JP3865311B2

JP3865311B2 - 樹脂成形機

Info

Publication number: JP3865311B2
Application number: JP2003074214A
Authority: JP
Inventors: 宏三岩村
Original assignee: 福田金型株式会社
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP2004276527A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、樹脂成形機に係り、射出成形からブロー成形に至るまでを一連の工程で行うことができ、かつ容易に金型を交換することができる構造および成形方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】
特表平１０−５０７４２０
【０００３】
従来から、射出成形機の近傍にブロー成形機を備え、射出成形を完了したプリフォームをブロー成形機に搬送し、一連の工程にてブロー成形品を製造するための構造は、上記公知例のように知られている。この従来例では、射出成形機のすぐ近傍に吹込成形工具が設けられており、その間を移送ピックアップ体によってブランクを移送し、射出成形と吹込成形を一連に行う技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、指摘した従来例では射出成形と吹込成形を一連の工程にて行い、最終的にブロー成形品を製造する構成を採用している。しかしながら、たとえばこのような装置で製造されるＰＥＴ樹脂成形品は、製造が比較的困難であり、しかも成形品にアンダーカットがあるような形状の場合には射出成形金型が非常に複雑になる。しかも、この従来例では開示がないが、一般的には金型は装置の裏側から組み込まれるため、異なる金型を使用しようとする場合には射出成形機を分解して裏側から金型を組み立てるという複雑な工程を必要とする。したがって、この種の装置では一品種多量製造は向いているが、金型を頻繁に取り替える必要がある多品種少量製造には不向きであるとされる。
【０００５】
本発明では、従来の課題を解決しようとするものであり、特にＰＥＴ樹脂成形品の多品種少量製造にも適切な射出成形機の構成を開示することを目的とし、さらに射出成形によって得られたプリフォームを一連の工程にてブロー成形機に搬送し、精度の高いブロー成形品を得ることができる成形機を開示することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述した目的を達成するための手段として、射出成形ブロックとブロー成形ブロックを備えた固定側と移動側からなり、固定側の前記射出成形ブロックにはノズル、ホットランナー等を備えた射出成形装置と、ゲートを介して設けられた雌型と、この雌型の外側に設けられた口部型とを有し、移動側の前記射出成形ブロックには雄型を有し、固定側の前記ブロー成形ブロックには２つ割りされた一方側の中空型と、底型とを有し、移動側の前記ブロー成形ブロックには他方側の中空型を有し、移動側の型閉によって前記雌型と雄型および前記２つ割りの中空型が型閉する構成を採用した。そして、アームの先端に設けられたプリフォーム受取コアが前記アームの一定角度の往復回転の両位置に射出成形ブロックとブロー成形ブロックを位置させ、前記口部型の前進によって前記射出成形ブロックにおいて成形されたプリフォームを前記プリフォーム受取コアに受け渡し、前記アームの回転によってプリフォームを前記ブロー成形ブロックに移送するという一連の受け渡しによってプリフォームの成形から最終成形品の成形を行うという手段を採用した。また、ブロー成形ブロックの底型を下方から底型取付板に支持し、この底型取付板を底型と共に回転可能又は平行移動可能とする手段も採用した。射出成形ブロックにおいて成形されたプリフォームは、プリフォーム受取コアによってブロー成形ブロックに移送されるが、口部型は雌型に残留したプリフォームを受取コアに受け渡すことを目的として前進する。プリフォーム受取コアは、アームの回転に伴ってプリフォームを射出成形ブロックからブロー成形ブロックに移送する機能を行う。一方、底型の構成は最終成形品の取り出しのための手段であるが、この手段によって成型品を容易に成形機から取り出すことができる。
【０００８】
さらにまた、プリフォーム受取コアには入り子をさらに設け、この入り子は少なくともプリフォームの移送時にはバキュームによる吸引を行うという手段も選択的に採用した。入り子によって吸引を行うことにより、プリフォームの移送時に不用意にプリフォームが脱落することを防止する。
【０００９】
雌型および口部型の構成については、移動側から順次組み立て、および取り外すという手段を採用している。このような組み立てであれば、構造が複雑であり調整が困難なホットランナーシステムを分解することなく型のみを交換することができ、多品種少量生産に適する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明装置の概略側断面図であって、図１から図３に向かうように成形工程が進行し、図３から図１に復帰するという一連のサイクル工程を示している。ここで、Ａは本発明装置における射出成形ブロック、Ｂはブロー成形ブロックを示す。そして、１は装置の固定側、２は移動側であり、移動側２が往復動を行うことによって射出成形からブロー成形までの一連の工程を連続して行う。
【００１２】
固定側１の構成としては、３は公知の構造を採用したホットランナー、４はＰＥＴなどの溶融樹脂をホッとランナー３に導入するためのノズル、５は金型に溶融樹脂を射出するためのゲート、６は金型の雌型、７は射出成形が完了した予備成形品（プリフォーム）を雌型６側に留置するため、あるいは成形品にアンダーカットを施すための口部型、８は雌型６を格納している固定側板である。ここで、図面でも明らかなように、本発明装置では雌型６および口部型７はノズル４側から組み込むのではなく、ホットランナー３はそのままの状態で移動側２から雌型６および口部型７の順に組み立てるようにしている。なお、９はプリフォームのゲート部に残留する突起を切断するためのゲートカット機である。
【００１３】
次に、移動側２の構成を説明すると、１０はプリフォームを射出成形するための雄型、１１は雄型１０が設けられた移動側板、である。そして、移動側２が固定側１に対して往復動を繰り返し、雌型６に雄型１０が確実に収容された状態でノズル４から導入された溶融樹脂がホットランナー３によってゲート５を介して射出されることによって、プリフォームが順次製造され、ゲートカット機９によって不要なゲート部分の突起を切除される。このように、プリフォームの射出成形については固定側１に対する移動側２の往復動に応じて処理が行われることになる。
【００１４】
続いて上述した手順によって製造されたプリフォームを搬送してブロー成形で最終品を製造する構成について説明する。図中、１２はプリフォームの移送アームであり、この移送アームが一定角度だけ回転することによってその先端部に設置されたプリフォーム受取りコア１３が射出成形型からプリフォームを受け取り、ブロー成形機に搬送する。ブロー成形ブロックＢについては、２つ割りの中空型１４・１５の一方側１４が固定側１に設けられ、他方側１５が移動側２に設けられており、上述した射出成形工程で移動側２が固定側１に密着するのと同時に成形型として組み合わされる関係に配置されている。なお、図１は移送アーム１２が下方に移動してプリフォーム受取りコア１３がブロー成形ブロックＢ側に位置する場合を示し、図２はその逆にプリフォーム受取りコア１３が射出成形ブロックＡ側に位置する場合を示している。本実施形態では移送アーム１２が水平方向から９０度下側に回転することによってプリフォームを受け渡しする構成としているが、その回転角度は限定されるものではない。１６はプリフォーム受取りコア１３の入り子であって、バキュームをかけることによってプリフォーム受取りコア１３が受け取ったプリフォームが移送中に脱落しないようにしている。なお、この構成は一例であって、入り子１６についてプリフォームと機械的な接触によって脱落を防止する構成や、軽い粘着によって脱落を防止する構成を代替的に採用することも本発明の範囲に含まれる。
【００１５】
１７は延伸棒、１８は延伸棒先端チップであり、ブロー成形時に成形型に挿通しエアの吹き込みを行う構成である。なお、延伸棒先端チップ１８は取り外して交換することができ、これを交換することによって異種成形品を成形することができる。
【００１６】
また、１９は底型取付板であり、その上部にはブロー成形用の底型２０が設けられている。この底型取付板１９は移動側２を閉じた状態では底型取付押え板２１によって支持しているが、底型取付押え板２１は射出成形時に用いる加圧空気を分岐させてこれに加えることによって底型取付板１９を上方に向かって付勢させ、ブロー成形時でも底型２０が動かないようにしている。なお、底型取付板１９は底型取付押え板２１の支持が外れれば水平方向あるいは回転方向に移動する構造にして、最終成形品を容易に取り出すことができるようにすることも可能である。
【００１７】
このような構成において、射出成形からブロー成形に至る一連の工程を説明すると、先ず固定側１と移動側２を組み合わせて雌型６に雄型１０を嵌合させ、ホットランナーシステム３等を備えた射出成形機を取り付ける。そして、溶融したＰＥＴ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂など任意に選択した樹脂をノズル４に射出する。この場合、本実施形態ではゲート５は通常よりも長く設定している。これは、ＰＥＴ樹脂の場合には射出成形によって結晶化することがあるので、この結晶化した部分をゲート５部に残留させることを目的としたもので、最終成形品の品質および歩留まりを向上させるためである。続いて移動側２を矢印Ｃ方向に移動させて型を拡開する。本実施形態では口部型７の型形状を少なくとも幾分かのアンダーカットが生ずるように設定する。このようにすると、型開時にプリフォームが雄型１０に密着して雄型１０側に移動することを回避することができ、その後の工程を確実にするためである。このようにして射出成形工程が終了する。なお、射出成形工程中はアーム１２は垂直下方を向くように位置しており、プリフォーム受取コア１３はブロー成形ブロックＢ側に位置している。
【００１８】
射出成形工程に引き続き、プリフォームの移送工程が開始される。型開に伴ってアーム１２が矢印Ｄ方向に回転して図２の状態に至り、その後口部型７がプリフォームを保持した状態でプリフォーム受取コア１３方向に進出する。アーム１２の先端にはプリフォーム受取コア１３が設けられるが、このコアは雄型１０と同様の形状をしているので、プリフォーム受取コア１３にはプリフォームが被覆される。この時点で口部型７は図３の矢印Ｅ方向に２分割されて拡開する構成としており、アンダーカットなどが設けられている場合でもその部分が干渉することがない。そして口部型７は後退して図１の状態まで復帰するが、受取コア１３に設けられた入り子１６ではバキューム等が働いているので、プリフォームは受取コア１３側に移行する。続いて固定側１に取り付けられたゲートカット機９によってゲート５に残留した突起を切断する。そしてアーム１２が復帰方向（矢印Ｃとは逆方向）に回転しプリフォームをブロー成形ブロックＢに移送する。なお、プリフォームの破損を防止するために、プリフォーム受取コア１３と口部型７の中心は一致している必要がある。また、図示してはいないが、雄型１０とアーム１２、あるいはプリフォーム受取コア１３はその回転によって干渉しないようにオフセットされていることはいうまでもない。
【００１９】
ブロー成形ブロックＢに移送された後は移動側２が型閉方向に移動し、移動側２に設置されている延伸棒１７が移動側板１１の内部を通過してプリフォームを延伸しながら先端部のチップ１８側から加圧空気を吹き込み、延伸中空成形を行う。なお、射出成形ブロックＡでは同時にプリフォームの射出成形工程が進行していることになる。
【００２０】
ブロー成形工程では、既に述べたように底型取付押え板２１が分岐された加圧空気によって底型取付板１９を支持しているので、底型２０などの成形型が成形工程においてずれることはない。そして、射出成形機の型締が高圧から低圧になった時に、中空型１４・１５は型閉のままで下方に移動して入り子１６との干渉を離脱させ、成形品の破損を防止するようにしている。この場合、入り子１６におけるバキュームによる吸引は停止する。
【００２１】
最終工程として、成形品の取り出し工程を説明する。図２あるいは図３のように再び移動側２を拡開すると、ブロー成形ブロックＢにおける底型２０は固定側１に設けられているので、成形品は底型２０に載せられた状態で固定側１に残留している。この状態から底型取付板１９を回転させたり、あるいは平行移動させることによって成形品を自重によって適宜なコンベヤ（図示せず）などに落下させ、装置外部に搬送する。なお、成形品の取り出しについては、コンベヤに落下させることに代えて公知の成形品取り出し機などによって掴み出すことも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、上述したような構成を採用したので、射出成形によってプリフォームを成形し、これをブロー成形あるいは延伸ブロー成形する場合でも一連の工程によって自動的に最終成形品を得ることができ、効率の良い成形機とすることができた。また、口部型を前進させる構成としているため、プリフォームの受け渡しに際しても受取コアに対して確実にプリフォームを移行することができ、しかも口部型にアンダーカットを付与した構成では雄型の型開時においてもプリフォームは確実に雌型側に残留することになり、製造歩留まりおよび効率を極めて改善することができるようになった。さらに、口部型は２分割とし、前進時にはこれが拡開するようにしているので、アンダーカットが干渉してプリフォームを受け渡すことができないという不都合を回避することができる。
【００２３】
また、雌型および口部型は移動側から順次組み立て、および取り外す構成としているので、精密なホットランナーシステムを分解することなく型だけを短時間で交換することができ、多品種少量生産が要求される場合でもこれに十分対応することができるようになった。
【００２４】
そして、ブロー成形ブロックの底型は下方から底型取付板に支持され、この底型取付板は前記底型と共に回転可能に構成し、あるいは平行移動可能に構成しているので、成形品の完成後には底型取付板を作動させるだけで容易に成形品を取り出すことができ、自動化により資することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施形態の型閉時を示す概略断面図
【図２】同、型開時を示す概略断面図
【図３】同、型開時において口部型が前進している状態を示す概略断面図
【符号の説明】
１装置固定側
２装置移動側
３ホットランナー
４ノズル
５ゲート
６雌型
７口部型
８固定側板
９ゲートカット機
１０雄型
１１移動側板
１２移送アーム
１３プリフォーム受け取りコア
１４・１５中空型
１６入り子
１７延伸棒
１８延伸棒先端チップ
１９底型取付板
２０ブロー成型用底型
２１底型取付押え板

Claims

射出成形ブロックとブロー成形ブロックを備えた固定側と移動側からなり、固定側の前記射出成形ブロックにはノズル、ホットランナー等を備えた射出成形装置と、ゲートを介して設けられた雌型と、この雌型の外側に設けられた口部型とを有し、移動側の前記射出成形ブロックには雄型を有し、固定側の前記ブロー成形ブロックには２つ割りされた一方側の中空型と、底型とを有し、移動側の前記ブロー成形ブロックには他方側の中空型を有し、移動側の型閉によって前記雌型と雄型および前記２つ割りの中空型が型閉する構成であって、アームの先端に設けられたプリフォーム受取コアが前記アームの一定角度の往復回転の両位置に射出成形ブロックとブロー成形ブロックを位置させ、前記口部型の前進によって前記射出成形ブロックにおいて成形されたプリフォームを前記プリフォーム受取コアに受け渡し、前記アームの回転によってプリフォームを前記ブロー成形ブロックに移送する一方、前記ブロー成形ブロックの底型は下方から底型取付板に支持され、この底型取付板は前記底型と共に回転可能又は平行移動可能としたことを特徴とする樹脂成形機。
プリフォーム受取コアには入り子をさらに設け、この入り子は少なくともプリフォームの移送時にはバキュームによる吸引を行う請求項１記載の樹脂成形機。
雌型および口部型は、移動側から順次組み立て、および取り外す請求項１又は２記載の樹脂成形機。