(57)【要約】【課題】１対のレーザ検出器で簡易にダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソン全長にわたる肉厚の計測を迅速に行えるようにする。【解決手段】  １対のレーザ検出器２１、２２のうち、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、ＰＬＣで駆動源を駆動制御し、駆動源で内面と外面用のレーザ検出器の向きを上方に変え、レーザ光の照射角度を変えて行き、測定手順１から４をＰＬＣで順次行い、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚を算出する。【選択図】図１
2017209973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成するに際して、ダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて配置された少なくとも１対のレーザ検出器を使用して、これらレーザ検出器からのレーザ光線をパリソンの内面と外面から、パリソンの軸線に対して傾斜角度を為して相対向して照射し、かつこれらレーザ検出器をパリソンに対して変位し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンに対して移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測することを特徴とするパリソン肉厚計測方法。
【請求項２】
前記パリソン肉厚測定方法において、前記パリソンの径方向、即ち水平軸に対するこれらレーザ検出器のレーザ発射位置間の距離をＬ、パリソンの軸線に対する各レーザ式検出器の傾斜角度を仰角θ、θ′とし、各レーザ検出器で検出されたレーザ距離をｌ、ｌ′とし、パリソンの肉厚ＴをＴ＝Ｌ−ｌ・ｃｏｓθ−ｌ′・ｃｏｓθ′で算出することを特徴とする請求項１記載のパリソン肉厚計測方法。
【請求項３】
前記パリソンを単層パリソンまたは多層パリソンとすることを特徴とする請求項１または２記載のパリソン肉厚計測方法。
【請求項４】
ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成するに際して、ダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて配置された少なくとも１対のレーザ検出器のうち、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、演算処理装置で駆動源を駆動制御し、駆動源により直接または間接に内面と外面用のレーザ検出器を水平軸線周りに回動し、上方に向きを変え、レーザ光の照射角度を変えていき、この際に絶対角度とレーザの発光点と反射点の距離を演算処理装置にサンプリングしていき、理想的な一定の幅のパリソンに対して一定の距離間隔で測定できるタイミングの度に角度と測定距離を演算処理装置に記憶していき、更に演算処理装置で測定点の角度と距離を因数とし、三角関数（ｃｏｓ．ｓｉｎ）の演算より二次元座標に変換し、次いで演算処理装置でこの二次元座標の測定点の隣接する点の間で一次関数の傾きと切片を算出し、一次関数を繋ぐことにより点を形状化し、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚を算出することを特徴とするパリソン肉厚計測方法。
【請求項５】
前記パリソン全長にわたる肉厚の算出に追随して、パリソンの任意高さでの肉厚とパリソンスウェルを算出することを特徴とする請求項４記載のパリソン肉厚計測方法。
【請求項６】
ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成する装置において、パリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて少なくとも１対のレーザ検出器が配置され、これらレーザ検出器のうちの一方はダイヘッド寄りでパリソン外面に、また他方は、パリソンの下端側からパリソン内面に、パリソンの軸線に対して傾斜してレーザ光線をパリソンの軸線に対して角度を為して照射する姿勢で設置されて、これらレーザ検出器をパリソンに対して変位し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンに対して移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測する演算処理装置が前記レーザ検出器に電気接続されていることを特徴とするパリソン肉厚計測装置。
【請求項７】
ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成する装置において、パリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて少なくとも１対のレーザ検出器が配置され、これらレーザ検出器のうちの一方はダイヘッド寄りでパリソン外面に、また他方は、パリソンの下端側からパリソン内面に、パリソンの軸線に対して傾斜してレーザ光線をパリソンの軸線に対して角度を為して照射する姿勢で設置されて、これらレーザ検出器は駆動源に直接または間接に連結され、パリソンの軸線に対して傾斜角度を変更可能としてあり、各レーザ光の反射点がパリソンの軸線に平行に移動可能としてあり、少なくとも１対のレーザ検出器のうち、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、演算処理装置で駆動源を駆動制御し、駆動源により直接または間接に内面と外面用のレーザ検出器を上方に向きを変え、レーザ光の照射角度を変えていき、この際に絶対角度とレーザの発光点と反射点の距離を演算処理装置にサンプリングしていき、理想的な一定の幅のパリソンに対して一定の距離間隔で測定できるタイミングの度に角度と測定距離を演算処理装置に記憶していき、更に演算処理装置で測定点の角度と距離を因数とし、三角関数（ｃｏｓ．ｓｉｎ）の演算より二次元座標に変換し、次いで演算処理装置でこの二次元座標の測定点の隣接する点の間で一次関数の傾きと切片を算出し、一次関数を繋ぐことにより点を形状化し、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚を算出する演算処理装置が前記レーザ検出器に電気接続されていることを特徴とするパリソン肉厚計測装置。
【請求項８】
前記演算処理装置は、さらにパリソンの任意高さで肉厚とパリソンスウェルを算出する構成としてあることを特徴とする請求項７記載のパリソン肉厚計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ブロー成形におけるパリソンの肉厚を計測する方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  中空成形法は、押出法により熱可塑性樹脂の円筒状パリソンをつくり、このパリソンを金型に挟み込んで内部に加圧空気などのガスを吹込み、パリソンを膨張させて金型内面に密着させた後、冷却して成形品を得る方法である。該成形法は、洗剤などの容器を初めとして自動車の樹脂製部品、パレット、ドラムなど多くの分野で利用されている。【０００３】  近年、中空成形品の大型化、複雑化に伴い、均一な肉厚分布を有する成形品の製造技術が重要になりつつある。該成形品の肉厚分布は、パリソンの肉厚分布により決まるため、パリソンの肉厚分布を制御することが必要となる。パリソンの肉厚分布の制御は、パリソンコントロールと呼ばれ、パリソンを押出す過程でダイとコアの間のギャップを変化させることにより行なわれ、パリソンの縦方向、さらには円周方向の肉厚制御が行なわれている。この制御にあたっての条件の設定は、条件を変え成形品の肉厚分布を測定しながら最適条件を決定していた。【０００４】  しかし、近年コンピューターシミュレーションなどにより成形品の肉厚分布が均一となるパリソンの肉厚分布を予測することが可能となりつつある。これに伴い、パリソンの肉厚分布を正確に測定する技術が重要となってきている。パリソンの形状、肉厚を測定する従来の方法としては、接触式の超音波肉厚測定器による方法、あるいはパリソン表面に押出中に一定時間毎にマーキングし、マーキングの間隔とパリソンの外径と、時間当たりの押出量から肉厚を計算する方法などがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかしながら、接触式の超音波肉厚測定器による方法は、空中にぶら下がった状態のパリソン表面に的確に接触測定することが困難であり、接触によるパリソンの変形の問題もあった。また、マーキングによる方法は、横断面の平均肉厚しか求められず、円周方向に肉厚が変化している場合には適用できないという問題があった。また、肉厚制御が加わった場合、パリソンの部位によってパリソンスウェルの形状が変化するが、１個のカメラではパリソンの平面しか撮影できていないので、肉厚制御が加わったパリソン外周上の部位によって異なる種々のパリソンスウェルの変化に対応することができない。【０００６】  本発明は、前記課題を解決し、簡易な構成で、低コストで所望の精度で前記パリソンの肉厚を計測可能とする方法とその装置を提供することを目的とする。【０００７】  本発明は、前記計測された肉厚値を使用して、吐出されたパリソンのパリソン外周上の部位のスウェルをリアルタイムで、容易に算出可能とする方法とその装置を提供することを他の目的とする。【０００８】  加えて、計測中のドローダウンを可能な限り無視できる約３秒の短い時間でパリソン全長の肉厚を計測し、算出することを完了可能として、仮に計測中にパリソンが落下した場合でも、レーザ検出器とその姿勢変更機構を損傷することがなく、安全に保護し、かつパリソンの径に関わらずに前記計測を行える方法とその装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  前記課題を解決するために、方法発明は、ダイに対してコアを位置変位させて管状のパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成するに際して、ダイリップからワンショット、管状のパリソンが押出される毎にパリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて配置された少なくとも１対のレーザ検出器を使用して、これらレーザ検出器からのレーザ光線をパリソンの内面と外面から、パリソンの軸線に対して傾斜角度を為して相対向して照射し、かつこれらレーザ検出器をパリソンに対して変位し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンに対して移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測することを特徴とするパリソン肉厚計測方法である。【００１０】  前記課題を解決するために、別の方法発明は、ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成するに際して、ダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて配置された少なくとも１対のレーザ検出器のうち、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、演算処理装置で駆動源を駆動制御し、駆動源により直接または間接に内面と外面用のレーザ検出器を水平軸線周りに回動し、上方に向きを変え、レーザ光の照射角度を変えていき、この際に絶対角度とレーザの発光点と反射点の距離を演算処理装置にサンプリングしていき、理想的な一定の幅のパリソンに対して一定の距離間隔で測定できるタイミングの度に角度と測定距離を演算処理装置に記憶していき、更に演算処理装置で測定点の角度と距離を因数とし、三角関数（ｃｏｓ．ｓｉｎ）の演算より二次元座標に変換し、次いで演算処理装置でこの二次元座標の測定点の隣接する点の間で一次関数の傾きと切片を算出し、一次関数を繋ぐことにより点を形状化し、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚を算出することを特徴とするパリソン肉厚計測方法である。【００１１】  前記パリソン全長にわたる肉厚の算出に追随して、パリソンの任意高さでの肉厚とパリソンスウェルを算出することもある。【００１２】  前記課題を解決するために、装置発明は、ダイに対してコアを位置変位させて管状のパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成する装置において、パリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて少なくとも１対のレーザ検出器が配置され、これらレーザ検出器のうちの一方はダイヘッド寄りでパリソン外面に、また他方は、パリソンの下端側からパリソン内面に、パリソンの軸線に対して傾斜してレーザ光線をパリソンの軸線に対して角度を為して照射する姿勢で設置され、これらレーザ検出器をパリソンに対して変位し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンに対して移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測する演算処理装置が前記レーザ検出器に電���接続されていることを特徴とするパリソン肉厚計測装置である。【００１３】  前記課題を解決するために、別の装置発明は、ダイに対してコアを位置変位させてパリソンの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンを形成する装置において、パリソンの径方向でパリソンの直径寸法より広い距離を置いて少なくとも１対のレーザ検出器が配置され、これらレーザ検出器のうちの一方はダイヘッド寄りでパリソン外面に、また他方は、パリソンの下端側からパリソン内面に、パリソンの軸線に対して傾斜してレーザ光線をパリソンの軸線に対して角度を為して照射する姿勢で設置されて、これらレーザ検出器は駆動源に直接または間接に連結され、パリソンの軸線に対して傾斜角度を変更可能としてあり、各レーザ光の反射点がパリソンの軸線に平行に移動可能としてあり、少なくとも１対のレーザ検出器のうち、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、演算処理装置で駆動源を駆動制御し、駆動源により直接または間接に内面と外面用のレーザ検出器を上方に向きを変え、レーザ光の照射角度を変えていき、この際に絶対角度とレーザの発光点と反射点の距離を演算処理装置にサンプリングしていき、理想的な一定の幅のパリソンに対して一定の距離間隔で測定できるタイミングの度に角度と測定距離を演算処理装置に記憶していき、更に演算処理装置で測定点の角度と距離を因数とし、三角関数（ｃｏｓ．ｓｉｎ）の演算より二次元座標に変換し、次いで演算処理装置でこの二次元座標の測定点の隣接する点の間で一次関数の傾きと切片を算出し、一次関数を繋ぐことにより点を形状化し、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚を算出する演算処理装置が前記レーザ検出器に電気接続されていることを特徴とするパリソン肉厚計測装置とする。【００１４】  前記演算処理装置は、さらにパリソンの任意高さで肉厚とパリソンスウェルを算出する構成としてあることもある。
【発明の効果】
【００１５】  本出願に係わる方法発明において、前記１対のレーザ検出器を使用して、簡易にダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソンの肉厚を迅速に計測でき、後行程の型締め、ブロー成形を適切に遂行できる。【００１６】  殊にレーザ検出器をパリソンの軸線に対して傾斜角度を変更し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンの長手方向に移動する方法発明においては、各レーザ検出器で検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測できる。【００１７】  本出願に係わる装置発明は、ダイヘッドの真下で、場所をとらずに、前記１対のレーザ検出器の配置により簡易にダイリップからワンショット、パリソンが押出される毎にパリソンの肉厚を迅速に計測でき、以後の成形行程をスムースにできる。【００１８】  加えて、方法発明と装置発明においては、計測中のドローダウンを可能な限り無視できる約３秒の短い時間でパリソン全長の肉厚を計測し、算出することを完了でき、仮に計測中にパリソンが落下した場合でも、レーザ検出器とその姿勢変更機構を損傷することがなく、安全に保護し、かつパリソンの径に関わらずに前記計測を行うことができる。【００１９】  また前記パリソン全長にわたる肉厚の計測に付随して高さに応じて肉厚とパリソンスウェルを算出する発明においては、肉厚とパリソンスウェルを並行して算出できる。【００２０】  前記レーザ検出器に変えて、非接触式距離測定器とし、赤外線，可視光線、超音波によるものなどを採用し、使用しても、その作用、効果は同等であり、本発明の技術的範囲に属することはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】  パリソン内外面へのレーザの照射と、肉厚計測の原理を説明する概略図である。
【図２】  レーザ検出器の傾斜機構を示す概略図である。
【図３ａ】  パリソン肉厚計測手順１を図示する概略図である。
【図３ｂ】  パリソン肉厚計測手順２を図示する概略図である。
【図３ｃ】  パリソン肉厚計測手順３を図示する概略図である。
【図３ｄ】  パリソン肉厚計測手順４を図示する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  実施の形態１
この形態は請求項１、２、３記載の方法発明を実施する請求項６記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
【００２３】  図１において、ダイに対してコアを位置変位させて単層で管状のパリソンＰの肉厚を制御して、所定寸法のパリソンＰを形成する装置において、パリソン肉厚計測装置Ａが前記ダイの下方に配置され、パリソンＰの径方向でパリソンＰの直径寸法より広い距離を置いて配置された１対のレーザ検出器２１、２２を備える。これらレーザ検出器のうちの一方２１はダイヘッド寄りでパリソン外面に、また他方２２は、パリソンの下端側からパリソン内面に、パリソンＰの軸線に対して傾斜してレーザ光線をパリソンＰの軸線に対して角度を為して照射する姿勢で設置されている。これらレーザ検出器２１、２２を水平軸線周りに傾斜機構によりパリソンに対して傾斜移動し、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンの軸線方向に平行な方向に移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測する演算処理装置であるＰＬＣ（図示せず）が前記レーザ検出器に電気接続されている。
【００２４】  前記パリソン肉厚計測装置Ａの作用を、請求項１、２、３記載の方法発明の代表的な実施の形態として説明する。
ダイリップからワンショット、パリソンＰが押出される毎に、１対のレーザ検出器２１、２２を使用して、レーザ光線をパリソンＰの内面と外面から、パリソンＰの軸線に対して傾斜角度を為して相対向して照射し、かつ前記ＰＬＣによりこれらレーザ検出器２１、２２をパリソンＰに対して傾斜機構により水平軸線周りに傾斜させ、相対向するこれらレーザ光の反射点をパリソンの長手方向に移動し、少なくとも２つ以上の点で各レーザ検出器でレーザ距離ｌ、ｌ′を検出し、検出されたレーザ距離に基づいて各ショット毎に前記パリソンの肉厚を全長にわたり計測する。
【００２５】  簡略に概説すれば、図１において、前記パリソンの径方向、即ち水平軸に対するレーザ検出器のレーザ発射位置間の距離をＬ、パリソンＰの軸線に対する各レーザ式検出器の傾斜角度を仰角θ、θ′とし、各レーザ検出器で検出されたレーザ距離ｌ、ｌ′とし、各測定点でのパリソンの肉厚ＴはＴ＝Ｌ−ｌ・ｃｏｓθ−ｌ′・ｃｏｓθ′で算出される。
【００２６】  実施の形態２
この形態は、請求項４記載の方法発明と、請求項７記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
この形態は、前記形態１におけるＰＬＣの演算処理を含む計測手順をより具体的に説明する。
【００２７】  この計測の手順を図３ａから図３ｄにより説明すれば、一方のレーザ検出器を下方に向け、パリソンＰの下端を一方のレーザ検出器で検出した後、ＰＬＣから傾斜機構のサーボモータに対して一定速度で測定角度内を回転するよう指令し、サーボモータにより直接またはギアなどの伝達部材を介して、要するに傾斜機構により、内面と外面用のレーザ検出器２１、２２を水平軸線周りに回動し、上方に向きを変え（図２参照）、レーザ光の照射角度を変えていく（計測手順１に対応。図１、図３ａ参照）。即ちＰＬＣで、肉面と外面用のレーザ検出器を水平軸線周りに回動し、肉面と外面用のレーザ検出器の向きを各々変更し、レーザ光の照射角度を変更していく際、絶対角度とレーザの発光点と反射点の距離をＰＬＣにサンプリングしていく（計測手順２に対応。図３ｂ参照）。詳述すれば、理想的な一定の幅のパリソンに対して一定の距離間隔で測定できるタイミングの度に角度と測定距離をＰＬＣに記憶していく。更にＰＬＣで測定点の角度と測定距離を因数とし、三角関数（ｃｏｓ．ｓｉｎ）の演算より二次元座標に変換する。次いでＰＬＣでこの二次元座標の測定点の隣接する点の聞で一次関数の傾きと切片を算出し、一次関数を繋ぐことにより点を形状化し（計測手順３に対応。図３ｃ参照）、内面と外面の測定結果の形状、即ちプロファイルを組み合わせることによりパリソン全長にわたる肉厚、即ちパリソンの全長にわたる縦断方向の輪郭を算出する（計測手順４に対応。図３ｄ参照）。
【００２８】  前記のようにパリソンの全長にわたる縦断方向の輪郭の算出に付随して、高さに応じて肉厚を取得し、パリソンスウェルを計測する場合もある（請求項５記載の方法発明と、請求項８記載の装置発明の代表的な実施の形態に対応）。即ち、パリソンのドローダウンの状態を把握する。
【００２９】  なお、前記レーザ検出器をパリソンの周方向に移動し、パリソンの横断方向の輪郭を算出する場合もあり、これと実施の形態を組み合わせれば、パリソンの肉厚を三次元的に把握できる。
【００３０】  本出願で、ダイ１０に対してコア１１を位置変位させているが、相対的に逆に変位させても発明としては同一である。
射出ブローでもこの発明の技術的な範囲に入ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３１】Ａ    パリソン肉厚計測装置
Ｐ    パリソン
２１、２２    レーザ検出器
Ｌ    レーザ発射位置間の距離
θ、θ′    仰角
ｌ、ｌ′    レーザ距離
Ｔ    パリソンの肉厚
【図１】
2017209973.tif 000003
【図２】
2017209973.tif 000004
【図３ａ】
2017209973.tif 000005
【図３ｂ】
2017209973.tif 000006
【図３ｃ】
2017209973.tif 000007
【図３ｄ】
2017209973.tif 000008