JP4203872B2

JP4203872B2 - 射出成形機の型締装置

Info

Publication number: JP4203872B2
Application number: JP09025799A
Authority: JP
Inventors: 秋雄小黒
Original assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Current assignee: Niigata Machine Techno Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: JP2000280308A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動盤をタイバーに沿って開閉移動させる型開閉手段と、可動盤を型締移動させる型締手段とを備えた、射出成形機の複合式型締装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機の型締装置として、図５と図６及び図７に示すものが知られている。
図５の型締装置は、一般にトグル式型締装置と呼ばれるもので、固定盤６１にタイバー６２で一体に結合されたエンドプレート６３と、タイバー６２に摺動自在に支持された可動盤６４との間にトグル機構６５を、電動機６６の回転運動を直線運動に変えるねじ機構６７によって作動させることにより、可動盤６４を固定盤６１に向けて移動させてそれらの間で金型６８，６９を型締めする構造となっている。
【０００３】
また図６及び図７に示す型締装置は、複合式型締め装置と呼ばれるものであり、固定盤６１と、タイバー６２に摺動自在に支持された可動盤６４との間に型開閉用油圧シリンダ７１を設けるとともに、ハーフナット（型締クランプ）７２によってタイバー６２に固定されるエンドプレート６３と可動盤６４との間に型締用油圧シリンダ７３を設け、ハーフナット７２によるエンドプレート６３の固定を解除した状態（図６参照）でエンドプレート６３と一緒に可動盤６４を型開閉用油圧シリンダ７１で固定盤６１に向け移動させて金型６８，６９を閉じてから、ハーフナット７２でエンドプレート６３をタイバー６２に固定し、その状態で型締用油圧シリンダ７３により可動盤６４を押圧して図７のように型締めする構造となっている（特開平８−１７４６１３号公報、特開平１０−２９６８１０号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５のトグル式型締装置の場合は、型締位置から成形品を取り出す型開位置までトグル機構６５で可動盤６４を移動させる構造のため、装置が大形となり、機械の全長がどうしても長くなるという問題点がある。
【０００５】
また、図６及び図７の複合式型締装置の場合は、上記の問題点はないが、次のような問題点がある。
（ａ）型締めは直圧式であるため、大径の油圧シリンダ７３が必要である。（ｂ）エンドプレート６３の中央部に直接孔を明けてシリンダとするため、エンドプレート６３の厚さを厚くして強度を強めなければならない。
（ｃ）一般にエンドプレート６３は鋳物製であるため、シリンダの加工中に強度に影響のないような微細な鋳物巣が発見されたような場合でも不良品となり、使用することができない。
（ｄ）金型６８，６９の厚さにより、ハーフナット７２によるタイバー６２の固定位置が一定とならないため、複雑な位置決め機構が必要である。
【０００６】
本発明は、従来のトグル式型締装置のような大形のトグル機構が不要な射出成形機の型締装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、従来の直圧方式の型締用油圧シリンダのような大径の油圧シリンダが不要な射出成形機の型締装置を提供することである。
本発明の別の目的は、ハーフナットによるタイバーの固定位置を定める複雑な位置決め機構を必要としない射出成形機の型締装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の少なくとも１つの目的を達成するために、請求項１記載の発明による射出成形機の型締装置は、固定盤に対して可動盤をタイバーに沿って移動させてそれらに取り付けられた金型を開閉する型開閉手段と、上記タイバーを上記固定盤またはエンドプレートに固定することで上記タイバーを介して上記固定盤及びエンドプレートを一体に結合する結合手段と、上記可動盤とエンドプレートとの間に設けられ、型開閉手段によって閉じられた金型を可動盤の押圧によって型締めする型締手段とを具備した射出成形機の型締装置において、上記型締手段は、エンドプレートの外側に配されたトグル機構と該トグル機構を作動させる駆動装置とから成り、前記トグル機構は、一端を上記駆動装置に連結された一対の駆動リンクと該駆動リンクの他端に一端を連結され他端を可動盤に取り付けた一対の従動リンクとを備え、上記駆動リンクの型開回動を停止させる型締用ストッパと上記駆動リンクの型開回動を停止させる型開用ストッパとが前記エンドプレートの外側に設けられたことを特徴とする。
【０００８】
この手段では、型開閉手段で可動盤を移動させて金型を閉じてから、型締手段のトグル機構を駆動装置で作動させて金型を型締めする。この際のトグル機構の型締ストロークは、所定の型締力を生じさせるタイバーの伸び分（型締力にもよるが、通常は数ｍｍ程度）で良い。
この構成では、トグル機構の構造が単純になり、しかも、駆動リンクの駆動端がエンドプレートの外側に配設されている関係で、エンドプレートと可動盤の最小間隔を小さくすることが可能になる。
更に、駆動装置により駆動リンクを型締回動させると型締用ストッパに当接して所定の型締力を生じさせる。また駆動リンクを駆動装置で型開方向に回動させると型開用ストッパに当接して可動盤を所定に位置に停止させる。
【０００９】
請求項１記載の射出成形機の型締装置において、トグル機構を、エンドプレートの外側に配された一端に駆動装置を連結してエンドプレートに枢軸で回動自在に取り付けられた一対の駆動リンクと、該各駆動リンクの他端に一端を連結ピンで屈伸自在にそれぞれ連結して他端を可動盤に取付軸で回動自在に取り付けられた一対の従動リンクとを備えた備えた構成とすることができる（請求項２）。
この構成では、トグル機構の構造が単純になり、しかも、駆動リンクの駆動端がエンドプレートの外側に配設されている関係で、エンドプレートと可動盤の最小間隔を小さくすることが可能になる。
【００１１】
本発明による射出成形機の型締装置において、駆動装置を、型締用油圧シリンダとすることも（請求項３）、型締用電動機の回転運動を直線運動に変える型締用ねじ機構によって構成することもできる（請求項４）。前者の場合は、型締用油圧シリンダがトグル機構の駆動リンクを回動させ、また後者の場合は、型締用ねじ機構が駆動リンクを回動させる。
【００１２】
また、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置において、結合手段を、固定盤に設けられたハーフナットとすることも（請求項５）、またエンドプレートに設けられたハーフナットとすることもできる（請求項６）。前者の場合は、型開閉手段によるエンドプレートと可動盤の移動時にタイバーも一緒に移動する。また後者の場合は、エンドプレートと可動盤は型開閉手段によりタイバーに沿って移動させられる。
【００１３】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置において、型開閉手段を、固定盤とエンドプレートとの間で外側に設けられた型開閉用油圧シリンダとすることも（請求項７）、型開閉用電動機の回転運動を直線運動に変える型開閉用ねじ機構によって構成することもできる（請求項８）。この場合は電力で金型が開閉される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る射出成形機の型締装置の第１の実施の形態を示す。図１において符号１は固定盤である。固定盤１はベース２の上に固定されており、四隅にそれぞれ形成された各透孔１ａの外側に、それらの透孔１ａに挿通されたタイバー３の溝状の固定部３ａを挟んで固定する４個のハーフナット（結合手段）４（図１には２個しか表われていない。）を備え、中央部の内側に金型（キャビティ型）５が着脱自在に取り付けられている。
【００１５】
４本のタイバー３は、可動盤７の軸孔７ａにそれぞれ挿通されるとともに、ねじ部３ｂをエンドプレート８のナット部材９にそれぞれ螺入させ、かつ回止め部材１０にそれぞれ固定して設けられている。各ナット部材９には、モータ等の回転駆動装置（図示せず）によって回転させられるプーリ等の伝動部材１２が取り付けられており、各ナット部材９の同期回転によって各タイバー３をそれらの軸方向に移動させることができるようになっている。タイバー３の固定部３ａの近くには、透孔１ａへのタイバー３の挿通状態において固定盤１に当接し、固定部３ａをハーフナット４の位置に正しくつけるフランジ３ｃが形成されている。
【００１６】
可動盤７とエンドプレート８は、ベース２の上にスライドガイド又はリニアガイド（いずれも図示せず）によって前後（図１で左右）に移動自在に支持されている。可動盤７は、固定盤１側の面に金型（コア型）１３を有し、またエンドプレート８側の面にエジェクタ装置１４を有する。固定盤１とエンドプレート８の間の対角位置１４には、一対の型開閉用油圧シリンダ（型開閉手段）１６が設けられており、型開閉用油圧シリンダ１６，１６の伸縮作動により、エンドプレート８を固定盤１に対して移動させることができる。なお、型開閉用油圧シリンダ１６は、図面の上で他の部材と重なるのを避けるために、固定盤１及びエンドプレート８から離して描かれている。
【００１７】
エンドプレート８には、一対の駆動リンク１９がその一端をエンドプレート８の外部に配して枢軸２０で回動自在に取り付けられ、また可動盤７には、一対の従動リンク２１が取付軸２２で回動自在に取り付けられている。駆動リンク１９の他端と従動リンクリ２１の一端とは連結ピン２３によってそれぞれ屈伸自在に連結されており、トグル機構を構成されている。
【００１８】
エンドプレート８の外側のブラケット２５には、型締用油圧シリンダ（駆動装置）２６がピストンロッド２６ａを駆動リンク１９の一端に連結して取り付けらている。型締用油圧シリンダ２６は、上記のトグル機構を作動させるものであり、トグル機構とともに型締手段２７を構成している。
【００１９】
また、エンドプレート８には、各一対の型締用ストッパ２９と型開用ストッパ３０が設けられている。型締用ストッパ２９は、型締用油圧シリンダ２６による駆動リンク１９の型締回動を停止させるものであり、また型開用ストッパ３０は、駆動リンク１９の型開回動を停止させるものである。
【００２０】
次に、上記の構成とされた射出成形機の型締装置の作用を説明する。
図１の上半分は型開状態、下半分は型締状態をそれぞれ示す。なお、この点は後述する図２、図３、図４の型締装置においても同じである。
まず、型開状態から型締用油圧シリンダ２６を伸長させて駆動リンク１９を型締用ストッパ２９に当接するまで回動させ、両リンク１９，２１を直線状に伸ばして可動盤７をタイバー３に沿って図１で右に移動させ、また型開閉用油圧シリンダ１６を縮小させてエンドプレート８とともに可動盤７とタイバー３を図１で右に移動させ、可動盤７の金型１３を固定盤１の金型５に接触させる。
【００２１】
上記の状態で、ナット部材９を回転させてタイバー３をエンドプレート８と可動盤７に対して更に右に移動させ、固定盤１の透孔１ａに挿通されたタイバー３のフランジ３ｃを固定盤１に当接させる。
【００２２】
次に型開閉用油圧シリンダ１６を伸長させてエンドプレート８と可動盤７及びタイバー３を左に移動させ、ナット部材９を前記の逆方向に回転させることにより、タイバー３をエンドプレート８に対し、型締力相当分（タイバー３の伸び分）左に移動させて、いわゆる増締めを行う。型締用油圧シリンダ２６は、上記の適当な時機に、駆動リンク１９が型開用ストッパ３０に当接するまで縮小させてトグル機構を屈曲状態にしておく。
【００２３】
このようにして準備操作（型厚調整操作）が終了したら、射出成形機を正規に作動させて成形品を成形する。
すなわち、型開状態から型開閉用油圧シリンダ１６を縮小させてエンドプレート８と可動盤７及びタイバー３を図１で右に型閉移動させ、金型５，１３を閉じるとともに、タイバー３を固定盤１の透孔１ａに挿通させてその固定部３ａをハーフナット４で固定する。これにより、固定盤１にエンドプレート８がタイバー３を介して一体に結合される。この際、タイバー３のフランジ３ｃが固定盤１に当接して固定部３ａをハーフナット４の位置に正しくつけるので、タイバー３はハーフナット４によって常に的確に固定されるようになる。
【００２４】
次いで、型締用油圧シリンダ２６を作動させてトグル機構の両リンク１９，２１を直線状に伸ばすことにより、エンドプレート８に対し可動盤７をタイバー３に沿って移動させて型締めする。この状態で金型５，１３の成形キャビティに周知のように溶融樹脂が充填され、成形品が成形される。
【００２５】
充填樹脂の固化後、型締用油圧シリンダ２６を縮小させて可動盤７をタイバー３に沿って左に移動させて固定盤１の金型５から金型１３を離させるとともに、ハーフナット４によるタイバー３の固定を解いて型開閉用油圧シリンダ１６を伸長させ、エンドプレート８と可動盤７及びタイバー３を左に移動させて型開きする。この型開状態では、駆動リンク１９が型開用ストッパ３０に当接して可動盤７を所定位置に正しく後退させているので、金型１３からの成形品のロボット等による取出しが円滑に行われるようになる。
【００２６】
金型１３からの成形品の取出し後、前記のようにして型締めする。以下、上記の作動を繰り返す。
【００２７】
図２は本発明に係る射出成形機の型締装置の第２の実施の形態を示す。
この型締装置においては、図１の型開閉用油圧シリンダ１６に代えて型開閉手段３３が用いられ、また図１の型締用油圧シリンダ２６に代えて駆動装置３４が用いられている。
【００２８】
型開閉手段３３は、サーボモータ等の型開閉用電動機（図示せず）によってプーリ等の伝動部材３６を介して回転させられるボールねじ軸等のねじ軸３７と、該ねじ軸３７に螺合されたボールナット等のナット部材３８とを主体としている。
【００２９】
ねじ軸３７は、ベース２に固定された固定板３９に回転自在に支持され、またナット部材３８は、各タイバー３に固定されたホルダ部材４０に固定されている。したがって、ねじ軸３７を回転させると、ナット部材３８とホルダ部材４０を介してタイバー３がねじ軸３７の回転方向にしたがって左又は右に動き、金型１３を可動盤７と一緒に開閉移動させる。
【００３０】
駆動装置３４は、サーボモータ等の型締用電動機（図示せず）によってプーリ等の伝動部材４２を介して回転させられるボールねじ軸等のねじ軸４３と、該ねじ軸４３に螺合されたボールナット等のナット部材（クロスヘッド）４４と、駆動リンク１９の一端とナット部材４４に両端をピン結合されてそれらを互い連結した連結リンク４５とを主体としている。
【００３１】
ねじ軸４３は、エンドプレート８に回転自在に支持されている。したがって、ねじ軸４３を回転させると、ナット部材４４がねじ軸４３の回転方向にしたがって右又は左に動き、連結リンク４５を介してトグル機構を屈伸させる。
【００３２】
型開閉手段３３のねじ軸３７とナット部材３８、及び駆動装置３４のねじ軸４３とナット部材４４は、回転運動を直線運動に変換するねじ機構をそれぞれ構成し、またトグル機構と駆動装置３４は型締手段４６を構成している。
【００３３】
図２の型締装置の他の構造と作用は、図１の型締装置と同一であるので、同一の部材等に同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図３は本発明に係る射出成形機の型締装置の第３の実施の形態を示す。
この型締装置においては、各タイバー３がナット４８の締付けによって固定盤１に固定され、エンドプレート８に設けられたハーフナット４によるタイバー３の固定部３ｄの固定で固定盤１にエンドプレート８が一体に結合されるようになっている。各タイバー３の自由端にはホルダ部材４０が固定され、タイバー３をベース２上に支持している。固定部３ｄはねじ角溝によって構成される。
【００３５】
この型締装置の型開閉用油圧シリンダ１６と型締手段２６の構成は図１の型締装置と同一である。また、作用については、型開閉用油圧シリンダ１６によってエンドプレート８等を開閉移動させて金型５，１３を閉じた状態で、長さの長い固定部３ｄの所定位置をハーフナット４で固定する以外は図１の型締装置と同じである。
【００３６】
図４は本発明に係る射出成形機の型締装置の第４の実施の形態を示す。
この型締装置の場合は、図３の型締装置と同様に、各タイバー３がナット４８によって固定盤１に固定され、エンドプレート８のハーフナット４によるタイバー３の固定部３ｄの固定で固定盤１にエンドプレート８が一体に結合される。この型締装置の型開閉手段４９は、図２の型開閉手段３３と同じように、ねじ軸３７とナット部材３８とを主体としているが、ねじ軸３７はホルダ部材４０に支持され、またナット部材３８はエンドプレート８に固定されている。型開閉手段４９の作用と上記以外の他の構造は図２の型締装置と同じである。
【００３７】
図２と図４の型開閉用ねじ機構と型締用ねじ機構はいずれもねじ軸３７，４３が定位置で回転してナット部材３８，４４を直線移動させる構造となっているが、ナット部材が定位置で回転してねじ軸を直線移動させる構造とすることもできる。また、タイバー３と型開閉用油圧シリンダ１６等の設備本数は図のものに限らず任意である。ハーフナット４の具体的な構造とこれの駆動手段も任意で、どのようなものも使用可能である。
【００３８】
型厚調整操作の別法として、型開状態から型締用油圧シリンダ２６を伸長させて駆動リンク１９を型締用ストッパ２９に当接するまで回動させ、両リンク１９，２１を直線状に伸ばしてナット部材９を回転させ、一旦、エンドプレート８をタイバー３の固定盤１と反対側の端まで（図１の左側）移動させた後、油圧シリンダ１６を縮小させエンドプレート８及び可動盤７をタイバー３に沿って図１で右に移動させ、タイバー３を固定盤１の透孔１ａに挿通させ、フランジ３ｃを固定盤１に当接させる。
次に、ハーフナット４で固定部３ａを固定し、ナット部材９を回転させエンドプレート８及び可動盤７をタイバー３に沿って図１で右に移動させ、可動盤７の金型３を固定盤１の金型１５に接触させる。この状態で型締用油圧シリンダ２６を縮小させトグル機構の両リンク１９，２１を縮小さぜた後、型締力相当分（タイバー３の伸び分）エンドプレート８を右に移動させ、いわゆる増締めを行い手順により準備操作を行うことが出来る。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、小形のトグル機構で、従来の長大なトグル機構と同様に型締めすることができる上、機械の長さが短くて扱い易く、しかもエンドプレートにシリンダを加工する必要がなくてコスト安につく優れた型締装置を得ることができる。しかも、トグル機構の構造が至って単純になるととともに、エンドプレートと可動盤の最小間隔が小さくなるので、一層、コスト及び小型化の点で有利になる。更に、トグル機構の駆動リンクの過回動が型締用ストッパと型開用ストッパによって防止されるので、所定の型締力が正確に得られる。また型開状態におけるエンドプレートと可動盤の位置ずれに起因する成形品の取出しミスが防止される効果がある。
【００４０】
また、トグル機構を、エンドプレートの外側に配された一端に駆動装置を連結してエンドプレートに枢軸で回動自在に取り付けられた一対の駆動リンクと、該各駆動リンクの他端に一端を連結ピンで屈伸自在にそれぞれ連結して他端を可動盤に取付軸で回動自在に取り付けられた一対の従動リンクとを備えた構成とした場合は、トグル機構の構造が至って単純になるととともに、エンドプレートと可動盤の最小間隔が小さくなるので、一層、コスト及び小型化の点で有利になる。
【００４２】
請求項１または２に記載の射出成形機の型締装置において、駆動装置を、型締用油圧シリンダとした場合は、油圧式射出成形機への実施が容易になり、また型締用電動機の回転運動を直線運動に変える型締用ねじ機構によって構成した場合は電動式射出成形機への実施が容易になる。
【００４３】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置において、結合手段を、固定盤に設けられたハーフナットとした場合は、結合手段によるタイバーの固定位置が一定となるため、複雑な位置決め機構が不要となる。また結合手段を、エンドプレートに設けられたハーフナットとすると、常時固定盤に固定されているタイバーが、エンドプレートと可動盤を案内するため、作動が円滑になる。
【００４４】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置において、型開閉手段を、固定盤とエンドプレートとの間で外側に設けられた型開閉用油圧シリンダとした場合は、油圧式射出成形機に実施することが容易になり、また型開閉用電動機の回転運動を直線運動に変える型開閉用ねじ機構によって構成した場合は、電動式射出成形機に実施することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る射出成形機の型締装置の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る射出成形機の型締装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る射出成形機の型締装置の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る射出成形機の型締装置の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図５】従来の射出成形機の型締装置の図である。
【図６】従来の他の型締装置の型開状態を示す図である。
【図７】図６の型締装置の型締状態を示す図である。
【符号の説明】
１固定盤３タイバー
３ａ，３ｄ固定部４ハーフナット（結合手段）
５，１３金型７可動盤
８エンドプレート９，３８，４４ナット部材
１６型開閉用油圧シリンダ（型開閉手段）
１９駆動リンク２０枢軸
２１従動リンク２２取付軸
２３連結ピン２６型締用油圧シリンダ（駆動装置）
２７，４６型締手段２９型締用ストッパ
３０型開用ストッパ３３，４９型開閉手段
３４駆動装置３７，４３ねじ軸
４５連結リンク

Claims

固定盤に対して可動盤をタイバーに沿って移動させてそれらに取り付けられた金型を開閉する型開閉手段と、上記タイバーを上記固定盤またはエンドプレートに固定することで上記タイバーを介して上記固定盤及びエンドプレートを一体に結合する結合手段と、上記可動盤とエンドプレートとの間に設けられ、型開閉手段によって閉じられた金型を可動盤の押圧によって型締めする型締手段とを具備した射出成形機の型締装置において、
上記型締手段は、エンドプレートの外側に配されたトグル機構と該トグル機構を作動させる駆動装置とから成り、前記トグル機構は、一端を上記駆動装置に連結された一対の駆動リンクと該駆動リンクの他端に一端を連結され他端を可動盤に取り付けた一対の従動リンクとを備え、
上記駆動リンクの型開回動を停止させる型締用ストッパと上記駆動リンクの型開回動を停止させる型開用ストッパとが前記エンドプレートの外側に設けられたことを特徴とする射出成形機の型締装置。
トグル機構は、一端に駆動装置を連結してエンドプレートに枢軸で回動自在に取り付けられた一対の駆動リンクと、該各駆動リンクの他端に一端を連結ピンで屈伸自在にそれぞれ連結して他端を可動盤に取付軸で回動自在に取り付けられた一対の従動リンクとを備えたことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の型締装置。
駆動装置は、型締用油圧シリンダとされたことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形機の型締装置。
駆動装置は、型締用電動機の回転運動を直線運動に変える型締用ねじ機構によって構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の射出成形機の型締装置。
結合手段は、固定盤に設けられたハーフナットとされたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。
結合手段は、エンドプレートに設けられたハーフナットとされたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。
型開閉手段は、固定盤とエンドプレートとの間で外側に設けられた型開閉用油圧シリンダとされたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。
型開閉手段は、型開閉用電動機の回転運動を直線運動に変える型開閉用ねじ機構によって構成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の射出成形機の型締装置。