説明

迅速鋳型交換装置を備えた射出成型機

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]本発明は迅速な鋳型交換が可能な装置を備えたことを特徴とする射出成型機に関する。
[従来の技術]典型的な射出成型機の作業用構成部品は、原料を1バッチの成型製品に形を変えるように設計されている。ここで、「バッチ」とは、1回または数回の作業によって生産されるあらかじめ定められた数の同一の成型製品を言う。射出成型機の作業用構成部品は通常、原料供給装置と、押出し装置と、射出装置と、加圧装置と、鋳型パレット装置を含む。
[発明が解決しようとする課題]種々の産業環境下においては、一つの射出成型機で数種類の異なる成型製品を製造することが望ましい。1組の典型的な交替勤務によ複数バッチ製造の際に成型製品の第1バッチは、第1製造作業時に作られる。この第1製造作業を開始するに際して、第1バッチにおいて成型する製品の形状を反映した鋳型形状を有する第1鋳型パレット装置を機械に取付け、他の関連装置と適切に調整する。第1製造作業終了後、第2バッチの成型製品が作られる。1組の交替勤務による複数バッチ製造において、この第2バッチの成型製品は、第1バッチの成型製品と異なる性質を有する。その結果、バッチを切り替える際には第1鋳型パレット装置を取外して、その後に第2鋳型パレット装置を取り付ける必要がある。本発明は著るしく長い機械停止時間や特殊な工具を必要とせずに、バッチ切り替えが可能な射出成型機を提供することを目的とする。従来のバッチ切り替えでは、通常、15分から45分を要したが、本発明によれば1分乃至3分で可能である。さらに、本発明によれば、手工具の使用を必要としない。従来は、鋳型交換には特殊な手工具を用いるため、熟練した作業者が必要とされた。本発明は、そのように特殊な工具を必要としないようにしたため、熟練した作業者でなくとも実施することができる。
[課題を解決するための手段]本発明は特に、機械枠と、その枠に連結した射出装置と、同じくその枠に連結した加圧装置と、その加圧装置と連結した鋳型装着装置とその鋳型装着装置によって加圧装置に取付けられる鋳型パレット装置を有する射出成型機を提供する。本発明は手動でも実施できるが、本発明の各構成部品の適切な運転パラメータや移動を調整する制御システムの使用も可能である。鋳型パレット装置は、第1鋳型パレット及び第2鋳型パレットを有し、それらは閉状態で鋳型空孔を形成する。鋳型パレット装置は、更に、第1鋳型パレット及び第2鋳型パレットが閉状態に置かれた時に正しく整列するように保持する整列部材を有する。第1鋳型パレットは、射出装置との接続のための射出装置接続部材を有する。鋳型装着装置は、第1鋳型パレット及び第2鋳型パレットをそれぞれ加圧装置に連結させる第1鋳型装着具及び第2鋳型装着具を有する。鋳型装着装置は、更に、加圧装置に対して鋳型パレット装置が、正しく整列していることを示す位置センサーを有する。加圧装置は、第1鋳型パレット及び第2鋳型パレットを移動させて、それぞれが離れている開状態、あるいはそれぞれが合体して鋳型空孔を形成している閉状態とする。鋳型パレット装置が閉状態の時、更に、加圧装置は射出装置を動かして、第1鋳型パレットとかみ合わせる。他の特徴及び効果は、明細書の一部である図面を参照して行う本発明の実施例の詳細な説明の中で明らかに成るであろう。
[実施例]ここで、詳細図、はじめに第1図を参照して、本発明を適用して成型製品Mを製造する射出成型機を20で示す。射出成型機20は、通常C形の枠29を有する。この枠は、2枚の垂直な側板30と、側板と交わる水平板31、32、34を有する。これらの水平板と垂直板は、2枚の板32、34とC形の枠29の切りかけ部分で囲まれる部分に成型室33を形成する。射出成型機20の作業用構成部品は、直接あるいは間接的に枠29に連結される。射出成型機20の作業用構成部品は、原料供給装置(特には示してない)と、スクリュー押出し装置36と、成型材料を射出する通常の油圧装置を有する射出装置38を含む。好適な実施例において、射出成型機は日本のサンユー製25トン射出成型プレスである。しかし、数多く市販されている機械、あるいはその改造品、のいずれでも使用出来る。コンピュータ制御システム10も含まれる。その制御システムは、運転員制御パネル12および表示パネル13を有するプログラム可能なコンピュータ11と、昇降制御器15と、運転中、機械20の種々の構成部品を動作させる油圧装置14を含む。原料供給装置と、押出し装置36と、射出装置38は、通常の知識を有する当事者に良く知られた従来のもので良く、そのため、詳細は省略する。しかしながら、射出装置38は、特に、射出ノズル装置40を有することが注目される。この点については、申請中の米国出願番号07/751、353に詳細に述べてある。図10に示したごとく、射出ノズル装置40は中央射出通路44を形成する貫通孔を有する円筒形ハウジング42を有する。ハウジング42は射出ノズル46と連結し、中央射出通路44に連続する。射出成型機20の作業用構成部品は、更に、鋳型パレット装置50と、加圧装置52と、鋳型装着装置54を有する。加圧装置52の一部は機械枠29と、中間水平板32と、下部水平板34と連結される。鋳型装着装置54は加圧装置52と連結される。そして、鋳型パレット装置50は、鋳型装着装置54によって加圧装置52と連結するように調整される。鋳型パレット装置50は、第1鋳型パレット56及び第2鋳型パレット58を有する。閉状態になった時、鋳型パレット56、58は図10に示すごとく鋳型空孔59を形成する。加圧装置52は、第1および第2鋳型パレット56、58が鋳型装着装置54によって装着された後、それらを動かすように調整される。鋳型パレットは、開状態と閉状態の間を移動できる。開状態において、鋳型パレットはお互いに垂直方向に間をとって離れている。閉状態においては、二つの鋳型パレットはお互いにかみ合わさって鋳型空孔59を形成する。加圧装置52は、上部、すなわち第1支持体60と、下部、すなわち第2支持体62を有する。上部支持体60は枠29に固着される。したがって、上部の、すなわち第1鋳型パレット56が上部支持体60に固着されると、第1鋳型パレット56は機械枠29と相対的に固定の状態になる。第2鋳型パレット58は、下部支持体62が動くと第2鋳型パレット58も機械枠29に対して相対的に移動するように、下部支持体62に固着される。下部支持体62は、それぞれ図3(a),(b),及び4(a),(b)に示すごとく、取り出し/装荷位置と射出位置との間の垂直方向行程を移動するように操作される。鋳型装着装置54は、上部及び下部の鋳型パレット56、58を、それぞれ、選択的に上部および下部の支持体60、62に装着するための、上部、すなわち第1の鋳型装着具64と、下部すなわち第2の鋳型装着具66を有する。上部及び下部の鋳型装着具64、66はそれぞれ対応する上部及び下部の支持体60、62に固着され、共に鋳型装着状態と鋳型受入れ/撤去状態の間を移動可能とする。鋳型装着具64、66が鋳型装着状態にあるとき、鋳型パレット56、58と鋳型装着具64、66とがかみ合わさって、鋳型パレット56、58をそれぞれ対応する支持体60、62に固着する。鋳型装着具64、66が鋳型受入れ/撤去状態にあるとき、鋳型パレット56、58はそれぞれ対応する支持体60、62とかみ合わさって固着するか、あるいは、固着状態のかみ合わせを外すかする。成型作業の初期には、下部支持体62は取り出し/装荷位置にある。この位置では、鋳型パレット装置50は開状態にあり、鋳型パレット56、58は図1に示すように相互に離れているが、垂直方向には整列している。この状態で、射出前に鋳型パレット56、58について必要な種々の処理、たとえばパレットのコーテング、成型製品M中に挿入あるいは埋め込む品物の位置決めなどが行われる。その後、下部支持体62は、取り出し/装荷位置から射出位置に移動される。この位置で、鋳型パレット装置50は閉状態に置かれる。鋳型パレット装置50が閉状態に置かれた後、鋳型パレット56、58は気密にかみ合わさり合体して、希望する鋳型形状を有する鋳型空孔59を形成する。一旦、鋳型パレット装置50が閉状態になり、鋳型空孔59が形成されると、射出装置38は射出材料を鋳型空孔59内に射出する。加圧装置52は、射出の途中、および後まで、もし必要ならば、成型製品の硬化途中あるいは完了までに必要な締め付け力を与える。圧力センサー51が加圧装置52内に装着してあり、電気的に制御システムと連結している。もし、希望する圧力、あるいは好適な圧力が保持出来ない場合には、制御システムは警告を発し、不適当な圧力で更に運転が続けられないように音で知らせる。好適な実施例においては、さらに、温度、圧力が希望する、あるいはプログラム化されたパラメターに沿っていないときに機械が運転されることを防止するための安全スイッチが設けてある。成型行程の射出及び硬化段階が完了すると、加圧装置52は取り出し/装荷位置に戻り、鋳型パレット装置50は開状態になる。その後、成型された製品は鋳型パレット装置50から取り出される。次の射出前に、鋳型パレット56、58について必要な種々の前処理を行う。もし、射出成型機20が、まったく異なる成型製品、あるいは、異なる鋳型形状を有する別のバッチの製造に用いられる場合には、鋳型パレット装置50は容易に代わりの鋳型パレット装置50’と交換される。射出成型機20を用いて、第1バッチの製品を製造する際の典型的な作業手順は、鋳型据付け、射出成型、そして鋳型取外しである。異なる射出材料を用いる第2バッチの製品を製造する際には、更に、材料交換作業を必要とする。鋳型据付け行程では、第1鋳型形状を有する鋳型空孔を形成する第1鋳型パレット装置50を、射出成型機20の成型位置に設置し固着する。この行程が完了した後、射出成型行程が始まり、希望する各成型製品、あるいは数バッチの成型製品が製造される。一回、あるいは数回の射出成型行程によって希望する数の成型製品を製造した後、第1鋳型パレット装置50を射出成型機20から取り除く鋳型取外し行程が始まる。その後、第2の異なる鋳型形状を有する鋳型パレット装置50’を用いて、鋳型据付け、射出成型の各行程を繰り返して第2の成型製品、あるいはバッチの成型製品を製造する。説明を容易にするため、構成図2(a)及び(b)に示した射出成型機20の配置を鋳型据付け行程の開始点とする。この開始点において、下部支持体62は取り出し/装荷位置に置かれ、上部及び下部鋳型装着具64、66は鋳型受入れ/撤去状態にある。鋳型パレット装置50は、閉状態で鋳型移動台70上に位置する。鋳型移動台70はローラー付きの台で、上面は取り出し/装荷位置にある下部支持体62とほぼ同一平面にある。鋳型パレット装置50は、第1および第2の鋳型パレット56、58が鋳型空孔59を形成している閉状態にあるときに正しい整列状態を確保するための整列部材110を有する。鋳型据付けの次の行程では、鋳型パレット装置50は下部支持体62とかみ合い、その位置で、図3(a)および(b)に示すごとく、射出装置38ともかみ合うため、適切に、かつ、精度良く整列する。整列部材110は、射出行程のために、第2鋳型パレット58を第1鋳型パレット56と対応する位置に整列させる。すでに述べたごとく、鋳型パレット装置50が下部支持体62上の適切な位置に整列していることを確認するための位置センサーが装着されている。射出室33に置かれた希望する鋳型パレット装置50の射出成型に関する制御システムのプログラムは、この段階から以下に述べる方法で実行される。鋳型パレット装置50が適当な位置に置かれ、制御システムのプログラムが開始された後、下部支持体62は取り出し/装荷位置から射出位置へ移動される。下部支持体62の動作、あるいはその他のそれぞれの支持体60、62、鋳型パレット装置50、あるいは鋳型パレット54、56の動作は、昇降制御器15を用いて運転員が手動で運転しなければならない。図1に示すごとく、昇降制御器15には2個の運転ボタンがあり、望みの装置を制御システムによって表示され、制御される様に移動するためには運転員は2個のボタンを同時に押下げなければならない。これらの構成部品を動かすために2個のボタンを同時に押下げるようにしたため、運転員の手は運転時、両方共制御ボタン上になければならず、運転員の手と機械20の移動部品とが接触することが防止できる。射出位置において、図4(a)および(b)に示すごとく、第1鋳型パレット56は上部支持体60及び上部鋳型装着具64に近接して位置する。更に、第1鋳型パレット56は射出装置38とかみ合わされる。上部及び下部鋳型装着具64、66は、その後、鋳型装着状態にされ、第1および第2鋳型パレット56、58は、それぞれ、上部及び下部支持体60、62に固着される。次に、下部支持体62は、図(a)および(b)に示すごとく、射出位置から取り出し/装荷位置へ移動される。この移動の間、上部支持体60に固着された第1鋳型パレット56は静止のままでいる。下部支持体62に固着された第2鋳型パレット58は、下部支持体と共に移動する。運転手順において、鋳型パレットが分離し、次のバッチの成型製品のため新しい材料が用いられる時点で、射出成型段階の準備として、射出材料の予備射出が第2鋳型パレット58を通して行われる。同様に、射出作業に先立って、鋳型パレット56、58について、すべての必要な予備処理が行われる。予備射出及び予備処理が完了した後、射出成型段階が開始される。好適な実施例においては、そのバッチの成型製品が完了するまで希望する数の予備処理ならびに射出作業を繰り返す自動サイクルが、制御システムによって開始される。射出作業の開始に際して、鋳型パレット装置50は、既に述べたごとく、取り出し/装荷位置にある加圧装置に鋳型装着装置54を用いて装着される。次に、加圧装置が作動して、第2鋳型パレット58を垂直に押し上げ、射出装置38とかみ合わさっている第1鋳型パレット56とかみ合わせる。その後、射出装置38が作動して、供給装置から供給される希望の材料を鋳型空孔59の中へ射出する。鋳型パレット装置50は、成型製品が硬化するまで、あるいは、硬化が始まるのに十分な時間の間、加圧装置52の中で締め付けられた状態のまま保持される。硬化時間の間に、射出装置38の中に成型材料が再装荷される。射出、硬化及び再装荷が完了した後、加圧装置が作動して第2鋳型パレット58並びに下部支持体62を垂直に下降させ、取り出し/装荷位置に戻す。この位置で、製造された製品が取り出され、鋳型パレットは再び、すでに述べたごとく、第2射出のために必要な予備処理を受けるか、あるいは、他の代わりの鋳型パレット装置50’との交換のため、加圧装置とのかみ合いを外される。希望する量の第1バッチの成型製品が製造された後、射出成型機20から第1の鋳型パレット装置50を取り外す鋳型撤去行程が始まる。自動鋳型交換作業を開始するために、運転者は鋳型を交換したい旨、制御パネル12に表示すると、制御システムは以下に説明するように運転員に指示を与える。まず、下部支持体62を射出位置へ動かす。射出位置では鋳型パレット装置50が閉状態になる。鋳型装着具64、66は作動を中止するか、あるいは、鋳型受入れ/撤去状態に変えられる。この状態で下部支持体62は、図および図7に示すごとく、取り出し/装荷位置まで下げられる。その後、鋳型パレット装置50は、先に図2(a)に示したごとく、下部支持体62から鋳型移動台70へ移り、適当な貯蔵位置へ運ばれる。射出成型機の運転を続行するため、下部支持体62からの鋳型パレット装置の撤去および/あるいは据付け、並びに、材料の不要片の撤去について、運転員は制御パネルを用いて制御システムへ入力する。もし、異なる成型形状を有する他のバッチの成型製品を希望する場合には、図(a)に示すごとく、第2の鋳型パレット装置50’について、据付け、射出成型の工程を繰り返す。もし、第2の鋳型パレット装置50’を用いての射出成型の仕様として制御システムに与えられた運転パラメータが、第1バッチで用いられた材料と異なる射出材料を要求する場合には、材料変更作業が行われる。制御システムによって最初に行われる材料変更作業は、自動材料除去作業である。射出装置38からそれ以前の射出材料が一掃され、古い材料が機械から除去されると、鋳型据付け工程が始まる。第1及び第2の鋳型パレット56、58は、図10にもっとも良く示されている。第1鋳型パレット56は射出成型工程を通して固定状態にある。第1鋳型パレット56は上部支持体60とかみ合うかみ合い板80を有する。かみ合い板80は側面80a及びかみ合い面80bを有する。第1鋳型パレット56は、また、目くぎ84と通常の連結具(図示せず)を介してかみ合い板8と連結する中間板82を有する。中間板82はかみ合い板80よりも小さく、相対的に中央に位置する。装着面86は、中間板82を取り巻くかみ合い面80bの一部分に形成され、第1鋳型パレット56と上部装着具64によってかみ合わされる。第1鋳型パレット56は、さらに、鋳型空孔59の上部半分を定める鋳型形状部材88を有する。第2鋳型パレット58は実質的に同じ配置であり、側面端90a及びかみ合い面90bを有する第2かみ合い板90、並びにかすがいピン94と通常の連結具(図示せず)を介して第2かみ合い板90と連結する第2中間板92を有する。装着面96は、第2かみ合い板90と第2中間板92を取り巻く第2かみ合い面90bの一部分に形成され、第2鋳型パレット58と下部装着具66によってかみ合わされる。第2鋳型パレット58は、さらに、鋳型空孔59の下部半分を定める鋳型形状部材98を有する。図10に示すごとく、第1鋳型パレット56は、さらに、かみ合い板80と、中間板82と、鋳型形状部材88を貫通する中央開口99を有する。中央開口99は中央軸99aを有し、それに沿って板80、82及び鋳型形状部材88が整列する。射出ノズル40とかみ合わされる傾斜付き通路102を有するノズル延長部材100が、中央開口99と気密にかみ合わされる。鋳型パレット56、58が、図10に示すごとく、閉状態にあるとき、傾斜付き通路102は、鋳型空孔59およびかみ合い板80の上面80cの間に延長する。この状態で、通路102は連続した射出通路44を形成する。成型材料はこのようにして、射出装置38から射出ノズル46及びノズル延長部材100を介して鋳型空孔59内へ射出される。第1鋳型パレト56は、さらに、ガイドリング104を有する。ガイドリング104はノズル延長部材100のかみ合い板80の面80cとほぼ同じ高さにある部分のまわりを取り囲んでいる。リング104は、適当な連結具105、106によってかみ合い板80と連結される。上面80cと間隔をおいて対面する部分のガイドリング104は、ガイドリング外側の公称直径104aと内側の直径、すなわち案内直径104bを有する様に斜めに切り込んである。ガイドリング104は、加圧装置52ならびに/あるいは鋳型装着装置54と同様に、第1鋳型パレット56および射出装置38の射出ノズル40の最終的な整列および位置決めを行う。鋳型パレット装置50は、閉状態の第1及び第2鋳型パレット56、58の正しい整列を確保するための整列部材110を有する。図示した実施例では、整列部材は整列かすがいピンである。かすがいピン110は、第1鋳型パレット56にある適当な大きさの開口111と、それぞれのかすがいピンの約半分が外側に突き出す様な加圧接触かみ合いを常に確保する。かすがいピン110の突き出た部分は、第2鋳型パレット58が閉状態に置かれたとき、第2鋳型パレット58が有する更に大きな直径の開孔111aとかみ合う。しかし、一方では、整列かすがいピン110は、機械の運転手順内のある段階では撤去し得るように設計してある。既に述べたごとく、加圧装置52は、上部支持体60と下部支持体62を有する。上部支持体60は水平板32に固着され、射出成型操作中をとおして、静止状態を保つ。上部支持体は加熱板120及び遮蔽板122を有する。板32、120、122は、通常の締め付け具126、128によって一体化される。加熱板120はその板の中に、射出時の鋳型パレット装置50の温度制御を助けるための電気加熱素子121を有する。加熱板120の中には、また、温度センサー121aが備えられ、加熱板温度の制御システムにフィードバツク制御信号を送る制御システムと電気的に接続される。適切な温度が維持されない場合には、その制御システムは、不適当な温度の機械がさらに運転を継続しようとすると音で警告を発し、安全スイッチがそのような運転を防止する。上部支持体60の板122、120、及び32は、それぞれ加熱板120、遮蔽板122、および水平板32に対応して、整列用の中央開口132、134、及び136を有する。開口132、134、及び136は、共に、射出ノズル40の円筒形射出ハウジング42を取り巻く大きさの直径を有する貫通円筒形である。射出ノズル40は、望ましくはばね止め(図示せず)で、模式的に図2(a)、および(b)に示すごとく、片寄らない状態で加熱板120の外まで突き出ている。しかしながら、第1鋳型パレット56が第1鋳型装着装置64によって上部支持体60に固着されると、射出ノズル40は、図10に示すがごとく、射出ノズル本体46がかみ合い板80の上面80cと同じ高さになるように上方に片寄る。この様にして、第1鋳型パレット56と射出ノズル40との間の必要な接触領域は確保される。下部支持体62の構成部品は実質的に第1鋳型パレット56の構成部品と同じであるが、ノズル延長部材100だけが異なる。特に述べるならば、下部支持体62は、水平板34に固着され、通常の締め付け具148および150で一体化された加熱板142と、遮蔽板144と、基盤146を有する。加熱板142はその板の中に、射出時の鋳型パレット装置50の温度制御を助けるための電気加熱素子121を有する。加熱板142の中には、また、温度センサー121aが備えてあり、既に述べたごとく、制御及び安全上の役割をなす制御システムと電気的に接続される。加圧装置52の下部支持体62は、第2鋳型パレット58及び第2鋳型装着装置66の垂直方向の動きと適合して動き、上部支持体62と、第1鋳型装着装置64及び第1鋳型パレット56とかみ合わされる。本発明の好適な実施例においては、下部支持体は、枠29及び下部水平板34とかみ合わさった垂直昇降機構63を有する。昇降機構63は、下部支持体62の基盤146と可的にかみ合わされ、それを垂直方向に移動させて上部支持体60並びに射出装置38とかみ合わせるための通常の油圧シリンダーから成る。鋳型装着装置54は、上部鋳型装着具64及び下部鋳型装着具66を備える。上部鋳型装着具64は、第1パレット56と上部支持体60とを固着させ、適当に整列させ、かみ合わせる。図3に良く示されているが、1対の支持棒200は梁202を介して中間水平板32及び垂直板30に取付けられている。第1支持棒200はパレット56のかみ合い板80の側面80aと接するところに位置する。1対のガイドレール204は、支持棒200と上部支持体60の加熱板120との間に位置して固着される。各ガイドレール204は、図10に見られるように、かみ合い板80の側面80aを取り巻く傾斜の付いた端部205を有する。図示した好適な実施例において、ガイドレール204と側面80aとの間のクリアランスは、ガイドリング104の公称直径104aと案内直径104bの差よりも小さい。上部鋳型装着具64は、更に、第1の1対の締め付け具206を有する。締め付け具206は、第1鋳型パレット56を上部支持体60に連結する通常の油圧式作動装置である。各締め付け具206は、直接、支持棒200の中央部分の下に位置し、それに固着している。パレットとかみ合うために、各締め付け具206は締め付けピン208を作動させる。締め付けピン208は、締め付け駆動部材210によって作動された締め付け具から伸びる。締め付けピン208が伸びたときは、図1及び10に示すごとく、ピンは第1鋳型パレット56の装着面86とかみ合い、上部鋳型装着具64を鋳型装着状態にする。反対に、締め付けピン208が締め付け駆動部材210によって縮められたときは、装着面86とのかみ合いが解除され、第1鋳型パレット56は上部支持体60から分離する。上部鋳型装着具64は、更に、図1に示す様に1対の通常の油圧式安全掛け金具212を有する。安全掛け金具212は、また、支持棒200に装着される。安全掛け金具212は、また、第1鋳型パレット56の角部と、あるいは、さらに具体的には装着面86と、協力する場所に位置する。これらの部材は、多分、ある場合には必要ないかも知れないが、第1鋳型パレット56と上部支持体60とを固着する締め付け具206に補足機能を付与する。各安全掛け金具212は、止めねじ216と連結している掛け金具の腕214を有する。止めねじ216は、支持棒200にある適当な開口(図示せず)を通して伸びる。安全掛け金具212は、掛け金具の腕214が第1鋳型パレット56の装着面86とかみ合った固定状態として、図1に示してある。鋳型の装着および取外し段階の間では、掛け金具の腕214は図(b)に模式的に示すごとく回転して、第1鋳型パレット56から外れる。同様に、鋳型パレットの装着が完了したときには、掛け金具の腕214は回転してパレットの下に戻り、図1及び模式的に図4(b)に示すごとくその場所で固定する。安全掛け金具212は、停電あるいは油圧喪失が生じても、第1鋳型パレット56を固着位置に安全に留める締め付け力に顕著な影響が表れない様に設計する事が望ましい。下部装着具66は、第2鋳型パレット58と下部支持体62を固着し、適当に整列させ、かみ合わせる。下部装着具66は、梁231のような下部支持体62に適当な方法で取り付けられている支持板230を有する。1対のガイドレール232が支持板230と加熱板142の間に位置して固着される。ガイドレール232は、本質的に上部鋳型装着具64のガイドレール204と同じであり、各レールは共に第2かみ合い板90の側面90aを取り巻く傾斜付きの端部233を有する。図示した好適な実施例においては、ガイドレール232と側面90aの間のクリアランスは、ガイドリング104の公称直径104aと案内直径104bとのよりも小さい。下部装着具66は、更に、図1R>1で明らかなC型位置決め装置234を有する。このC型位置決め装置234は、第2鋳型パレット58の後端部を受けるように位置すると共に大きさも決められる。標準型の電気式近接スイッチである位置検出器236が、C型位置決め装置234の一つに置かれる。位置検出器236は、第2鋳型パレット58との接触を示すように設計されており、接触すると制御システムの表示装置13へ対応する信号を送る。この様にして、機械20の運転員は、容易に、第2鋳型パレット58が成型室33に正しく整列したかどうかを知る事が出来る。位置検出器236は、制御システムの表示装置13と電気的に接続されており、表示装置13は接触すると表示する。更に、あるいは代わりに、計算機制御システム10と電気的に結ばれた位置検出器236は、計算機制御システムに対して更にフィードバック制御信号を送る。制御システムには、適当な接触が行われない場合に、不適当な位置のパレットに対して再び操作が行われない様に音を発する警報装置、そして、その様な操作を防止する安全スイッチが備えられている。下部装着具66は、更に、1対の締め付け具240を有しているが、それは、本質的に上部鋳型装着具64の締め付け具206と同じである。締め付け具240は、第2鋳型パレット58と下部支持体62とを連結する通常の油圧作動装置である。各締め付け具240は、支持板230の中央部分の上方に位置し、そこに固着される。パレット58とかみ合うため、各締め付け具240は、駆動部材244によって作動され締め付け具から伸長する締め付けピン242を有する。締め付けピン242の伸長及び収縮は、それぞれ鋳型装着状態及び鋳型受入れ/撤去状態における第2鋳型装着具66の置かれる位置に対応する。さらに詳述すると、締め付けピン242が伸長したときには、図1および10に示すごとく、第2鋳型パレット58は下部支持体62に固着される。逆に、締め付けピン242が収縮したときには、第2鋳型パレット58は下部支持体62から切り離される。射出成型機20の好適な実施例において、計算機制御システム10は、原料供給装置と、押出し装置36と、射出装置38と、鋳型パレット装置50と、加圧装置52と、そして鋳型装着装置54のすべての運転をプログラム制御することができる。射出成型機20の各構成部品の起動と、運転が制御され、鋳型パレット装置50は、運転員の介入無しに、装着され、射出され、撤去される。制御システムは、射出成型機用主電源装置(図示せず)を有する。射出成型機20の運転中、種々の構成部品を作動する油圧装置14は、通常の閉ループ流入弁システムである。プログラム可能な計算機11は、運転員制御パネル及び表示パネルを有し、射出成型機20の運転のために、射出成型機及びその構成部品の望ましい設定条件及び運転条件をあらかじめ決め、プログラム化することを可能とする。好な実施例において、制御システムは三菱Aシリーズのプログラム可能制御装置であり、射出成型機20の持つ機能のすべてのパラメータを制御し、設定する。更に、シンシナチ電気システム4045運転員接触装置を有し、射出成型機の自動運転サイクルの起動停止、並びに自動運転サイクル内の工程の起動停止を行わせる。なお、計算機制御システムは、多数市販されているプログラム可能システムおよび運転員操作装置のうちのいずれでも良いと理解されるべきである。射出成型機20の運転前に、製造すべき鋳造製品の運転制御パラメータをプログラム化して制御システム10へ入力する。その運転パラメータは、たとえば、鋳造すべき品物の大きさと、1時間あたり鋳造すべき品物の数と、射出装置38内の原料の容積と、押出し器36のスクリュー速度と、原料温度と、射出装置38に設定した圧力と流量と、原料硬化時間と、射出装置の比率と再装荷の比率と、射出圧力と、運転部品、たとえば、締め付け装置及び油圧装置14の監視したい個所の温度と圧力などである。製品の各バッチ毎に制御システム10へ与えられる情報に基づいて、最小の運転員の介入で射出成型機20を運転する自動運転サイクルをプログラム化する。あるいはその代わりに、プログラム可能な計算機11及び運転員操作盤12は、必要に応じて、機械の運転条件の起動、停止、あるいは変更に使用できる。更に、他の実施例において、バーコード読み取り器236aが、機械及び制御システムで用いられる望ましい運転制御パラメータに関する情報を与える位置検出器236の一部分をなしている。射出成型機20内のそれぞれの異なる鋳型パレット装置は、制御システム10に入力されたそれぞれの装置および成型製品にとって望ましい運転パラメータを有する。大規模な製造環境下では、使用される異なる鋳型パレット装置は100またはそれ以上の数になる。バーコード表示付きの鋳型パレット装置50が下部支持体62上の整列された位置に置かれると、バーコード読み取り器は電子的にバーコード表示を読みとり、特定の鋳型パレット装置50を識別する。特定の鋳型パレット装置50が識別されると、制御システム10に入力される、その特定の鋳型パレット装置50のプログラム化された運転パラメータが実行される。その様なバーコードシステムの使用は、鋳型パレット装置交換の間の貴重な時間の節約になる。なぜならば、運転員は、望ましいパラメータを制御システムに対して設定、呼出し、あるいはプログラム化するために、余分な時間を費やす必要がないからである。装置の好適な形態を上述した。しかし、本明細書の内容を念頭に置いて、他の装置において同様な特徴及び利点を実現するため、好適な実施例について明らかな変更を加えることは、この分野で通常の技術を有する者にとっては自明である。
[発明の効果]以上説明したように、本発明の射出成型機は機械枠、その枠に連結した射出装置および加圧装置、その加圧装置と連結した鋳型装着装置、並びにその鋳型装着装置によって加圧装置に取り付けられる鋳型パレット装置を有するため、迅速に鋳型が交換出来るので、射出成型製品の製造に際して、製造バッチの切り替えを迅速に行い得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出成型機の模式的な斜視図である。
【図2】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図3】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図4】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図5】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図6】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。
【図7】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。
【図8】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図9】典型的な作業手順の、種々の段階における本発明に係る射出成型機の模式図である。接尾語に「a」を有する図番は機械の側面を表し、接尾語に「b」を有する図番は機械の正面を表す。
【図10】本発明に係る射出成型機の、一部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
10 計算機制御システム
20 射出成型機
29 機械枠
36 押出し装置
38 射出装置
50 鋳型パレツト装置
52 加圧装置
54 鋳型装着装置
56、58 鋳型パレツト
60、62 支持体
70 鋳型移動台
84 かすがいピン
104 ガイドリング
120 加熱板
122 遮蔽板
204 ガイドレール
206 締め付け装置
212 安全止め金装置
236 位置検出器

【特許請求の範囲】
【請求項1】 機械枠と、この機械枠に連結した射出装置と、同じくこの機械枠に連結した加圧装置と、この加圧装置に連結した鋳型装着装置と、この鋳型装着装置により上記加圧装置に固着される鋳型パレット装置とから成り、成型材料を射出して成型製品を形成する射出成型機において、上記鋳型パレット装置は第1鋳型パレットと第2鋳型パレットを有し、この第1鋳型パレットと第2鋳型パレットは連結した閉状態において鋳型空孔を形成し、さらに上記鋳型パレット装置は閉状態において上記第1および第2の鋳型パレットを正しく整列させるための整列部材を有し、上記第1鋳型パレットは上記射出装置と係合しかつ成型材料を受け入れる射出通路装置を有し、上記鋳型装着装置は第1および第2の鋳型装着具を有し、それぞれは上記加圧装置へのおよびからの上記第1および第2の鋳型パレットの迅速な取り付けおよび取り外しを可能とするように、上記加圧装置に上記第1および第2の鋳型パレットを取り外し可能に固定する締め付け具を有し、さらに、上記鋳型装着装置は上記鋳型パレット装置の上記加圧装置に対する相対的位置を表示するためのセンサーを有し、上記加圧装置は上記第1および第2の鋳型パレットを第1鋳型パレットが上記射出装置と連結している上記閉状態と、上記第1および第2の鋳型パレットが分離した閉状態との間を移動するように構成されていることを特徴とする射出成型機。
【請求項2】 請求項1の射出成型機において、上記加圧装置は第1支持体及び第2支持体を有し、上記第1および第2の鋳型装着具はそれぞれ上記第1および第2の支持体と連結していることを特徴とする射出成型機。
【請求項3】 請求項2の射出成型機において、上記第1支持体は上記機械枠に固定されており、上記第1鋳型パレットは射出成型機の運転中は上記固定第1支持体に固着されており、上記第2支持体は上記機械枠と相対的に移動可能であり、上記第2鋳型パレットは射出成型機の運転中は上記移動可能な第2支持体に固着されていることを特徴とする射出成型機。
【請求項4】 請求項3の射出成型機において、上記センサーは上記第2鋳型パレットの上記第2支持体に対する相対的位置を表示することを特徴とする射出成型機。
【請求項5】 請求項1の射出成型機において、上記第1及び第2の鋳型パレットは、それぞれ対応する第1あるいは第2の支持体とかみ合うためのかみ合い板と、上記かみ合い板と鋳型形状部材とを固着する中間板とからなり、上記第1及び第2の鋳型パレットの上記鋳型形状部材は上記閉状態の位置で合体して上記鋳型空孔を形成することを特徴とする射出成型機。
【請求項6】 請求項5の射出成型機において、上記第1鋳型パレットの射出通路装置は、上記第1鋳型パレットの上記かみ合い板と上記中間板と上記鋳型形状部材とを貫通する中央開口と、上記中央開口内部に設けられたノズル部材と、上記ノズル部材を取り囲み、上記射出装置と上記射出通路装置とをかみ合わせるために整列して上記かみ合い板に取り付けられたガイドリングを有することを特徴とする射出成型機。
【請求項7】 請求項1の射出成型機において、上記整列部材は、上記第1または第2の鋳型パレットの開口部内に開口部から突き出して設けてあり、さらに、上記整列部材は他の上記第1または第2の鋳型パレットに形成された開口部に受け入れられ、合体時に上記鋳型パレットを適切に整列させることを特徴とする射出成型機。
【請求項8】 請求項6の射出成型機において、上記第1鋳型装着具は、上記第1鋳型パレットを上記第1支持体と相対的に正しく位置させるためのガイドレールを有することを特徴とする射出成型機。
【請求項9】 請求項8の射出成型機において、上記ガイドレールは上記第1鋳型パレットとガイドレール間に、上記ガイドリングの幅よりも寸法の小さいクリアランスを保持するように寸法を決めて配列されることを特徴とする射出成型機。
【請求項10】 請求項3の射出成型機において、上記第1鋳型パレットは、上記締め付け具により上記第1支持体に固着されることを特徴とする射出成型機。
【請求項11】 請求項10の射出成型機において、上記締め付け具は、かすがいピンと、上記第1鋳型装着具をそれぞれ鋳型装着状態あるいは鋳型受入れ/撤去状態に保持するため上記かすがいピンを選択的に励起するための駆動部材を有することを特徴とする射出成型機。
【請求項12】 請求項11の射出成型機において、上記第1鋳型装着具は、さらに、上記鋳型装着状態において、上記締め付け具が停電した時に上記第1鋳型パレットと上記第1支持体との連結を保持する安全掛け金具を有することを特徴とする射出成型機。

【図6】
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【図7】
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【図1】
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【図2】
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【図10】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図8】
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【図9】
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【特許番号】第2572703号
【登録日】平成8年(1996)10月24日
【発行日】平成9年(1997)1月16日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平4−312574
【出願日】平成4年(1992)10月9日
【公開番号】特開平6−47783
【公開日】平成6年(1994)2月22日
【前置審査】 前置審査
【出願人】(592241478)ジエンコープ インコーポレーテツド (1)
【氏名又は名称原語表記】GenCorp Inc.
【参考文献】
【文献】特開 昭62−92821(JP,A)