JP4014338B2

JP4014338B2 - 射出圧縮成形装置

Info

Publication number: JP4014338B2
Application number: JP22675299A
Authority: JP
Inventors: 実基彦木村; 一城若林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: JP2001047484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出圧縮成形装置に関し、一層詳細には、圧縮成形時において可動盤を固定盤側に指向して移動させる際に、前記可動盤と前記固定盤との平行度が高精度に維持される射出圧縮成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形装置を射出圧縮成形装置に改造する例として、タイバーロック式射出成形装置の改造が挙げられる。この改造されたタイバーロック式射出成形装置は、一側面に第１金型が設置された固定盤と、一側面に第２金型が設置された可動盤とを備え、固定盤と可動盤とは複数本のタイバーで連結されている。可動盤には、例えば、油圧シリンダのピストンロッドが接続されており、このピストンロッドが前進または後退動作することに伴い該可動盤が前記固定盤に接近または離間する。
【０００３】
この改造されたタイバーロック式射出成形装置を使用して樹脂の成形品を製造する場合、まず、ピストンロッドを前進動作させ、前記第１金型および前記第２金型によりキャビテイを形成する。この状態で、ロック機構によって可動盤をタイバーに固定位置決めする。
【０００４】
次に、溶融した樹脂（以下、溶湯という）を射出機構から前記キャビテイに射出する。そして、溶湯が完全に固化する前に、この溶湯を圧縮して成形する。具体的には、可動盤が固定位置決めされたタイバーを固定盤側に指向して前進動作させる。その結果、第２金型が第１金型にさらに接近して両者が密着し、溶湯が圧縮成形される。
【０００５】
最後に、圧縮成形された溶湯を固化させることにより、樹脂の成形品が得られるに至る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来技術に係る改造された射出成形装置においては、溶湯の圧縮成形を行う際、固定盤と可動盤とを互いに平行に維持することが困難であるという不具合がある。
【０００７】
すなわち、可動盤の固定盤側への移動、換言すれば、第２金型の第１金型への接近は上記したように２段階で行われるが、溶湯の圧縮成形時に第１金型と第２金型とが密着するに至る過程で、溶湯の一部がキャビテイ外に漏出してしまう。この漏出量は漏出箇所によって異なる。したがって、漏出量が少ない箇所においては第２金型を第１金型に接近させることは容易であるが、漏出量が多い箇所においては第２金型を第１金型に接近させることが困難となるからである。
【０００８】
換言すれば、溶湯の圧縮成形時における可動盤の固定盤側への移動は、溶湯の漏出量が少ない箇所では容易であるが、漏出量が多い箇所では困難となる。このため、可動盤に傾きが生じるので、第１金型に対して第２金型が傾きながら接近する。その結果、両金型を完全に密着させることが困難となる。このような事態が生じた場合には、所定の形状・寸法の成形品を得ることができない。また、成形品に歪やヒケ、表面斑等が発生することもあり、成形品の品質にばらつきが生じてしまう。
【０００９】
結局、従来技術に係る改造された射出成形装置を使用して樹脂の成形品を製造する場合、該成形品の歩留まりが低いという不具合がある。
【００１０】
これを解決するためには、特開平５−２６９７５０号公報や特開平８−１１８４４１号公報に開示された型締装置を射出成形装置に設置することが有効であるかのように考えられる。しかしながら、これらの型締装置は多くの油圧駆動機構やこれを制御するための制御機構を必要とするので、射出成形装置に設置する場合には設備投資が増大し、その結果、成形品の製造コストの上昇を惹起するという不具合が露呈する。
【００１１】
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、溶湯の圧縮成形時における可動盤と固定盤との平行度を簡易な構成で維持することができ、しかも、このために歪やヒケ、表面斑等のない成形品を所定の形状・寸法で製造することができる射出圧縮成形装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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、本発明は、固定盤の一側面に設置された第１金型と、前記固定盤に接近または離間自在な可動盤の一側面に設置された第２金型と、前記固定盤と前記可動盤とを連結する複数本のタイバーと、前記第１金型および前記第２金型によりキャビテイが形成されるまで前記可動盤を前記固定盤に指向して移動させる第１の駆動機構と、前記固定盤または前記可動盤のいずれか一方の他側面に設置され、前記キャビテイに溶湯を射出するための射出機構と、前記キャビテイに溶湯が射出された後に前記可動盤を前記固定盤側に指向してさらに移動させる第２の駆動機構と、前記第１金型または前記第２金型のいずれか一方と同側面に設置され、前記固定盤または前記可動盤のいずれか一方を支持する複数個のシリンダと、前記第２の駆動機構が付勢された際に前記固定盤と前記可動盤との平行度を検出する複数個の変位センサと、前記複数個の変位センサの検出結果に基づいて前記複数個のシリンダにおける各々の圧力流体の圧力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
変位センサにより可動盤が傾いていることが検出された場合には、制御手段によって複数個のシリンダにおける圧力流体の圧力が調整される。すなわち、可動盤の移動速度が速い箇所におけるシリンダはピストンロッドを押入することが困難となり、一方、移動速度が遅い箇所におけるシリンダはピストンロッドを押入することが容易となる。その結果、可動盤の傾きが常時矯正されるので、固定盤と可動盤との平行度が維持される。したがって、歪やヒケ、表面斑のない成形品を所定の形状・寸法で製造することができる。しかも、構成が簡素である。
【００１４】
この射出圧縮成形装置には、さらに、前記複数個のシリンダの各ピストンロッドを受けるロッド受けを備え、前記ロッド受けにリミットスイッチを設置することが好ましい。射出機構からの溶湯の射出が遅延タイマー等により自動的に行われるようになる。
【００１５】
射出圧縮成形装置の好適な例としては、キャビテイが形成された際に前記可動盤を前記タイバーに固定位置決めするロック機構を備えるタイバーロック式射出圧縮成形装置を挙げることができる。この場合、前記第２の駆動機構がタイバーを固定盤側に指向して前進動作させることにより可動盤が固定盤側へ指向して移動する。そこで、変位センサによりタイバーの固定盤からの突出長さを検出するようにすれば、上記の制御を容易に行うことができる。
【００１６】
射出圧縮成形装置の他の好適な例としては、第１の駆動機構が第２の駆動機構を兼ねるものを挙げることができる。この場合、変位センサにより第１の駆動機構の駆動部の変位を検出し、該駆動部の前進速度を調整するようにすれば、上記の制御を容易に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る射出圧縮成形装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１に、本実施の形態に係る射出圧縮成形装置１０の全体概略構成図を示す。この射出圧縮成形装置１０においては、左側に固定盤１２が配設されており、右側に可動盤１４が配置されている。該可動盤１４は、油圧シリンダ１６ａ、１６ｂのピストンロッド１８ａ、１８ｂが進退動作することにより固定盤１２に対して接近または離間自在である。そして、固定盤１２と可動盤１４とは、各々の隅角部において４本のタイバー２０ａ〜２０ｄによって連結されている。
【００１９】
また、固定盤１２の一側面には第１金型２２が設置され、一方、可動盤１４の一側面には第２金型２４が設置されており、両金型２２、２４は互いに対向している。これらのうち、第１金型２２には、固定盤１２の他側面に設置された射出機構２６から射出された溶湯を該第１金型２２および第２金型２４により形成されるキャビテイに導入するための通路２８が設けられている。そして、可動盤１４の他側面においてタイバー２０ａ〜２０ｄが貫挿された隅角部の各々には、該可動盤１４をタイバー２０ａ〜２０ｄに固定位置決めするために、互いに対向する一対の油圧シリンダからなる可動盤固定具３０ａ〜３０ｄが設置されている。すなわち、タイバー２０ａ〜２０ｄには歯部３２ａ〜３２ｄがそれぞれ形成されており、また、前記可動盤固定具３０ａ〜３０ｄの各々には、この歯部３２ａ〜３２ｄに噛合する歯部３４ａ〜３４ｄが形成されている。したがって、例えば、可動盤固定具３０ａのピストンロッドを伸張して歯部３２ａと歯部３４ａとを互いに噛合させれば、可動盤１４はタイバー２０ａに固定される。以下同様に、タイバー２０ｂ〜２０ｄの歯部３２ｂ〜３２ｄと可動盤固定具３０ｂ〜３０ｄの歯部３４ｂ〜３４ｄとを互いに噛合させれば、可動盤１４がタイバー２０ａ〜２０ｄに固定位置決めされる。すなわち、この射出圧縮成形装置１０は、タイバーロック式である。
【００２０】
さらに、固定盤１２の前記他側面には複動油圧シリンダ３６ａ〜３６ｄが設置されており、タイバー２０ａ〜２０ｄのそれぞれは、溶湯の圧縮成形時に、これらの複動油圧シリンダ３６ａ〜３６ｄにより固定盤１２側に指向して前進動作する。
【００２１】
この前進動作に伴って、タイバー２０ａ〜２０ｄにおける固定盤１２側に突出した端部３８ａ〜３８ｄが順次さらに突出するが、この際の端部３８ａ〜３８ｄの突出長さは、それぞれ、変位センサ４０ａ〜４０ｄにより常時検出される。すなわち、端部３８ａ〜３８ｄと変位センサ４０ａ〜４０ｄの先端部４２ａ〜４２ｄとはバー４４ａ〜４４ｄによりそれぞれ連結されており、したがって、該先端部４２ａ〜４２ｄは端部３８ａ〜３８ｄが突出することに伴い導出される。変位センサ４０ａ〜４０ｄは、この際の先端部４２ａ〜４２ｄの導出長さをタイバー２０ａ〜２０ｄの端部３８ａ〜３８ｄの突出長さとして検出する。
【００２２】
そして、図１および図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である図２に示すように、第１金型２２の隅角部の外側には、４個の油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄが設置されている。一方、第２金型２４の隅角部の外側には、これら油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄのピストンロッド４８ａ〜４８ｄがそれぞれ当接するロッド受け５０ａ〜５０ｄが設置されている。これらロッド受け５０ａ〜５０ｄの端面には図示しないリミットスイッチが配置されており、該端面にピストンロッド４８ａ〜４８ｄが当接した際にこれらリミットスイッチが付勢されることにより、射出機構２６からの溶湯の射出が開始される。
【００２３】
ここで、図３に示すように、変位センサ４０ａ〜４０ｄは制御回路５２に電気的に接続されており、検出結果を電気信号としてこの制御回路５２に常時送っている。一方、油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄから図示しない油供給源へ至る油排出系統（図示せず）には電磁弁５４ａ〜５４ｄがそれぞれ介在されており、これら電磁弁５４ａ〜５４ｄもまた制御回路５２に電気的に接続されている。
【００２４】
すなわち、制御回路５２は、変位センサ４０ａ〜４０ｄにより検出されたタイバー２０ａ〜２０ｄの端部３８ａ〜３８ｄの突出長さに応じて電磁弁５４ａ〜５４ｄの開度を調整する。これにより油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄにおける油圧が調整され、その結果、後述するように、固定盤１２と可動盤１４との平行度が維持される。このことから諒解されるように、油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄは、溶湯の圧縮成形時に可動盤１４を支持する。
【００２５】
次に、このように構成された射出圧縮成形装置１０の作用につき、樹脂の成形品を製造する場合を例として説明する。
【００２６】
まず、油圧シリンダ１６ａ、１６ｂのピストンロッド１８ａ、１８ｂを前進付勢することにより、図１に示した箇所に位置する可動盤１４を固定盤１２側に指向して移動させ、図４に示すように、第１金型２２および第２金型２４によりキャビテイ５６を形成する。そして、可動盤固定具３０ａ〜３０ｄのピストンロッド５８ａ〜５８ｄを伸張させ、可動盤固定具３０ａ〜３０ｄに形成された歯部３４ａ〜３４ｄをタイバー２０ａ〜２０ｄに形成された歯部３２ａ〜３２ｄに噛合させる。この噛合により、可動盤１４がタイバー２０ａ〜２０ｄに固定位置決めされる。なお、ピストンロッド４８ａ〜４８ｄとロッド受け５０ａ〜５０ｄとの間隔がキャビテイ５６の間隙よりも短くなるような場合には、ロッド受け５０ａ〜５０ｄの各端面にシム６０を設けて前記間隔を調整すればよい（図１および図４参照）。
【００２７】
この際、固定盤１２に設置された油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄのピストンロッド４８ａ〜４８ｄは、可動盤１４に設置されたロッド受け５０ａ〜５０ｄの端面に当接する。この当接により、これらロッド受け５０ａ〜５０ｄに設置されたリミットスイッチが付勢され、所定時間が経過した後、通路２８を介して、射出機構２６からキャビテイ５６への溶湯Ｌの射出が開始される。
【００２８】
溶湯Ｌの射出が終了した後に所定時間が経過すると、複動油圧シリンダ３６ａ〜３６ｄが自動的に付勢される。これにより、タイバー２０ａ〜２０ｄが固定盤１２側に指向して前進動作する。したがって、第２金型２４が第１金型２２にさらに接近するので、キャビテイ５６の間隔が狭められる。その結果、溶湯Ｌが圧縮され、間隔が狭められたキャビテイ５６の形状に応じて成形される。
【００２９】
このような溶湯Ｌの圧縮成形の際に、例えば、該溶湯Ｌがキャビテイ５６の上側に多く漏出した場合、前記制御回路５２は、次のように油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄの油圧を調整する。
【００３０】
この場合には、漏出した溶湯Ｌにより、可動盤１４の移動速度は下側に比して上側が遅くなる。したがって、タイバー２０ａ〜２０ｄの各端部３８ａ〜３８ｄの固定盤１２からの突出長さは、端部３８ｂ、３８ｃの方が端部３８ａ、３８ｄに比して長くなる。
【００３１】
これら端部３８ａ〜３８ｄの突出長さは、変位センサ４０ａ〜４０ｄにより、該変位センサ４０ａ〜４０ｄの先端部４２ａ〜４２ｄの導出長さとして検出される。上記したように、この検出結果は電気信号として制御回路５２に常時送られる。すなわち、該制御回路５２によって、突出長さが他の端部に比して長い（または短い）端部、換言すれば、他のタイバーよりも移動速度が速い（または遅い）タイバーが検知される。そして、制御回路５２は、この検出結果に基づいて、移動速度が速いタイバーは遅くなるように、また、移動速度が遅いタイバーは速くなるように、電磁弁５４ａ〜５４ｄの開度を調整する。
【００３２】
上記の例の場合、移動速度は、タイバー２０ａ、２０ｄの方が遅く、タイバー２０ｂ、２０ｃの方が速いので、制御回路５２は電磁弁５４ａ、５４ｄを開け、かつ電磁弁５４ｂ、５４ｃを絞る。これにより、油圧シリンダ４６ａ、４６ｄのピストンロッド４８ａ、４８ｄを容易に押入することができるようになるとともに、油圧シリンダ４６ｂ、４６ｃのピストンロッド４８ｂ、４８ｃは押入することが困難となる。
【００３３】
制御回路５２が電磁弁５４ａ〜５４ｄの開度を上記したように調整することにより、タイバー２０ａ、２０ｄの移動速度が速くなり、一方、タイバー２０ｂ、２０ｃの移動速度が遅くなる。そして、タイバー２０ａ〜２０ｄの端部３８ａ〜３８ｄの固定盤１２からの突出長さが全て揃った時点で、制御回路５２は電磁弁５４ａ〜５４ｄの開度が等しくなるように調整する。すなわち、油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄのピストンロッド４８ａ〜４８ｄが等しく押入できるようになり、タイバー２０ａ〜２０ｄの移動速度が全て等しくなる。油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄの油圧がこのように調整されることによって、固定盤１２と可動盤１４との平行度が維持される。
【００３４】
このように圧縮成形された溶湯Ｌを、次いで、冷却して完全に固化させる。その後、複動油圧シリンダ３６ａ〜３６ｄにより可動盤１４を固定盤１２から後退動作させ、可動盤固定具３０ａ〜３０ｄの歯部３４ａ〜３４ｄをタイバー２０ａ〜２０ｄの歯部３２ａ〜３２ｄから離脱させ、さらに、油圧シリンダ１６ａ、１６ｂのピストンロッド１８ａ、１８ｂを後退付勢することにより可動盤１４を固定盤１２から離間させれば、樹脂の成形品が得られるに至る。
【００３５】
溶湯Ｌの圧縮成形時には、上記したように固定盤１２と可動盤１４との平行度が維持されているので、得られた成形品には歪やヒケ、表面斑等が認められない。また、圧縮成形時に所定の形状のキャビテイが形成されるので、所定の形状・寸法をなす成形品を得ることができる。結局、射出圧縮成形装置１０を使用して溶湯Ｌの圧縮成形を行うことにより、成形品の歩留まりを向上させることができる。
【００３６】
なお、上記した実施の形態においては、射出圧縮成形装置１０として圧縮成形時にタイバー２０ａ〜２０ｄが前進動作するタイバーロック式を例示したが、圧縮成形時に油圧シリンダ１６ａ、１６ｂによって可動盤１４を前進動作させる射出圧縮成形装置であってもよい。この場合、変位センサ４０ａ〜４０ｄにより油圧シリンダ１６ａ、１６ｂのピストンロッド１８ａ、１８ｂの突出長さを検出し、該ピストンロッド１８ａ、１８ｂの前進速度を調整するようにすればよい。
【００３７】
また、この実施の形態では、油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄを固定盤１２に設置し、ロッド受け５０ａ〜５０ｄを可動盤１４に設置しているが、油圧シリンダ４６ａ〜４６ｄを可動盤１４に設置し、ロッド受け５０ａ〜５０ｄを固定盤１２に設置してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る射出圧縮成形装置によれば、溶湯の圧縮成形時に可動盤が固定盤側に指向して前進動作する際に、両者の平行度が高精度に維持される。このため、歪やヒケ、表面斑等が認められず、かつ所定の形状・寸法である成形品を得ることができる。したがって、成形品の歩留まりが著しく向上する。
【００３９】
また、本発明に係る射出圧縮成形装置においては、簡便な構成で可動盤と固定盤との平行度を維持することができる。したがって、高額の設備投資費を必要としないので、製造コストを上昇させることなく高品質の成形品を製造することができるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る射出圧縮成形装置の全体概略構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１の射出圧縮成形装置が具備する油圧シリンダの油圧を調整する制御系統を示す概略説明図である。
【図４】キャビテイに溶湯を射出した状態を示す一部縦断面説明図である。
【図５】射出された溶湯を圧縮成形した状態を示す一部縦断面説明図である。
【符号の説明】
１０…射出圧縮成形装置１２…固定盤
１４…可動盤
１６ａ、１６ｂ、４６ａ〜４６ｄ…油圧シリンダ
１８ａ、１８ｂ、４８ａ〜４８ｄ、５８ａ〜５８ｄ…ピストンロッド
２０ａ〜２０ｄ…タイバー２２…第１金型
２４…第２金型２６…射出機構
３０ａ〜３０ｄ…可動盤固定具３６ａ〜３６ｄ…複動油圧シリンダ
４０ａ〜４０ｄ…変位センサ５０ａ〜５０ｄ…ロッド受け
５２…制御回路５４ａ〜５４ｄ…電磁弁
５６…キャビテイＬ…溶湯

Claims

固定盤の一側面に設置された第１金型と、
前記固定盤に接近または離間自在な可動盤の一側面に設置された第２金型と、
前記固定盤と前記可動盤とを連結する複数本のタイバーと、
前記第１金型および前記第２金型によりキャビテイが形成されるまで前記可動盤を前記固定盤に指向して移動させる第１の駆動機構と、
前記固定盤または前記可動盤のいずれか一方の他側面に設置され、前記キャビテイに溶湯を射出するための射出機構と、
前記キャビテイに溶湯が射出された後に前記可動盤を前記固定盤側に指向してさらに移動させる第２の駆動機構と、
前記第１金型または前記第２金型のいずれか一方と同側面に設置され、前記固定盤または前記可動盤のいずれか一方を支持する複数個のシリンダと、
前記第２の駆動機構が付勢された際に前記固定盤と前記可動盤との平行度を検出する複数個の変位センサと、
前記複数個の変位センサの検出結果に基づいて前記複数個のシリンダにおける各々の圧力流体の圧力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする射出圧縮成形装置。
請求項１記載の射出圧縮成形装置において、
さらに、前記複数個のシリンダの各ピストンロッドを受けるロッド受けを備え、前記ロッド受けにはリミットスイッチが設置されていることを特徴とする射出圧縮成形装置。
請求項１または２記載の射出圧縮成形装置において、
さらに、キャビテイが形成された際に前記可動盤を前記タイバーに固定位置決めするロック機構を備え、
前記第２の駆動機構が前記タイバーを前記固定盤側に指向して前進動作させることにより前記可動盤が前記固定盤側へ指向して移動し、
前記変位センサが前記タイバーの前記固定盤からの突出長さを検出することを特徴とする射出圧縮成形装置。
請求項１または２記載の射出圧縮成形装置において、
前記第１の駆動機構が前記第２の駆動機構を兼ね、前記変位センサが前記第１の駆動機構の駆動部の変位を検出することを特徴とする射出圧縮成形装置。