CN1683144A - 合模装置、成形机和合模方法 - Google Patents

合模装置、成形机和合模方法 Download PDF

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Abstract

一种合模装置，其不需要用于模厚调整的新的驱动器，是成本低的并且能够进行模厚调整，其包括：具有活塞(8)和被结合槽部(7a)的连接杆(7)；内部安装连接杆(7)的活塞(8)、供给用于发生合模力的升压的驱动液的合模用驱动缸(9)；通过和被结合槽部(7a)啮合，既可以与连接杆(7)结合，又能开放的开合螺母(20)；检测连接杆(7)在移动方向的位置的位置检测器(90)；在第一缸室(9a)和第二缸室(9b)之间切换驱动液供给位置的方向切换阀DCV；参照位置检测器(90)检测的连接杆的位置Pt、控制方向切换阀DCV，由此，定位于开合螺母(20)和被结合部(7a)能够啮合的位置的控制装置(70)。

Description

合模装置、成形机和合模方法
技术领域
本发明涉及用于成形机的合模装置、成形机和合模方法。
背景技术
在向模具内注射、充填熔化的金属时，为了防止由于模具内的压力造成模具脱开，使用压铸机等成形机的合模装置，以必要的合模力合上模具。大家都知道复合合模装置，这种合模装置使用独立的驱动器进行模具的开合活动和模具的合模。(例如，专利文献1、2)。
在复合合模装置中，例如，在保持模具的模板上设置开合螺母，同时，在连接杆上设置能够和该开合螺母啮合的被结合部，在把模具合模的状态下，使连接杆的被结合部和开合螺母啮合，然后，通过连接杆施加合模力。
当换成不同厚度的模具时，合模时的开合螺母和连接杆的被结合部的位置关系就会改变。当开合螺母和连接杆的被结合部的位置关系改变时，就会发有开合螺母不能和连接杆的被结合部啮合的可能性，就必须把开合螺母和连接杆的被结合部的位置关系调整为能够啮合的位置关系。即，必须进行与模具的厚度一致地调整开合螺母和连接杆的被结合部的位置关系的所谓模具厚度调整。
(专利文献1)特开平10-296739号公报
(专利文献2)特开平8-276482号公报
于是，为了进行模厚调整就必须改变开合螺母和连接杆的一方的位置，这要有用于改变这些位置的驱动器。
可是，在合模装置上设置只专用于进行模厚调整的驱动器不仅会使装置的结构复杂而且使装置成本上升，而存在不经济的问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的是提供结构简洁、成本降低的合模装置、成形机和合模方法。
本发明的合模装置是在基座上对固定模具和活动模具进行合模的合模装置，其具有：固定在上述基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上并保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方，具有收容上述连接杆的活塞的缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；在上述固定模板和上述活动模板的另一方、对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放的结合部；检测上述连接杆在移动方向上的位置的位置检测器；方向切换阀，其分别连通上述每一个驱动液供给口，用于在上述合模用驱动缸的由上述活塞分隔的第一缸室和第二缸室之间，切换上述驱动液的供给位置；控制部，其在上述活动模具和固定模具接触的状态下，参照上述位置检测器检测的上述连接杆的位置并且控制上述方向控制阀，由此，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上。
理想的是，上述位置检测器检测上述连接杆的设置上述活塞侧和设置上述被结合部侧之中的设置上述活塞侧、即比上述活塞更靠端部侧的部分对于上述固定模板和上述活动模板的上述一方的位置。
理想的是，还具有检测上述活动模板在上述基座上的位置的模板位置检测器，上述控制部基于上述模板位置检测器的检测结果，特定上述结合部和上述被结合部能够结合的上述连接杆的位置。
理想的是，上述被结合部包括沿着上述连接杆的轴方向排列的多个槽部，上述结合部包括凸部，上述被结合部和上述结合部通过上述多个槽部的某个槽部和上述凸部啮合而结合。
理想的是，上述被结合部是开合螺母。
理想的是，上述控制部把能够确保上述活塞的移动行程的上述连接杆的位置特定为第一目标位置，基于上述第一目标位置和上述模板位置检测器检测的活动模板的位置，把上述结合部和上述被结合部能够结合的多个位置中的最接近于上述第一目标位置的位置特定为第二目标位置，并且把上述连接杆的位置定位在上述第二目标位置。
理想的是，本发明的成形机是一种在把固定模具和活动模具合模形成的型腔内注射、填充成形材料而形成成形品的成形机，其具有：固定在上述基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上并保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方，具有收容上述连接杆的活塞的缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；在上述固定模板和上述活动模板的另一方、对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放的结合部；检测上述连接杆在移动方向上的位置的位置检测器；方向切换阀，其分别连通上述每一个驱动液供给口，用于在上述合模用驱动缸的由上述活塞分隔的第一缸室和第二缸室之间，切换上述驱动液的供给位置；控制部，其在上述活动模具和固定模具接触的状态下，参照上述位置检测器检测的上述连接杆的位置，控制上述方向控制阀，由此，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上；和与上述型腔连通的套筒；与上述套筒嵌合的柱塞头；驱动上述柱塞头的驱动缸。
本发明的合模方法是在基座上对固定模具和活动模具进行合模的合模方法，其设置：固定在上述基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上并保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方具有收容上述连接杆的活塞的缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；在上述固定模板和上述活动模板的另一方、对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放的结合部。在上述活动模具和固定模具接触、上述被结合部和上述结合部开放的状态下，通过向上述合模用驱动缸供给驱动油，使上述连接杆移动，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上，使被定位在上述位置的上述连接杆的上述被结合部和上述结合部结合，在上述被结合部和上述结合部结合的状态下，通过向上述合模用驱动缸供给驱动油，产生合模力。
根据本发明，不需要专用于模厚调整的新的驱动器，能够获得成本低、能进行模厚调整的合模装置。
附图说明
图1是表示涉及本发明的一实施方式的合模装置的机械部分的结构的、包括局部剖面图的正面图；
图2是图1所示的合模装置的俯视图；
图3是表示合模用驱动缸、开合螺母和连接杆的被结合槽的周围和控制装置的构成的图；
图4是表示模厚调整时的合模装置的状态的图；
图5是表示模厚调整时的控制装置进行处理的一例的流程图；
图6(a)和图6(b)分别表示不能啮合的开合螺母与连接杆的被结合槽的关系和能够啮合的开合螺母与连接杆的被结合槽的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1是表示涉及本发明的一实施例的合模装置的机械结构的、包括局部剖面的主视图；图2是图1所示合模装置的俯视图。
另外，涉及本实施例的合模装置适用于压铸机。
合模装置1具有：固定模板3；活动模板4；连接杆7；合模用驱动缸9；移动机构40；开合螺母20。
另外，开合螺母20是本发明的结合部的一种实施方式。
固定模板3被固定在基座2上，该固定模板3在其前面保持固定模具5。
活动模板4在其前面(和固定模板3相对的侧面)保持活动模具6。该活动模板4被设置在基座2上，能够向开模方向A1和闭模方向A2移动。在活动模板4上形成穿过连接杆7的通孔4h，例如在活动模板4的四角上形成该通孔4h。
通过把固定模具5和活动模具6一对模具合模，在固定模具5的凹部5a和活动模具6的凹部6a之间形成型腔。
在固定模板3的背面设置套筒60，在套筒60内嵌合着柱塞头61，该柱塞头61连接在柱塞杆62的前端部，柱塞杆62通过接头63和注射缸65的活塞杆64连接。
注射缸65用油压驱动，使活塞杆64伸缩。
在通过供给口60a向套筒60内供给着熔化金属ML的状态下，通过推进活塞杆64，作为成形材料的熔化金属ML被射出、充填在被合模的固定模具5和活动模具6之间形成的型腔C内。
连接杆7由固定模板3水平支承。
在连接杆7的活动模板4侧的自由端部上形成例如锯齿形的被结合槽7a。该被结合槽7a是本发明的被结合部的一种实施方式。
在连接杆7的中途设置活塞8，活塞8安装在合模用驱动缸9内。
在固定模板3的内部形成合模用驱动缸9，活塞8能够移动地被安装在该固定模板3内。通过向合模用驱动缸9的缸室供给高压的驱动油，力作用在固定模板3和连接杆7之间，相对固定模板3驱动连接杆7。
在连接在连接杆7上的活塞8的可动范围，即合模用驱动缸9具有的行程范围内，连接杆7能够相对固定模板3移动。
在基座2的内部安装移动机构40，其具有丝杆41、保持部件42、伺服电机43和可动部件44。
支承部件42转动自如地支承丝杆41的一端。
丝杆41的另一端被连接在伺服电机43上。
丝杆41和可动部件44螺纹连接。
如图2所示，可动部件44被固定在活动模板4的两侧上。
在该移动机构40，通过控制伺服电机43转动，丝杆41转动，并且，该丝杆41的转动被变换成可动部件44的直线运动，由此，驱动活动模板4向开模方向A1或合模方向A2移动。
通过伺服电机43的编码器80检测可动部件44的位置，这样，可知活动模板4的位置，就能够根据活动模板4的位置特定开合螺母20的位置。编码器80是连接杆检测器的一个例子。
开合螺母20被配置在活动模板4的通孔4h的背后，该开合螺母20形成和连接杆7的被结合槽7a啮合的凸部20a(参照图3、图6)。另外，也能够知道在开合螺母20上形成和连接杆7的被结合槽7a之间的多个凸条部啮合的槽。
通过开合螺母的开合缸21驱动开合螺母20开合，当开合螺母20闭合、并且与连接杆7的被结合槽7a啮合(结合)时，连接杆7和活动模板4连接，当打开开合螺母20时，连接杆7和活动模板4的连接脱开。
这里，在图3中表示合模装置1的合模用驱动缸9的周围结构、开合螺母20和连接杆7的被结合槽7a的周围的结构以及控制装置70的构成。
如图3所示，合模用驱动缸9的缸室9c由活塞8分隔成缸室9a、9b，方向切换阀DCV通过管路和供给口9d、9e与缸室9a和9b连接。
方向切换阀DCV按照控制装置70发出的控制指令71S，把油压源150供给的高压驱动油供给合模用驱动缸9的缸室9a和9b的一方。
具体地是，方向切换阀DCV，在合模时向缸室9a供给驱动油，在模厚调整时，在合模用驱动缸9的缸室9a或9b之间切换而供给驱动油，这样，变更活塞8(连接杆7)的位置，以使连接杆7的被结合槽7a和开合螺母20啮合。
另外，在不驱动活塞8时，方向切换阀DCV使油压源150供给的驱动油流向罐151内。
油压源150向方向切换阀DCV供给被升压为合模必需的压力的驱动油。
如图3所示，在连接杆7的后端部7c上形成刻度尺91，在相对该刻度尺91的位置上设置位置检测器90。
位置检测器90检测连接杆7的位置信号Pt，并且向控制装置70输出。位置检测器90，例如，可以使用光学或磁力进行位置检测。
控制装置70具有主控制部71和模厚调整部72。另外，理想的是，由计算机等信号处理装置(处理器)等硬件和必要的软件执行控制装置70的功能。但是，也能够分别使用专用的电路构成主控制部71和模厚调整部72。
模厚调整部72获得伺服电机43的编码器80检测的活动模板4的位置Pm，基于该信息，确定用于把连接杆7的被结合槽部7a定位在能够和开合螺母20啮合的位置的目标位置Tp，并且，把该位置信号Tp输出到主控制部7 1。
主控制部71进行综合控制合模装置1的各种处理，在合模调整时，从模厚调整部72接收目标位置Tp，基于该目标位置Tp，参照位置检测器90检测的连接杆7的位置信号Pt，产生把连接杆7定位的控制指令71s，向方向切换阀DCV输出。
另外，主控制部71，在合模时，向方向切换阀DCV输出向合模用驱动缸9的缸室9a供给驱动油控制指令71s。
以下，说明合模装置1的动作的一例。
图1和图2所示的状态的合模装置1处于活动模板4移动至规定的开模位置的状态。在该状态下，活塞8在合模用驱动缸9中被定位在规定位置。
由该状态，驱动伺服电机43，使活动模板4向合模方向A2移动。从缩短周期的观点考虑，以高速度进行活动模板4的移动。
而且，在向合模方向A2移动活动模板4中，在如图4所示地固定模具5和活动模具6z要接触之前的位置进行减速，以低速使固定模具5和活动模具6接触。这样，完成固定模具5和活动模具6的合模。
在该状态下，进行模厚调整，同时，开始向套筒60供给熔化的金属ML。
在固定模具5和活动模具6接触的状态下，连接杆7的被结合槽7a穿过在活动模板4上形成的通孔并且位于和开放状态的开合螺母20相对的位置。
在此，参照图5所示的流程图说明控制装置70的关于模厚调整的处理例。
在控制装置70，判断固定模具5和活动模具6是否接触了(步骤S1)，在判断为接触时，通过伺服电机43的编码器80得到活动模板4的位置Pt(步骤S2)
在控制装置70，从获得的活动模板4的位置Pt，得到开合螺母20的位置信息。
控制装置70能够预先取得开合螺母20对于活动模板4的安装位置信息和开合螺母20的尺寸信息，因而，使用这些信息，能够根据活动模板4的位置Pt，正确地特定开合螺母20距基准位置的相对位置。
控制装置70，在特定了开合螺母20的位置之后，确定应该把连接杆7定位的目标位置Tp(步骤S3)。
确定目标位置Tp，例如，在进行合模时，首先确定能够确保在合模用驱动缸9内连接杆7的活塞8所必需的行程的目标位置Tpa。也就是，在合模时，向合模用驱动缸9的一方的缸室9a供给升压的驱动油、活塞8向另一方的缸室9b侧移动，因此，必须要确保该移动量。另外，目标位置TPa是第一目标位置的一例。
即使把连接杆7定位于该目标位置Tpa，例如，也可能发生如图6(a)所示那样地开合螺母20的凸部20a和连接杆7的被结合槽部7a相对，连接杆7的被结合槽部7a和开合螺栓20有可能不能啮合。
为此，计算从目标位置Tpa到连接杆7的被结合槽7a能够和开合螺母20啮合的位置的最近的位置的移动距离ΔTp。
另外，控制装置70能够预先取得连接杆7的被结合槽7a和开合螺母20的尺寸信息，因而，能够正确地计算到连接杆7的被结合槽7a能够和开合螺母20啮合的位置的最近的位置的移动距离ΔTp。
而且，把目标位置Tpa加上移动距离ΔTp作为最终的目标位置Tp。另外，目标位置Tp是第二目标位置的一例。
然后，控制装置70的主控制部71从位置检测器9获得连接杆7现在的位置Pt(步骤S4)。
接着计算检测的连接杆7现在的位置Pt和确定的目标位置Tp的偏差(步骤S5)，根据该偏差产生控制方向切换阀DCV的控制指令71S并且输出(步骤S6)。
控制装置70判断上述偏差的有无(步骤S7)，在残留有偏差时候，反复进行步骤S4～步骤S6的处理，当没有偏差时完成连接杆7的定位，模厚调整结束。
当连接杆7被定位在目标位置Tp上时，如图6(b)所示，成为连接杆7的被结合槽7a能够和开合螺母20啮合的状态。
在该状态下闭合开合螺母20，连接杆7的被结合槽7a和开合螺母20结合，完成模厚调整。
完成模厚调整之后，从油压源150通过方向切换阀DCV，向合模用驱动缸9的一方的缸室9a内供给升压的驱动油，进行合模。
在进行上述的模厚调整工序和合模工序中，进行向套筒60供给金属熔化液ML，因而，当向套筒60内供给完金属熔化液ML时，就把金属熔化液ML注射、填充在被合模的固定模具5和活动模具6之间形成的型腔C内而成形制品。
另外，在本实施例，即使不更换固定模具5和活动模具6，在每一个铸造周期都进行上述模厚调整。原因是，本实施例的合模装置1形成连接杆7能移动的结构，不具有把连接杆7机械地定位在固定位置的机构。在本实施方式，尽管在每一个铸造周期都进行合模调整，但是，因为和向套筒60供给金属熔化液ML并行进行合模调整，所以，铸造周期也不会延长。
如上所述，根据本实施方式，使用合模用驱动缸9进行连接杆7的定位，因而，不需要用于模厚调整的新的驱动器，能够获得低成本，能进行模厚调整的合模装置1。
本发明不局限于上述实施方式。
本发明不仅适用于压铸机，可以适用于把模具合模的同时把成形材料注射、填充在型腔内的各种成形机。而对成形机来说，包括金属成形机、注塑成形机、木粉等成形机。木粉等的成形机中，例如，包括成形在木粉中混合热可塑性树脂的材料的成形机。
在上述实施方式，说明了把位置检测器90设置在连接杆7的后端部的情况，也可以是设置在另外的位置。但是，由于要检测连接杆7的固定模板3侧的后端部和固定模板3(基座2)的相对位置，因此，不论连接杆7是否伸长，都能够测量由活塞8和驱动缸9产生的移动量。位置检测器，既可以设置在连接杆上，检测对于固定模板(基座)的相对位置，也可以设在固定模板和基座等上，检测连接杆的相对位置。
不局限于在开合螺母和连接杆上设置的槽，只要是结合部和被结合部互相结合，能够限制连接杆在轴方向对于固定模板和活动模板移动的结构就可以。例如，也可以在连接杆上设置垂直于连接杆的轴向的孔部，在该孔部插入螺栓，相对模板固定连接杆。
另外，在上述实施例，说明了在固定模板3设置合模用驱动缸9，在活动模板4上设置开合螺母20的情况，然而，也可以形成在活动模板4设置合模用驱动缸9而在固定模板3上设开合螺母20的结构。
一根连接杆可以，多根连接杆也可以。理想的是，由3根以上的连接杆在活塞和被结合部之间分担施加在模具上的合模力，均匀地分配作用在分割面上的力。
驱动液不限定于油，例如，水也可以。

Claims (8)

1.一种合模装置，其在基座上对固定模具和活动模具进行合模，其特征在于，包括：固定在上述基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上，保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方，具有收容上述连接杆的活塞的缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；结合部，其设置在上述固定模板和上述活动模板的另一方，对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放；检测上述连接杆在移动方向上的位置的位置检测器；方向切换阀，其分别连通上述每一个驱动液供给口，用于在上述合模用驱动缸的由上述活塞分隔的第一缸室和第二缸室之间，切换上述驱动液的供给位置；控制部，其在上述活动模具和固定模具接触状态下，参照着上述位置检测器检测的上述连接杆的位置，控制上述方向控制阀，由此，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上。
2.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于，上述位置检测器检测上述连接杆的设置上述活塞侧和设置上述被结合部侧之中的设置上述活塞侧、即比上述活塞更靠端部侧的部分对于上述固定模板和上述活动模板的上述一方的位置。
3.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于：还具有检测上述活动模板在上述基座上的位置的模板位置检测器；上述控制部基于上述模板位置检测器的检测结果，特定上述结合部和上述被结合部能够结合的上述连接杆的位置。
4.如权利要求3所述的合模装置，其特征在于：上述控制部把能够确保上述活塞的移动行程的上述连接杆的位置特定为第一目标位置，基于上述第一目标位置和上述模板位置检测器检测的活动模板的位置，把上述结合部和上述被结合部能够结合的多个位置中的最接近于上述第一目标位置的位置特定为第二目标位置；并且，把上述连接杆的位置定位在上述第二目标位置。
5.如权利要求1所述的合模装置，其特征在于：上述被结合部包括沿着上述连接杆的轴方向排列的多个槽部；上述结合部包括凸部；上述被结合部和上述结合部通过上述多个槽部的任意一个和上述凸部啮合而结合。
6.如权利要求5所述的合模装置，其特征在于，上述被结合部是开合螺母。
7.一种成形机，其在把固定模具和活动模具合模形成的型腔内注射、填充成形材料、形成成形品，其特征在于，包括：固定在基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上并保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方，具有收容上述连接杆的活塞的缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；结合部，其设置在上述固定模板和上述活动模板的另一方，对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放；检测上述连接杆在移动方向上的位置的位置检测器；方向切换阀，其分别连通上述每一个驱动液供给口，用于在上述合模用驱动缸的由上述活塞分隔的第一缸室和第二缸室之间，切换上述驱动液的供给位置；控制部，其在上述活动模具和固定模具接触状态下，参照上述位置检测器检测的上述连接杆的位置并且控制上述方向控制阀，由此，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上；和上述型腔连通的套筒；与上述套筒嵌合的柱塞头；驱动上述柱塞头的驱动缸。
8.一种合模方法，其在基座上对固定模具和活动模具进行合模，其特征在于，设置：固定在上述基座上并保持上述固定模具的固定模板；能够沿着开合模具的方向移动地设置在上述基座上并保持上述活动模具的活动模板；具有活塞和被结合部的连接杆；合模用驱动缸，其设在上述固定模板和上述活动模板的一方，具有收容上述连接杆的活塞缸室和至少两个驱动液供给口，该供给口向上述缸室供给用于产生合模力而被升压的驱动液；结合部，其设置在上述固定模板和上述活动模板的另一方，对于上述连接杆的被结合部既能结合又能开放；在上述活动模具和固定模具接触并且上述被结合部和上述结合部开放的状态下，通过向上述合模用驱动缸供给驱动油，使上述连接杆移动，把上述连接杆定位在上述结合部和上述连接杆的被结合部能够结合的位置上，使上述定位的上述连接杆的上述被结合部和上述结合部结合，在上述被结合部和上述结合部结合的状态下，通过向上述合模用驱动缸供给驱动油，产生合模力。
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