JP6748164B2

JP6748164B2 - 射出成形機の直動機構

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Publication number: JP6748164B2
Application number: JP2018171898A
Authority: JP
Inventors: 圭介菅原
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-08-26
Anticipated expiration: 2038-09-13
Also published as: DE102019006395A1; US11052586B2; US20200086541A1; DE102019006395B4; CN110893657A; CN110893657B; JP2020040367A

Description

本発明は、射出成形機の直動機構に関する。

下記の特許文献１に開示されるように、射出成形機には、射出ユニットを前後方向に移動（直動ともいう）させるための直動機構が備わっているものが存在する。射出成形機の直動機構は、例えば、特許文献１に開示されるように、リニアガイドを有する。

特開平９−１７４６０６号

射出成形機の直動機構が有するリニアガイドは、射出ユニットが大型になるほど、大型のものが必要になる。しかしながら、例えば、リニアガイドが備えたガイドレールは、全長が長いものほど製造することが難しく、入手性が悪い傾向にある。

また、特許文献１にも示されているように、射出成形機では、射出ユニットの前方部分から後方部分まで同一のリニアガイドによって支持させることが一般的である。しかしながら、直線状の１つのリニアガイドによって射出ユニットの前方部分から後方部分までを支持しようとする場合、例えば射出ユニットの形状によっては、リニアガイドを設けることができる位置などが制限されてしまう。

そこで、本発明は、リニアガイドの入手性、および、リニアガイドの配置の自由度が良好である射出成形機の直動機構を提供することを目的とする。

本発明の一つの態様は、射出ユニットを支持する機台に対して該射出ユニットを前後方向に移動させる直動機構であって、前記射出ユニットを前記機台に対して直動させる一対の第１リニアガイドと、一対の前記第１リニアガイドに対して後方向側に設けられ、前記射出ユニットを前記機台に対して直動させる１組以上の一対の第２リニアガイドと、を備える。

本発明によれば、第１リニアガイドおよび第２リニアガイドを従来のリニアガイドよりも小型にすることができる。これにより、リニアガイドの入手性が良好となる。

また、一対の第１リニアガイドおよび１組以上の一対の第２リニアガイドの各々は、すべて別個のリニアガイドである。したがって、例えば、射出成形機の形状に応じて当業者が適宜設けてよい。これにより、リニアガイドの配置の自由度が良好となる。

第１の実施の形態の射出成形機の直動機構の側面図である。第１の実施の形態の射出成形機の直動機構の上面図である。変形例１の射出成形機の直動機構の上面図である。変形例２の射出成形機の直動機構の上面図である。変形例３の射出成形機の直動機構の上面図である。変形例４の射出成形機の直動機構の上面図である。

本発明の射出成形機の直動機構について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［第１の実施の形態の構成］
図１は、第１の実施の形態の射出成形機の直動機構１０の側面図である。図２は、第１の実施の形態の射出成形機の直動機構１０の上面図である。なお、図１、図２の矢印にしたがって前方向および後方向を説明する。

図１のように、本実施の形態の射出成形機１２は、機台１４、機台１４上の射出ユニット１６、および、機台１４上で射出ユニット１６よりも前方向側に配置された型締ユニット１８を有する。型締ユニット１８は、注入口が設けられた金型２０を備えている。この射出ユニット１６は、直動機構１０を介して機台１４に取り付けられている。この直動機構１０は、射出ユニット１６を機台１４に対して前後方向に移動させる機構である。

射出ユニット１６は射出ノズル２２を備えている。射出ユニット１６は、機台１４に対する直動を直動機構１０に案内されることで、射出ノズル２２を金型２０の注入口に押し付けまたは離間させる。

直動機構１０は、射出ユニット１６を下方から支持するベース部２４と、ベース部２４を介して射出ユニット１６を機台１４に対して直動可能に支持する一対の第１リニアガイド２６および一対の第２リニアガイド２８と、を有する。一対の第２リニアガイド２８は、一対の第１リニアガイド２６に対して後方向側に設けられる。ここで、本実施の形態では、第１リニアガイド２６のガイドレール３４（後述）と第２リニアガイド２８のガイドレール３６（後述）の、各々の前方向側の端部の位置関係によって、第１リニアガイド２６と第２リニアガイド２８との位置関係を定義することとする。したがって、図１のように、ガイドレール３６の前方向側の端部３６ａがガイドレール３４の前方向側の端部３４ａよりも後方向側にある状態を、第２リニアガイド２８が第１リニアガイド２６に対して後方向側に設けられた状態とする。

ベース部２４は、例えば板状の部材である。ベース部２４には、ベース部２４に対して射出ユニット１６を旋回させるためのピボットピン３０が、上から見た平面視で射出ノズル２２の中心線Ｌ上の位置に設けられている。これにより、例えば、射出ノズル２２の先端の向きを、成形に使用される金型２０（注入口）の形状に応じて微調整することが容易となる。また、ベース部２４の下面のうち、比較的後方向側には、機台１４に対してスライドするスライドプレート３２が設けられている。これにより、射出ユニット１６の直動を阻害することなく、第１リニアガイド２６および第２リニアガイド２８に加わる荷重を軽減することができる。

第１リニアガイド２６は、前後方向に延在して機台１４に設けられたガイドレール３４と、ベース部２４に設けられてガイドレール３４上を前後方向に沿って移動可能なガイドブロック３８とを有する。同様に、第２リニアガイド２８は、前後方向に延在して機台１４に設けられたガイドレール３６と、ベース部２４に設けられてガイドレール３６上を前後方向に沿って移動可能なガイドブロック４０とを有する。ガイドブロック３８は、例えばガイドブロック３８、４０の各々に加わる荷重を分散および軽減させるために、１つのガイドレール３４に対して１つ以上設けられてもよい。同様に、ガイドブロック４０は、１つのガイドレール３６に対して１つ以上設けられてもよい。

なお、ベース部２４、ピボットピン３０、およびスライドプレート３２は、省略されてもよい。例えば、ベース部２４（およびピボットピン３０）を省略して、第１リニアガイド２６および第２リニアガイド２８で射出ユニット１６を直接的に支持してもよい。

図２のように、一対の第１リニアガイド２６および一対の第２リニアガイド２８の各々は、射出ノズル２２の中心線Ｌが前後方向と平行する状態において、射出ノズル２２の中心線Ｌに対して上から見た平面視で対称となる位置に配置されている。これにより、射出ユニット１６を機台１４上で安定して支持することができる。

上述したように、本実施の形態では、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６の前方向側の端部３６ａが、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４の前方向側の端部３４ａよりも後方向側に位置している。また、本実施の形態では、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６は、前方向側の端部３６ａが一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４の後方向側の端部３４ｂよりも前方向側に位置している。したがって、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６は、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４と同一直線上にならない。

以上の直動機構１０では、第１リニアガイド２６で射出ユニット１６の前方部分を支持し、第２リニアガイド２８で射出ユニット１６の後方部分を支持する。これにより、ガイドレール３４、３６の各々の長さを、従来のリニアガイドのガイドレールよりも短くすることができる。したがって、仮に射出成形機１２が大型であっても、第１リニアガイド２６および第２リニアガイド２８は、入手性が良好である。

以上の直動機構１０では、リニアガイドの配置の自由度が良好である。例えば、射出ノズル２２付近に重みが集中したタイプの射出ユニット１６に対して、第１リニアガイド２６と第２リニアガイド２８とのうち、第１リニアガイド２６のガイドレール３４のみを負荷容量が高めの（例えば、幅が大きい）タイプにしてもよい。それに伴って、第１リニアガイド２６のガイドブロック３８のみを大きいタイプにしてもよい。また、例えば、一対の第１リニアガイド２６同士の間隔を狭め、なるべく射出ノズル２２に近い部位を支持するように配置してもよい。その一方で、例えば、第２リニアガイド２８のガイドレール３６のみを比較的幅が小さいタイプにしてもよい。それに伴って、第２リニアガイド２８のガイドブロック４０のみを小さいタイプにしてもよい。また、例えば、一対の第２リニアガイド２８同士の間隔を一対の第１リニアガイド２６よりも広くすることで、一対の第１リニアガイド２６の幅を狭くした場合でも射出ユニット１６を安定して支持することができるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６の前方向側の端部３６ａが、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４の後方向側の端部３４ｂよりも前方向側に位置している。この配置では、射出ユニット１６の後方向側の端部まで第２リニアガイド２８を延在させなくてもよい。したがって、機台１４についても射出ユニット１６の後方向側の端部まで延在している必要がなく、機台１４の小型化（機台１４の全長を短くすること）に有利であり、射出成形機１２の小型化にも有利である。

また、本実施の形態では、第１リニアガイド２６および第２リニアガイド２８が、ベース部２４を介して射出ユニット１６を支持する構成とした。これにより、例えば、射出ユニット１６の交換作業が、ベース部２４に対して射出ユニット１６を載せ替えるだけで済むようになるため、容易となる。

［変形例］
以上、本発明の一例として第１の実施の形態が説明されたが、上記第１の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

（変形例１）
図３は、変形例１の射出成形機の直動機構１０の上面図である。

例えば、図３のように、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６の前方向側の端部３６ａが、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４の後方向側の端部３４ｂよりも後方向側に位置してもよい。このように、本発明に係る直動機構１０は、リニアガイドの配置の自由度が良好である。

（変形例２）
図４は、変形例２の射出成形機の直動機構１０の上面図である。

第１の実施の形態では、一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６が、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４と同一直線上にならない例を説明した。第１の実施の形態の構成に限らず、例えば、図４のように、一対の第１リニアガイド２６のガイドレール３４と一対の第２リニアガイド２８のガイドレール３６とを同一直線上にしてもよい。このように、本発明に係る直動機構１０は、リニアガイドの配置の自由度が良好である。

（変形例３）
図５は、変形例３の射出成形機の直動機構１０の上面図である。

一対の第２リニアガイド２８は、１組以上であってよい。例えば、第１の実施の形態で説明した一対の第２リニアガイド２８（図２参照）と、変形例１で説明した一対の第２リニアガイド２８（図３参照）とでは、それぞれ配置の仕方が異なる。これらを組み合わせ、図５のように、一対の第２リニアガイド２８の組を複数設けてもよい。このように、本発明に係る直動機構１０は、リニアガイドの配置の自由度が良好である。

（変形例４）
図６は、変形例４の射出成形機の直動機構１０の上面図である。

例えば、変形例１で説明した一対の第２リニアガイド２８（図３参照）と、変形例２で説明した一対の第２リニアガイド２８（図４参照）とでは、それぞれ配置の仕方が異なる。これらを組み合わせ、図６のように、一対の第２リニアガイド２８の組を複数設けてもよい。このように、本発明に係る直動機構１０は、リニアガイドの配置の自由度が良好である。

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

射出ユニット（１６）を支持する機台（１４）に対して該射出ユニット（１６）を前後方向に移動させる射出成形機（１２）の直動機構（１０）は、前記射出ユニット（１６）を前記機台（１４）に対して直動させる一対の第１リニアガイド（２６）と、一対の前記第１リニアガイド（２６）に対して後方向側に設けられ、前記射出ユニット（１６）を前記機台（１４）に対して直動させる１組以上の一対の第２リニアガイド（２８）と、を備える。

第１リニアガイド（２６）および第２リニアガイド（２８）は、従来のリニアガイドよりも小型であってよい。したがって、入手性および配置の自由度が良好である。

一対の前記第１リニアガイド（２６）および一対の前記第２リニアガイド（２８）は、前後方向と平行し、且つ、前記射出ユニット（１６）の射出ノズル（２２）の中心線（Ｌ）が前後方向と平行する状態において、該中心線（Ｌ）に対して平面視で対称に配置されてもよい。これにより、射出ユニット（１６）を機台（１４）上で安定して支持することができる。

直動機構（１０）は、前記射出ユニット（１６）を支持するベース部（２４）を更に備え、前記第１リニアガイド（２６）および前記第２リニアガイド（２８）は、前記ベース部（２４）を介して前記射出ユニット（１６）を直動可能に支持してもよい。これにより、例えば、射出ユニット（１６）の交換作業が、ベース部（２４）に対して射出ユニット（１６）を載せ替えるだけで済むようになるため、容易となる。

前記ベース部（２４）には、前記ベース部（２４）に対して前記射出ユニット（１６）を旋回させるためのピボットピン（３０）が設けられてもよい。これにより、例えば、射出ノズル（２２）の先端の向きを、成形に使用される金型（２０）の形状に応じて微調整することが容易となる。

前記ピボットピン（３０）は、平面視で前記射出ユニット（１６）の射出ノズル（２２）の中心線（Ｌ）上に位置してもよい。これにより、例えば、射出ノズル（２２）の先端の向きを、成形に使用される金型（２０）の形状に応じて微調整することが容易となる。

前記ベース部（２４）には、前記機台（１４）に対してスライドするスライドプレート（３２）が設けられてもよい。これにより、例えば、射出ユニット（１６）の直動を阻害することなく、第１リニアガイド（２６）および第２リニアガイド（２８）に加わる荷重を軽減することができる。

前記第１リニアガイド（２６）および前記第２リニアガイド（２８）の各々は、前後方向に延在したガイドレール（３４、３６）と、前記ガイドレール（３４、３６）上を前後方向に沿って移動可能なガイドブロック（３８、４０）と、を有してもよい。第１リニアガイド（２６）のガイドレール（３４）、および第２リニアガイド（２８）のガイドレール（３６）の各々の長さは、従来のリニアガイドのガイドレールよりも短くすることができる。したがって、仮に射出成形機（１２）が大型であっても、第１リニアガイド（２６）および第２リニアガイド（２８）は、入手性が良好である。また、例えば、一対の第１リニアガイド（２６）同士の間隔と、一対の第２リニアガイド（２８）同士の間隔とを、適宜異ならせることが容易である。このように、本発明に係る直動機構（１０）のリニアガイド（２６、２８）は、配置の自由度が良好である。

少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイド（２８）の前記ガイドレール（３６）の前方向側の端部（３６ａ）が、前記第１リニアガイド（２６）の前記ガイドレール（３４）の後方向側の端部（３４ｂ）よりも後方向側に位置してもよい。このように、本発明に係る直動機構（１０）のリニアガイド（２６、２８）は、配置の自由度が良好である。

少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイド（２８）の前記ガイドレール（３６）の前方向側の端部（３６ａ）が、前記第１リニアガイド（２６）の前記ガイドレール（３４）の後方向側の端部（３４ｂ）よりも前方向側に位置してもよい。このように、本発明に係る直動機構（１０）のリニアガイド（２６、２８）は、配置の自由度が良好である。また、この配置では、射出ユニット（１６）の後方向側の端部まで第２リニアガイド（２８）を延在させなくてもよい。したがって、機台（１４）についても射出ユニット（１６）の後方向側の端部まで延在している必要がなく、機台（１４）の小型化に有利であり、射出成形機（１２）の小型化にも有利である。

少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイド（２８）の前記ガイドレール（３６）は、前記第１リニアガイド（２６）の前記ガイドレール（３４）と同一直線上にならないように設けられてもよい。このように、本発明に係る直動機構（１０）のリニアガイド（２６、２８）は、配置の自由度が良好である。

１０…直動機構１２…射出成形機
１４…機台１６…射出ユニット
１８…型締ユニット２０…金型
２２…射出ノズル２４…ベース部
２６…第１リニアガイド２８…第２リニアガイド
３０…ピボットピン３２…スライドプレート
３４…第１リニアガイドのガイドレール
３４ａ…第１リニアガイドのガイドレールの前方向側の端部
３４ｂ…第１リニアガイドのガイドレールの後方向側の端部
３６…第２リニアガイドのガイドレール
３６ａ…第２リニアガイドのガイドレールの前方向側の端部
３８…第１リニアガイドのガイドブロック
４０…第２リニアガイドのガイドブロック
Ｌ…射出ノズルの中心線

Claims

射出ユニットを支持する機台に対して該射出ユニットを前後方向に移動させる射出成形機の直動機構であって、
前記射出ユニットの前方部分を支持し、前記射出ユニットを前記機台に対して直動させる一対の第１リニアガイドと、
一対の前記第１リニアガイドに対して後方向側に設けられ、前記射出ユニットの後方部分を支持し、前記射出ユニットを前記機台に対して直動させる１組以上の一対の第２リニアガイドと、
を備えた、射出成形機の直動機構。
請求項１に記載の射出成形機の直動機構であって、
一対の前記第１リニアガイドおよび一対の前記第２リニアガイドは、前後方向と平行し、且つ、前記射出ユニットの射出ノズルの中心線が前後方向と平行する状態において、該中心線に対して平面視で対称に配置されている、射出成形機の直動機構。
請求項１または２に記載の射出成形機の直動機構であって、
前記射出ユニットを支持するベース部を更に備え、
前記第１リニアガイドおよび前記第２リニアガイドは、前記ベース部を介して前記射出ユニットを直動可能に支持している、射出成形機の直動機構。
請求項３に記載の射出成形機の直動機構であって、
前記ベース部には、前記ベース部に対して前記射出ユニットを旋回させるためのピボットピンが設けられている、射出成形機の直動機構。
請求項４に記載の射出成形機の直動機構であって、
前記ピボットピンは、平面視で前記射出ユニットの射出ノズルの中心線上に位置している、射出成形機の直動機構。
請求項４または５に記載の射出成形機の直動機構であって、
前記ベース部には、前記機台に対してスライドするスライドプレートが設けられている、射出成形機の直動機構。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形機の直動機構であって、
前記第１リニアガイドおよび前記第２リニアガイドの各々は、
前後方向に延在したガイドレールと、
前記ガイドレール上を前後方向に沿って移動可能なガイドブロックと、
を有する、射出成形機の直動機構。
請求項７に記載の射出成形機の直動機構であって、
少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイドの前記ガイドレールの前方向側の端部が、前記第１リニアガイドの前記ガイドレールの後方向側の端部よりも後方向側に位置している、射出成形機の直動機構。
請求項７または８に記載の射出成形機の直動機構であって、
少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイドの前記ガイドレールの前方向側の端部が、前記第１リニアガイドの前記ガイドレールの後方向側の端部よりも前方向側に位置している、射出成形機の直動機構。
請求項７〜９のいずれか１項に記載の射出成形機の直動機構であって、
少なくとも１組の一対の前記第２リニアガイドの前記ガイドレールは、前記第１リニアガイドの前記ガイドレールと同一直線上にならないように設けられている、射出成形機の直動機構。