(57)【要約】【課題】本発明は、エンコーダを有するサーボモータを用いてエアノズルの打込み動作を行い、エアノズルの打込み位置を２段階に高精度に制御し、高品質の中空成形品を得ることを目的とする。【解決手段】本発明による電動式打込み装置及びそれを用いた中空成形方法は、エンコーダ(10)を有するサーボモータ(11)によってボールネジ(12)を回転することによりスリーブ体(16)を介してエアノズル(2)を昇降させ、金型(52)内のパリソン(51)に対する２段階の打込みを高精度に行い、高品質の中空成形品を得る構成と方法である。【選択図】図２
2006315325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体(14)に設けられエンコーダ(10)を有するサーボモータ(11)と、前記本体(14)から突出して設けられ前記サーボモータ(11)により回転駆動されるボールネジ(12)と、前記ボールネジ(12)と螺合するナット体(17)を有するスリーブ体(16)と、前記スリーブ体(16)の先端に設けられたエアノズル(2)と、前記スリーブ体(16)に設けられ前記本体(14)の外側に位置する複数のロッド(19)と、前記本体(14)の側部に設けられ前記ロッド(19)を直動自在に案内するための案内孔(31)とを備え、
前記サーボモータ(11)の回転制御により前記エアノズル(2)の位置制御を行うように構成したことを特徴とする電動式打込み装置。
【請求項２】
前記本体(14)には突出部(30)が形成され、前記案内孔(31)は前記突出部(30)に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動式打込み装置。
【請求項３】
前記本体(14)の側部には、前記本体(14)の長手方向に沿って異なる位置に設けられた複数の近接スイッチ(40、41、42)を有し、前記ロッド(19)の位置を前記近接スイッチ(40、41、42)で検出することにより前記エアノズル(2)の位置を検出するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の電動式打込み装置。
【請求項４】
前記ロッド(19)の先端部(19a)には凹部(19A)と舌片(19B)を有するストッパ(100)が設けられ、前記ストッパ(100)が前記ロッド(19)と共に移動する時に、前記近接スイッチ(40、41、42)が前記凹部(19A)内に位置すると共に前記舌片(19B)と対応するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の電動式打込み装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載の電動式打込み装置(20)を用いて金型(52)内のパリソン(51)に前記エアノズル(2)を打込み、前記パリソン(51)内にブローエアを吹き込むようにした中空成形方法において、
前記エアノズル(2)を型開中の前記金型(52)内に１段目位置(P1)として打込み、前記金型(52)内に前記パリソン(51)が押出され前記金型(52)が型閉状態となった後に、前記エアノズル(2)を前記１段目位置(P1)よりも奥側の２段目位置(P2)に打込み、前記１段目位置(P1)及び２段目位置(P2)は、前記エンコーダ(10)からの回転検出信号を用いて前記サーボモータ(11)を制御することを特徴とする電動式打込み装置を用いた中空成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式打込み装置及びそれを用いた中空成形方法に関し、特に、エンコーダを有するサーボモータを用いてエアノズルの打込み動作を行い、エアノズルの打込み位置を２段階に高精度に制御し、高品質の中空成形品を得るための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の打込み装置及びそれを用いた中空成形方法としては、文献名を挙げていないが、図８及び図９で示される構成を挙げることができる。
図８の従来構成の場合、油圧シリンダ１によってエアノズル２が上昇／下降するように構成され、この油圧シリンダ１には油圧源３が接続されている。
【０００３】
また、図９の従来構成の場合、前記エアノズル２の上昇／下降する場合の位置は、リミットスイッチ４を用いた位置検出手段５によって検出し、図示しない金型内のパリソンに対してエアノズル２を打込む場合に、中間にて一旦停止、その後にもう１度エアノズルを打込み、エアノズル２の位置を２段階に制御していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の打込み装置及びそれを用いた中空成形方法は、以下のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
まず、図８の従来構成においては、エアノズルに対する位置検出機構がないため、エアノズルを上昇させると、油圧シリンダエンド（すなわち、ストロークエンド）まで一気にエアノズルがパリソンに打込まれ、中空成形品の口部の成形品質を向上させることが困難であった。
【０００５】
また、図９の従来構成の場合、エアノズルを中間にて一旦停止、その後にもう一度エアノズルを上昇させて打込むことは可能であるが、機械式のリミットスイッチを用いているため、油温の上昇あるいはリミットスイッチの不感帯等により、中間で停止する位置の繰返し精度が得られにくく、成形品の品質の安定を得ることが困難であった。
特に、容器等のキャップ口部の端面の精度を得るためには、エアノズルを金型の口金の手前３ｍｍ〜５ｍｍの位置で一旦停止させ、その後エアノズルを再上昇させて金型の口金に押し当てる必要があるが、前述のようにエアノズルの位置決めが難しく、成形品の品質向上を得ることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による電動式打込み装置は、本体に設けられエンコーダを有するサーボモータと、前記本体から突出して設けられ前記サーボモータにより回転駆動されるボールネジと、前記ボールネジと螺合するナット体を有するスリーブ体と、前記スリーブ体の先端に設けられたエアノズルと、前記スリーブ体に設けられ前記本体の外側に位置する複数のロッドと、前記本体の側部に設けられ前記ロッドを直動自在に案内するための案内孔とを備え、前記サーボモータの回転制御により前記エアノズルの位置制御を行うようにした構成であり、また、前記本体には突出部が形成され、前記案内孔は前記突出部に形成されている構成であり、また、前記本体の側部には、前記本体の長手方向に沿って異なる位置に設けられた複数の近接スイッチを有し、前記ロッドの位置を前記近接スイッチで検出することにより前記エアノズルの位置を検出するようにした構成であり、また、前記ロッドの先端部には凹部と舌片を有するストッパが設けられ、前記ストッパが前記ロッドと共に移動する時に、前記近接スイッチが前記凹部内に位置すると共に前記舌片と対応するようにした構成であり、また、本発明による電動式打込み装置を用いた中空成形方法は、請求項１ないし４の何れかに記載の電動式打込み装置を用いて金型内のパリソンに前記エアノズルを打込み、前記パリソン内にブローエアを吹き込むようにした中空成形方法において、前記エアノズルを型開中の前記金型内に１段目位置として打込み、前記金型内に前記パリソンが押出され前記金型が型閉状態となった後に、前記エアノズルを前記１段目位置よりも奥側の２段目位置に打込み、前記１段目位置及び２段目位置は、前記エンコーダからの回転検出信号を用いて前記サーボモータを制御する方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による電動式打込み装置及びそれを用いた中空成形方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、エンコーダを有するサーボモータによってボールネジを数値制御によって回転させ、ナット体にスリーブを介して設けられたエアノズルの昇降をサーボモータによって極めて高精度に２段階位置制御することができる。
従って、エアノズルの昇降の繰返し精度を向上させることができる。
また、エンコーダを有するサーボモータを用いているため、従来のようなリミットスイッチ等の位置検出センサを追加する必要がなくなった。
また、エンコーダとサーボモータによるエアノズルの昇降制御を採用しているため、エアノズルの上昇位置制御時の設定値と実測値にズレが殆んど生じることがなく、中空成形時の高精度のキャップ（口）部端面を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、エンコーダを有するサーボモータを用いてエアノズルの打込み動作を行い、エアノズルの打込み位置を２段階に高精度に制御し、高品質の中空成形品を得るようにした電動式打込み装置及びそれを用いた中空成形方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００９】
以下、図面と共に本発明による電動式打込み装置及びそれを用いた中空成形方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して説明する。
図１は本発明による電動式打込み装置２０の概略を示すもので、図１において符号１０で示されるものは位置検出用のエンコーダであり、このエンコーダ１０はサーボモータ１１に設けられるモータエンコーダを構成している。
前記サーボモータ１１にカップリング１１ａを介して接続されたボールネジ１２にはナット体１７が設けられ、このナット体１７にはエアノズル２が取付けられている。
【００１０】
図２から図４は、前述の図１の電動式打込み装置２０を具体的に示すものであり、前記サーボモータ１１は中空状の本体１４に設けられ、前記ボールネジ１２は前記本体１４において軸受１５を介して回転自在に設けられている。
【００１１】
前記ボールネジ１２には、一端が閉状態のスリーブ体１６が設けられたナット体１７が螺合されており、このナット体１７の下端と前記本体１４の上端との間にはベローズ１８が設けられ、このボールネジ１２はベローズ１８によって覆われている。
【００１２】
前記ボールネジ１２は、前記スリーブ体１６内に位置していると共に、このボールネジ１２をサーボモータ１１によって回転させることにより、スリーブ体１６とナット体１７が矢印Ａの方向に沿って昇降するように構成されている。
【００１３】
前記スリーブ体１６の下端部１６ａには複数のロッド１９がスリーブ体１６の外側に設けられており、この各ロッド１９は図に示されているようにボールネジ１２の軸方向と平行な状態で配設されている。
前記各ロッド１９は、前記本体１４の上端に形成された突出部３０の案内孔３１に作動自在に貫通して配設されている。
前記各ロッド１９が案内孔３１内に作動自在に挿入されていることにより、ボールネジ１２回転時のナット体１７及びスリーブ体１６の連れ回りを防止し、スリーブ体１６及びエアノズル２の昇降を得るように構成されている。
【００１４】
図４は、前述の図２で示した電動式打込み装置２０の断面図においてスリーブ体１６及びエアノズル２を上方に上昇された状態を示している。
また、前記本体１４の側部には、３個の第１、第２、第３近接スイッチ４０、４１、４２が長手方向に位置をずらせた状態で前記ロッド１９の先端部１９ａを非接触で検出できるように配設されており、第１近接スイッチ４０はエアノズル２の打込み上限検出を行い、第２近接スイッチ４１はエアノズル２の原点検出を行い、第３近接スイッチ４２はエアノズル２の打込下限検出を行うことができるように構成されている。すなわち、前記先端部１９ａには、図３で示すように一対のロッド１９を介して横長型の金属からなるストッパ１００が設けられ、このストッパ１００の側部に凹部１９Ａと舌片１９Ｂとが形成され、前記各近接スイッチ４０〜４２はこの凹部１９Ａ内に対応して位置できるように構成され、エアノズル２の昇降によって前述の各位置の検出を行うことができるように構成されている。また、前記第２近接スイッチ４１の検出信号は、電源投入時における機械的位置と電気的位置（モータエンコーダ位置）を校正するために用いられる。
【００１５】
次に、前述の構成において前記電動式打込み装置２０を用いて中空成形する場合について述べる。
まず、図５にて示されるエアノズル２をクロスヘッド５０Ａのダイス５０から押出されてくるパリソン５１の下から打込むようにした下打込み成形の場合について説明する。
図５の（Ａ）に示されるように、前記ダイス５０の下方に位置するエアノズル２（この時のエアノズルの位置は第３近接スイッチ４２で検出される）に向けてパリソンが押出され、（Ｂ）において、金型５２が予備型閉位置にくると共に、前記電動式打込み装置２０のサーボモータ１１が予め設定されたモータ指令によってモータ駆動部を介して制御されつつ回転し１段目位置Ｐ１のノズル打込みが行われ、この１段目位置Ｐ１は前記エンコーダ１０からのエンコーダ出力信号の演算結果に基づいて得られる。
【００１６】
次に、（Ｃ）において、金型５２の型閉（保圧）が行われ、エアノズル２は前述の１段目位置のままである。
【００１７】
次に、（Ｄ）において、前記サーボモータ１１の追加回転により、エアノズル２は前記１段目位置Ｐ１からさらにパリソン５１の奥内に打込まれて２段目位置Ｐ２（前記第１近接スイッチ４０により検出される）となり、パリソン５１内へのプリブロー及び本ブロー開始となり、中空成形が行われる。
尚、図６は図５の下打込み成形のプリブローと本ブローの状態を分けて示している。尚、エアノズル２の位置は、サーボモータ１１による送り制御で極めて正確に制御されているため、従来構成のスイッチは不要であるが、各近接スイッチ４０〜４１による検出は、位置確認のために用いられている。尚、各近接スイッチ４０〜４１は磁気式、光学式等を用いることができる。
【００１８】
次に、図７は、前述の下打込み成形とは逆の上打込み成形の工程を示している。
すなわち、図７において、（Ａ）のようにダイス５０から押出されたパリソン５１をカッター刃６０で切断し、（Ｂ）で金型５２を型開し、（Ｃ）でエアノズル２をパリソン５１上方より打込む。
【００１９】
その後、金型５２の型閉（保圧）時にエアノズル２からエアをパリソン５１内に吹込み、中空成形を行い中空成形品を得ることができる。
尚、前述のエアノズル２の打込みにおいては、図５及び図６で示されるエアノズル２の１段目位置Ｐ１及び２段目位置Ｐ２の位置制御を行っているが、ここでは省略する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、中空成形機のエアノズルの昇降だけではなく、例えば、高精度のリニアアクチュエータ等に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による電動式打込み装置の概要を示す構成図である。
【図２】図１の装置を具体的に示す正面断面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図２の左側面図である。
【図５】本発明の電動式打込み装置を用いて中空成形する場合の下打込み成形の工程図である。
【図６】図５の工程の一部を具体的に示す工程図である。
【図７】本発明の中空成形を示す上打込み成形の工程図である。
【図８】従来の打込み装置を示す構成図である。
【図９】従来の他の打込み装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２２】
２    エアノズル
１０    エンコーダ
１１    サーボモータ
１４    本体
１６    スリーブ体
１７    ナット体
１８    ベローズ
１９    ロッド
２０    電動式打込み装置
４０    第１近接スイッチ
４１    第２近接スイッチ
４２    第３近接スイッチ
５０    ダイス
５１    パリソン
５２    金型
６０    カッター刃
【図１】
2006315325.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006315325.tif 000009
【図８】
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【図９】
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