JP2005271287A - 安全装置を備えたトグル式型締装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 型締作動中に安全ドアが開放された際に、型締装置を停止する安全装置を、トグル機構に設けることにより、型締停止時の可動盤に対する偏荷重をなくし、偏荷重によるダイプレートの歪み防止する。
【解決手段】 リンクを屈伸作動するトグル式型締装置１０のクロスヘッド１４の前部に、複数の係止段部２１ａを有する所要長さの安全部材２１を取付ける。安全部材２１のストッパ２２を受圧盤１に設けた支持部材２３の先端部に可動自在に取付ける。ストッパ２２を安全部材２１に対し係脱自在に設ける。ストッパ２２に安全ドアにより作動する駆動手段２５を設ける。
【選択図】 図２

Description

この発明は、安全ドアを開放するとストッパが作動して、可動盤が型締方向に移動するのを防止する安全装置を備えたトグル式型締装置に関するものである。

従来のトグル式型締装置では、所要数の係合段部を一定間隔ごとに形成した安全棒を、受圧盤と可動盤の側部にわたり設け、その安全棒に対し係脱自在に設けた受圧盤側のストッパを、安全ドアの開閉に連動するように構成し、安全ドアが開くとストッパが安全棒と係合して、可動盤が型締方向に移動するのを防止している。
特開平１０−１１３９７１号公報

前記従来の安全装置では、安全ドアが開いている時にストッパが安全棒に係合するが、ストッパが係合した状態で、可動盤が動作して型締動作を停止させた場合、安全棒が受圧盤と可動盤の側部にわたり設けられているため、可動盤に偏荷重が掛かり易く、その偏荷重により可動盤のダイプレートの平行度が歪んで成形に不具合が生ずるので、成形をする際に平行度を調整し直す必要がある。

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、トグル機構に安全装置を設けることによって、可動盤に対する偏荷重がなくなり、ダイプレートの精度が保てる新たな安全装置を備えたトグル式型締装置を提供することにある。

前記目的によるこの発明は、受圧盤と可動盤とをリンクにより連結し、そのリンクを受圧盤に設けた駆動装置のクロスヘッドに屈伸自在に連結したトグル式型締装置において、
前記クロスヘッドの前部中央に、複数の係止段部を一定間隔ごとに有する所要長さの安全部材を、該係止段部を可動盤側に向けて取付け、その安全部材のストッパを、前記受圧盤に設けた支持部材の先端部に可動自在に取付けて安全部材に対し係脱自在に設け、そのストッパに安全ドアにより作動する駆動手段を設けてなる、というものである。

この発明の前記駆動装置は、電動機による回転運動をねじ軸とナット部材とにより前記クロスヘッドの直線運動に変換する伝動機構を備え、そのクロスヘッドの前部中央に前記安全部材を取付けてなる、というものである。

前記クロスヘッドは、受圧盤に回転自在に軸承した定位置の前記ねじ軸と螺合し、そのクロスヘッドの前部に、該ねじ軸の挿通が可能な内径の管体からなる前記安全部材をねじ軸と同心に取付けてなる、というものである。

また前記クロスヘッドは、受圧盤に回転自在に内設した定位置のナット部材と螺合したねじ軸の先端に固定され、そのクロスヘッドの前部中央又はクロスヘッドの前部のねじ軸端に管体又は軸体からなる前記安全部材を取付けてなる、というものである。

さらにこの発明の前記駆動装置は、油圧シリンダとピストンロッドとからなり、そのピストンロッドの先端部に固定した前記クロスヘッドの前部中央又はクロスヘッドの前部のロッド先端に、管体又は軸体からなる前記安全部材を取付けてなる、というものである。

上記構成では、ドア開放時の型締停止がトグル機構の中心部で、ストッパと安全部材との係合により行われるので、可動盤には荷重が掛からず、ダイプレートの歪みも生じない。またその際の荷重は受圧盤の盤体中央部で受けるので偏荷重とならず、構造上も安全部材をクロスヘッドに設けるだけで済むことから、安全部材を可動盤と受圧盤の側部にわたり設ける場合よりも型締装置幅を小型化することができる。

図１〜図５は、電動機によりボールねじ軸を回転させてトグル機構を屈伸させる型締装置の安全装置を示すものである。
図中１は受圧盤、２は固定盤で、両盤は四隅部にわたり設けたタイバー３により連結して機台４の上に対設してある。５はタイバー３に挿通して受圧盤１と固定盤２との間に設けた可動盤である。この可動盤５と固定盤２の対向面には金型６が型取付板７によりそれぞれ固定して取付けてある。また固定盤２と可動盤５の型開間の側部には安全ドア８が開閉自在に設けてある。

１０は電動機を駆動源とするトグル機構で、受圧盤１と可動盤５とを連結した上下一対の屈伸自在なリンク１１と、電動機による回転運動をボールねじ軸１２と、該ボールねじ軸１２に螺合したボールナット部材１３とにより直線運動に変換する伝動機構（以下運動変換伝動機構という）と、そのボールねじ軸１２に設けたクロスヘッド１４とからなり、そのクロスヘッド１４にリンク１１が作動リンク１５を介して連結してある。

図１〜図３に示す運動変換伝動機構は、受圧盤１の中央に一端部を貫挿して軸受部材１６により回転自在に軸承したトグル機構中央の定位置の前記ボールねじ軸１２と、そのボールねじ軸１２に螺合した前記ボールナット部材１３を内部に有する前記クロスヘッド１４とからなり、受圧盤１の外側に突出したボールねじ軸１２の一端に取付けたプーリ１７に、電動サーボモータ等による電動機（図は省略）が伝動ベルトを介して接続してある。

前記クロスヘッド１４は、両側に張り出した保持部材１８を前端部に一体的に有する。この保持部材１８は、受圧盤１に一端を止着してボールねじ軸１２の両側に平行に設けた支持軸１９に挿通してあり、その支持軸１９によりクロスヘッド１４が回動することなく、ボールねじ軸１２の回転により軸方向に直線移動するようにしてある。

２０は安全装置で、クロスヘッド１４の前部の保持部材１８に取付けた安全部材２１と、その安全部材２１に係脱自在に設けたストッパ２２と、そのストッパ２２の支持部材２３及び蓋部材２４と、ストッパ２２を安全部材２１に対し進退移動して係脱する駆動手段２５とからなる。

前記安全部材２１は、ボールねじ軸１２の挿通が可能な内径で、荷重に耐え得る強度の管体の外周囲に、複数の係合段部２１ａをテーパー面と交互に一定間隔ごとに多段に形成したものからなり、その段部２１ａを可動盤５に向けて、クロスヘッド１４の前面中央にボールねじ軸１２と同心にして取付けてある。この取付けは保持部材１８の中央に穿設したねじ軸１２の挿通穴２９に、安全部材２１の後端部を嵌合止着して行っている。

前記ストッパ２２と蓋部材２４は長方形の板体からなり、ストッパ２２の板面中央部には係合穴２６が、板面両端部にはガイド孔２７が穿設してある。係合穴２６は安全部材２１の挿通が可能な大径部と、管体外径と同径の小径部とを重合して形成した卵形の穴で、その係合孔２６を安全部材２１に挿通するとともに、ガイド孔２７を前記支持軸１９の小径に形成した先端部１９ａに遊嵌して、ストッパ２２を該支持軸１９の先端にスライド自在に架け設けてある。

また蓋部材２４の板面中央部には安全部材２１の挿通穴２８が、板面両端部には前記支持軸１９の嵌合孔が穿設してあり、その嵌合孔を支持軸１９の先端部１９ａに嵌合するとともに、板体両端を前記支持部材２３に止着して、蓋部材２４をストッパ２２の外側に重ねて設けてある。

ストッパ２２の前記駆動手段２５は、リターンスプリング２５ｂを内蔵したエアシリンダ２５ａからなり、そのエアシリンダ２５ａを支持部材２３の先端側部に取付けて、ピストンロッド２５ｃをストッパ２２の係止側端部に連結し、リターンスプリング２５ｂにより係止状態を維持できるようにしてある。このエアシリンダ２５ａは、前記安全ドア８の開放側の下隅部に形成した斜縁８ａに、スイッチ３０ａを配設した機台側のエアバルブ３０に接続してある。
なお、ストッパ２２の作動駆動源としては、エア以外に油圧、電気等であってもよく、ワイヤやリンクといった機械的手段を安全ドア８の開閉動作に関連付けて、安全ドア８により直接作動するようにしてもよい。

図５は、回転するナット部材１３が固定で、ボールねじ軸１２が直線移動する運動変換伝動機構を備えたトグル機構における安全部材２１の取付位置を例示するものである。この運動変換伝動機構ではプーリ１７を有するナット部材１３を、受圧盤１の中央部内に回転自在に設け、そのナット部材１３にボールねじ軸１２を螺合して、電動機４０の回転を伝動ベルト４１よりナット部材１３に伝達し、ナット部材１３の回転をボールねじ軸１２の直線運動に変換して、ボールねじ軸１２の先端部に取付けたクロスヘッド１４により作動リンク１５を介してリンク１１の屈伸を行っている。

したがつて、このような運動変換伝動機構では、ボールねじ軸１２の先端部に固定したクロスヘッド１４の前部に前記安全部材２１が取付けられる。また図は省略したが、クロスヘッド１４の前部のねじ軸端に直接取付けてもよく、安全部材２１も管体以外の軸体を採用することができる。

上記構成の安全装置では、安全ドア８が閉じている正常時には、図４（Ａ）に示すように、エアシリンダ２５ａの前室にエアが供給されていて、ピストンがリターンスプリング２５ｂを圧縮し、ストッパ２２をシリンダ側に引き寄せている。これにより係合穴２６の大径部が安全部材２１の管体と同心に維持されて、ストッパ２２による安全部材２１の係止は行われない。

安全ドア８が開いて受圧盤側に移動し、斜縁８ａによりエアバルブ３０のスイッチ３０ａが押し下げられてドア下縁により抑えられると、エアバルブ３０がエアパージに切り替わってエアシリンダ２５ａのエアが流出し、図４（Ｂ）に示すように、リターンスプリング２５ｂが反撥してピストンロッド２５ｃを伸長する。これによりストッパ２２が押し出されて、係合穴２６の小径部が安全部材２１の管体側面に当たって止まり、小径部周囲の板面が間近の係合段部２１ａと係合するようになる。この係合により安全部材２１の可動盤側への移動が拘束され、安全部材２１と一体にあるクロスヘッド１４も型締方向に移動することが出来なくなり、型締動作の停止となる。これにより安全ドア８を開放した際の安全が確保される。

またストッパ２２の係合穴２６が、係止段部２１ａと係合せずに係止段部間のテーパー面に位置した場合でも、ストッパ２２はリターンスプリング２５ｂにより弾圧された状態にあるので、クロスヘッド１４の僅かな型締方向への移動により直近の係止段部２１ａと係合するため、直ちに型締動作が停止される。

開放された安全ドア８を閉じると、ドア下縁により抑えられていたエアバルブ３０のスイッチ３０ａが元に復して、エアバルブ３０はエアパージにからエア圧入に切り替わる。エアシリンダ２５ａでは流入したエアの圧力により、リターンスプリング２５ｂが圧縮され、ピストンロッド２５ｃが縮小してストッパ２２を引き戻す。これにより係合穴２６の小径部が安全部材２１から離れて係合が解除され、その状態がエアの圧力により維持される。

上述のように、トグル機構が備える中央部の運動変換伝動機構のクロスヘッド又はボールねじ軸を、安全ドアの開閉動作に連動するストッパによる係止手段をもって、安全ドアの開放時に拘束することから、その際の荷重は受圧盤１の中央部で受けるので、可動盤５には荷重が掛からず、したがってダイプレートの歪みも生じない。

図６は、駆動装置が油圧シリンダ５０とピストンロッド５１とからなる実施形態を示すものである。該油圧シリンダ５０はピストンロッド５１を前記受圧盤１の内側に位置させて、該受圧盤１の中央部に内設してある。ピストンロッド５１の先端部には、受圧盤１と可動盤５との間の前記リンク１１と、前記作動リンク１５を介して連結したクロスヘッド５２が取付けて固定してあり、そのクロスヘッド５２の前部中央に、管体の前記安全部材２１が係止段部２１ａを可動盤１に向けて取付けてある。また受圧盤１の内側に前記支持部材２３が設けてあり、その支持部材２３の先端部に、図では省略するが、図２と同様にストッパや蓋部材及び駆動手段が設けてある。なお、安全部材２１は軸体であってもよく、また取付け箇所もクロスヘッド５２の前部に限られず、ピストンロッド５１の先端であってもよい。

この油圧を駆動源とするトグル式型締装置でも、図４に示す場合と同様に、前記安全ドア８を開放した際に作動するストッパ２２と、安全部材２１との係合により、ピストンロッド５１が可動盤側へ伸長移動することができなくなり、型締停止状態となって、安全ドア８を開放した際の安全性が確保される。

この発明の安全装置を備えた電動トグル式型締装置の側面図である。 同上の運動変換伝動機構と安全装置の縦断側面図である。 同上の前面図である。 安全装置の係止解除時（Ａ）と係止時（Ｂ）との前面図である。 ボールねじ軸側が移動する運動変換伝動機構における安全部材の取付状態を示す縦断側面図である。 油圧を駆動源とするトグル式型締装置における安全部材の取付状態を示す縦断側面図である。

符号の説明

１ 受圧盤
３ タイバ
４ 機台
５ 可動盤
８ 安全ドア
１０ トグル機構
１１ リンク
１２ ボールねじ軸
１３ ボールナット部材
１４，５２ クロスヘッド
１５ 作動リンク
２０ 安全装置
２１ 安全部材
２２ ストッパ
２３ 支持部材
２４ 蓋部材
２５ 駆動手段
２５ａ エアシリンダ
２５ｂ リターンスプリング
２６ 係合穴
３０ エアバルブ
３０ａ スイッチ
５０ 油圧シリンダ
５１ ピストンロッド

Claims (5)

1. 受圧盤と可動盤とをリンクにより連結し、そのリンクを受圧盤に設けた駆動装置のクロスヘッドに屈伸自在に連結したトグル式型締装置において、
   前記クロスヘッドの前部中央に、複数の係止段部を一定間隔ごとに有する所要長さの安全部材を、該係止段部を可動盤側に向けて取付け、その安全部材のストッパを、前記受圧盤に設けた支持部材の先端部に可動自在に取付けて安全部材に対し係脱自在に設け、そのストッパに安全ドアにより作動する駆動手段を設けてなることを特徴とする安全装置を備えたトグル式型締装置。
2. 前記駆動装置は、電動機による回転運動をねじ軸とナット部材とにより前記クロスヘッドの直線運動に変換する伝動機構を備え、そのクロスヘッドの前部中央に前記安全部材を取付け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トグル式型締装置。
3. 前記クロスヘッドは、受圧盤に回転自在に軸承した定位置の前記ねじ軸と螺合し、そのクロスヘッドの前部に、該ねじ軸の挿通が可能な内径の管体からなる前記安全部材をねじ軸と同心に取付けてなることを特徴とする請求項２記載の安全装置を備えたトグル式型締装置。
4. 前記クロスヘッドは、受圧盤に回転自在に内設した定位置のナット部材と螺合したねじ軸の先端に固定され、そのクロスヘッドの前部中央又はクロスヘッドの前部のねじ軸端に管体又は軸体からなる前記安全部材を取付けてなることを特徴とする請求項２記載の安全装置を備えた電動トグル式型締装置。
5. 前記駆動装置は、油圧シリンダとピストンロッドとからなり、そのピストンロッドの先端部に固定した前記クロスヘッドの前部中央又はクロスヘッドの前部のロッド先端に、管体又は軸体からなる前記安全部材を取付け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トグル式型締装置。

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