JP4088657B1 - 金型ユニット逆取付防止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニット７が、常に正しい上下関係で取付けられるように、また成形機に対し正しい上下関係で取付けられるようにする。
【解決手段】固定側ホルダ９ａ又は可動側ホルダ９ｂのコーナにホルダ位置規制部１５を形成し、固定側ユニット７ａ又は可動側ユニット７ｂのコーナにユニット位置規制部２１を形成する。これにより固定側ユニット７ａ又は可動側ユニット７ｂのいずれかを上下逆に取付けようとした場合には、ホルダ位置規制部１５がユニット７と干渉して逆取付けを規制し、ユニット７が正しい上下関係の場合には、当該干渉が回避されて取付けが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、射出成形機のホルダに金型ユニットを取付ける際に、ホルダに対して金型ユニットが逆方向に取付けられたり、或いは当該金型ユニットを構成する可動側ユニットと固定側ユニットとが逆方向に取付けられたりするのを防止する金型ユニット逆取付防止機構に関する。

射出成形機においては固定側金型と可動側金型とからなる金型を用い、その際に固定側金型を固定プラテンに固定し、可動側金型を可動プラテンに固定して、当該可動プラテンを固定プラテンに向って進退させることにより、金型の型開閉を行なっている。
金型の型閉めにより、その内部に製品の外観をなす略密閉空間のキャビティが形成され、該キャビティにノズルから溶融した樹脂が注入されることにより射出成形が行われる（特許文献１参照）。

このような金型は、一般に大きくかつ重いため、取付けに際してはクレーン等により吊り上げながら各プラテンにネジ止め等して固定するようになっている。
従って、近年のように製品が少量多品種化すると頻繁に金型交換を行う必要が生じ、その労力が膨大になるという問題があった。加えて、小さい製品を成形する場合でも大きなサイズの金型を用いなければならず経済性が悪いという問題があった。

このような観点から従来の金型を、金型部分が作り込まれたユニットと、プラテンに固定されると共にユニットが脱着可能に設けられたホルダとに分割構成することが提案されている。
金型は固定側と可動側とからなるため、ユニットも固定側ユニットと可動側ユニットとにより構成され、ホルダも固定側ホルダと可動側ホルダとにより構成されることになる。そして、製品毎に準備したユニットをプラテンに固着されたホルダに装着して射出成形する（特許文献２参照）。

ホルダは交換頻度が少ないため取付を間違えることも少ないが、ユニットは交換頻度が多いため取付けを間違えてホルダに対して上下関係逆にしてしまうことがある。そこで、従来は、上下関係が視認できるように例えばユニットの所定位置に刻印等を付している。
特開平６−３３９９６２号公報 特開２００５−３０６０２８号公報

しかしながら、ユニットが汚れていたり、キズが付いていたりして刻印が正確に認識できない場合や刻印を確認した後の取付作業中にユニットの上下関係を逆にしてしまう場合があった。この結果、成形機に対してユニットの上下関係が逆になったり、ユニット間で上下関係が逆になったりして、型閉めした際にキャビティが正しく形成されず金型を壊してしまう不都合が生じていた。

ユニット間での上下関係が正しい場合は成形機に対する上下関係が逆となり、例えば成形品をロボットで取出す際に、ロボットが金型に衝突して金型を破損させたりロボットが損傷を受けたりする問題がある。

そこで、本発明は、成形機に対するユニットの上下関係やユニット間の上下関係が常に正しく取付けることができるようにする金型ユニット逆取付防止機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、成形機に固着された固定側ホルダ及び可動側ホルダに、固定側金型が設けられた固定側ユニット及び可動側金型が設けられた可動側ユニットを取付ける際に、前記固定側ユニット及び前記可動側ユニットが上下逆取付されるのを規制する金型ユニット逆取付防止機構において、前記固定側ホルダと前記可動側ホルダとが、それぞれ、複数の入角コーナを有する前記固定側ユニットのための収納部と複数の入角コーナを有する前記可動側ユニットのための収納部とを備え、前記固定側ホルダの収納部の複数の入角コーナの一つと前記可動側ホルダの収納部の複数の入角コーナの一つとがそれぞれテーパ形状を有し、前記固定側ユニットと前記可動側ユニットとがそれぞれ複数の出角コーナを有し、前記固定側ユニットの複数の出角コーナの一つと前記可動側ユニットの複数の出角コーナの一つとがそれぞれ切り欠くことにより形成され、前記固定側ホルダのテーパ形状の入角コーナと前記固定側ユニットの切り欠くことにより形成された出角コーナとが雄雌関係にあり、また、前記可動側ホルダのテーパ形状の入角コーナと前記可動側ユニットの切り欠くことにより形成された出角コーナとが雄雌関係にあることを特徴とする。

これにより、固定側及び可動側の各ユニットを固定側及び可動側の各ホルダに上下逆に取付けようとすると、各ホルダに設けられたテーパ形状の入角コーナが各ユニットと干渉するため、取付けができなくなる。一方、各ユニットが各ホルダに対して正しい上下関係にあれば、各ホルダのテーパ形状の入角コーナとその形状に対応した各ユニットの切り欠くことにより形成された出角コーナとが雄雌関係にあるため、当該干渉が回避されて取付けが可能になる。
また、収納部を加工する際に加工残し領域等を作るだけでホルダ位置規制部が形成され、特別な部材を用いることなく容易に当該ホルダ位置規制部が形成できる。また、ユニット位置規制部もホルダ位置規制部に対応した領域を削る等すればよいため、特別な部材を用いることなく容易に当該ホルダ位置規制部が形成できる。

本発明によれば、固定側ホルダ及び可動側ホルダにテーパ形状の入角コーナを形成し、固定側ユニット及び可動側ユニットの前記テーパ形状の入角コーナと対応する位置に切り欠くことにより形成された出角コーナを形成し、前記入角コーナと前記出角コーナとの干渉の回避を通して、ユニットの装着を可能とし、逆取付を防止する。
また、このような入り角コーナと出角コーナとはホルダやユニットの製造加工において削り残しや削り込みにより形成可能なので、別途部材を用意することなく簡単に設けることができる。

本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は射出成形機１及び固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとからなる金型ユニット７の構成を示す斜視図である。
なお、射出成形機１については、プラテンとホルダとが一体に形成された構造を示しているが、別体構造の成形機であっても良いことを付言する。

図１に示す射出成形機１は、材料を可塑化する可塑化部２、可塑化された材料を計量射出する射出部３、固定側ホルダ９ａに対して可動側ホルダ９ｂを進退させる型締部４とを主要構成としている。固定側ホルダ９ａと可動側ホルダ９ｂとを総称してホルダ９と記載する。

固定側ホルダ９ａ及び可動側ホルダ９ｂには窪みが上下方向に伸びる凹状の収納部５ａ，５ｂが設けられ、これらの左右縁部中央にクランプ機構１１が設けられている。
また、固定側ホルダ９ａ及び可動側ホルダ９ｂには、各ユニット７ａ，７ｂを支持して、その取付高さ位置を規制するサポート板１３が設けられている。なお、可動側ホルダ９ｂ側のサポート板は図示省略し、固定側ホルダ９ａと可動側ホルダ９ｂとを総称してホルダ９と記載する。

収納部５ａ，５ｂには複数の入角コーナがあり、その内の１つが他と異なる形状となっている。即ち、図１では固定側ホルダ９ａ及び可動側ホルダ９ｂの入角の１が三角柱体で覆ったような凸状形状に設けられて、この部分が金型ユニット逆取付防止機構をなすホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂをなしている。ホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂは収納部５ａ，５ｂの入角を加工する際に、入角形状を直角形状とせずテーパ形状とすることにより形成される。このように、別途部材を用意することなく簡単にホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂが形成できる特徴がある。

固定側ユニット７ａ及び可動側ユニット７ｂには、それぞれ固定側金型８ａ及び図示しない可動側金型が設けられると共に、各ユニット７の左右側面部には縦方向にクランプ溝１０ａ，１０ｂが設けられている。
そして、各ユニット７をホルダ９に装着し、そのクランプ機構１１のレンチ穴１４に六角レンチを挿入して内設されたボルトを締めてクランプ爪１２を傾動させることによりユニット７を固定する。

また、固定側ユニット７ａにはガイド穴１６が１の対角線上に設けられ（図３参照）、可動側ユニット７ｂには当該ガイド穴１６に挿嵌するガイドピン１８が立設されている。これにより可動側ユニット７ｂと固定側ユニット７ａと型閉めする際に、ガイドピン１８がガイド穴１６に案内されて固定側ユニット７ａに対する可動側ユニット７ｂの位置が自動的に規定されるようになる。

固定側ユニット７ａには裏面から表面（パーティング面）ＰＬに向けて溶融樹脂をキャビティＣに射出するためのプローブ１９が挿入されるプローブ穴２０が形成され（図２参照）、その先端はキャビティＣのゲート穴に連通している。また、固定側ユニット７ａ及び可動側ユニット７ｂの裏面の出角コーナの一端に金型ユニット逆取付防止機構をなすユニット位置規制部２１ａ，２１ｂが設けられている。このユニット位置規制部２１ａ，２１ｂは当該出角コーナを切欠くことにより形成され、別途部材を用意することなく簡単に設けることができる特徴がある。

可動側ユニット７ｂの裏面側には所定間隔を介してボルト止めされた矩形板状の突出板２２及びエジェクタ板２３が設けられると共に、一端が突出板２２とエジャクタ板２３とで挟持され、他端が可動側ユニット７ｂを挿通して設けられた図示しない突出ピン及び型閉め時に先端が固定側ユニット７ａのＰＬ面に当接して押し戻されることにより突出板２２等を元の位置に戻すためのリターンピン２６等が設けられている。
なお、可動側ユニット７ｂの裏面とエジェクタ板２３との間にバネを圧縮して配設すると、バネの復元力により可動側ユニット７ｂの型開きに応動して突出板２２等が元の位置に戻るようになる。

このようなユニット７を成形機に取付ける際には、まず固定側ユニット７ａを矢印Ａの方向（図１参照）から固定側ホルダ９ａに宛う。このとき、プローブ穴２０にプローブ１９を挿入しながら固定側ユニット７ａの下端をサポート板１３に載置して固定側ユニット７ａの取り付け高さを規定する。その後、六角レンチでクランプネジを締めることにより固定する。

図２はこのときの様子を示すプローブ１９を通る水平部分断面図で、図２（ａ）は固定側ホルダ９ａに固定側ユニット７ａを装着する直前の様子を示し、図２（ｂ）は固定側ユニット７ａの上下関係が正しい場合、図２（ｃ）は上下関係が逆の場合を示している。

上下関係が正しい場合には、ホルダ位置規制部１５ａとユニット位置規制部２１ａとは干渉しない雄雌関係をなすため、固定側ユニット７ａを固定側ホルダ９ａに正しく取り付けることができる。
一方、上下関係が逆の場合は、ホルダ位置規制部１５ａが固定側ユニット７ａと干渉するため、固定側ホルダ９ａに固定側ユニット７ａを取付けることができず、当該固定側ユニット７ａの上下関係が逆であることが認識される。

固定側ユニット７ａが正しく装着されると、可動側ユニット７ｂを矢印Ｂの方向（図１参照）から挿入してサポート板１３に載置し、六角レンチ等によりクランプネジを締めて固定する。
このときも成形機１に対する可動側ユニット７ｂの上下関係が逆の場合にはホルダ位置規制部１５ｂが可動側ユニット７ｂの出角コーナに当たるため上下関係が逆であることが認識できる。

以上説明したように、本発明によると固定側ユニット７ａや可動側ユニット７ｂを固定側ホルダ９ａや可動側ホルダ９ｂに上下逆にして装着しようとした際にはホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂが固定側ユニット７ａや可動側ユニット７ｂに当接して装着できないようになる。一方、上下関係が正しい場合にはホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂと当接を避けるようにユニット位置規制部２１ａ，２１ｂが形成されているので装着が可能になる。これらホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂ及びユニット位置規制部２１ａ，２１ｂはホルダやユニットの加工を調整するだけで設けることができる利点がある。

なお、上記説明では、ホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂは凸状であり、ユニット位置規制部２１は凹状であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂを凹状とし、ユニット位置規制部２１を凸状とする構成であっても良く、またこれらの形成位置はコーナ部分に限定しない。

さらに、上記説明では固定側ホルダ９ａと可動側ホルダ９ｂとにホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂを設け、固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとにユニット位置規制部２１ａ，２１ｂを設けた場合について説明したが、固定側ホルダ９ａと可動側ホルダ９ｂのいずれか一方にホルダ位置規制部を設け、これに対応して固定側ユニット７ａ又は可動側ユニット７ｂのいずれか一方にユニット位置規制部を設けてもよい。

固定側ホルダ９ａと可動側ホルダ９ｂとにホルダ位置規制部１５ａ，１５ｂを設け、固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとにユニット位置規制部２１ａ，２１ｂを設けた場合には、必然的に固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとの相対的な上下関係も正しくなるが、一方にのみ設けた場合には固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとの相対的な上下関係が常に正しくなるとは限らない。

このような場合には、図３に示すように、対角線Ｋ上の対称位置に設けられたガイド穴１６を非対称位置に設けることにより固定側ユニット７ａと可動側ユニット７ｂとの上下逆関係を防止することができる。図３は固定側ユニット７ａの正面図を示した図で、同図において点線円は対称位置にガイド穴１６を設けた場合であり、実線円は非対称位置にガイド穴１６を設けた場合を示している。なお、ガイド穴１６を非対称位置に設ける場合には、これに対応してガイドピン１８も非対称位置に設ける。

一対のガイドピン１８又はガイド穴１６を非点対称位置に設けることにより、型閉めしようとするとガイドピン１８が相手側のＰＬ面に当接してそれ以上型閉めすることができなくなり取付け間違いであることが認識でき、金型を壊したりすることが防止できる。

また、図４に示すように、サポート板１３の高さ位置及び左右位置を変え、これに対応して固定側ユニット７ａに逃部２５を形成することで、成形機に対する固定側ユニット７ａの上下関係を規定することも可能である。図４はサポート板１３の高さ位置及び左右位置を変えた固定側ホルダ９ａに逃部２５が形成された固定側ユニット７ａを取り付ける様子を示している。

この場合、サポート板１３がその形成位置を含めてホルダ位置規制部をなし、固定側ユニット７ａに形成した逃部２５がユニット位置規制部をなして金型ユニット逆取付防止機構を構成する。

同様に可動側ホルダ９ｂに設けられたサポート板の高さを変え、これに対応して可動側ユニット７ｂに逃部を形成することで、成形機に対する可動側ユニット７ｂの上下関係を規定することが可能である。この場合は、可動側ホルダ９ｂのサポート板がその形成位置を含めてホルダ位置規制部をなし、可動側ユニット７ｂに形成した逃部がユニット位置規制部をなして金型ユニット逆取付防止機構を構成する。

これにより、例えば固定側ユニット７ａが逆の場合には、プローブ穴２０にプローブ１９が挿入できなくなるので、上下逆であることが認識できる。また可動側ユニットが逆の場合には、そのまま取り付けることができるが先に取り付けられた固定側ユニット７ａと高さ位置が異なるため、ガイドピン１８がガイド穴に挿入できず上下関係が逆であることが容易に認識できる。

本発明に係る金型ユニット逆取付防止機構を備える射出成形機及びユニット金型の斜視図である。 金型ユニット逆取付防止機構の作用を示すプローブを通る水平断面図で（ａ）は上下逆に固定側ユニットを取り付けようとした場合、（ｂ）は上下関係が正しい場合の図である。 ガイドピンを非対称位置に設けた場合の可動側ユニットの正面図である。 固定側ホルダにサポート板を左右非対称に設けた場合の部分斜視図である。

符号の説明

１ 射出成形機
５ａ，５ｂ 収納部
７ 金型ユニット
７ａ 固定側ユニット
７ｂ 可動側ユニット
８ａ 固定金型
９ａ 固定側ホルダ
９ｂ 可動側ホルダ
１３ サポート板
１５ａ，１５ｂ ホルダ位置規制部（金型ユニット逆取付防止機構）
１６ ガイド穴
１８ ガイドピン
２１ａ，２１ｂ ユニット位置規制部（金型ユニット逆取付防止機構）
２５ 逃部

Claims (1)

1. 成形機に固着された固定側ホルダ及び可動側ホルダに、固定側金型が設けられた固定側ユニット及び可動側金型が設けられた可動側ユニットを取付ける際に、前記固定側ユニット及び前記可動側ユニットが上下逆取付されるのを規制する金型ユニット逆取付防止機構において、
   前記固定側ホルダと前記可動側ホルダとが、それぞれ、複数の入角コーナを有する前記固定側ユニットのための収納部と複数の入角コーナを有する前記可動側ユニットのための収納部とを備え、前記固定側ホルダの収納部の複数の入角コーナの一つと前記可動側ホルダの収納部の複数の入角コーナの一つとがそれぞれテーパ形状を有し、
   前記固定側ユニットと前記可動側ユニットとがそれぞれ複数の出角コーナを有し、前記固定側ユニットの複数の出角コーナの一つと前記可動側ユニットの複数の出角コーナの一つとがそれぞれ切り欠くことにより形成され、
   前記固定側ホルダのテーパ形状の入角コーナと前記固定側ユニットの切り欠くことにより形成された出角コーナとが雄雌関係にあり、また、前記可動側ホルダのテーパ形状の入角コーナと前記可動側ユニットの切り欠くことにより形成された出角コーナとが雄雌関係にある、
   ことを特徴とする金型ユニット逆取付防止機構。

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