JP6901192B1 - 金型交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形機の内部の金型取付け位置までの長い距離にわたって金型を円滑かつ高精度に移動させることが可能な金型交換装置を提供する。【解決手段】金型交換装置１００は、成形機の型締め部の側方に配置され金型載置部２３を有する基台２１と、金型載置部２３に固定されたレール支持部４１と、レール支持部４１に第１案内機構を介して支持された案内レール４３と、案内レール４３に第２案内機構を介して支持されたスライダ３３と、一端部がスライダ３３に連結されたプッシュチェーン６１と、プッシュチェーン６１を進退駆動するチェーン駆動部６３と、スライダ３３に金型１５を係止する金型ロック機構７３とを備える。スライダ３３を案内レール４３の先端部まで移動させ、案内レール４３を型締め部側に移動させてスライダ３３を金型載置部２３から型締め部に向けて突出させて金型１５を位置決めする。【選択図】図６

Description

本発明は、成形機の金型交換時に用いる金型交換装置に関する。

近年の射出成形においては多品種少量生産の需要が高まっており、射出成形機で使用する金型の交換頻度は増加する傾向にある。射出成形機に使用される金型は数十ｋｇから数十ｔｏｎにおよぶ重量物であることから、金型交換時における金型の移動操作や、金型を所定位置に高精度に固定する操作が作業者の大きな負担となっている。そのため、金型を載置する金型交換装置を成形機に併設させ、成形機と金型交換装置との間で円滑な金型の搬入及び搬出を行う方法が提案されている。

このような金型交換装置で金型を移動させる方法として、例えば、特許文献１に記載されているように、電動機によって駆動される金型搬送ローラの回転によって移動させる方法がある。また、特許文献２には、金型に係脱可能なフックを搬送用のチェーンを用いて移動させることにより、フックに係止させた金型を移動させる構成が示されている。

特開昭５４−３７０６０号公報 特開２０００−１１７３４９号公報

しかし、特許文献１に記載の移動方法では、各ローラを回転させるための駆動装置を金型交換装置や成形機内の金型搬送ローラに設置する必要があるため装置コストが嵩む。また、大型化が免れず、小型の成形機に適用するのが困難であった。

特許文献２に記載の移動方法は、チェーンの長さを任意に設定することによって、金型交換装置から成形機の内部の金型取付け位置までの長い距離にわたって金型を移動できる。しかしながら、チェーンは、複数の駒同士をピンにより回動可能に連結した構造であるため、送り出されたチェーンは屈曲しやすい。そのため、金型を高精度に平行移動しながら搬送することは困難となる。なお、特許文献２には、固定ガイドと、この固定ガイドに対してスライドする移動ガイドとからなるチェーンガイドによってチェーンをガイドする構成が示されているが、固定ガイドと移動ガイドとの間に形成される隙間によって、金型の位置決め精度の低下は避けられない。そこで、固定ガイドと移動ガイドとの隙間を狭くすることも考えられるが、その場合、固定ガイドと移動ガイドとの摺動による摩耗が大きくなり、円滑な金型の移動が困難となる。

これに加えて、チェーンガイドとチェーンとの間の隙間による位置決め精度の低下と摩擦の発生の問題がある。つまり、チェーンガイドとチェーンとの間にも移動のための隙間が必要となるが、この隙間によって移動精度が低下する。特にチェーンは、その進行方向に対して上下と水平方向にズレが発生する。チェーンガイドとチェーンの隙間を狭くすると、上記のズレは減少するが、摩擦が大きくなり、チェーンの進行方向に精密な位置決めが困難になる。また、チェーンガイドとチェーンとの隙間を狭くするほど、異物混入などによる動作不良や破損のリスクが高まる。

そこで本発明は、摩耗の発生を抑えつつ、成形機の内部の金型取付け位置までの長い距離にわたって金型を円滑に且つ高精度に移動させることが可能な金型交換装置を提供することを目的とする。

本発明は下記の構成からなる。
成形機に併設されて、金型を前記成形機へ搬入及び搬出する金型交換装置であって、
前記成形機の型締め部の側方に配置され、前記金型が載置される金型載置部を有する基台と、
前記金型載置部に固定されたレール支持部と、
前記レール支持部に、前記金型の搬送方向に沿って案内する第１案内機構を介して移動自在に支持された直線状の案内レールと、
前記案内レールに、レール長手方向に沿って案内する第２案内機構を介して移動自在に支持されたスライダと、
長尺状の一端部が前記スライダに連結され、前記金型の搬送方向に沿って配置されたプッシュチェーンと、
前記プッシュチェーンを前記金型の搬送方向に沿って進退駆動するチェーン駆動部と、
前記スライダに前記金型を着脱自在に係止する金型ロック機構と、
を備え、
前記スライダを前記案内レールの前記型締め部側の先端部まで移動させるとともに、前記案内レールを前記型締め部側に移動させて前記スライダを前記金型載置部から前記型締め部に向けて突出させ、前記スライダに係止された前記金型を前記型締め部に位置決めする金型交換装置。

本発明によれば、成形機の内部の金型取付け位置までの長い距離にわたって金型を円滑に且つ高精度に移動させることができる。

図１は、射出成形機、及び射出成形機に併設された金型交換装置の斜視図である。 図２は、金型交換装置の全体を示す斜視図である。 図３は、金型交換装置の金型載置部の構成を示す斜視図である。 図４は、金型載置部の平面図である。 図５は、図４に示すＶ−Ｖ線の断面図である。 図６は、射出成形機に取り付ける金型の概略斜視図である。 図７は、金型ロック機構の構成図であって、（Ａ）はフックを係止した状態の斜視図、（Ｂ）はフックの係止を解除した状態の斜視図である。 図８は、磁気吸着部の構成と作用を示す説明図であって、（Ａ）は離脱状態の斜視図、（Ｂ）は吸着状態の斜視図である。 図９は、金型交換装置による金型の搬入工程及び搬出工程を（Ａ）〜（Ｃ）に段階的に示す工程説明図である。 図１０は、金型交換装置による金型の搬入工程及び搬出工程を（Ａ），（Ｂ）に段階的に示す工程説明図である。 図１１は、案内レールを引き戻すレール戻し機構を示す模式的な構成図である。 図１２は、移動機構を備えた金型交換装置の概略側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る金型交換装置は、射出成形機、プレス機、ダイカスト機等の、金型を使用して材料に各種の加工を施す成形機において、金型を交換する際に使用される。ここでは一例として、金型交換装置を射出成形機に適用して金型を交換する場合を説明するが、本発明はこれに限らない。

＜射出成形機と金型交換装置＞
図１は、射出成形機、及び射出成形機に併設された金型交換装置の斜視図である。
射出成形機１は、一軸方向に延びる成形機基台３と、型締め部５と、金型に樹脂を射出する樹脂射出シリンダ６と、を備える。型締め部５は、固定板７と、複数のタイバー８と、タイバー８に沿って移動自在に支持される可動板９と、可動板９を移動させる型締め駆動機構１０と、を有する。

型締め駆動機構１０は、可動板９を固定板７に向けて移動させる型締め動作と、可動板９を固定板７から離隔させる型開き動作とを行う。樹脂射出シリンダ６は、成形用の樹脂を固定板７の側から後述する金型のキャビティ内に供給する。金型交換装置１００は、射出成形機１の長手方向に直交する片脇側に併設され、金型１５を型締め部５に搬入又は搬出する。

ここで、図１の上下方向をＺ方向、射出成形機１の長手方向をＸ方向、Ｘ方向とＺ方向に直交する射出成形機１の幅方向をＹ方向という。

射出成形機１には、その側方に併設された金型交換装置１００から交換用の金型１５が、固定板７と可動板９との間の金型固定空間Ｓに搬入される。搬入された金型１５は、成形加工に使用された後、射出成形機１から取り出されて、金型交換装置１００に搬出される。

金型１５は、固定型と可動型とを有し、固定型と可動型との間にキャビティが形成される。固定型は固定板７に固定され、可動型は可動板９により押圧される。型締め駆動機構１０は、可動板９を固定板７へ向けて移動させることで、可動型と固定型とを型締めする。樹脂射出シリンダ６は、型締めされた金型１５のキャビティに、成形用の樹脂を不図示のゲート部から射出する。樹脂が金型１５のキャビティに射出された後、型締め駆動機構１０は可動板９を固定板７から離隔させる。これにより、金型１５の固定型と可動型とが開かれて成形品が取り出される。

＜金型交換装置の第１構成例＞
図２は、金型交換装置１００の全体を示す斜視図である。
金型交換装置１００は、基台２１と、基台２１の上部に設けられた金型載置部２３とを有する。金型載置部２３には、金型１５が移動自在な金型搬送路２９と、金型１５を移動させる金型移動機構３１とが設けられる。

金型搬送路２９は、矩形状の金型載置部２３の一方の側に列状に配置される複数のローラ２５と、他方の側に列状に配置される複数のローラ２７とを有する。ローラ２５とローラ２７とは、それぞれ射出成形機１の長手方向（Ｘ方向）に直交する射出成形機１の幅方向、すなわち金型１５の搬送方向（Ｙ方向）に沿って、それぞれ所定の間隔をあけて配置される。各ローラ２５，２７は、それぞれのローラ軸を中心に回転自在となっており、金型１５の下側をローラ２５，２７に支持させて、金型１５を搬送方向（Ｙ方向）に軽荷重でスライド可能にしている。

また、射出成形機１の金型固定空間Ｓには、各ローラ２５，２７と同じ高さに配置された不図示の金型搬送用のローラが複数設けられる。これにより、金型交換装置１００の金型載置部２３と射出成形機１の型締め部５との間で、金型載置部２３から射出成形機１に向かう方向、及び射出成形機１から金型載置部２３に向かう方向に金型１５を円滑に移動させる案内路が形成される。

図３は、金型交換装置１００の金型載置部２３の構成を示す斜視図である。図４は、金型載置部２３の平面図である。
金型移動機構３１は、図３，図４に示すように、複数のローラ２５の列と、複数のローラ２７の列との間に、金型１５の搬送方向となる各ローラ２５，２７の配列方向と平行に配置されている。

金型移動機構３１は、レール支持部４１（図３）と、案内レール４３と、スライダ３３と、プッシュチェーン６１と、チェーン駆動部６３と、金型ロック機構７３と、を備える。

レール支持部４１は、基台２１の金型載置部２３に設けられたベース４５に固定される。案内レール４３は、直線状に形成されてレール支持部４１に移動自在に支持される。スライダ３３は、案内レール４３に支持されて、レールに沿った移動が自在となっている。レール支持部４１と案内レール４３との間には、金型１５の搬送方向に沿って直線案内する第１案内機構が設けられる。また、案内レール４３とスライダ３３との間には、案内レール４３の長手方向（搬送方向）に沿って直線案内にする第２案内機構が設けられる。

ここで、第１案内機構と第２案内機構とを説明する。
図５は、図４に示すＶ−Ｖ線の断面図である。
案内レール４３は、レール支持部４１に支持される下側レール４３ａと、スライダ３３に支持される上側レール４３ｂと、下側レール４３ａ及び上側レール４３ｂを固定するレール固定部材４３ｃとを有する。

下側レール４３ａとレール支持部４１との間の第１案内機構は、不図示の転動体と、転動体を転動させる転動面が形成された転動通路とを備える。つまり、下側レール４３ａとレール支持部４１とは、市販のリニアガイドにより構成されている。下側レール４３ａはリニアガイドの直線案内レールであり、レール支持部４１は直線案内レールに沿って摺動するリニアガイドのブロックである。

上側レール４３ｂとスライダ３３との間の第２案内機構も同様に、不図示の転動体と、転動体を転動させる転動面が形成された転動通路とを備える。つまり、上側レール４３ｂとスライダ３３とは、市販のリニアガイドにより構成されている。上側レール４３ｂはリニアガイドの直線案内レールであり、スライダ３３は直線案内レールに沿って摺動するリニアガイドのブロックである。

レール固定部材４３ｃは、下側レール４３ａと上側レール４３ｂとを、互いの長手方向を平行にして一体に固定されている。これにより、案内レール４３とスライダ３３との高精度な平行移動が可能となっている。案内レール４３は、金型載置部２３における金型１５の搬送方向（Ｙ方向）の幅より短く、射出成形機１の型締め部５に向けて進退可能にレール支持部４１に支持される。そのため、案内レール４３は、レール先端を金型載置部２３から型締め部５に向けて突出させることが可能となる。

図４に示すプッシュチェーン６１は、複数のリンク部材をピンによって連結したもので、長尺状の一端部（先端）がベース板７１を介してスライダ３３に連結され、一端部に続く部分が、案内レール４３の側方で金型１５の搬送方向（Ｙ方向）に沿って配置されている。つまり、プッシュチェーン６１は、案内レール４３の長手方向と平行に配置される。

チェーン駆動部６３は、プッシュチェーン６１を金型１５の搬送方向に沿って進退駆動する。チェーン駆動部６３には、図示は省略するが、プッシュチェーン６１に噛合する駆動スプロケットと、駆動スプロケットを回転させる駆動モータとが内蔵されている。チェーン駆動部６３が駆動スプロケットを回転させると、プッシュチェーン６１が金型１５の搬送方向（Ｙ方向）に沿って進退移動する。これにより、プッシュチェーン６１の先端の一端部と連結されたスライダ３３が、金型１５の搬送方向（Ｙ方向）に沿って移動する。

図４に示すように、金型ロック機構７３は、スライダ３３に設けられ、金型１５を着脱自在に係止する。
図６は、射出成形機１に取り付ける金型１５の概略斜視図である。
金型１５は、金型１５の搬送方向に関して、金型交換装置１００と対向する側にフック１７を備える。フック１７は、図２に示す金型固定空間Ｓに金型１５を搬入及び搬出する際、スライダ３３に設けられた金型ロック機構７３によって、金型１５を着脱自在に係止する。これにより、金型１５を移動先に残置すること、及び残置された金型１５を引き戻す処理を簡単に行える。

図７は、金型ロック機構７３の構成図であって、（Ａ）はフック１７を係止した状態の斜視図、（Ｂ）はフック１７の係止を解除した状態の斜視図である。
図７の（Ａ）に示すように、金型ロック機構７３は、アクチュエータ７７と、係止棒８１と、係止棒８１を挟む一対のリンク板８３とを備える。

アクチュエータ７７は、ベース板７１に支持されてロッド７５を進退させる。係止棒８１は、アクチュエータ７７のロッド７５の先端に、軸８０を中心に回転自在に設けられる。一対のリンク板８３は、ロッド７５の下方の固定部８５にそれぞれの一端部が軸８２を中心に回転自在に支持され、それぞれの他端部が係止棒８１に軸８４を中心に回転自在に支持される。

この金型ロック機構７３は、アクチュエータ７７によるロッド７５の進退動作によって係止棒８１が揺動して、フック１７と係止棒８１とを係合又は係合解除する。具体的には、アクチュエータ７７がロッド７５を延出させた図７の（Ａ）に示す状態では、フック１７と係止棒８１とが係止される。そして、アクチュエータ７７がロッド７５を縮退させると、図７の（Ｂ）に示すように、係止棒８１と一対のリンク板８３との軸８０，８２，８４を中心とする回転によって、係止棒８１が矢印Ｄ方向に回転する。つまり、係止棒８１の先端が上方に移動して、フック１７が係止棒８１の下側を通過できるようになり、フック１７と係止棒８１との係合が解除される。係合及び係合解除のタイミングは、アクチュエータ７７の駆動によって任意に設定できる。

また、本構成の金型移動機構３１は、図３に示すプッシュチェーン６１によりスライダ３３を進退させる構成であるが、案内レール４３を直接駆動する機構は備えていない。そこで、案内レール４３とスライダ３３とを磁力によって互いに吸着させることで、案内レール４３の先端が金型載置部２３から突出した場合に、案内レール４３を金型載置部２３側に引き戻すようにしている。

図８は、磁気吸着部の構成と作用を示す説明図であって、（Ａ）は離脱状態の斜視図、（Ｂ）は吸着状態の斜視図である。
図８の（Ａ）に示すように、案内レール４３の射出成形機側となる先端部には、当接板８７がプッシュチェーン６１の移動経路側に突出して設けられている。この当接板８７は、鉄等の強磁性体から形成される。また、スライダ３３には、当接板８７に対向する位置に磁石８９が設けられている。

図８の（Ｂ）に示すように、スライダ３３に設けられた磁石８９は、スライダ３３が射出成形機１側へ向かって移動して、案内レール４３の先端部に到達すると、案内レール４３の当接板８７に磁石８９が当接して、双方が磁力によって吸着される。このように、当接板８７と磁石８９とは、案内レール４３とスライダ３３とを磁力によって互いに吸着させる磁気吸着部８６として機能する。磁気吸着部８６の吸着力は、チェーン駆動部６３がプッシュチェーン６１を引き戻す際に、案内レール４３のレール支持部４１に対する可動範囲では吸着が維持され、案内レール４３の可動限界範囲の外側に引き戻した際（図８の（Ａ）の状態）に吸着が解除されるように設定される。

磁気吸着部８６は、上記構成に限らない。案内レール４３の当接板８７を磁石にし、スライダ３３側を鉄等で構成してもよく、双方を極性の異なる磁石同士にしてもよい。また、磁石に代えて、電磁石等の磁力を制御可能な構成にしてもよい。

＜金型交換作業の手順＞
次に、射出成形機１の金型交換作業の手順を説明する。
図９、図１０は、金型交換装置１００による金型の搬入工程及び搬出工程を段階的に示す工程説明図である。以下の動作は、各部を統括制御する制御部（図示略）の指令によって行われる。

（金型搬入工程）
金型の搬入する場合は、まず、図１０の（Ａ）に示すように、射出成形機１の型締め部５に併設された金型交換装置１００の金型載置部２３のローラ２５，２７上に、射出成形機１で使用する金型１５を載置する。この金型１５を載置する作業はクレーン等の搬送機器を用いて行う。そして、金型ロック機構７３のアクチュエータ７７（図７の（Ａ）参照）を駆動して、引き込まれていたロッド７５を突出させ、係止棒８１によりフック１７を係止させる。

次に、図１０の（Ｂ）に示すように、チェーン駆動部６３を駆動して、プッシュチェーン６１を繰り出し、スライダ３３を案内レール４３の型締め部５側の先端まで移動させる。これにより、スライダ３３の金型ロック機構７３に係止された金型１５が、ローラ２５，２７上から型締め部５の金型固定空間Ｓへ向けて搬送される。また、スライダ３３が案内レール４３の先端に到達すると、スライダ３３に設けられた磁石８９（図８参照）が案内レール４３の当接板８７に吸着する。

そして、図１０の（Ｃ）に示すように、プッシュチェーン６１の繰り出しによってスライダ３３を型締め部５側にさらに押し出す。すると、スライダ３３の磁石８９によって当接板８７が吸着された案内レール４３は、スライダ３３と共に型締め部５に向けて移動を開始する。これにより、案内レール４３の先端は、金型交換装置１００の金型載置部２３から突出して、案内レール４３の先端のスライダ３３が、金型１５を型締め部５へ向けてさらに先方に搬送する。こうして、金型１５を金型固定空間Ｓの所定位置に位置決めする。

金型１５を位置決めした後、金型ロック機構７３のアクチュエータ７７（図７の（Ｂ）参照）を駆動して、係止棒８１と金型１５のフック１７との係合を解除する。

その後、図１１の（Ａ）に示すように、チェーン駆動部６３を駆動して、プッシュチェーン６１を引き込み、スライダ３３を型締め部５から離隔する方向へ移動させる。これにより、案内レール４３がスライダ３３と共に移動して、元の金型載置部２３上の初期位置に戻される。

さらにプッシュチェーン６１が引き込まれると、図１１の（Ｂ）に示すように、スライダ３３の磁石８９と当接板８７とが引き離され、スライダ３３が案内レール４３をそのままにして、案内レール４３の先端部と反対側の他端部の位置まで移動する。

（金型搬出工程）
次に、型締め部５に位置決めされた金型１５を、金型交換装置１００に搬出する工程を説明する。
金型１５の搬出工程は、図１０及び図１１に示す各工程を前述の逆順に実施する。
まず、図１１の（Ｂ）に示す状態からチェーン駆動部６３を駆動して、プッシュチェーン６１を繰り出し、スライダ３３を図１１の（Ａ）に示す案内レール４３の型締め部５側の先端まで移動させる。更に、図１０の（Ｃ）に示すように、スライダ３３を案内レール４３と共に型締め部５へ向かって移動させる。

そして、金型ロック機構７３のアクチュエータ７７を駆動して、係止棒８１と金型１５のフック１７とを係止させる（図７の（Ａ）参照）。

次に、チェーン駆動部６３を駆動して、図１０の（Ｂ）に示すように、プッシュチェーン６１の引き戻しによってスライダ３３を型締め部５から離隔する方向に移動させて、金型固定空間Ｓ内の金型１５を金型交換装置１００側に搬出する。このとき、スライダ３３の磁石８９と当接板８７とは吸着されているので、案内レール４３はスライダ３３と共に移動する。そして、更にプッシュチェーン６１を引き込むと、スライダ３３の磁石８９と当接板８７との吸着が解除され、案内レール４３が元の金型載置部２３上の初期位置で移動を停止する。

さらにプッシュチェーン６１を引き込むと、スライダ３３は案内レール４３に沿って引き戻される。これにより、金型１５が金型載置部２３のローラ２５，２７上に配置される。こうして、金型１５が射出成形機１の型締め部５から搬出され、金型交換装置１００に配置される。

以上のように、本構成の金型交換装置１００によれば、金型１５を型締め部５に向けて移動させるスライダ３３，案内レール４３，レール支持部４１の各機構にスライドガイドを適用しているため、スライダ３３と案内レール４３とを高い平行度で円滑に移動できる。これにより、金型１５の搬送を高精度で実現でき、搬送先での位置決め精度を向上できる。例えば、スライダ３３の移動機構が、溝と、溝に摺動するブロックとの組み合わせである場合と比較して、摩耗の発生が抑えられ、しかも、正確な金型１５の平行移動が可能となる。そして、案内レール４３を、レール固定部材４３ｃに下側レール４３ａと上側レール４３ｂとを一体に固定した構成にすることで、特に高い平行度を高い耐久性で実現できる。また、従来のラフなガイドとは異なり、チェーンを進めた距離によらずに摩擦力を一定に保持できるため、チェーンを進める距離をより精密に制御できる。また、チェーンの移動に伴うチェーンの上下と水平方向のずれは、スライダ３３と案内レール４３との移動が規制されているため、金型１５の搬送経路が正確な直線状となる。よって、金型１５の高い位置決め精度が実現できる。

さらに、案内レール４３が金型交換装置１００の搬送方向の幅より短くても、金型載置部２３から射出成形機１へ向けて案内レール４３を突出させるため、案内レール４３に沿って移動するスライダ３３を、金型交換装置１００からより遠い位置まで移動できる。したがって、金型１５の搬送可能範囲を拡大できる。また、案内レール４３自体を長尺化する必要がないため、金型交換装置１００の小型化が図れ、限られた狭い場所であっても容易に金型交換装置１００を配置できる。

そして、磁気吸着部８６によってスライダ３３に案内レール４３の先端を吸着させることで、スライダ３３と共に型締め部５へ向かって移動した案内レール４３を、金型載置部２３側へスライダ３３と共に戻すことができる。つまり、案内レール４３が型締め部５に向けて突出した状態から、簡単に金型載置部２３側の初期位置に簡単に戻せる。

また、本構成の金型交換装置１００では、案内レール４３と、プッシュチェーン６１と、チェーン駆動部６３とのそれぞれが基台２１に一体に支持されることで、金型交換装置１００における金型１５の搬送方向が一義的に決定された状態となる。つまり、金型交換装置１００を射出成形機１に並設する際、金型交換装置１００側の各部を位置調整する必要はなく、金型交換装置１００の全体を射出成形機１に位置決めするだけで済む。これにより、金型交換装置１００の設置作業が簡単になる。また、金型交換装置１００を移動する際に、上記した各部位が基台２１に一纏めに搭載され、突出可能な案内レール４３も基台２１内に収容されるため、移動時に周囲の機器等との干渉が抑えられる。

＜金型交換装置の第２構成例＞
次に、第１構成例の磁気吸着部に代えて、案内レール４３を金型載置部２３側に引き戻すレール戻し機構を備える金型交換装置について説明する。

図１１は、案内レール４３を引き戻すレール戻し機構９０を示す模式的な構成図である。以下の説明では、同一の部材又は同一の部位については同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡単にする。
本構成の金型交換装置２００のレール戻し機構９０は、案内レール４３の型締め部５側と反対側（図１１の左側）の端部に一端が係止された、長尺状の牽引部材であるワイヤ９１と、このワイヤ９１を牽引する牽引駆動部９３と、を備える。

牽引駆動部９３は、ワイヤ９１の他端に固定された錘９５と、ワイヤ９１が掛けられたプーリ９７とを有する。

このレール戻し機構９０では、案内レール４３に一端が係止されたワイヤ９１の他端の錘９５の自重によって案内レール４３を牽引する。このようなワイヤ９１と牽引駆動部９３とからなる簡易な構造によって、型締め部５側へ移動した案内レール４３を確実に基台２１側へ引き戻せる。また、案内レール４３に常に引き戻し力が負荷されるため、案内レール４３のガタつきを抑制して、移動精度を安定して向上できる。この構成によれば、第１構成例で示した案内レール４３とスライダ３３とに設ける磁気吸着部８６を省略できるが、磁気吸着部８６と併用した構成にしてもよい。

牽引部材としては、上記したワイヤ９１のような紐状の部材の他、板材、棒材等の部材であってもよい。

＜金型交換装置の第３構成例＞
次に、第１構成例の金型交換装置に射出成形機に対して移動させる移動機構を設けた構成を説明する。
図１２は、移動機構を備えた金型交換装置の概略側面図である。

本構成の金型交換装置３００は、基台２１の底部に、車輪９９等の移動機構を設けて、金型交換装置３００の移動を容易にしている。基台２１に車輪９９を設けることで、射出成形機１の型締め部５（図１参照）に金型交換装置３００を位置決めする作業が簡単になると共に、金型交換装置３００への金型１５の供給及び排出を別の場所で行うことができ、段取り替えの作業性が向上する。

以上説明した各構成例の金型交換装置は、設置スペースに余裕があれば、１台の射出成形機における金型搬送方向の両脇にそれぞれ配置してもよい。その場合、両脇側から金型交換に用いる金型１５の供給と排出が可能となり、金型交換作業をより効率化できる。また、片脇側に複数台の金型交換装置を配置して、複数種の金型を射出成形機の近くに配置しておけば、金型交換作業が更に簡単になり、タクトタイムを短縮できる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 成形機に併設されて、金型を前記成形機へ搬入及び搬出する金型交換装置であって、
前記成形機の型締め部の側方に配置され、前記金型が載置される金型載置部を有する基台と、
前記金型載置部に固定されたレール支持部と、
前記レール支持部に、前記金型の搬送方向に沿って案内する第１案内機構を介して移動自在に支持された直線状の案内レールと、
前記案内レールに、レール長手方向に沿って案内する第２案内機構を介して移動自在に支持されたスライダと、
長尺状の一端部が前記スライダに連結され、前記金型の搬送方向に沿って配置されたプッシュチェーンと、
前記プッシュチェーンを前記金型の搬送方向に沿って進退駆動するチェーン駆動部と、
前記スライダに前記金型を着脱自在に係止する金型ロック機構と、
を備え、
前記スライダを前記案内レールの前記型締め部側の先端部まで移動させるとともに、前記案内レールを前記型締め部側に移動させて前記スライダを前記金型載置部から前記型締め部に向けて突出させ、前記スライダに係止された前記金型を前記型締め部に位置決めする金型交換装置。
この金型交換装置によれば、レール支持部に支持された案内レールが第１案内機構により円滑に移動でき、案内レールに支持されたスライダが第２案内機構により円滑に移動できると共に、案内レールとスライダとを高い平行度で相対移動できる。このため、プッシュチェーンでスライダを移動させて、基台の外側に案内レールを突出させた状態でも、スライダは高精度に位置決めできる。よって、スライダに係止される金型の移動範囲を拡大しつつ、高精度な位置決めが可能となる。

（２） 前記第１案内機構は、複数の転動体と、前記レール支持部及び前記案内レールのそれぞれに前記転動体を転動させる転動面が形成された転動通路と、を有し、
前記レール支持部、前記案内レール及び前記第１案内機構は、前記レール支持部と前記案内レールとを相対移動させるリニアガイドを構成する、（１）に記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、レール支持部と案内レールとがリニアガイドで構成されることで、レール支持部と案内レールとを高い摺動性、及び高い平行度で移動できる。これにより、摩耗による精度低下を招くことなく安定して金型を位置決めできる。

（３） 前記第２案内機構は、複数の転動体と、前記案内レール及び前記スライダのそれぞれに前記転動体を転動させる転動面が形成された転動通路と、を有し、
前記案内レール、前記スライダ及び前記第２案内機構は、前記案内レールと前記スライダとを相対移動させるリニアガイドを構成する、（１）又は（２）に記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、案内レールとスライダとがリニアガイドで構成されることで、案内レールとスライダとを高い摺動性、及び高い平行度で移動できる。これにより、摩耗による精度低下を招くことなく安定して金型を位置決めできる。

（４） 前記案内レールは、
前記レール支持部に支持される下側レールと、
前記スライダを支持する上側レールと、
前記下側レールと前記上側レールとが互いのレール長手方向を平行にして一体に固定するレール固定部材と、
を備える、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、下側レールと上側レールとが同じレール固定部材に固定されるため、双方のレールを高い平行度で固定できる。

（５） 前記金型載置部には、前記金型の搬送方向に沿って複数のローラが配置されている、（１）〜（４）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、金型を複数のローラに支持させて搬送するため、軽荷重で円滑に金型を搬送できる。

（６） 前記金型の搬送方向に関して、前記案内レールの長さは前記基台の幅より短い、（１）〜（５）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、案内レールが金型交換装置から突出可能に配置されることで、案内レールを基台の搬送方向の幅より短くしても、案内レールに支持されたスライダのストロークを長くできる。よって、金型を長いストロークで移動でき、しかも、金型交換装置の小型化が図れる。

（７） 前記案内レールの前記先端部と前記スライダとに設けられ、前記案内レールと前記スライダとを磁力によって互いに吸着させる磁気吸着部を備える、（１）〜（６）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、スライダと案内レールとが磁力で吸着されるので、型締め部へ向かって移動したスライダを、プッシュチェーンの引き戻しにより基台側へ戻す際に、案内レールをスライダと共に基台側へ戻すことができる。

（８） 前記案内レールに一端が固定された牽引部材と、
前記牽引部材を牽引して前記案内レールを前記型締め部側の反対側に引き戻す牽引駆動部と、を備える、（１）〜（７）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、牽引部材と牽引駆動部とからなる簡易的な構造によって、型締め部側へ移動した案内レールを確実に基台側へ引き戻せる。また、案内レールに常に引き戻し力が負荷されるため、案内レールのガタつきを抑制して、移動精度を安定して向上できる。

（９） 前記案内レールと、前記プッシュチェーンと、前記チェーン駆動部とが、前記基台に一体に支持されている、（１）〜（８）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、案内レール、プッシュチェーン及びチェーン駆動部が、基台と一体に支持されることで、スライダの移動経路が一義的に定められる。このため、成形機に金型交換装置を並設する際に、金型交換装置側の各部を互いに位置調整する必要がなく、金型交換装置全体を位置決めするだけで済む。これにより、金型交換装置の設置作業を簡単化できる。また、金型交換装置の移動の際に周囲の機器等への干渉を抑えられる。

（１０） 前記基台を前記成形機に対して移動させる移動機構を備える、（１）〜（９）のいずれか１つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、金型交換装置の移動が容易となり、成形機の所望の位置に金型交換装置を簡単に設置できる。

１ 射出成形機（成形機）
３ 成形機基台
５ 型締め部
６ 樹脂射出シリンダ
７ 固定板
８ タイバー
９ 可動板
１０ 型締め駆動機構
１５ 金型
１７ フック
２１ 基台
２３ 金型載置部
２５，２７ ローラ
２９ 金型搬送路
３１ 金型移動機構
３３ スライダ
４１ レール支持部
４３ 案内レール
４３ａ 下側レール
４３ｂ 上側レール
４３ｃ レール固定部材
４５ ベース
６１ プッシュチェーン
６３ チェーン駆動部
７１ ベース板
７３ 金型ロック機構
７５ ロッド
７７ アクチュエータ
８０，８２，８４ 軸
８１ 係止棒
８３ リンク板
８５ 固定部
８６ 磁気吸着部
８７ 当接板
８９ 磁石
９０ レール戻し機構
９１ ワイヤ（牽引部材）
９３ 牽引駆動部
９５ 錘
９７ プーリ
９９ 車輪（移動機構）
１００，２００，３００ 金型交換装置

Claims (10)

1. 成形機に併設されて、金型を前記成形機へ搬入及び搬出する金型交換装置であって、
   前記成形機の型締め部の側方に配置され、前記金型が載置される金型載置部を有する基台と、
   前記金型載置部に固定されたレール支持部と、
   前記レール支持部に、前記金型の搬送方向に沿って案内する第１案内機構を介して移動自在に支持された直線状の案内レールと、
   前記案内レールに、レール長手方向に沿って案内する第２案内機構を介して移動自在に支持されたスライダと、
   長尺状の一端部が前記スライダに連結され、前記金型の搬送方向に沿って配置されたプッシュチェーンと、
   前記プッシュチェーンを前記金型の搬送方向に沿って進退駆動するチェーン駆動部と、
   前記スライダに前記金型を着脱自在に係止する金型ロック機構と、
   を備え、
   前記スライダを前記案内レールの前記型締め部側の先端部まで移動させるとともに、前記案内レールを前記型締め部側に移動させて前記スライダを前記金型載置部から前記型締め部に向けて突出させ、前記スライダに係止された前記金型を前記型締め部に位置決めする金型交換装置。
2. 前記第１案内機構は、複数の転動体と、前記レール支持部及び前記案内レールのそれぞれに前記転動体を転動させる転動面が形成された転動通路と、を有し、
   前記レール支持部、前記案内レール及び前記第１案内機構は、前記レール支持部と前記案内レールとを相対移動させるリニアガイドを構成する、
   請求項１に記載の金型交換装置。
3. 前記第２案内機構は、複数の転動体と、前記案内レール及び前記スライダのそれぞれに前記転動体を転動させる転動面が形成された転動通路と、を有し、
   前記案内レール、前記スライダ及び前記第２案内機構は、前記案内レールと前記スライダとを相対移動させるリニアガイドを構成する、
   請求項１又は２に記載の金型交換装置。
4. 前記案内レールは、
   前記レール支持部に支持される下側レールと、
   前記スライダを支持する上側レールと、
   前記下側レールと前記上側レールとが互いのレール長手方向を平行にして一体に固定するレール固定部材と、
   を備える、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型交換装置。
5. 前記金型載置部には、前記金型の搬送方向に沿って複数のローラが配置されている、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の金型交換装置。
6. 前記金型の搬送方向に関して、前記案内レールの長さは前記基台の幅より短い、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の金型交換装置。
7. 前記案内レールの前記先端部と前記スライダとに設けられ、前記案内レールと前記スライダとを磁力によって互いに吸着させる磁気吸着部を備える、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の金型交換装置。
8. 前記案内レールに一端が固定された牽引部材と、
   前記牽引部材を牽引して前記案内レールを前記型締め部側の反対側に引き戻す牽引駆動部と、を備える、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の金型交換装置。
9. 前記案内レールと、前記プッシュチェーンと、前記チェーン駆動部とが、前記基台に一体に支持されている、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の金型交換装置。
10. 前記基台を前記成形機に対して移動させる移動機構を備える、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の金型交換装置。

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