CN102837394A - 具有同步喷嘴接触机构的注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有同步喷嘴接触机构的注射成型机。在该注射成型中，在把从闭模开始起到锁模完成的时间（锁模时间）设为T、把从注射单元前进开始起到喷嘴接触完成的时间（注射单元前进时间）设为t时，在T>t的情况下，延迟T－t的时间开始注射单元的前进，使锁模完成的时刻和喷嘴接触完成的时刻相同，另一方面，在T<t的情况下，同时开始闭模和注射单元前进，或者为使锁模完成的时刻和注射单元前进完成（喷嘴接触完成）的时刻相同，在闭模开始之前先开始注射单元的前进。

Description

具有同步喷嘴接触机构的注射成型机

技术领域

本发明涉及注射成型机，特别涉及具有同步喷嘴接触机构的注射成型机。

背景技术

注射成型机在底盘上具有锁模部和注射部。在通过该注射成型机成型过程中在使喷嘴保持接触的状态下进行连续运行时该喷嘴的尖端的热量被金属模夺取。因此，使用在计量结束后从金属模引开喷嘴的注射口断开（spruebrake）的功能。在现有的注射成型机中，如图9所示，进行在开始闭模并完成锁模后（步骤1），开始使喷嘴前进，完成注射单元前进这样的序列动作。下面把这种现有的注射成型机中的序列动作称为“现有技术A”。

此外，因为图9中表示的符号，和后面在说明本发明的实施方式时参照的图1中表示的符号相同，表示同一或者类似的结构要素，所以这里省略对它们的说明。

在上述的现有技术A中，如图10所示，因为以闭模、锁模、喷嘴前进、喷嘴接触、注射的顺序进行动作，如果喷嘴接触则不等待进行注射，所以能够防止喷嘴前端的温度降低，但是有周期时间延长这样的问题。

因此有通过在周期开始时同时进行闭模动作和喷嘴前进动作谋求缩短周期时间的技术。下面把在该周期开始时同时进行闭模动作和喷嘴前进动作谋求缩短周期时间的技术称为“现有技术B”。

在该现有技术B中，如图11所示，通过同时开始进行闭模和喷嘴前进的动作能够缩短周期时间。但是，通常因为喷嘴接触完成早于锁模完成，所以成为喷嘴保持接触等待的状态，发生喷嘴前端部的熔融树脂固化这样的问题。

因此，为解决该问题，如图12所示，在日本特开平5－147077号公报中公开了这样的技术：在成型开始前预先求出注射单元的前进时间和从接触金属模起到锁模结束的时间的差，以补偿该差的方式使注射单元前进，实现喷嘴接触和锁模同时完成。下面把该技术称为“现有技术C”。

该现有技术C，在成型开始前求出注射单元的前进时间，但是存在不能应用于在周期过程中操作人员为缩短周期而减少喷嘴后退量的情况或者反过来为取出下垂的树脂而增加喷嘴后退量的情况的问题。

发明内容

因此本发明要提供一种具有同步喷嘴接触机构的注射成型机，该同步喷嘴接触机构能够在每一成型周期测量注射单元后退需要的时间，与锁模完成同时或者对应延迟时间进行喷嘴接触完成。

本发明的注射成型机具有使注射单元前移使喷嘴压接金属模的喷嘴接触机构，在计量结束后，执行使上述注射单元后移使上述喷嘴从金属模分离的动作。另外，该注射成型机具有：锁模时间测量部，用于测量一成型周期中从闭模开始起到锁模完成的时间；注射单元后退时间测量部，用于测量从上述注射单元的后退开始起到后退完成的时间；时间差计算部，用于从在从第一次成型周期起到现在的成型周期的前一个成型周期的任何一个成型周期中通过上述锁模时间测量部测量出的锁模时间中，减去现在的成型周期的前一个成型周期中通过上述注射单元后退时间测量部测量出的注射单元后退时间；和控制部，用于在现在的周期中根据通过上述时间差计算部计算出的值，使在相同的时刻实现锁模完成和喷嘴接触完成地使上述注射单元前进，或者使在锁模完成后完成喷嘴接触地使上述注射单元前进，。

在通过上述时间差计算部计算出的值是正的情况下，亦即在锁模时间比注射单元后退时间长的情况下，上述控制部在闭模开始后，在从经过由上述时间差计算部计算出的值的时间的时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进；在通过上述时间差计算部计算出的值是零的情况下，上述控制部与闭模同时、或者在从闭模开始时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进；在通过上述时间差计算部计算出的值是负的情况下，亦即在锁模时间比注射单元后退时间短的情况下，上述控制部能够在从避免开始时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进，或者先使注射单元开始前进，在从上述注射单元的前进开始时刻起到经过时间差的时刻之间使闭模开始。

根据本发明，能够提供具有能够在每一周期测量注射单元后退需要的时间、与锁模完成同时或者对应延迟时间进行喷嘴接触完成的同步喷嘴接触机构的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明的、具有同步喷嘴机构的注射成型机的一实施方式的概略结构图。

图2是说明在使用注射口断开功能时为使锁模时间和注射单元前进时间相同而计算这些锁模时间和注射单元前进时间的差的图。

图3是说明如果同时进行锁模完成和注射单元前进完成则能够把喷嘴前端的温度降低抑制到最小的图。

图4是说明本发明的注射成型机的成型周期的图。

图5A－图5D是关于锁模时间（闭模开始时刻、锁模完成时刻）和注射单元前进时间的关系的时间图，图5A表示它们的时间差为正的情况，图5B表示它们的时间差为零的情况，图5C以及图5D表示它们的时间差为负的情况。

图6是说明通过根据在上次的成型周期中求出的到喷嘴接触完成之前的注射单元前进时间来求出此次成型周期中的注射单元前进时间，求出此次成型周期中使注射单元开始前进的时刻的图。

图7是说明第一次注射的注射成型的成型周期的流程图，该注射成型的成型周期与图4的第一次注射对应。

图8A以及图8B是说明第n＋1次注射（1≤n）的注射成型的流程的流程图。

图9是说明现有技术中的使用注射口断开功能时的机械动作的图。

图10是说明现有技术A的周期的图。

图11是说明现有技术B的周期的图。

图12是说明现有技术C的周期的图。

具体实施方式

图1是表示本发明的、具有同步喷嘴机构的注射成型机的一实施方式的概略结构图。

注射成型机M由底盘Mb、在该底盘Mb上设置的锁模部Mc以及注射部Mi、和控制注射成型机M的各部的数值控制装置50构成。

锁模部Mc包含固定板33、可动板30、以及背板31。可动板30可滑动地安装在结合背板31和固定板33的连接杆32上，通过在该背板31上安装的可动板前进后退用电动机M4可向前方（朝向注射部Mi的方向）以及后方（远离注射部Mi的方向）移动。固定板33其基部固定在底盘Mb上，在其后面固定固定侧金属模40b。可动侧金属模40a固定在可动板30的前面。背板31通过锁模位置调整用电动机M5前进后退，调整其位置。

注射部Mi由注射单元Mu、和支承该注射单元Mu的挤压机机座15等组成，注射单元Mu包含螺杆前进后退用电动机M1、伺服电动机M2和内插注射用的螺杆3的圆筒1。关于注射单元Mu内的螺杆前进后退用电动机M1等的支承结构省略图示。

在圆筒1的前端设置的喷嘴2与安装在固定板33上的固定侧金属模40b的注射口孔（未图示）对置。在圆筒1内插入螺杆3。注射时圆筒1的前端的喷嘴2处于被压在注射口孔上的状态。

在注射部Mi内包含的喷嘴接触装置Mt包含喷嘴接触用电动机M3、制动器（未图示）、滚珠丝杠14。通过喷嘴接触用电动机M3使该滚珠丝杠14旋转，通过在挤压机机座15上固定的螺母（未图示）把旋转移动变换为直线移动，挤压机机座15在底盘Mb的轨道（未图示）上相对锁模部Mc向前方（朝向锁模部Mc的方向）以及后方（远离锁模部Mc的方向）移动。通过挤压机机座15向前方移动，在挤压机机座15上安装的注射单元Mu向前方（朝向锁模部Mc的方向）压出。此外，喷嘴接触用电动机M3通过未图示的固定单元固定在底盘Mb上。

数值控制装置50是在注射成型机中使用的现有公知的数值控制装置，具有指令序列动作的运算装置（未图示）、和进行判断以及运算的运算装置（未图示），管理注射成型机的整体的动作。

图1的注射成型机M能够在每一成型周期测量注射单元后退需要的时间，与锁模完成同时或者对应延迟时间完成喷嘴接触。该方法认为注射单元后退时间（喷嘴后退时间）等于注射单元前进时间（喷嘴前进时间），测量每一成型周期的注射单元后退时间，由此补偿从闭模开始起到锁模结束的时间差，在锁模结束同时或者对应延迟时间完成喷嘴接触。之所以能够认为注射单元后退时间（喷嘴后退时间）等于注射单元前进时间（喷嘴前进时间），是因为为高速地运行一个成型周期，通常以喷嘴接触用电动机M3的最大额定转速驱动，使之正转或者反转，执行注射单元Mu的前进以及后退的缘故。

图2是说明在使用注射口断开功能时为使锁模时间和注射单元前进时间相同而计算这些锁模时间和注射单元前进时间的差的图。

为在使用注射口断开功能时同时完成锁门和注射单元前进，首先求出锁模时间和注射单元前进时间的差。亦即，把从闭模开始到锁模结束的时间（锁模时间）设为T，把从注射单元前进开始到喷嘴接触完成的时间（注射单元前进时间）设为t，计算T－t=α（时间差）。

图3是说明如果能够同时进行锁模完成和注射单元前进完成则能够把喷嘴前端的温度降低抑制到最小的图。此外，在以下的说明中，把从闭模开始起到锁模结束所需要的时间称为“锁模时间”。

下面使用图4说明通过本发明的注射成型机执行的成型周期。

在成型开始第一次注射中，同时开始闭模和注射单元前进，使发生锁模力，然后在合模结束后完成喷嘴接触。在第一次注射中预先设定从闭模开始到锁模完成所需要的时间。另外，把注射单元前进时间设定的比从闭模开始到锁模完成的时间长。由此，能够避免在转移到注射工序前喷嘴保持与金属模接触的状态。

也可以测量第一次注射的从闭模开始到锁模完成所需要的时间（亦即上述的锁模时间）。在喷嘴接触完成时转移到注射工序、保压工序、冷却工序。与冷却工序同时开始计量工序，当该计量工序结束时开始注射单元后退（喷嘴后退）。然后，当冷却工序结束时，通过执行开模工序、推出工序，结束一成型周期。这里，测量注射单元后退（喷嘴后退）需要的时间（注射单元后退时间）。

在成型开始第二次注射中，与闭模、锁模、锁模完成同时转移到注射工序。另一方面，在经过等于在第一次注射中测量得到的从开始闭模起的锁模时间和在第一次注射中测量得到的注射单元后退（喷嘴后退）时间的差的时间的时刻，使注射单元开始前进，使喷嘴接触完成的时刻和锁模完成的时刻成为相同。由此，在第二次注射的成型周期中，接续注射工序，执行保压工序、冷却工序、开模工序、推出工序，结束一成型周期。计量工序和冷却工序同时开始，在计量工序后执行注射单元后退。此外，测量锁模时间（从闭模起到锁模完成的时间）以及注射单元后退时间，用于确定成型开始第三次注射的注射单元开始时间（开始注射单元前进的定时）。

在图4中，注射单元的前进比闭模开始时刻延迟开始。但是，在由于注射单元的后退时间的长度而比闭模开始延迟开始的情况下，有时不能在相同的时刻完成锁模和喷嘴接触。

因此，使用图5A－图5D，分情况说明从闭模开始起到锁模完成的锁模时间和到喷嘴接触完成的注射单元前进时间的差。

图5A是关于锁模时间（闭模开始时刻、锁模完成时刻）和注射单元前进时间的关系的第一时间图，表示它们的时间差是正的情况（锁模时间>注射单元前进时间）。如图5A所示在锁模时间比注射单元前进时间长的情况下，使注射单元的前进延迟锁模时间和注射单元前进时间的差（图5A表示的“时间差”）的时间开始。由此，能够使锁模完成的时刻和喷嘴接触完成的时刻成为相同。

图5B是关于锁模时间（闭模开始时刻、锁模完成时刻）和注射单元前进时间的关系的第二时间图，表示它们的时间差是零的情况（锁模时间=注射单元前进时间）。如图5B所示，在锁模时间和注射单元前进时间相等、两者的时间差为零的情况下，闭模开始和注射单元前进同时进行，由此能够使锁模完成的时刻和注射单元前进完成（喷嘴接触完成）的时刻成为相同。

图5C是关于锁模时间（闭模开始时刻、锁模完成时刻）和注射单元前进时间的关系的第三时间图，表示它们的时间差是负的情况（锁模时间<注射单元前进时间）。如图5C所示，在锁模时间比注射单元前进时间短的情况下，因为通过使闭模和注射单元前进同时开始，注射单元前进完成（喷嘴接触完成）比锁模完成晚进行，其结果，能够防止在转移到注射工序前金属模从喷嘴前端把热量夺去。

图5D是关于锁模时间（闭模开始时刻、锁模完成时刻）和注射单元前进时间的关系的第四时间图，表示它们的时间差是负的情况（锁模时间<注射单元前进时间）。如图5D所示，在锁模时间比注射单元前进时间短的情况下，在开始闭模之前（提前图5D表示的“时间差”的时间）开始注射单元的前进。由此，能够使锁模完成的时刻和注射单元前进完成（喷嘴接触完成）的时刻成为相同。

图6是补充说明通过根据在上次的成型周期中求出的到喷嘴接触完成为止的注射单元前进时间来求出此次的成型周期中的注射单元前进时间，求出此次的成型周期中开始使注射单元前进的时刻的图。

即使在多次执行成型周期后变更注射单元的后退距离的情况下，也能够根据变更上次的成型周期的后退距离的情况下的注射单元后退时间，求出在其下一次的成型周期中的注射单元前进开始时刻。

图7是说明第一次注射的注射成型的成型周期的流程图。下面遵照各步骤进行说明。该注射成型的成型周期与图4的第一次注射对应。

[步骤SA01]与闭模开始同时开始注射单元的前进。

[步骤SA02]开始测量从闭模开始起的锁模时间。

[步骤SA03]判断锁模是否完成，如果完成则转移到步骤SA04，如果未完成则等待锁模完成后，转移到步骤SA04。

[步骤SA04]结束锁模时间的测量。

[步骤SA05]把测量得到的锁模时间作为T1（n）存储。

[步骤SA06]判断注射单元前进是否完成，如果完成则转移到步骤SA07，如果未完成则等待完成后，转移到步骤SA07。

[步骤SA07]开始注射工序，当注射工序结束时转移到步骤SA08。

[步骤SA08]开始保压工序，当保压工序结束时转移到步骤SA09。

[步骤SA09]开始冷却工序。

[步骤SA10]与冷却工序的开始同时开始计量工序。

[步骤SA11]判断计量是否结束，如果计量结束则转移到步骤SA12，如果未结束则等待计量结束后，转移到步骤SA12。

[步骤SA12]开始注射单元后退。

[步骤SA13]开始测量从注射单元的后退开始后的注射单元后退时间。

[步骤SA14]判断注射单元的后退是否完成，如果完成则转移到步骤SA15，如果未完成则等待后退完成后，转移到步骤SA15。

[步骤SA15]结束注射单元后退时间的测量。

[步骤SA16]把测量的注射单元后退时间作为T2（n）存储。

[步骤SA17]判断冷却是否完成，如果完成则转移到步骤SA18，如果未完成则等待冷却完成后，转移到步骤SA18。

[步骤SA18]开始开模，当开模结束时转移到步骤SA19。

[步骤SA19]把金属模内的成型品推出，结束第一次注射的成型周期。

图8A以及图8B是说明第n＋1次（1≤n）的注射成型的流程的流程图。以下遵照各步骤进行说明。该注射成型的成型周期与图4的第二次注射以后的成型周期对应。

[步骤SB01]判断从注射单元后退时间T2（n）中减去锁模时间T1（n）的值是正还是负，在正的情况下（T2（n）－T1（n）>0）转移到步骤SB02，在非正的情况（T2（n）－T1（n）≤0）下转移到步骤SB08。

[步骤SB02]开始使注射单元前进等于注射单元后退时间T2（n）的时间量（在喷嘴接触确认开关动作前前进）。

[步骤SB03]与在步骤SB02中的注射单元的前进开始同时起动定时器，测量从注射单元的前进开始起的经过时间。

[步骤SB04]判断从步骤SB03中的定时器起动起是否经过了等于从注射单元后退时间T2（n）中减去锁模时间T1（n）的值（T2（n）－T1（n））的时间，如果已经经过则转移到步骤SB05，如果未经过则等待经过后，转移到步骤SB05。

[步骤SB05]复位在步骤SB03起动的定时器。

[步骤SB06]开始闭模。

[步骤SB07]开始测量锁模时间，转移到步骤SB14。

[步骤SB08]开始闭模。

[步骤SB09]与闭模开始同时开始测量锁模时间，转移到步骤SB10。

[步骤SB10]起动定时器。

[步骤SB11]判断是否经过了等于从锁模时间T1（n）中减去注射单元后退时间T2（n）的值（T1（n）－T2（n））的时间（等待是否结束），如果已经经过则转移到步骤SB12，如果未经过则等待经过后，转移到步骤SB12。

[步骤SB12]复位定时器。

[步骤SB13]使注射单元开始前进等于注射单元后退时间T2（n）的时间量（在喷嘴接触确认开关动作前前进）。

[步骤SB14]判断锁模是否完成，如果完成则转移到步骤SB15，如果未完成则等待锁模完成后转移到步骤SB15。

[步骤SB15]结束锁模时间的测量。

[步骤SB16]把测量得到的锁模时间作为T1（n＋1）存储。

[步骤SB17]判断注射单元的前进是否完成，如果完成则转移到步骤SB18，如果未完成则等待完成后转移到步骤SB18。

[步骤SB18]开始注射工序，当注射工序结束后转移到步骤SB19。

[步骤SB19]开始保压工序，当保压工序结束后转移到步骤SB20。

[步骤SB20]开始冷却工序。

[步骤SB21]在开始冷却工序的同时开始计量工序。

[步骤SB22]判断计量是否结束，如果结束则转移到步骤SB23，如果未结束则等待结束后转移到步骤SB23。

[步骤SB23]开始注射单元的后退。

[步骤SB24]从步骤SB23中注射单元的后退开始后开始测量注射单元后退时间。

[步骤SB25]判断注射单元的后退是否完成，如果完成则转移到步骤SB26，如果未完成则等待后退完成后转移到步骤SB26。

[步骤SB26]结束注射单元后退时间的测量。

[步骤SB27]把测量出的注射单元后退时间作为T2（n＋1）存储。

[步骤SB28]判断冷却是否完成，如果完成则转移到步骤SB29，如果未完成则等待完成后转移到步骤SB29。

[步骤SB29]开始开模工序，如果开模结束则转移到步骤SB30。

[步骤SB30]把金属模内的成型品推出，如果推出结束则转移到步骤SB31。

[步骤SB31]判断成型是否结束，如果结束则结束该处理，如果未结束则转移到步骤SB32。

[步骤SB32]把n＋1更新为n，把在此次成型周期中取得的锁模时间T1（n＋1）置换为在上次成型周期中取得的锁模时间T1（n），同样，把在此次成型周期中取得的注射单元后退时间T2（n＋1）置换为在上次成型周期中取得的注射单元后退时间T2（n），转移到步骤SB01，继续该处理。

这里，补充说明上述流程图中表示的处理。

不必在每一次注射中测量注射单元后退时间T2（n）和锁模时间T1（n），例如也可以每注射十次测量一次。但是，如果每一次注射都进行测量，则在注射单元Mu的后退距离有变更的情况下能够迅速地应对。另外，在上述流程图中表示的处理中把锁模部的动作和注射部的动作作为一个过程说明，但是也可以分别分开锁模部的动作和注射部的动作，使根据锁模时间和注射单元后退时间进行闭模开始和注射单元开始的时刻（定时）。

另外，也可以判断注射单元前进完成是否经过了T2（n）的时间，但是也可以预先设置好喷嘴接触装置Mt的构成要素和喷嘴接触确认开关，在挤压机机座15到达注射单元前进完成位置的时刻使上述确认开关动作。通过监视该确认开关的动作能够确认喷嘴接触。此外，在这种情况下，关于注射单元前进开始的时刻，根据上次或者在上次以前测量的注射单元前进时间，决定此次的成型周期中的注射单元前进开始的时刻这点没变。

此外，在本发明中，如上述，在锁模时间比注射单元后退时间长的情况下，在闭模开始后，在从经过了等于锁模时间和注射单元后退时间的差的时间的时刻起到锁模完成时刻的期间使注射单元开始前进，但是这也包含在经过等于上述差的时间的时刻使注射单元开始前进、和在锁模完成时刻使注射单元开始前进。

另外，根据本发明，因为根据上次成型周期的注射单元后退时间来求出此次成型周期的注射单元前进时间，所以即使在操作人员在成型周期过程中变更了后退量的情况下也能够应对下一次注射。另外，因为成型开始第一次注射的后退时间也可以用于求出锁模时间和注射单元后退时间的差，所以能够从成型开始第二次注射进行锁模完成和喷嘴前进完成，即使在成型开始第二次注射中也不会成为喷嘴保持接触金属模的状态。

Claims (2)

1.一种注射成型机，具有使注射单元前移使喷嘴压接金属模的喷嘴接触机构，在计量结束后，执行使上述注射单元后移使上述喷嘴从金属模分离的动作，该注射成型机的特征在于，

该注射成型机具有同步喷嘴接触机构，其具有：

锁模时间测量部，用于测量一个成型周期中从闭模开始起到锁模完成的时间；

注射单元后退时间测量部，用于测量从上述注射单元的后退开始起到后退完成的时间；

时间差计算部，用于从在从第一次成型周期起到现在的成型周期的前一个成型周期的任何一个成型周期中通过上述锁模时间测量部测量出的锁模时间中，减去在现在的成型周期的前一个成型周期中通过上述注射单元后退时间测量部测量出的注射单元后退时间；和

控制部，用于在现在的周期中根据通过上述时间差计算部计算出的值，使在相同的时刻实现锁模完成和喷嘴接触完成地使上述注射单元前进，或者使在锁模完成后完成喷嘴接触地使上述注射单元前进。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其特征在于，

在通过上述时间差计算部计算出的值是正的情况下，亦即在锁模时间比注射单元后退时间长的情况下，上述控制部在闭模开始后，在从经过由上述时间差计算部计算出的值的时间的时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进，

在通过上述时间差计算部计算出的值是零的情况下，上述控制部与闭模同时、或者在从闭模开始时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进，

在通过上述时间差计算部计算出的值是负的情况下，亦即在锁模时间比注射单元后退时间短的情况下，上述控制部，在从闭模开始时刻起到锁模完成时刻之间，使上述注射单元开始前进；或者先使注射单元开始前进，在从上述注射单元的前进开始时刻起到经过时间差的时刻之间使闭模开始。

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