JPH05200820A - 横形射出圧縮成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、横形射出圧縮成形装置に係わり、
特には、金型が所定間隔開いているときに可塑物を供給
しはじめる横形射出圧縮成形装置に関する。 【構成】 地面に垂直に配設された固定金型を保持する
固定ダイプレートおよび移動金型を保持する移動ダイプ
レートと、前記移動ダイプレートを固定ダイプレートに
対し速やかに進退動作させる進退手段と、前記移動ダイ
プレートが固定ダイプレートに接近し所定位置まで到達
した後に移動ダイプレートが固定ダイプレートに対し進
行動作させ可塑物を圧縮・展延しながら型締を行う型締
手段とからなる圧縮成形装置と、移動ダイプレートが固
定ダイプレートに接近し所定位置まで到達してからフロ
ーコントロールバルブを開き可塑物を圧縮成形装置に供
給する射出装置とからなる。また、地面に垂直に配設さ
れた固定金型を保持する固定ダイプレートおよび移動金
型を保持する移動ダイプレートとの間から成形品を地面
に垂直に搬出する搬出装置とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、横形射出圧縮成形装置
に係わり、特には、金型が所定間隔開いているときに可
塑物を供給しはじめる横形射出圧縮成形装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、射出成形機の大型化が進む中、型
締装置については強力な型締力が求められる一方、生産
性向上の要請から動作速度の向上が求められるととも
に、大型故に据え付け場積の削減も重要なニーズとなっ
ている。このため、型開閉は小径長尺シリンダによって
駆動力は低いながらも高速で進退させ両金型が近接した
型閉じ状態において型締反力係止ロックしたうえ、大径
短尺シリンダで強力型締する方法（例えば、特開平１−
２３２００５等の出願）が主流となりつつある。また、
同様に、成形品が大型になるにともない竪形のプレス装
置を用いて成形する方法（（例えば、特公平３−６８８
０、特開平２−１７２７１１等の出願）が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の特開平１−２３２００５では、型締装置が射出成形
機に用いられているために大型の成形品を成形する場合
には、キャビテイ部内の隅々に樹脂を供給するために射
出圧力が千数百キログラムの射出圧力が必要となり、こ
のため反力を受ける型締装置が非常に大型になる。

【０００４】また同様に、特公平３−６８８０も同じで
ある。このため、竪形のプレス装置を用いて射出時に低
圧で行う圧縮成形装置が提案されているが、プレス装置
と射出装置を並べると設置面積が広くなるとともに、機
械の全高も高くなる。また、竪形のプレス装置では、金
型の交換が横形に比べるとクレーン等が使用できずに搬
出装置が複雑になり、かつ、工数も掛かる。さらに、成
形品の搬出にも従来の装置が使用できないとともに、ロ
ボットの設置面積・稼働面積が広くなり、かつ、搬出も
成形品の両端を持つ必要があるなど複雑になりロボット
を使用するのが困難になるという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点に着眼し、横形射出圧
縮成形装置に係わり、特には、金型が所定間隔開いてい
るときに可塑物を供給しはじめる横形射出圧縮成形装置
の改良を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる第１の発
明では、地面に垂直に配設された固定金型を保持する固
定ダイプレートおよび移動金型を保持する移動ダイプレ
ートと、前記移動ダイプレートを固定ダイプレートに対
し速やかに進退動作させる進退手段と、前記移動ダイプ
レートが固定ダイプレートに接近し所定位置まで到達し
た後に移動ダイプレートが固定ダイプレートに対し進行
動作させ可塑物を圧縮・展延しながら型締を行う型締手
段とからなる圧縮成形装置と、移動ダイプレートが固定
ダイプレートに接近し所定位置まで到達してからフロー
コントロールバルブを開き可塑物を圧縮成形装置に供給
する射出装置とからなる。

【０００７】また、第１発明を主体とする第２の発明で
は、地面に垂直に配設された固定金型を保持する固定ダ
イプレートおよび移動金型を保持する移動ダイプレート
との間から成形品を地面に垂直に搬出する搬出装置とか
らなる。

【０００８】さらに、第３の発明では、固定金型を保持
する固定ダイプレートと、移動金型を保持する移動ダイ
プレートと、前記移動ダイプレートを固定ダイプレート
に対し速やかに進退動作させる進退手段と、前記移動ダ
イプレートが固定ダイプレートに接近した位置で移動ダ
イプレートをタイバーに係止する係止手段と、移動ダイ
プレートがタイバーに係止した後に型締を行う型締手段
からなる圧縮成形装置と、固定金型と移動金型のキャビ
テイ部に可塑物を供給する射出装置とからなる射出圧縮
成形装置において、地面に垂直に配設された固定金型と
移動金型が所定間隔開いているときに射出装置からキャ
ビテイ部に可塑物を供給しはじめ、かつ、所定量供給し
たら移動金型を固定金型に対し進行又は後退を交えて動
作させながら可塑物を圧縮・展延する。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、前記移動ダイプレートが固
定ダイプレートに接近し所定位置まで到達した後、すな
わち、ダイプレートに装着された金型を予め所定量開い
てキャビティ部を大きく取った後に、射出装置よりこの
大きなキャビティ部に可塑物を射出するので射出圧力は
低圧で射出することができる。次に、可塑物を射出しな
がら金型を所定の速度、圧力で閉じ、可塑物を圧縮・展
延する。これにより、広いキャビティ部を可塑物が圧縮
・展延され流れるため、流動性を補うことが可能となり
材料の物性を損なうことなく成形ができる。また、可塑
物にかかる圧力が均一になり、密度も均一となることか
ら歪み、ソリが少ない成形ができる。このように、射出
成形しながらプレス成形をを加えることで流動性の悪い
材料、薄肉成形が可能となる。

【００１０】また、横形の圧縮成形装置を用いたため
に、全高が低くなり、上あるいは横方向より地面に垂直
に成形品を搬出できるために、従来の射出成形機の搬出
装置が使用できるとともに、ロボットの使用も容易にで
きる。さらに、プレス装置、射出装置および搬出装置を
並べると、プレス装置あるいは射出装置の空間を利用で
きるのでロボットの稼働面積が少なくなり、設置面積を
狭くできる。また、金型の交換もクレーン等が使用でき
るので工数が低減できる。さらに、成形品の搬出も従来
の装置が使用でき、ロボットの設置面積・稼働面積が広
くなり、かつ、搬出も成形品を容易に把持できるのでロ
ボットの使用が容易になる。

【００１１】

【実施例】次に本発明に係わる実施例につき図面を参照
して詳細に説明する。図１から図５は本発明の横形射出
圧縮成形装置の一実施例であり、図１は横形射出圧縮成
形装置の正面図、図２は図１のＷ−Ｗ断面図である。

【００１２】図１において、横形射出圧縮成形装置１は
圧縮成形装置２と射出装置３と制御装置４（図５に示
す。）からなる。また、圧縮成形装置２近傍には図２に
示す搬出装置５が配設されている。圧縮成形装置２は地
面に垂直に配設された固定金型を保持する固定ダイプレ
ート部１０および移動金型を保持する移動ダイプレート
部２０と、前記移動ダイプレートを固定ダイプレートに
対し速やかに進退動作させる進退装置３０と、前記移動
ダイプレートが固定ダイプレートに接近した位置で移動
ダイプレートをタイバーに係止する係止装置４０と、前
記移動ダイプレートが固定ダイプレートに接近し所定位
置まで到達した後に移動ダイプレートが固定ダイプレー
トに対し進行動作させ可塑物を圧縮・展延しながら型締
を行う型締装置５０とからなる。また、射出装置３は圧
縮成形装置２に可塑物を射出する射出シリンダ部７０
と、可塑物の射出流量および射出開始時等を制御するフ
ローコントロールバルブ部８０からなる。さらに、制御
装置４は後述する圧縮成形装置２の可塑物を圧縮・展延
の開始時期等および射出装置３の射出開始時期等を制御
する。

【００１３】図１、図２において、横形圧縮成形装置２
には、地面６と平行に配設されたベッド７の一端上に固
定ダイプレート部１０が固設され、固定ダイプレート部
１０は固定金型１１と、固定金型１１を保持する固定ダ
イプレート１２とからなる。また、固定ダイプレート部
１０には、進退装置３０の取付け部と型締装置５０とが
配設されている。また、ベッド７には、ガイドレール８
が固設され、ガイドレール８には地面に垂直に立設する
移動ダイプレート部２０が固設され、移動ダイプレート
部２０は移動金型２１と、移動金型２１を保持する移動
ダイプレート２２と、移動ダイプレート２２を保持する
リニアガイドベアリング２３とからなり、ガイドレール
８にはリニアガイドベアリング２３が慴動自在に枢密に
取着されている。また、移動ダイプレート部２０には、
係止装置４０と図示しないエジェクタ装置１１０と進退
装置３０の取付け部が配設されている。さらに、ベッド
７の他端には、後述するタイバー５１を慴動自在にガイ
ドする支持板９が固設されている。固定ダイプレート１
２には、移動ダイプレート２２を慴動自在にガイドする
とともに、形締時に移動ダイプレート２２を引っ張る型
締装置５０のタイバー５１が配設されている。さらに、
固定ダイプレート１２のほぼ中央部には、キャビティ部
９０に樹脂等の可塑物を射出する射出装置３の可塑物を
加熱するシリンダ７１（以下、加熱シリンダ７１とい
う。）が固定金型１１に当接するための穴１２ａが設け
られている。移動ダイプレート２２には、移動ダイプレ
ート２２をタイバー５１に慴動自在に転動するリニアベ
アリング５２と、タイバー５１に移動ダイプレート２２
を係止する係止装置４０が固設されている。

【００１４】図３は図１に示す固定ダイプレート１２に
装着した型締装置５０の拡大図である。型締装置５０
は、固定ダイプレート１２に複数の油圧シリンダ室５２
が削成され、これに両ロッド形中空穴付ピストン５３
（以下、ピストン５３という。）が枢密に挿入され、さ
らにピストンカバー５４が挿入されており、このピスト
ンカバー５４が固定ダイプレート１２に固定されて、シ
リンダ室５２ａ、５２ｂが形成されている。この上記構
成、油圧シリンダ室５２、ピストン５３、ピストンカバ
ー５４、より型締シリンダ５５が構成され、固定ダイプ
レート１２の外周部近傍に複数個（本例では、最も一般
的な型締装置に合わせて、固定ダイプレート１２の４つ
のコーナー部に各１個で合計４個）が配置されている。
型締シリンダ５５のピストン５３の中空穴５３ａには、
一方の端部が細く削りこまれタイバー５１が遊嵌に挿入
され、ピストン５３は一端部をタイバー５１の段付部５
１ａに、他端をタイバー５１に螺着されたナット５６に
当接している。ナット５６はピストン５３に対してタイ
バー５１が紙面の上下方向に動き、調芯をするように軽
くピストン５３に締めつけて位置決めし、回転しないよ
うに図示しないセットスクリュー等で固定する。

【００１５】図４は図１に示す移動ダイプレート２２に
装着した係止装置４０の拡大図である。移動ダイプレー
ト２２の４つのコーナーには穴２２ａが削成され、穴２
２ａには、後述する係止装置４０と移動ダイプレート２
２を図示の左右方向に慴動自在に滑動するリニアベアリ
ング５２ａ、５２ｂとが配設されている。固定ダイプレ
ート１２と移動ダイプレート２２とは速やかに進退動作
させる進退装置３０により連結されている。進退装置３
０の金型開閉油圧シリンダ３１はロッド側を移動ダイプ
レート２２にピン３２で、シリンダ側を固定ダイプレー
ト１２にピン３３で搖動自在に結合して、金型開閉油圧
シリンダ３１の伸縮により移動ダイプレート部２０は固
定ダイプレート１２に対する進退動作の駆動が行われ
る。また、固定ダイプレート１２と移動ダイプレート２
２との間には、固定ダイプレート１２に対する移動ダイ
プレート２２の図示の左右方向の距離を検出する距離セ
ンサー１００（図５に示す。）が配設されている。この
距離センサー１００はガイドレール８とリニアガイドベ
アリング２３の間の位置関係を測定して、固定ダイプレ
ート１２に対する移動ダイプレート２２の図示の左右方
向の距離を制御装置４で演算しても良い。また、移動ダ
イプレート２２の図示の下方には、前記したベッド７の
上面に固設されたガイドレール８の転動案内面を滑動か
るリニアガイドベアリング２３が配設されている。

【００１６】図４には係止装置４０の部分拡大図も示し
てある。移動ダイプレート２２の穴２２ａには、油圧締
着機４１（例えばニトマック・イーアール株式会社製の
油圧締着機）が嵌挿され、タイバー５１の軸方向に動か
ないように収納穴の底面２２ｂとベアリングリテーナ４
２によって係止されている。ベアリングリテーナ４２は
移動ダイプレート２２に図示しないボルトで固設されて
いる。ベアリングリテーナ４２の内方とベアリングリテ
ーナ４２の反対側の移動ダイプレート２２の内方にはリ
ニアベアリング５２ａ、５２ｂが支点が長くなるように
配設され、タイバー５１を案内として移動ダイプレート
部２０が金型開閉油圧シリンダ３１によってタイバー５
１の軸方向に円滑に慴動する。

【００１７】図５に示すように、射出装置３の射出シリ
ンダ部７０は加熱シリンダ７１に固着したスライダ７９
（図１に示す。）により圧縮成形装置２の固定金型１１
方向に滑動可能に装着されている。射出シリンダ部７０
の加熱シリンダ７１内にはスクリュー７２が密接して挿
入されており、スクリュー７２は油圧シリンダ７３にブ
ラケット７４を介して連結され、油圧シリンダ７３の駆
動によりスクリュー７２がＺ方向に滑動し可塑物を射出
する。また、射出する可塑物の射出量は、例えば、油圧
シリンダ７３のストロークを距離センサー７５で計測し
制御装置４で演算して求める。さらに、射出シリンダ部
７０の加熱シリンダ７１の先端部には、可塑物の射出流
量および射出開始時等を制御するフローコントロールバ
ルブ部８０が配設されている。フローコントロールバル
ブ部８０は加熱シリンダ７１に設けられたスプール穴に
枢密に挿入されたバルブ８１と、バルブ８１をロッド８
２、レバー８３を介して搖動するステップモータ８４と
からなる。

【００１８】制御装置４は、固定金型１１と移動金型２
１との間の距離センサー１００と、進退装置３０を駆動
するための圧油を切り替える図示しない電磁切換弁と、
係止装置４０を駆動するための圧油を切り替える図示し
ない電磁切換弁と、型締装置５０を駆動するための圧油
を切り替える図示しない電磁切換弁と、射出シリンダ部
７０を駆動するための圧油を切り替える電磁切換弁７３
ａと、フローコントロールバルブ部８０を駆動するステ
ップモータ８４と、エジェクタ装置１１０に配設された
距離センサー１１１と、成形品Ａを搬出する搬出装置を
制御する制御装置２００に接続し、それぞれを所定の指
令により制御している。

【００１９】上記構成においてつぎに作動について説明
する。金型を交換した場合には金型をそれぞれの固定ダ
イプレート１２あるいは移動ダイプレート２２に取付け
両金型を金型開閉油圧シリンダ３１を作動させて接近す
る。両金型を図示しないガイドピンの位置合わせによっ
て両金型を型締めする。このときに両金型の調芯が無理
なく行われているか、調芯が作動しているか、否かを確
認する。また、固定金型１１と移動金型２１とを密着さ
せ、固定金型１１と移動金型２１との間を距離センサー
１００によりゼロにセットする。確認の結果が良好の場
合には次に型打ちを始める。また、日常の始動時の場合
にも、始動点検時に両金型を金型開閉油圧シリンダ３１
を作動させて接近し確認しても良い。つぎに、加熱シリ
ンダ７１は固定金型１１に当接させる。

【００２０】型打ちを開始するために、後退している移
動ダイプレート２２を金型開閉油圧シリンダ３１で迅速
に固定ダイプレート１２方向に接近させる。移動ダイプ
レート２２が固定ダイプレート１２に対して所定位置ま
で到達したら、一旦、制御装置４から金型開閉油圧シリ
ンダ３１の図示しない電磁制御弁に指令を送り切り換え
て図示しないポンプからの圧油を停止し、金型開閉油圧
シリンダ３１を止め移動ダイプレート２２の移動を停止
する。次に、制御装置４から油圧締着機４１の図示しな
い電磁制御弁に指令を送り切り換えて図示しないポンプ
からの圧油を油圧締着機４１に送り、移動ダイプレート
２２をタイバー５１に動かないように係止する。係止装
置４０による係止が終了したら制御装置４から型締装置
５０の図示しない電磁制御弁に指令を送り切り換えて図
示しないポンプからの圧油を型締シリンダ５５に送り、
移動ダイプレート２２を型締シリンダ５５により固定ダ
イプレート１２方向に接近させる。所定位置まで到達し
たら距離センサー１００から制御装置４に信号を送り、
一旦、制御装置４からの指令により型締シリンダ５５を
停止する。このとき、移動金型２１と固定金型１１との
間のスキマ（インロースライドスキマＹは成形品の厚
さ、大きさにより決まり、ほぼ３０ｍｍ〜２ｍｍ）は広
く取り、キャビティ部９０を大きく取った後に停止す
る。

【００２１】移動金型２１が所定の位置に停止したら、
制御装置４から射出装置３のフローコントロールバルブ
部８０のステップモータ８４に指令を出し、バルブ８１
を搖動し開き可塑物を固定金型１１からキャビティ部１
０に射出する。このとき、加熱シリンダ７１よりの可塑
物は大きなキャビティ部１０に射出するので射出圧力は
低圧で射出することができる。

【００２２】スクリュー７２あるいは油圧シリンダ７３
等に装着した距離センサー７５より、可塑物が所定量キ
ャビティ部１０内に射出されたら、再度、制御装置４か
ら型締装置５０の図示しない電磁制御弁に指令を送り切
り換えて図示しないポンプからの圧油を型締シリンダ５
５に送り、移動ダイプレート２２を型締シリンダ５５に
より固定ダイプレート１２方向に接近させる。これによ
り、可塑物を射出しながら移動金型２１を所定の速度、
圧力で閉じ又は開きを交えて、可塑物をキャビティ部１
０の隅々に圧縮・展延する。これにより、広いキャビテ
ィ部１０を可塑物が圧縮・展延され流れるため、流動性
を補うことが可能となり材料の物性を損なうことなく成
形ができる。また、可塑物にかかる圧力が均一になり、
密度も均一となることから歪み、ソリが少ない成形がで
きる。このように、射出成形しながらプレス成形をを加
えることで流動性の悪い材料、薄肉成形が可能となる。
また、開きを交えることにより成形品に気泡が混じり、
柔らかい成形品が得られる。

【００２３】成形品Ａに見合った所定量の可塑物が射出
されたら、制御装置４から射出装置３のフローコントロ
ールバルブ部８０のステップモータ８４に指令を出し、
バルブ８１を搖動し閉じて可塑物の射出を停止する。こ
のとき、まだ移動金型２１は所定の速度、圧力で閉じ、
可塑物をキャビティ部１０の隅々に圧縮・展延し密度を
あげる。金型が当接したら型締シリンダ５５は停止し、
可塑物樹脂が冷却するまでそのままの状態が維持され可
塑物に保圧をかけている。

【００２４】成形品Ａが冷却したら、前記と逆の作動、
即ち、型締装置５０により後退し、油圧締着機４１が係
止を解除した後に金型開閉油圧シリンダ３１が作動し、
移動金型２１は当初の位置に後退する。移動金型が後退
中もしくは後退後に図示しないエジェクタ装置１１０が
作動し、成形品Ａを金型から離す。（図２に示す。）エ
ジェクタ装置１１０が作動を終了すると距離センサー１
１１より制御装置４に指令が行き、横形圧縮成形装置２
に併設された搬出装置５が作動し、地面に垂直に固定ダ
イプレート１２と移動ダイプレート２２との間から成形
品Ａを上あるいは横方向（図２に示す。）より地面に垂
直に成形品Ａを搬出する。搬出装置の把持部５ａは成形
品Ａの一端を把持すれば良く、成形品を容易に把持でき
るのでロボットの使用が容易になる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダイプレートに装着された金型を予め所定量開いてキャ
ビティ部を大きく取った所に、可塑物を射出するので射
出圧力は低圧で射出することができる。また、広いキャ
ビティ部を可塑物が圧縮・展延され流れるため、流動性
を補うことが可能となり材料の物性を損なうことなく成
形ができるとともに、可塑物にかかる圧力が均一にな
り、密度も均一となることから歪み、ソリが少ない成形
ができる。このように、射出成形しながらプレス成形を
加えることで、従来に比べて、流動長さ／肉厚比は約３
倍〜４倍にすることができ、薄肉成形が可能となる。ま
た、横形の圧縮成形装置を用いたために、全高が低くな
りるとともに、従来の射出成形機の搬出装置が使用で
き、ロボットの使用も容易にできる。さらに、プレス装
置、射出装置および搬出装置を並べると、プレス装置あ
るいは射出装置の空間を利用できるのでロボットの稼働
面積が少なくなり、設置面積を狭くできる。さらに、金
型の交換もクレーン等が使用できるので工数が低減でき
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横形射出圧縮成形装置の側面図であ
る。

【図２】図１に示す横形射出圧縮成形装置のＷ−Ｗ断面
図である。

【図３】型締装置５０の拡大図である。

【図４】係止装置４０の部分拡大図である。

【図５】金型部と射出装置の関係を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 横形射出圧縮成形装置 ２ 圧縮成形装置 ３ 射出装置 ４ 制御装置 ５ 搬出装置 １０ 固定ダイプレート部 １１ 固定金型 １２ 固定ダイプレート ２０ 移動ダイプレート部 ２１ 移動金型 ２２ 移動ダイプレート ３０ 進退装置 ３１ 金型開閉油圧シリンダ ４０ 係止装置 ４１ 油圧締着機 ５０ 型締装置 ５５ 型締シリンダ ７０ 射出シリンダ部 ７５ 距離センサー ８０ フローコントロールバルブ部 １００ 距離センサー １１０ エジェクタ装置 Ａ 成形品

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地面に垂直に配設された固定金型を保持
   する固定ダイプレートおよび移動金型を保持する移動ダ
   イプレートと、前記移動ダイプレートを固定ダイプレー
   トに対し速やかに進退動作させる進退手段と、前記移動
   ダイプレートが固定ダイプレートに接近し所定位置まで
   到達した後に移動ダイプレートが固定ダイプレートに対
   し進行動作させ可塑物を圧縮・展延しながら型締を行う
   型締手段とからなる圧縮成形装置と、移動ダイプレート
   が固定ダイプレートに接近し所定位置まで到達してから
   フローコントロールバルブを開き可塑物を圧縮成形装置
   に供給する射出装置とからなることを特徴とする横形射
   出圧縮成形装置。
2. 【請求項２】 地面に垂直に配設された固定金型を保持
   する固定ダイプレートおよび移動金型を保持する移動ダ
   イプレートとの間から成形品を地面に垂直に搬出する搬
   出装置とからなる請求項１記載の横形射出圧縮成形装
   置。
3. 【請求項３】 固定金型を保持する固定ダイプレート
   と、移動金型を保持する移動ダイプレートと、前記移動
   ダイプレートを固定ダイプレートに対し速やかに進退動
   作させる進退手段と、前記移動ダイプレートが固定ダイ
   プレートに接近した位置で移動ダイプレートをタイバー
   に係止する係止手段と、移動ダイプレートがタイバーに
   係止した後に型締を行う型締手段からなる圧縮成形装置
   と、固定金型と移動金型のキャビテイ部に可塑物を供給
   する射出装置とからなる射出圧縮成形装置において、地
   面に垂直に配設された固定金型と移動金型が所定間隔開
   いているときに射出装置からキャビテイ部に可塑物を供
   給しはじめ、かつ、所定量供給したら移動金型を固定金
   型に対し進行又は後退を交えて動作させながら可塑物を
   圧縮・展延することを特徴とする横形射出圧縮成形装
   置。