JPH04338510A - パリソン長さ制御方法及びパリソン形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空体を成形するブロ
ー成形用のパリソンの長さ制御方法及びパリソン形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロー成形は、一般に溶融した樹脂をダ
イスの下端から大気中に射出してチューブ状のパリソン
を形成し、このパリソンをダイスの下方に配置した金型
のキャビティに収納した後、金型内のパリソンに高圧気
体を吹き込み成形するようになっている。そして、従来
は、一定した肉厚を有する成形品を得るために、（ａ）
パリソンの射出速度を変化させる、（ｂ）形成中のパリ
ソンに吹き込むプリブロー空気圧を調整する、（ｃ）パ
リソンを射出するダイスギャップの開度を調節する、等
によりパリソンの肉厚を制御している。

【０００３】ところが、溶融した樹脂によってパリソン
を形成するため、樹脂の温度、周囲の温度、パリソンの
射出速度等の外乱によって、パリソンの自重による垂れ
下がり（ドローダウン）の状態が著しく異なる。このた
め、金型の型閉開始時期や型締終了時におけるパリソン
の位置（パリソン長さ）が、ブロー成形に適した設定値
と一致せず、成形するパリソンの長さに大きなバラツキ
を生じ、成形不良が発生したり、大きなバリが発生する
などして成形効率が低下する。

【０００４】そこで、従来は、図４に示したように、パ
リソンを射出するダイスの下方の所定位置にセンサを配
置し、パリソンの長さを検出するようにしている。すな
わち、ダイス１０は、ダイ１２の内部にコア１４が軸方
向移動可能に配置してある。また、ダイス１０には、射
出シリンダ１８が接続してあり、射出シリンダ１８を駆
動することにより、ダイ１２とコア１４とによって形成
したダイスギャップ２０からパリソン２２を射出できる
ようになっている。そして、射出シリンダ１８の射出位
置（ストローク量）は、位置検出器２４によって検出さ
れ、機械サイクル制御部２６に入力するようにしてある
。

【０００５】ダイス１０の下方の所定位置（例えば、図
示しない金型）には、光電管などによって構成したパリ
ソンセンサ２８が設けてある。パリソンセンサ２８は、
ダイス１０から射出されたパリソン２２の下端部を検出
し、パリソン２２が所定の長さになったことをパリソン
補正部３０のドローダウン時間演算器３２に入力する。 また、ドローダウン時間演算器３２には、機械サイクル
制御部２６からダイス１０によるパリソン２２の射出完
了信号が入力するようになっている。すなわち、機械サ
イクル制御部２６は、位置検出器２４の出力信号を受け
、射出シリンダ１８が前進限に達したことを検知し、射
出完了信号をドローダウン時間演算器３２に出力する。 ドローダウン時間演算器３２は、ダイス１０によるパリ
ソン２２の射出完了から、パリソンセンサ２８がパリソ
ン２２の下端部を検出するまでの時間（ドローダウン時
間）を求める。

【０００６】パリソン補正部３０は、ドローダウン時間
演算器３２の出力信号が入力する最適ドローダウン値設
定器３４、補正値演算器３６およびドローダウン時間演
算器３２の出力信号を最適ドローダウン値設定器３４の
設定値と比較し、両者の偏差を補正値演算器３６に出力
する比較部３８とから構成してある。

【０００７】最適ドローダウン値設定器３４は、機械サ
イクル制御部２６から設定信号を受け、後述するように
最適なドローダウン時間を最適ドローダウン値として設
定する。一方、補正値演算器３６は、比較部３８の出力
信号を受け、比較部３８の出力信号に応じて、プログラ
ム信号発生器４０が出力するダイスギャップ２０を制御
する信号の補正信号を出力する。

【０００８】プログラム信号発生器４０は、射出シリン
ダ１８の射出位置（ストローク量）に応じて、ダイスギ
ャップ２０を変化させる信号をサーボアンプ４２を介し
てサーボバルブ４４に出力する。このサーボバルブ４４
は、パリソンコントロールシリンダ４６を介してコア１
４の位置を制御し、ダイスギャップ２０の開度を調整し
てパリソン２２の肉厚を制御する。そして、ダイスギャ
ップ２０の開度は、パリソンコントロールシリンダ４６
に設けたギャップ検出器４８によって検出され、プログ
ラム信号発生器４０の出力信号にフィードバックされる
。

【０００９】このように構成した従来のパリソン形成装
置においては、成形品の種類を変えたりパリソン２２を
形成する樹脂を変更した場合、最初に樹脂温度やパリソ
ン２２の射出速度、ダイスギャップ２０の開度等を調整
しながら何回か試し成形を行い、パリソン２２のドロー
ダウン状態を把握する。そして、ブロー成形に適したパ
リソン２２が得られる樹脂温度、射出速度、ダイスギャ
ップ２０、射出完了からパリソンセンサ２８がパリソン
２２を検出するまでの時間（最適ドローダウン値）等を
求める。

【００１０】その後、樹脂温度、射出速度、ダイスギャ
ップ２０等を設定し、パリソンの射出開始命令を機械サ
イクル制御部２６に与える。機械サイクル制御部２６は
、射出シリンダ１８を駆動して１回目のパリソン２２の
射出を開始するとともに、パリソン補正部３０の最適ド
ローダウン値設定器３４に１回目の射出を開始した信号
を送る。また、機械サイクル制御部２６は、位置検出器
２４の出力信号からダイス１０によるパリソン２２の射
出完了を検知し、射出完了信号をパリソン補正部３０の
ドローダウン時間演算器３２に入力する。

【００１１】一方、パリソンセンサ２８は、ダイス１０
から射出されたパリソン２２の下端が所定の位置に達す
ると、これを検出して検出信号をパリソン補正部３０の
ドローダウン時間演算器３２に入力する。パリソン補正
部３０は、図５のステップ５１に示したように、機械サ
イクル制御部２６から射出完了信号が入力するまで待機
状態にあり、射出完了信号を受けると長さ制御が可能な
状態になる。そして、ドローダウン時間演算器３２は、
パリソンセンサ２８から検出信号が入力してくると、機
械サイクル制御部２６から射出完了信号を受けてから、
パリソンセンサ２８がパリソン２２の下端部を検出する
までの時間（ドローダウン時間）Ｔを求め（ステップ５
２）、求めたドローダウン時間Ｔを最適ドローダウン値
設定器３４と比較部３８とに送出する。

【００１２】最適ドローダウン値設定器３４は、機械サ
イクル制御部２６から受けた射出開始信号が１回目の射
出であるか否かを判断し（ステップ５３）、１回目の射
出であればドローダウン時間演算器３２から受けた１回
目のドローダウン時間Ｔ１　を最適ドローダウン値とし
て設定する（ステップ５４）。そして、パリソン補正部
３０は、ステップ５１に戻って次の射出開始を待つ。

【００１３】パリソン２２の射出が２回目以降である場
合、最適ドローダウン値設定器３４は、機械サイクル制
御部２６からの信号により、ダイス１０によるパリソン
２２の射出が２回目以降であると判断し（ステップ５３
）、ドローダウン時間演算器３２から信号が入力してく
ると、この信号に同期して最適ドローダウン値として設
定した時間Ｔ１　を比較部３８に出力する。

【００１４】比較部３８は、ドローダウン時間演算器３
２から入力してきた今回のドローダウン時間ＴＮ　と最
適ドローダウン値設定器３４が出力した最適ドローダウ
ン時間Ｔ１　との偏差ΔＴを求め（ステップ５５）、補
正値演算器３６に送る。補正値演算器３６は、ΔＴに定
数（ゲイン）Ｃを乗じてプログラム信号発生器４０が出
力するダイスギャップ信号Ｓの補正値ΔＳを演算する（
ステップ５６）。そして、パリソン補正部３０は、次回
の射出時にプログラム信号発生器４０が出力するダイス
ギャップ信号に補正値ΔＳを加算する。

【００１５】これにより、次回の射出におけるダイス１
０のダイスギャップ２０を、最適ドローダウン値Ｔ１　
となるように調整し、パリソン２２の肉厚を変化させて
ブロー成形に適した長さを有するパリソン２２が得られ
るようにしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のパリソン長さの制御は、各パリソン２２の射出毎
におけるドローダウン時間ＴＮ　を最適ドローダウン時
間Ｔ１　と比較しているだけであるため、パリソン２２
の長さを一定に制御するのに限界があり、正確な制御が
困難である。

【００１７】すなわち、従来の方法は、ドローダウン時
間を基準値と比較しているだけであるため、図６に示し
たように、パリソン２２の射出完了からパリソンセンサ
２８がパリソン２２を検出するまでの時間（ドローダウ
ン時間）が同じであると、パリソン２２のドローダウン
速度が曲線ａ、ｂ、ｃのように異なる場合であっても、
同じ速度でドローダウンしているものと認識し、補正値
演算器７２の出力する補正値ΔＳが同じとなる。このた
め、補正値演算器３６が出力する補正値ΔＳがドローダ
ウン速度に合った補正値とならず、次回の射出における
ダイスギャップ２０が適正とならないため、パリソン２
２の長さを成形に最適な長さに制御することが困難とな
る。

【００１８】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、パリソンの長さを精度よく制御
することができるパリソン長さ制御方法及びパリソン形
成装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るパリソン長さ制御方法は、ダイスか
ら予め定めた量の樹脂を射出して所定長さのパリソンを
形成するパリソン長さ制御方法において、前記ダイスか
ら射出された前記パリソンのドローダウンの加速度を求
め、求めた加速度に応じて前記パリソンの肉厚を変化さ
せることを特徴としている。

【００２０】また、上記の方法を実施するための本発明
に係るパリソン形成装置は、ダイスから予め定めた量の
樹脂を射出してパリソンを形成するパリソン形成装置に
おいて、前記ダイスの下方に複数配列され、それぞれが
ダイスから射出されて下降しつつある前記パリソンの下
端部を検出するパリソンセンサと、これらのセンサの位
置と各センサのパリソン検出時刻とに基づいて、前記パ
リソンのドローダウンの加速度を求める加速度演算器と
、この加速度演算器が求めた前記ドローダウンの加速度
を基準値と比較し、両者の差に応じて前記ダイスのダイ
スギャップ補正値を出力する補正値演算器とを有するこ
とを特徴としている。

【００２１】

【作用】上記の如く構成した本発明は、検出したパリソ
ンのドローダウンの加速度を予め求めた最適な加速度と
比較し、最適な加速度が得られるようにパリソンの肉厚
を調整する。このため、パリソンのドローダウン速度の
変化を所定値に制御することが可能となり、例えばダイ
スによるパリソンの射出完了からセンサがパリソンを検
出するまでの時間を容易に一定にすることができ、パリ
ソンの長さをブロー成形にとって最適な長さに容易、か
つ正確に制御することができる。

【００２２】

【実施例】本発明に係るパリソン長さ制御方法及びパリ
ソン形成装置の好ましい実施例を、添付図面に従って詳
説する。なお、前記従来技術において説明した部分に対
応する部分については、同一の符号を付し、その説明を
省略する。

【００２３】図１は、本発明の実施例に係るパリソン形
成装置のブロック図である。図１において、ダイス１０
の下方の所定位置には、複数のパリソンセンサ６０ａ〜
６０ｎが上下方向に１列に配置してある。これらのパリ
ソンセンサ６０ａ〜６０ｎは、例えば光電管からなって
おり、図示しない金型または金型が固定してあるプラテ
ンに、一定の間隔（例えば３ｃｍ間隔）で取り付けてあ
る。そして、各パリソンセンサ６０ａ〜６０ｎの検出信
号は、パリソン補正部６２の２次回帰曲線演算器６４に
入力するようにしてある。

【００２４】パリソン補正部６２は、パリソンセンサ６
０ａ〜６０ｎの検出信号に基づいて２次回帰曲線を求め
る２次回帰曲線演算器６４、この２次回帰曲線演算器６
４の出力信号が入力する加速度演算器６６、最適加速度
演算器６８、加速度演算器６６と最適加速度演算器６８
との出力信号が入力する比較部７０、比較部７０の出力
信号に基づいて後述する補正値を演算する補正値演算器
７２とから構成してある。そして、２次回帰曲線演算器
６４には、機械サイクル制御部２６からパリソン２２の
射出完了信号が入力するようになっており、最適加速度
演算器６８には機械サイクル制御部２６から射出開始信
号が入力するようになっている。

【００２５】一方、ダイスギャップ２０を制御するパリ
ソン肉厚制御部８０には、射出シリンダ１８の射出位置
に応じてダイスギャップ２０の開度を変化させるための
ダイスギャップ信号を出力するプログラム信号発生器４
０、このプログラム信号発生器４０の出力信号にパリソ
ン補正部６２の補正値演算器７２が求めた補正値を加え
る加算器８４、加算器８４の出力信号とギャップ検出器
４８の検出信号とを比較するギャップ比較部８２、ギャ
ップ比較部８２の出力信号を増幅するサーボアンプ４２
とから構成してある。そして、プログラム信号発生器４
０には、機械サイクル制御部２６から信号出力命令が入
力するとともに、位置検出器２４が検出した射出シリン
ダ１８の位置信号が入力するようになっている。

【００２６】このように構成した実施例の作用は、次の
とおりである。従来技術において説明したと同様に、ブ
ロー成形に最適なパリソン２２を得るための樹脂温度、
樹脂計量値、射出速度、ダイスギャップ２０、パリソン
２２のドローダウン加速度等が試し成形などによって求
められ、樹脂温度、樹脂計量値、射出速度等が所定の設
定器に設定される。また、パリソン肉厚制御部８０のプ
ログラム信号発生器４０には、射出シリンダ１８のスト
ローク量に対応したダイスギャップ２０が得られるダイ
スギャップ信号を発生させるプログラムが設定される。 そして、最適なパリソン２２が得られる状態において機
械サイクル制御部２６に射出命令が与えられる。

【００２７】機械サイクル制御部２６は、射出命令が与
えられると、パリソン肉厚制御部８０のプログラム信号
発生器４０に、ダイスギャップ２０を制御するダイスギ
ャップ信号Ｓを出力させるとともに、射出シリンダ１８
を駆動してダイス１０からパリソン２２の射出を開始し
、１回目の射出を開始した信号をパリソン補正部６２の
最適加速度演算器６８に与える。

【００２８】射出シリンダ１８がパリソン２２の射出を
開始すると、位置検出器２４が射出シリンダ１８の射出
位置を検出して検出信号を機械サイクル制御部２６とプ
ログラム信号発生器４０とに入力する。プログラム信号
発生器４０は、位置検出器２４が検出した射出シリンダ
１８の射出位置に応じて、ダイスギャップ２０が予め設
定された開度となるようにダイスギャップ信号をサーボ
アンプ４２を介してサーボバルブ４４に与える。そして
、サーボバルブ４４は、プログラム信号発生器４０の出
力信号に応じてパリソンコントロールシリンダ４６を制
御し、コア１４の位置を調節してダイスギャップ２０の
開度を設定値に制御する。

【００２９】一方、機械サイクル制御部２６は、位置検
出器２４からの検出信号によりダイス１０によるパリソ
ン２２の射出が完了したことを検知すると、射出完了信
号をパリソン補正部６２の２次回帰曲線演算器６４に入
力する。また、各パリソンセンサ６０ａ〜６０ｎは、ダ
イス１０から射出されたパリソン２２の下端部が、各パ
リソンセンサ６０ａ〜６０ｎを配置した位置まで降下し
てくると、それを検出してパリソン検出信号を２次回帰
曲線演算器６４に入力する。

【００３０】パリソン補正部６２は、図２のステップ１
００に示したように、機械サイクル制御部２６から射出
完了信号が入力してくるまで待機状態にあり、射出完了
信号を受けるとパリソン２２の長さ制御が可能な状態に
なる。そして、パリソン補正部６２の２次回帰曲線演算
器６４は、各パリソンセンサ６０ａ〜６０ｎからパリソ
ン検出信号が入力してくると、機械サイクル制御部２６
から射出完了信号を受けてから、各パリソンセンサ６０
ａ〜６０ｎがパリソン検出信号を出力するまでの時間（
ドローダウン時間）Ｔａ　〜Ｔｎ　を求める（ステップ
１０１）。その後、２次回帰曲線演算器６４は、最小二
乗法により図３に示した２次回帰曲線Ｐ１　＝Ａ１　Ｔ
２　＋Ｂ１　Ｔ＋Ｃ１　を求め（ステップ１０２）、最
適加速度演算器６８と加速度演算器６６とに送出する。

【００３１】ただし、ここにＴはパリソン２２の射出完
了からの時間であり、Ａ１　、Ｂ１　、Ｃは最小二乗法
によって求めた回帰係数である。また、図３に示したＰ
ａ　、Ｐｂ　、Ｐｃ　、……は、パリソンセンサ６０ａ
、６０ｂ、６０ｃ、……の取り付け位置（ダイス１０の
下端からの距離）である。

【００３２】最適加速度演算器６８と加速度演算器６６
とは、２次回帰曲線演算器６４から回帰曲線Ｐ１　が入
力してくると、Ｐ１　をＴについて２階微分を行い、加
速度α１　を演算する（ステップ１０３）。そして、最
適加速度演算器６８は、パリソン２２の射出が１回目で
あるか否かを判断し、１回目の射出であれば求めた加速
度α１　を最適加速度値として記憶する（ステップ１０
４、１０５）。その後、パリソン補正部６２は、ステッ
プ１００に戻り、次の射出が開始され、射出完了信号が
入力してくるのを待つ。

【００３３】機械サイクル制御部２６は、前記と同様に
して２回目の射出を開始すると、２回目の射出開始信号
を最適加速度演算器６８に入力し、また射出完了信号を
２次回帰曲線演算器６４に入力する。２次回帰曲線演算
器６４は、前記と同様に２次回帰曲線Ｐ２　＝Ａ２　Ｔ
２　＋Ｂ２　Ｔ＋Ｃ２　を演算し、求めた回帰曲線Ｐ２
　を最適加速度演算器６８と加速度演算器６６とに出力
する。

【００３４】加速度演算器６６は、２次回帰曲線演算器
６４が出力した２次回帰曲線に基づいて今回のパリソン
２２のドローダウン加速度α２　を演算し、比較部７０
に送出する。また、最適加速度演算器６８は、機械サイ
クル制御部２６から入力してきたパリソン２２の射出開
始信号が１回目の射出か否かを判断し（ステップ１０４
）、パリソン２２の射出が２回目以降であると、２次回
帰曲線演算器６４から入力してきた信号に同期して、最
適加速度として記憶している加速度α１　を比較部７０
に入力する。

【００３５】比較部７０は、加速度演算器６６が求めた
今回のパリソンドローダウン加速度α２　と最適加速度
演算器６８から入力してきた最適加速度α１　とを比較
し、両者の偏差Δα＝α２　−α１　を求め、補正値演
算器７２に送る（ステップ１０６）。補正値演算器７２
は、比較部７０が求めた偏差Δαに係数（ゲイン）Ｃを
乗じて補正値ΔＳを演算する（ステップ１０７）。そし
て、パリソン補正部６２は、機械サイクル制御部２６か
ら次回の射出開始信号が入力してくると、パリソン補正
部６２が求めた補正値ΔＳをパリソン肉厚制御部８０の
加算器８４に出力して、プログラム信号発生器４０が出
力するダイスギャップ信号ＳにΔＳを加算し（ステップ
１０８）、パリソン２２のドローダウン加速度が最適加
速度α１　となるようにダイスギャップ２０を制御して
パリソン２２の肉厚を調整する。以下、同様にしてパリ
ソン２２の各射出毎にパリソン２２のドローダウン加速
度を検出し、ダイスギャップ２０の開度を制御して、ド
ローダウン加速度が最適となるようにパリソン２２の肉
厚を調整する。

【００３６】このように、実施例においては、パリソン
２２のドローダウン加速度を検出して最適な加速度とな
るようにダイスギャップ２０を制御してパリソン２２の
肉厚を調整し、パリソン２２のドローダウン速度の変化
が所定値になるようにしており、射出速度や周囲温度の
変動等の外乱によって、パリソン２２が所定の長さに達
する間にドローダウン速度が種々に変化して成形するパ
リソン長さが変動するのを防止することができる。従っ
て、実施例は、外乱の影響を受けにくく、パリソン２２
の長さを一定にする制御を容易、確実に行え、安定した
ブロー成形が可能となって良品率の向上、成形効率の向
上を図ることができる。

【００３７】なお、前記実施例においては、パリソンセ
ンサ６０ａ〜６０ｎが光電管である場合について説明し
たが、超音波センサ等を用いてもよい。さらに、前記実
施例においては、２次回帰曲線に基づいて加速度を演算
する場合について説明したが、他の方法によって求めて
もよい。また、パリソン２２の射出速度は、パリソン２
２にドローダウンを生ずるため、射出開始時より射出完
了時に向けて速くすることが望ましい。

【００３８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
、検出したパリソンのドローダウンの加速度を予め求め
た最適な加速度と比較し、最適な加速度が得られるよう
にパリソンの肉厚を調整するため、パリソンのドローダ
ウン速度の変化を所定値に制御することができ、ドロー
ダウン速度が外乱によって変化することを防止して、パ
リソンの長さをブロー成形に最適な長さに容易、かつ正
確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るパリソン形成装置のブロ
ック図である。

【図２】実施例に係るパリソン補正部の作用を説明する
フローチャートである。

【図３】実施例に係るパリソン補正部の２次回帰曲線演
算器が求める２次回帰曲線の説明図である。

【図４】従来のパリソン形成装置のブロック図である。

【図５】従来のパリソン形成装置におけるパリソン長さ
制御方法を説明するフローチャートである。

【図６】従来のパリソン形成装置におけるパリソンの長
さが変動する理由の説明図である。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ダイスから予め定めた量の樹脂を射出
   して所定長さのパリソンを形成するパリソン長さ制御方
   法において、前記ダイスから射出された前記パリソンの
   ドローダウンの加速度を求め、求めた加速度に応じて前
   記パリソンの肉厚を変化させることを特徴とするパリソ
   ン長さ制御方法。
2. 【請求項２】　　ダイスから予め定めた量の樹脂を射出
   してパリソンを形成するパリソン形成装置において、前
   記ダイスの下方に複数配列され、それぞれがダイスから
   射出されて下降しつつある前記パリソンの下端部を検出
   するパリソンセンサと、これらのセンサの位置と各セン
   サのパリソン検出時刻とに基づいて、前記パリソンのド
   ローダウンの加速度を求める加速度演算器と、この加速
   度演算器が求めた前記ドローダウンの加速度を基準値と
   比較し、両者の差に応じて前記ダイスのダイスギャップ
   補正値を出力する補正値演算器とを有することを特徴と
   するパリソン形成装置。