JP5788270B2

JP5788270B2 - 射出成形機の樹脂飛散防止装置

Info

Publication number: JP5788270B2
Application number: JP2011191802A
Authority: JP
Inventors: 雅彦浦田
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: JP2013052572A

Description

本発明は、射出成形機の樹脂飛散防止装置に関し、詳細には、射出成形に用いる樹脂の変更などの際に行われる射出装置内に残留する溶融樹脂をノズル先端から吐出しパージするときに使用される射出成形機の樹脂飛散防止装置に関する。

図１１に示されるように射出成形機１０は、機台１２上に型締部１４と射出部１６を備え、機台１２内に射出成形機１０の全体を制御する制御装置２０が設置されている。射出成形機１０の射出部１６に備わったスクリュシリンダ２４内の樹脂の種類を変更する作業において、スクリュシリンダ２４から高温の樹脂を射出させて廃棄する作業を、パージ作業と呼ぶ。また、射出された樹脂をパージ廃材と呼ぶ。
射出成形機における金型交換作業は、パージ作業（樹脂を変更するために樹脂を射出する作業）を伴うことが多い。金型交換作業とパージ作業を同時に行うと、段取り時間が短縮でき生産効率の改善が期待できる。
しかし、金型が装着されていない状態でパージ作業をおこなうと、射出された高温の樹脂が固定盤を貫通して型締側まで到達し、型締側で金型交換作業をしている作業者が火傷を負う危険性がある。このため、金型交換作業とパージ作業を同時に行うことが困難であった。これを解決するための手段として、従来技術（図１２，図１３参照）や特許文献１に開示される、射出された樹脂が型締部に到達することを防止する遮蔽部材を設けることが考案されている。

実開平２−６５５１５号公報

射出成形機では通常複数のスクリュ径から成形品にあったスクリュサイズを選択できるようになっているが、スクリュ径が大きいほどシリンダ全長が長くなる。一方射出ユニットの後退ストロークは機械で制限されるため、シリンダが長くなるほどパージ作業時のノズル先端位置は固定盤に接近する。
図１２は従来技術の遮蔽部材を説明する図である。図１３は図１２の二点鎖線の断面を矢印方向に見た図である。図１２に示されるように型締部１４に備わった固定盤２２はタイバー２８によって図示しないリアプラテンと連結されており、該固定盤２２には図示しない固定側金型が固定される。射出部１６は、射出装置１８、溶融樹脂が吐出するノズル２６が先端部に装着されるスクリュシリンダ２４を備えている。成形作業においては、ノズル２６がノズル挿通孔３０に挿入され図示しない固定金型に押し付けられた後、溶融樹脂を金型のキャビティに射出される。

パージ作業（樹脂を変更するために樹脂を射出する作業）を安全に実行できるように遮蔽部材３６が用いられる。遮蔽部材３６は、スライド式のため固定盤２２と射出装置１８の間に配置する必要がある。パージ作業を行う際には遮蔽部材３６はノズル挿通孔３０を遮蔽するように位置決めされる。パージ作業が終了し成形作業を実行する際には、図１３に示されるように遮蔽部材３６は支持部材３４をスライドしてノズル挿通孔３０を遮蔽しない位置に退避させる。また特許文献１に開示されるパージ受装置は、遮蔽部材が、固定盤の射出装置側の外周付近まで移動して機能する構造になっている。

従って、特に、スクリュシリンダ２４の全長が長くノズル２６の先端が固定盤２２の付近に位置する場合には、遮蔽部材３６とノズル２６との距離を十分に確保することができない。このような位置関係でパージ作業を実行すると、射出された樹脂（パージ廃材４０）が遮蔽部材に当たってノズル２６側に跳ね返り、ノズル２６を樹脂で覆ってしまい、正常なパージ作業が行えない。このように、パージ作業を安全に実行するために用いられる遮蔽部材の設置が困難である。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、射出された樹脂が型締部に到達することを防止する遮蔽部材が、ノズル前進方向、即ち遮蔽部材がノズルからの距離を確保する方向、に回動して固定盤のロケート孔を遮蔽することで、遮蔽部材とノズルとの間の距離を十分に確保することができる射出成形機の樹脂飛散防止装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、射出された樹脂が型締部に到達することを防止する射出成形機の樹脂飛散防止装置において、回動軸により、ノズル挿通部へのノズルの前進動作を妨げず且つスクリュシリンダと干渉しない格納位置と、格納位置からノズル前進方向に回動した位置であって固定盤のロケート孔を遮蔽する遮蔽位置との間を回動可能な遮蔽部材を備え、前記回動軸は前記遮蔽部材の両端部を支持して回動する機構であることを特徴とする射出成形機の樹脂飛散防止装置である。
請求項２に係る発明は、前記遮蔽部材を回動自在に支持する前記回動軸が固定盤または機台またはスクリュシリンダに設けられたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置である。
請求項３に係る発明は、前記遮蔽部材が複数の部材に分割されて構成され、該複数の部材がそれぞれ前記格納位置からノズル前進方向に回動した位置であって固定盤のロケート孔を遮蔽する遮蔽位置との間を回動可能であることを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置である。

請求項４に係る発明は、前記遮蔽部材は前記ロケート孔方向に湾曲し前記回動軸で両端部が支持される構造を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置である。

本発明により、射出された樹脂が型締部に到達することを防止する遮蔽部材が、ノズル前進方向、即ち遮蔽部材がノズルからの距離を確保する方向、に回動して固定盤のロケート孔を遮蔽することで、遮蔽部材とノズルとの間の距離を十分に確保することができる射出成形機の樹脂飛散防止装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における主要な構成を説明するための外観斜視図である。図１に示される本発明の第１の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（格納位置）を説明する図である。図１に示される本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（回動途中）を説明する図である。図１に示される本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（遮蔽位置）を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が複数に分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（格納位置）を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が複数に分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（回動途中）を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が複数に分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（遮蔽位置）を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材を回動させる回動軸が機台に設置された例を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材を回動させる回動軸がスクリュシリンダに設置された例であって、遮蔽部材が遮蔽位置にある状態を説明する図である。本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材を回動させる回動軸がスクリュシリンダに設置された例であって、遮蔽部材が格納位置にある状態を説明する図である。射出成形機におけるパージ作業を説明する図である。従来技術の遮蔽部材を説明する図である。図１２の二点鎖線の断面を矢印方向に見た図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。なお、従来技術と同じまたは類似する構成については同じ符号を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態における主要な構成を説明するための外観斜視図である。射出部１６側から固定盤２２のノズル挿通孔３０の部分を見た図である。遮蔽部材５０は固定盤２２に設けられたノズル挿通孔３０の内周の曲面に沿うように形成された略コの字形状をなす板状部材である。遮蔽部材５０のロケート孔３２に近接する側はロケート孔３２の中心方向に折れ曲がっている。遮蔽部材５０はその両端部が固定盤２２に固定された回動軸支持部材５２ａ，５２ｂに設けられた回動軸５４ａ，５４ｂにより回動自在に軸支されている。回動軸５４ａと回動軸５４ｂとを結ぶ線分は本実施形態ではノズル挿通孔３０の中心軸と交叉するように配置されている。
なお、図１では回動軸５４ａと回動軸５４ｂはベース面に対して水平な軸であるが、回動軸はベース面に対して垂直な方向あるいは任意の方向でもよい。

図１に示される遮蔽部材５０のノズル挿通孔３０内での格納位置は、成形作業を実行可能なように退避位置に在る状態である。パージ作業を実行する際には、射出装置１８を駆動することによりスクリュシリンダ２４を固定盤２２から遠ざかる方向に後退させる。パージ作業を実行する際に、ロケート孔３２を飛び越えて型締部１４側に高熱の溶融樹脂（パージ廃材４０）が飛散しないように、作業者は遮蔽部材５０に設けられた把持部を回動軸５４ａ，５４ｂの回りに引っ張りロケート孔３２を遮蔽する位置まで遮蔽部材５０を回動させることができる。あるいは、制御装置２０によって制御される図示しない駆動用モータによって自動的に回動させる構成としてもよい。

次に、図２，図３，図４を用いて、図１を用いて説明した遮蔽部材５０を備えた本発明に実施形態の動作を説明する。図２は図１に示される本発明の第１の実施形態が動作する際の遮蔽部材５０の状態（格納位置）を説明する図である。図３は図１に示される本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材５０の状態（回動途中）を説明する図である。図４は図１に示される本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材５０の状態（遮蔽位置）を説明する図である。なお、ここでは、回動軸支持部材５２ａ，５２ｂは固定盤２２に取り付けられている。

図２に示される遮蔽部材５０は、通常、射出成形機１０を用いて成形作業を実行するのに障害にならない位置に位置決めされている（格納位置）。この実施形態では、ノズル挿通孔３０の下部が格納位置である。
作業者はパージ作業を実施する際には、パージ作業を開始する前に、遮蔽部材５０を図示しない把持部を引っ張って回動軸５４ａ，５４ｂ回りにロケート孔３２を遮蔽する方向に回動する。図３は遮蔽部材５０がロケート孔３２を遮蔽する方向に回動途中の状態を図示している。このように遮蔽部材５０を回動させることにより、遮蔽部材５０の略コの字形状部がノズル２６の固定盤２２に対する前進方向、すなわち遮蔽部材５０がノズル２６からの距離を確保する方向に回動して、固定盤２２のロケート孔３２を遮蔽するので、遮蔽部材５０のノズル２６に対向する面とノズル２６の先端との離間距離を十分に確保することができる。なお、遮蔽部材５０で受け止めたパージ廃材４０は下方に流れ、パージ廃材流下路３８に流れ落ち、パージ廃材流下路３８を更に流下し、図示しない回収トレーにパージ廃材４０は回収される。

そして、図４に示されるように、遮蔽部材５０が完全にロケート孔３２を遮蔽した状態となる遮蔽位置で、遮蔽部材５０を位置決めして（遮蔽位置）、図示しないロック機構によりロックする。ロック機構を備えることによって、誤って遮蔽部材５０が回動しロケート孔３２の遮蔽が解かれる状態になることを防止できる。なお、ロケート孔３２の矢印破線はロケート孔３２が遮蔽部材５０により遮蔽されていることを示している。

図１，図２，図３，図４を用いて、遮蔽部材が１個の遮蔽部材５０を備えた本発明の実施形態を説明した。本発明の実施形態において遮蔽部材は１個に限定されず複数個の遮蔽部材を用いることも可能である。射出成形機１０が大型である場合、ロケート孔３２の内径も大きくなる。そうすると、ロケート孔３２を遮蔽する遮蔽部材も大型となり人手で回動するのが困難な場合が生じる。また、大型の遮蔽部材を狭い空間に取り付ける作業も困難となる。そこで、遮蔽部材を複数に分割することにより前記問題を解決することができる。

図５，図６，図７を用いて、遮蔽部材が２個の場合の遮蔽部材６０，６１を備えた本発明の実施形態を説明する。図５は本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が２つに分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（格納位置）を説明する図である。この実施形態では、遮蔽部材６０と遮蔽部材６１の２つを備えている。遮蔽部材６１の格納位置は図２に示される遮蔽部材５０の格納位置と同様にノズル挿通孔３０の下部である。遮蔽部材６１の格納位置はノズル挿通孔３０内の遮蔽部材６０と対向する位置である。

遮蔽部材６０，６１は固定盤２２に設けられたノズル挿通孔３０の内周の曲面に沿うように形成された略コの字形状をなす板状部材である。遮蔽部材６０はその両端部が固定盤２２に固定された回動軸支持部材６２ａ，６２ｂに設けられた回動軸６４ａ₁，６４ｂ₁により回動自在に軸支されている。遮蔽部材６１はその両端部が固定盤２２に固定された回動軸支持部材６２ａ，６２ｂに設けられた回動軸６４ａ₂，６４ｂ₂により回動自在に軸支されている。回動軸６４ａ₂と回動軸６４ｂ₂とを結ぶ線分は本実施形態ではノズル挿通孔３０の中心軸と交叉するように配置されている。この実施形態では、回動軸６４ａ₁，６４ａ₂は単一の回動軸支持部材６２ａに設けられている。また、回動軸６４ｂ₁，６４ｂ₂も同様に単一の回動軸支持部材６２ｂに設けられている。そして、これらの回動軸支持部材６２ａ，６２ｂは固定盤２２に取り付けられている。なお、それぞれの回動軸６４ａ₁，６４ａ₂，６４ｂ₁，６４ｂ₂をそれぞれ独立した回動軸支持部材により構成してもよい。

図５に示される遮蔽部材６０，６１のノズル挿通孔３０内での格納位置は、成形作業を実行可能なように退避位置に在る状態である。パージ作業を実行する際には、射出装置１８を駆動することによりスクリュシリンダ２４を固定盤２２から遠ざかる方向に後退させる。パージ作業を実行する際に、ロケート孔３２を飛び越えて型締部１４側に高熱の溶融樹脂（パージ廃材４０）が飛散しないように、作業者は遮蔽部材６０，６１に設けられた図示しない把持部を回動軸６４ａ₁，６４ｂ₁、回動軸６４ａ₂，６４ｂ₂の回りに引っ張りロケート孔３２を遮蔽する位置まで遮蔽部材６０，６１を回動させることができる。あるいは、制御装置２０によって制御される図示しない駆動用モータによって自動的に回動させる構成としてもよい。

図６は本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が２つに分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（回動途中）を説明する図である。遮蔽部材６０は、ノズル２６の固定盤２２に向かって前進する方向、すなわち、遮蔽部材６０がノズル２６からの距離を確保する方向に回動して固定盤２２のロケート孔３２を遮蔽する。同様に、遮蔽部材６１は、ノズル２６の固定盤２２に向かって前進する方向、すなわち、遮蔽部材６１がノズル２６からの距離を確保する方向に回動して固定盤のロケート孔３２を遮蔽する。この実施形態では、遮蔽部材６０と遮蔽部材６１とによってロケート孔３２を遮蔽する。

図７は本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材が２つに分割された例において、本発明の実施形態が動作する際の遮蔽部材の状態（遮蔽位置）を説明する図である。遮蔽部材６０と遮蔽部材６１とで完全にロケート孔３２を遮蔽した状態となる遮蔽位置で、遮蔽部材６０，６１を位置決めして（遮蔽位置）、図示しないロック機構により固定する。ロック機構を備えることによって、誤って遮蔽部材６０，６１が回動しロケート孔３２の遮蔽が解かれる状態になることを防止できる。

上述した本発明の実施形態では遮蔽部材の回動軸を支持する回動軸支持部材５２ａ，５２ｂ，６２ａ、６２ｂが固定盤２２に取り付けられている。これらの回動軸支持部材５２ａ，５２ｂ，６２ａ、６２ｂは、固定盤２２以外の射出成形機１０を構成する要素に取り付けてもよい。
図８は本発明の実施形態に用いられる遮蔽部材を回動させる回動軸が機台１２に設置された例を説明する図である。図８に示される本発明の実施形態と図２に示される本発明の実施形態の相違点は、遮蔽部材７０を回動可能に支持する回動軸７４ａ，７４ｂを備えた回動軸支持部材７２ａ，７２ｂの下部が機台１２に取り付けられている点である。その他の構成は図１を用いて説明したのと同様である。なお、ロケート孔３２の矢印破線はロケート孔３２が遮蔽部材７０により遮蔽されていることを示している。

図９と図１０は回動軸がスクリュシリンダに設置された実施形態を説明する図である。図９は遮蔽部材が遮蔽位置にある状態を説明する図である。また、図１０は遮蔽部材が格納位置にある状態を説明する図である。図９，図１０に示される本発明の実施形態では、遮蔽部材８０を回動可能に支持する回動軸８４ａ，８４ｂを備えた回動軸支持部材８２ａ，８２ｂがスクリュシリンダ２４の側面に取り付けられている。この実施形態では、遮蔽部材８０はノズル２６の両側面を覆うように略コの字形状を有する。なお、回動軸支持部材８２ｂと回動軸８４ｂはスクリュシリンダ２４の陰に隠れている。

成形作業を行う際には、遮蔽部材８０は図１０に示されるようにスクリュシリンダ２４の上，左，右側面を覆うように格納位置で格納される。パージ作業を行う際には、パージ作業を開始する前に、遮蔽部材８０を図示しない把持部を引っ張って回動軸８４ａ，８４ｂ回りにロケート孔３２を遮蔽する方向に回動する。このように遮蔽部材８０を回動させることにより、遮蔽部材８０のコの字形状部がノズル２６の固定盤２２に対する前進方向、すなわち遮蔽部材８０がノズル２６からの距離を確保する方向に回動して、固定盤２２のロケート孔３２を遮蔽するので、遮蔽部材８０とノズル２６の先端との離間距離を十分に確保することができる。

上述したように本発明の各実施形態では、射出された樹脂が型締部１４に到達することを防止する遮蔽部材５０，６０，６１，７０，８０が、固定盤２２のノズル挿通孔３０へのノズル２６の前進動作を妨げない位置に格納され、格納位置からノズル前進方向に回動して、固定盤２２のロケート孔３２を遮蔽することができる。

１０射出成形機
１２機台
１４型締部
１６射出部
１８射出装置
２０制御装置
２２固定盤
２４スクリュシリンダ
２６ノズル
２８タイバー
３０ノズル挿通孔
３２ロケート孔
３４支持部材
３６遮蔽部材
３８パージ廃材流下路
４０パージ廃材

５０遮蔽部材
５２ａ，５２ｂ回動軸支持部材
５４ａ，５４ｂ回動軸

６０，６１遮蔽部材
６２ａ，６２ｂ回動軸支持部材
６４ａ₁，６４ａ₂，６４ｂ₁，６４ｂ₂ 回動軸

７０遮蔽部材
７２ａ，７２ｂ回動軸支持部材
７４ａ，７４ｂ回動軸

８０遮蔽部材
８２ａ，８２ｂ回動軸支持部材
８４ａ，８４ｂ回動軸

Claims

射出された樹脂が型締部に到達することを防止する射出成形機の樹脂飛散防止装置において、
回動軸により、ノズル挿通部へのノズルの前進動作を妨げず且つスクリュシリンダと干渉しない格納位置と、格納位置からノズル前進方向に回動した位置であって固定盤のロケート孔を遮蔽する遮蔽位置との間を回動可能な遮蔽部材を備え、
前記回動軸は前記遮蔽部材の両端部を支持して回動する機構であることを特徴とする射出成形機の樹脂飛散防止装置。
前記遮蔽部材を回動自在に支持する前記回動軸が固定盤または機台またはスクリュシリンダに設けられたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置。
前記遮蔽部材が複数の部材に分割されて構成され、該複数の部材がそれぞれ前記格納位置からノズル前進方向に回動した位置であって固定盤のロケート孔を遮蔽する遮蔽位置との間を回動可能であることを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置。
前記遮蔽部材は前記ロケート孔方向に湾曲し前記回動軸で両端部が支持される構造を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の射出成形機の樹脂飛散防止装置。