CN103481473B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种能够抑制周边部件的磁化、并能够抑制成型周期的长期化的注射成型机。注射成型机（10）具备产生紧固定模（15）与动模（16）的合模力的电磁铁（49）；将电流供给到电磁铁（49）的线圈（48）中的电流供给部（70）；和控制电流供给部（70）的控制部（60）。控制部（60）在定模（15）与动模（16）离开时，通过电流供给部（70）向线圈（48）供给与合模时的电流反向的电流。

Description

注射成型机

技术领域

本发明涉及注射成型机。

背景技术

注射成型机通过使填充到模具装置的型腔空间中的熔融树脂固化来制造成型品。模具装置由定模以及动模构成，在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进行。作为合模装置，提出有在模开闭动作中使用线性马达、在合模动作中使用电磁铁的技术（例如参照专利文献1）。

电磁铁由铁心和卷绕在铁心周围的线圈构成。若对线圈供给电流，则在线圈内产生磁场，铁心被磁化，磁场被强化。并且，在电磁铁与软磁性部件之间产生吸附力，通过该吸附力产生合模力。

专利文献1：国际公开第2005／090052号

有时，电磁铁在与软磁性部件之间形成磁场时，磁场向周边泄漏，周边部件磁化，出现工具等被周边部件吸附的情况。为了降低周边部件的磁化，将与合模时的电流反向的电流向电磁铁的线圈供给时，存在工序增加、成型周期（一次成型所花的时间）变长的问题。

发明内容

本发明即是鉴于上述课题而做出的，其目的是提供一种能够抑制周边部件的磁化并能够抑制成形周期的长期化的注射成型机。

为了解决上述课题，本发明的一方式的注射成型机的特征在于，具有：使紧固定模与动模的合模力产生的电磁铁；将电流供给到该电磁铁的线圈上的电流供给部；和控制该电流供给部的控制部，该控制部在上述定模与上述动模离开时，通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流。

发明的效果：

根据本发明，能够提供一种能够抑制周边部件的磁化并能够抑制成型周期的长期化的注射成型机。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的注射成型机闭模结束时的状态的图。

图2是表示本发明一实施方式的注射成型机开模结束时的状态的图。

图3是表示本发明一实施方式的注射成型机的控制系统的图。

图4是表示合模时电磁铁形成的磁场的一例的图。

图5是表示向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第1例的图。

图6是表示向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第2例的图。

图7是表示连续运转时向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第1例的图。

图8是表示连续运转时的向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第2例的图。

图9是表示图7的变形例的图。

符号说明

10 注射成型机

15 定模

16 动模

19 模具装置

46 电磁铁的铁心

48 电磁铁的线圈

49 电磁铁

60 控制部

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，在各附图中对相同或对应的结构附加相同或对应的符号并省略说明。另外，将进行闭模时可动压板的移动方向设为前方，将进行开模时可动压板的移动方向设为后方来进行说明。

图1是表示本发明一实施方式的注射成型机闭模结束时的状态的图。图2是表示本发明一实施方式的注射成型机开模结束时的状态的图。

图中，10为注射成型机、Fr为注射成型机10的框架、Gd为铺设在该框架Fr上的由两条导轨构成的引导件、11为固定压板。固定压板11可以设置在沿着沿模开闭方向（图中左右方向）延伸的引导件Gd能够移动的位置调节基座Ba上。另外，固定压板11也可以载置在框架Fr上。

与固定压板11对置地配设有可动压板12。可动压板12被固定在可动基座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沿模开闭方向移动。

与固定压板11隔开预定间隔且与固定压板11平行地配设后压板13。后压板13经由腿部13ａ固定在框架Fr上。

固定压板11与后压板13之间架设有四根作为连结部件的连杆14（在图中，仅示出4根连杆14中的2根。）。经由连杆14将固定压板11固定在后压板13上。沿连杆14可动压板12被进退自如地配设。可动压板12的与连杆14对应的部位形成有用于贯通连杆14的未图示的引导孔。另外，代替引导孔也可以形成切口部。

连杆14的前端部（图中右端部）上形成有未图示的螺纹部，通过将螺母n1螺合并紧固在该螺纹部，将连杆14的前端部固定在固定压板11上。连杆14的后端部被固定在后压板13上。

固定压板11上安装有动模15，可动压板12上安装有定模16，伴随可动压板12的前进后退，定模15与动模16接触分离，进行闭模、合模以及开模。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，在型腔空间中填充熔融树脂。通过定模15以及动模16构成模具装置19。

吸附板22与可动压板12平行配设。吸附板22经由安装板27固定在滑动基座Sb上，滑动基座Sb在引导件Gd上能够行驶。由此，吸附板22在后压板13的后方进退自如。吸附板22可以由软磁性材料形成。另外，也可以不设置安装板27，此时，吸附板22被直接固定在滑动基座Sb上。

杆39被配设成在后端部与吸附板22连接，在前端部与可动压板12连接。因此，杆39在闭模时随着吸附板22前进而前进，使可动压板12前进，在开模时伴随吸附板22后退而后退，使可动压板12后退。为此，在后压板13的中央部分形成使杆39贯通的杆孔41。

线性马达28为用于使可动压板12进退的模开闭驱动部，例如被配设在与可动压板12连接的吸附板22与框架Fr之间。另外，线性马达28也可以被配设在可动压板12与框架Fr之间。

线性马达28具备定子29以及动子31。定子29在框架Fr上与引导件Gd平行且与滑动基座Sb的移动范围相对应地形成。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形成。

动子31具备铁心34以及线圈35。铁心34具备朝向定子29突出的多个磁极齿33。多个磁极齿33在与模开闭方向平行的方向上以预定间隔排列。线圈35卷装在各磁极齿33上。

定子29具备未图示的铁心以及设置在该铁心上的未图示的多个永久磁铁。多个永久磁铁在与模开闭方向平行的方向上以预定的间隔排列，动子31侧的磁极被交替磁化成N极和S极。

在向动子31的线圈35供给预定的电流时，通过在线圈35流动的电流形成的磁场和由永久磁铁形成的磁场之间的相互作用，使动子3进退。随此，吸附板22以及可动压板12进退，进行闭模以及开模。线性马达28基于检测动子31的位置的位置传感器53的检测结果被反馈控制，以使动子31的位置成为目标值。位置传感器53通过检测动子31的位置，能够检测动模33与定模32之间的距离（模开闭位置）。

另外，在本实施方式中，成为在定子29上配设永久磁铁，在动子31上配设线圈35，但是也可以在定子上配设线圈，在动子上配设永久磁铁。此时，伴随驱动线性马达28，线圈不移动，因此，能够容易地进行用于向线圈供给电力的布线。

另外，作为模开闭驱动部，可以使用旋转马达以及将旋转马达的旋转运动变换为直线运动的滚珠丝杠机构、或液压缸或空气压缸等流体压力缸等来代替线性马达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。

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。吸附部51被形成在吸附板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。并且，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。在槽45的内侧形成有铁心46。在铁心46的周围卷绕有线圈48。在后压板13的铁心46以外的部分形成磁轭47。

另外，本实施方式中，与后压板13分开设置电磁铁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，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，将吸附部51吸附，并能够使合模力产生。

图3是表示本发明的一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以及存储器等，并由CPU处理记录在存储器中的控制程序，由此控制线性马达28以及电磁铁49的动作。

控制部60控制向电磁铁49的线圈48供给电流的电流供给部70。控制部60将表示向线圈48供给的电流的方向以及电流值（大小）的信号输出到电流供给部70。

电流供给部70由例如含有多个电源模块的逆变器等构成。电流供给部70将与从控制部60供给的信号对应的电流供给到电磁铁49的线圈48中。

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的交流电流转换为直流电流的二极管等整流器82、将从整流器82输出的直流电流平滑化的电容器84等构成。

控制部60与检测合模力的合模力传感器55连接，基于合模力传感器55的检测结果，设定电流值也可以，以产生预定的合模力。合模力传感器55也可以为例如检测根据合模力伸长的连杆14的应变（伸长量）的应变仪。另外，作为合模力传感器55，也可以使用例如检测施加给杆39的载荷的测力传感器等载荷传感器、检测电磁铁49的磁场的磁性传感器，合模力传感器55的种类多种多样。

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。

控制部60控制闭模工序。图2的状态（开模结束状态）下，控制部60驱动线性马达28，并使可动压板12前进。如图1所示，动模16与定模15抵接，闭模工序结束。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δ0。另外，与合模力相比，闭模时所需的力十分小。

接着，控制部60控制合模工序。控制部60在图1的状态（闭模结束状态）下通过电流供给部70，将电流供给到电磁铁49的线圈48中。这样，通过在线圈48中流动的电流，在线圈48内产生磁场，铁心46被着磁，磁场被强化。并且，隔开预定的间隔对置的电磁铁49与吸附部51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。合模状态的模具装置19的型腔空间中填充有熔融树脂，被冷却、固化成为成型品。

接着，控制部60控制开模工序。控制部60将电流供给到线性马达28的线圈35，而使可动压板12后退。动模16后退而进行开模。开模后，未图示的顶出装置将成型品从定模16顶出。

这样，注射成型机10进行闭模工序、合模工序以及开模工序等一系列工序。注射成型机10通过反复进行一系列的工序，进行反复制造成型品的连续运转。

图4是表示合模时电磁铁形成的磁场的一例的图。在图4中，粗实线表示使合模力产生的磁场Ｈ1、粗虚线表示使周边部件磁化的磁场Ｈ2。

电磁铁49如图4中用粗实线所表示的那样，在与吸附部51之间形成磁场Ｈ1时，如图4中用粗虚线表示的那样，磁场Ｈ2向周边泄漏，将连杆14以及杆39、模具装置19等周边部件磁化。

因此，控制部60控制降低周边部件的磁化的消磁工序。消磁工序中，通过电流供给部70，向电磁铁49的线圈48中供给与合模时的电流反向的电流。与合模时反向的磁场作用于周边部件，能够降低周边部件的磁化。

控制部60在定模15与动模16离开时（不接触时），通过电流供给部70将与合模时的电流反向的电流供给到线圈48中。消磁工序的至少一部分与其他工序（例如开模工序）同时进行，能够抑制因消磁工序的追加而引起的成型周期的长期化。

图5是表示向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第1例的图。

如图5所示，控制部60例如在开模中将与合模时的电流反向的电流供给到线圈48，并降低线圈48的周边部件的磁化。该控制也可以在定模15与动模16之间的距离为预定距离以下时进行。定模15与动模16过度分离时，通过导磁率低的空气，贯穿模具装置19的磁场变弱，降低周边部件的磁化的效果变弱。

另外，图5中，控制部60，在开模开始后开始消磁工序，但为了显著地得到降低周边部件的磁化的效果，也可以与开模开始同时开始消磁工序。

控制部60也可以在由位置传感器53检测的定模15与动模16之间的距离（模开闭位置）达到设定值时结束消磁工序。作为确定结束消磁工序的定时的参数，除了模开闭位置以外，还可以使用距消磁工序开始的经过时间、模具装置19的附近处的磁场的测量值等。

图6是表示向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第2例的图。图6中，在消磁工序中，将向线圈48的供给电流的朝向反转一次以上，并使消磁工序中对周边部件作用的磁场的朝向反转一次以上。磁场的朝向反转前，时而向线圈48的电流供给时间过长，时而向线圈48的供给电流的电流值过大，因此，周边部件的磁化的大小减少后，转为增加时，磁场的朝向反转后，再次减少周边部件的磁化的大小。由此，向线圈48的电流供给时间、向线圈48的供给电流的电流值等、电流图形的设计自由度变高。

虽然图6中在电流方向的反转的前后最大电流值（电流的振幅）相同，但每次反转时最大电流值变小也可以。并且，虽然图6中电流方向反转的前后电流供给时间相同，但在每次反转时电流供给时间变短也可以。能够可靠地降低周边部件的磁化。

图7是表示连续运转时的向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第1例的图。

控制部60在连续运转时，以第1电流图形P100控制合模工序以及消磁工序预定次数后，以第2电流图形P200对合模工序以及消磁工序进行预定次数控制。例如，控制部60每控制一次合模工序以及消磁工序都将电流图形在第1电流图形P100与第2电流图形P200之间切换。

第1电流图形P100与第2电流图形P200的合模时的电流的方向相互反向。在连续运转时，反复反转合模时的磁场的朝向，因此，能够抑制由合模时的磁场引起的周边部件的磁化的蓄积。

第1电流图形P100与第2电流图形P200的合模时的电流的方向相互反向，因此，在消磁工序中最初供给到线圈48中的电流的方向也反向。

第2电流图形P200可以为将第1电流图形P100反转后的图形。即，第1电流图形P100与第2电流图形P200也可以为（1）合模工序中的最大电流值、（2）合模工序中的电流供给时间、（3）消磁工序中反转电流的方向的次数、（4）消磁工序中的第n次（n为0以上的自然数）的反转后的电流供给时间、以及（5）消磁工序中的第n次（n为0以上的自然数）的反转后的最大电流值相同。在连续运转时，以相同大小对周边部件反复作用反向的磁场，能够可靠地抑制周边部件的磁化的蓄积。

另外，图7的第1以及第2电流图形P100、P200的在消磁工序中的电流方向的反转次数为多次，但也可以为零次。

图8是表示连续运转时的向电磁铁的线圈的供给电流、合模力以及开模速度随时间变化的第2例的图。

控制部60在连续运转时，以第1电流图形P100对合模工序以及消磁工序进行预定次数的控制后，以第2电流图形P201对合模工序以及消磁工序进行预定次数的控制。例如，控制部60在每次控制合模工序以及消磁工序时，均将电流图形在第1电流图形P100和第2电流图形P201之间切换。

第1电流图形P100与第2电流图形P201与图7所示的第1例不同，合模时的电流的方向为相同朝向，因此，在消磁工序中最初向线圈48供给的电流的方向也为相同朝向。

第2电流图形P201与图7所示的第1例不同，与第1电流图形P100相比，消磁工序的电流的方向的反转次数多一次。因此，与图7所示的第1例相同，第2电流图形P201与第1电流图形P100在消磁工序中最后供给到线圈48中的电流的方向成为反向。这样，连续运转时，由于在消磁工序后反复反转少量残留在周边部件中的磁化的朝向，因此，能够抑制周边部件的磁化的蓄积。

另外，第2电流图形P201与第1电流图形P100相比，消磁工序中的电流的方向的反转次数可以少一次，反转次数也可以进行奇数次增减。

第2电流图形P201与第1电流图形P100从合模工序开始到消磁工序的中途可以为相同的图形。

另外，图8的第1以及第2电流图形P100、P201的消磁工序中的电流方向的反转次数为多次，但第1以及第2电流图形P100、P201中的任意一方的在消磁工序中的电流方向的反转次数为零次也可以。

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，在专利请求的范围所记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、置换。

例如，在上述实施方式中，在每次控制合模工序以及消磁工序时均进行电磁铁49的线圈48的电流图形的切换，但是也可以在多次控制合模工序以及消磁工序时进行。并且，使用M次（M为1以上的自然数）第1电流图形后，使用N次（N为1以上的自然数，其中N≠M）第2电流图形，再使用N次第1电流图形后，使用M次第2电流图形也可以，且反复这些操作也可以。另外，通过如上述实施方式那样每次切换使用的电流图形，能够可靠地抑制周边部件的磁化。

并且，在上述实施方式中，在消磁工序中供给到电磁铁49的线圈48中的电流的波形为矩形波，但是，为如图9所示那样的正弦波也可以，供给到线圈48的电流的波形没有特别限制。

并且，上述实施方式中，在开模开始后开始消磁工序，但只要在开模开始后向线圈48供给与合模时的电流反向的电流，也可以在合模结束后、开模开始前开始消磁工序，并可以在开模开始前向线圈48供给与合模时的电流反向的电流。合模结束后，开模开始前，合模力渐渐下降期间，对电磁铁49的铁心46作用与合模时反向的磁场，铁心46的残留磁化在短时间降低。合模力在短时间下降，到开模开始的等待时间变短。并且，也可以在合模结束后、开模开始前使向线圈48供给电流的朝向反转一次以上。

Claims (5)

1.一种注射成型机，其特征在于，具备：

固定压板，安装有定模；

可动压板，安装有动模；

吸附板，与上述可动压板一起移动；

后压板，配设在上述可动压板与吸附板之间，

电磁铁单元，基于电磁铁的吸附力而在上述后压板与吸附板之间产生合模力；

电流供给部，向该电磁铁的线圈供给电流；和

控制部，控制该电流供给部，

该控制部在开模工序开始后，通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，

上述控制部在上述定模与上述动模分离时，通过上述电流供给部使向上述线圈的供给电流的朝向反转一次以上。

3.如权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

上述控制部在开模中通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流。

4.如权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

上述控制部在合模后、开模开始前通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流，并且在上述定模与上述动模分离时通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流。

5.如权利要求1或2所述的注射成型机，其中，

上述控制部在上述开模工序中通过上述电流供给部向上述线圈供给与合模时的电流反向的电流。