JP4119456B2 - 射出成形機用の糸ひき吸引装置および該糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は射出成形の成形不良の原因となる樹脂の糸ひきを除去するための射出成形機用の糸ひき吸引装置および該糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法に関する。

従来の射出成形において、金型を開いて取出機によって成形品を取り出す際、射出成形機の射出ノズル内の樹脂の固化が不十分であるためにスプルの先端部分に樹脂の糸ひき不良が発生する場合があった。糸ひきが発生した場合、糸ひきが成形品の取出し工程時に金型へ接触し切れて金型内に残り、次サイクルの成形品に入り込んでしまう場合がある。糸ひきが入り込んだ成形品は全て廃却になってしまうため、糸ひきの発生を防止する必要があった。

従来、糸ひきの発生を防止する対策としては成形条件の変更が一般に用いられている。すなわち、ノズル先端の温度を低下させてスプルの固化速度を早めたり、あるいは成形品とスプルの冷却時間を延ばすことによりスプルを冷却して固化させる、といった対策により、糸ひきの発生を防ぐものである。

また、ノズル先端の温度を制御しているヒータの取付位置を後方に配置してノズル先端からヒータを離しておくことでノズル先端の温度を下げてスプルの固化速度を早めて糸ひきの発生を防ぐことが可能となる。

この他、特許文献１では、ノズル先端内部に設けた空洞によりヒータからノズル先端への熱伝導を抑制することでノズル先端の温度上昇を抑制し、糸ひきを防止する装置を開示している。特許文献２では、射出ノズルに向けて成形用気体を供給することでノズル先端の温度を低下させ、糸ひきを防止する装置を開示している。特許文献３では、ゲートブッシュ内にスピアが設けられており、ゲートブッシュ先端部の孔の内壁とスピア先端部の間の空間を小さくすることでこの空間に存在する樹脂の冷却を迅速に行い、糸ひきを防止する装置を開示している。
特開２００４−１７３４７号公報 特開２００３−２１１５１３号公報 特開平９−２５４１９１号公報

しかしながら、糸ひきの発生を防止するためにノズル先端の温度を低下させたり冷却時間を延ばす従来の対応策では以下の問題を生じてしまう場合がある。

冷却時間を延ばす方法では、成形時間が延び生産量が低下するだけでなく、冷却時間を延ばすことにより成形品の特性が変化するため、その他の成形条件の調整が必要になる。ヒータ位置を調整する方法では、ヒータ位置の調整を行うためには成形運転を停止させることととなり、この間は生産ができない。また、ノズル先端の温度を低下させる方法、および特許文献１〜３のいずれの方法にもおいても、ノズル先端の温度を低下させることで成形品の特性が変化するため、成形条件の調整が必要になる。そして、これら調整を要する方法の場合、調整中の成形品は特性が不安定なものとなるので、すべて廃却され、材料が無駄になる。

特に、上記対応策に限らず、糸ひきの発生を未然に防ごうとする従来の対応策の場合、予定通りに糸ひきの発生を防止できれば問題はないが、外乱などにより条件が変わることで糸ひきが発生してしまった場合には、この糸ひきを除去する等の対策をとることができず、成形品を廃棄せざるを得ない状況にあった。

そこで、本発明は、射出成形の成形不良の原因となる糸ひきを除去するための射出成形機用糸ひき吸引装置および該糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の射出成形機用の糸ひき吸引装置は、取出機によって成形品を金型から取り出す際にスプルに既に発生してしまった糸ひきを、取出機がスプルを金型内から金型外へと排出するまで吸引しておく吸引手段を有し、吸引手段は、取出機によって成形品とともに取り出されたスプルの先端部の近傍に吸引口が配置されたホースと、糸ひきをホース内に吸引させるための吸引力を発生させる真空発生手段と、真空発生手段のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段と、ホース内に付着した糸ひきをホース外に排出させるためのエアをホース内に供給するエア供給手段と、エア供給手段からホース内へのエアの供給を制御するための電磁弁と、を有し、制御手段は、電磁弁の開閉制御を行うものである。

本発明の糸ひき吸引装置は、糸ひきを吸引手段によってスプルが排出されるまで吸引しておくため、糸ひきがキャビティに新たに射出された溶融樹脂と混入して成形品質に悪影響を与えたり、次の型締めを行うとき、接合面に挟み込まれて完全に型締めができなくなったり、金型が破損してしまうのを防止することができる。

また、本発明は糸ひきの発生を防止するのではなく、既に発生してしまった糸ひきを排除するものであるため、糸ひき発生防止のための冷却時間や成形条件の調整が不要となる。これにより、生産時間を短縮化できるだけでなく、調整段階における成形品の廃棄や、材料の無駄を防止することができる。

本発明の成形品の製造方法は、本発明の糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法であって、制御手段が、取出機が待機位置から進入位置を経て成形品の取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて、真空発生手段をＯＮして真空を発生させる工程と、制御手段が、取出機が待機位置から受渡位置を経てスプルの排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて、真空発生手段をＯＦＦして真空の発生を停止させる工程と、を含む。

本発明の製造方法は、糸ひきが発生する前の段階から糸ひきの吸引を開始するため、発生した糸ひきを確実に吸引除去することができる。また、本発明の製造方法は、金型から完全に離れた位置である待機位置以降で吸引動作を停止するため、キャビティ内に糸ひきを残してしまうことがない。

また、本発明の成形品の製造方法は、本発明の糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法であって、制御手段が、取出機が待機位置から進入位置を経て成形品の取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて真空発生手段をＯＮして真空を発生させる工程内において、真空発生手段をＯＮする前または真空発生手段のＯＮと同時に電磁弁を閉じる工程と、制御手段が、取出機が待機位置から受渡位置を経てスプルの排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて真空発生手段をＯＦＦして真空の発生を停止させる工程において、真空発生手段をＯＦＦした後または真空発生手段のＯＦＦと同時に電磁弁を開く工程と、を含む。

本発明の製造方法における制御によれば、ホース内への糸ひきの吸引とホース外への糸ひきの排出といった相反する動作が重畳しないため、糸ひきの吸引と排出を効率よく行うことができる。

本発明は、糸ひきの発生を防止するのではなく、既に発生してしまった糸ひきを排除するものであるため、糸ひき発生防止のための冷却時間や成形条件の調整が不要となる。これにより、生産時間の短縮化、調整段階における成形品の廃棄や、材料の無駄を防止することができる。

（第１の実施形態）
図１に本実施形態の射出成形機用の糸ひき吸引装置の模式図を示す。

図１は、金型９を、固定盤８と不図示のエンドハウジングとを所定の間隔で結合している４本のタイバー７の軸方向にみた図であり、取出機３によって成形品を取り出した際にスプル４から糸ひき５が発生した状態を模式的に示している。

金型９は、固定盤８に固定された固定金型と不図示の駆動装置により摺動する可動金型とを有する。固定金型には、射出成形機のシリンダから射出される溶融樹脂が通過するスプルが設けられている。

取出機３は、金型９のキャビティ内にて成形された成形品を取り出す装置である。

ホース２は真空エジェクタ１に接続されており、真空エジェクタ１は制御装置６からの制御信号により吸引動作を行う。なお、本実施形態では、真空を発生する手段として、真空エジェクタ１を一例に示したが、これに限定されるものではなく、真空を発生し、吸引動作が可能であればどのような構成であってもよく、例えば真空ポンプであってもよい。

糸ひき５は取出機３によって成形品を取り出した際のスプル４の先端にて発生するため、ホース２の吸引口２ａはスプル４の先端部近傍に配置されている。より詳細には、吸引口２ａは糸ひき５の先端部分に向けて開口するように配置されている。

取出機３は後述するように、待機位置、進入位置、取出位置、受渡位置、排出位置の間を移動するが、吸引口２ａが常にスプル４の先端部近傍に配置されるようにするため、ホース２は取出機３に取り付けられている（図３参照）。よって、ホース２は、取出機３の移動に追従可能なように柔軟な特性のものが好ましい。また、ホース２の内径と吸引口２ａの内径とは同一であってもよいが、吸引口２ａの内径がホース２の内径よりも大きくてもよいし、あるいは逆に小さくてもよい。吸引口２ａの内径を大きくした場合、糸ひき５の捕捉をより確実にすることができる。吸引口２ａの内径を小さくした場合、吸引口２ａにおけるエアの流速を高めることができ、糸ひき５を強力に吸引することができる。

次に、図２に示す動作タイミングチャートを用いて、取出機３による成形品の取り出し動作および取出機３と真空エジェクタ１の動作タイミングについて説明する。

まず、取出機３による成形品の取り出し動作について説明する。

金型９を型締めし、固定金型と可動金型の両型の接合面に形成されたキャビティ内に溶融樹脂を加熱シリンダよりノズル、スプル、ランナ、ゲートを経由して射出注入し、金型９を冷却して樹脂を硬化させる。この状態では取出機３は待機位置にて待機している。樹脂硬化後、両型を開き、取出機３を待機位置から進入位置まで移動させる。すなわち、取出機３を開いた状態の両型間に進入させる。

次いで、取出機３は、成形品を取り出し可能な取出位置まで移動し、硬化した成形品をスプル４とともに取り出す。この際スプル４の先端に糸ひき５が発生する。

成形品を取り出した取出機３は、取出位置から進入位置を介して待機位置まで戻る。取出機３は、待機位置から成形品を受け渡す受渡位置まで移動する。受渡位置には不図示のコンベアが配置されており、取出機３は、取り出した成形品をコンベアへと受け渡す。

成形品を受け渡した取出機３は、排出位置まで移動してスプル４を排出する。

次に、取出機３と真空エジェクタ１の動作タイミングについて説明する。
１．取出機３が待機位置から進入位置を経て取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて、制御装置６は真空エジェクタ１の動作をＯＮする（図２中、Ａで示される時間内）。すなわち、真空エジェクタ１は取出機３がスプル４を取り出す前に吸引動作を開始する。
２．取出機３が成形品とともにスプル４を取り出す際に、糸ひき５は、ホース２の吸引口２ａの吸引力によりホース２内に向けて吸引保持される。
３．取出機３は取出位置から進入位置を経て待機位置へと戻る。すなわち、取出機３は、糸ひき５をホース２で吸引保持した状態でスプル４とともに、金型９外へと搬出する。
４．取出機３が待機位置から受渡位置を経て排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて、制御装置６は真空エジェクタ１の動作をＯＦＦする（図２中、Ｂで示される時間内）。すなわち、真空エジェクタ１は取出機３がスプル４を排出する前に吸引動作を終了する。
５．糸ひき５は、取出機３がスプル４を排出すると同時にスプル４と共に落下する。

本発明の製造方法は、糸ひきが発生する前の段階から糸ひきの吸引を開始するため、発生した糸ひきを確実に吸引除去することができる。また、本発明の製造方法は、金型から完全に離れた位置である待機位置以降で吸引動作を停止するため、キャビティ内に糸ひきを残してしまうことがない。

図３に糸ひき５がホース２に吸引保持されている状態の写真を示す。ホース２は取出機３に取り付けられている。また、ホース２の吸引口２ａは取出機３が把持しているスプル４の先端部近傍に配置されている。図３においては、吸引口２ａはスプル４の先端部の上方に配置されている。取出機３によって成形品とともに取り出されたスプル４に発生した糸ひき５は、糸ひき５の端部が上方に配置されたホース２内に吸引されることで上方に曲がった状態で吸引保持されている。このようにして糸ひき５を吸引保持した状態で糸ひき５を金型９から外部に搬出するため糸ひき５が金型９間に残ってしまうのを確実に防止することができる。

従来の糸ひき対策は糸ひきの発生を未然に防止する方法であったが、以上のように本実施形態は、既に発生した糸ひきを除去することで糸ひきによる問題を解決するものである。よって、糸ひき発生防止のための冷却時間や成形条件の調整が不要となる。これにより、生産時間を短縮化できるだけでなく、調整段階における成形品の廃棄や、材料の無駄を防止することができる。

なお、本願発明は従来技術と組み合わせて用いるものであってもよい。すなわち、従来技術により糸ひきの発生を抑制しておき、それでも発生してしまった糸ひきを本願発明により吸引除去するものであってもよい。この場合、二重の糸ひき対策が施されることとなり、より確実に糸ひきによる弊害を排除することができる。
（第２の実施形態）
本実施形態においては第１の実施形態で説明した部材と同一部材については同一の符号を用いて説明する。

ホース２で吸引した糸ひき５がホース２に付着し、排出したスプル４が糸ひき５にぶら下がってしまった場合、スプル４の排出ミスとなるが、本実施形態の糸ひき吸引装置は、ホース２に付着した糸ひき５を排出することが可能である。図４に本実施形態の射出成形機用の糸ひき吸引装置の模式図を示す。

基本的な構成は第１の実施形態で説明した糸ひき吸引装置と同様であるが、エア供給装置１１と、電磁弁１０とを備えている点で異なる。エア供給装置１１は電磁弁１０を介してホース２に接続されており、ホース２内にエアを供給する。電磁弁１０は制御装置６により開閉が制御される。なお、エア供給装置１１は、真空発生手段として真空エジェクタ１を用いる場合、真空エジェクタ１にエアを供給する供給手段を共用するものであってもよい。

糸ひき５はスプル４を排出し、落下させることでいっしょに落下する場合と、糸ひき５がホース２に付着する場合とがある。糸ひき５がホース２に付着した場合、排出したスプル４が糸ひき５にぶら下がってしまうこととなる。

本実施形態の糸ひき吸引装置は、このようなホース２内に付着した糸ひき５を、電磁弁１０が開くことでエア供給装置１１からホース２内に供給されたエアにより吸引口２ａより外部に排出する機能を有する。

次に、本実施形態の取出機３、真空エジェクタ１および電磁弁１０の動作タイミングについて図５を用いて説明する。なお、図５中の電磁弁動作におけるＯＮ状態が電磁弁１０が開いた状態であり、ＯＦＦが閉じた状態である。
１．取出機３が待機位置から進入位置を経て取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて、制御装置６は真空エジェクタ１の動作をＯＮする（図５中、Ａ’で示される時間内）。すなわち、真空エジェクタ１は取出機３がスプル４を取り出す前に吸引動作を開始する。また、この時間内に制御装置６は電磁弁１０をＯＦＦして閉じる。糸ひき５の吸引を確実にするため、電磁弁１０をＯＦＦするタイミングは真空エジェクタ１をＯＮする前か、あるいは真空エジェクタ１のＯＮと同時が好ましい。
２．取出機３が成形品とともにスプル４を取出す際に、糸ひき５は、ホース２の吸引口２ａの吸引力によりホース２内に向けて吸引されホース２内に付着する。
３．取出機３は取出位置から進入位置を経て待機位置へと戻る。すなわち、取出機３は、糸ひき５がホース２内に付着した状態でスプル４とともに金型９外へと搬出する。
４．取出機３が待機位置から受渡位置を経て排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて、制御装置６は真空エジェクタ１の動作をＯＦＦする（図５中、Ｂ’で示される時間内）。すなわち、真空エジェクタ１は取出機３がスプル４を排出する前に吸引動作を終了する。また、この時間内に制御装置６は電磁弁１０をＯＮして開き、エア供給装置１１からのエアをホース２内に供給し、ホース２内に残存した糸ひき５を吸引口２ａから排出する。糸ひき５の排出を確実にするため、電磁弁１０をＯＮするタイミングは、真空エジェクタ１をＯＦＦした後か、あるいは真空エジェクタ１のＯＦＦと同時が好ましい。
５．吸引されていた糸ひき５は、取出機３がスプル４を排出する際に、エア供給装置１１からのエアによって強制的にホース２内から排出される。

以上本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、ホース内に付着した糸ひきを強制的に排出することができる。これにより、糸ひき５がホース２に付着し、排出したスプル４が糸ひき５にぶら下がってしまっても、ホース２内の糸ひき５をホース２外に排出することができるため、スプル４の排出に影響を与えることなく、連続的な生産が可能となる。

また、本発明の製造方法における制御によれば、ホース２内への糸ひき５の吸引とホース２外への糸ひき５の排出といった相反する動作が重畳しないため、糸ひき５の吸引と排出を効率よく行うことができる。

本発明の第１の実施形態の射出成形機用の糸ひき吸引装置の模式図である。 取出機と真空エジェクタとの動作タイミングチャートである。 糸ひきがホースに吸引されている状態を示す写真である。 本発明の第２の実施形態の射出成形機用の糸ひき吸引装置の模式図である。 取出機、真空エジェクタおよび電磁弁の動作タイミングチャートである。

符号の説明

１ 真空エジェクタ
２ ホース
２ａ 吸引口
３ 取出機
４ スプル
６ 制御装置
７ タイバー
８ 固定盤
９ 金型
１０ 電磁弁
１１ エア供給装置

Claims (3)

1. 取出機（３）によって成形品を金型（９）から取り出す際にスプル（４）に既に発生してしまった糸ひき（５）を、前記取出機（３）が前記スプル（４）を前記金型（９）内から前記金型（９）外へと排出するまで吸引しておく吸引手段を有し、
   前記吸引手段は、前記取出機（３）によって成形品とともに取り出された前記スプル（４）の先端部の近傍に吸引口（２ａ）が配置されたホース（２）と、前記糸ひき（５）を前記ホース（２）内に吸引させるための吸引力を発生させる真空発生手段（１）と、前記真空発生手段（１）のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う制御手段（６）と、前記ホース（２）内に付着した前記糸ひき（５）を前記ホース（２）外に排出させるためのエアを前記ホース（２）内に供給するエア供給手段（１１）と、前記エア供給手段（１１）から前記ホース（２）内へのエアの供給を制御するための電磁弁（１０）と、を有し、
   前記制御手段（６）は、前記電磁弁（１０）の開閉制御を行う射出成形機用の糸ひき吸引装置。
2. 請求項１に記載の糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法であって、
   前記制御手段（６）が、前記取出機（３）が待機位置から進入位置を経て成形品の取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて、前記真空発生手段（１）をＯＮして真空を発生させる工程と、
   前記制御手段（６）が、前記取出機（３）が待機位置から受渡位置を経てスプル（４）の排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて、前記真空発生手段（１）をＯＦＦして真空の発生を停止させる工程と、を含む製造方法。
3. 請求項１に記載の糸ひき吸引装置を用いた成形品の製造方法であって、
   前記制御手段（６）が、前記取出機（３）が待機位置から進入位置を経て成形品の取出位置へと移動するまで間のいずれかのタイミングにて前記真空発生手段（１）をＯＮして真空を発生させる工程内において、前記真空発生手段（１）をＯＮする前または前記真空発生手段（１）のＯＮと同時に前記電磁弁（１０）を閉じる工程と、
   前記制御手段（６）が、前記取出機（３）が待機位置から受渡位置を経てスプル（４）の排出位置へと移動するまでの間のいずれかのタイミングにて前記真空発生手段（１）をＯＦＦして真空の発生を停止させる工程において、前記真空発生手段（１）をＯＦＦした後または前記真空発生手段（１）のＯＦＦと同時に同時に前記電磁弁（１０）を開く工程と、を含む製造方法。