積層成形装置及び金型交換方法
【課題】複数組の金型を使用する積層成形装置の金型交換を１組の金型交換と略同じ時間で可能とし、金型交換装置の特殊化あるいは大型化が不要な積層成形装置と金型交換方法を提供する。
【解決手段】固定盤側に複数の射出ユニットを有し、型締機構で可動盤を型開閉させ、固定盤と可動盤とに相対する面に異なる製品キャビ金型を取り付け、固定盤と可動盤間で、型開閉方向に型開閉動作と連動した移動と、任意の移動位置での停止および回転とが可能な機構を有する回転盤が配設された積層成形装置において、回転盤の金型を取り付ける回転部を回転盤から着脱かつ昇降可能とすることにより、固定盤と可動盤との間の複数組の金型が一体化された状態で金型交換する。
【解決手段】固定盤側に複数の射出ユニットを有し、型締機構で可動盤を型開閉させ、固定盤と可動盤とに相対する面に異なる製品キャビ金型を取り付け、固定盤と可動盤間で、型開閉方向に型開閉動作と連動した移動と、任意の移動位置での停止および回転とが可能な機構を有する回転盤が配設された積層成形装置において、回転盤の金型を取り付ける回転部を回転盤から着脱かつ昇降可能とすることにより、固定盤と可動盤との間の複数組の金型が一体化された状態で金型交換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置に関し、特に、短時間で金型を交換可能にする積層成形装置及び金型交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車関連部品を中心として軽量化のために樹脂成形製品の採用が拡大すると共に、樹脂成形製品への軽量化、高強度化、耐熱化、耐食・耐候化、美観向上等様々な機能性が要求されている。これらの要求を満たすために、樹脂成形製品の積層化（多層、多材、多色）は非常に有効な手段であり、様々な形態の積層成形装置が提案されている。
【０００３】
このような積層成形装置として、２組の対向する射出機（”射出機”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）間に設けられた固定盤と、固定盤から突設されたタイバーと、タイバーに案内され、固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤及び回転盤を備え、回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ雄型（この”雄型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）を取り付けると共に、回転盤の同じ雄型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する雌型（この”雌型”は本明細書の”製品キャビ金型”と同義。）を固定盤及び可動盤にそれぞれに取り付け、固定盤と可動盤間に設けられた回転盤を回転させて、型開閉動作により回転盤の雄型を固定盤と可動盤の雌型に順次組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、可動盤側と固定盤側とにそれぞれ対向させた２組の射出機からこれら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものが知られている。
【０００４】
ここで、金型を使用する成形装置において、型開閉方向に成形装置側面に隣接する位置に設けられた架台上に型開閉方向に移動可能な移動台を付設し、その移動台の荷台に、固定側金型と可動側金型とが一体化された新しい１組の金型を搭載させて金型交換位置に移動させ、成形装置の可動盤を固定盤側に型閉じさせた後、固定側金型と可動側金型とが一体化された１組の金型を取り外して、各盤の下部に配設された金型受け渡しローラ等で支持させて、型開閉方向と直交する方向に移動させ、その移動台の空いている荷台に搭載すると共に、その移動台に搭載されていた新しい１組の金型を各盤の下部に配設された金型受け渡しローラ等で支持させて、型開閉方向と直交する方向に移動させ、成形装置の固定盤と可動盤間に取り付ける形態の金型交換装置及び金型交換方法が公知である。しかしながら、前記形態の積層成形装置では金型交換時に、固定盤と回転盤の間及び回転盤と可動盤の間の２組の金型を交換する必要があるため、短時間で２組の金型を交換可能にする金型交換装置が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１の金型交換装置は、少なくとも３組の金型を移動台に搭載可能とし、新しい２組の金型を移動台の荷台に搭載させて金型交換位置に移動させ、成形装置に取り付けられている古い２組の金型の一方を空いている移動台の荷台に移動させ、移動台の新しい２組の金型の一方を成形装置に取り付け、その後成形装置に残った古い金型２組の他方を取り外して移動台の空いた荷台に移動させ、移動台に残された新しい２組の金型の他方を成形装置に取り付けることを特徴としている。この金型交換装置と金型交換方法によれば、移動台に金型搭載用の荷台が４組分あれば、成形装置の２組の金型の交換が同時に可能であり、短時間で２組の金型を交換可能にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の特開２００９−２３２６８号公報の金型交換装置は、２組の金型の交換が必要であり１組の金型の交換に比べて時間がかかるという問題がある。また、移動台に４組の金型が搭載可能であれば２組の金型を同時に交換することは設備的には可能ではあるが、金型の成形装置の固定盤及び可動盤への取り付け及び取り外しが油圧クランパー等の自動脱着装置で行える場合でも、金型と成形装置間のユーティリティ（油圧、空圧、冷却水、電気等）の接続をすべて自動で行うことは困難で、人力での作業が介在せざるを得ない。よって、２組の金型を完全に同時交換しようとすると、２組の人力での作業が同じ場所で混在し安全上非常に危険なため、現実的にはそれぞれの金型交換作業は同時に行われず時間をずらして行なわれている。よって１組の金型交換に比べて時間がかかるという問題は特許文献１の金型交換装置においても完全には解決されていない。
【０００８】
また、前記積層成形装置とは異なる形態の積層成形装置においても、複数組の金型を使用する形態においては金型交換に関して前記と同様の問題がある。また、１組の金型で複数の製品キャビティを形成する形態においては、金型が特殊化あるいは大型化するためこれに対応する金型交換装置も特殊化あるいは大型化するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的は複数組の金型を使用する積層成形装置の金型交換を１組の金型交換と略同じ時間で可能とし、金型交換装置の特殊化あるいは大型化が不要な積層成形装置と金型交換方法を提供することにある。ここで、本発明の出願人は本発明の出願の前に、積層成形装置に関して前記積層成形装置とは形態の異なる積層成形装置及び積層成形方法を出願している。（特願２００９−１２８５０９／出願日：２００９年５月２８日）
【００１０】
この積層成形装置は、少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置である。
【００１１】
本発明の出願人は、前記本発明の出願人の出願による積層成形装置の形態に基づき、これら問題を解決する積層成形装置及び金型交換方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る積層成形装置は、
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置において、
前記回転盤の金型が取り付けられた回転部と、前記回転部を回転させる機構とが脱着可能な機構を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項２に係る積層成形装置は、請求項１において、前記脱着可能な機構が、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させるクランプ機構と、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させる際の位置決め機構とで構成されることを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項３に係る積層成形装置は、請求項１乃至請求項２のいずれかにおいて、前記回転盤の前記回転部が、独立した駆動装置で昇降される機構を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項４に係る金型交換方法は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の積層成形装置において、前記可動盤と前記回転盤と前記固定盤とが型閉じされた状態で、前記固定盤の前記製品コア金型と前記回転盤の前記製品キャビ金型及び前記回転盤の前記製品キャビ金型と前記可動盤の前記ダミープレートを連結させ、前記回転部を昇降させる機構により、前記回転部と前記回転部を回転させる機構とを連結あるいは分離させてから、前記固定盤と前記製品コア金型及び前記可動盤と前記可動盤の前記ダミープレートを固定あるいは解除させることにより、前記製品コア金型と、複数の前記製品キャビ金型が取り付けられた状態の前記回転盤の前記回転部と、前記ダミープレートとが一体化された状態で交換されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の積層成形装置及び金型交換方法によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）回転盤の回転部が、複数の製品キャビ金型が取り付けられた状態で回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転部を連結あるいは分離させることでダミープレート及び回転部を含むすべての金型を一体で積層成形装置から取り外し、また取り付けることが可能である。すなわち、複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換が１組の金型を交換する従来の単層成形装置と略同じ時間で可能である。
（２）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換装置の移動台の金型搭載用荷台は２箇所あれば良く、従来の単層成形装置用の金型交換装置と比較して特殊化あるいは大型化する必要がない。
（３）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、積層成形装置から複数の金型を一体で取り外した後、回転盤の回転部に取り付けられた複数の製品キャビ金型の取り外し及び取り付けを積層成形装置の外で行う外段取りが可能となり、各金型のメンテナンス性が向上する。
（４）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、各金型の芯合わせ調整が不要となる。
（５）回転盤の回転部が回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転盤の回転部を取り外せば、回転部を回転させる機構他積層成形装置側に残る回転盤のメンテナンス性が向上する。
（６）回転盤の回転部が回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転盤の回転部と可動盤のダミープレートを取り外せば、従来の単層成形装置用の金型を使用して単層成形を行うことが可能である。
（７）本発明の基本となる積層成形装置の形態は、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいており射出ユニットと回転盤との追加でそのような単層成形装置を積層成形装置に容易に改造することができる。その場合において、本発明により固定盤と可動盤との間の複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、従来の単層成形装置用の金型交換装置も流用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。
【図２】図１に示す積層成形装置の型閉じ時の回転盤の詳細を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施例１の積層成形装置による金型交換工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は縦断側面図である。図２は図１に示す積層成形装置の型閉じ時の回転盤の詳細を示す縦断側面図である。また、図３は本発明の実施例１の積層成形装置による金型交換工程を示す図である。
【００２１】
本発明の実施形態である積層成形装置１の構成について説明する。図１及び図２において、２はベッド、３は固定盤、４は回転盤、４ｂは回転部、４ｆは脱着機構、４ｇは昇降機構、５は可動盤、６はダミープレート、７は型締機構駆動装置、９はタイバー、１１は回転盤回転機構、１２は回転盤移動機構、１４は型締機構、１５は回転盤連結機構、１７は１次射出ユニット、１８は２次射出ユニット、１９は１次側製品キャビ金型、２０は２次側製品キャビ金型、２１は製品コア金型、５１は金型クランプ装置、５２は金型交換装置、５３は移動台、５４は架台、５５は金型受け渡しローラ、５６は新しい金型１組、５７は古い金型１組である。
【００２２】
固定盤３はベッド２に固定され、製品コア金型２１が金型クランプ装置５１によりその一面に取り付けられている。そして、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とが製品コア金型２１に脱着可能に配設されている。ここで、製品コア金型２１には、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とから、この製品コア金型２１と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０と組み合わされて形成される２種類の製品キャビティそれぞれに、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した図示しない樹脂流路が形成されている。固定盤３の四隅から突設されたタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通しており、可動盤５はタイバー９に案内され、型締機構駆動装置７によって駆動される型締機構１４により固定盤３に対して進退自在に配設されている。また可動盤５には金型クランプ装置５１によりダミープレート６が、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とに相対する位置に取り付けられている。そして、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５のダミープレート６との荷重を受けるようにそれぞれの盤の下部に金型受け渡しローラ５５が配設されている。このそれぞれの盤の下部に配設された金型受け渡しローラ５５は、金型交換時、一体化されたダミープレート６及び回転部４ｂを含むすべての金型の荷重を受ける強度を有している。
【００２３】
回転盤４の回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５のダミープレート６とに相対する面には、異なる形状を有する１次側製品キャビ金型１９及び２次側製品キャビ金型２０が図示しない金型クランプ装置によりそれぞれ取り付けられている。回転盤４の回転部４ｂは、脱着機構４ｆにより、回転部４ｂを回転させる回転盤回転機構１１に連結されており、昇降機構４ｇ及び回転盤回転機構１１を介して、回転盤移動機構１２上に配設されている。脱着機構４ｆは、回転部４ｂと回転盤回転機構１１との連結を固定させる機械式あるいは電気式の固定機構を有しており、金型交換時以外は回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを固定させている。この脱着機構４ｆをマグネットクランプ等のクランプ機構とし、エアーシリンダー等で進退自在に配設されたノックピン等で構成された位置決め機構で回転部４ｂの昇降機構４ｇに対する位置決めをする形態でもよい。回転盤連結機構１５は、可動盤５のダミープレート６と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５と回転盤４とを連結する位置に、可動盤５から油圧やサーボモータ等で先端部を進退させるノックピン等の連結機構を支持させたものであり、可動盤５のダミープレート６と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５と回転盤４とを連結し一体化させるものである。
【００２４】
回転盤移動機構１２は、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とが一体化された状態で、可動盤５の型開閉動作により、回転盤４を型開閉方向に型開閉動作に連動させて型開閉ストローク範囲を移動させ、回転盤連結機構１５を解除して、任意の移動位置で停止させ、その位置が保持される。また、回転盤回転機構１１は、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とを含む回転部４ｂの荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転部４ｂを回転させる。そして、回転部４ｂと脱着機構４ｆと回転盤回転機構１１とは昇降機構４ｇにより昇降可能に配設されている。昇降機構４ｇはサーボモータ等の独立した駆動装置を有し、ボールネジとボールネジナットとの組み合わせ等で回転部４ｂと脱着構造４ｆと回転盤回転機構１１とを昇降させる。通常、回転部４ｂと脱着構造４ｆと回転盤回転機構１１とは昇降機構４ｇにより、固定盤３の製品コア金型２１と回転盤４の製品キャビ金型１９あるいは製品キャビ金型２０と型閉じできる所定高さに保持されている。金型交換時、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を下降させることにより、回転盤４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを脱着機構４ｆ部において分離させる。
【００２５】
そして、金型交換装置５２は公知の装置である。型開閉方向に積層成形装置１の側面に隣接する位置に設けられた架台５４上に、型開閉方向に移動可能で複数組の金型を搭載する荷台と、金型交換位置で各荷台と積層成形装置１の各盤の下部に配設された受け渡しローラ５５との間を接続する図示しない収納式のレール部を有する移動台５３が付設される。
【００２６】
図３を参照しながら、実施例１の金型交換工程を説明する。まず、図３（ａ）の平面図に示すように、金型交換前の作業として、新しい金型１組５６（製品コア金型と、複数の製品キャビ金型を取り付けた回転部と、ダミープレートとが一体化された状態）を準備して金型交換装置５２の移動台５３の荷台の１か所に搭載させた後、移動台５３を移動台５３の空いた荷台が金型交換位置に来るように架台５４上を移動させる。新しい金型１組５６の準備と移動台５３への搭載は、積層成形装置１の運転に支障のない位置で行い、積層成形装置１の運転を停止させることなく移動台５３を金型交換位置まで移動させる。
【００２７】
次に、積層成形装置１の運転を停止させ金型交換作業を行う。図３（ｂ）の縦断側面図（図３（ａ）のＡ矢視）に示すように、可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉じさせる。この状態で固定盤３の製品コア金型２１と、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９及び回転盤４の２次側製品キャビ金型２０と、可動盤５のダミープレート６とを連結させると、固定盤３と可動盤５間の、ダミープレート６と回転盤４の回転部４ｂとを含むすべての金型（以後、”古い金型１組５７”と呼称する。）が一体化される。ここで、これらの金型を連結させる手段については、金型外面に設けた受け部品に連結治具部品を人力で取り付ける形態でも良いが、金型交換時間を短縮するためには、種々の機構が公知となっている自動で金型同士が連結される機構のいずれかを使用する金型の大きさや製品キャビティの形状に応じて適宜採用することが望ましい。
【００２８】
次に、図３（ｃ）の縦断側面図（図３（ａ）のＡ矢視図）に示すように、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を金型交換に支障のない所定の位置まで下降させる。この際、回転盤４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを連結している脱着機構４ｆの固定機構を解除しておくと、固定盤３と可動盤５間で一体化された古い金型１組５７に回転盤４の回転部４ｂを残した状態で、脱着機構４ｆと回転盤回転機構１１とが下降し、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とが完全に分離される。また、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを完全に分離させた後、古い金型１組５７の両端部となる製品コア金型２１と２次側製品キャビ金型２０とをそれぞれ固定盤３及び可動盤５に取り付けている金型クランプ装置５１を解除すると、固定盤３と可動盤５間の古い金型１組５７が、固定盤３及び可動盤５の下部に配設された金型受け渡しローラ５５によって支持される状態になる。金型クランプ装置５１は手動式のものでも良いが、金型交換時間を短縮するためには油圧式あるいは電磁式等の公知の自動金型クランプ装置を採用することが望ましい。
【００２９】
この際、図３（ｄ）の平面図（図３（ｃ）のＢ矢視図）に示すように、移動台５３の空いている荷台が金型交換位置に移動されている。移動台５３の空いている荷台と、積層成形装置１の固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５の間が、移動台５３の図示しない収納式のレール部で接続された後、固定盤３と可動盤５間で金型受け渡しローラ５５に支持されている古い金型１組５７を型開閉方向と直交する方向に、図示しない収納式のレール部上を通過させて、移動台５３の開いている荷台に移動させる。この移動は固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５と、移動台５３の図示しない収納式のレール部のローラと、移動台５３の荷台のローラをサーボモータ等で回転させることで行うが、この方法によらず、公知の金型交換装置の中で、使用する金型の大きさや製品キャビティの形状に応じて、最適な形態を採用することが望ましい。
【００３０】
次に、図３（ｅ）の平面図に示すように、移動台５３の新しい金型１組５６を搭載した荷台を金型交換位置に移動させる。移動台５３の新しい金型１組５６を搭載した荷台と、積層成形装置１の固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５との間が、移動台５３の図示しない収納式のレール部で接続された後、移動台５３の新しい金型１組５６を型開閉方向と直交する方向に、図示しない収納式のレール部上を通過させて、固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５上を所定の金型取り付け位置に移動させる。
【００３１】
次に、図３（ｃ）の縦断側面図に示すように、新しい金型１組５６を金型クランプ装置５１により固定盤３と可動盤５間に取り付ける。その後、図３（ｂ）の縦断側面図に示すように、金型交換に支障のない位置に下降していた回転盤回転機構１１を昇降機構４ｇにより上昇させ、脱着機構４ｆにより回転盤の４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを連結し脱着機構４ｆの固定機構を作動させる。最後に、新しい金型１組５６の固定盤３の製品コア金型２１と、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９と及び回転盤４の２次側製品キャビ金型２０と、可動盤５のダミープレート６との連結を解除させると金型交換が終了する。
【００３２】
実施例１では、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を昇降させ、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とが脱着されるようにしているが、回転盤回転機構１１を昇降させず回転盤移動機構１２側に配設し、脱着機構４ｇ部のみを昇降させる形態でも良い。また、実施例１では、ローラ式の金型交換装置を使用した金型交換方法について記載したが、一般的なクレーン等で金型を吊り上げて交換する方法においても、複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換時間の短縮化他同様の効果を奏することができる。このように、実施例１は、本発明の一実施例を示すものであり、本発明はこの実施例１の形態のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明に係る積層成形装置と金型交換方法によれば、複数組の金型を使用する積層成形装置の金型交換を１組の金型交換と略同じ時間で可能とし、金型交換装置の特殊化あるいは大型化を不要とする。その他、前記”発明の効果”に記載した効果を奏することができ、産業上の利用可能性は大きい。特に、装置の設置スペースあるいは装置の設置費用の制約のため、専用の積層成形装置を設置することが困難であった企業、特に中小規模の企業においても、本発明の積層成形装置と金型交換方法により、既に設置している、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、改造によって多機能を有する積層成形装置へと変更する場合、単層成形装置に設置されている金型交換装置も流用することが可能になる。このように、金型交換装置を装備した積層成形装置により、近年、多種少量生産が求められる積層成形品に対応して、積層成形装置の稼動率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…積層成形装置、３…固定盤、４…回転盤、４ｂ…回転部、４ｆ…脱着構造、４ｇ…昇降機構、５…可動盤、６…ダミープレート、９…タイバー、１１…回転盤回転機構、１２…回転盤移動機構、１４…型締機構、１７…１次射出ユニット、１８…２次射出ユニット、１９…１次側製品キャビ金型、２０…２次側製品キャビ金型、２１…製品コア金型、５２…金型交換装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数材質又は複数色の樹脂を重ね合わせた積層成形品の成形に用いる積層成形装置に関し、特に、短時間で金型を交換可能にする積層成形装置及び金型交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車関連部品を中心として軽量化のために樹脂成形製品の採用が拡大すると共に、樹脂成形製品への軽量化、高強度化、耐熱化、耐食・耐候化、美観向上等様々な機能性が要求されている。これらの要求を満たすために、樹脂成形製品の積層化（多層、多材、多色）は非常に有効な手段であり、様々な形態の積層成形装置が提案されている。
【０００３】
このような積層成形装置として、２組の対向する射出機（”射出機”は本明細書の”射出ユニット”と同義。）間に設けられた固定盤と、固定盤から突設されたタイバーと、タイバーに案内され、固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤及び回転盤を備え、回転盤の可動盤と固定盤とに相対する面にそれぞれ同じ雄型（この”雄型”は本明細書の”製品コア金型”と同義。）を取り付けると共に、回転盤の同じ雄型と組み合わせて異なる製品キャビティを形成する雌型（この”雌型”は本明細書の”製品キャビ金型”と同義。）を固定盤及び可動盤にそれぞれに取り付け、固定盤と可動盤間に設けられた回転盤を回転させて、型開閉動作により回転盤の雄型を固定盤と可動盤の雌型に順次組み合わせて次々と異なる製品キャビティを形成し、可動盤側と固定盤側とにそれぞれ対向させた２組の射出機からこれら製品キャビティに次々と複数材質又は複数色の溶融樹脂を射出充填して積層成形品を成形するものが知られている。
【０００４】
ここで、金型を使用する成形装置において、型開閉方向に成形装置側面に隣接する位置に設けられた架台上に型開閉方向に移動可能な移動台を付設し、その移動台の荷台に、固定側金型と可動側金型とが一体化された新しい１組の金型を搭載させて金型交換位置に移動させ、成形装置の可動盤を固定盤側に型閉じさせた後、固定側金型と可動側金型とが一体化された１組の金型を取り外して、各盤の下部に配設された金型受け渡しローラ等で支持させて、型開閉方向と直交する方向に移動させ、その移動台の空いている荷台に搭載すると共に、その移動台に搭載されていた新しい１組の金型を各盤の下部に配設された金型受け渡しローラ等で支持させて、型開閉方向と直交する方向に移動させ、成形装置の固定盤と可動盤間に取り付ける形態の金型交換装置及び金型交換方法が公知である。しかしながら、前記形態の積層成形装置では金型交換時に、固定盤と回転盤の間及び回転盤と可動盤の間の２組の金型を交換する必要があるため、短時間で２組の金型を交換可能にする金型交換装置が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１の金型交換装置は、少なくとも３組の金型を移動台に搭載可能とし、新しい２組の金型を移動台の荷台に搭載させて金型交換位置に移動させ、成形装置に取り付けられている古い２組の金型の一方を空いている移動台の荷台に移動させ、移動台の新しい２組の金型の一方を成形装置に取り付け、その後成形装置に残った古い金型２組の他方を取り外して移動台の空いた荷台に移動させ、移動台に残された新しい２組の金型の他方を成形装置に取り付けることを特徴としている。この金型交換装置と金型交換方法によれば、移動台に金型搭載用の荷台が４組分あれば、成形装置の２組の金型の交換が同時に可能であり、短時間で２組の金型を交換可能にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の特開２００９−２３２６８号公報の金型交換装置は、２組の金型の交換が必要であり１組の金型の交換に比べて時間がかかるという問題がある。また、移動台に４組の金型が搭載可能であれば２組の金型を同時に交換することは設備的には可能ではあるが、金型の成形装置の固定盤及び可動盤への取り付け及び取り外しが油圧クランパー等の自動脱着装置で行える場合でも、金型と成形装置間のユーティリティ（油圧、空圧、冷却水、電気等）の接続をすべて自動で行うことは困難で、人力での作業が介在せざるを得ない。よって、２組の金型を完全に同時交換しようとすると、２組の人力での作業が同じ場所で混在し安全上非常に危険なため、現実的にはそれぞれの金型交換作業は同時に行われず時間をずらして行なわれている。よって１組の金型交換に比べて時間がかかるという問題は特許文献１の金型交換装置においても完全には解決されていない。
【０００８】
また、前記積層成形装置とは異なる形態の積層成形装置においても、複数組の金型を使用する形態においては金型交換に関して前記と同様の問題がある。また、１組の金型で複数の製品キャビティを形成する形態においては、金型が特殊化あるいは大型化するためこれに対応する金型交換装置も特殊化あるいは大型化するという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的は複数組の金型を使用する積層成形装置の金型交換を１組の金型交換と略同じ時間で可能とし、金型交換装置の特殊化あるいは大型化が不要な積層成形装置と金型交換方法を提供することにある。ここで、本発明の出願人は本発明の出願の前に、積層成形装置に関して前記積層成形装置とは形態の異なる積層成形装置及び積層成形方法を出願している。（特願２００９−１２８５０９／出願日：２００９年５月２８日）
【００１０】
この積層成形装置は、少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから、少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置である。
【００１１】
本発明の出願人は、前記本発明の出願人の出願による積層成形装置の形態に基づき、これら問題を解決する積層成形装置及び金型交換方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る積層成形装置は、
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置において、
前記回転盤の金型が取り付けられた回転部と、前記回転部を回転させる機構とが脱着可能な機構を有することを特徴としている。
【００１３】
本発明の請求項２に係る積層成形装置は、請求項１において、前記脱着可能な機構が、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させるクランプ機構と、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させる際の位置決め機構とで構成されることを特徴としている。
【００１４】
本発明の請求項３に係る積層成形装置は、請求項１乃至請求項２のいずれかにおいて、前記回転盤の前記回転部が、独立した駆動装置で昇降される機構を有することを特徴としている。
【００１５】
本発明の請求項４に係る金型交換方法は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の積層成形装置において、前記可動盤と前記回転盤と前記固定盤とが型閉じされた状態で、前記固定盤の前記製品コア金型と前記回転盤の前記製品キャビ金型及び前記回転盤の前記製品キャビ金型と前記可動盤の前記ダミープレートを連結させ、前記回転部を昇降させる機構により、前記回転部と前記回転部を回転させる機構とを連結あるいは分離させてから、前記固定盤と前記製品コア金型及び前記可動盤と前記可動盤の前記ダミープレートを固定あるいは解除させることにより、前記製品コア金型と、複数の前記製品キャビ金型が取り付けられた状態の前記回転盤の前記回転部と、前記ダミープレートとが一体化された状態で交換されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の積層成形装置及び金型交換方法によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）回転盤の回転部が、複数の製品キャビ金型が取り付けられた状態で回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転部を連結あるいは分離させることでダミープレート及び回転部を含むすべての金型を一体で積層成形装置から取り外し、また取り付けることが可能である。すなわち、複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換が１組の金型を交換する従来の単層成形装置と略同じ時間で可能である。
（２）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換装置の移動台の金型搭載用荷台は２箇所あれば良く、従来の単層成形装置用の金型交換装置と比較して特殊化あるいは大型化する必要がない。
（３）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、積層成形装置から複数の金型を一体で取り外した後、回転盤の回転部に取り付けられた複数の製品キャビ金型の取り外し及び取り付けを積層成形装置の外で行う外段取りが可能となり、各金型のメンテナンス性が向上する。
（４）複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、各金型の芯合わせ調整が不要となる。
（５）回転盤の回転部が回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転盤の回転部を取り外せば、回転部を回転させる機構他積層成形装置側に残る回転盤のメンテナンス性が向上する。
（６）回転盤の回転部が回転部を回転させる機構から脱着可能なため、回転盤の回転部と可動盤のダミープレートを取り外せば、従来の単層成形装置用の金型を使用して単層成形を行うことが可能である。
（７）本発明の基本となる積層成形装置の形態は、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置の機能に基づいており射出ユニットと回転盤との追加でそのような単層成形装置を積層成形装置に容易に改造することができる。その場合において、本発明により固定盤と可動盤との間の複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、従来の単層成形装置用の金型交換装置も流用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。
【図２】図１に示す積層成形装置の型閉じ時の回転盤の詳細を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施例１の積層成形装置による金型交換工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
以下、図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１乃至図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は本発明の実施例１の積層成形装置の型開き状態の全体主要構造を示す図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は縦断側面図である。図２は図１に示す積層成形装置の型閉じ時の回転盤の詳細を示す縦断側面図である。また、図３は本発明の実施例１の積層成形装置による金型交換工程を示す図である。
【００２１】
本発明の実施形態である積層成形装置１の構成について説明する。図１及び図２において、２はベッド、３は固定盤、４は回転盤、４ｂは回転部、４ｆは脱着機構、４ｇは昇降機構、５は可動盤、６はダミープレート、７は型締機構駆動装置、９はタイバー、１１は回転盤回転機構、１２は回転盤移動機構、１４は型締機構、１５は回転盤連結機構、１７は１次射出ユニット、１８は２次射出ユニット、１９は１次側製品キャビ金型、２０は２次側製品キャビ金型、２１は製品コア金型、５１は金型クランプ装置、５２は金型交換装置、５３は移動台、５４は架台、５５は金型受け渡しローラ、５６は新しい金型１組、５７は古い金型１組である。
【００２２】
固定盤３はベッド２に固定され、製品コア金型２１が金型クランプ装置５１によりその一面に取り付けられている。そして、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とが製品コア金型２１に脱着可能に配設されている。ここで、製品コア金型２１には、１次射出ユニット１７と２次射出ユニット１８とから、この製品コア金型２１と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０と組み合わされて形成される２種類の製品キャビティそれぞれに、樹脂遮断開放切替弁を有する独立した図示しない樹脂流路が形成されている。固定盤３の四隅から突設されたタイバー９は、それぞれ可動盤５を貫通しており、可動盤５はタイバー９に案内され、型締機構駆動装置７によって駆動される型締機構１４により固定盤３に対して進退自在に配設されている。また可動盤５には金型クランプ装置５１によりダミープレート６が、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とに相対する位置に取り付けられている。そして、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５のダミープレート６との荷重を受けるようにそれぞれの盤の下部に金型受け渡しローラ５５が配設されている。このそれぞれの盤の下部に配設された金型受け渡しローラ５５は、金型交換時、一体化されたダミープレート６及び回転部４ｂを含むすべての金型の荷重を受ける強度を有している。
【００２３】
回転盤４の回転部４ｂの、固定盤３の製品コア金型２１と可動盤５のダミープレート６とに相対する面には、異なる形状を有する１次側製品キャビ金型１９及び２次側製品キャビ金型２０が図示しない金型クランプ装置によりそれぞれ取り付けられている。回転盤４の回転部４ｂは、脱着機構４ｆにより、回転部４ｂを回転させる回転盤回転機構１１に連結されており、昇降機構４ｇ及び回転盤回転機構１１を介して、回転盤移動機構１２上に配設されている。脱着機構４ｆは、回転部４ｂと回転盤回転機構１１との連結を固定させる機械式あるいは電気式の固定機構を有しており、金型交換時以外は回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを固定させている。この脱着機構４ｆをマグネットクランプ等のクランプ機構とし、エアーシリンダー等で進退自在に配設されたノックピン等で構成された位置決め機構で回転部４ｂの昇降機構４ｇに対する位置決めをする形態でもよい。回転盤連結機構１５は、可動盤５のダミープレート６と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５と回転盤４とを連結する位置に、可動盤５から油圧やサーボモータ等で先端部を進退させるノックピン等の連結機構を支持させたものであり、可動盤５のダミープレート６と回転盤４の１次側製品キャビ金型１９もしくは２次側製品キャビ金型２０とが型合わせされた状態で、可動盤５と回転盤４とを連結し一体化させるものである。
【００２４】
回転盤移動機構１２は、ボールネジとボールネジナットと直動ガイドとの組合せ等で構成される直線状のガイド機構を有し、回転盤連結機構１５により可動盤５と回転盤４とが一体化された状態で、可動盤５の型開閉動作により、回転盤４を型開閉方向に型開閉動作に連動させて型開閉ストローク範囲を移動させ、回転盤連結機構１５を解除して、任意の移動位置で停止させ、その位置が保持される。また、回転盤回転機構１１は、１次側製品キャビ金型１９と２次側製品キャビ金型２０とを含む回転部４ｂの荷重を支持し、回転させることができる円周状のガイド等で構成された支持機構を有し、サーボモータ等の独立した駆動装置により任意の移動位置で回転部４ｂを回転させる。そして、回転部４ｂと脱着機構４ｆと回転盤回転機構１１とは昇降機構４ｇにより昇降可能に配設されている。昇降機構４ｇはサーボモータ等の独立した駆動装置を有し、ボールネジとボールネジナットとの組み合わせ等で回転部４ｂと脱着構造４ｆと回転盤回転機構１１とを昇降させる。通常、回転部４ｂと脱着構造４ｆと回転盤回転機構１１とは昇降機構４ｇにより、固定盤３の製品コア金型２１と回転盤４の製品キャビ金型１９あるいは製品キャビ金型２０と型閉じできる所定高さに保持されている。金型交換時、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を下降させることにより、回転盤４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを脱着機構４ｆ部において分離させる。
【００２５】
そして、金型交換装置５２は公知の装置である。型開閉方向に積層成形装置１の側面に隣接する位置に設けられた架台５４上に、型開閉方向に移動可能で複数組の金型を搭載する荷台と、金型交換位置で各荷台と積層成形装置１の各盤の下部に配設された受け渡しローラ５５との間を接続する図示しない収納式のレール部を有する移動台５３が付設される。
【００２６】
図３を参照しながら、実施例１の金型交換工程を説明する。まず、図３（ａ）の平面図に示すように、金型交換前の作業として、新しい金型１組５６（製品コア金型と、複数の製品キャビ金型を取り付けた回転部と、ダミープレートとが一体化された状態）を準備して金型交換装置５２の移動台５３の荷台の１か所に搭載させた後、移動台５３を移動台５３の空いた荷台が金型交換位置に来るように架台５４上を移動させる。新しい金型１組５６の準備と移動台５３への搭載は、積層成形装置１の運転に支障のない位置で行い、積層成形装置１の運転を停止させることなく移動台５３を金型交換位置まで移動させる。
【００２７】
次に、積層成形装置１の運転を停止させ金型交換作業を行う。図３（ｂ）の縦断側面図（図３（ａ）のＡ矢視）に示すように、可動盤５と回転盤４とを固定盤３方向に型閉じさせる。この状態で固定盤３の製品コア金型２１と、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９及び回転盤４の２次側製品キャビ金型２０と、可動盤５のダミープレート６とを連結させると、固定盤３と可動盤５間の、ダミープレート６と回転盤４の回転部４ｂとを含むすべての金型（以後、”古い金型１組５７”と呼称する。）が一体化される。ここで、これらの金型を連結させる手段については、金型外面に設けた受け部品に連結治具部品を人力で取り付ける形態でも良いが、金型交換時間を短縮するためには、種々の機構が公知となっている自動で金型同士が連結される機構のいずれかを使用する金型の大きさや製品キャビティの形状に応じて適宜採用することが望ましい。
【００２８】
次に、図３（ｃ）の縦断側面図（図３（ａ）のＡ矢視図）に示すように、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を金型交換に支障のない所定の位置まで下降させる。この際、回転盤４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを連結している脱着機構４ｆの固定機構を解除しておくと、固定盤３と可動盤５間で一体化された古い金型１組５７に回転盤４の回転部４ｂを残した状態で、脱着機構４ｆと回転盤回転機構１１とが下降し、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とが完全に分離される。また、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを完全に分離させた後、古い金型１組５７の両端部となる製品コア金型２１と２次側製品キャビ金型２０とをそれぞれ固定盤３及び可動盤５に取り付けている金型クランプ装置５１を解除すると、固定盤３と可動盤５間の古い金型１組５７が、固定盤３及び可動盤５の下部に配設された金型受け渡しローラ５５によって支持される状態になる。金型クランプ装置５１は手動式のものでも良いが、金型交換時間を短縮するためには油圧式あるいは電磁式等の公知の自動金型クランプ装置を採用することが望ましい。
【００２９】
この際、図３（ｄ）の平面図（図３（ｃ）のＢ矢視図）に示すように、移動台５３の空いている荷台が金型交換位置に移動されている。移動台５３の空いている荷台と、積層成形装置１の固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５の間が、移動台５３の図示しない収納式のレール部で接続された後、固定盤３と可動盤５間で金型受け渡しローラ５５に支持されている古い金型１組５７を型開閉方向と直交する方向に、図示しない収納式のレール部上を通過させて、移動台５３の開いている荷台に移動させる。この移動は固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５と、移動台５３の図示しない収納式のレール部のローラと、移動台５３の荷台のローラをサーボモータ等で回転させることで行うが、この方法によらず、公知の金型交換装置の中で、使用する金型の大きさや製品キャビティの形状に応じて、最適な形態を採用することが望ましい。
【００３０】
次に、図３（ｅ）の平面図に示すように、移動台５３の新しい金型１組５６を搭載した荷台を金型交換位置に移動させる。移動台５３の新しい金型１組５６を搭載した荷台と、積層成形装置１の固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５との間が、移動台５３の図示しない収納式のレール部で接続された後、移動台５３の新しい金型１組５６を型開閉方向と直交する方向に、図示しない収納式のレール部上を通過させて、固定盤３及び可動盤５の下部に配設された受け渡しローラ５５上を所定の金型取り付け位置に移動させる。
【００３１】
次に、図３（ｃ）の縦断側面図に示すように、新しい金型１組５６を金型クランプ装置５１により固定盤３と可動盤５間に取り付ける。その後、図３（ｂ）の縦断側面図に示すように、金型交換に支障のない位置に下降していた回転盤回転機構１１を昇降機構４ｇにより上昇させ、脱着機構４ｆにより回転盤の４の回転部４ｂと回転盤回転機構１１とを連結し脱着機構４ｆの固定機構を作動させる。最後に、新しい金型１組５６の固定盤３の製品コア金型２１と、回転盤４の１次側製品キャビ金型１９と及び回転盤４の２次側製品キャビ金型２０と、可動盤５のダミープレート６との連結を解除させると金型交換が終了する。
【００３２】
実施例１では、昇降機構４ｇにより回転盤回転機構１１を昇降させ、回転部４ｂと回転盤回転機構１１とが脱着されるようにしているが、回転盤回転機構１１を昇降させず回転盤移動機構１２側に配設し、脱着機構４ｇ部のみを昇降させる形態でも良い。また、実施例１では、ローラ式の金型交換装置を使用した金型交換方法について記載したが、一般的なクレーン等で金型を吊り上げて交換する方法においても、複数の金型を１組の金型として取り扱うことが可能なため、金型交換時間の短縮化他同様の効果を奏することができる。このように、実施例１は、本発明の一実施例を示すものであり、本発明はこの実施例１の形態のみに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明に係る積層成形装置と金型交換方法によれば、複数組の金型を使用する積層成形装置の金型交換を１組の金型交換と略同じ時間で可能とし、金型交換装置の特殊化あるいは大型化を不要とする。その他、前記”発明の効果”に記載した効果を奏することができ、産業上の利用可能性は大きい。特に、装置の設置スペースあるいは装置の設置費用の制約のため、専用の積層成形装置を設置することが困難であった企業、特に中小規模の企業においても、本発明の積層成形装置と金型交換方法により、既に設置している、型締機構で可動盤を固定盤に対して進退させる従来の単層成形装置を、改造によって多機能を有する積層成形装置へと変更する場合、単層成形装置に設置されている金型交換装置も流用することが可能になる。このように、金型交換装置を装備した積層成形装置により、近年、多種少量生産が求められる積層成形品に対応して、積層成形装置の稼動率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…積層成形装置、３…固定盤、４…回転盤、４ｂ…回転部、４ｆ…脱着構造、４ｇ…昇降機構、５…可動盤、６…ダミープレート、９…タイバー、１１…回転盤回転機構、１２…回転盤移動機構、１４…型締機構、１７…１次射出ユニット、１８…２次射出ユニット、１９…１次側製品キャビ金型、２０…２次側製品キャビ金型、２１…製品コア金型、５２…金型交換装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置において、
前記回転盤の金型が取り付けられた回転部と、前記回転部を回転させる機構とが脱着可能な機構を有することを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記脱着可能な機構が、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させるクランプ機構と、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させる際の位置決め機構とで構成されることを特徴とする請求項１記載の積層成形装置。
【請求項３】
前記回転盤の前記回転部が、独立した駆動装置で昇降される機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項２いずれかに記載の積層成形装置。
【請求項４】
前記可動盤と前記回転盤と前記固定盤とが型閉じされた状態で、前記固定盤の前記製品コア金型と前記回転盤の前記製品キャビ金型及び前記回転盤の前記製品キャビ金型と前記可動盤の前記ダミープレートを連結させ、前記回転部を昇降させる機構により、前記回転部と前記回転部を回転させる機構とを連結あるいは分離させてから、前記固定盤と前記製品コア金型及び前記可動盤と前記可動盤の前記ダミープレートを固定あるいは解除させることにより、前記製品コア金型と、複数の前記製品キャビ金型が取り付けられた状態の前記回転盤の前記回転部と、前記ダミープレートとが一体化された状態で交換されることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の積層成形装置における金型交換方法。
【請求項１】
少なくとも２個の射出ユニットと、前記射出ユニットが脱着可能に配設され、それぞれの前記射出ユニットから少なくとも２種類の製品キャビティに樹脂遮断開放切替弁を有する独立した樹脂流路が形成された製品コア金型と、前記製品コア金型が取り付けられた固定盤と、前記固定盤から突設された複数のタイバーと、ダミープレートが取り付けられ、前記タイバーに案内され、型締機構により前記固定盤に対して型開閉方向に進退自在に配設された可動盤とからなり、
前記製品コア金型と前記ダミープレートとに相対する面に、異なる形状を有した製品キャビ金型がそれぞれ取り付けられ、前記固定盤と前記可動盤間での前記可動盤の型開閉方向に前記可動盤の型開閉動作に連動した移動動作と、任意の移動位置での停止と、前記任意の移動位置での回転動作とが可能な回転盤を有し、
前記型締機構による前記可動盤の型開閉動作と、これに連動する前記回転盤の移動動作と、前記回転盤の任意の位置における回転動作による少なくとも２種類の異なる前記製品キャビティの切替えと、少なくとも２個の前記射出ユニットからのそれぞれの前記製品キャビティへの溶融樹脂の射出充填とにより、少なくとも２種類の樹脂を積層成形させる積層成形装置において、
前記回転盤の金型が取り付けられた回転部と、前記回転部を回転させる機構とが脱着可能な機構を有することを特徴とする積層成形装置。
【請求項２】
前記脱着可能な機構が、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させるクランプ機構と、前記回転部を前記回転部を回転させる機構に固定させる際の位置決め機構とで構成されることを特徴とする請求項１記載の積層成形装置。
【請求項３】
前記回転盤の前記回転部が、独立した駆動装置で昇降される機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項２いずれかに記載の積層成形装置。
【請求項４】
前記可動盤と前記回転盤と前記固定盤とが型閉じされた状態で、前記固定盤の前記製品コア金型と前記回転盤の前記製品キャビ金型及び前記回転盤の前記製品キャビ金型と前記可動盤の前記ダミープレートを連結させ、前記回転部を昇降させる機構により、前記回転部と前記回転部を回転させる機構とを連結あるいは分離させてから、前記固定盤と前記製品コア金型及び前記可動盤と前記可動盤の前記ダミープレートを固定あるいは解除させることにより、前記製品コア金型と、複数の前記製品キャビ金型が取り付けられた状態の前記回転盤の前記回転部と、前記ダミープレートとが一体化された状態で交換されることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載の積層成形装置における金型交換方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−４２０９８（Ｐ２０１１−４２０９８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９１５０８（Ｐ２００９−１９１５０８）
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２１日（２００９．８．２１）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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