CN103171104B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够使合模动作稳定化的注射成型机。注射成型机（10）的特征在于，具备：安装有定模（15）的第1固定部件（11）；安装有动模（16）的第1可动部件（12）；与第1可动部件（12）一起移动的第2可动部件（22）；和配设在第1可动部件（12）与第2可动部件（22）之间的第2固定部件(13),由第2可动部件（22）和第2固定部件（13）构成产生合模力的合模力产生机构。第2可动部件（22）以及第2固定部件（13）中的一方上形成有电磁铁（49），在第2可动部件（22）以及第2固定部件（13）中的另一方上形成有温度调节流体通过的流路（71、72）。

Description

注射成型机

技术领域

本发明涉及注射成型机。

背景技术

注射成型机将熔融了的树脂填充到模具装置的型腔空间中，通过固化来成型成型品。模具装置由定模以及动模构成，合模时在定模和动模之间形成型腔空间。模具装置的闭模、合模以及开模通过合模装置来进行。作为合模装置，提出有对于模开闭动作使用直线马达、对于合模动作利用电磁铁的吸附力的合模装置（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：国际公开第05／090052号小册子

电磁铁吸附的吸附部件上，合模开始时等，由电磁铁产生的磁场变化时，产生涡流以产生消除该变化方向的磁场。在涡流的影响下，吸附部件的温度随时间的经过而上升。由此，吸附部件的尺寸形状变动，且形成在吸附部件与电磁铁之间的间隙变动，因此，合模动作容易成为不稳定。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种能够使合模动作稳定化的注射成型机。

为了解决上述课题，本发明的一实施方式的注射成型机的特征在于：具备：

第1固定部件，安装有定模；

第1可动部件，安装有动模；

第2可动部件，与该第1可动部件一起移动；和

第2固定部件，配设在上述第1可动部件与上述第2可动部件之间，

由上述第2可动部件和上述第2固定部件构成产生合模力的合模力产生机构，

上述第2可动部件及上述第2固定部件中的一方上形成有电磁铁，上述第2可动部件以及上述第2固定部件的另一方上形成有温度调节流体通过的流路。

发明效果：

根据本发明，能够提供一种能够使合模动作稳定化的注射成型机。

附图说明

图1是表示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是表示本发明的一实施方式的注射成型机的温度调节回路的图。

符号说明：

10注射成型机

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

19模具装置

22吸附板（第2可动部件）

48电磁铁的线圈

49电磁铁

51吸附部

60控制部

71冷却流路

72冷却流体的供给源

81加热流路

82加热流体的供给源

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移动的位置调整基座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固定于可动基座Bb上，可动基座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对应的部位形成有用于使连接杆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）形成有未图示的螺纹部，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，熔融了的树脂被填充于型腔空间中。由定模15及动模16构成模具装置19。

吸附板（第2可动部件）22与可动压板12平行地配设。吸附板22经安装板27被固定于滑动基座Sb上，滑动基座Sb能够在引导件Gd上行驶。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。另外，可无安装板27，此时，吸附板22直接固定于滑动基座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。

杆39贯穿吸附板22的中央部分，且在杆39的后端部（图中左端部）形成有螺纹部43。螺纹部43与相对吸附板22旋转自如地被支承的螺母ｎ2螺合。在螺母ｎ2相对螺纹部43旋转预定量时，调整吸附板22相对杆39的位置，并调节吸附板22与可动压板12之间的间隔。

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平行且与滑动基座Sb的移动范围对应。动子31在滑动基座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形成为在与可动压板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。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。

若通过向直线马达28的线圈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的位置成为目标值。

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、液压缸或者气缸等流体缸等代替直线马达28。

电磁铁单元37使后压板13与吸附板22之间产生吸附力。该吸附力经由杆39传递给可动压板12，在可动压板12与固定压板11之间产生合模力。另外，由后压板13、吸附板22以及电磁铁单元37等构成合模力产生机构。

电磁铁单元37由形成在后压板13侧的电磁铁49以及形成在吸附板22侧的吸附部51构成。在吸附板22的吸附面（前端面）的预定部分例如在吸附板22包围杆39且与电磁铁49对置的部分上形成吸附部51。并且，在后压板13的吸附面（后端面）的预定部分例如杆39的周围形成有收容电磁铁49的线圈48的槽45。槽45的内侧形成有磁芯46。磁芯46的周围卷绕有线圈48。后压板13的磁芯46以外的部分上形成有磁轭47。

另外，在本实施方式中，除后压板13之外还形成有电磁铁49，除吸附板22之外还形成有吸附部51，但是作为后压板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也可以。并且，电磁铁与吸附部的配置相反也可以。例如在吸附板22侧设置电磁铁49在后压板13侧设置吸附部51也可以。并且，电磁铁49的线圈48的个数可以为多个。

在电磁铁单元37中，在向线圈48供给电流时，电磁铁49被驱动，将吸附部51吸附，并能够使合模力产生。电磁铁49基于检测合模力的合模力传感器55的检测结果进行反馈控制以使合模力成为目标值。合模力传感器55由例如根据合模力检测伸长的连接杆14的应变（伸长量）的应变仪等构成。应变仪被设置在至少一根连接杆14上。

控制部60具备例如CPU以及存储器等，通过由CPU处理记录在存储器中的控制程序，控制直线马达28以及电磁铁49的动作。

接着，对上述构成的注射成型机10的动作进行说明。注射成型机10的各种动作在控制部60的控制下进行。

控制装置60控制闭模工序。在图2的状态（开模状态）下，控制部60向直线马达28的线圈35供给电流使可动压板12前进。如图1所示，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控制合模工序。控制装置60向电磁铁49的线圈48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。在此期间，向模具装置19的型腔空间中充填熔融了的树脂。若树脂冷却固化，则控制部60调整向电磁铁49的线圈48供给的电流，并解除合模力。

然后，控制部60控制开模工序。控制部60向直线马达28的线圈35供给電流，使可动压板12后退。如图2所示，动模16后退而进行开模。

图3是表示本发明的一实施方式的注射成型机的温度调节回路的图。在图3中，实线表示冷却流体的配管，双点划线表示加热流体的配管，虚线表示电路配线。

注射成型机10的温度调节回路具备温度调节流体通过的流路71、81。流路71、81形成在电磁铁49吸附的吸附板22上。

温度调节流体通过流路71以及流路81时，与吸附板22热交换，并温度调节吸附板22。作为温度调节流体，使用水或油等液体、或空气等气体。温度调节流体可以为冷却吸附板22的冷却流体，也可以为加热吸附板22的加热流体。

吸附板22上设置例如两条流路71、81。一条流路71为冷却流体通过的冷却流路，另一条流路81为加热流体通过的加热流路也可以。以下，在区分流路71、81时，将冷却流体通过的流路71称为冷却流路71、将加热流体通过的流路81称为加热流路81。冷却流路71与加热流路81独立设置，冷却流体与加热流体不能混合，因此对冷却流体的供给源72以及加热流体的供给源82施加的载荷少。

吸附板22的冷却流路71和冷却流体的供给源72经由第1流量调节阀73被设置在中途的配管74连接。当冷却流体的供给源72动作，第1流量调节阀73打开时，与第1流量调节阀73的开度对应的流量的冷却流体被供给到冷却流路71。冷却流体的供给源72动作停止时，或第1流量调节阀73关闭时，停止向吸附板22的冷却流路71供给冷却流体。通过控制部60控制向吸附板22的冷却流路71供给冷却流体（冷却流体的供给源72的动作以及第1流量调节阀73的动作）。

冷却流体在通过吸附板22的冷却流路71时，与吸附板22进行热交换，冷却吸附板22，由此进行加热。冷却流体通过吸附板22的冷却流路71后，可以直接废弃，也可以通过冷却器75冷却到预定温度，并回流到冷却流体的供给源72。另外，冷却器75也可以被设置在冷却流体的供给源72上。

冷却流体的供给源72例如由将冷却流体送出的泵等构成。冷却流体的供给源72由于抑制电磁铁49的线圈48以及磁芯46的烧损，因此也可以将冷却流体供给到作为形成有电磁铁49的部件的后压板13的冷却流路76中。作为向吸附板22的冷却流路71中供给冷却流体的供给源，由于不需要专用的供给源，因此能够削减成本。

后压板13的冷却流路76和冷却流体的供给源72经由例如从配管74分支的分支管77连接，在分支管77的中途设置有第2流量调节阀78。冷却流体的供给源72动作，且第2流量调节阀78打开时，与第2流量调节阀78的开度对应的流量的冷却流体被供给到后压板13的冷却流路76。冷却流体的供给源72工作停止时，或第2流量调节阀78关闭时，停止向后压板13的冷却流路76供给冷却流体。通过控制部60控制向后压板13的冷却流路76供给冷却流体（冷却流体的供给源72的动作以及第2流量调节阀78的动作）。

吸附板22的加热流路81和加热流体的供给源82经由中途设置有第3流量调节阀83的配管84连接。加热流体的供给源82工作且第3流量调节阀83打开时，与第3流量调节阀83的开度对应的流量的加热流体被供给到加热流路81中。加热流体的供给源82停止工作时，或者第3流量调节阀83关闭时，停止向吸附板22的加热流路81供给加热流体。通过控制部60控制向吸附板22的加热流路81供给加热流体（加热流体的供给源82的动作以及第3流量调节阀83的动作）。

加热流体在通过吸附板22的加热流路81时，与吸附板22进行热交换，加热吸附板22，由此被冷却。加热流体通过吸附板22的加热流路81后，由加热器85等加热到预定的温度，并回流到加热流体的供给源82。另外，加热器85被设置在加热流体的供给源82上也可以。

加热流体的供给源82例如由将加热流体送出的泵等构成。加热流体的供给源82也可以一边将模具温度保持为一定一边使型腔空间的树脂固化，将加热流体供给到模具装置19的加热流路86中。作为向吸附板22的加热流路81供给加热流体的供给源，不需要专用的供给源，因此能够削减成本。

模具装置19的加热流路86与加热流体的供给源82例如经由从配管84分支的分支管87连接，在分支管87的中途设置有第4流量调节阀88。在加热流体的供给源82工作，且第4流量调节阀88打开时，与第4流量调节阀88的开度对应的流量的加热流体被供给到模具装置19的加热流路86中。加热流体的供给源82停止工作时或者第4流量调节阀88关闭时，停止向模具装置19的加热流路86供给加热流体。通过控制部60控制向模具装置19的加热流路86供给加热流体（加热流体的供给源82的动作以及第4流量调节阀88的动作）。

另外，注射成型机10的温度调节回路并不限于上述。例如温度调节回路可以构成为，冷却流体通过后压板13的冷却流路76后，通过吸附板22的冷却流路71回流到冷却流体的供给源72。并且温度调节回路可以构成为，在加热流体通过模具装置19的加热流路86后，通过吸附板22的加热流路81，回流到加热流体的供给源82。

接着，再次参考图3，对注射成型机10的温度调节回路的动作进行说明。温度调节回路的动作通过控制部60控制。

控制部60控制向模具装置19的加热流路86供给加热流体、向后压板13的冷却流路76供给冷却流体以及向吸附板22的流路71、81供给温度调节流体。这些控制可以在例如反复进行闭模、合模以及开模的循环运转时进行。

控制部60在循环运转时，一边以预定温度维持模具温度一边使型腔空间的树脂固化，由此向模具装置19的加热流路86供给加热流体。通过加热流体的供给，模具装置19的温度随时间经过而上升。在模具装置19的温度上升随时间经过而变缓、模具装置19的每单位时间的吸热量与模具装置19的每单位时间的散热量大致相等时，模具装置19的温度成为稳定温度。在该状态下，型腔空间中熔融了的树脂被填充并固化，得到品质良好的成型品。

控制部60在循环运转时，由于抑制电磁铁49的线圈48以及磁芯46的烧损，所以能够向作为形成有电磁铁49的部件的后压板13的冷却流路76供给冷却流体。后压板13的温度随时间经过而上升，不久成为稳定温度。

控制部60在循环运转时向吸附板22的流路71、81供给温度调节流体。合模开始时等、因电磁铁49而产生的磁场变化时，吸附板22中流动涡流，以产生消除该变化的方向的磁场。在涡流的影响下，吸附板22的温度随时间经过而上升，并最终达到稳定温度。

通过向吸附板22的流路71、81供给温度调节流体，能够缩短吸附板22的温度达到稳定温度为止的时间。该効果作为吸附板22的温度调节流体而仅使用冷却流体时也能够得到。

由于能够缩短吸附板22的温度达到稳定温度为止的时间，所以，能够在短时间内抑制吸附板22的尺寸形状的变动。因此能够在短时间内抑制闭模时在吸附板22与后压板13之间所形成的间隙δ的变动，能够在短时间内使合模动作稳定化。

控制部60基于吸附板22的温度与目标温度之差、控制向吸附板22的流路71、81供给温度调节流体也可以。能够进一步缩短吸附板22的温度达到稳定温度（目标温度）为止的时间。并且，能够将吸附板22的温度保持为目标温度，能够将吸附板22维持为所希望的尺寸形状。吸附板22的温度由埋设在吸附板22的热电偶等温度传感器57检测。吸附板22的目标温度根据实验等确定，并存储在控制部60的存储器等中，并根据需要读取。

例如控制部60在循环运转开始时等、吸附板22的温度低于目标温度时，增加供给到吸附板22的加热流路81中的加热流体的流量。控制部60在向吸附板22的加热流路81中供给加热流体时，可以不向吸附板22的冷却流路71供给冷却流体。

并且，控制部60在吸附板22的温度比目标温度高时，增加向吸附板22的冷却流路71供给的冷却流体的流量。控制部60在将冷却流体供给到吸附板22的冷却流路71时，可以将加热流体供给到吸附板22的加热流路81中。

控制部60也可以基于闭模时间隙δ的值控制吸附板22的温度。

为了保护吸附板22，吸附板22的目标温度也可以为比不通过温度调节流体进行温度调节时的吸附板22的稳定温度低的温度。此时，在稳定状态下，吸附板22通过冷却流体冷却。

吸附板22的目标温度在后述的目的中，可以为比不通过温度调节流体进行温度调节时的吸附板22的稳定温度高的温度。此时，在稳定状态下，吸附板22被加热流体加热。因此，吸附板22的稳定温度与模具装置19的稳定温度之间的温度差变小。

模具装置19的温度上升时，安装有动模16的可动压板12热膨胀。此时，可动压板12通过可动基座Bb向图中下方向的膨胀被限制，因此，向图中上方向延伸。结果，杆39的可动压板12侧的端部（图中右端部）向与模开闭方向（图中左右方向）垂直的方向（图中上方向）移动。

同样，在吸附板22的温度上升时，吸附板22热膨胀。此时，吸附板22通过滑动基座Sb限制向图中下方向的膨胀，因此，向图中上方向伸长。结果，杆39的吸附板22侧的端部（图中左端部）向与模开闭方向（图中左右方向）垂直的方向（图中上方向）移动。

这里，吸附板22的目标温度由于使杆39的轴向与模开闭方向大致平行，因此被设定为比不通过温度调节流体温度调节时的吸附板22的稳定温度高的温度。吸附板22的稳定温度与模具装置19的稳定温度之间的温度差变小，杆39的轴向与模开闭方向大致平行，因此能够防止合模时杆39挠曲变形。吸附板22的目标温度被设定为使与模具装置19的稳定温度之间的温度差为预定范围内。吸附板22的目标温度也可以基于杆39的平行度设定。

并且，模具装置19的温度上升时，模具装置19由固定压板11限制向前方膨胀，因此向后方膨胀。结果，可动压板12、杆39以及吸附板22向后方移动，因此，闭模时在吸附板22与后压板13之间形成的间隙δ变大。

另一方面，吸附板22的温度上升时，在螺母n2的作用下吸附板22向后方膨胀被限制，因此向前方膨胀。结果，闭模时吸附板22与后压板13之间形成的间隙δ变窄。

这里，吸附板22的目标温度为了抑制闭模时间隙δ的变动而被设定得比不通过温度调节流体进行温度调节时的吸附板22的稳定温度高的温度。吸附板22的稳定温度与模具装置19的稳定温度之间的温度差变小，因此，能够抑制闭模时间隙δ的变动。吸附板22的目标温度被设定成与由加热流体加热的模具装置19的稳定温度之间的温度差为预定范围内。

另外，吸附板22的目标温度也可以基于检测模具装置19的温度的温度传感器59的检测结果而被设定。与模具装置19的温度变动一致而能够使吸附板22的温度最优化。温度传感器59由埋设在模具装置19中的热电偶等构成。

以上对本发明的一实施方式等进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，能够不脱离本发明的范围对上述实施方式等施加各种变形或置换。

例如上述实施方式中，吸附板22上所配设的温度调节部由吸附板22的内部所形成的流路71、81构成，但是该结构多种多样，例如由加热器或冷却器构成也可以。

并且，在上述实施方式中，由于后压板13上形成有电磁铁49，因此，在吸附板22上形成有流路71、81，但是在吸附板22上形成电磁铁49时，也可以在后压板13上形成流路71、81。

并且，在上述实施方式中，在吸附板22上形成冷却流路71和加热流路81双方，但是也可以仅形成它们当中的任意一方。并且，在一条流路中将冷却流体的供给源72与加热流体的供给源82双方连接，在一个流路中供给多种温度调节流体也可以。

并且，在上述实施方式中，吸附板22上所形成的冷却流路71的个数可以是一个，也可以是多个，多个冷却流路71的流量可以单独调节，从而调节吸附板22的温度分布。同样，在吸附板22上形成的加热流路81的个数可以为多个，多个加热流路81的流量可以单独调节，从而调节吸附板22的温度分布。

Claims (6)

1.一种注射成型机，其特征在于，具有：

第1固定部件，安装有定模；

第1可动部件，安装有动模；

第2可动部件，与该第1可动部件一起移动；和

第2固定部件，配置在上述第1可动部件与上述第2可动部件之间，

由上述第2可动部件与上述第2固定部件构成使合模力产生的合模力产生机构，

在上述第2固定部件上形成有电磁铁，在上述第2可动部件上配设有温度调节部，

还具有控制上述温度调节部的控制部，上述控制部基于闭模时上述第2固定部件与上述第2可动部件之间的间隙控制上述第2可动部件的温度。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

上述温度调节部包括温度调节流体通过的流路。

3.如权利要求2所述的注射成型机，其中，还具备：

温度传感器，检测形成有上述流路的上述第2可动部件的温度；和

控制部，基于由该温度传感器检测的温度与目标温度之间的差对向上述流路供给上述温度调节流体进行控制。

4.如权利要求2或3所述的注射成型机，其中，

上述温度调节流体为加热流体以及/或冷却流体。

5.如权利要求4所述的注射成型机，其中，

供给到上述流路的加热流体由供给源被供给，所述供给源是将加热流体供给到由上述定模以及上述动模构成的模具的流路中的供给源。

6.如权利要求4所述的注射成型机，其中，

供给到上述流路的冷却流体由供给源供给，所述供给源是将冷却流体供给到形成有上述电磁铁的上述第2固定部件的流路中的供给源。