JPH0624179Y2 - 金型の交換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は射出成形用の金型を自動交換するために使用す
る金型に設けられた金型の交換装置に関する。

（従来の技術） 射出成形機の成形用金型（以下、単に『金型』という）
にはヒータが設けてあり、射出された成形材料が途中で
凝固しないようにする一方、射出されたキャビティー内
の成形材料が早期に冷却固化するように、冷却流体用の
流路を設けてある。そして、金型は予め複数組用意さ
れ、生産支持順序に応じたものが適宜選択されている。
金型の交換時には前記ヒータを制御する電気系と、前記
流体の流路との各継手の着脱作業が行われるが、この着
脱作業をできるだけ短くすることは、金型の交換作業を
短縮して生産性を向上させる重要な要素のひとつであ
る。

横形の射出成形機において、前記着脱作業は通常、手作
業により行なわれており、射出成形機の操作側および反
操作側から作業を施すことにより、金型交換の段取り作
業の能率を良好にしている。前記段取り作業の所要時間
（以下、『段取り時間』という）は型締め力が１５００
ｔ程度の射出成形機である場合、約４０秒である。

しかしながら、このように前記着脱作業を手作業によっ
て行った場合には、液体を供給するパイプの剛性が大き
くなり、作業員の負担が大きかった。そこで、前記金型
の交換作業を操作側および反操作側のうちいずれか一方
側から、自動処理するものが提案された（特公昭62-208
85号公報参照）。この公報に開示された技術を使用した
段取り時間は、１５００ｔ程度の射出成形機で約６０秒
であった。なお、前記各種継手を自動に着脱させる場合
には、継手をロックおよびロック解除させるロック機構
と、継手を金型とともに移動させる移動機構とが必要で
ある。

さらに、前記着脱作業を自動処理によって金型の下方か
ら施すもの、同様に金型の横方向に着脱するもの（特願
昭61-217822号公報、実願昭61-140315号公報参照）があ
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、特公昭62-20885号公報に開示された技術
は、作業員の作業負担は軽減されたが、操作側および反
操作側のうちのいずれか一方側からのみ前記着脱作業を
行っていたので、金型の交換路が一方口になり、上記の
ように手作業で行った場合より劣化した。

また、前記着脱作業を自動処理によって下方から施した
場合には、金型の交換作業に伴ない異物が継手に落下混
入し易いので、不良品および接触不良が発生していた。

さらに、特願昭61-217822号公報、実願昭61-140315号公
報に開示された技術は横方向の着脱を行うため、前記ロ
ック機構と移動機構とを金型の搬出方向に沿わせて配置
しなけれがならないため、設備が大型化するとともに構
造が複雑になっていた。

したがって、本考案は前記ロック機構と移動機構とを小
型化するとともに、前記金型の着脱における作業性を良
好にする着脱装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するために、冷却用液体とアク
チュエータ駆動用流体とを受給する流体受給口６および
電力と制御用電気信号とを受給する電気受給口７が備え
られた第１の継手５を有する金型２と、金型２が着脱自
在なダイプレート３と、ダイプレート３の上部で金型２
の中央部に対応する位置に設けられかつ第１の継手５に
着脱自在に係合する第２の継手17と、ダイプレート３ま
たは金型２の一方に設けられかつ他方に係合自在な金型
２の位置決め装置15と、第２の継手17をダイプレート３
の方向に弾発付勢するための弾性体（コイルスプリン
グ）32を備えた弾発手段28とを設けたことを特徴とする
ものである。

（作用） 本考案は上記のように構成したので、金型２の交換時に
はシリンダ装置19を操作し第２の継手17を上昇せて第１
の継手５から外し、当該金型２をダイプレート３から外
す。こののち、当該金型２を搬出すると同時に、交換用
の金型２を搬入する。そして、上記交換用の金型２をダ
イプレート３に取付け、位置決め装置15を操作して金型
２とダイプレート３との搬入方向における相対位置を決
定する。そして、第２の継手17を下降させ、上方から第
１の継手５に金型２の搬送方向と交わる方向に係合させ
る。このとき、弾発手段28は弾性体32の弾性力によって
第２の継手17を、第２の継手17側からダイプレート３の
方向に弾発し、位置決め装置15による第２の継手17の第
１の継手５に対する方向における相対位置の誤差を吸収
するので、第２の継手17および第１の継手５をワンアク
ションで容易に係合させることができる。

（実施例） 以下に、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図において、１は金型の交換装置であり、横型の射
出成形機（図示省略）に使用する金型２を自動交換する
ためのもので、第２図に示す金型２とダイプレート３と
搬送装置４とを主構成としている。

金型２は成形面を設けた金型部34と、金型部34をダイプ
レート３に装着するための装着ホルダ８とからなり、金
型２には図示を省略したヒータが設けてある。このヒー
タは射出された成形材料が途中で凝固しないようにする
ものである。また、金型２には射出されたキャビティー
内の成形材料が早期に冷却固化するように、冷却流体用
の流路（図示省略）を設けてある。金型２は金型部34を
装着する仮状の装着ホルダ８を介して、ダイクランパ９
を操作することによって、ダイプレート３に着脱自在に
取付けられる。なお、第６図において、後述のガイドロ
ッドの図示は省略してある。

５は図示を省略した防塵カバーを有する第１の継手５
で、前記流路およびアクチュエータ（図示省略）作動用
に冷却流体を受給する流体受給口（第６図参照）６と、
前記ヒータの電力および制御用電気信号を受給する電気
受給口７とを設けてある。第１の継手５は金型２をダイ
プレート３に取付けたとき、ダイプレート３の上方に配
置され、異物が侵入しにくいようにしてある。10は金型
２の交換作業に使用する吊りフックである。11は装着ホ
ルダ８に穿設した位置決め溝、12は位置決めシリンダ
で、位置決め溝11と位置決めシリンダ12とは後述の位置
決め装置15を構成する。26はタイバーである。

位置決め装置15は金型２とダイプレート３との相対位置
を決定するもので、ダイプレート３に設けられ、かつ金
型２に係合自在なものである。位置決めシリンダ12に制
御される位置決めピン13と、装着ホルダ８に穿設した位
置決めピン13に嵌合する位置決め溝11とからなり、位置
決め溝11と位置決めピン13との係合によって金型２とダ
イプレート３との相対位置を決定する。なお、位置決め
装置15は金型２に配置してもよく、この場合にはダイプ
レート３に位置決め溝11を形成し、位置決め装置15を当
該位置決め溝１１に係合自在に設ける。

搬送装置４は図中反時計方向に回転する段取りロータ14
を並設することにより構成され、搬送装置４の途中には
ダイプレート３を配置してある。搬送装置４は装着ホル
ダ８に装着した金型2,2を矢印A,B方向に搬送するもの
で、搬送装置４の駆動装置は図示を省略してある。

ダイプレート３には金型２に前記各流体と、電力および
制御用電気信号とを供給する脱着装置16が設けてある。
この脱着装置16は第１の継手５に着脱自在に係合する第
２の継手17と、第２の継手17をシリンダロッド18の先端
に固定したシリンダ装置19とを主構成としている。

ダイプレート３には、29で示した取付部が突設されてお
り、取付部29には後述する弾発手段28を介して第２の継
手17、シリンダロッド18およびシリンダ装置19がボルト
30締めで取り付けられている。

弾発手段28は板状体であって、弾発手段28にはボルト30
を挿通させるための取付孔（第４図参照）31と、弾性体
としてのコイルスプリング32とが備えられている。取付
孔31は、ボルト30が摺動または緩挿し得る径を有し、上
記取り付けに際し、取付孔31に挿通されたボルト30には
コイルスプリング32が介装される。

この状態でコイルスプリング32は、その弾性力によって
第２の継手17を、第２の継手17側からダイプレート３の
方向に弾発し、第２の継手17の第１の継手５に対する位
置決め位置の誤差を吸収する。第３図および第５図は33
は、冷却流体および電力を供給する供給パイプである。

第２の継手17には、流体受給口６に図示を省略した流体
貯溜タンクから冷却流体を供給する流体供給口20と、電
気受給口７に図示を省略した電力供給装置から電力を供
給する電力供給口21とが設けてある。

また、ダイプレート３には上記の係合時に第３図および
第４図に27で示すガイドロッドと、ガイドロッド27に係
合するガイド孔（図示省略）とによって、流体受給口６
および流体供給口20と、電気受給口７および電力供給口
21との位置決めをする。

流体受給口６および流体供給口20は、周知のカップラに
おける雄と雌との関係を有し、シリンダ装置19の作動に
よって互いにワンタッチで結合するものである。また、
電気受給口７および電力供給口21は、流体受給口６およ
び流体供給口20の結合時に互いに嵌まり合い、電力供給
端子24と電力受給端子25とを導通させる。

流体受給口６および流体供給口20は第７図に示すよう
に、雄側本体57と雌側本体43とを主構成とするものであ
る。流体受給口６は雄側本体57と、雄側本体57にねじこ
まれたリング35と、雄側本体57内に摺動自在に取付けた
バルブ36とからなるものである。雄側本体57は環状溝23
を有する小径部58とフランジ59とを備え、バルブ36は開
口端側に延びたシャフト37と、シャフト37に対し反対側
に延びた小径シャフト38とを有している。雄側本体57の
内部にはリング35によって固定したスパイダ39を配置
し、スパイダ39に設けた貫通孔40に小径シャフト38を貫
通させ、バルブ36とスパイダ39との間にバネ41を介装す
ることによって、バルブ36を常時雄側本体57のシール42
に付勢圧接させている。

流体供給口20には雌側本体43の開口端付近に円周に沿っ
て設けられた、複数のボール保持孔44と、ボール保持孔
44に挿入されたボール22と、雌側本体43の外周に摺動自
在に取付けられたボールロック保持リング45と、雌側本
体43の肩部とボールロック保持リング45との間に介装さ
れたバネ46と、雌側本体43の端部に固定されるとともに
ボールロック保持リング45の移動を阻止するリング47
と、雌側本体43の内部に摺動自在に取付けられたバルブ
48とから構成されている。

雌側本体43の内径は雄側本体57の小径部58の外径より僅
かに大きく、また雌側本体43のボール22は流体受給口６
および流体供給口20の結合時に、雄側本体57の環状溝23
に適合する位置に設けてある。

ボールロック保持リング45は、雌側本体43の開口端に取
付けたボール22に対向して、逃しテーパ49を有する環状
の切欠部50を備えている。ボールロック保持リング45
は、常時、雌側本体43の開口端から遠ざかる方向に付勢
されているが、付勢された状態において切欠部50はボー
ル22と接触しない位置にある。

バルブ48は雌側本体43の開口端に突出したシャフト51を
有し、その反対側には小径シャフト52を設けてある。小
径シャフト52は雌側本体43の内部にリング47によって固
定したスパイダ53に設けた貫通孔54に貫通し、バルブ48
とスパイダ53との間にはバネ56が介装してある。このた
め、バルブ48は雌側本体43のシール55に付勢、圧接され
る。

そして、流体受給口６および流体供給口20との結合時
に、両者6,20はボール22とボール22の形状に対応した環
状溝23とによって係合する。この結合状態はシリンダ装
置19の作動を停止させ、シリンダロッド18を固定するこ
とによって保持される。なお、第１の継手５と第２の継
手17との当接面には、上記係合時の摩擦係数を低減させ
るため、固体潤滑材を塗布してある。

つぎに上記構成に係る装置１による金型２の交換を以下
に説明する。

まず、第１図の鎖線に示すように搬送装置４のダイプレ
ート３における搬入側に、交換用の金型２を予め待機さ
せ、シリンダ装置19を操作してシリンダロッド18を上方
に移動させることにより、第２の継手17を第１の継手５
から取り外す。そして、ダイクランパ９を操作すること
によりダイプレート３から当該金型２を取り外す。

つぎに、当該金型２を搬送装置４によってダイプレート
３から矢印Ａの方向に搬出すると同時に、上記交換用の
金型２を搬出装置４によって矢印Ｂの方向に搬入する。
つづいて、位置決めシリンダ12を操作して、位置決めピ
ン13と位置決め溝11とを係合結合させ、結合状態を保持
する。このとき弾発手段28はコイルスプリング32の弾性
力によって第２の継手17の第１の継手５に対する位置決
めの位置の誤差を吸収するので、容易に、第１の継手５
と第２の継手17とは所定位置に配置される。

つぎに、ダイクランパ９を操作して上記交換用の金型２
をダイプレート３に取付けたのち、シリンダ装置19を操
作して第２の継手17を下降させ第１の継手５に係合させ
る。これにより、両者5,17は結合され、シリンダロッド
18を固定することによって両者5,17の結合は保持され
る。

（考案の効果） 本考案は以上説明したように、弾発手段は弾性体によっ
て第２の継手の第１の継手に対する位置決めの位置の誤
差を第２の継手側からダイプレートの方向に弾発するこ
とで吸収し、容易に第１の継手と第２の継手とがシリン
ダ装置の上下動によって係合される。したがって、たと
えば一対のダイクランパの間などのデッドスペースに設
置することができるので、金型の交換装置の設置面積は
縮小される。同様に、金型の搬送装置の途中にダイプレ
ートを配置することができるので、金型交換の作業性が
良好になり、作業時間が短縮して生産性が向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の要部の構成を表わした正面図、 第２図は、第１図の一部を表わした斜視図、 第３図は、第１図の一部を表わした正面図、 第４図は、第３図の断面図、 第５図は、第１図の第２の継手の取付状態を表わした底
面図、 第６図は、第１図の第２の継手および第１の継手を表わ
した拡大断面図、 第７図は第６図の流体受給口および流体供給口を表わし
た拡大断面図である。 １……金型の交換装置、２……金型 ３……ダイプレート、４……搬送装置 ５……第１の継手、６……流体受給口 ７……電気受給口、15……位置決め装置 17……第２の継手、19……シリンダ装置 28……弾発手段、ｌ……軸線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却用流体とアクチュエータ駆動用流体と
   を受給する流体受給口および電力と制御用電気信号とを
   受給する電気受給口が備えられた第１の継手を有する金
   型と、前記金型が着脱自在なダイプレートと、前記ダイ
   プレートの上部で金型の中央部に対応する位置に設けら
   れかつ前記第１の継手に着脱自在に係合する第２の継手
   と、前記ダイプレートまたは金型の一方に設けられかつ
   他方に係合自在な前記金型の位置決装置と、前記第２の
   継手を前記ダイプレートの方向に弾発付勢するための弾
   性体を備えた弾発手段とを設けたことを特徴とする金型
   の交換装置。