(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドから垂下した筒状パリソンを型締装置の駆動によって一対の割型からなる成形金型にて挟んで型閉および型締を行い、ブローピン下方に前記成形金型をスライド移動させ、下動した前記ブローピンからエアを吹き込んでパリソンを膨らませて成形品を成形し、吹き込んだエアを排気し、ついで前記成形後の成形品を通過させるよう前記一対の割型が開いた前記成形金型を前記ヘッド下方に逆方向にスライド移動させる中空成形方法において、
操作画面に成形品の水平方向の最大外形寸法値および筒状パリソンの外径値を入力し、
最大型開定点から成形品の前記最大外形寸法値およびパリソンの前記外径値のいずれか大きい値に至る型閉時間を測定し、
一対の前記割型が、型閉位置から成形品の前記最大外形寸法値およびパリソンの前記外径値のいずれか大きい値に所望の値を加算してなる寸法を離して開いた位置にて前記成形金型の前記逆方向のスライド移動を開始し、
ついで当該スライドした前記成形型が、ヘッド下方到達時より、前記最大型開定点から成形金型が閉まる前記測定した型閉時間に相当する時間分前の位置にて型閉を開始することを特徴とする中空成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状のパリソンを中空成形する際、型締装置の好適な動作制御を行う中空成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空成形は、押出機から押し出した溶融樹脂を押出機先端に配設したヘッドに送り、該ヘッドからパリソンを下方に垂下させ、該パリソンを型締装置の駆動によって一対の割型からなる金型にて挟んで閉じ、ついでヘッドに並べて設けたブローピン下方に金型をスライド移動させ、下動したブローピンからエアを吹き込んでパリソンを金型に形成したキャビティに膨らませて成形品を成形し、エアを排気して再び金型をヘッド下方に逆方向にスライド移動させて一成形サイクルが終了する。
【０００３】
前記型締装置の動作は、従来、たとえば、特許文献１の図１１中、金型移行（ダイ下へ）の工程から金型閉鎖（パリソンの収納）工程に示すように、金型がヘッド下方に上述のように逆移動して静止するという移動完了後、型閉めを開始し次動作への工程を行っていた。
【０００４】
この成形サイクルの短縮化は、中空成形の生産性向上から重要な課題である。中空成形において、成形サイクルの短縮化は、機械装置である型締装置の動作の短縮化、金型の冷却の短縮化、エア吹込動作の短縮化などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０５４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動中空成形機において、従来、型締装置の動作の短縮化を図るべくいろいろな手法がなされてきたが、その電気系駆動機構たとえばサーボモータとかシーケンサとかの制限によって型締装置の動作において有効な短縮化を達成することができなかった。
【０００７】
本発明は、近年の型締装置の電気系駆動機構の性能向上に従い、従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、型締装置の好適な動作制御を行う中空成形機を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、ヘッドから垂下した筒状パリソンを型締装置の駆動によって一対の割型からなる成形金型にて挟んで型閉および型締を行い、ブローピン下方に前記成形金型をスライド移動させ、下動した前記ブローピンからエアを吹き込んでパリソンを膨らませて成形品を成形し、吹き込んだエアを排気し、ついで前記成形後の成形品を通過させるよう前記一対の割型が開いた前記成形金型を前記ヘッド下方に逆方向にスライド移動させる中空成形方法において、操作画面に成形品の水平方向の最大外形寸法値および筒状パリソンの外径値を入力し、最大型開定点から成形品の前記最大外形寸法値およびパリソンの前記外径値のいずれか大きい値に至る型閉時間を測定し、一対の前記割型が、型閉位置から成形品の前記最大外形寸法値およびパリソンの前記外径値のいずれか大きい値に所望の値を加算してなる寸法を離して開いた位置にて前記成形金型の前記逆方向のスライド移動を開始し、ついで当該スライドした前記成形型が、ヘッド下方到達時より、前記最大型開定点から成形金型が閉まる前記測定した型閉時間に相当する時間分前の位置にて型閉を開始することを特徴とする中空成形方法である。
【０００９】
前記所望の値は、型閉の位置決めをするガイドピンが一方の前記割型の型面から突出した寸法値であり、１０ミリメートルないし２０ミリメートルの範囲内の値が好ましい。
【００１０】
第１の課題解決手段による作用は、次の通りである。すなわち、型開動作の型開定点に達する途中から成形金型のスライド移動をさせること、および成形金型の逆方向のスライド動作中に型閉動作を開始させることにより成形金型のスライド移動中でも金型の開閉動作を同時進行することによって、成形サイクルを短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
上述した中空成形方法によれば、一成形サイクルを短縮することができるので、中空成形の生産性を大いに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に使用する中空成形機の正面図。
【図２】図１に示した中空成形機の側面図。
【図３】図１に示した中空成形機の動作機構を示す概略図。
【図４】図１に示した中空成形機の操作画面を示す正面図。
【図５】本発明の一実施の形態を示すフローチャート図。
【図６】図５に示した各ステップを示すタイムチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。
【００１４】
図１および図２において、この実施の形態に使用する中空成形機は、フレーム基台１を具備し、成形するための作動部として、双頭クロスヘッド２と、クロスヘッド２に後方から接続する主押出機３および第１副押出機４と、クロスヘッド２に前方から接続する第２副押出機５と、図示を省略したパリソン切断装置と、一対の割型からなる成形金型６と、型締装置７と、エア打込装置８と、成形金型および型締装置ユニットの移動装置９と、図示を省略した成形品取出装置とを具備している。
【００１５】
主押出機３，第１副押出機４および第２副押出機５はそれぞれ、これら押出機内部に樹脂組成物の移送・混錬・溶融・吐出を行うためのスクリュを備えている。これら押出機は、３層構造の成形品を製造するためのものであり、主押出機３が主材となる樹脂組成物を、第１副押出機４が第１の副材となる樹脂組成物を、第２副押出機５が第１の副材とは異なる樹脂組成物をクロスヘッド２に押し出すようになっている。主押出機３および第１副押出機４は枢軸１２を中心にクロスヘッド２を上下動するため揺動するようになっている。この揺動は、成形金型６に収納した筒状パリソンの上方端を図示を省略したパリソン切断装置にて切断する際、切断された先の筒状パリソンと次に垂下している筒状パリソンとが干渉しないよう、切断前にクロスヘッド２を若干上昇させて筒状パリソンを切断するために行うものである。
【００１６】
図示を省略したパリソン切断装置は、クロスヘッド２から垂下する筒状のパリソンの上部を切断するものであり、電熱カッタを有するカッタホルダを備えている。
【００１７】
成形金型６は、前方プラテン１０および後方プラテン１１にそれぞれ固定された一対の割型６ａ，６ｂからなり、これら割型が挿入した筒状パリソンを中空成形品に成形するためのキャビティを形成している。成形金型６はまた、図４に示すように、成形金型６の一方の割型６ａの型面から複数のガイドピン６ｃを突出して形成し、他方の割型６ｂの型面にこれらガイドピン６ａが嵌まるガイド穴６ｄを形成している。成形金型６は、型締装置７と一緒に移動装置９によって、双頭クロスヘッド２の直下の位置およびエア打込装置８の左右一対のブローピン８ａ，８ｂの直下の位置の間にて、横方向に往復スライド移動できるようになっている。
【００１８】
成形金型および型締装置ユニットの移動装置９は、サーボモータ９ａと、成形金型および型締装置ユニットを案内する一対のレール９ｂ，９ｃとを備えている。
【００１９】
型締装置７は、成形金型６の一対の割型６ａ，６ｂを型閉、型開および型締をするものであり、電動機７ａによって駆動される回転ディスク（図示略）を備え、このディスクの回転に伴い、ディスクに前後から結合した一対のリンク７ｂ，７ｃを屈曲・伸張させて、前方プラテン１０と後方プラテン１１を近接・離反させるようになっている。型締装置７は、その底部に移動装置９のレール９ｂ，９ｃに係合するレール係合部７ｄ，７ｅを設けている。
【００２０】
エア打込装置８のブローピン８ａ，８ｂは、成形金型６の一対のキャビティのそれぞれ上方にて、これらキャビティにて支持した筒状パリソン内に挿入してパリソン内に圧縮エアを吹き込むものである。
【００２１】
これら作動部の制御系統は、図３に示したように、当該中空成形機ＢＭ内に設けた、操作画面２０と、操作画面２０に接続したシーケンサ３０と、シーケンサ３０中のモーションＣＰＵ３１に接続した型締サーボアンプ５０，スライドサーボアンプ６０，および打込サーボアンプ７０等とから構成されている。さらに、これらサーボアンプ５０，６０，７０それぞれにサーボモータ７ａ，９ａ，８ｃが接続している。
【００２２】
モーションＣＰＵ３１は、当中空成形機の駆動部を受け持ち、メインＣＰＵ３２との高速バス通信の並列処理による高速制御を実現する機能を果たし、モーション制御たとえば位置制御、同期制御など高度な位置決め制御を実現するようになっている。より具体的には、図５に示すようなフローの動作処理を実現する。
【００２３】
シーケンサ３０のメインＣＰＵ３２は、高速制御によりスキャンタイムを短縮し、成形機自体の動作のばらつきを抑制する機能を果たす。
【００２４】
操作画面２０は、当該中空成形機ＢＭの種々の動作装置を駆動するため、操作者が種々のデータを入力するものであり、たとえば図４に示した画面に本実施の形態を実施するための所要なデータを入力するものである。画面中右のデータ入力表２１にて、３行目の製品厚みの行の右欄に成形しようとする成形品の水平方向の最大外形寸法値Ｂを入力し、７行目のパリソンの外径の行の右欄にパリソンの外径値Ｄｐを入力するようになっている。データ入力表２１にて、１行目の型締開閉ステップ量Ａは、下記の式１によって算出されるようになっている。下記の式１中、Ｄは最大型開定点における成形金型６の割型６ａ，６ｂの最大開き量を表し、データ入力表２１の５行目の型締開閉移動量Ｄに相当し、Ｘは成形品の上記最大外形寸法値Ｂおよびパリソンの上記外形値Ｄｐのいずれか大きい値を示し、Ｌｇはガイドピン６ｃの割型６ａの型面から突出した寸法値（出代値ともいう）を示し１０ミリメートルないし２０ミリメートルの値を示す。
【００２５】
Ａ＝（Ｄ−Ｘ）／２−Ｌｇ‥‥（１）
画面２０のデータ入力表２１にて、４行目のステップ型開き量Ｃは、下記の式２により算出される。下記の式２中、Ａは上述の型締開閉ステップ量を示し、Ｄは上述の型締開閉移動量を示す。
【００２６】
Ｃ＝Ｄ−（２×Ａ）‥‥（２）
画面２０のデータ入力表２１にて、６行目のスライド移動量Ｅは、成形金型６のスライド最大移動量を表す。画面２０にて、データ入力表２１の左側に配した図中、上図左はパリソンＰに対する成形金型６の一対の割型６ａ，６ｂの型閉め時の状態を表わし、上図右は成形品Ｂｐに対する成形金型６の一対の割型６ａ，６ｂの型開き時の状態を表わし、下図が前方プラテン１０を通しての成形金型６のスライド状態を表わす。
【００２７】
次に、上述の中空成形機を用いた本発明の一実施の形態を述べる。
【００２８】
まず、図５にて、ステップＳ１に示すように、操作者が操作画面２０にて成形品の水平方向の最大外形寸法値Ｂおよびパリソンの外径値Ｄｐを入力する。
【００２９】
次にステップＳ２に示すように成形運転を行い、メインＣＰＵ３２が、図５中のステップＳ３に示すように、最大型開定点から成形品の水平方向の最大外形寸法値Ｂおよびパリソンの外径値Ｄｐのいずれか大きい値に至る型閉時間を、内蔵タイマによって計測する。
【００３０】
一対の割型６ａ，６ｂが、型閉位置から成形品の水平方向の最大外形寸法値Ｂおよびパリソンの外径値Ｄｐのいずれか大きい値Ｘにガイドピン６ｃの突出寸法値Ｌｇを加算してなる寸法離れて開いた位置にて、図５中のステップＳ４に示すように、金型・型締装置ユニットの移動装置９がクロスヘッド２下方への行き方向のスライド移動を開始させる。
【００３１】
ヘッド２の下方行き成形金型６のスライド中、成形金型６のヘッド下方到達時より、ステップＳ３にて求めた前記型閉時間に相当する時間分前の位置にて、図５中のステップＳ５に示すように、型締装置７が駆動して成形金型６の型閉を開始する。
【００３２】
このことで、図５中のステップＳ６に示すように、成形金型６および型締装置７のユニットの行き方向のスライド移動が完了し、ついでステップＳ７に示すように、型締が完了する。
【００３３】
型締動作の完了後、図５中のステップＳ８に示すように、エア打込装置８のブローピン８ａ，８ｂが上昇して一対の割型６ａ、６ｂの上面より上方に抜けた後、金型・型締装置ユニットの移動装置９が駆動して、成形金型６は、ブローピン８ａ，８ｂ下方へ戻り方向のスライド移動を開始する。
【００３４】
所定時間後、ステップＳ９に示すように、ブローピン８ａ，８ｂの上昇が完了する。
【００３５】
所定時間後、図５中のステップＳ１０に示すように、成形金型６の戻り方向のスライド移動が完了する。
【００３６】
成形金型６の戻り方向のスライド移動が完了した後、図５中のステップＳ１１に示すように、ブローピン８ａ，８ｂの下降が開始する。
【００３７】
所定時間後、図５中のステップＳ１２に示すように、ブローピン８ａ，８ｂの下降が完了する。この際、ブローピン８ａ，８ｂが対応するパリソン上部のバリを成形金型６のキャビティ上端と協働して喰いちぎって除去する。
【００３８】
ブローピンの下降完了後または下降途中から、図５中のステップＳ１３に示すように、ブローピン８ａ，８ｂの先端からそれぞれに対応するパリソン中に圧縮エアを吹き込む。パリソンは、吹き込んだ圧縮エアによって成形金型６に形成したそれぞれのキャビティまで膨らんで成形品となる。
【００３９】
所定時間後、図５中のステップＳ１４に示すように、これらパリソンに吹き込んだエアを排気（放出）する。
【００４０】
エア排気後、図５中のステップＳ１５に示すように、成形金型６の型開が型締装置７の駆動によって開始する。
【００４１】
ついで、上述のステップＳ４が再び実施して、成形金型６は、クロスヘッド２下方へ行き方向のスライド移動を開始する。上述のステップＳ４ないしステップＳ１５にて一成形サイクルが成立する。成形後の成形品は、図示を省略した成形品取出装置によって中空成形機外に搬出される。
【００４２】
そして、ステップＳ１６に示すように、この行き方向の金型・型締装置ユニットのスライド移動中に、成形金型６の型開が完了する。
【００４３】
これらステップのタイムチャートを示す図６において、「スライド行」および「スライド戻」は成形金型６・型締装置７のユニットのスライド動作を示し、「型締閉」および「型締開」は成形金型６の開閉動作を示し、「打込上」および「打込下」はブローピン８ａ，８ｂの上下動の結果の最上の位置および最下の位置を示し、「吹込ＯＮ」および「吹込ＯＦＦ」はエア吹込作動中およびエア吹込停止中を示し、「排気ＯＮ」および「排気ＯＦＦ」はエア排気中およびエア排気停止中を示す。
【００４４】
また、タイムチャート図６において、符号Ｂ１はスライド動作行きの待ちタイムを示し、符号Ｆ１は打込上昇待ちタイムを示し、符号Ｇ１はスライド動作戻り待ちタイムを示し、符号Ｉ１は打込下降待ちタイムを示し、符号Ｊ１は吹込待ちタイムを示し、符号Ｋ１は型開待ちタイムを示す。これらタイムは、各動作のタイマにて設定されるが、ゼロ（０）またはゼロ（０）に近いのが型締動作短縮化から好ましい。打込ジャンプ動作は、ブローピン８ａ，８ｂが製品口内より抜けやすくするため、型締中（型開き前）にブローピン８ａ，８ｂを０〜５ｍｍ程度上昇させるものである。
【００４５】
図６に示すように、中空成形品を成形してなる型閉状態から型開待ちタイムＫ１の経過後の型開動作途中に、スライド行き指令が出て、待ちタイムＢ１の経過後、スライド行きが実行される。そしてスライド行き途中に型閉め指令が出て、開いた成形金型６が閉じ始める。さらに、スライド行き動作が完了した後、所定時間後に成形金型６の型閉動作が完了する。
【００４６】
打込動作は、打込上昇待ちタイムＦ１の経過後、ブローピン８ａ，８ｂの上昇途中にスライド戻り指令が出て、スライド戻り待ちタイムＧ１の経過後にスライド戻り動作が開始する。同時に、ブローピン８ａ，８ｂは最上昇位置に達する。
【００４７】
スライド戻り動作の完了後に打込下降待ちタイムＩ１の経過後にブローピン８ａ，８ｂが下降し始め、吹込待ちタイムＪ１の経過時に最下位置に達し、エアの吹込が開始する。所定の吹込時間経過後、エアの排気が開始する。その後、ブローピン８ａ，８ｂがジャンプ動作し、上記型開待ちタイムＫ１経過後に上述の動作を繰り返すこととなる。
【符号の説明】
【００４８】
２…クロスヘッド
６…成形金型
６ａ，６ｂ…割型
７…型締装置
８…エア打込装置
８ａ，８ｂ…ブローピン
２０…操作画面
２１…データ入力表
３０…シーケンサ
３１…モーションＣＰＵ
３２…メインＣＰＵ
【図１】
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【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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