專利名稱：注射成型機及注射成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請主張基于2010年3月9日申請的日本專利申請第2010-0523 號的優(yōu)先權(quán)。其申請的全部內(nèi)容通過參照援用于本說明書中。本發(fā)明涉及一種具備檢測合模力的合模力傳感器的注射成型機及注射成型方法。
背景技術(shù)：
以往在具備檢測合模力的合模力傳感器的注射成型機中，公知有使表示合模力傳感器的輸出值(合模力值)與模具停止位置的相關(guān)關(guān)系的圖表顯示在成型機的操作輸入顯示裝置上的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻1)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，操作者通過確認圖表中出現(xiàn)的拐點，可知確實得到模具接觸的合模力值(動模接觸于定模的位置)，根據(jù)其值可以調(diào)整合模時的設(shè)定合模力。專利文獻1 日本特開2008-49674號公報但是，利用合模力的毛刺檢測是以最大合模力進行的，但這并不充分。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠提供有關(guān)產(chǎn)生毛刺的有用信息的注射成型機及注射成型方法。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種注射成型機，具備檢測合模力的合模力傳感器，其特征在于，具備顯示機構(gòu)，所述顯示機構(gòu)顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值和/或冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種注射成型方法，注射成型機中具備檢測合模力的合模力傳感器，其特征在于，具備顯示階段，所述顯示階段顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值和 /或冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，得到能夠提供有關(guān)產(chǎn)生毛刺的有用信息的注射成型機及注射成型方法。


圖1是表示基于本發(fā)明的一實施例的注射成型機1的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。圖2是合模裝置10的一實施例的簡要圖。圖3是表示通過本實施例的控制器1 實現(xiàn)的注射成型方法的一例的主要處理流程的流程圖。圖4是表示圖3的處理中的主要參數(shù)(合模力等)的時間序列的圖。圖中1-注射成型機，10-合模裝置，11-模具裝置，Ila-定模，lib-動模，12-固定壓板，13-可動壓板，15-肘節(jié)座，16-連接桿，17-框架，18-合模力傳感器，19-控制裝置，20-肘節(jié)機構(gòu)，26-合模馬達，27-模開閉位置傳感器，31-模厚馬達，32-合模位置傳感器， 111-伺服馬達，112-滾珠絲杠，113-螺母，114-壓力板，115、116-導桿，117-軸承，118-測壓元件，119-注射軸，120-螺桿，121-加熱缸，122-料斗，123-連結(jié)部件，124-伺服馬達， 126-控制器，127-位置檢測器，128-放大器，131、132-編碼器，135-輸入裝置，150-顯示裝置。
具體實施例方式以下參照附圖對用于實施本發(fā)明的最佳方式進行說明。圖1是表示基于本發(fā)明的一實施例的注射成型機1的主要部分結(jié)構(gòu)的圖。注射成型機1在本例中為電動式注射成型機，具備注射用伺服馬達111。注射用伺服馬達111的旋轉(zhuǎn)傳至滾珠絲杠112。通過滾珠絲杠112的旋轉(zhuǎn)，前進后退的螺母113被固定于壓力板 114。壓力板114可沿著固定于底架(未圖示)的導桿115、116移動。壓力板114的前進后退運動通過軸承117、測壓元件118、注射軸119傳至螺桿120。在加熱缸121內(nèi)可旋轉(zhuǎn)并且可向軸向移動地配置螺桿120。加熱缸121中的螺桿120的后部設(shè)置有樹脂供給用的料斗122。螺桿旋轉(zhuǎn)用伺服馬達124的旋轉(zhuǎn)運動通過傳送帶或帶輪等連結(jié)部件123傳遞至注射軸119。即，通過螺桿旋轉(zhuǎn)用伺服馬達IM旋轉(zhuǎn)驅(qū)動注射軸119，從而旋轉(zhuǎn)螺桿120。在可塑化/計量工序中，螺桿120在加熱缸121中旋轉(zhuǎn)的同時后退，從而熔融樹脂貯存于螺桿120的前部，即加熱缸121的噴嘴121-1側(cè)。在注射工序中，通過將貯存于螺桿 120前方的熔融樹脂填充至模具內(nèi)并加壓來進行成型。這時，擠壓樹脂的力通過測壓元件 118被作為反作用力檢測出來。即，檢測出螺桿前部的樹脂壓力。被檢測的壓力通過測壓元件放大器125放大，并輸入至作為控制機構(gòu)發(fā)揮作用的控制器1 (控制裝置)。并且，在保壓工序中，填充至模具內(nèi)的樹脂保持成預定的壓力。壓力板114上安裝有用于檢測螺桿120的移動量的位置檢測器127。位置檢測器 127的檢測信號通過放大器1 放大并輸入至控制器126。該檢測信號也可為了檢測螺桿 120的移動速度而使用。伺服馬達IllUM分別具備有用于檢測轉(zhuǎn)速的編碼器131、132。由編碼器131、132 檢測出的轉(zhuǎn)速分別被輸入至控制器126。控制器126以微型計算機為中心構(gòu)成，例如，具有CPU、容納控制程序等的ROM、容納運算結(jié)果等的可讀寫的RAM、定時器、計數(shù)器、輸入接口及輸出接口等?？刂破? 連接著輸入裝置135及顯示裝置150?？刂破? 通過顯示裝置150顯示各種設(shè)定信息。并且，如后述，控制器1 通過顯示裝置150顯示合模力傳感器18的輸出值。顯示裝置150可插入于與輸入裝置135相同的單元，也可以通過PC等外部終端構(gòu)成。并且，顯示裝置150可以與輸入裝置135 —同插入于與控制器1 相同的單元?？刂破? 按照由操作員通過輸入裝置135預先設(shè)定的各種設(shè)定值，將與多個各工序相應的電流(轉(zhuǎn)矩)指令送至伺服馬達111、124。例如，控制器1 控制伺服馬達IM 的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)可塑化/計量工序。并且，控制器1 控制伺服馬達111的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)注射工序及保壓工序。注射成型機1具備合模裝置10。圖2為合模裝置10的一實施例的簡要圖。
在圖2中，合模裝置10具備框架17、固定于框架17的固定壓板12及肘節(jié)座15， 所述肘節(jié)座15在與固定壓板12之間隔著預定的距離且相對框架17可移動地配設(shè)。固定壓板12與肘節(jié)座15之間延伸有多個(例如，4根)連接桿16?？蓜訅喊?3與固定壓板12對置配設(shè)，并可以沿著連接桿16進退(向圖中的左右方向移動)地配設(shè)。模具裝置11包含定模Ila和動模lib。定模Ila安裝于固定壓板12 中的與可動壓板13對置的模具安裝面上。另一方面，動模lib安裝于可動壓板13中的與固定壓板12對置的模具安裝面上。另外，可動壓板13的后端(圖中的左端)也可以安裝用于移動頂出銷(未圖示) 的驅(qū)動裝置。在可動壓板13與肘節(jié)座15之間安裝作為肘節(jié)式合模裝置的肘節(jié)機構(gòu)20。肘節(jié)座 15的后端配設(shè)使肘節(jié)機構(gòu)20工作的合模馬達26。合模馬達沈具備由將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往返運動的滾珠絲杠機構(gòu)等構(gòu)成的運動方向轉(zhuǎn)換裝置(未圖示)，可通過使?jié)L珠絲杠軸25 進退(向圖中的左右方向移動)使肘節(jié)機構(gòu)20工作。另外，合模馬達沈為伺服馬達，優(yōu)選具備作為檢測轉(zhuǎn)速的編碼器的模開閉位置傳感器27。肘節(jié)機構(gòu)20具有十字頭M，安裝于滾珠絲杠軸25 ；第2肘節(jié)桿23，可擺動地安裝于十字頭M ；第1肘節(jié)桿21，可擺動地安裝于肘節(jié)座15 ；及肘節(jié)臂22，可擺動地安裝于可動壓板13。第1肘節(jié)桿21與第2肘節(jié)桿23之間及第1肘節(jié)桿21與肘節(jié)臂22之間分別連桿連接。并且，肘節(jié)機構(gòu)20為所謂的內(nèi)卷五支點雙肘節(jié)機構(gòu)，具有上下對稱的結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^驅(qū)動合模馬達沈并使作為被驅(qū)動部件的十字頭M前進后退來使肘節(jié)機構(gòu) 20工作。此時，若使十字頭M前進(向圖中的右方向移動)，則可動壓板13前進而進行閉模。并且，產(chǎn)生基于合模馬達沈的推進力乘肘節(jié)倍率的合模力，通過其合模力進行合模。為了調(diào)整肘節(jié)座15相對于固定壓板12的位置，肘節(jié)座15的后端(圖中的左端) 配設(shè)合模位置調(diào)整裝置35。在肘節(jié)座15上形成多個連接桿插通孔(未圖示)，例如形成4 個，連接桿16的圖中的左端插入于各個連接桿插通孔。另外，連接桿16的右端通過固定螺母16a固定于固定壓板12。連接桿16具有在圖中的左端的外周形成螺紋的螺紋部36，調(diào)整螺母37螺合于各個連接桿16的螺紋部36。另外，調(diào)整螺母37可旋轉(zhuǎn)且不可向連接桿16的軸向移動地安裝于肘節(jié)座15的后端。而且，調(diào)整螺母37的外周安裝有被驅(qū)動用齒輪37a。在肘節(jié)座15后端的上方部配設(shè)作為合模位置調(diào)整用驅(qū)動源的模厚馬達31。模厚馬達31的旋轉(zhuǎn)軸上安裝有驅(qū)動用齒輪33。調(diào)整螺母37的被驅(qū)動用齒輪37a及驅(qū)動用齒輪 33的周圍掛繞有鏈條、帶齒傳送帶等驅(qū)動用線狀體34。因此，若驅(qū)動模厚馬達31使驅(qū)動用齒輪33旋轉(zhuǎn)，則螺合于各個連接桿16的螺紋部36的調(diào)整螺母37同步旋轉(zhuǎn)。由此，可以使模厚馬達31向預定的方向僅旋轉(zhuǎn)預定的轉(zhuǎn)速，并使肘節(jié)座15僅前進后退預定的距離。另外，模厚馬達31優(yōu)選為伺服馬達，并具備作為檢測轉(zhuǎn)速的編碼器的合模位置傳感器32。將模厚馬達31的旋轉(zhuǎn)傳遞至調(diào)整螺母37的機構(gòu)若是螺合于各個連接桿16的螺紋部36的調(diào)整螺母37同步旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，則可以為任何機構(gòu)。例如，可將驅(qū)動用齒輪33及與驅(qū)動用齒輪33的全部嚙合的大徑齒輪可旋轉(zhuǎn)地配設(shè)在肘節(jié)座15的后端來代替驅(qū)動用線狀體34。并且，在連接桿16的任意一個上配設(shè)合模力傳感器18。合模力傳感器18是檢測連接桿16的變形(主要是伸長)的傳感器(測壓元件)。合模時對應合模力對連接桿16 施加拉伸力，與合模力成比例地相應地稍微伸長。因此，通過合模力傳感器18檢測出連接桿16的伸長量，從而可知實際外加于模具裝置11的合模力。上述的合模力傳感器18、模開閉位置傳感器27、合模馬達沈及模厚馬達31與控制器126連接，從合模力傳感器18及膜開閉位置傳感器27輸出的檢測信號被發(fā)送至控制器126。控制器1 根據(jù)檢測信號控制合模馬達沈及模厚馬達31的動作。在此，對通常成型時的閉模工序及開模工序進行說明。若向正方向驅(qū)動合模馬達沈，則滾珠絲杠軸25向正方向旋轉(zhuǎn)，如圖1所示，滾珠絲杠軸25就會前進(向圖1中的右方向移動)。與此同時，十字頭M前進，若肘節(jié)機構(gòu)20工作，則可動壓板13就會前進(閉模工序)。若安裝于可動壓板13的動模lib與定模Ila接觸(閉模狀態(tài)或模接觸)，則過渡至合模工序。在合模工序中，通過進一步向正方向驅(qū)動合模馬達26，從而通過肘節(jié)機構(gòu)20 在模具裝置11產(chǎn)生合模力。進行開模時，若向反方向驅(qū)動合模馬達沈，則滾珠絲杠軸25向反方向旋轉(zhuǎn)。與此同時，十字頭M后退，若肘節(jié)機構(gòu)20工作，則可動壓板13就會后退。若開模工序結(jié)束，則頂出器驅(qū)動部(未圖示)被驅(qū)動，安裝于可動壓板13的頂出器裝置工作。由此，頂出銷被推出，動模lib內(nèi)的成型品通過動模lib被推出。而且，與頂出器驅(qū)動部的驅(qū)動同時成型品取出機(未圖示)被驅(qū)動，成型品取出機的臂進入定模Ila 與動模lib之間，并在成型品取出位置停止。并且，通過頂出銷的前進，從動模lib推出的成型品被成型品取出機的臂把持而取出，并傳送至設(shè)于注射成型機外的作為傳送機構(gòu)的輸送裝置。圖3是表示通過本實施例的控制器1 實現(xiàn)的注射成型方法的一例的主要處理流程的流程圖。注射成型典型地由以下工序組成閉模工序，關(guān)閉模具IlaUlb ；合模工序，緊固模具IlaUlb ；噴嘴接觸工序，將噴嘴按壓在模具IlaUlb的澆口 ；注射工序，使加熱缸121 內(nèi)的螺桿120前進，將貯留在螺桿前方的熔融材料注射到模具型腔內(nèi)；保壓工序，之后為了抑制氣泡、縮痕的產(chǎn)生而暫時施加保持壓力；可塑化/計量工序或冷卻工序，在填充于模具型腔內(nèi)的熔融材料冷卻并凝固為止期間的時間內(nèi)，為了下一個循環(huán)，使螺桿120旋轉(zhuǎn)，并一邊熔融樹脂一邊使熔融樹脂積存于加熱缸121的前方；開模工序，為了從模具中取出被固化的成型品而打開模具IlaUlb ；及成型品推出工序，通過設(shè)置于模具上的頂出銷頂出成型品。在圖3中，主要對與本發(fā)明相關(guān)的注射成型的主要部分的工序進行說明，簡略或省略其他工序。步驟300中，控制器1 繼閉模工序后實施合模工序。在合模工序中，控制合模馬達沈以產(chǎn)生設(shè)定合模力。若合模工序結(jié)束，則鎖定肘節(jié)機構(gòu)20，合模馬達沈停止工作。步驟400中，控制器126開始注射工序。步驟401中，控制器1 存儲注射工序開始時的合模力傳感器18的輸出值，即填充開始時合模力傳感器18的輸出值(參照圖4的填充開始合模力Fl)。步驟402中，控制器1 控制伺服馬達111，以使螺桿120的前進速度成為預定的設(shè)定速度。即，控制器126實施根據(jù)設(shè)定速度的速度控制。設(shè)定速度可以通過輸入裝置135 由操作員預先設(shè)定。設(shè)定速度可以以可變形態(tài)(例如，在2個階段可變的形態(tài))設(shè)定，以使設(shè)定速度在填充工序末期降低。速度控制例如可以為反饋控制的形態(tài)。即，控制器1 可以根據(jù)通過從位置檢測器127的檢測信號計算出的螺桿120的移動速度與設(shè)定速度的偏差控制伺服馬達111?？刂破?26在實施基于設(shè)定速度的速度控制期間，根據(jù)位置檢測器127 的檢測信號監(jiān)視螺桿120的位置。步驟404中，控制器1 根據(jù)位置檢測器127的檢測信號判定螺桿120的位置是否到達了 V/P切換位置。V/P切換位置可以通過輸入裝置135由操作員預先設(shè)定。當螺桿 120的位置到達V/P切換位置時，進入步驟406，當螺桿120的位置尚未到達V/P切換位置時，重復步驟402的處理。步驟406中，控制器1 開始保壓工序。即，在螺桿120的位置到達了 V/P切換位置的時刻，控制器1 從注射工序切換至保壓工序。步驟408中，控制器1 控制伺服馬達111，以使螺桿前部的樹脂壓力保持為保壓用設(shè)定壓。即，控制器126實施基于保壓用設(shè)定壓的壓力控制。保壓工序開始時的保壓用設(shè)定壓可以通過輸入裝置135由操作員預先設(shè)定。步驟410中，控制器1 根據(jù)定時器的計時時間(例如從V/P切換時刻開始的計時時間)判定設(shè)定保壓時間是否已經(jīng)過。設(shè)定保壓時間可以通過輸入裝置135由操作員預先設(shè)定。當設(shè)定保壓時間已經(jīng)過時，進入步驟412，當設(shè)定保壓時間尚未經(jīng)過時，重復步驟 408的處理。步驟412中，控制器126結(jié)束保壓工序。步驟413中，控制器1 存儲保壓工序結(jié)束時的合模力傳感器18的輸出值(參照圖4的保壓結(jié)束合模力F3)。步驟420中，控制器126實施可塑化/計量工序。步驟422中，控制器1 實施冷卻工序。另外，冷卻工序可以為包含可塑化/計量工序的一連串工序。步驟4M中，控制器1 根據(jù)定時器的計時時間(例如從保壓工序結(jié)束時刻開始的計時時間)判定設(shè)定冷卻時間是否已經(jīng)過。設(shè)定冷卻時間可以通過輸入裝置135由操作員預先設(shè)定。當設(shè)定冷卻時間已經(jīng)過時，結(jié)束冷卻工序進入步驟416，當設(shè)定冷卻工序尚未經(jīng)過時，等待設(shè)定冷卻時間經(jīng)過。步驟4 中，存儲冷卻工序結(jié)束時的合模力傳感器18的輸出值(參照圖4的冷卻結(jié)束合模力F4)。步驟430中，控制器1 將在上述步驟401、413及426中存儲的合模力傳感器18 的各輸出值(參照圖4的填充開始合模力F1、保壓結(jié)束合模力F3、冷卻結(jié)束合模力F4)顯示輸出在顯示裝置150上。圖4為表示圖3的處理中主要參數(shù)(合模力等)的時間序列的圖。圖4中，橫軸表示時間，縱軸表示螺桿120的位置及速度、填充的樹脂的壓力及合模力。圖4所示的例子中，合模力從填充開始時刻至V/P切換時刻以填充開始合模力Fl 維持成大致恒定，但若進入保壓工序，則慢慢增加，到達最大合模力F2。合模力從最大合模力F2慢慢減少，在保壓工序結(jié)束時到達保壓結(jié)束合模力F3。而且，從保壓結(jié)束合模力F3慢慢減少，到達冷卻結(jié)束合模力F4。另外，若填充開始合模力Fl設(shè)定得充分高，則從消耗電力這一觀點來看是不利的，但如圖4所示的保壓工序中合模力的增加會降低，對于產(chǎn)生毛刺是有利的。在注射成型中，保壓結(jié)束是澆口密封的時刻，冷卻結(jié)束是成型品冷卻固化結(jié)束的時刻。此時，合模力比填充開始時進一步上升是表示在此時刻連接桿被拉伸，即，模具PL面微小地開啟，有產(chǎn)生毛刺的危險。根據(jù)以上說明的本實施例的注射成型機1，尤其具有如下優(yōu)異的效果。如上述，根據(jù)本實施例，保壓工序結(jié)束時的合模力傳感器18的輸出值及冷卻工序結(jié)束時的合模力傳感器18的輸出值顯示輸出于顯示裝置150，所以用戶(包括設(shè)計者)能夠得到能夠影響產(chǎn)生毛刺的有用的信息。由此，考慮保壓工序結(jié)束時的合模力傳感器18的輸出值及冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器18的輸出值，例如可通過調(diào)整設(shè)定合模力或填充開始時合模力傳感器18的輸出值(參照圖4的填充開始合模力Fl)來抑制消耗電力的同時，實現(xiàn)降低毛刺的產(chǎn)生。另外，圖3所示的實施例中，作為優(yōu)選的實施例，顯示輸出填充開始合模力F1、保壓結(jié)束合模力F3、冷卻結(jié)束合模力F4的3個時刻的合模力，但也可以僅顯示輸出保壓結(jié)束合模力F3或冷卻結(jié)束合模力F4的1個時刻的合模力。即使僅顯示1個時刻的合模力，與以往相比用戶也能夠獲得能夠影響毛刺產(chǎn)生的有用的信息，并能夠?qū)崿F(xiàn)降低毛刺的產(chǎn)生。以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了詳細說明，但是本發(fā)明并不局限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對上述實施例追加各種變形及替換。
權(quán)利要求
1.一種注射成型機，具備檢測合模力的合模力傳感器，其特征在于，具備顯示機構(gòu)，所述顯示機構(gòu)顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值和/或冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值。
2.如權(quán)利要求1所述的注射成型機，其中，所述顯示機構(gòu)進一步顯示輸出填充開始時合模力傳感器的檢測值。
3.—種注射成型方法，其為具備檢測合模力的合模力傳感器的注射成型機中的注射成型方法，其特征在于，具備顯示階段，所述顯示階段顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值和/或冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種注射成型機及注射成型方法，其提供有關(guān)產(chǎn)生毛刺的有用信息。本發(fā)明的注射成型機，具備檢測合模力的合模力傳感器，其特征在于，具備顯示機構(gòu)，所述顯示機構(gòu)顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值和/或冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值。顯示機構(gòu)優(yōu)選顯示輸出保壓工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值及冷卻工序結(jié)束時合模力傳感器的檢測值這兩者。并且，顯示機構(gòu)更優(yōu)選還顯示輸出填充開始時合模力傳感器的檢測值。
文檔編號B29C45/64GK102205611SQ201110054249
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者仲谷隆男, 天野光昭 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社