JP7779461B2 - 金型搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば射出成形機に用いられる金型を交換する装置に関する。

射出成形機は、溶融された樹脂材料を予め定められた形状の成形品を得るために、一組の金型を備える。一組の金型の一方は射出成形機において位置が固定される固定盤に取り付けられるために固定金型と称され、一組の金型の他方は固定盤に対して進退移動する可動盤に取り付けられるために可動金型と称される。射出成形機において、作製したい成形品に応じた固定金型および可動金型が用いられる。したがって、成形品に応じて固定金型および可動金型を交換する必要がある。

遊転ローラに載せられた金型を手動で搬送するそれまでの交換手法に対して、特許文献１は回転駆動手段により回転駆動される複数のスプロケットに加えて、金型の下端近傍部に装備される、スプロケットにより駆動されるラック部材を設けることを提案する。引用文献１の金型搬送装置は、回転駆動手段を動作させると、スプロケットの回転によりスプロケットに載る金型が搬送されるとともに、ラック部材が動作することによりラック部材と金型とが一体的に搬送される。特許文献１によれば、回転駆動手段により金型を移動させるため、金型移動速度を高めることができ、金型の停止位置精度を高めることができ、金型交換の所要時間を短縮することができる、とされている。

特開２０１９－０５１６０１号公報

射出成形機に用いられる金型は寸法が多種多様であり、背の低いものから高いものまである。ここでいう背とは、鉛直方向（Ｖ）の寸法をいう。水平方向（Ｈ）に搬送のための力を受けると、背の高い金型は背の低い金型に比べて姿勢が不安定である。

特許文献１の金型搬送装置は、搬送駆動力が伝達されるのはスプロケットに接する金型の底面（下面）およびラック部材が関わる金型の下端部近傍だけである。このように水平方向（Ｈ）に搬送の駆動力を金型の底面に加えると、この駆動力は金型の重心に対してモーメントとして作用する。特に、金型を高速で搬送しようとして大きな駆動力を金型の下回りに負荷すると、背の高い金型であれば作用するモーメントも大きくなる。特に、搬送の駆動力を負荷して加速した直後に、金型の搬送方向の前端面はスプロケットから浮き上がるおそれがある。または逆に搬送の制動力を負荷して減速した直後に、金型の搬送方向の後端面はスプロケットから浮き上がるおそれがある。浮き上がりは収まるが、浮き上がった金型の底面がスプロケットに着地すると衝突音が発生してしまう。また、金型が浮き上がると、前端部または後端部の下部が持ち上がり、金型とスプロケットの係合が外れると、搬送駆動力の伝達不良が発生してしまい、目的とする金型の搬送速度が得られなくなる。

以上より、本発明は、背の高い金型であっても、加速時の搬送方向の前方端における浮き上がりまたは減速時の搬送方向の後方端における浮き上がりを防ぎ安定したかつ高速な搬送を可能にする金型搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の金型搬送装置は、固定金型と可動金型を組み合わせてなる少なくとも一組の金型を搬送方向に沿って搬送させる。
金型搬送装置は、底面を介して金型を載せながら金型を搬送方向に搬送させる第１搬送機構と、金型の底面から鉛直方向に離れた位置に第２駆動力を与えながら金型を搬送方向に搬送させる第２搬送機構と、を備える。
金型搬送装置は、第１搬送機構と第２搬送機構を同時に駆動して、金型を搬送させる。

本発明の金型搬送装置において、好ましい第１搬送機構は、搬送方向に並び、金型が載せられる複数の自転する回転体を備える駆動機構からなり、好ましい第２搬送機構は、チェーン駆動機構または流体圧シリンダ駆動機構からなる。

本発明の金型搬送装置において、好ましくは、第１搬送機構の駆動源である第１電動モータと第２搬送機構の駆動源である第２電動モータが、電気制御的にまたは機械的に同期する。

本発明の金型搬送装置において、好ましい第２搬送機構は、第１搬送機構による搬送の加速時または減速時に金型に生じ得るモーメントに対向する向きの荷重を与えながら金型を搬送させる。

本発明の金型搬送装置において、加速時には、第１-１駆動力Ｐ１１と、記第２搬送機構による金型の第２-１駆動力Ｐ２１とが、好ましくは、Ｐ１１＞Ｐ２１の関係を有する。また、減速時には、第１搬送機構による金型の第１-２駆動力Ｐ１２と、第２搬送機構による金型の第２-２駆動力Ｐ２２とが、好ましくは、Ｐ１２≦Ｐ２２の関係を有する。

本発明の金型搬送装置によれば、第１搬送機構に加えて第２搬送機構を設けることにより、背の高い金型であっても、加速時の搬送方向の前方端における浮き上がりまたは減速時の搬送方向の後方端における浮き上がりを防ぎ安定したかつ高速な搬送を可能にできる。

第１実施形態に係る金型搬送装置を示す側面図である。 第１実施形態に係る金型搬送装置を示す平面図である。 第１実施形態に係る金型搬送装置により金型を搬送する過程を示す側面図である。 第１実施形態に係る金型搬送装置により金型を搬送する過程を示す平面図である。 第１実施形態に係る金型搬送装置の効果を説明する図であり、（ａ）は背の低い金型を示し、（ｂ）は背の高い金型を示し、（ｃ）は背の高い金型であって第２搬送機構による負荷を受けていることを示している。 第２実施形態に係る金型搬送装置を示す側面図である。 第２実施形態に係る金型搬送装置を示す平面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明における好ましい第１実施形態および第２実施形態という二つの実施形態について説明する。第１実施形態および第２実施形態は、金型を搬送する第１搬送機構および第２搬送機構という二つの搬送機構を備えることにより、背の高い金型であっても、搬送方向の前方端（前面ＦＳ）または後方端（背面ＢＳ）における浮き上がりを防ぎ安定したかつ高速な搬送を可能にできる。また、第１実施形態および第２実施形態において、第１搬送機構の構成は共通するが、第２搬送機構の構成が異なっている。以下、第１実施形態、第２実施形態の順に説明する。

〔第１実施形態：図１，図２，図３，図４〕
第１実施形態に係る金型搬送装置１Ａを、図１～図４を参照しながら説明する。
金型搬送装置１Ａは、例えば保管庫から金型ＤＥの搬入・搬出位置１９に搬入された新たに射出成形に供される金型ＤＥを金型配置領域１１７に向けて搬送する。金型配置領域１１７まで搬送された金型ＤＥは固定型盤１１１、可動型盤１１３に取り付けられ、射出成形を待つ。金型ＤＥを金型配置領域１１７から搬出する際には、上記の搬入手順とは逆の手順にて搬送が行われる。
金型ＤＥは、一組の固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２の組み合わせからなる。固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２を区別する必要がない場合には金型ＤＥと総称する。

金型搬送装置１Ａの基本的な機能は以上の通りであるが、金型搬送装置１Ａは搬送駆動力（以下、単に駆動力ということがある）を金型の底面に加える第１搬送機構２０と金型の背面に負荷する第２搬送機構４０Ａとを備える。以下、射出成形機１００の概要について説明した後に、金型搬送装置１Ａを具体的に説明する。

［射出成形機１００］
金型搬送装置１Ａが適用される射出成形機１００の主要な構成要素を説明する。
射出成形機１００は、型締装置１１０と射出装置１２０を備えている。
型締装置１１０は、固定金型ＤＥ１が取り付けられる固定型盤１１１と、可動金型ＤＥ２が取り付けられる可動型盤１１３と、を備える。固定型盤１１１に取り付けられる固定金型ＤＥ１と可動型盤１１３に取り付けられる可動金型ＤＥ２の間に成形品に対応するキャビティが形成され、このキャビティに射出装置１２０から溶融状態の樹脂を射出することにより成形品が得られる。射出成形の際に固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２の間に型締め力を与えるために、型締装置１１０は固定型盤１１１と可動型盤１１３を貫通する複数のタイバー１１５および油圧シリンダなどの図示を省略する駆動源を備えている。固定型盤１１１と可動型盤１１３の間には固定金型ＤＥ１および可動金型ＤＥ２が配置、固定される金型配置領域１１７が構成される。本実施形態においては、金型ＤＥは固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２からなる一組の金型ＤＥを例示するが、所謂ファミリーモールド成形等の複数のキャビティあるいは複数の金型を用いて成形を行うために、固定型盤１１１および可動型盤１１３に複数組の固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２からなる金型ＤＥを取り付けてもよい。

射出装置１２０は、固体状の樹脂原料を加熱および溶融する加熱シリンダ１２１と、加熱シリンダ１２１で得られる溶融状態の樹脂材料を固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２の間のキャビティに向けて吐出する射出ノズル１２３と、を備える。加熱シリンダ１２１の内部には、供給される樹脂原料を混錬、溶融するための図示が省略されるスクリュが設けられる。また、加熱シリンダ１２１の周囲には、内部に供給される樹脂原料を加熱するためのヒータが設けられる。ヒータにより樹脂原料を加熱するとともにスクリュを回転させることにより、固体状の樹脂原料は射出成形に供されるように加熱シリンダ１２１の内部で溶融される。金型搬送装置１Ａが適用される対象は射出成形機１００に限るものではなく、重量物としての金型の交換が必要なダイカストなどの鋳造装置、押出プレス装置に金型搬送装置１Ａを適用できる。

［金型搬送装置１Ａの全体構成：図１，図２］
金型搬送装置１Ａは、図１および図２に示すように、搬送テーブル１０の搬入・搬出位置１９から射出成形機１００の金型配置領域１１７に向けて金型ＤＥが搬送され、または、金型配置領域１１７から搬入・搬出位置１９に向けて金型ＤＥが搬送される搬送テーブル１０を備える。また、金型搬送装置１Ａは、搬送テーブル１０において、その底面ＳＳを介して金型ＤＥを載せながら搬送方向Ｘに駆動力を負荷して搬送する第１搬送機構２０を備える。さらに、金型搬送装置１Ａは、金型ＤＥの底面ＳＳから鉛直方向Ｖ（重力方向に対して逆方向）に離れた位置で金型ＤＥに搬送方向Ｘに駆動力を負荷して搬送する第２搬送機構４０Ａを備える。なお、固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２を区別する必要がない場合には、両者が金型ＤＥと総称される。
金型搬送装置１Ａにおいて、図１および図２に示すように、搬送方向Ｘ、幅方向Ｙおよび高さ方向Ｚが定義される。本実施形態における方向とは、二つの向きを含む総称である。例えば、搬送方向Ｘは、搬入・搬出位置１９から金型配置領域１１７への向き（Ｘ１）と金型配置領域１１７から搬入・搬出位置１９への向き（Ｘ２）とを含む。

［搬送テーブル１０：図１，図２］
搬送テーブル１０は、第１搬送機構２０と第２搬送機構４０Ａを備える。金型搬送装置１Ａは、第１搬送機構２０と第２搬送機構４０Ａを同時に駆動させながら金型ＤＥを協働して搬送テーブル１０の上を搬送する。

［第１搬送機構２０：図１，図２］
第１搬送機構２０は、駆動源により自転する回転体の一例であるローラに金型ＤＥをその底面ＳＳを介して載せながら金型ＤＥを搬送する回転体駆動機構からなる。
第１搬送機構２０は、図１および図２に示すように、搬送方向Ｘにそれぞれが間隔を空けて並ぶ搬送ローラ２１と、それぞれの搬送ローラ２１の幅方向Ｙの一方端に搬送ローラ２１と同軸上に固定されるスプロケット２３と、を備える。
それぞれの搬送ローラ２１は、回転可能に搬送テーブル１０にその両端が支持される。また、搬送ローラ２１は、載せられる金型ＤＥの荷重が負荷されても耐えられるように、材質、寸法が特定される。搬送ローラ２１の一部を遊転ローラに置き換えることもできる。

第１搬送機構２０は、それぞれのスプロケット２３に掛け渡される無端状のローラ駆動チェーン２５と、ローラ駆動チェーン２５を周回移動させる第１駆動源２７と、を備える。
第１駆動源２７は正転および逆転が可能な例えば電動モータ（第１電動モータ）から構成される。図１には矢印で示される第１駆動源２７が正転される例が示されている。第１駆動源２７が正転すると、第１搬送機構２０は金型ＤＥを金型配置領域１１７に向けて向きＸ１に搬送することができる。第１駆動源２７が逆転すると、第１搬送機構２０は金型ＤＥを金型配置領域１１７から搬入・搬出位置１９に向けて向きＸ２に搬送することができる。いずれの搬送においても、金型ＤＥは搬送ローラ２１に載せられており、搬送ローラ２１による駆動力がその底面ＳＳに加えられる。

金型ＤＥが載せられる搬送ローラ２１の外周面に大荷重が加わっても高剛性かつ回転が容易なローラ駆動機構を第１搬送機構２０に採用することにより、大重量物である金型ＤＥを重力方向から直に載せて支えていても、搬送ローラ２１の回転に支障を及ぼすほどの屈曲変形が発生することはなく、金型ＤＥの搬送方向への移動を容易に行うことができる。
なお本実施形態における搬送ローラ２１は金型ＤＥを載せる外周面が一例として平坦であるが、本発明におけるローラはこれに限らない。例えば、外周面に歯が形成されるチェーン駆動機構を構成するスプロケットのように、外周面に凹凸が形成されるローラを自転する回転体として用いてもよい。金型ＤＥを搬送するローラが外周面に凹凸を有していれば、金型ＤＥに備えられた図示しない断続的な溝または孔と外周面の凹凸が係止されることで搬送時の搬送ローラ２１における金型ＤＥの滑りを防止できる。
また、ここでは単純に搬送ローラ２１に載せて他の機械的な手段で把持するなどの拘束をしないことを前提としているが、本発明における「載せる」とは金型ＤＥが機械的に拘束される場合を含んでいる。例えば、金型ＤＥの底面ＳＳの浮き上がりを抑えるなどの鉛直方向Ｖに緩く拘束される場合などである。

［第２搬送機構４０Ａ：図１，図２］
次に、第２搬送機構４０Ａは、駆動源により進退移動するスネークチェーンを用いて金型ＤＥを搬送するチェーン駆動機構からなる。第２搬送機構４０Ａは、幅方向Ｙの中央において、搬送ローラ２１に載せられる金型ＤＥに駆動力を加える。本実施形態において第２搬送機構４０Ａはスネークチェーンを例示するが、スネークチェーンに限ることなく巻き取り可能で且つ軸方向に推力を伝達できる部材であれば支障ない。

第２搬送機構４０Ａは、図１および図２に示すように、スネークチェーン４１と、スネークチェーン４１の一方端において関わりスネークチェーン４１を進退移動させる第２駆動源４７と、スネークチェーン４１の他方端に設けられる金型ＤＥに着脱自在な接合片４９と、を備える。接合片４９は、例えばボルト・ナットなどの締結手段により金型ＤＥに対して接合される。なお、スネークチェーン４１において第２駆動源４７と関わる側を後といい、接合片４９が設けられる側を前ということにする。

スネークチェーン４１は、図示を省略するチェーンガイドに沿って進退移動可能とする。スネークチェーン４１の前側は第２駆動源４７により回転可能とされるスプロケット４６に掛け渡されている。スプロケット４６が正転または逆転されると、掛け渡されているスネークチェーン４１がスプロケット４６に巻き出されまたは巻き取られる。この巻き出しまたは巻き取られに対応してスネークチェーン４１が進退移動すると、スネークチェーン４１が屈曲することなく第２駆動源４７による推力が伝達され、重量物である金型ＤＥを向きＸ１または向きＸ２に移動させることができる。
スネークチェーン４１は、一例として、外リンク４２と内リンク４３の２種類のリンク要素を交互に組み合わせて連結されている。

第２駆動源４７は、前述した第１駆動源２７と同様に、正転および逆転が可能な例えば電動モータ（第２電動モータ）から構成される。正転および逆転による第２駆動源４７が金型ＤＥを搬送する向きも第１駆動源２７と同じである。つまり、第２駆動源４７が正転すると、第２搬送機構４０Ａは金型ＤＥを金型配置領域１１７に向けて搬送することができ、第２駆動源４７が逆転すると、第２搬送機構４０Ａは金型ＤＥを金型配置領域１１７から搬入・搬出位置１９に向けて搬送することができる。いずれの向きＸ１、Ｘ２への搬送においても、搬送ローラ２１に載せられている金型ＤＥには、その背面ＢＳであって搬送ローラ２１から高さ方向Ｚに離れた位置に駆動力が、金型ＤＥと脱着可能な接合片４９を介して加えられる。なお、接合片４９は幅方向Ｙおよび高さ方向Ｚに所定の面積を有しており、接合片４９は金型ＤＥの底面ＳＳから高さ方向Ｚに離れた位置で金型ＤＥに脱着可能に連結される。金型ＤＥと接合片４９の脱着手段は、ボルト・ナットなどの締結手段の他、爪や圧縮力による把持、あるいは磁力や吸引による吸着など既知の脱着手段が広く適用される。またスネークチェーン４１は接合片４９に連結されている。このとき、スネークチェーン４１が接合片４９に連結する位置は、接合片４９の面積の中心が好ましい。

[金型ＤＥの搬送動作：図３，図４]
次に、図３および図４を参照して、金型搬送装置１Ａを用いて金型ＤＥを搬入・搬出位置１９から射出成形機１００の金型配置領域１１７に向けて搬送する動作を説明する。なお、図３の上側の図は金型ＤＥが搬入・搬出位置１９に置かれ搬送が開始される状態を示し、図３の下側の図は金型ＤＥが金型配置領域１１７までの搬送の途中の状態を示している。

第１搬送機構２０の第１駆動源２７を正転させ、かつ、第２搬送機構４０Ａの第２駆動源４７を正転させることによって、金型ＤＥの搬送が開始される。第１搬送機構２０と第２搬送機構４０Ａの二つの搬送機構を備え、かつ、第１搬送機構２０による金型ＤＥの搬送速度Ｖ２０と第２搬送機構４０Ａによる金型ＤＥの搬送速度Ｖ４０を同期させる。ここで、第１駆動源２７の正転により金型ＤＥを搬送する駆動力をＰ１（Ｐ１１，Ｐ１２）、第２駆動源４７の正転による金型ＤＥを搬送する駆動力をＰ２(Ｐ２１，Ｐ２２)とする。駆動力Ｐ１および駆動力Ｐ２により金型ＤＥは金型配置領域１１７に向けて搬送が続けられる。

金型ＤＥが目的とされる金型配置領域１１７まで搬送されると、第１駆動源２７および第２駆動源４７の駆動を停止する。ついで、第２搬送機構４０Ａの接合片４９を金型ＤＥから取り外し、かつ、接合片４９が当初の搬入・搬出位置１９まで移動するまで第２駆動源４７を逆転させる。第１駆動源２７および第２駆動源４７は、次の金型ＤＥの搬送まで駆動が停止される。

以上の説明においては、一組の固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２の組み合わせからなる金型ＤＥを搬送する例を説明したが、本実施形態において、固定金型ＤＥ１と可動金型ＤＥ２を個別に搬送してもよい。例えば、固定金型ＤＥ１を先行してあるとすれば、次の金型ＤＥの搬送は搬入・搬出位置１９から金型配置領域１１７に向けた可動金型ＤＥ２の搬送である。また、先行する金型ＤＥの搬送が固定金型ＤＥ１および可動金型ＤＥ２の双方であれば、次の金型ＤＥの搬送は所定数の射出成形を終えた金型ＤＥの交換のための、固定金型ＤＥ１および可動金型ＤＥ２の金型配置領域１１７から搬入・搬出位置１９に向けた搬送である。

〔金型搬送装置１Ａによる効果〕
次に、金型搬送装置１により得られる効果について説明する。
［搬送動作における金型ＤＥの挙動に対する効果：図５］
金型ＤＥの搬送の過程において、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１搬送機構２０による第１-１駆動力Ｐ１１または第１-２駆動力Ｐ１２だけが加えられているものとすると、第１-１駆動力Ｐ１１または第１-２駆動力Ｐ１２が金型ＤＥに伝達されるのは搬送ローラ２１に接する金型ＤＥの底面ＳＳである。ここで、第１-１駆動力Ｐ１１は加速時を示し、第１-２駆動力Ｐ１２は減速時を示している。

このように水平方向Ｈに第１-１駆動力Ｐ１１を金型ＤＥの底面ＳＳに加えると、加速時においては第１-１駆動力Ｐ１１が金型ＤＥの重心Ｇに作用する荷重Ｗ１１となって金型ＤＥに図中の時計回りのモーメントＭ１１が生じる。特に、金型ＤＥを高速で搬送しようとして大きな第１-１駆動力Ｐ１１を金型ＤＥの底面ＳＳに加えると、図５に示すように、背の低い金型ＤＥ（図５（ａ））よりも背の高い金型ＤＥ（図５（ｂ））に作用するモーメントＭ１１が大きくなる。特に、第１駆動源２７の駆動を開始して第１-１駆動力Ｐ１１を加えた直後の加速を伴う際に、または第１駆動源２７の駆動中に加速するために駆動力Ｐ１１を増大させる際に、金型ＤＥの搬送方向Ｘの前面ＦＳの側は搬送ローラ２１から浮き上がるおそれがある。

逆に減速時においては、第１-２駆動力Ｐ１２は金型ＤＥの重心Ｇに作用する加速時とは逆向きの荷重Ｗ１２となって金型ＤＥに反時計回りのモーメントＭ１２が生じる。特に、高速で搬送中の金型ＤＥを減速するために制動力として大きな第１-２駆動力Ｐ１２を金型ＤＥの底面ＳＳに加えると、背の低い金型ＤＥ（図５（ａ））よりも背の高い金型ＤＥ（図５（ｂ））に作用するモーメントＭ１２が大きくなる。特に、第１駆動源２７の減速駆動によって制動力として第１-２駆動力Ｐ１２を加えた際に、金型ＤＥの搬送方向Ｘの背面ＢＳの側は搬送ローラ２１から浮き上がるおそれがある。

加速時または減速時における浮き上がりはいずれ収まるが、浮き上がった金型ＤＥの底面ＳＳが搬送ローラ２１に着地すると衝撃が発生するとともに衝突音が発生してしまう。また、金型ＤＥが着地したときの衝撃の程度によっては、金型ＤＥの位置ずれや搬送ローラ２１の破損を起こすことがある。

ところが、金型搬送装置１Ａは、第１搬送機構２０に加えて第２搬送機構４０Ａを備える。第２駆動源４７が正転している間において、図５（ｃ）に示すように、第２搬送機構４０Ａの接合片４９が金型ＤＥの背面ＢＳを第２-１駆動力Ｐ２１により押す。この背面ＢＳを押す第２-１駆動力Ｐ２１により重心Ｇに作用する荷重Ｗ２１は、第１-１駆動力Ｐ１１により重心Ｇに作用する荷重Ｗ１１とは逆向きである。したがって、荷重Ｗ２１は時計回りのモーメントＭ１１を打ち消す反時計回りのモーメントＭ２１を生じさせる。そして、モーメントＭ２１の発生要因である第２-１駆動力Ｐ２１は、モーメントＭ１１の発生要因である第１-１駆動力Ｐ１１と同様に金型ＤＥの搬送のためのものであるから、モーメントＭ１１を打ち消して金型ＤＥの前面ＦＳ（前端面）の浮き上がりを防止するに足りる大きさを有している。
図５（ｃ）は加速時の例を示しているが、減速時には図５（ｃ）と逆向きの荷重、駆動力およびモーメントが生じることにより、金型ＤＥの背面ＢＳ（後端面）の浮き上がりを防止できる。

図５（ｃ）には三つの第２-１駆動力Ｐ２１が記載されているが、いずれの位置の第２-１駆動力Ｐ２１であってもモーメントＭ２１を発生させることができる。モーメントＭ１１に対向するだけであれば、金型ＤＥの底面ＳＳから最も離れる第２-１駆動力Ｐ２１はその値を小さくできる。
一般的に金型ＤＥは大重量物であるので、増速のための高加速度を得られるような大きな第１-１駆動力Ｐ１１を負荷した際に発生するモーメントＭ１１であっても、モーメントＭ１１の大部分は金型ＤＥの重量による慣性により打ち消される。このため打ち消されずに残ったモーメントＭ１１に対向させる第２-１駆動力Ｐ２１は大推力である必要はない。また、第２-１駆動力Ｐ２１が第１-１駆動力Ｐ１１よりも大きい場合、金型ＤＥの搬送推力は第２-１駆動力Ｐ２１が主となるため、スネークチェーン４１に発生する金型ＤＥからの反力が大きくなる。この場合、鋼製のスネークチェーン４１の各ピン部で屈曲が生じ推力を低下させるおそれがあるため、加速時にはＰ１１＞Ｐ２１であることが好ましい。Ｐ１１＞Ｐ２１を前提として、Ｐ２１＝（０．１～０．３）×Ｐ１１の範囲で浮き上がりを防止できる。この第１-１駆動力Ｐ１１および第２-１駆動力Ｐ２１の関係は、第２実施形態における加速時にも当てはまる。

なお、高速で移動している金型ＤＥを減速する場合、大重量物である金型ＤＥは慣性が大きいため金型ＤＥを減速するための制動力は大きな力が必要となる。また、金型ＤＥを減速するために駆動力Ｐ２は金型ＤＥの慣性力とは逆向き、つまり加速時とは逆向きの力が必要となる。つまり、スネークチェーン４１は接合片４９を介して金型ＤＥと連結していることから、金型ＤＥの慣性力によってスネークチェーン４１には引張方向の力が作用することになる。この場合、スネークチェーン４１は引き延ばされる状態となるため、鋼製のスネークチェーン４１の各ピン部で屈曲が発生することはないので、第１-２駆動力Ｐ１２よりも第２-２駆動力Ｐ２２が大きくてもよい。また、高速からの急減速時は慣性力が大きいため制動力である大きな駆動力Ｐ１２を減速側に負荷した際には、慣性力により金型ＤＥが搬送される向きに倒れるような大きなモーメントＭ２２が発生する。この大きなモーメントＭ２２に打ち勝って金型ＤＥの搬送方向の背面ＢＳにおける浮き上がりを防ぐためには、Ｐ１２≦Ｐ２２であることが好ましい。この第１-２駆動力Ｐ１２および第２-２駆動力Ｐ２２の関係は、第２実施形態における減速時にも当てはまる。

［搬送動作の高速化に対する効果］
射出成形機１００により樹脂製品の生産について高い効率が求められるところ、金型ＤＥの搬送および交換に要する時間を短くすることが求められる。これに対応するには金型ＤＥの搬送を高速度化すればよいが、金型搬送装置１はこの搬送の高速度化に適している。
例えば、単一の搬送機構、例えば第１搬送機構２０により金型ＤＥを搬送するものとすると、搬送の高速度化を図るには、第１搬送機構２０の第１駆動源２７を高出力化する必要があり、そのためには第１駆動源２７を大型化する必要がある。この大型化は設置スペースを増大させるため、設置スペースの増大に見合う敷地を確保しなければならない。また、第１駆動源２７の大型化はその構成部材の大型化を招くが、大型の構成部材は市販のものが使えずに個別の注文が必要となるなど構成部材のコスト増大を招く。

ところが、金型搬送装置１Ｂは、第１搬送機構２０の第１駆動源２７と第２搬送機構４０Ａの第２駆動源４７という二つの駆動源を備え、金型ＤＥの搬送時には第１駆動源２７の駆動力Ｐ１と第２駆動源４７の駆動力Ｐ２を同時に生じさせる。第１駆動源２７および第２駆動源４７が大型化されていない小型のものであっても両者が協働することによって、金型ＤＥの搬送の高速度化を賄うことができる。しかも、第１駆動源２７および第２駆動源４７はそれぞれ、市販の部材を使用する小型のもので足りるため、部材コストや短期間での搬送装置の製造が可能となる。また、同時に設置スペースの増大を招くことがない。

［金型ＤＥの搬送精度の向上についての効果］
金型搬送装置１Ａは、第１搬送機構２０と第２搬送機構４０Ａの二つの搬送機構を備え、かつ、第１搬送機構２０による金型ＤＥの搬送速度Ｖ２０と第２搬送機構４０Ａによる金型ＤＥの搬送速度Ｖ４０を前述したように同期させる。そうすることにより、金型ＤＥが第１搬送機構２０の搬送ローラ２１の上で滑ることが防止され、搬送ローラ２１による搬送力とスネークチェーン４１の搬送力のそれぞれが損失することなく金型ＤＥの搬送に費やされる。したがって、金型搬送装置１Ａによれば、金型ＤＥの搬送速度および搬送位置を高速に且つ高精度に制御することができる。

［チェーン駆動機構により金型ＤＥを搬送する効果］
第２搬送機構４０Ａにスネークチェーン４１を用いることにより、第２搬送機構４０Ａの省スペース化することができる。スネークチェーン４１は巻き取りまたは巻き出しが可能であることから、長尺物であるチェーンを丸めてコンパクトに納めることができる。またスネークチェーン４１に代えて巻き取りまたは巻き出しが可能で且つ搬送方向Ｘに推力を伝達できる機構であっても同様の効果が得られる。

［第２実施形態：図６，図７］
次に、第２実施形態に係る金型搬送装置１Ｂについて、図６を参照して説明する。金型搬送装置１Ａの第２搬送機構４０Ａはチェーン駆動機構を用いて金型ＤＥを進退移動させるのに対して、金型搬送装置１Ｂにおける第２搬送機構４０Ｂは流体圧によるピストン・シリンダ機構を用いて金型ＤＥを進退移動させる。第１搬送機構２０については、金型搬送装置１Ｂと金型搬送装置１Ａは同じ構成を備えており、図６および図７に、第１実施形態と同じ符号を付すことで説明を省略する。

第２搬送機構４０Ｂは、図６に示すように、搬送テーブル１０に設けられるピストン・シリンダ機構５０からなる。ピストン・シリンダ機構５０は、シリンダ５１、シリンダ５１の内部を往復移動するピストン・ロッド５３、シリンダ５１の内部においてピストン・ロッド５３の後端に接続されるピストン・ヘッド５５と、を備える。ピストン・シリンダ機構５０は、油圧または空気圧によりピストン・ロッド５３およびピストン・ヘッド５５が往復移動する流体圧式の駆動源である。ピストン・シリンダ機構５０は、シリンダ５１の外部においてピストン・ロッド５３の先端に設けられる接合片５７を備える。接合片５７は、一例として金型ＤＥを搬送する際に金型ＤＥの背面ＢＳに吸着する。接合片５７と金型ＤＥの連結手段は第１実施形態と同様の手段を適用できる。

[金型ＤＥの搬送動作：図７]
図７を参照して、金型搬送装置１Ｂを用いて金型ＤＥを搬入・搬出位置１９から射出成形機１００の金型配置領域１１７に向けて搬送する動作を説明する。なお、図７の上側の図は金型ＤＥが搬入・搬出位置１９に置かれ搬送が開始される状態を示し、図７の下側の図は金型ＤＥが金型配置領域１１７までの搬送の途中の状態を示している。

第１搬送機構２０の第１駆動源２７を正転させ、かつ、第２搬送機構４０Ｂのピストン・シリンダ機構５０のピストン・ロッド５３を前進させることによって、金型ＤＥの搬送が開始される。

金型ＤＥが目的とされる金型配置領域１１７まで搬送されると、第１駆動源２７およびピストン・シリンダ機構５０の動作を停止する。ついで、第２搬送機構４０Ｂの接合片５７を金型ＤＥから取り外し、かつ、接合片５７が当初の搬入・搬出位置１９まで移動するまでピストン・シリンダ機構５０のピストン・ロッド５３を後退させる。第１駆動源２７およびピストン・シリンダ機構５０は、次の金型ＤＥの搬送まで駆動が停止される。

〔金型搬送装置１Ｂによる効果〕
金型搬送装置１Ｂによれば、チェーン駆動機構により金型ＤＥを搬送する効果を除いて、金型搬送装置１Ａと同様の効果が奏されるのに加えて以下の効果が奏される。
第２搬送機構４０Ｂにピストン・シリンダ機構５０を用いることにより、金型ＤＥの背面ＢＳに作用させる金型搬送力を効率よく金型ＤＥに負荷することができる。ピストン・シリンダ機構５０は推力方向の剛性が高く、推力方向以外の方向（例えば推力方向に対して垂直方向）に屈曲するなどして油圧による推力を損失することがなく、金型ＤＥに負荷することができる。

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
例えば、第１実施形態および第２実施形態において、第２搬送機構４０Ａ，４０Ｂは、向きＸ１に金型ＤＥを搬送する際に金型ＤＥの背面ＢＳを押す第２-１駆動力Ｐ２１を加えるか、または、向きＸ２に金型ＤＥの搬送速度を減速する際に金型ＤＥの背面ＢＳを引っ張る第２-２駆動力Ｐ２２を加えるが、本発明はこれに限らない。つまり、向きＸ１に金型ＤＥを搬送する際に金型ＤＥの前面ＦＳに接合片４９，５７を取り付けて引っ張る第２-１駆動力Ｐ２１を加えるか、または、向きＸ２に金型ＤＥの搬送速度を減速する際に金型ＤＥの前面ＦＳに接合片４９，５７を取り付けて押す第２-２駆動力Ｐ２２を加えることもできる。

また、第２搬送機構について、チェーン駆動機構、流縦圧駆動機構に限らず、ボールネジ機構や台形ねじ機構などモータ回転を直線方向に変換する機構を用いることができる。

１Ａ，１Ｂ 金型搬送装置
１０ 搬送テーブル
１９ 搬入・搬出位置
２０ 第１搬送機構
２１ 搬送ローラ
２３ スプロケット
２５ ローラ駆動チェーン
２７ 第１駆動源
４０Ａ，４０Ｂ 第２搬送機構
４１ スネークチェーン
４２ 外リンク
４３ 内リンク
４６ スプロケット
４７ 第２駆動源
４９ 接合片
４９，５７ 接合片
５０ ピストン・シリンダ機構
５１ シリンダ
５３ ピストン・ロッド
５５ ピストン・ヘッド
１００ 射出成形機
１１０ 型締装置
１１１ 固定型盤
１１３ 可動型盤
１１５ タイバー
１１７ 金型配置領域
１２０ 射出装置
１２１ 加熱シリンダ
１２３ 射出ノズル
ＤＥ 金型
ＤＥ１ 固定金型
ＤＥ２ 可動金型
ＦＳ 前面
ＢＳ 背面
ＳＳ 底面
Ｇ 重心
Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１ モーメント
Ｐ１１ 第１-１駆動力
Ｐ１２ 第１-２駆動力
Ｐ２１ 第２-１駆動力
Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１ 荷重
Ｖ 鉛直方向
Ｈ 水平方向
Ｘ 搬送方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 高さ方向

Claims (5)

1. 固定金型と可動金型を組み合わせてなる少なくとも一組の金型を搬送方向に沿って搬送させる金型搬送装置であって、
   底面を介して前記金型を載せながら前記金型を前記搬送方向に搬送させる第１搬送機構と、
   前記金型の前記底面から鉛直方向に離れた位置に第２駆動力を与えながら前記金型を前記搬送方向に搬送させる第２搬送機構と、を備え、
   前記第２搬送機構は、チェーン駆動機構または流体圧シリンダ駆動機構からなり、
   前記第１搬送機構と前記第２搬送機構を同時に駆動して、前記金型を搬送させる、
   ことを特徴とする金型搬送装置。
   
2. 前記第１搬送機構は、
   前記搬送方向に並び、前記金型が載せられる複数の自転する回転体を備える駆動機構からなる、
   請求項１に記載の金型搬送装置。
   
3. 前記第１搬送機構の駆動源である第１電動モータと前記第２搬送機構の駆動源である第２電動モータが、電気制御的にまたは機械的に同期する、請求項１または請求項２に記載の金型搬送装置。
   
4. 前記第２搬送機構は、
   前記第１搬送機構による搬送の加速時または減速時に前記金型に生じ得るモーメントに対向する向きの荷重を与えながら前記金型を搬送させる、
   請求項１または請求項２に記載の金型搬送装置。
   
5. 前記加速時において、
   前記第１搬送機構による前記金型の第１-１駆動力Ｐ１１と、
   前記第２搬送機構による前記金型の第２-１駆動力Ｐ２１とが、
   Ｐ１１＞Ｐ２１の関係を有し、
   前記減速時において、
   前記第１搬送機構による前記金型の第１-２駆動力Ｐ１２と、
   前記第２搬送機構による前記金型の第２-２駆動力Ｐ２２とが、
   Ｐ１２≦Ｐ２２の関係を有する、
   請求項４に記載の金型搬送装置。