CN103009547A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用传感器来适当地监控膜厚调整的同时抑制不必要的警报等的注射成型机。本发明的注射成型机具备：框架；第1固定部件，其安装有定模；第2固定部件，其与第1固定部件对置配设，且贯穿有中心杆；第1可动部件，其安装有动模；第2可动部件，其通过中心杆与第1可动部件连结；模厚调整机构，其使中心杆相对于第2可动部件移动；传感器，其取得表示中心杆与框架的位置关系的信息；及控制装置，当满足基于传感器的检测结果的预定警报输出条件时输出警报，其中，控制装置在满足预定条件时抑制警报。

Description

注射成型机

本申请主张基于2011年9月21日申请的日本专利申请第2011-206445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。

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，该电动式合模装置由于可控性较高，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改变合模力，响应性及稳定性较差，无法在成型中控制合模力。因此，提供有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，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，不仅无法产生较大的合模力，而且合模力会因电动机中产生的转矩脉动而变动。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

但是，当为使用如专利文献1中记载的利用电磁铁的吸附力的合模装置的结构时，例如与肘节式结构相同地设置模厚调整机构，以便能够对应模具装置的厚度变化。为了避免在调整模厚时超过上限值或下限值而执行模厚调整，较有用的方法为在框架等上设置传感器来监控中心杆相对于框架的位置。

然而，该传感器随着中心杆在模开闭动作时的移动做出反应，有可能成为不必要的警报的原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够利用传感器适当地监控模厚调整的同时抑制不必要的警报等的注射成型机。

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：框架；第1固定部件，其安装有定模；第2固定部件，其与所述第1固定部件对置配设，且贯穿有中心杆；第1可动部件，其安装有动模；第2可动部件，其通过所述中心杆与所述第1可动部件连结来与所述第1可动部件一同移动，与所述第2固定部件协同作用来构成通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力产生机构；模厚调整机构，使所述中心杆相对于所述第2可动部件移动，从而调整第1可动部件与所述第2可动部件之间的距离；传感器，取得表示所述中心杆与所述框架之间的位置关系的信息；及控制装置，当满足基于所述传感器的检测结果的预定警报输出条件时输出警报，所述控制装置构成为在满足预定条件时抑制所述警报。

发明效果：

根据本发明，可得到一种能够利用传感器适当地监控模厚调整的同时抑制不必要的警报等的注射成型机。

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是表示模厚调整机构44的一例的截面图。

图4是表示通过模厚调整监控部63执行的主要控制的一例的流程图。

图中：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-动子，33-磁极齿，34-磁芯，35-线圈，37-电磁铁单元，39-中心杆，41-孔，44-模厚调整机构，45-槽，46-磁芯，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-模厚调整监控部，92、94-传感器，Y1-第1基准位置，Y2-第2基准位置。

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，将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，将进行计量时的螺杆的移动方向设为后方来进行说明。

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。

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（图中仅示出4根连接杆14中的2根）。另外，后压板13相对于框架Fr固定。

在连接杆14的前端部（图中为右端部）形成螺纹部（未图示），将螺母n1螺合紧固于该螺纹部，由此连接杆14的前端部固定于固定压板11。连接杆14的后端部固定于后压板13。

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。为此，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贯穿的未图示的导孔或缺口部。另外，引导件Gd上还固定后述的吸附板22。如图示，引导件Gd可分别相对于吸附板22和可动压板12分别设置，也可相对于吸附板22和可动压板12由共同的一体物构成。

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相接触分离，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可由通过层叠由强磁性体构成的薄板来形成的电磁层叠钢板构成。或者，吸附板22也可通过铸造形成。

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及动子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，动子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。

动子31具备磁芯34及线圈35。并且，磁芯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具备未图示的磁芯及在该磁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，则动子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配设于动子31上，但也能够将线圈配设于定子上，并将永久磁铁配设于动子上。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的动子31设置于可动压板12或吸附板22上的结构。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，在后压板13与吸附板22之间配设用于进行合模的电磁铁单元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产生的吸附力传递至可动压板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，在后压板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更靠内侧形成磁芯46，以及在比槽45更靠外侧形成磁轭47。并且，在槽45内，绕磁芯46卷装线圈48。另外，磁芯46及磁轭47由铸件的一体结构构成，但也可通过层叠由强磁性体构成的薄板来形成，并构成电磁层叠钢板。

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。

在电磁铁单元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连结而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12一同前进并使吸附板22前进，而在开模时与可动压板12一同后退并使吸附板22后退。为此，在后压板13的中央部分形成用于使中心杆39贯穿的孔41。

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设置于合模装置10中至少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。图中示有荷载检测器55设置于上下2根连接杆14上的例子。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（应变）送至控制部60。控制部60根据荷载检测器55的输出检测合模力。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，闭模所需的力十分小。

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，合模力经吸附板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进行控制，以便将为了产生应根据该变化得到的目标合模力，即在稳定状态下作为目标的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。

接着，对与模厚调整相关的结构进行说明。

在吸附板22的后侧设置模厚调整机构44。模厚调整机构44为与模具装置19的厚度对应地调整可动压板12与吸附板22的相对位置（即它们之间的距离）的机构。模厚调整机构44的结构本身可为任意结构。例如，模厚调整机构44通过未图示的模厚调整用马达改变中心杆39相对于吸附板22的位置。由此，能够调整中心杆39相对于吸附板22的位置，并调整可动压板12相对于固定压板11的位置。即，通过改变可动压板12与吸附板22的相对位置来进行模厚调整。

图3是表示模厚调整机构44的一例的截面图。图3所示的例子中，吸附板22的背后紧固模厚调整机构44的螺母按压部件44b。螺母按压部件44b保持与形成于中心杆39的周面的螺纹（未图示）啮合的螺母44a。模厚调整在吸附板22被位置保持的状态下执行即可。吸附板22的位置保持可通过直线马达28的控制来实现，也可通过机械锁定来实现。模厚调整机构44通过未图示的模厚调整用马达使与螺母44a结合的齿轮44c旋转，从而改变中心杆39相对于吸附板22的位置。由此，调整中心杆39相对于吸附板22的位置，并调整可动压板12相对于固定压板11的位置，从而进行模厚调整。另外，将在成型工序中不使模厚调整用马达工作，中心杆39相对于吸附板22的位置基本上不发生变化（即维持被调整的状态）作为前提。

再次参考图1及图2，在框架Fr上设置检测中心杆39的位置的传感器92、传感器94。传感器92在中心杆39的后端到达比框架Fr的第1基准位置Y1更靠前方（靠近固定压板11的侧）时，产生表示该内容的检测信号（以下称为第1检测信号）。传感器94在中心杆39的后端到达比框架Fr的第2基准位置Y2更靠后方时，产生表示该内容的检测信号（以下称为第2检测信号）。第1基准位置Y1及第2基准位置Y2与基于模厚调整机构44的模厚调整范围的极限值对应。即，第1基准位置Y1及第2基准位置Y2分别与实现模厚调整范围的下限值及上限值时的中心杆39的后端的各位置对应。与模厚调整范围的极限值对应的第1基准位置Y1及第2基准位置Y2根据进行模厚调整时的吸附板22的位置（例如后压板13与吸附板22之间的距离）发生变化，因此根据进行模厚调整时的吸附板22的位置决定即可。因此，传感器92、传感器94的各位置根据进行模厚调整时的吸附板22的位置决定即可。

传感器92、传感器94可为以如磁式或光学式、机械式的任意方式检测中心杆39的位置的传感器。例如，传感器92、传感器94可为光学式，在第1基准位置Y1及第2基准位置Y2各自的铅垂面内，朝向中心杆39发出光，根据有无接收其反射光或通过光来检测中心杆39的位置。例如，中心杆39位于比第1基准位置Y1更靠后方时，传感器92接收反射光（或者不接收通过光），而中心杆39位于比第1基准位置Y1更靠前方时，传感器92不接收反射光（或者接收通过光）。此时，传感器92在不接收反射光（或者接收通过光）期间，输出第1检测信号。同样，中心杆39位于比第2基准位置Y2更靠后方时，传感器94接收反射光（或者不接收通过光），而中心杆39位于比第2基准位置Y2更靠前方时，传感器94不接收反射光（或者接收通过光）。此时，传感器94在接收反射光（或者不接收通过光）期间输出第2检测信号。

另外，模厚调整可在后压板13与吸附板22之间维持间隙δ的状态下（参考图1）执行。在图1所示的状态下，中心杆39的后端位于第1基准位置Y1与第2基准位置Y2之间，因此可在模厚调整范围内实现模厚调整。

接着，对基于控制部60的模厚调整监控部63的动作进行说明。

图4是表示通过模厚调整监控部63执行的主要控制的一例的流程图。图4所示的处理程序可在注射成型机的运转期间（电源开启期间）按预定周期反复执行。传感器92、传感器94的输出信号输入到控制部60的模厚调整监控部63。

步骤400中判定是否满足预定的警报关闭条件。预定的警报关闭条件为根据来自后述的传感器92、传感器94的信号关闭警报（参考步骤406）的条件。考虑到基于来自后述的传感器92、传感器94的信号的警报为应在模厚调整时进行的警报，预定的警报关闭条件可设定为在其以外的工作时或动作时不输出警报。例如，预定的警报关闭条件可为在未实施模厚调整的情况下成立的条件。此时，可根据有无模厚调整时的控制信号（例如有无向模厚调整用马达的驱动信号）来判断是否正在实施模厚调整。或者，预定的警报关闭条件可为在输入来自用户的警报关闭命令的情况下成立的条件。来自用户的警报关闭命令可经任意的用户界面（例如开/关按钮）输入到控制部60。此时，用户在例如进行模厚调整时，经用户界面输入警报开启命令即可。

或者，预定的警报关闭条件可为在吸附板22移动期间成立的条件。吸附板22是否正在移动可根据控制部60的控制信号（即，有无对直线马达28施加与移动命令对应的驱动信号）来判断，也可根据检测吸附板22的位置的直线编码器的输出信号来判断。另外，上述的各种条件可组合来用作OR条件。

本步骤400中，满足预定的警报关闭条件时，直接终止。此时，不执行后述的步骤406的处理，因此，不会输出基于后述的来自传感器92、传感器94的信号的警报。另一方面，不满足预定的警报关闭条件时，进入步骤402。

步骤402中，判定是否已产生第1检测信号，即是否已从传感器92输入第1检测信号。已产生第1检测信号时，进入步骤406。没有产生第1检测信号时，进入步骤404。

步骤404中，判定是否已产生第2检测信号，即是否已从传感器94输入第2检测信号。已产生第2检测信号时，进入步骤406。另一方面，没有产生第2检测信号时，直接终止。此时，不执行后述的步骤406的处理，因此，不会输出后述的基于来自传感器92、传感器94的信号的警报。

步骤406中，输出警报。警报为用于向用户传达超过模厚调整范围而进行模厚调整的情况的警报，可通过声音或显示等任意方式执行。例如，警报可通过蜂鸣器或信息输出。另外，根据需要，可与警报一同强制停止模厚调整用马达的驱动。

这样，根据如图4所示的处理，满足预定的警报关闭条件时，即使已从传感器92或传感器94输出第1检测信号或第2检测信号时，也不会输出警报。由此，能够通过适当设定预定的警报关闭条件来适当地防止不必要的警报。例如，成型工序中进行开模时，如图2所示，中心杆39有时到达比第2基准位置Y2更靠后方。此时，随着产生来自传感器94的第2检测信号，会输出不必要的警报。并且，例如调整为极接近模厚调整范围的下限值的模厚，在成型工序中进行闭模时，根据控制上的精确度，中心杆39有可能到达比第1基准位置Y1更靠前方。此时，随着产生来自传感器92的第1检测信号，会输出不必要的警报。对此，若作为预定的警报关闭条件，例如使用在不实施模厚调整期间成立的条件或在吸附板22移动期间成立的条件，则能够适当地防止该不必要的警报。

另外，图4所示的处理中，通过不响应来自传感器92、传感器94的第1检测信号及第2检测信号来关闭警报的输出，但预定的警报关闭条件成立时，也可通过关闭传感器92、传感器94本身来关闭警报的输出。即，也可关闭传感器92、传感器94的动作或电源。或者，预定的警报关闭条件成立时，也可通过开关等截断传感器92、传感器94与控制部60之间的信号线来关闭警报的输出。

另外，上述实施例中，技术方案的“第1固定部件”对应于固定压板11，技术方案的“第1可动部件”对应于可动压板12。并且，技术方案的“第2固定部件”对应于后压板13，技术方案的“第2可动部件”对应于吸附板22。并且，技术方案的“第1传感器”对应于传感器92，技术方案的“第2传感器”对应于传感器94。

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实施例，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施例加以各种变形及替换。

例如，传感器92、传感器94只要能够检测中心杆39相对于框架Fr的第1基准位置Y1及第2基准位置Y2的位置，即可设置于任意位置。例如，传感器92、传感器94可设置于相对于框架Fr固定的后压板13上。并且，上述实施例中，通过传感器92、传感器94检测中心杆39的后端有无通过第1基准位置Y1及第2基准位置Y2，但传感器92、传感器94也可检测有无中心杆39的后端以外的预定部位通过。此时，使中心杆39的后端以外的预定部位具有如记号的特征即可。另外，此时，第1基准位置Y1及第2基准位置Y2分别与实现模厚调整范围的下限值及上限值时的中心杆39的预定部位的各位置对应。此时，传感器92、传感器94在检测出中心杆39的预定部位的记号的时刻，输出第1检测信号及第2检测信号。即，中心杆39的第1预定部位到达第1基准位置Y1时，传感器92检测中心杆39的第1预定部位的记号来输出第1检测信号，中心杆39的第2预定部位到达第2基准位置Y2时，传感器94检测中心杆39的第2预定部位的记号来输出第2检测信号。

另外，上述中，例示了特定结构的合模装置10，但合模装置10可为利用电磁铁进行合模的任意结构。

Claims (5)

1.一种注射成型机，其特征在于，该注射成型机具备：

框架；

第1固定部件，其安装有定模；

第2固定部件，其与所述第1固定部件对置配设，且贯穿有中心杆；

第1可动部件，其安装有动模；

第2可动部件，其通过所述中心杆与所述第1可动部件连结来与所述第1可动部件一同移动，与所述第2固定部件协同作用来构成通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力产生机构；

模厚调整机构，使所述中心杆相对于所述第2可动部件移动，从而调整第1可动部件与所述第2可动部件之间的距离；

传感器，取得表示所述中心杆与所述框架之间的位置关系的信息；及

控制装置，当满足基于所述传感器的检测结果的预定警报输出条件时输出警报，

所述控制装置构成为在满足预定条件时抑制所述警报。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述传感器包括第1传感器及第2传感器中的至少任一方，

所述第1传感器在向闭模方向移动的所述中心杆到达所述框架的第1基准位置或超过所述第1基准位置时产生表示该内容的第1检测信号，

所述第2传感器在向开模方向移动的所述中心杆到达所述框架的第2基准位置或超过所述第2基准位置时产生表示该内容的第2检测信号，

在产生所述第1检测信号或第2检测信号时，所述预定警报输出条件得到满足。

3.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述传感器包括第1传感器及第2传感器中的至少任一方，

所述第1传感器在所述中心杆在闭模方向上到达比所述框架的第1基准位置更靠近所述第1固定部件的一侧时产生表示该内容的第1检测信号，

所述第2传感器在所述中心杆在开模方向上到达比所述框架的第2基准位置更远离所述第1固定部件的一侧时产生表示该内容的第2检测信号，

在产生所述第1检测信号或第2检测信号时，所述预定警报输出条件得到满足。

4.如权利要求1～3中任一项所述的注射成型机，其中，

所述控制装置在所述第2可动部件移动期间抑制所述警报。

5.如权利要求1～3中任一项所述的注射成型机，其中，

所述控制装置在所述模厚调整机构不动作时抑制所述警报。

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