JP2500387B2

JP2500387B2 - 入子自動交換装置

Info

Publication number: JP2500387B2
Application number: JP4061921A
Authority: JP
Inventors: 律夫瀬戸; 季尾坂倉; 博則武; 健治神尾
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1996-05-29
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JPH06285913A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機に付設され
る入子自動交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、金型に設けられているキ
ャビティに樹脂を注入して、その樹脂を硬化させること
により、キャビティと実質的に同一形状の成形品を得る
ものである。ところが、金型に直接にキャビティを形成
すると、異なった形状の部品を成形する場合、その形状
に応じたキャビティを有する金型に交換する必要があ
る。すなわち、１台の射出成形機で複数種類の部品を成
形する場合、その部品毎に異なった金型を用意してお
き、その都度交換する必要がある。

【０００３】しかし、上記のように金型全体を交換する
には、大型で重い金型を交換するためクレーン装置など
の大がかりな装置が必要である。また、高価な金型を多
数製造する必要があるため、製造コストが高いという欠
点がある。

【０００４】そこで、金型本体と、キャビティを有する
小型の入子とを別設し、複数種類の入子を選択的に、共
通の金型本体に装着可能な構成としたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような入子交換
式の金型とすることにより、コストの低減は可能とな
る。しかし、従来の入子交換式金型装置では、金型本体
を成形機より取り外して成形機外で入子の着脱を行なっ
た後、再び金型本体を成形機に取り付ける必要がある。
従って、やはり大型で重い金型本体を成形機に着脱する
ためのクレーン装置などが必要であり、射出成形ユニッ
ト全体の大型化および高コスト化は避けられない。ま
た、金型の成形機への着脱作業は、面倒かつ危険である
とともに作業時間が長くかかる。そのため、金型交換の
自動化は困難であり、射出成形工程の自動化を図る上で
の１つの問題点になっている。そこで本出願人は、特願
平２−２６１７４１号において、上記課題を解決し射出
成形工程の自動化が可能な入子自動交換装置を提案して
いるが、射出成形ユニットのさらなる小型化が望まれて
いる。

【０００６】本発明の目的は、先願の入子自動交換装置
よりも、さらに短時間かつ容易に入子交換作業が行なえ
るとともに、射出成形ユニット全体を極めて小型化でき
コスト低減が可能な入子自動交換装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る入子自動交
換装置は、型開き状態のとき着脱自在な入子を有する固
定側と可動側とからなる１対の金型が取り付けられた射
出成形機に対応して設けられるものであって、複数の入
子を収納可能な入子収納手段は、固定側金型用の入子と
可動側金型用の入子とを対面形式で一定間隔をあけて収
納するものであり、型開き状態にある両金型間と入子収
納手段との間を移動自在なアームを備えたアーム手段が
設けてあり、このアームには、固定側金型用の入子と可
動側金型用の入子とをそれぞれ機械的に把持可能なチャ
ック部が両端に設けられている。

【０００８】好ましくは、アーム手段は、アームを進退
させる駆動機構が配設されている第１のベース板と、第
１のベース板を進退させる駆動機構が配設されている第
２のベース板とを有する。

【０００９】さらに好ましくは、両駆動機構のうちの一
方はシリンダからなり、他方はモータからなるものであ
る。

【００１０】また好ましくは、アームは、第１のベース
板上で駆動機構に駆動されるアーム本体部と、アーム本
体部に着脱可能に設けられているチャック部とからなる
ものである。

【００１１】また好ましくは、入子にはその種類を表す
識別情報が設けてあり、入子収納手段の近傍であってア
ームの移動範囲内に識別情報の読取り手段が設けてあ
る。

【００１２】また好ましくは、入子収納手段は上下複数
段に仕切られた相対向する１対の収納棚を有し、収納棚
は昇降手段によって上下動可能に設けてある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示す好適な
一実施例にそって説明する。図１，２に、本発明に係る
入子自動交換装置１と、それに近接して図面下方に設置
されている射出成形機２とからなる射出成形ユニット全
体の平面図が示してある。

【００１４】入子自動交換装置１は、図１において進退
可能かつ回転可能なアーム３を有するアーム手段４と、
入子収納手段５と、読取り手段７１とにより構成されて
いる。そこで、まずアーム手段４について以下に説明す
る。なお、以下の説明において、図１の左右方向をｘ方
向、上下方向をｙ方向としている。

【００１５】図４に示すように、フレーム６上に固定さ
れている固定テーブル７に中心孔７ａが穿設してあり、
この中心孔７ａにはリング状支持体８が固着されてい
る。リング状支持体８には、支持腕９ａ，９ｂおよび支
持板１０を介して回転アクチュエータ１１が支持されて
いる。回転アクチュエータ１１の回転軸は、支持板１０
を貫通し、カップリング１２を介して回転テーブル１３
に固着されている。回転テーブル１３の下面には、リン
グ状回転体１４が設けられており、リング状回転体１４
は、回転軸受１５を介してリング状支持体８に回転自在
に取り付けられている。従って、回転アクチュエータ１
１の駆動により、回転テーブル１３はフレーム６の上方
で回転するものである。

【００１６】回転テーブル１３には、凸部１３ａが突出
形成されており、この凸部１３ａの上面にレール１６が
設けられている。回転テーブル１３の上方には第２のベ
ース板１７が位置しており、その下面の１対のスライダ
１８がレール１６に嵌合し、ナット１９がスクリュー軸
２０に螺合している。このスクリュー軸２０は一端にモ
ータ２１（図１参照）が連結されており、詳述しない
が、回転テーブル１３上に回転自在に支持されている。
従って、モータ２１の駆動により、スクリュー軸２０が
回転し、それと螺合するナット１９を介して、第２のベ
ース板１７はレール１６およびスライダ１８にガイドさ
れ図１のｘ方向に進退する。

【００１７】図３に示すように、第２のベース板１７の
両側部には凸部１７ａが突出形成されており、この凸部
１７ａの上面にレール２２が設けられている。第２のベ
ース板１７の上方には第１のベース板２３が位置してお
り、その下面に設けられているスライダ２３ａがレール
２２に嵌合している。また、第２のベース板１７の上面
には、駆動手段の一例としてのロッドレスシリンダ２４
が設けられており、このシリンダ２４によって駆動され
る移動体２５は第１のベース板２３の下面に取り付けら
れている。従って、シリンダ２４により移動体２５が移
動し、第１のベース板２３はレール２２およびスライダ
２４にガイドされて図１のｙ方向に進退する。

【００１８】第１のベース板２３の上方にはアーム３が
位置しており、その下面に設けられたスライダ２６が、
第１のベース板２３上面のレール２７に嵌合されてい
る。また、図４に示すように、第１のベース板２３の上
面に配設してある１対の支持板２８，２９には、スクリ
ュー軸３０が回転自在に支持されており、アーム３の内
部に設けられているナット３１がこのスクリュー軸３０
に螺合している。図３に示すように、第１のベース板２
３の上面には、支持板２８の側方にホルダ３２が配設し
てあり、このホルダ３２にモータ３３（図１参照）が保
持されている。モータ３３の回転軸にはプーリ３４が連
結されており、支持板２８を貫通するスクリュー軸３０
にはプーリ３５が連結されている。そして、プーリ３４
とプーリ３５との間には、タイミングベルト３６が掛け
渡されている。従って、モータ３３の駆動により、プー
リ３４，３５およびタイミングベルト３６を介してスク
リュー軸３０が回転し、それと螺合するナット３１（図
４参照）が移動するため、スライダ２６およびレール２
７にガイドされてアーム３が図１のｙ方向に移動する。

【００１９】次にアーム３について詳細に説明する。図
４に示すように、アーム３は、ナット３１を有しモータ
３３の駆動により移動するアーム本体部３７と、このア
ーム本体部３７の先端に取り付けられるチャック部３８
とからなるものである。チャック部３８の後端には２股
部３８ａ（図１参照）が形成されており、この２股部３
８ａに取付部材３９（図１参照）が挟み込まれた状態で
連結軸４０が貫通されている。連結軸４０の周囲には４
つの楕円孔４１が穿設してあり、この楕円孔４１を介し
て取付部材３９に固定用ねじ４２が締め付けてある。こ
の状態で取付部材３９の円筒部３９ａがアーム本体部３
７の凹部内に角度調整可能に配設されている。また、取
付部材３９の円筒部３９ａの周囲にも、楕円孔４１と同
様な４つの図示しない楕円孔が設けられており、この楕
円孔を介してアーム本体部３７に固定用ねじ４３が締め
付けてある。従って、固定されているアーム本体部３７
に対し、チャック部３８は、固定用ねじ４２が楕円孔４
１内で動き得る範囲で連結軸４０を中心として回転調整
可能であるとともに、固定用ねじ４３が図示しない楕円
孔内で動き得る範囲で円筒部３９ａを中心として回転調
整可能である。

【００２０】次に、チャック部３８の詳細な構成につい
て図５，６を参照して説明する。図５に示すように、チ
ャック部３８の先端は、側面方向から見て中間部に空間
４４を有する略コ字状に形成してあり、１対の支持梁４
５，４６が固定されている。この支持梁４５，４６には
上下２ヶ所にそれぞれシリンダ４７，４８，４９，５０
が取り付けられている。シリンダ４７，４８，４９，５
０の駆動軸４７ａ，４８ａ，４９ａ，５０ａにはジョイ
ント５１（図６参照）を介して把持部材５２，５３，５
４，５５が取り付けられている。このような構成の例と
して、図６には、シリンダ４９と把持部材５４との連結
状態を詳細に示している。本実施例では、シリンダ４
７，４８，４９，５０としてエアシリンダを用いてい
る。図５，６に示すように、前方の支持梁４５に取り付
けられているシリンダ４７，４８と後方の支持梁４６に
取り付けられているシリンダ４９，５０とは、その駆動
軸が互いに対向するように取り付けてある。そして、把
持部材５２，５３，５４，５５は、上面から見てチャッ
ク部３８の幅よりも広くなっており、それぞれの端部が
屈曲する爪部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａとなって
いる。この爪部５２ａと５４ａ、爪部５３ａと５５ａは
それぞれ対向するように形成されている。把持部材５
２，５３，５４，５５には、それぞれ１対のシャフト５
６が固着されており、このシャフト５６はそれぞれ軸受
５７により摺動自在に保持されている。なお、詳述しな
いが入子金型５８ａ，５８ｂにはピン５８ｃ（図１参
照）または凹部（図示せず）が形成してあり、チャック
部３８には、入子のピン５８ｃに嵌合可能な凹部５９ａ
と、入子の凹部に挿入可能な凸部５９ｂとを有する突出
部５９が一体的に形成されている。

【００２１】以上のような構成であり、図５に示すチュ
ーブ７０（図５参照）を介して、シリンダ４７，４８，
４９，５０にエアが供給されると、その駆動軸４７ａ，
４８ａ，４９ａ，５０ａが伸長し、把持部材５２，５
３，５４，５５は、シャフト５６および軸受５７にガイ
ドされながら、それぞれ内側へ移動する。こうして、爪
部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａを溝部５８ｄにくい
込ませることにより、図６に示すように、チャック部３
８は入子金型５８ａ，５８ｂを挾持可能である。なお図
５に示すように、チャック部３８には中央部に空間４４
が設けられているため、軽量化されているとともに、対
向面側に突起が設けられている入子を把持する場合も、
その突起を空間４４の位置に逃がすことにより何等支承
なく把持し得る。また、支持梁４５，４６を別部品とし
て、図示しないボルトなどを用いてチャック部３８に取
り付ける構成としているため、製造が簡単である。

【００２２】以上のような構成であるため、入子金型を
着脱可能なチャック部３８を有するアーム手段４は、回
転アクチュエータ１１の作動によりフレーム６上で回転
可能であるとともに、モータ２１の作動により図１のｘ
方向に、シリンダ２４およびモータ３３の作動により図
１のｙ方向にそれぞれ進退可能である。さらに、チャッ
ク部３８は、連結軸４０を中心として回転調整可能、か
つ円筒部３９ａを中心として回転調整可能である。従っ
て、使用者が適宜に制御することにより、チャック部３
８は後述する射出成形機２や入子収納手段５に対して進
退し、入子５８ａ，５８ｂを着脱したり搬送したりす
る。

【００２３】次に入子収納手段５について説明する。入
子収納手段５は、図７に示すように、フレーム６（図４
参照）に近接して配置してあるフレーム６０上に、支持
板６１，固定テーブル６２が固定してあり、支持板６１
の下面には駆動手段の一例としてのシリンダ６３が取り
付けてある。このシリンダ６３の駆動軸６３ａは、固定
テーブル６２を貫通して上方へ突出している。固定テー
ブル６２の上方には、収納棚６４が配置してあり、この
収納棚６４の下板６４ａにシリンダ６３の駆動軸６３ａ
が当接している。また、下板６４ａには１対のガイド軸
６５が固着され、このガイド軸６５は軸受６６，固定テ
ーブル６２，支持板６１，フレーム６０を貫通して下方
へ延出して、その下端部に固着された板部材６７により
連結されている。なおこの板部材６７には孔部６７ａが
穿設してあり、この孔部６７ａ内にシリンダ６３が位置
している。ガイド軸６５の上端にはストッパ６５ａが固
着されており、ストッパ６５ａと軸受６６とが当接する
ことにより、ガイド軸６５の降下範囲が規制される。

【００２４】収納棚６４について説明すると、図７にお
いて、下板６４ａの両端部に側板６４ｂが固着されてお
り、この側板６４ｂに棚板６４ｃ，６４ｄが架けわたさ
れており、上下２段の入子収納部が、それぞれ１対ずつ
互いに対向するように設けられ、交換用の入子金型６９
ａ，６９ｂがそれぞれ収納可能である。図７には、上段
に入子が収納され、下段は未収納の状態を示している。
そして側板６４ｂの上端には上板６４ｅが取り付けられ
ている。棚板６４ｃ，６４ｄには流路溝（図示せず）が
設けられており、この流路溝内を温調された湯または油
などの流体が循環されることにより、収納された入子６
９ａ，６９ｂが予熱される。

【００２５】このような構成であるため、シリンダ６３
が駆動されて駆動軸６３ａが伸縮すると、収納棚６４お
よびその中に収納されている入子６９ａ，６９ｂは上下
に移動する。このとき、ガイド軸６５は軸受６６に軸支
されて、板部材６７がシリンダ６３の外周を摺動しなが
ら、収納棚６４の上下動をガイドする。

【００２６】図４，８に示すように、固定テーブル７の
先端には、読取り手段７１が設けられている。この読取
り手段７１は、脚部７２に矩形状の枠体７３が支持され
ている。この枠体７３の上板の下面にはシリンダ７４ａ
が取り付けられており、このシリンダによって駆動され
る移動体７５ａには取付板７６ａを介してバーコードリ
ーダ７７ａが固定されている。また、枠体７３の下板の
上面には、移動体７５ｂを駆動するシリンダ７４ｂが取
り付けられ、移動体７５ｂには取付板７６ｂを介してバ
ーコードリーダ７７ｂが固定されている。従って、枠体
７３内において、バーコードリーダ７７ａ，７７ｂは互
いに対向して、図８左右方向（図１ｙ方向）に独立して
移動可能である。また、枠体７３内は、入子５８ａ，５
８ｂを装着した状態でアーム３が挿通可能であり、この
ときにシリンダ７４ａ，７４ｂを駆動してバーコードリ
ーダ７７ａ，７７ｂを走査させることにより、入子５８
ａ，５８ｂの上面または下面に設けられた識別情報とし
てのバーコード７８（図１参照）を読取ることができ
る。なお、このバーコード７８は、各入子の種類を示し
ており、これをバーコードリーダ７７ａ，７７ｂによっ
て読取ることによって入子の種類を判別することができ
る。

【００２７】図１に示す射出成形機２は、アーム手段４
と近接し、かつアーム手段４の回転軸を中心として入子
収納手段５とおよそ９０°の角度をなす位置（図面下
方）に設けられている。金型６８ａ，６８ｂ（本実施例
では可動側金型が６８ａ、固定側金型が６８ｂ）には、
入子５８ａ，５８ｂがそれぞれ着脱可能な入子挿入凹部
（図示せず）がパーティングライン面（ＰＬ面）に直角
方向に設けられ、この入子挿入凹部に装着された入子
は、固定手段の一例としてのキー（図示せず）を金型５
８ａ，５８ｂのＰＬ面に平行に設けられたキー溝（図示
せず）に挿入することにより固定される。従って、図１
に示す型開き状態から金型６８ａ，６８ｂを閉じること
により入子５８ａ，５８ｂ間に構成されるキャビティ
（図示せず）に、成形材料が注入され、樹脂成形品が得
られる。

【００２８】本実施例の射出成形ユニットの構成は以上
の通りであり、アーム手段４のチャック部３８により、
射出成形機２の金型６８ａ，６８ｂに装着されている入
子を把持して抜き取り、入子収納手段５へ搬送して収納
し、また入子収納手段５に収納されている他の入子を把
持して射出成形機２へ搬送して金型６８ａ，６８ｂに装
着することにより入子の交換が行なわれる。このような
動作の詳細について以下に説明する。なお以下の説明に
おいては、金型６８ａ，６８ｂに予め装着されている入
子を５８ａ，５８ｂとし、新たに装着される入子を６９
ａ，６９ｂとして示している。

【００２９】射出成形機２において、予め金型６８ａ，
６８ｂに装着されていた入子５８ａ，５８ｂによる成形
部品生産が完了し、異なった形状の別の部品の生産を行
なう場合について説明する。まず図１に示す型開き状態
において、第２のベース板１７上でシリンダ２４を作動
させて第１のベース板２３を、第１のベース板２３上で
モータ３３の作動によりアーム３を、それぞれｙ方向に
移動させて、チャック部３８を金型６８ａ，６８ｂの間
隙に位置させる。この位置でモータ２１の作動により第
２のベース板１７をｘ方向に移動させてチャック部３８
を可動側金型６８ａに近接させ、入子５８ａのピン５８
ｃを凹部５９ａに嵌合させた状態で、キーを抜き取り入
子５８ａを金型６８ａから解放状態とする。それと同時
に、シリンダ４７，４８，４９，５０にエアを供給し、
爪部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａを互いに内側へ向
けて移動させて溝部５８ｄにくい込ませ、入子５８ａを
チャック部３８により把持する（図６参照）。そこでモ
ータ２１を作動させてチャック部３８をｘ方向に移動さ
せ、入子５８ａを可動側金型６８ａから完全に脱出させ
る。

【００３０】このようにして入子５８ａをアーム３によ
り保持し、シリンダ２４およびモータ３３を作動させ第
１のベース板２３およびアーム３をｙ方向に移動させて
アーム手段４を縮め、この状態で回転アクチュエータ１
１を作動させ回転テーブル１３を時計方向に９０°回転
させる。すなわち、アーム３の長手方向がｘ方向に位置
し、チャック部３８が入子収納手段５の方向を向くよう
にアーム手段４全体を移動させる。この状態を図２に示
している。そこで、再びシリンダ２４およびモータ３３
を作動させて第１のベース板２３およびアーム３をｘ方
向に移動させ、チャック部３８を入子収納手段５の１対
の入子収納部の間隙に位置させる。そして、モータ２１
を作動させて第２のベース板１７をｙ方向に移動させて
チャック部３８を収納棚６４に近接させ、入子５８ａを
未収納状態の下段の入子収納部に位置させる。それから
シリンダ４７，４８，４９，５０へのエアの供給を駆動
軸４７ａ，４８ａ，４９ａ，５０ａが収縮する方向に切
り換えて、爪部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａを溝部
５８ｄから離し、入子５８ａをチャック部３８から離脱
させ棚板６４ｃ上に載置する。なお、予め入子収納手段
５の上段の入子収納部には、交換用の入子６９ａ，６９
ｂが収納され、読取り手段７１によりバーコード７８を
読取って種類を確認されたうえで収納棚６４は図７の鎖
線のように上昇させた状態にセットされている。この作
業については後述する。

【００３１】入子５８ａを棚板６４ｃ上に載置すると、
シリンダ６３を作動させて、図７に示すように収納棚６
４を下降させる。すると、上段の入子収納部に収納され
ている入子６９ａとチャック部３８とは、互いに対向す
る位置になる。そこで入子６９ａのピン６９ｃを凹部５
９ａに嵌合させるとともに、シリンダ４７，４８，４
９，５０にエアを供給し、爪部５２ａ，５３ａ，５４
ａ，５５ａを溝部６９ｄにくい込ませて、入子６９ａを
チャック部３８により把持する。そこでモータ２１を作
動させてチャック部６９を図２のｙ方向に移動させ、入
子６９ａを収納棚６４から完全に脱出させる。

【００３２】入子６９ａをアーム３により保持すると、
シリンダ２４およびモータ３３を作動させ第１のベース
板２３およびアーム３を図２ののｘ方向に移動させてア
ーム手段４を縮めた状態で、回転アクチュエータ１１を
作動させ回転テーブル１３を反時計方向に９０°回転さ
せ、再びチャック部３８が射出成形機２の方向を向くよ
うにアーム手段４全体を移動させる。そこで、シリンダ
２４およびモータ３３により第１のベース板２３および
アーム３をｙ方向に移動させ、チャック部３８を金型６
８ａ，６８ｂの間隙に位置させる。そして、入子６９ａ
を金型６８ａの入子挿入凹部に挿入させるように、モー
タ２１により第２のベース板１７を図１のｘ方向に移動
させる。そして、シリンダ４７，４８，４９，５０への
エアの供給を駆動軸４７ａ，４８ａ，４９ａ，５０ａが
収縮する方向に切り換えて、爪部５２ａ，５３ａ，５４
ａ，５５ａを溝部６９ｄから離すとともに、キーを挿入
し入子６９ａを金型６８ａに固定する。

【００３３】以上のようにして可動側金型６８ａの入子
の交換が完了したとき、モータ２１の作動により第２の
ベース板１７を図１のｘ方向にさらに移動させてチャッ
ク部３８を固定側金型６８ｂに近接させ、入子５８ｂの
凹部（図示せず）に凸部５９ｂを嵌合させた状態で、キ
ーを抜き取り入子５８ｂを金型６８ｂから解放するとと
もに、シリンダ４７，４８，４９，５０にエアを供給
し、爪部５２ａ，５３ａ，５４ａ，５５ａを互いに内側
へ向けて移動させて溝部５８ｄにくい込ませて、入子５
８ｂをチャック部３８により把持する。その後、可動側
の場合と同様に、アーム３を伸縮させるとともに回転さ
せて入子収納手段５の下段の入子収納部に入子５８ｂを
収納し、収納棚６４を下降させて上段の入子収納部に収
納されている入子６９ｂをチャック部３８で把持し、再
びこのアーム３を回転させて入子６９ｂを金型６８ｂに
装着する。

【００３４】このようにして、金型６８ａ，６８ｂに予
め装着されている入子５８ａ，５８ｂを、入子収納手段
５に収納されている別の入子６９ａ，６９ｂと交換す
る。

【００３５】次に、上記のような入子交換工程のための
準備作業について説明する。使用前に、まず入子収納手
段５の下段の入子収納部（棚板６４ｃ上）に、使用者が
手作業で交換用入子６９ａ，６９ｂを収納する。そし
て、シリンダ６３を駆動して収納棚を上昇させ（図７鎖
線図示）、アーム３を駆動して下段の入子収納部に対向
させ交換用入子６９ａを把持する。交換用入子を下段の
入子収納部から抜き出したら、アーム３を収納棚６４内
から一旦退却させた状態で収納棚６４を下降させ、それ
から再びアーム３を収納棚６４方向へ移動させる。この
過程中、アーム３に把持された交換用入子６９ａが読取
り手段７１内に位置したところでアーム３を停止させ、
シリンダ７４ａ，７４ｂを作動させバーコードリーダ７
７ａ，７７ｂを走査させる。走査されたバーコードリー
ダ７７ａ，７７ｂが、交換用入子６９ａの上面または下
面に設けられているバーコード７８（図１参照）と対向
したときに、このバーコード７８を読取って交換用入子
６９ａの種類を判別し、適正な入子が把持されているか
否かを確認する。適正な入子６９ａが把持されている場
合は、アーム３を収納棚６４の上段の入子収納部に対向
させ、交換用入子６９ａを棚板６４ｄ上に載置する。も
う一つの交換用入子６９ｂについても同様に、上段の入
子収納部に収納する。このようにして交換用入子６９
ａ，６９ｂを入子収納手段５の上段の入子収納部に収納
した状態で、前述の入子交換工程を行なう。なお、使用
者が手作業で上段の入子収納部に交換用入子を収納する
と、作業に労力を要するとともに危険性が高いため、本
実施例では交換用入子を一旦下段の入子収納部に手作業
で入れた後、アーム手段４により上段の入子収納部に移
動する方法を採用している。このように、交換用入子の
手作業による出し入れは、入子収納部下段においてのみ
行なうようにすることによって安全性を高めている。

【００３６】また、入子交換工程が完了したら、射出成
形機２により部品製造が行なわれている最中に、下段の
入子収納部に収納されている使用後の入子５８ａ，５８
ｂを使用者が取り出した後、上記と同様に次の交換用入
子を入子収納手段５に収納する。このように、成形中に
次の部品製造のための交換用入子の収納および種類の確
認を行なっているので、時間的な無駄がなく効率的に作
業が行なえる。また、交換用入子は収納棚６４の温調に
より、予め温められているので、入子の交換作業が完了
すると、すぐに射出成形工程に進むことが可能である。

【００３７】本発明は比較的軽量かつ小型の入子のみを
交換する構成であるため、金型全体を保持するためのク
レーンのような大型かつ高強度の装置を必要とせず、小
型で軽量のアーム３により入子の保持が可能であるた
め、射出成形ユニット全体を極めてコンパクトにするこ
とができる。しかも、１本のアーム３の両面に選択的に
入子を把持し得るようにシリンダ４７，４８，４９，５
０および把持部材５２，５３，５４，５５を設けている
ため、ワーク把持時にもあまり広いスペースを必要せ
ず、装置の小型化に寄与する。また、４つのシリンダ４
７，４８，４９，５０は同時に作動させるものであるた
め、その駆動機構も簡単である。なお、上記のように入
子を把持部材によって機械的に把持するようになってい
るので、金属製の入子を把持する上で信頼性が高い。

【００３８】また、アーム３の伸縮を、シリンダ２４に
よる第１のベース板２３の移動と、モータ３３によるア
ーム３の移動との２段式としているため、特にアーム３
の縮んだ状態においてその長手方向の長さを極めて短く
しコンパクト化できるとともに、シリンダ２４およびモ
ータ３３を同時に作動させることによりアーム３を所定
距離進出させるための動作時間を短縮することができ
る。この２段式構成において、一方を製造コストの低い
シリンダ２４による駆動にし、他方を微調整の行ない易
いモータ３３とスクリュー軸３０による駆動としている
ため、比較的低コストで微調整可能な伸縮機構を構成し
ている。

【００３９】上記実施例では、１つの金型に対して１つ
の入子を装着する構成を示しているが、これに限定され
るものではなく、１つの金型に複数の入子挿入凹部を設
け、複数個の入子を装着する構成とすることもできる。
このような場合、当然アーム３のチャック機構も図５，
６に示す構成ではなく複数個の入子をアーム３の一方の
面に把持可能な構成に交換する必要があるが、上記の構
成ではアーム３をアーム本体部３７とチャック部３８と
の２部材で構成しているため、チャック部３８のみの交
換により様々な入子に簡単に対応可能である。

【００４０】このような例が図９〜１１に示してある。
図９に示す金型７９には、４つの凹部７９ａが設けられ
ている。この凹部７９ａに挿入可能な入子８０ａ，８０
ｂ，８０ｃ，８０ｄは、連結板８１，８２ａ，８２ｂに
より一体的に連結されている。その詳細な構成を図１０
に示している。連結板８１には切欠部８１ａ，８１ｂ，
８１ｃ，８１ｄが設けられており、この切欠部８１ａ，
８１ｂ，８１ｃ，８１ｄに入子８０ａ，８０ｂ，８０
ｃ，８０ｄが嵌合され、その上部および下部に入子脱落
防止のための連結板８２ａ，８２ｂがボルト９７によっ
て固着されている。連結板８２ａ，８２ｂは、ピン８１
ｅにより規制されて位置決めされており、切欠部８１
ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄと連結板８２ａ，８２ｂと
に区画された空間内に、入子８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，
８０ｄは僅かな隙間（０．１〜０．２ｍｍ程度）をもっ
て保持される。このようにして入子８０ａ，８０ｂ，８
０ｃ，８０ｄは連結されており、この連結状態において
金型７９への着脱が行なわれている。なおこの場合、射
出成形を行なう際も連結板８１，８２ａ，８２ｂが取り
付けられたままの状態で、入子８０ａ，８０ｂ，８０
ｃ，８０ｄに設けてある図示しないキャビティにより成
形が行なわれる。

【００４１】図１１（ａ），（ｂ）には、上記構成の金
型７９に装着する複数（本実施例では４個）の入子を把
持可能なチャック部８３が示してある。このチャック部
８３には２股部８３ａ，透孔８３ｂ，楕円孔８３ｃが設
けられており、外形およびアーム本体部３７への取付け
方法はは前述のチャック部３８と同一である。そして、
中間部に「日」字状の入子保持部８３ｄが設けられ、そ
の前方および後方にそれぞれ支持梁８４，８５が取り付
けられている。支持梁８４，８５にはエアシリンダ８
６，８７が取り付けられており、このシリンダ８６，８
７の駆動軸８６ａ，８７ａにはジョイント８８を介して
把持部材８９，９０が取り付けられている。前方の支持
梁８４に取り付けられているシリンダ８６と後方の支持
梁８５に取り付けられているシリンダ８７とは、その駆
動軸が互いに対向するように取り付けてある。そして、
把持部材８９，９０は上面から見て幅広になっており、
それぞれの端部が屈曲して爪部８９ａ，９０ａとなって
いる。この爪部８９ａと９０ａは対向するように形成さ
れている。把持部材８９，９０には、それぞれ４つのシ
ャフト９１が固着されており、このシャフト９１はそれ
ぞれ軸受９２により摺動自在に保持されている。なお、
図９に示す入子８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄにはピ
ン８０ｅ，８０ｆ，８０ｇ，８０ｈが形成してあり、チ
ャック部８３には、このピンに嵌合可能な凹部９３が形
成されている。

【００４２】以上のような構成であり、図１１に示すよ
うに、シリンダ８６，８７にチューブ９４よりエアが供
給されると、その駆動軸８６ａ，８７ａが伸長し、シャ
フト９１および軸受９２にガイドされながら、把持部材
８９，９０はそれぞれ内側へ移動する。こうして、爪部
８９ａ，９０ａが連結板８１を挟み込むことにより、チ
ャック部８３は入子８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄを
同時に挾持可能である。なお、チャック部８３の反対側
の面にも同様な連結板９５で連結された入子９６ａ，９
６ｂ，９６ｃ，９６ｄを挟持可能である。入子８０ａ，
８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは僅かな隙間をもって保持され
ているため、アーム３から金型７９へ装着する際には若
干移動させながら凹部７９ａ内へ挿入でき、僅かな誤差
を許容し得るので作業が簡単である。

【００４３】このように、金型および入子の構成が変わ
ると、１個の入子を把持するためのチャック部３８や複
数の入子を把持するためのチャック部８３などを用意
し、チャック部のみを交換すればよいので、アーム全体
を交換する必要はなく合理的である。さらに、チャック
部３８，８３はアーム本体部３７に対して回転調整可能
であるため、チャック部３８が金型の入子挿入凹部に適
切な角度および位置関係で近接し得るように微調整が可
能である。

【００４４】入子収納手段５は、上下２段の入子収納部
を有し、シリンダ６３により上下に移動可能なエレベー
タ式の構成であるため、あまりスペースを要せず多数の
交換用の入子を効率的に収納しておける。従来、上下２
段の入子収納部を有する入子収納手段を用いる場合は、
アーム手段４にはＸＹテーブル機構や回転機構などに加
えて、上段および下段の入子収納部に対向させるために
上下動させる機構が必要であった。従って、アーム手段
には様々な駆動機構が設けられその構成は極めて複雑に
なっていた。しかし、上記の構成では、アーム手段４に
上下動するための機構を設ける必要がなく、構成が簡単
になる。なお、上記実施例のような上下２段構成に限ら
れず、３段以上の構成としてもよい。また、奥行を長く
し、１段に多数の入子を並置させることもできる。この
ようにして、多数の交換用入子を収納しておくと、射出
成形自動化のうえで効果的である。

【００４５】上記の実施例では、入子の交換に際して、
まず可動側金型の入子を交換した後で固定側金型の入子
を交換するようにしたが、これに限定されるものではな
く、固定側金型の入子を交換した後で可動側金型の入子
を交換するようにしてもよいし、両金型の入子をそれぞ
れ取り外しておいて、その後に両金型に入子をそれぞれ
装着してもよい。また、実施例では、金型から取り外し
た入子を入子収納手段５の上段の入子収納部に収納し、
下段の入子収納部から取り出した入子と交換している
が、これらを逆にして、金型から取り外した入子を上段
に収納し、下段に予め収納していた入子と交換してもよ
い。

【００４６】また、アーム手段４が設けてあるフレーム
６と、入子収納手段５が設けてあるフレーム６０とは共
通としてもよい。

【００４７】上記実施例では、温調された流体を棚板６
４ｃ，６４ｄに循環させる構成としたが、棚板６４ｃ，
６４ｄにニクロム線を埋設してこれに電流を流すなどし
て入子を予熱する構成としてもよく、他にも種々の方法
が適用可能である。

【００４８】また上記実施例は入子を金型のＰＬ面に直
角に挿脱するとしたが、入子を金型のＰＬ面に平行に挿
脱する場合にも本考案は適用可能であるなど、本考案は
種々の変更が可能である。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係る入子自動交換装置による
と、自動的に入子を金型より取り外し収納部へ収納し、
かつ収納部の他の種類の入子を金型へ装着するようにし
たために、射出成形ユニットの自動運転が可能となる。
また入子のみを交換することとしたために、交換装置そ
のものを小型化することができ、また交換作業がより安
全になる。しかもアームを１本のみ設ける構成とし、両
面に入子を把持するため、装置がさらに小型化される。
そして、把持手段により入子を機械的に把持するので信
頼性が高い。

【００５０】また、アームが第１のベース板上で進退可
能とし、その第１のベース板を第２のベース板上で進退
可能な構成とすると、両駆動機構を同時に作動させアー
ムおよび第１のベース板を同時に進退させられるので、
アームの進退にかかる時間が短縮されるとともに、アー
ム手段のさらなる小型化が可能となる。特にアームを短
縮させた状態において、コンパクトになる。

【００５１】上記構成において、両駆動機構のうちの一
方をシリンダとし、他方をモータを用いたものとするこ
とによって、比較的低コストでアームの伸縮の微調整が
可能なアーム手段が提供できる。

【００５２】１本のアームを、アーム本体部と、実際に
入子を把持するチャック部との２部品からなる構成と
し、アーム本体部に対しチャック部を着脱自在とするこ
とにより、異なった構成の金型を用いる際に、アーム全
体を交換しなくてもチャック部のみの交換によって対応
できるため、効率的である。また、チャック部のアーム
本体部への取付け状態を調整することにより、チャック
部の位置調整が簡単にできる。

【００５３】入子にその種類を示す識別標識を設け、入
子収納手段の近傍であってアームの移動範囲内にその読
取り手段を設けておき、入子を把持したアームが読取り
手段内にあるときに、識別手段を読取るようにすること
により、新しく取り付けようとする入子の種類の間違い
をなくすことができ、入子交換作業を正確にすることが
できる。

【００５４】そして、入子収納手段は、上下複数段に仕
切られた相対向する１対の収納棚を有し、収納棚は昇降
手段によってエレベータ式に上下動可能であるので、省
スペースで多数の交換用の入子を効率的に収納しておく
ことが可能である。また、入子収納手段に昇降手段を備
えていることによって入子を交換するアーム手段に上下
動作せる機構を設ける必要がなく、アーム手段はＸＹ方
向あるいは回転方向に移動可能であればよく、複雑にな
りがちなアーム手段の構成を簡単にすることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の入子自動交換装置を含む射出成形ユニ
ットの一部破断縮小平面図

【図２】入子自動交換装置の作動状態を示す射出成形ユ
ニットの一部破断縮小平面図

【図３】入子自動交換装置のアーム手段の要部背面図

【図４】アーム手段の要部側面図

【図５】アーム手段のチャック部の要部拡大側面図

【図６】チャック部の要部拡大平面図

【図７】入子自動交換装置の入子収納手段の正面図

【図８】入子自動交換装置の読取り手段の正面図

【図９】金型および入子の他の実施例を示す要部拡大斜
視図

【図１０】入子および連結板の拡大分解図

【図１１】チャック部の他の実施例を示す要部拡大平面
図および側面図

【符号の説明】

１入子自動交換装置２射出成形機３アーム４アーム手段５入子収納手段２４シリンダ（駆動機構）３３モータ（駆動機構）３７アーム本体部３８チャック部５２，５３，５４，５５把持部材５８ａ，５８ｂ入子６３シリンダ（昇降手段）６４収納棚６８ａ，６８ｂ金型６９ａ，６９ｂ入子７１読取り手段７８バーコード（識別情報）７９金型８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ入子８１，８２ａ，８２ｂ連結板８３チャック部８９，９０把持部材９５連結板９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄ入子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神尾健治東京都墨田区太平四丁目１番１号株式会社精工舎内 (56)参考文献特開平３−272822（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−174331（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】型開き状態のとき着脱自在な入子を有す
る固定側と可動側とからなる１対の金型が取り付けられ
た射出成形機用の入子自動交換装置であって、複数の上記入子を収納可能な入子収納手段は、固定側金
型用の入子と可動側金型用の入子とを対面形式で一定間
隙をあけて収納するものであり、上記型開き状態にある上記両金型間と上記入子収納手段
の上記間隙との間を移動自在なアームを備えたアーム手
段が設けてあり、上記アームには、上記固定側金型用の入子と上記可動側
金型用の入子とをそれぞれ機械的に把持可能なチャック
部が両面に設けられていることを特徴とする入子自動交
換装置。
【請求項２】上記アーム手段は、上記アームを進退さ
せる駆動機構が配設されている第１のベース板と、上記
第１のベース板を進退させる駆動機構が配設されている
第２のベース板とを有することを特徴とする請求項１に
記載の入子自動交換装置。
【請求項３】上記両駆動機構のうちの一方はシリンダ
からなるものであり、他方はモータからなるものである
ことを特徴とする請求項２に記載の入子自動交換装置。
【請求項４】上記アームは、上記第１のベース板上で
上記駆動機構に駆動されるアーム本体部と、上記アーム
本体部に着脱可能に設けられている上記チャック部とか
らなるものであることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の入子自動交換装置。
【請求項５】上記入子にはその種類を表す識別情報が
設けてあり、上記入子収納手段の近傍であって上記アー
ムの移動範囲内に、上記識別情報の読取り手段が設けて
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
入子自動交換装置。
【請求項６】上記入子収納手段は上下複数段に仕切ら
れた相対向する１対の収納棚を有し、上記収納棚は昇降
手段によって上下動可能に設けてあることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の入子自動交換装置。