JPH07100841A - 発泡成形における制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発泡成形時に金型内の発泡圧の変動に対応し
た型締運転作業を安定して行い製品の品質向上を図る。 【構成】 成形金型の型締駆動部で初期型締圧をかけて
金型受圧部の圧力検出器に初期設定圧を発生させると共
に、金型内部発泡圧の圧力検出により前記型締駆動部を
調節して型締圧を増減することで、発泡スチロール成形
作業の発泡圧状況を把握して、多項目ある作業条件の変
動にも対応した下での自動制御ができ、調整時間も大幅
に短縮化され、安全性の高い発泡スチロール成形作業が
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発泡スチロール成形品
を生産する成形方法において、成形金型の型締りを自動
調整して品質良好な発泡成形品を製造できる発泡成形に
おける制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発泡スチロール成形品の製造に
は開閉成形金型を用い発泡性熱可塑性樹脂粒子のビーズ
を予備発泡し、または予備発泡させずに閉じた成形金型
内キャビティに充填してから型締し、蒸気を注入して加
熱成形したのち冷却し、金型を開けて離型後に乾燥する
ことが普通である。この従来の発泡成形では、金型が固
定プレートと可動プレートとに備えられ、両プレートの
間隔を制御して所定の発泡圧が得られるように操作運転
されており、この間隔制御にはリミットスイッチ又は近
接スイッチを使用しているため設定時には金型の形状厚
みなどを考慮して成形作業前に人手によってリミットス
イッチの位置調整を行ってから製造工程に入るものであ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来の成形作
業においては人手によって設定位置を調整しなければな
らず煩雑で手間がかかり、しかも成形作業上、型閉完了
用，クラッキング用，エジェクト用型閉完了用の各リミ
ットスイッチの多くのスイッチ群を配備する必要から作
業性が悪いばかりか、接触による機械的検出のために外
的条件によっては不作動原因で制御不良となることも多
く安全運転上、並びに管理上問題があるし、特に発泡圧
の良否が製品の品質に与える影響は大きく品質管理上、
運転中に確認作業ができないことから運転状況の把握も
数値的に出来ず、理想的条件とマッチしているものとは
限らず正確さに欠け、異常運転の発見も遅れるなど信頼
性の上で満足できるものではなく問題があった。本発明
では、これら従来の欠点を適確に排除しようとするもの
で、発泡スチロール成形作業の発泡圧状況を把握して、
多項目ある作業条件の変動にも対応した下での自動制御
ができ、調整時間も大幅に短縮化され、安全性の高い発
泡スチロール成形作業が可能な発泡成形における制御方
法を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、開閉自在に対
向配備した成形金型で保圧状態下に形成したキャビティ
に原料を充填して加熱発泡させて製品を成形する際に、
前記成形金型の型締駆動部で初期型締圧をかけて金型受
圧部の圧力検出器に初期設定圧を発生させると共に、金
型内部発泡圧の圧力検出により前記型締駆動部を調節し
て型締圧を増減するものである。

【０００５】

【作用】型締工程で金型を閉じて、型締駆動部で初期型
締圧が発生させると、圧力検出器のロードセルで初期設
定圧を検知している。そして電磁弁の切換操作で初期型
締圧を確保した状態で金型内に充填されているビーズの
スチーム加熱によりビーズが発泡し、発泡圧が発生する
と金型に対設されたロードセルが検知し、デジタル信号
に換えて電空レギュレータに入力し、型締圧を増大させ
るように制御する。即ち、金型内部発生の発泡圧が即型
締圧に変換されて余分な力で金型を型締することなく作
動でき、しかもロードセルによって電気信号に変えたデ
ータはデジタル指示計の表示部に表示すると共に、デジ
タル設定器のデータ処理によって加熱時間及び真空冷却
時間などをタイマを使用しないで自動的にコントロール
するものであり、データ処理部で予め設定された型締圧
データと比較処理して前記成形金型を移動駆動する駆動
部を制御して成形金型の開閉操作を調整すると共に、連
続的にデジタル表示させながら運転して運転状況を自動
的にデジタルで記録表示するほか、その結果をデータ処
理して成形金型の開閉作業を理想的条件下で最適に行え
発泡スチロール成形品の製造を安全で能率よく行うこと
ができる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を固定プレート２１に雌型金
型１が設けられ、これに対向して可動プレート２２に備
えた雄型金型２が移動自在に型締駆動部、例えば型締シ
リンダ３に配備されている図１例で説明すると、雄型，
雌型又は雌型同志の成形金型１，２を開閉自在に対向配
備して保圧状態下の金型内にキャビティを形成し、該キ
ャビティに原料を充填して加熱発泡させて製品を成形す
るものにおいて、前記成形金型１に金型受圧部の検知プ
レート２０を設け、該検知プレート２０に当接する圧力
検出器、例えばロードセル２３を固定プレート２１に複
数配備し、各ロードセル２３を加算用ジャンクションボ
ックス２４に連絡配備して、前記ロードセル２３での検
出圧力を平均化してデジタル表示部２５でデジタル表示
しつつ、デジタル設定器２６に入力すると共に、これを
コンピュータユニットの予め設定されたデジタル設定値
と比較判定してその出力を自動的にコントロールできる
ようにしてある。

【０００７】なお、前記デジタル設定器２６としては、
型閉完了，加熱開始，加熱停止，冷却開始，型開完了の
固定データを設定部で入力しておけるもので、前記アナ
ログ信号をデジタル信号に変換できるＡ／Ｄ変換器から
の入力信号とで比較し、データ処理できるもので、前記
ロードセル２３の変化で型締シリンダ３の駆動部を含む
機器類を制御し、しかも前記設定部でコンピュータユニ
ットにインプットしたデータと比較し、自動的に運転制
御することができるもので、エア源２７に連なる電空レ
ギュレータ２８に連設してあり、図２に示すようにロー
ドセル２３よりの出力信号を電空レギュレータの入力信
号として初期型締力Ａから加熱時の最大型締力、即ち最
大発泡圧力Ｂを経て、冷却終了及び放冷開始時の圧力Ｃ
と残存発泡圧が少ない型開き圧力Ｄとの出力圧力を前記
型締シリンダ３に一サイクルとして電磁弁２９を介して
増圧器３０に与えるものである。

【０００８】即ち、前記型締シリンダ３には、エア源４
に接続したエア切換弁５を備え、該切換弁５に空油変換
器６を介して増圧器３０に連結し、該増圧器３０に電磁
弁２９を介して電空レギュレータ２８に接続配備してあ
る。また、前記増圧器３０には、電磁弁９と、エア源１
１に接続したレギュレータ１０とのある初期型締手作動
回路を備え、また電空レギュレータ２８による前記電磁
弁２９との切替操作で型締シリンダ３を制御できるよう
にしてある。例えば、真空零の時、前記レギュレータ１
０のセット圧力１ｋｇ／ｃｍ² の場合、発生する型締力
は約８，０００ｋｇの初期型締力となるようにし、最大
型締力３０，０００ｋｇとし、ロードセル２３は５，０
００ｋｇのものを６ヶ所設置して６ヶ所の発生荷重を加
算用ジャンクションボックス２４に入力し、平均化して
出力し、デジタル設定器２６を介して電空レギュレータ
２８に入力して電磁弁２９と電磁弁９のＯＮ−ＯＦＦ切
替えによって型締シリンダ３を制御できるようにしてあ
る。

【０００９】なお、前記圧力検出器のロードセル２３と
しては、検知プレート２０に対して複数、例えば６ヶ所
備えられ、検出圧をジャンクションボックス２４で集約
して、デジタル表示器２５を経てデジタル設定器２６に
入力できるようにしてあるが、ピストンを含む緩衝器或
いはケース内にダイヤフラムの受圧面を形成し、これを
ひずみバーで支持し、ストレンゲージのあるロードセル
又は圧電素子に代替して荷重測定値をアナログ信号とし
て電空レギュレータ２８に入力してもよい。なお、前記
デジタルの設定部２６では、型閉完了手前において可動
プレート２２を高速型閉から低速型閉に切換えるスロー
ダウン位置と、型閉完了位置、これは原料充填工程に移
行させる信号と、雄型，雌型間に製品が狭まり、低速時
に型閉めが止まった時とか一定時間内に所定位置に到達
しない時に型開きを行い、挟まった製品を落下させるた
めの作動信号とを出す位置と雌型内の製品をエジェクト
ピン等で突き落とすタイミングを制御する位置のエジェ
クト位置と、型開完了手前において、低速型開から高速
型開へ切換えるチェンジ位置と型開完了位置、特に離型
の悪い製品の場合、最初雄型に製品を付けるため、ある
間隔だけ型開きし、再び閉め、又開き製品を雌型に付け
てエジェクトによる離型をしやすくするために、キャッ
チボール的な離型を行う場合の時の１回目の型開き間隔
を制御する位置などを設定して運転することも配慮され
ている。

【００１０】しかして、図１の例でエア切換弁５をＯＮ
にして、エアが空油変換器６に入ると油を加圧して増圧
器３０を通り型締シリンダ３に入って金型が閉じられ
る。次いで電磁弁９をＯＮして増圧器３０を作動する
と、型締シリンダ３に初期型締圧が発生し、ロードセル
２３で電空レギュレータ２８に信号を送り、設定エア圧
が発生することになると共に、前記電磁弁９をＯＦＦと
して電磁弁２９がＯＮになるとレギュレータ１０で設定
したエア圧と同じ圧力が増圧器３０に入り、初期型締圧
が確保される。この状態下で、金型内でスチーム加熱に
よりビーズが発泡し、発泡圧が発生すると金型は検知プ
レート２０を介してロードセル２３側に開こうとする。
この力、即ちアナログ信号をロードセル２３が検知しデ
ジタル信号に換え、電空レギュレータ２８に入力し、型
締圧が増大し、成形完了後に冷却，放冷を経て残存発泡
圧が少ない型開き点まで作動し、金型内部発生の発泡圧
が、即型締圧に変換されて余力な力で金型を型締めする
ことなく能率的な成形作業が可能となる。

【００１１】

【発明の効果】本発明は、成形金型の型締駆動部で初期
型締圧をかけて金型受圧部の圧力検出器に初期設定圧を
発生させると共に、金型内部発泡圧の圧力検出により前
記型締駆動部を調節して型締圧を増減することにより、
金型での発生内圧を電気信号に変換して加熱時間及び真
空冷却時間をタイマ等を使用しないで発泡成形を自動的
にコントロールすることができ、常時成形金型内の発泡
圧が理想的条件下で発泡成形作業ができ、しかもこの発
泡スチロール成形作業の状況を数値的に判断知得でき、
高品質の製品を産出し得て、しかも多項目ある作業条件
の変動にも対応した下での自動制御ができ、調整時間も
大幅に短縮化され、安全性の高い発泡スチロール成形作
業が可能であると共に、異常動作の検出や成形金型の調
整も簡便にでき、信頼性も極めて高く発泡成形作業性を
大幅に向上できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す系統説明図である。

【図２】図１の例の成形サイクル時の電空レギュレータ
の出力圧力と入力信号との関係線図である。

【符号の説明】

１ 金型 ２ 金型 ３ 型締シリンダ ５ エア切換弁 ６ 空油変換器 ９ 電磁弁 １０ レギュレータ ２０ 検知プレート ２１ 固定プレート ２２ 可動プレート ２３ ロードセル ２４ 加算用ジャンクションボックス ２５ デジタル指示計 ２６ デジタル設定器 ２８ 電空レギュレータ ２９ 電磁弁 ３０ 増圧器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉自在に対向配備した成形金型で保圧
   状態下に形成したキャビティに原料を充填して加熱発泡
   させて製品を成形する際に、前記成形金型の型締駆動部
   で初期型締圧をかけて金型受圧部の圧力検出器に初期設
   定圧を発生させると共に、金型内部発泡圧の圧力検出に
   より前記型締駆動部を調節して型締圧を増減することを
   特徴とする発泡成形における制御方法。
2. 【請求項２】 前記発泡圧が、金型に設けた検出プレー
   トのロードセルで圧力検出され、電気信号に変えて電空
   レギュレータに入力し、電磁弁を介して型締駆動部を操
   作する請求項１記載の制御方法。
3. 【請求項３】 前記発泡圧が、複数個所に備えたロード
   セルそれぞれの発生荷重を平均化して数値表示しつつデ
   ジタル設定器に入力し、比較判定してその出力を電空レ
   ギュレータに入力して、これによる電磁弁操作で前記型
   締駆動部の増圧器を制御して型締駆動部を調節する請求
   項１または２記載の制御方法。