JP6441124B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

射出成形機における射出装置は、材料を過熱して溶融する加熱筒と、加熱筒を固定するフロントプレートと、加熱筒内に挿入され、回転及び加熱筒の軸方向に移動可能なスクリュと、スクリュを回転可能かつ軸方向移動不能に支持するプッシャプレートを有し、プッシャプレートを軸方向に移動させることで、スクリュを軸方向に移動し、加熱筒内の溶融樹脂を金型に充填している。

このような射出装置の配置方法としては、加熱筒及びスクリュを水平方向に配置する横型の射出装置と、それらの加熱筒及びスクリュ等を垂直方向に配置する竪型の射出装置がある。また、複数の色や複数の材料を用いて一体の成形品を成形するために、１つの射出成形機に複数の射出装置を搭載し、これらの複数の射出装置を用いて順次射出を行って、複数色の材料や、複数種類の材料から構成される成形品を成形する多材成形も行われているが、このような場合には、横型の射出装置と竪型の射出装置の両者を用いる場合もある。

特許文献１には、竪型射出成形機において、射出装置の支持フレームを垂直位置と水平位置との間で固定自在に旋回可能に保持するようにする技術が開示されている。
特許文献２には、竪型の型締装置の可動プラテンの上面と射出装置が配設されたベースプレート間で射出装置を旋回する技術が開示されている。
特許文献３には、射出成形機の機械の台の上部端に沿って延びる旋回軸線の上で少なくとも９０度旋回できるように機械台に支持される開閉可能な射出装置の保持装置の技術が開示されている。

特開昭５１−１１５５５９号公報 特開２００７−８１１１号公報 特公昭４９−２０６１７号公報

射出装置を鉛直に配置し、スクリュを鉛直方向に移動し、金型の上面から樹脂を充填できるようにした竪型の射出装置においては、加熱筒およびスクリュを保守する際に、横型の成形機とは異なり加熱筒を水平に吊ることができず、保守が難しくなったり手間がかかったりするおそれがある。
また、射出装置を鉛直に立てた状態で機械の全高が高くなるため、鉛直状態のままでは扉を通ることができなかったり、車等に乗せることが困難となる場合がある。そこで、扉を通したり、車等に乗せる際に射出装置の全体を斜めにしたりする必要があるが、斜めにすることにより輸送時に機械にストレスが加わったり、輸送自体が困難となる場合もある。

特許文献１〜３に開示されている技術は、いずれも射出装置を所定の箇所を中心に水平方向と鉛直方向に旋回可能とされているが、回転中心が所定の箇所に固定されているため、射出装置を水平方向としても重心位置が高くなったり、全体の大きさが大きくなったりして、保守性がよくなかったり、運搬時に困難が生じるおそれがある。

そこで本発明は、簡単な構成で、射出成形機の射出装置の保守性を向上させることができる射出成形機を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、材料を溶融、計量して射出する射出装置を有する射出成形機において、前記射出装置を保持する射出装置用機台と、前記射出装置用機台を少なくとも水平方向と鉛直方向との間で旋回可能に支持する旋回支持部材と、を備え、前記射出装置用機台は、旋回用ピンを備え、前記旋回支持部材は、前記旋回用ピンを支持可能な旋回用ピン支持部と、前記旋回用ピンを前記旋回用ピン支持部まで挿入可能とする開口部と、を備え、前記開口部は、鉛直方向においては前記旋回用ピン支持部より上方に、かつ、水平方向においては前記旋回用ピン支持部に対して鉛直状態の前記射出装置の重心とは反対側に位置することを特徴とする射出成形機が提供される。

請求項１に係る発明では、射出装置を保持する射出装置用機台に旋回用ピンを備え、旋回支持部材の開口部を通じて旋回用ピン支持部で旋回用ピンを支持するようにしたことによって、射出装置用機台が旋回支持部材に対して脱着可能となり、射出装置を射出装置用機台ごとに射出成形機から分離することが可能となり、全体の重心位置を下げることができ、保守性も向上させることが可能となる。
また、開口部が、鉛直方向においては旋回用ピン支持部より上方に、水平方向においては旋回用ピン支持部に対して鉛直状態の射出装置の重心とは反対側に位置するようにしたことによって、旋回用ピンが自重により旋回用ピン支持部方向に移動する力が働き、また、射出装置を鉛直方向に吊り上げても、射出装置は鉛直状態の射出装置の重心方向に倒れようとする力が働くため、開口部から旋回用ピンが抜けにくく、誤って射出装置が鉛直状態で旋回支持部材から分離されることを防止することが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記射出装置用機台は、貫通するメネジが形成され、該メネジに螺合するネジにより、前記射出装置の旋回角度を調整可能とすることを特徴とする請求項１記載の射出成形機が提供される。
請求項２に係る発明では、射出装置用機台に形成されたメネジに、ネジを螺合させて射出装置の旋回角度を調整可能としたことによって、螺合されたネジの回転により、射出装置の旋回角度の微調整を行うことが可能となる。

本願の請求項３に係る発明では、前記射出装置を鉛直状態に固定する固定部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機が提供される。
請求項３に係る発明では、射出装置を鉛直状態で固定する固定部材が備えられているため、成形中に射出装置が旋回してしまうことを防止することが可能となる。

本願の請求項４に係る発明では、前記旋回支持部材に、前記射出装置を水平状態に支持するための水平状態支持部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形機が提供される。
請求項４に係る発明では、旋回支持部材に水平状態支持部を設けることにより、射出装置を水平状態に支持することが可能となり、クレーン等を用いて吊り上げる際に安定して吊り上げることが可能となる。

本願の請求項５に係る発明では、前記射出装置用機台に、前記射出装置を支持するための支持用部材を設けたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機が提供される。
請求項５に係る発明では、射出装置用機台に、射出装置を支持するための支持用部材を設けるようにしたことによって、射出装置用機台を旋回支持部材から取り外した際に、安定して射出装置を置くことが可能となる。

本発明により、簡単な構成で、射出成形機の射出装置の保守性を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態における、射出成形機に第１の射出装置を取り付けた状態を示した図である。 射出成形機から第１の射出装置を分離して水平に設置された状態を示した図である。 第１の射出装置を設置台に設置した状態を示した図である。 第１の射出装置の設置時に、水平状態を保ったまま上方に持ち上げた状態の図である。 図４における連結部付近の拡大図である。 連結部の変形例を示した図である。 連結部の変形例を示した図である。 第１の射出装置が旋回支持部材に取り付けられた旋回用ピン支持部において支持された状態を示した図である。 第１の射出装置が旋回されて略鉛直方向とされた状態を示した図である。 旋回角度調整ネジの別の形態を示した図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の射出成形機に第１の射出装置４を取り付けた状態を示した図、図２は、第１の射出装置４を分離して、水平に設置された状態を示した図である。樹脂材料を加熱・溶融する加熱筒１の内部にはスクリュ２が回転可能に配置され、スクリュ２が回転することにより、溶融された樹脂材料を加熱筒１の先端方向に搬送する。加熱筒１の先端にはノズル３が設けられ、先端方向に搬送された樹脂材料がノズル３の先端から射出される。

加熱筒１はフロントプレート５に固定され、スクリュ２はプッシャプレート６に回転可能に保持されている。フロントプレート５に射出用ボールネジナット７を固定し、射出用ボールネジ軸８はプッシャプレート６に対して回転可能かつ軸方向には移動不能に保持されている。そして、射出用ボールネジ軸８を回転させることによって、プッシャプレート６がフロントプレート５に対して相対的に移動し、プッシャプレート６に結合されたスクリュ２によって、加熱筒１内の溶融樹脂を金型に充填する。フロントプレート５とプッシャプレート６とは、直線案内機構１０上に、軸方向に移動可能に配置されており、直線案内機構１０は射出装置用機台９上に取り付けられている。

射出装置用機台９には穴を設け、この穴に旋回用ピン１１が挿入されて固定されている。また、１２は旋回支持部材であり、射出成形機の固定盤上に固定されている。旋回支持部材１２には、水平状態支持部１６と、連結部１３が設けられており、連結部１３は旋回用ピン支持部１４と開口部１５とで構成されている。旋回支持部材１２の構成の詳細については後述する。

本実施形態においては動作時に第１の射出装置４の射出方向が略鉛直方向となるように配置されており、第１の射出装置４とは別に、射出方向が水平方向となるような第２の射出装置２１が配置されている。第１の射出装置４と第２の射出装置２１は、いずれも固定盤内の金型に射出するように構成されている。

射出装置用機台９の下部である射出装置用機台下部１７は、その脚部が互いに水平となるように構成されており、図２に示されているように、射出成形機から分離された状態のときに、射出装置用機台下部１７によって、第１の射出装置４を水平な状態で設置することが可能となる。なお、図２では射出装置用機台下部１７として、両端の脚部と、旋回用ピン１１が設けられる箇所とが床面に接触するような構成とされているが、このような状態に限定されるものではなく、例えば旋回用ピン１１が設けられる箇所は床面に接することがなく、両端の脚部のみで床面に接するような構成としたり、図示しないさらに他の箇所で床面に接触するような構成とすることも可能である。

また、射出装置用機台下部１７を、その脚部が互いに水平となるように構成することに代えて、図３に示されているように、射出装置用機台下部１７の形状に合わせた設置台２２を用意しておき、第１の射出装置４を射出成形機から分離された状態のときに、設置台２２上に射出装置用機台下部１７を設置することによって、第１の射出装置４を水平な状態で設置するようにすることも可能である。

第１の射出装置４を射出成形機に設置する場合には、まずは図４に示されているように、射出装置用機台９を水平状態に保ったまま上方に持ち上げる。図４には図示していないが、第１の射出装置４の持ち上げにはクレーン等を用いて行う。
図５は、図４における連結部１３付近の拡大図である。持ち上げられた第１の射出装置４は、連結部１３に設けられた開口部１５を、第１の射出装置４の旋回用ピン１１が通るようにして、旋回支持部材１２に第１の射出装置４が取り付けられる。図５に示されているように、開口部１５からの経路は略鉛直方向に設けられており、第１の射出装置４は、旋回用ピン１１が開口部１５に挿入された後は、自重により経路下端部まで挿入される。その後、経路は図５における左方向に屈曲する。屈曲した後の経路についても、図５に示されているように、斜め下方向に延びるように形成されているため、第１の射出装置４は、自重により経路終端部である旋回用ピン支持部１４に誘導されて、旋回用ピン支持部１４において保持される。すなわち、鉛直方向において開口部１５は旋回用ピン支持部１４の上方に位置するように構成されている。

図６は、連結部１３の変形例を示している。図６に示された例においては、開口部１５からの鉛直方向の経路はごくわずかに設定されており、経路の大半は斜め下方向に延びるように形成されて、その経路の先端部に旋回用ピン支持部１４が形成されている。このように形成された場合であっても、第１の射出装置４は自重により旋回用ピン支持部１４において誘導されて、旋回用ピン支持部１４において保持される。

図７は、連結部１３のさらに別の変形例であって、図５に示された例において、屈曲した後の経路の先端部を再度鉛直方向に屈曲させて旋回用ピン支持部１４を形成した例を示している。このように形成された場合であっても、第１の射出装置４は自重により旋回用ピン支持部１４において誘導されて、旋回用ピン支持部１４において保持される。また、屈曲した後の経路の先端部を再度鉛直方向に屈曲させて旋回用ピン支持部１４を形成したことによって、誤って第１の射出装置４が鉛直状態で旋回支持部材１２から分離されることをより防止することが可能となる。

図８は、第１の射出装置４が旋回支持部材１２に取り付けられて旋回用ピン支持部１４において支持された状態を示している。旋回支持部材１２の右方の形状は図８に示されているような形状とされて水平状態支持部１６を形成しており、第１の射出装置４が水平状態で旋回用ピン支持部１４において支持されているときに、射出装置用機台下部１７と水平状態支持部１６が接触して、第１の射出装置４の水平状態を保つような構成とされている。

次に、図８に示された水平状態から、図示しないクレーン等の外部機器や、旋回支持部材１２に装着された図示しない回転機構部等により、第１の射出装置４が鉛直になるように旋回させる。図５における２０は、第１の射出装置４が鉛直状態である場合の射出装置用機台９を含む第１の射出装置４の重心位置を示している。本実施形態においては、図５に示されているように、水平方向において、旋回用ピン支持部１４をはさんで、開口部１５と重心位置２０が互いに反対方向に位置するように構成されている。このように構成することにより、第１の射出装置４は鉛直状態の第１の射出装置４の重心位置２０方向に倒れようとする力が働くため、開口部１５から旋回用ピン１１が抜けにくく、誤って第１の射出装置４が鉛直状態で旋回支持部材１２から分離されることを防止することが可能となる。

図９は、第１の射出装置４が旋回されて略鉛直方向とされた状態を示している。射出装置用機台９の先端部には、射出装置用機台９を貫通するように設けられたメネジと螺合するように旋回角度調整ネジ１８が設けられており、第１の射出装置４が旋回されて略鉛直方向となったときに、旋回角度調整ネジ１８の先端部が旋回支持部材１２に突き当てられるように構成されている。また、金型のノズル突き当て面に対して第１の射出装置４のノズル３の位置合わせを行う場合には、旋回角度調整ネジ１８を回転させることにより、第１の射出装置４の旋回角度の細かい調整を行って、ノズル３の位置合わせを行うことができる。

第１の射出装置４のノズル３の位置合わせが終了した後は、射出装置用機台９と旋回支持部材１２とを固定部材１９によって固定して、成形中に第１の射出装置４が旋回することを防止する。固定部材１９は、設けた穴にネジ等を螺合することによって固定などすればよい。その際に、穴の横方向にいくぶん遊びを備えておくと、旋回角度調整ネジ１８による調整の際の調整後の固定が行いやすくなる。

図１０は、旋回角度調整ネジ１８の別の形態を示した図であり、旋回角度調整ネジ１８付近を拡大した図である。図９においては、射出装置用機台９を貫通するようにメネジが設けられており、旋回角度調整ネジ１８の先端を旋回支持部材１２に突き当てるようにして第１の射出装置４の旋回角度の調整を行っていたが、図１０に示されている例では、旋回支持部材１２にメネジが設けられており、旋回角度調整ネジ１８の頭部を射出装置用機台９に突き当てることによって、第１の射出装置４の旋回角度の調整を行っている。

以上は、射出成形機本体に、第１の射出装置４を搭載する際の手順であるが、第１の射出装置４を射出成形機本体から分離する際には、上記と逆の手順により分離することが可能となる。

本実施形態においては、型締め方向が横方向で、射出方向が竪方向の例で説明したが、型締め方向が竪方向で射出方向も縦方向の場合の組み合わせにおいても同様の手法が適用できる。
また、本実施形態においては、第１の射出装置４に加えて第２の射出装置２１を備えて、合わせて２つの射出装置を備えた例で説明したが、本発明は第２の射出装置２１の有無に関係なく適用可能である。例えば、型締め方向が横方向であって、竪方向の射出装置１つという組み合わせや、型締め方向が竪方向で合って、竪方向の射出装置１つという組み合わせの場合にも適用可能である。

１ 加熱筒
２ スクリュ
３ ノズル
４ 第１の射出装置
５ フロントプレート
６ プッシャプレート
７ 射出用ボールネジナット
８ 射出用ボールネジ軸
９ 射出装置用機台
１０ 直線案内機構
１１ 旋回用ピン
１２ 旋回支持部材
１３ 連結部
１４ 旋回用ピン支持部
１５ 開口部
１６ 水平状態支持部
１７ 射出装置用機台下部
１８ 旋回角度調整ネジ
１９ 固定部材
２０ （第１の射出装置の）重心位置
２１ 第２の射出装置
２２ 設置台

Claims (5)

1. 材料を溶融、計量して射出する射出装置を有する射出成形機において、
   前記射出装置を保持する射出装置用機台と、
   前記射出装置用機台を少なくとも水平方向と鉛直方向との間で旋回可能に支持する旋回支持部材と、を備え、
   前記射出装置用機台は、旋回用ピンを備え、
   前記旋回支持部材は、
   前記旋回用ピンを支持可能な旋回用ピン支持部と、
   前記旋回用ピンを前記旋回用ピン支持部まで挿入可能とする開口部と、を備え、
   前記開口部は、
   鉛直方向においては前記旋回用ピン支持部より上方に、かつ、
   水平方向においては前記旋回用ピン支持部に対して鉛直状態の前記射出装置の重心とは反対側に位置する
   ことを特徴とする射出成形機。
2. 前記射出装置用機台は、貫通するメネジが形成され、
   該メネジに螺合するネジにより、前記射出装置の旋回角度を調整可能とすることを特徴とする請求項１記載の射出成形機。
3. 前記射出装置を鉛直状態に固定する固定部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機。
4. 前記旋回支持部材に、前記射出装置を水平状態に支持するための水平状態支持部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形機。
5. 前記射出装置用機台に、前記射出装置を支持するための支持用部材を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機。