JP3183535B2 - 金型自動交換システムにおける金型自動固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、成形機の固定側およ
び可動側取付け盤に金型を自動的に固定する金型自動交
換システムにおける金型自動固定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】成形機に装着される金型自体、重量物であ
るため、交換時間の短縮、省力化および作業者の安全を
図るため、各種の金型自動交換システムが提案されてい
る。

【０００３】該金型自動交換システムとしては、例えば
成形機に沿って配置されたレール上に、搬入および搬出
コンベヤーと金型とを成形機から搬出コンベヤー上へ取
り出すとともに搬入コンベヤー上の金型を成形機へ押し
出す移動爪を有した金型載置台車を自走可能に設けてい
る。

【０００４】そして金型載置台の自走にともなって搬出
コンベヤーが成形機の金型側方に位置したとき、固定側
および可動側取付け盤の支持ローラー上に載置された金
型を移動爪により引き出して搬出ローラーコンベヤー上
へ移載して取り出しを行った後、走行台車を若干移動制
御して搬入用コンベヤーを成形機に成形部側方に位置さ
せ、次に搬入コンベヤー上に載置された一対の金型を移
動爪により押し出して支持ローラー上へ移載して金型の
自動交換を行っている。

【０００５】この種の金型自動交換システムにおいて
は、搬入された一対の金型を対応する取付け盤に自動的
に固定する金型自動固定装置を必要としている。

【０００６】そしてこの金型自動固定装置としては、夫
々の取付け盤に支持ローラー上の載置された金型上部お
よび下部に係合するクランプ爪と、ロッドにクランプ爪
が固定されたシリンダーとから構成され、シリンダーの
作動によりクランプ爪を金型に係合して固定を行ってい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の金型自動固定装置にあっては、成形機に型締め
シリンダー、射出装置の移動シリンダーと別の金型自動
固定装置用の油圧回路を必要としている。

【０００８】このため、成形機に別の油圧回路を設けな
ければならず、成形機の改造に手間がかかり、成形機が
高コスト化する問題を有している。

【０００９】また、この種の金型自動固定装置において
は、油圧回路が誤動作した場合に金型に係合したクラン
プ爪が戻るのを防止して作業者の安全性を確保するた
め、シリンダーが誤動作した場合であってもクランプ爪
が戻らないようにする安全機構を必要としている。

【００１０】このため、金型自動固定装置自体の構造が
複雑化して高コスト化している。

【００１１】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その目的とするところ
は、簡易な構成により固定側および可動側取付け盤に対
して夫々の金型を確実に固定することができ、一旦固定
状態になったときには固定状態が自然に解除されるのを
確実に防止して作業者の安全を確保することが可能な金
型自動交換システムにおける金型自動固定装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【問題点を解決するための手段】このため本発明は、成
形機に沿って自走する金型搬送台車の金型搬出装置上に
成形機の固定側および可動側取付け盤に取り付けられた
一対の金型を取り出した後、金型搬送台車上の金型搬入
装置上に載置された一対の金型を成形機に移載して金型
を自動交換する金型自動交換システムにおいて、固定側
および可動側取付け盤の金型取り付け位置の周縁に取り
付けられ、タイバーの軸線と一致する方向に軸線を有し
た支持軸と、支持軸に対し、先端部が金型の一部に係合
する係合位置と金型から離間した非係合位置との間にて
移動可能に支持された固定部材と、固定部材を係合位置
と非係合位置との間にて移動させる移動部材と、支持軸
に噛み合わされ、固定部材を金型側へ移動させるナット
部材と、ナット部材に噛み合うソケット部を有し、該ソ
ケット部を正逆方向へ切換え可能なレンチ部材と、往復
移動にともなってソケット部を所定の方向へ回動させる
レンチ駆動部材とからなることを特徴としている。

【００１３】

【発明の作用】本発明は上記のように構成されるため、
固定側および可動側取り付け盤に対し金型を取り付ける
際に装着される金型が取り付け盤間に挿入されると、作
動部材の作動により固定部材を、金型の型盤に係合する
係合位置へ移動させる。

【００１４】上記状態にてレンチ駆動部材を駆動してレ
ンチ部材を往復揺動させると、支持軸に噛み合ったナッ
ト部材の移動により固定部材を金型に押し付けて挟持す
ることにより取付け盤に固定させる。

【００１５】反対に、取付け盤から金型を取り外すに
は、ソケット部の回動方向を締め付け方向と逆の緩め方
向へ切り換えた後、上記と同様の動作によりレンチ部材
を往復揺動して固定部材を締め付けているナット部材を
緩め方向へ移動して金型の固定状態を解除させる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。

【００１７】図１は金型自動交換システムの概略を示す
斜視図である。

【００１８】図２は固定側および可動側取付け盤に対す
る金型の取り付け状態を示す斜視図である。

【００１９】成形機１の本体フレーム３には固定側取付
け盤１１および支持板５が所定の間隔をおいて対向する
ように設けられ、固定側取付け盤１１および支持板５間
には４本のタイバー９が対角位置に取り付けられてい
る。

【００２０】固定側取付け盤１１側の本体フレーム３に
は射出装置１３が配置され、その射出スクリューは固定
側取付け盤１１の中心部に設けられた貫通孔内（何れも
図示せず）へ挿入するように移動される。

【００２１】また、タイバー９には可動側取付け盤１５
が軸線方向へ移動可能に支持され、該可動側取付け盤１
５には本体フレーム３に取り付けられた型締めシリンダ
ー１６が連結されている。

【００２２】固定側取付け盤１１および可動側取付け盤
１５の下部には多数の支持ローラー１７・１９が、下方
に位置するタイバー９より若干上方にて一直線状で位置
し、所定の間隔をおいて取り付けられている。

【００２３】また、固定側取付け盤１１および可動側取
付け盤１５には後述する金型自動固定装置２１・２３
が、装着される金型周囲の上部および下部に応じて取り
付けられている。

【００２４】固定側取付け盤１１および可動側取付け盤
１５の正面には接続ローラー２９・３１が、支持ローラ
ー１７・１９の搬送面と一致して取り付けられている。

【００２５】成形機１の正面側に応じた床面には一対の
レール３３が、タイバー９の軸線方向へ延びるように取
り付けられ、一対のレール３３上には搬送台車３５が自
走可能に取り付けられている。

【００２６】搬送台車３５上には搬入用コンベヤー３７
および搬出用コンベヤー３９が、接続ローラー２９・３
１と一致するように取り付けられている。

【００２７】また、搬入用コンベヤー３７および搬出用
コンベヤー３９の側方に応じた搬送台車３５上には押し
出し装置４１および引き出し装置４３が搬入用および搬
出用コンベヤー３７・３９に沿って移動可能に支持され
ている。

【００２８】図３は金型自動固定装置の概略を示す分解
斜視図である。

【００２９】図４は図３のIV-IV 線に応じた断面図であ
る。

【００３０】図５は図３のV-V 線に応じた断面図であ
る。

【００３１】固定側取付け盤１１に取り付けられた金型
自動固定装置２１（可動側取付け盤１５に取り付けられ
た金型自動固定装置２３については固定側取付け盤１１
の金型自動固定装置２１と同一構造であり、その説明を
省略する）の支持ボルト５１は金型２５の型盤２５ａ上
部および下部の両側に応じた固定側取付け盤１１に夫々
取り付けられている。

【００３２】そして各支持ボルト５１の外側に応じた固
定側取付け盤１１には支持台５３が夫々取り付けられ、
各支持台５３には先端部が支持ボルト５１に移動可能に
支持された固定板５５の基端部が移動可能に支持されて
いる。

【００３３】すなわち、各固定板５５の先端部には長手
方向へ延びる長孔５５ａが形成され、各長孔５５ａ内に
は前記支持ボルト５１が移動可能に挿通されている。

【００３４】各支持台５３には移動部材としてのスライ
ド用シリンダー５７が夫々取り付けられ、各スライド用
シリンダー５７には前記固定板５５が連結されている。
そしてスライド用シリンダー５７の作動により固定板５
５は、その先端部が型盤２５ａと係合可能な係合位置
と、型盤２５ａから離間した非係合位置との間で移動さ
れる。

【００３５】固定側取付け盤１１と固定板５５と各支持
ボルト５１には圧縮ばね５９が固定板５５との間に夫々
装着され、その弾性力により固定板５５を非固定側へ付
勢している。また、固定板５５が取り付けられた各支持
ボルト５１にはナット部材６１が軸受６３を介して夫々
噛み合わされている。そして各ナット部材６１にはレン
チ部材６５のソケット部６７が支持ボルト５１を挿通す
るように噛み合わされている。このソケット部６７は外
周に形成されたラチェットに対する爪部（何れも図示せ
ず）の係合状態を切り換えることにより、正逆何れかの
方向へのみ回動するように構成されている。

【００３６】各レンチ部材６５の他端部にはシリンダー
チューブ６９が一体形成され、シリンダーチューブ６９
にはピストン７１が取り付けられたロッド７３が気密状
態で挿通支持されている。該ロッド７３の両端部にはレ
ンチ部材６５の回動半径と一致する曲面を有する支持ブ
ロック７５が夫々取り付けられ、各支持ブロック７５は
該支持ブロック７５の曲率のと一致する外径で、支持台
５３に取り付けられた支持ローラー７７により支持され
ている。

【００３７】各レンチ部材６５には回動方向切換え部材
７９が取り付けられている。この回動方向切換え部材７
９はロータリアクチュータの軸をソケット部６７の爪部
に連結した構成からなる。

【００３８】次に、上記のように構成された金型自動固
定装置による金型の固定作用を説明する。

【００３９】図６は金型搬入前の状態を示す断面図であ
る。

【００４０】図７は固定板を係合位置へ移動した状態を
示す斜視図である。

【００４１】図８は金型固定状態を示す断面図である。

【００４２】搬送台車３５を自走させて搬出用コンベヤ
ー３９が接続ローラー２９・３１と一致するように自走
させる。

【００４３】次に、シリンダーチューブ６９の各室内に
エアーを交互に供給すると、ロッド７３に対してシリン
ダーチューブ６９が往復動される。このとき、ロッド７
３の各軸端に取り付けられた支持ブロック７５が支持ロ
ーラー７７に支持されているため、シリンダーチューブ
６９と一体のレンチ部材６５はソケット部６７を中心に
往復回動される。

【００４４】なお、ソケット部６７は回動方向切換え部
材７９の作動によりラチェットと爪部とが、ナット部材
６１の緩め方向へのみへ回動するように切換えられてい
る。

【００４５】これにより往復回動するレンチ部材６５に
より、支持ボルト５１に噛み合ったナット部材６１を緩
め方向へ回動して固定板５５による固定側取付け盤１１
と型盤２５ａとの挟持固定状態を解除させた後、スライ
ド用シリンダー５７を復動すると、固定板５５はその先
端部が金型２５・２７との非係合位置へ移動される。

【００４６】このとき、金型２５・２７は型合わせ状態
で固定側取付け盤１１および可動側取付け盤１５の支持
ローラー１７・１９上に支持されている。

【００４７】上記状態にて引き出し装置４３を金型２５
・２７に向かって移動し、先端部のフック部４３ａを金
型２５・２７の一部に係合させた後、引き出し装置４３
を復動して支持ローラー１７・１９上に支持された金型
２５・２７を搬出用コンベヤー３９上に移載させる。

【００４８】上記動作により金型２５・２７の取り出し
を完了する。

【００４９】次に、搬出用コンベヤー３９上に取り出し
た金型２５・２７を載置した状態で搬送台車３５を、搬
入用コンベヤー３７が接続ローラー２９・３１と一致す
るように自走させる。

【００５０】上記状態にて搬入用コンベヤー３７上に載
置された装着しようとする一対の金型８１・８３の一部
に押し出し装置４１を当接して成形部に向かって移動さ
せると、搬入用コンベヤー３７上の金型８１・８３は支
持ローラー１７・１９上に移載される。

【００５１】このとき、一方あるいは両方の金型８１・
８３に形成された係合孔に、夫々の取付け盤１１・１５
に設けられたノックピン（何れも図示せず）を係合して
取付け盤１１・１５と金型８１・８３とを位置決めす
る。

【００５２】また、支持ローラー１７・１９上に金型８
１・８３を移載する際、回動方向切換え部材７９により
ラチェットに対する爪部の係合状態を変更してソケット
部６７を締め付け方向のみへ回動するように切り換え
る。

【００５３】次に、スライド用シリンダー５７を作動し
て固定板５５を、その先端部が金型８１・８３の型盤８
１ａ・８３ａと係合可能な係合位置へ移動させる。

【００５４】次に、上記状態にてシリンダーチューブ６
９の各室へエアーを交互に供給し、ロッド７３に対して
シリンダーチューブ６９を往復移動させる。

【００５５】このとき、上記したようにロッド７３両端
部の支持ブロック７５が支持ローラー７７に対して移動
可能に支持されているため、ロッド７３に対するシリン
ダーチューブ６９の往復移動に伴ってロッド７３が往復
揺動し、レンチ部材６５をソケット部６７を中心に往復
回動させる。

【００５６】これによりソケット部６７に噛み合わされ
たナット部材６１は固定側および可動側取付け盤１１・
１５に向う締め付け方向へ回動し、固定板５５の先端部
を型盤８１ａ・８３ａに押圧させる。

【００５７】このとき、支持ボルト５１に対してナット
部材６１が軸受６３を介して噛み合わされているため、
固定板５５に対するナット部材６１の接触抵抗を少なく
することができ、低トルクで締め付けることができる。

【００５８】そして型盤８１ａ・８３ａに対する固定板
５５の締め付け力、したがってシリンダーチューブ６９
に対するエアーの供給抵抗が所定の圧力以上になったと
き、シリンダーチューブ６９に対するエアーの供給を中
断して固定作業を完了する。

【００５９】このように本実施例は、支持ボルト５１の
ナット部材６１を締め付け方向へ回動して固定板５５を
型盤８１ａ・８３ａに押し付けることにより金型８１・
８３を挟持固定するため、取付け盤１１・１５に対する
金型８１・８３の固定状態を確実に保持することができ
る。

【００６０】また、取付け盤１１・１５に対して固定板
５５を締め付けた状態にあっては、ナット部材６１が逆
方向へ自然に回動することがないため、安全機構を設け
なくても金型８１・８３の固定状態を維持することがで
き、安全性を向上することができる。

【００６１】上記説明は、支持ローラー７７にロッド７
３の両端部に取り付けられた支持ブロック７５を当接さ
せてロッド７３を往復揺動させることによりレンチ部材
６５をソケット部６７を中心に往復回動させる構成とし
たが、図９および図１０に示すように変更実施しても良
い。

【００６２】すなわち、図９に示すように、シリンダー
チューブ９１内を往復摺動するピストン９３の中間部
に、ピストン９３の移動方向と直交する方向に軸線を有
した軸９５をシリンダーチューブ９１の側方へ突出する
ように取り付け、この軸９５にレンチ部材９７の一端に
形成された長孔９９を係合させる。

【００６３】そしてシリンダーチューブ９１内にて往復
移動するピストン９３によりレンチ部材９７を往復回動
させるものであってもよい。

【００６４】また図１０に示すように、シリンダーチュ
ーブ１０１内を往復摺動するピストン１０３の中間部に
摺接孔１０５を形成し、この摺接孔１０５にレンチ部材
１０７の一端を摺接可能に係合させ、ピストン１０３を
往復移動させることによりレンチ部材１０７を往復回動
させるものであってもよい。

【００６５】このような構成にあっては、本実施例とは
異なり、シリンダーチューブ自体を往復揺動させること
なくソケット部を往復回動させることができ、振動を少
なくすることができる。

【００６６】

【発明の効果】このため本発明は、簡易な構成により固
定側および可動側取付け盤に対して夫々の金型を確実に
固定することができ、一旦固定状態になったときには固
定状態が自然に解除されるのを確実に防止して作業者の
安全を確保することが可能な金型自動交換システムにお
ける金型自動固定装置を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】金型自動交換システムの概略を示す斜視図であ
る。

【図２】固定側および可動側取付け盤に対する金型の取
り付け状態を示す斜視図である。

【図３】金型自動固定装置の概略を示す分解斜視図であ
る。

【図４】図３のIV-IV 線に応じた断面図である。

【図５】図３のV-V 線に応じた断面図である。

【図６】金型搬入前の状態を示す断面図である。

【図７】固定板を係合位置へ移動した状態を示す断面図
である。

【図８】金型固定状態を示す断面図である。

【図９】本発明の変更実施例を示す説明図である。

【図１０】本発明の変更実施例を示す説明図である。
１：成形機 ９：タイバー １１：固定側取付け盤 １５：可動側取付け盤 ２１・２３：金型自動固定装置 ２５・２７：金型 ２５ａ・２７ａ：型盤 ３５：金型搬送台車 ３７：金型搬入装置としての搬入用コンベヤー ３９：金型搬出装置としての搬出用コンベヤー ５１：支持軸としての支持ボルト ５５：固定板 ５７：作動部材としてのスライド用シリンダー ５９：弾性部材としての圧縮ばね ６１：ナット部材 ６５：レンチ部材 ６７：ソケット部 ６９：シリンダーチューブ ７１：ピストン ７３：ロッド ７９：回動方向切換え部材 ８１・８３：金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 33/00 - 33/76 B29C 45/26 - 45/44 B21D 37/00 - 37/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形機に沿って自走する金型搬送台車の金
   型搬出装置上に成形機の固定側および可動側取付け盤に
   取り付けられた一対の金型を取り出した後、金型搬送台
   車上の金型搬入装置上に載置された一対の金型を成形機
   に移載して金型を自動交換する金型自動交換システムに
   おいて、固定側および可動側取付け盤の金型取り付け位
   置の周縁に取り付けられ、タイバーの軸線と一致する方
   向に軸線を有した支持軸と、支持軸に対し、先端部が金
   型の一部に係合する係合位置と金型から離間した非係合
   位置との間にて移動可能に支持された固定部材と、固定
   部材を係合位置と非係合位置との間にて移動させる移動
   部材と、支持軸に噛み合わされ、固定部材を金型側へ移
   動させるナット部材と、ナット部材に噛み合うソケット
   部を有し、該ソケット部を正逆方向へ切換え可能なレン
   チ部材と、往復移動にともなってソケット部を所定の方
   向へ回動させるレンチ駆動部材とからなる金型自動固定
   装置。
2. 【請求項２】レンチ駆動部材は中間部にピストンを有
   し、シリンダーチューブに移動可能に支持されたロッド
   と、シリンダーチューブの両端から突出したロッドの両
   軸端部を揺動可能に支持する支持部材とからなり、レン
   チ部材が固定されたシリンダーチューブの往復揺動にと
   もなってソケット部を所定の角度で往復回動する請求項
   １の金型自動固定装置。
3. 【請求項３】レンチ駆動部材は固定されたシリンダーチ
   ューブ内を往復移動するピストンと、ピストンに取り付
   けられたシリンダーチューブ外に突出するロッドとから
   なり、該ロッドをレンチ部材の端部に形成された長孔に
   係合し、ピストンの往復移動にともなってレンチ部材を
   ソケット部を中心に往復回動可能とした請求項１の金型
   自動固定装置。
4. 【請求項４】シリンダーチューブ内を摺動する中間部に
   切欠が形成されたビストンと、ピストンの中間部に形成
   された切欠にレンチ部材の一部を摺動可能に支持し、ピ
   ストンの往復移動にともなってレンチ部材をソケットを
   中心に往復回動可能にした請求項１の金型自動固定装
   置。