TWI558534B - Injection molding machine - Google Patents

Description

射出成形機

本發明係關於射出成形機。

射出成形機是藉由從射出裝置射出熔融樹脂並填充於模具裝置的模腔，並使其固化來成形為成形品。模具裝置是由固定模及可動模所構成。模具裝置的閉模、鎖模及開模是藉由鎖模裝置來進行。

作為鎖模裝置，廣泛利用使用馬達等驅動源和肘節機構之方式者，但在肘節機構的特性上，很難變更鎖模力，響應性或穩定性差。並且，在肘節機構進行動作時會產生彎矩，會有安裝模具裝置之安裝面等歪曲之情況產生。

因此，被提案有針對模開閉動作，使用線性馬達，而針對鎖模動作，利用電磁鐵的吸附力之鎖模裝置(例如參照專利文獻1)。在鎖模裝置中，在基於控制裝置之控制下，向電磁鐵的線圈供給電流。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：國際公開第05/090052號公報

模具裝置是按照成形品的種類進行更換。當安裝新的模具裝置時，用螺栓將模具裝置臨時固定於安裝面之後，進行閉模，在鎖模狀態下進一步緊固螺栓來進行正式固定。亦可使用利用油壓或磁力之夾緊裝置等代替螺栓。

由於正式固定操作是打開設置於射出成形機罩上之門來進行，因此為了排除基於控制裝置之誤作動，在打開門之狀態下停止向鎖模裝置供給電流。

在該狀態下，使用肘節機構之方式能夠保持預先產生之鎖模力，但是使用電磁鐵之方式無法保持鎖模力。這是因為基於控制裝置之向電磁鐵的線圈的電流供給被截斷。因此，在使用電磁鐵之方式中，很難進行正式固定操作。

本發明係有鑒於上述課題而開發完成者，其目的在於提供一種在停止基於控制裝置之控制下向電磁鐵的線圈供給電流之狀態下可進行模具裝置的安裝之射出成形機。

為了達到上述目的，本發明的一態樣之射出成形機的特徵為具備：第1固定構件，其安裝有固定模；第1可動構件，其安裝有可動模；第2可動構件，其與該第1可動構件一同移動；第2固定構件，其配設於前述第1可動構件與前述第2可動構件之間；及鎖模力產生機構，其藉由基於電磁鐵之吸附力在該第 2固定構件與前述第2可動構件之間產生鎖模力，該鎖模力產生機構包括向前述電磁鐵的線圈供給電流之電流供給部及控制該電流供給部之控制裝置，前述射出成形機設置有電氣電路，其在停止基於該控制裝置之控制下藉由前述電流供給部向前述線圈供給電流之狀態下，向前述線圈供給電流。

依據本發明，能夠提供在停止基於控制裝置之控制下向電磁鐵的線圈供給電流之狀態下可進行模具裝置的安裝之射出成形機。

以下，參閱附圖對用來實施本發明的形態進行說明，在各附圖中對於相同或對應之結構附加相同或對應之元件符號而省略說明。並且，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圖係顯示本發明的一實施形態之射出成形機閉模時的狀態之圖。第2圖係顯示於本發明的一實施形態之射出成形機開模時的狀態之圖。第3圖係顯示本發明的一實施形態之射出成形機的向電磁鐵的線圈供給電流之電路之圖。

在圖中，10為鎖模裝置，Fr為射出成形機的框架， Gd為由鋪設於該框架Fr上之2根導軌所構成之導引件，11為固定壓板(第1固定構件)。固定壓板11可設置於能夠沿著向模開閉方向(圖中左右方向)延伸之導引件Gd移動的位置調整底板Ba上。另外，固定壓板11亦可載置於框架Fr上。

與固定壓板11對向而配設有可動壓板(第1可動構件)12。可動壓板12固定於可動底板Bb上，可動底板Bb能夠在導引件Gd上行進進。藉此，可動壓板12能夠相對於固定壓板11向模開閉方向移動。

與固定壓板11隔著預定間隔且與固定壓板11平行地配設有後壓板(第2固定構件)13。後壓板13經由腳部13a固定於框架Fr。

4根作為連結構件的連接桿14(圖中僅顯示出4根連接桿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經由連接桿14固定於後壓板13。可動壓板12沿著連接桿14進退自如地配設著。在可動壓板12中與連接桿14對應之部位，形成有用於使連接桿14貫穿之未圖示之導孔。另外，亦可形成缺口部代替導孔。

在連接桿14的前端部(圖中右端部)，形成有未圖示之螺紋部，藉由將螺帽n1螺合緊固於該螺紋部，使得連接桿14的前端部固定於固定壓板11。連接桿14的後端部固定於後壓板13。

固定模15與可動模16分別安裝於固定壓板11與可動壓板12上，固定模15與可動模16伴隨著可動壓板12 的進退而接觸分離，從而進行閉模、鎖模及開模。另外，隨著進行鎖模，在固定模15與可動模16之間形成未圖示之模腔空間，從射出裝置17的射出噴嘴18射出之未圖示之熔融樹脂填充於模腔空間。藉由固定模15及可動模16構成模具裝置19。

吸附板22(第2可動構件)與可動壓板12平行地配設。吸附板22經由安裝板27固定於滑動底板Sb上，滑動底板Sb能夠在導引件Gd上行進。藉此，吸附板22在比後壓板13更靠後方進退自如。吸附板22亦可藉由磁性材料所形成。另外，亦可無安裝板27，此時，吸附板22直接固定於滑動底板Sb上。

桿39配設成在後端部與吸附板22連結而在前端部與可動壓板12連結。因此，桿39在閉模時伴隨著吸附板22的前進而前進，並使可動壓板12前進，而在開模時伴隨著吸附板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，配設於例如與可動壓板12連結之吸附板22與框架Fr之間。另外，線性馬達28亦可配設於可動壓板12與框架Fr之間。

線性馬達28具備固定子29及可動子31。固定子29形成為在框架Fr上與導引件Gd平行且與滑動底板Sb的移動範圍對應。可動子31在滑動底板Sb的下端與固定子 29對向且遍及預定範圍而形成。

可動子31具備芯材34及線圈35。並且，芯材34具備朝向固定子29突出且以預定間距形成之複數個磁極齒33，線圈35捲裝於各磁極齒33上。另外，磁極齒33形成為在相對於可動壓板12的移動方向垂直的方向上相互平行。並且，固定子29具備未圖示之芯材及在該芯材上延伸而形成之未圖示之永久磁鐵。藉由使N極及S極的各磁極交替受磁來形成該永久磁鐵。配置檢測可動子31的位置之位置感測器75。

若藉由向線圈35供給預定電流來驅動線性馬達28，則可動子31進退。隨此，吸附板22及可動壓板12進退，從而能夠進行閉模及開模。依據位置感測器75的檢測結果反饋控制線性馬達28，以便可動子31的位置成為設定值。

另外，本實施形態中，將永久磁鐵配設於固定子29上，並將線圈35配設於可動子31上，但是亦能夠將線圈配設於固定子上，並將永久磁鐵配設於可動子上。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，亦可使用旋轉馬達及將旋轉馬達的旋轉運動轉換成直線運動之滾珠螺桿機構等代替線性馬達28。

電磁鐵單元37是藉由基於電磁鐵之吸附力在後壓板13與吸附板22之間產生鎖模力。該吸附力經由桿39傳 遞到可動壓板12。

另外，藉由固定壓板11、可動壓板12、後壓板13、吸附板22、線性馬達28、電磁鐵單元37、桿39等構成鎖模裝置10。並且，由電磁鐵單元37等構成鎖模力產生機構。鎖模力產生機構包括向電磁鐵49的線圈48供給電流之電流供給部100(參第3圖)和控制電流供給部100之控制裝置60。

電磁鐵單元37由形成於後壓板13側之電磁鐵49及形成於吸附板22側之吸附部51所構成。吸附部51形成於吸附板22的前端面的預定部分，例如吸附板22中包圍桿39且與電磁鐵49對向之部分。並且，在後壓板13的後端面的預定部分，例如在桿39的周圍形成槽45，比槽45更靠內側形成線圈46，比槽45更靠外側形成磁軛47。並且在槽45內，繞著芯材46捲裝線圈48。

另外，本實施形態中，與後壓板13分開形成電磁鐵49，與吸附板22分開形成吸附部51，但亦可作為後壓板13的一部分形成電磁鐵，作為吸附板22的一部分形成吸附部。並且，亦可相反配置電磁鐵和吸附部。例如，可在吸附板22側設置電磁鐵49，並在後壓板13側設置吸附部51。

在電磁鐵單元37中，若向線圈48供給電流，則電磁鐵49被驅動而對吸附部51進行吸附，能夠產生鎖模力。

藉由控制裝置60控制鎖模裝置10的線性馬達28及電磁鐵49的驅動。控制裝置60具備CPU及記憶體等， 依據藉由CPU運算之結果向線性馬達28的線圈35或電磁鐵49的線圈48供給電流。控制裝置60上連接荷重檢測器55。荷重檢測器55設置於鎖模裝置10中至少1根連接桿14的預定位置(固定壓板11與後壓板13之間的預定位置)，檢測施加於該連接桿14之荷重。荷重檢測器55例如包括檢測連接桿14的伸長量之感測器。藉由荷重檢測器55檢測出之荷重被傳送至控制裝置60。

如第3圖所示，控制裝置60與向電磁鐵49的線圈48供給電流之電流供給部(驅動器)100連接，來控制電流供給部100。藉由後述之鎖模處理部62控制電流供給部100。

電流供給部100與DC電源(例如充電器)PW連接，向電磁鐵49的線圈48供給與來自控制裝置60的控制信號對應之電流值的電流。電流供給部100例如包括功率模組等。

電流供給部100可包括未圖示之開閉監控開關，該開閉監控開關僅在設置於射出成形機的罩上之門關閉時成為容許向電磁鐵49的線圈48供給電流之接通狀態。若開閉監控開關成為斷開狀態，則基於電流供給部100之向電磁鐵49的線圈48的電流供給被截斷。

另外，開閉監控開關，亦可連接於控制裝置60而不含於電流供給部100。此時，若開閉監控開關的狀態成為斷開狀態，則控制裝置60截斷基於電流供給部100之向電磁鐵49的線圈48電流供給。

接著，對鎖模裝置10的動作進行說明。

藉由控制裝置60的模開閉處理部61控制閉模製程。在第2圖的狀態(開模狀態)下，模開閉處理部61向線圈35供給電流來驅動線性馬達28。如第1圖所示，可動壓板12前進而可動模16與固定模15抵接。此時，後壓板13與吸附板22之間，亦即電磁鐵49與吸附部51之間形成間隙δ。另外，與鎖模力相比，閉模所需之力十分小。

接著，控制裝置60的鎖模處理部62控制鎖模製程。鎖模處理部62向電磁鐵49的線圈48供給電流，將吸附部51吸附於電磁鐵49上。隨此，鎖模力經吸附板22及桿39傳遞到可動壓板12，從而進行鎖模。

鎖模力藉由荷重檢測器55檢測。檢測出之鎖模力被送至控制裝置60，鎖模處理部62控制電流供給部100，以使鎖模力成為設定值，且調整供給於線圈48之電流，並進行反饋控制。在此期間，在射出裝置17中熔融之熔融樹脂從射出噴嘴18射出，填充於模具裝置19的模腔空間。

若模腔空間內的樹脂冷卻固化，則模開閉處理部61控制開模製程。在第1圖的狀態下，鎖模處理部62停止向電磁鐵49的線圈48供給電流。隨此，線性馬達28被驅動，可動壓板12後退，如第2圖所示，可動模16後退，從而進行開模。

接著，對更換模具裝置19時的模厚調整進行說明。

若隨著更換模具裝置19安裝新的鎖模裝置19，則模具裝置19的厚度改變，閉模結束時形成於後壓板13與吸附板22之間之間隙δ改變。

因此，射出成形機具備按照模具裝置19的厚度調整間隙δ之模厚調整裝置70。模厚調整裝置70包括模厚調整用馬達71、齒輪72、螺帽73、桿39等。桿39貫穿吸附板22的中央部分，螺紋43形成於桿39的後端部。螺紋43與相對吸附板22被旋轉自如地支撐之螺帽73相螺合。螺帽73的外周面形成未圖示之大徑齒輪，該齒輪與安裝於模厚調整用馬達71的輸出軸71a之小徑齒輪72相嚙合。由螺帽73及螺紋43構成運動方向轉換部，在該運動方向轉換部中，螺帽73的旋轉運動轉換成桿39的直進運動。

若與模具裝置19的厚度對應而驅可動模厚調整用馬達71並使螺帽73相對螺紋43旋轉預定量，則桿39相對於吸附板22之位置被調整，且吸附板22相對於固定壓板11及可動壓板12之位置被調整，從而能夠使間隙δ成為最佳值。亦即，藉由改變可動壓板12與吸附板22之間的模開閉方向(圖中左右方向)上之距離來調整模厚。

模厚調整用馬達71可為伺服馬達，亦可包括編碼部71b。編碼部71b檢測模厚調整用馬達71的輸出軸71a的旋轉量等，且將檢測結果傳送到控制裝置60。控制裝置60反饋控制模厚調整用馬達71，以使間隙δ成為設定值。

接著，對模具裝置19的安裝進行說明。

安裝新的模具裝置19時，模具裝置19在由起重機等吊持之狀態下，用螺栓臨時固定於固定壓板11。之後，可動壓板12前進而與模具裝置19接觸，接著模具裝置19鎖模。在鎖模狀態下，固定模15和可動模16藉由螺栓分別正式固定於固定壓板11與可動壓板12上。亦可使用利用油壓或磁力之夾緊裝置等代替螺栓。

由於正式固定操作是藉由打開設置於射出成形機的罩上之門來進行，因此在停止藉由電流供給部100向電磁鐵49的線圈48供給電流之狀態(以下亦稱為“停止狀態”)下進行該正式固定操作。這是為了排除基於控制裝置60之錯誤作動。

停止狀態，可為依據各種檢測器的檢測結果動作被反饋控制之驅動源(例如包括電磁鐵49、線性馬達28及模厚調整用馬達71)的驅動控制自動停止之伺服斷開狀態。

本實施形態的射出成形機具備有在停止狀態下向電磁鐵49的線圈48供給電流之電氣電路200。

如第3圖所示，電氣電路200連接電磁鐵49的線圈48和DC電源(例如充電器)PW，與電流供給部100獨立地向電磁鐵49供給電流。電氣電路200與電流供給部100不同，未連接於控制裝置60，不受基於控制裝置60之控制。

藉由電氣電路200向電磁鐵49的線圈48供給電流， 從而電磁鐵49對吸附部51進行吸附。隨此，鎖模力經吸附板22及桿39傳遞到可動壓板12，從而進行鎖模。藉此，能夠在停止狀態下產生鎖模力，並能夠進行模具的正式固定操作。

電氣電路200例如藉由手動開關202、間隙監控開關204及可變電阻器206等所構成。當手動開關202及間隙監控開關204雙方為容許向線圈48供給電流之接通狀態時，向電磁鐵49的線圈48供給與可變電阻器206的電阻值對應之電流值的電流，電磁鐵49對吸附部51進行吸附。

手動開關202為手動切換容許向電磁鐵49的線圈48供給電流之接通狀態和禁止之斷開狀態之開關。能夠依據使用者的想法開始、結束基於電氣電路200之電流供給。

間隙監控開關204，僅在形成於電磁鐵49與吸附部51之間之間隙δ為預定值δ 0以下時成為容許供給電流之接通狀態，而在間隙δ超過預定值δ 0時，成為禁止供給電流之斷開狀態。由於僅在間隙δ為預定值δ 0以下時容許基於電氣電路200之電流供給，因此在電磁鐵49對吸附部51進行吸附時，能夠限制吸附板22或可動壓板12、可動模16等前進。預定值δ 0例如設定在1.0mm~1.5mm範圍內。

間隙監控開關204，亦可為設置於後壓板13側並藉由設置於吸附板22側之操作片進行操作之操作開關。並且，間隙監控開關204亦可為按照操作開關的操作切換成 接通狀態和斷開狀態之電磁接觸器等。

另外，亦可相反配置操作開關和操作片，亦可將操作開關配置於吸附板22側且將操作片配置於後壓板13側。並且，可使用非接觸式的接近開關代替操作開關。

可變電阻器206係將向電磁鐵49的線圈48供給之電流的電流值設為可變者，藉由手動改變電阻值。電阻值越低，則電流值越上昇，電磁鐵49的吸附力越強。藉此，能夠使用可變電阻器206調節鎖模力。

接著，對使用上述結構的射出成形機之模具裝置19的安裝方法(正式固定操作)進行說明。

首先，在臨時固定操作後，驅動線性馬達28，使可動壓板12與可動模16抵接。此時，形成於電磁鐵49與吸附部51之間之間隙δ(>0)成為預定值δ 0以下，間隙監控開關204成為接通狀態。亦可在驅動線性馬達28之後或之前，使用模厚調整裝置70調整吸附板22與可動壓板11之間的距離，以使間隙δ成為預定值δ 0以下。

接著，當打開射出成形機的門，則射出成形機成為停止狀態，基於電流供給部100之向電磁鐵49的線圈48的電流供給被截斷。

接著，藉由電氣電路200向電磁鐵49的線圈48供給電流。首先，將手動開關202設為接通狀態，接著，使可變電阻器206的電阻值逐漸下降，使流向線圈48之電流值逐漸上昇至設定值。藉此，電磁鐵49對吸附部51進行吸附，鎖模力經由吸附板22及桿39傳遞到可動壓板12 ，從而進行鎖模。因此，能夠在鎖模狀態下進行正式固定操作。

以上，對本發明的一實施形態進行了說明，但本發明不限於上述實施形態，在不脫離本發明的範圍內，能夠對上述實施形態加以各種形或替換。

例如，上述實施形態的電氣電路200亦可包括如下開關，亦即在射出成形機處於停止狀態時容許向電磁鐵49的線圈48供給電流，在停止狀態解除時禁止向線圈48供給電流。藉此，能夠避免電氣電路200及電流供給部100雙方同時向電磁鐵49的線圈48供給電流。

10‧‧‧鎖模裝置

11‧‧‧固定壓板(第1固定構件)

12‧‧‧可動壓板(第1可動構件)

13‧‧‧後壓板(第2固定構件)

15‧‧‧固定模

16‧‧‧可動模

22‧‧‧吸附板(第2可動構件)

37‧‧‧電磁鐵單元(鎖模力產生機構)

48‧‧‧線圈

49‧‧‧電磁鐵

60‧‧‧控制裝置

100‧‧‧電流供給部

200‧‧‧電氣電路

204‧‧‧間隙監控開關

206‧‧‧可變電阻

第1圖係顯示本發明的一實施形態之射出成形機閉模時的狀態之圖。

第2圖係顯示本發明的一實施形態之射出成形機開模時的狀態之圖。

第3圖係顯示本發明的一實施形態之射出成形機的向電磁鐵供給電流之電路之圖。

48‧‧‧線圈

60‧‧‧控制裝置

100‧‧‧電流控制部

200‧‧‧電氣電路

202‧‧‧手動開關

204‧‧‧間隙監控開關

206‧‧‧可變電阻器

PW‧‧‧DC電源

Claims (3)

1. 一種射出成形機，其特徵為具備：第1固定構件，其安裝有固定模；第1可動構件，其安裝有可動模；第2可動構件，其與該第1可動構件一同移動；第2固定構件，其配設於前述第1可動構件與前述第2可動構件之間；及鎖模力產生機構，其藉由基於電磁鐵之吸附力在該第2固定構件與前述第2可動構件之間產生鎖模力，該鎖模力產生機構包括向前述電磁鐵的線圈供給電流之電流供給部及控制該電流供給部之控制裝置，前述射出成形機設置有電氣電路，其在停止基於該控制裝置的控制下藉由前述電流供給部向前述線圈供給電流之狀態下，係不受基於前述控制裝置之控制地向前述線圈供給電流。
2. 如申請專利範圍第1項所述之射出成形機，其中，前述電氣電路包括可變電阻器，其將供給到前述線圈之電流的電流值設為可變。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之射出成形機，其中，前述電氣電路包括開關，其在形成於前述電磁鐵與吸附於前述電磁鐵之吸附部之間之間隙為預定值以下時，容許向前述線圈供給電流，在前述間隙超過預定值時，禁止向前述線圈供給電流。