JP6400057B2

JP6400057B2 - 金型回転式射出成形機の金型交換システム

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Publication number: JP6400057B2
Application number: JP2016162909A
Authority: JP
Inventors: 健二福本; 宮木　毅; 毅宮木; 鎮緒神野; 菊川　雅之; 雅之菊川
Original assignee: 株式会社名機製作所
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2036-08-23
Also published as: CN107756717A; CN107756717B; JP2018030275A

Description

本発明は、金型が取付けられる回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機と前記金型の交換を行う金型交換装置とを備えた金型回転式射出成形機の金型交換システムに関するものである。

射出成形機は成形品に応じて金型が交換されて使用される。また金型は冷却水等の温調用媒体により温度制御されて使用される。冷却水は金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂を冷却するものであるが、大気の温度よりも高いことが一般的である。従って常温で保管されている金型に冷却水のホースを接続して温調（加熱）を開始しても金型が安定して成形に適する温度になるまでは一定の時間（一例として３０分〜２時間程度）を要する。そのため従来では金型交換時間は、実際の金型脱着時間以外にも金型の昇温の時間にも長時間を要していた。

前記の問題に対応するものとして特許文献１および特許文献２に記載されたものが知られている。特許文献１および特許文献２は、いずれも次の成形に使用される金型を交換台車の上で予備加熱しておくものである。そして予備加熱された金型はホースが接続されたまま交換台車から射出成形機内に搬入されて装着される。このようにすることにより、射出成形機に金型を取付けてから金型の昇温に時間を取られることなく成形が開始することができる。

一方、回転テーブルが盤に対して回転可能に設けられ水平方向に型開閉が行われる金型回転式射出成形機（横型金型回転式射出成形機）の場合、従来は特許文献３に記載の多色成形用射出成形機のようにクレーンを用いて金型交換を行っていた。しかしながらクレーンにより金型を取付けることは時間がかかる上に熟練を要するものであった。

特開昭６１−６６６２０号公報（請求項１、発明の目的、第２図）特開２００２−３１６３２３号公報（請求項１、００２１、図２）特開２０１３−１８８９９８号公報（請求項１、００３５、図５）

特許文献３のような回転金型が取付けられる回転テーブルが盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機においては、特許文献１および特許文献２の技術をそのまま転用して金型の予備加熱を行うことはできない。何故なら金型回転式射出成形機の回転金型は成形時に回転（反転を含む）されるため、外部において温調ホースが取付けられた回転金型をそのまま回転テーブルに装着して成形しようとしても、前記温調ホースが回転テーブルの回転とともに移動されるので問題が発生することが多い。また特に横型金型回転式射出成形機の場合は、外部で温調ホースを取付けて予備加熱を行った金型を温調ホースを取付けたままクレーンを用いて横型金型回転式射出成形機に取付けるとなると、温調ホースが横型金型回転式射出成形機の上部の２本のタイバの間から金型に接続される形となり、特殊な温調ホースの保持方式が必要となる上に床上に載置された温調装置からの温調ホースの長さも非常に長くなるなどの問題も発生する。

従って本発明では上記の問題を鑑みて、金型が取付けられる回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機と前記金型の交換を行う金型交換装置とを備えた金型回転式射出成形機の金型交換システムにおいて、比較的簡単かつ短時間に金型の交換と次の成形スタートが行える金型回転式射出成形機の金型交換システムを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の金型回転式射出成形機の金型交換システムは、金型が取付けられる回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機と前記金型の交換を行う金型交換装置とを備えた金型回転式射出成形機の金型交換システムにおいて、固定金型と回転金型の組合せからなる金型の温度制御を行う温調装置と、金型回転式射出成形機の近傍に設けられ載置された金型に対する温調装置による温度制御が可能な金型交換装置の外部温調部と、前記外部温調部から型締装置に向けて金型を略水平方向に移動させる金型交換装置の金型移動機構部とを備えるとともに、金型回転式射出成形機には該金型回転式射出成形機を介して温調装置から回転金型へ温調用媒体を送る経路が設けられ、温調装置から前記外部温調部に載置された前記回転金型へ直接温調用媒体を送る経路から前記金型回転式射出成形機を介して温調装置から前記回転金型へ温調用媒体を送る経路に切換え可能であることを特徴とする。
本発明の請求項２に記載の金型回転式射出成形機の金型交換システムは、請求項１において、固定金型と回転金型の組合せからなる複数の金型が金型取付板に取付けられた型部材が備えられ、前記金型交換装置の外部温調部に前記型部材を載置した状態で前記複数の金型の温度制御を行うことを特徴とする。

本発明の金型回転式射出成形機の金型交換システムは、金型が取付けられる回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機と前記金型の交換を行う金型交換装置とを備えた金型回転式射出成形機の金型交換システムにおいて、固定金型と回転金型の組合せからなる金型の温度制御を行う温調装置と、金型回転式射出成形機の近傍に設けられ載置された金型に対する温調装置による温度制御が可能な金型交換装置の外部温調部と、前記外部温調部から型締装置に向けて金型を略水平方向に移動させる金型交換装置の金型移動機構部とを備えるとともに、金型回転式射出成形機には該金型回転式射出成形機を介して温調装置から回転金型へ温調用媒体を送る経路が設けられ、温調装置から前記外部温調部に載置された前記回転金型へ直接温調用媒体を送る経路から前記金型回転式射出成形機を介して温調装置から前記回転金型へ温調用媒体を送る経路に切換え可能であるので、比較的簡単かつ短時間に金型の交換と次の成形スタートが行える。

本実施形態の金型回転式射出成形機の型閉時の側面図である。本実施形態の金型回転式射出成形機の金型交換システムの平面図である。図１のＡ−Ａ線の矢視図である。別の実施形態の回転テーブルと型部材の正面図である。更に別の実施形態の金型回転式射出成形機の金型交換システムの側面図である。図５におけるＢ−Ｂ線の矢視図である。

本発明の実施形態の金型回転式射出成形機の金型交換システム１０を構成する金型回転式射出成形機１１の概要について図１ないし図３を参照して説明する。本発明の金型回転式射出成形機１１は、ベース１２上の長手方向の一側に設けられた型締装置１３とベース１２上の長手方向の他側に設けられた射出装置１４ａ，１４ｂとから基本的な部分が構成される。そして金型回転式射出成形機１１は、ベース１２上に固定的に設けられた型締装置１３の固定盤１７に対して可動盤１８が水平方向に型開閉され、回転金型３３ａ，３３ｂが取付けられる回転テーブル３１が前記固定盤１７または前記可動盤１８の一方の盤に対して回転可能に設けられている。

次に型部材１５について説明すると、本実施形態では２個の固定金型１６ａ，１６ｂが金型取付板２３の前面２３ａにボルト等で固定され、固定金型１６ａ，１６ｂと金型取付板２３を合わせて固定側（他方側）の型部材１５ａが構成される。また２個の回転金型３３ａ，３３ｂが回転プレート側の金型取付板３４の前面３４ａにボルト等で固定され、回転金型３３ａ，３３ｂと金型取付板３４を合わせて回転プレート側（一方側）の型部材１５ｂが構成される。また固定側の金型取付板２３には、２本の射出装置１４ａ，１４ｂのノズルが挿入可能な孔またはノズルタッチ面が形成されている。

固定金型１６ａ，１６ｂについては、固定側の型部材１５ａが固定盤１７に固定されたときに反操作側（図２において型締装置１３の上側）に温調ホースの接続口であるカプラ６６等が設けられている。そのため後述する反操作側に設けられた外部温調部４７において固定金型１６ａ，１６ｂに温調ホース６２ａ，６２ｂを取付けた状態のまま金型回転式射出成形機１１の型締装置１３に向けて固定金型１６ａ，１６ｂを移動させてもホースの処理が容易となる。

回転金型３３ａ，３３ｂについても、回転金型３３ａ，３３ｂが金型取付板３４を介して回転テーブル３１に固定されたときに反操作側に向けられる面に温調ホースの接続口であるカプラ等６７が設けられている。すなわち回転金型３３ａ，３３ｂの反操作側に温調ホースの接続口が設けられることにより、固定金型１６ａ，１６ｂの温調ホースの接続口と同じ側にあることになり作業が容易となる。また後述する回転テーブル３１側の温調ホース４６ａ，４６ｂとの切換えも容易となる。なお本実施形態では固定金型１６ａ，１６ｂ、回転金型３３ａ，３３ｂともに接続口は供給側と排出側がそれぞれ１個づつ図示されているが、金型内に複数系統の流路を設ける場合には接続口もそれに応じた数準備される。また固定金型１６ａ，１６ｂ、回転金型３３ａ，３３ｂともに、接続口を設ける位置は、必ずしも金型交換装置２６の側に限定されず金型の下面等でもよい。

金型取付板２３、３４は、同一形状となっている。また異なる成形品を成形するため交換用に準備される各型部材１５についても、金型取付板２３，３４は同一形状のものを用いることが好ましい。なお型部材１５の回転テーブル側の金型取付板３４と他方側の金型取付板２３に固定される金型の数は、限定されず１個または３個以上の複数でもよい。そして１個または複数個の金型が金型取付板に取付けられた型部材１５を複数、回転テーブル３１に固定するものでもよい。また型部材は金型のみであり、固定金型が固定盤１７へ直接取付けられ、回転金型が回転テーブル３１に直接取付けられるものでもよい。

射出装置１４a，１４ｂは公知のものであり、通常はそれぞれ別の材料を射出する目的で射出装置が２本並列状態に設けられている。なお射出装置の配置は、図２に示されたものに限定されず、１本の射出装置が型締装置の横にノズルを金型側に向けて設けられたものや、３本以上の射出装置を有するものなどでもよい。

型締装置１３については、固定盤１７の四隅近傍にはそれぞれ型締機構の型締シリンダ１９が設けられ、その型締シリンダ１９のロッドがそれぞれタイバ２０となっている。従って図３に示されるようにタイバ２０は上下にそれぞれ２本づつが設けられている。またベース１２上（または固定盤１７）には型開閉機構２１のサーボモータ２２が固定されるとともにボールネジが軸支されている。一方可動盤１８には型開閉機構２１のボールナットが固定され、前記ボールナットにはボールネジが挿通されている。そして可動盤１８は、固定盤１７に対して水平方向に型開閉可能となっている（図２においては反操作側の型開閉機構２１は省略して記載されている。）。本発明のように可動盤１８を水平方向に移動させるものは、可動盤を垂直方向に昇降させるものとの比較において、成形サイクル時間を短縮し消費電力を削減できる場合が多い。なお型締機構はトグル機構等異なる機構のものでもよく、型開閉機構２１も油圧シリンダ等異なる機構のものでもよい。

固定盤１７の射出装置側の面には、前記２本の射出装置１４ａ，１４ｂのノズルが挿入可能な凹状の穴１７ｂが形成されている。また特に図１に示されるように固定盤１７の型部材取付面１７ａの下部の下側の２本のタイバ２０，２０を結んだ線よりも僅かに上方となる位置には、型部材１５を略水平方向に移動可能な成形機側の金型移動機構部２４が設けられている。金型交換装置２６の一部を構成する金型移動機構部２４は、水平方向に一列に並んだ複数の転動ローラ２５から構成される。そして前記転動ローラ２５の上面に金型取付板２３が載置可能となっている。また固定盤１７の型部材取付面１７ａの上部側と下部側の２箇所づつには、固定側の型部材１５ａの固定機構であるクランプ装置２７が設けられている。

可動盤１８については、前記タイバ２０が可動盤１８の四隅近傍の孔にそれぞれ挿通されている。そして可動盤１８の背面１８ｂの四隅近傍にはハーフナット２８が設けられ、タイバ２０の図示しない係止溝と係合・離脱可能となっている。更に可動盤１８の上面には回転テーブル３１を回転させる回転機構のサーボモータ２９が取付けられている。また回転テーブル３１の外周部３１ｂには、回転テーブル３１を回転させるタイミングベルト４３と噛合される歯が形成されている。可動盤１８に設けられた回転テーブル回転用のサーボモータ２９の駆動プーリと回転テーブル３１の外周部３１ｂに形成された歯の両方に前記タイミングベルト４３が掛け渡されている。なお回転テーブル３１の回転機構は前記に限定されない。更にまた可動盤１８の下面側には、ベース１２上を可動盤１８を摺動させるためのガイドブロック３０等が設けられている。

また可動盤１８の固定盤側の面１８ａには回転テーブル３１が回転可能（回転可能とは一定角度回転して停止後に反転するものも含む）に取付けられている。回転テーブル３１は一定の厚みを有する円盤状の盤体であり、回転テーブル３１の中心位置には円筒状で中空の回転軸３２が反固定盤側に向けて固着されている。そして回転テーブル３１の回転軸３２は、可動盤１８の中央の貫通孔に対して図示しないベアリングまたはブッシュを介して挿入されている。従って回転テーブル３１は、水平方向の軸を中心に回転される。また回転テーブル３１の型部材取付面３１ａ（他方の盤である固定盤１７と対向する面）には、回転金型３３ａ，３３ｂが取付け可能となっている。なお本実施形態では２個の回転金型３３ａ，３３ｂが回転テーブル側の金型取付板３４を介して回転テーブル３１の型部材取付面３１ａに取付けられている。

回転テーブル３１の回転中心Ｏ（回転軸３２の中心）から一方側の２箇所と他方側の２箇所には、回転テーブル側の型部材１５ｂの固定機構であるクランプ装置３５が設けられている。また回転テーブル３１の回転中心Ｏに対して型部材取付面３１ａの一方には、金型移動機構部３８が設けられている。金型交換装置２６の一部を構成する金型移動機構部３８は、回転テーブル３１の回転中心Ｏに対して弦方向に一列に配設された複数の転動ローラ３９から構成される。そして前記転動ローラ３９の上面に型部材１５の金型取付板３４が載置可能となっている。

回転テーブル３１の型部材取付面３１ａにおいて、転動ローラ３９が設けられる位置は、金型移動機構部３８が回転中心Ｏより最下方となるように回転テーブル３１を停止した際に、転動ローラ３９の上面を結んだ線が、下側のタイバ２０，２０を結んだ線よりも僅かに上方に位置するような位置に設けられている。また回転テーブル３１が型部材１５の交換のために停止した際に型部材１５が搬入される側と反対側の型部材取付面３１ａには、搬入された金型取付板３４が当接されて位置決めされるためのストッパ部材４４が固定されている。

可動盤１８の反金型取付面１８ｂには温調ホース用の中継ブロック４０が取付けられている。そして温調装置３６と中継ボックス４０の間は、供給用と排出用の温調ホース３７ａ，３７ｂにより接続されている。また中継ブロック４０から成形機側にも供給用と排出用の可撓性の温調ホース４２ａ，４２ｂが接続されている。そして前記温調ホース４２ａ，４２ｂは、回転テーブル３１の円筒状の回転軸３２の内部と回転テーブル３１の内部に形成された通路内を通過して回転テーブル３１の型部材取付面３１ａに固定された中継ブロック４５に接続されている。そして前記中継ブロック４５のもう一方には回転金型３３ａ，３３ｂへの接続される供給用と排出用の温調ホース４６ａ，４６ｂがそれぞれ接続可能となっている。このことにより温調装置３６と回転金型３３，３３ｂは、金型回転式射出成形機１１を介して温調が行えるようになっている。そして本実施形態では回転テーブル３１の回転軸３２の内部を介して温調される。なお、回転軸３２の内部の温調流路から回転テーブル３１の内部の温調流路への接続はロータリジョイントを用いたものでもよい。そして「金型回転式射出成形機１１を介して温度制御を行う」とは、外部温調部４７を介さないものであれば回転軸３２の内部を通過するものに限定されない。例えば温調装置３６から金型回転式射出成形機１１の側面等に設けた温調ホース保持部により保持される温調ホースを介して回転金型３３ａ，３３ｂに温度制御を行うものも含んでいる。

次に型部材１５（複数の金型と金型取付板２３，３４のセット）を交換するための金型交換装置２６の金型交換台車４９の外部温調部４７について主に図２により説明する。金型回転式射出成形機１１の近傍（ここでは反操作側の側方）の床上には、型開閉方向と平行にレール４８が２本設けられ、前記レール４８の上を金型交換台車４９が移動機構である油圧シリンダ６８により型開閉方向に移動可能となっている。なお金型交換台車４９の移動機構は自走式のモータであり金型交換台車４９にモータが搭載されたものでもよい。金型交換台車４９は、成形の終了した型部材１５を降ろす搬出部５０と、次の成形に用いる型部材１５を載置して温度制御をする機能も有する搬入部５１とが設けられている。搬出部５０と搬入部５１はその上面に図示しない転動ローラ等をそれぞれ備えている。また金型交換台車４９には搬出部５０を金型回転式射出成形機１１に向けて進退させる油圧シリンダ５４等の移動機構部と、搬入部５１を金型回転式射出成形機１１に向けて進退させる油圧シリンダ５５等の金型移動機構部とが設けられている。更には搬出部５０には成形の終了した型部材１５を搬出するための油圧シリンダ５６等の金型移載機構が設けられている。また外部温調部４７にも次回に成形を行う型部材１５を搬入するための油圧シリンダ５７等の金型移載機構が設けられている。なお搬出部５０や搬入部５１の金型移動機構部は略水平方向に金型を移動させるものが望ましいが、上記に限定されない。

金型交換台車４９上の一方側の搬入部５１を含む部分は、外部温調部４７となっている。そして外部温調部４７の搬入部５１の上面の転動ローラが設けられた部分は、次に成形を行う金型（型部材１５）の載置面となっている。また外部温調部４７における搬入部５１の他側には固定金型側の温調用の中継ボックス５８が固定的に設けられている。また搬入部５１の他側には回転金型側の温調用の中継ボックス５９が固定的に設けられている。固定金型側の中継ボックス５８と温調装置３６は、成形中と次の成形の２成形分（２セット分）の固定金型１６ａ，１６ｂに冷却水（温調媒体）を供給するための供給用と排出用の温調ホース６０ａ，６０ｂ，６１ａ，６１ｂで接続されている。そして中継ボックス５８の金型側は、成形中の固定金型１６ａ，１６ｂに接続される供給用の温調ホース６２ａおよび排出用の温調ホース６２ｂに接続されるとともに、次の成形に用いられる固定金型１６ａ，１６ｂに接続される供給用の温調ホース６３ａおよび排出用の温調ホース６３ｂにも接続可能となっている。

また外部温調部４７の一側の回転金型側の中継ボックス５９は、温調装置３６と外部温調される回転金型３３ａ，３３ｂへ冷却水（温調媒体）を供給するための供給用と排出用の温調ホース６４ａ，６４ｂで接続されている。そして中継ボックス５８の金型側は、次の成形に用いられる回転金型３３ａ，３３ｂに接続される供給用の温調ホース６５ａおよび排出用の温調ホース６５ｂにも接続可能となっている。なお本実施形態では、外部温調部４７には、固定金型側および可動金型側の中継ボックス５８，５９が設けられているが、中継ブロック５８，５９は金型交換台車４９が型開閉方向に移動したり、固定金型１６ａ，１６ｂが固定盤１７の型部材取付面１７ａに向けて移動される際に可撓性を備えた温調ホースを円滑に処理するためのものである。しかし中継ボックス５８，５９等は必須のものではない。例えば温調ホースをガイドして移動する移動部を設けたり、ケーブルベア(登録商標)等を使用してもよい。また温調装置３６に接続される温調ホース６０，６１，６４等は一部に固定的な金属管を用いたものでもよい。また本実施形態では説明の便宜上、金型に接続される温調ホースを供給用１本と排出用１本の２本の場合について記載しているが、実際には金型構造によっては、供給用、排出用ともに複数本の温調ホースを有する場合もある。

次に温調装置３６について説明すると、金型回転式射出成形機１１の近傍（ここでは反操作側の近傍）の床上には温調装置３６が設けられている。温調装置３６は公知のものであり、固定金型１６ａ，１６ｂと回転金型３３ａ，３３ｂに向けて、クローズドループ制御により設定された冷却水等の温調媒体を供給する。本実施形態では温調装置３６から回転金型３３ａ，３３ｂへは、金型回転式射出成形機１１を介して温調を行う供給側の温調ホース３７ａと排出側の温調ホース３７ｂが接続されるとともに、外部温調部４７を介して直接に温調を行う供給側の温調ホース６４ａと排出側の温調ホース６４ｂが少なくとも接続可能となっている。また温調装置３６から固定金型１６ａ，１６ｂへは、外部温調部４７を介して直接に温調を行う供給側の温調ホース６０ａ，６１ａと排出側の温調ホース６０ｂ，６１ｂの２系統が接続されている。ただし固定金型１６ａ，１６ｂへの温調ホースも、金型回転式射出成形機１１を介して温調を行う供給側の温調ホースと排出側の温調ホースを設けてもよい。なお温調装置３６は１基が図示されているが、実際には１基に限らず複数台の温調装置から冷却水等の温調媒体の供給と循環を行うものでもよい。そして更に冷却用の温調媒体とは別に加熱用の温調媒体も供給可能な温調装置を設けてもよい。その場合外部温調部４７へは冷却用の温調媒体が供給される温調ホースのみが接続される。

また金型交換台車４９および外部温調部４７については上記には限定されず、金型回転式射出成形機１１の操作側等の近傍に設けてもよい。また外部温調部４７は載置部が型開閉方向や型開閉方向と直交方向の少なくとも一方に移動不可能なものでもよい。その場合、金型回転式射出成形機１１と外部温調部４７の間に設けられる金型移動機構部は、型部材１５を移動させるため別部材からなる渡り通路を設けることや、固定盤１７や可動盤１８の盤面のタイバ２０の外側位置にも転動ローラを設けること等が想定される。また温調装置２６は、金型回転式射出成形機１１のベース１２内や金型交換台車４９内の搬出部５１の下のスペース等に収納されるものでもよい。

次に金型回転式射出成形機１１を用いた成形方法について説明する。型締装置１３の固定盤１７および可動盤１８の回転テーブル３１に型部材１５が取付けられて成形を行う際、図示しない制御装置からの指令によりサーボモータ２９が作動されて回転テーブル３１が第１の成形位置に位置決め制御され停止され、型閉および型締された際には、射出装置１４ａから固定金型１６ａと回転金型３３ａが型合せされて形成されたキャビティに対して射出がなされる。また同時か前後して射出装置１４ｂから固定金型１６ｂと回転金型３３ｂが型合せされて形成されたキャビティに対して別の樹脂を用いて射出がなされる。そしてそれぞれのキャビティの溶融樹脂が冷却固化後に型開きされて回転金型３３ｂから２材料からなる成形品が取り出された後に、サーボモータ２９が駆動されて回転テーブル３１と型部材１５ｂが１８０°回転され、回転金型３３ａ，３３ｂは第２の成形位置に回転移動される。そして再び型閉および型締されると、射出装置１４ａから固定金型１６ａと回転金型３３ｂが型合せされて形成されたキャビティに対して射出がなされ、射出装置１４ｂから固定金型１６ｂと回転金型３３ａが型合せされて形成されたキャビティに対して別の樹脂を用いて射出がなされる。次にそれぞれのキャビティの溶融樹脂が冷却固化後に型開きされた際は、回転金型３３ａから２材料からなる成形品が取り出される。そして再びサーボモータ２９が駆動されて回転テーブル３１と型部材１５ｂが１８０°回転（反転）され、回転金型３３ａ，３３ｂは第１の成形位置に移動され、以後同様に成形が反復される。

これらの成形において固定金型１６ａ，１６ｂに対する温度制御は、温調装置３６から温調ホース６０ａ，６０ｂ、中継ボックス５８、温調ホース６２ａ，６２ｂを介して直接温調が行われている。また回転金型３３ａ，３３ｂに対する温度制御は、温調装置３６から温調ホース３７ａ，３７ｂ、中継ボックス４０，温調ホース４２ａ，４２ｂ、中継ボックス４５、温調ホース４６ａ，４６ｂの経路で行われ、これは金型回転式射出成形機１１の内部を介して行われている。

次に金型回転式射出成形機の金型交換システム１０による金型交換方法について説明する。金型回転式射出成形機１１の側で上記の成形が行われているのと並行して、図２に示されるように金型交換台車４９は成形の完了した型部材１５を降ろす搬出部５０が、型閉時の固定盤１７と可動盤１８の間に正対する台車の型部材交換位置（搬出位置）に停止される。また搬出部５０の隣の外部温調部４７（搬入部５１）では次回の成形に使用する型部材１５が載置されている。

そして外部温調部４７の載置部に載置された型部材１５の固定金型１６ａ，１６ｂには、温調ホース６３ａ，６３ｂが接続される。そして固定金型１６ａ，１６ｂは、温調装置３６から温調ホース６１ａ，６１ｂ、中継ボックス５８、温調ホース６３ａ，６３ｂを介して冷却水（温調媒体）が送られ成形温度に昇温がなされている。また型部材１５の回転金型３３ａ，３３ｂには、温調ホース６５ａ，６５ｂが接続される。そして回転金型３３ａ，３３ｂは、温調装置３６から温調ホース６４ａ，６４ｂ、中継ボックス５９、温調ホース６５ａ，６５ｂを介して冷却水（温調媒体）が送られ成形温度に昇温がなされている。なお次の成形に用いる金型の温調開始のタイミングは、一例として、前の成形の１成形に要する成形時間と残り生産数を乗算した時間が、次の成形に用いる金型の昇温に必要な時間と一致した際である。従って外部温調部４７に載置された次の金型に予め温調ホースを接続しておいて前記のタイミングで自動的に温調装置３６から金型へ冷却水（温調媒体）の供給を開始するようにしてもよく、アラーム信号を受けて係員が冷却水（温調媒体）の供給を開始するようにしてもよい。

そして前の成形が終了して作業者が金型回転式射出成形機１１の操作盤において金型交換モードを選択した際に、図３に示されるように金型移動機構部３８が他方の固定盤１７の金型移動機構部２４と対向する状態に回転テーブル３１を位置決め制御により停止させて型部材１５の交換が行われる。そして固定盤１７のクランプ装置２７、回転プレート３１のクランプ装置３５による前の成形に用いられた型部材１５のクランプを停止する。またこの際に固定金型１６ａ，１６ｂに接続されていた温調ホース６２ａ，６２ｂも取り外しておく。また回転金型３３，３３ｂに接続されていた温調ホース４６ａ，４６ｂも取り外しておく。この際温調ホース４６ａ，４６ｂは、次の型部材１５の搬入の邪魔になるようなら中継ボックス４５からも一旦に取り外しておいてもよい。

そして次に可動盤１８をごく僅かに型開側に移動させる。このことにより固定盤１７の型部材取付面１７ａと金型取付板２３との間に僅かに間隙が形成され、型部材１５が取り出すスペースが生まれる。次に油圧シリンダ５４を作動させ、搬出部５０を回転式射出成形機１１の下側のタイバ２０の近傍位置まで前進させる。そして搬出部５０の油圧シリンダ５６のロッドとその先端の型部材連結部を前進させて型部材１５に連結し、次に油圧シリンダ５６のロッドを退縮させて型部材１５を搬出部５０の転動ローラの上に取り出す。型部材１５全体が搬出部５０の定位置まで移動されると油圧シリンダ５６が作動されて搬出部５０が金型交換台車４９上の定位置まで後退される。

次に金型交換台車４９の移動機構の油圧シリンダ６８が作動され、金型交換台車４９が型閉方向に移動される。そして金型交換台車４９の外部温調部４７（搬入部５１）が、固定盤１７と可動盤１８の間に正対する搬入位置に停止される。この際に外部温調部４７では次の成形に用いる型部材１５の固定金型１６ａ，１６ｂと回転金型３３ａ，３３ｂは、温調装置３６からの冷却水（温調媒体）の通水により既に成形に適する温度まで昇温が完了されている。そして回転金型３３ａ，３３ｂについては、型部材１５を金型回転式射出成形機１１に向けて移動する前に接続されていた温調ホース６５ａ，６５ｂを取り外す。なお固定金型側は温調ホース６３ａ，６３ｂは取り外さない。

次に油圧シリンダ５５を作動させ、次の成形に用いられる型部材１５を載置した外部温調部４７の搬入部５１を回転式射出成形機１１の下側のタイバ２０の近傍位置まで前進させる。この際に搬入部５１と金型移動機構部２４，３８の高さは略同じ高さになるように設けられている。そして更に油圧シリンダ５６のロッドを前進させ、ロッド先端に連結された型部材１５を前進させる。型部材１５は反操作側の上下のタイバ２０，２０間を通過して、搬入部５１の転動ローラの上から固定盤１７に設けられた金型移動機構部２４の転動ローラ２５と可動盤１８の回転テーブル３１に設けられた金型移動機構部３８の転動ローラ３９の上を略水平方向に移動される。なお略水平とは例えば５度以内の範囲で登り勾配、下り勾配の場合を含む。

そして型部材１５の金型取付板３４がストッパ部材４４等に当接されると油圧シリンダ５６のロッドの前進が停止されるとともにロッド先端の型部材１５との連結が解除される。そして型部材１５は、図示しない位置決め機構により位置決めされる。そして油圧シリンダ５６のロッドが退縮され、搬入部５１も移動機構の油圧シリンダ５５のロッドの退縮により金型交換台車４９の定位置まで後退される。

次に型開閉機構２１の作動により可動盤１８と回転テーブル３１が僅かに前進されて、固定盤１７の型部材取付面１７ａと金型取付板２３の間が完全に密着される。また同時に回転プレート３１の型部材取付面３１ａと金型取付板３４の間に完全に密着される。そして次にクランプ装置２７が作動して固定盤側の金型取付板２３が固定盤１７の型部材取付面１７ａへ固定される。また回転プレート３１のクランプ装置３５が作動して回転テーブル側の金型取付板３４が回転テーブル３１の型部材取付面３１ａへ固定される。

次に回転テーブル３１の中継ボックス４５と回転金型３３ａ，３３ｂの間を温調ホース４６ａ，４６ｂを用いて接続する。このことにより、次の成形を開始するまでの間に回転金型３３ａ，３３ｂの温度制御は、外部温調部４７を介しての温度制御から金型回転式射出成形機１１を介しての温度制御に切換えられる。外部温調部４７において温調ホース６５ａ，６５ｂを取り外してから、金型回転式射出成形機１１において温調ホース４６ａ，４６ｂを接続して冷却水の循環を開始するまでの間は、回転金型３３ａ，３３ｂの温度制御は行われないが、短時間であるので問題ない。なお固定金型１６ａ，１６ｂについては固定盤１７に金型を取付けて成形を開始するまで温調ホース６３ａ，６３ｂの着脱は行わない。ただし固定金型１６ａ，１６ｂについても温調ホースの着脱を行って金型回転式射出成形機１１を介しての温度制御に切換えを行ってもよい。

次に図４に示される別の実施形態の横型金型回転式射出成形機７１について同一部分は同一符号を用い、相違点を中心に説明する。横型金型回転式射出成形機７１の型締装置１３の主要部分の構造は、図１ないし図３の例とほぼ同じである。図４の例では回転プレート３１の型部材１５が搬入される側とは反対側にオートカプラ装置７２のソケット部７３が固定されている。前記ソケット部７３はバネにより常時は閉鎖される開閉弁を備えている。またソケット部には前記開閉弁を開放する油圧シリンダ７４を備えている。そしてオートカプラ装置７２のソケット部７３へは温調装置３６から回転軸３２の内部および回転プレート３１の内部を介して温調ホース４２ａ，４２ｂ（流路）が接続されている。

一方型部材１５の金型取付板３４の金型取付面の搬入時に前側端部にはオートカプラ装置７２のプラグ部７５が固定されている。プラグ部７５はバネにより常時は閉鎖される開閉弁を備えており、ソケット部７３と当接され前記油圧シリンダ７４の作動により弁が開放されるようになっている。プラグ部７５は中継ボックスの機能を備えたものであり、プラグ部７５と回転金型３３ａ，３３ｂとの間にはそれぞれ供給側の温調ホース７６ａ，７６ａ、排出側の温調ホース７６ｂ，７６ｂが固定的に接続されている。従ってこの図４のタイプでは交換される型部材１５は全て金型取付板３４にオートカプラ装置７２のプラグ部７５が取付けられていることになる。更に図示は省略するが横型金型回転式射出成形機７１の近傍に設けられた外部温調部４７にもオートカプラ装置７２のソケット部７３が備えられている。

次に別の実施形態の横型金型回転式射出成形機７１の型部材１５の交換について説明する。型部材１５の交換までに外部温調部４７では、次の成形に用いる金型が成形に適する温度まで予熱され準備されている。そして前の成形が終了して横型金型回転式射出成形機７１から金型が降ろされる際、回転テーブル３１は図４に示される位置にあって、オートカプラ装置７２の油圧シリンダ７４が後退作動されて成形機側のソケット部７３の開閉弁と金型側のプラグ部７５のプラグ部７５の開閉弁がそれぞれ閉鎖される。一方、外部温調部４７で次の成形のために準備された型部材１５の回転金型３３ａ，３３ｂは、外部温調部４７のオートカプラ装置７２の図示しないソケット部の油圧シリンダの作動により、回転金型３３ａ，３３ｂとの冷却水の循環が断ち切られてから、横型金型回転式射出成形機７１の型締装置１３に搬入される。そして搬入された型部材１５の金型取付板３４の前側端部またはプラグ部７５が、回転テーブル３１に設けられたストッパ部材またはソケット部７３に当接して停止される。次にソケット部７３の油圧シリンダ７４が前進作動されると成形機側のソケット部７３の開閉弁と金型取付板３４側とプラグ部７５の開閉弁がそれぞれ開放され、温調装置３６から横型金型回転式射出成形機７１の内部を介して回転金型３３ａ，３３ｂの温調が可能となる。この実施形態では金型交換の際の作業者の負担を軽減することができる。

なお上記の各実施形態では、金型回転式射出成形機１１、７１の回転テーブル３１が一方の盤である可動盤１８に対して回転可能に設けられている。しかし金型回転式射出成形機においては一方の盤が固定盤であって、固定盤に対して水平方向の軸を中心に回転する回転テーブルが取付けられたものでもよい。

次に図５、図６に示される更に別の実施形態の金型回転式射出成形機の金型交換システム８１について説明する。竪型金型回転式射出成形機８２は、竪型の型締装置８３の一側に複数の射出装置８４ａ、８４ｂを備えている。また型締装置８３の他側には金型交換台車９４が設けられている。図５は、竪型金型回転式射出成形機８２の型締装置８３の回転テーブル８５から型部材８６を取り外した状態を示している。型締装置８３はベース側の固定盤８７と上盤８８の間には４本のタイバ８９が縦方向に設けられている。可動盤９０は前記タイバ８９にガイドされて型開閉機構により昇降可能に設けられている。また上盤８８には型締シリンダ９１が設けられ、そのラムが可動盤９０の背面に固定されている。可動盤９０の下面には回転テーブル８５が回転可能に設けられており、回転テーブル８５には回転金型９２ａ，９２ｂが取付けられる。また固定盤８７には固定金型９３ａ，９３ｂが取付けられる。ここでは一例として固定金型２個と回転金型２個がそれぞれ金型取付板に取付けられ交換単位としての型部材８６を構成している。

図１ないし図３の実施形態と同様に、回転テーブル８５には回転テーブル８５の回転軸１０１の内部、回転テーブル８５の内部の温調流路を介して中継ボックス１０２が設けられている。なお竪型金型回転式射出成形機８２の型締装置８３は、固定盤に回転テーブルが設けられたものでもよい。

竪型金型回転式射出成形機８２の近傍には金型交換台車９４と温調装置９５が設けられている。金型交換台車９４は移動可能であって、載置された次の成形に用いる型部材８６（準備金型）と温調装置９５とを接続して前記準備金型の温調が可能な外部温調部９６を兼ねている。外部温調部９６の載置部９６ａの上方にはガイドレール９７が水平方向に設けられ、ガイドレール９７に沿ってホース保持具９８が移動可能となっている。そして温調装置９５に接続される可撓性の温調ホース９９ａ，９９ｂ，１００ａ，１００ｂは一旦ホース保持具９８に保持されてから金型交換台車９４の外部温調部９６に載置され予熱される準備金型に接続されるようになっている。なお図６等では金型交換台車９４の移動機構や金型移動機構部については省略してあるが、それぞれ設けられている。

次の図５、図６に示される更に別の実施形態の竪型金型回転式射出成形機８２の金型交換方法について説明する。前の成形が行われている際に並行して外部温調部９６には次の成形に用いる型部材８６（準備金型）が載置され温調装置９５と温調ホース９９ａ，９９ｂ，１００ａ，１００ｂを介して直接接続され予熱される。次に前の成形が完了すると前の成形に用いていた型部材８６が竪型金型回転式射出成形機８２から取り外され、金型交換台車９４の搬出部１０４に水平移動される。

それと前後して金型交換台車９４の外部温調部９６に載置されていた型部材８６（準備金型）の内、回転金型９２ａ，９２ｂに接続された温調ホース９９ａ，９９ｂを取り外す。次に型部材８６を略水平方向に移動させて竪型金型回転式射出成形機８２に搬入し、固定盤８７および回転テーブル８５の取付け位置に固定する。また回転テーブル８５に取付けられた回転金型９２ａ，９２ｂに対して回転テーブル８５の中継ボックス１０２に接続された温調ホース１０３ａ、１０３ｂを接続する。このことにより回転金型９２ａ，９２ｂは竪型金型回転式成形機８２を介して温度制御されるように切換えられる。また固定金型９３ａ，９３ｂについては温調ホース１００ａ，１００ｂを取付けたまま竪型金型回転式成形機８２に搬入、取付され、成形を開始する。ただし温調ホース１００ａ，１００ｂはホース保持具９８に保持されて移動されるので、温調ホース１００ａ，１００ｂが可撓製のホース（ゴムホース）であっても処理が問題となることはない。なおガイドレールやホース保持具の構造の工夫をすることにより、回転金型９２ａ，９２ｂも外部温調部９６で接続していた温調ホース９９ａ，９９ｂを取り外さずに成形に移行することも不可能ではない。

１０金型回転式射出成形機の金型交換システム
１１金型回転式射出成形機
１５型部材
１６ａ，１６ｂ固定金型
１７固定盤
１８可動盤
２４，３８金型移動機構部
２６金型交換装置
３３ａ，３３ｂ回転金型
３６温調装置
４７外部温調部
４９金型交換台車

Claims

金型が取付けられる回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に対して回転可能に設けられた金型回転式射出成形機と前記金型の交換を行う金型交換装置とを備えた金型回転式射出成形機の金型交換システムにおいて、
固定金型と回転金型の組合せからなる金型の温度制御を行う温調装置と、
金型回転式射出成形機の近傍に設けられ載置された金型に対する温調装置による温度制御が可能な金型交換装置の外部温調部と、
前記外部温調部から型締装置に向けて金型を略水平方向に移動させる金型交換装置の金型移動機構部とを備えるとともに、
金型回転式射出成形機には該金型回転式射出成形機を介して温調装置から回転金型へ温調用媒体を送る経路が設けられ、
温調装置から前記外部温調部に載置された前記回転金型へ直接温調用媒体を送る経路から前記金型回転式射出成形機を介して温調装置から前記回転金型へ温調用媒体を送る経路に切換え可能であることを特徴とする金型回転式射出成形機の金型交換システム。
固定金型と回転金型の組合せからなる複数の金型が金型取付板に取付けられた型部材が備えられ、
前記金型交換装置の外部温調部に前記型部材を載置した状態で前記複数の金型の温度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の金型交換システム。