JP3598492B2 - 射出成形機の厚肉成形方法およびその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は射出成形機の厚肉成形方法に係わり、特に射出工程における溶融材料の金型内への充填をスクリュ回転動作および前進動作を組合せて行い、製品がフローマークやウェルドマークのない厚肉成形品を成形する方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来からこの種厚肉成形方法は、スクリュ前進限でスクリュを回転させ、溶融材料を金型キャビテイ内に押出し、キャビテイ内を充満した後、保圧する方法、或いはスクリュを後退限で回転させ、射出量の不足分だけ溶融材料を金型キャビテイ内に押出した後、スクリュを前進させて射出充填を行う方法等が知られており、成形品に必要な射出量に満たない仕様の射出装置であっても流動射出（イントルージョン射出）を駆使することにより、仕様以上の重量製品を安価に製造できることとして用いられており、更にレンズ等の光学精密製品を得るためにスクリュ後退限からのある位置でスクリュ前進動作および回転動作を同時に変更できる本出願人が既に出願済みの特公平７―１００３３６号公報に記載されているような厚肉成形方法も知られている。
【０００３】
特公平７―１００３３６号公報の厚肉成形方法について図４により説明する、１は射出成形機を示し、加熱シリンダ２の内徑部にスクリュ３が挿入されており、射出シリンダ４により軸方向に射出ストロークＳだけ進退するとともに、油圧モータ５により回転可能となっている。固定プレート６には固定金型７が、移動プレート８には移動金型９が取付けてあり、型締シリンダ１０により移動プレート８が進退され、型締時に両金型７および９が当接し、キャビテイ１１を形成するようになっている。
【０００４】
スクリュ３には位置検出装置１２が取付けてあり、スクリュ３が射出ストロークＳを移動する間、その位置を検出するものである。１３ないし１６は位置設定装置で、射出ストロークＳ間の任意の位置を設定することができ、前記位置検出装置１２が検出した検出値と位置設定装置１３ないし１６に設定した値とを比較器１７ないし２０が夫々比較し、検出値と設定値が一致したとき、一致信号を発するようになっている。
【０００５】
２１ａ〜２４ａおよび２１ｂ〜２４ｂは夫々射出速度、スクリュ回転数を設定する設定装置で任意の値に設定することができる。例えば射出ストロークＳ中の位置設定装置１３に設定した位置をスクリュ３が通過したとき、設定装置２１ａに設定したスクリュ移動速度（射出速度）又は２１ｂに設定したスクリュ回転数となるようにしている。
【０００６】
２５ａおよび２５ｂは信号切換装置で、設定装置２１ａ〜２４ａおよび２１ｂ〜２４ｂからの信号を切換え、後述する電磁流量制御弁に作用するもので、先に受けた信号を次の信号を受け取るまで発信し続けるようにしてある。２６および２７は電磁流量制御弁で、前者は射出シリンダ４へ作用する圧油の流量制御をするもので、スクリュ３の射出速度を制御すもの、後者は油圧モータ５へ作用する圧油の流量を制御するものでスクリュ３の回転数を制御するものである。
【０００７】
以上説明したような構成となっているので、計量された溶融材料をキャビテイ内に充填するに際し、スクリュの前進動作による射出と同時にスクリュの回転によるキャビテイ内への溶融材料の注入を行うことができ、更に射出速度、スクリュ回転数を同時に、しかも多段にプログラム制御することにより成形品に適した充填速度が得られ、ウエルドマークやフローマークが解消される。
【０００８】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、前述の方法は光学レンズ等の製品を想定したものであり、通常の厚肉の重量製品、例へば大型のＹ型継手等の配管部品の成形には過剰な装備で、高価であつた。
【０００９】
本発明の目的は前述のような配管部品等の１０ｋｇ程度の厚肉成形品を得るための光学レンズほどの精密さは不要で、安価で、確実な厚肉成形方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は第１に計量された材料を金型キャビティ内に充填するべくスクリュを後退限から前進させるに際し、スクリュを予め定めた任意時間だけ予め定めた任意の回転数で回転させ、次いで予め定めた任意の射出速度で予め定めた任意の位置まで前進させるこの回転、前進動作からなる工程を、複数回にわたり各回毎に異なった時間、回転数および射出速度で繰返す射出成形機の厚肉成形方法とした。
【００１１】
第２に計量された材料を金型キャビティ内に充填するべくスクリュを後退限から前進させるに際し、後退限にあるスクリュを予め定められた任意の時間だけ予め定めた任意の回転数で回転させる動作を、複数回にわたり各回毎に異なった時間、回転数で繰返し行った後、スクリュを多段に前進させることを特徴とする射出成形機の厚肉成形方法とした。
【００１２】
さらに第１の方法を行うため、射出ストロークを任意の復数区分に区分する位置設定器と、スクリュに取付けたスクリュ移動位置を検出する位置検出器と、位置検出器が検出した検出値と位置設定器に設定した設定値を比較し、両値が一致した時、一致信号を発信する比較器と、前記復数区分内の射出速度を設定する射出速度設定器と、前記回転、前進動作からなる工程における前進動作前のスクリュ回転数を設定するスクリュ回転数設定器と、スクリュ回転時間を夫々設定するタイマと、前記比較器からの一致信号を受け、順次射出速度設定器に設定した設定値を射出速度を制御する油圧回路中の電磁流量制御弁へ作用させるとともに、前記タイマのアウト信号の度に順次スクリュ回転数を制御する油圧回路中の電磁流量制御弁へ作用させる信号切換装置を有してなることを特徴とする射出成形機の厚肉成形装置とした。
【００１３】
さらに第２の方法を行うために前進動作前のスクリュ回転数に換えて後退限でスクリュを異なった回転数および時間で夫々回転させた後スクリュを多段に前進させる射出成形機の厚肉成形装置とすれば好適である。
さらにまた射出速度を制御する電磁流量制御弁およびスクリュ回転数を制御する電磁流量制御弁は一個の電磁流量制御弁を電磁切換弁の切換により兼用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１により説明する。説明に際し、従来装置と同一の部材は同一番号を付し、その説明を省き、新たに追加された部材のみ新番号を付してその説明をする。
【００１５】
射出成形機１の加熱シリンダ２の内徑部にスクリュ３が挿入されており、射出シリンダ４により軸方向に射出ストロークＳだけ進退し、油圧モータ５により回転可能となっている。固定プレート６には固定金型７が、移動プレート８には移動金型９が取付けてあり、型締シリンダ１０により移動プレート８が進退され、型締時に両金型７および９が当接し、キャビテイ１１を形成する。
【００１６】
スクリュ３には位置検出装置１２が取付けてあり、スクリュ３が射出ストロークＳを移動する間、その位置を検出するものである。１３ないし１６は位置設定装置で、射出ストロークＳ間の任意の区分を設定することができ、前記位置検出装置１２が検出した検出値と位置設定装置１３ないし１６に設定した値とを比較器１７ないし２０が夫々比較し、検出値と設定値が一致したとき、一致信号を発するようにしてある。
【００１７】
３１ａ〜３４ａは前記任意区分内の射出速度を設定する射出速度設定装置で、任意の射出速度値に設定することができ、スクリュ３が各区分内を射出速度設定装置に設定した射出速度で通過するようにしている。
【００１８】
３１ｂ〜３４ｂはキャビティ内に充填するべくスクリュを後退限から前進させるに際し、回転、前進動作からなる工程を繰返し行うためのスクリュ回転数を設定するスクリュ回転数設定装置、３１ｃ〜３４ｃはスクリュの回転時間を設定するタイマである。
【００１９】
３５は信号切換装置で、前記比較器１７ないし２０からの一致信号の度に、スクリュ回転数設定装置３１ｂ〜３４ｂに設定してあるスクリュ回転数に順次切換えるべく油圧回路中の電磁流量調整弁３６に制御信号を発信するとともに、射出シリンダ４の進退を制御する電磁切換弁３７及び油圧モータ５の回転の開始、停止を制御する電磁切換弁３８に制御信号を発信するものである。
【００２０】
以上説明したような構成となっており、次にその作用動作について図２の動作線図で示すようにスクリュストロークＳをＳ１〜Ｓ４に区分し、各区分内を射出速度Ｖ１〜Ｖ４で通過し、スクリュ回転数設定装置３１ｂ〜３４ｂに夫々スクリュ回転数Ｎ１〜Ｎ４、タイマ３１ｃ〜３４ｃに夫々時間Ｔ１〜Ｔ４の場合を例に採り説明する。
計量が完了し、スクリュ３がスクリュ後退限から前進するに際し、電磁切換弁３７が中立位置、電磁切換弁３８をＡ位置にしておき、先ず、スクリュ後退限でスクリュ３が回転数Ｎ１で時間Ｔ１だけ回転し、時間Ｔ１のタイムアウト信号により今度は電磁切換弁３７がＢ位置、電磁切換弁３８がＢ位置となって区分Ｓ１の間を射出速度Ｖ１で移動する。スクリュ３が区分Ｓ１通過すると比較器１８から一致信号により区分Ｓ２に切換るとともに、信号切換装置３５からの信号により再び電磁切換弁３７が中立位置、電磁切換弁３８をＡ位置になり、スクリュ３が回転数Ｎ２で時間Ｔ２だけ回転し、時間Ｔ２のタイムアウト信号により今度は電磁切換弁３７がＢ位置、電磁切換弁３８がＢ位置となって区分Ｓ２の間を射出速度Ｖ２で移動する。
【００２１】
同様に区分Ｓ３、Ｓ４においてもスクリュ３は夫々時間Ｔ３の間に回転数Ｎ３
、時間Ｔ４の間に回転数Ｎ４の回転をした後、射出速度Ｖ３、Ｖ４で移動するようになっている。
【００２２】
以上説明したようになっており、光学精密製品であるレンズ等の成形のようにスクリュの射出動作と回転動作を同時に行うため、電磁流量調整弁を２個同時に作動させる必要があった成形装置と比べ、スクリュの射出動作と回転動作を別々に行うため１個の電磁流量調整弁を射出動作、回転動作の度に切換えて使用できること、更にスクリュの射出動作と回転動作を同時に行うために大容量のポンプおよびモータを使用する必要がない。
【００２３】
次に本発明の他の実施の形態を説明する。この実施の形態は図３の動作線図に示すようにスクリュ後退限でスクリュを予め定めた任意の時間だけ予め定めた任意の回転数で回転させる動作を複数回行った後、スクリュの前進動作をさせるものである。即ち、スクリュ後退限でスクリュ回転数設定装置３１ｂ〜３４ｂに夫々スクリュ回転数ｎ１〜ｎ４、タイマ３１ｃ〜３４ｃに夫々時間ｔ１〜ｔ４を設定し、スクリュ回転数ｎ１で時間ｔ１ないしスクリュ回転数ｎ４で時間ｔ４を行った後、区分Ｓ１〜Ｓ４の各区分内を射出速度ｖ１〜ｖ４で通過するようにしている。
【００２４】
このようにして型締力８５０ｔｏｎ、最大射出量６１５０ｇの成形機により製品重量１０ｋｇの成形品を成形したところ優れた品質の配管継手ができた。
【００２５】
【発明の効果】
配管部品等の１０ｋｇ程度の厚肉成形品を得るための光学レンズほどの精密さは不要で、安価で、確実な厚肉成形方法が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態例を示す成形装置の説明図である。
【図２】本発明の１実施形態例を示す成形装置のスクリュの動作線図である。
【図３】本発明の他の実施形態例を示す成形装置のスクリュの動作線図である。
【図４】従来の光学精密製品であるレンズ等の成形用成形装置の説明図である。
【符号の説明】
３ スクリュ
１３〜１６ 位置設定装置
１７〜２０ 比較器
２１ａ〜２４ａ 射出速度設定装置
２１ｂ〜２４ｂ スクリュ回転数設定装置
２５ 信号切換装置
２６、２７ 電磁流量調整弁
３１ａ〜３４ａ 射出速度設定装置
３１ｂ〜３４ｂ スクリュ回転数設定装置
３１ｃ〜３４ｃ タイマ
３５ 信号切換装置
３６ 電磁流量調整弁
３７、３８ 電磁切換弁

Claims (5)

1. 計量された材料を金型キャビティ内に充填するべくスクリュを後退限から前進させるに際し、スクリュを予め定めた任意時間だけ予め定めた任意の回転数で回転させ、次いで予め定めた任意の射出速度で予め定めた任意の位置まで前進させるこの回転、前進動作からなる工程を、複数回にわたり各回毎に異なった時間、回転数および射出速度で繰返す射出成形機の厚肉成形方法。
2. 計量された材料を金型キャビティ内に充填するべくスクリュを後退限から前進させるに際し、後退限にあるスクリュを予め定められた任意の時間だけ予め定めた任意の回転数で回転させる動作を、複数回にわたり各回毎に異なった時間、回転数で繰返し行った後、スクリュを多段に前進させることを特徴とする射出成形機の厚肉成形方法。
3. 請求項１記載の射出成形機の厚肉成形方法を行うための射出成形機の厚肉成形装置であって、射出ストロークを任意の復数区分に区分する位置設定装置と、スクリュに取付けたスクリュ移動位置を検出する位置検出装置と、位置検出装置が検出した検出値と位置設定装置に設定した設定値を比較し、両値が一致した時、一致信号を発信する比較器と、前記復数区分内の射出速度を設定する射出速度設定装置と、前記回転、前進動作からなる工程における前進動作前のスクリュ回転数を設定するスクリュ回転数設定装置と、スクリュ回転時間を夫々設定するタイマと、比較器からの一致信号を受け、順次射出速度設定器に設定した設定値を射出速度を制御する油圧回路中の電磁流量制御弁へ作用させるとともに、タイマのアウト信号の度に順次スクリュ回転数を制御する油圧回路中の電磁流量制御弁へ作用させる信号切換装置を有してなることを特徴とする射出成形機の厚肉成形装置。
4. 請求項２記載の射出成形機の厚肉成形方法を行うための射出成形機の厚肉成形装置であって、請求項３記載の前記スクリュ回転数設定装置を前進動作前のスクリュ回転数の設定用に換えて後退限におけるスクリュ回転数設定用としたことを特徴とする射出成形機の厚肉成形装置。
5. 前記射出速度を制御する電磁流量制御弁およびスクリュ回転数を制御する電磁流量制御弁は一個の電磁流量制御弁を電磁切換弁の切換により兼用することを特徴とする請求項３または４記載の射出成形機の厚肉成形装置。

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