JPH0639414U - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】成形材料の異常を事前に検証して不良品の発生
を未然に防止する。 【構成】射出成形のフリーショットを利用して、射出用
圧力シリンダ７内の圧力流体の圧力値または加熱シリン
ダ１１内の成形材料の圧力値の少なくとも何れか一方の
圧力値Ｐを検出して、この圧力値Ｐが、予め設定されて
いる許容圧力範囲内Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX にあるか否かを判断
し、許容範囲外である場合には射出異常を喚起する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、射出成形装置に関し、特に成形材料の異常をフリーショットを行う 際に検証して不良成形品の発生を未然に防止することができる射出成形装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

射出成形は、加熱溶融したプラスチックスあるいはゴムなどの成形材料を成形 型のキャビティ内に射出充填し、冷却後成形品として取り出すことにより行われ る。 この種の射出成形機は、成形材料を加熱溶融する可塑化装置、成形材料を射出 する射出装置、成形型を保持して開閉および締め付けを行う型締め装置、および これら各装置の作動を自動制御するための制御装置などで構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ゴム材料などにおいては、成形を行う前に添加される加硫剤が空気 中の水分等と反応することもあるため、室温状態の下でも加硫が進行することが ある。そのため、ゴム材料を混練したのち成形装置に供給されるまでの保管状態 如何では、加硫が異常に進行した材料で成形を行うこともあった。

【０００４】 しかしながら、従来の射出成形装置では、このような異常を事前に検証するこ とができず、成形品を得た後に、例えば成形品の外観検査や機能検査を行って初 めて成形材料の異常に気づくというのが実情であった。その結果、不良品が多数 発生してしまい、事前に成形材料の異常を検証できる射出成形装置の開発が希求 されていた。

【０００５】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、成形材 料の異常を事前に検証することにより不良品の発生を未然に防止することを目的 とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の射出成形装置は、押出機の射出用圧力シ リンダに圧力流体を供給して、射出スクリューを加熱シリンダ内で移動させ、溶 融状態の成形材料を射出する射出成形装置において、前記射出用圧力シリンダ内 の前記圧力流体の圧力値または前記加熱シリンダ内の前記成形材料の圧力値の少 なくとも何れか一方の圧力値を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検 出された圧力値が、予め設定されている許容圧力範囲内にあるか否かを判断し、 前記許容範囲外である場合には射出異常を喚起する制御手段とを有することを特 徴としている。

【０００７】

【作用】

本考案の射出成形装置では、実際の射出成形を行う前に成形条件等を検証する ためのフリーショットを行う際に、成形材料を射出するときの圧力特性をもとに 、成形材料の良否を判定する。 すなわち、成形型の注入口に押出機のノズルを押し当てて、この押出機の射出 用圧力シリンダに圧力流体を供給して射出スクリューをノズル方向に所定圧力で 移動させることにより正規の射出成形を行うが、その前にフリーショットを実施 する。

【０００８】 このとき、圧力センサによって、射出用圧力シリンダ内の圧力流体の圧力、ま たは、加熱シリンダ内の成形材料の圧力を検出し、検出されたフリーショット時 の圧力値が予め入力されている正常状態の成形材料の許容範囲内にあるか否かを 制御手段にて判断する。少なくとも、フリーショット時の圧力が許容範囲内にな い場合には、その旨を喚起する。

【０００９】 これにより、そのロットの成形材料が不良であるとして、正規の射出成形を行 う前に成形材料を交換するなど、成形材料の不良に対処することができ、多数の 不良成形品の発生を未然に防止することができる。

【００１０】

【実施例】

本考案の射出成形装置について、好ましい一実施例を挙げ、具体的に図面に基 づいて説明する。 ただし、以下に説明する実施例は、本考案の理解を容易にするために記載され たものであって、本考案を限定するために記載されたものではない。したがって 、以下の実施例に開示された各要素は、本考案の技術的範囲に属する全ての設計 変更や均等物をも含む趣旨である。

【００１１】 図１は本考案の一実施例に係る射出成形装置を示すブロック図、図２は同実施 例に係る制御手段における処理手順を説明するフローチャート、図３は本考案の 他の実施例に係る射出成形装置を示すブロック図である。

【００１２】 本実施例の射出成形装置は、成形型１、この成形型を開閉して締め付けるため の型締め装置（不図示）、成形材料を成形型１に注入するための押出機３、この 押出機３に供給する油圧と油流量とを制御する油圧装置６、成形材料を可塑化す るための可塑化装置１１，１２、および、これらの各装置の動作を自動制御する ための射出制御装置（不図示）とから構成されている。

【００１３】 成形型１は、上型１ａと下型１ｂとからなり、これら上下型１ａ，１ｂが組み 合わされることにより内部にキャビティ５が形成される。上型１ａおよび下型１ ｂは、それぞれ加熱盤１７ａ，１７ｂおよび断熱盤１８ａ，１８ｂを介してダイ プレート１９ａ，１９ｂに装着されており、いずれかのダイプレートが他のダイ プレートに対して接近離反移動可能に構成されている。例えば、本実施例では、 下ダイプレート１９ｂが固定され、上ダイプレート１９ａが上下移動可能に構成 されている。

【００１４】 また、上型１ａに形成された注入口２に押出し機３のノズル４の先端を当接さ せるため、加熱盤１７ａ、断熱盤１８ａおよびダイプレート１９ａには、ノズル ４を通すための貫通孔２０がそれぞれ形成されている。 このように上下のダイプレート１９ａ，１９ｂを接近離反移動可能に設けると ともに、このダイプレートに固定された成形型１ａ，１ｂが射出圧力によって押 し開かれないように当該成形型を締め付けておくのが型締め装置（不図示）であ り、例えば型締めシリンダ等により構成することができる。

【００１５】 押出し機３は、成形材料をノズル４から上型１ａと下型１ｂとの間に形成され たキャビティ５内に注入するための装置であり、内部に射出スクリュー８が軸方 向移動自在に挿入された加熱シリンダ１１を有している。この加熱シリンダ１１ には、温度調節された加熱媒体を流すための流路１２が形成されており、射出ス クリュー８の回転によって加熱シリンダ内部に導入される成形材料を加熱して成 形材料の可塑化状態を維持する可塑化装置を構成している。

【００１６】 一方、射出スクリュー８は、図示しないスクリュー駆動用油圧モータで回転し ながら射出用圧力シリンダ７の進退移動によって加熱シリンダ１１内を移動する 。この射出用圧力シリンダ７を駆動させる油圧装置６は、例えば、可変容量ポン プと、この可変容量ポンプから圧送される圧力流体の圧送方向を切り替えるため の方向切替え弁と、圧力流体の圧力を所定圧に保つための電磁リリーフ弁とから 構成することができる。

【００１７】 射出シリンダ７のピストン２２の前後には方向切替え弁を介して油圧装置６か ら圧力流体が送られ、これにより射出スクリュー８を軸方向上下に駆動させるよ うになっている。 また、油圧装置６と方向切替え弁との間には電磁リリーフ弁が装着されており 、射出制御装置からの信号に基づいて（Ｄ／Ａ変換器２６を介して）油圧装置６ から送られる圧力流体の圧力が調節されるようになっている。

【００１８】 図１において符号「１５」は位置センサであり、射出スクリュー８の軸方向の 位置を検出して射出制御装置のＡ／Ｄ変換器に出力する。

【００１９】 射出成形装置の射出用圧力シリンダ７には、圧力センサ９が設けられており、 射出用圧力シリンダ７内に供給される油圧を検出して、この情報を制御手段１０ の入力部１３に出力する。圧力センサ９の構成は特に限定されることなく流体圧 が検出できる手段であればよい。

【００２０】 本実施例に係る制御手段１０には、予め基準となる油圧の範囲を入力して記憶 しておく設定部１４が設けられており、例えば、正常な状態で射出成形を行った 際の射出用圧力シリンダ内における油圧の範囲が、Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX である場合に は、これら油圧の最小値Ｐ_MIN と最大値Ｐ_MAX とを入力しておく。

【００２１】 比較部１６では、入力部１３に取り込まれた実際の油圧値Ｐと、設定部１４に 記憶されている基準油圧Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX とを比較し、実際の油圧値Ｐが基準油圧 範囲内にあるか否かを判断する。 例えば、まず最初にＰとＰ_MIN との大小を比較し、もしＰ＜Ｐ_MIN であれば、 その状態を「０」とする。Ｐ＜Ｐ_MIN でない場合には、次にＰとＰ_MAX との大小 を比較し、もしＰ＞Ｐ_MAX であれば、その状態を「２」とする。最後に「０」で も「２」でもなければ、その状態を「１」とする。

【００２２】 判定部２１では、比較部１６における比較結果、つまり、「０」「１」「２」 の何れであるかを基に、成形材料の良否の判定を下す。具体的には、実際の油圧 値Ｐが基準となる油圧範囲Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX にある場合には、比較部１６における 結果が「１」であることから、「１」の場合は良品、「０」または「２」の場合 は不良品とする。

【００２３】 表示部２３では、判定部２１における判定結果を作業者等に喚起する。喚起方 法については、良品の表示パネルと不良品の表示パネルとを設けて知らしめても よく、また、不良品の表示パネルのみを設け、不良品である場合のみ、その旨を 喚起してもよい。さらに、喚起手段としては表示にのみ限定されることなく、音 声やその他の手段でもよい。要するに、本考案では、少なくとも成形材料が不良 品であることが判ればよい。

【００２４】 次に作用を説明する。 本実施例に係る制御手段の設定部１４に、まず、正常な成形材料を用いた場合 の油圧の許容範囲、具体的には最小油圧値Ｐ_MIN と最大油圧値Ｐ_MAX とを入力し ておく。（ステップ１）。

【００２５】 次いで、加熱シリンダ１１内に成形材料を供給してフリーショットを行う（ス テップ２）。このフリーショットの際に、予め決められた射出速度、射出圧で成 形材料を押し出し、そのときの射出用圧力シリンダ７内の油圧Ｐを圧力センサ９ から入力部１３に取り込む（ステップ３）。

【００２６】 ついで、比較部１６において、入力部１３に取り込まれた実際の油圧値Ｐと、 設定部１４に記憶されている基準油圧Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX とを比較し、実際の油圧値 Ｐが基準油圧範囲内にあるか否かを判断する（ステップ４）。 具体的には、まず最初にＰとＰ_MIN との大小を比較し、もしＰ＜Ｐ_MIN であれ ば、その状態を「０」とする。Ｐ＜Ｐ_MIN でない場合には、次にＰとＰ_MAX との 大小を比較し、もしＰ＞Ｐ_MAX であれば、その状態を「２」とする。最後に「０ 」でも「２」でもなければ、その状態を「１」とする。

【００２７】 そして、判定部２１において、比較部１６における比較結果、つまり、「０」 「１」「２」の何れであるかを基に、成形材料の良否の判定を下す。 すなわち、実際の油圧値Ｐが基準となる油圧範囲Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX にある場合に は、比較部１６における結果が「１」であることから、「１」の場合は良品、「 ０」または「２」の場合は不良品とする。

【００２８】 最後に、表示部２３に異常表示信号等を出力し、判定部２１における判定結果 を作業者等に喚起する（ステップ５）。 このような手順はフリーショットを行っている間継続してもよいし（ステップ ６）、ある決められた時間内のみ行うようにしてもよい。

【００２９】 本実施例の射出成形装置によれば、フリーショットを利用して、そのロットの 成形材料の良否を判定するようにしているので、正規の射出成形を行う前に成形 材料を交換するなど、成形材料の不良に迅速に対処することができ、多数の不良 成形品の発生を未然に防止することができる。

【００３０】 なお、本考案は上述した実施例のみに限定されることなく種々に改変すること ができる。 図３は本考案の他の実施例に係る射出成形装置を示すブロック図であり、本実 施例の場合は、圧力センサ９で検出する対象が相違しており、その余の構成は同 じである。

【００３１】 すなわち、本実施例でもフリーショットを利用して正規の成形を行う前に成形 材料の良否を判定するようにしている点は同じであるが、成形材料の良否を判定 するにあたり、基準となる圧力値Ｐを成形材料の圧力で構成している。 具体的には、加熱シリンダ１１内に供給された成形材料が射出される際に、そ の圧力値Ｐを圧力センサ９で検出し、これを制御手段１０の入力部１３に取り込 む。 一方、設定部１４には、予め基準となる成形材料の射出圧の範囲が入力されて 記憶される。例えば、正常な状態で射出成形を行った際の成形材料の射出圧の範 囲が、Ｐ_MIN 〜Ｐ_MAX である場合には、これら射出圧の最小値Ｐ_MIN と最大値Ｐ _MAX とを入力しておく。

【００３２】 その後の処理手順は、上述した実施例と同様に、図２に示すフローチャートに したがって処理されるが、本実施例においても、フリーショットを利用して、そ のロットの成形材料の良否を判定するようにしているので、正規の射出成形を行 う前に成形材料を交換するなど、成形材料の不良に迅速に対処することができ、 多数の不良成形品の発生を未然に防止することができる。

【００３３】

【考案の効果】

本考案の射出成形装置は、射出成形のフリーショットを利用して、射出用圧力 シリンダ内の圧力流体の圧力値または加熱シリンダ内の成形材料の圧力値の少な くとも何れか一方の圧力値を検出して、この圧力値が、予め設定されている許容 圧力範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲外である場合には射出異常を喚起す るようにしているので、成形材料の不良に迅速に対処することができ、多数の不 良成形品の発生を未然に防止することができる。

【提出日】平成５年１１月１１日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の射出成形装置は、押出機の射出用圧力シ リンダに圧力流体を供給して、射出スクリューを加熱シリンダ内で移動させ、溶 融状態の成形材料を所定速度で射出する射出成形装置において、前記射出用圧力 シリンダ内の前記圧力流体の圧力値または前記加熱シリンダ内の前記成形材料の 圧力値の少なくとも何れか一方の圧力値を検出する圧力センサと、前記圧力セン サにより検出された圧力値が、予め設定されている許容圧力範囲内にあるか否か を判断し、前記許容範囲外である場合には射出異常を喚起する制御手段とを有す ることを特徴としている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【作用】

本考案の射出成形装置では、実際の射出成形を行う前に成形条件等を検証する ためのフリーショットを行う際に、成形材料を所定速度で射出するときの圧力特 性をもとに、成形材料の良否を判定する。 すなわち、成形型の注入口に押出機のノズルを押し当てて、この押出機の射出 用圧力シリンダに圧力流体を供給して射出スクリューをノズル方向に所定速度で 移動させることにより正規の射出成形を行うが、その前にフリーショットを実施 する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】 一方、射出スクリュー８は、図示しないスクリュー駆動用油圧モータで回転し ながら射出用圧力シリンダ７の進退移動によって加熱シリンダ１１内を移動する 。この射出用圧力シリンダ７を駆動させる油圧装置６は、例えば、可変容量ポン プと、この可変容量ポンプから圧送される圧力流体の圧送方向を切り替えるため の方向切替え弁と、圧力流体の流量を所定圧に保つための電磁流量調整弁とから 構成することができる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】 射出シリンダ７のピストン２２の前後には方向切替え弁を介して油圧装置６か ら圧力流体が送られ、これにより射出スクリュー８を軸方向上下に駆動させるよ うになっている。 また、油圧装置６と方向切替え弁との間には電磁流量調整弁が装着されており 、射出制御装置からの信号に基づいて（Ｄ／Ａ変換器２６を介して）油圧装置６ から送られる圧力流体の流量が調節されるようになっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る射出成形装置を示すブ
ロック図である。

【図２】同実施例に係る制御手段における処理手順を示
すフローチャートである。

【図３】本考案の他の実施例に係る射出成形装置を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１…成形型 １ａ…上型 １ｂ…下型 ２…注入口 ３…押出機 ４…ノズル ５…キャビティ ６…油圧装置 ７…射出用圧力シリンダ ８…射出スクリュー ９…圧力センサ １０…制御手段 １１…加熱シリンダ １２…流路 １３…入力部 １４…設定部 １５…位置センサ １６…比較部 １７ａ，１７ｂ…加熱盤 １８ａ，１８ｂ…断熱盤 １９ａ，１９ｂ…ダイプレート ２０…貫通孔 ２１…判定部 ２２…ピストン ２３…表示部

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】押出機（３）の射出用圧力シリンダ（７）
   に圧力流体を供給して、射出スクリュー（８）を加熱シ
   リンダ（１１）内で移動させ、溶融状態の成形材料を射
   出する射出成形装置において、 前記射出用圧力シリンダ（７）内の前記圧力流体の圧力
   値（Ｐ_O ）または前記加熱シリンダ（１１）内の前記成
   形材料の圧力値（Ｐ_M ）の少なくとも何れか一方の圧力
   値（Ｐ）を検出する圧力センサ（９）と、 前記圧力センサ（９）により検出された圧力値（Ｐ）
   が、予め設定されている許容圧力範囲（Ｐ_MAX ，
   Ｐ_MIN ）内にあるか否かを判断し、前記許容範囲外であ
   る場合には射出異常を喚起する制御手段（１０）とを有
   することを特徴とする射出成形装置。