JP3959512B2 - 射出成形機の射出装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱筒内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の射出成形機の射出装置において、射出時に、スクリュを支持しこのスクリュとともに前進するスクリュ保持部材やスクリュを回転させるスクリュ回転用モータ等の移動ユニットを減速させ、停止させる場合には、該スクリュを前進させて射出を行うのと同一の駆動源を使用して行っている。すなわち、油圧式の射出装置では、射出シリンダによって上記移動ユニットを減速、停止させるとともに、電動式の射出装置では、送りネジ軸駆動用のサーボモータの回転を変えて、この送りネジ軸に螺合されている移動ユニットを減速、停止させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、射出成形の高速化にともない、射出装置の速度が大きくなってきており、移動ユニットを減速、停止させようとして上記駆動源を制御しても、設定位置に停止せずに、慣性でしばらく前進して停止するという問題があった。この問題は、成形条件の調整作業時や成形中の成形装置の性能のばらつきにより現れ易く、移動ユニットの移動速度が高速になればなるほど顕著に現れる。そして、場合によっては、移動ユニットが停止しきれずに、その前進限に衝突してしまい、大きな衝撃力を、移動ユニットやこの移動ユニットが衝突する固定側部材に与えてしまうという問題があった。特に、高速成形や超高速成形時において、誤って、従来の通常速度の成形時の停止位置や低速変速(減速)位置を設定すると、移動ユニットが設定位置に停止できずに、その前進限に衝突してしまう問題を引き起こし易い。
【0004】
この場合、上記移動ユニットがその前進限に衝突しても、加熱筒内のスクリュの先端が加熱筒の先端に衝突することがなく、かつ該スクリュの先端を損傷させることがないようにするために、従来は、スクリュの先端が加熱筒の先端に当接する前に、上記スクリュを保持する移動ユニットのスクリュ保持部材の前方側に突出して設けられたガイド部を、このガイド部の前方に配置されかつ加熱筒を保持している加熱筒保持部材(固定側部材)に衝突させるようにしている。
【0005】
また、従来、上記移動ユニットの前進限衝突時にスクリュ先端を保護する射出成形機として、上記スクリュ保持部材と加熱筒保持部材との間に、スクリュの一定以上の前進を阻止するストッパを設けたもの(例えば、特公平4ー39411号公報参照)が知られている。
【0006】
しかしながら、上記いずれの場合にも、ガイド部と加熱筒保持部材、あるいはストッパとスクリュ保持部材(加熱筒保持部材)とが衝突した際の衝撃を吸収することができないために、大きな衝撃音が発生するとともに、場合によっては、度重なる衝撃により射出装置が損傷するという問題があった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、移動ユニットが所定位置に停止できずにその前進限に達した際に、移動ユニットと固定側部材との間の衝撃を円滑に吸収することができて、衝撃音を小さく抑制することができるとともに、射出装置が損傷することを確実に防止することができる射出成形機の射出装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、移動ユニットを前進させることにより、この移動ユニットの射出部材によって、加熱筒内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置において、上記移動ユニットと、この移動ユニットに対向配置された固定側部材との間に、上記移動ユニットの前進限における停止時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が設けられるとともに、上記移動ユニットの前方側にガイドブッシュが設けられ、このガイドブッシュに、上記移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドが摺動自在に挿通され、かつ上記ガイドブッシュが、上記移動ユニットの前進限における停止時に上記衝撃吸収部材に当接するように構成されたものである。
この請求項1にあっては、移動ユニットと固定側部材との間に設けられた衝撃吸収部材によって、移動ユニットがその前進限において停止する際に、固定側部材との間に生じる衝突の衝撃を円滑に吸収して、衝撃音の発生を抑制するとともに、射出装置の損傷を確実に防止する。
また、移動ユニットがその前進限において停止する際に、移動ユニットに設けられかつガイドロッドに沿って摺動するガイドブッシュが衝撃吸収部材に当接することにより、移動ユニットの前進限における停止時の衝撃を吸収するとともに、長期間の使用によって交換する必要が生じる部品を、ガイドブッシュと衝撃吸収部材とに限定する。特に、ガイドブッシュは、常にガイドロッドと摺動しており、摩耗によって定期交換される部品であるので、一定期間毎に新しいガイドブッシュと交換されることにより、衝撃の損傷のために特別に交換する必要がない。
【0009】
本発明の請求項2は、衝撃吸収部材がバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体から構成されたものである。
衝撃吸収部材としては、バネ、ショックアブソーバあるいはゴム体を使用することが好ましい。
【0010】
本発明の請求項3は、衝撃吸収部材がバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体から構成され、かつこの衝撃吸収部材が、移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドに設けられたものである。
この請求項3にあっては、衝撃吸収部材としてガイドロッドにバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体を設けることにより、衝撃吸収部材の、ガイドロッドの軸線方向に直交する方向の移動が規制されるから、衝撃吸収部材の組み込み作業が容易に行えるとともに、移動ユニットの前進限における停止時の、固定側部材との間の衝撃が円滑に吸収される。
【0011】
本発明の請求項4は、衝撃吸収部材が、その全圧縮時に射出部材の先端が加熱筒内の先端に当接する前に移動ユニットを停止させるストッパを兼ねているものである。
この請求項4にあっては、衝撃吸収部材が、移動ユニットが前進限に移動して停止する際の衝撃を吸収するとともに、その全圧縮時には、射出部材の先端が加熱筒内の先端に当接する前に移動ユニットを停止させるので、加熱筒に射出部材の先端が衝突して損傷する事故は未然に防止される。
【0012】
本発明の請求項5は、移動ユニットと固定側部材との間に、衝撃吸収部材が全圧縮する前に上記移動ユニットの移動を停止させるストッパ部材が設けられたものである。
この請求項5にあっては、移動ユニットがその前進限において停止する際に、固定側部材との間に生じる衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が全圧縮する前に、移動ユニットと固定側部材との間に設けたストッパ部材によって、移動ユニットを停止させることにより、衝撃吸収部材にかかる負担を軽減するとともに、移動ユニットが所定の前進限位置を越えて前進することなく、前進限位置に確実に停止する。
【0014】
本発明の請求項6は、ガイドブッシュにフランジが設けられ、このフランジが、移動ユニットの前進限における停止時に衝撃吸収部材に当接するように構成されたものである。
この請求項6にあっては、移動ユニットがその前進限において停止する際に、ガイドブッシュのフランジが衝撃吸収部材に当接するものであるから、フランジの大きさを変えて、このフランジの、上記衝撃吸収部材との当接面の大きさを任意に変更することにより、ガイドブッシュの衝撃による損傷の状態を調整し、かつ緩和する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図6に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1と図2は本発明の第1の実施の形態を示すもので、図中符号1は電動式射出成形機の射出装置である。
この射出装置1は、加熱筒保持部材(固定側部材)2とスクリュ保持部材(プッシャプレート)3及び固定プレート4を有する。加熱筒保持部材2と固定プレート4とは一対の平行なガイドロッド6で一体結合されている。そして、スクリュ保持部材3の両端部(図1では上下端部)には、筒状のガイド部3Aがそれぞれ上記加熱筒保持部材2側に突出して形成され、かつこれらのガイド部3Aの内部の両端部には、一対ずつの円筒状のガイドブッシュ5がそれぞれ装着されている。そして、上記スクリュ保持部材3は、各ガイドブッシュ5を介して、各ガイドロッド6に前後(図1では左右)に摺動自在に支持されている。また、加熱筒保持部材2とスクリュ保持部材3及び固定プレート4は互いに平行に設置されている。
【0016】
加熱筒保持部材2の中央部に形成された透孔には、加熱筒7が挿し込まれてボルトにより取り付けられており、この加熱筒7の内部には、加熱筒7内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出するスクリュ(射出部材)9が、その軸線に沿って移動自在にかつ軸線回りに回転自在に嵌め込まれている。また、スクリュ保持部材3の中央部に形成された透孔には一対の軸受8が嵌め込まれており、これらの軸受8には、上記スクリュ9の基端大径部が回転自在に保持されている。そして、このスクリュ9の基端大径部に隣接した部位には、タイミングプーリ10が装着されている。さらに、上記スクリュ保持部材3の一端部(図1において下端部)には、ブラケット11を介して、上記スクリュ9の回転用のサーボモータ12が取り付けられており、このサーボモータ12の出力軸に装着されたタイミングプーリ13と上記タイミングプーリ10との間には、タイミングベルト14が巻き掛けられている。
【0017】
加熱筒保持部材2と固定プレート4とにそれぞれ形成した透孔に嵌め込まれた一対のボールねじ軸15は、これらのボールねじ軸15の両端小径部15A、15Bに嵌め付けた筒状の支持体20にそれぞれ装着された一対ずつの軸受16、17によって周方向に回転自在に支持されるとともに、上記各ボールねじ軸15の両端部に形成したねじ部15C、15Dにそれぞれ螺着された締付ナット18によって軸方向の移動を止められて架設されている。そして、各軸受16、17は、ボルトで加熱筒保持部材2と固定プレート4に取り付けられた止め具21によって加熱筒保持部材2と固定プレート4にそれぞれ止められている。また、各ボールねじ軸15は、加熱筒7及びスクリュ9の横にそれらと平行に、かつ加熱筒7及びスクリュ9に対して対称の位置にそれぞれ配設されている。
【0018】
さらに、スクリュ保持部材3には、一対のボールナット(ナット部材)19が、それぞれボルトにより取り付けられており、これらのボールナット19と上記各ボールねじ軸15とが互いに螺合され、回転運動を直線運動に変換するねじ機構を構成している。そして、上記スクリュ保持部材3、各ガイド部3Aのガイドブッシュ5、各軸受8、スクリュ9、タイミングプーリ10、13、ブラケット11、サーボモータ12、タイミングベルト14及び各ボールナット19によって、移動ユニットが概略構成されている。
【0019】
上記各ボールねじ軸15の、固定プレート4側の端部には、タイミングプーリ22がそれぞれ装着されており、この固定プレート4の一端部(図1において下端部)には、ボールねじ軸15の回転用のサーボモータ23がブラケット24を介して取り付けられている。そして、サーボモータ23の出力軸に装着されたタイミングプーリ25と各ボールねじ軸15のタイミングプーリ22にはタイミングベルト26が巻き掛けられている。
【0020】
上記各ガイドロッド6の、上記加熱筒保持部材2との連結部には、図1と図2に示すように、それぞれ小径部6Aが形成されており、これらのガイドロッド6の小径部6Aには、複数(図2において3枚重ね)のサラバネ(衝撃吸収部材)27がそれぞれ装着されている。そして、これらのサラバネ27の全圧縮量Xは、実際の成形に影響を与えないように、最少クッション量の数mm程度に設定されている。
【0021】
上記のように構成された電動式射出成形機の射出装置においては、サーボモータ23を駆動して、タイミングプーリ25、タイミングベルト26及びタイミングプーリ22を介して、各ボールねじ軸15を回転させることにより、移動ユニットのボールナット19及びスクリュ保持部材3をスクリュ9とともに図1において左に前進させて、加熱筒7内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出させる。
【0022】
この際、何らかの原因によって、上記移動ユニットが所定の停止位置に止まりきれない場合には、移動ユニットのスクリュ保持部材3の前進限の直前において、スクリュ保持部材3の各ガイド部3Aが、各ガイドロッド6の小径部6Aに装着された複数のサラバネ27に当接して、これらのサラバネ27を圧縮することにより、これらのサラバネ27が上記移動ユニットを反射出方向(図1、図2において右側方向)に押し返そうとする。この結果、上記各サラバネ27によって、上記移動ユニットの運動エネルギが吸収されて、衝突の衝撃が緩和され、移動ユニットは、サラバネ27が全圧縮量Xだけ収縮した位置で円滑に停止する。
【0023】
また、上記サラバネ27は、ガイドロッド6の小径部6Aに装着されているから、ガイドロッド6の軸線に直交する面内における移動及び該軸線に沿った方向の移動がともに規制されて、確実に所定位置に位置決め固定される。さらに、サラバネ27の装着枚数を適宜選択することにより、移動ユニットの前進限における停止位置が容易に設定されるとともに、サラバネ27による衝撃吸収量が円滑に調整される。
【0024】
図3は本発明の第2の実施の形態を示すもので、この第2の実施形態においては、図1、図2に示す上記第1の実施形態のサラバネ27の代わりに、加熱筒保持部材2に一対のショックアブソーバ(衝撃吸収部材)30を設置し、これらのショックアブソーバ30に対向する位置まで、上記各ガイド部3Aを大きく延出して形成したものである。なお、この第2の実施形態の他の構成は、上記第1の実施形態の構成と同様なので、同様の構成要素には同符号を付けて説明を省略する。
【0025】
上記のように構成された第2の実施形態においては、移動ユニットのスクリュ保持部材3の前進限の直前において、スクリュ保持部材3の各ガイド部3Aの端面が、ショックアブソーバ30に当接して、これらのショックアブソーバ30をその全クッションストローク量Yだけ圧縮する。この際、これらのショックアブソーバ30が上記移動ユニットの運動エネルギを吸収するから、移動ユニットの衝突の衝撃が緩和され、移動ユニットは、ショックアブソーバ30がその全クッションストローク量Yだけ収縮した位置で円滑に停止する。なお、前記ショックアブソーバ30を全体として円筒状に形成して、その軸穴にガイドロッド6の小径部6Aを挿通して該ガイドロッド6に装着すれば、サラバネ27に代わってそれと同様に作用させることができる。
【0026】
図4は本発明の第3の実施の形態を示すもので、この第3の実施形態においては、図1、図2に示す上記第1の実施形態のサラバネ27の代わりに、ガイドロッド6の小径部6Aに、ウレタンゴム等からなる環状のゴム体(衝撃吸収部材)40を設けたものである。
これにより、この第3の実施形態においては、上記第1の実施形態のサラバネ27と同様に、ゴム体40の圧縮変形により、衝突による衝撃を緩和して、移動ユニットの前進限における円滑な停止を実現するとともに、ゴム体40をガイドロッド6の小径部6Aに嵌め込むことにより、ゴム体40のガイドロッド6への位置決め固定が円滑に行える。
【0027】
なお、上記各実施形態の衝撃吸収部材27、30、40の設置位置は、その一例を示したものであり、これに限られるものではない。要は、各衝撃吸収部材27、30、40を加熱筒保持部材(固定側部材)2と移動ユニットとの間に設けることにより、移動ユニットの前進限位置(最終停止位置)の直前位置から最終停止位置までの間に、移動ユニットの運動エネルギの少なくとも一部を吸収できればよい。
【0028】
また、上記各実施形態においては、衝撃吸収部材27、30、40の全圧縮した位置が移動ユニットの前進限における停止位置となるが、この停止位置で上記スクリュ9が加熱筒7の内部先端に当接しないように関係部材の寸法を設定しておくと、上記移動ユニットの前進移動時におけるスクリュ9の先端の加熱筒7に対する衝突防止用のストッパとしても機能させ、スクリュ先端を衝突による損傷から保護することができる。これに限らず、各衝撃吸収部材27、30、40が全圧縮する前に、別に設けたストッパ部材によって、移動ユニットを停止させるようにしてもよい。この場合には、各衝撃吸収部材27、30、40にかかる負担が軽減されるとともに、移動ユニットが所定の前進限位置を越えて前進することなく、上記ストッパ部材によって設定された前進限位置に確実に停止する。
【0029】
図5は本発明の第4の実施の形態を示すもので、この第4の実施形態においては、図1、図2に示す上記第1の実施形態のガイドブッシュ5の代わりに、ガイド部3Aからサラバネ27側に突出する円筒状のガイドブッシュ50を設けたものである。
これにより、移動ユニットのスクリュ保持部材3の前進限の直前において、スクリュ保持部材3の各ガイド部3Aのガイドブッシュ50が、各ガイドロッド6の小径部6Aに装着された複数のサラバネ27に当接して、これらのサラバネ27を圧縮することにより、上記各サラバネ27によって、上記移動ユニットの運動エネルギが吸収されて、衝突の衝撃が緩和され、移動ユニットは、所定の前進限位置で円滑に停止する。
【0030】
この場合、サラバネ27には、ガイドブッシュ50のみが当接することになり、その他の部分はどこにも接触しないから、長期間使用して、衝突により損傷するのは上記ガイドブッシュ50とサラバネ27だけであり、したがって、これらの部品だけを交換すればよい。しかも、このうち、ガイドブッシュ50は、常時、ガイドロッド6と摺動しており、この摺動によって摩耗が進行する部品であり、摩耗によって定期交換される部品であるので、一定期間毎に新しいガイドブッシュ50と交換されることにより、衝撃の損傷のために特別に交換する必要がない。
【0031】
図6は本発明の第5の実施の形態を示すもので、この第5の実施形態においては、図5に示す上記第4の実施形態の円筒状のガイドブッシュ50の代わりに、リング状のフランジ51を円筒状のガイドブッシュ52の、サラバネ27側の端部に設けたものである。
この場合、上記フランジ51の外径を適宜変更することによって、移動ユニットがその前進限において停止する際に、フランジ51の、上記サラバネ27との当接面の大きさが任意に変更されるから、ガイドブッシュ52の衝撃による損傷の状態が調整され、かつ緩和される。
【0032】
【発明の効果】
本発明の請求項1は、移動ユニットと、この移動ユニットに対向配置された固定側部材との間に、上記移動ユニットの前進限における停止時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が設けられたものであるから、この衝撃吸収部材によって、移動ユニットがその前進限において停止する際に、固定側部材との間に生じる衝突の衝撃を円滑に吸収することにより、衝撃音の発生を容易に小さく抑制することができるとともに、射出装置の損傷を確実に防止することができる。
また、移動ユニットの前方側にガイドブッシュが設けられ、このガイドブッシュに、上記移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドが摺動自在に挿通され、かつ上記ガイドブッシュが、上記移動ユニットの前進限における停止時に衝撃吸収部材に当接するように構成されたものであるから、移動ユニットがその前進限において停止する際に、移動ユニットに設けられかつガイドロッドに沿って摺動するガイドブッシュが衝撃吸収部材に当接することにより、移動ユニットの前進限における停止時の衝撃を円滑に吸収することができるとともに、長期間の使用によって交換する必要が生じる部品を、ガイドブッシュと衝撃吸収部材とに限定することができる。特に、ガイドブッシュは、常にガイドロッドと摺動しており、摩耗によって定期交換される部品であるので、一定期間毎に新しいガイドブッシュと交換されることにより、衝撃の損傷のために特別に交換する必要がなく、極めて合理的な構成とすることができるという優れた効果を奏する。
【0033】
本発明の請求項2は、衝撃吸収部材がバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体から構成されたものであるから、衝撃吸収部材が安価で、かつ製作し易く、しかも信頼性が高い上に、衝撃吸収部材の交換を容易に行うことができるとともに、射出装置の構造をいたずらに複雑化することなく、移動ユニットの衝突による衝撃を吸収することができる。
【0034】
本発明の請求項3は、衝撃吸収部材がバネあるいはゴム体から構成され、かつこの衝撃吸収部材が、移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドに設けられたものであるから、ガイドロッドにバネあるいはゴム体を設けることにより、衝撃吸収部材の、ガイドロッドの軸線方向に直交する方向の移動が規制される。したがって、衝撃吸収部材の組み込み作業を容易に行うことができ、かつ衝撃吸収部材を簡単に所定位置に位置決め固定することができるとともに、移動ユニットの前進限における停止時の、固定側部材との間の衝撃を円滑に吸収することができる。
【0035】
本発明の請求項4は、衝撃吸収部材が、その全圧縮時に射出部材の先端が加熱筒内の先端に当接する前に移動ユニットを停止させるストッパを兼ねているものであるから、前記各請求項における発明の効果に加えて、移動ユニットがその前進限に移動して衝撃吸収部材が全圧縮した時でも、射出部材の先端が加熱筒内の先端に衝突して損傷するといった事故を未然に防止することができる。
【0036】
本発明の請求項5は、移動ユニットと固定側部材との間に、衝撃吸収部材が全圧縮する前に上記移動ユニットの移動を停止させるストッパ部材が設けられたものであるから、移動ユニットがその前進限において停止する際に、固定側部材との間に生じる衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が全圧縮する前に、移動ユニットと固定側部材との間に設けたストッパ部材によって、移動ユニットを停止させることにより、衝撃吸収部材にかかる負担を軽減することができるとともに、移動ユニットが所定の前進限位置を越えて前進することなく、移動ユニットを前進限位置に確実に停止させることができる。
【0038】
本発明の請求項6は、ガイドブッシュにフランジが設けられ、このフランジが、移動ユニットの前進限における停止時に衝撃吸収部材に当接するように構成されたものであるから、移動ユニットがその前進限において停止する際に、衝撃吸収部材に当接するフランジの大きさを変えて、このフランジの、上記衝撃吸収部材との当接面の大きさを任意に変更することにより、上記ガイドブッシュの衝撃による損傷の状態を容易に調整することができ、かつ円滑に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る射出成形機の射出装置の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】 図1のサラバネ設置部の断面図である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態を示す断面図である。
【図4】 本発明の第3の実施の形態を示すゴム体設置部の断面図である。
【図5】 本発明の第4の実施の形態を示す断面図である。
【図6】 本発明の第5の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 射出装置 2 加熱筒保持部材(固定側部材)
3 スクリュ保持部材 6 ガイドロッド
7 加熱筒 9 スクリュ(射出部材)
27 サラバネ(衝撃吸収部材)
30 ショックアブソーバ(衝撃吸収部材)
40 ゴム体(衝撃吸収部材) 50、52 ガイドブッシュ
51 フランジ
Claims (6)
- 移動ユニットを前進させることにより、この移動ユニットの射出部材によって、加熱筒内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出する射出成形機の射出装置において、上記移動ユニットと、この移動ユニットに対向配置された固定側部材との間に、上記移動ユニットの前進限における停止時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材が設けられるとともに、上記移動ユニットの前方側にガイドブッシュが設けられ、このガイドブッシュに、上記移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドが摺動自在に挿通され、かつ上記ガイドブッシュが、上記移動ユニットの前進限における停止時に上記衝撃吸収部材に当接するように構成されたことを特徴とする射出成形機の射出成形装置。
- 衝撃吸収部材がバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体から構成されたことを特徴とする請求項1記載の射出成形機の射出装置。
- 衝撃吸収部材がバネ、ショックアブソーバあるいはゴム体から構成され、かつこの衝撃吸収部材が、移動ユニットを往復移動自在に支持するガイドロッドに設けられたことを特徴とする請求項1記載の射出成形機の射出装置。
- 衝撃吸収部材が、その全圧縮時に射出部材の先端が加熱筒内の先端に当接する前に移動ユニットを停止させるストッパを兼ねていることを特徴とする請求項1、2または3記載の射出成形機の射出装置。
- 移動ユニットと固定側部材との間に、衝撃吸収部材が全圧縮する前に上記移動ユニットの移動を停止させるストッパ部材が設けられたことを特徴とする請求項1、2または3記載の射出成形機の射出成形装置。
- ガイドブッシュにフランジが設けられ、このフランジが、移動ユニットの前進限における停止時に衝撃吸収部材に当接するように構成されたことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載の射出成形機の射出装置。
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