JP2001219462A - ブロー成形製品の肉厚分布制御方法 - Google Patents
ブロー成形製品の肉厚分布制御方法Info
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- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 目標の製品肉厚分布となるパリソンコントロ
ール条件を得る。 【解決手段】 入力したパリソン肉厚分布から製品肉厚
分布を予測するシミュレーション手法により、製品肉厚
分布が目標値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分
布を変更してシミュレーションを繰り返し実行する。そ
して、開口量制御データをパリソンコントロール条件と
して入力し、この入力したパリソンコントロール条件に
基づき、パリソンのドローダウンおよび／または開口量
制御機器の応答遅れを考慮して、パリソンの押出方向の
肉厚分布を予測する手法により、パリソンの押出方向の
肉厚分布が、上記シミュレーションで得られたパリソン
肉厚分布と一致するパリソンコントロール条件を求める
（ステップＳ１〜ステップＳ１２）。
ール条件を得る。 【解決手段】 入力したパリソン肉厚分布から製品肉厚
分布を予測するシミュレーション手法により、製品肉厚
分布が目標値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分
布を変更してシミュレーションを繰り返し実行する。そ
して、開口量制御データをパリソンコントロール条件と
して入力し、この入力したパリソンコントロール条件に
基づき、パリソンのドローダウンおよび／または開口量
制御機器の応答遅れを考慮して、パリソンの押出方向の
肉厚分布を予測する手法により、パリソンの押出方向の
肉厚分布が、上記シミュレーションで得られたパリソン
肉厚分布と一致するパリソンコントロール条件を求める
（ステップＳ１〜ステップＳ１２）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最適肉厚分布を有
するブロー成形製品を得るためのブロー成形製品の肉厚
分布制御方法に関する。
するブロー成形製品を得るためのブロー成形製品の肉厚
分布制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブロー成形は、押出機により押し出され
たパリソンを金型で挟み、空気圧で膨張させることによ
り金型形状に成形し、冷却固化して製品を得る方法であ
る。そのため、均一な肉厚のパリソンでは、空気圧で膨
張させるときの膨張率の差により、製品肉厚に大きな差
が生じ、目標の製品肉厚分布を得ることが困難である。
たパリソンを金型で挟み、空気圧で膨張させることによ
り金型形状に成形し、冷却固化して製品を得る方法であ
る。そのため、均一な肉厚のパリソンでは、空気圧で膨
張させるときの膨張率の差により、製品肉厚に大きな差
が生じ、目標の製品肉厚分布を得ることが困難である。
【０００３】そこで、従来は成形作業者が成形現場でパ
リソンコントロール条件を検討し、パリソンに肉厚分布
を付けることで目標の製品肉厚を得る方法が行われてい
た。しかし、この方法では、目標に達するまでに多くの
試行錯誤を要し、多くの作業工数と材料費を要するのみ
ならず、目標に１００％到達することも困難であった。
リソンコントロール条件を検討し、パリソンに肉厚分布
を付けることで目標の製品肉厚を得る方法が行われてい
た。しかし、この方法では、目標に達するまでに多くの
試行錯誤を要し、多くの作業工数と材料費を要するのみ
ならず、目標に１００％到達することも困難であった。
【０００４】そこで、パリソン肉厚分布から製品肉厚分
布を予測するシミュレーション手法により製品肉厚分布
を求め、この製品肉厚分布をパリソン肉厚分布に転写し
て目標との差を読み取り、肉厚修正量をマンドレルが単
位距離移動した場合の肉厚変化量の比例量と考えて、パ
リソンコントロール条件を決定するといった方法が提案
されている（特開平５−３０１２７４号公報）。
布を予測するシミュレーション手法により製品肉厚分布
を求め、この製品肉厚分布をパリソン肉厚分布に転写し
て目標との差を読み取り、肉厚修正量をマンドレルが単
位距離移動した場合の肉厚変化量の比例量と考えて、パ
リソンコントロール条件を決定するといった方法が提案
されている（特開平５−３０１２７４号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の方法では、次のような問題を生じる。
報の方法では、次のような問題を生じる。
【０００６】すなわち、パリソン肉厚分布が変わった場
合、パリソンと製品との位置関係も変わるため、転写情
報が不正確となり、求めたパリソンコントロール条件で
成形した製品肉厚分布が目標と一致しなくなる。
合、パリソンと製品との位置関係も変わるため、転写情
報が不正確となり、求めたパリソンコントロール条件で
成形した製品肉厚分布が目標と一致しなくなる。
【０００７】また、パリソンの押出方向の肉厚分布はド
ローダウンや制御機器の応答遅れの影響を受けるため、
ドローダウンが発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの
影響を受ける成形機での成形では、求めたパリソンコン
トロール条件で成形した製品肉厚分布が目標と一致しな
い。
ローダウンや制御機器の応答遅れの影響を受けるため、
ドローダウンが発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの
影響を受ける成形機での成形では、求めたパリソンコン
トロール条件で成形した製品肉厚分布が目標と一致しな
い。
【０００８】また、肉厚分布を自由に設計できるブロー
成形製品には、近年、製品の薄肉化が要求されており、
製品重量の管理が重要となるが、目標重量の製品を得る
ためのパリソンコントロール条件を設定することができ
ない。
成形製品には、近年、製品の薄肉化が要求されており、
製品重量の管理が重要となるが、目標重量の製品を得る
ためのパリソンコントロール条件を設定することができ
ない。
【０００９】本発明は係る問題点を解決すべく創案され
たもので、その目的は、最適肉厚分布を有するブロー成
形製品を得ることのできるパリソンコントロール条件を
求めることができるブロー成形製品の肉厚分布制御方法
を提供することにある。
たもので、その目的は、最適肉厚分布を有するブロー成
形製品を得ることのできるパリソンコントロール条件を
求めることができるブロー成形製品の肉厚分布制御方法
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係わるブロー成形製品の肉厚分布制御方法
は、入力したパリソン肉厚分布から製品肉厚分布を予測
するシミュレーション手法により、製品肉厚分布が目標
値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分布を変更し
てシミュレーションを繰り返し実行することを特徴とす
る。このような特徴を有する本発明によれば、製品肉厚
分布が目標値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分
布を変更してシミュレーションを繰り返し実行すること
により、パリソン位置と製品位置との関係が常に正確な
ものとなる。
め、本発明に係わるブロー成形製品の肉厚分布制御方法
は、入力したパリソン肉厚分布から製品肉厚分布を予測
するシミュレーション手法により、製品肉厚分布が目標
値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分布を変更し
てシミュレーションを繰り返し実行することを特徴とす
る。このような特徴を有する本発明によれば、製品肉厚
分布が目標値と一致するまで、入力するパリソン肉厚分
布を変更してシミュレーションを繰り返し実行すること
により、パリソン位置と製品位置との関係が常に正確な
ものとなる。
【００１１】また、本発明に係わるブロー成形製品の肉
厚分布制御方法は、パリソン吐出口となるダイとマンド
レルとの隙間の開口量制御データをパリソンコントロー
ル条件として入力し、この入力したパリソンコントロー
ル条件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／また
は開口量制御機器の応答遅れを考慮して、パリソンの押
出方向の肉厚分布を予測する手法により、パリソンの押
出方向の肉厚分布が請求項１で求めたパリソン肉厚分布
と一致するパリソンコントロール条件を求めることを特
徴とする。このような特徴を有する本発明によれば、ド
ローダウンが発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの影
響を受ける成形機での成形においても、パリソンコント
ロール条件とパリソン肉厚分布との関係が常に正確とな
る。
厚分布制御方法は、パリソン吐出口となるダイとマンド
レルとの隙間の開口量制御データをパリソンコントロー
ル条件として入力し、この入力したパリソンコントロー
ル条件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／また
は開口量制御機器の応答遅れを考慮して、パリソンの押
出方向の肉厚分布を予測する手法により、パリソンの押
出方向の肉厚分布が請求項１で求めたパリソン肉厚分布
と一致するパリソンコントロール条件を求めることを特
徴とする。このような特徴を有する本発明によれば、ド
ローダウンが発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの影
響を受ける成形機での成形においても、パリソンコント
ロール条件とパリソン肉厚分布との関係が常に正確とな
る。
【００１２】また、本発明に係わるブロー成形製品の肉
厚分布制御方法は、パリソン吐出口となるダイとマンド
レルとの隙間の開口量制御データをパリソンコントロー
ル条件として入力し、この入力したパリソンコントロー
ル条件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／また
は開口量制御機器の応答遅れと、製品重量とを考慮し
て、パリソンの押出方向の肉厚分布を予測する手法によ
り、パリソンの押出方向の肉厚分布が請求項１で求めた
パリソン肉厚分布と一致し、かつ目標の製品重量となる
パリソンコントロール条件を求めることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、ドローダウン
が発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの影響を受ける
成形機での成形においても、パリソンコントロール条件
とパリソン肉厚分布との関係が常に正確となる。また、
入力したパリソンコントロール条件で成形した場合の製
品重量も分かるため、目標重量の製品を得ることができ
る。
厚分布制御方法は、パリソン吐出口となるダイとマンド
レルとの隙間の開口量制御データをパリソンコントロー
ル条件として入力し、この入力したパリソンコントロー
ル条件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／また
は開口量制御機器の応答遅れと、製品重量とを考慮し
て、パリソンの押出方向の肉厚分布を予測する手法によ
り、パリソンの押出方向の肉厚分布が請求項１で求めた
パリソン肉厚分布と一致し、かつ目標の製品重量となる
パリソンコントロール条件を求めることを特徴とする。
このような特徴を有する本発明によれば、ドローダウン
が発生する樹脂や、制御機器の応答遅れの影響を受ける
成形機での成形においても、パリソンコントロール条件
とパリソン肉厚分布との関係が常に正確となる。また、
入力したパリソンコントロール条件で成形した場合の製
品重量も分かるため、目標重量の製品を得ることができ
る。
【００１３】なお、上記のシミュレーション手法として
有限要素解析等を用いることが可能であり、上記の手法
として表計算等を用いることが可能である。
有限要素解析等を用いることが可能であり、上記の手法
として表計算等を用いることが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１５】図１は、本発明に係わるブロー成形製品の
肉厚分布制御方法を用いて制御するブロー成形機の主要
部の構造を示す概略図であり、このブロー成形機は、ダ
イ１、マンドレル２、このマンドレル２を上下動させる
アクチュエータ３、金型４、および金型４内にエアーを
吹き込むエアーノズル５によって構成されている。アク
チュエータ３は、入力されたパリソンコントロール条件
に従ってマンドレル２を上下動させるように動作する。
肉厚分布制御方法を用いて制御するブロー成形機の主要
部の構造を示す概略図であり、このブロー成形機は、ダ
イ１、マンドレル２、このマンドレル２を上下動させる
アクチュエータ３、金型４、および金型４内にエアーを
吹き込むエアーノズル５によって構成されている。アク
チュエータ３は、入力されたパリソンコントロール条件
に従ってマンドレル２を上下動させるように動作する。
【００１６】すなわち、パリソンコントロール条件に従
ってマンドレル２を上下動させることで、ダイ１とマン
ドレル２との間に形成される樹脂の吐出口１ａの開口量
を変化させ、その開口量の変化に追従して、吐出口１ａ
を通って押し出されるパリソンＰの肉厚が、押出方向
（図中、下方向）に沿って所望の肉厚分布に形成され
る。所望の肉厚分布で押し出されたパリソンＰは金型４
で挟まれ、エアノズル５からの空気圧により金型形状に
成形され、冷却固化後に金型４から製品として取り出さ
れる。
ってマンドレル２を上下動させることで、ダイ１とマン
ドレル２との間に形成される樹脂の吐出口１ａの開口量
を変化させ、その開口量の変化に追従して、吐出口１ａ
を通って押し出されるパリソンＰの肉厚が、押出方向
（図中、下方向）に沿って所望の肉厚分布に形成され
る。所望の肉厚分布で押し出されたパリソンＰは金型４
で挟まれ、エアノズル５からの空気圧により金型形状に
成形され、冷却固化後に金型４から製品として取り出さ
れる。
【００１７】次に、このような構造のブロー成形機を用
いて、図２に示す形状のブロー成形製品を目標の肉厚分
布で成形するための本発明の方法について、図３に示す
フローチャートを参照して説明する。なお、図２に示す
ブロー成形製品を成形する樹脂として、ここでは市販の
ＨＤＰＥ（high density polyethylene ）を使用してい
る。
いて、図２に示す形状のブロー成形製品を目標の肉厚分
布で成形するための本発明の方法について、図３に示す
フローチャートを参照して説明する。なお、図２に示す
ブロー成形製品を成形する樹脂として、ここでは市販の
ＨＤＰＥ（high density polyethylene ）を使用してい
る。
【００１８】まず、ステップＳ１では、パリソン肉厚分
布以外の有限要素シミュレーション入力を行う。入力項
目としては、金型形状、パリソン形状、エア吹き込みの
圧力履歴、材料物性データなどである。
布以外の有限要素シミュレーション入力を行う。入力項
目としては、金型形状、パリソン形状、エア吹き込みの
圧力履歴、材料物性データなどである。
【００１９】ステップＳ２では、パリソン押出方向の肉
厚分布の初期値を入力する。初期値としては、肉厚一定
が推奨される。
厚分布の初期値を入力する。初期値としては、肉厚一定
が推奨される。
【００２０】ステップＳ３では、入力されたデータから
有限要素シミュレーションを実行する。本実施形態で
は、市販のブロー有限要素シミュレーションソフト（Ｓ
ＩＭＢＬＯＷ）を使用したが、これに限定されるもので
はない。
有限要素シミュレーションを実行する。本実施形態で
は、市販のブロー有限要素シミュレーションソフト（Ｓ
ＩＭＢＬＯＷ）を使用したが、これに限定されるもので
はない。
【００２１】ステップＳ４では、シミュレーション結果
として製品肉厚分布を求める。図４は、パリソン肉厚分
布一定の場合の製品肉厚分布のシミュレーション結果例
を示している。このシミュレーション結果では、最も膨
張する製品の肩の部分の肉厚が特に薄くなっていること
が分かる。
として製品肉厚分布を求める。図４は、パリソン肉厚分
布一定の場合の製品肉厚分布のシミュレーション結果例
を示している。このシミュレーション結果では、最も膨
張する製品の肩の部分の肉厚が特に薄くなっていること
が分かる。
【００２２】ステップＳ５では、ステップＳ４で求めた
製品肉厚分布と目標との比較を行う。その結果、ステッ
プＳ４で求めた製品肉厚分布が許容されない場合（目標
の範囲内に入らない場合）には、ステップＳ２に戻って
パリソン肉厚分布を修正する。このときの修正の目安と
しては、上記従来技術の公報に記載されている方法と同
様に、パリソンの位置と製品の位置との対応を取り、製
品肉厚の薄い部分はパリソン肉厚を厚く、製品肉厚の厚
い部分はパリソン肉厚を薄くする。ただし、パリソン肉
厚分布を変更すれば、パリソン位置と製品位置との関係
は崩れるため、あくまでも目安であり、細かな調整は経
験と勘によることとなる。一方、ステップＳ５で許容さ
れた場合（ＯＫと判断された場合）には、ステップＳ６
へと動作を進める。
製品肉厚分布と目標との比較を行う。その結果、ステッ
プＳ４で求めた製品肉厚分布が許容されない場合（目標
の範囲内に入らない場合）には、ステップＳ２に戻って
パリソン肉厚分布を修正する。このときの修正の目安と
しては、上記従来技術の公報に記載されている方法と同
様に、パリソンの位置と製品の位置との対応を取り、製
品肉厚の薄い部分はパリソン肉厚を厚く、製品肉厚の厚
い部分はパリソン肉厚を薄くする。ただし、パリソン肉
厚分布を変更すれば、パリソン位置と製品位置との関係
は崩れるため、あくまでも目安であり、細かな調整は経
験と勘によることとなる。一方、ステップＳ５で許容さ
れた場合（ＯＫと判断された場合）には、ステップＳ６
へと動作を進める。
【００２３】ステップＳ６では、ステップＳ２からステ
ップＳ５までの繰り返しの最終となるステップＳ２のパ
リソン肉厚分布の入力を、目標とするパリソン肉厚分布
として決定する。最終のパリソン肉厚分布の入力値と、
これによって得られた製品肉厚分布の一例を図５に示
す。図４に示す製品肉厚分布に比べ、図５（ｂ）に示す
製品肉厚分布では、薄かった製品の肩の部分の肉厚が目
標の肉厚となっている。
ップＳ５までの繰り返しの最終となるステップＳ２のパ
リソン肉厚分布の入力を、目標とするパリソン肉厚分布
として決定する。最終のパリソン肉厚分布の入力値と、
これによって得られた製品肉厚分布の一例を図５に示
す。図４に示す製品肉厚分布に比べ、図５（ｂ）に示す
製品肉厚分布では、薄かった製品の肩の部分の肉厚が目
標の肉厚となっている。
【００２４】このようにして、目標とするパリソン肉厚
分布（図５（ａ）に示す分布）を決定すると、これを入
力条件の１つとして、ステップＳ７では、パリソンコン
トロール条件以外の表計算入力を行う。ここでは、表計
算ソフトとして、マイクロソフト社の「Ｅｘｃｅｌ」を
用いている。入力項目としては、パリソン長さ、パリソ
ン中の製品位置、マンドレル移動量のフルストローク
量、ダイ径、スウェル比、肉厚比係数、ドローダウン肉
厚係数、ドローダウン分布係数、制御機器の応答係数な
どである。これらのうち、スウェル比、肉厚比係数、ド
ローダウン係数、制御機器応答係数は実験で求める必要
がある。
分布（図５（ａ）に示す分布）を決定すると、これを入
力条件の１つとして、ステップＳ７では、パリソンコン
トロール条件以外の表計算入力を行う。ここでは、表計
算ソフトとして、マイクロソフト社の「Ｅｘｃｅｌ」を
用いている。入力項目としては、パリソン長さ、パリソ
ン中の製品位置、マンドレル移動量のフルストローク
量、ダイ径、スウェル比、肉厚比係数、ドローダウン肉
厚係数、ドローダウン分布係数、制御機器の応答係数な
どである。これらのうち、スウェル比、肉厚比係数、ド
ローダウン係数、制御機器応答係数は実験で求める必要
がある。
【００２５】図６にスウェル比、図７に肉厚比係数、図
８に応答係数のそれぞれの実験結果を示す。
８に応答係数のそれぞれの実験結果を示す。
【００２６】図６は、横軸にマンドレル移動量、縦軸に
パリソン径をとったグラフである。つまり、マンドレル
２がとれだけ移動したら、どれだけのパリソン径になる
かといった実験の結果であり、この実験結果では、マン
ドレル２の移動量に対してパリソン径はほぼ一定である
ことを示している。因みに、このときの実験に使ったダ
イ径は１１０ｍｍであり、パリソン径は約１６８ｍｍで
あるので、スウェル比は約１．５３（≒１６８／１１
０）である。
パリソン径をとったグラフである。つまり、マンドレル
２がとれだけ移動したら、どれだけのパリソン径になる
かといった実験の結果であり、この実験結果では、マン
ドレル２の移動量に対してパリソン径はほぼ一定である
ことを示している。因みに、このときの実験に使ったダ
イ径は１１０ｍｍであり、パリソン径は約１６８ｍｍで
あるので、スウェル比は約１．５３（≒１６８／１１
０）である。
【００２７】図７は、横軸にマンドレル移動量、縦軸に
肉厚比係数（実測肉厚／マンドレル移動量）をとったグ
ラフである。ここで言う肉厚比係数とは、マンドレル２
が移動することによって樹脂の吐出口１ａの開口量が変
化し、これによってパリソンＰの肉厚が変化するが、こ
のときのマンドレル２の移動量とパリソンＰの実測の肉
厚との比のことである。図７に示す実験結果から、肉厚
比ｙの計算式は、 ｙ＝−０．０９９５ｘ＋１．８９（ｘ＜４） ｙ＝１．４９（ｘ≧４） となる。
肉厚比係数（実測肉厚／マンドレル移動量）をとったグ
ラフである。ここで言う肉厚比係数とは、マンドレル２
が移動することによって樹脂の吐出口１ａの開口量が変
化し、これによってパリソンＰの肉厚が変化するが、こ
のときのマンドレル２の移動量とパリソンＰの実測の肉
厚との比のことである。図７に示す実験結果から、肉厚
比ｙの計算式は、 ｙ＝−０．０９９５ｘ＋１．８９（ｘ＜４） ｙ＝１．４９（ｘ≧４） となる。
【００２８】図８は、横軸にマンドレル移動量の差、縦
軸に応答係数（実測肉厚／計算肉厚）をとったグラフで
ある。計算肉厚とは、応答係数を考慮しないで計算によ
って求めた肉厚である。例えば、マンドレル２を、２ｍ
ｍ（パリソン肉厚薄い）、４ｍｍ（パリソン肉厚厚
い）、２ｍｍ（パリソン肉厚薄い）、４ｍｍ（パリソン
肉厚厚い）と動かしたときに、応答遅れがないとして計
算した計算肉厚と、マンドレル２に対して移動を指示し
た直後に吐出口１ａから実際に押し出されたパリソンＰ
の実測肉厚とから、応答係数を求めている。グラフ中に
記載の最小肉厚とは、マンドレル２を４ｍｍから２ｍｍ
に動かした（吐出口１ａを狭くする方向に動かした）場
合のパリソンの最小肉厚であり、グラフ中に記載の最大
肉厚とは、これとは逆にマンドレル２を２ｍｍから４ｍ
ｍに動かした（吐出口１ａを広くする方向に動かした）
場合のパリソンの最大肉厚である。この実験結果から、
最大肉厚は追従している（すなわち、入力した通りにな
っている）のに対し、最小肉厚は追従しない（すなわ
ち、入力した通りになっていない）ことが分かる。この
結果から、最小肉厚の応答係数ｙは、 ｙ＝０．０８６ｘ＋１（ｘ≦３） ｙ＝１．２６（ｘ＞３） となり、最大肉厚の応答係数ｙは、 ｙ＝１ となる。
軸に応答係数（実測肉厚／計算肉厚）をとったグラフで
ある。計算肉厚とは、応答係数を考慮しないで計算によ
って求めた肉厚である。例えば、マンドレル２を、２ｍ
ｍ（パリソン肉厚薄い）、４ｍｍ（パリソン肉厚厚
い）、２ｍｍ（パリソン肉厚薄い）、４ｍｍ（パリソン
肉厚厚い）と動かしたときに、応答遅れがないとして計
算した計算肉厚と、マンドレル２に対して移動を指示し
た直後に吐出口１ａから実際に押し出されたパリソンＰ
の実測肉厚とから、応答係数を求めている。グラフ中に
記載の最小肉厚とは、マンドレル２を４ｍｍから２ｍｍ
に動かした（吐出口１ａを狭くする方向に動かした）場
合のパリソンの最小肉厚であり、グラフ中に記載の最大
肉厚とは、これとは逆にマンドレル２を２ｍｍから４ｍ
ｍに動かした（吐出口１ａを広くする方向に動かした）
場合のパリソンの最大肉厚である。この実験結果から、
最大肉厚は追従している（すなわち、入力した通りにな
っている）のに対し、最小肉厚は追従しない（すなわ
ち、入力した通りになっていない）ことが分かる。この
結果から、最小肉厚の応答係数ｙは、 ｙ＝０．０８６ｘ＋１（ｘ≦３） ｙ＝１．２６（ｘ＞３） となり、最大肉厚の応答係数ｙは、 ｙ＝１ となる。
【００２９】図９は、横軸にパリソン位置、縦軸にパリ
ソン肉厚をとったグラフである。このグラフ中に破線で
示す曲線は、図６に示すスウェル比、図７に示す肉厚比
係数、図８に示す応答係数を考慮し、ドローダウンを考
慮しなかった場合のパリソン肉厚分布の計算結果を示し
ている。これに対し、グラフ中に実線で示す曲線は、図
６に示すスウェル比、図７に示す肉厚比係数、図８に示
す応答係数とともに、ドローダウンをも考慮した場合の
パリソン肉厚分布の計算結果を示している。ここで、ド
ローダウンを考慮するといっても、全ての条件で計算を
行うのは処理能力や処理時間等の関係で難しいので、こ
こでは、図２に示すブロー成形製品の肉厚分布を考慮し
て、その肉厚を７ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定し、その中で
ドローダウンを一番考慮できる条件で実験を行ってい
る。すなわち、パリソンＰの付け根部分（吐出口１ａか
ら押し出された直後の部分）の肉厚を薄くし、下の方を
厚くした最も厳しい条件（図９中、符号１２により示す
グラフ）と、パリソンＰの付け根部分（吐出口１ａから
押し出された直後の部分）の肉厚を厚くし、下の方を薄
くした最も緩い条件（図９中、符号１１により示すグラ
フ）とで、パリソン肉厚を測定し、ドローダウンの影響
を考慮しないときの表計算結果の肉厚分布（図９中にそ
れぞれ破線により示す）と比較する。そして、誤差が最
も少なくなるように、吐出口１ａに近い程肉厚を薄くす
るドローダウン肉厚係数と、吐出口１ａに近い程伸びる
ことを考慮したドローダウン分布係数とを決定する。図
９から、ドローダウンを考慮しないと実測値と計算値
（破線により示す）とが合わないことが分かる。
ソン肉厚をとったグラフである。このグラフ中に破線で
示す曲線は、図６に示すスウェル比、図７に示す肉厚比
係数、図８に示す応答係数を考慮し、ドローダウンを考
慮しなかった場合のパリソン肉厚分布の計算結果を示し
ている。これに対し、グラフ中に実線で示す曲線は、図
６に示すスウェル比、図７に示す肉厚比係数、図８に示
す応答係数とともに、ドローダウンをも考慮した場合の
パリソン肉厚分布の計算結果を示している。ここで、ド
ローダウンを考慮するといっても、全ての条件で計算を
行うのは処理能力や処理時間等の関係で難しいので、こ
こでは、図２に示すブロー成形製品の肉厚分布を考慮し
て、その肉厚を７ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定し、その中で
ドローダウンを一番考慮できる条件で実験を行ってい
る。すなわち、パリソンＰの付け根部分（吐出口１ａか
ら押し出された直後の部分）の肉厚を薄くし、下の方を
厚くした最も厳しい条件（図９中、符号１２により示す
グラフ）と、パリソンＰの付け根部分（吐出口１ａから
押し出された直後の部分）の肉厚を厚くし、下の方を薄
くした最も緩い条件（図９中、符号１１により示すグラ
フ）とで、パリソン肉厚を測定し、ドローダウンの影響
を考慮しないときの表計算結果の肉厚分布（図９中にそ
れぞれ破線により示す）と比較する。そして、誤差が最
も少なくなるように、吐出口１ａに近い程肉厚を薄くす
るドローダウン肉厚係数と、吐出口１ａに近い程伸びる
ことを考慮したドローダウン分布係数とを決定する。図
９から、ドローダウンを考慮しないと実測値と計算値
（破線により示す）とが合わないことが分かる。
【００３０】ステップＳ８では、パリソンコントロール
の初期値を入力する。
の初期値を入力する。
【００３１】ステップＳ９では、入力されたこれらのデ
ータから表計算を実行する。表計算ソフトに入力する計
算式の概略は以下の通りである。
ータから表計算を実行する。表計算ソフトに入力する計
算式の概略は以下の通りである。
【００３２】（１）入力されたパリソンコントロール条
件からマンドレル２の移動量分布を求める。
件からマンドレル２の移動量分布を求める。
【００３３】マンドレル移動量＝パリソンコントロール
条件×フルストローク量／１００ （８）ドローダウン分布係数分布を求める。
条件×フルストローク量／１００ （８）ドローダウン分布係数分布を求める。
【００３４】パリソンのダイ付け根の係数は０、最下端
の係数は入力値とし、線形補間する。
の係数は入力値とし、線形補間する。
【００３５】（９）高さ分布を修正する。
【００３６】高さ＝上記（７）で求めた高さ×ドローダ
ウン分布係数 （１０）重量分布を求める。
ウン分布係数 （１０）重量分布を求める。
【００３７】重量＝面積×高さ×密度 （１１）パリソン肉厚分布をグラフ化する。
【００３８】上記（９）で求めた高さ分布を横軸に、上
記（５）で求めた肉厚分布を縦軸にグラフ化する（図９
参照）。
記（５）で求めた肉厚分布を縦軸にグラフ化する（図９
参照）。
【００３９】（１２）製品重量を求める。
【００４０】上記（１０）で求めた重量分布のうち、入
力したパリソン中の製品位置に位置している部分を総計
する。
力したパリソン中の製品位置に位置している部分を総計
する。
【００４１】ステップＳ１０では、上記の計算式を入力
した表計算ソフトによって表計算を行い、その結果とし
てパリソン肉厚分布と製品重量とを求める。
した表計算ソフトによって表計算を行い、その結果とし
てパリソン肉厚分布と製品重量とを求める。
【００４２】ステップＳ１１では、ステップＳ１０で求
めたパリソン肉厚分布とステップＳ６で求めた目標との
比較を行い、許容されない場合（ＮＧと判断された場
合）はステップＳ８に戻り、パリソンコントロール条件
を修正する。この場合、グラフで視覚的に比較できるた
め、修正の目安は必要なく、自由に修正できる。一方、
ステップＳ１１で許容された場合（ＯＫと判断された場
合）には、ステップＳ１２へと動作を進める。
めたパリソン肉厚分布とステップＳ６で求めた目標との
比較を行い、許容されない場合（ＮＧと判断された場
合）はステップＳ８に戻り、パリソンコントロール条件
を修正する。この場合、グラフで視覚的に比較できるた
め、修正の目安は必要なく、自由に修正できる。一方、
ステップＳ１１で許容された場合（ＯＫと判断された場
合）には、ステップＳ１２へと動作を進める。
【００４３】ステップＳ１２では、ステップＳ８からス
テップＳ１１の繰り返しの最終となるステップＳ８のパ
リソンコントロール条件の入力を、成形するパリソンコ
ントロール条件として決定する。このようにして決定さ
れたパリソンコントロール条件は、ドローダウンが発生
する樹脂や、制御機器の応答遅れの影響を受ける成形機
での成形においても、パリソン肉厚分布との関係が常に
正確となるパリソンコントロール条件となっている。ま
た、入力したパリソンコントロール条件で成形した場合
の製品重量も分かるため、目標重量の製品を得ることが
できる。
テップＳ１１の繰り返しの最終となるステップＳ８のパ
リソンコントロール条件の入力を、成形するパリソンコ
ントロール条件として決定する。このようにして決定さ
れたパリソンコントロール条件は、ドローダウンが発生
する樹脂や、制御機器の応答遅れの影響を受ける成形機
での成形においても、パリソン肉厚分布との関係が常に
正確となるパリソンコントロール条件となっている。ま
た、入力したパリソンコントロール条件で成形した場合
の製品重量も分かるため、目標重量の製品を得ることが
できる。
【００４４】従って、このようにして決定されたパリソ
ンコントロール条件で実際に成形を行うことにより、成
形製品は目標の製品肉厚分布と正確に一致し、かつ目標
の製品重量となる。
ンコントロール条件で実際に成形を行うことにより、成
形製品は目標の製品肉厚分布と正確に一致し、かつ目標
の製品重量となる。
【００４５】
【発明の効果】本発明に係わるブロー成形製品の肉厚分
布制御方法によれば、製品肉厚分布が目標値と一致する
まで、入力するパリソン肉厚分布を変更してシミュレー
ションを繰り返し実行することにより、パリソン位置と
製品位置との関係が常に正確となるので、その製品肉厚
分布となるパリソン肉厚分布を得ることができる。
布制御方法によれば、製品肉厚分布が目標値と一致する
まで、入力するパリソン肉厚分布を変更してシミュレー
ションを繰り返し実行することにより、パリソン位置と
製品位置との関係が常に正確となるので、その製品肉厚
分布となるパリソン肉厚分布を得ることができる。
【００４６】また、本発明に係わるブロー成形製品の肉
厚分布制御方法によれば、ドローダウンが発生する樹脂
や、制御機器の応答遅れの影響を受ける成形機での成形
においても、パリソンコントロール条件とパリソン肉厚
分布との関係が常に正確に一致し、目標とする肉厚分布
および製品重量のブロー成形製品を成形することができ
る。
厚分布制御方法によれば、ドローダウンが発生する樹脂
や、制御機器の応答遅れの影響を受ける成形機での成形
においても、パリソンコントロール条件とパリソン肉厚
分布との関係が常に正確に一致し、目標とする肉厚分布
および製品重量のブロー成形製品を成形することができ
る。
【図１】本発明に係わるブロー成形製品の肉厚分布制御
方法を用いて制御するブロー成形機の主要部の構造を示
す概略図である。
方法を用いて制御するブロー成形機の主要部の構造を示
す概略図である。
【図２】ブロー成形製品の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明に係わるブロー成形製品の肉厚分布制御
方法を説明するためのフローチャートである。
方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】パリソン肉厚分布一定の場合の製品肉厚分布の
シミュレーション結果例を示す図である。
シミュレーション結果例を示す図である。
【図５】最終のパリソン肉厚分布と得られた製品肉厚分
布のシミュレーション結果例を示す図である。
布のシミュレーション結果例を示す図である。
【図６】実験によるスウェル比の決定方法を説明するた
めのグラフである。
めのグラフである。
【図７】実験による肉厚比係数の決定方法を説明するた
めのグラフである。
めのグラフである。
【図８】実験による制御機器の応答係数の決定方法を説
明するためのグラフである。
明するためのグラフである。
【図９】実験によるドローダウン係数の決定方法を説明
するためのグラフである。
するためのグラフである。
１ ダイ ２ マンドレル ３ アクチュエータ ４ 金型 ５ エアーノズル Ｐ パリソン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長山 満 茨城県猿島郡総和町丘里３−６ 積水成型 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4F201 AG06 AM23 AR12 BA03 BC01 BC12 BC21 BD06 BM11 BM20 4F208 AG06 AM23 AR12 LA01 LB01 LG22 LG25 LG39 LG42
Claims (5)
- 【請求項１】 最適肉厚分布を有するブロー成形製品を
得るための肉厚分布制御方法であって、 入力したパリソン肉厚分布から製品肉厚分布を予測する
シミュレーション手法により、製品肉厚分布が目標値と
一致するまで、入力するパリソン肉厚分布を変更してシ
ミュレーションを繰り返し実行することを特徴とするブ
ロー成形製品の肉厚分布制御方法。 - 【請求項２】 パリソン吐出口となるダイとマンドレル
との隙間の開口量制御データをパリソンコントロール条
件として入力し、この入力したパリソンコントロール条
件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／または開
口量制御機器の応答遅れを考慮して、パリソンの押出方
向の肉厚分布を予測する手法により、パリソンの押出方
向の肉厚分布が請求項１で得られたパリソン肉厚分布と
一致するパリソンコントロール条件を求めることを特徴
とするブロー成形製品の肉厚分布制御方法。 - 【請求項３】 パリソン吐出口となるダイとマンドレル
との隙間の開口量制御データをパリソンコントロール条
件として入力し、この入力したパリソンコントロール条
件に基づき、パリソンのドローダウンおよび／または開
口量制御機器の応答遅れと、製品重量とを考慮して、パ
リソンの押出方向の肉厚分布を予測する手法により、パ
リソンの押出方向の肉厚分布が請求項１で得られたパリ
ソン肉厚分布と一致し、かつ目標の製品重量となるパリ
ソンコントロール条件を求めることを特徴とするブロー
成形製品の肉厚分布制御方法。 - 【請求項４】 前記シミュレーション手法として有限要
素解析を用いることを特徴とする請求項１、２または３
に記載のブロー成形製品の肉厚分布制御方法。 - 【請求項５】 前記シミュレーション手法として有限要
素解析を用い、前記手法として表計算を用いることを特
徴とする請求項１、２または３に記載のブロー成形製品
の肉厚分布制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030476A JP2001219462A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | ブロー成形製品の肉厚分布制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000030476A JP2001219462A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | ブロー成形製品の肉厚分布制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219462A true JP2001219462A (ja) | 2001-08-14 |
Family
ID=18555481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000030476A Withdrawn JP2001219462A (ja) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | ブロー成形製品の肉厚分布制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001219462A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011023155A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Khs Corpoplast Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur blasformung von behältern |
-
2000
- 2000-02-08 JP JP2000030476A patent/JP2001219462A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011023155A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Khs Corpoplast Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zur blasformung von behältern |
| CN102596537A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-07-18 | Khs科波普拉斯特有限责任公司 | 用于吹塑成型容器的方法和设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070501 |