JP2023017193A - 回転盤の位置決め機構、型締装置および射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転盤の回転に要する時間を短縮することができる位置決め機構を提案する。【解決手段】回転盤（４）の位置決め機構（３０）を、位置決め部（３２）と位置決め駆動部（３１）とから構成する。型盤（７）と回転盤（４）の一方に位置決め部（３２）を、他方に位置決め駆動部（３１）を設ける。位置決め駆動部（３１）は、押圧部材（３６）と押圧手段（３９）とから構成する。押圧手段（３９）により押圧された押圧部材（３６）が位置決め部（３２）に嵌合すると回転盤（４）が位置決めされる。【選択図】図３

Description

本発明は、型盤に設けられて金型を回転するようになっている回転盤の回転位置を位置決めする位置決め機構、回転盤を備えた、および射出成形機に関するものである。

射出成形機に設けられている型締装置は、固定盤と、この固定盤に対して開閉する可動盤とを備えている。回転盤を備えた射出成形機は、固定盤と可動盤のいずれかの型盤に回転盤が設けられるが、例えば特許文献１に記載されているように、可動盤に回転盤が設けられることが多い。回転盤は可動盤に対向して設けられ回転するようになっている。そして、複数個の金型つまり回転側金型が取り付けるようになっている。型締めするとこれら複数個の回転側金型のいずれかが固定盤に取り付けられている固定側金型と型締めされる。回転盤の回転位置を変えて型締めすると他の回転側金型が固定側金型と型締めされるようになっている。

特開２００９－４５９３９号公報

回転盤を備えた射出成形機においては、回転盤の位置決め機構が設けられている。位置決め機構は、回転盤の円周部に固着されているストッパピンと、型盤に設けられているストッパボルトとからなる。ストッパピンがストッパボルトに接するとき、回転盤の回転位置が位置決めされるようになっている。

回転盤を規定の回転位置まで回転するとき、ストッパピンがストッパボルトに衝撃的にぶつからないようにする必要がある。すなわち、回転盤は規定の回転位置に近づいたら回転速度を低速に切替える。そして低速で回転盤を回転してストッパピンがストッパボルトに接するようにする。このようにすると、ストッパピンやストッパボルトの破損を防止することができる。しかしながら、回転盤の速度を一定の区間だけ低速にする必要があるので、回転に時間を要し、成形サイクルが長くなる問題がある。

本開示において、回転に要する時間を短縮できる回転盤の位置決め機構を提案する。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

回転盤の位置決め機構を、位置決め部と位置決め駆動部とから構成する。型盤と回転盤の一方に位置決め部を、そして他方に位置決め駆動部を設ける。位置決め駆動部は、押圧部材と押圧手段とから構成する。押圧手段によって押圧部材が押圧されて押圧部材が位置決め部に嵌合状態になるとき回転盤の回転位置が位置決めされる。

本開示によれば、回転盤の回転に要する時間を短縮することができる。

本実施の形態に係る射出成形機の側面図である。 本実施の形態に係る回転盤と型締装置の一部と位置決め機構とを示す正面図である。 本実施の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。 本実施の形態に係る位置決め機構を示す斜視図である。 回転盤の回転位置が基準位置のときにおける、本実施の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。 回転盤が回転中のときにおける、本実施の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。 回転盤が位置決めされた状態における、本実施の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。 従来の位置決め機構と回転盤の一部を示す正面図である。 本実施の第２の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。 本実施の第２の実施の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部を示す正面図である。 本実施の第３の実施の形態に係る位置決め機構と回転盤と型盤とを示す正面図である。 本実施の第４の形態に係る位置決め機構と回転盤の一部とを示す正面図である。

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。

本実施の形態を説明する。
＜射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように、金型を型締めする型締装置２と、射出材料を溶融して射出する射出装置３と、型締装置２に設けられている回転盤４と、から概略構成されている。回転盤４には回転盤４の回転位置を位置決めする本実施の形態に係る位置決め機構３０が設けられているが、後で詳しく説明する。

＜型締装置＞
型締装置２はベッドB上に固定されている固定盤５と、ベッドB上をスライドする型締ハウジング６と、ベッドB上を同様にスライドする可動盤７とを備えている。固定盤５と型締ハウジング６は複数本、例えば４本のタイバー９、９、…によって連結されている。可動盤７は、固定盤５と型締ハウジング６の間でスライド自在になっている。型締ハウジング６と可動盤７の間には型締機構１１が設けられている。型締機構１１は直圧式の型締機構、つまり型締シリンダから構成してもよいが、本実施の形態においてはトグル機構から構成されている。

本実施の形態に係る回転盤４は可動盤７に設けられている。固定盤５には固定側金型１３が取り付けられ、回転盤４には２個の回転側金型１４、１４が設けられている。図１において、回転盤４に取り付けられている２個の回転側金型１４、１４は紙面の手前側と奥側とに設けられており、重なって示されている。２個の回転側金型１４、１４は、回転盤４の回転位置に応じていずれか１個が固定側金型１３と整合するようになっている。型締機構１１を駆動すると固定側金型１３と、整合している１個の回転側金型１４とが型開閉される。

＜回転盤＞
図２には、回転盤４に垂直な方向から見た回転盤４と可動盤７とが示されている。回転盤４は、可動盤７に対して滑らかに回転するようになっている。可動盤７の上部には回転盤駆動機構２５が設けられている。回転盤４には回転盤４よりわずかに大径のプーリ２４が固着されている。図１、２に示されているように、プーリ２４と回転盤駆動機構２５との間にベルト２６が掛け回されている。回転盤駆動機構２５を駆動するとプーリ２４と回転盤４とが一体的に回転するようになっている。回転盤４にはエジェクタロッドが突き出るロッド孔２８、２８、が複数空開けられている。

＜射出装置＞
射出装置３は、加熱シリンダ１６と、この加熱シリンダ１６に入れられているスクリュ１７と、スクリュ１７を駆動するスクリュ駆動装置１８とから構成されている。加熱シリンダ１６はその後端部近傍にホッパ２０が、そして先端に射出ノズル２２が設けられている。

＜位置決め機構＞
本実施の第１の形態に係る位置決め機構３０は、図２に示されているように、可動盤７と回転盤４とに設けられている。すなわち、可動盤７に設けられている位置決め駆動部３１と、回転盤４に設けられている位置決め部３２、３２と、回転盤４の側面からなるガイド部３３と、から構成されている。図３には、回転盤４の一部と、可動盤７の一部と、位置決め機構３０とが拡大して示されており、図４には、回転盤４の一部と位置決め機構３０の一部とが示されている。これらの図によって説明する。

＜位置決め駆動部＞
位置決め駆動部３１は、図３に示されているように、回転盤４の側面に隣接して設けられている。位置決め駆動部３１は、押圧部材３６と、この押圧部材３６が固定されているプレート３７と、押圧部材３６とプレート３７とを回転盤４の方向に押圧したり離間させたりする押圧手段３９と、から構成されている。本実施の形態においては押圧手段３９として、いわゆるガイド付きシリンダが採用されている。つまり、押圧手段３９は、エア駆動されるシリンダユニット４１と、シリンダユニット４１の両端に配置されているボールブッシュ４２、４２とから構成されている。したがって、エアが供給されると、押圧部材３６とプレート３７は平行度が維持されて精度良く駆動されることになる。

押圧部材３６は、図３、図４に示されているように、先端４４がＶ字状の凸型に形成されており、次に説明する位置決め部３２に嵌合するようになっている。本実施の形態において押圧部材３６には先端４４にローラ４５が回転自在に設けられている。

＜位置決め部＞
本実施の形態に係る位置決め機構３０において、位置決め部３２は金属プレートからなり回転盤４に固着されている。位置決め部３２にはＶ字型の切り欠き、すなわちＶノッチ４６が形成されている。このＶノッチ４６に押圧部材３６の先端４４が嵌合すると回転盤４の回転位置が位置決めされるようになっている。位置決め部３２、３２は、図２に示されているように、回転盤４において、基準となる回転位置である基準位置と、この基準位置４７に対して位相が１８０度ずれた位置とに設けられている。本実施の形態において、回転盤４は基準位置と、１８０度回転した位置とで、反転し、位置決めされるようになっている。

＜ガイド部＞
本実施の形態において回転盤４の側面は、押圧部材３６をガイドするガイド部３３になっている。前記したように押圧部材３６の先端４４にはローラ４５が設けられており、ガイド部３３は、図４において二点鎖線で示されているように、このローラ４５が転動するレーンになっている。回転盤４が回転するとき、押圧部材３６はローラ４５によってガイド部３３に接触しながら、つまり転動しながらガイドされ、位置決め部３２に案内されることになる。

＜位置決め機構の作用＞
本実施の形態にかかる位置決め機構３０の作用を説明する。回転盤４の回転位置が基準位置になっているとき、図５Ａに示されているように、押圧部材３６の先端４４は位置決め部３２のＶノッチ４６に嵌合した状態になっている。シリンダユニット４１にエアを供給して押圧部材３６を後退させ、位置決め部３２との嵌合状態を解除する。そうすると回転盤４は回転自在になる。回転盤駆動機構２５（図２参照）を駆動して回転盤４を回転する。

回転盤４が回転を開始したら、シリンダユニット４１にエアを供給して押圧部材３６を前進させ所定の押圧力で押圧する。そうすると、図５Ｂに示されているように、ローラ４５がガイド部３３に接触する。回転盤４が回転するとき、ローラ４５はガイド部３３を転動して、押圧部材３６がガイドされることになる。

回転盤４の回転位置が基準位置から１８０度近傍に達すると、押圧部材３６の先端４４が位置決め部３２のＶノッチ４６に押し込まれる。やがて回転盤４の回転位置が基準位置から１８０度に達すると、押圧部材３６の先端４４と位置決め部３２のＶノッチ４６とが嵌合する。この状態が図５Ｃに示されている。回転盤駆動機構２５（図２参照）を停止して回転盤４の回転を停止する。回転盤４が位置決めされる。本実施の形態においては、回転盤４が位置決めされるタイミングまで回転盤４を比較的高速に回転することができるので、短時間で回転盤４を回転することができる。

再び回転盤４を回転するとき、シリンダユニと４１にエアを供給して押圧部材３６を後退させ、位置決め部３２との嵌合状態を解除する。回転盤４を回転し、押圧部材３６をガイド部３３に押圧してガイドさせる。以下、同様にして回転盤４の回転位置を位置決めする。

＜従来の位置決め機構＞
従来の位置決め機構６０を備えた回転盤６１と可動盤６２の一部が図６に示されている。従来の位置決め機構６０は、回転盤６１に設けられているストッパピン６４と、可動盤６２に設けられているストッパボルト６６とから構成されている。回転盤６１は、ストッパピン６４をストッパボルト６６に接触させるようにして回転位置を位置決めするようになっている。

従来の回転盤６１においては、ストッパピン６４とストッパボルト６６の破損を防ぐために、これらが衝撃的に接触しないように回転速度を調整する必要がある。すなわち、回転盤６１を回転するとき、ストッパピン６４とストッパボルト６６が近づいてきたら回転盤６１を低速にする必要がある。したがって回転盤６１の回転に要する時間が長くなるという問題がある。本実施の形態に係る位置決め機構３０（図２参照）は回転盤４を比較的高速に回転することができ、短時間で回転できることは前記したとおりである。

＜第２の実施の形態に係る位置決め機構＞
図７Ａ、図７Ｂには第２の実施の形態に係る位置決め機構３０Ａを備えた回転盤４と可動盤７とが示されている。前実施の形態、つまり第１の実施の形態に係る射出成形機１（図１参照）と同等の作用を奏する部材については同じ符号を付して説明を省略する。この第２の実施の形態に係る位置決め機構３０Ａは、位置決め駆動部３１Ａが回転盤４に設けられ、位置決め部３２Ａ、３２Ａとガイド部３３Ａ、３３Ａが可動盤７に設けられている。つまり、第１の実施の形態に対して、位置決め駆動部３１Ａと位置決め部３２Ａ、３２Ａとガイド部３３Ａ、３３Ａの配置が逆になっている。

この第２の実施の形態においては、ガイド部３３Ａ、３３Ａは回転盤４と同心円の円弧状に形成されている。そして押圧部材３６の先端４４のローラ４５は、円弧の内側の面を転動するようになっている。これらのガイド部３３Ａ、３３Ａは円形ではなく、円弧状に形成されていて位置決め部３２Ａ、３２Ａの近傍にのみ設けられている。この第２の実施の形態において、シリンダユニット４１を駆動して押圧部材３６を押圧するのは、押圧部材３６が位置決め部３２Ａ、３２Ａの近傍になったときになっている。したがって、押圧部材３６の先端４４は短い区間だけガイド部３３Ａ、３３Ａにガイドされ、位置決め部３２Ａ、３２Ａに嵌合することになる。

＜第３の実施の形態に係る位置決め機構＞
第３の実施の形態に係る位置決め機構３０Ｂを備えた回転盤４と可動盤７とが、図８に示されている。第１の実施の形態に係る射出成形機１（図１参照）と同等の作用を奏する部材については同じ符号を付して説明を省略する。この第３の実施の形態においては、位置決め機構３０Ｂはガイド部３３（図２、図３参照）を備えていない。さらに押圧部材３６Ｂの先端４４Ｂにはローラ４５（図２、図３参照）も設けられていない。

第３の実施の形態に係る位置決め機構３０Ｂにおいては、回転盤４が基準位置の近傍、あるいはその１８０度の位相の近傍にあるときのみ、押圧部材３６Ｂを押圧するようにする。押圧された押圧部材３６Ｂの先端４４Ｂが位置決め部３２ＢのＶノッチ４６に嵌合すると、回転盤４が位置決めされる。

＜第４の実施の形態に係る位置決め機構＞
押圧手段３９がバネ体４８から構成されている、第４の実施の形態に係る位置決め機構３０Ｃを備えた回転盤４と可動盤７とが図９に示されている。この実施の形態においては、バネ体４８は比較的小さな押圧力で押圧部材３６を押圧するようになっている。したがって、押圧部材３６の先端４４が位置決め部３２のＶノッチ４６に嵌合していても、回転盤４を回転させると、先端４４はＶノッチ４６からずれて嵌合状態を解除することができるようになっている。

＜他の変形例＞
本実施の形態に係る位置決め機構３０は、他にも色々な変形が可能である。例えば位置決め部３２、３２は回転盤４において基準位置と、その１８０度位相がずれた位置の２箇所に設けられるように説明した。しかしながら、位置決め部３２の配置のさせ方はこれに限るものではない。例えば、位置決め部３２を、等角度（等位相）間隔で３箇所以上設けるようにしてもよい。また、位置決め部３２を、例えば、基準位置と、１２０度、１８０度の３箇所に設けるなど、等角度（等位相）間隔にならないように２箇所以上設けるようにしてもよい。また、位置決め部３２が1箇所設けられている構成であってもよい。押圧部材３６の先端４４に設けられているローラ４５についても変形が可能である。ローラ４５を設けずに、先端４４を低摩擦材料、例えば低摩擦樹脂によってコーティングするようにしてもよい。そうすると先端４４は摺動的にガイド部３３をスライドすることになる。

さらには位置決め駆動部３１の個数、位置決め部３２の個数を変形することもできる。位置決め駆動部３１は１個、位置決め部３２は２個等、それぞれ設けられているように説明したが、位置決め駆動部３１を２個、位置決め部３２を１個設けるようにしてもよい。つまり、１個の位置決め部３２が、回転位置に応じて異なる位置決め駆動部３１、３１の押圧部材３６と嵌合状態になることになる。このようにしても回転位置を位置決めすることができる。なお、本実施の形態に係る射出成形機１においては、回転盤４は可動盤７に設けられるように説明したが、固定盤５に設けられるようにしてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。

１ 射出成形機 ２ 型締装置
３ 射出装置 ４ 回転盤
５ 固定盤 ６ 型締ハウジング
７ 可動盤 ９ タイバー
１１ 型締機構 １３ 固定側金型
１４ 回転側金型 １６ 加熱シリンダ
１７ スクリュ １８ スクリュ駆動装置
２０ ホッパ ２２ 射出ノズル
２４ プーリ ２５ 回転盤駆動機構
２６ ベルト ２８ ロッド孔
３０ 位置決め機構 ３１ 位置決め駆動部
３２ 位置決め部 ３３ ガイド部
３６ 押圧部材 ３７ プレート
３９ 押圧手段 ４１ シリンダユニット
４２ ボールブッシュ ４４ 先端
４５ ローラ ４６ Ｖノッチ

Claims (19)

1. 型盤に対向して配置され、該型盤に対して回転可能に設けられている回転盤の位置決め機構であって、
   前記型盤と前記回転盤の一方の盤に設けられている位置決め部と、
   他方の盤に設けられている位置決め駆動部と、を備え、
   前記位置決め駆動部は押圧部材と押圧手段とを備え、
   前記押圧手段によって前記押圧部材が押圧されて前記押圧部材が前記位置決め部に嵌合状態になるとき前記回転盤の回転位置が位置決めされるようになっている、回転盤の位置決め機構。
2. 前記一方の盤には、前記回転盤と同心円の円形状もしくは円弧状のガイド部が形成され、前記位置決め部は前記ガイド部に連続して設けられており、
   前記回転盤が回転するとき、前記押圧部材は前記押圧手段により押圧されて前記ガイド部に接触してスライドし、前記位置決め部にガイドされるようになっている、請求項１に記載の回転盤の位置決め機構。
3. 前記押圧手段は、前記回転盤の回転位置に応じて前記押圧部材を押圧するようになっており、前記押圧部材が前記位置決め部の近傍になったとき前記押圧部材を押圧して前記押圧部材が前記ガイド部に接触するようにする、請求項２に記載の回転盤の位置決め機構。
4. 前記一方の盤は前記回転盤であり、前記ガイド部は前記回転盤の外周壁である、請求項２または３に記載の回転盤の位置決め機構。
5. 前記位置決め部は、前記一方の盤において前記回転盤の回転位置の基準位置と前記基準位置と回転の位相が１８０度ずれた位置のそれぞれに設けられている、請求項１～４のいずれかに記載の回転盤の位置決め機構。
6. 前記位置決め部にはVノッチが形成され、前記押圧部材の先端が前記Ｖノッチに嵌合するようになっている、請求項１～５のいずれかの項に記載の回転盤の位置決め機構。
7. 前記押圧部材の先端にはローラが設けられている、請求項１～６のいずれかの項に記載の回転盤の位置決め機構。
8. 前記押圧手段はシリンダユニットからなる、請求項１～７のいずれかの項に記載の回転盤の位置決め機構。
9. 前記押圧手段は、前記押圧部材の移動をガイドするボールブッシュを備える、請求項８に記載の回転盤の位置決め機構。
10. 金型が取り付けられるようになっている固定盤と、
    固定盤に対して近づき離れるように移動する可動盤と、
    前記可動盤の前記固定盤側の面に対向して回転可能に設けられ、金型が取り付けられるようになっている回転盤と、
    前記回転盤の回転位置を位置決めする位置決め機構と、を備え、
    前記位置決め機構は、前記可動盤と前記回転盤の一方の盤に設けられている位置決め部と、
    他方の盤に設けられている位置決め駆動部と、を備え、
    前記位置決め駆動部は押圧部材と押圧手段とを備え、
    前記押圧手段によって前記押圧部材が押圧されて前記押圧部材が前記位置決め部に嵌合状態になるとき前記回転盤の回転位置が位置決めされるようになっている、型締装置。
11. 前記一方の盤には、前記回転盤と同心円の円形状もしくは円弧状のガイド部が形成され、前記位置決め部は前記ガイド部に連続して設けられており、
    前記回転盤が回転するとき、前記押圧部材は前記押圧手段により押圧されて前記ガイド部に接触してスライドし、前記位置決め部にガイドされるようになっている、請求項１０に記載の型締装置。
12. 前記押圧手段は、前記回転盤の回転位置に応じて前記押圧部材を押圧するようになっており、前記押圧部材が前記位置決め部の近傍になったとき前記押圧部材を押圧して前記押圧部材が前記ガイド部に接触するようにする、請求項１１に記載の型締装置。
13. 前記一方の盤は前記回転盤であり、前記ガイド部は前記回転盤の外周壁である、請求項１１または１２に記載の型締装置。
14. 前記位置決め部は、前記一方の盤において前記回転盤の回転位置の基準位置と前記基準位置と回転の位相が１８０度ずれた位置のそれぞれに設けられている、請求項１０～１３のいずれかの項に記載の型締装置。
15. 前記位置決め部にはVノッチが形成され、前記押圧部材の先端が前記Ｖノッチに嵌合するようになっている、請求項１０～１４のいずれかの項に記載の型締装置。
16. 前記押圧部材の先端にはローラが設けられている、請求項１０～１５のいずれかの項に記載の型締装置。
17. 前記押圧手段はシリンダユニットからなる、請求項１０～１６のいずれかの項に記載の型締装置。
18. 金型を型締めする型締装置と、
    射出材料を射出する射出装置と、を備えた射出成形機であって、
    前記型締装置は、金型が取り付けられるようになっている固定盤と、
    固定盤に対して近づき離れるように移動する可動盤と、
    前記可動盤の前記固定盤側の面に対向して回転可能に設けられ、金型が取り付けられるようになっている回転盤と、
    前記回転盤の回転位置を位置決めする位置決め機構と、を備え、
    前記位置決め機構は、前記可動盤と前記回転盤の一方の盤に設けられている位置決め部と、
    他方の盤に設けられている位置決め駆動部と、を備え、
    前記位置決め駆動部は押圧部材と押圧手段とを備え、
    前記押圧手段によって前記押圧部材が押圧されて前記押圧部材が前記位置決め部に嵌合状態になるとき前記回転盤の回転位置が位置決めされるようになっている、射出成形機。
19. 前記一方の盤には、前記回転盤と同心円の円形状もしくは円弧状のガイド部が形成され、前記位置決め部は前記ガイド部に連続して設けられており、
    前記回転盤が回転するとき、前記押圧部材は前記押圧手段により押圧されて前記ガイド部に接触してスライドし、前記位置決め部にガイドされるようになっている、請求項１８に記載の射出成形機。

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