JPH1044157A - 金型交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型に温調用配管等を金型交換装置上で接続
し、そのまま成形加工機械への金型交換が可能であり、
かつ金型交換時および成形加工機械の稼働時に、配管の
たわみやねじれ、接触による損傷を生じることのない金
型交換装置を提供することを課題とする。 【解決手段】 金型交換装置１０の金型ステージ１１上
に金型１と、金型１に接続された配管を保持する固定側
および可動側配管保持部３ａ、３ｂを有する固定側およ
び可動側移動架台４ａ、４ｂが載置され、金型交換時、
固定側および可動側移動架台４ａ、４ｂが金型１と相対
的に同位置を保ち、かつ搬出入動作に同期してＡ１方向
に移動し、また成形加工機械の稼働時、可動側移動架台
４ｂが可動盤と相対的に同位置を保ち、かつ可動盤の動
作に同期してＡ２方向に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型交換装置に関
し、特に金型の予備加熱、温度調整用流体の経路となる
ホース配管、あるいは金型付設のアクチュエータ駆動用
の空圧、油圧ホース配管、金型付設のセンサー等の電気
配線等の配管が接続される金型の交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金型を用いて製品を成形、加工を
行なう射出成形機やプレス機は、単一設備による多品種
の製品の生産を行なうために、種々の金型があらかじめ
用意され、生産工程に従って適宜金型の交換作業が行わ
れている。たとえはプラスチック製品の成形に多用され
ている横型の射出成形機における金型交換は、固定盤と
可動盤間の金型取付部内の金型をクレーンにより搬出
し、次の金型（次型）を搬入するという作業が頻繁に行
われている。このような金型交換作業において、金型の
重量が数十トンにも及ぶ場合のクレーン作業は極めて危
険であるばかりではなく、迅速に金型の交換が行なわれ
ないという問題があった。また、クレーン設備の使用時
間の制限や保守管理、オペレータの確保等、二次的な問
題も有していた。

【０００３】このような問題を解決するために、特開昭
６１−１１７３０号公報、特公昭６２−２９１２４号公
報等に示されるように、射出成形機の側面方向から、ま
たプレス機械では前後方向から、機内の金型取付部にロ
ーラーコンベア等を用いて金型を水平移動させて交換を
行なう、いわゆる金型交換装置を付属設備として設ける
生産者が増えている。

【０００４】一方、射出成形等に利用される金型は、成
形品の精度等にもよるが、カメラ部品やＶＴＲカセット
等の精密成形品の場合、たとえば金型温度１００℃に対
し誤差±１℃という高精度に制御しなければならない。
そのため、一般に金型には温度調整（温調）用の温水供
給、排水口が設けられ、所定の温度調整装置に可撓性の
ホース等により接続されている。通常、金型交換に際し
て、次型は金型予熱台や金型交換装置上で所定の温度ま
で予備加熱（予熱）され、金型交換後の射出成形機の稼
働再開を迅速に行なう工夫がされている。しかしなが
ら、金型予熱台上での温水配管系と成形機内の温水配管
系は通常別系統で設けられているため、金型交換時に温
調配管の離脱接続作業が必然的に発生し、金型温度が低
下して所定温度への到達が遅れ、成形機の稼働率を低下
させる問題があった。

【０００５】また、金型の種類によっては、中子にアク
チュエータを備えたものや成形状態等を監視するセンサ
ー等を備えたものがあり、このような金型の場合、温調
用配管に加え、空圧、油圧等の配管、また電気配線の接
続が必要であり、上述したような金型の交換時には、金
型に接続された全ての配管および配線を離脱接続する作
業が必要であった。

【０００６】このような予熱、温調用配管、空圧、油圧
配管あるいは電気配線の離脱、接続は、一般に作業者が
手作業で行なうか、自動着脱式のカプラにより行なって
いるが、作業者が全ての配管および配線の離脱接続作業
を行なうことは極めて繁雑で作業効率を低下させてい
た。また、自動着脱式のカプラは、高精度かつ確実に密
着接続させるために特殊な技術が多用されており、極め
て高価なものとなっているうえ、全ての金型にカプラ部
品を加工取り付けする必要があり、設備費用面および金
型管理の面で負担が多大であった。

【０００７】ところで、通常金型の移動や予熱等の準備
は、成形機の稼働中に前段取りとして行われるため、成
形機の稼働率（生産性）の観点からすると、温調用配管
や電気配線等の接続作業を自動着脱式のカプラで行なっ
ても、また作業者の手作業によって行なってもなんら問
題はない。加えて、近年多品種小量生産品の増加に伴っ
て、金型の数は増加する傾向にあり、新規に導入される
金型の全てに自動着脱式のカプラを取り付けることは、
設備費用の面から負担が大きくなる問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した問題を解決す
るために、成形機に付設された金型交換装置上で、温調
用の可撓性ホースを接続して金型の予熱を行ない、その
ホースを接続したまま金型交換を行なうとともに、成形
機を稼働させる技術が、たとえば特公平１−４８８４８
号公報、特開平６−６４０００号公報等に示されてい
る。このような従来技術は、剛性の集合管あるいはロー
ラー付きチェーンの先端に設けられたキャリヤから可撓
性のホースを延伸して金型に接続するもので、金型交換
時、あるいは成形機の稼働時にホースにたわみやねじれ
が生じたり、ホース相互あるいは周辺部材との接触等に
より、損傷する問題があった。

【０００９】本発明の目的は、このような問題を解決
し、各金型に自動着脱式のカプラを取り付ける必要がな
く、また金型に温調用配管、空圧、油圧配管、電気配線
を金型交換機の金型搭載面上で接続し、そのまま金型交
換を行なうことができるとともに、射出成形機やプレス
機械への金型交換時、また稼働時に配管のたわみやねじ
れ、接触による損傷を生じることのない金型交換装置を
提供することにある。

【００１０】なお、本発明が対象とする機械は、横型、
縦型射出成形機、プレス機械、ダイキャストマシン等に
限らず、金型を使用して製品を成形、加工する機械であ
って、特に成形金型やプレス金型のように、温度調整制
御、中子アクチュエーター駆動制御、加工状態の監視
等、成形あるいは加工中の金型を制御、監視する必要が
ある場合に有効に適用できる。また、説明の都合上、本
発明が対象とする、金型を使用して成形、加工を行なう
機械を単に「成形加工機械」と表記し、成形加工機械の
成形、加工状態を「稼働」状態、金型に直接接続される
温調用配管、空圧、油圧配管、電気配線等を「配管」と
表記する。

【００１１】

【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、請求項１記載の発明は、成形加工機械の固定盤お
よび可動盤からなる金型取り付け部に着脱可能に取り付
けられた金型を金型搭載面に搬出するとともに、所定の
金型を前記金型取付け部に搬入することにより金型の交
換を行なう金型交換装置において、前記金型の固定盤側
に一端が接続された可撓性配管の他端を保持し、かつ前
記金型交換に際し、前記金型と相対的に同位置を保持し
つつ、同期して移動する固定側配管保持部と、前記金型
の可動盤側に一端が接続された可撓性配管の他端を保持
し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対的に同位
置を保持しつつ、同期して移動するとともに、前記成形
加工機械の稼働に際し、前記可動盤と相対的に同位置を
保持しつつ、同期して移動する可動側配管保持部とを有
することを特徴としている。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、複数の金型
搭載面を有し、成形加工機械の固定盤および可動盤から
なる金型取付け部に着脱可能に取り付けられた金型を一
の金型搭載面に搬出するとともに、他の金型搭載面上の
所定の金型を前記金型取付け部に搬入することにより金
型の交換を行なう金型交換装置において、前記金型の固
定盤側に一端が接続された可撓性配管の他端を保持し、
かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対的に同位置を
保持しつつ、同期して移動する固定側配管保持部と、前
記金型の可動盤側に一端が接続された可撓性配管の他端
を保持し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対的
に同位置を保持しつつ、同期して移動するとともに、前
記成形加工機械の稼働に際し、前記可動盤と相対的に同
位置を保持しつつ、同期して移動する可動側配管保持部
とを有することを特徴としている。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
または２記載の金型交換装置において、前記可動側配管
保持部が、前記固定側配管保持部から延伸し、かつ一体
的に形成された搭載部上に載置され、該搭載部は前記金
型交換に際し、前記金型と相対的に同位置を保持しつ
つ、同期して移動することを特徴としている。そして、
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３のいずれ
かに記載の金型交換装置において、前記可動側配管保持
部が、前記成形加工機械の可動盤に保持固定され、前記
成形加工機械の稼働に際し、前記可動盤と一体的に移動
することを特徴としている。

【００１４】そして、請求項５記載の発明は、請求項４
記載の金型交換装置において、前記成形加工機械の可動
盤に前記可動盤側配管保持部と接続する接続部が設けら
れ、該接続部は前記可動側配管保持部から前記可動盤の
移動方向に延伸し、かつ一体的に形成された被接続部と
接続固定されることを特徴としている。そして、請求項
６記載の発明は、請求項４記載の金型交換装置におい
て、前記可動盤側配管保持部に前記成形加工機械の可動
盤と接続する接続部が設けられ、該接続部は前記成形加
工機械の可動盤から前記可動盤の移動方向に延伸し、か
つ一体的に形成された非接続部と接続固定することを特
徴としている。

【００１５】そして、請求項７記載の発明は、請求項１
から６のいずれかに記載の金型交換装置において、前記
金型搭載面に複数の駆動ローラーが列設され、少なくと
も該駆動ローラーにより前記金型を前記成形加工機械に
搬出および搬入することを特徴としている。このような
本発明によれば、請求項１記載の発明では、金型交換時
に、金型に接続された温調用配管、電気配線等を保持す
る固定側および可動側の配管保持部が金型の搬出入と同
期して移動し、また成形加工機械の稼働時に、可動側配
管保持部が可動盤の動作と同期して移動するため、金型
に接続された配管を離脱、接続することなく成形加工機
械に搬出入を行なうことができるとともに、配管にねじ
れやたわみを生じることがないため、配管の損傷を抑制
することができる。

【００１６】請求項２記載の発明では、複数の金型搭載
面を有する金型交換装置において、金型搭載面上におい
て次型の予熱を行なうことができ、また金型に接続され
た配管を離脱、接続することなく成形加工機械に搬出入
を行なうことができるため、成形加工機械からの金型の
搬出に続いて次型の搬入が迅速に行なえ、成形加工機械
の稼働率を向上させることができるとともに、配管にね
じれやたわみを生じることがないため、配管の損傷を抑
制することができる。

【００１７】請求項３記載の発明では、金型交換時に、
固定側および可動側の配管保持部が金型の搬出入と同期
して一体的に移動するため、配管保持部の移動を金型の
搬出入に同期させやすく、配管のねじれやたわみによる
損傷をさらに抑制することができる。請求項４記載の発
明では、成形加工機械の稼働時に、可動側配管保持部が
可動盤に保持固定されて一体的に移動するため、可動側
配管のねじれやたわみによる損傷をさらに抑制すること
ができる。

【００１８】請求項５および６記載の発明では、可動側
配管保持部と成形加工機械の可動盤とに各々設けられた
接続部と、可動盤の移動方向（型厚方向）に延伸する被
接続部とを接続固定し、成形加工機械の稼働時に、両者
を一体的に移動させることができるため、型厚の異なる
金型においても良好に金型交換に適用することができる
とともに、可動側配管のねじれやたわみによる損傷を抑
制することができる。

【００１９】請求項７記載の発明では、金型交換時に、
金型を駆動ローラーにより成形加工機械に搬出入するこ
とができるため、新規に導入された金型に対しても、自
動着脱式のカプラやキャリヤフックの受け金具等の取り
付け加工を必要とせず、金型交換、金型温調、成形加工
機械の稼働に迅速に適用することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明する。図１は、請求項１記載の発明に係る金型交換装
置の一実施例を示す図であって、本発明の基本原理を説
明する図である。図１（ａ）において、１はたとえば射
出成形機用金型（以下、単に金型と記す）であって、１
ａは射出成形機の固定盤側の金型（以下、固定側金型と
記す）、１ｂは可動盤側の金型（以下、可動側金型と記
す）である。２ａは一端が固定側金型に接続された固定
盤側金型用配管（以下、固定側配管と記す）、２ｂは一
端が可動側金型に接続された可動盤側金型用配管（以
下、可動側配管と記す）であって、金型を予熱、温調す
るための温水、金型の中子に設けられたアクチュエータ
ー用の作動流体、あるいは金型に設けられたセンサーの
電気配線等の経路となる可撓性のホース配管である。ま
た、３ａは固定側金型に一端が接続された固定側配管の
他端を保持、固定する固定側配管保持部、３ｂは可動側
金型に一端が接続された可動側配管の他端を保持、固定
する可動側配管保持部であって、各々の配管保持部３
ａ、３ｂは、図示されていない加熱温調装置、油圧発生
装置あるいは電気制御盤等に接続されている。各配管保
持部３ａ、３ｂから加熱温調装置等への接続経路は上述
した配管同様、可撓性のホース配管が用いられ、ねじれ
やたわみ、接触等による損傷を生じないように、各配管
を分離、整列させるとともに、所定の屈曲半径を与え、
一端を固定端、他方を移動端として所望の移動距離を実
現する移動配管用保護具により構成されている。このよ
うな移動配管用保護具としては、たとえば椿本チエイン
製のケーブルベア等を適用することができる。固定側配
管保持部３ａおよび可動側配管保持部３ｂは、各々固定
側移動架台４ａおよび可動側移動架台４ｂに一体的に設
けられており、金型１と固定側配管保持部３ａおよび可
動側配管保持部３ｂは、金型交換装置１０の、たとえば
同一の金型搭載面（以下、金型ステージと記す）１１上
に載置されている。この金型ステージ１１は、図示して
いない横型射出成形機に金型１を搬出入する移動装置を
有しており、金型１を矢印Ａ１方向に移動させ射出成形
機内に搬出入する。固定側配管保持部３ａおよび可動側
配管保持部３ｂは金型ステージ１１の移動装置によっ
て、あるいは単独で移動することによって、金型１の搬
出入動作と同期して矢印Ａ１と同方向の矢印Ａａおよび
Ａｂ方向に移動する。

【００２１】ここで、同期とは、金型１との相対的な離
間距離（位置）をほぼ同一として変えることなく、金型
１の移動（矢印Ａ１）に対して同等の速度で移動（矢印
Ａａ、Ａｂ）することを意味する。すなわち、金型１と
固定側配管保持部３ａおよび可動側配管保持部３ｂが、
金型１に接続された固定側配管２ａおよび可動側配管２
ｂにたわみやねじれが生じない位置関係および速度関係
で移動するものである。

【００２２】次いで、金型１が射出成形機内に搬入され
た後、固定盤および可動盤に固定側金型１ａおよび可動
側金型１ｂが各々クランプ固定される。次いで図１
（ｂ）において、図示していない射出成形機の可動盤が
矢印Ａ２方向に移動すると、可動側金型１ｂが固定盤側
金型１ａから離れ、型開き状態になるが、この際可動側
配管保持部３ｂが設置された可動側移動架台４ｂが、可
動盤に同期して矢印Ａｃ方向に移動する。また固定側配
管保持部３ａおよび固定側移動架台４ａは所定の停止位
置で固定されている。

【００２３】ここで、可動側配管保持部３ｂが射出成形
機の可動盤と同期して移動する機構としては、可動側配
管保持部３ｂが設置された可動側移動架台４ｂが、射出
成形機からの可動盤の動作信号等に基づいて、単独で可
動盤（可動側金型１ｂ）の動作に同期して移動する構
成、または後述するように可動盤側面に設けられた接続
機構により可動側配管保持部３ｂあるいは可動側移動架
台４ｂとの接続固定を行なう構成等が考えられる。

【００２４】このような本発明によれば、射出成形機稼
働中の前段取りとして、金型交換装置１０の金型ステー
ジ１１上の金型１に温調用配管等が接続され、金型交換
に際し、配管を接続したまま射出成形機への搬出入を行
なうことができるため、迅速かつ安価な金型交換装置を
実現することができるとともに、射出成形機の稼働に際
し、可動側配管保持部３ｂが可動盤に同期して動作し、
可動側金型１ｂと可動側配管保持部３ｂとの相対的な位
置関係を一定に保つため、可動側配管２ｂのたわみ、ね
じれ、接触等による損傷を生じることなく、良好な射出
成形機の稼働状態を実現することができる。

【００２５】なお、成形機は通常温調配管系を１系統の
み備えているため、金型交換装置上の予熱時と射出成形
機内の温調時では温調配管系の切り換えが行なわれる。
次に、上述した請求項１記載の金型交換装置が適用され
る射出成形機周辺の付属装置のレイアウトについて、図
２に概略図を示して説明する。図２（ａ）において、金
型交換装置１０は射出成形機２０の一側面側に設けら
れ、金型交換に際し、たとえば２面の金型ステージ、Ａ
ステージ１１ａおよびＢステージ１１ｂを切り換え移動
する交換台車（移動台）を備えている。また各々の金型
ステージ１１ａ、１１ｂには、図１（ａ）に示したよう
に金型と配管保持部が載置される。

【００２６】このような装置レイアウトにおける金型交
換動作を説明すると、まずＡステージ１１ａに射出成形
機２０内の金型１Ｘが矢印Ａ１方向に搬出され、次いで
交換台車を矢印Ａ３方向に移動させて、金型交換位置の
金型ステージをＡステージ１１ａからＢステージ１１ｂ
に切り換える。この際、固定側および可動側配管保持部
３ａ、３ｂが金型１Ｘ、１Ｙと同期して移動する。次い
でＢステーション１１ｂ上で予熱されていた金型１Ｙを
射出成形機２０内に搬入するが、この際にも固定側およ
び可動側配管保持部３ａ、３ｂが金型１Ｙと同期して移
動する。次いで射出成形機２０は稼働状態となり、図１
（ｂ）に示したように可動盤の動作に同期して可動側配
管保持部３ｂが移動する。

【００２７】また、図２（ｂ）に示した装置レイアウト
においては、金型交換装置１０が射出成形機の両側に固
定台として設けられ、２面の金型ステージ、Ａステージ
１１ａおよびＢステージ１１ｂが交互に金型の搬出入を
行なう。また各々の金型ステージ１１ａ、１１ｂには、
図１（ａ）に示したように金型と配管保持部が載置され
る。

【００２８】このような装置レイアウトにおける金型交
換動作を説明すると、まずＡステージ１１ａに射出成形
機２０内の金型１Ｘを搬出する。この際、固定側および
可動側配管保持部３ａ、３ｂが金型１Ｘと同期して移動
する。次いでＢステージ１１ｂ上で予熱されていた金型
１Ｙを射出成形機２０内に搬入するが、この際にも固定
側および可動側配管保持部３ａ、３ｂが金型１Ｙと同期
して移動する。次いで射出成形機２０は稼働状態とな
り、図１（ｂ）に示したように可動盤の動作に同期して
可動側配管保持部３ｂが移動する。

【００２９】いずれの場合においても、金型への温調用
配管等の接続は、射出成形機稼働中に前段取りとして行
なわれ、また金型からの温調用配管等の離脱は、金型交
換後の後段取りとして行なわれるため、金型交換に際し
温調用配管等の着脱作業を必要としない。そのため、予
熱、温調用の自動着脱式のカプラを全ての金型に加工取
り付けする必要もなく、設備費用および金型管理の軽減
を図ることができるとともに、迅速な金型交換および良
好な射出成形機の稼働状態を実現することができる。

【００３０】次に、請求項２、３、４および５に係る金
型交換装置の一実施例を図３および図４に示す。ここ
で、図３および図４において、図１と同等の構成につい
ては説明を省略する。図３において、射出成形機２０の
固定盤２１ａおよび可動盤２１ｂには、搬送ローラー２
２が設置されており、射出成形機２０内への金型１の搬
出入に際し、固定側金型１ａおよび可動側金型１ｂを各
々支持して金型１を搬送する。また可動盤２１ｂ側面に
は可動側配管保持部３ｂとの接続機構、たとえば油圧シ
リンダにより可動側配管保持部３ｂが設けられた可動側
移動架台４ｂを把持する配管保持部チャック２３が設け
られている。一方、金型ステージ１１上には、固定側お
よび可動側配管２ａ、２ｂの一端が接続された金型１
と、固定側および可動側配管２ａ、２ｂの他端を保持す
る固定側および可動側配管保持部３ａ、３ｂが離間して
載置されている。固定側配管保持部３ａが一体的に設け
られた固定側移動架台４ａ上に、可動側配管保持部３ｂ
が一体的に設けられた可動側移動架台４ｂが着脱可能に
載置されている。また可動側移動架台４ｂには、射出成
形機２０の可動盤２１ｂの移動方向、すなわち金型１の
型厚方向に伸びる接続フレーム５が設けられている。接
続フレーム５は、略Ｔ字形状断面を有し、可動側移動架
台４ｂから突出して設けられ、射出成形機２０の可動盤
２１ｂに設けられた配管保持部チャック２３により把
持、固定される。

【００３１】このような構成において、金型１の搬入動
作について説明すると、射出成形機２０の稼働時に前段
取りとして、金型１′を金型交換装置１０の所定の金型
ステージ１１ｂ上へ移動し、温調用配管等の接続を作業
者が手作業により行う。次いで射出成形機２０の稼働状
態を停止し、金型交換動作を開始する。まず、射出成形
機２０内の金型を金型ステージ１１ａに搬出し、金型
１′の載置された金型ステージ１１ｂを矢印Ａ３方向に
移動し、金型交換位置へ切り換える。次いで金型１′お
よび可動側移動架台４ｂを載置した固定側移動架台４ａ
を矢印Ａ１方向に移動させ、金型１′を射出成形機２０
内の搬送ローラー２２で支持して搬入する。この際、請
求項１の実施例においても説明したように、固定側移動
架台４ａは金型１′と相対的に同位置を保持しつつ、か
つ金型１′の搬送速度に同期して矢印Ａ１方向に移動す
る。次いで射出成形機２０の固定盤２１ａおよび可動盤
２１ｂに金型１′の固定側および可動側がそれぞれクラ
ンプ固定され、可動盤２１ｂに設けられた配管保持部チ
ャック２３が、可動側配管保持部３ｂが設けられた可動
側移動架台４ｂを把持、固定するとともに、固定側移動
架台４ａから離脱する。このような金型交換動作が終了
すると、金型１′への温水配管系が、金型交換装置１０
側から射出成形機２０側に切り換わる。

【００３２】続いて図４に示すように、射出成形機２０
が稼働状態になると、配管保持部チャック２３により把
持、固定された可動側配管保持部３ｂは、可動盤２１ｂ
の矢印Ａ２方向の動作と一体的に移動する。ここで、固
定側移動架台４ａの停止位置は金型交換装置２０の金型
ステージ１１ｂ上であっても、また図示していない射出
成形機２０に付設された中間固定台上にあってもよく、
いずれの場合においても射出成形機２０の稼働状態にお
いて、固定側配管保持部３ａの停止位置が固定される構
成であればよい。

【００３３】このような本実施例によれば、金型交換
時、温調用配管等を接続したまま射出成形機２０へ金型
１、１′の搬出入を行なうことができるため、迅速な金
型交換作業を行なうことができる。また、金型交換時お
よび射出成形機稼働時、金型１、１′と固定側および可
動側配管保持部３ａ、３ｂとの位置関係が変わらないた
め、固定側および可動側配管２ａ、２ｂのいずれの配管
にもねじれやたわみ、周辺部材との接触を生じることが
なく、配管の損傷を抑制した金型交換作業および射出成
形機の稼働状態を実現することができる。

【００３４】次に、本実施例における可動盤２１ｂと、
可動側配管保持部３ｂまたは可動側移動架台４ｂとの接
続機構についてさらに詳しく説明する。まず、実施例中
で示した配管保持部チャック２３の具体的な構成例を図
５および図６に示す。図５は、配管保持部チャック２３
の全体構成例である。射出成形機２０の可動盤２１ｂ側
面に配管保持部チャック２３の基部２３Ａが設けられ、
この基部２３Ａに直動案内軸受２３Ｂ等を介して上下方
向に移動可能なチャック搭載アーム２３Ｃが設けられて
いる。チャック搭載アーム２３Ｃは、基部２３Ａに設け
られた油圧シリンダ２３Ｅ等のアクチュエータにより上
下動作を行ない、チャック搭載アーム２３Ｃの上昇位置
を確定、保持するピンを押し出す空圧シリンダ２３Ｆが
設けられている。そして、チャック搭載アーム２３Ｃの
先端部には下方に向かって把持爪が開閉するチャック２
３Ｄが設けられ、対向する２つの把持爪を同期して開閉
するために、一対の油圧シリンダ等のアクチュエータが
設けられている。

【００３５】次に、図６にチャック２３Ｄの具体構成例
を示す。図３に示した可動側移動架台４ｂから突出する
接続フレーム５を保持、固定する一対の把持爪３１は、
各々個別にチャックベース３３に固定された油圧シリン
ダ３２により押し引きされ、開閉動作を行なう。対向す
る把持爪３１の開閉動作を同期させるために、各々の把
持爪３１はラックギヤの加工されたスライドシャフト３
４を接続固定するとともに、他方の把持爪３１からのス
ライドシャフト３４を摺接して貫通させ、各々のスライ
ドシャフト３４に形成されたラックギヤがチャックベー
ス３３に設けられた同期ギヤ３５とかみ合っている。

【００３６】このような構成の配管保持部チャック２３
において、金型の搬出入の際の、可動側移動架台４ｂに
設けられた接続フレーム５との接続、離脱動作につい
て、図７のフローチャートを参照して説明する。金型搬
入時には、図７（ａ）に示すように初期条件として、少
なくともチャック搭載アーム２３Ｃが「上昇」位置にあ
り、かつチャック２３Ｄが「開」状態、すなわち接続フ
レーム５を把持していないという条件を必要とする（Ｓ
Ａ１０）。このような初期条件において、金型の搬入が
完了すると（ＳＡ１１）、チャック搭載アーム２３Ｃが
下降し（ＳＡ１２）、次いでチャック２３Ｄが閉じて接
続フレーム５を把持、固定する（ＳＡ１３）。次いで再
びチャック搭載アーム２３Ｃが上昇し、可動側移動架台
４ｂを固定側移動架台４ａから離脱して（ＳＡ１４）、
接続動作が終了する（ＳＡ１５）。ここで、チャック搭
載アーム２３Ｃは「上昇」位置で上述した空圧シリンダ
２３Ｆにより上昇位置保持ピンが押し出され、「上昇」
位置が保持される。

【００３７】また、金型搬出時には、図７（ｂ）に示す
ように初期条件として、少なくとも少なくともチャック
搭載アーム２３Ｃが「上昇」位置にあり、かつチャック
２３Ｄが「閉」状態、すなわち接続フレーム５を把持し
ているという条件を必要とする（ＳＢ１０）。このよう
な初期条件において、チャック搭載アーム２３Ｃが下降
し（ＳＢ１１）、次いでチャック２３Ｄが開いて接続フ
レーム５を離脱、解放する（ＳＢ１２）。次いで再びチ
ャック搭載アーム２３Ｃが上昇して（ＳＢ１３）、可動
側移動架台４ｂが固定側移動架台４ａ上に載置され、離
脱動作が終了する（ＳＢ１４）。次いで金型の搬出に同
期して固定側移動架台４ａが移動する（ＳＢ１５）。こ
こで、金型搬入時同様、チャック搭載アーム２３Ｃは
「上昇」位置で上述した空圧シリンダ２３Ｆにより上昇
位置保持ピンが押し出され、「上昇」位置が保持されて
いる。

【００３８】このように、射出成形機２０の可動盤２１
ｂと可動側配管保持部３ｂとの接続機構に、配管保持部
チャック２３を昇降させるアクチュエータ（油圧シリン
ダ２３Ｅ）を用い、かつ配管保持部チャックの上昇位置
を保持する機構（空圧シリンダ２３Ｆ）を設ければ、良
好な着脱動作を行なうことができる。次に、可動側移動
架台４ｂから突出する接続フレーム５について図８を参
照して説明する。

【００３９】上述したように接続フレーム５は、射出成
形機２０の可動盤２１ｂの移動方向、すなわち金型１の
型厚方向に延伸して可動側移動架台４ｂ上に設けられて
いる。そのため、図８（ａ）に示すように、型厚寸法Ｆ
１を有する金型を交換した場合、配管保持チャック２３
は固定盤２１ａからの寸法Ｌ１の位置の接続フレーム５
を把持、固定する。また図８（ｂ）に示すように、型厚
寸法Ｆ２（＜Ｆ１）を有する金型を交換した場合、配管
保持チャック２３は固定盤２１ａからの寸法Ｌ１よりも
固定盤２１ａ寄りの寸法Ｌ２の位置の接続フレーム５を
把持、固定する。

【００４０】このように接続フレーム５が型厚方向に延
伸して設けられているため、型厚寸法（Ｆ１、Ｆ２）の
大小に関わらず、配管保持部チャック２３が固定盤２１
ａからの位置（Ｌ１、Ｌ２）の接続フレーム５を確実に
把持、固定することができる。また接続フレーム５の断
面は、略Ｔ字形状に限らず、可動盤との接続、離脱時
に、良好に把持、固定および離脱、解放が行なわれる構
成であれば、他の断面形状としてもよいことはいうまで
もない。

【００４１】なお、本実施例においては、接続機構とし
て油圧で駆動するチャックを示したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、たとえばマグネットチャック
等を用いる構成を使用することもできる。また、上述し
た金型交換装置２０の金型ステージ１１の移動部分、固
定側および可動側配管保持部３ａ、３ｂの金型搬出入に
伴う移動部分、可動盤２１ｂと一体動作する可動側配管
保持部３ｂの移動部分等は、可撓性のホース配管により
接続されるが、各々の配管はねじれやたわみ、接触等に
よる損傷を生じないように、たとえば上述したホースサ
ポート等により分離、整列して移動するように構成され
ている。

【００４２】次に、請求項６記載の金型交換装置の一実
施例について図９に示して説明する。本実施例は、請求
項２、３、４および５の実施例で説明した構成におい
て、図９に示すようにチャック部２３′が可動側配管保
持部３ｂ側に設けられ、接続フレーム５′が可動盤２１
ｂ側に設けられていることを特徴としている。

【００４３】すなわち、可動側配管保持部３ｂが一体的
に設けられた可動側移動架台４ｂの所定の位置に突出し
てチャック部２３′が設けられている。一方、射出成形
機２０の可動盤２１ｂの側面には可動盤２１ｂの移動方
向、すなわち金型の型厚方向に伸びる接続フレーム５′
が昇降可能に設けられている。そのため、図１０（ａ）
に示すように、型厚寸法Ｆ１を有する金型を交換した場
合、チャック部２３′は可動盤２１ｂからの寸法Ｌ３の
位置の接続フレーム５′を把持、固定する。また図１０
（ｂ）に示すように、型厚寸法Ｆ２（＜Ｆ１）を有する
金型を交換した場合、チャック部２３′は可動盤２１ｂ
からの寸法Ｌ３よりも遠い寸法Ｌ４の位置の接続フレー
ム５′を把持、固定する。

【００４４】このように接続フレーム５′が型厚方向に
延伸して設けられているため、型厚寸法（Ｆ１、Ｆ２）
の大小に関わらず、チャック部２３′が可動盤２１ｂか
らの位置（Ｌ３、Ｌ４）の接続フレーム５′を確実に把
持、固定することができる。このような構成のチャック
部２３′において、金型の搬出入の際の接続フレーム
５′との接続、離脱動作について、図１１のフローチャ
ートを参照して説明する。

【００４５】金型搬入時には、図１１（ａ）に示すよう
に初期条件として、少なくとも接続フレーム５′が「下
降」位置にあり、かつチャック部２３′が「開」状態、
すなわち接続フレーム５′を把持していないという条件
を必要とする（ＳＡ２０）。このような初期条件におい
て、金型の搬入が完了すると（ＳＡ２１）、チャック部
２３′が閉じて接続フレーム５′を把持、固定し（ＳＡ
２２）、次いで接続フレーム５′が再び上昇し、可動側
移動架台４ｂを固定側移動架台４ａから離脱して（ＳＡ
２３）、接続動作が終了する（ＳＡ２４）。ここで、接
続フレーム５′は「上昇」位置で空圧シリンダ等により
上昇位置保持ピンが押し出され、「上昇」位置が保持さ
れる。

【００４６】また、金型搬出時には、図１１（ｂ）に示
すように初期条件として、少なくとも少なくとも接続フ
レーム５′が「上昇」位置にあり、かつチャック部２
３′が「閉」状態、すなわち接続フレーム５′を把持し
ているという条件を必要とする（ＳＢ２０）。このよう
な初期条件において、接続フレーム５′が下降し（ＳＢ
２１）、次いでチャック部２３′が開くと（ＳＢ２
２）、接続フレーム５′が離脱、解放され、可動側移動
架台４ｂは固定側移動架台４ａ上に載置され、離脱動作
が終了する（ＳＢ２３）。次いで金型の搬出に同期して
固定側移動架台４ａが移動する（ＳＢ２４）。ここで、
金型搬入時同様、接続フレーム５′は「上昇」位置で空
圧シリンダ等により上昇位置保持ピンが押し出され、
「上昇」位置が保持されている。

【００４７】本実施例によれば、上述した実施例同様、
異なる型厚の金型にも対応して可動側配管保持部３ｂを
射出成形機２０の可動盤２１ｂと一体的に固定すること
ができるため、新規に導入される型厚の異なる金型に対
し、配管接続上の特別な加工や操作を行なうことなく良
好に金型交換に適用することができるとともに、可動側
配管のねじれやたわみ、接触等による損傷を抑制するこ
とができる。

【００４８】次に、請求項７記載の金型交換装置につい
て説明する。一般に金型交換装置における射出成形機内
への金型の搬出入機構としては、キャリヤフックによる
押し引き装置や駆動式ローラーを用いる方式、あるいは
空圧、油圧、ボールネジ等のアクチュエーターを使用す
る方式等が知られている。本発明においては、これらの
機構を単独で、あるいは組み合わせて適宜利用すること
ができるが、特に本請求項に係る発明においては、少な
くとも金型の搬出入動作を駆動ローラーにより行なうこ
とを特徴としている。すなわち、金型ステージおよび射
出成形機内に駆動ローラーを列設することにより、金型
を搬出入する。そのため、キャリヤフック等を用いる場
合のようにフック受け金具を金型に加工取り付けする必
要がない。

【００４９】このような構成によれば、本発明の特徴で
ある自動着脱式のカプラの加工取り付けを必要としない
利点に加え、キャリヤフックに嵌合する受け金具等の金
型交換用部品の加工取り付けを必要としないため、新規
に導入された金型をそのまま本発明の金型交換装置に適
用することができる。また、金型の搬出入を駆動ローラ
ー方式で、固定側および可動側配管保持部の搬出入方向
の移動をキャリヤフックによる押し引き方式で行なえ
ば、前述同様金型への加工作業を不要とすることができ
るとともに、駆動ローラーの配置等に制約されない形状
の移動架台を設けることができるとともに、金型の搬出
入とは個別に動作を制御できる移動架台を設けることが
できる。

【００５０】以上、請求項ごとに実施例を示して説明し
たが、射出成形機位置に対する金型ステージの位置を切
り換える方式としては、周知の交換台車（移動台）方
式、固定台に直交する方向に搬送ローラーが列設された
クロスコンベアローラー方式等を採用することができ
る。いずれの方式においても、本発明の特徴である金型
と固定および可動側配管保持部が、ほぼ一定の位置関係
を保ちつつ、同期して移動するという条件を満たす機構
であればよいことはいうまでもない。また、説明の都合
上、２面の金型ステージを有する金型交換装置を示した
が、本発明は３面以上の複数面の金型ステージを有する
金型交換装置であってもよいことはいうまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、各金型に自動着脱
式のカプラを取り付ける必要がなく、また金型に温調用
配管等を接続したまま金型交換を行なうことができると
ともに、成形加工機械の稼働時においても配管のたわ
み、ねじれ、周辺部材との接触等による損傷を生じるこ
とのない金型交換装置を提供することができる。

【００５２】特に、請求項１記載の発明では、金型交換
時に、金型の搬出入に合わせて配管保持部が移動するた
め、金型に接続された配管を接続したまま迅速に金型を
成形加工機械に搬出入することができるとともに、配管
のたるみやねじれ、周辺部材との接触による損傷を抑制
することができる。また成形加工機械の稼働時において
も、可動盤に合わせて可動側配管が動作するため、配管
のたるみやねじれ、周辺部材との接触による損傷を抑制
することができる。

【００５３】請求項２記載の発明では、複数の金型搭載
面を有する金型交換装置において、各々の搭載面上にお
いて次型に温調用配管等を接続し、予熱等の前段取りを
行なうことができるため、射出成形機からの搬出動作に
続いて次型の搬入動作が迅速に行なえ、成形加工機械の
稼働率を向上させることができるとともに、配管にねじ
れやたわみを生じることがないため、配管の損傷を抑制
することができる。

【００５４】請求項３記載の発明では、金型交換時に、
固定側および可動側配管保持部が同一の移動架台上に設
けられ、金型の搬出入と同期して一体的に移動するた
め、配管保持部の移動を金型の搬出入に同期させやす
く、配管のねじれやたわみによる損傷をさらに抑制する
ことができる。請求項４記載の発明では、成形加工機械
の稼働時に、可動側配管保持部が可動盤に保持固定され
て一体的に移動するため、可動側配管のねじれやたわみ
による損傷をさらに抑制することができる。請求項５記
載の発明では、成形加工機械の稼働時に、可動側配管保
持部に型厚方向に延伸して設けられた接続フレームを、
成形加工機械の可動盤側部に設けられたチャック部によ
り把持、固定して、両者を一体的に移動させることがで
きるため、型厚の異なる金型においても、良好に金型交
換に適用することができるとともに、可動側配管のねじ
れやたわみによる損傷を抑制することができる。

【００５５】請求項６記載の発明では、成形加工機械の
稼働時に、成形加工機械の可動盤側部に型厚方向に延伸
して設けられた接続フレームを、可動側配管保持部に設
けられたチャック部により把持、固定して、両者を一体
的に移動させることができるため、請求こう５の発明同
様、型厚の異なる金型においても、良好に金型交換に適
用することができるとともに、可動側配管のねじれやた
わみによる損傷を抑制することができる。

【００５６】請求項７記載の発明では、金型交換時に、
金型を駆動ローラーにより成形加工機械に搬出入するこ
とができるため、新規に導入された金型に対しても、自
動着脱式のカプラやキャリヤフックの受け金具等の取り
付け加工を必要とせず、金型交換、金型温調、成形加工
機械の稼働に迅速に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係る金型交換装置の一実施
例を示す図である。

【図２】本発明の請求項１に係る金型交換装置の適用レ
イアウトを示す図である。

【図３】本発明の請求項２、３、４および５に係る金型
交換装置の金型交換動作を示す図である。

【図４】本発明の請求項２、３、４および５に係る金型
交換装置の配管保持部の同期動作を示す図である。

【図５】本発明の請求項４および５に係る金型交換装置
の接続機構の全体構成例を示す図である。

【図６】本発明の請求項４および５に係る金型交換装置
の接続機構の具体構成例を示す図である。

【図７】本発明の請求項４および５に係る金型交換装置
の接続機構の動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の請求項４および５に係る金型交換装置
の接続機構の型厚調整を説明する図である。

【図９】本発明の請求項４および６に係る金型交換装置
の接続機構を示す図である。

【図１０】本発明の請求項４および６に係る金型交換装
置の接続機構の型厚調整を説明する図である。

【図１１】本発明の請求項４および６に係る金型交換装
置の接続機構の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１、１′、１Ｘ、１Ｙ 金型 １ａ 固定側金型 １ｂ 可動側金型 ２ａ 固定側配管 ２ｂ 可動側配管 ３ａ 固定側配管保持部 ３ｂ 可動側配管保持部 ４ａ 固定側移動架台 ４ｂ 可動側移動架台 ５、５′ 接続フレーム １０ 金型交換装置 １１ 金型ステージ １１ａ Ａステージ １１ｂ Ｂステージ ２０ 射出成形機 ２１ａ 固定盤 ２１ｂ 可動盤 ２２ 搬送ローラー ２３ 配管保持部チャック ２３′ チャック部 ２３Ａ 基部 ２３Ｂ 直動案内軸受 ２３Ｃ チャック搭載アーム ２３Ｄ チャック ２３Ｅ 油圧シリンダ ２３Ｆ 空圧シリンダ ３１ 把持爪 ３２ 油圧シリンダ ３３ チャックベース ３４ スライドシャフト ３５ 同期ギヤ

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ３０Ｂ 15/02 Ｂ３０Ｂ 15/02 Ｄ Ｈ (72)発明者 桝岡 健司 愛知県刈谷市豊田町１丁目１番地 豊田紡 織株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形加工機械の固定盤および可動盤からな
   る金型取り付け部に着脱可能に取り付けられた金型を金
   型搭載面に搬出するとともに、所定の金型を前記金型取
   付け部に搬入することにより金型の交換を行なう金型交
   換装置において、 前記金型の固定盤側に一端が接続された可撓性配管の他
   端を保持し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対
   的に同位置を保持しつつ、同期して移動する固定側配管
   保持部と、 前記金型の可動盤側に一端が接続された可撓性配管の他
   端を保持し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対
   的に同位置を保持しつつ、同期して移動するとともに、
   前記成形加工機械の稼働に際し、前記可動盤と相対的に
   同位置を保持しつつ、同期して移動する可動側配管保持
   部とを有することを特徴とする金型交換装置。
2. 【請求項２】複数の金型搭載面を有し、成形加工機械の
   固定盤および可動盤からなる金型取付け部に着脱可能に
   取り付けられた金型を一の金型搭載面に搬出するととも
   に、他の金型搭載面上の所定の金型を前記金型取付け部
   に搬入することにより金型の交換を行なう金型交換装置
   において、 前記金型の固定盤側に一端が接続された可撓性配管の他
   端を保持し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対
   的に同位置を保持しつつ、同期して移動する固定側配管
   保持部と、 前記金型の可動盤側に一端が接続された可撓性配管の他
   端を保持し、かつ前記金型交換に際し、前記金型と相対
   的に同位置を保持しつつ、同期して移動するとともに、
   前記成形加工機械の稼働に際し、前記可動盤と相対的に
   同位置を保持しつつ、同期して移動する可動側配管保持
   部とを有することを特徴とする金型交換装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の金型交換装置にお
   いて、前記可動側配管保持部が、前記固定側配管保持部
   から延伸し、かつ一体的に形成された搭載部上に載置さ
   れ、該搭載部は前記金型交換に際し、前記金型と相対的
   に同位置を保持しつつ、同期して移動することを特徴と
   する金型交換装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３のいずれかに記載の
   金型交換装置において、前記可動側配管保持部が、前記
   成形加工機械の可動盤に保持固定され、前記成形加工機
   械の稼働に際し、前記可動盤と一体的に移動することを
   特徴とする金型交換装置
5. 【請求項５】請求項４記載の金型交換装置において、前
   記成形加工機械の可動盤に前記可動盤側配管保持部と接
   続する接続部が設けられ、該接続部は前記可動側配管保
   持部から前記可動盤の移動方向に延伸し、かつ一体的に
   形成された被接続部と接続固定されることを特徴とする
   金型交換装置。
6. 【請求項６】請求項４記載の金型交換装置において、前
   記可動盤側配管保持部に前記成形加工機械の可動盤と接
   続する接続部が設けられ、該接続部は前記成形加工機械
   の可動盤から前記可動盤の移動方向に延伸し、かつ一体
   的に形成された非接続部と接続固定することを特徴とす
   る金型交換装置。
7. 【請求項７】請求項１から６のいずれかに記載の金型交
   換装置において、前記金型搭載面に複数の駆動ローラー
   が列設され、少なくとも該駆動ローラーにより前記金型
   を前記成形加工機械に搬出および搬入することを特徴と
   する金型交換装置。