JP5612379B2 - 成形機の金型位置決め装置及び成形機 - Google Patents

Description

本発明は、成形機の１対のプラテン又は１対の取付プレートに形成された鉛直の盤面に金型を固定するために位置決めする金型位置決め装置に関し、特に、流体圧シリンダにより型受け部材を上昇させてベース部材と型受け部材との間にサポート部材を装着して、型受け部材を上下方向に位置調節してから、その型受け部材に金型の一端部を載置して、金型の上下方向位置を調節可能にしたものである。

従来、射出成形機においては、１対のプラテン（固定盤と可動盤）に形成された鉛直の盤面に金型（固定金型と可動金型）が固定され、可動盤が固定盤に接近・離隔する方向に駆動されて、金型の型閉めと型開きが行われる。型閉めされた金型内のキャビティに射出機構により溶融状の合成樹脂が供給され、その溶融状の合成樹脂が硬化して成形品が形成され、金型の型開き後、その成形品がエジェクタ機構により金型からエジェクトされる。

射出成形機において金型を交換する場合、射出機構やエジェクタ機構等が正常に機能するように、新たにセットする金型を１対のプラテンの盤面にセンタリングして固定する必要がある。一般に、固定金型にロケートリングが装着され、そのロケートリングが固定盤に形成されたノズル挿通孔の端部に係合し、金型がセンタリングされた状態になる。尚、固定金型と可動金型は、夫々、キャビティを形成する金型本体と、金型本体よりも外周外側へ張出した金型基板とを有し、この金型基板がプラテンの盤面に当接状に固定される。

図２１、図２２に示す射出成形機の金型交換方法では、金型100 をクレーンによりワイヤ101 で吊下げて、射出成形機105 の１対のプラテン106,107 間に搬入し、１対のプラテン106,107 の盤面106a,107a にセンタリングして固定する。しかし、金型100 は重量が非常に重い（例えば、数ｔ〜数１０ｔある）重量物であるため、ワイヤ101 で吊下げられた金型100 が図示のように傾くことも多くあり、その金型100 を目視しつつクレーン操作を行い更に人が押して、金型100 のロケートリング100bをプラテン106 のノズル挿通孔106bの端部に係合させるように、金型100 をセンタリングすることは非常に大変である。つまり、金型交換の作業負荷が非常に大きくなる。

そこで、図２３、図２４の射出成形機の金型位置決め技術では、射出成形機105 の１対のプラテン106,107 の盤面106a,107a の下端部に１対の型受け部材108 が複数のボルト108aで固定されている。この１対の型受け部材108 に金型100 （固定金型と可動金型）の１対の金型基板100aが載置されて、金型100 が上下方向に位置決めされる。尚、射出成形機105 の側方に搬送台車で搬送されてきた金型100 を、搬送台車から１対の型受け部材108 に移載して１対のプラテン106,107 間に搬入可能に構成することもできる。

一方、特許文献１の射出成形機の金型位置決め装置では、型受け部材が回転軸を介してプラテンに回動自在に支持されている。この型受け部材の外周面に複数の基準面が形成されており、そのうち使用する基準面が上面となるように型受け部材を回動させた後、型受け部材をピン部材でプラテンに固定する。回転軸から各基準面までの距離が異なるため、使用する基準面の高さ位置を変更することができる。

特許文献２の射出成形機の金型交換装置では、型受け部材を昇降させる油圧シリンダが設けられている。油圧シリンダは鉛直姿勢に配置されて、シリンダ部材がプラテンに固定され、ピストンロッドの上端部が型受け部材に連結されている。型受け部材と搬送台車との間で金型を受け渡しするために、型受け部材が金型の荷重を支持した状態で油圧シリンダにより昇降される。

特開２００５−６６８６３号公報 特開平５−２７８０７８号公報

図２３、図２４の射出成形機の金型位置決め技術では、型受け部材の位置が固定されている場合、その型受け部材を用いて複数種類の金型をセンタリングするためには、その複数の金型の金型基板のサイズを統一して、金型基板の標準化を図る必要がある。つまり、成形品のサイズに応じて小型化可能な金型についても、必要以上に大きな標準化された金型基板を設ける必要があるため、金型が大型化し、金型の重量が重くなるため、金型交換の作業負荷が大きくなり、金型の製造コストが高価になる。

そこで、型受け部材の固定位置を図２４に実線と仮想線で示すように上下方向に変更できるようにすれば、複数種類の金型の金型基板のサイズを統一する必要性がなくなる。しかし、金型基板のサイズが現在セットされている金型と異なる金型に交換する場合、複数のボルトを弛め、型受け部材を移動させ、再度複数のボルトを締付けるという型受け部材の付け替え作業が非常に面倒になる。結局、金型交換の作業負荷を殆ど軽減できない。

特許文献１の射出成形機の金型位置決め装置では、金型基板のサイズが現在セットされている金型と異なる金型に交換する場合、ピン部材を取外し、型受け部材を回動させ、再度ピン部材を取付けるという型受け部材の姿勢切換え作業が非常に面倒になる。図２３、図２４に示す技術と同様、金型交換の作業負荷を殆ど軽減できない。

しかも、図２３、図２４及び特許文献１の射出成形機の金型位置決め装置では、型受け部材の金型載置位置を上下方向に数段階にしか調節することができない。従って、この射出成形機において交換可能な複数種類の金型の金型基板のサイズは限られたものになり、つまり、金型基板のサイズの自由度が小さくなり、それ故、金型を殆ど小型化できない場合が生じる。

特許文献２の射出成形機の金型交換装置では、型受け部材を油圧シリンダで昇降させる。しかし、この型受け部材の昇降は、型受け部材と搬送台車との間で金型を受け渡しするために、型受け部材で金型の荷重を支持した状態で行われ、故に、高出力の油圧シリンダが必要になる。そして、この型受け部材の昇降は、金型基板のサイズが異なる金型をセンタリングすることを目的とするのではなく、また、そうすることも難しいため、上記課題を解決することは困難である。

尚、射出成形機のエジェクタ機構においては、複数のエジェクタピンが可動盤から突出して進退可能に設けられている。その複数のエジェクタピンが可動盤の盤面に固定された可動金型に挿入され、金型本体の内部に設けられた型側エジェクタプレートを介して複数の型側エジェクタピンを進退させる。

ここで、複数のエジェクタピンにより型側エジェクタプレートを介して複数の型側エジェクタピンを正常に進退させるために、成形品のサイズに応じて金型本体（つまり、型側エジェクタプレート）を小型化可能な場合であっても、必要以上に大きなサイズにする必要がある。金型基板は金型本体よりも外周外側へ張出すものであるため、金型基板のサイズを小型化するためには、それに合わせて、金型本体の小型化が必要な場合がある。

本発明の目的は、成形機において交換可能な複数種類の金型について、金型の一端部（金型基板）のサイズを統一して標準化する必要性を無くして、成形品のサイズに応じて小型化可能な金型（金型の一端部）を小型化して、各金型をプラテン又は取付プレートの盤面に簡単に確実にセンタリングすること、金型交換の作業負荷を軽減すること、金型の重量を軽減すること、つまり金型のコストを削減すること、等を可能にする成形機の金型位置決め装置を提供することである。

本発明は、成形機の１対のプラテン又はその１対のプラテンに固定された１対の取付プレートに形成された鉛直の盤面に金型を固定するために位置決めする成形機の金型位置決め装置において、前記盤面の下端近傍部に対応する位置に配置されたベース部材と、前記ベース部材よりも上方に配置されて金型の一端部を載置可能な型受け部材と、前記型受け部材を昇降させる流体圧シリンダを有する昇降駆動機構と、前記ベース部材と型受け部材との間に装着可能で型受け部材の上下方向位置を調節する為のサポート部材とを備え、前記ベース部材と型受け部材との間に装着されたサポート部材を介して型受け部材をベース部材に支持して型受け部材に作用する金型の荷重を支持可能に構成したことを特徴とする。尚、成形機は、射出成形機、或いはダイカストマシン等の成形機である。

この成形機において金型を交換する場合、一端部（金型基板）のサイズが現在セットされている金型と異なる金型に交換する場合には、現在セットされている金型を取外した後、新たにセットする金型の一端部を型受け部材に載置した場合に盤面にセンタリング可能に、つまり、金型を盤面に固定した状態で成形機（射出機構、エジェクタ機構等）が正常に機能するように、先ず、その金型の一端部を型受け部材に載置する前に、型受け部材に金型の荷重を作用させない状態で、型受け部材の上下方向位置が調節される。

ここで、新たにセットする金型用にサポート部材を使用する場合には、昇降駆動機構により型受け部材が十分に上昇された状態で、そのサポート部材をベース部材と型受け部材との間に装着する。通常、サポート部材はベース部材上にセットされ、その後、型受け部材が下降されサポート部材に当接して、金型の一端部のサイズに応じた上下方向位置に型受け部材が調節される。その後、金型の一端部が型受け部材に載置され、型受け部材に作用する金型の荷重がサポート部材を介してベース部材に支持され、金型が安定的に支持された状態で盤面にセンタリングされ固定される。

請求項１の成形機の金型位置決め装置によれば、前記ベース部材、型受け部材、昇降駆動機構、サポート部材を備えたので、金型の一端部のサイズに応じた上下方向位置に型受け部材を容易に調節することができ、その為の昇降駆動機構による型受け部材の昇降を型受け部材に金型の荷重を作用させない状態で行うことができるので、昇降駆動機構のアクチュエータとして比較的低出力の小型のものを適用することができる。また、昇降駆動機構が流体圧シリンダを有するので、型受け部材を確実に昇降させることができる。型受け部材の位置調節後、金型の一端部を型受け部材に載置して、型受け部材に作用する金型の荷重をサポート部材を介してベース部材に支持して、金型を安定的に支持した状態で盤面にセンタリングして固定することができる。つまり、交換可能な複数種類の金型について、金型の一端部（金型基板）のサイズを統一して標準化する必要性を無くして、成形品のサイズに応じて小型化可能な金型を小型化して、各金型をプラテン又は取付プレートの盤面に簡単に確実にセンタリングすることができ、金型交換の作業負荷を軽減することができ、金型の重量を軽減することができ、つまり金型のコストを削減することができる。

請求項２の成形機の金型位置決め装置によれば、ベース部材及び型受け部材を夫々盤面に沿って水平方向に延びる細長い角形バー部材で形成し、複数の流体圧シリンダをベース部材に前記水平方向に間隔を空けて配設したので、型受け部材を確実に昇降させて上下方向に位置調節することができ、型受け部材に金型の一端部を安定した状態で載置し、型受け部材に作用する金型の荷重をサポート部材を介してベース部材に確実に支持することができる。

請求項３の成形機の金型位置決め装置によれば、流体圧シリンダがエアシリンダからなるので、流体圧シリンダのコストを低減することができる。エアシリンダは油圧シリンダと比べて低出力であるが、型受け部材に金型の荷重を作用させない状態では、型受け部材を確実に昇降させることができ、故に、設備の面でも有利になる。

請求項４の成形機の金型位置決め装置によれば、流体圧シリンダを立向き姿勢に配置して、流体圧シリンダのシリンダ部材をベース部材に取付け、流体圧シリンダのピストンロッドの上端部を型受け部材に連結したので、型受け部材に金型の一端部を載置するのに邪魔にならないように流体圧シリンダを配設することができて、この流体圧シリンダによる型受け部材の昇降機能を確実に実現することができる。

請求項５の成形機の金型位置決め装置によれば、ベース部材と型受け部材との間に択一的に装着可能な複数種類のサポート部材であって、上下方向の高さ寸法が異なる複数種類のサポート部材を備えたので、セットする金型の一端部のサイズに応じて使用するサポート部材を複数種類のサポート部材の中からを選択し、そのサポート部材をベース部材と型受け部材との間に装着して、金型の一端部のサイズに応じた上下方向位置に型受け部材を確実に調節することができる。つまり、金型位置決め装置によりセンタリングできる金型の種類（交換可能な金型の種類）を増やすことができる。

請求項６の成形機の金型位置決め装置によれば、各種類のサポート部材が、同じ高さ寸法を有する複数のサポートロッドからなるので、各種類のサポート部材を小型に安価に構成して、型受け部材に作用する金型の荷重をサポート部材を介してベース部材に確実に支持することができる。

請求項７の成形機の金型位置決め装置によれば、型受け部材は、金型の金型基板を前記水平方向へ移動可能に支持する複数のローラ部材を有するので、金型の金型基板を型受け部材に載置した後に、金型の前記水平方向の位置調節を容易に行うことができる。搬送台車により成形機の側方に搬送されてきた金型を搬送台車から型受け部材に移載する場合にも好適なものになる。

請求項８の成形機の金型位置決め装置によれば、型受け部材は、金型を前記水平方向に位置決め可能に金型の金型基板に形成された位置決め凹部が係合する位置決め凸部を有するので、金型の金型基板を型受け部材に下降させて載置する際に、金型の前記水平方向の位置調節を簡単に行うことができる。クレーンにより金型を搬送して型受け部材に載置する場合に好適なものになる。

請求項９の成形機によれば、請求項１〜８の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置と、成形機のプラテン又はそのプラテンに固定された取付プレートに取付けられた金型から成形品をエジェクトするエジェクタ装置とを備え、エジェクタ装置が、複数のロッド挿通孔、複数のエジェクタロッド、エジェクタプレート、エジェクタ駆動手段、マグネット式ロッド固定手段を備えたので、新たにセットする種類の金型に応じて必要なエジェクタロッドのみを使用可能に切換えできるので、金型の一端部だけではなく金型の本体部分のサイズを統一して標準化する必要性も無くして、成形品のサイズに応じて小型化可能な金型Ｍをより良く小型化することができる。

実施例１に係る金型位置決め装置を含む射出成形機と金型（型閉め状態）の正面図である。 図１のII−II線断面図である。 型受け部材が図２の位置よりも下方に位置する状態の図２相当図である。 図１のIV−IV線断面図である。 型受け部材が図４の位置よりも下方に位置する状態の図４相当図である。 金型位置決め装置の側面図である。 型受け部材が図６の位置よりも上方に位置する状態の図６相当図である。 型受け部材が図７の位置よりも上方に位置する状態の図６相当図である。 図８のIX−IX線断面図である。 図８のX −X 線断面図である。 金型位置決め装置の制御系のブロック図である。 射出成形機と金型（型開き状態）の可動盤側の正面図である。 図１のXIII−XIII線断面図である。 ベースロッドの先端側部分の斜視図である。 着脱ロッドの基端側部分の斜視図である。 射出成形機の金型交換作業を示す正面図である。 射出成形機の金型交換作業を示す正面図である。 実施例２に係る金型位置決め装置を含む射出成形機と金型（型閉め状態）の正面図である。 図１８のXIX −XIX 線断面図である。 実施例３の型受け部材等の側面図である。 従来技術に係る射出成形機の金型交換作業を示す正面図である。 図２１のXXII−XXII線断面図である。 別の従来技術に係る射出成形機の金型交換作業を示す正面図である。 図２３のXXIV−XXIV線断面図である。

以下、発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

図１〜図５に示すように、射出成形機１は、金型Ｍ（固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２）が固定される相対向する１対の鉛直な盤面２ａ，３ａが形成された１対のプラテン２，３（固定盤２と可動盤３）、金型Ｍの型閉めと型開きを行うために可動盤３を固定盤２に接近・離隔する方向へ移動自在にガイド支持する４本のタイロッド４、可動盤３を前記接近・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５、型閉めされた金型Ｍ内のキャビティに溶融状の合成樹脂を供給する射出筒６ａを有する射出機構６、１対のプラテン２，３の盤面２ａ，３ａに金型Ｍを固定するために位置決めする１対の金型位置決め装置７，８、型開きされた金型Ｍの可動金型Ｍ２から成形品をエジェクトするエジェクタ装置９を備えている。

図１に示すように、固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２は、夫々、キャビティを形成する金型本体Ｍ１ａ，Ｍ２ａと、金型本体Ｍ１ａ，Ｍ２ａよりも外周外側へ張出した金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂとを有する。固定金型Ｍ１の金型基板Ｍ１ｂにロケートリングＭ１ｃが装着され、そのロケートリングＭ１ｃが固定盤２に形成された射出機構６のノズル挿通孔２ｂの端部に係合して、金型Ｍがセンタリングされた状態になる。そして、固定金型Ｍ１の金型基板Ｍ１ｂが固定盤２の盤面２ａに当接状に複数のクランプ装置（図示略）により固定され、可動金型Ｍ２の金型基板Ｍ２ｂが可動盤３の盤面３ａに当接状に複数のクランプ装置（図示略）により固定されている。１対のプラテン２，３の盤面２ａ，３ａにはサイズ・形状が異なる複数種類の金型を着脱可能である。

この射出成形機１で射出成形を行う場合、プラテン駆動機構５により可動盤３が固定盤２に接近する方向に駆動され、図１に示すように、可動金型Ｍ２が固定金型Ｍ１に押圧されて金型Ｍが型閉め状態となり、この状態で、射出機構６により射出筒６ａの先端から金型Ｍ内のキャビティに溶融状の合成樹脂が供給され、その溶融状の合成樹脂が硬化して成形品が成形される。その後、プラテン駆動機構５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、可動金型Ｍ２が固定金型Ｍ１から離隔して金型Ｍが型開き状態となり、この状態で、エジェクタ装置９により成形品が可動金型Ｍ２からエジェクトされる。

１対の金型位置決め装置７，８について説明する。
図１〜図１１に示すように、１対の金型位置決め装置７，８は、夫々、ベース部材１０と、ベース部材１０よりも上方に配置されて金型Ｍの一端部（金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ）を載置可能な型受け部材１５と、型受け部材１５を昇降させる昇降駆動機構の複数（２つ）の流体圧シリンダであるエアシリンダ２０と、２つのエアシリンダ２０を制御する制御装置４０と、ベース部材１０と型受け部材１５との間に択一的に装着可能な複数種類（２種類）のサポート部材３０，３１であって、型受け部材１５の上下方向位置を調節する為の上下方向の高さ寸法が異なる複数種類のサポート部材３０，３１とを備え、ベース部材１０と型受け部材１５との間に装着されたサポート部材３０又は３１を介して型受け部材１５をベース部材１０に支持して型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重を支持可能に構成されている。

金型位置決め装置７は固定盤２に装着され、その金型位置決め装置７において、ベース部材１０が、固定盤２の盤面２ａの下端近傍部に対応する位置に配置され、盤面２ａから可動盤３の方へ突出した状態で盤面２ａに複数のボルト１１により強固に固定され、型受け部材１５は盤面２ａに沿って昇降される。金型位置決め装置８は可動盤３に装着され、その金型位置決め装置８において、ベース部材１０が、可動盤３の盤面３ａの下端近傍部に対応する位置に配置され、盤面３ａから固定盤２の方へ突出した状態で盤面３ａに複数のボルト１１により強固に固定され、型受け部材１５は盤面３ａに沿って昇降される。

１対の金型位置決め装置７，８は基本的に同じ構成であるため、以下、金型位置決め装置７について説明し、金型位置決め装置８についての説明は省略する。但し、金型位置決め装置８について、必要な場合には、金型位置決め装置７と同一の符号を付して説明する。尚、図１に矢印で示す左右方向を左右方向として説明する。つまり、固定盤２の盤面２ａ（可動盤３の盤面３ａ）と平行な方向で且つ水平方向（図１における紙面直交方向）を前後方向とする。

図２、図３、図６〜図１０に示すように、ベース部材１０及び型受け部材１５は、夫々、固定盤２の盤面２ａに沿って前後方向に延びる細長い角形バー部材で形成され、下側２本のタイロッド４間の間隔よりも少し短い前後長を有する。ベース部材１０には、２つのエアシリンダ２０に対応する位置に上下に貫通する２つのロッド挿通孔１０ａが形成されている。型受け部材１５は、左右１対の側壁１５ａと底壁１５ｂとを有する断面凹形に形成されている。

型受け部材１５は、固定金型Ｍ１の金型基板Ｍ１ｂを前後方向へ移動可能に支持する複数のローラ部材１６を有する。複数のローラ部材１６は、型受け部材１５の１対の側壁１５ａの間において前後方向に等間隔おきに配置されている。各ローラ部材１６は、型受け部材１５の１対の側壁１５ａよりも上方へ突出した状態で、左右方向に向くローラ軸１６ａを介して型受け部材１５の１対の側壁１５ａに回転自在に支持されている。

２つのエアシリンダ２０は、ベース部材１０に前後方向に間隔を空けて配設され、具体的に、ベース部材１０の長さの約３／５の間隔を空けて前後方向に対称に配設されている。２つのエアシリンダ２０は、夫々、立向き姿勢に配置されて、シリンダ部材２０ａがベース部材１０に取付ブロック２１を介して取付けられ、ピストンロッド２０ｂの上端部がロッド部材２２を介して型受け部材１５に連結されている。

取付ブロック２１には上下に貫通するロッド挿通孔２１ａが形成され、２つの取付ブロック２１のロッド挿通孔２１ａとベース部材１０の２つのロッド挿通孔１０ａとが夫々連通するように、取付ブロック２１の上端部がベース部材１０の下端部に固定されている。また、エアシリンダ２０のシリンダ部材２０ａの上端部が取付ブロック２１の下端部に固定され、エアシリンダ２０のピストンロッド２０ｂがベース部材１０及び取付ブロック２１のロッド挿通孔１０ａ，２１ａ内に突出している。

２つのロッド部材２２は、２つの取付ブロック２１のロッド挿通孔２１ａとベース部材１０の２つのロッド挿通孔１０ａとに夫々上下動自在にガイドされ挿通されている。ロッド部材２２の下端部がエアシリンダ２０のピストンロッド２０ｂの上端部に連結されて、ロッド部材２２はベース部材１０よりも上方へ突出し、ロッド部材２２の上端部が型受け部材１５に連結されている。ロッド部材２２は上端部に小径連結軸２２ａを有し、その小径連結軸２２ａが、型受け部材１５の底壁１５ｂに形成された軸孔１５ｃに内嵌され、その小径連結軸２２ａの上端側からロッド部材２２にボルト部材２３が螺合されている。ボルト部材２３とロッド部材２２により型受け部材１５の底壁１５ｂが挟持された状態で、ロッド部材２２の上端部が型受け部材１５の底壁１５ｂに固定されている。

各種類のサポート部材３０，３１は、同じ高さ寸法を有する複数（３つ）のサポートロッド３０ａ，３１ａからなり、各サポートロッド３０ａ，３１ａは断面が円形で且つ同一サイズのロッドに形成されている。尚、各サポートロッド３０ａ，３１ａとして断面が略正方形のロッドを採用してもよい。ベース部材１０の上端部には、サポートロッド３０ａ，３１ａの下端部が係合可能な係合凹部１０ｂが形成され、型受け部材１５の下端部には、サポートロッド３０ａ，３１ａの上端部が係合可能な係合凹部１５ｄが形成されている。各サポートロッド３０ａ，３１ａは、立向き姿勢でその上下両端部がベース部材１０及び型受け部材１５の係合凹部１０ｂ，１５ｄに係合して、ベース部材１０と型受け部材１５との間に挟持状に装着された状態になる。

高さ寸法が異なる２種類のサポート部材３０，３１を設けたことで、サポート部材３０，３１を使用しない場合（図６参照）と、高さ寸法が短い方のサポート部材３０を使用する場合（図７参照）と、高さ寸法が長い方のサポート部材３１を使用する場合（図８参照）とで、型受け部材１５の上下方向位置を３段階に調節することができる。尚、図６に示すように、サポート部材３０，３１を使用しない場合には、型受け部材１５がベース部材１０に当接して直接支持された状態になる。

但し、２種類のサポート部材３０，３１と高さ寸法が異なるサポート部材を追加的に設けることができる。即ち、この射出成形機１に適合する如何なるサイズの金型にも、各サイズの金型に応じた高さ寸法のサポート部材を設けることにより、各金型がセンタリングされるように金型の上下方向位置を調節できるものになる。

ところで、図１１に示すように、金型位置決め装置７は、操作盤４１、型受け部材１５の上死位置を検出する上死位置検出センサ４２、２つのエアシリンダ２０を駆動する為の制御弁４３を備えている。操作盤４１は金型位置決め装置７，８に共通に設けられ、上死位置検出センサ４２と制御弁４３は金型位置決め装置７，８に個別に設けられている。

制御装置４０は、型受け部材１５の上下方向位置を調節するために、型受け部材１５を上死位置まで上昇させ、その後下降させるように、操作盤４１と上死位置検出センサ４２から受ける信号に基づいて、制御弁４３を制御してエアシリンダ２０を駆動制御する。例えば、上死位置検出センサ４２はベース部材１０に設けられ、型受け部材１５が上死位置のときに、上死位置検出センサ４２がロッド部材２２に設けられた被検出部を検知する。尚、上死位置検出センサ４２については必須ではなく省略してもよい。

エジェクタ装置９について説明する。
図１、図４、図５、図１２〜図１５に示すように、エジェクタ装置９は、可動盤３に左右方向に貫通状に形成された複数（例えば、１３個）のロッド挿通孔５０と、複数のロッド挿通孔５０の全部に摺動自在に挿通される左右方向に長い複数（例えば、１３本）のエジェクタロッド５１と、可動盤３の背面側（右側）に配設されたエジェクタプレート５２と、エジェクタプレート５２を可動盤３に接近・離隔する左右方向へ駆動するエジェクタ駆動機構５３と、エジェクタプレート５２に各エジェクタロッド５１の一部である着脱ロッド５６を取外し可能に固定する為の磁力を発生させるマグネット式ロッド固定機構５４とを備えている。

複数のロッド挿通孔５０の数及び配置、各ロッド挿通孔５０の直径、複数のエジェクタロッド５１の数及び配置、各エジェクタロッド５１の長さ及び直径、エジェクタプレート５２のサイズ等は、射出成形機１において交換可能な複数種類の金型Ｍに基づいて設定されている。エジェクタ駆動機構５３により、エジェクタプレート５２が左右方向へ駆動されることで、エジェクタロッド５１が進出したエジェクト位置（図１２参照）と退入した待機位置（図１参照）とに亙って進退駆動される。

複数のエジェクタロッド５１は、複数のロッド挿通孔５０の全部に摺動自在に挿入され且つ基端部がエジェクタプレート５２に固定された複数（例えば、１３本）の磁性体製（例えば、鋼製）のベースロッド５５と、これらベースロッド５５の少なくとも一部のベースロッド５５に着脱可能な複数の磁性体製（例えば、鋼製）の着脱ロッド５６とを有する。エジェクタロッド５１がエジェクト位置（図１２）のときに、ベースロッド５５の先端部が可動金型Ｍ２よりも可動盤３側（右側）に位置するように構成されている。

図１３に示すように、各ベースロッド５５の基端部（右端部）には、ベースロッド５５のロッド本体５５ａよりも小径のネジ軸５５ｂが形成され、このネジ軸５５ｂがエジェクタプレート５２に形成されたネジ穴５２ａに螺合され、ロッド本体５５ａとネジ軸５５ｂとの境界の段部５５ｃがエジェクタプレート５２に押圧されることで、ベースロッド５５の基端部がエジェクタプレート５２に螺合締結されている。

複数の着脱ロッド５６は、射出成形機１において交換可能な複数種類の金型Ｍ（金型本体Ｍ１ａ，Ｍ２ａ）に基づく数及び長さとなるように設けられている。例えば、各ロッド挿通孔５０に対して、１本又は長さが異なる複数本の着脱ロッド５６が設けられている。

図１３〜図１５に示すように、マグネット式ロッド固定機構５４は、各着脱ロッド５６の基端部（右端部）をベースロッド５５の先端部（左端部）に磁力で吸着させるものであり、各ベースロッド５５の先端部に設けられた複数（例えば、４個）の第１マグネット６０と、各着脱ロッド５６の基端部に設けられた複数（例えば、４個）の第２マグネット６１とを備えている。ベースロッド５５の先端面５５ｄと着脱ロッド５６の基端面５６ａは共に鉛直平滑面に形成され、これらの面５５ｄ，５６ａ同士が当接して前記磁力により安定した状態で固定される。例えば、マグネット６０，６１はネオジウム磁石である。

複数の第１マグネット６０は、ベースロッド５５の先端部に、その中央部分の径方向外側において周方向に等間隔（例えば、９０度間隔）おきに、且つ、周方向に隣り合うマグネット６０の磁極が左右反対になるように配置されている。各第１マグネット６０は、長さが短くてベースロッド５５の直径の１／４程度の直径を有する丸軸形状に形成されている。複数の第１マグネット６０は、その先端面がベースロッド５５の先端面５５ｄに臨むように、ベースロッド５５に形成されたマグネット取付穴５５ｅに嵌合固着されている。

同様に、複数の第２マグネット６１は、着脱ロッド５６の基端部に、その中央部分の径方向外側において周方向に等間隔（例えば、９０度間隔）おきに、且つ、周方向に隣り合うマグネット６１の磁極が左右反対になるように配置されている。各第２マグネット６１は、長さが短くて着脱ロッド５６の直径の１／４程度の直径を有する丸軸形状に形成されている。複数の第２マグネット６１は、その基端面が着脱ロッド５６の基端面５６ａに臨むように、着脱ロッド５６に形成されたマグネット取付穴５６ｂに嵌合固着されている。

そして、マグネット式ロッド固定機構５４は、複数の第１，第２マグネット６０，６１を設けたことにより、磁極が反対の第１，第２マグネット６０，６１の周方向位置を一致させることで着脱ロッド５６の基端部をベースロッド５５の先端部に吸着させ、この状態から、着脱ロッド５６をベースロッド５５に対して回転させることで磁極が同じ第１，第２マグネット６０，６１の反発力を利用して、着脱ロッド５６をベースロッド５５から取外し可能に構成してある。

各着脱ロッド５６の基端部の中央部分には係合穴６５が形成され、各ベースロッド５５の先端部の中央部分には、係合穴６５に係合するように非磁性体製（例えば、ステンレス製）の係合ピン６６が左方突出状に固定的に取付けられている。係合ピン６６は、その基端側部分がベースロッド５５に形成されたピン取付凹部５５ｆに嵌合固着されている。そのために、係合ピン６６に形成された段付き孔６６ａにボルト６７が挿入され、その頭部が段付き孔６６ａの段部を係止した状態で、ボルト６７がベースロッド５５に螺合締結されている。係合ピン６６が係合穴６５にスムーズに挿入し得るように、係合ピン６６の先端外周部にはテーパ部６６ｂが形成されている。

次に、射出成形機１において金型Ｍを交換する場合、金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズが現在セットされている金型と異なる金型Ｍに交換する場合の作業について説明する。

現在セットされている金型Ｍを取外した後、新たにセットする金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを１対の型受け部材１５に載置した場合に金型Ｍを固定盤２と可動盤３の盤面２ａ，３ａにセンタリング可能に、つまり、金型Ｍを固定盤２と可動盤３の盤面２ａ，３ａに固定した状態で射出機構６とエジェクタ装置９等が正常に機能するように、１対の型受け部材１５の上下方向位置を調節する。また、新たにセットする金型Ｍ（可動金型Ｍ２の金型本体Ｍ２ａのサイズ）に応じて、不必要な着脱ロッド５６をベースロッド５５から取外し、必要な着脱ロッド５６をベースロッド５５に取付けて準備する。

１対の型受け部材１５の上下方向位置を調節する場合、先ず、操作盤４１にて型受け部材１５の上昇操作を行う。すると、各金型位置決め装置７，８において、制御装置４０により制御弁４３が制御されて、２つのエアシリンダ２０が同期駆動され、この２つのエアシリンダ２０により型受け部材１５が水平姿勢を保持して上死位置まで上昇され、上死位置に保持される。そこで、前記取外した金型Ｍ用にサポート部材３０又は３１がセットされている場合、そのサポート部材３０又は３１を取外した後、新たにセットする金型Ｍ用にサポート部材３０又は３１を使用する場合には、そのサポート部材３０又は３１の３つのサポートロッド３０ａ又は３１ａの下端部をベース部材１０の係合凹部１０ｂに係合させて、各サポートロッド３０ａ又は３１ａを立設状態にセットする。

その後、操作盤４１にて型受け部材１５の下降操作を行う。すると、各金型位置決め装置７，８において、制御装置４０により制御弁４３が制御されて、２つのエアシリンダ２０が同期駆動され、この２つのエアシリンダ２０により型受け部材１５が水平姿勢を保持して下降される。ここで、新たにセットする金型Ｍ用にサポート部材３０又は３１がセットされていない場合、図６に示すように、型受け部材１５がベース部材１０に当接して直接支持される。新たにセットする金型Ｍ用にサポート部材３０又は３１がセットされている場合、図７，図８に示すように、サポート部材３０又は３１は、その３つのサポートロッド３０ａ又は３１ａの上端部が型受け部材１５の係合凹部１５ｄに係合して、ベース部材１０と型受け部材１５との間に挟持状に装着された状態になり、型受け部材１５はサポート部材３０又は３１を介してベース部材１０に支持される。こうして、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズに応じた上下方向位置に型受け部材１５が調節される。

その後、図１６、図１７に示すように、固定盤２と可動盤３との間に、金型Ｍの左右寸法よりも少しだけ大きな間隔を設けた状態で、金型Ｍがクレーンによりワイヤ４５で吊下げられて、固定盤２と可動盤３との間に搬入され、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂが１対の型受け部材１５に載置される。ここで、ベース部材１０と型受け部材１５との間にサポート部材３０又は３１が装着されている場合、型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重がサポート部材３０又は３１を介してベース部材１０に支持される。

１対の型受け部材１５に載置された金型Ｍは上下方向に位置決めされて、安定的に支持された状態になり、その後、必要な場合には、１対の型受け部材１５の複数のローラ部材１６上を前後方向に移動させて位置決めする。そして、先ず、固定金型Ｍ１のロケートリングＭ１ｃが固定盤２のノズル挿通孔２ｂの端部に係合して、固定金型Ｍ１の金型基板Ｍ１ｂが固定盤２の盤面２ａに当接状にセンタリングされて固定され、次に、可動金型Ｍ２の金型基板Ｍ２ｂが可動盤３の盤面３ａに当接状にセンタリングされて固定される。

以上説明した金型位置決め装置７，８によれば次の効果を奏する。
固定盤２と可動盤３の盤面２ａ，３ａの下端近傍部に対応する位置に配置されたベース部材１０と、ベース部材１０よりも上方に配置されて金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを載置可能な型受け部材１５と、型受け部材１５を昇降させるエアシリンダ２０と、ベース部材１０と型受け部材１５との間に装着可能で型受け部材１５の上下方向位置を調節する為のサポート部材３０，３１とを備え、ベース部材１０と型受け部材１５との間に装着されたサポート部材３０又は３１を介して型受け部材１５をベース部材１０に支持して型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重を支持可能に構成した。

従って、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズに応じた上下方向位置に型受け部材１５を容易に調節することができ、その為のエアシリンダ２０による型受け部材１５の昇降を型受け部材１５に金型Ｍの荷重を作用させない状態で行うことができるので、高出力の油圧シリンダではなく、比較的低出力の小型のエアシリンダを適用することができる。即ち、エアシリンダ２０は油圧シリンダと比べて低出力であるが、型受け部材１５に金型Ｍの荷重を作用させない状態では、型受け部材１５を確実に昇降させることができ、故に、設備の面でも有利になる。

型受け部材１５の位置調節後、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを型受け部材１５に載置して、型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重をサポート部材３０又は３１を介してベース部材１０に支持して、金型Ｍを安定的に支持した状態で固定盤２と可動盤３の盤面２ａ，３ａにセンタリングして固定することができる。

つまり、交換可能な複数種類の金型Ｍについて、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズを統一して標準化する必要性を無くして、更に、必要なエジェクタロッド５１のみを使用可能に切換えできるエジェクタ装置９によって、金型Ｍの金型本体Ｍ１ａ，Ｍ２ａのサイズを統一して標準化する必要性も無くして、成形品のサイズに応じて小型化可能な金型Ｍを小型化して、各金型Ｍを固定盤２と可動盤３の盤面２ａ，３ａに簡単に確実にセンタリングすることができ、金型交換の作業負荷を軽減することができ、金型Ｍの重量を軽減することができ、つまり金型Ｍのコストを削減することができる。

各金型位置決め装置７，８において、ベース部材１０及び型受け部材１５を夫々盤面２ａ，３ａに沿って前後方向に延びる細長い角形バー部材で形成し、２つのエアシリンダ２０をベース部材１０に前後方向に間隔を空けて配設したので、型受け部材１５を確実に昇降させて上下方向に位置調節することができ、型受け部材１５に金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを安定した状態で載置し、型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重をサポート部材３０又は３１を介してベース部材１０に確実に支持することができる。

エアシリンダ２０を立向き姿勢に配置して、エアシリンダ２０のシリンダ部材２０ａをベース部材１０に取付け、エアシリンダ２０のピストンロッド２０ｂの上端部を型受け部材１５に連結したので、型受け部材１５に金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを載置するのに邪魔にならないようにエアシリンダ２０を配設することができて、このエアシリンダ２０による型受け部材１５の昇降機能を確実に実現することができる。

ベース部材１０と型受け部材１５との間に択一的に装着可能な複数種類のサポート部材３０，３１であって、上下方向の高さ寸法が異なる複数種類のサポート部材３０，３１を備えたので、セットする金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズに応じて使用するサポート部材３０又は３１を複数種類のサポート部材３０，３１の中からを選択し、そのサポート部材３０又は３１をベース部材１０と型受け部材１５との間に装着して、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂのサイズに応じた上下方向位置に型受け部材１５を確実に調節することができる。つまり、金型位置決め装置７，８によりセンタリングできる金型Ｍの種類（交換可能な金型Ｍの種類）を増やすことができる。

各種類のサポート部材３０，３１が、同じ高さ寸法を有する複数のサポートロッド３０ａ，３１ａからなるので、各種類のサポート部材３０，３１を小型に安価に構成して、型受け部材１５に作用する金型Ｍの荷重をサポート部材３０又は３１を介してベース部材１０に確実に支持することができる。

型受け部材１５は、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを前後方向へ移動可能に支持する複数のローラ部材１６を有するので、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを型受け部材１５に載置した後に、金型Ｍの左右方向の位置調節を容易に行うことができる。搬送台車により射出成形機１の側方に搬送されてきた金型Ｍを搬送台車から型受け部材１５に移載する場合にも好適なものになる。

図１８、図１９に示すように、実施例２の１対の金型位置決め装置７Ａ，８Ａは、実施例１の射出成形機１の固定盤２と可動盤３に固定された磁性体製の１対の取付プレート７０，７１を備えた射出成形機１Ａに適用されている。１対の取付プレート７０，７１には、金型Ｍ（固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２）が固定される相対向する１対の鉛直な盤面７０ａ，７１ａが形成されている。

図１９に示すように、可動盤３に固定された取付プレート７１に、複数のネオジウム磁石を有するマグネットユニット７２が盤面７１ａに臨むように組込まれ、この複数のマグネットユニット７２により発生させた磁力で可動金型Ｍ２（金型基板Ｍ２ｂ）が取付プレート７１に吸着される。図示省略するが、固定盤２に固定された取付プレート７０に、複数のマグネットユニットが盤面７０ａに臨むように組込まれ、この複数のマグネットユニットにより発生させた磁力で固定金型Ｍ１（金型基板Ｍ１ｂ）が取付プレート７０に吸着される。この磁力を用いた金型固定技術については、例えば、本願出願人が出願した特開２００８−２００９２７号公報に記載のものと同様であるので、詳細な説明を省略する。

図１８、図１９に示すように、１対の金型位置決め装置７Ａ，８Ａは、実施例１の金型位置決め装置７，８と基本的に同じ構成である。金型位置決め装置７Ａは固定盤２に固定された取付プレート７０に装着され、その金型位置決め装置７Ａにおいて、ベース部材１０が、取付プレート７０の盤面７０ａの下端近傍部に対応する位置に配置され、盤面７０ａから可動盤３の方へ突出した状態で盤面７０ａに固定され、型受け部材１５は盤面７０ａに沿って昇降される。金型位置決め装置８Ａは可動盤３に固定された取付プレート７１に装着され、その金型位置決め装置８Ａにおいて、ベース部材１０が、取付プレート７１の盤面７１ａの下端近傍部に対応する位置に配置され、盤面７１ａから固定盤２の方へ突出した状態で盤面７１ａに固定され、型受け部材１５は盤面７１ａに沿って昇降される。

この射出成形機１Ａのエジェクタ装置９Ａは、実施例１のエジェクタロッド５１を変更し、更に、取付プレート７１に複数のロッド挿通孔５０に夫々連通するように形成された複数のプレート側ロッド挿通孔７５を有するものである。この複数のプレート側ロッド挿通孔７５に干渉しないように、複数のマグネットユニット７２が例えば図１９に示す配置で設けられている。エジェクタロッド５１Ａは、実施例１と同様の複数のベースロッド５５と、実施例１の着脱ロッド５６よりも長さが長い複数の着脱ロッド５６Ａとを有する。

この射出成形機１Ａによれば、金型Ｍを固定するのにメカ式のクランプ装置を必要とせず、金型Ｍを取付プレート７０，７１の盤面７０ａ，７１ａに磁力により簡単に確実に固定することができるため、金型Ｍの交換作業を一層容易に行うことができる。

ここで、金型Ｍを取付プレート７０，７１の盤面７０ａ，７１ａに磁力により固定した後、金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂと取付プレート７０，７１の盤面７０ａ，７１ａとの間に隙間が生じると、磁力が大幅に低下し、金型Ｍが脱落する虞がある。しかし、１対の金型位置決め装置７Ａ，８Ａは、金型Ｍを交換の際の位置決め機能だけでなく、その後、前記隙間を生じさせないように金型Ｍを支持するサポート機能を持たせることができる。

図２０に示すように、実施例３は、前記型受け部材１５を変更したものであり、その他は基本的に実施例１と同様である。この型受け部材１５Ｂは、前記型受け部材１５の複数のローラ部材１６を省略し、金型を前後方向に位置決め可能に金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂに形成された位置決め凹部８０が係合する位置決め凸部８１を有する。

つまり、金型Ｍをクレーンにより吊り下げて、金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを型受け部材１５Ｂに下降させて載置する際に、金型Ｍの前後方向の位置調節を簡単に行うことができる。位置決め凹部８０及び位置決め凸部８１は台形状に形成され、金型Ｍがセンタリング位置よりも多少前後方向にずれている場合でも、位置決め凹部８０と位置決め凸部８１の両テーパ部の接触により、金型Ｍをセンタリング位置に案内しつつ下降させ金型Ｍの金型基板Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂを型受け部材１５Ｂに載置させることができる。尚、位置決め凹部８０と位置決め凸部８１については、その他半円状など種々の形状としてもよい。

尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施例１〜３で開示した事項以外の種々の変更を付加して実施可能である。例えば、ベース部材をプラテン又は取付プレートの盤面に直接固定せずに、プラテンや取付プレートの下端部分等に固定された何らかのフレームに固定して、ベース部材を盤面の下端近傍部に対応する位置に配置してもよい。また、エアシリンダの数、サポート部材の種類数、各種類のサポート部材の構成（サポートロッドの数等）については、適宜変更することができる。また、エアシリンダの代わりに油圧シリンダを採用することもできる。尚、型受け部材を昇降させる昇降駆動機構としては、流体圧シリンダ以外の電動モータ等のアクチュエータを有するものに構成してもよし、アクチュエータを備えずに手動で作動するものに構成してもよい。また、射出成形機ではなくダイカストマシンに本発明を適用してもよい。

Ｍ 金型
Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂ 金型基板
１，１Ａ 射出成形機
２ 固定盤
３ 可動盤
２ａ，３ａ 盤面
７，８，７Ａ，８Ａ 金型位置決め装置
１０ ベース部材
１５，１５Ｂ 型受け部材
１６ ローラ部材
２０ エアシリンダ
２０ａ シリンダ部材
２０ｂ ピストンロッド
３０，３１ サポート部材
３０ａ，３１ａ サポートロッド
７０，７１ 取付プレート
７０ａ，７１ａ 盤面
８０ 位置決め凹部
８１ 位置決め凸部

Claims (9)

1. 成形機の１対のプラテン又はその１対のプラテンに固定された１対の取付プレートに形成された鉛直の盤面に金型を固定するために位置決めする成形機の金型位置決め装置において、
   前記盤面の下端近傍部に対応する位置に配置されたベース部材と、
   前記ベース部材よりも上方に配置されて金型の一端部を載置可能な型受け部材と、
   前記型受け部材を昇降させる流体圧シリンダを有する昇降駆動機構と、
   前記ベース部材と型受け部材との間に装着可能で型受け部材の上下方向位置を調節する為のサポート部材とを備え、
   前記ベース部材と型受け部材との間に装着されたサポート部材を介して型受け部材をベース部材に支持して型受け部材に作用する金型の荷重を支持可能に構成したことを特徴とする成形機の金型位置決め装置。
2. 前記ベース部材及び型受け部材が夫々前記盤面に沿って水平方向に延びる細長い角形バー部材で形成され、
   複数の前記流体圧シリンダがベース部材に前記水平方向に間隔を空けて配設されたことを特徴とする請求項１に記載の成形機の金型位置決め装置。
3. 前記流体圧シリンダがエアシリンダからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の成形機の金型位置決め装置。
4. 前記流体圧シリンダが立向き姿勢に配置されて、流体圧シリンダのシリンダ部材がベース部材に取付けられ、流体圧シリンダのピストンロッドの上端部が型受け部材に連結されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置。
5. 前記ベース部材と型受け部材との間に択一的に装着可能な複数種類の前記サポート部材であって、上下方向の高さ寸法が異なる複数種類のサポート部材を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置。
6. 各種類のサポート部材が、同じ高さ寸法を有する複数のサポートロッドからなることを特徴とする請求項５に記載の成形機の金型位置決め装置。
7. 前記型受け部材は、金型の金型基板を前記水平方向へ移動可能に支持する複数のローラ部材を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置。
8. 前記型受け部材は、金型を前記水平方向に位置決め可能に金型の金型基板に形成された位置決め凹部が係合する位置決め凸部を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載の成形機の金型位置決め装置と、成形機のプラテン又はそのプラテンに固定された取付プレートに取付けられた金型から成形品をエジェクトするエジェクタ装置とを備え、
   前記エジェクタ装置は、
   前記プラテン又はプラテンと取付プレートに貫通状に形成された複数のロッド挿通孔と、
   前記複数のロッド挿通孔の全部又は一部に摺動自在に挿通される複数のエジェクタロッドと、
   前記プラテンの背面側に配設されたエジェクタプレートと、
   前記プラテンに対してエジェクタプレートをプラテンに接近・離隔する方向へ駆動するエジェクタ駆動手段と、
   前記エジェクタプレートに各エジェクタロッドの一部を取外し可能に固定する為の磁力を発生させるマグネット式ロッド固定手段と、
   を備えたことを特徴とする成形機。