JPH043290B2 - - Google Patents
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- JPH043290B2 JPH043290B2 JP1270383A JP1270383A JPH043290B2 JP H043290 B2 JPH043290 B2 JP H043290B2 JP 1270383 A JP1270383 A JP 1270383A JP 1270383 A JP1270383 A JP 1270383A JP H043290 B2 JPH043290 B2 JP H043290B2
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- cavity
- resin
- pressure
- movable
- injection
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
- B29C45/768—Detecting defective moulding conditions
-
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- B29C45/2673—Moulds with exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は射出圧縮成形金型に係り、特にプラス
チツクレンズのように形状精度や表面精度が要求
され、かつ内部歪のない成形品を成形する射出圧
縮成形金型であつて、成形効率の向上を志向した
射出圧縮成形金型に関するものである。
チツクレンズのように形状精度や表面精度が要求
され、かつ内部歪のない成形品を成形する射出圧
縮成形金型であつて、成形効率の向上を志向した
射出圧縮成形金型に関するものである。
まず従来の射出圧縮成形金型と、その動作を、
第１図を使用して説明する。
第１図を使用して説明する。
第１図は、プラスチツクレンズの成形に供する
従来の射出圧縮成形金型の一例を示す側断面図で
ある。この第１図において、１は固定型、１５は
固定型取付板、４は固定型１内の固定アダプタ１
４に嵌挿された固定入駒、２は可動型、２０は可
動型取付板、５は可動型２内の可動アダプタ１６
内に、摺動自在に嵌挿された可動入駒、３は、固
定入駒４と可動入駒５とで形成されるキヤビテ
イ、７は可動型２の後部に設置され、可動入駒５
を押し出すことができる加圧シリンダ、６は固定
入駒４および可動入駒５内にキヤビテイ表面に対
向して嵌挿された超音波送受信素子である。
従来の射出圧縮成形金型の一例を示す側断面図で
ある。この第１図において、１は固定型、１５は
固定型取付板、４は固定型１内の固定アダプタ１
４に嵌挿された固定入駒、２は可動型、２０は可
動型取付板、５は可動型２内の可動アダプタ１６
内に、摺動自在に嵌挿された可動入駒、３は、固
定入駒４と可動入駒５とで形成されるキヤビテ
イ、７は可動型２の後部に設置され、可動入駒５
を押し出すことができる加圧シリンダ、６は固定
入駒４および可動入駒５内にキヤビテイ表面に対
向して嵌挿された超音波送受信素子である。
このようなプラスチツクレンズ（以下、成型品
という）を成形する射出圧縮成形金型では、キヤ
ビテイ３の表面を形成する金属を研磨し、表面精
度を高める必要から、固定入駒７、可動入駒８の
ような分割可能な型部品を使用し、また成形品の
大きさが変わり、キヤビテイ３の外形、形状が変
化してもある程度まで対処できるように、固定入
駒４は固定アダプタ１４に、可動入駒５は可動ア
ダプタ１６にそれぞれ嵌挿されており、形状変化
に対して、固定入駒４、固定アダプタ１４、可動
入駒５、可動アダプタ１６を交換すればよいよう
になつている。
という）を成形する射出圧縮成形金型では、キヤ
ビテイ３の表面を形成する金属を研磨し、表面精
度を高める必要から、固定入駒７、可動入駒８の
ような分割可能な型部品を使用し、また成形品の
大きさが変わり、キヤビテイ３の外形、形状が変
化してもある程度まで対処できるように、固定入
駒４は固定アダプタ１４に、可動入駒５は可動ア
ダプタ１６にそれぞれ嵌挿されており、形状変化
に対して、固定入駒４、固定アダプタ１４、可動
入駒５、可動アダプタ１６を交換すればよいよう
になつている。
まず、射出成形機を出た樹脂（図示せず）は、
固定型１内にせん孔されたスプル１１から射出圧
縮成形金型内に導びかれ、ランナ１２、ゲート１
３を経て、キヤビテイ３内に充填される。充填終
了後、一定時間を経て、信号制御器９からの指令
により、油圧発生器１０で発生した油圧が、加圧
シリンダ７の加圧シリンダピストン８を進出させ
ると、シリンダピストン８前面の、押出板Ｂ１９
および押出板Ａ１８に固定結合された可動入駒５
が前進し、キヤビテイ３内の樹脂を圧縮する。こ
の圧縮に伴ない、超音波送受信兼用素子（以下超
音波素子という）６Ａおよび６Ｄが、キヤビテイ
３内樹脂と、固定入駒４および可動入駒５の接触
状況を検出する。
固定型１内にせん孔されたスプル１１から射出圧
縮成形金型内に導びかれ、ランナ１２、ゲート１
３を経て、キヤビテイ３内に充填される。充填終
了後、一定時間を経て、信号制御器９からの指令
により、油圧発生器１０で発生した油圧が、加圧
シリンダ７の加圧シリンダピストン８を進出させ
ると、シリンダピストン８前面の、押出板Ｂ１９
および押出板Ａ１８に固定結合された可動入駒５
が前進し、キヤビテイ３内の樹脂を圧縮する。こ
の圧縮に伴ない、超音波送受信兼用素子（以下超
音波素子という）６Ａおよび６Ｄが、キヤビテイ
３内樹脂と、固定入駒４および可動入駒５の接触
状況を検出する。
ここで超音波素子６Ａ，６Ｄの機能について、
６Ａを主に説明する。信号制御器９で発生した信
号波（図示せず）が、接続ケーブル２１を介して
超音波素子６Ａに入り、ここでキヤビテイ３方向
に発信されると、この信号波は、可動入駒５の表
面とキヤビテイ３内樹脂が接触している場合に
は、超音波素子６Ａ方向には戻らず、そのままキ
ヤビテイ方向に進行し、固定入駒４内の超音波素
子６Ｄに受信される。一方、可動入駒５の表面
と、キヤビテイ３内樹脂が接触していない場合に
は、超音波素子６Ａより発信された信号波は、可
動入駒５の表面で反射し、キヤビテイ３方向へは
進行せず、可動入駒４内の超音波素子６Ｄにも受
信されず、超音波素子６Ａ方向へ戻り、信号波は
再び超音波素子６Ａで捉えられる。このように、
入駒表面とキヤビテイ３内樹脂が接触している場
合には、反射波がなく、自ら信号波を発信した超
音波素子６Ａには信号波は戻らず、対向する超音
波素子６Ｄに受信される。入駒表面とキヤビテイ
３内樹脂が接触していない場合には、反射波が超
音波素子６Ａに戻り、対向する超音波素子６Ｄに
は達せず、受信もされない。また超音波素子６Ｄ
から発信した場合も、６Ａ側から発信した場合と
全く同様であつて、固定入駒４表面とキヤビテイ
３内樹脂が接触している場合には、反射波がな
く、信号波は超音波素子６Ｄには戻らず６Ａに捉
えられ、接触していない場合は、反射波が６Ｄで
捉えられ６Ａには受信されない。なおキヤビテイ
を通らず、金型の他の部分をまわり込んで伝わる
信号波もあるため、キヤビテイ３内樹脂と入駒表
面との接触状況は、信号波の強弱として検出され
る。このように、捉えられる信号波の強弱によ
り、キヤビテイ３内樹脂と固定入駒４および可動
入駒５との接触状況を検出することができる。
６Ａを主に説明する。信号制御器９で発生した信
号波（図示せず）が、接続ケーブル２１を介して
超音波素子６Ａに入り、ここでキヤビテイ３方向
に発信されると、この信号波は、可動入駒５の表
面とキヤビテイ３内樹脂が接触している場合に
は、超音波素子６Ａ方向には戻らず、そのままキ
ヤビテイ方向に進行し、固定入駒４内の超音波素
子６Ｄに受信される。一方、可動入駒５の表面
と、キヤビテイ３内樹脂が接触していない場合に
は、超音波素子６Ａより発信された信号波は、可
動入駒５の表面で反射し、キヤビテイ３方向へは
進行せず、可動入駒４内の超音波素子６Ｄにも受
信されず、超音波素子６Ａ方向へ戻り、信号波は
再び超音波素子６Ａで捉えられる。このように、
入駒表面とキヤビテイ３内樹脂が接触している場
合には、反射波がなく、自ら信号波を発信した超
音波素子６Ａには信号波は戻らず、対向する超音
波素子６Ｄに受信される。入駒表面とキヤビテイ
３内樹脂が接触していない場合には、反射波が超
音波素子６Ａに戻り、対向する超音波素子６Ｄに
は達せず、受信もされない。また超音波素子６Ｄ
から発信した場合も、６Ａ側から発信した場合と
全く同様であつて、固定入駒４表面とキヤビテイ
３内樹脂が接触している場合には、反射波がな
く、信号波は超音波素子６Ｄには戻らず６Ａに捉
えられ、接触していない場合は、反射波が６Ｄで
捉えられ６Ａには受信されない。なおキヤビテイ
を通らず、金型の他の部分をまわり込んで伝わる
信号波もあるため、キヤビテイ３内樹脂と入駒表
面との接触状況は、信号波の強弱として検出され
る。このように、捉えられる信号波の強弱によ
り、キヤビテイ３内樹脂と固定入駒４および可動
入駒５との接触状況を検出することができる。
さらに信号制御器９の機能について説明する
と、信号制御器９は、(1)超音波素子６Ａおよび６
Ｄに、交互に、一定のサイクルで信号波を送り出
し、(2)各超音波素子で受信した信号波の強弱を、
予め設定記憶した信号波と比較演算し、(3)演算に
基づいて油圧発生器１０を制御する、すなわち、
発信、記憶、比較演算、制御の機能を有する。
と、信号制御器９は、(1)超音波素子６Ａおよび６
Ｄに、交互に、一定のサイクルで信号波を送り出
し、(2)各超音波素子で受信した信号波の強弱を、
予め設定記憶した信号波と比較演算し、(3)演算に
基づいて油圧発生器１０を制御する、すなわち、
発信、記憶、比較演算、制御の機能を有する。
さて、キヤビテイ３内樹脂の圧縮に伴い、超音
波素子６Ａおよび６Ｄにより、キヤビテイ３内樹
脂と固定入駒４および可動入駒５との接触が検知
された場合、信号制御器９は演算後、それ以上の
圧縮が不要と判断すれば、油圧発生器１０の作動
を制御し、加圧シリンダ７の加圧シリンダピスト
ン８の作動を停止させる。また超音波素子６がキ
ヤビテイ３内樹脂と、固定入駒４および可動入駒
５との接触を検知できない場合には、引き続き加
圧シリンダ７で圧縮を継続し、一定時間内に接触
を検知できない場合には、不良品と判定し、キヤ
ビテイ３内樹脂を型外に排出する。これとは逆
に、一定時間内に接触が検知された場合には、前
記の如く加圧シリンダ７の作動が停止し、再び樹
脂の収縮が進行して接触が検知されなくなると、
加圧シリンダ７により圧縮が行なわれる。以上の
動作を繰り返し、圧縮成形を行なうようにしてい
た。
波素子６Ａおよび６Ｄにより、キヤビテイ３内樹
脂と固定入駒４および可動入駒５との接触が検知
された場合、信号制御器９は演算後、それ以上の
圧縮が不要と判断すれば、油圧発生器１０の作動
を制御し、加圧シリンダ７の加圧シリンダピスト
ン８の作動を停止させる。また超音波素子６がキ
ヤビテイ３内樹脂と、固定入駒４および可動入駒
５との接触を検知できない場合には、引き続き加
圧シリンダ７で圧縮を継続し、一定時間内に接触
を検知できない場合には、不良品と判定し、キヤ
ビテイ３内樹脂を型外に排出する。これとは逆
に、一定時間内に接触が検知された場合には、前
記の如く加圧シリンダ７の作動が停止し、再び樹
脂の収縮が進行して接触が検知されなくなると、
加圧シリンダ７により圧縮が行なわれる。以上の
動作を繰り返し、圧縮成形を行なうようにしてい
た。
しかしながら、これまで述べてきたような圧縮
成形時のみの制御では、射出保圧時に生じた欠陥
は、ほとんど補償することができなかつた。この
ため、不良品については、射出開始から、圧縮力
をかけても補償し得ないと判定されるまでの時間
が、すべて無駄時間となつていた。また、固定入
駒４、可動入駒５とも各１個づつの超音波素子し
か嵌挿していないため、成形品の一部分の状況し
か捉えることができず、これをキヤビテイ全体の
状況として捉えていたため、部分的に過大な内部
応力を生じたり、あるいは部分的に圧縮不足を生
じる等、不都合であつた。例えば、射出保圧力の
不足により、キヤビテイ３中央部にヒケ、即ち樹
脂収縮に起因する凹部が生じた場合、射出保圧時
には凹部のあることは発見できても、射出保圧力
の制御を行なつていないため、そのまま次の圧縮
工程に移行する。圧縮工程では、既に発生してし
まつている前工程でのキヤビテイ３中央部ヒケ
を、超音波素子６Ａ，６Ｄが検知し、信号制御器
９が、キヤビテイ全面換算の信号を油圧発生器１
０を通じて加圧シリンダ７に送るため、キヤビテ
イ３内樹脂のヒケ以外の部分には、過大な圧縮力
がかかり内部応力が増したり、樹脂表面層が金型
に接着する表面剥離現象が生じたりした。また圧
縮によつても、一定時間内に、ヒケの修正補償が
できない場合、キヤビテイ内樹脂は欠陥品として
取り出され、それまでに要した時間は無駄時間と
なり、成形効率が低下するという欠点があつた。
成形時のみの制御では、射出保圧時に生じた欠陥
は、ほとんど補償することができなかつた。この
ため、不良品については、射出開始から、圧縮力
をかけても補償し得ないと判定されるまでの時間
が、すべて無駄時間となつていた。また、固定入
駒４、可動入駒５とも各１個づつの超音波素子し
か嵌挿していないため、成形品の一部分の状況し
か捉えることができず、これをキヤビテイ全体の
状況として捉えていたため、部分的に過大な内部
応力を生じたり、あるいは部分的に圧縮不足を生
じる等、不都合であつた。例えば、射出保圧力の
不足により、キヤビテイ３中央部にヒケ、即ち樹
脂収縮に起因する凹部が生じた場合、射出保圧時
には凹部のあることは発見できても、射出保圧力
の制御を行なつていないため、そのまま次の圧縮
工程に移行する。圧縮工程では、既に発生してし
まつている前工程でのキヤビテイ３中央部ヒケ
を、超音波素子６Ａ，６Ｄが検知し、信号制御器
９が、キヤビテイ全面換算の信号を油圧発生器１
０を通じて加圧シリンダ７に送るため、キヤビテ
イ３内樹脂のヒケ以外の部分には、過大な圧縮力
がかかり内部応力が増したり、樹脂表面層が金型
に接着する表面剥離現象が生じたりした。また圧
縮によつても、一定時間内に、ヒケの修正補償が
できない場合、キヤビテイ内樹脂は欠陥品として
取り出され、それまでに要した時間は無駄時間と
なり、成形効率が低下するという欠点があつた。
本発明は、前記した従来技術の欠点を除去し、
条件設定のための時間を短縮して成形の効率を向
上するとともに、射出保圧力、圧縮力の大きさを
適正に制御して形状精度、表面精度等品質に優
れ、内部歪のない成形品を成形することができる
射出圧縮成形金型の提供をその目的とするもので
ある。
条件設定のための時間を短縮して成形の効率を向
上するとともに、射出保圧力、圧縮力の大きさを
適正に制御して形状精度、表面精度等品質に優
れ、内部歪のない成形品を成形することができる
射出圧縮成形金型の提供をその目的とするもので
ある。
本発明の構成は、少なくとも固定型、この固定
型内に嵌挿された固定入駒、可動型、この可動型
内に摺動自在に嵌挿された可動入駒を有し、前記
固定入駒と可動入駒とで形成されるキヤビテイ内
へ樹脂を充填し、加圧シリンダによつて前記可動
入駒を押出すことにより、前記樹脂を圧縮して賦
形を行なうようにした射出圧縮成形金型におい
て、この射出圧縮成形金型内に、キヤビテイ内樹
脂とキヤビテイ表面との接触状態を検出すること
のできる、複数個の超音波送受信兼用素子と、キ
ヤビテイ内樹脂の温度、圧力を検出するための温
度センサと圧力センサとを嵌挿し、前記超音波送
受信兼用素子が受信する前記接触状態に係る複数
の信号と、前記温度センサおよび圧力センサとで
検出したキヤビテイ内樹脂の温度、圧力に基づい
て、樹脂の充填圧力を制御する射出保圧力制御装
置と、前記加圧シリンダに加える油圧力を制御す
る油圧制御装置とを設けた射出圧縮成形型にあ
る。
型内に嵌挿された固定入駒、可動型、この可動型
内に摺動自在に嵌挿された可動入駒を有し、前記
固定入駒と可動入駒とで形成されるキヤビテイ内
へ樹脂を充填し、加圧シリンダによつて前記可動
入駒を押出すことにより、前記樹脂を圧縮して賦
形を行なうようにした射出圧縮成形金型におい
て、この射出圧縮成形金型内に、キヤビテイ内樹
脂とキヤビテイ表面との接触状態を検出すること
のできる、複数個の超音波送受信兼用素子と、キ
ヤビテイ内樹脂の温度、圧力を検出するための温
度センサと圧力センサとを嵌挿し、前記超音波送
受信兼用素子が受信する前記接触状態に係る複数
の信号と、前記温度センサおよび圧力センサとで
検出したキヤビテイ内樹脂の温度、圧力に基づい
て、樹脂の充填圧力を制御する射出保圧力制御装
置と、前記加圧シリンダに加える油圧力を制御す
る油圧制御装置とを設けた射出圧縮成形型にあ
る。
以下、本発明を具体的な実施例によつて説明す
る。
る。
第２図は、本発明の一実施例に係る射出圧縮成
形金型を示す側断面図である。この第２図におい
て、第１図と同一番号を付したものは同一部分で
ある。加えて、２２は射出成形機射出制御部、２
３は射出成形機の射出部である。また、２６は温
度センサ、２７は圧力センサである。６は固定入
駒４および可動入駒５内に間隔をあけて複数嵌挿
された超音波送受信兼用素子（以下、超音波素子
という）である。この超音波素子６よりキヤビテ
イ３に向けて出された信号波は、キヤビテイ３内
樹脂と固定入駒４および可動入駒５との接触状況
により、接触のある場合にはキヤビテイ表面から
の反射波がなく、接触のない場合には、キヤビテ
イ表面からの反射波となつて超音波素子６で、再
び捉えられるようになつている。また９Ａは統括
制御器であり(1)複数の超音波素子へ重複すること
なく順次信号を送り込み、(2)超音波素子より戻つ
た信号の強弱例えば、キヤビテイ表面と樹脂との
接触がない場合を100％としてキヤビテイの温度
と圧力に応じて設定％以上で、射出成形機制御部
２２に保圧力増加のための信号を送り出す等、戻
つた信号の強弱に応じて、射出成形機制御部２２
と、油圧発生器１０に制御信号を送り出す、信号
送出、記憶、比較演算、制御の各機能を有してい
る。
形金型を示す側断面図である。この第２図におい
て、第１図と同一番号を付したものは同一部分で
ある。加えて、２２は射出成形機射出制御部、２
３は射出成形機の射出部である。また、２６は温
度センサ、２７は圧力センサである。６は固定入
駒４および可動入駒５内に間隔をあけて複数嵌挿
された超音波送受信兼用素子（以下、超音波素子
という）である。この超音波素子６よりキヤビテ
イ３に向けて出された信号波は、キヤビテイ３内
樹脂と固定入駒４および可動入駒５との接触状況
により、接触のある場合にはキヤビテイ表面から
の反射波がなく、接触のない場合には、キヤビテ
イ表面からの反射波となつて超音波素子６で、再
び捉えられるようになつている。また９Ａは統括
制御器であり(1)複数の超音波素子へ重複すること
なく順次信号を送り込み、(2)超音波素子より戻つ
た信号の強弱例えば、キヤビテイ表面と樹脂との
接触がない場合を100％としてキヤビテイの温度
と圧力に応じて設定％以上で、射出成形機制御部
２２に保圧力増加のための信号を送り出す等、戻
つた信号の強弱に応じて、射出成形機制御部２２
と、油圧発生器１０に制御信号を送り出す、信号
送出、記憶、比較演算、制御の各機能を有してい
る。
このように構成した射出圧縮成形金型の動作を
第２図、第３図を用いて説明する。
第２図、第３図を用いて説明する。
第３図は、第２図の要部を示す部分拡大断面図
であり、第２図と同一符号を付したものは同一部
分である。そして、２４はキヤビテイ内樹脂、２
５はキヤビテイ３内への樹脂の充填が不十分であ
つたり、充填後樹脂温度の低下とともに樹脂が収
縮したりして、キヤビテイ表面とキヤビテイ内樹
脂２４との間にできる空隙である。６Ａ〜６Ｆは
複数嵌挿された超音波素子であり、ａ〜ｃは入駒
およびキヤビテイ断面を概ね三分割した各領域を
示す。
であり、第２図と同一符号を付したものは同一部
分である。そして、２４はキヤビテイ内樹脂、２
５はキヤビテイ３内への樹脂の充填が不十分であ
つたり、充填後樹脂温度の低下とともに樹脂が収
縮したりして、キヤビテイ表面とキヤビテイ内樹
脂２４との間にできる空隙である。６Ａ〜６Ｆは
複数嵌挿された超音波素子であり、ａ〜ｃは入駒
およびキヤビテイ断面を概ね三分割した各領域を
示す。
このように構成した射出成形金型において、成
形開始により、まず固定型１と可動型２が閉じる
と、射出成形機射出部２３より射出された樹脂
（図示せず）は、スプル１１、ランナ１２、ゲー
ト１３を通り、キヤビテイ３内に充填される。充
填に伴い、超音波素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、それ
ぞれ対向するキヤビテイエリア（以下、エリアと
いう）ａ，ｂ，ｃのキヤビテイ内樹脂２４と、キ
ヤビテイ表面との接触状況を検出する。そして、
ゲート１３に近いエリアａと、中央部のエリアｂ
と、ゲートから離れたエリアｃの情報がそれぞれ
統括制御器９Ａに送り込まれ、比較、演算が行な
われる。
形開始により、まず固定型１と可動型２が閉じる
と、射出成形機射出部２３より射出された樹脂
（図示せず）は、スプル１１、ランナ１２、ゲー
ト１３を通り、キヤビテイ３内に充填される。充
填に伴い、超音波素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、それ
ぞれ対向するキヤビテイエリア（以下、エリアと
いう）ａ，ｂ，ｃのキヤビテイ内樹脂２４と、キ
ヤビテイ表面との接触状況を検出する。そして、
ゲート１３に近いエリアａと、中央部のエリアｂ
と、ゲートから離れたエリアｃの情報がそれぞれ
統括制御器９Ａに送り込まれ、比較、演算が行な
われる。
ここで、統括制御器９Ａの比較、演算内容につ
いて説明すると、いま仮に超音波素子６Ｂより出
た超音波は、金型内を進み、キヤビテイ表面でキ
ヤビテイ内樹脂２４もしくは間隙２５に入射する
と超音波の音響特性から、次式により透過もしく
は反射を生ずる。
いて説明すると、いま仮に超音波素子６Ｂより出
た超音波は、金型内を進み、キヤビテイ表面でキ
ヤビテイ内樹脂２４もしくは間隙２５に入射する
と超音波の音響特性から、次式により透過もしく
は反射を生ずる。
反射率βr＝反射波強度／入射波強度
＝〔(ρ1c1-ρ2c2)/(ρ1c1+ρ2c2)〕2
透過率βt＝透過波強度／入射波強度
＝１−βt＝(4ρ1c1ρ2c2)/(ρ1c1+ρ2c2)2
ρ1：超音波を伝達する媒質１の密度
c1：媒質１内での超音波縦波速度
ρ2：超音波を伝達する媒質２の密度
c2：媒質２内での超音波縦波速度
金型を鋼材（ρ1＝7.8ｇ／cm3，c1＝5.81×105
cm／ｓ）、キヤビテイ内樹脂２４をポリスチレン
（ρ2＝1.1ｇ／cm3、c2＝2.67×105cm／ｓ）、さらに
空隙２５を空気（ρ2＝0.0012ｇ／cm3、c2＝0.331×
105cm／ｓ）として、金型キヤビテイ表面とキヤ
ビテイ内樹脂が密着している場合には、上式より
透過率が23％となる。またキヤビテイ内樹脂がキ
ヤビテイ表面から完全に離れている場合には、同
じく上式より透過率が０％となる。
cm／ｓ）、キヤビテイ内樹脂２４をポリスチレン
（ρ2＝1.1ｇ／cm3、c2＝2.67×105cm／ｓ）、さらに
空隙２５を空気（ρ2＝0.0012ｇ／cm3、c2＝0.331×
105cm／ｓ）として、金型キヤビテイ表面とキヤ
ビテイ内樹脂が密着している場合には、上式より
透過率が23％となる。またキヤビテイ内樹脂がキ
ヤビテイ表面から完全に離れている場合には、同
じく上式より透過率が０％となる。
次に射出成形機から射出される樹脂は、液状も
しくは半液体半固体の半溶融状態であつて、その
後金型内において冷却によつて固化が進行し、最
終的に固体となるのであるが、一般に媒質の状態
が変化すると、音響インピーダンスρ×ｃも変化
し、このため、超音波の反射率、透過率も変化す
る。液相と固相とで音響インピーダンスが約50％
変化する（一般に液相が固相の音響インピーダン
スの50％である。）から、ポリスチレンの溶融状
態での金型からの透過率は12％、反射率88％とな
り、固体化するに従い、温度、圧力の変化ととも
に音響インピーダンスは大きくなり、反射率は低
下する。したがつて、超音波の透過率および反射
率は樹脂温が高く、樹脂が溶融状態にある場合
と、樹脂が固化して、キヤビテイ表面との間に一
部空隙が生じた場合と同一の値を示すことにな
る。そこで、キヤビテイ３近傍に設置した温度セ
ンサ２６、圧力センサ２７によつて、キヤビテイ
内樹脂２４の温度と圧力を取り出せば、樹脂が溶
融状態にあるかあるいは固化してキヤビテイ表面
との間に一部空隙を生じたものかが容易に判別で
きる。
しくは半液体半固体の半溶融状態であつて、その
後金型内において冷却によつて固化が進行し、最
終的に固体となるのであるが、一般に媒質の状態
が変化すると、音響インピーダンスρ×ｃも変化
し、このため、超音波の反射率、透過率も変化す
る。液相と固相とで音響インピーダンスが約50％
変化する（一般に液相が固相の音響インピーダン
スの50％である。）から、ポリスチレンの溶融状
態での金型からの透過率は12％、反射率88％とな
り、固体化するに従い、温度、圧力の変化ととも
に音響インピーダンスは大きくなり、反射率は低
下する。したがつて、超音波の透過率および反射
率は樹脂温が高く、樹脂が溶融状態にある場合
と、樹脂が固化して、キヤビテイ表面との間に一
部空隙が生じた場合と同一の値を示すことにな
る。そこで、キヤビテイ３近傍に設置した温度セ
ンサ２６、圧力センサ２７によつて、キヤビテイ
内樹脂２４の温度と圧力を取り出せば、樹脂が溶
融状態にあるかあるいは固化してキヤビテイ表面
との間に一部空隙を生じたものかが容易に判別で
きる。
そして、完全な接触状態での、媒質すなわちキ
ヤビテイ内樹脂の超音波透過率、反射率を、温度
と圧力の関数として予備実験で求め、統括制御装
置９Ａにこの値を予め入力しておくことにより、
温度センサ２６、圧力センサ２７から得られる樹
脂の温度、圧力の状態に対応した透過率、反射率
を算出することができる。
ヤビテイ内樹脂の超音波透過率、反射率を、温度
と圧力の関数として予備実験で求め、統括制御装
置９Ａにこの値を予め入力しておくことにより、
温度センサ２６、圧力センサ２７から得られる樹
脂の温度、圧力の状態に対応した透過率、反射率
を算出することができる。
さらに、この完全な接触状態での透過率、反射
率と、成形途上の透過率、反射率を比較演算して
その時点でのキヤビテイ表面と樹脂との接触度を
算出することができる。この接触度の上限値と下
限値を予め統括制御装置９Ａに与えておき、これ
と検出値とを比較、演算して、常に限界内に入る
よう射出保圧力、圧縮加圧力の制御を行なうもの
である。その結果、ゲート１３から離れたエリア
ｃが、ゲート１３に近いエリアａに比べ接触の程
度が低く、樹脂の充填が不十分な場合や、中央部
のエリアｂが他のエリアａやｃに比べ接触度が低
く中央部にヒケが発生している場合、統括制御器
９Ａは予め入力された接触度および接触パターン
との比較判定して、射出圧力不足と判定し、射出
成形機射出制御部２２に射出保圧力の増加指示信
号を出し、これに従つて、射出成形機射出部２３
より金型内にさらに樹脂が送り込まれ、充填不足
やヒケを解消し、接触度を限界値内に戻す。
率と、成形途上の透過率、反射率を比較演算して
その時点でのキヤビテイ表面と樹脂との接触度を
算出することができる。この接触度の上限値と下
限値を予め統括制御装置９Ａに与えておき、これ
と検出値とを比較、演算して、常に限界内に入る
よう射出保圧力、圧縮加圧力の制御を行なうもの
である。その結果、ゲート１３から離れたエリア
ｃが、ゲート１３に近いエリアａに比べ接触の程
度が低く、樹脂の充填が不十分な場合や、中央部
のエリアｂが他のエリアａやｃに比べ接触度が低
く中央部にヒケが発生している場合、統括制御器
９Ａは予め入力された接触度および接触パターン
との比較判定して、射出圧力不足と判定し、射出
成形機射出制御部２２に射出保圧力の増加指示信
号を出し、これに従つて、射出成形機射出部２３
より金型内にさらに樹脂が送り込まれ、充填不足
やヒケを解消し、接触度を限界値内に戻す。
また、エリアａ，ｂ，ｃとも、すべて接触状況
が一定限度を超えて過剰であり、過充填が行なわ
れた場合、統括制御器９Ａが予め設定された限界
値と比較判定を行ない、射出成形機制御部２２に
減圧のための信号を送つて、射出成形機射出部２
３の射出保圧力を低下させ、過充填を防止して、
接触度が再び限界値内に入るようにする。
が一定限度を超えて過剰であり、過充填が行なわ
れた場合、統括制御器９Ａが予め設定された限界
値と比較判定を行ない、射出成形機制御部２２に
減圧のための信号を送つて、射出成形機射出部２
３の射出保圧力を低下させ、過充填を防止して、
接触度が再び限界値内に入るようにする。
次に射出充填、保圧が完了すると続いて圧縮に
移り、統括制御器９Ａより油圧発生器１０に信号
が送出され、油圧発生器１０で発生した油圧力
（図示せず）が加圧シリンダ７に供給され、加圧
シリンダピストン８を前進させると、シリンダピ
ストン８前面の押出板Ｂ１９および押出板Ａ１８
に固定結合された可動入駒５が前進し、キヤビテ
イ３内の樹脂を圧縮する。圧縮に伴い、キヤビテ
イ表面とキヤビテイ内樹脂２４との接触状況が、
射出充填、保圧時と同様に検出され、接触度が限
界値と比較判定され、限界値を超えた場合には、
統括制御器９Ａより油圧発生器１０に制御信号が
送られて、加圧シリンダ７の油圧力を制御し、キ
ヤビテイ内樹脂２４にかかる圧縮力を限界値内に
戻す操作が継続して行なわれる。こうした圧縮力
の修正動作と並行して、キヤビテイ内樹脂２４の
冷却も行なわれ、金型が所定の温度、例えばポリ
スチレンの場合60〜70℃に達したところで、可動
型取付板２０を後退させて型開きを行なうと、固
定型１と可動型２の分割面が左右に開いて、キヤ
ビテイ３内に成形されている成形品が取り出され
る。
移り、統括制御器９Ａより油圧発生器１０に信号
が送出され、油圧発生器１０で発生した油圧力
（図示せず）が加圧シリンダ７に供給され、加圧
シリンダピストン８を前進させると、シリンダピ
ストン８前面の押出板Ｂ１９および押出板Ａ１８
に固定結合された可動入駒５が前進し、キヤビテ
イ３内の樹脂を圧縮する。圧縮に伴い、キヤビテ
イ表面とキヤビテイ内樹脂２４との接触状況が、
射出充填、保圧時と同様に検出され、接触度が限
界値と比較判定され、限界値を超えた場合には、
統括制御器９Ａより油圧発生器１０に制御信号が
送られて、加圧シリンダ７の油圧力を制御し、キ
ヤビテイ内樹脂２４にかかる圧縮力を限界値内に
戻す操作が継続して行なわれる。こうした圧縮力
の修正動作と並行して、キヤビテイ内樹脂２４の
冷却も行なわれ、金型が所定の温度、例えばポリ
スチレンの場合60〜70℃に達したところで、可動
型取付板２０を後退させて型開きを行なうと、固
定型１と可動型２の分割面が左右に開いて、キヤ
ビテイ３内に成形されている成形品が取り出され
る。
次に可動型取付板２０を前進させて型閉めを行
ない、第２図の状態に戻し、以後、前述の動作を
繰り返すことにより、成形を継続することができ
る。
ない、第２図の状態に戻し、以後、前述の動作を
繰り返すことにより、成形を継続することができ
る。
なお、前述した動作において、修正を行なつた
にもかかわらず、接触度が限界内に入らず、また
接触パターンが改善されない場合には、一定時間
経過後、成形を中止して、その成形品を不良品と
して排出する。
にもかかわらず、接触度が限界内に入らず、また
接触パターンが改善されない場合には、一定時間
経過後、成形を中止して、その成形品を不良品と
して排出する。
以上説明した実施例によれば、予め統括制御器
９Ａに接触度の許容値を、予め成形品の位置に対
応させて設定しておけば、超音波素子で刻々変化
する接触度および接触パターンを検出することに
より、直ちに射出保圧力および圧縮力の制御を行
なうことができるので、１サイクリ内で品質の良
い成形品が得られるようになり、条件設定のため
のテスト成形時間を大幅に減じることができ、成
形の効率が大幅に向上する。また本実施例によれ
ば、成形途上で成形品の良、不良が判定できるの
で、従来のように１サイクルが終了するまで待つ
ことなく不良品の射出ができ、成形の無駄時間を
なくすことができる。さらに接触パターンの検出
ができるようになつたので、ヒケ発生や内部歪の
分布状態も、成形途上で判定ができるようになり
射出保圧力、圧縮力を増減して、これらを補正す
ることができるようになり、より精度の高い、か
つ内部歪の少ない成形品を得ることができるよう
になつた。
９Ａに接触度の許容値を、予め成形品の位置に対
応させて設定しておけば、超音波素子で刻々変化
する接触度および接触パターンを検出することに
より、直ちに射出保圧力および圧縮力の制御を行
なうことができるので、１サイクリ内で品質の良
い成形品が得られるようになり、条件設定のため
のテスト成形時間を大幅に減じることができ、成
形の効率が大幅に向上する。また本実施例によれ
ば、成形途上で成形品の良、不良が判定できるの
で、従来のように１サイクルが終了するまで待つ
ことなく不良品の射出ができ、成形の無駄時間を
なくすことができる。さらに接触パターンの検出
ができるようになつたので、ヒケ発生や内部歪の
分布状態も、成形途上で判定ができるようになり
射出保圧力、圧縮力を増減して、これらを補正す
ることができるようになり、より精度の高い、か
つ内部歪の少ない成形品を得ることができるよう
になつた。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、
少なくとも、固定型、この固定型内に嵌挿された
固定入駒、可動型、この可動型内に摺動自在に嵌
挿された可動入駒を有し、前記固定入駒と可動入
駒とで構成されるキヤビテイ内へ樹脂を充填し、
加圧シリンダによつて前記可動入駒を押出すこと
によつて前記樹脂を圧縮して賦形を行なうように
した射出圧縮成形金型において、この射出圧縮成
形金型内に、キヤビテイ内樹脂とキヤビテイ表面
との接触状態を検出することができる複数個の超
音波送受信兼用素子と、キヤビテイ内樹脂の温
度、圧力を検出するための温度センサと圧力セン
サとを嵌挿し、この超音波送受信兼用素子が受信
する前記接触状態に係る複数の信号と前記温度セ
ンサおよび圧力センサとで検出したキヤビテイ内
樹脂の温度、圧力に基づいて、樹脂の充填圧力を
制御する射出保圧力制御装置と、前記加圧シリン
ダに加える油圧力を制御する油圧制御装置とを設
けるようにしたので、成形条件設定のための時間
を短縮して、成形の効率を向上するとともに、射
出保圧力、圧縮力の大きさを適正に制御して形状
精度、表面精度等品質に優れ、内部歪のない成形
品を成形することのできる射出圧縮成形金型を提
供することができる。
少なくとも、固定型、この固定型内に嵌挿された
固定入駒、可動型、この可動型内に摺動自在に嵌
挿された可動入駒を有し、前記固定入駒と可動入
駒とで構成されるキヤビテイ内へ樹脂を充填し、
加圧シリンダによつて前記可動入駒を押出すこと
によつて前記樹脂を圧縮して賦形を行なうように
した射出圧縮成形金型において、この射出圧縮成
形金型内に、キヤビテイ内樹脂とキヤビテイ表面
との接触状態を検出することができる複数個の超
音波送受信兼用素子と、キヤビテイ内樹脂の温
度、圧力を検出するための温度センサと圧力セン
サとを嵌挿し、この超音波送受信兼用素子が受信
する前記接触状態に係る複数の信号と前記温度セ
ンサおよび圧力センサとで検出したキヤビテイ内
樹脂の温度、圧力に基づいて、樹脂の充填圧力を
制御する射出保圧力制御装置と、前記加圧シリン
ダに加える油圧力を制御する油圧制御装置とを設
けるようにしたので、成形条件設定のための時間
を短縮して、成形の効率を向上するとともに、射
出保圧力、圧縮力の大きさを適正に制御して形状
精度、表面精度等品質に優れ、内部歪のない成形
品を成形することのできる射出圧縮成形金型を提
供することができる。
第１図は、プラスチツクレンズの成形に供せら
れる、従来の射出圧縮成形金型の一例を示す側断
面図、第２図は、本発明の一実施例に係る射出圧
縮成形金型を示す側断面図、第３図は第２図にお
ける要部を示す部分拡大断面図である。 １……固定型、２……可動型、３……キヤビテ
イ、４……固定入駒、５……可動入駒、６……超
音波送受信兼用素子、７……加圧シリンダ、９Ａ
……統括制御器、１０……油圧発生器、２２……
射出成形機射出制御部、２４……キヤビテイ内樹
脂、２６……温度センサ、２７……圧力センサ。
れる、従来の射出圧縮成形金型の一例を示す側断
面図、第２図は、本発明の一実施例に係る射出圧
縮成形金型を示す側断面図、第３図は第２図にお
ける要部を示す部分拡大断面図である。 １……固定型、２……可動型、３……キヤビテ
イ、４……固定入駒、５……可動入駒、６……超
音波送受信兼用素子、７……加圧シリンダ、９Ａ
……統括制御器、１０……油圧発生器、２２……
射出成形機射出制御部、２４……キヤビテイ内樹
脂、２６……温度センサ、２７……圧力センサ。
Claims (1)
- １ 少なくとも、固定型、この固定型内に嵌挿さ
れた固定入駒、可動型、この可動型内に摺動自在
に嵌挿された可動入駒を有し、前記固定入駒と可
動入駒とで形成されるキヤビテイ内に樹脂を充填
し、加圧シリンダによつて前記可動入駒を押出す
ことにより前記樹脂を圧縮して賦形を行なうよう
にした圧縮成形金型において、この圧縮成形金型
内に、キヤビテイ内樹脂とキヤビテイ表面との接
触状態を検出することのできる複数個の超音波送
受信兼用素子と、キヤビテイ内樹脂の温度、圧力
を検出するための温度センサと圧力センサとを嵌
挿し、前記超音波送受信兼用素子が受信する前記
接触状態に係る複数の信号と前記温度センサおよ
び圧力センサとで検出したキヤビテイ内樹脂の温
度、圧力に基づいて、樹脂の充填圧力を制御する
射出保圧力制御装置と、前記加圧シリンダに加え
る油圧力を制御する油圧制御装置とを設けたこと
を特徴とする射出圧縮成形金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270383A JPS59138427A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 射出圧縮成形金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1270383A JPS59138427A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 射出圧縮成形金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59138427A JPS59138427A (ja) | 1984-08-08 |
| JPH043290B2 true JPH043290B2 (ja) | 1992-01-22 |
Family
ID=11812761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1270383A Granted JPS59138427A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 射出圧縮成形金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59138427A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60120025A (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-27 | Inoue Japax Res Inc | 成形装置 |
| JPS61270131A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-11-29 | Hitachi Ltd | プラスチック光情報記録盤の製造方法 |
| JPS62198431A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | キヤビテイ容量調節手段を有する射出成形機 |
| JPS6394806A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Toshiba Mach Co Ltd | 射出圧縮成形の制御方法 |
| JPH0540984Y2 (ja) * | 1988-07-15 | 1993-10-18 | ||
| DE102004043443B3 (de) * | 2004-09-06 | 2006-02-02 | Priamus System Technologies Ag | Vorrichtung zum Formen von Gegenständen |
| GB2498586B (en) * | 2012-01-23 | 2016-11-02 | Montanuniversitat Leoben | Acoustic noise sensing for controlling manufacture of a component part made of a flowable base material |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1270383A patent/JPS59138427A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59138427A (ja) | 1984-08-08 |
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