JPH0741641B2

JPH0741641B2 - 射出成形機

Info

Publication number: JPH0741641B2
Application number: JP3027573A
Authority: JP
Inventors: 正志寺山; 智光藤田
Original assignee: 株式会社新潟鉄工所
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH05104583A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金型の中子の交換を行
う機能が簡単な構造で実現された射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機において金型の中子の
自動交換を行う交換機は、成形品を金型から上方に取り
出す取出機との干渉の問題がないという利点から、中子
を把持するハンドを一つの水平面内で移動させる横挿入
方式のものが使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、交換機が横挿
入方式であると、ハンドの移動水平面に向き合う一列の
中子しかハンドに把持することができないため、中子の
面数が多くなった場合に、中子の複数の列を上下に多段
に配置してハンドの移動水平面に昇降自在にしなければ
ならず、中子を載置して予備的に加熱する予備加熱装置
を３次元的に構成する必要が生じ、構造及び制御が複雑
になるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であって、上挿入方式の中子の交換機を採用しながらこ
の交換機と成形品の取出機との干渉を避けることがで
き、金型の中子の交換を行う機能が簡単な構造で実現さ
れた安価な射出成形機を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、金型（２）が取り付けられる固定盤
（１）と中子（３）が収納される前後に移動自在とされ
たストッカー本体（５４）との上方に左右方向にほぼ水
平に設けられたレール（４）と、該レール（４）に沿っ
て固定盤（１）の金型（２）と上記ストッカー本体（５
４）側のレール（４）の端部との間を移動自在に設けら
れた交換機ベース（１１）と、上記レール（４）に沿っ
て固定盤（１）の金型（２）とレール（４）の他端部と
の間を移動自在に設けられた取出機ベース（４１）と、
歯車（２８）を上記レール（４）に設けられたラック
（２９）に噛み合わせて上記交換機ベース（１１）に設
けられ上記歯車（２８）を回転させて交換機ベース（１
１）をレール（４）に沿って移動させるモータ（２７）
と、上記レール（４）と取出機ベース（４１）との間に
設けられ取出機ベース（４１）をレール（４）に沿って
移動させる移動用シリンダ（４３）と、上記交換機ベー
ス（１１）に設けられガイドユニット（１４）を上下動
させる第１段シリンダ（１２）と、上記ガイドユニット
（１４）に設けられ交換機ベース（１１）が固定盤
（１）の金型（２）位置又はストッカー本体（５４）位
置に着いた状態でそれらの中子（３）を把持し、また把
持していた中子（３）を離すチャッキングハンド（２
０）を上下動させる第２段シリンダ（１５）と、上記取
出機ベース（４１）に設けられ取出機ベース（４１）が
金型（２）位置に着いた状態で該金型（２）の成形品を
成形品用ハンド（４２ａ）によって取り出すロボット
（４２）とを具備した構成とした。

【０００６】

【作用】交換機ベース、あるいは取出機ベースのいずれ
か一方を、金型に対する中子の出し入れ又は金型からの
成形品の取出しを行うために金型の上方に移動させる場
合には、他方を横方向に移動させて相互の干渉を避け
る。交換機ベースの移動はモータ駆動によって行い、取
出機ベースの移動は移動用シリンダで行う。第１段シリ
ンダと第２段シリンダの伸縮作動の選択によってチャッ
キングハンドを、ストッカー本体の中子を把持する高
さ、金型の中子を把持する高さ、横移動の高さにして中
子の交換と成形品の取出しを行う。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例である射出成形機
を、図１〜図１０により説明する。図１において符号１
で示すものは、射出成形機の金型２が取り付けられる固
定盤である。この固定盤１に取り付けられた金型２は、
ユニット金型であり中子３を交換することによって複数
種の成形品に対応できるもので、中子３は金型の上部に
おいて出し入れするものである。

【０００８】なお、図示していないが、この固定盤１の
前後（図１において、向こう側とこちら側）にはこの金
型を閉じて内部に材料を圧入するための型締装置と射出
装置が設けられているが、これらの構成は従来の射出成
形機と同様である。そして、図１において、固定盤１の
右側がこの射出成形機の操作側（操作パネルがある側）
であり、左側が反操作側である。

【０００９】固定盤１の上部には、図１，図３に示すよ
うに、横方向（図１で左右方向）水平に伸びる横走行用
のフレーム４（レール）が、パイプブラケット５により
取り付けられている。このフレーム４にはこの上面と側
面の長手方向に沿うようにしてガイド６，７が設けられ
ており、これらを介して交換機１０及び取出機４０が取
り付けられている。

【００１０】交換機１０は、前記ガイド６，７にその長
手方向に沿って移動するように支持され前記フレーム４
に取り付けられている交換機ベース１１と、この交換機
ベース１１の上部に前記ガイド６，７に直交する前後方
向（金型の型締方向）に調整ネジ１１ａにより移動調節
可能にしてボルト等により固定されているブラケットＧ
と、このブラケットＧに上下方向に調整ネジ１１ｂによ
り移動調節可能にしてボルト等により固定されているサ
ドルＨと、ピストンロッドの先端部を支持金具Ｊを介し
て前記サドルＨに固定され、シリンダ本体を支持金具Ｊ
に対して上下動自在とされた平行な一対の第１段シリン
ダ１２，１２と、これら第１段シリンダ１２，１２のシ
リンダ本体に連結されるとともに、前記サドルＨにその
ガイド１３を介して上下動自在に案内支持されたガイド
ユニット１４と、このガイドユニット１４にシリンダ本
体を固定して上下方向に向けて配設された第２段シリン
ダ１５とを有するものである。上記第１段，第２段シリ
ンダ１２，１５はいずれもエアーで駆動されるエアシリ
ンダである。

【００１１】上記第２段シリンダ１５は、一対の第１段
シリンダ１２，１２の間に位置してそのピストンロッド
１５ａがガイドユニット１４から下方に伸びるように配
置され、そのシリンダ本体はガイドユニット１４に固定
されているものである。また、この第２段シリンダ１５
のピストンロッド１５ａの先端部は、連結板１７（図
４）に連結され、該連結板１７はガイドユニット１４に
対して相対的に上下動するように取り付けられた一対の
ガイドロッド１６，１６の下端に連結されている。

【００１２】そして、連結板１７の下面には、図４に示
すチャッキングハンド２０がクランプサポート２１を介
して取り付けられている。このチャッキングハンド２０
は、下端に一対のクランパ２２，２３を有し、内部に設
けられたエアシリンダ２０ａによりこれらを左右に開閉
動作するものであって、各クランパ２２，２３の内側で
中子３の上部に取り付けられたサポート２４の上端を挾
持することで中子３を把持するものである。

【００１３】なお、サポート２４の上端の両側面にはピ
ン２５が突設され、チャッキングハンド２０が中子３を
把持する際には、このピン２５が前記各クランパ２２，
２３に設けられた孔２２ａ，２３ａに嵌合するようにな
っている。また、各クランパ２２，２３の図４において
向こう側の面にはカムフォロア２６（図３に示す）が回
転自在に取り付けられ、これがチャッキングハンド２０
の下降時にサポート２４の図４において向う側面に形成
したカムに案内されて各クランパ２２，２３が上記サポ
ート２４の上端に円滑に係合するように構成されてい
る。

【００１４】また、交換機１０の交換機ベース１１に
は、前記第１段シリンダ１２やガイドユニット１４より
も反操作側に位置して、ギヤードモータ２７が、出力軸
を下方に向けて取り付けられており、その出力軸には平
歯車２８が固定されている。そして、この平歯車２８
は、前記フレーム４の上面にその長手方向に沿って固定
された平歯ラック２９にかみ合う構成とされ、ギヤード
モータ２７の作動により交換機１０の全体がフレーム４
に沿って横方向（図１において左右方向）に移動するよ
うになっている。

【００１５】なお、ギヤードモータ２７は後述する制御
装置により、インバータ制御（回転数可変制御）される
ようになっている。

【００１６】また、交換機ベース１１上には、図１にお
いて前記ガイドユニット１４等の向こう側に位置して、
エアシリンダ３０（図２）が、やはりピストンロッドを
下向きにして立設されている。そして、このエアシリン
ダ３０のピストンロッドの先端が、フレーム４の上面の
４カ所に設けられたストッパブロック３１のＶ字形溝に
係合することにより、交換機１０のフレーム４上におけ
る位置決めがされるようになっている。(なお、ストッパ
ブロック３１の一つは、金型２の上方に配置され図１〜
図３には現れていない。)

【００１７】また、交換機１０のチャッキングハンド２
０は、金型２の中子挿入位置の真上と予備加熱装置５０
の対応する凹部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの真上を通過す
るように設定されている。

【００１８】そして、前記エアシリンダ３０とストップ
ブロック３１との係合によって、チャッキングハンド２
０は、前記中子挿入位置、あるいは予備加熱装置５０の
各凹部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの真上で位置決めされる
よう、前記ストップブロック３１の配置位置が設定され
ている。

【００１９】さらに、交換機１０の第１段シリンダ１
２，第２段シリンダ１５のストロークは、以下のように
設定されている。すなわち、図６に示すように各シリン
ダ１２，１５が縮んだ時には、チャッキングハンド２０
が金型２内の中子３を把持する高さ（中段位置）にな
り、図５に示すように第１段シリンダ１２が縮み第２段
シリンダ１５が伸びた時には、チャッキングハンド２０
が予備加熱装置５０内の中子３を把持する高さ（下段位
置）になり、図７に示すように第２段シリンダ１５が縮
み第１段シリンダ１２が伸びた時には、チャッキングハ
ンド２０が金型２等と干渉しない高さ（上段位置）にな
るようにされている。

【００２０】つぎに、取出機４０は、交換機１０よりも
操作側に位置して、交換機ベース１１と同様にやはりガ
イド６，７を介してフレーム４にその長手方向に移動可
能に取り付けられた取出機ベース４１と、この取出機ベ
ース４１上に据え付けられたロボット４２とを備えるも
のである。そして、この取出機４０は、フレーム４の背
面（図１における向こう側）にシリンダ本体が取り付け
られて、そのピストンロッドが取出機ベース４１に固定
されたエアシリンダ４３（図２）により、移動されるよ
うになっている。

【００２１】ここで、ロボット４２としては、例えば、
多自由度を有し成形品を把持する成形品用ハンド４２ａ
がアームの先端に設けられたスイング型のものを使用す
ることができる。

【００２２】予備加熱装置５０は、６種類のユニット金
型２の中子３ａ〜３ｆを貯蔵できるもので、固定盤１の
反操作側に配設されている。

【００２３】この予備加熱装置５０は、図８，図９に示
すように、フレーム５１ａの上端に固定した架台５１
と、この架台５１上に一対のガイド５２，５２を介し
て、前記フレーム４に直交する前後方向に水平に移動自
在に取り付けられたストッカーベース５３と、このスト
ッカーベース５３上に取り付けられたストッカー本体５
４と、架台５１上に取り付けられてストッカーベース５
３を移動させるエアシリンダ５５とを備えるものであ
る。

【００２４】上記ストッカー本体５４は、上面に中子３
ａ〜３ｆをそれぞれ収納する六つの凹部Ａ〜Ｆがフレー
ム４に平行な方向に２列、各列に３個ずつ適宜間隔をあ
けて形成されたもので、ストッカーベース５３とともに
前後（フレーム４に直交する方向）に移動して二つの位
置に静止するものである。すなわち、一つの位置は凹部
Ａ〜Ｃが前記交換機１０のチャッキングハンド２０の軌
道の真下となる位置であり、他方の位置は凹部Ｄ〜Ｆが
チャッキングハンド２０の軌道の真下となる位置であ
る。

【００２５】また、ストッカーベース５３及びストッカ
ー本体５４には、温度調節媒体（水又は油）を流すこと
ができる孔が形成されており、温度調節器と接続するこ
とにより、収納している中子の予備温度調整が行えるよ
うになっている。

【００２６】なお、図１において符号６０，６１，６
２，６３は、エアシリンダ３０の各ストッパブロック３
１への接近を検出するリミットスイッチであり、符号７
０，７１，７２，７３は、エアシリンダ３０が各ストッ
パブロック３１に対応する位置にあることを検出して信
号を出力するリミットスイッチである。

【００２７】また、前記交換機１０の第１段，第２段シ
リンダ１２，１５，交換機１０の位置決め用のエアシリ
ンダ３０、チャッキングハンドを駆動するエアシリンダ
２０ａ、取出機４０を移動させるエアシリンダ４３、予
備加熱装置５０を移動させるエアシリンダ５５は、図１
０に示すように、それぞれ電磁弁１００，１１０，１２
０，１３０，１４０，１５０を介してエア源に接続され
ており、これら電磁弁及び前記ギヤードモータ２７が図
示していない制御装置により制御されることにより、こ
の射出成形機の交換機１０，取出機４０，予備加熱装置
５０が自動的に動作するようになっている。

【００２８】また、図示していないが、各シリンダに対
しては、その動作限を検出するリミットスイッチ等のセ
ンサが設けられ、この出力が前記制御装置に入力される
ことにより、制御装置は各シリンダの動作が適正に行わ
れたかどうか確認しながら前記制御を行う構成とされて
いる。

【００２９】以下、この動作の一例（前記凹部Ｃに対応
する中子３ｃを用いた成形が完了した時点から、中子を
前記凹部Ｄに対応する中子３ｄに交換する動作）を説明
する。

【００３０】まず、図１〜図３に示すように、金型内の
中子３（３ｃ）がチャッキングハンド２０により把持さ
れる。すなわち、電磁弁１１０が消磁されて第２段シリ
ンダ１５が縮んでいる状態において、電磁弁１００が励
磁されることにより第１段シリンダ１２が縮められチャ
ッキングハンド２０が図６に示す高さにされ、電磁弁１
２０が消磁されることによりチャッキングハンド２０の
シリンダ２０ａが縮められてチャッキングハンド２０が
閉じる。

【００３１】つぎに、チャッキングハンド２０が閉じら
れていること（電磁弁１２０が消磁されていること）が
確認された後、電磁弁１００が消磁されることにより第
１段シリンダ１２が伸ばされてチャッキングハンド２０
が図７に示す高さまで上昇させられ、中子３ｃが金型内
より引き抜かれる。そして、第１段シリンダ１２が完全
に伸された後、電磁弁１３０が消磁されエアシリンダ３
０が縮められてそのピストンロッドの先端とストッパブ
ロック３１との係合が解除される。

【００３２】つぎに、ストッパブロック３１の係合の解
除が完了した後、ギヤードモータ２７が駆動されて交換
機１０が高速で反操作側に走行する。

【００３３】そして、リミットスイッチ６１の出力信号
を受けた時点で交換機１０の移動速度（ギヤードモータ
２７の回転速度）が減速され、つぎに、リミットスイッ
チ７１の出力信号を受けた時点で交換機１０が停止させ
られる。この状態で、電磁弁１３０が励磁させられてエ
アシリンダ３０が図２において左から３番目のストッパ
ブロック３１に係合させられ、交換機１０が位置決めさ
れる。

【００３４】つぎに、電磁弁１００が励磁されて第１段
シリンダ１２が縮まり、チャッキングハンド２０が図６
に示す中段位置まで下降し、この下降が確認された後、
電磁弁１１０も励磁されて第２段シリンダ１５が伸ばさ
れることにより、さらにチャッキングハンド２０が図５
に示す下段位置（予備加熱装置５０に収納された中子を
把持する高さ）まで下降する。そして、この位置に達し
た状態（把持している中子３ｃが対応する凹部Ｃに収納
された状態）で、電磁弁１２０が励磁されてチャッキン
グハンド２０が開き、把持している中子３ｃが解放させ
られる。

【００３５】つぎに、電磁弁１１０が消磁されてチャッ
キングハンド２０が中段位置となり、さらに電磁弁１０
０が消磁されて上段位置となる。

【００３６】つぎに、チャッキングハンド２０が上段位
置にあることが確認されて、電磁弁１５０が励磁されて
エアシリンダ５５によりストッカー本体５４が図２で示
す位置から前進させられ、凹部Ｄ，Ｅ，Ｆがチャッキン
グハンド２０の軌道の真下となる位置となる。

【００３７】つぎに、電磁弁１３０が消磁されて交換機
１０の位置決めが解除され、ギヤードモータ２７により
該交換機１０がさらに反操作側に移動する。

【００３８】そして、リミットスイッチ６３の出力信号
を受けた時点で減速させられ、つぎに、リミットスイッ
チ７３の出力信号を受けた時点で交換機１０が停止させ
られる。この状態で、電磁弁１３０が励磁されてシリン
ダ３０が図２において最も左側のストッパブロック３１
に係合させられ、交換機１０が位置決めされる。

【００３９】つぎに、電磁弁１００が励磁されチャッキ
ングハンド２０が中段位置まで下降させられた後、電磁
弁１１０も励磁されてさらに下段位置まで下降させられ
る。そして、この状態（チャッキングハンド２０が凹部
Ｄにある中子３ｄを把持できる状態）で電磁弁１２０が
消磁されてチャッキングハンド２０が閉じ、凹部Ｄの中
子３ｄが把持される。その後、中段位置，上段位置の順
にチャッキングハンド２０が上昇させられて、この中子
３ｄが引き抜かれる。

【００４０】つぎに、チャッキングハンド２０が上段位
置に上昇したことが確認され、位置決めが解除された
後、交換機１０が操作側へ移動させられる。

【００４１】そして、リミットスイッチ６０の出力信号
を受けた時点で減速させられ、つぎに、リミットスイッ
チ７０の出力信号を受けた時点で交換機１０が停止され
る。この状態で、電磁弁１３０が励磁されてシリンダ３
０が図２において最も右側のストッパブロック３１（図
２には示されていない。）に係合させられ、交換機１０
が位置決めされる。

【００４２】つぎに、チャッキングハンド２０が下段位
置まで下降させられる。そして、この位置に達した状態
（中子３ｄが金型２内に収納された状態）で、電磁弁１
２０が励磁されてチャッキングハンド２０が開かれ、把
持している中子３ｄが解放される。

【００４３】つぎに、チャッキングハンド２０が上段位
置に上昇され位置決めが解除された後、交換機１０が反
操作側に移動させられ、図１において最も左側の位置
（原点）に位置決めさせられて待機させられる。

【００４４】そして、電磁弁１４０が励磁されてシリン
ダ４３が縮められることにより、取出機４０が図１に示
す位置（待機位置）から金型の真上の位置まで移動させ
られる。

【００４５】以上の工程により金型２内の中子の交換が
完了し、中子３ｄによる成形運転が可能となり、成形後
の成形品の取り出しも可能となる。なお、ここで、取出
機４０を使用しない場合は、取出機４０を待機位置に維
持したままで成形運転を行うこともできることはいうま
でもない。

【００４６】以上説明したように、本実施例の射出成形
機によると、交換機１０あるいは取出機４０のいずれか
一方を、金型に対する中子の出し入れ又は成形品の取出
しを行うために金型２の上方に移動させる場合には、他
方を横方向に移動させて相互の干渉を避けることができ
る。

【００４７】上記実施例の場合、予備加熱装置５０を２
次元的に簡単な構造にすることができるので、制御も容
易になり安価なものにできるという効果がある。

【００４８】特に、交換機１０あるいは取出機４０の横
方向の移動は同一レール上で行う構成としているため、
構成要素（フレーム４，ガイド６，７等）が一式で済
み、極めて簡素なものとなっている。

【００４９】また、本実施例の場合、ギヤードモータ２
７の速度を２段階に変更して、位置決め位置の近接部以
外は高速で交換機１０を移動させることができるので、
中子の交換が極めて短時間でできるという効果がある。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の射出成形
機は前記の構成とされているので、交換機ベース、ある
いは取出機ベースのいずれか一方を、金型に対する中子
の出し入れ又は金型からの成形品の取出しを行うために
金型の上方に移動させる場合には、他方を横方向に移動
させて相互の干渉を簡単に避けることができる。また、
交換機ベースと取出機ベースを横移動させるレールは１
本でよく、しかも中子の収容凹部を一つの平面内で前後
に多列に配設して予備加熱装置を二次元的に簡単な構成
とすることができるので、射出成形機を構成が簡単で安
価なものにすることができる。また、第１段シリンダと
第２段シリンダの伸縮作動の選択によってチャッキング
ハンドを最低３段に上下させ、ストッカー本体の中子を
把持する高さ、金型の中子を把持する高さ、横移動の高
さに簡単につけることができる。この場合、各シリンダ
をストロークの途中で止めないで済むので、チャッキン
グハンドを所定の高さに精度良く停止させることがで
き、また交換機ベースの移動はモータ駆動のため、早送
り−減速−停止の制御が容易で、交換機ベースを迅速に
移動させて所定の位置に正確に停止させることができ
る。したがって、位置ずれに起因する支障を排除して中
子の交換作業を円滑かつ的確に行うことができる。しか
もストロークの途中で停止させることが難しいシリンダ
駆動方式と違って、交換機ベースの停止位置の数を多く
して交換中子数の増加に対処することが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形機における金型交換装置周辺の構成を
示す図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】図１のIII矢視図である。

【図４】チャッキングハンドの周辺構成を示す図であ
る。

【図５】チャッキングハンドの位置と第１段シリンダ及
び第２段シリンダとの関係を示す図である。

【図６】チャッキングハンドの位置と第１段シリンダ及
び第２段シリンダとの関係を示す図である。

【図７】チャッキングハンドの位置と第１段シリンダ及
び第２段シリンダとの関係を示す図である。

【図８】予備加熱装置の上面図である。

【図９】予備加熱装置の側面図である。

【図１０】各シリンダを含む空気回路図である。

【符号の説明】

２金型３中子４フレーム（レール）１１交換機ベース１２第１段シリンダ１４ガイドユニット１５第２段シリンダ２０チャッキングハンド２７モータ２９ラック４１取出機ベース４２ロボット４２ａ成形品用ハンド４３移動用シリンダ５４ストッカー本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｃ 45/33 7158−4Ｆ 45/40 7639−4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型（２）が取り付けられる固定盤
（１）と中子（３）が収納される前後に移動自在とされ
たストッカー本体（５４）との上方に左右方向にほぼ水
平に設けられたレール（４）と、該レール（４）に沿っ
て固定盤（１）の金型（２）と上記ストッカー本体（５
４）側のレール（４）の端部との間を移動自在に設けら
れた交換機ベース（１１）と、上記レール（４）に沿っ
て固定盤（１）の金型（２）とレール（４）の他端部と
の間を移動自在に設けられた取出機ベース（４１）と、
歯車（２８）を上記レール（４）に設けられたラック
（２９）に噛み合わせて上記交換機ベース（１１）に設
けられ上記歯車（２８）を回転させて交換機ベース（１
１）をレール（４）に沿って移動させるモータ（２７）
と、上記レール（４）と取出機ベース（４１）との間に
設けられ取出機ベース（４１）をレール（４）に沿って
移動させる移動用シリンダ（４３）と、上記交換機ベー
ス（１１）に設けられガイドユニット（１４）を上下動
させる第１段シリンダ（１２）と、上記ガイドユニット
（１４）に設けられ交換機ベース（１１）が固定盤
（１）の金型（２）位置又はストッカー本体（５４）位
置に着いた状態でそれらの中子（３）を把持し、また把
持していた中子（３）を離すチャッキングハンド（２
０）を上下動させる第２段シリンダ（１５）と、上記取
出機ベース（４１）に設けられ取出機ベース（４１）が
金型（２）位置に着いた状態で該金型（２）の成形品を
成形品用ハンド（４２ａ）によって取り出すロボット
（４２）とを具備したことを特徴とする射出成形機。