CN103171106A

CN103171106A - 注射成型机

Info

Publication number: CN103171106A
Application number: CN2012104131991A
Authority: CN
Inventors: 柴田达也; 田村惇朗; 森谷知宽
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: KR101339972B1; CN103171106B; KR20130079222A; TW201325867A; JP5749153B2; TWI533995B; JP2013132804A

Abstract

本发明提供一种成型品生产效率优异的注射成型机。一种具备产生预定合模力的电磁铁（49）的注射成型机（10），其特征在于，具备：电流供给部（70），其向电磁铁（49）的线圈（48）供给直流电流；及控制部（60），其控制电流供给部（70）。在解除预定合模力时，控制部（60）使与产生预定合模力的方向相反方向的直流电流流向电磁铁（49）的线圈（48）。

Description

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2011年12月26日申请的日本专利申请第2011-284096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。

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

注射成型机通过将熔融树脂填充于模具装置的型腔空间并使其固化来成型成型品。模具装置由定模及动模构成，合模时在定模与动模之间形成型腔空间。通过合模装置进行模具装置的闭模、合模及开模。作为合模装置，提出了模开闭动作中使用直线马达而在合模动作中使用电磁铁的合模装置（例如，参考专利文献1）。

专利文献1：国际公开第05/090052号小册子

以往，在开模之前解除合模力时，切断向电磁铁的电流供给。此时，因残留于电磁铁（例如电磁铁的磁芯等）中的磁场的影响，合模力不会立即下降至0（零），在基于直线马达等模开闭驱动部实现开模之前，需要一定程度的时间。因此有改善生产效率的余地。

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成型品生产效率优异的注射成型机。

为了解决上述课题，基于本发明的一种形态的注射成型机，其具备产生预定合模力的电磁铁，其特征在于，注射成型机具备：

电流供给部，向所述电磁铁的线圈供给直流电流；及

控制部，控制该电流供给部，

在解除所述预定合模力时，该控制部使与产生所述预定合模力的方向相反方向的直流电流流向所述电磁铁的线圈。

发明效果：

根据本发明，可提供一种成型品生产效率优异的注射成型机。

附图说明

图1为表示基于本发明的一实施方式的注射成型机闭模时状态的图。

图2为表示基于本发明的一实施方式的注射成型机开模时状态的图。

图3为表示基于本发明的一实施方式的注射成型机控制系统的图。

图4（a）为表示向电磁铁的线圈供给的电流随时间变化的图，图4（b）为基于电磁铁引起的合模力随时间变化的图。

图5（a）为表示向电磁铁的线圈供给的电流随时间变化的图，图5（b）为基于电磁铁引起的合模力随时间变化的图。

图中：10-注射成型机，15-定模，16-动模，48-电磁铁的线圈，49-电磁铁，55-应变传感器，60-控制部，62-合模处理部，63-合模力检测部，66-合模力判定部，70-电流供给部。

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，但在各附图中，对相同或对应的结构附加相同或对应的记号而省略说明。并且，将进行闭模时的可动压板的移动方向设为前方，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为表示基于本发明的一实施方式的注射成型机闭模时状态的图，图2为表示基于本发明的一实施方式的注射成型机开模时状态的图。

图中，10为注射成型机，Fr为注射成型机10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。固定压板11可设置于沿着沿模开闭方向（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隔着预定间隔的同时，将后压板13配设成与固定压板11平行。后压板13通过脚部13a固定于框架Fr。

作为连结部件的4根连接杆14（图中仅表示出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的前端部被固定于固定压板11。连接杆14的后端部固定于后压板13。

定模15被安装于固定压板11上，动模16被安装于可动压板12上，定模15与动模16随着可动压板12的进退而接触分离，由此进行闭模、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，且被熔融的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更靠后的位置变得进退自如。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。

将杆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的前进而前进，并使可动压板12前进；而在开模时随着吸附板22的后退而后退，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，例如配设于连结在可动压板12上的吸附板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及可动件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。可动件31形成为在滑动基座Sb的下端与定子29对置且遍及预定范围。

可动件31具备磁芯34及线圈35。并且，磁芯34具备朝向定子29突出且以预定间隔形成的多个磁极齿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。配置了检测可动件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，则使可动件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，以便可动件31的位置达到设定值。

另外，本实施方式中，在定子29配设永久磁铁，可动件31上配设线圈35，但是也可在定子上配设线圈，可动件上配设永久磁铁。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空气压缸等流体压缸等，来代替直线马达28。

电磁铁单元37在后压板13与吸附板22之间产生吸附力。该吸附力通过杆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及杆39等构成合模装置。

电磁铁单元37由作为形成于后压板13侧的合模驱动部的电磁铁49及形成于吸附板22侧的吸附部51构成。吸附部51形成于吸附板22的吸附面（前端面）的预定部分，例如在吸附板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（后端部）的预定部分，例如在杆39周围，形成容纳电磁铁49的线圈48的槽45。在比槽45更靠内侧的位置形成磁芯46。在磁芯46的周围卷装线圈48。在后压板13中除磁芯46以外的部分形成磁轭47。

另外，在本实施方式中，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，但也可以作为后压板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，也可以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。并且，电磁铁49的线圈48的数量也可以为多个。

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，从而能够产生合模力。

图3为表示基于本发明的一种实施方式的注射成型机的控制系统的图。控制部60例如具备CPU及存储器等，通过由CPU处理记录于存储器中的控制程序，从而控制直线马达28及电磁铁49的动作。并且，直线马达28的动作是常规的，因此省略说明。

控制部60具备控制向电磁铁49的线圈48供给直流电流的电流供给部70的合模处理部62。合模处理部62将表示向电磁铁49的线圈48供给的直流电流的信号输出于电流供给部70。

电流供给部70例如由包含多个功率模块的逆变器等构成，将与从合模处理部62供给的信号对应的直流电流供给到电磁铁49的线圈48。电流供给部70具有改变流向电磁铁49的线圈48的直流电流的方向及强度（大小）的功能。

在电流供给部70上连接有直流电源80。直流电源80由将交流电源90的交流电流转换成直流电流的二极管等的整流器82、及使从整流器82输出的直流电流平滑化的电容器84等构成。

控制部60具备检测合模力的合模力检测部63。合模力检测部63例如与对按照合模力伸长的连接杆14的应变（伸长量）进行检测的应变传感器55连接，根据应变传感器55的检测结果检测合模力。检测合模力时，可使用检测施加于杆39的荷载的测力传感器等荷载传感器、检测电磁铁49的磁场的磁传感器来代替检测连接杆14的应变的应变传感器55，用于检测合模力的传感器种类可以是多种多样的。例如，应变传感器不仅可应用于连接杆14也可应用于杆39。因为杆39的应变（收缩量）与合模力成比例。

控制部60还可以具备在解除合模力时判定合模力是否在预定范围内的合模力判定部66。合模力判定部66利用由合模力检测部63检测到的合模力进行判定。

接着，对具有上述结构的注射成型机10的动作进行说明。注射成型机10的各种动作都在基于控制部60的控制下进行。

控制部60控制闭模工序。在图2的状态（开模状态）下，控制部60将电流供给于线圈35来驱动直线马达28。如图1所示，动模16随着可动压板12的前进而与定模15抵接。此时，在后压板13与吸附板22之间，即电磁铁49与吸附部51之间，形成间隙δ0。另外，与合模力相比闭模时所需的力量非常小。

接着，控制部60通过合模处理部62控制合模工序。合模处理部62控制电流供给部70来向电磁铁49的线圈48供给直流电流，并将吸附部51吸附于电磁铁49。该吸附力经杆39传递到可动压板12上，在可动压板12与固定压板11之间产生合模力。

熔融树脂被填充于合模状态的模具装置19的型腔空间。若树脂冷却并固化，则合模处理部62控制电流供给部70来调整向电磁铁49的线圈48供给的直流电流，解除合模力。

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

接着，根据图4，对基于合模处理部62的合模力解除处理进行说明。以下的处理是在对模具装置19施加预定合模力之后且开模之前进行的。

图4（a）表示向电磁铁的线圈供给的电流随时间的变化，图4（b）表示基于电磁铁的合模力随时间的变化。在图4中，实线表示本实施方式的一个例子、单点划线表示本实施方式的另一个例子、虚线表示以往例子。在任何例子中，合模处理部62向电磁铁49的线圈48供给恒定直流电流I₀直到时刻t₀为止，由此产生预定合模力P₀（在图4中到时刻t₀为止的随时间的变化仅为以往例子的图示）。

合模处理部62在解除预定合模力P₀时，如图4（a）中以实线所示，在时刻t₀将直流电流的方向反转，使与产生预定合模力P₀的方向相反方向的直流电流I₁流向电磁铁49的线圈48。因此，形成抵消如图4（a）中以虚线所示在时刻t₀切断向线圈48供给电流时残留于电磁铁49上的磁场的方向的磁场，而如图4（b）中以实线所示促进合模力下降。因此能够缩短开模之前的待机时间。

反方向的直流电流I₁的强度（大小）越大，开模之前的待机时间变得越短。该待机时间越短，生产效率就越好，但是另一方面，合模力的减速就变快，使施加于模具装置19等的荷载急剧变动。因此，反方向的直流电流I₁的强度是在经过生产效率和施加于模具装置19等的荷载的变动这两方面考虑，通过试验等预先确定的。并且，反方向的直流电流I₁的强度也可以根据产生预定合模力P₀时的直流电流I₀的强度确定。

但是，如果反方向的直流电流I₁流经时间较长，则会使电磁铁49和吸附部51再吸附，所以如图4（b）中以单点划线所示那样，合模力再次增加。另外，可以推定在合模力恢复为零之前再次增加是因为在电磁铁49中残留的磁场不均匀，且磁场消失的定时因情况而不同。

因此，为了抑制合模力的再增加，在解除合模力时，可以通过具备于控制部60的合模力判定部66判定合模力是否处于预定范围内（Pmin～Pmax）。可以在每个预定时间反复进行该判定。

当合模力判定部66判定为合模力处于预定范围内时，合模处理部62可以切断向电磁铁49的线圈48的电流供给。切断向电磁铁49的线圈48的电流供给的定时可以是在合模力再增加中途，但优选在合模力下降的中途。在切断向电磁铁49的线圈48供给电流之后，线圈48上没有电流流动，所以合模力以与电磁铁49的响应延迟对应的速度下降。

当合模力判定部66判定为合模力处于预定范围内时或者在切断向电磁铁49的线圈48供给电流时，控制部60允许直线马达28的开模动作。由于在合模力较低的状态下进行开模动作，因此不仅能够降低用于开模动作的电力消耗并且能够使开模动作稳定。

接着，根据图5对基于合模处理部62进行的合模力解除处理的变形例进行说明。以下处理在对模具装置19施加预定合模力之后且在开模之前进行。

图5（a）表示向电磁铁的线圈供给的电流随时间的变化，图5（b）表示基于电磁铁的合模力随时间的变化。

在图5所示变形例子中，在解除预定合模力P₀时，从时刻t₀开始逐渐减小流向电磁铁49的线圈48的直流电流的强度，在时刻t₁₁变成零之后，改变直流电流的方向，逐渐加大直流电流的强度。如此使与产生预定合模力P₀的方向相反方向的直流电流I₁₁流向电磁铁49的线圈48之后，将流向电磁铁49的线圈48的直流电流的方向反转1次以上。每次反转时，较小地设定直流电流强度的最大值即可（I₁₁＞I₁₂＞I₁₃＞I₁₄＞I₁₅）。反转定时（t₁₂＜t₁₃＜t₁₄＜t₁₅）可以在电磁铁49与吸附部51开始再吸附之前，即在合模力即将增加之前。

如此，通过反转流向电磁铁49的线圈48的直流电流的方向能够减少残留于电磁铁49的磁场不均匀的影响，且能够进一步促进合模力的下降，并且能够进一步提高生产效率。

并且，在电流供给时间较长且合模力再次增加的情况下，能够通过反转流向电磁铁49的线圈48的直流电流方向来再次降低合模力。因此，图案设定的自由度较高，控制较简单。

以上，对本发明的一种实施方式等进行了说明，但是本发明不只限于上述实施方式等，只要不脱离本发明的范围，就能够对上述实施方式等加以各种变形或置换。

例如，在图4以实线所示的例子中，在时刻t₀反转流向电磁铁49的线圈48的直流电流的方向，但是也可以在时刻t₀暂时停止对电磁铁49的电流供给，在经过预定时间之后，向电磁铁49的线圈48供给反方向的直流电流I₁。

Claims

1.一种注射成型机，其具备产生预定合模力的电磁铁，其特征在于，

该注射成型机具备：

电流供给部，向所述电磁铁的线圈供给直流电流；及

控制部，控制该电流供给部，

2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

在解除所述预定合模力时，所述控制部在使与产生所述预定合模力的方向相反方向的直流电流流向所述电磁铁的线圈之后，使流向所述电磁铁的线圈的直流电流方向反转1次以上。

3.如权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

所述控制部包含在解除所述预定合模力时判定合模力是否处于预定范围内的合模力判定部，当通过该合模力判定部判定合模力处于预定范围内时，切断所述电流供给部向所述电磁铁的电流供给。

4.如权利要求3所述的注射成型机，其中，

在由所述合模力判定部判定为合模力处于预定范围内时或者切断向所述电磁铁的电流供给时，所述控制部允许模开闭驱动部的开模动作。