JP2006321226A

JP2006321226A - 成形機

Info

Publication number: JP2006321226A
Application number: JP2006109029A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Shimokawa; 辰彦下川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】成形機の設置性を向上させることができることができるようにする。
【解決手段】フレーム１１と、固定プラテンと、ベースプレートと、可動プラテンと、可動プラテンを進退させる型締用の駆動部と、固定金型及び可動金型に隣接させて配設され、成形材料を射出する射出装置と、フレーム１１に対して移動自在に配設され、開放位置において射出装置側に置かれる安全ドア６６とを有する。安全ドア６６が開かれるのに伴って、安全ドア６６の一部がフレーム１１から外方に突出することがないので、成形機の設置場所に制約が生じない。その結果、成形機の設置性を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形機に関するものである。

従来、成形機、例えば、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品を取り出すようになっている。

そして、竪型の射出成形機、すなわち、竪型成形機は、金型装置、型締装置及び射出装置を有し、前記金型装置は固定された下金型、及び上下方向に移動自在に配設された上金型を備え、型締装置は、固定された下プラテン、及び上下方向に移動自在に配設された上プラテン及び型締用モータを備え、該型締用モータを駆動し、上プラテンを進退させることによって型閉じ、型締め及び型開きを行う。その結果、型締めに伴い、下金型と上金型との間にキャビティ空間が形成される。

一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して溶融させる前記加熱シリンダ、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル、計量用モータ、射出用モータ等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、計量用モータを駆動し、前記スクリューを回転させながら後退させることによって、スクリューの前方に樹脂を溜め、射出用モータを駆動し、前記スクリューを前進させることによって、射出ノズルから樹脂を射出し、前記キャビティ空間に充填する（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、この種の竪型成形機においては、正面から見て金型装置及び型締装置の手前に安全ドアが配設され、該安全ドアを操作者が開くと、竪型成形機の運転が停止されるようになっている。
特開平８−１０３９５８号公報

しかしながら、前記従来の竪型成形機においては、安全ドアが開かれるのに伴って、安全ドアの一部が竪型成形機のフレームから外方に突出してしまう。したがって、竪型成形機の設置場所に制約が生じてしまい、設置性が低下してしまう。

本発明は、前記従来の竪型成形機の問題点を解決して、設置性を向上させることができる成形機を提供することを目的とする。

そのために、本発明の成形機においては、フレームと、該フレームに固定され、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、連結部材によって前記固定プラテンと連結されたベースプレートと、前記連結部材に沿って進退自在に配設され、可動金型が取り付けられた可動プラテンと、該可動プラテンを進退させ、可動金型を固定金型に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部と、前記固定金型及び可動金型に隣接させて配設され、成形材料を射出する射出装置と、前記フレームに対して移動自在に配設され、閉鎖位置において前記固定金型及び可動金型側に置かれ、開放位置において射出装置側に置かれる安全ドアとを有する。

本発明によれば、成形機においては、フレームと、該フレームに固定され、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、連結部材によって前記固定プラテンと連結されたベースプレートと、前記連結部材に沿って進退自在に配設され、可動金型が取り付けられた可動プラテンと、該可動プラテンを進退させ、可動金型を固定金型に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部と、前記固定金型及び可動金型に隣接させて配設され、成形材料を射出する射出装置と、前記フレームに対して移動自在に配設され、閉鎖位置において前記固定金型及び可動金型側に置かれ、開放位置において射出装置側に置かれる安全ドアとを有する。

この場合、フレームに対して移動自在に安全ドアが配設され、該安全ドアは、閉鎖位置において固定金型及び可動金型側に置かれ、開放位置において射出装置側に置かれる。したがって、安全ドアが開かれるのに伴って、該安全ドアの一部がフレームから外方に突出することがないので、成形機の設置場所に制約が生じない。その結果、成形機の設置性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、成形機としての竪型成形機について説明する。

図２は本発明の実施の形態における竪型成形機の平面図、図３は本発明の実施の形態における竪型成形機の正面図、図４は本発明の実施の形態における竪型成形機の側面図である。

図において、１１は竪型成形機を搭載するためのフレームであり、該フレーム１１は、ベース１２、該ベース１２と所定の距離を置いて配設され、矩形の形状を有する第１の上部材としての上枠１３、該上枠１３より低い位置に、上枠１３と隣接させて配設され、矩形の形状を有する第２の上部材としての載置板１４、前記ベース１２と上枠１３との間に垂直方向に配設され、上枠１３を支持する複数の第１の支柱１５、及び前記ベース１２と載置板１４との間に垂直方向に配設され、載置板１４を支持する複数の第２の支柱１６を備える。なお、前記フレーム１１における上枠１３とベース１２との間の所定の箇所に、水平方向に延在させて中枠１７が配設される。

前記フレーム１１には、射出装置２１、該射出装置２１の前方に配設された金型装置２２、型締装置２３、前記射出装置２１を進退自在に支持する可塑化移動装置２４、型厚調整装置２５等が搭載される。そして、前記型締装置２３は、上枠１３に取り付けられ、フレーム１１に対して固定された固定部材としての、かつ、固定プラテンとしての上プラテン３１、該上プラテン３１より下方に配設された下方基材としての、かつ、ベースプレートとしてのトグルサポート３２、前記上プラテン３１から下方に向けて延在させて配設され、前記上プラテン３１とトグルサポート３２とを連結し、かつ、トグルサポート３２を懸垂する複数の連結部材としてのタイバー３４、該タイバー３４に沿って上下方向に移動自在に配設された可動部材としての、かつ、可動プラテンとしての下プラテン３５、前記トグルサポート３２と下プラテン３５との間に配設されたトグル機構３７、型締用の駆動部としての型締用モータ３８、該型締用モータ３８を駆動することによって発生させられた回転をトグル機構３７に伝達するプーリ・ベルト式の回転伝達系（駆動要素としての駆動プーリ、従動要素としての従動プーリ、及び駆動プーリと従動プーリとの間に張設された伝動部材としてのタイミングベルトから成る。）３９、該回転伝達系３９と連結された図示されないボールねじ、該ボールねじと連結され、ボールねじの回転に伴って進退させられる図示されないクロスヘッド等を備える。

前記ボールねじは、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部として機能し、そのために、回転伝達系３９と連結され、トグルサポート３２に対して回転自在に配設された第１の変換要素としてのボールねじ軸、及びクロスヘッドに取り付けられ、前記ボールねじ軸と螺合させられる第２の変換要素としてのボールナットを備える。また、トグルサポート３２に図示されないガイドロッドが上方に向けて、かつ、クロスヘッドを貫通して延在させられる。したがって、ボールねじ軸が回転すると、ボールナットが進退させられ、クロスヘッドがガイドロッドに沿って進退させられる。

そして、前記上プラテン３１に、第１の金型としての、かつ、固定金型としての上金型４１が取り付けられ、前記下プラテン３５に、前記上金型４１と対向させて、第２の金型としての、かつ、可動金型としての下金型４３が取り付けられ、上金型４１及び下金型４３によって前記金型装置２２が構成される。なお、前記上金型４１にはホットランナ４０が配設され、該ホットランナ４０は、ホットランナ構造を有し、上金型４１の側面に開口して水平に延びる第１のランナ部、及び該第１のランナ部の先端から下方に向けて延び、キャビティ空間に開口する第２のランナ部を備える。そして、ホットランナ４０内に「Ｌ」字状のアダプタが配設される。この場合、上金型４１から成形材料としての図示されない樹脂をパージすることができるので、パージを行う際に射出装置２１を後退させる必要がなくなる。したがって、パージのための作業を簡素化することができる。

ところで、本実施の形態においては、上プラテン３１が上枠１３に取り付けられ、各タイバー３４は、上端が上プラテン３１に固定され、下方に延び、下方においてトグルサポート３２、下プラテン３５及びトグル機構３７を垂下させて保持する。そのために、前記各タイバー３４は、上端において型厚調整部材としての調整ナット６１と螺合させられる上ねじ部、該上ねじ部に隣接して下方に延び、下プラテン３５を摺動させる摺動部、該摺動部に隣接して下方に延び、トグルサポート３２を貫通する保持部、該保持部に隣接して下方に延びる下ねじ部、及び該下ねじ部に隣接して下方に延びる被振止部を備える。

前記トグル機構３７は、クロスヘッドに対して揺動自在に支持されたトグルレバー、トグルサポート３２に対して揺動自在に支持されたトグルレバー、及び下プラテン３５に対して揺動自在に支持されたトグルアームを備え、各トグルレバー間、及びトグルレバーとトグルアームとの間がそれぞれリンク結合される。

前記型締用モータ３８を駆動してクロスヘッドをトグルサポート３２と下プラテン３５との間で進退させると、前記トグル機構３７が屈伸させられ、下プラテン３５がタイバー３４に沿って進退させられる。その結果、下金型４３を上金型４１に対して接離させて、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。なお、型締め時に型締用モータ３８によって発生させられる型締力により、タイバー３４が伸び、それに伴って、前記トグルサポート３２は下方に移動させられる。

また、前記射出装置２１は、シリンダ部材としての加熱シリンダ４５、該加熱シリンダ４５内において、回転自在に、かつ、進退自在に配設された射出部材としての図示されないスクリュー、前記加熱シリンダ４５の前端に取り付けられた射出ノズル４６、前記加熱シリンダ４５の後端の近傍に配設された図示されないホッパ、前記スクリューの後端に突出させて形成された図示されないスクリュー軸、進退自在に配設され、前記スクリューを回転自在に支持する加圧部材としてのプレッシャプレート５１、該プレッシャプレート５１に取り付けられ、プーリ・ベルト式の回転伝達系（駆動要素としての駆動プーリ、従動要素としての従動プーリ、及び駆動プーリと従動プーリとの間に張設された伝動部材としてのタイミングベルトから成る。）５２を介してスクリュー軸と連結された計量用の駆動部としての計量用モータ５４、前記可塑化移動装置２４のフレーム５０に取り付けられ、プレッシャプレート５１と連結された射出用の駆動部としての一対の射出用シリンダ５６等を備える。該各射出用シリンダ５６は、シリンダ部５７、及び該シリンダ部５７から後方に向けて延びるピストン５８を備え、各ピストン５８の先端がプレッシャプレート５１と連結される。

そして、前記型厚調整装置２５は、各タイバー３４の上端に形成された第１のねじ部と螺合させられる調整ナット６１、型厚調整用の駆動部としての型厚調整用モータ６２、該型厚調整用モータ６２を駆動することによって発生させられた回転を各調整ナット６１に伝達する伝動部材としてのギヤ機構等を備え、トグルサポート３２を上プラテン３１に対して進退させて型厚調整を行う。前記各調整ナット６１はタイバー３４の上端に形成されたねじ部と螺合させられているので、各調整ナット６１の回転角度に対応する量だけ調整ナット６１がタイバー３４の軸方向に移動する。その結果、トグルサポート３２を上プラテン３１に対して進退させることができる。

ところで、前記トグルサポート３２、下プラテン３５及びトグル機構３７は、各上プラテン３１の下方において垂下させて保持されるので、タイバー３４の下端の位置が安定しないと、型閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができない。そこで、前記ベース１２に振止部材が取り付けられ、タイバー３４は、上端が上プラテン３１を介して上枠１３に固定され、下端が振止部材によって保持されるので、上枠１３とベース１２との間に安定して延在させられる。その結果、各タイバー３４に沿って下プラテン３５を安定させて進退させることができるので、型閉じ、型締め及び型開きを円滑に行うことができる。

次に、竪型成形機の動作について説明する。

前記構成の射出装置２１において、計量工程時に、計量用モータ５４を駆動し、回転伝達系５２を介してスクリュー軸に回転を伝達し、スクリューを回転させると、ホッパから供給された樹脂は、加熱シリンダ４５内において加熱されて溶融させられ、前方に移動して、スクリューの前方に溜められる。これに伴って、スクリューは、所定の位置まで後退させられる。

次に、前記型締用モータ３８を駆動すると、該型締用モータ３８の回転は、回転伝達系３９を介してボールねじ軸に伝達され、ボールナットが進退させられ、クロスヘッドも進退させられる。そして、該クロスヘッドの前進に伴って、トグル機構３７が伸展させられ、下プラテン３５が前進させられて型閉じが行われ、上金型４１に下金型４３が当接させられる。続いて、型締用モータ３８を更に駆動すると、トグル機構３７において型締力が発生させられ、該型締力で上金型４１に下金型４３が押し付けられ、上金型４１と下金型４３との間にキャビティ空間が形成される。

そして、射出工程時に、射出ノズル４６を上金型４１に押し付けてノズルタッチを行い、射出用シリンダ５６を駆動し、スクリューを前進させると、スクリューの前方に溜められた樹脂は、射出ノズル４６から射出されて前記キャビティ空間に充填され、該キャビティ空間内において冷却されて固化され、成形品になる。

次に、クロスヘッドの後退に伴って、トグル機構３７が屈曲させられると、下プラテン３５が後退させられ、型開きが行われる。

ところで、本実施の形態においては、上プラテン３１がフレーム１１の上端において上枠１３に固定され、上プラテン３１に上金型４１が取り付けられるとともに、上金型４１の側面に射出ノズル４６が押し付けられて樹脂が射出されるようになっているので、上金型４１に隣接させて射出装置２１が配設されるようになっている。したがって、射出装置２１を上下方向に移動させる必要がなくなるので、竪型成形機の機構を簡素化することができるとともに、竪型成形機のコストを低くすることができる。

また、上プラテン３１上に射出装置２１を配設する必要がないので、竪型成形機を小型化することができる。

そして、本実施の形態において、下プラテン３５及び下金型４３は、重力で下方に落下する際に型開き側に移動するので、竪型成形機の安全性を向上させることができる。

次に、上枠１３、中枠１７及び二つの第１の支柱１５によって包囲される領域ＡＲを選択的に閉鎖するドアユニットについて説明する。

図１は本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す正面図、図５は本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す側面図、図６は本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す平面図、図７は本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの拡大図である。

図において、１１はフレーム、１３は上枠、１４は載置板、１５は第１の支柱、１７は中枠、６５は、上枠１３、中枠１７及び二つの第１の支柱１５によって包囲される領域（以下「閉鎖領域」という。）ＡＲ（図３）の手前側に配設され、前記閉鎖領域ＡＲを選択的に閉鎖するドアユニットである。なお、フレーム１１の左側の側部に、補助的な開閉ドア８５が、ヒンジｈｇ１〜ｈｇ３を揺動中心として揺動自在に配設され、開閉位置及び開放位置に置かれ、前記閉鎖領域ＡＲを選択的に閉鎖する。

前記ドアユニット６５は、第１のドアとしての安全ドア６６、及び該安全ドア６６とほぼ同じ寸法を有する第２のドアとしての安全カバー、すなわち、射出カバー６７を備える。前記安全ドア６６及び射出カバー６７は、いずれも、樹脂、例えば、アクリル樹脂によって形成され、フレーム１１に対して移動自在に配設される。前記安全ドア６６の所定の箇所、本実施の形態においては、左端部に把手７３が形成される。

そして、前記閉鎖領域ＡＲにおける金型装置２２が配設された左半部、すなわち、金型装置２２側を第１の部分とし、前記閉鎖領域ＡＲにおける金型装置２２と隣接する右半部、すなわち、射出装置２１側を第２の部分としたとき、安全ドア６６は、閉鎖位置において第１の部分に置かれ、開放位置において第２の部分に置かれる。これに対して、射出カバー６７は、閉鎖位置において第２の部分に置かれ、開放位置において第１の部分に置かれる。

また、前記安全ドア６６を閉鎖位置及び開放位置に置くために、上案内部としてのレール６８が、上枠１３の左半部に延在させて、下案内部としてのレール６９が、中枠１７の左半部に延在させて配設される。また、射出カバー６７を閉鎖位置及び開放位置に置くために、上案内部としてのレール７１が、上枠１３の右半部に延在させて、かつ、前記レール６８よりわずかに上方に、下案内部としてのレール７２が、中枠１７の右半部に延在させて、かつ、レール６９よりわずかに下方に配設される。なお、前記レール６８、６９、７１、７２は、互いに摺動させて配設されたインナレール及びアウタレールを備える。したがって、レール６８、６９、７１、７２を長くすることなく、安全ドア６６及び射出カバー６７の移動ストロークを長くすることができる。

そして、安全ドア６６を開放位置に置くことによって、金型装置２２を交換したり、金型装置２２の保守を行ったりすることができる。また、射出カバー６７を開放位置に置くことによって、射出ノズル４６、取出装置等の保守を行うことができる。

そして、図７に示されるように、前記射出カバー６７は、安全ドア６６を包囲する形状を有し、安全ドア６６を収容することができるように凹部８３が形成される。したがって、前記安全ドア６６を開放位置に、射出カバー６７を閉鎖位置に置く場合、安全ドア６６は、レール６８、６９に沿って右方に移動させられ、射出カバー６７の奥側に置かれ、前記凹部８３内に収容され、安全ドア６６及び射出カバー６７は前後方向に重ねられる。また、安全ドア６６を閉鎖位置に、射出カバー６７を開放位置に置く場合、射出カバー６７は、レール７１、７２に沿って左方に移動させられ、安全ドア６６より手前側に置かれ、前記凹部８３内に安全ドア６６を収容し、安全ドア６６及び射出カバー６７は前後方向に重ねられる。

操作者が安全ドア６６を開くと、図示されない第１のスイッチがオフにされ、制御部は第１のスイッチから送られた信号を受けて、竪型成形機の運転を停止させる。また、同様に、操作者が射出カバー６７を開くと、図示されない第２のスイッチがオフにされ、制御部は第２のスイッチから送られた信号を受けて、竪型成形機の運転を停止させる。

このように、安全ドア６６は、開放位置に置かれるに当たり、射出装置２１側に移動させられ、射出装置２１から離れる側に移動させる必要がないので、フレーム１１から外方に突出することがない。したがって、竪型成形機の設置場所に制約が生じることがなく、竪型成形機の設置性を向上させることができる。

また、射出カバー６７は、開放位置に置かれるに当たり、射出装置２１から離れる側に移動させられ、射出装置２１側に移動させる必要がない。したがって、射出カバー６７の閉鎖位置の右側に隣接させて操作・表示パネル８１を取り付けても、射出カバー６７と操作・表示パネル８１とが干渉することがない。なお、該操作・表示パネル８１は、表示部としての表示パネル８２、及び操作部としての操作パネル８４を備える。

そして、凹部８３内に安全ドア６６が収容されるので、レール６８、６９とレール７１、７２とを同じ平面上に置くことができる。したがって、ドアユニット６５の構造を簡素化することができるとともに、小型化することができる。

本実施の形態においては、可動プラテンを下プラテン３５とし、固定プラテンを上プラテン３１として、上金型４１に射出ノズル４６を押し付けてノズルタッチを行うようになっているが、可動プラテンを上プラテンとし、固定プラテンを下プラテンとし、下金型４３に射出ノズル４６を押し付けてノズルタッチを行うことができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す正面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機の平面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機の正面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機の側面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す側面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの取付状態を示す平面図である。本発明の実施の形態における竪型成形機のドアユニットの拡大図である。

符号の説明

１１フレーム
２１射出装置
３１上プラテン
３２トグルサポート
３４タイバー
３５下プラテン
３８型締用モータ
４１上金型
４３下金型
６６安全ドア

Claims

（ａ）フレームと、
（ｂ）該フレームに固定され、固定金型が取り付けられた固定プラテンと、
（ｃ）連結部材によって前記固定プラテンと連結されたベースプレートと、
（ｄ）前記連結部材に沿って進退自在に配設され、可動金型が取り付けられた可動プラテンと、
（ｅ）該可動プラテンを進退させ、可動金型を固定金型に対して接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行う型締用の駆動部と、
（ｆ）前記固定金型及び可動金型に隣接させて配設され、成形材料を射出する射出装置と、
（ｇ）前記フレームに対して移動自在に配設され、閉鎖位置において前記固定金型及び可動金型側に置かれ、開放位置において射出装置側に置かれる安全ドアとを有することを特徴とする成形機。
前記フレームに対して移動自在に配設され、閉鎖位置において前記射出装置側に置かれ、開放位置において前記固定金型及び可動金型側に置かれる安全カバーを有する請求項１に記載の成形機。
前記安全ドア及び安全カバーは、一方が閉鎖位置に、他方が開放位置に置かれたときに、前後方向に重ねられる請求項２に記載の成形機。
前記安全ドアを移動させるためのレール、及び安全カバーを移動させるためのレールは、同一平面上に配設される請求項３に記載の成形機。