CN105745057A - 成型机 - Google Patents

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CN105745057A
CN105745057A CN201480062455.4A CN201480062455A CN105745057A CN 105745057 A CN105745057 A CN 105745057A CN 201480062455 A CN201480062455 A CN 201480062455A CN 105745057 A CN105745057 A CN 105745057A
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CN
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mould
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clamp force
injection molding
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青山庆彦
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Toyo Machinery and Metal Co Ltd
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Abstract

提供一种成型机，该成型机即便不具备锁模测力计等昂贵的传感器类，也能用简易的结构容易地实施锁模力的调整。控制装置(8)具有锁模力判定模式。当选择锁模力判定模式时，控制装置(8)在驱动锁模单元(3)而用预先设定的锁模力将模具装置(5)锁模后，驱动顶出机构(6)，从而将设于该顶出机构(6)的产品压出构件(回程销(45)或顶出板(50)等)用一定的扭矩按压于固定侧模具(15)的接合面(15a)。接下来，驱动注塑单元(4)向模具空腔(17)内注塑填充成型材料，将此时的顶出机构(6)的动作状态显示于显示装置(7)，从而判定锁模力的适当与否。

Description

成型机
技术领域
本发明涉及注塑成型机以及压铸机等成型机，特别地涉及注塑时容易检测出模塑的打开且使锁模力的调整变得容易的技术。
背景技术
成型机具有锁模单元和注塑单元，使用锁模单元以适当的锁模力对固定侧模具与移动侧模具进行锁模之后，通过从注塑单元将熔融状态的成型材料注塑填充到在上述被锁模后的固定侧模具与移动侧模具之间形成的空腔内，来制造规定形状的成型品。若锁模力不足，则会产生例如飞边等成型不良，若锁模力过大，则会对固定侧模具以及移动侧模具的寿命产生坏影响。因此，理想的是将锁模力调整为使产品不产生飞边等成型不良的下限值。
本申请的申请人之前提出了一种锁模力判定方法(例如，参照专利文献1)，其特征在于，在锁模单元上设置用于检测出锁模力的锁模测力计，且进行：在使移动模板前进至最远离尾座的位置的状态下，使尾座移动至移动侧模具接触固定侧模具的位置的第一尾座位置调整工序；以及使尾座移动至能产生规定锁模力的位置的第二尾座位置调整工序，此外，在实施第二尾座位置调整工序之前，进行自动地对锁模测力计的原点进行修正的原点修正工序。根据该锁模力判定方法，锁模测力计的原点会自动地进行修正，因此，能提高锁模力的调整精度，能降低成型不良的产生频度和装置的破坏频度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-006555号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在本申请的申请人之前提出的锁模力判定方法中，在锁模单元中需要具有锁模测力计，因此，成型机会变得昂贵。此外，虽然可以想到设置对作用于拉杆的张力进行检测的拉杆传感器或设置直接检测出固定侧模具与移动侧模具之间的模具开量的模具开量传感器以取代锁模测力计，但成型机还是会变得昂贵，因此，很难加以采用。
本发明为解决像这样的现有技术中的问题而作，目的在于提供一种成型机，该成型机能用简易的结构检测出注塑时的模具的打开，且能容易地实施锁模力的调整。
解决技术问题所采用的技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种成型机，其具有：锁模单元；注塑单元，该注塑单元将成型材料注塑填充至被所述锁模单元锁模后的模具装置的空腔内；顶出机构，该顶出机构从所述模具装置压出成型品；显示装置，该显示装置对所述锁模单元、所述注塑单元以及所述顶出机构的动作状态进行显示；以及控制装置，该控制装置对所述锁模单元、所述注塑单元、所述顶出机构以及所述显示装置的驱动进行控制，其特征在于，所述控制装置具有作为控制模式中的一种的锁模力判定模式，当成型机的操作员选择该锁模力判定模式时，所述控制装置在驱动所述锁模单元而用预先设定的锁模力将所述模具装置锁模之后，对所述顶出机构的驱动进行扭矩控制，将设于该顶出机构的产品压出构件用一定的扭矩按压于构成所述模具装置的固定侧模具的接合面，随后，驱动所述注塑单元向所述空腔内注塑填充成型材料，将该成型材料的注塑填充时的所述顶出机构的动作状态显示在所述显示装置中。
在锁模结束之后，若在将设于顶出机构的产品压出构件用一定的扭矩按压于固定侧模具的接合面的状态下，将成型材料注塑填充于空腔内，则在锁模力足够高的情况下，构成模具装置的固定侧模具和移动侧模具可维持在模具关闭状态，因此，产品压出构件的位置不发生变化。与此相对，在锁模力不足的情况下，在空腔内作用有超过锁模力的注塑压力的期间，固定侧模具与移动侧模具的接合面会打开，因此，对应该模具装置的状态变化，产品压出构件的位置会发生变化。因此，成型机的操作员通过监视显示装置所显示的产品压出构件的位置变化，就能容易且正确地判断锁模力的适当与否，因此，即便是不设置锁模测力计等昂贵的传感器类，也能进行锁模力的调整。
此外，为解决上述课题，本发明提供一种成型机，其具有：锁模单元；注塑单元，该注塑单元将成型材料注塑填充至被所述锁模单元锁模后的模具装置的空腔内；顶出机构，该顶出机构从所述模具装置压出成型品；显示装置，该显示装置对所述锁模单元、所述注塑单元以及所述顶出机构的动作状态进行显示；控制装置，该控制装置对所述锁模单元、所述注塑单元、所述顶出机构以及所述显示装置的驱动进行控制，其特征在于，所述控制装置具有作为控制模式中的一种的锁模力判定模式，当成型机的操作员选择该锁模力判定模式时，所述控制装置在驱动所述锁模单元而用预先设定的锁模力将所述模具装置锁模之后，对所述顶出机构的驱动进行位置控制，将设于该顶出机构的产品压出构件按压于构成所述模具装置的固定侧模具的接合面，随后，驱动所述注塑单元向所述空腔内注塑填充成型材料，将该成型材料的注塑填充时的所述顶出机构的动作状态显示在所述显示装置中。
根据所述结构，当向空腔内注塑填充成型材料时，在锁模力足够高的情况下，构成模具装置的固定侧模具和移动侧模具可维持在模具关闭状态，因此，施加于顶出机构的扭矩不会产生变化。与此相对，在锁模力不足的情况下，在空腔内作用有超过锁模力的注塑压力的期间，固定侧模具和移动侧模具的接合面会打开，因此，对应该模具装置的状态变化，施加于顶出机构的扭矩会发生变化。因此，成型机的操作员通过监视显示装置所显示的顶出构件的扭矩变化，就能容易且正确地判断锁模力适当与否，因此，即便是不设置锁模测力计等昂贵的传感器类，也能进行锁模力的调整。
此外，在本发明的所述结构的成型机中，其特征在于，所述产品压出构件是设于回程销式顶出机构的顶出销。
根据所述结构，在具有回程销式顶出机构的成型机中，能容易地检测出模具的打开且能使锁模力的调整变得容易。
此外，在本发明的所述结构的成型机中，其特征在于，所述产品压出构件是设于板式顶出机构的脱料板。
根据所述结构，在具有板式顶出机构的成型机中，能容易地检测出模具的打开且能使锁模力的调整变得容易。
发明效果
根据本发明，即便不具备锁模测力计等昂贵的传感器类，也能进行锁模力判定，因此，能实现成型机的结构简化及低成本化。
附图说明
图1是实施方式的成型机的结构图。
图2是实施方式的锁模单元的结构图。
图3是表示实施方式的成型机所进行的锁模力判定的顺序的流程图。
图4表示在锁模状态中对顶出销施加一定扭矩的情况下锁模力不足时的顶出销位置变化的图表。
图5表示在锁模状态中对顶出销的前进位置进行位置控制的情况下锁模力不足时的顶出用电动伺服马达的扭矩变化的图表。
图6是具有板式顶出机构的成型机的结构图。
具体实施方式
接下来，以注塑成型机为例说明实施方式的成型机。另外，本发明不限于以下所述的实施方式，能在不违反本发明宗旨的范围内容易地应用于其他结构的成型机，这是自不待言的。
如图1所示，本例的成型机1是注塑成型机，具有：机座；锁模单元3；注塑单元4；模具装置5；顶出机构6；表示这些锁模单元3、注塑单元4以及顶出机构6的动作状态的显示装置7；以及对这些锁模单元3、注塑单元4、顶出机构6以及显示装置7的驱动进行控制的控制装置8。
如图2的放大图所示，锁模单元3具有：固定模板11；与固定模板11相对地配置的尾座12；两端被固定于固定模板11与尾座12的多个拉杆13；以及被拉杆13引导而在固定模板11与尾座12之间移动的移动模板14。固定模板11固定于机座2的上表面。另一方面，尾座12在能调整模具厚度的范围内能移动地安装于机座2的上表面。拉杆13的一端固定于固定模板11，另一端能在开设于尾座12的未图示的拉杆贯通孔内自由滑动地贯穿该拉杆贯通孔。在固定模板11的与移动模板14相对的面上，安装构成模具装置5的固定侧模具15，且在移动模板14的与固定模板11相对的面上，安装构成模具装置5的移动侧模具16。在固定侧模具15的接合面15a与移动侧模具16的接合面16a之间形成锁模时形成为规定形状的空腔17。
此外，锁模单元3还具有：模具开闭用电动伺服马达18；将模具开闭用电动伺服马达18的旋转运动转换为直线运动的滚珠丝杠机构19；以及经由滚珠丝杠机构19被模具开闭用电动伺服马达18驱动的肘杆机构20。构成肘杆机构20的连杆构件的两端部分别连接于尾座12和移动模板14。此外，滚珠丝杠机构19由能旋转地保持于尾座12的螺母体19a以及在螺合于该螺母体19a的状态下贯通保持于尾座12的丝杠轴19b构成，且丝杠轴19b的一端连接于肘杆机构20的十字头20a。此外，模具开闭用电动伺服马达18固定于尾座12，且经由同步皮带21将模具开闭用电动伺服马达18的旋转运动传递至螺母体19a，其中，同步皮带21卷挂在安装于模具开闭用伺服马达18的输出轴上的带轮18a与安装于螺母体19a的带轮19c之间。
因此，在将尾座12固定于机座2的状态下，若根据从控制装置8发出的指令来驱动模具开闭用电动伺服马达18使肘杆机构20伸长，则移动模板14被拉杆13引导而向固定模板侧移动，进行关闭模具以及紧随其后的锁模。相反地，在将尾座12固定于机座2的状态下，若根据从控制装置8发出的指令来驱动模具开闭用电动伺服马达18使肘杆机构20收缩，则移动模板14被拉杆13引导而向尾座12侧移动，进行模具开启。
如图1所示，注塑单元4具有：前端安装有注塑喷嘴33的筒形加热缸32；能旋转且能前进后退地收纳于加热缸32内部的螺杆34；投入原料树脂的料斗35；以及使投入料斗35内的原料树脂向加热缸32内供给的料斗块31。在加热缸32的外周，卷装有对供给到加热缸32内的树脂进行加热的带加热器36。此外，注塑单元4具有未图示的计量用电动伺服马达和注塑用电动伺服马达，将各马达的动力分别经由所需要的动力传递机构传递至螺杆34。因此，若根据从控制装置8发出的指令来驱动计量用电动伺服马达来驱动加热缸32内的螺杆34旋转，则伴随着螺杆34的旋转驱动，投入料斗35内的原料树脂被导入加热缸32内。导入加热缸32内的原料树脂因随着螺杆34的旋转驱动所产生的摩擦热和剪切热以及带加热器36的发热而被熔融，并依次被送到注塑喷嘴33，规定量的熔融树脂被积存于加热缸32的前端部。接下来，根据从控制装置8发出的指令来驱动注塑用电动伺服马达，螺杆34被驱动而前进，积存于加热缸32前端部的规定量的熔融树脂从注塑喷嘴33注塑填充于模具空腔内。藉此，能得到规定形状的成型品。
如图2所示，顶出机构6具有滚珠丝杠机构42。滚珠丝杠机构42由能旋转地保持于移动模板14的螺母体42a以及螺合于该螺母体42a的丝杠轴42b形成，在丝杠轴42b的前端具有直径比丝杠轴42b的直径要小的顶出销42c。此外，在移动侧模具16内具有顶出板43，该顶出板43保持产品突出销44以及回程销(returnpin)45，其中，在即便使顶出销42c后退顶出板43也不后退的情况下，所述回程销45通过关闭模具来强制性地使顶出板43后退。顶出用电动伺服马达41固定于移动模板，且经由同步皮带46将顶出用电动伺服马达41的旋转运动传递至螺母体42a，其中，同步皮带46卷挂于安装在顶出用电动伺服马达41的输出轴上的带轮41a与安装在滚珠丝杠机构42的螺母体42a上的带轮42d之间。若驱动螺母体42a旋转，则螺合于螺母体42a的丝杠轴42b、顶出销42c以及顶出板43形成为一体地前进，且固定于顶出板43的产品突出销44也开始前进。藉此，能使产品突出销44比移动侧模具16的前端部突出规定量，使成型品A从移动侧模具16中被取出。
如图1所示，显示装置7配置于机座2的前表面的操作员容易观察的位置。在显示装置7上能一体地具有输入装置7a。控制装置8设置在机座2的内部。在显示装置7中，设于锁模单元3、注塑单元4以及顶出机构6的各种传感器类(省略图示)的检测数据和基于这些检测数据的控制装置8的运算数据以列表或图表等所期望的形式显示。在本例的成型机中，操作员选择锁模力判定模式时的顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值以及顶出销42c的前端位置也在显示装置7中显示。顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值能够根据供给至顶出用电动伺服马达41的电流值等运算出，顶出销42c的前端位置能根据设于顶出用电动伺服马达41上的未图示的旋转编码器的输出信号来算出。
控制装置8是掌控包含锁模单元3、注塑单元4、顶出机构6以及显示装置7在内的成型机1的控制整体的装置，其具有输入装置7a，且构成为能通过成型机的操作员对该输入装置7a进行操作，而切换为成型条件设定模式、锁模力判定模式、模具厚度调整模式、连续运转模式以及显示切换模式等各种控制模式。若成型机的操作员选择锁模力判定模式，则控制装置8按图3所示的规定顺序对锁模单元3、注塑单元4以及顶出机构6进行驱动控制，并进行顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值的运算和顶出销42c的前端位置的运算，将这些运算的各个运算结果用图表显示模式显示在显示装置7中。在图4以及图5中，表示顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值及顶出销42c的前端位置的显示例。另外，显示模式的切换能通过操作控制装置8的输入装置7a来进行。
以下，用图3至图5对锁模力判定模式下的锁模单元3、注塑单元4以及顶出机构6的驱动顺序和锁模力适当与否的判定方法进行说明。图3是表示锁模力判定模式的顺序的流程图，图4是表示在锁模状态下给顶出销42c施加一定扭矩的情况下锁模力不足时的顶出销位置变化的图表，图5是表示在锁模状态中对顶出销42c的前进位置进行位置控制的情况下，锁模力不足时的顶出用电动伺服马达41的扭矩变化的图表。像这样，判定在锁模力适当与否的方法有：在锁模状态中对顶出销42c施加一定扭矩后，监视注塑工序前后顶出销位置的变化的方法；以及在锁模状态中对顶出销42c的前进位置进行位置控制，监视注塑工序前后顶出用电动伺服马达41的扭矩变化的方法。
首先，说明在锁模状态下对顶出销42c施加一定扭矩并对注塑工序前后顶出销位置的变化进行监视的方法。锁模力的判定是在模具装置5的更换和模具厚度的调整结束之后，成型机的操作员对输入装置7a进行操作，通过选择锁模力判定模式来实施的。如图3所示，若成型机的操作员起动锁模力判定模式(步骤S1)，则控制装置8驱动模具开闭用电动伺服马达18进行锁模，成为锁模完成状态(步骤S2)。
其次，控制装置8驱动顶出机构6，用一定扭矩将回程销45的前端部按压于固定侧模具15的接合面15a(步骤S3)。若在回程销45的前端部后退到移动侧模具15内的状态下用一定的扭矩朝规定的单一方向驱动顶出用电动伺服马达41旋转，则其旋转运动在被滚珠丝杠机构42转换为直线运动后驱动顶出板43，回程销45的前端部被按压于固定侧模具15的接合面15a。即便是在回程销45的前端部按压于固定侧模具15的接合面15a之后，控制装置8也使顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值保持一定。此时的顶出用电动伺服马达41的输出扭矩值是不对模具装置5的锁模力造成影响且使回程销45能跟随模具装置5的举动而移动的规定值。
接下来，控制装置8驱动注塑单元4，通过在加热缸32内使螺杆34前进驱动，将加热缸32内的熔融树脂注塑填充至模具装置5的空腔17内(步骤S4)。此时，在模具装置5中作用有熔融树脂的注塑压力。在锁模力比注塑压力大的情况下，模具15、16的接合面15a、16a保持关闭，但是，在锁模力比注塑压力小的情况下，模具15、16的接合面15a、16a会打开。如上所述，在锁模状态中，回程销45的前端部用一定的扭矩按压于固定侧模具15的接合面15a，因此，若模具15、16的接合面15a、16a打开，则如图4所示，在注塑压力超过锁模力的期间，回程销45(顶出销42c)会前进。成型机的操作员通过对显示装置7的显示画面进行监视，来判定模具15、16的接合面15a、16a是否打开(步骤S5)。
在步骤S5中，在判定为模具15、16的接合面15a、16a打开的情况(在图3中判定为“是”的情况)下，进行锁模力的调整，再次实施锁模力判定模式。另一方面，在步骤S5中，在判定为模具15、16的接合面15a、16a保持关闭的情况(在图3中判定为“否”的情况)下，因为目前中锁模力能被判断为适当，所以结束锁模力判定模式。
接下来，说明在锁模状态中对回程销42c的前进位置进行位置控制并对注塑工序前后顶出用电动伺服马达41的扭矩变化进行监视的方法。该方法是在图3的步骤S3中，控制装置8对顶出销42c进行前进驱动，使回程销45的前端部前进至抵接于固定侧模具15的接合面15a。若在回程销45的前端部后退到移动侧模具15内的状态下朝规定的单一方向驱动顶出用电动伺服马达41旋转，则其旋转运动在被滚珠丝杠机构42转换为直线运动后驱动顶出板43，在回程销45的前端部被位置控制为抵接于固定侧模具15的接合面15a的位置。此时的顶出销42c的位置是能以按压于固定侧模具15的接合面15a的位置施加驱动扭矩的位置。
接下来，控制装置8驱动注塑单元4，通过在加热缸32内使螺杆34前进驱动，将加热缸32内的熔融树脂注塑填充至模具装置5的空腔17内(步骤S4)。此时，在模具装置5中作用有熔融树脂的注塑压力。在锁模力比注塑压力大的情况下，模具15、16的接合面15a、16a保持关闭，但是，在锁模力比注塑压力小的情况下，模具15、16的接合面15a、16a会打开。如上所述，在锁模状态中，在回程销45的前端部被位置控制为抵接于固定侧模具15的接合面15a的位置，因此，若模具15、16的接合面15a、16a打开，则如图5所示，在注塑压力超过锁模力的期间，用于位置控制回程销45(顶出销42c)处于按压位置的扭矩会暂时减小。成型机的操作员通过对显示装置7的显示画面进行监视，来判定模具15、16的接合面15a、16a是否打开(步骤S5)。
在步骤S5中，在判定为模具15、16的接合面15a、16a打开的情况(在图3中判定为“是”的情况)下，进行锁模力的调整，再次实施锁模力判定模式。另一方面，在步骤S5中，在判定为模具15、16的接合面15a、16a保持关闭的情况(在图3中判定为“否”的情况)下，因为目前中锁模力能被判断为适当，所以结束锁模力判定模式。
像这样，根据实施方式的成型机，成型机的操作员通过监视显示装置7显示的顶出销42c的位置变化，或顶出用电动伺服马达41的输出扭矩变化，就能容易地检测出模具的打开，能容易且正确地判断锁模力的适当与否，因此，即便不具备锁模测力计等昂贵的传感器类，也能进行锁模力的调整。因此，对于具有回程销式的顶出机构的成型机，能使锁模力适当与否的判定以及锁模力的调整变得容易。
另外，在上述实施方式中，虽然以具有回程销式的顶出机构6的成型机为例进行了说明，但是也能应用于具有板式的顶出机构的成型机。如图6所示，板式的顶出机构是用配置于固定侧模具15与移动侧模具16之间的顶出板50来代替顶出销，而进行取出成型品A类型的顶出机构。
此外，在上述实施例中，虽然对单独进行锁模力判定模式的情况进行了说明，但是也能用于连续成型模式中的模具打开的判定。
符号说明
1成型机
2机座
3锁模单元
4注塑单元
5模具装置
6顶出机构
7显示装置
7a输入装置
8控制装置
15固定侧模具
15a接合面
16移动侧模具
16a接合面
18模具开闭用电动伺服马达
19滚珠丝杠机构
20肘杆机构
20a十字头
41顶出用电动伺服马达
42滚珠丝杠机构
43顶出板
44顶出销
45回程销
46同步皮带
50顶出板。

Claims (4)

1.一种成型机，其具有：锁模单元；注塑单元，该注塑单元将成型材料注塑填充至被所述锁模单元锁模后的模具装置的空腔内；顶出机构，该顶出机构从所述模具装置压出成型品；显示装置，该显示装置对所述锁模单元、所述注塑单元以及所述顶出机构的动作状态进行显示；以及控制装置，该控制装置对所述锁模单元、所述注塑单元、所述顶出机构以及所述显示装置的驱动进行控制，其特征在于，所述控制装置具有作为控制模式中的一种的锁模力判定模式，当成型机的操作员选择该锁模力判定模式时，所述控制装置在驱动所述锁模单元而用预先设定的锁模力将所述模具装置锁模之后，对所述顶出机构的驱动进行扭矩控制，将设于该顶出机构的产品压出构件用一定的扭矩按压于构成所述模具装置的固定侧模具的接合面，随后，驱动所述注塑单元向所述空腔内注塑填充成型材料，将该成型材料的注塑填充时的所述顶出机构的动作状态显示于所述显示装置。
2.一种成型机，其具有：锁模单元；注塑单元，该注塑单元将成型材料注塑填充至被所述锁模单元锁模后的模具装置的空腔内；顶出机构，该顶出机构从所述模具装置压出成型品；显示装置，该显示装置对所述锁模单元、所述注塑单元以及所述顶出机构的动作状态进行显示；以及控制装置，该控制装置对所述锁模单元、所述注塑单元、所述顶出机构以及所述显示装置的驱动进行控制，其特征在于，所述控制装置具有作为控制模式中的一种的锁模力判定模式，当成型机的操作员选择该锁模力判定模式时，所述控制装置在驱动所述锁模单元而用预先设定的锁模力将所述模具装置锁模之后，对所述顶出机构的驱动进行位置控制，将设于该顶出机构的产品压出构件按压于构成所述模具装置的固定侧模具的接合面，随后，驱动所述注塑单元向所述空腔内注塑填充成型材料，将该成型材料的注塑填充时的所述顶出机构的动作状态显示于所述显示装置。
3.如权利要求1和2中任一项所述的成型机，其特征在于，所述产品压出构件是设于回程销式的顶出机构的顶出销。
4.如权利要求1和2中任一项所述的成型机，其特征在于，所述产品压出构件是设于板式的顶出机构的脱料板。
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