TWI733004B - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠提高經壓縮成形而成之成形品的表面精度之射出成形機。前述射出成形機具備對用於壓縮被填充於模具裝置的模穴空間之成形材料之可動構件的進退進行控制之控制裝置，前述控制裝置藉由控制前述可動構件的前進而控制前述成形材料的前述壓縮之後，控制為：1次減壓，以預定模式減少藉由前述壓縮而成形之成形品的壓力；以及2次減壓，藉由在前述1次減壓之後使前述可動構件後退至預定位置來進一步減少前述成形品的壓力。

Description

射出成形機

本申請主張依據2017年3月7日申請之日本專利申請第2017-043250號之優先權。該日本申請之全部內容藉由參閱援用於本說明書中。 　　本發明關於一種射出成形機。

專利文獻1中記載之射出成形機，藉由驅動頂出軸來移可動模具的頂出板，藉此壓縮模穴內之樹脂。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2002-355867號公報

[本發明所欲解決之課題]

以往在經壓縮成形而成的成形品中殘留的殘留應力大且成形品的表面精度差。

本發明是鑑於上述問題而完成的，其主要目的在於提供一種能夠提高經壓縮成形而成之成形品的表面精度之射出成形機。 [用以解決課題的技術方案]

為了解決上述問題，根據本發明之一態樣，提供如下一種射出成形機：具備控制裝置，前述控制裝置對用於壓縮被填充於模具裝置的模穴空間之成形材料之可動構件的進退進行控制，並藉由控制前述可動構件的前進而控制前述成形材料的前述壓縮之後，控制為：1次減壓，以預定模式減少藉由前述壓縮而成形的成形品的壓力；以及2次減壓，藉由在前述1次減壓之後使前述可動構件後退至預定位置來進一步減少前述成形品的壓力。 [發明之效果]

根據本發明的一態樣，提供一種能夠提高經壓縮成形而成之成形品的表面精度之射出成形機。

以下，參閱圖式對本發明的具體實施形態進行說明，但在各圖式中，對於相同或對應的結構賦予相同或對應之符號，並且省略說明。

(射出成形機) 　　圖1是表示根據一實施形態之射出成形機的開模結束時的狀態之圖。圖2是表示根據一實施形態之射出成形機的合模時的狀態之圖。如圖1～圖2所示，射出成形機具有合模裝置100、頂出裝置200、射出裝置300、移動裝置400及控制裝置700。以下，對射出成形機的各構成要件進行說明。

(合模裝置) 　　在對合模裝置100的說明中，將可動壓板120在閉模時的移動方向(圖1及圖2中之右方向)設為前方，將可動壓板120在開模時的移動方向(圖1及圖2中之左方向)設為後方來進行說明。

合模裝置100對模具裝置10進行閉模、合模及開模。合模裝置100例如是臥式，模具開閉方向為水平方向。合模裝置100具有固定壓板110、可動壓板120、肘節支架(toggle support)130、繫桿140、肘節機構150、合模馬達160、運動轉換機構170及模厚調整機構180。

固定壓板110固定於框架Fr上。將固定模11安裝於固定壓板110中與可動壓板120對向之面。

可動壓板120，設為相對於框架Fr在模具開閉方向上移動自如。導引可動壓板120的導件101鋪設於框架Fr上。將可動壓板120安裝於可動壓板120中與固定壓板110對向之面。

使可動壓板120相對於固定壓板110進行進退，藉此進行閉模、合模及開模。模具裝置10由固定模11和可動壓板120構成。

肘節支架130與固定壓板110隔著間隔相連結，且於模具開閉方向上移動自如地放置於框架Fr上。另外，肘節支架130，亦可以設為沿鋪設於框架Fr上的導件移動自如。肘節支架130的導件可以共用可動壓板120的導件101。

另外，在本實施形態中，固定壓板110固定於框架Fr上，且肘節支架130相對於框架Fr在模具開閉方向上移動自如，但亦可以將肘節支架130固定於框架Fr，且固定壓板110相對於框架Fr在模具開閉方向上移動自如。

繫桿140在模具開閉方向上隔著間隔L，連結固定壓板110和肘節支架130。繫桿140可以使用複數個。各繫桿140在模具開閉方向上平行且根據合模力伸展。在至少一個繫桿140中設置有檢測繫桿140的變形之繫桿變形檢測器141。繫桿變形檢測器141將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。繫桿變形檢測器141的檢測結果用於合模力的檢測等。

另外，在本實施形態中，使用繫桿變形檢測器141作為檢測合模力的合模力檢測器，但本發明並不限於此。合模力檢測器不限於應變儀式，還可以為壓電式、電容式、液壓式及電磁式等，並且其安裝位置亦不限於繫桿140。

肘節機構150配設於可動壓板120與肘節支架130之間，且使可動壓板120相對於肘節支架130向模具開閉方向移動。肘節機構150由十字頭151、一對連桿組等構成。各連桿組具有藉由銷等連結成屈伸自如之第1連桿152和第2連桿153。第1連桿152藉由銷等擺動自如地安裝於可動壓板120，第2連桿153藉由銷等擺動自如地安裝於肘節支架130。第2連桿153經由第3連桿154安裝於十字頭151。若使十字頭151相對於肘節支架130進行進退，則第1連桿152及第2連桿153進行屈伸，並且可動壓板120相對於肘節支架130進行進退。

另外，肘節機構150的結構不限於圖1和圖2所示之結構。例如，在圖1和圖2中，各連桿組的節點數為5個，但節點數亦可以為4個，並且第3連桿154的一個端部可以連結於第1連桿152和第2連桿153之間的節點。

合模馬達160安裝於肘節支架130，並使肘節機構150工作。合模馬達160使十字頭151相對於肘節支架130進行進退，藉此使第1連桿152及第2連桿153進行屈伸，並且使可動壓板120相對於肘節支架130進行進退。合模馬達160直接連結到運動轉換機構170上，但亦可以經由皮帶、帶輪等連結到運動轉換機構170上。

運動轉換機構170將合模馬達160的旋轉運動轉換成十字頭151的線性運動。運動轉換機構170包括螺桿軸171和與螺桿軸171螺合的螺母172。螺桿軸171和螺母172之間可以配置滾珠或滾子。

合模裝置100在控制裝置700的控制下進行閉模步驟步驟、合模步驟步驟及開模步驟步驟等。

在閉模步驟步驟中，驅動合模馬達160以使十字頭151以設定速度前進至閉模結束位置，藉此使可動壓板120前進，使可動壓板120接觸固定模11。例如，使用合模馬達160的編碼器161等來檢測十字頭151的位置或速度。編碼器161檢測合模馬達160的旋轉，並將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。

在合模步驟中，進一步驅動合模馬達160以使十字頭151從閉模結束位置進一步向合模位置前進，藉此產生合模力。在合模時，可動壓板120和固定模11之間形成模穴空間14，射出裝置300向模穴空間14填充液狀成形材料。藉由所填充之成形材料被硬化而獲得成形品。模穴空間14的數量可以為複數個，在該情況況下，可以同時獲得複數個成形品。

在開模步驟中，驅動合模馬達160以使十字頭151以設定速度後退至開模結束位置，藉此使可動壓板120後退，並使可動壓板120與固定模11分開。然後，頂出裝置200從可動壓板120頂出成形品。

將閉模步驟和合模步驟中之設定條件作為一系列的設定條件而統一設定。例如，將閉模步驟和合模步驟中之十字頭151的速度或位置(包括速度切換位置、閉模結束位置及合模位置)作為一系列的設定條件而統一設定。另外，代替十字頭151的速度或位置等，可以設定可動壓板120的速度或位置等。

並且，肘節機構150增大合模馬達160的驅動力並傳遞到可動壓板120。其增大倍率亦稱為肘節倍率。該肘節倍率隨第1連桿152和第2連桿153所呈之角度θ(以下，亦稱為“連桿角度θ”)變化。從十字頭151的位置求出連桿角度θ。連桿角度θ為180°時，肘節倍率變得最大。

在因更換模具裝置10或模具裝置10的溫度變化等而模具裝置10的厚度發生變化時進行模厚調整，以獲得合模時的預定之合模力。在模厚調整中，例如調整固定壓板110和肘節支架130之間的間隔L，以在可動壓板120接觸固定模11的模具接觸時刻，使肘節機構150的連桿角度θ成為預定角度。

合模裝置100具有藉由調整固定壓板110和肘節支架130之間的間隔L來進行模厚調整的模厚調整機構180。模厚調整機構180具有形成於繫桿140的後端部之螺桿軸181、相對於肘節支架130旋轉自如地保持的螺母182及使與螺桿軸181螺合的螺母182旋轉之模厚調整馬達183。

螺桿軸181和螺母182設置於每個繫桿140上。模厚調整馬達183的旋轉可以經由由皮帶、帶輪等構成之旋轉傳遞部185傳遞到複數個螺母182。複數個螺母182能夠同步旋轉。另外，藉由改變旋轉傳遞部185的傳遞路徑，能夠使複數個螺母182各自旋轉。

另外，旋轉傳遞部185可以由齒輪等構成來代替皮帶、帶輪等。在該情況下，在各螺母182的外周形成從動齒輪，在模厚度調整馬達183的輸出軸安裝驅動齒輪，而在肘節支架130的中央部旋轉自如地保持與複數個從動齒輪及驅動齒輪嚙合的中間齒輪。

模厚調整機構180的動作由控制裝置700控制。控制裝置700驅可動模厚調整馬達183以旋轉螺母182，藉此調整旋轉自如地保持螺母182的肘節支架130相對於固定壓板110的位置，並調整固定壓板110和肘節支架130之間的間隔L。

另外，在本實施形態中，螺母182相對於肘節支架130旋轉自如地保持，形成有螺桿軸181的繫桿140係固定於固定壓板110，但本發明不限於此。

例如，螺母182可以相對於固定壓板110旋轉自如地保持，而繫桿140可以固定於肘節支架130。在該情況下，能夠藉由旋轉螺母182來調整間隔L。

又，螺母182可以固定於肘節支架130上，而繫桿140可以相對於固定壓板110旋轉自如地保持。在該情況下，能夠藉由旋轉繫桿140來調整間隔L。

又，螺母182可以固定於固定壓板110上，而繫桿140可以相對於肘節支架130旋轉自如地保持。在該情況下，能夠藉由旋轉繫桿140來調整間隔L。

使用模厚調整馬達183的編碼器184檢測間隔L。編碼器184檢測模厚調整馬達183的旋轉量或旋轉方向，並將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。編碼器184的檢測結果用於監測或控制肘節支架130的位置或間隔L。

模厚調整機構180使彼此螺合的螺桿軸181和螺母182中之一個旋轉，藉此調整間隔L。可以使用複數個模厚調整機構180，亦可以使用複數個模厚調整馬達183。

另外，為了調整間隔L，本實施形態之模厚調整機構180具有形成於繫桿140的螺桿軸181和與螺桿軸181螺合的螺母182，但本發明並不限於此。

例如，模厚調整機構180可以具有調節繫桿140的溫度的繫桿溫度調節器。繫桿溫度調節器安裝於每個繫桿140上並且聯合調節複數個繫桿140的溫度。繫桿140的溫度越高，間隔L越變大。複數個繫桿140的溫度亦能夠獨立調節。

繫桿溫度調節器包括例如發熱器等加熱器，藉由加熱來調節繫桿140的溫度。繫桿溫度調節器可以包括水冷夾套等冷卻器，藉由冷卻來調節繫桿140的溫度。繫桿溫度調節器可以包括加熱器和冷卻器這兩者。

另外，本實施形態之合模裝置100是模具開閉方向為水平方向的臥式，但亦可以為模具開閉方向為上下方向的立式。立式合模裝置包括下壓板、上壓板、肘節支架、繫桿、肘節機構及合模馬達等。下壓板和上壓板中之任一個用作固定壓板，另一個用作可動壓板。將下模安裝於下壓板上，將上模安裝於上壓板上。由下模和上模構成模具裝置。下模可以經由轉台安裝於下壓板上。肘節支架配設於下壓板的下方。肘節機構配設於肘節支架與下壓板之間，進行可動壓板之升降。合模馬達使肘節機構工作。繫桿沿上下方向延伸，貫穿下壓板，並連結上壓板和肘節支架。在合模裝置為立式時，繫桿的數量通常是三根。另外，繫桿的數量沒有特別限制。

另外，本實施形態之合模裝置100具有合模馬達160作為驅動源，但亦可以具有油壓缸來代替合模馬達160。另外，合模裝置100可以具有開閉模用線性馬達，並且可以具有合模用電磁鐵。

(頂出裝置) 　　在頂出裝置200的說明中，與合模裝置100的說明相同地，將可動壓板120在閉模時的移動方向(圖1及圖2中之右方向)設為前方，將可動壓板120在開模時的移動方向(圖1及圖2中之左方向)設為後方來進行說明。

頂出裝置200從模具裝置10頂出成形品。頂出裝置200具有頂出馬達210、運動轉換機構220及頂出桿230等。

頂出馬達210安裝於可動壓板120上。頂出馬達210與運動轉換機構220直接連結，但亦可以經由皮帶、帶輪等與運動轉換機構220連結。

運動轉換機構220將頂出馬達210的旋轉運動轉換成頂出桿230的線性運動。運動轉換機構220包括螺桿軸和與螺桿軸螺合的螺母。螺桿軸和螺母之間可以配置滾珠或滾動體。

頂出桿230設為在可動壓板120的貫穿孔中進退自如。頂出桿230的前端部與進退自如地配設於可動壓板120的內部的可動構件15接觸。頂出桿230的前端部可以與可動構件15連結，但亦可以不連結。

頂出裝置200在控制裝置700的控制下進行頂出步驟。

在頂出步驟中，驅動頂出馬達210以使頂出桿230以設定速度前進，藉此使可移動構件15前進並頂出成形品。然後，驅動頂出電動馬達210以使頂出桿230以設定的速度後退，藉此使可移動構件15後退到初始位置。例如，使用頂出馬達210的編碼器211來檢測頂出桿230的位置或速度。編碼器211檢測頂出馬達210的旋轉，並將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。

(射出裝置) 　　在射出裝置300的說明中，不同於合模裝置100的說明或頂出裝置200的說明，將螺桿330在填充時的移動方向(圖1及圖2中之左方向)設為前方，將螺桿330在計量時的移動方向(圖1及圖2中之右方向)設為後方來進行說明。

射出裝置300設置於相對於框架Fr進退自如的滑動基座301上，並設為相對於模具裝置10進退自如。射出裝置300與模具裝置10接觸，並向模具裝置10內的模穴空間14填充成形材料。射出裝置300包括例如缸體310、噴嘴320、螺桿330、計量馬達340、射出馬達350及壓力檢測器360等。

缸體310對從供給口311向內部供給的成形材料進行加熱。供給口311形成於缸體310的後部。在缸體310的後部的外周設置有水冷缸體等冷卻器312。在比冷卻器312更靠前方的位置，在缸體310的外周設置有帶狀發熱器等加熱器313和溫度檢測器314。

缸體310在缸體310的軸向(圖1及圖2中之左右方向)上劃分成複數個區域。在各區域設置有加熱器313和溫度檢測器314。在每個區域，控制裝置700控制加熱器313，以使溫度檢測器314的檢測溫度成為設定溫度。

噴嘴320設置於缸體310的前端部，並被模具裝置10按壓。在噴嘴320的外周設置加熱器313和溫度檢測器314。控制裝置700控制加熱器313，以使噴嘴320的檢測溫度成為設定溫度。

螺桿330旋轉自如且進退自如地配設於缸體310內。若使螺桿330旋轉，則成形材料沿著螺桿330的螺旋狀槽輸送至前方。成形材料在輸送至前方的同時藉由來自缸體310的熱逐漸熔融。隨著液態成形材料被輸送到螺桿330的前方並蓄積在缸體310的前部，螺桿330後退。接著若使螺桿330前進，則蓄積在螺桿330前方的液態成形材料會從噴嘴320射出，並填充至模具裝置10內。

在螺桿330的前部進退自如地安裝有逆止環331作為逆止閥，該逆止閥在將螺桿330向前方推進時，防止成形材料從螺桿330的前方朝向後方逆流。

當使螺桿330前進時，逆止環331因螺桿330前方的成形材料的壓力而被推向後方，並後退至封閉成形材料的流路的閉塞位置(參閱圖2)。由此，防止蓄積在螺桿330前方的成形材料向後方逆流。

另一方面，當使螺桿330旋轉時，逆止環331因沿著螺桿330的螺旋狀槽輸送至前方的成形材料的壓力而被推向前方，並前進至開放成形材料的流路的開放位置(參閱圖1)。由此，成形材料被輸送到螺桿330的前方。

逆止環331可以為與螺桿330一起旋轉的共轉型和不與螺桿330一起旋轉的非共轉型中之任一個。

另外，射出裝置300可以具有使逆止環331在開放位置和閉塞位置之間進行進退之驅動源。

計量馬達340使螺桿330旋轉。使螺桿330旋轉的驅動源不限於計量馬達340，例如亦可以為油壓泵等。

射出馬達350使螺桿330進行進退。在射出馬達350與螺桿330之間設置將射出馬達350的旋轉運動轉換成螺桿330的線性運動的運動轉換機構等。運動轉換機構具有例如螺桿軸和與螺桿軸螺合的螺母。螺桿軸和螺母之間可以配置滾珠或滾動體。使螺桿330進行進退的驅動源不限於射出馬達350，例如亦可以為油壓缸等。

壓力檢測器360檢測射出馬達350與螺桿330之間傳遞之壓力。壓力檢測器360設置於射出馬達350與螺桿330之間的壓力傳遞路徑，並檢測作用於壓力檢測器360的壓力。

壓力檢測器360將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。壓力檢測器360的檢測結果用於控制或監測螺桿330從成形材料接受的壓力、對螺桿330的背壓及由螺桿330作用於成形材料的壓力等。

射出裝置300在控制裝置700的控制下進行填充步驟、保壓步驟及計量步驟等。

在填充步驟中，驅動射出馬達350以使螺桿330以設定速度前進，並向模具裝置10內的模穴空間14填充蓄積在螺桿330前方的液狀成形材料。例如使用射出馬達350的編碼器351檢測螺桿330的位置或速度。編碼器351檢測射出馬達350的旋轉，並將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。若壓力檢測器360的檢測值達到預定值，則進行從填充步驟至保壓步驟的切換(所謂的V/P切換)。另外，V/P切換亦可以在螺桿330的位置到達設定位置時進行。進行V/P切換的位置亦稱為V/P切換位置。螺桿330的設定速度可以根據螺桿330的位置或時間等而改變。

另外，在填充步驟中，可以在壓力檢測器360的檢測值達到預定值時，在該位置使螺桿330暫時停止後進行V/P切換。在即將V/P切換前，可以進行螺桿330的微速前進或微速後退來代替螺桿330的停止。

在保壓步驟中，驅動射出馬達350以向前方推進螺桿330，螺桿330的前端部的成形材料的壓力(以下亦稱為“保持壓力”)保持在設定壓力，並將殘留在缸體310內的成形材料推向模具裝置10。藉由模具裝置10中之冷卻收縮能夠補充不足的成形材料。例如，使用壓力檢測器360檢測保持壓力。壓力檢測器360將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。保持壓力的設定值可以根據從保壓步驟開始起經過的時間等而改變。

在保壓步驟中，模具裝置10內的模穴空間14的成形材料逐漸冷卻，在保壓步驟結束時，模穴空間14的入口被硬化的成形材料封閉。該狀態被稱為澆口封閉(gate seal)，防止來自模穴空間14的成形材料的逆流。保壓步驟之後，開始冷卻步驟。在冷卻步驟中，進行模穴空間14內的成形材料之硬化。為了縮短成形週期，可以在冷卻步驟中進行計量步驟。

在計量步驟中，驅動計量馬達340以使螺桿330以設定轉速旋轉，並將成形材料沿著螺桿330的螺旋狀槽向前輸送。伴隨此，成形材料逐漸熔融。隨著液態成形材料被輸送到螺桿330的前方並蓄積在缸體310的前部，螺桿330後退。例如，使用計量馬達340的編碼器341來檢測螺桿330的轉速。編碼器341將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。

在計量步驟中，為了限製螺桿330的急速後退，可以驅動射出馬達350以向螺桿330施加設定的背壓。例如，使用壓力檢測器360檢測對螺桿330的背壓。壓力檢測器360將表示該檢測結果之信號發送到控制裝置700。若螺桿330後退至計量結束位置，並在螺桿330的前方蓄積預定量的成形材料，則結束計量步驟。

另外，本實施形態之射出裝置300是同軸螺桿式，但亦可以為預塑式。預塑式射出裝置中，將在塑化缸內熔融的成形材料供給至射出缸，並從射出缸向模具裝置內射出成形材料。在塑化缸內旋轉自如或旋轉自如且進退自如地配設螺桿，在射出缸內進退自如地配設柱塞。

(移動裝置) 　　在移動裝置400的說明中，與射出裝置300的說明相同地，將螺桿330在填充時的移動方向(圖1及圖2中之左方向)設為前方，將螺桿330在計量時的移動方向(圖1及圖2中之右方向)設為後方來進行說明。

移動裝置400使射出裝置300相對於模具裝置10進行進退。又，移動裝置400將噴嘴320按壓於模具裝置10以產生噴嘴接觸壓力。移動裝置400包括液壓泵410、作為驅動源的馬達420及作為液壓致動器的液壓缸430等。

液壓泵410具有第1埠411和第2埠412。液壓泵410是能夠雙向旋轉的泵，藉由切換馬達420的旋轉方向，從第1埠411和第2埠412中之任一者吸入工作液(例如油)並從另一方排出而產生液壓。另外，液壓泵410能夠從槽413吸入工作液後從第1埠411和第2埠412中之任一者排出工作液。

馬達420使液壓泵410工作。馬達420利用與來自控制裝置700的控制信號相應之旋轉方向和旋轉扭矩來驅動液壓泵410。馬達420可以為電動馬達，亦可以為電動伺服馬達。

液壓缸430具有缸體本體431、活塞432及活塞桿433。缸體本體431固定於射出裝置300。活塞432將缸體本體431的內部分割成作為第1室的前室435和作為第2室的後室436。活塞桿433固定於固定壓板110。活塞桿433貫穿前室435，因此前室435的截面積小於後室436的截面積。

液壓缸430的前室435經由第1流路401與液壓泵410的第1埠411連接。從第1埠411排出的工作液經由第1流路401被供給至前室435，藉此射出裝置300被推向前方。射出裝置300前進，噴嘴320被固定模11按壓。前室435作為藉由自液壓泵410供給的工作液的壓力而使噴嘴320的噴嘴接觸壓力產生之壓力室發揮功能。

另一方面，液壓缸430的後室436經由第2流路402與液壓泵410的第2埠412連接。從第2埠412排出的工作液經由第2流路402被供給至液壓缸430的後室436，藉此射出裝置300被推向後方。射出裝置300後退，噴嘴320與固定模11分開。

在第1流路401內的壓力超過設定值時，打開第1減壓閥441，並使第1流路401內的多餘的工作液返回到槽413，藉此將第1流路401內的壓力保持在設定值以下。

在第2流路402內的壓力超過設定值時，打開第2減壓閥442，並使第2流路402內的多餘的工作液返回到槽413，藉此將第2流路402內的壓力保持在設定值以下。

溢流閥443是調整因前室435的截面積與後室436的截面積之差而產生之工作液的循環量的餘缺的閥，如圖1和圖2所示，例如由四口三位滑閥構成。

在第1流路401內的壓力低於槽413內的壓力時，打開第1單向閥451，從槽413向第1流路401供給工作液。

在第2流路402內的壓力低於槽413內的壓力時，打開第2單向閥452，從槽413向第2流路402供給工作液。

電磁切換閥453為控制液壓缸430的前室435與液壓泵410的第1埠411之間的工作液的流動的控制閥。電磁切換閥453，例如設置於第1流路401的中途，控制第1流路401內的工作液的流動。

如圖1和圖2所示，電磁切換閥453例如由二口二位滑閥構成。在滑閥位於第1位置(圖1及圖2中之左側的位置)的情況下，允許前室435和第1埠411之間的雙向流動。另一方面，在滑閥位於第2位置(圖1及圖2中之右側的位置)的情況下，從前室435向第1埠411的流動受到限制。在該情況下，從第1埠411向前室435的流動不受限制，但亦可以使其受到限制。

第1壓力檢測器455檢測前室435的液壓。藉由前室435的液壓產生噴嘴接觸壓力，因此能夠使用第1壓力檢測器455檢測噴嘴接觸壓力。第1壓力檢測器455，例如設置於第1流路401的中途，並以電磁切換閥453為基準設置於前室435側的位置。與電磁切換閥453的狀態無關地能夠檢測噴嘴接觸壓力。

第2壓力檢測器456設置於第1流路401的中途，並以電磁切換閥453為基準設置於第1埠411側的位置。第2壓力檢測器456檢測電磁切換閥453和第1埠411之間的液壓。在電磁切換閥453允許第1埠411和前室435之間的雙向流動的狀態下，第1埠411和電磁切換閥453之間的液壓，與電磁切換閥453和前室435之間的液壓相同。因此，在該狀態下，能夠使用第2壓力檢測器456檢測噴嘴接觸壓力。

另外，在本實施形態中，使用設置於第1流路401的中途的壓力檢測器來檢測噴嘴接觸壓力，但亦可以例如使用設置於噴嘴320的荷重元(load cell)等來檢測噴嘴接觸壓力。即檢測噴嘴接觸壓力的壓力檢測器可以設置於移動裝置400、射出裝置300中之任一個。

另外，在本實施形態中，將液壓缸430用作移動裝置400，但本發明並不限於此。

(控制裝置) 　　如圖1～圖2所示，控制裝置700具有CPU(Central Processing Unit，中央處理器)701、記憶體等記憶媒體702、輸入界面703及輸出界面704。控制裝置700藉由使CPU701執行儲存於記憶媒體702中之程式來進行各種控制。又，控制裝置700藉由輸入界面703接收來自外部的信號，並藉由輸出界面704向外部發送信號。

控制裝置700與操作裝置750或顯示裝置760連接。操作裝置750接收用戶的輸入操作，並將與輸入操作相應之信號輸出到控制裝置700。顯示裝置760在控制裝置700的控制下，顯示與操作裝置750中之操作相應之操作畫面。操作畫面用於射出成形機的設定等。準備複數個操作畫面來進行切換顯示或重疊顯示。用戶在觀察由顯示裝置760顯示的操作畫面的同時操作操作裝置750，藉此進行射出成形機的設定(包括設定值的輸入)等。操作裝置750和顯示裝置760，例如可以由觸摸面板構成，並一體化。另外，在本實施形態中，操作裝置750和顯示裝置760設成一體化，但亦可以單獨設置。又，操作裝置750可以設置複數個。

(壓縮成形) 　　頂出裝置200的頂出桿230用於填充於模具裝置10的模穴空間14的成形材料的壓縮及藉由該壓縮而成形的前述成形品(以下，亦稱為“經壓縮成形而成之成形品”)從模具裝置10的頂出這兩者。成形材料的壓縮在成形材料完全硬化之前進行。

頂出桿230在將可動壓板120於前後方向上貫穿之貫穿孔中進退自如。頂出桿230的前端部與進退自如地配設於可動模12內部的可動構件15接觸。

如圖3～圖6所示，可動構件15具有相對於前後方向垂直的板狀之頂出板21、從頂出板21向前方延伸之棒狀之壓縮中心銷22及從頂出板21向前方延伸之棒狀之頂出銷23。

由配置於比頂出板21更靠後方的位置之頂出桿230將頂出板21推向前方。又，由配置於比頂出板21更靠前方的位置之彈簧16將頂出板21推向後方。

壓縮中心銷22從頂出板21向前方延伸並貫穿可動模12。壓縮中心銷22的前端面成為模穴空間14的壁面的一部分。壓縮中心銷22與頂出板21一同進退，並進行成形材料2的壓縮、經壓縮成形而成之成形品的減壓、及經減壓的成形品的頂出。

頂出銷23從頂出板21向前方延伸並貫穿可動模12。由流經圖3所示之流道18的成形材料2包住頂出銷23的前端部。包住的成形材料2藉由硬化與頂出銷23的前端部密接。頂出銷23用於頂出在流道18中硬化之成形材料2。

頂出桿230的前端部未與可動構件15連結，但可以與可動構件15連結。另外，頂出桿230的前端部與可動構件15連結時，可以沒有後述彈簧16。

若驅動頂出馬達210以使頂出桿230前進，則可動構件15前進，藉此進行成形材料2的壓縮、經壓縮成形而成之成形品的頂出。

另一方面，若驅動頂出桿230以使頂出桿230後退，則藉由彈簧16的彈性恢復力，可動構件15被頂出桿230推壓的同時後退，藉此進行成形品的減壓。經減壓的成形品藉由頂出桿230的前進而從可動模12頂出。

控制裝置700藉由控制頂出桿230的前進來控制成形材料2的壓縮，藉由控制頂出桿230的後退來控制成形品的減壓，藉由控制頂出桿230的前進來控制經減壓的成形品的頂出。

以下，參考圖3～圖6對頂出桿230的動作進行說明。圖3是圖2的局部放大圖，並表示頂出桿在壓縮待機位置的狀態之圖。圖4是表示頂出桿從圖3所示之壓縮待機位置前進至壓縮位置的狀態之圖。圖5是表示頂出桿從圖4所示之壓縮位置後退至壓縮待機位置的狀態之圖。圖6是表示頂出桿從圖5所示之壓縮待機位置前進至頂出位置的狀態之圖。

控制裝置700在開始填充步驟至結束保壓步驟期間，使頂出桿230從如圖3所示之壓縮待機位置前進至圖4所示之壓縮位置。由此，使可動構件15前進，壓縮被填充於模穴空間14的成形材料2。另外，在圖3中，頂出桿230在壓縮待機位置時，未與可動構件15接觸，但亦可以與可動構件15接觸。後者的情況下，頂出桿230可以與可動構件15連結。

頂出桿230的前進，可以在填充步驟的中途開始，亦可以在成形材料2的流動前端到達流動路徑的終點之前開始。又，頂出桿230的前進可以與填充步驟大致同時結束，亦可以與成形材料2的流動前端到達流動路徑的終點的時間大致同時。頂出桿230開始前進的時間與成形材料2的流動前端到達流動路徑的終點的時間大致同時為較佳。

另外，頂出桿230的前進只要在開始填充步驟後、結束保壓步驟前開始即可，亦可以在開始保壓步驟後開始。同樣地，頂出桿230的前進結束只要在開始填充步驟後、結束保壓步驟前進行即可，可以在成形材料2的流動前端到達流動路徑的終點前進行，亦可以在成形材料2的流動前端到達流動路徑的終點後進行。

又，在模具裝置10內部，成形材料2經過形成於固定模11的澆道17、在澆道17的末端部分叉之流道18及設置於流道18的末端部的澆口19到達模穴空間14。

為了檢測模具裝置10內部的成形材料2的流動，在模具裝置10內部設置有流道壓力檢測器31、模穴空間壓力檢測器32等壓力檢測器。流道壓力檢測器31，例如設置於流道18的末端部，檢測藉由流道18的成形材料2的壓力。又，模穴空間壓力檢測器32設置於形成模穴空間14的壁面的公模(core)的背面，檢測填充於模穴空間14的成形材料2的壓力。在圖3～圖6中，流道壓力檢測器31、模穴空間壓力檢測器32設置於固定模11中，但亦可以設置於可動模12中。

若成形材料2到達設置於模具裝置10內部之壓力檢測器的設置位置，則成形材料2的壓力作用於壓力檢測器，因此壓力檢測器的檢測值上升。能夠從壓力檢測器的檢測值的上升檢測成形材料2到達了預定位置。例如壓力檢測器的檢測值超過設定值時，設為成形材料2到達了壓力檢測器的設置位置。或者壓力檢測器的檢測值的時間微分值超過設定值時，設為成形材料2到達了壓力檢測器的設置位置。

控制裝置700根據設置於模具裝置10內部的壓力檢測器的檢測結果，開始頂出桿230的前進。能夠與模具裝置10內的成形材料2的填充狀況相應地調整開始頂出桿230的前進時機，能夠穩定成形品的品質。

例如，控制裝置700根據流道壓力檢測器31等壓力檢測器的檢測結果檢測成形材料2到達了預定位置，從該到達時刻起經過的時間達到預先設定的壓縮動作開始時間時，開始頂出桿230的前進。能夠吸收成形材料2到達預定位置的時機之變動，並能夠吸收峰壓之變動。

又，控制裝置700根據流道壓力檢測器31等壓力檢測器的檢測結果檢測成形材料2的流動前端位置，並可以於該檢測位置到達預先設定之壓縮動作開始位置時，開始頂出桿230的前進。成形材料2的流動前端位置的檢測，例如可以藉由計測成形材料2到達預定位置的時刻起的經過時間。經過時間越長，成形材料2的流動前端位置越接近流動路徑之終點。

另外，本實施形態之控制裝置700根據設置於模具裝置10內部的壓力檢測器的檢測結果開始頂出桿230的前進，但本發明並不限於此。

例如，控制裝置700可以根據設置於模具裝置10內部的溫度檢測器的檢測結果開始頂出桿230的前進。成形材料2到達溫度檢測器的設置位置或其附近時，成形材料2的溫度比模具裝置10更高，因此溫度檢測器的測定值上升。能夠從溫度檢測器的測定值的上升檢測成形材料2到達了預定位置。例如溫度檢測器的測定值超過設定值時，設為成形材料2到達了溫度檢測器的設置位置或其附近。或者溫度檢測器的測定值的時間微分值超過設定值時，設為成形材料2到達了溫度檢測器的設置位置或其附近。

又，控制裝置700亦可以根據檢測作用於壓縮中心銷22的壓力的壓縮中心銷壓力檢測器33的檢測結果開始頂出桿230的前進。這是因為若成形材料2到達模穴空間14，則壓縮中心銷22被按壓。另外，若在頂出桿230開始前進時頂出桿230與可動構件15接觸的情況下，成形材料2到達模穴空間14，則不僅是可動構件15，頂出桿230亦被按壓。因此，亦能夠使用檢測作用於頂出桿230之壓力的頂出桿壓力檢測器34等。

控制裝置700可以在使頂出桿230前進至圖4所示之壓縮位置後、從壓縮位置後退之前，使其在壓縮位置停止預定時間。成形材料2被充分按壓於模穴空間14的壁面，轉印性得到提高。

控制裝置700使頂出桿230從圖4所示之壓縮位置後退至圖5所示之壓縮待機位置。由此，使可動構件15後退，經壓縮成形而成之成形品在模穴空間14中減壓。

另外，減壓結束時的頂出桿230的位置可以為與圖5所示之壓縮待機位置不同的位置，可以為比壓縮待機位置更靠前方的位置，亦可以為比壓縮待機位置更靠後方的位置。

控制裝置700，係控制為：1次減壓，係在成形材料2的壓縮之後、經壓縮成形而成之成形品的頂出之前，以預定模式減少成形品的壓力；以及2次減壓，係藉由在1次減壓之後使頂出桿230後退至預定位置來進一步減少成形品的壓力。在1次減壓中，抑制經壓縮成形而成之成形品的形狀、尺寸的不良，同時以預定模式使經壓縮成形而成之成形品的壓力緩緩降低。

圖7是比較根據實施例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式和根據比較例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。圖7(a)是表示根據第1實施例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。圖7(b)是根據第2實施例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。圖7(c)是根據第3實施例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。圖7(d)是根據比較例之經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。

圖7(d)的比較例中，在壓縮成形材料2之後，使頂出桿230後退至預定位置，使經壓縮成形而成之成形品的壓力不連續地降低，直至降低為零。因此，減壓之後在成形品中產生大的殘留應力，並且因殘留應力產生之表面形狀的變化大，成形品的表面精度差。

相對於此，於圖7(a)的第1實施例的1次減壓中，使經壓縮成形而成之成形品的壓力隨時間的經過連續降低。於圖7(b)的第2實施例的1次減壓中，使經壓縮成形而成之成形品的壓力連續降低後保持在一定程度。於圖7(c)的第3實施例的1次減壓中，使經壓縮成形而成之成形品的壓力階段性降低。於第1實施例～第3實施例的2次減壓中，使經壓縮成形而成之成形品的壓力比1次減壓急速降低。在2次減壓中，可使經壓縮成形而成之成形品的壓力降低至大致為零。

根據第1實施例～第3實施例，在壓縮成形材料2之後、經壓縮成形而成之成形品的頂出之前進行1次減壓和2次減壓，藉此能夠抑制經壓縮成形而成之成形品的形狀、尺寸的不良，並且降低經壓縮成形而成之成形品的壓力而減少成形品的殘留應力。其結果，能夠抑制因殘留應力產生之表面形狀的變化，因此能夠提高成形品的表面精度。該結果在成形品中有厚度薄的部分和厚的部分(例如透鏡等)的情況下尤其顯著。這是因為壓縮成形材料2的應力容易集中在厚度薄的部分。

在1次減壓中，可以檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力，亦可以不檢測。後者的情況下，藉由試驗等求出頂出桿230的位置和經壓縮成形而成之成形品的壓力之間的關係，預先儲存於記憶媒體702。根據所儲存之數據，按時間控制頂出桿230的位置，藉此能夠以預定模式減少經壓縮成形而成之成形品的壓力。

在1次減壓中，控制裝置700可以檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力，並根據該檢測結果控制頂出桿230的後退。例如使用模穴空間壓力檢測器32檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力。藉由檢測經壓縮成形而成之成形品的實際壓力，能夠以預定模式精度良好地減少實際壓力。

例如，在1次減壓中，控制裝置700檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力，控制頂出桿230的後退以使該檢測值與目標值之間的偏差變為零。該控制中使用例如PI(比例積分，Proportional Integral)運算、PID(比例積分微分，Proportional Integral Derivative)運算等。

另外，在1次減壓中，亦能夠藉由流道壓力檢測器31檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力。這是因為模穴空間14與流道18相連接。

又，在1次減壓中，亦能夠藉由壓縮中心銷壓力檢測器33、頂出桿壓力檢測器34檢測經壓縮成形而成之成形品的壓力。這是因為經壓縮成形而成之成形品的壓力作用於壓縮中心銷22、頂出桿230。

另一方面，在2次減壓中，控制裝置700可以與經壓縮成形而成之成形品的壓力的檢測值無關地控制頂出桿230的後退。例如在2次減壓中，控制裝置700使頂出桿230以預先設定的速度後退至預先設定的位置。2次減壓的頂出桿230的後退速度可以比1次減壓的頂出桿230的後退速度大。

控制裝置700可以在結束保壓步驟前，進行經壓縮成形而成之成形品的減壓的開始即頂出桿230的後退的開始。在結束保壓步驟前，由於經壓縮成形而成之成形品未完全硬化，因此容易降低經壓縮成形而成之成形品的壓力，容易減少成形品的殘留應力。

控制裝置700可以在結束保壓步驟前，進行經壓縮成形而成之成形品的減壓的結束即頂出桿230的後退的結束。在結束保壓步驟前，由於經壓縮成形而成之成形品未完全硬化，因此容易降低經壓縮成形而成之成形品的壓力，容易減少成形品的殘留應力。

另外，經壓縮成形而成之成形品在冷卻步驟結束時完全硬化。因此，控制裝置700只要在冷卻步驟結束前開始頂出桿230的後退、結束頂出桿230的後退即可。

(變形及改進) 　　以上對射出成形機的實施形態等進行了說明，但本發明並不限於上述實施形態等，在申請專利範圍中記載之本發明的宗旨的範圍內能夠進行各種變形和改進。

例如，上述實施形態的可動構件15用於(1)填充於模穴空間14的成形材料2的壓縮、(2)在模穴空間14中硬化的成形品的頂出這兩者，但可以僅用於(1)壓縮而不用於(2)頂出。此時，將頂出用構件與可動構件15分開配設於模具裝置10內。

分別設置頂出用構件與可動構件15時，頂出裝置200可以作為分別單獨驅動頂出用構件及可動構件15的驅動裝置而發揮功能，亦可以作為僅驅動頂出用構件的驅動裝置而發揮功能。後者的情況下，作為驅動可動構件15的驅動裝置，另外設置例如油壓缸等。

上述實施形態的可動構件15配設於可動壓板120側，但可以配設於固定模11側。另外，可動構件15亦可以分別配設於可動壓板120和固定模11的兩側。與可動構件15的配置相應地選擇頂出裝置200的配置。

10‧‧‧模具裝置11‧‧‧固定模12‧‧‧可動模14‧‧‧模穴空間15‧‧‧可動構件16‧‧‧彈簧17‧‧‧澆道18‧‧‧流道19‧‧‧澆口21‧‧‧頂出板22‧‧‧壓縮中心銷23‧‧‧頂出銷31‧‧‧流道壓力檢測器32‧‧‧模穴空間壓力檢測器33‧‧‧壓縮中心銷壓力檢測器34‧‧‧頂出桿壓力檢測器200‧‧‧頂出裝置210‧‧‧頂出馬達220‧‧‧運動轉換機構230‧‧‧頂出桿700‧‧‧控制裝置

[圖1]是表示根據一實施形態之射出成形機的開模結束時的狀態之圖。 　　[圖2]是表示根據一實施形態之射出成形機的合模時的狀態之圖。 　　[圖3]是圖2的局部放大圖,並表示頂出桿在壓縮待機位置的狀態之圖。 　　[圖4]是表示頂出桿從圖3所示之壓縮待機位置前進至壓縮位置的狀態之圖。 　　[圖5]是表示頂出桿從圖4所示之壓縮位置後退至壓縮待機位置的狀態之圖。 　　[圖6]是表示頂出桿從圖5所示之壓縮待機位置前進至頂出位置的狀態之圖。 　　[圖7]是比較根據實施例的經壓縮成形而成之成形品的減壓模式和根據比較例的經壓縮成形而成之成形品的減壓模式的圖。

2‧‧‧成形材料

11‧‧‧固定模

12‧‧‧可動模

14‧‧‧模穴空間

15‧‧‧可移動構件

16‧‧‧彈簧

17‧‧‧澆道

18‧‧‧流道

19‧‧‧澆口

21‧‧‧頂出板

22‧‧‧壓縮中心銷

23‧‧‧頂出銷

31‧‧‧流道壓力檢測器

32‧‧‧模穴空間壓力檢測器

33‧‧‧壓縮中心銷壓力檢測器

34‧‧‧頂出桿壓力檢測器

120‧‧‧可動壓板

230‧‧‧頂出桿

Claims (4)

1. 一種射出成形機，具備：控制裝置，係對用於壓縮被填充於模具裝置的模穴空間之成形材料，以及藉由前述壓縮而成形的成形品從前述模具裝置的頂出之兩方之頂出桿的進退進行控制，前述控制裝置，係藉由控制前述頂出桿的前進而控制前述成形材料的前述壓縮之後，在開模而進行前述頂出之前，控制為：1次減壓，係控制前述頂出桿的後退而藉此以預定模式減少前述成形品的壓力；以及2次減壓，在前述1次減壓之後控制前述頂出桿的後退而藉此進一步減少前述成形品的壓力。
2. 如申請專利範圍第1項所述之射出成形機，其中前述控制裝置在前述1次減壓中檢測前述成形品的壓力，並依據該檢測結果使前述頂出桿後退。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中前述控制裝置在保壓步驟結束前完成前述成形品的減壓。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中前述控制裝置在保壓步驟結束前開始前述成形品的減壓。

Images