JP2002240119A - 成型品取出機及び金型温度管理方法 - Google Patents

成型品取出機及び金型温度管理方法

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JP2002240119A
JP2002240119A JP2001042630A JP2001042630A JP2002240119A JP 2002240119 A JP2002240119 A JP 2002240119A JP 2001042630 A JP2001042630 A JP 2001042630A JP 2001042630 A JP2001042630 A JP 2001042630A JP 2002240119 A JP2002240119 A JP 2002240119A
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JP
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mold
temperature
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chuck device
molding
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Masanori Yokoi
眞則 横井
Katsunori Hongo
勝則 本郷
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Star Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】金型表面の温度変化に追従して金型内部の温度
を制御して金型の温度分布を均一化することができる成
型品取出機及び金型温度管理方法を提供する。 【解決手段】成型品を保持するチャック部材が設けられ
たチャック装置を成形機に装着された金型間と該金型か
ら離脱した解放位置との間で移動制御して成型品を取出
す。チャック装置に温度検出器を設け、該チャック装置
が成型品の取出動作時に成型品を保持した金型に近接し
た際に温度検出器により金型表面温度を検出可能にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、金型温度の検出機
能を備えた成型品取出機及び金型温度管理方法に関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】成形機にあっては、金
型内に射出された高温で溶融した合成樹脂を、所定の硬
化温度まで冷却して硬化させることにより所望の成型品
を成形している。
【0003】上記温度まで冷却する際には、成型品に熱
応力が残溜してひずみや変形またはクラックの発生を防
止するため、成型品の成形条件として要求される金型内
温度分布が均一又は所望のパターンになるように冷却す
る必要がある。特に、大型の成型品にあっては部位ごと
に溶融した合成樹脂の充填速度等の関係から各部位ごと
に温度分布を変える必要があるが、その場合でも各部位
ごとにおける温度分布を均一にすることが要求される。
【0004】金型を冷却する際の金型温度管理方法とし
ては、金型内に設けられた冷却水路に冷却水循環装置を
接続し、冷却水温度を検出しながら冷却水路内を循環す
る冷却水の流量や冷却温度を制御して金型内の温度分布
が均一になるように管理している。
【0005】しかし、金型自体、その雰囲気温度により
大きく影響されてその表面温度が大きく変動し易く、表
面温度と内部の温度とがアンバランスになって金型の温
度分布が不均一になり易い特徴を有しているが、上記し
た冷却水の温度を検出して金型温度を管理する方法で
は、金型表面の温度変化に追従して金型内部を温度管理
することが極めて困難で、金型の温度分布が大きく不均
一になって成型品に熱応力が残留し易く、成型不良の大
きな要因になっていた。
【0006】この問題は、水路に加熱水や加熱油を循環
させたり、内蔵ヒータにより金型を加熱する場合でも同
様であった。
【0007】特に、小型の金型にあっては、金型周囲の
雰囲気温度の変化によりその表面温度が大きく変動して
温度分布が不均一になり易く、金型の温度管理が極めて
困難であった。また、大型の金型にあっては、各部位ご
とに合成樹脂の充填速度を最適化するために金型全体又
は各部位ごとの温度分布を均一化しておく必要がある
が、従来の温度管理方法では金型表面温度の変動に追従
して金型温度を最適な温度分布状態にすることが困難で
あった。
【0008】本発明は、上記した従来の欠点を解決する
ために発明されたものであり、その課題とする処は、金
型表面の温度変化に追従して金型内部の温度を制御して
金型温度を成型品の成形条件に応じて最適温度分布にす
ることができる成型品取出機及び金型温度管理方法を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
成型品を保持するチャック部材が設けられたチャック装
置を成形機に装着された金型間と該金型から離脱した解
放位置との間で移動制御して成型品を取出す成型品取出
機において、チャック装置に温度検出器を設け、該チャ
ック装置が成型品の取出動作時に成型品を保持した金型
に近接した際に温度検出器により金型表面温度を検出可
能にしたことを特徴とする。
【0010】また、請求項2に係る発明は、成型品を保
持するチャック部材が設けられたチャック装置を成形機
に装着された金型間と該金型から離脱した解放位置との
間で移動制御して成型品を取出す成型品取出機におい
て、温度検出器が取り付けられたチャック装置が金型に
近接した際に金型表面温度を検出し、検出温度と予め設
定された基準温度とを比較し、その温度差が所定値以上
の場合には成形機に金型温度調整指令信号を出力して金
型を温度管理することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図に従っ
て説明する。
【0012】図1及び図2において、成型品取出機1が
搭載される成形機3は本体フレーム5上に所定の間隔を
おいて相対する可動側取付盤7と固定側取付盤9が設け
られ、可動側取付盤7及び固定側取付盤9間に横架され
たタイバー11には可動金型13が取り付けられる可動
盤15が軸線方向へ移動可能に支持される。
【0013】上記可動金型13及び固定金型17の内部
には冷却水路及び加熱水路(何れも図示せず)が設けら
れ、冷却水路は冷却水循環装置21に、また加熱水路は
加熱水循環装置23に夫々接続される。そして可動金型
13及び固定金型17内には非接触形の場合にはサーミ
スタ素子等、接触形の場合には熱電対等の金型温度セン
サー25が設けられている。
【0014】固定側取付盤9の上部に固定される成型品
取出機1の本体フレーム27は射出装置19の軸線直交
方向(左右方向)へ延出し、金型上方と成形機3の背面
側または正面側の解放位置に至る長さからなり、本体フ
レーム27上には走行体29が左右方向へ移動可能に支
持される。
【0015】走行体29には射出装置19の軸線方向
(前後方向)へ延出する前後フレーム31が設けられ、
該前後フレーム31上には前後走行体33が前後方向へ
移動可能に支持される。そして前後走行体33には下部
にチャック装置35が設けられた上下フレーム37が昇
降可能に支持される。
【0016】走行体29、前後走行体33及び上下フレ
ーム37は数値制御可能な第1〜第3サーボモータ39
・41・43により駆動制御され、チャック装置35を
上記左右方向、前後方向及び上下方向の三次元方向へ移
動して成型品を取り出す。
【0017】尚、各第1〜第3サーボモータ39・41
・43には、例えばロータリーエンコーダ等の位置検出
部材(図示せず)が夫々設けられ、第1〜第3サーボモ
ータ39・41・43の駆動に伴って位置検出部材から
出力される夫々の位置検出信号によりチャック装置35
の移動距離(移動位置)や移動速度を検出してチャック
装置35をクローズドループにて移動制御する。
【0018】チャック装置35は上下フレーム37の下
部に対し、必要に応じて保持面を垂直位置と下向き位置
との間で反転回動する姿勢制御部材45を設けて取付け
られ、該チャック装置35は上下フレーム37の下部ま
たは姿勢制御部材45に固定されるチャック板47と、
チャック板47に設けられる吸着部材やエアーシリンダ
ー等のクランプ部材等のチャック部材49と、チャック
板47に設けられる熱電対(接触形)やサーミスタ素子
(非接触形)等の金型表面温度センサー51とから構成
される。
【0019】金型表面温度センサー51は、取出される
成型品が大型の場合、従って可動金型13及び固定金型
17が大型の場合、可動金型13における複数の測定箇
所に相対して複数個、取付けられる。また、この場合に
あっては、可動金型13及び固定金型17の内部には各
測定箇所に応じて冷却水や加熱水の水路を設け、各測定
箇所毎に可動金型13及び固定金型17の内部温度を調
整可能にしている。
【0020】図3において、CPU53にはROM、H
DD、DVD等のプログラムメモリー55及びRAM等
の作業メモリー57が接続され、プログラムメモリー5
5は可動金型13及び固定金型17の金型温度を制御す
るプログラムデータを、また作業メモリー57は所望の
金型表面温度基準データ及び金型表面温度センサー51
からの金型表面温度データを記憶する。
【0021】CPU53には金型表面温度センサー51
がインターフェース50を介して接続され、該金型表面
温度センサー51から入力される金型表面温度データを
作業メモリー57に記憶させる。そしてCPU53は作
業メモリー57に記憶された金型表面温度データと予め
設定された金型表面温度基準データとを比較し、その温
度差が所定値以上の場合には成形機3の制御装置61へ
冷却指令信号または加熱指令信号を出力する。なお、制
御装置61には金型温度センサー25がインターフェー
ス63を介して接続され、該金型温度センサー25から
の検出信号に基づいて冷却水循環装置21また加熱水循
環装置23を夫々駆動制御して金型温度を所望の温度に
設定している。
【0022】次に、成型品取出機1による金型表面測定
作用及び金型温度管理方法を説明する。
【0023】先ず、成型品取出し動作の概略を説明する
と、成型品取出機1の走行体29、前後走行体33及び
上下フレーム37を移動制御してチャック装置35を成
形機3における金型の中心上方で固定金型17側の待機
位置に移動して待機させる。
【0024】上記状態にて成形機3から成形終了に伴っ
て型開完了信号が入力されると、第3サーボモータ43
を駆動制御してチャック装置35を型開した金型間の下
方位置へ移動させた後、第2サーボモータ41を駆動制
御してチャック装置35を、可動金型13内に保持され
た成型品に近接する前進位置へ移動させる。このとき、
CPU53はタイマ領域57aを起動して可動金型13
の表面に近接した金型表面温度センサー51により可動
金型13の表面温度を所定時間の間、検出してその金型
表面温度データを作業メモリー57に記憶させる。金型
表面温度データとしては所定時間に対する金型表面温度
の平均値とすればよい。
【0025】そして成型品取出機1はチャック装置35
の前進時に、成形機3へエゼクタ開始信号を出力し、可
動盤15内に設けられたエゼクタ機構(図示せず)を駆
動して可動金型13内に保持された成型品を、チャック
装置35が前進位置に到達するタイミングで突き出して
成型品をチャック装置35に保持させる。
【0026】次に、成型品取出機1は第2サーボモータ
41を復動してチャック装置35を下方位置(後退位
置)へ移動した後、第3サーボモータ43を復動してチ
ャック装置35を待機位置(上昇位置)へ戻す。
【0027】その際、成型品取出機1はチャック装置3
5が待機位置に移動したタイミング、または下方位置か
ら待機位置に向う途中でチャック装置35が型開した金
型間から完全に抜け出したタイミングで成形機3へ成形
サイクル信号を出力し、成形機3による次成形動作を実
行させる。
【0028】次に、成型品取出機1は第1サーボモータ
39を駆動制御して走行体29を、本体フレーム27に
おける成形機3の正面側または背面側に設定された解放
位置へ移動させた後、該解放位置にて第1〜第3サーボ
モータ39・41・43を必要に応じて駆動制御してチ
ャック装置35を、解放位置に設けられた搬出コンベヤ
ーやパレット等の搬出装置(図示せず)上方の落下位置
へ移動させる。そして該落下位置にてチャック装置35
による成型品の保持を解除して取り出しを完了した後、
チャック装置35を待機位置に戻して待機させる。
【0029】図4に示すように型開した可動金型13の
表面にチャック装置35が近接した際に金型表面温度セ
ンサー51により検出される金型表面温度T1が、予め
作業メモリー57に記憶された金型表面温度基準データ
0に対して所定温度の範囲内の場合、成形機3は冷却
水循環装置21または加熱水循環装置23による冷却水
又は加熱水の循環条件等を維持して金型内部の温度を所
定の温度に保つ。
【0030】一方、金型表面温度センサー51により検
出される金型表面温度T2が金型表面温度T0に対して所
定温度以上、高い場合には可動金型13・固定金型17
が冷却不足と判断して成形機の制御装置に冷却指示信号
を出力し、冷却水の温度を調整したり、循環量が多くな
るように冷却水循環装置21を駆動制御して可動金型1
3・固定金型17の内部温度を低下させる。これにより
金型温度を成型品の成形条件に応じた最適な温度分布に
する。
【0031】反対に、金型表面温度センサー51により
検出される金型表面温度T3が金型表面温度T0に対して
所定温度以下の場合には可動金型13・固定金型17が
過冷却と判断して冷却水の温度を調整したり、循環量が
少なくなるように冷却水循環装置21を駆動制御して可
動金型13・固定金型17の内部温度を高くさせる。こ
れにより金型温度を成型品の成形条件に応じた最適な温
度分布にする。
【0032】本実施形態は、成型品の取り出し動作時に
可動金型13に一番近接するチャック装置35に設けた
金型表面温度センサー51により、周囲の影響を大きく
受ける金型表面温度を測定し、その測定結果に基いて金
型内部の温度を制御して温度分布がほほ一定になるよう
にする。この結果、金型温度を内部と外部とから制御す
ることにより成型不良を低減することができる。
【0033】上記説明は、チャック装置35を成形機3
の軸線直交方向(左右方向)、軸線方向(前後方向)及
び上下方向へ移動制御して成型品を取出す形式の成型品
取出機1としたが、成型品取出機としてはチャック装置
35を少なくとも前後方向及び上下方向へ移動制御して
成型品取出しを行なう縦形取出し構造の成型品取出機、
チャック装置35を旋回移動制御して成型品を取出す旋
回形式の成型品取出機の何れであってもよい。要は、成
型品取出しサイクル内において金型に一番近接するチャ
ック装置35に金型表面温度センサーを設け、金型表面
温度に基づいて金型に冷却及び加熱を制御するものであ
ればよい。
【0034】上記説明は、金型表面温度センサー51に
より可動金型13の表面温度のみを検出する構成とした
が、チャック板47における固定金型17の相対面に別
の金型表面温度センサーを設け、チャック装置35が待
機位置から下降位置へ移動して該金型表面温度センサー
が固定金型17に近接した際に固定金型の表面温度を測
定する構成を付加してもよい。
【0035】
【発明の効果】本発明は、金型表面の温度変化に追従し
て金型内部の温度を制御して金型の温度分布を均一化す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形機に取付けられた成型品取出機の全体斜視
図である。
【図2】チャック装置の全体斜視図である。
【図3】温度制御装置を示す電気的ブロック図である。
【図4】金型表面の温度測定状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1−成型品取出機、3−成形機、13−可動金型、25
−チャック装置、51−金型表面温度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F202 AP05 AR06 CA11 CB01 CM12 CN01 CN05 CN15 4F206 AP054 AR064 JA07 JL02 JM06 JN41 JP11 JQ81 JQ90

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成型品を保持するチャック部材が設けられ
    たチャック装置を成形機に装着された金型間と該金型か
    ら離脱した解放位置との間で移動制御して成型品を取出
    す成型品取出機において、チャック装置に温度検出器を
    設け、該チャック装置が成型品の取出動作時に成型品を
    保持した金型に近接した際に温度検出器により金型表面
    温度を検出可能にした成型品取出機。
  2. 【請求項2】成型品を保持するチャック部材が設けられ
    たチャック装置を成形機に装着された金型間と該金型か
    ら離脱した解放位置との間で移動制御して成型品を取出
    す成型品取出機において、温度検出器が取り付けられた
    チャック装置が金型に近接した際に金型表面温度を検出
    し、検出温度と予め設定された基準温度とを比較し、そ
    の温度差が所定値以上の場合には成形機に金型温度調整
    指令信号を出力して金型を温度管理する金型温度管理方
    法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2において、温度検出器は金
    型表面に対して非接触で温度検出が可能な検出器からな
    る成型品取出機及び金型温度管理方法。
  4. 【請求項4】請求項1又は2において、温度検出器は金
    型表面に接触して温度検出が可能な検出器からなる成型
    品取出機及び金型温度管理方法。
  5. 【請求項5】請求項1又は2において、金型には冷却水
    又は加熱水の循環水路が設けられ、検出温度と予め設定
    された基準温度との温度差に基づいて循環水路に対して
    冷却水又は加熱水を循環制御して金型温度を管理可能に
    した成型品取出機及び金型温度管理方法。
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