JP6713017B2 - 成形機に用いられる迅速金型交換装置 - Google Patents
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Description
本発明は、迅速金型交換装置に関し、特に成形機、例えば、射出成形機、ブロー成形機、又は射出ブロー成形機に用いられる迅速金型交換装置に関するものである。
成形機に関し、例えば、射出成形機、ブロー成形機、又は射出ブロー成形機などがプラスチック製品、中空プラスチック製品の製造に欠けない設備である。上記の成形機が金型でプラスチック製品を製造するため、異なる様式のプラスチック製品を製造しようとすると異なる金型の交換が必要である。
該成形機の金型交換をする際に、まず、人力で該金型を該成形機の１つの機台上の１つのワークステーションから取り外した後に、また該金型を１つの開放空間に押し、続いてそして天井クレーンにより該金型を該機台から引き上げ、そして新たかな金型を１つの開放空間までに吊り上げ、さらに人力で該新たかな金型を該ワークステーションまでに押して位置決めし、最後に該新たかな金型を取り付け、例え、該機台の該ワークステーションにねじ止める。
該金型がプラスチック製品のサイズと生産数量の異なりによって異なる重量を有し、軽い方が数十キログラムを有し、重い方が数百キログラムを有するため、人力で負担することができない。また、該ワークステーション、例えば、ブロー成形ワークステーションの空間が限られているので、金型の交換に取り付け及び取り外しが困難である他、該金型を該開放空間までに輸送することも困難であり、余計に人力の浪費と時間の無駄を増加させるものになる。
該成形機の金型交換の欠点に基づいて、関連業者が、金型交換の手間を省くことができ、金型の移動距離の制御が容易な金型交換補助機構を開発し、例え、台湾特許公開第２０１４０４５７２号では、該金型交換補助機構が成形装置に取り付けられ、該成形装置が１つの平面に設けられ、プレフォームを中空製品に形成する成形金型を含み、該金型交換補助機構がさらに該平面に取り付けられる軌道と、該成形装置に設けられて該軌道に移動される基座を含み、該基座が該成形金型を連動して該平面に対して移動させるため、該基座が該成形金型と、該成形金型の開閉を制御する開閉駆動装置、例えば、液圧シリンダとを、該ブロー成形ワークステーションと該開放空間との間に移動させ、該開放空間に金型交換作業を行い、該ブロー成形ワークステーションにブロー成形作業を行うようにする。
しかしながら、該特許文献に記載されるものの成形金型における左金型と右金型が、それぞれに該開閉駆動装置の左従動プレートと右従動プレートにねじ止められるため、金型交換の際にはまたも連接部材、例えば、ネジの取り外しとねじ止めの工程を行う必要があり、工数と人力がかかることが難点といえる。
本発明は、金型を位置決めするための積載台と、該金型を開閉駆動機構にロックする少なくとも1つのロック機構とを有し、伝動機構の動作を介して該積載台の上の該金型を１つのワークステーションと１つの開放空間との間に移動させ、金型交換を容易にして人力と工数を節約する他に、該金型と該開閉駆動機構が係合方式で結合されるものであり、連接部材の取り外し又はねじ止めの複雑な工程がないので、迅速な金型交換の効果を果たす成形機に用いられる迅速金型交換装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る成形機に用いられる迅速金型交換装置は、成形機と、積載台と、開閉駆動機構と、を含み、該成形機が、互いに隣接されるワークステーション及び開放空間が設けられる機台を有し、該機台にさらに伝動機構が設けられ、該積載台が該機台の上に取り付けられ、その上面に金型を位置決めするための位置決め機構が設けられ、該積載台が該伝動機構により連動されて該ワークステーションと該開放空間との間に移動され、該開閉駆動機構が、相対的に該ワークステーションの間隔で設けられる一対の従動プレートを有し、一対の該従動プレートが該開閉駆動機構により駆動されて開閉動作を形成し、該金型の両側に各該従動プレートに隣接する位置に側板が設けられ、該側板と該従動プレートとの間に少なくとも１つのロック機構が設けられ、各該ロック機構が、該側板の板孔の内に挿入される固定ロックリングと該従動プレートの弁室の内に取り付けられる弁ロッドとを含み、該弁ロッドの一端が、該弁室の内周面と密接したロッド座に固定され、該ロッド座と固定蓋との間にある該弁室に流体を注入又は排出されるための戻し区間が形成され、該ロッド座と該弁室の内部との間に該流体を注入又は排出されるための延伸区間が形成され、該弁ロッドが軸方向で該弁室に取り付けられた該固定蓋の端部を通過してテーパ状ヘッド部を形成し、該テーパ状ヘッド部の外に拡大縮小ロックリングが覆われ、該拡大縮小ロックリングの外周面に径方向に複数のつめ片が環状に設けられ、該つめ片の内周面に該テーパ状ヘッド部と相補するテーパ状面が設けられ、該流体を選択的に該戻し区間又は延伸区間に注入することにより、該弁ロッドと該ロッド座を該弁室の内に軸方向に移動させ、該テーパ状ヘッド部が該テーパ状面に沿って軸方向に移動し、該つめ片を径方向に拡張又は収縮させ、該固定ロックリングと干渉されるロック形態又は解放される解除状態になる。
図１〜図６を参照し、本発明の迅速金型交換装置は、成形機１、例えば、横型射出成形機、横型ブロー成形機、又は横型射出ブロー成形機の機台１１の上に取り付けられる積載台２を含み、該積載台２が該機台に開けられる軌道溝１１１の内に設けられ、該機台１１の上面がワークステーション１２、例えば、ブロー成形ワークステーションにある金型３の両側の開閉駆動機構４との隣接面にそれぞれに少なくとも１つのロック機構５が設けられ、少なくとも１つの該ロック機構５が該金型３をロック又は解除する動作により、連接部材、例えば、ねじの取り外しの不便を避けられる。
また図１〜図４を参照し、該積載台２が該ワークステーション１２と該ワークステーション１２に隣接される開放空間１３との間に直線移動をし、該積載台２の上面に位置決め機構２１が設けられる。図１０に示すように、該位置決め機構２１が間隔を空けて平行に設けられる一対の位置決めブロック２１１を含み、一対の該位置決めブロック２１１の外端面が金型３、例えば、ブロー成形金型の外側にある一対の側板３３の内端面と隣接され、該金型３が左右にずれないようにさせ、一対の該位置決めブロック２１１の中の１つの周囲に、さらに該金型３の前端面と後端面の中の１つと当接されるストッパーブロック２１２が設けられ、該金型３を該積載台２の上面に位置決めさせ、該金型３が該積載台２の移動で左右にずれないようにさせる。該金型３の左金型３１と右金型３２が運送又は移動に分離することを避けるために、該左金型３１と該右金型３２との隣接面に、挿着状態を呈する少なくとも１つの位置決めピン３４と少なくとも１つの位置決め孔３５とが相対的に設けられ、該左金型３１と該右金型３２が分離されないようにさせる。
該機台１１の該軌道溝１１１の底部に伝動機構１４が設けられ、該伝動機構１４が動力源１４１、例えば、可逆油圧モータと、該動力源１４１に連接される動力の出力用の伝動部材１４２、例えば、伝動ギアとを含み、該積載台２の底部にさらに該伝動部材１４２により連動されるフォロワー２２、例えば、ラックが設けられる。よって、該油圧モータが起動すると、該伝動ギアが回転することを連動し、該ラックを有する該積載台２が直線移動をすることを連動し、該積載台２が該ワークステーション１２と該開放空間１３との間に移動と位置決めをすることをさせ、該ワークステーション１２でブロー成形作業を行い、或いは該開放空間１３で金型交換を行うことを容易にする。
該伝動機構１４の実施が前記の実施例に限定するものではなく、実施可能な１つの実施例において、該伝動部材１４２がねじであり、該フォロワー２２が該ねじとねじ結合するねじスリーブであり、上記と同じ直線移動効果も達成できる。或いは、実施可能なもう１つの実施例において、該動力源１４１が流体圧シリンダ、例えば、液圧シリンダ又は気圧シリンダであり、該伝動部材１４２が伸縮ロッドであり、該フォロワー２２が該伸縮ロッドの自由端に枢着される連接スリーブであり、上記と同じ直線移動効果も達成できる。
該ワークステーション１２の上方に昇降台１５が設けられ、該昇降台１５の内にターンテーブル１６が枢設され、該ターンテーブル１６に１８０度で対向する第一ネック型３６と第二ネック型３６’（図１及び図２に示す）が取り付けられる。該昇降台１５が、昇降駆動装置、例えば、液圧シリンダー又は気圧シリンダー（図に示せず）により該機台１１の上に固定された複数本のサポートフレーム１５１上において、上下縦方向に昇降し、該ターンテーブル１６が同期して縦方向に移動することを連動する。成形作業を行う場合、該昇降台１５が該ターンテーブル１６とその下方の該ネック型３６，３６’の下降を連動し、該第一ネック型３６が挟持するプリフォーム３７を、型開き状態を呈する該金型３の内に進入させ、該開閉駆動機構４、例えば、油圧シリンダにより、型合わせを行なう（図３に示す）。この時、該金型３とその上方の延伸棒が伸縮駆動装置、例えば、気圧シリンダの作動により下降し、該延伸棒を該第一ネック型３６を通過及び封鎖させ、さらに該プリフォーム３７の内に進入させ、通気作業を行い、該プリフォーム３７が膨脹して該金型３の内壁に貼り付くことをさせ、該通気作業を完成した後、該開閉駆動機構４により型開きを行い、該第一ネック型３６が図４に示すようにボトル台３８を挟持することになるが、該ブロー成形工程がいずれも従来の技術であり、例えば、本発明者が提案した台湾実用新案登録第Ｍ３４４９６９号（中国特許第２００８２０１１５８５６．３号と米国特許第８，００２，５３９号に相応する）が挙げられ、ここでは詳述しない。
また図１〜４を参照し、該開閉駆動機構４が相対的に該ワークステーション１２の間隔で設けられる一対の従動プレート４２を有し、各該従動プレート４２が、これに限定されないが、同側にある伸縮シリンダ４１により駆動されて開閉動作を形成する。該金型３の両側に各該従動プレート４２に隣接される該側板３３に、少なくとも１つのロック機構５が設けられる。図５と図６を参照し、該従動プレート４２と該側板３３と該ロック機構５とのロックと解除関係を容易に説明するため、左方にある該従動プレート４２と該側板３３と該ロック機構５のみで説明する。
各該ロック機構５が、該側板３３の板孔３３１の内に挿入される固定ロックリング５１と該従動プレート４２の弁室４２１の内に取り付けられる弁ロッド５２とを含み、該弁室４２１が段階状の孔であり、その外側に固定蓋５３が設けられ、該弁ロッド５２が該弁室４２１の内に軸方向で該固定蓋５３の端部を通過させ、該弁ロッド５２の一端が、該弁室４２１の内周面と密接したロッド座５２１に、例え、ねじ結合で固定され、該ロッド座５２１と該固定蓋５３との間にある該弁室４２１に戻し区間４２１ａが形成され、該戻し区間４２１ａが流体Ｆを注入又は排出されるためのロックアップ流体圧シリンダ、例えば、液圧シリンダ又は気圧シリンダの第一輸送管４２２に連通される。該ロッド座５２１と該弁室４２１の内部との間に延伸区間４２１ｂが形成され、該延伸区間４２１ｂが該流体Ｆを注入又は排出されるための該ロックアップ流体圧シリンダの第二輸送管４２３に連通される。
該弁ロッド５２が該固定蓋５３の端部を通過してテーパ状ヘッド部５２２を形成し、該テーパ状ヘッド部５２２の外に拡大縮小ロックリング５４が覆われ、該拡大縮小ロックリング５４の外周面に径方向に複数のつめ片５４１が環状に設けられ、該つめ片５４１の内周面に該テーパ状ヘッド部５２２と相補するテーパ状面５４２が設けられる。よって、該テーパ状ヘッド部５２２が該テーパ状面５４２に沿って径方向に移動することにより、該つめ片５４１を径方向に拡張又は収縮させ、該固定ロックリング５１と干渉されるロック形態又は解放される解除状態になる。
図６に示すように、該ロックアップ流体圧シリンダが作動すると、該流体Ｆ、例えば、液体が該第一輸送管４２２により該ロッド座５２１と該固定蓋５３との間に形成される該戻し区間４２１ａの内に注入され、該流体Ｆで発生する流体圧力で、該弁ロッド５２と該ロッド座５２１とを共に該従動プレート４２の方向、例えば、左方向へ移動させ、該延伸区間４２１ｂに進入させ、該テーパ状ヘッド部５２２が該テーパ状面５４２に沿って左方向へ移動され、該つめ片５４１を径方向に拡張させ、該固定ロックリング５１と干渉されるロック形態を形成する。従って、該ロック機構５の実施によって、連接部材、例えば、ねじの取り外しが不要である状態で、該左金型３１と該右金型３２とを含む該金型３を、該開閉駆動機構４の一対の該従動プレート４２の上に強固に結合させ、該ワークステーション１２に正確に位置決めさせ、前記の成形作業、例えば、ブロー成形作業を行うことができる。
図７と図８を参照し、金型交換をしようとする場合、操作者が該ロックアップ流体圧シリンダの該第一輸送管４２２と該第二輸送管４２３に対しスイッチをし、即ち該第一輸送管４２２をオフにし、該第二輸送管４２３をオンにし、該流体Ｆを該第二輸送管４２３から該ロッド座５２１と該該弁室４２１の底部との間に形成される延伸区間４２１ｂの内に注入させ、該流体Ｆで発生する流体圧力で、該弁ロッド５２と該ロッド座５２１とを共に該金型３の方向、右方向へ移動させ、該ロッド座５２１が該固定蓋５３に当接するまでに該戻し区間４２１ａに進入させ、該テーパ状ヘッド部５２２が該テーパ状面５４２に沿って右方向へ移動され、該つめ片５４１を径方向に収縮させ、該固定ロックリング５１と開放される解除形態を形成する。そして、該開閉駆動機構４を起動し、一対の該従動プレート４２が開けられる状態にさせ、該拡大縮小ロックリング５４を、それぞれに該金型３に対応する該板孔３３１から分離させる。
図９と図１０を参照し、一対の該従動プレート４２と該金型３との間にある該ロック機構５が解除状態になった後、該伝動機構１４の該動力源１４１が作動し、該伝動部材１４２が該ワークステーション１２で該積載台２の該フォロワー２２を連動し、外へ該開放空間１３に移動し、該金型３の交換を容易にし、図１０には該金型３を該積載台２から取り外した状態が示される。該機台１１が該開放空間１３の側方にさらに該積載台２と該金型３を支持する支持枠１７が設けられる。該金型３を交換した後、さらに該伝動機構１４で該積載台２と該金型３とを該ワークステーション１２に戻し、該開閉駆動機構４の一対の該従動プレート４２の同期の延伸動作により、一対の該従動プレート４２と交換した該金型３とを該ロック機構５でロックさせ、前記の成形作業、例えば、ブロー成形作業を行うことができる。
本願の実施形態によって達成できる効果は、該開閉駆動機構と該金型が該ロック機構でロック又は解除状態になる作動により、連接部材、例えばねじの取り外しの不便を避けられることである。なお、該積載台が該伝動機構の運転を介して該積載台の上の該金型が該ワークステーションと該開放空間との間に移動させ、金型交換を容易にして人力と工数を節約する効果が達成することができ、当領域において従来にない優れたものといえる。
上記の実施例は、本発明の実施形態を例示すること、及び本発明の技術特徴を理解することに用いるものであり、本発明の保護範疇を制限することに用いるのではない。
１ 成形機
１１ 機台
１１１ 軌道溝
１２ ワークステーション
１３ 開放空間
１４ 伝動機構
１４１ 動力源
１４２ 伝動部材
１５ 昇降台
１５１ サポートフレーム
１６ ターンテーブル
１７ 支持枠
２ 積載台
２１ 位置決め機構
２１１ 位置決めブロック
２１２ ストッパーブロック
２２ フォロワー
３ 金型
３１ 左金型
３２ 右金型
３３ 側板
３３１ 板孔
３４ 位置決めピン
３５ 位置決め孔
３６ 第一ネック型
３６’ 第二ネック型
３７ プリフォーム
３８ ボトル体
４ 開閉駆動機構
４１ 伸縮シリンダ
４２ 従動プレート
４２１ 弁室
４２１ａ 戻し区間
４２１ｂ 延伸区間
４２２ 第一輸送管
４２３ 第二輸送管
５ ロック機構
５１ 固定ロックリング
５２ 弁ロッド
５２１ ロッド座
５２２ テーパ状ヘッド部
５３ 固定蓋
５４ 拡大縮小ロックリング
５４１ つめ片
５４２ テーパ状面
Ｆ 流体
１１ 機台
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Ｆ 流体
Claims (9)
- 成形機と、積載台と、開閉駆動機構と、を含み、
該成形機が、互いに隣接されるワークステーション及び開放空間が設けられる機台を有し、該機台にさらに伝動機構が設けられ、
該積載台が該機台の上に取り付けられ、その上面に金型を位置決めするための位置決め機構が設けられ、該積載台が該伝動機構により連動されて該ワークステーションと該開放空間との間に移動され、
該開閉駆動機構が、相対的に該ワークステーションの間隔で設けられる一対の従動プレートを有し、一対の該従動プレートが該開閉駆動機構により駆動されて開閉動作を形成し、該金型の両側に各該従動プレートに隣接する位置に側板が設けられ、該側板と該従動プレートとの間に少なくとも１つのロック機構が設けられ、各該ロック機構が、該側板の板孔の内に挿入される固定ロックリングと該従動プレートの弁室の内に取り付けられる弁ロッドとを含み、該弁ロッドの一端が、該弁室の内周面と密接したロッド座に固定され、該ロッド座と固定蓋との間にある該弁室に流体を注入又は排出されるための戻し区間が形成され、該ロッド座と該弁室の内部との間に該流体を注入又は排出されるための延伸区間が形成され、該弁ロッドが軸方向で該弁室に取り付けられた該固定蓋の端部を通過してテーパ状ヘッド部を形成し、該テーパ状ヘッド部の外に拡大縮小ロックリングが覆われ、該拡大縮小ロックリングの外周面に径方向に複数のつめ片が環状に設けられ、該つめ片の内周面に該テーパ状ヘッド部と相補するテーパ状面が設けられ、
該流体を選択的に該戻し区間又は延伸区間に注入することにより、該弁ロッドと該ロッド座を該弁室の内に軸方向に移動させ、該テーパ状ヘッド部が該テーパ状面に沿って軸方向に移動し、該つめ片を径方向に拡張又は収縮させ、該固定ロックリングと干渉されるロック形態又は解放される解除状態になり、
該位置決め機構が間隔を空けて平行に設けられる一対の位置決めブロックを含み、一対の該位置決めブロックの外端面が該金型の該側板の内端面と隣接され、一対の該位置決めブロックの中の１つの周囲に、さらに該金型の前端面と後端面の中の１つと当接されるストッパーブロックが設けられ、該金型を該積載台の上面に位置決めさせることを特徴とする成形機に用いられる迅速金型交換装置。 - 該金型が左金型と右金型を含み、該左金型と該右金型との隣接面に、挿着状態を呈する少なくとも１つの位置決めピンと少なくとも１つの位置決め孔とが相対的に設けられ、該左金型と該右金型が分離されないようにさせることを特徴とする請求項１に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該伝動機構が動力源と、該動力源に連接される動力の出力用の伝動部材とを含み、該積載台に該伝動部材により連動されるフォロワーが設けられることを特徴とする請求項１に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該動力源が可逆油圧モータであり、該伝動部材が伝動ギアであり、該フォロワーがラックであることを特徴とする請求項３に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該動力源が可逆油圧モータであり、該伝動部材がねじであり、該フォロワーがねじスリーブであることを特徴とする請求項３に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該動力源が流体圧シリンダであり、該伝動部材が伸縮ロッドであり、該フォロワーが連接スリーブであることを特徴とする請求項３に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該戻し区間が第一輸送管で該流体を注入又は排出されるためのロックアップ流体圧シリンダに連接され、該延伸区間が第二輸送管で該流体を注入又は排出されるための該ロックアップ流体圧シリンダに連接されることを特徴とする請求項１に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該機台が該開放空間の側方にさらに該積載台と該金型を支持する支持枠が設けられることを特徴とする請求項１に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
- 該成形機が横型射出成形機、横型ブロー成形機、又は横型射出ブロー成形機であることを特徴とする請求項１に記載の成形機に用いられる迅速金型交換装置。
Applications Claiming Priority (2)
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