CN102896748B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够保持必需的合模力的同时有效地冷却线圈的注射成型机。本发明所涉及的注射成型机具备：第1固定部件，安装有定模；第2固定部件，配设为与所述第1固定部件对置；第1可动部件，安装有动模；及第2可动部件，与所述第1可动部件连结并与所述第1可动部件一同移动，由所述第2固定部件与所述第2可动部件构成产生合模力的合模力产生机构，并具有将冷却用流体导入构成所述合模力产生机构的所述第2固定部件与所述第2可动部件之间的流体导入构件。

Description

注射成型机

技术领域

本发明涉及一种具备驱动合模动作的电磁铁的注射成型机。

背景技术

以往，在注射成型机中，从注射装置的注射喷嘴射出树脂，并填充于定模与动模之间的型腔空间，并且使其固化，从而得到成型品。并且，为了相对于定模移动动模来进行闭模、合模及开模而配设合模装置。

该合模装置有通过向液压缸供给油来驱动的液压式合模装置及通过电动机驱动的电动式合模装置，其中，该电动式合模装置由于可控性强，不会污染周边，且能量效率较高，因此被广泛利用。此时，通过驱动电动机使滚珠丝杠旋转来产生推力，通过肘节机构放大该推力，产生较大的合模力。

但是，在这种结构的电动式合模装置中，由于使用肘节机构，因此在该肘节机构的特性上很难变更合模力，响应性及稳定性较差，无法在成型中控制合模力。因此，提供了能够将通过滚珠丝杠产生的推力直接用作合模力的合模装置。此时，由于电动机的转矩和合模力成比例，因此能够在成型中控制合模力。

然而，在以往的合模装置中，滚珠丝杠的耐荷载性较低，无法产生较大的合模力，而且合模力会因产生于电动机的转矩脉动而变动。并且，为了产生合模力，需要始终向电动机供给电流，电动机的耗电量及发热量变多，因此需要将电动机的额定输出加大相应量，导致合模装置的成本变高。

因此，考虑到了针对模开闭动作使用直线马达而针对合模动作利用电磁铁的吸附力的合模装置（例如，专利文献1）。

专利文献1：国际公开第05/090052号小册子

然而，当使用如专利文献1中记载的利用电磁铁的吸附力的合模装置时，存在线圈因电磁铁的驱动成为高温而有可能产生线圈烧损等问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够保持必需的合模力的同时有效地冷却线圈的注射成型机。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种注射成型机，其特征在于，该注射成型机具备：

第1固定部件，安装有定模；

第2固定部件，配设为与所述第1固定部件对置；

第1可动部件，安装有动模；及

第2可动部件，与所述第1可动部件连结并与所述第1可动部件一同移动，

由所述第2固定部件与所述第2可动部件构成产生合模力的合模力产生机构，

并具有将冷却用流体导入构成所述合模力产生机构的所述第2固定部件与所述第2可动部件之间的流体导入构件。

发明效果：

根据本发明，可得到一种能够保持必需的合模力的同时有效地冷却线圈的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置闭模时的状态的图。

图2是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置开模时的状态的图。

图3是概略地表示空气导入装置80的一例的图，图3（A）是表示合模装置开模时的状态的图，图3（B）是表示闭模时的状态的图。

图4是表示通过本实施例的控制部60的空气导入处理部63执行的主要处理的一例的流程图。

图中：Br1-轴承部件，Fr-框架，Gd-引导件，10-合模装置，11-固定压板，12-可动压板，13-后压板，14-连接杆，15-定模，16-动模，17-注射装置，18-注射喷嘴，19-模具装置，22-吸附板，28-直线马达，29-定子，31-可动件，33-磁极齿，34-型芯，35-线圈，37-电磁铁单元，39-中心杆，41-孔，45-槽，46-型芯，47-磁轭，48-线圈，49-电磁铁，51-吸附部，55-荷载检测器，60-控制部，61-模开闭处理部，62-合模处理部，63-空气导入处理部，80-空气导入装置，82-喷嘴，84-管路，86-压缩机，88-阀。

具体实施方式

以下，参考附图，对用于实施本发明的最佳方式进行说明。另外，本实施方式中，关于合模装置，将进行闭模时的可动压板的移动方向设为前方，进行开模时的可动压板的移动方向设为后方，关于注射装置，将进行注射时的螺杆的移动方向设为前方，进行计量时的螺杆的移动方向设为后方来说明。

图1是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置闭模时的状态的图，图2是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置开模时的状态的图。另外，在图1及图2中，画有阴影线的部件表示主要截面。并且，图1及图2中为了防止复杂化，省略了关于后述的空气导入装置80的图示。

图中，10为合模装置，Fr为注射成型机的框架（支架），Gd为相对于该框架Fr活动的引导件，11为载置于未图示的引导件上或框架Fr上的固定压板，与该固定压板11隔着预定间隔且与固定压板11对置而配设后压板13，固定压板11与后压板13之间架设4根连接杆14（图中，只示出4根连接杆14中的2根。）。另外，后压板13相对于框架Fr固定。

并且，沿连接杆14与固定压板11对置且向模开闭方向进退自如地配设可动压板12。因此，可动压板12固定于引导件Gd上，在可动压板12中与连接杆14对应的部位形成用于使连接杆14贯穿的未图示的引导孔。另外，引导件Gd上还固定后述的吸附板22。

并且，在固定压板11上固定定模15，在可动压板12上固定动模16，随着可动压板12的进退，定模15和动模16接触分离，进行闭模、合模及开模。另外，随着进行合模，在定模15与动模16之间形成未图示的型腔空间，从注射装置17的注射喷嘴18射出的未图示的树脂填充于型腔空间。另外，由定模15及动模16构成模具装置19。

吸附板22与可动压板12平行地固定于引导件Gd上。由此，吸附板22在比后压板13更靠后方进退自如。吸附板22可由磁性材料形成。例如，吸附板22可由电磁层叠钢板构成，电磁层叠钢板通过层叠由强磁性体构成的薄板来形成。

直线马达28为了使可动压板12进退而设置于引导件Gd上。直线马达28具备定子29及可动件31，定子29形成为在框架Fr上与引导件Gd平行且与可动压板12的移动范围对应，可动件31形成为在可动压板12的下端与定子29对置且遍及预定范围。

可动件31具备型芯34及线圈35。并且，型芯34具备朝向定子29突出且以预定间距形成的多个磁极齿33，线圈35卷装于各磁极齿33上。另外，磁极齿33形成为在相对于可动压板12的移动方向垂直的方向上相互平行。并且，定子29具备未图示的型芯及在该型芯上延伸而形成的未图示的永久磁铁。该永久磁铁通过使N极及S极的各磁极交替且以与磁极齿33相同的间距受磁来形成。若通过向线圈35供给预定电流来驱动直线马达28，则可动件31进退，随此，可动压板12通过引导件Gd进退，能够进行闭模及开模。

另外，本实施方式中，将永久磁铁配设于定子29上，并将线圈35配设于可动件31上，但也能够将线圈配设于定子上，并将永久磁铁配设于可动件上。此时，线圈不会随着直线马达28的驱动而移动，因此能够轻松地进行用于向线圈供给电力的配线。

另外，不限于在引导件Gd上固定可动压板12和吸附板22的结构，也可设为将直线马达28的可动件31设置于可动压板12或吸附板22上的结构。并且，作为模开闭机构不限于直线马达28，也可为液压式或电动式等。

若可动压板12前进而动模16与定模15相抵接，则进行闭模，接着，进行合模。并且，为了进行合模，在后压板13与吸附板22之间配设电磁铁单元37。并且，进退自如地配设贯穿后压板13及吸附板22而延伸且连结可动压板12和吸附板22的中心杆39。该中心杆39在闭模时及开模时与可动压板12的进退联动而使吸附板22进退，而在合模时将由电磁铁单元37产生的合模力传递至可动压板12。

另外，由固定压板11、可动压板12、后压板13、吸附板22、直线马达28、电磁铁单元37及中心杆39等构成合模装置10。

电磁铁单元37包括形成于后压板13侧的电磁铁49及形成于吸附板22侧的吸附部51。并且，后压板13的后端面的预定部分、本实施方式中为在中心杆39周围形成槽45，在比槽45更靠内侧形成型芯（内极）46，而且在比槽45更靠外侧形成磁轭（外极）47。并且，在槽45内，绕着型芯46卷装线圈48。另外，型芯46及磁轭47可由铸件的一体结构构成，或者，也可由电磁层叠钢板构成，电磁层叠钢板通过层叠由强磁性体构成的薄板来形成。

另外，本实施方式中，可与后压板13分开形成电磁铁49，并与吸附板22分开形成吸附部51，也可将电磁铁作为后压板13的一部分形成，并将吸附部作为吸附板22的一部分形成。并且，也可相反配置电磁铁和吸附部。例如，可在吸附板22侧设置电磁铁49，在后压板13侧设置吸附部。

电磁铁单元37中，若向线圈48供给电流，则电磁铁49被驱动而对吸附部51进行吸附，能够产生合模力。

中心杆39配设成在后端部与吸附板22连结且在前端部与可动压板12连结。因此，中心杆39在闭模时与可动压板12一同前进而使吸附板22前进，而在开模时与可动压板12一同后退而使吸附板22后退。因此，在后压板13的中央部分形成用于使中心杆39贯穿的孔41，与孔41的前端部的开口面对配设滑动自如地支承中心杆39的衬套等轴承部件Br1。

由控制部60控制合模装置10的直线马达28及电磁铁49的驱动。控制部60具备CPU及存储器等，还具备用于根据由CPU运算出的结果向直线马达28的线圈35或电磁铁49的线圈48供给电流的电路。控制部60上还连接荷载检测器55。荷载检测器55在合模装置10中设置于至少1根连接杆14的预定位置（固定压板11与后压板13之间的预定位置），检测施加于该连接杆14的荷载。图中示有在上下2根连接杆14上设置荷载检测器55的例子。荷载检测器55例如由检测连接杆14的伸长量的传感器构成。由荷载检测器55检测出的荷载被发送至控制部60。另外，为方便起见在图2中省略了控制部60。

接着，对合模装置10的动作进行说明。

由控制部60的模开闭处理部61控制闭模工序。在图2的状态（开模时的状态）下，模开闭处理部61向线圈35供给电流。接着，直线马达28被驱动而可动压板12前进，如图1所示，动模16与定模15相抵接。此时，在后压板13与吸附板22之间，即在电磁铁49与吸附部51之间形成间隙δ。另外，与合模力相比，闭模所需的力充分变小。

接着，控制部60的合模处理部62控制合模工序。合模处理部62向线圈48供给电流，通过电磁铁49的吸附力对吸附部51进行吸附。随此，合模力通过吸附板22及中心杆39传递至可动压板12，从而进行合模。开始合模时等合模力发生变化时，合模处理部62进行如下控制，将为了产生应根据该变化得到的目标合模力即稳定状态下的目标合模力而所需的稳定电流值供给至线圈48。

另外，合模力由荷载检测器55检测。检测出的合模力被发送至控制部60，在控制部60中，为了使合模力成为设定值而调整供给至线圈48的电流，并进行反馈控制。在此期间，在注射装置17中熔融的树脂从注射喷嘴18射出，并填充于模具装置19的型腔空间。

若型腔空间内的树脂冷却并固化，则模开闭处理部61控制开模工序。在图1的状态下，合模处理部62停止向线圈48供给电流。随此，直线马达28被驱动而可动压板12后退，如图2所示，动模16置于后退限位位置，进行开模。

在此，参考图3以后的部分，对本发明的特征性结构进行说明。

图3是概略地表示空气导入装置80的一例的图，图3（A）是表示合模装置开模时的状态的图，图3（B）是表示闭模时的状态的图。另外，图3中为了防止附图的复杂化，概略地表示后压板13及吸附板22而省略了其他结构的图示。

空气导入装置80为在合模方向上将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间的空间（间隙）的装置。空气导入装置80只要具有将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间的功能，就可以为任意结构。图3所示的例子中，空气导入装置80在后压板13与吸附板22之间的空间的端部包含喷嘴（吐出口）82、管路（导管）84、压缩机（或泵）86及阀88。

喷嘴82被支承在固定部件（例如，框架Fr、后压板13等）上也可以。此时如图3概略地表示，喷嘴82被固定支承在能够向后压板13的吸附板22侧的表面上吐出冷却空气那样的位置上。或者，喷嘴82被支承在可动部件（例如引导件Gd）上也可以。例如被支承在引导件Gd上时，喷嘴82可在能够向吸附板22的后压板13侧的表面上吐出冷却空气那样的位置被固定支承在引导件Gd上。此时，管路84可具有能够伸长的部位（例如蛇纹部位），以便能够吸收喷嘴82随引导件Gd移动的移动。

可设置多个喷嘴82。例如，可沿后压板13的一边等间隔配置多个喷嘴82。喷嘴82吐出冷却空气的方向为任意。例如在图3所示的例子中，喷嘴82设置为从下朝上吐出冷却空气，但也可设置从上方朝向下方、横向或倾斜方向吐出冷却空气的喷嘴。并且，可以以从多方向吐出冷却空气的形态设置多个喷嘴82。另外，当设置多个喷嘴82时，管路84可具有向多个喷嘴82分支的歧管部。

压缩机86可为包括活塞式或叶片式的任意类型，其压缩空气并将压缩后的空气供给至管路84。阀88设置于压缩机86与喷嘴82之间。阀88可以为机械式阀，也可以为电磁阀。压缩机86及阀88连接于控制部60，通过控制部60控制它们的动作。另外，可在压缩机86与喷嘴82之间的管路84上设置如储压器等其他要件。

如图3（B）所示，优选空气导入装置80在后压板13与吸附板22之间的间隙δ成为最小时，即形成了能够开始合模工序的状态和/或执行合模工序时，进行工作以将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间。此时，如图3（B）中以箭头表示冷却空气的流动，导入后压板13与吸附板22之间的冷却空气通过后压板13与吸附板22之间，沿后压板13上表面流动。在此期间，通过冷却空气直接接触于线圈48而有效地冷却线圈48。并且，后压板13与吸附板22之间的空气（自线圈48移动热量的空气）被新导入的冷却空气挤出至外部，向外部放出线圈48的热量。另外，冷却空气在通过后压板13与吸附板22之间狭窄的间隙δ时流速加快，因此传热效率升高，冷却效率随此升高。如此，若根据本实施例，能够有效地实现线圈48的冷却，并防止线圈48的烧损等。

图4是表示通过本实施例的控制部60的空气导入处理部63执行的主要处理的一例的流程图。另外，控制部60可通过微型计算机实现，以下空气导入处理部63的功能也可通过CPU执行存储于预定的存储器中的控制程序来实现。图4所示的处理程序可在注射成型机运转中按预定周期反复执行。

在步骤400中判定预定冷却开始条件是否成立。预定冷却开始条件为多种多样。例如预定冷却开始条件可以是在注射成型机的运转中始终满足的条件。并且，预定冷却开始条件也可按预定时间定期满足。或者，预定冷却开始条件也可在输入来自用户的预定指示时满足。

或者，预定冷却开始条件可在检测出合模工序的开始定时（或合模工序开始预定时间前的定时）时满足。并且，根据相同的观点，预定的冷却开始条件可在检测出向线圈48通电时满足。并且，根据相同的观点，预定冷却开始条件也可在后压板13与吸附板22之间的间隙δ小于预定值或成为最小值时满足。在这些情况下，能够与后压板13与吸附板22之间小于预定值或成为最小值的定时同步而开始导入冷却空气。

或者，预定冷却开始条件可在电磁铁单元37的温度，例如线圈48的温度成为预定温度T1以上时满足。此时，线圈48的温度可以利用热敏电阻等检测。预定温度T1可设定为相对于线圈48发生烧损的上限值具有预定富余的温度。此时，能够与线圈48的温度成为高温的定时同步而开始导入冷却空气。

在本步骤400中当预定冷却开始条件成立时，过渡到步骤402。另外，预定冷却开始条件可有多个（例如上述的各种条件），可在满足任意一个条件时过渡到步骤402，也可在满足任意2个以上条件的组合时（例如，后压板13与吸附板22之间的间隙δ小于预定值且线圈48的温度成为预定温度T1以上时）过渡到步骤402。

步骤402中打开阀88。由此，由压缩机86压缩的冷却空气从喷嘴82吐出，并导入后压板13与吸附板22之间而实现上述冷却。另外，压缩机86可依赖预定冷却开始条件而始终工作，也可在阀88的打开工作前工作。

在步骤404中判定预定冷却结束条件是否成立。另外，当上述步骤400中的预定冷却开始条件为在注射成型机的运转中始终满足的条件时，无需判断预定冷却结束条件。此时，可持续执行步骤402的处理（阀88可保持打开状态）直至注射成型机停止。

预定冷却结束条件为多种多样。例如，可在打开阀88之后经过预定时间时满足。即，预定冷却结束条件也可依据冷却时间设定。或者，预定冷却结束条件也可在输入来自用户的预定指示时满足。

或者，预定冷却结束条件可在检测出合模工序的结束定时（或之后的合模工序的开始定时）时满足。并且，根据相同的观点，预定的冷却结束条件可在结束向线圈48通电时满足。并且，根据相同的观点，预定冷却结束条件也可在后压板13与吸附板22之间的间隙δ成为预定值以上时或开始从最小值增加时满足。在这些情况下，能够与后压板13与吸附板22之间的间隙δ开始增加的定时同步而停止导入冷却空气。

或者，预定冷却结束条件可在线圈48的温度小于预定温度T2时满足。此时，能够与线圈48的温度成为安全的低温的定时同步而停止导入冷却空气。

另外，这些预定冷却结束条件可以与关于上述步骤400进行说明的多种多样的冷却开始条件中适当的冷却开始条件进行组合。例如，当冷却开始条件为在线圈48的温度成为预定温度T1以上时满足的条件时，预定冷却结束条件可以为在线圈48的温度小于预定温度T2时满足的条件。此时，另外，预定温度T2可以与上述步骤400中与预定冷却开始条件有关的预定温度T1相同，但也可以为了防止波动（hunting）而小于预定温度T1的值。

在本步骤404中当预定冷却结束条件成立时，过渡到步骤406，当预定冷却结束条件不成立时，回到步骤402，阀88保持在打开位置。另外，预定冷却结束条件可有多个（例如上述的各种条件），可在满足任意一个条件时过渡到步骤406，也可在满足任意2个以上条件的组合时（例如，后压板13与吸附板22之间的间隙δ成为预定值以上且线圈48的温度小于预定温度T2时）过渡到步骤406。

步骤406中关闭阀88。由此，停止从喷嘴82吐出冷却空气。另外，也可随此停止压缩机86。

这样根据图4所示的处理，例如能够通过适当地设定冷却开始条件和冷却结束条件，并根据线圈48的耐性或冷却能力、使用状况等使线圈48的冷却定时最优化。例如，能够通过在后压板13与吸附板22之间的间隙δ较小时（冷却效率良好时）进行冷却空气的导入、并在后压板13与吸附板22之间的间隙δ较大时停止冷却空气的导入来实现有效的冷却。并且例如能够通过在线圈48的温度较高时（冷却的必要性较高时）进行冷却空气的导入、并在线圈48的温度较低时停止冷却空气的导入来实现有效的冷却。

另外，上述实施例中，技术方案中的“第1固定部件”对应固定压板11，技术方案中的“第1可动部件”对应可动压板12。并且，技术方案中的“第2固定部件”对应后压板13，技术方案中的“第2可动部件”对应吸附板22。但是，作为变形例，可在吸附板22侧设置电磁铁49，并在后压板13侧设置吸附部，当为该变形例时，“第2固定部件”对应吸附板22，而技术方案中的“第2可动部件”对应后压板13。并且，上述实施例中，技术方案中的“流体导入构件”对应空气导入装置80。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述的实施例，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施例施加各种变形及置换。

例如，上述实施例中使用了空气作为冷却用流体，但也可以使用空气以外的流体（例如，水或油或其他气体等）。

并且，在上述实施例中根据正压将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间，但也可以根据负压将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间。例如，可以在后压板13与吸附板22之间设置具有吸入口的负压源，并在后压板13与吸附板22之间产生负压，从而将周边空气导入后压板13与吸附板22之间。

并且，在上述实施例中，将冷却空气导入后压板13与吸附板22之间时的冷却空气的流量可以为恒定，也可以被可变控制。例如，以线圈48的温度越高冷却空气的流量越多的形态被可变控制。或者，以后压板13与吸附板22之间的间隙δ越大冷却空气的流量越多的形态被可变控制。另外，冷却空气的流量可以通过使阀88的开度或打开时间（频率）可变来实现。

并且，上述实施例中，后压板13上形成有一极电磁铁49，但也可在后压板13上以形成多个极的方式设置电磁铁（即，也可实现多极化）。

并且，上述中例示了特定结构的合模装置10，但合模装置10只要利用电磁铁进行合模，则可以为任意结构。

Claims (5)

1.一种注射成型机，其特征在于，该注射成型机具备：

第1固定部件，安装有定模；

第2固定部件，配设为与所述第1固定部件对置；

第1可动部件，安装有动模；及

第2可动部件，与所述第1可动部件连结并与所述第1可动部件一同移动，

由所述第2固定部件与所述第2可动部件构成产生合模力的合模力产生机构，

并具有将冷却用流体导入构成所述合模力产生机构的所述第2固定部件与所述第2可动部件之间的流体导入构件，

所述合模力产生机构具备具有线圈的电磁铁，由所述流体导入构件导入的所述冷却用流体通过所述第2固定部件与所述第2可动部件之间，由此冷却所述线圈，

当所述第2固定部件与所述第2可动部件之间的间隙成为预定值以下或最小值时，所述流体导入构件进行工作，以导入所述冷却用流体。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其特征在于，

所述流体导入构件在所述第2固定部件与所述第2可动部件之间的空间的端部上具有吐出所述冷却用流体的吐出口。

3.如权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，

当预定条件成立时，所述流体导入构件进行工作，以导入所述冷却用流体。

4.如权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，

当电磁铁的温度超过预定阈值时，所述流体导入构件进行工作，以导入所述冷却用流体。

5.如权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，

所述流体导入构件将冷却用压缩气体导入所述第2固定部件与所述第2可动部件之间。