TWI524980B - Injection molding machine - Google Patents

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TWI524980B
TWI524980B TW101149792A TW101149792A TWI524980B TW I524980 B TWI524980 B TW I524980B TW 101149792 A TW101149792 A TW 101149792A TW 101149792 A TW101149792 A TW 101149792A TW I524980 B TWI524980 B TW I524980B
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Koji Moritani
Tatsuya Shibata
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Sumitomo Heavy Industries
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Description

射出成形機
本申請主張基於2012年02月28日申請之日本專利申請第2012-042530號之優先權。該申請的全部內容藉由參閱援用於本說明書中。
本發明係有關一種射出成形機。
射出成形機藉由將熔融之樹脂填充於模具裝置的模穴空間並使其固化來製造成形品。模具裝置由定模及動模構成，合模時在定模與動模之間形成模穴空間。模具裝置的閉模、合模及開模藉由合模裝置進行。作為合模裝置，在模開閉動作中使用線性馬達、合模動作中使用電磁鐵者已被提出(例如參閱專利文獻1)。
專利文獻1：國際公開第05/090052號小冊子
第6圖係表示習知之射出成形機的電磁鐵的電流圖案之圖。
電磁鐵由磁芯及捲繞在磁芯周圍之線圈構成。若向線圈供給直流電流，則藉由流經線圈之直流電流在線圈內產生磁場，使磁芯起磁而使磁場強化。並且，在隔著既定間隔對置之電磁鐵與軟磁性構件之間產生吸附力，並藉由該 吸附力產生合模力。
解除合模力時進行磁芯的消磁。磁芯的消磁藉由如下進行：首先向線圈供給與起磁時為相反方向的直流電流，接著，反轉流經線圈之直流電流的方向，並且設定為每次反轉時逐漸減小最大電流值。亦可設定為每次反轉時縮短通電時間。藉由流經線圈之直流電流而在線圈內產生之磁場，一邊使方向反轉一邊使強度衰減。因此，磁芯的各磁區的磁矩變得不規則，且磁芯的磁化強度變弱。藉由磁芯的消磁，到開模開始的等待時間變短。消磁後的磁芯中殘留些許磁化。
射出成形機中，反覆進行閉模、合模及開模，並且反覆進行電磁鐵的磁芯的起磁及消磁。從開模開始至閉模完成期間遮斷朝向電磁鐵的線圈的電流供給。
以往，由於起磁製程的直流電流的方向、及消磁製程的直流電流的方向的反轉數每次都相同，因此，消磁後每次在相同方向上產生剩餘磁化且剩餘磁化漸漸增加。因此，維修工作用工具被磁芯吸附，從而導致維修工作的作業性變差。剩餘磁化的增加亦可於磁芯周邊的構件(例如，上述軟磁性構件)中觀察到。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的為提供一種能夠抑制剩餘磁化的增加之射出成形機。
為了解決上述問題，本發明的一態樣之射出成形機， 其具備產生合模力之電磁鐵，其特徵為，該射出成形機具備：電流供給部，向前述電磁鐵的線圈供給直流電流；及控制部，控制該電流供給部，該控制部依第1電流圖案對進行前述電磁鐵的磁芯的起磁及消磁之製程進行既定次數控制之後，依第2電流圖案對前述製程進行既定次數控制，前述第1電流圖案與前述第2電流圖案，在消磁製程中最後供給至前述線圈之直流電流的方向為相反方向。
依本發明，提供一種能夠抑制剩餘磁化的增加之射出成形機。
以下，參閱附圖對用於實施本發明之形態進行說明，在各附圖中對相同或對應之結構附加相同或對應之符號並省略說明。另外，將進行閉模時的可動壓板的移動方向設為前方，將進行開模時的可動壓板的移動方向設為後方來進行說明。
第1圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機閉模時的狀態之圖。第2圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機開模時的狀態之圖。
圖中，10為射出成形機，Fr為射出成形機10的框 架，Gd為由鋪設於該框架Fr上之2根導軌構成之導引件，11為固定壓板。固定壓板11可設置於能夠沿著在模開閉方向(圖中為左右方向)上延伸之導引件Gd移動之位置調整基座Ba上。另外，固定壓板11亦可載置於框架Fr上。
與固定壓板11對置而配設可動壓板12。可動壓板12固定於可動基座Bb上，可動基座Bb能夠在導引件Gd上行走。藉此，可動壓板12能夠相對固定壓板11在模開閉方向上移動。
與固定壓板11隔著既定間隔且與固定壓板11平行地配設後壓板13。後壓板13透過腳部13a固定於框架Fr上。
4根作為連結構件的繫桿14(圖中僅示出4根繫桿14中的2根)架設於固定壓板11與後壓板13之間。固定壓板11透過繫桿14固定於後壓板13上。沿著繫桿14進退自如地配設可動壓板12。用於使繫桿14貫穿之未圖示之導孔形成於可動壓板12上與繫桿14對應之部位。另外，亦可以形成缺口部來代替導孔。
在繫桿14的前端部(圖中為右端部)形成未圖示之螺紋部，將螺母n1螺合緊固於該螺紋部，藉此繫桿14的前端部固定於固定壓板11上。繫桿14的後端部固定於後壓板13上。
在固定壓板11上安裝定模15，在可動壓板12上安裝動模16，定模15與動模16隨著可動壓板12的進退而接 觸分離，從而進行閉模、合模及開模。另外，隨著進行合模，在定模15與動模16之間形成未圖示之模穴空間，熔融之樹脂填充於模穴空間。由定模15及動模16構成模具裝置19。
與可動壓板12平行地配設吸附板22。吸附板22透過安裝板27固定於滑動基座Sb上，滑動基座Sb能夠在導引件Gd上行走。藉此，吸附板22在比後壓板13更靠後方進退自如。吸附板22可由軟磁性材料形成。另外，亦可不設置安裝板27，此時，吸附板22直接固定於滑動基座Sb上。
桿39配設為在後端部與吸附板22連結而在前端部與可動壓板12連結。藉此，桿39在閉模時隨著吸附板22的前進而前進並使可動壓板12前進，在開模時隨著吸附板22的後退而後退並使可動壓板12後退。因此，在後壓板13的中央部分形成用於使桿39貫穿之導孔41。
線性馬達28為用於使可動壓板12進退之模開閉驅動部，例如配設在連結於可動壓板12之吸附板22與框架Fr之間。另外，線性馬達28亦可以配設於可動壓板12與框架Fr之間。
線性馬達28具備固定件29及可動件31。固定件29形成為在框架Fr上與導引件Gd平行且與滑動基座Sb的移動範圍對應。可動件31形成為在滑動基座Sb的下端與固定件29對置且遍及既定範圍。
可動件31具備磁芯34及線圈35。磁芯34具備朝向 固定件29突出之複數個磁極齒33。複數個磁極齒33在與模開閉方向平行之方向上以既定間距排列。線圈35捲繞於各磁極齒33。
固定件29具備未圖示之磁芯及設置於該磁芯上之未圖示之複數個永久磁鐵。複數個永久磁鐵在與模開閉方向平行之方向上以既定間距排列，可動件31側的磁極被交替起磁為N極與S極。
若向可動件31的線圈35供給既定電流，則由藉由流經線圈35之電流所形成之磁場及藉由永久磁鐵所形成之磁場的相互作用使可動件31進退。隨此，使吸附板22及可動壓板12進退，從而進行閉模及開模。線性馬達28根據檢測可動件31的位置之位置感測器53的檢測結果進行反饋控制，以使可動件31的位置成為目標值。
另外，本實施方式中，在固定件29配設永久磁鐵，在可動件31配設線圈35，但亦可於固定件配設線圈，在可動件配設永久磁鐵。此時，線圈不會隨著線性馬達28的驅動而移動，因此能夠輕鬆地進行用於向線圈供給電力的配線。
另外，作為模開閉驅動部，可以使用旋轉馬達及將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動之滾珠螺桿機構或者液壓缸或空氣壓缸等流體壓缸等來代替線性馬達28。
電磁鐵單元37在後壓板13與吸附板22之間產生吸附力。該吸附力透過桿39傳遞至可動壓板12，並在可動壓板12與固定壓板11之間產生合模力。
電磁鐵單元37包括形成於後壓板13側之電磁鐵49及形成於吸附板22側之吸附部51。吸附部51形成於吸附板22的吸附面(前端面)的既定部分，例如吸附板22中包圍桿39且與電磁鐵49對置之部分。並且，在後壓板13的吸附面(後端面)的既定部分，例如桿39的周圍形成容納電磁鐵49的線圈48之槽45。在比槽45更靠內側形成磁芯46。繞磁芯46捲繞線圈48。在後壓板13的磁芯46之外的部分形成磁軛47。
另外，本實施方式中，與後壓板13分開形成電磁鐵49，並與吸附板22分開形成吸附部51，但亦可將電磁鐵作為後壓板13的一部分形成，並將吸附部作為吸附板22的一部分形成。並且，亦可相反配置電磁鐵與吸附部。例如，可在吸附板22側設置電磁鐵49，在後壓板13側設置吸附部51。並且，電磁鐵49的線圈48的數量可為複數個。
電磁鐵單元37中，若向線圈48供給電流，則電磁鐵49被驅動並吸附吸附部51，從而能夠產生合模力。
第3圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的控制系統之圖。控制部60例如具備CPU及記憶體等，藉由CPU對記錄於記憶體之控制程序進行處理，藉此控制線性馬達28及電磁鐵49的動作。
控制部60控制向電磁鐵49的線圈48供給直流電流之電流供給部70。控制部60將表示供給至線圈48之直流電流的方向及電流值(大小)之信號輸出至電流供給部70。
電流供給部70例如由包含複數個功率模組之換流器等構成。電流供給部70將與從控制部60供給之信號相應之直流電流供給至電磁鐵49的線圈48。
在電流供給部70連接有直流電源80。直流電源80包含：將交流電源90的交流電流轉換成直流電流之二極管等整流器82、使從整流器82輸出之直流電流平滑化之電容器84等。
控制部60與檢測合模力之合模力感測器55連接，根據合模力感測器55的檢測結果設定電流值，以便產生既定合模力。合模力感測器55可為例如檢測與合模力相應地拉伸之繫桿14的應變(伸長量)之應變感測器。另外，作為合模力感測器55能夠使用例如檢測施加於桿39上之荷重之力量感測器等荷重感測器及檢測電磁鐵49的磁場之磁感測器，合模力感測器55的種類可以是多種多樣的。
接著，對上述結構的射出成形機10的動作進行說明。射出成形機10的各種動作在基於控制部60之控制下進行。
控制部60控制閉模製程。控制部60在第2圖的狀態(開模狀態)下驅動線性馬達28來使可動壓板12前進。如第1圖所示，動模16與定模15相抵接來完成閉模製程。此時，在後壓板13與吸附板22之間，亦即在電磁鐵49與吸附部51之間形成間隙δ 0。另外，與合模力相比，閉模所需之力十分小。
接著，控制部60控制合模製程。控制部60以第1圖 的狀態(閉模狀態)控制電流供給部70，向電磁鐵49的線圈48供給直流電流。這樣，藉由流經線圈48之直流電流在線圈48內產生磁場，使磁芯46起磁而使磁場強化。並且，在隔著既定間隙對置之電磁鐵49與吸附部51之間產生吸附力，該吸附力透過桿39傳遞至可動壓板12，從而在可動壓板12與固定壓板11之間產生合模力。熔融之樹脂填充於合模狀態的模具裝置19的模穴空間並使其冷卻、固化而成為成形品。
接著，控制部60控制電流供給部70而對電磁鐵49的磁芯46進行消磁。磁芯46的消磁藉由如下來進行：首先向線圈48供給與起磁時為相反方向的直流電流，接著，反轉向線圈48供給之直流電流的方向，並且設定為每次反轉時逐漸減小最大電流值。亦可設定為每次反轉時縮短通電時間。藉由流經線圈48之直流電流而在線圈48內產生之磁場，一邊使方向反轉一邊使強度衰減。因此，磁芯46的各磁區的磁矩變得不規則，且磁芯46的磁化強度變弱。藉由磁芯46的消磁，到開模開始的等待時間變短。另外，消磁製程期間，直流電流的方向可維持單向而不反轉。
接著，控制部60控制開模製程。控制部60向線性馬達28的線圈35供給電流，使可動壓板12後退。動模16後退而進行開模。開模後，未圖示之頂出裝置從動模16頂出成形品。
射出成形機10中反覆進行閉模、合模及開模，並且 反覆進行電磁鐵49的磁芯46的起磁及消磁。從開模開始至閉模完成期間遮斷朝向電磁鐵49的線圈48的電流供給。
第4圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的電磁鐵的電流圖案(1)之圖。在第4圖中，橫軸表示時間，縱軸表示直流電流的方向及電流值。
控制部60依第1電流圖案P100對進行電磁鐵49的磁芯46的起磁及消磁之製程進行既定次數控制之後，依第2電流圖案P200對上述製程進行既定次數控制。例如，控制部60每控制1次上述製程時，使電流圖案在第1電流圖案P100與第2電流圖案P200之間變更。
第1電流圖案P100與第2電流圖案P200，在消磁製程中最後供給至線圈48之直流電流的方向為相反方向。由於在消磁製程中最後藉由線圈48產生之磁場的方向反轉，因此能夠使剩餘磁化的方向反轉，從而能夠抑制剩餘磁化的增加。因此，朝向維修工作用工具的磁芯46的吸附被抑制，維修工作的作業性變得良好。不僅磁芯46，亦可於磁芯46周邊的構件(例如吸附板22)中得到該效果。
並且，第1電流圖案P100與第2電流圖案P200中，在起磁製程中供給至線圈48之直流電流的方向為相反方向。由於磁芯46的起磁方向反轉，因此能夠進一步抑制剩餘磁化的增加。另外，由於第1電流圖案P100與第2電流圖案P200中，在起磁製程中供給至線圈48之直流電流的方向為相反方向，因此在消磁製程中最初供給至線圈 48之直流電流的方向亦成為相反方向。
另外，第2電流圖案P200可以係反轉第1電流圖案P100者。亦即，第1電流圖案P100與第2電流圖案P200中，(1)起磁製程中的直流電流的最大電流值I0、(2)起磁製程中的直流電流的通電時間△t0、(3)消磁製程中反轉直流電流的方向之次數、(4)消磁製程中使正向或反向的直流電流流過之各通電時間△t1~△t5及(5)各通電時間△t1~△t5中的最大電流值I1~I5可以相同。使基於第1電流圖案P100之起磁及消磁的影響與基於第2電流圖案P200之起磁及消磁的影響相互抵消。
另外，關於第1電流圖案P100及第2電流圖案P200，在消磁製程期間，直流電流的方向可以維持單向而不反轉。
第5圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的電磁鐵的電流圖案(2)之圖。在第5圖中，橫軸表示時間，縱軸表示直流電流的方向及電流值。
控制部60依第1電流圖案P100對進行電磁鐵49的磁芯46的起磁及消磁之製程進行既定次數控制之後，依第2電流圖案P201對上述製程進行既定次數控制。例如，控制部60每控制1次上述製程時，使電流圖案在第1電流圖案P100與第2電流圖案P201之間變更。
第1電流圖案P100與第2電流圖案P201中，在消磁製程中最後供給至線圈48之直流電流的方向為相反方向。由於在消磁製程中最後藉由線圈48產生之磁場的方 向反轉，因此能夠使剩餘磁化的方向反轉，從而能夠抑制剩餘磁化的增加。因此，朝向維修工作用工具的磁芯46的吸附被抑制，維修工作的作業性變得良好。不僅磁芯46，磁芯46周邊的構件(例如吸附板22)中亦可得到該效果。
第2電流圖案P201相對於第1電流圖案P100，在起磁製程中供給至線圈48之直流電流的方向為相同方向，藉由增加1次消磁製程中的直流電流的方向的反轉次數，在消磁製程中最後供給至線圈48之直流電流的方向成為相反方向。另外，消磁製程中的直流電流的方向的反轉次數亦可減少1次，只要增減奇數次即可。
第2電流圖案P201相對於第1電流圖案P100，從起磁製程開始至消磁製程中途成為相同圖案。亦即，第1電流圖案P100與第2電流圖案P201中，(1)起磁製程中的直流電流的最大電流值I0、(2)起磁製程中的直流電流的通電時間△t0、(3)消磁製程中使正向或反向的直流電流流過之各通電時間△t1~△t5及(4)各通電時間△t1~△t5中的最大電流值I1~I5相同。
另外，關於第1電流圖案P100及第2電流圖案P201中任一方，消磁製程期間直流電流的方向可維持單向而不反轉。
以上，對本發明的一實施方式進行了說明，但本發明不限定於上述實施方式，能夠在申請專利範圍中記載之本發明的要旨的範圍內，進行各種變形及置換。
例如，上述實施方式中，每控制1次進行電磁鐵49的磁芯46的起磁及消磁之製程時，進行電磁鐵49的線圈48的電流圖案的變更，但亦可在每控制複數次該製程時進行。並且，可以反覆如下操作：依一個電流圖案進行M次(M為1以上的自然數)該製程之後，依另一個電流圖案進行N次(N為1以上的自然數，但N≠M)該製程，然後，依上述一個電流圖案進行N次該製程之後，依上述另一個電流圖案進行M次該製程。另外，藉由每控制1次該製程時進行電流圖案的變更，能夠確實地抑制剩餘磁化的增加。
10‧‧‧射出成形機
15‧‧‧定模
16‧‧‧動模
19‧‧‧模具裝置
34‧‧‧磁芯
35‧‧‧線圈
46‧‧‧磁芯
48‧‧‧線圈
49‧‧‧電磁鐵
60‧‧‧控制部
70‧‧‧電流供給部
第1圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機閉模時的狀態之圖。
第2圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機開模時的狀態之圖。
第3圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的控制系統之圖。
第4圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的電磁鐵的電流圖案(1)之圖。
第5圖係表示本發明的一實施方式之射出成形機的電磁鐵的電流圖案(2)之圖。
第6圖係表示習知之射出成形機的電磁鐵的電流圖案之圖。
A‧‧‧電流
s‧‧‧時間
P100‧‧‧第1電流圖案
I0‧‧‧最大電流值
△t0‧‧‧通電時間
△t1~△t5‧‧‧通電時間
I1~I5‧‧‧各通電時間△t1~t5中的最大電流值
P200‧‧‧第2電流圖案
I0‧‧‧最大電流值
△t0‧‧‧通電時間
△t1~△t5‧‧‧通電時間
I1~I5‧‧‧各通電時間△t1~t5中的最大電流值

Claims (4)

  1. 一種射出成形機，具備有產生合模力之電磁鐵，其特徵為，該射出成形機具備：電流供給部，向前述電磁鐵的線圈供給直流電流；及控制部，控制該電流供給部，該控制部依第1電流圖案對進行前述電磁鐵的磁芯的起磁及消磁之製程進行既定次數控制之後，依第2電流圖案對前述製程進行既定次數控制，前述第1電流圖案與前述第2電流圖案，在消磁製程中最後供給至前述線圈之直流電流的方向為相反方向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之射出成形機，其中，前述第1電流圖案與前述第2電流圖案，在起磁製程中供給至前述線圈之前述直流電流的方向、及在消磁製程中最初供給至前述線圈之直流電流的方向為相反方向。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中，前述第2電流圖案係反轉前述第1電流圖案者。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中，前述控制部每控制1次進行前述電磁鐵的磁芯的起磁及消磁之製程時，使在該製程中供給至前述電磁鐵的線圈的電流的電流圖案在前述第1電流圖案與前述第2電流圖案之間變更。
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