JP2014051047A - 強電盤の防振構造を備えた射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】成形サイクルを実行する際に発生する振動や衝撃による強電盤への悪影響を低減するための振動吸収装置を備え、前記振動吸収装置の交換が容易な強電盤の防振構造を備えた射出成形機を提供すること。
【解決手段】射出成形機ＭはベースＭｂ上部に型締め機構部Ｍｃと射出機構部Ｍｉとを備え、ダクト１４に電気部品１６を実装して構成される強電盤８の底部に固定された強電盤取り付け部材２１を、振動吸収装置９を介してベースＭｂに固定された平板３７に固定された床板７に取り付け、強電盤８をベースＭｂの内部に配置し、強電盤取り付け部材２１はダクト１４の幅Ｌｃよりも広い幅を有し、振動吸収装置９，９をダクト１４の幅Ｌｃよりも外側の強電盤取り付け部材２１の両端部に着脱自在に取り付け、ベースＭｂからの強電盤８への振動が抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は射出成形機に関し、特に、強電盤の防振構造を備えた射出成形機に関する。

射出成形機Ｍは、ベースＭｂの上に型締め機構部Ｍｃと射出機構部Ｍｉが搭載され、ベースＭｂ内部に強電盤が収納される構造を備えている（図１１参照）。ベースＭｂ内部に収納され固定された強電盤には、射出成形機Ｍの制御装置や制御回路等の電気部品が実装されている。
射出成形機Ｍは成形品の大量生産を目的としており、生産性を向上させるため成形のサイクルタイム短縮が求められる。サイクルタイムを短縮する方法は、モータの回転速度を上げ、加減速を高応答にすることが一般的である。そのため、高速、高応答で型開閉動作を行ったり、高速、高応答で樹脂の射出動作を行なったりすると、型開閉方向に振動が発生する。

特許文献１では、射出成形機の制御装置や制御回路等の電気部品は一体構造の強電盤に実装され、射出成形機のベース内部に収納され固定されることが開示されている。また、強電盤は大きく分けてダクト部と床板部から構成され、ダクト部に主要な電気部品が実装されていることが開示されている。従って、成形のサイクル毎に型締め機構部及び射出機構部で発生した振動は、ベースと強電盤を経由して制御装置や制御回路等の電気部品にそのまま振動が伝わる構造となっている。
特許文献２では、射出成形機のベースの下に取り付けられたマウントで、射出成形機全体を支持する構造が開示されている。
特許文献３では、射出成形機の電気部品を強電盤に収納し、振動吸収材を介して該強電盤を射出成形機のベースに取り付ける構造が開示されている。

特開平５−３１８２７４号公報 特開平５−２７８０７１号公報 特開２０００−１８５３３５号公報

成形のサイクルタイム短縮のため、モータの回転速度を上げ、加減速を高応答にすると、型締め機構部Ｍｃ及び射出機構部Ｍｉで発生する振動加速度は増大し、ベースＭｂを経由して強電盤上の電気部品に伝わっていく。

強電盤に実装されている制御装置や制御回路の電気部品は、許容値以上の振動加速度が繰り返し加わると、ハンダの亀裂やコネクタの勘合部の緩みなどが発生し、製品寿命が短くなり故障につながる恐れがあるため、制御装置の電気部品に加わる振動加速度を規定値以下に抑えなければならなかった。このため、モータの回転速度や加速速度を落とさざるを得ず、サイクルタイムを短縮できないという問題があった。

射出成形機全体を支持するマウントをより振動吸収性能の高い大型マウントに交換することで、射出成形機全体の振動を抑制することが可能であるが、大型マウントはそれ自体が高価であり、大型マウントを交換するには大掛かりな作業を必要とするという問題があった。

特許文献３では、上述したように、射出成形機の電気部品を強電盤に収納し、振動吸収材を介して該強電盤を射出成形機のベースに取り付ける構造が開示されている。振動吸収材は環境温度、振動の振幅、繰り返し回数に比例してゴムの劣化が進み破断に至ることが分かっているので、振動吸収材の交換が必要である。しかし、特許文献３では、強電盤の真下に振動吸収材を配置しているので、振動吸収材が劣化、破断した時には、容易に部品交換できないという問題があった。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、成形サイクルを実行する際に発生する振動や衝撃による強電盤への悪影響を低減するための振動吸収装置を備え、前記振動吸収装置の交換が容易な強電盤、および、前記強電盤の防振構造を備えた射出成形機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、射出成形機に用いられる強電盤であって、前記強電盤は、電気部品を実装した箱状部材と、前記箱状部材に固定された強電盤取り付け部材と、前記強電盤取り付け部材と前記射出成形機のベースとの間に配設された振動吸収装置と、を備え、前記強電盤取り付け部材は、前記箱状部材の奥行き方向の幅よりも広い幅を有し、前記振動吸収装置を前記箱状部材の幅よりも外側の前記強電盤取り付け部材の両端部に配置したことを特徴とする射出成形機の強電盤である。

請求項２に係る発明は、前記振動吸収装置は、前記強電盤取り付け部材に固定される第１固定部材と、支持部材に固定される第２固定部材と、前記第１固定部材と前記第２固定部材とを上，下に取り付けた振動吸収部材と、を備え、前記第１固定部材と前記第２固定部材を前記強電盤取り付け部材と前記支持部材にそれぞれ着脱自在としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の強電盤である。ここで、支持部材は例えば床板７あるは平板３７あるいはベースＭｂの構成部材である。

請求項３に係る発明は、ベース上部に型締め機構部と射出機構部とを備え、箱状部材に電気部品を実装した強電盤の底部に固定された強電盤取り付け部材を、振動吸収装置を介して前記ベースに固定された床板に取り付け、前記強電盤を前記ベースの内部に配置した射出成形機において、前記強電盤取り付け部材は前記箱状部材の奥行き方向の幅よりも広い幅を有し、前記振動吸収装置を前記箱状部材の幅よりも外側の前記強電盤取り付け部材の両端部に配置したことを特徴とする射出成形機である。

請求項４に係る発明は、前記振動吸収装置は、前記強電盤取り付け部材に固定される第１固定部材と、前記床板に固定される第２固定部材と、前記第１固定部材と前記第２固定部材とを上，下に取り付けた振動吸収部材と、を備え、前記第１固定部材と前記第２固定部材を前記強電盤取り付け部材と前記床板にそれぞれ着脱自在としたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機である。

本発明により、成形サイクルを実行する際に発生する振動や衝撃による強電盤への悪影響を低減するための振動吸収装置を備え、前記振動吸収装置の交換が容易な強電盤、および、前記強電盤の防振構造を備えた射出成形機を提供できる。

本発明の実施形態における射出成形機の側面図である。 強電盤の上面図である。 強電盤の左側面図である。 強電盤の正面図である。 強電盤の右側面図である。 図２の２点鎖線４０で囲まれた部分の拡大図である。 図５の２点鎖線４２で囲まれた部分の拡大図である。 振動吸収装置の上面図である。 振動吸収装置の平面図である。 強電盤の右側面図の比較図である。 射出成形機を説明する図である。

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じ構成については同じ符号を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態における射出成形機の側面図である。横型の射出成形機ＭはベースＭｂ上に射出機構部Ｍｉと型締め機構部Ｍｃを搭載している。射出成形機Ｍは、射出機構部Ｍｉに備わった射出シリンダ２から溶融樹脂を、型締め機構部Ｍｃの固定プラテン３に取り付けられた固定側金型４ａと可動プラテン５に取り付けられた可動側金型４ｂとを密着させることによって形成されるキャビティ内に射出する。
成形サイクルを実行する際に、射出成形機Ｍには型締め動作（可動プラテン５の往復動作）による振動や衝撃（符号１１で示される型締め動作の振動）、および、射出シリンダ２から溶融樹脂を射出する射出動作による振動や衝撃（符号１０で示される射出動作の振動）が発生する。これらの振動や衝撃は射出機構部Ｍｉおよび型締め機構部Ｍｃが搭載されているベースＭｂに伝わる（符号１３のベースの振動）。
ベースＭｂに伝わった振動や衝撃を吸収するために、射出成形機ＭはベースＭｂの下部にマウント６を取り付けて工場内の床面に設置されている。また、射出成形機Ｍは、該射出成形機Ｍの電気部品や制御装置を強電盤８に収納し、振動吸収装置９を介して該強電盤８を射出成形機ＭのベースＭｂ内に固定している。
強電盤８への振動の伝搬（符号１２の強電盤の振動）を低減する振動吸収装置９は、床板７にボルト３６などの固定手段により固定されている。床板７は溶接あるいはボルトなどの固定手段により平板３７に固定されている。平板３７はベースＭｂにボルト孔３８，３８，３８，３８に挿通されるボルト（図示せず）により固定されている。

次に、強電盤８を図２〜図９を用いて説明する。図２は強電盤８の上面図である。図３は強電盤８の左側面図である。図４は強電盤８の正面図である。図５は強電盤８の右側面図である。図６は図２の２点鎖線４０で囲まれた部分の拡大図である。図７は図５の２点鎖線４２で囲まれた部分の拡大図である。図８は振動吸収装置９の上面図である。図９は振動吸収装置９の平面図である。図１０は強電盤８の右側面図の比較図である。

強電盤８はダクト１４と呼ばれる箱状部材に電気部品１６や電源ユニットや制御装置などを取り付けた構造を備えている。ダクト１４は内部が空洞の箱状部材であり、該ダクト１４には射出機構部Ｍｉと型締め機構部Ｍｃが並ぶ軸線方向に平行な面１５に電気部品１６や電源ユニットや制御装置が取り付けられ、前記平行な面に垂直な面１７には冷却用ファン１８，１８が取り付けられている。ダクト１４の前記垂直な面１７に対向する側（符号１９）は冷却用ファン１８，１８によって吸い込まれた空気がダクト１４の内部から排気されるように開口が設けられるか開放されている。なお、ダクト１４は特許請求の範囲の箱状部材に対応する。

ダクト１４に取り付けられた電気部品や電源ユニットや制御装置（電気部品、電源ユニット、制御装置を総称して電気部品１６と称する）は放熱フィン２０を備えており、電気部品１６はそれらの放熱フィン２０がダクト１４内に位置するようにダクト１４に取り付けられる。電気部品１６から発生する熱は放熱フィン２０から放熱され、放熱フィン２０は冷却用ファン１８，１８によって冷却される。

強電盤８の強電盤取り付け部材２１は固定用板金として形成され、ダクト１４の下部にボルト締めなどの固定手段により固定されている。強電盤８は強電盤取り付け部材２１と床板７の間に振動吸収装置９を配置して床板７に固定されている。なお、平板３７はベースＭｂに固定され、床板７は平板３７に固定されている。
強電盤取り付け部材２１の長手方向の長さ（幅）は、図５〜図７に示されるように、ダクト１４の奥行き方向の幅Ｌｃより長く、強電盤取り付け部材２１の両端部に切り欠き２２，２２が設けられ、振動吸収装置９を白抜き矢印の方向に取り外すことができる。強電盤８のダクト１４の真下にならないように、振動吸収装置９，９同士の間隔Ｌａをダクト１４の幅Ｌｃより広くして、振動吸収装置９，９は強電盤取り付け部材２１に固定されている。一方、強電盤取り付け部材２１に振動吸収装置９を取り付ける場合には、白抜き矢印の反対の方向に装着する。このように、振動吸収装置９は、ダクト１４に阻害されることなく、強電盤取り付け部材２１および床板７に対して着脱自在である。

次に、振動吸収装置９を図８，図９を用いて説明する。図８は振動吸収装置９の上面図である。図９は振動吸収装置９の平面図である。振動吸収装置９は、弾性を有し振動や衝撃を吸収するゴム３０の上下に、上板金３１，下板金３２を接着した構造を有する。ゴム３０は上下面が平面をなす円柱状の形状を有する。上板金３１はゴム３０の直径と略等しい円盤状の板金で構成され、その中心部にボルト３３が固定されている。下板金３２はゴムの直径より幅広の部分を有する略菱形形状を有する板金で構成され、幅広の両端部にボルト孔３５，３５が設けられている。ボルト孔３５，３５にはボルト３６，３６が挿入される。なお、特許請求の範囲の記載において、ゴム３０は振動吸収部材、上板金３１は第１固定部材、下板金３２は第２固定部材に対応する。

振動吸収装置９の上板金３１と強電盤８の強電盤取り付け部材２１をボルト３３とナット３４によって締結し、下板金３２とベースＭｂに固定された床板７をボルト孔３５，３５に挿入されるボルト３６，３６で締結することで、強電盤８のダクト１４は床板７に対し振動吸収装置９によって連結された構造となる。なお、振動吸収装置９の下板金３２を平板３７に固定、あるいは、ベースＭｂの構成部材に固定する場合もある。このように、振動吸収装置９を支持する部材を、射出成形機Ｍの構造に応じて、ベースＭｂ、あるいは、平板３７、あるいは、床板７とすることができる。

そのため、成形時に毎サイクル発生する型締め動作及び射出動作の振動は強電盤８に締結されたベースＭｂの床板７までは伝わるが、振動吸収装置９の効果により、強電盤８の電気部品１６に伝わる振動加速度を低減させることが可能となる。その結果、射出機構部Ｍｉや型締め機構部Ｍｃに備わったモータの速度を上げ、加減速を高応答にしても、強電盤８の電気部品１６に加わる振動加速度は規定値以下に抑えられ、サイクルタイムを短縮することができる。

射出成形機Ｍのマウント６を大型マウントに交換して射出成形機Ｍ全体の振動を抑制する方法と比べて、本発明では強電盤８を振動吸収装置９を介して射出成形機Ｍに設置することで、小さく安価で交換が容易な振動吸収装置９で強電盤８の振動抑制を実現することが可能となる。ただし、図１０に示されるように強電盤８のダクト１４の真下に振動吸収装置９を配置し、振動吸収装置９，９同士の間隔Ｌｂをダクト１４の幅Ｌｃより狭くすると、ダクト１４が横揺れしやすくなり不安定となる。

また、振動吸収装置９の振動吸収材は経年劣化によりゴム３０にヒビが入り破断する可能性があるので、振動吸収装置９の交換を考慮に入れる必要がある。しかし図１０のように強電盤８のダクト１４の真下に振動吸収装置９を配置した場合、振動吸収装置９のボルト締結部はダクト内部となる。そのため強電盤８をベースＭｂから引き抜き、ダクト１４を分解し振動吸収装置９を交換する作業が必要となり、非常に困難な作業となる。そのため図５に示されるように、ダクト１４の下部に固定用部材としての強電盤取り付け部材２１を固定し、振動吸収装置９をダクト１４の幅より外側の強電盤取り付け部材２１の両端部の位置に配置できる構造とする。

振動吸収装置９，９同士の間隔Ｌａをダクトの幅Ｌｃ以上に広げることで、強電盤８の横揺れを防ぎ、安定性を確保することができる。また、図５に示されるように振動吸収装置９をダクト１４の幅より外側に配置したことで、振動吸収装置９のナット３４と固定ボルト３６を容易に取り外し、振動吸収装置９，９自体を横に引き抜ける構造にすることが可能である（図６，図７を参照）。
よって、強電盤８の本体部分を射出成形機ＭのベースＭｂから取り外すことなく、振動吸収装置９，９自体を容易に交換することが可能となる。なお、箱状部材はダクト１４のように長手方向の両端が開口したものでも良いし、両端が閉じたものでも良い。また、強電盤取り付け部材２１にはフレームのような部材を用いても良い。固定用部材の材質は十分な強度が保たれれば金属以外でも良い。

Ｍ 射出成形機
Ｍｂ ベース
Ｍｃ 型締め機構部
Ｍｉ 射出機構部

２ 射出シリンダ
３ 固定プラテン
４ 金型
４ａ 固定側金型
４ｂ 可動側金型
５ 可動プラテン
６ マウント
７ 床板
８ 強電盤
９ 振動吸収装置
１０ 射出動作の振動
１１ 型締め動作の振動
１２ 強電盤の振動
１３ ベースの振動
１４ ダクト
１５ 平行な面
１６ 電気部品
１７ 垂直な面
１８ 冷却用ファン
１９ 垂直な面
２０ 放熱フィン
２１ 強電盤取り付け部材
２２ 切り欠き

３０ ゴム
３１ 上板金
３２ 下板金
３３ ボルト
３４ ナット
３５ ボルト孔
３６ ボルト
３７ 平板
３８ ボルト孔

Claims (4)

1. 射出成形機に用いられる強電盤であって、
   前記強電盤は、
   電気部品を実装した箱状部材と、
   前記箱状部材に固定された強電盤取り付け部材と、
   前記強電盤取り付け部材と前記射出成形機のベースとの間に配設された振動吸収装置と、
   を備え、
   前記強電盤取り付け部材は、前記箱状部材の奥行き方向の幅よりも広い幅を有し、前記振動吸収装置を前記箱状部材の幅よりも外側の前記強電盤取り付け部材の両端部に配置したことを特徴とする射出成形機の強電盤。
2. 前記振動吸収装置は、
   前記強電盤取り付け部材に固定される第１固定部材と、
   支持部材に固定される第２固定部材と、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材とを上，下に取り付けた振動吸収部材と、
   を備え、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材を前記強電盤取り付け部材と前記支持部材にそれぞれ着脱自在としたことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の強電盤。
3. ベース上部に型締め機構部と射出機構部とを備え、箱状部材に電気部品を実装した強電盤の底部に固定された強電盤取り付け部材を、振動吸収装置を介して前記ベースに固定された床板に取り付け、前記強電盤を前記ベースの内部に配置した射出成形機において、
   前記強電盤取り付け部材は前記箱状部材の奥行き方向の幅よりも広い幅を有し、
   前記振動吸収装置を前記箱状部材の幅よりも外側の前記強電盤取り付け部材の両端部に配置したことを特徴とする射出成形機。
4. 前記振動吸収装置は、
   前記強電盤取り付け部材に固定される第１固定部材と、
   前記床板に固定される第２固定部材と、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材とを上，下に取り付けた振動吸収部材と、
   を備え、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材を前記強電盤取り付け部材と前記床板にそれぞれ着脱自在としたことを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。

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