説明

電動式竪型型締装置

【課題】本発明はベルト破断対策を講じた型締装置を提供することを課題とする。
【解決手段】固定盤13と、可動盤15と、圧受盤16と、門型ブラケット18に上端側が軸線回りに回転可能に支持されたボールねじ軸20と、タイバー14と、クロスヘッド35と、トグルリンク17とを備えた電動式竪型型締装置において、ボールねじ軸20の上端側に設けられボールねじ軸20の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置40を備えたことを特徴とする。
【効果】ボールねじ軸20の回転をブレーキ手段40で阻止する。ベルト破綻やベルトゆるみによるスリップ発生に対処することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は電動式竪型型締装置の安全対策技術に関する。
【背景技術】
【0002】
射出成形機は、金型を型締めする型締装置及び金型へ樹脂材料を射出する射出装置が主要構成要素となる。そのうちの型締装置は、シリンダで直接型締めを行う直圧式型締装置と、トグルリンクのレバー比を応用して型締めを行うトグル式型締装置とが基本構造とされる。
【0003】
さらに、トグル式型締装置では、クロスヘッドの送りにボールねじ機構を採用することが主流となってきた。
そして、電動式竪型射出成形機にトグル式型締装置を適用することが知られている(例えば、特許文献1(図1)参照。)。
【0004】
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図5は従来の技術の基本構成を説明する図であり、図左半分は型開き状態を示し、このときには想像線で示す可動盤101は上限位置にある。型締めのために電動機102に通電するとブレーキ103がオフになり、ベルト104が周回し始め、ボールねじ軸105が回転し始める。ボールねじ軸105の回転により、ボールナット106が下がり、トグルリンク107が伸張するため圧受盤108が下がり、可動盤101が下がる。結果として図右半分に示す型締め状態に至る。
【0005】
型開きはボールねじ軸105を逆転させる。可動盤101が上限位置に至ったら電動機102を止め、ブレーキ103をオンにする。これで可動盤101の下降を防止することができる。
しかし、ベルト104が破断したときや、ベルト104が歯飛びしたときには、ブレーキ103の制動作用はボールねじ軸105に及ばない。一般にボールねじ機構は摩擦抵抗が極めて小さいため、ボールねじ軸105は小さな外力で回転し始め、圧受盤108及び可動盤101は下降する。この下降は安全上好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平10−291239号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明はベルト破断対策を講じた型締装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に係る発明は、固定盤(13)と、この固定盤(13)の上方に設けられた可動盤(15)と、前記固定盤(13)の下方に設けられた圧受盤(16)と、この圧受盤(16)に立てられ上端が門型ブラケット(18)に支持されているガイドバー(33)と、前記門型ブラケット(18)に上端側が軸線回りに回転可能に支持されたボールねじ軸(20)と、前記固定盤(13)に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤(15)に、下端が前記圧受盤(16)に固定されたタイバー(14)と、前記ボールねじ軸(20)に繋がり該ボールねじ軸(20)の回転によって前記ガイドバー(33)にガイドされながら上下動するクロスヘッド(35)を介して前記圧受盤(16)を前記固定盤(13)に対して上下動させ、前記タイバー(14)を介して前記可動盤(15)を上下動させるためのトグルリンク(17)とを備えた電動式竪型型締装置において、
前記ボールねじ軸(20)の上端側に設けられ前記ボールねじ軸(20)の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置(40)を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明では、請求項1記載の電動式竪型型締装置において、ブレーキ装置(40)が、通電するとブレーキが開放状態になる非励磁作動型の電磁ブレーキであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明では、ボールねじ軸の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置を備えた。ブレーキ手段でボールねじ軸の回転を阻止する。ベルト破綻やベルトゆるみによるスリップ発生に対処することができる。
【0011】
加えて、ボールねじ軸の回転を阻止するブレーキ手段を、ボールねじ軸に直接設けたので、ベルトの上方にブレーキ手段を配置することが可能となり、型締装置の小型化を図ることができる。また、ブレーキ手段をボールねじ軸に直接設けることで部品点数を削減することが可能となり、型締装置のコストダウンを図ることができる。
【0012】
さらに、ブレーキ手段は、ボールねじ軸の上端に設けた。ボールねじ軸の上端に直接ブレーキ手段を取付けることで、ボールねじ軸上方のスペースの有効活用を図ることができる。
【0013】
請求項2に係る発明では、ブレーキ手段は非励磁作動型ブレーキであり、この非励磁作動型ブレーキは通電時に非制動、非通電時に制動作用を発揮する。そのため、停電時に自動的にボールねじ軸を制動することができ、型締装置の安全を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明に係る電動式竪型型締装置の正面図である。
【図2】本発明に係る電動式竪型型締装置の側面図である。
【図3】本発明に係るブレーキ手段の配置図である。
【図4】本発明で採用したブレーキ手段の構造図兼作用説明図である。
【図5】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【0016】
図1は本発明に係る電動式竪型型締装置の正面図であり、電動式竪型型締装置10は、基台11に下部支柱12、12を立て、この下部支柱12、12の上端に固定盤13を載せ、この固定盤13にタイバー14、14を貫通させ、このタイバー14、14の上部に可動盤15を固定し、タイバー14、14の下端に圧受盤16を固定し、この圧受盤16と固定盤13との間に屈曲自在なトグルリンク17、17を掛け渡し、圧受盤16の上面中央に門形ブラケット18(形状は図3参照)を立て、この門形ブラケット18にクロスヘッド(図3の符号36参照)を昇降自在に収納し、このクロスヘッドのアーム部19、19にトグルリンク17、17の中間部を連結し、圧受盤16の下面中央からボールねじ軸20を下方へ突出させ、このボールねじ軸20の下端に従動プーリ21を取付けてなる。
【0017】
図2は本発明に係る電動式竪型型締装置の側面図であり、圧受盤16に電動モータ22を取付け、この電動モータ22のモータ軸23に駆動プーリ24を取付け、この駆動プーリ24と従動プーリ21とにベルト25を掛け渡すことにより、従動プーリ21、駆動プーリ24及びベルト25を圧受盤16と基台11との間の狭いスペースに配置したことを示す。
また、固定盤13から射出装置27を支える上部支柱28を立てると共に、上部支柱28にレール29を張り、このレール29にスライダ31を昇降自在に嵌め、このスライダ31を可動盤15に接続することで、可動盤15の振れを防止するようにした。
【0018】
図3は本発明に係るブレーキ手段の配置図であり、圧受盤16に上方に開口する凹部32を形成し、この凹部32にボールねじ軸20及び一対のガイドバー33、33を立て、ボールねじ軸20にボールナット34をねじ込み、このボールナット34にクロスヘッド35を取付け、このクロスヘッド35から延ばしたフランジ部36、36をガイドバー33、33に嵌合し、ガイドバー33、33の上端及びボールねじ軸20の上部を門形ブラケット18で支持させ、このようなボールねじ軸20の上端にブレーキ手段40を直接取付けたことを特徴とする。ブレーキ手段40の内部構造及び作動は後述する。また、ブレーキ手段40を制御するブレーキ制御部50の動作も後述する。
【0019】
ボールねじ軸20の下端は圧受盤16を貫通して下方へ突出させ、このようなボールねじ軸20の下端に従動プーリ21を取付け、ベルト25及び駆動プーリ24にて電動モータ22でボールねじ軸20を回転させることができる構造にした。
【0020】
電動モータ22でボールねじ軸20を回すと、ボールナット34、クロスヘッド35及びクロスヘッド35のアーム部19がガイドバー33、33でガイドされながら上昇又は下降する。この動作により、図1に示すトグルリンク17、17が「く」字状に屈曲すれば、圧受盤16が上昇し、タイバー14、14を介して可動盤15が上昇し、型開状態になる。また、トグルリンク17、17が「I」字状に伸張すれば、圧受盤16が下降し、タイバー14、14を介して可動盤15が下降し、型締め状態になる。
【0021】
図4は本発明で採用したブレーキ手段の構造図兼作用説明図である。
(a)において、ブレーキ手段40は、ボールねじ軸20に直接又は鍔付きスリーブ41を介して固着したブレーキ板42と、ボールねじ軸20に相対回転自在に且つ軸方向移動可能に取付けた摩擦板43と、この摩擦板43をブレーキ板42に押しつけるスプリング44、44と、これらのスプリング44、44に抗して摩擦板43をブレーキ板42から距離Tだけ離す電磁石45、45と、これらの電磁石45、45及びスプリング44、44を支える固定側部材46とからなる非励磁作動型ブレーキであることを特徴とする。
【0022】
なお、摩擦板43は固定側部材46にスプライン47で軸方向移動可能に且つ回転不能に嵌合する。ただし、摩擦板43は、ボールねじ軸20に隙間を持たせた穴を介して取付けたので、ボールねじ軸20に対しては相対回転自在となる。
【0023】
固定側部材46は上面を開放したケースであり、門形ブラケット18に固定する。
さらに、好ましくはボールねじ軸20の上端に歯付き円板48を取付け、この歯付き円板48の歯49にパルスピックアップと称するセンサ51を臨ませ、このセンサ51をサイドプレート52に固定する。サイドプレート52は静止部材である。センサ51は歯491個当たり1個のパルスを発生する。検出したパルスの数を時間で割ることによりボールねじ軸20の回転速度を検出することができる。
【0024】
以上の構成からなるブレーキ手段40の作用を説明する。
(a)において、電磁石45、45に通電して、摩擦板43を吸着することで、摩擦板43をブレーキ板42から距離Tだけ分離する。この結果、ボールねじ軸20、鍔付きスリーブ41、ブレーキ板42及び歯付き円板48は回転自在となる。
(b)において、電磁石45、45への通電を停止する。すると、スプリング44、44の押し作用で摩擦板43は上昇し、ブレーキ板42に押圧される。摩擦板43は非回転部材であるため、摩擦力によりブレーキ板42は制動され、ボールねじ軸20も制動される。
【0025】
通常の運転の一環として電動モータ(図3符号22)に通電してボールねじ軸20を回転させるときには、電磁石45にも通電して回転可能にする((a)参照)。また、電動モータ(図3符号22)への通電を停止するときには、電磁石45への通電も停止してボールねじ軸20の回転を阻止する((b)参照)。
【0026】
また、運転中には予定回転速度とセンサ51で検出した実回転速度とを比較して、実回転速度が異常に低下したときには電磁石45への通電も停止してボールねじ軸20の回転を阻止する((b)参照)。ベルト破断やベルトゆるみによるスリップ発生に対処することができる。
さらに、停電時には電磁石45への通電が停止してボールねじ軸20の回転を阻止することができる((b)参照)。
【0027】
図3に戻って、ブレーキ手段40をオン(ブレーキ作動)−オフ(ブレーキ開放)制御するブレーキ制御部50は、電動モータ22がオンのときにブレーキを開放し、電動モータ22がオフのときにブレーキを作動させるなどの通常の制動指令の他、停電情報、ボールねじ軸の回転が異常であるときのボールねじ軸回転異常情報、安全ドアのドア開情報のうちの少なくとも1つの情報を受けたときにも、ブレーキを作動させる。
【0028】
この結果、停電、ボールねじ軸異常、安全ドア開の際に可動盤などの可動部の落下を防止することができ、一層の安全措置を講じることができる。
【0029】
尚、請求項1ではブレーキ手段は励磁作動型ブレーキ(通電時オン、停電時オフ)であってもよい。
【0030】
本発明は、電動式竪型型締装置に好適である。
【符号の説明】
【0031】
10…電動式竪型型締装置、13…固定盤、14…タイバー、15…可動盤、16…圧受盤、17…トグルリンク、18…門型ブラケット、20…ボールねじ軸、35…クロスヘッド、40…ブレーキ手段。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定盤(13)と、この固定盤(13)の上方に設けられた可動盤(15)と、前記固定盤(13)の下方に設けられた圧受盤(16)と、この圧受盤(16)に立てられ上端が門型ブラケット(18)に支持されているガイドバー(33)と、前記門型ブラケット(18)に上端側が軸線回りに回転可能に支持されたボールねじ軸(20)と、前記固定盤(13)に上下動可能に貫通して設けられ、上端が前記可動盤(15)に、下端が前記圧受盤(16)に固定されたタイバー(14)と、前記ボールねじ軸(20)に繋がり該ボールねじ軸(20)の回転によって前記ガイドバー(33)にガイドされながら上下動するクロスヘッド(35)を介して前記圧受盤(16)を前記固定盤(13)に対して上下動させ、前記タイバー(14)を介して前記可動盤(15)を上下動させるためのトグルリンク(17)とを備えた電動式竪型型締装置において、
前記ボールねじ軸(20)の上端側に設けられ前記ボールねじ軸(20)の回転を停止させた状態で保持するブレーキ装置(40)を備えたことを特徴とする電動式竪型型締装置。
【請求項2】
請求項1記載の電動式竪型型締装置において、
前記ブレーキ装置(40)が、通電するとブレーキが開放状態になる非励磁作動型の電磁ブレーキであることを特徴とする電動式竪型型締装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−286137(P2009−286137A)
【公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−206907(P2009−206907)
【出願日】平成21年9月8日(2009.9.8)
【分割の表示】特願2005−240237(P2005−240237)の分割
【原出願日】平成17年8月22日(2005.8.22)
【出願人】(000227054)日精樹脂工業株式会社 (293)
【Fターム(参考)】