JPH07205236A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 型締めユニットの型締め用駆動装置が有する
能力をむだなく利用し、成形品の生産能率が高い射出成
形機を得る。 【構成】 型締めユニット２と射出ユニット３とを備え
た射出成形機１に関する。型締めユニット２は外枠体６
と内枠体７を有するダブルクランプ機構を備える。外枠
体はベース８に基部を固定された複数の第１タイバー９
とその先端に取り付けられた固定プラテン１０を有す
る。内枠体はベースの水平盤１１に摺動自在に貫通され
た複数の第２タイバー１２とその先端に取り付けられた
可動プラテン１３および第２タイバーの基端に取り付け
られたリアプラテン１４を有する。外枠体に対し内枠体
が第１タイバーの内側に、かつ、可動プラテンを固定プ
ラテンに対向させて配置され、リアプラテンとベースの
水平盤が型締め用駆動装置１５で結合されて可動プラテ
ンが固定プラテンとベースの水平盤間でタイバーの長手
方向へ移動可能とされる。可動プラテンと固定プラテン
間が第１のクランプ空間２３、ベースの水平盤と可動プ
ラテン間が第２のクランプ空間２４とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、通常、ベース上に型締め
ユニットと射出ユニットを備え、型締めユニットで型締
めされた金型に射出ユニットから溶融樹脂などの成形材
料が注入されて成形される。型締めユニットは固定プラ
テン、可動プラテンおよびリアプラテンを備え、固定プ
ラテンはベースに固定されている。固定プラテンとリア
プラテンが複数本（４本）のタイバーで結合され、可動
プラテンがこのタイバーに摺動可能に装着されている。
可動プラテンと固定プラテン間は金型を取り付けるクラ
ンプ空間とされ、また、可動プラテンはリアプラテンと
型締め用駆動機構で結合されて固定プラテンに対して遠
近に移動される。これによって、クランプ空間にとりつ
けられた金型が型閉じ・型締め（ロックアップ）および
型開きされる。ロックアップ時には型閉じ後にリアプラ
テンと可動プラテン間の距離が型締め用駆動機構によっ
て拡大されるためにタイバーが弾性範囲内で引き伸ばさ
れ、その収縮力によって型締め力が維持される。

【０００３】型締めユニットには固定プラテン、可動プ
ラテンおよびリアプラテンが横方向に並列されタイバー
がほぼ水平に配置される横形と、上方から可動プラテ
ン、固定プラテンおよびリアプラテンが竪方向に並列さ
れ、タイバーがほぼ垂直に配置される竪形とがあり、そ
れぞれ利点を有している。すなわち、横形は射出ユニッ
トとの組み合わせにおいて、金型に対する溶融樹脂など
の射出方向の中心線（射出軸線…射出ノズルの中心線に
一致）を型締め軸線（型締め力が作用する中心線）に一
致したインライン射出を安定した構造で実現することが
可能である。また、竪形は設置面積が小さく、さらに射
出ユニットを射出軸線が型締め軸線に対し交差する方向
となるパーティングライン射出に配置することで、一基
の型締めユニットに対し複数の射出ユニットを結合する
ことができるとか、設置場所の都合に応じて同じ型締め
ユニットに対し射出ユニットを異なる方向から結合する
ことができる。

【０００４】しかし、従来いずれの場合も、型締めユニ
ットにおけるクランプ空間は一箇所である。一方、可動
プラテンとリアプラテンを結合している型締め用駆動機
構の内、ボールねじナット機構を利用したいわゆる直動
形や往復駆動ピストンを備えた流体圧を利用するもので
は、型閉じの方向はもちろん、型開きの方向であっても
同じように十分な型締め力を発揮させることができる能
力を備えている。このことからすると、従来の射出成形
機は型締めユニットにおける型締め用駆動機構の能力を
十分に利用していない。また、とくに竪形の型締めユニ
ットではユニットの上方に未使用の空間があり、ユニッ
トを多少高くすることに格別な問題は無い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、型締めユ
ニットに備わった能力をむだなく利用し、成形品の生産
能率が高い射出成形機の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】射出ユニットと型締めユ
ニットを備える。型締めユニットは、ダブルクランプ機
構を備える。ダブルクランプ機構は外枠体と内枠体を備
える。外枠体はベースに基部を固定された複数の第１タ
イバーとその先端に取り付けられた固定プラテンを有す
る。内枠体はベースの水平盤に摺動自在に貫通された複
数の第２タイバーとその先端に取り付けられた可動プラ
テンおよび第２タイバーの基端に取り付けられたリアプ
ラテンを有する。

【０００７】外枠体に対し内枠体が第１タイバーの内側
に、かつ、可動プラテンを固定プラテンに対向させて配
置され、リアプラテンとベースの水平盤が型締め用駆動
装置で結合される。可動プラテンは型締め用駆動装置に
より、固定プラテンとベースの水平盤間でタイバーの長
手方向へ移動可能とされる。可動プラテンと固定プラテ
ン間が第１のクランプ空間、ベースの水平盤と可動プラ
テン間が第２のクランプ空間とされる。

【０００８】次の構成とすることは好ましい。型締めユ
ニットを竪形とすること。型締めユニットの第１、第２
クランプ空間に対して第１、第２の射出ユニットがパー
ティングライン射出の配置とされていること。作業ロボ
ットを備え、第１、第２のクランプ空間に対する作業を
一基のロボットに担当させること。

【０００９】

【作用】型締めユニットにおけるダブルクランプ機構
は、射出成形機にクランプ空間を２箇所提供する。外枠
体は第１クランプ空間の固定プラテンと第１タイバーを
提供する。内枠体は第１および第２クランプ空間の可動
プラテン（兼用）と第２クランプ空間の第２タイバーを
提供する。ベースの水平盤は第２クランプ空間に関する
固定プラテンとなる。型締め用駆動装置は、外枠体に対
し内枠体を移動させ、第１、第２クランプ空間に取り付
けられた金型の型閉じ・ロックアップおよび型開きを行
う。

【００１０】

【実施例】図１において、射出成形機１は、竪形の型締
めユニット２と横形の射出ユニット３が結合具４で緊密
に結合されて構成されている。符号５は、付属して配置
された作業用のロボットである。竪形の型締めユニット
２は、外枠体６と内枠体７を備える。外枠体６はベース
８に基部を固定された４本の第１タイバー９とその先端
に取り付けられた固定プラテン１０を有する。内枠体７
はベース８の水平盤１１に摺動自在に貫通された４本の
第２タイバー１２とその先端に取り付けられた可動プラ
テン１３および第２タイバー１２の基端に取り付けられ
たリアプラテン１４を有する。

【００１１】内枠体７は外枠体６に対し、外枠体６にお
ける４本の第１タイバー９が囲む空間の内側に、可動プ
ラテン１３を固定プラテン１０に対向させて配置され、
そのリアプラテン１４とベース７の水平盤１１が型締め
用駆動装置１５で結合されている。型締め用駆動装置１
５はこの実施例において、サーボモーター１６で駆動さ
れるボールねじ・ナット機構１７を用いたいわゆる直動
型であり、リアプラテン１４を貫通して竪方向に配置さ
れたボールねじ１８の上端はベース７の水平盤１１の下
面に構成された軸受け部１９に、また、下端はベース８
の基部にそれぞれ回転自在に軸支され、ボールねじ１８
に螺合されたナット２０はリアプラテン１４に定位置で
回転自在に軸支される。なお、軸受け部１９は中空に形
成され、水平盤１１の下面側中央に第２のエジェクト装
置２１が配置される。第１のエジェクト装置２２は外枠
体６における固定プラテン１０の上面に配置される。

【００１２】したがって、モーター１６が駆動されてボ
ールねじ・ナット機構１７が駆動されると、内枠体７は
外枠体６の内側を垂直な型締め軸線ａに沿って上下に移
動する。つまり、可動プラテン１３が固定プラテン１０
とベース８の水平盤１１間を第１、第２のタイバーの長
手方向へ移動可能とされており、可動プラテン１３と固
定プラテン１０間が第１のクランプ空間２３、ベース８
の水平盤１１と可動プラテン７間が第２のクランプ空間
２４とされている。第１のクランプ空間２３では、固定
プラテン１０の下面に第１金型２５の固定側を可動ラテ
ン１３の上面にその可動側を取り付けることができる。
同様に第２のクランプ空間２４では第２の金型２６の固
定側を水平盤１１の上面に、その可動側を可動プラテン
１３の下面に取り付けることができる。すなわち、型締
めユニット２はダブルクランプ機構を備えている。

【００１３】射出ユニット３は２段に区画された機枠２
７を備え、上段のレール２８に第１の射出機構２９が水
平方向に移動可能として配置され、下段のレール３０に
第２の射出機構３１が水平方向に移動可能として配置さ
れ、型締めユニット２における第１クランプ空間２３お
よび第２のクランプ空間２４に対応している。第１の射
出機構２９の前部（型締めユニット側）には先端にを備
えたシリンダアセンブリー３２が水平な射出軸線ｂに沿
って装着され、第２の射出機構の前方には同様にノズル
を備えたシリンダアセンブリー３３が水平な射出軸線ｃ
に沿って装着されている。射出軸線ｂ，ｃは、それぞれ
型締めされた金型２５，２６におけるパーティングライ
ンの位置であり、型締め軸線ａと直交する。すなわち、
この射出成形機１では、パーティングライン射出が行わ
れる。

【００１４】このため、第１、第２の射出機構２９，３
１は、上段および下段のレール２８，３０を走行するエ
クストルーダーベース３４，３５にそれぞれ載置され、
エクストルーダーベース３４，３５は、ボールねじ・ナ
ット機構３６，３７およびモーター３８，３９を利用し
たノズルタッチ機構４０，４１で前後に移動される。符
号４２，４３は材料樹脂を供給するホッパーであり、符
号４４は動力盤および制御装置で型締めユニット２、射
出ユニット３および作業ロボット５の作動を管理する。

【００１５】作業ロボット５は市販のものであって、こ
の実施例において円筒座標形のものが採用されており、
垂直なコラム４５の上部にアーム４６が上下移動、水平
回転移動および伸縮可能に配置されている。アーム４６
の上下移動、伸縮はエア圧によって行われ、先端にはハ
ンド４７が取り付けられている。ハンド４７は製品取り
出し用、金型の中子交換用等が準備される。

【００１６】型締めユニット２における第１、第２のク
ランプ空間２３，２４に金型２５，２６が取り付けら
れ、射出成形の準備が整うと射出成形機１が稼動され
る。射出ユニット３における射出機構２９，３１はそれ
ぞれのノズルタッチ機構４０によって少し後方に移動さ
れてノズルタッチの解除状態（スプルーブレイク位置）
とされている。型締めユニット２の型締め用駆動装置１
５によって内枠体７が上方に移動され、第１の金型２５
が型閉じされ、さらにロックアップされる。ロックアッ
プ時には外枠体６における第１のタイバー９が僅かに伸
長され、その弾性によって型締め力が維持される。第２
の金型２６は型開き状態となっている。

【００１７】第１の射出機構２９がノズルタッチ機構４
０によって前進され、先端のノズルが、ロックアップさ
れている第１金型２５のパーティングライン個所に設け
られたスプルー孔に圧接される（図１上段の射出機構２
９の位置）。ついで溶融樹脂の射出が行われ、保圧・冷
却の後、ノズルタッチ機構４０によってスプルーブレイ
クが行われ、型締め用駆動装置１５の逆転によって内枠
体７が下降される。これによって第１金型２５が型開き
され、第１のエジェクト装置２２によって成形品（製
品）が突き出され、これが作業ロボット５によって射出
成形機１から取り出される。このとき作業ロボツト５の
アーム４６は上段位置にあり、先端には製品取り出し用
のハンド４７が取り付けられている。

【００１８】内枠体７が下降されると第１クランプ空間
２３の第１金型２５が型開きされると共に第２クランプ
空間２４の第２金型２６が型閉じされ、さらに型締め・
ロックアップされる。ロックアップ時には内枠体７にお
ける第２のタイバー１２が僅かに伸長され、その弾性に
よって型締め力が維持される。ついでノズルタッチ機構
４１によって第２の射出機構３１が前進されてシリンダ
アンブリー３３先端のノズルが第２金型２６のパーティ
ングラインに設けられたスプルー孔に圧接され、溶融樹
脂の射出が行われる。保圧・冷却の後、ノズルタッチ機
構４１によってスプルーブレイクが行われ、型締め用駆
動装置１５の正転によって内枠体７が上昇される。これ
によって第２金型２６が型開きされ、第１金型２５が型
閉じされる。第２のエジェクト装置２１によって成形品
（製品）が突き出され、これが作業ロボット５の下段位
置にあるアーム４６によって射出成形機１から取り出さ
れる。一基の作業ロボット５は、第１、第２のクランプ
空間２３，２４に対する作業を担当する。なお、アーム
４６は下段位置よりさらに下方の製品送り出し位置まで
下降することができる。

【００１９】このように、第１のクランプ空間２３にお
ける第１の金型２５と第２のクランプ空間２４における
第２の金型２６は、内枠体７の上下移動によって交互に
型閉じ（型締め・ロックアップ）と型開きが行われ、一
つの型締め用駆動装置１５で、一つの金型に関する従来
の型閉じ、型開きのサイクルタイムを拡大することな
く、同時に二つの金型の型閉じ、型開きを行わせること
ができる。これらの作動は制御装置４４の管理下におか
れ、統一的に制御される。具体的な制御手段および制御
方法は、従来の射出成形機における場合と基本的には異
ならず、これらを利用することができる。なお、射出樹
脂の交換等、パージングを必要とするときは、ノズルタ
ッチ機構４０，４１によって射出機構２９，３１をスプ
ルーブレイク位置より後方のパージ位置まで後退させ
（図１下段の射出機構３１の位置）、エクストルーダー
ベース３４，３５上で射出機構２９，３１を水平回転さ
せる。

【００２０】以上は実施例であって、本発明は図示され
た具体的構成に限定されない。型締めユニット２が竪形
のものについて説明したが、横形であっても実施可能で
ある。この場合、第１クランプ空間２３の第１金型２５
に対してはインライン射出、第２クランプ空間２４の第
２金型２６に対してはパーティングライン射出のように
射出形態を組み合わせることもでき、型締めユニット２
と射出ユニット３の組み合わせレイアウトに変化を持た
せ、また、金型の種類に応じて第１クランプ空間２３と
第２クランプ空間２４を使い分けることもできる。

【００２１】型締め用駆動装置１５は油圧により駆動さ
れる装置であっても良い。また、ボールねじ・ナット機
構を用いた直動形の型締め用駆動装置１５において、サ
ーボモーター１６は内枠体７側に取り付けられ、内枠体
７に定位置で回転可能に軸支されたボールナットを駆動
するようにしてもよい。型締めユニット２のベース８と
射出ユニット３の機枠２７は当初から一体に結合された
構造とされていても良い。

【００２２】

【発明の効果】射出成形機における型締め用駆動装置の
能力が効率良く利用され、成形品の生産能率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体の正面図。

【図２】型締めユニットの正面図。

【図３】射出ユニットの正面図。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ２ 型締めユニットの ３ 射出ユニット ４ 結合具 ５ 作業ロボット ６ 外枠体 ７ 内枠体 ８ ベース ９ 第１のタイバー １０ 固定プラテン １１ 水平盤 １２ 第２のタイバー １３ 可動プラテン １４ リアプラテン １５ 型締め用駆動装置 １６ サーボモーター １７ ボールねじ・ナット機構 １８ ボールねじ １９ 軸受け部 ２０ ボールナット ２１ 第２のエジェクト装置 ２２ 第１のエジェクト装置 ２３ 第１のクランプ空間 ２４ 第２のクランプ空間 ２５ 第１の金型 ２６ 第２の金型 ２７ 機枠 ２８ 上段のレール ２９ 第１の射出機構 ３０ 下段のレール ３１ 第２の射出機構 ３２，３３ シリンダアセンブリー ３４，３５ エクストルーダーベース ３６，３７ ボールねじ・ナット機構 ３８，３９ モーター ４０，４１ ノズルタッチ機構 ４２，４３ ホッパー ４４ 制御装置 ４５ コラム ４６ アーム ４７ ハンド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出ユニットと型締めユニットを備えた
   射出成形機であって、型締めユニットは、外枠体と内枠
   体を備え、外枠体はベースに基部を固定された複数の第
   １タイバーとその先端に取り付けられた固定プラテンを
   有し、内枠体はベースの水平盤に摺動自在に貫通された
   複数の第２タイバーとその先端に取り付けられた可動プ
   ラテンおよび第２タイバーの基端に取り付けられたリア
   プラテンを有し、外枠体に対し内枠体が第１タイバーの
   内側に、かつ、可動プラテンを固定プラテンに対向させ
   て配置され、リアプラテンとベースの水平盤が型締め用
   駆動装置で結合されて可動プラテンが固定プラテンとベ
   ースの水平盤間でタイバーの長手方向へ移動可能とされ
   ており、可動プラテンと固定プラテン間が第１のクラン
   プ空間、ベースの水平盤と可動プラテン間が第２のクラ
   ンプ空間とされたダブルクランプ機構を備えたものであ
   ることを特徴とした射出成形機。
2. 【請求項２】 型締めユニットにおいて、第１、第２の
   タイバーがほぼ垂直に配置され、型締めユニットが外枠
   体に対して内枠体が上下方向に移動される竪形であるこ
   とを特徴とした請求項１に記載の射出成形機。
3. 【請求項３】 型締めユニットの第１、第２クランプ空
   間に対して第１、第２の射出ユニットがパーティングラ
   イン射出の配置とされていることを特徴とした請求項１
   または請求項２に記載の射出成形機。
4. 【請求項４】 型締めユニットの第１クランプ空間に対
   して第１の射出ユニットがインライン射出に配置され、
   第２クランプ空間に対して第２の射出ユニットがパーテ
   ィングライン射出の配置とされていることを特徴とした
   請求項１に記載の射出成形機。
5. 【請求項５】 作業ロボットを備え、第１、第２のクラ
   ンプ空間に対する作業を一基のロボットに担当させてあ
   ることを特徴とした請求項１〜請求項４のいずれか一つ
   に記載の射出成形機。