CN104002449A - 注塑成型机的合模装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注塑成型机的合模装置。在压板与金属模具之间设置转接板，将该转接板分割成多个区域，对分割出的每个区域的温度进行测定，并按照区域对温度进行调节。由此，能够对与拉杆相比更靠近金属模具中心的点进行温度调节。另外，对设置于压板与金属模具之间的转接板进行温度调节，从而即便在成形过程中，也能够高精度地进行拉杆平衡、压板平行度的调节。

Description

注塑成型机的合模装置

技术领域

本发明涉及在压板的金属模具安装面与固定于该压板的金属模具之间安装转接板，并对该转接板的温度进行控制的注塑成型机的合模装置。

背景技术

注塑成型机的合模装置通常通过多个拉杆将固定压板与后压板结合。固定压板通过设置于拉杆侧的固定压板螺母固定于拉杆。同样地，后压板也通过设置于拉杆侧的后压板螺母固定于拉杆。该后压板螺母以能够旋转的方式安装于拉杆轴中心周围，后压板螺母旋转，从而使后压板相对于固定压板前进、后退，进而能够对模厚进行调整。

大部分的注塑成型机使用四根拉杆，但有时上述四根拉杆的伸长量分别不同，从而产生每个拉杆的长度的不同，导致固定压板的金属模具安装面与可动压板的金属模具安装面之间的平行度（压板平行度）不一致。因此，为了对上述的拉杆的伸长量、压板平行度高精度地进行调整，通常，对后压板螺母的旋入量进行调整。但是，后压板螺母的旋入量的调整仅能够在成形前进行，无法一边成形一边进行调整。

（1）在日本特开平2-75499号公报、日本特开2006-347078号公报中，公开有在各拉杆安装加热器，通过热膨胀使各拉杆的伸长量变动，从而对拉杆平衡进行调整的技术。

然而，上述技术虽能够使拉杆温度变化来对拉杆的伸长量进行调整，从而对拉杆平衡、压板平行度进行调整，但注塑成形的最终目的是使合模力均匀地分布在金属模具整体，使拉杆温度变化来使拉杆伸缩是间接的办法而非直接的办法。另外，金属模具中央部稍远离拉杆，因此存在即使对拉杆的伸长量进行调整也无法使金属模具表面压力变得均匀的问题。

（2）在日本特开昭62-264921号公报、日本特开2000-271981号公报、日本特开2006-212980号公报中，公开有消除压板的每一处的温度差，遍布整个区域使温度保持恒定的技术。

然而，上述技术是遍布压板整个区域使温度变得均匀的技术，因此存在如下问题点，即，即便因拉杆的伸长量的差等，在拉杆的平衡、压板平行度产生偏差的情况下，也在平衡、平行度存在偏差的状态下，对整体的温度进行调节，因此无法对拉杆平衡、压板平行度进行调整。

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有技术的问题点，其目的在于提供一种注塑成型机的合模装置，其在压板与金属模具之间设置转接板，通过使用温度控制装置，产生该转接板的热膨胀的差，从而能够高精度地对金属模具的表面压力平衡、压板平行度进行调整。

在本发明中，将与拉杆相比位于更靠近金属模具中心的位置的转接板设置于压板与金属模具之间，从而根据拉杆平衡、压板平行度的偏差的数据，通过温度控制装置对该转接板的温度进行调节。由此，即便在成形过程中，也能够对拉杆平衡、压板平行度进行调整。

本发明涉及一种注塑成型机的合模装置，该注塑成型机配置为通过多根拉杆来连结后压板与固定压板，可动压板被上述拉杆引导，另一方面，上述注塑成型机的合模装置具有：转接板，其设置于上述固定压板与固定于该固定压板的固定侧金属模具之间以及/或者上述可动压板与固定于该可动压板的可动侧金属模具之间；温度测定机构，其对将上述转接板分割成多个区域而得到的该多个分割区域的每一个的温度进行测定；温度调节机构，其对上述转接板的上述多个分割区域的每一个的温度进行调节；以及控制机构，其按照上述转接板的上述多个分割区域的每一个来进行利用上述温度调节机构的温度调节。

上述合模装置也可以还将对上述固定压板与上述可动压板之间的距离进行测定的距离传感器设置于上述转接板上的、金属模具的四角的附近以及/或者金属模具的中心线与金属模具的外周相交的点的附近，上述控制机构以在肘杆机构锁定时由上述各个距离传感器测定的上述固定压板与上述可动压板之间的距离相等的方式，对上述温度调节机构进行控制而对上述转接板的各个分割区域的温度进行调节。

上述合模装置也可以还在上述多个拉杆的每一个设置对拉杆的伸长量进行测定的拉杆传感器，上述控制机构以由上述拉杆传感器测定的上述多个拉杆的每一个的伸长量相等的方式，对上述温度调节机构进行控制而对上述转接板的各个分割区域的温度进行调节。

上述温度调节机构能够设为电加热器、电热冷却元件、利用流体的温度调节器的任一个。

上述合模装置还能够具有对上述温度调节机构的、上述多个区域的每一个的目标温度进行设定的目标温度设定机构。

本发明具有以上的结构，从而能够提供一种能够对金属模具的表面压力平衡、压板平行度高精度地进行调整，另外，即便在成形过程中也能够调整的注塑成型机的合模装置。

附图说明

本发明的上述以及其他的目的以及特征能够通过参照附图的以下的实施例的说明变得明确。在上述的附图中：

图1是表示注塑成型机的整体结构的图。

图2表示在设置于固定压板与固定侧金属模具之间的转接板或者设置于可动压板与可动侧金属模具之间的转接板内，作为用于进行温度调节的结构，将水通过内部的管配设于在该转接板设定的各个分割区域的例子。

图3是表示在转接板中，将距离传感器分别配置于金属模具的中心线与金属模具外周相交的点的附近的例子的图。

图4是表示在转接板中，将距离传感器配置于金属模具的四角附近的例子的图。

图5是表示作为用于进行温度调节的结构，代替图2的水通过内部的管，而配置加热器56的例子的图。

图6是对在转接板安装作为温度传感器的热电偶的情况进行说明的图（剖视图）。

图7A以及图7B是对本发明的合模装置的第一实施方式执行的拉杆1的伸长量的测定与温度调节处理的顺序进行说明的流程图。

图8A以及图8B是对本发明的合模装置的第二实施方式执行的压板平行度的测定与温度调节处理的顺序进行说明的流程图。

具体实施方式

图1是表示注塑成型机的整体结构，且表示产生合模力的状态的图。

注塑成型机M在机座2上具备合模部Mc以及注射部Mi。注射部Mi对树脂材料（粒料）进行加热使其熔融，并将该已熔融的树脂注射至金属模具40的内腔内。合模部Mc对金属模具40（可动侧金属模具40a，固定侧金属模具40b）进行开闭。

首先，对注射部Mi进行说明。在圆筒11的前端安装有喷嘴12，在该圆筒11内插通有螺杆13。该螺杆13通过螺杆旋转用伺服马达M2而旋转，另外，通过螺杆前进后退用伺服马达M1使螺杆13沿螺杆13的轴向移动。此外，附图标记14是向圆筒11供给树脂的料斗。

接下来，对合模部Mc进行说明。合模部Mc由可动压板30、后压板31、肘杆机构32、固定压板33、十字头34、使可动压板30前进后退的合模用伺服马达M3、用于推出将成形品从金属模具顶出的顶针的伺服马达M4、以及被合模用伺服马达M3驱动的滚珠丝杠轴38构成。后压板31与固定压板33通过多根拉杆41连结，可动压板30配置为由拉杆41引导。

在可动压板30安装有可动侧金属模具40a，在固定压板33安装有固定侧金属模具40b。由上述可动侧金属模具40a与固定侧金属模具40b构成金属模具40。通过合模用伺服马达M3对滚珠丝杠轴38进行驱动而使安装于该滚珠丝杠轴38的十字头34前进后退，从而能够改变可动压板30的位置。在该情况下，若使十字头34前进（朝图1的右方移动），则能够使可动压板30前进而进行闭模。而且，产生合模用伺服马达M3的推进力乘以肘杆机构倍率得到的合模力，利用该产生的合模力来进行合模。

对使用了上述注塑成型机M的成形动作进行说明。若使合模用伺服马达M3朝正方向旋转，则使滚珠丝杠轴38朝正方向旋转，使与滚珠丝杠轴38螺纹结合的十字头34前进（图1的右方），若使肘杆机构32工作，则使可动压板30前进。

若安装于可动压板30的可动侧金属模具40a与安装于固定侧金属模具40b的可动侧金属模具40b接触（闭模状态），则移至合模工序。在合模工序中，若朝正方向进一步驱动合模用伺服马达M3，则对金属模具40产生合模力。然后，驱动设置于注射部Mi的螺杆前进后退用伺服马达M1，使螺杆13沿轴向前进，从而向形成于金属模具40（可动侧金属模具40a、固定侧金属模具40b）内的内腔空间填充熔融树脂。

在进行开模的情况下，朝反方向驱动合模用伺服马达M3使滚珠丝杠轴38朝反方向旋转。伴随与此，十字头34后退，可动压板30朝后压板31的方向移动（后退）。若开模工序结束，则用于推出将成形品从可动侧金属模具40a顶出的顶针（未图示）的伺服马达M4工作。由此，顶针从可动侧金属模具40a的内表面推出，从而可动侧金属模具40a内的成形品从可动侧金属模具40a推出。

在本发明中，在固定压板33与固定侧金属模具40b之间设置转接板44，另外，在可动压板30与可动侧金属模具40a之间设置转接板43，将上述转接板43、44分割成多个区域，对上述已分割的每个区域分别进行温度调节，从而对拉杆平衡、压板平行度进行调整。上述的转接板43、44能够与金属模具40对应地进行更换。

在本发明的第一实施方式中，通过设置于各拉杆41的中间点的拉杆传感器42对拉杆41的伸长量进行测定，基于该测定结果对转接板43、44进行温度调节，从而对拉杆平衡进行调整。

另外，在本发明的其他的实施方式中，对固定压板33与可动压板30之间的距离进行测定，根据该测定结果求出压板平行度，基于该求出的压板平行度对转接板43、44进行温度调节，从而对压板平行度进行调整。

以下，对各个实施方式进行说明。

第一实施方式

如图1所示，在多个拉杆41的各个中间点设置对拉杆的伸长量进行测定的拉杆传感器42，从而对各个拉杆41的伸长量进行测定。作为该拉杆传感器42，能够使用对材料的形变进行测定的形变传感器等通常使用的传感器。

以下，基于设置于可动压板30的转接板43进行说明，但对于设置于固定压板33的转接板44而言，也能够设为相同的结构。

在转接板43设置有用于进行温度调节的机构，其具体例子示于图2以及图5。图2示出了作为用于进行温度调节的结构，在转接板43内，将水通过内部的水管53配设于各个分割区域的例子。通过温度调节装置对在水管53中流动的水的温度进行调节，从而对转接板43的各个区域的温度进行控制。另外，图5是表示作为用于进行温度调节的结构，代替图2的水管，而配置加热器56的例子的图。

在图2以及图5所示的转接板43设置有用于对该转接板43的温度进行测定的温度传感器54（54a、54b、54c、54d）。作为上述的温度传感器54能够使用热电偶，图6（剖视图）示出了温度传感器54（热电偶）的安装状态。在转接板43设置热电偶安装用孔，如图6所示，通过旋入等固定方法对嵌入管套58的热电偶（温度传感器54）进行固定。在管套58具备未图示的信号线，来自热电偶的检测信号输入注塑成型机M的控制装置51。

接下来，使用图7A以及图7B的流程图对本实施方式的合模装置执行的拉杆41的伸长量的测定与温度调节的处理的顺序进行说明。以下，以按照各步骤对该流程图进行说明。

·（步骤SA1）作为拉杆平衡的基准值，读入作为在判断为通过温度控制进行调整时的基准值的第一基准值（%）及作为在判断为进行机械调整时的基准值的第二基准值（%）。此外，第一基准值（%）与第二基准值（%）作为设定数据预先存储于控制装置51的存储装置。

·（步骤SA2）通过拉杆传感器42，对合模时的各拉杆41的伸长量进行测定。

·（步骤SA3）将拉杆41的伸长量换算为各拉杆41的合模力值。将换算得到的值设为换算合模力值。

·（步骤SA4）根据各拉杆41的换算合模力值，计算出换算合模力值的平均值（平均合模力值）。然后，计算出各拉杆41的换算合模力值与上述计算出的平均合模力值的差，求出该差的值的最大值与最小值。

·（步骤SA5）使用在步骤SA4中求出的平均合模力值、各拉杆41的换算合模力值与平均合模力值的差的最大值、最小值，进行

拉杆平衡（%）=[（最大值-最小值）/平均合模力值]×100

的计算而算出拉杆平衡，从而对计算出的拉杆平衡（%）是否在第一基准值（%）以内进行判断。在拉杆平衡（%）在第一基准值以内的情况下（是），返回步骤SA2继续进行处理，在拉杆平衡（%）比第一基准值大的情况下（否）进入步骤SA6。

·（步骤SA6）对拉杆平衡（％）是否为第二基准值（%）以上进行判断，在拉杆平衡（%）为第二基准值以上的情况下（是）进入步骤SA7，在拉杆平衡（%）小于第二基准值的情况下（否）进入步骤SA8。

.（步骤SA7）拉杆平衡为第二基准值以上，因此在温度控制中无法对拉杆平衡进行调整，而需要机构部的机械调整，通过警报显示报告需要机械调整的情况，从而结束该处理。

·（步骤SA8）对转接板43的各个分割区域的温度进行测定。

·（步骤SA9）读入作为设定数据预先存储于控制装置51的存储装置的温度上升时的调整的最小单位与温度下降时的调整的最小单位。另外，也对金属模具温度的目标值进行设定。

·（步骤SA10）对具有与在步骤SA4中求出的平均合模力值的差为最小的换算合模力值的拉杆41以外的拉杆41的附近的转接板43的分割区域的温度是否为金属模具温度以上进行判定。在上述分割区域的温度为金属模具温度以上的情况下（是）进入步骤SA11，在小于金属模具温度的情况下（否）进入步骤SA16。

·（步骤SA11）对转接板43的加热部附近的拉杆41的合模力是否为步骤SA4的处理中求出的平均合模力值以上进行判断。在该拉杆41的合模力为平均合模力值以上的情况下（是）进入步骤SA12，在小于平均合模力值的情况下（否）进入步骤SA16。

·（步骤SA12）决定温度下降的情况下的目标温度。

·（步骤SA13）中止与换算合模力为平均合模力值以上的拉杆41对应的转接板43的分割区域的加热。

·（步骤SA14）对转接板43的各分割区域的温度进行测定。

·（步骤SA15）对测定出的分割区域的温度是否下降至在步骤SA12中决定的目标温度进行判断，在已下降至目标温度的情况下（是）返回步骤SA2继续该处理，在未下降至目标温度的情况下（否）返回步骤SA13。

·（步骤SA16）决定温度上升的情况下的目标温度。

·（步骤SA17）对与换算合模力为最小值的拉杆41对应的转接板43的分割区域进行加热。

·（步骤SA18）对转接板43的各分割区域的温度进行测定。

·（步骤SA19）对测定出的分割区域的温度是否上升至在步骤SA16中决定的目标温度进行判断，在已上升至目标温度的情况下（是）返回步骤SA2继续该处理，在未上升至目标温度的情况下（否）返回步骤SA17。

第二实施方式

本实施方式代替上述的第一实施方式的对基于拉杆传感器42的拉杆41的伸长量进行测定，而对固定压板33与可动压板30之间的距离进行测定，根据该测定结果对压板平行度进行计算，基于该计算出的结果对转接板43进行温度调节，从而对压板平行度进行调整。

将对固定压板33与可动压板30之间的距离进行测定的距离传感器60设置于在可动压板30与可动侧金属模具40a之间设置的转接板43上、及在固定压板33与固定侧金属模具40b之间设置的转接板44上。作为该距离传感器60，能够使用涡流计、激光位移计等。在转接板43、44上设置距离传感器60的位置，如图3所示，能够设置于金属模具40的中心线45与金属模具的外周相交的点的附近，另外，如图4所示，也能够设置于金属模具40的四角附近。

注塑成型机M的控制装置51以在肘杆机构32锁定时由上述距离传感器60测定出的固定压板33与可动压板30之间的距离分别相等的方式，通过温度调节装置52对设置有温度传感器54的部件的温度进行控制。

接下来，使用图8A以及图8B的流程图对本实施方式的合模装置执行的压板平行度的测定与温度调节的处理的顺序进行说明。以下以按个步骤对该流程图进行说明。

·（步骤SB1）作为压板平行度的基准值，读入作为在判断为通过温度控制进行调整时的基准值的第三基准值（mm）及作为在判断为进行机械调整时的基准值的第四基准值（mm）。此外，第三基准值（mm）与第四基准值（mm）作为设定数据预先存储于控制装置51的存储装置。

·（步骤SB2）通过距离传感器60，对转接板43、44的各个分割区域的合模时的固定压板33与可动压板30之间的距离进行测定。

·（步骤SB3）根据距离传感器60的测定结果，求出固定压板33与可动压板30之间的距离的最大值、最小值、以及平均值。

·（步骤SB4）根据在步骤SB3中求出的最大值与最小值的差，计算出压板平行度，判断该计算出的压板平行度（mm）是否在第三基准值（mm）以内。在压板平行度在第三基准值以内的情况下（是）返回步骤SB2继续该处理，在比第三基准值大的情况下（否）进入步骤SB5。

·（步骤SB5）对压板平行度（mm）是否为第四基准值（mm）以上进行判断，在压板平行度（mm）为第四基准值以上的情况下（是）进入步骤SB6，在压板平行度（mm）小于第四基准值的情况下（否）进入步骤SB7。

·（步骤SB6）压板平行度（mm）为第四基准值（mm）以上，因此在温度控制中无法对压板平行度进行调整，而需要机构部的机械调整，通过显示警报来报告需要机械调整的情况，从而结束该处理。

·（步骤SB7）对转接板43的各个分割区域的温度进行测定。

·（步骤SB8）读入作为设定数据预先存储于控制装置51的存储装置的温度上升时的调整的最小单位与温度下降时的调整的最小单位。另外，也对金属模具温度的目标值进行设定。

·（步骤SB9）对在步骤SB3中求出的最小值以外的压板平行度测定点附近的转接板的分割区域的温度是否为金属模具温度以上进行判定。在上述分割区域的温度为金属模具温度以上的情况下（是）进入步骤SB10，在小于金属模具温度的情况下（否）进入步骤SB15。

·（步骤SB10）对转接板43的加热部的附近的压板平行度（mm）是否为在步骤SB3的处理中求出的平均值（mm）以下进行判断。在该压板平行度为平均值以下的情况下（是）进入步骤SB11，在大于平均值的情况下（否）进入步骤SB15。

·（步骤SB11）决定温度下降的情况下的目标温度。

·（步骤SB12）中止固定压板33（转接板44的压板平行度测定点）与可动压板30（转接板43的压板平行度测定点）之间的距离为平均值以下的压板平行度测定点所对应的转接板43的分割区域的加热。

·（步骤SB13）对转接板43的各分割区域的温度进行测定。

·（步骤SB14）对测定出的分割区域的温度是否下降至在步骤SB11中决定的目标温度进行判断，在已下降至目标温度的情况下（是）返回步骤SB2继续该处理，在未下降至目标温度的情况下（否）返回步骤SB12。

·（步骤SB15）决定温度上升的情况下的目标温度。

·（步骤SB16）对与固定压板33（转接板44的压板平行度测定点）与可动压板30（转接板43的压板平行度测定点）之间的距离为最大值的压板平行度测定点对应的转接板的分割区域进行加热。

·（步骤SB17）对转接板43的各分割区域的温度进行测定。

·（步骤SB18）对测定出的分割区域的温度是否上升至在步骤SB15中决定的目标温度进行判断，在已上升至目标温度的情况下（是）返回步骤SB2继续该处理，在未上升至目标温度的情况下（否）返回步骤SB16。

在上述的实施方式中，在固定压板33、可动压板30双方设置转接板43、44，对两转接板43、44的温度进行调整，但也能够仅在任意一方的压板设置转接板。

另外，在上述的实施方式中，虽将温度调节装置52独立地设置于转接板43、44的各个分割区域，但未必限定于独立地设置，只要能够对各个分割区域独立地进行温度调节，也可以采用虽是一个温度调节装置52但对各分割区域独立地进行温度控制之类的方式。

在上述的实施方式中，作为温度传感器54使用热电偶，但不限定于此，也能够使用其他方式的温度传感器。

并且，在上述的第二实施方式中，虽将对固定压板33与可动压板30之间的距离进行测定的距离传感器60，如图3所示，分别配置在金属模具40的中心线45与金属模具外周相交的点的附近各一个（合计四个），或者如图4所示，分别配置于金属模具40的四角附近各两个（合计八个），但也能够适当地变更上述的距离传感器60的配置位置、配置个数。

第三实施方式

在本实施方式中，对成形品进行测定，基于该测定结果，对转接板的各个分割区域的温度的目标温度进行设定。在设定该目标温度时，以对测定结果进行评价并且取品质好的成型品的方式，对各个分割区域的温度的目标温度进行设定。例如，在对成形品进行测定而在该成形品的厚度存在偏差的情况下，提高与成形品的较厚的部分对应的转接板的分割区域的目标温度的设定值。这样，以成形品的厚度均匀的方式，对转接板的各分割区域的温度进行控制。

Claims (5)

1.一种注塑成型机的合模装置，该注塑成型机配置为通过多根拉杆来连结后压板与固定压板，可动压板被上述拉杆引导，

上述注塑成型机的合模装置的特征在于，具有：

转接板，其设置于上述固定压板与固定于该固定压板的固定侧金属模具之间以及/或者上述可动压板与固定于该可动压板的可动侧金属模具之间；

温度测定机构，其对将上述转接板分割成多个区域而得到的该多个分割区域的每一个的温度进行测定；

温度调节机构，其对上述转接板的上述多个分割区域的每一个的温度进行调节；以及

控制机构，其按照上述转接板的上述多个分割区域的每一个来进行利用上述温度调节机构的温度调节。

2.根据权利要求1所述的注塑成型机的合模装置，其特征在于，

将对上述固定压板与上述可动压板之间的距离进行测定的距离传感器设置于上述转接板上的、金属模具的四角的附近以及/或者金属模具的中心线与金属模具的外周相交的点的附近，

上述控制机构以在肘杆机构锁定时由上述各个距离传感器测定的上述固定压板与上述可动压板之间的距离相等的方式，对上述温度调节机构进行控制而对上述转接板的各个分割区域的温度进行调节。

3.根据权利要求1所述的注塑成型机的合模装置，其特征在于，

在上述多个拉杆的每一个设置对拉杆的伸长量进行测定的拉杆传感器，

上述控制机构以由上述拉杆传感器测定的上述多个拉杆的每一个的伸长量相等的方式，对上述温度调节机构进行控制而对上述转接板的各个分割区域的温度进行调节。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的注塑成型机的合模装置，其特征在于，

上述温度调节机构是电加热器、电热冷却元件、利用流体的温度调节器的任一个。

5.根据权利要求1所述的注塑成型机的合模装置，其特征在于，

具有对上述温度调节机构的、上述多个区域的每一个的目标温度进行设定的目标温度设定机构。