JP2007276403A - 成形装置及び成形方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】材料供給機10と、樹脂材料1を成形する射出成形機30とを備えた射出成形装置Sであって、材料供給機10は、樹脂材料1を一時的に貯留するホッパ11と、ホッパ11とシリンダ31aとを連通するパイプ12と、樹脂材料1が貯留された材料乾燥機15とパイプ12とを連通する材料供給路18aと、材料供給路18aを遮断可能なシャッタ部16と、ホッパ11と連通されホッパ11内の気体を吸引可能なローダ13と、シャッタ部16およびローダ13の作動を制御するコントローラ40と、を備え、コントローラ40は、所定時間毎に、シャッタ部16によって材料供給路18aを遮断した状態で、ローダ13を作動させてパイプ12に溜まった樹脂材料1を気流と共にホッパ11側へ吸引する。
【選択図】図5
Description
成形材料、特にエラストマ材等の軟質樹脂材料は、高温乾燥させると互いにくっつき易くなる。このため、成形材料は、ホッパ下部あるいは成形機側へ送り込む配管内でブリッジを形成してしまうことがある。すなわち、成形材料が互いにくっついて自重では下方へ落下し難くなり、目詰まりを起こしてしまう。このブリッジの発生により、射出成形装置では計量遅れや計量ができない等の材料供給の不具合が発生してしまうおそれがあった。
また、このようなブリッジの発生を回避するための技術として、ホッパ内にモータスクリュー等を配置し、このモータスクリューの回転によって強制的に成形材料を成形機側へ送り込む技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形材料によるブリッジの発生を低コストで回避し、安定的に成形材料を供給することができる成形装置及び成形方法を提供することにある。
これにより、成形材料貯留部からホッパ内への成形材料の移送を停止した状態で、搬送路に溜まってブリッジを形成した成形材料またはブリッジ形成前の成形材料をホッパ側へ効率よく吸引可能である。そして、ホッパ内へ吸引された成形材料は吸引動作によってほぐされ、吸引が終了するとホッパ下部から搬送路内へ落下し、再び成形手段側へ供給される。このように本発明では、吸引部による吸引力によって安定的にブリッジの発生を防止することが可能である。
また、前記第1の工程では、前記ブリッジ防止工程を所定時間毎に行うように構成すると好適である。
図1〜図6は本発明の一実施形態に係るものであり、図1は射出成形装置の説明図、図2は射出成形装置の電気構成図、図3はホッパへの樹脂材料供給処理の説明図、図4はホッパへの樹脂材料供給処理のタイミングチャート、図5はブリッジ防止処理の説明図、図6はブリッジ防止処理のタイミングチャートである。
材料供給機10は射出成形機30へ成形材料を供給するものであり、射出成形機30は供給された成形材料を成形して成型品を形成するものである。
なお、本例では成形手段を射出成形機30としているが、これに限らず、押出成形機等の他の成形手段であってもよい。
本例の射出機31は、シリンダ31aと、ノズル31bと、シリンダ31a内で回動および進退動可能なスクリュー31cと、シリンダ31aを金型33に対して進退動させると共にスクリュー31cを回転駆動等する駆動部31d等を備えて構成されている。
射出機31内には、材料供給機10から成形材料が供給される。本例では、成形材料として、エラストマ材等の軟質樹脂のペレット状材料1(以下、「樹脂材料1」という)を使用している。なお、成形材料はこれ以外にも一般的な粒状,粉状または塊状の樹脂材料・金属材料等を用いてもよい。
金型保持機35は、型締めされた状態で金型33内部のキャビティに溶融樹脂が注入されると、所定時間の後に型開き動作を行って金型33を型開きし、不図示のエジェクタピンによって樹脂成型品を離型する。これにより、樹脂成型品が形成される。
ホッパ11の下部開口には、ホッパ11内部とシリンダ31a内部とを連通する搬送路としてのパイプ12が連結されている。パイプ12は、ホッパ11内の樹脂材料1が自重でシリンダ31a内へ移動するのを案内するものである。
なお、本例では、材料センサ14がパイプ12の上部に配設されているが、これに限らず、ホッパ11下部に配設してもよい。
なお、本例では、材料供給管18aの一端はパイプ12に連結されていたが、これに限らず、ホッパ11に直接連結されていてもよい。
また、材料乾燥機15下部には、材料乾燥機15内部と材料供給管18aとの間を遮蔽可能な遮蔽部としてのシャッタ部16が配設されている。本例のシャッタ部16は、電磁弁であり、通常時(非励磁状態で)閉状態となるタイプのシャットオフバルブである。なお、本例では、シャッタ部16は材料乾燥機15下部に配設されているが、これに限らず、材料供給管18aの途中部位や端部、例えば材料供給管18aとパイプ12との連結部位付近に配設されていてもよい。
また、ホッパ11上部には吸引路としての吸引管19aの一端が連結されている。吸引管19aの他端はローダ13の第1取付部に連結されている。
また、材料乾燥機15上部には吸引路としての吸引管19bの一端が連結されている。吸引管19bの他端はローダ13の第2取付部に連結されている。
まず、第1工程について説明する。コントローラ40は、所定時にローダ13へ作動信号を出力して吸引管19bを介して材料乾燥機15内を吸引し、材料タンク17から樹脂材料1を材料乾燥機15内へ移送する。このようにして、材料乾燥機15内には、所定量以上の樹脂材料1が乾燥状態で保管される。
図3(A)の状態で、樹脂材料1をシリンダ31a内へ供給していくと、ホッパ11内の樹脂材料1が減っていき、図3(B)に示すように樹脂材料1のレベルが材料センサ14の配設位置よりも下方となる(図4の時刻a)。
これにより、図3(C)に示すように、ホッパ11内は負圧になるので、この負圧に引っ張られて材料乾燥機15から材料供給管18aを介して樹脂材料1がホッパ11内へ気流と共に移送される。このとき、引き続きシリンダ31a内へは樹脂材料1が自重で移動していくので、必要量の樹脂材料1はシリンダ31a内へ連続的に供給される。
なお、移送された樹脂材料1は、ホッパ11内で吸引管19aに向かって上方へ移動しようとするが、ホッパ11内に設けられたフィルタ部材11aによって捕捉されるので、樹脂材料1がローダ13側へ移動してしまうことは防止される。
所定時間t1経過後、コントローラ40は、ローダ13およびシャッタ部16を不作動とする。すなわち、ローダ13によるホッパ11内の吸引が停止され、シャッタ部16は材料乾燥機15下部開口を遮蔽した状態となる。
このようにして、第1工程では、ホッパ11およびパイプ12内に所定量以上の樹脂材料1を確保した状態で、材料供給機10から射出成形機30のシリンダ31a内へ連続的に樹脂材料1が供給される。
コントローラ40は、駆動部31dへ作動信号を送出し、スクリュー31cを回転させる。これにより、シリンダ31a内へ供給された樹脂材料1はシリンダ31aの前方に送出され、溶融樹脂がシリンダ31aの前方に蓄積される。
溶融樹脂を注入後、所定の冷却時間経過後、コントローラ40は、駆動部31dへ作動信号を送出して、スクリュー31cを後方へ移動させる。
スクリューバックすると、コントローラ40は、金型保持機35へ作動信号を送出して、金型33を型開きすると共に、エジェクタピンを作動させ樹脂成型品を型から取り出す。
なお、成形ごとに、シリンダ31aを前進させて金型33にノズルタッチさせ、溶融樹脂注入後にスクリューバックするときに、シリンダ31aを後退させるように構成してもよい。
図5(A)は、材料センサ14がON信号をコントローラ40へ出力しているときにパイプ12内でブリッジが発生した状態を示している。図5(A)では、材料センサ14がON信号を出力しているから、ローダ13およびシャッタ部16は不作動となっている。すなわち、ローダ13はホッパ11内を吸引しておらず、シャッタ部16は閉状態となっている。
これにより、互いにくっついていた樹脂材料1はほぐされ、パイプ12内でのブリッジが解消される。
また、時刻eから時間t2経過後の時刻fにブリッジ防止処理が開始され、さらに時間t3経過後の時刻gにブリッジ防止処理が終了する。このように、本例では、ブリッジ防止処理が所定時間毎に繰り返し行われ、パイプ12内でブリッジが発生してしまうことを確実に防止することが可能である。
11‥ホッパ、12‥パイプ(搬送路)、13‥ローダ(吸引部)、14‥材料センサ、
15‥材料乾燥機、16‥シャッタ部(遮断部)、17‥材料タンク、
18a,18b‥材料供給管、19a,19b‥吸引管、
30‥射出成形機(成形手段)、31‥射出機、31a‥シリンダ、31b‥ノズル、
31c‥スクリュー、31d‥駆動部、33‥金型、35‥金型保持機、
35a‥スライド機構、35b‥駆動部、36‥架台、
40‥コントローラ(制御部)、41‥ブリッジ防止タイマ、
S‥射出成形装置(成形装置)
Claims (6)
- 成形材料を供給する成形材料供給手段と、該成形材料供給手段から供給される成形材料を成形する成形手段と、を備えた成形装置であって、
前記成形材料供給手段は、
成形材料を一時的に貯留するホッパと、
該ホッパと前記成形手段とを連通し前記ホッパ内の成形材料が自重で前記成形手段側へ移動するのを案内する搬送路と、
成形材料が貯留された成形材料貯留部と前記搬送路または前記ホッパとを連通する材料供給路と、
該材料供給路を遮断可能な遮断部と、
前記ホッパと連通され該ホッパ内の気体を吸引可能な吸引部と、
前記遮断部および前記吸引部の作動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、所定時に、前記遮断部によって前記材料供給路を遮断した状態で、前記吸引部を作動させて前記搬送路に溜まった成形材料を気流と共に前記ホッパ側へ吸引することを特徴とする成形装置。 - 前記制御部は、所定時間毎に前記遮断部によって前記材料供給路を遮断させると共に前記吸引部を作動させるためのタイマを備えたことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
- 前記制御部は、所定条件下で、前記遮断部によって前記材料供給路を遮断していない状態で、前記吸引部を作動させて気流と共に成形材料を成形材料貯留部から前記材料供給路を介して前記ホッパ内へ移送することを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
- 前記ホッパ内には、前記吸引部へ成形材料が吸引されるのを防止するためのフィルタ部材が配設されたことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
- 成形材料供給手段から成形手段へ成形材料を供給して成型品を形成する成形方法であって、
成形材料を一時的に貯留するためのホッパ内の気体を吸引して、成形材料が貯留された成形材料貯留部から材料供給路を介して成形材料を気流と共に前記ホッパ内へ供給し、該ホッパ内へ供給された成形材料を搬送路を介して成形材料の自重によって前記成形手段へ供給する第1の工程と、
前記成形手段によって成形材料を成形して成型品を形成する第2の工程と、を備え、
前記第1の工程では、さらに所定時に、前記材料供給路を遮断すると共に、前記ホッパ内の気体を吸引して、前記搬送路内に溜まった成形材料を気流と共に前記ホッパ側へ吸引するブリッジ防止工程を行うことを特徴とする成形方法。 - 前記第1の工程では、前記ブリッジ防止工程を所定時間毎に行うことを特徴とする請求項5に記載の成形方法。
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