(57)【要約】【課題】  射出成形機を改造することなく射出成形機との同期を取りながら安定して材料を供給可能な材料供給装置を提供する。【解決手段】  材料供給口２９を有する内部が空洞のシリンダ２５と、前記シリンダ２５内部に配置された回転可能な射出用スクリュー２４とを有する射出成形機１４に材料を供給する材料供給装置１２であって、前記射出成形機１４に材料を供給する材料供給用スクリュー２２と、前記射出用スクリュー２４の回転を検知する近接センサ２８と、前記近接センサ２８の出力に応答して、前記射出用スクリュー２４を制御する制御部とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回転可能な射出用スクリューとを有する射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、
前記射出成形機に材料を供給する材料供給手段と、
前記射出用スクリューの回転を検知する回転検知手段と、
前記回転検知手段の出力に応答して、前記材料供給手段を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記射出用スクリューの回転を検知している間と前記射出用スクリューの回転を検知し終わった後の一定時間とに、前記射出成形機に材料を供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の材料供給装置。
【請求項３】
前記射出用スクリューは金属製であり、
前記回転検知手段は、前記材料供給口付近の前記射出用スクリューの上部位置に固定された近接センサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の材料供給装置。
【請求項４】
前記回転検知手段は、前記材料供給口付近の前記射出用スクリューの上部位置に固定された赤外線センサである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の材料供給装置。
【請求項５】
さらに、前記材料供給手段を制御するためのパラメータを前記射出成形機より取得し、前記制御手段に設定するパラメータ設定手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項６】
さらに、前記材料供給手段を制御するためのパラメータを前記パラメータを記憶するパラメータ記憶装置より取得し、前記制御手段に設定するパラメータ設定手段を備える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項７】
さらに、前記シリンダ内部の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を表示する表示手段とを備える
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の材料供給装置。
【請求項８】
材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回転可能な射出用スクリューとを有する射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、
前記射出成形機に材料を供給する材料供給手段と、
前記シリンダ内部の画像を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された画像を表示する表示手段とを備える
ことを特徴とする材料供給装置。
【請求項９】
前記撮影手段は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラである
ことを特徴とする請求項７または８に記載の材料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料供給装置に関し、特に、飢餓的材料供給法に従った射出成形に用いられる材料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂等の射出成形機の分野においては、材料を少量ずつ射出成形機のシリンダ内に供給していく飢餓的材料供給法と呼ばれる方法が知られている。この方法によると、シリンダの先端部分で材料が加熱・溶融される際に生じるガスや水蒸気をシリンダの材料供給口側へ逃がしやすくなる。このため、製品に曇りなどが発生しにくく不良品を減少させることができる。
【０００３】
この飢餓的材料供給法においては、単位時間当たり一定量の材料を少量ずつ射出成形機のシリンダ内に供給する必要がある。このため、一定量の材料を少量ずつ供給可能な材料供給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−７１３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
射出成形を行なう際には、射出成形機と材料供給装置との間で同期を取りながら、射出成形機で消費された分量の材料と同じ分量の材料を材料供給装置より供給する必要がある。例えば、単位時間に射出成形機で消費される材料が１０ｇであったとしたならば、材料供給装置は１０ｇの材料を新たに供給する必要がある。
しかしながら、従来の材料供給装置では、射出成形機との同期を取るために、射出成形機側から何らかの信号を受信しなければならなかった。このため、射出成形機に何らかの改造を加えなければならず、コストがかかるという問題がある。
【０００５】
また、飢餓的材料供給法では、射出成形における初期段階において、射出成形機への材料供給が飢餓状態を保ちつつ行なわれているか否かを手動にて調整する必要がある。しかし、従来は、射出成形機のシリンダ内の状態を視認することができなかった。このため、射出成形品の状態を監視しつつ、材料の供給量を増減させながら、安定した材料の供給量を決定していた。このため、最適な材料供給量を決定するために、ユーザに煩雑な作業を強いなければならず、時間を浪費させているという問題がある。
【０００６】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、射出成形機を改造することなく射出成形機との同期を取りながら安定して材料を供給可能な材料供給装置を提供することを第１の目的とする。
また、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく最適な材料供給量を決定することが可能な材料供給装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に係る射出成形機は、材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回転可能な射出用スクリューとを有する射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、前記射出成形機に材料を供給する材料供給手段と、前記射出用スクリューの回転を検知する回転検知手段と、前記回転検知手段の出力に応答して、前記材料供給手段を制御する制御手段とを備える。
【０００８】
回転検知手段の出力に応答して、射出成形機への材料供給を制御している。このため、射出成形機を改造することなく射出成形機との同期を取りながら安定して材料を供給可能な材料供給装置を提供することができる。
好ましくは、上述の射出成形機は、さらに、前記材料供給手段を制御するためのパラメータを前記射出成形機より取得し、前記制御手段に設定するパラメータ設定手段を備える。
【０００９】
射出成形品が変更された場合であっても、射出成形機より各種パラメータを得て、制御手段に設定することにより、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく最適な材料供給量を決定することができる。
本発明の他の局面に係る射出成形機は、材料供給口を有する内部が空洞のシリンダと、前記シリンダ内部に配置された回転可能な射出用スクリューとを有する射出成形機に材料を供給する材料供給装置であって、前記射出成形機に材料を供給する材料供給手段と、前記シリンダ内部の画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された画像を表示する表示手段とを備える。また、前記撮影手段は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであるのが望ましい。
【００１０】
ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラで撮影された画像により射出成形機のシリンダ内部の状態を視認することができる。このため、ユーザは、材料が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく材料の供給量を簡単に調整することができる。また、射出用スクリューが正常に回転動作をしているかを知ることもできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、射出成形機を改造することなく射出成形機との同期を取りながら安定して材料を供給可能な材料供給装置を提供することができる。
また、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく最適な材料供給量を決定することが可能な材料供給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る射出成形システムについて説明する。
（実施の形態１）
図１は、射出成形システムの外観図である。図２は、図１に示した射出成形システムの内部断面を示す図である。
【００１３】
射出成形システム１０は、金型に樹脂を射出注入し成形するためのシステムであり、射出成形機１４と、材料供給装置１２と、ホッパー１６と、モニタ装置５８とを備えている。
射出成形機１４は、飢餓的材料供給法により金型に樹脂を注入する装置であり、金属製の射出用スクリュー２４を備えている。射出用スクリュー２４は、螺旋状の凸部を有し、図２中のＡ方向に対して右ネジを巻く方向に回転する。射出成形機１４は、射出用スクリュー２４を回転させることにより、材料供給口２９より供給された樹脂の材料２６を進行方向である図２中のＡ方向に移動させる。射出用スクリュー２４の先端部分２７では、材料２６を溶融させ、予め設定させた量の材料２６を計量するための計量室（図示せず）へ注入する。なお、計量室に材料２６を注入する際には、射出用スクリュー２４の回転を停止させ、射出用スクリュー２４をＡ方向に移動させる。計量室に一定の材料２６が注入されると、その材料２６が金型（図示せず）に注入され、成形される。
【００１４】
なお、飢餓的材料供給法においては、材料供給口２９付近の材料２６の量を少なくし、先端部分２７に近づくにつれ材料２６の量が多くなるように、射出成形機１４への材料２６の供給が行なわれる。これにより、射出成形機１４のシリンダ２５の内部後方に空間が生じる。よって、先端部分２７で溶融された材料２６から発生するガスや水蒸気などをシリンダ２５の内部後方に逃がす事ができる。よって、溶融された材料２６内に水蒸気やガスなどが混入しにくくなり、製品の質を安定させることができる。
【００１５】
ホッパー１６は、漏斗型の形状をしており、その上部から材料２６を供給するためのものである。
モニタ装置５８は、後述するＣＣＤカメラにより撮像された射出成形機１４内部の状態を映出する装置である。
材料供給装置１２は、ホッパー１６と射出成形機１４との間に設けられており、射出成形機１４における材料２６の飢餓的材料供給法を実現するために、材料２６の供給量を調節しながら材料供給口２９から射出成形機１４へ材料２６を供給していく。
【００１６】
材料供給装置１２は、材料供給用スクリュー２２を備え、材料供給用スクリュー２２を回転させることにより、材料供給口２９から射出成形機１４のシリンダ２５内部へ材料２６を供給していく。
材料供給装置１２は、さらに、近接センサ２８を備えている。近接センサ２８は、材料供給口２９付近の射出用スクリュー２４の上部位置に固定される。近接センサ２８の固定は指示アーム３０により行なわれる。近接センサ２８は、金属が近づいた際にＯＮするセンサであり、射出用スクリュー２４の山部２１が直下に来たときにＯＮし、谷部２３が直下に来たときにＯＦＦするように固定位置が調整される。近接センサ２８の出力は、信号線３２を介して材料供給装置１２の図示しない制御部へ送信される。制御部は、近接センサ２８の出力に基づいて、材料供給用スクリュー２２の回転を制御する。
【００１７】
図３は、近接センサ２８の出力と材料供給用スクリュー２２との回転との関係を示す図である。図３（ａ）は、射出用スクリュー２４が一定回数回転し、射出用スクリュー２４の谷部２３が近接センサ２８の下部位置で停止した場合に近接センサ２８より出力される出力信号の一例を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示される出力信号に応答し、制御部より出力される材料供給用スクリュー２２を回転させるための回転信号の一例を示す。また、図３（ｃ）は、射出用スクリュー２４が一定回数回転し、射出用スクリュー２４の山部２１が近接センサ２８の下部位置で停止した場合に近接センサ２８より出力される出力信号の一例を示す。図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示される出力信号に応答し、制御部より出力される材料供給用スクリュー２２を回転させるための回転信号の一例を示す。
【００１８】
図３（ａ）および図３（ｃ）に示されるように、近接センサ２８は、射出用スクリュー２４の山部２１においてＯＮする。また、射出用スクリュー２４が回転している間は、パルス波を連続的に出力する。制御部は、近接センサ２８よりパルス波が出力されている間は図３（ｂ）および図３（ｄ）に示すように回転信号をＯＮし、近接センサ２８よりパルス波が出力されなくなった場合（射出用スクリュー２４が停止した場合）には、一定時間経過後に回転信号をＯＦＦするような制御を行なう。
【００１９】
このように、射出用スクリュー２４が停止した後も一定時間材料供給用スクリュー２２を回転させ材料を供給し続けるのは、射出用スクリュー２４の回転時間と材料供給用スクリュー２２の回転時間とを同じにするのみでは材料供給量の微妙な調整を行なうことができない場合があるからである。また、射出用スクリュー２４が材料２６を溶融し、計量室（図示せず）に材料２６を注入する際には、射出用スクリュー２４を回転させずに図２中Ａ方向に前進させる。このため、シリンダ２５内部の材料供給口２９付近に材料２６が供給されていない部分が生じるため、その部分に材料を供給する必要があるからである。なお、射出用スクリュー２４は、計量室に溶融された材料２６が溜まることにより、計量室の内圧により自然に元の位置に戻る。
【００２０】
図２に示されるように材料供給装置１２には、さらにＣＣＤカメラ５４が備えられている。ＣＣＤカメラ５４は指示アーム５６により材料供給口２９付近を撮影可能な位置に取り付けられている。ＣＣＤカメラ５４で撮影された映像はモニタ装置５８に映し出される。ユーザは、モニタ装置５８に映し出された材料供給口２９の映像を視認することにより、材料２６が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、材料の供給量を簡単に調整することができる。また、射出用スクリュー２４が正常に回転動作をしているかを知ることもできる。
【００２１】
なお、射出成形品が変わる場合には、金型や材料を切り替えなければならない。この場合、材料供給装置１２より供給する材料の量や、回転開始タイミング、材料供給用スクリュー２２の回転速度、供給時間などの各種パラメータを射出成形品の成形条件に応じて切り替えなければならない。
このような各種パラメータは、射出成形機１４より得て、材料供給装置１２の制御板（図示せず）に設定する方法と、作業者自身が制御板に設定する方法とがある。作業者自身が制御板に設定する方法では、作業者は、各種パラメータが記憶されたパラメータ記憶装置（図示せず）より制御板に所望のパラメータをダウンロードし、パラメータの設定を行う。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態によると、近接センサ２８からの出力信号に応答して、材料供給装置１２から射出成形機１４への材料供給を行なっている。このため、射出成形機１４を改造することなく射出成形機１４との同期を取りながら安定して材料２６を供給可能な材料供給装置１２を提供することができる。
また、ＣＣＤカメラ５４で撮影された画像により射出成形機１４のシリンダ２５内の材料供給口２９付近の状態を視認することができる。このため、ユーザは、材料２６が飢餓状態にあるか否かを知ることができ、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく材料の供給量を簡単に調整することができる。また、射出用スクリュー２４が正常に回転動作をしているかを知ることもできる。
【００２３】
さらに、射出成形品が変更された場合であっても、射出成形機１４またはパラメータ記憶装置より各種パラメータを得て、材料供給装置１２の制御板に設定することにより、ユーザに煩雑な作業を強いたり、時間を浪費させたりすることなく最適な材料供給量を決定することができる。
【００２４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る射出成形システムは、図１および図２に示した射出成形システム１０において、材料供給装置１２の代わりに材料供給装置４２を用いたものである。図４は、実施の形態２に係る射出成形システムの内部断面を示す図である。
【００２５】
射出成形システム２０は、金型に樹脂を射出注入し成形するためのシステムであり、射出成形機１４と、材料供給装置４２と、ホッパー１６と、モニタ装置５８とを備えている。
射出成形機１４、ホッパー１６およびモニタ装置５８は実施の形態１と同様である。
材料供給装置４２は、材料供給装置１２と異なり、近接センサ２８の代わりに赤外線センサ４４を用いたものである。それ以外の部分は、材料供給装置１２と同様である。赤外線センサ４４は、材料供給口２９付近の射出用スクリュー２４の上部位置に固定される。赤外線センサ４４の固定は指示アーム４６により行なわれる。赤外線センサ４４は、物体が近づいた際にＯＮするセンサであり、射出用スクリュー２４の山部２１が直下に来たときにＯＮし、谷部２３が直下に来たときにＯＦＦするように固定位置が調整される。赤外線センサ４４の出力は、信号線４８を介して材料供給装置１２の図示しない制御部へ送信される。制御部は、赤外線センサ４４の出力に基づいて、材料供給用スクリュー２２の回転を制御する。
【００２６】
赤外線センサ４４の出力と材料供給用スクリュー２２との回転との関係は図３に示したものと同様である。このため、その詳細な説明は繰返さない。
以上説明したように、本実施の形態によると、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、ＣＣＤカメラ５４で撮像した画像を画像処理することにより射出用スクリュー２４の回転を検出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、射出成形機に適用でき、特に飢餓的材料供給法を用いた射出成形機等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】射出成形システムの外観図である。
【図２】図１に示した射出成形システムの内部断面を示す図である。
【図３】近接センサの出力と材料供給用スクリューとの回転との関係を示す図である。
【図４】実施の形態２に係る射出成形システムの内部断面を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  射出成形システム
１２，４２  材料供給装置
１４  射出成形機
１６  ホッパー
２２  材料供給用スクリュー
２４  射出用スクリュー
２５  シリンダ
２６  材料
２８  近接センサ
２９  材料供給口
３０，４６  指示アーム
３２，４８  信号線
４４  赤外線センサ
５８  モニタ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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