JP7315945B2 - 射出成型機の金型位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、射出成型機の金型位置決め装置に関する。

特許文献１（特開２０１７－１２０７）に記載のものは、金型落下防止装置に係るものであるが、金型位置決め装置についても開示されているものである。
この金型位置決め装置は、射出成形機の固定プラテンの盤面に種々のサイズの金型を鉛直方向と水平方向に位置決めする装置である。この金型位置決め装置は、金型を鉛直方向に位置決めする鉛直方向位置決め機構と、金型を水平方向に位置決めする水平方向位置決め機構とを備えている。

前記鉛直方向位置決め機構は、固定プラテンの盤面の下部に装備され、金型の下端面を受け止めて金型を鉛直方向に位置決めするものである。この鉛直方向位置決め機構は、金型の下端面を広い面積で支持するので、金型が傾くことなく安定良く位置決めすることができる。

前記水平方向位置決め機構は、固定プラテンの盤面の中段部または上寄りまたは下寄りの位置に装備され、金型の水平方向と直交する端面を受け止めて金型を水平方向に位置決めするように構成されている。この水平方向位置決め機構は、金型の端面を受け止める一端側型受け部材を備えている。この一端側型受け部材は、直方体のブロック状に形成されており、金型の端面との接触面積が小さいものであった。

特開２０１７－１２０７号公報

前記特許文献１記載のものにおいて、金型の型替えに際して、金型をクレーンで吊り持ちし、射出成型機の可動側プラテンと固定側プラテンとの間の極めて狭い作業空間に挿入して、金型位置決め装置により所定位置に位置決めして、金型を固定プラテンの盤面に取り付ける。

このとき、位置決め作業は、極めて狭い作業空間において、水平位置決め機構により水平方向の位置を決めた後に、鉛直方向位置決め機構により高さ方向の位置決めを行うという手順で行われる。

なぜなら、先に鉛直方向位置決め機構により金型を支承して、高さ方向の位置を決めれば、重量の重い金型を水平方向に移動させることが困難となるので、まず先に水平方向位置決め機構により、クレーンで吊り持ち状態の金型の左右方向位置決めを行うのである。

したがって、鉛直方向位置決め機構が金型を安定良く位置決めできるものであっても、先に位置決め作業を行う水平方向位置決め機構の位置決めが不安定なものであれば、結果として安定した位置決めが困難になるものであった。

従来の水平方向位置決め機構は、金型の側面と狭い面積により接触するものであったので、吊り持ち状態の金型が傾いて正確に水平方向の位置決めをすることが困難であった。

また、この水平位置決め機構は、型替えの金型のサイズに応じて水平方向に正確に位置決めすることが要求されるものであるが、位置決め機構の金型の端面を受け止める支承面の位置を、水平方向に正確に位置決め固定することが困難なものであった。

そこで本発明は、水平方向位置決め機構において、広い面積で金型側面に接触して、水平方向位置決めを安定したものとするとともに、金型の端面を受け止める支承面の水平方向の位置を正確に位置決め固定することができる金型位置決め装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。すなわち、本発明の射出成型機の金型位置決め装置は、射出成形機の金型固定部に、金型の下端面を受け止めて金型を鉛直方向に位置決めする鉛直方向位置決め部と、前記金型の左右一側面を受け止めて金型を水平方向に位置決めする水平方向位置決め部とを備え、前記水平方向位置決め部は、前記金型固定部に設けられた上下方向の所定長さを有するベースブロックと、該ベースブロックに水平方向移動自在に設けられて前記金型側面に上下方向所定長さにわたって当接する型受けブロックと、前記ベースブロックと型受けブロックとの間に介在されて両者の距離を固定する水平配置のレベリングブロックとを有し、前記レベリングブロックとベースブロックには、前記レベリングブロックを前記ベースブロックに水平状に固定する装着部が設けられている。

前記装着部は、磁力結合により前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものとすることができる。

前記装着部は、ねじ結合により前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものとすることができる。

前記装着部は、ボールロックにより前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものとすることができる。

前記レベリングブロックの装着部とは反対側の他端部は、前記型受けブロックと係合する係合部が設けられているのが好ましい。

本発明によれば、水平方向位置決め部において、型受けブロックが、金型側面に上下方向所定長さにわたって当接するものとされているので、広い面積で接触することができるので、金型の傾きを防止して、水平方向の位置決めが容易に行うことができる。

また、ベースブロックと型受けブロックとの間にレベリングブロックが介在されているので、型受けブロックの水平方向の位置決めが正確に行える。

本発明の装置を用いた金型位置決めの概要を示す説明図。 本発明の実施の形態で金型装着前の待機状態を示す正面図。 図２の状態から金型位置決め状態に至った図面。 垂直方向位置決め部の位置決め状態での一部断面正面図。 垂直方向位置決め部の待機状態での側面図。 水平方向位置決め部の実施の形態を示す一部断面正面図。 図６の右側面図。 水平位置決め部におけるレベリングブロック装着時の説明図。 レベリングブロックの着座面を示す斜視図であり、（ａ）はリング状の磁石が装着されたもので、（ｂ）は円柱状磁石が円周上に配置されたものを示す。 図６のＡ部における装着部の拡大断面図。 本発明の他の実施の形態による装着部がねじ結合とされた水平方向位置決め装置の一部断面正面図。 本発明の他の実施の形態におけるアシスト装置の伸長状態での一部断面正面図。 アシスト装置の伸縮状態での平面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１において、射出成型機は、金型固定部１である固定プラテン１ａと可動プラテン１ｂを有する。天井クレーンで吊り持ちされた金型２が、両プラテン１ａ，１ｂ間に挿入される。金型２は、固定プラテン１ａに取り付けられる固定金型２ａと、可動プラテン１ｂに取り付けられる可動金型２ｂが、一体的に結合されて、吊り持ちされている。固定金型２ａの端面のセンタに、ロケートリング３が突設されている。固定プラテン１ａに、ロケートリング３が嵌合する嵌合凹部４が形成されている。金型の位置決めは、ロケートリング３を嵌合凹部４に嵌合させることにより行われる。

射出成型機の金型位置決め装置は、固定プラテン１ａに設けられており、金型２の下端面を受け止めて金型２を鉛直方向に位置決めする鉛直方向位置決め部５と、金型２の左右一側面を受け止めて金型２を水平方向に位置決めする水平方向位置決め部６とを備えている。なお、可動プラテン１ｂにも鉛直方向位置決め部５及び水平方向位置決め部６が設けられている。

可動プラテン１ｂ側の水平方向位置決め部６は、センタの高さ位置を介して上下一対設けられているが、固定プラテン１ａ側の水平方向位置決め部６は、センタの高さ位置に設けられている。

図２、図３に示すように、固定プラテン１ａには、マグネットクランプ７が設けられている。マグネットクランプ７の表面が金型固定部１の金型取付面８とされている。マグネットクランプ７は、磁力により金型２を吸着固定するものである。マグネットクランプ７のセンタに、金型２のロケートリング３を嵌合する嵌合凹部４が形成されている。

なお、嵌合凹部４の中心が前記「センタ」である。左右とは、図２，３における左右をいい、この左右方向が水平方向である。

鉛直方向位置決め部５は、マグネットクランプ７の下部の左右方向センタに設けられている。
水平方向位置決め部６は、マグネットクランプ７の左側の上下方向センタに設けられている。

図４、図５にも示すように、鉛直方向位置決め部５は、マグネットプクランプ７の下部センタに固定されたベース９と、このベース９の上側に配設された金型位置決め用のプッシャ１０と、このプッシャ１０をベース９に対して昇降可能に案内する左右一対のガイド１１と、ベース９に装備されてプッシャ１０を昇降駆動可能な流体圧シリンダ１２と、ベース９とプッシャ１０の間に着脱自在に装着される左右一対の垂直レベリングブロック１３とを備えている。

前記ベース９は、左右方向に長い部材から構成されており、その左右がボルト１４によりマグネットクランプ７に固定されている。ベース９とマグネットクランプ７間に左右一対の平行キー１５が介在されて、ベース９の水平度が確保されている。

プッシャ１０は、ベース９と同じ左右方向の長さを有する。プッシャ１０に左右一対のガイド１１が垂下状に固定されている。ガイド１１は、ベース９に設けられたガイド孔１６に摺動自在に貫挿されている。

流体圧シリンダ１２はベース９の下面センタに設けられ、シリンダロッド１７がベース９を貫通して上方に延出し、その上端がプッシャ１０の下面に固定されている。流体圧シリンダ１２は複動式のエアシリンダであるが、油圧シリンダであっても良い。

垂直レベリングブロック１３は、長さの異なる複数種類のものが予め準備されており、金型２のサイズに応じた長さの垂直レベリングブロック１３が、手動によりベース９とプッシャ１０間に挿入される。垂直レベリングブロック１３は円柱状に形成され、その上下端面には、突出部１８、１８が同軸心に設けられている。ベース９とプッシャ１０には、前記突出部１８を受け入れる嵌合孔が形成されている。

垂直レベリングブロック１３は、長さの異なる複数種類のものが予め準備されており、金型２のサイズに応じた長さの垂直レベリングブロック１３が、手動によりベース９とプッシャ１０の間に挿入される。

垂直レベリングブロック１３を装着するには、プッシャ１０を所定位置より少し上昇させ、ベース９の嵌合孔に突出部１８を嵌め込んで、垂直レベリングブロック１３を自立状態とする。プッシャ１０を降下させ、垂直レベリングブロック１３の上側の突出部１８をプッシャ１０の嵌合孔に嵌め入れて、垂直レベリングブロック１３を挟持する。プッシャ１０上に金型２が載置されたとき、左右一対の垂直レベリングブロック１３が、金型２の重量を支承するとともに、プッシャ１０の水平度を確保し、かつ、金型２の鉛直方向の位置を決める。

図６、図７に示すように、前記水平方向位置決め部６は、前記金型固定部１に設けられた上下方向の所定長さを有するベースブロック１９と、該ベースブロック１９に水平方向移動自在に設けられて前記金型側面に上下方向所定長さにわたって当接する型受けブロック２０と、前記ベースブロック１９と型受けブロック２０との間に介在されて両者の距離を固定する水平配置の水平レベリングブロック２１とを有する。

前記ベースブロック１９は、上下方向に長い部材から構成されており、その上下部がボルト２２と位置決めピン２３によりマグネットクランプ７に固定されている。

型受けブロック２０は、ベースブロック１９と同じ上下方向の長さを有する。型受けブロック２０に上下一対のガイド２４が水平状に固定されている。ガイド２４は、ベースブロック１９に設けられたガイド孔２５に摺動自在に貫挿されている。

ベースブロック１９の左側面センタにシリンダ２６が設けられ、シリンダロッド２７がベースブロック１９を貫通して右方向に延出し、その右端が型受けブロック２０の左側面に固定されている。シリンダ２６は複動式のエアシリンダであるが、油圧シリンダであっても良い。

水平レベリングブロック２１は、長さの異なる複数種類のものが予め準備されており、金型２のサイズに応じた長さの水平レベリングブロック２１が、手動によりベースブロック１９と型受けブロック２０の間に挿入される。

図８に示すように、ベースブロック１９と型受けブロック２０間に水平レベリングブロック２１を装着するには、型受けブロック２０を水平レベリングブロック２１の長さよりも長く右側に移動させ、ベースブロック１９に水平レベリングブロック２１を装着する。

このとき、水平レベリングブロック２１がベースブロック１９から傾いたり離脱しないようにする装着部２８が、ベースブロック１９と水平レベリングブロック２１に設けられている。この装着部２８と反対側の水平レベリングブロック２１と型受けブロック２０とには、両者を係脱自在に係合する係合部２９が設けられている。

水平レベリングブロック２１は円柱状に形成され、その左右端面には、突出部３０、３１が同軸心に設けられている。ベースブロックと型受けブロックには、前記突出部を受け入れる嵌合孔が形成されている。

ベースブロック１９の嵌合孔とこの嵌合孔に嵌合される水平レベリングブロック２１の突出部３１とで装着部２８が構成され、型受けブロック２０の嵌合孔とこの嵌合孔に嵌合される水平レベリングブロック２１の突出部３０とで係合部２９が構成されている。

装着部２８において、ベースブロック１９の嵌合孔と水平レベリングブロック２１の突出部３１とは、嵌め合い部を構成し、ガタツキガ生じないように緊密に嵌合して水平レベリングブロック２１は水平姿勢を維持し、他端部の係合部２９の係合を円滑に行う。

図９、図１０に示すように、装着部２８は、磁力結合によりベースブロック１９と水平レベリングブロック２１とを固定することができる。装着部２８における水平レベリングブロック２１の突出部３１の周りの端面は、ベースブロック１９の端面に密着する着座面とされている。この着座面に磁石３２が埋め込まれ、ベースブロック１９に吸着して、水平度を確実に保持する。この磁石３２は、図９（ａ）に示すようにリング状であっても、同図（ｂ）に示すように円柱状磁石を円周上に配置しても良い。

上記実施の形態によれば、金型位置決め装置は、図２に示す待機位置にある。すなわち、鉛直方向位置決め部５のプッシャ１０は、下端位置に待機し、水平方向位置決め部６の型受けブロック２０は左端に待機している。

次に、図３に示すように、金型固定部１に取り付ける金型２の大きさに合わせて、鉛直方向位置決め部５のプッシャ１０を流体圧シリンダ１２により上昇させ、そして、プッシャ１０とベース９との間に所定長さの垂直レベリングブロック１３を挿入して、プッシャ１０を下降させて、垂直レベリングブロック１３を挟持して所定位置に位置決めする。

水平方向位置決め部６においても、金型２の大きさに合わせて、型受けブロック２０を待機位置から右方向に移動させ、図８に示す状態として、水平レベリングブロック２１をベースブロック１９に装着する。このとき、装着部２８により水平レベリングブロック２１は、水平度を維持してベースブロック１９に装着される。すなわち、装着部２８の嵌め合い部や磁石３２により、水平レベリングブロック２１は傾いたり離脱したりすることなく水平度を維持する。

そしてシリンダ２６を作動させて、型受けブロック２０を左方向に移動させて、型受けブロック２０と水平レベリングブロック２１の係合部２９を係合させ、ベースブロック１９と型受けブロック２０の距離を固定する。

しかして、図１に示すように、金型２を吊り持ちして射出成型機の金型固定部１に挿入し、図３に示すように、金型２の右側面を手で押して、金型２の左側面を水平位置決め部６の型受けブロック２０に支承させる。このとき、型受けブロック２０と金型側面とは広い面積にわたって接触するため、金型が傾くことなく、水平方向の位置決めが行える。

そして、クレーンを下ろして、金型２を鉛直方向位置決め部５のプッシャ１０上に下ろす。これにより、金型２のセンタリングができ、ロケータリング３を嵌合凹部４に嵌合させることができる。

水平レベリングブロック２１は、型替えの金型に応じてあらかじめその長さが決められているので、１ｍｍの単位で細かく型受けブロック２０の水平方向の位置決めをすることができる。

図１１に示すものは、本発明の他の実施の形態であり、水平方向位置決め部６の水平レベリングブロック２１の装着方式が異なっている。

すなわち、装着部２８は、ねじ結合によりベースブロック１９と水平レベリングブロック２１とを固定するものとされている。

この実施の形態では、水平レベリングブロック２１は、ベースブロック１９から挿通されたボルト３３によって、脱落が防止され、かつ、水平度が維持されている。

図示省略するが、装着部２８は、ボールロック方式によりベースブロック１９と水平レベリングブロック２１を固定するものであっても良い。すなわち、嵌合孔と突出部３１間にボールロック機構（ワンタッチカプラー方式）を設けて、水平レベリングブロックの水平度を保持することができる。

図１２、図１３に示すものは、本発明の他の実施の形態である。前記の実施の形態は、水平方向の位置決めを、金型を手で押して行っていたが、この実施の形態では、手動に代えて、アシスト装置３１により行う点が異なっている。

すなわち、水平方向位置決め部６の反対側の金型固定部１に、金型２を水平方向位置決め部６側に押圧するアシスト装置３４が設けられている。

アシスト装置３４は、金型固定部１の図２、図３における右側に設けられ、水平方向位置決め部６と水平方向に対向して設けられている。

アシスト装置３４は、マグネットクランプ７の右側センタに固定されたベース３５と、このベース３５の左側に配設された金型押圧用のプッシャ３６と、このプッシャ３６をベース３５に対して移動可能に案内する上下一対のガイド３７と、ベース３５に装備されてプッシャ３６を左右方向移動可能な流体圧シリンダ３８とを備えている。ベース３５にはガイド３７を摺動自在に案内するリニアブッシュ３９が設けられている。

この実施の形態によるセンタリングは、前記図２、図３に示す手で押すものに比べ、アシスト装置３４により、金型２を押す点において相違し、その他は同じであるので詳細な説明は省略する。

今回開示された実施例の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。例えば、固定プラテン１ａにマグネットクランプ７を設けずに、固定プラテン１ａに金型２を直接取り付けるものにあっては、金型位置決め装置は、固定プラテンに設けられる。また、水平方向位置決め部６は、マグネットクランプ７の左側部の上下方向センタに設けられているが、左側に限定されず右側であっても良く、センタ配置でなく上下一対設けられていても良い。

本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 金型固定部
１ａ 固定プラテン
１ｂ 可動プラテン
２ 金型
２ａ 固定金型
２ｂ 可動金型
３ ロケートリング
４ 嵌合凹部
５ 鉛直方向位置決め部
６ 水平方向位置決め部
７ マグネットクランプ
８ 金型取付面
９ ベース
１０ プッシャ
１１ ガイド
１２ 流体圧シリンダ
１３ 垂直レベリングブロック
１４ ボルト
１５ 平行キー
１６ ガイド孔
１７ シリンダロッド
１８ 突出部
１９ ベースブロック
２０ 型受けブロック
２１ 水平レベリングブロック
２２ ボルト
２３ 位置決めピン
２４ ガイド
２５ ガイド孔
２６ シリンダ
２７ シリンダロッド
２８ 装着部
２９ 係合部
３０ 突出部
３１ 突出部
３２ 磁石
３３ ボルト
３４ アシスト装置
３５ ベース
３６ プッシャ
３７ ガイド
３８ 流体圧シリンダ
３９ リニアブッシュ

Claims (5)

1. 射出成形機の金型固定部に、金型の下端面を受け止めて金型を鉛直方向に位置決めする鉛直方向位置決め部と、前記金型の左右一側面を受け止めて金型を水平方向に位置決めする水平方向位置決め部とを備え、
   前記水平方向位置決め部は、前記金型固定部に設けられた上下方向の所定長さを有するベースブロックと、該ベースブロックに水平方向移動自在に設けられて前記金型側面に上下方向所定長さにわたって当接する型受けブロックと、前記ベースブロックと型受けブロックとの間に介在されて両者の距離を固定する水平配置の水平レベリングブロックとを有し、
   前記レベリングブロックとベースブロックには、前記レベリングブロックを前記ベースブロックに水平状に固定する装着部が設けられている射出成形機の金型位置決め装置。
2. 前記装着部は、磁力結合により前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものである請求項１記載の射出成型機の金型位置決め装置。
3. 前記装着部は、ねじ結合により前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものである請求項１記載の射出成型機の金型位置決め装置。
4. 前記装着部は、ボールロックにより前記ベースブロックとレベリングブロックとを固定するものである請求項１記載の射出成型機の金型位置決め装置。
5. 前記レベリングブロックの装着部とは反対側の他端部は、前記型受けブロックと係合する係合部が設けられている請求項１～４のいずれか一つに記載の射出成型機の金型位置決め装置。

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