以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。尚、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
(射出成形機)
図1は、一実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図2は、一実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向は互いに垂直な方向である。X軸方向およびY軸方向は水平方向を表し、Z軸方向は鉛直方向を表す。型締装置100が横型である場合、X軸方向は型開閉方向であり、Y軸方向は射出成形機10の幅方向である。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
図1〜図2に示すように、射出成形機10は、型締装置100と、エジェクタ装置200と、射出装置300と、移動装置400と、制御装置700と、フレーム900とを有する。フレーム900は、型締装置フレーム910と、射出装置フレーム920とを含む。型締装置フレーム910および射出装置フレーム920は、それぞれ、レベリングアジャスタ930を介して床2に設置される。射出装置フレーム920の内部空間に、制御装置700が配置される。以下、射出成形機10の各構成要素について説明する。
(型締装置)
型締装置100の説明では、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
型締装置100は、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置800は、固定金型810と可動金型820とを含む。
型締装置100は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置100は、固定プラテン110、可動プラテン120、トグルサポート130、タイバー140、トグル機構150、型締モータ160、運動変換機構170、および型厚調整機構180を有する。
固定プラテン110は、型締装置フレーム910に対し固定される。固定プラテン110における可動プラテン120との対向面に固定金型810が取付けられる。
可動プラテン120は、型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム910上には、可動プラテン120を案内するガイド101が敷設される。可動プラテン120における固定プラテン110との対向面に可動金型820が取付けられる。固定プラテン110に対し可動プラテン120を進退させることにより、金型装置800の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開が行われる。
トグルサポート130は、固定プラテン110と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム910上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート130は、型締装置フレーム910上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート130のガイドは、可動プラテン120のガイド101と共通のものでもよい。
尚、本実施形態では、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し固定され、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート130が型締装置フレーム910に対し固定され、固定プラテン110が型締装置フレーム910に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。
タイバー140は、固定プラテン110とトグルサポート130とを型開閉方向に間隔Lをおいて連結する。タイバー140は、複数本(例えば4本)用いられてよい。複数本のタイバー140は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも1本のタイバー140には、タイバー140の歪を検出するタイバー歪検出器141が設けられてよい。タイバー歪検出器141は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。タイバー歪検出器141の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。
尚、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器141が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー140に限定されない。
トグル機構150は、可動プラテン120とトグルサポート130との間に配置され、トグルサポート130に対し可動プラテン120を型開閉方向に移動させる。トグル機構150は、クロスヘッド151、一対のリンク群などで構成される。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第1リンク152と第2リンク153とを有する。第1リンク152は可動プラテン120に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153はトグルサポート130に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第2リンク153は、第3リンク154を介してクロスヘッド151に取付けられる。トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させると、第1リンク152と第2リンク153とが屈伸し、トグルサポート130に対し可動プラテン120が進退する。
尚、トグル機構150の構成は、図1および図2に示す構成に限定されない。例えば図1および図2では、各リンク群の節点の数が5つであるが、4つでもよく、第3リンク154の一端部が、第1リンク152と第2リンク153との節点に結合されてもよい。
型締モータ160は、トグルサポート130に取付けられており、トグル機構150を作動させる。型締モータ160は、トグルサポート130に対しクロスヘッド151を進退させることにより、第1リンク152と第2リンク153とを屈伸させ、トグルサポート130に対し可動プラテン120を進退させる。型締モータ160は、運動変換機構170に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構170に連結されてもよい。
運動変換機構170は、型締モータ160の回転運動をクロスヘッド151の直線運動に変換する。運動変換機構170は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。
型締装置100は、制御装置700による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。
型閉工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン120を前進させ、可動金型820を固定金型810にタッチさせる。クロスヘッド151の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ161などを用いて検出する。型締モータエンコーダ161は、型締モータ160の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。
尚、クロスヘッド151の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド151の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン120の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン120の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ161に限定されず、一般的なものを使用できる。
昇圧工程では、型締モータ160をさらに駆動してクロスヘッド151を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。
型締工程では、型締モータ160を駆動して、クロスヘッド151の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型820と固定金型810との間にキャビティ空間801(図2参照)が形成され、射出装置300がキャビティ空間801に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。
キャビティ空間801の数は、1つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間801の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間801の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。
脱圧工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。
型開工程では、型締モータ160を駆動してクロスヘッド151を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン120を後退させ、可動金型820を固定金型810から離間させる。その後、エジェクタ装置200が可動金型820から成形品を突き出す。
型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む)、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。
脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド151の移動速度や位置(型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置)は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。
尚、クロスヘッド151の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン120の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置(例えば型締位置)や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。
ところで、トグル機構150は、型締モータ160の駆動力を増幅して可動プラテン120に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第1リンク152と第2リンク153とのなす角θ(以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ)に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド151の位置から求められる。リンク角度θが180°のとき、トグル倍率が最大になる。
金型装置800の交換や金型装置800の温度変化などにより金型装置800の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型820が固定金型810にタッチする型タッチの時点でトグル機構150のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整する。
型締装置100は、型厚調整機構180を有する。型厚調整機構180は、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構180は、例えば、タイバー140の後端部に形成されるねじ軸181と、トグルサポート130に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット182と、ねじ軸181に螺合するねじナット182を回転させる型厚調整モータ183とを有する。
ねじ軸181およびねじナット182は、タイバー140ごとに設けられる。型厚調整モータ183の回転駆動力は、回転駆動力伝達部185を介して複数のねじナット182に伝達されてよい。複数のねじナット182を同期して回転できる。尚、回転駆動力伝達部185の伝達経路を変更することで、複数のねじナット182を個別に回転することも可能である。
回転駆動力伝達部185は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット182の外周に受動歯車が形成され、型厚調整モータ183の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の受動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート130の中央部に回転自在に保持される。尚、回転駆動力伝達部185は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。
型厚調整機構180の動作は、制御装置700によって制御される。制御装置700は、型厚調整モータ183を駆動して、ねじナット182を回転させる。その結果、トグルサポート130のタイバー140に対する位置が調整され、固定プラテン110とトグルサポート130との間隔Lが調整される。尚、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。
間隔Lは、型厚調整モータエンコーダ184を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ184は、型厚調整モータ183の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。型厚調整モータエンコーダ184の検出結果は、トグルサポート130の位置や間隔Lの監視や制御に用いられる。尚、トグルサポート130の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Lを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ184に限定されず、一般的なものを使用できる。
尚、本実施形態の型締装置100は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。
尚、本実施形態の型締装置100は、駆動源として、型締モータ160を有するが、型締モータ160の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置100は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
(エジェクタ装置)
エジェクタ装置200の説明では、型締装置100の説明と同様に、型閉時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸正方向)を前方とし、型開時の可動プラテン120の移動方向(例えばX軸負方向)を後方として説明する。
エジェクタ装置200は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。エジェクタ装置200は、可動金型820から成形品を突き出すエジェクタロッド210と、エジェクタロッド210が連結されるエジェクタクロスヘッド220と、エジェクタクロスヘッド220を進退させる駆動機構230とを有する。
エジェクタロッド210は、可動金型820の内部に挿入される。可動金型820は、詳しくは後述するが、図4等に示すように、可動プラテン120に対し固定される固定金型部830と、固定金型部830の内部に進退自在に配置される可動金型部840とを有する。
エジェクタロッド210は、エジェクタクロスヘッド220と連結され、エジェクタクロスヘッド220と共に進退する。エジェクタロッド210が前進して可動金型部840を押すと、固定金型部830から成形品が突き出される。
駆動機構230は、例えば、図5に示すように、エジェクタモータ240と、エジェクタモータ240の回転運動をエジェクタクロスヘッド220の直線運動に変換する運動変換機構250とを有する。運動変換機構250は、ねじ軸251と、ねじ軸251に螺合するねじナット252とを含む。ねじ軸251と、ねじナット252との間には、ボールまたはローラが介在してよい。
エジェクタ装置200は、制御装置700による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド210を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、可動金型部840を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ240を駆動してエジェクタロッド210を設定移動速度で後退させ、可動金型部840を元の待機位置まで後退させる。
エジェクタロッド210の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダ242を用いて検出する。エジェクタモータエンコーダ242は、エジェクタモータ240の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、エジェクタロッド210の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド210の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダ242に限定されず、一般的なものを使用できる。
(射出装置)
射出装置300の説明では、型締装置100の説明やエジェクタ装置200の説明とは異なり、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
射出装置300はスライドベース301に設置され、スライドベース301は射出装置フレーム920に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800に対し進退自在に配置される。射出装置300は、金型装置800にタッチし、金型装置800内のキャビティ空間801に成形材料を充填する。射出装置300は、例えば、シリンダ310、ノズル320、スクリュ330、計量モータ340、射出モータ350、圧力検出器360などを有する。
シリンダ310は、供給口311から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口311に供給される。供給口311はシリンダ310の後部に形成される。シリンダ310の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器312が設けられる。冷却器312よりも前方において、シリンダ310の外周には、バンドヒータなどの加熱器313と温度検出器314とが設けられる。
シリンダ310は、シリンダ310の軸方向(例えばX軸方向)に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器313と温度検出器314とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器314の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
ノズル320は、シリンダ310の前端部に設けられ、金型装置800に対し押し付けられる。ノズル320の外周には、加熱器313と温度検出器314とが設けられる。ノズル320の検出温度が設定温度になるように、制御装置700が加熱器313を制御する。
スクリュ330は、シリンダ310内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ330を回転させると、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ310からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。その後、スクリュ330を前進させると、スクリュ330前方に蓄積された液状の成形材料がノズル320から射出され、金型装置800内に充填される。
スクリュ330の前部には、スクリュ330を前方に押すときにスクリュ330の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング331が進退自在に取付けられる。
逆流防止リング331は、スクリュ330を前進させるときに、スクリュ330前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置(図2参照)までスクリュ330に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ330前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。
一方、逆流防止リング331は、スクリュ330を回転させるときに、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置(図1参照)までスクリュ330に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ330の前方に成形材料が送られる。
逆流防止リング331は、スクリュ330と共に回転する共回りタイプと、スクリュ330と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。
尚、射出装置300は、スクリュ330に対し逆流防止リング331を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。
計量モータ340は、スクリュ330を回転させる。スクリュ330を回転させる駆動源は、計量モータ340には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。
射出モータ350は、スクリュ330を進退させる。射出モータ350とスクリュ330との間には、射出モータ350の回転運動をスクリュ330の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ330を進退させる駆動源は、射出モータ350には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。
圧力検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間で伝達される力を検出する。検出した力は、制御装置700で圧力に換算される。圧力検出器360は、射出モータ350とスクリュ330との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器360に作用する力を検出する。
圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。圧力検出器360の検出結果は、スクリュ330が成形材料から受ける圧力、スクリュ330に対する背圧、スクリュ330から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。
射出装置300は、制御装置700による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程とも呼ぶ。
計量工程では、計量モータ340を駆動してスクリュ330を設定回転速度で回転させ、スクリュ330の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ330の前方に送られシリンダ310の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ330が後退させられる。スクリュ330の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ341を用いて検出する。計量モータエンコーダ341は、計量モータ340の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。尚、スクリュ330の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ341に限定されず、一般的なものを使用できる。
計量工程では、スクリュ330の急激な後退を制限すべく、射出モータ350を駆動してスクリュ330に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ330に対する背圧は、例えば圧力検出器360を用いて検出する。圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330が計量完了位置まで後退し、スクリュ330の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。
計量工程におけるスクリュ330の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。
充填工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を設定移動速度で前進させ、スクリュ330の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置800内のキャビティ空間801に充填させる。スクリュ330の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ351を用いて検出する。射出モータエンコーダ351は、射出モータ350の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。スクリュ330の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換(所謂、V/P切換)が行われる。V/P切換が行われる位置をV/P切換位置とも呼ぶ。スクリュ330の設定移動速度は、スクリュ330の位置や時間などに応じて変更されてもよい。
充填工程におけるスクリュ330の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)、移動速度切換位置およびV/P切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、1つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。
スクリュ330の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ330の圧力の上限値が設定される。スクリュ330の圧力は、圧力検出器360によって検出される。圧力検出器360の検出値が設定圧力以下である場合、スクリュ330は設定移動速度で前進される。一方、圧力検出器360の検出値が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、圧力検出器360の検出値が設定圧力以下となるように、スクリュ330は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。
尚、充填工程においてスクリュ330の位置がV/P切換位置に達した後、V/P切換位置にスクリュ330を一時停止させ、その後にV/P切換が行われてもよい。V/P切換の直前において、スクリュ330の停止の代わりに、スクリュ330の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ330の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ330の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ351に限定されず、一般的なものを使用できる。
保圧工程では、射出モータ350を駆動してスクリュ330を前方に押し、スクリュ330の前端部における成形材料の圧力(以下、「保持圧力」とも呼ぶ。)を設定圧に保ち、シリンダ310内に残る成形材料を金型装置800に向けて押す。金型装置800内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば圧力検出器360を用いて検出する。圧力検出器360は、その検出結果を示す信号を制御装置700に送る。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。
保圧工程では金型装置800内のキャビティ空間801の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間801の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間801からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間801内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。
尚、本実施形態の射出装置300は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。
また、本実施形態の射出装置300は、シリンダ310の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ310の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置300と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。
(移動装置)
移動装置400の説明では、射出装置300の説明と同様に、充填時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸負方向)を前方とし、計量時のスクリュ330の移動方向(例えばX軸正方向)を後方として説明する。
移動装置400は、金型装置800に対し射出装置300を進退させる。また、移動装置400は、金型装置800に対しノズル320を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置400は、液圧ポンプ410、駆動源としてのモータ420、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ430などを含む。モータ420を駆動すると、液圧ポンプ410が液圧シリンダ430に液圧を供給し、液圧シリンダ430が液圧によって射出装置300を進退させる。
尚、本実施形態では移動装置400は液圧シリンダ430を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ430の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置300の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。
(制御装置)
制御装置700は、例えばコンピュータで構成され、図1〜図2に示すようにCPU(Central Processing Unit)701と、メモリなどの記憶媒体702と、入力インターフェース703と、出力インターフェース704とを有する。制御装置700は、記憶媒体702に記憶されたプログラムをCPU701に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置700は、入力インターフェース703で外部からの信号を受信し、出力インターフェース704で外部に信号を送信する。
制御装置700は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、1回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。
一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の終了は型開工程の開始と一致する。
尚、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル320の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル320の流路を閉じていれば、ノズル320から成形材料が漏れないからである。
尚、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。
例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を低減でき、計量工程の開始時のスクリュ330の急激な後退を防止できる。
また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ330を予め設定された充填開始位置(「射出開始位置」とも呼ぶ。)まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ330の前方に蓄積された成形材料の圧力を低減でき、充填工程の開始前のノズル320からの成形材料の漏出を防止できる。
制御装置700は、操作装置750や表示装置760と接続されている。操作装置750は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力操作に応じた信号を制御装置700に出力する。表示装置760は、制御装置700による制御下で、操作装置750における入力操作に応じた表示画面を表示する。
表示画面は、射出成形機10の設定などに用いられる。表示画面は、複数用意され、切換えて表示されたり、重ねて表示されたりする。ユーザは、表示装置760で表示される表示画面を見ながら、操作装置750を操作することにより射出成形機10の設定(設定値の入力を含む)などを行う。
操作装置750および表示装置760は、例えばタッチパネルで構成され、一体化されてよい。尚、本実施形態の操作装置750および表示装置760は、一体化されているが、独立に設けられてもよい。また、操作装置750は、複数設けられてもよい。操作装置750および表示装置760は、型締装置100(より詳細には固定プラテン110)のY軸方向負側に配置される。Y軸方向負側を操作側と呼び、Y軸方向正側を反操作側と呼ぶ。
(可動プラテン、エジェクタ装置および切換カバー)
図3は、一実施形態に係る可動プラテン、エジェクタ装置、および切換カバーを示す上面図である。図4は、一実施形態に係る可動プラテン、エジェクタ装置、および切換カバーを示す鉛直断面図であって、図3のIV−IV線に沿った鉛直断面図である。尚、図4は、エジェクタ装置の突き出し開始時の状態を示す。図5は、図4の一部拡大図である。図6は、図4に示すエジェクタ装置の突き出し完了時の状態を示す鉛直断面図である。図7は、一実施形態に係る可動プラテン、エジェクタ装置、および切換カバーを示す水平断面図であって、図4のVII−VII線に沿った鉛直断面図である。図8は、図7に示す切換カバーの、エジェクタロッドとエジェクタクロスヘッドとを連結する作業時の状態を示す水平断面図である。図9は、一実施形態に係る切換カバーを示す斜視図である。図10は、一実施形態に係る可動プラテン、エジェクタ装置および切換カバーを後方から見た図である。
図4等に示すように、可動プラテン120は、可動金型820が取付けられる可動金型取付部510と、トグル機構150の第1リンク152が揺動自在に取付けられる第1リンク取付部520とを有する。可動プラテン120は、第1リンク取付部520と可動金型取付部510との間で荷重(例えば型締力とその反力)を伝達する荷重伝達部530を有する。また、可動プラテン120は、図10等に示すように、荷重伝達部530を支持する一対の支持脚部540とを有する。
可動金型取付部510は、型開閉方向視で、矩形状に形成される。図10に示すように、型開閉方向視で、可動金型取付部510の四隅には、タイバー140との干渉を避ける目的で、切欠き511が形成される。尚、切欠き511の代わりに、貫通穴が形成され、その貫通穴にタイバー140が配置されてもよい。
可動金型取付部510には、図4に示すように、可動金型取付部510を型開閉方向に貫通するエジェクタロッド穴512が形成される。エジェクタロッド穴512は、型開閉方向視で可動金型取付部510の中央部に形成される。エジェクタロッド穴512は、可動金型取付部510の前端面から、荷重伝達部530の内部空間にかけて形成される。エジェクタロッド穴512には、エジェクタロッド210が進退自在に配置される。
第1リンク取付部520は、Z軸方向に間隔をおいて一対設けられる。一対の第1リンク取付部520は、それぞれ、Y軸方向に間隔をおいて配置される複数のリンク取付板521で構成される。複数のリンク取付板521には、これらのリンク取付板521をY軸方向に貫通する第1リンクピン穴522が形成される。第1リンクピン穴522には、第1リンクピンが挿通される。第1リンクピンは、第1リンク152を第1リンク取付部520に対し揺動自在に連結する。
荷重伝達部530は、図10に示すように、型開閉方向視で、四角枠状に形成される。荷重伝達部530の上面は、図4等に示すように、前方に向うほど下方に傾斜する傾斜部531を有する。同様に、荷重伝達部530の下面は、前方に向うほど上方に傾斜する傾斜部532を有する。上下一対の傾斜部531、532を形成することによって、上下一対の第1リンク取付部520から荷重伝達部530に伝達される型締力を、荷重伝達部530の上下方向中央部に配置される可動金型820に集中的に伝達できる。
支持脚部540は、図10に示すように、荷重伝達部530をY軸方向に挟んで一対設けられる。一対の支持脚部540は、それぞれ、荷重伝達部530のY軸方向端面のZ軸方向中央部を支持し、荷重伝達部530を型締装置フレーム910から浮かして支持する。可動金型820からの熱は、可動金型取付部510、荷重伝達部530および支持脚部540を介して型締装置フレーム910に伝達する。荷重伝達部530から型締装置フレーム910への熱伝達を抑制でき、荷重伝達部530の温度分布を上下対称にできる。従って、荷重伝達部530の傾きを抑制することができる。
支持脚部540は、例えば、鉛直部541と、鉛直部541の上端部から斜め上方に延びる傾斜部542とを有する。鉛直部541は、鉛直な柱で構成され、下端部においてスライドベース102に対し固定される。スライドベース102は、ガイド101に沿って進退する。傾斜部542は、鉛直部541の上端部から、荷重伝達部530のY軸方向端面のZ軸方向中央部まで延びる。
可動金型820は、可動プラテン120に取付けられ、可動プラテン120と共に進退する。可動金型820は、可動プラテン120に対し固定される固定金型部830と、固定金型部830の内部に進退自在に配置される可動金型部840とを有する。
固定金型部830は、可動プラテン120に取付けられる可動取付板831と、可動取付板831の前方に空間834を形成するスペーサブロック835と、スペーサブロック835を介して可動取付板831に対し固定される可動型板836とを含む。
可動取付板831には、可動取付板831を型開閉方向に貫通するエジェクタロッド穴832が形成される。エジェクタロッド穴832には、エジェクタロッド210が進退自在に配置される。
スペーサブロック835は、型開閉方向視で四角枠状に形成される。スペーサブロック835は、可動取付板831と可動型板836との間に空間834を形成する。この空間834には、エジェクタプレート841が進退自在に配置される。
可動型板836は、固定金型810と共にキャビティ空間801を形成する。キャビティ空間801で固化された成形品20は、型開時に可動型板836と共に後退し、その後、可動型板836から突き出される。
固定金型部830は、可動金型部840をガイドするガイドピン839を含む。ガイドピン839の軸方向は、X軸方向である。ガイドピン839に沿って、可動金型部840が進退する。
可動金型部840は、固定金型部830の内部に進退自在に配される。可動金型部840は、例えば、型開閉方向に対し垂直な板状のエジェクタプレート841と、エジェクタプレート841から前方に延びる棒状のエジェクタピン844とを含む。
エジェクタプレート841は、可動取付板831と可動型板836との間の空間834に進退自在に配置される。エジェクタプレート841は、ガイドピン839に沿って進退する。エジェクタプレート841は、リターンバネ845によって、可動型板836から遠ざかる方向に付勢される。
尚、後述するようにエジェクタプレート841とエジェクタロッド210とを連結する場合、リターンバネ845は無くてもよい。エジェクタプレート841は、エジェクタロッド210と共に進退するからである。
エジェクタピン844は、可動型板836を型開閉方向に貫通するエジェクタピン穴に進退自在に配置される。エジェクタピン844は、エジェクタプレート841と共に進退する。エジェクタプレート841が後退限位置にある時、エジェクタピン844の前端面は可動型板836の前端面と面一である。エジェクタピン844の前端面は、成形品20と当接する。
エジェクタ装置200は、型開閉方向に進退するエジェクタロッド210を有する。エジェクタロッド210は、固定金型部830のエジェクタロッド穴832に進退自在に配置される。エジェクタロッド210が前進して可動金型部840を前方に押すと、可動金型部840が前進して固定金型部830から成形品20を突き出す。可動金型部840とエジェクタロッド210とを連結すると、エジェクタロッド210は後退する時に前方の可動金型部840を連れて後退する。
仮に可動金型部840とエジェクタロッド210とを連結しない場合、可動金型部840を後方に付勢するバネが設けられる。エジェクタロッド210は、前進する時に、バネの弾性復元力に抗して可動金型部840を前進させる。エジェクタロッド210が後退する時に、可動金型部840はバネの弾性復元力によって後退する。バネが故障すると、エジェクタロッド210が後退する時に可動金型部840が後退しないので、可動金型部840の位置を監視するセンサが設けられる。
本実施形態によれば、可動金型部840とエジェクタロッド210とを連結するので、可動金型部840を後方に付勢するバネが不要である。従って、バネの伸縮に伴うバネの弾性復元力の変動の影響を受けずに、可動金型部840を進退できる。また、エジェクタロッド210の位置を監視すれば、可動金型部840の位置も監視できる。そのため、バネが不要であるだけではなく、可動金型部840の位置を監視するセンサも不要である。
エジェクタ装置200は、エジェクタロッド210が連結されるエジェクタクロスヘッド220と、エジェクタクロスヘッド220を移動させる駆動機構230とを有する。エジェクタ装置200は、駆動機構230を可動プラテン120に取付ける取付盤260を有する。また、エジェクタ装置200は、取付盤260から前方に延びるガイドロッド270を複数本有する。
エジェクタクロスヘッド220は、複数本のガイドロッド270に沿って進退する。複数本のガイドロッド270は、エジェクタクロスヘッド220の回転を禁止する役割も有する。ガイドロッド270の前端部には、ストッパ271が設けられる。ストッパ271は、ガイドロッド270からのエジェクタクロスヘッド220の脱離を防止する。
駆動機構230は、例えば、エジェクタモータ240と、エジェクタモータ240の回転運動をエジェクタクロスヘッド220の直線運動に変換する運動変換機構250とを有する。運動変換機構250は、図5に示すように、ねじ軸251と、ねじ軸251に螺合するねじナット252とを含む。ねじ軸251と、ねじナット252との間には、ボールまたはローラが介在してよい。運動変換機構250のねじ軸251と、エジェクタモータ240の出力軸241とは、同一直線上に配置される。
運動変換機構250は、エジェクタモータ240の出力軸241に対し固定されるスプラインナット253と、スプラインナット253に対しスプライン結合されるスプライン軸254とをさらに含む。エジェクタモータ240の出力軸241は、筒状に形成される。出力軸241の内部に、スプラインナット253およびスプライン軸254が挿入される。X軸方向に直交する方向から見てエジェクタモータ240の出力軸241と運動変換機構250のスプライン軸254とを重ね合うことができ、駆動機構230のX軸方向寸法を短縮できる。
運動変換機構250は、ねじ軸251と共に回転する回転軸255と、回転軸255を回転自在に支持する軸受256とをさらに含む。軸受256は、回転軸255と共に回転する内輪と、エジェクタクロスヘッド220によって保持される外輪とを有する。軸受256は、回転軸255からエジェクタクロスヘッド220への回転駆動力の伝達を防止する。
スプライン軸254と、ねじ軸251と、回転軸255とは、同一直線上に配置され、一体化される。スプライン軸254と、ねじ軸251と、回転軸255とは、この順で後方から前方に並ぶ。
エジェクタモータ240の出力軸241を回転させると、出力軸241と共に、スプラインナット253、スプライン軸254およびねじ軸251が回転する。ねじナット252は、取付盤260に対し固定されるので、ねじ軸251と共に回転しない。従って、ねじ軸251は、回転しながら進退する。ねじ軸251およびスプライン軸254が回転しながら進退できるように、スプライン軸254とスプラインナット253とがスプライン結合される。ねじ軸251が回転しながら進退すると、エジェクタクロスヘッド220が進退する。
尚、運動変換機構250のねじ軸251と、エジェクタモータ240の出力軸241とは、本実施形態では同一直線上に配置されるが、同一直線上に配置されてなくてもよい。後者の場合、エジェクタモータ240の回転運動は、例えばプーリおよびタイミングベルトを介して運動変換機構250に伝達される。
取付盤260は、図4等に示すように、可動プラテン120の荷重伝達部530に取付けられる。荷重伝達部530は、例えば型開閉方向視で四角枠状に形成される。荷重伝達部530の内周面には、段差面533がリング状に形成される。その段差面533に取付盤260が固定される。
取付盤260は、図10等に示すように、型開閉方向視で矩形状の取付盤本体261と、型開閉方向視で取付盤本体261から放射状に突出する4本の取付腕262とを有する。4本の取付腕262のそれぞれの先端部が、荷重伝達部530の内周面の段差面533にボルトなどで固定される。取付盤本体261と荷重伝達部530の内周面との間に空間534を形成できるので、取付盤260を小型化、軽量化できる。
取付盤260には、図4に示すように、取付盤260を型開閉方向に貫通する貫通穴263が形成される。この貫通穴263は、型開閉方向視で取付盤本体261の中央部に形成される。取付盤260の貫通穴263には、駆動機構230が配置される。より詳細には、取付盤260の貫通穴263には、駆動機構230のねじナット252が配置される。
次に、可動金型部840とエジェクタロッド210とを連結する作業について説明する。先ず、固定金型部830を可動プラテン120に対し固定する前に、固定金型部830のエジェクタロッド穴832から固定金型部830の内部にエジェクタロッド210の前端部を差し込む。次いで、エジェクタロッド210の前端部のねじ軸211を可動金型部840のねじ穴842にねじ込む。ねじ穴842は、例えばエジェクタプレート841の後端面に形成される。
尚、本実施形態ではエジェクタロッド210の前端部にねじ軸211が形成され、エジェクタプレート841の後端面にねじ穴842が形成されるが、ねじ軸211とねじ穴842の配置は逆でもよい。つまり、エジェクタロッド210の前端面にねじ穴842が形成され、エジェクタプレート841の後端面にねじ軸211が形成されてもよい。
その後、固定金型部830を可動プラテン120に対し固定し、続いて、エジェクタロッド210の後端部とエジェクタクロスヘッド220とを連結具600で連結する。連結具600は、例えば、図5に示すように、エジェクタロッド210の後端部のフランジと、エジェクタクロスヘッド220の前端部のフランジとを突き合わせて連結する。連結具600は、エジェクタロッド210の後端部のフランジを前方から押さえる第1分割部601と、エジェクタクロスヘッド220の前端部のフランジを後方から押さえる第2分割部602とを有する。第1分割部601と第2分割部602とは、ボルトなどで連結される。尚、連結具600は、一般的なものであってよい。
エジェクタロッド210の前端部と可動金型部840との連結と、エジェクタロッド210の後端部とエジェクタクロスヘッド220との連結との順番が逆の場合、作業が困難である。先にエジェクタロッド210の後端部とエジェクタクロスヘッド220とを連結してしまうと、その後、固定金型部830を分解して可動金型部840とエジェクタロッド210の前端部とを連結することになるからである。
連結具600は、図4に示すように、可動プラテン120の内部空間121に配置される。可動プラテン120の内部空間121は、エジェクタ装置200が配置される空間である。可動プラテン120の後方から連結具600にアクセスするのは面倒である。連結具600の後方には、エジェクタクロスヘッド220だけではなく、駆動機構230も配置される。駆動機構230は、可動プラテン120の後方から連結具600へのアクセスを妨げる。
可動プラテン120は、エジェクタロッド210とエジェクタクロスヘッド220とを連結する作業を実施するための開口部123を有する。エジェクタロッド210とエジェクタクロスヘッド220とを連結する作業を、以下、単に連結作業とも呼ぶ。開口部123は、可動プラテン120の外部空間122から可動プラテン120の内部空間121へのアクセスであって、型開閉方向と直交する方向(例えば鉛直方向)のアクセスを可能とするものである。連結作業は、人間またはロボットによって実施される。可動プラテン120の外部空間122は、開口部123を基準として内部空間121とは反対側の空間である。
連結作業用の開口部123は、図4等に示すように、可動プラテン120の上面、より詳細には可動プラテン120の荷重伝達部530の上面に形成される。可動プラテン120の剛性を上下対称にすべく、可動プラテン120の下面、より詳細には可動プラテン120の荷重伝達部530の下面にも開口部125が形成される。この下側の開口部125は、本実施形態では連結作業用ではないが、連結作業用であってもよい。
作業者または作業ロボットは、可動プラテン120の開口部123を介して可動プラテン120の外部空間122から可動プラテン120の内部空間121にアクセスして、連結作業を実施する。その後、作業者または作業ロボットは、可動プラテン120の内部空間121から可動プラテン120の外部空間に退出する。
作業者または作業ロボットは、連結作業と同様に、連結解除作業を実施できる。連結解除作業とは、エジェクタロッド210とエジェクタクロスヘッド220との連結を解除する作業のことである。
作業者または作業ロボットは、可動プラテン120の開口部123を介して可動プラテン120の外部空間122から可動プラテン120の内部空間121にアクセスして、連結解除作業を実施する。その後、作業者または作業ロボットは、可動プラテン120の内部空間121から可動プラテン120の外部空間122に退出する。
尚、本実施形態の連結作業用の開口部123は可動プラテン120の上面に形成されるが、本発明はこれに限定されない。連結作業用の開口部123は、上面(Z軸方向正側の端面)、下面(Z軸方向負側の端面)、反操作側の横側面(Y軸方向正側の端面)、および操作側の横側面(Y軸方向負側の端面)のうちの少なくとも1つに形成されればよい。
つまり、連結作業用の開口部123は、型開閉方向と直交する方向から可動プラテン120の内部空間121にアクセスするためのものであればよい。本実施形態において作業用の開口部123が荷重伝達部530の上面に形成されるのは、図3に示すように荷重伝達部530の反操作側の横側面および荷重伝達部530の操作側の横側面が、支持脚部540によって塞がれているからである。
ところで、可動プラテン120の内部空間121には、連結具600だけではなく、駆動機構230が配置される。駆動機構230には、潤滑剤供給部610からグリースなどの潤滑剤が供給される。
潤滑剤供給部610は、図4に示すように、可動プラテン120の上面に取付けられる。より詳細には、潤滑剤供給部610は、可動プラテン120の荷重伝達部530の上面に取付けられる。可動プラテン120の上面には、可動プラテン120の内周面まで鉛直下方に延びる潤滑剤通路611が形成される。その潤滑剤通路611の延長線上には、潤滑剤通路612が形成される。潤滑剤通路612は、取付盤260の上面から取付盤260の貫通穴263まで鉛直下方に延びる。
潤滑剤は、可動プラテン120の潤滑剤通路611および取付盤260の潤滑剤通路612を流れ落ち、運動変換機構250に供給される。潤滑剤は、先ずねじナット252に供給され、続いてねじ軸251に供給される。その後、潤滑剤は、ねじ軸251に沿って前方および後方に広がり、スプライン軸254および軸受256にも供給される。
潤滑剤は、図6に示すように、取付盤260とエジェクタクロスヘッド220との間において、回転するねじ軸251から遠心力によって飛散する。より詳細には、潤滑剤は、図6に示すように、ねじナット252とエジェクタクロスヘッド220との間において、回転するねじ軸251から遠心力によって飛散する。飛散した潤滑剤は、図6に矢印で示すように、可動プラテン120の上側の開口部123に向う。
射出成形機10は、上側の開口部123に向う潤滑剤の飛散を止めるべく、切換カバー620を備える。尚、飛散した潤滑剤は、下側の開口部125にも向かう。下側の開口部125を通過した潤滑剤は、オイルパンで受け止められる。オイルパンは、例えばフレーム900の上面に載置される。
切換カバー620は、可動プラテン120の開口部123を介した外部空間122から内部空間121へのアクセスを許容する第1状態と、可動プラテン120の開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制する第2状態とに切換わるものである。切換カバー620は、第2状態である場合、第1状態である場合に比べて、開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制する。
切換カバー620が第2状態である場合、切換カバー620が第1状態である場合に比べて、連結作業時のアクセス方向(例えば鉛直方向)から見て、開口部123の開口度が小さい。開口部123の開口度が小さいとは、開口部123の切換カバー620で覆われる面積が大きいことを意味する。開口部123の開口度が小さいほど、開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制できる。
切換カバー620は、例えば平行移動するスライドカバーである。切換カバー620は、図7に示す位置と、図8に示す位置との間でスライドする。そのスライド方向は、例えばX軸方向である。
切換カバー620は、図8に示す位置において、可動プラテン120の開口部123からの連結作業を許容する第1状態になる。連結作業とは、上述の如く、エジェクタロッド210とエジェクタクロスヘッド220とを連結する作業のことである。
図8に示すように、連結作業が実施される間、エジェクタクロスヘッド220は後退限位置で停止し、エジェクタプレート841が後退限位置で停止する。尚、図4に示すように、エジェクタプレート841が後退限位置で停止する時、エジェクタピン844の前端面は可動型板836の前端面と面一である。
図8に示すように、連結作業が実施される間、作業者または作業ロボットのアクセス方向(例えば上方)から見て、可動プラテン120の開口部123の輪郭線124の内側に連結具600の少なくとも一部が配置される。これにより、連結作業が許容される。本実施形態では開口部123の輪郭線124の内側に連結具600の全体が配置されるので、連結作業がより容易である。
切換カバー620は、図7に示す位置において、可動プラテン120の開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制する第2状態になる。潤滑剤は、図6に示すように、取付盤260とエジェクタクロスヘッド220との間において、回転するねじ軸251から遠心力によって飛散する。
取付盤260とエジェクタクロスヘッド220との間隔が最も広がるのは、図6に示すように、エジェクタクロスヘッド220が最も前進し、エジェクタロッド210が突き出し位置に到達した時である。この時、ねじ軸251と、可動プラテン120の連結作業用の開口部123とは、連結作業時のアクセス方向(例えば上方)から見て、重なり合う。
取付盤260とエジェクタクロスヘッド220との間隔が最も広がる時に、連結作業時のアクセス方向(例えば上方)から見て、ねじ軸251の開口部123と重なる部分の少なくとも一部が切換カバー620で覆われる。これにより、可動プラテン120の開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散が抑制される。
取付盤260とエジェクタクロスヘッド220との間隔が最も広がる時に、連結作業時のアクセス方向(例えば上方)から見て、ねじ軸251の開口部123と重なる部分の全体が切換カバー620で覆われてよい。これにより、可動プラテン120の開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を、より抑制できる。
尚、切換カバー620は、図7に示す位置において、連結作業時のアクセス方向(例えば上方)から見て、連結作業用の開口部123の全体と重ならなくてもよい。切換カバー620が図8に示す位置から図7に示す位置にスライドすることにより、可動プラテン120の開口部123の開口度が小さくなればよい。
切換カバー620は、図7および図8に示すように、例えば平板部621と、平板部621に形成されるガイド穴部624とを有する。平板部621は、取付盤260の上面にボルト625によって固定される。ボルト625は、ガイド穴部624を通り、取付盤260の上面のボルト穴にねじ込まれる。
ガイド穴部624は、切換カバー620のスライド方向(例えばX軸方向)に延びる長穴である。ガイド穴部624は、切換カバー620のスライド方向と直交する方向(例えばY軸方向)に間隔をおいて複数設けられる。複数のガイド穴部624のそれぞれに、ボルト625が配置される。
ボルト625を緩めることで、ボルト625をボルト穴にねじ込んだ状態で、切換カバー620のスライドが可能である。切換カバー620のスライド後に、ボルト625を締めることで、切換カバー620が取付盤260の上面に固定される。作業者は、切換カバー620の振動を抑制すべく、スパナまたはレンチなどの工具でボルト625を締める。
尚、ボルト625の頭部には、つまみが形成されてもよい。つまり、ボルト625は、いわゆる蝶ボルトであってもよい。作業者は、工具を使用することなく、ボルト625を操作できる。ボルト625の頭部には、滑り止めの溝が形成されてもよい。
切換カバー620は、図9に示すように、平板部621に形成される切欠部626を有する。平板部621は、上方視で矩形状の第1矩形板部622と、上方視で矩形状の第2矩形板部623とを有する。第2矩形板部623は、第1矩形板部622の後方(X軸方向負側)に配置される。第2矩形板部623のY軸方向寸法は、第1矩形板部622のY軸方向寸法よりも短い。
切欠部626は、第2矩形板部623のY軸方向両側に、配置される。切欠部626には、取付盤260の取付腕262が配置される。取付盤260の取付腕262と切換カバー620との干渉を避けることができ、切換カバー620のスライド距離を長くできる。
図7に示すように、切換カバー620が潤滑剤の飛散を抑制する時、連結作業時のアクセス方向(例えば上方)から見て、開口部123と切欠部626とは重なり合わない。従って、切欠部626から開口部123に潤滑剤が飛散することはない。
切換カバー620は、平板部621に対し垂直な板状のストッパ部627を有する。ストッパ部627は、切換カバー620を図8に示す位置から図7に示す位置に前進する時に、取付盤本体261の後面に当接することにより、切換カバー620を停止させる。切換カバー620の停止位置を規定できる。
尚、ストッパ部627には、ストッパ部627を前後方向に貫通する貫通穴が形成されてもよい。この貫通穴には、ボルトが配置される。ボルトは、ストッパ部627の貫通穴を通り、取付盤本体261の後面のボルト穴にねじ込まれる。この場合、ガイド穴部624には、ボルト625の代わりに、ガイドピンが配置されてもよい。ガイドピンとガイド穴部624との配置は、逆でもよい。つまり、ガイドピンが切換カバー620の下面に設けられ、ガイド穴部624が取付盤本体261の上面に形成されてもよい。
切換カバー620は、平板部621に形成される潤滑剤通過部628を有する。潤滑剤通過部628は、可動プラテン120の潤滑剤通路611から取付盤260の潤滑剤通路612に向けて流れ落ちる潤滑剤を通過させる穴である。
以上説明したように、本実施形態によれば、切換カバー620が第1状態であるとき、可動プラテン120の開口部123を介して外部空間122から内部空間121へ型開閉方向と直交する方向にアクセスできるので、連結作業を実施できる。また、切換カバー620が第2状態であとき、開口部123を介して内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制できる。切換カバー620の状態を第1状態と第2状態とに切換えるので、連結作業を容易に実施でき、且つ、潤滑剤の飛散を抑制できる。
ところで、本実施形態の切換カバー620は、図4に示すように、可動プラテン120の内部空間121に配置される。切換カバー620は、駆動機構230と開口部123との間に配置される。切換カバー620は、例えば、エジェクタ装置200に取付けられる。尚、切換カバー620は、可動プラテン120の内部空間121に配置される場合、エジェクタ装置200に取付けられる代わりに、図11(a)に示すように可動プラテン120に取付けられてもよい。図11(a)に示す切換カバー620は、開口部123の全体を、内部空間121側から塞ぐ。
切換カバー620は、可動プラテン120の内部空間121に配置される場合、第2状態で、可動プラテン120の内部空間121から開口部123への潤滑剤の飛散を抑制する。開口部123への潤滑剤の付着を抑制でき、連結作業を実施する作業者または作業ロボットへの潤滑剤の付着を低減できる。また、可動プラテン120の内周面が潤滑剤で汚れるのを抑制できる。
切換カバー620は、潤滑剤の飛散を抑制する第2状態で、可動プラテン120の内部空間121に配置されればよい。本実施形態の切換カバー620は、連結作業のアクセスを許容する第1状態で、内部空間121に配置されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、切換カバー620は、連結作業のアクセスを許容する第1状態で、外部空間122または開口部123に配置されてもよい。切換カバー620は、第1状態の時の配置に関係なく、第2状態の時に内部空間121に配置されれば、開口部123への潤滑剤の付着を抑制でき、連結作業を実施する作業者または作業ロボットへの潤滑剤の付着を低減できる。また、可動プラテン120の内周面が潤滑剤で汚れるのを抑制できる。
尚、切換カバー620は、潤滑剤の飛散を抑制する第2状態で、可動プラテン120の内部空間121に配置される代わりに、図11(b)に示すように外部空間122に配置されてもよいし、図12(a)に示すように開口部123に配置されてもよい。この場合も、可動プラテン120の開口部123を介した内部空間121から外部空間122への潤滑剤の飛散を抑制できる。
図11(b)に示すように、切換カバー620は、可動プラテン120の外部空間122に配置される場合、可動プラテン120に取付けられてよい。図11(b)に示す切換カバー620は、開口部123の全体を、外部空間122側から塞ぐ。また、図12(a)に示すように、切換カバー620は、可動プラテン120の開口部123に配置される場合、可動プラテン120に取付けられてよい。図12(a)に示す切換カバー620は、開口部123の全体を、開口部123の途中で塞ぐ。
尚、切換カバー620のスライド方向は、X軸方向には限定されない。例えば、切換カバー620のスライド方向は、Y軸方向またはZ軸方向であってもよい。切換カバー620のスライド方向は、適宜選択される。
尚、切換カバー620は、平行移動するスライドカバー、伸縮する伸縮カバー、回転移動する回転カバーのいずれでもよい。伸縮カバーは、蛇腹式、テレスコピック(Telescopic)式のいずれでもよい。図12(b)に示す切換カバー620は、回転カバー629とヒンジ630とを有する。回転カバー629にはヒンジ630が取付けられ、ヒンジ630のピン631を中心に回転カバー629が回転する。図12(b)に実線で示す状態が潤滑剤の飛散を抑制する第2状態であり、図12(b)に二点鎖線で示す状態が連結作業のアクセスを許容する第1状態である。図12(b)に示す切換カバー620は、第2の状態で、開口部123の全体を、外部空間122側から塞ぐ。
(変形例等)
以上、射出成形機の実施形態などについて説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
例えば、上記実施形態のエジェクタ装置200は可動プラテン120に取付けられ可動金型820から成形品20を突き出すが、本発明はこれに限定されない。即ち、エジェクタ装置200は、固定プラテン110に取付けられ、固定金型810から成形品20を突き出してもよい。そのような場合としては、例えば型締装置100が竪型である場合が挙げられる。