JP2013237175A - 射出成形機の安全扉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の作業性を向上させると共に、閉鎖した状態の安全扉が横揺れを生じずに安定する構造の射出成形機の安全扉装置を提供すること。
【解決手段】射出成形機の安全扉装置は、前方ガイドレール１９と開き方向に配置された後方ガイドレール２０に分離されて一直線上に配置される上部ガイドレール１７と、水平方向に平行な上部ガイドレール１７と下部ガイドレール１８によって水平にスライド可能に支持される安全扉１６とを備え、安全扉１６は、安全扉１６の閉じ方向の端部に第１ローラ２３、安全扉１６の開き方向の端部に第２ローラ２４を有し、安全扉１６の閉鎖状態において、第１ローラ２３は前方ガイドレール１９に、第２ローラ２４は後方ガイドレール２０にそれぞれガイドされ、第２ローラ２４は常に後方ガイドレール２０にガイドされており、上部ガイドレール１７が２つに分離して配置されることで作業者の作業性を向上することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機の安全扉装置に関する。

射出成形機は、金型を取り付け、その金型を所定の力と速度で開閉する型締部と、樹脂ペレットを溶融混練し、溶かした樹脂を金型へ注入する射出部とで構成される。
型締部に金型を取り付けるときや、成形品を手動で取り出すとき、射出部のシリンダアセンブリを交換するとき、射出部へ樹脂ペレット材を供給するとき、さらに、型締部および射出部の保守、メンテナンスの場合など、型締部および射出部に外部からアクセスできるようにする必要がある。
しかし、型締部は金型を開閉し、射出部は高温高速で溶融樹脂を射出するものであることから、剥き出しのままであると作業者に危険がある。そのため、型締部および射出部に安全扉を設けて、この安全扉が閉鎖している状態のときのみ各機構部が動作可能になるようにした安全対策がなされている。

通常、射出成形機に使用される安全扉は図８に示されるように、水平方向にスライドする構造とされ、この場合、安全扉１６に支持ローラ（図示せず）を取り付け、安全扉１６の上部と下部とに機械の機枠を兼ねた水平方向に平行なレールを設けて支持ローラを案内する。符号２８は上部に設けられた従来の上部ガイドレールである。

しかし、この構造は、従来の上部ガイドレール２８が作業者の作業空間２９を横切って架設されるため、安全扉１６を開けたとき、上部ガイドレール２８が残り、この上部ガイドレール２８が型締部および射出部へアクセスするときに邪魔になり、作業者の作業効率と安全性を低下させていた。

射出成形機において作業者の作業の邪魔とならないスライドドアの技術が特許文献１〜４に開示されている。
特許文献１は、スライド式の安全扉において、作業空間に露出する上部のレールを削除するため、レールの替わりにスライドパックを使用する方法である。機枠に片持ちスライドパックの一端が固定され、安全扉はスライドパックの可動部材に上部が取り付けられている。
特許文献２は、スライド式の安全扉において、作業空間に露出する上部のレールを削除するため、上部レールは安全扉の開き側にのみ設けられ、安全扉の開き側の端部には案内棒が突設され、その案内棒が上部レールに案内される方法である。この案内棒により安全扉の上部は支持され、横揺れが抑制されている。

特許文献３は、型締部のスライド式の安全扉において、作業空間に露出する上部のレールを削除するため、型締駆動装置を覆うように形成した固定カバーを設け、その外周面を所定の間隔を保って覆うような安全扉を設け、その安全扉の内側の上部、側面、下部に取り付けられた支持ローラが固定カバーと機械フレームに接触し、レールがなくても安全扉の重量を支持し、横揺れを防止している。
特許文献４は、スライド式安全扉において、上部のレールでなく下部のレールが邪魔となる場合に採用される方法である。安全扉の可動全範囲に渡って上部にレールを設け、吊り車によって安全扉が上部のレールから吊られており、下部には作業者の邪魔にならない範囲の左右の両端に下部レールを設け、安全扉の閉鎖状態および全開に近い状態のときに下部レールが安全扉を支持する構造となっている。安全扉を閉鎖状態から開く方向に移動すると、安全扉は下部レールから離脱するので、横方向の規制を失い、外力が加わると横揺れが生じるが、安全扉の自重による回転モーメントが復元力となり、横揺れが収束する。

その他の方法として、安全扉にヒンジを使用して水平面内を旋回する構造とするのが公知である。ヒンジを使用すればレールは不要となり、作業スペースを確保することができる。しかし、比較的大きな機械になると安全扉も大きくなり、この旋回構造では安全扉を旋回するためだけに機械周辺に広い空間が必要となる。さらに、ヒンジ部が安全扉の重量に耐え得る堅牢な構造が必要となり、コストアップになってしまう。

特開平７−２０５２５０号公報 実開平６−８６９１７号公報 特開２００３−３９５２１号公報 特開平６−２９７５３４号公報

特許文献１に開示される技術では、スライドパックだけで安全扉の横揺れを防止しているので、スライドパックに高い剛性が必要であり、また安全扉のストロークと同じ可動域を確保する必要があるため、スライドパックが高価になりコストアップになってしまう。
特許文献２に開示される技術では、安全扉を閉じ方向に移動させるにつれて、案内棒は上部レールから長い距離を張り出すことになり、安全扉は不安定になる。特に閉鎖状態の安全扉が安定せず、上部に横揺れが生じてしまう。また、安全棒が開き側に突き出ているので、固定カバーの干渉を避けるために安全扉の開閉ストロークが制限されてしまう。
特許文献３に開示される技術では、安全扉が機械の正面から裏側まで一体となっているので、安全扉の重量が大きくなり、作業者の負担が大きくなる。特に成形品を手動で取り出す場合などで負担が大きい。
特許文献４に開示される技術では、上部のレールが残っているので作業空間に露出する上部のレールを削除することができない。また、特許文献４のレールの構造を上下逆にして上部のレールを削除しようとすると、安全扉を下部で支持して上部は自由端となるため、開閉途中の安全扉を安定させることができない。もしこれを安定させようとすると、下部の案内部材に高剛性な直動機構を使用する必要があり、コストアップとなってしまう。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、作業者の作業効率と安全性を向上させるため、スライド式の安全扉において、作業エリアに露出する上部のレールを削除し、型締部および射出部に外部からアクセスしやすくし、閉鎖した状態の安全扉が横揺れを生じずに安定しており、コストアップにならない構造の射出成形機の安全扉装置を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、射出成形機において、安全扉の上部と下部に被案内部材が取り付けられ、水平方向に平行な上部案内部材と下部案内部材によって、該安全扉は水平にスライド可能に支持され、上部案内部材は２分割されており、安全扉の閉じ方向に配置された前方案内部材と、開き方向に配置された後方案内部材とに分離され、前方案内部材と後方案内部材は一直線上に配置され、前記安全扉には上部の被案内部材として、安全扉の閉じ方向の端部に第１の被案内部材を、安全扉の開き方向の端部に第２の被案内部材を備え、これらの被案内部材は前記上部案内部材によって案内され、第２の被案内部材においては常に後方案内部材に案内されており、安全扉の閉鎖状態において、第１の被案内部材は前記前方案内部材に、第２の被案内部材は前記後方案内部材にそれぞれ支持されていることを特徴とする射出成形機の安全扉装置である。
請求項２に係る発明は、射出成形機において、安全扉の上部と下部に被案内部材が取り付けられ、水平方向に平行な上部案内部材と下部案内部材によって、該安全扉は水平にスライド可能に支持され、上部案内部材は２分割されており、安全扉の閉じ方向に配置された前方案内部材と、開き方向に配置された後方案内部材とに分離され、前方案内部材と後方案内部材は一直線上に配置され、前記安全扉には上部の被案内部材として、安全扉の閉じ方向の端部に第１の被案内部材を、安全扉の開き方向の端部に第２の被案内部材を、安全扉の中央部から第２の被案内部材の間に第３の被案内部材を備え、これらの被案内部材は、前記上部案内部材によって案内され、第２の被案内部材においては常に後方案内部材に案内されており、安全扉の閉鎖状態において、第１の被案内部材は前記前方案内部材に、第２の被案内部材は前記後方案内部材にそれぞれ支持されていることを特徴とする射出成形機の安全扉装置である。
請求項３に係る発明は、前記安全扉を開放する過程において、第１の被案内部材が前記前方案内部材から離脱するまでに、第３の被案内部材が前記後方案内部材に挿入され、案内されるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の安全扉装置である。
請求項４に係る発明は、安全扉の下部に取り付けられた前記被案内部材とそれを支持する前記下部案内部材に加えて、該下部案内部材の上部または下部または側部に第３の案内部材と被案内部材を増設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の安全扉装置である。

本発明により、スライド式の安全扉において、作業エリアに露出する上部のレールを削除し、型締部および射出部に外部からアクセスしやすくし、閉鎖した状態の安全扉が横揺れを生じずに安定しており、コストアップにならない構造の射出成形機の安全扉装置を提供できる。

射出成形機の正面図である。 射出部に取り付けられた安全扉を開けた状態を示す図である。 第１と第２の被案内部材を備えた実施形態を説明する図である。 図３のＡ−Ａ線から矢印方向を見た図である。 第１と第２と第３の被案内部材を備えた実施形態を説明する図である。 図５の安全扉の部分の拡大図である。 図５のＢ−Ｂ線から矢印方向を見た図である。 従来射出成形機の安全扉装置で安全扉を開けた状態の図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術の説明と同一または類似の構成については同じ符号を用いて説明する。
図１は射出成形機の正面図である。射出成形機１では通常、機台２上に型締部７、射出部８が対向して配置される。型締部７，射出部８は、機械的な稼働部分を多数有し、また、各部材の動きは強力、かつ、高速で作業者に危険なため、端部の固定カバー１３や側面の固定カバー１４等のカバーで覆って作業者から隔離している（図２参照）。なお、符号１５は固定プラテン１２を覆う固定プラテンカバーである。

金型９の交換やシリンダアセンブリ１０の交換作業等では、型締部７におけるクランプ空間（可動プラテン１１と固定プラテン１２の間）やスイベル空間（固定プラテン１２と射出部８のフロントプレート（図示せず）の間）内での操作が必要となる。そこで、これら空間個所のカバーは安全扉１６とされ、他の固定カバー１３，１４と異なり開閉可能とされている。安全扉１６には内部が視認できるように安全扉窓１６ｂが設けられている。なお、型締部７と射出部８に取り付けられる安全扉１６，１６は同じまたは類似する構成とできるので、以下、射出部８に取り付けられる安全扉１６を例として説明する。

図２は射出部８に取り付けられた安全扉１６を開けた状態を示す図である。符号１９は前方ガイドレール、符号２９は作業者の作業空間を表す。図３は図２の裏から見た図であって、第１ローラと第２ローラを備えた実施形態を説明する図である。図４は図３のＡ−Ａ線から矢印方向を見た図である。
図３には本発明の趣旨に沿って、機台２、機枠（左右方向の機枠３，垂直方向の機枠４，前後方向の機枠５，中間支持の機枠６）、固定カバー（端部の固定カバー１３，側面の固定カバー１４）、固定プラテンカバー１５、安全扉１６、安全扉１６のガイドレール（上部ガイドレール１７（前方ガイドレール１９，後方ガイドレール２０），下部ガイドレール１８）とローラ（第１ローラ２３，第２ローラ２４）に関する構成のみが示されている。

安全扉１６の内側面の上部に支持ローラとして、閉じ方向の端部に第１ローラ２３を、開き方向の端部に第２ローラ２４がそれぞれ取り付けられている。また、安全扉１６の内側面の下部に下部ローラ２２（下部ローラ（水平方向支持）２２ａ，下部ローラ（垂直方向支持）２２ｂ）が取り付けられている（図４参照）。下部ローラ（水平方向支持）２２ａ，下部ローラ（垂直方向支持）２２ｂは安全扉１６の閉じ方向の端部と開き方向の端部の少なくとも２箇所に取り付けられている。

垂直方向の機枠４，中間支持の機枠６，固定プラテンカバー１５に、その上部と下部に案内部材である支持ガイドレールとして水平方向に平行な上部ガイドレール１７と下部ガイドレール１８が取り付けられ、安全扉１６を支持し、水平方向にスライド可能としている。
上部ガイドレール１７は２分割され、安全扉１６の閉じ方向に配置された前方ガイドレール１９、開き方向に配置された後方ガイドレール２０に分離され、前方ガイドレール１９と後方ガイドレール２０は一直線上に配置されている。安全扉１６の閉じ方向の前方ガイドレール１９の一端部は固定プラテンカバー１５に固定される。後方ガイドレール２０の両端部は垂直方向の機枠４と中間支持の機枠６に固定されている。前方ガイドレール１９と後方ガイドレール２０の向かい合う端部の間の距離３０は、できるだけ長くとって作業者の邪魔にならないようにするのが良いが、作業者の手や機械部品を懸架する吊り具が通る程度の距離が開いているだけでも作業効率は向上する。

安全扉１６の上部側で折り返した安全扉裏面部１６ａの端部に取り付けられたローラ２３，２４は図３，図４に示されるように上部レール（前方ガイドレール１９もしくは後方ガイドレール２０）に案内される。また、ローラ２２ａ，２２ｂは下部ガイドレール１８に案内される。これによって、安全扉１６が閉鎖状態のとき、第１ローラ２３は前方ガイドレール１９に、第２ローラ２４は後方ガイドレール２０に支持され、下部ローラ（水平方向支持）２２ａ，（垂直方向支持）２２ｂは下部ガイドレール１８に支持され、閉鎖状態の安全扉１６の揺れを抑制している。

安全扉１６を開放していく過程において、第２ローラ２４は常に後方ガイドレール２０内に収容され、少なくとも２箇所に取り付けられた下部ローラ（水平方向支持）２２ａ，（垂直方向支持）２２ｂは常に下部ガイドレール１８に支持され、これにより安全扉１６の開放途中であっても、下側２箇所と上側１箇所の３箇所でローラがガイドレールに案内されるので、安全扉１６の揺れを抑制できる。

次に、図５，図６を用いて第１と第２と第３の被案内部材を備えた実施形態を説明する。図６は図５の安全扉の部分の拡大図である。また、図７は図５のＢ−Ｂ線から矢印方向を見た図である。
安全扉１６はその上部と下部に被案内部材として支持ローラが取り付けられ、機枠には、水平方向に平行な上部ガイドレール１７と下部ガイドレール１８が設けられて安全扉１６を支持し、水平方向にスライド可能としている。上部ガイドレール１７は２分割され、安全扉１６の閉じ方向に配置された前方ガイドレール１９、開き方向に配置された後方ガイドレール２０に分離され、前方ガイドレール１９と後方ガイドレール２０は一直線上に配置されている。安全扉１６の閉じ方向の前方ガイドレール１９の一端部は固定プラテンカバー１５に固定される。後方ガイドレール２０の両端部は垂直方向の機枠４（図５参照）と中間支持の機枠６に固定されている。前方ガイドレール１９と後方ガイドレール２０の向かい合う端部の間の距離は図３に示されるのと同様に、できるだけ長くとって作業者の邪魔にならないようにするのが良いが、作業者の手や機械部品を懸架する吊り具が通る程度の距離が開いているだけでも作業効率は向上する。

安全扉１６の上部の支持ローラとして、閉じ方向の端部に第１ローラ２３を、開き方向の端部に第２ローラ２４を、安全扉１６の中央付近から第２ローラ２４の間に第３ローラ２５を配置し、これらのローラ２３，２４，２５は上部ガイドレール１７（前方ガイドレール１９もしくは後方ガイドレール２０）に案内される。
安全扉１６が閉鎖状態のとき、第１ローラ２３は前方ガイドレール１９に、第２ローラ２４は後方ガイドレール２０に支持され、閉鎖状態の安全扉１６の揺れを抑制している。

また、第２ローラ２４は常に後方ガイドレール２０内に収容されており、安全扉１６を開放していく過程において、第１ローラ２３が前方ガイドレール１９から離脱するまでに第３ローラ２５が後方ガイドレール２０内に挿入されるように配置され、これにより安全扉１６の開放途中であっても後方ガイドレール２０にローラ２４，２５の２箇所で案内されるので、安全扉１６の揺れを抑制できる。なお、安全扉１６の全開状態では、第１〜３ローラ２３，２４，２５の全てのローラが後方ガイドレール２０に収納されて案内されることが好ましい。

さらに、下部ガイドレール１８の上部に第３ガイドレール２６を増設し、開放途中の安全扉１６の揺れと倒れを防止している。なお、この第３ガイドレール２６は、下部ガイドレール１８の端面（固定プラテンカバー１５側）から中間支持の機枠６近傍まで設けられ、中間支持の機枠６およびその周囲の側面の固定カバー１４との干渉を避けている。そして、第３ガイドレール２６に案内される増設したローラ２７が安全扉１６の裏面側に取り付けられている。なお、第３ガイドレール２６の配設箇所として、下部ガイドレール１８の上部に限定されず、下部ガイドレール１８の下部あるいは側部に配設してもよい。

また、前方ガイドレール１９と後方ガイドレール２０の向かい合う端面は安全扉１６の支持ローラ（２３，２４，２５）が出入りするので、ローラ２３，２４，２５をスムーズに引き込むために端面をロート状に広げておくと良い。さらに、安全扉１６の閉鎖過程において、安全扉１６の上部の第１ローラ２３が前方ガイドレール１９の端面のロート状部位１９ａ（図５参照）に衝突して引き込まれる場合が考えられるので、第１ローラ２３に衝撃吸収機構（図示せず）を備えておくとよりスムーズな動作となる。

なお、案内部材と被案内部材の組み合わせは、上述した実施形態のようにローラとガイドレール、スライダとガイドレールが安価で最良であるが、その他にスライダとシャフト、リニアガイドなどの直動機構も適用できる。また、本発明による安全扉装置は、型締部および射出部の機械正面の安全扉に限らず、機械裏側の安全扉装置など、水平方向にスライドする安全扉やカバー類にも適用できる。

１ 射出成形機
２ 機台
３ 左右方向の機枠
４ 垂直方向の機枠
５ 前後方向の機枠
６ 中間支持の機枠
７ 型締部
８ 射出部
９ 金型
１０ シリンダアセンブリ
１１ 可動プラテン
１２ 固定プラテン
１３ 端部の固定カバー
１４ 側面の固定カバー
１５ 固定プラテンカバー
１６ 安全扉
１６ａ 安全扉裏面部
１６ｂ 安全扉窓
１７ 上部ガイドレール
１８ 下部ガイドレール
１９ 前方ガイドレール
１９ａ ロート状部位
２０ 後方ガイドレール
２１ 上部のローラ
２２ 下部ローラ
２２ａ 下部ローラ（水平方向支持）
２２ｂ 下部ローラ（垂直方向支持）
２３ 第１ローラ
２４ 第２ローラ
２５ 第３ローラ
２６ 第３ガイドレール
２７ 増設したローラ
２８ 従来の上部ガイドレール
２９ 作業者の作業空間
３０ 端部の間の距離

Claims (4)

1. 射出成形機において、安全扉の上部と下部に被案内部材が取り付けられ、水平方向に平行な上部案内部材と下部案内部材によって、該安全扉は水平にスライド可能に支持され、
   上部案内部材は２分割されており、安全扉の閉じ方向に配置された前方案内部材と、開き方向に配置された後方案内部材とに分離され、前方案内部材と後方案内部材は一直線上に配置され、
   前記安全扉には上部の被案内部材として、安全扉の閉じ方向の端部に第１の被案内部材を、安全扉の開き方向の端部に第２の被案内部材を備え、これらの被案内部材は前記上部案内部材によって案内され、第２の被案内部材においては常に後方案内部材に案内されており、
   安全扉の閉鎖状態において、第１の被案内部材は前記前方案内部材に、第２の被案内部材は前記後方案内部材にそれぞれ支持されていることを特徴とする射出成形機の安全扉装置。
2. 射出成形機において、安全扉の上部と下部に被案内部材が取り付けられ、水平方向に平行な上部案内部材と下部案内部材によって、該安全扉は水平にスライド可能に支持され、
   上部案内部材は２分割されており、安全扉の閉じ方向に配置された前方案内部材と、開き方向に配置された後方案内部材とに分離され、前方案内部材と後方案内部材は一直線上に配置され、
   前記安全扉には上部の被案内部材として、安全扉の閉じ方向の端部に第１の被案内部材を、安全扉の開き方向の端部に第２の被案内部材を、安全扉の中央部から第２の被案内部材の間に第３の被案内部材を備え、これらの被案内部材は、前記上部案内部材によって案内され、第２の被案内部材においては常に後方案内部材に案内されており、
   安全扉の閉鎖状態において、第１の被案内部材は前記前方案内部材に、第２の被案内部材は前記後方案内部材にそれぞれ支持されていることを特徴とする射出成形機の安全扉装置。
3. 前記安全扉を開放する過程において、第１の被案内部材が前記前方案内部材から離脱するまでに、第３の被案内部材が前記後方案内部材に挿入され、案内されるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の安全扉装置。
4. 安全扉の下部に取り付けられた前記被案内部材とそれを支持する前記下部案内部材に加えて、該下部案内部材の上部または下部または側部に第３の案内部材と被案内部材を増設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の安全扉装置。

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