(57)【要約】【課題】本発明は、パリソンを切断するカッター刃に超音波振動を付与することにより、パリソン切断面との間に側面摩擦が生じないようにすることである。【解決手段】本発明によるパリソン切断方法及び装置は、クロスヘッド(1)から吐出されたパリソン(3)を、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃(2)で押し切りすることであり、また、カッター刃(2)は、パリソン(3)への切り入れ時と切り出し時において、前記切り入れ時と切り出し時との間のカッター刃(2)の切断速度よりも速くすることである。【選択図】図１
2015047773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロスヘッド(1)から吐出されたパリソン(3)を、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃(2)で押切りすることを特徴とするパリソン切断方法。
【請求項２】
前記カッター刃(2)は、前記パリソン(3)への切り入れ時と前記パリソン(3)からの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃(2)の切断速度よりも速くすることを特徴とする請求項１記載のパリソン切断方法。
【請求項３】
前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載のパリソン切断方法。
【請求項４】
前記カッター刃(2)を駆動するためのカッター刃駆動機構(20,22)は、演算器(30)からの速度指令(31)で駆動され、前記演算器(30)は切り入れ速度到達位置(P1)、切り入れ終了位置(P2)、内部切断速度到達位置(P3)、内部切断終了位置(P4)、切り出し速度到達位置(P5)、切り出し終了位置(P6)、切り入れ速度(V1)、内部切断速度(V2)、切り出し速度(V3)を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃(2)が駆動されることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のパリソン切断方法。
【請求項５】
前記カッター刃(2)の一端には超音波発振器(18)に接続された超音波コンバータ(13)が接続され、前記カッター刃駆動機構(20,22)のロッド(21,23)と前記超音波コンバータ(13)との間は、振動伝達抑制部材(12,16)を介して接続されていることを特徴とする請求項４記載のパリソン切断方法。
【請求項６】
クロスヘッド(1)から吐出されたパリソン(3)を、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃(2)で押切りすることを特徴とするパリソン切断装置。
【請求項７】
前記カッター刃(2)は、前記パリソン(3)への切り入れ時と前記パリソン(3)からの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃(2)の切断速度よりも速くすることを特徴とする請求項６記載のパリソン切断装置。
【請求項８】
前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項６又は７記載のパリソン切断装置。
【請求項９】
前記カッター刃(2)を駆動するためのカッター刃駆動機構(20,22)は、演算器(30)からの速度指令(31)で駆動され、前記演算器(30)は切り入れ速度到達位置(P1)、切り入れ終了位置(P2)、内部切断速度到達位置(P3)、内部切断終了位置(P4)、切り出し速度到達位置(P5)、切り出し終了位置(P6)、切り入れ速度(V1)、内部切断速度(V2)、切り出し速度(V3)を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃(2)が駆動されることを特徴とする請求項６ないし８の何れかに記載のパリソン切断装置。
【請求項１０】
前記カッター刃(2)の一端には超音波発振器(18)に接続された超音波コンバータ(13)が接続され、前記カッター刃駆動機構(20,22)のロッド(21,23)と前記超音波コンバータ(13)との間は、振動伝達抑制部材(12,16)を介して接続されていることを特徴とする請求項９記載のパリソン切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パリソン切断方法及び装置に関し、特に、カッター刃の超音波振動を付与した状態下でパリソンを水平に切断す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パリソン切断方法及び装置としては、例えば、図４に示される特許文献１に開示された構成及び文献名を開示していない図６の構成を挙げることができる。
すなわち、図４において符号２で示されるものは、カッターホルダ２ａに設けられた電熱型のカッター刃であり、このカッターホルダ２ａの支持部２ｂにはラック２０ｂを有する従動体２０が設けられている。
【０００３】
前記ラック２０ｂにはピニオン２２が噛合されており、このピニオン２２を回転軸２１ａを介して駆動するためのサーボモータ２１には制御部２３が接続されている。
前記制御部２３には、予め設定されたプログラムが内蔵されており、このプログラムによって前記サーボモータ２１がサーボ駆動され、矢印Ａ方向に往復移動するカッター刃２によって図示しないクロスヘッドから吐出されるパリソンを水平方向に切断することができるように構成されている。
特に、この方法では制御部２３を介してモータ２１をプログラム制御することができるため、切断速度の変更が容易にでき、一定速度切断、高速から低速に徐々に速度を変えての切断、逆に低速から高速に変えて切断する等の条件の設定が自在であり、それにより、パリソンの材質、径等に関係なく常に理想的な円形の切断面を得ることができる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６９４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のパリソン切断方法及び装置は、以上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。
すなわち、図５の(Ａ)〜(Ｃ)に示されるように、クロスヘッドから吐出されるパリソンを電熱カッターで切断方向に切断する場合、パリソンを押切る際に、実際には、(Ｂ)の状態のように、カッター刃とパリソンの切断面との間に摩擦力すなわち側面摩擦が生じており、この側面摩擦によってパリソンが擦れ、この擦れによってパリソンが引き伸ばされ、切り口が平坦にならず、(Ｃ)で示されるように、波形状の切り口となっていた。
また、これは前述の電熱カッターではなく、例えば、通常のカッター刃の場合でも同じである。
また、カッター刃の動作は、モータ駆動であるため、変速可能ではあるが、パリソンのどの部分にはどのような速度で切断すればよいかについても何ら提案されていなかった。
また、特許文献等を開示していないが、図６に示されるように、クロスヘッド１の吐出口１ａから吐出されるパリソン３を水平方向に押し出すカッター刃２で押切する場合、このカッター刃２が極めて鋭利な刃であったとしても、押し出す速度が比較的遅い速度であると、パリソン３の切断面３ａは右下がりの傾斜した状態となり、中空成形時においてパリソンの廃棄部分が増加することになっていた。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、パリソンを切断するカッター刃に超音波振動を付与することで、パリソンを切断する際のカッター刃とパリソンの間の摩擦力を低減させ、その摩擦による擦れを解消し、パリソン切断面の形状を平坦にすると共に、さらには、パリソンの切断部位により最適な切断速度の設定や速度変更を行うようにしたパリソン切断方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるパリソン切断方法は、クロスヘッドから吐出されたパリソンを、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃で押切りする方法であり、また、前記カッター刃は、前記パリソンへの切り入れ時と前記パリソンからの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃の切断速度よりも速くする方法であり、また、前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上とした方法であり、また、前記カッター刃を駆動するためのカッター刃駆動機構は、演算器からの速度指令で駆動され、前記演算器は切り入れ速度到達位置、切り入れ終了位置、内部切断速度到達位置、内部切断終了位置、切り出し速度到達位置、切り出し終了位置、切り入れ速度、内部切断速度、切り出し速度を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃が駆動される方法であり、また、前記カッター刃の一端には超音波発振器に接続された超音波コンバータが接続され、前記カッター刃駆動機構のロッドと前記超音波コンバータとの間は、振動伝達抑制部材を介して接続されている方法であり、また、本発明によるパリソン切断装置は、クロスヘッドから吐出されたパリソンを、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃で押切りする構成であり、また、前記カッター刃は、前記パリソンへの切り入れ時と前記パリソンからの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃の切断速度よりも速くする構成であり、また、前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上とした構成であり、また、前記カッター刃を駆動するためのカッター刃駆動機構は、演算器からの速度指令で駆動され、前記演算器は切り入れ速度到達位置、切り入れ終了位置、内部切断速度到達位置、内部切断終了位置、切り出し速度到達位置、切り出し終了位置、切り入れ速度、内部切断速度、切り出し速度を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃が駆動する構成であり、また、前記カッター刃の一端には超音波発振器に接続された超音波コンバータが接続され、前記カッター刃駆動機構のロッドと前記超音波コンバータとの間は、振動伝達抑制部材を介して接続されている構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるパリソン切断方法及び装置は、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、クロスヘッドから吐出されたパリソンを、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃で押切りすることにより、カッター刃とパリソンの間の摩擦力を低減させることができ、摩擦によるカッターとパリソンの擦れを解消し、パリソンの切断面の形状を平坦にすることができる。
また、前記カッター刃は、前記パリソンへの切り入れ時と前記パリソンからの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃の切断速度よりも速くすることにより、カッター刃に超音波振動を付与し、かつ、パリソンに切り入れする際と、パリソンから切り出す際にカッター刃を加速させて切断することで、パリソンを押し伸ばさずに切断することができる。
また、前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上であることにより、カッター刃とパリソンの間の摩擦力を低減できる。
また、前記カッター刃を駆動するためのカッター刃駆動機構は、演算器からの速度指令で駆動され、前記演算器は切り入れ速度到達位置、切り入れ終了位置、内部切断速度到達位置、内部切断終了位置、切り出し速度到達位置、切り出し終了位置、切り入れ速度、内部切断速度、切り出し速度を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃が駆動されることにより、カッター刃の速度制御を一定とすることができる。
また、前記カッター刃の一端には超音波発振器に接続された超音波コンバータが接続され、前記カッター刃駆動機構のロッドと前記超音波コンバータとの間は、振動伝達抑制部材を介して接続されていることにより、超音波コンバータの振動がカッター刃駆動機構に伝わらないようにし、カッター刃駆動機構の動作を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるパリソン切断方法及び装置を示す構成図である。
【図２】図１のパリソン切断装置によってパリソンを切断する状態を示す工程図である。
【図３】図１の演算器に設定されたカッター刃速度プロファイルを示す波形図である。
【図４】従来のパリソン切断装置を示す構成図である。
【図５】図４のパリソン切断装置を用いてパリソンを切断する状態を示す工程図である。
【図６】従来のパリソン切断方法の他の形態を示す工程図である。
【図７】本発明のパリソン切断方法及び装置に適用可能な周知のパリソン切断方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明によるパリソン切断方法及び装置は、パリソンを切断するカッター刃に超音波振動を付与することで、パリソンを切断する際のカッター刃とパリソン間の摩擦力を低減させ、その摩擦による擦れを解消し、パリソンの切断面の形状を平坦とすることである。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明によるパリソン切断方法及び装置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、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号２で示されるものは、図２のクロスヘッドの吐出口１ａから吐出されたパリソン３を切断するためのカッター刃であり、このカッター刃２の一方の第１支持棒１０には、その内側からコンバータ把持部１１、弾性材からなる振動伝達抑制部材１２及び超音波コンバータ１３が横方向に積層して重ねて設けられている。
【００１２】
前記カッター刃２の他方の第２支持棒１４は、その内側から取っ手把持部１５、弾性材からなる振動伝達抑制部材１６及びカッター取っ手１７が横方向に積層して重ねて設けられている。
【００１３】
前記超音波コンバータ１３から突出した前記第１支持棒１０の外端部１０ａには、超音波発振器１８のケーブル１９が接続され、第１カッター刃駆動機構２０の第１ロッド２１が前記振動伝達抑制部材１２内に接続されている。
前記振動伝達抑制部材１６内には、第２カッター駆動機構２２の第２ロッド２３が接続され、前記超音波コンバータ１３から前記第１支持棒１０を介して前記カッター刃２に超音波振動（３０ｋＨｚ以上）が付与されると共に、この超音波振動が前記カッター駆動機構２０,２１に伝達しないように前記各振動伝達抑制部材１２,１６によって吸収されるように構成されている。
従って、前記各カッター刃駆動機構６,２０の各ロッド２１,２３と前記超音波コンバータ１３との間は、振動伝達抑制部材１２,１６を介して接続されている。
【００１４】
前記第１カッター刃駆動機構２０には、演算器３０からの速度指令３１が入力され、前記第２カッター刃駆動機構２２には、エンコーダ等のセンサ３２が内蔵され、このセンサ３２で検出された位置信号３３はカッター刃位置検出器３４に入力され、このカッター刃位置検出器３４から出力され前記カッター刃２の実線と点線間の位置を示す位置情報３５が前記演算器３０に入力され各カッター刃駆動機構２０,２２によりカッター刃２が往復駆動されるように構成されている。
【００１５】
前記演算器３０では、図３で示されるように、切り入れ速度到達位置Ｐ１、切り入れ終了位置Ｐ２、内部切断速度到達位置Ｐ３、内部切断終了位置Ｐ４、切り出し速度到達位置Ｐ５、切り出し終了位置Ｐ６、切り入れ速度Ｖ１、内部切断速度Ｖ２、切り出し速度Ｖ３を入力することで、カッター切断速度プロファイルを作成する。
すなわち、前記切り入れ速度到達位置Ｐ１から前記切り入れ終了位置Ｐ２までのカッター刃２の切り出し速度Ｖ３と、前記切り出し速度到達位置Ｐ５から前記切り出し終了位置Ｐ６までのカッター刃２の内部切断速度Ｖ２と、は、前記内部切断速度到達位置Ｐ３から前記内部切断終了位置Ｐ４までのカッター刃２の切り出し速度Ｖ１よりも高速となるように設定されている。
従って、前記カッター刃２は、パリソン３への切り入れ時と前記パリソン３からの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃２の切断速度よりも速くすることによってパリソン３の切断面３ａが平坦となるように構成されている。
【００１６】
前述の図１で示されるパリソン切断装置４０において、前記カッター刃駆動機構２０,２２はサーボモータ等で構築されており、演算器３０から出力されるカッター切断速度プロファイルに基づいた速度指令３１によりカッター刃２の切断速度を変化させる。
特にパリソン３への切り入れの際と、パリソン３からの切り出しの際は刃先とパリソン３の接触面積が大きく、大きな切断力が必要であり、カッター刃２のスライド速度が低速であった場合、切断力が足りずにカッター刃２でパリソン３を押し伸ばしてしまい、その結果パリソン下端の形状が平坦にならない。そのため、切断力と切断速度の間には関係性があり、切断速度が速ければ速いほど切断力が上がる。また、本発明では特に、パリソン３への切り入れＰ１−Ｐ２区間とパリソン３からの切り出しＰ５−Ｐ６区間は高速Ｖ３，Ｖ２で移動させ、切断速度を上げることで切断力を上げ、パリソンを押し伸ばさずに切断することが可能になる。
尚、Ｐ２−Ｐ３，Ｐ５−Ｐ６区間の加速度及び速度Ｖ１はパリソンの厚さによって変えることが望ましく、パリソン径によって最適なＰ１〜Ｐ６位置は異なるので、プログラム上で任意に変更できるようにしている。また、速度指令３１を決定するための位置情報３５はサーボモータのエンコーダや変位センサ等からなるカッター刃位置検出器３４より得る。
【００１７】
尚、図２中のパリソン３は正円筒形ではなく図１のように波打った円筒形となっている。これはカーテン現象と呼ばれ、特に大径のパリソン３の場合に発生する。
この際、カッター刃２には超音波振動を付与しているので、パリソン３を切断する際にカッター刃2とパリソン３の間の摩擦力を低減させることができ、図５で示される従来例のようにカッター刃２とパリソン３の擦れによってパリソン３が従来のように引き伸ばされることなく、図２の（Ｃ）のように切断後のパリソン切断面３ａを平坦にすることができる。
すなわち、本発明によれば、カッター刃２に超音波振動を付与し、特に、パリソン３に切り入れする際と、パリソン３から切り出す際にカッター刃２を加速させ切断することで、パリソン３を押し伸ばさずに切断することができる。
更に、超音波振動により、カッター刃２とパリソン３の間の摩擦力を低減させることができ、摩擦によるカッター刃２とパリソン３の擦れを解消し、パリソン切断面３ａを平坦にすることができる。
【００１８】
尚、前述の本発明によるパリソン切断方法及び装置の要旨は、次の通りである。
すなわち、クロスヘッド１から吐出されたパリソン３を、超音波振動を付与した変速可能なカッター刃２で押切りする構成と方法であり、また、前記カッター刃２は、前記パリソン３への切り入れ時と前記パリソン３からの切り出し時において、前記切り入れ時と前記切り出し時との間の前記カッター刃２の切断速度よりも速くする構成と方法であり、また、前記超音波振動は、３０ｋＨｚ以上である構成と方法であり、また、前記カッター刃２を駆動するためのカッター刃駆動機構２０,２２は、演算器３０からの速度指令３１で駆動され、前記演算器３０は切り入れ速度到達位置Ｐ１、切り入れ終了位置Ｐ２、内部切断速度到達位置Ｐ３、内部切断終了位置Ｐ４、切り出し速度到達位置Ｐ５、切り出し終了位置Ｐ６、切り入れ速度Ｖ１、内部切断速度Ｖ２、切り出し速度Ｖ３を設定することで、自動的にカッター刃速度プロファイルを作成し、作成した前記カッター刃速度プロファイルに基づき前記カッター刃２が駆動される構成と方法であり、また、前記カッター刃２の一端には超音波発振器１８に接続された超音波コンバータ１３が接続され、前記カッター刃駆動機構２０，２２のロッド２１，２３と前記超音波コンバータ１３との間は、振動伝達抑制部材１２，１６を介して接続されている構成と方法である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明によるパリソン切断方法及び装置は、パリソンの径の大小に拘わらず平坦な切断面を得ることができ、中空成形時のパリソンの廃棄材料を少なくし、生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２０】
１    クロスヘッド
１ａ    吐出口
２    カッター刃
３    パリソン
３ａ    切断面
１０    第１支持棒
１０ａ    外端部
１１    コンバータ把持部
１２    振動伝達抑制部
１３    超音波コンバータ
１４    第２支持棒
１５    取っ手把持部
１６    振動伝達抑制部材
１７    カッター取っ手
１８    超音波発振器
１９    ケーブル
２０    第１カッター刃駆動機構
２１    第１ロッド
２２    第２カッター刃駆動機構
２３    第２ロッド
３０    演算器
３１    速度指令
３２    センサ
３３    位置信号
３４    カッター刃位置検出器
３５    位置情報
４０    パリソン切断装置
Ｐ１    切り入れ速度到達位置
Ｐ２    切り入れ終了位置
Ｐ３    内部切断速度到達位置
Ｐ４    内部切断終了位置
Ｐ５    切り出し速度到達位置
Ｐ６    切り出し終了位置
Ｖ１    切り入れ速度
Ｖ２    内部切断速度
Ｖ３    切り出し速度
【図１】
2015047773.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015047773.tif 000006
【図５】
2015047773.tif 000007
【図６】
2015047773.tif 000008
【図７】
2015047773.tif 000009