CN104786423A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种能够活用合模力传感器的检测值的注射成型机。该注射成型机具备：可动部件，将成型材料压入到合模状态的模具装置内；驱动部，使该可动部件移动；合模力传感器，检测作用于上述模具装置的合模力；以及合模力监视部，监视上述合模力传感器的检测值，该合模力监视部基于上述驱动部的动作中的上述合模力传感器的检测值，评价成型品的重量。

Description

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2014年1月21日申请的日本专利申请第2014-009023号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及注射成型机。

背景技术

注射成型机将液态的成型材料填充到合模状态的模具装置内的型腔空间中，通过使所填充的成型材料固化来成型成型品(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2011－183705号公报

注射成型机具有检测作用于模具装置的合模力的合模力传感器。以往，合模力传感器的检测值不能被充分活用。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其主要目的是提供一种能够活用合模力传感器的检测值的注射成型机。

为了解决上述问题，根据本发明的一方式，具备：

可动部件，将成型材料压入到合模状态的模具装置内；

驱动部，使该可动部件移动；

合模力传感器，检测作用于上述模具装置的合模力；以及

合模力监视部，监视上述合模力传感器的检测值，

该合模力监视部基于上述驱动部的动作中的上述合模力传感器的检测值，评价成型品的重量。

发明的效果：

根据本发明的一方式，能够提供一种能够活用合模力传感器的检测值的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的注射成型机的图。符号说明

2  注射成型机

10  合模装置

11  框架

12  固定压板

13  可动压板

15  后压板

16  拉杆

18  合模力传感器

20  肘节机构

26  合模马达

26a  编码器

30  模具装置

32  固定模具

33  可动模具

34  型腔空间

50  注射装置

51  缸体

52  螺杆

53  计量马达

54  注射马达

56  喷嘴

71  输入装置

72  图像显示装置

80  控制装置

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明，在各图中对相同或对应的结构赋予相同或对应的符号并省略说明。

图1是表示本发明的一实施方式的注射成型机的图。例如如图1所示，注射成型机2具有合模装置10、注射装置50、脱模装置60、输入装置71、图像显示装置72以及控制装置80。

合模装置10进行闭模工序、合模工序、开模工序。闭模工序为关闭模具装置30的工序，合模工序为紧固模具装置30的工序，开模工序为打开模具装置30的工序。

注射装置50进行填充工序、保压工序、计量工序。填充工序是向合模状态的模具装置30内的型腔空间34中填充液态的成型材料的工序，保压工序是对合模状态的型腔空间34内的成型材料施加压力的工序，计量工序为计量用于接下来的注射的成型材料的工序。

脱模装置60进行顶出工序。顶出工序是从开模后的模具装置30顶出成型品的工序。

输入装置71接受用户的输入操作，并向控制装置80输出与用户的输入操作对应的操作信号。

图像显示装置72在控制装置80的控制下显示图像。另外，在本实施方式中，分别设置输入装置71和图像显示装置，但是也可以一体设置，也可以由触控面板构成。

控制装置80具有存储器等存储部以及CPU，通过由CPU执行存储在存储部中的控制程序，控制合模装置10、注射装置50、脱模装置60以及图像显示装置72。

注射成型机2在控制装置80的控制下，例如通过自动反复进行闭模工序、合模工序、填充工序、保压工序、计量工序、冷却工序、开模工序以及顶出工序，来自动地反复制造成型品。冷却工序为使型腔空间34内的成型材料固化的工序。为了缩短成型周期，可以在冷却工序中进行计量工序。

接着，对合模装置10进行说明。在合模装置10的说明中，以闭模时的可动压板13的移动方向(图1中右方)为前方，以开模时的可动压板13的移动方向(图1中左方)为后方进行说明。

例如如图1所示，合模装置10具有框架11、固定压板12、可动压板13、后压板15、拉杆16、肘节机构20以及合模马达26。

固定压板12被固定在框架11上。固定压板12的与可动压板13的对置面上安装有固定模具32。

可动压板13沿铺设在框架11上的引导件(例如导轨)17移动自如，并相对固定压板12进退自如。可动压板13的与固定压板12的对置面上安装有可动模具33。

通过使可动压板13相对固定压板12进退，进行闭模、合模、开模。由固定模具32和可动模具33构成模具装置30。

后压板15经由多根(例如4根)拉杆16与固定压板12连结，并被载置成在框架11上沿模开闭方向移动自如。另外，后压板15也可以沿铺设在框架11上的引导件移动自如。后压板15的引导件可以与可动压板13的引导件17共通。

另外，本实施方式中，将固定压板12固定在框架11上，使后压板15相对框架11沿模开闭方向移动自如，但是也可以将后压板15固定在框架11上，使固定压板12相对框架11在模开闭方向上移动自如。

拉杆16与模开闭方向平行，与合模力对应地拉伸。在至少一根拉杆16上设置有合模力传感器18。合模力传感器18例如为应变仪，通过检测拉杆16的应变来检测合模力的实际值，并向控制装置80输出表示该实际值的信号。控制装置80进行反馈控制，以使得合模力的实际值与设定值之间的偏差为零。

另外，合模力传感器18不限于检测拉杆16的应变的应变仪。例如，可以使用负载传感器作为合模力传感器。

肘节机构20配设在可动压板13与后压板15之间，且分别安装在可动压板13以及后压板15上。肘节机构20沿模开闭方向伸缩，由此可动压板13相对后压板15进退。

合模马达26通过驱动肘节机构20使可动压板13移动。在合模马达26与肘节机构20之间设置滚珠丝杠机构作为将合模马达26的旋转运动转换为直线运动而传递给肘节机构20的运动转换部。

合模马达26具有编码器26a。编码器26a检测合模马达26的输出轴的旋转角的实际值，并向控制装置80输出表示该实际值的信号。控制装置80进行反馈控制，以使旋转角的实际值与设定值的偏差为零。

闭模工序中，驱动合模马达26而使肘节机构20动作，使可动压板13前进。可动模具33相对固定模具32接近。

合模工序中，在可动模具33与固定模具32接触了的状态下驱动合模马达26，产生合模马达26的推进力与肘节倍率相乘的合模力。在合模状态的固定模具32与可动模具33之间形成有型腔空间34。在合模工序中，可以进行填充工序、保压工序、冷却工序、计量工序。

开模工序中，驱动合模马达26使肘节机构20动作，使可动压板13后退。之后，可以进行顶出工序。

另外，合模装置10可以具有液压缸来代替合模马达26作为可动压板13的驱动部。并且，合模装置10也可以在模开闭用上具有线性马达，在合模用上具有电磁铁。通过电磁铁的吸附力产生合模力时，作为合模力传感器可以使用检测电磁铁周边的磁场强度的磁力传感器。并且，在本实施方式中产生合模马达26的推进力乘以肘节倍率的合模力，但是也可以没有肘节机构20，而不对合模马达26的推进力放大而直接传递给可动压板13。

接着，再次参照图1，对注射装置50进行说明。在注射装置50的说明中，与合模装置10的说明不同，以填充时的螺杆52的移动方向(图1中左方)为前方，以计量时的螺杆52的移动方向(图1中右方)为后方进行说明。

注射装置50具有缸体51、螺杆52、计量马达53、注射马达54以及压力传感器55。在本实施方式中，螺杆52为权利要求中记载的可动部件，注射马达54为权利要求中记载的驱动部。

缸体51加热从供给口51a供给的成型材料。供给口51a形成在缸体51的后部。在缸体51的外周上设置有加热器等加热源。在缸体51的前端上设置喷嘴56。

螺杆52被配设成在缸体51内回转自如且进退自如。

计量马达53使螺杆52回转。计量马达53可以具有编码器53a。编码器53a检测计量马达53的输出轴的转速的实际值，并将表示该实际值的信号输出给控制装置80。控制装置80可以在计量工序中进行反馈控制，以使转速的实际值与设定值的偏差为零。

注射马达54使螺杆52进退。在螺杆52与注射马达54之间设置将注射马达54的旋转运动转换为螺杆52的直线运动的运动转换部。注射马达54可以具有编码器54a。编码器54a通过检测注射马达54的输出轴的转速的实际值来检测螺杆52的前进速度的实际值，并将表示该实际值的信号输出给控制装置80。控制装置80可以在填充工序中进行反馈控制，以使螺杆52的前进速度的实际值与设定值的偏差为零。

压力传感器55检测螺杆52的背压(螺杆52推压的树脂的压力)的实际值，并将表示该实际值的信号输出给控制装置80。控制装置80可以在保压工序中进行反馈控制，以使螺杆52的背压的实际值与设定值之间的偏差为零。

填充工序中，驱动注射马达54而使螺杆52前进，将蓄积在螺杆52的前方的液态的成型材料填充到模具装置30的型腔空间34中。螺杆52的前进速度的设定值可以一定，也可以根据螺杆位置或经过时间变更。在螺杆52前进到预定位置(所谓V/P切换位置)时，开始保压工序。另外，也可以在距填充工序开始的经过时间达到预定时间时，开始保压工序。

在保压工序中，驱动注射马达54而将螺杆52向前方推压，对型腔空间34内的成型材料施加压力。能够补充因成型材料的冷却而引起体积收缩的量的成型材料。螺杆52的背压的设定值可以为一定，也可以根据经过时间等而阶段性地变更。型腔空间34的入口(所谓浇口)被密封，防止来自型腔空间34的成型材料的逆流，之后开始冷却工序。在冷却工序中可以进行计量工序。

在计量工序中，驱动计量马达53而使螺杆52回转，沿形成在螺杆52上的螺旋状的槽将成型材料向前方输送。随此，成型材料渐渐熔融。液态的成型材料被输送到螺杆52的前方而蓄积到缸体51的前部，螺杆52后退。螺杆52的转速的设定值可以为一定也可以根据螺杆位置或经过时间变更。

在计量工序中，为了限制螺杆52的急剧后退，可以驱动注射马达54而对螺杆52施加预定的背压。在螺杆52后退到预定位置且在螺杆52的前方蓄积预定量的成型材料时，计量工序结束。

接着，对控制装置80进行说明。控制装置80作为监视合模力传感器18的检测值的合模力监视部而发挥作用。另外，可以与控制装置80分开设置合模力监视部。

在使注射马达54动作而将成型材料压入到合模状态的模具装置30内时，成型材料向型腔空间34流入，型腔空间34的成型材料的压力变高。在通过该压力模具装置30稍微打开时，相应地拉杆16拉伸。拉杆16拉伸时，合模力传感器18的检测值发生变化。因此，注射马达54的动作中的合模力传感器18的检测值与型腔空间34的成型材料的压力相关。型腔空间34的成型材料的压力越高，成型品的重量越重。因此，注射马达54的动作中的合模力传感器18的检测值与成型品的重量相关。

因此，控制装置80基于注射马达54的动作中的合模力传感器18的检测值评价成型品的重量。合模力传感器18的检测值或评价结果可以显示在图像显示装置72上。并且，各注射中的合模力传感器18的峰值变动可以以曲线图显示在图像显示装置72中。

例如，控制装置80可以基于各注射中的合模力传感器18的峰值的变动，评价成型品的重量稳定性。例如，控制装置80在峰值的变动幅度为基准值以下时，评价为重量稳定性良好，峰值的变动幅度超过基准值时，评价为重量稳定性差。

并且，控制装置80可以基于各注射中的合模力传感器18的峰值评价各成型品的重量是否在规格内。例如，控制装置80在峰值为基准范围内时评价为成型品的重量在规格内，峰值在基准范围外时，评价为成型品的重量为规格外。基准范围通过实验等求出，读取使用在控制装置80的存储部中的数据。

这样，根据本实施方式，由于基于合模力传感器18的检测值来评价成型品的重量，因此能够得到对注射成形有用的信息。

另外，在本实施方式的评价中，使用合模力传感器18的峰值，但也可以使用峰值以外的值。例如可以使用螺杆位置到达预定位置的时刻的值、距填充工序开始的经过时间到达预定时间的时刻的值、距保压工序开始的经过时间到达预定时间的时刻的值等。

控制装置80可以基于注射马达54的动作中的合模力传感器18的检测值变更注射马达54的控制中所使用的设定值。控制装置80可以在变更设定值之前，将确认信息显示在图像显示装置72中。之后，输入装置71可以在接受基于用户的预定的输入操作时，控制装置80变更设定值，在不能确认基于用户的预定的输入操作时，控制装置80可以不变更设定值。

例如，在第n次的注射中的合模力传感器18的峰值比基准值小时，型腔空间34的成型材料的填充重量小，因此，控制装置80对第n次以后(包括第n次)的注射中的注射马达54的控制中所使用的设定值进行变更。能够校正设定值。控制装置80可以基于某一注射的合模力传感器18的检测值，可以校正某一注射或下一注射的注射马达54的控制中所使用的设定值。控制装置80可以实时校正设定值，也可以在注射期间校正设定值。作为校正的设定值，例如可举出填充工序的螺杆52的前进速度、保压工序中的螺杆52的背压等。填充工序的螺杆52的前进速度变快时，推压成型材料的压力变强，型腔空间34的成型材料的填充重量变大。并且，在保压工序中的螺杆52的背圧变高时，型腔空间34的成型材料的填充重量变大。

另外，在本实施方式的设定值的变更上利用合模力传感器18的峰值，但也可以使用峰值以外的值。例如，也可以使用螺杆位置到达预定位置时刻的值、距填充工序开始的经过时间到达预定时间的时刻的值、距保压工序开始的经过时间到达预定时间的时刻的值等。

以上，对注射成型机的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在技术方案记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、改良。

例如上述实施方式的注射成型机为模开闭方向为水平的卧式，但也可以为模开闭方向为垂直的立式。

并且，上述实施方式的注射装置是同轴螺杆式，但也可以是预塑式。预塑式的注射装置向注射缸供给在塑化缸内熔融的成型材料，并从注射缸向模具装置内注射成型材料。在塑化缸内，螺杆被配设成回转自如或回转自如且进退自如，在注射缸内，柱塞被配设成进退自如。预塑式中，柱塞相当于权利要求中记载的可动部件，使柱塞移动的马达相当于权利要求中记载的驱动部件。

Claims (3)

1.一种注射成型机，具备：

可动部件，将成型材料压入到合模状态的模具装置内；

驱动部，使该可动部件移动；

合模力传感器，检测作用于上述模具装置的合模力；以及

合模力监视部，监视上述合模力传感器的检测值，

该合模力监视部基于上述驱动部的动作中的上述合模力传感器的检测值，评价成型品的重量。

2.如权利要求1所述的注射成型机，

上述合模力监视部基于上述驱动部的动作中的上述合模力传感器的检测值，变更上述驱动部的控制中所使用的设定值。

3.一种注射成型机，具备：

可动部件，将成型材料压入到合模状态的模具装置内；

驱动部，驱动该可动部件；

合模力传感器，检测作用于上述模具装置的合模力；以及

合模力监视部，监视上述合模力传感器的检测值，

上述合模力监视部基于上述驱动部的动作中的上述合模力传感器的检测值，变更上述驱动部的控制中所使用的设定值。