JP4542955B2 - 縦型射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、可動側金型を取り付けた可動ダイプレートが上下動する縦型（竪型）射出成形機に係り、特に、縦型射出成形機における安全ドア機構にかかわる技術に関する。

縦型射出成形機においては、可動側金型を搭載した可動ダイプレートが往復動する空間である型開閉空間の正面および左右の側面に、それぞれ開閉可能な安全ドアが設けられることがあり（つまり、安全ドアを３箇所に設けることがあり）、このような構成をとることで、インサート成形時や金型交換時の作業性を向上させることができる。そして、各安全ドアには、それぞれ安全ドアの開放動作を検出するためのスイッチを付設して、成形運転時に安全ドアを開放したときには、オペレータ（作業者）が手などを金型間に挟み込まれる危険を回避するために、型開閉駆動源（型開閉用電動サーボモータ）を緊急停止させることで、型開閉動作を電気的に禁止するようになっている。

また、上記の型開閉用電動サーボモータを緊急停止させる仕組み以外にも、安全ドアには、機械式の安全装置（ロック装置）が組み込まれることが多く、この機械式の安全装置は、安全ドアを開放すると、可動ダイプレートの型閉じ方向への移動を機械的に禁止（ロック）する構成となっている。

ところで、前記したように、型開閉空間の正面および左右の側面に安全ドアを配置すると、安全ドアの数が３つとなるため、床面への投影面積の縮小化を要求される縦型射出成形機では、各安全ドアにそれぞれ機械式の安全装置を組み込むことが、スペース的に困難となってくる。そこで、安全ドアを３つ設けた縦型射出成形機では、使用頻度の高い正面の安全ドアのみに機械式の安全装置を設けたり、あるいは、各安全ドアの開放を検出する前記スイッチによるドア開放検出の出力を受けて、エアシリンダを駆動源として作動して、可動ダイプレートの型閉じ方向への移動を禁止する単一の安全装置（ロック装置）を設けた構成としていることが多い。

しかしながら、正面の安全ドアのみに機械式の安全装置を設けた構成では、正面の安全ドアを開放した際には、電気制御による型開閉動作の緊急停止と、機械式の安全装置による可動ダイプレートの型閉じ方向への移動禁止との、両者が働くことにより、正面の安全ドアの開放については安全性への信頼を確保できるものの、左右の側面の安全ドアを開放した際には、機械式の安全装置が動作しないことになるので、ドア開放を検出するスイッチの故障や、電気的なトラブルがあった場合には、安全性に問題を生じる。

また、３つの安全ドアに共用するように、エアシリンダを駆動源とした単一の安全装置（ロック装置）を設けた構成では、この単一の安全装置の駆動制御のトリガーは電気信号であるので、ドア開放を検出するスイッチの故障や、電気的なトラブルがあった場合には、やはり安全性に問題を生じる。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、可動ダイプレートが上下動する空間の正面の安全ドアと側面の安全ドアとに、機械式の安全装置をそれぞれ設けた安全性の高い構成をとる縦型射出成形機において、正面の安全ドアと側面の安全ドアとで、機械式の安全装置の一部の構成を共用化することで、スペース利用効率の向上とコストダウンとを図ることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、可動側金型を取り付けた可動ダイプレートが上下動する空間の正面に設けられた開閉可能な第１の安全ドアと、可動側金型を取り付けた可動ダイプレートが上下動する空間の側面に設けられた開閉可能な第２の安全ドアとを備えた縦型射出成形機において、固定された部材上に回転可能に取り付けられると共に、第１のバネにより所定方向への回動習性を付与されて、前記第１の安全ドアを閉じた状態では前記第１のバネのバネ力に抗して非ロック位置をとる第１の係止レバーと、前記固定された部材上に回転可能に取り付けられると共に、第２のバネにより所定方向への回動習性を付与されて、前記第２の安全ドアを閉じた状態では前記第２のバネのバネ力に抗して非ロック位置をとる第２の係止レバーと、前記可動ダイプレートと一体となって上下動し、前記第１の係止レバーおよび前記第２の係止レバーが係合することが可能な複数の係止段部を設けたバー部材とを、有し、前記第１の安全ドアを開いた状態では、前記第１のバネのバネ力によって回動した前記第１の係止レバーが、前記バー部材の係止段部に係合し、前記第２の安全ドアを開いた状態では、前記第２のバネのバネ力によって回動した前記第２の係止レバーが、前記バー部材の係止段部に係合するように、構成する。

本発明によれば、正面の第１の安全ドアの開放動作に連動してバネ力によって回動する第１の係止レバーと、側面の第２の安全ドアの開放動作に連動してバネ力によって回動する第２の係止レバーとが、複数の係止段部を設けた単一のバー部材を共用する構成となっているので、長尺のバー部材の数を削減することができて、スペース利用効率の向上が図れると共に、コストダウンを図ることができ、床面への投影面積の縮小化を要求される縦型射出成形機においても、正面の安全ドアと側面の安全ドアとに、機械式の安全装置をそれぞれ設けた安全性の高い構成をとることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１〜図５は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による縦型射出成形機に係り、図１は、本実施形態の縦型射出成形機の型開閉系メカニズムを示す、一部のカバーを取り外した状態の要部斜視図である。

図１において、１はマシン全体を保持するための構造物としてマシンフレームで、該マシンフレーム１は、最下部に位置するベースフレーム２、ベースフレーム２の前側（正面側）に立設・固定された２本の前側支柱３、ベースフレーム２の後側（背面側）に立設・固定された後側支枠４、前側支柱３と後側支枠４とに固定された固定ダイプレート５、固定ダイプレート５の前側の隅部に立設・固定された２つのコーナー支枠６などを、含んで構成されており、本実施形態では、その上面に図示せぬ固定側金型を取り付けた固定ダイプレート５が、マシンフレーム１の一部を兼ねるようになっている。

７は上下動可能に設けられたテールストックで、該テールストック７には、型開閉用電動サーボモータ８（以下、サーボモータ８と記す）などが搭載されている。９は、その一端をテールストック７に固定され、その他端を上下動可能な可動ダイプレート１０に固定された４本のタイバーで、該タイバー９により、テールストック７と可動ダイプレート１０とが一体となって上下動するように連結されており、タイバー９は固定ダイプレート５に対して上下方向に摺動可能なように挿通されている。可動ダイプレート１０の下面には、図示せぬ可動側金型が取り付けられている。１１は、固定ダイプレート５の下面側とテールストック７の上面側との間に設けられた公知のトグルリンク機構で、該トグルリンク機構１１の力の入力端である図示せぬクロスヘッドが、サーボモータ８の回転を直線運動に変換する図示せぬボールネジ機構により上下方向に駆動されることにより、折り畳み駆動または伸張駆動されるようになっている。

本実施形態では、トグルリンク機構１１が伸張駆動されると、固定ダイプレート５に対してテールストック７が下降駆動され、これと一体となってタイバー９、可動ダイプレート１０が下降して、型閉じ・型締めが行われるようになっている。また、トグルリンク機構１１が折り畳み駆動されると、固定ダイプレート５に対してテールストック７が上昇駆動され、これと一体となってタイバー９、可動ダイプレート１０が上昇して、型開きが行われるようになっている。なお、図示していないが、可動ダイプレート１０の上面側には射出系メカニズムが搭載されていて、射出系メカニズムは可動ダイプレート１０と一体となって上下動するようになっている。

図１に示すように、可動ダイプレート１０が上下動する空間である型開閉空間（固定ダイプレート５の上側の空間）の正面には、スライド移動可能な引き戸式の安全ドア１３（特許請求の範囲の第１の安全ドアに相当）が設けられ、型開閉空間の左側面には、引き出し回転式の安全ドア１４（特許請求の範囲の第２の安全ドアに相当）が設けられ、型開閉空間の右側面には、引き出し回転式の安全ドア１５が設けられている。正面のスライド可能な安全ドア１３は、その下端にレール部材１６を一体に固定してあり、このレール部材１６は、固定ダイプレート５の正面側側面（前側面）の左側に固定配置された直動ガイド１７に、スライド移動可能なように係合されている。安全ドア１３の上側には、摺動ブッシュ１８が固定されていて、この摺動ブッシュ１８は、２つのコーナー支枠６の上端間に掛け渡されたガイドバー１９に沿って摺動するように、構成されている。また、左側面の安全ドア１４および右側面の安全ドア１５は、それぞれその奥方側の縦辺部を、公知のヒンジ部材を介して回転可能であるように、後側支枠４に保持されている。

各安全ドア１３、１４、１５には、図示していないが、各安全ドア１３、１４、１５を閉じ切った際には、このドア閉じ（ドア閉塞）状態を保持するためのマグネットロック手段（永久磁石を用いた吸着ロック手段）、あるいは、バネ圧による挟持力を利用したロック手段などが設けられている。そして、ドア閉じ状態では、各安全ドア１３、１４、１５は振動や多少の衝撃ではドアが開かないように保持されており、マシンのオペレータがある程度の力で各安全ドア１３、１４、１５を開き操作することで、各安全ドア１３、１４、１５はそれぞれ開かれるようになっている。また、各安全ドア１３、１４、１５には、図示していないが、安全ドアの開放動作を検出するためのスイッチがそれぞれ付設されており、成形運転時に安全ドア１３、１４、１５の何れかが開かれたときには、安全ドアの開放動作を検出するスイッチの出力により、安全ドアの開放を検知したマシンの全体制御を司る図示せぬコントローラが、サーボモータ８を緊急停止させることで、型開閉動作を電気的に禁止するようになっている。

本実施形態では、各安全ドア１３、１４、１５には、上記したサーボモータ８を緊急停止させる仕組み以外にも、機械式の安全装置（ロック装置）が組み込まれている。この機械式の安全装置について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、本実施形態の縦型射出成形機における固定ダイプレート５上の機械式の安全装置などを示す要部平面図、図３は、本実施形態の縦型射出成形機における可動ダイプレート１０から垂下したメカロック用のバー部材などを示す要部正面図、図４は、図２の要部拡大図、図５は、図４に対応する要部正面図である。

図２〜図４において、２１は、固定ダイプレート５上の手前側の左隅部に回転可能であるように配置された第１の係止レバー、２２は、第１の係止レバー２１に、図２、図４において時計回り方向の回動習性を付与する第１のバネ、２３は、安全ドア１３が開いたときに第１の係止レバー２１が所定量だけ回動したことを確認するための第１の動作確認スイッチ、２４は、固定ダイプレート５上の手前側の左隅部に回転可能であるように配置された第２の係止レバー、２５は、第２の操作レバー２４に、図２、図４において反時計回り方向の回動習性を付与する第２のバネ、２６は、安全ドア１４が開いたときに第２の係止レバー２４が所定量だけ回動したことを確認するための第２の動作確認スイッチ、２７は、可動ダイプレート１０の手前側の左隅部から垂下するように可動ダイプレート１０に固定され、第１の係止レバー２１および第２係止レバー２４が係合することが可能な係止段部をもつ左側バー部材である。また、３１は、固定ダイプレート５上の手前側の右隅部に回転可能であるように配置された第３の係止レバー、３２は、第３の係止レバー３１に、図２において時計回り方向の回動習性を付与する第３のバネ、３３は、安全ドア１５が開いたときに第３の係止レバー３１が所定量だけ回動したことを確認するための第３の動作確認スイッチ、３４は、可動ダイプレート１０の手前側の右隅部から垂下するように可動ダイプレート１０に固定され、第３の係止レバー３１が係合することが可能な係止段部をもつ右側バー部材である。

各安全ドア１３、１４、１５が閉じられて、各安全ドア１３、１４、１５が前記したドア閉じロック手段によってドア閉じ（ドア閉塞）状態を維持されている際には、第１、第２、第３の係止レバー２１、２４、３１は、それぞれ安全ドア１３、１４、１５によって押されて、第１、第２、第３のバネ２２、２５、３２のバネ力に抗してそれぞれ回動した回動位置を保持されるようになっており、このとき、第１、第２の係止レバー２１、２４は、左側バー部材２７から離間しており、第３の係止レバー３１は、右側バー部材３４から離間している。

図３に示すように、可動ダイプレート１０と一体化されて可動ダイプレート１０と共に上下動する左側バー部材２７および右側バー部材３４は、それぞれ固定ダイプレート５の上下方向の貫通穴を通過可能となっており（図３では貫通穴は一方のみを示してある）、この左側バー部材２７および右側バー部材３４はそれぞれ鋸歯状に形成された部位をもち、この鋸歯状の部位に、複数の係止段部２７ａ、３４ａがそれぞれ形成されている。そして、安全ドア１３が閉塞状態から開かれると、第１の係止レバー２１がバネ力で回動して、第１の係止レバー２１が左側バー部材２７の係止段部２７ａに係合することで、可動ダイプレート１０の型閉じ方向（本実施形態では下降方向）への移動が即座に禁止され、安全ドア１４が閉塞状態から開かれると、第２の係止レバー２４がバネ力で回動して、第２の係止レバー２４が左側バー部材２７の係止段部２７ａに係合することで、可動ダイプレート１０の型閉じ方向への移動が即座に禁止されるようになっている。また、安全ドア１５が閉塞状態から開かれると、第３の係止レバー３１がバネ力で回動して、第３の係止レバー３１が右側バー部材３４の係止段部３４ａに係合することで、可動ダイプレート１０の型閉じ方向への移動が即座に禁止されるようになっている。

続いて、安全ドア１３、１４の機械式の安全装置（ロック装置）の詳細について、図４、図５を用いて説明する。図４、図５に示すように、第１の係止レバー２１は、固定ダイプレート５上に台座板５１を介して、回転支軸５２により回転可能に保持されており、第１の係止レバー２１の一端には、左側バー部材２７の係止段部２７ａに係合するロック係止部２１ａが形成されており、第１の係止レバー２１の他端には、安全ドア１３のく字形板５３と当接可能なローラ５４が回転可能に保持されている。安全ドア１３を閉じると第１の係止レバー２１のローラ５４は安全ドア１３のく字形板５３に乗り上げることにより第１のバネ２２の力に抗して反時計回り方向に回動しその位置を保持されている。第２の係止レバー２４は、固定ダイプレート５上に回転支軸５５により回転可能に保持されており、第２の係止レバー２４の一端には、左側バー部材２７の係止段部２７ａに係合するロック係止部２４ａが形成されており、第２の係止レバー２４の他端には、安全ドア１４と当接可能なローラ５６が回転可能に保持されている。

そして、図５に示すように、第１の係止レバー２１と第２の係止レバー２４とは、その配置高さを異ならせてあり、かつ、図４に示すように、第１の係止レバー２１の回転軌跡と第２の係止レバー２４の回転軌跡は、平面的に見てその領域が一部オーバーラップするようにされている。

以上のような構成をとる本実施形態では、第１の係止レバー２１と第２の係止レバー２４が、１つの左側バー部材２７を共用する構成をとっているので、長尺のバー部材の数を削減することができて、スペース利用効率の向上が図れると共に、コストダウンを図ることができ、床面への投影面積の縮小化を要求される縦型射出成形機においても、正面の安全ドア１３と側面の安全ドア１４とに、機械式の安全装置をそれぞれ設けた安全性の高い構成をとることができる。さらに、本実施形態では、第１の係止レバー２１の回転軌跡と第２の係止レバー２４の回転軌跡は、平面的に見てその領域が一部オーバーラップするようになっているので、第１の係止レバー２１と第２の係止レバー２４を小さな面積内に集約して配置することができ、この点でもスペース利用効率の向上が図れる。

本発明の一実施形態に係る縦型射出成形機の型開閉系メカニズムを示す、一部のカバーを取り外した状態の要部斜視図である。 本発明の一実施形態に係る縦型射出成形機における、固定ダイプレート上の機械式の安全装置などを示す要部平面図である。 本発明の一実施形態に係る縦型射出成形機における、可動ダイプレートから垂下したメカロック用のバー部材などを示す要部正面図である。 図２の要部拡大図である。 図４に対応する要部正面図である。

符号の説明

１ マシンフレーム
２ ベースフレーム
３ 前側支柱
４ 後側支枠
５ 固定ダイプレート
６ コーナー支枠
７ テールストック
８ 型開閉用のサーボモータ
９ タイバー
１０ 可動ダイプレート
１１ トグルリンク機構
１２ カバー
１３ スライド移動可能な引き戸式の安全ドア
１４ 引き出し回転式の安全ドア
１５ 引き出し回転式の安全ドア
１６ レール部材
１７ 直動ガイド
１８ 摺動ブッシュ
１９ ガイドバー
２１ 第１の係止レバー
２１ａ ロック係止部
２２ 第１のバネ
２３ 第１の動作確認スイッチ
２４ 第２の係止レバー
２４ａ ロック係止部
２５ 第２のバネ
２６ 第２の動作確認スイッチ
２７ 左側バー部材
２７ａ 係止段部
３１ 第３の係止レバー
３２ 第３のバネ
３３ 第３の動作確認スイッチ
３４ 右側バー部材
３４ａ 係止段部
５１ 台座板
５２ 回転支軸
５３ く字形板
５４ ローラ
５５ 回転支軸
５６ ローラ

Claims (2)

1. 可動側金型を取り付けた可動ダイプレートが上下動する空間の正面に設けられた開閉可能な第１の安全ドアと、可動側金型を取り付けた可動ダイプレートが上下動する空間の側面に設けられた開閉可能な第２の安全ドアとを備えた縦型射出成形機であって、
   固定された部材上に回転可能に取り付けられると共に、第１のバネにより所定方向への回動習性を付与されて、前記第１の安全ドアを閉じた状態では前記第１のバネのバネ力に抗して非ロック位置をとる第１の係止レバーと、
   前記固定された部材上に回転可能に取り付けられると共に、第２のバネにより所定方向への回動習性を付与されて、前記第２の安全ドアを閉じた状態では前記第２のバネのバネ力に抗して非ロック位置をとる第２の係止レバーと、
   前記可動ダイプレートと一体となって上下動し、前記第１の係止レバーおよび前記第２の係止レバーが係合することが可能な複数の係止段部を設けたバー部材とを、
   有し、前記第１の安全ドアを開いた状態では、前記第１のバネのバネ力によって回動した前記第１の係止レバーが、前記バー部材の係止段部に係合し、前記第２の安全ドアを開いた状態では、前記第２のバネのバネ力によって回動した前記第２の係止レバーが、前記バー部材の係止段部に係合することを特徴とする縦型射出成形機。
2. 請求項１に記載の縦型射出成形機において、
   前記第１の係止レバーの配置高さと前記第２の係止レバーの配置高さとを異ならせるとともに、前記第１の係止レバーの回転軌跡と前記第２の係止レバーの回転軌跡とを、平面的に見て一部オーバーラップさせたことを特徴とする縦型射出成形機。

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