JPH06238712A - 射出成形機用金型自動交換方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定側と可動側の各カセット金型の自動交換
をミス無く確実に行う。 【構成】 ストッカ５からの固定側と可動側の各カセッ
ト金型Ｓ，Ｔの取出しと送り戻しを、マグネットアーム
７，８の吸着力とロボットハンド１０Ｈのカム円盤１２
の把持力とで協同して行い、固定側カセット金型Ｓを固
定側母型２２Ａ内に着脱する時は、マグネットハンド１
１Ｈとロボットハンド１０Ｈが協同して行い、可動側カ
セット金型Ｔを可動側母型３３Ａ内に着脱する時は、ロ
ボットハンド１０Ｈと、エジェクタ連結部３６に取付け
たエジェクタ連結爪３７及び金型押出し用シリンダ３８
のヘッド３８ａが協同してこれを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の金型を自
動的に交換できる射出成形機用金型自動交換方式に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出成形機で使用されている一般
的な金型変換装置は、金型機能を全て１つの金型に取り
込んだ所謂本型が対象と成っており、金型１個当りの重
量が小さいものでも４０Ｋｇ程度、大きいもので数百Ｋ
ｇにもなるため、交換時には金型をローラ等の搬送装置
の上に乗せ、この搬送装置の上を転がして搬出入する仕
組に成っている。

【０００３】一方、最近では金型も成形品に応じた中子
（カセット金型）だけを交換するカセット方式が出回
り、中子を予め成形機の金型取付部に設けた母型内部に
セットして使用する方式が採られて来たが、しかし、こ
のカセット方式では金型自体のコストを下げることはで
きるが、成形に当っては作業者が中子を１つずつ母型内
にセットしなくてはならないため、無人化システムを構
築することができず、また、交換作業が非常に面倒で、
且つ、作業者の労働時間が限られているので生産量にも
限度があるため、加工部品のコストを下げることができ
なかった。

【０００４】そこで、例えば特開平４−８６２２５号公
報に示されているように、カセット金型の交換を各種の
制御手段を用いて全て自動化した自動交換装置が開発さ
れて、無人化システムの構築と加工部品のコスト低減化
を可能にした。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の金
型自動交換装置は、ストッカに収められている固定側と
可動側の各カセット金型を搬送手段を用いて射出成形機
側の各母型内に取付けたり、或は、取外したりする時
に、金型を把持する動作とか母型に挿入する動作に機械
的なミスが発生して、各カセット金型を各母型内に確実
にセットできなかったり、或は、これを正確に取外せな
かったりする場合があり、更に、ストッカから各カセッ
ト金型を搬送手段が取出したり、反対にこれを嵌込んだ
りする時にも、これ等各作業に機械的なミスが発生して
金型の自動交換に支障を来す場合があって、その結果、
射出成形の完全無人化システムの構築に影響を及ぼす問
題があった。

【０００６】従って本発明の技術的課題は、固定側と可
動側の各カセット金型の自動交換をミス無く確実に行っ
て、射出成形の完全無人化システムの構築を可能にする
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。予
め設定したプログラムに従ってロボットハンドがストッ
カから決められた固定側カセット金型と可動側カセット
を取り出し、且つ、これ等各金型を固定側と可動側の各
母型に嵌込んでプラスチックの射出成形を行う射出成形
機に於いて、

【０００８】（１） ロボットハンドがストッカから取
り出した固定側カセット金型を固定側母型内に挿入する
時に、励磁したマグネットハンドの吸着部を固定側母型
の背面側より挿入してロボットハンドによって所定位置
まで挿入された固定側カセット金型を吸着し、且つ、こ
の吸着したカセット金型を上記母型内部に引込んで固定
する固定側カセット金型セット手段と、この金型セット
手段によって固定側母型内部にセットされた固定側カセ
ット金型をロボットハンドで取り出してストッカに送り
戻す時に、消勢したマグネットハンドの吸着部を固定側
母型の背面側より挿入して上記のカセット金型を母型の
外に向けて押し出し、上記のマグネットハンドに把持せ
しめる固定側カセット金型取外し手段とを有すること。

【０００９】（２） ロボットハンドがストッカから取
り出した可動側カセット型を可動側母型内に挿入する時
に、ロボットハンドによる挿入が所定位置に達すると、
エジェクタロッドの前進作動に連動して迎え作動するエ
ジェクタ連結部の連結爪を可動側カセット金型に係合
し、次いで、上記エジェクタロッドの後退作動に連動し
て可動側カセット金型を母型内部に引込んで固定する可
動側カセット金型セット手段と、可動側母型内部にセッ
トされた可動側カセット金型をロボットハンドで取り出
してストッカに送り戻す時に、エジェクタロッドの前進
作動に連動させて可動側カセット金型を母型の途中位置
まで押出し、且つ、このカセット金型を上記のエジェク
タ連結爪に一時係合させた状態でロボットハンドに把持
させ、その後エジェクタ連結爪の係合を解いて可動側カ
セット金型の取り出しを可能にする可動側カセット金型
取外し手段とを有すること。

【００１０】（３） 可動側母型内部にセットされた可
動側カセット金型をエジェクタロッドの前進作動に連動
させて母型の途中位置まで押出す時に、エジェクタロッ
ドによって挿動される金型ベースと可動側カセット金型
の間隔内に金型押出し用シリンダのヘッドを突出して、
エジェクタロッドの前進作動を可動側カセット金型側に
直接伝達するように構成すること。

【００１１】（４） ストッカに設けた収納孔に対する
固定側と可動側の各カセット金型の取り出し及び嵌込み
を、各カセット金型をシリンダによって進退作動するマ
グネットアームに吸着させて行なう一方、各カセット金
型を搬出入するロボットハンドには、カムを用いて各カ
セット金型をロック及びリリースする把持部を設けるこ
と。

【００１２】

【作用】上記の手段は以下の如く作用する。上記（１）
で述べた手段によれば、ロボットハンドがストッカから
取り出した固定側カセット金型を射出成形機の固定側母
型内に挿入する時に、ロボットハンドがカセット金型を
母型の所定位置まで挿入すると、母型の裏側から挿入さ
れたマグネットハンドの吸着部がこれを迎えて母型の内
部に引込むため、固定側カセット金型を固定側母型内部
に確実に嵌込むことができ、また、この嵌込まれたカセ
ット金型を母型から外してストッカに戻す時は、消勢し
た上記マグネットハンドの吸着部を母型の裏側から挿入
して嵌込まれているカセット金型を外に向けて押し出し
てロボットハンドに把持させるため、ロボットハンドに
よる把持が完全に達成されてカセット金型の取出しをミ
ス無く確実に行うことを可能にする。

【００１３】上記（２）で述べた手段によれば、ロボッ
トハンドがストッカから取出した可動側カセット金型を
射出成形機の可動側母型内に挿入する時に、ロボットハ
ンドがカセット金型を母型の所定位置まで挿入すると、
エジェクタロッドの前進作動に連動してエジェクタ連結
部が迎え作動して来て、その連結爪を挿入されたカセッ
ト金型に係合し、その後、カセット金型を母型内部に引
込むため、可動側カセット金型を可動側母型内部に確実
に嵌込むことができ、また、この嵌込まれたカセット金
型を母型から外してストッカに戻す時は、エジェクタロ
ッドの前進作動に従ってカセット金型を途中まで押出
し、ここで一旦連結爪を係合して固定した状態にしてロ
ボットハンドに把持させるため、ロボットハンドによる
把持が完全に達成されてカセット金型の取出しをミス無
く確実に行うことを可能にする。

【００１４】上記（３）で述べた手段によれば、可動側
母型内部にセットされた可動側カセット金型をエジェク
タロッドの前進作動に連動させて母型の途中位置まで押
出す時に、金型ベースとカセット金型の間隔内に金型押
出し用シリンダのヘッドを突出させることにより、エジ
ェクタロッドの前進作動をカセット金型側に直接伝える
ことができるから、カセット金型の取出しに当ってエジ
ェクタロッドのストローク長を通常の成形品押出し時の
ストローク長と切換える必要がなく、従って、切換操作
が原因で発生する作業員の操作ミスを無くして可動側カ
セット金型の取出しをより確実に行うことを可能にす
る。

【００１５】上記（４）で述べた手段によれば、ストッ
カの収納孔に対する各カセット金型の取出し及び嵌込み
に当って、各カセット金型をマグネットアームに吸着さ
せて行い、且つ、ロボットハンドに設けた金型内の把持
部はカムを用いてカセット金型をロック及びリリースす
るものであるから、ロボットハンドによるストッカから
の各カセット金型の取出しとその嵌込み（戻し）を、ミ
ス無くより確実に行い、且つ、ロボットハンドによる各
カセット金型の各母型に対する挿入とその引取りも、ミ
ス無くより確実に行うことを可能にする。以上の如くで
あるから、上記の手段によって上述した技術的課題を解
決して、前記従来の技術の問題点を解消することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下に、上述した本発明に係る射出成形機用
金型自動交換方式の好適な実施例を添付した図面と共に
詳細に説明する。図１と図２とは本発明に係る金型自動
交換方式が実施される射出成形機の全体構成を概略的に
説明した平面図と正面図であって、これ等の図面に於い
て符号１で全体的に示したのは射出部２と型締部３と制
御部４から成る射出成形機であって、２ａは射出成形用
のノズル、３ａと３ｂは型締部３を構成する固定側プラ
テンと可動側プラテン、３ｃは両側プラテン３ａ，３ｂ
間に架設したタイロッド、４ａは可動側部材を往復作動
する油圧シリンダを示す。

【００１７】次に、符号５で全体的に示したのはカセッ
ト金型を収納するストッカであって、このストッカ５は
図３並びに図４に記載の如く固定側と可動側の各カセッ
ト金型ＳとＴを夫々別々に収納する２枚のストッカ円盤
５Ｓ，５Ｔによって構成されると共に、各ストッカ円盤
５Ｓ，５Ｔには多数の金型Ｓ，Ｔを収納できるように多
数の収納孔５Ｓ１…と５Ｔ１…が図４の如く千鳥状に２
周設けられていて、これ等２枚のストッカ円盤５Ｓ，５
Ｔをロッド５ａ…で平行に固定して、その中心部に取付
けた回転軸５ｂを左右の軸受板５ｃ，５ｄの間に回転自
在に支承し、更に、一方のストッカ円盤５Ｔの周縁に形
成したギヤ（図示せず）にモータ５Ｍのギヤ５Ｍａを噛
合して回転自在と成し、このモータ５Ｍによる回転を一
方のストッカ円盤５Ｔの側面に植設した識別ピン５ｅ…
をセンサ６で読取ることによって制御して、予め設定し
たプログラムに従ってこれから使用する各カセット金型
Ｓ及びＴを図３の上部交換位置にセットする一方、使用
済みのカセット金型Ｓ，Ｔを収納する時は、プログラム
によって決められている収納孔５Ｓ１，５Ｔ１を上記の
交換位置にセットするように構成されている。

【００１８】更に図１と図３に於いて、７と８は夫々エ
アーシリンダ７Ｓ，８Ｓによって進退作動して、各スト
ッカ円盤５Ｓ，５Ｔの収納孔５Ｓ１…，５Ｔ１…に対し
て各カセット金型Ｓ，Ｔの出し入れを吸着しながら行う
マグネットアームで、９はストッカ固定用シリンダを示
す。また、図５に於いて５Ｌはカセット金型Ｓ，Ｔの出
し入れによる摩耗を防ぐために上記各ストッカ円盤５
Ｓ，５Ｔの収納孔５Ｓ１…，５Ｔ１…内に嵌合したライ
ナーで、このライナー５Ｌの内側面には嵌込んだカセッ
ト金型Ｓ，Ｔの安定を図るＯリング５Ｒが嵌込まれてい
る。

【００１９】図１と図２に於いて夫々符号１０と１１で
全体的に示したのはロボットハンド１０Ｈとマグネット
ハンド１１ＨをＸＹＺの各軸方向に作動自在に構成した
駆動装置であって、図中、１０ａと１０ｂはロボットハ
ンド用のＸ軸レールとＹ軸レール、１０ｃはロボットハ
ンド１０を上下に作動するシリンダ、１０ｄはシリンダ
１０ｃとロボットハンド１０Ｈを連結する連結板、１１
ａと１１ｂはマグネットハンド用のＸ軸レールとＹ軸レ
ール、１１ｃはマグネットハンド１１を上下に作動する
シリンダ、１１Ｓはマグネットハンド１１Ｈの下端部に
内向きに取付けたオン・オフ自在なマグネットを示す。

【００２０】上述したロボットハンド１０Ｈは、固定側
と可動側の各カセット金型Ｓ，Ｔを上述したストッカ５
から取出してこれを後述する射出成形機１側の母型に送
って嵌込んだり、反対に母型から引出したカセット金型
Ｓ，Ｔをストッカ５に送り戻したりする交換作業を行う
ものであって、その下端部には図８並びに図９に示すよ
うにカセット金型Ｓ，ＴのカラーＳａ，Ｔａの部分を嵌
込んで把持する把持穴１０Ｒが形成されていて、この把
持穴１０Ｒ内に嵌込まれた各カセット金型は、把持穴１
０Ｒの周囲に夫々軸１３を用いて回転自在に取付けた４
つの締付円盤１２…によって固定側カセット金型Ｓは左
向きに、また、可動側カセット金型Ｔは右向きに夫々水
平状態に把持される仕組に成っている。

【００２１】上述した各締付円盤１２は、図６及び図７
に示す如くその外周に全体が略扇形状を成し、且つ、回
転するに従ってその肉厚を序々に増すように形成したカ
ム板１２ａ，１２ａが形成され、中心部にはロボットハ
ンド１０Ｈの左右両側に縦設したラック１４，１４に噛
合するギヤ部１２ｂが形成されていて、このラック１
４，１４をロボットハンド１０Ｈに取付けたシリンダ１
０ｅを作動して引上げると、各締付円盤１２が回転され
てそのカム板１２ａ，１２ａの部分を把持穴１０Ｒの部
分に突出し、カム面の部分で把持穴１０Ｒ内に挿入され
ている各カセット金型Ｓ，ＴのカラーＳａ，Ｔａの部分
を挾持して把持する一方、上記ラック１４，１４をシリ
ンダ１０ｅによって下方に押し下げ作動すると、各締付
円盤１２が逆回転してカム板１２ａ，１２ａによる挾持
を解いて各カセット金型Ｓ，Ｔをロボットハンド１１Ｈ
から自由に取外せる仕組に成っている。

【００２２】次に、図１と図２並びに図１０乃至図１４
の記載に基づいて上述した型締部３の詳細な構造を説明
する。型締部３は固定側プラテン３ａに設けた固定型部
と可動側プラテン３ｂに設けた可動型部によって構成さ
れていて、固定側部は固定側プラテン３ａの内側面に取
付けた固定側取付板２０と、その内側に設けたランナー
ストリッパプレート２１と、固定型板２２とによって構
成され、且つ、これ等ランナーストリッパプレート２１
と固定型板２２は、後述する固定型部との間に架設した
サポートピン２３…に沿って対向する可動型部の方向に
スライド自在に構成されていて、図１４に示したストッ
パーボルト２４とパーテングロック２５の働き、即ち、
摩擦抵抗の相違によって、可動型部の型開き動作に従っ
て先ず固定型板２２がスライドしてランナーストリッパ
プレート２１との間にマグネットハンド１１Ｈが挿入で
きる間隔を開き、次いで、該プレート２１がスライドし
て固定側取付板２０との間隔が開き、最後に後述する可
動型部側の可動型板との間のパーテングラインＰＬが開
く仕組に成っている。尚、図１４に於いて２６は成形機
ノズル２ａのヘッドが嵌合されるスプールブッシュで、
２７は成形時に作られるランナーの成形部、Ｅは両カセ
ット金型Ｓ，Ｔの間で成形される成形品を示す。

【００２３】更に図中、２２Ａは上述した固定型板２２
の内側面（対向面）に凹設した固定側カセット金型Ｓ用
の母型、２８はこの母型２２Ａ内に嵌込まれたカセット
金型Ｓを固定するシリンダであって、母型２２Ａに対す
るカセット金型Ｓの挿入と取り出しは上述したロボット
ハンド１０とマグネットハンド１１によって行われる
が、その手順は後述する。

【００２４】また、上述した可動側プラテン３ｂに設け
た可動型部は、可動側プラテン３ｂの内側面に取付けた
可動側取付板３０と、その内側に設けたスペーサブロッ
ク３１と受板３２と可動型板３３とによって構成され、
且つ、これ等スペーサブロック３１と受板３２と可動型
板３３は、上述したサポートピン２３…に沿って対向す
る固定型部の方向にスライド自在に構成されており、更
に、図１４に示す如くスペーサブロック３１と受板３２
の内部に形成したスライド室３４内には、上述した可動
側取付板３０の内部に嵌込んだ金型ベース３５の内側に
連設したエジェクタ連結部３６が進退作動自在に嵌込ま
れ、且つ、この連結部３６にはエジェクタ連結爪３７ａ
のシリンダ３７と、カセット押出しヘッド３８ａのシリ
ンダ３８が取付けられると共に、更にこのスライド室３
４の中心部には可動側カセット金型Ｔの可動板ＴＤが嵌
込まれる仕組に成っている。

【００２５】更に図中、３３Ａは上述した可動型板３３
の内側面（対向面）に凹設した可動側カセット金型Ｔ用
の母型、４０はこの母型３３Ａ内に嵌込まれたカセット
金型Ｔを固定するシリンダを示し、また、ＴＡとＴＢは
上述した可動板ＴＤと一体にカセット金型Ｔに対してス
ライド軸ＴＰを用いて進退作動自在に取付けた前後のエ
ジェクタプレート、ＴＣは前述したエジェクタ連結爪３
７が係合する両プレートＴＡ，ＴＢの間隔、ＴＳはスラ
イド軸ＴＰに取付けた戻しスプリング、ＴＹは上述した
可動板ＴＤに設けたセンターピンＴＨの周囲に嵌装した
エジェクタスリーブ、４１は金型ベース３５のリターン
スプリング、４２はエジェクタロッドを示すものであっ
て、上記母型３３Ａに対する可動側カセット金型Ｔの嵌
込みと取出しは上述したロボットハンド１０によって行
われるが、その手順は後述する。

【００２６】図１５は上述した本発明に係る射出成形機
用金型自動交換方式の電気的構成を示したブロック図で
あって、成形機本体１の制御部には上述した可動側プラ
テン作動用シリンダ４ａと、固定側母型２２Ａ内に嵌込
んだ固定側カセット金型Ｓを固定するシリンダ２８と、
エジェクタ連結爪３７ａ用のシリンダ３７と、カセット
押出しヘッド３８ａ用のシリンダ３８が接続され、ま
た、上記成形機本体１の制御部に対してバス５１で接続
したＣＰＵ５０には、前述したストッカ用モータ５Ｍ
と、ピン識別用センサ６と、ストッカマグネットアーム
７、８用のシリンダ７Ｓ，８Ｓと、ストッカ固定用のシ
リンダ９と、ロボットハンド１０Ｈに設けた締付円盤１
２を回転するラック用シリンダ１０ｅから成るロボット
ハンド金型把持装置１０Ｔと、ロボットハンド１０Ｈと
マグネットハンド１１Ｈ用の駆動装置１０，１１と、マ
グネットハンド１１Ｈのマグネット１１Ｓをオン・オフ
する吸脱着装置１１Ｔが接続されていて、夫々がメモリ
（図示せず）に格納されているプログラムに従って動作
する仕組に成っている。

【００２７】次に、上述した本発明に係る金型自動交換
方式の処理動作を図１６乃至図１９に記載したフローチ
ャートに基づいて説明する。図１６は固定側カセット金
型Ｓを固定側母型２２Ａ内にセットする処理手順を説明
したものであって、始めのステップＳ１では全てのロボ
ットをホームポジションにセットし、次いで、ステップ
Ｓ２に進んでストッカ５をモータ５Ｍが回転して、ステ
ップＳ３で所定のカセット金型Ｓが取り出し位置に来た
らステップＳ４に進んでストッカ５の回転を停止し、そ
の後、ステップＳ５に進んでマグネットアーム８による
カセット金型Ｓの押出し動作が行われ、更に、ステップ
Ｓ６で決められたカセット金型Ｓを各締付円盤１２…に
よってロボットハンド１０Ｈの把持穴１０Ｒ内に把持し
たら、ストッカ５からのカセット金型Ｓの抜出しとその
運搬、及び、図１０に示すようにこの金型Ｓを母型２２
Ａの前に移動して途中まで挿入する各ステップＳ７とＳ
８が実行され、次いで、マグネットハンド１１Ｈをラン
ナーストリッパプレート２１と固定型板２２の開いた間
隔内へ挿入して、マグネット１１Ｓの部分を固定型板２
２の裏側から母型２２Ａの内部に迎え移動せしめるステ
ップＳ９が実行されて、次のステップＳ１０に進む。

【００２８】ステップＳ１０ではマグネット１１Ｓにカ
セット金型Ｓを吸着し、次いで、ステップＳ１１でロボ
ットハンド１０Ｈによるカセット金型Ｓの把持を解いた
後、ステップＳ１２でマグネットハンド１１Ｈの引込み
動作を行ってカセット金型Ｓを母型２２Ａ内に引込んで
完全に嵌込み、更に、固定用シリンダ２８によるカセッ
ト金型Ｓの固定作業と、そのロック状態の確認処理の各
ステップＳ１３，Ｓ１４を行うと共に、マグネットハン
ド１１Ｈとロボットハンド１０Ｈをホームポジションに
移動するステップＳ１５，Ｓ１６を行って固定側カセッ
ト金型Ｓのセット処理を終える。

【００２９】図１７は可動側カセット金型Ｔを可動側母
型３３Ａ内にセットする処理手順を示したものであっ
て、ステップＳ２０からステップＳ２７までは前記図１
６に示した固定側カセット金型Ｓの取出しと運搬の各動
作と同じ処理が実行されて、プログラムで決められた可
動側カセット金型Ｔが図１１の如く運搬され、且つ、ス
テップＳ２８でこのカセット金型Ｔが母型３３Ａの途中
まで挿入される。

【００３０】次のステップＳ２９では、図１１の如くエ
ジェクタロッド４２が前進して金型ベース３５と共にエ
ジェクタ連結部３６を迎え移動させ、次いで、ステップ
Ｓ３０でシリンダ３７を作動して途中まで挿入されたカ
セット金型Ｔのプレート間隔ＴＣに図１２に示す如くエ
ジェクタ連結爪３７ａを係合し、ステップＳ３１でこの
ロック状態が確認できたら、ステップＳ３２に進んでロ
ボットハンド１０Ｈによるカセット金型Ｔの把持を解
き、更に、エジェクタロッド４２を後退させて戻しスプ
リング４１による金型ベース３５と連結部３６の戻し動
作に基づくカセット金型Ｔの引込みステップＳ３４、固
定用シリンダ４０によるカセット金型Ｔのロックとその
確認の各ステップＳ３５，Ｓ３６が順次実行されて、可
動側カセット金具Ｔのセット処理を終える。

【００３１】図１４は以上の如くセットされた固定側と
可動側のカセット金型Ｓ，Ｔによって成形品Ｅを射出成
形している状態を示したものであって、次に、この様に
して使用した各カセット金型Ｓ，Ｔを各母型２２Ａ，３
３Ａから外出してストッカ５に戻す取出し処理の手順を
説明する。

【００３２】図１８は前述した図１６に示した手順によ
って母型２２Ａ内にセットされた固定側カセット金型Ｓ
の取出してストッカ５に送り戻す手順を説明したもので
あって、先ず、ロボットをホームポジションに移動する
ステップＳ４０と、ロボットハンド１０Ｈを取出し位置
へ移動するステップＳ４１が実行され、次いで、固定用
シリンダ２８によるロックの解除ステップＳ４２、マグ
ネットハンド１１Ｈを開いたランナーストリッパプレー
ト２１と固定型板２２の間隔内から母型２２Ａの裏側に
移動するステップＳ４３、この移動したマグネットハン
ド１１Ｈの励磁されていないマグネット１１Ｓによるカ
セット金型Ｓの押出しステップＳ４４、押出したカセッ
ト金型Ｓをロボットハンド１０Ｈの把持穴１０Ｒに把持
せしめたことを確認するステップＳ４５、マグネットハ
ンド１１Ｈをホームポジションに戻すステップＳ４６、
ロボットハンド１０Ｈにより取出したカセット金型Ｓの
運搬ステップＳ４７、ストッカ５の回転とその停止位置
の確認ステップＳ４８，Ｓ４９が実行され、更に、スト
ッカ５の停止、ロボットハンド１０Ｈによるカセット金
型Ｓのストッカ収納穴５Ｓ１への挿入、マグネットアー
ム７によるこのカセット金型Ｓの迎え作動、マグネット
アーム７によるカセット金型Ｓの吸着及び引込み、マグ
ネットアーム７のホームポジションへの移動、ロボット
ハンド１０Ｈのホームポジションへの移動に関する各ス
テップＳ５０乃至Ｓ５５が実行されて、固定側カセット
金型Ｓの取出し処理を終える。

【００３３】次に、図１９は前述した図１７に示した手
順によって母型３３Ａ内にセットされた可動側カセット
金型Ｔを取出して、ストッカ５に送り戻す手順を説明し
たものであって、先ず、ステップＳ６０でロボットをホ
ームポジションに移動させたら、図１３のようにロボッ
トハンド１０Ｈを母型３３Ａの前面取出し位置に移動す
るステップＳ６１と、カセット押出し用シリンダ３８を
作動してそのヘッド３８ａを同じく図１３の如く可動側
スライド板ＴＤと金型ベース３５の間に挿入するステッ
プＳ６２、その挿入状態を確認するステップＳ６３、エ
ジェクタ連結爪３７ａのロックを外すステップＳ６４と
その外れた状態を確認するステップＳ６５、固定用シリ
ンダ４０の解除するステップＳ６６とそれを確認するス
テップＳ６７が実行された後、ステップＳ６８に進んで
エジェクタロッド４２の前進を行うステップＳ６８が実
行される。

【００３４】カセット押出し用ヘッド３８ａを突出し、
且つ、エジェクタ連結爪３７ａを外した状態でエジェク
タロッド４２の前進を行うと、図１３に示すようにカセ
ット金型Ｔが母型３３Ａより少し押出された状態とな
り、ここで再びエジェクタ連結爪３７ａによるカセット
金型Ｔのロックと、その確認の各ステップＳ６９，Ｓ７
０を実行した後、このロック状態のままロボットハンド
１０Ｈにカセット金型Ｔを把持せしめステップＳ７１を
実行し、次いで、エジェクタ連結爪３７ａのロックを外
すステップＳ７２，この外れた状態を確認するステップ
Ｓ７３、押出しシリンダ３８によってヘッド３８ａを元
の位置に後退させるステップＳ７４が実行され、最後
に、上記図１８に示したステップＳ４７からＳ５５まで
と同じ可動側カセット金型Ｔの運搬とストッカ円盤５Ｔ
の収納孔５Ｔ１への戻し動作に関する各ステップが順次
実行されて処理を終える。

【００３５】

【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る射出成
形用金型自動交換方式によれば、ストッカからの各カセ
ット金型の取出しとその送り戻しを、マグネットアーム
の磁力を利用して各カセット金型を吸着して行い、ま
た、固定側カセット金型を母型に嵌込む際には、ロボッ
トハンドによって途中まで挿入されたカセット金型をマ
グネットハンドのマグネットで迎えてこれを吸着及び引
込むことによって嵌合し、更に、可動側カセット金型を
その母型内に嵌込む時にも、エジェクタロッドの往動に
従ってエジェクタ連結爪を迎え移動させてロックすると
共に、各カセット金型を各母型から取外してストッカに
戻す時には、固定側カセット金型はマグネットハンドに
押されてロボットハンドに確実に把持した後、ストッカ
に向けて搬送され、また、可動側カセット金型はエジェ
クタ連結爪にロックされた状態でロボットハンドによる
把持動作が行われるように構成されているため、カセッ
ト金型をストッカから取出したりこれを送り戻す動作、
及び、カセット金型の母型へのセットと取出しと云った
各動作をミス無く確実に行うことができるから、射出成
形加工を自動化し、カセット金型の交換作業をロボット
で行って完全無人化システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型自動交換方式を実施した射出
成形機の平面図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】本発明で使用するストッカの正面図である。

【図４】同じくストッカの側面図である。

【図５】ストッカの金型収納孔の部分を拡大して示した
断面図である。

【図６】ロボットハンドの把持部に用いるカム円盤の側
面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図８】ロボットハンドを一部破断して示した正面図で
ある。

【図９】ロボットハンドのカム円盤がカセット金型を把
持している状態を説明した断面図である。

【図１０】固定側カセット金型を母型内に嵌込んでいる
状態を示した要部の一部断面正面図である。

【図１１】可動側カセット金型を母型内に嵌込んでいる
状態を示した要部の一部断面正面図である。

【図１２】可動側カセット金型を母型内に嵌込んだ状態
を示した要部の一部断面正面図である。

【図１３】母型内に嵌込んだカセット金型を母型より押
出している状態を示した要部の一部断面正面図である。

【図１４】本発明によって組込まれたカセット金型によ
って成形品を射出成形している状態を示した要部の正断
面図である。

【図１５】本発明の電気的構成を示したブロック図であ
る。

【図１６】固定側カセット金型を母型にセットする処理
手順を説明したフローチャートである。

【図１７】可動側カセット金型を母型にセットする処理
手順を説明したフローチャートである。

【図１８】固定側カセット金型を母型から取外してスト
ッカに戻す処理手順を説明したフローチャートである。

【図１９】可動側カセット金型を母型から取出してスト
ッカに戻す処理手順を説明したフローチャートである。

【符号の説明】

Ｓ 固定側カセット金型 Ｔ 可動側カセット金型 １ 射出成形機 ２ａ 射出成形用ノズル ３ａ 固定側プラテン ３ｂ 可動側プラテン ５ ストッカ ７，８ マグネットアーム １０Ｈ ロボットハンド １０Ｒ 把持穴 １１Ｈ マグネットハンド １１Ｓ マグネット １２ カム円盤 ２２ 固定型板 ２２Ａ 固定側母型 ３３ 可動型板 ３３Ａ 可動側母型 ３６ エジェクタ連結部 ３７ａ エジェクタ連結爪 ３８ 金型押出し用シリンダ ３８ａ 金型押出し用ヘッド ４２ エジェクタロッド Ｅ 成形品

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 射出成形機用金型自動交換方式

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機の金型を自
動的に交換できる射出成形機用金型自動交換方式に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出成形機で使用されている一般
的な金型変換装置は、金型機能を全て１つの金型に取り
込んだ所謂本型が対象と成っており、金型１個当りの重
量が小さいものでも４０Ｋｇ程度、大きいもので数百Ｋ
ｇにもなるため、交換時には金型をローラ等の搬送装置
の上に乗せ、この搬送装置の上を転がして搬出入する仕
組に成っている。

【０００３】一方、最近では金型も成形品に応じた中子
（カセット金型）だけを交換するカセット方式が出回
り、中子を予め成形機の金型取付部に設けた母型内部に
セットして使用する方式が採られて来たが、しかし、こ
のカセット方式では金型自体のコストを下げることはで
きるが、成形に当っては作業者が中子を１つずつ母型内
にセットしなくてはならないため、無人化システムを構
築することができず、また、交換作業が非常に面倒で、
且つ、作業者の労働時間が限られているので生産量にも
限度があるため、加工部品のコストを下げることができ
なかった。

【０００４】そこで、例えば特開平４−８６２２５号公
報に示されているように、カセット金型の交換を各種の
制御手段を用いて全て自動化した自動交換装置が開発さ
れて、無人化システムの構築と加工部品のコスト低減化
を可能にした。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の金
型自動交換装置は、ストッカに収められている固定側と
可動側の各カセット金型を搬送手段を用いて射出成形機
側の各母型内に取付けたり、或は、取外したりする時
に、金型を把持する動作とか母型に挿入する動作に機械
的なミスが発生して、各カセット金型を各母型内に確実
にセットできなかったり、或は、これを正確に取外せな
かったりする場合があり、更に、ストッカから各カセッ
ト金型を搬送手段が取出したり、反対にこれを嵌込んだ
りする時にも、これ等各作業に機械的なミスが発生して
金型の自動交換に支障を来す場合があって、その結果、
射出成形の完全無人化システムの構築に影響を及ぼす問
題があった。

【０００６】従って本発明の技術的課題は、固定側と可
動側の各カセット金型の自動交換をミス無く確実に行っ
て、射出成形の完全無人化システムの構築を可能にする
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために本発明で講じた手段は以下の如くである。予
め設定したプログラムに従ってロボットハンドがストッ
カから決められた固定側カセット金型と可動側カセット
金型を取り出し、且つ、これ等各金型を固定側と可動側
の各母型に嵌込んでプラスチックの射出成形を行う射出
成形機に於いて、

【０００８】（１） ロボットハンドがストッカから取
り出した固定側カセット金型を固定側母型内に挿入する
時に、励磁したマグネットハンドの吸着部を固定側母型
の背面側より挿入してロボットハンドによって所定位置
まで挿入された固定側カセット金型を吸着し、且つ、こ
の吸着したカセット金型を上記母型内部に引込んで固定
する固定側カセット金型セット手段と、この金型セット
手段によって固定側母型内部にセットされた固定側カセ
ット金型をロボットハンドで取り出してストッカに送り
戻す時に、消勢したマグネットハンドの吸着部を固定側
母型の背面側より挿入して上記のカセット金型を母型の
外に向けて押し出し、上記のマグネットハンドに把持せ
しめる固定側カセット金型取外し手段とを有すること。

【０００９】（２） ロボットハンドがストッカから取
り出した可動側カセット型を可動側母型内に挿入する時
に、ロボットハンドによる挿入が所定位置に達すると、
エジェクタロッドの前進作動に連動して迎え作動するエ
ジェクタ連結部の連結爪を可動側カセット金型に係合
し、次いで、上記エジェクタロッドの後退作動に連動し
て可動側カセット金型を母型内部に引込んで固定する可
動側カセット金型セット手段と、可動側母型内部にセッ
トされた可動側カセット金型をロボットハンドで取り出
してストッカに送り戻す時に、エジェクタロッドの前進
作動に連動させて可動側カセット金型を母型の途中位置
まで押出し、且つ、このカセット金型を上記のエジェク
タ連結爪に一時係合させた状態でロボットハンドに把持
させ、その後エジェクタ連結爪の係合を解いて可動側カ
セット金型の取り出しを可能にする可動側カセット金型
取外し手段とを有すること。

【００１０】（３） 可動側母型内部にセットされた可
動側カセット金型をエジェクタロッドの前進作動に連動
させて母型の途中位置まで押出す時に、エジェクタロッ
ドによって挿動される金型ベースと可動側カセット金型
の間隔内に金型押出し用シリンダのヘッドを突出して、
エジェクタロッドの前進作動を可動側カセット金型側に
直接伝達するように構成すること。

【００１１】

【作用】上記の手段は以下の如く作用する。上記（１）
で述べた手段によれば、ロボットハンドがストッカから
取り出した固定側カセット金型を射出成形機の固定側母
型内に挿入する時に、ロボットハンドがカセット金型を
母型の所定位置まで挿入すると、母型の裏側から挿入さ
れたマグネットハンドの吸着部がこれを迎えて母型の内
部に引込むため、固定側カセット金型を固定側母型内部
に確実に嵌込むことができ、また、この嵌込まれたカセ
ット金型を母型から外してストッカに戻す時は、消勢し
た上記マグネットハンドの吸着部を母型の裏側から挿入
して嵌込まれているカセット金型を外に向けて押し出し
てロボットハンドに把持させるため、ロボットハンドに
よる把持が完全に達成されてカセット金型の取出しをミ
ス無く確実に行うことを可能にする。

【００１２】上記（２）で述べた手段によれば、ロボッ
トハンドがストッカから取出した可動側カセット金型を
射出成形機の可動側母型内に挿入する時に、ロボットハ
ンドがカセット金型を母型の所定位置まで挿入すると、
エジェクタロッドの前進作動に連動してエジェクタ連結
部が迎え作動して来て、その連結爪を挿入されたカセッ
ト金型に係合し、その後、カセット金型を母型内部に引
込むため、可動側カセット金型を可動側母型内部に確実
に嵌込むことができ、また、この嵌込まれたカセット金
型を母型から外してストッカに戻す時は、エジェクタロ
ッドの前進作動に従ってカセット金型を途中まで押出
し、ここで一旦連結爪を係合して固定した状態にしてロ
ボットハンドに把持させるため、ロボットハンドによる
把持が完全に達成されてカセット金型の取出しをミス無
く確実に行うことを可能にする。

【００１３】上記（３）で述べた手段によれば、可動側
母型内部にセットされた可動側カセット金型をエジェク
タロッドの前進作動に連動させて母型の途中位置まで押
出す時に、金型ベースとカセット金型の間隔内に金型押
出し用シリンダのヘッドを突出させることにより、エジ
ェクタロッドの前進作動をカセット金型側に直接伝える
ことができるから、カセット金型の取出しに当ってエジ
ェクタロッドのストローク長を通常の成形品押出し時の
ストローク長と切換える必要がなく、従って、切換操作
が原因で発生する作業員の操作ミスを無くして可動側カ
セット金型の取出しをより確実に行うことを可能にす
る。

【００１４】以上の如くであるから、上記の手段によっ
て上述した技術的課題を解決して、前記従来の技術の問
題点を解消することができる。

【００１５】

【実施例】以下に、上述した本発明に係る射出成形機用
金型自動交換方式の好適な実施例を添付した図面と共に
詳細に説明する。

【００１６】図１と図２とは本発明に係る金型自動交換
方式が実施される射出成形機の全体構成を概略的に説明
した平面図と正面図であって、これ等の図面に於いて符
号１で全体的に示したのは射出部２と型締部３と制御部
４から成る射出成形機であって、２ａは射出成形用のノ
ズル、３ａと３ｂは型締部３を構成する固定側プラテン
と可動側プラテン、３ｃは両側プラテン３ａ，３ｂ間に
架設したタイロッド、４ａは可動側部材を往復作動する
油圧シリンダを示す。

【００１７】次に、符号５で全体的に示したのはカセッ
ト金型を収納するストッカであって、このストッカ５は
図３並びに図４に記載の如く固定側と可動側の各カセッ
ト金型ＳとＴを夫々別々に収納する２枚のストッカ円盤
５Ｓ，５Ｔによって構成されると共に、各ストッカ円盤
５Ｓ，５Ｔには多数の金型Ｓ，Ｔを収納できるように多
数の収納孔５Ｓ１…と５Ｔ１…が図４の如く千鳥状に２
周設けられていて、これ等２枚のストッカ円盤５Ｓ，５
Ｔをロッド５ａ…で平行に固定して、その中心部に取付
けた回転軸５ｂを左右の軸受板５ｃ，５ｄの間に回転自
在に支承し、更に、一方のストッカ円盤５Ｔの周縁に形
成したギヤ（図示せず）にモータ５Ｍのギヤ５Ｍａを噛
合して回転自在と成し、このモータ５Ｍによる回転を一
方のストッカ円盤５Ｔの側面に植設した識別ピン５ｅ…
をセンサ６で読取ることによって制御して、予め設定し
たプログラムに従ってこれから使用する各カセット金型
Ｓ及びＴを図３の上部交換位置にセットする一方、使用
済みのカセット金型Ｓ，Ｔを収納する時は、プログラム
によって決められている収納孔５Ｓ１，５Ｔ１を上記の
交換位置にセットするように構成されている。

【００１８】更に図１と図３に於いて、７と８は夫々エ
アーシリンダ７Ｓ，８Ｓによって進退作動して、各スト
ッカ円盤５Ｓ，５Ｔの収納孔５Ｓ１…，５Ｔ１…に対し
て各カセット金型Ｓ，Ｔの出し入れを吸着しながら行う
マグネットアームで、９はストッカ固定用シリンダを示
す。

【００１９】図１と図２に於いて夫々符号１０と１１で
全体的に示したのはロボットハンド１０Ｈとマグネット
ハンド１１ＨをＸＹＺの各軸方向に作動自在に構成した
駆動装置であって、図中、１０ａと１０ｂはロボットハ
ンド用のＸ軸レールとＹ軸レール、１０ｃはロボットハ
ンド１０を上下に作動するシリンダ、１０ｄはシリンダ
１０ｃとロボットハンド１０Ｈを連結する連結板、１１
ａと１１ｂはマグネットハンド用のＸ軸レールとＹ軸レ
ール、１１ｃはマグネットハンド１１を上下に作動する
シリンダ、１１Ｓはマグネットハンド１１Ｈの下端部に
内向きに取付けたオン・オフ自在なマグネットを示す。

【００２０】上述したロボットハンド１０Ｈは、固定側
と可動側の各カセット金型Ｓ，Ｔを上述したストッカ５
から取出してこれを後述する射出成形機１側の母型に送
って嵌込んだり、反対に母型から引出したカセット金型
Ｓ，Ｔをストッカ５に送り戻したりする交換作業を行う
ものであって、その下端部にはカセット金型Ｓ，Ｔのカ
ラーの部分を嵌込んで把持する把持穴（図示せず）が形
成されていて、この把持穴内に嵌込まれた各カセット金
型Ｓ，Ｔは、同じく図示していない締付円盤によって固
定側カセット金型Ｓは図面上左向きに、また、可動側カ
セット金型Ｔは図面上右向きに夫々水平状態に把持され
る仕組に成っている。

【００２１】次に、図１と図２並びに図５乃至図１０の
記載に基づいて上述した型締部３の詳細な構造を説明す
る。型締部３は固定側プラテン３ａに設けた固定型部と
可動側プラテン３ｂに設けた可動型部によって構成され
ていて、固定側部は固定側プラテン３ａの内側面に取付
けた固定側取付板２０と、その内側に設けたランナース
トリッパプレート２１と、固定型板２２とによって構成
され、且つ、これ等ランナーストリッパプレート２１と
固定型板２２は、後述する固定型部との間に架設したサ
ポートピン２３…に沿って対向する可動型部の方向にス
ライド自在に構成されていて、図９に示したストッパー
ボルト２４とパーテングロック２５の働き、即ち、摩擦
抵抗の相違によって、可動型部の型開き動作に従って先
ず固定型板２２がスライドしてランナーストリッパプレ
ート２１との間にマグネットハンド１１Ｈが挿入できる
間隔を開き、次いで、該プレート２１がスライドして固
定側取付板２０との間隔が開き、最後に後述する可動型
部側の可動型板との間のパーテングラインＰＬが開く仕
組に成っている。

【００２２】尚、図９に於いて２６は成形機ノズル２ａ
のヘッドが嵌合されるスプールブッシュで、２７は成形
時に作られるランナーの成形部、Ｅは両カセット金型
Ｓ，Ｔの間で成形される成形品を示す。

【００２３】更に図中、２２Ａは上述した固定型板２２
の内側面（対向面）に凹設した固定側カセット金型Ｓ用
の母型、２８はこの母型２２Ａ内に嵌込まれたカセット
金型Ｓを固定するシリンダであって、母型２２Ａに対す
るカセット金型Ｓの挿入と取り出しは上述したロボット
ハンド１０とマグネットハンド１１によって行われる
が、その手順は後述する。

【００２４】また、上述した可動側プラテン３ｂに設け
た可動型部は、可動側プラテン３ｂの内側面に取付けた
可動側取付板３０と、その内側に設けたスペーサブロッ
ク３１と受板３２と可動型板３３とによって構成され、
且つ、これ等スペーサブロック３１と受板３２と可動型
板３３は、上述したサポートピン２３…に沿って対向す
る固定型部の方向にスライド自在に構成されており、更
に、図９並びに図１０に示す如くスペーサブロック３１
と受板３２の内部に形成したスライド室３４内には、上
述した可動側取付板３０の内部に嵌込んだ金型ベース３
５の内側に連設したエジェクタ連結部３６が進退作動自
在に嵌込まれ、且つ、この連結部３６の両端部にはエジ
ェクタ連結爪３７ａのシリンダ３７と、カセット押出し
ヘッド３８ａのシリンダ３８が取付けられると共に、更
にこのスライド室３４の中心部には可動側カセット金型
Ｔの可動板ＴＤが嵌込まれる仕組に成っている。

【００２５】更に図中、３３Ａは上述した可動型板３３
の内側面（対向面）に凹設した可動側カセット金型Ｔ用
の母型、４０はこの母型３３Ａ内に嵌込まれたカセット
金型Ｔを固定するシリンダを示し、また、ＴＡとＴＢは
上述した可動板ＴＤと一体にカセット金型Ｔに対してス
ライド軸ＴＰを用いて進退作動自在に取付けた前後のエ
ジェクタプレート、ＴＣは前述したエジェクタ連結爪３
７ａが係合する両プレートＴＡ，ＴＢの間隔、ＴＳはス
ライド軸ＴＰに取付けた戻しスプリング、ＴＹは上述し
た可動板ＴＤに設けたセンターピンＴＨの周囲に嵌装し
たエジェクタスリーブ、４１は金型ベース３５のリター
ンスプリング、４１ａはこのリターンスプリング４１を
取付けたシャフト、４２はエジェクタロッドを示すもの
であって、上記母型３３Ａに対する可動側カセット金型
Ｔの嵌込みと取出しは上述したロボットハンド１０によ
って行われるが、その手順は後述する。

【００２６】図１１は上述した本発明に係る射出成形機
用金型自動交換方式の電気的構成を示したブロック図で
あって、成形機本体１の制御部には上述した可動側プラ
テン作動用シリンダ４ａと、固定側母型２２Ａ内に嵌込
んだ固定側カセット金型Ｓを固定するシリンダ２８と、
エジェクタ連結爪３７ａ用のシリンダ３７と、カセット
押出しヘッド３８ａ用のシリンダ３８が接続され、ま
た、上記成形機本体１の制御部に対してバス５１で接続
したＣＰＵ５０には、前述したストッカ用モータ５Ｍ
と、ピン識別用センサ６と、ストッカマグネットアーム
７、８用のシリンダ７Ｓ，８Ｓと、ストッカ固定用のシ
リンダ９と、ロボットハンド１０Ｈに設けた締付円盤を
回転するラック用シリンダ１０ｅから成るロボットハン
ド金型把持装置１０Ｔと、ロボットハンド１０Ｈとマグ
ネットハンド１１Ｈ用の駆動装置１０，１１と、マグネ
ットハンド１１Ｈのマグネット１１Ｓをオン・オフする
吸脱着装置１１Ｔが接続されていて、夫々がメモリ（図
示せず）に格納されているプログラムに従って動作する
仕組に成っている。

【００２７】次に、上述した本発明に係る金型自動交換
方式の処理動作を図１２乃至図１５に記載したフローチ
ャートに基づいて説明する。図１２は固定側カセット金
型Ｓを固定側母型２２Ａ内にセットする処理手順を説明
したものであって、始めのステップＳ１では全てのロボ
ットをホームポジションにセットし、次いで、ステップ
Ｓ２に進んでストッカ５をモータ５Ｍが回転して、ステ
ップＳ３で所定のカセット金型Ｓが取り出し位置に来た
らステップＳ４に進んでストッカ５の回転を停止し、そ
の後、ステップＳ５に進んでマグネットアーム８による
カセット金型Ｓの押出し動作が行われ、更に、ステップ
Ｓ６で決められたカセット金型Ｓを各締付円盤１２…に
よってロボットハンド１０Ｈの把持穴１０Ｒ内に把持し
たら、ストッカ５からのカセット金型Ｓの抜出しとその
運搬、及び、図５に示すようにこの金型Ｓを母型２２Ａ
の前に移動して途中まで挿入する各ステップＳ７とＳ８
が実行され、次いで、マグネットハンド１１Ｈをランナ
ーストリッパプレート２１と固定型板２２の開いた間隔
内へ挿入して、マグネット１１Ｓの部分を固定型板２２
の裏側から母型２２Ａの内部に迎え移動せしめるステッ
プＳ９が実行されて、次のステップＳ１０に進む。

【００２８】ステップＳ１０ではマグネット１１Ｓにカ
セット金型Ｓを吸着し、次いで、ステップＳ１１でロボ
ットハンド１０Ｈによるカセット金型Ｓの把持を解いた
後、ステップＳ１２でマグネットハンド１１Ｈの引込み
動作を行ってカセット金型Ｓを母型２２Ａ内に引込んで
完全に嵌込み、更に、固定用シリンダ２８によるカセッ
ト金型Ｓの固定作業と、そのロック状態の確認処理の各
ステップＳ１３，Ｓ１４を行うと共に、マグネットハン
ド１１Ｈとロボットハンド１０Ｈをホームポジションに
移動するステップＳ１５，Ｓ１６を行って固定側カセッ
ト金型Ｓのセット処理を終える。

【００２９】図１３は可動側カセット金型Ｔを可動側母
型３３Ａ内にセットする処理手順を示したものであっ
て、ステップＳ２０からステップＳ２７までは前記図１
２に示した固定側カセット金型Ｓの取出しと運搬の各動
作と同じ処理が実行されて、プログラムで決められた可
動側カセット金型Ｔが図６の如く運搬され、且つ、ステ
ップＳ２８でこのカセット金型Ｔが母型３３Ａの途中ま
で挿入される。

【００３０】次のステップＳ２９では、図６の如くエジ
ェクタロッド４２が前進して金型ベース３５と共にエジ
ェクタ連結部３６を迎え移動させ、次いで、ステップＳ
３０でシリンダ３７を作動して途中まで挿入されたカセ
ット金型Ｔのプレート間隔ＴＣに図７に示す如くエジェ
クタ連結爪３７ａを係合し、ステップＳ３１でこのロッ
ク状態が確認できたら、ステップＳ３２に進んでロボッ
トハンド１０Ｈによるカセット金型Ｔの把持を解き、更
に、エジェクタロッド４２を後退させて戻しスプリング
４１による金型ベース３５と連結部３６の戻し動作に基
づくカセット金型Ｔの引込みステップＳ３４、固定用シ
リンダ４０によるカセット金型Ｔのロックとその確認の
各ステップＳ３５，Ｓ３６が順次実行されて、可動側カ
セット金具Ｔのセット処理を終える。

【００３１】図９は以上の如くセットされた固定側と可
動側のカセット金型Ｓ，Ｔによって成形品Ｅを射出成形
している状態を示したものであって、次に、この様にし
て使用した各カセット金型Ｓ，Ｔを各母型２２Ａ，３３
Ａから外出してストッカ５に戻す取出し処理の手順を説
明する。

【００３２】図１４は前述した図１２に示した手順によ
って母型２２Ａ内にセットされた固定側カセット金型Ｓ
を取出してストッカ５に送り戻す手順を説明したもので
あって、先ず、ロボットをホームポジションに移動する
ステップＳ４０と、ロボットハンド１０Ｈを取出し位置
へ移動するステップＳ４１が実行され、次いで、固定用
シリンダ２８によるロックの解除ステップＳ４２、マグ
ネットハンド１１Ｈを開いたランナーストリッパプレー
ト２１と固定型板２２の間隔内から母型２２Ａの裏側に
移動するステップＳ４３、この移動したマグネットハン
ド１１Ｈの励磁されていないマグネット１１Ｓによるカ
セット金型Ｓの押出しステップＳ４４、押出したカセッ
ト金型Ｓをロボットハンド１０Ｈの把持穴に把持せしめ
たことを確認するステップＳ４５、マグネットハンド１
１Ｈをホームポジションに戻すステップＳ４６、ロボッ
トハンド１０Ｈにより取出したカセット金型Ｓの運搬ス
テップＳ４７、ストッカ５の回転とその停止位置の確認
ステップＳ４８，Ｓ４９が実行され、更に、ストッカ５
の停止、ロボットハンド１０Ｈによるカセット金型Ｓの
ストッカ収納穴５Ｓ１への挿入、マグネットアーム７に
よるこのカセット金型Ｓの迎え作動、マグネットアーム
７によるカセット金型Ｓの吸着及び引込み、マグネット
アーム７のホームポジションへの移動、ロボットハンド
１０Ｈのホームポジションへの移動に関する各ステップ
Ｓ５０乃至Ｓ５５が実行されて、固定側カセット金型Ｓ
の取出し処理を終える。

【００３３】次に、図１５は前述した図１３に示した手
順によって母型３３Ａ内にセットされた可動側カセット
金型Ｔを取出して、ストッカ５に送り戻す手順を説明し
たものであって、先ず、ステップＳ６０でロボットをホ
ームポジションに移動させたら、図８のようにロボット
ハンド１０Ｈを母型３３Ａの前面取出し位置に移動する
ステップＳ６１と、カセット押出し用シリンダ３８を作
動してそのヘッド３８ａを同じく図８の如く可動側スラ
イド板ＴＤと金型ベース３５の間に挿入するステップＳ
６２、その挿入状態を確認するステップＳ６３、エジェ
クタ連結爪３７ａのロックを外すステップＳ６４とその
外れた状態を確認するステップＳ６５、固定用シリンダ
４０の解除するステップＳ６６とそれを確認するステッ
プＳ６７が実行された後、ステップＳ６８に進んでエジ
ェクタロッド４２の前進を行うステップＳ６８が実行さ
れる。

【００３４】カセット押出し用ヘッド３８ａを突出し、
且つ、エジェクタ連結爪３７ａを外した状態でエジェク
タロッド４２の前進を行うと、図８に示すようにカセッ
ト金型Ｔが母型３３Ａより少し押出された状態となり、
ここで再びエジェクタ連結爪３７ａによるカセット金型
Ｔのロックと、その確認の各ステップＳ６９，Ｓ７０を
実行した後、このロック状態のままロボットハンド１０
Ｈにカセット金型Ｔを把持せしめステップＳ７１を実行
し、次いで、エジェクタ連結爪３７ａのロックを外すス
テップＳ７２，この外れた状態を確認するステップＳ７
３、押出しシリンダ３８によってヘッド３８ａを元の位
置に後退させるステップＳ７４が実行され、最後に、上
記図１４に示したステップＳ４７からＳ５５までと同じ
可動側カセット金型Ｔの運搬とストッカ円盤５Ｔの収納
孔５Ｔ１への戻し動作に関する各ステップが順次実行さ
れて処理を終える。

【００３５】

【発明の効果】以上述べた次第で、本発明に係る射出成
形用金型自動交換方式によれば、ストッカからの各カセ
ット金型の取出しとその送り戻しを、マグネットアーム
の磁力を利用して各カセット金型を吸着して行い、ま
た、固定側カセット金型を母型に嵌込む際には、ロボッ
トハンドによって途中まで挿入されたカセット金型をマ
グネットハンドのマグネットで迎えてこれを吸着及び引
込むことによって嵌合し、更に、可動側カセット金型を
その母型内に嵌込む時にも、エジェクタロッドの往動に
従ってエジェクタ連結爪を迎え移動させてロックすると
共に、各カセット金型を各母型から取外してストッカに
戻す時には、固定側カセット金型はマグネットハンドに
押されてロボットハンドに確実に把持した後、ストッカ
に向けて搬送され、また、可動側カセット金型はエジェ
クタ連結爪にロックされた状態でロボットハンドによる
把持動作が行われるように構成されているため、カセッ
ト金型をストッカから取出したりこれを送り戻す動作、
及び、カセット金型の母型へのセットと取出しと云った
各動作をミス無く確実に行うことができるから、射出成
形加工を自動化し、カセット金型の交換作業をロボット
で行って完全無人化システムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金型自動交換方式を実施した射出
成形機の平面図である。

【図２】同じく正面図である。

【図３】本発明で使用するストッカの正面図である。

【図４】同じくストッカの側面図である。

【図５】固定側カセット金型を母型内に嵌込んでいる状
態を示した要部の一部断面正面図である。

【図６】可動側カセット金型を母型内に嵌込んでいる状
態を示した要部の一部断面正面図である。

【図７】可動側カセット金型を母型内に嵌込んだ状態を
示した要部の一部断面正面図である。

【図８】母型内に嵌込んだカセット金型を母型より押出
している状態を示した要部の一部断面正面図である。

【図９】本発明によって組込まれたカセット金型によっ
て成形品を射出成形している状態を示した要部の正断面
図である。

【図１０】エジェクタ連結部の構成を図９のＹ−Ｙ線に
沿った位置で切断して示した拡大斜視図である。

【図１１】本発明の電気的構成を示したブロック図であ
る。

【図１２】固定側カセット金型を母型にセットする処理
手順を説明したフローチャートである。

【図１３】可動側カセット金型を母型にセットする処理
手順を説明したフローチャートである。

【図１４】固定側カセット金型を母型から取外してスト
ッカに戻す処理手順を説明したフローチャートである。

【図１５】可動側カセット金型を母型から取出してスト
ッカに戻す処理手順を説明したフローチャートである。

【符号の説明】 Ｓ 固定側カセット金型 Ｔ 可動側カセット金型 １ 射出成形機 ２ａ 射出成形用ノズル ３ａ 固定側プラテン ３ｂ 可動側プラテン ５ ストッカ ７，８ マグネットアーム １０Ｈ ロボットハンド １１Ｈ マグネットハンド １１Ｓ マグネット ２２ 固定型板 ２２Ａ 固定側母型 ３３ 可動型板 ３３Ａ 可動側母型 ３６ エジェクタ連結部 ３７ａ エジェクタ連結爪 ３８ 金型押出し用シリンダ ３８ａ 金型押出し用ヘッド ４２ エジェクタロッド Ｅ 成形品

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１、図５、図６、図７、図８、図
９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

【図１５】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６、図１７、図１８、図１９

【補正方法】削除 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】削除

【手続補正１５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】削除

【手続補正１６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】削除

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１９

【補正方法】削除

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定したプログラムに従ってロボッ
   トハンドがストッカから決められた固定側カセット金型
   と可動側カセットを取り出し、且つ、これ等各金型を固
   定側と可動側の各母型に嵌込んでプラスチックの射出成
   形を行う射出成形機に於いて、 ロボットハンドがストッカから取り出した固定側カセッ
   ト金型を固定側母型内に挿入する時に、励磁したマグネ
   ットハンドの吸着部を固定側母型の背面側より挿入して
   ロボットハンドによって所定位置まで挿入された固定側
   カセット金型を吸着し、且つ、この吸着したカセット金
   型を上記母型内部に引込んで固定する固定側カセット金
   型セット手段と、この金型セット手段によって固定側母
   型内部にセットされた固定側カセット金型をロボットハ
   ンドで取り出してストッカに送り戻す時に、消勢したマ
   グネットハンドの吸着部を固定側母型の背面側より挿入
   して上記のカセット金型を母型の外に向けて押し出し、
   上記のマグネットハンドに把持せしめる固定側カセット
   金型取外し手段とを有して成ることを特徴とする射出成
   形機用金型自動交換方式。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した射出成形機に於い
   て、ロボットハンドがストッカから取り出した可動側カ
   セット型を可動側母型内に挿入する時に、ロボットハン
   ドによる挿入が所定位置に達すると、エジェクタロッド
   の前進作動に連動して迎え作動するエジェクタ連結部の
   連結爪を可動側カセット金型に係合し、次いで、上記エ
   ジェクタロッドの後退作動に連動して可動側カセット金
   型を母型内部に引込んで固定する可動側カセット金型セ
   ット手段と、可動側母型内部にセットされた可動側カセ
   ット金型をロボットハンドで取り出してストッカに送り
   戻す時に、エジェクタロッドの前進作動に連動させて可
   動側カセット金型を母型の途中位置まで押出し、且つ、
   このカセット金型を上記のエジェクタ連結爪に一時係合
   させた状態でロボットハンドに把持させ、その後エジェ
   クタ連結爪の係合を解いて可動側カセット金型の取り出
   しを可能にする可動側カセット金型取外し手段とを有し
   て成ることを特徴とする射出成形機用金型自動交換方
   式。
3. 【請求項３】 可動側母型内部にセットされた可動側カ
   セット金型をエジェクタロッドの前進作動に連動させて
   母型の途中位置まで押出す時に、エジェクタロッドによ
   って挿動される金型ベースと可動側カセット金型の間隔
   内に金型押出し用シリンダのヘッドを突出して、エジェ
   クタロッドの前進作動を可動側カセット金型側に直接伝
   達するように構成したことを特徴とする請求項２記載の
   射出成形機用金型自動交換方式。
4. 【請求項４】 ストッカに設けた収納孔に対する固定側
   と可動側の各カセット金型の取り出し及び嵌込みを、各
   カセット金型をシリンダによって進退作動するマグネッ
   トアームに吸着させて行なう一方、各カセット金型を搬
   出入するロボットハンドには、カムを用いて各カセット
   金型をロック及びリリースする把持部を設けたことを特
   徴とする請求項１または２記載の射出成形機用金型自動
   交換方式。