WO2026121237A1 - ブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法 - Google Patents
ブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法Info
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Abstract
ブロー成形部における各機構の動作を自動的に最適化し、ドライサイクルを短縮することが可能なブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法を提供する。本発明に係るブロー成形装置は、プリフォーム及び樹脂製容器を直線的に搬送可能なブロー搬送部と、略水平方向に開閉可能な割型であるブローキャビティ型と、略鉛直方向に昇降可能である底型と、これらの各機構を駆動する第1~3駆動部と、第1~3駆動部を制御する制御部と、ブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の各動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備え、制御部は、入力された所定のパラメータに基づき各機構の動作プロファイルを決定し、少なくとも各動作プロファイルに基づき、ブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の最適な動作開始タイミングを決定する。
Description
本発明は、ブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法に関し、特にブロー成形工程におけるドライサイクルを短縮化することが可能なブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法に関する。
従来、樹脂製容器を製造するブロー成形装置として、1ステップ方式(又はホットパリソン方式)と、2ステップ方式(又はコールドパリソン方式)が知られている。1ステップ方式では、プリフォームの射出成形とブロー成形とを単一の成形機内で行うことでエネルギーロスを低減することができる。一方、2ステップ方式では、プリフォームの射出成形装置とブロー成形装置を別個に設けることで生産効率を高めることができる。
また、本出願人は、1ステップ方式と2ステップ方式の利点を併せ持つ1.5ステップ方式と称される射出延伸ブロー成形装置を実用化している(例えば、特許文献1参照)。この1.5ステップ方式では、射出成形時の保有熱を利用してブロー成形を行うことでエネルギーロスを軽減しつつ、単一の成形機内に設けられた射出成形部の成形サイクルとブロー成形部の成形サイクルにおけるプリフォームの処理数を異ならせることで生産効率を向上させている。
上述した1.5ステップ方式のブロー成形装置(以下、1.5ステップ機ともいう。)においては、射出成形したプリフォームを、例えば2~3回程度に分けてブロー成形を行う。したがって、ブロー成形サイクル時間は、射出成形サイクル時間の1/2から1/3以下の時間に制限されることになる。近年、ブロー成形装置のハイサイクル化への要求が高まりを見せているが、1.5ステップ機をハイサイクル化しようとすると、ブロー成形時間がますます圧迫されることとなる。これにより、成形条件の設定等における融通性が低下し、要求仕様に応じた容器の成形が困難になる可能性がある。
こうした観点から、1.5ステップ機のハイサイクル化のためには、十分なブロー成形時間を確保するために、プリフォームや樹脂製容器の搬送動作やブロー成形金型の開閉動作などの、いわゆるドライサイクルの短縮化が重要となる。ドライサイクルの短縮化を行うためには、ブロー成形工程において連動して動く各機構同士、また各機構と成形品が互いに干渉しないように、成形条件に応じて動作を最適化する必要がある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ブロー成形部における各機構の動作を自動的に最適化し、ドライサイクルを短縮することが可能なブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、プリフォームをブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形装置であって、プリフォームを搬入位置からブロー成形が行われるブロー成形位置に向けて略水平な第1方向に沿って直線的に搬送可能であるとともに、製造された樹脂製容器をブロー成形位置から回収のための搬出位置に向けて第1方向に沿って直線的に搬送可能であるブロー搬送部と、第1方向に交差する略水平な第2方向に開閉可能な割型であり、樹脂製容器の胴部の形状を規定するブローキャビティ型と、略鉛直な第3方向に昇降可能であり、樹脂製容器の底部の形状を規定する底型と、ブロー搬送部を移動させる第1駆動部と、ブローキャビティ型を開閉させる第2駆動部と、底型を昇降させる第3駆動部と、第1駆動部、第2駆動部、及び第3駆動部を制御する制御部と、ブロー搬送部の搬送動作、ブローキャビティ型の開閉動作、及び底型の昇降動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備え、制御部は、入力された所定のパラメータに基づきブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の各動作プロファイルを決定し、少なくとも各動作プロファイルに基づき、ブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の最適な動作開始タイミングを決定する。
また、本発明の他の一態様は、プリフォームをブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形装置であって、プリフォームを搬入位置からブロー成形が行われるブロー成形位置に向けて略水平な第1方向に沿って直線的に搬送可能であるとともに、製造された樹脂製容器をブロー成形位置から回収のための搬出位置に向けて第1方向に沿って直線的に搬送可能であるブロー搬送部と、第1方向に交差する略水平な第2方向に開閉可能な割型であり、樹脂製容器の胴部の形状を規定するブローキャビティ型と、略鉛直な第3方向に昇降可能であり、樹脂製容器の底部の形状を規定する底型と、ブロー搬送部を移動させる第1駆動部と、ブローキャビティ型を開閉させる第2駆動部と、底型を昇降させる第3駆動部と、ブロー搬送部の搬送動作、ブローキャビティ型の開閉動作、及び底型の昇降動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備えるブロー成形装置の制御方法であって、入力された所定のパラメータに基づきブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の各動作プロファイルを決定し、少なくとも各動作プロファイルに基づき、ブロー搬送部、ブローキャビティ型、及び底型の最適な動作開始タイミングを決定する制御を行う。
本発明によれば、ブロー成形部における各機構の動作を自動的に最適化し、ドライサイクルを短縮することが可能なブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
また、実施形態の説明においては、便宜上、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」について言及する場合がある。これらの各方向は、図1に示すブロー成形装置1を基準として設定した相対的な方向である。「前後方向」は、「前方向」と「後方向」を含む。「左右方向」は、「左方向」と「右方向」を含む。「上下方向」は、「上方向」と「下方向」を含む。
<ブロー成形装置1>
まず、図1及び図2を参照して本発明の一実施形態に係るブロー成形装置1の概略について説明する。図1は、ブロー成形装置1の構成を概略的に示す平面図である。
まず、図1及び図2を参照して本発明の一実施形態に係るブロー成形装置1の概略について説明する。図1は、ブロー成形装置1の構成を概略的に示す平面図である。
ブロー成形装置1は、1ステップ方式(ホットパリソン方式)と2ステップ方式(コールドパリソン方式)の利点を併せ持つ1.5ステップ方式と称されるブロー成形方法を実行する。1.5ステップ方式のブロー成形方法では、基本的に1ステップ方式と同様に射出成形時の熱を保有したプリフォームをブロー成形して容器を製造する。ただし、1.5ステップ方式でのブロー成形のサイクルは、プリフォームの射出成形のサイクルよりも短く設定される。そして、1回の射出成形のサイクルで成形された複数のプリフォームは、複数回のブロー成形のサイクルに分けてブロー成形される。
特に限定するものではないが、同時に射出成形されるプリフォームの数(N)と同時にブロー成形される容器の数(M)の比(N:M)は、例えば3:1などに設定される。
特に限定するものではないが、同時に射出成形されるプリフォームの数(N)と同時にブロー成形される容器の数(M)の比(N:M)は、例えば3:1などに設定される。
図1に示すように、ブロー成形装置1は、射出成形部10と、冷却部20と、加熱部30と、ブロー成形部40と、を備える。
また、ブロー成形装置1は、冷却部20から搬出されたプリフォーム2を、加熱部30を経由してブロー成形部40に搬送する連続搬送部50を備えている。連続搬送部50は、複数の湾曲部を有するループ状の搬送ライン51に沿って、プリフォーム2を保持する搬送治具52を連続的に搬送するように構成された搬送装置である。すなわち、連続搬送部50は、ループ状の搬送ライン51に沿って各搬送治具を繰り返し搬送可能である。
また、ブロー成形装置1は、冷却部20から搬出されたプリフォーム2を、加熱部30を経由してブロー成形部40に搬送する連続搬送部50を備えている。連続搬送部50は、複数の湾曲部を有するループ状の搬送ライン51に沿って、プリフォーム2を保持する搬送治具52を連続的に搬送するように構成された搬送装置である。すなわち、連続搬送部50は、ループ状の搬送ライン51に沿って各搬送治具を繰り返し搬送可能である。
また、ブロー成形装置1は、ブロー成形装置1の動作を統括的に制御する制御部100を備えている。制御部100は、CPU、RAM、ROM、及びI/Oインターフェース(いずれも不図示)等を備えるマイクロコンピュータ等の情報処理装置として構成される。制御部100は、RAM又はROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御のための各種機能を実現する。
また、ブロー成形装置1は、制御部100の命令に従ってブロー成形装置1の設定や状態等を表示する表示部110を備えている。表示部110は、例えばブロー成形装置1の一部に設けられた液晶ディスプレイパネルや有機ELディスプレイパネル等の表示機器であってよい。あるいは、表示部110は、ブロー成形装置1と通信可能に接続された外付けの表示機器であってもよい。
また、ブロー成形装置1は、操作者等がブロー成形装置1の運転に必要なデータや命令等を入力するための入力部120を備えている。入力部120は、例えばブロー成形装置1の一部に設けられたキーボードやマウス等の入力機器であってよい。あるいは、入力部120は、ブロー成形装置1と通信可能に接続された外付けの入力機器であってもよい。なお、ブロー成形装置1は、表示部110と入力部120が一体となったタッチパネル等の入出力装置を備える構成であってもよい。
また、ブロー成形装置1は、ブロー成形装置1の設定や状態等に関するデータ等を格納する記憶部130を備えている。記憶部130は、ブロー成形装置1の内部に設けられていてもよいし、ネットワーク等を介して通信可能な外部サーバに設けられていてもよい。
図2は、射出成形部10及び冷却部20の構成を概略的に示す側面図である。
射出成形部10は、樹脂成形品である有底円筒形状のプリフォーム2を射出成形する。射出成形部10は、上方に配された射出ネック型(不図示)及び射出コア型11と、下方に配された射出キャビティ型12と、タイバー13により射出ネック型、射出コア型11、及び射出キャビティ型12を型締めする型締め機構14を備えている。射出成形部10は、射出コア型11及び射出キャビティ型12で形成される射出空間内に射出装置15から原材料である樹脂材料を充填することにより、プリフォーム2を射出成形する。
射出成形部10は、樹脂成形品である有底円筒形状のプリフォーム2を射出成形する。射出成形部10は、上方に配された射出ネック型(不図示)及び射出コア型11と、下方に配された射出キャビティ型12と、タイバー13により射出ネック型、射出コア型11、及び射出キャビティ型12を型締めする型締め機構14を備えている。射出成形部10は、射出コア型11及び射出キャビティ型12で形成される射出空間内に射出装置15から原材料である樹脂材料を充填することにより、プリフォーム2を射出成形する。
プリフォーム2の原材料は、熱可塑性の合成樹脂であり、容器の用途に応じて適宜選択できる。具体的な材料の種類としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PCTA(ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート)、Tritan(トライタン(登録商標):イーストマンケミカル社製のコポリエステル)、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、PC(ポリカーボネート)、PES(ポリエーテルスルホン)、PPSU(ポリフェニルスルホン)、PS(ポリスチレン)、COP/COC(環状オレフィン系ポリマー)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル:アクリル)、PLA(ポリ乳酸)などが挙げられる。
図1に簡易的に示すように、射出成形部10は、N個のプリフォーム2を、図中の左右方向に平行なn列(nは2以上の整数)の各列でN´個(N´=N/nであり、N´は自然数)ずつ同時に射出成形するように構成されている。図1の例では、射出成形部10で同時に射出成形されるプリフォーム個数Nは、例えば最大24個や最大36個(3列×8個や3列×12個)である。また、各列のN´は、例えば、8個や12個である。同時射出成形数Nは適宜変更可能であり、例えばプリフォーム径が大きい場合には、各列4個の配列としてN=12とすることもできる。
射出成形部10は、射出成形されたN個のプリフォーム2を射出成形部10の外側に取り出す受け取り部16を備えている。受け取り部16は、N個(例えば3列×8個や3列×12個)の保持部材17(例えばポット)を、射出コア型11の下方の受け取り位置から、タイバー13で囲まれた空間よりも外側の受け渡し位置まで、水平方向(図中前後方向)に移動可能に構成されている。
また、受け取り部16は、受け取り位置から受け渡し位置への移動中に保持部材17の列の間隔(図中前後方向の間隔)を調整する機構(不図示)を備えている。これにより、受け取り部16は、プリフォーム2の列の間隔を受け取り位置の広ピッチ状態から受け渡し位置の狭ピッチ状態に変換する。
射出成形部10で射出成形されたプリフォーム2は、射出成形部10から冷却部20に搬送される。冷却部20は、射出成形部10で成形されたプリフォーム2を冷却する。プリフォーム2は、所定温度まで冷却された状態で冷却部20から搬出され、搬送ライン51に沿って連続的に搬送される。
なお、冷却部20におけるプリフォーム2の冷却は、射出成形後の各プリフォーム2の温度のばらつきをなくし、均質な状態で加熱部30に搬送することを目的として行われるものである。すなわち、プリフォーム2は室温まで冷却される必要はなく、射出成形時の熱を保有した状態で加熱部30に搬送されるので、本実施形態においても1ステップ方式と同様の良好なエネルギー効率が得られる。
なお、冷却部20におけるプリフォーム2の冷却は、射出成形後の各プリフォーム2の温度のばらつきをなくし、均質な状態で加熱部30に搬送することを目的として行われるものである。すなわち、プリフォーム2は室温まで冷却される必要はなく、射出成形時の熱を保有した状態で加熱部30に搬送されるので、本実施形態においても1ステップ方式と同様の良好なエネルギー効率が得られる。
図2に示すように、射出成形部10と冷却部20の間には、受け取り部16から冷却部20まで首部(開口部)が上向きの正立状態でプリフォーム2を搬送する搬送装置18が設けられている。搬送装置18は、正立状態のプリフォーム2の首部を保持する保持部18Aを備える。搬送装置18は、例えばエアシリンダ(不図示)により、垂直方向(図中上下方向)および水平方向(図中前後方向)に保持部18Aを移動可能に構成されている。
冷却部20は、図2に示すように、第1反転部21を有する。第1反転部21は、前後方向に延びる軸21Aを回転軸として反転可能であり、上下方向に昇降可能に構成されている。第1反転部21の図中上側に示す第1面21Bと、第1面21Bと対向する第2面21Cには、N個(例えば3列×8個や3列×12個)のプリフォーム2を収容するために、各面にそれぞれN個ずつ冷却ポット22が配置されている。
第1反転部21の第1面21Bおよび第2面21Cに配置される冷却ポット22は、第1反転部21に設けられた冷媒通路(不図示)を循環する冷媒により冷却される。また、第1反転部21の冷却ポット22は、収容されたプリフォーム2を吸引して保持する機能を有する。
また、第1反転部21は、搬送装置18から受け取った正立状態のプリフォーム2を、冷却時間中に首部を下向きとした倒立状態に反転させる。そして、倒立状態のプリフォーム2は、冷却部20の下方の待機位置に複数列(例えばn列)配置されている連続搬送部50の搬送治具52に受け渡される。各々の搬送治具52は、射出成形部10で成形される1列分(N´個)のプリフォーム2を保持する。プリフォーム2を保持した搬送治具52は、スプロケット等で構成される連続駆動部53の駆動力により、1列ずつ、搬送ライン51に沿って順次搬送される。
加熱部30は、連続搬送部50によって連続搬送される倒立状態のプリフォーム2を延伸適温まで加熱する。加熱部30は、例えば、搬送ライン51の両側に、搬送ライン51に沿って所定間隔おきに配置された複数のヒーター(不図示)を備えている。加熱部30内では、プリフォーム2の軸方向を中心として倒立状態のプリフォーム2が自転しながら加熱され、プリフォーム2の全体が均一に加熱されるように構成することができる。
また、ブロー成形装置1は、搬送ライン51における加熱部30の下流側に、間欠搬送部60と、第2反転部70とを備えている。
間欠搬送部60は、連続搬送部50からプリフォーム2を保持した搬送治具52を受け取り、スプロケット等で構成された間欠駆動部61の制動と加速を繰り返すことにより、搬送治具52に保持されたプリフォーム2を間欠的に搬送する。
間欠搬送部60は、連続搬送部50からプリフォーム2を保持した搬送治具52を受け取り、スプロケット等で構成された間欠駆動部61の制動と加速を繰り返すことにより、搬送治具52に保持されたプリフォーム2を間欠的に搬送する。
第2反転部70は、間欠搬送部60による間欠搬送により、搬送ライン51上の受渡し位置P0で静止した搬送治具52からプリフォーム2をN個よりも少ないM個(例えば、8個や12個)ずつ受け取る(第2反転部70は、搬送治具52に載置されたN´個=M個のプリフォーム2を受け取る)。その後、第2反転部70は、プリフォーム2を不図示の反転装置により倒立状態から正立状態に反転させた後、ブロー成形部40の後述するブロー搬送部41に受け渡す。例えば、第2反転部70は、反転装置を昇降させる昇降装置(不図示)を備え、正立状態のプリフォーム2を所定位置まで上昇させた状態でブロー搬送部41に受け渡す。
プリフォーム2を第2反転部70に受け渡した後の搬送治具52は、スプロケット等で構成された間欠駆動部62、63の加速と制動を繰り返すことにより、間欠的に搬送され、連続搬送部50へと戻される。
(ブロー成形部40)
続いて、ブロー成形部40の構成について説明する。図3は、ブロー成形部40の構成を概略的に示す平面図である。また、図4は、ブロー成形部40を前方向から見た概略的な部分断面図である。ブロー成形部40は、M個のプリフォーム2を、ブローコア(不図示)から噴出するブローエアによる横軸延伸と延伸ロッド(不図示)による縦軸延伸とにより二軸延伸して樹脂製容器3を製造するものである。
続いて、ブロー成形部40の構成について説明する。図3は、ブロー成形部40の構成を概略的に示す平面図である。また、図4は、ブロー成形部40を前方向から見た概略的な部分断面図である。ブロー成形部40は、M個のプリフォーム2を、ブローコア(不図示)から噴出するブローエアによる横軸延伸と延伸ロッド(不図示)による縦軸延伸とにより二軸延伸して樹脂製容器3を製造するものである。
ブロー成形部40は、第2反転部70から搬入位置P1でプリフォーム2を受け取り、ブロー成形位置P2に向けて前後方向(第1方向)に直線的に搬送するとともに、ブロー成形位置P2で製造された樹脂製容器3を搬出位置P3に向けて前後方向(第1方向)に直線的に搬送するブロー搬送部41を有する。また、ブロー成形部40は、樹脂製容器3の胴部の形状を規定する、左右方向(第2方向)に開閉可能な一対の割型であるブローキャビティ型43を有する。また、ブロー成形部40は、樹脂製容器3の底部の形状を規定する、上下方向(第3方向)に昇降可能な底型44と、を備える。
また、ブロー成形部40は、これらの他に延伸ロッド、ブローコア型、ネック型等を備え得るが、これらの構成については周知のものを適用可能であるため、説明は省略する。
また、ブロー成形部40は、これらの他に延伸ロッド、ブローコア型、ネック型等を備え得るが、これらの構成については周知のものを適用可能であるため、説明は省略する。
ブロー搬送部41は、M個のプリフォーム2又は樹脂製容器3の首部を把持して間欠搬送するチャック部材である。ブロー搬送部41は、一対でプリフォーム2又は樹脂製容器3の首部を掴む複数の保持アーム42を有する。ブロー搬送部41は、プリフォーム2を搬入位置P1からブロー成形位置P2に搬送する搬入部41Aと、樹脂製容器3をブロー成形位置P2から搬出位置P3に搬送する搬出部41Bと、を一体的に有する。
ブロー搬送部41は、第1駆動部45によって前後方向に往復駆動されることにより上述の搬送動作を行う。第1駆動部45は、例えばサーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等である。ブロー搬送部41が第1駆動部45によって駆動されることにより、搬入部41Aは搬入位置P1とブロー成形位置P2の間を往復し、搬出部41Bはブロー成形位置P2と搬出位置P3の間を往復する。
搬入部41Aと搬出部41Bは、それぞれがM個のプリフォーム2を搬送可能な複数の保持アーム42を備えている。また、ブロー搬送部41(少なくとも搬入部41A)は、複数の保持アーム42の列方向の間隔を調整するピッチ調整機構(不図示)を備えている。これにより、ブロー搬送部41は、搬入部41Aにおける保持アームの列の間隔(すなわち、プリフォーム2の列の間隔)を、搬入位置P1からブロー成形位置P2への移動の間に、狭ピッチ状態から広ピッチ状態に変換する。
ブローキャビティ型43と底型44は、不図示のコア型とともにブロー成形金型を構成する。ブローキャビティ型43は、一対の割型がブロー成形位置P2に搬送されたプリフォーム2の胴部を収容するように閉じることで型閉じされ、製造される樹脂製容器3の胴部の形状を規定する。ブローキャビティ型43は型閉じすると、ブローキャビティ型43の上面からプリフォーム2の首部を突出させ、その上面でプリフォーム2の首部(サポートリング)を支持する。底型44は、上昇して型閉じすることでブローキャビティ型43とともにブロー成形空間を形成し、製造される樹脂製容器3の底部の形状を規定する。
ブロー成形金型の型閉じの完了後、ブロー成形部40による延伸ブローが実行され、プリフォーム2が樹脂製容器3の形状にブロー成形される。ブロー成形が終了すると、ブローキャビティ型43が左右方向に開くとともに、底型44が下降することにより、ブロー成形金型が型開きされる。
ブローキャビティ型43の開閉動作と底型44の昇降動作は、それぞれ第2駆動部46及び第3駆動部47により実現される。第2駆動部46及び第3駆動部47は、例えばサーボモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ等である。ブローキャビティ型43は、第2駆動部46により駆動されることで、左右方向に並ぶ閉位置と開位置の間を往復する。底型44は、第3駆動部47により駆動されることで、上下方向に並ぶ閉位置と開位置の間を往復する。
<動作開始タイミング決定の制御>
続いて、本発明におけるブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の動作開始タイミングを決定する制御系の構成及び制御方法の好適な実施形態について、図5~図11を参照して説明する。
続いて、本発明におけるブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の動作開始タイミングを決定する制御系の構成及び制御方法の好適な実施形態について、図5~図11を参照して説明する。
ブロー成形装置1においては、射出成形したN個のプリフォーム2を、M個に分けてブロー成形を行う。上述の例ではN=24又は36、M=8又は12であるため、ブロー成形部40では、射出成形部10における射出成形サイクル時間の1/3程度の時間でブロー成形サイクルを実行する必要がある。したがって、十分なブロー成形時間を確保するためには、プリフォーム2や樹脂製容器3の搬送動作や、ブロー成形金型の開閉動作などのドライサイクル(ブロー成形の実施前後に必要な装置側の動作時間)の短縮化が重要となる。
そこで、本発明では、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作を最適化するために、操作者等が入力したパラメータに基づき、これらの各機構の動作開始タイミングを自動的に決定するように制御を行う。
そこで、本発明では、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作を最適化するために、操作者等が入力したパラメータに基づき、これらの各機構の動作開始タイミングを自動的に決定するように制御を行う。
ここで、本制御における「動作の最適化」について説明する。ブロー成形部40において、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44は、互いに連動するように動くことで一連のブロー成形サイクルを形成するように構成されている。すなわち、ブロー搬送部41の前後方向における搬送動作、ブローキャビティ型43の左右方向における開閉動作、及び底型44の上下方向における昇降動作は、一連のブロー成形サイクルの中の限られたタイミングでのみ許可されている。これにより、機構間、又は機構と成形品(プリフォーム2、樹脂製容器3)の間の接触や衝突といった干渉を防ぎ、故障や損傷を防止している。
例えば、ブロー搬送部41の前後方向における搬送動作を実行するためには、搬送されるプリフォーム2や樹脂製容器3がブローキャビティ型43や底型44に衝突して損傷しないように、これらの金型が十分に開いた状態となっていることが必要となる。
また、例えば、ブローキャビティ型43の閉動作を実行するためには、搬送されるプリフォーム2や樹脂製容器3を挟んでしまうことがないように、ブロー搬送部41の搬送動作とタイミングを合わせる必要がある。
また、例えば、底型44の下降動作(型開き)を実行するためには、底型44の移動がブローキャビティ型43に干渉しないように、ブローキャビティ型43が十分に開いた状態となっていることが必要となる。
また、例えば、ブローキャビティ型43の閉動作を実行するためには、搬送されるプリフォーム2や樹脂製容器3を挟んでしまうことがないように、ブロー搬送部41の搬送動作とタイミングを合わせる必要がある。
また、例えば、底型44の下降動作(型開き)を実行するためには、底型44の移動がブローキャビティ型43に干渉しないように、ブローキャビティ型43が十分に開いた状態となっていることが必要となる。
本制御における「動作の最適化」とは、ブロー搬送部41の前後方向における搬送動作、ブローキャビティ型43の左右方向における開閉動作、及び底型44の上下方向における昇降動作のそれぞれにおいて、機構間の干渉及び機構と成形品の干渉が生じない最速の動作開始タイミングを決定することを意味する。これにより、ブロー成形工程におけるドライサイクルを短縮化することができ、ブロー成形装置1のハイサイクル化が可能となる。
図5は、ブロー成形装置1において動作開始タイミング決定制御を実行する制御系の構成例を示すブロック図である。
入力部120は、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作を決定するためのパラメータ(以下、「動作パラメータ」という)であって、操作者等が設定可能な所定の動作パラメータの入力を受け付ける。この所定の動作パラメータについては後述する。入力部120は、入力された動作パラメータの情報を、制御部100へと送信する。
記憶部130は、プリフォーム2及び樹脂製容器3の形状や寸法に関する情報(以下、「形状情報」という)や、各機構の動作に関する関数、動作パラメータの一部等をあらかじめ記憶しており、制御部100の要求に応じてこれらの情報を制御部100に送信する。なお、形状情報や関数、動作パラメータの一部は、あらかじめ操作者等により入力部120を介して入力され、記憶部130に保存されたものであってもよい。プリフォーム2の形状情報としては、例えば、胴部の直径(または半径)、首部または胴部から底部までの長さ、等が含まれ得る。また、樹脂製容器3の形状情報としては、例えば、最大径となる胴部または底部の直径(または半径)、首部または胴部から底部までの長さ、底部の胴部側に窪む上げ底の深さ(長さ)、等が含まれ得る。
制御部100は、不図示のCPUが不図示のRAM等からプログラムを読み出して実行することにより、動作パラメータ及び形状情報に基づき、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の動作開始タイミングを決定し、それに基づき第1駆動部45、第2駆動部46、及び第3駆動部47を制御する。
図6は、動作開始タイミング決定制御における処理を示すフローチャートである。
まず、ブロー成形装置1の操作者等により、所定の動作パラメータが入力される(ステップ1(「S1」と図示。以下同じ))。ここで、所定の動作パラメータとは、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44のそれぞれにおける、動作開始時点から動作終了時点までの動作の加速度、速度及び変位量(以下、「動作プロファイル」という)を決定するために必要なパラメータのうち、操作者等が設定可能なものをいう。
まず、ブロー成形装置1の操作者等により、所定の動作パラメータが入力される(ステップ1(「S1」と図示。以下同じ))。ここで、所定の動作パラメータとは、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44のそれぞれにおける、動作開始時点から動作終了時点までの動作の加速度、速度及び変位量(以下、「動作プロファイル」という)を決定するために必要なパラメータのうち、操作者等が設定可能なものをいう。
図7は、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の動作時間内における加速度、速度、及び変位量の時間的変化の一例を示す図である。なお、ここで言う動作時間とは、ブロー搬送部41であれば前進動作と後退動作のいずれかの動作に要する時間、ブローキャビティ型43であれば開動作と閉動作のいずれかの動作に要する時間、底型44であれば下降動作と上昇動作のいずれかの動作に要する時間を指すものとする。
同図に示すように、この例では、各機構の動作時間は、複数の区間、例えば、動作の始点T0から終点T7までが7つの区間に分割され、各機構は区間ごとに異なる加速度、速度、変位量で動作する。各区間は、所定の時間間隔(例えば0.25ms)で分割される。T0からT1までの区間、T2からT3までの区間、T4からT5までの区間、T6からT7までの区間は、例えばsin関数で表現されるように、加速度Aが滑らかに増減する領域である。また、T1からT2までの区間、T5からT6までの区間は、等加速度で運動する区間である。また、T3からT4までの区間は、加速度Aがゼロの等速度運動区間である。
同図に示すように、この例では、各機構の動作時間は、複数の区間、例えば、動作の始点T0から終点T7までが7つの区間に分割され、各機構は区間ごとに異なる加速度、速度、変位量で動作する。各区間は、所定の時間間隔(例えば0.25ms)で分割される。T0からT1までの区間、T2からT3までの区間、T4からT5までの区間、T6からT7までの区間は、例えばsin関数で表現されるように、加速度Aが滑らかに増減する領域である。また、T1からT2までの区間、T5からT6までの区間は、等加速度で運動する区間である。また、T3からT4までの区間は、加速度Aがゼロの等速度運動区間である。
なお、速度Vは、加速度Aを積分することで得られる。また、変位量Dは、速度Vを積分することで得られる。図7に示すように、本実施形態におけるブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の各動作は、速度Vや変位量Dに急峻な変化のない、機構学的に滑らかな動作となるように設定される。すなわち、各機構は、動作の始点から徐々に加速し、中盤で最高速に達し、終点に向けて徐々に減速するように設定されている。
本実施形態では、このような各機構の動作時間内での加速度、速度、及び変位量の時間的変化を表す関数が、あらかじめ記憶部130に保存されている。ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の各機構に対し、それぞれ、個別の異なる動作プロファイル(動作時間内における加速度、速度、及び変位量の時間的変化(区間毎の変化))が設定(算出)される。一方、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の各機構における実際の動作時間及び移動距離(変位量)は、操作者等が入力可能な所定の動作パラメータとされている。
なお、各機構の動作時間と移動距離のいずれか一方をあらかじめ記憶部130に格納しておき、他方のみを操作者等が入力可能な所定の動作パラメータとすることも可能である。
なお、各機構の動作時間と移動距離のいずれか一方をあらかじめ記憶部130に格納しておき、他方のみを操作者等が入力可能な所定の動作パラメータとすることも可能である。
図8~10は、ブロー成形装置1が備えるグラフィカルユーザインターフェース(GUI)の一例を示す図である。これらのGUIは、例えば操作者等の操作に従って表示部110に表示される。操作者等は、入力部120を用いて所定の動作パラメータを入力することができる。
図8は、ブロー搬送部41に関する所定の動作パラメータの入力画面の例である。同図に示すボックス81、82には、それぞれブロー搬送部41の搬送動作前と搬送動作後の位置を入力することができ、これにより、両者の差としてブロー搬送部41の移動距離を設定することができる。
また、同図に示すボックス83、84には、それぞれブロー搬送部41の搬送動作における前進(図1における後方向への移動)及び後退(図1における前方向への移動)の動作時間を入力して設定することができる。
また、同図に示すボックス83、84には、それぞれブロー搬送部41の搬送動作における前進(図1における後方向への移動)及び後退(図1における前方向への移動)の動作時間を入力して設定することができる。
図9は、ブローキャビティ型43に関する所定の動作パラメータの入力画面の例である。同図に示すボックス91には、ブローキャビティ型43の閉位置から開位置までの移動距離を入力して設定することができる。
また、同図に示すボックス92、93には、それぞれブローキャビティ型43の開動作の際の動作時間及び閉動作の際の動作時間を入力して設定することができる。
また、同図に示すボックス92、93には、それぞれブローキャビティ型43の開動作の際の動作時間及び閉動作の際の動作時間を入力して設定することができる。
図10は、底型44に関する所定の動作パラメータの入力画面の例である。同図に示すボックス101、102には、それぞれ底型44の閉位置(上昇時の位置)と開位置(下降時の位置)を入力することができ、これにより、両者の差として底型44の移動距離を設定することができる。
また、同図に示すボックス103、104には、それぞれ底型44の上昇動作の際の動作時間及び下降動作の際の動作時間を入力して設定することができる。
また、同図に示すボックス103、104には、それぞれ底型44の上昇動作の際の動作時間及び下降動作の際の動作時間を入力して設定することができる。
このようにして、操作者等により、所定の動作パラメータとして各機構の動作時間及び移動距離が具体的な数値として入力される。制御部100は、入力された所定の動作パラメータを記憶部130が保存する関数に代入することで、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44のそれぞれにおける動作プロファイルを算出して決定する(ステップ2)。なお、当該ステップ2は、制御部100のCPUがプログラムを実行することにより行われる。なお、ブローキャビティ型43の動作プロファイルは、開き動作と閉じ動作の2つを算出し、底型44の動作プロファイルは、下降動作と上昇動作の2つを算出してもよい。更に、ブロー搬送部41の動作プロファイルは、後退動作と前進動作の2つを作成してもよい。
続いて、制御部100は、各機構の動作プロファイルと、あらかじめ保存されているプリフォーム2及び樹脂製容器3の形状情報とに基づき、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の最適な動作開始タイミングを算出し、決定する(ステップ3)。なお、当該ステップ3は、制御部100のCPUがプログラムを実行することにより行われる。
各機構の最適な動作開始タイミングの決定においては、各機構の動作プロファイルとプリフォーム2及び樹脂製容器3の形状情報とに基づき、各機構間、及び各機構と成形物の間で干渉(接触)が生じる位置と時間が算出される。そして、干渉が生じる位置と時間に基づき、公知の探索アルゴリズム等を用いて、干渉が生じない各機構の最速の動作開始タイミングが算出される。
このようにして、本実施形態の動作開始タイミング決定制御により、操作者等が入力した所定の動作パラメータに応じて、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作を最適化することができる。
各機構の最適な動作開始タイミングの決定においては、各機構の動作プロファイルとプリフォーム2及び樹脂製容器3の形状情報とに基づき、各機構間、及び各機構と成形物の間で干渉(接触)が生じる位置と時間が算出される。そして、干渉が生じる位置と時間に基づき、公知の探索アルゴリズム等を用いて、干渉が生じない各機構の最速の動作開始タイミングが算出される。
このようにして、本実施形態の動作開始タイミング決定制御により、操作者等が入力した所定の動作パラメータに応じて、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作を最適化することができる。
図11は、本実施形態の動作開始タイミング決定制御により決定される、各機構の最適な動作開始タイミングを例示する図である。同図中、(a)は、時刻t1~t8におけるブロー搬送部41とブローキャビティ型43の位置と移動の様子を模式的に示しており、(b)は時刻t1~t8における底型44の位置と移動の様子を模式的に示している。以下、同図を参照して各機構の最適な動作開始タイミングの例について説明する。
時刻t1は、前のブロー成形サイクルにおける樹脂製容器3のブロー成形が完了し、閉位置にあるブローキャビティ型43の開動作が開始されるタイミングである。時刻t1において、ブロー搬送部41の搬入部41Aは、第2反転部70から新たに受け取った正立状態のプリフォーム2の保持を完了している。また、搬出部41Bは、ブロー成形された樹脂製容器3の保持を完了している。また、時刻t1において、底型44は、ブロー成形を行った際の閉位置にある。
ブローキャビティ型43は、例えば、ブローエアの排気が完了したこと、ブロー搬送部41によるプリフォーム2及び樹脂製容器3の保持が完了したこと等の所定条件が満たされることで開動作を開始する。このとき、ブロー搬送部41及び底型44は、それぞれ搬送動作と下降動作の開始の指示を待つ待機状態にある。
時刻t2は、ブローキャビティ型43の開動作が途中まで進み、底型44の下降動作を開始しても、ブローキャビティ型43が底型44に干渉しない位置までブローキャビティ型43が開いたタイミングである。このタイミングで、底型44の下降動作が開始される。この時点では、ブロー搬送部41が搬送動作を開始すると、搬出部41Bが保持する樹脂製容器3がブローキャビティ型43及び底型44に干渉してしまう。そのため、ブロー搬送部41は未だ待機状態である。
時刻t3は、ブローキャビティ型43の開動作が更に進むとともに、底型44の下降動作が進んだタイミングである。時刻t3は、ブロー搬送部41の搬送動作を開始しても、ブローキャビティ型43が樹脂製容器3の胴部に干渉しない位置まで開き、かつ、底型44が樹脂製容器3の底部に干渉しない位置まで下降したタイミングである。なお、時刻t3において、ブローキャビティ型43の各割型は、それぞれが樹脂製容器3の胴部の半径の長さよりも開いた位置に到達している。このタイミングで、ブロー搬送部41の後方向への搬送動作が開始される。
時刻t4は、ブローキャビティ型43の開動作が更に進み、開位置に到達するとともに、底型44の下降動作が更に進み、開位置に到達するタイミングである。時刻t4において、ブロー搬送部41は後方向への搬送動作を継続している。
時刻t5は、ブロー搬送部41の搬送動作が更に進み、搬入部41Aがブロー成形位置P2に近づき、搬出部41Bが搬出位置P3に近づいたタイミングである。この時点では、ブローキャビティ型43が閉動作を開始すると、搬出部41Bが保持する樹脂製容器3がブローキャビティ型43に干渉してしまうとともに、上昇動作を開始した底型44がブローキャビティ型43に干渉してしまう。また、底型44が上昇動作を開始すると、搬出部41Bが保持する樹脂製容器3が底型44に干渉してしまう。そのため、ブローキャビティ型43及び底型44は、それぞれ閉動作と上昇動作の開始の指示を待つ待機状態にある。
時刻t6は、ブロー搬送部41の搬送動作が更に進み、搬入部41Aがブロー成形位置P2に更に近づき、搬出部41Bが搬出位置P3に更に近づいたタイミングである。時刻t6は、底型44が上昇動作を開始しても、搬出部41Bが保持する樹脂製容器3が底型44に干渉しない位置までブロー搬送部41の搬送動作が進んだタイミングである。このタイミングで、底型44の上昇動作が開始される。
また、本例では、時刻t6は、ブローキャビティ型43が閉動作を開始しても、搬出部41Bが保持する樹脂製容器3の胴部及び搬入部41Aが保持するプリフォーム2の胴部がブローキャビティ型43に干渉しない位置までブロー搬送部41の搬送動作が進み、かつ、底型44がブローキャビティ型43に干渉しない位置まで上昇したタイミングでもある。
すなわち、時刻t6は、以下の3条件を満たす最速のタイミングである。このタイミングで、ブローキャビティ型43の閉動作が開始される。
条件1:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及びブロー搬送部41の搬送動作が進んだ場合に、ブローキャビティ型43の最後部(最も後方向寄りの端部)における各割型の距離が樹脂製容器3の胴部の幅よりも短くなるタイミングにおいて、搬出部41Bに保持される樹脂製容器3の最前部(最も前方向寄りの端部)がブローキャビティ型43の最後部よりも後方向に位置すること。
条件2:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及びブロー搬送部41の搬送動作が進んだ場合に、ブローキャビティ型43における各割型の距離がプリフォーム2の胴部の幅よりも短くなるタイミングにおいて、搬入部41Aに保持される各プリフォーム2がそれぞれのブロー成形空間内に位置すること。
条件3:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及び底型44の上昇動作が進んだ場合に、底型44の上昇動作が完了するタイミングにおいて、ブローキャビティ型43が底型44に干渉しない程度に開いた位置にあること。
条件1:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及びブロー搬送部41の搬送動作が進んだ場合に、ブローキャビティ型43の最後部(最も後方向寄りの端部)における各割型の距離が樹脂製容器3の胴部の幅よりも短くなるタイミングにおいて、搬出部41Bに保持される樹脂製容器3の最前部(最も前方向寄りの端部)がブローキャビティ型43の最後部よりも後方向に位置すること。
条件2:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及びブロー搬送部41の搬送動作が進んだ場合に、ブローキャビティ型43における各割型の距離がプリフォーム2の胴部の幅よりも短くなるタイミングにおいて、搬入部41Aに保持される各プリフォーム2がそれぞれのブロー成形空間内に位置すること。
条件3:動作プロファイルに従ってブローキャビティ型43の閉動作及び底型44の上昇動作が進んだ場合に、底型44の上昇動作が完了するタイミングにおいて、ブローキャビティ型43が底型44に干渉しない程度に開いた位置にあること。
なお、本実施形態では、時刻t6において、ブローキャビティ型43の閉動作と底型44の上昇動作が同時に開始されるものとして説明したが、ブローキャビティ型43の閉動作の開始タイミングと、底型44の上昇動作の開始タイミングは、必ずしも同時でなくてもよい。
時刻t7は、ブロー搬送部41の搬送動作が完了する直前のタイミングである。時刻t7において、底型44は、既に上昇動作を完了し、閉位置にある。一方、ブローキャビティ型43は、未だ閉動作を継続している。
時刻t8は、ブローキャビティ型43の閉動作が完了するタイミングである。このタイミングにおいて、ブロー搬送部41によるプリフォーム2の搬入位置P1からブロー成形位置P2への搬送、及び樹脂製容器3のブロー成形位置P2から搬出位置P3への搬送は完了している。
その後、ブロー搬送部41の搬入部41Aはプリフォーム2を解放し、搬出部41Bは樹脂製容器3を解放する。解放されたプリフォーム2は、その後のブロー成形により樹脂製容器3へと成形され、解放された樹脂製容器3は完成品として回収される。プリフォーム2及び樹脂製容器3を解放したブロー搬送部41は、前方向に移動し、次のサイクルのプリフォーム2及び樹脂製容器3を保持して搬送する。このようにして、各機構の動作開始タイミングが最適化されたブロー成形サイクルが繰り返し実行される。
また、成形条件の変更の必要が生じた場合などに、操作者等により新たな所定の動作パラメータが入力されると、変更された動作パラメータに基づき、再度、ブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、底型44の昇降動作の最適な動作開始タイミングが決定され、それに基づき各機構が駆動される。
以下、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態によれば、操作者等は、入力部120を介してブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作に関する所定の動作パラメータを入力することができる。制御部100は、入力された動作パラメータに基づき、各機構の動作開始時点から動作終了時点までの動作の加速度、速度及び変位量である動作プロファイルを算出する。次いで、制御部100は、各機構の動作プロファイルと、あらかじめ保存されているプリフォーム2及び樹脂製容器3の形状情報と、に基づき、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の最適な動作開始タイミングを決定する。
本実施形態によれば、操作者等は、入力部120を介してブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作に関する所定の動作パラメータを入力することができる。制御部100は、入力された動作パラメータに基づき、各機構の動作開始時点から動作終了時点までの動作の加速度、速度及び変位量である動作プロファイルを算出する。次いで、制御部100は、各機構の動作プロファイルと、あらかじめ保存されているプリフォーム2及び樹脂製容器3の形状情報と、に基づき、ブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の最適な動作開始タイミングを決定する。
したがって、本実施形態によれば、ブロー成形部40におけるブロー搬送部41、ブローキャビティ型43、及び底型44の動作を自動的に最適化し、ドライサイクルを短縮することが可能なブロー成形装置1及びその制御方法を提供することができる。
また、はじめに入力された所定の動作パラメータに基づき各機構の動作プロファイルを決定し、その後、動作プロファイルと形状情報とに基づき各機構の最適な動作開始タイミングを決定するので、比較的少ない計算量で効率よく最適な動作開始タイミングを決定することができる。
また、本実施形態において、操作者等が入力可能な所定の動作パラメータは、ブロー搬送部41の搬送動作、ブローキャビティ型43の開閉動作、及び底型44の昇降動作における、それぞれの動作時間や移動距離である。したがって、成形条件の変更等により各機構の動作時間や移動距離を調整した場合であっても、それに応じて各機構の動作を自動的に最適化し、ドライサイクルを短縮することができる。
また、動作の最適化においては、ブロー搬送部41の前後方向における搬送動作、ブローキャビティ型43の左右方向における開閉動作、及び底型44の上下方向における昇降動作のそれぞれにおいて、機構間の干渉及び機構と成形品の干渉が生じない最速の動作開始タイミングを決定する。
こうした動作の最適化の例としては、例えば、ブローキャビティ型43の開動作の開始後、底型44の下降動作を開始してもブローキャビティ型43が底型44に干渉しない位置までブローキャビティ型43が開いたタイミングで、底型44の下降動作を開始するように制御することができる。
また別の例としては、例えば、ブローキャビティ型43の開動作及び底型44の下降動作の開始後、ブロー搬送部41の搬送動作を開始してもブローキャビティ型43が搬送中の樹脂製容器3の胴部に干渉しない位置までブローキャビティ型43が開き、かつ、ブロー搬送部41の搬送動作を開始しても底型44が搬送中の樹脂製容器3の底部に干渉しない位置まで底型44が下降したタイミングで、ブロー搬送部41の搬送動作を開始するように制御することができる。
また別の例としては、例えば、ブロー搬送部41の搬送動作の開始後、底型44の上昇動作を開始しても底型44が搬送中の樹脂製容器3の底部に干渉しない位置までブロー搬送部41の搬送動作が進んだタイミングで、底型44の上昇動作を開始するように制御することができる。
また別の例としては、例えば、ブロー搬送部41の搬送動作の開始後、ブローキャビティ型43の閉動作を開始してもブローキャビティ型43が搬送中の樹脂製容器3の胴部に干渉せず、かつ、ブローキャビティ型43が搬送中のプリフォーム2の胴部に干渉しない位置までブロー搬送部41の搬送動作が進み、かつ、ブローキャビティ型43の閉動作を開始しても底型44がブローキャビティ型43に干渉しない位置まで底型44が上昇したタイミングで、ブローキャビティ型43の閉動作を開始するように制御することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。
例えば、上記実施形態では、プリフォーム2の射出成形と樹脂製容器3のブロー成形を単一の装置内で行う1.5ステップ機であるブロー成形装置1について説明した。しかしながら、プリフォーム2の射出成形と樹脂製容器3のブロー成形を別個の装置で行う2ステップ機に本発明を適用することも可能である。その場合も、ブロー成形工程におけるドライサイクルを短縮し、装置全体のハイサイクル化に貢献することができる。
また、実施形態では、各機構の動作プロファイルと形状情報とに基づき各機構の最適な動作開始タイミングを決定する構成を説明したが、形状情報を参照せずに各機構の動作プロファイルのみに基づき各機構の最適な動作開始タイミングを決定する構成とすることも可能である。また、形状情報を用いる構成の場合、形状情報は、内部データとして予め記憶部130等に格納されていてもよいし、操作者により必要に応じて入力部120を介して入力されてもよい。表示部110は、プリフォーム2および樹脂製容器3の形状情報を入力するための画面を表示するように構成されていてもよい。
例えば、上記実施形態では、プリフォーム2の射出成形と樹脂製容器3のブロー成形を単一の装置内で行う1.5ステップ機であるブロー成形装置1について説明した。しかしながら、プリフォーム2の射出成形と樹脂製容器3のブロー成形を別個の装置で行う2ステップ機に本発明を適用することも可能である。その場合も、ブロー成形工程におけるドライサイクルを短縮し、装置全体のハイサイクル化に貢献することができる。
また、実施形態では、各機構の動作プロファイルと形状情報とに基づき各機構の最適な動作開始タイミングを決定する構成を説明したが、形状情報を参照せずに各機構の動作プロファイルのみに基づき各機構の最適な動作開始タイミングを決定する構成とすることも可能である。また、形状情報を用いる構成の場合、形状情報は、内部データとして予め記憶部130等に格納されていてもよいし、操作者により必要に応じて入力部120を介して入力されてもよい。表示部110は、プリフォーム2および樹脂製容器3の形状情報を入力するための画面を表示するように構成されていてもよい。
加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1…ブロー成形装置、2…プリフォーム、3…樹脂製容器、40…ブロー成形部、41…ブロー搬送部、41A…搬入部、41B…搬出部、43…ブローキャビティ型、44…底型、45…第1駆動部、46…第2駆動部、47…第3駆動部、100…制御部、110…表示部、120…入力部、130…記憶部、P1…搬入位置、P2…ブロー成形位置、P3…搬出位置
Claims (10)
- プリフォームをブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形装置であって、
前記プリフォームを搬入位置からブロー成形が行われるブロー成形位置に向けて略水平な第1方向に沿って直線的に搬送可能であるとともに、製造された前記樹脂製容器を前記ブロー成形位置から回収のための搬出位置に向けて前記第1方向に沿って直線的に搬送可能であるブロー搬送部と、
前記第1方向に交差する略水平な第2方向に開閉可能な割型であり、前記樹脂製容器の胴部の形状を規定するブローキャビティ型と、
略鉛直な第3方向に昇降可能であり、前記樹脂製容器の底部の形状を規定する底型と、
前記ブロー搬送部を移動させる第1駆動部と、
前記ブローキャビティ型を開閉させる第2駆動部と、
前記底型を昇降させる第3駆動部と、
前記第1駆動部、前記第2駆動部、及び前記第3駆動部を制御する制御部と、
前記ブロー搬送部の搬送動作、前記ブローキャビティ型の開閉動作、及び前記底型の昇降動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備え、
前記制御部は、入力された前記所定のパラメータに基づき前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の各動作プロファイルを決定し、少なくとも前記各動作プロファイルに基づき、前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の最適な動作開始タイミングを決定する、ブロー成形装置。 - 前記プリフォーム及び前記樹脂製容器の形状情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記各動作プロファイルと前記形状情報とに基づき前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の最適な動作開始タイミングを決定することを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。 - 前記所定のパラメータは、前記ブロー搬送部における前記搬送動作、前記ブローキャビティ型における前記開閉動作、及び前記底型における前記昇降動作の各動作時間であることを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記所定のパラメータは、前記ブロー搬送部における前記搬送動作、前記ブローキャビティ型における前記開閉動作、及び前記底型における前記昇降動作の各移動距離であることを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記制御部は、前記ブローキャビティ型の開動作の開始後、前記底型の下降動作を開始しても前記ブローキャビティ型が前記底型に干渉しない位置まで前記ブローキャビティ型が開いたタイミングで、前記底型の下降動作を開始するように制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記制御部は、前記ブローキャビティ型の開動作及び前記底型の下降動作の開始後、前記ブロー搬送部の前記搬送動作を開始しても前記ブローキャビティ型が前記搬送中の前記樹脂製容器の前記胴部に干渉しない位置まで前記ブローキャビティ型が開き、かつ、前記ブロー搬送部の前記搬送動作を開始しても前記底型が前記搬送中の前記樹脂製容器の前記底部に干渉しない位置まで前記底型が下降したタイミングで、前記ブロー搬送部の前記搬送動作を開始するように制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記制御部は、前記ブロー搬送部の前記搬送動作の開始後、前記底型の上昇動作を開始しても前記底型が前記搬送中の前記樹脂製容器の前記底部に干渉しない位置まで前記ブロー搬送部の前記搬送動作が進んだタイミングで、前記底型の上昇動作を開始するように制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- 前記制御部は、前記ブロー搬送部の前記搬送動作の開始後、前記ブローキャビティ型の閉動作を開始しても前記ブローキャビティ型が前記搬送中の前記樹脂製容器の前記胴部に干渉せず、かつ、前記ブローキャビティ型が前記搬送中の前記プリフォームの胴部に干渉しない位置まで前記ブロー搬送部の前記搬送動作が進み、かつ、前記ブローキャビティ型の閉動作を開始しても前記底型が前記ブローキャビティ型に干渉しない位置まで前記底型が上昇したタイミングで、前記ブローキャビティ型の閉動作を開始するように制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のブロー成形装置。
- プリフォームをブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形装置であって、
前記プリフォームを搬入位置からブロー成形が行われるブロー成形位置に向けて略水平な第1方向に沿って直線的に搬送可能であるとともに、製造された前記樹脂製容器を前記ブロー成形位置から回収のための搬出位置に向けて前記第1方向に沿って直線的に搬送可能であるブロー搬送部と、
前記第1方向に交差する略水平な第2方向に開閉可能な割型であり、前記樹脂製容器の胴部の形状を規定するブローキャビティ型と、
略鉛直な第3方向に昇降可能であり、前記樹脂製容器の底部の形状を規定する底型と、
前記ブロー搬送部を移動させる第1駆動部と、
前記ブローキャビティ型を開閉させる第2駆動部と、
前記底型を昇降させる第3駆動部と、
前記ブロー搬送部の搬送動作、前記ブローキャビティ型の開閉動作、及び前記底型の昇降動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備えるブロー成形装置の制御方法であって、
入力された前記所定のパラメータに基づき前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の各動作プロファイルを決定し、
少なくとも前記各動作プロファイルに基づき、前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の最適な動作開始タイミングを決定する制御を行う、ブロー成形装置の制御方法。 - プリフォームをブロー成形して樹脂製容器を製造するブロー成形装置であって、
前記プリフォームを搬入位置からブロー成形が行われるブロー成形位置に向けて略水平な第1方向に沿って直線的に搬送可能であるとともに、製造された前記樹脂製容器を前記ブロー成形位置から回収のための搬出位置に向けて前記第1方向に沿って直線的に搬送可能であるブロー搬送部と、
前記第1方向に交差する略水平な第2方向に開閉可能な割型であり、前記樹脂製容器の胴部の形状を規定するブローキャビティ型と、
略鉛直な第3方向に昇降可能であり、前記樹脂製容器の底部の形状を規定する底型と、
前記ブロー搬送部を移動させる第1駆動部と、
前記ブローキャビティ型を開閉させる第2駆動部と、
前記底型を昇降させる第3駆動部と、
前記第1駆動部、前記第2駆動部、及び前記第3駆動部を制御する制御部と、
前記ブロー搬送部の搬送動作、前記ブローキャビティ型の開閉動作、及び前記底型の昇降動作に関する所定のパラメータを入力可能な入力部と、を備えるブロー成形装置に適用されるコンピュータプログラムであって、
前記制御部のコンピュータに、入力された前記所定のパラメータに基づき前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の各動作プロファイルを決定する処理と、少なくとも前記各動作プロファイルに基づき、前記ブロー搬送部、前記ブローキャビティ型、及び前記底型の最適な動作開始タイミングを決定する処理と、を実行させるように構成されたコンピュータプログラム。
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|---|---|---|---|
| JP2024210167 | 2024-12-03 | ||
| JP2024-210167 | 2024-12-03 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2026121237A1 true WO2026121237A1 (ja) | 2026-06-11 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/042072 Pending WO2026121237A1 (ja) | 2024-12-03 | 2025-12-03 | ブロー成形装置及びブロー成形装置の制御方法 |
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|---|---|
| WO (1) | WO2026121237A1 (ja) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS472435A (ja) * | 1970-07-07 | 1972-02-05 | ||
| JPH11165347A (ja) * | 1994-09-16 | 1999-06-22 | Nissei Asb Mach Co Ltd | 射出延伸ブロー成形装置及び方法並びにブロー成形装置 |
| JP2001334567A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-12-04 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | ブロー成形方法およびその設備 |
| JP2005506224A (ja) * | 2001-10-22 | 2005-03-03 | ハスキー インジェクション モールディング システムズ リミテッド | 射出延伸ブロー成形システムのための部品移送方法および装置 |
| JP2021102350A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-07-15 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | ブロー成形装置およびブロー成形方法 |
-
2025
- 2025-12-03 WO PCT/JP2025/042072 patent/WO2026121237A1/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| JP2021102350A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-07-15 | 日精エー・エス・ビー機械株式会社 | ブロー成形装置およびブロー成形方法 |
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