JP2005131819A - 安全装置を備えた竪型型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 可動盤側の係止ロッドを、固定盤側の保持機構の被係止体により係止保持して、可動盤の落下を防止する安全装置において、型開時の不測の下方移動に対して、被係止体が自動的に係止段部と係合するように構成して可動盤の落下防止を図る。
【解決手段】 機台上に設置した固定盤と、その固定盤に対して上下移動自在に設けた可動盤との間に安全装置を備える。安全装置を可動盤側部の垂直な係止ロッドと、係止ロッド側面の係止段部と係合して、可動盤の落下を防止する被係止体を有する固定盤側の保持機構とから構成する。被係止体を可動盤の上方移動（型開）に対しては、係止ロッドの係止段部間の上記傾斜面により押されて係止段部から外れ、下方移動に対しては係止段部と係合するように、駆動手段に回動又は後退自在に設ける。
【選択図】 図１

Description

この発明は、機台上に設置した固定盤と、その固定盤に対して上下移動自在に設けた可動盤との間に、係止ロッドと保持機構からなる可動盤の落下を防止する安全装置を備えた竪型型締装置に関するものである。

機台上の固定盤に対して可動盤を上下方向に移動する射出成形機の竪型型締装置では、不測の事故による可動盤の落下を防止する安全装置が、固定盤と可動盤との間に設けられている。

この安全装置は、可動盤に垂直に取付けて型締装置の側部に設けた複数の係止部を有する係止ロッドと、環状の被係止体をロッド先端に備えたリターンスプリング内装のエアシリンダによる固定盤側のストッパ機構と、型締装置の回転伝動駆動部の異常を検出してエアシリンダを作動し、被係止体を係止ロッドに係止して可動盤の下方移動を停止する駆動制御部とからなる。
特許第３４１６８３４号明細書

この従来技術では、エアシリンダの可動ロッド先端に取付けた環状の被係止体を、係合部を有する係止ロッドに移動自在に嵌め、この被係止体をエア圧力とリターンスプリングとにより進退移動して、正常状態ではエア圧力による係止ロッドの前進により、被係止体を係止ロッドと同軸に位置させて、係止部に係止するすることなく、係止ロッドの上下移動を許容し、異常状態ではエア供給を停止してリターンスプリングにより可動ロッドを後退移動し、被係止体を係止部に係止して可動盤の落下を阻止していることから、可動盤の開閉動作の何れにおいても、異常発生時にはエアシリンダを作動して、係止ロッドと被係止体との係合を行わねばならず、また係止ロッドと同軸に位置した被係止体は固定された状態にあるので、僅かな位置ずれでも被係止体が係止部と接触して移動障害となる。さらに被係止体は係止ロッドよりも大径のものとなることから、被係止体を収容するガイドチャンネルも必然的に横幅の広い大型のものとなるなどの課題を有する。

この発明は、上記従来の安全装置の課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、予期しない下方移動時に被係止体と係止段部との係合が行えるように、被係止体を係止ロッドの側面に圧接又は弾接することによって、型開過程での異常発生による可動盤の落下を、自動的な被係止体と係止ロッドとの係合により防止することができ、また係止ロッド側面に圧接又は弾接されていても可動盤の上方移動をスムーズに行い得る新たな安全装置を備えた竪型型締装置を提供することにある。

上記目的によるこの発明は、機台上に設置した固定盤と、その固定盤に対して上下移動自在に設けた可動盤との間に、可動盤の落下を防止する安全装置を備え、その安全装置を、側面に所要数の係止段部を間に傾斜面を設けて下向きに連設した可動盤側部の垂直な係止ロッドと、係止段部と係合して可動盤の落下を防止する被係止体を、駆動手段により係止ロッドに対して進退自在に有する固定盤側の保持機構とから構成した竪型型締装置において、上記保持機構の被係止体を、可動盤の上方移動（型開）に対しては、係止ロッドの係止段部間の上記傾斜面により押されて係止段部から外れ、下方移動に対しては係止段部と係合するように、駆動手段に回動又は後退自在に設けてなる、というものである。

またこの発明は、上記保持機構の被係止体を、駆動シリンダのピストンロッド先端に上下回動自在に軸着し、その被係止体を先端部に上記係止ロッドを貫挿したベースブロック内に進退自在に挿入して、可動盤の上方移動（型開）時に駆動シリンダにより係止ロッドに圧接してなる、というものである。

また上記保持機構の被係止体を、駆動シリンダのピストンロッド先端に固着し、その被係止体を先端部に上記係止ロッドを貫挿したベースブロック内に進退自在に挿入して、可動盤の上方移動（型開）時に駆動シリンダの後室に設けたばね部材により係止ロッドに圧接してなる、というものである。

さらに上記保持機構の被係止体を、可動盤の下方移動（型閉）時に駆動シリンダにより係止ロッドの係止段部と係合しない位置に待機させてなる、というものであり、その待機位置の被係止体と、型閉中の係止ロッドの係止段部との係合を、異常検出により型締装置を停止する成形機制御装置の指令により上記駆動シリンダを前進作動して、型閉停止と同時に被係止体を待機位置から係止ロッドに対し移動して行う構成からなる、というものである。

上記構成では、可動盤の上方移動（型開）の途中で、可動盤が下方移動（落下）するようなことがあると、それに伴う係止ロッドの下方移動により、被係止体が傾斜面に案内されて係止段部と自動的に係合し、係止ロッドを介して可動盤の下方移動を直ちに停止して落下を防止する。したがって、型開途中の異常発生に対しては駆動手段による係止操作が不要となり、異常発生時の係止操作は型閉時だけで済む。

また上方移動時に被係止体が係止段部に押圧されて接触していても、被係止体は係止段部間の傾斜面により押されて係止段部から外れ、段部側面を滑動するので移動障害となることがなく、型開をスムーズに行い得る。さらに係止ロッドの側面に当接される被係止体は、係止ロッドと同一横幅でよいので、被係止体のガイドを兼ねるベースブロックの横幅も狭く構成でき、したがって、保持機構の小型化を図ることができる。

図中１は機台２の上面に水平に固設した固定盤、３は機台内に縦に設けた型締用のトグル機構で、左右一対のトグルリンク３１の上部リンク３１ａを固定盤１側に、下部リンク３１ｂを型締駆動盤４に、それぞれピンにより回動自在に連結し、両トグルリンク３１を作動リンクにより屈伸作動するクロスヘッド３２を、型締駆動盤４の中央に回転自在に立設したボールねじの駆動ねじ軸３３に螺合した通常構造のものからなり、その駆動ねじ軸３３の型締駆動盤４から突出した下端に、型締駆動盤４の側面に取付けた電動サーボモータ５の回転を伝達する歯付プーリ６と伝動ベルト７とが取付けてある。

上記型締駆動盤４の四隅部には、固定盤１を貫通して機台内外に設けた４本のタイバー８の下端が連結してあり、そのタイバー８の各上端に可動盤９が四隅部を取付けて、型締駆動盤４と共に上下移動するように連結してある。この可動盤９と固定盤１の対向面には、可動盤９の上下動により開閉する金型１０が分割して取付けてある。また図では省略したが、可動盤９の上には射出装置が下向きに縦に設置してある。

１１は上記可動盤９の落下を防止する安全装置で、側面に所要数（図では６個）の係止段部１２を間に傾斜面を設けて下向きに、一定間隔ごとに一端面まで連設した係止ロッド１３と、係止段部１２と係合する被係止体１５を有する保持機構１４とからなる。

上記係止ロッド１３は可動盤９の型開の上限位置にて、係合段部１２を連設した一端面が、保持機構１４の被係止体１５の上面に達する長さからなる。また保持機構１４は、被係止体１５を上記係止段部１２に対して進退移動する駆動手段１６を有する。この駆動手段１６としては油圧又はエア作動の駆動シリンダ、電磁ソレノイド等が採用される。

図示の保持機構１４は、駆動手段１６としてエア作動の駆動シリンダを採用し、そのピストンロッド１７の先端に被係止体１５を取付けている。被係止体１５は、先端下側を斜面に形成した横長の直方体からなり、その後端をターンバックル１８を介してピストンロッド１７の先端に連結したロッドヘッド１９に、ルーズホールとピンとにより上下回動自在に軸着して、ベースブロツク２０の内部に進退自在に挿入してある。

このような上下回動自在な被係止体１５では、前進位置において、係止段部１２との係合により係止ロッド１３の下方移動に対してストッパー機能を果たすが、上方移動に対しては、先端が傾斜面により上側に押され、ピンを支点に上方に回動して係合段部１２から外れるので、上方移動の過程で自重により元に戻ってもストッパーとして機能することはない。

上記ベースブロツク２０は、保持機構１４の取付部材を兼ねるもので、上記係止ロッド１３の挿通孔２１を先端部の上下に貫設した函状体からなり、その上面と下面後端とに被係止体１５の逃げ溝孔２２，２３が穿設してある。またベースブロツク２０の後端両側には支持板２４が後方に長く突設してあり、この支持板２４の後端板２５に上記駆動シリンダ１６が先端をナット止めして横長に取付けてある。

上記構成の安全装置１１は、係止ロッド１３を可動盤９の側部に垂直に、保持機構１４を固定盤１の側部に水平にそれぞれ取付けて、型締装置の固定盤１と可動盤９との間に設けてある。保持機構１４はベースブロツク２０を固定盤側面に先端面を当接して、固定盤１と一体の設置盤２６の上に施した座板２０ａに載置固定してある。また座板２０ａと設置盤２６には、予め係止ロッド１３の挿通孔２７を穿設しておき、その挿通孔２７にベースブロツク２０の挿通孔２１を重合位置させて、係止ロッド１３がベースブロツク２０から機台内に貫通するようにしてある。

上記係止ロッド１３は、ベースブロツク上方の可動盤９の側面に設けたブラケット２８に、係合段部のない他端を挿通固着して、係合段部１２を外向きに可動盤９の移動方向に沿って垂直に設けられ、それにより可動盤９の下方移動時に係合段部１２の連設部が、ベースブロツク２０から機台２内に貫通して、型閉に支障が生じないようにしてある。

次に、安全装置１１の動作について説明する。図１に示す型締状態では、駆動シリンダ１６のピストンロッド１７は後退位置にあって、被係止体１５は係止ロッド１３の係止段部１２から先端が離れた係止ロッド側面に位置している。射出成形が終了して工程が型開に移行すると、先ず駆動シリンダ１６が前進駆動してピストンロッド１７が伸長する。これにより被係止体１５が前進位置まで移動して、図３に示すように、先端が係止ロッド１３に圧接され、先端部が係止段部１２の下側に位置する。

この保持機構１４の前進駆動後に、トグル機構３が縮小作動して可動盤９の上方移動（型開）となり、図２に示す上限位置に達するところまで金型１０の型開が行われる。この型開過程では、係止段部１２の下側の被係止体１５は、図４に示すように、先端部が下側に位置する段部間の傾斜面に接するごとに押し上げられるので、自重により落下して係止段部１２の下側に戻っても係合せずに段部側面を滑動する。これにより可動盤９の上方移動は型開の上限位置までスムーズに行われる。

この型開途中で可動盤９が落下するような不測の事態が発生すると、それに伴う係止ロッド１３の下方移動により、図４に示すように傾斜面に接して押し上げられていた被係止体１５が、自重により水平に戻りつつ傾斜面に案内されて、上側の係止段部１２の下に自然に入り込んで係合する。また被係止体１５に掛かる可動盤側の荷重は、ベースブロツク２０を介して設置盤２６が受ける。これにより係止ロッド１３の下方移動が阻止され、可動盤９は保持機構１４を介して設置盤２６に保持された状態となって落下が防止される。

型開の上限位置では、係止ロッド１３の係合段部１２を連設した一端面、即ち下端面が被係止体１５の上面に位置するので、被係止体１５は自重により落下して、図５に示すように、先端部が下端面の下側に入り込み、係止ロッド１３を支えて可動盤９の下方移動を防止するストッパーとして機能する。

工程が型閉に移行すると、先ず駆動シリンダ１６が後退駆動してピストンロッド１７が縮小する。被係止体１５も先端部が係止段部１２と係合しないところまで後退移動し、その位置が駆動シリンダ１６により維持されて係止ロッド側面に待機する。これにより被係止体１５が係止ロッド１３の移動障害とならず、可動盤９の下方移動による金型１０の型閉及び型締がスムーズに行われるようになる。

この型閉中でも可動盤９の予期しない落下は生じる。そこで型閉途中で異常事態が生ずると、駆動シリンダ１６が前進駆動し、ピストンロッド１７を伸長して被係止体１５を係止ロッド１３に向けて前進する。これにより被係止体１５は上側の係止段部１２と係合するので、可動盤９の落下が防止される。

上記被係止体１５では、上方移動時の係止段部１２との係合回避を、上下回動自在に軸着することによって行っているが、係合回避はばね圧による弾接を採用して行うこともできる。図８に例示する保持機構１４は、ピストンロッド１７の先端に被係止体１５′をねじ止めして固着し、その被係止体１５′を駆動シリンダ１６の後室に内装した押圧用のコイルばね２９によりピストンを介して前進位置に弾接した構造からなる。

このような保持機構１４では、係止ロッド１３の上方移動時に、被係止体１５′の先端部が傾斜面に接して押されると、コイルばね２９を圧縮して被係止体１５′が後退し、先端部が係止段部１２の下側ではコイルばね２９により押されて前進する。この前進後退の繰返しにより被係止体１５′は、係止段部１２と係合せずに段部側面を滑動するので可動盤９の上方移動がスムーズに行われる。

しかし、型開途中の下方移動に対しては傾斜面により押し戻されることはないので、そのまま係止段部１２と係合して直ちに下方移動を停止する。また上限位置ではコイルばね２９に弾圧されて、先端部が係止ロッド１３の下端面の下側に深く入り込み、係止ロッド１３を支えて可動盤９の下方移動を防止するストッパーとして機能する。

この被係止体１５′によるストッパーの解除は、駆動シリンダ１６の前室にエアを圧送して、コイルばね２９を圧縮しつつピストンロッド１７を縮小し、被係止体１５′を先端が係止段部１２と係合しないところまで後退させることにより行い得る。したがって、被係止体１５′がピストンロッド１７に固着されていても、可動盤９の下方移動による金型１０の型閉及び型締がスムーズに行える。

さらに型閉途中での落下に対しては、駆動シリンダ１６のコイルばね２９を圧縮しているエアをパージするだけで直ちに対応させることができる。エアパージと同時に圧縮されていたコイルばね２９は伸長し、その弾撥力によりピストンロッド１７が被係止体１５′と共に前進して、被係止体１５が係止段部１２と係合するからである。したがって、コイルばね２９により常に係止方向に弾圧された被係止体１５′であっても、前述の上下回動自在に軸着された被係止体１５と同様な係止段部１２との係合及び解除を行い得る。

可動盤９の落下原因は型開閉工程を問わず、全て竪型型締装置における可動盤９の支持力の喪失による。図示のような電動モータ５を駆動源とする竪型型締装置では、伝動ベルト７が破断したり、或は電動駆動装置に故障が発生したりして、回転力の伝達が断たれると、電動モータ５による駆動ねじ軸３３の拘束力もなくなるので、駆動ねじ軸３３が荷重により回転してトグルリンク３１が伸長し、可動盤９が落下する。

このような事態の発生を防止するために、通常、異常検出装置が設けられており、異常が検出されると、成形機制御部からの指令により電動駆動装置が停止するようになっている。型開途中での異常検出による電動駆動装置の停止では、上述のように被係止体１５，１５′が係止ロッド１３に圧接又は弾接されていることから、停止に伴い可動盤９が下方移動するようなことがあっても、自動的に被係止体１５，１５′が係止段部１２と係合して可動盤９の落下を防止するが、型閉途中では被係止体１５，１５′が係止段部１２と係合しないところに位置しているので自動的な係止は生じない。

そこで上記型閉途中での駆動シリンダ１６の前進駆動又はエアパージは、異常検出による電動駆動装置の停止と同時に、成形機制御部からの指令によって行われる。ピストンロッド１７は直ちに伸長して、被係止体１５，１５′を係止ロッド１３に向け前進し、これにより被係止体１５，１５′は係止段部１２の何れかと係合するので、可動盤９の落下が防止される。

このように安全装置１１は、型開閉途中及び型開上限位置における可動盤９の落下防止として、上記トグル機構３の伝動ベルト７や電動駆動装置の故障に備えて設けられているが、他の要因による成形作業中の異常に対する安全装置としても機能する。

図９は回転式竪型成形機を示すもので、機台２の上の型締装置４０と回転盤４１は、作業開口部４２を残して三方が安全カバー４３により囲まれている。また作業開口部４２には光電管装置４４が設けてあり、成形作業中に異物の侵入が光電管装置４４により検出されると、出力信号により成形機制御装置が型締装置４０を停止する。

型締装置４０の停止が、型閉工程中の場合には、同時に成形機制御装置により駆動シリンダ１６が前進作動して、被係止体１５と係合段部１２との係合が行われ、可動盤９を係止ロッド１３を介して保持する。この係合保持により途中で可動停止した型締装置４０の安全性が確保される。したがつて、安全装置１１は型締装置自体及び型締装置周辺の異常検出と同時に作動して、可動盤９の落下を防止する。

なお、図示の竪型型締装置は、固定盤１に貫挿したタイバー８により、型締駆動盤４と可動盤９とを連結し、その型締駆動盤４と固定盤１とにわたりトグル機構３の型締駆動手段を設けた構造からなるが、竪型型締装置としては、図では省略するが、上下一対の固定盤をタイバーにより連結し、そのタイバーに挿通支持した可動盤と上部固定盤とにわたり型締駆動手段を設けた構造のものであってもよく、要は固定盤１に対して可動盤９を上下移動させる竪型型締装置の全てに適用可能ということである。

この発明に係わる安全装置を備えた竪型型締装置の型締時の部分縦断正面図である。 同じく型開時の部分縦断正面図である。 型開過程における安全装置の縦断正面図である。 型開過程における被係止体の係合回避状態を示す安全装置の縦断正面図である。 型開上限位置における係止状態を示す安全装置の縦断正面図である。 型閉過程における安全装置の縦断正面図である。 保持機構の平断面図である。 コイルばねにより係合回避を可能とした保持機構を備える安全装置の縦断正面図である。 竪型成形機の略示平面図である。

符号の説明

１ 固定盤
２ 機台
３ トグル機構
４ 型締駆動盤
８ タイバー
９ 可動盤
１１ 安全装置
１２ 係合段部
１３ 係止ロッド
１４ 保持機構
１５，１５′ 被係止体
１６ 駆動シリンダ
１７ ピストンロッド
２０ ベースブロツク
２１ 貫通孔
２４ 支持板
２６ 設置盤
２９ 押圧用のコイルばね
４０ 型締装置
４１ 回転盤
４２ 作業開口部
４３ 安全カバー
４４ 光電管装置

Claims (5)

1. 機台上に設置した固定盤と、その固定盤に対して上下移動自在に設けた可動盤との間に、可動盤の落下を防止する安全装置を備え、その安全装置を、側面に所要数の係止段部を間に傾斜面を設けて下向きに連設した可動盤側部の垂直な係止ロッドと、係止段部と係合して可動盤の落下を防止する被係止体を、駆動手段により係止ロッドに対して進退自在に有する固定盤側の保持機構とから構成した竪型型締装置において、
   上記保持機構の被係止体を、可動盤の上方移動（型開）に対しては、係止ロッドの係止段部間の上記傾斜面により押されて係止段部から外れ、下方移動に対しては係止段部と係合するように、駆動手段に回動又は後退自在に設けてなることを特徴とする安全装置を備えた竪型型締装置。
2. 上記保持機構の被係止体を、駆動シリンダのピストンロッド先端に上下回動自在に軸着し、その被係止体を先端部に上記係止ロッドを貫挿したベースブロック内に進退自在に挿入して、可動盤の上方移動（型開）時に駆動シリンダにより係止ロッドに圧接してなることを特徴とする請求項１記載の安全装置を備えた竪型型締装置。
3. 上記保持機構の被係止体を、駆動シリンダのピストンロッド先端に固着し、その被係止体を先端部に上記係止ロッドを貫挿したベースブロック内に進退自在に挿入して、可動盤の上方移動（型開）時に駆動シリンダの後室に設けたばね部材により係止ロッドに圧接してなることを特徴とする請求項１記載の安全装置を備えた竪型型締装置。
4. 上記保持機構の被係止体を、可動盤の下方移動（型閉）時に駆動シリンダにより上記係止ロッドの係止段部と係合しない位置に待機させてなることを特徴とする請求項２又は３記載の安全装置を備えた竪型型締装置。
5. 上記待機位置の被係止体と、型閉中の上記係止ロッドの係止段部との係合を、異常検出により型締装置を停止する成形機制御装置の指令により上記駆動シリンダを前進作動して、型閉停止と同時に被係止体を待機位置から係止ロッドに対し移動して行う構成からなることを特徴とする請求項４記載の安全装置を備えた竪型型締装置。

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