WO1992021504A1 - Device for and method of molding for injection molding machine - Google Patents

Description

明 細 書 射出圧縮機の成形装置およびそ の成形方法

技 術 分 野

本発明は、 射出圧縮機の成形装置およびその成形方法に係り、 特に樹脂成形品の重量のバラ ツキを減少する射出圧縮機の成形装 置およびそ の成形方法に関する。

背 景 技 術

従来、 射出成形機、 射出圧縮成形機、 押出し成形機等によ り成 形品を得る方法と して

( 1 ) ス ク リ ュを所定量前進させ樹脂を射出する と と も に、 ス ク リ ュを駆動油圧カをコ ン ト ロ ー ル して樹脂を加工する 、

( 2 ) ス ク リ ュを所定量前進させ樹脂を射出後に、 樹脂通路を閉 じてプレス等で金型を加圧する、 等が実施されている。

しかしながら、 投影面積の大きな成形品を成形する （圧縮ス ト ロ ークが大きい） 場合には、 成形品の寸法精度等は良いが重量の バラ ツキが大きいため、 密度が不足して強度的に弱 く 、 あるいは バリ の発生が多 く 、 品質が不安定であった。 即ち、

( 1 ) ス ク リ ュを前進させるのに油圧ァクチユ エ —タ等を用い、 位置セ ンサか ら の フ ィ 一 ド ノ ッ ク によ り ス ク リ ュ の位置をコ ン ト ロ ールしているが、 精度良 く 所定の位置で停止する こ とは時間遅 れなどがあって難しい、

( 2 ) 樹脂通路を閉じる場合では、 閉じるために時間がかかるの と、 閉じる時間あるいは閉じ始める位置のバラ ツキによ り流入す る樹脂量がバラツキ、 製品の重量を」定に保持する こ とが難しい という問題がある。

本発明は上記徒来の問題点に着目 し、 樹脂成形品の重量のバラ ツキを減少して安定した品質が得られる射出圧縮機の成形装置お よびその成形方法の提供を目的と している。 発 明 の 開 示

本発明は、 型が開いた状態で溶融樹脂を金型間に供給し、 さ ら に型締めして圧縮成形する型締装置と、 ス ク リ ュで溶融樹脂を混 練し射出する射出装置と、 射出を停止するゲー ト開閉装置を有す る射出圧縮成形装置において、 所定の金型の開いた位置を検出す る金型位置検出手段と、 射出装置のス ト ロ ー ク の位置を検出する ス ト ローク位置検出手段と、 射出装置の前進速度を調節する速度 調整手段と、 射出圧力を調整する圧力調整手段と、 樹脂を流入し 、 所定量流入後に閉じるゲー 卜開閉手段と、 ゲー ト開閉手段の開 閉量を検出する開閉位置検出手段と、 各検出手段からの信号によ り前記速度調整手段と、 ゲー ト開閉手段と圧力調整手段に指令を 出力する制御手段とから構成されてい る。

また、 金型を下降させて所定位置にきたとき金型位置検出手段 で検出し、 この信号により射出装置のスク リ ュを前進させて溶融 樹脂の射出を開始し、 このスク リ ュが所定位置まで前進したとき ス ト ローク位置検出手段で検出し、 こ の信号により ス ク リ ュを所 定速度まで減速し、 スク リ ュが停止予定位置にきたときス ト ロ - ク位置検出手段で検出し、 この信号により ス ク リ ュの前進を停止 すると共に、 ゲー ト開閉手段により溶融樹脂の射出流量を減少し 、 且つゲー トが閉じるまで圧力調整手段により樹脂を加圧する成 形方法である。 このス ク リ ュが所定速度まで減速する位置は、 ス ク リ ュ の停止予 定位置よ り 1 m m乃至 7 m m手前であり、 スク リ ュが減速した後 の前進速度は、 1 O m m / s e c以下である。

かかる構成によれば、 所定量の溶融樹脂を金型内に射出完了す る前に、 ス ク リ ュの前進速度を減速し、 溶融樹脂の流入速度を減 少しているため、 ゲ— 卜 の閉じる間に溶融樹脂の流入量が少な く なり制御が容易になる と共に、 ゲ— トが閉じるまで加圧し続ける ため流入量を正確に制御でき る。 こ のために、 成形品の重量のバ ラツキが少な く 、 品質が安定する。 また、 成形品の表面に凹みが な く 、 寸法精度及び組織の良いものが得られる。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の 1 実施例の射出成形装置の全体構成図、 第 2 図は第 1 図の電気 · 油圧回路図、 第 3図はゲー ト開閉機構の拡大 断面図、 第 4 図 （ a ) , ( b ) , 及び （ c ) は樹脂圧力、 樹脂流 入速度及びゲー ト開閉面積とス ト ローク の関係を示す図表である

発明を実施するための最良の形態 本発明に係る射出圧縮機の成形装置およびその成形方法の実施 例につき、 図面を参照に して詳細に説明する。

第 1 図は本発明の 1 実施例の全体構成図、 第 2図は第 1 図の電 気 · 油圧回路図、 第 3 図はゲー ト部開閉機構の拡大断面図である 。 第 1 図において、 金型を上下方向に開閉するプレス等の型締装 置 1 0 と、 型締装置 1 0 のダイ プレー ト の下方に配設され、 溶融 樹脂を金型間に供給する射出装置 3 0 とを有する射出圧縮機の成 形装置 1 (以下、 成形装置 1 とい う 。 ） において、 型締装置 1 0 の下方で水平方向に滑動する台 4 δ と、 台 4 5 を水平方向に滑動 する図示しない牽引装置と、 一端を台 4 5 に支持され、 かつ、 他 端をァクチユエータ 4 7 の作動によ り揺動する揺動台 4 8 と、 揺 動台 4 8 に固設された射出装置 3 0 と、 油圧ュニ ッ ト 4 9 とから なっている。 型締装置 1 0 は 4 本の リ フ トガイ ドロ ッ ド 1 1 と、 リ フ トガイ ドロ ッ ド 1 1 によって支持され上下方向に移動する リ フ ト フ レーム 1 2 と、 リ フ ト フ レーム 1 2 に内蔵された 4 本の圧 縮シリ ンダ 1 3 によって支持されたァ ツバダイ プレー ト 1 4 と、 ァ ツバダイ プレー ト 1 4 に取り付けられた上金型 1 5 と、 上金型 1 5 に対向して配設された下金型 1 6 と、 下金型を拘持し、 かつ 、 リ フ ト ロ ッ ド 1 1 とを支持するダイ プレー ト 1 7 と、 ダイ プレ 一 ト 1 7 を載置固定するフ レーム 1 8 からなり、 ァクチユエータ 2 0 により金型を上下方向に開閉する。 ダイ プレー ト 1 7 には下 金型 1 6 と上金型 1 5 との位置を検出する金型位置セ ンサ 5 0 が 固設されている。 射出装置 3 0 は、 射出機構 6 0 、 ゲー ト開閉機 構 7 0 、 樹脂通路可変機構 8 0及び制御部 9 0 から構成されてい る。

ァクチユエータ 2 0 および圧縮シ リ ンダ 1 3 は、 第 2図に示す よう にポンプ 2 1 からの油圧を電磁弁 2 2 a、 2 2 b を介してそ れぞれ受けて作動する。 さ らに、 圧縮シ リ ンダ 1 3 の回路には流 量調整弁 2 3 が設けられ、 金型位置セ ンサ 5 0 の検出信号を制御 部 9 0 に送り、 制御部 9 0 からの指令信号に応じて流量を調整し て、 上金型 1 5 が下金型 1 6 と平行を保って上下させている。 こ の金型の平行移動機構は金型位置セ ンサ 5 0 、 流量調整弁 2 3 、 制御部 9 0及び圧縮シリ ンダ 1 3 とで構成されている。 なお、 こ の回路の流量は流量調整弁の代わり にポンプで調整するよ う に し ても良い。 射出機構 6 0 はス ク リ ュ 6 1 、 ス ク リ ュ回転モ ー タ 6 2 、 射出 シ リ ンダ 6 3 、 流量調整弁 6 4 、 電磁弁 6 5 及び調圧弁 6 6 から なる。 ス ク リ ュ回転モ ータ 6 2 によ り ス ク リ ュ 6 1 を回転して溶 融樹脂の混練と計量を行い、 流量調整弁 6 4 によ り油量を調整し て射出シリ ンダ 6 3 の滑動を制御し、 溶融樹脂の射出速度を制御 している。 射出する樹脂の計量は、 射出シ リ ンダ位置セ ンサ 6 7 で射出シリ ンダ 6 3 の位置を検出して行う。 下金型 1 6 と射出機 構 6 0 との間に在るゲ— ト 7 1 には、 ゲ— ト開閉機構 7 0 及び樹 脂通路可変機構 8 0 が設けられている。 制御部 9 0 からの指令に も とづきサーボモータ 9 1 を作動させ、 ゲー ト開閉機構 7 0 を介 して樹脂通路可変機構 8 0 のバルブ 7 2 を開閉し、 このバルブ 7 2 の開閉が開閉位置セ ンサ 9 2 で検出される。 また、 こ のバルブ 7 2 内部に設けられた通路 8 1 とゲ— ト 7 1 の相対位置を可変に して、 ゲー ト開口面積の大小を決めている。

次に、 射出圧縮機の成形装置による成形方法について第 1 図と 第 4 図に示す図表で説明する。 リ フ ト フ レーム 1 2 を最下点 （ァ ク チユエータ 2 0 のス ト ロ ー クを最長） に し、 かつ、 圧縮シ リ ン ダ 1 '3 も最長ス ト ロ ークの状態で上金型 1 5 と下金型 1 6 を当接 する。 このとき、 4 本の リ フ トガイ ドロ ッ ド 1 1 の高さをハイ ト ア ジ ヤ スタ 1 9 でそれぞれ個別に調整し、 上下金型を密接させる 。 この状態で、 ァク チユエ —タ 2 0 のポー ト 2 0 a に油圧を送つ てバッ ク ラ ッ シュをな く し、 調整を完了する。

こ の位置を原点と して上金型 1 5 を上昇させ、 次いで所定の位 置 （金型間が若干開いている状態） まで下降させる。 所定の位置 にき た こ とを金型位置セ ンサ 5 0 で検出してこ の信号を制御部 9 0 に送り、 制御部 9 0 の指令信号によ り上金型 1 5 を停止する。 同時に、 制御部 9 0 の指令信号によ り電磁弁 6 5 を作動させてポ ンプ 2 1 の圧油を射岀シリ ンダ 6 3 に送り、 所定速度でスク リ ュ 6 1 を前進させる。 スク リ ュ 6 1 が所定の位置まできたこ とをス ト ロ — ク位置セ ンサ 6 7 で検出し、 この検出信号を受けた制御部 9 0 は指令信号を流量調整弁 6 4 に送り、 スク リ ュ 6 1 の前進速 度を減速させる。 スク リ ュ 6 1 の減速開始位置は、 第 4 図 （ b ) に示すよう に、 停止予定位置の手前え 1 乃至 7 m mであれば良い 。 また、 減速後の前進速度は 1 O m m Z s e c以下であれば良い 。 スク リ ュ 6 1 がこの減速状態で前進して停止予定位置に く る と 、 ス ト ローク位置セ ンサ 6 7 で検出し、 この検出信号を制御部 9 0 に送ってその指令信号により電磁弁 6 5 を切換え、 スク リ ュ 6 1 を停止する。 同時に、 制御部 9 0 の指令信号により サ—ボモ — タ 9 1 を作動させ、 第 4図 （ c ) に示すよう にゲー ト開閉機構 7 0 のバルブ 7 2 を閉じ始める。 そして、 ス ク リ ュ 6 1 の前進を保 持し、 溶融樹脂に圧力を加えながらバルブ 7 2 を閉じる。 同時に 、 バルブ 7 2 の閉じ始めが開閉位置セ ンサ 9 2 で検出され、 こ の 検出信号を受けた制御部 9 0 は指令信号を調圧弁 6 6 に送り、 第 4図 （ a ) に示すよう に樹脂への圧力も下げ始める。 圧力をさげ たら圧縮シリ ンダ 1 3 を作動させて上金型 1 5 を加圧し、 樹脂を 金型内の全域に流入すとともに、 樹脂の密度のバラツキを少な く する。 以上で成形を終える。 上記 実施例のテス ト条件と結果の一例を次に示す。

( 1 ) テス ト条件

材料 ： P M A ( Poly meth l me thacr 1 a te) スク リ ュ速度 ： 8 5 m m / s e c

減速後の前進速度 ： 3 .5m m Z s e c

テス ト個数 ： 5 0個連続成形 ( 2 ) テ ス ト結果 '

本発明の方法による成形品の品質と、 比較のため従来の方法よ る成形品の品質を以下に示す。

表 1

表 1 から明らかなよう に、 偏差 6 _η— , 及び群内変動 Rが従来の 方法に較べて半分以下になり、 ノ ラ ツキが減少している。 産業上の利用可能性

本発明は、 樹脂成形品の重量のバラ ツキを減少し、 安定した 品質が得られる射出圧縮機の成形装置およびその成形方法と し て有用である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 金型が開いた状態で溶融樹脂を金型間に供給し、 さ らに型締 めして圧縮成形する型締装置と、 樹脂を溶融混練して射出する ス ク リ ュ等からなる射出装置と、 射出を停止するゲー ト開閉装置を 有する射出圧縮成形装置において、 所定の金型の開いた位置を検 出する金型位置検出手段と、 射出装置のス ト ロ ー ク の位置を検出 するス ト ローク位置検出手段と、 射出装置の前進速度を調節する 速度調整手段と、 射出圧力を調整する圧力調整手段と、 樹脂を流 入し、 所定量流入後に閉じるゲー ト開閉手段と、 ゲー ト開閉手段 の開閉量を検出する開閉位置検出手段と、 各検出手段からの信号 により前記速度調整手段と、 ゲー ト開閉手段と圧力調整手段に指 令を出力する制御手段とからなる こ とを特徴とする射出圧縮機の 成形装置。

2 . 溶融樹脂を金型間に供給し、 圧縮冷却する射出圧縮成形方法 において、 金型を下降させて所定位置にきたとき金型位置検出手 段で検出し、 こ の信号によ り射出装置のス ク リ ュを前進させて溶 融樹脂の射出を開始し、

このス ク リ ュが所定位置まで前進したときス ト ローク位置検出手 段で検出し、 この信号に基づいてス ク リ ュを速度調整手段により 所定速度まで減速し、

さ らに、 スク リ ュが前進して停止予定位置にきたとき同様の手段 によ り ス ク リ ュを停止する と共に、

ゲー ト開閉手段により ゲ— トを閉じながら溶融樹脂の射出流量を 減少し、 且つ、 ゲー トが閉じ終わるまで圧力調整手段によ り樹脂 を加圧する こ とを特徴とする射岀圧縮機の成形方法。

3 . 前記射出装置のス ク リ ュが所定速度まで減速する位置は、 ス ク リ ュの停止予定位置よ り 1 m m乃至 7 m m手前である こ とを特 徴とする請求の範囲 2記載の射出圧縮機の成形方法。

4 . 前記射出装置のス ク リ ュが減速した後の前進速度は、 1 0 m m / s e c以下である こ とを特徴とする請求の範囲 2 記載の射出 圧縮機の成形方法。