JP6035080B2 - 糸引き処理装置及び糸引き処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂の射出成形時に射出成形金型から生じる糸引きを処理する糸引き処理装置及び糸引き処理方法に係り、特に、射出成形金型自体に加工を必要としない糸引き処理装置及び糸引き処理方法に関する。

従来から、射出成形機の金型から成形品を取り出すために、型開きをすると、図５で示すように、スプルー部分が金型から離型する際に、射出ノズル側にある樹脂は、溶融状態にあるため、スプルーのノズルとの接触部分で軸心付近の溶融状態の樹脂が延伸され、糸引き現象が生じてしまう。

このように、型開きの際に樹脂の糸引きが生じると、金型パーティングラインの損傷、成形品の連続落下トラブルによる自動運転阻害、糸が絡み合うことによってランナーと成形品の選別に時間がかかり、糸が金型キャビティ内に残って次の成形品にバリやヒケが発生して不良品となる等種々の問題点が生じてしまう。

このため、各種の対策がなされている。例えば、射出成形金型のスプルーブッシュにおける成形機のノズル側に臨ませて、溶融樹脂の流路内に、スプルー軸心を横断する邪魔板部を設ける技術（特許文献１）、スプルーの入口部に、スプルーの断面を２分する仕切り板を装着すると共に、仕切り板の中央部両側面に凸部を形成する技術（特許文献２）、刃によって糸引きを切断する技術（特許文献３）、図６で示すように、仕切り板を用いる技術、さらにはスプルーブッシュと成形機ノズル或いはホットチップの間に放熱性の高い金属を用いたりして冷却固化を促進し糸引き現象を防止する技術などが知られている。

実開平５−３９９２５号公報 特開２００１−２４６６４９号公報 実用新案登録第３１２９９３１号公報

前記特許文献１及び２で示される邪魔板や仕切り板を用いる技術では、スプルー先端の穴が狭くなり、シルバー等の成形不良事象が発生しやすくなるという不都合がある。
また、特許文献３のように、刃によって糸引きを切断する技術では、糸は型内に残ってしまうという不都合は解決できない。

また、上記技術に加えて、直接キャビティへ樹脂を注入するためにバルブピンを駆動させるバルブゲート方式は糸引きに効果的であるが、既に存在する金型に対しては新たに金型へ設置が必要となり、この設置は工期、費用、設置レイアウト上で不都合がある。
以上のように、従来技術では金型や射出成形機に糸引き対策のための加工が必要であった。

本発明の目的は、金型や射出成形機に変更を加えず、簡単な構成で糸引きを処理することが可能な糸引き処理装置及び糸引き処理方法を提供することにある。また本発明の目的は、糸引きが金型内に残らないようにした糸引き処理装置及び糸引き処理方法を提供することにある。

前記課題は、本発明の糸引き処理装置によれば、熱可塑性樹脂を射出成形機によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きを処理する糸引き処理装置であって、前記糸引き処理装置は、所定長さの回転軸と、該回転軸を回動する駆動手段と、を備え、前記回転軸の露出面には前記糸引きの巻き付け契機手段が施されたこと、により解決される。

このように、回転軸の露出面には前記糸引きの巻き付け契機手段が施されているので、回転軸を回動させることにより、射出成形金型から生じる糸引きであるスプルーとノズル間、ホットチップ間に引いている樹脂の糸を巻き取ることが可能となる。このため、金型内には糸引きが残らず回転軸に巻き取られる。

また、前記糸引きの巻き付け契機手段は粘着剤又は接着剤が塗布されるものとすると好適である。
このように巻き付け契機手段として粘着剤又は接着剤であれば、回転軸の露出面に容易に塗布することが可能となる。

さらに、前記糸引き処理装置は、前記射出成形金型から成形品を取り出す取り出し手段に設けられると好適である。このように構成すると、製品取り出しの際、取り出し手段が固定金型と移動金型の間で、取り出しアームが下降することになり、取り出し手段（実施形態では取り出しチャック）に設けられた回転軸が糸に接触することになり、巻き付け契機手段により、確実に回転軸に取り込まれて、回転軸の回動と共に巻き取られる。

そして、前記回転軸は、前記取り出し手段の下方位置に設けられるとより好適である。このように取り出し手段の下方位置に回転軸を設けることにより、固定金型と移動金型の間に取り出し手段を位置させるときに、糸引きと確実に接触させることができると共に、上下型の場合に糸引きが重力によって下がるときにも巻き取り易くできる。

また前記回転軸は、前記射出成形機のタイバー間で、前記金型のキャビティの幅以上の長さとすると好適である。
このように射出成形機のタイバー間に回転軸を位置させる構成することにより、タイバー間に位置させて、取り出し手段に装着させることが可能となる。また、金型のキャビティの幅より大きくすることにより、成形の複数取りによる複数の糸引きにも対応できるだけでなく、キャビティの範囲に糸が残らないようにできると共に、浮遊する糸引きを確実に巻き取ることができる。

また、前記回転軸は木製から形成されていると好適である。木製の場合には、表面が粗い状態にすることが、巻き付け契機手段となり、また粘着剤又は接着剤を塗布し易いという利点がある。

さらに、前記回転軸を回動する駆動手段は、モータと、弾性を有する回転体とを備え、前記弾性を有する回転体は、モータの出力軸と、回転軸にそれぞれ設けられ、前記モータの出力軸の回動を、前記弾性を有する回転体を介して前記回転軸に伝達して回転駆動させるように構成すると好適である。
このように構成すると、モータの出力軸と直結せず、弾性を有する回転体を介して前記回転軸に伝達して回転駆動させているので、成形機のタイバー間隔まで回転軸を幅広く延伸させることが可能となり、特にホットランナーの多点ゲート仕様には効果を発揮できる。

前記課題は、本発明の糸引き処理方法によれば、熱可塑性樹脂を射出成形機によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きを処理する糸引き処理方法であって、該糸引き処理方法は、所定長さの回転軸の露出面に、前記糸引きの巻き付け契機手段を施す契機手段形成工程と、該契機手段形成工程によって形成された契機手段を有する所定長さの回転軸を駆動手段によって回動する回動工程と、該回動工程によって、糸引きを巻き取る巻き取り工程と、を備えたこと、により解決される。
このとき、前記回動工程は、成形機の型開き後に、前記射出成形金型から成形品を取り出すときに行うように構成することができる。

上記糸引き処理方法によれば、糸引きが生じても金型内に糸が残らないようにした糸引き処理を行うことが可能となる。

請求項１の発明によれば、巻き付け契機手段が施された回転軸を回動させることにより、射出成形金型から生じる糸引きであるスプルーとノズル間、ホットチップ間に引いている樹脂の糸を巻き取ることが可能となる。このため、金型内には糸引きが残らず回転軸に巻き取ることができる。
請求項２発明によれば、巻き付け契機手段が粘着剤又は接着剤であるので、回転軸の露出面に容易に塗布することが可能となる。
請求項３の発明によれば、製品取り出しの際、取り出し手段が固定金型と移動金型の間で、取り出しアームが下降することになり、取り出し手段（実施形態では取り出しチャック）に設けられた回転軸が糸に接触することになり、巻き付け契機手段により、確実に回転軸に取り込まれて、回転軸の回動と共に巻き取ることが可能となる。
請求項４の発明によれば、固定金型と移動金型の間に取り出し手段を位置させるときに、糸引きと確実に接触させることができると共に、上下型の場合に糸引きが重力によって下がるときにも巻き取り易くできる。
請求項５の発明によれば、タイバー間に位置させて取り出し手段に装着させることが可能となる。また、金型のキャビティの幅より大きくすることにより、成形の複数取りによる複数の糸引きにも対応できるだけでなく、キャビティの範囲に糸が残らないようにできると共に、浮遊する糸引きを確実に巻き取ることができる。
請求項６の発明によれば、木製の表面が粗い状態にすることが、巻き付け契機手段となり、また粘着剤又は接着剤を塗布し易いという利点がある。
請求項７の発明によれば、モータの出力軸と直結せず、弾性を有する回転体を介して前記回転軸に伝達して回転駆動させているので、成形機のタイバー間隔まで回転軸を幅広く延伸させることが可能となり、特にホットランナーの多点ゲート仕様には効果を発揮できる。
請求項８及び９の発明によれば、糸引きが生じても金型内に糸が残らないようにした糸引き処理を行うことが可能となる。

以上のように本発明によれば、上記作用効果と共に、糸引き発生により冷却時間を延ばすといった処置を行わずに済むため、工数短縮とすることが可能となる。また、スプルーブッシュ先端に糸引き防止用の金属板を入れる必要が無くなり、金属板による成形不良、異物つまりといった事象を避けることが可能となる。さらに、バルブゲート仕様による糸引き対策の必要が無くなり、金型に対する費用削減となる。

本発明に係る糸引き処理装置の説明図である。 回転軸の回動の説明図である。 糸引きの処理の説明図である。 射出成形機及び糸引き処理装置の流れを示す工程図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることはもちろんである。
図１乃至図４は本発明に係るものであり、図１は糸引き処理装置の説明図、図２は回転軸の回動の説明図、図３は糸引きの処理の説明図、図４は射出成形機及び糸引き処理装置の流れを示す工程図である。

本発明は、熱可塑性樹脂を射出成形機によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きｔを処理する糸引き処理装置Ｓである。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）といった汎用樹脂の全てについて適用可能である。

また、一例として挙げる射出成形機１は、不図示の複数基の型締装置に対して、一基の射出装置が対応して配設されたものである。型締装置は、固定金型１０が取り付けられる固定側ダイプレート１２と可動金型２０が取り付けられる可動側ダイプレート２２が左右方向に配設され、タイバー３０（図３参照）に案内されて図示しない型締機構により移動されるように構成されている。そして固定金型１０には、スプルー１４が設けられている。なお、図３において、符号１６はシリンダー、符号１７は溶融樹脂、符号１８はノズル、記号Ｗは成形品（製品）であり、材料供給のホッパー、射出装置、制御盤（いずれも不図示）から構成されている。
本実施形態の射出成形機１及び金型１０，２０は自動車部品のセット取りでゲート点数が左右で合計１２点の多点ゲートの金型を用いている。

本実施形態の糸引き処理装置Ｓは、所定長さの回転軸５０と、この回転軸５０を回動する駆動手段６０と、巻き付け契機手段７０と、を主要構成要素とし、取り出しチャック（取り出し手段）４０に設けられている。
本実施形態の回転軸５０は、木製の円柱状の棒体から構成されており、所定の長さで形成されて、図２で示すように、後で詳述する取り出しチャック（取り出し手段）４０に固定されているが、この回転軸５０の固定は、芯ブレ防止ベアリング５２を介して行われている。本実施形態では、回転軸５０が２か所で固定された例を示している。また本実施形態では直径１４ｍｍ前後の直径の丸棒としているが、直径等については特に限定されず、金型の大きさ、型開きの時の固定金型１０と可動金型２０の開き距離等に応じて、糸引きｔを巻き取り易い大きさにすることが可能である。

本実施形態の回転軸５０には、巻き付け契機手段７０が施されている。本実施形態の巻き付け契機手段７０は、粘着剤又は接着剤を用いており、公知の粘着剤又は接着剤を用いることができる。この粘着剤又は接着剤を回転軸５０に塗布しているが、粘着力や接着力のある粘着性物質又は接着性物質であれば、スプレータイプや固形タイプの粘着剤又は接着剤を塗布し、又は両面テープを巻くなど、回転軸５０の露出面に存在するように構成している。本実施形態では、露出面とならない芯ブレ防止ベアリング５２の部分などを除いて粘着剤又は接着剤を施している。

なお、本実施形態では回転軸５０を円柱状としているが、回転保持される芯ブレ防止ベアリング５２の部分を回転が円滑になるように円柱状にして、他の部分は凹凸や断面矩形にすることもできる。木製の場合には、芯ブレ防止ベアリング５２の部分のみを断面円形に加工することができ、他の部分の凹凸や断面矩形等にすることで、上述の粘着剤又は接着剤の代わりとして巻き付け契機手段７０とすることが可能である。凹凸形状は糸引きｔが微細なものであるため、この微細な糸引きｔが回転軸５０に絡むような微細な凸部を備えたものであれば、より好ましい。

また回転軸５０は木製に限らず円滑に回転するもので、表面に巻き付け契機手段７０が施されているものであれば、表面に粘着力又は接着力を有するゴム体を形成したパイプ（鉄・樹脂・アルミ・その他の金属で中空・中実を問わない）で構成してもよい。

本実施形態の駆動手段６０は、図２で示すように、モータ６１と、このモータ６１の出力軸６２に配設された弾性を有する第１回転体６３と、この第１回転体６３によって回転するように回転軸５０に固着された第２回転体５３とから構成されている。つまり第２回転体５３と回転軸５０は一体として回動する。モータ６１と回転軸５０との間に弾性を有する回転体（第１回転体６３、第２回転体５３）が介在している。

本実施形態におけるモータ６１は、後述する取り出しチャック４０に固定されており、エアーモータ、電動モータ等の公知の回転駆動装置を用いることができる。本実施形態ではモータ６１としてエアーインパクトドライバーを用いている。なお符号６６は圧縮空気をモータ６１に導入する導入管である。そして、モータ６１の出力軸６２には、上述の弾性を有する第１回転体６３が設けられ、回転軸５０に固着された弾性を有する第２回転体５３に回転力を伝達している。これら第１回転体６３と第２回転体５３は、ウレタンローラで形成されている。

またモータ６１の出力軸６２の自由端部側には、芯ブレ防止用の受け板６４が配設されている。この受け板６４は、取り出しチャック４０の枠体４１に固定されており、出力軸６２の自由端部と当接している。
これにより、モータ６１の出力軸６２がブレない様にすることができ、第１回転体６３であるウレタンローラが、ブレないで回転可能となり、この第１回転体６３であるウレタンローラと、第２回転体５３であるウレタンローラが当接しながら回転することで、回動力を伝達でき、回転軸５０がガタ付かず円滑に回転できるように構成されている。このように、弾性を有する回転体６３，５３は、モータ６１の出力軸６２と回転軸５０にそれぞれ設けられている。

本実施形態では、糸引き処理装置Ｓは、取り出しチャック４０に設けられている。つまり、本実施形態の取り出しチャック４０は、図１で示すように、取り出しチャック４０の所定形状で組み合わされた枠体４１に、ゴム製のパッドで真空吸引し保持されるように構成した吸着パッド（図示せず）を装着したもので、公知の技術を用いることができる。特に、枠体４１は所定幅・所定厚さのアルミニウム等の軽量金属で公知の手段により剛性を付与した板体・鋼板などを接合して形成されている。

そして、成形品を取り出すために、多重取りの金型形状に合わせて枠体４１が形成され、この枠体４１に吸着パッドが多数の成形品を保持できるように多数設けている。この吸着パッドと反対側の枠体４１の面と、上述したモータ６１が取付バンド６７ａを備えた取付部６７で、ネジ・ビス等の固着手段６５により取り付けられている。また回転軸５０も、芯ブレ防止ベアリング５２を介して取り付けられるが、芯ブレ防止ベアリング５２は、取付部５７でネジ・ビス等の固着手段５５により枠体４１に取り付けられている
なお、吸着パッドの代わりに、空圧シリンダーで外側からつかまれるように保持するような構成であってもよい。

そして、本実施形態では、型開きが左右方向であるために、前述したように駆動手段であるモータ６１と回転軸５０は、取り出しチャック４０の下側位置になるように、それぞれ取り付けられている。本実施形態では、モータ６１は回転軸５０より上方位置に配設され、モータ６１より下側に回転軸５０が配設されている。このように配置すると、本実施形態で示すような型開きが左右方向であり、多点ゲートの金型において、効率よく糸引き処理を行うことが可能である。

本発明に係る糸引き処理方法は、熱可塑性樹脂を射出成形機１によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きｔを処理するものである。
そして、この糸引き処理方法は、前述のように、先ずは所定長さの回転軸５０の露出面に、糸引きｔを回転軸５０に巻き付けることが容易にできるように、巻き付け契機手段７０である粘着剤又は接着剤を施す契機手段形成工程と、この契機手段形成工程によって施された契機手段を有する所定長さの回転軸５０を駆動手段６０によって回動する回動工程と、この回動工程によって、糸引きｔを巻き取る巻き取り工程と、から構成されている。

このとき、回動工程は、射出成形機１の型開き後に、射出成形金型から成形品Ｗを取り出すときに行うものである。
なお、巻き付け契機手段７０としては、粘着剤又は接着剤に限らず、糸引きｔを巻き取るときに、微細な糸引きｔを絡めることのできる凸部を形成したり、回転軸５０の断面形状等を変更させたものでもよい。

次に、より具体的に、射出成形機１の動作と、取り出しチャック４０及び糸引き処理装置Ｓの動作について、図４に基づいて説明する。
射出成形機１の動作は、図４で示すように、射出・保持→計量（冷却）→型開き→エジェクト（ＥＪ）突出し→エジェクト（ＥＪ）戻り→型閉め（昇圧）→射出・保持というサイクルで行われる。

一方、取り出しチャック４０及び糸引き処理装置Ｓの動作は、射出成形機１の型開きの時から型閉めの間で、取り出しチャック４０の下降→取り出しチャック４０の前進→取り出しチャック４０での吸着・軸回転巻取り→取り出しチャック４０の後退→取り出しチャック４０の上昇→取り出しチャック４０の落下側走行を行う。

次に射出成形機１が射出・保持〜計量（冷却）のときに、取り出しチャック４０の下降→取り出しチャック４０の放し・軸回転停止→取り出しチャック４０の上昇→取り出しチャック４０の取り出し側走行→取り出しチャック４０の原点待機を行う。
つまり、射出成形を行っているときに取り出しチャック４０から成形品Ｗを離脱させ、原点待機を行い、型開きに合わせて取り出しチャック４０の下降を始め、型開き〜型閉めの間に、取り出しチャック４０の下降→取り出しチャック４０の前進→取り出しチャック４０の吸着・軸回転巻取り→取り出しチャック４０の後退→取り出しチャック４０の上昇→取り出しチャック４０の落下側走行を行うように構成されている。

上述のように構成すると、成形品（製品）Ｗの取出しの際、固定金型と移動金型の間に取出しアームが下降するが、取り出しチャック４０に取付けた糸巻き用の回転軸５０が糸引きｔに接触する。

回転軸５０は木製であり粘着剤又は接着剤を表面に塗り付けてあるため、取り出しチャック４０による成形品（製品）Ｗの吸着動作と同時もしくはその前に回転軸５０の回転を始め、スプルーとノズル、ホットチップ間に引いている樹脂の糸である糸引きｔを巻き取り始める。回転軸５０の回転は成形品（製品）Ｗの落下側で、成形品（製品）Ｗを放す動作で止まり、次のサイクルで繰り返し動作する。

このとき、回転軸５０に巻き付いた樹脂の糸は、生産終了時の後で、ガスバーナーで炙ることで簡単に除去でき、始業時に巻き付け契機手段７０を回転軸５０に施すことで、巻き取る効果は持続できる。

また、この糸引き処理装置は、回転軸５０に駆動手段であるモータ６１の出力軸６２と直結させているものではなく、弾性を有する回転体としてのウレタンローラにより回転を回転軸５０に伝えているため、射出成形機１のタイバー３０の間隔まで回転軸５０を伸ばすことができるため、ホットランナーの多い多点ゲート仕様には効果を発揮できる。

１ 射出成形機
１０ 固定金型
１２ 固定側ダイプレート
１４ スプルー
１６ シリンダー
１７ 溶融樹脂
１８ ノズル
２０ 可動金型
２２ 可動側ダイプレート
３０ タイバー
４０ 取り出しチャック（取り出し手段）
４１ 枠体
５０ 回転軸
５２ 芯ブレ防止ベアリング
５３ 第２回転体
５５ 固着手段
５７ 取付部
６０ 駆動手段
６１ モータ
６２ 出力軸
６３ 第１回転体
６４ 受け板
６５ 固着手段
６６ 導入管
６７ａ 取付バンド
６７ 取付部
７０ 粘着剤，接着剤（巻き付け契機手段）
Ｓ 糸引き処理装置
ｔ 糸引き
Ｗ 成形品（製品）

Claims (9)

1. 熱可塑性樹脂を射出成形機によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きを処理する糸引き処理装置であって、
   前記糸引き処理装置は、所定長さの回転軸と、該回転軸を回動する駆動手段と、を備え、
   前記回転軸の露出面には前記糸引きの巻き付け契機手段が施されたことを特徴とする糸引き処理装置。
2. 前記糸引きの巻き付け契機手段は粘着剤又は接着剤が塗布されたことであることを特徴とする請求項１記載の糸引き処理装置。
3. 前記糸引き処理装置は、前記射出成形金型から成形品を取り出す取り出し手段に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の糸引き処理装置。
4. 前記回転軸は、前記取り出し手段の下方位置に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の糸引き処理装置。
5. 前記回転軸は、前記射出成形機のタイバー間で、前記金型のキャビティの幅以上の長さとしていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の糸引き処理装置。
6. 前記回転軸は木製から形成されていることを特徴とする請求項１記載の糸引き処理装置。
7. 前記回転軸を回動する駆動手段は、モータと、弾性を有する回転体とを備え、
   前記弾性を有する回転体は、モータの出力軸と、回転軸にそれぞれ設けられ、
   前記モータの出力軸の回動を、前記弾性を有する回転体を介して前記回転軸に伝達して回転駆動させることを特徴とする請求項１記載の糸引き処理装置。
8. 前記熱可塑性樹脂を射出成形機によって成形するときに射出成形金型から生じる糸引きを処理する糸引き処理方法であって、
   該糸引き処理方法は、所定長さの回転軸の露出面に、前記糸引きの巻き付け契機手段を施す契機手段形成工程と、
   該契機手段形成工程によって形成された契機手段を有する所定長さの回転軸を駆動手段によって回動する回動工程と、
   該回動工程によって、糸引きを巻き取る巻き取り工程と、
   を備えたことを特徴とする糸引き処理方法。
9. 前記回動工程は、成形機の型開き後に、前記射出成形金型から成形品を取り出すときに行うことを特徴とする請求項８記載の糸引き処理方法。

Images