CN111055462B - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种从外部检测衬套的磨损的注射成型机。本发明的注射成型机具有连结可动压板与后压板的肘节机构，其中，肘节机构具有多个连杆、连结可动压板与连杆的第1连结部、连结连杆彼此的第2连结部及连结后压板与连杆的第3连结部，第1至第3连结部中的至少一个连结部具有衬套、插入于衬套的连结销及检测衬套和连结销的滑动面的磨损的磨损检测部，磨损检测部检测配置有衬套的部件的位置。

Description

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2018年10月17日申请的日本专利申请第2018-195970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

已知有使用肘节杆机构进行模具的模开闭及合模的注射成型机。肘节杆机构通过连结销而与连杆连结，在连杆与连结销之间设置有衬套。肘节杆机构若反复进行模开闭，则衬套和连结销滑动，并且衬套会磨损。

因此，已知有通过使油等润滑剂介于衬套与连结销之间来提高滑动面的润滑性，并降低衬套的磨损的方法。专利文献1中公开了一种作为具有设置于衬套内径面的两端部的密封槽及嵌合于密封槽内的密封材料的密封结构的肘节杆机构的润滑装置。

专利文献1：日本特开2000-141436号公报

然而存在如下课题，难以检测设置于连杆内部的衬套的磨损，若将检测衬套的磨损的机构设置于连杆的内部，则存在装置变得复杂，且成本提高。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种从外部检测衬套的磨损的注射成型机。

实施方式的一个方式的注射成型机具有连结可动压板与后压板的肘节机构，其中，所述肘节机构具有多个连杆、连结所述可动压板与所述连杆的第1连结部、连结所述连杆彼此的第2连结部及连结所述后压板与所述连杆的第3连结部，所述第1至第3连结部中的至少一个连结部具有衬套、插入于所述衬套的连结销及检测所述衬套和所述连结销的滑动面磨损的磨损检测部，所述磨损检测部检测配置有所述衬套的部件的位置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种从外部检测衬套的磨损的注射成型机。

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是说明一实施方式的磨损检测部的截面示意图。

图中：10-注射成型机，40-连结部，50-连接销，55-衬套，88-磨损检测部，120-可动压板，130-肘节座(后压板)，150-肘节机构(连杆机构)，151-十字头(连杆)，152-第1连杆(连杆)，153-第2连杆(连杆)，154-第3连杆(连杆)。

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。一对连杆组分别具有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的位置和移动速度。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，驱动合模马达160而将十字头151的位置维持在合模位置。在合模工序中，在升压工序中产生的合模力得到维持。在合模工序中，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的移动速度和位置(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的移动速度和位置(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。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的移动速度和位置等来代替十字头151的移动速度和位置等。并且，可以设定合模力来代替十字头的位置(例如合模位置)和可动压板的位置。

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。将该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至下一成型周期开始为止的期间进行。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)

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在基于控制装置700的控制下进行顶出工序。在顶出工序中，通过驱动机构220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。然后，通过驱动机构220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。

(注射装置)

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，蓄积规定量的液态的成型材料。在填充工序中，将在计量工序中蓄积的液态的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。在保压工序中，将成型材料的保持压力保持在设定压力。

(移动装置)

移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。

(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(CentralProcessingUnit：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。合模工序的开始可以与填充工序的开始一致。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。

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。

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。

肘节机构150形成有通过连结销连结可动压板120的轴承121和第1连杆152的连结部。同样地，肘节机构150形成有通过连结销连结第1连杆152和第2连杆153的连结部。肘节机构150形成有通过连结销50(参考后述图3)连结第2连杆153和肘节座130的轴承131(参考后述图3)的连结部40。肘节机构150形成有通过连结销连结第2连杆153和第3连杆154的连结部。肘节机构150形成有通过连结销连结第3连杆154和十字头151的连结部。

在连结销的连结部中，连结销止转固定于其中一个连结部件(例如，肘节座130的轴承)的轴承孔，衬套55(参考图3)被压入另一连结部件(例如第2连杆153)，衬套55与连结销50之间的滑动面被润滑。

接着，利用图3，以通过连结销50连结第2连杆153和肘节座130的轴承的连结部40为例，对连结部的结构进行说明。图3是说明一实施方式的磨损检测部的截面示意图。并且，图3(a)中示出初始状态，图3(b)表示磨损状态。另外，图3中，将连结销50的轴向设为纸面的法线方向。并且，连结销50的轴向为Y方向(参考图1)。

连结部40中设置有检测连结销50和衬套55的滑动面的磨损的磨损检测部。磨损检测部具备例如激光位移计等位置测量部88。

位置测量部88例如固定于肘节座130，并检测在合模时的第2连杆153的位置。在此，如图3(a)所示，在初始状态中，肘节座130到第2连杆153的距离成为L1。

相对于此，如图3(b)所示，在磨损状态下，合模时对连结销50与衬套55之间施加大的力的位置P的附近的衬套55磨损，第2连杆153向肘节座130的一侧移位。

控制装置700根据由位置测量部88检测到的位置判定衬套55已磨损。例如，若由位置测量部88检测的距离L2为规定值以下，则判定为衬套55已磨损。并且，预先存储由初始状态下的合模时的位置测量部88检测的距离L1，若合模时由位置测量部88检测的距离L2与距离L1之差为规定值以上，则可以判定为衬套55已磨损。

另外，说明了位置测量部88设置于肘节座130，但并不限定于此，也可以设置于可动压板120。并且，说明了位置测量部88固定于肘节座130，并检测第2连杆153相对于肘节座130的相对位置，但并不限定于此。也可以通过检测第2连杆153相对于其他固定部件的相对位置，检测衬套55的磨损。例如，固定位置测量部88的固定部件可以为框架900，也可以为覆盖合模装置100的盖。例如，设置于框架900的位置测量部检测肘节座130的位置与第2连杆153的位置。控制装置700可以根据这些检测结果求出第2连杆153相对于肘节座130的相对位置，并检测衬套55的磨损。并且，当已知合模时的肘节座130的位置时，位置测量部可以为检测第2连杆153的位置的结构。

并且，说明了在合模时检测第2连杆153的位置的情况，但并不限定于此，可以为第1连杆152、第3连杆154。

如此，一实施方式的磨损检测部在肘节机构150的内部可不设置传感器，因此能够提高肘节机构150的组装性或维护性。

并且，磨损检测部可以为设置于连杆的应变传感器。由于衬套55会磨损，连杆的应变会发生变化。控制装置700可以根据应变传感器的检测值判定衬套55的磨损。由此，肘节机构150的内部可以不设置传感器，因此能够提高肘节机构150的组装性或维护性。

Claims (3)

1.一种注射成型机，其具有连结可动压板与后压板的肘节机构，其中，

所述肘节机构具有：

多个连杆；

第1连结部，连结所述可动压板与所述连杆；

第2连结部，连结所述连杆彼此；及

第3连结部，连结所述后压板与所述连杆，

所述第1至第3连结部中的至少一个连结部具有：

衬套；

连结销，插入于所述衬套；及

磨损检测部，检测所述衬套及所述连结销的滑动面的磨损，

所述磨损检测部，设置在比所述连杆靠外部的空间，检测配置有所述衬套的部件的位置。

2.根据权利要求1所述的注射成型机，其中，

所述磨损检测部根据合模时的所述部件的位置来检测所述磨损。

3.根据权利要求2所述的注射成型机，其中，

所述磨损检测部根据磨损前的初始状态下的合模时的所述部件的位置与合模时的所述部件的位置的位移来检测所述磨损。

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