JP2751973B2 - ブロー成形におけるパリソンの肉厚制御装置 - Google Patents

ブロー成形におけるパリソンの肉厚制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，中空体を成形するブロ
ー成形における肉厚制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ブロー成形は，一般に溶融した樹脂をダ
イスの下端から大気中に射出してチューブ状のパリソン
を形成し，このパリソンをダイスの下方に配置した金型
のキャビティに収納した後，金型内のパリソンに高圧気
体を吹き込み成形するようになっている。そして，従来
は，一定した肉厚を有する成形品を得るために，（ａ）
パリソンの射出速度を変化させる，（ｂ）形成中のパリ
ソンに吹き込むプリブロー空気圧を調整する，（ｃ）パ
リソンを射出するダイスギャップの開度を調節する，等
によりパリソンの肉厚を制御している。
【０００３】ところが，溶融した樹脂によってパリソン
を形成するため，樹脂の温度，周囲の温度，パリソンの
射出速度等の外乱によって，パリソンの自重による垂れ
下がり（ドローダウン）の状態が著しく異なる。このた
め，金型の型閉開始時期や型締終了時におけるパリソン
の位置（パリソン長さ）が，ブロー成形に適した設定値
と一致せず，成形するパリソンの長さに大きなバラツキ
を生じ，成形不良が発生したり，大きなバリが発生する
などして成形効率が低下する。
【０００４】そこで，従来は，図４に示したように，パ
リソンを射出するダイスの下方の所定位置にサンサを配
置し，パリソンの長さを検出するようにしている。すな
わち，ダイス１０は，ダイ１２の内部にコア１４が軸方
向移動可能に配置してある。また，ダイス１０には，射
出シリンダ１８が接続してあり，射出シリンダ１８を駆
動することにより，ダイ１２とコア１４とによって形成
したダイスギャップ２０からパリソン２２を射出できる
ようになっている。そして，射出シリンダ１８の射出位
置（ストローク量）は，位置検出器２４によって検出さ
れ，機械サイクル制御部２６に入力するようにしてあ
る。
【０００５】ダイス１０の下方の所定位置（例えば，図
示しない金型）には，光電管などによって構成したパリ
ソンセンサ２８が設けてある。パリソンセンサ２８は，
ダイス１０から射出されたパリソン２２の下端部を検出
し，パリソン２２が所定の長さになったことをパリソン
補正部３０のドローダウン時間演算器３２に入力する。
また，ドローダウン時間演算器３２には，機械サイクル
制御部２６からダイス１０によるパリソン２２の射出完
了信号が入力するようになっている。すなわち，機械サ
イクル制御部２６は，位置検出器２４の出力信号を受
け，射出シリンダ１８が前進限に達したことを検知し，
射出完了信号をドローダウン時間演算器３２に出力す
る。ドローダウン時間演算器３２は，ダイス１０による
パリソン２２の射出完了から，パリソンセンサ２８がパ
リソン２２の下端部を検出するまでの時間（ドローダウ
ン時間）を求める。
【０００６】パリソン補正部３０は，ドローダウン時間
演算器３２の出力信号が入力する最適ドローダウン値設
定器３４，補正値演算器３６およびドローダウン時間演
算器３２の出力信号を最適ドローダウン値設定器３４の
設定値と比較し，両者の偏差を補正値演算器３６に出力
する比較部３８とから構成してある。
【０００７】最適ドローダウン値設定器３４は，機械サ
イクル制御部２６から設定信号を受け，後述するように
最適なドローダウン時間を最適ドローダウン値として設
定する。一方，補正値演算器３６は，比較部３８の出力
信号を受け，比較部３８の出力信号に応じて，プログラ
ム信号発生器４０が出力するダイスギャップ２０を制御
する信号を補正する信号を出力する。
【０００８】プログラム信号発生器４０は，射出シリン
ダ１８の射出位置（ストローク量）に応じて，ダイスギ
ャップ２０を変化させる信号をサーボアンプ４２を介し
てサーボバルブ４４に出力する。このサーボバルブ４４
は，パリソンコントロールシリンダ４６を介してコア１
４の位置を制御し，ダイスギャップ２０の開度を調整し
てパリソン２２の肉厚を制御する。そして，ダイスギャ
ップ２０の開度は，パリソンコントロールシリンダ４６
に設けたギャップ検出器４８によって検出され，プログ
ラム信号発生器４０の出力信号にフィードバックされ
る。
【０００９】このように構成した従来のパリソン形成装
置においては，成形品の種類を変えたりパリソン２２を
形成する樹脂を変更した場合，最初に樹脂温度やパリソ
ン２２の射出速度，ダイスギャップ２０の開度等を調整
しながら何回か試し成形を行い，パリソン２２のドロー
ダウン状態を把握する。そして，ブロー成形に適したパ
リソン２２が得られる樹脂温度，射出速度，ダイスギャ
ップ２０，射出完了からパリソンセンサ２８がパリソン
２２を検出するまでの時間（最適ドローダウン値）等を
求める。
【００１０】その後，樹脂温度，射出速度，ダイスギャ
ップ２０等を設定し，パリソンの射出開始命令を機械サ
イクル制御部２６に与える。機械サイクル制御部２６
は，射出シリンダ１８を駆動して１回目のパリソン２２
の射出を開始するとともに，パリソン補正部３０の最適
ドローダウン値設定器３４に１回目の射出を開始した信
号を送る。また，機械サイクル制御部２６は，位置検出
器２４の出力信号からダイス１０によるパリソン２２の
射出完了を検知し，射出完了信号をパリソン補正部３０
のドローダウン時間演算器３２に入力する。
【００１１】一方，パリソンセンサ２８は，ダイス１０
から射出されたパリソン２２の下端が所定の位置に達す
ると，これを検出して検出信号をパリソン補正部３０の
ドローダウン時間演算器３２に入力する。パリソン補正
部３０は，図５のステップ５１に示したように，機械サ
イクル制御部２６から射出完了信号が入力するまで待機
状態にあり，射出完了信号を受けると長さ制御が可能な
状態になる。そして，ドローダウン時間演算器３２は，
パリソンセンサ２８から検出信号が入力してくると，機
械サイクル制御部２６から射出完了信号を受けてから，
パリソンセンサ２８がパリソン２２の下端部を検出する
までの時間（ドローダウン時間）Ｔを求め（ステップ５
２），求めたドローダウン時間Ｔを最適ドローダウン値
設定器３４と比較部３８とに送出する。
【００１２】最適ドローダウン値設定器３４は，機械サ
イクル制御部２６から受けた射出開始信号が１回目の射
出であるか否かを判断し（ステップ５３），１回目の射
出であればドローダウン時間演算器３２から受けた１回
目のドローダウン時間Ｔ１を最適ドローダウン値として
設定する（ステップ５４）。そして，パリソン補正部３
０は，ステップ５１に戻って次の射出開始を待つ。
【００１３】パリソン２２の射出が２回目以降である場
合，最適ドローダウン値設定器３４は，機械サイクル制
御部２６からの信号により，ダイス１０によるパリソン
２２の射出が２回目以降であると判断し（ステップ５
３），ドローダウン時間演算器３２から信号が入力して
くると，この信号に同期して最適ドローダウン値として
設定した時間Ｔ１を比較部３８に出力する。
【００１４】比較部３８は，ドローダウン時間演算器３
２から入力してきた今回のドローダウン時間ＴＮと最適
ドローダウン値設定器３４が出力した最適ドローダウン
時間Ｔ１との偏差△Ｔを求め（ステップ５５），補正値
演算器３６に送る。補正値演算器３６は，△Ｔに定数
（ゲイン）Ｃを乗じてプログラム信号発生器４０が出力
するダイスギャップ信号Ｓの補正値△Ｓを演算する（ス
テップ５６）。そして，パリソン補正部３０は，次回の
射出時にプログラム信号発生器４０が出力するダイスギ
ャップ信号に補正値△Ｓを加算する。
【００１５】これにより。次回の射出におけるダイス１
０のダイスギャップ２０を，最適ドローダウン値Ｔ１と
なるように調整し，パリソン２２の肉厚を変化させてブ
ロー成形に適した長さを有するパリソン２２が得られる
ようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかし，上記のような
従来のパリソン長さの制御は，各パリソン２２の射出毎
におけるドローダウン時間ＴＮを最適ドローダウン時間
Ｔ１と比較しているだけであるため，パリソン２２の長
さを一定に制御するのに限界があり，正確な制御が困難
である。
【００１７】すなわち，従来の方法は，ドローダウン時
間を基準値と比鮫しているだけであるため，図６に示し
たように，パリソン２２の射出完了からパリソンセンサ
２８がパリソン２２を射出するまでの時間（ドローダウ
ン時間）が同じであると，パリソン２２のドローダウン
速度が曲線ａ，ｂ，ｃのように異なる場合であっても，
同じ速度でドローダウンしているものと認識し，補正値
演算器７２の出力する補正値△Ｓが同じとなる。このた
め，補正値演算器３６が出力する補正値△Ｓがドローダ
ウン速度に合ったた補正値とならず，次回の射出におけ
るダイスギャップ２０が適性とならず，パリソン２２の
長さを成形に最適な長さに制御することが困難となる。
【００１８】また，パリソン２２のドローダウンは射出
動作後半以後で自重による要因で起こっており，ダイス
ギャップ出力指令の補正を一率の値で行っている従来の
制御方法では収束しない場合もあり，制御範囲が限られ
制御におのずと限界がある。
【００１９】本発明は，前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので，パリソン２２の長さを精度良く
制御することができるパリソン肉厚制御装置を提供する
ことを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係るパリソン肉厚制御装置は，樹脂を押
し出し，ブロー成形型に沿ったパリソンを形成するダイ
スであって，前記ダイスの下方に配置され，予め定めた
長さに達した前記パリソンの下端を支持するパリソン受
を伸縮可能なガイド部材の先端部に取付けると共に，こ
のパリソン受上にパリソンの重量を検出する重量センサ
を配し，前記重量センサの検出信号に基づいて得たパリ
ソン重量と予め定めた基準重量との偏差に応じて前記ダ
イスのダイスギャップ補正値を出力する補正値演算器を
有する構成にした。
【００２１】
【作用】上記の如く構成した本発明は，検出したパリソ
ンの重量値を予め求めた最適な重量値と比較し，最適な
重量値が得られるようにパリソンの肉厚を調整する。こ
のためパリソンのドローダウン速度の変化を所定値に制
御することが可能となり，パリソンの肉厚をブロー成形
にとって最適な肉厚に容易，かつ，正確に制御すること
ができる。
【００２２】
【実施例】本発明に係るブロー成形におけるパリソン肉
厚制御装置の実施例を添付図面に従って説明する。図１
は本発明の実施例に係るパリソン肉厚制御装置のブロッ
ク図である。
【００２３】図１においてダイス１０の下方にはアルミ
ニウム板を加工して用いたパリソン受２が設けてある。
このパリソン受２は上方に反った形状をしていてパリソ
ン２２がパリソン受２から落下するのを防止している。
また，パリソン受２の上部にはダイス１０より垂下した
パリソン２２をパリソン受２で受けた場合，パリソン受
２にかかるパリソン重量を検出する重量センサ１が配設
されている。この重量センサ１上面には，例えば断熱性
を有するフッ素樹脂６等をコーティングし，重量センサ
１上に乗ったパリソン２２が冷却されるのを防止してい
る。
【００２４】パリソン受２は金型８を開閉する型締装置
４９の型締フレーム１３に設けた昇降シリンダ４によっ
て昇降させられるようになっている。すなわち，昇降シ
リンダ４のシリンダロッド３の先端（上端）には連結具
１５が固定してあり（図２参照），この連結具１５の上
部にパリソン受２が固着してある。
【００２５】また，シリンダロッド３は二重管状に用い
られ伸縮自在な前部ロッド３ａと後部ロッド３ｂから構
成されている。ダイス１０はダイ１２の内部にマンドレ
ル１４が軸方向移動可能に配置してある。マンドレルシ
リンダ４６を上下させることにより，ダイスギャップ２
０の開口度を変化させ，パリソン２２の肉厚を調整す
る。
【００２６】ダイス１０には射出シリンダ１８が接続し
てあり，射出シリンダ１８を駆動することにより，ダイ
１２とマンドレル１４とによって形成したダイスギャッ
プ２０からパリソン２２を射出できるようになってい
る。そして，射出シリンダ１８の射出位置（ストローク
量）は位置検出器２４によって検出され，機械サイクル
制御部５６に入力するようにしてある。ダイス１０の下
方の所定位置（例えばプラテン）には光電管などによっ
て構成したパリソン検出器５が設けてある。
【００２７】パリソン２２が射出されて下降し，発光側
のランプ５ａと受光側の光電管５ｂからなるパリソン検
出器５がパリソン２２の先端部を検出すると，その検出
信号を機械サイクル制御部５６を経由してパリソン受下
降制御部５７へ入力し，昇降シリンダ４を介してパリソ
ン受２の後退を開始させる。
【００２８】パリソン検出器５より若干下方位置（パリ
ソン検出器５によってパリソン２２の先端部の検知に邪
魔にならない位置）に待機しているパリソン受２の重量
センサ１上にダイス１０より垂下したパリソン２２が載
置されると，重量センサ１がパリソン２２の垂下重量を
検出し，その検出信号をフィルタ５８に通し，ノイズを
除去し信号波形を整形後パリソン補正部５９に入力され
る。
【００２９】パリソン補正部５９はパリソン重量演算器
６０の出力信号が入力する最適重量設定器６１，補正値
演算器６２およびパリソン重量演算器６０の出力信号を
最適重量設定器６１の設定値と比較し，両者の偏差を補
正値演算器６２に出力する比較部６３とから構成してあ
る。
【００３０】最適重量設定器６１は機械サイクル制御部
５６から設定信号を受け，後述するように最適なパリソ
ン２２重量を最適重量値として設定する。一方，補正値
演算器６２は比較部６３の出力信号を受け，比較部６３
の出力信号に応じてプログラム信号発生器４０が出力す
るダイスガヤップ２０を制御する信号を補正する信号と
して出力する。
【００３１】プログラム信号発生器４０は射出シリンダ
１８の射出位置（ストローク量）に応じてダイスギャッ
プ２０を変化させる信号を，サーボアンプ４２を介して
サーボバルブ４４に出力する。このサーボバルブ４４は
マンドレルシリンダ４６を介してマンドレル１４の位置
を制御し，ダイスギャップ２０の開度を調整してパリソ
ン２２の肉厚を制御する。そして，ダイスギャップ２０
の開度はマンドレルシリンダ４６に設けたギャップ検出
器４８によって検出され，プログラム信号発生器４０の
出力信号にフィードバックされる。
【００３２】このように構成したパリソン肉厚制御装置
の動作を図３に従って説明する。
【００３３】まず，パリソン２２がダイスギャップ２０
から押出される前に昇降シリンダ４を駆動してパリソン
受２の上昇動作（ステップ２００）を開始し，パリソン
受２を所定の位置，すなわち，パリソン検出器５がパリ
ソン２２の先端部を検出する直前の位置まで上昇させて
おく（ステップ２０１）。パリソン２の射出開始命令を
機械サイクル制御部５６に与えると機械サイクル制御部
５６は射出シリンダ１８を駆動して１回目のパリソン２
２の射出を開始するとともに，パリソン補正部５９の最
適重量設定器６１に１回目の射出を開始した信号を送
る。また，機械サイクル制御部５６は位置検出器２４の
出力信号からダイス１０によるパリソン２２の射出完了
を検知し，射出完了信号をパリソン補正部５９のパリソ
ン重量演算器６０に入力する。
【００３４】ダイスガヤップ２０からパリソン２２が押
出されると（ステップ２０２），パリソン２２がダイス
１０より垂下し，パリソン２２の先端位置がパリソン検
出器５で検出されると（ステップ２０４）その検出信号
がパリソン受下降制御部５７へ入力され，予め設定され
た速度で昇降シリンダ４を介してパリソン受２の下降が
開始される（ステップ２０５）。射出が開始されるとパ
リソン重量センサ１からの重量検出信号（ステップ２０
３）はパリソン重量演算器６０に入力され，最適重量設
定器６１と比較部６３とに送出される。
【００３５】最適重量設定器６１は，機械サイクル制御
部５６から受けた射出開始信号が１回目の射出であるか
否かを判断し（ステップ２０６），１回目の射出であれ
ばパリソン重量演算器６０から受けた重量Ｗ１を最適重
量値として設定する（ステップ２０７）。
【００３６】パリソン２２の射出が２回目以降である場
合，最適重量設定器６１は，機械サイクル制御部５６か
らの信号により，ダイス１０によるパリソン２２の射出
が２回目以降であると判断し，パリソン重量演算器６０
から信号が入力してくると，この信号に同期して最適重
量値として設定した重量を比較部６３に出力する。比較
部６３は，パリソン重量演算器６０から入力してきた今
回のパリソン２２重量と最適重量設定器６１が出力した
最適重量との偏差△Ｗを求め（ステップ２０８），補正
値演算器６２に送る。補正値演算器６２は，△Ｗに定数
（ゲインＣ）を乗じて（ステップ２０９），プログラム
信号発生器４０が出力するダイスギャップ信号Ｓの補正
値△Ｓを演算する。そして，パリソン補正部５９は，プ
ログラム信号発生器４０が出力するダイスギャップ信号
に補正値△Ｓを加算する（ステップ２１０）。
【００３７】これにより，射出におけるダイス１０のダ
イスギャップ２０を最適重量Ｗ１となるように調整し，
パリソン２２の肉厚を変化させてブロー成形に適した長
さを有するパリソン２２が得られるようにしている（ス
テップ２１１）。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したことからも明らかなよう
に，本発明において，樹脂を押し出し，ブロー成形型に
沿ったパリソンを形成するダイスであって，前記ダイス
の下方に配置され，予め定めた長さに達した前記パリソ
ンの下端を支持するパリソン受を伸縮可能なガイド部材
の先端部に取付けると共に，このパリソン受上にパリソ
ンの重量を検出する重量センサを配し，前記重量センサ
の検出信号に基づいて得たパリソン重量と予め定めた基
準重量との偏差に応じて前記ダイスのダイスギャップ補
正値を出力する補正値演算器を有したことにより，パリ
ソン重量を検出して最適な重量となるようにダイスギャ
ップを制御してパリソンの肉厚を調整し，パリソンのド
ローダウン速度の変化が所定値になるようにしており，
外乱によってパリソンが所定の長さに達する間に成形す
るパリソン長さが変動するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るブロー成形におけるパリソン肉厚
制御装置のブロック図である。
【図２】実施例のパリソン受部の詳細側面図である。
【図３】実施例の作用を説明するフローチャートであ
る。
【図４】従来のブロー成形におけるパリソン肉厚制御装
置のブロック図である。
【図５】従来のパリソン肉厚制御装置の作用を説明する
フローチャートである。
【図６】従来のパリソン肉厚制御装置におけるパリソン
の長さが変動する理由の説明図である。
【符号の説明】
１ 重量センサ ２ パリソン受 ３ シリンダロッド ４ 昇降シリンダ ５ パリソン検出器 ８ 金型 １０ ダイス １４ マンドレル １８ 射出シリンダ ２０ ダイスギャップ ２２ パリソン ２４ 位置検出器 ４０ プログラム信号発生器 ４２ サーボアンプ ４４ サーボバルブ ４６ マンドレルシリンダ ４８ ギャップ検出器 ４９ 型締装置 ５６ 機械サイクル制御部 ５７ パリソン受下降制御部 ５９ パリソン補正部 ６０ パリソン重量演算器 ６１ 最適重量設定器 ６２ 補正値演算器 ６３ 比較部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B29C 49/04,49/42,49/78 B29B 11/10 B29C 47/08,47/92

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 樹脂を押し出し，ブロー成形型に沿った
    パリソンを形成するダイスであって，前記ダイスの下方
    に配置され，予め定めた長さに達した前記パリソンの下
    端を支持するパリソン受を伸縮可能なガイド部材の先端
    部に取付けると共に，このパリソン受上にパリソンの重
    量を検出する重量センサを配し，前記重量センサの検出
    信号に基づいて得たパリソン重量と予め定めた基準重量
    との偏差に応じて前記ダイスのダイスギャップ補正値を
    出力する補正値演算器を有することを特徴とするブロー
    成形におけるパリソン肉厚制御装置。
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