JP2612927B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形機、特に多色又は多材料によって構
成される成形品の成形に用いる多機能を有する射出成形
機に関する。

〔従来の技術〕

従来、多色又は多材料によって構成される成形品の成
形に用いる射出成形機には、可動プラテンに回転盤を設
け、この回転盤に多数の可動型を取付けると共に固定プ
ラテンに同数の固定型を取り付け、回転盤を回転させて
可動型を順次異なる固定型と組合せて次々と異なる形状
のキャビティを形成し、これ等のキャビティに次々と異
なる色又は材料の樹脂を射出するようにしたものが公知
である。これ等の公知の射出成形機を示すものとして、
例えば特開昭61−29515号、実開昭62−53125号等を挙げ
ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の射出成形機においては可動
型を駆動する回転機構の回転乃至位置決め精度を高めな
いと、可動型と固定型との位置合せが難しく、更に、経
年変化をも考慮した場合、信頼性の高い成形品を得るこ
とが難しいといった問題があった。

また多色又は多材成形の分野でも多品種少量生産の方
向に進んでおり、この場合、従来のものにおいては成形
機の構造が複雑である上、高価な多種類の金型が必要に
なり、金型の費用が嵩むためその費用の低減が課題であ
る。

更に従来の多色多材成形機は多色多材成形専用に作ら
れているので通常の一色又は一材成形に使用できなく融
通性に欠け成形機の稼動率が低減するといった問題があ
った。

更に金型の個数を減らすために特開昭62−152825号に
示す如く１個の可動型を使用し、この１個の可動型に対
し複数個の固定型を上下方向に移動させて多色又は多材
成形を行う射出成形機が知られている。しかしこの射出
成形機では固定型の切換えを行う度に固定型に突込んだ
射出ノズルを後退させて金型から切離す必要があり、こ
のため成形サイクルが長くなる欠点があると共に通常の
射出ノズルを使う場合にはノズルを後退させた際のノズ
ル先端からたれた樹脂がノズルを固形型に突込んだとき
固形型の油口との間に挟み込まれノズルと固定型の間に
隙間ができるため樹脂漏れして成形中断に至る欠点があ
った。又ノズル先端にニードル弁を設けて樹脂洩れを防
ぐ方法があるが、これはニードル弁の作動機構の存在に
よりノズル内に樹脂の滞留が起り勝ちで黒点や樹脂焼け
等の成形不具合が生ずる問題があった。

本発明の目的は簡便な機構で可動型と固定型の位置合
せを正確に行うことができると共に金型の費用を低減で
きる多色又は多材成形品の射出成形機を提供することで
ある。

本発明の他の目的は成形サイクルを短縮できると共に
樹脂漏れ等の問題のない多色又は多材成形品の射出成形
機を提供することである。

本発明の更に他の目的は多色又は多材成形品の成形の
みならず一色又は一材成形に転用することができ、しか
も色替え、樹脂替えを能率的に行うことができると共に
多連装成形にも対応できるよう多機能化された射出成形
機を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、固定プラテンに横方向に平列して一
線上に固定配列された複数の固定型と、前記固定型の各
々と組合されて金型キャビティを形成する１個の可動型
と、前記可動型が前記固定型の平列する方向に直線的に
摺動して得る案内路が形成され可動プラテンに取付けら
れている金型ホルダと、夫々前記複数の固定型の各々に
接離するように設けられた複数の射出装置と、前記可動
型を前記金型ホルダ内の案内路に沿って前記固定型の各
々と対向する位置に移動せしめる移動装置とを有し、前
記可動型は前記金型ホルダの前記固定型に対向する端面
より僅かに固形型に向って突出していることを特徴とす
る射出成形機が提供される。

〔作用〕

本発明は上記構成のため、金型の共用化により金型の
数を低減すると共に構造も簡略化され金型に要する費用
を安価にすることができ、更に開発初期のロット生産の
見通しのつかない製品にも対応し易く、金型の調達が容
易になり、開発期間の短縮を図ることができる。

又本発明の射出成形機の色替えの多い成形品に使用す
る場合１個の射出装置を使用して成形を行っている間に
他の使用していない射出装置の清掃樹脂替えを行って次
の射出成形に待機していることができるので色替えのた
めに成形機全体を休止する必要がなくなり生産性を向上
できる。

更に本発明の射出成形機では複数の射出装置の射出動
作は１つづつ行われ同時に行われることがないので油圧
ユニットは小型化できスペースを節約できる。

又一色又は一材射出成形を行う場合、固定型の数に等
しい数の可動型を金型ホルダに装備して同時に複数セッ
トの金型の型締めを行い、これ等の金型の各１つに順次
樹脂を射出成形して行くことができる。この場合待機中
の各射出装置の加熱筒を予め個別に加熱制御して置くこ
とができるので昇温待ち時間が不要となり稼動率を高め
ることができる。

上記構成の本発明を実際に使用する場合固定型に接合
する可動型の端面が金型ホルダの端面と同一平面にある
ようにセットすると型締め時の固定型との総接触面積が
可動型端面の面積と金型ホルダ端面の面積の和となって
大きくなるため一定の型締め力に対して接触面圧が小さ
くなる。従って金型キャビティ内の樹脂圧によって可動
型と固定型の接合面に僅かな隙間が生じてバリが発生す
る可能性が大きい。この問題を除くために本発明では可
動型の端面が金型ホルダの端面より僅かに突出するよう
にセットする。こうすることによって型締め時の接触面
積は可動型端面の面積だけとなるので接触面圧は大きく
なる。しかしこの場合可動型は型締め力の中心線から外
れて位置しているために偏荷重を受けて若干の傾きを生
じ固定型にする平行度が許容値以上にくずれると型締め
接触面圧の低い所ができてバリを生ずる。従って可動型
の突出量は或る限界値以下に抑えなければならない。実
験の結果によれば可動型の突出量を0.05mm以下とした場
合バリが発生しないことが判明した。

〔実施例〕

第１図および第２図は夫々本発明の射出成形機の一実
施例の全体を示す側面図および平面図である。これ等の
図において、1,2は夫々成形条件を独立して設定できる
射出装置、３は固定プラテン、４は可動プラテン、５は
２種のキャビティ型から成る固定型、７はコア型から成
る１個の可動型６をセットした金型ホルダ、８は型開閉
駆動装置、９は射出制御装置、10はスクリュ駆動装置、
11は制御盤、12は基台、13はホッパ、14は電子制御装
置、15は中央処理装置、16はメモリ、17はインターフェ
ース回路、18はデータ設定装置である。

第３図は第２図の固定プラテン３と可動プラテン４の
間の部分を断面し金型部分の詳細な構造を示す平面図で
ある。

第３図において、射出装置1,2は、先端部にノズル25,
26を有し、図示しないノズルタッチシリンダーによって
進退自在の加熱シリンダー27,28を備えている。この加
熱シリンダー27,28のノズル25,26側には固定プラテン３
に金型部23の一方の金型である固定型としてのキャビテ
ィ型29が固設され、該キャビティ型29には、形状の異な
る２組のキャビティ30,31が適宜の間隔をもって形成さ
れ、また、これらのキャビティ30,31にはそれぞれノズ
ル25,26から射出される溶融樹脂等の通路32,33が連設さ
れている。

キャビティ型29に形成された２組のキャビティ30,31
はその一方のキャビティ30が他方のキャビティ31よりも
小さく形成されており、一方のキャビティ30での射出成
形が行われた後、型開きしてもう１つのキャビティ31に
移し、前記キャビティ30で成形した成形品とキャビティ
31との空隙に更に射出成形することにより多材質等の成
形品を得ることができるようになっている。

さらにキャビティ型29には後述する複数の位置決めピ
ン34,34が挿入される位置決め穴35,35,35a,35aがそれぞ
れ設けられている。

そして、前記キャビティ型29と対向する位置に前記金
型部23の金型である可動型としてのコア型36が設置され
ており、このコア型36には、１つのコア37と、位置決め
ピン34,34が、摺動自在となるべき挿入孔38,38が形成さ
れ、またコア型36の底部からコア37を貫通する貫通孔37
aが形成されている。

コア型36の側部下方には図示しない型締装置の締付力
に耐えうる支えとしてのゲタ39が設けられ、またその下
部には後部板40が設けられている。そして、コア型36
と、ゲタ39と、後部板40によって形成されるスペース41
内にエジエクタプレート42が同スペース41内を移動自在
に設けられている。

前記エジエクタプレート42上には前記複数の位置決め
ピン34,34が突設され、かつ該ピン34,34はコア型36に設
けられた挿入孔38,38内に挿入されている。そして、位
置決めピン34,34はコア型36上端部より前記キャビティ
型29側に突出されており、この突出部が成形時にキャビ
ティ型29に設められた位置決め穴35,35内に挿入される
ことにより前記キャビティ型29とコア型36との正確な位
置決めがなされることになる。

また、コア型36とエジエクタプレート42間の位置決め
ピン34,34内にはスプリング43が挿入されており、この
スプリング43の付勢によってエジエクタプレート42を常
時可動プラテン４側に付勢し、該プレート42の移動が急
激に行なわれることを防止している。

さらに、エジエクタプレート42には、コア型36の貫通
孔37aを通り、コア37に達するエジエクタピン44,44が突
設され、エジエクタプレート42の移動に伴ないエジエク
タピン44,44も移動することになる。また、エジエクタ
プレート42の下部には同エジエクタプレート42を移動さ
せるためのエジエクタシリンダー45が設置されている。

そして、前記コア型36と、ゲタ39と、後部板40と、エ
ジエクタプレート42は一体化されたブロックＡを構成
し、これらを金型ホルダー７に対して水平（又は垂直）
に摺動しうる移動用シリンダー46が設けられている。

前記、金型ホルダー７には図示しないアリ溝が刻設さ
れ、このアリ溝を有する案内路内を前記ブロックＡが移
動用シリンダー46の作動により摺動することになる。

尚、図中の符号50,51はランナーを示している。

尚、本実施例では固定側金型としてキャビティ型29を
可動側金型としてコア型36を設けたものについて例示し
たが、固定金型としてコア型を、可動型金型としてキャ
ビティ型を設けても同効であることは言うまでもない。

本発明の射出成形機は上述の如く構成されており、二
色又は二材質成形を行う場合は第４図の動作線図に示す
如く作動する。先ず可動型、即ちコア型36は第３図に示
す如く射出装置２と組になった側の固定型即ちキャビテ
ィ型29と対向する位置にシリンダ46によりもたらされて
いる。この位置において、電子制御装置14（第１図参
照）からの制御信号に基いて電磁式方向切換弁（図示せ
ず）が作動して型開閉駆動装置８が型閉を行う。このと
きコア型36から突出した位置決めピン34,34がキャビテ
ィ型29に設けられた位置決め穴35,35に挿入されてコア
型36のコア37とキャビティ型29のキャビティ30との位置
決めが決定されることになる。次に射出制御装置９を作
動させてノズル25から溶融樹脂を射出させて一次成形品
を成形する。その後、保圧開始から冷却中の所望の時間
経過後型開閉装置８を電子制御装置14からの制御信号に
基いて切り換え型開きを行いコア37とキャビティ30とに
より成形された一次成形品をコア37に付着させたままキ
ャビティ30から抜き出す。次に電子制御装置14からの制
御信号に基づいて電磁方式方向切換弁を切換えて移動用
シリンダー46を作動させてコア型36を含むブロックＡを
金型ホルダー７内のアリ溝付きの案内路に沿って金型ホ
ルダー７に対して水平（又は垂直）に摺動させコア型36
を射出装置１と組になったキャビティ型29に対向せしめ
る。次に再び電子制御装置14からの制御信号に基づき型
開閉駆動装置８を作動させて型閉を行う。このとき上述
の場合と同様にコア型36の位置決めピン34,34をキャビ
ティ型29の位置決め穴35a,35aに挿入させることによ
り、一次成形品を付着させたコア37とキャビティ31との
位置決めがなされ、コア型36とキャビティ型29とが密着
されることになる。キャビティ31の形状は一次成形品用
のキャビティ30の形状より大きいので一次成形品を付着
させたままのコア37はキャビティ31内に嵌め込んでもキ
ャビティ31内には更に樹脂が流入するスペースが残され
ている。次いで射出制御装置９を作動させて射出シリン
ダ１の先端ノズル26から一次成形品とは異なる色又は材
質の溶融樹脂を射出するとキャビティ11内に一次成形品
に他の色又は材質の材料が一体化した最終成形品が成形
される。

その後は、冷却を待ってコア型36の型開きを行い、エ
ジエクタシリンダー45を作動させてエジエクタプレート
42を移動させエジエクタプレート42に突設されたエジエ
クタピン44,44によりコア37上に付着している成形品を
突落す。そしてキャビティ型９を開いて、ランナー50,5
1を両者まとめて落すと共に次の型閉を行う前にブロッ
クＡを射出装置２側のキャビティ型に対向する位置に戻
す。

本発明の射出成形機は成形品のバリの発生を防ぐため
に、固定型、即ちキャビティ型29に衝接する可動型、即
ちコア型36の端面は金型ホルダ７のキャビティ型29に向
き合う端面より僅かに突出せしめることが必要である。
即ち可動プラテン４の前面からコア型36の端面までの距
離H_Aは可動プラテン４の前面から金型ホルダ７の端面ま
での距離H_Bより僅かに大きくなっている。もし両者の端
面が同一平面にある、即ちH_A＝H_Bであるならば、両者の
端面の面積の和が型締め時の接触面積となるので一定の
型締め力に対して接触面圧は小さくなる。従ってキャビ
ティ内の樹脂圧力によりキャビティ型29とコア型36の接
合面に隙間ができバリが発生することが起り得る。これ
に対しH_A＞H_Bであれば型締め力はコア型36の端面のみで
受けるのでは接触面圧は大きくなる。しかしながらコア
型36は型締め力の中心線から外れているため偏荷重が作
用するので突出量が大き過ぎるとキャビティ型29に対し
て傾きを生じバリを発生せしめる。実験の結果によれば
H_A−H_B＜0.05mmとなるような僅かな範囲でコア型36を突
出せしめたとき大きな接触面圧を維持しながら傾きを僅
少に保つことができるのでバリが発生しないことが判明
した。

本発明の射出成形機は色替えの多い成形品に使用する
場合、例えば射出装置１又は２だけを使用し、射出装置
２又は１は清掃色替えを行って待機していることができ
る。この場合の動作線図は第５図に示されている。即ち
型開閉駆動装置８を電子制御装置14からの制御信号に基
いて作動させて型閉を行う。次いで射出装置１又は２を
前進させ、射出（保圧）を行う射出成形を行う。次に型
開閉駆動装置８を電子制御装置14からの制御信号に基づ
いて切り換えて型開を行う。その後射出ユニットを後退
させ、エジエクタシリダー45を作動させて成形品を突き
出し、１サイクルを完了する。

本発明の射出成形機は固定型と可動型を２セット取付
けて２連装の成形機として使用することもできる。第６
図の作動線図に示すように、型開閉駆動装置８を電子制
御装置14からの制御信号に基づいて、動作させて型閉を
行う。次いで射出装置１を前進させ射出（保圧）を行
い、第１型への射出成形を行う。次に待機させてある射
出装置２を前進させ射出（保圧）を行い、第２型への射
出成形を行う。その後、射出装置1,2を後退させ、エジ
エクタシリンダー45を作動させて、第１型及び第２型の
成形品を突き出し、１サイクルが完了する。

このモードでは、冷却時間が長くかかる成形品、例え
ば、厚みのある成形品を成形する射出装置の方を先に射
出させると、その冷却時間内に、反対側の射出（保圧）
等を行い同時に射出装置を作動させることがないので油
圧ユニットを小さくすることができると共に有効冷却時
間を長くとることができる。このため、どちらの射出装
置を先に射出するかも、電子制御装置14からの制御信号
により、選択できるようになっている。また、小物部品
ならサイクルタイムが数秒前後で二色成形できるものが
多く、生産性を高めることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、発明の趣旨に基づいて種々変形が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次のような効果を奏することがで
き、産業上の利用可能性は大である。

（１） 従来の二色又は二材質射出成形機では、多品種
少量生産を行う場合、その金型の数は多くなり、それに
要する費用が嵩んでいたが、本発明の汎用形射出成形機
の場合は、金型の共用化を図り、金型の数を低減し、金
型に要する費用を安価にすることができると共に、その
金型の構造を簡略化すると共に位置決めを簡便に、しか
も正確に行うことができる。また、開発初期のロット生
産の見通しのつかない製品でも迅速に対応し易い。更
に、金型の調達が容易になり、開発期間の短縮を図るこ
とができる。

（２） 色替え等の多い成形品やスクリュ内に樹脂が残
り清掃が困難な材料で成形するような場合、他の片側の
射出装置を待機状態にして使用することができるので成
形機全体を休止する必要がなく便利である。

（３） 射出の同時作動を行わないので、油圧ユニット
を小さくすることができ、スペースの低減を計ることが
できる。

（４） 二色又は二材質射出成形でなくても、通常の一
色（一材）射出成形機としても使用することができ、多
機能化を推進することができ、その稼動率を高めること
ができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の射出成形機の一実施例の全体構造を
示す側面図、第２図は第１図に示す射出成形機の平面
図、第３図は第１図および第２図に示す射出成形機の要
部を断面して金型部分の詳細を示す拡大平面図、第４図
は本発明の射出成形機を二色又は二材質成形に使用した
ときの動作線図、第５図は本発明の射出成形機による通
常の成形において色替え又は樹脂替えのために他方の射
出装置を待機状態にして使用する場合の動作線図、第６
図は本発明の射出成形機に２セットの固定型と可動型を
組込み２連装成形機として使用する場合の動作線図であ
る。

1,2……射出装置 ３……固定プラテン ４……可動プラテン ５……固定型 ６……可動型 ７……金型ホルダ ８……型開閉駆動装置 46……移動用シリンダー

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定プラテンに横方向に平列して一線上に
   固定配列された複数の固定型と、前記固定型の各々と組
   合されて金型キャビティを形成する１個の可動型と、前
   記可動型が前記固定型の平列する方向に直線的に摺動し
   得る案内路が形成され可動プラテンに取付けられている
   金型ホルダと、夫々前記複数の固定型の各々に接離する
   よう設けられた複数の射出装置と、前記可動型を前記金
   型ホルダ内の案内路に沿って前記固定型の各々と対向す
   る位置に移動せしめる移動装置とを有し、前記可動型は
   前記金型ホルダの前記固定型に対向する端面より僅かに
   固形型に向って突出していることを特徴とする射出成形
   機。
2. 【請求項２】前記可動型の金型ホルダの端面よりの突出
   量は0.05mm以下であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の射出成形機。
3. 【請求項３】前記金型ホルダの案内路に更に１個又はそ
   れ以上の可動型が配置され、複数セットの可動型と固定
   型が同時に型締めできるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の射出成形機。