JP2680431B2 - 射出成形機の点検モニタリング方法及び装置 - Google Patents

射出成形機の点検モニタリング方法及び装置

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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インラインスクリュ形射出成形機の逆流
防止リングの動作状態及び摩耗状態を、射出成形機を分
解せずに事前に点検モニタリングできる射出成形機の点
検モニタリング方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、インラインスクリュ形射出成形機には、スクリ
ュ前方にある溶融成形材料の一部が射出する際にスクリ
ュ溝をつたって後方に逆流するのを防止するために、第
3図に示すような逆流防止リングが使用されている。第
3図において、参照符号10はスクリュであり、スクリュ
前端(図において左端)にはスペーサ12を置いてスクリ
ュヘッド14が螺着されている。スクリュヘッド14はほぼ
円錘形状をなし、元側は小径部16に加工され、この小径
部16から先端に向かって溝18が設けられている。そし
て、この小径部16には隙間が存在し、ここに逆流防止リ
ング20が軸方向へ摺動自在に挿入されている。この様な
構成において、樹脂等の成形材料の可塑化時には、矢印
で示すようにスペーサ12を越え、次いで逆流防止リング
20の内周とスクリュヘッド14の小径部16の外周との隙間
を通って、スクリュヘッド14の前方に貯留される。射出
時には、スクリュヘッド14およびスクリュ10が前進する
と、逆流防止リング20がスクリュヘッド14の前方に貯留
された成形材料に押されることとなり、図示において右
進する。この結果、逆流防止リング20の右側面がスペー
サ12に接して、スペーサ12との間隙Aを閉鎖し、成形材
料の逆流を防止するよう動作する。
このような動作をする逆流防止リング20は、加熱シリ
ンダ(バレル)内を高温・高圧の中で機械的接触を繰り
返しながら摺動するため、摩耗しやすい状況下にある。
さらに、使用する成形材料によっては、熱分解によって
腐食性ガスが発生して腐食作用によるダメージを受けた
りする。そこで、この逆流防止リング20が摩耗してくる
と、一定量の成形材料を前方に送り込む計量動作が不安
定となったり、あるいは射出動作中の射出率の低下によ
り成形品の質量バラツキが大きくなるなどの問題が生じ
るため、定期的に点検を行う必要がある。通常、逆流防
止リング20の動作および摩耗状態の点検方法は、射出成
形機を分解後に検査する方法が採られている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、前述した逆流防止リングの動作および
摩耗状態の点検方法は、射出成形機を分解して行う検査
方法であるため、熟練を要する上に手間もかかり、作業
性の悪いものであった。
そこで、本発明の目的は、射出成形機の構成要素であ
る逆流防止リングの動作状態および摩耗状態を、射出成
形機の分解検査方法によらなくとも容易に点検すること
ができ、しかも予防保全機能をも有する日常点検作業と
して行うことが可能な射出成形機の点検モニタリング方
法及び装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る射出成形機の点検モニタリング方法は、
加熱用の外筒とこれに内挿されるスクリュ機構を有し、
熱と圧力を加え可塑化することにより流動状態にした成
形材料を、高圧で閉鎖した金型内に高速度に射出し、固
化させて所望の成形品を得る射出成形機において、 射出成形機のバレル先端部に所定量の溶融材料を送り
込む計量動作を完了した後、前記バレル先端部の射出口
を閉塞して、所定の速度で射出動作を行い、その際の射
出圧力が予め設定したトリガ圧力値から所定圧力値に達
するまでの昇圧時間を計測し、この計測時間が射出成形
機の稼働初期に計測した昇圧時間に基づいて設定した許
容昇圧時間内にあることを点検モニタリングすることを
特徴とする。
また、本発明に係る射出成形機の点検モニタリング装
置は、加熱用の外筒とこれに内挿されるスクリュ機構を
有し、熱と圧力を加え可塑化することにより流動状態に
した成形材料を、高圧で閉鎖した金型内に高速度に射出
し、固化させて所望の成形品を得る射出成形機におい
て、 射出成形機のバレル先端部の射出口を閉塞した後、所
定の速度で射出動作を行う際に発生する射出圧力を検出
する圧力検出器と、 該圧力検出器による射出圧力検出値が予め設定したト
リガ圧力値に達した際に信号を出力するオン指令出力器
と、 前記射出圧力検出値が所定の圧力値に達した際に信号
を出力するオフ指定出力器と、 前記オン指令出力器の出力信号でスタートし、前記オ
フ指令出力器の出力信号でストップすることにより前記
射出圧力の昇圧時間を計測するタイマと、 射出成形機の稼働初期に計測した昇圧時間に基づく許
容昇圧時間を予め設定する設定器と、 前記タイマによる射出圧力の昇圧時間計測値と前記設
定器に予め設定された許容昇圧時間とを比較し、前記昇
圧時間計測値が前記許容昇圧時間を越える場合に信号を
出力する比較器と、 該比較器の出力信号によりアラームを発するアラーム
発信器とを設ければ好適である。
〔作用〕 本発明に係る射出成形機の点検モニタリング方法及び
装置によれば、射出成形機の計量動作完了後にバレル先
端部の射出口を閉塞した状態で所定の速度によりスクリ
ュを前進させる射出動作を行い、その際に予め設定した
圧力区間の射出圧力上昇時間を計測する。この計測値
と、射出成形機の客先納入時あるいは初期稼働時に同様
にして計測した値に基づいて設定した許容昇圧時間と比
較することによって、逆流防止リングの動作状態および
摩耗状態を点検モニタリングする。
さらに、この点検モニタリング装置は、計測値が許容
昇圧時間を越える場合に、逆流防止リングの交換あるい
は目視点検をオペレータに対して促すようアラームを発
する。
〔実施例〕
次に、本発明に係る射出成形機の点検モニタリング方
法及び装置の実施例につき、添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示す射出成形機の点検
モニタリング装置のブロック図である。第1図におい
て、参照符号10はスクリュであり、スクリュ10の前端
(図において左端)にはスペーサ12を介してスクリュヘ
ッド14が螺着されている。スクリュヘッド14はほぼ円錘
形状をなし、元側は小径部16に加工され、第3図に示し
たものと同様に小径部16に隙間を存在させて逆流防止リ
ング20が軸方向へ摺動自在に挿入されている。バレル22
内のスクリュ10は射出シリンダ24に接続され、この射出
シリンダ24は、射出時において、右室は油圧源へ接続さ
れ、また左室は図示していないタンクへ接続されてい
る。バレル先端部の射出口28は、この実施例では金型30
のスプールブッシュ32の前面に設けたタッチプレート34
により閉塞されている。また、圧力検出器26が、射出シ
リンダ24の右室に取付けられている。この圧力検出器26
は、その検出信号が比較開始圧力検出用のオン指令出力
器36および比較終了圧力検出用のオフ指令出力器38にそ
れぞれ転送されるよう前記各出力器36,38と接続されて
いる。オン指令出力器36およびオフ指令出力器38はタイ
マ40と接続され、前記各出力器36,38から供給される信
号に基づくタイマ40の出力は、比較器42の一方の入力端
子に接続されるよう構成される。また、比較器42の他方
の入力端子には、許容時間設定器44の出力が供給される
よう構成される。比較器42の出力は、アラーム発信器46
に供給されるよう構成される。
この様に構成される射出成形機の点検モニタリング方
法について、以下説明する。
射出成形機の客先納入時あるいは出荷検査時等の初期
稼働時に、先ず、次のようにして基準時間T0を計測す
る。一定量の成形材料を前方に送り込む計量動作を完了
後、バレル先端部の射出口28をタッチプレート34により
閉塞した状態のままで、射出シリンダ24を図示しない油
圧源により駆動し、予め設定した速度でスクリュ10を前
進させる射出動作を行う。このときの射出圧力は、第2
図に示す実線のように上昇して行く。この射出圧力は
圧力検出器26によって検出され、検出信号はオン指令出
力器36およびオフ指令出力器38に供給される。オン指令
出力器36は、射出圧力検出値がトリガ圧力値P1となった
時にタイマ40に対してオン指令を出力し、タイマ40の起
動を行う。これにより、タイマ40は計時動作を開始す
る。オフ指令出力器38は、射出圧力が増加して所定の圧
力値P2(ここで、P2>P1である。)となった時にタイマ
40に対してオフ指令を出力し、タイマ40の計時動作を終
了させてこのときの計時結果T0を基準時間として得る。
この基準時間T0は、図示しない周知の記憶装置に記憶し
ておいてもよい。許容時間設定器44には、得られた基準
時間t0に対して許容値ΔTAを加算した値を許容時間とし
て設定する。ここで許容値ΔTAは、逆流防止リング20が
摩耗しても、計量動作が不安定となったり、あるいは射
出動作中の射出率の低下により成形品の重量バラツキを
来たさない範囲内である射出圧力昇圧時間の許容できる
時間遅れである。
このようにして、許容時間設定器44に設定した許容時
間を比較基準値として、始業点検時または終業点検時に
前記した同一方法により射出圧力値P1−P2区間の昇圧時
間T1を測定し、この計測結果T1がT0+ΔTA内であること
を点検モニタリングする。逆流防止リング20が摩耗して
きたり、欠けたりして異常が生じた場合には、この圧力
上昇時間が遅くなる。従って、この昇圧時間をモニタリ
ングすることにより、逆流防止リング20の動作および摩
耗状態を知ることができる。本実施例では、第2図の点
線で示すように、所定射出圧力区間(P1−P2間)の昇
圧時間T1がT0+ΔTAを越える場合には、比較器42から信
号が出力され、異常を報せるアラーム発信器46が動作す
る。前記のモニタリングは、手動で行うことも可能であ
るが、始業時および/または終業時の定期的な日常点検
操作としてシーケンスコントローラ等を使用して自動的
に行うことも可能である。
また、シャットオフノズルを有する射出成形機の場合
には、射出口をタッチプレートで閉塞する必要はなく、
ニードルで閉塞した状態にして同様の昇圧時間T1を計測
し、逆流防止リングの動作および摩耗状態の点検モニタ
リングを行うことができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例から明らかなように、本発明の射出成
形機の点検モニタリング方法及び装置によれば、射出成
形機の計量動作完了後にバレル先端部の射出口を塞いだ
状態で所定の速度によりスクリュを前進させる射出動作
を行い、その際に予め設定した圧力区間の射出圧力上昇
時間を計測する。この計測値と、成形機の客先納入時あ
るいは初期稼働時に同様にして計測した値に基づいて設
定した許容昇圧時間と比較することによって、逆流防止
リングの動作状態および摩耗状態を容易に点検モニタリ
ングすることができる。
さらに、計測値が許容昇圧時間を越える場合には、ア
ラームを発するよう構成することにより、オペレータに
対して逆流防止リングの交換あるいは目視点検を確実に
促すことができる。
また、熟練も手間も要せず、容易に自動または手動で
実行できる測定であるため、従来のように定期的に射出
成形機を分解して検査する必要がなくなるばかりでな
く、日常点検として行うことができ、予防保全機能とし
てのモニタリングが可能である。しかも、既存の射出成
形機に対して簡単な付加回路で構成することができ、経
費負担も少ない。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本
発明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神
を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得る
ことは勿論である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る射出成形機の点検モニタリング装
置の一実施例を示すブロック図、第2図は本発明に係る
射出成形機の点検モニタリング方法を説明する射出圧力
の昇圧特性の計測結果比較図、第3図は射出成形機のス
クリュに取り付けられている逆流防止リングの部分断面
図である。 10……スクリュ、12……スペーサ 14……スクリュヘッド、16……小径部 18……溝、20……逆流防止リング 22……バレル、24……射出シリンダ 26……圧力検出器 28…バレル先端部の射出口 30……金型、32……スプールブッシュ 34……タッチプレート、36……オン指令出力器 38……オフ指令出力器、40……タイマ 42……比較器、44……許容時間設定器 46……アラーム発信器

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱用の外筒とこれに内挿されるスクリュ
    機構を有し、熱と圧力を加え可塑化することにより流動
    状態にした成形材料を、高圧で閉鎖した金型内に高速度
    に射出し、固化させて所望の成形品を得る射出成形機に
    おいて、 射出成形機のバレル先端部に所定量の溶融材料を送り込
    む計量動作を完了した後、前記バレル先端部の射出口を
    閉塞して、所定の速度で射出動作を行い、その際の射出
    圧力が予め設定したトリガ圧力値から所定圧力値に達す
    るまでの昇圧時間を計測し、この計測時間が射出成形機
    の稼働初期に計測した昇圧時間に基づいて設定した許容
    昇圧時間内にあることを点検モニタリングすることを特
    徴とする射出成形機の点検モニタリング方法。
  2. 【請求項2】加熱用の外筒とこれに内挿されるスクリュ
    機構を有し、熱と圧力を加え可塑化することにより流動
    状態にした成形材料を、高圧で閉鎖した金型内に高速度
    に射出し、固化させて所望の成形品を得る射出成形機に
    おいて、 射出成形機のバレル先端部の射出口を閉塞した後、所定
    の速度で射出動作を行う際に発生する射出圧力を検出す
    る圧力検出器と、 該圧力検出器による射出圧力検出値が予め設定したトリ
    ガ圧力値に達した際に信号を出力するオン指令出力器
    と、 前記射出圧力検出値が所定の圧力値に達した際に信号を
    出力するオフ指定出力器と、 前記オン指令出力器の出力信号でスタートし、前記オフ
    指令出力器の出力信号でストップすることにより前記射
    出圧力の昇圧時間を計測するタイマと、 射出成形機の稼働初期に計測した昇圧時間に基づく許容
    昇圧時間を予め設定する設定器と、 前記タイマによる射出圧力の昇圧時間計測値と前記設定
    器に予め設定された許容昇圧時間とを比較し、前記昇圧
    時間計測値が前記許容昇圧時間を越える場合に信号を出
    力する比較器と、 該比較器の出力信号によりアラームを発するアラーム発
    信器とを設けることを特徴とする射出成形機の点検モニ
    タリング装置。
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CN109115475B (zh) * 2018-06-29 2020-11-06 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种助卷辊装置损耗程度的检测方法

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