JP2001026022A - 金型交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック成形工場等に設けられる、金型
交換システムにおいて、搬送方向の一部を規制して金型
搬送台車を操作することにより、床面を最小とし低コス
トで作業者の労力負担を軽減を図ることが可能な金型交
換システムを提供することを課題とする。 【解決手段】 成形機と金型収納ラックの間に断続的に
配設されたガイドレールの分断位置に来た金型搬送台車
の所定位置の通過を検知して、同金型搬送台車の左右両
側面において前後の下端部に設けられたガイドローラの
うちから必要なものを選定して昇降制御し、同分断位置
に配設された支点金具と共働して同支点金具を軸にして
金型搬送台車を旋回させ、選択された成形機に至るガイ
ドレールに向けて切り換え、金型の所定の搬送を行う様
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラスチッ
ク成形工場等に設けられる、金型交換システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プラスチック成形工場等にお
いて、成形機に取り付けられている金型と金型置場（金
型収納ラック）に保管されている金型とを交換するため
の金型交換システムとして、エアー浮上式や車輪を有す
る手押し搬送台車をはじめ、適宜の移動手段を備えた金
型搬送台車の技術が種々提案されている。

【０００３】その一例として、特開平４−２６７１１１
号公報に開示されている従来の金型交換システムの概要
について、図１２ないし図１４に基づいて説明する。

【０００４】図１２は、金型交換システムを適用した小
規模な成形工場のレイアウトが示されており、成形工場
には、４台の成形機７１Ａ〜７１Ｄが前後２列に分かれ
て１列当たり２台づつ配設されており、前列には型締力
２５トンクラスの２台の成形機７１Ａ，７１Ｂを、後列
に型締力６０トンクラスの２台の成形機７１Ｃ，７１Ｄ
が設置されている。

【０００５】この金型交換システムでは、成形機７１Ａ
〜７１Ｄの側方スペースに、これらの成形機７１Ａ〜７
１Ｄで使用される金型を収納する金型収納スライドラッ
ク７３を立設している。

【０００６】また、各成形機７１Ａ〜７１Ｄの近接位置
には、手押し移動式の金型交換台７４がそれぞれ並設さ
れている。なお、この金型交換台７４は、各成形機毎に
用意する必要は無く１台で複数の成形機に共用でき、金
型の交換時以外は成形作業の邪魔にならない位置に退避
される。

【０００７】そして、この成形工場には、手動式の金型
交換搬送台車７５が１台配備されており、この金型交換
搬送台車７５は、金型スライドラック７３と成形機７１
Ａ〜７１Ｄに並設された金型交換台７４の、相互間で金
型７０の搬送が行われ得るようになっている。なお、こ
の金型交換搬送台車７５を金型収納スライドラック７３
に横付けして位置決めするために、台車位置決め用レー
ル７６が敷設されている。

【０００８】前記金型交換搬送台車７５は図１３に示す
ように、車輪８４，８５を有する台車８３にフレーム８
６を立設し、このフレーム８６に二面の金型載置面８８
を有する電動式リフト８７を昇降自在に設けて構成され
ている。この金型交換搬送台車７５は台車８３を手押し
して走行させ、電動式リフト８７の昇降位置は操作盤８
９のレバーを操作して決定される。

【０００９】なお、金型交換台車７４は二面の金型載置
面を有するターンテーブルを設けることにより、新旧の
金型交換が連続工程で行うことが可能であるが、詳細説
明は省略する。

【００１０】従来の金型交換システムは、上述のように
構成され、以下に示すようにして金型７０の交換作業が
行われる。例えば、成形機７１Ｄの金型交換を行う際に
は、図１２に示すように、先ず金型収納スライドラック
７３の収納部から所望の金型７０を引き出して、金型収
納スライドラック７３に横付けされた金型搬送台車７５
における電動式リフト８７の金型載置面８８に新たな金
型７０を移載し、次いで金型搬送台車７５を成形機７１
Ｄに並設された金型交換台７４の近傍まで走行（図１２
中、矢印Ｐで示す）させて、金型交換台７４の一方の金
型載置面に搬送して来た新たに交換する金型７０を移載
する。

【００１１】金型交換台７４では、成形機７１Ｄから引
出して取り出した使用済みで交換する金型７０を空いて
いる他方の金型載置面に移載した後、ターンテーブルを
回して金型搬送台車７５から移載された新たな金型７０
を成形機７１Ｄに搬入するとともに、成形機７１Ｄから
取り出された使用済みの金型７０を金型載置面から金型
搬送台車７５の電動式リフト８７の金型載置面８８に移
載する。

【００１２】そして、金型交換台７４から使用済みの金
型７０が移載された金型搬送台車７５は、金型収納スラ
イドラック７３の横付け位置に走行（図示矢印Ｑ）され
て、成形機７１Ｄから取り出された金型が所定のラック
収納部に戻される。

【００１３】かくして、金型搬送台車７５を金型収納ス
ライドラック７３と金型交換する成形機７１Ｄとの間で
一回往復走行させることにより、金型交換が終了する。
なお、他の成形機７１Ａ〜７１Ｃについても同様の交換
作業が行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術
は、プラスチック成形工場において多品種小量生産の要
求に伴い、成形機で用いる金型の種類が増え金型交換の
頻度が益々増大しているため、金型の管理（保管）およ
び交換作業の効率化を図るために提案されたものであ
る。

【００１５】しかしながら、ここに用いられた手押しの
金型搬送台車では金型の重量が５００ｋｇ程度が限度で
あること、また、大型化され複数の成形機を設置した工
場での金型交換作業は、多くの人手と時間を要する等の
問題点を有している。

【００１６】更に、金型載置面を複数備え自走手段を備
えた大型の金型搬送台車を採用しても、方向変更の時に
は人手を必要とし、搬送径路の総てにガイドレールを設
置すると、搬路の方向変更をするコーナ部での曲がり半
径が大きくなり、複数の成形機への搬送径路切り替え手
段を必要とし、設置場所が限定されるなどの問題点を有
する。

【００１７】また、金型搬送台車の大型化等に伴って採
用されるに至ったエアー浮上式の金型搬送台車では、搬
送方向がフリーであるため搬送径路が限定されない優位
性はあるが、方向変更はそのフリーであるのが災いして
搬送に当たっては常時作業者の手を煩わすことになり、
人件費の高騰に繋がると言う問題点を有している。

【００１８】本発明は、このような従来の装置の問題点
を解決すべくなされたものであり、エアー浮上式の金型
搬送台車における搬送方向が自由であるのを利用し、搬
送方向の一部を規制して金型搬送台車を操作することに
より、床面を最小とし低コストで作業者の労力負担を軽
減を図ることが可能な金型交換システムを提供すること
を課題とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第１の手段として、工
場内に配設された複数の成形機と、各成形機で用いられ
る金型を収納する金型収納ラックと、前記各成形機と金
型収納ラックとの間で前記金型を搬送するエアー浮上式
の金型搬送台車で構成される金型交換システムにおい
て、前記各成形機と金型収納ラックの間に断続して配設
された複数のガイドレールと、前記金型搬送台車の左右
両側面の前後下端部に昇降可能に設けられ前記ガイドレ
ールと係合・離脱するガイドローラと、前記各成形機に
至るガイドレールの分断位置に配設した支点金具と、前
記金型搬送台車の所定位置の通過を検知して選択された
成形機に至る分断位置で前記ガイドローラを選択的に昇
降させて前記支点金具を軸に金型搬送台車を旋回させる
と共にガイドレールと係合・離脱させる制御を行う制御
装置を有してなる金型交換システムを提供するものであ
る。

【００２０】すなわち同第１の手段によれば、断続的に
配設されたガイドレールの分断位置に来た金型搬送台車
は、所定位置の通過を検知されて、同金型搬送台車の左
右両側面において前後の下端部に設けられたガイドロー
ラのうちから必要なものを選定されて昇降制御され、同
分断位置に配設された支点金具と共働し、同支点金具を
軸にして金型搬送台車を旋回させて選択された成形機に
至るガイドレールに切り換え、金型の所定の搬送を的
確、確実に行うものである。

【００２１】また本発明は、第２の手段として前記第１
の手段に加えて、前記各ガイドレールはそれぞれ単列で
構成し、同ガイドレールは選択的に昇降制御される前記
ガイドローラと係合して前記金型搬送台車の走行を案内
するように構成した金型交換システムを提供するもので
ある。

【００２２】すなわち同第２の手段によれば、複数の成
形機と金型収納ラックの間に断続して配設され、ガイド
ローラと係合して前記金型搬送台車の走行を案内する複
数のガイドレールは、それぞれ単列で構成されているの
で、ガイドレールの敷設に要する床面を少なくし、低コ
ストで効率的なレイアウトを採用する様にしたものであ
る。

【００２３】さらに本発明は、第３の手段として前記第
２の手段に加えて、前記ガイドローラの下端に位置決め
部材を設け、前記ガイドレール側には前記金型搬送台車
の旋回又は停止時に前記ガイドローラが下降して前記位
置決め部材が係合する係止孔を設けて構成した金型交換
システムを提供するものである。

【００２４】すなわち同第３の手段によれば、前記金型
搬送台車が選定された成形機に至るガイドレールとの分
断位置で旋回するとき、又は金型収納ラック等に隣接し
た所定の停止位置で停止するとき、同旋回又は停止位置
に設けた係止孔に対して、前記ガイドローラの下端に設
けた位置決め部材が下降して係合し、同旋回又は停止位
置を正確、確実にするものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の第１形態に
ついて図１ないし図８に基づいて説明する。図１は本実
施形態に係る成形工場のレイアウト図、図２は金型交換
システム構成を示す斜視図、図３は金型搬送台車の下部
平面図、図４（ａ），図４（ｂ）はガイド係合装置の側
面図、図５は走行駆動装置を示す斜視図、図６は支点金
具を示す斜視図、図７はガイド係合を示す側面図、そし
て図８は旋回部を示す平面図である。

【００２６】図１に示すプラスチック成形工場には、４
台の成形機１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄが単列又は並列して
配設されており、該成形機１Ａ〜１Ｄ群に直交する方向
に金型収納ラック２が設置され、成形機１Ａおよび１Ｂ
にそれぞれ平行してガイドレール１１および１２が床面
に固設され、成形機１Ｃ，１Ｄに平行してガイドレール
１３が、また、金型収納ラック２に平行してガイドレー
ル１４がそれぞれ床面に固設されている。

【００２７】即ち、ガイドレール１１〜１４は個々に分
断されており、金型収納ラック２に平行してガイドレー
ル１４から、成形機１Ａに平行なガイドレール１１、成
形機１Ｂに平行なガイドレール１２、又は成形機１Ｃ、
１Ｄに平行なガイドレール１３への分断位置において
は、後述する様に金型搬送台車３の操作により橋渡しさ
れて搬送が行われるものである。

【００２８】ここに採用される金型搬送台車３は、例え
ば特開平６−２７８８２６号に示される様なエアー浮上
式のものであり、同エアー浮上式の金型搬送台車３は、
後述するガイド係合装置１８をガイドレール１４に係合
して案内されることで、前記金型収納ラック２に平行し
て移動し、方向変更位置Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ の何れかにお
いて移動方向を９０度左に旋回変更して、ガイドレール
１１，１２，１３の何れかによって成形機１Ａ〜１Ｄに
平行して移動するように構成されている。

【００２９】エアー浮上式の金型搬送台車３は、図２に
示すように上面に金型搬出入の駆動手段を備えたローラ
１９ａとローラ１９ｂからなる金型５の載置スペース１
６が前後方向に区分されて二箇所設けられている。

【００３０】金型搬送台車３の後部（図の右側）には制
御装置１７を備え、その下部にコンプレッサー（図示省
略）を搭載しており、立設するパイプスタンド２１の先
端には集電器２２が接続され、ガイドレール１４に沿っ
て設けられた吊り下げレール２３に伸縮延長可能に懸架
されたケーブル（電線）２４の接続によって、前記コン
プレッサーの起動・停止、その他の電気的な制御が行わ
れる。

【００３１】台車１５の下部の四隅近傍（左右両側面の
前後下端部）には、安全ストッパーを兼ねたガイド係合
装置１８が設けられ、同ガイド係合装置１８は図３に示
すように、右側前に１８ａ、右側後に１８ｂ、左側前に
１８ｃ、左側後に１８ｄと分かれてそれぞれ配置されて
いる。

【００３２】その構成は図４（ａ）に示すように、台車
１５に固定されたブラケット２６を介してエアーシリン
ダ２５を固定し、同エアーシリンダ２５のロッド２５ａ
にカムフロワー２７を連結し、その下側にボールプラン
ジャー２８が固定されている。

【００３３】図３に示すように、台車１５の底面には、
エアーベアリング３０が四隅に配設され、直進用の走行
駆動装置３１と角度変更用の走行駆動装置３２が直交し
て配設されている。それぞれのエアーベアリング３０は
前記の制御装置１７の圧縮空気径路に配管接続され、圧
縮空気の供給によって金型搬送台車３を浮上し移動可能
となる。

【００３４】走行駆動装置３１および走行駆動装置３２
は同一構成で、図５に示すようにブラケット３３とブラ
ケット３７が台車１５の底面に固定され、そのブラケッ
ト３３に回動自在に支持された揺動板３４の側面にモー
タ３５が固定され、該モータ３５の出力軸３５ａに外周
がゴムでできた駆動ローラ３６が固着されている。

【００３５】この駆動ローラ３６は、ブラケット３７に
保持されたエアーシリンダ３８の進退作動によって、ブ
ラケット３３を揺動板３４の支持軸を支点に揺動して上
下動する構造となっており、また、エアーベアリング３
０に圧縮空気を供給することによって、金型搬送台車３
を浮上させた状態でエアーシリンダ３８の前進作動によ
り、駆動ローラ３６の外周が床面に押圧されるようにな
っている。

【００３６】なお、エアーベアリング３０から圧縮空気
が排出され金型搬送台車３が接地停止している場合に
は、台車１５の下面四隅に設けられた脚パッド（図示省
略）を床面に接地し、駆動ローラ３６の外周は床面に接
地しないように、エアーシリンダ３８のストロークが決
められている。

【００３７】前記ガイドレール１１〜１４のそれぞれ
は、長さが異なるだけでその形状、構造は略同一である
ので、図４（ａ），図４（ｂ）において、対応する部位
に（１１ａ〜１３ａ）〜（１１ｅ〜１３ｅ）の符号を併
記し、ガイドレール１４を代表例として説明すると、ガ
イドレール１４は図４（ａ），図４（ｂ）に示すよう
に、底板１４ａに高さの相違する側板１４ｂ，１４ｃに
よって、前記ガイド係合装置１８のカムフロワー２７の
外径が係合可能な案内溝１４ｄが一体形成され、一定の
長さを有するものである。

【００３８】側板１４ｂ，１４ｃは高い方と低い方があ
り、その高さの差はエアーシリンダ２５のストローク寸
度Ｓと同じで、高い方の側板１４ｂの高さは、エアーベ
アリング３０に圧縮空気を供給し金型搬送台車３を浮上
させてエアーシリンダ２５を後退させた状態において、
カムフロワー２７の高さ（厚さ）の略１／２が側板１４
ｂの上部側面と係合する寸度であり、また、低い方の側
板１４ｃの高さは前記のものと反対にエアーシリンダ２
５を前進した状態でカムフロワー２７の高さ（厚さ）の
略１／２が側板１４ｃの上部側面と係合する寸度であ
る。

【００３９】そして、底板１４ａには金型搬送台車３が
成形機１Ａ〜１Ｄおよび金型収納ラック２の指定位置で
停止し、移動方向の停止位置決めをするために、ガイド
係合装置１８のボールプランジャー２８のボール２８ａ
が係合する係止孔１４ｅが設けられている。

【００４０】図６に示す支点金具４０が、図１における
方向変更位置Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ に、複数のアンカーボル
ト３９で固定され、上面４０ａにはボールプランジャー
２８のボール２８ａが係合する係止孔４０ｂが設けら
れ、その高さは、金型搬送台車３が浮上しエアーシリン
ダ２５が前進した状態で、ボールプランジャー２８のボ
ール２８ａが係合可能な寸度である。

【００４１】上面４０ａの２辺に傾斜面４０ｃ，４０ｄ
が９０°の角度を有して形成され、その傾斜角度は１５
度程度であり、また、上面４０ａの１辺と傾斜面４０
ｃ，４０ｄの幅寸度は前記カムフロワー２７の外径と同
寸であり、傾斜面４０ｃはガイドレール１１〜１３の案
内溝１１ｄ〜１３ｄに係合し、傾斜面４０ｄの下面は床
面接している。

【００４２】本実施の形態は前記の様に構成されている
ので、基本的な動作として、まず、金型搬送台車３を走
行移動させるためには、搭載されたコンプレッサー（図
示省略）を起動し、エアーベアリング３０に圧縮空気を
供給して金型搬送台車３を浮上させて移動可能な状態に
し、金型収納ラック２に平行して配設されているガイド
レール１４の側板１４ｂの内側面に、ガイド係合装置１
８ａ，１８ｂのカムフロワー２７の外周を当接させて位
置決めをする。

【００４３】次いでエアーシリンダ２５を前進作動し
て、カムフロワー２７をガイドレール１４の案内溝１４
ｄに係合（図４（ａ）の状態）させることにより移動方
向の規制がなされ、ガイドレール１４に案内された走行
移動が可能となる。この時、ガイド係合装置１８ｃ，１
８ｄのエアーシリンダ２５は後退しており、カムフロワ
ー２７は上昇位置（図４（ａ）の二点鎖線で示す位置）
にある。

【００４４】金型搬送台車３の直進走行は、走行駆動装
置３１のエアーシリンダ３８を前進作動させて駆動ロー
ラ３６を床面に接地させ、モータ３５を正転または逆転
起動することで、前方移動（収納ラックから成形機へ向
かっての移動）または後方移動（成形機から収納ラョク
へ向かっての移動）することが可能となり、旋回は走行
駆動装置３２のエアーシリンダ３８を前進作動させて駆
動ローラ３６を床面に接地させ、モータ３５を正転また
は逆転起動することで、右旋回または左旋回することが
できる。

【００４５】これらの作動は制御装置１７の制御ボタン
（図示省略）の操作で行われ、その作動制御は制御装置
１７のコンピュータによって行われるとともに、金型搬
送台車３の成形機１Ａ〜１Ｄおよび金型収納ラック２で
の停止位置は位置センサー（図示省略）の検知信号に基
づいて制御されて、金型収納ラック２と成形機１Ａ〜１
Ｄ間における金型の自動搬送が可能となる。

【００４６】前記の様な基本的な作動に基づいて成形機
１Ａないし１Ｄの金型を交換する作動を説明する。

【００４７】先ず、金型搬送台車３をエアーベアリング
３０によって浮上するとともに、ガイド係合装置１８
ａ，１８ｂのカムフロワー２７を図４（ａ）の実線の状
態にし、走行駆動装置３１の作動によって金型収納ラッ
ク２に平行したガイドレール１４に沿って交換する金型
５ａの載置されている金型収納ラック２の指定位置（金
型の受け渡し可能な位置）に移動停止させ、エアーベア
リング３０の圧縮空気を排出し金型搬送台車３を接地停
止する。

【００４８】次に、金型収納ラック２より金型５ａを金
型搬送台車３の載置スペース１６（前方）の片方に載置
すると、エアーベアリング３０に圧縮空気を供給して金
型搬送台車３を所定高さまで浮上させ、エアーシリンダ
３８の前進動作によって駆動ローラ３６を床面に押圧さ
せる。

【００４９】そして金型５ａの搬送移動先である成形機
１Ａ〜１Ｄの何れかを指定するために制御装置１７によ
り指定された成形機の操作ボタンを押すと、モータ３５
の作動により金型搬送台車３はガイドレール１４に案内
されてゆっくりと前方移動を開始する。

【００５０】一例として成形機１Ａを指定した場合にお
いて、金型搬送台車３のガイド係合装置１８ａが通過点
Ｌ₁ を通過したことをセンサーで検知すると、ガイド係
合装置１８ｄのエアーシリンダ２５が前進作動してカム
フロワー２７が下降する。

【００５１】同カムフロワー２７が下降して図７に示す
ようにカムフロワー２７の下部にあるボールプランジャ
ー２８のボール２８ａが支点金具４０の傾斜面４０ｄに
当接し、エアーシリンダ２５のロッド２５ａに若干の付
勢力を加えながら上昇して方向変更位置Ｐ₁ にある係止
孔４１ｂにボールプランジャー２８のボール２８ａが係
合すると、走行駆動装置３１の駆動ローラ３６が床面よ
り離れ金型搬送台車３は前方移動を停止する。

【００５２】次にガイド係合装置１８ａ，１８ｂのエア
ーシリンダ２５を後退作動して、ガイドレール１４の案
内溝１４ｄとガイド係合装置１８ａ，１８ｂのカムフロ
ワー２７の係合を解除して図４（ａ）の２点鎖線の状態
とする。

【００５３】前記解除と同時に、ガイド係合装置１８ｃ
のエアーシリンダ２５を後退作動してカムフロワー２７
を上昇させておき、角度変更用の走行駆動装置３２のエ
アーシリンダ３８を前進作動して駆動ローラ３６を床面
に接地させ、モータ３５の起動によって、図８に示すよ
うに方向変更位置Ｐ₁ において、ガイド係合装置１８ｄ
を支点としてゆっくりと左旋回を開始する。

【００５４】左旋回を続けガイド係合装置１８ｃのカム
フロワー２７の外周が、ガイドレール１１の低い方の側
板１１ｃ上を通過し、高い方の側板１１ｂの内側面に当
接すると、エアーシリンダ２５を前進作動してカムフロ
ワー２７を下降させてガイドレール１１の案内溝１１ｄ
に係合させるとともに走行駆動装置３２の駆動を停止し
て旋回を停止し、エアーシリンダ３８を後退作動して駆
動ローラ３６を上昇する。

【００５５】次に、走行駆動装置３１の駆動ローラ３６
を接地させ、モータ３５によるローラ３６の駆動によっ
て前方移動を開始して、成形機１Ａで交換を要する金型
５ｂを金型搬送台車３の空の載置スペース１６（後方）
に搬出可能な位置で停止し、エアーベアリング３０の圧
縮空気を排出して金型搬送台車３を下降させ、ボールプ
ランジャー２８のボール２８ａは係止孔１１ｅに係合
し、位置決めされて接地停止する。

【００５６】成形機１Ａより金型５ｂを載置スペース１
６に搬出固定し、再びエアーベアリング３０の圧縮空気
を供給して金型搬送台車３を浮上させて、金型５ａを成
形機１Ａへの搬入可能な位置に移動した後、エアーベア
リング３０の圧縮空気を排出して金型搬送台車３を下降
させて接地定着して、載置スペース１６上の金型５ａを
成形機１Ａの金型固定位置に搬入することで成形機１Ａ
での金型交換を終了する。

【００５７】次に、交換された金型５ｂを金型収納ラッ
ク２に移動搬送するために、制御装置１７で搬送先であ
る金型収納ラック２のラックＮｏを指定して操作ボタン
を押すと、走行駆動装置３１の起動（モータ３５は逆
転）によって金型搬送台車３はゆっくりと後方移動を開
始する。

【００５８】ガイド係合装置１８ｄのボールプランジャ
ー２８のボール２８ａが、支点金具４０の傾斜面４０ｃ
に当接し、エアーシリンダ２５のロッド２５ａに若干の
付勢力を加えながら上昇し、係止孔４０ｂにボールプラ
ンジャー２８のボール２８ａが係合し、通過点Ｌ₄ にお
いてガイド係合装置１８ｃの到着を確認すると、走行駆
動装置３１の駆動ローラ３６を床面より上昇させて後方
移動を停止し、次いでガイド係合装置１８ｃのエアーシ
リンダ２５を後退作動して、ガイドレール１１の案内溝
１１ｄとカムフロワー２７の係合を解除する。

【００５９】次に、エアーシリンダ３８を前進作動して
駆動ローラ３６を下降させて、走行駆動装置３２を作動
させることで、図８に示すように方向変更位置Ｐ₁ にお
いて、ガイド係合装置１８ｄを支点として右旋回を開始
する。

【００６０】右旋回を続けガイド係合装置１８ａ，１８
ｂのカムフロワー２７の外周が、ガイドレール１４の低
い方の側板１４ｃ上を通過し高い方の側板１４ｂの内側
面に当接すると、エアーシリンダ２５を前進作動してカ
ムフロワー２７を下降させてガイドレール１４の案内溝
１４ｄに係合させるとともに走行駆動装置３２の駆動を
停止して旋回を停止する。

【００６１】次に、走行駆動装置３１の作動によって後
方移動を再度開始して、金型収納ラック２の指定ラック
Ｎｏへ載置スペース１６（後方）の金型５ｂを搬入可能
な位置で停止し、エアーベアリング３０の圧縮空気を排
出して金型搬送台車３を下降させ、ボールプランジャー
２８のボール２８ａを係止孔１４ｅに係合し位置決めさ
れて接地定着する。

【００６２】金型搬送台車３の載置スペース１６（後
方）に載置されている金型５ｂを、金型収納ラック２の
指定ラックに搬入収納して成形機１Ａを指定した場合の
金型交換作業を終了する。これによりこの金型交換作業
における金型搬送台車３の搬送径路である床面は平滑
で、該金型搬送台車３は直進・旋回ともスムーズに行わ
れる。

【００６３】なお、成形機１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおける金
型交換についても、上記成形機１Ａの金型交換作業と略
同様に行われるが、金型収納ラック２において交換する
金型５を、金型搬送台車３の載置スペース１６上に搬出
載置した後に、移動（搬送）先である成形機を選択・指
定することで金型搬送台車３は前方移動を開始すること
になるが、若干の説明を付加しておく。

【００６４】すなわち、成形機１Ｂを指定した場合にお
いては、金型搬送台車３のガイド係合装置１８ａが図１
に示す通過点Ｌ₁ を通過してもセンサーの検知反応はな
く、通過点Ｌ₂ を通過したことをセンサーで検知し得る
様に設定しておくと以降は成形機１Ａを指定した場合と
同様な作動が繰り返される。

【００６５】但し、方向変更位置のＰ₁ はＰ₂ に、通過
点Ｌ₁ はＬ₂ に、通過点Ｌ₄ はＬ₅に変わり、成形機１
Ａは１Ｂに、ガイドレール１１はガイドレール１２に変
わるが、その他は同一であるので説明を省略する。

【００６６】また、成形機１Ｃまたは成形機１Ｄを指定
した場合においては、金型搬送台車３のガイド係合装置
１８ａが図１に示す通過点Ｌ₁ およびＬ₂ を通過しても
センサーの検知反応はなく、通過点Ｌ₃ を通過したこと
をセンサーで検知し得る様に設定しておくと、以降は成
形機１Ａを指定した場合と同様な作動が繰り返されるこ
とになる。

【００６７】但し、前記と同様に方向変更位置のＰ₁ は
Ｐ₃ に、通過点Ｌ₁ はＬ₃ に、通過点Ｌ₄ はＬ₆ に変わ
り、成形機１Ａは１Ｃまたは成形機１Ｄに、ガイドレー
ル１１はガイドレール１３に変わるが、その他は同一で
あるので説明を省略する。

【００６８】なお、金型搬送台車３の移動は自動運転さ
れるが、手動運転を選択することで人手による移動が可
能であることは言うまでもない。

【００６９】次に本発明の実施の第２形態について図９
乃至図１１に基づいて説明する。図９は本実施形態に係
る成形工場のレイアウト図、図１０は支点金具を示す斜
視図、図１１は旋回部を示す平面図である。

【００７０】なお前記した実施の第１形態と同一の部位
に関しては、同実施の第１形態の説明を適所に援用する
と共に、同実施の第１形態を示す図面も利用することに
より、重複する説明を極力省略する。

【００７１】図９に示すプラスチック成形工場には、４
台の成形機６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄが配設されており、
この中成形機６Ａ，６Ｂは互に平行に配設され金型収納
ラック２に対して角度（１２０度）を有し、また、成形
機６Ｃ，６Ｄは互に平行に配設され金型収納ラック２に
対して直交して配設されている。

【００７２】成形機６Ａ，６Ｂに平行してガイドレール
４１，４２が床面に固設され、成形機６Ｃおよび６Ｄに
平行してガイドレール４３，４４が、金型収納ラック２
に平行して分断したガイドレール４５，４６，４７およ
び４８，４９がそれぞれ床面に固設されて、ガイドレー
ル４１とガイドレール４５およびガイドレール４２とガ
イドレール４６が、方向変更位置のＰ₁₁，Ｐ₁₂において
図１０に示す支点金具５０を介して接続され、ガイドレ
ール４３およびガイドレール４４が方向変更位置の
Ｐ₁₃，Ｐ₁₄において、床面に固設された前記実施の第１
形態における図６に示す支点金具４０を介して接続され
ている。

【００７３】図１０に示す支点金具５０は、上面５０ａ
にボールプランジャー２８のボール２８ａが係合する係
止孔５０ｂが設けられ、その係止孔５０ｂを中心に所定
角度（本実施形態では１２０度）方向に傾斜面５０ｃ，
５０ｄが形成され、その幅はガイドレール４１，４２，
４５，４６の案内溝４１ｄ，４２ｄ，４５ｄ，４６ｄに
係合可能な寸度である。

【００７４】前記ガイドレール４１〜４９の断面形状
は、前記実施の第１形態において図４（ａ），図４
（ｂ）に示したものと同一で、側板の高さの低い方が金
型搬送台車３の台車１５側に配設されるものである。

【００７５】エアー浮上式の金型搬送台車３はガイド係
合装置１８を、ガイドレール４５，４６，４７および４
８，４９を何れかに係合することで金型収納ラック２に
平行して移動し、方向変更位置Ｐ₁₁またはＰ₁₂において
移動方向を進行方向から６０度右に旋回変更して、ガイ
ドレール４１または４２によって成形機６Ａまたは６Ｂ
に平行して移動し得るように構成され、また、方向変更
位置Ｐ₁₃またはＰ₁₄において移動方向を９０度左に旋回
変更して、ガイドレール４３または４４によって成形機
６Ｃまたは６Ｄに平行して移動し得るように構成されて
いる。

【００７６】なお、その他金型収納ラック２およびエア
ー浮上式の金型搬送台車３等は、付属する部品を含めて
前記実施の第１形態と同一構造・同一機能であるのでそ
の説明は省略する。

【００７７】前記の様に構成された本実施の形態におい
て、金型収納ラック２および成形機６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，
６Ｄにおける金型の受け渡しや、金型搬送台車３の前方
移動（収納ラックから成形機へ向かっての移動）または
後方移動（成形機から収納ラックへ向かっての移動）に
ついては、前記実施の第１形態と同じ作用であるので説
明を省略し、金型搬送台車３の右旋回および左旋回の作
用について図９，図１０に基づき説明する。

【００７８】まず移動先として成形機６Ａを指定した場
合においては、金型搬送台車３のガイド係合装置１８ｃ
が、通過点Ｌ₁₃を通過したことをセンサーで検知する
と、ガイド係合装置１８ｃ，１８ｄのエアーシリンダ２
５が前進作動してカムフロワー２７が下降するととも
に、ガイド係合装置１８ａのエアーシリンダ２５が後退
作動してカムフロワー２７が上昇し、ガイド係合装置１
８ｃのカムフロワー２７がガイドレール４８の案内溝４
８ｄに係合し、ガイド係合装置１８ａのカムフロワー２
７がガイドレール４５の案内溝４５ｄとの係合が解除さ
れる。

【００７９】金型搬送台車３はガイド係合装置１８ｂと
１８ｃがガイドレール４５と４８に夫々係合して前方移
動を続け、ガイド係合装置１８ｄがガイドレール４８に
係合し、ガイド係合装置１８ｂのボールプランジャー２
８のボール２８ａが方向変更位置Ｐ₁₁にある支点金具５
０の係止孔５０ｂに係合すると、走行駆動装置３１の駆
動ローラ３６が床面より離れ、金型搬送台車３は前方移
動を停止する。同時にガイド係合装置１８ｃ，１８ｄの
エアーシリンダ２５が後退作動してカムフロワー２７を
上昇させ、ガイドレール４８との係合を解除させる。

【００８０】次に、エアーシリンダ３８を前進作動して
駆動ローラ３６を下降させて、角度変更用の走行駆動装
置３２の駆動ローラ３６を床面に接地させ、モータ３５
の起動によって、図１１に示すように方向変更位置Ｐ₁₁
において、ガイド係合装置１８ｂを支点としてゆっくり
と右旋回を開始する。

【００８１】右旋回を続けガイド係合装置１８ａのカム
フロワー２７の外周が、ガイドレール４１の低い方の側
板４１ｃ上を通過し高い方の側板４１ｂの内側面に当接
すると、エアーシリンダ２５を前進作動してカムフロワ
ー２７を下降させてガイドレール４１の案内溝４１ｄに
係合させるとともに走行駆動装置３２の駆動を停止して
右旋回を停止し、成形機６Ａへの前方移動を開始して所
定位置において金型の交換が行われる。

【００８２】成形機６Ａでの金型交換を終えた金型搬送
台車３は、金型収納ラック２への後方移動を開始し、ガ
イド係合装置１８ｂのボールプランジャー２８のボール
２８ａが、支点金具５０の傾斜面５０ｄに当接しエアー
シリンダ２５のロッド２５ａに若干の付勢力を加えなが
ら上昇し、係止孔５０ｂにボールプランジャー２８のボ
ール２８ａが係合し、通過点Ｌ₁₁においてガイド係合装
置１８ａの到着を確認すると、走行駆動装置３１の駆動
ローラ３６が床面より離れて後方移動を停止し、ガイド
係合装置１８ａのエアーシリンダ２５を後退作動して、
ガイドレール４１の案内溝４１ｄとカムフロワー２７の
係合を解除する。

【００８３】次に、エアーシリンダ３８を前進作動して
駆動ローラ３６を下降させて、走行駆動装置３２を作動
させることで、図１１に示すように方向変更位置Ｐ₁₁に
おいて、ガイド係合装置１８ｂを支点として左旋回を開
始する。左旋回を続けガイド係合装置１８ｃ，１８ｄの
カムフロワー２７の外周が、ガイドレール４８の低い方
の側板４８ｃ上を通過し高い方の側板４８ｂの内側面に
当接すると、エアーシリンダ２５を前進作動してカムフ
ロワー２７を下降させてガイドレール４８の案内溝４８
ｄに係合させるとともに走行駆動装置３２の駆動を停止
して左旋回を停止する。

【００８４】次に、走行駆動装置３１の作動によって後
方移動を開始して、ガイド係合装置１８ｃが通過点Ｌ₁₃
を通過したことを確認すると、ガイド係合装置１８ｃ，
１８ｄのカムフロワー２７は上昇し、反対にガイド係合
装置１８ａのカムフロワー２７は下降し、金型搬送台車
３はガイドレール４５によって案内され、金型収納ラッ
ク２の指定ラックへ後方移動して、金型の収納が行われ
る。

【００８５】次に移動先として前記成形機６Ａと平行に
配置された成形機６Ｂを指定した場合においては、成形
機６Ａを指定した場合と同様に、金型搬送台車３のガイ
ド係合装置１８ｃが通過点Ｌ₁₃を通過したことが確認さ
れると、ガイド係合装置１８ｃ，１８ｄのカムフロワー
２７が下降し、ガイド係合装置１８ａのカムフロワー２
７が上昇し、金型搬送台車３はガイドレール４８に案内
されて前方移動を続ける。

【００８６】ガイド係合装置１８ｃが通過点Ｌ₁₄を通過
したことが確認されると、ガイド係合装置１８ａのカム
フロワー２７が下降するとともに、ガイド係合装置１８
ｃのカムフロワー２７が上昇する。次にガイド係合装置
１８ｄが通過点Ｌ₁₄を通過したことが確認されると、ガ
イド係合装置１８ｂのカムフロワー２７が下降するとと
もに、ガイド係合装置１８ｄのカムフロワー２７が上昇
する。

【００８７】かくして金型搬送台車３はガイドレール４
６に案内されて前方移動を続け、金型搬送台車３のガイ
ド係合装置１８ｃが、通過点Ｌ₁₅を通過したことをセン
サーで検知すると、ガイド係合装置１８ｃ，１８ｄのエ
アーシリンダ２５が前進作動してカムフロワー２７が下
降するとともに、ガイド係合装置１８ａのエアーシリン
ダ２５が後退作動してカムフロワー２７が上昇し、ガイ
ド係合装置１８ｃのカムフロワー２７がガイドレール４
９の案内溝４９ｄに係合し、ガイド係合装置１８ａのカ
ムフロワー２７がガイドレール４６の案内溝４６ｄとの
係合が解除される。

【００８８】金型搬送台車３はガイド係合装置１８ｂと
１８ｃがガイドレール４６と４９に夫々係合して前方移
動を続け、ガイド係合装置１８ｄがガイドレール４９に
係合し、ガイド係合装置１８ｂのボールプランジャー２
８のボール２８ａが方向変更位置Ｐ₁₂にあると、支点金
具５０の係止孔５０ｂに係合すると、走行駆動装置３１
の駆動ローラ３６が床面より離れ、金型搬送台車３は前
方移動を停止する。

【００８９】同時にガイド係合装置１８ｃ，１８ｄのカ
ムフロワー２７を上昇させ、ガイドレール４９との係合
を解除することで、成形機６Ａを指定した場合と同様の
作動で右旋回を開始し、案内をガイドレール４２に移し
て成形機６Ｂにおいて金型の交換をし、さらに金型収納
ラック２へと後方移動を開始するがその説明は省略す
る。

【００９０】次に、ガイドレール４２に沿って後方移動
し、通過点Ｌ₁₂においてガイド係合装置１８ａの到着を
確認すると走行駆動装置３１の駆動ローラ３６が床面よ
り離れ後方移動を停止し、ガイド係合装置１８ａのガイ
ドレール４２の案内溝４２ｄとカムフロワー２７の係合
を解除し、走行駆動装置３２を作動させることで方向変
更位置Ｐ₁₂においてガイド係合装置１８ｂを支点として
左旋回を開始する。

【００９１】左旋回を続けガイド係合装置１８ｃ，１８
ｄのカムフロワー２７の外周が、ガイドレール４９の側
板４９ｂの内側面に当接させカムフロワー２７を下降
し、ガイドレール４９の案内溝４９ｄに係合させるとと
もに走行駆動装置３２の駆動を停止して左旋回を停止す
る。

【００９２】次に、走行駆動装置３１の作動によって後
方移動を開始して、ガイド係合装置１８ｄが通過点Ｌ₁₅
を通過したことを確認すると、ガイド係合装置１８ｄの
カムフロワー２７は上昇するとともに、ガイド係合装置
１８ｂのカムフロワー２７は下降する。ガイド係合装置
１８ｃが通過点Ｌ₁₅を通過したことを確認すると、ガイ
ド係合装置１８ａのカムフロワー２７は下降し、金型搬
送台車３はガイドレール４６によって案内され後方移動
を続け、ガイド係合装置１８ｄが通過点Ｌ₁₄を通過した
ことを確認すると、ガイド係合装置１８ｂのカムフロワ
ー２７は上昇し、ガイド係合装置１８ｄのカムフロワー
２７は下降する。

【００９３】次いで、ガイド係合装置１８ｃが通過点Ｌ
₁₄を通過したことを確認すると、ガイド係合装置１８ａ
のカムフロワー２７は上昇し、ガイド係合装置１８ｃの
カムフロワー２７は下降し、金型搬送台車３はガイドレ
ール４８によって案内され後方移動を続ける。

【００９４】そしてガイド係合装置１８ｄが通過点Ｌ₁₃
を通過したことを確認すると、ガイド係合装置１８ｄの
カムフロワー２７は上昇し、ガイド係合装置１８ｂのカ
ムフロワー２７は下降し、次いでガイド係合装置１８ｃ
が通過点Ｌ₁₃を通過したことを確認すると、ガイド係合
装置１８ｃのカムフロワー２７は上昇し、ガイド係合装
置１８ａのカムフロワー２７は下降し、金型搬送台車３
はガイドレール４５によって金型収納ラック２に移動し
金型の収納が行われる。

【００９５】なお、成形機６Ｃ又は成形機６Ｄを指定し
た場合は、前記の成形機６Ａ又は成形機６Ｂを指定した
場合と前記実施の第１形態による作動を組み合わせたも
のであり、その説明は省略する。

【００９６】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００９７】

【発明の効果】以上、本出願の第１の発明によれば、工
場内に配設された複数の成形機と、各成形機で用いられ
る金型を収納する金型収納ラックと、前記各成形機と金
型収納ラックとの間で前記金型を搬送するエアー浮上式
の金型搬送台車で構成される金型交換システムにおい
て、前記各成形機と金型収納ラックの間に断続して配設
された複数のガイドレールと、前記金型搬送台車の左右
両側面の前後下端部に昇降可能に設けられ前記ガイドレ
ールと係合・離脱するガイドローラと、前記各成形機に
至るガイドレールの分断位置に配設した支点金具と、前
記金型搬送台車の所定位置の通過を検知して選択された
成形機に至る分断位置で前記ガイドローラを選択的に昇
降させて前記支点金具を軸に金型搬送台車を旋回させる
と共にガイドレールと係合・離脱させる制御を行う制御
装置を有して構成されているので、断続的に配設された
ガイドレールの分断位置に来た金型搬送台車は、所定位
置の通過を検知されて、同金型搬送台車の左右両側面に
おいて前後の下端部に設けられたガイドローラのうちか
ら必要なものを選定されて昇降制御され、同分断位置に
配設された支点金具と共働し、同支点金具を軸にして金
型搬送台車を旋回させて選択された成形機に至るガイド
レールに切り換えて所望の金型の搬送を行う様にし、以
てエアー浮上式の金型搬送台車を自動運転（無人運転）
で走行が可能となり、人手による走行・操舵を不要とし
作業者の安全性と労力を軽減し、作業効率を大幅に向上
することが出来たものである。

【００９８】また本出願の第２の発明によれば、前記第
１の発明に加えて、前記各ガイドレールはそれぞれ単列
で構成し、同ガイドレールは選択的に昇降制御される前
記ガイドローラと係合して前記金型搬送台車の走行を案
内するようにして金型交換システムを構成しているの
で、複数の成形機と金型収納ラックの間に断続して配設
され、ガイドローラと係合して前記金型搬送台車の走行
を案内する複数のガイドレールは、ガイドレールの敷設
に要する床面を少なくし、かつ、成形機と金型収納ラッ
クの配置が自由にレイアウトできると共に、金型搬送台
車の移動方向も自由に選択でき、工場スペースの有効活
用が可能等の効果を得ることが出来たものである。

【００９９】更にまた本出願の第３の発明によれば、前
記第２の発明に加えて、前記ガイドローラの下端に位置
決め部材を設け、前記ガイドレール側には前記金型搬送
台車の旋回又は停止時に前記ガイドローラが下降して前
記位置決め部材が係合する係止孔を設けて金型交換シス
テムを構成しているので、前記金型搬送台車が選定され
た成形機に至るガイドレールとの分断位置で旋回すると
き、又は金型収納ラック等に隣接した所定の停止位置で
停止するとき、同旋回又は停止位置に設けた係止孔に対
して、前記ガイドローラの下端に設けた位置決め部材が
下降して係合して同旋回又は停止を行い、エアー浮上式
の金型搬送台車を単列のガイドレールで直進走行させ、
金型搬送台車の角部を支点として自由な方向への旋回が
可能となり、走行径路の切替え手段を設けたガイドレー
ルを不要としたことで、構成部材の削減を図り設置場所
の有効活用を可能にすることが出来たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態に係る金型交換システ
ムを採用した成形工場のレイアウト図である。

【図２】図１の金型交換システムの主要構成部分に係る
金型搬送台車等の概要を示す斜視図である。

【図３】図２の金型搬送台車の下部平面図である。

【図４】図３の金型搬送台車の側面に設けたガイド係合
装置を示し、（ａ）、（ｂ）は上下方向でそれぞれ異な
る位置に移動した状態の説明図である。

【図５】図３の金型搬送台車の底面に設けた走行駆動装
置を示す斜視図である。

【図６】図１のレイアウトで、ガイドレールの分断位置
に配置される支点金具を示す斜視図である。

【図７】図１のレイアウトで、ガイドレール中の所定位
置でガイド係合装置の係止状態を示す説明図である。

【図８】図１のレイアウトで、金型搬送台車の旋回部を
示す平面図である。

【図９】本発明の実施の第２形態に係る成形工場のレイ
アウト図である。

【図１０】図９のレイアウトで、ガイドレールの方向変
換位置に配置される支点金具を示す斜視図である。

【図１１】図９のレイアウトで、金型搬送台車の旋回部
を示す平面図である。

【図１２】従来の金型交換システムを適用した小規模な
成形工場のレイアウト図である。

【図１３】図１２に示すレイアウトに用いられる金型搬
送台車の概要を示す説明図である。

【図１４】図１３の上面図である。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｄ 成形機 ２ 金型収納ラック ３ 金型搬送台車 ５ 金型 ６Ａ〜６Ｄ 成形機 １１〜１４ ガイドレール １５ 台車 １６ 載置スペース １７ 制御装置 １８ ガイド係合装置 ２５ エアシリンダ ２６ ブラケット ２７ カムフロワー ２８ ボールプランジャー ３０ エアーベアリング ３１、３２ 走行駆動装置 ３３ ブラケット ３４ 揺動板 ３５ モータ ３６ 駆動ローラ ３９ アンカーボルト ４０、５０ 支点金具 ４１〜４９ ガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 勲 東京都荒川区荒川七丁目50番９号 株式会 社リョーイン内 Ｆターム(参考） 4F202 AM14 AM15 AM18 AM20 CA11 CR01 CS01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工場内に配設された複数の成形機と、各
   成形機で用いられる金型を収納する金型収納ラックと、
   前記各成形機と金型収納ラックとの間で前記金型を搬送
   するエアー浮上式の金型搬送台車で構成される金型交換
   システムにおいて、前記各成形機と金型収納ラックの間
   に断続して配設された複数のガイドレールと、前記金型
   搬送台車の左右両側面の前後下端部に昇降可能に設けら
   れ前記ガイドレールと係合・離脱するガイドローラと、
   前記各成形機に至るガイドレールの分断位置に配設した
   支点金具と、前記金型搬送台車の所定位置の通過を検知
   して選択された成形機に至る分断位置で前記ガイドロー
   ラを選択的に昇降させて前記支点金具を軸に金型搬送台
   車を旋回させると共にガイドレールと係合・離脱させる
   制御を行う制御装置を有してなることを特徴とする金型
   交換システム。
2. 【請求項２】 前記各ガイドレールはそれぞれ単列で構
   成し、同ガイドレールは選択的に昇降制御される前記ガ
   イドローラと係合して前記金型搬送台車の走行を案内す
   るように構成したことを特徴とする請求項１に記載の金
   型交換システム。
3. 【請求項３】 前記ガイドローラの下端に位置決め部材
   を設け、前記ガイドレール側には前記金型搬送台車の旋
   回又は停止時に前記ガイドローラが下降して前記位置決
   め部材が係合する係止孔を設けたことを特徴とする請求
   項２に記載の金型交換システム。