JPH0818350B2 - 入子自動交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、入子自動交換装置に関する。

［従来の技術］ 通常、射出成形機の金型は多数個取りを行なうために
金型のPL面に複数個のキャビティが設けてある。

ところで、金型そのものにキャビティを形成すると、
複数種類の型を用意する場合それぞれに金型を作らなけ
ればならず、高コストとなるので、複数種類の型が必要
な場合、キャビティを形成した入子を複数種類用意し、
必要に応じて複数種類の入子の中から１つの種類を選ん
で、その入子を共用の金型に挿入するようにしたものが
あるが、入子を交換する場合、金型全体をクレーン等で
吊ったりして、成形機より取り外し、その後で金型内の
入子を交換していた。

［解決しようとする課題］ 従って、重たい金型全体を取り外していたので非常に
危険であった。

また型の交換作業に時間がかかり、また人手を要する
ので射出成形工程の自動化を図る上での１つの問題点に
なっていた。

そこで本発明の目的は、入子を着脱自在に取り付ける
ことが可能な一対の金型を取り付けた射出成形機におい
て、入子の交換が短時間に、かつ人手を要しないで安全
に出来、したがって射出成形工程の自動化を図ることが
可能な入子自動交換装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の入子自動交換装置の特徴は、型開き状態にお
いて型開き面から実質的に直交する方向に着脱自在な入
子を有する一対の金型が取り付けられた射出成形機に対
応して設けられており、複数の入子を載置する棚板を有
する入子収納手段と、入子を着脱自在なチャック部を先
端部側面に有し固定テーブル上に配設してあるアーム
と、アームを長手方向に進退させる進退駆動手段と、ア
ームを長手方向と直交する幅方向に移動させる移動駆動
手段とを有するアーム手段と、アーム手段を固定テーブ
ル上で回転させることによりアームの先端部が金型の方
向を向いた状態と、先端部が入子収納手段の方向に向い
た状態とに位置させる回転駆動手段と有し、先端部が金
型の方向に向いた状態において、進退駆動手段によって
アームが前進することにより先端部が型開き状態の金型
間に進入し、さらに移動駆動手段によってアームが幅方
向に移動して、チャック部と金型の型開き面との間で入
子の授受が可能であり、先端部が入子収納手段の方向に
向いた状態において、進退駆動手段によってアームが前
進することによりチャック部が棚板と対向して、チャッ
ク部と棚板との間で入子の授受が可能であるところにあ
る。

なお、チャック部は入子の前面側をチャックするもの
である。

アーム手段は、可動側金型用の第１のアームと、固定
側金型用の第２のアームと、両アームの進退を案内する
ガイドとを有していることが好ましい。

入子にはその種類を表す識別情報が設けてあり、収納
部又はチャック部には識別情報の読み取り手段が設けて
あることが望ましい。

この識別情報はバーコードとすることができる。

［作用］ 一対の金型が型開きの状態で、アーム手段の先端部に
設けられたチャック部が、金型の間に入って、入子を掴
み、次にアーム手段が移動して、チャック部を入子収納
手段の収納部へ移動させ、入子を収納部へ収納し、次に
収納部に収納されている他の入子をそのチャック部でつ
かんで、アーム手段により金型間に運び、金型に取り付
ける。

アーム手段に、可動側金型用の第１のアームと、固定
側金型用の第２のアームとを設けることにより、可動側
金型の入子と固定側金型の入子とを別のアームで掴むこ
とができ、金型間の幅が狭い場合でも、一方の金型の入
子をつかんだアームを金型間から引き出した後に他方の
アームを金型間に挿入することができる。

また、入子に識別情報を設けると、次に交換する入子
の種類を感知して、その間違いを防止できる。

収納部に加熱手段を設けると、入子が収納部に収納さ
れている間に加熱しておくことができ、金型に取り付け
た後、入子の加熱作業の時間を要せず、すぐに射出成形
作業を行なうことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

入子自動交換装置１は射出成形機２に近接して設けら
れ、第１図の左右方向（以下「ｘ方向」という。），上
下方向（以下「ｙ方向」という。）への移動及び回転が
可能な第１のアーム３及び第２のアーム４を有するアー
ム手段５と、ｘ方向及びｙ方向へ移動可能な入子収納手
段６と、このアーム手段を金型９方向とこの入子収納手
段との方向に回転させる回転駆動手段（回転アクチュエ
ータ14）と、アーム手段５の案内手段７とにより構成さ
れている。第１のアーム３及び第２のアーム４の先端部
にそれぞれ取り付けられたチャック８により、射出成形
機２の可動側金型9a,固定側金型9bに取り付けられてい
る入子53を吸着して、入子収納手段６へ運んで、収納
し、また入子収納手段６に収納されている他の入子を吸
着して、両金型9a及び9bへ運んで、取付けるようになっ
ている。なお案内手段７は、アーム3,4が前方（第１図
下方）へ延びたときは片持ち支持となるため、これらの
アームを支持するためのものである。

可動側金型9a,固定側金型9bはそれぞれ入子を４個挿
入可能なようにPL面（型開き面）から直交方向に入子挿
入凹部（図示省略）が設けてあり、この入子挿入凹部に
挿入された入子を固定するために、入子を係止するキー
（図示省略）を可動側金型9a,固定側金型9bのPL面に平
行に設けられたキー溝に挿入するようになっている。

アーム手段５について以下に説明する。

第２図において、アーム手段５は回転テーブル11の上
に配置されており、この回転テーブルは、固定台座12に
固定された固定テーブル13に回転可能に軸支されてお
り、固定テーブル13に固定された回転アクチュエータ14
によりカップリング15を介して回転駆動されるようにな
っている。なお、固定テーブル13は第１図示の左方へ延
びており、この左方部には入子収納手段６が配置してあ
る。

回転テーブル11の上には第１図のｘ方向に延びる一対
のレール17が取付けてあり、一方アーム支持テーブル16
の下面には一対のガイド19が固着してあり、レール17と
ガイド19とはスライド軸受け18を介して嵌合しており、
従ってアーム支持テーブル16はレール17に沿って第１図
のｘ方向に移動可能になっている。次に回転テーブル11
の上には第１図における左右の位置に一対の支柱21が立
てられており、この支柱21の両上端間にはシリンダ（移
動駆動手段）22が架設されている。そして２本のアーム
3,4間に挟まれたガイド板23が連結部材24を介してスラ
イダ25に固着されており、シリンダ22はスライダ25を駆
動するロッドレスシリンダを構成している。即ちシリン
ダ22の内部が軸方向に空洞となっており、この空洞にス
ライダ25の一部が入り込んでおり、空洞内より空洞内に
入り込んだスライダ25の一部にエアーを吹き付ける等の
方法により、スライダ25がシリンダ22に沿って摺動可能
となっている。このロッドレスシリンダ22によりガイド
板23は第１図でｘ方向に駆動され、従ってこれを挟んで
いるアーム3,4がこれに追従して第１図ｘ方向（幅方
向）に移動する。後述するようにアーム3,4はアーム支
持テーブル16に対してｘ方向に相対的に移動不可能であ
り、従ってアーム支持テーブル16がロッドレスシリンダ
22の駆動によりレール17に沿っで駆動可能となってい
る。なおガイド板23は後述する保護プレート41を介して
アーム3,4に挟まれており、アーム3,4を傷付けないよう
になっている。

アーム支持テーブル16の上には第１図でｙ方向に延び
る１対のシリンダ（進退駆動手段）26が固定してあり、
このシリンダにはアーム3,4に固定されたスライダ27が
嵌合している。シリンダ26は前述と同様にスライダ27を
駆動するロッドレスシリンダである。そして回転テーブ
ル11の第１図の下方部にはｘ方向紙面垂直断面における
Ｔ字状の形状のホルダー28が固定してあり、ホルダー28
の上板の両側にはガイド31が取り付けてある。ガイド31
はアーム3,4の上方に設けられたレール3a,4aと摺動自在
に嵌合している。このようにアーム3,4はガイド31にガ
イドされながら、ロッドレスシリンダ26の駆動力によ
り、第１図でｙ方向（長手方向）へ移動可能となってい
る。

アーム3,4の先端部の側面（外側）にはそれぞれ、４
個のチャック部８が設けてある。各チャック部８には第
２図示のように、エアー吸引口8aが上下に一対設けてあ
り、このエアー吸引口8aは不図示のパイプが接続してあ
り、真空ポンプ（図示省略）とつながっている。従って
真空ポンプを作動することによりエアー吸引口8aより空
気を吸い込みこの吸引力によりチャック部８に当接した
入子を吸着するようになっている。なおそれぞれのチャ
ック部８には対称隅部に一対の位置決めピン8bが設けて
ある。

次に案内手段７について説明する。

射出成形機２に一対に台座32が固定してあり（第２
図）、この台座32の上にシリンダ33及びレール34が金型
が開閉する方向に沿って取り付けてある（第１図参
照）。第２図及び第３図示のように、コの字状のガイド
部材35には連結部材36,37を介してスライダ38及びガイ
ド39が固定されており、スライダ38及びガイド39はシリ
ンダ33及びレール34と嵌合している。シリンダ33はスラ
イダ38を駆動するロッドレスシリンダであり、従ってガ
イド部材35はレール34に沿ってロッドレスシリンダ33の
駆動力により金型が開閉する方向に移動可能となってい
る。ガイド部材35の上下方向内面には案内溝35a,35bが
形成してあり、この35a,35bにはアーム3,4のいずれかが
挿入され、この位置でアーム３又は４を支持するように
なっている。なお、アーム3,4の板の両面の上端部及び
下端部には保護プレート41が設けてあり、案内溝35a,35
bに保護プレート41を介してアーム3,4が支持されるよう
になっている（第８図参照）。

次に入子収納手段６について説明する。

入子収納手段６は前述のように第１図の固定テーブル
13の左部分に配置してあり、回転テーブル11の回転軸と
金型9a,9bとを結ぶ線と回転テーブル11の回転軸と入子
収納手段６とを結ぶ線とは本実施例では約90度となって
いる。回転テーブル13の左部分にはｘ方向にシリンダ42
及びレール43が固定されており、ｘテーブル44の下側に
はそれらと嵌合するスライダ45及びガイド（図示省略）
が固着されており、また、シリンダ42はスライダ45を駆
動するロッドレスシリンダであり、ｘテーブル44はロッ
ドレスシリンダ42の駆動力によりレール43に沿ってｘ方
向に移動可能となっている。次にｘテーブル44の上には
ｙ方向に同様にロッドレスシリンダ46及びレール47が固
定されており、ｙテーブル48の下側にはそれらと嵌合す
るスライダ49及びガイド（図示省略）が固着されてお
り、ｙテーブル48はレール47に沿ってｙ方向に駆動可能
となっている。

ｙテーブル48の上には第４図示のように、支柱51が４
隅に立てられており、長手直角方向のそれぞれの支柱間
には３段の棚板52が渡されており、棚板52と棚板52との
間は上下２列の入子収納部となっている。また各列には
４つの入子が収納されるようになっている。入子53は第
5,6図示のように本体部53aの前面に鍔部53bが形成して
あり、鍔部53bの対角線上の隅部には位置決め孔53cが一
対設けてあり、これに応じて棚板52には鍔部53bを収納
する段部52a及びその段部52aに位置決めピン52bが設け
てある。そして入子53が棚板52よりずり落ちないように
棚板52には入子の間の位置に相当する個所に保持ばね54
が取り付けられている。保持ばね54は第５図のように板
ばねを曲げて形成してあり、入子53の本体部53aを一対
の保持ばね54の端部で保持するようになっている。なお
棚板の両端の入試は一方を支柱51で支持するために、こ
の部分には保持ばね54は設けてない。

また第６図示のように入子53の底面にはバーコード55
が貼り付けてあり、入子53を棚板52の間に収納したとき
にバーコード55の位置する部分にはガラス窓52cが設け
てあり、ガラス窓52cの内部にはバーコード読取装置が
内蔵されている。これにより、入子の種類がバーコード
を読み取ることにより、検知されるようになっている。

第７図示のように、各棚板52の内部には全内部を循環
する油流路52dが設けられており、油流路52dの入口及び
出口にはチューブ56が取り付けてあり、チューブ56は上
下３段の棚板52の接続を経て不図示の油加熱器に接続し
てある。油流路52dを加熱された油が循環することによ
り、棚板52が加熱されるようになっている。

次に、１種類の入子による生産が完了し、他の種類の
入子による生産を行う場合の動作について説明する。入
子自動交換装置１のCPUの指令により、例えば固定側金
型9bの入子を取り除くために、第１図において、アーム
支持テーブル16及び案内手段７のガイド部材35がｘ方向
に移動して所定位置に停止する。そしてシリンダ26の作
動により右側の第２のアーム４が前進して、ガイド部材
35の案内溝35a,35b内を摺動して、チャック８が金型9a,
9b間の固定側金型9bの入子と対向した位置に至って停止
する（第８図示）。そしてシリンダ22の作動によりアー
ム支持テーブル16及びガイド部材35が連動して右方へ移
動し、チャック部８の位置決めピン8bが入子の位置決め
孔53cに嵌合して停止する。次に不図示のエアシリンダ
によりキーがキー溝より引き抜かれ、同時に真空ポンプ
が作動して、４個の入子をそれぞれのチャック部８に吸
着し、次にシリンダ22の駆動によりアーム支持テーブル
16及びガイド部材35が連動して左方へ移動して入子を入
子挿入凹部より外し、シリンダ26の駆動によりアーム４
は後退する。次に可動側金型9aの入子を取り外すため
に、第１のアーム３が上述と同様にして、ガイド部材35
に支持されてシリンダ26により前進し、次にシリンダ22
により左方へ進んで前述と同様にして可動側金型9aの４
個の入子を吸着して、後退する。

次に回転アクチュエータ14が作動して回転テーブル11
が第１図の時計方向へ90度回転して、アーム3,4がｘ方
向を向く。そこで次にアーム３及び４が前進して、チャ
ック部８が例えば収納部の空所となっている左側２列の
位置に対向した位置へ至り、ｘ方向の移動が移動して、
次にアーム支持テーブル16が例えばｙ方向上側へ移動
し、位置決め孔53cと位置決めピン52bとが嵌合して正し
い位置で入子53がそれぞれの収納スペースに収納され、
また保持ばね54によりその両端が保持され、エアー吸引
を解除する。そして今度はアーム支持テーブル16がｙ方
向下側へ移動し、同様にアーム４の入子をそれぞれの収
納スペースに収納する。

そして、次にアーム支持テーブル16が若干後退してア
ーム3,4がｘ方向右側へ移動して、次に装着する入子が
収納されている右側２列の位置で停止し、アーム支持テ
ーブル16がｙ方向下側へ移動してチャック部８の位置決
めピン8bと新しい入子の位置決め孔53cとを嵌合させ、
エアー吸引により入子をチャック部８に吸着する。この
際、入子にはバーコード55が付けられているため、CPU
の指令によりバーコードをバーコード読取り手段により
予め読んで次に装着する入子であることが確認されてい
るため、アーム４は間違いなく正しい入子を吸着する。
次にアーム支持テーブル16が上側へ進んで同様にしてア
ーム３のチャック部８に入子を吸着し、双方のアームに
入子が吸着されると、アーム支持テーブル16が若干後退
した後、アーム3,4がｘ方向右側へ後退し、回転テーブ
ル11が反時計方向へ90度回転し、今度は入子の取り出し
の場合とは逆の順序で、アーム3,4の入子を可動型金型9
a及び固定側金型9bに装着して、アーム3,4を後退させ、
これにより、入子の交換作業が完了する。

入子は棚板52の加熱により熱伝達で予め温められてい
るので、入子の交換作業が完了すると同時に、射出工程
に進むことが可能である。

本発明は入子のみを交換するものであるため、入子を
支持するアーム3,4等に、金型全体を支持する場合等の
強度の部材を用いる必要がなく、従って交換装置をコン
パクトにすることができ、また操作性を上げることがで
きる。また第1,第２のアーム3,4は先端部に金型9a,9bの
入子の個数と同個数でかつ同配置のチャック部が設けて
あるために、アーム3,4の金型への一度の接離により入
子をすべて同時に着脱でき、入子交換の短時間化を図る
ことが可能である。上記実施例の動作の説明では入子収
納手段のｘテーブル44及びｙテーブル48は移動させなか
ったが、アーム3,4を時計方向に90度回転した後、ｘテ
ーブル44及びｙテーブル48を移動させて、チャック部８
を収納部に近付けるようにしてもよく、またアーム3,4
を時計方向に90度回転した後、ｘテーブル44及びｙテー
ブル48と、アーム3,4との双方を移動させて、チャック
部８を収納部に近付けるようにしてもよい。

また上記実施例では案内装置７は射出成形機２側に固
定したが、固定テーブル13等に固定してもよい。

上記実施例では入子をエアー吸引によりチャック部で
つかむ構成としたが、入子のチャック部への保持の手段
はメカチャック部，油圧，磁石等、種々の手段が可能で
ある。

また上記実施例では加熱手段として加熱された油を棚
板52に循環させたが、棚板52にニクロム線を埋設してこ
れに電流を流すことにより加熱してもよく、他にも種々
の方法が可能である。

更に、上記実施例ではバーコード読取り手段を収納部
に設けたが、これをチャック部８に設けておき、チャッ
ク部８が入子に近付いたときに読み取るようにしてもよ
い。バーコードを設ける場所は、本実施例に限られず、
入試の鍔部や背面など様々な位置に設けることができ
る。この場合、バーコード読み取り手段は、バーコード
と対向するように、入子収納手段内に設けられるか、別
部材として取り付けられる。また入子の識別情報として
バーコードを用いたが、異なる種類の入子ごとに異なる
マークを付して、これを例えばフォトセンサー等により
読み取ることにしてもよい。

［効果］ 入子自動交換装置により、自動的に入子を金型により
取り外し収納部へ収納し、かつ収納部の他の種類を入子
を金型へ装着するようにしたために、射出成形機の自動
運転が可能となる。さらに、アーム手段は進退可能であ
るのみならず、回転駆動手段によって金型を向いた状態
と入子収納手段を向いた状態に回転可能としてあるた
め、入子収納手段を金型と並べて配置する必要がなく装
置全体の配置設計の自由度が向上する。また、入子のみ
を交換することとしたために、交換装置そのものを小型
化することができ、また交換作業がより安全になる。

通常、入子の前面側は大面積なので、この前面側をチ
ャック部によりチャックするようにすると、入子にチャ
ック用金具等を設けなくても確実にチャックできる。

又、固定側と可動側の２本のアームを用いることによ
り、それぞれ独立して入子の着脱が容易にでき、しかも
ガイドを設けることにより両アームの進退を安定的に行
うことができる。

さらに入子自体に識別情報を設け収納部又はチャック
部にその読み取り手段を設けておくことにより、新しく
取り付けようとする入子の種類の間違いを完全になくす
ことができ、入子交換作業を正確にすることができる。
なお、読み取り手段を収納部に設けておくと入子が収納
部に収納されている間に入子の種類を検知しておくこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の入子自動交換装置の一実施例
を示すものであり、 第１図は一部破断平面図、 第２図は第１図の右方向より見た一部破断側面図、 第３図は第１図の案内手段27をアーム手段５側より見た
正面図、 第４図は入子収納手段の斜視図、 第５図は第４図の保持ばね54の入子保持状態を示す斜視
図、 第６図は入子の斜視図、 第７図は入子収納手段の平面図、 第８図は第２図においてアーム４を前進させた状態を示
す側面図である。 １……入子自動交換装置、 ２……射出成形機、 ３……第１のアーム、 ４……第２のアーム、 ５……アーム手段、 ６……入子収納手段、 ８……チャック部、 9a……可動側金型、 9b……固定側金型、 14……回転駆動手段（回転アクチュエータ）、 22……移動駆動手段（シリンダ）、 26……進退駆動手段（シリンダ）、 31……ガイド、 52……収納部（棚板）、 52d……油流路、 53……入子、 55……識別情報（バーコード）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 悦久 東京都墨田区太平４丁目１番１号 株式会 社精工舎内 (72)発明者 福田 勝彦 東京都墨田区太平４丁目１番１号 株式会 社精工舎内 (72)発明者 大井 純一 東京都墨田区太平４丁目１番１号 株式会 社精工舎内 (56)参考文献 特開 昭59−174331（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272822（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−86225（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】型開き状態において型開き面から実質的に
   直交する方向に着脱自在な入子を有する一対の金型が取
   り付けられた射出成形機に対応して設けられており、 複数の上記入子を載置する棚板を有する入子収納手段
   と、 上記入子を着脱自在なチャック部を先端部側面に有し固
   定テーブル上に配設してあるアームと、上記アームを長
   手方向に進退させる進退駆動手段と、上記アームを長手
   方向と直交する幅方向に移動させる移動駆動手段とを有
   するアーム手段と、 上記アーム手段を上記固定テーブル上で回転させること
   により上記アームの先端部が上記金型の方向を向いた状
   態と、上記先端部が上記入子収納手段の方向に向いた状
   態とに位置させる回転駆動手段と を有し、 上記先端部が上記金型の方向に向いた状態において、上
   記進退駆動手段によって上記アームが前進することによ
   り上記先端部が上記型開き状態の上記金型間に進入し、
   さらに上記移動駆動手段によって上記アームが上記幅方
   向に移動して、上記チャック部と上記金型の型開き面と
   の間で上記入子の授受が可能であり、 上記先端部が上記入子収納手段の方向に向いた状態にお
   いて、上記進退駆動手段によって上記アームが前進する
   ことにより上記チャック部が上記棚板と対向して、上記
   チャック部と上記棚板との間で上記入子の授受が可能で
   ある ことを特徴とする入子自動交換装置。
2. 【請求項２】上記チャック部は上記入子の前面側をチャ
   ックするものであることを特徴とする請求項１記載の入
   子自動交換装置。
3. 【請求項３】上記アーム手段は、可動側金型用の第１の
   アームと、固定側金型用の第２のアームと、上記両アー
   ムの進退を案内するガイドとを有していることを特徴と
   する請求項１又は２記載の入子自動交換装置。
4. 【請求項４】上記入子にはその種類を表す識別情報が設
   けてあり、上記収納部又は上記チャック部には上記識別
   情報の読み取り手段が設けてあることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載の入子自動交換装置。
5. 【請求項５】上記識別情報はバーコードであることを特
   徴とする請求項４記載の入子自動交換装置。