CN102814953B

CN102814953B - 合模装置及合模方法

Info

Publication number: CN102814953B
Application number: CN201210243123.9A
Authority: CN
Inventors: 水原弹
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: CN102814953A; JP5694061B2; JP2012254548A

Abstract

本发明提供一种合模装置及合模方法，不必伴随电动机的输出增大，就可防止肘节机构产生死锁。该合模装置包括：肘节机构(20)，使可动压板(13)相对于固定压板(12)进退；和合模电动机(26)，使与肘节机构(20)连接的十字头(24)移动，在使十字头(24)移动到肘节机构(20)具有偏差的规定的合模位置并使合模电动机(26)停止的合模状态下，可以将十字头(24)保持在该合模位置。

Description

合模装置及合模方法

技术领域

本申请主张基于2011年6月8日申请的日本专利申请第2011-128369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。

本发明涉及合模装置及合模方法，特别涉及使用肘节机构的合模装置及合模方法。

背景技术

通常，作为注塑成型机，多采用电动式的注塑成型机。这是由于电动式注塑成型机与液压式注塑成型机相比，不需要液压泵及液压配管、阀，因此构造简单。另外，通过使用伺服电动机作为动力源，还具有易于控制的优点。该注塑成型机被设定为具有进行树脂的注塑处理的注塑装置和将构成模具装置的固定模具、可动模具进行合模的合模装置。

作为合模装置，多采用肘节方式。肘节方式的合模装置是用肘节机构使电动机产生的力倍增，再经由肘节联杆付与模具合模力。作为该肘节方式的合模装置，有例如专利文献1中公开的装置。

如专利文献1所示，肘节方式的合模装置的结构为，肘节的腕部伸展时，使电动机停止，使连接杆仅拉伸上述肘节的腕部伸展的量，利用该连接杆的伸展产生的弹性恢复力将模具进行合模。

专利文献1：日本特开平05-004264号公报

但是，在以肘节的腕部伸展的状态(偏差(クニツキング))为零的状态)将模具进行合模的结构的合模装置中，合模时，在构成肘节机构的肘节臂及肘节杆的连结位置直接施加大的合模力。因此，存在如下问题点，即，在以肘节的腕部伸展的状态进行合模的合模装置中，由于连结位置的油膜不足等而产生死锁，在开模时，肘节机构可能不能移动。

作为解决该问题点的方法，可考虑使肘节机构具有偏差。但是，在只保持偏差的结构中，存在如下问题点，即，电动机承受的合模力增大，作为电动机，需要使用输出较大的电动机，产生电动机的大型化及消耗电力的增大。

发明内容

本发明是鉴于上述的课题而进行的发明，其目的在于，提供一种合模装置及合模方法，合模装置不必伴有电动机的输出增大，就可防止肘节机构产生死锁。

根据第一观点，所述课题可以通过下述合模装置解决，

该合模装置包括：

肘节机构，使可动压板相对于固定压板进退；和

合模电动机，使与所述肘节机构连接的十字头移动，

其特征在于，

在使所述十字头移动到所述肘节机构具有偏差的规定的合模位置并使所述合模电动机停止的合模状态下，能够将所述十字头保持在该合模位置。

根据第二观点，所述课题可以通过下述合模方法解决，

用合模电动机移动十字头，由此，驱动肘节机构，使可动压板相对于固定压板进退并对模具进行合模，其特征在于，

在所述肘节机构具有偏差且保持所述十字头的规定的合模位置，停止所述合模电动机。

发明效果：

根据公开的合模装置及合模方法，能够防止肘节机构产生死锁，并且，能够减小合模时作用于电动机的力，因此能够较低维持电动机输出。

附图说明

图1是本发明一实施方式的合模装置的概略构成图；

图2是用于说明本发明一实施方式的合模装置的动作的图；

图3是用于说明进行合模的第二肘节杆23的角度范围的图；

图4是用于说明设于肘节支架上的十字头固定装置的局部剖面图。

附图标记说明

10合模装置

11模具装置

12固定压板

13可动压板

15肘节支架

16连接杆

17框架

20肘节机构

21第一肘节杆

22肘节臂

23第二肘节杆

24十字头

25驱动轴

26合模电动机

27模开闭位置传感器

31模具厚度电动机

32合模位置传感器

33驱动用齿轮

34驱动用线状体

35合模位置调节装置

40十字头固定装置

41杆

42插入孔

43锁定用活塞

具体实施方式

接着，与附图一起对本发明的实施方式进行说明。

另外，本发明的合模装置及合模方法可以应用于挤压成形装置、层压装置、转移成型装置(transfermoldingmachine)、压铸机、IJ密封压力机等各种成型机。在下面说明的本实施方式中，列举将合模装置及合模方法适用于注塑成型机的例子进行说明。

图1是本发明一实施方式的合模装置10的概略图。合模装置10具备：框架17、固定于框架17上的固定压板12、在与固定压板12之间隔开规定距离并相对于框架17可移动地配设的肘节支架15。另外，在固定压板12和肘节支架15之间，多个(例如，四个)连接杆16延伸。

可动压板13与固定压板12对置配设。该可动压板13被连接杆16支承，配设为可沿着该连接杆16进退(可沿图中的X1、X2方向移动)。

模具装置11由固定模具11a和可动模具11b构成。固定模具11a安装在固定压板12的与可动压板13对置的模具安装面。另一方面，可动模具11b安装于可动压板13的与固定压板12对置的模具安装面。

另外，在可动压板13的后端(图的左端)，也可以安装用于使顶杆(未图示)移动的驱动装置。另外，可动模具11b也可以设置成，由设于框架17上的导引件导引。

在可动压板13和肘节支架15之间，安装有作为肘节式合模装置的肘节机构20。在肘节支架15的后端配设使肘节机构20动作的合模电动机26。

合模电动机26具备由将旋转运动转换为往复运动的滚珠丝杠机构等构成的运动方向转换装置(未图示)，通过使驱动轴25进退(沿图中的X1、X2方向移动)，能够使肘节机构20动作。另外，合模电动机26优选为伺服电动机，具备作为检测转数的编码器的模开闭位置传感器27。

上述的肘节机构20具有：安装于驱动轴25上的十字头24、可摆动地安装于十字头24上的第二肘节杆23、可摆动地安装于肘节支架15上的第一肘节杆21及可摆动地安装于可动压板13上的肘节臂22。第一肘节杆21和第二肘节杆23之间及第一肘节杆21和肘节臂22之间分别链节结合。

该肘节机构20为所谓的内卷五接点双肘节机构，其具有上下对称的结构，进行上下对称的动作。另外，在下面的说明中，以如下方式定义可动压板13、肘节支架15、各杆21、23、肘节臂22及十字头24接合的接合点(节)P1～P5。

P1：第二肘节杆23和十字头24接合的第一接合点

P2：第一肘节杆21和第二肘节杆23接合的第二接合点

P3：肘节支架15和第一肘节杆21接合的第三接合点

P4：第一肘节杆21和肘节臂22接合的第四接合点

P5：可动压板13和肘节臂22接合的第五接合点

被设定为上述结构的肘节机构20，通过驱动合模电动机26使十字头24进退而进行动作。在该情况下，使十字头24前进(沿图的X1方向移动)时，可动压板13前进而进行闭模。而且，产生合模电动机26的推力乘以肘节倍率的合模力，利用该合模力进行合模。

另外，在肘节支架15的后端(图的左端)，为了调节肘节支架15相对于固定压板12的位置，配设有合模位置调节装置35。在肘节支架15上，形成有多个、例如四个连接杆插通孔(未图示)，连接杆16的图中的左端(X2方向端)被插入各自的连接杆插通孔。另外，连接杆16的右端被固定螺母16a固定于固定压板12上。

连接杆16在图中的左端的外周具有形成有螺纹的螺纹部36，调节螺母37与各个连接杆16的螺纹部36螺合。调节螺母37被安装为可在肘节支架15的后端旋转且不能沿连接杆16的轴向移动。另外，在调节螺母37的外圆周上安装有被驱动用齿轮37a。

在肘节支架15的后端的上方部，配设有作为合模位置调节用驱动源的模具厚度电动机31。在模具厚度电动机31的旋转轴上，安装有驱动用齿轮33。

在调节螺母37的被驱动用齿轮37a及驱动用齿轮33的周围，挂绕有链条、同步带等驱动用线状体34。因此，驱动模具厚度电动机31、使驱动用齿轮33旋转时，与各个连接杆16的螺纹部36螺合的调节螺母37同步旋转。

由此，使模具厚度电动机31以规定方向旋转规定的转数，能够使肘节支架15进退规定的距离。另外，模具厚度电动机31优选为伺服电动机，具备作为检测转数的编码器的合模位置传感器32。

向调节螺母37传递模具厚度电动机31的旋转的装置，只要是使与连接杆16的螺纹部36螺合的调节螺母37同步旋转的装置即可。例如，也可以代替驱动用线状体34，将驱动用齿轮33及与所有的驱动用齿轮33卡合的大直径的齿轮，可旋转地配设在肘节支架15的后端。

接着，参照图1及图2对上述结构的合模装置10的动作进行说明。另外，图2中，为了图示及说明的便利，只图示第一接合点P1～第五接合点P5对第一肘节杆21、肘节臂22、第二肘节杆23及十字头24进行说明。

图2(A)表示十字头24及可动压板13向图中X2方向移动的驱动前状态。在该驱动前状态下，构成模具装置11的固定模具11a和可动模具11b为分开的状态。另外，第一肘节杆21和肘节臂22为弯折成大致“ㄑ”字状的状态。

合模电动机26驱动、驱动轴25旋转时，如图2(B)所示，十字头24开始向X1方向移动。由此，肘节机构20进行动作，使可动压板13向箭头X1方向移动。

这样，通过十字头24向X1方向移动，第二肘节杆23和十字头24的接合位置即第一接合点P1也向X1方向移动。另外，随着该移动，第一肘节杆21和肘节臂22也移动，第一肘节杆21和肘节臂22形成的角度α(图1中箭头表示)也逐渐增大。另外，由于肘节机构20的动作，可动压板13也向X1方向移动，如图2(B)所示，成为固定模具11a和可动模具11b被闭模的状态。

合模电动机26从该闭模的状态进一步旋转，十字头24将固定模具11a和可动模具11b移动到以规定的合模力进行合模的合模位置时，合模电动机26停止。图2(C)表示合模电动机26停止，由此十字头24及可动压板13停止的状态(合模状态)。

另外，在下面的说明中，将通过第一接合点P1的水平线(通过第一接合点P1、沿图中箭头X1、X2方向延伸的线段)和第二肘节杆23所成的角度设为合模力角度θ。另外，将经由第二肘节杆23及十字头24施加于驱动轴25的合模力设为轴施加合模力F。

在此，观察图2(C)中所示的合模状态下的肘节支架15和第一肘节杆21接合的第三接合点P3、第一肘节杆21和肘节臂22接合的第四接合点P4及肘节臂22和可动压板13接合的第五接合点P5时，各接合点P3、P4、P5成为未位于一条直线上的结构。

具体而言，在合模时，第一肘节杆21和肘节臂22所成的角度α不足180°(α＜180°)。因此，本实施方式的合模装置10成为在合模时肘节机构20的偏差不为0(零)的结构。

在此，对偏差(クニツキング)进行说明。所谓偏差(クニツキング)，在肘节机构20中，假定将肘节支架15和第一肘节杆21的接合点即第三接合点P3、与可动压板13和肘节臂22的接合点即第五接合点P5连接的线段(图1参照)，再通过第一肘节杆21和肘节臂22的第四接合点P4引出与上述线段平行的线段时，这两条线段间的距离K为偏差。因此，偏差K越小，越靠近肘节机构的死点。

但是，众所周知，在肘节杆21和肘节臂22伸展的状态下(α＝180°)，换句话说，在偏差K＝0的状态下进行合模时，合模电动机26的驱动轴25成为不承受合模力的反作用力的结构。其结果，能够缩小合模电动机26的输出，能够实现装置的小型化及消耗电力的减少。但是，在这种合模方法中，如上所述，可能出现因第三～第五连结位置P3～P5的油膜不足等而产生死锁，且在开模时，肘节机构20可能不能移动。

与此相反，本实施方式的合模装置10的结构为，在肘节杆21和肘节臂22所成的角度α成为180°之前的状态、即偏差K成为0之前的状态下进行合模。

但是，在合模时，当形成肘节机构20具有偏差的结构时，合模力的一部分(轴施加合模力F)施加于第二肘节杆23并经由第二肘节杆23驱动轴25。

因此，在本实施方式的合模装置10中，如图3(A)所示，在模具装置11被合模的合模时，以第二肘节杆23相对于驱动轴25的轴向朝向垂直方向的方式构成。即，在合模时，轴施加合模力F的合模力角度θ为90°(θ＝90°)。

另外，经由位于肘节机构20的上侧(Z2方向侧)的各联杆(第一肘节杆21、肘节臂22、第二肘节杆23)施加于驱动轴25的轴施加合模力F作用于垂直下方(Z1方向)。另外，经由位于肘节机构20的下侧(Z1方向侧)的各联杆(第一肘节杆21、肘节臂22、第二肘节杆23)施加于驱动轴25上的轴施加合模力F，作用于垂直上方(Z2方向)。

这样，在本实施方式的合模装置10中，在以规定的合模力将模具装置11的可动模具11b进行合模的合模位置，停止合模电动机26，使十字头24停止。在本实施方式中，设定为该合模位置的轴施加合模力F的合模力角度θ为90°。

由此，轴施加合模力F没有水平成分，成为不对十字头24作用水平成分的结构。因此，即使设定为肘节机构20具有偏差的结构，轴施加合模力F也可被机械性地保持，不需要用电动机扭矩保持十字头位置。因此，可缩小合模电动机26的输出，能够实现合模电动机26的小型化及消耗电力的减少。

但是，如上所述，在本实施方式中，以合模时的合模力角度θ成为90°的方式进行设定，但合模时的合模力角度θ未必设定为90°。具体而言，即使合模时的合模力角度θ设定为80°≤θ≤110°的范围，也能够得到与上述相同的效果。下面，主要参照图3对其理由进行说明。

图3(B)表示合模力角度为比90°小的角度θ1(θ1＜90°)的状态。另外，图3(C)所示的合模力角度为比90°大的角度θ2(θ2＞90°)的状态。

在图3(B)所示的合模力角度θ1比90°小时，如该图所示，轴施加合模力F被分为X1、X2方向和Z1、Z2方向的分力。即，在驱动轴25上，在轴线方向(X2方向)上作用图中箭头F_x1所示的分力。另外，在图3(C)所示的合模力角度θ2比90°大时，轴施加合模力F也被分为X1、X2方向和Z1、Z2方向的分力，在驱动轴25上，在轴线方向(X2方向)上作用图中箭头F_x2所示的分力。该情况下，需要用肘节机构20的电动机扭矩保持十字头位置。

但是，在肘节机构20上，设有引导十字头24的十字头导引件(未图示)。因此，可以利用在该十字头导引件和十字头24之间产生的摩擦力，抑制轴施加合模力F的水平分力F_x1、F_x2。

在本发明人的实验中，十字头24和十字头导引件之间产生的摩擦力与水平分力F_x1均衡的合模力角度θ为80°。另外，十字头24和十字头导引件之间产生的摩擦力与水平分力F_x2均衡的合模力角度θ为110°。因此，通过将合模力角度θ设定为80°～110°(80°≤θ≤110°)，也可防止轴施加合模力F施加在合模电动机26的驱动轴25的轴向，能够实现合模电动机26的小型化及消耗电力的降低。

另外，为了使十字头24不会因作用在十字头24上的轴施加合模力F的水平分力而移动，也可以设定为将固定十字头24的十字头固定装置设于肘节支架15上。

图4是表示十字头固定装置的一个例子的图。该图中所示的十字头固定装置40，被配设于肘节支架15上。

该十字头固定装置40具有：配设于十字头24上的一对杆41、形成于肘节支架15上而插通该各杆41的插入孔42、通过压接在锁定用活塞43上而锁定十字头24的锁定用活塞43。

锁定用活塞43可移动地设在形成于肘节支架15上的锁定用气缸44。另外，在锁定用气缸44中，从阀46经由配管45供给空气压(或液压)。因此，通过向锁定用气缸44供给空气压(或液压)，锁定用活塞43被压接于杆41上，由此，将十字头24锁定。

另外，十字头固定装置不限定于图4所示的装置，也可以设定为其它的结构。具体而言，也可以设为如下结构，即，使肘节支架15的一部分向十字头24的前进方向延伸，并且在其前端设置与肘节支架15卡合的锁爪，在十字头24前进到规定的合模位置时，锁爪与十字头24卡合，并将其移动锁定。

上面，对本发明优选的实施方式进行了详细叙述，但本发明不限定于上述的特定的实施方式，在权利要求中记载的本发明的宗旨的范围内，可以进行各种变形或变更。

Claims

1.一种合模装置，其包括：

肘节机构，使可动压板相对于固定压板进退；和

合模电动机，使与所述肘节机构连接的十字头移动，

其特征在于，

在所述肘节机构上设有引导所述十字头的十字头导引件，在使所述十字头移动到所述肘节机构具有偏差的规定的合模位置并使所述合模电动机停止的合模状态下，能够通过所述十字头和所述十字头导引件之间产生的摩擦力将所述十字头保持在该合模位置。

2.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于，所述十字头被保持在所述合模位置时，将由所述肘节机构施加的力与所述十字头移动方向的角度设定为80°≤θ≤110°。

3.如权利要求2所述的合模装置，其特征在于，将所述角度θ设定为90°。

4.如权利要求1～3中任一项所述的合模装置，其特征在于，合模装置设定为用肘节支架将所述十字头锁定在所述合模位置的结构。

5.一种合模方法，通过用合模电动机使十字头移动而驱动肘节机构，使可动压板相对于固定压板进退，将模具进行合模，其特征在于，

在所述肘节机构具有偏差且保持所述十字头的规定的合模位置，使所述合模电动机停止，通过所述十字头和十字头导引件之间产生的摩擦力将所述十字头保持在该合模位置，所述十字头导引件设置在所述肘节机构上而引导所述十字头。

6.如权利要求5所述的合模方法，其特征在于，在所述合模电动机被停止的合模状态下，将由所述肘节机构施加的力与所述十字头移动方向的角度设定为80°≤θ≤110°。

7.如权利要求6所述的合模方法，其特征在于，将所述角度θ设定为90°。

8.如权利要求5～7中任一项所述的合模方法，其特征在于，在所述合模电动机被停止的合模状态下，用肘节支架锁定所述十字头。