JP3197944B2 - ロータリー成形システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリー成形システ
ムに関し、詳しくは、それぞれのユニットが内部にキャ
ビティが形成された一対の金型を、それぞれ移送手段を
介して所定の加熱ステーション、射出成形ステーショ
ン、徐冷ステーションおよび成形品取出しステーション
の順に順次移送することにより、寸法精度が高く、内部
歪の少ない成形品を成形するロータリー成形システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック成形加工等の高精度
化により、成形による利点を生かした様々な射出成形、
例えば非球面レンズ（光学素子）のようなプラスチック
レンズの射出成形がなされている。従来のこの種の成形
装置においては、射出成形機から射出された樹脂の冷却
硬化をその場で行なって樹脂を金型から取出した後、該
金型に再び次の樹脂を射出するようにしたものがあり、
射出成形後に金型を均一に徐冷することにより、寸法精
度が高く、内部歪の少ない成形品を得ることができる。

【０００３】従来、この種の徐冷装置としては、例え
ば、特開昭６１−２８７７１０号公報、特開昭６２−６
０６２２号公報、特開昭６２−１１７７１６号公報、特
開昭６２−１０５６１５号、あるいは特開平３−１６４
２１０号公報に記載されたようなものがある。これらの
ものは、金型に冷却孔を設け、この冷却孔の内部に冷却
媒体を流すことによって成形品の徐冷を行っている。

【０００４】また、その他に特開昭６１−２７９５１５
号公報に記載されたようなものがあり、このものは、加
熱部材と冷却部材を同一部材から構成するとともに、温
度センサーを加熱部材と冷却部材と同一場所に配設する
ことにより、金型の加熱および冷却の温度調整を均一に
行うようになっている。ところで、これらの徐冷方法を
採用した射出成形装置にあっては、射出成形機から射出
された樹脂の冷却硬化をその場で行なって樹脂を金型か
ら取出した後、該金型に再び次の樹脂を射出するように
しているため、樹脂が硬化するまで射出成形機により次
の樹脂を金型に射出できないため、使用効率が非常に悪
いばかりでなく、射出成形機の出口通路の樹脂が硬化し
てしまうという不具合が発生してしまった。

【０００５】このような不具合が発生するのを防止する
ものとして、例えば、特開平３−３６００５号公報に記
載されたようなものがある。このものは、複数の金型を
準備し、射出成形機により樹脂が射出された金型を別の
場所に設けられた複数の冷却プレス機に移送した後、各
々の冷却機によって徐冷し、徐冷後に金型を成形品取出
しステーションに移送している。

【０００６】この種のロータリー成形システムにあって
は、徐冷速度および成形品の取出しの際の金型温度が成
形品の品質に大きな影響を及ぼすため、これらを高制御
で行わなければならないばかりか、徐冷に際して金型の
温度が不均一になりやすいことから、金型の温度を均一
にする必要がある。このため、この従来例にあっては、
上記必要条件を満たすために、冷却プレスに、冷却温度
の検出手段と、金型の冷却時間を計測する計測手段と、
射出成形する成形品に応じた冷却時間に対応した温度を
示す冷却曲線を記憶する記憶手段と、冷却機から金型を
取り出すための制御を行う制御手段と、を設け、トラバ
ーサを用いて金型の移送速度および移送の待ち時間を制
御することにより金型が１ヵ所に滞留するのを防止する
システムを採用することにより、冷却プレスへの金型の
移送を円滑にして金型の使用効率を向上させるようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなロータリー成形システムにあっては、複数の冷却プ
レスに金型を移送した後、各々の冷却プレスで金型の徐
冷を行ない、徐冷後に金型を成形品取出しステーション
に移送しているため、目標温度に到達するまで冷却プレ
スに金型が存在する間に、この冷却プレスが次の金型の
冷却に使用できないため、冷却プレスの使用効率が悪化
してしまい、結果的に金型が円滑に冷却できないという
問題があった。

【０００８】このような不具合を解消するために、冷却
プレスの数を増加させることが考えられるが、冷却プレ
スの数を増大させると、その分だけコストが増大してし
まうという不具合が発生してしまうため、金型を円滑に
移送して金型の使用効率を向上させることができるロー
タリー成形システムが要求されている。そこで本発明
は、徐冷の際に目標温度に到達していない金型を再び徐
冷ステーションの入口にロータリー状に移送して再び徐
冷を行うようにして、金型を円滑に移送して樹脂成形品
の生産性を向上させることができ、均一かつ高精度な樹
脂成形品を成形することができるロータリー成形システ
ムを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決達成するために、それぞれのユニットが
内部にキャビティが形成された一対の金型を、それぞれ
移送手段を介して所定の加熱ステーション、射出成形ス
テーション、徐冷ステーションおよび成形品取出しステ
ーションの順に順次移送することにより、成形品を成形
するロータリー成形システムにおいて、前記徐冷ステー
ションが、該徐冷ステーションの出口から複数の金型を
再び該徐冷ステーションの入口に向かってロータリー状
に移送するロータリー移送手段と、該移送手段上に配設
されるとともに、内部に冷却媒体が循環されて温度分布
が均一な冷却ブロックを有する複数の徐冷装置と、徐冷
装置に設けられ、金型の温度を測定する測温機と、を備
え、ロータリー移送手段上をロータリー状に移送される
金型に、前記冷却ブロックを接触させることにより金型
を徐冷するようにしたことを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記徐冷ステーションが、所定の徐冷装置の
間に均熱手段を有し、該均熱手段によって徐冷装置によ
って生じた温度分布の均熱化を図るようにしたことを特
徴としている。請求項３記載の発明は、上記課題を解決
するために、前記徐冷ステーションと成形品取出しステ
ーションの間に、加熱保温ステーションを設け、該加熱
保温ステーションが、金型を徐冷ステーションから成形
品取出しステーションに向かって移送する移送手段と、
該移送手段上に配設され、金型の温度を一定に保持する
複数の加熱保温装置と、を有することを特徴としてい
る。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るために、前記徐冷ステーションの出口付近に、金型を
再び徐冷ステーションの入口に向かって移送する移送経
路あるいは成形品取出しステーションに向かって移送す
る移送経路に切換接続される分岐手段が設けられ、該分
岐手段が、金型の温度を測定する測温機と、該測温機の
検出情報に基づいて金型の移送経路を選択する制御手段
と、を有することを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明では、徐冷ステーションの
出口から複数の金型を再び徐冷ステーションの入口に向
かってロータリー状に移送するロータリー移送手段と、
該移送手段上に配設されるとともに、内部に冷却媒体が
循環されて温度分布が均一な冷却ブロックを有する複数
の徐冷装置と、徐冷装置に設けられ、金型の温度を測定
する測温機と、が備えられ、ロータリー移送手段上をロ
ータリー状に移送される金型に、前記冷却ブロックが接
触されることにより金型が徐冷される。

【００１３】したがって、徐冷ステーションから成形品
取出しステーションに移送される金型が目標徐冷温度に
冷却されていないときに、該金型が再び徐冷ステーショ
ンの入口まで移送され、再び徐冷される。この結果、金
型が滞留されることなく、円滑に移送されて樹脂成形品
の生産性が向上するとともに、均一かつ高精度な樹脂成
形品が成形される。

【００１４】請求項２記載の発明では、徐冷装置の間に
設けられた均熱手段により、徐冷装置によって生じた温
度分布の均熱化が図られる。したがって、徐冷の際に発
生する金型の不均一な温度分布が除去される。この結
果、熱歪による樹脂の変形等が防止され、寸法精度が高
く、内部歪の低い成形品が得られる。請求項３記載の発
明では、徐冷ステーションと成形品取出しステーション
の間に加熱保温ステーションが設けられ、該加熱保温ス
テーションが、金型を徐冷ステーションと成形品取出し
ステーションに向かって移送する移送手段と、該移送手
段上に配設され、金型の温度を一定に保持する複数の加
熱保温装置と、を有する。

【００１５】したがって、徐冷ステーションで略目標温
度に徐冷された金型が成形品取出しステーションに移送
されるまで略目標温度に保持され、取出しステーション
で金型が滞留している場合等に、後続の金型の型温が低
下することがない。この結果、均一かつ高精度な樹脂成
形品が成形される。請求項４記載の発明では、徐冷ステ
ーションの出口付近に、金型を再び徐冷ステーションの
入口に向かって移送する移送経路あるいは成形品取出し
ステーションに向かって移送する移送経路に切換接続さ
れる分岐手段が設けられ、該分岐手段上で金型の温度が
検出されることにより、金型の移送経路が選択される。
したがって、分岐手段によって金型の最終的な移送経路
が決定され、金型の温度の微調整が容易に行われる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図１、２は請求項１〜４の何れかに記載の発明に係るロ
ータリー成形システムの一実施例を示す図である。ま
ず、構成を説明する。図１において、１はロータリー成
形システムであり、該成形システム１は、加熱ステーシ
ョン２、射出成形ステーション３、徐冷ステーション４
および成形品取出しステーション５から構成されてい
る。そして、ロータリー成形システム１によって移送さ
れる金型６は図示しないが、公知のようにそれぞれのユ
ニットが内部にキャビティを形成する一対の金型であ
り、該一対の金型はねじ等の自己保持機構によって互い
に型締め方向の力を自己保持するように連結されるもの
である。

【００１７】上記各ステーション２〜５は、移送手段と
してのベルトコンベア等の移送路７を介して接続されて
おり、金型６は移送路７を介して各ステーション２〜５
間を移送される。加熱ステーション２は、複数の加熱装
置11を有し、該加熱装置11によって金型６を目標温度に
なるように加熱する。射出成形ステーション３は射出成
形機12を有しており、金型６のキャビティ内に溶融樹脂
を射出・充填するようになっている。

【００１８】成形品取出しステーション５は図示しない
型開閉装置、取出しロボットおよびパレット等を具備し
ており、金型６の自己保持機能を解除したり、自己保持
機能を付与したりするようになっており、自己保持機能
が解除された金型６から樹脂成形品を取り出して再び加
熱ステーション２に移送する。一方、徐冷ステーション
４は、徐冷ステーション４の出口から複数の金型６を再
び徐冷ステーション４の入口に向かってロータリー状に
移送するロータリー移送手段としてベルトコンベア等の
ロータリー移送路13を備えており、該ロータリー移送路
13上には、複数の徐冷装置14〜21が配設されている。

【００１９】徐冷装置14〜21は、内部に冷却媒体が循環
されて温度分布が均一な冷却ブロックを有し、該冷却ブ
ロックを金型６に接触させることにより、金型６を徐冷
するようになっている。また、徐冷装置14〜21にはそれ
ぞれ測温機23〜30が設けられており、この測温機23〜30
は金型６の温度を検出するようになっている。また、徐
冷ステーション４の入口には分岐ステージ32が設けられ
ており、該分岐ステージ32はコロを用いた方向変換機か
ら構成されており、90°回動することにより、金型６を
徐冷ステーション４に移送する経路と徐冷ステーション
４の出口側から再び金型６が返送される経路とを接続す
るようになっている。

【００２０】また、徐冷ステーション４の出口付近には
分岐手段として分岐ステージ33が設けられており、該分
岐ステージ33はコロを用いた方向変換機から構成されて
おり、90°回動することにより、金型６を再び徐冷ステ
ーション４の入口に向かって移送する移送経路あるいは
成形品取出しステーション５に向かって移送する移送経
路に切換接続されるようになっている。

【００２１】この分岐ステージ33には、金型６の温度を
測定する測温機34が設けられており、この測温機34によ
る検出情報は制御手段としての分岐制御装置35に出力さ
れるようになっている。分岐制御装置35はコンピュータ
を有し、内部プログラムに設定された金型６の目標徐冷
温度と測温機34の検出情報に比較して、分岐ステージ33
の移送経路を決定するようになっている。

【００２２】また、徐冷装置15〜17の間には徐冷装置の
間には均熱手段しての均熱部36、37、39が設けられてお
り、該均熱部36〜39は空冷により徐冷装置15〜17によっ
て生じた温度分布の均熱化を図るようにしている。ま
た、徐冷ステーション４と成形品取出しステーション５
の間には、加熱保温ステーション41が設けられており、
該加熱保温ステーション41は金型６を徐冷ステーション
４と成形品取出しステーション５に向かって移送する移
送手段としてベルトコンベア等からなる移送路42を有し
ている。この移送路42上には加熱保温装置43、44が設け
られており、該保温装置43、44は金型６の温度を一定に
保持するようになっている。

【００２３】また、加熱保温ステーション41の出口から
入口に向かってロータリー移送路45が設けられており、
この移送路45上にも金型６の温度を一定に保持する複数
の加熱保温装置46〜52が設けられている。加熱保温ステ
ーション41の入口には分岐ステージ53が設けられてお
り、該分岐ステージ53はコロを用いた方向変換機から構
成されており、90°回動することにより、移送路42およ
びロータリー移送路45の何れか一方に接続されるように
なっている。

【００２４】また、加熱保温ステーション41の出口には
分岐ステージ54が設けられており、該分岐ステージ54は
コロを用いた方向変換機から構成されており、90°回動
することにより、移送路42と成形品取出しステーション
５あるいは移送路42とロータリー移送路45の何れか一方
に接続されるようになっている。この分岐ステージ54に
は測温機55が設けられており、該測温機55は金型６の温
度を検出し、該検出情報を分岐制御装置35に出力するよ
うになっている。分岐制御装置35は内部プログラムに設
定された金型６の目標徐冷温度と測温機55の検出情報に
比較して、分岐ステージ54の移送経路を決定するように
なっている。

【００２５】次に、作用を説明する。取出しステーショ
ン５において型開閉装置によって自己保持機能が付与さ
れた金型６は、加熱装置２によって略ガラス転移点以上
の温度まで加熱された後、射出充填ステーション３に移
送され、該射出成形ステーション３によってキャビティ
内に溶融樹脂が射出・充填される。

【００２６】溶融樹脂が射出・充填された金型６は徐冷
ステーション４に移送される。以下、徐冷ステーション
４における処理を図２に示すフローチャートに基づいて
説明する。図２のフローチャートは分岐制御装置35に格
納された徐冷作業プログラムによって実行されるもので
ある。まず、ステップＳ１で射出成形ステーションから
移送されると、ステップＳ２で分岐ステージ32を通して
矢印ａで示すように移送路13に移送される。次いで、ス
テップＳ３で徐冷装置14、15で金型６が冷却される。こ
のとき、徐冷装置14、15の測温機23、24によって金型６
の温度が測温され、その測温結果から冷却ブロックの温
度が調整された後、冷却ブロックが金型６に接触される
ことにより、金型６が徐冷される。徐冷後、均熱部36に
よって金型６の均熱化が図られる。以後、同様にして徐
冷装置16、17均熱部37、38によって金型６の徐冷、均熱
化が行われる。

【００２７】次いで、金型６は分岐ステージ33に移送さ
れた後、分岐ステージ33上で温度が測定され、ステップ
Ｓ４で型温が目標温度以下であるか否かが判別され、型
温以下でなければ、ステップＳ２に進んでロータリー移
送路13に移送され、ロータリー移送路13の徐冷装置18〜
21によって金型６が再び徐冷される。一方、ステップＳ
４で型温が目標温度以下であるものと判断された場合に
は、ステップＳ５に進み、分岐ステージ53に移送され
る。次いで、ステップＳ６に進んで金型６は移送路42に
移送され、加熱保温装置43、44によって一定温度に加熱
保温される。次いで、Ｓ７に進んで金型６は分岐ステー
ジ54に移送され、分岐ステージ54上で測温機55によって
型温が測温される。

【００２８】このとき、型温が目標温度に一致し、成形
品取出しステーション５で金型の滞留がないものと判断
されたときには、ステップＳ８に進む。ステップＳ８で
は、矢印ｃで示すように成形品取出しステーション５に
移送され、このステーション５で金型６の型開きが行わ
れて成形品が取り出された後、再び型締めが行われて加
熱ステーション２に移送される。

【００２９】一方、ステップＳ７で型温が目標温度に一
致せず、成形品取出しステーション５で金型の滞留があ
る場合には、ステップＳ５に進み、矢印ｄて示すように
ロータリー移送路45に移送され、加熱保温装置46〜52に
よって再び金型の保温が行われる。以上説明したよう
に、本実施例では、徐冷ステーション４の出口から複数
の金型６を再び徐冷ステーション４の入口に向かってロ
ータリー状に移送するロータリー移送路13と、該移送路
13上に配設されるとともに、内部に冷却媒体が循環され
て温度分布が均一な冷却ブロックを有する複数の徐冷装
置14〜21と、徐冷装置14〜21に設けられ、金型６の温度
を測定する測温機23〜30と、を設け、ロータリー移送路
13上をロータリー状に移送される金型６に、冷却ブロッ
クを接触させることにより金型６を徐冷しているため、
徐冷ステーション４から成形品取出しステーション５に
移送される金型６が目標徐冷温度に冷却されていないと
きに、該金型６を再び徐冷ステーション４の入口まで移
送して再び徐冷することができる。この結果、金型６が
滞留するのを防止して円滑に移送することができ、樹脂
成形品の生産性を向上させることができるとともに、均
一かつ高精度な樹脂成形品を成形することができる。

【００３０】また、徐冷装置15〜17の間に設けられた均
熱部36〜38により、徐冷装置14〜17によって生じた温度
分布の均熱化を図るようにしているため、徐冷の際に発
生する金型６の不均一な温度分布を除去することができ
る。この結果、熱歪による樹脂の変形等を防止すること
ができ、寸法精度が高く、内部歪の低い成形品を得るこ
とができる。

【００３１】また、徐冷ステーション４と成形品取出し
ステーション５の間に加熱保温ステーション41を設け、
該加熱保温ステーション41が、金型６を徐冷ステーショ
ン４から成形品取出しステーション５に向かって移送す
るロータリー移送路45と、該移送路45上に配設され、金
型６の温度を一定に保持する複数の加熱保温装置43、44
および46〜52と、を有しているため、徐冷ステーション
４で目標温度に徐冷された金型６が成形品取出しステー
ション５に移送されるまで目標温度に保持することがで
き、取出しステーション５で金型６が滞留している場合
等に、後続の金型６の型温が低下するのを防止すること
ができる。この結果、均一かつ高精度な樹脂成形品を成
形することができる。

【００３２】さらに、徐冷ステーション４の出口付近
に、金型６を再び徐冷ステーション４の入口に向かって
移送する移送経路あるいは成形品取出しステーション５
に向かって移送する移送経路に切換接続される分岐ステ
ージ54を設け、該分岐ステージ54上で金型６の温度を検
出することにより、金型６の移送経路を選択しているた
め、分岐ステージ54によって金型６の最終的な移送経路
を決定することができ、金型の温度の微調整を容易に行
うことができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、徐冷ステ
ーションから成形品取出しステーションに移送される金
型が目標徐冷温度に冷却されていないときに、該金型を
再び徐冷ステーションの入口まで移送して再び徐冷する
ことができる。この結果、金型が滞留するのを防止して
円滑に移送することができ、樹脂成形品の生産性を向上
させることができるとともに、均一かつ高精度な樹脂成
形品を成形することができる。

【００３４】請求項２記載の発明によれば、徐冷の際に
発生する金型の不均一な温度分布を除去することができ
る。この結果、熱歪による樹脂の変形等を防止すること
ができ、寸法精度が高く、内部歪の低い成形品を得るこ
とができる。請求項３記載の発明によれば、徐冷ステー
ションで略目標温度に徐冷された金型が成形品取出しス
テーションに移送されるまで目標温度に保持することが
でき、取出しステーションで金型が滞留している場合等
に、後続の金型の型温が低下するのを防止することがで
きる。この結果、均一かつ高精度な樹脂成形品を成形す
ることができる。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、分岐手段に
よって金型の最終的な移送経路を決定することができ、
金型の温度の微調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロータリー成形システムの一実施
例の全体構成図である。

【図２】分岐制御装置によって実行される徐冷作業のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１ ロータリー成形システム ２ 加熱ステーション ３ 射出成形ステーション ４ 徐冷ステーション ５ 成形品取出しステーション ６ 金型 ７ 移送路(移送手段) 13 ロータリー移送路 14〜21 徐冷装置 23〜30 測温機 33 分岐ステージ(分岐手段) 34 測温機 35 分岐制御装置(制御手段) 36 均熱部(均熱手段) 41 加熱保温ステーション 43、44、46〜52 加熱保温装置 45 ロータリー移送路

フロントページの続き (72)発明者 中山 攻 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 及川 欽一 岩手県花巻市大畑第十地割109 リコー 光学株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−39642（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−124078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89019（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329863（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−329901（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−253963（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−116175（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれのユニットが内部にキャビティが
   形成された一対の金型を、それぞれ移送手段を介して所
   定の加熱ステーション、射出成形ステーション、徐冷ス
   テーションおよび成形品取出しステーションの順に順次
   移送することにより、成形品を成形するロータリー成形
   システムにおいて、前記徐冷ステーションが、該徐冷ス
   テーションの出口から複数の金型を再び該徐冷ステーシ
   ョンの入口に向かってロータリー状に移送するロータリ
   ー移送手段と、該移送手段上に配設されるとともに、内
   部に冷却媒体が循環されて温度分布が均一な冷却ブロッ
   クを有する複数の徐冷装置と、徐冷装置に設けられ、金
   型の温度を測定する測温機と、を備え、ロータリー移送
   手段上をロータリー状に移送される金型に、前記冷却ブ
   ロックを接触させることにより金型を徐冷するようにし
   たことを特徴とするロータリー成形システム。
2. 【請求項２】前記徐冷ステーションが、所定の徐冷装置
   の間に均熱手段を有し、該均熱手段によって徐冷装置に
   よって生じた温度分布の均熱化を図るようにしたことを
   特徴とする請求項１記載のロータリー成形システム。
3. 【請求項３】前記徐冷ステーションと成形品取出しステ
   ーションの間に、加熱保温ステーションを設け、該加熱
   保温ステーションが、金型を徐冷ステーションから成形
   品取出しステーションに向かって移送する移送手段と、
   該移送手段上に配設され、金型の温度を一定に保持する
   複数の加熱保温装置と、を有することを特徴とする請求
   項１または２記載のロータリー成形システム。
4. 【請求項４】前記徐冷ステーションの出口付近に、金型
   を再び徐冷ステーションの入口に向かって移送する移送
   経路あるいは成形品取出しステーションに向かって移送
   する移送経路に切換接続される分岐手段が設けられ、該
   分岐手段が、金型の温度を測定する測温機と、該測温機
   の検出情報に基づいて金型の移送経路を選択する制御手
   段と、を有することを特徴とする請求項１〜３何れかに
   記載のロータリー成形システム。