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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022037980
(43)【公開日】2022-03-10
(54)【発明の名称】金型交換装置
(51)【国際特許分類】
B29C 33/30 20060101AFI20220303BHJP
B29C 45/17 20060101ALI20220303BHJP
B22D 17/22 20060101ALI20220303BHJP
【ＦＩ】
B29C33/30
B29C45/17
B22D17/22 A
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020142232
(22)【出願日】2020-08-26
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-03-03
(71)【出願人】
【識別番号】518270023
【氏名又は名称】ニチエツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 高志
【テーマコード（参考）】
4F202
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F202AM18
4F202CA11
4F202CB01
4F202CR01
4F202CR06
4F206AM15
4F206JA07
4F206JL05
4F206JQ06
4F206JQ90
4F206JT04
(57)【要約】
【課題】射出成形機の周囲の占有スペースを抑えつつ、成形機に対する金型の積み下ろし作業を簡便に実施できる金型交換装置を提供する。
【解決手段】金型交換装置１００は、上部に第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２が設けられた、射出成形機１に対して移動可能な本体２１と、本体２１に設置され、金型１５を保持する金型保持部５７を昇降させる金型昇降機構２３と、金型昇降機構２３を第１ステージＳＴ１または第２ステージＳＴ２の位置に移動させるスライド機構２５と、を備える。本体２１は、上下方向に貫通し、且つ第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２の並び方向に沿って連続する貫通孔４９を有する。金型昇降機構２３は、貫通孔４９を通じて金型保持部５７を本体２１の上部から出没させて金型１５を昇降自在に支持する。
【選択図】図３
【解決手段】金型交換装置１００は、上部に第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２が設けられた、射出成形機１に対して移動可能な本体２１と、本体２１に設置され、金型１５を保持する金型保持部５７を昇降させる金型昇降機構２３と、金型昇降機構２３を第１ステージＳＴ１または第２ステージＳＴ２の位置に移動させるスライド機構２５と、を備える。本体２１は、上下方向に貫通し、且つ第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２の並び方向に沿って連続する貫通孔４９を有する。金型昇降機構２３は、貫通孔４９を通じて金型保持部５７を本体２１の上部から出没させて金型１５を昇降自在に支持する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、
ことを特徴とする金型交換装置。
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、
ことを特徴とする金型交換装置。
【請求項2】
前記ステージは、前記ステージから前記成形機に向かう方向に沿って前記金型を搬送する複数のローラを備える請求項１に記載の金型交換装置。
【請求項3】
前記本体は、車輪及び浮上ユニットの少なくとも一方を備えて移動可能に支持される請求項１または請求項２に記載の金型交換装置。
【請求項4】
前記スライド機構は、前記金型昇降機構をスライドさせるスライド駆動部を備える請求項１～３のいずれか一項に記載に金型交換装置。
【請求項5】
前記本体を前記ステージの並び方向に移動させる駆動部を備える請求項１～４のいずれか一項に記載の金型交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成形機の金型交換時に用いる金型交換装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、射出成形においても多品種少量生産の需要が高まっており、射出成形機に使用する金型の交換頻度は増加する傾向にある。射出成形機に使用される金型は数十ｋｇから数十ｔｏｎにおよぶ重量物であることから、金型交換時における金型の移動操作や、金型を所定位置に高精度に固定する操作が作業者の大きな負担となっている。そのため、交換前後の金型を載置する複数のステージを有した金型交換装置を成形機に併設させ、成形機から金型交換装置の一方のステージに金型を取り出した後、金型交換装置を型開き方向と平行にスライドさせ、他方のステージから成形機に金型を供給する方法が採用されている。
このような金型交換装置を大別すると、金型交換装置の下部にキャスター等が設置されて金型交換装置全体がスライドするものと、ステージの下部に台座等が設置され、台座に対してステージのみがスライドするもの等が存在する。金型交換装置による金型の移動は、自動又は手動で行われており、金型交換作業を簡易にするための構造の例が、例えば、特許文献１や特許文献２において開示されている。
このような金型交換装置を大別すると、金型交換装置の下部にキャスター等が設置されて金型交換装置全体がスライドするものと、ステージの下部に台座等が設置され、台座に対してステージのみがスライドするもの等が存在する。金型交換装置による金型の移動は、自動又は手動で行われており、金型交換作業を簡易にするための構造の例が、例えば、特許文献１や特許文献２において開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１３－１４１１０号公報
【特許文献2】実開昭５８－１２５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１や特許文献２に開示された従来の技術では、次の成形に使用する金型を、成形機の側面に設けられた２つのステージのどちらにも載置することが可能であり、成形機から取り出された金型は、次に使用する金型が載置されたステージとは別のステージに移動させられる。
【0005】
しかし、金型交換装置において、交換前の金型を載置するステージと、成形機から取り出した交換後の金型を載置するステージとの位置が異なると、金型を搬入出する際の作業性を低下させ、工場設備やレイアウトの変更が必要となる場合がある。例えば、金型交換装置への金型の積み下ろしを床上操作式クレーンなどのクレーンを使って行う場合、金型の上方にクレーンのフックが入るスペースを確保する必要があるが、成形機に付帯される取り出しロボット等と干渉する場合があった。
【0006】
このような干渉を解決するには、金型交換装置やステージが大きくスライドできるようにすることも考えられるが、装置が大型化する問題があった。
【0007】
また、金型交換装置への金型の積み下ろしをフォークリフトやハンドフォークリフトなどのリフト、又はクレーン等を使用する場合には、成形機に取り付ける金型が載置されるステージと、成形機から取り外した金型が載置されるステージとが異なるため、金型交換装置の異なる方向から各ステージにアクセスする必要が生じる。そのため、積み下ろしの都度、金型交換装置の一方の側からその反対側にリフトを移動させることになり、作業が繁雑となってしまう。また、リフトやクレーンを複数台使用することも考えられるが、そのための設備コストが増大する。
【0008】
さらに、多くの成形工場では、複数台の成形機が並列に設置され、しかも、成形機周辺には、材料乾燥装置や金型温度調整装置などの付帯設備が設置される。また、取り出した部品の二次加工や検査、箱詰め等を行う作業スペースも成形機周辺に設置される。このように、成形機の周囲のスペースには余裕がなく、上記したリフトやクレーンを金型交換装置の反対側に移動させることは難しい場合が多い。仮に可能であったとしても、作業性の低下は避けられない。
【0009】
そこで本発明は、射出成形機の周囲の占有スペースを抑えつつ、成形機に対する金型の積み下ろし作業を簡便に実施できる金型交換装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は下記の構成からなる。
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、成形機の周囲の占有スペースを抑えつつ、成形機への金型の積み下ろし作業を簡便に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る金型交換装置は、射出成形機、プレス機、ダイカスト機等、金型を使用して材料に各種の加工を施す成形機において、金型を交換する際に使用される。ここでは一例として、金型交換装置を射出成形機に適用して金型を交換する場合を説明するが、本発明はこれに限らない。
本発明に係る金型交換装置は、射出成形機、プレス機、ダイカスト機等、金型を使用して材料に各種の加工を施す成形機において、金型を交換する際に使用される。ここでは一例として、金型交換装置を射出成形機に適用して金型を交換する場合を説明するが、本発明はこれに限らない。
【0014】
図１は、射出成形機、及び射出成形機に併設された金型交換装置の概略平面図である。
射出成形機１は、一軸方向に延びる成形機基台３と、型締め機構５と、射出シリンダ６とを備える。型締め機構５は、一対の固定板７Ａ，７Ｂと、一対の固定板７Ａ，７Ｂを連結するタイバー８と、タイバー８に沿って移動自在に支持される可動板９と、可動板９を移動させる型締め装置１０とを有する。型締め装置１０は、可動板９を固定板７Ｂに向けて移動させる型締め動作と、可動板９を固定板７Ａに向けて移動させる型開き動作とを行う。射出シリンダ６は、成形用の樹脂を固定板７Ｂの側から後述する金型のキャビティ内に供給する。そして、金型交換装置１００は、射出成形機１の長手方向に直交する片脇側に併設される。
射出成形機１は、一軸方向に延びる成形機基台３と、型締め機構５と、射出シリンダ６とを備える。型締め機構５は、一対の固定板７Ａ，７Ｂと、一対の固定板７Ａ，７Ｂを連結するタイバー８と、タイバー８に沿って移動自在に支持される可動板９と、可動板９を移動させる型締め装置１０とを有する。型締め装置１０は、可動板９を固定板７Ｂに向けて移動させる型締め動作と、可動板９を固定板７Ａに向けて移動させる型開き動作とを行う。射出シリンダ６は、成形用の樹脂を固定板７Ｂの側から後述する金型のキャビティ内に供給する。そして、金型交換装置１００は、射出成形機１の長手方向に直交する片脇側に併設される。
【0015】
ここで、図１の紙面に直交する方向をＺ方向、射出成形機１の長手方向をＸ方向、Ｘ方向とＺ方向に直交する射出成形機１の幅方向をＹ方向という。
【0016】
射出成形機１には、固定板７Ｂと可動板９との間の金型固定空間Ｓに、その側方に併設された金型交換装置１００から交換用の金型１５が供給される。また、射出成形機１から取り出された金型１５が金型交換装置１００に排出される。
【0017】
金型１５は、固定型１５Ａと可動型１５Ｂから構成される。固定型１５Ａは固定板７Ｂに固定され、可動型１５Ｂは可動板９に固定される。型締め装置１０は、可動板９を固定板７Ｂへ向けて移動させ、可動型１５Ｂを固定型１５Ａに押圧して金型１５を型締めする。射出シリンダ６は、型締めされた金型１５のキャビティに成形用の樹脂を射出する。金型１５のキャビティに樹脂が射出された後、型締め機構５は、可動板９を固定板７Ａ側に引き戻す。これにより、金型１５の固定型１５Ａと可動型１５Ｂとが開かれて成形品が取り出される。
【0018】
図２は、図１に示す金型交換装置１００と、射出成形機１の型締め機構５を含む一部分とを示す斜視図である。図３は、金型交換装置１００と、固定板７Ｂと可動板９に挟まれた金型１５とを示す斜視図である。図４は、金型交換装置の平面図である。なお、図３の金型交換装置１００は、内部の機構を説明するために、外側を覆うパネルを取り外した状態で示している。
【0019】
図２に示すように、金型交換装置１００は、型締め機構５に併設されて、金型の受け渡しが可能になっている。図３に示すように、金型交換装置１００は、本体２１と、金型昇降機構２３と、スライド機構２５とを備える。本体２１は、内部空間を有する箱型であって、平面視で長尺の矩形状に形成されている。本体２１の長手方向と、射出成形機１の長手方向（Ｘ方向であり型開き方向でもある）とは互いに平行であり、本体２１の底部を構成する台座部３１には、４つの車輪２７が取り付けられている。また、床面には射出成形機１の長手方向であるＸ方向に沿ってレール２９が敷設されている。レール２９は、本体２１の台座部３１に設けられた車輪２７のうち、射出成形機１側の車輪２７又は図示されていないガイド機構が当接することで、本体２１のＹ方向への移動を規制する。これにより、金型交換装置１００は、射出成形機１との干渉を防止しつつ、射出成形機１に対して、その長手方向であるＸ方向に沿って移動可能となっている。また、本体２１の台座部３１には図示しないロック機構が設けられており、レール２９又は床面に対して本体２１が位置決めされることで、金型交換装置１００を規定の位置に固定できる。
【0020】
金型交換装置１００の移動動作は、手動であってもよいが、例えば、駆動モータ等の駆動部を設け、この駆動部によって金型交換装置１００を移動させてもよい。このとき、レール２９は歯切りされたラックとし、台座部３１に歯車を有する駆動装置を設けることで金型の載置位置の自動制御が可能となり、金型交換のオートメーション化に寄与できる。
【0021】
本体２１の上部には、金型１５が載置される複数のステージが設けられる。本構成の本体２１は、第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２を有しているが、３つ以上のステージを有していてもよい。
【0022】
第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２のそれぞれには、本体２１の移動方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向に沿って、所定の間隔をあけて複数のローラ４５が配置される。各ローラ４５は、それぞれ回転自在に支持されており、ローラ周面の少なくとも一部が本体２１の上面よりも更に上方へ突出している。
【0023】
これにより、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２に載置される金型１５は、金型１５の下側がローラ４５に支持され、ローラ４５の配列方向（Ｙ方向）に沿って軽荷重でスライド可能となる。つまり、各ローラ４５は、第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２とのそれぞれから射出成形機１に向かう方向に沿って、金型１５を円滑に移動させる案内路を形成する。そして、ローラ４５が第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２とにそれぞれ個別に設けられることで、それぞれのステージで、金型１５を個別に移動できる。
【0024】
ローラ４５は、単に回転可能な支持形態である他に、サーボモータやＡＣモータ等のスライド駆動部によって回転駆動が可能な支持形態であってもよい。その場合、金型１５を射出成形機１へ移動する動作と、射出成形機１から排出する動作を自在に制御できる。
【0025】
本体２１の上面側には、移動方向（Ｘ方向）に沿って複数の溝部４７（本構成では一対の溝部）が形成される。これら溝部４７の底部には、それぞれ上下方向に貫通する貫通孔４９が形成されている。各貫通孔４９は、本体２１が移動するＸ方向に沿って、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２の領域に連続して形成される。
【0026】
溝部４７は、リフトを使って金型交換をする際、リフトのフォーク部が入り込むスペースとなる。そのため、本体２１の上部には溝部４７を設けることが望ましいが、溝部４７を設けなくてもよい。
【0027】
図３に示すように、金型昇降機構２３は、固定側の駆動部５１と、可動側の昇降部５３とを有する。駆動部５１は、本体２１の台座部３１の上面に設置される。スライド機構２５は、台座部３１と駆動部５１との間に設けられた一対のガイドレール５５と、スライド駆動部（図示略）とを有している。一対のガイドレール５５は、台座部３１の上面におけるＸ方向に沿って設けられており、これにより、金型昇降機構２３は、本体２１の台座部３１の上面において、Ｘ方向へ移動可能とされている。スライド駆動部は、金型昇降機構２３をＸ方向へスライド駆動させる。このスライド駆動部は、油圧式、空圧式、電動式アクチュエータで構成できるほか、手動で動かすことも可能である。
【0028】
図５は、金型交換装置１００のスライド機構２５による金型昇降機構２３のスライド動作を（Ａ），（Ｂ）で示す説明図である。図６は、金型交換装置１００の金型昇降機構２３の昇降動作を（Ａ），（Ｂ）で示す説明図である。
【0029】
金型昇降機構２３は、スライド機構２５によって第１ステージＳＴ１または第２ステージＳＴ２の位置に移動される。これにより、金型昇降機構２３は、第１ステージＳＴ１または第２ステージＳＴ２の下方位置に配置される。例えば、図５の（Ａ）に示すように、第２ステージＳＴ２に金型昇降機構２３が配置された状態において、スライド機構２５が作動すると、図５の（Ｂ）に示すように、スライド機構２５によって金型昇降機構２３が第１ステージＳＴ１へ向かってスライドされる。また、図５の（Ｂ）に示すように、第１ステージＳＴ１に金型昇降機構２３が配置された状態において、スライド機構２５が作動すると、図５の（Ａ）に示すように、スライド機構２５によって金型昇降機構２３が第２ステージＳＴ２へ向かってスライドされる。
【0030】
金型昇降機構２３は、第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２のそれぞれの位置において、昇降部５３を昇降動作させる。
図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、金型昇降機構２３は、昇降部５３が駆動部５１に支持され、上下方向の移動が可能になっている。また、昇降部５３には、その上部に、一対の板材からなる金型保持部５７が一体に形成されている。一対の金型保持部５７は、上方へ向かって延び、本体２１の上部に形成された溝部４７の底部の貫通孔４９に挿通される。
図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、金型昇降機構２３は、昇降部５３が駆動部５１に支持され、上下方向の移動が可能になっている。また、昇降部５３には、その上部に、一対の板材からなる金型保持部５７が一体に形成されている。一対の金型保持部５７は、上方へ向かって延び、本体２１の上部に形成された溝部４７の底部の貫通孔４９に挿通される。
【0031】
金型保持部５７が一体に設けられた昇降部５３は、駆動部５１によって昇降駆動される。この駆動部５１としては、例えば、油圧シリンダ、空圧シリンダ、直動式の電動アクチュエータあるいはトグル機構等が用いられる。
【0032】
駆動部５１の駆動によって昇降部５３を下降させると、金型保持部５７が下方に引き込まれ、図６の（Ａ）に示すように、金型保持部５７の上端が本体２１の上部のローラ４５よりも下方に配置される。また、駆動部５１による駆動によって昇降部５３を上昇させると、金型昇降機構２３が上方へ押し上げられ、図６の（Ｂ）に示すように、金型保持部５７の上端が本体２１の上部のローラ４５よりも上方に突出する。これにより、図６の（Ａ）に示す状態では、金型１５がローラ４５によって支持され、図６の（Ｂ）に示す状態では、金型１５がローラ４５から離れて金型保持部５７に支持される。
【0033】
＜金型交換装置による金型交換動作＞
次に、射出成形機１の金型交換作業の一例の手順を説明する。ここでは、射出成形機１に装着されている交換前の金型１５を金型Ｍ１、次工程用の他の金型１５を金型Ｍ２として区別する。
図７及び図８は、金型交換装置１００を用いた金型交換作業を（Ａ）～（Ｃ）に段階的に示す説明図である。
次に、射出成形機１の金型交換作業の一例の手順を説明する。ここでは、射出成形機１に装着されている交換前の金型１５を金型Ｍ１、次工程用の他の金型１５を金型Ｍ２として区別する。
図７及び図８は、金型交換装置１００を用いた金型交換作業を（Ａ）～（Ｃ）に段階的に示す説明図である。
【0034】
（金型搬入工程）
図７の（Ａ）に示すように、射出成形機１は、金型Ｍ１によって成形を行っている。このとき、次工程用の金型Ｍ２を金型交換装置１００の搬出入側から金型交換装置１００に搬送して（矢印Ａ方向）、金型交換装置１００の第１ステージＳＴ１に載置する。この金型Ｍ２の搬入は、例えば、床上操作式クレーンなどのクレーンや、フォークリフトやハンドリフトなどのリフトを利用できる。このときの金型交換装置１００は、第２ステージＳＴ２が射出成形機の型締め機構５の金型固定空間Ｓの側方に配置され、金型昇降機構２３の昇降部５３が下げられた状態になっている（図６の（Ａ）参照）。
図７の（Ａ）に示すように、射出成形機１は、金型Ｍ１によって成形を行っている。このとき、次工程用の金型Ｍ２を金型交換装置１００の搬出入側から金型交換装置１００に搬送して（矢印Ａ方向）、金型交換装置１００の第１ステージＳＴ１に載置する。この金型Ｍ２の搬入は、例えば、床上操作式クレーンなどのクレーンや、フォークリフトやハンドリフトなどのリフトを利用できる。このときの金型交換装置１００は、第２ステージＳＴ２が射出成形機の型締め機構５の金型固定空間Ｓの側方に配置され、金型昇降機構２３の昇降部５３が下げられた状態になっている（図６の（Ａ）参照）。
【0035】
（金型取出し工程）
図７の（Ｂ）に示すように、射出成形機１の型締め機構５の固定板７Ｂと可動板９Ｂ（図１参照）から取り外した金型Ｍ１を、射出成形機１の型締め機構５の金型固定空間Ｓから、その側方の金型交換装置１００へ向けて移動させる（矢印Ｂ方向）。そして、射出成形機１から取り出した金型Ｍ１を金型交換装置１００の第２ステージＳＴ２に載置する。このとき、金型Ｍ１は、第２ステージＳＴ２に設けられたローラ４５が回転することで、軽荷重で円滑に第２ステージＳＴ２へスライドされる。
図７の（Ｂ）に示すように、射出成形機１の型締め機構５の固定板７Ｂと可動板９Ｂ（図１参照）から取り外した金型Ｍ１を、射出成形機１の型締め機構５の金型固定空間Ｓから、その側方の金型交換装置１００へ向けて移動させる（矢印Ｂ方向）。そして、射出成形機１から取り出した金型Ｍ１を金型交換装置１００の第２ステージＳＴ２に載置する。このとき、金型Ｍ１は、第２ステージＳＴ２に設けられたローラ４５が回転することで、軽荷重で円滑に第２ステージＳＴ２へスライドされる。
【0036】
（金型取付け工程）
図７の（Ｃ）に示すように、金型Ｍ１，Ｍ２を載置させた金型交換装置１００を、レール２９に沿って搬出入側と反対側へ移動させる（矢印Ｃ方向）。これにより、第１ステージＳＴ１の金型Ｍ２を、移動前に第２ステージＳＴ２が配置されていた金型固定空間Ｓの側方の位置に配置させる。
図７の（Ｃ）に示すように、金型Ｍ１，Ｍ２を載置させた金型交換装置１００を、レール２９に沿って搬出入側と反対側へ移動させる（矢印Ｃ方向）。これにより、第１ステージＳＴ１の金型Ｍ２を、移動前に第２ステージＳＴ２が配置されていた金型固定空間Ｓの側方の位置に配置させる。
【0037】
図８の（Ａ）に示すように、第１ステージＳＴ１に載置された金型Ｍ２を、金型交換装置１００から射出成形機１の型締め機構５の金型固定空間Ｓへ向けて移動させる（矢印Ｄ方向）。そして、金型Ｍ２を射出成形機１の型締め機構５の金型固定空間Ｓに移動させて、前述した固定板７Ｂ及び可動板９（図１参照）に取り付ける。このとき、金型Ｍ２は、第１ステージＳＴ１に設けられたローラ４５が回転することで、軽荷重で円滑に射出成形機１へスライドされる。
【0038】
（金型搬出準備工程）
図８の（Ｂ）に示すように、第２ステージＳＴ２に金型Ｍ１が載置された金型交換装置１００を、レール２９に沿って搬出入側に移動させる（矢印Ｅ方向）。これにより、第２ステージＳＴ２に載置された金型Ｍ１を、スライド前に第１ステージＳＴ１が配置されていた金型固定空間Ｓの側方の位置に配置させる。
図８の（Ｂ）に示すように、第２ステージＳＴ２に金型Ｍ１が載置された金型交換装置１００を、レール２９に沿って搬出入側に移動させる（矢印Ｅ方向）。これにより、第２ステージＳＴ２に載置された金型Ｍ１を、スライド前に第１ステージＳＴ１が配置されていた金型固定空間Ｓの側方の位置に配置させる。
【0039】
以上の金型搬入工程、金型取り出し工程、金型取付け工程、金型搬出準備工程においては、金型昇降機構２３の昇降部５３及び金型保持部５７は、図６の（Ａ）に示すように、金型保持部５７が本体２１の上面から突出しない下降位置に配置されている。
【0040】
次に、金型交換装置１００は、図６の（Ｂ）に示すように、金型昇降機構２３の駆動部５１の駆動によって、昇降部５３及び金型保持部５７を上昇させる。金型昇降機構２３の駆動部５１の駆動によって、昇降部５３及び金型保持部５７を上昇させると、金型保持部５７が本体２１上のローラ４５よりも更に上方へ突出する。この動作により、第２ステージＳＴ２に載置された金型Ｍ１が金型保持部５７の上端部で持ち上げられ、金型Ｍ１の底部がローラ４５から離隔される。
【0041】
次に、図８の（Ｃ）に示すように、スライド機構２５を作動させて金型昇降機構２３を搬出入側へスライドさせる（矢印Ｆ方向）。このとき、金型Ｍ１は金型保持部５７によって持ち上げられ、第２ステージＳＴ２のローラ４５から離隔しているため、射出成形機１に対する本体２１の位置を維持させたまま、金型Ｍ１だけが搬出入側へスライドされる。その結果、金型Ｍ１は、第１ステージＳＴ１の直上位置に配置される。
【0042】
この状態において、金型昇降機構２３の駆動部５１を駆動させて昇降部５３及び金型保持部５７を下降させると、金型保持部５７の上端が本体２１の上部の溝部４７内に引き込まれ、金型保持部５７の上端がローラ４５よりも下方に配置される。これにより、金型保持部５７によって持ち上げられていた金型Ｍ１が、第１ステージＳＴ１のローラ４５に支持される。つまり、金型Ｍ１が第１ステージＳＴ１に載置される。
【0043】
その後、搬出入側の第１ステージＳＴ１に配置された金型Ｍ１を、前述したリフトによって取り上げて所定の位置へ搬出する。このとき、金型Ｍ１の搬出位置は、前述した金型搬入工程で金型Ｍ２を載置した搬入位置と同じ第１ステージＳＴ１となる。
【0044】
このように、金型交換装置１００への金型Ｍ１、Ｍ２の積み下ろしをリフトで行う場合に、金型Ｍ１、Ｍ２の載置位置を同一のステージ、つまり、常に一定の固定位置で行える。よって、金型交換装置１００の異なる方向からアクセスする必要はなく、積み下ろしの都度、金型交換装置１００の一方の側からその反対側にリフトを移動させる必要もない。
【0045】
また、射出成形機１の金型固定空間Ｓと、金型交換装置１００との間で金型Ｍ１，Ｍ２を移動させる案内路は、第１ステージＳＴ１と第２ステージＳＴ２の双方に接続されるため、金型Ｍ１，Ｍ２がいずれのステージに載置されていても、円滑な移動が行える。
【0046】
なお、金型を載置するステージを３つ以上設けた場合には、任意のステージを、金型の積み下ろしを行うステージとして取り決めできる。また、他のステージは、使用予定の金型をストックするバッファとして機能させることで、他の場所からの金型の搬送を省略して、金型交換作業をより効率化できる。さらに、工場設備や周囲環境に応じて、金型の積み下ろしを行うステージを適宜に変更することもでき、利便性を高められる。
【0047】
以上のように、本構成の金型交換装置１００は、複数のステージのうち金型１５が載置された移動元のステージで金型昇降機構２３の金型保持部５７によって金型１５を持ち上げ、スライド機構２５によって金型昇降機構２３をスライドさせて移動先のステージの上方へ金型１５を配置され、その後、金型保持部５７を下降させて、持ち上げた金型１５を移動先ステージに載置する機能を有している。このように、各ステージ間で金型１５を自在に移動させることができるので、金型１５の積み下ろしを、特定のステージのみで行うことができ、射出成形機１に対する金型１５の積み下ろし作業が煩雑にならない。
【0048】
また、本構成の金型交換装置１００は、金型１５の型締め方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）の片側にだけ、金型の受け渡しを行う金型交換装置１００を配置するだけで済む。そのため、金型交換装置１００の占有スペースが抑えられ、スペース効率の高い設備配置を実現できる。
【0049】
図９は複数台の射出成形機１が設置された工場の設備レイアウトを説明する概略平面図である。
複数台の射出成形機１が設置された工場では、一般に、材料供給や製品搬出等の生産性やスペース効率の観点から、各射出成形機１の長手方向を互いに平行にして設置する場合が多い。このように射出成形機１を並設した場合であっても、本構成の金型交換装置１００を用いれば、射出成形機１の一方の側部にのみ配置するだけで済むため、占有スペースを抑えたレイアウトを実現できる。
複数台の射出成形機１が設置された工場では、一般に、材料供給や製品搬出等の生産性やスペース効率の観点から、各射出成形機１の長手方向を互いに平行にして設置する場合が多い。このように射出成形機１を並設した場合であっても、本構成の金型交換装置１００を用いれば、射出成形機１の一方の側部にのみ配置するだけで済むため、占有スペースを抑えたレイアウトを実現できる。
【0050】
また、本構成の金型交換装置１００によれば、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２に、回転可能な複数のローラ４５が設けられている。このため、射出成形機１との間で金型１５を軽荷重で円滑に移動でき、射出成形機１の金型１５の交換作業を簡単に行える。
【0051】
なお、本構成の金型交換装置１００は、設定スペースに余裕があれば、一台の射出成形機１の側面側にそれぞれ配置することもできる。その場合、両脇側から金型交換に用いる金型の供給と排出が可能となり、金型交換作業をより効率化できる。
【0052】
さらに、金型交換装置１００から射出成形機１の金型固定空間Ｓまでの距離が大きい場合は、金型交換装置１００と射出成形機１との間に、金型を受け渡しする中間台を設置してもよい。
【0053】
図１０は、射出成形機１、金型交換装置１００、及び射出成形機１と金型交換装置１００との間に配置された中間台６１を示す概略平面図である。
中間台６１は、その上部に複数本のローラ６２が一方向に沿って配置される。各ローラ６２は、金型１５を射出成形機１と金型交換装置１００との間で円滑にスライドさせる。
中間台６１は、その上部に複数本のローラ６２が一方向に沿って配置される。各ローラ６２は、金型１５を射出成形機１と金型交換装置１００との間で円滑にスライドさせる。
【0054】
この設置例によれば、例えば、射出成形機１と金型交換装置１００との間に材料乾燥装置や金型温度調整装置などの付帯設備を設置するスペースが必要な場合であっても、中間台６１を設けることにより、金型を、付帯設備を跨いで簡単に移動させることができる。よって、射出成形機１への金型１５の交換作業を効率よく行える。
【0055】
また、この設置例では、金型交換装置１００の射出成形機１側の反対側に、金型交換装置１００上の金型１５を射出成形機１へ向けて押し出すプッシャースタンド６３を設けている。この構成によれば、射出成形機１への金型１５の移動作業をより簡単にかつ短時間で行える。
【0056】
さらに、金型交換装置１００の本体２１の台座部３１に複数の浮上ユニットを設け、これらの浮上ユニットによって金型交換装置１００を移動可能に構成してもよい。
【0057】
図１１は、金型交換装置１００の本体２１の下部に設けられた浮上ユニット７１を説明する設置箇所の断面図である。
本体２１の台座部３１に浮上ユニット７１を備えた金型交換装置１００では、図１１の（Ａ）に示すように、床面ＦＬ上に設置された状態で浮上ユニット７１にエアーが供給されると、図１１の（Ｂ）に示すように、浮上ユニット７１が下方へ膨出して床面ＦＬとの間に薄い空気層を形成する。これにより、金型交換装置１００は、床面ＦＬから浮上して移動可能となる。このように、浮上ユニット７１を設ければ、工場内において、金型交換装置１００を所望の位置へ簡単に移動でき、他の射出成形機１への設置が容易になる。なお、浮上ユニット７１は、車輪２７に代えて設けてもよく、また、車輪２７と併用してもよい。
本体２１の台座部３１に浮上ユニット７１を備えた金型交換装置１００では、図１１の（Ａ）に示すように、床面ＦＬ上に設置された状態で浮上ユニット７１にエアーが供給されると、図１１の（Ｂ）に示すように、浮上ユニット７１が下方へ膨出して床面ＦＬとの間に薄い空気層を形成する。これにより、金型交換装置１００は、床面ＦＬから浮上して移動可能となる。このように、浮上ユニット７１を設ければ、工場内において、金型交換装置１００を所望の位置へ簡単に移動でき、他の射出成形機１への設置が容易になる。なお、浮上ユニット７１は、車輪２７に代えて設けてもよく、また、車輪２７と併用してもよい。
【0058】
そして、金型交換装置１００は、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を含む本体２１の一部が着脱可能であってもよい。その場合、第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２に金型１５を載置させ、この第１ステージＳＴ１及び第２ステージＳＴ２を含む本体２１の一部を工場内で搬送できる。これによれば、金型１５の搬送形態の自由度が高められ、適宜な治具と組み合わせて搬送することで、搬送効率を向上できる。
【0059】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【0060】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） 成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。
この金型交換装置によれば、一方のステージに載置された金型を他方のステージに移動できるため、金型の積み下ろし位置を任意の位置で実施できる。これにより、金型の積み下ろし作業が煩雑にならない。また、金型交換装置を成形機の片側に配置するだけで済むため、成形機の周囲の占有スペースを抑えられる。
（１） 成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記の複数のステージの位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ前記の複数のステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。
この金型交換装置によれば、一方のステージに載置された金型を他方のステージに移動できるため、金型の積み下ろし位置を任意の位置で実施できる。これにより、金型の積み下ろし作業が煩雑にならない。また、金型交換装置を成形機の片側に配置するだけで済むため、成形機の周囲の占有スペースを抑えられる。
【0061】
（２） 前記ステージは、前記ステージから前記成形機に向かう方向に沿って前記金型を搬送する複数のローラを備える（１）に記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、ローラによって金型を成形機との間で軽荷重で円滑に移動でき、金型の交換作業が簡単になる。
この金型交換装置によれば、ローラによって金型を成形機との間で軽荷重で円滑に移動でき、金型の交換作業が簡単になる。
【0062】
（３） 前記本体は、車輪及び浮上ユニットの少なくとも一方を備えて移動可能に支持される（１）または（２）に記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、本体を移動させることにより、成形機における金型の搬出入位置にいずれかのステージを選択的に容易に配置させることができる。これにより、成形機に対する金型の積み下ろし作業の効率を向上させることができる。また、工場内において、金型交換装置を所望の位置へ簡単に移動でき、他の成形機への設置が容易になる。
この金型交換装置によれば、本体を移動させることにより、成形機における金型の搬出入位置にいずれかのステージを選択的に容易に配置させることができる。これにより、成形機に対する金型の積み下ろし作業の効率を向上させることができる。また、工場内において、金型交換装置を所望の位置へ簡単に移動でき、他の成形機への設置が容易になる。
【0063】
（４） 前記スライド機構は、前記金型昇降機構をスライドさせるスライド駆動部を備える（１）～（３）のいずれか一つに記載に金型交換装置。
この金型交換装置によれば、金型の載置位置の自動制御が可能となり、金型交換のオートメーション化に寄与できる。
この金型交換装置によれば、金型の載置位置の自動制御が可能となり、金型交換のオートメーション化に寄与できる。
【0064】
（５） 前記本体を前記ステージの並び方向に移動させる駆動部を備える（１）～（４）のいずれか一つに記載の金型交換装置。
この金型交換装置によれば、金型交換装置の位置の自動制御が可能となり、金型交換のオートメーション化に寄与できる。
この金型交換装置によれば、金型交換装置の位置の自動制御が可能となり、金型交換のオートメーション化に寄与できる。
【符号の説明】
【0065】
１ 射出成形機（成形機）
１５，Ｍ１，Ｍ２ 金型
１５Ａ 固定型
１５Ｂ 可動型
２１ 本体
２３ 金型昇降機構
２５ スライド機構
２７ 車輪
４５ ローラ
４９ 貫通孔
５７ 金型保持部
７１ 浮上ユニット
１００ 金型交換装置
ＳＴ１ 第１ステージ（ステージ）
ＳＴ２ 第２ステージ（ステージ）
１５，Ｍ１，Ｍ２ 金型
１５Ａ 固定型
１５Ｂ 可動型
２１ 本体
２３ 金型昇降機構
２５ スライド機構
２７ 車輪
４５ ローラ
４９ 貫通孔
５７ 金型保持部
７１ 浮上ユニット
１００ 金型交換装置
ＳＴ１ 第１ステージ（ステージ）
ＳＴ２ 第２ステージ（ステージ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2020-11-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、且ついずれかの前記ステージが前記成形機の型締め機構の側方に配置されて、前記型締め機構から前記金型の受け渡しが行えるように前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記ステージが設けられた位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ複数の前記ステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、
ことを特徴とする金型交換装置。
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、且ついずれかの前記ステージが前記成形機の型締め機構の側方に配置されて、前記型締め機構から前記金型の受け渡しが行えるように前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記ステージが設けられた位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ複数の前記ステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、
ことを特徴とする金型交換装置。
【請求項2】
前記ステージは、前記ステージから前記成形機に向かう方向に沿って前記金型を搬送する複数のローラを備える請求項１に記載の金型交換装置。
【請求項3】
前記本体は、車輪及び浮上ユニットの少なくとも一方を備えて移動可能に支持される請求項１または請求項２に記載の金型交換装置。
【請求項4】
前記スライド機構は、前記金型昇降機構をスライドさせるスライド駆動部を備える請求項１～３のいずれか一項に記載に金型交換装置。
【請求項5】
前記本体を前記ステージの並び方向に移動させる駆動部を備える請求項１～４のいずれか一項に記載の金型交換装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
本発明は下記の構成からなる。
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、且ついずれかの前記ステージが前記成形機の型締め機構の側方に配置されて、前記型締め機構から前記金型の受け渡しが行えるように前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記ステージが設けられた位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ複数の前記ステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。
成形機に併設され、前記成形機へ搬入及び搬出する金型が載置される金型交換装置であって、
上部に前記金型を載置する複数のステージが設けられ、且ついずれかの前記ステージが前記成形機の型締め機構の側方に配置されて、前記型締め機構から前記金型の受け渡しが行えるように前記成形機に対して移動可能な本体と、
前記本体に設置され、前記金型を保持する金型保持部を昇降させる金型昇降機構と、
前記金型昇降機構を前記ステージが設けられた位置に移動させるスライド機構と、
を備え、
前記本体は、上下方向に貫通し、且つ複数の前記ステージの並び方向に沿って連続する貫通孔を有し、
前記金型昇降機構は、前記貫通孔を通じて前記金型保持部を前記本体の上部から出没させて前記金型を昇降自在にし、
複数の前記ステージのうち前記金型が載置された移動元のステージで前記金型保持部によって前記金型を持ち上げたまま、前記スライド機構を動作させ、前記金型の下方に移動先のステージが配置される位置へスライドさせた後、前記金型保持部を下降させて、持ち上げた前記金型を前記移動先のステージに載置する、ことを特徴とする金型交換装置。