JP2023037425A - 竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムおよび竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 竪型ロータリ式射出成形機の金型交換に必要な機能を備えつつ、２台の竪型ロータリ式射出成形機に対する金型交換装置の費用または設置スペースの削減することのできる竪型ロータリ式射出成形機と金型交換装置および金型交換方法を提供する。
【解決手段】 竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１１は、固定盤１６に対して可動盤１７が垂直方向に型開閉移動され、固定盤１６または可動盤１７の一方に金型１９を回転移動させるロータリテーブル１８が備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１１であって、２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の間に、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の金型Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２を交換可能な金型交換装置１４を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、固定盤に対して可動盤が垂直方向に型開閉移動され、固定盤または可動盤の一方に金型を回転移動させるロータリテーブルが備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムおよび金型交換方法に関するものである。

竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムおよび竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法については、特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１の金型交換装置は、電動機の駆動によりチェーンまたはベルトを介して進退される第１の進退部材と第２の進退部材とを用いて竪型ロータリ式射出成形機の金型交換を行うものである。

また特許文献２は、金型搬出入装置の第２のロータリテーブルに載置された金型をコンベアを用いて竪型ロータリ式射出成形機に搬入・搬出するものである。そのため特許文献１、特許文献２の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換装置は共に１台の竪型ロータリ式射出成形機に対して１台の金型交換装置が対応するものであった。

また一般的な横型射出成形機においては２台の射出成形機の間に１台の金型交換装置を配置するものとして特許文献３に記載されたものが知られている。

特開２０２０－１３１６５３号公報 特開２０２１－７０２１９号公報 特開２００８－６２４７０号公報

上記の特許文献１、特許文献２は、１台の竪型ロータリ式射出成形機に対して１台の金型交換装置を備えているので、２台の竪型ロータリ式射出成形機に対しては、金型交換装置の費用と設置スペースが嵩むものであった。また特許文献３は横型射出成形機用の金型交換装置であって、竪型ロータリ式射出成形機の金型交換に必要な竪型ロータリ式射出成形機と金型交換装置のシステムとしての連動機能や、金型交換装置の機能を備えていないものであった。そのため特許文献３の機構をそのまま特許文献１，特許文献２に転用することはできなかった。

そこで本発明では上記の問題を鑑みて、竪型ロータリ式射出成形機の金型交換に必要な機能を備えつつ、２台の竪型ロータリ式射出成形機に対する金型交換装置の費用または設置スペースの削減することのできる竪型ロータリ式射出成形機と金型交換装置および金型交換方法を提供することを目的とする。

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

本発明の請求項１に記載の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムは、固定盤に対して可動盤が垂直方向に型開閉移動され、固定盤または可動盤の一方に金型を回転移動させるロータリテーブルが備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムであって、２台の竪型ロータリ式射出成形機の間に、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機の金型を交換可能な金型交換装置を備えたことを特徴とする。

本発明の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムは、固定盤に対して可動盤が垂直方向に型開閉移動され、固定盤または可動盤の一方に金型を回転移動させるロータリテーブルが備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムであって、２台の竪型ロータリ式射出成形機の間に前記２台の竪型ロータリ式射出成形機の金型を交換可能な金型交換装置を備えているので、２台の竪型ロータリ式射出成形機に対する金型交換装置の費用または設置スペースの削減することができる。また竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法についても同様の効果を奏する。

本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムの平面図である。 本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムの側面図である。 本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムの作動を示す説明図である。 本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法を示すフローチャート図である。 別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムの作動を示す説明図である。 更に別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムの平面図である。

図１ないし図３を参照して本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１１について説明する。竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１１は、２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の間に、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の金型を交換可能な共用の金型交換装置１４を備えている。図１では竪型ロータリ式射出成形機１２の金型Ａ２，Ｂ２は型閉した状態、竪型ロータリ式射出成形機１３の金型Ａ３，Ｂ３は型開した状態を示している。

竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１１の２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３は、微差はあっても原則として同じ構造、同じ金型配置の竪型ロータリ式射出成形機１２、１３であるので、２台のうち一方の竪型ロータリ式射出成形機１２について説明する。竪型ロータリ式射出成形機１２は、複数の固定金型１５が取り付けられる固定盤１６に対して可動盤１７が垂直方向に型開閉移動され、固定盤１６または可動盤１７の一方に金型を回転移動させるロータリテーブル１８が備えられている。ロータリテーブル１８は所定の厚みを備えた中心軸を中心に回転する回転盤である。本実施形態では可動盤１７にロータリテーブル１８の回転軸が回転自在に取り付けられ、ロータリテーブル１８に複数の可動金型１９が取り付けられている。

竪型ロータリ式射出成形機１２の型締装置２０は、下盤である固定盤１６に対して各タイバ２１が垂直方向に固定され、各タイバ２１の上部は上盤である受圧盤２２に固定されている。またタイバ２１にガイドされて可動盤１７が２基の型開閉機構２３（図１では省略して１基のみ図示）により昇降可能に設けられている。また受圧盤２２には型締シリンダ等の型締機構２４が設けられており、型締シリンダのラム２５が可動盤１７の背面に固定されている。本実施形態の竪型ロータリ式射出成形機１２は多色成形品用の射出成形機であり、可動盤１７の下面にはロータリテーブル１８が可動盤１７に対して回転可能に設けられている。ロータリテーブル１８は、可動盤１７の側面に固定されたロータリテーブル回転用のサーボモータ２６によりベルトを介して回転される。そしてロータリテーブル１８の下面には２個の可動金型１９が油圧シリンダまたはエアシリンダにより作動する金型クランプ装置２７により取り付け可能となっている。

そしてサーボモータ２６のエンコーダによりロータリテーブル１８の回転角度が検出可能となっている。また回転停止した際のロータリテーブル１８の状態を確認するための図示しない近接スイッチ等の装置が設けられている。ロータリテーブル１８には位置決め穴２８が設けられている。一方可動盤１７には前記位置決め穴２８に位置決めピン２９を挿入するための油圧シリンダ３０またはエアシリンダが設けられている。そしてサーボモータ２６により回転されたロータリテーブル１８が、可動金型１９が固定金型１５と正対して型閉可能な位置で停止した際に、前記位置決め穴２８に位置決めピン２９を挿入することによりロータリテーブル１８は可動盤１７に対して回転不可能な状態に固定される。

前記固定盤１６の上面にも同様に２個の固定金型１５が油圧シリンダまたはエアシリンダにより作動する金型クランプ装置３１により取り付け可能となっている。なおロータリテーブル１８への可動金型１９の取り付けや、固定盤１６への固定金型１５の取り付けは、油圧シリンダにより作動するクランプ装置以外の電磁石等のクランプ装置やボルトにより固定する方法でもよい。

竪型ロータリ式射出成形機１２の操作側には、操作盤３２が設けられている。そして図２に示されるように操作盤３２が設けられた操作側Ｅの方向から見て右手側となる型締装置２０の一側（図２においては下側）には第１の射出装置３３が設けられている。第１の射出装置３３は、図示しない進退機構により固定金型１５と可動金型１９からなる金型Ａ２に対して前後進移動可能であり、金型Ａ２のうちの側面（本実施形態では固定金型１５の側面）に当接可能となっている。また操作側Ｅの方向から見て左手側の型締装置２０の他側（図１においては上側）には第２の射出装置３４が設けられている。第２の射出装置３４もまた、図示しない進退機構により固定金型１５と可動金型１９からなる金型Ｂ２に対して前後進移動可能であり、金型Ｂ２のうちの側面（本実施形態では固定金型１５の側面）に当接可能となっている。

また操作側には成形品を搬出するための取出ロボット３５が配置されている。そして竪型ロータリ式射出成形機１２の型締装置２０の操作側とは反対側の反操作側（図２においては右側）に金型の搬入・搬出口３６が設けられ、前記搬入・搬出口３６が金型交換装置１４と正対するようになっている。更に竪型ロータリ式射出成形機１２の周囲は図示しない安全カバーと開閉可能な安全扉によりガードされている。なお射出装置３３，３４の数や配置位置、操作盤３２や取出ロボット３５の配置位置などは図１，図２等に図示のものに限定されず、第1の射出装置３３等や第２の射出装置３４等のある側に設けてもよい。

他方の竪型ロータリ式射出成形機１３は金型交換装置１４を挟んで一方の竪型ロータリ式射出成形機１２の反対側に配置されている。他方の竪型ロータリ式射出成形機１３についても金型交換装置１４と正対する位置に型の搬入・搬出口４３が設けられている。そして操作盤３８や取出ロボット３９は、竪型ロータリ式射出成形機１３の型締装置４０を挟んで、搬入・搬出口４３とは反対側に設けられる。また他方の竪型ロータリ式射出成形機１３の第１の射出装置４１は型締装置４０の一側（図２においては上側）に設けられ、第２の射出装置４２は型締装置４０の他側（図２においては下側）に設けられる。他方の竪型ロータリ式射出成形機１３は、一方の竪型ロータリ式射出成形機１２と同じ金型が使用できるものであり、クランパ等もそれら金型に対応するように配置されている他方の竪型ロータリ式射出成形機１３の詳細は、上記したように一方の竪型ロータリ式射出成形機１２と共通するので詳細な説明は省略する。

次に金型交換装置１４について図１、図３を中心に説明する。図１，図３や後述する別の実施例の図５は、側面方向から見た構造を判り易く示すために、横方向に対して縦方向の長さを引き延ばしたり、実際には同一水平面上にあるものを上下にずらして記載したりしている。実際には金型交換装置１４において金型Ａ１，Ｂ１の台盤取付面（裏面）は、竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の固定盤１６の金型取付面と同じか僅かに高い位置となるように載置されている。

金型交換装置１４は、２台の竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の間に設けられ、竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の双方の金型交換に使用される共用の装置である。金型交換装置１４は、ベース台部５２、ベース台部５２の上を図２のＣ－Ｄ方向に直交する方向に移動する金型交換台車５３、金型交換台車５３の上に配置される金型搬入・搬出機構５４等から構成される。なお場合によっては金型交換台車５３と竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の間に別途金型Ａ１，Ｂ１等を移動させるためのサポート用の台部を設けることもある。

金型交換装置１４のベース台部５２は、平面視して長方形の台であり、一方の竪型ロータリ式射出成形機１２と他方の竪型ロータリ式射出成形機１３の間に、両方の射出成形機を接続する線に対して直交する方向に長手方向が位置するように設けられている。ベース台部５２は床に対して垂直方向や水平方向に組み合わされた鋼材５５（または鋼板でもよい）、から構成され、横梁方向の鋼材５５の上面に固定されたレール５６等から構成される。ベース台部５２の高さは、竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の固定盤１６等よりも低くなっている。そしてベース台部５２のレール５６の上には金型交換台車５３がレール５６に沿って移動可能に設けられている。金型交換台車５３を移動させる駆動手段については図示しないが、サーボモータ等の電動モータを使用したものか、油圧シリンダを使用したもの等が用いられる。

ベース台部５２の上に配置される金型交換台車５３の基本的な構成は、後述する若干の相違点を除いて特許文献１と同じであるので概略を説明する。金型交換台車５３は、縦梁部材や横梁部材から構成される本体部５９を備え、前記本体部５９の下面側には回転可能な車軸と車輪６０が設けられ、車輪６０がレール５６上を回転移動する。金型交換台車５３の本体部５９の上面には、一側（図２では下側）と他側（図２では上側）に２基の金型搬入・搬出機構５４、５４が搭載されている。

金型搬入・搬出機構５４，５４は、いずれか一方が竪型ロータリ式射出成形機１２，１３から取り外された金型Ａ２，Ｂ２を搭載するものであり、いずれか他方がこれから竪型ロータリ式射出成形機１２，１３に取り付ける金型Ａ１，Ｂ１を搭載するものである。本実施形態では金型搬入・搬出機構５４，５４は、２個の金型Ａ１，Ｂ１を同時に搬入または２個の金型Ａ２，Ｂ２を同時に搬出するものであるが、搭載できる金型の数は１個または複数個でもよく限定されない。なお、複数の金型Ａ１，Ｂ１または金型Ａ２，Ｂ２は１枚の金型取付板に固定され、金型取付板ごと竪型ロータリ式射出成形機１２，１３に搬入・搬出を行うことも想定される。

一方の金型搬入・搬出機構５４について説明すると、金型搬入・搬出機構５４は、本体部５９の上面に固定されるガイド部材５８、本体部５９に設けられるサーボモータ６３や駆動力の伝達機構を含む駆動機構、第１の進退部材である中間部材５７、第２の進退部材である金型載置部材６２等を備えている。本体部５９の金型搬入・搬出方向ＣまたはＤにおける中央部分には、中間部材５７、金型載置部材６２を前記ＡまたはＢ方向に進退移動させるための駆動機構のサーボモータ６３等の電動機が取付けられている。そしてサーボモータ６３の駆動軸は金型搬入・搬出方向ＣまたはＤと直交する方向に設けられ、該駆動軸はスプロケット６４が固定されている。特許文献１の例ではモータやスプロケットは、本体部の前寄りに取り付けられているが本実施形態では本体部５９の中央部分に取り付けられている点が相違する。

第１の進退部材である中間部材５７の金型搬入・搬出方向ＣまたはＤの両端にはチェーン６６を固定する固定部材６５，６５が設けられている。そして有端のチェーン６６の一端が前記固定部材６５に固定され、前記チェーン６６の中間は従動スプロケット７２を介してスプロケット６４に巻き付けられ、前記チェーン６６の他端はもう一方の従動スプロケット７２を介して固定部材６５に固定されている。

また中間部材５７の金型搬入・搬出方向ＣまたはＤの両端の近傍には金型搬入・搬出方向ＣまたはＤに直交する回転軸が設けられ、回転軸にスプロケット６７，６７（従動スプロケット）が固定されている。そしてスプロケット６７，６７の間には無端状のチェーン６８が巻き付けられている。無端状のチェーン６８を備えた中間部材５７の上部には第２の進退部材である金型載置部材６２が設けられている。そして前記チェーン６８の上側部分の中間部分と金型載置部材６２の下面は固定部材６９により連結されている。特許文献１の例ではチェーンと金型載置部材は、前寄りの部分で連結されているが本実施形態では中間部分で連結されている点が相違する。また前記チェーン６８の下側部分の中間部分と本体部５９の上面の中央部分が固定部材７０により連結されている。特許文献１の例ではチェーンと金型載置部材は、後ろ寄りの部分で連結されているが本実施形態では中間部分で連結されている点が相違する。

金型載置部材６２の上面には金型載置部７１、７１が設けられている。本実施形態では金型交換台車５３の移動方向と同じ方向（図２において上下方向）に金型載置部７１，７１が設けられている。前記金型載置部７１，７１には、竪型ロータリ式射出成形機１２，１３に取り付けられる金型Ａ１，Ｂ１を読み取る図示しないセンサが取り付けられており、金型Ａ１が載置されているか金型Ｂ１が載置されているかを認識可能となっている。金型載置部材６２の裏面側における中間部材５７に連結されている部分以外の部分は、中間部材５７や本体部５９に設けられた回転自在なローラやボールの上に載置されている。また金型載置部材６２は、本体部５９または中間部材５７に設けられたガイド部材５８によりガイドされて金型搬入・搬出方向ＣまたはＤに移動可能となっている。

本実施形態では竪型ロータリ式射出成形機１２への金型Ａ１，Ｂ１の搬入または金型Ａ２，Ｂ２の搬出と、竪型ロータリ式射出成形機１３への金型Ａ１，Ｂ１の搬入または金型Ａ３，Ｂ３の搬出は、１台の金型交換台車５３の金型搬入・搬出機構５４により共用できるようになっている。即ちサーボモータ６３の回転軸の回転方向を変更することにより、金型載置部材６２の移動方向がＡ方向かＢ方向に変更される。しかしながら１台の金型交換台車５３に、竪型ロータリ式射出成形機１２に対して金型Ａ１，Ｂ１等を搬入・搬出する金型搬入・搬出機構と、竪型ロータリ式射出成形機１３に対して金型Ａ１，Ｂ１等を搬入・搬出する金型搬入・搬出機構を別々に設けるようにしてもよい。

竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の型締装置２０，４０（別途に油圧装置が置かれている場合はそれらも含む）、第１の射出装置３３，４１と第２の射出装置３４，４２、操作盤３２，３８、取出ロボット３５，３９等の周辺機器、金型交換台車５３を含む金型交換装置１４などは、図１に示される制御装置５１に接続され、制御装置５１からの信号により作動される。なお制御装置５１には金型交換装置１４の専用のプログラムが格納されている。

次に金型交換システム１１を用いた金型交換方法について図３の説明図および図４のフローチャート図を用いて説明する。金型交換システム１０１の操作は、竪型ロータリ式射出成形機１２の操作盤１１３または、竪型ロータリ式射出成形機１２の操作盤１１３のいずれから行ってもよく、金型交換装置１０４用に設けられた図示しない操作盤から行ってもよい。また前記操作盤１１３等からの操作は、一方の竪型ロータリ式射出成形機１２の金型交換のみや、他方の竪型ロータリ式射出成形機１３の金型交換のみを行ってもよく、両方の竪型ロータリ式射出成形機１２、１３の金型交換を連続して行ってもよい。その際、竪型ロータリ式射出成形機１２の操作盤１１３から竪型ロータリ式射出成形機１３の金型交換を行うこともできるし、竪型ロータリ式射出成形機１３の操作盤１１３から竪型ロータリ式射出成形機１２の金型交換を行うこともできる。また金型交換は、作業者が操作盤１１３等からそれぞれの作業を指示入力することによる手動操作を交換作業行うこともできるし、作業者が操作盤１１３等の少なくとも１箇所の入力部をタッチすることにより自動で交換作業を行うこともできる。

本実施形態では金型交換システム１１の金型交換台車５３上への交換する金型Ａ１，Ｂ１の搬入は、図示しないクレーンにより行われる。ただし多軸ロボット等により金型交換台車５３上への交換する金型が搬入されるものでもよく、別途の位置に設けられた金型載置台から金型交換台車５３に移されて金型交換台車５３が移動してくるものでもよい。本実施形態では、金型交換台車５３の金型載置部材６２，６２の上面の金型載置部７１，７１に次の射出成形に使用される２個の金型Ａ１，Ｂ１が載置される。金型Ａ１の可動金型１９は、金型Ｂ１の固定金型１５とも型合わせ可能であり、同様に金型Ｂ１の可動金型１９は、金型Ａ１の固定金型１５とも型合わせ可能である。しかし金型Ａ１，Ｂ１は、固定金型１５，１５または可動金型１９，１９のキャビティ面の形状が異なっており、金型Ａ１と金型Ｂ１では両者の間に形成されるキャビティの形状も相違している。

金型交換台車５３に載置される次に交換用の金型Ａ１，Ｂ１は、固定金型１５と可動金型１９がフック７３によりロックされて型開きされないようになっている。そして金型交換台車５３の金型載置部７１，７１に載置された金型Ａ１，Ｂ１は、金型載置部７１，７１に取り付られたセンサにより、金型Ａ１が載置されているか金型Ｂ１が載置されているか認識されている。またこのとき金型交換台車５３の残りの２つの金型載置部材６２，６２の金型載置部７１，７１には金型は載置されていない。そして金型交換台車５３を移動させ一方の竪型ロータリ式射出成形機１２の金型の搬入・搬出口３６と金型交換台車５３の前記金型が載置されていない金型載置部材６２，６２の側（金型積み降ろし側）が一致する位置に金型交換台車５３を停止させる（ｓ１）。

次に一方の竪型ロータリ式射出成形機１２の金型Ａ２、Ｂ２の固定金型１５と可動金型１９の間をフック７３により型開不可能にロックし、固定盤１６に設けられた固定金型１５を金型クランプ装置３１を作動させて取り外す。そして型開閉機構２３を作動させて可動盤１７を僅かに上昇させることにより金型Ａ２，Ｂ２も同様に僅かに上昇させ、固定盤１６の上面と金型Ａ２，Ｂ２の下面との間にスペースを作る。次に金型交換装置１４のサーボモータ６３を駆動させて金型載置部材６２を前記スペースに挿入する。次に型開閉機構２３の作動により可動盤１７を僅かに下降させて金型Ａ２，Ｂ２を前記金型載置部材６２の金型載置部７１，７１の上に載置する。更に金型交換装置１４のサーボモータ６３を逆方向に駆動し、金型載置部材６２を後退させて一方の竪型ロータリ式射出成形機１２か金型交換台車５３の上に使用済の金型Ａ２，Ｂ２を取り出す（ｓ２）。なお金型載置部材６２を一方の竪型ロータリ式射出成形機１２内に挿入および離脱させる際の動作については、次の金型Ａ１，Ａ２を金型交換台車５３から竪型ロータリ式射出成形機１２に搬入する部分の説明で詳しく説明するので、ここではこれ以上の説明を省略する。

次に再び金型交換台車５３を移動させ、竪型ロータリ式射出成形機１２の金型の搬入・搬出口３６と金型交換台車５３の次に前記金型が載置されていない金型載置部材６２の側（金型積み降ろし側）が一致する位置に金型交換台車５３を停止させる（ｓ３）。そして金型交換台車５３のサーボモータ６３を作動させスプロケット６４を図３において時計回りに回転させるとチェーン６６が駆動される。そしてチェーン６６が図３において右側から左側に移動されるのに伴って中間部材５７も金型搬入方向Ｃに向けて移動される。

また中間部材５７の移動に伴い、本体部５９と無端状のチェーン６８は下側のチェーン６６の固定部材７０によって連結されているから、スプロケット６７，６７の間でチェーン６８の下側部分は図３の左側から右側へ、チェーン６８の上側部分は図３の右側から左側に向けて移動される。チェーン６８の上側部分は金型載置部材６２，６２の裏面に固定部材６９により連結固定されているから、金型Ａ１，Ｂ２を載置した金型載置部材６２，６２もまた金型搬入方向Ｃへ向けて移動される。そして中間部材５７と金型載置部材６２，６２の２段階の移動により金型載置部材６２，６２の上の金型載置部７１，７１に載置された金型Ａ２，Ｂ２が竪型ロータリ式射出成形機１２の金型取付位置に搬入される（ｓ４）。そして型開閉機構２３の作動により可動盤１７およびロータリテーブル１８が下降されてロータリテーブル１８の金型取付面と金型Ａ２，Ｂ２の可動金型１９，１９の型取付面が当接される。そして次にロータリテーブル１８の金型クランプ装置２７により金型Ａ１，Ｂ１の可動金型１９，１９がそれぞれロータリテーブル１８に固定される（ｓ５）。

ロータリテーブル１８の回転を伴わないで金型Ａ２，Ｂ２を竪型ロータリ式射出成形機１２に取り付ける場合（ｓ６＝Ｎの場合）は、再び型開閉機構２３を作動させて可動盤１７およびロータリテーブル１８を僅かに上昇させることにより金型Ａ１，Ｂ１もまた金型載置部材６２，６２から離れて上昇される。金型交換装置１４の側では、サーボモータ６３の駆動軸を先ほどとは逆回転させて、金型Ａ１，Ｂ１が載置されていない空の金型載置部材６２，６２を竪型ロータリ式射出成形機１２の金型交換位置から退避させ金型交換台車５３の上に戻るように移動させる。金型載置部材６２，６２が竪型ロータリ式射出成形機１２の内部から退避されると、可動盤１７およびロータリテーブル１８を再び下降させ、金型Ａ１，Ｂ１のうちの固定金型１５、１５をそれぞれ固定盤１６の金型クランプ装置３１を作動させて固定盤１６に固定する（ｓ８）。その後に金型Ａ１、Ｂ１のフック７３を外して金型１，Ｂ１の型開閉ができるようにする（ｓ９）。

更に竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の金型Ａ１，Ｂ１からＡ２，Ｂ２等への交換は、前記以外に、ロータリテーブル１８の回転を伴うものでもよい。例えば一方の竪型ロータリ式射出成形機１２から金型交換台車５３の上に積み降ろした金型Ａ２，Ｂ２をその配置状態のまま他方の竪型ロータリ式射出成形機１３に搬入して取り付けしようとすると、金型Ａ２が他方の竪型ロータリ式射出成形機１３の金型Ｂ３を取り付けられていた位置に搬入されてしまい、金型Ｂ２が金型Ａ３が取り付けられていた位置に搬入されてしまうことになる。そのため金型載置部材６２，６２には、金型Ａ２が載置されているか金型Ｂ２が載置されているか上記のセンサにより検出して制御装置５１で認識可能となっている。

そして金型載置部材６２，６２の金型載置部７１，７１における金型Ａ２，Ｂ２の載置状態に応じて、他方の竪型ロータリ式射出成形機１３に金型Ａ２，Ｂ２を搬入後、まず同一形状の可動金型１９，１９のみロータリテーブル１８に金型クランプ装置２７により固定する（ｓ５）そして次にロータリテーブル１８を回転させてから金型Ａ２，Ｂ２を固定盤１６に取り付ける必要があると判断された場合（ｓ６＝Ｙの場合）は、サーボモータ２６を駆動させてロータリテーブル１８を１８０°回転させる（ｓ７）。それから可動盤１７を再度下降させ、金型Ａ２のセットと金型Ｂ２のセットを固定盤１６の上に降ろす。そして金型Ａ２の固定金型１５を固定盤１６上の金型Ａの載置位置に金型クランプ装置３１により固定するとともに、金型Ｂ２のセットの固定金型１５を固定盤１６上の金型Ａの載置位置に金型クランプ装置３１により固定する（ｓ８）。そして上下の金型Ａ２，Ｂ２のフック７３を外して金型が開閉できるようにする（ｓ９）。上記のように「金型の交換は、ロータリテーブルの回転を伴う」とは、交換開始から交換終了までの間にロータリテーブル１８が回転されるものを指し、いずれか一方の金型はロータリテーブル１８の回転を伴わないで竪型ロータリ式射出成形機１２，１３に取り付けられるものでもよい。

または金型交換台車５３の上に金型搬入・搬出方向ＣまたはＤに直交する方向に沿って順に並べられた２個の金型Ａ１，Ｂ１を竪型ロータリ式射出成形機に搬入後、９０°回転して、第１の射出装置３３と第２の射出装置３４を結ぶ線の方向に金型の配列方向を変えた状態で固定金型１５を固定盤１６に固定したい場合も金型Ａ１，Ｂ１の配列方向の変更を伴うので金型交換時にロータリテーブル１８の回転を行う必要がある。更には金型交換台車５３の上にロータリテーブルを設け、２個の金型Ａ２，Ｂ２等を９０°や１８０°回転させるものでもよい。

なお竪型ロータリ式射出成形機１３に金型Ａ１，Ｂ１を搬入・搬出する場合も、図３に示されるようにサーボモータ６３の回転方向やチェーン６６，６８等の移動方向は異なるが、同じ原理で金型載置部材６２等の移動が行われ金型交換が行われる。またいずれの竪型ロータリ式射出成形機１２、１３に金型Ａ２，Ｂ２を搬入する場合も、竪型ロータリ式射出成形機１２、１３の外部で予め温調により金型Ａ２，Ｂ２が昇温されている場合は、早く成形作業に移行できる。

次に図５に示される別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム８１について説明する。別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム８１の金型交換装置８２は、金型載置部材９０を金型搬入・搬出方向ＣまたはＤに移動させる駆動源として油圧シリンダやエアシリンダ等のシリンダを使用する。金型交換台車８３は、金型Ａ１，Ｂ１を竪型ロータリ式射出成形機１２に搬入・搬出するための第１の駆動機構８４と、金型Ａ１，Ｂ１（図５ではＢ１のみ記載）を竪型ロータリ式射出成形機１３に搬入・搬出するための第２の駆動機構８５がそれぞれ別に設けられている。

第１の駆動機構８４について先に説明すると、金型交換台車８３の本体部８６の金型搬入・搬出方向Ｃの他端（図５では右側）には、第１の油圧シリンダ８７のシリンダ部の後端部が取り付けられている。第１の油圧シリンダ８７のロッドの先端には着脱部８７ａが取り付けられ、前記着脱部８７ａは中間部材８８の下面に着脱自在に取り付けられている。また中間部材８８の金型搬入・搬出方向Ｃの他端には、第２の油圧シリンダ８９のシリンダ部の後端部が取り付けられている。そして第２の油圧シリンダ８９のロッドの先端には着脱部８９ａが取り付けられ、前記着脱部８９ａは金型載置部材９０の下面に着脱自在に取り付けられている。

また第２の駆動機構８５は、本体部８６の金型搬入・搬出方向Ｄの他端には、第３の油圧シリンダ９１（図５の下の図では重なっているため図示せず）のシリンダ部の後端部が取り付けられている。第３の油圧シリンダ９１のロッドの先端には着脱部９１ａが取り付けられ、前記着脱部９１ａは中間部材８８の下面に着脱自在に取り付けられている。また中間部材８８の金型搬入・搬出方向Ｄの他端には、第４の油圧シリンダ９２のシリンダ部の後端部が取り付けられている。そして第４の油圧シリンダ９２のロッドの先端には着脱部９２ａが取り付けられ、前記着脱部９２ａは金型載置部材９０の下面に着脱自在に取り付けられている。

そして第１の駆動機構８４を用いて金型Ａ１，Ｂ１を竪型ロータリ式射出成形機１２に搬入・搬出する際は、第１の油圧シリンダ８７のロッドと中間部材８８が着脱部８７ａにより係合され、第２の油圧シリンダ８９のロッドと金型載置部材９０が着脱部８９ａにより係合される。また第３の油圧シリンダ９１のロッドと中間部材８８は着脱部９１ａにより係合されず、第４の油圧シリンダ９２のロッドと金型載置部材９０もまた着脱部９２ａにより係合されずに開放されている。また第２の駆動機構８５を用いて金型Ａ１，Ｂ１を竪型ロータリ式射出成形機１３に搬入・搬出する際は、第３の油圧シリンダ９１のロッドと中間部材８８は着脱部９１ａにより係合され、第４の油圧シリンダ９２のロッドと金型載置部材９０は着脱部９２ａにより係合される。そして第１の油圧シリンダ８７のロッドと中間部材８８は着脱部８７ａにより係合されず、第２の油圧シリンダ８９のロッドと金型載置部材９０も着脱部８９ａにより係合されずに開放されている。

このことにより金型交換装置８２は、竪型ロータリ式射出成形機１２に金型Ａ１，Ｂ１を搬入する場合は、第１の油圧シリンダ８７と第２の油圧シリンダ８９の作動により二段階に移動されて金型載置部材９０上に載置された金型Ａ１，Ｂ１が竪型ロータリ式射出成形機１２に向けて図５における矢印Ｃの方向に移動される。また竪型ロータリ式射出成形機１３に金型Ａ１，Ｂ１を搬入する場合は、第３の油圧シリンダ９１と第４の油圧シリンダ９２の作動により二段階に移動されて金型載置部材９０上に載置された金型Ａ１，Ｂ１が竪型ロータリ式射出成形機１３に向けて矢印Ｄの方向に移動される。なお油圧シリンダを使用する場合、竪型ロータリ式射出成形機１２と竪型ロータリ式射出成形機１３を共通する油圧シリンダを用いて金型Ａ１，Ｂ１を搬入・搬出するものでもよい。

更にまた金型交換装置の金型交換台車の移動機構は、上記したものに限定されず、ラックピニオン機構、ベルト駆動機構を、ボールねじ機構などを用いたものでもよい。また上記の実施形態等では２段階の移動機構により金型載置部材を移動させる例について記載したが１段階の移動機構により金型載置部材を移動させるものでもよい。更には金型交換台車の上に、一方の竪型ロータリ式射出成形機１２に金型Ａ１，Ｂ１を搬入・搬出するための金型載置部材と搬入・搬出機構のセットと、他方の竪型ロータリ式射出成形機１３に金型Ａ１，Ｂ１を搬入・搬出するための金型載置部材と搬入・搬出機構のセットを別々に設けたものでもよい。

次に図６に示される更に別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１０１について説明する。更に別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１０１についても２台の竪型ロータリ式射出成形機１０２．１０３の間に、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機１０２，１０３の金型Ｆ１，Ｇ１等を交換可能な金型交換装置１０４が配置されるが、竪型ロータリ式射出成形機１０２，１０３の構造が図１等に記載された実施形態とは相違するので以下に説明する。一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２の型締装置１０５は、固定盤１０６に対してロータリテーブル１０７が回転可能に配置されている。ロータリテーブル１０７には２個の下型１０８，１０８が配置されている。ここにおいて下型１０８，１０８は、回転移動はするが固定盤１０６に取り付けられたロータリテーブル１０７に取り付けられ、型開閉方向には移動しないから固定金型に相当する。なおロータリテーブル１０７に取り付けられる下型の数は１個、３個、４個でもよく更にそれ以上の個数であってもよい。

固定盤１０６には３本のタイバ１０９が縦方向に設けられ、そのうちの１本のタイバ１０９はロータリテーブル１０７の回転中心に設けられる。ロータリテーブル１０７に上方に設けられる可動盤１１０には、前記３本のタイバ１０９が挿通されている。そして可動盤１１０の下面には1個の可動金型である上型１１１が取り付けられている。なお上型１１１の数は複数であってもよい。可動盤１１０および上型１１１は、図示しない型開閉装置や型締装置によりロータリテーブル１０７上の下型１０８，１０８に対して昇降移動される。

竪型ロータリ式射出成形機１０２の射出装置１１２は、図６では略して円形に描かれているが、可動盤１１０の上側にノズルを下にした状態で縦方向に取り付けられている。なお射出装置は、型締装置１０５の側方にノズル等が水平方向に配置されるものでもよい。竪型ロータリ式射出成形機１０２は、固定盤１０６の操作側Ｈに操作盤１１３が設けられ、操作盤１１３から見て右手側（図６では左側）に成形品の取出機１１４が配置される。また竪型ロータリ式射出成形機１０２がインサート成図示しない形機の場合は、操作側Ｈ（図６では上側）にインサート部品を把持して下型１０８，１０８のキャビティ面に挿入するインサート機が配置される。更に操作盤１１３から見て左手側（図６では右側）は、金型の搬入・搬出口１１５となっている。なお操作盤１１３については別の位置に配置してもよく、固定式ではなく移動式（ハンディ式）の操作盤としてもよい。

また図６の実施形態では、他方の竪型ロータリ式射出成形機１０３は同一の機種であるので構造の説明を省略するが別の機種であってもよい。一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２と他方の竪型ロータリ式射出成形機１０３は、射出成形機が配置される向きが異なっている。即ち他方の竪型ロータリ式射出成形機１０３は操作盤１１６のある操作側Ｉが一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２とは反対方向（図６では下側）となっている。そして操作側Ｉの左手（図６では左側）に金型の搬入・搬出口１１７が設けられている。従って一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２の金型の搬入・搬出口１１５と、他方の竪型ロータリ式射出成形機１０３の金型の搬入・搬出口１１７は金型交換装置１０４を挟んで向かい合う形に配置されている。

次に図６に示される更に別の実施形態の金型交換装置１０４について説明する。金型交換装置１０４は、両方の竪型ロータリ式射出成形機１０２を結ぶ線に直交する方向に沿って
床面にレール１１８が設けられている。そして前記レール１１８上には、金型交換台車１１９が移動可能かつ停止位置を制御可能に配置されている。レール１１８は金型保管棚１２０の近傍にまで設けられ、金型保管棚１２０から金型交換台車１１９に交換する金型Ｆ１，Ｇ１が載置可能となっている。また金型交換台車１１９の上面には、４個の金型載置部１２１が設けられている。一方および他方の竪型ロータリ式射出成形機の金型の搬入・搬出口１１５，１１７と金型交換装置１０４の金型交換台車１１９の停止位置の近傍部分には金型Ｆ１，Ｇ１の両側側面部分を把持して金型交換台車１１９から竪型ロータリ式射出成形機１０２の金型交換位置１２３へ金型Ｆ１，Ｇ１を移動させるか、または反対に竪型ロータリ式射出成形機１０２から金型交換台車１１９に金型Ｆ２，Ｇ２を移動させるための金型移載装置１２２が設けられている。

また金型移載装置１２２は、同様に金型交換台車１１９から竪型ロータリ式射出成形機１０３の金型交換位置１２４へ金型Ｆ１，Ｇ１を移動させるか、または反対に竪型ロータリ式射出成形機１０３に取り付けられている金型Ｆ３，Ｇ３を金型交換位置１２４から金型交換台車１１９に移動させる。なお金型交換装置１０４の金型移載装置１２２は、金型交換台車１１９に載置される形で設けてもよい。また金型交換装置１０４は、金型を把持するもの以外にフォーク状の移動装置や電磁石を用いて保持するものなどでもよく限定されない。

また金型交換システム１０１は、一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２、他方の竪型ロータリ式射出成形機１０３、金型交換装置１０４、その他の装置を接続して図示しない制御装置が設けられている。なお金型交換システム１０１の制御装置は、例えば一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２の制御装置にその機能を持たせるなどしてもよい。

次に図６に示される更に別の実施形態の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム１０１を用いた金型交換方法について説明する。一方の竪型ロータリ式射出成形機１０２の金型Ｆ２，Ｇ２を交換する場合、金型交換台車１１９の金型載置部には、次に一方の竪型ロータリ式射出成形機１２に取り付ける上型１１１と下型１０８のセットの金型Ｆ１が１個と、下型１０８のみの金型Ｇ１が１個載置されている。そして金型交換台車１１９の金型が載置されていない金型載置部１２１が、竪型ロータリ式射出成形機１０２の金型の搬入・搬出口１１５に対向する位置に停止される。前記工程の前後のどちらかに竪型ロータリ式射出成形機１０２では取り付られていた上型１１１と下型１０８のセットの金型Ｆ２が可動盤１１０およびロータリテーブル１０７の双方から取り外されてロータリテーブル１０７の上に載置された状態でロータリテーブル１０７が９０°回転され、金型の搬入・搬出口１１５の近傍の金型交換位置１２３に運ばれる。そして金型移載装置１２２により金型Ｆ２は保持されて持ち上げられ、金型交換台車１１９の空の金型載置部１２１の上に移動され載置される。

次に竪型ロータリ式射出成形機１０２のロータリテーブル１０７が１８０°回転され、残りの下型１０８のみの金型Ｇ２が型の搬入・搬出口１１５の近傍の金型交換位置１２３に運ばれる。また前後して下型１０８のみの金型Ｇ２もロータリテーブル１０７から取り外される。次に金型交換台車１１９は所定距離移動され、もう一つの空の金型載置部１２１が、前記搬入・搬出口１１５に正対するように停止される。そして金型移載装置１２２により下型１０８のみの金型Ｇ２が保持されて持ち上げられ、金型交換台車１１９の空の金型載置部１２１の上に移動され載置される。

次に金型交換台車１１９再び所定距離移動され、次の成形に使用される下型１０８のみの金型Ｇ１が載置された金型載置部１２１が型の搬入・搬出口１１５と正対する位置に移動される。そして下型１０８のみの金型Ｇ１が金型移載装置１２２により保持されて、ロータリテーブル１０７上の先ほど下型のみの金型Ｇ２を降ろした後の金型交換位置１２３に搬入される。その後下型のみの金型Ｇ２は、ロータリテーブル１０７に取り付けられる。次に金型交換台車は所定距離移動され、次の成形に使用される上型１１１と下型１０８がセットされた金型Ｆ１が載置された金型載置部１２１が、前記搬入・搬出口１１５に正対するように停止される。また竪型ロータリ式射出成形機１０２のロータリテーブル１０７は１８０°回転され、ロータリテーブル１０７上にもう一方の下型１０８と上型１１１からなる金型Ｆ１を取り付ける部分が金型交換位置１２３に停止される。そして次に使用される上型１１１と下型１０８のセットからなる金型Ｆ１が金型移載装置１２２によりロータリテーブル１０７の金型交換位置１２３に移動され、前記金型Ｆ１のうちの下型１０８がロータリテーブル１０７に固定される。

再びロータリテーブル１０７が９０°回転され、金型Ｆ１のうちの上型１１１が可動盤１１０の下方の型締位置に移動される。そして可動盤１１０を下降作動させ、可動盤１１０の下面が上型１１１の上面に当接すると上型１１１は可動盤１１０に固定される。従って竪型ロータリ式射出成形機１０２の金型Ｆ１，Ｇ１，Ｆ２，Ｇ２の交換は、少なくとも上型１１１を取り付ける際にはロータリテーブル１０７の回転を伴う工程が必要となる。なおロータリテーブル１０７への下型１０８の着脱をボルト等により行う場合は、ロータリテーブル１０７を回転させて操作側Ｈなどの作業しやすい位置で着脱作業を行ってもよい。またロータリテーブル１０７への下型１０８の着脱を油圧等のクランプ装置や電磁石等により行う場合はどの位置で着脱を行ってもよい。なお本実施形態では金型Ｆ２，Ｇ２を先に竪型ロータリ式射出成形機１－２から金型交換台車１１９へ積み降ろしし、次に金型交換台車１１９から金型Ｆ１．Ｇ１を竪型ロータリ式射出成形機に積み込む例を記載しているが、金型Ｆ２等を１個積み降ろしては金型Ｆ１等を１個積み込みというように金型Ｆ２の積み降ろしと、金型Ｆ１等の積み降ろしは１個ずつ順番に行ってもよい。更に金型交換台車１１９が毎回移動するものではなく、金型交換台車１１９上の金型載置部材（金型載置部）が金型交換台車１１９に対して移動するものでもよい。

なお図６のように固定盤にロータリテーブルが設けられる場合であっても、ロータリテーブルに取り付られる下型と上側の可動盤に取り付けられる上型との数が同じ場合は、上型と下型をロックした状態で先に固定盤と下型の固定を解除し、可動盤を僅かに上昇させ可動盤のみに上型と下型のセット金型を保持した状態で、フォーク等を用いて金型交換を行ってもよい。また竪型ロータリ式射出成形機１２，１３の金型交換に用いる部分は、専用の搬入・搬出口でなく、操作側の開口部や安全扉を開いたことによって形成される別の開口部から行うものでもよい。

本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものや上記の各実施形態の一部部分を個別に組み合わせたものについても適用されることは言うまでもないことである。

１１，８１，１０１ 竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム
１２，１３，１０２，１０３ 竪型ロータリ式射出成形機
１４，８２，１０４ 金型交換装置
１５ 固定金型
１６，１０６ 固定盤
１７、１１０ 可動盤
１８，１０７ ロータリテーブル
１９ 可動金型
２０，１０５ 型締装置
３６，４３ 搬入・搬出口
５３、１１９ 金型交換台車
６２ 金型載置部材
７１，１２１ 金型載置部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 金型
Ｃ，Ｄ 金型搬入・搬出方向
Ｅ，Ｈ，Ｉ 操作側

Claims (4)

1. 固定盤に対して可動盤が垂直方向に型開閉移動され、固定盤または可動盤の一方に金型を回転移動させるロータリテーブルが備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システムであって、
   ２台の竪型ロータリ式射出成形機の間に、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機の金型を交換可能な金型交換装置を備えた、竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム。
2. 前記金型交換装置には竪型ロータリ式射出成形機に取り付けられる金型を読み取るセンサが備えらえる請求項１に記載の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換システム。
3. 固定盤に対して可動盤が垂直方向に型開閉移動され、固定盤または可動盤の一方に金型を回転移動させるロータリテーブルが備えられた竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法であって、
   ２台の竪型ロータリ式射出成形機の近傍に備えられた共用の金型交換装置により、前記２台の竪型ロータリ式射出成形機の金型の交換をそれぞれ行う、竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法。
4. 前記竪型ロータリ式射出成形機の金型の交換は、ロータリテーブルの回転を伴う請求項３に記載の竪型ロータリ式射出成形機の金型交換方法。

Images