説明する図である（リアプラテン側から見た斜視図）。 実施形態２を説明する図である（側面図）。 実施形態３を説明する図である（固定プラテン側から見た斜視図）。 実施形態３を説明する図である（リアプラテン側から見た斜視図）。 実施形態３を説明する図である（側面図）。 従来技術を説明する図である（ノズルタッチしていない状態）。 従来技術を説明する図である（ノズルタッチしている状態）。 従来技術を説明する図である（固定プラテン側からみた斜視図）。

以下、本発明の実施形態について図面と共に説明する。なお、従来技術の説明と同じまたは類似する構成について同じ符号を用いて説明する。
射出成形機において、外気温度や金型温度制御による金型の中心軸のズレを抑制するには、３つのプラテンを金型の中心軸と同じ高さで支えるのが良い。リアプラテンと可動プラテンを金型の中心軸で支持するための支持プレートを設ける。支持プレートは、前記支持プレートの上部に可動プラテンに設けられたスライドをガイドするガイド機構を設け、下部にベースに対して移動可能とするためのスライドを備えている。
＜実施形態１＞
図１〜図３を用いて実施形態１を説明する。図１は実施形態１の固定プラテン側から見た斜視図である。図２は実施形態１のリアプラテン側から見た斜視図である。図３は実施形態１の側面図である。

射出成形機の型締装置は、固定プラテン２と、リアプラテン４と、固定プラテン２とリアプラテン４を連結する複数本のタイバー５と、複数本のタイバー５に沿って固定プラテン２に対して離接移動する可動プラテン３とを、ベース１上に備えている。射出成形機は、固定プラテン２に取り付けられた金型６ａの可動プラテン３に取り付けられた金型６ｂと相対する側と反対側の面に射出シリンダ７のノズル８（図１０参照）が当接された状態で射出動作を行う。

本発明の実施形態１は、可動プラテン３とリアプラテン４をベース１上で、ベース１の上面に対して平行に移動可能な一対の支持プレート２０，２０を用いる。支持プレート２０，２０は、一対の支持部材としてベース１に対して、リアプラテン４の両側と可動プラテン３の両側をそれぞれ支持する部材である。支持プレート２０，２０は、型締動作の際に可動プラテン３が固定プラテン２側に前進したときに可動プラテン３を支持可能な長さを有する平板状の部材である。支持プレート２０，２０の上面の一端部にリアプラテン４を固定するためのボルト穴が設けられるとともに、可動プラテン３を支持プレート２０の長手方向に対して相対移動可能に支持するためのガイド機構であるガイドレール２０ａ，２０ａが設けられている。支持プレート２０，２０の下面の両端部には、ベース１の上面に設けられたガイドレール１８，１８にガイドされるスライド２２，２２、スライド２４，２４が固定されている。

リアプラテン４の両側の中央部には突出部４ａ，４ａが設けられている。突出部４ａ，４ａにはボルト穴が設けられている。リアプラテン４と支持プレート２０，２０は、突出部４ａ，４ａのボルト穴と支持プレート２０，２０の上面の一端部に設けられたボルト穴にボルト３０をねじ込むことによって相互に固定される。

可動プラテン３の両側の中央部には突出部３ａ，３ａが設けられている。突出部３ａ，３ａにはボルト穴が設けられ、突出部３ａ，３ａの下面にはスライド２６，２６が取り付けられている。スライド２６，２６は突出部３ａ，３ａに設けられたボルト穴に装着されるボルト３０によって突出部３ａ，３ａに固定される。スライド２６，２６は支持プレート２０の上面に設けられたガイドレール２０ａ，２０ａに案内される。この構成によって、可動プラテン３は、支持プレート２０，２０の長手方向（タイバー５の長手方向）に相対移動可能に、支持プレート２０，２０に両側から支持されている。なお、ガイドレール２０ａとスライド２６とでリニアガイド構造が形成され、ガイドレール１８とスライド２２，２４とでリニアガイド構造が形成されている。

固定プラテン２の両側の中央部に突出部２ａ，２ａが設けられている。突出部２ａ，２ａと固定プラテン支持部材２８，２８はボルト３０を用いて固定されている。固定プラテン支持部材２８，２８は図示しない固定手段により、ベース１の上面に固定されている。固定プラテン２は、突出部２ａ，２ａとベース１の間に固定プラテン支持部材２８，２８を介して、固定プラテン２の中央部でベース１に対して固定されている。固定プラテン支持部材２８，２８の側面と支持プレート２０の側面との間を通して、横方向から成形品の取り出しが可能である。

上述した構成によって、固定プラテン２の突出部２ａ，２ａ、可動プラテンの突出部３ａ，３ａ、リアプラテン４の突出部４ａ，４ａがそれぞれの中央部に設けられていることから、ベース上に配置された固定プラテンとリアプラテンとを複数の平行なタイバーによって連結し、前記固定プラテンと前記リアプラテンの間に前記タイバーに平行に移動可能な可動プラテンを設け、前記固定プラテン、前記リアプラテン、および、前記可動プラテンは、前記ベースに対して前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型の中心軸と同じ高さで支持される射出成形機の型締装置を構成できる。なお、中心軸と同じ高さでの支持には多少の許容値が含まれる。また、タイバー５が可動プラテン３を挿通していなくてもよい。

本発明の実施形態１は、金型の中心軸と同じ高さで固定プラテン、可動プラテン、リアプラテンを支えており、３つのプラテンの熱膨張による金型の中心軸のズレを抑制する。また、可動プラテン２を回転させる可動プラテンの回転力１４が小さく、結果として回転モーメント１５も小さくなる。このため、可動プラテンを下部で支える場合よりも、金型の重量による倒れが抑制され、金型タッチ位置からロックアップ迄に生じる金型パーティング面でのズレも抑制される。その上、型開閉動作を高速に行った場合の騒音も低減する。

＜実施形態２＞
図４〜図６を用いて実施形態２を説明する。図４は実施形態２の固定プラテン側から見た斜視図である。図５は実施形態２のリアプラテン側から見た斜視図である。図６は実施形態２の側面図である。実施形態２は、実施形態１において、スライド２６とガイドレール２０ａとからなるリニアガイド構造に替えて、滑り軸受構造を用いる。その他の構成は実施形態１の説明と同様であるので記載を略する。

可動プラテン３の突出部３ａ，３ａの下面に、高さ調整が可能なスライド３２をボルト３０によって固定する。高さ調整可能なスライド３２の下面は支持プレート２０の上面をタイバー５の軸方向に滑動可能であり、可動プラテン３は型閉、型締、型開の動作を行うことができる。高さ調整可能なスライド３２は、２つのくさび形状の部材を用い、ボルトのねじ込み量で２つのくさび形状の部材の水平方向の相対位置を調整することで高さを調整することができる。このようなスライド３２は公知のものである。

本発明の実施形態２は、金型の中心軸と同じ高さで固定プラテン、可動プラテン、リアプラテンを支えており、可動プラテンを下部で支える場合よりも、金型の重量による倒れが抑制され、金型タッチ位置からロックアップ迄に生じる金型パーティング面でのズレも抑制される。

＜実施形態３＞
図７〜図９を用いて実施形態３を説明する。図７は実施形態３の固定プラテン側から見た斜視図である。図８は実施形態３のリアプラテン側から見た斜視図である。図９は実施形態３の側面図である。実施形態３は、実施形態１において、スライド２２，２４とガイドレール１８とからなるリニアガイド構造に替えて、滑り軸受構造を用いる。その他の構成は実施形態１の説明と同様であるので記載を略する。

支持プレート２０の下面に、高さ調整が可能なスライド３４を取り付ける。高さ調整可能なスライド３４の下面はベース１の上面をタイバー５の軸方向に滑動可能であり、可動プラテン３は型閉、型締、型開の動作を行うことができる。高さ調整可能なスライド３４は、中心から両端に向かって上方に傾斜面を有する部材（支持プレート２０と一体として構成されてもよい。）に両端にボルトによって固定されているくさび部材が固定されている。ボルトのねじ込み量を調整することで高さ方向を調整することができる。当該高さ調整スライドは公知のものである。

本発明の実施形態３は、金型の中心軸と同じ高さで固定プラテン、可動プラテン、リアプラテンを支えており、可動プラテンを下部で支える場合よりも、金型の重量による倒れが抑制され、金型タッチ位置からロックアップ迄に生じる金型パーティング面でのズレも抑制される。

１ ベース
２ 固定プラテン
２ａ 突出部
３ 可動プラテン
３ａ 突出部
４ リアプラテン
４ａ 突出部
５ タイバー
６ 金型
６ａ 固定側金型
６ｂ 可動側金型
７ 射出シリンダ
８ ノズル
９ スライド

１１ 固定プラテンの変位量
１２ 可動プラテンの変位量
１３ リアプラテンの変位量
１４ 可動プラテンの回転力
１５ 回転モーメント
１６ 金型の中心軸
１７ 熱膨張仮想線

１８ ガイドレール
２０ 支持プレート
２０ａ ガイドレール
２２，２４，２６ スライド
２８ 固定プラテン支持部材
３０ ボルト

３２ 高さ調整可能なスライド
３４ 高さ調整可能なスライド

４０ 固定プラテンの倒れ
４１ 可動プラテンの倒れ

Claims (4)

1. ベース上に配置された固定プラテンとリアプラテンとを複数の平行なタイバーによって連結し、前記固定プラテンと前記リアプラテンの間に前記タイバーに平行に移動可能な可動プラテンを設け、前記固定プラテン、前記リアプラテン、および、前記可動プラテンは、前記ベースに対して前記可動プラテンと前記固定プラテンのそれぞれの対向面に取り付けた金型の中心軸と同じ高さで支持される射出成形機の型締装置であって、
   上部にガイド機構を備え、前記ベースの上面上を移動可能に設けられ、前記リアプラテンと前記可動プラテンを前記ベースに対して金型の中心軸の高さと同じ高さで支持するための一対の支持プレートを有し、
   前記可動プラテンは、両側部に前記ガイド機構に対して摺動するスライド部材を備え、
   前記支持プレートに対して相対移動可能であることを特徴とする射出成形機の型締装置。
2. 前記一対の支持プレートは、前記リアプラテンに対して着脱自在であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の型締装置。
3. 前記可動プラテンは、高さを調整する第１の調整部材を介して前記支持プレートに摺動可能に設けられることを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。
4. 前記支持プレートは、高さを調整する第２の調整部材を介してベース上に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。