JP2022149842A - 射出成形機 - Google Patents

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    • B29C2045/202Laterally adjustable nozzle or nozzle tip mountings

Abstract

【課題】射出装置のノズルの位置精度を改善できる、技術を提供する。【解決手段】射出成形機は、射出装置と、ガイド部と、を備える。前記射出装置は、金型装置に成形材料を射出するノズルを含む。前記ガイド部は、前記金型装置に対して前記ノズルを接離する方向に前記射出装置をガイドする。【選択図】図3

Description

本発明は、射出成形機に関する。
特許文献1の射出成形機は、金型芯出し穴と、ノズルとの微小なずれを解消して正確な芯出しができるように、射出ユニット本体が調整可能に構成されている。ノズルの軸芯を上下方向に調整する時は、射出ユニット本体の基部の4隅全ての固定ボルトを緩めた後、射出ユニット本体を上昇又は下降させる。また、水平方向に調整する時は、固定ボルトを仮締めの状態とし、水平方向調節ボルトを回して射出ユニット本体の基部を左右方向から押す。上下方向、左右方向の芯出しが終了したら、固定ボルトにより射出ユニット本体の基部をシューに固定する。シューは、基部の下面の前後にそれぞれ設けられ、射出装置の基台(インジェクションベース)の上面に形成された摺動面を摺動する。摺動面には、シューを両側から挟んでガイドするギブが設けられる。
特開平11-932号公報
特許文献1では、射出装置の基台やギブが、射出ユニット本体のガイドとして機能する。ガイドと射出ユニット本体との間に、シューなどの部品が存在する。部品を加工する時に生じる誤差の積み上げによって、ノズルの位置精度が低下することがあった。
本発明の一態様は、射出装置のノズルの位置精度を改善する、技術を提供する。
本発明の一態様に係る射出成形機は、射出装置と、ガイド部と、を備える。前記射出装置は、金型装置に成形材料を射出するノズルを含む。前記ガイド部は、前記金型装置に対して前記ノズルを接離する方向に前記射出装置をガイドする。
本発明の一態様によれば、射出装置をガイド部で直接ガイドするので、部品を加工する時に生じる誤差の積み上げを抑制できる。よって、ノズルの位置精度を改善できる。
図1は、一実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 図2は、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。 図3は、一実施形態に係る射出装置をガイドするガイド部を示す斜視図である。 図4は、一実施形態に係る射出装置とガイド部を示す一部断面図である。 図5は、水平方向位置調節部の一例を示す平面図である。 図6は、水平方向位置調節部の変形例を示す平面図である。 図7は、水平方向位置調節部の別の変形例を示す平面図である。 図8は、鉛直方向位置調節部の一例を示す正面図である。 図9は、鉛直方向位置調節部の変形例を示す正面図である。 図10は、移動制限部の一例を示す正面図である。 図11は、移動制限部の変形例を示す正面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
(射出成形機)
図1は、一実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図2は、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向を表し、Z軸方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X軸方向は型開閉方向であり、Y軸方向は射出成形機10の幅方向である。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
図1~図2に示すように、射出成形機10は、金型装置800を開閉する型締装置100と、金型装置800で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置200と、金型装置800に成形材料を射出する射出装置300と、金型装置800に対し射出装置300を進退させる移動装置400と、射出成形機10の各構成要素を制御する制御装置700と、射出成形機10の各構成要素を支持するフレーム900とを有する。フレーム900は、型締装置100を支持する型締装置フレーム910と、射出装置300を支持する射出装置フレーム920とを含む。型締装置フレーム910および射出装置フレーム920は、それぞれ、レベリングアジャスタ930を介して床2に設置される。射出装置フレーム920の内部空間に、制御装置700が配置される。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
型締装置100は、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置800は、固定金型810と可動金型820とを含む。
型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定金型810が取付けられる固定プラテン110と、可動金型820が取付けられる可動プラテン120と、固定プラテン110に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる移動機構102と、を有する。
固定プラテン110は、型締装置フレーム910に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
可動プラテン120は、型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム910上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。
移動機構102は、固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構102は、固定プラテン110と間隔をおいて配置されるトグルサポート130と、固定プラテン110とトグルサポート130を連結するタイバー140と、トグルサポート130に対して可動プラテン120を型開閉方向に移動させるトグル機構150と、トグル機構150を作動させる型締モータ160と、型締モータ160の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構170と、固定プラテン110とトグルサポート130の間隔を調整する型厚調整機構180と、を有する。
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム910上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート130は、型締装置フレーム910上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
尚、本実施形態では、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し固定され、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し固定され、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。複数本のタイバー140は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー140に限定されない。
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配置され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、型開閉方向に移動するクロスヘッド151と、クロスヘッド151の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152と第2リンク153とを有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152と第2リンク153とが屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
尚、トグル機構150の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152と第2リンク153とを屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。
尚、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド151の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン120の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
昇圧工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
型締工程では、型締モータ160を駆動して、クロスヘッド151の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。
キャビティ空間801の数は、1つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間801の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間801の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
脱圧工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
尚、クロスヘッド151の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
型締装置100は、型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構180は、例えば、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
ねじ軸181およびねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転駆動力は、回転駆動力伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。尚、回転駆動力伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
回転駆動力伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。尚、回転駆動力伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させる。その結果、トグルサポート130のタイバー140に対する位置が調整され、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lが調整される。尚、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
型締装置100は、金型装置800の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置800は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置800の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置800の温度を調節する。
尚、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
尚、本実施形態の型締装置100は、駆動部として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
エジェクタ装置200は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。エジェクタ装置200は、金型装置800から成形品を突き出すエジェクタロッド210と、エジェクタロッド210を可動プラテン120の移動方向(X軸方向)に移動させる駆動機構220とを有する。
エジェクタロッド210は、可動プラテン120の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド210の前端部は、可動金型820のエジェクタプレート826と接触する。エジェクタロッド210の前端部は、エジェクタプレート826と連結されていても、連結されていなくてもよい。
駆動機構220は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド210の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド210を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート826を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド210を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート826を元の待機位置まで後退させる。
エジェクタロッド210の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、エジェクタロッド210の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド210の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
射出装置300は、射出装置フレーム920に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800にタッチし、金型装置800内のキャビティ空間801に成形材料を充填する。射出装置300は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ310と、シリンダ310の前端部に設けられるノズル320と、シリンダ310内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ330と、スクリュ330を回転させる計量モータ340と、スクリュ330を進退させる射出モータ350と、射出モータ350とスクリュ330の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器360と、を有する。
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの加熱器313と温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(例えばX軸方向)に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器313と温度検出器314とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
スクリュ330は、シリンダ310内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
尚、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置700で圧力に換算される。荷重検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器360に作用する荷重を検出する。
荷重検出器360は、検出した荷重の信号を制御装置700に送る。荷重検出器360によって検出される荷重は、スクリュ330と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
尚、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器360に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル320に設置される。型内圧センサは、金型装置800の内部に設置される。
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転速度で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、スクリュ330の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
計量工程におけるスクリュ330の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定移動速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換(所謂、V/P切換)が行われる。V/P切換が行われる位置をV/P切換位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定移動速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
充填工程におけるスクリュ330の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)、移動速度切換位置およびV/P切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
スクリュ330の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ330の圧力の上限値が設定される。スクリュ330の圧力は、荷重検出器360によって検出される。スクリュ330の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ330は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ330の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ330の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ330は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
尚、充填工程においてスクリュ330の位置がV/P切換位置に達した後、V/P切換位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切換が行われてもよい。V/P切換の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ330の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器360を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
尚、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。
液圧ポンプ410は、第1ポート411と、第2ポート412とを有する。液圧ポンプ410は、両方向回転可能なポンプであり、モータ420の回転方向を切換えることにより、第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液(例えば油)を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。尚、液圧ポンプ410はタンクから作動液を吸引して第1ポート411および第2ポート412のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。
モータ420は、液圧ポンプ410を作動させる。モータ420は、制御装置700からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ410を駆動する。モータ420は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。
液圧シリンダ430は、シリンダ本体431、ピストン432、およびピストンロッド433を有する。シリンダ本体431は、射出装置300に対して固定される。ピストン432は、シリンダ本体431の内部を、第1室としての前室435と、第2室としての後室436とに区画する。ピストンロッド433は、固定プラテン110に対して固定される。
液圧シリンダ430の前室435は、第1流路401を介して、液圧ポンプ410の第1ポート411と接続される。第1ポート411から吐出された作動液が第1流路401を介して前室435に供給されることで、射出装置300が前方に押される。射出装置300が前進され、ノズル320が固定金型810に押し付けられる。前室435は、液圧ポンプ410から供給される作動液の圧力によってノズル320のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。
一方、液圧シリンダ430の後室436は、第2流路402を介して液圧ポンプ410の第2ポート412と接続される。第2ポート412から吐出された作動液が第2流路402を介して液圧シリンダ430の後室436に供給されることで、射出装置300が後方に押される。射出装置300が後退され、ノズル320が固定金型810から離間される。
尚、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1~図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
制御装置700は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。
尚、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないためである。
尚、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ330の急激な後退を防止できる。
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル320からの成形材料の漏出を防止できる。
制御装置700は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置750や画面を表示する表示装置760と接続されている。操作装置750および表示装置760は、例えばタッチパネル770で構成され、一体化されてよい。表示装置760としてのタッチパネル770は、制御装置700による制御下で、画面を表示する。タッチパネル770の画面には、例えば、射出成形機10の設定、現在の射出成形機10の状態等の情報が表示されてもよい。また、タッチパネル770の画面には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置750としてのタッチパネル770は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機10の動作を行わせることができる。なお、射出成形機10の動作は、例えば、型締装置100、エジェクタ装置200、射出装置300、移動装置400等の動作(停止も含む)であってもよい。また、射出成形機10の動作は、表示装置760としてのタッチパネル770に表示される画面の切り替え等であってもよい。
尚、本実施形態の操作装置750および表示装置760は、タッチパネル770として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。操作装置750および表示装置760は、型締装置100(より詳細には固定プラテン110)の操作側(Y軸負方向)に配置される。
(射出装置をガイドするガイド部)
図3は、一実施形態に係る射出装置300をガイドするガイド部370を示す斜視図である。図4は、一実施形態に係る射出装置300とガイド部370を示す一部断面図である。射出装置300及びガイド部370の説明では、金型装置800に対してノズル320を接近させる方向(例えばX軸負方向)を前方とし、金型装置800に対してノズル320を離間させる方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
図4に示すように、射出装置300は、成形材料を加熱するシリンダ310と、シリンダ310の前端に設けられるノズル320と、を備える。ノズル320は、金型装置800に押し付けられ、金型装置800に成形材料を射出する。射出装置300は、金型装置800に対してノズル320を接離させる方向(例えばX軸方向)に移動可能である。
射出装置300は、シリンダ310が取り付けられる射出フレーム301を備える。射出フレーム301は、例えば、シリンダ310の後端が取り付けられる第1フランジ302を有する。第1フランジ302は、シリンダ310の後端が取り付けられる第1取付部302aを含む。
射出フレーム301は、第1フランジ302の後方に設けられる第2フランジ303を有する。第2フランジ303は、例えば、射出モータ350が取り付けられる第2取付部303aを含む。射出モータ350の駆動力は、不図示の駆動軸によってスクリュ330に伝達される。駆動軸は、ボールねじなどを含む。駆動軸は、第2取付部303aを前後方向に貫通する第2貫通穴303b(図3参照)及び第1取付部302aを前後方向に貫通する第1貫通穴302bに差し通され、スクリュ330に接続される。
ガイド部370は、金型装置800に対してノズル320を接離する方向に、射出装置300をガイドする。ガイド部370が射出装置300に接触している。射出装置300をガイド部370で直接ガイドするので、部品を加工する時に生じる誤差の積み上げを抑制できる。よって、ノズル320の位置精度、具体的には例えば高さ精度を改善できる。また、射出装置300をガイド部370で直接ガイドするので、部品点数を減らすことができ、ひいては軽量化を図ることができる。また、部品点数を減らすことで、低コスト化を図ることができる。
図3に示すように、ガイド部370は、例えば、射出フレーム301の第1フランジ302に接触し、第1フランジ302をガイドする。第1フランジ302は、ガイド部370に沿って摺動する第1摺動部302cを含む。第1摺動部302cには、後述するガイドバー373を差し通す第1ガイド穴302dが形成されている。
複数本のガイドバー373に対応して、複数の第1摺動部302cが設けられる。複数の第1摺動部302cは、例えば第1取付部302aの下面に、Y軸方向に間隔をおいて設けられる。複数の第1摺動部302cの間に切り欠きが形成されるので、射出フレーム301の軽量化を図ることができる。
また、ガイド部370は、例えば、射出フレーム301の第2フランジ303に接触し、第2フランジ303をガイドする。第2フランジ303は、ガイド部370に沿って摺動する第2摺動部303cを含む。第2摺動部303cには、後述するガイドバー373を差し通す第2ガイド穴303dが形成されている。
複数本のガイドバー373に対応して、複数の第2摺動部303cが設けられる。複数の第2摺動部303cは、例えば第2取付部303aの下面に、Y軸方向に間隔をおいて設けられる。複数の第2摺動部303cの間に切り欠きが形成されるので、射出フレーム301の軽量化を図ることができる。
ガイド部370は、例えば、第1ガイドブロック371と、第1ガイドブロック371と間隔をおいて設けられる第2ガイドブロック372と、第1ガイドブロック371と第2ガイドブロック372を連結するガイドバー373と、を有する。
第1ガイドブロック371は、ボルト374などで射出装置フレーム920に対して固定される。同様に、第2ガイドブロック372は、ボルト375などで射出装置フレーム920に対して固定される。
第1ガイドブロック371と第2ガイドブロック372は、例えば、ガイドバー373を支持する。ガイドバー373は、例えば、第1ガイドブロック371と第2ガイドブロック372に架け渡され、射出装置フレーム920の上面との間に隙間を形成する。
ガイドバー373の長手方向は、X軸方向である。ガイドバー373の前端は、ボルト376などで第1ガイドブロック371に固定される。一方、ガイドバー373の後端は、ボルト377などで第2ガイドブロック372に固定される。
ガイドバー373は、例えば、X軸方向に延びる丸棒373aを含む。丸棒373aは、射出フレーム301の第1ガイド穴302dと第2ガイド穴303dに差し通される。丸棒373aで射出フレーム301をガイドすることで、丸棒373aの周方向に負荷を均等に分散できる。
図4に示すように、ガイドバー373は、丸棒373aの前端に、半円柱状の切り欠き373bを含んでもよい。切り欠き373bは、矩形状の水平面373cと、半円状の鉛直面373dと、有する。丸棒373aを、水平面373cで第1ガイドブロック371に安定的に固定できる。
第1ガイドブロック371は、例えば、Y軸方向に延びる直方体である。第1ガイドブロック371は、Y軸方向両端に、直方体状の切り欠き371aを含んでもよい。切り欠き371aは、矩形状の水平面371bと、矩形状の鉛直面371cと、を有する。切り欠き371aの水平面371bの上に、ガイドバー373の前端が固定される。
また、ガイドバー373は、丸棒373aの後端に、半円柱状の切り欠き373eを含んでもよい。切り欠き373eは、矩形状の水平面373fと、半円状の鉛直面373gと、有する。丸棒373aを、水平面373fで第2ガイドブロック372に安定的に固定できる。
第2ガイドブロック372は、例えば、Y軸方向に延びる直方体である。第2ガイドブロック372は、Y軸方向両端に、直方体状の切り欠き372aを含んでもよい。切り欠き372aは、矩形状の水平面372bと、矩形状の鉛直面372cと、を有する。切り欠き372aの水平面372bの上に、ガイドバー373の後端が固定される。
なお、ガイドバー373は、第1ガイドブロック371と第2ガイドブロック372に架け渡され、射出装置フレーム920から離間して支持されるが、射出装置フレーム920に接触していてもよい。つまり、ガイドバー373は、リニアガイドであってもよく、射出装置フレーム920に摺動自在に載置されてもよい。
ガイドバー373が射出装置フレーム920に摺動自在に載置される場合も、第1ガイドブロック371と第2ガイドブロック372が用いられてもよい。第1ガイドブロック371及び第2ガイドブロック372は、ガイドバー373に比べて、Y軸方向寸法が長く、後述する位置調節部によってY軸方向に押されたときの歪みが小さいからである。
次に、図3及び図5を参照して、ガイド部370の位置を調節する位置調節部について説明する。位置調節部は、ガイド部370のガイド方向(例えばX軸方向)に対して垂直な方向(例えばY軸方向又はZ軸方向)における、ガイド部370の位置を調節する。図5は、水平方向位置調節部の一例を示す平面図である。
図5に示す位置調節部は、ガイド部370のY軸方向位置を調節する水平方向位置調節部380である。水平方向位置調節部380は、ガイド部370のY軸方向位置を調節することで、ノズル320のY軸方向位置を調節する。ノズル320の吐出口と、金型装置800の成形材料を注入する注入口とを、Y軸方向に位置合わせできる。
水平方向位置調節部380は、ガイド部370と射出装置300をセットでY軸方向に移動させる。それゆえ、ガイド部370のガイド方向(ノズル320を接離させる方向)と、ノズル320の軸方向とを同じ方向に維持できる。従って、ノズル320の軸方向にノズル320を真っ直ぐ金型装置800に押し付けることができ、ノズル320にかかる負荷を低減できる。
水平方向位置調節部380は、例えば、射出装置フレーム920に固定される固定ブロック381と、固定ブロック381とガイド部370の間隔を調節するボルト382と、を含む。ボルト382で固定ブロック381とガイド部370の間隔を調節することで、ノズル320のY軸方向位置を調節できる。
ボルト382は、例えば押しボルトであって、固定ブロック381のねじ穴にねじ込まれ、固定ブロック381から突出し、先端でガイド部370を押す。固定ブロック381とボルト382の組が、ガイド部370を挟んで2組設けられてもよい。Y軸方向両方向にガイド部370を押すことができる。
ボルト382は、例えば、第1ガイドブロック371のY軸方向端面に押し当てられるが、第2ガイドブロック372のY軸方向端面に押し当てられてもよい。第1ガイドブロック371及び第2ガイドブロック372は、いずれも、ガイドバー373に比べて、Y軸方向寸法が長く、Y軸方向に押されたときの歪みが小さい。
ノズル320のY軸方向位置を調節する際には、例えば、先ず、ボルト374、375を緩め、射出装置フレーム920に対するガイド部370の固定を解除する。固定解除後も、ボルト374、375は、射出装置フレーム920のねじ穴に緩くねじ込まれていてもよい。ボルト374、375とねじ穴との遊び(バックラッシュ)によって、ガイド部370の移動が可能である。
次に、水平方向位置調節部380のボルト382を回転させ、ガイド部370をY軸方向に押す。ガイド部370をY軸方向に移動でき、ひいてはノズル320をY軸方向に移動できる。その移動範囲は、例えば、ボルト374、375とねじ穴との遊びなどで決まる。
最後に、ボルト374、375を締め、ガイド部370を射出装置フレーム920に対して固定する。
なお、水平方向位置調節部380は、ボルト382の代わりに、シリンダを含んでもよい。シリンダは、例えば空気圧シリンダ又は油圧シリンダである。シリンダでガイド部370をY軸方向に押せば、ガイド部370をY軸方向に移動でき、ひいてはノズル320をY軸方向に移動できる。
次に、図6を参照して、水平方向位置調節部380の変形例について説明する。水平方向位置調節部380は、図6に示すように、射出装置フレーム920に設けられる旋回ピン383を含んでもよい。ガイド部370は、旋回ピン383を中心に旋回する。これにより、ノズル320をY軸方向に移動できる。
旋回ピン383は、例えば、図6に示すように、第2ガイドブロック372のY軸方向中央に設けられる。押しボルト382が第1ガイドブロック371をY軸方向に押すことで、ガイド部370が旋回ピン383を中心に旋回する。この場合、第2ガイドブロック372を射出装置フレーム920に固定するボルト375は不要である。
なお、旋回ピン383は、第1ガイドブロック371のY軸方向中央に設けられてもよい。この場合、押しボルト382が第2ガイドブロック372をY軸方向に押すことで、ガイド部370が旋回ピン383を中心に旋回する。この場合、第1ガイドブロック371を射出装置フレーム920に固定するボルト374は不要である。
次に、図7を参照して水平方向位置調節部380の別の変形例について説明する。水平方向位置調節部380は、図7に示すように、押しボルト382と、引きボルト384と、を含んでもよい。引きボルト384は、固定ブロック381の貫通穴に差し通され、第1ガイドブロック371のねじ穴にねじ込まれ、固定ブロック381と第1ガイドブロック371の間隔を縮める。
押しボルト382と引きボルト384は、図7に示すように、共通の固定ブロック381に保持されてもよい。固定ブロック381の数を低減できる。押しボルト382と引きボルト384は、図7では第1ガイドブロック371を押したり引いたりするが、第2ガイドブロック372を押したり引いたりしてもよい。
なお、固定ブロック381と、不図示の基準ブロックとが、ガイド部370をY軸方向に挟んで設けられてもよい。基準ブロックは、第1ガイドブロック371又は第2ガイドブロック372のY軸方向端面に当接し、ガイド部370の基準位置を決める。
また、引きボルト384をガイド部370のY軸方向両側に配置してもよい。この場合、ガイド部370のY軸方向両側に固定ブロック381が設けられる。また、引きボルト384を、図6に示す旋回ピン383と組み合わせて用いてもよい。
次に、図3及び図8を参照して、鉛直方向位置調節部の一例を示す正面図である。鉛直方向位置調節部385は、ガイド部370のZ軸方向位置を調節することで、ノズル320のZ軸方向位置を調節する。ノズル320の吐出口と、金型装置800の成形材料を注入する注入口とを、Z軸方向に位置合わせできる。
鉛直方向位置調節部385は、ガイド部370と射出装置300をセットでY軸方向に移動させる。それゆえ、ガイド部370のガイド方向(ノズル320を接離させる方向)と、ノズル320の軸方向とを同じ方向に維持できる。従って、ノズル320の軸方向にノズル320を真っ直ぐ金型装置800に押し付けることができ、ノズル320にかかる負荷を低減できる。
鉛直方向位置調節部385は、例えば、射出装置フレーム920とガイド部370の間隔を調節するボルト386と、を含む。ボルト386で射出装置フレーム920とガイド部370の間隔を調節することで、ノズル320のZ軸方向位置を調節できる。
ボルト386は、例えば押しボルトであって、第1ガイドブロック371のねじ穴にねじ込まれ、第1ガイドブロック371の下面から突出し、先端で射出装置フレーム920の上面を押す。ボルト386は、第1ガイドブロック371に沿って、Y軸方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。
ボルト386は、第2ガイドブロック372のねじ穴にねじ込まれてもよく、第2ガイドブロック372の下面から突出し、先端で射出装置フレーム920の上面を押してもよい。ボルト386は、第2ガイドブロック372に沿って、Y軸方向に間隔をおいて複数設けられてもよい。
ノズル320のZ軸方向位置を調節する際には、例えば、先ず、ボルト374、375を緩め、射出装置フレーム920に対するガイド部370の固定を解除する。固定解除後も、ボルト374、375は、射出装置フレーム920のねじ穴に緩くねじ込まれていてもよい。ボルト374、375の頭部と射出装置フレーム920の上面とのギャップがガイド部370の厚みよりも大きければ、ガイド部370の昇降が可能である。
次に、鉛直方向位置調節部385のボルト386を回転させ、ボルト386の下端で射出装置フレーム920の上面を押しながら、ボルト386でガイド部370を持ち上げる。なお、ガイド部370を降ろすことも可能である。ガイド部370を降ろす場合、最初にボルト374、375を緩めなくてもよい。ガイド部370のZ軸方向における可動範囲は、例えば、ボルト374、375の長さなどで決まる。
最後に、ボルト374、375を締め、ガイド部370を射出装置フレーム920に対して固定する。
なお、鉛直方向位置調節部385は、ボルト386の代わりに、シリンダを含んでもよい。シリンダは、例えば空気圧シリンダ又は油圧シリンダである。シリンダによってガイド部370をZ軸方向に押せば、ガイド部370をZ軸方向に移動でき、ひいてはノズル320をY軸方向に移動できる。
次に、図9を参照して、鉛直方向位置調節部385の変形例について説明する。鉛直方向位置調節部385は、図9に示すように、ガイド部370と射出装置フレーム920の間に挟まれるシム387を含んでもよい。シム387の厚み又は枚数を調節することで、ガイド部370のZ軸方向位置を調節でき、ノズル320のZ軸方向位置を調節できる。
シム387と、図8に示すボルト386を組み合わせて用いてもよい。例えば、ボルト386でガイド部370と射出装置フレーム920の間に隙間を形成し、形成した隙間にシム387を挿入してもよい。
次に、図10を参照して、移動制限部390について説明する。射出成形機10は、ガイド部370のガイド方向(例えばX軸方向)における射出装置300の移動を制限する移動制限部390を備えてもよい。例えば、射出成形機10の輸送中に、移動制限部390によって射出装置300を固定できる。射出成形機10の輸送完了後、移動制限部390は取り外され、射出装置300の移動制限は解除される。
移動制限部390は、例えば、第2ガイドブロック372と射出装置300とを、X軸方向距離を可変に連結する連結具391を有してもよい。第2ガイドブロック372と射出装置300とのX軸方向距離を可変とすることで、スクリュ330の変更などによってシリンダ310の長さが変わっても、射出装置300を適切な位置で固定できる。
連結具391は、例えば、第2ガイドブロック372と射出装置300の第2フランジ303とを、X軸方向距離を可変に連結する。連結具391は、例えば、X軸方向に延びるねじ棒392と、ねじ棒392の長手方向一端に設けられる接続ブロック393と、ねじ棒392の長手方向他端に設けられるナット394と、を有する。ねじ棒392は、第2ガイドブロック372を前後方向に貫通する貫通穴372d(図3参照)に差し通される。ねじ棒392の後端に、ナット394が螺合される。
接続ブロック393は、第2フランジ303にボルトなどで固定される。接続ブロック393と第2フランジ303は一体化されていてもよい。一方、ナット394は、第2ガイドブロック372とナット押さえ395とで挟んで固定される。ナット押さえ395は、ボルト396などで第2ガイドブロック372に固定される。ボルト396は、例えばねじ棒392を挟んで対称に配置され、第2ガイドブロック372のねじ穴372e(図3参照)にねじ込まれる。
移動制限部390で射出装置300のX軸方向移動を制限する際には、例えば、先ず、接続ブロック393を第2フランジ303に固定する。次に、接続ブロック393から後方に延びるねじ棒392の後端にナット394を取り付ける。次に、ナット394を回転させ、ナット394を第2ガイドブロック372に当接させる。次に、第2ガイドブロック372とナット押さえ395とでナット394を挟んで固定する。これにより、射出装置300のX軸方向両方向における移動を制限できる。なお、射出装置300の移動制限を解除することは、逆の手順で行われるので、説明を省略する。
連結具391は、図示しないが、第1ガイドブロック371と射出装置300の第1フランジ302とを、X軸方向距離を可変に連結してもよい。この場合、ねじ棒392は、第1ガイドブロック371を前後方向に貫通する不図示の貫通穴に差し通される。この場合、ねじ棒392の前端に、ナット394が螺合される。接続ブロック393は、第1フランジ302にボルトなどで固定される。一方、ナット394は、第1ガイドブロック371とナット押さえ395とで挟んで固定される。ナット押さえ395は、ボルト396などで第1ガイドブロック371に固定される。ボルト396は、例えばねじ棒392を挟んで対称に配置され、第1ガイドブロック371の不図示のねじ穴にねじ込まれる。
次に、図11を参照して、移動制限部390の変形例について説明する。移動制限部390は、図11に示すように、射出装置300と射出装置フレーム920を連結する連結具397を有してもよい。連結具397は、例えば、連結板398と、ボルト399A、399Bと、を含む。
連結板398は、L字状であって、水平板398aと、鉛直板398bと、を含む。水平板398aは、例えば、射出装置フレーム920の上面に当接される。一方、鉛直板398bは、例えば、射出フレーム301の第1フランジ302の前面に当接される。なお、鉛直板398bは、第1フランジ302の後面、又は第2フランジ303の前面若しくは後面に当接されてもよい。
ボルト399Aは、鉛直板398bを水平方向に貫通する貫通穴に差し通され、第1フランジ302のねじ穴にねじ込まれる。一方、ボルト399Bは、水平板398aを上下方向に貫通する貫通穴に差し通され、射出装置フレーム920の上面に形成されるねじ穴921にねじ込まれる。これにより、射出装置300の移動を制限できる。移動制限を解除する際には、連結具397を取り外せばよい。
射出装置フレーム920の上面には、ねじ穴921がX軸方向に間隔をおいて複数形成されてもよい。ボルト399Bをねじ込むねじ穴921の位置を変えることで、射出装置300の固定位置を変えることができる。
図10に示す連結具391を用いる場合、図11に示す連結具397を用いる場合とは異なり、射出装置フレーム920の加工が不要である。一方、図11に示す連結具397を用いる場合、連結構造を簡易化できる。
以上、本発明に係る射出成形機の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
10 射出成形機
310 シリンダ
320 ノズル
370 ガイド部
800 金型装置

Claims (9)

  1. 金型装置に成形材料を射出するノズルを含む射出装置と、
    前記金型装置に対して前記ノズルを接離する方向に前記射出装置をガイドするガイド部と、
    を備える、射出成形機。
  2. 前記射出装置は、前記成形材料を加熱するシリンダと、前記シリンダの一端に設けられる前記ノズルと、前記シリンダの他端が取付けられるフランジと、を有し、
    前記フランジは、前記ガイド部に沿って移動する摺動部を含む、請求項1に記載の射出成形機。
  3. 前記ガイド部のガイド方向に対して垂直な方向における、前記ガイド部の位置を調節する位置調節部を備える、請求項1又は2に記載の射出成形機。
  4. 前記位置調節部は、前記射出装置を支持するフレームに固定される固定ブロックと、前記固定ブロックと前記ガイド部の間隔を調節するボルト又はシリンダを含む、請求項3に記載の射出成形機。
  5. 前記位置調節部は、前記射出装置を支持するフレームに設けられる旋回ピンを含み、
    前記ガイド部は、前記旋回ピンを中心に旋回する、請求項3又は4に記載の射出成形機。
  6. 前記位置調節部は、前記射出装置を支持するフレームと前記ガイド部の間隔を調節するボルト又はシリンダを含む、請求項3~5のいずれか1項に記載の射出成形機。
  7. 前記ガイド部のガイド方向における前記射出装置の移動を制限する移動制限部を備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の射出成形機。
  8. 前記ガイド部は、第1ガイドブロックと、前記第1ガイドブロックと間隔をおいて設けられる第2ガイドブロックと、前記第1ガイドブロックと前記第2ガイドブロックを連結するガイドバーと、を有し、
    前記ガイドバーが、前記射出装置をガイドし、
    前記移動制限部は、前記第1ガイドブロック又は前記第2ガイドブロックと、前記射出装置とを、前記ガイド部のガイド方向における距離を可変に連結する連結具を有する、請求項7に記載の射出成形機。
  9. 前記ガイド部は、第1ガイドブロックと、前記第1ガイドブロックと間隔をおいて設けられる第2ガイドブロックと、前記第1ガイドブロックと前記第2ガイドブロックを連結するガイドバーと、を有し、
    前記ガイドバーが、前記射出装置をガイドする、請求項1~6のいずれか1項に記載の射出成形機。
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