WO2005032795A1

WO2005032795A1 - 成形装置および専用型の段替装置

Info

Publication number: WO2005032795A1
Application number: PCT/JP2004/014897
Authority: WO
Inventors: Tsukasa Kato; Hidenori Uebayashi; Yoshiki Matsuura; Hiroaki Furuya; Kaoru Fujii
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha; Ube Kosan Kikai Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2005-04-14
Also published as: CN100528530C; US7604037B2; EP1719601B1; US7585168B2; CN1753771A; JP2005104071A; US20060163776A1; US20080105397A1; EP1719601A1; EP1719601A4

Abstract

可動盤４をリニアモーションガイド７を介して基台１上に配設した支持プレート８上に搭載し、支持プレート８と基台１との間には、サーボモータ１１と運動変換機構とからなる型開閉手段１０を配設する。鋳造サイクルにおいては、型開閉手段１０と可動盤４の背面側のタイバー固結手段２１とを作動させて型開閉を行うと共に、可動盤２に設けた型締シリンダ３０により型締力を得る。専用型３ｂ、５ｂの段替えを必要とする場合は、可動盤４の後方の架台４０に設けたタイバー抜きシリンダ４１を伸長させてタイバー６を固定盤２から抜くと共に、機内レール５２の可動レール５２ｂを開き位置に移動させて、外部から機内レール５２に段替台車を乗入れて段替えを行う。

Description

明細成形装置および専用型の段替装置技術分野

本発明は、ダイカスト鎳造、射出成形等に用いられる成形装置と該成形装置を対象に実施する専用型の段替方法とに関する。背景技術

従来、ダイカスト錶造ゃ射出成形に用いられる成形装置は、一般に固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と支持盤とを備え、前記可動盤を挿通して延ばした複数（通常、 4本）のタイバーの両端部を前記固定盤と支持盤とに固結し、前記支持盤と可動盤との間に配設した型締機構により,、可動盤をタイバ一に沿って固定盤側へ移動させて型閉じおよび型締めする構造となっていた。このような成形装置において、前記型締装置としては、大きな型内圧力に抗する強大な型締力が得られることから、大型の成形装置では、トグル式の型締機構が多く採用されていた。

ところで、最近の生産ラインにおいては、多品種少量生産が一般化しており、金型交換のサイクルが短くなっている。また、製品精度や生産性に対する要求が厳しくなつていることから、射出圧力や射出速度が益々高まる傾向にあり、. これに伴って金型の寿命短縮が避けられず、その交換の頻度が増加している。しかし、従来の一般のダイカストマシンや射出成形機では、上記したように固定型およぴ可動型の周りに複数のタイバーが存在するため、これらタイバーが金型の交換作業（段替え）の障害になる、という問題があった。また、トグル式の型締機構は、トグル機構を構成する部品（リンク等）が複雑、大型になるばかり力 \ 長ストロークの型締シリンダが必要になるため、設置スペースの拡大が避けられない、という問題があった。

そこで最近、タイバー抜きを可能にすると共にトグル式型締機構の省略を可能にした成形装置が種々検討されている。例えば、特開平 8— 7 2 1 1 3号公報には、固定ダイプレート（固定盤）と可動ダイプレート（可動盤）との相互間に、可動盤を固定盤に対して進退動させて、可動型を固定型に型開閉させる型開閉シリンダを配設し、前記固定盤および可動盤の背面側に両盤に対してタイバーを脱着可能に固結する結合固定手段（タイバー固結手段）を配設し、さらに前記固定盤または可動盤のタイバー揷通孔周りに、前記タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締カを発生する型締シリンダを設けた成形装置が記載されている。また、特開平 8— 1 1 7 9 5 9号公報には、前記同様の構成において、型開閉シリンダとは別に、専用のタイパー抜きシリンダを備えた成形装置が記載されている。

これら成形装置によれば、タイバーに対する固定盤側の固定を解除し、型開閉シリンダまたはタイバー抜きシリンダを伸長動作させれば、タイバーが固定盤から抜け、タイバーに邪魔されることなく段替えを行うことができるようになる。また、型締シリンダにより型締めを行うので、複雑なトグル式型締機構を省略できる利点がある。

しかしながら、上記特開平 8— 7 2 1 1 3号公報おょぴ特開平 8— 1 1 7 9 5 9号公報に記載される成形装置によれば、その何れにおいても固定盤と可動盤との相互間に型開閉シリンダが横設されるため、有効に利用できる段替スペースが不十分である、という問題があった。発明の開示

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、タイバー抜きの機能を維持しながら固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くし、もって段替作業性の向上に大きく寄与する成形装置を提供し、併せて該成形装置を対象に実施する専用型の段替装置を提供することにある。上記課題を解決するため、本発明に係る成形装置は、固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、前記固定盤および可動盤を揷通して延ばされた複数のタイパーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉手段と、各タイバーの一端部を前記固定盤に対して脱着可能に固結する第 1タイバー固結手段と、該タイパーの他端部を型閉じ位置にある可動盤に対して脱着可能に固結する第 2タイバー固結手段と、前記固定盤または可動盤のタイバー揷通孔周りに設けられ、前記第 1または第 2タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締カを発生する型締シリンダと、各タイバーを前記固定盤からの抜け方向へ移動させるタイバ一抜きシリンダとを備えた成形装置において、前記可動盤を、リニアモーションガイドを介して基台上に配設した支持プレート上に搭載し、該支持プレートと前記基台との間に、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記支持プレートに伝達する運動変換機構とを備えてなる型開閉手段を配設したことを特徴とする。

このように構成した成形装置においては、可動盤を、リニアモーションガイドを介して移動する支持プレート上に搭載しているので、モータと運動変換機構とよりなる型開閉手段を用いて可動盤を円滑に進退動させることができる。また、この型開閉手段は、支持プレートと基台との間にコンパクトに配置することができるので、段替えの障害になることはない。

本成形装置において、，上記型開閉手段は、そのモータがサーボモータであり、その運動変換機構がボールねじ機構またはラックピニ才ン機構である構成とすることができ、この場合は、可動盤の位置制御性並びに速度制御性が著しく向上する。

また、上記可動盤は、支持プレート上にフローティング可能に搭載するのが望ましく、これにより、型締め時に可動盤に大きなモーメントが作用しても、該可動盤がフローティングして前記リニアモーションガイドにかかる負荷が軽減される。

さらに、上記タイバー抜きシリンダは、可動盤に搭載してよいが、可動盤の後方に配置した架台に設置するようにしてもよい。また、このタイパー抜きシリンダは、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダとすることができる。

本成形装置において、上記固定型および可動型のそれぞれは、共通化された汎用型とキヤビティを形成する専用型とからなり、前記専用型は前記汎用型に脱着可能に結合される構成とすることができる。このように固定型およぴ可動型を構成した場合は、専用型のみを交換すればよいので、段替えは容易となる。本成形装置は、固定盤と可動盤との間であって下側のタイパーよりも下方となる位置に、上記専用型を段替えするための段替台車を走行案内する一対の機内レールをタイパーと交差する方向へ延ばして横設し、該一対の機内レールは、そのうちの一方が前記固定盤の前面に位置固定的に配置された固定レールとして、そのうちの他方が前記固定レールに対して接近離間可能に配置された可動レールとして構成されているものとすることができる。このような成形装置においては、一対の機内レールを段替台車の走行案内に利用して速やかに段替えを行うことができることはもちろん、成形サイクル時には、型開閉の障害にならないように固定レールに対して可動レールを接近させた閉じ状態とすることができる。

この場合、上記固定レールおょぴ可動レールは、断面コ字形をなすフレーム内にそれぞれ配置されており、前記 2つのフレームは、前記可動レールを前記固定レールに接近させた際、相互に開放端を突合せて閉じるようになっているのが望ましく、このようにすることで、成形サイクル時には、固定レールおょぴ可動レールがフレーム内に閉じ込められた状態となるので、離型剤や外部冷却水との接触によるレールの腐食、あるいはレール上への異物付着が防止される。

また、上記したフレームを備えた場合は、固定レールが配置されたフレーム内に送電導体またはラックを配設する一方で、段替台車に前記送電導体に搢接する集電ブラシ、あるいは前記ラックに嚙合するピニオンと該ピユオンを回転させるモータとを設けるようにしてもよく、これにより段替台車を安全かつ円滑に自走させることができる。

上記課題を解決するため、本発明に係る段替方法は、上記段替台車を走行案内する一対の機内レールを備えた成形装置内の専用型を段替えする方法であって、型開閉手段により可動盤を型開き位置に後退させた後、下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除すると共にタイバー抜きシリンダを作動させて、下側のタィパーを固定盤から抜き、しかる後、機内レールを案内に段替台車を走行させて専用型の交換を行うことを特徴とする。

この段替方法において、ペアマシンとして並列に配置された 2つの成形装置の間に、両成形装置の機内レールと連絡する中継レールを配置し、段替台車を、前記中継レールを走行させて 2つの成形装置内の専用型の段替えに共用するように本発明に係る成形装置によれば、タイバー抜きの機能を維持しながら固定盤と可動盤との間から型開閉シリンダを無くすることができるので、段替え時には固定盤と可動盤との間が大きく開放され、段替作業性はもとより段替手段の設置の自由度が著しく向上する。

また、本発明に係る専用型の段替方法によれば、機内レールにより段替台車を走行案内して専用型を効率よく段替えすることができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一つの実施形態としての成形装置の全体的構造を一部断面として示す側面図である。

図 2は、本成形装置の全体的構造を一部断面として示す正面図である。

図 3は、本成形装置を構成する可動盤とその支持構造とを示す側面図である。図 4は、本成形装置を構成する、固定盤側のタイバー固結手段の構造を示す断面図である。

図 5は、本成形装置を構成する、可動盤側のタイバー固結手段の構造を示す断面図である。

図 6は、本成形装置を構成するタイバー抜きシリンダの構造を示す断面図である。

図 7は、図 6に示したタイバー抜きシリンダの作動状態を示す断面図である。図 8は、本成形装置を構成する段替装置を模式的に示す正面図である。

図 9は、本成形装置を構成する段替装置を模式的に示す側面図である。

図 1 0は、本段替装置内の給電手段の構造を一部断面として示す平面図である図 1 1は、図 1 0に示した給電手段の構造を一部断面として示す側面図である図 1 2は、本成形装置を対象にして行う専用型の段替方法を示す側面図である図 1 3は、本成形装置を対象にして行う汎用型の段替方法を示す側面図である図 1 4は、本成形装置をペアマシンとして用いる場合の、段替装置の設置形態を模式的に示す平面図である。

図 1 5は、本成形装置をペアマシンとして用いる場合の、段替台車に対するケ一ブルベア給電方式を示す模式的に示す正面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。図 1〜3は、本発明の一つの実施形態であるダイカスト铸造用成形装置の全体的構造を示したものである。図において、 1は基台、 2は、固定型 3を支持する固定盤、 4は、可動型 5を支持する可動盤、 6は、固定盤 2の背面側から可動盤 4を挿通してその後方まで延ばされた 4本のタイバーである。固定盤 2は、基台 1上の一端側に固定され、一方、可動盤 4は、リニアモーションガイド 7を介して基台 1上に配置された支持プレート 8上に搭載されている。可動盤 4は、その基底部の前後端部に有するフランジ部 4 aを支持プレート 8の前後端部に設けた L字形の押え部材 9の内側に納めた状態で、支持プレート 8に対して位置固定されている。しかして、この可動盤 4のフランジ部 4 aと支持プレート 8側の押え部材 9との間には、わずかの間隙 δ (図 3 ) が設定されており、可動盤 4は、この間隙 δの範囲内で支持プレート 8に対してフローティングできるようになっている。

上記リニアモーションガイド 7は、基台 1上にタイパー 6と平行に延ばして敷設された左右一対のガイドレール 7 aと、支持プレート 8の下面に固設され、前記ガイドレール 7 aに図示を略すボールを介して結合された複数のベアリング 7 bとからなっており、可動盤 4は、このリニアモーションガイド 7を介して移動する支持プレート 8と一体に固定盤 2に対して進退動可能となっている。

上記基台 1は、図 2によく示されるように、その全体が断面コ字形をなしており、これにより基台 1の底板 1 aと支持プレート 8との間にはかなり大きなスぺース Sが確保されている。本実施形態においては、前記したスペース Sを利用して、基台 1と支持プレート 8との間に、リニアモーションガイド 7を介して支持プレート 8を移動、すなわち可動盤 4を進退動させる型開閉手段 1 0を配設している。

型開閉手段 1 0は、ここではモータ（サーポモータ） 1 1とこのサーボモータ 1 1の回転を直線運動に変換して支持プレート 8に伝達するボールねじ機構（運動変換機構） 1 2からなつている。ボールねじ機構 1 2は、基台 1の底板 1 a上に、タイバー 6の延長方向に間隔を'置いて立設した前後一対の支柱 1 3 (片側は省略）に両端部が回動可能に支持されたねじ軸 1 4と、支持プレート 8の下面に垂設したブラケット 1 5に回動不能に装着され、前記ねじ軸 1 4に図示を略すボールを介して螺合するナット 1 6とからなっている。一方、サーボモータ 1 1は基台 1の底板 1 aの延長部に配置されており、このサーボモータ 1 1の出力軸と前記ねじ軸 1 4とは、図 1に示されるようにベルト（タイミングベルト） 1 7とプーリ（タイミングプーリ） 1 8とを介して作動連結されている。

すなわち、可動盤 4は、電動方式の型開閉手段 1 0の作動に応じて固定盤 2に対して進退動するようになっており、その進退動に応じて可動型 5が固定型 3に対して型閉じ、型開きされる。この際、型開閉手段 1 0はサーボモータ 1 1とボールねじ機構 1 2とからなっているので、速度制御性並びに位置制御性は良好となり、可動盤 4は、型閉じ位置、型開き位置に正確に位置決めされるようになる。なお、上記ボールねじ機構 1 2は、他の運動変換機構、例えばラックピニオン機構に代えてもよいことはもちろんである。

上記固定盤 2の背面には、固定盤 2に対して各タイバー 6の一端部を脱着可能に固結する第 1タイパー固結手段 2 0が配設され、一方、可動盤 4の背面には、可動盤 4に対して各タイバー 6の中間部を脱着可能に固結する第 2タイパー固結手段 2 1が配設されている。

固定盤 2側の第 1タイバー固結手段 2 0は、図 4に示されるように、タイバー 6の外周面に形成されたねじ部 2 2と、固定盤 2の背面に固定した袋閉じ状のボックス 2 3内に配設された割ナット 2 4と、シリンダ 2 5を駆動源として前記割ナット 2 4を開閉動作させる駆動機構（図示略）とからなっている。この第 1タィバー固結手段 2 0は、前記シリンダ 2 5の作動で割ナツト 2 4が閉動作することで、該割ナット 2 4がタイバー 6のねじ部 2 2に螺合し、これによりタイバー 6の一端部が固定盤 2に対して固結される。

可動盤 4側の第 2タイバー固結手段 2 1は、図 5によく示されるように、タイバー 6の外周面に形成された多条溝部 2 6と、可動盤 4の背面に固定したボックス 2 7内に配設された割ナット 2 8とシリンダ 2 9を駆動源として前記割ナット

2 8を開閉動作させる駆動機構とからなつている。この第 2タイバー固結手段 2 1のボックス 2 7は、その底面に貫通孔 2 7 aを有しており、この貫通孔 2 7 a を揷通してタイバー 6が延ばされている。タイバー 6は、可動盤 4が型閉じ位置に前進した状態で、その多条溝部 2 6が前記ボックス 2 7内に位置決めされるようになつており、この状態でシリンダ 2 9の作動により割ナット 2 8が閉動作することで、該割ナット 2 8がタイバー 6の多条溝部 2 6に嚙合し、これによりタィバー 6が可動盤 4に対して固結される。すなわち、タイバー 6が可動盤 4に対して固結される結果、固定型 3に可動型 5が合された型閉じ状態が維持される。上記可動盤 4の各タイバー揷通孔 4 aの周りには、同じく図 5に示されるように、型締シリンダ 3 0が配設されている。型締シリンダ 3 0は、ここではタイバ一揷通孔 4 aの周りに形成されたシリンダ部 3 1と、このシリンダ部 3 1に摺動可能に嵌挿されたリング形状の段付ビストン 3 2とを備えており、このピストン

3 2の内部をタイパー 6が揷通している。シリンダ部 3 1内には、ピストン 3 2 によりタイパー 6の延長方向に 2つの油室 3 3 , 3 4が画成されており、これら 2つの油室 3 3， 3 4には、図示を略す油圧回路から圧油が給排されるようになつている。

上記型締シリンダ 3 0内のピストン 3 2は、その一端部が前記第 2タイパー固結手段 2 1側へ延出されており、該ピストン 3 2の端面は前記割ナツト 2 8に対向して配置されている。第 2タイパー固結手段 2 1内の割ナット 2 8は、上記したように型閉じ状態で閉動作してタイパー 6の多条溝部 2 6に嚙合するようになつており、この嚙合状態のもと、前記一方の油室 3 3に圧油を供給すると、ビストン 3 2が、図 5の左方向へわずか移動して前記割ナット 2 8に当接し、その位置が固定される。したがって、その後、さらに一方の油室 3 3に圧油を供給すると、前記割ナツト 2 8およびタイバー 6を介して可動盤 4が固定盤 2側へ推進し、これにより型閉じされた可動型 5と固定型 3との合せ部に大きな型締力が発生するようになる。なお、可動盤 4には、前記ピストン 3 2に対して各タイバー 6 を同心に位置決めするための中空ガイド 3 5が装着されている（図 5 ) 。

本実施形態において、上記固定型 3および可動型 5のそれぞれは、共通化された汎用型 3 a、 5 aとキヤビティを形成する専用型 3 b、 5 bとからなっており、専用型 3 b、 5 bは、汎用型 3 a、 5 aに対して着脱機構（図示略）により自動的に脱着されるようになっている。また、固定型 3側の専用型 3 bと可動型 5 側の専用型 5 bとは、連結機構（図示略）により相互に一体化されるようになつており、段替え時には、図 1 2に示すように、これら専用型 3 b、 5 bは一体の集合体 Mとなって、後述の段替装置 5 0内の段替台車 5 1に受渡しされる。なお、これら着脱機構、連結機構等については、本発明者等による特開 2 0 0 3— 1 9 1 0 6 3号公報に詳細に記載されており、ここでは、前記した概略の説明にとどめることとする。また、図 1中、 3 6は可動型 5内の押出機構を駆動するためのシリンダ装置、 3 6は固定型 3と可動型 5との間に形成されるキヤビティ内に溶湯を射出するための射出装置であるが、これらについても、詳細な説明は省略する。

—方、可動盤 4の後方となる基台 1の他端部には、図 1に示されるように、架台 4 0が立設されており、この架台 4 0には、 4本のタイバー 6に対応して 4基のタイバー抜きシリンダ 4 1が装着されている。各タイバー抜きシリンダ 4 1は、それぞれのロッド 4 2を可動盤 4側とは反対方向へ延ばしており、このロッド 4 2の先端には、連結部材 4 3を介して各タイバー 6の他端部が連結されている。これにより、いま、可動盤 4を型開き位置に位置固定した状態（可動盤 4側の第 2タイバー固結手段 2 1による固結が解除された状態）のもと、各タイバー 6 に対する第 1タィバー固結装置 2 0による固結を解除して、タイバー抜きシリンダ 4 1を伸長動作させると、後に詳述（図 1 2または図 1 3 ) するようにタイバ一 6が固定盤 2から抜ける。

ここで、上記タイパー抜きシリンダ 4 1としては、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダを用いるのが望ましい。図 6およぴ図 7は、このような複動シリンダとしてのタイバー抜きシリンダ 4 1の構造の一例を示したもので、シリンダ本体 4 4内には主ビストン 4 5が摺動可能に内装され、この主ビストン 4 5には、シリンダ本体 4 4の一端側を液密に揷通させた主中空口ッド 4 6の基端が連結されている。また、前記主中空ロッド 4 6内には副ピストン 4 7が摺動可能に内装され、この副ピストン 4 7には、前記主中空ロッド 4 5の一端側を液密に揷通させた副中空ロッド 4 8の基端が連結されている。さらに、主ピストン 4 5には、副ビストン 4 7を液密に揷通して副中空ロッド 4 8内まで延ばされた中空ガイド 4 9の基端が連結されており、この中空ガイド 4 9の中空内部は、主ピストン 4 5に設けた流路 4 5 aを経てシリンダ本体 4 4内のロッド側室に連絡する流路として提供されている。

また、上記シリンダ本体 4 4の前後端部には該シリンダ本体 4 4内に流体を給排する給排ポート P l， P 2が、その主ピストン 4 5には、シリンダ本体 4 4内の反口ッド側室と主中空口ッド 4 6内の反ロッド側室とを連通する連通ポート P 3が、その副中空ロッド 4 8には、該副中空ロッド 4 8内と主中空ロッド 4 6内のロッド側室とを連通する連通ポート P 4がそれぞれ設けられている。

上記のように構成したタイバー抜きシリンダ 4 1においては、いま、図 6に示した最短縮状態のもと、給排ポート P 1を通じてシリンダ本体 4 4内の反口ッド側室に圧力流体を供給すると、先ず、図 7 (A) に示すように主ピストン 4 5が、図の左方向へ摺動して主中空ロッド 4 6と副中空ロッド 4 8とが一体的に伸長する。その後、主中空ロッド 4 6が伸長端に達すると、同図（B ) に示すように連通ポート P 3を通じて供給される流体圧により副ビストン 4 7が、図の左方向へ摺動し、副中空ロッド 4 8が伸長する。一方、この状態から、給排ポート P 2 を通じてシリンダ本体 4 4内のロッド側室に圧力流体を供給すると、先ず、主ピストン 4 5力図の右方向へ摺動して主中空ロッド 4 6が短縮し、主中空ロッド 4 6が短縮端に達すると、この流体圧が、主ピストン 4 5に設けた流路 4 5 a、中空ガイド 4 9内の流路およびポート P 4を経て主中空口ッド 4 6内のロッド側室へ供給され、これにより副中空ロッド 4 8が短縮し、図 6に示した元の状態に復帰する。

すなわち、タイバー抜きシリンダ 4 1は、主中空ロッド 4 6と副中空ロッド 4 8とをテレスコピック式に伸縮させることで大きなストローク長が得られるようになっており、これにより、固定盤 2からタイパー 6を大きく抜くことが可能になる。なお、図 1では、説明の便宜のため、前記主中空ロッド 4 6および副中空口ッド 4 8を含めて包括的にロッド 4 2として示している。

上記段替装置 5 0は、図 8および図 9によく示されるように、段替台車 5 1を走行案内する一対の機内レール 5 2と一対の機外レール 5 3 (片側は省略）とを備えている。機内レール 5 2は、固定盤 2と可動盤 4との間であって下側のタイパー 6よりも下方となる位置に、タイバー 6と交差する方向へ延ばして横設されている。

上記一対の機内レール 5 2は断面コ字形をなすフレーム 5 4内に配置されている。このフレーム 5 4のうち、一方のレール 5 2 aが配置された一方のフレーム 5 4 aは、固定盤 2の前面に位置固定的に取付けられており、したがって、該ー方のレール 5 2 aは固定レールとなっている。これに対し、他方のレール 5 2 b が配置された他方のフレーム 5 4 bは、前記一方のフレーム 5 4 aに対して接近離間可能に配置されており、したがって、該他方のレール 5 2 bは可動レールとなっている。なお、固定レール（一方のレール） 5 2 aは V字形を、可動レール (他方のレール） 5 2 bは平形をそれぞれなしており、段替台車 5 1の車輪 Wも、このレール形状に合せて、その一方が V形車輪 W a、その他方が平形車輪 W b となっている。

一方、一対の機外レール 5 3も、前記機内レール 5 2と同様にコ字形フレーム 5 5内に配置されているが、このコ字形フレーム 5 5は、上記機内レール 5 2側のフレーム 5 4と異なって位置固定的に設けられており、したがって、一対の機外レール 5 3は一定のレール幅となっている。

ここで、上記可動レール 5 2 bを設けたフレーム 5 4 bは、前記架台 1上にタィバー 6の方向へ延ばして敷設した左右一対のガイドレール 5 6に沿って移動するスライダ 5 7に支柱 5 8を介して支承されている。また、架台 1上には、前記架台 1と支持プレート 8との間のスペース S (図 2 ) を利用してレール開閉シリンダ 5 9が設置されており、このレール開閉シリンダ 5 9の出力軸端と前記スライダ 5 7とは、連結部材 6 0により連結されている。すなわち、可動レール 5 2 bは、レール開閉シリンダ 5 9の伸縮動作に応じて、図 8に実線で示す開き位置と同図に一点鎖線で示す閉じ位置とに位置決めされるようになっており、その閉じ位置において、一対のフレーム 5 4 aと 5 4 bとは相互に開放端を突合せて閉じるようになつている。しかして、可動レール 5 2 bが開き位置に位置決めされた状態の機内レール 5 2のレール幅は上記一対の機外レール 5 3のレール幅と同じに設定されており、これにより、段替台車 5 1は、機内レール 5 2と機外レール 5 3との間で自由に走行できるようになつている。

上記段替台車 5 1は、前記特開 2 0 0 3— 1 9 1 0 6 3号公報に記載されたものと実質同じもので、上記車輪 W (W a、 W b ) を有するベース 6 1と、上記専用型 3 b、 5 bの集合体 M (図 1 2 ) を支持するための支持ローラ列 6 2を有する移送台 6 3とからなっている。移送台 6 3は、前記支承ローラ列 6 1上の集合体 Mを型開閉方向へ移送するための、モータ 6 4を駆動源とする移送手段（例えば、ボールねじ機構）を備えており、ここでは、その 2台が、段替台車 5 1の走行方向へ隣接して配置されている。

また、段替台車 5 1は自走式となっており、そのベース 6 1には、自走用のモータ（サーボモータ） 6 5が搭載されている。この段替台車 5 1の自走機構は、ラックピニオン機構を含んでおり、上記固定レール 5 2 aを配置したフレーム 5

4 a内の上側壁面にはラック 6 6が、前記自走用モータ 6 5の出力軸端には、前記ラック 6 6に嚙合するピニオン 6 7がそれぞれ設けられている。前記ラックピ二オン機構（ラック 6 6、ピニオン 6 7 ) は、機外レール 5 3を配置したフレーム 5 5内にも配設されており、サーボモータ 6 5の回転により該ラックピニオン機構 6 6、 6 7が作動することで、段替台車 5 1は機外レール 5 3と機内レール

5 2との間で走行し、その上の移送台 6 3の 1つが、可動型 5に対する段替位置に正確に位置決めされる（図 9 ) 。

本実施形態においてはまた、上記段替台車 5 1内の各種モータ 6 4、 6 5に電力を供給するため、上記固定レール 5 2 aを配置したフレーム 5 4 aと段替台車 5 1との相互間に給電手段 7 0を配設している。

この給電手段 7 0は、図 1 0およぴ図 1 1によく示されるように、上記可動レール 5 2 bを配置したフレーム 5 4 a側に配設された送電導体 7 1と段替台車 5 1側に配設された集電ブラシ 7 2とを備えている。送電導体 7 1は、絶縁体 7 3 に埋設された状態で取付板 7 4を介してフレーム 5 4 aの奥側壁面にその長手方向へ延ばして固定されている。一方、集電ブラシ 7 2は、平行四辺形リンクを含むフローティング機構 7 5および取付板 7 6を介して段替台車 5 1から延ばしたブラケット 7 7に固定されている。送電導体 7 1およぼ集電ブラシ 7 2は、ここでは上下方向に多列に設けられており、集電ブラシ 7 2からは、上記各種モータ 6 4、 6 5に対して送電線 7 8が延ばされている。このような給電手段 7 0においては、前記フローティング機構 7 5により集電ブラシ 7 2と送電導体 7 1との接触が維持されるので、段替台車 5 1内のモータ 6 4、 6 5に対する安定した電力供給が可能になる。なお、この給電手段 7 0の送電導体 7 1は、機外レール 5 3を配置したフレーム 5 5内にも延長されている。

以下、上記のように構成した成形装置の作用を、図 1 2および図 1 3も参照して説明する。

ダイカスト鍚造の開始に際しては、図 1に示すように、可動盤 4が型開き位置に位置決めされている。この時、可動盤 4側の第 2タイバー固結手段 2 1は、その割ナット 2 8が開き位置にあり、各タイバー 6は、可動盤 4に対する固結が解除されている。また、機内レール 5 2は、その可動レール 5 2 bがフレーム 5 4 bと一体に固定レール 5 2 a側へ寄せられて閉じ状態に位置決めされている。そして先ず、型開閉手段 1 0内のサーボモータ 1 1が回転し、その回転がボールねじ機構 1 2により直動運動に変換されて支持プレート 8に伝達される。これにより、支持プレート 8がリニアモーションガイド 7を介して移動し、これに応じて可動盤 4が固定盤 2側へ前進し、可動型 5が固定型 3に型閉じされる。すると、この型閉じ完了により、第 2タイバー固結手段 2 1内のシリンダ 2 9が作動し、該第 2タイバー固結手段 2 1内の割ナット 2 8が閉動作する。これにより、図 5 に示したように割ナツト 2 8がタイバー 6の多条溝部 2 6に嚙合し、各タイバー 6が可動盤 4に対して固結される。

その後、型締シリンダ 3 0内の一方の油室 3 3に圧油が供給される。すると、型締シリンダ 3 0内のピストン 3 2が移動して第 2タイパー固結手段 2 1内の割ナット 2 8に当接し、続いて可動盤 4が固定盤 2側へ推進し、これにより型閉じされた固定型 3と可動型 5との合せ部に大きな型締力が発生する。この時、可動盤 4には、大きなモーメントが作用するが、可動盤 4と支持プレート 8との間には前記したわずかの間隙 δが設定されているので、図 3に二点鎖線で示すように可動盤 4が支持プレート 8に対してフローティングし、これによりリニァモーションガイド 7に過負荷がかかることはなくなり、リニアモーションガイド 7の損傷が未然に防止される、

そして、上記型締め完了により、前記射出装置 3 7から固定型 3と可動型 5との間に形成されるキヤビティ内に溶湯が注入され、踌造が行われる。铸造が完了すると、先ず型締シリンダ 3 0内の一方の油室 3 3内がタンクへ開放されると同時に、他方の油室 3 4内に圧油が供給され、これにより固定盤 4がわずか後退し、型内の铸造品が離型される。

次に、第 2タイバー固結手段 2 1内のシリンダ 2 9が作動して割ナツト 2 8が開動作し、固定盤 4に対する各タイバー 6の固結が解除される。続いて、型開閉手段 1 0内のサーボモータ 1 1が上記した型閉じ時とは逆方向へ回転し、これにより可動盤 4が固定盤 2から、図 1に示した型開き位置まで後退し、可動型 5が固定型 3に対して型開きされる。この後、可動型 5に内蔵されている押出機構が前記シリンダ装置 3 6により作動し、可動型 5に張付いていた錄造品が脱型されて、図示を略すワーク搬出手段に受渡しされ、これにて鎳造の一サイクルが終了する。この铸造サイクルにおいて、機内レール 5 2を支持するフレーム 5 4 ( 5 4 a、 5 4 b ) は、図 1に示すように閉じた状態にあり、これにより、機内レール 5 2はもちろん、段替台車 5 1の走行用ラックピニオン機構 6 6、 6 7や給電手段 7 0に離型剤や外部冷却水がかかったり、あるいは他の異物が付着することはなく、これらの性能は安定して維持される。なお、この鏺造サイクルにおいては、タイバー 6が位置固定されているので、このタイバー 6に作動連結されているタイバー抜きシリンダ 4 1は、図 1に示す短縮端を維持する。

ここで、固定型 3および可動型 5内の専用型 3 b、 5 bの交換を必要とする場合は、予め型閉じ状態で、各専用型 3 b、 5 b同士を前記した連結機構により一体化して集合体 Mの形態とし、これと同時に固定型 3の汎用型 3 aから前記した着脱機構によりその専用型 3 bを切離して、集合体 Mを可動型 5の汎用型 5 aに仮止めした状態とする。次に、型開閉手段 1 0により可動盤 4を型開き位置まで後退させる。すると、前記集合体 Mは可動型 5の汎用型 5 aと一体に型開き位置まで移動し、固定型 3の汎用型 3 aはそのまま固定盤 2上に残る。なお、図 9には、交換すべき使用済み品（旧品）の集合体を M lとして示している。

その後、先ず、下側の 2本のタイバー 6に対する第 1タイバー固結装置 2 0内の割ナツト 2 4をシリンダ 2 5の作動により開動作させ、固定盤 2に対する下側の 2本のタイバー 6の固結を解除し、続いて、下側の 2基のタイバー抜きシリンダ 4 1を伸長動作させる。すると、図 1 2に示すように下側の 2本のタイバー 6 が固定盤 2から抜けて後退する。この時、タイバー抜きシリンダ 4 1は、主中空ロッド 4 6と副中空ロッド 4 8とをテレスコピック式に伸長させるので、下側の 2本のタイバー 6は固定盤 2から大きく後退し、これにより固定盤 2と可動盤 4 との間は大きく開放される。

上記した下側の 2本のタイバー 6の抜きが終了すると同時に、段替装置 5 0内のシリンダ 5 9 (図 8 ) の作動により、可動レール 5 2 bが配置された一方のフレーム 5 4 bを固定レール 5 2 aが配置された他方のフレーム 5 4 aから離間させ、機内レール 5 2を規定のレール幅とする。この時、機外レール 5 3上には、移送台 6 3の 1つに交換すべき新品の集合体 M 2 (図 9 ) を載置した段替台車 5 1が待機しており、前記機内レール 5 2の開きと同時に、段替台車 5 1内の走行用サーボモータ 6 5が回転し、ラックピニオン機構 6 7、 6 8を介して段替台車 5 1が機外レール 5 3から機内レール 5 2へ走行し、新品の集合体 M 2が機内に搬入される。

上記段替台車 5 1は、先ず、空状態の移送台 6 3 (図 9の右側）が可動型 5の汎用型 5 bに仮止めされている旧品の集合体 M 1の前面に位置決するように走行停止される。すると、可動型 5の汎用型 5 b内の着脱機構が作動して、旧品の集合体 M lが汎用型 5 bの凹部内から所定距離だけ押出され、その一部が前記空状態の移送台 6 3の支持ローラ列 6 2上に乗上げる。一方、この押出しと前後してモータ 6 4を駆動源とする移送手段が作動し、前記旧品の集合体 M lを移送台 6

3上に完全に移行させる。

次に、走行用サーボモータ 6 5が、上記搬入時とは逆方向に回転し、段替台車

5 1が一定距離だけ後退（シフト）し、これにより新品の集合体 M 2を載置した移送台 6 3が可動型 5の汎用型 5 aの凹部前面に位置決めされる。すると、移送用モータ 6 4が再ぴ回転し、移送手段により新品の集合体] VI 2が前記汎用型 5 a の凹部内へ押込まれる。この押込み完了により汎用型 5 b内の着脱機構が作動し、新品の集合体 M 2が汎用型 5 bの凹部底に引込まれて固定される。

その後、段替台車 5 1は旧品の集合体 M lを積んで機外レール 5 3上へ移動し、続いて機内レール 5 2の可動レール 5 2 bが再ぴ固定レール 5 2 aに対して閉じられる。次に、タイバー抜きシリンダ 4 1が短縮動作し、下側の 2本のタイバ一 6が固定盤 2に挿入され、これと同時に第 1タイバー固結手段 2 0内の割ナツト 2 4がシリンダ 2 5の作動により閉動作して、タイバー 6のねじ部 2 2に螺合し、これによりタイバー 6の一端部が固定盤 2に対して固結される。

次ぎに、型開閉手段 1 0の作動により可動盤 4が固定盤 2側へ前進し、この前進により可動型 5側に支持されていた新品の集合体 M 2中の専用型 5 bが固定型 3の汎用型 3 a内に押込まれる。すると、固定型 3の汎用型 3 a内の着脱装置が作動し、汎用型 3 aに専用型 3 bが固定され、これと同時に固定型 3側の専用型 3 bと可動型 5側の専用型 5 bとの連結が解除され、これにて専用型 3 b、 5 b の段替えは完了する。

なお、汎用型 3 a、 5 aの段替えを行う場合は、図 1 3に示すように、上側の 2基のタイバー抜きシリンダ 4 3 1の伸長動作により上側の 2本のタイパー 6を固定盤 2から抜くようにすればよい。これにより固定盤 2と可動盤 4との間の上部側が大きく開放され、例えば、天井クレーンを利用して効率よく汎用型 3 a、 5 aの段替えを行うことができる。

ところで、シリンダプロックのような大型の錶造品を生産する生産ラインにおいては、成形装置をペアマシンとして設備することが多い。図 1 4は、上記のように構成した本発明に係る成形装置をペアマシ 8 0 A、 8 0 Bとして並列に設置した実施形態を示しており、この場合は、上記段替装置 5 0内の機外レール 5 3 を、ペアマシン（成形装置） 8 0 A、 8 0 Bの機内レール 5 2と連絡する中継レールとして用い、 1台の段替台車 5 1をこの中継レール（機外レール） 5 3を走行させて、ペアマシン 8 O Aと 8 0 Bとに相互に乗入れる（共用する）ようにする。このように構成することで、各ペアマシン 8 0 A、 8 0 B内の専用型 3 b， 5 bを効率よく段替えすることができ、したがって、ペアマシン 8 O Aと 8 0 B とを効率よく稼働させることができる。なお、図 1 4には、説明の便宜のため、機内レール 5 2および機外レール 5 3をフレーム 5 4、 5 5と一体に表しているここで、上記実施形態においては、機内レール 5 2および機外レール 5 3が配置されたフレーム 5 4、 5 5内に給電手段 7 0の送電導体 7 1を配設し、この送電導体 7 1に摺接する給電ブラシ 7 2を介して段替台車 5 1に電力を供給するようにしたが、この給電方式は任意であり、例えば、図 1 5に示すようにケーブルベア 9 0による給電方式に代えることができる。この場合は、図示のように固定点 Pと段替台車 5 1との間で、ケーブルベア 9 0を S字状に迂回させることで、例えば、上記したペアマシン 8 O Aと 8 0 Bとに相互乗入れする段替台車 5 1の動きにケーブルベア 9 0が円滑に追従し、段替台車 5 1に対する電力の安定供給が可能になる。

なお、上記実施形態においては、型締シリンダ 3 0を可動盤 4側に配設したが、この型締シリンダ 3 0は、固定盤 2側に配設してもよいものである。ただし、ダイカスト鎳造用の場合は、固定盤 2側に射出装置 3 7が存在するので、型締シリンダ 3 0から油漏れが生じた場合の危険性を考慮すれば、上記実施形態のように射出装置 3 7から離れた可動盤 4側に設置するのが望ましい。もちろん、射出成形用として構成する場合は、前記型締シリンダ 3 0を固定盤 2側に配設しても、全く問題はない。

また、上記実施形態においては、タイバー抜きシリンダ 4 1を可動盤 4の後方の架台 4 0に設置したが、このタイパー抜きシリンダ 4 1は、可動盤 4に設置してもよい。ただし、可動盤 4にタイバー抜きシリンダ 4 1を設置する場合は、可動盤 4の型開閉の動きにタイパー抜きシリンダ 4 1を追従させる必要があるので、通常の鍚造サイクルにおいては、タイバー抜きシリンダ 4 1の給排ポート P 1 、 P 2 (図 6 ) をタンクに開放しておく。

Claims

請求の範囲

1 . 固定型を支持する固定盤と、可動型を支持する可動盤と、前記固定盤および可動盤を揷通して延ばされた複数のタイバーと、前記可動盤を前記固定盤に対して進退動させて、前記可動型を前記固定型に型開閉させる型開閉手段と、各タイバーの一端部を前記固定盤に対して脱着可能に固結する第 1タイバー固結手段と、該タイバーの他端部を型閉じ位置にある可動盤に対して脱着可能に固結する第 2タイバー固結手段と、前記固定盤または可動盤のタイバー揷通孔周りに設けられ、前記第 1または第 2タイバー固結手段とタイバーとを介して該可動盤を固定盤側へ推進し型締カを発生する型締シリンダと、各タイバーを前記固定盤からの抜け方向へ移動させるタイバー抜きシリンダとを備えた成形装置において、前記可動盤を、リニァモーションガイドを介して基台上に配設した支持プレート上に搭載し、該支持ブレートと前記基台との間に、モータと該モータの回転を直線運動に変換して前記支持プレートに伝達する運動変換機構とを備えてなる型開閉手段を配設したことを特徴とする成形装置。

2 . モータがサーボモータであり、運動変換機構がポールねじ機構またはラックピニオン機構であることを特徴とする請求項 1に記載の成形装置。

3 . 可動盤を、支持プレート上にフローティング可能に搭載したことを特徴とする請求項 1または 2に記載の成形装置。

4 . タイバー抜きシリンダを、可動盤の後方に配置した架台に設置したことを特徴とする請求項 1乃至 3の何れか 1項に記載の成形装置。

5 . タイバー抜きシリンダが、テレスコピック式に伸縮可能な複動シリンダであることを特徴とする請求項 1乃至 4の何れか 1項に記載の成形装置。

6 . 固定型および可動型のそれぞれが、共通化された汎用型とキヤビティを形成する専用型とからなり、前記専用型は前記汎用型に脱着可能に結合されることを特徴とする請求項 1乃至 5の何れか 1項に記載の成形装置。

7 . 固定盤と可動盤との間であって下側のタイバーよりも下方となる位置に

、専用型を段替えするための段替台車を走行案内する一対の機内レールを、タイバーと交差する方向へ延ばして横設し、該一対の機内レールは、そのうちの一方が前記固定盤の前面に位置固定的に配置された固定レールとして、そのうちの他方が前記固定レールに対して接近離間可能に配置された可動レールとして構成されていることを特徴とする請求項 6に記載の成形装置。

8 . 固定レールぉよび可動レールが断面コ字形をなすフレーム内に配置されており、前記 2つのフレームは、前記可動レールを前記固定レールに接近させた際、相互に開放端を突合せて閉じるようになっていることを特徴とする請求項 7 に記載の成形装置。

9 . 固定レールが配置されたフレーム内に送電導体を配設すると共に、段替台車に前記送電導体に摺接する集電ブラシを設けたことを特徴とする請求項 8に記載の成形装置。

1 0 . 固定レールが配置されたフレーム内にラックを配設し、段替台車に前記ラックに嚙合するピニオンと該ピニオンを回転させるモータとを設けたことを特徴とする請求項 8または 9に記載の成形装置。

1 1 . 請求項 7乃至 1 0の何れか 1項に記載の成形装置内の専用型を段替えする方法であって、型開閉手段により可動盤を型開き位置に後退させた後、下側のタイバーに対する固定盤側の固結を解除すると共にタイバー抜きシリンダを作動させて、下側のタイバーを固定盤から抜き、しかる後、機内レールを案内に段替台車を走行させて専用型の交換を行うことを特徴とする専用型の段替方法。

1 2 . ペアマシンとして並列に配置された 2つの成形装置の間に、両成形装置の機内レールと連絡する中継レールを配置し、段替台車を、前記中継レールから前記機内レールに走行させて、両成形装置内の専用型の段替えに共用することを特徴とする請求項 1 1に記載の専用型の段替方法。