CN111002530A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够适当地压缩成型材料的注射成型机。本发明的注射成型机具备：马达(221)；可动部，压缩成型材料；传递部，将所述马达(221)的旋转运动传递到所述可动部；检测部(221a)，检测所述马达(221)的旋转；及控制器(70)，控制所述马达(221)，所述控制器(70)具有根据所述可动部压缩所述成型材料时的反作用力来推断所述可动部的位置的校正值的推断部(76)，并根据所述可动部的位置的设定值、所述检测部的检测值及所述可动部的位置的校正值来控制所述马达(221)。

Description

注射成型机

本申请主张基于2018年10月5日申请的日本专利申请第2018-190346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

在注射成型机中，已知通过在成型时使压缩芯和/或顶出销移动而压缩型腔内的成型材料，提高成型品的精度的技术。

专利文献1中，公开有一种注射成型机，在通过驱动顶出轴移动用于压缩模具的型腔的顶出板以压缩型腔内的树脂的注射成型机的控制装置中，具有检测模具的顶出板的位置的顶出板位置检测部，根据由顶出板位置检测部检测到的值进行控制，以使顶出板的位置成为预先设定的压缩位置。

专利文献1：日本特许第5731577号公报

可是，根据专利文献1中公开的注射成型机，由于模具中设置有传感器，因此每次更换模具时都需要处理配线和重组，模具的更换工作变得复杂。并且，存在无法应用于未搭载有传感器的模具中的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够适当地压缩成型材料的注射成型机。

实施方式的一方式的注射成型机具备：马达；可动部，压缩成型材料；传递部，将所述马达的旋转运动传递到所述可动部；检测部，检测所述马达的旋转；及控制器，控制所述马达，所述控制器具有根据所述可动部压缩所述成型材料时的反作用力来推断所述可动部的位置的校正值的推断部，并根据所述可动部的位置的设定值、所述检测部的检测值及所述可动部的位置的校正值来控制所述马达。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够适当地压缩成型材料的注射成型机。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。

图3是表示顶出装置的结构的一例的剖视图。

图4是从前侧观察顶出装置的立体图。

图5是从后侧观察顶出装置的立体图。

图6是一实施方式的控制器的功能框图。

图7是说明参考例所涉及的注射成型机的顶出压缩控制的一例的曲线图。

图8是说明一实施方式所涉及的注射成型机的顶出压缩控制的一例的曲线图。

图9是其他实施方式的控制器的功能框图。

符号说明：10-注射成型机，70、70A-控制器，71-速度指令运算部，72-转矩指令运算部，73-驱动部，74-位置检测部，75-速度检测部，76、76A-变形量推断部(推断部)，761、761A-数据表，80A-载荷推断部(推断部)，120-可动压板，121-贯穿孔，200-顶出装置，210-顶出杆(可动部)，210a-应变仪，220-驱动机构，221-顶出马达(马达)，221a-顶出马达编码器(检测部)，222-马达带轮(传递部)，223-带(传递部)，224-丝杠轴带轮(传递部)，225-运动转换机构(传递部)，226-丝杠轴(传递部)，227-丝杠螺母(传递部)，230-支承体，240-导杆，250-十字头(可动部)，830-可动部件(可动部)，831-顶出销(可动部)。

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，对相同或所对应的结构标注相同或所对应的符号，并省略说明。

(注射成型机)

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。在图1～图2中，X轴方向、Y轴方向及Z轴方向为相互垂直的方向。X轴方向及Y轴方向表示水平方向，Z轴方向表示铅垂方向。合模装置100为卧式的情况下，X轴方向为模开闭方向，Y轴方向为注射成型机10的宽度方向。将Y轴方向负侧称为操作侧，将Y轴方向正侧称为操作侧相反侧。

如图1～图2所示，注射成型机10具有合模装置100、顶出装置200、注射装置300、移动装置400、控制装置700、框架900。框架900包括合模装置框架910、注射装置框架920。合模装置框架910及注射装置框架920分别经由水平调节脚930设置在地面2。在注射装置框架920的内部空间配置有控制装置700。以下，对注射成型机10的各构成要件进行说明。

(合模装置)

在合模装置100的说明中，将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方而进行说明。

合模装置100进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。模具装置800包括固定模具810和可动模具820。

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。

将固定压板110固定在合模装置框架910。在固定压板110中与可动压板120的对置面安装有固定模具810。

将可动压板120配置成沿模开闭方向相对于合模装置框架910移动自如。在合模装置框架910上铺设有引导可动压板120的引导件101。在可动压板120中与固定压板110的对置面安装有可动模具820。通过使可动压板120相对于固定压板110进退而进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。

肘节座130与固定压板110隔着间隔配设，并沿模开闭方向在合模装置框架910上载置成移动自如。另外，肘节座130可以配置成沿铺设于合模装置框架910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共用。

另外，在本实施方式中，将固定压板110固定在合模装置框架910，将肘节座130配置成沿模开闭方向相对于合模装置框架910移动自如，但也可以是将肘节座130固定在合模装置框架910，将固定压板110配置成沿模开闭方向相对于合模装置框架910移动自如。

连接杆140沿模开闭方向隔着间隔L连结固定压板110与肘节座130。可以使用多根(例如4根)连接杆140。多根连接杆140与模开闭方向平行地配置，并根据合模力伸长。可以在至少1根连接杆140上设置检测连接杆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。将连接杆应变检测器141的检测结果用于合模力的检测等。

另外，在本实施方式中，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，但本发明的技术并不限定于此。合模力检测器并不限定于应变仪式，也可以是压电式、电容式、液压式、电磁式等，其安装位置也并不限定于连接杆140。

肘节机构150配置于可动压板120与肘节座130之间，从而使可动压板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。一对连杆组具有分别通过销等连结成屈伸自如的第1连杆152和第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安装在十字头151。若使十字头151相对于肘节座130进退，则第1连杆152和第2连杆153屈伸，并且可动压板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。例如在图1及图2中，各连杆组的节点数为5个，但可以是4个，第3连杆154的一端部也可以与第1连杆152和第2连杆153的节点结合。

合模马达160安装在肘节座130而使肘节机构150工作。合模马达160使十字头151相对于肘节座130进退，从而使第1连杆152和第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与运动转换机构170直接连结，但可以经由带和带轮等与运动转换机构170连结。

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包括丝杠轴和与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间夹有滚珠或滚柱。

合模装置100在基于控制装置700的控制下，进行闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序等。

在闭模工序中，驱动合模马达160而使十字头151以设定移动速度前进至闭模结束位置，从而使可动压板120前进，并使可动模具820接触固定模具810。例如利用合模马达编码器161等检测十字头151的位置或移动速度。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。

另外，检测十字头151的位置的十字头位置检测器及检测十字头151的移动速度的十字头移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用一般检测器。并且，检测可动压板120的位置的可动压板位置检测器及检测可动压板120的移动速度的可动压板移动速度检测器并不限定于合模马达编码器161，能够使用一般检测器。

在升压工序中，通过进一步驱动合模马达160而使十字头151从闭模结束位置进一步前进至合模位置，从而产生合模力。

在合模工序中，在升压工序中产生的合模力得到维持。合模时，在可动模具820与固定模具810之间形成型腔空间801(参考图2)，注射装置300向型腔空间801填充液态的成型材料。被填充的成型材料固化，从而获得成型品。

型腔空间801的数量可以是1个，也可以是多个。型腔空间为多个时，可同时获得多个成型品。可以在型腔空间801的一部分配置嵌入件，而在型腔空间801的另一部分中填充成型材料。可获得嵌入件与成型材料成为一体的成型品。

在脱压工序中，驱动合模马达160而使十字头151从合模位置后退至开模开始位置，从而使可动压板120后退，并减小合模力。开模开始位置和闭模结束位置可以是相同位置。

在开模工序中，驱动合模马达160而使十字头151以设定移动速度从开模开始位置后退至开模结束位置，从而使可动压板120后退，并使可动模具820与固定模具810分开。之后，顶出装置200从可动模具820顶出成型品。

在闭模工序、升压工序及合模工序中的设定条件作为一系列设定条件而统一设定。例如，将在闭模工序及升压工序中的十字头151的移动速度或位置(包括闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)、合模力作为一系列设定条件而统一设定。闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧朝向前方依次排列，并表示设定了移动速度的区间的起点或终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设置移动速度切换位置。可以仅设定合模位置和合模力中的任一个。

脱压工序及开模工序中的设定条件也以相同的方式设定。例如，将脱压工序及开模工序中的十字头151的移动速度或位置(开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置)作为一系列设定条件而统一设定。开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置从前侧朝向后方依次排列，并表示设定了移动速度的区间的起点或终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设置移动速度切换位置。开模开始位置和闭模结束位置可以是相同位置。并且，开模结束位置和闭模开始位置也可以是相同位置。

另外，可以设定可动压板120的移动速度或位置等来代替十字头151的移动速度或位置等。并且，可以设定合模力来代替十字头的位置(例如合模位置)或可动压板的位置。

可是，肘节机构150对合模马达160的驱动力进行放大而传递至可动压板120。将其放大倍率还称为肘节倍率。肘节倍率根据由第1连杆152与第2连杆153所成的角θ(以下，还称为“连杆角度θ”)发生变化。连杆角度θ根据十字头151的位置求出。连杆角度θ为180°时，肘节倍率成为最大。

在模具装置800的厚度由于模具装置800的更换或模具装置800的温度变化等发生变化时，进行模厚调整以在合模时获得规定的合模力。在模厚调整中，例如调整固定压板110与肘节座130之间的间隔L，以在可动模具820与固定模具810接触的模具接触的时刻使肘节机构150的连杆角度θ成为规定的角度。

合模装置100具有模厚调整机构180。模厚调整机构180通过调整固定压板110与肘节座130之间的间隔L而进行模厚调整。另外，模厚调整的时刻例如在成型周期结束之后且在下一成型周期开始之前的期间进行。模厚调整机构180例如，具有形成于连接杆140的后端部的丝杠轴181、旋转自如且无法进退地保持在肘节座130的丝杠螺母182、使与丝杠轴181螺合的丝杠螺母182旋转的模厚调整马达183。

按每一连接杆140设置丝杠轴181及丝杠螺母182。模厚调整马达183的旋转驱动力可以经由旋转驱动力传递部185而传递至多个丝杠螺母182。多个丝杠螺母182能够同步旋转。另外，也能够通过变更旋转驱动力传递部185的传递路径而使多个丝杠螺母182独立旋转。

旋转驱动力传递部185例如由齿轮等构成。此时，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的输出轴上安装有驱动齿轮，并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在肘节座130的中央部。另外，旋转驱动力传递部185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通过驱动模厚调整马达183而使丝杠螺母182旋转。其结果，肘节座130相对于连接杆140的位置得到调整，并且固定压板110与肘节座130之间的间隔L得到调整。另外，也可以组合多个模厚调整机构来使用。

利用模厚调整马达编码器184检测间隔L。模厚调整马达编码器184检测模厚调整马达183的旋转量或旋转方向，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的检测结果用于监视或控制肘节座130的位置或间隔L。另外，检测肘节座130的位置的肘节座位置检测器及检测间隔L的间隔检测器并不限定于模厚调整马达编码器184，能够使用一般检测器。

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，作为驱动源，本实施方式的合模装置100具有合模马达160，但可以具有液压缸来代替合模马达160。并且，合模装置100可以具有线性马达来用于模开闭，并具有电磁铁来用于合模。

(顶出装置)

在顶出装置200的说明中，与合模装置100的说明同样地，将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方，将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方而进行说明。

顶出装置200安装在可动压板120而与可动压板120一同进退。顶出装置200具有从模具装置800顶出成型品的顶出杆210及使顶出杆210沿X轴方向移动的驱动机构220。

将顶出杆210配置成对可动压板120的贯穿孔进退自如。顶出杆210的前端部与在可动模具820的内部配置成进退自如的可动部件830接触。顶出杆210的前端部可以与可动部件830连结，也可以不连结。

驱动机构220例如具有顶出马达及将顶出马达的旋转运动转换为顶出杆210的直线运动的运动转换机构。运动转换机构包括丝杠轴和与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间夹有滚珠或滚柱。

顶出装置200在基于控制装置700的控制下进行顶出工序。在顶出工序中，使顶出杆210以设定移动速度从待机位置前进至顶出位置，从而使可动部件830前进，并顶出成型品。之后，驱动顶出马达而使顶出杆210以设定移动速度后退，并使可动部件830后退至原来的待机位置。

例如利用顶出马达编码器检测顶出杆210的位置或移动速度。顶出马达编码器检测顶出马达的旋转，并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。另外，检测顶出杆210的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆210的移动速度的顶出杆移动速度检测器并不限定于顶出马达编码器，能够使用一般检测器。

(注射装置)

不同于合模装置100的说明或顶出装置200的说明，在注射装置300的说明中，将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)作为前方，将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)作为后方而进行说明。

将注射装置300设置于滑动底座301，将滑动底座301配置成相对于注射装置框架920进退自如。将注射装置300配置成相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触，并向模具装置800内的型腔空间801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。成型材料例如包括树脂等。成型材料例如形成为颗粒状，并以固体状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。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更靠前方的位置，在缸体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(例如X轴方向)划分为多个区域。分别在多个区域设置有加热器313和温度检测器314。在多个区域分别设定有设定温度，并由控制装置700控制加热器313以使温度检测器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，并压接于模具装置800。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在缸体310内配置成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。螺杆330随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方而蓄积在缸体310的前部而后退。之后，若使螺杆330前进，则从喷嘴320注射蓄积在螺杆330前方的液态的成型材料，并填充在模具装置800内。

在螺杆330的前部安装成进退自如的止回环331作为在将螺杆330向前方推压时防止从螺杆330的前方朝向后方的成型材料的逆流的止回阀。

在使螺杆330前进时，止回环331通过螺杆330前方的成型材料的压力而被推向后方，相对于螺杆330后退至堵塞成型材料的流路的封闭位置(参考图2)为止。由此，防止蓄积在螺杆330前方的成型材料向后方逆流。

另一方面，在使螺杆330旋转时，止回环331通过沿螺杆330的螺旋状的槽送往前方的成型材料的压力而被推向前方，相对于螺杆330前进至开放成型材料的流路的开放位置(参考图1)为止。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330一同旋转的共转类型及不与螺杆330一同旋转的非共转类型中的任一个。

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，例如也可以是液压泵等。

注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间设置有将注射马达350的旋转运动转换为螺杆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与丝杠轴螺合的丝杠螺母。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之间传递的压力。压力检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的压力的传递路径，并检测作用于压力检测器360的压力。

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的检测结果用于控制或监视螺杆330受自成型材料的压力、对螺杆330的背压、螺杆330作用于成型材料的压力等。

注射装置300在基于控制装置700的控制下，进行计量工序、填充工序及保压工序等。将填充工序和保压工序还统称为注射工序。

在计量工序中，驱动计量马达340而使螺杆330以设定转速旋转，并沿螺杆330的螺旋状的槽将成型材料送往前方。伴随于此，成型材料逐渐熔融。螺杆330随着液态的成型材料被送往螺杆330的前方而蓄积在缸体310的前部而后退。例如利用计量马达编码器341而检测螺杆330的转速。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。另外，检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341，能够使用一般检测器。

在计量工序中，为了限制螺杆330的急剧后退，可以驱动注射马达350而对螺杆330施加设定背压。例如利用压力检测器360检测对螺杆330的背压。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，并在螺杆330的前方蓄积有规定量的成型材料，则计量工序结束。

计量工序中的螺杆330的位置及转速作为一系列设定条件而统一设定。例如，设定计量开始位置、转速切换位置及计量结束位置。这些位置从前侧朝向后方依次排列，表示设定了转速的区间的起点和终点。按每一区间设定转速。转速切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设置转速切换位置。并且，按每一区间设定背压。

在填充工序中，驱动注射马达350而使螺杆330以设定移动速度前进，并将蓄积在螺杆330的前方的液态成型材料填充至模具装置800内的型腔空间801。例如利用注射马达编码器351检测螺杆330的位置或移动速度。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切换的位置还称为V/P切换位置。螺杆330的设定移动速度可以根据螺杆330的位置和时间等变更。

填充工序中的螺杆330的位置及移动速度作为一系列设定条件而统一设定。例如，设定填充开始位置(还称为“注射开始位置”)、移动速度切换位置及V/P切换位置。这些位置从后侧朝向前方依次排列，表示设定了移动速度的区间的起点和终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个，也可以是多个。可以不设置移动速度切换位置。

按设定螺杆330的移动速度的每一区间，设定螺杆330的压力的上限值。通过压力检测器360检测螺杆330的压力。压力检测器360的检测值在设定压力以下时，螺杆330以设定移动速度前进。另一方面，在压力检测器360的检测值超过设定压力时，以保护模具为目的，螺杆330以比设定移动速度慢的移动速度前进，以使压力检测器360的检测值成为设定压力以下。

另外，在填充工序中，可以在螺杆330的位置到达V/P切换位置之后，使螺杆330在V/P切换位置暂时停止，之后进行V/P切换。在临近V/P切换之前，可以进行螺杆330的微速前进或微速后退来代替螺杆330的停止。并且，检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的移动速度的螺杆移动速度检测器并不限定于注射马达编码器351，能够使用一般检测器。

在保压工序中，驱动注射马达350而将螺杆330推向前方，将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下，还称为“保持压力”)保持为设定压力，并将残留于缸体310内的成型材料向模具装置800推压。能够补充因模具装置800内的冷却收缩而引起的不足的成型材料。例如利用压力检测器360检测保持压力。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。保持压力的设定值可以根据从保压工序的开始经过的时间等变更。保压工序中的保持压力及保持保持压力的保持时间可以分别设定多个，也可以作为一系列设定条件而统一设定。

在保压工序中，模具装置800内的型腔空间801的成型材料被逐渐冷却，在保压工序结束时型腔空间801的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为浇口封闭，防止来自型腔空间801的成型材料的逆流。保压工序后开始冷却工序。在冷却工序中，进行型腔空间801内的成型材料的固化。可以以缩短成型周期时间为目的，在冷却工序中进行计量工序。

另外，本实施方式的注射装置300是同轴螺杆方式，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内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。在塑化缸内，将螺杆配置成旋转自如且无法进退，或将螺杆配置成旋转自如且进退自如。另一方面，在注射缸内，将柱塞配置成进退自如。

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。与立式的注射装置300组合的合模装置可以是立式，也可以是卧式。同样地，与卧式的注射装置300组合的合模装置可以是卧式，也可以是立式。

(移动装置)

在移动装置400的说明中，与注射装置300的说明同样地，将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)作为前方，将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)作为后方而进行说明。

移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且，移动装置400将喷嘴320压接于模具装置800，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、第2端口412。液压泵410是可双向旋转的泵，通过切换马达420的旋转方向，从第1端口411及第2端口412中的任一个吸入工作液(例如油)且从另一个吐出而产生液压。另外，液压泵410也能够从罐抽吸工作液而从第1端口411及第2端口412中的任一个吐出工作液。

马达420使液压泵410工作。马达420以与来自控制装置700的控制信号相对应的旋转方向及转矩驱动液压泵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具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸体主体431固定在注射装置300。活塞432将缸体主体431的内部划分成作为第1室的前室435及作为第2室的后室436。活塞杆433固定在固定压板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，从而注射装置300被推向前方。注射装置300前进，喷嘴320被压接于固定模具810。前室435作为通过从液压泵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发挥功能。

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被供给至液压缸430的后室436，从而注射装置300被推向后方。注射装置300后退，喷嘴320与固定模具810分开。

另外，在本实施方式中，移动装置400包括液压缸430，但本发明的技术并不限定于此。例如，可以代替液压缸430，使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换为注射装置300的直线运动的运动转换机构。

(控制装置)

如图1～图2所示，控制装置700例如由计算机构成，具有CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)701、存储器等存储介质702、输入接口703、输出接口704。控制装置700通过使CPU701执行存储在存储介质702的程序而进行各种控制。并且，控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号，并通过输出接口704向外部发送信号。

控制装置700通过反复进行计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序等而反复制造成型品。将用于获得成型品的一系列动作，例如从计量工序的开始到下一计量工序的开始为止的动作还称为“注射”或“成型周期”。并且，将1次注射所需的时间还称为“成型周期时间”或“周期时间”。

一次的成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序。这里的顺序是各工序开始的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在合模工序之间进行。脱压工序的结束可以与开模工序的开始一致。

另外，可以以缩短成型周期时间为目的，同时进行多个工序。例如，计量工序可以在上一次成型周期的冷却工序中进行，也可以在升压工序的开始到脱压工序的结束为止的期间进行。此时，闭模工序可以在成型周期的最初进行。并且，填充工序可以在闭模工序中开始。并且，顶出工序可以在开模工序中开始。在设置有开闭喷嘴320的流路的开闭阀时，开模工序可以在计量工序中开始。这是因为即使在计量工序中开始开模工序，只要开闭阀封闭喷嘴320的流路，成型材料也不会从喷嘴320泄漏。

另外，一次的成型周期可以具有除了计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序以外的工序。

例如，可以在保压工序结束后且计量工序开始前，进行使螺杆330后退至预先设定的计量开始位置的计量前反抽工序。能够减少在计量工序开始前蓄积在螺杆330的前方的成型材料的压力，并能够防止计量工序开始时的螺杆330的急剧后退。

并且，可以在计量工序结束后且填充工序开始前，进行使螺杆330后退至预先设定的填充开始位置(还称为“注射开始位置”)的计量后反抽工序。能够减少在填充工序开始前蓄积在螺杆330的前方的成型材料的压力，并能够防止从填充工序开始前的喷嘴320泄漏成型材料。

控制装置700与操作装置750和显示装置760连接。操作装置750接收基于使用者的输入操作，并将与输入操作相对应的信号输出至控制装置700。显示装置760在基于控制装置700的控制下，显示与操作装置750中的输入操作相对应的显示画面。

显示画面用于注射成型机10的设定等。准备多个显示画面，切换显示或重叠显示。使用者一边观察显示在显示装置760的显示画面，一边操作操作装置750，从而进行注射成型机10的设定(包括设定值的输入)等。

操作装置750及显示装置760例如可以由触控面板构成，并成为一体。另外，本实施方式的操作装置750及显示装置760成为一体，但也可以独立设置。并且，操作装置750可以设置多个。操作装置750及显示装置760配置于合模装置100(更详细而言是固定压板110)的Y轴方向负侧。将Y轴方向负侧称为操作侧，将Y轴方向正侧称为操作侧相反侧。

(顶出装置的详细说明)

接着，利用图3～图5对顶出装置200的主要结构进行说明。图3是表示顶出装置200的结构的一例的剖视图。图4是将顶出装置200从可动压板120取下后，从前侧观察的立体图。图5是从后侧观察顶出装置200的立体图。

顶出装置200具备顶出杆210、驱动机构220、支承体230、导杆240及十字头250。驱动机构220具有顶出马达221、马达带轮222、带223、丝杠轴带轮224及运动转换机构225。运动转换机构225具有丝杠轴226及丝杠螺母227。

支承体230经由丝杠轴226及导杆240在可动压板120的后方隔着规定距离而被固定。支承体230经由轴承(未图示)旋转自如地支承丝杠轴226的一端。丝杠轴226的另一端旋转自如地支承于可动压板120。并且，导杆240的一端固定于支承体230，另一端固定于可动压板120。

在支承体230与可动压板120之间，在X方向移动自如地设置十字头250。丝杠轴226、导杆240贯穿十字头250，并且能够沿着导杆240在X方向移动。

顶出杆210固定于导杆240。将顶出杆210配置成相对于可动压板120的贯穿孔121进退自如。因此，通过使十字头250在X方向上进退，能够使顶出杆210进退。

顶出马达221固定于支承体230。马达带轮222固定于顶出马达221的旋转轴。丝杠轴带轮224固定于丝杠轴226。带223设置于马达带轮222与丝杠轴带轮224之间，并将马达带轮222的旋转传递到丝杠轴带轮224。

运动转换机构225将丝杠轴226的旋转运动转换为丝杠螺母227在前后方向上的进退运动。丝杠轴226被支承为旋转自如。丝杠螺母227与丝杠轴226螺合，并固定于十字头250。

顶出装置200通过使顶出马达221动作，丝杠轴226经由马达带轮222、带223、丝杠轴带轮224而进行旋转。通过使丝杠轴226进行旋转，固定有丝杠螺母227的十字头250在前后方向上移动，并能够使顶出杆210进退。由此，在推出工序中，使顶出杆210前进并由顶出杆210推压可动部件830，由此可动部件830的顶出销831推出成型品。并且，在注射工序中，使顶出杆210前进并由顶出杆210推压可动部件830，由此可动部件830的顶出销831能够进行压缩型腔空间801(参考图2)内的成型材料的顶出压缩。

顶出马达221由控制装置700控制。例如，控制装置700具备控制顶出马达221的控制器70。并且，设置有检测顶出马达221的旋转的顶出马达编码器221a。

并且，在使顶出杆210前进而压缩型腔空间801(参考图2)内的成型材料时，可动部(十字头250、顶出杆210、可动部件830、顶出销831)及传递部(马达带轮222、带223、丝杠轴带轮224、运动转换机构225)受到由成型材料引起的反作用力。顶出装置200具备检测由成型材料引起的反作用力(载荷)的反作用力检测部。作为反作用力检测部，例如，如图3所示，能够使用设置于顶出杆210的应变仪210a。并且，可以使用设置于十字头250的应变仪，但并不限定于这些。在以下的说明中，以使用应变仪210a作为反作用力检测部的情况为例进行说明。顶出马达编码器221a的检测值及应变仪210a的检测值被输入到控制器70中。

接着，利用图6对控制顶出马达221的控制器70进行说明。图6是一实施方式的控制器70的功能框图。

控制器70具备速度指令运算部71、转矩指令运算部72、驱动部73、位置检测部74、速度检测部75、变形量推断部76及运算器77、运算器78、运算器79。

在控制器70中，从控制装置700的位置设定值输出部(未图示)被输入位置设定值Sset。在此，位置设定值Sset为例如表示使十字头250移动的位置的信息。另外，位置设定值Sset可以设为表示顶出杆的前端位置的信息。

运算器77被输入位置设定值Sset、由后述变形量推断部76推断的位置校正值Sdef及后述位置检测部74的位置检测值Sfb，并将“Sset+Sdef-Sfb”的值输出到速度指令运算部71。另外，将“Sset+Sdef”称为位置指令值Scmd。

速度指令运算部71根据运算器77的输出值(即，相当于位置指令值Scmd与位置检测值Sfb的差分)计算速度指令值Vcmd。例如，计算速度指令值Vcmd，以使位置指令值Scmd与位置检测值Sfb的差分变小。计算出的速度指令值Vcmd被输出到运算器78。

运算器78被输入速度指令值Vcmd及后述速度检测部75的速度检测值Vfb，并将“Vcmd-Vfb”的值输出到转矩指令运算部72。

转矩指令运算部72根据运算器78的输出值(即，相当于速度指令值Vcmd与速度检测值Vfb的差分)计算转矩指令值Tcmd。例如，计算转矩指令值Tcmd，以使速度指令值Vcmd与速度检测值Vfb的差分变小。计算出的转矩指令值Tcmd被输出到运算器79。

运算器79被输入转矩指令值Tcmd及驱动部73的转矩检测值Tfb，并将“Tcmd-Tfb”的值输出到驱动部73。

驱动部73根据运算器79的输出值(即，相当于转矩指令值Tcmd与转矩检测值Tfb的差分)驱动顶出马达221。例如，控制顶出马达221的电流，以使转矩指令值Tcmd与转矩检测值Tfb的差分变小。并且，驱动部73根据顶出马达221的电流求出转矩，并且作为转矩检测值Tfb输出到运算器79。

位置检测部74根据顶出马达编码器221a的检测值来检测十字头250的位置。检测到的位置作为位置检测值Sfb输出到运算器77。

速度检测部75根据顶出马达编码器221a的检测值来检测顶出杆210的速度。检测到的速度作为速度检测值Vfb输出到运算器78。

变形量推断部76根据应变仪210a的检测值及规定的数据表761来推断可动部及传递部的变形量。并且，变形量推断部76将所推断的变形量作为位置校正值Sdef输出到运算器77。

使顶出杆210前进而压缩型腔空间801(参考图2)内的成型材料时，可动部及传递部由于成型材料引起的反作用力(载荷)而弹性变形。例如，产生带223的延伸、可动部件830的变形、顶出销831的变形、顶出杆210的变形、十字头250的变形、丝杠轴226的变形等。因此，实际的顶出销831的前端位置相较于从顶出马达编码器221a的检测值获得的顶出销831的前端位置更后退。将由于成型材料引起的反作用力(载荷)而使顶出销831的前端位置后退的量设为变形量。另外，关于变形量，将后退的方向设为+。

数据表761为例如将成型材料所引起的反作用力(载荷)和可动部及传递部的变形量(即，顶出销831的前端位置的偏离量)进行对应关联而成的数据表。数据表761被定义为随着载荷越增加，变形量越增加的函数。另外，数据表761通过实验/模拟等来预先求出，并存储于变形量推断部76。并且，成型材料所引起的反作用力(载荷)能够由应变仪210a的检测值计算。另外，数据表761可以为将应变仪210a的检测值与可动部及传递部的变形量进行对应关联而成的数据表。

接着，与参考例所涉及的注射成型机进行比较而对一实施方式所涉及的注射成型机10的动作例进行说明。

首先，对参考例所涉及的注射成型机的动作例进行说明。参考例所涉及的注射成型机的控制器与图6所示的一实施方式所涉及的注射成型机10的控制器70相比，不同点在于不具备变形量推断部76。因此，在参考例的控制器中，设为“位置指令值Scmd＝位置设定值Sset”而进行控制，以使位置检测值Sfb与位置指令值Scmd之差变小。

图7是说明参考例所涉及的注射成型机的顶出压缩控制的一例的曲线图。在此，图7及后述图8中的“顶出位置设定”是指在顶出压缩控制中预先设定的十字头250的位置，相当于位置设定值Sset。“顶出位置指令”是指控制器控制顶出马达221时的十字头250的位置的目标值，相当于位置指令值Scmd。“顶出位置检测”是指由顶出马达编码器221b的检测值获得的十字头250的位置。“可动部件位置”是指可动部件830的实际位置。“模具内压”是指型腔空间801内的成型材料的压力。并且，在图7中，以虚线表示顶出位置设定，以实线表示顶出位置指令，以单点划线表示顶出位置检测，以粗实线表示可动部件位置，以双点划线表示模具内压。并且，位置S0～S3是用于顶出位置设定、顶出位置指令、顶出位置检测的位置，并不是用于可动部件位置检测的位置。

在参考例中，顶出位置指令与顶出位置设定一致。并且，控制器控制顶出马达221，以使顶出位置检测与顶出位置指令一致。

如图7所示，若升压工序结束，则控制器控制顶出马达221以使十字头250移动至规定的位置S1。另外，在该时刻，十字头250处于与可动部件830抵接的状态，可动部件830未被推入。

若开始填充工序，则在型腔空间801内填充成型材料。若型腔空间801内被成型材料填满，则模具内压上升。

接着，控制器使十字头250移动至规定的位置S2，并进行压缩成型材料的顶出压缩控制。并且，在图7所示的例子中，开始顶出压缩之后开始保压工序。在此，控制器控制顶出马达221以使顶出位置检测与顶出位置指令一致，但是由于成型材料的反作用力而可动部及传递部弹性变形，实际的可动部件830的位置成为相较于由顶出马达编码器221b的检测值计算的可动部件830的位置更后退的位置。因此，可动部件830的位置尚未到达目标位置。

并且，由于型腔空间801内的成型材料进行收缩，模具内压减小。由此，弹性变形的可动部及传递部得以复原。因此，尽管控制器控制顶出马达221以使顶出位置检测与顶出位置指令一致，但是可动部件830的实际位置缓慢地前进。

如此，在参考例所涉及的注射成型机中，即使开始顶出压缩，可动部件也不会到达规定的位置。而且，在顶出压缩中，可动部件830缓慢地前进，因此成型品的转印有可能崩坏。

若保压工序结束，则进行冷却工序(图7中，从保压工序结束至脱压工序开始为止的期间)、脱压工序、开模工序。在推出工序中，控制器使十字头250移动至规定的位置S3，可动部件830的顶出销831推出成型品(顶出推出开始)。然后，控制器使十字头250后退至规定的位置S0(顶出返回开始)。

接着，对一实施方式所涉及的注射成型机10的动作例进行说明。一实施方式所涉及的注射成型机10的控制器70具备变形量推断部76。因此，在一实施方式的控制器70中，设为“位置指令值Scmd＝位置设定值Sset+位置校正值Sdef”而进行控制，以使位置检测值Sfb与位置指令值Scmd之差变小。

图8是说明一实施方式所涉及的注射成型机10的顶出压缩控制的一例的曲线图。另外，关于与图7所示的参考例所涉及的注射成型机的控制重复的部分，省略说明。并且，在图8中，以虚线表示顶出位置设定，以实线表示顶出位置指令，以单点划线表示顶出位置检测，以粗实线表示可动部件位置，以双点划线表示模具内压。并且，以粗虚线表示参考例的可动部件位置。另外，在图8中，顶出位置设定与顶出位置指令的差分相当于位置校正值Sdef。

控制器70使十字头250移动至规定的位置S2，并进行压缩成型材料的顶出压缩控制。控制器70控制顶出马达221以使顶出位置检测(位置检测值Sfb)与顶出位置指令(位置指令值Scmd)一致。在此，由于成型材料的反作用力而可动部及传递部弹性变形，可动部件830的实际位置成为相较于由顶出马达编码器221b的位置检测值Sfb计算的可动部件830的位置更后退的位置。变形量推断部76推断可动部及传递部的变形量并输出位置校正值Sdef。控制器70为了补偿可动部及传递部的变形量，将位置校正值Sdef与位置设定值Sset相加而获得的值设为位置指令值Scmd。因此，即使由于成型材料的反作用力而可动部及传递部弹性变形，也能够使可动部件830(顶出销831的前端)的实际位置到达目标位置。

而且，随着型腔空间801内的成型材料进行收缩，模具内压减小。并且，弹性变形的可动部及传递部复原，应变仪210a的检测值减小。随着应变仪210a的检测值减小，从变形量推断部76输出的位置校正值Sdef也减小。并且，作为将位置设定值Sset与位置校正值Sdef相加而得的值的位置指令值Scmd也减小。控制器70控制顶出马达221，以使顶出位置检测(位置检测值Sfb)与顶出位置指令(位置指令值Scmd)一致。因此，即使由于成型材料的收缩而使可动部及传递部复原，也能够将可动部件830(顶出销831的前端)的实际位置维持在目标位置。由此，能够抑制可动部件830的实际位置缓慢地前进。

如此，根据一实施方式所涉及的注射成型机10，将在位置设定值Sset加上位置校正值Sdef而得的值作为位置指令值Scmd来控制顶出马达221。在此，位置校正值Sdef相当于与可动部及传递部的变形量相等量的前进指令。由此，能够使可动部件830(顶出销831的前端)的位置到达目标位置。并且，即使成型材料进行收缩也能够维持可动部件830(顶出销831的前端)的位置。因此，能够抑制成型品的转印的崩坏。即，位置校正值Sdef相当于维持顶出销831的前端位置的指令。并且，位置校正值Sdef相当于抵消由于成型材料进行收缩而使压力降低引起的顶出销831的前进的指令。

并且，如图3及图5所示，传递部使用带223。在使用带223的结构中，若检测可动部件830的实际位置并通过反馈来控制位置校正值Sdef，则控制系统可能会因带223的伸缩而发散。相对于此，在一实施方式所涉及的注射成型机10中，位置校正值Sdef通过前馈来控制。由此，能够进行稳定的控制。

并且，根据一实施方式所涉及的注射成型机10，无需在模具装置800中设置传感器等，就能够适当地进行可动部件830(顶出销831的前端)的位置控制。由此，能够防止模具装置800的更换工作变得复杂。

以上，对注射成型机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，能够在技术方案中所记载的本发明的宗旨的范围内进行各种变形、改良。

图9是控制其他实施方式所涉及的注射成型机10中的顶出马达221的控制器70A的功能框图。其他实施方式所涉及的注射成型机10与一实施方式所涉及的注射成型机10相比，控制顶出马达221的控制器70A的结构不同。其他结构相同，省略重复的说明。

如图6所示，一实施方式所涉及的注射成型机10的控制器70通过应变仪210a来检测成型材料的反作用力。相对于此，图9所示的其他实施方式的注射成型机10的控制器70A具备根据转矩检测值Tfb推断成型材料的反作用力的载荷推断部80A。并且，变形量推断部76A根据由载荷推断部80A推断的载荷及数据表761A来推断位置校正值Sdef。

如此，根据其他实施方式所涉及的注射成型机10，与一实施方式所涉及的注射成型机10相同地，能够使可动部件830(顶出销831的前端)的位置到达目标位置，并且能够抑制由于成型材料的收缩引起的可动部件830的前进，因此能够抑制成型品的转印的崩坏。并且，在传递部中使用带223的结构中也能够进行稳定的控制。并且，无需在模具装置800中设置传感器等，就能够适当地进行可动部件830的位置控制。

并且，根据其他实施方式所涉及的注射成型机10，能够省略应变仪210a。

并且，一实施方式所涉及的注射成型机10的控制器70及其他实施方式所涉及的注射成型机10的控制器70A通过从变形量推断部76、76A输出的位置校正值Sdef来校正位置设定值Sset，并且控制成使位置检测值Sfb与位置指令值Scmd(＝位置设定值Sset+位置校正值Sdef)之差变小。

并不限定于此，可以通过位置校正值Sdef来校正位置检测值Sfb。而且，其他实施方式所涉及的注射成型机10的控制器设为“校正后的位置检测值Sfb2＝位置检测值Sfb-位置校正值Sdef”而进行控制，以使校正后的位置检测值Sfb2与位置指令值Scmd(＝位置设定值Sset)之差变小。另外，位置校正值Sdef可以为从图6所示的变形量推断部76输出的结构，也可以为从图9所示的变形量推断部76A输出的结构。

如此，进一步根据其他实施方式所涉及的注射成型机10，与一实施方式所涉及的注射成型机10、其他实施方式所涉及的注射成型机10相同地，能够使可动部件830(顶出销831的前端)的位置到达目标位置，并且能够抑制由于成型材料的收缩引起的可动部件830的前进，因此能够抑制成型品的转印的崩坏。并且，在对传递部使用带223的结构中，也能够进行稳定的控制。并且，无需在模具装置800中设置传感器等，就能够适当地进行可动部件830的位置控制。

并且，关于一实施方式所涉及的注射成型机10及其他实施方式所涉及的注射成型机10，作为通过使顶出装置200在注射工序中动作来压缩成型材料的结构来进行了说明，但并不限定于此。也能够应用于具备与顶出装置200不同的在注射工序中压缩成型材料的压缩机构的注射成型机。

并且，变形量推断部可以根据预先设定的时间数据表来推断可动部及传递部的变形量(位置校正值Sdef)。例如，通过实验/模拟等预先求出在规定的成型条件下重复成型周期时的可动部及传递部的变形量(位置校正值Sdef)的时间变化，作为时间数据表存储于变形量推断部。变形量推断部根据时间数据表将位置校正值Sdef输出到运算器77。由此，能够不用应变仪210a(参考图6)和载荷推断部80A(参考图9)。

Claims (6)

1.一种注射成型机，其具备：

马达；

可动部，压缩成型材料；

传递部，将所述马达的旋转运动传递到所述可动部；

检测部，检测所述马达的旋转；及

控制器，控制所述马达，

所述控制器具有根据所述可动部压缩所述成型材料时的反作用力来推断所述可动部的位置的校正值的推断部，并根据所述可动部的位置的设定值、所述检测部的检测值及所述可动部的位置的校正值来控制所述马达。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述控制器将所述可动部的位置的设定值与所述可动部的位置的校正值之和作为指令值来控制所述马达，以使所述指令值与所述检测部的检测值之差变小。

3.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述控制器将所述检测部的检测值与所述可动部的位置的校正值之差作为校正后检测值来控制所述马达，以使所述可动部的位置的设定值与所述校正后检测值之差变小。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型机，其中，

在所述可动部设置有应变仪，

所述推断部根据所述应变仪的检测值来推断所述校正值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的注射成型机，其中，

所述推断部根据所述马达的转矩来推断所述校正值。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的注射成型机，其中，

所述传递部具有将所述马达的旋转轴的旋转传递到从动轴的带及带轮。

Images