JP2007203672A - Mold temperature controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真複写装置等の光学レンズなどのように高度な成形精度を求められる射出成形金型、例えば、プラスチック成形金型の温度制御を行なう金型温度制御装置に関するものである。 The present invention relates to a mold temperature control apparatus for controlling the temperature of an injection mold such as an optical lens of an electrophotographic copying apparatus or the like that requires high molding accuracy, for example, a plastic mold.
可動側取り付け板及び固定側取り付け板のそれぞれに可動金型及び固定金型を設けてなる1対のプラスチック成形金型は一般に良く知られており、その成形金型からの成形品取り出し機及び金型温度管理方法も知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、冷水と加熱した水の混合比を制御してポンプで金型内の水の循環量を調整することにより、金型温度を調整することを開示している。しかし、この方法では従来の一般的な金型温度制御方法と大きな違いはなく、キャビティ内の部分的な温度制御が困難である。
A pair of plastic molding dies in which a movable mold and a stationary mold are provided on each of the movable side mounting plate and the fixed side mounting plate is generally well known, and a molded product take-out machine and a mold from the molding die are well known. A mold temperature management method is also known (see, for example, Patent Document 1).
Patent Document 1 discloses that the mold temperature is adjusted by controlling the mixing ratio of cold water and heated water and adjusting the circulation amount of water in the mold with a pump. However, this method is not significantly different from the conventional general mold temperature control method, and partial temperature control in the cavity is difficult.
図6は従来のプラスチック成形金型の可動側取り付け板に取り付けられた可動金型を示す平面図である。図7は図6の可動金型をA−A断面で示す概略図である。図8は従来のプラスチック成形金型の固定側取り付け板に取り付けられた固定金型を示す平面図である。図9は図8の固定金型をA−A断面で示す概略図である。
従来の1対のプラスチック成形金型を形成する可動側取り付け板に取り付けられた可動金型M及び固定側取り付け板に取り付けられた固定金型Sが示されている。
先ず、図6及び図7に示すCOR(可動)側の可動金型Mは、可動側取り付け板1、スペーサブロック5(図7)、バックアッププレート4(図7)、サポートピン3、エジェクタープレート6(図7)、CORプレート2、COR入子7を含んでいる。
次に、図8及び図9に示すCAV(固定)側の固定金型Sは、固定側取り付け板12、ランナストリッパプレート14、CAV(固定)側プレート13、CAV入子16からなる3プレート金型構造を含んでいる。
FIG. 6 is a plan view showing a movable mold attached to a movable side mounting plate of a conventional plastic mold. FIG. 7 is a schematic view showing the movable mold of FIG. 6 in section AA. FIG. 8 is a plan view showing a fixed mold attached to a fixed-side mounting plate of a conventional plastic mold. FIG. 9 is a schematic view showing the fixed mold of FIG. 8 in section AA.
A movable mold M attached to a movable side attachment plate forming a pair of conventional plastic molding dies and a fixed mold S attached to a fixed side attachment plate are shown.
First, the COR (movable) side movable mold M shown in FIGS. 6 and 7 includes a movable side mounting plate 1, a spacer block 5 (FIG. 7), a backup plate 4 (FIG. 7), a
Next, a CAV (fixed) side fixed mold S shown in FIGS. 8 and 9 is a three-plate mold including a fixed
このように一般的な金型では、例えば、ヒータなどの加熱装置11(又は水、油など)を所定の温度にして金型に設置又は循環させることによって目的の金型温度に制御している。
しかし、図6に示すように、熱電対天側8、熱電対中側9、熱電対地側10でキャビティ内の実測をすると、1〜2°Cほどの温度差が発生してしまう。このような金型の温度差は、加熱装置(又は水、油など)の設置位置や流路のレイアウトによって、できるだけ最小限に抑え留必要がある。
However, as shown in FIG. 6, when the inside of the cavity is measured on the thermocouple
しかしながら、金型には型開閉動作やエジェクトを行うためのピンなどが配置されており、加熱装置の設置位置や流路のレイアウトには制約があり、均一な金型温度を得るのは困難である。
そのため、複写機の光学レンズなどのような高精度な表面形状を求められる射出成形品を製造する場合、射出成形品の表面にウェルド不良やヒケ不良が発生したり、複屈折が大きくなったりする問題があった。
そこで、本発明の目的は、キャビティと加熱装置の間に回転式の入子を配置することによってキャビティの部分的な金型温度制御を可能にする金型温度制御装置を提供することにある。
However, the mold has pins for opening and closing the mold and ejecting, and there are restrictions on the installation position of the heating device and the layout of the flow path, making it difficult to obtain a uniform mold temperature. is there.
For this reason, when manufacturing an injection molded product that requires a highly accurate surface shape such as an optical lens of a copying machine, a weld defect or a sink defect occurs on the surface of the injection molded product, or birefringence increases. There was a problem.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mold temperature control device that enables partial mold temperature control of a cavity by disposing a rotary insert between the cavity and the heating device.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、可動側取り付け板及び固定側取り付け板のそれぞれに可動金型及び固定金型を設けてなる1対のプラスチック成形金型の温度制御を行なう金型温度制御装置であって、前記プラスチック成形金型のキャビティ外周にこのキャビティを加熱させる加熱装置と、前記キャビティと前記加熱装置との間に位置しており且つ金型と当接する部分と金型に当接しない溝を側面に有する回転式入子と、この回転式入子と前記キャビティとの間に配置された温度センサと、を有した金型温度制御装置において、前記回転式入子の金型と当接する部分と金型に当接しない部分が回転することにより、前記加熱装置から前記キャビティへの熱伝導を調整し、前記キャビティ周辺の金型温度を一定に保持することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that the temperature of a pair of plastic molding dies in which a movable mold and a fixed mold are provided on each of the movable side mounting plate and the fixed side mounting plate. A mold temperature control device for controlling, a heating device for heating the cavity around the cavity of the plastic molding die, and being positioned between the cavity and the heating device and in contact with the mold In a mold temperature control apparatus, comprising: a rotary nest having a side surface and a groove that does not contact the mold; and a temperature sensor disposed between the rotary nest and the cavity. By rotating the part that contacts the mold and the part that does not contact the mold, the heat conduction from the heating device to the cavity is adjusted, and the mold temperature around the cavity is kept constant. I am characterized in.
また、請求項2に記載の発明は、前記回転式入子の駆動に電動、油圧、空圧などの駆動装置を用いる請求項1記載の金型温度制御装置を特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、前記回転式入子には、熱伝導に優れたアルクイン300、ベリリウム銅、テルル銅などを用いる請求項2記載の金型温度制御装置を特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、前記回転式入子の金型と当接しない部分には、例えば、エア、水、油などを流す請求項3記載の金型温度制御装置を特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、前記回転式入子の金型と当接する部分には、例えば、無給油ブッシュを用いた請求項4記載の金型温度制御装置を特徴とする。
The invention according to
The invention according to
Further, the invention according to
The invention according to
本発明によれば、加熱装置(又は水、油など)の設置位置や流路とキャビティの間に断熱効果のある溝を有する部分と熱を伝導する部分を有する回転式入子を複数個設置することによって、個々の回転式入子を制御することによって金型の温度差をなくすことができ、射出成形品の表面にウェルド不良やヒケ不良が発生しなくなり、複屈折が小さい高精度な表面を有する成形品を提供することができる。
また、加熱装置により昇温された金型の温度が部分的に変化した時に、金型と当接する部分と金型に当接しない溝を側面に有した回転式入子が回転することにより加熱装置からの熱を調整するため、キャビティ周辺の金型温度を一定に保持することができ、成形品の表面にウェルド不良やヒケ不良がなくなり、複屈折が小さい高精度な表面を有する成形品を提供できる。
According to the present invention, a plurality of rotary nests having a portion having a heat-insulating groove between the installation position of the heating device (or water, oil, etc.) and the flow path and the cavity and a portion conducting heat are installed. By controlling the individual rotary inserts, the temperature difference of the mold can be eliminated, and the surface of the injection-molded product is free from weld defects and sink marks, and has a high precision surface with low birefringence. It is possible to provide a molded article having
In addition, when the temperature of the mold heated by the heating device partially changes, heating is performed by rotating a rotary nest having a portion that contacts the mold and a groove that does not contact the mold on the side surface. Because the heat from the device is adjusted, the mold temperature around the cavity can be kept constant, and there is no weld defect or sink defect on the surface of the molded product, and the molded product has a highly accurate surface with low birefringence. Can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1はプラスチック成形金型の本発明による可動側取り付け板に取り付けられた可動金型を示す平面図である。図2は図1の可動金型をA−A断面で示す概略図である。図3はプラスチック成形金型の本発明による固定側取り付け板に取り付けられた固定金型を示す平面図である。図4は図3の固定金型をA−A断面で示す概略図である。
図1乃至図4では、1対のプラスチック成形金型の温度差をなくす本発明による金型温度制御装置の実施の形態を示している。先ず、図1及び図2の可動側取り付け板に取り付けられたCOR(可動)側金型Mは、可動側取り付け板1、スペーサブロック5(図2)、バックアッププレート4(図2)、サポートピン3、エジェクタープレート6(図2)、CORプレート(可動側型板)2、COR(可動)側入子7を含んでいる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a movable mold attached to a movable side mounting plate according to the present invention of a plastic mold. FIG. 2 is a schematic view showing the movable mold of FIG. FIG. 3 is a plan view showing a fixed mold attached to a fixed side mounting plate according to the present invention of a plastic mold. FIG. 4 is a schematic view showing the fixed mold of FIG. 3 in section AA.
1 to 4 show an embodiment of a mold temperature control apparatus according to the present invention that eliminates the temperature difference between a pair of plastic molds. First, the COR (movable) side mold M attached to the movable side mounting plate of FIGS. 1 and 2 includes the movable side mounting plate 1, the spacer block 5 (FIG. 2), the backup plate 4 (FIG. 2), and the support pin. 3, an ejector plate 6 (FIG. 2), a COR plate (movable side plate) 2, and a COR (movable) side insert 7.
可動金型Mは、また、金型温度を所定の温度まで上げる加熱装置11、キャビティ温度を測定する第1の熱電対(天側)8、第2の熱電対(中側)9、第3の熱電対(地側)10、キャビティCの温度差を回転により個々に制御する断熱溝15を有する第1の回転式入子(天側)21、第2の回転式入子(中側)22、第3の回転式入子(地側)23を含んでいる。
可動金型Mは、さらに、回転式入子21、22、23を回転させる駆動装置18、回転式入子21、22、23の断熱部にエアを供給するエアコンプレッサ24、断熱部にエアを供給する吸気口19、断熱部のエアを排出する排気口20、駆動装置18の電力を供給する駆動装置配線路25を含んでいる。
回転式入子21、22、23の金型と当接しない溝(図示せず)に、エア、水、油などを流すことにより、金型温度の熱偏差を小さくすることができることから、表面にウェルド不良やヒケ不良がなく、複屈折が小さい高精度な表面を有する成形品を提供できる。回転式入子21、22、23の金型と当接する部分には明瞭には示してないが無給油ブッシュ32が配置されている。
The movable mold M also includes a
The movable mold M further includes a
Since air, water, oil, etc. are allowed to flow in grooves (not shown) that do not contact the mold of the
次に、図3及び図4の可動側取り付け板に取り付けられたCAV(固定)側金型Sは、固定側取り付け板12、ランナストリッパプレート14、CAVプレート(固定側型板)13、CAV(固定側)入子16、回転入子用COR(可動側)入子17にCOR(可動)側と同様に断熱溝(図示せず)を有する第1、第2及び第3の回転式入子29、30、31と駆動装置18、エアコンプレッサ24、吸気口19及び排気口20を含んでいる。
また、固定金型Sは、金型温度を所定の温度まで上げる加熱装置11、キャビティ温度を測定する第1の熱電対(天側)33、第2の熱電対(中側)34、第3の熱電対(地側)35を含んでいる。
Next, the CAV (fixed) side mold S attached to the movable side mounting plate of FIGS. 3 and 4 includes a fixed
The fixed mold S includes a
要するに、本発明の特徴は、可動側取り付け板1及び固定側取り付け板12のそれぞれに可動金型m及び固定金型Sを設けてなる1対のプラスチック成形金型の温度制御を行なう金型温度制御装置であって、プラスチック成形金型のキャビティ外周にこのキャビティCを加熱させる加熱装置11と、キャビティと加熱装置11との間に位置しており且つ金型と当接する部分と金型に当接しない溝を側面に有する回転式入子21〜23、29〜31と、この回転式入子とキャビティとの間に配置された温度センサ8、9、10と、を有した金型温度制御装置において、回転式入子の金型と当接する部分と金型に当接しない部分が回転することにより、加熱装置からキャビティへの熱伝導を調整し、キャビティ周辺の金型温度を一定に保持するようにした構成にある。
In short, the feature of the present invention is that the mold temperature for controlling the temperature of a pair of plastic molds in which the movable mold m and the fixed mold S are provided on the movable side mounting plate 1 and the fixed
図5は本発明による回転式入子を示す概略斜視図である。図5の回転式入子は可動及び固定金型M及びSに回転式入子21、22、23、29、30、31として使用する回転式入子である。その断熱部にエアを吸気する回転式入子吸気口26、回転式入子吸気口27、回転式入子吸気口28を含んでいる。
この時に、金型のCOR(可動)側、CAV(固定)側ともに回転式入子21、22、23、29、30、31の駆動装置18は電動、空圧、油圧などを用いることにより、熱電対8、9、10からフィードバックされた測定値に対して短時間に回転式入子21、22、23、29、30、31を回転させて金型の温度差を短時間で制御する。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a rotary nest according to the present invention. The rotary insert shown in FIG. 5 is a rotary insert used as a
At this time, the
回転式入子の材質として、アルクリン300、ベリリウム銅、テルル銅などを用いることにより、優れた熱伝導を得ることができる。また、回転式入子の断熱溝にエア、水、油を流すことにより、回転式入子21、22、23、29、30、31とこれらの回転式入子21、22、23、29、30、31の断熱部に当接している金型の温度を効率よく低下させることが可能となる。
これにより回転式入子21、22、23、29、30、31と金型が当接している部分に、例えば、明瞭には図示してないが無給油ブッシュ32を用いることにより、回転式入子29、30、31と金型の当接部が円滑になり、磨耗を抑制するため、回転式入子29、30、31と金型の当接部金型温度の熱偏差を小さくすることができ、高寿命の金型、及び表面にウェルド不良やヒケ不良がなく、複屈折が小さい高精度な表面を有する成形品が得られる。
回転式入子には熱伝導に優れたアルクイン300、ベリリウム銅、テルル銅などを用いたことにより、加熱装置11からの熱伝導率が高くなり、金型温度の熱偏差を小さくすることができることから、表面にウェルド不良やヒケ不良がなく、複屈折が小さい高精度な表面を有する成形品を提供できる。
By using Alclin 300, beryllium copper, tellurium copper or the like as the material of the rotary nest, excellent heat conduction can be obtained. Moreover, by flowing air, water, and oil into the heat insulation groove of the rotary insert, the rotary inserts 21, 22, 23, 29, 30, 31 and these rotary inserts 21, 22, 23, 29, It is possible to efficiently reduce the temperature of the molds in contact with the
As a result, the
By using Alquin 300, beryllium copper, tellurium copper, etc. excellent in heat conduction for the rotary nest, the heat conductivity from the
金型を加熱装置11により昇温させると、本実施の形態では、COR(可動)側、及びCAV(固定)側の各12箇所に設置された熱電対により、金型温度が測定される。この時に、回転式入子は断熱溝を天側と地側に向けた状態にすることにより、加熱装置(又は水、油など)からキャビティCへ効率よく熱を伝導させることができる。
また、加熱装置(又は水、油など)11が所定の温度に達しても、金型に部分的な温度差があった時には熱電対8、9、10が温度差を感知して駆動装置18にフィードバックすることによって、例えば、金型温度が部分的に高い場合には高い金型温度を示した熱電対8、9、10の近くに設置された回転式入子29、30、31を90°回転させる。
これにより加熱装置(又は水、油など)11とキャビティCの間に断熱溝が平行に入るために熱伝導の低下(冷却効果)が得られることになり、キャビティCの温度差をなくすことができる。
When the temperature of the mold is raised by the
Further, even if the heating device (or water, oil, etc.) 11 reaches a predetermined temperature, when there is a partial temperature difference in the mold, the
As a result, a heat insulating groove is inserted in parallel between the heating device (or water, oil, etc.) 11 and the cavity C, so that a decrease in heat conduction (cooling effect) is obtained, and the temperature difference of the cavity C can be eliminated. it can.
これらの動作を連続的に各回転式入子29、30、31で行い、かつ回転式入子29、30、31の駆動に電動、油圧、空圧などの駆動装置を用いたことにより、熱電対8、9、10からフィードバックされた信号に対して、迅速に回転式入子29、30、31を回転させて金型温度の熱偏差を小さくすることができるので、キャビティCの温度を一定に保つことができ、表面にウェルド不良やヒケ不良がなく、複屈折が小さい成形品を得られる。
加熱装置11により昇温された金型の温度が部分的に変化したときに、金型と当接する部分29b、30b、31bと金型に当接しない溝(部分)29a、30a、31aを側面に有した回転式入子29、30、31が回転することにより加熱装置11からの熱を調整するため、キャビティ周辺の金型温度を一定に保持することができ、成形品の表面にウェルド不良やヒケ不良がなく、複屈折が小さい高精度な表面を持つ成形品を提供できる。
These operations are continuously performed by the rotary inserts 29, 30, 31 and the drive units such as electric, hydraulic and pneumatic are used to drive the rotary inserts 29, 30, 31 so that the thermoelectric Since the
When the temperature of the mold heated by the
C キャビティ、M 可動金型、S 固定金型、1 可動側取り付け板、8 温度センサ(第1の熱電対)、9 温度センサ(第2の熱電対)、10 温度センサ(第3の熱電対)、11 加熱装置、15 断熱溝、18 駆動装置、21 第1の回転式入子(可動金型側)、22 第2の回転式入子(可動金型側)、23 第3の回転式入子(可動金型側)、24 エアコンプレッサ、29 第1の回転式入子(固定金型側)、29a 金型と当接しない部分(溝)、29b 金型と当接する部分、30 第2の回転式入子(固定金型側)、30a 金型と当接しない部分(溝)、30b 金型と当接する部分、31 第3の回転式入子(固定金型側)、31a 金型と当接しない部分(溝)、31b 金型と当接する部分、32 無給油ブッシュ、33 温度センサ(固定金型の第1の熱電対)、34 温度センサ(固定金型の第2の熱電対)、35 温度センサ(固定金型の第3の熱電対) C cavity, M movable mold, S fixed mold, 1 movable side mounting plate, 8 temperature sensor (first thermocouple), 9 temperature sensor (second thermocouple), 10 temperature sensor (third thermocouple) ), 11 Heating device, 15 Heat insulation groove, 18 Drive device, 21 First rotary type nest (movable mold side), 22 Second rotary type nest (movable mold side), 23 Third rotary type Insert (movable mold side), 24 Air compressor, 29 First rotary insert (fixed mold side), 29a Part not contacting the mold (groove), 29b Part contacting the mold, 30 No. 2 rotary insert (fixed mold side), 30a Part not contacting the mold (groove), 30b Part contacting the mold, 31 Third rotary insert (fixed mold side), 31a Mold Part that does not contact the mold (groove), 31b Part that contacts the mold, 32 Oil-free bush, 33 Degree sensor (first thermocouple of the stationary mold), 34 temperature sensor (fixed mold second thermocouple) 35 temperature sensor (fixed mold third thermocouple)
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