TWI670164B - 射出吹塑成型裝置 - Google Patents

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Abstract

提供藉適切地設置複數個油供應部從而達成節能性的提升的射出吹塑成型裝置。
構成為具備第1油供應部(100A)同時與第1油供應部(100A)係獨立而具備第2油供應部(100B)，該第1油供應部(100A)係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，並從油槽(90)對射出成型模單元(70)所具備的射出模驅動部(72)供應油的第1油供應部(100A)，該第2油供應部(100B)係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，並從油槽(90)對吹塑成型模單元(41)所具備的吹塑模驅動部(42)供應油的第2油供應部(100B)。

Description

射出吹塑成型裝置
本發明，係關於製造樹脂製的中空容器的射出吹塑成型裝置。具體而言，關於使節能性、低噪音性等提升的1階式的射出吹塑成型裝置。
歷來，已提出各種由樹脂材料所成之中空容器的成型方法，其中具代表性的方法方面，係存在：藉射出成型而形成預形體(型坯)，就此預形體進行吹塑成型從而將中空容器成型的射出吹塑成型方法。
採用此射出吹塑成型方法的射出吹塑成型裝置，係具有：具備射出裝置(射出單元)及射出成型模的射出成型部；以及具備吹塑成型機及吹塑成型模的吹塑成型部。在射出成型部，係藉射出裝置對射出成型模內射出樹脂材料從而形成預形體。在吹塑成型部，係將收容於吹塑成型模內的預形體藉吹塑成型機進行吹塑成型從而形成中空容器。另外，如此之射出吹塑成型裝置，係被稱作例如1階方式或熱型坯式的射出吹塑成型裝置。
另外射出吹塑成型裝置，係一般而言為藉以 油壓缸等而構成的致動器使射出成型模及吹塑成型模移動而合模者。並且對各致動器，係藉具備複數個例如2~3個固定泵與1個感應馬達的1台的油壓驅動源從油槽供應油。近年來，係出現例如：藉採用將此等2~3個固定泵的一部分變更成變量泵而與感應馬達作了組合的油壓驅動部，從而抑制成型時的能量消耗者。然而，射出吹塑成型裝置的進一步的節能性的提升受到期望。
對於如此之迫切期望，在構成射出成型裝置的射出裝置(射出單元)方面，已提出例如具備油壓驅動源者，該油壓驅動源係具有固定吐出型油壓泵、驅動此油壓泵的驅動馬達(例如，伺服馬達)，控制此驅動馬達的旋轉速度而控制油壓泵的吐出流量與吐出壓力(例如，專利文獻1參照)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻]
[專利文獻1]日本發明專利第3455479號公報
採用如此之射出單元(射出裝置)，使得可使射出吹塑成型裝置的節能性進一步提升。
另外如上述之壓力驅動源，係已知與具備變量泵等及感應馬達者相比下能量的消耗少。於是考慮在供 於對構成射出吹塑成型裝置的射出裝置以外的各致動器供應油用的油供應部方面亦採用如上述之具有油壓泵與驅動馬達的壓力驅動源。
然而，射出吹塑成型裝置，係工作的致動器的個數亦多，油壓電路多亦複雜。為此，要使射出吹塑成型裝置的節能性提升，係當然並非如射出單元(射出裝置)單體的情況具備1個油供應部(壓力驅動源)即可，需要設置複數個油供應部(壓力驅動源)。
本發明係鑑於如此之事情而創作者，目的在於提供藉適切地設置複數個油供應部從而達成節能性的提升的射出吹塑成型裝置。
解決上述課題的本發明的第1態樣，係在於一種射出吹塑成型裝置，具有射出成型部及吹塑成型部，該射出成型部係具備藉油壓而工作的射出單元及射出成型模單元，並藉射出成型而形成預形體，該吹塑成型部係具備藉油壓而工作的吹塑成型模單元，並將前述預形體吹塑成型，特徵在於：具備第1油供應部同時與前述第1油供應部係獨立而具備第2油供應部，該第1油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從油槽對前述射出成型模單元所具備的射出模驅動部供應油，該第2油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從前述油槽對前述吹 塑成型模單元所具備的吹塑模驅動部供應油。
本發明之第2態樣，係如第1態樣的射出吹塑成型裝置，其具備第3油供應部，該第3油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從前述油槽對前述射出單元所具備的射出驅動部供應油，且與前述第3油供應部係獨立而具備前述第1油供應部及前述第2油供應部。
本發明之第3態樣，係如第1或2態樣的射出吹塑成型裝置，其中，前述驅動馬達為伺服馬達。
本發明之第4態樣，係如第1~3態樣中任一者的射出吹塑成型裝置，其中，前述射出成型模單元具備包含供於形成前述預形體的頸部用的頸模、供於形成前述預形體的內形狀用的射出芯模、供於形成前述預形體的胴部外形狀用的射出腔模，同時前述射出模驅動部包含供於使前述射出金屬模開閉用的開閉驅動部、使前述頸模相對於前述射出腔模而升降的升降驅動部、將被閉模的前述射出金屬模進行合模的合模驅動部，前述第1油供應部從前述油槽對前述開閉驅動部、前述升降驅動部及前述合模驅動部供應油。
依關聯的本發明時，作成將具有由油壓泵與驅動馬達所成之壓力驅動源的複數個油供應部，相對於複數個驅動部而適切地設置，故可實現提升了節能性的吹塑 成型裝置。再者，可減低射出吹塑成型裝置的作動時的噪音。亦即亦可提升射出吹塑成型裝置的低噪音性。
1‧‧‧預形體
2‧‧‧中空容器
10‧‧‧射出吹塑成型裝置
20‧‧‧射出成型部
30‧‧‧調溫部
40‧‧‧吹塑成型部
41‧‧‧吹塑成型模單元
42‧‧‧吹塑金屬模
43‧‧‧吹塑模驅動部
44‧‧‧頸模
45‧‧‧吹塑成型組合模
46‧‧‧吹塑底模
47‧‧‧拉伸桿
48‧‧‧開閉驅動部
48a、48b‧‧‧致動器
49‧‧‧升降驅動部
49a‧‧‧致動器
50‧‧‧取出部
60‧‧‧射出裝置
61‧‧‧射出缸
62‧‧‧射出螺桿
63‧‧‧射出驅動部
64‧‧‧射出用油壓馬達
65‧‧‧射出用油壓缸
70‧‧‧射出成型模單元
71‧‧‧射出金屬模
72‧‧‧射出模驅動部
73‧‧‧頸模
74‧‧‧射出芯模
75‧‧‧射出腔模
76‧‧‧熱流道模
77‧‧‧開閉驅動部
77a‧‧‧致動器
78‧‧‧升降驅動部
78a‧‧‧致動器
79‧‧‧合模驅動部
79a‧‧‧致動器
90‧‧‧油槽
100‧‧‧油供應部
101‧‧‧驅動馬達(伺服馬達)
102‧‧‧油壓泵
110‧‧‧控制器
120A、120B、120C‧‧‧油壓電路
[圖1]針對本發明的一實施形態相關之射出吹塑成型裝置的示意構成進行繪示的方塊圖。
[圖2]針對本發明的一實施形態相關之射出成型模單元的示意構成作繪示之正面圖。
[圖3]針對本發明的一實施形態相關之射出成型模單元的示意構成作繪示之側面圖。
[圖4]針對本發明的一實施形態相關之吹塑金屬模的示意構成作繪示之圖。
[圖5(a)、5(b)]針對射出成型程序中的指令壓力與實際壓力的經時的變化進行繪示的油壓波形圖。
以下，參照圖式詳細說明關於本發明的一實施形態。
示於圖1的本實施形態相關之射出吹塑成型裝置10，係所謂的1階式的裝置，具備：將預形體(圖示係省略)射出成型的射出成型部20；進行預形體的調溫的調溫部30；將預形體吹塑成型而形成是最終成型品的中空容器的吹塑成型部40；以及將中空容器取出至裝 置外的取出部50。
射出成型部20，係以射出樹脂材料的射出裝置60、以相鄰於射出裝置60的方式而設置的包含射出金屬模71的射出成型模單元70而構成。
射出裝置60，係射出螺桿62內置於射出缸61內，同時具備供於使射出螺桿62旋轉及前進用的射出驅動部63。射出驅動部63，係以作為致動器的射出用油壓馬達64及射出用油壓缸65而構成。射出裝置60，係以射出用油壓馬達64使射出螺桿62旋轉同時後退，而將既定量的樹脂材料裝填於射出螺桿62的前方，裝填結束後藉射出用油壓缸65使射出螺桿62前進從而進行射出。
射出成型模單元70，係具備：射出金屬模71、射出模驅動部72。射出金屬模71，係如示於圖2及圖3，具備：供於形成預形體1的頸部用的頸模73；供於形成預形體1的內形狀用的射出芯模74；供於形成預形體1的胴部外形狀用的射出腔模75；將從射出裝置60所供應的熔融樹脂分配導往被合模的射出腔模75內的熱流道模76。
射出模驅動部72，係具有：將構成射出金屬模71的射出芯模74以高速開閉的開閉驅動部(高速型開閉機構)77、使頸模73相對於射出腔模75升降的升降驅動部(升降機構)78、將閉模的射出金屬模71以高壓合模的合模驅動部(高壓合模機構)79。
開閉驅動部77，係具備以被藉油壓而驅動的 油壓缸等而構成的致動器77a，以此致動器77a為動力源而使射出金屬模71開閉。例如，開閉驅動部77，係以固定於機台80的內部的致動器77a為動力源使射出芯模74下降/上升，從而進行射出金屬模71的閉模及開模。詳細而言，致動器77a，係相對於設置在機台80上的射出腔模75及熱流道模76，使固定著射出芯模74下的上部可動盤81透過下部可動板83及牽桿84而下降及上升。
升降驅動部78，係具備固定於機台80的內部而被藉油壓而驅動的油壓缸等的致動器78a，以此致動器78a為動力源而使頸模73相對於射出腔模75升降。詳細而言，致動器78a，係使固定著頸模73下的頸模移送板85透過頸模升降板86與牽桿87而升降動作。合模驅動部79，係具備以固定於機台80的內部而被藉油壓而驅動的油壓缸等而構成的致動器79a，以此致動器79a作為動力源而將被閉模的射出金屬模71高壓合模。
另外，此等開閉驅動部77、升降驅動部78及合模驅動部79的機構本身，係既存的構成，故此處的詳細說明係省略(若有需要，本案申請人的前案公報(例如，日本發明專利第4319863號公報)參照)。
吹塑成型部40，係具備供於將預形體吹塑成型用的包含吹塑金屬模42與吹塑模驅動部43的吹塑成型模單元41。吹塑金屬模42，係如示於圖4，以就中空容器2的頸部作保持的頸模44、形成中空容器2的胴部外形狀的可開閉的一對的吹塑成型組合模45、形成中空容 器的底部形狀的吹塑底模46而構成。
並且在吹塑成型部40，係將如此之吹塑金屬模42藉吹塑模驅動部43開模/閉模及合模，對配置於內部的預形體導入拉伸桿47及高壓空氣，將預形體進行二軸拉伸吹塑成型，從而形成中空容器2。
吹塑模驅動部43，係具備：使一對的吹塑成型組合模45開模/閉模及合模的開閉驅動部48、使吹塑底模46升降的升降驅動部49。具體而言，開閉驅動部48，係具備以被藉油壓而驅動的油壓缸等而構成的致動器48a、48b，此等致動器48a、48b被分別連接於一對的吹塑成型組合模45。另外升降驅動部49，係具備以被藉油壓而驅動的油壓缸等而構成的致動器49a，此致動器49a被連接於吹塑底模46。
於此，吹塑模驅動部43(各致動器48a、48b、49a)、射出模驅動部72(各致動器77a、78a、79a)及射出驅動部63(射出用油壓馬達64及射出用油壓缸65)，係從油槽90供應油從而作動。
本發明相關之射出吹塑成型裝置10，係具備供於對吹塑模驅動部43、射出模驅動部72及射出驅動部63供應油槽90內的油(作動油)用的複數個油供應部100。在本實施形態，射出吹塑成型裝置10，係具備3個油供應部100(第1~第3油供應部100A、100B、100C)(圖1參照)。
此等第1~第3油供應部100A、100B、100C 的各者，係具備由可進行轉數的控制的驅動馬達101(101A、101B、101C)與油壓泵102(102A、102B、102C)所成之油壓驅動源，藉控制器(控制裝置)110控制驅動馬達101的轉數、轉矩等從而調整從油壓泵102所吐出的油的流量(吐出流量)及油的壓力(吐出壓力)。驅動馬達101，係可進行轉數的控制的馬達即可，適用例如伺服馬達、變頻馬達等。在本實施形態，係在驅動馬達101方面，採用響應性比其他馬達高的伺服馬達。另外在油壓泵102方面，採用固定吐出型式的油壓泵。亦即在本實施形態，係第1~第3油供應部100A、100B、100C的各者在油壓驅動源方面，具備所謂的伺服泵。再者亦對於裝置的生產成本的減低方面考量下，構成油供應部100A、100B、100C的3台的油壓驅動源(伺服泵)係採用相同性能者。
在本實施形態，第1油供應部100A，係經由油壓電路120A而連接於射出成型模單元70所具備的射出模驅動部72(致動器77a、78a、79a)。另外於油壓電路120A，係圖示雖省略，酌情配置壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等，酌情控制此等控制閥，使得油被從第1油供應部100A供應至各致動器77a、78a、79a。
第2油供應部100B，係與第1油供應部100A獨立而設，經由油壓電路120B而連接於吹塑成型模單元41所具備的吹塑模驅動部43(致動器48a、48b、49a)。再者第3油供應部100C，係與第1油供應部100A及第2 油供應部100B獨立而設，經由油壓電路120C而連接於射出裝置60的射出驅動部63(射出用油壓馬達64及射出用油壓缸65)。
如此本發明相關之射出吹塑成型裝置10，係分別獨立而具備具有伺服馬達、變頻馬達等的驅動馬達101及由油壓泵102所成之油壓驅動部的複數個油供應部100A、100B、100C。亦即第1~第3油供應部100A、100B、100C，係可分別進行獨立控制。並且第1~第3油供應部100A、100B、100C，係分別對於不同的驅動部43、72、63供應油，使各致動器作動。藉此，可個別依各驅動部43、72、63的必要負載使構成第1~第3油供應部100A、100B、100C的驅動馬達101A、101B、101C的各者的轉數減少，故可使射出吹塑成型裝置10的節能性提升。
相對於此，在歷來的射出吹塑成型裝置，係構成為吹塑模驅動部、射出模驅動部及射出裝置用的各油壓泵被以1台的感應馬達而驅動。為此，例如，單純欲使在射出模驅動部的作動壓油量減少的情況下感應馬達的轉數係固定所以吐出量係不變(固定泵的情況)，需要酌情將配設於油壓電路內的各種控制閥予以驅動而調節流量。此外，對於吹塑模驅動部、射出裝置等的油壓電路亦造成影響。結果，未在各致動器使用而捨棄的壓油量亦變多，能量效率係總體而言為低者。
另外在本發明相關之射出吹塑成型裝置10， 係如上述各油供應部100A、100B、100C具有由伺服馬達、變頻馬達等的驅動馬達101及油壓泵102所成之油壓驅動源。藉此，可使驅動馬達101A、101B、101C的各者的轉數在各驅動部43、72、63的必要負載小時酌情且個別地減少。因此，可減低使裝置作動時的噪音。亦即亦可提升射出吹塑成型裝置10的低噪音性。
另外各油供應部100A、100B、100C係獨立為不相互依存的構成。為此，變得可對於吹塑模驅動部43、射出模驅動部72及射出驅動部63如此的各個的油壓驅動部，個別地進行油壓控制(調整油壓波形)。因此，某油壓驅動部的動作舉動、動作時間等方面存在問題、改善點等的情況下，調整僅該油壓驅動部的油壓波形等即可，故針對課題解決的對策變容易。其結果，射出吹塑成型裝置10整體上的動作異常的消解，亦變得比歷來的射出吹塑成型裝置容易。再者比起歷來的射出吹塑成型裝置，可達成射出吹塑成型裝置10整體上的動作時間的縮短，亦可達成節能性的提升。
另外例如，成型調整等的作業性亦提升。第1~第3油供應部100A、100B、100C分別獨立，故可個別且最佳地調整各油供應部的控制例如增益/響應速度、指令壓力等的油壓相關參數。因此，可更適切地調整供應至各致動器的油的壓力(油壓)。
圖5，係針對在射出成型程序的對於第1油供應部100A要求的指令壓力P1的變化、及基於指令壓力 P1從第1油供應部100A所供應的實際的壓力(實際壓力)P2的變化進行繪示的經時的油壓波形圖，圖5(a)係繪示調整前的狀態，圖5(b)係繪示調整後的狀態。另外實際壓力P2，係將藉分別設於油壓電路120A、120B、120C的致動器77a、78a、79a的附近的油壓計(未圖示)而檢測出的值進行合計者。
圖5的油壓波形圖，係繪示從射出金屬模71被合模的狀態至射出成型程序1循環的指令壓力P1及實際壓力P2。首先在時刻T1至時刻T2的期間，係使致動器79a作動(後退)而結束射出金屬模71的合模。在時刻T2至時刻T3的期間，係使致動器77a、78a作動(後退)而進行射出金屬模71的開模。並且在時刻T3至時刻T4的期間，係進行被射出成型的預形體的搬送。在時刻T4至時刻T5的期間，係使致動器77a、78a作動(前進)而再度將射出金屬模71閉模。在時刻T5至時刻T6的期間，使致動器79a作動(前進)而進行射出金屬模71的合模。
並且，如此之射出模驅動部72(致動器77a、78a、79a)的一連串的動作，係如上述被藉第1油供應部100A(驅動馬達101A)而控制。並且第1油供應部100A，係控制僅射出模驅動部72的動作。為此，可更適切地配合射出模驅動部72的動作而調整第1油供應部100A的吐出壓力、吐出量等。
具體而言，第1油供應部100A，係能以複數 個(例如，4個)通道分別進行指令壓力等的調整。並且第1油供應部100A，係如上述僅控制射出模驅動部72的動作，故可將4通道的全部為了射出模驅動部72而分配。因此，可更適切地配合射出模驅動部72的動作而調整依第1油供應部100A的吐出壓力等的控制。
例如，第1油供應部100A(驅動馬達101A)，係僅管被以成為指令壓力P1的方式而控制，惟有時發生衝擊壓使得實際壓力P2從指令壓力P1背離。在示於圖5(a)的例中，係在例如時刻Ta、時刻Tb、Tc等發生衝擊壓，實際壓力P2從指令壓力P1背離。在如此之情況下，亦將發生此等衝擊壓的時刻Ta、時刻Tb、時刻Tc以成為不同通道的方式而設定，使得可適切地減低在複數個時機所發生的衝擊壓。
在圖5之例，係將射出成型程序1循環分配成No.0~No.3的4個通道。並且作成將包含時刻Ta的期間分配給通道No.3，將包含時刻Tb的期間分配給通道No.0，將包含時刻Tc的期間分配給通道No.1。
因此，在通道No.3係可依時刻Ta的衝擊壓的大小而調整第1油供應部100A的控制，在通道No.0係可依時刻Tb的衝擊壓的大小而調整第1油供應部100A的控制，在通道No.1，係可依時刻Tc的衝擊壓的大小而調整第1油供應部100A的控制。藉此，如示於圖5(b)，有效抑制在時刻Ta、時刻Tb及時刻Tc的衝擊壓。此外，可針對如此之不佳的油壓波形進行調整而減 低，使得可使驅動馬達101A的稼動率減少，結果可減低每一個成型1循環的消耗電力，再者亦可縮短射出模驅動部72的動作時間。
另外，通道的分配方式，係非特別限定者，依實際壓力P2等而適當決定即可。
以上，雖說明關於本發明的一實施形態，惟當然本發明非限定於上述的實施形態者。本發明，係在不脫離其趣旨的範圍下可酌情變更者。

Claims (3)

  1. 一種射出吹塑成型裝置，具有射出成型部及吹塑成型部，該射出成型部係具備藉油壓而工作的射出單元及射出成型模單元，並藉射出成型而形成預形體者，該吹塑成型部係具備藉油壓而工作的吹塑成型模單元，並將前述預形體吹塑成型而形成中空容器者，特徵在於：具備第1油供應部同時與前述第1油供應部獨立而具備第2油供應部，該第1油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從油槽對前述射出成型模單元所具備的射出模驅動部供應油者，該第2油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從前述油槽對前述吹塑成型模單元所具備的吹塑模驅動部供應油者，前述射出成型模單元具備包含供於形成前述預形體的頸部用的頸模、供於形成前述預形體的內形狀用的射出芯模、和供於形成前述預形體的胴部外形狀用的射出腔模的射出金屬模，同時前述射出模驅動部具備供於使前述射出金屬模開閉用的開閉驅動部、使前述頸模相對於前述射出腔模而升降的升降驅動部、和將被閉模的前述射出金屬模進行合模的合模驅動部，前述吹塑成型模單元具備包含形成前述中空容器的胴部外形狀的可開閉的一對的吹塑成型組合模、形成前述中空容器的底部形狀的吹塑底模的吹塑金屬模，同時前述吹塑模驅動部具備使前述吹塑成型組合模開模閉模及合模的開閉驅動部、和使前述吹塑底模升降的升降驅動部，前述第1油供應部對構成前述射出模驅動部的開閉驅動部、升降驅動部及合模驅動部中的各者供應油，前述第2油供應部對構成前述吹塑模驅動部的開閉驅動部及升降驅動部中的各者供應油。
  2. 如申請專利範圍第1項之射出吹塑成型裝置，其具備第3油供應部，該第3油供應部係具有由可進行轉數的控制的驅動馬達與油壓泵所成之油壓驅動源，從前述油槽對前述射出單元所具備的射出驅動部供應油者，且與前述第3油供應部獨立而具備前述第1油供應部及前述第2油供應部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之射出吹塑成型裝置，其中，前述驅動馬達為伺服馬達。
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