模具旋轉式注射成型機及其轉臺旋轉方法
2023-05-29 10:51:36
專利名稱：模具旋轉式注射成型機及其轉臺旋轉方法
技術領域：
本發明涉及模具旋轉式注射成型機以及模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，在該模具旋轉式注射成型機上，以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置了安裝有模具的轉臺。
背景技術：
作為以能夠相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置了安裝有模具的轉臺的模具旋轉式注射成型機，有以電動機為驅動源的方式和以液壓缸為驅動源的方式，近年來，以電動機為驅動源的方式成為主流。在以電動機為驅動源的方式中，已知以下幾種方式相對於中心軸傳遞電動機的驅動力而使轉臺旋轉的方式；使轉臺周圍的齒輪和電動機的驅動齒輪相配合而使轉臺旋轉的方式；以及在轉臺的外周側和電動機的驅動齒輪之間卷繞同步帶、 並經由同步帶傳遞電動機的驅動力而使轉臺旋轉的方式等。在上述的方式中，使用同步帶的方式與使用齒輪的方式相比，由於齒隙小等原因而多被採用。以往，作為經由同步帶使模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉的方式，已知在專利文獻I、專利文獻2中記載的方式。專利文獻I是最普通的方式，將環形的同步帶架設在電動機的驅動帶輪和轉臺的周圍之間。但是對於專利文獻1，存在如下的問題，即，上述環形的同步帶的價格高，而且如果使用由帶生產商側調整了長度的標準品，就受到設計上的制約。另外，雖然準備標準品以外的長度的特別定購品的環形的帶也不是不可能，但問題在於不僅繳納期變長，而且價格變得更高。另外專利文獻2是使用預定長度的同步帶，將帶的兩端固定粘貼在轉臺的圓周面上來使用。專利文獻2的同步帶與專利文獻I的同步帶相比具有如下的優點，即，能夠減少成本，而且還能夠將帶切斷成任意的長度而配合直徑不同的轉臺使用。但是專利文獻2存在如下的問題，即，必須使用固定部件相對於轉臺粘貼帶，為此產生另外的操作。另外，使用固定部件粘貼帶的方式必須使用寬度為帶寬度以上的固定部件而將帶固定在轉臺的外周部。其結果，存在轉臺的厚度必須相應地成為一定值以上的厚度的問題。專利文獻I :日本特開平10-646號公報(權利要求I、圖I、圖2)專利文獻2 :日本特開2007-290195號公報(權利要求I、圖2)
發明內容
上述以往的模具旋轉式注射成型機在確保轉臺的設計自由度、削減成本方面，以及在帶的固定等方面都存在問題。在本發明中，鑑於上述問題，目的在於提供一種模具旋轉式注射成型機以及模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，所述模具旋轉式注射成型機以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置了安裝有模具的轉臺，不需要將帶固定在轉臺上，能夠確保設計自由度，或者能夠削減成本。本發明的第一方案所記載的模具旋轉式注射成型機，以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置安裝有模具的轉臺，其特徵在於，設有在外周側具有帶配合部的轉臺；設在轉臺的側方附近的電動機；以及具有端部彼此接合的接合部並將所述電動機的驅動傳遞給所述轉臺的帶，所述帶的接合部總是與所述帶配合部抵接，從而使所述轉臺旋轉。本發明的第二方案所記載的模具旋轉式注射成型機的特徵在於，在第一方案的基礎上，使轉臺在旋轉之後向相反方向反轉。本發明的第三方案所記載的模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法是成型機的轉臺旋轉方法，所述成型機以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置了安裝有模具的轉臺，其特徵在於，設有在外周側具有帶配合部的轉臺；設在轉臺的側方附近的電動機；以及具有端部彼此接合的接合部並將電動機的驅動傳遞給所述轉臺的帶，所述帶的接合部總是與所述帶配合部抵接，從而使所述轉臺旋轉。本發明的第四方案所記載的模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法的特徵在於，所述電動機使用伺服馬達，並通過定位控制而停止轉臺的旋轉。
本發明具有如下效果。由於本發明的模具旋轉式注射成型機和模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，在以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置安裝有模具的轉臺的模具旋轉式注射成型機中，設有在外周側具有帶配合部的轉臺；設在轉臺的側方附近的電動機；以及具有端部彼此接合的接合部並將所述電動機的驅動傳遞給所述轉臺的帶，所述帶的接合部總是與所述帶配合部抵接，從而使所述轉臺旋轉，因此，不僅不需要將帶固定在轉臺上，還能夠確保設計自由度或者能夠削減成本。
圖I是本實施方式的模具旋轉式注射成型機的主視圖。圖2是本實施方式的模具旋轉式注射成型機的轉臺和帶部分的放大主視圖。圖3是從下方看本實施方式的模具旋轉式注射成型機的轉臺和上可動模具的圖。圖4是表示本實施方式的模具旋轉式注射成型機的臺旋轉時的帶和轉臺以及模具的關係的模式圖。圖5是表示另一個實施方式的模具旋轉式注射成型機的臺旋轉時的帶和轉臺以及模具的關係的模式圖。圖中11-模具旋轉式注射成型機，12-合模裝置，13-第一注射裝置，14-第二注射裝置，15-固定盤，16-連接杆，17-上盤，18-可動盤，19-合模缸，21-轉臺，23-伺服馬達(電動機),26-同步帶(帶)，28-帶配合部,29a、29b-上可動模具(模具),32-接合部。
具體實施例方式參照圖I 圖3說明本發明的實施方式的模具旋轉式注射成型機11。作為注射成型機的一種的模具旋轉式注射成型機11由合模裝置12、設在其兩側的第一注射裝置13和第二注射裝置14構成基本的部分。合模裝置12在設在下方的固定盤15上向直立方向固定四根連接杆16，在連接杆16的上方固定有上盤17。另外，連接杆16插通在可動盤18的四角附近，可動盤18能夠在固定盤15和上盤17之間向上下方向移動。另外，在上盤17上設有合模缸19,合模缸19的活塞20固定在可動盤18的背面。另外,在上盤17和可動盤18之間設有未圖示的模開閉機構。模開閉機構也可以採用伺服馬達和滾珠絲槓機構。也可以採用液壓缸。另外，合模機構的驅動源也可以代替合模缸19而採用電動機。在可動盤18的下表面上，能夠相對於可動盤18旋轉自如地安裝有具有一定厚度的圓盤狀的轉臺21。在轉臺21的中心，向上方固定有中心軸22，上述中心軸22由設在可動盤18上的軸承等軸支撐。並且，在可動盤18中的轉臺21的側方附近(從中心軸向放射方向的側方附近)，安裝有作為轉臺旋轉用的電動機的伺服馬達23，通過控制裝置31控制旋轉驅動。並且，在固定在伺服馬達23的驅動軸24上的帶齒驅動帶輪25和轉臺21的外周側的形成有齒部的帶配合部28這雙方上，架設有用於將所述電動機的驅動傳遞給轉臺21的同步帶26(帶)。再者，在本發明中 ，所謂的轉臺21的外周側，並不僅僅指從轉臺21的中心向放射方向最遠的外周。當然也包括防止帶脫落的轉臺21的凸緣部等直徑大於外周側的帶配合部的直徑的部分。在本實施方式中，由電動機帶來的轉臺21的旋轉，不只是一個方向，也可以是在途中使其向相反方向旋轉的反轉。再者，旋轉驅動轉臺21的電動機也可以是伺服馬達23以外的電動機。並且，上述同步帶26在以其齒部與轉臺21的帶配合部28的齒部相嚙合的方式卷繞之後，由設在可動盤18上的張緊帶輪27、27從外側按壓而拉設。張緊帶輪27、27防止同步帶26與轉臺21的帶配合部28或帶齒驅動帶輪25之間的驅動時的「爬齒」，同時延長同步帶26和轉臺21的外周側的帶配合部28的接觸部分。再者，張緊帶輪27、27的配置以及個數不限於圖示的內容。在本實施方式中使用的同步帶26，不是專利文獻I那種在最初製造時就是作為沒有接縫的環形帶來製造的帶，而是使用具有接合部32的帶。如圖2所示，同步帶26由線等結合一根帶的一端部和另一端部，該部分就是接合部32。但是，除了具有接合部32以外，同步帶26與專利文獻I的環形帶同樣在內側具有齒部26a，並形成為環狀。如上所述製造的同步帶26，由於將切斷成任意長度的帶的端部彼此接合在一起，因此與從最初就作為沒有接縫的環形帶來銷售的標準件相比，具有能夠將帶全長切斷成所需長度的優點。另外，雖然也可以考慮向帶生產商特別訂購所需長度的沒有接縫的環形帶，但在成本以及繳納期方面存在困難。因而，使用將切斷成任意長度的帶的端部彼此接合的同步帶26，與特別訂購品相比有優點。再者，本實施方式所採用的帶是主要由聚氨酯橡膠構成的帶齒的同步帶26，但也可以是其他材質或種類的帶，也可以是沒有形成齒的帶或者是向外側使用齒的帶等。另外，本發明的同步帶26不是專利文獻2那樣相對於轉臺用固定部件等固定接合部等來使用的帶，而是只是抵接而使用的帶。因此，不需要用於將同步帶26固定在轉臺21的外周側的帶配合部28上的操作。另外，如專利文獻2那樣為了將同步帶固定在轉臺的外周側的帶配合部上，必須將固定部件的寬度設置成比帶的寬度大一定程度的寬度，相應地必須增加轉臺的厚度，但在本發明中，具有轉臺21的厚度比專利文獻2的類型薄的優點。並且，本發明的將兩端部接合在一起的環形的同步帶26，相對於從最初製造就是沒有接縫的環形帶，在強度方面稍微差一點，但正如後面詳細敘述的那樣，由於同步帶26的接合部32在總是與轉臺21的帶配合部28抵接的狀態下使用，因此在實際使用上不會發生任何強度上的問題。另外，本發明的將兩端部接合在一起的同步帶26(沒有固定在轉臺21上)，與專利文獻2那樣利用固定部件將兩端部固定在轉臺上的帶相比的情況下，也沒有強度上的問題。上可動模具29a、29b分別利用模具夾持器安裝在轉臺21的下表面上。另外，在下側的固定盤15的上表面上，與上述上可動模具29a、29b相對應地利用模具夾持器安裝有兩個下固定模具30a、30b。再者，安裝在轉臺21或相對側的盤上的模具的個數不限於兩個，也可以是一個或三個以上的多個。另外，在轉臺21和可動盤18之間，可進退地設有固定轉臺21的旋轉的未圖示的定位配合銷。接下來，重點說明由本實施方式的模具旋轉式注射成型機11進行的成型操作和此時的轉臺21與同步帶26的關係。首先，在某個成型品的成型結束，轉移到別的種類的成型品的成型時，進行模具更換。模具更換是將從模具旋轉式注射成型機11卸下的模具作為上下一組向橫向取出，之後將新的模具的上下一組向橫向搬入到固定盤15上，使包括轉臺21的可動盤18下降。然後，再利用未圖示的模具夾持器等分別將下固定模具30a、30b安裝在固定盤15上，將上可動模具29a、29b安裝在轉臺21上。本發明的轉臺21的旋轉模式雖然根據成型品以及模具來決定，但都包括轉臺21 的正轉和朝相反方向的反轉。作為代表性的模式，列舉如下兩種，即使用兩根(或者根據情況是三根)注射裝置，如圖4所示使轉臺21旋轉(正轉)180°之後使其反轉180°的轉臺旋轉模式；以及使用三根注射裝置，如圖5所示使轉臺21旋轉(正轉)兩次，每次120°，再反轉240°的轉臺旋轉模式。但並不是將上述以外的旋轉模式都排除在外。在本實施方式中，轉臺21的旋轉由伺服馬達23進行閉環控制而進行。並且，由伺服馬達23的旋轉驅動進行的轉臺21的旋轉角度，通過迴轉式編碼器23a計算來自於當初設定的控制原點的脈衝等而檢測，通過檢測與旋轉角度相對應的脈衝數，並利用定位控制而停止轉臺21的旋轉。另外，作為停止確認之際的聯鎖裝置，使用限位開關等。再者，在轉臺21的旋轉角度為180°正轉以及180°反轉這種總是以固定的角度使用的模具旋轉式注射成型機的情況下，也可以將電動機設置成進行開環控制，通過使設在安裝轉臺的盤上的制動器和轉臺的一部分直接抵接而進行定位停止，還可以利用限位開關等使其減速、停止。然後，輸入設定或讀出各種成型條件並開始成型。首先，在利用未圖示的模開閉機構使可動盤18下降並利用合模缸19進行合模之後，進行第一次的成型。在第一次的成型中，從第一注射裝置13向一方的下固定模具30a和上可動模具29a之間的一方的內腔注射熔化樹脂，進行一次成型品的成型。另外，從第二注射裝置14向另一方的下固定模具30b和上可動模具29b之間的另一方的內腔注射熔化樹脂，進行二次成型。這時的同步帶26的接合部32的位置關係如圖4中上面的(a)所示，接合部32在圓圈標記的位置上與轉臺21的帶配合部28抵接。接下來，解除模具旋轉式注射成型機11的合模，利用模開閉機構再次使可動盤18向上方移動，讓轉臺旋轉用的伺服馬達23工作，使轉臺21旋轉(正轉)180°。由此以附著在上可動模具29a上的狀態分型的一次成型品移動到另一方的二次側。然後，在該轉臺21的180°正轉的期間，同步帶26的接合部32如圖4中下面的(b)中的箭頭所示，總是與轉臺21的外周部的帶配合部28抵接，同時以轉臺21的中心軸22為基準通過與電動機相反側的部分而移動。然後，在旋轉結束後，雖然同步帶26的接合部32移動到圖4(b)中用雙重圓圈標記表示的位置上，但總是保持著與轉臺21的帶配合部28抵接的狀態。換言之，接合部32以圖4的(a)、(b)所示的同步帶26和轉臺21的抵接開始的兩個抵接端位置33a、33b為邊界，在同步帶26和轉臺21抵接的角度A的範圍內移動。然後，由定位配合銷進行可動盤18和轉臺21的位置固定，在再次使可動盤18下降進行合模之後，進行第二次的成型。在第二次的成型中，在下固定模具30a和上可動模具29a之間的一方的內腔進行一次成型，並且在下固定模具30b和上可動模具29b之間的另一方的內腔對上述一次成型品追加進行二次成型。然後，在第二次的成型結束後，接著再次使可動盤18上升，接下來使轉臺21向與之前的轉臺21的旋轉方向相反的方向進行180°反轉。由此再次使以附著在上可動模具29b上的狀態分型的一次成型品移動到另一方的二次側，以附著在另一方的上可動模具29a上的狀態分型的結束了二次成型的成型品移動到一方，之後，用頂出器頂出後取出。再者，結束了二次成型的成型品也可以在轉臺21旋轉前取出。這時的轉臺21和同步帶26的接合部32的關係是，在從圖4(b)所示的狀態到如圖4(a)所示那樣進行180°反轉的期間，同步帶26的接合部32也總是與轉臺21的帶配合部28抵接。然後，同步帶26的接合部32從圖4(b)的雙重圓圈標記返回到圖4(a)的圓圈標記的位置。如此同步帶26的接合部32總是與轉臺21的帶配合部28抵接而旋轉是基於如下的理由。本發明的同步帶26並不是 從最初就作為環形帶而製造的帶，而是將端部彼此接合在一起的帶，因此可以預想到接合部32的部分的拉伸強度稍微有點弱。因此使同步帶26的接合部32總是與帶配合部28抵接，以免在上述接合部32上施加超過拉伸方向的容許值的載荷。再者，同步帶26的接合部32的停止位置在與轉臺21抵接的角度A的範圍內，這與上述記載的一樣，但最好不要使接合部32停止在與圖4所示的同步帶26和轉臺21的抵接開始的抵接端位置33a、33b接近的角度B的範圍內。換言之，最好使轉臺21的旋轉停止在從帶抵接端位置33a、33b分離上述角度B以上的位置(角度C的範圍內)上。原因是，即便在同步帶26的接合部32與轉臺21的配合部抵接的狀態下(角度A的範圍)，在從抵接端位置33a、33b (角度)到角度B的範圍內，在使轉臺21旋轉時，上述拉伸方向的力也會強力地作用於同步帶26的接合部32上。從該抵接端位置33a、33b (角度)不讓同步帶26的接合部32停止的最理想的角度B是15°以上，更理想的是20°以上。另外，如果用同步帶26的齒數表示上述角度B，由於根據轉臺21的直徑和帶的類型而不同，因而不限定，但理想的是齒五個份以上，更理想的是齒六個份以上。另外，作為本發明的另一個實施方式，還考慮如圖5所示，使用三根注射裝置，並使安裝有上可動模具29a、29b、29c的轉臺21每旋轉120°的轉臺旋轉模式。關於使轉臺21每旋轉120°的情況，同步帶26的接合部32在圖5的上面的(a)的圓圈標記的位置上進行合模並進行第一次的成型之後開模，進行120°正轉之後移動到圖5的正中間的(b)的雙重圓圈標記的位置，再次進行合模並進行第二次的成型。然後在再次開模之後，在進行120°正轉之後移動到圖5的下面的(c)的三重圓圈標記的位置。然後在圖5的(c)的位置再次進行合模，並進行第三次的成型。然後在再次開模之後，進行與上述正轉方向相反方向的240°反轉，從而轉臺21返回到原來的圖5的(a)的圓圈標記的位置。這時對於同步帶26的接合部32，由於總是與轉臺21的帶配合部28抵接，因此不會只在同步帶26的接合部32上施加強的載荷。另外，同步帶26和轉臺21的抵接開始的抵接端位置33a、33b的附近的最好不要使接合部32停止的範圍(角度B)雖然未圖示，但設定為與之前的圖4的實施方式相同。
然後，在另一個的實施方式的情況下，由於轉臺21的旋轉角度向一個方向是240°，因此同步帶26的接合部32與轉臺21抵接的部分的角度A最低必須是270°以上，理想的是280°以上。在該另一個實施方式中，角度A是290°。另外，在使轉臺21與可動盤24側的制動器抵接從而找出伺服馬達23的原點等情況下，還考慮到除了成型時的轉臺21的旋轉角度之外還要加上別的操作時的轉臺21的旋轉角度的情況。這時，這些別的操作時的轉臺21的旋轉角度除了特殊的調整之外，最好也包含在作為最好使上述旋轉停止的範圍的角度C之中。在本發明中，由於在設在轉臺21的側方附近的電動機的驅動帶輪和轉臺21之間架設有同步帶26，因此在同步帶26上出現不與轉臺21抵接的部分26b。並且在本發明中，由於以同步帶26的接合部32總是與轉臺21抵接的方式使用，因此無論是什麼樣的旋轉模式，轉臺21向同一個方向進行360°旋轉都是不合適的，對象是轉臺21進行反轉。再者，在模具旋轉式注射成型機11中，關於對固定在轉臺21上的模具進行通水或輸電等的機構，與使轉臺21總是向同一個方向旋轉的模式相比，使其反轉的模式具有簡單結構，並且具有漏水等的可能性較低的優點。 再者，在本發明的實施方式中，對安裝有模具的轉臺21以相對於上側的可動盤18能夠旋轉的方式安裝的例子進行了說明，但也可以是別的結構的合模裝置，並將轉臺安裝在上側的固定盤(上固定盤)、下側的可動盤(下可動盤)以及下側的固定盤(下固定盤)的任意一個上。另外，在本實施方式中，轉臺21側的模具和相對的盤側的模具的個數是一致的，但也可以不一致。另外，注射裝置的數量不限，可以是一根或四根以上。例如也可以在第一個步驟中將嵌入物安置好之後，使轉臺旋轉並向成型位置移動，從一根注射裝置進行注射，這時，注射裝置也可以向縱向設置。並且合模機構和模開閉機構也不限於上述的機構，作為一例，也可以採用肘式機構等。進而，模具旋轉式注射成型機不限於立式的合模裝置，也可以應用沿著水平方向進行模開閉的臥式的合模裝置。臥式的合模裝置的情況與上述立式的合模裝置同樣，可以考慮各種模式，帶的接合部和轉臺的關係也同樣起作用。另外，本發明的成型機除了用樹脂進行注射成型以外，也可以用金屬或無機材料進行注射成型。
權利要求
1.一種模具旋轉式注射成型機，以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置安裝有模具的轉臺，其特徵在於， 設有在外周側具有帶配合部的轉臺； 設在轉臺的側方附近的電動機；以及 具有端部彼此接合的接合部並將所述電動機的驅動傳遞給所述轉臺的帶， 所述帶的接合部總是與所述帶配合部抵接，從而使所述轉臺旋轉。
2.如權利要求I所述的模具旋轉式注射成型機，其特徵在於， 使轉臺在旋轉之後向相反方向反轉。
3.一種模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，所述模具旋轉式注射成型機以能夠利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置安裝有模具的轉臺，所述模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法的特徵在於， 設有在外周側具有帶配合部的轉臺； 設在轉臺的側方附近的電動機；以及 具有端部彼此接合的接合部並將電動機的驅動傳遞給所述轉臺的帶， 所述帶的接合部總是與所述帶配合部抵接，從而使所述轉臺旋轉。
4.如權利要求3所述的模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，其特徵在於， 所述電動機使用伺服馬達，並通過定位控制而停止轉臺的旋轉。
全文摘要
本發明提供模具旋轉式注射成型機及模具旋轉式注射成型機的轉臺旋轉方法，以能利用帶相對於固定盤或可動盤旋轉的方式設置安裝有模具的轉臺，不需將帶固定在轉臺上，能確保設計自由度或削減成本。在以能夠利用帶(26)相對於固定盤(15)或可動盤(19)旋轉的方式設置安裝有模具(29a、29b)的轉臺(21)的模具旋轉式注射成型機(11)中，設有在外周側具有帶配合部(28)的轉臺(21)；設在轉臺(21)的側方附近的電動機(23)；和具有端部彼此接合的接合部(32)並將電動機(23)的驅動傳遞給轉臺(21)的帶(26)，帶(26)的接合部(32)總是與帶配合部(28)抵接而使轉臺(21)旋轉。
文檔編號B29C45/06GK102729397SQ20121008846
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月29日 優先權日2011年3月30日
發明者谷雄介 申請人:株式會社名機製作所