JP4428692B2 - 射出成形機の金型固定装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機の固定盤と可動盤に、磁石による吸着力により金型を固定する為の金型固定装置に関するものである。

従来、射出成形機においては、固定盤と可動盤に１対の金型（固定金型と可動金型）が固定され、固定盤に対して可動盤が接近・離隔する方向へ移動駆動されて、１対の金型の型締めと型開きが行われる。１対の金型が型締めされた状態で、これら金型の内部に形成されたキャビティに溶融状の合成樹脂が注入されて、射出成形品が成形され、その後、１対の金型が型開きされ、エジェクター機構により射出成形品がエジェクトされる。

通常、エジェクター機構は可動盤側に設けられ、最終的に、射出成形品は可動金型からエジェクトされる。このエジェクター機構には、エジェクターピンが設けられ、このエジェクターピンが、可動盤及び可動金型に形成されたエジェクターピン穴に挿通され、可動盤の裏側に設けられた駆動機構により進退駆動され、そのエジェクターピンの先端部で射出成形品が可動金型から押出される。

ところで、射出成形機の固定盤と可動盤への金型の固定は、複数のボルト又は油圧を利用したクランプ装置等を用いて行うことが多いが、近年、固定盤と可動盤に磁石盤（吸着盤）を装着し、その磁石盤による磁力により、磁石盤の固定面に金型を吸着させて固定する金型固定装置が実用化されつつある。但し、可動盤に装着される磁石盤には、エジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を設ける必要がある。

特許文献１の金型固定装置では、射出成形機の固定盤と可動盤に、夫々、大型の永久磁石からなる磁石盤が内装されている。この磁石盤を含む可動盤には５つのエジェクター穴が形成され、これらエジェクター穴の１つが可動盤の中央部に設けられ、これらエジェクター穴にエジェクターピンが挿通されている。

特許文献２の金型固定装置では、射出成形機の可動盤に型吸着盤が装着され、この型吸着盤の中央部分に組付リングが固定され、この組付リングの挿通孔にエジェクターピンが挿通されている。型吸着盤には、組付リングの外周側に多数の横向き円柱状のアルニコ磁石が配設され、これらアルニコ磁石の外周側に大型のコイルが巻装され、アルニコ磁石の前側に大型の円形板が配設されて組付リングに外嵌されている。

実開平５−２４３３０号公報 特開２００１−８８１３３号公報

射出成形機の固定盤と可動盤へ金型を固定するために、複数のボルト又は油圧を利用したクランプ装置等を用いた場合、金型の固定スペースが制約を受けること、金型を固定・固定解除する際に、ボルト、クランプ装置の取付け・取外し、油圧を利用したクランプ装置への油圧供給・排出等が必要となり、金型の固定・固定解除を容易に行えないこと、等の問題がある。

特許文献１の金型固定装置では、固定盤、可動盤に内装した磁石盤は大型で一体の永久磁石からなり、それ故、磁石盤の外周部複数箇所（４箇所）が複数（４つ）のカムクランプで固定盤、可動盤に固定されているが、これらカムクランプは固定盤、可動盤の表面側へ張出した状態となるため、金型の固定スペースが制約を受け、これらカムクランプが金型の固定・固定解除作業の邪魔になる。

また、磁石盤は大型で一体の永久磁石からなるため、この磁石盤全面に略均一の金型吸着力が働かず、金型の固定状態が不安定になる虞がある。また、非常に大型の磁石盤を製造し、その磁石盤にエジェクターピン穴を形成することも難しい。尚、この金型固定装置では、磁石盤により金型を吸着する磁力が常に発生している状態となり、このままでは、金型を固定盤、可動盤に位置決めして固定すること、金型を固定盤、可動盤から容易に固定解除することが難しく、実用性に欠ける。

特許文献２の金型固定装置では、型吸着盤に多数のアルニコ磁石が配設されているが、型吸着盤の中央部分に、エジェクターピン穴を形成するために組付リングが装着される関係上、この型吸着盤の中央部分においてアルニコ磁石による金型吸着力が低下する。それ故、特に小型の金型を固定した場合、十分な金型固定力が得られずに、金型がずれたり落下する虞も生じる。

また、多数のアルニコ磁石の外周側に共通のコイルを配設し、このコイルに通電することにより、多数のアルニコ磁石を励磁させて吸着力を発生させるが、そのために、コイルが大型化し、このコイルへの通電量も大きくなる。尚、この特許文献２には、励磁されたアルニコ磁石による金型吸着力を消滅させる技術は開示されていない。それ故、特許文献１の金型固定装置と同様に、金型を固定盤、可動盤に位置決めして固定すること、金型を固定盤、可動盤から容易に固定解除することが難しい。

本発明の目的は、射出成形機の固定盤と可動盤に夫々装着される１対のクランププレートの各々に複数の第１マグネットユニットを設け、可動盤に装着されるクランププレートの中央部分に第２マグネットユニットを設け、これらマグネットユニットの強力な磁力により固定盤と可動盤に１対の金型を夫々確実に固定し、特に、第２マグネットユニットにエジェクターピン穴を形成して、エジェクターピンで射出成形品を確実にエジェクト可能にすると共に、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えて、特に小型の金型を固定する場合でも、第１，第２マグネットユニットで必要な金型固定力を確実に発生させることができる、金型固定装置を提供することである。

請求項１の射出成形機の金型固定装置は、１対の金型を固定する為の固定盤と可動盤とを備えた射出成形機において、前記固定盤と可動盤に夫々装着され且つ金型を固定する為の固定面を備えた１対のクランププレートと、前記１対のクランププレートの各々に設けられ、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる複数の第１マグネットユニットと、前記可動盤に装着されるクランププレートの中央部分に設けられ、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる第２マグネットユニットとを備え、前記第２マグネットユニットに、射出成形品をエジェクトするエジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を形成し、前記第１，第２マグネットユニットの各々は、表面が固定面の一部を形成する鋼製ブロックと、アルニコ磁石と、アルニコ磁石に巻装されたコイルと、永久磁石とを有し、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極を反転させることにより、金型内において永久磁石とアルニコ磁石による磁力を相殺させて、金型の固定を解除するように構成し、前記第２マグネットユニットのエジェクターピン穴は、鋼製ブロックに形成された穴部と、その鋼製ブロックの裏側に配設されたアルニコ磁石の穴部を含むことを特徴とするものである。

射出成形機の固定盤と可動盤には、１対のクランププレートが夫々ボルト等の固定手段により固定されて装着される。固定盤に装着されたクランププレートには、複数の第１マグネットユニットが設けられ、これら第１マグネットユニットの磁力による吸着力により、クランププレートの固定面に金型が固定（磁着）される。また、可動盤に装着されたクランププレートには、複数の第１マグネットユニットが設けられ、クランププレートの中央部分に第２マグネットユニットが設けられ、これら第１，第２マグネットユニットの磁力による吸着力により、クランププレートの固定面に金型が固定される。

ここで、各マグネットユニットには、１又は複数の磁石が設けられており、この磁石として、磁極を反転させることができるアルニコ磁石、コイルを有する電磁石、永久磁石（例えば、ネオジウム磁石）等、種々の磁石を適用でき、この場合、これら種々の磁石を適宜組み合わせて適用することができる。

この金型固定装置では、特に、可動盤に固定されるクランププレートの中央部分に第２マグネットユニットが設けられ、この第２マグネットユニットにエジェクターピン穴が形成され、このエジェクターピン穴にエジェクターピンが挿通され、このエジェクターピンによって射出成形品がエジェトされる。こうして、エジェクターピンで射出成形品を確実にエジェクト可能にすると共に、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えて、特に小型の金型を固定する場合でも、第１，第２マグネットユニットで必要な金型固定力を確実に発生させることができる。
また、固定盤、可動盤に金型を固定する場合には、各マグネットユニットにおいて、コイルに所定方向に短時間通電して、アルニコ磁石の磁束が永久磁石の磁束と同じ方向になるように、アルニコ磁石の磁極を変化させ、アルニコ磁石及び永久磁石の磁力によりクランププレートの固定面に金型を固定する吸着力を発生させる。金型の固定を解除する場合には、コイルに前記所定方向とは逆方向に短時間通電して、アルニコ磁石の磁極を反転させることにより、アルニコ磁石の磁束を永久磁石の磁束と逆向きにして、金型内においてアルニコ磁石と永久磁石の磁力を相殺させ、固定面の磁力を消滅させる。
さらに、可動盤に金型を固定する場合、第２マグネットユニットにおいて、エジェクターピン穴の穴部近傍まで鋼製ブロックを貫通する磁束が発生するようになり、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下が極力抑えられる。

請求項２の射出成形機の金型固定装置は、請求項１の発明において、前記第２マグネットユニットは、第１マグネットユニットよりも大型に構成されたことを特徴とするものである。それ故、第２マグネットユニットにエジェクターピン穴が確実に形成され、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下が抑えられ、複数の第１マグネットユニットの配置構成の自由度も高められる。

請求項３の射出成形機の金型固定装置は、請求項１又は２の発明において、前記永久磁石は鋼製ブロックを囲繞するように配設されたことを特徴とするものである。それ故、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極が確実に反転する。

請求項４の射出成形機の金型固定装置は、請求項１〜３の何れかの発明において、前記第２マグネットユニットの外周側且つ近傍に１又は複数のエジェクターピン穴を形成したことを特徴とするものである。それ故、特に、可動盤のクランププレートに小型の金型を固定した場合に、射出成形品をエジェクトするために、そのエジェクターピン穴にエジェクターピンを挿通させて行うことができる。

請求項１の射出成形機の金型固定装置によれば、固定盤と可動盤に１対クランププレートを夫々装着し、１対のクランププレートの各々に複数の第１マグネットユニットを設け、特に、可動盤に装着されるクランププレートの中央部分に第２マグネットユニットを設け、その第２マグネットユニットに、射出成形品をエジェクトするエジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を形成したので、エジェクターピンで射出成形品を確実にエジェクト可能にすると共に、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えて、特に小型の金型を固定する場合でも、第１，第２マグネットユニットで必要な金型固定力を確実に発生させることができる。

また、固定盤と可動盤に１対のクランププレートを夫々着脱自在に装着することで、この金型固定装置を、一般的な射出成形機に組み付けて適用することができ、既存の射出成形機に後付けできるため、汎用性にも非常に優れたものとなる。また、金型固定装置の製造について、射出成形機の構成に応じて第１マグネットユニットの数・配置を適宜設定して対応でき、また、この第１マグネットユニットを量産して対応できるため、製造コストを低減することも可能となる。
また、第１，第２マグネットユニットの各々は、表面が固定面の一部を形成する鋼製ブロックと、アルニコ磁石と、アルニコ磁石に巻装されたコイルと、永久磁石とを有し、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極を反転させることにより、金型内において永久磁石とアルニコ磁石による磁力を相殺させて、金型の固定を解除するように構成したので、各マグネットユニットにおいて、コイルに短時間通電するだけ金型の固定を簡単に解除することができる。また、金型を固定する場合も、コイルに短時間通電だけでよく、依って、運転コスト面で有利になる。
さらに、第２マグネットユニットのエジェクターピン穴は、鋼製ブロックに形成された穴部と、その鋼製ブロックの裏側に配設されたアルニコ磁石の穴部を含むので、可動盤に金型を固定する場合、第２マグネットユニットにおいて、エジェクターピン穴の穴部近傍まで鋼製ブロックを貫通する磁束を発生させることができるため、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えることが可能になる。

請求項２の射出成形機の金型固定装置によれば、第２マグネットユニットを、第１マグネットユニットよりも大型に構成したので、可動盤のクランププレートの固定面中央部分における金型吸着力の低下を確実に抑えることができ、第２マグネットユニットにエジェクターピン穴を確実に形成でき、複数の第１マグネットユニットの配置構成の自由度も高めることができる。

請求項３の射出成形機の金型固定装置によれば、永久磁石を鋼製ブロックを囲繞するように配設したので、複数の第１マグネットユニットを隣接状に配設する場合には、隣り合う第１マグネットユニットにおいてその間の永久磁石を兼用することができる。また、アルニコ磁石の磁極を変化させることにより、そのアルニコ磁石と永久磁石による磁力の協調・相殺を確実に行い、金型の固定・固定解除を確実に行うことが可能になる。

請求項４の射出成形機の金型固定装置によれば、第２マグネットユニットの外周側且つ近傍に１又は複数のエジェクターピン穴を形成したので、特に、可動盤のクランププレートに小型の金型を固定した場合に、射出成形品をエジェクトするために、そのエジェクターピン穴にエジェクターピンを挿通させて行うことができる。

本実施形態の金型固定装置は、１対の金型を固定する為の固定盤と可動盤とを備えた射出成形機に適用されるものであり、固定盤と可動盤に夫々着脱自在に装着され且つ金型を固定する為の固定面を備えた１対のクランププレートを設け、１対のクランププレートの各々に、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる複数の第１マグネットユニットを設け、可動盤に装着されるクランププレートの中央部分に、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる第２マグネットユニットを設け、この第２マグネットユニットに、射出成形品をエジェクトするエジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を形成したものである。

先ず、射出成形機１について説明する。
図１に示すように、射出成形機１は、固定金型２ａ及び可動金型３ａを固定する為の相対向する固定盤２及び可動盤３と、金型２ａ，３ａの型締めと型開きを行う為に固定盤２に対して可動盤３を接近／離隔する方向に駆動する油圧シリンダ（又は駆動モータ）を有する可動盤駆動機構４と、可動盤３を前記接近／離隔方向に移動自在にガイド支持する４本のガイドロッド５と、型締め状態で金型２ａ，３ａ内に形成されるキャビティに溶融状の合成樹脂を供給する為の射出筒６ａを有する樹脂供給機構６と、可動金型３ａから射出成形品を取り出すエジェクト機構７等を備えている。

この射出成形機１により射出成形を行う場合、可動盤駆動機構４により可動盤３が固定盤２に接近する方向に駆動されて、固定金型２ａに可動金型３ａが押圧されて型締め状態となり、この状態で、スクリューコンベア状の加圧部材を内部に有する射出筒６ａの先端から金型２ａ，３ａ内に溶融状の合成樹脂が供給されて、射出成形品が成形される。その後、可動盤駆動機構４により可動盤３が固定盤２から離隔する方向に駆動されて、可動金型３ａが固定金型２ａから離隔して型開き状態となる。この状態で、エジェクト機構７により射出成形品が可動金型３ａからエジェクトされる。

エジェクト機構７は、エジェクターピン８と、このエジェクターピン８の基端部が連結されたエジェクター板８ａと、このエジェクター板８ａを介してエジェクターピン８を進退駆動する流体圧シリンダ８ｂ（例えば、エアシリンダ８ｂ）とを備え、エジェクターピン８が、可動盤３の中央部分に形成されたエジェクターピン穴３ｃ（図９参照）に挿通されている。尚、エジェクト機構７については、前記エジェクターピン８と共に、或いは、前記エジェクターピン８を省略して、１又は複数のエジェクターピンを設け、そのエジェクターピンで射出成形品をエジェクトする構成とすることもできる。

図１〜図３に示すように、固定盤２と可動盤３は夫々側面視で正方形状に形成され、固定盤２の４つの角近傍部の挿通孔２ｂに、４本のガイドロッド５が夫々挿通された状態で固定され、可動盤３の４つの角近傍部の挿通孔３ｂに、４本のガイドロッド５が夫々摺動自在に挿通され、可動盤３が固定盤２に対して接近／離隔する方向にガイドされている。可動盤３には、エジェクターピン８用のエジェクターピン穴３ｃが形成され、また、必要に応じて、他のエジェクターピン用のエジェクターピン穴が形成されている。

次に、固定金型２ａ及び可動金型３ａを固定盤２及び可動盤３に固定する為の金型固定装置１０について説明する。
図１〜図３に示すように、金型固定装置１０は、固定盤２と可動盤３に夫々着脱自在に装着され且つ金型２ａ，３ａを固定する為の固定面１１ａ，１２ａを備えた１対のクランププレート１１，１２と、１対のクランププレート１１，１２の各々に設けられ、磁力により金型２ａ，３ａを固定面１１ａ，１２ａに固定する吸着力を発生させる複数の第１マグネットユニット１３と、可動盤３に装着されるクランププレート１２の中央部分に設けられ、磁力により金型３ａを固定面１２ａに固定する吸着力を発生させる第２マグネットユニット１４とを備えている。

クランププレート１１，１２は、磁性体である鋼製のプレートであり、側面視にて上下左右長が固定盤２、可動盤３の上下左右長と同寸法の略正方形状に構成され、固定盤２、可動盤３の盤面に複数のボルト１５を用いて固定されている。尚、クランププレート１１，１２を、側面視にて固定盤２、可動盤３よりも小型に構成してもよい。

図１、図２に示すように、固定盤２に装着されるクランププレート１１には、上端部に１対の吊輪４０が装着され、後端部に１対のコネクタボックス４１が装着され、下端部に落下防止プレート４２が装着され、固定面１１ａに臨む部位に近接スイッチ４３が装着され、中央部分にロケートリング２４が装着されている。１対の吊輪４０は、クランププレート１１を吊り下げて搬送するワイヤ等を連結し、１対のコネクタボックス４１は、複数のマグネットユニットに電流（電力）を供給する制御基盤からの電気配線を接続する。

落下防止プレート４２は、固定盤２に固定された金型２ａが万が一落下した場合に、下方から金型２ａを受け止め、近接スイッチ４３は、固定面１１ａに金型２ａが略当接したか否か（即ち、固定位置にあるか否か）検出し、ロケートリング２４は、金型２ａのロケートリング（図示略）を嵌合させて金型２ａを固定面１１ａに容易に位置決めして、射出筒６ａの先端から金型２ａ，３ａ内に溶融状樹脂を確実に供給可能にする。

図１、図３に示すように、可動盤３に装着されるクランププレート１２には、上端部に１対の吊輪４５が装着され、後端部に１対のコネクタボックス４６が装着され、下端部に落下防止プレート４７が装着され、固定面１２ａに臨む部位に近接スイッチ４８が装着され、中央部にエジェクターピン穴２９が設けられ、このエジェクターピン穴２９の外周側に複数のエジェクターピン穴２９ａ，２９ｂ，２９ｃが形成されている。１対の吊輪４５、１対のコネクタボックス４６、落下防止プレート４７、近接スイッチ４８は、固定盤２のクランププレート１１に設けられたものと同等の機能を有する。

尚、金型２ａ，３ａの上端部に吊輪（図示略）を装着することで、その金型２ａ，３ａをワイヤ等で吊り下げて搬送でき、更に、金型２ａ，３ａをクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａに固定した状態で、金型２ａ，３ａの吊輪とクランププレート１１，１２の吊輪４０，４５とをワイヤ等で連結して、金型２ａ，３ａの落下を確実に防止することができる。尚、図示していないが、クランププレート１１，１２に、固定される金型２ａ，３ａのサイズを検出可能な例えば２つの超音波センサを設けてもよい。

次に、第１，第２マグネットユニット１３，１４について詳細に説明する。
前述のように、固定盤２、可動盤３に装着されるクランププレート１１，１２には、複数の第１マグネットユニット１３が設けられているが、これら第１マグネットユニット１３の配置については、クランププレート１１の形状とサイズ、固定予定の金型２ａの形状とサイズ等に基づいて適宜変更可能である。

例えば、図２に示すように、固定盤２のクランププレート１１には、２１個の第１マグネットユニット１３を上下左右方向に隣接状に配設して１組の第１マグネットユニット群とし、クランププレート１１の中心部を基準とする点対称位置に、４組の第１マグネットユニット群、合計８４個の第１マグネットユニット１３が配設されている。クランププレート１１には、第１マグネットユニット１３を装着する凹部１１ｂが形成されている。

例えば、図３に示すように、可動盤３のクランププレート１２には、１２個の第１マグネットユニット１３を斜め方向に隣接状に配設して１組の第１マグネットユニット群とすると共に、２個の第１マグネットユニット１３を上下前後方向に隣接状に配設して他の１組の第１マグネットユニット群とし、クランププレート１２の中心部を基準とする点対称位置に、夫々４組（合計８組）の第１マグネットユニット群、合計５６個の第１マグネットユニット１３が配設されている。クランププレート１２には、第１マグネットユニット１３を装着する凹部１２ｂが形成されている。

クランププレート１２の中心部分に、側面視にて正方形の第２マグネットユニット１４が配設されている。クランププレート１２には、第２マグネットユニット１４を装着する凹部１２ｃが形成されている。第２マグネットユニット１４の外周側において、その対角線上の４位置に４組の大きな第１マグネットユニット群が配設され、これら４組の第１マグネットユニット群の間に４組の小さな第１マグネットユニット群が配設されている。

ここで、クランププレート１２において、第２マグネットユニット１４と大きな第１マグネットユニット群の間に４つのエジェクターピン穴２９ａが形成され、大きな第１マグネットユニット群と小さな第１マグネットユニット群の間に８つのエジェクターピン穴２９ｂが形成され、小さな第１マグネットユニット群の外側に８つのエジェクターピン穴２９ｃが形成されている。４つのエジェクターピン穴２９ａが、第２マグネットユニット１４の外周側且つ近傍に形成したエジェクターピン穴に相当する。

図４〜図７に示すように、第１マグネットユニット１３は、表面が固定面１１ａ，１２ａの一部を形成する磁性体からなる鋼製ブロック２０と、アルニコ磁石２１と、アルニコ磁石２１に巻装されたコイル２２と、鋼製ブロック２０を囲繞するように配設された複数（例えば、８個）のネオジウム磁石からなる永久磁石２３とを有し、隣接する第１マグネットユニット１３側の永久磁石２３は、その隣接する第１マグネットユニット１３の永久磁石２３としても兼用される。

鋼製ブロック２０とアルニコ磁石２１は側面視にて正方形状に形成され、鋼製ブロック２０にはボルト穴２０ａが形成され、アルニコ磁石２１には穴部２１ａが形成されている。凹部１１ｂ，１２ｂにおいて、アルニコ磁石２１及びそれに巻装されたコイル２２を、鋼製ブロック２０によりクランププレート１１，１２との間に挟み込んだ状態で、これらが、ボルト穴２０ａ及び穴部２１ａを挿通してクランププレート１１，１２に螺合された非磁性体（例えば、ＳＵＳ３０４）からなる６角穴付きボルト２４により、クランププレート１１，１２に締結されている。複数の永久磁石２３は、何らかの固定手段により鋼製ブロック２０やクランププレート１１，１２に固着されている。

隣り合う２つの第１マグネットユニット１３において、一方の鋼製ブロック２０に対する永久磁石２３の磁極と、他方の鋼製ブロック２０に対する永久磁石２３の磁極は逆になるように構成してある。また、アルニコ磁石２１は、コイル２２による電磁石の磁気誘導により磁極を変化できるものであるが、隣り合う２つの第１マグネットユニット１３において、一方の鋼製ブロック２０に対するアルニコ磁石２１の磁極と、他方の鋼製ブロック２０に対するアルニコ磁石２１の磁極は逆になるようにして構成してある。

図８〜図１１に示すように、第２マグネットユニット１４は、表面が固定面１２ａの一部を形成する磁性体からなる鋼製ブロック３０と、アルニコ磁石３１と、アルニコ磁石３１に巻装されたコイル３２と、鋼製ブロック３０を囲繞するように配設された複数（例えば、１２個）のネオジウム磁石からなる永久磁石３３とを有する。この第２マグネットユニット１４は、第１マグネットユニット１３よりも大型に構成されている。

鋼製ブロック３０とアルニコ磁石３１は側面視にて正方形状に形成され、鋼製ブロック３０には穴部３０ａが形成され、その外周側に４つのボルト穴３０ｂが形成され、アルニコ磁石３１には穴部３１ａが形成されている。凹部１２ｃにおいて、アルニコ磁石３１及びそれに巻装されたコイル３２を、鋼製ブロック３０によりクランププレート１２との間に挟み込んだ状態で、これらが、ボルト穴３０ａ及び穴部３１ａを挿通してクランププレート１２に螺合された非磁性体からなる４本の６角穴付きボルト３４により、クランププレート１２に締結されている。複数の永久磁石３３は、何らかの固定手段により鋼製ブロック３０やクランププレート１２に固着されている。

この第２マグネットユニット１４には、射出成形品をエジェクトするエジェクターピン８が挿通するエジェクターピン穴２９が形成されている。このエジェクターピン穴２９は、鋼製ブロック３０に形成された穴部３０ａと、その鋼製ブロック３０ａの裏側（即ち、可動盤３側）に配設されたアルニコ磁石３１の穴部３１ａを含んでいる。また、クランププレート１２において、エジェクターピン穴２９に対応する部位に、エジェクターピン穴１２ｄが形成され、これらエジェクターピン穴２９，１２ｄと、可動盤３に形成されたエジェクターピン穴３ｃが連通状態となり、これらエジェクターピン穴３ｃ，２９，１２ｄにエジェクターピン８が進退移動可能に挿通される。

次に、この射出成形機１の金型固定装置１０の作用・効果について説明する。
先ず、金型固定装置１０により、金型２ａ，３ａを固定盤２、可動盤３に固定する場合、クレーン等の搬送手段により、金型２ａ，３ａを型締めした状態で、固定盤２と可動盤３の間に搬送する。このとき、後で詳述するが、第１マグネットユニット１３を図７、第２マグネットユニット１４を図１１の状態として、金型２ａ，３ａに、マグネットユニット１３，１４による磁力が作用しないようにして行う。

次に、固定盤２、可動盤３のクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａに、金型２ａ，３ａを位置決めして当接させる。このとき、近接スイッチ４３，４８により金型２ａ，３ａが固定可能位置にあるか否か検出し、また、超音波センサを設けた場合には、その超音波センサにより金型２ａ，３ａのサイズを検出し、適切な金型でない場合に、この金型固定装置１０の作動を禁止するように構成可能である。

金型２ａ，３ａをクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａに固定する場合、操作盤を操作することにより、各第１マグネットユニット１３において、制御盤から電力が供給されて、コイル２２に所定の方向へ数秒間通電され、図６に示すように、アルニコ磁石２１による磁束の向きが永久磁石２３による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石２１の磁極が変化する。従って、金型２ａ，３ａに鎖線で示すように磁束が通り、金型２ａ，３ａが固定面１１ａ，１２ａに固定される。

特に、金型３ａをクランププレート１２の固定面１２ａに固定する場合には、第２マグネットユニット１４においても、コイル３２に所定の方向へ数秒間通電され、図１０に示すように、アルニコ磁石３１による磁束の向きが永久磁石３３による磁束の向きと同じになるように、アルニコ磁石３１の磁極が変化する。従って、金型３ａに鎖線で示すように磁束が通り、金型３ａが固定面１２ａに強力に固定される。

尚、金型２ａ，３ａがクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａに固定された状態では、コイル２２，２３への通電は不要となるため電力消費もなく、また、停電になった場合でも、金型吸着力は消滅しないため、安全性に優れたものとなる。尚、金型２ａ，３ａをクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａに固定した状態で、金型２ａ，３ａの吊輪とクランププレート１１，１２の吊輪４０，４５とをワイヤ等で連結して、金型２ａ，３ａの落下を確実に防止してもよい。

このように、固定盤２、可動盤３に金型２ａ，３ａが固定された状態で、可動盤駆動機構４により、可動盤３が固定盤２に対して接近・離隔する方向へ移動駆動されて、金型２ａ，３ａの型締めと型開きが行われる。金型２ａ，３ａが型締めされた状態で、これら金型２ａ，３ａの内部に形成されたキャビティに、樹脂供給機構６により溶融状の合成樹脂が注入されて、射出成形品が成形され、その後、金型２ａ，３ａが型開きされ、エジェクター機構７により射出成形品がエジェクトされる。

このエジェクター機構７において、エジェクターピン８が、可動盤３、クランププレート１２，第２マグネットユニット１４に形成されたエジェクターピン穴３ｃ，１２ｄ，２９、及び、金型３ａに形成されたエジェクターピン穴（図示略）に挿通され、このエジェクターピン８が流体圧シリンダ８ｂにより進出駆動され、そのエジェクターピン８の先端部で、可動金型３ａから射出成形品が押し出される。

一方、金型２ａ，３ａをクランププレート１１，１２の固定面１１ａ，１２ａから固定を解除する場合、操作盤を操作することにより、各第１マグネットユニット１３において、制御盤から電力が供給されて、コイル２２に前記の金型２ａ，３ａを固定する場合とは逆方向へ数秒間通電され、図７に示すように、アルニコ磁石２１の磁極が反転し、アルニコ磁石２１による磁束が固定面１１ａ，１２ａから出ないようになり、金型２ａ，３ａには磁力が作用しなくなる。

また、金型３ａをクランププレート１２の固定面１２ａから固定を解除する場合には、第２マグネットユニット１４において、コイル３２に前記の金型３ａを固定する場合とは逆方向へ数秒間通電され、図１１に示すように、アルニコ磁石３１の磁極が反転し、アルニコ磁石３１による磁束が固定面１２ａから出ないようになり、金型３ａには磁力が作用しなくなる。このように、コイル２２，３２に通電してアルニコ磁石２１，３１の磁極を反転させることにより、金型２ａ，３ａ内において永久磁石２３，３３とアルニコ磁石２１，３１による磁力を相殺させて、金型２ａ，３ａの固定が解除される。

以上説明したように、この金型固定装置１０によれば、固定盤２と可動盤３に１対クランププレート１１，１２を夫々装着し、１対のクランププレート１１，１２の各々に複数の第１マグネットユニット１３を設け、特に、可動盤３に装着されるクランププレート１２の中央部分に第２マグネットユニット１４を設け、その第２マグネットユニット１４に、射出成形品をエジェクトするエジェクターピン８が挿通するエジェクターピン穴２９を形成したので、エジェクターピン８で射出成形品を確実にエジェクト可能にすると共に、可動盤３のクランププレート１２の固定面１２ａの中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えて、特に小型の金型を固定する場合でも、第１，第２マグネットユニット１３，１４で必要な金型固定力を確実に発生させることができる。

固定盤２と可動盤３に１対のクランププレート１１，１２を夫々着脱自在に装着するため、この金型固定装置１０を、一般的な射出成形機に組み付けて適用することができ、既存の射出成形機に後付けできるため、汎用性にも非常に優れたものとなる。また、金型固定装置１０の製造について、射出成形機の構成に応じて第１マグネットユニット１３の数・配置を適宜設定して対応でき、また、この第１マグネットユニット１３を量産して対応できるため、製造コストを低減することも可能となる。

第２マグネットユニット１４を、第１マグネットユニット１３よりも大型に構成したので、可動盤３のクランププレート１２の固定面１２ａの中央部分における磁力低下を確実に抑えることができ、第２マグネットユニット１４にエジェクターピン穴２９を確実に形成でき、複数の第１マグネットユニット１３の配置構成の自由度も高めることができる。

第１，第２マグネットユニット１３，１４の各々は、表面が固定面１１ａ，１２ａの一部を形成する鋼製ブロック２０，３０と、アルニコ磁石２１，３１と、アルニコ磁石２１，３１に巻装されたコイル２２，３２と、永久磁石２３，３３とを有し、コイル２２，３２に通電してアルニコ磁石２１，３１の磁極を反転させることにより、金型２ａ，３ａ内において永久磁石２３，３３とアルニコ磁石２１，３１による磁力を相殺させて、金型２ａ，３ａの固定を解除するように構成したので、各マグネットユニット１３，１４において、コイル２２，３２に短時間通電するだけ金型２ａ，３ａの固定を簡単に解除でき、金型２ａ，３ａを固定する場合も、コイル２２，３２に短時間通電だけでよく、依って、運転コスト面で有利になる。

第２マグネットユニット１４のエジェクターピン穴２９は、鋼製ブロック３０に形成された穴部３０ａと、その鋼製ブロック３０ａの裏側に配設されたアルニコ磁石３１の穴部３１ａを含むので、可動盤３に金型３ａを固定する場合、第２マグネットユニット１４において、エジェクターピン穴２９の穴部３０ａの近傍まで鋼製ブロック３０を貫通する磁束を発生させることができるため、可動盤３のクランププレート１２の固定面１２ａの中央部分における金型吸着力の低下を極力抑えることが可能になる。

永久磁石２３，３３を鋼製ブロック２０，３０を囲繞するように配設したので、複数の第１マグネットユニット１３を隣接状に配設する場合には、隣り合う第１マグネットユニット１３においてその間の永久磁石２３，３３を兼用することができる。また、アルニコ磁石２１，３１の磁極を変化させることにより、そのアルニコ磁石２１，３１と永久磁石２３，３３による磁力の協調・相殺を確実に行い、金型２ａ，３ａの固定・固定解除を確実に行うことが可能になる。

第２マグネットユニット１４の外周側且つ近傍に１又は複数のエジェクターピン穴２９ａを形成したので、特に、可動盤３のクランププレート１２に小型の金型を固定した場合に、射出成形品をエジェクトするために、そのエジェクターピン穴２９ａにエジェクターピンを挿通させて行うことができる。

尚、可動盤３に装着されるクランププレート１２の中央部分以外の部位に、磁力により金型３ａを固定面１２ａに固定する吸着力を発生させる１又は複数の第３マグネットユニットを設け、この第３マグネットユニットに、射出成形品をエジェクトするエジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を形成してもよい。第３マグネットユニットは、第２マグネットユニット１４と略同様に構成されたものである。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を付加して実施可能である。

本発明の実施例に係る射出成形機の正面図である。 固定盤の左側面図である。 可動盤の右側面図である。 第１マグネットユニットの側面図である。 第１マグネットユニットの分解斜視図である。 金型固定時の図４のVI−VI線断面図である。 金型固定解除時の図４のVI−VI線断面図である。 第２マグネットユニットの側面図である。 第２マグネットユニットの分解斜視図である。 金型固定時の図７のX−X 線断面図である。 金型固定解除時の図７のX−X 線断面図である。

符号の説明

１ 射出成形機
２ 固定盤
２ａ 固定金型
３ 可動盤
３ａ 可動金型
８ エジェクターピン
２９，２９ａ〜２９ｃ エジェクターピン穴
１０ 金型固定装置
１１，１２ クランププレート
１１ａ，１２ａ 固定面
１３ 第１マグネットユニット
１４ 第２マグネットユニット
２０，３０ 鋼製ブロック
２１，３１ アルニコ磁石
２２，３２ コイル
３０ｂ，３１ａ 穴部

Claims (4)

1. １対の金型を固定する為の固定盤と可動盤とを備えた射出成形機において、
   前記固定盤と可動盤に夫々装着され且つ金型を固定する為の固定面を備えた１対のクランププレートと、
   前記１対のクランププレートの各々に設けられ、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる複数の第１マグネットユニットと、
   前記可動盤に装着されるクランププレートの中央部分に設けられ、磁力により金型を固定面に固定する吸着力を発生させる第２マグネットユニットとを備え、
   前記第２マグネットユニットに、射出成形品をエジェクトするエジェクターピンが挿通するエジェクターピン穴を形成し、
   前記第１，第２マグネットユニットの各々は、表面が固定面の一部を形成する鋼製ブロックと、アルニコ磁石と、アルニコ磁石に巻装されたコイルと、永久磁石とを有し、コイルに通電してアルニコ磁石の磁極を反転させることにより、金型内において永久磁石とアルニコ磁石による磁力を相殺させて、金型の固定を解除するように構成し、
   前記第２マグネットユニットのエジェクターピン穴は、鋼製ブロックに形成された穴部と、その鋼製ブロックの裏側に配設されたアルニコ磁石の穴部を含むことを特徴とする射出成形機の金型固定装置。
2. 前記第２マグネットユニットは、第１マグネットユニットよりも大型に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の金型固定装置。
3. 前記永久磁石は鋼製ブロックを囲繞するように配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形機の金型固定装置。
4. 前記第２マグネットユニットの外周側且つ近傍に１又は複数のエジェクターピン穴を形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の射出成形機の金型固定装置。

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