CN103302829B - 注塑成型机的喷嘴接触力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够安装热流道金属模的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其具有：通过收缩弹性部件来产生预定的喷嘴接触力的喷嘴接触力发生部，其包含由弹簧、滚珠螺杆等构成的喷嘴接触机构和喷嘴前进后退用伺服电动机；和当检测出注塑成型机的金属模区域中的安全门处于已打开时，解除制动，使喷嘴后退到未产生喷嘴接触力的状态的喷嘴后退部。

Description

注塑成型机的喷嘴接触力控制装置

技术领域

本发明涉及通过热流道金属模进行成型的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置。

背景技术

在注塑成型机的金属模的种类中有被称为热流道金属模的金属模。在热流道金属模中通过加热器来对金属模内的树脂流路进行加热，在成型过程中，金属模内的树脂维持熔融的状态（例如参照日本特开平6-55584号公报）。由此能够制造没有流道的成型品，因此没有成型品的浪费，具有不太花费成本的优点。

在热流道金属模中，树脂流路中的树脂始终处于熔融状态，如果打开金属模，则成为熔融的树脂的流出部分从金属模表面露出的状态。因此，在操作者中断成型运转，打开金属模区域中的安全门，进行去除在金属模内残留的成型品的操作的情况下，需要充分注意高温的树脂从金属模表面喷出。尤其是在注塑成型机的喷嘴产生喷嘴接触力，与金属模严密接触的情况下，注塑成型机的注射缸内的树脂压力经由喷嘴直接传递到所述树脂流路，因此，树脂流路内为高压，树脂从金属模表面喷出的危险性变高。

为了避免上述那样的危险，在打开金属模区域中的安全门来进行在金属模内的操作时，需要预先通过手动操作使喷嘴离开金属模，不使缸内的树脂压力传递到金属模内的树脂流路。在日本特开平5-337946号公报中公开了在注塑成型机的运转状态改变时使喷嘴自动后退的技术。此外，在日本特开2006-27248号公报中公开了在异常时使电动机向让喷嘴离开金属模的方向上旋转，或者解除用于维持喷嘴接触力的制动来使喷嘴后退的具备弹簧的喷嘴接触机构。

但是，在每次打开金属模区域中的安全门时，手动进行使喷嘴离开金属模的操作费工夫，并且有可能发生忘记该操作这样的人为错误。作为对策，考虑在打开了金属模区域中安全门时使喷嘴自动地后退，由此消除这样的工夫和人为错误。但是，如果喷嘴后退量过大，则在金属模内的操作结束后再次开始成型运转时的喷嘴前进量也变大。由此，存在到成型运转再开为止产生多余的时间，降低工作效率的问题。

因此，理想的是在进行金属模内的操作时不产生喷嘴接触力，或者即使产生喷嘴接触力，在金属模内的树脂压力高的情况下，使喷嘴后退到成为树脂容易从金属模和喷嘴之间漏出的程度的极小的喷嘴接触力的位置，兼顾安全性和工作效率。

此外，在上述的日本特开平5-337946号公报中和日本特开2006-27248号公报中都没有公开与在金属模区域中的安全门连动地使喷嘴后退的技术。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其当检测出注塑成型机的金属模区域中的安全门已打开时，使喷嘴后退到不发生喷嘴接触力的位置，由此不损失工作效率地确保热流道金属模内的作业的安全性。

安装了本发明的喷嘴接触力控制装置的注塑成型机可以安装热流道金属模。并且，该喷嘴接触力控制装置具有：通过收缩弹性部件来发生预定的喷嘴接触力的喷嘴接触力发生部；检测所述注塑成型机的金属模区域中的安全门已打开的安全门位置检测用开关；以及在通过所述安全门位置检测用开关检测出所述安全门已打开时，使喷嘴后退到所述喷嘴接触力未发生的状态的喷嘴后退部。

所述喷嘴接触力发生部使电动机从喷嘴接触位置开始正向旋转预定时间，然后使喷嘴接触机构的所述弹性部件收缩，发生所述喷嘴接触力，进而通过制动来维持喷嘴接触力的发生状态，另外，所述喷嘴后退部解除所述制动，使所述弹性部件伸展而成为喷嘴接触力未发生的状态。

所述喷嘴接触力发生部通过电动机的前进转矩使喷嘴接触机构的弹性部件收缩，来发生预定的喷嘴接触力，进而通过维持电动机的转矩来维持喷嘴接触力的发生状态，另外，所述喷嘴后退部将电动机转矩降低到喷嘴接触力不发生为止，成为喷嘴接触力未发生的状态。

所述喷嘴接触力发生部使电动机从喷嘴接触位置进一步正向旋转，使喷嘴接触机构的弹性部件收缩，由此发生预定的喷嘴接触力，进而通过保持电动机的位置来维持喷嘴接触力发生状态，另外，所述喷嘴后退部使电动机后退到喷嘴接触位置，成为喷嘴接触力未发生的状态。

根据本发明，能够提供一种注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其当检测出注塑成型机的金属模区域内的安全门已打开时，使喷嘴后退到喷嘴接触力不发生的位置，不损失工作效率地确保热流道金属模内的操作的安全性。

附图说明

图1是说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第一实施方式的图。

图2是说明图1的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理的流程图。

图3是说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第二实施方式的图。

图4是说明图3的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理的流程图。

图5是说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第三实施方式的图。

图6是说明图5的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理的流程图。

具体实施方式

根据本发明的喷嘴接触力控制装置，在金属模区域中的安全门已打开时，使喷嘴后退到喷嘴接触力未发生的位置，由此，能够不损失工作效率地确保热流道金属模的在金属模内的操作的安全。

（第一实施方式）

使用图1说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第一实施方式。

该实施方式的喷嘴接触力控制装置具有使电动机从喷嘴接触位置正转预定时间来使喷嘴接触机构的弹性部件收缩，由此发生预定的喷嘴接触力的喷嘴接触力发生部。并且，在该喷嘴接触力发生部通过制动来维持喷嘴接触力发生状态的情况下，与打开金属模区域中的安全门连动地解除所述制动，使所述弹性部件伸展，成为喷嘴接触力未发生的状态。

注塑成型机M在底盘Mb上具有合模部Mc和注射部Mi。注射部Mi对树脂材料（粉末）进行加热熔融，将该熔融的树脂注射到热流道金属模5的腔内。合模部Mc主要进行可安装的热流道金属模5（可动侧热流道金属模5a、固定侧热流道金属模5b）的开闭。

说明注射部Mi。在注射缸1的前端安装了喷嘴2。在注射缸1内插入螺杆3。该螺杆3通过螺杆旋转用伺服电动机（未图示）被旋转驱动。此外，该螺杆3通过螺杆前进后退用伺服电动机在螺杆3的轴向上移动。

注射部Mi为了在安装了热流道金属模5的固定侧热流道金属模5b的固定板7上压接（喷嘴接触）喷嘴2，而具有用于使注射单元19向合模部Mc侧前进的喷嘴接触驱动装置。喷嘴接触驱动装置具有在底盘Mb上安装的喷嘴前进后退用通用电动机10和喷嘴接触机构。该喷嘴接触机构包含：一端与喷嘴前进后退用通用电动机10的负荷轴连结，另一端能够自由旋转地被固定板7支承的滚珠螺杆16；与该滚珠螺杆螺合的螺母11；被安装在该螺母11上的第一承压板12；被安装在注射部Mi的注射单元19上的第二承压板13；在第一承压板12和第二承压板13之间配置的弹簧14；以及被固定在第二承压板13上的用于确认喷嘴接触的喷嘴接触确认开关15。

喷嘴接触驱动装置使喷嘴前进后退用通用电动机10旋转来旋转滚珠螺杆16，由此使螺母11在朝向固定板7的方向上或者离开固定板17的方向上移动（前进、后退）。

第一承压板12和第二承压板13的间隔在喷嘴2接触固定板7之前为恒定间隔，但是，在喷嘴2接触固定板7后，第一承压板12和第二承压板13的间隔变窄。喷嘴接触确认开关15通过检测该间隔的变化，能够确认喷嘴2接触了固定板7。

通过螺母11的前进/后退，调整第一承压板12和第二承压板13的间隔来调节弹簧14的弹性力。在该第一实施方式中，通过喷嘴接触确认开关15检测出喷嘴接触后，使喷嘴前进后退用通用电动机10旋转预定时间，使螺母11前进，收缩喷嘴接触机构的弹簧14，由此，发生预定的喷嘴接触力。从检测出喷嘴接触的喷嘴接触确认开关15输出的喷嘴接触检测信号经由接口30发送到数值控制用CPU（CNC-CPU）35。

进而，在注塑成型机M的喷嘴接触力控制装置根据来自可编程机床控制器用CPU（PMC-CPU）32的指令，通过进行制动器开（brake-on）和制动器关（brake-off）的切换的制动器，来维持喷嘴接触力的发生状态的类型的情况下，与金属模区域中的安全门8打开的动作连动地解除该制动，使弹簧14伸展，成为不发生喷嘴接触力的状态。然后，当通过用于检测安全门8已打开的安全门位置检测用开关9检测出安全门8已打开时，从安全门位置检测用开关9经由接口30将安全门开信号发送到PMC-CPU32。PMC-CPU32当从安全门位置检测用开关9取得安全门开信号时，关制动器。当制动器成为关状态时，通过弹簧14的弹性力，第一承压板12和第二承压板13的间隔拉开，注射单元19向喷嘴2离开固定侧热流道金属模5b的方向后退，使得不发生喷嘴接触力。

如上所述，当检测出注塑成型机M的金属模区域中的安全门8已打开时，使喷嘴后退到喷嘴接触力不发生的位置，由此，能够不损失工作效率地确保在热流道金属模的金属模内的操作的安全性。

使用图2的流程图说明图1的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理。以下，按照各步骤进行说明。

[步骤SA01]通过制动来维持喷嘴接触力。

[步骤SA02]判定金属模区域中的安全门是否已打开，在安全门已打开的情况下，转移到步骤SA03，在安全门未打开的情况下，返回步骤SA01。

[步骤SA03]解除制动，结束该处理。

（第二实施方式）

本发明的第二实施方式的喷嘴接触力控制装置具有通过电动机的前进转矩使喷嘴接触机构的弹性部件收缩来发生预定的喷嘴接触力，进而通过维持电动机的转矩来维持喷嘴接触力发生状态的喷嘴接触力发生部。并且，与打开金属模区域中的安全门连动地降低电动机转矩，直到喷嘴接触力不发生为止，成为喷嘴接触力未发生的状态。

使用图3说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第二实施方式。

在该实施方式中，代替图1的喷嘴接触力控制装置（第一实施方式）中的喷嘴前进后退用通用电动机10，使用喷嘴前进后退用伺服电动机17。通过伺服CPU41经由伺服放大器21来驱动控制该喷嘴前进后退用伺服电动机17。在该伺服CPU41上连接有存储了用于进行位置环路、速度环路、电流环路的处理的伺服控制专用的控制程序的ROM42和在数据的暂时存储中使用的RAM43。

在该图3所示的喷嘴接触力控制装置中，通过基于来自CNC-CPU35的指令的前进转矩，经由伺服CPU41来驱动喷嘴前进后退用伺服电动机17，使注射单元19在朝向固定板7的方向上移动（前进），以便收缩喷嘴接触机构（与图1一样）的弹簧14。通过该注射单元19的前进，喷嘴接触机构的弹簧14（与图1的弹簧14相同）收缩，由此发生预定的喷嘴接触力。然后，通过维持喷嘴前进后退用伺服电动机17的转矩，维持喷嘴接触力的发生状态。

进而，当通过用于检测安全门8已打开的安全门位置检测用开关9检测出安全门8已打开时，将安全门开信号从安全门位置检测用开关9经由接口30发送到CNC-CPU35。CNC-CPU35当从安全门位置检测用开关9取得了安全门开信号时，经由伺服CPU41使喷嘴前进后退用伺服电动机17的前进转矩降低到喷嘴接触力不发生的大小。于是，通过弹簧14的弹性力，第一承压板12和第二承压板13的间隔拉开，注射单元19向喷嘴2离开固定侧热流道金属模5b的方向后退，使得喷嘴接触力不发生。

由此，通过检测注塑成型机M的金属模区域中的安全门8已打开，并使喷嘴后退到喷嘴接触力不发生的位置，不损失工作效率地确保热流道金属模的金属模内的操作的安全性。

使用图4的流程图说明图3的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理。以下按照各步骤进行说明。

[步骤SB01]通过喷嘴前进后退用伺服电动机的前进转矩来维持喷嘴接触力。

[步骤SB02]判断金属模区域中的安全门是否已打开，在安全门已打开的情况下，转移到步骤SB03，在安全门未打开的情况下，返回步骤SB01。

[步骤SB03]降低喷嘴前进后退用伺服电动机的电动机转矩，直到喷嘴接触力不发生为止，结束该处理。

（第三实施方式）

本发明的第三实施方式的喷嘴接触力控制装置，具有通过使电动机从喷嘴接触位置进一步正转，使喷嘴接触机构的弹性部件收缩来发生预定的喷嘴接触力，进而保持电动机的位置，由此维持喷嘴接触力发生状态的喷嘴接触力发生部。并且，与打开金属模区域中的安全门连动，使电动机后退到喷嘴接触位置，成为喷嘴接触力未发生的状态。

使用图5说明本发明的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的第三实施方式。

在该实施方式中，为了使用于发生喷嘴接触力的注射单元19前进以及后退，与图3的喷嘴接触力控制装置（第二实施方式）的情况相同，使用喷嘴前进后退用伺服电动机17。在该喷嘴前进后退用伺服电动机17中内置有位置检测器18，通过位置检测器18检测出的喷嘴前进后退用伺服电动机17的位置数据，经由伺服放大器21被反馈给伺服CPU41。

在该第三实施方式中，通过喷嘴接触确认开关15检测喷嘴接触位置，喷嘴接触位置的检测信号经由接口30发送到CNC-CPU35。CNC-CPU35经由伺服CPU41以及伺服放大器21驱动喷嘴前进后退用伺服电动机17，使注射单元19从检测出的喷嘴接触位置进一步前进，使作为喷嘴接触机构的弹性部件的弹簧14收缩，由此发生预定的喷嘴接触力。进而，通过进行保持喷嘴前进后退用伺服电动机17的位置的控制，来维持喷嘴接触力的发生状态。

进而，当通过用于检测安全门8已打开的安全门位置检测用开关9检测出安全门8已打开时，将安全门开信号从安全门位置检测用开关9经由接口30发送到CNC-CPU35。CNC-CPU35当从安全门位置检测用开关9取得了安全门开信号时，经由伺服CPU41使喷嘴前进后退用伺服电动机17后退（即，使注射单元19后退）。于是，第一承压板12和第二承压板13的间隔拉开，注射单元19向喷嘴2离开固定侧热流道金属模5b的方向后退，使得喷嘴接触力不发生。

如上所述，当检测出注塑成型机M的金属模区域中的安全门8已打开时，使喷嘴后退到喷嘴接触力不发生的位置，由此，不损失工作效率地确保热流道金属模的金属模内的操作的安全性。

使用图6的流程图说明图5的喷嘴接触力控制装置执行的喷嘴接触力控制的处理。以下，按照各步骤来说明。

[步骤SC01]通过喷嘴前进后退用伺服电动机的位置维持喷嘴接触力。

[步骤SC02]判断金属模区域中的安全门是否已打开，在安全门已打开的情况下，转移到步骤SC03，在安全门未打开的情况下，返回步骤SC01。

[步骤SC03]使喷嘴前进后退用伺服电动机后退到喷嘴接触位置，结束该处理。

另外，在上述的本发明的实施方式的说明中，所谓喷嘴接触力未发生的状态，是指喷嘴接触力完全未发生，或者即使发生喷嘴接触力在金属模内的树脂压力高的情况下，也是树脂容易从金属模和喷嘴之间漏出的程度的极小的喷嘴接触力的状态。另外，所谓喷嘴接触位置，是指喷嘴即将接触金属模之前的喷嘴接触力完全未发生的位置，或者仅通过喷嘴和金属模接触，在金属模内的树脂压力高的情况下，树脂容易从金属模和喷嘴之间的间隙露出的程度的极小的喷嘴接触力发生的位置。

另外，在上述实施方式中使用的弹性部件，除了弹簧14以外，还可以是油压缸、气压缸。

Claims (4)

1.一种注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，该注塑成型机可安装热流道金属模，所述注塑成型机的喷嘴接触力控制装置的特征在于，

所述注塑成型机具备：

通过收缩弹性部件来发生预定的喷嘴接触力的喷嘴接触力发生部；

检测所述注塑成型机的金属模区域中的安全门已打开的安全门位置检测用开关；以及

在通过所述安全门位置检测用开关检测出所述安全门已打开时，使喷嘴后退到所述喷嘴接触力未发生的状态的喷嘴后退部。

2.根据权利要求1所述的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其特征在于，

所述喷嘴接触力发生部使电动机从喷嘴接触位置开始前进预定时间，然后使喷嘴接触机构的所述弹性部件收缩，发生所述喷嘴接触力，进而通过制动来维持喷嘴接触力的发生状态，

所述喷嘴后退部解除所述制动，使所述弹性部件伸展而成为喷嘴接触力未发生的状态。

3.根据权利要求1所述的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其特征在于，

所述喷嘴接触力发生部通过电动机的前进转矩使喷嘴接触机构的弹性部件收缩，来发生预定的喷嘴接触力，进而通过维持电动机的转矩来维持喷嘴接触力的发生状态，

所述喷嘴后退部将电动机转矩降低到喷嘴接触力不发生为止，成为喷嘴接触力未发生的状态。

4.根据权利要求1所述的注塑成型机的喷嘴接触力控制装置，其特征在于，

所述喷嘴接触力发生部使电动机从喷嘴接触位置进一步前进，使喷嘴接触机构的弹性部件收缩，由此发生预定的喷嘴接触力，进而通过保持电动机的位置来维持喷嘴接触力发生状态，

所述喷嘴后退部使电动机后退到喷嘴接触位置，成为喷嘴接触力未发生的状态。