JP7235279B2 - 金型を取り付けるための補助装置およびこれを用いた金型の取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、固定側プラテンと可動側プラテンとの間に金型を取り付けるための補助装置およびこれを用いた金型の取付方法に関するものである。

射出成形機の金型交換は、固定側プラテンと可動側プラテン間に吊り下げクレーンにより金型を挿入し、射出成形機の固定側プラテンに開けられた穴に、金型に取り付けられたロケートリングを挿入して位置決めをする。ロケートリングを固定側プラテンの穴に挿入する際には、金型の水平垂直位置の調整や回転方向の位置の微調整が必要である。

特許文献１によれば、固定側プラテンの下部には位置決め突起を有する位置決めブロックが固定され、金型には位置決め切欠きが形成されており、天井走行クレーン等によって吊り上げられた金型が固定側プラテンと可動側プラテンとの間に降ろされると、位置決め切欠きと位置決め突起とが係合することによって位置決めが完了される。

特許第４２３５４９５号公報

従来の位置決めにおいては、位置決め突起を有する位置決めブロックと、位置決め切欠きが必要とされる。位置決めブロックは固定側に１つだけ設置すればよいが、一方、位置決め切欠きはすべての金型に対して取り付けなければならない付加部品であり、金型に対する導入コストが増加する。また、既存の金型に対して導入するにもコストがかかる。

このような課題を解決するために、本発明の目的は、金型側に特別な装備を必要とせずに、停止精度が良くない吊り下げクレーンを利用して、射出成形機の固定側プラテンに開けられた穴に金型に取り付けられたロケートリングを挿入して位置決めを行うことができる金型を取り付けるための補助装置および取付方法を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明は、固定側プラテンと可動側プラテンの間に金型を吊り下げて、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に押し込んで金型を取り付けるための補助装置において、
前記補助装置は、
出力部材が上下方向に進退するシリンダと、
前記出力部材に連結され、間隔を開けて設けられた転動可能な複数の当接部材が当接して、吊り下げられた前記金型を水平に搭載する金型受け部と、
前記金型受け部の姿勢を維持したまま上下方向に移動させる案内路を有する基台部とを有し、
前記シリンダは、所定の圧力となるように圧力空気が充填され、前記充填された圧縮空気が前記金型受け部に搭載された前記金型の重量により圧縮されて前記出力部材が沈降するシリンダであって、
前記沈降する過程で前記ロケートリングと前記固定側プラテンの上下方向の位置が合ったら、前記ロケートリングが前記固定側プラテンの穴に押し込まれ、かつ
前記補助装置は、前記固定側プラテンに対して傾斜して設置されていることを特徴とする。

また、本発明の金型の取付方法は、
上下方向に進退する出力部材を有するシリンダと、
前記出力部材に連結され、間隔を開けて設けられた転動可能な複数の当接部材が当接して、吊り下げられた金型を水平に搭載する金型受け部と、
前記金型受け部の姿勢を維持したまま上下方向に移動させる案内路を有する基台部とを有した補助装置を用いて、
クレーンのワイヤにより固定側プラテンと可動側プラテンの間に吊り下げて降下される金型に対して、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に押し込む金型の取付方法であって、
前記シリンダに所定圧力となるように圧縮空気を封入しておき、
上昇させた前記金型受け部の前記当接部材の上に金型を載せ、
前記当接部材の上に載せられた金型を吊り下げる前記ワイヤが緩むまで前記クレーンを降下させて前記金型を水平状態にし、
水平に当接部材に載せられた状態で前記金型を移動させて、前記ロケートリングと前記穴との左右方向における位置を合わせ、
前記クレーンをさらに降下させて、前記シリンダに封入された圧縮空気を前記シリンダから排出させること無く前記金型の重量により圧縮させて前記出力部材を沈降させ、
前記ロケートリングと前記固定側プラテンの上下方向の位置が合ったら、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に挿入することを特徴とする。

金型受け部が水平に保たれた状態で上昇しており、クレーンにより吊り下げた金型を降下させた段階で、金型を水平な状態にすることができる。また、金型受け部上で金型を容易に水平方向に平行移動できるため、水平方向の位置合わせが容易である。また、金型受け部が降下したときに、ロケートリングを固定側プラテンの穴に手動で押し込むことで、位置決めをすることができる。このとき、従来技術に示したような金型側に特別な付加部品を付ける必要がない。

射出成形機に金型を設定する様子を示す図であり、図１Ａは射出成形機と金型を示し、図１Ｂは吊り下げられた金型を示している。 補助装置を示す図で有り、図２Ａは正面図であり、図２Ｂは側面図、図２Ｃは縦断面図である。 補助装置の動作について説明する図である。 本発明の他の実施例を説明する図であり、図４Ａは傾斜配置の補助装置を示し、図４Ｂはその側面図である。

図１は、射出成形機１に金型２を設定する様子を示している。図１Ａにおいて、射出成形機１は、固定側プラテン３と、可動側プラテン４とを有している。可動側プラテン４は、バー５によって案内されて固定側プラテン３に対して移動できるようになっている。

図面において固定側プラテン３の右側には、原料挿入用のホッパ６を有する射出ユニット７が配置されており、射出ユニット７には射出ノズル８が取付けられている。射出ノズル８は、固定側プラテン３に開けられた穴（図示せず）を介して、金型２に原料を注入する。

図１Ｂは、吊り下げられた金型２を示している。金型２は、固定側金型２ａと可動側金型２ｂとが向かい合った状態で吊り下げられている。吊り下げリング９ａ、９ｂは、固定側金型２ａと可動側金型２ｂの対角線上となる夫々の１箇所に設けられている。金型２は、正確に水平を維持した状態ではなく、大概の場合において、何らかの原因、例えば、金型の重心が金型の中心からズレている等の原因により、やや傾いた状態でつり下げられている。このように吊り下げられている金型２を、固定側プラテン３と可動側プラテン４上の所定位置に正確に取り付けなくてはならない。

補助装置１０、２０は、固定側プラテン３と可動側プラテン４の下側に夫々取付けられている。補助装置１０、２０は同じ構成であるので、以下、固定側プラテン３側の補助装置１０について説明する。

図２は補助装置１０を示し、図２Ａは正面図であり、図２Ｂは側面図、図２Ｃは縦断面図である。補助装置１０は、基台部１１、シリンダ１２、出力部材１３、金型受け部１４、一対のロッド１５を有している。基台部１１は、留具（ボルト）１６により適当なスペーサブロック１７を介して、又は直接に固定側プラテン３(もしくは、補助装置２０は可動側プラテン４)に取り付けられる。基台部１１には、一対のロッド１５を平行に維持した状態で上下に摺動させる案内路１１ａが設けられている。金型受け部１４は、金型２の底面を受ける部材であり、長さ方向の両端に金型２の底面を支える一対の当接部材１４ａを有している。当接部材１４ａは、間隔を開けて複数設けられ、金型受け部１４を構成するすべての部分の中で最も上方に突出している部分である。当接部材１４ａは、互いに平行な軸に軸支された一対の転輪により構成されており、一対の当接部材１４ａの先端を結ぶ線は水平である。転輪は、搭載される金型２を金型受け部１４の長さ方向に移動容易にしている。また、金型受け部１４は、一対のロッド１５により支持されている。一対のロッド１５は基台部１１の案内路１１ａにより互いに平行に維持されて摺動するので、金型受け部１４は水平方向に向いた姿勢を維持したまま、上下に移動可能である。

金型受け部１４は、シリンダ１２の出力部材１３に連結している。出力部材１３は、金型受け部１４を若干の遊びを持って上下に貫通し、上下両端のフランジ１３ａで金型受け部１４を挟んでおり、金型受け部１４と出力部材１３との動きが連動される。シリンダ１２には圧力流体（圧縮空気）が所定圧力となるように充填されている。シリンダ１２内の圧力が所定圧力を上回ったときに、リリース弁１８を介して圧力流体を排出可能である。なお、実施例においては、シリンダ１２及び出力部材１３を２セット設けているが、１セットでもまた３セット以上でもよい。シリンダ１２は、留具１２ａにより基台部１１に固定されている。また、圧力流体は、シリンダ１２内の圧力が所定圧力を下回ったときに、逆止弁１９を介してシリンダ１２に供給されても良い。この場合、その逆止弁１９によってシリンダ１２から排出される方向の流れが制限されている。

次に、図３において本実施例における補助装置１０の動作について説明する。図面において、可動側プラテン４から固定側プラテン３に向かって金型２の位置決めをする様子を示している。よって、可動側プラテン４は図示されていない。また、金型２に取り付けられたロケートリング２ｃを破線で示した。また、固定側プラテン３に設けられた穴３ａが、これを視認できる時には実線により、金型２により隠れた時には一点鎖線で夫々示した。

シリンダ１２の圧力流体の圧力により、出力部材１３が上昇して金型受け部１４は上昇位置に移動している。この状態で、まず、図３Ａに示すように、金型２が固定側プラテン３と可動側プラテン４との間にクレーンなどによって上方から吊り降ろされる。そして、金型２が降下すると、金型２は通常ほとんどの場合において傾いているので、図３Ｂに示すように、金型２の底面の一端が金型受け部１４の中で最も上方に突出している一端側（右側）の当接部材１４ａに接触する。

ついで、クレーンにより金型２をさらに降下させると、図３Ｃに示すように、一端側の当接部材１４ａが転動する。金型受け部１４は水平に保たれているので、金型２が降下するに従って金型２は水平の状態になって行く。そして、図３Ｄに示すように金型２は、両端の当接部材１４ａに接触し、水平状態になる。金型２を吊り下げたワイヤが弛む状態まで、クレーンを降下させて良い。金型受け部１４は、金型２の重量によりシリンダ１２内部の圧力流体が圧縮されて沈降するが、金型２を吊り下げたワイヤの長さ範囲で停止する。このとき、ロケートリング２ｃは、穴３ａよりも上の位置にあり、かつ図面の左右方向においてもずれている状態である。

この状態で、作業者はロケートリング２ｃと穴３ａの左右方向の位置を合わせる。この位置合わせは、金型２が一対の当接部材１４ａ上で左右方向の移動が容易な状態であるので、固定側プラテン３を挟んで金型２の反対側から穴３ａを覗いて、ロケートリング２ｃが穴３ａの中央に位置するように金型２を手動にて移動させる。

クレーンにより金型２をさらに降下させると（降下が足らなければ、クレーンにより金型２をさらに降下させる）、金型２の重量によりシリンダ１２内の圧縮流体はさらに圧縮されて出力部材１３は沈降する。図３Ｅに示すように、作業者はロケートリング２ｃと穴３ａの上下方向の位置が合ったときに、金型２を押してロケートリング２ｃを固定側プラテン３の穴３ａに押し込む。

この状態で、可動側プラテン４を固定側プラテン３の方向に移動して金型２を挟み込み位置決めが完了する。この後、金型２を可動側プラテン４および固定側プラテン３にマグネットによって若しくは機械的にクランプし、天井走行クレーンフックの取り外し等の所定の作業を行い、これによって金型交換が完了する。

以上の説明において、可動側プラテン４側の補助装置２０も、補助装置１０と同じ構成であり、同様な動きをする。本実施例によれば、金型受け部１４が水平に保たれた状態で上昇しており、クレーンにより吊り下げた金型２を降下させた段階で、金型２は水平な状態にすることができる。このとき、水平垂直方向の位置はずれているが、金型受け部１４上で水平方向に金型２を容易に平行移動できるため、水平方向の位置合わせが容易である。また、金型受け部１４の降下速度が遅いため、ロケートリング２ｃを固定側プラテン３の穴３ａに挿入ことで、位置決めをすることができる。このとき、多種多様な複数の金型２に特別な付加部品を付ける必要がないため、設備に対するコストが低減できるという効果がある。

上記実施例においては、固定側プラテン３と可動側プラテン４に夫々補助装置１０、２０を設けたが、固定側金型２ａと可動側金型２ｂの両方を受けることが出来るように金型受け部を幅広にして、固定側プラテン３に一つだけ補助装置を設けても良い。この場合、３点支持により金型２の水平を担保するために、金型受け部１４の両端の当接部材１４ａに加えて、少なくとも１つの当接部材１４ａを追加的に設けて置くのが良い。また、上記実施例においては、当接部材１４ａは円筒状の転輪であったが、ボール状でも良い。また、シリンダ１２は、封じ込める圧力流体の圧力を調整すれば、重い金型２を搭載するときには、シリンダ１２内部の圧力を高めておき、軽い金型２を搭載するときには、シリンダ１２の圧力を減らしておくことにより様々な重さの金型２に対応可能である。一方、リリース弁１８、逆止弁１９を省略してシリンダ１２を簡略化し、単に一種類の圧力気体を封入しておくものでも良い。この場合は、幅の広い金型の重量には対応しにくいものとなる。

図４は、本発明の他の実施例を示す図である。図４Ａは、傾斜配置した補助装置１００を示している。図４Ｂは側面図である。図面において、補助装置１０と同じ構成には同一符号を付してある。補助装置１００は、角度αだけ固定側プラテン３（鉛直方向）に対して傾くようにスペーサブロック１１７を介して取り付けられている。よって、出力部材１３は、角度αだけ傾いて固定側プラテン３の前で上下する。一方で、金型２を受ける金型受け部１１４は、金型２の底面を水平に受けることができるように、一対の当接部材１１４ａを水平に軸支している。当接部材１１４ａ上に金型２を搭載すると、出力部材１３は下方に移動する際に、金型２を固定側プラテン３側に引きつけるようにも移動するので、ロケートリング２ｃを固定側プラテン３の穴３ａに近づけ挿入することが容易になる。

また、上記実施例においては、シリンダ１２の圧力流体として圧縮空気を利用したが、油圧を利用する場合には、次ぎのように制御する。
まず、シリンダ１２に圧力流体を注入して出力部材１３を上昇させる。金型受け部１４は上昇位置に移動する。この状態で、金型２を固定側プラテン３と可動側プラテン４との間にクレーンなどによって上方から吊り降ろす。金型受け部１４は水平に保たれているので、金型２が降下するに従って金型２は水平の状態になって行く。油圧の場合には出力部材１３は沈降しないので、金型２を吊り下げたワイヤが弛む状態まで降下して良い。

この状態で、作業者はロケートリング２ｃと穴３ａの左右方向の位置を合わせる。シリンダ１２のリリース弁１８を開き、注入された流体が抜ける状態にすると（降下が足らなければ、クレーンにより金型２をさらに降下させる）、金型２の重量によりシリンダ１２からリリース弁１８を介して徐々に流体が抜け、金型２は下がる。降下速度は、流体が抜ける際の圧力損失に従う。リリース弁１８により圧力損失を調節できるようにしておけば、降下速度が制御できる。作業者はロケートリング２ｃと穴３ａの上下方向の位置が合ったときに、金型２を押してロケートリング２ｃを固定側プラテン３の穴３ａに押し込む。

１ 射出成形機
２ 金型
２ａ 固定側金型
２ｂ 可動側金型
２ｃ ロケートリング
３ 固定側プラテン
３ａ 穴
４ 可動側プラテン
５ バー
６ ホッパ
７ 射出ユニット
８ 射出ノズル
９ａ、９ｂ リング
１０、２０、１００ 補助装置
１１ 基台部
１１ａ 案内路
１２ シリンダ
１２ａ 留具
１３ 出力部材
１３ａ フランジ
１４、１１４ 金型受け部
１４ａ、１１４ａ 当接部材
１５ ロッド
１６ 留具
１７、１１７ スペーサブロック
１８ リリース弁
１９ 逆止弁
２０ 補助装置

Claims (4)

1. 固定側プラテンと可動側プラテンの間に金型を吊り下げて、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に押し込んで金型を取り付けるための補助装置において、
   前記補助装置は、
   出力部材が上下方向に進退するシリンダと、
   前記出力部材に連結され、間隔を開けて設けられた転動可能な複数の当接部材が当接して、吊り下げられた前記金型を水平に搭載する金型受け部と、
   前記金型受け部の姿勢を維持したまま上下方向に移動させる案内路を有する基台部とを有し、
   前記シリンダは、所定の圧力となるように圧力空気が充填され、前記充填された圧縮空気が前記金型受け部に搭載された前記金型の重量により圧縮されて前記出力部材が沈降するシリンダであって、
   前記沈降する過程で前記ロケートリングと前記固定側プラテンの上下方向の位置が合ったら、前記ロケートリングが前記固定側プラテンの穴に押し込まれ、かつ
   前記補助装置は、前記固定側プラテンに対して傾斜して設置されていることを特徴とする補助装置。
   
2. 請求項１の補助装置において、前記補助装置は、前記固定側プラテンと前記可動側プラテンに夫々１つずつ固定されていることを特徴とする補助装置。
   
3. 上下方向に進退する出力部材を有するシリンダと、
   前記出力部材に連結され、間隔を開けて設けられた転動可能な複数の当接部材が当接して、吊り下げられた金型を水平に搭載する金型受け部と、
   前記金型受け部の姿勢を維持したまま上下方向に移動させる案内路を有する基台部とを有した補助装置を用いて、
   クレーンのワイヤにより固定側プラテンと可動側プラテンの間に吊り下げて降下される金型に対して、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に押し込む金型の取付方法であって、
   前記シリンダに所定圧力となるように圧縮空気を封入しておき、
   上昇させた前記金型受け部の前記当接部材の上に金型を載せ、
   前記当接部材の上に載せられた金型を吊り下げる前記ワイヤが緩むまで前記クレーンを降下させて前記金型を水平状態にし、
   水平に当接部材に載せられた状態で前記金型を移動させて、前記ロケートリングと前記穴との左右方向における位置を合わせ、
   前記クレーンをさらに降下させて、前記シリンダに封入された圧縮空気を前記シリンダから排出させること無く前記金型の重量により圧縮させて前記出力部材を沈降させ、
   前記ロケートリングと前記固定側プラテンの上下方向の位置が合ったら、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に挿入することを特徴とする金型の取付方法。
   
4. 固定側プラテンと可動側プラテンの間に金型を吊り下げて、前記金型のロケートリングを前記固定側プラテンの穴に押し込んで金型を取り付けるための補助装置において、
   前記補助装置は、
   出力部材が上下方向に進退するシリンダと、
   前記出力部材に連結され、間隔を開けて設けられた転動可能な複数の当接部材が当接して、吊り下げられた前記金型を水平に搭載する金型受け部と、
   前記金型受け部の姿勢を維持したまま上下方向に移動させる案内路を有する基台部とを有し、
   前記シリンダは、リリース弁を有しておらず、封じ込める空気の圧力を調整することができずに単に一種類の圧力気体を封入しておき、前記封入された一種類の圧力気体を前記シリンダから排出させること無く前記金型受け部に搭載された前記金型の重量により圧縮させて前記出力部材を沈降させるシリンダであって、
   前記沈降する過程で前記ロケートリングと前記固定側プラテンの上下方向の位置が合ったら、前記ロケートリングが前記固定側プラテンの穴に押し込まれることを特徴とする補助装置。
   

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