CN103042662A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高基于多极电磁铁的合模力的均匀性的注射成型机。本发明的注射成型机具备：第1固定部件（11），其安装有定模（15）；第1可动部件（12），其安装有动模（16）；第2可动部件（22），其与第1可动部件一同移动；第2固定部件（13），其配设于第1可动部件与第2可动部件之间；及杆（39），贯穿第2固定部件来连结第1可动部件与第2可动部件。第2固定部件及第2可动部件中的一方保持吸附另一方来产生合模力的电磁铁（49）的多个线圈（48A～48D）。并联连接多个电流路径（81A、81B），其包括由以杆的中心线（40）为中心对称配置且串联连接的多个线圈构成的线圈组。

Description

注射成型机

技术领域

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

注射成型机从注射装置射出熔融树脂并填充于模具装置的型腔，并使其固化来成型为成型品。模具装置由定模及动模构成。模具装置的闭模、合模及开模通过合模装置进行。

作为合模装置，广泛利用使用马达等驱动源和肘节机构的方式的装置，但肘节机构的特性上很难变更合模力，响应性或稳定性较差。并且，在肘节机构动作时产生弯矩，安装模具装置的安装面等有可能发生应变。

因此，提出有针对模开闭动作使用直线马达而针对合模动作使用电磁铁的吸附力的合模装置。该合模装置具备：固定压板，其安装有定模；可动压板，其安装有动模；吸附板，其与可动压板一同移动；后压板，其配设于可动压板与吸附板之间；及杆，其贯穿后压板来连结可动压板与吸附板。若在后压板与吸附板之间产生基于电磁铁的吸附力，则吸附力经杆传递至可动压板，在可动压板与固定压板之间产生合模力。

近年来，以后压板及吸附板的薄型化及提高合模力的响应性为目的，提出有以多个线圈将电磁铁多极化的技术（例如，参考专利文献1）。由于电磁铁的线圈数量为多个，因此多个线圈容纳部形成于后压板的吸附面。

专利文献1：日本特开2009-29086号公报

然而，开始合模时等变更合模力时，通过流过线圈的电流而产生的磁场发生变化，并在线圈产生消除该变化的方向的感应电动势。感应电动势根据各线圈的温度、各线圈与周围部件（例如其他线圈）的位置关系等发生变化。

在各线圈产生感应电动势时，根据线圈的连接形态，流过各线圈的电流的变化产生差异并基于电磁铁的吸附力倾斜，因此合模力的均匀性降低。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高基于多极电磁铁的合模力的均匀性的注射成型机。

为了解决上述目的，基于本发明的一方式的注射成型机的特征在于，具备：

第1固定部件，其安装有定模；

第1可动部件，其安装有动模；

第2可动部件，其与该第1可动部件一同移动；

第2固定部件，其配设于所述第1可动部件与所述第2可动部件之间；及

杆，贯穿该第2固定部件来连结所述第1可动部件与所述第2可动部件，

所述第2固定部件及所述第2可动部件中的一方保持吸附另一方来产生合模力的电磁铁的多个线圈，

并联连接多个电流路径，该电流路径包括由以所述杆的中心线为中心对称配置且串联连接的多个所述线圈构成的线圈组。

发明效果

根据本发明，提供一种能够提高基于多极电磁铁的合模力的均匀性的注射成型机。

附图说明

图1是表示基于本发明的一实施方式的注射成型机闭模时的状态的图。

图2是表示基于本发明的一实施方式的注射成型机开模时的状态的图。

图3是表示电磁铁的线圈的配置及连接形态的一例的图。

图4是表示电磁铁的线圈的配置及连接形态的变形例的图。

图中：10-合模装置，11-固定压板（第1固定部件），12-可动压板（第1可动部件），13-后压板（第2固定部件），15-定模，16-动模，22-吸附板（第2可动部件），39-杆，40-中心线，45A～45D-槽，46A～46D-铁芯，47-磁轭，48A～48D-线圈，49-电磁铁，71A、71B-线圈组，81A、81B-电流路径。

具体实施方式

以下，参考附图对用于实施本发明的方式进行说明，在各附图中对相同或对应的结构附加相同或对应的元件符号而省略说明。并且，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来进行说明。

图1是表示基于本发明的一实施方式的注射成型机闭模时的状态的图。图2是表示基于本发明的一实施方式的注射成型机开模时的状态的图。

图中，10为合模装置，Fr为注射成型机的框架，Gd为由铺设于该框架Fr上的2根导轨构成的引导件，11为固定压板（第1固定部件）。固定压板11可设置于能够沿着向模开闭方向（图中左右方向）延伸的引导件Gd移动的位置调整底板Ba上。另外，固定压板11还可以载置于框架Fr上。

与固定压板11对置而配设可动压板（第1可动部件）12。可动压板12固定于可动底板Bb上，可动底板Bb能够在引导件Gd上行驶。由此，可动压板12能够相对于固定压板11向模开闭方向移动。

与固定压板11隔着预定间隔且与固定压板11平行地配设后压板（第2固定部件）13。后压板13经脚部13a固定于框架Fr。

4根作为连结部件的连接杆14（图中仅示出4根连接杆14中的2根）架设于固定压板11与后压板13之间。固定压板11经连接杆14固定于后压板13。沿着连接杆14进退自如地配设可动压板12。在可动压板12中的与连接杆14对应的部位形成用于使连接杆14贯穿的未图示的导孔。另外，可形成缺口部代替导孔。

连接杆14的前端部（图中右端部）形成未图示的螺纹部，通过将螺母n1螺合紧固于该螺纹部，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。

定模15与动模16分别安装于固定压板11与可动压板12上，定模15与动模16随着可动压板12的进退而接触分离，从而进行闭模、合模及开模。另外，随着进行合模，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射出的未图示的熔融树脂填充于型腔空间。由定模15及动模16构成模具装置19。

吸附板22（第2可动部件）与可动压板12平行地配设。吸附板22经安装板27固定于滑动底板Sb上，滑动底板Sb能够在引导件Gd上行驶。由此，吸附板22在比后压板1 3更靠后方进退自如。吸附板22可由磁性材料形成。另外，可无安装板27，此时，吸附板22直接固定于滑动底板Sb上。

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，杆39在闭模时随着吸附板22前进而前进并使可动压板12前进，而在开模时随着吸附板22后退而后退并使可动压板12后退。为此，在后压板13的中央部分形成用于使杆39贯穿的杆孔41。

直线马达28为用于使可动压板12进退的模开闭驱动部，例如配设于与可动压板12连结的吸附板22与框架Fr之间。另外，直线马达28也可配设于可动压板12与框架Fr之间。

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平行且与滑动底板Sb的移动范围对应。动子31在滑动底板Sb的下端与定子29对置且遍及预定范围而形成。

动子31具备铁芯34及线圈35。并且，铁芯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具备未图示的铁芯及在该铁芯上延伸而形成的未图示的永久磁铁。通过使N极及S极的各磁极交替受磁来形成该永久磁铁。配置检测动子31的位置的位置传感器53。

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，吸附板22及可动压板12进退，从而能够进行闭模及开模。根据位置传感器53的检测结果反馈控制直线马达28，以便动子31的位置成为设定值。

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，但是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，作为模开闭驱动部可使用旋转马达及将旋转马达的旋转运动转换成直线运动的滚珠丝杠机构或者液压缸或气压缸等流体压缸等代替直线马达28。

电磁铁单元37在后压板13与吸附板22之间产生吸附力。该吸附力经杆39传递至可动压板12，在可动压板12与固定压板11之间产生合模力。

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、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。吸附部51形成于吸附板22的吸附面（前端面）的预定部分，例如吸附板22中包围杆39且与电磁铁49对置的部分。并且，在后压板13的吸附面（后端面）的预定部分，例如在杆39周围形成容纳电磁铁49的线圈48A～48D的环状槽45A～45D。比环状槽45A～45D更靠内侧形成铁芯46A～46D。绕铁芯46A～46D卷装线圈48A～48D。在后压板13中除铁芯46A～46D以外的部分形成磁轭47。

另外，本实施方式中，与后压板13分开形成电磁铁49，与吸附板22分开形成吸附部51，但也可作为后压板13的一部分形成电磁铁，作为吸附板22的一部分形成吸附部。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51。

在电磁铁单元37中，若向线圈48A～48D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。

通过控制装置60控制合模装置10的直线马达28及电磁铁49的驱动。控制装置60具备CPU及存储器等，根据由CPU运算的结果向直线马达28的线圈35或电磁铁49的线圈48A～48D供给电流。控制装置60上连接荷载检测器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。荷载检测器55例如包括检测连接杆14的伸长量的传感器。由荷载检测器55检测出的荷载被送至控制装置60。

接着，对合模装置10的动作进行说明。

通过控制装置60的模开闭处理部61控制闭模工序。在图2的状态（开模状态）下，模开闭处理部61向线圈35供给电流来驱动直线马达28。如图1所示，可动压板12前进，动模16与定模15抵接。此时，后压板13与吸附板22之间，即电磁铁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，控制装置60的合模处理部62控制合模工序。合模处理部62向电磁铁49的线圈48A～48D供给电流，将吸附部51吸附于电磁铁49上。该吸附力经杆39传递至可动压板12，在可动压板12与固定压板11之间产生合模力。

合模力由荷载检测器55检测。检测出的合模力被送至控制装置60，合模处理部62为了使合模力成为设定值而调整供给于线圈48A～48D的电流，并进行反馈控制。在此期间，在注射装置17中熔融的熔融树脂从注射喷嘴1 8射出，填充于模具装置19的型腔空间。

若型腔空间内的树脂冷却固化，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停止向电磁铁49的线圈48A～48D供给电流。随此，直线马达28被驱动，可动压板12后退，如图2所示，动模16后退，从而进行开模。

然而，若随着更换模具装置19而安装新的模具装置19，则模具装置19的厚度发生变化，闭模结束时形成于后压板13与吸附板22之间的间隙δ发生变化。

因此，注射成型机具备按照模具装置19的厚度调整可动压板12与吸附板22的间隔的模厚调整装置。模厚调整装置包括贯穿吸附板22的中央部分的杆39、形成于杆39的后端部的螺纹43、与螺纹43螺合且被支承为相对于吸附板22旋转自如的螺母44及使螺母44旋转的未图示的模厚调整用马达等。由螺母44及螺纹43构成运动方向转换部，在该运动方向转换部中，螺母44的旋转运动转换成杆39的直进运动。

若与模具装置19的厚度对应而驱动模厚调整用马达并使螺母44相对螺纹43旋转预定量，则调整杆39相对于吸附板22的位置。由此，调整可动压板12与吸附板22的间隔，闭模结束时能够使间隙δ成为最佳值。

接着，根据图3（a），对上述结构的电磁铁49的线圈48A～48D的配置进行说明。图3（a）中，用实线表示合模开始时流向线圈48A～48D的电流的方向，用虚线表示涡流的方向。

以后压板13及吸附板22的薄型化或提高合模力的响应性为目的，多极化电磁铁49。电磁铁49包括多个线圈48A～48D。

为了容纳多个线圈48A～48D，在后压板13的吸附面形成多个环状槽45A～45D。按照所容纳的线圈48A～48D的形状等设定各环状槽45A～45D的形状，例如如图3所示，俯视观察时为四边环状即可。

多个环状槽45A～45D以包围杆39的周围的方式排列成环状（例如四边环状）。可排列成圆环状来代替排列成四边环状，排列方法可为多种多样。多个环状槽45A～45D连续连结，因此槽加工较轻松。并且，能够将串联连接多个线圈之间的电线容纳于环状槽45A～45D。

比环状槽45A～45D更靠内侧形成铁芯46A～46D。绕铁芯46A～46D卷装线圈48A～48D。在后压板13中除铁芯46A～46D以外的部分形成磁轭47。

磁轭47一体地包括板状的底壁部47a（参考图1）和从底壁部47a上的吸附板22侧的面突出的侧壁部47b（参考图1）。将侧壁部47b、底壁部47a及吸附板22设计成厚度大致相同，以便磁路截面积大致相同。

由于电磁铁49的线圈48A～48D的数量为多个，因此铁芯46A～46D的数量增加，磁轭47的侧壁部47b的厚度变薄。由此，磁轭47的底壁部47a的厚度变薄，因此能够实现后压板13的薄型化。并且，能够实现吸附板22的薄型化。

并且，由于电磁铁49的线圈48A～48D的数量为多个，因此容纳线圈48A～48D的环状槽45A～45D的数量增加。因此，环状槽45A～45D较细地分割后压板13的吸附面，产生于后压板13的吸附面的涡流被较细地分割。涡流在合模开始时等变更合模力时产生。此时，基于流过线圈48A～48D的电流产生的磁场发生变化，因此涡流以产生消除该变化的方向的磁场的方式流动。基于流过线圈48A～48D的电流产生的磁场发生变化时，通过分割涡流，能够抑制产生消除该变化的方向的磁场。由此，能够迅速地得到所希望的磁场，并能够迅速地得到所希望的合模力。

多个线圈48A～48D以包围杆39的周围的方式排列。邻接的线圈彼此之间（例如，线圈48A与线圈48B之间）形成有能够确保绝缘的程度的微细的间隙。

如此，多个线圈48A～48D以包围杆39的周围的方式配设，因此当电流供给到线圈48A～48D时，磁轭47的磁通量密度与铁芯46A～46D的磁通量密度差变小，能够提高合模效率。杆39越粗该效果越明显。

多个线圈48A～48D的排列方法可为多种多样，但如图3所示，多个线圈48A～48D在杆39的周围排列成环状（例如四边环状）即可。当电流供给到线圈48A～48D时，以杆39为中心对称地产生磁场，因此能够抑制旋转力矩作用于杆39。

多个线圈48A～48D的内周分别具有纵长H和横长L不同的矩形截面形状。“截面”是与线圈48A～48D的中心线正交的截面。由于纵长H和横长L不同，因此由在铁芯46A～46D中产生的涡流引起的反磁场的影响变低。

为了使磁场均匀化或降低成本，多个铁芯46A～46D可具有大致相同的截面形状。作为相同的目的，多个线圈48A～48D可具有大致相同的尺寸形状（包括线圈的导线的截面积及卷数）。

另外，上述实施方式中，多个线圈48A～48D以包围杆39的周围的方式排列成环状，但可不按包围的方式排列，也可不排列成环状。例如4根线圈可保持在后压板13的4角。此时，可在后压板13的吸附面形成容纳串联连接多个线圈之间的电线的专用槽。

接着，根据图3（b），对上述结构的电磁铁49的线圈48A～48D的连接形态进行说明。

为了向各线圈48A～48D适当地分配电源83的电力，并联连接包括串联连接的多个线圈的电流路径81A、电流路径81B。多个电流路径81A、电流路径81B分别经引导线82与电源83连接。

电流路径81A包括线圈组71A，电流路径81B包括线圈组71B。如图3（a）所示，构成各线圈组（例如线圈组71A）的多个线圈（例如2个线圈48A、线圈48C）以杆39的中心线40为中心对称配置。

其中，“对称配置”是指以杆39的中心线40为中心旋转180°时与原来的配置相同的配置。对称配置的多个线圈具有大致相同的尺寸形状（包括线圈的导线的截面积及卷数）。

对称配置的多个线圈（例如2个线圈48A、线圈48C）串联连接，因此即使在感应电动势发生变化时，也有相同电流值的电流流过。感应电动势在合模开始时等变更合模力时产生。此时，基于流过线圈48A～48D的电流产生的磁场发生变化，产生消除该变化的方向的感应电动势。感应电动势根据各线圈48A～48D的温度、各线圈48A～48D与周围部件（例如其他线圈）的位置关系等发生变化。感应电动势越大，流向各线圈48A～48D的电流越小。

由于即使在感应电动势发生变化时，相同电流值的电流也流过对称配置的多个线圈（例如2个线圈48A、线圈48C），因此根据电流的流动形成的磁场以杆39的中心线40为中心对称地产生。由此，以杆39的中心线40为中心对称地产生吸附力，因此提高合模力的均匀性。

接着，根据图4，对电磁铁的线圈的配置及连接形态的变形例进行说明。图4（a）表示电磁铁149的线圈148A～148H的配置，图4（b）表示电磁铁149的线圈148A～148H的连接形态。

图4所示的后压板113代替图3所示的后压板13保持对吸附板22（参考图1）侧的吸附部51进行吸附来产生合模力的电磁铁149的线圈148A～148H。另外，也可相反配置电磁铁149和吸附部51。

如图4（a）所示，后压板113的吸附面上，为了容纳多个线圈148A～148H，形成多个环状槽145A～145H。根据所容纳的线圈148A～148H的形状等设定各环状槽145A～145H的形状，例如如图4所示，俯视观察时为四边环状即可。

多个环状槽145A～145H以包围杆39的周围的方式排列成环状（例如四边环状）。可排列成圆环状来代替排列成四边环状，排列方法可为多种多样。多个环状槽145A～145H连续连结，因此槽加工较轻松。并且，能够将串联连接多个线圈之间的电线容纳于环状槽145A～145H。

比环状槽145A～145H更靠内侧形成铁芯146A～146H。绕铁芯146A～146H卷装线圈148A～148H。在后压板113中除铁芯146A～146H以外的部分形成磁轭147。

图4所示的电磁铁149与图3所示的电磁铁49同样由多个线圈148A～148H多极化。由此，能够实现后压板113及吸附板22的薄型化及提高合模力的响应性。

多个线圈148A～148H以包围杆39的周围的方式排列。邻接的线圈彼此之间（例如，线圈148A与线圈148B之间）形成有能够确保绝缘的程度的微细的间隙。

如此，多个线圈148A～148H以包围杆39的方式配设，因此当电流供给到线圈148A～148H时，磁轭147的磁通量密度与铁芯146A～146H的磁通量密度差变小，提高合模效率。杆39越粗该效果越明显。

多个线圈148A～148H的排列方法可为多种多样，但如图4所示，多个线圈148A～148H在杆39的周围排列成环状（例如四边环状）即可。当电流供给到线圈148A～148H时，以杆39为中心对称地产生磁场，因此能够抑制旋转力矩作用于杆39。

为了使磁场均匀化或降低成本，多个铁芯146A～146H可具有大致相同的截面形状。作为相同目的，多个线圈148A～148H可具有大致相同的尺寸形状（包括线圈的导线的截面积及卷数）。

如图4（b）所示，为了向各线圈148A～148H适当地分配电源83的电力，并联连接包括串联连接的多个线圈的电流路径181A、电流路径181B。多个电流路径181A、电流路径181B分别经引导线82与电源83连接。

线圈148A～148H的连接形态根据电源80的性能决定。例如电源电压较低时，为了确保施加于各线圈的电压而增加并联连接的电流路径的数量，并减少包括于各电流路径的线圈的数量。并且，在电源电流较低时，为了确保流过各线圈的电流而减少并联连接的电流路径的数量，并增加包括于各电流路径的线圈的数量。

电流路径181A包括多个线圈组171A、线圈组171B，而电流路径181B包括多个线圈组171C、线圈组171D。如图4（a）所示，构成各线圈组（例如线圈组171A）的多个线圈（例如2个线圈148A、线圈148E）以杆39的中心线40为中心对称配置。

对称配置的多个线圈（例如2个线圈148A、线圈148E）串联连接，因此即使在感应电动势发生变化时，也有相同电流值的电流流过。感应电动势在合模开始时等变更合模力时产生。此时，基于流过线圈148A～148H的电流产生的磁场发生变化，产生消除其变化的方向的感应电动势。感应电动势根据各线圈148A～148H的温度、各线圈148A～148H与周围部件（例如其他线圈）的位置关系等发生变化。感应电动势越大，流向各线圈148A～148H的电流越小。

对称配置的多个线圈（例如2个线圈148A、线圈148E）中，即使感应电动势发生变化时也有相同电流值的电流流过，因此基于电流的流动形成的磁场以杆39的中心线40为中心对称地产生。由此，以杆39的中心线40为中心对称地产生吸附力，因此合模力的均匀性得以提高。

在各电流路径（例如电流路径181A）中，多个线圈（例如4个线圈148A、线圈148C、线圈148E、线圈148G）可按任意顺序串联连接，也可不按各线圈组（例如线圈组171A、线圈组171B）对齐。

例如如图4（a）所示，包括于一个电流路径181A的多个线圈148A、线圈148C、线圈148E、线圈148G和包括于另一个电流路径181B的多个线圈148B、线圈148D、线圈148F、线圈148H在杆39的周围交替排列即可。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施方式加以各种变形或替换。

Claims (3)

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，其安装有定模；

第1可动部件，其安装有动模；

第2可动部件，其与该第1可动部件一同移动；

第2固定部件，其配设于所述第1可动部件与所述第2可动部件之间；及

杆，贯穿该第2固定部件来连结所述第1可动部件与所述第2可动部件，

所述第2固定部件及所述第2可动部件中的一方保持吸附另一方来产生合模力的电磁铁的多个线圈，

并联连接多个电流路径，该电流路径包括由以所述杆的中心线为中心对称配置且串联连接的多个所述线圈构成的线圈组。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述多个线圈以包围所述杆的周围的方式排列。

3.如权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

一个所述电流路径包括多个所述线圈组。

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