JP6590586B2 - 金型の位置決め装置 - Google Patents

Description

この発明は、成形機の金型を上下方向に位置決めする装置に関する。

この種の位置決め装置には、従来では、特許文献１（日本国・特開２０１２−２０４０１号公報）に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
成形機の固定壁にベース部材が固定され、そのベース部材の上側に配置された受け部材が流体圧シリンダによって上下方向に移動される。前記ベース部材と受け部材との間にサポートブロックが着脱可能に装着され、成形機の金型が受け部材とサポートブロックとを介してベース部材に支持される。

特開２０１２−２０４０１号公報

上記の従来技術は次の問題がある。
ベース部材と受け部材との間にサポートブロックを装着するのを作業者が忘れてしまった場合には、前記金型の重量によって前記受け部材が下降してしまうので、その金型の上下方向の高さ位置が未調節のままで成形作業が行われるおそれがある。
本発明の目的は、金型の位置決め装置の作業ミスを確実に防止できるようにすることにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図７に示すように、金型の位置決め装置を次のように構成した。
成形機の固定壁１に固定されるベース部材２の上側に、受け部材５を上下方向へ移動可能に配置し、その受け部材５によって成形機の金型１０を下側から受け止め可能に構成する。前記受け部材５を上方へ押す付勢手段１５によって、前記ベース部材２と前記受け部材５との間に所定の隙間Ｇを形成し、その隙間Ｇにサポートブロック２５を着脱可能に装着する。前記受け部材５に設けた着座検出用スイッチ３１によって、前記サポートブロック２５の上面に前記受け部材５が載置されたことを検出する。

本発明は、次の作用効果を奏する。
サポートブロックの上面に前記の受け部材が載置されている場合には、その載置状態を着座検出用スイッチが検出するのに対し、前記受け部材が載置されていない場合には、その未載置状態を着座検出用スイッチが検出可能である。このため、ベース部材と受け部材との間にサポートブロックを装着するのを作業者が忘れてしまった場合に、それを着座検出用スイッチによって検出して当該作業ミスを確実に防止できる。

本発明では、前記付勢手段１５がバネ１７の付勢力を利用していることが好ましい。
この場合、前記の従来の位置決め装置とは異なり、流体圧シリンダが不要になるうえ、その流体圧シリンダに圧力流体を給排する手段も省略できるので、金型の位置決め装置の全体を簡素かつコンパクトに構成できる。

また、本発明では、前記サポートブロック２５は、上下方向の寸法が異なる複数のサポートブロックを備えることが好ましい。
この場合、金型の背丈に応じて当該金型の高さ位置を調節できるので、交換可能な金型の種類を増やすことができる。

また、本発明では、前記着座検出用スイッチ３１が接触子３１ａを備え、前記ベース部材２の上面に上穴２７が上向きに開口され、その上穴２７に前記接触子３１ａが接触動作不能に挿入されることが好ましい。
この場合、前記受け部材が前記サポートブロックに受け止められるときには、前記接触子が前記サポートブロックに当接することにより前記着座検出用スイッチが前記サポートブロックを検出する。また、前記受け部材が前記ベース部材に受け止められるときには、前記接触子が前記上穴に接触動作不能に挿入されることにより、前記着座検出用スイッチが前記サポートブロックを検出しない。

また、本発明では、前記ベース部材２に前記サポートブック２５が装着されるときには、前記サポートブロック２５から下方に突設された位置決めピン２６が、前記上穴２７に挿入されることが好ましい。
この場合、上穴は、位置決めピンが挿入される穴と、着座検出用スイッチの接触子が挿入される穴とを兼用する。

また、本発明では、前記受け部材５にベース部材検出用スイッチ３２が設けられ、前記ベース部材２に前記受け部材５が載置されたことを前記ベース部材検出用スイッチ３２が検出する。

図１Ａは、本発明の第１実施形態を示し、金型の位置決め装置の立面図である。図１Ｂは、上記装置の受け部材に金型が載置された状態を示し、図１Ａに類似する図である。 図２Ａは、上記装置のベース部材の上面にサポートブロックが装着された状態を示し、図１Ａに類似する図である。図２Ｂは、上記受け部材に金型が載置された状態を示し、図１Ｂに類似する図である。 図３は、第１実施形態に示す上記装置のフローチャートである。 図４Ａは、本発明の第２実施形態を示し、図２Ｂに類似する図である。図４Ｂは、図１Ｂに類似する図である。 図５は、第２実施形態に示す上記装置のフローチャートである。 図６Ａは、本発明の第３実施形態を示し、図２Ｂに類似する図である。図６Ｂは、図１Ｂに類似する図である。 図７は、第３実施形態に示す上記装置のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図１Ａから図７によって説明する。
図１Ａから図３は、本発明の第１実施形態を示し、まず、図１Ａによって金型の位置決め装置の構造を説明する。
射出成形機のプラテン又は当該プラテンに固定された取付けプレート等（固定壁１）に、ベース部材２が複数のボルト３によって固定される。
上記ベース部材２の上側に受け部材５が上下方向へ移動可能に配置される。即ち、ベース部材２の左右方向（水平方向）の中央部に、ガイド溝（又はガイド孔）６が上下方向に形成される。また、受け部材５の左右方向の中央部からガイド部材７が下向きに突出される。上記ガイド溝６にガイド部材７が上下移動可能に嵌合される。

上記受け部材５の左右方向の中央部から位置決めピン９が上方へ突出され、その位置決めピン９が、金型１０の下面に形成された位置決め穴１１に嵌合される（図１Ｂを参照）。これにより、金型１０が左右方向に位置決めされる。

また、上記受け部材５を上方へ押す付勢手段１５が、前記ガイド部材７を挟んで２つ設けられる。その付勢手段１５は、バネ筒１６と、そのバネ筒１６に挿入された上昇用バネ１７とを備える。上記バネ筒１６が、ベース部材２の縦孔１９に上下移動可能に挿入される。上記バネ１７の下端が、縦孔１９の下部の周壁に固定したバネ受け２０によって受け止められ、そのバネ１７の上端が上記バネ筒１６の上部によって受け止められる。そのバネ筒１６の上部が、受け部材５の下面に形成した凹所５ａに嵌入される。なお、バネ筒１６が所定量以上に上昇することは、そのバネ筒１６の下部に設けた下フランジ２２によって阻止される。

図２Ａに示すように、上記の付勢手段１５によって、前記ベース部材２と受け部材５との間に所定の隙間Ｇが形成され、その隙間Ｇにサポートブロック２５が着脱可能に装着される。なお、ここでは、上記サポートブロック２５の下部からピン２６が下方へ突出され、そのピン２６が、ベース部材２の上面に形成した上穴２７に着脱可能に嵌合される。

前記受け部材５の左右の両端部に、金型１０の有無を検出する金型検出用スイッチ３０，３０が設けられる。また、その受け部材５の左右の前面には、着座検出用スイッチ３１，３１が設けられる。この実施形態では、上記の着座検出用スイッチ３１は、受け部材５の下面がベース部材２の上面に接当した状態（図１Ｂを参照）と、その受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に接当した状態（図２Ｂを参照）との２つの状態を、区分けして検出可能に構成されている。

上記の金型検出用スイッチ３０の検出信号および着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される。その結果、上記の金型１０が受け部材５を介して、または受け部材５とサポートブロック２５とを介してベース部材２に着座されたことが制御手段によって検知される。

ところで、受け部材５が上限位置から下降位置へ移動される途中で何らからの原因によってロックされ、その受け部材５がサポートブロック２５またはベース部材２に傾いて載置されることがある。この場合、上記左側の着座検出用スイッチ３１と、右側の着座検出用スイッチ３１とのうちのいずれか一方のスイッチが、受け部材５の下面がベース部材２の上面またはサポートブロック２５の上面に接当した状態を検出し、他方のスイッチがベース部材２またはサポートブロック２５を検出しない。これにより、受け部材５がベース部材２またはサポートブロック２５上に傾いて載置されていることが着座検出用スイッチ３１，３１によって検出される。

上記の位置決め装置は、図１Ａから図３に示すように、次のように作動する。
図１Ａに示すように、受け部材５に金型１０を載置していない初期状態では、前記バネ１７の付勢力によって受け部材５が上昇され、その受け部材５の下面とベース部材２の上面との間に所定の隙間Ｇが形成されている（図３のステップＳ１）。この初期状態では、金型検出用スイッチ３０が金型１０を検出せず、着座検出用スイッチ３１も前記ベース部材２及び前記サポートブロック２５を検出していない。
図２Ａに示すように、まず、受け部材５に金型１０を載置していない状態で、前記隙間Ｇに所定高さのサポートブロック２５を装着する（図３のステップＳ２）。次いで、図２Ｂに示すように、受け部材５に金型１０を載置する（図３のステップＳ３）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する。（図３のステップＳ４）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図３のステップＳ５）。
これと同時に、その金型１０の重量が前記バネ１７の付勢力に抗して受け部材５を下降させ、その受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に接当し、上記金型１０が受け部材５とサポートブロック２５とを介してベース部材２に受け止められる（図３のステップＳ６）。
このとき、着座検出用スイッチ３１が、その接触子３１ａを介して、上記受け部材５とサポートブロック２５との上記の接当状態を検出している（図３のステップＳ７）。その着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図３のステップＳ８）。

ところで、初期状態において、受け部材５の下面とベース部材２の上面との間に形成された所定の隙間Ｇに、サポートブロック２５を装着しない状態で（図３のステップＳ２）、上記の受け部材５に金型１０を載置する（図３のステップＳ９）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する（図３のステップＳ１０）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図３のステップＳ１１）。
次いで、その金型１０の重量が前記バネ１７の付勢力に抗して受け部材５を下降させる。すると、その受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に接当し、上記金型１０が受け部材５を介してベース部材２に受け止められる（図３のステップＳ１２）。これにより、上記の受け部材５がベース部材２に着座されたときには、着座検出用スイッチ３１が、その接触子３１ａを介して、上記の受け部材５とベース部材２との上記の接当状態を検出する（図３のステップＳ１３）。その着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図３のステップＳ１４）。

上述したように、着座検出用スイッチ３１は、サポートブロック２５の上面に受け部材５が載置されている場合（図２Ｂを参照）には当該載置状態を検出するのに対し、ベース部材２と受け部材５との間に上記サポートブロック２５が装着されてない場合（図１Ｂを参照）には、そのサポートブロック２５の上面に上記受け部材５が載置されていないことが検出可能である。このため、上記ベース部材２と受け部材５との間にサポートブロック２５を装着するのを作業者が忘れてしまった場合に、それを着座検出用スイッチ３１によって検出して当該作業ミスを確実に防止できる。

図４Ａから図５および図６Ａから図７は、本発明の第２実施形態および第３実施形態を示している。この第２実施形態および第３実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材（または類似する部材）には原則として同一の参照数字を付けて説明する。
図４Ａから図５は、本発明の第２実施形態を示し、上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。

上記ベース部材２の上面に上穴２７が上向きに開口される。上記サポートブロック２５をベース部材２に装着されるときには、図４Ａに示すように、上記上穴２７にサポートブロック２５から下方に突設されたピン２６が挿入される。また、上記サポートブロック２５をベース部材２に装着されないときには、図４Ｂに示すように、その上穴２７に着座検出用スイッチ３１の接触子３１ａが接触動作不能に挿入される。

上記の位置決め装置は、図１Ａと、図４Ａから図５とに示すように、次のように作動する。
図１Ａに示すように、受け部材５に金型１０を載置していない状態では、前記バネ１７の付勢力によって受け部材５が上限位置に移動され、その受け部材５の下面とベース部材２の上面との間に所定の隙間Ｇが形成されている（図５のステップ２１）。この状態では、金型検出用スイッチ３０が金型１０を検出せず、着座検出用スイッチ３１も前記サポートブロック２５を検出していない。
まず、受け部材５に金型１０を載置していない状態で、前記隙間Ｇに所定高さのサポートブロック２５を装着する（図５のステップＳ２２）。次いで、図４Ａに示すように、受け部材５に金型１０を載置する（図５のステップＳ２３）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する。（図５のステップＳ２４）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図５のステップＳ２５）。
これと同時に、その金型１０の重量が前記バネ１７の付勢力に抗して受け部材５を下降させ、その受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に受け止められる（図５のステップＳ２６）。このとき、着座検出用スイッチ３１が、その接触子３１ａを介して、上記の受け部材５とサポートブロック２５との上記の接当状態を検出する（図５のステップＳ２７）。その着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図５のステップＳ２８）。

ところで、上記の図４Ａの金型１０よりも背丈の大きい金型１０を上下方向へ位置決めするときには、まず、前記隙間Ｇに所定高さのサポートブロック２５を装着しない状態で（図５のステップＳ２２）、受け部材５に金型１０を載置する（図５のステップＳ２９）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する。（図５のステップＳ３０）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図５のステップＳ３１）。
これと同時に、その金型１０の重量が前記バネ１７の付勢力に抗して受け部材５を下降させ、図４Ｂに示すように、その受け部材５の下面がベース部材２の上面に受け止められる（図５のステップＳ３２）。このとき、着座検出用スイッチ３１の接触子３１ａが、ベース部材２に形成された上穴２７に挿入されることにより、その着座検出用スイッチ３１が上記の受け部材５とサポートブロック２５との上記の接当状態を検出しない。

上述したように、着座検出用スイッチ３１は、サポートブロック２５の上面に受け部材５が載置されている場合（図４Ａを参照）には当該載置状態を検出するのに対し、ベース部材２と受け部材５との間に上記サポートブロック２５が装着されていない場合（図４Ｂを参照）には、着座検出用スイッチ３１がサポートブロック２５を検出しない。このため、上記ベース部材２と受け部材５との間にサポートブロック２５を装着するのを作業者が忘れてしまった場合に、それを着座検出用スイッチ３１によって検出して当該作業ミスを確実に防止できる。

図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第３実施形態を示し、上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
上記の受け部材５の左右の両端部に着座検出用スイッチ３１，３１が設けられ、受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に接当した状態（図６Ａを参照）と、受け部材５の下面がベース部材２の上面に接当した状態（図６Ｂを参照）との２つの状態を検出する。
また、受け部材５の左端部にベース部材検出用スイッチ３２が設けられ、そのベース部材検出用スイッチ３２が受け部材５の下面がベース部材２の上面に接当した状態（図６Ｂを参照）を検出する。
これにより、当該受け部材５の下面がベース部材２の上面に接当した状態（図６Ａを参照）と、その受け部材５の下面がサポートブロック２５の上面に接当した状態（図６Ｂを参照）との２つの状態を、着座検出用スイッチ３１，３１とベース部材検出用スイッチ３２とによって区別して検知される。

上記受け部材５を上方へ移動させるエアシリンダ（付勢手段）３５が、前記ガイド部材７を挟んで２つ設けられる。そのエアシリンダ３５は、ベース部材２の下部に装着されたハウジング３５ａと、そのハウジング３５ａに上下方向へ移動可能で保密状に挿入された出力部材３５ｂとを備え、ハウジング３５ａに給排される圧縮空気によって上下方向へ移動される。また、その出力部材３５ｂが、ベース部材２の縦孔１９に上下移動可能に挿入される。その出力部材３５ｂの上部が、受け部材５の下面に形成した凹所５ａに嵌入される。

上記の位置決め装置は、図１Ａと、図６Ａから図７とに示すように次のように作動する。
図１Ａに示すように、受け部材５に金型１０を載置していない状態では、前記エアシリンダ３５によって受け部材５が上限位置に移動され、その受け部材５の下面とベース部材２の上面との間に所定の隙間Ｇが形成されている（図７のステップＳ４１）。この状態では、金型検出用スイッチ３０が金型１０を検出していない。また、着座検出用スイッチ３１も前記ベース部材２及び前記サポートブロック２５を検出していない。さらに、ベース部材検出用スイッチ３２も前記ベース部材２を検出していない。
まず、受け部材５に金型１０を載置していない状態で、前記隙間Ｇに所定高さのサポートブロック２５を装着する（図７のステップＳ４２）。次いで、上記のエアシリンダ３５によって受け部材５が下降位置に下降され（図７のステップＳ４３）、その受け部材５がサポートブロック２５に受け止められる（図７のステップＳ４４）。
このとき、着座検出用スイッチ３１が、その接触子３１ａを介して、上記の受け部材５とサポートブロック２５との接当状態を検出する（図７のステップＳ４５）。その着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図７のステップＳ４６）。
次いで、受け部材５に金型１０が載置される（図７のステップＳ４７）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する。（図７のステップＳ４８）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図７のステップＳ４９）。

ところで、上記の図６Ａの金型１０よりも背丈の大きい金型１０を上下方向へ位置決めするときには、まず、前記隙間Ｇに所定高さのサポートブロック２５を装着しない状態で（図７のステップＳ４２）、受け部材５がエアシリンダ３５によって下降位置へ下降され（図７のステップＳ５０）、その受け部材５がベース部材２に受け止められる（図７のステップＳ５１）。
このとき、着座検出用スイッチ３１が接触子３１ａを介してベース部材２を検出する（図７のステップＳ５２）。その着座検出用スイッチ３１の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図７のステップＳ５３）。これと同時に、ベース部材検出用スイッチ３２が接触子３２ａを介してベース部材２を検出する（図７のステップＳ５４）。そのベース部材検出用スイッチ３２の検出信号が制御手段（図示せず）に伝達される（図７のステップＳ５５）。
次いで、受け部材５に金型１０が載置される（図７のステップＳ５６）。
このとき、金型検出用スイッチ３０が接触子３０ａを介して金型１０を検出する。（図７のステップＳ５７）。その金型検出用スイッチ３０が金型載置の検出信号を制御手段（図示せず）に伝達する（図７のステップＳ５８）。

上述したように、上記サポートブロック２５が受け部材５を受け止めている場合（図６Ａを参照）には、着座検出用スイッチ３１の接触子３１ａがサポートブロック２５に当接するが、ベース検出用スイッチ３２の接触子３２ａは、サポートブロック２５に当接しない。これにより、受け部材５がサポートブロック２５に着座されたことが着座検出用スイッチ３１によって検出される。
また、上記ベース部材２が受け部材５を受け止めている場合（図６Ｂを参照）には、着座検出用スイッチ３１の接触子３１ａがベース部材２に当接し、ベース部材検出用スイッチ３２の接触子３２ａもベース部材２に当接する。これにより、受け部材５がベース部材２に着座されたことが着座検出用スイッチ３１とベース部材検出用スイッチ３２とによって検知される。
このため、上記ベース部材２と受け部材５との間にサポートブロック２５を装着するのを作業者が忘れてしまった場合に、それを着座検出用スイッチ３１とベース部材検出用スイッチ３２とによって検出して当該作業ミスを確実に防止できる。

上記の実施形態は次のように変更可能である。
前記の付勢手段１５の設置箇所や設置数量は、例示の形態に限定されず、必要に応じて変更可能である。その付勢手段１５の上昇用の弾性体は、例示のバネ１７に代えてゴム等であってもよい。また、上記付勢手段１５は、弾性体の付勢力を利用する構造に代えて、ガススプリングや流体圧シリンダを利用してもよい。
上記の付勢手段は、例示した圧縮空気で作動するエアシリンダ３５に代えて、他の気体や圧油等の液体によって作動する流体圧シリンダであってもよい。
上記の着座検出用スイッチ３１は、２つ設けることに代えて、１つだけ設けてもよい。また、金型検出用スイッチ３０も、２つ設けることに代えて、１つだけ設けてもよい。さらに、ベース部材検出用スイッチ３２は、１つだけ設けることに代えて、２つ以上設けてもよい。各スイッチ３０，３１，３２の配置箇所は、例示の形態に限定されず、必要に応じて変更可能である。上記の各スイッチ３０，３１，３２は、各実施形態ではリミットスイッチを採用しているが、他の種類のスイッチであってもよい。
前記ガイド溝６およびガイド部材７は、左右方向の中央部に１つ配置することに代えて、又はこれに加えて、左右方向の両側部に２つ配置してもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更可能を行えることは勿論である。

１：固定壁，２：ベース部材，５：受け部材，１０：金型，１５：付勢手段，１７：バネ，２５：サポートブロック，２７：上穴，３１：着座検出用スイッチ，３１ａ：接触子，３２：ベース部材検出用スイッチ，Ｇ：隙間．

Claims (6)

1. 成形機の固定壁（１）に固定されるベース部材（２）と、
   前記ベース部材（２）の上側に上下方向へ移動可能に配置される受け部材（５）であって、前記成形機の金型（１０）を下側から受け止め可能な受け部材（５）と、
   前記ベース部材（２）と前記受け部材（５）との間に所定の隙間（Ｇ）を形成するように当該受け部材（５）を上方へ押す付勢手段（１５）と、
   前記隙間（Ｇ）に着脱可能に装着されるサポートブロック（２５）と、
   前記受け部材（５）に設けられる着座検出用スイッチ（３１）であって、前記サポートブロック（２５）の上面に前記受け部材（５）が載置されたことを検出する着座検出用スイッチ（３１）と、
   を備える、ことを特徴とする金型の位置決め装置。
2. 請求項１の金型位置決め装置において、
   前記付勢手段（１５）がバネ（１７）の付勢力を利用している、ことを特徴とする金型の位置決め装置。
3. 請求項１又は２の金型位置決め装置において、
   前記サポートブロック（２５）は、上下方向の寸法が異なる複数のサポートブロックを備える、ことを特徴とする金型の位置決め装置。
4. 請求項１の金型の位置決め装置において、
   前記着座検出用スイッチ（３１）が接触子（３１ａ）を備え、
   前記ベース部材（２）の上面に上穴（２７）が上向きに開口され、その上穴（２７）に前記接触子（３１ａ）が接触動作不能に挿入される、ことを特徴とする金型の位置決め装置。
5. 請求項４の金型の位置決め装置において、
   前記ベース部材（２）に前記サポートブック（２５）が装着されるときには、前記サポートブロック（２５）から下方に突設された位置決めピン（２６）が、前記上穴（２７）に挿入される、ことを特徴とする金型の位置決め装置。
6. 請求項１の金型の位置決め装置において、
   前記受け部材（５）にベース部材検出用スイッチ（３２）が設けられ、
   前記ベース部材（２）に前記受け部材（５）が載置されたことを前記ベース部材検出用スイッチ（３２）が検出する、ことを特徴とする金型の位置決め装置。

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