JP2538417B2 - ブロ―成形機の型締め方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はブロー成形の型締方法および装置に係り、特
にダイスから射出されるパリソンを適正に金型キャビテ
ィに対して位置合せすることができるようにしたブロー
成形の型締方法および装置に関する。

【従来の技術】

熱可塑性樹脂によって中空製品を成形する一般的なブ
ロー成形法は、押出機によって樹脂を可塑化した後射出
装置によってダイスに押し出し、ダイスからチューブ状
のパリソンを射出する。射出されたパリソンはダイスか
ら垂下し、ダイス下方に設置されて対向している雌雄金
型の間に垂下し、冷却固化しないうちに金型にはさみこ
まれ、内部に空気を吹き込んで膨張させ、キャビティ内
壁に押え付けて冷却固化することにより成形するように
している。 この種のブロー成形機では、ダイスから射出されて垂
下するパリソンを金型にはさみこむ際に、パリソンの下
端が金型からはみ出るとバリの発生量が多くなって歩留
りが悪化し、逆にパリソンの下端が充分に垂下しないう
ちに型締めを行うと成形不良品となってしまう。このた
め、従来から型締めが完了した時にパリソン下端が型の
外部に大きくはみ出ない程度の適正なバリ量となるよう
に調整されている。 型締めタイミングの設定のために行われる従来の最も
一般的な方法は、第４図に示すように、射出完了後に型
締めの開始を行わせるもので、射出指令（ステップ10
0）が出力されてから射出完了を射出装置のプランジャ
ー等の位置検出等によって行い（ステップ110）、予め
設定されている型締めタイミングタイマを起動させてカ
ウントさせ（ステップ120）、カウント値が所定の値に
達したかどうかを判定して（ステップ130）、型締めの
開始指令を出力するようにしている（ステップ140）。
通常前記タイミングタイマの設定値は「０」とされ、射
出完了直後に型締めを開始するようになっている。 また、第５図に示したフローチャートは、射出と型締
めの並行動作ができるようにした油圧回路をもつブロー
成形機に適用されるもので、射出指令（ステップ200）
と同時に型締めタイミングタイマを起動し（ステップ21
0）、タイマのカウント値が予め設定した値（射出時間1
0〜20秒より数秒短い値）に達したか否かを判定して
（ステップ220）、型締めを開始するようにしている
（ステップ230）。

【発明が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の方法では、いずれにしてもパリ
ソンの射出信号を入力してカウントするタイマを用い、
このタイムアップによって型締め開始を行わせるため、
次のような問題があった。すなわち、最近、用途の拡大
から多用されているエンジニアリングプラスチックの場
合、ダイスから射出するパリソンの垂下速度が大きく、
しかも固化速度が速いので、高速射出が行われている。 しかし、高速で射出すると、射出開始直後からある時
間経過した後のパリソン位置の誤差（ばらつき）が大き
く、一義的に射出開始からのタイマカウントによって金
型の型締めを開始したのではタイミングが合わないこと
が多く、その結果パリソンの下端位置に対して早く締め
過ぎたり、逆に遅過ぎたりして、満足な成形ができない
問題があった。すなわち、従来法では型締めタイミング
を射出開始あるいは射出完了後からタイマカウントする
方式のため、射出速度が速い場合や、エンジニアリング
プラスチック等のように垂下しやすい樹脂の場合のよう
にパリソン垂下速度が速いと、実際のパリソンの位置や
状態と無関係にタイマカウントで一義的に型締めを行う
ことにより、パリソンの位置に正確に対応した型締めが
なされず、過剰のバリの発生や未充満による成形不良を
生じる原因となっていたものである。 このようなことから、タイマの設定には非常に煩雑な
設定作業を必要とし、実際上は試行錯誤的に複数回のシ
ョットを行って型締めタイミングを設定しなければなら
なかった。 本発明は、上記従来の問題点に着目し、樹脂素材の相
違や金型交換に伴う個々の製品の成形毎に型締めタイミ
ングを設定しなくても、正確にパリソンが適正位置に達
したときに型締めが完了するようにして、煩雑な準備作
業をなくし、かつ製品歩留りを向上させるとともに良好
な成形を行わせることができるようにしたブロー成形機
の型締方法および装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本発明に係るブロー成形
機の型締方法は、ブロー成形機のダイスから射出される
パリソンの垂下経路の途中の定位置にて前記パリソンの
垂下速度を検出し、この検出速度に基づいてパリソン下
端が金型の下端に達する時間を算出し、これにより型締
め開始時期を設定出力するように構成した。 また、本発明に係るブロー成形機の型締め装置は、ブ
ロー成形機のダイスから射出されるパリソンの垂下経路
の途中の定位置に配置されパリソンの垂下速度を検出す
る速度検出器と、金型に連結された型締めシリンダへの
油圧供給経路に配設された開閉弁と、前記速度検出器か
らの検出信号に基づきパリソン下端の型枠キャビティ下
縁に達する時間を算出するとともにキャビティ下縁経過
直後に型締め完了をなすように前記開閉弁に開弁指令を
設定出力する制御手段とを設けた構成としたものであ
る。

【作用】

パリソンの垂下速度は、射出速度の設定値や樹脂の種
類、樹脂温度等によって変化し、またダイギャップによ
っても変化する。しかも垂下速度は個々のショット毎に
も変化することが多い。本発明ではダイスから射出され
たパリソンの垂下速度が検出されるので、個々に変化す
るパリソンの垂下速度を直接把握することができる。速
度の検出は垂下方向に沿って配設された光電センサによ
って実現されるが、これは磁気センサや超音波センサ等
によっても実現できる。 パリソンの垂下速度が検出されると、これをはさみこ
む金型は水平方向に可動であるが、垂下方向に対しての
位置は固定されており、パリソンがキャビティ下縁に到
達する時間が容易に算出される。一方、金型は所定位置
に待機されており、その位置から型締め完了位置までの
距離は初期値として与えられている。また、金型に型締
め動作を与える油圧シリンダへの油圧経路には開閉弁が
装備され、この開弁動作によって型締めを完了する時間
が決定される。制御手段は前記パリソンがキャビティ下
縁に到達する時間によって開閉弁の開弁指令の出力時期
を前後調整することができ、これによって常にパリソン
の下端が金型キャビティの下縁を経過した直後に型締め
を完了するように制御するのである。 したがって、上記発明構成ではパリソンの実際の垂下
速度によって型締めの開始のための開閉弁の開弁時期が
制御され、射出速度や樹脂温度等の変化によってパリソ
ン垂下速度が変動しても正確に型締めが行われ、型締め
の設定作業が非常に簡易になるだけでなく、バリの発生
による歩留り低下を防止し、かつキャビティ未充満等に
起因する成形不良の発生率を大幅に改善することができ
る。

【実施例】

以下に本発明に係るブロー成形機の型締め方法および
装置の具体的実施例を図面を参照して詳細に説明する。 第１図〜第２図は実施例に係る型締め装置を備えたブ
ロー成形機の側面図および平面図である。ブロー成形機
は図示しない射出装置から溶融樹脂の供給を受けるダイ
ス部10を有し、このダイス部10の下面に開口する孔型か
らチューブ状にパリソン12を押し出して垂下させるよう
にしている。ダイス部10の下方位置にはパリソン12の垂
下経路を挟んで一対の金型14R、14Lが対向配置され、こ
れらは雌雄金型として両者が接合することによって形成
されるキャビティ（図示せず）内に前記パリソン12をは
さみこむことができるようになっている。 上記一対の金型14（14R、14L）は背面にプラテン16
（16R、16L）が取付けられ、更にその背面には金型14を
相互に接離動作させるための油圧シリンダ装置18（18
R、18L）が連結されている。このため、油圧シリンダ装
置18に圧油を給排させることにより一対の金型14は互に
接近して型締めをなし、あるいは型開きを行わせるよう
にしている。金型14の接離方向は前記パリソン12の垂下
方向に直交する水平移動が可能とされ、このため各プラ
テン16にはベース20を走行する台車22（22R、22L）が取
付けられ、前記油圧シリンダ装置18もベース20の両端に
立設された支柱フレーム24（24R、24L）に支持され伸縮
動作によって各プラテン16ひいては金型14を水平移動さ
せて型締め、および型開きを行わせるようにしている。 上記金型14の型締めと型開きを行わせるために、各油
圧シリンダ装置18には油圧配管26、28がポンプ30、タン
ク32に接続され、各配管26、28の開閉切替電磁弁34が介
装されている。電磁弁34は切替信号により金型14の位置
保持、型締め方向への圧油供給、型開き方向への圧油供
給を選択切替えするようにして油圧シリンダ装置18のロ
ッド駆動をなす。 このようなブロー成形機において、型締めを適正に行
わせるために、前記パリソン12の垂下経路の途中位置に
てパリソン12の垂下速度を検出する速度検出器36が一定
の高さ位置に取付けられている。この速度検出器36は上
部光電センサ38と下部光電センサ40によって構成され、
各センサ38、40は第２図に示しているように、発光素子
38A、40Aと受光素子38B、40Bの各光軸がパリソン12の垂
下中心を透過するように配置されている。これによりパ
リソン12が射出されて垂下すると、上部光電センサ38が
最初に検知し、これより一定距離隔てて下方に配置され
た下部光電センサ40がパリソン12を検知する。したがっ
て、両センサ38、40の時間差によってパリソン12の垂下
速度が検出可能となっている。 一方、上記両センサ38、40の検出信号を入力する制御
装置42が設けられており、この制御装置42はパリソン12
の垂下速度演算部44が設けられ、この演算部44ではセン
サ38、40からの信号入力の時間差をカウントするととも
に、メモリ45から上下センサ38、40の設定距離を読み出
して、実際のパリソン12の垂下速度を算出するようにし
ている。そして、この演算結果を開弁タイミング設定回
路部46に出力させている。 開弁タイミング設定回路部46では、パリソン12の下端
が金型キャビティの下縁に到達する時間を、入力した速
度信号に基づいて演算する。これは金型14のキャビティ
と光電センサ38、40の距離が予め決定されているので、
これをメモリ45から読み込むことで容易に算出される。
また、油圧シリンダ装置18の待機位置から型締め位置ま
での距離や油圧シリンダ装置18による金型移動速度がシ
リンダ容量やポンプ30容量によってから決定されている
ので、開弁によって待機位置から型締め位置に移動する
までの時間は一義的に定まる。そこで、例えば上部光電
センサ38のパリソン検知から任意時間後に開弁させるよ
うに、予め型締めタイミングタイマを構成しておき、開
弁タイミング設定回路46では型締め位置に金型14が到達
する時間が前記パリソン12の下端がキャビティ下縁を通
過した直後に一致するように、型締めタイミングタイマ
を励起し、開弁開始信号をバルブドライバ48に出力する
ようにしている。バルブドライバ48は起動信号の入力を
受けて油圧配管26、28に介装された開閉切替電磁弁34に
型締め開始信号を出力するのである。 このように構成された装置による型締め処理のフロー
チャートを第３図に示す。まず、射出指令が出力される
と（ステップ300）、パリソン12がダイス部10から射出
されて垂下する。このパリソン12は連続して下降するの
で、最初に上部光電センサ38の光路を遮断し、次いで下
部光電センサ40の光路を遮断する。したがって上部光電
センサ38によりパリソン12の先端が検知されたか否かが
判定され（ステップ310）、検知した場合に時間計測
（ｔ＝０）を開始する（ステップ320）。引続き下部光
電センサ40によりパリソン12の先端が検知されたか否か
が判定され（ステップ330）、検知した場合に時間計測
（ｔ＝t₁）を完了する（ステップ340）。これは制御装
置42の速度演算部44に入力され、ここでパリソン垂下速
度ｖ＝l/t₁（但しｌは光電センサ38、40間の距離）が演
算される（ステップ350）。この演算結果は開弁タイミ
ング設定回路部46に入力され、パリソン12が適正位置に
到達する時間を算出し、これに応じてタイミングタイマ
の励起時間を調整する（ステップ360）。これにより型
締めの開始時間が制御される。型締めタイミングタイマ
により設定された時間は金型14が定速移動するため一義
的に定められているので、以後はタイミングタイマのカ
ウントをなし（ステップ370）、カウントアップしたか
否かの判定を行って（ステップ380）、バルブドライバ4
8に型締め指令を出力させるのである（ステップ390）。
このような一連の処理によって金型14はパリソン12が適
正位置に達したときに丁度型締めが完了するものとな
る。 このような実施例によれば、同一の金型14を使用して
いる限りは、パリソン12の射出速度を変更し、あるいは
樹脂温度が変って垂下速度が変更されても、常にパリソ
ン12が適正位置に達した時に型締めが完了し、キャビテ
ィの未充満や過度のバリ発生を生じることがなくなる。
すなわち、条件や環境によってパリソンの垂下速度が変
化しても、実際の垂下速度が検出されて型締めをなすの
で、タイミングのズレがなくなり、パリソン12の位置に
対して金型14が早期に締ったり、逆に遅延することがな
く、成形の失敗がなくなって大幅な歩留り向上が図られ
るのである。また、パリソン垂下速度検出のための光電
センサ38、40は垂下方向の軸線上に配置されているの
で、パリソン先端形状がどのような形状であっても正確
な型締めタイミングが少ない成形準備作業で設定できる
利点が得られる。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明に係るブロー成形機の型
締め方法および装置によれば、パリソンの垂下速度に応
じて定速動作する型締め油圧シリンダ装置の駆動開始時
期を制御したので、成形条件や環境の相違、樹脂素材の
相違、および金型交換に伴う個々の製品の成形毎に型締
めタイミングを設定しなくても、正確にパリソンが適正
位置に達したときに型締めが完了するようにして、煩雑
な準備作業をなくし、かつ製品歩留りを向上させるとと
もに良好な成形を行わせることができるという優れた効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る型締め装置を備えたブロー成形機
の側面図。、第２図は同平面図、第３図は型締め処理の
フローチャート、第４図は従来例に係る型締め処理のフ
ローチャート、第５図は他の従来例に係る型締め処理の
フローチャートである。 10……ダイス部、12……パリソン、14……金型、16……
プラテン、18……油圧シリンダ装置、20……ベース、2
6、28……油圧配管、30……ポンプ、34……開閉切替電
磁弁、36（38、40）……パリソン垂下速度検出器（光電
センサ）、42……制御装置、44……垂下速度演算部、46
……開弁タイミング設定回路部、48……バルブドライ
バ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブロー成形機のダイスから射出されるパリ
   ソンの垂下経路の途中の定位置にて前記パリソンの垂下
   速度を検出し、この検出速度に基づいてパリソン下端が
   金型の下端に達する時間を算出し、これにより型締め開
   始時期を設定出力することを特徴とするブロー成形の型
   締方法。
2. 【請求項２】ブロー成形機のダイスから射出されるパリ
   ソンの垂下経路の途中の定位置に配置されパリソンの垂
   下速度を検出する速度検出器と、金型に連結された型締
   めシリンダへの油圧供給経路に配設された開閉弁と、前
   記速度検出器からの検出信号に基づきパリソン下端の型
   枠キャビティ下縁に達する時間を算出するとともにキャ
   ビティ下縁経過直後に型締め完了をなすように前記開閉
   弁に開弁指令を設定出力する制御手段とを設けたことを
   特徴とするブロー成形の型締装置。