JP3928138B1

JP3928138B1 - 竪型射出成形機の型締装置

Info

Publication number: JP3928138B1
Application number: JP2006327002A
Authority: JP
Inventors: 龍男関野; 亘佐藤
Original assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Current assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2026-12-04
Also published as: JP2008137316A

Abstract

【課題】簡易な構造で型開閉動作時の振動を効果的に抑制可能な竪型射出成形機の型締装置を提供する。
【解決手段】固定盤４と、上端側が固定盤４に回転可能に支持されたネジ軸１０と、固定盤４の上方に設けられた可動盤と、固定盤４の下方に設けられたエンドプレート７と、上端が可動盤に、下端がエンドプレート７に固定されたタイバー５と、ネジ軸１０に繋がりこのネジ軸１０の回転によって上下動するクロスヘッド１８を介してエンドプレート７を、ひいてはタイバー５を介して可動盤を固定盤４に対して上下動させるトグル機構と、上端が固定盤４に固定されて上下方向に延び、クロスヘッド１８の上下動を案内する案内棒２０とを備えた竪型射出成形機の型締装置１において、マシンボディ３に、上下方向に移動可能に且つ横方向の移動を規制した状態で案内棒２０の下端２０ａを支持する固定部材３０が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、竪型射出成形機の型締装置に関する。

従来、省スペースで且つ自動化を容易に行なえるなどの利点から一対の金型の開閉や型締を上下方向に行う竪型射出成形機が多用されている。一般に、この種の竪型射出成形機は、固定盤に対し可動盤を上下動させて金型の開閉、型締を行なう型締装置と、可動盤の上方に、フィード機構により可動盤に対して上下動可能に設けられ、例えば溶融樹脂などの成形材料を型締した一対の金型のキャビティー内に射出する射出装置とを備えて構成されている。

また、型締装置は、固定側金型を保持する固定盤がマシンボディの上端側に固定して設けられ、可動側金型を保持する可動盤が固定盤の上方に設けられており、上端側が固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、固定盤にガイド部を介して上下動可能に貫通して設けられ、上端が可動盤に、下端がエンドプレートに固定されたタイバーと、ネジ軸に繋がりこのネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介してエンドプレート、ひいてはタイバーを介して可動盤を、固定盤に対して上下動させるためのトグル機構とを備えて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、上端を固定盤に固定して上下方向に延びる複数の案内棒が設けられ、これら案内棒で案内されながらクロスヘッドが上下動するように構成されている。また、これら案内棒は、エンドプレートを貫通し、エンドプレートの下方に配された下端が、ネジ軸の下端を軸受するセットプレートに固定されている。これにより、複数の案内棒は、セットプレートを介して下端側が一体に繋がって支持されている。そして、トグル機構が作動した際に、複数の案内棒でクロスヘッドを上下に案内し、且つタイバーを固定盤に取り付けたガイド部で案内することによって、タイバーを介して一体に繋がるエンドプレートと可動盤を固定盤に対して円滑に上下動させることができる。
特許第３５８６８２４号公報

しかしながら、上記の竪型射出成形機においては、大重量の射出装置が可動盤の上方（型締装置の上方）に設けられて重心位置が高いために、特に高速で可動盤を固定盤に対して上下動させた際に、すなわち型開閉動作時に、振動やこの振動に伴う騒音が発生する場合があった。

また、このような振動によって、型開閉の動作不良が生じ正確に一対の金型が型締できなくなって、金型のキャビティー内にインサート品を装填するインサートロボットの動作不良に伴う成形サイクルの停止や、インサート不良の発生、成形品の寸法精度の低下、一対の金型を係合させる金型ガイドピンの早期摩耗、ひいては金型の破損を招くという問題があった。さらに、タイバーを案内するガイド部や、案内棒で案内されるクロスヘッド、エンドプレートに設けられたガイド部のガイドブッシュが、振動に起因して早期に劣化してしまうという問題もあった。

一方で、このような振動を抑制するために、例えば固定盤のマシンボディへの取り付け強度を高めたり、固定盤に設けられたダイバーを案内するガイド部の上下方向の長さを大きくすることが考えられるが、このような対策では、固定盤の構造が複雑化し且つ固定盤の重量が増大するため、竪型射出成形機の高コスト化などの不都合が生じる。

本発明は、上記事情を鑑み、簡易な構造で型開閉動作時の振動を効果的に抑制可能な竪型射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の竪型射出成形機の型締装置は、マシンボディに固定された固定盤と、上端側が前記固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、前記固定盤の上方に設けられた可動盤と、前記固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、前記固定盤に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤に、下端が前記エンドプレートに固定されたタイバーと、前記ネジ軸に繋がり該ネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介して前記エンドプレートを前記固定盤に対して上下動させ、前記タイバーを介して前記可動盤を上下動させるためのトグル機構と、上端が前記固定盤に固定されて上下方向に延び、前記クロスヘッドの上下動を案内するための案内棒とを備えた竪型射出成形機の型締装置において、前記マシンボディに、上下方向に移動可能に且つ横方向の移動を規制した状態で前記案内棒の下端を支持する固定部材が設けられていることを特徴とする。

この発明においては、案内棒の下端が固定部材で支持されることにより、型開閉動作時に竪型射出成形機に生じる振動エネルギーを、案内棒を介して固定部材で受けることができる。これにより、振動及びこの振動に伴う騒音の発生を抑制することができる。また、このとき、上下動可能に、横方向の移動のみを規制した状態で案内棒を支持することによって、下端を固定部材で支持した場合においても、案内棒に大きな軸力が作用し変形が生じることを防止でき、好適に振動を抑制することが可能になる。

また、本発明の竪型射出成形機の型締装置において、前記固定部材は、前記案内棒の下端の横方向の位置を調整可能に固定する調整部材を備えることが望ましい。

この発明においては、一般にマシンボディが溶接構造であるため、その寸法精度に誤差が生じる場合が多々あり、このようなマシンボディに固定部材を固定して設けた場合においても、すなわち案内棒に対する固定部材の設置精度に誤差が生じた場合においても、調整部材によって、案内棒の下端の横方向の位置を調整してこの誤差を吸収しつつ確実に案内棒の下端を固定して支持することが可能になる。

さらに、本発明の竪型射出成形機の型締装置においては、前記固定部材が前記マシンボディの底部を形成する基台部に設けられていることがさらに望ましい。

この発明においては、マシンボディの基台部に固定部材を設けることによって、案内棒を介して伝達する振動エネルギーを案内棒の軸線方向直下で受けるようにこの案内棒の下端を支持することが可能になり、竪型射出成形機に生じる振動を効果的に抑制することができる。

本発明の竪型射出成形機の型締装置によれば、簡易な構造の固定部材で案内棒の下端を支持することによって、竪型射出成形機の高コスト化を招くことなく型開閉動作時の振動を効果的に抑制できる。これにより、静粛な運転を実現することができる。そして、正確な型開閉動作を行なうことが可能になるため、インサートロボットの動作不良に伴う成形サイクルの停止や、インサート不良の発生、成形品の寸法精度の低下、一対の金型を係合させる金型ガイドピンの早期摩耗、ひいては金型の破損などの不都合を解消することができ、さらに、タイバーやクロスヘッドを案内するガイド部のガイドブッシュが早期に劣化することをも防止することができる。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機の型締装置について説明する。本実施形態は、型開閉動作時の振動を効果的に抑制可能な竪型射出成形機の型締装置に関するものである。

本実施形態の竪型射出成形機Ａは、図１に示すように、一対の金型（固定側金型Ｋ１と可動側金型Ｋ２）の開閉、型締を行なうための型締装置１と、型締した一対の金型Ｋ１、Ｋ２のキャビティー内に例えば溶融した樹脂などの成形材料を射出する射出装置２とを備えて構成されている。

型締装置１は、図１及び図２に示すように、マシンボディ３の上端に固定して設けられた固定盤４と、固定盤４とマシンボディ３を上下動可能に貫通して上下方向に延設された３本のタイバー５（図１では２本、図２では１本が図示）と、タイバー５の上端に固定され固定盤４の上方に配された可動盤６（図１に図示）と、タイバー５の下端に固定されて固定盤４の下方に配されたエンドプレート７と、固定盤４とエンドプレート７の間に設けられた上下に伸縮自在のトグル機構８（図１に図示）と、トグル機構８を伸縮させ、エンドプレート７及びタイバー５とともに可動盤６を固定盤４に対して上下動させる駆動装置９（図１に図示）とを備えて構成されている。

固定盤４は、略平盤状の固定側基盤であり、その上面が竪型射出成形機Ａの上下方向（垂直方向）に延びる軸線Ｏ１に直交する水平面とされている。また、固定盤４には、図２に示すように、型締装置２の軸線（竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１）と軸線を同軸上に配した状態で下方に延びるネジ軸（ボールネジ）１０の上端１０ａ側を軸線回りに回転可能に支持する軸受１１が設けられている。また、固定盤４には、上面側に固定側金型Ｋ１を保持する図示せぬ複数のボルト締結孔やガイド部などからなる金型保持部が形成されている。

可動盤６は、図１に示すように、略平盤状に形成されており、固定盤４と平行するように設けられている。また、可動盤６には、固定盤４の上面と対向する下面側に可動側金型Ｋ２を保持する図示せぬ金型保持部が設けられている。さらに、可動盤６には、上面から下面に貫通し、一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締した状態で、射出装置２の加熱筒２ａの先端側（射出ノズル）が挿通する図示せぬ射出ノズル挿通孔が形成されている。

３本のタイバー５は、竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１に直交する平面視で互いの中心線を結ぶ直線からなる形状が正三角形または二等辺三角形を呈するように配置されている。また、図２に示すように、タイバー５は、マシンボディ３及び固定盤４を貫通して上下動可能に設けられており、固定盤４のタイバー５が貫通する部分には、上下動するタイバー５の上下移動を案内するための略円筒状のガイド部１２が設けられている。また、このガイド部１２のタイバー５が挿通する内孔面には、ガイドブッシュ１２ａが取り付けられている。そして、各タイバー５の下端は、図１及び図２に示すように、固定盤４よりも下方に固定盤４及び可動盤６と平行に設けられたエンドプレート７に固定されている。

トグル機構８は、一体に繋がる可動盤６とタイバー５とエンドプレート７とを上下動させて、固定盤４及び可動盤６に保持した一対の金型Ｋ１、Ｋ２を型締したり、型開きするための機構である。このトグル機構８は、図１に示すように、トグルリンク１５とトグルピン１６とトグルピース１７とクロスヘッド１８がそれぞれ回動自在に連結して形成されている。そして、ネジ軸（ボールネジ）１０がその軸線回りに正逆回転すると、図２に示すように、ネジ軸１０に螺合したボールナット１９に繋がるクロスヘッド１８が上下動する。また、トグルリンク１５とトグルピース１６とがそれぞれの連結部分で回動し上下方向に伸縮するように移動することによって、エンドプレート７が上下に移動する。これにより、エンドプレート７に一体に固定したタイバー５が上下に移動し、可動盤６が上下動する。

ネジ軸１０を回転させるための駆動装置９は、図１に示すように、エンドプレート７を貫通するネジ軸１０の下端に取り付けられた従動プーリ９ａと、マシンボディ３の底部側（竪型射出成形機Ａの下端側）に設けられた例えばサーボモータなどの電動機９ｂと、この電動機９ｂの回転軸に取り付けられた駆動プーリ９ｃと、従動プーリ９ａと駆動プーリ９ｃに巻き回された無端状の伝動ベルト９ｄとを備えて構成されている。そして、電動機９ｂの駆動によって伝動ベルト９ｄが回動し、これに従って従動プーリ９ａが回転するとともにネジ軸１０がその軸線回りに回転する。これにより、ネジ軸１０の回転に伴ってクロスヘッド１８が上下動し、トグル機構８が上下方向に伸縮することで、タイバー５を介して一体に結合したエンドプレート７及び可動盤６が上下動する。

一方、上記のように上下動するクロスヘッド１８及びエンドプレート７は、図２に示すように、上端が固定盤４に固定され、上下方向に（竪型射出成形機Ａの軸線Ｏ１に軸線Ｏ２を平行させるように）延設した２本の案内棒２０によってその上下動が案内される。すなわち、ネジ軸１０を中心に対称配置された案内棒２０が、クロスヘッド１８及びエンドプレート７を貫通し、その下端がマシンボディ３の底部付近に配されるように延設されている。また、クロスヘッド１８及びエンドプレート７の案内棒２０が貫通する部分には、ガイド部２１、２２がそれぞれ設けられ、これらガイド部２１、２２は、その内面側にガイドブッシュ２１ａ、２２ａを備えて形成されている。そして、このようなガイドブッシュ２１ａを備えたガイド部２１及び案内棒２０によって、ネジ軸１０の回転に伴って上下動するクロスヘッド１８及びエンドプレート７が上下方向に好適に案内される。ここで、各案内棒２０は、それぞれ、下端側がエンドプレート７の下方に設けられてネジ軸１０の下端を軸受するセットプレート２３に固定されて、このセットプレート２３を介して案内棒１０の下端側同士が一体に連結されている。

また、本実施形態の型締装置１には、図２から図４に示すように、マシンボディ３の底部を形成する平盤状の基台部３ａに、各案内棒２０の下端２０ａを支持する固定部材３０が設けられている。この固定部材３０は、円筒状に形成され、基台部３ａの上面に下端を繋げ、この上面から上方に突出するように設けられるとともに、各案内棒２０の軸線Ｏ２方向直下に設けられている。また、固定部材３０は、内孔径が案内棒２０の直径よりも大きな寸法で形成されている。さらに、外周面（外面）から内周面（内面）に貫通する複数（本実施形態では３つ）のネジ孔３０ａが周方向に等間隔で形成されている。そして、この固定部材３０の内孔に、案内棒２０の下端２０ａが挿入され、ネジ孔３０ａに外周面側から調整ボルト（調整部材）３０ｂを螺合させてその先端を案内棒２０に当接させることによって、案内棒２０の水平方向（横方向）の移動が規制される。これにより、上端が固定盤４の軸受１１に支持された案内棒２０は、その下端２０ａが上下動可能に且つ横移動を規制した状態で支持されている。

ついで、上記の構成からなる竪型射出成形機Ａの型締装置１の作用及び効果について説明する。

ここで、上記のように、型締装置１の上方（可動盤６の上方）に射出装置２が設けられている竪型射出成形機では、大重量の射出装置２が上方に配置されることで、重心位置が高くなり、また、マシンボディ３に固定した固定盤４に対して上下に移動する可動盤６とエンドプレート７が大重量であるため、非常にアンバランスな状態となっており、一対の金型Ｋ１、Ｋ２の型開閉動作時に、特に型開閉動作を高速で行なうほどに大きく竪型射出成形機が振動するという問題があった。

これに対し、本実施形態の竪型射出成形機Ａにおいては、案内棒２０の下端２０ａが固定部材３０によって、水平方向の移動を規制した状態で支持されている。このため、型開閉動作時に案内棒２０に伝わった振動エネルギーが固定部材３０で受け止められ、振動の発生を抑制することができる。また、本実施形態では、このような固定部材３０が、案内棒２０の軸線Ｏ２方向直下のマシンボディ３の基台部３ａに設けられていることによって、案内棒２０を介して伝達する振動エネルギーが確実に固定部材３０で受け止められ、竪型射出成形機Ａに生じる振動を効果的に抑制することができる。さらに、このとき、案内棒２０が、上下動可能に固定部材３０に支持されているため、固定部材３０で下端２０ａを支持した場合においても、振動エネルギーによって案内棒２０に大きな軸力が作用することがなく、案内棒２０に変形などの不都合が生じることを防止しつつ振動を抑制することができる。これにより、振動に伴う騒音を抑制した状態で竪型射出成形機Ａの運転が可能になる。

また、一般に、各部材を溶接して形成される溶接構造のマシンボディ３に、すなわち加工精度が期待できないマシンボディ３に、固定部材３０を設けた場合には、その設置位置が案内棒２０に対してずれる可能性がある。すなわち固定部材３０の設置精度を確保することができないおそれがある。しかしながら、本実施形態のように、固定部材３０の内孔径が案内棒２０の径よりも大きく形成されていることによって、確実に案内棒２０を固定部材３０の内孔に挿入することができ、案内棒２０と固定部材３０の間に形成される隙間によって案内棒２０に対する固定部材３０の設置誤差を吸収することができる。

そして、このように設置誤差を吸収する隙間が形成されるように固定部材３０を形成しても、固定部材３０の周方向に等間隔で形成した複数のネジ孔３０ａにそれぞれ調整ネジ３０ｂを螺合し、この調整ボルト３０ｂの螺入量を適宜調整することで確実に案内棒２０の下端２０ａの水平方向の位置決めを行うことができ、案内棒２０の水平方向の移動を確実に規制した状態で支持することができる。

したがって、本実施形態の竪型射出成形機Ａの型締装置１によれば、簡単な構造の固定部材３０を設けることによって、効果的に型開閉動作に伴う竪型射出成形機Ａの振動を抑制することができるため、竪型射出成形機Ａの高コスト化を招くことなく、静粛な運転を実現することが可能になる。また、正確な型開閉動作を行なうことができるため、インサートロボットの動作不良に伴う成形サイクルの停止や、インサート不良の発生、成形品の寸法精度の低下、一対の金型Ｋ１、Ｋ２を係合させる金型ガイドピンの早期摩耗、ひいては金型Ｋ１、Ｋ２の破損などの不都合を解消することができ、さらに、固定盤４のタイバー５を案内するガイド部１２や、クロスヘッド１８、エンドプレート７のガイド部２１、２２のガイドブッシュ１２ａ、２１ａ、２２ａが振動に起因して早期に劣化するようなことをも防止することができる。

なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、固定部材３０が案内棒２０の径よりも大きな内孔を備えて円筒状に形成され、ネジ孔３０ａに螺合した調整ネジ（調整部材）３０ｂによって内孔に挿入した案内棒２０の下端２０ａの横方向の位置を調整しつつ固定支持するものとしたが、固定部材３０の設置精度を確保できる場合には、案内棒２０が嵌合する大きさの内孔を備えて固定部材３０が形成されてもよい。また、固定部材３０の内孔に案内棒２０を挿入した段階で、この固定部材３０をマシンボディ３に固定するようにした場合には、本実施形態のように、固定部材３０に、挿入した案内棒２０の下端の横方向の位置を調整する構成を備える必要がなく、この場合においても固定部材３０の内孔が案内棒２０を嵌合させる大きさで形成されてもよい。そして、上記のような構成を採用した場合においても、本実施形態と同様、竪型射出成形機Ａの振動を抑制することが可能である。

また、固定部材３０が円筒状に形成されている必要はなく、案内棒２０の下端２０ａを上下動可能に取り囲んで横方向の移動を規制した状態で支持できれば、例えば、多角形状としたり、不連続の複数の部材で構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機を示す図である。本発明の一実施形態に係る竪型射出成形機の型締装置を示す図である。図２の竪型射出成形機の型締装置の底部側（固定部材）を拡大して示した図である。図３のＸ−Ｘ線矢視図である。

符号の説明

１型締装置
２射出装置
２ａ加熱筒
３マシンボディ
３ａ基台部
４固定盤
５タイバー
６可動盤
７エンドプレート
８トグル機構
９駆動装置
１０ネジ軸
１１軸受部
１２ガイド部
１２ａガイドブッシュ
２０案内棒
２０ａ下端
２１ガイド部
２１ａガイドブッシュ
２２ガイド部
２２ａガイドブッシュ
２３セットプレート
３０固定部材
３０ａネジ孔
３０ｂ調整ネジ（調整部材）
Ａ竪型射出成形機
Ｏ１軸線
Ｏ２軸線

Claims

マシンボディに固定された固定盤と、上端側が前記固定盤に軸線回りに回転可能に支持されたネジ軸と、前記固定盤の上方に設けられた可動盤と、前記固定盤の下方に設けられたエンドプレートと、前記固定盤に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤に、下端が前記エンドプレートに固定されたタイバーと、前記ネジ軸に繋がり該ネジ軸の回転によって上下動するクロスヘッドを介して前記エンドプレートを前記固定盤に対して上下動させ、前記タイバーを介して前記可動盤を上下動させるためのトグル機構と、上端が前記固定盤に固定されて上下方向に延び、前記クロスヘッドの上下動を案内するための案内棒とを備えた竪型射出成形機の型締装置において、
前記マシンボディに、上下方向に移動可能に且つ横方向の移動を規制した状態で前記案内棒の下端を支持する固定部材が設けられていることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
請求項１記載の竪型射出成形機の型締装置において、
前記固定部材は、前記案内棒の下端の横方向の位置を調整可能に固定する調整部材を備えることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。
請求項１または請求項２に記載の竪型射出成形機の型締装置において、
前記固定部材が前記マシンボディの底部を形成する基台部に設けられていることを特徴とする竪型射出成形機の型締装置。