JPH06143376A - 射出成形制御方法及びその方法によって作られる成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機（100）の成形条件を外部からの
生産情報によって変化させ、生産される成形品141の性
能品質の低下をまねくことはなく、また該射出成形機を
停止することなく、適正量の成形品が生産できる射出成
形制御方法及びその方法により作られる製品を確立す
る。 【構成】 固定側と可動側とから成る金型を用い、該金
型を閉じる型締め工程と溶融した樹脂を該金型内に射出
充填する充填工程と充填された樹脂を冷却固化する冷却
工程と該金型を開く型開き工程と成形品を取出す為の休
止工程とをつなげて１サイクルとする成形手段におい
て、該成形手段から成る射出成形機の外部からの信号に
より前記各工程の少なくとも１つの工程時間を変えるこ
とによりサイクル時間を可変することを特徴とする射出
成形制御方法及び、その方法によって製造されることを
特徴とする成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は包装工程等の後工程と連
結して工程を自動化するための方法及びそのようにして
成形された成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、同形、同寸、同質材料を
使って作られる大量生産品の生産に当たっては予じめ設
定した型締め、射出充填、冷却、型開き、成形品取出し
の各工程時間は一定にし、更に全体サイクルの時間も一
定にして予じめ設定し、その設定時間通りに運転し、途
中で変更させることはあまりなかった。

【０００３】しかし、金型を含めた射出成形機の内部で
キャビティーの表面温度などが変化したりするときは、
そのような内部信号の伝達により金型温度調節器が作動
して冷却時間を変更して成形品品質の微妙な劣化を防止
するための処理等がフィードバック制御により行なわれ
る。

【０００４】それ等は例えば、特開昭52-86456号、実開
昭62-28515号、特開昭62-242512号等に開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように同一形状、
同一寸法、同一材料の成形品を射出成形する場合に射出
成形機内部での温度の微妙な変化を計測し、その計測値
が内部信号として射出成形条件を変える手段として制御
に使われることはあるが、全体のサイクルタイムが実質
的に目立って変わることはない。

【０００６】そして、実際の工程では実質的に成形サイ
クルを固定したまま成形品は一定時間に一定量生産さ
れ、大量生産が行なわれることになる。

【０００７】このような性能の射出成形機を使って生産
を続けるときには、次工程での成形品の消費が少なくな
ったとき、成形品のストックスペースが満杯になり、一
旦成形作業を停止しなくてはならなくなる。

【０００８】このようにして停止状態にあるものを、再
び成形を開始させるためには、複雑な操作が必要にな
り、更に射出シリンダー内で加熱されすぎた樹脂を空打
ちしてたれ流して廃棄しなくてはならないため、樹脂材
の大きなロスが発生してしまい、後始末が厄介になる。

【０００９】本発明はこのような問題点を解決して樹脂
材のロスを伴うことなく、また、ストックスペースが足
りなくなることなく、必要にして充分な適量が常に確保
できる射出成形制御方法及びその方法によって作られる
成形品を提供することを課題目的にする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
ａ又はｂによって達成される。

【００１１】（ａ）固定側と可動側とから成る金型を用
い、該金型を閉じる型締め工程と溶融した樹脂を該金型
内に射出充填する充填工程と充填された樹脂を冷却固化
する冷却工程と該金型を開く型開き工程と成形品を取出
す為の休止工程とをつなげて１サイクルとする成形手段
において、該成形手段から成る射出成形機の外部からの
信号により前記各工程の少なくとも１つの工程時間を変
えることによりサイクル時間を可変することを特徴とす
る射出成形制御方法。

【００１２】（ｂ）ａ項の方法によって製造されること
を特徴とする成形品。

【００１３】

【実施例】本発明の方法を用いた１実施例のレイアウト
を図１の側面図及び図２の平面図で示す。

【００１４】これは射出成形機100によって製品の組立
部品として例えばプラスチックケースの成形品141を射
出成形しながらこれをある程度ストックタンク150にス
トックしながら次工程の組立工程の単数又は複数の組立
機200Ａ，200Ｂ等に送って、射出成形された例えばプラ
スチックケースのような成形品141は、製品に組立てら
れて行く。

【００１５】先ず射出成形機100においてプラスチック
ケースのような成形品141が出来上がる仕組みについて
説明する。

【００１６】プラスチック原料のペレットがホッパー12
1に投入され、加熱シリンダー120内に熱溶融されながら
圧送され、溶融されたプラスチックはノズル122から成
形金型110の中に注入されて適度な時間後に型が開かれ
る冷却された状態の例えばプラスチックケースのような
成形品141が取り出され、気送管140内を搬送されてスト
ックタンク150内に一旦貯留されるようにしてある。

【００１７】成形金型110は一般に多数のキャビティー
で構成し多数個取りに設計されており、簡単な形で小型
の成形品では30個以上のものが普通に使われている。

【００１８】また、加熱シリンダーのノズル122から成
形金型110内に溶融プラスチックが注入されるとき、該
ノズル122と該成形金型110の各キャビティーの間にはラ
ンナー部分があるが、これにはコールドランナーとホッ
トランナーの両タイプがあり、コールドランナーは各キ
ャビティー内の成形品と共に冷却して各成形品につなげ
たまま取出し、これを射出成形機の外部で機械的に切り
離して別々に回収するようにするが、ホットランナータ
イプのものであると、成形品141を冷却しているときラ
ンナー部を溶融温度に保ったまま次の成形サイクルでこ
のランナー部分の溶融プラスチックがキャビティー内に
送り込まれ、成形品141に使われるのでランナーで不要
になる部分がなく成形品141のみが回収されて行くので
便利である。即ち、コールドタイプランナーのように、
回収後成形品141と切り離してランナーを小さく砕いて
ホッパー121へ戻して再び溶融するような無駄がない。
そして成形品141を直接ストックタンク150に給送してし
まうことができる。

【００１９】このようにコールドランナー、ホットラン
ナーのどちらの形式でも構わないが出来上がった成形品
141はストックタンク150に入れられる。

【００２０】そして次工程の組立機200Ａ，200Ｂ，200
Ｃ等にこれ等の成形品は気送管160によって給送され、
各組立機のホッパー170Ａ，170Ｂ，170Ｃ等に投入され
るように連続的に流して行くことにより、運搬費用が節
減され自動化が達成され工程が大きく合理化される。

【００２１】そして組立機200Ａ，200Ｂ，200Ｃ等の全
体能力と射出成形機100の全体能力は略同じ状態になる
ように台数のバランスがとれるようにしておき、その中
でも射出成形機100の全体能力がいくらか高い状態にし
ておくことが望ましい。

【００２２】このようにしておけば、各機械が遊ぶこと
なく、常にフル稼働ができる理想的な状態になる。

【００２３】しかし、射出成形機100は一般的に洗練さ
れた機械であり、安定して稼働するとしても各組立機
は、特殊な機械で製品が変わる毎に、いわばその都度導
入する機械でもあり、それ程安定して稼働しない面もは
らんでいる。

【００２４】即ち、各組立材料としての成形品141や他
の部品210等の組立機200Ａ，200Ｂ，200Ｃ内での搬送等
にトラブルがあったりしても、組立機は極く僅かな時間
とはいえ自動停止することがあり、そのトラブル処理を
迅速に行なうことはできても、いわゆるチョコ停と呼ば
れるたぐいの停止時間は避けられない。

【００２５】このようなことが起こっても射出成形機10
0を定常状態で運転し続けるとストックタンク150が満杯
になり成形品141があふれだしてしまいその処理に困る
ことになる。

【００２６】そして前述のようにそれを避けるために射
出成形機100を運転停止した場合、再起動して運転を再
開させるときには、前述の型のホットランナー部、ノズ
ル部、加熱シリンダー内で加熱されすぎた樹脂を空打ち
してたれ流しにしなければならず、ロスが発生する。そ
ればかりでなく一旦停めた射出成形機100を再運転させ
るためには、複雑な操作が必要である。

【００２７】本実施例ではこれを解決する手段としてこ
のような組立機200での故障情報を射出成形機100外の外
部情報として射出成形機100に発信してフィードバック
させ、成形品質を下げないようにして、成形条件を変更
し、射出成形機を停止させることなく成形スピードを下
げ、全体の生産バランスを取るようにした。

【００２８】このように、本実施例では射出成形機100
の製品性能を変えないようにしてサイクルタイムを伸ば
す手段をとり、組立工程の停滞に対応して成形品141が
過剰にできるのを防止するようにした。

【００２９】サイクルタイムの延引手段としては、成形
金型の冷却温度をサイクルタイムの変化に応じて変える
ようにし、金型の成形品面の温度を一定に保持するよう
に温度センサからの信号で冷却（加熱）媒体の温度を変
えたり、その流量を変えるようにした。そして冷却時間
を標準よりも２倍前後に延ばすことも可能になり、その
目的を達することができた。

【００３０】また、他のサイクルタイムの延引手段とし
てはペレットの溶融温度をサイクルタイムの変化に応じ
て変えるようにしたもので、成形金型110への樹脂の注
入温度を変え、金型への充填状態を一定になるようにし
て成形品質を保つようにし、且つ、注入時間を長くして
サイクルタイムを延引するようにした。

【００３１】ここで温度が変化中の成形品141は品質的
に不安定になるので、このような成形品の排除機能も設
けるようにした。

【００３２】このような中でも工程時間を長くする工程
としては、成形サイクルのうち、前述の金型冷却工程が
好ましい。この方法をとることにより不良成形品は殆ど
発生することがない。

【００３３】そして、金型の温度は金型温度調節器115
によって行われる。サイクルタイムを延引すると、単位
時間に金型から奪われる熱量が多くなる為、金型の温度
は下がる。そうすると金型から取り出す時の成形品温度
も通常時より低くなる為、後収縮量が少なくなり、結果
として成形品の寸法は通常時より大きくなる傾向にあ
る。しかしながらこの寸法変化は極めて少ないものであ
り、必要機能上問題ない範囲のものであれば、必ずしも
成形金型の冷却温度やペレットの溶融温度も変化させる
必要はなく、ただ単に冷却行程を長くするだけで本発明
の目的は達成させられる。

【００３４】このように、成形工程の次工程である組立
機200Ａ，200Ｂ，200Ｃ等の稼働状況の情報により、射
出成形機100のサイクルタイムを標準速から中速、低速
といったように何段階かに変えて、両工程の生産バラン
スが適正になるようにした。

【００３５】これにより、ストックタンク内の成形品の
量があふれることもなく底をつくこともなく、適正に保
持されることになる。

【００３６】このように射出成形機100に対する外部信
号としては、組立機の故障情報を直接射出成形機100の
コントローラ130に発信しても良いが、前記ストックタ
ンク150の成形品141投入レベルの検出を行なって、この
データの信号を外部信号として前記コントローラ130に
入力することによって達成させるのが簡単確実で好まし
い。

【００３７】外部信号としては、前記ストックタンク15
0の他に、両工程間をつなぐ物流媒体が適当であり、両
工程の間を連結するコンベヤ、自走車、自動倉庫等の物
流機器の稼働状況が前述のストックタンク150とのレベ
ルの検出値と同様に好ましいといえる。

【００３８】本実施例では成形品としてプラスチックケ
ースの成形品141を用いた次工程として組立機200Ａ，20
0Ｂ，200Ｃ等の工程を挙げたが、勿論これに限定される
ものではなく、成形品は写真フィルム用のスプールであ
り、次工程はそれに対して35mmフィルムの巻取工程であ
ってもよく、又、射出成形品が包装容器で次工程がその
容器に中身を充填するのに使う包装機械の工程であって
もよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明の射出成形制御方法により射出成
形工程の次工程での成形品消費変動があっても、成形の
中断、再開が不要でありそれによる射出成形機の煩わし
い操作が必要なくて自動化が円滑に達成できるようにな
る。

【００４０】また、成形品のストックスペースが極めて
少なくて良く、省スペース、省投資の手段として適切で
あり、大きなコストレダクションにもつながる。

【００４１】そして成形品のストック量が少ないので在
庫管理が容易になるという利点が生まれ、更に樹脂材の
無駄が省けるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】射出成形機と次工程組立機の工程間関係を示す
側面図。

【図２】図１の平面図。

【符号の説明】

100 射出成形機 110 金型 115 金型温度調節器 120 加熱シリンダー 121 ホッパー 122 ノズル 130 コントローラ 140，160 気送管 141 成形品 150 ストックタンク 200，200Ａ，200Ｂ，200Ｃ 組立機 210 部品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側と可動側とから成る金型を用い、
   該金型を閉じる型締め工程と溶融した樹脂を該金型内に
   射出充填する充填工程と充填された樹脂を冷却固化する
   冷却工程と該金型を開く型開き工程と成形品を取出す為
   の休止工程とをつなげて１サイクルとする成形手段にお
   いて、該成形手段から成る射出成形機の外部からの信号
   により前記各工程の少なくとも１つの工程時間を変える
   ことによりサイクル時間を可変することを特徴とする射
   出成形制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法によって製造されること
   を特徴とする成形品。