JP2817447B2

JP2817447B2 - ブロー成形機

Info

Publication number: JP2817447B2
Application number: JP3119314A
Authority: JP
Inventors: 幸徳小濱; 宏幸高取; 博章古屋
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: JPH04323019A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中空体を成形するブロ
ー成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロー成形機は、一般に溶融した樹脂を
ダイスの下端から大気中に射出し、チューブ状のパリソ
ンを形成して、このパリソンをダイスの下方に配置した
金型のキャビティに収納し、キャビティに収納したパリ
ソンに高圧気体を吹き込むようになっている。ところ
が、溶融した樹脂によってパリソンを形成するため、樹
脂の種類や樹脂の温度、周囲の温度によって、パリソン
の自重による垂れ下がり（ドローダウン）の状態が著し
く異なり、成形するパリソンの長さや肉厚に大きなバラ
ツキを生じ、成形不良が発生したり、バリの発生が多く
なって材料の損失が増大し、成形効率が低下する。そこ
で、従来は、パリソンの長さを一定とするために、次の
ような方法をとっていた。

【０００３】図６（Ａ）に示したように、金型１０ａ、
１０ｂを固定したプラテン１２ａ、１２ｂの一方の所定
位置に、発光ダイオード等のランプ１４を取り付け、他
方のランプ１４と対応した位置に光電管１６を取り付け
て、光電管１６によってダイス１８から射出されたパリ
ソン２０の下端を検出し、ダイス１８によるパリソン２
０の射出開始時刻と、光電管１６がパリソン２０の下端
を検出した時刻との差を求め、この時間差をダイスギャ
ップの制御部、またはダイス１８に供給する樹脂の計量
部にフィードバックし、ダイスギャップの調整または樹
脂の計量値を調整して、パリソン長が一定となるように
制御している。

【０００４】また、図６（Ｂ）に示したように、金型１
０ａ、１０ｂの下部にランプ１４と光電管１６とを設
け、光電管１６によってパリソン２０の下端部を検出し
たときに、金型１０ａ、１０ｂの型締動作を開始して、
成形するパリソン２０の長さが一定となるように工夫し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６
（Ａ）、（Ｂ）のいずれの方法においても、パリソン２
０の射出開始から光電管１６がパリソン２０を検出する
までの時間を一定にできたとしても、金型１０ａ、１０
ｂの型閉が終了するまでに時間がかかり、型締動作中に
パリソン２０の動きをフォローしていないため、ドロー
ダウンが激しい樹脂を使用した場合、パリソン２０が千
切れて落下して成形できなかったり、パリソン２０がド
ローダウンにより伸びて成形するパリソン長が大きくな
り、大きなバリが発生するなどして、成形効率の改善を
図ることが困難である。

【０００６】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、ドローダウンの激しい樹脂を使
用した場合にも、適正な成形をすることができるブロー
成形機を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るブロー成形機は、ダイスから射出し
たパリソンを金型のキャビティに導入し、キャビティ内
の前記パリソンに高圧気体を吹き込んで所定の形状に成
形するブロー成形機において、前記ダイスの下方に配置
され、予め定めた長さに達した前記パリソンの下端を支
持するパリソン受と、このパリソン受に取り付けられ、
パリソン受に前記パリソンが接したことを検出するパリ
ソンセンサと、前記ダイスからのパリソンの射出終了を
検出する射出センサと、この射出センサと前記パリソン
センサとの検出信号を受け、両検出信号間の検出時間差
を求めて、この検出時間差を予め定めた基準時間と比較
するとともに、基準時間と検出時間差との偏差に応じ
て、前記ダイスのパリソン射出時間の修正信号を出力す
るパリソン制御装置と、を有することを特徴としてい
る。

【０００８】

【作用】上記の如く構成した本発明は、パリソン受がダ
イスから射出されたパリソンの下端を支持するため、ド
ローダウンの激しい樹脂を使用したとしても、パリソン
が千切れて落下し、成形不能となる事態の発生を防ぐこ
とができ、また成形するパリソン長を一定に保持してバ
リの発生を少なくし、成形効率を向上することができ
る。

【０００９】しかも、パリソン受にパリソンセンサを設
け、ダイスによるパリソンの射出終了とパリソンセンサ
によるパリソン検出との時間差に応じて、ダイスに供給
する樹脂の計量値やパリソンの射出速度、またはダイス
ギャップを修正することにより、パリソンの射出時間を
調整するようにしているため、ドローダウンに応じてパ
リソン長を所定値にする制御が行え、より適切な成形を
することができる。

【００１０】

【実施例】本発明に係るブロー成形機の好ましい実施例
を、添付図面に従って詳説する。図１は、本発明の実施
例に係るブロー成形機の説明図である。

【００１１】図１において、ダイス１８の下方には、パ
リソン受２２が設けてある。このパリソン受２２は、例
えばアルミニウムの板の上面に断熱性を有するフッ素樹
脂等を配置し、パリソン受２２の上に乗ったパリソン２
０が冷却されるのを防止するとともに、上方に反った形
状をしていてパリソン２０がパリソン受２２から落下す
るのを防止している。そして、パリソン受２２の下部に
は、例えば振動検出器からなり、パリソン２０の下端が
パリソン受２２に接触したことを検出するパリソンセン
サ２４が取り付けてある。

【００１２】また、パリソン受２２は、金型１０ａ、１
０ｂを開閉する型締装置の型締フレーム２６に設けた昇
降シリンダ２８によって昇降させられるようになってい
る。すなわち、昇降シリンダ２８のシリンダロッド３０
の先端（上端）には、連結具３２が固定してあり（図２
参照）、この連結具３２にパリソン受２２を支持する支
持部材３４が装着してある。

【００１３】支持部材３４は、円筒状の胴部３６とパリ
ソン受２２を固着した受座３８とからなり、胴部３６が
連結具３２に軸方向移動可能に挿入されているととも
に、胴部の下端部にフランジ（図示せず）が形成してあ
り、支持部材３４が連結具３２から離脱するのを防止し
ている。そして、胴部３６の内部には、圧縮したばね４
０が配置してあり、支持部材３４を上方に押し上げると
ともに、昇降シリンダ２８側からの振動を吸収し、昇降
シリンダ２８側の振動がパリソンセンサ２４に影響する
のを防止している。なお、図２に示した符号４２は、パ
リソンセンサ２４の出力信号を取り出すセンサコードで
ある。

【００１４】一方、ダイス１８は、ハウジング４４の内
部にダイスリップ４６が配置してある。ダイスリップ４
６は、略円錐台形状をなし、下端部が上端部より大径と
なっているとともに、上端部にパリソンコントロールロ
ッド（以下、単にロッドと略称する）４８が接続してあ
る。そして、ダイスリップ４６は、ロッド４８によって
上下動作させられ、ハウジング４４との間に形成したダ
イスギャップ５０の開口度を変化させ、パリソン２０の
肉厚を調整する。

【００１５】すなわち、ロッド４８は、ハウジング４４
の内部に配設した溶融樹脂５２を吐出するためのプラン
ジャ５４と、ハウジング４４の上端部とを貫通し、ロッ
ド４８を介してダイスリップ４６の位置を制御するパリ
ソンコントロールシリンダ５６のピストン５７に接続し
てある。このパリソンコントロールシリンダ５６には、
ギャップ制御器５８によって制御されるサーボ弁６０が
接続してあり、サーボ弁６０がピストン５７の位置を制
御するようになっている。そして、ピストン５７には、
パリソンコントロールシリンダ５６の外部に突出した検
出ロッド６２が固定してあり、検出ロッド６２の先端に
ダイスギャップ５０の開口度を検出するギャップセンサ
６４が取り付けてあって、ギャップセンサ６４の検出信
号がギャップ制御器５８に入力するようになっている。

【００１６】また、ダイス１８には、計量装置６６と射
出シリンダ６８とが接続してある。計量装置６６は、計
量制御器７０により制御され、所定量の溶融樹脂５２を
ダイス１８に供給する。一方、射出シリンダ６８は、射
出シリンダ制御器７２によって制御され、ダイス内のプ
ランジャ５４を駆動して溶融樹脂５２をダイスギャップ
５０から射出し、パリソン２０を形成する。そして、射
出シリンダ６８には、位置検出器等の射出センサ７４が
設けてあり、射出シリンダ６８のストローク量、パリソ
ン２０の射出終了を検出して、検出信号を射出シリンダ
制御器７２に入力するとともに、パリソンセンサ２４の
検出信号とともに、パリソン射出制御装置７６に入力す
るようにようになっている。

【００１７】パリソン射出制御装置７６は、射出センサ
７４とパリソンセンサ２４との検出信号から、詳細を後
述するように、両検出信号の入力してくる時間差を求め
てギャップ制御器５８、計量制御器７０、射出シリンダ
制御器７２に修正信号を出力する。また、パリソン射出
制御装置７６は、パリソンセンサ２４の検出信号を受
け、型締制御器７８に型締開始命令を出力する。この型
締制御器７８は、プラテン１２ａ、１２ｂを取り付けた
型締シリンダ８０ａ、８０ｂを作動し、金型１０ａ、１
０ｂの開閉を行う。なお、ダイス１８の下端付近には、
射出を終了したパリソン２０の上端を挟み、成形品を金
型から取り出すためのプリピンチ刃８２が配設してあ
る。

【００１８】パリソン射出制御装置７６は、図３に示し
たように、一定の周期で信号を出力するタイマ８４、、
パリソンセンサ２４と射出センサ７４との検出信号が入
力するとともに、タイマ８４の出力信号を計数する時間
測定器８６、時間測定器８６が測定した時間を予め定め
た時間と比較する時間判別器８８、時間判別器８８から
信号を受ける計量修正回路９０、射出修正回路９２、ギ
ャップ修正回路９４を有しているとともに、パリソンセ
ンサ２４の検出信号が入力し、型締制御器７８に型締指
令を出力する型締指令器９６が設けてある。

【００１９】上記の如く構成した実施例においては、金
型１０ａ、１０ｂの種類、使用する溶融樹脂５２の種類
等に応じて、従来の経験や試し成形などから求めたダイ
ス１８に供給する溶融樹脂５２の計量値、ダイスギャッ
プ５０、パリソンセンサ２４（溶融樹脂５２）の射出速
度等の初期値が計量制御器７０、ギャップ制御器５８、
射出シリンダ制御器７２に設定される。また、パリソン
射出制御装置７６の時間判別器８８には、基準時間と後
述する判定基準とが設定され、計量修正回路９０、射出
修正回路９２、ギャップ修正回路９４には、予め求めた
修正値が記憶させてある。

【００２０】パリソン射出制御装置７６は、図４のステ
ップ１００のように射出シリンダ制御器７２にパリソン
２０の射出開始指令を出力する。射出シリンダ制御器７
２は、予め設定された、例えば図５（Ａ）の実線に示し
た射出速度曲線に従ってパリソン２０を射出し、またギ
ャップ制御器５８は、予め定められた、例えば図５
（Ｂ）の実線に示した曲線に従って、射出シリンダ６８
のストローク量に応じてダイスギャップ５０を変化させ
ていく。そして、ダイス１８のダイスギャップ５０から
射出されたパリソン２０は、所定長さに達すると、下端
がパリソン受２２に接触し、パリソン受２２を振動させ
る。

【００２１】パリソン受２２が振動すると、この振動が
振動検出器からなるパリソンセンサ２４に検出され、パ
リソンセンサ２４がパリソン検出信号をパリソン射出制
御装置７６の時間測定器８６と型締指令器９６とに入力
する。型締指令器９６は、パリソンセンサ２４から検出
信号が入力してくると、型締制御器７８に型締めを開始
させる信号を出力し、型締制御器７８が型締シリンダ８
０ａ、８０ｂを作動して金型１０ａ、１０ｂの型閉を開
始する。

【００２２】一方、時間測定器８６は、射出センサ７４
からの射出終了検出信号と、パリソンセンサ２４からの
パリソン検出信号とのいずれか一方の検出信号を受ける
と、タイマ８４の出力信号を計数して時間の測定を開始
し、遅れて入力してきたいずれか他方の検出信号を受け
ると、時間の測定を終了して測定した時間を、どちらの
検出信号が先に入力したかの情報とともに時間判別器８
８に送る。

【００２３】時間判別器８８は、先に検出信号を出力し
たセンサの情報と測定時間とを時間測定器８６から受け
ると、パリソンセンサ２４のパリソン検出信号（パリソ
ン２０の下端がパリソン受２２に接触したことの検出信
号）が、ダイス１８によるパリソン２０の射出終了後か
どうかを判断する（ステップ１０２）。そして、時間判
別器８８は、ダイス１８によるパリソン２０の射出終了
がパリソンセンサ２４によるパリソン２０の検出前であ
る場合、時間測定器８６の測定した時間に基づいて、射
出センサ７４による射出終了検出信号出力からパリソン
センサ２４による検出信号出力までの時間ｔ_Aが、予め
定めた第１の基準時間Ｔ₁（例えば１秒）以内かを判断
する（ステップ１０４）。

【００２４】時間判別器８８は、ｔ_A≦Ｔ₁である場
合、計量修正回路９０と射出修正回路９２とギャップ修
正回路９４とに修正不要の信号を出力し、これらの修正
回路が次回のパリソン２０の射出においても、初期の樹
脂計量値、射出速度、ダイスギャップ５０を保持するよ
うに対応する制御器に制御信号を送る。

【００２５】また、時間判別器８８は、ｔ_A＞Ｔ₁であ
る場合、ｔ_Aが第２の基準時間Ｔ₂（例えば３秒）以内
か否かを判断し（ステップ１０６）、ｔ_A＞Ｔ₂ならば
計量修正回路９０に計量値を大きくするように修正要求
信号を出力し、射出修正回路９２、ギャップ修正回路９
４に修正不要の信号を出力する。そこで、計量修正回路
９０は、時間判別器８８の要求に応じて、ダイス１８に
供給する溶融樹脂５２の計量値を大きくして、ダイス１
８のパリソン射出時間を長くし、ｔ_A≦Ｔ₁となるよう
な修正信号（たとえば、初期の計量値がダイス１８の容
量の６０％であった場合、計量値をダイス容量の６５％
にする信号）を計量制御器７０に送る（ステップ１０
８）。そして、パリソン射出制御装置７６は、次の射出
開始の指令を出力し（ステップ１１２）、計量制御器７
０が修正した計量値となるように計量装置６６を制御す
る。

【００２６】一方、時間判別器８８は、ステップ１０６
においてｔ_A≦Ｔ₂である場合、すなわちＴ₁＜ｔ_A≦
Ｔ₂であると、射出修正回路９２に射出速度を小さくす
る修正要求信号を出力し、他の修正回路に修正不要の信
号を出力する。これにより、射出修正回路９２は、ｔ_A
≦Ｔ₁となるように、図５（Ａ）の一点鎖線に示す如
く、射出速度を初期値より小さくするような射出修正信
号を出力する（ステップ１１０）。そして、パリソン射
出制御装置７６は、次の射出開始命令を出力すると（ス
テップ１１２）、射出シリンダ制御器７２が射出修正回
路９２の修正した射出速度で射出シリンダ６８を制御す
る。

【００２７】ところで、パリソンセンサ２４によるパリ
ソン２０の検出がダイス１８からのパリソン射出終了よ
り早い場合、時間判別器８８は、ステップ１０２からス
テップ１１４に進み、パリソンセンサ２４が検出信号を
出力してから射出センサ７４が射出終了検出信号を出力
するまでの時間ｔ_Bが、予め定めた第３の基準時間Ｔ₃
（例えば１秒）以内であるか否かを判断する。そして、
時間判別器８８は、ｔ_B≦Ｔ₃である場合には、ギャッ
プ修正回路９４にダイスギャップ５０を大きくするよう
なギャップ修正要求信号を出力し、計量修正回路９０、
射出修正回路９２に修正不要信号を出力する。

【００２８】ギャップ修正回路９４は、時間判別器８８
から修正要求信号が入力してくると、ダイスギャップ５
０を増大させる修正信号をギャップ制御器５８に出力す
る（ステップ１１６）。そして、パリソン射出制御装置
７６は、次の射出開始命令を出力し、ギャップ制御器５
８がギャップ修正回路９４の修正信号に基づいて、図５
（Ｂ）の破線に示したように、ダイスギャップ５０を大
きくするようにサーボ弁６０を介してパリソンコントロ
ールシリンダ５６を制御し、パリソン２０の肉厚を大き
くしてダイス１８のパリソン射出終了時間を早め、ダイ
ス１８によるパリソン２０の射出終了が、パリソンセン
サ２４によるパリソン２０の検出より早くなるようにす
る。

【００２９】他方、時間判別器８８は、ｔ_B＞Ｔ₃であ
る場合には、ｔ_Bが第４の基準時間Ｔ₄（例えば３秒）
以内であるか否かを判断し（ステップ１１８）、ｔ_B≦
Ｔ₄なら射出修正回路９２に射出速度を速くする修正要
求信号を出力し（ステップ１２０）、ｔ_B＞Ｔ₄ならば
計量修正回路９０に計量値を小さくする修正要求信号を
出力する（ステップ１２２）。

【００３０】射出修正回路９２は、時間判別器８８から
修正要求信号を受けると、射出速度を大きくする修正信
号を射出シリンダ制御器７２に出力し、射出シリンダ制
御器７２が次回の射出の際に、例えば図５（Ａ）の破線
に示したような射出速度となるように射出シリンダ６８
を制御し、ダイス１８によるパリソン２０の射出終了時
間を早め、パリソンセンサ２４が検出信号を出力する前
に射出を終了するようにする。また、計量修正回路９０
は、時間判別器８８から計量値を減少させる修正命令が
入力してくると、パリソンセンサ２４が検出信号を出力
する前にパリソン２０の射出が完了するように、例えば
初期の計量値がダイス容量の６０％であった計量値をダ
イス容量の５５％とする修正信号を計量制御器７０に出
力する。そして、計量制御器７０は、次回の射出する溶
融樹脂５２の計量値を計量修正回路９０によって与えら
れた値となるように計量装置６６を制御する。

【００３１】このように、実施例においては、パリソン
受２２によってダイス１８から射出されたパリソン２０
の下端を支持するようにしたため、パリソン２０のドロ
ーダウンが激しい場合であっても、パリソン２０が千切
れて落下し、成形不能となるような事態の発生を防ぐこ
とができる。また、パリソン受２２がパリソン２０を支
持するため、ある程度の検出誤差があっても、金型１０
ａ、１０ｂによって成形するパリソン２０の長さをほぼ
一定に保持することができ、適正な成形が可能となっ
て、成形品のバリの発生が減少し、成形効率の向上が図
れる。

【００３２】また、実施例においては、パリソン受２２
にパリソンセンサ２４を設けてパリソン２０が所定の長
さに達したこと（パリソン２０の下端がパリソン受２２
に接触したこと）を検出し、パリソンセンサ２４の検出
時刻と、ダイス１８のパリソン射出終了時刻との差を基
準時間と比較し、射出時間を調整するようにしたことに
より、パリソン２０のドローダウンの状態に応じてパリ
ソン長が一定となるように制御することができる。

【００３３】特に、実施例においては、パリソンセンサ
２４の検出時刻と、ダイス１８のパリソン射出時刻との
差を６段階に分け、各段階に応じて溶融樹脂５２の計量
値の修正、射出速度の修正、ダイスギャップ５０の修正
を行っており、パリソン長の制御がより正確に行うこと
ができる。また、実施例においては、パリソン受２２に
フッ素樹脂のような耐熱性の断熱材を用いているため、
パリソン２０のパリソン受２２に接触した部分が冷却さ
れて、成形品の肉厚が部分的に厚くなったり、パリソン
センサ２４に熱的影響が及ぶのを防止することができ
る。しかも、フッ素樹脂を用いているため、パリソン２
０がパリソン受２２にくっつくのを防止することができ
る。

【００３４】なお、図５（Ｂ）に示した一点鎖線は、ダ
イスギャップ５０を小さくしてパリソン２０の射出時間
を長くする場合のダイスギャップ５０の修正例を示した
ものである。また、前記実施例においては、溶融樹脂５
２をダイス１８の内部に蓄えるいわゆるダイ内式ブロー
成形機について説明したが、溶融樹脂５２をダイス１８
の外部に蓄えるいわゆるダイ外式ブロー成形機にも適用
することができる。そして、前記実施例においては、パ
リソンセンサ２４として振動検出器を用いた場合につい
て説明したが、パリソンセンサ２４は差動トランス等を
用いてもよい。さらに、前記実施例においては、パリソ
ンセンサ２４をパリソン受２２の下部に設けた場合につ
いて説明したが、パリソンセンサ２４をパリソン受２２
の上面に設けてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、パリソン受がダイスから射出されたパリソンの下端
を支持するため、ドローダウンの激しい樹脂を使用した
としても、パリソンが千切れて落下し、成形不能となる
事態の発生を防ぐことができ、また成形するパリソン長
を一定に保持してバリの発生を少なくし、成形効率を向
上することができる。

【００３６】しかも、パリソン受にパリソンセンサを設
け、ダイスによるパリソンの射出終了とパリソンセンサ
によるパリソン検出との時間差に応じて、ダイスに供給
する樹脂の計量値やパリソンの射出速度、またはダイス
ギャップを修正することにより、パリソンの射出時間を
調整するようにしているため、ドローダウンに応じてパ
リソン長を所定値にする制御が行え、より適切な成形を
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るブロー成形機の説明図で
ある。

【図２】実施例のパリソン受部の詳細説明図である。

【図３】実施例のパリソン射出制御装置の構成ブロック
図である。

【図４】実施例のパリソン射出制御装置の作用を説明す
るフローチャートである。

【図５】実施例のパリソンの射出時間を調整する方法の
例示であって、（Ａ）パリソンの射出速度の修正による
場合の説明図であり、（Ｂ）はダイスギャップの修正に
よる場合の説明図である。

【図６】従来のパリソン長を制御する方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１８ダイス２０パリソン２２パリソン受２４パリソンセンサ５０ダイスギャップ７４射出センサ７６パリソン射出制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古屋博章山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地宇部興産株式会社宇部樹脂加工機研究所内 (56)参考文献特開昭56−95650（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−104802（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−244523（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−74569（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B29C 49/04 B29B 11/10 B29C 49/28 - 49/42 B29C 49/78,49/80 B29L 22:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイスから射出したパリソンを金型のキ
ャビティに導入し、キャビティ内の前記パリソンに高圧
気体を吹き込んで所定の形状に成形するブロー成形機に
おいて、前記ダイスの下方に配置され、予め定めた長さ
に達した前記パリソンの下端を支持するパリソン受と、
このパリソン受に取り付けられ、パリソン受に前記パリ
ソンが接したことを検出するパリソンセンサと、前記ダ
イスからのパリソンの射出終了を検出する射出センサ
と、この射出センサと前記パリソンセンサとの検出信号
を受け、両検出信号間の検出時間差を求めて、この検出
時間差を予め定めた基準時間と比較するとともに、基準
時間と検出時間差との偏差に応じて、前記ダイスのパリ
ソン射出時間の修正信号を出力するパリソン制御装置
と、を有することを特徴とするブロー成形機。