JP3648178B2 - 射出成形機の固定金型支持装置 - Google Patents

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    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1742Mounting of moulds; Mould supports
    • B29C45/1744Mould support platens

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機の固定金型支持装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内においてスクリュを前進させ、加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填(てん)し、該キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようにしている。
【0003】
そのために、前記金型装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、及び、該可動プラテンを進退させるためのトグル機構を備え、該トグル機構を作動させ、前記可動プラテンを進退させることによって、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うことができるようになっている。
【0004】
そして、金型装置の型締めが行われる時に、射出装置が前進させられ、加熱シリンダのノズルが、前記固定プラテンに形成されたノズル通過孔を通って、固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられ、密着させられる。続いて、溶融させられた樹脂が高圧で前記ノズルから射出され、スプルーブッシュ及びスプルーを通って、固定金型と可動金型の合わせ面に形成されたキャビティ空間内に充填されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、加熱シリンダのノズルが固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられる時に、固定プラテンが固定金型側に傾斜してしまうことがある。
【0006】
すなわち、高圧で射出される樹脂がノズルとスプルーブッシュとの境界面から漏れ出ることがないようにするために、前記ノズルは強い力で固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられるようになっている。そして、前記固定金型が固定プラテンに取り付けられているので、前記固定プラテンが前記ノズルの力を受けることとなる。この場合、前記固定プラテンは、通常、その下端部がボルトによってフレームに固定されているが、ボルトによって固定される部分のスパンが短いので、強い力で押されると傾斜してしまう。
【0007】
図2は従来の固定プラテンの側面図、図3は図2のA矢視図、図4は図2のB矢視図である。
【0008】
図において、101は図示されないフレームに固定された固定プラテンであり、図示されない固定金型が取り付けられる金型取付面102及びその反対側の射出装置側面103を備え、概略、矩(く)形の厚板状の形状を有する。また、前記固定プラテン101には、加熱シリンダのノズルが通るノズル通過孔107、及び、タイバーが挿入される複数、例えば、4つのタイバー挿入孔108が形成される。そして、前記固定プラテン101は下端の取付面104が前記フレームの上面に載置され、ボルト孔105に挿入された図示されないボルトによって、前記フレームに固定されるようになっている。
【0009】
ここで、前記加熱シリンダのノズルは、図2における右方から、金型取付面102に取り付けられた図示されない固定金型に配設されたスプルーブッシュを図における左方へ押すようになっている。そのため、前記固定プラテン101は、左方に押す力を図2における上下の中間の付近に受けることになり、前記押す力の作用点と支点である取付面104との距離が長いので、該取付面104に作用する回転モーメントは大きなものとなる。
【0010】
ここで、前記取付面104に作用する力を考えると、図2における左端を支点として、前記取付面104を反時計回り方向に回転させようとする回転モーメントが作用することが分かる。一方、前記取付面104の図2における左右方向の長さは短く、前記左端からボルト孔105(右側の孔)までのスパンも短いので、該ボルト孔105に挿入されて固定プラテン101をフレームに固定しているボルトには大きな力がかかり、前記取付面104の一部がわずかに浮き上がり、前記固定プラテン101が傾斜してしまう。
【0011】
このように、ノズルを押しつける時に前記固定プラテン101が傾斜すると、金型装置の型締め及び型開きを行う際に、くるいが生じて、高精度の成形を行うことが困難となる。
【0012】
そのため、本発明は、前記取付面104の図2における左右方向の長さを長くし、ボルト孔105のスパンも長くすることによって、前記固定プラテン101が傾いてしまうことを防止しようとするものである。
【0013】
なお、固定プラテンが傾いてしまうことを防止するために、固定プラテンの射出装置側に突出するリブを形成するとともに、フレームに支柱を設け、該支柱によって前記リブを支持するようにした射出成形機は、既に提案されている(特許第3098511号公報参照)。
【0014】
しかし、該射出成形機においては、リブが固定プラテンの中心部分に位置するため、リブを支持するための支柱をフレームに設ける必要がある。また、通常、射出成形機を製造したり射出成形機のメンテナンスを行う場合、作業者は射出成形機の側部において作業をするようになっているが、ボルトが固定プラテンの中心部分に位置するため、リブと支柱の取付部分におけるボルトの取り外し等の作業を行うことが困難である。
【0015】
本発明は、前記従来の問題点を解決して、固定プラテンの取付面を射出装置側に延長して、該延長部分をボルトによってフレームに固定するようにして、フレームに支柱等の部材を追加することなく、固定プラテンが傾いてしまうことを防止することができるとともに、固定プラテンの取付取り外し作業を容易に行うことができる射出成形機の固定金型支持装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出成形機の固定金型支持装置においては、タイバーが挿入されるタイバー挿入孔、固定金型が取り付けられる金型取付面及び該金型取付面の反対側の背面を備える固定金型支持本体部と、該固定金型支持本体部の下端における前記金型取付面に垂直な方向の両側にそれぞれ形成された成形機フレームに取り付けるための取付部とを有し、該取付部は、前記金型取付面と背面との間に対応する本体部、前記背面よりも突出する延長部、及び、該延長部に形成されたボルト孔を備え、前記タイバー挿入孔よりも前記固定金型支持本体部の前記金型取付面に垂直な方向の中心に近い位置において前記延長部と背面とがリブによって接続され、前記ボルト孔に挿入された取付ボルトによって前記成形機フレームに取り付けられる。
【0017】
本発明の他の射出成形機の固定金型支持装置においては、さらに、前記取付部は、前記成形機フレームの上面に載置される取付面を備える。
【0018】
本発明の更に他の射出成形機の固定金型支持装置においては、さらに、前記延長部のそれぞれの内側端に、前記背面に接続されるリブが接続される。
【0019】
本発明の更に他の射出成形機の固定金型支持装置においては、さらに、前記ボルト孔は、前記リブよりも前記固定金型支持本体部の前記金型取付面に垂直な方向の中心から離れた位置に形成される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の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。
【0021】
図5は本発明の実施の形態における射出成形機の概略を示す側面図である。
【0022】
図において、10は射出成形機、50は射出装置、30は該射出装置50と対向して配設された型締装置、34は前記射出装置50及び型締装置30を支持する成形機フレーム、70は該成形機フレーム34によって支持されるとともに、射出装置50を支持する射出装置フレーム、63は該射出装置フレーム70の長手方向に配設されたガイド、39は固定金型36及び可動金型35から成る金型装置である。
【0023】
そして、前記射出装置フレーム70によってボールねじ軸65が回転自在に支持され、該ボールねじ軸65の一端がモータ64に連結される。また、前記ボールねじ軸65とボールねじナット66とが螺(ら)合させられ、該ボールねじナット66と射出装置50とがスプリング67及びブラケット68を介して連結される。したがって、前記モータ64を正方向及び逆方向に駆動すると、モータ64の回転運動は、ボールねじ軸65とボールねじナット66との組合せ、すなわち、ボールねじ機構71によって直線運動に変換され、該直線運動がブラケット68に伝達される。そして、該ブラケット68が前記ガイド63に沿って図における左右方向に移動させられ、射出装置50が進退させられる。
【0024】
また、前記ブラケット68には、前方(図における左方)に向けて加熱シリンダ51が固定され、該加熱シリンダ51の前端(図における左端)にノズル54が配設される。そして、前記加熱シリンダ51にホッパ53が配設されるとともに、加熱シリンダ51の内部にはスクリュ52が進退(図における左右方向に移動)自在に、かつ、回転自在に配設され、該スクリュ52の後端(図における右端)が支持部材55によって支持される。
【0025】
そして、該支持部材55には第1サーボモータ56が取り付けられ、該第1サーボモータ56を駆動することによって発生させられた回転がタイミングベルト72を介して前記スクリュ52に伝達されるようになっている。
【0026】
また、前記射出装置フレーム70には、スクリュ52と平行にボールねじ軸58が回転自在に支持されるとともに、該ボールねじ軸58と第2サーボモータ61とがタイミングベルト62を介して連結される。そして、前記ボールねじ軸58の前端は、支持部材55に固定されたボールねじナット59と螺合させられる。したがって、前記第2サーボモータ61を駆動すると、該第2サーボモータ61の回転運動は、ボールねじ軸58とボールねじナット59との組合せ、すなわち、ボールねじ機構73によって直線運動に変換され、該直線運動が支持部材55に伝達される。
【0027】
次に、前記構成の射出装置50の動作について説明する。
【0028】
まず、計量工程においては、第1サーボモータ56を駆動し、タイミングベルト72を介してスクリュ52を回転させ、該スクリュ52を所定の位置まで後退(図における右方に移動)させる。このとき、ホッパ53から供給された樹脂は、加熱シリンダ51内において加熱され、溶融させられ、スクリュ52の後退に伴って該スクリュ52の前方に溜(た)められる。
【0029】
次に、射出工程においては、前記ノズル54を固定金型36に押し付け、第2サーボモータ61を駆動し、タイミングベルト62を介してボールねじ軸58を回転させる。このとき、支持部材55は前記ボールねじ軸58の回転に伴って移動させられ、前記スクリュ52を前進(図における左方に移動)させるので、スクリュ52の前方に溜められた樹脂はノズル54から射出され、固定金型36と可動金型35との間に形成されたキャビティ空間38に充填される。
【0030】
次に、前記型締装置30について説明する。
【0031】
該型締装置30は、固定金型支持装置としての固定プラテン11、トグルサポート46、前記固定プラテン11とトグルサポート46との間に架設されたタイバー33、前記固定プラテン11と対向して配設され、前記タイバー33に沿って進退自在に配設された可動プラテン31、及び、該可動プラテン31と前記トグルサポート46との間に配設されたトグル機構40を備える。ここで、前記固定プラテン11は、下端に取付部15を備え、該取付部15が取付ボルト21によって、成形機フレーム34の上面に取り付けられる。そして、前記固定プラテン11及び可動プラテン31に、互いに対向させて前記固定金型36及び可動金型35がそれぞれ取り付けられる。
【0032】
前記トグル機構40は、図示されないサーボモータによってクロスヘッド45をトグルサポート46と可動プラテン31との間で進退させることによって、該可動プラテン31をタイバー33に沿って進退させ、可動金型35を固定金型36に対して接離させて、型閉じ、型締め及び型開きを行うようになっている。
【0033】
そのために、前記トグル機構40は、前記クロスヘッド45に対して揺動自在に支持されたトグルレバー49、前記トグルサポート46に対して揺動自在に支持されたトグルレバー44、前記可動プラテン31に対して揺動自在に支持されたトグルアーム43から成り、前記トグルレバー44、49間、及び、トグルレバー44とトグルアーム43との間がそれぞれリンク結合される。
【0034】
また、ボールねじ軸47が前記トグルサポート46に対して回転自在に支持され、前記ボールねじ軸47と、前記クロスヘッド45に固定されたボールねじナット48とが螺合させられる。そして、前記ボールねじ軸47を回転させるために、前記トグルサポート46の側面に図示されない前記サーボモータが取り付けられる。
【0035】
したがって、該サーボモータを駆動すると、サーボモータの回転運動が、ボールねじ軸47とボールねじナット48との組合せ、すなわち、ボールねじ機構75によって直線運動に変換され、該直線運動がクロスヘッド45に伝達され、該クロスヘッド45は図における左右方向に進退させられる。すなわち、前記クロスヘッド45を前進 (図における左方に移動)させると、トグル機構40が伸展して可動プラテン31が前進させられ、型閉じ及び型締めが行われ、前記クロスヘッド45を後退 (図における右方に移動)させると、トグル機構40が屈曲して可動プラテン31が後退させられ、型開きが行われる。
【0036】
また、該可動プラテン31の背面にはエジェクタ装置76が配設され、該エジェクタ装置76は、前記可動金型35を貫通して延び、前端 (図における左端)をキャビティ空間38に臨ませる図示されないエジェクタピン、該エジェクタピンの後方 (図における右方) に配設された図示されないエジェクタロッド、該エジェクタロッドの後方に配設され、図示されないサーボモータによって回転させられるボールねじ軸42、及び、該ボールねじ軸42と螺合させられるボールねじナット41を有する。
【0037】
したがって、前記サーボモータを駆動すると、該サーボモータの回転運動が、ボールねじ軸42とボールねじナット41との組合せ、すなわち、ボールねじ機構77によって直線運動に変換され、該直線運動が前記エジェクタロッドに伝達され、該エジェクタロッド及びエジェクタピンが図における左右方向に進退させられる。
【0038】
次に、本実施の形態における固定金型支持装置について詳細に説明する。
【0039】
図1は本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第1の斜視図、図6は本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第2の斜視図、図7は本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第3の斜視図、図8は本発明の実施の形態における固定金型支持装置の側面図、図9は本発明の実施の形態における図8のC矢視図であり固定金型支持装置の射出装置側面を示す図、図10は本発明の実施の形態における図8のD矢視図であり固定金型支持装置の金型取付面を示す図、図11は本発明の実施の形態における図8のE矢視図であり固定金型支持装置の上面を示す図である。
【0040】
固定金型支持装置としての固定プラテン11は、図に示されるように、固定金型36が取り付けられる金型取付面12及びその反対側の背面13を備え、概略、矩形の厚板状の形状から成る固定金型支持本体部23を有し、該固定金型支持本体部23は、中心部にボス部20と周囲に枠部24とボス部20と枠部24とを連結する連結リブ22とから構成されている。該連結リブ22はボス部20から放射状に複数設けられている。そして、前記固定プラテン11には、加熱シリンダ51の先端部分及びノズル54が通るノズル通過孔17がボス部20の中心付近に形成される。なお、該ノズル通過孔17は、背面13と金型取付面12とを連通するもので、背面13側が大径で、金型取付面12側が小径のテーパ状に形成される。また、前記固定プラテン11には、タイバー33が挿入される複数、例えば、4つのタイバー挿入孔18が形成される。
【0041】
そして、前記固定プラテン11の下端には、図9及び10における右側端及び左側端に取付部15がそれぞれ形成される。なお、強度上の観点から、該取付部15は固定プラテン11の本体部分と一体的に形成されるものであることが望ましい。そして、該取付部15の下面である取付面14が成形機フレーム34の上面に載置される。ここで、該成形機フレーム34は、一般的に、射出成形機10の長手方向(図5における横方向)に延在する取付部材を両側に有し、その上に固定プラテン11、トグルサポート46等が取り付けられるようになっている。
【0042】
そのため、左右の前記取付部15の位置は、前記取付部材のそれぞれに対応するようになっている。なお、左右の前記取付部15の位置は、前記タイバー挿入孔18の直下にほぼ対応する位置である。
【0043】
なお、前記取付部15の射出成形機10の長手方向に関する長さは、固定プラテン11の本体部分の射出成形機10の長手方向に関する長さ、すなわち、厚さよりも大きな寸法を有している。そして、前記取付部15は、前記固定プラテン11の本体部分の厚さ、すなわち、前記金型取付面12と背面13との間に対応する本体部15bと、前記背面13よりも突出した延長部15aとから成る。図8に示されるように、前記本体部15bの端部の位置は該金型取付面12の位置とほぼ一致するが、前記延長部15aの端部は前記背面13よりも突出している。
【0044】
そして、前記延長部15aには、ボルト孔16が形成され、取付部15を成形機フレーム34の上面に固定するための取付ボルト21が挿入される。なお、前記ボルト孔16は、本体部15bにも形成することが望ましい。さらに、前記ボルト孔16は、延長部15aに複数形成することもできる。この場合、前記ボルト孔16は、前記タイバー挿入孔18の直下にほぼ対応する位置に形成することが望ましい。これにより、前記ボルト孔16の位置が固定プラテン11の左右側端から離れることがないので、作業者が射出成形機10の側部に立って、前記取付ボルト21の挿入、締め付け、取り外し等の作業を容易に行うことができる。
【0045】
また、前記延長部15aと背面13(ボス部20)とを接続するリブ19を形成することもできる。これにより、前記延長部15aの強度が向上すると共に、ボス部20に接続されているのでリブ19自体も強度が向上する。ここで、強度上の観点から、前記リブ19は、前記延長部15a及び固定プラテン11の本体部分(ボス部20)と一体的に形成されるものであることが望ましい。なお、前記リブ19は前記延長部15aの内側の端部に接続されることが望ましい。この場合、作業者が射出成形機10の側部に立って、前記取付ボルト21の挿入、締め付け、取り外し等の作業を容易に行う際に、前記リブ19が作業の支障となることがない。ボルト孔16はリブ19の近傍に設けられることが望ましい。このことは、延長部15aのリブ19近傍が曲モーメントに強い部分であり、ここで固定することが強度上有利である。
【0046】
そして、前記固定プラテン11は、取付面14が成形機フレーム34の上面の固定プラテン取付位置に合致するように載置され、ボルト孔16に挿入された取付ボルト21で締め付けることによって、前記成形機フレーム34に強固に取り付けられる。
【0047】
ここで、射出成形機10の成形動作においては、射出装置50が図5において左方に移動させられ、加熱シリンダ51のノズル54が前記固定プラテン11に取り付けられた固定金型36のスプルーブッシュに押しつけられる。そのため、前記固定金型36のスプルーブッシュが前記加熱シリンダ51のノズル54によって図5において左方へ押されるので、前記固定プラテン11は、左方に押す力を図5における上下の中間の付近に受けることになる。この場合、前記押す力の作用点と支点である取付部15との距離が長いので、前記取付部15に作用する回転モーメントは大きなものとなる。
【0048】
そして、前記取付部15に作用する力を考えると、取付面14の図5又は8における左端を支点として、取付部15を反時計回り方向に回転させようとする回転モーメントが作用することが分かる。しかし、本実施の形態においては、前記取付面14の左端から離れた位置にある延長部15aにボルト孔16が形成されているので、該ボルト孔16に挿入された取付ボルト21に大きな力がかかることがない。そのため、前記延長部15aの取付面14が成形機フレーム34の上面から浮き上がってしまうことがないので、固定プラテン11が傾斜することがない。
【0049】
なお、前記延長部15aに形成されたボルト孔16が複数であり、複数の取付ボルト21を締め付けることによって前記延長部15aを成形機フレーム34の上面に取り付けている場合には、1本毎の取付ボルト21にかかる力が小さくなるので、より大きな押す力が固定プラテン11に作用しても、前記延長部15aの取付面14が成形機フレーム34の上面から浮き上がってしまうことがない。したがって、前記固定プラテン11が傾斜することがない。
【0050】
このように、本実施の形態においては、固定プラテン11の下端の両側に形成された取付部15が背面13側に突出した延長部15aを有し、該延長部15aに取付ボルト21が挿入されるボルト孔16が形成されている。そして、前記取付ボルト21によって、前記固定プラテン11は成形機フレーム34の上面に固定される。
【0051】
したがって、固定プラテン11の肉厚を厚くしたり、特別な部材を形成したり配設したりすることなく、取付部15を延長させるという簡単な構成によって、背面13側から押す力を受けた際の、前記固定プラテン11の傾斜を防止することができる。また、前記ボルト孔16の位置が固定プラテン11の左右側端近傍にあるので、作業者が射出成形機10の側部に立って、前記取付ボルト21の挿入、締め付け、取り外し等の作業を容易に行うことができる。
【0052】
さらに、延長部15aとボス部20とを接続するリブ19を形成して、前記延長部15a及びリブ19の強度が向上させることもできる。この場合、前記リブ19は前記延長部15aの内側の端部に接続されるので、作業者が射出成形機10の側部に立って、前記取付ボルト21の挿入、締め付け、取り外し等の作業を容易に行う際に、前記リブ19が作業の支障となることがない。
【0053】
以上のように、本実施の形態においては、固定金型支持装置を射出成形機に適用した例について説明したが、前記固定金型支持装置は、射出成形機だけでなく、ダイカストマシーン、IC等の半導体封止用のトランスファー成形装置等にも適用できるものである。
【0054】
さらに、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0055】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出成形機の固定金型支持装置においては、タイバーが挿入されるタイバー挿入孔、固定金型が取り付けられる金型取付面及び該金型取付面の反対側の背面を備える固定金型支持本体部と、該固定金型支持本体部の下端における前記金型取付面に垂直な方向の両側にそれぞれ形成された成形機フレームに取り付けるための取付部とを有し、該取付部は、前記金型取付面と背面との間に対応する本体部、前記背面よりも突出する延長部、及び、該延長部に形成されたボルト孔を備え、前記タイバー挿入孔よりも前記固定金型支持本体部の前記金型取付面に垂直な方向の中心に近い位置において前記延長部と背面とがリブによって接続され、前記ボルト孔に挿入された取付ボルトによって前記成形機フレームに取り付けられる。
【0056】
この場合、固定金型支持装置の肉厚を厚くしたり、フレームに支柱等の特別な部材を追加することなく、前記固定金型支持装置が傾いてしまうことを防止することができるとともに、前記固定金型支持装置の取付取り外し作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第1の斜視図である。
【図2】従来の固定プラテンの側面図である。
【図3】図2のA矢視図である。
【図4】図2のB矢視図である。
【図5】本発明の実施の形態における射出成形機の概略を示す側面図である。
【図6】本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第2の斜視図である。
【図7】本発明の実施の形態における固定金型支持装置の第3の斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態における固定金型支持装置の側面図である。
【図9】本発明の実施の形態における図8のC矢視図であり固定金型支持装置の射出装置側面を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態における図8のD矢視図であり固定金型支持装置の金型取付面を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態における図8のE矢視図であり固定金型支持装置の上面を示す図である。
【符号の説明】
10 射出成形機
11 固定プラテン
12 金型取付面
13 背面
14 取付面
15 取付部
15a 延長部
15b 本体部
16 ボルト孔
17 ノズル通過孔
19 リブ
20 ボス部
21 取付ボルト
23 固定金型支持本体部
34 成形機フレーム
36 固定金型
50 射出装置
54 ノズル
70 射出装置フレーム

Claims (4)

  1. (a)タイバーが挿入されるタイバー挿入孔、固定金型が取り付けられる金型取付面及び該金型取付面の反対側の背面を備える固定金型支持本体部と、
    (b)該固定金型支持本体部の下端における前記金型取付面に垂直な方向の両側にそれぞれ形成された成形機フレームに取り付けるための取付部とを有し、
    (c)該取付部は、前記金型取付面と背面との間に対応する本体部、前記背面よりも突出する延長部、及び、該延長部に形成されたボルト孔を備え、
    (d)前記タイバー挿入孔よりも前記固定金型支持本体部の前記金型取付面に垂直な方向の中心に近い位置において前記延長部と背面とがリブによって接続され、
    (e)前記ボルト孔に挿入された取付ボルトによって前記成形機フレームに取り付けられることを特徴とする射出成形機の固定金型支持装置。
  2. 前記取付部は、前記成形機フレームの上面に載置される取付面を備える請求項1に記載の射出成形機の固定金型支持装置。
  3. 前記延長部のそれぞれの内側端に、前記背面に接続されるリブが接続される請求項1又は2に記載の射出成形機の固定金型支持装置。
  4. 前記ボルト孔は、前記リブよりも前記固定金型支持本体部の前記金型取付面に垂直な方向の中心から離れた位置に形成される請求項3に記載の射出成形機の固定金型支持装置。
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