CN117283825A - 合模装置以及注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抑制滚珠丝杠机构的早期老化的合模装置。将合模装置(2)作为对象，该合模装置(2)具备两个模具体(13、14)、将模具体(13、14)彼此连接的多根滚珠丝杠机构(18)、对滚珠丝杠机构(18)进行驱动的多个伺服马达(22)、以及控制装置(5)。控制装置(5)构成为基于针对多根滚珠丝杠机构(18)的每一根分别设定的多个轴向力设定值独立地控制伺服马达(22)，多个轴向力设定值基于规定相互能够设定的容许范围的限制条件而被设定于控制装置(5)。

Description

合模装置以及注射成型机

技术领域

本发明涉及具备两个模具体和将这些模具体连结的多根滚珠丝杠机构的合模装置、以及注射成型机。

背景技术

在注射成型机或者冲压机设有对模具进行合模的合模装置。合模装置有很多种类，在专利文献1中记载了由两个模具体构成的合模装置。也就是说，模具体由固定体和可动体构成。而且，固定体和可动体通过四组滚珠丝杠机构连结在一起，在四根滚珠丝杠机构分别设有伺服马达。因此，若驱动四个伺服马达则四组滚珠丝杠机构被驱动，使可动体相对于固定体滑动。即，进行开模和闭模。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开平5-269748号公报

发明内容

在专利文献1中记载的合模装置能够分别独立地驱动四个伺服马达，能够独立地控制分别作用于四根滚珠丝杠机构的每一个的轴向力。因此，即使在模具相对于模具体安装在彼此的中心偏移的位置的情况下，通过对在合模时作用于四根滚珠丝杠机构的轴向力进行调节也能够使合模力均匀地作用于模具。然而，也会看到应该解决的课题。具体来说，能够设定的轴向力没有限制，也可能对一部分滚珠丝杠机构设定会造成负担的轴向力，成为滚珠丝杠机构的早期老化(劣化)的原因。

在本公开中，提供抑制滚珠丝杠机构的早期老化的合模装置。

其他课题和新特征从本说明书的说明及附图会变明朗。

本公开将合模装置作为对象，该合模装置具备两个模具体、将模具体彼此连接的多根滚珠丝杠机构、驱动滚珠丝杠机构的多个伺服马达、以及控制装置。控制装置构成为基于针对多根滚珠丝杠机构的每一根滚珠丝杠机构设定的多个轴向力设定值独立地控制伺服马达，多个轴向力设定值基于规定相互能够设定的容许范围的限制条件而被设定于控制装置。

发明效果

根据本公开，能够抑制滚珠丝杠机构的早期老化。

附图说明

图1是示出本实施方式的注射成型机的主视图。

图2是示出本实施方式的合模装置的立体图。

图3是本实施方式的可动体的平面图。

图4是本实施方式的合模装置的主视图。

图5是示出本实施方式的轴向力设定值的检查方法的流程图。

图6是示出在本实施方式的轴向力设定值的检查方法中应用的限制条件的图表。

图7A是示出变形例1的限制条件的图表。

图7B是示出变形例2的限制条件的图表。

其中，附图标记说明如下：

1注射成型机2合模装置

4注射装置5控制装置

6加热缸7螺杆

8螺杆驱动装置 10料斗

11注射喷嘴 13固定体

14可动体 15直线导轨

16固定侧模具 17可动侧模具

18滚珠丝杠机构 19滚珠丝杠

20滚珠螺母22伺服马达

B机座

C中心

具体实施方式

以下，参照附图详细说明具体的实施方式。但并非限于以下的实施方式。为了使说明更明确，适当简化以下的记载以及附图。在各附图中，对相同的要素标注相同的附图标记，并根据需要而省略重复说明。另外，为了不使附图变得繁杂，有省略了影线的部分。

＜本实施方式的注射成型机＞

如图1所示，本实施方式的注射成型机1由设于机座B的合模装置2、注射装置4、以及控制这些装置的控制装置5构成。

＜注射装置＞

注射装置4由加热缸6、被放入该加热缸6内的螺杆7、以及驱动螺杆7的螺杆驱动装置8构成。在加热缸6设有料斗10，而且在加热缸6的前端设有注射喷嘴11。从料斗10投入注射材料，然后当旋转螺杆7将注射材料熔融时，注射材料在螺杆7的前端被计量。若沿轴向驱动螺杆7，则注射材料被注射。

＜合模装置＞

本实施方式的合模装置2由所谓的2压盘的合模装置构成。即，如图2所示，合模装置2具备两个模具体13、14，也就是说，具备固定体13和可动体14。固定体13固定在机座B上，可动体14载置在设于机座B上的直线导轨15、15上。即，可动体14在相对于固定体13接近/分离的方向上滑动自如。如图1所示，在固定体13安装有固定侧模具16，而且在可动体14安装有可动侧模具17。此外，固定侧模具16和可动侧模具17优选分别在固定体13和可动体14上设于模具体的中心，但也有不得不配置在从中心偏移的位置上的情况。在图1中示出了这些模具16、17配置在与模具体的中心相比向上侧偏移的位置的情形。

在本实施方式的合模装置2中，两个模具体13、14(也就是固定体13和可动体14)利用四根棒状构件(也就是四根滚珠丝杠机构18、18、……)连结在一起。各个滚珠丝杠机构18、18、……具备滚珠丝杠19、19、……、和安装在滚珠丝杠19、19、……上的滚珠螺母20、20、……。

虽然在图2中未示出，但在可动体14开设有贯穿孔，在该贯穿孔固定粘合了滚珠螺母20、20、……。也就是说，滚珠丝杠19、19、……的一方端部侧借助滚珠螺母20、20、……而连接至可动体14。滚珠丝杠19、19、……的另一方端部贯穿固定体13而以能够相对于固定体13旋转的方式被支承。在固定体13设有伺服马达22、22、……，伺服马达22、22、……与滚珠丝杠19、19、……连接。因此，若驱动伺服马达22、22、……则滚珠丝杠19、19、……旋转，使可动体14滑动。即，对模具16、17(参照图1)进行开模和闭模。

＜轴向力设定值为固定的情况＞

本实施方式的注射成型机1构成为控制装置5(参照图1)独立控制多个伺服马达22、22、……。而且，能够针对多根滚珠丝杠机构18、18、……的每一个设定作用于滚珠丝杠机构18、18、……的轴向力的设定值(也就是说，轴向力设定值)。例如，轴向力设定值可以是针对每个伺服马达22、22、……而设定为转矩设定值。无论哪种情况均能够独立地设定轴向力是为了向模具16、17实质上均匀地作用合模力。在此考虑与本实施方式不同的控制。也就是说，研究在只能对滚珠丝杠机构18、18、……设定相同的轴向力设定值的情况会变成怎样。在图3、图4中，为了方便，对各滚珠丝杠机构18、18、……标注不同的附图标记18a、18b、18c、18d来进行说明。

如图3所示，模具17在可动体14上与该可动体14的中心C向上侧偏移来配置。也就是说，模具17相对接近滚珠丝杠机构18a、18b，且相对远离滚珠丝杠机构18c、18d。在该状态下相对于所有滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d作用实质上相同的轴向力。由此，如图4所示，从滚珠丝杠机构18a、18b作用于可动体14的轴向力F2、与从滚珠丝杠机构18c、18d作用于可动体14的轴向力F3实质上为相同的大小。另一方面，从模具17相对于可动体14作用力F1。由于相较于力F1的作用点与轴向力F2的作用点之间的距离，力F1的作用点与轴向力F3的作用点之间的距离更远，所以相较于可动体14的上侧，在可动体14的下方侧作用更强的弯曲力矩。因此，可动体14如用虚线示出的那样稍微变形，变形的程度在下方侧很大。

固定体13也同样地受轴向力F6和轴向力F7作用并且被从模具16作用力F5，同样地如用虚线示出的那样稍微变形。若像这样可动体14和固定体13以这种方式变形，则可动体14与固定体13之间的距离趋向下方而稍微变窄。由此，在模具17、16中，与分别用附图标记p1、p3表示的部位相比，在用附图标记p2、p4表示的部位被作用更强的力。由此，作用于模具16、17的合模力会变得不均匀。

＜不同的轴向力设定值的设定＞

本实施方式的注射成型机1的控制装置5(参照图1)能够相对于四根滚珠丝杠机构18、18、……分别设定不同的轴向力设定值。例如，利用图3进行说明，能够相对于滚珠丝杠机构18a和滚珠丝杠机构18b设定稍微大的轴向力设定值，并且相对于滚珠丝杠机构18c和滚珠丝杠机构18d设定稍微小的轴向力设定值。由此，几乎不会产生在图4中用虚线示出的那种变形，能够对模具16、17均匀地产生合模力。

此外，在相对于各个滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d能够设定的轴向力设定值没有限制而不受保护的情况下，可能会进行危险的设定。例如，还能够因控制装置5(参照图1)中的操作失误而相对于滚珠丝杠机构18a、18b设定过大的轴向力设定值，且相对于滚珠丝杠机构18c、18d设定实质上轴向力为零的这种轴向力设定值。由此，会对滚珠丝杠机构18a、18b施加过大的负荷而导致早期地老化。不限于操作失误，有意地相对于各滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d设定彼此之差很大的轴向力设定值，也同样会使一部分滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d的负荷变大，而成为早期老化的原因。

本实施方式的注射成型机1(参照图1)构成为针对相对于各个滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d设定的轴向力设定值设置限制条件来限制相互能够设定的范围。由此，保护了各滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d。针对在控制装置5中实施的、本实施方式的轴向力设定值的检查方法、和在该检查方法中应用的限制条件进行说明。

＜轴向力设定值的检查方法＞

操作员在控制装置5(参照图1)中相对于四根滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d(参照图3)分别设定轴向力设定值。然后，控制装置5检查各个轴向力设定值是否恰当。如图5所示，控制装置5执行步骤S01来确定最大轴向力设定值。即，确定针对四根滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d的每一个设定的轴向力设定值中的、成为最大值的最大轴向力设定值。此时，还确定被设定了最大轴向力设定值的滚珠丝杠机构。例如，若被设定了最大轴向力设定值是滚珠丝杠机构18b，则确定为该滚珠丝杠机构18b。

接下来，执行步骤S02。即，针对其他滚珠丝杠机构18a、18c、18d确认是否满足了限制条件。限制条件是指，规定在相对于滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d设定轴向力设定值时相互能够设定的容许范围的条件。在本实施方式中，关于对其他滚珠丝杠机构18a、18c、18d设定的轴向力设定值，将与最大轴向力设定值之差为容许差分量以下作为条件。利用图6进行说明。

在图6中，横轴表示最大轴向力设定值，纵轴表示能够设定的轴向力设定值。曲线30是表示最大轴向力设定值的曲线。而且，曲线31是表示能够设定的轴向力的下限的图表。例如，在对滚珠丝杠机构18b设定的最大轴向力设定值为50kN时，曲线30中的值(附图标记32)当然是50kN。另一方面，曲线31中的值(附图标记33)为15kN。也就是说，能够设定的轴向力的下限为15kN。由此，在最大轴向力设定值为50kN时，容许差分量为35kN(50kN-15kN)。于是，在步骤S02中，确认对其他滚珠丝杠机构18a、18c、18d设定的轴向力设定值相对于最大轴向力设定值50kN的差是否在容许差分量的35kN以下。

若没有满足限制条件(否)，则执行图5示出的步骤S03。在步骤S03中，在控制装置5中输出无法设定由操作员设定的轴向力设定值的警告。而且，针对其他滚珠丝杠机构18a、18c、18d中的、与最大轴向力设定值之差超出容许差分量的滚珠丝杠机构18a、18c、18d，示出超出(偏离)的轴向力的大小。操作员看到该警告，能够理解恰当的轴向力设定值的范围，而再次相对于滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d分别设定轴向力设定值。控制装置5实施步骤S04，判断操作员是否再次设定了轴向力设定值。若再次设定(是)，则返回至步骤S01。另一方面，若没有再次设定(否)，则返回至步骤S03。

在步骤S02中，若判断为满足了限制条件(是)，则执行步骤S05。即，确定操作员相对于四根滚珠丝杠机构18a、18b、18c、18d(参照图3)分别设定的轴向力设定值，并保存在控制装置5内。结束检查。

就本实施方式的限制条件而言，从图6的曲线30、31可明确得出，容许差分量根据最大轴向力设定值而变化。即，随着最大轴向力设定值变大，容许差分量变小。

＜变形例1＞

限制条件能够实现各种各样的变形。图7A是示出变形例1的限制条件的图表。在表示变形例1的限制条件的图7A中，相对于表示最大轴向力设定值的曲线35，表示能够设定的轴向力的下限的曲线36成为曲线35向纵轴方向的下方平行移动后的曲线。在该限制条件下，曲线35与曲线36之差成为20kN的固定值。即，容许差分量为固定的20kN。采用了该变形例1的限制条件的注射成型机1、合模装置2与图1、图2示出的构成相同，在此省略说明。

就利用图5说明的本实施方式的轴向力设定值的检查方法而言，在步骤S02中，采用该变形例1的限制条件的情况如下所示。即，检查对其他滚珠丝杠机构18a、18c、18d(参照图3)设定的轴向力设定值与对滚珠丝杠机构18b设定的最大轴向力设定值之差是否在20kN以内。

＜变形例2＞

图7B示出了表示变形例2的限制条件的曲线。采用了该变形例2的限制条件的注射成型机1、合模装置2也与图1、图2示出的构成相同，在此省略说明。在变形例2的限制条件下，相对于表示最大轴向力设定值的曲线38，表示能够设定的轴向力的下限的曲线39的斜率变小。在该限制条件下，容许差分量根据最大轴向力设定值而变化，随着最大轴向力设定值变大而变大。

以上，基于实施方式具体说明了由本发明的发明人提出的发明，但本发明不限于已经说明的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种各样的变更。以上说明的多个例也能够适当组合来实施。

Claims (14)

1.一种合模装置，其特征在于，具备：

两个模具体；

将所述模具体彼此连接的多根滚珠丝杠机构；

多个伺服马达，其分别设于多根所述滚珠丝杠机构的每一根滚珠丝杠机构，且对所述滚珠丝杠机构进行驱动；以及

控制装置，

所述控制装置构成为基于针对多根所述滚珠丝杠机构分别设定的多个轴向力设定值独立地控制所述伺服马达，

多个所述轴向力设定值基于规定相互能够设定的容许范围的限制条件而被设定于所述控制装置。

2.根据权利要求1所述的合模装置，其特征在于，

在将针对多根所述滚珠丝杠机构分别设定的多个所述轴向力设定值中的最大值设为最大轴向力设定值时，所述限制条件为，其他所述轴向力设定值与所述最大轴向力设定值之差在容许差分量以下。

3.根据权利要求2所述的合模装置，其特征在于，

所述容许差分量根据所述最大轴向力设定值而变化。

4.根据权利要求3所述的合模装置，其特征在于，

所述容许差分量随着所述最大轴向力设定值变大而变小。

5.根据权利要求3所述的合模装置，其特征在于，

所述容许差分量随着所述最大轴向力设定值变大而变大。

6.根据权利要求2所述的合模装置，其特征在于，

所述容许差分量与所述最大轴向力设定值无关而为固定值。

7.根据权利要求2～5中任一项所述的合模装置，其特征在于，

针对除了被设定了所述最大轴向力设定值的一根所述滚珠丝杠机构以外的其他的所述滚珠丝杠机构分别设定所述容许差分量，并且所述容许差分量根据其他的所述滚珠丝杠机构的每一根滚珠丝杠机构而不同。

8.一种注射成型机，其特征在于，

由对模具进行合模的合模装置、以及将注射材料注射的注射装置构成，

所述合模装置具备：

两个模具体；

将所述模具体彼此连接的多根滚珠丝杠机构；

多个伺服马达，其分别设于多根所述滚珠丝杠机构的每一根滚珠丝杠机构，且对所述滚珠丝杠机构进行驱动；以及

控制装置，

所述控制装置构成为基于针对多根所述滚珠丝杠机构分别设定的多个轴向力设定值独立地控制所述伺服马达，

多个所述轴向力设定值基于规定相互能够设定的容许范围的限制条件而被设定于所述控制装置。

9.根据权利要求8所述的注射成型机，其特征在于，

在将针对多根所述滚珠丝杠机构分别设定的多个所述轴向力设定值中的最大值设为最大轴向力设定值时，所述限制条件为，其他所述轴向力设定值与所述最大轴向力设定值之差在容许差分量以下。

10.根据权利要求9所述的注射成型机，其特征在于，

所述容许差分量根据所述最大轴向力设定值而变化。

11.根据权利要求10所述的注射成型机，其特征在于，

所述容许差分量随着所述最大轴向力设定值变大而变小。

12.根据权利要求10所述的注射成型机，其特征在于，

所述容许差分量随着所述最大轴向力设定值变大而变大。

13.根据权利要求9所述的注射成型机，其特征在于，

所述容许差分量与所述最大轴向力设定值无关而为固定值。

14.根据权利要求9～12中任一项所述的注射成型机，其特征在于，

针对除了被设定了所述最大轴向力设定值的一根所述滚珠丝杠机构以外的其他的所述滚珠丝杠机构分别设定所述容许差分量，并且所述容许差分量根据其他的所述滚珠丝杠机构的每一根滚珠丝杠机构而不同。