(57)【要約】【課題】本発明は、パリソンの下端全周分の距離を測定し、この距離を用いてパリソン長を演算で求めてパリソン肉厚指令を出力することである。【解決手段】本発明による中空成形機の肉厚調整方法及び装置は、第１距離(La0-360°)とクロスヘッド(3)の吐出口(5)迄の第２距離(L2)から前記パリソン(P)の全周分の第１パリソン長(L30-360°)をパリソン長演算部(10)で演算し、第２パリソン長(L4)に基づいて肉厚調整回路(11)にてパリソン肉厚指令(11a)を出力し、肉厚調整装置(12)がパリソン肉厚指令(11a)に基づいて出力するコア調整信号(12a)によりコア(4a)の上下動を行い、パリソン(P)の肉厚調整を行う方法と構成である。【選択図】図１
2013248842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイ(4)とコア(4a)からなる輪状の吐出口(5)を有するクロスヘッド(3)から吐出されるパリソン(P)の下端部(P1)までの第１距離(La0-360°)をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッド(3)の下方に配設された距離測定装置(6)と、前記距離測定装置(6)からの前記第１距離(La0-360°)を示す第１距離出力(L10-360°)を入力して第１パリソン長(L30-360°)を演算すると共に第２パリソン長(L4)に変換するためのパリソン長演算部(10)と、前記パリソン長演算部(10)からの前記第２パリソン長(L4)が入力される肉厚調整回路(11)と、前記肉厚調整回路(11)からのパリソン肉厚指令(11a)が入力される肉厚調整装置(12)と、を用い、
前記第１距離(La0-360°)と前記クロスヘッド(3)の吐出口(5)迄の第２距離(L2)から前記パリソン(P)の全周分の第１パリソン長(L30-360°)を前記パリソン長演算部(10)で演算すると共に、第２パリソン長(L4)に変換し、前記第２パリソン長(L4)に基づいて前記肉厚調整回路(11)にてパリソン肉厚指令(11a)を出力し、前記肉厚調整装置(12)が前記パリソン肉厚指令(11a)に基づいて出力するコア調整信号(12a)により前記コア(4a)の上下動を行い、前記パリソン(P)の肉厚調整を行うことを特徴とする中空成形機の肉厚調整方法。
【請求項２】
前記距離測定装置(6)は、三次元距離測定カメラ又は回転機構(8)により回転する二次元変位センサ(9)からなり、前記二次元変位センサ(9)は前記パリソン(P)が垂下する速度よりも速く回転することを特徴とする請求項１記載の中空成形機の肉厚調整方法。
【請求項３】
ダイ(4)とコア(4a)からなる輪状の吐出口(5)を有するクロスヘッド(3)から吐出されるパリソン(P)の下端部(P1)までの第１距離(La0-360°)をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッド(3)の下方に配設された距離測定装置(6)と、前記距離測定装置(6)からの前記第１距離(La0-360°)を示す第１距離出力(L10-360°)を入力して第１パリソン長(L30-360°)を演算すると共に第２パリソン長(L4)に変換するためのパリソン長演算部(10)と、前記パリソン長演算部(10)からの前記第２パリソン長(L4)が入力される肉厚調整回路(11)と、前記肉厚調整回路(11)からのパリソン肉厚指令(11a)が入力される肉厚調整装置(12)と、を備え、
前記第１距離(La0-360°)と前記クロスヘッド(3)の吐出口(5)迄の第２距離(L2)から前記パリソン(P)の全周分の第１パリソン長(L30-360°)を前記パリソン長演算部(10)で演算すると共に、第２パリソン長(L4)に変換し、前記第２パリソン長(L4)に基づいて前記肉厚調整回路(11)にてパリソン肉厚指令(11a)を出力し、前記肉厚調整装置(12)が前記パリソン肉厚指令(11a)に基づいて出力するコア調整信号(12a)により前記コア(4a)の上下動を行い、前記パリソン(P)の肉厚調整を行うことを特徴とする中空成形機の肉厚調整装置。
【請求項４】
前記距離測定装置(6)は、三次元距離測定カメラ又は回転機構(8)により回転する二次元変位センサ(9)からなり、前記二次元変位センサ(9)は前記パリソン(P)が垂下する速度よりも速く回転することを特徴とする請求項３記載の中空成形機の肉厚調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空成形機の肉厚調整方法及び装置に関し、特に、パリソンの下端全周分の距離を測定し、この距離を用いてパリソン長を演算で求めてパリソン肉厚指令を出力するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中空成形機において、パリソンＰの肉厚は図４に示される肉調プロファイルＦによって決定される。この肉調プロファイルＦは、横軸に図示しない周知のダイとコア間のギャップストロークＳｔ、縦軸にパリソン吐出時間Ｔを表している。中空成形機では、この肉調プロファイルＦに基づいて、常に押出量が一定となるようにパリソンＰを吐出するように制御している。故に、パリソン長は肉厚の厚薄によって決定されるため、パリソン長の制御を行う際には肉厚の調整を行うことが必要であるといえる。
また、肉調プロファイルＦは、成形品１の肉調はもちろんのこと、パリソンＰの上パリＰ１・下パリＰ２部分の肉調も含んで構成されており、理想の成形品１を得られるパリソン長をＬとすると、毎ショットのパリソン長をＬに近づけることが重要である。
【０００３】
前述のパリソン長を予め設定された値であるＬに近付けるために種々提案がなされている。
従来のパリソン肉厚調整方法に関する技術について、特許文献１及び特許文献２のような方法があった。特許文献１の方法は、吐出されるパリソンの側方にリニアセンサを設置し、そのリニアセンサによって垂下するパリソン長を検出し、その検出信号に基づき肉厚調整装置を制御する方法である。
また、特許文献２に示される方法は、ダイスの下方の所定位置に複数のパリソンセンサを上下方向に配列し、パリソンの下端部を検出し、各センサがパリソン下端を検知した時間により、パリソンのドローダウン加速度を求め演算処理し、パリソン調整を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６４２９９号公報
【特許文献２】特開平４-３３８５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の中空成形機の肉厚調整方法及び装置は、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、一般に、パリソンの下端部が凹凸無く水平であれば正確なパリソン長を簡単に検知することができ、精度の高い肉厚調整を行うことができる。
しかしながら、これらの方法はパリソン下端の、ある部分だけを検知してパリソン長を測定しているため、パリソン下端部に凹凸があり、水平でない場合は、正確なパリソン長を検知することができなかった。
実際のところ、溶融樹脂であるパリソンを下端部が水平な状態を保って垂下させることの方が難しいといえる。
例えば、クロスヘッドから吐出される連続押出方式のパリソンを、刃が水平方向に移動することによってパリソンを切断する方法のカッターで切断する場合、パリソンに粘性があるため、切断時にカッターによってパリソンが伸ばされてしまい、平面に切れずに切断部周辺がよれてしまっている。
また、押出されているパリソンに対し水平に切断してもパリソンは常に押し出されているため切断面は水平とならず、切断開始点と切断終了点では長さが異なることになっている。
【０００６】
上述したような方法でパリソンを切断した場合に従来技術のような制御を適用させる場合、図５のようにセンサから見てパリソンの手前だけがカッターで伸ばされ極端に長くなってしまった場合、大半が理想の長さＬを満足していないにも関わらず、センサでパリソン下端を検知することによって、次ショットのパリソン長を短くする制御を加えてしまい、更に短いパリソンとなってしまうことがあった。
次に、図４の場合とは逆に、図６のようにセンサ検知部分のみ極端に短くなってしまった場合は、大半が理想の長さＬに達しているにも関わらず、理想長さＬに達していないと判断され、次ショットにパリソン長を長くする制御を加えてしまい、更に長いパリソンを生成してしまっていた。
以上のように、従来技術を用いた場合、パリソン下端部の形状によっては図５や図６のような誤動作を起こしてしまう恐れがあった。
【０００７】
また、パリソンの下端部の形状が平坦であっても、クロスヘッドから吐出され、吐出口からぶら下がっているだけのパリソンの場合、溶融樹脂であると共に柔軟であるため、パリソン自体が揺れ動いてしまっている。そのため、外乱によってパリソン長の測定値が変わってしまう恐れがあり、こういったパリソンに従来技術のような制御を行った場合は、制御精度が大幅に下がってしまうという問題もあった。
【０００８】
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、パリソン下端全周におけるパリソン長を求め、そのパリソン長を用いて肉厚制御を行うことにより、パリソン下端部の形状や、パリソン自身の揺れ等の影響を受けずに正確なパリソン肉厚制御を行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による中空成形機の肉厚調整方法は、ダイとコアからなる輪状の吐出口を有するクロスヘッドから吐出されるパリソンの下端部までの第１距離をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッドの下方に配設された距離測定装置と、前記距離測定装置からの前記第１距離を示す第１距離出力を入力して第１パリソン長を演算すると共に第２パリソン長に変換するためのパリソン長演算部と、前記パリソン長演算部からの前記第２パリソン長が入力される肉厚調整回路と、前記肉厚調整回路からのパリソン肉厚指令が入力される肉厚調整装置と、を用い、前記第１距離と前記クロスヘッドの吐出口迄の第２距離から前記パリソンの全周分の第１パリソン長を前記パリソン長演算部で演算すると共に、第２パリソン長に変換し、前記第２パリソン長に基づいて前記肉厚調整回路にてパリソン肉厚指令を出力し、前記肉厚調整装置が前記パリソン肉厚指令に基づいて出力するコア調整信号により前記コアの上下動を行い、前記パリソンの肉厚調整を行う方法であり、また、前記距離測定装置は、三次元距離測定カメラ又は回転機構により回転する二次元変位センサからなり、前記二次元変位センサは前記パリソンが垂下する速度よりも速く回転する方法である。また、本発明による中空成形機の肉厚調整装置は、ダイとコアからなる輪状の吐出口を有するクロスヘッドから吐出されるパリソンの下端部までの第１距離をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッドの下方に配設された距離測定装置と、前記距離測定装置からの前記第１距離を示す第１距離出力を入力して第１パリソン長を演算すると共に第２パリソン長に変換するためのパリソン長演算部と、前記パリソン長演算部からの前記第２パリソン長が入力される肉厚調整回路と、前記肉厚調整回路からのパリソン肉厚指令が入力される肉厚調整装置と、を備え、前記第１距離と前記クロスヘッドの吐出口迄の第２距離から前記パリソンの全周分の第１パリソン長を前記パリソン長演算部で演算すると共に、第２パリソン長に変換し、前記第２パリソン長に基づいて前記肉厚調整回路にてパリソン肉厚指令を出力し、前記肉厚調整装置が前記パリソン肉厚指令に基づいて出力するコア調整信号により前記コアの上下動を行い、前記パリソンの肉厚調整を行う構成であり、また、前記距離測定装置は、三次元距離測定カメラ又は回転機構により回転する二次元変位センサからなり、前記二次元変位センサは前記パリソンが垂下する速度よりも速く回転する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による中空成形機の肉厚調整方法及び装置は、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、ダイとコアからなる輪状の吐出口を有するクロスヘッドから吐出されるパリソンの下端部までの第１距離をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッドの下方に配設された距離測定装置と、前記距離測定装置からの前記第１距離を示す第１距離出力を入力して第１パリソン長を演算すると共に第２パリソン長に変換するためのパリソン長演算部と、前記パリソン長演算部からの前記第２パリソン長が入力される肉厚調整回路と、前記肉厚調整回路からのパリソン肉厚指令が入力される肉厚調整装置と、を備え、前記第１距離と前記クロスヘッドの吐出口迄の第２距離から前記パリソンの全周分の第１パリソン長を前記パリソン長演算部で演算すると共に、第２パリソン長に変換し、前記第２パリソン長に基づいて前記肉厚調整回路にてパリソン肉厚指令を出力し、前記肉厚調整装置が前記パリソン肉厚指令に基づいて出力するコア調整信号により前記コアの上下動を行い、前記パリソンの肉厚調整を行うことにより、パリソン下端全周における第１パリソン長Ｌ３を連続的に測定し、その第１パリソン長から入力信号用に変換された肉厚回路入力用第２パリソン長Ｌ４を入力信号としてパリソン肉厚制御を行うことを特徴としているので、従来のように、側方１点のパリソン検知センサでパリソン長を検出する方法のような誤検知が起こらず、精度の高いパリソン長を測定することができ、正確なパリソン肉厚制御ができる。
また、パリソンの切断面がどのような形状でも、確実な肉厚調整を行なえるので、パリソンの切断方法を選ばず肉厚調整が可能となる。
また、パリソン自身が揺れ動いた場合でも、パリソン下端を検出することができるため、誤動作を起こさず対応することができる。
また、前記距離測定装置は、三次元距離測定カメラ又は回転機構により回転する二次元変位センサからなり、前記二次元変位センサは前記パリソンが垂下する速度よりも速く回転することにより、パリソンの垂下時間を無視してパリソン下端を全周スキャンすることができ、正確な距離を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による中空成形機の肉厚調整方法及び装置を示す概略説明図である。
【図２】図１の距離測定装置の一例を示す構成図である。
【図３】図１におけるパリソンの測定状態を示す説明図である。
【図４】従来の肉厚プロファイルを示す説明図である。
【図５】従来のパリソンの長さを測定する方法を示す説明図である。
【図６】図５の他の測定状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、パリソンの下端全周分の距離を測定し、この距離を用いてパリソン長を演算で求めて肉厚指令を出力するようにした中空成形機の肉厚調整方法及び装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１３】
以下、図面と共に本発明による中空成形機の肉厚調整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ついては、同一符号を付して説明する。
図１において、符号Ｐで示されるものは、中空成形機２のクロスヘッド３、ダイ４とコア４ａからなる輪状の吐出口５から下方へ吐出されて垂下するパリソンであり、前記クロスヘッド３の下方、すなわち、前記パリソンＰの下方位置には、距離測定装置６が配設されている。
【００１４】
前記距離測定装置６は、図１のように本体７上に固定され、周知の三次元距離測定カメラより構成されているが、他の形態としては、図２に示されるように、テーブル等の回転機構８によって回転するように構成された周知の二次元変位センサ９によって構成され、この回転機構８の回転速度は、前記パリソンＰが垂下する速度よりも速い速度で回転するように構成されている。
尚、前記三次元距離測定カメラは、撮影画像Ｘ，Ｙ方向にパリソンＰ外周全てが納まるような位置に位置することが好ましい。また、前記二次元変位センサ９は、回転機構８上でパリソン下端外周を全周スキャンでまかなうような位置に設けられ、１０ｍｓ程度のパリソン垂下時間を無視できるような極めて速い速度で回転機構８を動作させることにより、パリソン下端全周をスキャンするように構成されている。
但し、距離測定装置６は、パリソンＰの揺れ等を考慮する必要があるため、センサとしては、スポット型のものではなく、広範囲を測定できる構成が好ましい。
【００１５】
前記距離測定装置６は、前記パリソンＰの下端部Ｐ１までの第１距離Ｌａ０−３６０°をパリソン下端全周分について連続測定することができ、前記全周分の測定結果を第１距離出力Ｌ１０−３６０°として出力するように構成されている。
【００１６】
前記第１距離出力Ｌ１０−３６０°は、あくまでも、距離測定装置６からパリソンＰの下端部Ｐ１までの距離であるため、この第１距離出力Ｌ１０−３６０°は、パリソン長演算部１０に入力され、前記パリソン長演算部１０で、前記第１距離出力Ｌ１０−３６０°とクロスヘッド３の吐出口５までの第２距離Ｌ２と、に基づいて演算したパリソンＰの全周分の第１パリソン長Ｌ３０−３６０°が得られると共に、この第１パリソン長Ｌ３０−３６０°が肉厚調整回路１１に入力するための第２パリソン長Ｌ４に変換される。
【００１７】
前記第２パリソン長Ｌ４は、前記パリソンＰのドローダウン量を考慮して演算されており、この場合の周囲温度Ｔ〔℃〕に影響されるパリソンドローダウン量の関数をｄ（Ｔ）とすると、多変数関数Ｌ４＝ｆ（ｄ（Ｔ），Ｌ０−３６０°）で表される。
前記第２パリソン長Ｌ４を測定するタイミングとしては、１ショット終了時点とする。この１ショット終了時点とは、中空成形の方式によって異なり、連続押出方式の場合は任意の成形サイクル時間が経過した時点であり、アキュムレータ方式の場合は１回の射出が完了した時点のことである。
前記第２パリソン長Ｌ４は図１に示す肉厚調整回路１１に入力され、この肉厚調整回路１１にて、肉厚の設定値であるパリソン肉厚指令１１ａを演算する。
この演算の方法としては測定時点において第２パリソン長Ｌ４が前述の図５、図６の理想のパリソン長Ｌに達しているか、達していないか、また、第２パリソン長Ｌ４が理想のパリソン長Ｌに達していない場合どれだけ短いか、理想のパリソン長Ｌに達している場合どれだけ長いかを肉厚調整回路１１の内部で予め設定された設定値と比較して演算処理し、現肉厚設定値にフィードバックをかけて演算することによって補正した肉厚設定値を得るといった方法である。
さらに、前述のようにして肉厚調整回路１１の内部で設定した補正済の肉厚設定値をパリソン肉厚指令１１ａとして図１に示す肉厚調整装置１２に入力し、クロスヘッド３のダイ４内のコア４ａをクロスヘッド３の上部の図示しないモータによって移動させることにより、次ショットのパリソンＰの肉厚調整を行う。
【００１８】
また、前記パリソンＰの吐出時には１ショット毎に肉調ポイント数が決まっており、各時間によって肉厚を変化させるように制御している。例えば連続押出方式で肉調ポイントが１００点であり１ショット時間が５０秒の場合、０．５秒毎に肉厚を変化させているといった具合である。
前記距離測定装置６がパリソン長Ｌ４を演算する時間が、肉調制御ポイントの次点に移るまでの時間より短い間隔で出力できる場合、パリソン長Ｌ３の測定タイミングを肉調ポイント毎とすることで、現肉調ポイントでのパリソン長Ｌ４を次点の肉調ポイントにおいての肉厚設定値、すなわち、パリソン肉厚指令１１ａへフィードバックをかけることができ、それを１ショット内で繰り返すことで、１ショット終了時点で理想のパリソン長Ｌに近付けるといった、１ショット完結型の肉厚制御方法も可能である。
【００１９】
尚、前述の本発明による中空成形機の肉厚調整方法及び装置の要旨とするところは、以下の通りである。すなわち、ダイ４とコア４ａからなる輪状の吐出口５を有するクロスヘッド３から吐出されるパリソンの下端部Ｐ1までの第１距離Ｌａ０-３６０°をパリソン下端全周分について連続測定するため前記クロスヘッド３の下方に配設された距離測定装置６と、前記距離測定装置６からの前記第１距離Ｌａ０-３６０°を示す第１距離出力Ｌ１０-３６０°を入力して第１パリソン長Ｌ３０-３６０°を演算すると共に第２パリソン長Ｌ４に変換するためのパリソン長演算部１０と、前記パリソン長演算部１０からの前記第２パリソン長Ｌ４が入力される肉厚調整回路１１と、前記肉厚調整回路１１からのパリソン肉厚指令１１ａが入力される肉厚調整装置１２と、を用い、
前記第１距離Ｌａ０-３６０°と前記クロスヘッド３の吐出口５迄の第２距離Ｌ２から前記パリソンＰの全周分の第１パリソン長Ｌ３０-３６０°を前記パリソン長演算部１０で演算すると共に、第２パリソン長Ｌ４に変換し、前記第２パリソン長Ｌ４に基づいて前記肉厚調整回路１１にてパリソン肉厚指令１１ａを出力し、前記肉厚調整装置１２が前記パリソン肉厚指令１１ａに基づいて出力するコア調整信号１２ａにより前記コア４ａの上下動を行い、前記パリソンＰの肉厚調整を行う方法と構成であり、
また、前記距離測定装置６は、三次元距離測定カメラ又は回転機構８により回転する二次元変位センサ９からなり、前記二次元変位センサ９は前記パリソンＰが垂下する速度よりも速く回転する方法と構成である。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明による中空成形機の肉厚調整方法及び装置は、パリソンの下端全周分の距離を測定し、この距離を用いてパリソン長を求めて正確なパリソン肉厚指令を出力することができる。
【符号の説明】
【００２１】
２    中空成形機
３    クロスヘッド
４    ダイ
４ａ    コア
５    吐出口
Ｐ    パリソン
Ｐ１    下端部
Ｌａ０−３６０°    第１距離
Ｌ１０−３６０°    第１距離出力
６    距離測定装置
７    本体
８    回転機構
９    二次元変位センサ
１０    パリソン長演算部
Ｌ２    第２距離
Ｌ３    第１パリソン長
Ｌ４    第２パリソン長
１１    肉厚調整回路
１１ａ    パリソン肉厚指令
１２    肉厚調整装置
１２ａ    コア調整信号
【図１】
2013248842.tif 000003
【図２】
2013248842.tif 000004
【図３】
2013248842.tif 000005
【図４】
2013248842.tif 000006
【図５】
2013248842.tif 000007
【図６】
2013248842.tif 000008