CN108778673B - 具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明由具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法来实现，该合模控制方法具备：低压合模工序，在开始注塑填充时，在使肘杆弯曲的状态下进行将十字头(25)的位置保持在设定保持位置的位置保持控制；及压缩/加压工序，在驱动部中设置了输出上限值1的状态下，进行使十字头(25)从设定保持位置朝向设定前进位置前进的速度及位置控制，在压缩/加压工序的至少一部分中，在驱动部所产生的输出维持着输出上限值1的状态下持续使十字头(25)前进。

Description

具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法
技术领域
本发明涉及具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，特别是涉及具有如下的低压合模工序的合模控制方法：在开始进行注塑填充时，在使肘杆弯曲的状态下进行位置保持控制，以将十字头的位置保持在设定保持位置。
背景技术
在使用具有肘式合模机构的注塑成型机的一般的注塑成型方法中，首先，使弯曲状态下的肘杆通过向十字头的闭模方向移动(前进)而伸展，并使被系杆引导的可动盘向固定盘侧移动，使安装在可动盘的可动模具合型(模具接触)到安装于固定盘的固定模具。在该状态下肘杆并未完全地伸展(弯曲角度≠180°)，系杆被保持在几乎未产生长边方向上的弹性力的大致自然长度(也有将在系杆上产生了长边方向上的规定的弹性力的状态视为合型(模具接触)状态的情况)。之后，使十字头进一步前进，使肘杆完全伸展(弯曲角度＝180°)，使系杆在长边方向上与自然长度相比伸展了规定量，由此，对应着该伸展量而在系杆上产生的长边方向上的弹性力能够经由可动盘及固定盘而作为合模力施加到可动模具及固定模具。将这样的使肘杆完全伸展的状态 (弯曲角度＝180°)称为锁定状态，将除此之外的使肘杆弯曲的状态，哪怕是稍微弯曲的状态(弯曲角度≠180°)称为非锁定状态。
接下来，从注塑装置向形成于被施加了合模力的状态(合模状态)下的可动模具与固定模具之间的模具腔内注塑填充熔融 状态的树脂材料(熔融 树脂)。被注塑填充到模具腔内的熔融 树脂在与模具腔内的空气等接触的熔融 树脂流的表面部位、和与模具腔面接触的接触部位被除热，因温度下降而发生冷却固化，并且熔融 粘度增加，因此其流动性及压力传播性下降。因此，为了在熔融 树脂具有足够或者必要的流动性及压力传播性的期间使熔融 树脂填满模具腔，要使熔融 树脂以规定的速度(注塑速度) 及压力(注塑压力)从注塑装置注塑填充到模具腔内。其结果，对应着注塑速度、注塑压力，模具腔内的熔融 树脂的树脂压力相应地上升，从而在可动模具及固定模具之间产生开模力。
合模力是为了克服该开模力，将形成于可动模具与固定模具之间的模具腔保持为封闭空间，防止树脂从两个模具的合型面(模具分割面)喷出(溢料喷吹)而施加的力。因此，在肘式合模机构中进行合模力调整(对系杆在长边方向上比自然长度更为伸展的量的调整)，以便施加比根据各种注塑填充条件所假设得到的最大开模力更大的合模力。并且，肘式合模机构具有如下优点：可以使用于使十字头在模具开闭方向上后退、前进的驱动部的输出小于所施加的合模力(倍力效果)，该驱动部的输出是在为了施加合模力而使肘杆处于锁定状态或为了解除合模力而将锁定状态解除并形成非锁定状态时所需的，并且还具有如下优点：在锁定状态中，即便不保持该驱动部的输出，也能够保持合模力的优点。通过这些优点，肘式合模机构与直压式合模机构一起成为合模机构的主要的形态。
另一方面，在肘式合模机构中，具有不使肘杆形成为锁定状态，而是以非锁定状态开始进行注塑填充工序的注塑成型方法。作为一例，具有如下的注塑压缩成型方法：在使可动模具及固定模具合型(模具接触)的状态下，或者，在从模具接触状态起使十字头以产生较低的合模力的程度前进后的非锁定状态下开始进行注塑填充工序。在注塑压缩成型方法中，在克服着因注塑填充到模具腔内的熔融 树脂的熔融 树脂流动 (注塑速度、注塑压力)而产生的开模力而使肘杆弯曲的状态下，进行位置保持控制 (低压合模工序)，以将十字头的位置保持在设定保持位置(目标位置)。其结果，通过由注塑填充而产生的开模力，可动模具在规定时间从固定模具按照规定量开模，同时系杆也被伸展。与后述的注塑加压成型方法的差异在于，低压合模工序是在可动模具及固定模具的模具分割面没有被打开的状态下开始进行的。
并且，作为另一例，存在有在使可动模具从固定模具按照规定量开模后的非锁定状态下开始进行注塑填充工序的注塑加压成型方法。在注塑加压成型方法中，在克服因注塑填充而发生的开模力而使肘杆弯曲的状态下，进行位置保持控制(低压合模工序)，以将十字头的位置保持在设定保持位置(目标位置)。与上述的注塑压缩成型方法的差异在于，低压合模工序是在可动模具与固定模具的模具分割面打开的状态下开始进行的。在这些注塑成型方法中，通过开模，在将模具腔的容积扩大成大于所需的树脂成型品的容积的状态下进行注塑填充工序，由此来减少填充抵抗，减少熔融 树脂内的压力偏差。该压力偏差的减少可减小在冷却固化时发生的内部形变。
并且，这些注塑成型方法的特征在于，具有如下的工序(压缩及加压工序)：在开始注塑填充工序之后，通过使可动模具(可动盘)向闭模方向移动，从而将通过上述的开模而扩大的模具腔的容积缩小为标准容积。在注塑压缩成型方法中，将该可动模具(可动盘)的向闭模方向的移动称为压缩动作或压缩工序等，通常是通过如下的速度及位置控制而进行的，在该控制中，使克服着注塑填充、位置被保持在设定保持位置的十字头前进到设定前进位置(目标位置)。
另一方面，在注塑加压成型方法中，将该可动模具(可动盘)的移动称为加压动作或加压工序等，与注塑压缩成型方法同样地，通常是通过如下的速度及位置控制而进行的，在该控制中，使克服着注塑填充、位置被保持在设定保持位置的十字头前进到设定前进位置(目标位置)。在本申请中，将如上述的注塑压缩成型方法及注塑加压成型方法中的伴随十字头的前进而向可动模具(可动盘)的闭模方向的移动称为压缩/加压工序。关于压缩/加压工序中的十字头的设定前进位置，首先设该位置是与模具腔的容积成为标准容积时可动模具(可动盘)所处的位置对应的位置，在到达该设定前进位置之后，转移到合模工序而使十字头进一步前进到产生标准的合模力的其他的目标位置，或者，使十字头前进到产生规定的合模力的另一目标位置，或将从十字头的设定保持位置到设定前进位置为止的部分分割成多个区间，按照每个区间来设定设定前进位置，以这样的方式，根据成型品和成型条件来设定各种位置。
并且，在压缩及加压工序中，进行使十字头以设定速度前进到设定前进位置(目标位置)的速度和位置控制。因此，在肘式合模机构的驱动部产生相对于经由可动盘而作用到十字头上的前进阻力而维持十字头的设定前进速度所需的输出。
相对于通过注塑填充而进行的、仅通过使熔融 树脂从浇口(熔融 树脂向模具腔内填充的填充部位)向标准容积的模具腔内进行的树脂流动而使熔融 树脂填充到模具腔内的一般的注塑成型方法而言，注塑压缩成型方法、注塑加压成型方法利用如上述的压缩、加压工序，通过扩大模具腔的容积而减少注塑填充时的填充阻力，并同时通过使可动模具(可动盘)向闭模方向移动(模具腔的容积缩小)，从而对容积被扩大的模具腔内的熔融 树脂在施加了大致均等的压缩/加压力的状态下使其流动填充到模具腔的末端部位，从而使模具腔内的熔融 树脂整体都产生具有大致均等的树脂压力的树脂流动，因此在向模具腔内的末端部位流动的熔融 树脂中难以产生树脂压力偏差，能够进一步减少在熔融 树脂的冷却固化时产生的内部变形。因此，被用于在成型之后需要进一步减小因内部变形导致的形状变形的记录介质用的树脂盘、被形状变形较大地影响的薄壁树脂成型品等树脂成型品的成型中。
此外，在注塑压缩成型方法中，是在可动模具和固定模具的模具分割面未被打开的状态，即，可动模具和固定模具的闭模状态(模具接触状态，或者，使十字头从模具接触状态起以产生较低的合模力的程度前进了的状态)下开始进行注塑填充工序的。因此，在熔融树脂表面与模具腔内面接触的接触面上形成皮肤层(初始凝固层) 的大致同时，模具成为开模状态。该皮肤层具有柔软性，因此可比喻成在橡胶气球(皮肤层)内内包具有流动性的物体(熔融 树脂)的状态。因此，只要是能够防止以所形成的皮肤层的强度内包的熔融 树脂泄漏到外部的开模量，则不会导致熔融 树脂从可动模具和固定模具的模具分割面之间泄漏，多数情况下采用模具分割面平坦的通常模具。例外地，在皮肤层的形成需要时间从而所形成的皮肤层的强度较低、或者开模量较大的情况下等，使用如后述的剪切边缘结构的模具。
另一方面，在注塑加压成型方法中，是在可动模具和固定模具的模具分割面被打开的状态下开始进行注塑填充工序的，因此来不及在熔融 树脂表面的与模具腔的内面接触的接触面上形成如上述的皮肤层(初始凝固层)，熔融 树脂会从打开的模具分割面漏出。因此，除了开模量微小的例外的情况之外，通常采用剪切边缘结构的模具。
剪切边缘结构有时被称为剪钳结构或者镶嵌结构等，是作为形成进行合型的模具的分割面的、嵌合部的结构而被公知的结构。具体地，将在模具开闭方向上延伸，彼此滑动并同时可插拔的嵌合部(凹凸部)形成在可动模具与固定模具之间，从而即便使模具按照规定量开模而将模具腔的容积扩大，也能够将该模具腔保持为封闭空间，能够防止注塑填充到模具腔内的熔融 树脂向模具外漏出或发生溢料喷吹。
专利文献1中公开了薄壁成型品的成型方法(注塑加压成型方法)，其具有如下的工序：压缩工序(压缩及加压工序)，最初使模具为打开规定量的状态，将螺旋桨或者柱塞于轴向上进行驱动而将熔融 树脂注塑到该模具的模具腔中，然后将该模具合模而对所注塑的熔融 树脂进行压缩；降压工序，在该压缩工序的同时，使螺旋桨或者柱塞后退规定时间，由此降低模具内的熔融 树脂的树脂压力；及保压工序，在该降压工序之后，对螺旋桨或者柱塞施加轴向上的驱动力，对熔融 树脂施加规定的树脂压力。
这是为了解决如下的在成型品内熔融 树脂的压力不均匀的情况：因压缩工序(压缩/加压工序)，熔融 树脂从模具腔的中心部附近(浇口附近)向周边方向移动，因此模具腔的周边部的树脂压力低，而浇口附近则变成高压。即，通过在压缩工序的实施中使螺旋桨或者柱塞后退能够使浇口附近的熔融 树脂的压力急剧地减压，因此使浇口附近的高压的树脂压力减压，缓解成型品内的熔融 树脂的压力不均匀的情况。
并且，专利文献2中公开了如下的盘成型品的成型方法(注塑压缩成型方法)：通过合模压力控制而进行熔融 树脂材料的注塑填充工序，在检测到伴随于熔融 树脂材料的注塑填充的、可动模具的模具后退的位置的峰值之后，或者在注塑开始之后合模压力达到预先设定的规定合模压力之后，转移/切换到将可动模具定位控制在预先设定的规定的模具位置并进行压缩的压缩工序(压缩/加压工序)。这样的方式可以通过使压缩工序中的压缩开始时刻固定而稳定地进行压缩，在压缩工序中，通过如注塑加压成型方法那样进行可动模具的定位控制(移动控制)可实现使压缩量均匀，实质上是具有直压式合模机构的注塑成型机的合模控制方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-144042号公报
专利文献2：日本特开2001-121595号公报
发明要解决的课题
在专利文献1的薄壁成型品的成型方法(注塑加压成型方法)中，在合模机构侧进行的压缩工序(压缩及加压工序)和在注塑装置侧进行的降压工序是同时进行的。即，需要协调如下控制：压缩工序中的在合模机构侧进行的驱动部输出控制和降压工序中的用于减压的在注塑装置侧进行的对螺旋桨或者柱塞的轴向上的后退速度和背压的控制。并且，在降压工序结束之后或者压缩工序结束之后要开始进行保压工序，因此根据保压工序的开始定时，需要协调压缩工序中的在合模机构侧进行的驱动部输出控制、和保压工序中的在注塑装置侧进行的对螺旋桨或者柱塞的轴向上的前进速度或背压的控制。
但是，不得不说，考虑位置传感器、压力传感器等具有不同的计测对象的各传感器的探测精度的差异、和通过不同的驱动方式被驱动的合模机构、注塑装置的基于那些探测信号的响应性、通信速度的差异等，对这些不同的装置的控制进行协调而进行所需的协调控制是困难的。并且，虽然还记载了通过计时器进行的时间控制，但即便是成型条件相同，如果发生对熔融 树脂的温度产生影响的气温的变动、或发生因注塑成型机的注塑装置、合模机构、模具等装置温度的变动等所致的外部干扰而引起的成型状态的变化，则不得不说时间控制也是困难的。
并且，通过压缩工序(压缩/加压工序)，模具腔内的熔融 树脂的树脂压力上升，在熔融 树脂正在向模具腔的各个角落填充时，如果在产品部中容积较大的浇口侧的溶融树脂的树脂压力通过降压工序而被减压，则浇口附近的熔融 树脂的减压会影响到向模具腔的周边部流动的熔融 树脂的流动速度和流动压力，有可能阻碍熔融 树脂向模具腔的末端部位的填充。
像这样，在专利文献1的薄壁成型品的成型方法(注塑加压成型方法)中，利用注塑装置的控制是难以缓和压缩工序(压缩及加压工序)中的成型品内的熔融 树脂的压力的不均匀，即难以抑制压缩/加压工序中的模具腔内的熔融 树脂的树脂压力的变动。
另一方面，在专利文献2的盘成型品的成型方法(注塑压缩成型方法)中，记载了如下内容：在开始注塑之后(在检测到可动模具的模具后退位置的峰值之后，或者，在合模压力达到规定合模压力之后)，在相同时刻开始进行压缩工序(压缩/加压工序)，并在该压缩工序中，将可动模具定位控制在预先设定的规定的模具位置而进行压缩，由此，稳定地进行压缩工序中的压缩，使其压缩量均匀。即，在专利文献2 的注塑压缩成型方法中，在开始注塑之后(在检测到可动模具的模具后退位置的峰值之后，或者，合模压力达到规定合模压力之后)，的相同的时刻转移到压缩及加压工序。在该压缩工序中，预先设定有供可动模具对之移动的可动模具位置(目标位置) 和在开始压缩工序之后使可动模具到达该可动模具位置的速度，并根据该设定而使可动模具向固定模具侧前进，由此进行压缩工序。其结果，在使可动模具移动的合模机构的驱动部中，为了将压缩工序中的压缩速度(可动模具的前进速度)维持为设定速度(或者加速度)，产生与可动模具的前进阻力对应的输出。
在此，在该压缩工序(压缩及加压工序)期间，模具腔内的熔融 树脂因温度下降而发生冷却固化，熔融 粘度增加，因此为了使可动模具以设定速度向固定模具侧移动，在合模机构的驱动部产生的输出会随着模具腔的容积缩小而逐渐增加。即，在所需输出较少的可动模具移动开始时和所需输出最大的移动结束之前将可动模具向固定模具侧移动的移动速度等速控制为设定速度的注塑加压成型方法的压缩/加压工序中，对应着模具腔内的熔融 树脂的冷却固化的进行，压缩/加压工序中的在合模机构的驱动部中所产生的输出逐渐增加。这一点在注塑压缩成型方法的压缩及加压工序中也相同。
因此，在注塑压缩成型方法、注塑加压成型方法的压缩及加压工序中，存在如下问题：对模具腔内的熔融 树脂施加的压缩/加压力不是固定的，随着熔融 树脂的温度下降及模具腔的容积的缩小，其树脂压力增加。即便是能够产生使得模具腔内的熔融 树脂整体具有大致均等的树脂压力的树脂流动的压缩/加压工序中，如果发生该树脂压力在该工序中增加等变动，则对应着该变动，在模具腔内的熔融 树脂会产生树脂压力偏差，由此，会使由压缩/加压工序实现的减少熔融 树脂被冷却固化时产生的内部变形这一原本的效果下降。
另一方面，在因注塑成型机的注塑装置侧的故障、计量树脂量的设定错误等而发生将假设量以上的熔融 树脂注塑填充到模具腔内的过量填充、或者发生了超过假设速度、假设压力的熔融 树脂的注塑填充的情况下，如专利文献1的注塑加压成型方法、专利文献2的注塑压缩成型方法这样，在开始注塑填充时进行保持模具(可动模具) 的位置的位置保持控制的低压合模工序中，合模机构的驱动部所产生的输出并非是逐渐地、而是急剧地增加，并且增加到超过假设值。因为，低压合模工序中的模具(可动模具)的位置保持控制也是使模具(可动模具)的前进速度为零而进行等速控制的速度控制，哪怕是与这样的过量填充或超过假设的注塑速度、注塑压力对应的超过假设的开模力，也要克服着该开模力使模具(可动模具)的前进速度为零。
并且，如上述，在低压合模工序中，在合模机构的驱动部所产生的输出急剧增加的情况下，特别是形成过量填充的情况下，在压缩/加压工序中，在合模机构的驱动部发生的输出也急剧地增加，并且增加到超过假设值。像这样，在低压合模工序、压缩/加压工序中，在驱动部的输出的增加超过假设值的情况下，该输出会上升到该驱动部的机械性的上限值，有可能导致合模机构、注塑装置或模具破损。并且，在合模装置的驱动部为伺服马达的情况下，伺服马达会发生跳闸，难以继续进行低压合模工序、压缩/加压工序，并可能会因作用于该驱动部的前进阻力的反作用力使可动模具开模，导致模具的内部破损，即便是剪切边缘结构的模具，也有可能导致熔融 树脂从模具喷出。
因此，包括专利文献2的盘成型品的成型方法在内，在具有将十字头的前进速度按照设定速度进行等速控制的压缩及加压工序、对可动模具位置(十字头位置)进行位置保持控制(移动速度≒0)的低压合模工序的注塑压缩成型方法及注塑加压成型方法中，存在如下问题：不能应对合模机构的驱动部产生的超过假设的输出从而保护合模机构。
并且，即便想要如专利文献1的薄壁成型品的成型方法(注塑加压成型方法)那样，在合模机构的驱动部产生的输出急剧地增加的情况下通过注塑装置的控制来保护合模机构、注塑装置或模具，但如前面所说明，难以协调合模机构侧和注塑装置侧的控制。况且，在注塑装置侧的故障、计量树脂量的设定错误等前提下，这样的协调控制本身就不成立，从而无法期待合模机构、注塑装置、模具的保护。
发明内容
本发明是鉴于如上述的问题点而完成的，具体地，本发明的目的在于提供一种如下的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法：在注塑压缩成型方法、注塑加压成型方法中，能够在不依赖注塑装置的控制的前提下，抑制合模机构的驱动部中的输出的变动和压缩/加压工序中的模具腔内的熔融 树脂的树脂压力的变动。
用于解决课题的手段
上述目的通过具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法而实现，其中，
在肘式合模机构中，通过驱动部使十字头在模具开闭方向上后退/前进，使肘杆弯曲/伸展，由此，使安装于可动盘的可动模具相对于安装于固定盘的固定模具进行模具开闭和合模，
所述合模控制方法具备：
低压合模工序，在注塑填充开始时，在使所述肘式合模机构的所述肘杆弯曲的状态下，进行将所述十字头的位置保持在设定保持位置的位置保持控制；以及
压缩/加压工序，在所述肘式合模机构的所述驱动部中设置了输出上限值1的状态下，进行使所述十字头从所述设定保持位置朝向设定前进位置前进的速度及位置控制，
在所述压缩/加压工序的至少一部分中，在所述肘式合模机构的所述驱动部所产生的输出维持着所述输出上限值1的状态下持续使所述十字头前进。
并且，在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，也可以是，所述压缩/加压工序的所述至少一部分是从所述设定保持位置到所述设定前进位置之间的任意的位置区域或者所述压缩/加压工序中的任意的时间区域。
并且，在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，也可以是，所述低压合模工序在模具分割面未被打开的状态下开始的情况、和所述低压合模工序在模具分割面被打开了的状态下开始的情况。
并且，在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，也可以是，在所述压缩/加压工序中，将从所述设定保持位置到所述设定前进位置的部分分割为多个区间，设定所述各个区间中的所述十字头的前进速度和所述输出上限值1。
另一方面，在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，也可以包括：
低压合模保护工序，在所述低压合模工序的至少一部分中，在所述肘式合模机构的所述驱动部中设置输出上限值2，在所述可动盘作用于所述十字头的开模力超过基于所述驱动部中的所述输出上限值2的对所述十字头的位置保持力的情况下，所述十字头后退到所述开模力与所述位置保持力大致相等的位置，所述可动盘向开模方向移动；及
低压合模恢复工序，在所述开模力变得小于所述位置保持力的情况下，使在所述低压合模保护工序中后退的所述十字头向所述设定保持位置前进，使所述可动盘向闭模方向移动。
并且，在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，也可以将所述低压合模工序的所述至少一部分分割为多个区间，并设定所述各区间中的所述输出上限值2。
发明效果
在本发明的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法中，在肘式合模机构中，通过驱动部而使十字头在模具开闭方向上后退/前进，使肘杆弯曲/伸展，从而使安装于可动盘的可动模具相对于安装于固定盘的固定模具进行模具开闭以及合模，
所述合模控制方法具备：
低压合模工序，在注塑填充开始时，在使所述肘式合模机构的所述肘杆弯曲的状态下进行将所述十字头的位置保持在设定保持位置的位置保持控制；以及
压缩及加压工序，在所述肘式合模机构的所述驱动部中设置了输出上限值1的状态下，进行使所述十字头从所述设定保持位置朝向设定前进位置前进的速度及位置控制，
在所述压缩及加压工序的至少一部分中，在所述肘式合模机构的所述驱动部发生的输出维持着所述输出上限值1的状态下，使所述十字头持续前进，因此在注塑压缩成型方法、注塑加压成型方法中，能够在不依赖注塑装置的控制的情况下，抑制合模机构的驱动部中的输出的变动和压缩/加压工序中的模具腔内的熔融 树脂的树脂压力的变动。
附图说明
图1是示出具有肘式合模机构的注塑成型机的将模具开模到开模极限位置的状态的概略侧视图。
图2是示出具有肘式合模机构的注塑成型机的模具分割面被打开的状态下的合模保持工序的概略侧视图。
图3是示出具有肘式合模机构的注塑成型机的使模具分割面模具接触的状态下的概略侧视图。
图4是表示具有肘式合模机构的注塑成型机的合模状态(锁定状态)的概略侧视图。
图5是对本发明的实施例1的注塑成型方法中的、可动模具相对于固定模具的动作进行说明的概略截面图。
图6是示出本发明的实施例1的注塑成型方法中的、具有肘式合模机构的注塑成型机随着时间的经过，其十字头的位置控制、该十字头位置的移动及保持转矩的变化的曲线图。
具体实施方式
下面，参照附图，对用于实施本发明的方式进行详细说明。
实施例1
首先，参照图1至图6，对本发明的实施例1的具有肘式合模机构10的注塑成型机1和基于该注塑成型机1的注塑加压成型方法中的合模控制方法进行说明。
图1的注塑成型机1为使安装于可动盘15的可动模具12b开模至开模极限位置为止的状态。在机器底座13上经由固定键14a而固定地搭载有固定盘14。可动盘15 可滑动地搭载在机器底座13上。在固定盘14与可动盘15之间安装有由固定模具12a 和可动模具12b构成的模具12，通过使可动盘15在模具开闭方向(图1的左右方向) 上移动，从而使可动模具12b相对于固定模具12a而进行模具开闭。此外，由于在以后的参照图1至图4而进行的说明中不需要，因此省略了该附图中的配置在固定盘 14的前方(图1的右侧)的注塑装置的图示。
在可动盘15的后方(图1的左侧)安装有肘杆。在可动盘15的上方侧经由肘接销40而连结有肘杆22的一端，并且在该另一端上连结有中间连杆23的一端。中间连杆23的另一端经由肘接销而连结到连杆外壳16的上方侧，该中间连杆23的大致中间部还经由肘接销而与十字头连杆24的一端连结。十字头连杆24的另一端连结到十字头25的上方侧。
另一方面，在可动盘15及连杆外壳16的下方侧之间也构成有与上述同样的肘杆，下方侧的十字头连杆24的另一端与十字头25的下方侧连结。此外，肘接销全部由符号40来表示，但在图1中，作为代表而仅示出肘杆22的一端侧(可动盘15侧)的肘接销40，省略了其他肘接销40的图示。并且，关于肘杆22及中间连杆23，为了说明两个连杆的弯曲及伸展状态(两个杆之间的弯曲角度)，统称为肘杆。
此外，与后述的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠轴21a大致平行地(图1的前面和纵深)配置有从连杆外壳16向可动盘15侧突出的2根引导杆，该引导杆的靠可动盘15侧的端部除了被系杆17支承之外，还被引导杆支承板等支承。该引导杆为如下的结构：经由引导杆衬套而贯穿十字头25的左右(图1的前面和后面)，包括自重在内对作用于十字头25的垂直方向的载荷进行支承，对十字头25的模具开闭方向的移动进行引导。引导杆以与后述的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠轴21a大致平行(图1的前面和纵深) 的方式配置，因此在在图1的其他侧视图中图示的情况下，与滚珠丝杠轴21a、十字头25重叠而难以看到，因此省略图示。
并且，作为旋转及直线运动变换机构的滚珠丝杠机构的滚珠丝杠轴21a经由未图示的轴承等的旋转支承机构而贯穿连杆外壳16，并被支承为能够相对于连杆外壳16 而进行旋转且模具开闭方向上的移动被约束的状态。并且，与在滚珠丝杠轴21a的外周面加工的螺纹部组合的螺母体21b以贯穿十字头25的模具开闭方向的方式而配置，滚珠丝杠轴21a和十字头25经由该螺母体21b而被连结。并且，在连杆外壳16的后方(图1的左侧)，在配置于连杆外壳16的未图示的支承部材上配置有伺服马达20，同样地经由联轴器20a而与向连杆外壳16的后方突出的滚珠丝杠轴21a的端部连结。此外，为了简化图，图示了伺服马达20和滚珠丝杠轴21a经由联轴器20a而直接连结的方式，但也可以是将齿轮、链条或滑轮、滑轮带等传递机构或用于保护伺服马达 20的离合器等配置在伺服马达20与滚珠丝杠轴21a之间的方式。
4根系杆17贯穿固定盘14、可动盘15及连杆外壳16，各个系杆17通过固定螺母18而固定于固定盘14，通过可动螺母19而相对于连杆外壳16进行位置固定。并且，与可动盘15相同，连杆外壳16也是可滑动地搭载在机器底座13上。在此，可动螺母19可旋转，以模具开闭方向上的移动被约束的状态配置在连杆外壳16的后方 (图1的左侧)的面上，通过配置在与可动螺母19相同的面上的未图示的模具高度调整装置，可在连杆外壳16的后方的面上进行旋转。进而，通过将形成于可动螺母 19的内周面的螺纹部和形成于系杆17的外周面的螺纹部螺合，从而将系杆17相对于连杆外壳16的模具开闭方向上的位置固定。
通过该结构，通过模具高度调整装置而使可动螺母19旋转，使连杆外壳16及利用肘杆而与连杆外壳16连结的可动盘15一体地在机器底座13上、于模具开闭方向上移动，并调整到与模具12的模具厚度及所需的合模力对应的位置。在图1中，以使从固定盘18的端面到连杆外壳16的端面的距离(系杆17全长)成为L的方式调整模具厚度及合模力。
如图1所示，在使肘杆弯曲到最大限度的开模状态下驱动伺服马达20，使滚珠丝杠轴21a相对于连杆外壳16而旋转。在此，经由螺母体21b而与滚珠丝杠轴21a 连结的十字头25通过十字头连杆24而在上下方向上与中间连杆23连结，并与螺母体21b一起被约束着与滚珠丝杠轴21a的旋转方向相同的方向上的旋转运动。因此，通过滚珠丝杠轴21a的旋转驱动，十字头25与螺母体21b一起，以滚珠丝杠轴21a 的转速和加工在滚珠丝杠轴21的外周面上的螺丝部的间距(导程)对应的速度向开模方向(图1的右侧)移动(前进)。这样，使十字头25在模具开闭方向上后退/前进。
通过该十字头25的前进，使经由十字头连杆24而与十字头25连结的中间连杆 23和经由连接销而与该中间连杆23连结的肘杆22从弯曲状态伸展，开始使被系杆 17引导的可动盘15向固定盘14侧移动，使可动模具12b向着固定模具12a进行闭模。
在注塑加压成型方法中，在使可动模具12b从与固定模具12a接触的模具接触状态起按照规定量开模的非锁定状态下开始进行注塑填充工序。在图2中，示出了将可动模具12b从固定模具12a按照规定量α(alpha)开模了的非锁定状态下的肘式合模机构10。在图2中，从固定盘18的端面到连杆外壳16的端面的距离(系杆17全长) 为L+(β1)(beta1)，这表示注塑填充工序之前的系杆17的全长L因注塑填充工序的开始，通过在可动模具12b产生的开模力而伸展了β1。并且，在图1至图4中，为了将图简化，省略了模具12的详细的图示，但模具12的可动模具12b和固定模具 12a的模具分割面并不是平坦型，模具12具有模具分割面被形成为凹凸的剪切边缘结构，如图5的(a)所示，在使可动模具12b从固定模具12a按照规定量α开模了的状态下，也能够将形成于两个模具之间的模具腔50保持为封闭空间。
在图5的(a)中，从注塑装置5以规定的注塑速度及注塑压力被注塑的熔融 树脂经由配置于固定模具12a的热浇道12c及浇口部分(浇道的模具腔侧连通部)的浇口阀12d而填充到模具腔50内。即便在这样的熔融 树脂未填满模具腔50内的状态下，因熔融 树脂的注塑速度、注塑压力而产生的开模力也会作用到可动模具12b。因此，在注塑填充工序的期间，进行位置保持控制(低压合模工序)，其中，克服使系杆17 伸展β1的开模力，在使可动模具12b从固定模具12a按照规定量α(alpha)开模了的非锁定状态下(使肘杆22及中间连杆23弯曲的状态)，将十字头25的位置保持在压缩/加压开始位置2(设定保持位置)。图6的(a)的曲线图以十字头25随着时间经过而在模具开闭方向的位置示出了这样的十字头25的位置控制。
在图6的(a)的曲线图中，以开模极限位置(纵轴)及闭模动作开始点(横轴) 为原点(零)，横轴表示时间t，纵轴表示十字头25的位置(闭模方向为正)。如果对目前为止所列举的图1、图2与图5、图6的相互关系进行简单的说明的话，图1的开模状态相当于图6的(a)的曲线图的原点的状态。并且，图2的使可动模具12b 从固定模具12a按照规定量α(alpha)开模了的非锁定状态相当于处于图5的(a) 所示的注塑填充工序中(低压合模工序中)、且图6的(a)的时间t1到t2之间的压缩/加压开始位置2(注塑加压成型方法)的较粗的实线部分。该压缩/加压开始位置2 是在开始注塑填充工序时被进行位置保持控制的十字头25的位置(设定保持位置/ 目标位置)，可动模具12b的开模位置是与该十字头25的位置对应的、基于肘式合模机构10的开模位置。此外，从图6的(a)的曲线图的原点到时间t3所示的单点划线表示注塑压缩成型方法中的十字头25的位置，在此省略说明。
并且，图6的(a)的从原点到时间t2的、在进行十字头25的速度及位置控制时在移动/保持十字头25的位置的伺服马达20中产生的旋转转矩(输出)的变化同样在图6的(b)中按照从原点到时间t2被表示出来。伺服马达20的旋转转矩上升到使可动模具12b在时间t1内于闭模方向上从开模极限位置移动到压缩/加压开始位置2为止所需的值。然后，如图5的(a)所示，如果在可动模具12b到达压缩/加压开始位置2的大致同时、开始进行从注塑装置5将熔融 树脂注塑到模具腔50内的注塑填充工序的话，伺服马达20为了克服因注塑填充而产生的开模力而将十字头25 保持在压缩/加压开始位置2会产生所需的旋转转矩(输出)。在注塑填充工序中发生的开模力并不固定而是会变动，从而克服该开模力而产生的伺服马达20的旋转转矩也发生变动。但是，在模具腔50被熔融 树脂填满(充满)之前的注塑填充工序前半部分，如果在适合的状态下持续进行注塑填充，则其开模力的变动不会很大。因此，为了便于观察曲线图，在注塑填充工序的前半部分(例如从时间t1到t1’)，开模力及与之对应产生的伺服马达20的旋转转矩维持成、为了将十字头25保持在压缩/加压开始位置2所需的最大旋转转矩，成为大致固定的旋转转矩。随着注塑填充工序的进行，随着接近注塑填充工序后半部分的充满状态，模具腔50内的熔融 树脂的树脂压力增加，所发生的开模力也增加。其结果，为了将十字头25位置保持在压缩/加压开始位置2而所需的旋转转矩(输出)也逐渐增加。
在此，在图2及图5的(a)所示的注塑填充工序中(低压合模工序中)，在发生之前所说明的过量填充的情况下、或者超过假设速度、假设压力的熔融 树脂的注塑填充，从而导致开模力急剧地上升的情况下，为了克服该开模力的上升而将十字头25 位置保持在压缩/加压开始位置2(设定保持位置)，如图6的(b)的曲线A(单点划线)所示那样，旋转转矩(输出)一瞬间上升到额定转矩TT。然后，在即便如此也无法将可动盘15位置保持在压缩/加压开始位置2的情况下，旋转转矩(输出)上升到伴随有时间限制的最大容许转矩KT。而在即便如此也难以将十字头25位置保持在压缩/加压开始位置2的情况下，在达到最大容许转矩KT之后，在可保持该转矩的时间限制之后，伺服马达20发生跳闸。
其结果，在使肘杆22及中间连杆23弯曲的状态下，难以将十字头25位置保持在压缩/加压开始位置2(设定保持位置)，可动模具12b(可动盘15)无法完全克服开模力，而从固定模具12a进一步被开模。在该情况下，即便是剪切边缘结构的模具，也不能将模具腔50保持为封闭空间，有可能导致熔融 树脂从模具分割面漏出。即使假设没有到达该状况，但如果伺服马达20跳闸，则为了安全，会立即停止注塑成型机1的成型循环。相对于循环停止(在完成成型循环的时间点使成型循环停止)，在成型循环途中被停止的情况下，需要进行如下的作业：等待模具腔50内的熔融 树脂冷却固化并将其取出的作业；在熔融 树脂从模具12泄漏的情况下将其去除及清洁的作业；在注塑装置5侧，包括贮存部的熔融 树脂在内、注塑装置5内的树脂材料劣化成在下次的成型循环再次开始时无法使用的状态，因此使注塑装置5从固定模具12a 分离，并将注塑装置5内的熔融 树脂排出的清除作业；和注塑装置5内的清洁作业等恢复/再次开始成型准备作业。
在此，通常，在伺服马达中，为了保护马达主体而装备有如下的安全机构：在规定时间持续地产生大于标准的额定转矩(TT)的根据可保持时间而不同的最大容许转矩(KT)的情况下，使马达跳闸。但是，伺服马达的该安全机构仅仅保护马达主体，因此未考虑到对由伺服马达驱动的对象的保护。因此，为了避免伴随着这样的注塑填充工序中(低压合模工序中)的意外的开模力的上升从而驱动部的输出(旋转转矩)上升所导致的模具、肘式合模机构及该驱动部的破损、和成型循环途中的成型工序的停止，在注塑填充工序中(低压合模工序中)，优选对肘式合模机构的驱动部设置输出上限值。
在实施例1中，低压合模工序中的伺服马达20另设有与原本的伺服马达20的安全机构不同的旋转转矩的上限值(极限转矩TL2/输出上限值2)。该极限转矩TL2的值是，将能够克服在适当的状态下进行注塑填充工序时所假设的开模力的位置保持力经由肘式合模机构10而作用于可动盘15(可动模具12b)的以伺服马达20的旋转转矩(输出)为基准的值。在实施例1中，将能够产生比在适当的状态下进行注塑填充工序时的初期所假设的大致固定的开模力稍大的位置保持力的旋转转矩设为极限转矩TL2(输出上限值2)。(从注塑填充工序(低压合模工序)开始的时间t1到时间t1’的时间区域)。此外，在实施例1中，针对低压合模工序中的除了模具腔50内接近充满状态的低压合模工序后半部分(时间t1’-t2)以外的部分(时间t1-t1’)而设置极限转矩TL2，但不限于此，极限转矩TL2可设定于任意的期间。并且，可以将供低压合模工序的极限转矩TL2设定的部分(实施例1中为时间t1-t1’)分割为多个区间，并在各个区间设定各自不同的极限转矩TL2。
通过在伺服马达20中设定极限转矩TL2，即便在原本会如图6的(b)的曲线A (单点划线)所示那样产生急剧的伺服马达20的旋转转矩(输出)的上升的情况下，伺服马达20的旋转转矩也不会上升到极限转矩TL2以上。这样，在可动盘15(可动模具12b)作用于十字头25的开模力超过由伺服马达20中的极限转矩TL2所实现的对十字头25的位置保持力的情况下，十字头25会后退到所发生的开模力与十字头 25的位置保持力大致相等(保持平衡)的位置，可动盘15(可动模具12b)向开模方向移动(低压合模保护工序)。
并且，在因该可动盘15(可动模具12b)向开模方向进行的移动(低压合模保护工序)从而模具腔50的容积增加，所产生的开模力变得小于十字头25的位置保持力的情况下，使在低压合模保护工序中后退的十字头25向压缩/加压开始位置2(设定保持位置)前进，使可动盘15(可动模具12b)向闭模方向移动(低压合模恢复工序)。这样，在进行十字头25的压缩/加压开始位置2(设定保持位置)上的位置保持控制时，通过在伺服马达20中设定极限转矩TL2，从而无需对十字头25进行位置控制，以使所发生的开模力和通过极限转矩TL2实现的对十字头25的位置保持力取得平衡的方式，使十字头25以压缩/加压开始位置2为前进极限位置在模具开闭方向上前进 /后退。
通过这样的低压合模保护工序及低压合模恢复工序，伺服马达20的旋转转矩如从A到A’(参照该图的曲线图下的方框内)的双点划线所示那样受到抑制。其结果，万一因上文所说明的理由而在低压合模工序中产生了比所假设的还要高的伺服马达 20的旋转转矩，也可以通过极限转矩TL2而将其抑制，能够在不依赖注塑装置的控制的前提下，防止(保护)肘式合模机构、注塑装置、模具的破损，并不使伺服马达 20跳闸而持续进行成型循环。
并且，通过上述那样的低压合模保护工序及低压合模恢复工序，能够在不依赖注塑装置的控制的情况下，在注塑填充工序(低压合模工序)中的设置了极限转矩TL2 的部分，使对模具腔50内的熔融 树脂施加的压力稳定在由极限转矩TL2实现的位置保持力以下。此外，在低压合模工序中，在发生了作为保护工序的上述那样的低压合模保护工序、低压合模恢复工序的情况下，存在与注塑填充相关的填充树脂量、注塑速度、注塑压力等注塑条件设定值不合适或者错误的可能性、和在注塑装置侧发生某些异常的可能性。因此，优选采用如下结构：在进行这些保护工序的情况下，通过警报和操作画面的显示等来向操作者通知该情况，并且将进行这些保护工序的时间、十字头恢复到后退位置及设定保持位置为止所需的时间等相关数据也一并记录及显示。
此外，在模具腔50内接近充满状态的注塑填充工序(低压合模工序)后半部分，在针对所假设的旋转转矩(输出)逐渐增加时(从时间t1’到时间t2的时间区域) 的意外的驱动部的输出(旋转转矩)的上升而欲避免模具、肘式合模机构及该驱动部的破损、和成型循环途中的成型工序的停止的情况下，优选将极限转矩TL2设定为大于伺服马达20的额定转矩(TT)且小于最大容许转矩(KT)的值等、而设定得较大。在假设的旋转转矩(输出)不清楚的情况下，也可以在注塑填充工序(低压合模工序)的整个区域(从时间t1到时间t2)设定这样的大小的极限转矩TL2，在成型时，在确认所监视的旋转转矩的变动的同时缩小极限转矩TL2的设定值和设定范围。
接下来，在注塑填充工序开始后，在规定的时刻使十字头25从压缩/加压开始位置2(设定保持位置)朝向压缩/加压完成位置(设定前进位置)前进，转移到对模具腔50内的熔融 树脂施加压缩/加压力的压缩/加压工序。在实施例1中，如图6的(a) 所示，持续进行低压合模工序直至时间t2为止，在从时间t2到时间t3，进行使十字头25从压缩/加压开始位置2前进到压缩/加压完成位置的控制(速度及位置控制)。在该压缩/加压工序中，通过使可动盘15(可动模具12b)向闭模方向的移动，将模具腔50的容积缩小到大致标准的容积，对模具腔50内的熔融 树脂施加大致均等的压缩/加压力，从而产生使模具腔内的熔融 树脂整体具有大致均等的树脂压力的树脂流动，并使熔融 树脂从浇口附近流动到模具腔50的末端部位为止。
此外，在实施例1的注塑加压成型方法中，在自注塑填充工序开始起的经过时间、注塑装置的螺旋桨的前进位置或者专利文献2中的注塑填充工序中的可动盘15(可动模具12b)的开模量(系杆17的伸展量)等中的任一个或者多个设定项目达到设定值的时刻，转移到使十字头25以设定速度向压缩/加压完成位置(设定前进位置) 前进并使可动模具12b向固定模具12a侧移动的压缩/加压工序。
图5的(b)是图6的(a)的时间t2至t3的期间中的任意的时间点，是开模量α减少到α’的状态(α’<α)。此外，在通常的注塑填充方法中，是从注塑装置侧向模具腔50内的熔融树脂施加规定的压力的，因此在完成注塑填充工序之后的规定时间内使图5所示的浇口阀12d处于开放状态，但在注塑加压成型方法、注塑压缩成型方法中，如前面所说明，是通过使可动盘15向闭模方向移动来对模具腔50内的熔融 树脂施加压缩/加压力，因此使浇口阀12d大致在注塑填充工序结束的同时闭塞。
并且，在压缩/加压工序中，模具腔50内的熔融 树脂的温度比低压合模工序时下降，在压缩、加压工序中熔融 树脂的温度也继续下降。因此，在这样的状况下，为了使可动盘15(可动模具12b)向闭模方向移动而缩小模具腔50的容积，需要较大的压缩/加压力。其结果，需要针对经由可动盘15(可动模具12b)而作用于十字头25 的前进阻力而使伺服马达20产生用于维持十字头25的设定前进速度所需的旋转转矩 (输出)，并且，随着进行压缩/加压工序的进行，该所需的旋转转矩(输出)会逐渐增加。图6的(b)的曲线的从时间t2到t3期间的粗实线部分示出了，在从该时间t2 到t3的期间(从压缩/加压开始位置2到压缩/加压完成位置的期间)中使十字头25 前进的伺服马达20所产生的旋转转矩的变化。像这样，在一般情况下，与低压合模工序相比，在压缩/加压工序中，伺服马达20(驱动部)所产生的旋转转矩(输出) 更大。
如由图6的(b)的曲线的时间t2到t3期间的粗实线部分所示，在压缩/加压工序中，进行使十字头向设定前进位置前进的速度及位置控制，因此即便正常地进行压缩/加压工序，在伺服马达20中所发生的旋转转矩也会逐渐增加。将在该期间(从时间t2到时间t3)的伺服马达20中所产生的旋转转矩的增加(变动)设为Δ(Delta) TL1。该旋转转矩的增加(变动)ΔTL1直接成为压缩/加压工序中的模具腔内的熔融 树脂的树脂压力的变动。该变动使模具腔内的熔融 树脂产生树脂压力偏差，降低由压缩/加压工序实现的减少在熔融 树脂的冷却固化时所产生的内部变形这一原本的效果。
为了抑制这样的压缩/加压工序中的驱动部(伺服马达20)的输出(旋转转矩) 的增加(变动)，在本发明中，在压缩/加压工序中，在肘式合模机构的驱动部中设置了输出上限值1。在实施例1中，在压缩/加压工序中的伺服马达20(驱动部)中设置了旋转转矩的上限值(极限转矩TL1/输出上限值1)。该极限转矩TL1的值以被认为适于在压缩/加压工序中稳定地施加到模具腔50内的熔融 树脂的压缩/加压力为基准，优选为如下伺服马达20的旋转转矩，该伺服马达20的旋转转矩能够使该适合的压缩/加压力经由可动盘15(可动模具12b)而施加到模具腔50内的熔融 树脂。
如在图6的(b)中较细的双点划线B所示，在开始压缩/加压工序之后，在逐渐增加的伺服马达20的旋转转矩达到该极限转矩TL1(时间t2’)之后的、直到压缩/ 加压保持工序开始的时间t3为止的期间内的、伺服马达20的旋转转矩被维持极限转矩TL1的状态下，继续十字头25的前进。即，使压缩/加压工序期间(从时间t2到时间t3)内的伺服马达20中所产生的旋转转矩的增加(变动)下降(从ΔTL1到Δ TL1’)的同时，至少在压缩/加压保持工序中的一部分(从时间t2’到时间t3)中，对模具腔50内的熔融 树脂大致均等地施加与极限转矩TL1对应的压缩/加压力。通过这样的对压缩/加压工序中的模具腔50内的熔融 树脂的树脂压力的变动的抑制、和对该熔融 树脂施加的大致均等的压缩/加压力的施加时间的确保，从而进一步抑制了模具腔内的熔融 树脂的树脂压力偏差的产生，能够更可靠地获得使在熔融 树脂的冷却固化时发生的内部变形减少这一原本效果。
此外，在正常的压缩/加压工序中，当将伺服马达20的旋转转矩设定为达到极限转矩TL1时，随着在从低压合模工序后半部分到压缩及加压工序开始时的伺服马达 20的旋转转矩的逐渐增加，在压缩/加压工序开始之后，在规定的时刻该旋转转矩达到极限转矩TL1。之后，受到该旋转转矩(极限转矩TL1)的制约，十字头25无法维持设定速度，以比设定速度更低的速度前进。因此，如在图6的(a)的细的双点划线B所示那样，在伺服马达20的旋转转矩达到极限转矩TL1之后，由于十字头 25的前进速度减速，因此没能够在时间t3到达压缩/加压完成位置(设定前进位置)，或者，虽然未图示，到达压缩/加压完成位置(设定前进位置)还需要更多的时间。并且，如果极限转矩TL1的设定值过小，则十字头25的前进速度会过于下降，或者变得难以前进，从而难以实现压缩/加压工序的原本的目的、即难以通过压缩/加压力而将模具腔50内的熔融 树脂填充到末端。
因此，优选为以如下方式设定极限转矩TL1，使在达到极限转矩TL1之后可继续前进的十字头25的前进速度处于为了实现优良品成型而容许的从设定速度起的减速范围内，或者，将在达到极限转矩TL1之后可继续前进的十字头25的前进速度下在期望时间内所能够到达的位置、或者该期望时间再次设定为新的压缩/加压完成位置(设定前进位置)。
并且，也可以将从压缩/加压开始位置2(设定保持位置)到压缩/加压完成位置(设定前进位置)为止的部分分割为多个区间，设定各个区间中的十字头25的前进速度和极限转矩TL1。在该情况下，越靠近伺服马达20的旋转转矩上升的压缩/加压工序的后半部分的区间，将极限转矩TL1设定得越大，由此，能够抑制十字头25的前进速度从最初的设定速度被减速的情况。
另一方面，在压缩/加压工序中，与低压合模工序时相比需要更大的压缩/加压力，因此由于之前说明的注塑填充工序时(低压合模工序时)的过量填充、超过假设速度或假设压力的熔融 树脂的注塑填充(的持续进行)，会导致图6的(b)的曲线C(单点划线)所示的旋转转矩急剧地上升的情况。特别是在如下情况下，上述情况发生的可能性较高：该情况是，在进行低压合模工序时图6的(b)的曲线A所示的旋转转矩的急剧的上升通过极限转矩TL2而如A’所示那样被抑制了的情况。
显然，通过本发明的实施例1的极限转矩TL1的设定而能够避免这样的压缩/加压工序中的意外的驱动部的输出(旋转转矩)上升。并且，在压缩/加压工序期间，在伺服马达20产生的旋转转矩的增加(变动)ΔTL1对成型品质的影响较小的情况下，可以如低压合模工序中的极限转矩TL2这样，为了防止模具、肘式合模机构及该驱动部的破损而设定极限转矩TL1。
例如，如图6的(b)所示，在压缩/加压工序中(从时间t2到时间t3)，代替极限转矩TL1而设定比其更大的极限转矩TL1’。通过在伺服马达20中设定极限转矩 TL1’，从而在发生了该图的曲线C(单点划线)所示的伺服马达20的急剧的旋转转矩的上升的情况下，如图6的(b)的较细的双点划线C’所示，伺服马达20的旋转转矩不会上升到极限转矩TL1’以上。并且，正在前进的十字头25在由伺服马达20 的极限转矩TL1’所实现的对十字头25的前进力与作用于十字头25的前进阻力大致相同的状态时停止，之后，十字头25对应着模具腔内的熔融 树脂在模具开闭方向上的冷却固化收缩而前进、直至到达压缩/加压完成位置(设定前进位置)为止。如低压合模工序中的低合模保护工序那样，能够在不使十字头25后退的前提下防止模具、肘式合模机构及该驱动部的破损。
这样，在压缩/加压工序中，既可以为了抑制模具腔50内的熔融 树脂的树脂压力的变动并确保该熔融 树脂的大致均等的压缩/加压力的施加时间而设定极限转矩 TL1，也可以为了防止模具、肘式合模机构及该驱动部的破损而设定极限转矩TL1。
在此，在实施例1中，对在低压合模工序中、在伺服马达20中设置极限转矩TL2 来进行低压合模保护工序、低压合模恢复工序，由此防止模具、肘式合模机构及该驱动部的破损的方式进行了说明。另一方面，在注塑填充工序还未结束，模具腔内的溶融树脂的树脂压力逐渐增加的低压合模工序的后半部分进行这些低压合模保护工序、低压合模恢复工序的情况下，在这些低压合模保护工序(十字头25后退中)、或低压合模恢复工序中(十字头25前进中)存在向压缩/加压工序转移的情况。在该情况下，不使十字头25在压缩/加压开始位置2(设定保持位置)停止，而是进行如下速度和位置控制：利用基于极限转矩TL1(输出上限值)的十字头的前进力而直接到达压缩 /加压完成位置。
在压缩/加压工序之后，转移到使可动盘15(可动模具12b)在压缩/加压完成位置(设定前进位置)保持规定时间的压缩/加压保持工序。在实施例1中，如图6的 (a)所示，使十字头25在时间t3之前移动到压缩/加压完成位置，并进行如下位置保持控制：在从时间t3到时间t4的期间内，使十字头25的位置保持在压缩/加压完成位置。在该压缩/加压保持工序中，在压缩/加压工序中大致均等地被施加了压缩/ 加压力的状态下流动到模具腔50的末端部位并进行了一定程度的冷却固化的熔融 树脂、在这样的被大致均等地施加了适当的压缩/加压力的状态下成为最终冷却固化状态，由此，抑制了在冷却固化时在熔融 树脂中产生的内部变形，有利于抑制成型之后的因内部变形导致的树脂成型品的形状变形。图5的(c)是图6的(a)的从时间t3 到t4的状态，是如图3所示那样使可动模具12b闭模在固定模具12a上的状态。在图3中，系杆17全长为L+β2(beta2)，这表示在压缩/加压完成位置上，通过对可动模具12b施加的压缩/加压力使系杆17伸展了β2。在压缩/加压保持工序中，进行十字头25的位置保持控制，因此在压缩及加压保持工序开始时，对模具腔50内的溶融树脂施加的压缩/加压力对应着该熔融 树脂在模具开闭方向的冷却固化收缩而逐渐减压。
在注塑加压成型方法中，在该压缩/加压保持工序之后，使可动模具12b从固定模具12a开模，将被成型的树脂成型品取出。并且，也可以进一步进行图6的(a) 的时间t4以后的粗虚线所示的合模工序。为了转移到合模工序，驱动伺服马达20，使十字头25向闭模方向进一步前进，如图4所示，使肘杆22及中间连杆23成为锁定状态(弯曲角度＝180°)。此时，如图6的(b)的曲线的时间t4以后的粗虚线所示，虽然伺服马达20的旋转转矩为了锁定肘杆22及中间连杆23而上升，但一旦成为锁定状态，则使伺服马达20停止，无需保持其旋转转矩。在图2中，系杆17全长从L+β2进一步伸展到L+β(β>β2)，对模具12施加了与该系杆17的伸展量β对应的合模力。
实施例2
接下来，对注塑压缩成型方法中的合模控制方法进行说明。在使用具有肘式合模机构10的注塑成型机1这一点上与实施例1相同。因此，对与实施例1相同的结构要件采用相同的符号，仅对与实施例1的不同点进行说明。
如前面所说明那样，在注塑压缩成型方法中，从使可动模具12b与固定模具12a 合型(模具接触)的状态(图3)起，在使肘杆以产生较低的合模力的程度伸展着的非锁定状态下开始进行注塑填充工序。然后，进行位置保持控制(低压合模工序)，其中，克服因注塑填充到模具腔50内的熔融 树脂的熔融 树脂流动(注塑速度、注塑压力)而产生的开模力，在使肘杆弯曲的状态下，将十字头位置保持在压缩/加压开始位置1(设定保持位置)。然后，通过使系杆17伸展，使可动模具12b从固定模具 12a按照与系杆17的伸展量大致相同的量开模。在将该系杆17的伸展量设为α时，成为图2所示的状态。在该情况下，如果将图2的系杆17全长的L+(β1)代替为 L+α，则会容易理解。在注塑加压成型方法中，相对于在使可动模具12b从固定模具 12a按照规定量开模的非锁定状态下开始进行注塑填充工序的情况，在使可动模具 12b与固定模具12a合型(模具接触)的状态下(模具12未被开模的状态)开始进行注塑填充工序这一点上不同。
并且，在图5中，从图5的(c)的将可动模具12b与固定模具12a合型(模具接触)的状态起，在产生较低的合模力的状态下开始注塑填充工序，通过所产生的开模力，如图5的(b)、图5的(a)所示地使系杆17伸展，使可动模具12b从固定模具12a开模的开模量从α’增大到α，以与实施例1相反的方式参照图5则容易理解。
并且，图3所示的注塑填充工序开始之前的状态相当于图6的(a)的曲线的时间t1，当图2及图5的(a)所示的开模状态(开模量α)成为注塑填充工序中的最大开模状态时，相当于图6的(a)的曲线的时间t2。在此，在实施例2的注塑压缩成型方法中，如前面所说明那样，在该图6的(a)的曲线的时间t1到t2的期间内，通过系杆17的伸展，可动模具12b从固定模具12a被开模。在该期间内，在肘式合模机构10中，从可动模具12b和固定模具12a被合型(模具接触)的状态起，在使肘杆以产生较低的合模力的程度伸展的非锁定状态下进行将十字头25的位置保持在压缩/加压开始位置1(设定保持位置)的位置保持控制(低压合模工序)。图6的(a) 的曲线的从时间t1到t2期间的粗单点划线示出了该情况。
即，在注塑压缩成型方法中，在注塑填充工序中重复的低压合模工序与注塑加压成型方法中的低压合模工序相比，只有十字头25的位置保持控制中的“设定保持位置”不同，在伺服马达20中产生的旋转转矩示出了与图6的(b)的曲线的时间t1 到t2的期间相同的变化，所发生的旋转转矩一般情况下也比相同规模的注塑加压成型方法大。因此，在注塑压缩成型方法中，在低压合模工序中，存在发生该图的曲线 A(单点划线)所示的开模力急剧上升的可能性，因此为了防止(保护)肘式合模机构、注塑装置、模具的破损，并避免成型循环中途的成型工序的停止，优选在低压合模工序中的伺服马达20设置旋转转矩的上限值(极限转矩TL2/输出上限值2)。
并且，十字头25后退至、可动盘15(可动模具12b)作用于十字头25的开模力与由伺服马达20中的极限转矩TL2实现的对十字头25的位置保持力大致相同的(保持平衡)位置，从而可动盘15(可动模具12b)向开模方向移动(低合模保护工序)。通过该低合模保护工序，在不依赖注塑装置的控制的情况下，防止(保护)肘式合模机构、注塑装置、模具的破损，并且能够在不使伺服马达20跳闸的情况下持续进行成型循环，这一点与在实施例1中所说明的相同。
在实施例2的注塑压缩成型方法中，在自开始注塑填充工序起的经过时间、注塑装置的螺旋桨的前进位置，或者如专利文献2那样，注塑填充工序中的可动盘15(可动模具12b)的开模量(系杆17的伸展量)等中的任一个或者多个设定项目达到设定值的时刻，转移到使十字头25以设定速度前进到压缩/加压完成位置(设定前进位置)，并使可动模具12b向固定模具12a侧移动的压缩/加压工序。
此外，在注塑压缩成型方法中也有如下方式：在通过注塑填充时的系杆17的伸展使可动模具12b从固定模具12a以微小程度开模之后，不像压缩/加压工序那样使十字头25前进，而是在维持着十字头25的位置保持控制的状态下，利用由伸展的系杆17的弹性力实现的闭模力与因闭模而产生的可动模具12b的前进阻力的平衡对模具腔50内的熔融 树脂施加压缩/加压力。该方式中的模具腔50内的熔融 树脂的压缩/ 加压力的施加也与压缩/加压工序中的压缩/加压力的施加基本相同。因此，通过后述的极限转矩TL1、极限转矩TL1’的设定，实现与实施例2相同的效果，但为了简化说明，省略对该方式的说明。
在实施例2的注塑压缩成型方法的压缩/加压工序中，与注塑加压成型方法的压缩/加压工序同样地、进行使十字头25以设定速度从压缩开始位置1(设定保持位置) 前进到压缩/加压完成位置(设定前进位置)的速度及位置控制，因此在伺服马达20 中，针对经由可动盘15(可动模具12b)而作用于十字头25的前进阻力，为了维持十字头25的设定前进速度而产生所需的旋转转矩(输出)，并且随着压缩/加压工序的进行，该所需的旋转转矩(输出)逐渐增加。
为了抑制这样的压缩/加压工序中的驱动部(伺服马达20)的输出(旋转转矩) 的增加(变动)，在实施例2中，也在压缩/加压工序中的伺服马达20(驱动部)中设置了旋转转矩的上限值(极限转矩TL1/输出上限值1)。通过极限转矩TL1，会进一步抑制模具腔内的熔融 树脂的树脂压力偏差的发生，并能够更加可靠地获得使在熔融 树脂的冷却固化时产生的内部形变减少这一原本效果，关于这一点在实施例1的注塑加压成型方法中进行了说明，因此在此省略说明。
并且，关于在到达极限转矩TL1之后可继续前进的十字头25的前进速度发生减速这一点也与实施例1相同，优选进行适当的极限转矩TL1的设定、压缩/加压完成位置(设定前进位置)的重新设定、从压缩/加压开始位置2(设定保持位置)到压缩及加压完成位置(设定前进位置)为止的区间分割和按照每个区间的极限转矩TL1 的设定。
另一方面，在实施例2的注塑压缩成型方法的压缩/加压工序中也与实施例1同样，随着模具腔50内的熔融 树脂的温度下降、所需的压缩/加压力会增加，因此存在伺服马达20的旋转转矩急剧地上升的可能性。这样的伺服马达20的旋转转矩的上升也可通过极限转矩TL1的设定来避免，但如在实施例1的注塑加压成型方法的压缩/ 加压工序中所说明的那样，可设置极限转矩TL1’，以达到防止(保护)肘式合模机构、注塑装置、模具的破损、和在不使伺服马达20跳闸的前提下使成型循环继续的目的。
在注塑压缩成型方法中，在该压缩/加压保持工序之后，使可动模具12b从固定模具12a开模，并取出成型的树脂成型品。并且，也可以还进行图6的(a)的时间 t4以后的粗虚线所示的合模工序。
以上，对本发明的最佳的实施方式进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述的实施方式中记载的范围。在上述各个实施方式中，可进行各种变更或者改良。
例如，在实施例1及实施例2中，对于肘式合模机构的驱动部，采用了由伺服马达和旋转及直线运动变换机构即滚珠丝杠机构的组合，但也可以采用通过供给规定的压力的动作油而以规定的驱动力来进行驱动的液压致动器(液压汽缸)。具体地，可以在使十字头向闭模方向移动时，通过在该液压致动器中共用液压油的液压回路或者从该致动器排出液压油的液压回路配置可任意调整释放压力的减压阀等压力控制阀，从而在该液压致动器的驱动时设置驱动上限值(最大容许压力)，由此来实施本发明。
符号说明
1注塑成型机
5注塑装置
10肘式合模机构
12a固定模具
12b可动模具
14固定盘
15可动盘
17系杆
20伺服马达
21a滚珠丝杠轴(滚珠丝杠机构)
21b螺母体(滚珠丝杠机构)
22肘杆
23中间连杆
24十字头连杆
25十字头
50模具腔

Claims (7)

1.一种具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
在肘式合模机构中，通过驱动部使十字头在模具开闭方向上后退/前进，使肘杆弯曲/伸展，由此使安装于可动盘的可动模具相对于安装于固定盘的固定模具进行模具开闭和合模，
所述合模控制方法具备：
低压合模工序，在注塑填充开始时，在使所述肘式合模机构的所述肘杆弯曲的状态下，进行使所述十字头的位置保持在设定保持位置的位置保持控制；以及
压缩/加压工序，在所述肘式合模机构的所述驱动部中设置了输出上限值1的状态下，进行使所述十字头从所述设定保持位置朝向设定前进位置前进的速度及位置控制，
在所述压缩/加压工序的至少一部分中，在所述肘式合模机构的所述驱动部所产生的输出维持着所述输出上限值1的状态下，持续所述十字头的前进。
2.根据权利要求1所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
所述压缩/加压工序的所述至少一部分是从所述设定保持位置到所述设定前进位置之间的任意的位置区域或者所述压缩/加压工序中的任意的时间区域。
3.根据权利要求1或2所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
所述低压合模工序是在模具分割面未被打开的状态下开始的。
4.根据权利要求1或2所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
所述低压合模工序是在模具分割面被打开了的状态下开始的。
5.根据权利要求1或2所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
在所述压缩/加压工序中，将从所述设定保持位置到所述设定前进位置为止的部分分割为多个区间，设定所述各个区间中的所述十字头的前进速度和所述输出上限值1。
6.根据权利要求1或2所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其包括：
低压合模保护工序，在所述低压合模工序的至少一部分中，在所述肘式合模机构的所述驱动部中设置输出上限值2，在所述可动盘作用于所述十字头的开模力超过基于所述驱动部中的所述输出上限值2的对所述十字头的位置保持力的情况下，所述十字头后退到所述开模力与所述位置保持力大致相等的位置，所述可动盘向开模方向移动；以及
低压合模恢复工序，在所述开模力变得小于所述位置保持力的情况下，使在所述低压合模保护工序中后退的所述十字头向所述设定保持位置前进，使所述可动盘向闭模方向移动。
7.根据权利要求6所述的具有肘式合模机构的注塑成型机的合模控制方法，其中，
将所述低压合模工序的所述至少一部分分割为多个区间，并设定所述各区间中的所述输出上限值2。
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