JPH0671737A - 中空成形機の金型移動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空成形機の成形不良を防止する。 【構成】 金型３４は、型締装置２６によって開閉可能
に支持されている。金型３４がパリソン受取位置及びエ
アー吹込位置間を往復移動するように、これを駆動する
金型移動装置は、ＡＣサーボモータ１４と、これによっ
て回転駆動される回転部材１８と、これにかみ合わされ
るとともに回転部材１８の回転運動を直線運動に変換す
るかみ合い部材１２と、から構成されている。かみ合い
部材１２には、移動台２４が接続されており、上記型締
装置２６は移動台２４に取り付けられている。ＡＣサー
ボモータ１４には、これの回転位置（金型位置）を検出
するロータリエンコーダ１５が取り付けられている。ロ
ータリエンコーダ１５の金型位置信号を入力してＡＣサ
ーボモータ１４に制御信号を出力する制御器４６が設け
られている。金型は、ＡＣサーボモータ１４により徐々
に速度を上げるように駆動され、また、装置に衝撃を与
えないように徐々に減速して停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空成形機の金型移動
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の中空成形機の金型移動装置として
は、図８及び９に示されるようなものがある。これに示
される中空成形機の金型移動装置は、油圧シリンダ６０
によって構成されており、押出機５０からクロスヘッド
５２を通って溶融樹脂が筒状のパリソン５４として下向
きに押し出され、所定の長さになったとき、油圧シリン
ダ６０を駆動することによって、図９中実線で示すエア
ー吹込位置に待機している型開状態の金型５８が、図中
仮想線で示すパリソン受取位置まで移動され、図示して
ない型締機構によって型閉・型締されることによってパ
リソン５４を挟み込んだ金型５８が、油圧シリンダ６０
によって再度移動されて図９中実線で示すエアー吹込位
置に位置されるようになっている。これにより、金型５
８がエアー吹込位置及びパリソン受取位置間を往復移動
されるようになっている。なお、中空成形機の作動とし
ては、パリソン受取位置において、金型５８に挟み込ま
れたパリソン５４がパリソン切断装置５６によって所定
長さに切断され、パリソン５４を保持した状態で金型５
８が上述のようにエアー吹込位置まで移動され、この位
置において、図示してないエアー吹込装置からパリソン
５４内にエアーを吹き込むことにより、金型５８のキャ
ビティ形状に対応した形状の容器が成形される。次に金
型５８は、冷却工程を経て、型締機構によって型開され
る。これにより、金型内の容器が中空成形品として外部
に取り出され、次の成形準備が整うことになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の中空成形機の金型移動装置には、成形作業
中の油温の変化、すなわち、油の粘度変化に応じて油圧
シリンダ６０に流入する油の流速が変化するため、これ
に応じて金型５８の移動速度が変化し、金型５８のエア
ー吹込位置への復帰とエアー吹込装置の作動開始のタイ
ミングが狂って成形不良が発生することがあるという問
題点がある。なお、油温が異常に高くなって油の粘度が
必要以上に低くなった場合には、油圧シリンダ６０に流
入する油の流速が大きくなって、油圧シリンダ６０のピ
ストンが高速で移動するので、停止位置において装置が
大きい衝撃を受けてパリソン５４が振れ動き、パリソン
受取位置に位置した金型５８との関係位置が一定しなく
なり、挟み込み不良が発生しやすくなるため、成形不良
が発生しやすくなる。このような不具合を防止するため
には、油圧シリンダ６０に供給する油温を所定温度範囲
内に維持する必要があるが、予熱時間が長くなって生産
能率が低下したり、短時間で油温を安定させるために油
温調節装置が必要になったりするので、いずれにして
も、製品コストが高くなるという、別の問題点がある。
本発明はこのような課題を解決することを目的としてい
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、油圧シリンダ
の代わりに、サーボモータと、これの回転運動を直線運
動に変換する回転部材と、これにかみ合うかみ合い部材
とを用いて金型を移動させるとともに、金型の移動速度
を徐々に変化させるように制御することにより上記課題
を解決する。すなわち本発明の中空成形機の金型移動装
置は、金型（３４）と、これを開閉駆動する型締装置
（２６）と、パリソン切断装置（４２）と、エアー吹込
装置（２８）と、を有しており、押出機（３８）からク
ロスヘッド（３６）を通って下向きに押し出された円筒
状のパリソン（４４）を金型（３４）に挟み込んでパリ
ソン切断装置（４２）によって所定長さに切断し、金型
（３４）内のパリソン（４４）にエアー吹込装置（２
８）からエアーを吹き込んで中空成形品を成形する中空
成形機に用いられる金型移動装置であって、金型（３
４）がパリソン受取位置及びエアー吹込位置間を往復移
動するようにこれを駆動するものにおいて、上記金型移
動装置が、サーボモータ（１４）と、これによって回転
駆動される回転部材（１８）と、これにかみ合わされる
とともに回転部材（１８）の回転運動を直線運動に変換
するかみ合い部材（１２）と、から構成されており、上
記型締装置（２６）がかみ合い部材（１２）に直接又は
移動台（２４）を介して取り付けられており、金型の位
置を検出可能な位置検出器（１５）と、これからの信号
を入力してサーボモータ（１４）に制御信号を出力する
制御器（４６）と、を有している。なお、上記回転部材
が、ボールねじ（１２）であり、上記かみ合い部材がボ
ールナット（１８）であり、ボールねじ（１２）の端部
を回転可能に支持する軸受ブラケット（３０）を有する
構成とすることもできる。また、上記回転部材が、ピニ
オン（７２）であり、上記かみ合い部材がラック（７
４）であり、上記サーボモータ（１４）の回転を減速し
てピニオン（７２）に伝達する減速機（７０）を有する
構成としてもよい。さらに、上記回転部材が、第１スプ
ロケット（７６）であり、上記かみ合い部材がローラチ
ェーン（８２）であり、上記サーボモータ（１４）の回
転を減速して第１スプロケット（７６）に伝達する減速
機（７０）と、第１スプロケット（７６）と対向する位
置に配置されておりローラチェーン（８２）とかみ合わ
される第２スプロケット（７８）と、これを回転可能に
支持する軸受ブラケット（８０）と、を有する構成とし
てもよい。また、上記回転部材が、第１歯付きプーリ
（８８）であり、上記かみ合い部材が歯付きベルト（９
４）であり、上記サーボモータ（１４）の回転を減速し
て第１歯付きプーリ（８８）に伝達する減速機（７０）
と、第１歯付きプーリ（８８）と対向する位置に配置さ
れており歯付きベルト（９４）とかみ合わされる第２歯
付きプーリ（９０）と、これを回転可能に支持する軸受
ブラケット（９２）と、を有するとしてもよい。さら
に、軸心が上記かみ合い部材の移動軸心と平行に配置さ
れるとともに固定部（３２）に固定されたガイドバー
（２２）が設けられており、上記移動台（２４）には、
円筒穴状の滑動部（２４ａ）が形成されており、移動台
（２４）は、これの滑動部（２４ａ）がガイドバー（２
２）に移動可能にはめ合わされるように構成することも
できる。なお、かっこ内の符号は実施例の対応する部材
を示す。

【０００５】

【作用】金型は、回転部材及びかみ合い部材を介してサ
ーボモータによって駆動されることにより、エアー吹込
位置及びパリソン受取位置間を往復移動される。金型の
位置は位置検出器によって検出されており、位置検出器
からの位置の信号は制御器に入力されている。金型の位
置に対応するサーボモータの回転速度が制御器によって
制御される。停止位置近傍においてサーボモータは次第
に回転速度が小さくなるように制御されるので、可動部
を衝撃なく所定位置に停止させることができる。また、
金型移動に要する時間を一定のものとすることができ
る。これにより、パリソンの振れ動きによる金型の挟み
込み不良、成形タイミングの狂いによるエアーの吹き込
み不良などによる不良成形品の発生を防止することがで
きる。

【０００６】

【実施例】

（第１実施例）図１及び２に本発明の第１実施例を示
す。中空成形機の固定部に下部フレーム１０が取り付け
られている。下部フレーム１０の下端側のベッド部１０
ａには、それぞれ軸受を有する２つの軸受ブラケット３
０が固定されている。両軸受ブラケット３０によってボ
ールねじ１２が回転可能に支持されている。下部フレー
ム１０のベッド部１０ａの図１中右端側にはブラケット
４８が固定されている。ブラケット４８には、ＡＣサー
ボモータ１４が取り付けられている。ＡＣサーボモータ
１４は、これの軸心が、ボールねじ１２の軸心と互いに
一致する配置関係とされている。ＡＣサーボモータ１４
及びボールねじ１２は、カップリング１６によって相互
に連結されている。ＡＣサーボモータ１４には、ロータ
リエンコーダ（位置検出器）１５が取り付けられてい
る。ロータリエンコーダ１５は、ＡＣサーボモータ１４
の回転位置、すなわち、後述する金型３４の位置を検出
可能である。ボールねじ１２には、ボールナット１８が
ねじ込まれている。ボールナット１８には、接続部材２
０が固定されている。接続部材２０の図中上端側には、
移動台２４が配置されている。移動台２４は、接続部材
２０によって一体に支持されている。移動台２４には、
円筒穴状の滑動部２４ａが形成されている。下部フレー
ム１０の図中上端部の左右両側には、対向配置された２
つのブロック３２がそれぞれ固定されている。両ブロッ
ク３２によってガイドバー２２が固定支持されている。
上述の移動台２４は、滑動部２４ａをもってガイドバー
２２に移動可能にはめ合わされている。これにより、移
動台２４は、接続部材２０及びボールナット１８を介し
てＡＣサーボモータ１４によって駆動される際、ガイド
バー２２に案内されながら軸方向に移動可能とされてい
る。移動台２４には、型締装置２６が取り付けられてい
る。型締装置２６には、金型３４が取り付けられてい
る。型締装置２６は、図２中金型３４の右半部を図示位
置よりも右方の型開位置に移動可能であり、また、この
型開位置から金型３４の右半部を図示の型閉位置に移動
可能である。ボールねじ１２、ボールナット１８などに
よって運動変換機構が構成されている。運動変換機構
は、カップリング１６を介してＡＣサーボモータ１４に
駆動されることにより、これの回転運動を直線運動に変
換可能であり、この直線運動を移動台２４に伝達可能で
ある。すなわち、ＡＣサーボモータ１４は、運動変換機
構を介して、型締装置２６及び金型３４が、図１中実線
で示すエアー吹込位置及び図中仮想線で示すパリソン受
取位置間を往復移動するように、移動台２４を駆動可能
である。下部フレーム１０の図１中右上端部には、上部
フレーム４０が固定されている。上部フレーム４０に
は、これの図１中上部にエアー吹込装置２８が取り付け
られている。図１中エアー吹込装置２８の左側には、ク
ロスヘッド３６が配置されている。クロスヘッド３６
は、押出機３８の押出口に接続されている。クロスヘッ
ド３６の図１中下方にパリソン切断装置４２が配置され
ている。押出機３８は、これの押出口から溶融樹脂をク
ロスヘッド３６に供給可能であり、クロスヘッド３６
は、供給された溶融樹脂を筒状のパリソン４４として図
中下方に押し出し可能である。金型３４は、型開された
状態でパリソン受取位置に位置され、次いで型閉される
ことによりパリソン４４を受け取り、パリソン切断装置
４２によってパリソン４４が所定長さに切断された後、
エアー吹込位置に移動されるようになっており、エアー
吹込装置２８は、エアー吹込位置に位置した金型３４内
のパリソン４４にエアーを吹き込み可能である。図６に
示すように、ロータリエンコーダ１５の信号が入力され
る制御器４６が設けられている。制御器４６には、図示
してない中空成形機制御装置からのパリソン射出信号も
入力されるようになっている。制御器４６には、表示装
置１７が接続されている。制御器４６は、ロータリエン
コーダ１５からの信号に基づいて金型３４の移動速度を
算出し、これを表示装置１７に出力可能であり、また、
中空成形機制御装置からのパリソン射出信号に応じたタ
イミングで、ＡＣサーボモータ１４に、制御信号を出力
可能である。

【０００７】次に、この第１実施例の作用を説明する。
金型３４は、型締装置２６によって型開された状態でエ
アー吹込位置に待機している。この金型３４の位置は、
ロータリエンコーダ１５によって検出されており、この
位置信号は制御器４６に入力されている。押出機３８の
押出口からクロスヘッド３６に供給された溶融樹脂は、
筒形のパリソン４４として図１中下向きに押し出され
る。所定長さのパリソン４４が押し出された状態（図示
してない中空成形機制御装置から制御器４６にパリソン
射出信号が出力された状態）で、制御器４６からの制御
信号によってＡＣサーボモータ１４が前進方向に回転駆
動される。これによりカップリング１６を介してボール
ねじ１２が回転され、これとかみ合っているボールナッ
ト１８によって回転運動が直線運動に変換される。すな
わち、ボールナット１８が図中左方向に前進し、これと
一体の接続部材２０、移動台２４、型締装置２６、及び
金型３４も（エアー吹込位置からパリソン受取位置方向
に）前進することになる。金型３４の移動速度は、サー
ボモータ１４の回転速度（すなわち、ロータリエンコー
ダ１５の回転速度）に基づいて求めることができ、金型
３４は、制御器４６からの制御信号の大きさに対応し
て、たとえば、図７に示すような速度をもって、図中実
線矢印に沿ってエアー吹込位置からパリソン受取位置に
移動することになる。すなわち、所定のパリソン受取位
置近傍において金型３４の移動速度が次第に減速されて
いき、パリソン受取位置で停止される。これにより、金
型３４は、装置に衝撃を与えないように停止することが
できる。金型３４の移動速度は、表示装置１７によって
表示される。次に型締装置２６が作動して型閉が行わ
れ、パリソン４４が金型３４内に保持され、型締が行わ
れる。続いてパリソン切断装置４２によってパリソン４
４が切断される。次にＡＣサーボモータ１４が後退方向
に回転駆動される。これにより金型３４が図７中仮想線
矢印に沿って図示のような速度をもって後退移動され、
エアー吹込位置近傍において金型３４の移動速度が次第
に減速されていき、エアー吹込位置で停止される。この
場合においても、金型３４は、装置に衝撃を与えないよ
うに停止することができる。次にエアー吹込装置２８の
ノズルが下降してパリソン４４内にエアーが吹き込まれ
る。これにより所定形状の樹脂容器が中空成形品として
成形される。冷却工程後、エアー吹込装置２８のノズル
が上昇し、型締装置２６によって型開が行われ、中空成
形品が製品だまりに落下し、１サイクルが終了する。

【０００８】（第２実施例）次に図３及び４に本発明の
第２実施例を示す。この第２実施例の第１実施例と異な
るところは、運動変換機構であるボールねじ機構に代え
てラック・ピニオン機構が用いられていることである。
すなわち、ＡＣサーボモータ１４には、減速機７０が取
り付けられており、減速機７０の出力軸にはピニオン７
２が取り付けられている。ピニオン７２にはラック７４
がかみ合わされている。ラック７４は移動台２４に取り
付けられている。その他の構成は、第１実施例のものと
同様である。

【０００９】この第２実施例の作用は、ＡＣサーボモー
タ１４を駆動すると、これの回転が減速機７０によって
減速されてピニオン７２に伝達され、ピニオン７２にか
み合っているラック７４によって回転運動が直線運動に
変換されることにより、移動台２４が直線駆動される点
を除けば、第１実施例のものと同様である。

【００１０】次に図５に本発明の第３実施例を示す。こ
の第３実施例の第１実施例と異なるところは、運動変換
機構であるボールねじ機構に代えてスプロケット・チェ
ーン機構が用いられていることである。すなわち、ＡＣ
サーボモータ１４には、減速機７０が取り付けられてお
り、減速機７０の出力軸には第１スプロケット７６が取
り付けられている。第１スプロケット７６と対向する位
置には第２スプロケット７８が配置されている。第２ス
プロケット７８は、軸受ブラケット８０によって回転可
能に支持されている。両スプロケット７６・７８間には
ローラチェーン８２が掛け渡されている。移動台２４に
はブラケット８４が取り付けられており、これにローラ
チェーン固定具８６が取り付けられている。ローラチェ
ーン固定具８６は、ローラチェーン８２に固定されてい
る。すなわち、ブラケット８４及びローラチェーン固定
具８６を介してローラチェーン８２が移動台２４に取り
付けられている。その他の構成は、第１実施例のものと
同様である。

【００１１】この第３実施例の作用は、ＡＣサーボモー
タ１４を駆動すると、これの回転が減速機７０によって
減速されてスプロケット７６に伝達され、スプロケット
７６・７８に掛け渡されているローラチェーン８２によ
って回転運動が直線運動に変換されることにより、移動
台２４が直線駆動される点を除けば、第１実施例のもの
と同様である。

【００１２】なお、上記第３実施例の説明においては、
２つのスプロケット７６・７８と、ローラチェーン８２
とを用いるものとしたが、これらに代えて２つの歯付き
プーリ（タイミングプーリ）８８・９０（図５中かっこ
を付した符号参照）と、両プーリ間に掛け渡された歯付
きベルト（タイミングベルト）９４を用いるようにする
こともできる。この場合は、第２スプロケット７８を支
持する軸受ブラケット８０に代えて第２歯付きプーリ９
０を回転可能に支持する軸受ブラケット９２を用いると
ともに、ローラチェーン固定具８６に代えて歯付きベル
ト固定具９６を用いることになる。

【００１３】また、上記各実施例の説明においては、型
締装置２６を、移動台２４などを介してかみ合い部材
（第１実施例においてはボールナット１８、第２実施例
においてはラック７４、また第３実施例においてはロー
ラチェーン８２）に取り付けるものとしたが、移動台２
４などは設けないで、かみ合い部材に型締装置取付部を
形成して、型締装置２６を直接かみ合い部材に取り付け
るようにすることもできる。なお、上記各実施例の説明
においては、サーボーモータとしてＡＣサーボモータ１
４を用いるものとしたが、ＤＣサーボモータを使用する
こともできる。

【００１４】また、上記各実施例の説明においては、金
型３４の位置を検出する位置検出器としてロータリエン
コーダ１５を用い、間接的に金型３４の位置を検出する
ものとしたが、金型３４の位置を直接検出することもで
き、たとえば、位置センサなどを用いることもできる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば装
置に衝撃を与えないように金型を停止させることがで
き、しかも金型の移動に要する時間を一定にすることが
できるので、パリソンの振れ動きによる挟み込み不良、
成形タイミングの狂いによるエアーの吹き込み不良など
に基づく不良成形品の発生を防止することができる。ま
た、サーボモータの回転数に対応する金型の移動速度を
表示することができるので、これに基づいて成形タイミ
ングの再現性を図ることができ、成形品質が向上する。
これに伴って段取り替えの際、良品生産のための調整時
間を短くすることができる。作動油汚染のないクリーン
な成形環境とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の金型移動装置を用いた中
空成形機を示す図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明の第２実施例の金型移動装置を用いた中
空成形機を示す図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】本発明の第３実施例の金型移動装置を用いた中
空成形機を示す図である。

【図６】金型移動装置の制御ブロック図である。

【図７】金型の移動速度線図である。

【図８】中空成形機を示す図である。

【図９】従来の金型移動装置を示す図である。

【符号の説明】

１２ ボールねじ（回転部材） １４ ＡＣサーボモータ（サーボモータ） １５ ロータリエンコーダ（位置検出器） １８ ボールナット（かみ合い部材） ２２ ガイドバー ２４ 移動台 ２４ａ 滑動部 ２６ 型締装置 ２８ エアー吹込装置 ３０ 軸受ブラケット ３２ ブロック（固定部） ３４ 金型 ３６ クロスヘッド ３８ 押出機 ４２ パリソン切断装置 ４４ パリソン ４６ 制御器 ７０ 減速機 ７２ ピニオン（回転部材） ７４ ラック（かみ合い部材） ７６ 第１スプロケット（回転部材） ７８ 第２スプロケット ８０，９２ 軸受ブラケット ８２ ローラチェーン（かみ合い部材） ８８ 第１歯付きプーリ（回転部材） ９０ 第２歯付きプーリ ９４ 歯付きベルト（かみ合い部材）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型（３４）と、これを開閉駆動する型
   締装置（２６）と、パリソン切断装置（４２）と、エア
   ー吹込装置（２８）と、を有しており、押出機（３８）
   からクロスヘッド（３６）を通って下向きに押し出され
   た円筒状のパリソン（４４）を金型（３４）に挟み込ん
   でパリソン切断装置（４２）によって所定長さに切断
   し、金型（３４）内のパリソン（４４）にエアー吹込装
   置（２８）からエアーを吹き込んで中空成形品を成形す
   る中空成形機に用いられる金型移動装置であって、金型
   （３４）がパリソン受取位置及びエアー吹込位置間を往
   復移動するようにこれを駆動するものにおいて、 上記金型移動装置が、サーボモータ（１４）と、これに
   よって回転駆動される回転部材（１８）と、これにかみ
   合わされるとともに回転部材（１８）の回転運動を直線
   運動に変換するかみ合い部材（１２）と、から構成され
   ており、上記型締装置（２６）がかみ合い部材（１２）
   に直接又は移動台（２４）を介して取り付けられてお
   り、金型の位置を検出可能な位置検出器（１５）と、こ
   れからの信号を入力してサーボモータ（１４）に制御信
   号を出力する制御器（４６）と、を有することを特徴と
   する中空成形機の金型移動装置。
2. 【請求項２】 上記回転部材が、ボールねじ（１２）で
   あり、上記かみ合い部材がボールナット（１８）であ
   り、ボールねじ（１２）の端部を回転可能に支持する軸
   受ブラケット（３０）を有する請求項１記載の中空成形
   機の金型移動装置。
3. 【請求項３】 上記回転部材が、ピニオン（７２）であ
   り、上記かみ合い部材がラック（７４）であり、上記サ
   ーボモータ（１４）の回転を減速してピニオン（７２）
   に伝達する減速機（７０）を有する請求項１記載の中空
   成形機の金型移動装置。
4. 【請求項４】 上記回転部材が、第１スプロケット（７
   ６）であり、上記かみ合い部材がローラチェーン（８
   ２）であり、上記サーボモータ（１４）の回転を減速し
   て第１スプロケット（７６）に伝達する減速機（７０）
   と、第１スプロケット（７６）と対向する位置に配置さ
   れておりローラチェーン（８２）とかみ合わされる第２
   スプロケット（７８）と、これを回転可能に支持する軸
   受ブラケット（８０）と、を有する請求項１記載の中空
   成形機の金型移動装置。
5. 【請求項５】 上記回転部材が、第１歯付きプーリ（８
   ８）であり、上記かみ合い部材が歯付きベルト（９４）
   であり、上記サーボモータ（１４）の回転を減速して第
   １歯付きプーリ（８８）に伝達する減速機（７０）と、
   第１歯付きプーリ（８８）と対向する位置に配置されて
   おり歯付きベルト（９４）とかみ合わされる第２歯付き
   プーリ（９０）と、これを回転可能に支持する軸受ブラ
   ケット（９２）と、を有する請求項１記載の中空成形機
   の金型移動装置。
6. 【請求項６】 軸心が上記かみ合い部材の移動軸心と平
   行に配置されるとともに固定部（３２）に固定されたガ
   イドバー（２２）が設けられており、上記移動台（２
   ４）には、円筒穴状の滑動部（２４ａ）が形成されてお
   り、移動台（２４）は、これの滑動部（２４ａ）がガイ
   ドバー（２２）に移動可能にはめ合わされている請求項
   １、２、３、４、又は５記載の中空成形機の金型移動装
   置。