JP5186275B2 - 射出成形機の金型位置決め構造 - Google Patents

Description

射出成形機の金型位置決め構造において、特に、金型を固定面形成部材の固定面に回転拘束状態にセンタリングし且つ金型を正規の取り付け姿勢に位置決めする射出成形機の金型位置決め構造に関する。

従来、射出成形機においては、金型は複数のボルト又は油圧式のクランプ装置などにより固定側及び可動側プラテンへ固定されるが、近年では、プラテンに磁力式固定装置を組み込んだクランププレートを固定し、その磁力式固定装置により金型をクランププレートの固定面に固定する技術が広く実用化されている。

一般に、射出成形機の固定側プラテンに金型をセンタリングして位置決めするため、クランププレートの固定面の中心部に円形に近い非円形のロケートリング係合穴が形成され、金型の背面側には円形のロケートリングが形成され、ロケートリング係合穴にロケートリングを係合させて金型をセンタリングし位置決めした状態で、金型をプラテンに固定する。

例えば、特許文献１に記載の射出成形機の金型位置決め機構においては、固定盤１２のロケートリング挿入孔１３に取り付けられるロケートリング挿入部材１９と、このロケートリング挿入部材１９の内周部に着脱可能に取り付けられるロケートリング挿入部材２１とを設け、金型１１が径の大きいロケートリング１４ａを有する場合には、ロケートリング１４ａをロケートリング挿入部材１９に係合させ、金型１１が径の小さいロケートリング１４ｂを有する場合には、ロケートリング１４ａをロケートリング挿入部材２１に係合させる。

特許文献２に記載の金型位置決め装置では、固定側プラテン１２の固定面の上部に設けられた角形ロケート部材３１と、金型１１の背面側の取付面のスプル中心回りに設けられ且つ「へ」字状の角形ロケート部材３１が係脱可能な角形係合孔３２とを備え、金型１１を固定する際は、金型１１の角形係合孔３２にプラテン１２の角形ロケート部材３１を係合させ、角形ロケート部材３１に金型１１を係止した状態でプラテン１２に固定する。
特開２００６−１２３３１３号公報 特開平９−１１２４１号公報

特許文献１の金型位置決め機構では、ロケートリングの外周形状が円形なので、ロケートリング係合穴に係合させた状態で金型を取り付けると、金型がプラテンに対して回転方向にずれた状態で金型をプラテンに固定する虞がある。その場合、成形品を金型から円滑にエジェクトできなくなったり、エジェクト機構を損傷したり、ロボットにより成形品を金型から取り出す際に、円滑に成形品を取り出すのが困難になったりする。

特許文献２の金型位置決め装置では、金型の背面に角形係合孔を形成することになるため、背面に円形の突出状のロケートリングを形成した一般的な金型に適用することができず、汎用性に欠けるという問題がある。

本発明の目的は、金型の回転を確実に規制すると共に容易に金型を正規の取り付け姿勢に位置決め可能な射出成形機の金型位置決め構造を提供することである。

請求項１の射出成形機の金型位置決め構造は、金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材の中心部に設けられたロケートリング係合穴と、金型の背面側に形成され且つ前記ロケートリング係合穴に係合されるロケートリングとを備えた射出成形機の金型位置決め構造において、前記ロケートリング係合穴の内周部に前記ロケートリングの回転を規制する回転規制部を設け、前記ロケートリングの外周部に前記回転規制部に係合する当接部を設け、前記ロケートリングを前記ロケートリング係合穴に係合させ、ロケートリングの当接部を前記回転規制部に当接させた状態で、金型が前記固定面にセンタリングされ且つ金型が正規の取り付け姿勢に位置決めされるように構成し、前記回転規制部は、前記ロケートリング係合穴の外周部に取り外し可能に固定された１対の規制部材でもって構成されたことを特徴としている。

金型を固定面形成部材の固定面に金型を固定する際に、金型のロケートリングを固定面のロケートリング係合穴に係合させ、ロケートリング係合穴の内周部に設けられた回転規制部に、ロケートリングの外周部に設けられた当接部を当接させ、金型を固定面にセンタリングし回転規制し正規の取り付け位置に位置決めする。

請求項２の射出成形機の金型位置決め構造は、請求項１の発明において、前記ロケートリングは、金型に複数のボルトにより取り外し可能に固定されたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ロケートリング係合穴の内周部にロケートリングの回転を規制する回転規制部を設け、ロケートリングの外周部に回転規制部に係合する当接部を設け、ロケートリングをロケートリング係合穴に係合させ、ロケートリングの当接部を回転規制部に当接させた状態で回転規制し、金型が固定面にセンタリングされ且つ金型が正規の取り付け姿勢に位置決めされるように構成したので、金型の固定面に対する回転を規制することができ、金型を正規の取り付け位置に正規の取り付け姿勢で精度よく位置決めすることが出来る。

そして、前記回転規制部は、ロケートリング係合穴の外周部に取り外し可能に固定された１対の規制部材でもって構成されたので、ロケートリング係合穴に回転規制部を容易に設けることが出来る。

請求項２の発明によれば、前記ロケートリングは、金型に複数のボルトにより取り外し可能に固定されたので、既存の金型に本発明特有のロケートリングを取り付けることが出来、汎用性に優れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。

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、クランプ対象物としての金型Ｍ（固定側金型Ｍ１と可動側金型Ｍ２）を固定する為の相対向する固定側プラテン２及び可動側プラテン３と、金型Ｍの型締めと型開きを行う為にプラテン２に対してプラテン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）を有するプラテン駆動機構４と、プラテン３を接近／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Ｍ内のキャビティに溶融状の合成樹脂を射出する射出筒６ａを有する射出機構６と、金型Ｍ２から成形品を押し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、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２に接近する方向に駆動され、金型Ｍ２が金型Ｍ１に押圧されて型締め状態となり、その状態で、射出筒６ａの先端から金型Ｍ内に溶融状の合成樹脂が射出されて成形品が成形される。その後、プラテン駆動機構４によりプラテン３がプラテン２から離隔する方向に駆動されて型開き状態となる。その状態で、エジェクト機構７により成形品が金型Ｍ２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、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とを備え、エジェクターピン８がエジェクターピン穴３ｃに挿通されている。

プラテン２，３は夫々側面視で正方形状に形成され、プラテン２の４つの角部の近傍部の挿通孔に、４本のガイドロッド５が夫々挿通した状態で固定され、プラテン３の４つの角部の近傍部の挿通孔に、４本のガイドロッド５が夫々摺動自在に挿通され、プラテン３がプラテン２に対して接近／離隔可能にガイドされている。

次に、金型Ｍ１をプラテン２に固定する磁力式固定装置１０Ａと、金型Ｍ２をプラテン３に固定する磁力式固定装置１０Ｂについて説明する。
図１，図２に示すように、磁力式固定装置１０Ａは、プラテン２に金型Ｍ１を固定する為の固定面１１ａを備えたクランププレート１１（これが固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１１に設けられ磁力により金型Ｍ１を固定面１１ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３とを備えている。

図１に示すように、磁力式固定装置１０Ｂは、プラテン３に金型Ｍ２を固定する為の固定面１２ａを備えたクランププレート１２（固定面形成部材に相当する）と、クランププレート１２に設けられ且つ磁力により金型Ｍ２を固定面１２ａに固定する吸着力を発生させる複数のマグネットユニット１３とを備えている。これらマグネットユニット１３により金型Ｍ１，Ｍ２が固定面１１ａ，１２ａに磁力により固定解除可能に夫々固定される。これら複数のマグネットユニット１３は基本的に同構造のものである。

マグネットユニット１３は、固定面１１ａ，１２ａに臨む磁性体からなる鋼製ブロックと、この鋼製ブロックの外周側に配置された複数（例えば、８個）のネオジウム磁石からなる永久磁石と、鋼製ブロックの背面側に配置されたアルニコ磁石と、このアルニコ磁石の外周側に配置されてアルニコ磁石の極性を切換え可能なコイルとを有する。マグネットユニット１３の構成は公知のものであるため詳細な説明は省略する。

クランププレート１１は、プラテン２とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン２の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１１は、プラテン２の盤面に複数のボルトにより固定されている。クランププレート１２は、プラテン３とほぼ同サイズの磁性体である鋼製のプレートであり、プラテン３の４つの角部に対応するほぼ正方形部分が除去されている。このクランププレート１２は、プラテン３の盤面に図示外の複数のボルトにより固定されている。

図２，図３に示すように、クランププレート１１の後端部には複数の電気配線を接続・分離可能なコネクタ１５が装着され、金型Ｍ１が固定される固定面１１ａの中心部に環状の係合穴形成部材１７が嵌合され、複数のボルト１７ａと複数のボルト部材１７ｂ，１７ｃで固定されている。コネクタ１５は、複数のマグネットユニット１３に電流を供給する電気配線を接続するものである。係合穴形成部材１７には、ロケートリング係合孔２１と、１対の規制部材装着部２６ａ，２６ｂとが形成されている。

ここで、射出成形機１の金型位置決め構造２０について説明する。
図２〜図７に示すように、金型位置決め構造２０は、ロケートリング係合穴２１と、ロケートリング３１とを備えている。ロケートリング３１をロケートリング係合穴２１に係合させ、ロケートリング３１の当接部３１ａ，３１ｂを回転規制部２４ａ，２５ａに当接させた状態で、金型Ｍ１を固定面１１ａにセンタリングし且つ金型Ｍ１を正規の取り付け姿勢に位置決めするように構成されたものである。

図２〜図６に示すように、ロケートリング係合穴２１は、ロケートリング３１を係合可能な小径穴２１ａと、この小径円２１ａの中心から上方へ中心をずらした僅かに大径の大径穴２１ｂと組み合わせたような縦長の非円形に形成されている。このロケートリング係合穴２１に、金型Ｍ１の背面側に形成されたロケートリング３１が係合されて金型Ｍ１を固定面１１ａにセンタリングする。

ロケートリング係合穴２１の小径穴２１ａの内周部には、ロケートリング３１の回転を規制する回転規制部２４ａ，２５ａが設けられ、この回転規制部２４ａ，２５ａは、ロケートリング係合穴２１の下部の外周部に取り外し可能に固定された１対の規制部材２４，２５でもって形成されている。

ロケートリング係合穴２１の小径穴２１ａの下部の外周部には、１対の規制部材装着部２６ａ，２６ｂが、下方に向かうほど規制部材装着部２６ａ，２６ｂ間の距離が狭くなるようにＶ字状に形成されている。１対の規制部材装着部２６ａ，２６ｂに、ロケートリング係合穴２１に面する側面に回転規制部２４ａ，２５ａを夫々形成した１対の規制部材２４，２５が複数のボルト２７により夫々固定されている。

図２，図７に示すように、金型Ｍ１の背面側（固定面側）に突出状に形成されたロケートリング３１には、回転規制部２４ａ，２５ａに当接する当接部３１ａ，３１ｂと、貫通孔３３とが形成されている。ロケートリング３１は、金型Ｍ１に複数のボルト３２により取り外し可能に固定されている。

当接部３１ａ，３１ｂは、円形状のロケートリング３１の外周部に、下方に向かうほど当接部３１ａ，３１ｂ間の幅が狭まるようにテーパ状に形成され、金型Ｍ１がクランププレート１１に固定する際にはこれら当接部３１ａ，３１ｂが回転規制部２４ａ，２５ａに夫々当接される。

次に、射出成形機の金型位置決め構造２０の作用及び効果について説明する。
先ず、金型Ｍをクランププレート１１，１２に固定する場合、金型Ｍ１と金型Ｍ２を連結した状態の金型Ｍを、クレーン等の搬送手段によりクランププレート１１，１２の間に搬送する。このとき金型Ｍにマグネットユニット１３の磁力が作用しないようにマグネットユニット１３を非吸着状態に保持する。

次に、金型Ｍの高さ位置を調整しながら金型Ｍ１の背面側に形成されたロケートリング３１をロケートリング係合穴２１の大径穴２１ｂに挿入後、金型Ｍを微小に下降させることでロケートリング３１の当接部３１ａ，３１ｂを回転規制部２４ａ，２５ａに当接させる。この状態で、金型Ｍが固定面１１ａにセンタリングされ且つ金型Ｍが正規の取り付け姿勢に位置決めされる。

その後、プラテン駆動機構４により可動側プラテン３を固定側プラテン２側に接近させることで、クランププレート１２の固定面１２ａを金型Ｍ２の背面側に当接させる。その後、マグネットユニット１３のコイルに所定の数秒間通電することで、マグネットユニット１３を吸着状態に切換えて金型Ｍ１，Ｍ２を固定面１１ａ，１２ａに夫々固定する。

ここで、ロケートリング３１をロケートリング係合穴２１に係合させ、ロケートリング３１の当接部３１ａ，３１ｂを回転規制部２４ａ，２５ａに当接させた状態で、金型Ｍ１が固定面１１ａにセンタリングされ且つ金型Ｍ１が正規の取り付け姿勢に位置決めされるので、金型Ｍ１に形成されたロケートリング３１をクランププレート１１に設けられたロケートリング係合穴２１に係合させるだけで、金型Ｍ１の回転が規制された状態にできると共に、正規の取り付け姿勢に精度良く位置決めすることができる。

回転規制部２４ａ，２５ａは、ロケートリング係合穴２１の外周部に取り外し可能に固定された１対の規制部材２４，２５でもって構成されるので、１対の規制部材２４，２５を装備していない既存の係合穴形成部材を改造して１対の規制部材２４，２５を装備し、回転規制部２４ａ，２５ａを形成することができるため、汎用性に優れる。

ロケートリング３１は、金型Ｍ１に複数のボルト３２により取り外し可能に固定されているので、種々の既存の金型のロケートリングに代えてロケートリング３１を容易に取り付けることが出来るため、汎用性に優れる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］回転規制部２４ａ，２５ａの形状は、前記実施例のものに限定される訳ではなく、ロケートリングの回転を規制する機能を発揮できる形状であれば良い。
２］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能である。

本発明の実施例に係る射出成形機の要部と金型の正面図である。 固定側クランププレートと固定側金型の斜視図である。 固定側クランププレートの側面図である。 係合穴形成部材の側面図である。 係合穴形成部材の断面図である。 係合穴形成部材と規制部材とボルト類の分解斜視図である。 固定側金型の斜視図である。

１ 射出成形機
２ 固定側プラテン
３ 可動側プラテン
１０Ａ，１０Ｂ 磁力式固定装置
１１，１２ クランププレート
１１ａ，１２ａ 固定面
１７ 係合穴形成部材
２０ 射出成形機の金型位置決め構造
２１ ロケートリング係合穴
２４，２５ 規制部材
２４ａ，２５ａ 回転規制部
２６ａ，２６ｂ キー部材装着部
３１ ロケートリング
３１ａ，３１ｂ 当接部

Claims (2)

1. 金型が固定される固定面を形成する固定面形成部材の中心部に設けられたロケートリング係合穴と、金型の背面側に形成され且つ前記ロケートリング係合穴に係合されるロケートリングとを備えた射出成形機の金型位置決め構造において、
   前記ロケートリング係合穴の内周部に前記ロケートリングの回転を規制する回転規制部を設け、前記ロケートリングの外周部に前記回転規制部に係合する当接部を設け、
   前記ロケートリングを前記ロケートリング係合穴に係合させ、ロケートリングの当接部を前記回転規制部に当接させた状態で、金型が前記固定面にセンタリングされ且つ金型が正規の取り付け姿勢に位置決めされるように構成し、
   前記回転規制部は、前記ロケートリング係合穴の外周部に取り外し可能に固定された１対の規制部材でもって構成されたことを特徴とする射出成形機の金型位置決め構造。
2. 前記ロケートリングは、金型に複数のボルトにより取り外し可能に固定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位置決め構造。