【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、射出成形等に使用するホッパーに関するもので、特に作業効率の向上、作業負荷の軽減に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機による成形用プラスチック材料には様々なものがあるが、これらを大別するとＰＥ、ＰＥＴ（ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート）等の熱可塑性材料と、メラニン、尿素樹脂等の熱硬化性材料及び、シリコンゴムやＢＭＣ（Ｂｕｌｋ Ｍｏｄｕｌｕｓ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）等の熱硬化性に近い材料とに分けることができる。
【０００３】
前記熱可塑性の成形材料は予めペレット状に加工されており、ペレットとして射出成形機のホッパーに投入される。また、前記熱硬化性の成形材料は粉末状である。しかるに、前記ＢＭＣや、シリコンゴム等のゴム系の成形材料はシート状または円柱・円筒状のものが成形材料として市場に供給されている。なお、本願出願人は、シート状あるいは円筒状の成形材料をホッパー内に効率よく供給及び切換える装置をすでに提案している。
【０００４】
【特許文献１】
実公平７−５３９５６号公報
【０００５】
このようなＢＭＣやゴム系成形材料（以下単に成形材料という）はその製造段階で加硫されまた、揮発性の成分を多く含むためその保管・搬送に際しても劣化即ち、揮発性成分が材料中に保存されるべく外気に曝されないよう細心の注意が払われている。（例えば揮発性成分の少なくなった前記成形材料を用いて射出成形するとその成形品には白濁が現れ成形品質を損なうこととなる。）
【０００６】
このようなゴム，ＢＭＣ等の射出成形においては、ホッパーへの成形材料の投入は、シート状の成形材料を円柱状及び塊状もしくは砲弾状に形成されたものもあるが、通常は原料の大きな塊から手作業によって切り出されたものが多いため、追加投入の自動化が困難であり、作業者によりホッパー内に存在する成形材料の残量をその都度確認しながら、手作業により投入しているのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した射出成形機における材料供給装置において、図８に示すように成形材料の残量をその都度確認しながらの追加投入は、塊状等の成形材料のため重く、また中、大型材料では機械上に登る必要が生じる等作業者の負担が大きい。更に、成形工程を中断することは不可能であり、停止せずに作業を行うため、作業者にとって安全上好ましくない等の問題が生じる。
【０００８】
従って、追加投入の作業頻度をできるだけ少なくすることが望ましい。そのためにはホッパーを大容量とすればよいが、その場合に通常のホッパーのように本体と蓋と２つの部材によりホッパーを製作すると、２つの部材はいずれも重量及び体積が大きくなるため取扱いにおける作業性が悪化する。
【０００９】
特に、ゴム，ＢＭＣの成形では、一担成形作業を休日等により中断する場合に、ホッパー内に成形材料をそのまま放置することは材料の劣化を招く恐れがある。そのため、ホッパー内及びバレル等の機械内に残存する材料を排出しておく必要がある。バレル等の機械では計量、射出の繰り返し工程によって残存する成形材料の排出が可能であるが、ホッパーの内部に残存した成形材料は手作業により取り除く必要があった。
【００１０】
そのため、作業者は、成形作業を中止する際、ホッパー内に成形材料が残らないように、成形材料の投入を行うかどうか判断する必要があり、その判断のため、時には材料投入が遅れてしまい成形作業が中断してしまうこともある。このようなことは、成形品の安定供給及び品質確保において好ましくない。また成形材料投入を充分に行った後に、何らかの理由により成形を中止する場合にはホッパー内に大量の成形材料が残存してしまい、大型ホッパーの場合にはホッパーの内部から成形材料を取り除き内側を清掃する作業は非常な労力を要することとなる。
【００１１】
従って、本発明の目的は、ＢＭＣやゴム系の成形材料による成形において、ホッパー内部に残存した成形材料の除去を簡便にし、大容量のホッパーにおいても作業性が向上するホッパー及び材料供給装置並びに射出成形機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明による射出成形機のホッパーは先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル後部の成形材料供給口位置に配設された射出成形機のホッパーにおいて、前記ホッパー本体は分割可能に構成されることを特徴とする。
【００１３】
前記ホッパー本体は最下端がテーパー部を有する擂鉢形状部と、少なくとも一つの管状部とを有して分割可能に構成されてもよい。
【００１４】
前記擂鉢形状部及び前記少なくとも一つの管状部とは、金属バンドにより締結されることを特徴とする。前記擂鉢形状部及び前記少なくとも一つの管状部の各接合部にシールが設けられることを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る材料供給装置は、前記ホッパーを有することを特徴とする。
【００１６】
さらに本発明に係る射出成形機は、前記材料供給装置を有することを特徴とする。
【００１７】
その上、本発明に係る射出成形機は、先端部に射出ノズルを取付けると共に内部に射出スクリュを回転及び進退自在に挿通したバレル、同バレル後部の成形材料供給口位置に配設したホッパー、同ホッパー内に予め供給された前記成形材料を同ホッパー底部開口を介して前記バレル内側へ押込むための第１駆動手段、射出工程中前記射出スクリュを前進移動せしめる第２駆動手段、計量工程中前記射出スクリュを回転せしめる第３駆動手段及び前記第１駆動手段の駆動により発生する押込み力を測定する押込力検出手段を備えた射出装置と、前記射出装置の各駆動手段に対する駆動指令信号を生成すると共に同各駆動手段からの駆動に関わる検出信号を受けてデータメモリにストアするコントローラとを有する射出成形機であって、
前記コントローラは、前記駆動指令信号を生成する手段として前記射出装置の第１駆動手段、第２駆動手段及び第３駆動手段にそれぞれ対応する押込工程、射出工程及び計量工程における指令制御プログラムを格納するプログラムメモリを有しており、さらに前記押込工程における指令制御プログラムは前記射出工程の進行中に遂行され、前記第１駆動手段は射出動作中前記コントローラからの駆動指令信号に応答して押込み力を発生させることを特徴とする射出動作中ホッパー内の成形材料に対し押込み力を与える射出成形機において、前記ホッパー本体は分割可能に構成されることを特徴とする。
【００１８】
【作用】
また、ホッパーを分割できるように構成することによってホッパーの大容量化が可能であり、且つその際のホッパー内の清掃、残存成形材料の除去が簡便化され作業者の負荷が軽減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る実施態様の実施例について図１乃至図７を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るホッパー２６を分割した実施例を示す。図１において、油圧シリンダのロッド７６下端に取付けられた押込み部材３０により上部開口から下端開口部７８に向けて成形材料を押し込まれるホッパー８０を本体８２、８４，８６，８８の４つに分割し、各本体の分割部７２にそれぞれをネジ９６，９８，１００を締めることにより分割部７２の径が縮まり締めることができる金属バンド等の締付けバンド９０，９２，９４を各々設けることにより組付けを行った。なお、組付けはこれに限ることなく、ボルト、ワンタッチクランプでも良く、場合によっては分割部７２にシールを設けても良い。
【００２１】
このように、ホッパー８０の深さを深くすることによってホッパーの容量は大きくなっているが、もしこのような状態で材料を取り除く必要が生じた場合にも、それぞれ小さな部分に分割して取り除き作業を行えば良いので作業性が良い。また、上側のホッパー分割部分のみが取り外されて、材料が下側のホッパー分割部分よりも上方に露出して残されている場合でも、下側ホッパー分割部分よりも上に露出している材料をまず塊で切り出して保管へ回し、更に下側のホッパー分割部分を取り外すといった作業を繰り返せばよいので効率的である。
【００２２】
また、図１のホッパー８０を縦方向に分割した別の変形例の断面図を図２に示す。このようにホッパーを縦方向に２つの本体１０２，１０４に分割し、組付け部１０６、１０８により組付けることも可能である。この場合には、分割数は適宜選択すれば良い。このようにすれば、ホッパーの高さを高くするのではなくホッパーの径を大きくすることで、ホッパーが大容量化した場合でも分割した部分毎に材料の除去、ホッパー内面の清掃を行えば良いので作業性が良い。
【００２３】
図３は、ＢＭＣ，ゴム等の成形材料からなる成形品を射出成形するための射出成形機における射出装置の正面図である。図４は、成形材料が射出スクリュ内へ供給される部分を示す射出スクリュの拡大縦断面図であり、さらに図５は、図４のＺ−Ｚ線矢視図であって成形材料供給口の形状を示す。
【００２４】
図３において、射出成形機の射出装置側に配置された基台ＢＳには支持台１０が載置されている。前記支持台１０には、射出スクリュ１６を回転可能且つ進退可能に挿通するバレル１４を貫通させ、且つ締結手段１２Ａにより固定するためのバレル支持部１２が配設されている。さらに、バレル１４の左方側外周部分にはバンドヒータ１８が配設されバレル１４内部を加熱するようになっている。
【００２５】
参照符号２０は射出ノズルであって、バレル１４左端部に取付けられたノズル支持体２４の左端部に取付けられている。なお、参照符号１６Ａは射出スクリュ１６の軸部、１６Ｂ（図４参照）は射出スクリュ１６の先端近傍に取付けられたシールリングであって、計量時における溶融樹脂の逆流を防止する。
【００２６】
前記バレル支持部１２のバレル１４上部には、成形材料をバレル１４を介して射出スクリュ１６の溝部へ供給するためのホッパー２６が配設されている。さらに、バレル支持部１２の上端部にはガイド２２が配設されている。このガイド２２上には、上端部に圧力センサ３２Ａを設けた油圧シリンダ３２と同シリンダ３２のロッド下端に取付けられホッパー２６内の成形材料に対しホッパー２６の上部開口から下方に向けて押込み力を発生させるための押込み部材３０を有する押込み装置ＰＳＤが設けられている。
【００２７】
即ち、図示の如く、この押込み装置ＰＳＤは、さらに、前記ガイド２２上において図の紙面垂直方向に摺動可能に立設されたフレーム体２５とその頂部に固定したシリンダ取付けプレート２８ならびに、図示しないが前記フレーム体２５を前記ガイド２２に沿って移動せしめる駆動部を有する。
【００２８】
この駆動部は、ホッパー２６の上部開口から成形材料を新たに供給する作業あるいは、ホッパー２６自体の清掃、取付け、分解等の作業時に前記押込み部材３０、フレーム体２５を移動させて、ホッパー２６の開口部上方にスペースを確保するものである。
【００２９】
前記支持台１０の右方上面にはガイド３４が配設され、同ガイド３４上には射出スクリュ２６の軸部１６Ａに係合部３６を介し回転力を与える回転伝達装置４２が搭載されている。前記係合部３６は射出スクリュ１６の軸方向の移動はナット４２Ｂにより規制され回転のみを伝達可能に構成されている。
【００３０】
前記回転伝達装置４２の上方には支持台４０を介して計量用のサーボモータ３８が配設されている。従って、サーボモータ３８の回転はカバー４２Ａ内側のプーリ、タイミングベルトを介して下方の回転伝達装置４２へ伝達され、さらに前記係合部３６を介して射出スクリュ１６の軸部１６Ａへ与えられる。
【００３１】
また、回転伝達装置４２はガイド３４上にてＸ方向に摺動可能に配設されている。図示しないが、前記回転伝達装置４２及び射出スクリュ１６をＸ方向に移動せしめる射出シリンダが前記バレル支持部１２に射出スクリュ１６と並列に配設されており、その各シリンダのピストンロッド端部は回転伝達装置４２に固定されている。
【００３２】
図４において、バレル１４の左方部外周面には前述の如く、バンドヒータ１８が取付けられている。ホッパー２６の底部２６Ａはバレル１４内に開口しており、成形材料はその開口を介してバレル１４内の射出スクリュ１６の溝に供給されるようになっている。
【００３３】
参照符号３６Ａは係合部３６を構成している回転力伝達部材であり、射出スクリュ１６の軸部１６Ａの右端部において同軸部１６Ａとスプライン結合している。
【００３４】
図５は前記の如く、図４のＺ−Ｚ線矢視図であり、ホッパー２６の底部２６Ａは楕円状に形成されたバレル１４の供給口内に気密的に挿入されている。従って、ホッパー２６内部の成形材料は上方から押込み部材３０で押圧されると開口部２６Ｂを介して射出スクリュ１６の溝内へ圧入されるようになっている。
【００３５】
図６は、本発明が適用される射出成形機の各種駆動機構における駆動制御の構成をブロック図で示す。同図６において、参照符号５０は型締装置側に配設される型開閉及び型締駆動機構を示し、センサ部５０Ｓは同型開閉及び型締駆動機構５０の駆動に関わる物理量を検出する各種の検出器群を総称するものである。そして、ライン５０ＳＧはセンサ部５０Ｓからインターフェイスユニット５８を経て射出成形機のコントローラ６０へ与えられる各種検出信号の伝達ラインを総称するものである。又、ライン５０Ｄは前記コントローラ６０からインターフェイスユニット５８を経て前記駆動機構５０へ与えられる各種駆動指令信号の伝達ラインを総称するものである。
【００３６】
同様にして、参照符号５２は射出駆動機構であって、前述した射出シリンダはその駆動部として機能する。センサ部５２Ｓを構成するものとしては射出スクリュ１６の位置及び／または速度を検出する位置検出器、射出シリンダの背圧を検出する圧力センサ等が該当する。なお、前記速度は直接速度を検出する検出器であってもよいが、コントローラ６０で位置信号を微分して速度信号を生成することも可能である。また、前記射出シリンダの代わりに、電動型射出成形機のように、射出駆動力をサーボモータやリニアモータを用いて発生させるようにしてもよい。その場合ライン５２ＳＧを通るセンサ部５４Ｓからの信号としては前記モータの電機子電流値及び別途射出スクリュ軸上に設けたロードセルにより検出した背圧に相当する負荷の値がそれに相当する。
【００３７】
同様に、計量駆動機構５４では計量用のサーボモータ３８（図３参照）により計量機構における駆動力を発生させるようになっており、所定の背圧条件のもとで計量動作が遂行される。センサ部５４Ｓからは前記サーボモータ３８に流れる電機子電流値が電流検出器で検出され、ライン５４ＳＧを介して与えられる。その際、ライン５４Ｄには前記サーボモータ３８への指令電流値として与えられる。
【００３８】
さらに、参照符号５６は押込み装置（ＰＳＤ）の駆動機構である。同駆動機構５６において、押込み力を発生するものとして前述したように、シリンダ３２が設けられており、同シリンダ３２による押込み部材３０の下降中または下降限等の位置検出器及びシリンダ３２の上部に設けた圧力検出器３２Ａ等がセンサ部５６Ｓを構成する。なお、前記駆動機構５６には上記のほか図３にて説明したようにフレーム体２５の移動及び位置制御も含まれるがその説明は省略する。前記センサ部５６Ｓからの信号はライン５６ＳＧを介してコントローラ６０へ与えられる。また、ライン５６Ｄを介して駆動機構５６の各駆動部に駆動指令が与えられる。なお、シリンダ３０に代わりに電動サーボモータまたは油圧モータならびに回転を直線移動に変換するメカニズムを用いてもよい。
【００３９】
参照符号７０は油圧ユニットである。同ユニット７０には前記各駆動機構５０、５２及び５６の油圧シリンダへの圧油の給排を行う電磁弁、方向切換弁、電磁流量制御弁並びに圧力検出器等が配設されている。これら各弁への指令信号はライン７０Ｄを介して与えられ、各検出器からの信号はライン７０ＳＧを介してコントローラ６０に与えられる。
【００４０】
前記コントローラ６０は、中央演算処理装置ＣＰＵとデータメモリＤＭ及びプログラムメモリＰＭと前記インターフェイスユニット５８とで基本的に構成されバスラインＢＳを介して互いに接続されている。データメモリＤＭには前記各駆動機構を適切に駆動するための位置、速度、ストローク量等のパラメータの設定値や射出速度パターンデータが予め格納されている。プログラムメモリＰＭのメモリ領域６２には、射出工程を駆動制御するための一連の指令群からなる射出工程制御プログラムが格納されている。同様に、メモリ領域６４、６６、６８には、それぞれ計量工程制御プログラム、押込工程制御プログラム、型締工程制御プログラムが格納されている。
【００４１】
参照符号６９は、前記各制御プログラムの実行開始や終了に関する工程間のシーケンスならびにシステム全体の制御、モニタリング等を遂行するプログラムが格納されている。
【００４２】
本発明においては、図７に示されるように、従来独立して行われていた計量工程進行中における押込み動作を射出工程進行中にも遂行し、さらにその押込み動作中の押込み力即ち、ホッパー内での成形材料に対する加圧力をそれぞれ射出圧力、射出スクリュ回転駆動力と関連させて制御するものである。その押込み力制御の詳細を図７に示されるフローチャートを参照して以下に説明する。
【００４３】
図７において、今ステップＳＴ１で射出成形機が成形サイクル動作について「ＯＮ」状態であるとする。ステップＳＴ２で射出成形機の動作の種類即ち、工程の種類（射出工程、計量工程、型開閉及び型締工程等）について順次判定される。同ステップＳＴ２において、進行中の工程が射出動作であると判定された場合、ステップＳＴ３に移行し、同ＳＴ３で、検出された射出圧力Ｐが設定値ｘより大きい場合はステップＳＴ４においてホッパー２６内での加圧力を低下させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。一方、ステップＳＴ３で射出圧力Ｐが設定値ｘより小さい場合は、ステプＳＴ５において、ホッパー２６内での加圧力を増加させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。
【００４４】
また、前記ステップＳＴ２で判定が「ＮＯ」の場合はステップＳＴ６に移行し、同ＳＴ６において、進行中の工程が計量動作か否か判定される。計量動作と判定されると、ステップＳＴ７に移行し、同ＳＴ７において、さらに計量回転駆動中のスクリュ駆動力Ｆがその設定値ｙより大きいと判定されると、ステップＳＴ８において、前記加圧力を低下させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。一方、前記ＳＴ７において、前記スクリュ駆動力Ｆがその設定値ｙより小さいと判定されると、ステップＳＴ９において、前記加圧力を増加させるようシリンダ３２への圧油の供給が指令される。
【００４５】
また、前記ステップＳＴ６において、さらに「ＮＯ」であるとステップＳＴ１０において、シリンダ３２への圧油の供給を停止するよう指令される。その結果、加圧力がなくなり、ホッパー２６からバレル１４内への成形材料の押込みは中断されることとなる。
【００４６】
なお、上記ステップＳＴ３、ＳＴ７でそれぞれ大小比較した結果その差が許容範囲を超えた場合に加圧力を増減させるようにしてもよい。図７において、射出圧力Ｐや可変の設定値ｘは本発明の射出工程における射出動作状態を反映する物理量に相当している。また、射出圧力の目標値である設定値ｘは予め射出時の圧力パターンデータとしてデータメモリＤＭ内に設定されており、通常射出ストローク位置またはゾーンに応じて変化する。
【００４７】
なお、上述した図３の説明では、押込み装置ＰＳＤはフレーム体２５を水平方向に移動させるように構成しているが、同フレーム体２５の高さを大きくすることによりその移動機構は不要である。さらに、ホッパー２６の上部側壁に開閉可能な成形材料の投入口を設けるようにすればホッパー２６の上面開口から成形材料を供給しなくて済むのでシリンダ３２のストローク量はそれだけ小さくなる。
【００４８】
また、図４に示すように、ホッパー２６の底部２６Ａはコーン状に形成されているがその下端の開口面積は、射出スクリュ１６の直径がホッパー２６の円筒部内径より小さいのでその円筒部の面積に比べかなり小さくなっており、結果として成形材料は絞られることとなる。成形材料に対しより効果的に押込み力を与えるためにホッパー底部の形状は必ずしもコーン状に限定されるものではない。
【００４９】
また、図６は、図４のホッパー２６を分割した変形例を示す。図において、ホッパー８０を本体８２、８４，８６，８８の４つに分割し、各本体の分割部７２にそれぞれをネジ９６，９８，１００を締めることにより分割部７２の径が縮まり締めることができる金属バンド等の締付けバンド９０，９２，９４を各々設けることにより組付けを行った。なお、組付けはこれに限ることなく、ボルト、ワンタッチクランプでも良く、場合によっては分割部７２にシールを設けても良い。
【００５０】
このように、ホッパー８０の深さを深くすることによってホッパーの容量は大きくなっているが、もしこのような状態で材料を取り除く必要が生じた場合にも、それぞれ小さな部分に分割して取り除き作業を行えば良いので作業性が良い。また、上側のホッパー分割部分のみが取り外されて、材料が下側のホッパー分割部分よりも上方に露出して残されている場合でも、下側ホッパー分割部分よりも上に露出している材料をまず塊で切り出して保管へ回し、更に下側のホッパー分割部分を取り外すといった作業を繰り返せばよいので効率的である。
【００５１】
以上本発明の好適な実施例について説明をしたが、本発明は前記実施例に限定されることなく、その精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、ホッパーを分割できるように構成することによってホッパーの大容量化が可能であり、且つその際のホッパー内の清掃、残存成形材料の除去が簡便化され作業者の負荷が軽減されるため作業効率が上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における分割されたホッパーの部分の拡大縦断面図である。
【図２】本発明における別の分割方法により分割されたホッパーの拡大横断面図である。
【図３】本発明が適用される射出成形機の射出装置の正面図である。
【図４】図３において、成形材料がホッパー底部から射出スクリュ内へ供給される部分を含む射出スクリュの拡大縦断面図である。
【図５】成形材料供給口の形状を示す、図４におけるＺ−Ｚ線矢視図である。
【図６】本発明の適用される射出成形機の各種駆動機構における駆動制御の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明における押込工程制御プログラムの要部を説明するフローチャートである。
【図８】従来のホッパーの部分の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 支持台
１２ バレル支持部
１４ バレル
１６ 射出スクリュ
１８ バンドヒータ
２０ 射出ノズル
２２ ガイド
２４ ノズル支持体
２５ フレーム体
２６ ホッパー
２８ シリンダ取付けプレート
３０ 押込み部材
３２ シリンダ
３４ ガイド
３６ 係合部
３８ サーボモータ
４０ 支持台
４２ 回転伝達装置
５０ 型開閉及び型締機構
５２ 射出駆動機構
５４ 計量駆動機構
５６ 押込装置駆動機構
５８ インターフェイスユニット
６０ コントローラ
６２ 射出工程制御プログラム
６４ 計量工程制御プログラム
６６ 押込工程制御プログラム
６８ 型締工程制御プログラム
７０ 油圧ユニット
７２ 分割部
７６ ロッド
７８ 下端開口部
８０ ホッパー
８２，８４，８６，８８ 本体
９０，９２，９４ 締付けバンド
９６，９８，１００ ネジ
１０２，１０４ 本体
１０６，１０８ 組付け部[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a hopper used for injection molding and the like, and more particularly to improvement of work efficiency and reduction of work load.
[0002]
[Prior art]
There are various types of plastic materials for molding by an injection molding machine. These are roughly classified into thermoplastic materials such as PE and PET (polyethylene, polyethylene terephthalate), thermosetting materials such as melanin and urea resin, and It can be divided into materials close to thermosetting such as silicon rubber and BMC (Bulk Modulus Compound).
[0003]
The thermoplastic molding material is preliminarily processed into a pellet shape, and is put into a hopper of an injection molding machine as a pellet. Further, the thermosetting molding material is in a powder form. However, rubber-based molding materials such as BMC and silicone rubber are supplied to the market as molding materials in sheet form or cylindrical / cylindrical form. The present applicant has already proposed a device for efficiently feeding and switching a sheet-like or cylindrical molding material into a hopper.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 7-53956
Such a BMC or rubber-based molding material (hereinafter simply referred to as a molding material) is vulcanized at the manufacturing stage and contains a large amount of volatile components, so that it deteriorates during storage and transportation, that is, the volatile components are contained in the material. Great care has been taken not to be exposed to the open air to preserve. (For example, when injection molding is performed using the molding material having a reduced volatile component, the molded product becomes cloudy and impairs the molding quality.)
[0006]
In such injection molding of rubber, BMC, and the like, the molding material is put into a hopper by molding a sheet-like molding material into a columnar shape, a lump shape, or a shell shape. It is difficult to automate the additional injection because many are cut out from the hopper manually, and it is necessary to manually input while checking the remaining amount of molding material in the hopper by the operator each time. It is the current situation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the material supply device of the above-described injection molding machine, additional input while checking the remaining amount of the molding material each time is heavy because of the molding material such as a lump as shown in FIG. The burden on the operator is large, such as the need to climb on the machine. Furthermore, it is impossible to interrupt the molding process, and the operation is performed without stopping the molding process.
[0008]
Therefore, it is desirable to reduce the frequency of the additional input operation as much as possible. For this purpose, the hopper may have a large capacity. In that case, if the hopper is made of a main body, a lid and two members as in a normal hopper, the weight and volume of each of the two members becomes large, so that the handling becomes difficult. Workability deteriorates.
[0009]
In particular, in the molding of rubber and BMC, leaving the molding material in the hopper as it is when the single molding operation is interrupted due to a holiday or the like may cause deterioration of the material. Therefore, it is necessary to discharge materials remaining in the machine such as the hopper and the barrel. With a machine such as a barrel, it is possible to discharge the remaining molding material through repeated steps of metering and injection, but it was necessary to manually remove the molding material remaining inside the hopper.
[0010]
Therefore, when the molding operation is stopped, it is necessary for the operator to determine whether or not to supply the molding material so that the molding material does not remain in the hopper. The molding operation may be interrupted. This is not preferable in terms of stable supply and quality assurance of molded articles. Also, if the molding is stopped for some reason after sufficient injection of the molding material, a large amount of molding material remains in the hopper.In the case of a large hopper, the molding material is removed from the inside of the hopper and the inside is removed. The cleaning operation requires a great deal of labor.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a hopper, a material supply device, and an injection device that facilitate removal of molding material remaining inside a hopper and improve workability even in a large-capacity hopper when molding with a BMC or rubber-based molding material. An object of the present invention is to provide a molding machine.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the hopper of the injection molding machine according to the present invention has an injection nozzle mounted at a molding material supply port position at a rear portion of a barrel in which an injection nozzle is mounted at a tip and an injection screw is inserted so as to be able to rotate and advance and retract. In a hopper of a molding machine, the hopper body is configured to be dividable.
[0013]
The hopper body may have a mortar-shaped portion having a tapered portion at the lowermost end, and at least one tubular portion, and may be configured to be dividable.
[0014]
The mortar-shaped portion and the at least one tubular portion are fastened by a metal band. A seal is provided at each joint between the mortar-shaped portion and the at least one tubular portion.
[0015]
Further, a material supply device according to the present invention includes the hopper.
[0016]
Further, an injection molding machine according to the present invention includes the material supply device.
[0017]
In addition, the injection molding machine according to the present invention has a barrel in which an injection nozzle is mounted at the tip and an injection screw is rotatably and removably inserted therein, a hopper disposed at a molding material supply port position at the rear part of the barrel. First driving means for pushing the molding material supplied in advance into the hopper into the barrel through the hopper bottom opening, second driving means for moving the injection screw forward during an injection step, and the injection screw during a weighing step An injection device provided with a third driving means for rotating the first driving means and a pressing force detecting means for measuring a pressing force generated by driving the first driving means; and a drive command signal for each driving means of the injection apparatus is generated and transmitted. A controller that receives a detection signal related to driving from each driving unit and stores the detection signal in a data memory,
The controller stores, as means for generating the drive command signal, a command control program in a pushing step, an injection step, and a weighing step corresponding to the first drive unit, the second drive unit, and the third drive unit of the injection device, respectively. A command control program in the pushing step is executed while the injection step is in progress; and the first driving means controls the pushing force in response to a drive command signal from the controller during the injection operation. In an injection molding machine for applying a pushing force to a molding material in a hopper during an injection operation, the hopper body is configured to be dividable.
[0018]
[Action]
Further, by configuring the hopper so that it can be divided, it is possible to increase the capacity of the hopper, and at that time cleaning of the hopper and removal of the remaining molding material are simplified, and the load on the operator is reduced.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, examples of the embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0020]
FIG. 1 shows an embodiment in which a hopper 26 according to the present invention is divided. In FIG. 1, a hopper 80 into which a molding material is pushed from an upper opening to a lower end opening 78 by a pushing member 30 attached to a lower end of a rod 76 of a hydraulic cylinder is divided into four main bodies 82, 84, 86, and 88. The tightening bands 90, 92, 94, such as metal bands, which can reduce the diameter of the divided portion 72 by tightening the screws 96, 98, 100 to the divided portion 72 of each main body, respectively, to assemble. went. The assembly is not limited to this, and a bolt or a one-touch clamp may be used. In some cases, a seal may be provided on the divided portion 72.
[0021]
As described above, by increasing the depth of the hopper 80, the capacity of the hopper is increased. However, if it is necessary to remove the material in such a state, it is necessary to divide the material into small portions and remove the material. Workability is good. Further, even when only the upper hopper divided portion is removed and the material is left exposed above the lower hopper divided portion, the material exposed above the lower hopper divided portion is removed. First, it is effective to repeat the work of cutting out the lump, turning it into storage, and then removing the lower hopper division part.
[0022]
FIG. 2 is a sectional view of another modification in which the hopper 80 of FIG. 1 is divided in the vertical direction. In this manner, the hopper can be divided into two main bodies 102 and 104 in the vertical direction and assembled by the assembling sections 106 and 108. In this case, the number of divisions may be appropriately selected. In this case, by increasing the diameter of the hopper instead of increasing the height of the hopper, even if the hopper has a large capacity, it is sufficient to remove the material for each divided portion and clean the inner surface of the hopper. Good workability.
[0023]
FIG. 3 is a front view of an injection device in an injection molding machine for injection-molding a molded product made of a molding material such as BMC or rubber. FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the injection screw showing a portion where the molding material is supplied into the injection screw, and FIG. 5 is a view taken along line ZZ of FIG. Show the shape.
[0024]
In FIG. 3, a support base 10 is mounted on a base BS arranged on the injection device side of the injection molding machine. The support base 10 is provided with a barrel support portion 12 for penetrating a barrel 14 through which the injection screw 16 is rotatably and removably inserted and fixed by fastening means 12A. Further, a band heater 18 is provided on the outer peripheral portion on the left side of the barrel 14 so as to heat the inside of the barrel 14.
[0025]
Reference numeral 20 denotes an injection nozzle, which is attached to the left end of a nozzle support 24 attached to the left end of the barrel 14. Reference numeral 16A denotes a shaft portion of the injection screw 16, and 16B (see FIG. 4) denotes a seal ring attached near the tip of the injection screw 16, which prevents the molten resin from flowing backward during measurement.
[0026]
A hopper 26 for supplying molding material to the groove of the injection screw 16 via the barrel 14 is disposed above the barrel 14 of the barrel support 12. Further, a guide 22 is provided at the upper end of the barrel support 12. On this guide 22, a hydraulic cylinder 32 provided with a pressure sensor 32A at the upper end and a pushing force applied downwardly from the upper opening of the hopper 26 to the molding material in the hopper 26 attached to the lower end of the rod of the cylinder 32. A pushing device PSD having a pushing member 30 for generating is provided.
[0027]
That is, as shown in the drawing, the pushing device PSD further includes a frame body 25 erected on the guide 22 so as to be slidable in a direction perpendicular to the plane of the drawing, a cylinder mounting plate 28 fixed to the top thereof, and a not shown. Has a drive unit for moving the frame body 25 along the guide 22.
[0028]
The drive unit moves the pushing member 30 and the frame body 25 during the operation of newly supplying molding material from the upper opening of the hopper 26 or the operation of cleaning, mounting, disassembling, etc. of the hopper 26 itself, and This secures a space above the opening.
[0029]
A guide 34 is disposed on the right upper surface of the support base 10, and a rotation transmitting device 42 that applies a rotational force to the shaft 16 </ b> A of the injection screw 26 via the engaging portion 36 is mounted on the guide 34. . The engaging portion 36 is configured such that the axial movement of the injection screw 16 is restricted by a nut 42B and can transmit only rotation.
[0030]
Above the rotation transmitting device 42, a servomotor 38 for measurement is disposed via a support 40. Accordingly, the rotation of the servomotor 38 is transmitted to the lower rotation transmission device 42 via the pulley and the timing belt inside the cover 42A, and further applied to the shaft portion 16A of the injection screw 16 via the engagement portion 36.
[0031]
The rotation transmitting device 42 is disposed on the guide 34 so as to be slidable in the X direction. Although not shown, an injection cylinder for moving the rotation transmission device 42 and the injection screw 16 in the X direction is disposed in the barrel support portion 12 in parallel with the injection screw 16, and the piston rod end of each cylinder rotates. It is fixed to the transmission device 42.
[0032]
In FIG. 4, the band heater 18 is attached to the left outer peripheral surface of the barrel 14, as described above. The bottom 26A of the hopper 26 is open in the barrel 14, and the molding material is supplied to the groove of the injection screw 16 in the barrel 14 through the opening.
[0033]
Reference numeral 36A denotes a rotational force transmitting member constituting the engaging portion 36, which is spline-coupled to the coaxial portion 16A at the right end of the shaft portion 16A of the injection screw 16.
[0034]
FIG. 5 is a view taken along the line ZZ in FIG. 4 as described above, and the bottom 26A of the hopper 26 is hermetically inserted into the supply port of the barrel 14 formed in an elliptical shape. Therefore, when the molding material inside the hopper 26 is pressed from above by the pushing member 30, it is pressed into the groove of the injection screw 16 through the opening 26B.
[0035]
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of drive control in various drive mechanisms of an injection molding machine to which the present invention is applied. In FIG. 6, reference numeral 50 denotes a mold opening / closing and mold clamping drive mechanism disposed on the mold clamping device side, and a sensor unit 50S detects various physical quantities related to driving of the mold opening / closing and mold clamping drive mechanism 50. It is a general term for a group of detectors. The line 50SG is a general term for transmission lines of various detection signals supplied from the sensor unit 50S to the controller 60 of the injection molding machine via the interface unit 58. The line 50D is a general term for transmission lines of various drive command signals supplied from the controller 60 to the drive mechanism 50 via the interface unit 58.
[0036]
Similarly, reference numeral 52 denotes an injection driving mechanism, and the above-described injection cylinder functions as a driving unit thereof. The sensor unit 52S includes a position detector that detects the position and / or speed of the injection screw 16, a pressure sensor that detects the back pressure of the injection cylinder, and the like. Note that the speed may be a detector that directly detects the speed, but the controller 60 may also generate a speed signal by differentiating the position signal. Further, instead of the injection cylinder, an injection driving force may be generated by using a servomotor or a linear motor as in an electric injection molding machine. In this case, the signal from the sensor section 54S passing through the line 52SG corresponds to the armature current value of the motor and a load value corresponding to the back pressure detected by a load cell separately provided on the injection screw shaft.
[0037]
Similarly, in the weighing drive mechanism 54, a driving force in the weighing mechanism is generated by the weighing servomotor 38 (see FIG. 3), and the weighing operation is performed under a predetermined back pressure condition. An armature current value flowing through the servomotor 38 from the sensor unit 54S is detected by a current detector, and given via a line 54SG. At this time, a command current value to the servo motor 38 is given to the line 54D.
[0038]
Further, reference numeral 56 is a drive mechanism of a push-in device (PSD). In the drive mechanism 56, the cylinder 32 is provided as described above for generating a pushing force, and a position detector such as the lowering or lowering limit of the pushing member 30 by the cylinder 32 and an upper portion of the cylinder 32 are provided. The provided pressure detector 32A and the like constitute the sensor section 56S. The drive mechanism 56 also includes movement and position control of the frame body 25 as described in FIG. 3 in addition to the above, but the description thereof will be omitted. A signal from the sensor unit 56S is provided to the controller 60 via a line 56SG. Further, a drive command is given to each drive unit of the drive mechanism 56 via the line 56D. Note that, instead of the cylinder 30, an electric servomotor or a hydraulic motor and a mechanism for converting rotation to linear movement may be used.
[0039]
Reference numeral 70 is a hydraulic unit. The unit 70 is provided with an electromagnetic valve, a direction switching valve, an electromagnetic flow control valve, a pressure detector, and the like for supplying and discharging pressure oil to and from the hydraulic cylinders of the drive mechanisms 50, 52, and 56. A command signal to each of these valves is provided via a line 70D, and a signal from each detector is provided to the controller 60 via a line 70SG.
[0040]
The controller 60 basically includes a central processing unit CPU, a data memory DM, a program memory PM, and the interface unit 58, and is connected to each other via a bus line BS. The data memory DM stores in advance setting values of parameters such as a position, a speed, and a stroke amount for appropriately driving the driving mechanisms, and injection speed pattern data. In a memory area 62 of the program memory PM, an injection process control program including a series of command groups for driving and controlling the injection process is stored. Similarly, the memory areas 64, 66, and 68 store a weighing process control program, a pushing process control program, and a mold clamping process control program, respectively.
[0041]
Reference numeral 69 stores a sequence between processes relating to the start and end of execution of each control program, and a program for performing control, monitoring, and the like of the entire system.
[0042]
In the present invention, as shown in FIG. 7, the pushing operation during the progress of the weighing process, which was conventionally performed independently, is also performed during the progress of the injection process. Is controlled in relation to the injection pressure and the injection screw rotation driving force, respectively. Details of the pushing force control will be described below with reference to a flowchart shown in FIG.
[0043]
In FIG. 7, it is assumed that the injection molding machine is in the “ON” state for the molding cycle operation in step ST1. In step ST2, the type of operation of the injection molding machine, that is, the type of process (injection process, measuring process, mold opening and closing, mold clamping process, and the like) is sequentially determined. If it is determined in step ST2 that the ongoing process is an injection operation, the process proceeds to step ST3. If the detected injection pressure P is larger than the set value x in step ST3, the process proceeds to step ST4. The supply of the pressure oil to the cylinder 32 is instructed so as to reduce the pressing force in the step (a). On the other hand, if the injection pressure P is smaller than the set value x in step ST3, supply of pressure oil to the cylinder 32 is instructed in step ST5 to increase the pressure in the hopper 26.
[0044]
If the determination in step ST2 is "NO", the process proceeds to step ST6, where it is determined whether the ongoing process is a weighing operation. If it is determined that the weighing operation is performed, the process proceeds to step ST7. If it is determined in step ST7 that the screw driving force F during the weighing rotation is larger than the set value y, the pressure is reduced in step ST8. The supply of the pressure oil to the cylinder 32 is instructed to perform the operation. On the other hand, if it is determined in step ST7 that the screw driving force F is smaller than the set value y, in step ST9, supply of pressure oil to the cylinder 32 is instructed to increase the pressing force.
[0045]
In step ST6, if "NO" is determined, a command is issued in step ST10 to stop the supply of the pressure oil to the cylinder 32. As a result, the pressing force is eliminated, and the pushing of the molding material from the hopper 26 into the barrel 14 is interrupted.
[0046]
The pressure may be increased or decreased when the difference between the magnitudes in steps ST3 and ST7 exceeds the allowable range. In FIG. 7, the injection pressure P and the variable set value x correspond to physical quantities reflecting the injection operation state in the injection process of the present invention. The set value x, which is the target value of the injection pressure, is preset in the data memory DM as pressure pattern data at the time of injection, and usually changes according to the injection stroke position or zone.
[0047]
In the description of FIG. 3 described above, the pushing device PSD is configured to move the frame body 25 in the horizontal direction. However, by increasing the height of the frame body 25, the moving mechanism is unnecessary. . Furthermore, if an opening for opening and closing a molding material is provided in the upper side wall of the hopper 26, the molding material does not need to be supplied from the upper opening of the hopper 26, so that the stroke of the cylinder 32 is reduced accordingly.
[0048]
As shown in FIG. 4, the bottom 26A of the hopper 26 is formed in a cone shape, but the opening area at the lower end thereof is smaller than the inner diameter of the injection screw 16 because the diameter of the injection screw 16 is smaller than the inner diameter of the cylinder of the hopper 26. And the molding material is constricted as a result. The shape of the bottom of the hopper is not necessarily limited to a cone in order to more effectively apply a pushing force to the molding material.
[0049]
FIG. 6 shows a modification in which the hopper 26 of FIG. 4 is divided. In the drawing, the hopper 80 is divided into four main bodies 82, 84, 86 and 88, and the diameter of the divided part 72 can be reduced and tightened by tightening the screws 96, 98 and 100 to the divided parts 72 of each main body. Assembling was performed by providing tightening bands 90, 92, 94 such as metal bands and the like. The assembly is not limited to this, and a bolt or a one-touch clamp may be used. In some cases, a seal may be provided on the divided portion 72.
[0050]
As described above, by increasing the depth of the hopper 80, the capacity of the hopper is increased. However, if it is necessary to remove the material in such a state, it is necessary to divide the material into small portions and remove the material. Workability is good. Further, even when only the upper hopper divided portion is removed and the material is left exposed above the lower hopper divided portion, the material exposed above the lower hopper divided portion is removed. First, it is effective to repeat the work of cutting out the lump, turning it into storage, and then removing the lower hopper division part.
[0051]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and many design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0052]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the capacity | capacitance of a hopper is attainable by comprising so that a hopper can be divided, and the cleaning in a hopper at that time and the removal of a residual molding material are simplified, and the load of an operator is reduced. Work efficiency increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged vertical sectional view of a divided hopper according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a hopper divided by another dividing method according to the present invention.
FIG. 3 is a front view of an injection device of an injection molding machine to which the present invention is applied.
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of the injection screw including a portion where a molding material is supplied from the hopper bottom into the injection screw in FIG. 3;
FIG. 5 is a view taken along line ZZ in FIG. 4, showing a shape of a molding material supply port.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of drive control in various drive mechanisms of an injection molding machine to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a main part of a pressing process control program according to the present invention.
FIG. 8 is an enlarged vertical sectional view of a portion of a conventional hopper.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Support stand 12 Barrel support part 14 Barrel 16 Injection screw 18 Band heater 20 Injection nozzle 22 Guide 24 Nozzle support 25 Frame body 26 Hopper 28 Cylinder mounting plate 30 Push member 32 Cylinder 34 Guide 36 Engagement part 38 Servo motor 40 Support base 42 Rotation transmission device 50 Mold opening and closing and mold clamping mechanism 52 Injection driving mechanism 54 Metering driving mechanism 56 Pushing device driving mechanism 58 Interface unit 60 Controller 62 Injection process control program 64 Metering process control program 66 Pushing process control program 68 Mold clamping process control program 70 Hydraulic unit 72 Dividing part 76 Rod 78 Lower end opening 80 Hopper 82, 84, 86, 88 Main body 90, 92, 94 Tightening band 96, 98, 100 Screw 102, 104 Main body 106, 108 With section
