JP6448094B2 - 金型回転式射出成形機および金型回転式射出成形機の型部材交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材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回転可能に設けられた金型回転式射出成形機および金型回転式射出成形機の型部材交換方法に関するものである。

固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材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て回転可能に設けられた金型回転式射出成形機としては、特許文献１ないし特許文献３に記載されたものが知られている。特許文献１ないし特許文献３に記載されたものは金型交換の際にいずれもクレーン等により金型交換を行うことが記載されている。

また特許文献４は、回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に回転可能に設けられたものではないが、回転盤が固定盤と可動盤の間に設けられたものである。そして金型搬入の際は、金型を移動台の収納式のレールの上を通過させて、固定盤及び可動盤の下部に配設された受け渡しローラ上に移動させるものである。

特開２０１３−１８８９９８号公報（請求項１、００３５、図５） 特開２００４−１９５６５４号公報（請求項１、００４６、図２） 登録実用新案３１４６５１９号公報（請求項１、００２１、図２） 特開２０１１−４２０９８号公報（請求項４、００２９、図３）

しかしながら特許文献１ないし特許文献３のクレーンを用いた金型交換方法は、クレーンを用いて上部の２本のタイバの間から金型を降ろして取付けるので作業員の熟練度が必要となるものであった。また金型搬入時にクレーンにより吊られた金型が揺動して２本の上部タイバのいずれかに接触するとタイバや金型が損傷するおそれのあるものであった。更には前記のクレーンを用いた金型交換作業に長時間を要するものであった。なお特許文献１ないし特許文献３では、「クレーン等」と記されているが、クレーン以外の手段を用いた金型交換方法については何ら記載されておらず、発明者はクレーン以外の手段を想起することはできない。むしろ特許文献１ないし特許文献３のような金型回転式射出成形機は比較的小型のものが多く、クレーンを使用して金型を搬入することで充足されていたと言える。

また特許文献４は、レールと受け渡しローラを用いて横方向から金型を搬入することが記載されているが、本願発明とは構成が違うので課題を共有するものではない。即ち本願発明では、回転テーブルが固定盤または可動盤の一方の盤に回転可能に設けられているのに対して、特許文献４では金型が取付けられる盤面は回転しないので、固定盤と可動盤の盤面下部にそれぞれ受け渡しローラを取付ければ事足りる。しかしながら回転テーブルが回転する金型回転式射出成形機においては、回転テーブルには固定的な上下方向は存在しないので、受け渡しローラを回転テーブル等に設けるということ自体を想起することができず、従来のようにクレーンによる金型交換に頼っていた。

従って本発明では上記の問題を鑑みて、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記可動盤の一方の盤に回転可能に設けられた金型回転式射出成形機において、比較的簡単かつ短時間に型部材の交換が可能となる金型回転式射出成形機および金型回転式射出成形機の型部材交換方法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は、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、型部材交換時に型部材を水平方向に移動させる型部材移動機構が前記回転テーブルの回転中心に対して一方のみに設けられるとともに、型部材交換可能停止位置の確認を行う近接スイッチが設けられ、回転テーブルが設けられた一方の盤以外の他方の盤にも水平方向に型部材移動機構が設けられ、前記近接スイッチにより、回転テーブルの型部材移動機構が他方の盤の型部材移動機構と対向するように該回転テーブルの回転中心から下方の位置で水平状態になっていることを確認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は、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、前記回転テーブルの回転中心に対して一方の型部材取付面には転動可能なローラが弦方向に一列に配設された型部材移動機構が設けられるとともに、前記回転テーブルの前記回転テーブルの回転中心に対して他方の型部材取付面にはガイド板が設けられたことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の金型回転式射出成形機は、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、前記固定盤または可動盤の他方の盤に対向する面に取付けられる回転テーブルは一定の厚みを有する円盤状の盤体であり、前記回転テーブルには該回転テーブルの回転中心に対して一方の型部材取付面には転動可能なローラが弦方向に一列に配設された型部材移動機構が備えられ、回転テーブルが設けられる固定盤または可動盤における回転テーブル以外の他方の盤と対向する面のタイバの外側にも転動可能なローラが設けられたことを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の金型回転式射出成形機の型部材交換方法は、型部材が取付けられた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の型部材交換方法において、前記回転テーブルには型部材移動機構がの回転中心に対して一方のみに設けられるとともに、回転テーブルが設けられた一方のみの盤以外の他方の盤にも水平方向に型部材移動機構が設けられ、型部材交換時には型部材交換可能停止位置の確認を行う近接スイッチにより、回転テーブルの前記型部材移動機構を、他方の盤の型部材移動機構と対向するように該回転テーブルの回転中心から下方の位置で水平状態になっていることを確認して停止させ、前記型部材移動機構により型部材を水平方向に移動させて操作側または反操作側の上下のタイバ間から型部材の搬入または搬出を行うことを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の金型回転式射出成形機の型部材交換方法は、請求項４において、
型部材交換モードを選択した際に、前記型部材移動機構が回転テーブルの回転中心よりも下方の型部材交換位置となるように回転テーブルが停止されることを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の金型回転式射出成形機の型部材交換方法は、請求項４または請求項５において、前記型部材は金型取付板に複数の金型が取付けられたものであり、該金型取付板の載置面が型部材移動機構に載置され、水平方向に移動されるものであることを特徴とする。

本発明の金型回転式射出成形機は、固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、型部材交換時に型部材を水平方向に移動させる型部材移動機構が前記回転テーブルの回転中心に対して一方のみに設けられるとともに、型部材交換可能停止位置の確認を行う近接スイッチが設けられ、回転テーブルが設けられた一方の盤以外の他方の盤にも水平方向に型部材移動機構が設けられ、前記近接スイッチにより、回転テーブルの型部材移動機構が他方の盤の型部材移動機構と対向するように該回転テーブルの回転中心から下方の位置で水平状態になっていることを確認可能であるので、比較的簡単かつ短時間に型部材の交換が可能となる。また金型回転式射出成形機の型部材交換方法も同様の効果を備える。

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。 本実施形態の型部材交換機構を含む金型回転式射出成形機の型部材交換時の平面図である。 図１のＡ−Ａ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、型締装置１３のベース１２上に固定的に設けられた固定盤１７に対して可動盤１８が水平方向に型開閉され、型部材１５ｂ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が回転テーブル側の金型取付板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を合わせて回転テーブル側（一方側）の型部材１５ｂが構成される。金型取付板２３，３４の下面は２個の金型１６ａ，１６ｂ，３３ａ，３３ｂが金型取付板２３，３４の上下方向に並ぶ状態で搬入、載置された際の載置面２３ｂ，３４ｂとなっている。そして固定盤１７の載置部である型部材移動機構２４および回転テーブル３１の載置部である型部材移動機構３８に型部材１５ａ，１５ｂが前記状態で載置された状態で型部材１５の位置決め、固定が行われるようになっている。従って複数の金型の一方を構成する回転金型３３ａ，３３ｂは金型取付板３４を介して間接的に回転テーブル３１に取付けられる。また複数の金型の他方を構成する固定金型１６ａ，１６ｂも金型取付板２３を介して間接的に固定盤１７に取付けられる。

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。本実施形態では金型取付板２３の内部にもホットランナが形成されており、金型取付板２３を介して上下方向に取付けられた固定金型１６ａ、１６ｂ内のホットランナから金型取付板２３取付時に水平方向に位置するノズルタッチ面にホットランナにより接続されている。

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操作側（図２において型締装置の下側）および反操作側（図２において型締装置の上側）に向けられる面に温調ホースの接続口６０と油圧コアの油圧配管の接続口６１が設けられている。そのため作業者による温調ホースや油圧配管の取付・取外し作業が操作側または反操作側から容易にできるようになっている。なお固定金型１６ａと固定金型１６ｂは同じ側に温調ホースの接続口６０を設けてもよく、同じ側に温調ホースの接続口６０と油圧配管の接続口６１を設けてもよい。

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操作側および反操作側に向けられる面に温調ホースの接続口６２と油圧コアの油圧配管の接続口６３が設けられている。すなわち型部材１５の取付時に側面となる面に温調ホースの接続口６２と油圧コアの油圧配管の接続口６３が設けられることにより、作業者によるホースや配管の取付・取外し作業が操作側または反操作側から容易となっている。なお回転金型３３ａと回転金型３３ｂは、同じ側に温調ホースの接続口６２を設けてもよく、同じ側に温調ホースの接続口６２と油圧配管の接続口６３を設けてもよい。また固定金型１６ａ，１６ｂまたは回転金型３３ａ，３３ｂにソレノイドバルブや各種センサを設ける場合はそれらの信号線のコンセントも型部材１５の取付時に側面となる面に設けられることが望ましい。更に温調ホースしか接続されない場合等では、金型の取付時に側面となる一方の面にしか接続口が設けられない場合もあり、接続口は少なくとも一方の側面に設けられていればよい。

本実施形態において固定盤１７に載置される金型取付板２３と回転テーブル３１に載置される金型取付板３４は、同一形状、同一面積となっている。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、同一面積のものを用いることが好ましい。また特に回転テーブル側の金型取付板３４は、形状に若干の相違があったとしても、金型取付板３４の回転中心Ｏから載置面３４ｂまでの距離がそれぞれ同一であることが望ましい。それらにより固定盤１７の載置部と回転テーブル３１の載置部に金型取付板２３，３４を載置した際に盤に対する金型をあるべき位置に保持することができる。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。更に型部材は、金型取付板を備えておらず、固定金型と回転金型からなるものでもよい。

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，１７ｃ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の下部には、型部材１５を水平方向に移動可能な型部材移動機構２４が設けられている。型部材移動機構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。転動ローラ２５は、固定盤１７の型部材取付面１７ａに対して直角方向に一定長さ突出した支持軸が設けられ、前記支持軸に対してローラ２６が回転可能に取付けられている。そして前記ローラ２６の上面に金型取付板２３の載置面２３ｂ（下面）が載置可能となっている。従って固定盤１７の型部材移動機構２４は、金型取付時に固定側の金型取付板２３を載置する載置部を兼ねている。

型部材移動機構２４の転動ローラ２５が設けられる位置は、固定盤１７の中央よりも下方であって、ローラ２６の上面を結んだ線が、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設けられている。ここでは転動ローラ２５は４個が記載されているが、その配置や数は限定されない。また転動可能なローラは固定盤１７内にベアリングを設けて転動ローラ全体が回転されるもの等でもよい。更に型部材移動機構２４は、転動ローラ２５を用いたものに限定されず、転動ボール、潤滑性の高い滑り板等を用いたもの等でもよい。

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の固定機構である油圧クランプ装置２７が設けられている。そして金型取付板２３は、合計４箇所の油圧クランプ装置２７で、固定盤１７に固定される。金型取付板２３を固定盤１７に固定する固定機構は、油圧クランプ装置２７以外に、電磁ロック式のクランプ装置、電磁石を用いたマグネットクランプ装置、ボルトにより金型取付板２３を固定する固定機構等でもよい。また固定盤１７の型部材取付面１７ａの操作側寄りには挿入した型部材１５を位置決めするためのストッパ部材６４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。また可動盤１８の背面側には図示しないエジェクタ機構が設けられている。エジェクタ機構は、回転金型３３ａと回転金型３３ｂが図３に示されるように上下位置となるように１８０°づつ正転と反転をする場合、上側の回転金型３３の停止位置の背面に設けることが望ましい。即ち図示しない取出機は通常、固定盤等の上面に取付けられるので、取出機による成形品取出時のストロークを短くすることができ、成形サイクル時間を短縮することが可能である。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。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（他方の盤である固定盤１７と対向する面）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の固定機構である油圧クランプ装置３５が設けられている。そして金型取付板３４は、前記合計４箇所の油圧クランプ装置３５で、回転テーブル３１の型部材取付面３１ａに固定される。ここでは型部材１５ｂである金型取付板３４の固定機構は、油圧クランプ装置３５であるが、固定盤側と同様に他の機構でもよい。また上側の油圧クランプ装置３５，３５の間には金型取付板位置決め固定機構３６のエアシリンダが設けられている。一方金型取付板の載置面３４ｂ側の中央には凹部が形成されている。そしてエアシリンダのロッドが前記凹部に嵌合することにより金型取付板３４は取付時の左右方向の位置決めがなされる。更に油圧クランプ装置３５，３５の外側には、金型取付板３４の水平移動時のガイドをするとともに金型取付板３４の浮き上がりを防止するガイド板３７が設けられている。

更に回転テーブル３１の回転中心Ｏに対して型部材取付面３１ａの一方には、型部材移動機構３８が設けられている。型部材移動機構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。転動ローラ３９は、型部材取付面３１ａに対して直角方向に一定長さ突出した支持軸が設けられ、前記支持軸に対してローラ４０が回転可能に取付けられている。そして前記ローラ４０の上面に型部材１５の金型取付板３４の載置面３４ｂ（下面）が載置可能となっている。従って回転テーブル３１の型部材移動機構３８は、回転テーブル側の金型取付板３４を載置する載置部を兼ねている。

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、型部材移動機構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のローラ４０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。ここでは転動ローラ３９は４個が記載されているが、その配置や数は限定されない。また転動可能なローラの構造も転動ローラ３９に限定されない。更に回転テーブル３１の型部材移動機構３８についても、転動ローラ３９を用いたものに限定されず、転動ボール、潤滑性の高い滑り板等を用いたものでもよい。また転動ローラ３９、３９の間には金型取付板位置決め固定機構３６のエアシリンダが設けられている。また転動ローラ３９の外側には、ガイド板４２が設けられている（なお図１においてガイド板３７，４２，４７は省略して記載されている。）

本実施形態では、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、転動ローラ３９と油圧クランプ装置３５と金型取付板位置決め固定機構３６のエアシリンダとガイド板４２が同じ弦方向に一列に臨む形となっている。より具体的には転動ローラ３９の間に油圧クランプ装置３５が挟まれて臨む形となっている。また転動ローラ３９の間にエアシリンダが挟まれて臨む形となっている。また転動ローラ３９のローラ４０の上面とガイド板４２の型部材取付面３１ａと直交方向のガイド面は同じ高さとなっており、ガイド板４２も型部材移動機構３８（載置部）の一部を構成する。ただしガイド板４２は必須のものではない。

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、ストッパ部材４４が固定されている。ストッパ部材４４は、可動盤１８に対して反操作方向から搬入された型部材１５の金型取付板３４が当接されて位置決めされるための部材である。

そして回転テーブル３１の円筒状の回転軸３２の内部には図示しない温調配管や油圧配管が挿入され、温調配管や油圧配管は金型取付板３４を介して回転金型３３ａ，３３ｂの接続口６２，６３に接続されている。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。また可動盤１８には回転テーブル３１を回転させる際に回転テーブル３１を一定だけ前進させる機構や回転をガイドする機構などを設けてもよい。

また回転テーブル３１の外周部３１ｂまたは外周側の裏面において回転中心Ｏから１８０°離れた位置（対称位置）には、それぞれ位置決めピンが挿入される穴３１ｃが設けられている。また可動盤１８の固定盤側の面１８ａの上部と下部の回転テーブル３１に隣接する位置または裏面側には油圧シリンダとそのロッドに取付けられた位置決めピンからなる回転テーブル固定機構４５がそれぞれ設けられている。また回転テーブル３１の一方の位置決めピンが挿入される穴３１ｃの近傍には、カム等の標識部４６が設けられ、可動盤１８の回転テーブル固定機構４５の近傍には前記カム等の標識部を認識する近接スイッチ等の検出機構４７が設けられている。これら標識部４６と検出機構４７は、成形時の第１の成形位置と第２の成形位置の確認機構であって、回転テーブル３１の型部材交換可能停止位置の確認機構も兼ねている。そして前記近接スイッチがカムを認識することにより、型部材移動機構３８が回転中心Ｏから下方の位置で水平状態となって回転テーブル３１が停止され型部材交換可能停止位置となっていることが認識されるようになっている。なお型部材交換可能停止位置の確認は、サーボモータ２９のロータリエンコーダのみにより回転角度を検出して行うようにしてもよい。

次に型部材１５（複数の金型と金型取付板２３，３４）を交換するための型部材交換機構４１について図２により説明する。金型回転式射出成形機１１の側方（ここでは反操作側）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の上を型部材交換台車４９が移動機構である油圧シリンダ６５により型開閉方向に移動可能となっている。なお型部材交換台車４９の移動機構は自走式のモータであり型部材交換台車４９に搭載されたものでもよく、金型棚の近傍から自走するものでもよい。型部材交換台車４９は、成形の終了した型部材１５を降ろす搬出ステージ５０と、次回に成形を行う型部材１５を載置しておく搬入ステージ５１とが設けられている。これら搬出ステージ５０と搬入ステージ５１はその上面に転動ローラ５２，５３をそれぞれ備えている。また型部材交換台車４９には搬出ステージ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等の移動機構と、搬入ステージ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等の移動機構とが設けられている。更には搬出ステージ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等の移載機構が設けられている。また搬入ステージ５１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等の移載機構が設けられている。そして前記油圧シリンダ５６，５７のロッドの先端には型部材１５を連結するための型部材連結部５８，５９がそれぞれ取付けられている。

なお型部材交換機構４１については上記したものに限定されず、型部材交換台車４９に替えて型締装置１３の側方に移動不可能に設置された型部材交換台を設けたものでもよい。前記型部材交換台車４９や型部材交換台においては、搬出ステージ５０を型部材１５の搬入用に使用することも可能であり、搬入ステージ５１を搬出用に使用することも可能である。また搬出ステージ５０や搬入ステージ５１は型開閉方向と直交方向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と型部材交換台車４９の間に、型部材１５を移動させるための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のタイバ２０の外側にも転動ローラを設けること等が想定される。更に型部材交換台車４９や型部材交換台は、一つの型部材１５の載置面しか備えないものでもよい。

次に金型回転式射出成形機１１による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。そしてサーボモータ２９の位置決め制御により回転テーブル３１は停止され、回転テーブル固定機構４５の双方の位置決めピンが挿入される。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。本実施形態では、回転テーブル３１が第１の成形位置にあるとき、型部材移動機構３８の転動ローラ３９が回転中心Ｏから下方に停止される型部材交換可能停止位置となるようになっている。

次に金型回転式射出成形機１１の型部材１５の交換方法について説明する。図２に示されるように型部材交換台車４９は成形の完了した型部材１５を降ろす搬出ステージ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）に停止されている。また搬出ステージ５０の隣の搬入ステージ５１には次回の成形に使用する型部材１５が載置されている。そして連続成形が終了して作業者が金型回転式射出成形機１１の操作盤において型部材交換モードを選択した際に、図３に示されるように型部材移動機構３８が他方の固定盤１７の型部材移動機構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。より具体的には、サーボモータ２９のエンコーダによる回転テーブル３１の回転位置（角度）検出と、検出機構４７の近接スイッチがカム等の標識部４６を検出することにより、回転テーブル３１は型部材移動機構３８が回転中心Ｏから下方の位置で水平状態となるように確実に停止される。そして次に回転テーブル固定機構４５の位置決めピンが回転テーブル３１の穴３１ｃに挿入され、回転テーブル３１は可動盤１８に対して回転不可能に固定される。

本実施形態では、回転テーブル３１の型部材移動機構である転動ローラ３９が回転テーブル３１の回転中心Ｏよりも下方の型部材交換位置となるように回転テーブル３１が停止されたことかが検出された際のみ型部材１５の交換作業を開始可能なようにインターロック回路が組まれている。より具体的にはサーボモータ２９のエンコーダの情報確認のみか前記に加えて位置決めピンの挿入確認により型部材１５の交換作業を開始可能か判断する。次に型開閉機構２１により可動盤１８が前進して固定金型１６ａ，１６ｂに対して回転金型３３ａ，３３ｂが型閉される。この状態で金型（固定金型１６ａ，１６ｂ、回転金型３３ａ，３３ｂ）に接続されていた温調ホース、油圧コアの油圧配管等の接続部材が接続口６０，６１，６２，６３から外される。

次に固定盤１７の型部材の固定機構である油圧クランプ装置２７による金型取付板２３のクランプを停止する。また同時に回転テーブル３１が取付けられた可動盤側の型部材１５ｂの固定機構である油圧クランプ装置３５による金型取付板３４のクランプを停止する。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、回転テーブル３１の型部材取付面３１ａと金型取付板３４の間にも僅かに間隙が形成される。なお温調ホース等の接続部材を外す手順やクランプを解除する手順は前記したものに限定されない。

次に型部材交換台車４９の移動機構の油圧シリンダ５４を作動させ、搬出ステージ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。この際に搬出ステージ５０と型部材移動機構２４，３８の高さは略同じ高さになるように設けられている。そして搬出ステージ５０の移載機構の油圧シリンダ５６のロッドを前進させ、その先端の型部材連結部５８を、型部材１５の金型取付板２３の移載機構連結部２３ｃに連結する。ただし型部材１５の連結される部分は別の部分でもよい。そして油圧シリンダ５６のロッドを退縮させて型部材１５全体を転動ローラ２５，３９の上を反操作側へ水平方向に移動させる。そして型部材１５全体が、移動機構により転動ローラ２５，３９の上から反操作側の上下のタイバ２０，２０間および型開閉機構２１の上方を通過して搬出ステージ５０の転動ローラ５３の上に移動される。型部材１５全体が搬出ステージ５０の定位置まで移動されると油圧シリンダ５６が作動されて搬出ステージ５０が型部材交換台車４９上の定位置まで後退される。

次に型部材交換台車４９の移動機構の油圧シリンダ６５が作動され、型部材交換台車４９が型閉方向（射出装置１４ａ，１４ｂの方向）に移動される。そして型部材交換台車４９の搬入ステージ５１が、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（搬入位置）に停止される。次に移動機構の油圧シリンダ５５を作動させ、次回に成形機に取付けられる型部材１５を載置した搬入ステージ５１を金型回転式射出成形機１１の下側のタイバ２０の近傍位置まで前進させる。この際に搬入ステージ５１と型部材移動機構２４，３８の高さは略同じ高さになるように設けられている。そして更に搬入ステージ５１の移載機構の油圧シリンダ５６のロッドを前進させ、ロッドの型部材連結部５９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、搬入ステージ５１の転動ローラ５３の上から固定盤１７に設けられた型部材移動機構２４の転動ローラ２５と可動盤１８の回転テーブル３１に設けられた型部材移動機構３８の転動ローラ３９の上をガイド板３７、４２、４７にガイドされて水平方向に移動される。

この際の型部材１５における金型の位置関係は、固定金型１６ａと回転金型３３ａが型合せされた金型と、固定金型１６ｂと回転金型３３ｂが型合わせされた金型が、金型取付板２３，３４に対して上下方向に並ぶ状態で金型回転式射出成形機１１に搬入され、型部材移動機構２４（載置部）および型部材移動機構３８（載置部）の上面に載置される。そして載置状態を保ったまま型部材１５の金型取付板２３、３４が固定盤１７と回転テーブル３１に固定される。

より具体的には金型取付板２３の前進側（操作側となる側）の側面が固定盤１７のストッパ部材６４に当接されるとともに、金型取付板３４の前進側（操作側となる側）の側面が回転テーブル３１のストッパ部材４４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。この際型部材１５の金型取付板２３は型部材移動機構２４の転動ローラ２５に載置され、金型取付板３４は、型部材移動機構３８の転動ローラ３９に載置されている。型部材１５の回転テーブル３１および固定盤１７への載置が終了すると、油圧シリンダ５６のロッドの先端の型部材連結部５８と金型取付板２３の移載機構連結部２３ｃの連結が解除される。そして油圧シリンダ５６のロッドが退縮され、搬入ステージ５１も移動機構の油圧シリンダ５５のロッドの退縮により型部材交換台車４９の定位置まで後退される。

そして次に金型取付板位置決め固定機構３６のエアシリンダのロッドが前進作動されて金型取付板３４の凹部に嵌合され、回転テーブル３１に対する型部材１５の水平方向の位置決めがなされる。なお固定盤側も同様に他方の金型取付板２３の水平方向の位置決めを行ってもよい。また前記位置決め後に油圧シリンダ５６のロッドの連結を解除してもよい。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。また同時に回転テーブル３１の型部材取付面３１ａと金型取付板３４の間が完全に密着される。

そして次に固定盤１７の油圧クランプ装置２７が作動して型部材移動機構（載置部）２４に載置されていた固定盤側の金型取付板２３の固定盤１７の型部材取付面１７ａへの固定が行われる。また同時か僅かに前後して回転テーブル３１の油圧クランプ装置３５が作動して型部材移動機構（載置部）３８に載置されていた回転テーブル側の金型取付板３４の回転テーブル３１の型部材取付面３１ａへの固定が行われる。

型部材１５の固定盤１７および回転テーブル３１への取付け完了後、再び型開きして回転テーブル３１を１８０°回転し、再び型閉して、固定金型１６ａ，１６ｂと回転金型３３ａ，３３ｂとが第１の成形位置と第２の成形位置の両方の位置で良好に型閉嵌合されることが確認される。そして新しく取付けられた型部材１５の金型（固定金型１６ａ，１６ｂ、回転金型３３ａ，３３ｂ）の操作側と反操作側に面した接続口６０，６１，６２，６３に、温調ホース、油圧コアの油圧配管等の接続部材が接続される。この際作業員が操作側と反操作側の側方から金型に温調ホース等を取付けることができるので作業性がよい。なお型部材１５の取付後すぐに温調ホース等の取付けを行ってもよい。

上記の本実施形態では、温調ホース等の接続部材の接続以外の可動盤１８や型部材交換台車４９の制御は型部材交換モードを選択すると図示しない制御装置からの制御により自動で行われる。しかしながら型部材交換モードを選択した際に、型部材１５の少なくとも一部の移動制御のみが制御装置から自動で行われるものでもよく、全ての作業を作業者が手動で行うものでもよい。手動で行うものにおいては作業者が操作ボタンを押すことにより油圧シリンダ５４，５５，５６，５７等の装置が作動されるものでもよく、型部材１５の押込み搬入・搬出等の移動、盤への取付け等を作業者自身の人力で行うものでもよい。

また型部材１５の金型回転式射出成形機１１への搬出・搬入は、操作側の上下のタイバ２０，２０間から行うようにしてもよく、操作側と反操作側の両方の上下のタイバ２０，２０間から搬出・搬入が可能となるようにしてもよい。更に型部材１５の交換を行う際の回転テーブル３１の型部材交換位置（回転テーブル３１の回転角度）は、成形位置と別の位置（別の回転角度）としてもよい。例えば回転テーブル３１側に先に金型取付板３４のみを回転金型３３ａ，３３ｂ等が上下方向になるように取付け、温調ホース等を取付けた後、回転テーブル３１を９０°回転させてから固定盤１７に固定盤側の金型取付板２３を取付けることにより、水平方向に設けられた射出装置１４ａ，１４ｂに対して固定金型１６ａ，１６ｂの背面が正対することになり、直接固定金型１６ａ，１６ｂにノズルタッチしたい場合など有利になることもある。

また上記の本実施形態では、金型回転式射出成形機１１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。その場合も固定盤の回転テーブルの型部材移動機構を、可動盤に設けられた型部材移動機構と対向する状態に回転テーブルを停止させて型部材１５の交換を行う。またいずれの盤に回転テーブルが設けられた場合であっても、回転テーブル３１は常に同方向に回転するものでも、正転後に反転するものでもよい。３個の金型を回転テーブルに取付けて１２０°づつ回転させる場合は、成形サイクル時間の短縮等のために常に同方向に回転することが望ましい場合が多い。

また上記の本実施形態では、型部材１５は固定金型１６ａ，１６ｂが取付けられた金型取付板２３と，回転金型３３ａ，３３ｂが取付けられた金型取付板３４のセットから構成される。しかし型部材は、金型のみであり、型部材移動機構４７に直接載置された固定金型が固定盤１７へ直接取付けられ、型部材移動機構３８に直接載置された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。ただし直接盤に金型を取付ける場合には、金型の大きさ（特に中心から下部の辺までの距離）が異なっていると、金型回転式射出成形機１１の型部材移動機構２４．３８に金型を載置して取付けを行うと金型の中心が台盤の中心と一致しなくなる。従ってそのような場合などに対応するものとして、型部材移動機構２４，３８の上下方向の位置を調整可能なものとしてもよい。これは金型取付板２３，３４の大きさが異なる場合も同様である。そして型部材移動機構２４，３８の高さを調整可能とする場合、簡易的なものではボルトの固定位置を変更するなどの方式が考えられる。また油圧シリンダ等のアクチュエータにより型部材移動機構２４，３８の高さを調整可能としてもよい。

また回転テーブル３１に設ける型部材移動機構３８は、上記のように回転中心Ｏに対して一方のみに弦方向に１セットだけ設けることがコストの点や金型の熱膨張の点で望ましい。しかしながら回転テーブル３１の回転中心Ｏに対して一方と他方の両側に型部材移動機構３８を２セット設けるようにすることも考えられる。そのようにすれば回転テーブル３１が１８０°正転した停止位置、および１８０°反転した停止位置のいずれの場合であっても、水平移動方式による型部材１５の交換を実施できる。前記の例では金型の熱膨張を考慮して少なくとも一方の転動ローラ３９と盤の間にバネ等の遊びを設けることも考えられる。更には２個または４個の金型のみを搬入する場合は、回転テーブルの金型載置位置となる部分に２列に型部材移動機構の転動ローラを設けることも考えられる。その場合回転テーブル３１が型部材交換位置に停止された際に２列の型部材移動機構は上下の関係となり、それぞれ側方から水平方向に金型が搬入、搬出される。

１１ 金型回転式射出成形機
１５ 型部材
１５ａ 固定側の型部材
１５ｂ 回転テーブル側の型部材
１６ａ，１６ｂ 固定金型
１７ 固定盤
１８ 可動盤
２０ タイバ
２３、３４ 金型取付板
２３ｂ，３４ｂ 載置面
２４，３８ 型部材移動機構（載置部）
２５，３９ 転動ローラ
２７，３５ 油圧クランプ装置
３１ 回転テーブル
３１ａ 型部材取付面
３３ａ，３３ｂ 回転金型
４９ 型部材交換台車

Claims (6)

1. 固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、
   型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、
   型部材交換時に型部材を水平方向に移動させる型部材移動機構が前記回転テーブルの回転中心に対して一方のみに設けられるとともに、型部材交換可能停止位置の確認を行う近接スイッチが設けられ、
   回転テーブルが設けられた一方の盤以外の他方の盤にも水平方向に型部材移動機構が設けられ、
   前記近接スイッチにより、回転テーブルの型部材移動機構が他方の盤の型部材移動機構と対向するように該回転テーブルの回転中心から下方の位置で水平状態になっていることを確認可能であることを特徴とする金型回転式射出成形機。
2. 固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、
   型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、
   前記回転テーブルの回転中心に対して一方の型部材取付面には転動可能なローラが弦方向に一列に配設された型部材移動機構が設けられるとともに、
   前記回転テーブルの前記回転テーブルの回転中心に対して他方の型部材取付面にはガイド板が設けられたことを特徴とする金型回転式射出成形機。
3. 固定盤に対して可動盤が水平方向に型開閉され、
   型部材が取付けられる回転テーブルが前記固定盤または前記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において、
   前記固定盤または可動盤の他方の盤に対向する面に取付けられる回転テーブルは一定の厚みを有する円盤状の盤体であり、
   前記回転テーブルには該回転テーブルの回転中心に対して一方の型部材取付面には転動可能なローラが弦方向に一列に配設された型部材移動機構が備えられ、
   回転テーブルが設けられる固定盤または可動盤における回転テーブル以外の他方の盤と対向する面のタイバの外側にも転動可能なローラが設けられたことを特徴とする金型回転式射出成形機。
4. 型部材が取付けられた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の型部材交換方法において、
   前記回転テーブルには型部材移動機構がの回転中心に対して一方のみに設けられるとともに、
   回転テーブルが設けられた一方のみの盤以外の他方の盤にも水平方向に型部材移動機構が設けられ、
   型部材交換時には型部材交換可能停止位置の確認を行う近接スイッチにより、回転テーブルの前記型部材移動機構を、他方の盤の型部材移動機構と対向するように該回転テーブルの回転中心から下方の位置で水平状態になっていることを確認して停止させ、
   前記型部材移動機構により型部材を水平方向に移動させて操作側または反操作側の上下のタイバ間から型部材の搬入または搬出を行うことを特徴とする金型回転式射出成形機の型部材交換方法。
5. 型部材交換モードを選択した際に、前記型部材移動機構が回転テーブルの回転中心よりも下方の型部材交換位置となるように回転テーブルが停止されることを特徴とする請求項４に記載の型部材交換方法。
6. 前記型部材は金型取付板に複数の金型が取付けられたものであり、該金型取付板の載置面が型部材移動機構に載置され、水平方向に移動されるものであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の型部材交換方法。
   

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