CN108068282A - 成型机 - Google Patents

Abstract

提供一种成型机，能够有效地活用使用了顶出销的局部加压。压铸机(1)具有：多个顶出销(31)，其能够相对于模具(101)的内部一起进退；电动机(41)，其能够驱动多个顶出销；位置传感器(57)，其能够检测多个顶出销的位置；力传感器(59)，其能够检测多个顶出销对模具内部的成型材料施加的压力；显示装置(15)，其能够显示图像；控制装置(13)，其对电动机和显示装置进行控制。控制装置具有：驱动控制部(63)，其对电动机进行控制，从而在注入开始后且开模前产生使多个顶出销向模具的内部侧前进的驱动力；显示控制部(65)，其对显示装置进行控制，以使位置传感器所检测到的位置和力传感器所检测到的压力沿着共同的时间轴显示。

Description

成型机

技术领域

本公开涉及向模具内注入液状或固液共存状态的成型材料而进行成型的成型机。成型机例如是压铸机或注塑成型机。

背景技术

已知有在向模具内注入成型材料之后利用加压销对模具内的成型材料进行加压的成型机(专利文献1)。通过利用加压销进行局部加压，例如能够减少伴随着成型材料的凝固收缩而产生的缩孔等孔洞。专利文献1公开了由伺服马达驱动加压销，通过沿着时间轴的压力反馈控制来控制伺服马达，作为加压开始时机可以以各种参数为基准等。

在专利文献2中，提出了使用顶出销来代替加压销。顶出销原本用于在模具内成型材料凝固而形成了成型品之后从模具剥下成型品，在开模时或开模后，以从模具内表面突出的方式被驱动。通过将这样的顶出销作为加压销进行利用，例如即使在难以在模具背面确保加压销及其驱动机构的情况下也能够进行局部加压。

专利文献1：日本特开2008-142758号公报

专利文献2：日本特开平5-123847号公报

在专利文献1的成型机中，为了适当地进行局部加压，例如，操作人员必须在设定各种压力控制的参数等的同时，反复进行成型品的试制和该试制品的品质检查，找到合适的参数。其结果是，例如，有可能操作人员的负担大，无法有效地活用局部加压的功能。而且，在使用顶出销作为加压销的情况下，在上述那样的活用中也有可能产生特有的课题。于是，希望提供能够有效地活用使用了顶出销的局部加压的成型机。

发明内容

本公开的一方案的成型机，具有：多个顶出销，其能够相对于模具一起移动；电动机，其能够驱动所述多个顶出销；位置传感器，其能够检测所述多个顶出销的位置；压力传感器，其能够检测所述多个顶出销对成型材料施加的压力；显示装置，其能够显示图像；控制装置，其对所述电动机和所述显示装置进行控制；所述控制装置具有：驱动控制部，其对所述电动机进行控制，以使在注入开始后且开模前产生使所述多个顶出销向模具内部侧前进的驱动力；显示控制部，其对所述显示装置进行控制，以使所述位置传感器所检测到的位置和所述压力传感器所检测到的压力沿着共同的时间轴显示。

优选所述显示控制部对所述显示装置进行控制，以使基于所述位置传感器的检测值的所述多个顶出销的速度沿着所述时间轴显示。

优选所述显示控制部对所述显示装置进行控制，以使基于从所述压力传感器所检测到的压力达到规定的阈值以上起的所述位置传感器的检测值的、所述多个顶出销向模具内部侧的移动量以数值显示。

优选还具有进行输入操作的输入装置，所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使得在由所述输入操作指定的时机使所述多个顶出销的前进开始。

优选还具有进行输入操作的输入装置，所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使所述多个顶出销以由所述输入操作指定的速度前进。

优选还具有进行输入操作的输入装置，所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使所述多个顶出销以由所述输入操作指定的压力对模具内部的成型材料进行加压。

优选所述驱动控制部根据基于从所述压力传感器所检测到的压力达到规定的阈值以上起的所述位置传感器的检测值的、所述多个顶出销向模具内部侧的移动量，来改变所述多个顶出销的前进开始时机、所述多个顶出销的速度以及所述多个顶出销对成型材料施加的力中的至少任一个。

根据本公开，容易有效地活用使用了顶出销的局部加压。

附图说明

图1是表示本公开的实施方式的压铸机的主要部分的结构的示意图。

图2是表示图1的压铸机的模具及其周边的主要部分的结构的示意图。

图3是图2的局部放大图。

图4是表示图1的压铸机的信号处理***的结构的框图。

图5是表示图4的驱动控制部的一个例子的框图。

图6是表示在图4的显示装置中显示的图像的例子的图。

图7是表示加压调整处理的顺序的一个例子的流程图。

图8是表示有效行程指定处理的顺序的一个例子的流程图。

附图标记说明

1…压铸机(成型机)，13…控制装置，15…显示装置，41…电动机，57…位置传感器，59…力传感器，63…驱动控制部，65…显示控制部，101…模具。

具体实施方式

(压铸机的整体结构)

图1是表示本公开的实施方式的压铸机1的主要部分的结构的、局部包括剖视图的侧视图。

压铸机1通过向模具101内(型腔Ca等空间。以下相同。)注入凝固前(液状或固液共存状态)的金属材料并使金属材料在模具101内凝固，来制造压铸品(成型品)。金属例如是铝或铝合金。

模具101例如包括固定模具103和移动模具105。在本实施方式的说明中，为了便于说明，利用一种剖面线来表示固定模具103或移动模具105的剖面，但这些模具既可以是直接雕刻式的，也可以是嵌套式的。另外，也可以在固定模具103和移动模具105中组合型芯等。

压铸机1例如具有进行用于成型的机械动作的机器本体部3和控制机器本体部3的动作的控制单元5。

机器本体部3例如具有进行模具101的开闭和合模的合模装置7、向模具101内注入凝固前的金属材料的注入装置9、将压铸品从固定模具103或移动模具105(图1中是移动模具105)顶出的顶出装置11。在机器本体部3中，顶出装置11之外的结构(例如合模装置7和注入装置9的结构)基本上(例如除了顶出装置11的安装所涉及的部分)可以与公知的各种结构相同。

需要说明的是，在注入装置9的说明中，会将纸面左侧(模具101侧)作为前方而使用前进等用语，在顶出装置11的说明中，会将纸面右侧(模具101侧)作为前方而使用前进等用语。

在成型循环中，合模装置7使移动模具105朝向固定模具103移动，进行闭模。然后，合模装置7对模具101施加与拉杆(省略附图标记)的伸长量相应的合模力来进行合模。在合模后的模具101内构成与成型品相同形状的型腔Ca。注入装置9向该型腔Ca注入、填充凝固前的金属材料。在型腔Ca中填充的凝固前的金属材料被模具101吸热而冷却、凝固。由此，形成成型品。之后，合模装置7使移动模具105向离开固定模具103的方向移动而进行开模。此时或之后，顶出装置11将成型品从移动模具105顶出。

控制单元5例如具有进行各种运算而输出控制指令的控制装置13(参照图4)、显示图像的显示装置15、以及接收操作人员的输入操作的输入装置17。另外，在其他的观点中，控制单元5例如具有具备电源电路和控制电路等的未图示的控制面板和作为用户界面的操作部19。

控制装置13例如设置于未图示的控制面板和操作部19。控制装置13可以适当分割甚至分散地构成。例如，控制装置13可以构成为包括合模装置7、注入装置9及顶出装置11各自的下级的控制装置和进行实现该下位的控制装置彼此之间的同步等的控制的上级的控制装置。

显示装置15及输入装置17例如设置于操作部19。操作部19例如设置于合模装置7的固定的部分。显示装置15例如由包括液晶显示器或有机EL显示器的触控面板构成。输入装置17例如由机械式的开关和所述触控面板构成。

(模具及其周边的结构)

图2是表示模具101及其周边的主要部分的结构的示意图。

合模装置7例如具有保持固定模具103的固定拉模版21和保持移动模具105的移动拉模版23。移动拉模版23与固定拉模版21对置，能够在相对于固定拉模版21接近的方向和离开的方向上移动。通过该移动拉模版23的移动，进行模具101的闭模和开模。

注入装置9例如具有通向模具101内的套筒25、能够在套筒25内滑动的柱塞27、以及驱动柱塞27的注入驱动部29(图1)。在套筒25的上表面开设有供给口25a。

当由合模装置7进行的模具101的合模完成后，由未图示的供给装置，从供给口25a向套筒25内供给1次注入量的金属材料。然后，通过使柱塞27从图示的位置在套筒25内向型腔Ca侧滑动，将套筒25内的金属材料向模具101内挤出(注入)。

(顶出装置)

移动模具105在内部具有用于收纳顶出装置11的一部分的空间105s。需要说明的是，在本公开中，将构成空间105s的模座105a作为移动模具105的一部分来说明。空间105s的移动拉模版23侧的面既可以如图示那样由移动模具105的一部分构成，也可以与图示不同，由移动拉模版23的一部分构成。

顶出装置11例如具有用于挤出成型品的多个顶出销31、用于保持多个顶出销31的顶出板33、用于在顶出销31的移动时引导顶出板33的引导销35、用于经由顶出板33对顶出销31施加驱动力的顶出杆37和顶出驱动部39。

当注入到型腔Ca的金属材料凝固而形成压铸品后，通过合模装置7进行模具101的开模。此时，由于模具101的形状和通过柱塞27顶出压铸品的动作(顶出跟随)等，压铸品残留于移动模具105。然后，通过使顶出销31的顶端(前端)从移动模具105的内表面突出，压铸品离开移动模具105的内表面。

顶出销31例如是大致在后端具有凸缘部的轴状部件。顶出销31在模开闭方向上***移动模具105(更严谨地说是比模座105a靠前侧的部分)，能够相对于移动模具105在其***方向上移动。多个顶出销31也可以根据模具101内的形状(不仅是型腔Ca，还包括浇道等空间的形状)等而以适当的位置和根数来设置。

顶出板33例如具有前侧板33a和相对于前侧板33a在后方重叠地固定的后侧板33b。顶出销31例如***前侧板33a，并且设置于后端的凸缘部被前侧板33a和后侧板33b夹住，由此固定于前侧板33a。需要说明的是，顶出板33也可以构成为，在后侧板33b的与前侧板33a位于相反侧的位置，还具有与后侧板33b重叠且与顶出杆37固定的未图示的板。顶出板33收纳于移动模具105的空间105s。多个顶出销31共同固定于顶出板33，因此伴随着顶出板33的移动而一起相对于移动模具105移动。

引导销35例如除了其配置位置和具体的尺寸之外，是与顶出销31大致相同的结构。即，引导销35的大致形状为在后端具有凸缘部的轴状。引导销35在模开闭方向上***移动模具105(比模座105a靠前侧的部分)，能够相对于移动模具105在其***方向上移动。另外，引导销35例如与顶出销31相同，后端的凸缘部固定于顶出板33。多个引导销35例如与顶出销31不同，位于模具101的内部空间的外侧。更详细地说，例如，多个引导销35位于移动模具105的四角。另外，引导销35例如直径比顶出销31大。固定于顶出板33的引导销35(及顶出销31)以能够相对于移动模具105在模开闭方向上滑动的方式***移动模具105，因此顶出板33仅容许模开闭方向上的移动。

顶出杆37在模开闭方向上***移动拉模版23，能够相对于移动拉模版23在模开闭方向上移动。顶出杆37的前端(纸面右侧的端部)固定于顶出板33。因而，通过对顶出杆37施加轴向的驱动力，能够使顶出板33在前后方向上移动。多个顶出杆37可以根据顶出板33的形状和大小等而以适当的位置和根数来设置。

顶出驱动部39例如是电动式的，具有旋转式的电动机41、传递电动机41的旋转的旋转机构43、将从传递机构43传递的旋转变换为直线运动的变换机构45。

关于电动机41，虽然没有特别图示，但具有构成励磁和电枢中的一方的定子及构成励磁和电枢中的另一方且相对于定子旋转的转子。电动机41可以是适当的形式，例如，既可以是直流电动机，也可以是交流电动机，既可以是同步电动机，也可以是感应电动机。电动机41中，例如包括定子的马达本体相对于移动拉模版23固定设置。电动机41的配置位置和朝向可以适当地设定。

传递机构43例如由传动带机构构成，具有固定于电动机41的输出轴的带轮47、卷绕在带轮47上的带49、以及卷绕在带49上的带轮51。电动机41的旋转例如由传递机构43传递与电动机41的轴心分开的位置。此时，传递机构43既可以对电动机41的旋转进行变速，也可以不进行变速。

变换机构45例如由丝杠机构构成。丝杠机构既可以是滚珠丝杠机构，也可以是滑动丝杠机构。变换机构45例如具有以能够相对于移动拉模版23绕轴旋转且不能在轴向上移动的方式支承的丝杠轴53和与丝杠轴53螺纹接合且被限制了绕轴旋转的螺母55。在丝杠轴53固定有轮51。因而，当电动机41的旋转经由传递机构43而传递至丝杠轴53时，螺母55在轴向上移动。

螺母55与顶出杆37由适当的部件彼此固定。变换机构45的轴向与顶出杆37的轴向和模开闭方向一致。因此，通过螺母55的轴向的移动，顶出杆37在其轴向(模开闭方向)上被驱动，进而，固定于顶出杆37的顶出板33在模开闭方向上被驱动。

图3是图2的局部放大图。

顶出销31、引导销35及顶出板33的后退极限例如通过使顶出板33与空间105s的移动拉模版23侧的面(也可以设置适当的止动部件)抵接来规定。

在顶出板33位于后退极限时，顶出销31的前端面以距离d1从移动模具105的内表面(构成内部空间的表面)退避，引导销35的前端面以距离d1从模具101的接合面(固定模具103与移动模具105彼此抵接的表面)退避。距离d1在多个顶出销31和多个引导销35中是基本上共通的长度。

在这里，在通常的顶出装置中，与图3不同，在顶出板33位于后退极限时，顶出销31的前端面与移动模具105的内表面一致，引导销35的前端面与模具101的接合面一致。而且，在闭模期间(合模期间)，引导销35的前端抵接于固定模具103的前端，因此顶出板33的前进被限制，进而，顶出销31不能向模具101内移动。

另一方面，在本实施方式的顶出装置11中，在合模期间，也能够使顶出板33、顶出销31及引导销35以距离d1前进。由此，能够通过顶出销31对注入到模具101内的金属材料进行局部加压。另外，通过使顶出销31前进直到顶出销31的前端面与移动模具105的内表面一致，能够减少在成型品上形成非意图的凸部或凹部的可能性。

顶出装置11具有能够检测顶出销31的位置的位置传感器57和能够检测顶出销31对金属材料施加的力的力传感器59。需要说明的是，力、压力及转矩基本上彼此处于线性的关系，所以在本公开中，有时不对它们进行区分。例如，力传感器59也可以理解为是压力传感器的一种。

位置传感器57例如与未图示的标度部一起构成磁式或光学式的线性编码器。位置传感器57和标度部的一方相对于移动模具105固定地设置，另一方相对于顶出销31固定地设置。而且，位置传感器57和/或控制装置13能够对以与标度部和位置传感器57的相对移动量对应的数量生成的脉冲进行计数来确定顶出销31的位置，另外，能够对每单位时间的脉冲进行计数来确定顶出销31的速度。

需要说明的是，在图示的例子中，位置传感器57设置于模座105a，与设置于顶出板33的未图示的标度部对置。不过，位置传感器57和标度部的一方相对于移动模具105固定即可，所以，例如也可以设置于移动拉模版23。同样，位置传感器57和标度部的另一方相对于顶出销31固定即可，所以，例如也可以设置于比顶出杆37、引导销35、顶出销31、顶出杆37靠电动机41侧的部件。

力传感器59例如由设置于顶出销31中的某一个(或全部)的负荷传感器构成。负荷传感器例如是应变仪式的。力传感器59既可以相对于顶出销31串联地设置而承受与顶出销31所承受的力相同的力，也可以设置于顶出销31的周围而根据顶出销31的应变来算出顶出销31所承受的力。控制装置13能够基于来自力传感器59的检测信号和预先输入的顶出销31的截面积，确定从顶出销31对金属材料施加的压力。需要说明的是，在多个顶出销31设置有力传感器59的情况下，例如可以使用多个力传感器59的检测值的平均值。

需要说明的是，在图示的例子中，力传感器59直接设置于顶出销31。不过，力传感器59也可以设置于顶出板33。在该情况下，在算出压力时，也利用顶出销31的根数的信息。另外，力传感器59也可以设置于顶出杆37。在该情况下，在算出压力时，也利用顶出销31的根数和顶出杆37的根数的信息。力传感器59还可以设置于电动机41侧。

(信号处理***的结构)

图4是表示压铸机1的信号处理***的结构的框图。该图主要图示了与顶出装置11的控制相关的部分。

控制装置13例如构成为包括包含未图示的CPU和存储器的计算机，通过CPU执行存储于存储器的程序，构筑实现各种动作的各种功能部。各种功能部例如是设定通过顶出销31实现的局部加压的条件的条件设定部61、控制电动机41的驱动控制部63、以及控制显示装置15的显示控制部65。

条件设定部61例如与局部加压的各种条件相对应地具有各种设定部。例如，条件设定部61具有设定局部加压的开始时机的开始时机设定部61a、设定局部加压中的顶出销31的前进速度的速度设定部61b、以及设定在局部加压中顶出销31对金属材料施加的压力的压力设定部61c。这些各种设定部例如根据对输入装置17的输入操作(严谨地说是根据与对输入装置17的输入操作相应地从输入装置17向控制装置13输出的信号)，保持各种条件的值等。

局部加压的开始时机是顶出销31能够对完全凝固前的金属材料进行加压的时机即可。排除金属材料的供给时的温度等各情形而仅以与压铸机1的动作的关系来说，最大限度广泛地考虑，开始时机例如是从注入开始后(柱塞27的前进开始后)到开模前的期间的任一时机。另外，该开始时机例如既可以设为柱塞27到达规定的位置的时机，也可以设为柱塞27的速度(注入速度)降低至规定的速度的时机，既可以设为柱塞27对成型材料施加的压力(注入压力)上升至规定的压力的时机，也可以设为从这些各种时机或规定的动作时机(例如注入开始时机)起经过了规定的延迟时间的时机。

对输入装置17输入例如成为开始时机的基准的上述的规定的位置、规定的速度或者规定的压力的值、和/或规定的延迟时间的值。开始时机设定部61a保持该输入的值。

顶出销31的速度既可以控制成恒定，也可以控制成多级变速，还可以控制成沿着适当的速度曲线。对输入装置17输入例如指定该恒定速度、多级速度或速度曲线的速度的目标值。速度设定部61b保持该输入的值。

顶出销31对金属材料施加的压力例如既可以控制成规定的最终压力，也可以控制成沿着规定的压力曲线。对输入装置17输入例如用于确定上述的规定的最终压力、或规定的压力曲线的信息。用于确定压力曲线的信息例如是上述的开始时机后的多个时间点、和在该多个时间点的目标压力。压力设定部61c保持所输入的最终压力的值、或多个时间点与多个目标压力的组合的值。

需要说明的是，在局部加压中，顶出销31的控制既可以是位置控制、速度控制以及压力控制中的任一个，也可以是这些控制中的任两个以上的组合，还可以在局部加压中将这些控制进行切换。另外，例如，可以基本上进行位置控制，同时以速度和压力(电动机41的转矩)不超过上限值的方式进行控制。在该情况下，例如，速度设定部61b保持速度的上限值，压力设定部61c保持压力的上限值。另外，例如，也可以基本上进行速度控制，同时以压力不超过上限值的方式进行控制。在该情况下，例如，速度设定部61b保持目标速度的值，压力设定部61c保持压力的上限值。另外，例如，还可以基本上进行压力控制，同时以速度不超过上限值的方式进行控制。在该情况下，例如，压力设定部61c保持最终压力、或时间点和目标压力的组合的值，速度设定部61b保持速度的上限值。

驱动控制部63参照由条件设定部61设顶并保持着的值，基于该值生成控制指令，将生成的控制指令经由驱动器67向电动机41输出。即，驱动控制部63以实现由对输入装置17的输入操作指定的条件(开始时机、速度和/或压力)的方式进行电动机41的控制。该控制例如是基于位置传感器57和/或力传感器59的检测值的反馈控制。

需要说明的是，在图示的例子中，驱动器67由伺服驱动器构成。即，驱动器67以由电动机41所具有的旋转检测传感器41s所检测的位置和/或速度跟随来自驱动控制部63的控制指令的方式进行反馈控制。旋转检测传感器41s例如是编码器或旋转变压器。

显示控制部65例如基于位置传感器57和力传感器59的检测值，生成表示顶出销31的位置、速度以及压力等的图像数据，将映像信号向显示装置15输出以使显示装置15显示基于该图像数据的图像。需要说明的是，从后述的动作可以理解到，位置传感器57和力传感器59的检测值除了向显示控制部65输入之外还可以向条件设定部61输入，或者向条件设定部61输入而不向显示控制部65输入。

如上所述，局部加压的开始时机可以以柱塞27的位置、注入速度或注入压力为基准来决定。这些可以与公知的各种压铸机同样地测定。在图4中，例示了检测柱塞27的位置的位置传感器91和检测柱塞27对金属材料施加的压力的压力传感器93。

位置传感器91例如由设置于柱塞27或注入驱动部29的线性编码器构成。位置传感器91和/或控制装置13能够对来自位置传感器91的脉冲进行计数来确定柱塞27的位置，另外，能够对每单位时间的脉冲进行计数来确定注入速度。需要说明的是，在注入驱动部29为电动式的情况下，也可以使用电动机的旋转检测传感器(例如编码器或旋转变压器)作为位置传感器91。

压力传感器93例如是在注入驱动部29构成为包括注入缸的情况下，计测注入缸的液压的压力传感器。控制装置13能够基于压力传感器93的检测值和柱塞27的前端面的面积确定注入压力。需要说明的是，压力传感器93也可以设置于模具101，直接检测金属材料的压力。在注入驱动部29为电动式的情况下，也可以使用检测向电动机供给的电能的检测器和根据基于电能计算出的负荷来计算注入压力的运算部作为压力传感器93。也可以使用设置于从注入驱动部29到柱塞27的任一位置的负荷传感器和根据负荷传感器的检测值计算出注入压力的运算部作为压力传感器93。

图5是表示包括驱动控制部63和电动机41的控制***的框图的一个例子的图。

图示的控制***具有用于对顶出销31对金属材料施加的力(压力)进行反馈控制的力控制环71和用于对顶出销31的位置进行反馈控制的位置控制环73。力控制环71和位置控制环73中，作为副环而包括速度控制环75并且共同使用。在速度控制环75之前，设置有开关77，能够对力控制与位置控制进行切换。

力控制环71具有将力指令F^*与计测到的力F的偏差Fe乘以增益Gpv而生成速度指令ω^*的力控制部79。力控制部79生成的速度指令ω^*经由开关77而向速度控制环75输入。

位置控制环73具有将位置指令θ^*与计测到的位置θ的偏差θe乘以增益Gp而生成速度指令ω^*的位置控制部81。位置控制部81生成的速度指令ω^*经由开关77而向速度控制环75输入。

速度控制环75具有将速度指令ω^*与计测到的速度ω的偏差ωe乘以增益Gs而生成转矩指令Tr^*(电流指令)的速度控制部83。速度控制部83生成的转矩指令Tr^*例如经由未图示的电流环而向电动机41输入。

电动机41以与转矩指令Tr^*和惯性Jm等相应的加速度α旋转。作为加速度α的积分值的速度ω反馈于速度控制部83。需要说明的是，s是拉普拉斯因子。作为速度ω的积分值的位置θ反馈于位置控制部81。根据位置θ等产生的力F反馈于力控制部79。需要说明的是，K是位置·力换算系数。

在本例中，例如，局部加压利用力控制环71来实现。另外，局部加压以外的动作，例如顶出销31的后退利用位置控制环73来实现。用于取出成型品的顶出销31的前进既可以利用力控制环71也可以利用位置控制环73。

图5只不过是一个例子，可以适当变形。例如，也可以追加以在利用力控制环71进行局部加压时速度ω不会超过规定的速度的方式将ω^*限制为规定的值以下的功能。另外，例如，也可以利用位置控制环73进行局部加压，追加以在该局部加压中力F不会超过规定的力的方式将Tr^*限制为规定的值以下的功能。

(显示图像的示例)

图6是表示显示于显示装置15的画面的图像111的一个例子的概略图。

在图像111中，横轴t是时间轴。纵轴表示各种计测值的大小。并且，各种线L0～L6表示各种计测值的经时变化。

具体地说，线L0表示基于位置传感器91的检测值的注入速度。线L1表示基于位置传感器91的检测值的柱塞27的位置(移动量)。线L3表示基于压力传感器93的检测值的注入压力。线L4表示基于力传感器59的检测值的顶出销31的加压力(顶出销31对成型材料施加的压力)。线L5表示基于位置传感器57的检测值的顶出销31的位置(移动量)。线L6表示基于位置传感器57的检测值的顶出销31的速度。

在图像111中，虽然没有特别图示，但例如描绘有从纵轴在水平方向上延伸而横截线L0～L6的描绘区域的多个刻度线和附于该多个刻度线的某个或全部的数值，操作人员能够读取任意时间点的计测值。另外，虽然没有特别图示，但在图像111中，例如描绘有从横轴(时间轴)在垂直方向上延伸而纵截线L0～L6的描绘区域的多个刻度线，容易掌握线L0～L6间的时间上的对应关系。需要说明的是，对该多个刻度线的某个或全部，附有例如从预定时期起的经过时间。

在该图中，作为注入速度(L0)，例示了注入固液共存状态的金属材料的情况。具体地说，注入速度在固液共存状态的金属材料通过柱塞27而在套筒25中某种程度移动的期间，被设为较高的速度，之后，被设为低速。需要说明的是，当然也可以代替这样的注入，通过低速注入和高速注入来注入液状的金属材料。当填充某种程度完成后，注入速度降低，注入压力(L3)上升。注入压力大概收敛于恒定的值。

在该图的例子中，局部加压的开始(顶出销31的前进开始)的时机被设为从柱塞27停止(时间点t1)起经过了规定的延迟时间T1时(时间点t2)。延迟时间T1例如通过对输入装置17的操作来设定。

从时间点t2起，顶出销31的速度(线L6)上升。例如，大概来说，顶出销31的速度以大概恒定的加速度上升。之后，该速度既可以收敛于速度设定部61b所保持的值，也可以收敛于根据电动机41的性能和负荷设定的值，还可以在产生这样的收敛之前由于从金属材料承受的力而减速。最终，顶出销31由于从金属材料承受的力和/或引导销35抵接于固定模具103而顶出销31减速、停止(时间点t4)。顶出销31的速度变化的一部分或全部既可以通过电动机41的速度控制实现，也可以作为电动机41的位置控制或压力控制的结果而产生。

另外，从时间点t2起，顶出销31的移动量(线L5)上升。该上升的曲线反映了上述的速度。

顶出销31的加压力(线L4)在图示的例子中，在时间点t2不使上升开始，或者上升的变化率小，在从时间点t2延迟了的时间点t3，开始上升，或者上升的变化率变大。然后，加压力收敛于恒定的值。该收敛例如通过使检测压力接近压力设定部61c所保持的目标值的压力控制来实现。另外，例如，也可以通过利用电动机41的位置控制使顶出销31向比前进极限向前方移动从而使得加压力到达压力设定部61c所保持的加压力的上限值来实现。

(有效行程)

如上所述，加压力(线L4)的上升或该上升的变化率的增大迟于顶出销31的前进开始(时间点t2)而开始(时间点t3)。另外，在其前后的时机，在顶出销31的速度(线L6)产生了振动。

这样的线性例如由于金属材料的凝固状态的影响而产生。具体地说，在顶出销31的前进刚开始之后，金属材料的凝固几乎没有进行，所以顶出销31能够不承受大的阻力地顺利前进，进而，相对于时间线性地前进。另一方面，当金属材料的凝固进行时，顶出销31会承受比较大的阻力，相对于时间以非线性前进。

另外，检测顶出销31的位置的位置传感器57严格地说对顶出板33的位置进行检测。因而，例如，若在顶出销31与顶出板33之间存在游隙、或者顶出销31发生歪斜，则与其相应地，顶出销31承受压力的时机迟于位置传感器57所检测的位置和速度的上升的时机。另外，与图3不同，例如，若位置传感器57检测顶出杆37的位置，则与顶出杆37和顶出板33之间的游隙等相应地，顶出销31承受压力的时机延迟于位置传感器57所检测的位置和速度的上升的时机。在比顶出杆37更靠后方设置位置传感器57、或者将电动机41的旋转检测传感器41s作为位置传感器57使用的情况下，游隙等进一步增加。这样的情形也会影响到时间点t2与时间点t3偏离。

在此，将从顶出销31的前进成为非线性起到顶出销31停止的移动量(时间点t3～t4的移动量)称为有效行程Stk1。有效行程Stk1也可以理解为从顶出销31的加压力超过规定的阈值起的顶出销31的移动量。规定的阈值在图示的例子中，大概设为0。不过，规定的阈值也可以大于0。

图像111沿着共同的时间轴显示顶出销31的位置、速度以及加压力(线L4～L6)，所以操作人员观察图像111，能够确定有效行程Stk1。需要说明的是，操作人员既能够仅根据顶出销31的位置和加压力(线L5和L4)来确定有效行程Stk1，也能够仅根据顶出销31的位置和速度(线L5和L6)来确定有效行程Stk1。

另外，控制装置13可以通过根据顶出销31的速度和加压力中的至少一方判定有效行程Stk1的开始位置，来确定有效行程。并且，控制装置13也可以使以数值显示有效行程Stk1的图像113包含于图像111内。

在此，例如，为了通过局部加压使缩孔减少，重要的是顶出销31一边跟随缩孔的发生一边前进。在适当地进行了这样的跟随的情况下，产生的(其一部分或全部最终消失)缩孔的整个量与从缩孔开始产生起顶出销31按压金属材料的体积一致。从缩孔开始产生起顶出销31按压金属材料的体积与从金属材料凝固而顶出销31的前进成为了非线性的时机起的顶出销31的移动量(即有效行程)具有强的相关性。另一方面，缩孔的量能够根据模具形状来预测。

因而，例如，通过预先根据模具形状预测缩孔的量，确定与该缩孔的量对应的有效行程Stk1的目标值，操作人员或控制装置13能够将有效行程Stk1的计测值与目标值进行比较，来判定局部加压的条件的好坏。例如，关于有效行程Stk1，若计测值小于目标值，则残留有缩孔的可能性高，另外，若计测值大于目标值，则由于过大的局部加压而缩孔以外的不良状况产生的可能性高。并且，操作人员或控制装置13能够改变局部加压的条件，来适当地进行局部加压。

此时改变的条件例如是延迟时间T1、顶出销31的速度(目标值或上限值)、和/或加压力(目标值或上限值)。哪一种条件如何影响，依赖于时间点t2、t3以及t4(或者与它们对应的位置)的相对关系及其要因等。因而，可以根据各个状况适当地改变条件。

例如，在图6的例子中，假设在到达由引导销35规定的前进极限之前，在顶出销31的加压力的计测值到达目标值或上限值的时间点t4顶出销31停止。在该情况下，例如，若增长延迟时间T1，则在凝固进一步进行之后顶出销31开始前进，所以有效行程Stk1变短的可能性高。另外，例如，若增大加压力的目标值或上限值，则有效行程Stk1变长的可能性高。

另外，例如，假设时间点t2～时间点t3的延迟是由于熔融金属的凝固的延迟引起的，且加压力的目标值或上限值设定得足够大，在时间点t4顶出销31到达由引导销35规定的前进极限。在该情况下，例如，若增长延迟时间T1，则熔融金属凝固之前的移动量减少，有效行程Stk1变长的可能性高。另外，例如，若增大速度则熔融金属凝固之前的移动量增加，有效行程Stk1变短的可能性高。

另外，例如，假设时间点t2～时间点t3的延迟是由于从由位置传感器57计测位置的部件到顶出销31(另外的观点来看是力传感器59)的游隙引起的，且在时间点t4顶出销31到达由引导销35规定的前进极限。在该情况下，例如，若增高速度则到消除游隙为止的时间变短，有效行程Stk1变长的可能性高。

(处理顺序)

图7是表示控制装置13所执行的加压调整处理的顺序的一个例子的流程图。需要说明的是，该流程图也可以理解为操作人员所执行的顺序。该处理例如在成型循环反复进行的情况下，在每一次或每预定次数的成型循环时执行。

在步骤S1中，控制装置13基于位置传感器57和力传感器59的检测结果来确定有效行程Stk1的计测值。

在步骤S2中，控制装置13算出预先设定的或根据输入的模具信息等自身算出的有效行程Stk1的目标值与在步骤S1中确定的有效行程Stk1的计测值的误差。然后，控制装置13判定该误差是否处于容许范围内，在判定为不处于容许范围内时前进至步骤S3。

在步骤S3中，控制装置13改变局部加压的条件。改变的条件例如是局部加压的开始时机(顶出销31的前进开始时机)、顶出销31的速度以及顶出销的加压力中的至少一方。

需要说明的是，如上所述，局部加压的条件根据各个情形而适当地改变。若限定几个条件或控制，则条件变更与结果的因果关系也变得简单，通过控制装置13实现的条件变更也成为可能。例如，将加压力的目标值或上限值被设定得足够大且顶出销31必定到达由引导销35规定的前进极限为前提条件。在该情况下，例如，若在常识的范围内增大延迟时间T1，则凝固开始后的顶出销31的移动量会变长(凝固开始前的移动量减少)，进而，有效行程Stk1变长。

图8是表示控制装置13所执行的有效行程指定处理的顺序的一个例子的流程图。该处理例如在图7的步骤S1中执行。需要说明的是，在该图中，为了便于说明，不仅示出了用于确定有效行程的顺序，还示出了局部加压的顺序的一部分。

在步骤S11中，控制装置13判定加压开始条件是否满足，在判定为满足时前进至步骤S12，在判定为不满足时待机(反复执行步骤S11。)。加压开始条件(加压开始时机)如参照图4说明那样，可以适当设定。

在步骤S12中，控制装置13以使顶出销31前进的方式开始电动机41的驱动控制。

在步骤S13中，控制装置13基于力传感器59的检测值判定顶出销31的加压力是否超过了规定的阈值，在判定为超过时前进至步骤S14，在判定为没有超过时待机(反复进行步骤S13。)。

在步骤S14中，控制装置13基于位置传感器57的检测值开始进行顶出销31的移动量的计测。具体地说，例如，若位置传感器57为线性编码器，则从在步骤S13中做出肯定判定起对从位置传感器57输出的脉冲进行计数。

在步骤S15中，控制装置13基于位置传感器57的检测值判定顶出销31是否停止。例如，若位置传感器57为线性编码器，则控制装置13在预定时间内没有从位置传感器57输出脉冲时，判定为顶出销31停止。并且，控制装置13在判定为停止时，前进至步骤S16，在判定为没有停止时待机(反复执行步骤S15。)。

在步骤S16中，控制装置13使顶出销31的移动量的计测结束。并且，将步骤S14～S16中计测到的顶出销31的移动量作为有效行程Stk1，用于显示装置15中的数值显示或步骤S3的变更。

如上所述，本实施方式的压铸机1具有：多个顶出销31，其能够相对于模具101的内部一起进退；电动机41，其能够驱动多个顶出销31；位置传感器57，其能够检测多个顶出销31的位置；力传感器59，其能够检测多个顶出销31对模具内部的成型材料施加的压力；显示装置15，其能够显示图像；控制装置13，其对控制电动机41和显示装置15进行控制。控制装置13具有：驱动控制部63，其对电动机41进行控制，以使在注入开始后且开模前产生使多个顶出销31向模具101的内部侧前进的驱动力；显示控制部65，其对显示装置15进行控制，以使位置传感器57所检测到的位置和力传感器59所检测到的压力沿着共同的时间轴显示。

因而，如前所述，操作人员能够基于所显示的图像111确定有效行程Stk1，进行局部加压的条件的好坏判定。其结果是，局部加压的有效活用变得容易。在这里，顶出销31通常设置有多个。因而，与设置局部加压专用的加压销的情况相比，有效行程Stk1的监视变得尤为重要。这是因为，进行了局部加压的体积的误差成为有效行程Stk1的误差乘以顶出销31的根数的大小。不过，本公开中利用有效行程Stk1的技术也可以应用于设有专用的加压销的结构。

本公开的技术不限定于以上实施方式，可以以各种方案实施。

成型机(成型机)不限定于压铸机。例如，成型机既可以是其他金属成型机，也可以是使树脂成型的注塑成型机，还可以是使将热塑性树脂等混合于木粉中而得到的材料成型的成型机。另外，成型机不限定于横合模横注入，例如，也可以是纵合模纵注入、横合模纵注入、纵合模横注入。

在实施方式中，作为检测顶出销31的位置的传感器，设置检测顶出板33的位置的传感器，另外，也提到了可以代替顶出销31而检测相对于顶出销31固定的其他部件的位置。不过，也可以是，不设置那样的传感器，利用检测电动机41的旋转的旋转检测传感器41s作为位置传感器。另外，也可以使用检测从电动机41到顶出杆37的适当的部件的直线位置或旋转位置的传感器。

另外，在本公开中，位置的检测或显示的情况可以包括与位置处于线性的关系的物理量的检测或显示。例如，顶出销的位置(移动量)与多个顶出销按压金属材料的体积处于线性的关系。因而，例如，沿着时间轴显示多个顶出销按压金属材料的体积(顶出销的移动量与顶出销的截面积和根数相乘得到的值)也包含于沿着时间轴显示顶出销的位置。同样，从压力达到规定的阈值以上起多个顶出销按压金属材料的体积的数值显示包含于从压力达到规定的阈值以上起的顶出销的移动量(有效行程)的数值显示。

在实施方式中，作为检测顶出销31对成型材料施加的力(压力)的传感器，设置检测顶出销31所承受的力的力传感器59(负荷传感器)，另外，也提到了可以代替顶出销31而检测相对于顶出销31固定的(也包括存在游隙的情况)部件所承受的力。不过，也可以是，不设置那样的传感器，利用检测向电动机41供给的电能的检测器和根据该检测器检测到的电能计算负荷(转矩)的运算部作为力传感器。也可以使用检测从电动机41到顶出杆37的适当的部件所承受的力或转矩的传感器。也可以在顶出销31的前端设置检测金属材料的压力的压力传感器。

另外，压力的检测或显示的情况，可以包括与压力处于线性的关系的物理量的检测或显示。例如，虽然与上述的说明重复，但电动机的转矩、该转矩变换成直线运动而传递到各部件的力、以及顶出销对成型材料施加的压力处于线性的关系。因而，例如，那样的转矩和力的检测或显示包含于压力的检测或显示。

在实施方式中，作为将旋转式的电动机41的驱动力向顶出销传递的机构，例示了由带轮机构构成的传递机构43和由丝杠机构构成的变换机构45。不过，传递机构既可以由齿轮机构等其他机构构成来代替带轮机构，也可以不设置传递机构，将电动机41的旋转直接向变换机构45传递。另外，变换机构也可以由连杆机构或齿条机构等其他机构构成而代替丝杠机构。丝杠机构的丝杠和螺母的作用(哪一个与顶出销一起直线运动)也可以与实施方式相反。也可以代替旋转式的电动机而使用线性马达，省略变换机构。

在实施方式中进行了反馈控制，但在一部分或全部中也可以进行开环控制。

Claims (7)

1.一种成型机，其特征在于，具有：

多个顶出销，其能够相对于模具一起移动；

电动机，其能够驱动所述多个顶出销；

位置传感器，其能够检测所述多个顶出销的位置；

压力传感器，其能够检测所述多个顶出销对成型材料施加的压力；

显示装置，其能够显示图像；

控制装置，其对所述电动机和所述显示装置进行控制；

所述控制装置具有：

驱动控制部，其对所述电动机进行控制，以使在注入开始后且开模前产生使所述多个顶出销向模具内部侧前进的驱动力；

显示控制部，其对所述显示装置进行控制，以使所述位置传感器所检测到的位置和所述压力传感器所检测到的压力沿着共同的时间轴显示。

2.根据权利要求1所述的成型机，

所述显示控制部对所述显示装置进行控制，以使基于所述位置传感器的检测值的所述多个顶出销的速度沿着所述时间轴显示。

3.根据权利要求1或2所述的成型机，

所述显示控制部对所述显示装置进行控制，以使基于从所述压力传感器所检测到的压力达到规定的阈值以上起的所述位置传感器的检测值的、所述多个顶出销向模具内部侧的移动量以数值显示。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的成型机，

还具有进行输入操作的输入装置，

所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使得在由所述输入操作指定的时机使所述多个顶出销的前进开始。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的成型机，

还具有进行输入操作的输入装置，

所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使所述多个顶出销以由所述输入操作指定的速度前进。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的成型机，

还具有进行输入操作的输入装置，

所述驱动控制部对所述电动机进行控制，以使所述多个顶出销以由所述输入操作指定的压力对模具内部的成型材料进行加压。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的成型机，

所述驱动控制部根据基于从所述压力传感器所检测到的压力达到规定的阈值以上起的所述位置传感器的检测值的、所述多个顶出销向模具内部侧的移动量，来改变所述多个顶出销的前进开始时机、所述多个顶出销的速度以及所述多个顶出销对成型材料施加的力中的至少任一个。