技术领域
[0001] 本发明涉及基于有无载荷来检测工作人员的进入的安全垫、包括安全垫的合模装置以及包括安全垫的注射成型机。
相关背景技术
[0002] 检测有无载荷的压敏开关垫、即安全垫设置在要求安全性的建筑物内以检测可疑人员的进入，或者设置于工业机械以检测进入机械内部的工作人员。
[0003] 压敏开关垫有多种类型，例如如下所述地构成。即，压敏开关垫包括设置在底面的底面片、橡胶片等具有柔性的弹性绝缘材料所构成的表面片、设置在底面片和表面片之间的压敏导电片。压敏导电片由为绝缘体的橡胶材料和混入该橡胶材料的导电颗粒构成，当被压缩时，在该部分的内部，导电颗粒接触而导通。表面片和底面片分别设置有电极膜，并且电极膜与压敏导电片接触。因此，当载荷作用于表面片时，载荷所作用的部分变形，压敏导电片通过压缩而导通，表面片和底面片的电极膜导通。通过预先对电极膜施加电压来检测有无载荷。
[0004] 专利文献1中提出了一种不同类型的压敏开关垫。专利文献1中记载的压敏开关垫由踏板部和形成在该踏板部的背面侧的多个筒部构成，并且由橡胶一体地形成。筒部封入有流体，该流体经由连络管与压力传感器连接。当载荷作用于踏板部的表面时，该部分发生弹性变形，背面侧的筒部被压缩。由此，流体的压力变高并被压力传感器检测到。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本特开平06‑043043号公报
具体实施方式
[0022] 下面结合附图对具体实施方式进行详细说明。然而，本发明不限于以下实施方式。为了进行明确的说明，以下记载和附图被适当地简化。在各图中，对相同的要素标注了相同的附图标记，并根据需要省略重复的说明。另外，为了避免附图混乱，在某些部分省略了阴影线。
[0023] 根据本实施方式的安全垫包括：压敏开关垫，其表面由柔性片形成，并且检测有无载荷；设置于所述压敏开关垫上的踏板；以及在所述压敏开关垫与所述踏板之间彼此间隔开地设置的多个载荷传递部件，
[0024] 作用于所述踏板的载荷经由所述多个载荷传递部件由所述压敏开关垫检测出。
[0025] 另外，根据本实施方式的合模装置包括：相对于底座固定的固定盘；以及相对于底座自由滑动地设置、并沿相对于所述固定盘接近和远离的方向被驱动的可动盘，[0026] 所述底座上设置有所述安全垫。
[0027] 另外，根据本实施方式的注射成型机包括：注射树脂的注射装置；以及将模具合模的合模装置，
[0028] 所述合模装置包括：相对于底座固定的固定盘；以及相对于底座自由滑动地设置、并沿相对于所述固定盘接近和远离的方向被驱动的可动盘，
[0029] 所述底座上设置有所述安全垫。
[0030] 对本实施方式进行说明。
[0031] <注射成型机>
[0032] 如图1所示，根据本实施方式的注射成型机1由卧式的注射成型机1构成。注射成型机1大致由下文说明的合模装置2、注射装置3以及用于控制它们的控制器4构成。注射装置3如图1所简化地示出，由加热缸5和设置在该加热缸5内的螺杆(未图示)构成。加热缸5设有供给注射材料的料斗6和注射喷嘴7。
[0033] <合模装置>
[0034] 根据本实施方式的合模装置2包括固定在底座B上的固定盘9、在底座B上滑动的合模壳体10、以及同样在底座B上滑动的可动盘11。固定盘9和合模壳体10通过多根、例如四根系杆13、13、...连结。可动盘11被这些系杆13、13、...贯通，并且沿固定盘9的方向自由滑动。合模机构15设置在合模壳体10与可动盘11之间。固定盘9和可动盘11分别设有模具16、17。因此，当驱动合模机构15时，模具16、17进行模开闭。需要说明的是，合模机构15也可以由液压驱动的合模缸构成，其类型不受限制，但在本实施方式中采用肘节机构。
[0035] 即，合模装置可以包括相对于底座自由滑动地设置的合模壳体、连结固定盘和合模壳体的多根系杆、以及设置于合模壳体和可动盘之间肘节机构。
[0036] <安全垫>
[0037] 根据本实施方式的合模装置2设置有根据本实施方式的安全垫20，下面将详细说明其构造。更具体地，安全垫20铺设于底座B上，设置在固定盘9和可动盘11之间，并且连接到控制器4。尽管图1中未示出，但是合模装置2设置成由安全门关闭，并且在注射成型机1的运行期间防止工作人员进入内部，从而确保安全。在维修时，工作人员打开安全门而进入合模装置2，但当工作人员进入时，其被安全垫20检测到并向控制器4通知。控制器4禁止合模装置2及注射装置3的驱动。
[0038] 根据本实施方式的安全垫20如图2所示。安全垫20包括底板21、设置在底板21上的压敏开关垫23、以及设置在压敏开关垫23上的踏板25。底板21可以由任意的材料形成，在本实施方式中，由金属板形成。底板21是与底座B(参见图1)接触的部件。
[0039] 压敏开关垫23可以利用市售的各种类型压敏开关垫，但是在本实施方式中，为包括压敏导电片的类型。尽管图2中未示出，但压敏开关垫23由底面片、设置在底面片上的压敏导电片以及设置在压敏导电片上的具有柔性的表面片构成。压敏导电片由为绝缘体的橡胶材料形成，并且在橡胶材料中混入有大量导电颗粒。因此，当被压缩时，导电颗粒在该部分中在内部接触而导通。表面片和底面片分别设有电极膜，并且这些电极膜与压敏导电片接触。因此，当载荷作用于表面片时，载荷所作用的部分变形，压敏导电片被压缩而导通。需要说明的是，无论采用何种类型的压敏开关垫23，至少表面片由橡胶等柔性材料形成。
[0040] 踏板25设置为使得压敏开关垫23的表面片不会因高温物质附着而破损。虽然对材质不限，但优选由铝板(即铝合金板)、或不锈钢板、钢板等金属板构成。这是因为金属板具有较高的耐热性，因此即使高温物质掉落，也没有劣化的风险。踏板25的表面施加有防滑的凹凸加工26。
[0041] 优选地，踏板由铝板、不锈钢板或钢板构成。
[0042] 在这种踏板25的背面设置有多个载荷传递部件28、28、...。载荷传递部件28、28...可以由任何材料形成，但在本实施方式中，由橡胶材料(即弹性体)形成为板状。多个载荷传递部件28、28、...彼此间隔开地布置并安装至踏板25的背面。由于作用于踏板25的载荷经由具有小面积的载荷传递部件28、28...作用于压敏开关垫23，因此能够精度良好地进行检测。需要说明的是，在该实施方式中，加强肋29、29、...贴附至踏板25的背面，并且载荷传递部件28、28、...固定附着于加强肋29、29、...。在图3A中，示出了安全垫20的剖面，载荷传递部件28通过螺钉30固定附着于加强肋29的下表面。
[0043] 优选的是像这样，踏板设置有多个加强肋，并且多个载荷传递部件固定附着于加强肋。
[0044] 在根据本实施方式的安全垫20中，底板21和踏板25具有比压敏开关垫23更大的面积。因此，底板21和踏板25的周缘部相对于压敏开关垫23向外突出。在该向外突出的部分中，底板21和踏板25通过多个弹性支撑部件32、32...连接。弹性支撑部件32、32、…可以由任意的材料构成，只要弹性地支撑踏板25即可，在本实施方式中由弹簧33构成。
[0045] 优选的是像这样，安全垫包括面积大于压敏开关垫且设置在所述压敏开关垫下方的底板、以及多个弹性支撑部件，
[0046] 所述多个弹性支撑部件避开所述压敏开关垫地设置于所述底板，并支撑踏板，[0047] 当载荷作用于所述踏板时，所述弹性支撑部件被压缩。
[0048] 另外，优选的是，弹性支撑部件由弹簧构成。
[0049] <安全垫的作用>
[0050] 对根据本实施方式的安全垫20的作用进行说明。根据本实施方式的安全垫20在没有载荷作用于踏板25时，为如图3A所示。即，踏板25由弹性支撑部件32支撑，并且载荷传递部件28为从压敏开关垫23分离的状态。因此，压敏开关垫23不变形，未检测到载荷。
[0051] 工作人员来到安全垫20上。由此，如图3B所示，向下的载荷作用于踏板25。通过该载荷，弹性支撑部件32被压缩。当弹性支撑部件32被压缩时，载荷传递部件28接触压敏开关垫23并且向下推压敏开关垫23。由此，压敏开关垫23如附图标记35所示地变形，并且载荷被检测到。当压敏开关垫23检测到载荷时，向控制器4(参见图1)通知。控制器4判断工作人员进入合模装置2。
[0052] 根据本实施方式的安全垫20的最上方的面为踏板25。因此，压敏开关垫23不易发生损伤。在根据本实施方式的注射成型机1中(参见图1)，当在注射喷嘴7接触模具16的状态下执行吹扫(所谓的模内吹扫)时，存在高温的熔融树脂下落到安全垫20的情况。即使熔融树脂下落到安全垫20，由于受到踏板25的保护，压敏开关垫23也不会发生损伤。
[0053] <第二实施方式>
[0054] 根据本实施方式的安全垫20可以进行各种变形。图4A示出了根据第二实施方式的变形的安全垫20A。在第二实施方式中，踏板25不在其背面设置加强肋。并且多个载荷传递部件28、28、...直接固定附着至踏板25。此外，载荷传递部件28、28、...不是用螺钉、而是用粘合剂固定附着至踏板25。此外，在第二实施方式中，未设置有弹性支撑部件。踏板25由多个载荷传递部件28、28、...支撑于压敏开关垫23，但由于踏板25较为轻量地形成，因此压敏开关垫23的变形量为微小的。因此，在此状态下，未检测到载荷。当工作人员来到踏板25上时，压敏开关垫23的变形量增大，从而检测到载荷。
[0055] <第三实施方式>
[0056] 图4B示出了根据第三实施方式的安全垫20B。在第三实施方式中，载荷传递部件28B、28B与踏板25B一体地形成。即，载荷传递部件28、28、...由与踏板25B相同的材料形成。
在该第三实施方式中，弹性支撑部件32B由橡胶管37构成。当没有载荷作用于踏板25B时，踏板25B的大部分重量作用于橡胶管37。踏板25B的一部分重量经由载荷传递部件28B、28B...作用于压敏开关垫23，但由于大部分重量由橡胶管37支撑，因此未检测到载荷。当工作人员来到踏板25上时，橡胶管37被压缩，并且通过载荷传递部件28B、28B...，压敏开关垫23变形而载荷被检测到。
[0057] <其他变形例>
[0058] 尽管踏板25已被说明为优选由金属制成，但是其也可以由聚酰亚胺树脂、陶瓷复合材料或玻璃纤维复合材料形成。这些材料为作为隔热板使用的材料。因此，即使高温的物质附着在踏板25上，也能够抑制向压敏开关垫23的表面片的热传导，保护表面片。尽管上文已经说明了载荷传递部件28可以由任何材料制成，但是其与踏板25同样地，可以由聚酰亚胺树脂、陶瓷复合材料或玻璃纤维复合材料形成，也可以由金属形成。即，载荷传递部件可以由橡胶或金属形成。
[0059] 以上，基于实施方式对本发明的发明人的发明进行了具体说明，但无需赘言的是，本发明并不限定于已经说明的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。上述的多个示例也可以适当组合来实施。
[0060] 工业实用性
[0061] 根据本公开，能够提供一种即使高温的物质附着也不会发生损伤的安全垫以及包括这种安全垫的合模装置和注射成型机。
[0062] 尽管已经参考具体实施方式详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种变化和修改。
[0063] 本申请基于2022年1月27日提交的日本特许出愿(日本特愿2022‑011326)，其内容作为参考并入本文。
[0064] 附图标记说明
[0065] 1 注射成型机 2 合模装置
[0066] 3 注射装置 4 控制器
[0067] 5 加热缸 6 料斗
[0068] 7 注射喷嘴 9 固定盘
[0069] 10 合模壳体 11 可动盘
[0070] 13 系杆 15 合模机构
[0071] 16 模具 17 模具
[0072] 20、20A、20B 安全垫
[0073] 21 底板 23 压敏开关垫
[0074] 25、25B 踏板 26 凹凸加工
[0075] 28、28B 载荷传递部件
[0076] 29 加强肋 30 螺丝
[0077] 32、32B 弹性支撑部件 33 弹簧
[0078] 35 变形 37 橡胶管
[0079] B 底座
