JP4574527B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は射出成形機に係わり、特にモニタ装置等からなるコントロールパネルのような操作盤を有する射出成形機に関する。

近年の射出成形機は、射出成形動作を電子的に制御する機能を有する機種が主流となっている。このような射出成形機には、一般的に、制御用の命令やデータを入力するための操作盤及び入力したデータや成形機の状態を表示するための表示装置が設けられる。表示装置の画面が操作盤を兼ねる場合もある。以下、特に説明しないかぎり、操作盤は入力用の操作部とデータ表示用の表示部とを備えているものとする。

操作盤は射出成形機を作動させながら操作者が操作するものであり、操作者が見やすくて操作しやすい位置に配置されることが好ましい。また、操作者は射出成形機の型締装置や射出装置などを観察しながら射出成形機を運転するため、操作者が射出成形機の主要な部分を目視できる位置に立ったときに、操作盤も見ることができ且つ操作することができることが望まれる。

ところが、操作部と表示部とを有する操作盤はある程度の大きさがあり、操作者が操作しやすい位置に配置した場合、操作者の視界が遮られて成形機の一部がよく見えない場合がある。また、例えば、成形機のメンテナンス時に操作盤が邪魔になる場合もある。

そこで、射出成形機のベースに取り付けられた水平旋回可能なアームにディスプレイ器（操作盤）を取り付け、ディスプレイを移動可能として必要な場合にディスプレイを邪魔にならない位置に移動することのできる射出成形機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平４−１６９２１８号公報

横型の射出成形機の場合、射出成形機自体が横に長いため、操作盤を設置する適当な場所を確保しやすく、また、操作盤を移動するスペースを確保しやすい。一方、竪型の射出成形機の場合、射出成形機自体は縦に長く、設置面積は横型に比べてはるかに小さい。したがって、竪型の射出成形機では、操作盤を成形機本体の近傍に並べて配置せざるを得ない場合が多い。

このように、操作盤を竪型射出成形機の横に並べて配置した場合、操作者は射出成形機の正面に向かって立った位置で、操作盤を操作することとなる。したがって、操作盤は例えば操作者の顔（目線）に近い高さの位置に配置される場合が多い。ところが、竪型射出成形機においてこの高さの位置には、型締装置や射出装置などの重要な部分が配置されることが多い。

上述のように竪型射出成形機の横に操作盤を配置した場合、型締装置や射出装置などを正面から観察することはできるが、横方向（操作盤が配置された方向）から型締装置や射出装置などを観察したり、横方向から作業を行ったりすることはできなくなってしまう。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、射出成形機の運転操作やメンテナンス作業に支障とならない位置に操作盤を配置することのできる射出成形機を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、操作盤を備えた竪型の射出成形機であって、操作盤を垂直方向に移動可能に支持する支持機構と、操作盤の移動を補助する移動補助機構とを有し、
前記操作盤が下方に位置しているときに、前記操作盤を収容する収納部を有し、該収納部は、前記操作盤を外から目視できるように透明な部位を有することを特徴とする射出成形機が提供される。

上述の射出成形機は、操作盤は射出成形機本体の横に並べて配置されることが好ましい。移動補助機構は、移動時の操作盤の重量を軽減又は無効にするように機能することが好ましい。さらに、操作盤が下方に位置しているときに、操作盤を収容する収納部を有し、操作盤に設けられた非常停止ボタンは操作盤が収納部に収容された状態で収納部の外に出ていることとしてもよい。

本発明によれば、操作盤を操作しないとき、あるいは操作盤が作業等の邪魔になるときなどに、操作盤を下方に移動させておくことができる。これにより、操作者は、射出成形機の各部を操作盤側から観察したり、作業を行ったりすることができる。操作盤の垂直方向の移動は、移動補助機構による補助のため、軽い力で行うことができ、操作者にとって非常に使い勝手がよい射出成形機を実現することができる。

本発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。

図１は本発明が適用された竪型射出成形機の正面図であり、図２は図１に示す竪型射出成形機の側面図である。

図１及び２に竪型射出成形機は、射出成形機本体１０と制御部４０とを有する。

まず、射出成形機本体１０に関して説明する。なお、射出成形機本体１０は周知のものであり、その詳細な説明は省略し、簡単に説明する。射出成形機本体１０は、本体フレーム１２と、本体フレーム１２上に設けられた型締装置１４と、型締装置１４の上方に設けられた射出装置１６とを有する。

射出装置１６は本体フレーム１２から垂直に延在する可塑化フレーム１８に設けられた２本のレール２０に沿って垂直方向に移動可能である。射出装置１６において、ホッパ２２から加熱シリンダ２４に樹脂原料が供給される。供給された樹脂は、加熱シリンダ２４内で回転するスクリュ（図示せず）により溶融され、加熱シリンダ２４の先端部に送られて計量される。計量された溶融樹脂は、加熱シリンダ２４の先端のノズル２４ａから射出される。射出装置１６は、可塑化移動モータ２６とボールねじ２８の組み合わせにより駆動され、垂直方向に移動する。

型締装置１４は、本体フレーム１２に固定された固定プラテン３０と、固定プラテンから垂直に延在する複数のタイバー３２と、タイバー３２に沿って垂直方向に移動可能な可動プラテン３４とを有する。型締装置１４の駆動部は本体フレーム１２内に収容されている。

本体フレーム１２の上には、安全性を確保するために、型締装置１４と射出装置１６の一部とを包囲するようにカバー３６が設けられている。カバー３６の前面の一部は、型締装置１４との動作を目視できるように、アクリル板３６ａにより形成されている。

次に、射出成形機本体１０の横に設けられた制御部４０について説明する。

制御部４０は、射出成形機本体１０の本体フレーム１２の側面側に設けられた制御部フレーム４２と、制御部フレーム４２の上部に設けられた補助装置収納部４４と、入力部と表示部とを有する操作盤４６と、制御部フレーム４２の側面側で前方に設けられた操作盤収納部４８とを有する。

制御部フレーム４２の内部には、射出成形機本体１０の各部を制御するための電気回路部品等よりなる制御ユニットが収容されている。制御部フレーム４２の上部に設けられた補助装置収納部４４は、後述のように、操作盤４６を操作盤収納部４８に収納する際の垂直移動を補助する移動補助機構を収納する。本実施形態では、移動補助機構は、操作盤４６を垂直移動する際に重量を見かけ上軽減又は無効にするように機能するいわゆる重量キャンセラである。

操作盤４６は、操作入力部４６ａと、設定入力部４６ｂと、表示部４６ｃとを有する。操作入力部４６ａは各種キーボタン等からなり、主に、射出成形機本体１０の各部の動作を制御するための指令を操作者が入力する際に用いられる。設定入力部４６ｂは、各種キーボタン等からなり、主に、射出成形機本体１０の成形条件を入力する際に操作者が入力操作する。表示部４６ｃは、例えばＬＣＤ等からなり、操作者による入力項目を表示したり、射出成形機本体１０の各部の作動状況の情報を表示したりするための表示パネルである。

操作盤４６は入力装置支持部４７に取り付けられており、入力装置支持部４７はレール４９により垂直方向に移動可能に支持されている。レール４７は、入力装置支持部４７の左右両側に一本ずつと、背面側に一本設けられている。入力装置支持部４７が垂直方向に移動可能に支持されることで、操作盤４６は垂直方向に移動可能である。入力装置支持部とレールとにより操作盤４６の支持機構が形成される。なお、操作盤４６と入力装置支持部４７との総重量を、操作盤４６の重量とみなすこととしてもよい。

操作盤４６を操作して射出成形機本体の作動を制御するときは、操作盤４６は図１及び図２に示すように操作盤収納部４８の上に位置するように持ち上げられる。この位置で、表示部４６ｃは操作者の目線とほぼ同じ高さの位置となり、また、操作者は設定入力部４６ｂや操作入力部４６ａのキーボタンを操作することができる。なお、図１及び図２において、操作盤４６が操作盤収納部４８に収容されたときの位置を一点鎖線で示している。

操作盤４６を移動する際に、入力装置支持部４７の上部に設けられた取手４７ａを持って持ち上げたり、押し下げたりする。このとき、操作盤４６及び入力装置支持部４７の見かけ上の重量は移動補助機構により低減されるか無効とされているので、操作者は操作盤４６及び入力装置支持部４７の重量をほとんど感じることなく、楽に操作盤４６を持ち上げたり押し下げたりすることができる。例えば、操作盤４６と入力装置支持部４７との総重量が３０ｋｇであった場合でも、２９ｋｇの出力を備えると、移動補助機構により操作者に感じる重量は例えば１ｋｇに低減されるため、操作者は１ｋｇのものを持ち上げるのと同じ力で操作盤４６を持ち上げることができる。

なお、操作盤４６には非常停止ボタン４６ｄが設けられており、これを押すことにより非常の場合に射出成形機本体１０の作動を停止させることができる。ここで、操作盤４６を完全に操作盤収納部４８に収容してしまうと非常の際にすぐに非常停止ボタン４６ｄを押せなくなってしまうので、操作盤４６を操作盤収納部４８に収納した状態でも非常停止ボタン４６ｄが操作盤収納部４８の外に出ているように構成されている。

また、例えば、射出成形機本体１０が連続運転状態に入り、操作盤４６からの入力が不要となったようなときは、操作盤４６を操作盤収納部４８に収納してしまってもよい。この場合、操作盤４６を操作盤収納部４８に収納した状態でも、表示部４６ｃ上の表示が操作者に見えるように、操作盤収納部４８の前面の一部にアクリル板等の透明な板により形成された窓部４８ａが設けられている。

ここで、操作盤４６の垂直移動を補助する移動補助機構についてさらに説明する。本実施形態で用いた移動補助機構は、いわゆる重量キャンセラである。このような重量キャンセラの一例として、帯状の板ばねの両端を２個のドラムにぜんまいのように巻き付け、ドラムの一方にリールを付けてワイヤを巻着付けた構造がある。

図３は板ばねを利用した重量キャンセラの一例の平面図である。図３に示す重量キャンセラにおいて、リールＲに巻きつけられたワイヤＷを引っ張るには板ばねＰの巻き付き力に抗して引っ張らなければならない。板ばねＰはその両端側が反対方向に２個のドラムＤ１，Ｄ２に巻きつけられているので、ワイヤＷのリールＲが取り付けられたほうのドラムＤ１が回転して板ばねＰが繰り出されると、もう一方のドラムＤ２は板ばねＰを巻き取るように回転する。したがって、板ばねＰが両方のドラムＤ１，Ｄ２間で移動できる間は、常にワイヤＷを引き込む力が働いており、この引き込む力はワイヤＷの繰り出し長さに関係なく常に一定である。このような機構を重量キャンセラあるいはバランサとして用いている。

本実施形態では、上述の構造の重量キャンセラを補助装置収納部４４に収容し、常に一定の引き込み力が作用しているワイヤを操作盤４６に接続して常に一定の力で操作盤４６を持ち上げている。

図４は図３に示す重量キャンセラのワイヤを入力装置支持部４７に接続した部分を示す図である。図４に示すように、重量キャンセラから水平方向に延出したワイヤ５０は、ローラ５２により垂直方向に延出するように９０度向きが変えられる。そして、ワイヤ５０の先端は、操作盤４６が取り付けられた入力装置支持部４７の下部から延在したワイヤ引張棒５４の下端に固定されている。このような構成によると、ワイヤ５０の引き込み力が操作盤４６を含む入力装置支持部４７を上に持ち上げる力として作用する。ワイヤ５０の引き込み力は、ワイヤ５０の繰り出し長さにかかわりなく常に一定であるため、操作盤４６の垂直方向の位置（高さ）が変わっても、常に一定の持ち上げる力が入力装置支持部４７すなわち操作盤４６に作用する。例えば、入力装置支持部４７と操作盤４６との総重量が３１ｋｇであった場合、ワイヤの引き込み力を３０ｋｇに設定しておけば、その差である１ｋｇの力を加えるだけで操作盤４６を垂直方向に移動することができる。

以上は、板ばねを用いた重量キャンセラによる移動補助機構の例であるが、移動補助機構はこれに限ることなく、例えば空圧や油圧を用いて常に一定の力を作用させることができる機構等、様々な機構を用いることができる。

図５は空圧シリンダを用いた重量キャンセラの概略構成を示す図である。図５において、操作盤４６の下側に復動型空圧シリンダ６０が配置され、復動型空圧シリンダ６０のロッド６０ａが入力装置支持部４７を支えるように構成されている。復動型空圧シリンダ６０のピストン６０ｂの上側のチャンバ６０ｃは配管６２を通じて圧力制御器６６に接続される。一方、復動型空圧シリンダ６０のピストン６０ｂの下側のチャンバ６０ｄは配管６４を通じて圧力制御器６６に接続される。圧力制御器６６には、エアコンプレッサ等の空圧源６８から圧縮空気が供給される。

圧力制御器６６は、配管６２からの圧力（下側のチャンバ６０ｄ内の圧力Ｐ１）と配管６４からの圧力（上側のチャンバ６０ｃ内の圧力Ｐ２）との差圧が一定となるように配管６２又は配管６４に圧縮空気を供給するように制御するする。例えば、圧力制御器６６は、下側のチャンバ６０ｄ内の圧力Ｐ１が上側のチャンバ６０ｃ内の圧力Ｐ２より常に僅かに大きくなるように空圧シリンダ６０への圧縮空気の供給を制御する。この場合、この圧力Ｐ１とＰ２と差圧に比例した力が常にロッド６０ａに加わることとなる。したがって、入力装置支持部４７はロッド６０ａにより常に一定の力で持ち上げられることとなる。この持ち上げる力と操作盤４６を含む入力装置支持部４７の総重量とが相殺されるように圧力Ｐ１とＰ２の差圧を設定しておけば、操作盤４６を含む入力装置支持部４７は軽い力で垂直移動することができる。

図６はガスダンパを用いた重量キャンセラの概略構成を示す図である。図６において、操作盤４６の下側にガスダンパ７０が配置され、ガスダンパ７０のロッド７０ａが入力装置支持部４７を支えるように構成されている。ロッド７０ａはシリンダ７０ｂの中で往復動可能なピストン７０ｃに固定されている。シリンダ７０ｂの上側チャンバ７０ｄは大気に開放されており、下側チャンバ７０ｅは補助タンク７０ｆに接続されている。

補助タンク７０ｆからは、常にほぼ一定の圧力の空気（あるいはガス）が下側チャンバ７０ｅに供給されるようになっている。例えば、補助タンク７０ｆ内に圧縮空気を蓄えた弾性を有する風船のような容器が収容されており、風船の収縮力で空気を圧縮して下側チャンバ７０ｅにほぼ一定の空気圧Ｐを供給している。ピストン７０ｃとシリンダ７０ｂとの間には摺動可能なシール部材が設けられており、下側チャンバに供給された圧縮空気が上側チャンバ７０ｄに漏れないようにシールしている。したがって操作盤４６は、空気圧Ｐが作用するピストン７０ｃにより常に上方に持ち上げる力がかかっている。この力が操作盤４６の重量を打ち消すように空気圧Ｐを調整しておけば、操作盤４６を僅かな力で上下させることができる。

なお、移動補助機構として、上述の重量バランサ又はガスダンパを用いた機構の他に、例えばパンタグラフ機構、あるいはラックとピニオンを用いた移動機構を用いることで、軽い力で操作盤４６を垂直方向に移動することができる。どのような機構を用いるかは、その機構の大きさとコストを考慮して決定すればよい。

以上のように、本実施形態によれば、操作盤４６を用いないとき、あるいは操作盤４６が作業等の邪魔になるときに、操作盤４６を押し下げて操作盤収納部４８の中に収容しておくことができる。例えば、射出成形機本体１０の作動時に型締装置１４や射出装置１６を横から観察したいときなどは、操作盤４６を押し下げることで、操作者は操作盤４６に邪魔されることなく、射出成形機本体１０の側方から射出成形機本体１０を観察したり、作業したりすることができる。また、操作盤４６の持ち上げ及び押し下げは、移動補助機構による補助のため、軽い力で行うことができ、操作者にとって非常に使い勝手がよい射出成形機を実現することができる。

さらに、本実施形態では操作盤４６の重量よりも小さい力を出力する移動補助機構の例を示したが、操作盤４６の重量より大きい力を出力する移動補助機構を用いてもよい。この場合、図３に示す移動補助機構に適用すると、通常は操作盤４６は持ち上げられた状態となり、収納が必要になった際には、僅かな力で押し下げるだけで、操作盤４６を押し下げることができる。

なお、上述の重量バランサを用いた機構は、操作者が操作盤４６を垂直移動する際に軽い力で動かせるように補助する移動補助機構として機能するものであるが、移動補助機構ではなく、空圧シリンダや電動モータを用いて操作盤４６を自動的に垂直移動させることとしてもよい。この場合、操作者は例えば上昇、下降のスイッチを操作するだけで、操作盤４６を垂直移動させることとなる。

本発明が適用された竪型射出成形機の正面図である。 図１に示す竪型射出成形機の側面図である。 板ばねを利用した重量キャンセラの一例の平面図である。 重量キャンセラのワイヤを操作盤に接続した部分を示す図である。 空圧シリンダを用いた移動補助機構の概要を示す図である。 ガスダンパを用いた移動補助機構の概要を示す図である。

符号の説明

１０ 射出成形機本体
１２ 本体フレーム
１４ 型締装置
１６ 射出装置
４０ 制御部
４２ 制御部フレーム
４４ 補助装置収納部
４６ 操作盤
４６ａ 操作入力部
４６ｂ 設定入力部
４６ｃ 表示部
４６ｄ 非常停止ボタン
４７ 入力装置支持部
４７ａ 取手
４８ 操作盤収納部
４８ａ 窓部
４９ レール
５０ ワイヤ
５２ ローラ
５４ ワイヤ引張棒
６０ 復動型空圧シリンダ
７０ ガスダンパ

Claims (4)

1. 操作盤を備えた竪型の射出成形機であって、
   該操作盤を垂直方向に移動可能に支持する支持機構と、
   該操作盤の移動を補助する移動補助機構とを有し、
   前記操作盤が下方に位置しているときに、前記操作盤を収容する収納部を有し、該収納部は、前記操作盤を外から目視できるように透明な部位を有することを特徴とする射出成形機。
2. 請求項１記載の射出成形機であって、
   前記操作盤は射出成形機本体の横に並べて配置されることを特徴とする射出成形機。
3. 請求項１記載の射出成形機であって、
   前記移動補助機構は、移動時の前記操作盤の重量を軽減又は無効にするように機能することを特徴とする射出成形機。
4. 請求項１記載の射出成形機であって、
   前記操作盤が下方に位置しているときに、前記操作盤を収容する収納部を有し、前記操作盤に設けられた非常停止ボタンは前記操作盤が前記収納部に収容された状態で前記収納部の外に出ていることを特徴とする射出成形機。

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