JP4767192B2 - 射出成形装置、射出成形方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、必要以上に長い成形サイクルタイムを設定することなく、冷却中の成形品内の温度分布のばらつきに起因する成形精度のばらつきや製品不良を減少させることにある。
前記成形型の前記キャビティ周りに配置された複数の温度測定手段と、
前記温度測定手段によって検出された温度から前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標温度幅T1に対し前記温度幅T2が、T1>T2となった時点で前記成形品を取出すために前記成形型を開くように前記射出成形装置を制御する制御手段と、
を含む射出成形装置を提供する。
個々の前記キャビティの周りに一様に配置された複数の温度測定手段と、
個々の前記キャビティに関して、当該キャビティの周りに一様に配置された複数の前記温度測定手段によって検出された温度から平均値を算出し、前記平均値の中の最大値と最小値の差より計算されるキャビティ間温度差T4が、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標キャビティ間温度差T3に対し、T3>T4の関係になった時点で前記成形品を取出すために型を開くように前記射出成形装置を制御する制御手段と、
を含む射出成形装置を提供する。
前記キャビティ周りに配置された複数の温度測定手段によって検出された温度から前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、前記温度幅T2が、予め設定した前記キャビティから成形品を取出すときの目標温度幅T1に対して、T1>T2となった時点で前記成形型を開く工程と、
を含む射出成形方法を提供する。
個々の前記キャビティに対し、当該キャビティの周りに配置された温度測定手段によって検出された温度から平均値を算出し、個々の前記キャビティから計測された複数の前記平均値の中の最大値と最小値の差より計算されるキャビティ間温度差T4が予め設定した前記キャビティから成形品を取出すときの目標キャビティ間温度差T3に対し、T4<T3の関係になった時点で、前記成形型を開く工程と、
を含む射出成形方法を提供する。
また、必要以上に長い成形サイクルタイムを設定することなく、冷却中の成形品内の温度分布のばらつきに起因する成形精度のばらつきや製品不良を減少させることができる。
[実施の形態1]
(構成)
本発明の実施の形態1について、以下、図1Aおよび図1Bを用いて説明する。
図1Aおよび図1Bに示すように金型1は、固定側金型1a、可動側金型1bからなり、この金型1内には複数のキャビティ4が形成されている。すなわち、本実施の形態の金型1は、一回の射出成形にて複数のキャビティ4から、複数個の成形品11を同時に成形する、いわゆる多数個取りの構成である。
以下、図1A、図1B、図2、図3を用いて本実施の形態の射出成形装置100における成形処理の実施手順の一例を説明する。
個々の温度センサ3は、検出部3aの設置点で検出された個々のキャビティ4の温度の測定値を導線3bを介して、温度情報3cとして計算・制御装置9に伝達する。
図3は計算・制御装置9内の動作を含む射出成形装置100の作用の一例を示すフローチャートである。
次に射出成形を開始する。すなわち、射出成形機の可塑化装置(図示せず)によって加熱溶融された樹脂は金型内のスプルー5に圧入され、ランナー6、ゲート7を通過し、成形品を得る部分であるキャビティ4に射出されて充填される(ステップ202)。
また、本実施の形態2のように、金型1に複数のキャビティ4が設けられた多数個取りの場合には、上述のように温度幅T2およびキャビティ間温度差T4の両方を用いた判定に限らず、いずれか一方のみを用いた判定を行うこともできる。
このような成形品11内の温度分布は冷却時間が短い場合に顕著に現れ、冷却時間を長くとることで解消されていく傾向になるが、冷却が不十分な状態、つまり成形品11内の温度分布のばらつきが大きい時点で金型1を開き、成形品11を取り出すと、成形品11はその温度分布に応じて変形し、そりや寸法の非対称性が発生し、結果として要求される精度を満足できなくなる。
さらには、測定された温度幅に基づいて成形品の良否を判断し、良品と不良品を区別して取出すことにより、成形品の中に成形不良の不良品が混入する確率を小さくすることが可能になる。
[実施の形態2]
(構成)
本発明の実施の形態2について以下、図6A、図6B、図7を用いて説明する。図6Aは実施の形態2における射出成形装置100の構成例の概略図であり、図6Bは、図6Aにおける線B−Bの部分の断面図である。
図6Aおよび図6Bにおいて成形品11aは偏肉度(厚肉部11bと薄肉部11cの比)が大きな形状である。また、温度センサ3は実施の形態1と同様に、たとえば、キャビティの壁面から1.5mm、金型のパーティング面から深さ2mmの場所に一様に配置するとともに、突出入子12の中にもキャビティ4の壁面から1.5mmの位置に配置している。
成形方法・過程については実施の形態1と基本的には同様であるが、本実施の形態2における成形品11aは偏肉度が大きいため、実施の形態1のような成形品の周囲の冷却状態だけでなく成形品11aの厚肉方向の冷却状態も重要になる。図7に示すように厚肉部11bと薄肉部11cに大きな温度差がある状態で成形品11aを取出すとその温度差および肉厚の違いによって成形品11aの収縮率に差が生じ精度が悪化する。
目標温度幅T1および目標キャビティ間温度差T3を設定する際の指針としては、上述の実施の形態1の考え方と同様、これらの値が小さいほど成形品の精度が良く、値が大きいほど成形品の精度が悪い。
本実施の形態2によると、キャビティ4の周囲の他に、キャビティ4の成形面12a、成形面12bを構成する突出入子12にも温度センサ3を配置したことにより、厚肉部11bと薄肉部11cの寸法差である偏肉度の大きい成形品11aに対しても要求する精度を満たすための最適なサイクルタイムでの成形が可能となり、成形品11aを安定して生産することができる。
また、成形サイクルタイムの短縮、および成形精度のばらつきや製品不良の低減により、射出成形の生産性を向上させることができる。
1a 固定側金型
1b 可動側金型
2 温調媒体流路
3 温度センサ
3a 検出部
3b 導線
3c 温度情報
4 キャビティ
4a キャビティ
5 スプルー
6 ランナー
7 ゲート
8 温度検出器
9 計算・制御装置
9a 型開閉信号
10 成形機側制御装置
10a 型開閉動作指令
11 成形品
11a 成形品
11b 厚肉部
11c 薄肉部
12 突出入子
12a 成形面
12b 成形面
100 射出成形装置
T1 目標温度幅
T2 温度幅
T3 目標キャビティ間温度差
T4 キャビティ間温度差
n 連続不良数
Nmax 許容連続不良上限数
t 冷却時間
tmax 冷却上限時間
Claims (14)
- 成形型内のキャビティに溶融樹脂を射出し、保圧および冷却後、前記成形型を型開きして成形品を得る射出成形装置であって、
前記成形型の前記キャビティ周りに配置された複数の温度測定手段と、
前記温度測定手段によって検出された温度から前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標温度幅T1に対し前記温度幅T2が、T1>T2となった時点で前記成形品を取出すために前記成形型を開くように前記射出成形装置を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする射出成形装置。 - 請求項1記載の射出成形装置において、
単一の前記キャビティの壁面から同じ距離に2つ以上の前記温度測定手段を、当該キャビティの周りに一様に設けることを特徴とする射出成形装置。 - 請求項1記載の射出成形装置において、
予め設定する冷却上限時間tmaxの間に前記温度幅T2と前記目標温度幅T1がT1>T2の関係とならない場合に、前記成形品を不良と判断することを特徴とする射出成形装置。 - 成形型内の複数のキャビティに溶融樹脂を射出し、保圧および冷却後、前記成形型を型開きして複数の成形品を同時に成形する多数個取りの射出成形装置であって、
個々の前記キャビティの周りに一様に配置された複数の温度測定手段と、
個々の前記キャビティに関して、当該キャビティの周りに一様に配置された複数の前記温度測定手段によって検出された温度から平均値を算出し、前記平均値の中の最大値と最小値の差より計算されるキャビティ間温度差T4が、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標キャビティ間温度差T3に対し、T3>T4の関係になった時点で前記成形品を取出すために型を開くように前記射出成形装置を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする射出成形装置。 - 請求項4記載の射出成形装置において、
前記制御手段は、前記温度測定手段によって検出された温度から個々の前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標温度幅T1に対し前記温度幅T2が、T1>T2となり、かつ前記目標キャビティ間温度差T3と前記キャビティ間温度差T4の関係が、T3>T4となった時点で前記成形型を開くように前記射出成形装置を制御することを特徴とする射出成形装置。 - 請求項4記載の射出成形装置において、
複数の前記キャビティの各々に関して、個々の前記キャビティの壁面から同じ距離に2つ以上の前記温度測定手段を、個々の前記キャビティの周りに一様に設けることを特徴とする射出成形装置。 - 請求項4記載の射出成形装置において、
予め設定する冷却上限時間tmaxの間に前記キャビティ間温度差T4と前記目標キャビティ間温度差T3がT3>T4の関係とならない場合に、前記成形品を不良と判断することを特徴とする射出成形装置。 - 請求項3または請求項7記載の射出成形装置において、
前記制御手段は、成形不良と判断された前記成形品を良品と判断された前記成形品とは区別して取出すことを特徴とする射出成形装置。 - 請求項3、請求項7または請求項8記載の射出成形装置において、
前記制御手段は、前記成形不良が一定数連続した場合には成形を中止することを特徴とする射出成形装置。 - 成形型内のキャビティに溶融樹脂を射出し、保圧および/または冷却を行う工程と、
前記キャビティ周りに配置された複数の温度測定手段によって検出された温度から前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、前記温度幅T2が、予め設定した前記キャビティから成形品を取出すときの目標温度幅T1に対して、T1>T2となった時点で前記成形型を開く工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。 - 成形型内の複数のキャビティの各々に溶融樹脂を射出し、保圧および/または冷却を行う工程と、
個々の前記キャビティに対し、当該キャビティの周りに配置された温度測定手段によって検出された温度から平均値を算出し、個々の前記キャビティから計測された複数の前記平均値の中の最大値と最小値の差より計算されるキャビティ間温度差T4が予め設定した前記キャビティから成形品を取出すときの目標キャビティ間温度差T3に対し、T4<T3の関係になった時点で、前記成形型を開く工程と、
を含むことを特徴とする射出成形方法。 - 請求項11記載の射出成形方法において、
前記成形型を開く工程では、
前記温度測定手段によって検出された温度から個々の前記キャビティの周りの温度幅T2を計算し、予め設定した前記キャビティから前記成形品を取出すときの目標温度幅T1に対し前記温度幅T2が、T1>T2となり、かつ前記目標キャビティ間温度差T3と前記キャビティ間温度差T4の関係が、T3>T4となった時点で前記成形型を開くことを特徴とする射出成形方法。 - 請求項10記載の射出成形方法において、
単一の前記キャビティの壁面から一定の距離に2つ以上の前記温度測定手段を、当該キャビティの周りに一様に設けることを特徴とする射出成形方法。 - 請求項11記載の射出成形方法において、
複数の前記キャビティの各々に関して、個々の前記キャビティ壁面から一定の距離に2つ以上の前記温度測定手段を、個々の前記キャビティの周りに一様に設けることを特徴とする射出成形方法。
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