JP5719866B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、ターンテーブル上に設けられた成形金型から成形品を、エジェクタ部材を用いて押し出す射出成形機に関する。

複数の成形金型が配されたターンテーブルを備える射出成形機が知られている。この種の射出成形機では、成形金型から成形品を押し出すときに、成形金型から成形品を剥離するときに生じる抵抗によって、成形金型と共にターンテーブルが浮き上がってしまう現象が発生する。

このようにターンテーブルが浮き上がることで、ターンテーブルの回転機構や、成形金型の損傷や破損を招くおそれがある。

このため、ターンテーブルの浮き上がりを防止する対策としては、特許文献１に、ターンテーブルの外周部に設けられた固定孔と、ターンテーブルの外周部に対向する位置に配され、固定孔に係合される固定ピンと、を有する固定機構を備える構成が開示されている。

この固定機構では、エジェクタ部材によって成形金型から成形品を取り出すときに、固定孔に固定ピンが係合されることによって、ターンテーブルの回転方向及び軸方向に対する移動がそれぞれ規制されている。

特開２００３−１１７９３６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の構成では、固定孔内に固定ピンを挿入することでターンテーブルの移動が規制されているので、固定ピンと固定孔との間に隙間を確保する必要がある。このため、この隙間の分だけターンテーブルが移動可能になってしまうので、成形品の取り出し時に生じるターンテーブルの浮き上がりを完全に解消することができなかった。

また、特許文献１に記載の構成では、温度調節されている成形金型から、熱がターンテーブルに伝導されることによって、固定孔や固定ピンに熱変形が生じて、固定孔内に固定ピンを挿入できなくなることも起きる。その結果、ターンテーブルの移動を規制することが不能になるおそれがあった。

加えて、特許文献１に記載の構成では、例えば、固定ピンを作動させるための駆動シリンダ及び切替弁や、切替弁を作動させるための電気配線などが必要となり、構成が複雑化し、製造コストが増える問題があった。

そこで、本発明は、上記関連する技術の課題のいずれかを解決することができる射出成形機を提供することを目的とする。本発明の目的の一例は、簡素な構成によってターンテーブルの移動を規制すると共に、規制動作の信頼性の向上を図ることができる射出成形機を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明に係る射出成形機は、複数の成型金型が配され、回転可能に設けられたターンテーブルと、上方へ移動することで複数の成形金型内から成形品を押し出すためのエジェクタ部材と、エジェクタ部材によって成形品を押し出す動作に連動して、エジェクタ部材の移動方向に対するターンテーブルの移動を規制するための位置規制機構と、を備える。位置規制機構は、ターンテーブルに固定されまたはターンテーブルと一体に形成された係合部材と、ターンテーブルに固定されまたはターンテーブルと一体に形成された係合部材と、係合部材に係合可能なテーブル規制部材と、テーブル規制部材に固定された連結機構と、エジェクタ部材及び連結機構に連結されたリンク機構と、を有している。リンク機構はエジェクタ部材の上方への移動を連結機構の下方への移動に変換し、テーブル規制部材は連結機構とともに下方に移動することで、係合部材に上方から下向きに係合してターンテーブルの上方への移動を規制する。

本発明によれば、成形金型から成形品を押し出すエジェクタ装置の作動時に、エジェクタ部材の移動方向にターンテーブルが移動することを、簡素な構造で規制することができる。

実施形態の射出成形機が備える位置規制機構を示す側面図である。 実施形態の射出成形機において、エジェクタロッドによって成形品が取り出されるときに、位置規制機構によってターンテーブルの移動が規制されている状態を示す側面図である。 実施形態の射出成形機が備えるターンテーブルを説明するための模式図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

図１に、実施形態の射出成形機の側面図を示す。図２に、実施形態の射出成形機にて、エジェクタロッドによって成形品が取り出される状態の側面図を示す。図３に、実施形態の射出成形機のターンテーブルの平面図を模式的に示す。

図１及び図２に示すように、実施形態の射出成形機１は、成形品３を成形する複数の成型金型４が配されたターンテーブル５と、ターンテーブル５を回転させるための回転駆動機構と、複数の成形金型４内から成形品３を押し出すためのエジェクタ部材としてのエジェクタロッド１８を有するエジェクタ装置７と、エジェクタロッド１８が成形品３を押し出す動作に連動してエジェクタロッド１８の移動方向に対するターンテーブル５の移動を規制するための位置規制機構８と、を備えている。

成型金型４は、一対の下金型１１及び上金型（不図示）と、下金型１１から成形品３を突き出すエジェクタピン１２ａを有するエジェクタプレート１２と、を有している。

ターンテーブル５は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、円板状に形成されており、ベッド１７に固定された固定盤１６の上面に設置したスライドプレート１５の上をスライド移動し、回転中心に対して対称な位置に、成形金型４が配置されている。また、ターンテーブル５には、図１及び図２に示すように、成形金型４のエジェクタプレート１２に対応する位置に、エジェクタロッド１８が進退する貫通孔５ａが設けられている。

固定盤１６は、ベッド１７に固定されており、図示しない型締機構をその下部に固定している部材で型開閉に伴う移動は行わない。また、スライドプレート１５は、潤滑剤を含んでおり、スライドプレート１５の上をターンテーブル５がスライド移動する。スライドプレート１５は、スライド抵抗の低減と型締力を受ける働きを持っている。

図示しない回転駆動機構によってターンテーブル５が所定の回転角だけ回転されることで、ターンテーブル５上の１つの成形金型４が、エジェクタ装置７に対応する位置に移動される。

エジェクタ装置７は、ベッド１７に固定されており、成形金型４から成形品３を押し出すためのエジェクタロッド１８と、エジェクタロッド１８を駆動するための駆動部１９と、を有している。また、エジェクタ装置７は、エジェクタロッド１８を昇降動作させる昇降板２１と、昇降板２１を移動自在に案内する複数のガイド軸２２と、を有している。

ベッド１７には、成型金型４に対してエジェクタロッド１８を進退させるための貫通部としての貫通孔１７ａが設けられている。

エジェクタ装置７の駆動部１９としては、図示しないが、例えば油圧シリンダや、ボールネジ及びモータを用いた機構が挙げられる。

エジェクタ装置７は、エジェクタロッド１８を作動させることで、エジェクタロッド１８が、エジェクタプレート１２に当接され、エジェクタプレート１２のエジェクタピン１２ａによって、成型金型４から成形品３が押し出される。

位置規制機構８は、ターンテーブル５に係合するテーブル規制部材としての押さえ部材２３と、ターンテーブル５に設けられ、押さえ部材２３が係合される係合部材としての押さえ受け部材２４と、エジェクタロッド１８の移動と連動するリンク機構２５と、リンク機構２５によって作動され、押さえ部材２３と連結された連結機構２６と、を有している。

押さえ部材２３は、連結機構２６に支持されており、押さえ受け部材２４に係合される係合爪２３ａを有している。押さえ受け部材２４は、ターンテーブル５に固定されており、押さえ部材２３の係合爪２３ａが係合される係合片２４ａを有している。

なお、本実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ターンテーブル５に配された各成型金型４に対応する位置に、押さえ受け部材２４がそれぞれ設けられている。ターンテーブル５上に２つの成形金型４が配された構成の場合、押さえ受け部材２４は、ターンテーブル５が１８０度回転したときに、押さえ部材２３に対向する位置に移動されるように配置されている。

なお、ターンテーブル５に配される成型金型４の個数は、必要に応じて増減されてもよいことは勿論である。例えば図３（ｃ）に示すように、ターンテーブル５に３つの成型金型４が配される構成の場合にも、本実施形態と同様に、押さえ受け部材２４は、ターンテーブル５が所定の回転角だけ回転したときに押さえ部材２３に対向する位置に移動されるように、各成型金型４の下面近傍にそれぞれ設けられる。

また、本実施形態では、押さえ受け部材２４が、ターンテーブル５に別体として設けられて構成されたが、ターンテーブル５に、押さえ部材２３が係合される係合溝等の係合部が一体に形成されてもよいことは勿論である。

リンク機構２５は、昇降板２１に設けられたカムフォロア３０と、カムフォロア３０に一端が連結された第１リンク３１と、一端が第１リンク３１に連結されると共に他端が連結機構２６に連結された第２リンク３２と、第１リンク３１を揺動可能に支持する支点部材３３と、を有している。第１リンク３１の一端には、長穴が形成されており、長穴にカムフォロア３０が挿入されている。支点部材３３は、ベッド１７に固定されている。

連結機構２６は、第２リンク３２に連結された引っ張り棒３５と、引っ張り棒３５に連結されたピストン３６と、押さえ部材２３にエジェクタロッド１８の移動方向に対する弾性を付与する弾性部材としてコイルスプリング３７と、押さえ部材２３と連結され、コイルスプリング３７を介して押さえ部材２３の移動方向に対する弾性が付与されるスライド部材としてのスプリングケース３８と、スプリングケース３８を移動可能に支持するガイドブッシュ３９と、を有している。

引っ張り棒３５及びピストン３６は、リンク機構２５によって作動される作動部材として機能する。また、引っ張り棒３５には、外周に段部３５ａが形成されており、段部３５ａがスプリングケース３８と当接することで、スプリングケース３８を移動させることが可能に構成されている。

スプリングケース３８は、内部に配置されたピストン３６を移動可能に保持するシリンダ状に形成されており、ピストン３６に、押さえ部材２３の移動方向と平行な方向に対して弾性を付与するように、コイルスプリング３７がスプリングケース３８の内部に配置されている。

ガイドブッシュ３９は、筒状に形成されており、ベッド１７に固定されている。ガイドブッシュ３９の内周部には、スプリングケース３８が、押さえ部材２３の移動方向に移動可能に保持されている。また、スプリングケース３８は、図示しないピンによってベッド１７に対して回転しないように規制されており、押さえ部材２３の移動方向にのみ移動可能に設けられている。

以上のように構成された射出成形機１について、位置規制機構８によってターンテーブル５の移動を規制する動作を説明する。

図１に示すように、エジェクタ装置７が作動されていない初期状態では、エジェクタロッド１８がターンテーブル５から待避されている。このとき、位置規制機構８は、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４とが係合されておらず、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４との間に間隙ｃが生じている。このため、エジェクタロッドの移動方向に対するターンテーブル５の移動が規制されておらず、ターンテーブル５は回転可能とされている。

次に、成型金型４から成形品３を取り出す際、回転駆動機構によってターンテーブル５が所定の回転角だけ回転され、成形品３が取り出される成型金型４がエジェクタ装置７に対応する位置に移動される。続いて、エジェクタ装置７は、駆動部１９によって昇降板２１がガイド軸２２に沿って上昇され、昇降板２１によってエジェクタロッド１８が成型金型４に向かって移動される。

このとき、位置規制機構８は、図２に示すように、エジェクタ装置７のエジェクタロッド１８が上昇する動作に連動してリンク機構２５が作動され、リンク機構２５の第１リンク３１、第２リンク３２を介して、引っ張り棒３５が下降する。引っ張り棒３５が下降することに伴って、ピストン３６が下降され、コイルスプリング３７を弾性変形させながらスプリングケース３８と共に、押さえ部材２３が下降される。押さえ部材２３が下降されることによって、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４との隙間ｃが無くなり、押さえ部材２３が押さえ受け部材２４に係合され、押さえ部材２３によってターンテーブル５が下方に引っ張られるので、エジェクタロッド１８の移動方向に対するターンテーブル５の移動が規制される。

このように、位置規制機構８によれば、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４が係合した状態で、押さえ部材２３の係合爪２３ａと押さえ受け部材２４の係合片２４ａとの隙間ｃを「０」にすることが可能になり、ターンテーブル５の位置を高精度に規制する、すなわちターンテーブル５に生じる浮き上がりを「０」にすることが可能になる。

したがって、位置規制機構８は、エジェクタロッド１８が作動したときに、成型金型４から成型品３が押し出される動作に伴ってターンテーブル５が浮き上がることが防止されている。

ところで、エジェクタロッド１８の移動方向の移動量（ストローク）は、成型品３の形状などに応じて適宜設定されており、一定ではない。その一方、エジェクタロッド１８のストロークが変化した場合であっても、押さえ受け部材２４に対して移動される押さえ部材２３のストロークを一定に保つ必要がある。そのため、押さえ部材２３のストロークを一定になるように、エジェクタロッド１８のストロークの変化を吸収するために、引っ張り棒３５の移動量の変化に応じて弾性変形されるコイルスプリング３７を連結機構２６が有している。

つまり、エジェクタロッド１８のストロークが大きい場合には、引っ張り棒３５が下降する移動量も大きくなるが、押さえ部材２３が押さえ受け部材２４に係合した後に、引っ張り棒３５が更に下降したときに、コイルスプリング３７が弾性変形することになる。このようにコイルスプリング３７が弾性変形することで、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４との係合箇所に応力を生じさせることなく、引っ張り棒３５をスムーズに下降させることが可能に構成されている。

上述のように連結機構２６は、引っ張り棒３５が下降して押さえ部材２３が下降されるときに、コイルスプリング３７が弾性変形されることで、エジェクタロッド１８のストロークの変化に対応することが可能に構成されており、エジェクタロッド１８のストロークが変化した場合であっても押さえ受け部材２４に対する押さえ部材２３の移動量を一定に保つことが可能になっている。

次に、エジェクタロッド１８が成型金型４から下降する場合、位置規制機構８は、エジェクタ装置７のエジェクタロッド１８が下降する動作に連動してリンク機構２５が作動され、リンク機構２５の第１リンク３１、第２リンク３２を介して、引っ張り棒３５が上昇する。引っ張り棒３５が上昇することに伴って、ピストン３６が上昇され、引っ張り棒３５の段部３５ａがスプリングケース３８に当接し、スプリングケース３８と共に押さえ部材２３が上昇される。押さえ部材２３が上昇されることで、押さえ部材２３と押さえ受け部材２４との係合状態が解除され、エジェクタロッド１８の移動方向に対するターンテーブル５の規制が解除されるので、ターンテーブル５が回転可能になる。

上述したように、実施形態の射出成形機１は、エジェクタ装置７のエジェクタロッド１８と連動してターンテーブル５の移動を規制する位置規制機構８を備えることによって、成形金型４から成形品３を押し出すエジェクタ装置７の作動時に、エジェクタロッド１８の移動方向にターンテーブル５が移動することを、簡素な構造によって規制することができる。その結果、ターンテーブル５の移動によって回転駆動機構や成形金型４が破損することを防ぐことができる。

また、実施形態の射出成形機１は、連結機構２６のコイルスプリング３７が弾性変形することで、エジェクタロッド１８のストロークの変化に伴う押さえ部材２３の移動が吸収されるので、ターンテーブル５に設けられた押さえ受け部材２４に対する押さえ部材２３の移動量を一定にすることが可能になる。このため、成型品３の形状などに応じたエジェクタロッド１８のストロークの変化にかかわらずに、ターンテーブル５の移動を高精度に規制することができると共に、規制動作の信頼性を向上することができる。

加えて、射出成形機１によれば、コイルスプリング３７を有する連結機構２６を備えることで、成形金型４の熱によるターンテーブル５の変形や、エジェクタロッド１８のストロークが変化した場合であっても、位置規制機構８は影響を受けることなく、ターンテーブル５の移動を規制することができる。

１ 射出成形機
３ 成形品
４ 成型金型
５ ターンテーブル
７ エジェクタ装置
８ 位置規制機構
１８ エジェクタロッド
２３ 押さえ部材
２４ 押さえ受け部材
２５ リンク機構
２６ 連結機構

Claims (4)

1. 複数の成型金型が配され、回転可能に設けられたターンテーブルと、
   上方へ移動することで前記複数の成形金型内から成形品を押し出すためのエジェクタ部材と、
   前記エジェクタ部材によって前記成形品を押し出す動作に連動して、前記エジェクタ部材の移動方向に対する前記ターンテーブルの移動を規制するための位置規制機構と、を備え、
   前記位置規制機構は、前記ターンテーブルに固定されまたは前記ターンテーブルと一体に形成された係合部材と、前記係合部材に係合可能なテーブル規制部材と、前記テーブル規制部材に固定された連結機構と、前記エジェクタ部材及び前記連結機構に連結されたリンク機構と、を有し、前記リンク機構は前記エジェクタ部材の上方への移動を前記連結機構の下方への移動に変換し、前記テーブル規制部材は前記連結機構とともに下方に移動することで、前記係合部材に上方から下向きに係合して前記ターンテーブルの上方への移動を規制する、射出成形機。
2. 前記連結機構は、前記リンク機構と前記テーブル規制部材との間に設けられた弾性部材を有し、前記弾性部材は前記テーブル規制部材が前記係合部材に係合した後に前記リンク機構の前記連結機構との連結部がさらに下方に移動したときに弾性変形する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記連結機構は、前記リンク機構に連結された作動部材と、前記テーブル規制部材に連結されたスライド部材と、を有し、前記弾性部材は前記作動部材と前記スライド部材との間で圧縮されるように弾性変形する、請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記ターンテーブルを回転可能に支持し、前記エジェクタ部材を前記ターンテーブルに対して進退させるための貫通部を備えるベッドを有し、
   前記スライド部材は、前記テーブル規制部材の移動方向に移動可能に前記ベッドに支持されている、請求項３に記載の射出成形機。

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