写真1
図1 型締正面構造図
図2 型締スライドサーボ トルク−回転数波形
2. 特 徴 1. はじめに
基本仕様
①対象製品 100〜150㏄
飲むヨーグルト・化粧品等
②最小成形サイクル:10秒
③型締方法:3本タイバ方式
④型締力:150KN
⑤金型寸法:幅740mm×厚み190mm×高さ300mm
⑥デーライト:190〜300mm
⑦スライドストローク:850mm
株式会社 タハラ 〒134-0081 東京都江戸川区北葛西 1-17-22 Tel.03-3680-2131 Fax.03-3686-3439 Tahara Machinery Ltd.
製品・技術紹介
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プラスチック容器の小物製品は生産性向上のため、多頭 機でのハイサイクル化が求められてきている。当社は今後、
小型製品の需要が増えることを考え、高生産性・高品質の 製品が得られるよう、高速成形のための型締と、ばらつき の少ない多頭ヘッドに注力し、8頭電動ブロー成形機(型 締力150KN、ダブルステーション)を開発した。本稿で は、8頭電動成形機の概要と型締、ヘッド、取出装置など の開発内容について紹介する。
8頭成形用として、型締装置は高速動作・高剛性である こと、ヘッドは小型・パリソンの均一化・滞留時間を短く し、メンテナンスが容易であること、取出装置は取出方向 などを開発の重要課題と位置づけ電動成形機を開発した。
写真1に本装置の外観を示す。
(1)軽量化
当社の150KNの型締装置は、金型幅600mmの型 締はすでに多くの納入実績がある。本成形機の型締は、
これに比べ金型幅が740mmと更に大きいため、単なるス ケールアップでなく、プラテン厚さやリブの配置、高さなど の検討を行い、軽量化することと剛性と強度を両立する必 要がある。今回の型締についてFEM解析を行い、リブの 配置や高さを適正化することで、最大変位を約0.038mm に抑えることが出来た。
(2)スライド高速化
ダブルステーションのスライド機構は「図1」に示す通り 安全性を考えクランク式としている。
型締スライドストロークは850mm、型締の移動部重量 は金型を入れて2200kgとして当社サーボ計算プログラ ムで計算した結果は1.59secとなった。実機では、加減 速時間やパラメータ最適化・指令信号の最適化などで、下 記トルク・回転数波形の通り、実測−行き側1.16sec・戻 り側1.04secの動作時間となり、計算結果より早めるこ とができた。
図3 8頭ヘッド本体部、流路モデル
写真2 多条スパイラルマンドレル
3. 主仕様
押出機仕様 スクリュ径 スクリュ回転数 最大押出量
ヒータ容量 温調点数 ヘッド仕様 型式
ヘッドピッチ ダイ外径 ヒータ容量 温調点数 型締仕様 型式 型締力 デーライト 型締開閉 ストローク 型締スライド ストローク 金型寸法 打込方式 打込力 その他 生産数 総電気容量 本装置寸法 機械総重量
90mm
10〜80rpm 190kg/h 55kw
6点
(フィードボックス1点・バレル5点)
マンドレル式8頭クロスヘッド 85mm
35mm 18.98kw 30点
タイバーレス方式 150KN 300mm 110mm 850mm
幅740mm× 厚み190mm
× 高さ300mm 8頭 ×2 単独打込 6.5KN
サイクル10秒として、5760本/h 約137kw
幅5620mm× 高さ3235mm
× 奥行き5280mm 25.8ton
押出機モータ
18.6kw 表 1
4. おわりに
製品・技術紹介
又、これらの各動作の最適化後、型開閉とスライドをラッ プ動作させることで、2.80secとなり計画値(3.0se c)を短縮させることができた。
(3)8頭ヘッド パリソンの均一化
当社の8頭ヘッドは、客先の要求される仕様(樹脂特性な ど)に応じ、受注機毎に最適な流路デザインを設計・製作 している。
ヘッド本体部の分岐方法は、「図3」の流路モデルのように 逆トーナメント方式(1本→2本→4本→8本)を採用した。
この方式により、ヘッド構造の簡素化の実現と、8本の安 定した高品質のパリソンを出すことができた。
又、マンドレル形状はパリソン肉厚均一化を図るため多条 スパイラルヘッド(写真2参照)としており、8頭ヘッド用計 算プログラムを使用して、ヘッド設計に必要な流路寸法を インプットし、流路寸法や形状の最適化設計を行うことで、
押出機の圧力損失や樹脂平均滞留時間、合流部の剪断速度 などの最適化と、各パリソンの厚みの均一化を図っている。
下記の表1に本装置の主仕様を示す。
本稿では、新開発したMSD−73CZ、8頭成形機の 開発コンセプト、開発重要項目について記述した。今後、
多頭成形機のニーズに答えるべく、技術向上に努めていく 所存である。
製品・技術紹介
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