説明

発泡樹脂成形機及びその運転方法

【課題】金型の摩耗が進んだときにも、所定の型締め力を確保して発泡成形品を製造することができる発泡樹脂成形機及びその運転方法を提供する。
【解決手段】固定型3を有する固定ダイプレート1と、移動型4を有する移動ダイプレート2と、移動ダイプレート2を固体ダイプレート1に対して開閉させる金型開閉装置とを備える発泡樹脂成形機において、金型開閉装置を、移動ダイプレート2と型締めハウジング8との間に配置されるトグルリンク5と、当該トグルリンク5をクロスヘッド6を介して屈伸させる電動式のボールネジ7とからなるものとして、この金型開閉装置に、型締め力を測定して所定の型締め力に調整するための型締め力調整機構20を接続した発泡樹脂成形機、及びその運転方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発泡成形品を製造するための発泡樹脂成形機及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、発泡成形の分野で用いられている発泡樹脂成形機は、特許文献1に開示されているように、固定ダイプレートに対して移動ダイプレートをピストン駆動により近接・離間させてこれらのダイプレートを開閉する構造のものが多い。具体的には、図5に示すような金型開閉装置10を備えたものが挙げられるが、このものは、前面に移動型4が取り付けられた移動ダイプレート2にピストン51を取り付け、このピストン51を駆動シリンダ52で駆動することにより、移動型4を固定ダイプレート1に取り付けられた固定型3に対して近接・離間させるようにしたものである。
【0003】
以上のような発泡樹脂成形機においては、固定型3と移動型4との間に所定のクラッキング間隙Sを確保して一旦停止させて、キャビティC内に原料ビーズを充填後にさらに近接させて型締めを行うように構成されている。クラッキング間隙Sは、エアの流れにより原料ビーズをキャビティC内に投入する際の、エアの逃げ道として重要である。
【0004】
しかしながら、従来の油圧シリンダを用いる方式の発泡樹脂成形機においては、油の粘度、温度、移動ダイプレート2の速度、移動型4の重量により、移動ダイプレート2の押圧力が変動するので、移動ダイプレート2の停止位置の制御が不安定でクラッキング間隙Sが変動して成形条件がばらつくという問題があった。
【0005】
以上のような問題を解決するために、出願人は、特願2006−56220号として、トグルリンクとボールネジとを備えた発泡樹脂成形機を先に出願した。この発明によれば、トグルリンクとボールネジの有する位置決め精度により、クラッキング間隙を高精度に設定することができる。しかしながら、この発泡成形機においても、固定型3、移動型4を長年使用して摩耗が進んだばあいには金型の型厚(固定型3と移動型4とを当接した場合の固定ダイプレート1と移動ダイプレート2との間の間隔)に変動が生ずるので、型締め限まで型締めを行った場合に所要の型締め力を確保することができないという問題があった。型締め力の過不足は、発泡成型品の密度のばらつきなどの品質不良の原因となるので、型締め力は一定に保つ必要がある。
【特許文献1】特開平05−154930号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、クラッキング間隙を高精度に制御して、且つ常に所定の型締め力を確保して発泡成形品を製造することができる発泡樹脂成形機及びその運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するためになされた本発明に係る発泡樹脂成形機は、
固定型を有する固定ダイプレートと、移動型を有する移動ダイプレートと、移動ダイプレートを固体ダイプレートに対して開閉させる金型開閉装置とを備える発泡樹脂成形機において、
前記金型開閉装置を、移動ダイプレートと型締めハウジングとの間に配置されるトグルリンクと、当該トグルリンクをクロスヘッドを介して屈伸させるボールネジとからなるものとして、
この金型開閉装置に、型締め力を測定して所定の型締め力に調整するための型締め力調整機構を設けたことを特徴とするものである。
【0008】
上記した発明において、型締め力調整機構を、型締め力の測定手段と、型締めハウジングを移動させて型締めされた金型の型厚を調整するための型厚調整手段と、測定された型締め力のずれの補正を型厚調整手段に指令するコントローラとからなるものとすることができ、
型締め力の測定手段として、ボールネジの駆動モータに接続したトルク検出手段またはタイバーに装着した伸び検出手段を用いることができ、
型厚調整手段を、型締めハウジングを移動させる型厚調整モータと、移動ダイプレートの位置を検出するロータリエンコーダとからなるものとすることができる。
【0009】
本発明の発泡樹脂成形機の運転方法は、請求項1〜3の何れかに記載の発泡樹脂成型機の運転方法であって、
型締め限まで型締めを行って測定された型締め力が所定の目標値の範囲内にないときには、型厚調整手段により型締めハウジングを移動させて、型締め力を所定の範囲内に設定することを特徴とするものであり、前記目標値を、実成形時の型締め力の30〜70%とすることができる。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明は、型締め力調整機構により型締め力を目標範囲内に設定することができる。
【0011】
請求項2に係る発明は、コントローラの指令により型厚調整手段を作動させて、型締め力を調整することができる。
【0012】
請求項3に係る発明は、駆動モータのトルク検出手段またはタイバーに接続した伸び検出手段により、型締め力を測定することができる。
【0013】
請求項4に係る発明は、ロータリエンコーダが移動ダイプレートの位置を検出して、その位置を型厚調整モータにより調整することができる。
【0014】
請求項5に係る発明は、型締め力が目標値の範囲内にないときには、型締め力調整機構により型締め力を所定の範囲内に調整することができる。
【0015】
請求項6に係る発明は、型締め力を実成形時より低く設定することにより、金型の膨張等により実成形時の型締め力を適当な値とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下に本発明を実施形態に基づき詳細に説明する。
図1は本発明に係る型締め力調整機構を備えた発泡樹脂成形機を示す概略構成図である。図1において、固定ダイプレート1に対向して移動ダイプレート2が配置され、移動ダイプレート2の図中右側には型締めハウジング8が配置されている。
【0017】
固定ダイプレート1には固定型3、移動ダイプレート2には移動型4が取り付けられている。固定型3と移動型4とからなる金型の間にはキャビティCが形成されている。固定型3には固定ダイプレート1を貫通して、原料供給装置と、成形品を押し出すためのエジェクトピンが配設されている(図示していない)。さらに、固定型3と移動型4には、その内部に水、スチーム、エアなどを導入する配管が配設されている(図示していない)。
【0018】
移動ダイプレート2および型締めハウジング8を貫通して4本のタイバー14が配置され、タイバー14の端部に螺合されている調整ナット11によって、型締めハウジング8は位置決めされている。調整ナット11に対して同軸上に小ギア31が設けられ、この4本のタイバー14の小ギア31にはチェーン35が架け渡されている。
【0019】
型締めハウジング8と移動ダイプレート2の間には、金型開閉装置10を構成するトグルリンク5が配置され、これらのトグルリンク5はクロスヘッド6に接続されている。クロスヘッド6にはボールナット15が固定され、このボールナット15にボールネジ7が螺入されている。ボールネジ7は回転可能な状態で型締めハウジング8を貫通して螺合されている。ボールネジ7のクロスヘッド6と反対側の端部にはボールネジ回転用の電動モータ12が接続されている。即ち、金型開閉装置10は、トグルリンク5と、当該トグルリンク5をクロスヘッド6を介して屈伸させるボールネジ7とからなる。
【0020】
金型開閉装置10は、型締め力調整機構20に接続されている。型締め力調整機構20は、型締め力の測定手段としてのトルク検出手段であるトルクセンサー21と、型締めハウジング8を移動させて型締めされた金型の型厚を調整するための型厚調整手段9と、測定された型締め力のずれの補正を型厚調整手段9に指令するコントローラ50とからなる。なお、トルクセンサー21に替えて、タイバーに装着したストレンゲージなどの伸び検出手段を用いることができる。
【0021】
型厚調整手段9は、型厚調整モータ91と、移動ダイプレート2の位置を検出するロータリエンコーダ92を備え、型厚調整モータ91の回転軸に装着された駆動ギア93に前記チェーン35が架け渡されている。ロータリエンコーダ92は型厚調整モータ91の回転数を検出することにより移動ダイプレート2の位置を検出することができる。この型圧調整手段9において、型厚調整モータ91を作動させれば、駆動ギア93の回転がチェーン35に伝達され、各小ギア31は同時に一体回転する。各調整ナット11は、各タイバー14のねじ部に沿って進退移動するため、移動ダイプレート2も進退移動し、その前後方向の位置、即ち型厚を調整することができる。
【0022】
コントローラ50にはCPU56と、システムプログラム及びユーザプログラムを格納しておくメモリ51が内蔵されている。また、CPU56には、液晶などの成形機本体の作動状態を表示するモニター画面52と、キーボードを含むタッチパネル53とが接続されている。また、CPU56には、インターフェイス54を介してトルクセンサー21が接続され、さらに、CPU56は、インターフェイス55を介して型厚調整手段9に接続されている。
【0023】
型締め力調整機構20を以上のように構成したことにより、トルクセンサー21が型締め時における負荷トルクを型締め力として測定することができ、その結果に基づきコントローラ50の指令により型厚調整手段9が型締めハウジング8を前後に位置微調整して、型締め力を調整することができる。
【0024】
即ち、図2に示すように、タッチパネル53のボタンを押下することにより型締めを行って、型締め力が目標の上限値より下かどうかを判定する。その結果、上限値を上回っていた場合には、トグルリンク5を開いたうえ、型厚調整手段9により移動ダイプレート2を後方に移動させて型厚を拡げる。この後再度型締めを行って型締め力を測定し、その値が上限値より下であった場合には、下限値より上かどうかを判定する。下限値より下回っていた場合には、トグルリンク5を開いてうえ、型厚調整手段9により移動ダイプレート2を前方に移動させて型厚を狭める。以上のような操作を繰り返して行い、型締め力が目標の上下限値の間となった場合には、型締め力の調整動作は完了する。なお、金型を厚みの異なるものに交換した場合にも、同様にして型締め力を調整することができる。
【0025】
なお、型締め力の設定値は、実成形時の型締め力の30〜70%とするのが望ましい。
実成形時には、蒸気による金型の膨張、吹き込みエアによる加圧によって型締め力が増大するからである。なお、30%未満では実生産時において型締め力が不足し、70%を超えると型締め力が過大となる。
【0026】
以下に、発泡樹脂成形機の運転方法を、図3の工程フロー図により簡単に説明する。
先ず、取り付けられている金型の型厚Tに見合うように型厚調整モータ91の駆動により型締めハウジング8が予め位置調整される。そして、トグルリンク5を伸長させて型締め限まで型締めを行って、電動モータ12の負荷トルクを型締め力として測定する。その後、一旦型開きを行うのであるが、このとき型締め力が目標の範囲内であるかどうかをコントローラ50が判定する。型締め力に過不足がある場合には型締めハウジング8が前後に位置を微調整されて型締め力が調整される。
【0027】
型締め力が目標範囲内である場合には、トグルリンク5の伸長により型締めが開始され、0.1〜10mm程度のクラッキング間隔Sを残した位置で型締めが停止される。クラッキング位置に移動型4を停止させた後は、原料供給装置により原料ビーズをキャビティC内に充填開始し、原料供給装置に設けたタイマーのカウントアウトにより原料の充填を終了する。
【0028】
次いで、型締め限まで再型締めを行った後に、固定型3、移動型4内にスチーム用配管からスチームを導入する。そして、スチーム導入用タイマーのカウントアウトによりスチームの導入を停止する。キャビティC内の原料は膨張融着される。その後、固定型3、移動型4内に送水用配管から冷却水を注入し、注水用タイマーのカウントアウトで注入を停止する。膨張された原料は冷却されて固着し成形が完了する。
【0029】
成形後は低い初速で型開きが開始され、型締め限から2〜3mm型開きされた位置で中速型開きに移行するが、型開き開始と同時或いは型開き開始前から固定型3にエアを入れながら型開きをし、離型型開きのクラッキング位置で型開きを停止させて、成形品をエアで浮かせて移動型4側に預ける。次いで、移動型4にエアを入れながら離型型締めのクラッキング位置まで中速型締めして、型締めを停止し、成形品を固定型3に預ける。その後、高速で型開きをしながらエジェクトピンで成形品を押し出すことにより成形品を下方に落下させて取り出すことができる。
【0030】
以上のようにして、1サイクルの成形品の成形が完了する。引き続いて同一成形品を成形する場合には、型開き限界まであるいは途中まで型開きを行ったうえ、原料充填のための型締めを開始することができる。
【0031】
以上に説明したように、本発明の発泡樹脂成形機は、金型の摩耗が進んで型締め力に変動が生じた場合にも、型締め力調整機構により適正な範囲に調整することができるので、製品不良を発生させることがないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の発泡樹脂成形機の概略構成図である。
【図2】型締め力調整工程のフロー図である。
【図3】発泡成形品を製造する工程フロー図である。
【図4】従来の発泡樹脂成形機の概略構成図である。
【符号の説明】
【0033】
1 固定ダイプレート、2 移動ダイプレート、3 固定型、4 移動型、5 トグルリンク、6 クロスヘッド、7 ボールネジ、8 型締めハウジング、20 型締め力調整機構、

【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定型を有する固定ダイプレートと、移動型を有する移動ダイプレートと、移動ダイプレートを固体ダイプレートに対して開閉させる金型開閉装置とを備える発泡樹脂成形機において、
前記金型開閉装置を、移動ダイプレートと型締めハウジングとの間に配置されるトグルリンクと、当該トグルリンクをクロスヘッドを介して屈伸させるボールネジとからなるものとして、
この金型開閉装置に、型締め力を測定して所定の型締め力に調整するための型締め力調整機構を接続したことを特徴とする発泡樹脂成形機。
【請求項2】
型締め力調整機構は、型締め力の測定手段と、型締めハウジングを移動させて型締めされた金型の型厚を調整するための型厚調整手段と、測定された型締め力のずれの補正を型厚調整手段に指令するコントローラとからなる請求項1に記載の発泡成形機。
【請求項3】
型締め力の測定手段として、ボールネジの駆動モータに接続したトルク検出手段またはタイバーに装着した伸び検出手段を用いる請求項2に記載の発泡樹脂成形機。
【請求項4】
型厚調整手段は、型締めハウジングを移動させる型厚調整モータと、移動ダイプレートの位置を検出するロータリエンコーダとからなる請求項2または3に記載の発泡樹脂成形機。
【請求項5】
請求項1〜3の何れかに記載の発泡樹脂成型機の運転方法であって、
型締め限まで型締めを行って測定された型締め力が所定の目標値の範囲内にないときには、型厚調整手段により型締めハウジングを移動させて、型締め力を所定の範囲内に設定することを特徴とする発泡樹脂成形機の運転方法。
【請求項6】
前記目標値を、実成形時の型締め力の30〜70%とした請求項5に記載の発泡樹脂成形機の運転方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2008−119834(P2008−119834A)
【公開日】平成20年5月29日(2008.5.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−302657(P2006−302657)
【出願日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【出願人】(391023057)株式会社ダイセン工業 (14)
【Fターム(参考)】