JP2019018358A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】パージ動作により排出された樹脂材料を適切なタイミングで取り出すことができる射出成形機を提供する。
【解決手段】射出成形機１は、制御部４０が、射出シリンダ１１内の樹脂材料を排出するパージ動作を実行するよう駆動部１３を制御する。そして、射出成形機１は、パージ動作による樹脂材料の排出量としてパージ動作回数を取得するとともに、パージ動作回数が報知しきい値以上となったとき樹脂材料の取り出しを報知するように構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、パージ機能を備えた射出成形機に関する。

射出成形機には、樹脂材料の交換などの際に、射出シリンダ内に残留した樹脂材料を排出するパージ機能が備えられている。例えば、特許文献１に開示されている射出成形機は、パージ動作を所定の時間間隔で繰り返し行い、パージ動作における単位時間あたりの樹脂の可塑化量に関する可塑化量指標が、設定された目標可塑化量指標と略一致するようにパージ動作の動作態様を調整する。このようにすることで、樹脂の熱劣化を防止し、生産効率の向上を目指している。

特開２０１６−１９３５７４号公報

パージ動作によって排出された樹脂材料は、射出成形機内部の排出場所などに堆積され、作業者が目視によって堆積量を確認することにより適宜射出成形機から外部へ取り出している。また、例えば、縦方向に金型を開閉しかつ横方向から金型に射出する構成（縦型締横射出構成）の射出成形機などでは、表示操作ユニットの位置から排出場所が容易に視認できない場合がある。そのような場合、作業者がパージ動作を数えてある程度の回数となると排出場所が見える所に移動して確認する。しかしながら、作業者の休憩や交代などによりパージ動作の回数を忘れてしまったり数え間違えてしまったりすることがあり、適切なタイミングで排出された樹脂材料を取り出すことができない場合があった。

そこで、本発明は、パージ動作により排出された樹脂材料を適切なタイミングで取り出すことができる射出成形機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る射出成形機は、射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有する射出成形機であって、前記制御部が、前記射出シリンダ内の樹脂材料を排出するパージ動作を実行するよう前記駆動部を制御し、かつ、パージ動作による樹脂材料の排出量を取得するとともに前記排出量が報知しきい値以上となったとき樹脂材料の取り出しを報知するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、パージ動作による樹脂材料の排出量を取得するとともに前記排出量が報知しきい値以上となったとき樹脂材料の取り出しを報知するので、作業者が樹脂材料の排出量を意識することなく、樹脂材料を取り出すべきタイミングを知ることができる。

本発明においては、報知しきい値として、報知を開始するパージ動作回数が設定され、制御部が、排出量として、実行したパージ動作回数を取得するように構成されていることが好ましい。パージ動作は、射出動作と同様のスクリューを前進させる動作を含み、このような動作は樹脂材料の排出量と関連性を有するので、実行したパージ動作回数を樹脂材料の排出量とみなすことができる。そのため、実行したパージ動作回数を取得し、報知しきい値と比較することにより簡易な構成で報知をすることができる。

本発明においては、報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の体積が設定され、制御部が、排出量として、排出した樹脂材料の体積を取得するように構成されていることが好ましい。パージ動作は、射出動作と同様のスクリューを前進させる動作を含み、例えば、射出シリンダの内径およびスクリューの移動距離などの既知のパラメータを用いて排出した樹脂材料の体積を取得することができる。そのため、樹脂材料の体積を容易に取得することができ、簡易な構成で報知をすることができる。

本発明においては、報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の重量が設定され、制御部が、排出量として、排出した樹脂材料の重量を取得するように構成されていることが好ましい。パージ動作は、射出動作と同様のスクリューを前進させる動作を含み、例えば、射出シリンダの内径、スクリューの移動距離および樹脂材料の比重などの既知のパラメータを用いて排出した樹脂材料の重量を取得することができる。そのため、樹脂材料の体積を容易に取得することができ、簡易な構成で報知をすることができる。または、重量センサを用いて重量を取得してもよい。このようにすることで、精度よく重量を取得することができ、より精度のよい報知が可能となる。

本発明においては、操作部をさらに有し、制御部が、操作部に報知を停止する操作が入力されたとき報知を停止し、取得した排出量をリセットするように構成されていることが好ましい。このようにすることで、報知の停止と次の排出量の取得準備を同時に行うことができる。

本発明においては、制御部が、排出量が報知しきい値以上のとき樹脂材料の取り出しを報知するとともに、報知中はパージ動作の実行を規制するように構成されていることが好ましい。このようにすることで、報知中にさらなるパージ動作が実行されてしまうことを規制することができる。

本発明によれば、適切なタイミングでパージ動作により排出された樹脂材料を取り出すことができる。

本発明の一実施形態に係る射出成形機の側面図である。 図１の射出成形機の正面図である。 図１の射出成形機の平面図である。 図１の射出成形機の概略機能ブロック図である。 パージ設定画面の一例を示す図である。 報知画面の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る射出成形機について、図１〜図６を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の側面図であり、図２は正面図であり、図３は平面図である。図４は、図１の射出成形機の概略機能ブロック図である。図５は、パージ設定画面の一例を示す図であり、図６は、報知画面の一例を示す図である。

本実施形態に係る射出成形機１は、縦型締横射出構成を有している。射出成形機１は、図示しない可動金型および図示しない固定金型を当接させることで形成されるキャビティに溶融した樹脂材料を射出注入し、冷却固形化することで成形品を得るものである。射出成形機１は、機台５上に、樹脂材料を射出するための射出ユニット１０と、可動金型を固定金型に当接させ、型締力を発生させて型締を行うための型締ユニット２０と、表示操作ユニット３０と、を有している。

射出ユニット１０は、射出シリンダ１１と、射出シリンダ１１内に収容されたスクリュー１２と、射出シリンダ１１内でスクリュー１２を回転および前後進させる電動モータなどからなる駆動部１３と、を有している。駆動部１３は、後述する制御部４０に接続されており、制御部４０からの制御信号に応じて動作する。

型締ユニット２０は、可動金型を固定する図示しない可動ダイプレートと、複数の固定金型を載置して固定し、回転することにより順次可動金型と対向する位置まで搬送するロータリーテーブル２１と、動作中に作業者が可動部分に手などを触れないようにするための防護壁２２と、金型の開閉および製品取り出しのための図示しないアクチュエータと、を有している。

表示操作ユニット３０は、射出成形機１に係る情報を表示する表示部３１と、操作を入力するため操作部３２と、を有している。表示部３１および操作部３２は、後述する制御部４０に接続されている。表示部３１は、制御部４０からの制御信号に基づき、表示領域に各種画面を表示する。また、表示部３１は、アラーム音を発する図示しないブザーを備えている。操作部３２は、複数のキーを備えており、各キーに入力された操作に応じた信号を制御部４０に送信する。なお、表示操作ユニット３０は、操作部３２としてタッチパネルを備え、表示部３１に表示領域に重ねられたタッチパネルとそこに表示したアイコンとを組み合わせて構成したソフトウェアスイッチを有していてもよい。

また、射出成形機１は、全体の動作を司る制御部４０を有している。制御部４０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種Ｉ／Ｏインタフェースなどを有する組み込み機器用のマイクロコンピュータを有して構成されている。制御部４０は、型閉工程、射出工程、型開工程および製品取り出し工程などの各工程において、射出ユニット１０の駆動部１３や型締ユニット２０の図示しないアクチュエータなどの各駆動装置の動作を制御する。

制御部４０は、射出ユニット１０の駆動部１３を制御して、射出シリンダ１１から樹脂材料を排出するパージ動作を行う。本実施形態においてパージ動作とは次の動作をいう。すなわち、射出シリンダ１１のノズル１１ａが金型から離れるように射出ユニット１０を後退させる。この状態で、計量と同様にスクリュー１２を回転させて後退させる動作（「可塑化」）およびスクリュー１２を前進させる動作（「射出」）を組み合わせた動作のことをいう。また、空打もパージ動作に含まれる。「空打」とは、射出シリンダ１１内に樹脂材料を供給せず、射出シリンダ１１内でスクリュー１２を後退および前進させる動作である。パージ動作は、射出動作と同様のスクリュー１２を前進させる動作を含み、このような動作は樹脂材料の排出量と関連性を有するので、実行したパージ動作の回数を樹脂材料の排出量とすることができる。なお、パージ動作実行時、機台５上面におけるノズル１１ａの下方には、樹脂材料の受け皿などが載置されている。図５に示すパージ動作設定画面５０において、「射出」および「可塑化」、ならびに「空打」に係る各パラメータが設定される。

図５に、射出成形機１におけるパージ動作設定画面の一例を示す。このパージ動作設定画面５０は、表示操作ユニット３０の表示部３１に表示される。パージ動作設定画面５０は、パージ材除去カウンタエリア５１と、自動パージエリア５６とを有している。

パージ材除去カウンタエリア５１は、報知しきい値入力部５２と、実行回数値表示部５３と、を有している。報知しきい値入力部５２には、パージ動作により射出シリンダ１１から排出された樹脂材料（以下「パージ材」という）を射出成形機１内から取り出す旨の報知を開始するパージ動作回数（以下「報知しきい値Ｓ」という）が入力される。実行回数値表示部５３は、実行したパージ動作回数（以下「実行回数値Ｊ」という）を表示する。実行回数値Ｊは、制御部４０によって計数され、パージ動作を１回実行する毎に数値が１増加し、上記報知を停止する操作やリセット操作などによって０に戻る。制御部４０は、計数した実行回数値Ｊが、報知しきい値Ｓと同じかまたはそれより大きいとき、報知条件を満たしたものとして表示部３１に制御信号を送信してアラーム音を発し、樹脂材料を射出成形機１から取り出す必要があることを作業者に知らせる。そして、制御部４０は、操作部３２の所定のキーが操作されると、報知を停止する操作が入力されたものとして、表示部３１に制御信号を送信してアラーム音を停止し、実行回数値Ｊを０に戻す。

自動パージエリア５６は、「射出」、「可塑化」および「空打」に対応する縦の列に各動作に係る設定値（位置、速度、回転速度、圧力）が入力され、「実測値」に対応する縦の列に各動作に係る実測値（位置、速度、回転速度、圧力）が表示される。また、自動パージエリア５６は、第１パージ動作回数値入力部５７、第２パージ動作回数値入力部５８、および自動実行回数値表示部５９を有している。第１パージ動作回数値入力部５７には、１回の自動パージ動作において「可塑化」および「射出」の組み合わせからなるパージ動作（以下「第１パージ動作」という）を実行する回数が入力される。第２パージ動作回数値入力部５８には、１回の自動パージ動作において「空打」からなるパージ動作（以下「第２パージ動作」という）を実行する回数が入力される。自動実行回数値表示部５９は、自動パージ動作開始時に数値が０にリセットされ、自動パージ動作において第１パージ動作または第２パージ動作を１回実行する毎に数値が１増加する。自動パージ動作が実行されると、第１パージ動作回数値入力部５７に入力された回数の第１パージ動作を実行し、第２パージ動作回数値入力部５８に入力された回数の第２パージ動作を実行する。このとき、自動実行回数値表示部５９には、第１パージ動作および第２パージ動作の合計回数が表示される。

次に、上述した本実施形態の射出成形機１における本発明に係る動作の一例について説明する。

作業者は、射出成形機１において図５に示すパージ動作設定画面５０を表示する。そして、報知しきい値入力部５２に、報知しきい値Ｓ（例えば１５）を入力する。そして、作業者は、同画面における自動パージ動作に係る設定値を入力し、その際、第１パージ動作回数値入力部５７に第１パージ動作の実行回数（例えば、８）を入力し、第２パージ動作回数値入力部５８に第２パージ動作の実行回数（例えば、５）を入力する。

そして、作業者は、射出成形機１において射出成形動作を実行するとともに、例えば、樹脂材料の交換の際に自動パージ動作を実行し、また、必要に応じて個別の手動パージ動作を実行する。射出成形機１では、実行したパージ動作の回数である実行回数値Ｊを計数して取得し、報知しきい値入力部５２に入力された報知しきい値Ｓと比較する。

比較の結果、実行回数値Ｊが報知しきい値Ｓより小さければ、射出成形機１は報知を行わない。実行回数値Ｊが報知しきい値Ｓ以上であれば、射出成形機１はアラーム音を発してパージ材を取り出す旨の報知を行う。また、アラーム音と同時に表示部３１に図６に示すような報知画面６０を表示するようにしてもよい。また、報知中でも射出成形機１は動作継続可能であるが、報知中はパージ動作の実行を規制するように構成されていてもよい。このようにすることで、報知中にさらなるパージ動作が実行されてしまうことを規制することができる。

そして、操作部３２が備えるキーのうち報知を停止するキーとして割り当てられたものを作業者が操作すると、アラーム音を停止し報知画面６０を消去して、報知を停止するとともに、実行回数値Ｊを０に戻す。そして、新たに実行回数値Ｊの計数を開始して、以降同様の動作を行う。

以上より、本実施形態の射出成形機１によれば、パージ動作による樹脂材料の排出量として実行したパージ動作回数（実行回数値Ｊ）を計数して取得するとともに、排出量としての実行回数値Ｊが報知しきい値Ｓ以上となったとき樹脂材料の取り出しを報知する。このようにしたことから、作業者が樹脂材料の排出量を意識することなく、樹脂材料を取り出すべきタイミングを知ることができる。

また、報知しきい値として、報知を開始するパージ動作回数である報知しきい値Ｓが設定され、排出量として、実行したパージ動作回数である実行回数値Ｊを取得するように構成されている。パージ動作は、射出動作と同様のスクリューを前進させる動作を含み、このような動作は樹脂材料の排出量と関連性を有するので、実行したパージ動作回数を樹脂材料の排出量とすることができる。そのため、実行したパージ動作回数を計数して取得し、報知しきい値と比較することにより簡易な構成で報知をすることができる。

また、操作部３２に報知を停止する操作が入力されたとき報知を停止し、取得した排出量としての実行回数値Ｊをリセットするように構成されている。このようにすることで、報知の停止と次の排出量の取得準備を同時に行うことができる。

上述した実施形態では、報知しきい値Ｓとして、報知を開始するパージ動作回数が設定され、制御部４０が、樹脂材料の排出量として、実行したパージ動作回数である実行回数値Ｊを計数して取得するように構成されていたが、これに限定するものではない。

例えば、報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の体積が設定され、制御部４０が、樹脂材料の排出量として、排出した樹脂材料の体積を取得するように構成されていてもよい。パージ動作は、射出動作と同様のスクリュー１２を前進させる動作を含み、例えば、射出シリンダ１１の内径およびスクリュー１２の移動距離などの既知のパラメータを用いて排出した樹脂材料の体積を計算して取得することができる。そのため、樹脂材料の体積を容易に取得することができ、簡易な構成で報知をすることができる。

または、報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の重量が設定され、制御部４０が、樹脂材料の排出量として、排出した樹脂材料の重量を取得するように構成されていてもよい。パージ動作は、射出動作と同様のスクリュー１２を前進させる動作を含み、例えば、射出シリンダ１１の内径、スクリュー１２の移動距離および樹脂材料の比重などの既知のパラメータを用いて排出した樹脂材料の重量を計算して取得することができる。そのため、樹脂材料の体積を容易に取得することができ、簡易な構成で報知をすることができる。または、重量センサを用いて重量を測定して取得してもよい。このようにすることで、精度よく重量を取得することができ、より精度のよい報知が可能となる。

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１…射出成形機、５…機台、１０…射出ユニット、１１…射出シリンダ、１１ａ…ノズル、１２…スクリュー、１３…駆動部、２０…型締ユニット、２１…ロータリーテーブル、２２…防護壁、３０…表示操作ユニット、３１…表示部、３２…操作部、４０…制御部、５０…パージ動作設定画面、５１…パージ材除去カウンタエリア、５２…報知しきい値入力部、５３…実行回数値表示部、５６…自動パージエリア、５７…第１パージ動作回数値入力部、５８…第２パージ動作回数値入力部、５９…自動実行回数値表示部、６０…報知画面、Ｊ…実行回数値、Ｓ…報知しきい値

Claims (6)

1. 射出シリンダと、前記射出シリンダ内に収容されたスクリューと、前記射出シリンダ内で前記スクリューを回転および前後進させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を有する射出成形機であって、
   前記制御部が、前記射出シリンダ内の樹脂材料を排出するパージ動作を実行するよう前記駆動部を制御し、かつ、パージ動作による樹脂材料の排出量を取得するとともに前記排出量が報知しきい値以上となったとき樹脂材料の取り出しを報知するように構成されていることを特徴とする射出成形機。
2. 前記報知しきい値として、報知を開始するパージ動作回数が設定され、
   前記制御部が、前記排出量として、実行したパージ動作回数を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の体積が設定され、
   前記制御部が、前記排出量として、排出した樹脂材料の体積を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
4. 前記報知しきい値として、報知を開始する樹脂材料の重量が設定され、
   前記制御部が、前記排出量として、排出した樹脂材料の重量を取得するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
5. 操作部をさらに有し、
   前記制御部が、前記操作部に前記報知を停止する操作が入力されたとき前記報知を停止し、取得した前記排出量をリセットするように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の射出成形機。
6. 前記制御部が、前記排出量が前記報知しきい値以上のとき樹脂材料の取り出しを報知するとともに、報知中はパージ動作の実行を規制するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の射出成形機。

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