JP2015205434A - 成形機の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で操作性がよく、しかも加熱シリンダの周辺の作業スペースを狭めない成形機の安全装置を提供する。【解決手段】固定盤１１及び可動盤１２を搭載するフレーム１の内部に、安全装置のドロップバー１６を配置する。ドロップバー１６の一端は可動盤１２に固定し、ドロップバー１６の先端は固定盤１１側に向けて配置する。【選択図】図１

Description

本発明は、成形機の安全装置に係り、特に、安全ドアが開いている状態における可動盤の型締方向への移動を機械的に阻止して、オペレータの安全を確保する機械式安全装置に関する。

射出成形機やダイカストマシン等の成形機には、オペレータの安全を確保するため、固定盤及び可動盤を備えた型締装置の外周が安全カバーで覆われており、この安全カバーの開口部には、金型交換や製品取り出し等の作業を可能にするための安全ドアが備えられている。さらに、安全ドアが開いている状態で可動盤が型締方向に移動することを阻止するため、安全ドアの開閉動作に連動する機械式安全装置が備えられている。機械式安全装置は、表面に複数の係止歯を一定ピッチで形成したドロップバーと、安全ドアを閉じた状態では、ドロップバーとの係合が解除されて可動盤の移動を可能とし、安全ドアを開けた状態では、ドロップバーと係合して可動盤の移動を不能とするストッパと、安全ドアの開閉動作をストッパに伝達する動力伝達機構とから構成される。

従来、成形機の機械式安全装置としては、下記の（１）〜（３）に記載する方式のものが提案されているが、これらの機械式安全装置は、いずれもドロップバーが固定盤を固定するフレームの上面よりも上方に配置されている。
（１）ドロップバーの一端を可動盤に固定し、その先端側を固定盤側に向けて配置したもの（例えば、特許文献１参照。）。
（２）ドロップバーの一端を可動盤又は型締装置に備えられるトグルリンク機構のクロスヘッドに固定し、その先端側を、可動盤を介して固定盤と反対側に配置されたテールストック側に向けて配置したもの（例えば、特許文献２参照。）。
（３）ドロップバーの一端を固定盤に固定し、その先端側を可動盤側に向けて配置したもの（例えば、特許文献３参照。）。

前掲の各機械式安全装置のうち、ドロップバーの一端を可動盤に固定し、その先端側を固定盤側に向けて配置した（１）の機械式安全装置は、ストッパを固定盤に設置可能で、ストッパと安全ドアとの距離を短くできるので、動力伝達機構の構成を簡単なものにできる。したがって、本形式の機械式安全装置は、動力伝達機構を構成する部品の配置や調整が容易となり、信頼性及び耐久性に優れるので、多くの成形機に適用されている。

図６に、この種の機械式安全装置を備えた成形機の一例を示す。本例の成形機は、射出成形機であり、横長の箱状に形成されたフレーム１の上面に、型締装置２と射出装置３とが所要の間隔を隔てて対向に搭載されている。なお、図中の符号４は、成形機制御装置の表示・入力部を示している。

フレーム１は、射出成形機の基台であり、その内部には、図示しない電源装置、動力装置及び制御装置などの機器類が収納されている。

型締装置２は、図示しない固定側金型が取り付けられる固定盤１１と、同じく図示しない可動側金型が取り付けられる可動盤１２と、可動盤１２を介して固定盤１１と反対側に配置されたテールストック１３と、固定盤１１とテールストック１３との間に橋架されたタイバー１４と、可動盤１２とテールストック１３との間に伸縮可能に設けられたトグルリンク機構１５とを有している。可動盤１２は、タイバー１４に摺動自在に取り付けられており、トグルリンク機構１５を伸縮することにより、固定盤１１に接近する方向又は固定盤１１から離隔する方向に移動する。

可動盤１２の上角部には、ドロップバー１６の一端が固定されており、当該ドロップバー１６の先端側は、固定盤１１の上角部を貫通して、型締装置２と射出装置３の間の作業スペース１７側に向けて配置されている。上述したように、トグルリンク機構１５を伸長すると、可動盤１２が固定盤１１に接近する方向に移動するので、これに伴い、ドロップバー１６の先端部が作業スペース１７内に突出する。ドロップバー１６が作業スペース１７内に突出すると不測の事故を起こす虞もあるので、この種の射出成形機には、図６に示すように、固定盤１１の作業スペース１７側の面に、ドロップバー１６の露出を防止するための保護カバー１８が設置される。

型締装置２の外周は、安全カバー１９にて覆われており、作業の安全が図られている。また、安全カバー１９の一部には、成形品の取り出しなどの所要の作業を可能にするための開口部２０が形成されていて、該開口部２０には、安全ドア２１がフレーム１の長さ方向にスライド可能に設けられている。なお、図中の符号２２は、安全ドア２１の取っ手を示している。固定盤１１には、ドロップバー１６のストッパ（図示省略）が備えられており、当該ストッパと安全ドア２１とは、所要の動力伝達機構を介して連結されている。この動力伝達機構は、安全ドア２１が閉じられた状態では、ドロップバー１６とストッパとの係合を解除して、固定盤１１に接近する方向への可動盤１２の移動を可能にする。これに対して、安全ドア２１が開けられた状態では、ストッパをドロップバー１６に係合させて、固定盤１１に接近する方向への可動盤１２の移動を不能とする。これにより、作業の安全が図られる。

射出装置３は、成形材料である溶融樹脂を、固定側金型と可動側金型との間に形成された図示しないキャビティ内に射出・充填するもので、原材料を貯えるホッパ２３と、ホッパ２３より供給される原材料の溶融と計量とを行う加熱シリンダ２４とを備えている。加熱シリンダ２４の先端部は、図示しない固定側金型に突き当てられる。

特開平３−０３２４５９号公報 特開平９−１４１７１６号公報 特開平４−１１２０２６号公報

しかしながら、図６に示す形式の機械式安全装置を備えた成形機は、保護カバー１８を備えることが必須の要件になるので、部品点数が多く、コスト高になる。また、型締装置２と射出装置３との間の作業スペース１７内に保護カバー１８が突出するので、加熱シリンダ２４の周辺の作業スペースが制限され、加熱シリンダ２４のメンテナンス作業等が行いにくくなる。

なお、前掲の各機械式安全装置のうち、（２）、（３）の機械式安全装置を用いれば、かかる不都合を回避できるが、（２）、（３）の機械式安全装置は、ストッパを固定盤以外に設置しなくてはならないので、動力伝達機構の構成が長大かつ複雑なものになり、動力伝達機構を構成する部品の配置や調整が困難となるので、好ましくない。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成が簡単で操作性がよく、しかも加熱シリンダの周辺の作業スペースを狭めない成形機の安全装置を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、フレームの上面に固定された固定盤と、前記固定盤と対向に配置され、前記固定盤に接近する方向及び前記固定盤から離隔する方向に移動する可動盤と、これら固定盤及び可動盤を含んで構成される型締装置の周囲を覆う安全カバーと、前記安全カバーの開口部に開閉可能に取り付けられた安全ドアとを有する成形機に備えられる安全装置であって、前記フレームの内部に配置されたドロップバーと、前記安全ドアを閉じた状態では、前記ドロップバーとの係合が解除されて、前記可動盤の移動を可能とし、前記安全ドアを開けた状態では、前記ドロップバーと係合して、前記可動盤の移動を不能とするストッパと、前記安全ドアの開閉動作を前記ストッパに伝達する動力伝達機構とを備えたことを特徴とする。

フレームの内部にドロップバーを配置すると、ドロップバーを可動盤に取り付け、その先端部を固定盤側に配置した場合にも、可動盤の閉方向への移動時にドロップバーの先端部がフレームの上方に突出しないので、保護カバーの設置が不要となり、成形機を低コスト化できる。また、保護カバーの設置が不要であることから、フレーム上の作業スペースを最大限確保することができ、成形機の作業性の良好なものにできる。

また本発明は、前記構成の成形機の安全装置において、前記ドロップバーは、前記固定盤と前記可動盤の配列方向と平行に配置されていて、一端が前記可動盤に固定され、先端部が前記固定盤側に向けられていることを特徴とする。

かかる構成によると、ドロップバーのストッパを固定盤に設置できるので、ストッパと安全ドアとを接近して配置できる。よって、動力伝達機構の構成を簡略化できて、動力伝達機構を構成する部品の配置や調整を容易化することができる。

また本発明は、前記構成の成形機の安全装置において、前記ドロップバーの表面には、複数の係止歯が一定ピッチで形成されており、前記ストッパは、前記ドロップバーの長さ方向に隣接して形成された２つの係止歯の間の凹部内に挿入可能な形状及びサイズに形成されていることを特徴とする。

かかる構成によると、ドロップバー及びストッパをシンプルかつ高強度に作製できるので、安全ドア開放時における可動盤の閉方向への移動を確実に防止でき、安全装置の信頼性及び耐久性を高いものにすることができる。

また本発明は、前記構成の成形機の安全装置において、前記動力伝達機構は、前記安全ドアに取り付けられたドッグ部材と、一端に前記ストッパが固定され、他端が前記ドッグ部材の移動経路上に配置され、その中間部が前記フレームに揺動可能に取り付けられたリンク部材とからなることを特徴とする。

かかる構成によると、安全装置の動力伝達機構を、最小限、ドッグ部材とリンク部材の２部材から構成できるので、動力伝達機構の構成を簡略化することができる。よって、動力伝達機構を構成する各部材の配列や調整が容易となり、実施が容易で信頼性の高い安全装置とすることができる。

また本発明は、前記構成の成形機の安全装置において、前記ドッグ部材の移動経路上に配置される前記リンク部材の端部に、前記ドッグ部材と接触して転動するローラを取り付けたことを特徴とする。

かかる構成によると、ドッグ部材によってリンク部材を搖動する際に、ドッグ部材の表面に沿ってローラを転動させることができるので、ドッグ部材とリンク部材との間に作用する摩擦力を低減でき、動力伝達機構の動作性を良好なものにすることができる。よって、安全ドアの開閉操作を小さな力でおこなうことができ、成形機の操作性を高めることができる。

本発明に係る成形機の安全装置は、フレームの内部にドロップバーを配置したので、ドロップバーの突出を防止するための保護カバーの設置が不要となり、成形機を低コスト化できると共に、フレーム上の作業スペースを最大限確保することができる。

実施形態に係る安全装置が適用される射出成形機の斜視図である。 実施形態に係るドロップバー及びストッパの斜視図である。 実施形態に係る安全装置の安全ドア閉止時の状態を示す図である。 実施形態に係る安全装置の安全ドア開放時の状態を示す図である。 実施形態に係るドッグ部材の構成と機能を示す図である。 公知例に係る射出成形機の斜視図である。

以下、本発明に係る安全装置の実施形態を、射出成形機の安全装置を例にとって説明する。図１から明らかなように、本例の射出成形機は、ドロップバー１６をフレーム１内に配置したことを特徴とする。その他については、図６に示した従来の射出成形機と同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して、説明を省略する。

ドロップバー１６は、図１及び図２に示すように、角棒状の部材であって、その一面には、後述するストッパ４１を係合するための係止歯３１が、長さ方向に一定のピッチで複数個形成されている。係止歯３１は、図２に示すように、ストッパ４１を内挿するための平坦面３２と、ストッパ４１を係合するための垂直面３３と、ストッパ４１の内挿及び離脱を容易化するための傾斜面３４とから構成される。このように構成されたドロップバー１６は、係止歯３１の形成面を上向きにして固定盤１１と可動盤１２の配列方向と平行に配置され、一端が可動盤１２に固定されると共に、先端部が固定盤１１側に向けられる。

したがって、トグルリンク機構１５を伸長して可動盤１２を固定盤１１側に移動すると、それに伴って、ドロップバー１６の先端部が射出装置３側に移動するが、ドロップバー１６はフレーム１内に配置されているので、ドロップバー１６の先端部が型締装置２と射出装置３との間の作業スペース１７内に突出しない。このため、従来技術の保護カバー１８に相当する部材を備える必要がなく、射出成形機の構成の簡略化と低コスト化とを図ることができる。また、作業スペース１７内にドロップバー１６の先端部が突出しないので、作業スペース１７を最大限利用できて、射出成形機の作業性を高めることができる。

実施形態に係る安全装置は、図３及び図４に示すように、上述のドロップバー１６と、ドロップバー１６の係止歯３１に係合されるストッパ４１と、ストッパ４１を係止歯３１と係合する位置又は係止歯３１との係合が解除される位置に移動するリンク部材（動力伝達機構）４２と、リンク部材４２の他端側に取り付けられたローラ４３と、安全ドア２１の内面に取り付けられ、安全ドア２１の開閉動作に応じてリンク部材４２を搖動させるドッグ部材４４と、ストッパ４１が係合解除位置に移動したときにオン信号を出力するスイッチ装置４５とから構成される。スイッチ装置４５は、射出成形機の稼働を制御する図示しないコントローラに接続されており、コントローラは、スイッチ装置４５からのオン信号を入力したときには射出成形機の稼働を可能とし、スイッチ装置４５からのオフ信号を入力したときには射出成形機の稼働を不能とする。本例の安全装置は、ドロップバー１６の一端を可動盤１２に固定し、先端部を固定盤１１側に向けて配置したので、動力伝達機構を構成するリンク部材４２の構成を簡単なものにでき、安全装置を構成する各部材の配置や調整を容易化することができる。

ストッパ４１は、図２に示すように、ドロップバー１６に形成された係止歯３１の平坦面３２と垂直面３３と傾斜面３４とから構成される空間内に挿入可能な厚みを有する矩形の板状に形成される。かかる構成によると、ドロップバー１６及びストッパ４１をシンプルかつ高強度に作製できるので、安全装置の信頼性及び耐久性を高いものにできる。

リンク部材４２は、図３及び図４に示すように、垂直片４２ａと、水平片４２ｂと、傾斜片４２ｃとからなる枠形に形成されており、水平片４２ｂと傾斜片４２ｃとの連結部分が、連結ピン４５を介してフレーム１に揺動自在に連結されている。垂直片４２ａの先端部には、ストッパ４１の一端が連結され、傾斜片４２ｃの先端部には、ローラ４３が取り付けられる。なお、本例においては、ストッパ４１が垂直片４２ａに対して垂直に配置されているが、必ずしも垂直に配置する必要はなく、ストッパ４１と垂直片４２ａとがなす角度は、適宜調整可能である。また、ローラ４３としては、安価に入手可能であることから、ボールベアリングを用いることができる。傾斜片４２ｃの先端部にローラ４３を取り付けると、リンク部材４２とドッグ部材４４の間に作用する摩擦力を低減できるので、安全ドア２１の開閉操作を小さな力で行うことができる。リンク部材４２は、このように構成されているので、ローラ４３にドッグ部材４４が当接されていないフリー状態においては、自重により図４上反時計方向に回動し、ストッパ４１が係止歯３１に係合される。

ドッグ部材４４は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、板状体をもって固定部４４ａと傾斜部４４ｂを有する山型に形成されており、固定部４４ａが溶接やビス止めなどの所要の手段をもって安全ドア２１の内面に取り付けられている。ドッグ部材４４の傾斜部４４ｂは、安全ドア５の閉じ方向に向けて開いており、ローラ４３は、傾斜部４４ｂの移動経路上であって、傾斜部４３ｂの内面側に配置されている。傾斜部４４ｂの長さＬは、ドア部材２１が閉じ状態から若干量（例えば、オペレータの手指が入る程度）開いたときに、ローラ４３がドッグ部材４４の先端部に至るように設計される。また、傾斜部４４ｂの開き量Ｓは、ドア部材２１が閉じられたときには、図３に示すように、ストッパ４１がドロップバー１６から外れ、かつストッパ４１の上辺によりスイッチ装置４５の検出子４５ａを回動可能で、ドア部材２１が開けられたときには、図４に示すように、ストッパ４１がドロップバー１６の係止歯３１に係合されるように設計される。

したがって、安全ドア２１を閉じた状態では、図５（ａ）に示すように、ローラ４３が安全ドア２１側に引き込まれ、図３に示すように、リンク部材４２が図上時計方向に回動する。そして、リンク部材４２が時計方向に回動すると、まずはドロップバー１６とストッパ４１との係合が外れ、次いでストッパ４１の上辺がスイッチ装置４５の検出子４５ａを回動させる。これにより、スイッチ装置４５からオン信号が出力されるので、射出成形機はコントローラにより稼働可能状態に切り換えられ、成形品の製造が可能になる。

これに対して、ドア部材２１を開いた状態では、図５（ｂ）に示すように、ローラ４３が安全ドア２１から離隔する方向に移動し、図４に示すように、リンク部材４２が自重により図上反時計方向に回動する。そして、リンク部材４２が反時計方向に回動すると、まずはストッパ４１の上辺がスイッチ装置４５の検出子４５ａから離れ、次いでストッパ４１がドロップバー１６の係止歯３１に係合される。ストッパ４１の上辺がスイッチ装置４５の検出子４５ａから離れた段階で、スイッチ装置４５からオフ信号が出力されるので、射出成形機はコントローラにより稼働不能状態に切り換えられ、オペレータの安全が図られる。

なお、前記実施形態においては、リンク部材４２を自重でドロップバー１６との係合方向に回動する構成としたが、かかる構成に代えて、リンク部材４２に付勢部材を備え、この付勢部材の付勢力により、リンク部材４２をドロップバー１６との係合方向に回動する構成とすることもできる。

また、前記実施形態においては、射出成形機の安全装置を例にとって説明したが、ダイカストマシン等の他の成形機についても、同様に適用することができる。

本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に利用できる。

１ フレーム
２ 型締装置
３ 射出装置
１１ 固定盤
１２ 可動盤
１３ テールストック
１４ タイバー
１５ トグルリンク機構
１６ ドロップバー
１７ 作業スペース
１８ 保護カバー
１９ 安全カバー
２０ 開口部
２１ 安全ドア
２２ 安全ドアの取っ手
２３ ホッパ
２４ 加熱シリンダ
３１ 係止歯
４１ ストッパ
４２ リンク部材
４３ ローラ
４４ ドッグ部材
４５ スイッチ装置

Claims (5)

1. フレームの上面に固定された固定盤と、前記固定盤と対向に配置され、前記固定盤に接近する方向及び前記固定盤から離隔する方向に移動する可動盤と、これら固定盤及び可動盤を含んで構成される型締装置の周囲を覆う安全カバーと、前記安全カバーの開口部に開閉可能に取り付けられた安全ドアとを有する成形機に備えられる安全装置であって、
   前記フレームの内部に配置されたドロップバーと、前記安全ドアを閉じた状態では、前記ドロップバーとの係合が解除されて、前記可動盤の移動を可能とし、前記安全ドアを開けた状態では、前記ドロップバーと係合して、前記可動盤の移動を不能とするストッパと、前記安全ドアの開閉動作を前記ストッパに伝達する動力伝達機構とを備えたことを特徴とする成形機の安全装置。
2. 前記ドロップバーは、前記固定盤と前記可動盤の配列方向と平行に配置されていて、一端が前記可動盤に固定され、先端部が前記固定盤側に向けられていることを特徴とする請求項１に記載の成形機の安全装置。
3. 前記ドロップバーの表面には、複数の係止歯が一定ピッチで形成されており、前記ストッパは、前記ドロップバーの長さ方向に隣接して形成された２つの係止歯の間の凹部内に挿入可能な形状及びサイズに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成形機の安全装置。
4. 前記動力伝達機構は、前記安全ドアに取り付けられたドッグ部材と、一端に前記ストッパが固定され、他端が前記ドッグ部材の移動経路上に配置され、その中間部が前記フレームに揺動可能に取り付けられたリンク部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の成形機の安全装置。
5. 前記ドッグ部材の移動経路上に配置される前記リンク部材の端部に、前記ドッグ部材と接触して転動するローラを取り付けたことを特徴とする請求項４に記載の成形機の安全装置。