CN110315708B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于防止在压缩成型中因顶出杆等热变形致使成型品的厚度精度及表面精度下降。实施方式的一方式的注射成型机具有：顶出杆；及控制部，控制所述顶出杆的进退，通过所述顶出杆使可动部件从压缩待机位置前进至压缩成型位置，由此压缩填充于型腔空间的成型材料，该注射成型机的特征在于，所述控制部在利用所述顶出杆使所述可动部件前进时，所述可动部件根据与所述定模接触的位置来确定所述压缩成型位置。

Description

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2018年3月30日申请的日本专利申请第2018-067179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。

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

已知有一种在透镜等的注射成型中使用具有顶出杆和可动部件的顶出装置，利用顶出杆将可动部件从压缩待机位置推进至压缩成型位置，由此压缩填充于型腔空间的成型材料的压缩成型技术(例如参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2016-83776号公报

然而，专利文献1的技术中，若因成型时产生的热致使顶出杆等变形，则有时因无法将可动部件的位置控制在所希望的精度而使得成型品的厚度精度及表面精度下降。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种防止压缩成型中因顶出杆等的热变形致使成型品的厚度精度及表面精度下降。

实施方式的一方式的注射成型机具有：顶出杆；及控制部，控制所述顶出杆的进退，通过所述顶出杆使可动部件从压缩待机位置前进至压缩成型位置，由此压缩填充于型腔空间的成型材料，该注射成型机的特征在于，所述控制部在利用所述顶出杆使所述可动部件前进时，根据所述可动部件与定模接触的位置来决定所述压缩成型位置。

发明效果

根据实施方式的一方式，能够防止压缩成型中因顶出杆等的热变形致使成型品的厚度精度及表面精度下降。

附图说明

图1为表示一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2为表示一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。

图3为表示一实施方式的顶出装置的待机时的状态的图。

图4为表示一实施方式的顶出杆和可动部件的剖视图。

图5为用功能块表示一实施方式的控制装置的构成要件的图。

图6为表示一实施方式的销接触定模时的顶出杆和可动部件的剖视图。

图7为表示一实施方式的后退至压缩待机位置时的顶出杆和可动部件的剖视图。

图8为表示一实施方式的向型腔空间填充成型材料时的顶出杆和可动部件的剖视图。

图9为表示一实施方式的压缩型腔空间的成型材料时的顶出杆和可动部件的剖视图。

图10为表示一实施方式的螺杆的位置、顶出杆的位置、转矩及压力的时间变化的图。

图11为表示一实施方式的压缩成型处理的流程图。

图中：2-成型材料，10-模具装置，11-定模，12-动模，14-型腔空间，15-可动部件，21-顶出板，22-压缩中心销，23-顶出销，24-抵接销，210-顶出马达，211-顶出马达编码器，230-顶出杆，231-测力传感器，351-注射马达编码器，700-控制装置，710-顶出杆位置控制部，711-顶出杆位置检测部，712-顶出杆压力控制部，713-测力传感器初始化部，714顶出杆压力检测部，715-转矩控制部，716-转矩检测值初始化部，717-转矩检测部，718-螺杆位置控制部，719-螺杆位置检测部。

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，各附图中对相同或对应的结构标注相同或对应的符号以省略说明。

(注射成型机)

图1为表示一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2为表示一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。如图1～图2所示，注射成型机具有合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400及控制装置700。以下，对注射成型机的各构成要件进行说明。

(合模装置)

合模装置100的说明中，以闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中右方向)为前方，以开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中左方向)为后方来进行说明。

合模装置100进行模具装置10的闭模、合模及开模。合模装置100例如为卧式，模开闭方向为水平方向。合模装置100具有固定压板110、可动压板120、肘节座130、连接杆140、肘节机构150、合模马达160、运动转换机构170及模厚调整机构180。

固定压板110固定于框架Fr。在固定压板110的与可动压板120相对置的面安装有定模11。

可动压板120相对于框架Fr沿模开闭方向移动自如。框架Fr上铺设有引导可动压板120的引导件101。在可动压板120的与固定压板110相对置的面安装有动模12。

使可动压板120相对于固定压板110进退，从而进行闭模、合模及开模。由定模11和动模12构成模具装置10。

肘节座130与固定压板110隔着间隔连结，且沿模开闭方向移动自如地载置于框架Fr上。另外，肘节座130也可以沿铺设于框架Fr上的引导件移动自如。肘节座130的引导件可以与可动压板120的引导件101通用。

另外，本实施方式中，固定压板110固定于框架Fr，肘节座130相对于框架Fr沿模开闭方向移动自如，但也可以是肘节座130固定于框架Fr，固定压板110相对于框架Fr沿模开闭方向移动自如。

连接杆140在模开闭方向上隔着间隔L连结固定压板110与肘节座130。连接杆140可以使用多条(例如4条)。各连接杆140与模开闭方向平行，且根据合模力而伸展。可以在至少1条连接杆140设置检测连接杆140的应变的连接杆应变检测器141。连接杆应变检测器141将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。连接杆应变检测器141的检测结果在合模力的检测等中使用。

另外，本实施方式中，作为检测合模力的合模力检测器，使用连接杆应变检测器141，但本发明并不限定于此。合模力检测器不限于应变仪式，也可以是压电式、电容式、液压式、电磁式等，其安装位置也不限定于连接杆140。

肘节机构150配设于可动压板120与肘节座130之间，且使可动压板120相对于肘节座130沿模开闭方向移动。肘节机构150由十字头151、一对连杆组等构成。各连杆组具有通过销等连结成屈伸自如的第1连杆152及第2连杆153。第1连杆152通过销等安装成相对于可动压板120摆动自如，第2连杆153通过销等安装成相对于肘节座130摆动自如。第2连杆153经由第3连杆154安装于十字头151。若使十字头151相对于肘节座130进退，则第1连杆152及第2连杆153屈伸，可动压板120相对于肘节座130进退。

另外，肘节机构150的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如图1及图2中，各连杆组的节点的数量为5个，但也可以是4个，且可以是第3连杆154的一端部结合于第1连杆152与第2连杆153的节点。

合模马达160安装于肘节座130，使肘节机构150工作。合模马达160使十字头151相对于肘节座130进退，由此使第1连杆152及第2连杆153屈伸，并使可动压板120相对于肘节座130进退。合模马达160直接连结于运动转换机构170，但也可以经由带和带轮等连结于运动转换机构170。

运动转换机构170将合模马达160的旋转运动转换成十字头151的直线运动。运动转换机构170包括丝杠轴171及螺合于丝杠轴171的丝杠螺母172。可以在丝杠轴171与丝杠螺母172之间夹设有滚珠或滚柱。

合模装置100在控制装置700的控制下进行闭模工序、合模工序、开模工序等。

闭模工序中，驱动合模马达160使十字头151以设定速度前进至闭模结束位置，由此使可动压板120前进以使动模12与定模11接触。十字头151的位置和速度例如使用合模马达编码器161等检测。合模马达编码器161检测合模马达160的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。

合模工序中，进一步驱动合模马达160使十字头151从闭模结束位置进一步前进至合模位置，由此产生合模力。合模时动模12与定模11之间形成型腔空间14，注射装置300向型腔空间14填充液态的成型材料。通过所填充成型材料的固化而获得成型品。型腔空间14的数量可以是多个，该情况下，可同时获得多个成型品。

开模工序中，驱动合模马达160使十字头151以设定速度后退至开模结束位置，由此使可动压板120后退以使动模12从定模11分离。之后，顶出装置200从动模12顶出成型品。

闭模工序及合模工序中的设定条件作为一系列设定条件而一并设定。例如，闭模工序及合模工序中的十字头151的速度和位置(包括速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)作为一系列设定条件而一并设定。另外，也可以代替十字头151的速度和位置等而设定可动压板120的速度和位置等。并且，也可以代替十字头的位置(例如合模位置)和可动压板的位置而设定合模力。

肘节机构150放大合模马达160的驱动力而传递至可动压板120。其放大倍率也被称为肘节倍率。肘节倍率根据第1连杆152与第2连杆153所成的角θ(以下，也称为“连杆角度θ”)而变化。连杆角度θ根据十字头151的位置求出。连杆角度θ为180°时，肘节倍率最大。

因模具装置10的更换和模具装置10的温度变化等致使模具装置10的厚度发生变化时，进行模厚调整以在合模时获得规定的合模力。模厚调整中，例如调整固定压板110与肘节座130之间的间隔L，以使得在动模12与定模11接触的模接触的时间点、肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度。

合模装置100具有通过调整固定压板110与肘节座130之间的间隔L来进行模厚调整的模厚调整机构180。模厚调整机构180具有：丝杠轴181，形成于连接杆140的后端部；丝杠螺母182，旋转自如地保持于肘节座130上；及模厚调整马达183，使螺合于丝杠轴181的丝杠螺母182旋转。

丝杠轴181及丝杠螺母182设置于每个连接杆140。模厚调整马达183的旋转可以经由旋转传递部185传递至多个丝杠螺母182。能够使多个丝杠螺母182同步旋转。另外，也能够通过变更旋转传递部185的传递路径来使多个丝杠螺母182各自旋转。

旋转传递部185例如由齿轮等构成。该情况下，在各丝杠螺母182的外周形成有从动齿轮，在模厚调整马达183的输出轴安装有驱动齿轮，且与多个从动齿轮及驱动齿轮啮合的中间齿轮旋转自如地保持于肘节座130的中央部处。另外，旋转传递部185也可以代替齿轮而由带和带轮等构成。

模厚调整机构180的动作受到控制装置700的控制。控制装置700驱动模厚调整马达183以使丝杠螺母182旋转，由此调整将丝杠螺母182保持为旋转自如的肘节座130相对于固定压板110的位置，从而调整固定压板110与肘节座130之间的间隔L。

间隔L使用模厚调整马达编码器184来检测。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量和旋转方向，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。模厚调整马达编码器184的检测结果在监视和控制肘节座130的位置和间隔L时使用。

模厚调整机构180通过使相互螺合的丝杠轴181与丝杠螺母182中一个旋转来调整间隔L。可以使用多个模厚调整机构180，也可以使用多个模厚调整马达183。

另外，本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式，但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。

另外，本实施方式的合模装置100作为驱动源具有合模马达160，但也可以代替合模马达160而具有液压缸。并且，合模装置100具有线性马达作为开闭模用且具有电磁体作为合模用也可以。

(顶出装置)

顶出装置200的说明中，与合模装置100的说明相同地，以闭模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中右方向)为前方，以开模时的可动压板120的移动方向(图1及图2中左方向)为后方来进行说明。

顶出装置200从模具装置10顶出成型品。顶出装置200具有顶出马达210、运动转换机构220及顶出杆230等。

顶出马达210安装于可动压板120。顶出马达210直接连结于运动转换机构220，但也可以经由带和带轮等连结于运动转换机构220。

运动转换机构220将顶出马达210的旋转运动转换成顶出杆230的直线运动。运动转换机构220包括丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间夹设有滚珠或滚柱。

顶出杆230在可动压板120的贯穿孔中进退自如。顶出杆230的前端部与进退自如地配设于动模12的内部的可动部件15接触。顶出杆230的前端部可以与可动部件15连结，也可以不与其连结。

顶出装置200在控制装置700的控制下进行顶出工序。

顶出工序中，驱动顶出马达210使顶出杆230以设定速度从待机位置前进至顶出位置，由此使可动部件15前进以顶出成型品。之后，驱动顶出马达210使顶出杆230以设定速度后退，并使可动部件15后退至原来的待机位置。

并且，顶出装置200在控制装置700的控制下进行压缩成型工序。

压缩成型工序中，驱动顶出马达210使顶出杆230以设定速度从压缩待机位置前进至压缩成型位置，由此使可动部件15前进以压缩填充于型腔空间14的成型材料。

顶出杆230的位置和速度例如使用顶出马达编码器211检测。顶出马达编码器211检测顶出马达210的旋转并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。并且，在顶出杆230设置有测力传感器231。测力传感器231检测施加于顶出杆230的压力，并将表示检测结果的信号发送至控制装置700。

关于使用顶出杆230、测力传感器231及可动部件15等的压缩工序，具体另行叙述。

(注射装置)

注射装置300的说明中，与合模装置100的说明和顶出装置200的说明不同，以填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中左方向)为前方，以计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中右方向)为后方来进行说明。

注射装置300设置于相对于框架Fr进退自如的滑动底座301，且相对于模具装置10进退自如。注射装置300与模具装置10接触，并向模具装置10内的型腔空间14填充成型材料。注射装置300例如具有缸体310、喷嘴320、螺杆330、计量马达340、注射马达350、压力检测器360等。

缸体310加热从供给口311供给至内部的成型材料。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310的后部的外周设置有水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方，缸体310的外周设置有带式加热器等加热器313和温度检测器314。

缸体310沿缸体310的轴向(图1及图2中左右方向)划分为多个区域。在各区域设置有加热器313和温度检测器314。控制装置700控制加热器313，以使每个区域的温度检测器314的检测温度成为设定温度。

喷嘴320设置于缸体310的前端部，且被推向模具装置10。在喷嘴320的外周设置有加热器313和温度检测器314。控制装置700控制加热器313以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。

螺杆330配设成在缸体310内旋转自如且进退自如。若使螺杆330旋转，则成型材料沿螺杆330的螺旋状的槽被送往前方。成型材料一边被送往前方，一边通过来自缸体310的热而逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部，螺杆330后退。之后，若使螺杆330前进，则蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320射出而填充于模具装置10内。

止回环331进退自如地安装于螺杆330的前部以作为止回阀，该止回阀在将螺杆330推向前方时防止成型材料从螺杆330的前方向后方进行倒流。

在使螺杆330前进时，止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被推向后方，相对于螺杆330相对地后退至堵住成型材料的流路的封闭位置(参考图2)。由此，防止蓄积于螺杆330前方的成型材料向后方倒流。

另一方面，在使螺杆330旋转时，止回环331因沿螺杆330的螺旋状的槽被送往前方的成型材料的压力而被推向前方，相对于螺杆330相对地前进至开放成型材料的流路的开放位置(参考图1)。由此，成型材料被送往螺杆330的前方。

止回环331可以是与螺杆330一起旋转的共转类型和不与螺杆330一起旋转的非共转类型中的任一种。

另外，注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在开放位置与封闭位置之间进退的驱动源。

计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340，例如可以是液压泵等。

注射马达350使螺杆330进退。注射马达350与螺杆330之间设置有将注射马达350的旋转运动转换成螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及螺合于丝杠轴的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间设置滚珠或滚柱等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350，例如也可以是液压缸等。

压力检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间传递的力。检测出的力通过控制装置700被换算成压力。压力检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的力的传递路径，并检测作用于压力检测器360的力。

压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。压力检测器360的检测结果在控制和监视螺杆330从成型材料受到的压力、对于螺杆330的背压、从螺杆330作用于成型材料的压力等时使用。

注射装置300在控制装置700的控制下进行填充工序、保压工序及计量工序等。

填充工序中，驱动注射马达350使螺杆330以设定速度前进，并将蓄积于螺杆330的前方的液态的成型材料填充于模具装置10内的型腔空间14。螺杆330的位置和速度例如使用注射马达编码器351检测。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330的位置到达设定位置，则进行从填充工序向保压工序的切换(所谓，V/P切换)。将进行V/P切换的位置也称为V/P切换位置。螺杆330的设定速度可以根据螺杆330的位置和时间等而变更。

另外，填充工序中也可以在螺杆330的位置到达设定位置之后，使螺杆330在该设定位置暂时停止，之后进行V/P切换。也可以在即将进行V/P切换之前，代替螺杆330的停止而使螺杆330微速前进或微速后退。

保压工序中，驱动注射马达350将螺杆330推向前方，并将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下，也称为“保持压力”。)保持为设定压，将残留于缸体310内的成型材料推向模具装置10。能够补充因模具装置10内的冷却收缩引起的不足量的成型材料。保持压力例如使用压力检测器360检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。保持压力的设定值可以根据自保压工序的开始之后经过的时间等而变更。

保压工序中，模具装置10内的型腔空间14的成型材料逐渐冷却，保压工序结束时型腔空间14的入口被固化的成型材料封闭。该状态被称为浇口密封，可防止成型材料从型腔空间14倒流。保压工序之后，开始冷却工序。冷却工序中，进行型腔空间14内的成型材料的固化。为了缩短成型循环时间，可以在冷却工序期间进行计量工序。

计量工序中，驱动计量马达340使螺杆330以设定转速旋转，以沿螺杆330的螺旋状的槽将成型材料送至前方。随之，成型材料逐渐熔融。随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部，螺杆330后退。螺杆330的转速例如使用计量马达编码器341检测。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。

计量工序中，为了限制螺杆330急速后退，可以驱动注射马达350而对螺杆330施加设定背压。针对螺杆330的背压例如使用压力检测器360检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330后退至计量结束位置而在螺杆330的前方蓄积有规定量的成型材料，则计量工序结束。

另外，本实施方式的注射装置300为同轴往复螺杆方式，但也可以是预塑化方式等。预塑化方式的注射装置将塑化缸内所熔融的成型材料供给至注射缸，并从注射缸向模具装置内注射成型材料。螺杆旋转自如或旋转自如且进退自如地配设于塑化缸内，柱塞进退自如地配设于注射缸内。

并且，本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式，但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式注射装置300进行组合的合模装置既可以是立式也可以是卧式。同样地，与卧式注射装置300进行组合的合模装置既可以是卧式也可以是立式。

(移动装置)

移动装置400的说明中，与注射装置300的说明相同地，以填充时的螺杆330的移动方向(图1及图2中左方向)为前方，以计量时的螺杆330的移动方向(图1及图2中右方向)为后方来进行说明。

移动装置400使注射装置300相对于模具装置10进退。并且，移动装置400将喷嘴320推向模具装置10，并产生喷嘴接触压力。移动装置400包括液压泵410、作为驱动源的马达420、作为液压致动器的液压缸430等。

液压泵410具有第1端口411及第2端口412。液压泵410为能够双向旋转的泵，通过切换马达420的旋转方向，从第1端口411与第2端口412中的任一个端口吸入工作液(例如油)并从另一个端口吐出而产生液压。另外，液压泵410也能够从油罐抽吸工作液并从第1端口411与第2端口412中的任一个端口吐出工作液。

马达420使液压泵410工作。马达420以与来自控制装置700的控制信号相应的旋转方向及旋转转矩驱动液压泵410。马达420可以是电动马达，也可以是电动伺服马达。

液压缸430具有缸体主体431、活塞432及活塞杆433。缸体主体431固定于注射装置300。活塞432将缸体主体431的内部划分为作为第1室的前室435与作为第2室的后室436。活塞杆433固定于固定压板110。

液压缸430的前室435经由第1流路401与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401供给至前室435，由此注射装置300被推向前方。注射装置300前进，喷嘴320被推向定模11。前室435发挥通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室的功能。

另一方面，液压缸430的后室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给至液压缸430的后室436，由此注射装置300被推向后方。注射装置300后退，喷嘴320从定模11分离。

另外，本实施方式中移动装置400包含液压缸430，但本发明并不限定于此。例如也可以代替液压缸430而使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转变成注射装置300的直线运动的运动转换机构。

(控制装置)

控制装置700如图1～图2所示具有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口704。控制装置700使CPU701执行存储于存储介质702的程序，由此进行各种控制。并且，控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号，通过输出接口704向外部发送信号。

控制装置700反复进行闭模工序或合模工序、开模工序等，由此反复制造出成型品。并且，控制装置700在合模工序期间进行计量工序或填充工序、保压工序等。将用于获得成型品的一系列动作例如从计量工序开始至下一个计量工序开始为止的动作也称为“注料”或“成型循环”。并且，将1次注料所需的时间也称为“成型循环时间”。

控制装置700与操作装置750和显示装置760连接。操作装置750接受用户的输入操作，并将与输入操作相应的信号输出至控制装置700。显示装置760在控制装置700的控制下显示与操作装置750中的输入操作相应的操作画面。

操作画面用于进行注射成型机的设定等。操作画面准备有多个，可切换显示或重叠显示。用户一边浏览在显示装置760显示的操作画面，一边操作操作装置750，由此进行注射成型机的设定(包括设定值的输入)等。

操作装置750及显示装置760例如由触控面板构成，可以一体化。另外，本实施方式的操作装置750及显示装置760进行了一体化，但也可以独立设置。并且，操作装置750可以设置有多个。

(顶出装置的详细情况)

图3为表示一实施方式的顶出装置的待机时的状态的图。

顶出装置200安装于可动压板120。可动压板120具有安装动模12的可动压板主体部121及安装第1连杆152的摆动轴的可动压板连杆安装部125。可动压板主体部121和可动压板连杆安装部125可以通过铸造等形成为一体。

可动压板主体部121形成为板状部。可以在可动压板主体部121的4个角落沿连接杆140形成切口。也可以代替切口而形成插穿连接杆140的贯穿孔。可动压板主体部121在中央部具有供顶出杆230插穿的贯穿孔122。

可动压板连杆安装部125在可动压板主体部121中与肘节座130相对置的面(后表面)例如上下设有一对。在各可动压板连杆安装部125的顶端部形成贯穿孔，摆动轴插穿于该贯穿孔，由此第1连杆152经由摆动轴摆动自如地安装于可动压板连杆安装部125。

另外，可动压板连杆安装部125还可以具有从可动压板主体部121的后表面向后方突出的筒状部。筒状部从模开闭方向观察时形成为方框状，在内部形成容纳顶出装置200的至少一部分的空间。

如图3所示，顶出装置200例如具有顶出马达210、运动转换机构220、顶出杆230、十字头240及接头250等。

顶出马达210固定于可动压板120。顶出马达210的旋转运动经由带和带轮传递至运动转换机构220，但也可以直接传递至运动转换机构220。

运动转换机构220将顶出马达210的旋转运动转换成十字头240的直线运动。十字头240的直线运动经由接头250传递至顶出杆230。

运动转换机构220具有丝杠轴221及螺合于丝杠轴221的丝杠螺母222。可以在丝杠轴221与丝杠螺母222之间夹设有滚珠或滚柱。丝杠轴221贯穿在可动压板主体部121的后方与可动压板主体部121隔着规定的间隔而设置的安装板223，且在前端部固定于十字头240。另一方面，丝杠螺母222通过安装板223保持为旋转自如且无法进退。

若驱动顶出马达210使丝杠螺母222旋转，则丝杠轴221及十字头240进退。另外，丝杠轴221和丝杠螺母222的配置并无特别限定。例如，可以是丝杠轴221被安装板223保持为旋转自如且无法进退，丝杠螺母222固定于十字头240。该情况下，若驱动顶出马达210使丝杠轴221旋转，则丝杠螺母222和十字头240进退。

十字头240沿架设于安装板223与可动压板主体部121之间的导杆241进退自如。导杆241为了防止十字头240的旋转而可以设置有多条。另外，导杆241可以悬臂支承于安装板223与可动压板主体部121中的任一个上。

顶出杆230在沿前后方向贯穿可动压板120(更详细而言为可动压板主体部121)的贯穿孔122中进退自如，可随着十字头240的进退而进退。顶出杆230的条数在图3～图6中为1条，但也可以是多条。

顶出杆230的前端部与在动模12的内部配设成进退自如的可动部件15接触。顶出杆230的前端部没有与可动部件15连结，但也可以与可动部件15连结。另外，顶出杆230的前端部与可动部件15连结时，可以没有弹簧16。

若驱动顶出马达210使顶出杆230前进，则可动部件15前进而进行成型材料2的压缩。之后，若驱动顶出马达210使顶出杆230后退，则通过弹簧16的弹性复原力使得可动部件15一边紧贴着顶出杆230一边后退而进行成型品的脱压。经过脱压的成型品通过顶出杆230的前进而从动模12被顶出。

模具装置10包括安装于固定压板110的定模11及安装于可动压板120的动模12。如图3所示，合模时在定模11与动模12之间形成型腔空间14。图3为模具装置10闭模的状态。定模11与动模12的边界为所谓分型线。

成型材料2经过形成于定模11的直浇道17、在直浇道17的终端部分支的流道18及设置于流道18的终端部的浇口19到达型腔空间14。

图4为表示一实施方式的可动部件和顶出杆的剖视图。

如上所述，可动部件15进退自如地配设于动模12的内部。在动模12的内部设置有导轴25，导轴25经由可动部件15所具备的滚珠套26而与可动部件15连接。通过导轴25与滚珠套26的组合，可动部件15沿导轴25的轴向进退自如。导轴25与滚珠套26的组合数为4组，但也可以是其他组合数。

在动模12与可动部件15之间配设有弹簧16。如上所述，通过弹簧16的弹性复原力，可动部件15一边紧贴着顶出杆230一边后退。

顶出杆230的前端部通过设置于动模12的孔而与可动部件15所具有的顶出板21的紧贴面21a接触。在顶出杆230设置有测力传感器231。测力传感器231检测施加于顶出杆230的压力，并将表示检测结果的信号发送至控制装置700。

可动部件15具有与前后方向垂直的板状的顶出板21、从顶出板21朝前方延伸的棒状的压缩中心销22、从顶出板21朝前方延伸的棒状的顶出销23及从顶出板21朝前方延伸的棒状的抵接销24。

顶出板21通过比顶出板21更靠后方配置的顶出杆230被推向前方。并且，顶出板21通过比顶出板21更靠前方配置的弹簧16被推到后方。

压缩中心销22从顶出板21朝前方延伸并贯穿动模12。压缩中心销22的前端面成为型腔空间14的壁面的一部分。压缩中心销22与顶出板21一起进退，并进行成型材料2的压缩、经过压缩成型的成型品的脱压、经过脱压的成型品的顶出。

顶出销23从顶出板21朝前方延伸并贯穿动模12。如图4所示，流道18流动的成型材料2粘附在顶出销23的前端部而固化。顶出销23用于顶出在流道18固化的成型材料2。

抵接销24从顶出板21朝前方延伸并贯穿动模12。一实施方式的顶出装置200中，在进行压缩成型时，利用顶出杆230使顶出板21前进时，根据抵接销24的前端部与定模11接触的位置来确定压缩成型位置。

顶出装置200用于进行填充于模具装置10的型腔空间14的成型材料的压缩及从模具装置10顶出通过该压缩成型的成型品(以下，也称为“经过压缩成型的成型品”。)这两个动作。成型材料的压缩在成型材料完全固化之前进行。以下，对使用一实施方式的控制装置700和顶出装置200的压缩成型的动作进行说明。

图5为用功能块表示一实施方式的控制装置700的构成要件的图。另外，图5中图示的各功能块是概念性的，并不一定需要物理上如图示那样构成。能够将各功能块全部或一部分以任意的单位功能性或物理性地分散/整合来构成。各功能块中进行的各处理功能全部或任意一部分可通过由CPU执行的程序而实现或可作为基于布线逻辑的硬件来实现。

如图5所示，控制装置700具有顶出杆位置控制部710、顶出杆位置检测部711、顶出杆压力控制部712、测力传感器初始化部713及顶出杆压力检测部714。并且，控制装置700具有转矩控制部715、转矩检测值初始化部716、转矩检测部717、螺杆位置控制部718及螺杆位置检测部719。

顶出杆位置控制部710与顶出马达210电连接。通过驱动顶出马达210来使顶出杆230进退，以控制顶出杆230的位置。

顶出杆位置检测部711与设置于顶出马达210的顶出马达编码器211电连接。顶出杆位置检测部711接收基于顶出马达编码器211的检测信号并检测顶出杆230的位置。检测结果输出至顶出杆位置控制部710。

另外，也可以不使用顶出马达编码器211，而由顶出杆位置控制部710根据供给至顶出马达210的驱动脉冲数来检测顶出杆230的位置。

顶出杆压力控制部712与顶出马达210电连接。通过驱动顶出马达210来使顶出杆230进退，以控制可动部件15施加于型腔空间14内的成型材料的压力。

测力传感器初始化部713向测力传感器231发送初始化信号，并将测力传感器231的检测值进行初始化。

顶出杆压力检测部714与设置于顶出杆230的测力传感器231电连接。顶出杆压力检测部714接收基于测力传感器231的检测信号来检测施加于顶出杆230的压力。检测结果输出至顶出杆压力控制部712。

转矩控制部715与顶出马达210电连接。通过驱动顶出马达210来控制顶出杆230的转矩。

转矩检测值初始化部716将转矩检测部717的检测值进行初始化。

转矩检测部717与顶出马达210电连接。接收表示驱动顶出马达210的马达电流值的信号来检测顶出杆230的转矩。检测结果输出至转矩控制部715。另外，以下将“表示驱动顶出马达210的马达电流值的信号”简称为“马达电流值”。

螺杆位置控制部718与注射马达350电连接，通过驱动注射马达350来控制螺杆330的位置。

螺杆位置检测部719与设置于注射马达350的注射马达编码器351电连接。螺杆位置检测部719接收基于注射马达编码器351的检测信号来检测螺杆330的位置。检测结果输出至螺杆位置控制部718。

另外，测力传感器231及转矩检测部717分别为“检测单元”的一例。并且，测力传感器初始化部713及转矩检测值初始化部716分别为“初始化单元”的一例。

控制装置700在进行压缩成型之前，先求出压缩成型位置。控制装置700通过顶出杆位置控制部710使顶出杆230和可动部件15前进，并检测抵接销24接触定模11的位置。控制装置700以该位置为基准求出压缩成型位置。

图6为表示一实施方式的抵接销24接触定模11时的顶出杆230和可动部件15的剖视图。另外，图6为进行成型材料2的填充工序之前的状态，型腔空间14内不填充成型材料。

顶出杆位置控制部710驱动顶出马达210使顶出杆230前进，并使可动部件15前进。可动部件15所具备的抵接销24的前端部若贯穿设置于动模12的贯穿孔，则与定模11接触。

抵接销24的前端部有无与定模11接触，通过由顶出杆压力检测部714接收测力传感器231的检测值并检测施加于顶出杆230的压力来检测。或者，通过由转矩检测部717接收马达电流值并检测施加于顶出杆230的转矩来检测。并且，也可以通过输出在规定时间使顶出杆230前进的命令来判断有无接触。

顶出杆位置控制部710将该位置设定为压缩成型位置。或者，也可以将抵接销24接触定模11的位置或从接触的位置后退预先规定的距离的位置设定为压缩成型位置。在压缩成型位置由顶出马达编码器211检测的顶出杆230的位置的检测值存储于存储介质702，可在压缩成型时进行参考。如此，求出压缩成型位置。

另外，抵接销24的长度根据接触定模11之后使顶出杆230移动的距离来决定。

设定压缩成型位置之后，顶出杆位置控制部710使顶出杆230从压缩成型位置后退与预先规定的压缩量相应的距离。此时的位置成为压缩待机位置。

图7为表示从图6的状态后退至一实施方式的压缩待机位置时的顶出杆和可动部件的剖视图。顶出杆230和可动部件15向图中左方向后退。其结果，型腔空间14的体积变大。并且，在顶出销23的前端部与定模11之间及抵接销24的前端部与定模11之间产生间隙。

使顶出杆230后退至压缩待机位置之后，测力传感器初始化部713发送初始化信号，并将测力传感器231的检测值进行初始化。如后述，将测力传感器231的检测值初始化的理由在于，根据测力传感器231的检测值来触发压缩成型开始。通过将测力传感器231的检测值进行初始化，测力传感器231的温度变动和弹簧16的电阻变动等的影响被消除，而能够在适当的时间点触发压缩成型开始。

另外，也可以由转矩检测值初始化部716将转矩检测值进行初始化以代替将测力传感器231的检测值进行初始化，并将转矩检测值作为压缩成型开始的触发器。

顶出杆230后退至压缩待机位置，测力传感器231或转矩检测值被初始化之后，进行填充工序。螺杆位置控制部718驱动注射马达350使螺杆330前进，并向型腔空间14填充成型材料2。

图8为表示向一实施方式的型腔空间填充成型材料时的顶出杆和可动部件的剖视图。图8中被涂黑的成型材料2通过直浇道17、流道18及浇口19而到达型腔空间14。但是，图8为成型材料2没有遍布整个型腔空间14的状态。

随着成型材料2的填充，型腔空间14的内部的成型材料2推压压缩中心销22，因此施加使顶出杆230后退的方向的力。由此，利用测力传感器231检测的压力及转矩检测部717的检测值上升。

顶出杆位置控制部710在填充成型材料2的期间，经由顶出杆压力检测部714来监控测力传感器231的检测值。将检测值达到预先规定的压力值的情况作为触发器，顶出杆位置控制部710使顶出杆230前进并开始压缩成型。

或者，压缩成型开始的触发器可以监控转矩检测值来检测。即，顶出杆位置控制部710在填充成型材料2的期间监控转矩检测部717的检测值。以检测值达到预先规定的转矩值的情况作为触发器，顶出杆位置控制部710使顶出杆230前进并开始压缩成型。

并且，也可以自开始填充成型材料2起经过规定时间之后开始压缩成型。

压缩成型中，顶出杆位置控制部710使顶出杆230前进至上述压缩成型位置而使可动部件15前进，并压缩型腔空间14的内部的成型材料2。

图9为表示压缩一实施方式的型腔空间的成型材料时的顶出杆和可动部件的剖视图。与图8相比，顶出杆230和可动部件15向图中右方向前进。并且，压缩中心销22前进，成型材料2被压缩而遍布整个型腔空间14。

接着，按照螺杆330的位置以及顶出杆230的位置、转矩及压力的时间变化来说明以上说明的工作。

图10为表示螺杆330的位置、以及顶出杆230的位置、转矩及压力随时间变化的图。图10的横轴表示时间，纵轴表示顶出马达编码器211、测力传感器231、转矩检测部717及注射马达编码器351的检测值。实际上检测值的单位各不相同，方便起见在图10的纵轴一并示出。

图10中，用单点划线表示的螺杆位置检测值71表示注射马达编码器351的检测值。用虚线表示的顶出杆位置检测值72表示顶出马达编码器211的检测值。用黑色实线表示的顶出杆转矩检测值73表示转矩检测部717的检测值。用点线表示的顶出杆压力检测值74表示测力传感器231的检测值。

横轴的时间以使模具装置10合模(参考图2)之后顶出杆230开始前进时作为起点。图10中用双点划线表示的时刻t₀～t₄表示自起点经过规定时间时的时刻。

至时刻t₀为止的期间，求出压缩成型位置，因此顶出杆位置控制部710驱动顶出马达210以使顶出杆230和可动部件15逐渐前进。此时，顶出杆位置控制部710为了保护模具装置10而使顶出杆230以低速前进。

在时刻t₀，抵接销24的前端部接触定模11。在时刻t₀～t₁为止的期间，顶出杆230因接触而停止。顶出杆转矩检测值73和顶出杆压力检测值74在成为时刻t₀之后先急速上升，上升之后，至时刻t₁为止保持大致恒定。其表示如下情况，由于抵接销24的前端部与定模11进行了接触，所以在从定模11受到的反作用力的作用下，施加于顶出杆230的转矩和压力急速上升。通过顶出杆230的停止，转矩和压力的上升停止。

抵接销24的前端部向定模11的接触在测力传感器231或转矩检测部717的检测值达到预先规定的规定值时被检测。在时刻t₁，顶出杆位置控制部710将时刻t₁的顶出马达编码器211的检测值设定为压缩成型位置。

另外，图10中将抵接销24的前端部接触定模11的位置设定为压缩成型位置，但如上所述，也可以将使顶出杆230后退预先规定的距离的位置设定为压缩成型位置。

抵接销24抵接定模11的位置(接触的位置)与压缩成型位置之间的关系(相对距离)被预先进行存储。抵接的位置与压缩成型位置可以相同，也可以不同。以抵接销24抵接定模11的位置为基础来确定压缩成型位置。例如，可以预先调整抵接销24的长度，以便在抵接销24抵接定模11时压缩中心销22的位置成为压缩成型位置。

另外，接触定模11的部件只要是可动部件15，则并不限定于抵接销24。也可以使压缩中心销22接触定模11。但是，压缩中心销22为形成型腔空间14的部件，其前端面被精密加工过。为了确定压缩成型位置而使压缩中心销22接触定模11，有可能招致破损，因此不优选。

至时刻t₁～t₂为止的期间，顶出杆230向压缩待机位置后退。图10中，顶出杆位置检测值72急速下降，下降之后保持大致恒定。

同样地，顶出杆转矩检测值73和顶出杆压力检测值74也从时刻t₁急速下降，下降之后保持大致恒定。这表示顶出杆位置控制部710使顶出杆230后退，通过弹簧16的弹性复原力使可动部件15后退至压缩待机位置。

在时刻t₂，测力传感器初始化部713向测力传感器231发送初始化信号。图10中，在时刻t₃测力传感器231被初始化，检测值成为零。

另外，也可以是转矩检测值初始化部716发送初始化信号，将转矩检测部717的检测值进行初始化，并将转矩检测部717的检测值用作压缩成型开始的触发器。

至时刻t₃～t₄为止的期间，向型腔空间14填充成型材料2。螺杆位置控制部718驱动注射马达350使螺杆330前进，并向型腔空间14填充成型材料2。图10中，从时刻t₃起螺杆位置检测值71下降。表示螺杆330向图3中的左方向前进的情况。

这段期间，顶出杆230保持静止，因此顶出杆位置检测值72恒定。

另一方面，顶出杆转矩检测值73和顶出杆压力检测值74逐渐上升。表示随着成型材料2的填充，型腔空间14内部的成型材料2推压压缩中心销22的力增大，而施加使顶出杆230后退的方向的力。

随着成型材料2的填充，利用测力传感器231检测的压力上升，在测力传感器231的检测值达到预先规定的规定的压力值的时刻t₄，开始进行压缩成型。

另外，如图10所示，随着成型材料2的填充，利用转矩检测部717检测的转矩也上升，因此可以使用转矩检测部717的检测值来触发压缩成型开始。

在时刻t₄以后的期间，顶出杆位置控制部710至压缩成型位置为止对顶出杆230进行前进控制，使可动部件15前进，以压缩型腔空间14的内部的成型材料2。图10中，顶出杆位置检测值72至压缩成型位置为止上升，随之，顶出杆转矩检测值73和顶出杆压力检测值74上升。

在时刻t₄以后的期间，也可以通过顶出杆压力控制部712或转矩控制部715，控制压力或转矩，由此控制型腔空间14内的成型材料2的状态。

通过如上操作，根据一实施方式的压缩成型的动作，螺杆330的位置以及顶出杆230的位置、转矩及压力发生变化。

图11为表示一实施方式的压缩成型处理的流程图。

首先，合模装置100在控制装置700的控制下进行模具装置10的合模(步骤S111)。

接着，顶出杆位置控制部710对顶出杆230进行前进控制，使可动部件15前进(步骤S112)。顶出杆位置控制部710一边使顶出杆230前进，一边监控测力传感器231的检测值。

通过可动部件15的前进，抵接销24的前端部接触定模11。顶出杆位置控制部710检测因测力传感器231的检测值达到预先规定的规定值而使得抵接销24的前端部接触定模11的情况，并停止对顶出杆230的前进控制(步骤S113)。

顶出杆位置控制部710将从抵接销24的前端部接触定模11的位置后退预先规定的距离的位置设定为压缩成型位置(步骤S114)。

接着，若使顶出杆230后退而从压缩成型位置后退至与预先规定的压缩量相应的压缩待机位置，则顶出杆位置控制部710停止顶出杆230的后退(步骤S115)。

接着，测力传感器初始化部713向测力传感器231发送初始化信号，并将测力传感器231的检测值进行初始化(步骤S116)。初始化之后，注射装置300在控制装置700的控制下使螺杆330移动而向型腔空间14填充成型材料2。顶出杆位置控制部710在填充中途经由顶出杆压力检测部714来监控测力传感器231的检测值。

以测力传感器231的检测值达到预先规定的压力值的情况作为触发器而开始进行压缩成型(步骤S117)。

顶出杆位置控制部710对顶出杆230进行前进控制，若到达压缩成型位置，则停止顶出杆230的前进(步骤S118)。通过顶出杆230的前进，型腔空间14内的成型材料2被压缩。

顶出杆压力控制部712在保压中及冷却中使顶出杆230进退，并控制可动部件15施加于型腔空间14内的成型材料的压力(步骤S119)。

如此，进行压缩成型。另外，上述说明中通过检测顶出杆230的压力来开始了压缩成型，但也可以检测顶出杆230的转矩。

如以上说明，本实施方式中，在进行压缩成型之前，利用顶出杆230使可动部件15前进时，根据抵接销24接触定模11的位置来确定压缩成型位置。

例如，顶出杆230因热变形而伸展时，压缩成型时的可动部件15的前进的开始位置向前方(图4的右方向)偏离与顶出杆230的伸展对应的量。与此相应地，压缩成型时压缩中心销22的前端面的位置向前方偏离，型腔空间14沿前后方向变窄。由此，有时成型品的厚度会产生误差。

并且，相反地，顶出杆230收缩时，压缩成型时的可动部件15的前进的开始位置向后方(图4的左方向)偏离。与此相应地，压缩成型时压缩中心销22的前端面的位置向后方偏离，型腔空间14向前后方向扩展。由此，有可能因成型品的厚度产生误差或压缩不足导致成型材料2不均匀而致使成型品的表面的形状精度降低。

根据本实施方式，在进行压缩成型之前，求出相对基准的压缩成型位置，因此即使在如上所述顶出杆230因热变形而伸缩的情况下，也能够防止压缩成型时压缩中心销22的前端面错位。由此能够防止压缩成型中因顶出杆等的热变形致使成型品的厚度精度及表面精度降低。

本实施方式中，将使可动部件15从压缩成型位置后退与压缩量相应的距离的位置作为压缩待机位置。即使在顶出杆230因热变形而伸缩的情况下，也能够以压缩中心销22的前端面未错位的压缩成型位置为起点并以所希望的压缩量进行压缩成型。由此能够防止压缩成型中因顶出杆等的热变形致使成型品的厚度精度及表面精度降低。

本实施方式中，根据施加于顶出杆230的压力或转矩，来检测抵接销24对定模11的接触。能够以简便的结构检测抵接销24对定模11的接触。

根据本实施方式，具有将检测施加于顶出杆230的压力的测力传感器231的检测值进行初始化的测力传感器初始化部713。在压缩待机位置，测力传感器初始化部713将测力传感器231的检测值进行初始化，在开始对型腔空间14填充成型材料2之后，测力传感器231的检测值成为规定的压力值时开始进行压缩成型。由此，能够根据型腔空间14内部的成型材料2的流动状况在适当的时间点开始进行压缩成型。能够进一步提高成型品的厚度及形状的再现性。

并且，在压缩待机位置将测力传感器231的检测值进行初始化，由此能够消除测力传感器231的温度变动和顶出板21所具备的弹簧16的阻力变动等的影响，而在适当的时间点开始进行压缩成型。

并且，根据本实施方式，具有将检测施加于顶出杆230的转矩的转矩检测部717的检测值进行初始化的转矩检测值初始化部716。在压缩待机位置，转矩检测值初始化部716将转矩检测部717的检测值进行初始化，开始对型腔空间14填充成型材料2之后，在转矩检测部717的检测值成为规定的压力值时开始进行压缩成型。由此，能够根据型腔空间14内部的成型材料2的流动状况在适当的时间点开始进行压缩成型。能够进一步提高成型品的厚度及形状的再现性。

并且，在压缩待机位置将转矩传感器717的检测值进行初始化，由此能够消除顶出板21所具备的弹簧16的阻力变动等的影响，而在适当的时间点开始进行压缩成型。

另外，有时顶出杆230的热变形量在每一次的压缩成型中进行变动。因此，为了可靠地防止顶出杆230的热变形的影响，优选在每一次进行压缩成型时实施设定压缩成型位置的处理。

以上，对注射成型机等的实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等，在记载于技术方案的范围内的本发明的宗旨的范围内，能够进行各种变形、改进。

Claims (4)

1.一种注射成型机，其具有：顶出杆；及控制部，控制所述顶出杆的进退，通过所述顶出杆使可动部件从压缩待机位置前进至压缩成型位置，由此压缩填充于型腔空间的成型材料，该注射成型机的特征在于，

所述控制部在利用所述顶出杆使所述可动部件前进时，根据所述可动部件与定模接触的位置来决定所述压缩成型位置。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其特征在于，

所述成型材料以规定的压缩量被压缩，

所述压缩待机位置为使所述可动部件从所述压缩成型位置后退与所述压缩量相应的距离的位置。

3.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，

所述控制部在所述前进的过程中根据施加于所述顶出杆的压力或转矩来检测所述接触。

4.根据权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，具有：

检测单元，检测施加于所述顶出杆的压力或转矩；及

初始化单元，将所述检测单元的检测值进行初始化，

所述初始化单元在所述压缩待机位置将所述检测单元的所述检测值进行初始化，

所述控制部在开始对所述型腔空间填充所述成型材料之后所述检测单元的所述检测值达到规定值时开始进行所述压缩。

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