JP2009286137A - 電動式竪型型締装置 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

本発明は電動式竪型型締装置の安全対策技術に関する。

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。

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。）。

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。

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。

特開平１０−２９１２３９号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明に係る電動式竪型型締装置の正面図である。 本発明に係る電動式竪型型締装置の側面図である。 本発明に係るブレーキ手段の配置図である。 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。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

本発明は、電動式竪型型締装置に好適である。

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。

Claims (2)

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。
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。

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