WO2021221022A1 - 型開閉装置および型開閉装置の制御方法 - Google Patents

型開閉装置および型開閉装置の制御方法 Download PDF

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hydraulic
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康裕 日高
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日精エー・エス・ビー機械株式会社
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    • B29C49/6409—Thermal conditioning of preforms
    • B29C49/6427—Cooling of preforms

Definitions

  • the present invention relates to a mold switchgear and a control method for the mold switchgear.
  • the time in the deceleration region for decelerating the movement of the hydraulic cylinder is as short as possible.
  • the time in the deceleration region is shortened, the mold will bounce without stopping at the stop position due to abnormal hydraulic fluctuations (surge pressure, oil strike, etc.) in the oil drain side hydraulic circuit, shortening the mold opening / closing time and stabilizing it.
  • the mold opening and closing operation becomes difficult.
  • the time in the deceleration region is shortened, the mold and the hydraulic parts are liable to be damaged, and a loud abnormal noise is liable to occur.
  • an object of the present invention is to provide a control method of a mold opening / closing device capable of shortening a mold opening / closing time and realizing a stable mold opening / closing operation.
  • One aspect of the present invention is a control method for a mold opening / closing device including a hydraulic cylinder for opening / closing the mold, a hydraulic drive device for driving the hydraulic cylinder by supplying hydraulic oil, and a control unit for controlling the hydraulic drive device. ..
  • the control unit changes the speed change in the deceleration region that decelerates the movement of the hydraulic cylinder between the first half portion and the second half portion, and makes the change width of the speed per hour in the second half portion smaller than that of the first half portion.
  • the mold opening / closing device in controlling the mold opening / closing device, it is possible to shorten the mold opening / closing time and realize a stable mold opening / closing operation.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a blow molding apparatus including a mold opening / closing apparatus.
  • FIG. 2 is a schematic side view showing a mold-opened state of the injection-molded portion of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic side view showing a mold closed state of the injection molded portion of FIG.
  • the blow molding device 1 of the present embodiment is a hot parison type device that blow-molds the preform 20 by utilizing the retained heat (internal heat amount) at the time of injection molding without cooling it to room temperature.
  • the blow molding device 1 may be a device having a configuration in which the injection-molded preform 20 is blow-molded at one time (for example, a device of a one-step method (also referred to as a one-stage method) shown in FIG. 1).
  • the blow molding device 1 may be an device having a configuration in which the injection-molded preform 20 is blow-molded in a plurality of times (for example, a 1.5-step device shown in FIG. 1 of WO2020 / 209294). good.
  • the blow molding apparatus 1 includes a machine base 2 and an upper base 10 arranged above the machine base 2 (in the Z direction in the drawing).
  • the upper base 10 is supported by a plurality of columns (not shown) erected upward from the machine base 2.
  • an injection molding unit 4 a temperature adjusting unit 5 , a blow molding unit 6, and a take-out unit 7 are arranged in the space between the machine base 2 and the upper base 10. Further, the operation of each element of the blow molding apparatus 1 is controlled by the control unit 8.
  • the injection molding unit 4, the temperature adjusting unit 5, the blow molding unit 6, and the take-out unit 7 are arranged at positions rotated by a predetermined angle (for example, 90 degrees) with respect to the rotation center O of the transfer plate 12, which will be described later.
  • a predetermined angle for example, 90 degrees
  • the temperature adjusting unit 5 and the taking-out unit 7 do not necessarily have to be arranged.
  • the upper mold clamping plate 32 of the injection molding portion 4 and the injection core mold 24 shown in FIG. 2 are arranged on the upper surface side, respectively.
  • a heating core and an elevating mechanism for the heating core are arranged on the upper surface side at the position of the temperature adjusting portion 5 of the upper base 10.
  • a stretching rod and an elevating mechanism for the stretching rod are arranged on the upper surface side, respectively.
  • a take-out cam (not shown) is arranged at the position of the take-out portion 7 of the upper base 10.
  • the four fan-shaped transfer plates 12 are arranged at predetermined angles (for example, 90 degrees) on the lower surface of the upper base 10 above the machine base 2.
  • the four transfer plates 12 are guided by a plurality of receiving members 46A and 46B (see FIGS. 2 and 3) fixed around the upper base 10, respectively, along the rotation direction with the rotation center O as the rotation axis. It circulates intermittently.
  • the preform 20 (or container) held by the transfer plate 12 (or the neck mold 22 described later) has an injection molding unit 4, a temperature adjusting unit 5, a blow molding unit 6, and an extraction unit 7 due to the rotation of the transfer plate 12. It is transported in the order of.
  • the transfer plate 12 may have a single disk shape that is not divided for each molded portion.
  • a neck type 22 for holding the preform is provided on the lower surface of each transfer plate 12 so that the axial direction of the preform 20 is along the vertical direction. Further, an opening is formed on the upper surface side of the neck mold 22 in each transfer plate 12, and the injection core mold 24, the blow core, the extension rod, and the like can be inserted into the preform 20 from above through the opening. be.
  • the injection molding unit 4 includes an injection mold 21, a high-speed mold opening / closing mechanism 31 that opens and closes the injection mold 21 at high speed, and an elevating mechanism 40 that raises and lowers the neck mold 22 with respect to the injection cavity mold 26.
  • the injection mold 21 uses an injection core mold 24 that defines the internal shape of the preform 20, an injection cavity mold 26 that defines the external shape of the preform 20, and a molten resin supplied from the injection device 3. It has a hot runner type 28, which leads to the mold space of the above.
  • the injection cavity mold 26 and the hot runner mold 28 are fixed to the lower mold clamping plate 34 attached to the machine base 2.
  • the injection core mold 24 is attached to the upper mold clamping plate 32 supported by the tie bars 38A and 38B, and can be raised and lowered in the vertical direction (Z direction which is the vertical direction).
  • the injection molding unit 4 forms a preform-shaped mold space by closing the injection cavity mold 26, the injection core mold 24, and the neck mold 22 of the transfer plate 12. Then, by injecting the resin material from the injection device 3 into such a preform-shaped mold space, the injection molding unit 4 manufactures the preform 20.
  • the elevating mechanism 40 includes receiving members 46A and 46B for holding the transfer plate 12, an elevating cylinder 42 for elevating and lowering the receiving members 46A and 46B, and elevating rods 44 and 45 extending downward from the receiving members 46A and 46B.
  • the receiving member 46A is arranged outside in the radial direction of the transfer plate 12 and is connected to the elevating rod 45.
  • the receiving member 46B is arranged on the rotation center O side of the transfer plate 12 and is connected to the elevating rod 44.
  • the elevating rods 44 and 45 are connected by a connecting member 48 in the machine base 2.
  • the elevating cylinder 42 is fixed to the lower surface of the lower mold clamping plate 34 and arranged in the machine base 2.
  • the elevating cylinder 42 is, for example, a hydraulic cylinder and has an elevating piston rod 43 that is driven to move forward and backward by a flood control and a cylinder tube that slidably accommodates the elevating piston rod 43.
  • the tip of the elevating piston rod 43 is connected to the connecting member 48 as shown in FIG.
  • the elevating cylinder 42 raises and lowers the connecting members 48 in the machine base 2 to raise and lower the receiving members 46A and 46B via the elevating rods 44 and 45. As a result, the transfer plate 12 held by the receiving members 46A and 46B moves up and down in the vertical direction.
  • the high-speed opening / closing mechanism 31 moves the substantially triangular upper mold clamping plate 32 arranged above the transfer plate 12 up and down with respect to the machine base 2.
  • a plurality of (for example, four) injection core molds 24 are fixed to the lower surface of the upper mold clamping plate 32 via the fixing plate 23.
  • the upper mold clamping plate 32 is fixed to the upper end side of a plurality of (for example, three) cylindrical tie bars 38A and 38B extending upward from the machine base 2.
  • Two tie bars 38A are arranged on the outer side in the radial direction of rotation, and one tie bar 38B is arranged on the O side of the center of rotation.
  • the tie bars 38A and 38B are fixed near the triangular vertices of the upper mold clamping plate 32.
  • the lower end sides of the tie bars 38A and 38B are fixed to the lower movable plate 36 arranged in the machine base 2, respectively. Further, a mold opening / closing cylinder 50 is arranged between the lower surface of the lower mold clamping plate 34 and the lower movable plate 36.
  • the mold opening / closing cylinder 50 is fixed to the lower surface of the lower mold clamping plate 34 and arranged in the machine base 2.
  • the mold opening / closing cylinder 50 is, for example, a hydraulic cylinder and has a mold opening / closing piston rod 51 that is driven to advance and retreat by flood control and a cylinder tube that houses the mold opening / closing piston rod 51.
  • the tip of the mold opening / closing piston rod 51 is connected to the lower movable plate 36.
  • the mold opening / closing cylinder 50 raises and lowers the upper mold clamping plate 32 in the vertical direction via the tie bars 38A and 38B by raising and lowering the lower movable plate 36 in the machine base 2.
  • the injection core mold 24 fixed to the upper mold clamping plate 32 moves up and down in the vertical direction to open and close the mold.
  • FIG. 1 shows a configuration in which four preforms 20 are conveyed.
  • the temperature adjusting unit 5 includes a mold unit (temperature control pot and temperature control rod) for temperature control (not shown) and an elevating mechanism (both not shown) of the mold unit.
  • the temperature adjusting unit 5 uses a temperature control pot to equalize the temperature of the preform 20 produced by the injection molding unit 4 and remove the uneven temperature, and adjusts the temperature of the preform 20 to a blow temperature suitable for the final blow (for example, about 90). °C -105 °C).
  • the temperature adjusting unit 5 of the present embodiment also has a function of cooling the high-heat preform 20 after injection molding.
  • the temperature adjusting unit 5 may also be provided with an elevating mechanism (not shown) of the transfer plate 12 having the same configuration as the injection molding unit 4.
  • the blow molding unit 6 includes a blow molding die, a drawing rod, and an elevating mechanism (not shown) of the transfer plate 12 having the same configuration as the injection molding unit 4.
  • the blow molding unit 6 stretches the preform 20 arranged in the blow molding die in the axial direction with a stretching rod, and introduces high-pressure air into the preform 20 to perform biaxial stretching blow molding to manufacture a container.
  • the take-out section 7 opens the neck mold 22 by the take-out cam, and takes out the container manufactured by the blow molding section 6 from the blow molding device 1.
  • the container taken out by the take-out unit 7 is packed in a box or transported to a filling line.
  • the take-out portion 7 may also be provided with an elevating mechanism (not shown) of the transfer plate 12 having the same configuration as the injection molding portion 4.
  • Control unit 8 The control unit 8 controls the elevating and lowering of the transfer plate 12, the opening and closing of the mold at each unit, the injection molding operation at the injection molding unit 4, the blow molding operation at the blow molding unit 6, and the like.
  • the control of the injection molding unit 4 by the control unit 8 includes a drive control for driving at least one of the elevating cylinder 42 and the mold opening / closing cylinder 50.
  • the control unit 8 controls the elevating and lowering of the injection core mold 24 fixed to the upper mold clamping plate 32 by adjusting the flow rate of the hydraulic oil to the mold opening / closing cylinder 50 according to the user's setting.
  • the control unit 8 controls the elevating and lowering of the neck type 22 provided on the transfer plate 12 by adjusting the flow rate of the hydraulic oil to the elevating cylinder 42 according to the setting of the user.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a control unit 8 relating to control of the elevating cylinder 42 and the mold opening / closing cylinder 50.
  • the control unit 8 includes a control device 60 such as a PLC (programmable logic controller), a display unit 61, and an operation unit 62.
  • the control unit 8 is at least connected to a first hydraulic drive device 63 that adjusts the flow rate of hydraulic oil to the mold opening / closing cylinder 50, and a second hydraulic drive device that appropriately adjusts the flow rate of hydraulic oil to the elevating cylinder 42. It is also connected to 64.
  • Both the first hydraulic drive device 63 and the second hydraulic drive device 64 include an electromagnetic proportional valve (not shown) connected to a fuel filler port of a hydraulic cylinder.
  • the first hydraulic drive device 63 and the second hydraulic drive device 64 control the degree of opening and closing of the port (hydraulic oil outlet) of the electromagnetic proportional valve by the amount of movement of the spool (valve body) of the electromagnetic proportional valve.
  • the flow rate of hydraulic oil to the hydraulic cylinder can be adjusted.
  • the first hydraulic drive device 63 and the second hydraulic drive device 64 are connected to a hydraulic circuit (not shown) through which hydraulic oil generated by the hydraulic pump flows.
  • the first hydraulic drive device 63 and the second hydraulic drive device 64 may be configured to include a hydraulic pump.
  • the control device 60 outputs a control signal instructing the movement amount of the spool to the first hydraulic drive device 63 based on the first control pattern that defines the change in the ascending / descending speed of the injection core type 24.
  • the flow rate of the hydraulic oil to the mold opening / closing cylinder 50 is controlled to control the raising / lowering of the mold opening / closing piston rod 51, and the raising / lowering speed of the injection core mold 24 changes in the first control pattern.
  • the control device 60 outputs a control signal instructing the movement amount of the spool to the second hydraulic drive device 64 based on the second control pattern that defines the change in the ascending / descending speed of the transfer plate 12.
  • the flow rate of the hydraulic oil to the elevating cylinder 42 is controlled to control the elevating and lowering of the elevating piston rod 43, and the elevating speed of the transfer plate 12 changes in the second control pattern.
  • the operation unit 62 receives input of parameters for adjusting the first control pattern or the second control pattern from the user.
  • the operation unit 62 is composed of, for example, an operation panel having a plurality of input buttons, a touch panel, or the like.
  • the display unit 61 is a display device such as a liquid crystal panel, and when the user sets the first control pattern or the second control pattern, the graph of the control pattern being set is displayed on the screen. As a result, the user can check the graph of the control pattern being set.
  • the display unit 61 and the operation unit 62 may be configured as, for example, a touch panel device having a screen display function in which a light-transmitting touch panel is laminated on a liquid crystal panel.
  • the display unit 61 and the operation unit 62 are not limited to those built in the blow molding apparatus 1, and may be externally attached via a wired or wireless communication means.
  • the adjustment of the first control pattern and the second control pattern by the control unit 8 will be described with reference to FIG.
  • the adjustment method is almost the same for the first control pattern and the second control pattern. Therefore, in the present embodiment, the first control pattern of the first hydraulic drive device 63 for raising and lowering the injection core type 24 will be described, and the second control pattern of the second hydraulic drive device 64 for raising and lowering the transfer plate 12 will be described. Is omitted.
  • FIG. 5A is a graph showing the relationship between the ascending / descending speed of the cylinder and the time in the first control pattern.
  • the case where the mold is closed will be described as an example. The same control as when the mold is closed can be applied to the control when the mold is opened.
  • the vertical axis indicates the elevating speed of the cylinder rod (moving speed of the cylinder rod, elevating speed of the injection core type, opening of the port according to the moving amount of the spool of the electromagnetic proportional valve, flow rate of hydraulic oil). ), And the horizontal axis is time.
  • the first control pattern includes an acceleration region, a constant velocity region, and a deceleration region divided by the moving distance of the injection core type 24 and the like.
  • the acceleration region is a section from 0 to T1 on the time axis, and corresponds to an operating state when the stopped hydraulic cylinder is started to be driven.
  • the ascending / descending speed of the cylinder rod of the hydraulic cylinder is accelerated from zero to a predetermined speed.
  • the increase curve of the ascending / descending speed in the acceleration region is expressed by a function of x n1.
  • the mold opening / closing piston rod 51 of the mold opening / closing cylinder 50 shifts from the state of being contracted and stopped to the state of expanding and starting to move, and the ascending / descending speed (extension speed) is from zero to a predetermined speed. It will be accelerated.
  • the constant velocity region is a section from T1 to T2 on the time axis.
  • the ascending / descending speed of the cylinder rod of the hydraulic cylinder is maintained at a predetermined speed. Therefore, in the constant velocity region, the ascending / descending speed (extension speed) of the mold opening / closing piston rod 51 is maintained at a predetermined speed.
  • the deceleration region is a section from T2 to T3 on the time axis, and corresponds to an operating state when the movement of the cylinder rod of the hydraulic cylinder is stopped. In the deceleration region, the ascending / descending speed of the cylinder is decelerated from a predetermined speed to zero according to the decreasing curve set by the control unit 8. Therefore, in the deceleration region, the ascending / descending speed (extension speed) of the mold opening / closing piston rod 51 is decelerated from a predetermined speed to zero according to the decreasing curve set by the control unit 8.
  • FIG. 5B is an enlarged graph showing the decrease curve of the ascending / descending speed in the deceleration region of the present embodiment.
  • the decrease curve of the ascending / descending speed in the deceleration region is represented by different functions in the first half portion (from T2 to T2') and the second half portion (from T2'to T3).
  • the decrease curve in the first half is represented by a function of x n2
  • the decrease curve in the second half is represented by a function of x n3.
  • X, n2 and n3 are set by predetermined rational numbers (decimal numbers and integers).
  • T2' is automatically set, for example, by the control unit 8 calculating the midpoint between T2 and T3.
  • the operation unit 62 receives input from the user of the value of the exponent n2 of the above function x n2 and the value of the exponent n3 of the above function x n3.
  • the control unit 8 sets the decrease curve of the first half portion from the function x n2 and sets the decrease curve of the second half portion from the function x n3 based on the input indices n2 and n3.
  • the control unit 8 of the present embodiment can individually adjust the shape of each decrease curve of the first half portion and the second half portion according to the user's setting.
  • control unit 8 sets the change width of the velocity per hour in the decrease curve of the latter half portion to be smaller than that of the decrease curve of the first half portion.
  • control unit 8 sets the function x n2 so that the sinusoidal curve Sin shown by the broken line in FIG. 5B and the decrease curve of the first half portion substantially match.
  • control unit 8 sets the function x n3 so that the change width of the velocity is smaller in the decrease curve in the latter half than in the decrease curve (sinusoidal curve Sin) in the first half. As shown in FIG.
  • the decrease curve is controlled by one function (sine curve function) without being divided into two.
  • the time in the deceleration region is as short as possible.
  • the time of the deceleration region is set short and the entire decrease curve is controlled by one function (function of the sine curve)
  • a region in which the change width of the velocity per hour becomes large occurs. In this way, if the fluctuation range of the speed per hour varies, abnormal hydraulic fluctuations (surge pressure, oil impact, etc.) are likely to occur in the oil drain side hydraulic circuit.
  • the deceleration region can be adjusted at the position of the start point T2 of the deceleration region, and the ascending / descending speed of the mold opening / closing cylinder 50 can be adjusted in the first half portion and the second half portion of the deceleration region by the indexes n2 and n3, respectively. Further, in the latter half of the deceleration region, the change width of the velocity per hour in the decrease curve is made smaller than that in the first half.
  • the mold opening / closing cylinder 50 When the mold opening / closing cylinder 50 is closed, the mold opening / closing cylinder 50 that supports the upper mold clamping plate 32 having a large weight (for example, 100 kg or more) is driven in the vertical direction to lower the injection core mold 24 at high speed.
  • the 24 bounce phenomenon is more likely to occur.
  • the hydraulic fluctuation in the oil drain side hydraulic circuit of the mold opening / closing cylinder 50 becomes small in the latter half portion (that is, immediately before stopping at T3), so that the injection core mold 24 Bounce phenomenon can be suppressed.
  • the control unit 8 can shorten the mold opening / closing time and stabilize the mold opening / closing operation.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a process of a blow molding method by the blow molding apparatus 1 of the present embodiment.
  • an adjustment step (S101) of the mold opening / closing operation for adjusting the ascending / descending speed of the injection core mold 24 or the transfer plate 12 is performed before each step (S102 to S105) of the blow molding cycle is carried out.
  • Step S101 Adjustment step of mold opening / closing operation
  • the adjustment work of the first control pattern of the first hydraulic drive device 63 or the second control pattern of the second hydraulic drive device 64 is performed.
  • the control device 60 causes the display unit 61 to display the adjustment screen 90 of the first control pattern.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the adjustment screen 90 of the first control pattern displayed on the display unit 61.
  • the adjustment screen 90 includes a first region 91, a second region 92, and a third region 93 in this order from the top of the screen.
  • the adjustment screen 90 in FIG. 7 is a screen for mold closing control, it can also be used as a screen for mold opening control, and the configurations of both screens are the same.
  • At least the second area 92 of the adjustment screen 90 may be a separate screen for the mold closing control and the mold opening control.
  • the first area 91 of the adjustment screen 90 is an area for displaying the information regarding the first hydraulic drive device 63 and the position information of the injection core type 24.
  • the first region 91 has a pressure monitor value 91a of the first hydraulic drive device 63 (or hydraulic pump), a flow rate monitor value 91b of the first hydraulic drive device 63 (or hydraulic pump), and a first hydraulic drive device.
  • the command value 91c for the pressure of 63 (or the hydraulic pump), the command value 91d for the flow rate of the first hydraulic drive device 63 (or the hydraulic pump), and the monitor value 91e for the position of the injection core type 24 are displayed.
  • the second area 92 of the adjustment screen 90 displays a graph display 92a of the curve of the first control pattern (see FIGS. 5A and 5B) and input items of various parameters for adjusting the curve.
  • the control device 60 receives the input of the parameter by the second area 92 from the user via the operation unit 62 in the state where the adjustment screen 90 is displayed on the display unit 61.
  • the vertical axis indicates the elevating speed (speed change) of the hydraulic cylinder (cylinder rod) or the flow rate of hydraulic oil that determines the elevating speed of the hydraulic cylinder (cylinder rod), and the horizontal axis indicates time. ..
  • the input items of the second region 92 are the end point position 92b in the acceleration region, the speed 92c in the constant velocity region, the start point 92d in the deceleration region, the start point 92e in the latter half of the deceleration region, the coefficient 92f in the first half of the deceleration region, and the deceleration region. Includes a coefficient of 92 g in the latter half of.
  • the end point position 92b in the acceleration region corresponds to T1 in FIG. 5, and is defined by, for example, the elapsed time (seconds) from the start of movement of the injection core type 24.
  • the end point position 92b of the acceleration region may be defined by the moving distance (mm) from the mold stop position.
  • the speed 92c in the constant velocity region is, for example, a ratio to a predetermined maximum speed (a ratio to a maximum discharge amount of hydraulic oil in a hydraulic pump, a ratio to a maximum flow rate of hydraulic oil flowing from a first hydraulic drive device 63 to a hydraulic cylinder, It is specified by the opening of the port of the electromagnetic proportional valve, etc.) (%).
  • the start point 92d of the deceleration region corresponds to T2 in FIG. 5, and is defined by, for example, the mold moving distance (mm) from the start point of the deceleration region to the mold stop position.
  • the start point 92e in the latter half of the deceleration region corresponds to T2'in FIG. 5, and is defined by, for example, the mold moving distance (mm) from the start point in the latter half of the deceleration region to the mold stop position.
  • the coefficient 92f in the first half of the deceleration region is a parameter corresponding to n2 in FIG.
  • the coefficient 92g in the latter half of the deceleration region is a parameter corresponding to n2 in FIG. Therefore, the start point T2, the exponents n2, and n3 shown in FIG. 5 are designated by inputting the above parameters in the second region 92, respectively.
  • the second region 92 further has an input item regarding the pressure of the pump that supplies the hydraulic oil to the first hydraulic drive device 63 and the hydraulic cylinder.
  • the input items related to the pump pressure include the pump pressure 92h at the rising portion of the acceleration region, the pump pressure 92i from the rising portion of the acceleration region to the start point of the latter half portion of the deceleration region, and the pump pressure 92j at the latter half portion of the deceleration region. ..
  • the third area 93 of the adjustment screen 90 is an area for displaying the actual time information when the mold is closed or when the mold is opened.
  • the third region 93 displays the entire required time 93a when the mold is closed, the time 93b in the constant velocity region when the mold is closed, and the time 93c in the deceleration region when the mold is closed or opened.
  • the control device 60 sets the deceleration curve of the deceleration region in the first control pattern according to the start point T2, the exponents n2, and n3 that received the input while the adjustment screen 90 is displayed. At this time, the control device 60 shall set the change width of the speed per time in the decrease curve of the latter half portion to be smaller than that of the decrease curve of the first half portion.
  • the control device 60 shall set the change width of the speed per time in the decrease curve of the latter half portion to be smaller than that of the decrease curve of the first half portion.
  • Step S102 Injection molding step
  • resin is injected from the injection device 3 into the preform-shaped mold space formed by the injection cavity mold 26, the injection core mold 24, and the neck mold 22, and the preform 20 is manufactured.
  • step S102 the injection molding unit 4 is mold-opened immediately after the completion of resin filling or after the minimum cooling time provided after resin filling. That is, the preform 20 is released from the injection cavity type 26 and the injection core type 24 at a high temperature state at which the outer shape of the preform 20 can be maintained. After that, the transfer plate 12 rotates by a predetermined angle, and the preform 20 held by the neck mold 22 is transferred to the temperature adjusting unit 5.
  • the injection-molding unit 4 when the resin material is injection-molded at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin material, the injection-molding unit 4 performs only the minimum cooling of the preform 20 after the injection molding, and the temperature adjusting unit 5 performs injection molding.
  • the reform 20 is cooled and the temperature is adjusted.
  • the time (cooling time) for cooling the resin material after the injection of the resin material is completed in the injection molding unit 4 is 1/2 or less of the time (injection time) for injecting the resin material. Is preferable. Further, the time for cooling the resin material can be made shorter than the time for injecting the resin material, depending on the weight of the resin material.
  • the time for cooling the resin material is more preferably 2/5 or less, further preferably 1/4 or less, and particularly preferably 1/5 or less with respect to the time for injecting the resin material.
  • the skin layer (surface layer in the solidified state) of the preform is thinner than the conventional one, and the core layer (inner layer in the softened or melted state) is conventionally made. Is formed thicker than. That is, a preform having a large thermal gradient between the skin layer and the core layer and having a high holding heat at a high temperature is formed.
  • the temperature of the injection-molded preform 20 is equalized by heat exchange (heat conduction) between the skin layer and the core layer as it moves to the temperature control unit 5. Further, the preform 20 is slightly cooled from the outer surface by contact with the outside air. However, the temperature of the preform 20 is maintained in a state of a substantially high mold release temperature until it is carried into the temperature adjusting unit 5.
  • Step S103 Temperature adjustment step
  • the temperature adjusting unit 5 adjusts the temperature so that the temperature of the preform 20 approaches the temperature suitable for the final blow.
  • the preform 20 is housed in the temperature adjustment space of the temperature control pot.
  • the temperature control rod is inserted into the preform 20 housed in the temperature control pot.
  • the temperature adjustment step when the preform 20 comes into contact with the temperature control pot or the temperature control rod, the temperature of the preform 20 is adjusted so as not to fall below the temperature suitable for blow molding, and the temperature is unevenly generated during injection molding. Is also reduced. After that, the temperature of the preform 20 is maintained at the blow temperature until the blow molding is performed.
  • the temperature control pot and the temperature control rod correspond to the shape of the preform 20, and the shape of the preform is maintained as a desired shape even in the temperature adjustment step.
  • the transfer plate 12 rotates by a predetermined angle, and the temperature-adjusted preform 20 held in the neck mold 22 is transferred to the blow molding unit 6.
  • Step S104 Blow molding step
  • the blow molding unit 6 performs blow molding of the container.
  • the blow molding die is closed to accommodate the preform 20 inside, and the air introduction member is inserted into the neck of the preform 20.
  • blow air is introduced into the preform 20 from the air introduction member while lowering the air introduction member that also serves as the extension rod.
  • the preform 20 is swelled and shaped so as to be in close contact with the blow molding die, and is blow molded into the container.
  • Step S105 Container removal step
  • the blow molding die is opened.
  • the container can be moved from the blow molding unit 6.
  • the transfer plate 12 rotates by a predetermined angle, and the container is transferred to the take-out unit 7.
  • the take-out portion 7 the neck portion of the container is released from the neck mold 22, and the container is taken out to the outside of the blow molding apparatus 1.
  • the configuration of the mold opening / closing device of the above embodiment is not limited to the application to the hot parison type blow molding device.
  • the same control as in the above embodiment may be performed in the injection molding apparatus used for producing the preform at high speed.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the configuration of the injection molding device 70 including the mold opening / closing device.
  • the injection molding apparatus 70 of FIG. 8 is an apparatus used for manufacturing a preform at a high speed, and corresponds to the blow molding apparatus 1 of the above embodiment excluding the blow molding portion 6. Therefore, in the description of FIG. 8, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above embodiment, and duplicate description will be omitted.
  • the injection molding apparatus 70 includes an injection molding unit 4, a post-cooling unit 5a, a take-out unit 7, a rotating plate 71 as a transport mechanism, and a control unit 8.
  • the injection molding unit 4, the rear cooling unit 5a, and the take-out unit 7 are arranged at positions rotated by a predetermined angle (for example, 120 degrees) in the circumferential direction of the rotating plate 71.
  • a predetermined angle for example, 120 degrees
  • the rotation of the rotating plate 71 causes the preform whose neck is held by the rotating plate 71 to be conveyed in the order of the injection molding unit 4, the post-cooling unit 5a, and the take-out unit 7.
  • the injection molding apparatus 70 by providing the post-cooling unit 5a on the downstream side of the injection molding unit 4, additional cooling of the preform can be performed in the post-cooling unit 5a.
  • additional cooling of the preform in the post-cooling unit 5a the injection molding unit 4 can release the preform even in a high temperature state, and the cooling time of the preform in the injection molding unit 4 can be significantly shortened.
  • the molding of the next preform can be started early, so that the molding cycle time of the preform in the injection molding apparatus 70 can be shortened.
  • the configuration of the mold opening / closing device of the present invention is not limited to the configuration of the injection molding unit 4 of the above embodiment.
  • the arrangement of the hydraulic cylinders and the like can be variously changed as in the injection molding unit 4 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the injection molding unit 4 including the mold opening / closing device.
  • the injection molding unit 4 includes an upper mold clamping plate 32, a lower mold clamping plate 34, a mold opening / closing cylinder 50, a movable platen 81, and a lower base 82.
  • the upper mold clamping plate 32 is fixed to the upper end side of the tie bar 38
  • the lower mold clamping plate 34 is fixed to the lower end side of the tie bar 38.
  • the lower mold clamping plate 34 is arranged so as to be vertically movable below the lower base 82.
  • the movable platen 81 is arranged between the lower base 82 and the upper mold clamping plate 32, and is supported by a mold opening / closing piston rod (cylinder rod) 51 extending from each of the pair of mold opening / closing cylinders (hydraulic cylinders) 50 so as to be able to move up and down in the vertical direction.
  • a mold opening / closing piston rod (cylinder rod) 51 extending from each of the pair of mold opening / closing cylinders (hydraulic cylinders) 50 so as to be able to move up and down in the vertical direction.
  • An injection core type 24 is attached to the lower surface side of the movable board 81.
  • the lower base 82 is fixed and held on the upper side of the machine base (not shown in FIG. 9).
  • a pair of mold opening / closing cylinders 50 that move the mold opening / closing piston rod 51 up and down are fixed on the upper surface side of the lower base 82, and an injection cavity type 26 and a hot runner type 28 are placed between them.
  • a lower mold clamping plate 34 is connected to the lower surface side of the lower base base 82 via a telescopic mold clamping cylinder 83.
  • the mold opening / closing cylinder 50 is connected to a hydraulic circuit (not shown) through which hydraulic oil flows via a hydraulic drive device (not shown) including an electromagnetic proportional valve.
  • the injection molding unit 4 includes a control unit (not shown) capable of adjusting the flow rate of hydraulic oil to the mold opening / closing cylinder 50. Further, as in FIG.
  • the movable platen 81 moves up and down by driving the mold opening / closing cylinder 50 (up and down movement of the mold opening / closing piston rod 51).
  • the injection core mold 24 fixed to the movable platen 81 is moved up and down in the vertical direction to open and close the mold.
  • the same control as in the above embodiment can be applied to the control of the mold opening / closing operation by the mold opening / closing cylinder 50 shown in FIG. That is, the ascending / descending speed (descending speed) of the mold opening / closing piston rod 51 is controlled in the deceleration region according to the decreasing curve set by the control unit, and the mold opening / closing time can be shortened and the mold opening / closing operation can be stabilized.

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Abstract

型を開閉させる油圧シリンダと、作動油の供給により油圧シリンダを駆動させる油圧駆動装置と、油圧駆動装置を制御する制御部と、を備える型開閉装置の制御方法であって、制御部は、油圧シリンダの動きを減速させる減速領域での速度変化を前半部分と後半部分で変化させ、かつ後半部分における時間当たりの速度の変化幅を前半部分と比べて小さくする。

Description

型開閉装置および型開閉装置の制御方法
　本発明は、型開閉装置および型開閉装置の制御方法に関する。
　例えば、ホットパリソン式の樹脂製容器のブロー成形方法に関しては、生産性の向上のために成形サイクルの一層の短縮化が求められている。かかる成形サイクルの短縮のためには、射出成形時の型開閉時間を短縮するとともに、その型開閉の動作を安定させることが求められている。この種の型開閉の制御については、従来から種々の提案がなされている（特許文献１、２など）。
特開昭５８－１４５３５１号公報 特許第２９４２６０５号公報
　型の開閉時間を短縮する観点からは、油圧シリンダの動きを減速させる減速領域の時間はできるだけ短い方が好ましい。しかし、減速領域の時間を短くすると、排油側の油圧回路に異常な油圧変動（サージ圧や油撃など）によって型が停止位置で静止せずにバウンドし、型開閉時間の短縮および安定した型開閉動作が困難になる。また、減速領域の時間を短くすると、金型や油圧部品が破損し易くなり、大きな異音も生じ易い。
　そこで、本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、型開閉時間の短縮および安定した型開閉動作を実現できる型開閉装置の制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、型を開閉させる油圧シリンダと、作動油の供給により油圧シリンダを駆動させる油圧駆動装置と、油圧駆動装置を制御する制御部と、を備える型開閉装置の制御方法である。制御部は、油圧シリンダの動きを減速させる減速領域での速度変化を前半部分と後半部分で変化させ、かつ後半部分における時間当たりの速度の変化幅を前半部分と比べて小さくする。
　本発明の一態様によれば、型開閉装置の制御において、型開閉時間の短縮および安定した型開閉動作を実現できる。
本実施形態に係るブロー成形装置の概略平面図である。 図１の射出成形部の型開状態を示す概略側面図である。 図１の射出成形部の型閉状態を示す概略側面図である。 昇降シリンダおよび型開閉シリンダの制御に関する制御部の構成例を示す図である。 シリンダの昇降速度と時間の関係の一例を示すグラフである。 本実施形態のブロー成形方法の工程を示すフローチャートである。 第１制御パターンの調整画面の一例を示す図である。 型開閉装置を含む射出成形装置の構成例を示す概略平面図である。 射出成形部の別例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　実施形態では説明を分かり易くするため、本発明の主要部以外の構造や要素については、簡略化または省略して説明する。また、図面において、同じ要素には同じ符号を付す。なお、図面に示す各要素の形状、寸法などは模式的に示したもので、実際の形状、寸法などを示すものではない。
　＜ブロー成形装置の説明＞
　図１は、型開閉装置を含むブロー成形装置の概略平面図である。図２は、図１の射出成形部の型開状態を示す概略側面図である。図３は、図１の射出成形部の型閉状態を示す概略側面図である。
　本実施形態のブロー成形装置１は、プリフォーム２０を室温まで冷却せずに射出成形時の保有熱（内部熱量）を活用してブロー成形するホットパリソン方式の装置である。ブロー成形装置１は、射出成形されたプリフォーム２０を一度にブロー成形する構成の装置（例えば、図１に示す１ステップ方式（１ステージ方式とも称する）の装置）であってもよい。あるいは、ブロー成形装置１は、射出成形されたプリフォーム２０を複数回に分けてブロー成形する構成の装置（例えば、ＷＯ２０２０／２０９２９４の図１に示す１．５ステップ方式の装置）であってもよい。
　図１～図３に示すように、ブロー成形装置１は、機台２と、機台２の上方（図中Ｚ方向）に配置された上部基盤１０とを備える。上部基盤１０は、機台２から上方へ立設された複数の支柱（不図示）によって支持されている。
　ブロー成形装置１において、機台２と上部基盤１０の間の空間には、射出成形部４、温度調整部５、ブロー成形部６および取出部７が配置されている。また、ブロー成形装置１の各要素の動作は、制御部８によって制御される。
　射出成形部４、温度調整部５、ブロー成形部６および取出部７は、後述する移送板１２の回転中心Ｏを基準として、所定角度（例えば９０度）ずつ回転した位置に配置されている。なお、ブロー成形装置１において、温度調整部５や取出部７は必ずしも配置されていなくてもよい。
　ここで、上部基盤１０の射出成形部４の位置には、射出成形部４の上部型締板３２や図２に示す射出コア型２４がそれぞれ上面側に配置される。上部基盤１０の温度調整部５の位置には、加熱コアおよび加熱コアの昇降機構（いずれも不図示）が上面側に配置される。上部基盤１０のブロー成形部６の位置には、延伸ロッドおよび延伸ロッドの昇降機構（いずれも不図示）がそれぞれ上面側に配置される。また、上部基盤１０の取出部７の位置には、取出カム（不図示）が配置される。
　また、機台２の上方であって上部基盤１０の下面には、扇形の４つの移送板１２が所定角度（例えば９０度）ごとに配置されている。４つの移送板１２は、それぞれ上部基盤１０の周囲に固定された複数の受部材４６Ａ、４６Ｂ（図２、図３参照）に案内されて、回転中心Ｏを回転軸とする回転方向に沿って間欠的に循環移動する。移送板１２（または後述するネック型２２）に保持されたプリフォーム２０（または容器）は、移送板１２の回動により、射出成形部４、温度調整部５、ブロー成形部６、取出部７の順に搬送される。なお、移送板１２は、成形部ごとに分割されていない単一の円盤形状であってもよい。
　また、図２、図３に示すように、各移送板１２の下面には、プリフォーム２０の軸方向が上下方向に沿うようにプリフォームを保持するネック型２２が設けられている。また、各移送板１２におけるネック型２２の上面側には開口部が形成されており、当該開口部から射出コア型２４、ブローコアおよび延伸ロッドなどを上方からプリフォーム２０に挿入することが可能である。
（射出成形部４）
　射出成形部４は、射出金型２１と、射出金型２１を高速で開閉する高速型開閉機構３１と、ネック型２２を射出キャビティ型２６に対して昇降させる昇降機構４０を備える。射出成形部４には、プリフォームの原材料である樹脂材料を供給する射出装置３が接続されている。
　射出金型２１は、プリフォーム２０の内部形状を規定する射出コア型２４と、プリフォーム２０の外部形状を規定する射出キャビティ型２６と、射出装置３から供給された溶融樹脂を射出金型２１の型空間に導くホットランナー型２８と、を有している。射出キャビティ型２６およびホットランナー型２８は、機台２に取り付けられた下部型締板３４に固定される。一方、射出コア型２４は、タイバー３８Ａ，３８Ｂで支持された上部型締板３２に取り付けられ、上下方向（鉛直方向であるＺ方向）に昇降可能である。
　射出成形部４は、射出キャビティ型２６、射出コア型２４と、移送板１２のネック型２２とを型閉じしてプリフォーム形状の型空間を形成する。そして、このようなプリフォーム形状の型空間内に射出装置３から樹脂材料を射出することで、射出成形部４でプリフォーム２０が製造される。
　昇降機構４０は、移送板１２を保持する受部材４６Ａ，４６Ｂと、受部材４６Ａ，４６Ｂを昇降させる昇降シリンダ４２と、受部材４６Ａ，４６Ｂから下方に延びる昇降ロッド４４，４５と、を含む。受部材４６Ａは、移送板１２の回転半径方向外側に配置され、昇降ロッド４５と接続される。受部材４６Ｂは、移送板１２の回転中心Ｏ側に配置され、昇降ロッド４４と接続される。昇降ロッド４４，４５は、機台２内において、連結部材４８によって連結される。
　昇降シリンダ４２は、下部型締板３４の下面に固定されて機台２内に配置されている。昇降シリンダ４２は、例えば、油圧シリンダであって、油圧によって進退駆動される昇降ピストンロッド４３と、昇降ピストンロッド４３をスライド可能に収容するシリンダチューブを有する。昇降ピストンロッド４３の先端は、図３に示すように、連結部材４８に接続されている。昇降シリンダ４２は、連結部材４８を機台２内で昇降させることで、昇降ロッド４４，４５を介して受部材４６Ａ，４６Ｂを上下方向に昇降させる。これにより、受部材４６Ａ，４６Ｂに保持される移送板１２が上下方向に昇降する。
　高速型開閉機構３１は、移送板１２の上方に配置された略三角形状の上部型締板３２を機台２に対して昇降移動させる。上部型締板３２の下面には、固定板２３を介して複数（例えば４本）の射出コア型２４が固定されている。上部型締板３２は、機台２から上方に延在する円柱形状の複数（例えば３本）のタイバー３８Ａ，３８Ｂの上端側に固定されている。タイバー３８Ａは、回転半径方向外側に２本配置され、タイバー３８Ｂは回転中心Ｏ側に１本配置される。タイバー３８Ａ，３８Ｂは、上部型締板３２の三角形状の各頂点付近で固定されている。
　また、タイバー３８Ａ，３８Ｂの下端側は、機台２内に配置された下部可動板３６にそれぞれ固定されている。また、下部型締板３４の下面と下部可動板３６の間には、型開閉シリンダ５０が配置されている。
　型開閉シリンダ５０は、下部型締板３４の下面に固定されて機台２内に配置されている。型開閉シリンダ５０は、例えば、油圧シリンダであって、油圧によって進退駆動される型開閉ピストンロッド５１と、型開閉ピストンロッド５１を収容するシリンダチューブを有する。型開閉ピストンロッド５１の先端は、図３に示すように、下部可動板３６に接続されている。型開閉シリンダ５０は、下部可動板３６を機台２内で昇降させることで、タイバー３８Ａ，３８Ｂを介して上部型締板３２を上下方向に昇降させる。これにより、上部型締板３２に固定される射出コア型２４が上下方向に昇降する型開閉動作が行われる。
　なお、射出成形部４の型開きをしたときにも、移送板１２のネック型２２は開放されずにそのままプリフォーム２０を保持して搬送する。射出成形部４で同時に成形されるプリフォーム２０の数（すなわち、ブロー成形装置１で同時に成形できる容器の数）は、適宜設定できる。一例として、図１では４本のプリフォーム２０を搬送する構成を示す。
（温度調整部５）
　温度調整部５は、図示しない温度調整用の金型ユニット（温調ポットや温調ロッド）と、その金型ユニットの昇降機構（いずれも不図示）を備える。温度調整部５は、温調ポットにより、射出成形部４で製造されたプリフォーム２０の均温化や偏温除去を行い、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適したブロー温度（例えば約９０℃～１０５℃）に調整する。また、本実施形態の温度調整部５は、射出成形後の高熱のプリフォーム２０を冷却する機能も担う。なお、温度調整部５にも、射出成形部４と同様の構成の移送板１２の昇降機構（不図示）を設けてもよい。
（ブロー成形部６）
　ブロー成形部６は、ブロー成形金型、延伸ロッド、射出成形部４と同様の構成である移送板１２の昇降機構（いずれも不図示）を備える。ブロー成形部６は、ブロー成形金型に配置されたプリフォーム２０を延伸ロッドで軸方向に延伸させるとともに、内部に高圧エアを導入して二軸延伸ブロー成形を行い、容器を製造する。
（取出部７）
　取出部７は、取出カムによってネック型２２を開放し、ブロー成形部６で製造された容器をブロー成形装置１から取り出す。取出部７で取り出された容器は、箱詰めされるかあるいは充填ラインへ搬送される。なお、取出部７にも、射出成形部４と同様の構成の移送板１２の昇降機構（不図示）を設けてもよい。
　（制御部８）
　制御部８は、移送板１２の昇降や、各部での型開閉、射出成形部４での射出成形動作およびブロー成形部６でのブロー成形動作などをそれぞれ制御する。
　一例として、制御部８による射出成形部４の制御には、昇降シリンダ４２および型開閉シリンダ５０の少なくとも一方を駆動させる駆動制御が含まれる。制御部８は、ユーザの設定に応じて型開閉シリンダ５０への作動油の流量を調整することで、上部型締板３２に固定される射出コア型２４の昇降を制御する。同様に、制御部８は、ユーザの設定に応じて昇降シリンダ４２への作動油の流量を調整することで、移送板１２に設けられるネック型２２の昇降を制御する。
　図４は、昇降シリンダ４２および型開閉シリンダ５０の制御に関する制御部８の構成例を示す図である。
　制御部８は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの制御装置６０と、表示部６１および操作部６２を有する。制御部８は、型開閉シリンダ５０への作動油の流量を調整する第１の油圧駆動装置６３に少なくとも接続され、適宜、昇降シリンダ４２への作動油の流量を調整する第２の油圧駆動装置６４にも接続される。
　第１の油圧駆動装置６３および第２の油圧駆動装置６４は、いずれも油圧シリンダの給油口に接続される電磁比例弁（不図示）を含む。第１の油圧駆動装置６３および第２の油圧駆動装置６４は、電磁比例弁のスプール（弁体）の移動量により電磁比例弁のポート（作動油の流出口）の開閉度合いを制御し、各油圧シリンダへの作動油の流量を調整することができる。また、第１の油圧駆動装置６３および第２の油圧駆動装置６４は、油圧ポンプで生成された作動油が流通する油圧回路（不図示）と繋がっている。なお、第１の油圧駆動装置６３および第２の油圧駆動装置６４は、油圧ポンプを含む構成であってもよい。
　制御装置６０は、射出コア型２４の昇降速度の変化を規定する第１制御パターンに基づいて、第１の油圧駆動装置６３に対しスプールの移動量を指示する制御信号を出力する。これにより、型開閉シリンダ５０への作動油の流量が制御されて型開閉ピストンロッド５１の昇降が制御され、射出コア型２４の昇降速度が第１制御パターンで変化する。
　同様に、制御装置６０は、移送板１２の昇降速度の変化を規定する第２制御パターンに基づいて、第２の油圧駆動装置６４に対しスプールの移動量を指示する制御信号を出力する。これにより、昇降シリンダ４２への作動油の流量が制御されて昇降ピストンロッド４３の昇降が制御され、移送板１２の昇降速度が第２制御パターンで変化する。
　操作部６２は、第１制御パターンまたは第２制御パターンを調整するためのパラメータの入力をユーザから受け付ける。操作部６２は、例えば、複数の入力ボタンを備えた操作パネルや、タッチパネルなどで構成される。
　また、表示部６１は、例えば液晶パネルなどの表示装置であって、ユーザが第１制御パターンまたは第２制御パターンを設定するときに、設定中の制御パターンのグラフを画面に表示する。これにより、ユーザは設定中の制御パターンのグラフを確認することができる。
　表示部６１および操作部６２は、例えば、液晶パネル上に光透過性のタッチパネルが積層された画面表示機能を有するタッチパネル装置として構成されていてもよい。なお、表示部６１および操作部６２は、ブロー成形装置１に内蔵されるものに限定されず、有線または無線の通信手段を介して外付けされるものであってもよい。
　以下、図５を参照しつつ、制御部８による第１制御パターンおよび第２制御パターンの調整について説明する。ここで、第１制御パターンおよび第２制御パターンについては、調整の方法はほぼ同様である。そのため、本実施形態では、射出コア型２４を昇降させる第１の油圧駆動装置６３の第１制御パターンについて説明し、移送板１２を昇降させる第２の油圧駆動装置６４の第２制御パターンの説明は省略する。
　図５（Ａ）は、第１制御パターンでのシリンダの昇降速度と時間の関係を示すグラフである。図５では、一例として型閉時の場合を説明する。型開時の制御に関しても、型閉時と同様の制御を適用することができる。なお、図５の各図において、縦軸はシリンダロッドの昇降速度（シリンダロッドの移動速度、射出コア型の昇降速度、電磁比例弁のスプールの移動量に伴うポートの開度、作動油の流量）であり、横軸は時間である。
　第１制御パターンは、射出コア型２４の移動距離等により区分けされた、加速領域、等速領域および減速領域を含む。
　加速領域は、時間軸において０からＴ１までの区間であり、停止している油圧シリンダを駆動させ始めるときの動作状態に対応する。加速領域では、油圧シリンダのシリンダロッドの昇降速度がゼロから所定の速度まで加速される。加速領域での昇降速度の増加曲線はｘn1の関数で表現される。したがって、加速領域では、型開閉シリンダ５０の型開閉ピストンロッド５１が、収縮して停止している状態から伸張して移動開始する状態に移り、昇降速度（伸張速度）がゼロから所定の速度まで加速される。
　等速領域は、時間軸においてＴ１からＴ２までの区間である。等速領域では、油圧シリンダのシリンダロッドの昇降速度が所定の速度で維持される。したがって、等速領域では、型開閉ピストンロッド５１の昇降速度（伸張速度）は所定速度で維持される。
　減速領域は、時間軸においてＴ２からＴ３までの区間であり、油圧シリンダのシリンダロッドの移動を停止させるときの動作状態に対応する。減速領域では、制御部８で設定される減少曲線に従って、シリンダの昇降速度が所定の速度からゼロまで減速される。したがって、減速領域では、制御部８で設定される減少曲線に従って、型開閉ピストンロッド５１の昇降速度（伸張速度）が所定速度からゼロまで減速される。
　図５（Ｂ）は、本実施形態の減速領域での昇降速度の減少曲線を拡大して示すグラフである。
　減速領域における昇降速度の減少曲線は、前半部分（Ｔ２からＴ２’まで）と後半部分（Ｔ２’からＴ３まで）で異なる関数によって表現される。前半部分の減少曲線はｘn2の関数で表現され、後半部分の減少曲線はｘn3の関数で表現される。Ｘ、ｎ２およびｎ３は、所定の有理数（小数および整数）で設定される。また、減速領域の始点Ｔ２の位置はユーザの指定により変更できる。Ｔ２’は、例えば、制御部８がＴ２とＴ３の中点を算出することで自動的に設定される。
　操作部６２は、上記の関数ｘn2の指数ｎ２の値と上記の関数ｘn3の指数ｎ３の値の入力をユーザから受け付ける。制御部８は、入力された指数ｎ２、ｎ３に基づいて、関数ｘn2から前半部分の減少曲線を設定し、関数ｘn3から後半部分の減少曲線を設定する。以上のように、本実施形態の制御部８は、前半部分と後半部分の各減少曲線の形状を、ユーザの設定に応じて個別に調整することが可能である。
　制御部８は、後半部分の減少曲線における時間当たりの速度の変化幅を前半部分の減少曲線と比べて小さく設定することが好ましい。例えば、制御部８は、図５（Ｂ）中破線で示す正弦曲線Ｓｉｎと前半部分の減少曲線がほぼ一致するように関数ｘn2を設定する。一方、制御部８は、後半部分の減少曲線では前半部分の減少曲線（正弦曲線Ｓｉｎ）と比べて速度の変化幅が小さくなるように関数ｘn3を設定する。図５（Ｂ）に示すように、減速部分の後半部分において減少曲線（実線）と正弦曲線（破線）を比べると減少曲線の方が線形に近く、正弦曲線Ｓｉｎよりも時間当たりの速度の変化が一定に近いことが分かる。
　ここで、比較例として、減少曲線を２つに分けずに１つの関数（正弦曲線の関数）で制御する場合を想定する。一般に、射出コア型２４の型開閉時間を短縮する観点からは、減速領域の時間はできるだけ短い方が好ましい。比較例において減速領域の時間を短く設定し、減少曲線の全体を１つの関数（正弦曲線の関数）で制御すると、時間当たりの速度の変化幅が大きくなる領域が生じる。このように、時間当たりの速度の変化幅がばらつくと、排油側の油圧回路に異常な油圧変動（サージ圧や油撃など）が生じやすくなる。例えば、シリンダを停止させる直前で排油側の油圧回路に異常な油圧変動が生じると、射出コア型２４が停止位置で静止せずにバウンドする事象（バウンド現象）が生じ、型開閉時間の短縮が困難になるとともに型開閉時間のばらつきも大きくなる。また、型停止時の衝撃によって金型の破損や騒音の増加も生じ、しかも上記の油圧変動によってパッキン等の油圧部品の消耗も大きくなる。
　一方、本実施形態では、減速領域の始点Ｔ２の位置で減速領域を調整するとともに、指数ｎ２、ｎ３により、減速領域の前半部分と後半部分とで型開閉シリンダ５０の昇降速度をそれぞれ調整できる。また、減速領域の後半部分では、減少曲線における時間当たりの速度の変化幅を前半部分よりも小さくする。
　型開閉シリンダ５０の型閉時には、大重量（例えば１００キログラム以上）の上部型締板３２を支える型開閉シリンダ５０を鉛直方向に駆動させて射出コア型２４を高速で降下させるので、射出コア型２４のバウンド現象がより生じやすくなる。しかし、制御部８の上記の制御によれば、後半部分（つまり、Ｔ３で停止させる直前）において型開閉シリンダ５０の排油側の油圧回路での油圧変動が小さくなるので、射出コア型２４のバウンド現象を抑制できる。これにより、制御部８は、型開閉時間の短縮と型開閉動作の安定化を実現できる。
　＜ブロー成形方法の説明＞
　図６は、本実施形態のブロー成形装置１によるブロー成形方法の工程を示すフローチャートである。本実施形態では、ブロー成形サイクルの各工程（Ｓ１０２～Ｓ１０５）が実施される前に、射出コア型２４または移送板１２の昇降速度を調整する型開閉動作の調整工程（Ｓ１０１）が行われる。
（ステップＳ１０１：型開閉動作の調整工程）
　型開閉動作の調整工程では、第１の油圧駆動装置６３の第１制御パターンまたは第２の油圧駆動装置６４の第２制御パターンの調整作業が行われる。
　一例として、第１の油圧駆動装置６３による射出コア型２４の型閉時の第１制御パターンを調整する場合を説明する。まず、制御装置６０は、第１制御パターンの調整画面９０を表示部６１に表示させる。
　図７は、表示部６１で表示される第１制御パターンの調整画面９０の一例を示す図である。調整画面９０は、画面の上から順に、第１領域９１と、第２領域９２と、第３領域９３とを含む。なお、図７の調整画面９０は、型閉じ制御のときの画面であるが、型開き制御の時の画面としても利用でき、両者の画面の構成は同一である。なお、調整画面９０の少なくとも第２領域９２は、型閉じ制御と型開き制御とで別画面にしてもよい。
　調整画面９０の第１領域９１は、第１の油圧駆動装置６３に関する情報と、射出コア型２４の位置情報を表示する領域である。第１領域９１は、第１の油圧駆動装置６３（または油圧ポンプ）の圧力のモニタ値９１ａ、第１の油圧駆動装置６３（または油圧ポンプ）の流量のモニタ値９１ｂ、第１の油圧駆動装置６３（または油圧ポンプ）の圧力の指令値９１ｃ、第１の油圧駆動装置６３（または油圧ポンプ）の流量の指令値９１ｄ、射出コア型２４の位置のモニタ値９１ｅをそれぞれ表示する。
　調整画面９０の第２領域９２は、第１制御パターンの曲線（図５（Ａ）、（Ｂ）参照）のグラフ表示９２ａと、当該曲線を調整する各種パラメータの入力項目を表示する。制御装置６０は、表示部６１に調整画面９０が表示された状態において、操作部６２を介して第２領域９２によるパラメータの入力をユーザから受け付ける。なお、グラフ表示９２ａにおいて、縦軸は油圧シリンダ（シリンダロッド）の昇降速度（速度変化）、または、油圧シリンダ（シリンダロッド）の昇降速度を定める作動油の流量を示し、横軸は時間を示す。
　第２領域９２の入力項目は、加速領域の終点位置９２ｂ、等速領域での速度９２ｃ、減速領域の始点９２ｄ、減速領域の後半部分の始点９２ｅ、減速領域の前半部分の係数９２ｆ、減速領域の後半部分の係数９２ｇを含む。
　加速領域の終点位置９２ｂは、図５のＴ１に相当し、例えば、射出コア型２４の移動開始からの経過時間（秒）で規定される。加速領域の終点位置９２ｂは、金型停止位置からの移動距離（ｍｍ）で規定されてもよい。等速領域での速度９２ｃは、例えば、所定の最高速度に対する割合（油圧ポンプにおける作動油の最大吐出量に対する割合、第１の油圧駆動装置６３から油圧シリンダに流れる作動油の最大流量に対する割合、電磁比例弁のポートの開度、等）（％）で規定される。等速領域での速度９２ｃは同一の値になるため、図７においてはグラフ（直線）の一部は省略されている。減速領域の始点９２ｄは、図５のＴ２に相当し、例えば、減速領域の始点から金型停止位置までの金型移動距離（ｍｍ）で規定される。減速領域の後半部分の始点９２ｅは、図５のＴ２’に相当し、例えば、減速領域の後半部分の始点から金型停止位置までの金型移動距離（ｍｍ）で規定される。減速領域の前半部分の係数９２ｆは、図５のｎ２に相当するパラメータである。減速領域の後半部分の係数９２ｇは、図５のｎ２に相当するパラメータである。したがって、第２領域９２の上記のパラメータの入力により、図５に示す始点Ｔ２、指数ｎ２、ｎ３がそれぞれ指定される。
　また、第２領域９２は、第１の油圧駆動装置６３および油圧シリンダに作動油を供給するポンプの圧力に関する入力項目をさらに有する。ポンプの圧力に関する入力項目は、加速領域の立ち上がり部分でのポンプ圧力９２ｈ、加速領域の立ち上がり部分から減速領域の後半部分の始点までのポンプ圧力９２ｉ、減速領域の後半部分でのポンプ圧力９２ｊを含む。これらのパラメータの入力により、第１の油圧駆動装置６３および油圧シリンダに対する作動油の流量および圧力を調整することができる。
　調整画面９０の第３領域９３は、型閉じ時または型開きの実際の時間情報を表示する領域である。第３領域９３は、型閉じ時の全体の所要時間９３ａ、型閉じ時の等速領域の時間９３ｂ、型閉じ時または型開き時の減速領域の時間９３ｃをそれぞれ表示する。
　制御装置６０は、調整画面９０が表示された状態において入力を受け付けた上記の始点Ｔ２、指数ｎ２、ｎ３に応じて、第１制御パターンにおける減速領域の減速曲線を設定する。このとき、制御装置６０は、後半部分の減少曲線における時間当たりの速度の変化幅を前半部分の減少曲線と比べて小さく設定するものとする。これにより、射出コア型２４の型閉時において、型開閉シリンダ５０の排油側の油圧回路での油圧変動が小さくなり、射出コア型２４のバウンド現象の抑制と、型開閉時間の高速化を図ることができる。
　上記の型開閉動作の調整工程が完了すると、以下に示すブロー成形方法の各工程（ブロー成形サイクル）が実行される。
（ステップＳ１０２：射出成形工程）
　まず、射出成形部４において、射出キャビティ型２６、射出コア型２４およびネック型２２で形成されたプリフォーム形状の型空間に射出装置３から樹脂を射出し、プリフォーム２０が製造される。
　ステップＳ１０２において、樹脂充填の終了直後または樹脂充填後に設けられた最小限の冷却時間後に射出成形部４が型開きされる。つまり、プリフォーム２０の外形が維持できる程度の高温状態でプリフォーム２０が射出キャビティ型２６、射出コア型２４から離型される。その後、移送板１２が所定角度回転し、ネック型２２に保持されたプリフォーム２０が温度調整部５に搬送される。
　本実施形態においては、樹脂材料の融点以上の温度で樹脂材料が射出成形されると、射出成形部４では射出成形後のプリフォーム２０の最小限の冷却のみを行い、温度調整部５でプリフォーム２０の冷却および温度調整を行う。本実施形態において、射出成形部４で樹脂材料の射出が完了してから樹脂材料を冷却する時間（冷却時間）は、樹脂材料を射出する時間（射出時間）に対して１／２以下であることが好ましい。また、上記の樹脂材料を冷却する時間は、樹脂材料の重量に応じて、樹脂材料を射出する時間に対してより短くすることができる。樹脂材料を冷却する時間は、樹脂材料を射出する時間に対して２／５以下であるとより好ましく、１／４以下であるとさらに好ましく、１／５以下であると特に好ましい。本実施形態では、プリフォームの冷却時間を著しく短縮させることで、プリフォームのスキン層（固化状態にある表面層）は従来よりも薄く、コア層（軟化状態または溶融状態にある内層）は従来よりも厚く形成される。つまり、スキン層とコア層との間の熱勾配が大きく、高温で保有熱が高いプリフォームが成形される。
　射出成形されたプリフォーム２０は、温度調整部５への移動に伴ってスキン層とコア層間の熱交換（熱伝導）による均温化が進む。また、外気との接触により、プリフォーム２０は外表面から若干冷却される。しかし、温度調整部５への搬入時までプリフォーム２０の温度はほぼ高温の離型温度の状態で維持される。
（ステップＳ１０３：温度調整工程）
　続いて、温度調整部５において、プリフォーム２０の温度を最終ブローに適した温度に近づけるための温度調整が行われる。
　温度調整工程においては、まず、プリフォーム２０が温調ポットの温度調整用の空間内に収容される。続いて、温調ポットに収容されたプリフォーム２０に温調ロッドが挿入される。
　温度調整工程においては、プリフォーム２０が温調ポットや温調ロッドと接触することで、プリフォーム２０はブロー成形に適した温度以下にならないように温度調整され、さらに射出成形時に生じた偏温も低減される。その後、ブロー成形が行われるまでプリフォーム２０の温度はブロー温度に維持される。なお、温調ポットや温調ロッドはプリフォーム２０の形状に対応し、プリフォームの形状は温度調整工程においても所望の形状のまま維持される。
　温度調整工程の後、移送板１２が所定角度回転し、ネック型２２に保持された温度調整後のプリフォーム２０がブロー成形部６に搬送される。
（ステップＳ１０４：ブロー成形工程）
　続いて、ブロー成形部６において、容器のブロー成形が行われる。
　まず、ブロー成形金型を型閉じしてプリフォーム２０を内部に収容し、プリフォーム２０の首部にエア導入部材が挿入される。そして、延伸ロッドを兼ねるエア導入部材を降下させつつ、エア導入部材からプリフォーム２０内にブローエアを導入する。これにより、プリフォーム２０は、ブロー成形金型に密着するように膨出して賦形され、容器にブロー成形される。
（ステップＳ１０５：容器取り出し工程）
　ブロー成形が終了すると、ブロー成形金型が型開きされる。これにより、ブロー成形部６から容器が移動可能となる。
　続いて、移送板１２が所定角度回転し、容器が取出部７に搬送される。取出部７において、容器の首部がネック型２２から開放され、容器がブロー成形装置１の外部へ取り出される。
　以上で、ブロー成形方法の１サイクルが終了する。その後、移送板１２を所定角度回転させることで、上記のＳ１０２からＳ１０５の各工程が繰り返される。ブロー成形装置１の運転時には、１工程ずつの時間差を有する４サイクル分の容器の製造が並列に実行される。
　なお、ブロー成形装置１の構造上、射出成形工程、温度調整工程、ブロー成形工程および容器取り出し工程の待機時間はそれぞれ同じ長さになる。同様に、各工程間の搬送時間もそれぞれ同じ長さになる。
　＜その他の実施形態＞
　本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。
　上記実施形態では、射出成形部４の射出コア型２４の型閉時の制御を中心に説明した。しかし、射出コア型２４の型開時の動作や、射出成形部４、温度調整部５、ブロー成形部６における各移送板１２の昇降動作に関しても上記実施形態と同様の制御を行うことができる。また、上記実施形態の制御は、例えば、ブロー成形部６のブロー金型（割型）の開閉動作に適用することもできる。
　また、上記実施形態の型開閉装置の構成は、ホットパリソン式のブロー成形装置への適用に限定されるものではない。例えば、プリフォームを高速で製造するために使用される射出成形装置において上記実施形態と同様の制御を行ってもよい。
　図８は、型開閉装置を含む射出成形装置７０の構成を模式的に示す図である。図８の射出成形装置７０は、プリフォームを高速で製造するために使用される装置であって、上記実施形態のブロー成形装置１からブロー成形部６を除いたものに相当する。そのため、図８の説明において、上記実施形態と同様の構成については同一符号を付して重複説明を省略する。
　射出成形装置７０は、射出成形部４と、後冷却部５ａと、取出部７と、搬送機構としての回転板７１と、制御部８を備える。
　射出成形部４、後冷却部５ａおよび取出部７は、回転板７１の周方向において所定角度（例えば１２０度）ずつ回転した位置に配置されている。射出成形装置７０では、回転板７１の回転により、回転板７１に首部が保持されたプリフォームが、射出成形部４、後冷却部５ａ、取出部７の順に搬送される。
　射出成形部４、取出部７、制御部８の構成は、上記実施形態と同様である。なお、射出成形部４には、樹脂材料を供給する射出装置３が接続されている。
　後冷却部５ａは、プリフォーム冷却用の金型ユニット（温調ポットや温調ロッド）を備え、取出部７でプリフォームを硬化状態で排出可能な程度に短時間で冷却可能な構成である。後冷却部５ａは、広義的には温度調整部５の一種である。
　射出成形装置７０においては、射出成形部４の下流側に後冷却部５ａを設けることで、後冷却部５ａにおいてプリフォームの追加冷却を行うことができる。後冷却部５ａでプリフォームの追加冷却を行うことで、射出成形部４ではプリフォームを高温の状態でも離形でき、射出成形部４におけるプリフォームの冷却時間を大幅に短縮できる。これにより、次のプリフォームの成形を早く開始できるので、射出成形装置７０でのプリフォームの成形サイクル時間を短縮できる。
　また、減速領域の後半部分において型開閉シリンダの排油側の油圧回路での油圧変動が小さくなるので、射出コア型のバウンド現象などを抑制でき、型開閉時間の短縮と型開閉動作の安定化を実現できる。
　また、本発明の型開閉装置の構成は、上記実施形態の射出成形部４の構成に限定されない。例えば、本発明の型開閉装置は、図９に示す射出成形部４のように油圧シリンダの配置などを種々変更することができる。
　図９は、型開閉装置を含む射出成形部４の別例を示す図である。なお、図９において、上記実施形態と同様の構成には同じ符号を付して重複説明を省略する。
　射出成形部４は、上部型締盤３２、下部型締盤３４、型開閉シリンダ５０、可動盤８１、下部基盤８２を備えている。上部型締盤３２はタイバー３８の上端側に固定され、下部型締盤３４はタイバー３８の下端側に固定される。下部型締盤３４は、下部基盤８２よりも下側において上下動可能に配置されている。
　可動盤８１は、下部基盤８２と上部型締盤３２の間に配置され、一対の型開閉シリンダ（油圧シリンダ）５０からそれぞれ延びる型開閉ピストンロッド（シリンダロッド）５１によって上下方向に昇降可能に支持されている。可動盤８１の下面側には、射出コア型２４が取り付けられている。
　下部基盤８２は、機台（図９では不図示）の上部側に固定されて保持されている。下部基盤８２の上面側には、型開閉ピストンロッド５１を上下動させる一対の型開閉シリンダ５０が固定され、これらの間に射出キャビティ型２６およびホットランナー型２８が載置されている。また、下部基盤８２の下面側には、伸縮可能な型締シリンダ８３を介して下部型締盤３４が接続されている。
　型開閉シリンダ５０は、電磁比例弁を含む油圧駆動装置（不図示）を介して、作動油が流通する油圧回路（不図示）に繋がっている。また、射出成形部４は、型開閉シリンダ５０への作動油の流量が調整可能な制御部（不図示）を備える。また、制御部は、図５と同様、作動油の流量を制御するための制御パターンが調整（入力・変更）できる、制御装置・操作部・表示部（不図示）を備える。制御パターンは、図５と同様、減速領域における油圧シリンダの動き（シリンダロッドの速度変化）を前半部分と後半部分で変更させる減少曲線、を含む。
　図９に示す射出成形部４では、型開閉シリンダ５０の駆動（型開閉ピストンロッド５１の上下動）によって可動盤８１が昇降する。これにより、可動盤８１に固定される射出コア型２４が上下方向に昇降する型開閉動作が行われる。図９に示す型開閉シリンダ５０による型開閉動作の制御においても、上記実施形態と同様の制御を適用することができる。つまり、制御部で設定される減少曲線に従い、減速領域において型開閉ピストンロッド５１の昇降速度（下降速度）が制御され、型開閉時間の短縮と型開閉動作の安定化が実現できる。
　加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１…ブロー成形装置、４…射出成形部、５…温度調整部、６…ブロー成形部、８…制御部、１２…移送板、２０…プリフォーム、２２…ネック型、２４…射出コア型、２６…射出キャビティ型、４２…昇降シリンダ、４３…昇降ピストンロッド、５０…型開閉シリンダ、５１…型開閉ピストンロッド、６０…制御装置、６１…表示部、６２…操作部、６３…第１の油圧駆動装置、６４…第２の油圧駆動装置

 

Claims (10)

  1. 　型を開閉させる油圧シリンダと、
    　作動油の供給により前記油圧シリンダを駆動させる油圧駆動装置と、
    　前記油圧駆動装置を制御する制御部と、を備える型開閉装置の制御方法であって、
    　前記制御部は、前記油圧シリンダの動きを減速させる減速領域での速度変化を前半部分と後半部分で変化させ、かつ前記後半部分における時間当たりの速度の変化幅を前記前半部分と比べて小さくする
    型開閉装置の制御方法。
  2. 　前記制御部は、前記減速領域での前記前半部分の速度変化と前記後半部分の速度変化を指数の異なる関数によってそれぞれ制御し、前記前半部分の関数を規定する第１の指数と前記後半部分の関数を規定する第２の指数の入力を外部から受け付ける
    請求項１に記載の型開閉装置の制御方法。
  3. 　前記制御部は、前記減速領域の始点の入力をさらに外部から受け付け、当該入力に基づき前記減速領域の始点を変化させる
    請求項２に記載の型開閉装置の制御方法。
  4. 　前記制御部は、前記減速領域での速度変化を示すグラフを表示装置に表示させる
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の型開閉装置の制御方法。
  5. 　前記油圧シリンダは、前記型を鉛直方向に沿って駆動する
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の型開閉装置の制御方法。
  6. 　型を開閉させる油圧シリンダと、
    　作動油の供給により前記油圧シリンダを駆動させる油圧駆動装置と、
    　前記油圧駆動装置を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記油圧シリンダの動きを減速させる減速領域での速度変化を前半部分と後半部分で変化させ、かつ前記後半部分における時間当たりの速度の変化幅を前記前半部分と比べて小さくする
    型開閉装置。
  7. 　前記制御部は、前記油圧シリンダの速度変化を示すグラフを表示した画面を表示装置に表示させる出力を行い、前記画面を介して、前記油圧シリンダの速度変化を調整するパラメータの入力を受けつける
    請求項６に記載の型開閉装置。
  8. 　前記制御部は、前記減速領域での前記前半部分の速度変化と前記後半部分の速度変化を指数の異なる関数によってそれぞれ制御し、前記画面を介して、前記前半部分の関数を規定する第１の指数と前記後半部分の関数を規定する第２の指数の入力を受け付ける
    請求項７に記載の型開閉装置。
  9. 　前記制御部は、前記減速領域の始点の入力をさらに前記画面を介して受け付け、当該入力に基づき前記減速領域の始点を変化させる
    請求項８に記載の型開閉装置。
  10. 　前記制御部は、前記画面を介して、前記減速領域における前記油圧シリンダへの作動油の流量を調整するパラメータの入力を受け付ける
    請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の型開閉装置。

     
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