JP3160626B2 - 射出成形システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、射出成形システムに
関し、さらに詳しくは、金型の溶融樹脂射出用ゲ−トの
開閉タイミングを、射出成形機の溶融樹脂射出タイミン
グと同期させて、安全かつ確実な射出成形が行えるよう
にした射出成形システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バルブゲ−ト方式を採用した金
型やスピア方式を採用した金型を使用する射出成形機に
おいては、溶融樹脂射出用ゲ−トの開閉タイミングと、
射出成形機の溶融樹脂射出タイミングを、それぞれ独立
のタイマの操作によって行っており、複数のタイマで互
いに独立設定された所定時間毎の組み合わせで溶融樹脂
射出用ゲ−トを開閉し、溶融樹脂の射出を行って、射出
成形している。（文献不詳）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
互いに独立したタイマの操作によって溶融樹脂射出用ゲ
−トの開閉と樹脂の射出タイミングを操作する方法で
は、溶融樹脂射出用ゲ−トの開閉や、射出成形機からの
溶融樹脂の射出が互いに確認されることなく、タイマの
操作で一定時間毎に行われるため、溶融樹脂射出用ゲ−
トの開閉タイミングと射出成形機の溶融樹脂射出タイミ
ングとの間に時間的なずれが生じて、溶融樹脂射出用ゲ
−トを閉じるタイミングが遅れたりすると、溶融した樹
脂が開いたままの溶融樹脂射出用ゲ−ト先端部で冷却固
化され、引き続く射出成形が行えなくなったりする。そ
して、そのまま引き続き射出成形が行われると、溶融樹
脂射出用ゲ−トが閉じた状態で射出成形が行われること
になり、金型内に予期せぬ圧力がかかって破損に至る場
合がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明はかかる現状に
鑑み種々検討を行った結果なされたもので、金型の溶融
樹脂射出用ゲ−トが開かれて、これがゲ−ト開放検知手
段によって検知されたときに、コントロ−ラが、当該検
知信号を受けて射出成形機の射出動作を開始させ、また
射出成形機の射出動作が終了して、これが射出終了検知
手段によって検知されたときに、コントロ−ラが、当該
検知信号を受けて金型の溶融樹脂射出用ゲ−トを閉じる
ことによって、溶融樹脂射出用ゲ−トの開閉タイミング
と、射出成形機の溶融樹脂射出タイミングとの間に時間
的なずれが生じることなく、射出成形機からの溶融樹脂
の射出が行われるようにし、安全かつ確実な射出成形が
行えるようにしたものである。

【０００５】また、金型を開いた状態にして、金型のノ
ズル内にある古い溶融樹脂を射出して廃棄するパ−ジン
グにおいて、ホッパから樹脂原料が供給されるように射
出成形機のスクリュが後方へ移動することで、スクリュ
を前後に移動させるプランジャに固定されたスイッチ接
片が後側リミットスイッチに接触すると、金型の溶融樹
脂射出用ゲ−トが開かれ、これがゲ−ト開放検知手段に
よって検知されたときに、コントロ−ラが、当該検知信
号を受けて射出成形機のスクリュを前方へ移動させ、ま
たスクリュが前方へ移動して、スイッチ接片が前側リミ
ットスイッチに接触すると、コントロ−ラが、前側リミ
ットスイッチからの信号を受けて金型の溶融樹脂射出用
ゲ−トを閉じることによって、溶融樹脂射出用ゲ−トの
開閉タイミングと、射出成形機の溶融樹脂射出タイミン
グとの間に時間的なずれが生じることなく、射出成形機
からの溶融樹脂の射出が行われるようにし、安全かつ確
実なパ−ジングが行えるようにしたものである。

【０００６】

【実施例】以下、この発明の射出成形機の実施例を説明
する。射出成形機と、射出成形機の中央部の固定盤に取
りつけられたバルブゲ−ト方式を採用した金型とが、そ
れぞれ配線でコントロ−ラに電気接続されている。

【０００７】可動盤が射出成形機の先端部の操作台に取
り付けられており、この可動盤にバルブゲ−ト方式を採
用した金型に対向する可動金型が取り付けられ、射出成
形時に移動してバルブゲ−ト方式を採用した金型と接
し、これらの金型間に形成される空間に溶融した樹脂が
射出されて射出成形が行われる。

【０００８】シリンダが、固定盤と射出成形機の後端部
の作動ボックスとの間に固定されており、バルブゲ−ト
方式を採用した金型に連結されている。スクリュが、シ
リンダ内に液密にして回転摺動可能に内装されており、
プランジャで前記作動ボックス内の油圧ポンプに連結さ
れ、油圧ポンプ内の油圧の調整によって前後に摺動され
る。また、プランジャに取り付けられた回転ギヤが、作
動ボックス内の駆動モータによって連動回転する減速ギ
ヤに噛合して連動回転し、プランジャを介してスクリュ
がシリンダ内を回転しながら摺動する。

【０００９】ホッパがシリンダに取りつけられており、
樹脂原料は、このホッパからシリンダ内に供給され、シ
リンダ内を回転摺動する前記スクリュで前方に送られ
る。そして、前方に送られる樹脂原料はシリンダの外周
に配設したヒータで加熱溶融され、スクリュの先端に取
り付けられたチェックバルブを介して、バルブゲ−ト方
式を採用した金型に供給される。

【００１０】圧力センサが、シリンダの先端内部に取り
付けられており、この圧力センサでバルブゲ−ト方式を
採用した金型に供給される溶融樹脂の圧力が検知され、
溶融樹脂の射出を終えたとき、その圧力変化が検知され
ると、溶融樹脂射出直後一定時間溶融樹脂の圧力を一定
に保つ保圧開始信号が出力され、バルブゲ−ト方式を採
用した金型のゲ−ト閉じ信号としてコントローラに送ら
れる。

【００１１】なお、この保圧開始信号は、成形品が薄肉
成形品の場合、溶融樹脂射出直後一定時間溶融樹脂の圧
力を一定に保つことなくそのままバルブゲ−ト方式を採
用した金型のゲ−トを閉じる信号となり、成形品が標準
肉厚成形品の場合、ゲ−ト閉鎖用遅延タイマと連動し
て、溶融樹脂射出直後一定時間溶融樹脂の圧力を低くし
て一定に保った後、バルブゲ−ト方式を採用した金型の
ゲ−トを閉じる信号となる。また、成形品が厚肉成形品
の場合は、ゲ−ト閉鎖用遅延タイマと連動して、溶融樹
脂射出直後一定時間溶融樹脂の圧力を変えることなく一
定に保った後、バルブゲ−ト方式を採用した金型のゲ−
トを閉じる信号となる。

【００１２】スイッチ接片が、前記プランジャに固定し
てあり、前記作動ボックス内に配置された保圧開始信号
出力用リミットスイッチ（前側リミットスイッチ）と、
樹脂計量完了信号出力用リミットスイッチ（後側リミッ
トスイッチ）に、前記スクリュの進退によって接触す
る。

【００１３】これらの保圧開始信号出力用リミットスイ
ッチと、樹脂計量完了信号出力用リミットスイッチは、
バルブゲ−ト方式を採用した金型を開いた状態にして、
バルブゲ−ト方式を採用した金型のノズル内にある古い
溶融樹脂を射出して廃棄し、新しい溶融樹脂の射出成形
の準備を行うパ−ジングにおいてのみ作動されるもの
で、このパ−ジングにおいては、バルブゲ−ト方式を採
用した金型を開いた状態にして射出成形と同じ操作を行
うため、疑似的にバルブゲ−ト方式を採用した金型のゲ
ートを開くための信号と、バルブゲ−ト方式を採用した
金型のゲートを閉じるための信号とを出力させる必要が
あり、樹脂計量完了信号出力用リミットスイッチと、プ
ランジャに固定したスイッチ接片との接触でバルブゲ−
ト方式を採用した金型のゲートを開くための疑似信号を
出力させ、保圧開始信号出力用リミットスイッチと、プ
ランジャに固定したスイッチ接片との接触でバルブゲ−
ト方式を採用した金型のゲートを閉じるための疑似信号
を出力させている。

【００１４】このバルブゲ−ト方式を採用した金型は、
詳しくは型板と、マニホ−ルドを内設した受板と、取付
板とから構成されている。この金型にはバルブピンが内
装されており、バルブピンは、取付板に内設されたシリ
ンダで進退自在に支持され、このシリンダに連通する空
気流通孔から給排気することによって進退される。

【００１５】取付板には検知センサが取りつけられてお
り、前記バルブピンの後端頭部の進退をこの検知センサ
で検知し、この検知センサに接続された配線を介してコ
ントロ−ラに伝達される。前記マニホ−ルド内には溶融
樹脂流通路が穿設されており、この溶融樹脂流通路を通
って溶融された樹脂が前記ノズル内に供給される。シ−
ズヒ−タがマニホ−ルド内に内設されている。

【００１６】前記ノズル内にはヒ−タが内設されてお
り、ノズル内に供給された樹脂は、このヒ−タでさらに
加熱される。そして、ノズルのゲ−トに臨むように前記
バルブピンの先端が配設されており、バルブピンの進退
によりゲ−トの開閉が行われる。また、冷却水流通管が
型板とノズル間に配設されており、この冷却水流通管内
を流通する冷却水によってノズルと型板の冷却が行われ
る。

【００１７】

【作用】このようなバルブゲ−ト方式を採用した金型を
使用した射出成形機は、以上のようにして構成され、射
出成形に際しては、まず、バルブゲ−ト方式を採用した
金型を開いた状態にして、手動動作で前記ノズルの先端
部にある古い溶融樹脂を排出して廃棄し、また射出成形
作業の点検を兼ねて新しい溶融樹脂の射出成形の準備を
するため、数回にわたって溶融樹脂を射出するパ−ジン
グが行われる。

【００１８】この手動動作によるパ−ジングは、まずコ
ントロ−ラ側の手動動作開始ボタンを押すと起動され
る。そして、コントロ−ラの指令がバルブゲ−ト方式を
採用した金型のバルブピンに伝達され、バルブピンが後
退してゲ−トが開かれる。

【００１９】ゲ−トが開かれると、検知センサでバルブ
ピンの後端頭部の後退が検知され、ゲ−トの開放が確認
されて、この検知信号がコントロ−ラに送られる。そし
て、この検知信号を受けたコントロ−ラから射出許可信
号が出力され、この射出許可信号によって、射出成形機
のシリンダ内のスクリュが前方に回転摺動され、シリン
ダ内に供給されて溶融された溶融樹脂が、バルブゲ−ト
方式を採用した金型内に供給されると同時に、バルブゲ
−ト方式を採用した金型のゲートから射出される。

【００２０】そして、プランジャに固定したスイッチ接
片が、保圧開始信号出力用リミットスイッチと接する
と、溶融樹脂の射出を終えたときと同様に、溶融樹脂射
出直後一定時間溶融樹脂の圧力を一定に保つ保圧開始信
号が擬似信号として出力され、この保圧開始信号は、直
ちにコントロ−ラに伝達されて、ゲ−トを一定時間後に
閉鎖するゲ−ト閉鎖用遅延タイマを作動し、一定時間後
にバルブピンが前進してゲ−トが閉じられる。

【００２１】ゲ−トが閉じられると、今度はシリンダ内
のスクリュが後方に回転摺動され、ホッパからシリンダ
内に樹脂原料が供給される。そして、樹脂原料の供給を
終え、プランジャに固定したスイッチ接片が、樹脂計量
完了信号出力用リミットスイッチに接すると、バルブゲ
−ト方式を採用した金型のゲートを開くための疑似信号
が、樹脂計量完了信号として出力され、最初の状態に戻
って、ゲ−トが開かれる。

【００２２】以後、この作業工程がバルブゲ−ト方式を
採用した金型を開いた状態にして、数回繰り返し行わ
れ、ノズルの先端部にある古い溶融樹脂が排出されて廃
棄される。そして、射出成形作業の点検を兼ねて新しい
溶融樹脂の射出成形の準備が完了する。

【００２３】以上のようにして新しい溶融樹脂の射出成
形の準備が完了すると、自動動作に切り換えられ、コン
トロ−ラの作動開始ボタンを押して、射出成形機の全自
動動作信号が入力され、射出成形が連続して行われる。

【００２４】この自動動作による溶融樹脂の射出動作
は、まずコントロ−ラの作動開始ボタンを押すかもしく
は射出成形機を全自動モ−ドにすると全自動動作信号が
入力され、自動運転が開始される。そして、射出成形機
は可動金型を閉じ、型締信号が出力される。次いで、型
締信号はコントロ−ラに入力され、コントロ−ラでバル
ブゲ−ト方式を採用した金型のゲ−トを一定時間後に開
放するゲ−ト開放用遅延タイマが起動されて、一定時間
後にバルブピンが後退し、ゲ−トが開かれる。

【００２５】ゲ−トが開かれると、検知センサでバルブ
ピンの後端頭部の後退が検知されてゲ−トの開放が確認
され、この検知信号がコントロ−ラに送られる。そし
て、この検知信号を受けたコントロ−ラから射出許可信
号が出力され、この射出許可信号によって、射出成形機
のシリンダ内のスクリュが前進し、シリンダ内に供給さ
れて溶融された溶融樹脂が、バルブゲ−ト方式を採用し
た金型内に供給されると同時に、バルブゲ−ト方式を採
用した金型のゲートから射出される。

【００２６】この間、シリンダの先端内部に取り付けら
れた圧力センサでバルブゲ−ト方式を採用した金型のゲ
ートから射出される溶融樹脂の圧力が検知され、溶融樹
脂の射出を終えたとき、その圧力変化が検知されると、
溶融樹脂射出直後一定時間溶融樹脂の圧力を一定に保つ
保圧開始信号が出力される。そして、この保圧開始信号
は、直ちにコントロ−ラに伝達されて、ゲ−トを一定時
間後に閉鎖するゲ−ト閉鎖用遅延タイマが作動され、一
定時間後にバルブピンが前進してゲ−トが閉じられる。

【００２７】ゲ−トが閉じられると、射出成形機に型開
き信号が入力されて、可動金型が開かれ、バルブゲ−ト
方式を採用した金型との間で成形された製品が取り出さ
れる。そして、製品の取り出しが完了すると、製品取り
出し完了信号が出力されて最初の状態に戻り、可動金型
が閉じられる。以後、この作業工程が繰り返し行われ
て、射出成形が連続的に行われ、成形された製品が順次
取り出される。

【００２８】この発明で使用される金型の他の例である
スピア方式を採用した金型は、スピア本体内にボディヒ
−タを内設し、また、スピア本体の先端のゲ−ト内にチ
ップヒ−タを嵌挿して構成されている。そして、チップ
ヒ−タへの電流検知手段をコントロ−ラに取りつけてい
る。

【００２９】このスピア方式を採用した金型において
は、樹脂原料が溶融された状態で金型内に供給され、ボ
ディヒ−タでさらに加熱溶融される。そして、ゲ−トに
至った溶融樹脂は、チップヒ−タを加熱しないと外気で
冷却固化され、ゲ−トが自動的に閉じられる。また、チ
ップヒ−タを加熱するとゲ−トに至った樹脂原料が溶融
されてゲ−トが開いた状態になり、溶融樹脂がゲ−トか
ら射出される。

【００３０】このようなチップヒ−タの加熱は、チップ
ヒ−タに電流を流すことによって行われ、チップヒ−タ
に電流が流れると、ゲ−トが開かれた状態になって溶融
樹脂の射出が行われ、チップヒ−タへの電流の流れを停
止すると、ゲ−トに至った溶融樹脂が外気で冷却固化さ
れ、ゲ−トが自動的に閉じられる。

【００３１】しかして、このようなスピア方式を採用し
た金型を使用して射出成形が行われる場合は、コントロ
−ラに取りつけた電流検知手段でチップヒ−タへの電流
の流れを検知することによって、ゲ−トの開放が確認さ
れ、この検知信号がコントロ−ラに送られる。そして、
以後の制御は前記のバルブゲ−ト方式を採用した金型を
使用した場合と全く同様にして行われ、同じ作用効果が
発揮される。

【００３２】なお、前記実施例において、溶融樹脂の密
度を充分にするため溶融樹脂射出直後一定時間溶融樹脂
の圧力を一定に保つ保圧開始信号の出力を、シリンダの
先端内部に取り付けられた圧力センサで、バルブゲ−ト
方式を採用した金型のゲートから射出される溶融樹脂の
圧力を検知して行っているが、この方法に限定されるも
のではなく、シリンダ内を回転摺動するスクリュの摺動
距離または回転数などを、適宜手段で検知して行っても
よい。また、パルブピンの駆動手段は、空圧に限らず、
油圧、カム等の手段を用いてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にあって
は、金型の溶融樹脂射出用ゲ−トが開いたことがゲ−ト
開放検知手段によって検知されたときに、コントロ−ラ
が、当該検知信号を受けて射出成形機の射出動作を開始
させるので、溶融樹脂射出用ゲ−トが確実に開いてから
射出成形機の射出動作が行なわれる。従って、溶融樹脂
射出用ゲ−トが閉じた状態で射出動作が開始して、金型
内に予期せぬ圧力がかかって破損することが確実に防止
される。また射出成形機の射出動作が終了したことが射
出終了検知手段によって検知されたときに、コントロ−
ラが、当該検知信号を受けて金型の溶融樹脂射出用ゲ−
トを閉じるので、射出動作が確実に終了してから溶融樹
脂射出用ゲ−トが閉じられる。従って、溶融樹脂射出用
ゲ−トが開いたままで射出動作が終了したために、溶融
した樹脂が開いたままの溶融樹脂射出用ゲ−ト先端部で
冷却固化され、そのまま引き続き射出成形が行われて金
型内に予期せぬ圧力がかかって破損することが防止され
る。この結果、安全かつ確実な射出成形が行える。

【００３４】また、金型を開いた状態にして、手動動作
で金型のノズル内にある古い溶融樹脂を射出して廃棄す
るパ−ジングにおいて、射出成形機のスクリュが後方へ
移動して、プランジャに固定されたスイッチ接片が後側
リミットスイッチに接触すると、金型の溶融樹脂射出用
ゲ−トが開かれ、これがゲ−ト開放検知手段によって検
知されたときに、コントロ−ラが、当該検知信号を受け
て射出成形機のスクリュを前方へ移動させ、またスクリ
ュが前方へ移動して、スイッチ接片が前側リミットスイ
ッチに接触すると、コントロ−ラが、前側リミットスイ
ッチからの信号を受けて金型の溶融樹脂射出用ゲ−トを
閉じるので、溶融樹脂射出用ゲ−トが確実に開いてから
射出成形機の射出動作が行なわれ、また射出動作が確実
に終了してから溶融樹脂射出用ゲ−トが閉じられ、前述
と同様に安全かつ確実なパ−ジングが行える。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−14660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−134215（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−249315（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216256（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−112020（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−164618（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221426（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−109031（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−73364（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−85408（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の溶融樹脂射出用ゲ−トが開かれ
   て、これがゲ−ト開放検知手段によって検知されたとき
   に、コントロ−ラが、当該検知信号を受けて射出成形機
   の射出動作を開始させることを特徴とする射出成形シス
   テム。
2. 【請求項２】 射出成形機の射出動作が終了して、これ
   が射出終了検知手段によって検知されたときに、コント
   ロ−ラが、当該検知信号を受けて金型の溶融樹脂射出用
   ゲ−トを閉じる請求項１記載の射出成形システム。
3. 【請求項３】 前記金型は、溶融樹脂射出用ゲ−トに臨
   むように配設されたバルブピンの進退動作によって前記
   ゲ−トが開閉されるバルブゲート方式を採用しており、 ゲ−ト開放検知手段は、バルブピンの後退を検知するこ
   とで前記ゲ−トが開かれたことを検知する請求項１又は
   ２記載の射出成形システム。
4. 【請求項４】 前記金型は、チップヒ−タによって溶融
   樹脂射出用ゲ−トに至った樹脂を加熱溶融させることで
   前記ゲ−トが開かれるスピア方式を採用しており、 ゲ−ト開放検知手段は、チップヒ−タに流れる電流を検
   知することで前記ゲ−トが開かれたことを検知する請求
   項１又は ２記載の射出成形システム。
5. 【請求項５】 コントロ−ラは、溶融樹脂射出直後に溶
   融樹脂の圧力を一定に保つ保圧動作後に、金型の溶融樹
   脂射出用ゲ−トを閉じる請求項２記載の射出成形システ
   ム。
6. 【請求項６】 射出成形機のスクリュに連結して、スク
   リュを前後に移動させるプランジャに固定されたスイッ
   チ接片と、スクリュが後方へ移動したときにスイッチ接
   片に接触する後側リミットスイッチとをパ−ジングのた
   めに備えており、 金型を開いた状態にして、金型のノズル内にある古い溶
   融樹脂を射出して廃棄するパ−ジングにおいて、ホッパ
   から樹脂原料が供給されるようにスクリュが後方へ移動
   することで、スイッチ接片が後側リミットスイッチに接
   触すると、金型 の溶融樹脂射出用ゲ−トが開かれ、これ
   がゲ−ト開放検知手段によって検知されたときに、コン
   トロ−ラが、当該検知信号を受けて射出成形機のスクリ
   ュを前方へ移動させて溶融樹脂の射出動作を開始させる
   ことを特徴とする 射出成形システム。
7. 【請求項７】 スクリュが前方へ移動したときにスイッ
   チ接片に接触する前側リミットスイッチをパ−ジングの
   ために備えており、 スクリュが前方へ移動して、スイッチ接片が前側リミッ
   トスイッチに接触すると、コントロ−ラが、前側リミッ
   トスイッチからの信号を受けて金型の溶融樹脂射出用ゲ
   −トを閉じる請求項６記載の 射出成形システム。
8. 【請求項８】 前記金型は、溶融樹脂射出用ゲ−トに臨
   むように配設されたバルブピンの進退動作によって前記
   ゲ−トが開閉されるバルブゲート方式を採用しており、 ゲ−ト開放検知手段は、バルブピンの後退を検知するこ
   とで前記ゲ−トが開かれたことを検知する請求項６又は
   ７記載の射出成形システム。
9. 【請求項９】 前記金型は、チップヒ−タによって溶融
   樹脂射出用ゲ−トに至った樹脂を加熱溶融させることで
   前記ゲ−トが開かれるスピア方式を採用しており、 ゲ−ト開放検知手段は、チップヒ−タに流れる電流を検
   知することで前記ゲ−トが開かれたことを検知する請求
   項６又は ７記載の射出成形システム。
10. 【請求項１０】 コントロ−ラは、溶融樹脂射出直後に
    溶融樹脂の圧力を一定に保つ保圧動作後に、金型の溶融
    樹脂射出用ゲ−トを閉じる請求項７記載の射出成形シス
    テム。