CN105818316B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够支援注射成型机的设定的调整的注射成型机。本发明的注射成型机具备：注射装置，包含被按压于模具装置且向所述模具装置内注射成型材料的喷嘴、在前端部设置有所述喷嘴的缸体及在所述缸体内进退自如的注射部件；移动装置，使所述注射装置相对于所述模具装置进退，并产生向所述模具装置按压所述喷嘴的喷嘴接触压力；及监视装置，监视保压工序中的所述注射部件的最大前进位置及保压工序结束时的所述注射部件的位置中的至少一个位置，并根据该监视位置的注射之间的变动进行所述喷嘴接触压力的设定变更。

Description

注射成型机

本申请主张基于2015年1月23日申请的日本专利申请第2015-011701号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

注射成型机具有包含向模具装置内注射成型材料的喷嘴的注射装置、使注射装置相对于模具装置进退的移动装置及控制移动装置的控制器等(例如参考专利文献1)。移动装置通过将注射装置的喷嘴按压到模具装置，从而抑制成型材料从喷嘴与模具装置之间泄漏。将向模具装置按压注射装置的喷嘴的压力称为喷嘴接触压力。

专利文献1：日本特开2006-62244号公报

一直以来，要求一种能够支援注射成型机的设定的调整的注射成型机。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供一种能够支援注射成型机的设定的调整的注射成型机。

为了解决上述课题，根据本发明的一方式提供如下注射成型机：

所述注射成型机具备：

注射装置，包含被按压于模具装置且向所述模具装置内注射成型材料的喷嘴、在前端部设置有所述喷嘴的缸体及在所述缸体内进退自如的注射部件；

移动装置，使所述注射装置相对于所述模具装置进退，并产生向所述模具装置按压所述喷嘴的喷嘴接触压力；及

监视装置，监视保压工序中的所述注射部件的最大前进位置及保压工序结束时的所述注射部件的位置中的至少一个位置，并根据该监视位置的注射之间的变动进行所述喷嘴接触压力的设定变更。

发明效果

根据本发明的一方式，提供一种能够支援注射成型机的设定的调整的注射成型机。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式的注射成型机的图。

标号说明

30-模具装置，32-定模，33-动模，34-型腔空间，40-注射装置，41-缸体，42-喷嘴，43-螺杆，46-注射马达，47-压力检测器，60-移动装置，61-液压泵，62-马达，63-液压缸，72-第1压力检测器，73-第2压力检测器，90-控制器。

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。

图1为表示本发明的一实施方式的注射成型机的图。图1所示的注射成型机具有框架Fr、注射装置40、移动装置60及控制器90等。

注射装置40设置在相对于框架Fr进退自如的滑座Sb上，且相对于模具装置30进退自如。注射装置40接触模具装置30，而向模具装置30内填充成型材料。

模具装置30由定模32和动模33构成。定模32安装于固定压板12，动模33安装于可动压板13。通过使可动压板13相对于固定压板12进退来进行模具装置30的闭模、合模及开模。合模状态的定模32与动模之间形成型腔空间34。通过使被填充到型腔空间34内的成型材料固化而获得成型品。之后，进行模具装置30的开模，而从模具装置30顶出成型品。

注射装置40例如具有缸体41、喷嘴42、作为注射部件的螺杆43、计量马达45、作为驱动源的注射马达46及压力检测器47。以下，将填充时的螺杆43的移动方向(图1中为左方向)作为前方，将计量时的螺杆43的移动方向(图1中为右方向)作为后方来说明。

缸体41对从供给口41a供给的成型材料进行加热。供给口41a形成于缸体41的后部。在缸体41的外周设置有加热器等加热源。

喷嘴42设置于缸体41的前端部，且被按压于模具装置30。

螺杆43在缸体41内以旋转自如且进退自如的方式配设。

计量马达45通过使螺杆43旋转而沿着螺杆43的螺旋状的槽将成型材料送到前方。成型材料在被送往前方的同时，通过来自缸体41的热量而逐渐熔融。螺杆43随着液态的成型材料被送往螺杆43的前方并堆积在缸体41的前部而后退。

注射马达46为使螺杆43进退的驱动装置。注射马达46通过使螺杆43前进，而将堆积在螺杆43的前方的液态的成型材料填充到模具装置30的型腔空间34内。之后，注射马达46向前方按压螺杆43，并对型腔空间34内的成型材料施加压力。从而能够补充不够的量的成型材料。在注射马达46与螺杆43之间设置有将注射马达46的旋转运动转换成螺杆43的直线运动的运动转换机构。

压力检测器47例如配设于注射马达46与螺杆43之间，并检测螺杆43从成型材料受到的压力及对于螺杆43的背压等。螺杆43从成型材料受到的压力与从螺杆43施加于成型材料的压力相对应。

注射装置40的动作通过控制器90而被控制。控制器90控制填充工序、保压工序及计量工序等。

在填充工序中，通过驱动注射马达46来使螺杆43以设定速度前进，并将堆积在螺杆43的前方的液态的成型材料填充到模具装置30内。螺杆43的位置和速度例如通过注射马达46的编码器46a来检测。若螺杆43的位置到达规定位置，则从填充工序切换(所谓V/P切换)成保压工序。

另外，在填充工序中，也可以在螺杆43的位置到达规定位置之后，在该规定位置使螺杆43暂时停止，之后进行V/P切换。在V/P切换之前，也可以不使螺杆43停止，取而代之使螺杆43以微速前进或以微速后退。

在保压工序中，通过驱动注射马达46以设定压力向前方按压螺杆43，并对模具装置30内的成型材料施加压力。从而能够补充不够的量的成型材料。成型材料的压力例如通过压力检测器47来检测。保压工序之后，开始冷却工序。在冷却工序中进行型腔空间34内的成型材料的固化。也可以在冷却工序中进行计量工序。

在计量工序中，通过驱动计量马达45来使螺杆43以设定转速旋转，并沿着螺杆43的螺旋状的槽将成型材料送到前方。与此相伴，成型材料逐渐熔融。螺杆43随着液态的成型材料被送往螺杆43的前方并堆积在缸体41的前部而后退。螺杆43的转速例如通过计量马达45的编码器45a来检测。

在计量工序中，为了限制螺杆43急速后退，可以通过驱动注射马达46来向螺杆43施加设定背压。对螺杆43施加的背压例如通过压力检测器47来检测。若螺杆43后退至规定位置，且规定量的成型材料堆积在螺杆43的前方，则结束计量工序。

另外，本实施方式的注射装置40为同轴螺杆方式，但也可以是螺杆预塑方式等。螺杆预塑方式的注射装置将在塑化缸体内熔融的成型材料供给到注射缸体，并从注射缸体向模具装置内注射成型材料。螺杆在塑化缸体内以旋转自如或旋转自如且进退自如的方式配设，柱塞在注射缸体内以进退自如的方式配设。此时，柱塞与技术方案中记载的注射部件对应，注射缸体与技术方案中记载的缸体对应。

移动装置60使注射装置40相对于模具装置30进退。并且，移动装置60将喷嘴42按压到模具装置30，并产生喷嘴接触压力。移动装置60包括液压泵61、马达62、液压缸63、第1安全阀64、第2安全阀65、溢流阀66、第1单向阀67、第2单向阀68、罐69、电磁切换阀71、第1压力检测器72及第2压力检测器73等。

液压泵61具有第1端口61a和第2端口61b。液压泵61为能够双向旋转的泵，通过切换马达62的旋转方向，从第1端口61a及第2端口61b中的任意一个端口吸入工作液(例如油)，并从另一端口吐出，从而产生液压。另外，液压泵61也能够通过从罐69抽吸工作液来从第1端口61a及第2端口61b中的任一端口吐出工作液。

马达62使液压泵61工作。马达62以与来自控制器90的控制信号相应的旋转方向及转矩驱动液压泵61。马达62可以是电动马达，也可以是电动伺服马达。

液压缸63具有缸体主体63a、活塞63b及活塞杆63c。缸体主体63a相对于注射装置40而固定。活塞63b将缸体主体63a的内部划分为第1室即前室C1与第2室即后室C2。活塞杆63c相对于固定压板12而固定。活塞杆63c贯穿前室C1，因此前室C1的截面面积小于后室C2的截面面积。

液压缸63的前室C1经由第1流路CD1与液压泵61的第1端口61a连接。从第1端口61a吐出的工作液经由第1流路CD1被供给到前室C1，从而注射装置40被按压到前方。通过注射装置40的前进，喷嘴42被按压到定模32。前室C1通过从液压泵61供给的工作液的压力而发挥产生喷嘴42的喷嘴接触压力的压力室的功能。

另一方面，液压缸63的后室C2经由第2流路CD2与液压泵61的第2端口61b连接。从第2端口61b吐出的工作液经由第2流路CD2被供给到液压缸63的后室C2，从而注射装置40被按压到后方。通过注射装置40的后退，使得喷嘴42远离定模32。

第1安全阀64在第1流路CD1内的压力超过设定值时被开启，通过使第1流路CD1内的多余的工作液返回到罐69内，而确保第1流路CD1内的压力在设定值以下。

第2安全阀65在第2流路CD2内的压力超过设定值时被开启，通过使第2流路CD2内的多余的工作液返回到罐69内，而确保第2流路CD2内的压力在设定值以下。

溢流阀66为调整因前室C1的截面面积与后室C2的截面面积之差而引起的工作液的循环量的余缺的阀，例如如图1所示，由4通3位的线轴阀构成。

第1单向阀67在第1流路CD1内的压力低于罐69内的压力时被开启，并从罐69向第1流路CD1供给工作液。

第2单向阀68在第2流路CD2内的压力低于罐69内的压力时被开启，并从罐69向第2流路CD2供给工作液。

电磁切换阀71为控制液压缸63的前室C1与液压泵61的第1端口61a之间的工作液的流动的控制阀。电磁切换阀71例如设置于第1流路CD1的中途，并控制第1流路CD1内的工作液的流动。

电磁切换阀71例如如图1所示由2通2位的线轴阀构成。当线轴阀在第1位置(图1中为左侧位置)时，允许前室C1与第1端口61a之间的双向流动。另一方面，当线轴阀在第2位置(图1中为右侧位置)时，限制从前室C1向第1端口61a的流动。此时，没有限制从第1端口61a向前室C1的流动，但也可以对此进行限制。

第1压力检测器72检测前室C1的液压。由于通过前室C1的液压而产生喷嘴接触压力，因此能够利用第1压力检测器72来检测喷嘴接触压力。第1压力检测器72例如设置于第1流路CD1的中途，以电磁切换阀71为基准而设置于靠前室C1侧的位置。无论电磁切换阀71的状态如何，均能够检测喷嘴接触压力。

第2压力检测器73设置于第1流路CD1的中途，以电磁切换阀71为基准而设置于靠第1端口61a侧的位置。第2压力检测器73检测电磁切换阀71与第1端口61a之间的液压。在电磁切换阀71允许第1端口61a与前室C1之间的双向流动的状态下，第1端口61a与电磁切换阀71之间的液压和电磁切换阀71与前室C1之间的液压相等。因此，在该状态下能够利用第2压力检测器73来检测喷嘴接触压力。

在喷嘴接触压力的检测值(实际作业值)为设定值的状态下，通过电磁切换阀71限制从前室C1向第1端口61a的流动，从而能够在将马达62设为停止状态或怠速状态时使喷嘴接触压力的实际作业值依旧维持设定值。

另外，本实施方式的移动装置60以将马达62的旋转运动转换成注射装置40的直线运动为目的而具有液压泵61和液压缸63，但也可以具有滚珠丝杠机构等。

并且，在本实施方式中，利用设置于第1流路CD1的中途的压力检测器来检测喷嘴接触压力，但也可以利用例如设置于喷嘴42的测力传感器等检测喷嘴接触压力。即，检测喷嘴接触压力的压力检测器可以设置于移动装置60或注射装置40中的任意装置上。

接着，对控制器90进行说明。控制器90具有CPU(Central Processing Unit)91及存储器等存储介质92。控制器90通过使CPU91执行存储于存储介质92中的程序来控制注射装置40及移动装置60。

控制器90通过进行填充工序、保压工序及冷却工序等一系列工序，从而制造成型品。控制器90通过反复进行这一系列工序，从而进行反复制造成型品的循环运行。也可以为了缩短成型循环而在冷却工序中进行计量工序。

控制器90至少在填充工序开始至保压工序结束的期间控制移动装置60，以使喷嘴接触压力成为设定值。在此期间，喷嘴接触压力的设定值可以恒定，也可以发生变化，例如也可发生阶段性变化。

但是，当喷嘴接触压力的设定值不够高时，成型材料有时会从喷嘴42与定模32之间泄漏。当成型材料泄漏时，需要相应地补充所泄漏的量。因此，与成型材料不泄漏时相比，当成型材料泄漏时保压工序中的螺杆43的最大前进位置及保压工序结束时的螺杆43的位置将会前进。

在此，保压工序中的螺杆43的最大前进位置是指在保压工序中螺杆43前进至最远时的位置。由于成型材料在保压工序中冷却收缩，因此螺杆43基本会前进。因此，保压工序中的螺杆43的最大前进位置与保压工序结束时的螺杆43的位置大多相同。

另外，保压工序中的螺杆43的最大前进位置与保压工序结束时的螺杆43的位置可以不同。例如可举出在保压工序中保压的设定值被逐级变更等。

控制器90监视保压工序中的螺杆43的最大前进位置及保压工序结束时的螺杆43的位置中的至少一个位置，并监视该监视位置的注射(shot)之间的变动。控制器90与技术方案中记载的监视装置对应。另外，监视装置可以与控制器90分开设置。

当成型材料时而从喷嘴42与定模32之间泄漏时或易随时间泄漏时，监视位置的注射之间的变动幅度(例如最大值与最小值之差)成为规定值以上。螺杆43的监视位置可以用距螺杆43的基准位置(例如前进限位位置)的距离来表示。上述规定值取决于事先通过测试来求出成型材料从喷嘴42与定模32之间泄漏时与不泄漏时的变动幅度，并利用存储于存储介质92中的信息。能够根据变动幅度是否为规定值以上来判断喷嘴接触压力的设定值是否足够高。因此，能够支援注射成型机的设定的调整。

在此，注射之间的变动可以是连续的多个注射之间的变动，也可以是断续的多个注射之间的变动。用于计算变动时的注射的数只要是2个以上即可，并无特别限定。

控制器90根据上述变动进行喷嘴接触压力的设定变更。该设定变更可以是提高设定值也可以是降低设定值。

例如，当上述变动幅度为规定值以上时，控制器90提高喷嘴接触压力的设定值。由此，能够抑制成型材料从喷嘴42与定模32之间泄漏。喷嘴接触压力的设定值的上升幅度通过事先的测试等而求出，也可以利用存储于存储介质92中的信息，也可以根据上述变动幅度的大小来决定。

另外，当喷嘴接触压力的设定值在1次注射中被逐级变更时，控制器90只要提高至少任意1个设定值即可，而无需提高所有设定值。也可以例如通过螺杆43的位置随时间的变化等推测出在哪一阶段发生了成型材料的泄漏，并根据该推测结果来决定提高哪一设定值。

并且，当上述变动幅度为规定值以上时，控制器90可以在提高喷嘴接触压力的设定值之后，再次进行上述变动的监视。能够通过提高喷嘴接触压力的设定值，从而确认是否减少了成型材料的泄漏。当通过提高喷嘴接触压力的设定值而使上述变动幅度变小时，可推测减少了成型材料的泄漏。另一方面，当通过提高喷嘴接触压力的设定值没有使上述变动幅度发生变化时或使上述变动幅度变大时，可推测成型材料从喷嘴42与定模32之间以外的间隙(例如定模32与动模33之间的间隙)泄漏。此时，控制器90可以启动警报的输出装置，并且还可以中断循环运行。

并且，控制器90可以在规定的反复次数的范围内反复进行喷嘴接触压力的设定值的提高及对其之后的上述变动的监视，直至上述变动幅度变得小于规定值。即便反复提高设定值，上述变动幅度也不会变得小于规定值时，可以启动警报的输出装置或中断循环运行等。

并且，在对上述变动进行监视时使用的各注射中的注射压的峰值只要在规定范围内即可。注射压例如通过压力检测器47等来检测。注射压的峰值落在恒定范围内表示成型条件稳定。例如，循环运行开始时，注射成型机和模具装置30的温度不稳定，注射压的峰值可能变动。通过在上述监视中不使用注射压的峰值不在规定范围内时的数据，能够高精度地探测成型材料的泄漏。上述规定范围例如通过测试等求出，且可以使用预先存储在存储介质92中的信息。

以上，对注射成型机的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在技术方案中所记载的本发明的宗旨范围内进行各种变形及改进。

例如，当上述变动幅度小于规定值时，控制器90可以降低喷嘴接触压力的设定值。通过在成型材料不会从喷嘴42与定模32之间泄漏的范围内降低喷嘴接触压力，能够降低施加于模具装置30和注射装置40的荷载，且能够保护模具装置30和注射装置40。

并且，当上述变动幅度小于规定值时，控制器90可以在降低喷嘴接触压力的设定值之后，再次进行上述变动的监视。能够在降低喷嘴接触压力的设定值之后确认是否有成型材料从喷嘴42与定模32之间泄漏。

此外，只要上述变动幅度变得小于规定值，则控制器90可以反复进行喷嘴接触压力的设定值的降低与对其之后的上述变动的监视。在成型材料不会从喷嘴42与定模32之间泄漏的范围内能够最大限度地降低喷嘴接触压力。

并且，当上述变动幅度为规定值以上时，控制器90可以进行启动警报的输出装置及中断循环运行中的任意一个操作。作为警报的输出装置例如使用图像显示装置、蜂鸣器等警报器。

Claims (5)

1.一种注射成型机，具备：

注射装置，包含被按压于模具装置且向所述模具装置内注射成型材料的喷嘴、在前端部设置有所述喷嘴的缸体及在所述缸体内进退自如的注射部件；

移动装置，使所述注射装置相对于所述模具装置进退，并产生向所述模具装置按压所述喷嘴的喷嘴接触压力；及

监视装置，监视保压工序中的所述注射部件的最大前进位置及保压工序结束时的所述注射部件的位置中的至少一个位置，并根据该监视位置的注射之间的变动进行所述喷嘴接触压力的设定变更。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

当所述变动幅度为规定值以上时，所述监视装置提高所述喷嘴接触压力的设定值。

3.根据权利要求2所述的注射成型机，其中，

所述监视装置提高所述喷嘴接触压力的设定值之后，再次进行所述变动的监视。

4.根据权利要求3所述的注射成型机，其中，

所述监视装置在规定的反复次数的范围内反复进行所述喷嘴接触压力的设定值的提高及对其之后的所述变动的监视，直至所述变动幅度变得小于规定值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的注射成型机，其中，

在监视所述变动时使用的各注射中的注射压的峰值在规定范围内。