JP2011152766A - モールド部品の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刻々と変化する金型の最適な保守時期に適切に対応することができ、保守頻度の低減、成形品質の向上を図ることが可能となるモールド部品の製造装置を提供する。
【解決手段】金型キャビティ内に溶融樹脂を充填し、モールド部品を射出成形するモールド部品の製造装置であって、
前記金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に発生するガスの物理量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された物理量を成形ショット毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって成形ショット毎に記憶された物理量の変化率を演算し、該物理量の変化率から金型の保守時期を決定する演算手段と、を備えている構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モールド部品の製造装置に関し、特にモールド部品の射出成形に用いられる金型の保守管理を最適な時期に行うことが可能なモールド部品の製造装置に関する。

モールド部品の射出成形においては、溶融した樹脂を型締めされた金型キャビティ内へ充填し、冷却・固化させるというサイクルで行われる。
通常、樹脂に含まれる低分子成分等は射出装置内で溶融される際にガス化する他に、樹脂の充填が高温高圧環境下で行われるため、キャビティ内でもガス化する。
ガス化した低分子成分等は、金型表面に触れることで急冷、固化される。固化、付着した低分子成分等は長期の使用によって金型表面に堆積する。
このような付着物の堆積はキャビティ内からガスが排出されるパーティング面や入れ駒の隙間等にて顕著に起こる。
そこで、特に予め設置されたガスベント部位においては、付着物が堆積することでキャビティ内のガス排出が効率的に行われなくなるため、樹脂の充填性悪化等さまざまな成形不良を引き起こす問題を生じる。
そのため、射出成形に用いられる金型においては、成形品の品質を長期的に維持するために、定期的に堆積物の除去等の保守を行う必要がある。
一方で、金型の保守を行っている間は生産休止となるため、生産性を向上させるためには最適な時期に保守を行う必要がある。

このようなことから、特許文献１では、金型の保守時期を決定するモールド部品の製造装置として、成形ショット数を累積し、予め登録された管理ショット数に達した時期を保守時期とする製造装置が提案されている。
また、特許文献２では、成形ショット数に加えて、前回保守からの経過時間が、予め登録された管理経過時間に達した時期を保守時期とする製造装置が提案されている。

特開２００２−２９２７０９号公報 特開平５−３４５３４３号公報

しかしながら、金型は長期に渉って高温高圧下に曝されるものであり、パーティング面等の状態は刻々と変化するため、最適な保守時期も刻々と変化する。
上記従来例の製造装置においては、保守時期はある条件下で設定されたものであり、刻々と変化する金型の最適な保守時期に、必ずしも適切に対応することができないものであった。
そのため、製造装置上保守時期とされた金型においても、それらが最適な保守時期前の金型である場合や、最適な保守時期後の金型である場合が生じ、そのため保守頻度過多となり、あるいは成形不良の発生を招く恐れがあった。

本発明は、上記課題に鑑み、刻々と変化する金型の最適な保守時期に適切に対応することができ、保守頻度の低減、成形品質の向上を図ることが可能となるモールド部品の製造装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、つぎのように構成したモールド部品の製造装置を提供するものである。
本発明のモールド部品の製造装置は、金型キャビティ内に溶融樹脂を充填し、モールド部品を射出成形するモールド部品の製造装置であって、
前記金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に発生するガスの物理量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された物理量を成形ショット毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって成形ショット毎に記憶された物理量の変化率を演算し、該物理量の変化率から金型の保守時期を決定する演算手段と、
を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、刻々と変化する金型の最適な保守時期に適切に対応することができ、保守頻度の低減、成形品質の向上を図ることが可能となるモールド部品の製造装置を実現することができる。

本発明の実施例におけるモールド部品の製造装置の構成例を説明する図。 本発明の実施例における図１に示されたモールド部品の製造装置の金型の断面図。 本発明の実施例における図１に示されたモールド部品の製造装置の処理手順を説明するためのフローチャート。 本発明の実施例における図１に示されたモールド部品の製造装置の検出装置により検出されたガス流量の経時変化を示す図。

本発明は、金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に発生するガスの物理量の変化率から金型の保守時期を決定することによって、刻々と変化する金型の最適な保守時期に適切に対応できるモールド部品の製造装置を構成したものである。
本発明を実施するための形態を、以下の実施例により説明する。

本発明を適用した実施例における金型キャビティ内に溶融樹脂を充填し、モールド部品を射出成形するモールド部品の製造装置の構成例を、図１を用いて説明する。

図１において、成形機１０は、金型１に樹脂１１を充填するとともに、記憶手段３０に対して射出信号１２を出力するように構成されている。
また、金型１は、キャビティ２、ガスベント５及びガス排出経路３を通じて、検出手段２０に接続されている。
検出手段２０は、金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に発生するガスの物理量を検出するように構成されている。
また、この検出手段２０は、検出手段によって検出された物理量を成形ショット毎に記憶する記憶手段３０に接続されている。
そして、記憶手段３０において検出手段２０にて検出された物理量データ２１の記憶を開始し完了する。
ここで、検出手段２０は排出されたガスの流量を計測するガス流量センサであり、物理量データ２１はガス流量である。
演算手段４０は、記憶手段３０にてショット毎に記憶されたガス流量データ３１を基に、変化率を演算し、該物理量の変化率から金型の保守時期を決定するように構成されている。
図３に、上記した本実施例におけるモールド部品の製造装置の処理手順のフローチャートを示す。

図２は図１の実施例における金型の断面を示す図である。
図２において、２０１は固定側金型、２０２は可動側金型である。
溶融樹脂１１がゲート４を通じてキャビティ２内に充填される。
その際、元々キャビティ２内に充満されていた空気と、成形機１０内、成形機１０内またはキャビティ２内にて高圧充填される際にガス化した低分子成分は、検出手段２０を構成するガス流量センサによって検出される。
すなわち、樹脂１１に追いやられながら、キャビティ２の最終充填部位に連通したガスベント５、及びガスベント５に連通して設けられているガス排出経路３を通ってガス流量センサによって検出される。

図４は、上記検出手段２０を構成するガス流量センサによって検出されたガス流量の保守直後からの経時変化を示した図である。
保守直後から間もないうちは、入れ駒の隙間等さまざまな部位からガスが排出されるものの、次第に付着物の堆積が進行するため、最終充填部位からの排出が促進される。
そのため、曲線１０１に従って検出されるガス流量も増加を続け、時期１０４にて最終充填部位のガス流量はピークに達する。
その後、最終充填部位においても付着物の堆積が進行するため、ガス流量は曲線１０２に従って減少を続け、ついにはガスが排出されない程に堆積するため、時期１０５を境に曲線１０３に従って急激な減少に転ずる。

この時期１０５の急激な減少に転ずる時期は、ガス流量の変化率の１時間平均が３０％を超えた段階において顕著である。
このようなことから、本実施例では、演算手段４０においてガス流量の変化率の１時間平均が３０％以上か否かを、その都度判断をすることが可能に構成される。
その際、演算手段４０によるガス流量の変化率の１時間平均が３０％以上との判断に基づいて、成形機１０に備えられた保守アラームに出力するように構成してもよい。
このような製造装置を構成することで、金型の磨耗等でガスの排出が変化したとしても、最適な時期に保守を行うことができ、保守頻度の低減、および成形品質の向上が可能となる。

１：金型
２：キャビティ
３：ガス排出経路
４：ゲート
５：ガスベント
１０：成形機
１１：樹脂
２０：検出手段
３０：記憶手段
４０：演算手段

Claims (5)

1. 金型キャビティ内に溶融樹脂を充填し、モールド部品を射出成形するモールド部品の製造装置であって、
   前記金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に発生するガスの物理量を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された物理量を成形ショット毎に記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段によって成形ショット毎に記憶された物理量の変化率を演算し、該物理量の変化率から金型の保守時期を決定する演算手段と、
   を備えていることを特徴とするモールド部品の製造装置。
2. 前記検出手段は、前記物理量として金型キャビティ内に溶融樹脂が充填される際に排出されるガスの流量を検出することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモールド部品の製造装置。
3. 前記検出手段は、金型キャビティ内における最終充填部位に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモールド部品の製造装置。
4. 前記検出手段は、前記最終充填部位におけるガス排出経路に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のモールド部品の製造装置。
5. 前記演算手段は、前記物理量の１時間平均の変化率が３０％以上になった時期に、前記金型の保守時期を決定することが可能に構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモールド部品の製造装置。

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