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特表2023-530703金型移動用搬送装置付きの射出成形システムおよび金型交換方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-19
(54)【発明の名称】金型移動用搬送装置付きの射出成形システムおよび金型交換方法
(51)【国際特許分類】
B29C 45/10 20060101AFI20230711BHJP
B29C 45/04 20060101ALI20230711BHJP
B29C 33/34 20060101ALI20230711BHJP
B29C 45/26 20060101ALI20230711BHJP
B29C 45/17 20060101ALI20230711BHJP
【ＦＩ】
B29C45/10
B29C45/04
B29C33/34
B29C45/26
B29C45/17
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022577405
(86)(22)【出願日】2021-06-15
(85)【翻訳文提出日】2023-01-11
(86)【国際出願番号】 US2021037483
(87)【国際公開番号】W WO2021262485
(87)【国際公開日】2021-12-30
(31)【優先権主張番号】63/042,368
(32)【優先日】2020-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/042,209
(32)【優先日】2020-06-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/085,789
(32)【優先日】2020-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520449345
【氏名又は名称】キヤノンバージニア， インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｃａｎｏｎ Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１２０００ Ｃａｎｏｎ Ｂｌｖｄ．， Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｎｅｗｓ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(71)【出願人】
【識別番号】596130705
【氏名又は名称】キヤノン ユーエスエイ，インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＮＯＮ Ｕ．Ｓ．Ａ．，ＩＮＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小平 弘毅
(72)【発明者】
【氏名】柳原 裕一
(72)【発明者】
【氏名】田島 潤子
【テーマコード（参考）】
4F202
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F202AM15
4F202AR07
4F202CA11
4F202CB01
4F202CC01
4F202CR01
4F206AM15
4F206AR07
4F206JA07
4F206JC01
4F206JC09
4F206JL05
4F206JQ06
4F206JQ81
4F206JQ82
4F206JQ90
4F206JT04
4F206JT40
(57)【要約】
射出成形機内に金型を搬送する搬送システムは、前記金型を搬送する搬送装置と、前記搬送装置を移動可能に支持する支持部材とを備え、前記搬送システムに対する改良は、前記搬送装置から前記射出成形機に前記金型を搬送できる第１の位置と、前記第１の位置とは異なる第２の位置との間で、前記支持部材による前記搬送装置のＸ方向以外の方向への移動をガイドするガイド部材を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出成形機内に金型を搬送するための搬送システムであって、前記金型を搬送するように構成された搬送装置と、
前記搬送装置を移動可能に支持する支持部材とを備え、
前記搬送システムに対する改良は、
前記支持部材による前記搬送装置の移動をガイドするよう構成されたガイド部材であって、前記搬送装置から前記射出成形機に前記金型が搬送される第１の位置と前記第１の位置とは異なる第２の位置とを結ぶＸ方向とは異なる方向への前記搬送装置の移動をガイドするように構成されたガイド部材を含む。
【請求項2】
前記ガイド部材は、前記搬送装置の移動を、前記搬送装置が設置された床と平行で、前記搬送装置により前記金型が搬送される搬送方向と交差する方向にガイドするようにさらに構成される、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項3】
前記ガイド部材は、前記搬送装置の移動を、前記搬送装置により前記金型が搬送される搬送方向と平行な方向にガイドするようにさらに構成される、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項4】
前記支持部材は回転部材であり、前記ガイド部材は前記回転部材に係合するレールである、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項5】
前記ガイド部材は、前記搬送装置の前記ガイド部材の延在方向と交差する方向への移動を規制するように構成される、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項6】
前記搬送装置を前記第１の位置に固定するように構成される固定部をさらに備える、請求項１に記載の搬送システム。
【請求項7】
前記固定部は、前記搬送ユニットを床に固定するように構成される、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項8】
前記固定部は、前記搬送ユニットを前記射出成形機に固定するように構成される、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項9】
前記固定部は、前記ガイド部材上に延在し、前記ガイド部材の延在方向における前記搬送装置の移動を規制するように構成される、請求項６に記載の搬送システム。
【請求項10】
射出成形システムであって、金型による射出成形を行うように構成される射出成形装置と、
前記金型を前記射出成形機内に搬送するように構成される搬送装置と、
前記搬送装置を移動可能に支持する支持部材とを備え、
前記射出成形システムに対する改良は、
前記支持部材による前記搬送装置の前記金型を前記搬送装置から前記射出成型機に搬送可能な第１の位置と、前記第１の位置とは異なる第２の位置との間のＸ方向以外の方向への移動をガイドするように構成されたガイド部材を含む。
【請求項11】
前記ガイド部材は、前記搬送装置の移動を、前記搬送装置が設置された床と平行で、前記搬送装置により前記金型が搬送される搬送方向と交差する方向にガイドするようにさらに構成される、請求項１０に記載の射出成形システム。
【請求項12】
前記射出成形機は、前記金型に含まれる固定金型を固定する固定プラテンと、前記金型に含まれる可動金型を固定する可動プラテンとを含み、前記金型が前記第２の位置にある状態において、前記搬送装置のフレームの上流端面は、前記可動プラテンに対向する前記固定プラテンの前記第１の方向の面よりも下流側に位置する、請求項１１に記載の射出成形システム。
【請求項13】
射出成形システムであって、金型による射出成形を行うように構成される射出成形装置と、
前記金型を支持面に沿って所定方向に移動させて前記射出成形装置に前記金型を挿入するように構成される搬送装置とを備え、
前記射出成形システムに対する改良は、
前記搬送装置内の交換位置に位置し、前記支持面と平行で前記所定方向と交差する交差方向に前記金型をガイドするように構成されるガイド部材を含み、
前記搬送装置は、第１の金型を、前記第１の金型が前記交換位置に到達するまで、前記所定方向に移動させるように構成され、
前記第１の金型は、前記ガイド部材によって前記第１の金型を前記射出成形システムから搬出するために、前記交差方向にガイドされ、
第２の金型は、前記ガイド部材によって前記第２の金型を前記射出成形システムに搬入するために、前記交差方向にガイドされる。
【請求項14】
射出成形システム内の第１の金型と前記射出成形システム外の第２の金型とを交換するための方法であって、前記射出成形システムは、金型により射出成形を行うように構成された射出成形装置と、前記金型を支持面に沿って所定方向に移動させて前記金型を前記射出成形装置内に挿入するように構成された搬送装置とを含み、この方法は、前記第１の金型が前記搬送装置内のガイド部材が位置する交換位置に到達するまで前記第１の金型を前記所定方向に移動させるための移動工程を備え、
前記射出成形システムに対する改良は、
前記第１の金型が前記ガイド部材によって前記支持面と平行で前記所定方向と交差する交差方向にガイドされる前記第１の金型を前記射出成形システムから排出するための排出工程と、
前記第２の金型が前記ガイド部材によって前記交差方向にガイドされる前記第２の金型を前記射出成形システムに搬入するための搬入工程とを含む。
【請求項15】
前記排出工程の前に、前記ガイド部材が前記第１の金型に当接するように、前記ガイド部材を上昇させる上昇工程と、前記搬入工程の後に、前記ガイド部材が前記第２の金型から離間するように、前記ガイド部材を下降させる下降工程と、をさらに備え、
前記交換位置における前記金型は、前記ガイド部材と垂直方向に接触しない、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記搬送装置は、前記金型を前記所定方向に移動させるように構成された側面搬送部材を含み、前記側面搬送部材は、前記金型を前記交差方向に隣接して配置され、
前記排出工程の前に前記側面搬送部材を前記搬送装置から除去する除去工程と、
前記搬入工程の後に前記側面搬送部材を前記搬送装置に取り付ける取付工程と、をさらに備える請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記搬送装置は、前記金型を前記所定方向に移動させるように構成された底部搬送部材を含み、前記底部搬送部材は、前記金型の垂直方向の下側に位置し、前記上昇工程において、前記ガイド部材は、少なくとも前記金型が前記底部搬送部材と垂直方向に接触しなくなるまで上昇される、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記搬送装置は、前記金型を前記所定方向に移動させる側面搬送部材を含み、前記側面搬送部材は、前記金型と隣接して前記交差方向に配置され、前記上昇工程において、前記ガイド部材は、少なくとも前記金型の底面が前記側面搬送部材の上面よりも上方になるまで上昇される、請求項１５に記載の方法。
【請求項19】
請求項１５に記載の方法はさらに、前記上昇工程の前に前記ガイド部材が前記金型を前記交差方向にガイドしないように前記ガイド部材の移動をロックするためのロック工程と、
前記排出工程の前に前記ガイド部材が前記金型を前記交差方向にガイドするように前記ガイド部材の移動をロック解除するためのロック解除工程とを備える。
【請求項20】
前記移動工程の前に前記ガイド部材を前記搬送装置に取り付けるための取付工程をさらに備える、請求項１４に記載の搬送方法。
【請求項21】
前記交換位置での前記金型は、前記ガイド部材と垂直方向に接触し、前記ガイド部材は、前記金型を前記所定方向および前記交差方向に移動させるように構成され、前記ガイド部材は、前記金型の下側に垂直方向に位置する、請求項１４に記載の方法。
【請求項22】
前記搬送装置は、前記金型を前記所定方向に移動させるように構成された側面搬送部材を含み、前記側面搬送部材は、前記金型に隣接して前記交差方向に配置される、請求項１４に記載の方法であって、前記排出工程の前に前記側面搬送部材を前記搬送装置から除去するための除去工程と、
前記搬入工程の後に前記側面搬送部材を前記搬送装置に取り付けるための取付工程とをさらに備える方法。
【請求項23】
金型により射出成形を行うように構成された射出成形装置と、前記金型を支持面に沿って所定方向に移動させて前記射出成形装置に前記金型を挿入するように構成された搬送装置とを備える射出成形システムであって、
前記射出成形システムに対する改善は、
前記金型を前記所定方向に移動させるように構成され、前記所定方向と交差する交差方向に、前記支持面と平行な方向に前記金型に隣接して配置されるように構成される側面搬送部材と、
前記金型を前記所定方向および前記交差方向に移動させるとともに、前記金型の下側に垂直方向に位置する底部搬送部材とを含む前記搬送装置を含む。
【請求項24】
前記側面搬送部材は、前記搬送装置から除去可能に構成される、請求項２３に記載の射出成形システム。
【請求項25】
前記底部と搬送部材はボールローラである、請求項２３に記載の射出成形システム。
【請求項26】
射出成形システム用の金型であって、前記金型は、キャビティを形成するための第１の部分および第２の部分と、
前記第１の部分の側面に固定されるように構成された第１の取付板と、
前記第２の部分の側面に固定されるように構成された第２の取付板とを備え、
前記金型に対する改良は、
前記第１の部分の底面に固定されるように構成される第１の支持部材と、
前記第２の部分の底面に固定されるように構成された第２の支持部材とを含む。
【請求項27】
前記第１の取付板および前記第２の取付板は、前記射出成形システムの取付部材によって取付され、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、前記取付部材を回避するように、前記第１の部分の底面および前記第２の部分の底面にそれぞれ固定されるように構成される、請求項２６に記載の金型。
【請求項28】
前記第２の部分は、前記第１の部分に対して所定方向に移動可能に構成され、前記第１の支持部材および前記第２の支持部材は、前記所定方向と直交する方向に複数の部材に分割され、前記第１の部分の底面および前記第２の部分の底面と平行である、請求項２６に記載の金型。
【請求項29】
前記第１の支持部材は、前記第１の部分の底面と前記第１の取付板の底面との間の隙間を埋めるように構成され、前記第２の支持部材は、前記第２の部分の底面と前記第２の取付板の底面との間の隙間を埋めるように構成される、請求項２６に記載の金型。
【請求項30】
前記金型は、所定方向に配列された複数のガイド部材によってガイドされるように構成され、前記第１の取付板の底面がテーパ部を有し、
前記テーパ部は、前記所定方向と直交する方向に前記第１の部分の底面と平行に見たときに、前記所定方向に対して傾斜している、請求項２６に記載の金型。
【請求項31】
前記金型は、所定方向に配列された複数のガイド部材によってガイドされるように構成され、前記第２の取付板の底面がテーパ部を有し、
前記テーパ部は、前記所定方向と直交する方向に前記第２の部分の底面と平行に見たときに、前記所定方向に対して傾斜している、請求項２６に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金型移動用搬送装置付きの射出成形システムおよび金型交換方法に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形機による成形品の製造は、型締め後の金型への樹脂の射出、樹脂の固化による体積減少を補うための高圧での金型への樹脂の押し込み、樹脂が固化するまでの金型内での成形品の保持、および金型からの成形品の取り出しが含まれる。所望の数の成形品を得るため、上記射出成形工程が繰り返し行われる。
【0003】
１つの金型で所定数の成形を行った後、射出成形機から金型を排出し、次の金型を段取りして射出成形機に挿入し、次の金型で所定数の射出成形が行われる。段取り処理は、多くの場合、時間とリソースを消費し、段取り処理中には、射出成形機が「アイドル」状態になることがある。これは、全体的な生産性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【0004】
上述の成形方法において、１台の射出成形機に対して、２つの金型を用いる方法が提案されている。例えば、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号では、射出成形機の両側に搬送装置を配置するシステムが論じられている。図１は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システムを示す。このシステムでは、金型を移動させるカートを射出成形機の両側に配置することができる。このため、金型が収容されている射出成形機の内部のメンテナンスを行う際に、カートの存在により、操作者が射出成形機の内部にアクセスすることが困難になる場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
金型を射出成形機内に搬送するための搬送システムであって、前記金型を搬送する搬送装置と、前記搬送装置を移動可能に支持する支持部材と、を備え、前記搬送システムに対する改良は、前記搬送装置から前記射出成形機へ前記金型を搬送できる第１の位置と、前記第１の位置とは異なる第２の位置との間で、前記支持部材による前記搬送装置のＸ方向以外の方向への移動をガイドするように構成されるガイド部材を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示の様々な実施形態、目的、特徴、および利点を示す。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本開示は、いくつかの実施形態を説明しており、当業者に既知の詳細については、特許、特許出願、および他の参考文献に依拠する。したがって、本明細書において、特許、特許出願、または他の参考文献が引用される、または繰り返されるとき、それらは、記載されている提案だけでなくあらゆる目的のために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれることを理解されたい。
【0008】
図面を参照して、本開示の一実施形態における射出成形システムについて説明する。各図中の矢印ＸおよびＹは、互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは、地面に対して垂直（直立）方向を示す。
【0009】
図１～図３は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システム１を示しており、本明細書では情報／説明の目的のためだけに提供されている。
【0010】
射出成形システム１は、射出成形機２と、搬送装置３Ａおよび３Ｂと、制御装置４とを含む。射出成形システム１は、１台の射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂを用いて、複数の金型を入れ替えながら成形品を製造する。２つの金型１００Ａおよび１００Ｂを用いる。
【0011】
金型１００Ａ／１００Ｂは、固定金型１０１と、固定金型１０１に対して開閉される可動金型１０２との組である。成形品は、固定金型１０１と可動金型１０２との間に形成されたキャビティに溶融樹脂を射出することで成形される。固定金型１０１および可動金型１０２には、それぞれ取付板１０１ａおよび１０２ａが固定されている。取付板１０１ａおよび１０２ａは、金型１００Ａ／１００Ｂを射出成形機２の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。
【0012】
金型１００Ａ／１００Ｂには、固定金型１０１と可動金型１０２との間を閉状態に維持する自己閉鎖部１０３が設けられている。自己閉鎖部１０３により、射出成形機２から金型１００Ａ／１００Ｂを搬出した後も、金型１００Ａ／１００Ｂが開くことを防止することが可能となる。自己閉鎖部１０３は、磁力を利用して金型１００Ａ／１００Ｂを閉状態に維持する。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１および可動金型１０２の対向面に沿って複数の箇所に配置されている。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１側の要素と可動金型１０２側の要素との組み合わせである。通常、金型１００Ａおよび１００Ｂの１つに対して２組以上の自己閉鎖部１０３が設けられる。
【0013】
搬送装置３Ａは、金型１００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ｂは、金型１００Ｂを成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ａ、射出成形機２、および搬送装置３Ｂは、この順にＸ軸方向に並ぶように配置されている。言い換えれば、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂは、射出成形機２をＸ軸方向において挟むように、射出成形機２に対して横方向に配置されている。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、互いに対向して配置され、搬送装置３Ａは射出成形機２の左右の一側方に、搬送装置３Ｂは他側方にそれぞれ隣接して配置されている。成形動作位置１１は、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとの間に位置している。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、それぞれフレーム３０と、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２と、複数のローラ３３とを含む。
【0014】
フレーム３０は、搬送装置３Ａおよび３Ｂの骨格であり、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２および３３とを支持する。搬送ユニット３１は、金型１００Ａ／１００ＢをＸ軸方向に往復移動させ、成形動作位置１１に対して金型１００Ａ／１００Ｂを排出および挿入する装置である。
【0015】
搬送ユニット３１は、モータを駆動源とした電動シリンダであり、シリンダに対して進退するロッドを含む。シリンダはフレーム３０に固定され、ロッドの端部には固定金型１０１が固定されている。搬送ユニット３１は、流体アクチュエータ、電動アクチュエータのいずれも使用可能であるが、電動アクチュエータにより、金型１００Ａ／１００Ｂの搬送時に、その位置や速度の制御精度の向上を図ることができる。流体アクチュエータとしては、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダを挙げることができる。電動アクチュエータとしては、電動シリンダに加えて、モータを駆動源としたラックアンドピニオン機構、モータを駆動源としたボールねじ機構等を挙げることができる。
【0016】
搬送ユニット３１は、搬送装置３Ａと３Ｂのそれぞれに独立して配置されている。しかし、金型１００Ａおよび１００Ｂを支持する共通の支持部材を用い、この支持部材に対して単一の共通の搬送ユニット３１を配置してもよい。搬送ユニット３１を搬送装置３Ａと３Ｂのそれぞれに独立して配置した場合は、金型１００Ａと金型１００Ｂとで搬送時の移動ストロークが異なる場合に対応することが可能となる。例えば、金型の幅（Ｘ方向の幅）が異なっていたり、金型の厚み（Ｙ方向の幅）が異なっていたりして、金型を同時に搬送できない場合である。
【0017】
複数のローラ３２は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３２は、Ｚ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの側面（取付板１０１ａおよび１０２ａの側面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動をガイドする。複数のローラ３３は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３３は、Ｙ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａおよび１０２ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動を円滑にする。
【0018】
制御装置４は、射出成形機２を制御するためのコントローラ４１と、搬送装置３Ａを制御するためのコントローラ４２Ａと、搬送装置３Ｂを制御するためのコントローラ４２Ｂとを含む。各コントローラ４１、４２Ａ、４２Ｂは、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶装置と、センサやアクチュエータに接続されるインタフェース（図示せず）とを含む。プロセッサは、記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。コントローラ４１が実行するプログラム（制御）の一例は後述する。コントローラ４１は、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂと通信可能に接続され、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂに金型１００Ａ／１００Ｂの搬送に関する指示を行う。コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、金型１００Ａ／１００Ｂの搬入や搬出が終了した場合に、動作完了の信号をコントローラ４１に送信する。さらに、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、異常発生時に非常停止信号をコントローラ４１に送信する。
【0019】
射出成形機２、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂのそれぞれには、コントローラが配置されているが、１つのコントローラで３台全ての装置を制御してもよい。より確実に協調的に動作させるために、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとを単一のコントローラで制御してもよい。
【0020】
【0021】
【0022】
射出装置５は、Ｙ軸方向に延びるように配置された射出シリンダ５１を含む。射出シリンダ５１は、バンドヒータ等の加熱装置（図示せず）を含み、ホッパ５３から導入された樹脂を溶融する。射出シリンダ５１にはスクリュ５１ａが内蔵されており、スクリュ５１ａを回転させることで射出シリンダ５１内に導入された樹脂が可塑化され、計量される。スクリュ５１ａの軸方向（Ｙ軸方向）への移動により、射出ノズル５２から溶融樹脂を射出することができる。
【0023】
図２に、ノズル５２としての遮断ノズルの一例を示す。吐出口５２ａを開閉するピン５６ａが、図２の開閉機構５６として配置されている。ピン５６ａは、リンク５６ｂを介してアクチュエータ（シリンダ）５６ｃに連結されており、アクチュエータ５６ｃの動作により吐出口５２ａが開閉される。
【0024】
射出シリンダ５１は、駆動部５４に支持されている。駆動部５４には、スクリュ５１ａを回転駆動させて樹脂の可塑化と計量を行うモータと、スクリュ５１ａを軸方向に進退させる駆動モータとが配置されている。駆動部５４は、フレーム１０上のレール１２に沿ってＹ軸方向に進退可能である。また、駆動部５４には、射出装置５をＹ軸方向に進退させるアクチュエータ（例えば電動シリンダ）５５が配置されている。
【0025】
型締装置６は、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび型開閉を行う。型締装置６には、Ｙ軸方向に順に、固定プラテン６１、可動プラテン６２、可動プラテン６３が配置されている。プラテン６１～６３には、複数のタイバー６４が通過している。各タイバー６４は、Ｙ軸方向に延びる軸であり、その一端部が固定プラテン６１に固定されている。各タイバー６４は、可動プラテン６２に形成された各貫通穴に挿入されている。各タイバー６４の他端部は、調整機構６７を介して可動プラテン６３に固定されている。可動プラテン６２および６３は、フレーム１０上のレール１３に沿ってＹ軸方向に移動可能であり、固定プラテン６１は、フレーム１０に固定されている。
【0026】
可動プラテン６２と可動プラテン６３との間には、トグル機構６５が配置されている。トグル機構６５は、可動プラテン６３に対して（言い換えれば、固定プラテン６１に対して）、可動プラテン６２をＹ軸方向に進退させる。トグル機構６５は、リンク６５ａ～６５ｃを含む。リンク６５ａは、可動プラテン６２に回転自在に連結されている。リンク６５ｂは、可動プラテン６３に回動自在に連結されている。リンク６５ａとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃは、アーム６６ｃに回動自在に連結されている。
【0027】
アーム６６ｃは、ボールナット６６ｂに固定されている。ボールナット６６ｂは、Ｙ軸方向に延びるボールねじ軸６６ａに係合し、ボールねじ軸６６ａの回転によりＹ軸方向に進退する。ボールねじ軸６６ａは、可動プラテン６３によって回転自在となるように支持されており、モータ６６は、可動プラテン６３に支持されている。モータ６６は、モータ６６の回転量を検出しながら、ボールねじ軸６６ａを回転駆動する。モータ６６の回転量を検出しながらモータ６６を駆動することにより、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび型開閉を行うことが可能となる。
【0028】
射出成形機２は、型締力を計測するためのセンサ６８を含み、各センサ６８は、例えばタイバー６４に設けられた歪みゲージであり、タイバー６４の歪みを検出することで型締力を算出する。
【0029】
調整機構６７は、可動プラテン６３に回転自在に支持されたナット６７ｂと、駆動源であるモータ６７ａと、モータ６７ａの駆動力をナット６７ｂに伝達する伝達機構とを含む。各タイバー６４は、可動プラテン６３に形成された穴を通過して、ナット６７ｂと係合している。ナット６７ｂを回転させることにより、ナット６７ｂとタイバー６４との間のＹ軸方向の係合位置が変化する。すなわち、タイバー６４に対する可動プラテン６３の固定位置が変化する。これにより、可動プラテン６３と固定プラテン６１との間の間隔を変化させることができるため、型締力等を調整することができる。
【0030】
成形動作位置１１は、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の領域である。
【0031】
成形動作位置１１に導入された金型１００Ａ／１００Ｂは、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間に挟まれ、それによって型締めされる。可動プラテン６２の移動により、可動金型１０２の移動に基づく開閉が行われる。
【0032】
図３は、固定プラテン６１の中央部の開口部６１ａを示しており、ノズル５２がこの開口部を通って進退する。固定プラテン６１の可動プラテン６２側の面（内面という）には、複数のローラＢＲが回転自在となるように支持されている。複数のローラＢＲは、回転軸を中心としてＹ軸方向に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動を円滑にする。固定プラテン６１のＸ軸方向の両側には、ローラ支持体６２０が固定されており、このローラ支持体６２０によって、複数のローラＢＲが支持されている。固定プラテン６１の内面には、Ｘ軸方向に延びる溝６１ｂが形成されている。
【0033】
溝６１ｂは、上下に離間して２列形成されている。各溝６１ｂには、ローラユニット６４０が配置されている。ローラユニット６４０には、複数のローラＳＲが回転自在となるように支持されている。複数のローラＳＲは、回転軸を中心としてＺ軸方向に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの外面（取付板１０１ａの外面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向の移動をガイドする。ＩＩ－ＩＩ線断面図に示すように、ローラユニット６４０は、バネ６４１の付勢により、ローラＳＲが溝６１ｂから突出する位置に位置する一方、型締め時には、溝６１ｂ内に後退して、ローラＳＲが溝６１ｂから突出しない位置に位置する。ローラユニット６４０は、金型１００Ａ／１００Ｂの入れ替え時には、金型１００Ａ／１００Ｂと固定プラテン６１の内面とが接触して内面が損傷することを防止でき、型締め時には、固定プラテン６１の内面と金型１００Ａ／１００Ｂとが密接することを妨げない。固定プラテン６１のＸ軸方向の両側には、ローラ支持体６３０が固定されており、このローラ支持体６３０によって、複数のローラＳＲが支持されている。
【0034】
固定プラテン６１には、固定金型１０１を固定プラテン６１に固定するための複数の固定機構（クランプ）６１０が配置されている。各固定機構６１０は、取付板１０１ａと係合する係合部６１０ａ、および係合位置と係合解除位置との間で係合部６１０ａを移動させる内蔵アクチュエータ（図示せず）を含む。
【0035】
なお、可動プラテン６２についても、固定プラテン６１と同様に、複数のローラＢＲと、ローラ支持体６２０および６３０と、ローラユニット６４０と、可動金型１０２を固定するための固定機構６１０とが配置されている。
【0036】
図４Ａは、コントローラ４１が実行する射出成形システム１の既知の動作の一例を示す。以下の例では、金型１００Ａおよび１００Ｂを入れ替えながら成形動作を行う場合を示す。
【0037】
ステップＳ１では、初期設定を行う。金型１００Ａと１００Ｂの両方に対して、射出装置５および型締装置６の動作条件を登録する。動作条件には、１回の射出樹脂量、温度、射出速度、型締力、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値等が含まれるが、これらに限定されない。これらの動作条件は、金型１００Ａと金型１００Ｂとが同種の金型であっても異なる。１回目の成形動作は金型１００Ａを用いるので、動作条件として金型１００Ａに関する条件が自動設定される。また、射出シリンダ５１の加温や初回の樹脂の可塑化計量等を開始する。
【0038】
ステップＳ２では、金型１００Ａを射出成形機２内に搬送する。モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の隙間を、金型１００Ａの厚み（Ｙ方向の幅）よりも少し広くする。次に、コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬入指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１に搬入する。金型１００Ａを搬入すると同時に金型１００Ｂを搬出する。金型１００Ａの搬入が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬入完了を示す信号が送信される。搬入完了を示す信号を受信すると、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２とを金型１００Ａに密着させる。このときは、成形中に発生させるような型締力を発生させる必要はない。固定機構６１０を駆動して、金型１００Ａを固定プラテン６１、可動プラテン６２にそれぞれロックする。
【0039】
ステップＳ３では、モータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動し、固定プラテン６１と可動プラテン６２とにより金型１００Ａの型締めを行う。金型１００Ａに対する射出の準備を行う。アクチュエータ５５を駆動して射出装置５を移動し、ノズル５２を金型１００Ａに接触させる。
【0040】
ステップＳ５では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。より具体的には、射出装置５を駆動してノズル５２から金型１００Ａ内のキャビティに溶融樹脂を充填し、樹脂の固化による体積減少を補うために、上記シリンダ５１内の樹脂を金型１００Ａ内に高圧で押し込む。センサ６８によって実際の型締力を計測する。成形中、金型１００Ａの温度が次第に上昇することで、金型１００Ａが熱膨張し、初期の型締力としばらく時間が経過した後の型締力に差が生じる場合がある。よって、次回の型締めの際の型締力を、センサ６８の計測結果に基づき補正することができる。
【0041】
型締力の調整は、モータ６７を駆動して、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置調整により行う。このようにタイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値を、センサ６８の計測結果に基づいて補正して型締力を調整することで、型締力の精度を高めることができる。タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置調整は、任意のタイミング、例えば、図４ＡのステップＳ７およびＳ９、図４ＢのステップＳ１３～ステップＳ１５のタイミングで行えばよい。
【0042】
ステップＳ６およびステップＳ８の処理を、ステップＳ７と並行して行う。ステップＳ６では、金型１００Ａ内の成形品の冷却時間の計時を開始する。ステップＳ７では、型締装置６に関連する処理を行う。より具体的には、固定機構６１０による金型１００Ａのロックを解除する。ステップＳ５から所定の時間の遅延後にモータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動する。これにより、型締力を消失し、固定プラテン６１に対して可動プラテン６２を僅かに離間させ、金型の入れ替えが可能となる空間を形成する。
【0043】
ステップＳ８では、射出装置５に関連する処理を行う。例えば、保圧サックバック、ノズルシャットオフ、射出装置５の後退等を行う。保圧サックバックおよびノズルシャットオフは、ノズル５２が金型１００Ａから離れたときに溶融樹脂が垂れることを防止するものである。これらの処理は、ステップＳ７で固定プラテン６１に対して可動プラテン６２を僅かに離間させる前の遅延時間中に行ってもよい。
【0044】
保圧サックバックとは、保圧後にスクリュ５１ａを後退させて、射出シリンダ５１内や金型１００Ａ／１００Ｂ内の樹脂圧力を低減するものである。保圧サックバックにおけるスクリュ５１ａの後退位置は、絶対位置で管理してもよいし、保圧完了後のスクリュ５１ａの位置に対する相対位置で管理してもよい。射出装置５に設置されているロードセル（図示せず）が測定する樹脂圧力が所定圧まで低下することが検知されるまで、スクリュ５１ａを後退させてもよい。
【0045】
ノズルシャットオフは、ノズル５２の吐出口５２ａを閉鎖することであり、図２の例でいえば、ピン５６ａで吐出口５２ａを閉鎖する。このような動作により、樹脂が漏れ出ることを抑制できる。次の射出のための樹脂計量の精度も向上できる。以上の処理により、樹脂が漏れ出ることを防止できるが、金型１００Ａ／１００Ｂの構造や樹脂の種類によっては、金型１００Ａ／１００Ｂとノズル５２との間で長い糸状の樹脂が発生する場合がある。この発生を防止するために、ノズル５２にエアを吹きつける装置を設置してもよい。
【0046】
ステップＳ９では、金型１００Ａ／１００Ｂの入れ替えを行う。金型１００Ａを成形動作位置１１から搬送装置３Ａに搬出し、金型１００Ｂを搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に搬入する。コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬出指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬出する。金型１００Ａの搬出が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬出完了を示す信号が送信される。金型１００Ａは搬送装置３Ａ上で冷却される。このとき、自己閉鎖部１０３の働きによって金型１００Ａの閉状態が維持される。
【0047】
搬出完了を示す信号を受信すると、ステップＳ１０で、成形動作の動作条件として金型１００Ｂに関する動作条件を設定する。例えば、金型１００Ｂの厚み（Ｙ方向の幅）、型締力等を成形動作の動作条件として設定する。また、金型１００Ｂに対応した射出速度等の成形条件を設定する。次の射出のための可塑化計量を開始する。モータ６６を駆動して、固定プラテン６１と可動プラテン６２とを金型１００Ｂに密着させる。このときは、成形中に発生させるような型締力を発生させる必要はない。固定機構６１０を駆動して、金型１００Ｂを固定プラテン６１と可動プラテン６２の両方にロックする。
【0048】
本実施形態では、ステップＳ９の後にステップＳ１０を行っている。ただし、成形動作条件の切り替えには時間を要することがあるため、例えば、金型１００Ａの搬出指示と同時に成形動作条件を切り替えるようにしてもよい。
【0049】
ステップＳ１１では、成形動作が金型１００Ａおよび１００Ｂに対する初回の成形動作かどうかを判定する。成形動作が初回の成形動作の場合は、処理はステップＳ３へ戻る。成形動作が初回の成形動作ではない、すなわち２回目、３回目等の成形動作の場合は、処理はステップＳ１２へ進む。
【0050】
上述の処理は、初回の成形動作を説明したものである。したがって、処理はステップＳ３へ戻る。次いで、金型１００Ｂに対してステップＳ３～ステップＳ８の処理が実行される。
【0051】
金型１００Ｂに対するステップＳ３～ステップＳ８の処理が実行されると、ステップＳ９で金型１００Ｂの搬出と、金型１００Ａの搬入とが行われる。金型１００Ｂは、搬送装置３Ｂ上で冷却される。ステップＳ１１では、成形動作が初回の成形動作ではないと判定され、処理はステップＳ１２へ進む。
【0052】
ステップＳ１２では、ステップＳ６で計時を開始した冷却時間が所定の時間に達したかどうかに基づいて、金型１００Ａの冷却が完了したかどうかを判定する。冷却が完了した場合は、図４Ｂ中のステップＳ１３～ステップＳ１６の処理を行う。
【0053】
ステップＳ１３では、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１から可動プラテン６２を離間する。固定金型１０１は固定プラテン６１に固定機構６１０により固定され、可動金型１０２は可動プラテン６２に固定機構６１０により固定されている。したがって、自己閉鎖部１０３の力に抗して、固定金型１０１から可動金型１０２が離間し、金型１００Ａが型開きされる。ステップＳ１４では、取出機７を駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残留している成形品を取り出し、射出成形機２の外部へ搬送する。チャック板７５が成形品に対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、成形品を吸着力で保持する。
【0054】
ステップＳ１５では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１に近づける。固定金型１０１から離間していた可動金型１０２は、固定金型１０１に密着して、金型１００Ａが型閉じされる。射出成形動作が金型１００Ｂを用いているときは、ステップＳ１３、Ｓ１４、およびＳ１５を実行して、成形品を金型１００Ｂから取り出す。
【0055】
ステップＳ１６では、コントローラ４１は、成形品の現在生産数と閾値ＴＨとを比較する。成形品の現在生産数は、ＲＯＭおよび／またはＲＡＭに記憶される。閾値ＴＨは、所望の生産量であり、ステップＳ１で設定される。成形品の現在生産数が閾値ＴＨ未満であれば、フローはステップＳ３へ戻る。その時点で、上記の処理が繰り返される。
【0056】
成形品の現在生産数が閾値ＴＨと等しい場合は、フローはステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７～Ｓ２１の処理は、他方の金型、例えば金型１００Ｂから成形品を取り出すための処理である。
【0057】
ステップＳ１７では、ステップＳ９と同様に、金型１００Ａ／１００Ｂを入れ替える。本ステップでは、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬送装置３Ａに搬出し、金型１００Ｂを搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に搬入する。コントローラ４１はコントローラ４２Ａに金型１００Ａの搬出指示を送信し、コントローラ４２Ａは搬送ユニット３１を駆動して、金型１００Ａを成形動作位置１１から搬出する。金型１００Ａの搬出が完了すると、コントローラ４２Ａからコントローラ４１へ搬出完了を示す信号が送信される。
【0058】
搬出完了を示す信号の受信後、ステップＳ１８では、ステップＳ６で開始した冷却時間が所定の時間に達したかどうかに基づいて、金型１００Ｂの冷却が完了したかどうかを判定する。冷却が完了した場合は、ステップＳ１９へ進む。
【0059】
ステップＳ１９では、モータ６６を駆動して、固定プラテン６１から可動プラテン６２を離間する。固定金型１０１は固定プラテン６１に固定機構６１０により固定され、可動金型１０２は可動プラテン６２に固定機構６１０により固定されている。自己閉鎖部１０３の力に抗して、固定金型１０１から可動金型１０２が離間し、金型１００Ａが型開きされる。ステップＳ２０では、取出機７を駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残留している成形品を取り出し、射出成形機２の外部へ搬送する。チャック板７５が成形品に対向する位置に真空ヘッド７４が移動し、成形品を吸着力で保持する。ステップＳ２１では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１に近づける。固定金型１０１から離間していた可動金型１０２は、固定金型１０１に密着して、金型１００Ａが型閉じされる。射出成形動作が金型１００Ｂを用いているときは、ステップＳ１９、Ｓ２０、およびＳ２１を実行して、成形品を金型１００Ｂから取り出す。
【0060】
上述したように、本実施形態では、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却を射出成形機２外の搬送装置３Ａおよび３Ｂ上で行う。金型１００Ａと１００Ｂの一方を冷却中に、金型１００Ａ／１００Ｂの他方に対して、射出成形機２によって、成形品の取り出し→型締め→射出および保圧といった各処理を行う。型開きおよび成形品の取り出しを射出成形機２で行うため、搬送装置３Ａおよび３Ｂは、型開き機能および成形品の取り出し機能を有している必要がない。したがって、射出成形システムのコストアップを抑制しつつ、１台の射出成形機２で金型１００Ａおよび１００Ｂを入れ替えながら成形品を製造することができる。
【0061】
金型１００Ａまたは１００Ｂの一方の冷却に要する時間に、金型交換工程の開始から、他方の金型の取り出し工程、射出工程、保圧工程までと、再度の金型交換工程の完了までの全工程に要する時間が収まれば、生産性が通常の成形に比べて少なくとも２倍に向上する。すなわち、コストアップの抑制に加えて、高い生産性を実現することができる。
【0062】
２倍の生産性を実現するには、金型交換工程の時間にも依存するが、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が全成形工程（１成形サイクルの時間）の５０％以上を占めていれば十分である。自動車や家電、事務機器等の外装部品や電気機械部品に用いられる成形品の多くは、強度確保のため数ミリメートルの肉厚を持つ。このため、全成形工程中、冷却工程が最も長い時間を占め、１成形サイクルの時間に対し、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％から７０％に達することも珍しくない。したがって、この種の成形品の生産性向上に上記実施形態は特に有効である。金型１００Ａの成形サイクルの時間と金型１００Ｂの成形サイクルの時間とが同程度で、１成形サイクルの時間に対する金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％以上であれば、特に生産性を向上することができる。
【0063】
成形品の肉厚が１ｍｍ程度と比較的薄い場合でも、高い寸法精度が必要な部品や、金型温度として高温が必要な樹脂、あるいは、冷却に時間のかかる結晶性樹脂を使用する成形品の場合は、冷却工程が長くなる傾向がある。上述の実施形態では、幅広い成形品の製造で２倍に近い生産性を実現することが可能である。
【0064】
１成形サイクルの時間に対し、金型１００Ａおよび１００Ｂの冷却時間が５０％未満の場合であっても、冷却時間の有効活用により、通常成形に対して１．５倍や１．８倍といった高い生産性の実現が可能となる。
【0065】
上述の実施形態によれば、１台の射出成形機２で、従来の製造方法による２台分の射出成形機の生産性を得ることができるため、設置スペースや電力使用量を削減することができる。
【0066】
図５Ａ～図１３は、現在の射出成形システムに対する本開示によって提供される改善を示す。既知の射出成形システムの構成要素は、説明の目的のみのために図５Ａ～図１３の説明に含まれている。図５Ａ～図１３の以下の説明は、説明の目的のみのために金型Ａに関して提供される。
【0067】
図５Ａ～図５Ｃは、搬送装置３Ａの構成を示す。具体的には、図５Ａは、射出成形機２および搬送装置３Ａの上面図を示し、図５Ｂは、射出成形機２および搬送装置３Ａの正面図を示し、図５Ｃは、搬送装置３Ａの側面図を示す。
【0068】
図５Ａには、Ｙ軸方向に延びるレール３００（ガイド部材）が示されている。図５Ｂにおいて、レール３００は、Ｙ軸方向から見て三角形状であり、搬送装置３Ａのフレーム３０の底面に設けられた車輪３０１（回転部材）と係合する。車輪３０１にはＶ字状の溝が形成されているので、車輪３０１はレール３００と係合するように構成されている。車輪３０１はレール３００に係合しながら回転するので、搬送装置３Ａはレール３００に沿って移動する。これにより、搬送装置３ＡをＹ軸方向に移動させることができる。
【0069】
フレーム３０には、操作者が搬送装置３Ａを移動させるためのハンドル３０２が設けられている。別の例示的な実施形態では、ハンドル３０２は、異なる表面上に設けられている。図５Ｃに示すように、レール３００には、搬送装置３ＡがＹ軸方向に必要以上に移動しないようにストッパ３０４およびストッパ３０５がそれぞれに設けられている。ストッパ３０４は、搬送装置３Ａが射出成形機２から退避する退避位置に対応する位置に設けられている。ストッパ３０５は、射出成形機２と搬送装置３Ａとが一直線上に並ぶ成形動作位置に対応する位置に設けられている。
【0070】
車輪３０１の移動を規制するロック機構（図示せず）が別途設けられている。ハンドル３０２の移動とロック機構の移動とを連動させることができる。すなわち、操作者がハンドル３０２を押し上げるとロック機構が解除され、搬送装置３Ａが移動可能となる構成とすることができる。操作者は、ハンドル３０２を押し上げながら搬送装置３Ａを負のＹ軸方向に押して搬送装置３Ａを移動させることができる。搬送装置３Ａ、レール３００、ストッパ３０４、およびストッパ３０５をまとめて搬送系と呼ぶ。
【0071】
射出成形機２には開口３０３が形成されている。搬送装置３Ａから搬送された金型１００Ａは、開口部３０３を通過して射出成形機２内に入る。予め金型１００Ａに樹脂を注入して冷却処理を完了していれば、金型１００Ａが射出成形機２内の成形動作位置１１に移動した後、取出器７により成形品を金型１００Ａから取り出す。
【0072】
また、成形品を容易に取り外すことができず、成形品の一部または全部が金型１００Ａの内部に残る場合もある。金型１００Ａに成形品を残したまま次の射出成形処理を行うと、金型１００Ａが変形したり、射出成形システムが故障したりする可能性がある。このため、このような場合には、操作者は、開口部３０３を介して射出成形機２内にアクセスし、金型１００Ａから残留成形品を取り外す必要がある。また、金型１００Ａのキャビティ面（固定金型１０１と可動金型１０２の対向面）の清掃等の定期的なメンテナンス作業の際に、操作者が射出成形機２内にアクセスする必要が生じる場合がある。
【0073】
図６は、搬送装置３Ａを退避位置に移動させた状態を示す。この構成を図５Ａの構成と比較すると、搬送装置３Ａが射出成形機２の開口部３０３に隣接する位置から後退するため、操作者が開口部３０３を介して射出成形機２内に容易にアクセスすることができる。フレーム３０の端面Ｌ２が固定プラテン６１の端面Ｌ１よりも少なくともＹ軸の負方向に位置するように搬送装置３Ａを移動させることは、操作者にとって十分なスペースを確保することができるので望ましい。これにより、操作者にとっての保守性が向上する。
【0074】
固定プラテン６１の端面Ｌ１は、可動プラテン６２に対向する固定プラテン６１の端面であり、フレーム３０の端面Ｌ２は、搬送装置３Ａの移動方向上流側に位置するフレーム３０の端面である。すなわち、端面Ｌ１よりも搬送装置３Ａの移動方向下流側の位置に定着するように搬送装置３Ａを移動させる構成が好ましい。
【0075】
次に、搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置に戻した後、射出成形機２に対する搬送装置３Ａの位置合わせを行うための位置合わせ機構について、図７Ａ～図１０Ｃを参照して説明する。上述したように、成形動作位置とは、射出成形機２と搬送装置３ＡとがＸ軸方向に一直線に並び、搬送装置３Ａから射出成形機２内に金型１００Ａを搬送できる位置である。
【0076】
図７Ａ～図７Ｃは、第１の位置合わせ機構を示す。この構成では、搬送装置３Ａは金属製のピンを用いて床に固定されている。床はピン固定部３１０を含み、搬送装置３Ａのフレーム３０はピン受け部３１１を含む。ピン固定部３１０は、射出成形機２に対して高精度な位置決めを行って予め床に固定されている。図７Ａに示すように、ピン３１２が挿入されるピン固定部３１０には、長穴が形成されている。この長穴はＸ軸方向に延びている。長穴のＹ軸方向の大きさは、ピン３１２の大きさに基づいて設計される。
【0077】
搬送装置３ＡのＸ軸方向の移動は、レール３００と車輪３０１との間の係合によって制御される。すなわち、レール３００と車輪３０１との間の係合によって搬送装置３ＡのＸ軸方向の位置がほぼ変化することなく高精度に維持されるので、ピン３１２を用いてＹ軸方向の位置のみを高精度に位置決めすればよい。また、ピン受け部３１１には、ピン３１２を挿入するための穴が形成されている。この穴は長穴ではなく、ピン３１２の大きさに基づいて設計された丸穴である。
【0078】
操作者は、ハンドル３０２を保持しながら、搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置に戻し、ピン受け部３１１に形成された丸穴とピン固定部３１０に形成された長穴とが重なる位置で搬送装置３Ａを停止させる。ストッパ３０５は成形動作位置に対応する位置に設けられているので、操作者はまず、車輪３０１がストッパ３０５に当接する位置まで搬送装置３Ａを移動させる。そして、操作者は、搬送装置３Ａの位置を微調整するだけでよい。次に、操作者は、ピン３１２をピン受け部３１１に上方から挿入し、ピン３１２をピン受け部３１１に通した後、ピン固定部３１０に挿入する。ピン３１２をピン固定部３１０に挿入した後、ピン３１２が抜けないようにピン３１２をピン固定部３１０で固定する。これにより、射出成形機２に対する搬送装置３Ａの位置を固定することができ、搬送装置３Ａから射出成形機２への金型１００Ａの搬送を再開することができる。
【0079】
なお、本実施形態では、ピン固定部３１０とストッパ３０５とは独立して設けられている。別の例示的な実施形態では、ピン固定部３１０の基部は、レール３００と重なる位置までＸ軸方向に延在させてストッパ３０５を兼用させることができる。本実施形態では、一方のレール３００のみならず、両方のレール３００を覆うようにピン固定部３１０を延設することが好ましい。
【0080】
本実施形態では、搬送装置３Ａは床に固定されている。別の例示的な実施形態では、図８Ａ～図８Ｃに示すように、搬送装置３Ａを射出成形機２に固定することができる。すなわち、ピン固定部３１０は、床に固定されるのではなく、射出成形機２に固定される。この構成によれば、ピン固定部３１０が床に固定されている場合、搬送装置３Ａが射出成形機２に対して位置ずれしないように高精度に位置を測定する作業負荷が軽減される。本実施形態では、金属製のピンを用いているが、材料強度に問題がなければ、搬送装置３Ａの重量を考慮して、このピンには別の種類の材料を用いてもよい。
【0081】
図９Ａ～図９Ｃは、第２の位置合わせ機構を示す。この構成では、搬送装置３Ａは、図７Ａ～図７Ｃの構成と同様に金属製のピンを用いて床に固定されている。突出部３２１は床上に位置し、搬送装置３Ａのフレーム３０上にはピン受け部３２０が位置している。ピン突起部３２１は、射出成形機２に対して精度の高い位置決め状態で予め床に固定されている。図８Ａに示すように、ピン受け部３２０には、ピン突出部３２１から突出しているピン３２３が挿入可能な長穴が形成されており、長穴はＸ軸方向に延びている。長穴のＹ軸方向の大きさは、ピン３２３の大きさに基づいて設計される。搬送装置３ＡのＸ軸方向の移動は、レール３００と車輪３０１との間の係合によって制御される。
【0082】
搬送装置３ＡのＸ軸方向の移動は、レール３００と車輪３０１との間の係合によって制御される。すなわち、レール３００と車輪３０１との間の係合によって搬送装置３ＡのＸ軸方向の位置がほぼ変化することなく高精度に維持されるので、ピン３２３を用いてＹ軸方向の位置のみを高精度に位置決めすればよい。ピン突出部３２１は、レバー３２２を備え、操作者がレバー３２２を引いたり押したりすることにより、ピン３２３をＺ軸方向に突出または後退させることができる。
【0083】
操作者は、ハンドル３０２を保持しながら、搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置に戻し、ピン受け部３２０に形成された長穴とピン突起部３２１に含まれるピン３２３とが重なる位置で搬送装置３Ａを停止させる。ストッパ３０５は成形動作位置に対応する位置に設けられているので、操作者はまず、車輪３０１がストッパ３０５に当接する位置まで搬送装置３Ａを移動させる。そして、操作者は、搬送装置３Ａの位置を微調整するだけでよい。次に、操作者は、レバー３２２を引いてピン３２３をピン突出部３２１から突出させる。ピン受け部３２０に形成された長穴にピン３２３を挿入し、搬送装置３Ａの位置を固定する。ピン３２３をピン受け部３２０に挿入した後、ピン３２３が抜けないようにレバー３２２を固定することが好ましい。これにより、射出成形機２に対して搬送装置３Ａの位置を合わせることができ、搬送装置３Ａから射出成形機２への金型１００Ａの搬送を再開することができる。
【0084】
本実施形態では、ピン突起部３２１とストッパ３０５とは独立して設けられている。また、別の例示的な実施形態では、ピン突起部３２１の基部を、レール３００と重なる位置までＸ軸方向に延在させてストッパ３０５と兼用させることができる。本実施形態では、一方のレール３００のみならず、両方のレール３００を覆うようにピン固定部３１０を延設することが好ましい。
【0085】
本実施形態では、搬送装置３Ａは床に固定されている。別の例示的な実施形態では、図１０Ａ～図１０Ｃに示すように、搬送装置３Ａを射出成形機２に固定することができる。すなわち、ピン突起部３２１は、床に固定されるのではなく、射出成形機２に固定される。この構成によれば、ピン突起部３２１が床に固定されている場合、搬送装置３Ａが射出成形機２に対して位置ずれしないように高精度に位置を測定する作業負担が軽減される。
【0086】
なお、本実施形態では、金属製のピンを用いているが、材料強度に問題がなければ、搬送装置３Ａの重量を考慮して、このピンには別の種類の材料を用いてもよい。本実施形態では、レバー式の突き出しピンを用いている。別の例示的な実施形態では、操作者がレバーを操作することなく、プランジャ等の部材を用いて、ばねの力によって搬送装置３Ａを自動的に固定することができる。
【0087】
図１１Ａ～図１１Ｃは、第３の位置合わせ機構を示す。この構成では、搬送装置３Ａは、Ｌ字ブラケットを用いて射出成形機２に固定されている。図１１Ａに示すように、搬送装置３Ａのフレーム３０の両側面には、タップ穴を含むプレート３３４が設けられている。タップ穴には、Ｌ字ブラケット３３２およびＬ字ブラケット３３３を介してボルト３３１が挿入され、プレート３３４に固定されている。これにより、Ｌ字ブラケット３３２とＬ字ブラケット３３３とが搬送装置３Ａに固定されている。Ｌ字ブラケット３３２とＬ字ブラケット３３３とが射出成形機２にも固定されている。これにより、搬送装置３Ａが射出成形機２に対して固定される。搬送装置３ＡをＹ軸負方向に移動できるように、ボルト３３１およびＬ字ブラケット３３３は着脱可能である。
【0088】
次に、搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置に戻す手順について図１２Ａ～図１２Ｂを用いて説明する。図１２Ａに示すように、搬送装置３Ａを移動させる際には、Ｌ字ブラケット３３３を取り外し、Ｌ字ブラケット３３２のみを射出成形機２に取り付けられている。操作者は、ハンドル３０２を保持しながら、搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置に戻し、図１２Ａに示す矢印方向に搬送装置３Ａを移動させることができる。
【0089】
搬送装置３Ａは、Ｙ軸正側に位置する搬送装置３Ａのプレート３３４とＬ字ブラケット３３２とが接触する位置で停止する。本実施形態では、図１１Ｃに示すように、成形動作位置に対応する位置にストッパ３０５が設けられている。別の例示的な実施形態では、それらを省略することができる。
【0090】
Ｌ字ブラケット３３２に十分な強度を持たせれば、プレート３３４はＬ字ブラケット３３２に当接してストッパ３０５と同様の役割を果たすことができる。Ｌ字ブラケット３３２をプレート３３４に固定した後、図１２Ｂに示すように、Ｌ字ブラケット３３３もプレート３３４に固定する。これにより、射出成形機２に対して搬送装置３Ａの位置を合わせることができ、搬送装置３Ａから射出成形機２への金型１００Ａの搬送を再開することができる。
【0091】
上述した実施形態では、搬送装置３Ａを成形動作位置１１から退避位置に移動させる際に、搬送装置３Ａを固定する固定具や金型１００Ａに接続されているケーブルを取り外す必要がある。搬送装置３Ａを退避位置から成形動作位置１１に移動させた後、成形動作を開始する前に、ケーブルを金型１００Ａに接続する。
【0092】
上述した実施形態は、操作者がハンドル３０２を保持して手動で搬送装置３Ａを移動させる構成について説明した。別の例示的な実施形態では、構成は、操作者からの指示に基づいて搬送装置３Ａを自動的に移動させるために別個に設けられ得るモータのようなアクチュエータを含む。
【0093】
上述した実施形態は、搬送装置３ＡがＹ軸負方向に移動可能な構成について説明した。別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａは逆方向、すなわちＹ軸正方向に移動可能である。
【0094】
上述した実施形態は、搬送装置３ＡがＹ軸方向に沿って移動可能な構成について説明した。図１３に示す別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａは、Ｘ軸方向に沿って移動可能な構成を含むことができる。この場合、レール３００はＸ軸方向に延びている。なお、図１３に示す構成は、レール３００の延在方向以外は、図７に示す構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。搬送装置３ＡをＸ軸方向に移動させる構成では、射出成形機２と搬送装置３Ａとの間に操作者が入り込む十分に大きいスペースを確保するために、搬送装置３Ａを射出成形機２から数十ｃｍ～数ｍの範囲で離間させることが好ましい。
【0095】
上述した実施形態は、搬送装置３Ａが射出成形機２に対して移動可能な構成について説明した。別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａの代わりに、搬送装置３ＢをＹ軸方向またはＸ軸方向に移動させることができる。さらに別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂを移動させることができる。
【0096】
上述した実施形態は、三角形状のレール３００とＶ字状の溝が形成された車輪３０１とが係合する構成について説明した。別の例示的な実施形態では、凹溝が形成されたレールは、溝に正確に適合する幅を含むローラと係合する。さらに別の例示的な実施形態では、車輪やローラ等の回転部材がレール上に配置され、回転部材と係合する溝が搬送装置３Ａの底面に形成されている。
【0097】
さらにまた別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａの底面とレールとの間の摩擦力を低減するために、例えば磁石を用いて、レールの溝に係合するスライダが搬送装置３Ａの底面に設けられている。本実施形態では、搬送装置３Ａの底面に車輪やローラ等の回転部材を設ける必要はない。すなわち、搬送装置３Ａに設けられた車輪３０１や上述したローラやスライダ等の部材は、搬送装置３Ａを下方から支持する支持部材である。これらの支持部材は、レール３００の延在方向に搬送装置３Ａを移動可能に支持する。
【0098】
上述した実施形態では、レール３００がガイド部材として床面に配置されている。別の例示的な実施形態では、ローラは搬送装置３Ａの底面に配置され、ローラは床面に直接転動する。さらに別の例示的な実施形態では、搬送装置３Ａの両側に、搬送装置３Ａの移動をガイドする側壁（凸部）を形成し、搬送装置３Ａの移動を制御している。すなわち、搬送装置３ＡをＹ軸方向に移動させる際には、搬送装置３Ａの両側面において側壁がＹ軸方向に延びる。搬送装置３ＡをＸ軸方向に移動させる際には、搬送装置３Ａの両側面の側壁がＸ軸方向に延びる。
【0099】
上述した構成は、射出成形システム１において２つの金型を用いることを前提として説明したが、これに限定されるものではない。上述した構成は、１つの金型を用いる射出成形システムに適用することができる。
【0100】
図１４Ａは、金型を交換する方向を示す。具体的には、図１４Ａは、射出成形システム１内の金型１００Ａと、射出成形システム１外の金型１００Ｃとを交換するために現在用いられている２方向を示す。金型１００Ａおよび１００ＣをＺ軸方向に交換する場合には、例えばクレーンを用いて金型１００Ａおよび１００Ｃを交換する。クレーンを使用すると、通常、使用するクレーンを準備するために追加の時間が必要になる。金型１００Ａおよび１００ＣをＸ軸方向に交換する場合には、金型１００Ａおよび１００Ｃを交換する前に搬送ユニット３１を取り外す必要がある。搬送ユニット３１の取り外しもまた時間がかかることがある。さらに、金型１００Ｃが載置されるカートは、射出成形システム１の隣にＸ軸方向に配置する必要がある。
【0101】
図１４Ａに示すように、射出成形システム１のＸ軸方向のサイズ（長さ）は大きい。このため、Ｘ軸方向に、射出成形システム１と、金型１００Ａおよび１００Ｃを交換するためのカートとを設置するのに工場のフロアスペース等を確保することが困難となることがある。
【0102】
Ｚ軸方向およびＸ軸方向に金型を交換する上述した制約のため、本開示の以下の例示的な実施形態は、Ｙ方向の金型交換について説明する。図１４Ｂは、金型をＹ軸方向に交換する様子を示している。
【0103】
以下の説明は、議論目的のため、搬送装置３Ａについて提供する。なお、説明は搬送装置３Ｂにも適用できる。
【0104】
図１５は、金型１００Ａおよび１００ＣをＹ軸方向に交換するための構成を示す。具体的には、図１５は、に搬送装置３Ａの上面図および正面図を示す。なお、金型１００Ａは、図１５から省略している。搬送装置３Ａは、フレーム３０と、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２と、複数のローラ３３とを含んでいる。搬送ユニット３１は、フレーム３０に固定され、搬送ユニット３１に接続された金型をＸ軸方向に移動させる。
【0105】
複数のローラ３２は、固定側に配置された複数のローラ３２ａの列と、可動側に配置された複数のローラ３２ｂの列とを含む。複数のローラ３３は、固定側に配置された複数のローラ３３ａの列と、可動側に配置された複数のローラ３３ｂの列とを含む。複数のローラ３２ａ、３２ｂ、３３ａ、および３３ｂは、金型１００Ａの搬送経路を規定する。
【0106】
金型１００Ａの取付板１０１ａは固定側の複数のローラ３３ａに支持され、金型１００Ａの取付板１０２ａは可動側の複数のローラ３３ｂに支持されている。複数のローラ３３ａは固定側の支持ベース３３０ａに固定され、複数のローラ３３ｂは可動側の支持ベース３３０ｂに固定されている。複数のローラ３２ａは固定側のガイドベース３２０ａに固定され、複数のローラ３２ｂは可動側のガイドベース３２０ｂに固定されている。
【0107】
搬送装置３Ａは、金型１００ＡをＹ軸方向に移動（ガイド）させるフリーローラユニット３４１を含んでいる。フリーローラユニット３４１は、フリーローラ３４と、フリーローラ３４を支持する支持ベース３４０とを含む。フリーローラユニット３４１は、搬送装置３Ａに固定されていてもよく、または、金型１００Ａおよび１００Ｃが交換される時のみにフリーローラユニット３４１が搬送装置３Ａに取り付けられるように、搬送装置３Ａに対して着脱可能であってもよい。フリーローラユニット３４１は、支持ベース３４０をＺ軸方向に昇降させるために使用できるジャッキ（図示せず）を含んでいる。この動作のための構成を次に提供する。
【0108】
上述したように、支持ベース３３０ａはガイドベース３２０ａとは物理的に異なる部品であり、支持ベース３３０ｂはガイドベース３２０ｂとは物理的に異なる部品である。ガイドベース３２０ａおよびガイドベース３２０ｂは、それぞれの支持ベース３３０ａ／３３０ｂ上には固定されず、フレーム３０上に直接固定されている。支持ベース３３０ａはガイドベース３２０ａと単一の構成要素とすることができ、支持ベース３３０ｂはガイドベース３２０ｂと単一の構成要素とすることができる。
【0109】
固定側の支持ベース３３０ａおよびガイドベース３２０ａは、フレーム３０上に固定されており、フレーム３０に対してＹ軸方向に移動または調整されない。可動側の支持ベース３３０ｂおよびガイドベース３２０ｂは、フレーム３０上に着脱自在に固定され、Ｙ軸方向に調整可能である。支持ベース３３０ｂとガイドベース３２０ｂとは互いに固定可能であり、支持ベース３３０ｂとガイドベース３２０ｂとは互いに固定可能である。
【0110】
フレーム３０には、Ｘ軸方向の異なる位置に、Ｙ軸方向に沿って延びる長穴が形成されている。支持ベース３３０ｂおよびガイドベース３２０ｂは、締結部材（図示せず）によって長穴の任意の位置に固定することができる。締結部材は、例えば、ボルトおよびナットとすることができる。締結部材および長穴は、支持ベース３３０ｂおよびガイドベース３２０ｂのＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向の位置をフレーム３０に対して調整固定する。
【0111】
図１６Ａは、金型１００Ａの底面図および上面図を示す。金型１００Ａは、射出成形機２の固定プラテン６１に固定された固定金型１０１と、射出成形機２の可動プラテン６２に固定された可動金型１０２と、固定プラテン６１に接触する取付板１０１ａと、可動プラテン６２に接触する取付板１０２ａと、を含んでいる。
【0112】
金型１００Ａは、金型１００ＡをＹ軸方向に円滑に移動させるために、取付板１０１ａの底面１３１に形成されたテーパ部１３３と、取付板１０２ａの底面１３２に形成されたテーパ部１３４とを含んでいる。テーパ部１３３および１３４は、底面１３１および１３２のそれぞれのＸ軸方向の全域に形成されている。テーパ部１３３および１３４により、金型１００ＡをＹ軸方向に移動させる際に、金型１００Ａとフリーローラ３４との間の衝突を抑制することができる。取付板１０１ａの底面１３１は、Ｘ軸方向の端部１４０７および端部１４０９を含む。取付板１０２ａの底面１３２は、Ｘ軸方向の端部１４０８および端部１４１０を含む。領域１４１１～１４１４は、固定プラテン６１および可動プラテン６２の固定機構６１０が金型１００Ａをクランプする位置に対応する。
【0113】
固定型１０１の底面には支持板１２１が固定され、可動型１０２の底面には支持板１２２が固定されている。支持板１２１、１２２は、底面１３１、１３２間の領域を埋め、金型１００ＡをＹ軸方向に円滑に移動させることができる。支持板１２１、１２２は、図１５に示すフリーローラ３４と対向する位置に設けられている。
【0114】
支持板１２１は、３つの部分に分割されており、各部分は、領域１４１１および１４１３に隣接する位置を避けるように設けられている。支持板１２１ａは、領域１４１１と端部１４０７との間に、端部１４０７に近接した位置に固定されている。支持板１２１ｂは、領域１４１１と領域１４１３との間に固定されている。支持板１２１ｃは、領域１４１３と端部１４０９との間に、端部１４０９に近接した位置に固定されている。
【0115】
支持板１２２は、３つの部分に分割されており、各部分は、領域１４１２および１４１４に隣接する位置を避けるように設けられている。支持板１２２ａは、領域１４１２と端部１４０８との間に、端部１４０８に近接した位置に固定されている。支持板１２２ｂは、領域１４１２と領域１４１４との間に固定されている。支持板１２２ｃは、領域１４１４と端部１４１０との間に、端部１４１０に近接した位置に固定されている。支持板１２１、１２２は、支持板１２１、１２２と、固定機構６１０とがお互いに接触することを防止するように、領域１４１１乃至１４１４の隣の位置を避けるように固定されている。金型１００Ａと交換される金型１００Ｃは、同様のテーパ部と支持板とを含んでいる。
【0116】
図１６Ｂは、金型１００Ａの底面の大きさに対する支持板１２１、１２２の大きさを示す。具体的には、図１６Ｂに示すように、支持板１２１、１２２の大きさは、金型１００Ａの底面の大きさよりも小さい。支持板１２１および１２２の間には、マージンαが形成されている。これにより、金型１００Ａの底面への支持板１２１、１２２のより容易な取り付けが可能となる。
【0117】
図１６Ｃは、金型１００Ａの側面図を示す。固定側の取付板１０１ａに取付穴１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃが形成されている。支持板１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃは、取付穴１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃのそれぞれを介してネジ等の締結部材（図示せず）を用いて金型１００Ａに取り付けられている。また、可動側の取付板１０２ａにも取付穴（図示せず）が形成されている。支持板１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、支持板１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃと同様に金型１００Ａに取り付けられている。
【0118】
図１６Ｄは、金型１００Ａに形成されたテーパの最小寸法の決定方法を示す。具体的には、図７Ｄは、金型１００Ａのフリーローラ３４およびテーパ部１３４の拡大正面図を示す。２つのフリーローラ３４のＹ軸方向の間隔をＬ１で表しており、２つのフリーローラ３４のＺ軸方向のずれ量をＺ１で表している。金型１００Ａが次のフリーローラ３４に移動する直前まで現在のフリーローラ３４に接触すると、金型１００Ａの位置が安定する。これにより、金型１００Ａのテーパ長Ｌ２は、２つのフリーローラ３４の間の間隔Ｌ１よりも短くなる。すなわち、Ｌ２＜Ｌ１である。
【0119】
フリーローラ３４の大きさには個人差があり、フリーローラ３４の設置位置にもばらつきがあり、これらは合わせてずれ量Ｚ１を形成する。フリーローラ３４のＺ軸方向のずれにより、転写時に金型１００Ａがフリーローラ３４と干渉しないように、Ｚ軸方向のテーパの長さはＺ２＞Ｚ１の関係である。テーパ部１３３は、テーパ部１３４と同様の構成を有する。
【0120】
【0121】
図１７Ａ～図１７Ｂでは、連結部材３１０により、搬送ユニット３１と金型１００Ａとが連結される。なお、金型１００Ａと金型１００Ｂとを連結するための金型１００Ｂおよび連結部材２００は、図１７Ａ～図１７Ｂから省略されている。
【0122】
図１７Ａに示すように、フリーローラユニット３４１は、既に搬送装置３Ａに取り付けられている。金型１００Ａとフリーローラユニット３４１とは、Ｚ軸方向において重ならない。搬送ユニット３１は、金型を交換する際に、金型１００ＡをＸ軸方向に移動させる。図１７Ｂに示すように、搬送ユニット３１は、金型１００Ａとフリーローラユニット３４１とがＺ軸方向に重なる位置で、金型１００Ａを停止させる。この位置を交換位置と呼ぶ。
【0123】
図１８Ａは、図１８Ｂと同様の構成を示す。図１８Ａでは、金型１００Ａはフリーローラユニット３４１の上方に位置しており、金型１００Ａとフリーローラユニット３４１とはＺ軸方向に重なっている。金型を交換する際には、操作者が搬送ユニット３１と金型１００Ａとの間の連結部材３１０を取り外す必要がある。操作者はまた、金型１００Ａと金型１００Ｂとの間の連結部材２００を取り外す必要がある。そして、図１８Ｂに示すように、操作者は、サイドローラ３２ｂが固定されているガイドベース３２０ｂをフレーム３０から取り外す。これにより、金型１００ＡをＹ軸方向に移動させるための空間が形成される。
【0124】
次に、図１８Ｃに示すように、操作者は、例えば、ジャッキを用いて支持ベース３４０をＺ軸方向に上昇させる。これにより、フリーローラ３４が支持板１２１、１２２に接触する。操作者は、取付板１０１ａの底面１３１および取付板１０２ａの底面１３２がそれぞれ底部ローラ３３ａ、３３ｂから離れるまで支持ベース３４０を上昇させる。この離間距離を図１８Ｃでは「α」で示す。
【0125】
搬送装置３Ａには、フリーローラ３４の回転を規制するストッパを設けることができる。ストッパーロックは、金型１００Ａを上昇させた際に、フリーロー３４が意図的に回転した場合に、金型１００Ａが搬送装置３Ａから落下するのを防止するための金型１００Ａの位置である。
【0126】
そして、操作者は、図１８Ｄに示すように、搬送装置３Ａの一側に金型１００Ａ／１００Ｃを交換するためのカート３５１を配置する。カート３５１は、ガイドローラ３５と、ガイドローラ３５が固定された支持ベース３５０とを含んでいる。ストッパがフリーローラ３４の回転を規制する場合には、操作者はストッパを解除する。操作者は、金型１００Ａをカート３５１に向けてＹ軸方向に移動させる。金型１００Ａは、フリーローラ３４およびガイドローラ３５によってガイドされて、カート３５１に円滑に搬送される。
【0127】
図１８Ｅは、金型１００Ａが搬送装置３Ａからカート３５１に完全に移動した状態を示す。なお、金型１００Ａのカート３５１上の位置は、ガイドローラ３５の回転を規制するために、ロープ、ベルト、ストッパ等の固定部材（図示せず）を用いて固定することが好ましい。この状態で、操作者は、カート３５１を搬送装置３Ａから遠ざける。そして、例えば、カート３５１を金型収納場所に移動させることができる。次いで、操作者は、金型１００Ａをカート３５１から金型格納場所にアンロードし、新しい金型１００Ｃを金型格納場所からカート３５１にロードする。そして、操作者は、カート３５１を搬送装置３Ａの片側に移動させる。図１８Ｆは、金型１００Ｃをカート３５１から搬送装置３ＡにＹ軸方向に移動させた状態を示す。金型１００Ｃは、フリーローラ３４およびガイドローラ３５にガイドされて、搬送装置３Ａに円滑に搬送される。
【0128】
図１８Ｇは、金型１００Ｃが完全にカート３５１から搬送装置３Ａに移動させた状態を示す。次に、図１８Ｈに示すように、操作者は、例えばジャッキを用いて支持ベース３４０をＺ軸方向に下降させる。取付板１０１ａの底面１３１および取付板１０２ａの底面１３２は、それぞれ底ローラ３３ａ、３３ｂに接触する。操作者は、少なくともフリーローラ３４が支持板１２１、１２２から離れるまで支持ベース３４０を下降させる。そして、操作者は、サイドローラ３２ｂが固定されたガイドベース３２０ｂをフレーム３０に取り付ける。操作者は、金型１００Ｃの幅に基づいてガイドベース３２０ｂの取付位置を調整する。操作者は、搬送ユニット３１と金型１００Ｃとを連結部３１０で連結し、金型１００Ｃと金型１００Ｂとを連結部２００で連結する。これで金型の交換は完了である。
【0129】
上述した実施形態では、搬送ユニット３１は、金型１００Ａを交換位置に移動させる。別の例示的な実施形態では、搬送ユニット３１を使用せずに、金型１００Ａを手動で交換位置に移動させることができる。本実施形態では、金型１００Ａを移動させる前に、連結部２００および連結部３１０を取り外すことが好ましい。
【0130】
上述した実施形態では、フリーローラユニット３４１はジャッキを含み、操作者は手動で支持ベース３４０を昇降させる。別の例示的な実施形態では、アクチュエータ（モータ）をフリーローラユニット３４１内に設けることができ、支持ベース３４０は、アクチュエータによって自動的に昇降することができる。
【0131】
上述した実施形態では、操作者は手動で金型１００Ａを搬送装置３Ａからカート３５１に移動させ、金型１００Ｃをカート３５１から搬送装置３Ａに移動させる。別の例示的な実施形態では、アクチュエータ（モータ）をフリーローラユニット３４１およびカート３５１に設けることができる。アクチュエータがフリーローラ３４およびガイドローラ３５を駆動し、金型１００は自動的に移動される。
【0132】
上述した実施形態では、フリーローラ３４およびガイドローラ３５によって金型１００Ａ／１００ＣがＹ軸方向にガイドされる。別の例示的な実施形態では、ベルト等のローラ以外の回転部材を設けてもよいし、または、Ｙ軸方向に移動可能なスライダを設けてもよい。
【0133】
上述した実施形態では、ガイドベース３２０ｂの全ての部分をフレーム３０から取り外す。別の例示的な実施形態では、金型１００Ａ／１００Ｃのサイズに対応するガイドベース３２０の一部のみをフレーム３０から取り外すことができる。
【0134】
上述した実施形態では、サイドローラ３２ｂが固定されたガイドベース３２０ｂをフレーム３０から取り外す。別の例示的な実施形態では、フレーム３０からガイドベース３２０ｂを取り外すことなく、金型１００Ａ／１００Ｃの交換を行うことができる。図１９Ａおよび図１９Ｂは、この手順を示す。
【0135】
図１９Ａでは、操作者は、支持ベース３４０を図１８Ｃに示す位置よりも高い位置まで上昇させる。これにより、金型１００Ａがガイドベース３２０ｂを乗り越えることができる。図１９Ａでは、金型１００Ａの底面とガイドベース３２０ｂの上面との間のＺ軸方向の距離を「β」で示す。
【0136】
そして、図１９Ｂに示すように、操作者は、交換用のカート３５０を搬送装置３Ａの片側に配置する。操作者は、金型１００Ａをカート３５１に向けてＹ軸方向に移動させる。金型１００Ａは、フリーローラ３４およびガイドローラ３５にガイドされて、カート３５１に円滑に搬送される。この構成により、ガイドベース３２０ｂを着脱する手間暇を軽減することができる。
【0137】
上述した実施形態では、サイドローラ３２および底ローラ３３の他に、金型１００Ａ／１００ＣをＹ軸方向に移動（ガイド）させる機構であるフリーローラユニット３４１を搬送装置３Ａに取り付ける必要がある。また、別の例示的な実施形態では、金型１００Ａ／１００ＣをＸ軸方向に移動させるための底ローラ３３の代わりに、図２０に示すボールローラ３６を採用することができる。ボールローラ３６は、任意の方向に回転可能であり、ボール部３６１と、ボール部３６１を支持するための支持部３６２とを含む。ボールローラ３６は、金型１００Ａ／１００ＣをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させることができる。
【0138】
図２１Ａ、図２１Ｂ、図２１Ｃは、ボールローラ３６を用いる交換手順を示す。図２１Ａでは、複数の底ローラ３３ａの一列の代わりに複数のボールローラ３６ａの一列がＸ軸方向に設置されており、Ｘ軸方向に複数の底ローラ３３ｂの一列の代わりに複数のボールローラ３６ｂの一列が設置されている。射出成形時には、ボールローラ３６ａおよび３６ｂは、金型１００ＡをＸ軸方向に搬送する。
【0139】
図２１Ｂは、サイドローラ３２ｂが固定されたガイドベース３２０ｂをフレーム３０から取り外した状態を示す。これにより、金型１００ＡをＹ軸方向に移動させるための空間が形成される。そして、図２１Ｃに示すように、操作者は、搬送装置３Ａの片側にカート３５１を配置する。操作者は、金型１００Ａをカート３５１に向けてＹ軸方向に移動させる。金型１００Ａは、ボールローラ３６およびガイドローラ３５にガイドされて、カート３５１に円滑に搬送される。この構成により、フリーローラユニット３４１を設置する必要がない。
【0140】
上述した実施形態では、ボールローラ３６は、フレーム３０に沿ってＸ軸方向に配置されている。別の例示的な実施形態では、ボールローラ３６は、金型１００Ａ／１００Ｃのサイズに対応するフレーム３０の部分にのみ配置することができる。
【0141】
上述した実施形態では、サイドローラ３２は、ガイドベース３２０によってZ軸方向に囲まれている。別の例示的な実施形態では、ガイドベース３２０の上面に複数の穴を形成することができ、この穴にサイドローラ３２の回転軸を挿入することができる。図２２は、この構成の上面図および正面図を示す。
【0142】
図２２の正面図に示すように、サイドローラ３２ａ／３２ｂは、ガイドベース３２０からＺ軸方向に突出している。図２２の上面図に示すように、サイドローラ３２ａ／３２ｂは、Ｘ軸方向の領域Ｘ１には設けられているが、領域Ｘ２には設けられていない。領域Ｘ１は、射出成形機２に近い領域である。領域Ｘ２は、射出成形機２から遠い領域であり、金型１００Ａ／１００Ｃの交換位置を含む。サイドローラ３２ａ／３２ｂは、射出成形機２に金型を挿入する際の金型のＹ軸方向の位置ずれを防止するために、領域Ｘ１に設けられている。
【0143】
図２３Ａおよび図２３Ｂは、図２２の構成を用いた金型１００Ａ／１００Ｃの交換手順を示す。図２３Ａでは、操作者は、例えばジャッキを用いて、金型１００Ａの底面がガイドベース３２０ｂの上面よりも高い位置に届くように支持ベース３４０を上昇させる。図２３Ａでは、金型１００Ａの底面とガイドベース３２０ｂの上面との間のＺ軸方向の距離を「γ」で示す。この構成では、サイドローラ３２ａ／３２ｂは、ガイドベース３２０上に設けられているが、交換位置の隣には設けられていない。したがって、操作者は、図１９Ａに示すように、金型１００Ａをより高い位置に上昇させる必要がなく、金型の交換する時に、サイドローラ３２を取り外す必要もない。
【0144】
そして、図２３Ｂに示すように、操作者は、交換用のカート３５１を搬送装置３Ａの片側に配置する。操作者は、金型１００Ａをカート３５１に向けてＹ軸方向に移動させる。金型１００Ａは、フリーローラ３４およびガイドローラ３５にガイドされて、カート３５１に円滑に搬送される。この構成により、ガイドベース３２０ｂを着脱する手間暇を軽減することができる。
【0145】
上述した実施形態では、支持板１２１、１２２それぞれを３分割して金型１００Ａの底面に取り付けられている。別の例示的な実施形態では、支持板１２１、１２２それぞれは、２つの部分、または４つ以上の部分に分割することができる。
【0146】
図２４に示すように、支持板１２１、１２２それぞれがクランプ６０１を避ける形状であれば、支持板１２１、１２２を分割する必要はない。図２４に示す支持板１２１、１２２は、穴等の空間である領域１４１５～１４１８を含む。
【0147】
上述した実施形態では、支持板１２１、１２２を金型１００Ａに固定し、支持板１２１、１２２を金型１００Ａに固定した状態で射出成形動作を行う。別の例示的な実施形態では、支持板１２１、１２２は金型を交換する場合にのみ金型に取り付けることができ、支持板１２１、１２２は、金型を交換した後に金型から取り外すことができる。この場合、支持板１２１、１２２を３つではなく２つの部分に分割し、金型の底面の縁領域にＸ軸方向に貼り付けると、取り外しをより容易にすることが好ましい。
【0148】
別の例示的な実施形態では、支持板を固定側の支持板１２１と可動側の支持板１２２とに分割しなくてもよい。図２５Ａに示すように、固定金型１０１の底面および可動金型１０２の底面には、１つの支持板１２３を取り付けることができる。図２５Ｂは、支持板１２３が取り付けられた金型１００Ａの側面図を示す。支持板１２３は、金型１００ＡからＸ軸方向に突出している突出部１２３ａを有する。金型１００Ａ／１００Ｃを交換した後、操作者は、突出部１２３ａを保持して支持板１２３をＸ軸方向に引っ張ることにより、支持板１２３を金型１００Ａから取り外すことができる。突出部１２３ａは、ハンドル形状とすることができる。
【0149】
図２６は、支持板を設けることなく金型１００Ａの形状を変更することができる別の例示的な実施形態を示す。固定金型１０１の底面１４１９には、クランプされた領域に隣接する位置に溝１４１５、１４１７が形成されている。可動金型１０２の底面１４２０には、クランプされた領域に隣接する位置に溝１４１６、１４１８が形成されている。溝１４１５～１４１８のサイズは、金型１００Ａが他の射出成形機で使用されていることと、クランプされた領域がシフトしたこととに基づいて変化させることができる。
【0150】
上述した実施形態では、金型１００Ａにテーパ部１３３、１３４が形成されている。別の例示的な実施形態では、金型１００Ａにテーパ部１３３のみを形成することができ、または金型１００Ａにテーパ部１３４のみを形成することができる。
【0151】
搬送装置３Ａを参照して、上記に、交換手順を説明した。上記の説明は、搬送装置３Ｂを用いた交換手順にも適用できる。
【0152】
上述した実施形態では、搬送ユニット３１を搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとに設置しており、金型１００Ａと金型１００Ｂとを交互に射出成形システム１に挿入する構成で、上述した交換方法を実現することができる。これにより、第２の金型を第３の金型と交換しながら、１つの金型で射出成形動作を行うことができる。
【0153】
上述した実施形態では、射出成形システム１に２つの金型を設置している。別の例示的な実施形態では、射出成形システム１に金型を１つだけ設置する構成にも、上記の交換方法を採用することができる。
【0154】
＜定義＞
説明においては、開示する実施例が完全に理解されるように、具体的な詳細を記載している。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、および回路については、本開示を不要に長くすることを避けるために、詳細には説明していない。
説明においては、開示する実施例が完全に理解されるように、具体的な詳細を記載している。他の例では、周知の方法、手順、構成要素、および回路については、本開示を不要に長くすることを避けるために、詳細には説明していない。
【0155】
本明細書では、ある要素または部分が、別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」と言及される場合、それは、直接にその別の要素または部分「の上にある」、「に接している」、「に接続されている」、または「に結合されている」こともあるし、あるいは介在する要素または部分が存在することもあることを理解されたい。これに対して、ある要素が、別の要素または部分「の上に直接にある」、「に直接に接続されている」、または「に直接に結合されている」と言及される場合には、介在する要素または部分は存在しない。「および／または」という用語を用いるときには、関連して列挙されている項目があれば、そのうちの１つまたは複数のあらゆる組合せを含む。
【0156】
本明細書では、「の下（ｕｎｄｅｒ）」、「の真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」、「の下側（ｌｏｗｅｒ）」、「の上方（ａｂｏｖｅ）」、「の上側（ｕｐｐｅｒ）」、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」、「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」等の空間的に相対的な用語を、様々な図面に示すある要素または特徴の別の（１つまたは複数の）要素または特徴に対する関係を記述する際に、説明を容易にするために用いることがある。しかし、これらの空間的に相対的な用語は、図面に示す配向に加えて、使用時または動作時における装置の様々な配向をも包含することを意図するものと理解されたい。例えば、図中の装置を反転した場合には、別の要素または特徴の「下方（ｂｅｌｏｗ）」または「真下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された要素が、それらの別の要素または特徴の「上方（ａｂｏｖｅ）」に配向されることになる。したがって、「の下方（ｂｅｌｏｗ）」等の相対的な空間用語は、上および下の両方の配向を包含することができる。装置は、その他の配向にすることもでき（９０度またはその他の配向に回転させることもでき）、本明細書で用いる空間的に相対的な記述語は、それに応じて解釈されるものとする。同様に、「近位（ｐｒｏｘｉｍａｌ）」および「遠位（ｄｉｓｔａｌ）」という相対的な空間用語も、適用可能な場合には、入れ換えることができることもある。
【0157】
本明細書で用いる「約」という用語は、例えば、１０％以内、５％以内、またはそれ未満を意味する。いくつかの実施形態では、「約」という用語は、測定誤差内を意味することもある。
【0158】
本明細書では、第１、第２、第３等の用語を、様々な要素、構成要素、領域、部分、および／または区画を説明するために用いることがある。これらの要素、構成要素、領域、部分、および／または区画は、これらの用語によって限定されないものと理解されたい。これらの用語は、単にある要素、構成要素、領域、部分、または区画を、別の領域、部分、または区画と区別するために用いているに過ぎない。したがって、以下に論じる第１の要素、構成要素、領域、部分、または区画は、本明細書の教示を逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、部分、または区画と呼ぶこともできる。
【0159】
本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することは意図していない。本開示を説明する文脈における（中でも、添付の特許請求の範囲の文脈における）「１つの（ａ，ａｎ）」および「前記／その（ｔｈｅ）」という用語ならびに類似の指示語の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、単数形および複数形の両方を含むと解釈されるものとする。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、別段の言及がない限り、非限定用語（すなわち、「含むが、それに限定されない」を意味する）と解釈されるものとする。具体的には、本明細書でこれらの用語を用いるとき、記載する特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを指定するが、明示的には述べられていない１つまたは複数のその他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループが存在すること、あるいは追加されることを排除するものではない。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書で別段の指示がない限り、単にその範囲に該当する各別個の値について個々に言及する簡略表記法として機能するよう意図するものに過ぎず、各別個の値は、それが本明細書においては個々に記載されたかのごとく本明細書に組み込まれる。例えば、１０～１５の範囲を開示する場合には、１１、１２、１３および１４もまた開示される。本明細書に記載する全ての方法は、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書に提示するあらゆる例または例示的な言葉（例えば「等の（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、単に本開示をより明確にすることを意図するものに過ぎず、別段に特許請求の範囲に記載がない限り、本開示の範囲を限定するものではない。本明細書中のいかなる言葉も、特許請求の範囲に記載のない任意の要素が、本開示の実施に必須であることを示すものではないと解釈されたい。
【0160】
本開示の方法および構成は、様々な実施形態の形で組み込むことができ、そのほんの一部が本明細書に開示されているに過ぎないことを理解されたい。それらの実施形態の変形形態は、上述の説明を読めば、当業者には明白であろう。本発明者らは、当業者がそのような変形形態を必要に応じて採用するものと想定しており、また、本開示が、本明細書に具体的に記載されたものとは別様に実施されることを意図している。したがって、本開示は、適用法により許容されるように、本明細書に添付される特許請求の範囲に記載される主題の全ての修正形態および均等物を含む。さらに、本明細書で別段の指示がない限り、またはそうでないことが文脈から明らかでない限り、その全ての可能な変形形態における上記要素の任意の組み合わせが、本開示に包含される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図18D】
【図18E】
【図18F】
【図18G】
【図18H】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図26】
【国際調査報告】