JP3279448B2 - 射出成形機 - Google Patents
射出成形機Info
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- JP3279448B2 JP3279448B2 JP980495A JP980495A JP3279448B2 JP 3279448 B2 JP3279448 B2 JP 3279448B2 JP 980495 A JP980495 A JP 980495A JP 980495 A JP980495 A JP 980495A JP 3279448 B2 JP3279448 B2 JP 3279448B2
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- pressure
- resin
- injection molding
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/1703—Introducing an auxiliary fluid into the mould
- B29C45/1732—Control circuits therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金型のキャビティ内に
溶融樹脂を射出すると共に、キャビティ内の樹脂中に高
圧ガスを圧入する、中空射出成形の１種であるガス射出
成形が可能な射出成形機に関する。
溶融樹脂を射出すると共に、キャビティ内の樹脂中に高
圧ガスを圧入する、中空射出成形の１種であるガス射出
成形が可能な射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出
し、このキャビティ内の溶融樹脂が固化する前に、溶融
樹脂中に高圧の窒素ガス等の不活性ガスを圧入するガス
射出成形は、樹脂の内部から保圧圧力を樹脂に付与し、
樹脂の表面側をキャビティの内壁面に押し付けるので、
ヒケ等のない良品が成形でき、また、成形品（製品）重
量も軽減できる。
し、このキャビティ内の溶融樹脂が固化する前に、溶融
樹脂中に高圧の窒素ガス等の不活性ガスを圧入するガス
射出成形は、樹脂の内部から保圧圧力を樹脂に付与し、
樹脂の表面側をキャビティの内壁面に押し付けるので、
ヒケ等のない良品が成形でき、また、成形品（製品）重
量も軽減できる。
【０００３】このようなガス射出成形に関しては種々の
提案がなされており、例えば、特開昭６３−１３９７１
６号公報，特開平１−１２８８１４号公報，特公平３−
４７１７１号公報，特開平６−３１２４３１号公報等
に、ガス射出成形に関する技術が開示されている。
提案がなされており、例えば、特開昭６３−１３９７１
６号公報，特開平１−１２８８１４号公報，特公平３−
４７１７１号公報，特開平６−３１２４３１号公報等
に、ガス射出成形に関する技術が開示されている。
【０００４】ところで、従来技術によるガス射出成形に
おいては、マシン（射出成形機）の近傍に、空圧バルブ
ユニットを含む高圧ガス供給装置を配設し、空圧バルブ
ユニットと金型などに形成したガス注入口との間を、エ
ア配管で接続する構成をとっていた。
おいては、マシン（射出成形機）の近傍に、空圧バルブ
ユニットを含む高圧ガス供給装置を配設し、空圧バルブ
ユニットと金型などに形成したガス注入口との間を、エ
ア配管で接続する構成をとっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来技
術においては、空圧バルブユニットを含む高圧ガス供給
装置は、マシンとは独立した外部機器であるとの概念が
強く、斯様な既成概念の結果、ガスを樹脂中に圧入する
ための圧入制御用の切り替え制御弁、および樹脂中から
ガスを排気するための排気制御用の切り替え制御弁を含
む空圧バルブユニットは、マシン本体とは独立してマシ
ンの近傍に配設されていた。
術においては、空圧バルブユニットを含む高圧ガス供給
装置は、マシンとは独立した外部機器であるとの概念が
強く、斯様な既成概念の結果、ガスを樹脂中に圧入する
ための圧入制御用の切り替え制御弁、および樹脂中から
ガスを排気するための排気制御用の切り替え制御弁を含
む空圧バルブユニットは、マシン本体とは独立してマシ
ンの近傍に配設されていた。
【０００６】このため、空圧バルブユニットと金型など
に形成したガス注入口との間を連結する管路が長くな
り、この管路長によってガス圧入制御の応答性が鈍り、
応答性のよいガス圧入制御ができないという問題があっ
た。また、樹脂中からガスを排気するガス排気行程にお
いては、空圧バルブユニットから先の高圧ガスを大気に
逃がす方式をとることが多く、このため、空圧バルブユ
ニットと金型などに形成したガス注入口との間を結ぶ相
当に長い管路中の高圧ガスが総べて無駄になり、ガス消
費量が嵩むという問題もあった。
に形成したガス注入口との間を連結する管路が長くな
り、この管路長によってガス圧入制御の応答性が鈍り、
応答性のよいガス圧入制御ができないという問題があっ
た。また、樹脂中からガスを排気するガス排気行程にお
いては、空圧バルブユニットから先の高圧ガスを大気に
逃がす方式をとることが多く、このため、空圧バルブユ
ニットと金型などに形成したガス注入口との間を結ぶ相
当に長い管路中の高圧ガスが総べて無駄になり、ガス消
費量が嵩むという問題もあった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ガス射出成形が可能な射出成
形機において、ガス圧入制御の応答性を高めることにあ
る。また、本発明の他の目的とするところは、高圧ガス
の無駄な消費を可及的に低減することにある。
その目的とするところは、ガス射出成形が可能な射出成
形機において、ガス圧入制御の応答性を高めることにあ
る。また、本発明の他の目的とするところは、高圧ガス
の無駄な消費を可及的に低減することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出す
ると共に、キャビティ内の樹脂中に高圧ガスを圧入する
ガス射出成形が可能な射出成形機において、ガス注入個
所を金型に設けると共に、高圧ガス供給源からのガスを
樹脂中に圧入するための圧入制御用の切り替え制御弁、
および樹脂中からガスを排気するための排気制御用の切
り替え制御弁を少なくとも含む空圧バルブユニットを、
金型を取り付けるダイプレートに配設した、構成をと
る。
達成するため、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出す
ると共に、キャビティ内の樹脂中に高圧ガスを圧入する
ガス射出成形が可能な射出成形機において、ガス注入個
所を金型に設けると共に、高圧ガス供給源からのガスを
樹脂中に圧入するための圧入制御用の切り替え制御弁、
および樹脂中からガスを排気するための排気制御用の切
り替え制御弁を少なくとも含む空圧バルブユニットを、
金型を取り付けるダイプレートに配設した、構成をと
る。
【０００９】
【作用】空圧バルブユニットをガス注入個所の近傍に配
設しているので、空圧バルブユニットとガス注入個所と
の間の配管が短くなり、よって、切り替え制御弁のオン
／オフやフィードバック制御等に応じて応答性よく高圧
ガスの圧入制御が行え、より一層の良品成形に寄与す
る。また、空圧バルブユニットとガス注入個所との間の
配管長が短いので、ガス排気行程時に空圧バルブユニッ
トから先の高圧ガスを大気に逃がす方式をとっても、無
駄なガス消費量は大幅に低減できる。
設しているので、空圧バルブユニットとガス注入個所と
の間の配管が短くなり、よって、切り替え制御弁のオン
／オフやフィードバック制御等に応じて応答性よく高圧
ガスの圧入制御が行え、より一層の良品成形に寄与す
る。また、空圧バルブユニットとガス注入個所との間の
配管長が短いので、ガス排気行程時に空圧バルブユニッ
トから先の高圧ガスを大気に逃がす方式をとっても、無
駄なガス消費量は大幅に低減できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示した実施例によっ
て説明する。図１は、本発明の１実施例に係る射出成形
機の高圧ガス供給装置の概要を示す説明図である。同図
において、１は空気の取り入れ口、２はフィルタ、３は
ミストセパレータ、４，５は減圧弁、６は窒素ガス発生
器（窒素ガス生成器）、７は流量計、８は絞り弁、９，
１０は逆止弁、１１はガス昇圧機構、１２は電動サーボ
モータ、１３，１４，１５は圧力計、１６，１７はエア
で制御される切り替え制御弁、１８，１９は電磁制御
弁、２０は固定金型２０Ａと可動金型２０Ｂとで構成さ
れる成形用金型、２１は成形用の空間を形作るキャビテ
ィである。
て説明する。図１は、本発明の１実施例に係る射出成形
機の高圧ガス供給装置の概要を示す説明図である。同図
において、１は空気の取り入れ口、２はフィルタ、３は
ミストセパレータ、４，５は減圧弁、６は窒素ガス発生
器（窒素ガス生成器）、７は流量計、８は絞り弁、９，
１０は逆止弁、１１はガス昇圧機構、１２は電動サーボ
モータ、１３，１４，１５は圧力計、１６，１７はエア
で制御される切り替え制御弁、１８，１９は電磁制御
弁、２０は固定金型２０Ａと可動金型２０Ｂとで構成さ
れる成形用金型、２１は成形用の空間を形作るキャビテ
ィである。
【００１１】なお、本実施例においては、高圧窒素ガス
をキャビティ２１内の樹脂中に圧入するためのガス注入
口は成形用金型２０に設けられており、このガス注入口
の近傍、すなわち成形用金型２０を取り付けた後記する
ダイプレートに、切り替え制御弁１６，１７および電磁
制御弁１８，１９で構成される空圧バルブユニット３０
が取り付けられている。
をキャビティ２１内の樹脂中に圧入するためのガス注入
口は成形用金型２０に設けられており、このガス注入口
の近傍、すなわち成形用金型２０を取り付けた後記する
ダイプレートに、切り替え制御弁１６，１７および電磁
制御弁１８，１９で構成される空圧バルブユニット３０
が取り付けられている。
【００１２】図２および図３は、上記空圧バルブユニッ
ト３０の配置を示す図で、図２は射出成形機の簡略化し
た平面図、図３は図２の右側面図である。図２，３にお
いて、３１は高圧ガス供給装置の主体部で、図１の構成
から空圧バルブユニット３０および成形用金型２０を除
いたもので構成されており、この高圧ガス供給装置の主
体部３１は、マシン（射出成形機）のメインフレーム３
２の後方側に配置されている。また、図２に示すよう
に、固定金型２０Ａを取り付けた固定側ダイプレート３
３と、可動金型２０Ｂを取り付けた可動側ダイプレート
３４には、前記空圧バルブユニット３０のユニット半体
３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ取り付けられている。ここ
で、本実施例では空圧バルブユニット３０をユニット半
体３０Ａ，３０Ｂに分離しているが、ユニット半体３０
Ａ，３０Ｂを１つにまとめた空圧バルブユニット３０
を、固定側ダイプレート３３または可動側ダイプレート
３４の何れか一方に取り付けるようにしてもよいことは
勿論である。
ト３０の配置を示す図で、図２は射出成形機の簡略化し
た平面図、図３は図２の右側面図である。図２，３にお
いて、３１は高圧ガス供給装置の主体部で、図１の構成
から空圧バルブユニット３０および成形用金型２０を除
いたもので構成されており、この高圧ガス供給装置の主
体部３１は、マシン（射出成形機）のメインフレーム３
２の後方側に配置されている。また、図２に示すよう
に、固定金型２０Ａを取り付けた固定側ダイプレート３
３と、可動金型２０Ｂを取り付けた可動側ダイプレート
３４には、前記空圧バルブユニット３０のユニット半体
３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ取り付けられている。ここ
で、本実施例では空圧バルブユニット３０をユニット半
体３０Ａ，３０Ｂに分離しているが、ユニット半体３０
Ａ，３０Ｂを１つにまとめた空圧バルブユニット３０
を、固定側ダイプレート３３または可動側ダイプレート
３４の何れか一方に取り付けるようにしてもよいことは
勿論である。
【００１３】そして、図２，３では図示していないが、
高圧ガス供給装置の主体部３１と空圧バルブユニット３
０との間には、図１に示した管路が配置・接続され、ま
た、空圧バルブユニット３０と成形用金型２０のガス注
入口との間にも、図１に示した管路が配置・接続されて
いる。この結果、空圧バルブユニット３０と成形用金型
２０のガス注入口との間の管路長は非常に短いものとな
っている。
高圧ガス供給装置の主体部３１と空圧バルブユニット３
０との間には、図１に示した管路が配置・接続され、ま
た、空圧バルブユニット３０と成形用金型２０のガス注
入口との間にも、図１に示した管路が配置・接続されて
いる。この結果、空圧バルブユニット３０と成形用金型
２０のガス注入口との間の管路長は非常に短いものとな
っている。
【００１４】なお、図２，３において、３５は支持盤
（テールストック）、３６は型締め（型開閉）シリン
ダ、３６ａは型締めシリンダのピストンロッド、３７は
タイバー、３８は射出ユニットであり、これらの構成・
動作は普く公知であるので、その詳細説明はここでは割
愛する。
（テールストック）、３６は型締め（型開閉）シリン
ダ、３６ａは型締めシリンダのピストンロッド、３７は
タイバー、３８は射出ユニットであり、これらの構成・
動作は普く公知であるので、その詳細説明はここでは割
愛する。
【００１５】図１に示す構成において、取り入れ口１よ
り取り入れられた空気は、フィルタ２により塵を除去さ
れ、ミストセパレータ３によって水分や油分を除去され
た後、減圧弁４を介して窒素ガス発生器６に供給され
る。また、ミストセパレータ３からは、減圧弁５を介し
て電磁制御弁１８，１９にも空気が供給される。窒素ガ
ス発生器６では、公知のフィルタ法または吸着法によっ
て、大気から酸素を除去し、窒素ガスを生成して出力す
る。なお、取り入れ口１より取り入れられる大気の圧力
は５ｋｇｆ／ｃｍ2 程度で、本実施例においては、窒素
ガス発生器６から出される窒素ガスの圧力は３ｋｇｆ／
ｃｍ2 程度となるようにされている。
り取り入れられた空気は、フィルタ２により塵を除去さ
れ、ミストセパレータ３によって水分や油分を除去され
た後、減圧弁４を介して窒素ガス発生器６に供給され
る。また、ミストセパレータ３からは、減圧弁５を介し
て電磁制御弁１８，１９にも空気が供給される。窒素ガ
ス発生器６では、公知のフィルタ法または吸着法によっ
て、大気から酸素を除去し、窒素ガスを生成して出力す
る。なお、取り入れ口１より取り入れられる大気の圧力
は５ｋｇｆ／ｃｍ2 程度で、本実施例においては、窒素
ガス発生器６から出される窒素ガスの圧力は３ｋｇｆ／
ｃｍ2 程度となるようにされている。
【００１６】窒素ガス発生器６から出力された窒素ガス
は、流量計７，絞り弁８，逆止弁９を介して、後でその
詳細を説明するガス昇圧機構１１に供給され、電動サー
ボモータ１２で駆動制御されるガス昇圧機構１１によっ
て、キャビティ２１内の樹脂中に圧入する設定圧力まで
昇圧される（圧縮される）。ガス昇圧機構１１から出力
される高圧窒素ガスは、電磁制御弁１８からのエアによ
って制御される切り替え制御弁１６を介して、キャビテ
ィ２１内の図示せぬ樹脂中に圧入（注入）される。ま
た、成形品が固化した後の排ガスのタイミングに至る
と、切り替え制御弁１６は閉じられ、電磁制御弁１９か
らのエアによって制御される切り替え制御弁１７を通し
て、窒素ガスが大気中へ放出される。
は、流量計７，絞り弁８，逆止弁９を介して、後でその
詳細を説明するガス昇圧機構１１に供給され、電動サー
ボモータ１２で駆動制御されるガス昇圧機構１１によっ
て、キャビティ２１内の樹脂中に圧入する設定圧力まで
昇圧される（圧縮される）。ガス昇圧機構１１から出力
される高圧窒素ガスは、電磁制御弁１８からのエアによ
って制御される切り替え制御弁１６を介して、キャビテ
ィ２１内の図示せぬ樹脂中に圧入（注入）される。ま
た、成形品が固化した後の排ガスのタイミングに至る
と、切り替え制御弁１６は閉じられ、電磁制御弁１９か
らのエアによって制御される切り替え制御弁１７を通し
て、窒素ガスが大気中へ放出される。
【００１７】なお本実施例では、成形用金型２０から樹
脂内に高圧窒素ガスを圧入するようにしているが、高圧
窒素ガスの圧入個所（ガス注入口）は、射出メカニズム
のノズル等であっても差し支えなく、このようにノズル
にガス注入口を設けた場合には、固定側ダイプレートや
加熱シリンダ等に前記空圧バルブユニット３０を設置す
るようにされる。
脂内に高圧窒素ガスを圧入するようにしているが、高圧
窒素ガスの圧入個所（ガス注入口）は、射出メカニズム
のノズル等であっても差し支えなく、このようにノズル
にガス注入口を設けた場合には、固定側ダイプレートや
加熱シリンダ等に前記空圧バルブユニット３０を設置す
るようにされる。
【００１８】次に、ガス昇圧機構１１の詳細について説
明する。本実施例では、ガス昇圧機構１１は、２つの第
１のガス圧縮シリンダ２２と、１つの第２のガス圧縮シ
リンダ２３とを含むものとなっており、窒素ガス発生器
６からの窒素ガスは逆止弁９を介して、対となった第１
のガス圧縮シリンダ２２の圧縮用室２２ａへ導入される
ようになっている。また、第１のガス圧縮シリンダ２２
で昇圧（圧縮）された窒素ガスは、逆止弁１０を介して
第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａへ導入さ
れ、第２のガス圧縮シリンダ２３によってさらに昇圧
（圧縮）されるようになっている。
明する。本実施例では、ガス昇圧機構１１は、２つの第
１のガス圧縮シリンダ２２と、１つの第２のガス圧縮シ
リンダ２３とを含むものとなっており、窒素ガス発生器
６からの窒素ガスは逆止弁９を介して、対となった第１
のガス圧縮シリンダ２２の圧縮用室２２ａへ導入される
ようになっている。また、第１のガス圧縮シリンダ２２
で昇圧（圧縮）された窒素ガスは、逆止弁１０を介して
第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａへ導入さ
れ、第２のガス圧縮シリンダ２３によってさらに昇圧
（圧縮）されるようになっている。
【００１９】図１に示すように、電動サーボモータ１２
の出力軸にはプーリ２４が固着されており、このプーリ
２４とプーリ付きナット体２５との間には、タイミング
ベルト２６が掛け渡されており、電動サーボモータ１２
の回転によってプーリ付きナット体２５が回転駆動され
るようになっている。プーリ付きナット体２５は回転可
能であるも軸方向には変位不能であるように保持されて
おり、このプーリ付きナット体２５にボールネジ２７が
螺合されており、プーリ付きナット体２５の回転でボー
ルネジ２７が軸方向に移動するようになっている。つま
り、公知のボールネジ機構で、電動サーボモータ１２の
回転を直線運動に変換する回転→直線運動変換メカニズ
ムが構成されている。
の出力軸にはプーリ２４が固着されており、このプーリ
２４とプーリ付きナット体２５との間には、タイミング
ベルト２６が掛け渡されており、電動サーボモータ１２
の回転によってプーリ付きナット体２５が回転駆動され
るようになっている。プーリ付きナット体２５は回転可
能であるも軸方向には変位不能であるように保持されて
おり、このプーリ付きナット体２５にボールネジ２７が
螺合されており、プーリ付きナット体２５の回転でボー
ルネジ２７が軸方向に移動するようになっている。つま
り、公知のボールネジ機構で、電動サーボモータ１２の
回転を直線運動に変換する回転→直線運動変換メカニズ
ムが構成されている。
【００２０】上記ボールネジ２７には、第２のガス圧縮
シリンダ２３のピストン体２３ｂが必要に応じ適宜連結
機構を介して連結されていると共に、連結部材２８，２
９を介して第１のガス圧縮シリンダ２２のピストン体２
２ｂが連結されている。従って、電動サーボモータ１２
が第１の方向に回転して、ボールネジ２７が図１の矢印
Ａ方向に駆動されると、第１のガス圧縮シリンダ２２の
圧縮用室２２ａ内の窒素ガスは、ピストン体２２ｂによ
って圧縮されて昇圧され、第２のガス圧縮シリンダ２３
の圧縮用室２３ａ内へ逆止弁１０を介して導入される。
本実施例では、第１のガス圧縮シリンダ２２によって、
窒素ガスの圧力を３ｋｇｆ／ｃｍ2 程度から３０ｋｇｆ
／ｃｍ2 程度まで昇圧させるように、構成されている。
シリンダ２３のピストン体２３ｂが必要に応じ適宜連結
機構を介して連結されていると共に、連結部材２８，２
９を介して第１のガス圧縮シリンダ２２のピストン体２
２ｂが連結されている。従って、電動サーボモータ１２
が第１の方向に回転して、ボールネジ２７が図１の矢印
Ａ方向に駆動されると、第１のガス圧縮シリンダ２２の
圧縮用室２２ａ内の窒素ガスは、ピストン体２２ｂによ
って圧縮されて昇圧され、第２のガス圧縮シリンダ２３
の圧縮用室２３ａ内へ逆止弁１０を介して導入される。
本実施例では、第１のガス圧縮シリンダ２２によって、
窒素ガスの圧力を３ｋｇｆ／ｃｍ2 程度から３０ｋｇｆ
／ｃｍ2 程度まで昇圧させるように、構成されている。
【００２１】また、電動サーボモータ１２が第２の方向
に回転して、ボールネジ２７が図１の矢印Ｂ方向に駆動
されると、第１のガス圧縮シリンダ２２から第２のガス
圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａ内へ導入された窒素
ガスは、ピストン体２３ｂによって圧縮されて、さらに
昇圧されるようになっている。本実施例においては、キ
ャビティ２１内の溶融樹脂中には、１００ｋｇｆ／ｃｍ
2 〜２７０ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲の高圧窒素ガスを圧入
することを想定しており、設定値に応じて第２のガス圧
縮シリンダ２３によって窒素ガスが昇圧されるようにな
っている。
に回転して、ボールネジ２７が図１の矢印Ｂ方向に駆動
されると、第１のガス圧縮シリンダ２２から第２のガス
圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａ内へ導入された窒素
ガスは、ピストン体２３ｂによって圧縮されて、さらに
昇圧されるようになっている。本実施例においては、キ
ャビティ２１内の溶融樹脂中には、１００ｋｇｆ／ｃｍ
2 〜２７０ｋｇｆ／ｃｍ2 の範囲の高圧窒素ガスを圧入
することを想定しており、設定値に応じて第２のガス圧
縮シリンダ２３によって窒素ガスが昇圧されるようにな
っている。
【００２２】ここで、圧縮前の圧縮用室２３ａ内のガス
圧の正確な値は、前記圧力計１５で検知可能であり、ま
た、圧縮ストロークは、電動サーボモータ１２に付設し
た図示せぬエンコーダによって常時検知可能であるの
で、ガス射出成形モードによる成形運転時には、これら
の検知情報を取り込んだ図示せぬマシンのシステムコン
トローラは、オペレータが設定したガス射出成形モード
の保圧設定条件（本実施例では、時間軸に沿って多段に
設定可能とされたガス圧力値）に基づき、第２のガス圧
縮シリンダ２３による昇圧動作時には、図示せぬサーボ
アンプを介して電動サーボモータ１２を圧力フィードバ
ック制御する。つまり本実施例では、第２のガス圧縮シ
リンダ２３の圧縮動作前には、圧縮用室２３ａ内のガス
圧と、ピストン体２３ｂの位置情報（電動サーボモータ
１２のエンコーダ情報）に基づく圧縮用室２３ａの容量
とによって、マシンのシステムコントローラは、設定さ
れたガス圧を得るに必要な圧縮ストロークを算出して、
この算出値に基づきサーボアンプを介して電動サーボモ
ータ１２を駆動制御する。この際、電動サーボモータ１
２は、設定ガス圧値から算出される出力トルクと対応す
る駆動電流値をフィードバック制御（電流値フィードバ
ック制御）されるようになっており、これによって圧力
フィードバック制御が達成される。
圧の正確な値は、前記圧力計１５で検知可能であり、ま
た、圧縮ストロークは、電動サーボモータ１２に付設し
た図示せぬエンコーダによって常時検知可能であるの
で、ガス射出成形モードによる成形運転時には、これら
の検知情報を取り込んだ図示せぬマシンのシステムコン
トローラは、オペレータが設定したガス射出成形モード
の保圧設定条件（本実施例では、時間軸に沿って多段に
設定可能とされたガス圧力値）に基づき、第２のガス圧
縮シリンダ２３による昇圧動作時には、図示せぬサーボ
アンプを介して電動サーボモータ１２を圧力フィードバ
ック制御する。つまり本実施例では、第２のガス圧縮シ
リンダ２３の圧縮動作前には、圧縮用室２３ａ内のガス
圧と、ピストン体２３ｂの位置情報（電動サーボモータ
１２のエンコーダ情報）に基づく圧縮用室２３ａの容量
とによって、マシンのシステムコントローラは、設定さ
れたガス圧を得るに必要な圧縮ストロークを算出して、
この算出値に基づきサーボアンプを介して電動サーボモ
ータ１２を駆動制御する。この際、電動サーボモータ１
２は、設定ガス圧値から算出される出力トルクと対応す
る駆動電流値をフィードバック制御（電流値フィードバ
ック制御）されるようになっており、これによって圧力
フィードバック制御が達成される。
【００２３】なお、本実施例では、樹脂中へ圧入する高
圧窒素ガスのガス量の正確な計量は行わず、成形条件の
初期設定時に与えられるキャビティ容積値と、樹脂中へ
圧入開始する際のガス圧設定値とに基づき、圧縮前の圧
縮用室２３ａの容積（ピストン体２３ｂの位置）を、マ
シンのシステムコントローラが予め余裕をもって決定す
るようにしている。そして、樹脂中へのガス圧入時に
は、設定されたガス圧値と実測ガス圧値（ここでは、実
測ガス圧値と対応する実測駆動電流値）とが一致するよ
うに、電流値フィードバック制御によってサーボモータ
１２を駆動するようにしている。こうする所以は、そも
そも樹脂中へのガス圧入は、スクリュー等によってクッ
ション樹脂を介して保圧圧力をかける動作に代替するも
のであり、圧力制御が最も優先すべき制御項目であると
いう観点によるものである。このような制御を行って
も、樹脂中へ圧入される高圧窒素ガスの量は、略安定す
ることが実験によって確認された。
圧窒素ガスのガス量の正確な計量は行わず、成形条件の
初期設定時に与えられるキャビティ容積値と、樹脂中へ
圧入開始する際のガス圧設定値とに基づき、圧縮前の圧
縮用室２３ａの容積（ピストン体２３ｂの位置）を、マ
シンのシステムコントローラが予め余裕をもって決定す
るようにしている。そして、樹脂中へのガス圧入時に
は、設定されたガス圧値と実測ガス圧値（ここでは、実
測ガス圧値と対応する実測駆動電流値）とが一致するよ
うに、電流値フィードバック制御によってサーボモータ
１２を駆動するようにしている。こうする所以は、そも
そも樹脂中へのガス圧入は、スクリュー等によってクッ
ション樹脂を介して保圧圧力をかける動作に代替するも
のであり、圧力制御が最も優先すべき制御項目であると
いう観点によるものである。このような制御を行って
も、樹脂中へ圧入される高圧窒素ガスの量は、略安定す
ることが実験によって確認された。
【００２４】続いて、上述した高圧ガス供給装置によ
る、ガス射出成形モード運転時の動作について説明す
る。１ショット成形サイクルにおける窒素ガスの圧縮動
作前には、切り替え制御弁１６，１７は閉位置をとって
おり、この状態で、窒素ガス発生器６から窒素ガスが、
逆止弁９等を介して第１のガス圧縮シリンダ２２の圧縮
用室２２ａ内に導入される。圧縮用室２２ａ内に所定量
の窒素ガスが貯えられた時点で、サーボモータ１２が駆
動されてボールネジ２７が図１の矢印Ａ方向に移動し、
これによって第１のガス圧縮シリンダ２２のピストン体
２２ｂも矢印Ａ方向に移動して、圧縮用室２２ａ内の窒
素ガスが圧縮・昇圧されて、昇圧された窒素ガスは逆止
弁１０を介して、第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用
室２３ａ内に導入される。
る、ガス射出成形モード運転時の動作について説明す
る。１ショット成形サイクルにおける窒素ガスの圧縮動
作前には、切り替え制御弁１６，１７は閉位置をとって
おり、この状態で、窒素ガス発生器６から窒素ガスが、
逆止弁９等を介して第１のガス圧縮シリンダ２２の圧縮
用室２２ａ内に導入される。圧縮用室２２ａ内に所定量
の窒素ガスが貯えられた時点で、サーボモータ１２が駆
動されてボールネジ２７が図１の矢印Ａ方向に移動し、
これによって第１のガス圧縮シリンダ２２のピストン体
２２ｂも矢印Ａ方向に移動して、圧縮用室２２ａ内の窒
素ガスが圧縮・昇圧されて、昇圧された窒素ガスは逆止
弁１０を介して、第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用
室２３ａ内に導入される。
【００２５】次に、サーボモータ１２が先とは逆方向
に、前記したように電流値フィードバック制御で駆動さ
れ、ボールネジ２７が図１の矢印Ｂ方向に移動する。こ
れによって第２のガス圧縮シリンダ２３のピストン体２
３ｂが矢印Ｂ方向に、所定圧縮ストロークだけ移動し、
第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａ内の窒素
ガスが、圧入開始時の設定圧力値まで高められる。そし
て、キャビティ２１内に溶融樹脂が所定量だけ射出され
たタイミングで、電磁制御弁１８により切り替え制御弁
１６が開放され、キャビティ２１内の溶融樹脂中に所定
設定圧力の高圧窒素ガスが圧入される。ここで、前記し
たように空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の
管路は非常に短いので、極めて応答性よく高圧窒素ガス
は樹脂内に圧入される。
に、前記したように電流値フィードバック制御で駆動さ
れ、ボールネジ２７が図１の矢印Ｂ方向に移動する。こ
れによって第２のガス圧縮シリンダ２３のピストン体２
３ｂが矢印Ｂ方向に、所定圧縮ストロークだけ移動し、
第２のガス圧縮シリンダ２３の圧縮用室２３ａ内の窒素
ガスが、圧入開始時の設定圧力値まで高められる。そし
て、キャビティ２１内に溶融樹脂が所定量だけ射出され
たタイミングで、電磁制御弁１８により切り替え制御弁
１６が開放され、キャビティ２１内の溶融樹脂中に所定
設定圧力の高圧窒素ガスが圧入される。ここで、前記し
たように空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の
管路は非常に短いので、極めて応答性よく高圧窒素ガス
は樹脂内に圧入される。
【００２６】切り替え制御弁１６が開放された後も、サ
ーボモータ１２は電流値フィードバック制御で駆動され
続けており、例えば、ガス圧入行程中のガス圧設定値が
一定値であるならば、圧力が一定値を維持するように
（つまり、これと対応する駆動電流値（トルク値）が一
定となるように）、ピストン体２３ｂを図１の矢印Ｂ方
向に少しづつ移動させて、電流値を監視しながら電流値
フィードバック制御を行う。
ーボモータ１２は電流値フィードバック制御で駆動され
続けており、例えば、ガス圧入行程中のガス圧設定値が
一定値であるならば、圧力が一定値を維持するように
（つまり、これと対応する駆動電流値（トルク値）が一
定となるように）、ピストン体２３ｂを図１の矢印Ｂ方
向に少しづつ移動させて、電流値を監視しながら電流値
フィードバック制御を行う。
【００２７】また、樹脂中へのガス圧入行程のガス圧力
条件が多段設定されていれば、同様に、ガス圧入行程中
の設定条件に従ってガス圧力を可変制御する。例えば、
図４のようなガス圧設定条件である場合には、ガス圧入
開始時から所定秒時ｔ１後には、さらにガス圧をＰ１か
らＰ２まで高めるように、ピストン体２３ｂを図１の矢
印Ｂ方向に移動させつつ、圧力Ｐ２と対応する駆動電流
値（トルク値）となるように、サーボモータ１２による
電流値を監視しながらの電流値フィードバック制御が行
われる。また、ガス圧入開始時から所定秒時ｔ２後に
は、ガス圧をＰ２からＰ３まで下げるように、ピストン
体２３ｂを図１の矢印Ａ方向に移動させつつ、圧力Ｐ３
と対応する駆動電流値（トルク値）となるように、サー
ボモータ１２による電流値を監視しながらの電流値フィ
ードバック制御が行われる。なお図４において、１点鎖
線は圧力計１５によるガス圧力の実測値を示している。
条件が多段設定されていれば、同様に、ガス圧入行程中
の設定条件に従ってガス圧力を可変制御する。例えば、
図４のようなガス圧設定条件である場合には、ガス圧入
開始時から所定秒時ｔ１後には、さらにガス圧をＰ１か
らＰ２まで高めるように、ピストン体２３ｂを図１の矢
印Ｂ方向に移動させつつ、圧力Ｐ２と対応する駆動電流
値（トルク値）となるように、サーボモータ１２による
電流値を監視しながらの電流値フィードバック制御が行
われる。また、ガス圧入開始時から所定秒時ｔ２後に
は、ガス圧をＰ２からＰ３まで下げるように、ピストン
体２３ｂを図１の矢印Ａ方向に移動させつつ、圧力Ｐ３
と対応する駆動電流値（トルク値）となるように、サー
ボモータ１２による電流値を監視しながらの電流値フィ
ードバック制御が行われる。なお図４において、１点鎖
線は圧力計１５によるガス圧力の実測値を示している。
【００２８】このような圧力フィードバック制御を行う
際にも、前記した空圧バルブユニット３０とガス注入口
との間の、前記した管路長の短さが効いてきて、敏感で
応答性のよい圧力フィードバック制御に大いに寄与す
る。
際にも、前記した空圧バルブユニット３０とガス注入口
との間の、前記した管路長の短さが効いてきて、敏感で
応答性のよい圧力フィードバック制御に大いに寄与す
る。
【００２９】この後、キャビティ２１内の樹脂が固化し
た時点で、ピストン体２３ｂを図１の矢印Ａ方向に急速
に駆動して圧縮用室２３ａ内を減圧し、樹脂中や管路中
の高圧窒素ガスを圧縮用室２３ａ内に回収する。然る
後、電磁制御弁１８により切り替え制御弁１６を閉じ、
次に、電磁制御弁１９により切り替え制御弁１７を短時
間だけ開放させて、大気圧よりもなお相当に高圧である
樹脂中の窒素ガスや短い管路中（空圧バルブユニット３
０とガス注入口との間の管路中）の窒素ガスを放出す
る。したがって、ガス排気行程の前に高圧ガスを高圧ガ
ス供給源（第２のガス圧縮シリンダ２３）に回収するこ
とと、空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の管
路長が短いこととが相俟って、高圧窒素ガスの無駄な消
費を可及的に低減でき、ランニングコストを大幅に下げ
ることが可能となる。なお、ガス排気行程の前に高圧ガ
スの回収を行わなくても、空圧バルブユニット３０とガ
ス注入口との間の管路長が短いので、従来よりも高圧窒
素ガスの無駄な消費を大幅に低減できることは言うまで
もない。
た時点で、ピストン体２３ｂを図１の矢印Ａ方向に急速
に駆動して圧縮用室２３ａ内を減圧し、樹脂中や管路中
の高圧窒素ガスを圧縮用室２３ａ内に回収する。然る
後、電磁制御弁１８により切り替え制御弁１６を閉じ、
次に、電磁制御弁１９により切り替え制御弁１７を短時
間だけ開放させて、大気圧よりもなお相当に高圧である
樹脂中の窒素ガスや短い管路中（空圧バルブユニット３
０とガス注入口との間の管路中）の窒素ガスを放出す
る。したがって、ガス排気行程の前に高圧ガスを高圧ガ
ス供給源（第２のガス圧縮シリンダ２３）に回収するこ
とと、空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の管
路長が短いこととが相俟って、高圧窒素ガスの無駄な消
費を可及的に低減でき、ランニングコストを大幅に下げ
ることが可能となる。なお、ガス排気行程の前に高圧ガ
スの回収を行わなくても、空圧バルブユニット３０とガ
ス注入口との間の管路長が短いので、従来よりも高圧窒
素ガスの無駄な消費を大幅に低減できることは言うまで
もない。
【００３０】以上の動作で、１ショット成形サイクルに
おける高圧ガス供給装置の動作が終了する。
おける高圧ガス供給装置の動作が終了する。
【００３１】以上のように本実施例によれば、空圧バル
ブユニット３０をガス注入口の近傍に配設しているの
で、空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の配管
が短くなり、よって、切り替え制御弁のオン／オフや圧
力フィードバック制御に応じて応答性よく高圧ガスの圧
入制御が行え、より一層の良品成形に寄与する。また、
空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の配管長が
短いので、ガス排気行程時に空圧バルブユニット３０か
ら先の高圧ガスを大気に逃がす方式をとっても、無駄な
ガス消費量は大幅に低減できる。
ブユニット３０をガス注入口の近傍に配設しているの
で、空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の配管
が短くなり、よって、切り替え制御弁のオン／オフや圧
力フィードバック制御に応じて応答性よく高圧ガスの圧
入制御が行え、より一層の良品成形に寄与する。また、
空圧バルブユニット３０とガス注入口との間の配管長が
短いので、ガス排気行程時に空圧バルブユニット３０か
ら先の高圧ガスを大気に逃がす方式をとっても、無駄な
ガス消費量は大幅に低減できる。
【００３２】また、本実施例によれば、窒素ガスを２段
階に昇圧するので、容易に必要とする高圧を得ることが
できると共に、ガス昇圧機構をコンパクトで安価なもの
になし得る。よって、個々の射出成形機にガス昇圧機構
を付設しても、スペースファクターがよくなり、工場内
のレイアウトもスッキリしたものとなる。また、可変容
量式のガス圧縮シリンダによって、必要充分な分量の高
圧ガスを１ショット毎に得ることができるので、高圧ガ
スは小容量で済み、法的な規制も少なくなって管理・運
用が簡易となる。
階に昇圧するので、容易に必要とする高圧を得ることが
できると共に、ガス昇圧機構をコンパクトで安価なもの
になし得る。よって、個々の射出成形機にガス昇圧機構
を付設しても、スペースファクターがよくなり、工場内
のレイアウトもスッキリしたものとなる。また、可変容
量式のガス圧縮シリンダによって、必要充分な分量の高
圧ガスを１ショット毎に得ることができるので、高圧ガ
スは小容量で済み、法的な規制も少なくなって管理・運
用が簡易となる。
【００３３】また、本実施例によれば、昇圧の駆動源と
して電動サーボモータを用いて、少なくとも樹脂中への
ガス圧入時にはこれを圧力フィードバック制御するよう
にしているので、ガス圧入行程のガス圧力を設定条件に
一致するように制御でき、したがって、ガス圧による保
圧制御が精緻に行え、良品成形に大いに寄与する。
して電動サーボモータを用いて、少なくとも樹脂中への
ガス圧入時にはこれを圧力フィードバック制御するよう
にしているので、ガス圧入行程のガス圧力を設定条件に
一致するように制御でき、したがって、ガス圧による保
圧制御が精緻に行え、良品成形に大いに寄与する。
【００３４】以上本発明を図示した実施例によって説明
したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能であることは言うまでもなく、例えば、
空圧バルブユニット中のバルブは、電磁制御される２つ
の切り替え制御弁のみで構成できることは、当業者には
自明である。
したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能であることは言うまでもなく、例えば、
空圧バルブユニット中のバルブは、電磁制御される２つ
の切り替え制御弁のみで構成できることは、当業者には
自明である。
【００３５】
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、ガス射出
成形が可能な射出成形機において、ガス圧入制御の応答
性を良好なものになし得、さらに、高圧ガスの無駄な消
費を可及的に低減できるという、顕著な効果を奏する。
成形が可能な射出成形機において、ガス圧入制御の応答
性を良好なものになし得、さらに、高圧ガスの無駄な消
費を可及的に低減できるという、顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る射出成形機の高圧ガス
供給装置の概要を示す説明図である。
供給装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明の１実施例に係る射出成形機の簡略化し
た平面図である。
た平面図である。
【図３】図２の右側面図である。
【図４】本発明の１実施例に係る射出成形機における、
ガス圧入行程時のガス圧力設定条件の１例を示す説明図
である。
ガス圧入行程時のガス圧力設定条件の１例を示す説明図
である。
１ 空気の取り入れ口 ２ フィルタ ３ ミストセパレータ ４，５ 減圧弁 ６ 窒素ガス発生器（窒素ガス生成器） ７ 流量計 ８ 絞り弁 ９，１０ 逆止弁 １１ ガス昇圧機構 １２ 電動サーボモータ １３，１４，１５ 圧力計 １６，１７ 切り替え制御弁 １８，１９ 電磁制御弁 ２０ 成形用金型 ２０Ａ 固定金型 ２０Ｂ 可動金型 ２１ キャビティ ２２ 第１のガス圧縮シリンダ ２２ａ 圧縮用室 ２２ｂ ピストン体 ２３ 第２のガス圧縮シリンダ ２３ａ 圧縮用室 ２３ｂ ピストン体 ２４ プーリ ２５ プーリ付きナット体 ２６ タイミングベルト ２７ ボールネジ ３０ 空圧バルブユニット ３０Ａ，３０Ｂ 空圧バルブユニットのユニット半体 ３１ 高圧ガス供給装置の主体部 ３３ 固定側ダイプレート ３４ 可動側ダイプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−312431（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−170521（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/84
Claims (2)
- 【請求項１】 金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出す
ると共に、キャビティ内の樹脂中に高圧ガスを圧入する
ガス射出成形が可能な射出成形機において、 ガス注入個所を金型に設けると共に、高圧ガス供給源か
らのガスを樹脂中に圧入するための圧入制御用の切り替
え制御弁、および樹脂中からガスを排気するための排気
制御用の切り替え制御弁を少なくとも含む空圧バルブユ
ニットを、金型を取り付けるダイプレートに配設したこ
とを特徴とする射出成形機。 - 【請求項２】 請求項１記載において、 前記空圧バルブユニットは、固定側ダイプレートと可動
側ダイプレートとに分けて配設されたことを特徴とする
射出成形機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP980495A JP3279448B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 射出成形機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP980495A JP3279448B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 射出成形機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197562A JPH08197562A (ja) | 1996-08-06 |
| JP3279448B2 true JP3279448B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=11730381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP980495A Expired - Fee Related JP3279448B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | 射出成形機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279448B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103707478B (zh) * | 2013-12-13 | 2017-01-25 | 宁波明佳汽车内饰有限公司 | 微发泡制备汽车门内饰板或内饰柱材料的方法 |
| CN108159785A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 安徽蓝清源环境科技有限公司 | 一种高效智能废气处理*** |
-
1995
- 1995-01-25 JP JP980495A patent/JP3279448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08197562A (ja) | 1996-08-06 |
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