JP5832575B2

JP5832575B2 - 射出成形機

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Publication number: JP5832575B2
Application number: JP2014077984A
Authority: JP
Inventors: 圭介菅原
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-12-16
Anticipated expiration: 2034-04-04
Also published as: CN104972603B; US20150283738A1; DE102015004037A1; JP2015199217A; CN104972603A; US9254593B2

Description

本発明は、射出成形機に関し、特に蓄電装置を備えた射出成形機に関する。

射出成形機における射出装置や型締装置においてはサーボモータを用いて駆動を行っており、サーボモータに対してモータの駆動装置から駆動電力を供給して、スクリュや型締装置を移動させるための可動盤等を進退駆動させるようにすることが一般的である。ここで、射出装置においてはスクリュを高速で前後進させたり、型締装置においても金型を支持する可動盤を高速で前後進させたりする必要があるため、大きな電力が必要とされる。

このような場合に、大型サーボモータを高出力で駆動する場合には、アンプからサーボモータに対して大きな電力を供給する必要がある。しかしながら、これらの大きな電力をすべて主電源からの電力でまかなおうとすると大容量のトランスが必要となるために、コストが大幅にアップしてしまうというおそれがある。これを解決するためには、予め蓄電装置に電力を充電しておき、高出力時に必要な大電力を、蓄電装置に充電された電力から供給するという方法がある。しかしながら、この方法を行う場合には射出成形機とは別に大電力を充電するための蓄電装置を設置する必要がある。

従来、このような蓄電装置は射出成形機とは別に配置されることが一般的であった。そのため、射出成形機を設置する際に、射出成形機の設置場所とは別に蓄電装置の設置場所を確保する必要があった。また、射出成形機を移動させる際には、合わせて蓄電装置を移動させる必要があるため、移動に手間取るおそれがあった。

特許文献１には、射出成形機のモータ駆動装置において、射出装置に電力を供給するための蓄電装置を、射出装置の外部に設けるようにする技術が開示されている。

特開２０００−１４１４４０号公報

従来技術及び特許文献１に開示されている技術は、いずれも蓄電装置を射出成形機とは別に配置されているため、すでに説明したとおり、射出成形機の設置場所とは別に蓄電装置の設置場所を確保する必要があったり、射出成形機を移動させる際には、合わせて蓄電装置を移動させる必要があるため、移動に手間取るおそれがあった。

そこで本発明は、射出成形機の設置場所として広い場所を確保する必要がなく、射出成形機を移動させる際にも簡単に移動させることが可能となる射出成形機を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、機台と、射出装置と、型締装置と、電力供給を行う蓄電装置とを有する射出成形機であって、前記機台は、上枠と、下枠と、前記下枠に対して前記上枠を支持する支柱とを備え、前記射出装置と前記型締装置とが前記上枠に配置されており、前記蓄電装置は筐体と該筐体に配置された蓄電手段から成り、前記蓄電装置が前記下枠に配置されており、前記蓄電手段の周囲を覆う複数の遮蔽物を備え、前記遮蔽物の一部が前記支柱を兼ねていることを特徴とする射出成形機が提供される。

請求項１に係る発明では、電力供給を行う蓄電装置を、射出成形機を構成する下枠に配置されるようにしたことによって、射出成形機とは別に蓄電装置を配置する必要がなくなるため、射出成形機の設置場所とは別に蓄電装置の設置場所を確保する必要がなくなる。
また、蓄電装置が射出成形機と一体とされているため、蓄電装置と射出成形機の移動が容易となる。
また、蓄電手段の周囲を覆う複数の遮蔽物を備えることによって、機械に電源を接続した後の機械操作時の安全性を高めることが可能となる。
さらに、遮蔽物の一部が支柱を兼ねることによって、部材の数を減少させて、全体の構成を簡略化することが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記蓄電手段は蓄電池であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機が提供される。
本願の請求項３に係る発明では、前記蓄電手段はコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機が提供される。
請求項２又は３に係る発明では、蓄電手段として蓄電池やコンデンサを用いることが可能となる。

本願の請求項４に係る発明では、前記蓄電装置が緩衝装置を介して前記下枠で支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形機が提供される。
請求項４に係る発明では、蓄電装置が緩衝装置を介して下枠で支持されているため、蓄電装置の下枠に対する固定を安定して行うことが可能となる。

本願の請求項５に係る発明では、前記蓄電装置が前記型締装置下部の前記下枠に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機が提供される。
本願の請求項６に係る発明では、トランスを更に有し、前記蓄電装置が前記トランスと並べて下枠に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形機が提供される。
請求項５又は６に係る発明では、蓄電装置を射出成形機の型締装置の下部の下枠に配置したり、トランスを蓄電装置と並べて下枠に配置するようにしたことによって、射出成形機の下枠の部分を有効に活用することが可能となる。

本発明により、射出成形機の設置場所として広い場所を確保する必要がなく、射出成形機を移動させる際にも簡単に移動させることが可能となる射出成形機を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第１の実施形態におけるコンデンサユニットの構成を示した図である。第１の実施形態の変形例における射出成形機の構成を示した図である。第１の実施形態の変形例における射出成形機の構成を示した図である。第２の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第２の実施形態における緩衝装置の詳細を示した図である。第３の実施形態におけるコンデンサユニットの構成を示した図である。第３の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第４の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第４の実施形態における蓄電池ユニットの構成を示した図である。第５の実施形態における蓄電池ユニットの構成を示した図である。第５の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第６の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。第６の実施形態の変形例における射出成形機の構成を示した図である。第７の実施形態における射出成形機の構成を示した図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１は、本実施形態における射出成形機の構成を示した図である。射出成形機を構成する機台１１は、上枠１２と下枠１３とから構成されており、両者の間に複数の支柱１４が備えられて、下枠１３に対して上枠１２を支持するように構成されている。そして、上枠１２には型締装置２１と射出装置２２とが配置されている。型締装置２１及び射出装置２２は、それぞれ少なくとも１つのサーボモータ（図示せず）を備えている。このサーボモータの駆動によって、射出装置２２に設けられたシリンダが型締装置２１に対して前後進するように動作する。

また、下枠１３には、射出装置２２の下部に電装部２３を備え、型締装置２１の下部に蓄電装置としてのコンデンサユニット１を備えている。電装部２３は射出成形機へ電力供給を行う図示しない電力供給装置と、射出成形機を制御する図示しない制御装置を有している。また、コンデンサユニット１は電力を予め充電し、射出装置２２の駆動時や型締装置２１の駆動時に必要な電力供給を行う。

図２は、コンデンサユニット１の構成を示した図である。コンデンサユニット１は、円筒状で一面に正極端子及び負極端子を有するコンデンサ２と、複数のコンデンサ位置決め用の穴が開けられた筐体３とから構成されており、コンデンサ２の正極端子及び負極端子を有する面が上面となるように筐体３に整列して配置されている。筐体３は金属の板金や、プラスチック等の樹脂によって形成されている。図２のコンデンサユニット１では、コンデンサ２は２列に配置されているが、１列にしたり、３列以上として配置する構造としてもよい。

図３は、本実施形態の変形例であり、支柱１４の間にまたがって遮蔽物１５を設けるようにして、コンデンサユニット１の周囲を遮蔽物１５で覆うようにした例である。遮蔽物１５は金属の板金や、プラスチック等の樹脂によって形成されている。このような構成にすることにより、蓄電装置としてのコンデンサユニット１が周囲から遮蔽される構成となり、機械を電源に接続した後の機械操作時に安全に作業を行うことが可能となる。

図４は、さらに別の変形例であり、遮蔽物の一部を板材支柱１６として、支柱２本の間を埋めた形状としている。これらの板材支柱１６についても金属の板金や、プラスチック等の樹脂によって形成されている。このような構成とすると、遮蔽物の一部が支柱を兼ねる構成となるため、部品の点数を削減することが可能となる。

コンデンサユニット１の周囲としては、上方、下方の２面と、長手方向に２面、水平面内で長手方向に直交する方向に２面の合計６面ある。図３、図４に示された例では、１つの遮蔽物１５や板材支柱１６によって、１面を覆うような構成としているが、１つの遮蔽物によって２面以上覆ったり、２つ以上の遮蔽物で１面を覆うように構成することも可能である。また、図３、図４に示された例では、遮蔽物は四角形状とされているが、コンデンサユニット１及びコンデンサ２の周囲を覆うことができれば、面取りをした形状や円筒形状とすることもできる。

本実施形態においては、コンデンサユニット１を型締装置２１下方の下枠１３に配置するようにしているが、コンデンサユニット１の配置位置としてはこの位置に限定されるものではなく、射出装置２２下方の下枠１３に配置するようにしたり、コンデンサユニット１を複数に分けて配置するようにすることもできる。また、コンデンサユニット１の電力供給は、射出装置２２の駆動時や型締装置２１の駆動時に限らず、その他の時期にも電力供給を行うようにすることも可能である。

（第２の実施形態）
図５は、本実施形態における射出成形機の構成を示した図である。本実施形態においては、射出成形機の機台１１の下枠１３に設けられたコンデンサユニット１の下部に緩衝装置３１が設けられ、コンデンサユニット１は緩衝装置３１を介して下枠１３で支持されている。図６は緩衝装置３１の詳細を示した図である。本実施形態の緩衝装置３１は、板材３２，板材３３の間にブロック状の防振ゴム３４を挟み込んだ構成とされており、板材３２、板材３３については、金属の板金やプラスチック等の樹脂によって形成されている。この構成によりコンデンサユニット１に伝わる機械の衝撃や振動を低減することが可能となる。

本実施形態においては、板材３２、板材３３の間にブロック状の防振ゴム３４を挟み込むようにしているが、ブロック状の防振ゴム３４に代えてシート状の防振ゴム３４を挟み込むように構成することも可能である。また、板材３２、板材３３のいずれか一方のみを備えるようにしたり、いずれの板材も備えず、ブロック状又はシート状の防振ゴム３４のみで構成するようにすることもできる。

（第３の実施形態）
図１、図３、図４、図５においては、射出成形機の機台１１の下枠１３にコンデンサユニット１を搭載したり、搭載されたコンデンサユニット１の周囲を遮蔽物１５や板状支柱１６で覆うような構成としていたが、本実施形態においては、コンデンサユニットの形状が異なっている。

本実施形態では、コンデンサユニット４１は箱状の筐体４３とされており、筐体４３の内部に、コンデンサ２の正極端子及び負極端子を有する面が上面となるように整列して配置されている。筐体４３については、金属の板金やプラスチック等の樹脂によって形成されている。図７のコンデンサユニット４１では、コンデンサ２は２列に配置されているが、１列にしたり、３列以上として配置する構造としてもよい。

コンデンサ２を内部に配置した後は、上部カバー１０を取り付けることにより、コンデンサ２の周囲を覆うような構成とすることができる。この構成により、コンデンサ２の周囲が遮蔽されるため、機械を電源に接続した後の機械操作時に安全に作業を行うことが可能となる。
また、筐体４３の端部にはハンドル８が設けられている。ハンドル８としては既製品のハンドルを用いることが可能であり、金属や樹脂から構成されている。このようなハンドル８を設けることにより、設置時や持ち運び時の作業性を向上させることが可能となる。

図８は、本実施形態のコンデンサユニット４１を射出成形機に取り付けた状態を示している。図７で示したように、本実施形態においてはコンデンサ２の周囲が箱状の筐体４３によって覆われているため、箱状の筐体４３が遮蔽物の役割を果たしている。そのため、第１の実施形態のようにさらに遮蔽物で覆った構造としなくともよい。

（第４の実施形態）
図９は、本実施形態における射出成形機の構成を示した図である。本実施形態においては、第１の実施形態から第３の実施形態で用いていたコンデンサユニットに代えて、蓄電池ユニットを用いることを特徴としており、図１に示された第１の実施形態との相違点は、機台１１の下枠１３における、型締装置２１の下部に、コンデンサユニット１が配置されていたことに代えて、蓄電池ユニット５１が配置されている点である。

図１０は、蓄電池ユニット５１の構成を示した図である。蓄電池ユニット５１は、直方体状に形成され、一面に正極端子及び負極端子を有する蓄電池５２と、複数の蓄電池位置決め用の穴が開けられた筐体５３とから構成されており、蓄電池５２の正極端子及び負極端子を有する面が上面となるように筐体５３に整列して配置されている。筐体５３については、金属の板金やプラスチック等樹脂によって形成されている。図１０の蓄電池ユニット５１では、蓄電池５２を複数使用した構造としているが、１つのみ用いる構造としてもよい。また、図１０の蓄電池ユニット５１においては、蓄電池５２を１列に並べる配置としているが、複数列に配置する構造としてもよい。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、図３に示されているように、支柱１４の間にまたがって遮蔽物１５を設けるようにして、蓄電池ユニット５１の周囲を遮蔽物１５で覆うようにしたり、図４に示されているように、遮蔽物の一部を板材支柱１６として、支柱２本の間を埋めた形状とすることもできる。このような構成にすることにより、蓄電装置としての蓄電池ユニット５１が周囲から遮蔽される構成となり、機械を電源に接続した後の機械操作時に安全に作業を行うことが可能となったり、遮蔽物の一部が支柱を兼ねる構成となるため、部品の点数を削減することが可能となる。

蓄電池ユニット５１の周囲としては、上方、下方の２面と、長手方向に２面、水平面内で長手方向に直交する方向に２面の合計６面ある。図３、図４に示された例では、１つの遮蔽物１５や板材支柱１６によって、１面を覆うような構成としているが、１つの遮蔽物によって２面以上覆ったり、２つ以上の遮蔽物で１面を覆うように構成することも可能である。また、図３、図４に示された例では、遮蔽物は四角形状とされているが、蓄電池ユニット５１及び蓄電池５２の周囲を覆うことができれば、面取りをした形状や円筒形状とすることもできる。

本実施形態においては、蓄電池ユニット５１を型締装置２１下方の下枠１３に配置するようにしているが、蓄電池ユニット５１の配置位置としてはこの位置に限定されるものではなく、射出装置２２下方の下枠１３に配置するようにしたり、蓄電池ユニット５１を複数に分けて配置するようにすることもできる。また、蓄電池ユニット５１の電力供給は、射出装置２２の駆動時や型締装置２１の駆動時に限らず、その他の時期にも電力供給を行うようにすることも可能である。

また、図５に示された第２の実施形態と同様に、蓄電池ユニット５１の下部に緩衝装置３１が設けられ、蓄電池ユニット５１が緩衝装置３１を介して下枠１３で支持されているようにすることもできる。緩衝装置３１の構成としては、第２の実施形態と同様である。

（第５の実施形態）
図９及び図１０においては、射出成形機の機台１１の下枠１３に蓄電池ユニット５１を搭載したり、搭載された蓄電池ユニット５１の周囲を遮蔽物１５や板状支柱１６で覆うような構成としていたが、本実施形態においては、蓄電池ユニットの形状が異なっている。

本実施形態では、図１１に示されているように、蓄電池ユニット６１は箱状の筐体６３とされており、筐体６３の内部に、蓄電池５２の正極端子及び負極端子を有する面が上面となるように整列して配置されている。筐体６３は金属の板金や、プラスチック等の樹脂によって形成されている。図１１の蓄電池ユニット６１では、蓄電池５２を複数使用した構造としているが、１つのみ用いる構造としてもよい。また、図１１の蓄電池ユニット６１においては、蓄電池５２は１列に配置されているが、複数列として配置する構造としてもよい。

蓄電池５２を内部に配置した後は、上部カバー１０を取り付けることにより、蓄電池５２の周囲を覆うような構成とすることができる。この構成により、蓄電池５２の周囲が遮蔽されるため、機械を電源に接続した後の機械操作時に安全に作業を行うことが可能となる。
また、筐体６３の端部にはハンドル８が設けられている。ハンドル８としては既製品のハンドルを用いることが可能であり、金属や樹脂から構成されている。このようなハンドル８を設けることにより、設置時や持ち運び時の作業性を向上させることが可能となる。

図１２は、本実施形態の蓄電池ユニット６１を射出成形機に取り付けた状態を示している。図１１で示したように、本実施形態においては蓄電池５２の周囲が箱状の筐体６３によって覆われているため、箱状の筐体６３が遮蔽物の役割を果たしている。そのため、第４の実施形態のようにさらに遮蔽物で覆った構造としなくともよい。

（第６の実施形態）
図１３は、本実施形態における射出成形機の構成を示した図である。本実施形態においては、図１に示されていた第１の実施形態のコンデンサユニット１に加えて、工場から供給される電圧を射出成形機に必要な電圧に変換するためのトランス８０が機台１１の下枠１３に搭載されている。

本実施形態においても、機械電源接続後の機械操作時に安全に作業が行われるように下枠１３にコンデンサユニット１とトランス８０を搭載した後に、図１４に示されたように遮蔽物で覆うようにすることもできる。また、コンデンサユニット１としては、図１に示されたコンデンサユニット１に代えて、図７に示されたコンデンサユニット４１を搭載するようにすることもできる。

（第７の実施形態）
図１５は、本実施形態における射出成形機の構成を示した図である。本実施形態においては、図１０に示されていた第４の実施形態の蓄電池ユニット５１に加えて、工場から供給される電圧を射出成形機に必要な電圧に変換するためのトランス８０が機台１１の下枠１３に搭載されている。

本実施形態においても、機械電源接続後の機械操作時に安全に作業が行われるように下枠１３に蓄電池ユニット５１とトランス８０を搭載した後に、図１４に示されたように遮蔽物で覆うようにすることもできる。また、蓄電池ユニットとしては、図１０に示された蓄電池ユニット５１に代えて、図１１に示された蓄電池ユニット６１を搭載するようにすることもできる。

１コンデンサユニット
２コンデンサ
３筐体
８ハンドル
１０上部カバー
１１機台
１２上枠
１３下枠
１４支柱
１５遮蔽物（カバー）
１６遮蔽物（板材支柱）
２１型締装置
２２射出装置
２３電装部
３１緩衝装置
３２板材
３３板材
３４防振ゴム
４１コンデンサユニット
４３筐体
５１蓄電池ユニット
５２蓄電池
５３筐体
６１蓄電池ユニット
６３筐体
８０トランス

Claims

機台と、射出装置と、型締装置と、電力供給を行う蓄電装置とを有する射出成形機であって、
前記機台は、上枠と、下枠と、前記下枠に対して前記上枠を支持する支柱とを備え、
前記射出装置と前記型締装置とが前記上枠に配置されており、
前記蓄電装置は筐体と該筐体に配置された蓄電手段から成り、
前記蓄電装置が前記下枠に配置されており、
前記蓄電手段の周囲を覆う複数の遮蔽物を備え、
前記遮蔽物の一部が前記支柱を兼ねていることを特徴とする射出成形機。
前記蓄電手段は蓄電池であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
前記蓄電手段はコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
前記蓄電装置が緩衝装置を介して前記下枠で支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の射出成形機。
前記蓄電装置が前記型締装置下部の前記下枠に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形機。
トランスを更に有し、
前記蓄電装置が前記トランスと並べて下枠に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の射出成形機。