JP3771818B2 - 型締装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ダイカストマシンやプラスチック射出成形機に適用される、成形品を金型から押し出す押出機構を備えた型締装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチック等の樹脂を成形するための射出成形機においては、成形品を金型から製品を引き離すため、型締装置に押出機構を備えている。型締装置は、金型の開閉を行い、金型を閉じた状態で所定の型締力で金型の締め付けを行う装置である。上記の型締装置の押出機構では、たとえば、金型の型内に出没可能に押出ピンを設け、製品の成形後に金型を開いた状態で押出ピンを突出させ、製品を取り出す。
ところで、従来において、押出機構の押出ピンは、金型を開閉させるアクチュエータとは独立のアクチュエータで駆動していたため、型締装置の構造が複雑化し、コストが高騰するという不利益が存在した。
【0003】
金型の開閉動作と押出機構の動作を同じアクチュエータで行う技術が、たとえば、特公平4−2416号公報に開示されている。
図19に示すように、特公平4−2416号公報に開示された型締装置は、固定金型174と移動金型175を型締し、射出成形ならびに冷却後に移動金型175を移動ダイプレート110によって固定金型174より引き離すとともに、イジェクトピン117により成形品を押し出す押出機構を備えている。具体的には、移動ダイプレート110を前後進させるクランクアーム115と、このクランクアーム115を駆動する型開閉用モータ107と、移動ダイプレート110の内側に配置され、スプリング112によって後退方向に弾性付勢されているイジェクトプレート111と、このイジェクトプレート111が所定位置まで後退したときイジェクトプレート111に先端が当接してイジェクトプレート111のそれ以上の後退を阻止するイジェクトバー103とを備えている。
この型締装置では、クランクアーム115を駆動して移動ダイプレート110の移動により移動金型175を開くと、イジェクトプレート111がイジェクトバー103に当接し、イジェクトプレート111の後退が規制される。イジェクトプレート111が停止した状態で移動ダイプレート110がさらに後退すると、スプリング112が圧縮されつつイジェクトピン117が移動金型175に対して突出する。これにより、成形品が移動金型175から押し出される。クランクアーム115を駆動して移動ダイプレート110を前進させると、イジェクトプレート111はイジェクトバー103から離隔し、イジェクトピン117はスプリング112の付勢力によって移動金型175に対して没入し、定位置に復帰する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成のように、イジェクトピン117を金型の開閉動作と連携させて動作させる押出機構を備えた型締装置をプラスチック射出成形機に代えてダイカストマシンに適用することは可能である。
しかしながら、ダイカストマシンでは成形材料としてアルミニウム合金等の金属溶湯を用いる。このため、金型内に射出した金属溶湯の一部が移動ダイプレート110まで飛散し、移動ダイプレート110内に設けたスプリング112に付着する可能性がある。スプリング112に金属溶湯が付着して凝固すると、スプリング112が正常に伸縮しないことがある。
上記した押出機構では、移動ダイプレート110に対して移動したイジェクトピン117はスプリング112が正常に伸縮しないと、たとえば、製品の押し出し動作が完了したのち移動金型175と固定金型174を閉じた状態でイジェクトピン117が定位置に復帰せず移動金型175内に突き出た状態となる可能性ある。
イジェクトピン117が移動金型175に対して突き出た状態で成形を行うと、成形不良となるおそれがあり、特に、金型に中子を挿入して成形する場合にイジェクトピン117が突き出ていると金型を損傷するおそれがある。
【0005】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、金型の開閉動作に連携して押出ピンを確実に動作させることができる型締装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の型締装置は、固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を前記固定金型に対向して保持する移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させかつ型締力を供給する駆動機構が設けられたリンクハウジングとを備え、前記金型の開閉および締め付けを行う型締装置であって、前記移動金型に対して出没可能に設けられた押出ピンと連結され、型開閉方向に移動可能に前記移動ダイプレートに保持された可動部材と、前記移動ダイプレートに設けられ、前記可動部材を前記移動ダイプレートに対して所定位置に解放可能に拘束する第1の拘束手段と、前記リンクハウジングに設けられ、前記移動ダイプレートが所定の型開位置に移動したときに、前記可動部材の型開閉方向の移動を拘束し、当該型開位置からさらに型開方向に向かう前記移動ダイプレートに対して前記第1の拘束手段による拘束が解放された前記可動部材の移動のみを規制する第2の拘束手段と、前記第2の拘束手段によって前記可動部材の拘束が開始されるときの移動ダイプレートの位置を変更可能な拘束位置調整手段とを有し、前記拘束位置調整手段は、前記第1の拘束手段の前記移動ダイプレートに対する位置を型開閉方向に沿って変更可能な位置調整機構を有する。
【0008】
本発明の型締装置では、押出ピンと連結された可動部材は移動ダイプレートが所定の型開位置に移動するまでは、第1の拘束手段によって拘束されているため、可動部材は移動ダイプレートに対して確実に定位置にある。可動部材は移動ダイプレートが所定の型開位置に移動すると、第2の拘束手段によって型開閉方向の移動が拘束される。可動部材と移動ダイプレートとが相対移動する直前に、第1の拘束手段による拘束が解放され、可動部材と移動ダイプレートとの間に生ずる相対移動によって押出ピンが移動金型に対して突出し、成形品が押し出される。
上記の成形品の押し出し動作が完了して、移動ダイプレートが再び所定の型開位置に復帰すると、可動部材は移動ダイプレートに対して確実に定位置に復帰する。この状態の可動部材が第1の拘束手段によって再び拘束される。
したがって、可動部材が定位置から外れ、押出ピンが移動金型に対して突出した状態で型締動作が行われることがない。
また、本発明の型締装置では、拘束位置調整手段によって、可動部材の拘束が開始されるときの移動ダイプレートの位置を変更することにより、成形品の押し出し位置を任意に変更することができる。
【0009】
【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て説明する。
第1実施形態
図1は、本発明が適用される型締装置の一例を示す構成図であり、図1に示す型締装置1は、たとえば、ダイカストマシンの型締に適用される。
図1において、型締装置1は、ベース100と、ベース100上に固定された固定ダイプレート91と、固定ダイプレート91に取り付けられた固定金型92と、固定ダイプレート91に対向してベース100上を移動可能に設けられた移動ダイプレート51と、固定金型92に対向するように移動ダイプレート51に取付られた移動金型52と、移動ダイプレート51を間において固定ダイプレート91とタイバー95によって連結されたリンクハウジング21と、リンクハウジング21と移動ダイプレート51とを連結するトグル型締機構109とを備えている。
【0010】
固定ダイプレート91はベース100に固定されている。リンクハウジング21は、通常、タイバー95に固定されているが、金型交換に伴うダイハイトの調整の際にタイバー95に対して移動する。移動ダイプレート51はベース上を移動可能に設けられている。
リンクハウジング21と固定ダイプレート91とは、移動ダイプレート51を貫通するタイバー95によって連結されており、タイバー95は通常4本設けられている。
【0011】
リンクハウジング21と移動ダイプレート51とを連結するトグル型締機構109は、図1においては上下二組のリンク系110を備え、その一方の構成のみ詳細に図示している。各リンク系は、複数のリンクで構成されている。各リンク系はアングル状の第1のリンク110−1と直線状リンク110−2とを備える。第1リンク110−1は一端がリンクハウジング21に他端がクロスヘッド105に枢着される。第2リンク110−2は一端がリンクハウジング21およびクロスヘッド105に対する枢着点の間での位置で第1リンク110−1に枢着され、他端は移動ダイプレート51に枢着されている。
このトグル機構109の第1リンクに枢着されたクロスヘッド105はねじ軸106に沿って矢印A1またはA2方向に移動することによりトグル機構109は作動し、リンクハウジング21と移動ダイプレート51とを接近または離隔させる。
ネジ軸106は、後述するように、リンクハウジング21に設けられたサーボモータによって駆動され、ネジ軸106の回転によってこれに螺合するクロスヘッド105が矢印A1またはA2方向に移動する。
【0012】
図1に示すように、クロスヘッド105の矢印A2方向への移動につれてトグル機構109が作動し、移動ダイプレート51はリンクハウジング21に対して離隔する向き(型閉方向)に移動し、固定金型92と移動金型52の型閉が行われ、さらに、クロスヘッド105を矢印A2方向に移動させると、タイバー95に張力が作用して固定金型92と移動金型52との締め付けが行われる。
移動金型52と固定金型92とを型締した状態で、図示しない射出装置により、移動金型52と固定金型92とで形成されるキャビティにアルミニウム合金等の金属溶湯を射出充填し、ダイカスト製品を成形する。
【0013】
一方、ダイカスト製品を成形して移動金型52を開いてこのダイカスト製品を取り出すには、図2に示すように、クロスヘッド105の矢印A1方向への移動につれて、移動ダイプレート51はトグル機構109のリンク110を介しリンクハウジング21に対して接近する向き(型開方向)に移動し、移動金型52は固定金型92に対して開く。このとき、後述する押出機構によって移動金型52にあるダイカスト製品を押し出す。
【0014】
図3は、本発明の一実施形態に係る型締装置のリンクハウジング21および移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。図4は、リンクハウジング21を図3に示す矢印C方向から見た背面図である。図5は、移動ダイプレート51を図3に示す矢印D方向から見た一部断面にて示す背面図である。図6は、リンクハウジング21を図3に示す矢印E方向から見た一部断面にて示す正面図である。
【0015】
図3において、リンクハウジング21の両側部には、型締用サーボモータ30と、ダイハイト調整用モータ41とがぞれぞれ設けられており、さらに図4に示すように、型締用サーボモータ30の出力軸にはプーリ30aが固定されており、ダイハイト調整用モータ41の出力軸には歯車42が固定されている。
図4に示すように、リンクハウジング21の中心部には、ねじ軸106が型開閉方向A1およびA2に沿って回転自在に支持されており、このねじ軸106の後端部には、プーリ106aが固定されている。このプーリ106aと、上記した型締用サーボモータ30の出力軸に固定されたプーリ30aには、歯付ベルト31が巻回されており、型締用サーボモータ30の回転力がねじ軸106に伝達されるようになっている。
【0016】
リンクハウジング21の背面側には、ねじ軸106と同心に配置されたリングギヤ43が回転自在に支持されており、このリングギヤ43は上記のダイハイト調整用モータ41の出力軸に固定された歯車42に噛合している。
リンクハウジング21の四隅には、歯車が外周に形成されタイバー95の外周のねじ部に螺合するタイバーナット46が回転自在に保持されており、これらタイバーナット46はリングギヤ43にそれぞれ噛合している。
ダイハイト調整用モータ41の回転力は、歯車46およびリングギヤ43を会してタイバーナット46に伝達され、これにより、リンクハウジング21はタイバー95の軸方向に沿って移動する。
なお、移動金型52と固定金型92とが接触し、かつ、これらの間に型締力が発生していない状態での移動ダイプレート51と固定ダイプレート91との距離をダイハイトと呼んでおり、移動金型52および固定金型92の高さに応じてリンクハウジング21の位置を調整することにより、ダイハイトを調整することができる。
【0017】
図3において、ねじ軸106には、クロスヘッド105が螺合しており、このクロスヘッド105はねじ軸106の駆動によって型開閉方向A1またはA2に移動する。
クロスヘッド105の両側部105aには、リンクハウジング21に設けられた型開閉方向A1またはA2に沿って設けられた2本のガイドバー23が嵌合挿入されている。
このガイドバー23の後端部は、リンクハウジング21に固定されており、先端部は、リンクハウジング21に形成された型開閉方向A1またはA2に沿って伸びる支持部22によって支持されている。
【0018】
クロスヘッド105の上部および下部には、図3および図6に示すように、上記した移動ダイプレート51とリンクハウジング21とを連結するトグル機構109のリンク110−1(図1および図2参照)と連結される連結部105bが形成されている。
ねじ軸106の先端とクロスヘッド105との間には、ねじ軸106を包囲する伸縮自在のカバー26が設けられており、ねじ軸106への金属溶湯等の異物の付着を防いでいる。
【0019】
図3および図6に示すように、リンクハウジング21の支持部22の先端側には、それぞれクランプ用部材24が設けられており、これらクランプ用部材24には、型開閉方向A1またはA2に沿って挿入穴24aが形成されている。
これらクランプ用部材24の上部には、エアシリンダ25が設けられている。なお、エアシリンダ25は本発明のアクチュエータの一実施態様である。
これらエアシリンダ25は、内蔵されたピストンロッドが上記のクランプ用部材24の挿入穴24aに出没可能となっている。また、エアシリンダ25はピストンロッドが挿入穴24aの中心軸と直交するように配置されている。
【0020】
移動ダイプレート51は、移動金型52を保持した側とは反対側に、可動板53を備えている。この可動板53は本発明の可動部材の一実施態様である。
可動板53は、図3および図5に示すように、移動ダイプレート51の本体部51aの側面にそれぞれ立設されたガイドロッド55によって、型開閉方向A1およびA2の向きに移動自在に保持されている。
可動板53の一方面には、ガイドロッド55に嵌合する嵌合部53aが形成されており、この嵌合部53aがガイドロッド55に嵌合している。
【0021】
ガイドロッド55の先端部には、ダブルナットからなるストッパ56がそれぞれ固定されており、このストッパ56によって可動板53は抜け止めされている。
ガイドロッド55には、可動板53と移動ダイプレート51の対向面との間でコイルばね60が挿入されている。このコイルばね60は、本発明の付勢手段の一実施態様である。
【0022】
コイルばね60は、可動板53を型開方向A1に向けて弾性付勢しており、可動板53はこの付勢力によって、型開方向A1の移動限界位置であるストッパ56に当接する位置に保持される。すなわち、このストッパ56に当接する位置が可動板53の定位置である。
【0023】
可動板53のリンクハウジング21への対向面には、リンクハウジング21の支持部22の先端に設けられたクランプ用部材24の挿入穴24aに挿入されるフック部材58がクランプ用部材24に対応して設けられている。
フック部材58は、先端部に上記したエアシリンダ25のピストンロッドの先端部が係止する係止凹部59が形成されている。
また、フック部材58の軸部に形成された鍔状のストッパ部58aは、フック部材58の先端部がクランプ用部材24の挿入穴24aに挿入されたときに、クランプ用部材24に対するフック部材58の位置を規定するためのものである。ここで、エアシリンダ25、クランプ用部材24およびフック部材58は、本発明の拘束手段の一実施態様を構成している。
【0024】
移動金型52には、複数の押し出しピン63が移動金型52の型内面に対して出没可能に設けられている。
これらの押出ピン63は、移動金型52の背後に配置された押出板68に連結されている。
押出板68は、移動金型52の背部に固定されたガイドピン65によって、型開閉方向A1およびA2に移動可能に保持されている。
また、押出板68と移動金型52との間には、複数のコイルばね64が設けられており、押出板68と移動金型52とを離隔させる向きの力を作用させている。
【0025】
押出板68は、移動ダイプレート51の内部を貫通する複数の連結ロッド54によって、可動板53と連結されている。連結ロッド54によって可動板53と押出板68とが連結されていることで、可動板53と押出ピン63とは連結され、可動板53の移動ダイプレート51に対する相対移動に連動して押出ピン63が移動金型52の型内面に対して出没する。
【0026】
次に、上記構成の型締装置1の動作について説明する。
図3に示した状態の型締装置1は、固定金型92と移動金型52とが型締状態にある。
この状態から、型締用サーボモータ30を駆動し、ねじ軸106を所定の向きに回転させ、クロスヘッド105を型開方向A1に移動させる。
【0027】
クロスヘッド105を型開方向A1に移動させると、上記したトグル機構109によって、図7に示すように、移動ダイプレート51がリンクハウジング21に向かって移動し、固定金型92が移動金型52に対して開く。
このとき、固定金型92と移動金型52とで形成されるキャビティで成形されたダイカスト製品Wは、図7に示すように、移動金型52とともに移動する。
【0028】
移動ダイプレート51が所定の型開位置である型開限位置PAまで移動すると、可動板53に設けられたフック部材58は、リンクハウジング21に設けられたクランプ用部材24の挿入穴24aに挿入される。したがって、可動板53は、クランプ用部材24およびフック部材58を介してリンクハウジング21と連結される。
【0029】
ここで、図9は、可動板53がリンクハウジング21にクランプされた状態を示す側面図であって、図9の下側半分は移動ダイプレート51が型開限位置PAに移動した状態を示している。
図9に示すように、可動板53に設けられたフック部材58がクランプ用部材24の挿入穴24aに挿入されたら、エアシリンダ25を駆動し、エアシリンダ25のピストンロッド25aを突出させ、フック部材58の係止凹部59に係止させる。
これにより、可動板53はリンクハウジング21にクランプされ、可動板53の型開閉方向A1およびA2方向の移動が拘束される。
【0030】
次いで、上記の状態から、クロスヘッド105を型開方向A1にさらに移動させ、図8に示すように、移動ダイプレート51を型開限位置PAからさらに型開方向A1の押出位置PBまで移動させる。
図9の上側半分は、移動ダイプレート51を型開限位置PAからさらに型開方向A1の押出位置PBまで移動させた状態を示している。
可動板53はリンクハウジング21に拘束されているので、移動ダイプレート51が型開方向A1にさらに移動しても可動板53の移動は阻止される。このため移動ダイプレート51と可動板53との間に型開閉方向A1およびA2に関して相対移動が生ずる。
図9から分かるように、移動ダイプレート51と可動板53との間に相対移動が生ずると、コイルばね60が圧縮される。
【0031】
さらに、図8に示すように、可動板53の型開方向A1の移動のみ阻止されると、移動金型52の背後に設けられた押出板68がコイルばね64の付勢力に抗して移動金型52に接近する。押出板68が移動金型52に接近すると、押出ピン63が移動金型52から突出し、移動金型52内のダイカスト製品Wを押し出す。
これにより、ダイカスト製品Wの金型からの取り出しが完了する。
【0032】
次いで、上記の状態から、型締用サーボモータ30の回転方向を逆転させ、移動ダイプレート51を押出位置PBから型開限位置PAに向けて移動させる。このとき、可動板53はリンクハウジング21に対して拘束されたままの状態である。
移動ダイプレート51が型開限位置PAに移動すると、図7に示した状態となり、可動板53はガイドロッド55の先端のストッパ56に当接し移動ダイプレート51に対する定位置に復帰する。また、押出ピン63は移動金型52の型内面から確実に没入し、圧縮されていたコイルばね60も復元する。
【0033】
この状態では、可動板53はリンクハウジング21に対して拘束されており、かつ、移動ダイプレート51に対して定位置にあるため、移動ダイプレート51は型閉方向A2への移動が阻止されている。
すなわち、型開状態において、移動ダイプレート51はエアシリンダ25によるクランプが解除されるまで型閉方向A2へ移動することがなく、型締用サーボモータ30が誤って作動しても移動ダイプレート51が型閉方向A2に移動するのを防ぐことができる。
【0034】
この状態から、型締を再度行う場合には、型締装置1の制御装置に対する型締信号を検知したのちに、エアシリンダ25を駆動してピストンロッド25aをフック部材58に対して没入させ、可動板53のクランプ動作を解除する。
【0035】
以上のように、本実施形態の型締装置1によれば、押し出し用のアクチュエータを必要とせず、移動ダイプレート51の型開動作に連携してダイカスト製品の移動金型52からの押し出しを行うことができる。
また、本実施形態の型締装置1では、移動ダイプレート51を型開限位置PAに移動させ、さらに、押出位置PBまで移動させてダイカスト製品の移動金型52からの押し出しを行ったのちに、再度移動ダイプレート51を型開限位置PAに復帰させるまで、可動板53の拘束を維持するため、移動ダイプレート51を型開限位置PAに移動させたときに、押出ピン63を移動金型52の型内面から確実に没入させることができる。すなわち、本実施形態では、押し出し動作を行った押出ピン63をコイルばね60の付勢力によって移動金型52に没入させるのではなく、移動ダイプレート51の移動によって行うため、コイルばね60に金属溶湯が固着したりする等の原因によってコイルばね60が適切に伸縮しないような場合でも、確実に押出ピン63を定位置に復帰させることができる。
【0036】
さらに、本実施形態では、可動板53をリンクハウジング21に拘束することで、型開限位置PAにある移動ダイプレート51が誤って型閉方向A2に移動することを確実に防止する安全機構の機能を得ることができ、型開状態にある移動金型52および固定金型92の清掃等を安全確実に行うことができ、また、移動金型52および固定金型92の損傷を防止することができる。また、安全機構と押出機構とを兼用できるので、装置構成をさらに簡素化できる。
【0037】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
上述した実施形態では、可動板53を拘束するためのアクチュエータとしてエアシリンダ25を用いた場合について説明したが、たとえば、油圧シリンダ、モータ、強力な電磁石等、可動板53をリンクハウジングに応答性良く拘束できる手段であればよい。
また、上述した実施形態では、本発明の付勢手段の一実施態様としてコイルばねの場合について説明したが、この他にも、たとえば、マグネットの吸着力あるいは反発力を利用して可動板53を定位置に向けて付勢する構成とすることもでき、あるいは、圧縮空気を可動板53に吹きつけて定位置に向けて付勢する構成とすることも可能である。
また、上述した実施形態では、クランプ力、バランス等の観点から、エアシリンダ25、クランプ用部材24およびフック部材58を複数箇所に設けたが、単一でもよい。さらに、エアシリンダ25およびクランプ用部材24をリンクハウジング21に設け、フック部材58を可動板53に設けたが、エアシリンダ25およびクランプ用部材24を可動板53に設けフック部材58をリンクハウジング21に設ける構成とすることも可能である。
【0038】
第2実施形態
図10は、本発明の第2の実施形態に係る型締装置のリンクハウジングおよび移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。
本実施形態に係る型締装置と上述した第1の実施形態に係る型締装置とが異なる点は、移動ダイプレート51における一部の構成のみであり、他の構成については同一であり、同一構成部分は同一の符号を付して説明する。
図10において、リンクハウジング21の支持部22の先端部には、上述したクランプ用部材24およびエアシリンダ25が設けられており、これらが本発明の第2の拘束手段を構成している。
【0039】
移動ダイプレート51には、ガイドロッド55に沿って可動板53が型開閉方向A1およびA2に移動自在に設けられており、図10においては、可動板53はストッパ56に当接する定位置にある。
この可動板53のリンクハウジング21側の面には、複数のフック部材201が設けられている。このフック部材201の先端部には、エアシリンダ25のピストンロッド25aが係止する係止凹部202が形成されている。フック部材201は、第1の実施形態におけるフック部材58と形状は若干異なるが、フック部材58と同じ機能を果たす。
【0040】
さらに、可動板53の両側部には、係止部材203が設けられている。この係止部材203の外側面には、係止凹部203aが形成されている。
【0041】
移動ダイプレート51の両側部には、定位置にある可動板53の係止部材203に対向する位置にエアシリンダ210がそれぞれ設けられている。
このエアシリンダ210に内蔵されたピストンロッド211の先端部211aは、ピストンロッド211がエアシリンダ210から伸長することによって、係止部材203の係止凹部203aに嵌合可能となっている。
このピストンロッド211の先端部211aが、係止部材203の係止凹部203aに係合すると、可動板53は移動ダイプレート51の定位置からの移動が拘束される。すなわち、移動ダイプレート51に対して型開閉方向A1およびA2の移動ができなくなる。
【0042】
次に、上記構成の型締装置の動作について説明する。
図10に示した状態の型締装置は、固定金型92と移動金型52とが型締状態にあり、移動ダイプレート51は定位置にある。
この状態では、エアシリンダ210を駆動し、ピストンロッド211を突出させ、可動板53を移動ダイプレート51に対して拘束している。
【0043】
この状態から、第1の実施形態の場合と同様に、移動ダイプレート51を型開方向A1に移動させると、図11に示すように、移動ダイプレート51が型開限位置PAまで移動すると、フック部材201の先端部は、クランプ用部材24の挿入穴24aに挿入される。
【0044】
この状態で、エアシリンダ25を動作させ、エアシリンダ25のピストンロッドをフック部材201の係止凹部202に係止させ、クランプする。これにより、可動板53はリンクハウジング21に対して拘束される。
【0045】
可動板53がエアシリンダ25により、リンクハウジング21に拘束されたら、次いで、図12に示すように、エアシリンダ210のピストンロッド211を没入させ、可動板53の移動ダイプレート51に対する拘束を解放する。これにより、可動板53は移動ダイプレート51に対して相対移動が可能になる。
【0046】
次いで、図13に示すように、移動ダイプレート51を型開限位置PAからさらに型開方向A1に向けて移動させ、押出位置PBまで移動する。
これにより、可動板53が移動ダイプレート51に対して型閉方向A2に相対移動し、押出ピンによるダイカスト製品の押し出しが行われる。この状態では、可動板53は移動ダイプレート51の定位置から外れる。
【0047】
ダイカスト製品の押し出しが完了したら、図14に示すように、移動ダイプレート51を再び型開限位置PAに移動する。これにより、可動板53は移動ダイプレート51の定位置に復帰する。また、押出ピン63は移動金型52の型内面から確実に没入する。そして、エアシリンダ210のピストンロッド211を伸張させ、可動板53の移動ダイプレート51に対する拘束を再開する。
【0048】
この状態では、可動板53はリンクハウジング21に対して拘束されており、かつ、移動ダイプレート51に対して定位置にあるため、移動ダイプレート51は型閉方向A2への移動が阻止されている。すなわち、型締を行わない型開状態において、移動ダイプレート51はエアシリンダ25によるクランプが解除されるまで型閉方向A2へ移動することがなく、型締用サーボモータ30が誤って作動しても移動ダイプレート51が型閉方向A2に移動するのを防ぐことができる。
【0049】
この状態から、型締を再度行う場合には、型締装置1の制御装置に対する型締信号を検知したのちに、エアシリンダ25を駆動してピストンロッド25aをフック部材58に対して没入させ、クランプを解除する。
このとき、エアシリンダ210による可動板53のクランプは解除しない。したがって、可動板53は次回の押し出し動作時まで移動ダイプレート51の定位置に確実に位置することになる。
【0050】
以上のように、本実施形態によれば、可動板53と移動ダイプレート51との相対移動時以外にはエアシリンダ210によって可動板53を常にクランプすることによって、押出ピン63を移動金型52の型内面から確実に没入させることができ、押出ピン63の位置を正確に管理することができる。
また、本実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様に、安全機構と押出機構とを兼用できるので、装置構成を簡素化できる。
【0051】
上述した実施形態では、アクチュエータとしてエアシリンダ25、210を用いた場合について説明したが、たとえば、油圧シリンダ、モータ、強力な電磁石等、応答性の比較的良いアクチュエータであればよい。
また、上述した実施形態では、エアシリンダ25、210を複数箇所に設けたが、単一箇所でもよい。
【0052】
さらに、上述した実施形態では、エアシリンダ25、210を別々に設けたが、たとえば、図15に示すように、これらを一体化した構成とすることも可能である。
図15(a)において、可動板53には、両端からピストンロッド302が突出可能なエアシリンダ301が設けられている。
また、移動ダイプレート51の一部には、エアシリンダ301のピストンロッド302が係止可能な係止凹部304が形成されている。
一方、リンクハウジング21には、エアシリンダ301のピストンロッド302が係止可能な係止凹部305aが形成された係止部材305が設けられている。
【0053】
図15(a)に示す状態が型締状態とすると、エアシリンダ301によって可動板53を移動ダイプレート51の定位置にクランプすることができる。
移動ダイプレート51を、図15(b)に示すように、型開限位置まで移動させたら、エアシリンダ301のピストンロッド302を逆向きに突出させ、係止部材305に係止させる。これにより、可動板53はリンクハウジング21に拘束される。これと同時に、可動板53の移動ダイプレート51に対する拘束状態は解放される。
このように、可動板53の移動ダイプレート51の定位置からの移動の拘束と、型開限位置に移動した可動板53の型開閉方向の移動の拘束とを選択的に行う構成とすることで、使用するエアシリンダの数を削減でき、低コスト化を図ることができる。
【0054】
第3実施形態
図16は、本発明の第3の実施形態に係る型締装置のリンクハウジングおよび移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。
上述した第1および第2の実施形態においては、移動ダイプレート51を型開限位置PAまで移動させないと、成形品の押出動作を行うことができない。たとえば、成形品が薄い場合等には、移動ダイプレート51を型開限位置PAまで移動させなくても押し出すことができる。また、移動ダイプレート51を常に型開限位置PAまで移動させると、サイクルタイムが長くなるという不利益も存在する。
本実施形態では、移動ダイプレート51を常に型開限位置PAまで移動させなくても、押出動作が可能、すなわち、可動板の拘束が開始されるときの移動ダイプレート51の位置を変更可能な構成について説明する。
【0055】
本実施形態に係る型締装置と上述した第2の実施形態に係る型締装置とは、基本的には同一の構成であり、異なる点は、移動ダイプレート51における一部の構成のみであり、他の構成については同一である。したがって、同一構成部分および基本的な機能が同じ構成部分については同一の符号を用いて説明する。
図16において、リンクハウジング21の支持部22の先端部には、上述したエアシリンダ25が設けられている。また、可動板53には、複数のフック部材201が型開閉方向A1およびA2に伸びるように設けられている。このフック部材201の先端部には、エアシリンダ25のピストンロッド25aが係止する係止凹部202が形成されている。フック部材201は、第2の実施形態におけるフック部材201と形状は異なるが、同じ機能を果たす。
【0056】
複数のエアシリンダ210は、移動ダイプレート51に固定されているのではなく、スライダ250にそれぞれ固定されている。
このスライダ250の一端側には、ボールネジ251がねじ込まれている。このボールネジ251は、一端部が解放状態にあり他端部が移動ダイプレート51に固定されたサーボモータ252の回転軸252aに連結されている。ボールネジ251は型開閉方向A1およびA2に沿って配置され、かつ、回転可能に支持されている。
スライダ250の他端側には、ガイドロッド253が挿入されている。このガイドロッド253は、一端部が解放状態にあり、他端部が、固定部材254によって移動ダイプレート51に固定されている。ガイドロッド253は型開閉方向A1およびA2に沿って配置されている。スライダ250は、ガイドロッド253によって型開閉方向A1およびA2に沿って移動自在に支持されている。
【0057】
スライダ250は、上記のボールネジ251およびガイドロッド253に沿って型開閉方向A1およびA2に移動可能となっている。サーボモータ252を回転させると、サーボモータ252の回転力が直動力に変換され、スライダ250は、型開閉方向A1およびA2に移動する。サーボモータ252の回転位置制御を行うことにより、スライダ250の型開閉方向A1およびA2の位置決めが行われる。
【0058】
図16において、可動板53はガイドロッド55に沿って移動自在となっており、この可動板53には、エアシリンダ210のピストンロッド211の先端部211aが嵌合する係止凹部53aが形成されている。この係止凹部53aは、第2の実施形態において説明した係止部材203の係止凹部203aと同様の機能を果たす。
ピストンロッド211が伸長することによって、可動板53の係止凹部53aに嵌合すると、可動板53は移動ダイプレート51の定位置からの移動が拘束される。すなわち、移動ダイプレート51に対して型開閉方向A1およびA2の移動ができなくなる。
【0059】
可動板53の拘束位置は、エアシリンダ210の型開閉方向A1およびA2の位置によって決まる。すなわち、スライダ250を型開閉方向A1およびA2の所望の位置に位置決めすることにより、可動板53の拘束位置を所望の位置に調整することができる。
なお、上記のスライダ250、ボールネジ251、サーボモータ252およびガイドロッド253が本発明の位置調整機構を構成している。
【0060】
次に、上記構成の型締装置の動作の一例について図17および図18を参照して説明する。
成形品の押出動作を開始させる移動ダイプレート51の位置を上述した型開限位置PAから変更したい場合には、図17に示すように、スライダ250を移動ダイプレート51から型開方向A1に向けて所定距離Laだけ移動させる。なお、可動板53はエアシリンダ210により拘束された状態にある。また、距離Laは、成形品の押出動作を開始させる移動ダイプレート51の位置の変更量である。
【0061】
スライダ250を距離Laだけ移動させると、可動板53の移動ダイプレート51に対する位置が変更される。
図17において、移動金型52と固定金型92とが型閉された状態における移動ダイプレート51の位置を型閉位置PCとすると、成形品の成形が完了すると、移動ダイプレート51は型閉位置PCから型開方向A1に向けて移動される。
【0062】
次いで、図18に示すように、移動ダイプレート51は、型開限位置PAの手前の押出動作開始位置PDに位置決めされる。この押出動作開始位置PDは、図18に示すように、型開限位置PAから距離Laだけ型閉方向A2寄りの位置である。
移動ダイプレート51が押出動作開始位置PDに位置決めされたのち、エアシリンダ25のピストンロッド25aが伸長され、ピストンロッド25aはフック部材201の係止凹部202に嵌合する。
ピストンロッド25aがフック部材201の係止凹部202に嵌合したのち、エアシリンダ210のピストンロッド211が縮み、可動板53のエアシリンダ210による拘束が解放される。
この後の動作は、上述した第2の実施形態と全く同様であり、移動ダイプレート51は押出動作開始位置PDからさらに型開方向A1に移動され、成形品の押出が行われる。
【0063】
以上のように、本実施形態によれば、成形品の押出動作を開始する押出動作開始位置を変更することができるため、移動ダイプレート51を成形品の押出動作毎に型閉位置PCから型開限位置PAまで移動する必要がなくなる。
この結果、ダイカストマシンのサイクルタイムを短縮することが可能になる。また、サーボモータ等のアクチュエータによって、第1の拘束手段としてのエアシリンダ210の位置を調整することができるため、たとえば、制御装置に金型の仕様を入力し、この金型の仕様に応じて押出動作開始位置を自動調整する構成とすることが可能となる。
【0064】
なお、本実施形態では、第1の拘束手段としてのエアシリンダ210の位置をアクチュエータによって調整する構成としたが、たとえば、手動によってエアシリンダ210の移動ダイプレート51に対する位置を調整する位置調整機構を設ける構成とすることも可能である。
【0065】
また、上述した各実施形態における型締装置は、ダイカストマシンの型締めに適用される場合について説明したが、本発明の型締装置はダイカストマシンだけでなく、プラスチック射出成形機等の他の成形装置に適用することができる。
また、上述した型締装置は、移動ダイプレートを駆動させる駆動機構としてトグル機構を用いたものについて説明したが、本発明は直圧式の型締装置にも適用可能である。
【0066】
【発明の効果】
本発明の型締装置によれば、金型の開閉動作に連携して押出ピンを確実に動作させることができる。
また、本発明の型締装置によれば、型締装置の構成をより簡素化でき、低コスト化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される型締装置の一例を示す構成図である。
【図2】図1の型締装置の動作を説明するための図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る型締装置のリンクハウジングおよび移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。
【図4】リンクハウジング21の背面図である。
【図5】移動ダイプレート51を図3に示す矢印D方向から見た断面図である。
【図6】リンクハウジング21を図3に示す矢印E方向から見た断面図である。
【図7】移動ダイプレート51を型開限位置PAまで移動させた状態を示す図である。
【図8】移動ダイプレート51を型開限位置PAからさらに押出位置PBまで移動させた状態を示す図である。
【図9】リンクハウジング21が可動板53がリンクハウジング21にクランプされた状態を示す側面図である。
【図10】本発明の第2の実施形態に係る型締装置のリンクハウジングおよび移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。
【図11】本発明の第2の実施形態に係る型締装置の動作を説明するための図である。
【図12】図11に続く動作を説明するための図である。
【図13】図12に続く動作を説明するための図である。
【図14】図13に続く動作を説明するための図である。
【図15】本発明の第2の実施形態に係る型締装置の変形例を説明するための図である。
【図16】本発明の第3の実施形態に係る型締装置のリンクハウジングおよび移動ダイプレート周辺の構成を示す平面図である。
【図17】本発明の第3の実施形態に係る型締装置の動作を説明するための図である。
【図18】図17に続く動作を説明するための図である。
【図19】従来の型締装置の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…型締装置
21…リンクハウジング
24…クランプ用部材
25…エアシリンダ
51…移動ダイプレート
52…移動金型
53…可動板
91…固定ダイプレート
92…固定金型
95…タイバー
100…ベース
110…トグル型締機構
210…エアシリンダ
211…ピストンロッド
Claims (1)
- 固定金型を保持する固定ダイプレートと、移動金型を前記固定金型に対向して保持する移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させかつ型締力を供給する駆動機構が設けられたリンクハウジングとを備え、前記金型の開閉および締め付けを行う型締装置であって、
前記移動金型に対して出没可能に設けられた押出ピンと連結され、型開閉方向に移動可能に前記移動ダイプレートに保持された可動部材と、
前記移動ダイプレートに設けられ、前記可動部材を前記移動ダイプレートに対して所定位置に解放可能に拘束する第1の拘束手段と、
前記リンクハウジングに設けられ、前記移動ダイプレートが所定の型開位置に移動したときに、前記可動部材の型開閉方向の移動を拘束し、当該型開位置からさらに型開方向に向かう前記移動ダイプレートに対して前記第1の拘束手段による拘束が解放された前記可動部材の移動のみを規制する第2の拘束手段と、
前記第2の拘束手段によって前記可動部材の拘束が開始されるときの移動ダイプレートの位置を変更可能な拘束位置調整手段と
を有し、
前記拘束位置調整手段は、前記第1の拘束手段の前記移動ダイプレートに対する位置を型開閉方向に沿って変更可能な位置調整機構を有する
型締装置。
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