專利名稱：射出發泡成型機的制作方法
技術領域：
本發明涉及射出發泡成型機的結構，該射出發泡成型機將發泡性熔融樹脂射出填充到型腔內，通過微開(寸開/稍微打開)模具使其發泡，從而成型高精度的發泡成型品。本申請基于2009年9月30日在日本申請的特愿2009_2沈069主張優先權，在此援用其內容。
背景技術：
目前已知的射出成型機的射出發泡成型，將熱塑性的發泡性樹脂高速射出填充到型腔內，射出填充結束、與模具接觸的成型品的表面冷卻而硬化之后，擴大模具間隔而降低成型品內壓，從而使成型品的內部發泡膨脹。通過這種射出發泡成型，能夠獲得外觀美觀且輕而堅固的成型品。說明專利文獻1所示的現有例的發泡性樹脂成型裝置。該射出發泡成型裝置是在可動模板或固定模板中的任一方設置有四組可動模具移動機構的成型裝置。該可動模具移動機構是通過被伺服馬達驅動的絲杠而使螺母直線移動，該螺母的一端面與另一方的模板抵接而使模具能夠分開。在通過該機構向開模方向移動可動模具時，通過開閉模機構或合模機構向閉模方向施加負荷的同時，使可動模具微開移動。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2002-32U62號公報
發明內容
發明要解決的問題專利文獻1的現有例需要四組具備高價的伺服馬達單元的微開裝置，因此成本較高。另外，抽芯(core back)時，可動模板的移動是通過可動模具移動機構進行的。為此， 直接固定在可動模板上的開閉模用的液壓側缸、以及經由拉桿(tie-bar)固定在可動模板上的未圖示的合模缸通過模具移動機構向開模方向移動。在此移動時，液壓側缸以及合模缸的開模用油室的容積擴大，在與該開模用油室連通的液壓回路中起到與抽取活塞泵相同的作用，從而在開模用油室內產生負壓。通常，為了補充開模用油室的擴大的容積，在抽芯時，油罐與開模用油室連通。儲存在油罐中的油因開模用油室的負壓而被抽取，流入到開模用油室。此時，開模用油室必須克服油的重量和流動阻力而抽取油罐中的油使其流入，因此如果油的密度或油的粘度較高(流動性較低)，則開模用油室的負壓變大。因該開模用油室內的負壓，將液壓側缸以及合模缸的柱塞(ram)拉向閉模方向的力增大，并且開模速度變慢。尤其是，如果開模速度變慢，則引發成型品強度低下的要因即發泡氣泡的粗大化。另外，在通過開模用油室的負壓從油罐抽取的油的壓力低于飽和蒸汽壓時，產生空蝕(cavitation)，從而導致液壓配管的損壞。因此，開模用油室的負壓成為抽芯時的可動模板的向開模方向移動的阻力，并且成為開模速度低下的要因，因此需要推力較大的抽芯裝置。另外，專利文獻1記載的抽芯裝置是固定在可動模板上，而不固定在固定模板上。 在可動模板移動過多的情況下(可動模板和固定模板的距離過大時)，為了縮小可動模板和固定模板的距離而使抽芯裝置的伺服馬達反向旋轉，使滾珠絲杠向可動模板側移動。但是，與固定模板抵接的抽芯裝置的端部未固定在固定模板上，因此導致滾珠絲杠離開與固定模板接觸的面，無法通過抽芯裝置將可動模板向閉模方向進行位置校正。在將相同的模具放置在不同的成型機的情況下，由于因成型機的組裝誤差而引起的模板的傾斜程度的差異，即使使用相同的抽芯控制設定值，在不同的成型機上在抽芯結束時的腔室厚度上也產生差異。另外，在因經年變化等而模具的腔室厚度尺寸具有偏差的情況下，即使維持固定模具和可動模具的平行度，在腔室厚度上也發生差異。另外，在抽芯時，因抽芯裝置按壓模板的力，模板彎曲而微小變形，但如果抽芯裝置安裝位置在模板的彎曲剛性較低的位置，則模板的彎曲變形變大，對于需要微小模板位置控制的抽芯控制成為干擾，從而引起抽芯控制的精度的下降。其結果，降低發泡成型品的質量。另外，抽芯裝置必須設置在模板的模具安裝區域的外側，但已設的模板上不存在設置抽芯裝置的區域的情況較多。因此，為了將抽芯裝置在獲得充分的功能、抽芯精度的狀態下設置到模板上，需要更換為具備安裝抽芯裝置區域、并且對于抽芯力不容易變形的具有充分剛性的模板等對應，因此導致費用的增大。本發明的目的在于，提供一種低成本的射出發泡成型機，其并用抽芯專用裝置和原本射出成型機所具備的模板移動裝置，進行抽芯動作，由此可以進行抽芯裝置的少數化、 小型化，并且提供一種射出成型機，其通過對抽芯動作時的合模氣缸的開模用油室填充液壓回路中的卸載油，而能夠降低抽芯阻力以及能夠防止開模速度下降。用于解決問題的技術方案針對上述的問題點，本發明通過以下的各方案來力求解決問題。本發明的射出發泡成型機具備可動模板；固定模板；合模用的液壓缸，設置在兩模板的四個角上；拉桿，被該液壓缸合模驅動；兩組開閉模用促動器，用于相對于上述固定模板能夠進退地驅動上述可動模板；兩組抽芯專用裝置；以及控制裝置，控制上述兩組開閉模用促動器以及上述兩組抽芯專用裝置，其中，上述控制裝置具備抽芯專用程序，該抽芯專用程序在使上述可動模板從上述固定模板離開的發泡抽芯動作時，并用上述兩組開閉模用促動器和上述兩組抽芯專用裝置，同時進行動作控制。上述抽芯專用裝置可以為在上述可動模板以及上述固定模板中的一方以串聯配置馬達、大減速比行星齒輪減速機和滾珠絲杠軸的方式固定設置的電驅動抽芯裝置，可以通過被上述滾珠絲杠驅動的螺母按壓上述可動模板以及上述固定模板中的另一方的模板面，而將上述可動模具微開。上述開閉模用促動器可以為具備伺服馬達、減速機、滾珠絲杠軸和與該滾珠絲杠軸螺合的滾珠絲杠螺母的開閉模用滾珠絲杠單元。上述開閉模用促動器可以為具備液壓缸、檢測該液壓缸的動作軸位置的位置傳感器和伺服閥的液壓促動器。上述抽芯專用裝置可以具備抽芯驅動用的液壓缸和檢測該液壓缸的動作軸位置的位置傳感器，上述開閉模用促動器可以為由伺服馬達、減速機、滾珠絲杠軸、與該滾珠絲杠軸螺合的滾珠絲杠螺母構成的開閉模用滾珠絲杠單元。上述抽芯專用程序可以對上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元和上述兩組抽芯專用裝置的控制，根據各自預先設定的抽芯目標停止基準位置值獨立控制，分別設定上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元和上述兩組抽芯專用裝置相對于上述抽芯目標停止基準位置值的停止位置偏移目標值，將對各上述抽芯目標基準位置值加上或減去了各自對應的上述停止位置偏移值而得到的值設為各自的抽芯目標完成位置值，獨立控制上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元的抽芯量和上述兩組抽芯專用裝置的抽芯量。上述抽芯專用程序可以將上述液壓缸的位置控制或速度控制作為主控制且將上述抽芯專用裝置的位置控制或速度控制作為從控制，對上述抽芯專用裝置的位置控制或速度控制進行主從控制，以便追蹤由上述位置傳感器測量的上述液壓缸的移動量或移動速度的平均值。上述抽芯專用程序可以將上述液壓缸的位置控制或速度控制作為主控制且將上述開閉模用滾珠絲杠單元的位置控制或速度控制作為從控制，對上述開閉模用滾珠絲杠單元的位置控制或速度控制進行主從控制，以便追蹤由上述位置傳感器測量的上述液壓缸的移動量或移動速度的平均值。上述液壓缸被用于使上述拉桿進退的柱塞分隔為開模用油室和合模用油室，所述射出發泡成型機還可具備使上述開模用油室和合模用油室連通的旁通液壓配管；以及在該旁通液壓配管上將上述開模用油室和上述合模用油室切換為連通或不連通的切換閥，上述抽芯專用程序可以在由上述兩組開閉模用促動器和上述兩組抽芯專用裝置進行的抽芯動作中，打開上述切換閥而使上述開模用油室、合模用油室和油罐連通，并且使液壓源中的卸載油循環用的卸載液壓配管與上述旁通液壓配管連通，在不進行抽芯動作時，使上述旁通液壓配管和上述卸載液壓配管不連通。上述固定模板在該固定模板的中央部可以具備大致圓筒形狀的第一肋部、以及從上述第一肋部以放射狀連結該第一肋部和上述液壓缸的第二肋部，可以以使上述抽芯專用裝置的安裝中心在上述第二肋部的延長線上且位于上述合模缸的內壁上的方式設置上述抽芯專用裝置。可以具備抽芯裝置安裝板，以便能夠裝卸于上述固定模板或上述可動模板各自的模具安裝面上，并且能夠將抽芯專用裝置安裝到不與模板的模具安裝區域產生干擾的位置。發明效果根據本發明的射出發泡成型裝置，在通過微開(抽芯)模具而使射出填充到型腔內的熔融發泡性樹脂發泡時，作為擴大兩模板間隔的驅動單元可以并用兩組抽芯專用裝置和兩組開閉模用滾珠絲杠裝置而進行抽芯動作。為此，在需要抽芯動作的情況下，對不具有抽芯功能的標準規格的射出成型機僅追加兩組抽芯專用裝置即可，能夠進行抽芯專用裝置的裝備的小型化、少數化，能夠降低成本。由于不需要對已存的通常射出成型機進行高價的伺服馬達的追加改造，因此能夠進一步抑制對射出發泡成型機化的改造成本。另外，對于因成型機的差異(機差)而產生的模板的傾斜程度、因經年變化等而模具的腔室厚度尺寸產生偏差的情況，能夠獨立地校正抽芯各軸的模板停止位置。由此，通過使腔室的厚度較厚側的抽芯量變小且使腔室的厚度較薄側的抽芯量變大等方法，能夠將成型品的實際厚度尺寸校正為均勻。另外，通過在成型品突出時、成型品難以離開模具的情況等，使抽芯完成時的模板位置在抽芯裝置的各軸上具有微小差異，來使成型品以抽芯量較小的軸部側的厚度尺寸大致固化。因此，在抽芯量較大的軸部周圍，成型品無法追蹤模具的開動作，成型品表面從腔室壁剝離(或者容易剝離)，因此能夠通過射出來容易形成成型品的突出。對抽芯時容積擴大的開模用油室不僅連接油罐線，而且連接在液壓源中以低壓循環的卸載油的卸載液壓配管，而向開模用油室積極供給工作油，從而在抽芯時能夠使油容易流入到開模用油室。由此，能夠抑制作為抽芯時的動作阻力的要因的、開模用油室的負壓化，能夠減輕抽芯力，能夠將抽芯裝置小型化或少數化，并且能夠防止液壓配管內的空蝕。通過在彎曲剛性較高且模板的彎曲量較小的肋部的延長線上和缸壁上設置抽芯裝置的作用點，能夠減小成為干擾的模板的彎曲變形量，能夠抑制對抽芯移動控制產生的壞影響。通過具備抽芯裝置安裝板，在對射出發泡成型機進行改造等情況下，即使是已設的模板也能夠容易設置抽芯裝置，其中，該抽芯裝置安裝板能夠可裝卸地安裝于上述固定模板或上述可動模板各自的模具安裝面上，并且具有能夠將抽芯裝置安裝到與模板的本來具有的模具安裝區域不產生干擾的位置上的區域。再有，該抽芯裝置安裝板也兼作模具安裝板，因此通過因與抽芯安裝部成為一體而具有的模具安裝部的較高剛性，能夠抑制因抽芯力而產生的抽芯裝置安裝部的變形量。另外，由于抽芯裝置安裝板能夠裝卸，因此從射出發泡成型機到通常射出發泡成型機的恢復改造也變得容易，從而能夠抑制改造成本。
圖1是表示本發明的第一實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖。圖2是圖1的射出發泡成型裝置的可動模板的主視圖。圖3是改變了圖1的射出發泡成型裝置的抽芯裝置的布局位置的、可動模板的主視圖。圖4是圖1的抽芯裝置的詳細側視圖。圖5是表示本發明的第二實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖。圖6是表示圖5的射出發泡成型裝置的抽芯裝置的安裝位置的、可動模板的主視圖。圖7是表示本發明的第三實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖。圖8是表示圖7的射出發泡成型裝置的抽芯裝置的安裝位置的、可動模板的主視圖。圖9是表示圖1的射出發泡成型裝置的可動模板的抽芯裝置動作時的模板變形狀態的側視圖。圖10是表示用于盡量減小圖1的射出發泡成型裝置的可動模板的抽芯裝置動作時的模板變形的抽芯裝置的安裝位置的主視圖。附圖標記說明
2:固定模板；2a 合模用液壓缸；2b:合模用油室；2c 開模用油室；3 可動模板；4:固定側模具；5 可動側模具；6 柱塞(ram)；7 拉桿(tie-bar)；9 腔室；11:拉桿固定單元；12、46 伺服馬達；13 大減速比行星齒輪減速機；16 滾珠絲杠軸；18 滾珠絲杠螺母；20 抽芯裝置；22 滾珠絲杠軸；23 滾珠絲杠螺母；27 電磁比例控制安全閥；28 邏輯閥；29:模具內壓傳感器；30,60,70 控制裝置；38 減壓閥；40 開閉模板單元；47 開閉模板液壓缸；61、62 抽芯裝置安裝板；64 切換閥；65 位置檢測傳感器；66 標尺；71 抽芯專用液壓缸。
具體實施例方式(第一實施方式)基于
第一實施方式。圖1是表示本發明的第一實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖； 圖2是圖1的射出發泡成型裝置的可動模板的主視圖；圖3是改變了圖1的射出發泡成型裝置的抽芯裝置的布局位置的、可動模板的主視圖；圖4是圖1的抽芯裝置的詳細側視圖。在這些圖中，在基底1的一端固定設置有安裝有固定模具4的固定模板2。在固定模板2中內置有沖程較短且截面積較大的四臺合模缸2a，如圖2所示，在固定模板2的各角部相對于中心線對稱地設置，通過液壓能夠進行合模動作。在基底1上與固定模板2相向且可移動地放置安裝有可動模具5的可動模板3。 可動模板3通過滾珠絲杠開閉模板單元40在基板1上移動，從而使可動模具5相對于固定模具4能夠開閉，其中，該滾珠絲杠開閉模板單元40是組合滾珠絲杠22和與該滾珠絲杠22 螺合而固定設置在可動模板3上的螺母23而構成。滾珠絲杠開閉模板單元40構成為，滾珠絲杠軸22在固定設置于基底1上的支撐臺41、支撐臺42上經由軸承限制徑向、軸向，并自由旋轉地被支撐。滾珠絲杠軸22通過伺服馬達46、小齒形帶輪45、齒形帶43、大齒形帶輪44被旋轉驅動。在開閉模時，如果利用來自控制裝置30的控制信號而使伺服電機46旋轉，則滾珠絲杠軸22被旋轉驅動，螺母23向軸方向被按壓而使可動模板3移動(可動模板3的移動以及抽芯)。在合模缸加中滑動的柱塞6在其一側面上直接連接有拉桿7，當與固定模板2相向的可動模板3接近閉模時，拉桿7貫通開設于與可動模板3對應的位置的多個插通孔。閉模時，可動模板3向固定模板2側移動，各拉桿7穿過可動模板3的插通孔之后， 拉桿固定單元11將拉桿7固定到模板3。閉模之后，被合模缸加合模，從射出缸8向腔室9內射出熔融樹脂。之后，在與模具接觸的樹脂固化的時刻，開閉模滾珠絲杠22和抽芯裝置20按壓可動模板3而進行微開動作，打開模具4、5而使熔融樹脂發泡膨脹。可動模板3上安裝有一個或多個模具內壓傳感器四，能夠貫通可動模具5而檢測腔室9內的樹脂壓。在發泡成型時將固定模具4和可動模具5的間隔微開至規定位置的抽芯動作，通過并用上述開閉模板單元40和抽芯動作專用的抽芯裝置20而同時移動控制來進行。抽芯裝置20如圖1、圖2所示在可動模板3的上側兩側、或者如圖3所示在對角的位置設置兩組。關于圖3所示的位置，在已設的射出成型機的開閉模板單元40相對于模板設置在對角的情況下等，在追加設置抽芯裝置20時能夠對應。通過圖4說明抽芯裝置20的具體結構。在可動模板3上固定設置有抽芯裝置支撐板14。在抽芯裝置支撐板14上固定設置有與伺服馬達12直接連接的大減速比行星齒輪減速機13。滾珠絲杠16在軸端16a上通過軸接頭15與大減速比行星齒輪減速機13的輸出軸13a結合。伺服馬達12、大減速比行星齒輪減速機13、輸出軸13a、軸接頭15以及滾珠絲杠16串聯配置。通過使用大減速比行星齒輪減速機13串聯配置抽芯裝置20的構成部件， 與使用具有相同程度的減速比的其他減速方式的減速機的情況相比，能夠實現抽芯裝置的小型化、省空間化。另外，滾珠絲杠16通過安裝在抽芯裝置支撐板14上的多重滾珠軸承17 能夠以在徑向自由且強力限制軸向的方式支撐。 滾珠絲杠螺母18螺合在滾珠絲杠16上，該螺母18在端部18a部中通過止動銷19 停止旋轉于抽芯裝置支撐板14，因此如果滾珠絲杠16被旋轉驅動，則螺母18在被限制旋轉方向的狀態下能夠向滾珠螺絲16的軸方向移動。與可動模板3相向的固定模板2的相向端面上固定安裝有抵接支撐臺21。在進行了合模時，螺母18通過滾珠絲杠16設定在滾珠絲杠螺母18的端面18b與抵接支撐臺21的抵接面21a具有極其甚微的間隔而未接觸程度的位置。 對于進行用于合模以及發泡膨脹的可動模板3的移動等的、液壓系統進行說明。在圖1中，合模缸加的液壓控制電路由控制裝置30、液壓泵26、能夠將從液壓泵沈送出的工作油的液壓切換為高壓、低壓兩階段的電磁比例控制安全閥27、能夠將向各合模缸加的工作油切換到合模用油室2b和開模用油室2c的邏輯閥28、以及油罐25構成。合模缸加通過用于使拉桿7進退的柱塞6分隔為開模用油室2c和合模用油室 2b，并具備使開模用油室2c和合模用油室2b連通的旁通液壓配管33、36、以及在旁通液壓配管33、36上切換連通/不連通開模用油室2c和合模用油室2b的邏輯閥觀。抽芯專用程序被編程為通過兩組開閉模用滾珠絲杠單元40和兩組抽芯裝置20進行的抽芯動作中，打開邏輯閥觀而使開模用油室2c、合模用油室2b和油罐25連通，并且使液壓源中的卸載油循環用的卸載液壓配管31、32與上述旁通液壓配管33、36連通，在通過抽芯裝置20進行的抽芯動作中以外的情況下，不連通開模用油室2c和合模用油室2b，且不連通上述旁通液壓配管33、36和上述卸載液壓配管31、32。在合模時，通過開閉模板單元40閉模之后，通過拉桿固定單元11將拉桿7固定到可動模板3，將邏輯閥觀切換為不連通開模用油室2c和合模用油室2b、且不連通上述旁通液壓配管33、36和上述卸載液壓配管31、32。然后，將由油泵沈和安全閥27產生的高壓油輸送至4個液壓缸的合模用油室2b而進行合模，在此狀態下向腔室9內射出熔融樹脂。射出之后，在與模具內面接觸的熔融樹脂表面固化的時刻進行如下說明的發泡膨脹工序。內置于控制裝置30中的抽芯專用程序進行兩組開閉模單元(滾珠絲杠單元)40 和兩組抽芯裝置20的控制。抽芯專用程序設定抽芯目標停止基準位置值，在抽芯動作中分別獨立控制兩組開閉模單元(滾珠絲杠單元)40和兩組抽芯裝置20。再有，抽芯專用程序設定各軸的相對于上述抽芯目標停止基準位置值的停止位置偏移目標值(包括容許值)， 將對各上述抽芯目標停止基準位置值加上或減去各自對應的各軸的上述停止位置偏移值而得到的值，設為抽芯裝置各軸的抽芯目標完成位置。另外，抽芯專用程序獨立控制各開閉模單元滾珠絲杠單元40以及各抽芯裝置20的抽芯速度以及停止位置。說明射出發泡成型機中的樹脂射出填充之后的抽芯動作和模具內的成型品的發泡膨脹工序。在固定了拉桿7和可動模具3的狀態下，樹脂射出填充之后，將邏輯閥觀切換成連通開模用油室2c和合模用油室2b，并且使液壓源中的卸載油循環用的卸載液壓配管31、32與上述旁通液壓配管33、36連通。開閉模板單元40使可動模板3保持閉模的狀態，拉桿7通過拉桿固定單元11固定在可動模板3上，驅動抽芯裝置20而使滾珠絲杠螺母端面18b與固定設置在固定模板2 上的抵接筒21的端面21a抵接(如果螺母端面18b抵接于抵接筒端面21a的位置存儲在控制程序中，則停止在此位置即可)。兩組開閉模單元40和兩組抽芯裝置20由控制裝置30分別獨立地控制。因發泡成型品的形狀不同而存在故意使發泡厚度具備差異，或者因固化速度存在差別而無法使微開速度、停止位置均等的情況。為此，通過計算或實際測量的結果，設定抽芯目標停止基準位置值，按每個抽芯裝置20或者開閉模單元40設定各軸的相對于上述抽芯目標停止基準位置的停止位置偏移目標值(包括容許值)。另外，將對各上述抽芯目標停止基準位置值加上或減去各自對應的各軸的上述停止位置偏移值而得到的值，設為抽芯裝置各軸的抽芯目標完成位置，獨立控制各開閉模單元40和各抽芯裝置20的抽芯速度和停止位置。控制裝置30進行兩組開閉模單元40和兩組抽芯裝置20的抽芯動作的控制的同時，使用相同的動作指示用信號配線將滾珠絲杠的轉速反饋給控制裝置30而使其掌握抽芯位置。如果腔室9內的樹脂發泡膨脹，則發泡力Fp施加到可動模具5。此時，在將因抽芯裝置20、開閉模單元40的前進而產生的抽芯的力設為Fc時，如果Fp > Fc (或者抽芯的速度慢于樹脂的膨脹速度)，則在腔室9內樹脂和模具之間不會產生空隙。在樹脂的發泡膨脹時，通過將發泡力Fp和抽芯的力Fc相加的力Fp+Fc施加到液壓缸加的拉桿7，柱塞6向開模側動作，而在液壓缸加的合模用油室2b產生因工作油的流出阻力引起的背壓。此時，雖然成為柱塞6的動作阻力，但向合模用油室2b側供給低壓的油而積極產生背壓有利于穩定可動模板3的開模方向的動作。再有，在抽芯時，可動模板3的移動是通過抽芯裝置20進行，因此經由拉桿固定單元11以及拉桿7固定在可動模板上的合模缸的柱塞6由抽芯裝置20向開模方向驅動，液壓缸加的開模用油室2c在抽芯時容積擴大。由此，在與開模用油室2c連通的液壓回路中起到與抽取活塞泵相同的作用，在開模用油室2c產生負壓。因上述合模用油室2b的背壓以及開模用油室2c的負壓，柱塞6被拉向閉模方向， 而成為柱塞6的開模方向的阻力冊。但是，將邏輯閥觀切換成連通開模用油室2c和合模用油室2b，并且開模用油室2c不僅在油罐25而且在上述旁通液壓配管33、36上連通有在液壓源中低壓循環的卸載油用的卸載液壓配管31、32，因此開模用油室2c的負壓被抑制或消除。由此，柱塞6不會因開模用油室2c的負壓而被拉向閉模方向。S卩，使以低壓(正壓)循環的卸載油連通至開模用油室2c，通過正壓能夠將卸載油積極地供給至開模用油室2c。由此，能夠減少作為在開模用油室2c產生負壓的重大要因的、來自油罐25的油的抽取量。再有，在此時，開模用油室2c與合模用油室2b連通，因此通過因抽芯動作而容積縮小來將從合模用油室2b流出的油供給至開模用油室2c。因此，能夠進一步減少來自油罐 25的油的抽取量。其結果，開模用油室2c的負壓被抑制或消除，能夠降低抽芯時的可動模板3的開模方向的阻力冊。因此，能夠將抽芯裝置20進行小型化或少數化，并且能夠防止開模速度下降和發生空蝕。另外，能夠有效地利用不做功而僅循環的卸載油，因此能夠提高能量效率。腔室9內的樹脂發泡，抽芯裝置20、開閉模板單元40的滾珠絲杠轉速的軸方向位置換算值達到作為發泡樹脂的厚度成為固定尺寸的值而設定的值后，停止抽芯裝置20、開閉模板單元40，保持模具的間隔并冷卻，從而使樹脂固化。在厚度薄的成型品的情況下，雖然抽芯移動量較小，但為了發泡氣泡的微細化而優選將模具5的移動速度控制成不超過樹脂的發泡膨脹速度。通過樹脂壓力計四測量型腔 9內的樹脂壓，為了使該樹脂壓不變成負，反饋控制模具5的移動速度即抽芯裝置20的前進速度，以便樹脂壓成為一定值，或者，預先計算或實際測量而求出樹脂的發泡膨脹速度，并控制模具5的移動速度，使得該移動速度低于樹脂的發泡膨脹速度。(第二實施方式)基于
第二實施方式。圖5是表示第二實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖。圖6是表示圖5的發泡射出裝置的抽芯裝置的安裝位置的、可動模板的主視圖。
在本實施方式的射出發泡成型機上設置有與第一實施方式相同的兩臺的抽芯裝置20。第二實施方式的射出發泡成型機與第一實施方式的射出發泡成型機的不同點在于， 作為開閉模板單元使用液壓缸式的驅動單元，檢測出液壓缸周邊的可動模板的移動位置， 并控制抽芯裝置20的速度和位置以便追蹤上述檢測值。第二實施方式的其他部分與第一實施方式相同，因此省略對共同部分的說明。在圖5中，抽芯裝置20安裝在可裝卸地固定于可動模板3的整個面上的安裝板62 上，開閉模用液壓缸47安裝在基底1上，開閉模板用液壓缸47的桿48的前端安裝在可動模板3、或者可裝卸地固定于可動模板3上的安裝板62上。在固定模板2的靠近開閉模板用液壓缸47的地方安裝有標尺66，檢測該標尺66的位置的位置傳感器65被安裝在模板3 的靠近開閉模板用液壓缸47的位置，如果檢測出通過開閉模板用液壓缸47移動的可動模板3(模具幻的移動距離，則將其電信號傳輸到控制裝置60。由液壓泵沈產生的高壓的工作油通過安全閥27被調節液壓，并通過伺服閥64被切換。圖6所示的安裝板61、62為了將開閉模板用液壓缸47的桿48的前端和抽芯裝置 20安裝到模板2、3而覆蓋模板2、3的整個面。液壓缸47和抽芯裝置20的面向模板的位置為圖6所示的位置，但根據想要追加抽芯裝置20的已設的成型機，也可以設置在如圖3所示的對角的位置。說明通過第二實施方式的射出成型機的樹脂射出填充之后，模具內的成型品的發泡膨脹時的抽芯動作。內置于控制裝置60的抽芯專用程序將開閉模液壓缸47的突出桿48 的突出位置控制或速度控制作為主控制，將滾珠絲杠抽芯裝置20的位置控制或速度控制作為從控制，進行主從控制，使得抽芯裝置20追蹤通過兩組開閉模液壓缸47的動作位置傳感器65測量的液壓缸桿48的移動量或移動速度的平均值。兩組作為開閉模單元的液壓缸47分別由控制裝置60獨立控制。通過計算或實際測量的結果，獨立設定每個開閉模液壓缸47的桿48的速度和停止目標位置，通過位置傳感器65檢查安裝在固定模板2上的標尺66的刻度而檢測固定模具4和可動模具5的相對位置或相對速度的同時，移動可動模板3而微開模具4和模具5。兩組抽芯裝置20追蹤由兩組位置傳感器66檢測出的模具4、5的相對微開速度或位置的數據的平均值，旋轉滾珠絲杠16而使滾珠絲杠螺母18移動(參照圖4)，并控制成以與各開閉模板液壓缸47的桿48相同的速度、或在相同位置進行微開動作。在將腔室9內的樹脂的發泡力設為Fp且將因抽芯裝置20、液壓缸47的前進而產生的抽芯力設為Fc時，如果Fp > Fc (或者，抽芯速度慢于樹脂的膨脹速度)，則在腔室9內在樹脂和模具之間不產生空隙。在樹脂的發泡膨脹時，將發泡力Fp和抽芯力Fc相加的力 Fp+Fc施加到液壓缸加的拉桿7上而柱塞6對液壓缸加的合模用油室2b產生背壓的關系、以及因柱塞6的移動而在開模用油室2c產生負壓的關系，與第一實施方式的情況無變化。腔室9內的樹脂發泡，液壓缸47的停止位置、抽芯裝置20的滾珠絲杠的轉速達到發泡樹脂的厚度成為規定尺寸的設定值后，停止抽芯裝置20、開閉模板單元的液壓缸47， 保持模具的間隔并進行冷卻，從而使樹脂固化。(第三實施方式)基于
第三實施方式。圖7是表示第三實施方式涉及的射出發泡成型機的控制系統的側視圖。圖8是表示圖7的射出發泡成型裝置的抽芯裝置的安裝位置的、可動模板的主視圖。本實施方式的射出發泡成型機與第一實施方式的射出發泡成型機以及第二實施方式的射出發泡成型機的不同點在于，作為開閉模板單元使用滾珠絲杠式的驅動單元，作為抽芯裝置使用液壓缸，控制由滾珠絲杠式的驅動單元進行開閉模驅動的可動模板，使其追蹤液壓缸式抽芯裝置的速度或位置的檢測值。除此以外的裝置單元與第一實施方式的成型機相同，因此省略對共同部分的說明。在圖7、圖8中，兩組抽芯用液壓缸71安裝在可動模板3或者可裝卸地固定于可動模板3的整個面上的安裝板62上，兩組開閉模板用滾珠絲杠式開閉模板單元40安裝在基底1上。抽芯專用液壓缸71的桿72的前端與固定模板2或可裝卸地固定于可動模板3的整個面上的安裝板61的面接觸。在固定模板2的靠近抽芯專用液壓缸71的地方安裝有標尺66，位置傳感器65安裝在模板3的靠近抽芯專用液壓缸71的位置，其中，該位置傳感器 65用于檢測上述標尺66的刻度而檢測出模具4和模具5的相對位置。由液壓泵沈產生的高壓的工作油被減壓閥38調節液壓，并傳輸至抽芯專用液壓缸71，如果檢測出被該抽芯專用液壓缸71所抽芯的模板3 (模具5)的移動距離，則將其電信號發送至控制裝置70。控制裝置70控制伺服閥64的切換，使得模板3 (模具幻的移動速度或停止位置成為設定值。安裝板61、62為了將液壓缸71安裝到模板2、3而覆蓋模板2、3的整個面。液壓缸 71和滾珠絲杠開閉模板單元40的面向模板的位置為圖8所示的位置，但想要追加抽芯專用液壓缸71的已設的成型機的開閉模板單元40也可以布置在如圖3所示的對角的位置。在此情況下，也可以使安裝板61、62的突出部位于對角位置。說明第三實施方式的射出成型機涉及的樹脂射出填充后、模具內的成型品的發泡膨脹時的抽芯動作。內置于控制裝置70中的抽芯專用程序，將抽芯專用液壓缸71的桿72 的突出位置控制或者速度控制設為主控制，將滾珠絲杠開閉模板單元40的位置控制或速度控制設為從控制，對滾珠絲杠開閉模板單元40的速度和位置控制或者速度控制進行主從控制，以便追蹤被兩組抽芯專用液壓缸71的桿72按壓而移動的模具4和模具5的、由兩組相對位置傳感器65測定的移動速度或者移動量的平均值。作為兩組開閉模單元的滾珠絲杠開閉模板單元40、和兩組抽芯專用液壓缸71，被控制裝置70分別獨立控制。通過計算或實際測量的結果，獨立設置每個抽芯專用液壓缸71 的桿72的速度和目標停止位置，通過位置傳感器65檢查安裝于固定模板2上的標尺66的刻度來檢測固定模具4和可動模具5的相對位置或相對速度的同時，移動可動模板3而微開模具4和模具5。兩組滾珠絲杠開閉模板單元40被控制成追蹤由兩組位置傳感器66檢測出的模具4、5的相對微開速度或位置的數據的平均值，旋轉滾珠絲杠22而移動滾珠絲杠螺母23， 而以與各抽芯專用液壓缸71的桿72相同的速度、或在相同位置進行微開動作。在將腔室9內的樹脂的發泡力設為Fp且將因抽芯液壓缸71、滾珠絲杠開閉模板單元40的前進而產生的抽芯力設為Fc時，如果Fp > Fc (或者，抽芯的速度慢于樹脂的膨脹速度)，則在腔室9內樹脂和模具之間不會產生空隙。在樹脂發泡膨脹時，將發泡力Fp和抽芯力Fc相加的力Fp+Fc施加到液壓缸加的拉桿7而柱塞6對液壓缸加合模用油室2b產生背壓的關系、以及因柱塞6的移動而對開模用油室2c產生負壓的關系與第一實施方式的情況無變化。腔室9內的樹脂發泡，抽芯專用液壓缸71的桿72的停止位置、滾珠絲杠式開閉模板單元40的滾珠絲杠轉速達到發泡樹脂的厚度成為固定尺寸的設定值后，停止抽芯專用液壓缸71、滾珠絲杠式開閉模板單元40，保持模具的間隔并進行冷卻，從而使樹脂固化。(第四實施方式)上述的第一、第二、第三實施方式的射出發泡成型機均通過合模缸加進行合模之后，反抗柱塞6的阻力1 而通過抽芯裝置的力Fc進行微開動作。如上述的第一、第二、第三實施方式所示，即使采取降低因該阻力冊而產生的力的對策，也會存在對固定模板2、可動模板3產生相當的力的情況。在這種情況下，雖然是極端的表現，但存在產生如由圖9中的雙點劃線2’、3’所示的變形的情況。在發泡成型中，要求微妙的尺寸精度，因此更優選盡量抑制模板2、3的變形。用于盡量減小模板2的變形量的結構如下。射出發泡成型機的固定模板2在模板中央部具備圍繞射出缸8 (參照圖1)出入的圓筒部的環狀的肋部2g、和自肋部2g以放射狀與合模缸加連結的肋部2d，抽芯裝置20的安裝中心設置在放射狀肋部2d的延長線上且在合模缸加的內壁上。放射狀肋部2d對于由位于模板的四角的合模缸加產生的合模力，模板的彎曲剛性較高，合模缸加為實心且對于抽芯力方向具有較高的剛性，因此對于抽芯裝置20的壓力能夠加強模板2的剛性。另外，為了增強固定模板2以及可動模板3的強度的同時，將抽芯裝置20設置到優選位置，如圖6以及圖8所示，可以在固定模板2以及可動模板3各自的模具安裝面上可裝卸且使抽芯裝置20不與模板本來具有的模具安裝區域相干擾地具備抽芯裝置安裝板 61、62。工業利用性根據本發明，能夠提供低成本的射出發泡成型機，其通過并用抽芯專用裝置和射出成型機原來具備的模板移動裝置進行抽芯動作，而能夠進行抽芯裝置的少數化、小型化； 并且還可提供射出成型機，其通過在抽芯動作時的合模缸的開模用油室中填充液壓回路中的卸載油，而能夠降低抽芯阻力以及能夠防止開模速度下降。
權利要求
1.一種射出發泡成型機，具備可動模板；固定模板；合模用的液壓缸，設置在兩模板的四個角上；拉桿，被該液壓缸合模驅動；兩組開閉模用促動器，用于相對于上述固定模板能夠進退地驅動上述可動模板；兩組抽芯專用裝置；以及控制裝置，控制上述兩組開閉模用促動器以及上述兩組抽芯專用裝置，該射出發泡成型機的特征在于，上述控制裝置具備抽芯專用程序，該抽芯專用程序在使上述可動模板從上述固定模板離開的發泡抽芯動作時，并用上述兩組開閉模用促動器和上述兩組抽芯專用裝置，同時進行動作控制。
2.根據權利要求1所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述抽芯專用裝置為在上述可動模板以及上述固定模板中的一方以串聯配置馬達、大減速比行星齒輪減速機和滾珠絲杠軸的方式固定設置的電驅動抽芯裝置，通過被上述滾珠絲杠驅動的螺母按壓上述可動模板以及上述固定模板中的另一方的模板面，而將上述可動模具微開。
3.根據權利要求1或2所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述開閉模用促動器為具備伺服馬達、減速機、滾珠絲杠軸和與該滾珠絲杠軸螺合的滾珠絲杠螺母的開閉模用滾珠絲杠單元。
4.根據權利要求1或2所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述開閉模用促動器為具備液壓缸、檢測該液壓缸的動作軸位置的位置傳感器和伺服閥的液壓促動器。
5.根據權利要求1所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述抽芯專用裝置具備抽芯驅動用的液壓缸和檢測該液壓缸的動作軸位置的位置傳感器，上述開閉模用促動器為由伺服馬達、減速機、滾珠絲杠軸、與該滾珠絲杠軸螺合的滾珠絲杠螺母構成的開閉模用滾珠絲杠單元。
6.根據權利要求3或5所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述抽芯專用程序對上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元和上述兩組抽芯專用裝置的控制，根據各自預先設定的抽芯目標停止基準位置值獨立控制，分別設定上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元和上述兩組抽芯專用裝置相對于上述抽芯目標停止基準位置值的停止位置偏移目標值，將對各上述抽芯目標基準位置值加上或減去了各自對應的上述停止位置偏移值而得到的值設為各自的抽芯目標完成位置值，獨立控制上述兩組開閉模用滾珠絲杠單元的抽芯量和上述兩組抽芯專用裝置的抽芯量。
7.根據權利要求4所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述抽芯專用程序將上述液壓缸的位置控制或速度控制作為主控制且將上述抽芯專用裝置的位置控制或速度控制作為從控制，對上述抽芯專用裝置的位置控制或速度控制進行主從控制，以便追蹤由上述位置傳感器測量的上述液壓缸的移動量或移動速度的平均值。
8.根據權利要求5所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述抽芯專用程序將上述液壓缸的位置控制或速度控制作為主控制且將上述開閉模用滾珠絲杠單元的位置控制或速度控制作為從控制，對上述開閉模用滾珠絲杠單元的位置控制或速度控制進行主從控制，以便追蹤由上述位置傳感器測量的上述液壓缸的移動量或移動速度的平均值。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的射出發泡成型機，其特征在于， 上述液壓缸被用于使上述拉桿進退的柱塞分隔為開模用油室和合模用油室，所述射出發泡成型機還具備使上述開模用油室和合模用油室連通的旁通液壓配管； 以及在該旁通液壓配管上將上述開模用油室和上述合模用油室切換為連通或不連通的切換閥，上述抽芯專用程序在由上述兩組開閉模用促動器和上述兩組抽芯專用裝置進行的抽芯動作中，打開上述切換閥而使上述開模用油室、合模用油室和油罐連通，并且使液壓源中的卸載油循環用的卸載液壓配管與上述旁通液壓配管連通，在不進行抽芯動作時，使上述旁通液壓配管和上述卸載液壓配管不連通。
10.根據權利要求1至9中的任一項所述的射出發泡成型機，其特征在于，上述固定模板在該固定模板的中央部具備大致圓筒形狀的第一肋部、以及從上述第一肋部以放射狀連結該第一肋部和上述液壓缸的第二肋部，以使上述抽芯專用裝置的安裝中心在上述第二肋部的延長線上且位于上述合模缸的內壁上的方式設置上述抽芯專用裝置。
11.根據權利要求1至10中的任一項所述的射出發泡成型機，其特征在于，具備抽芯裝置安裝板，以便能夠裝卸于上述固定模板或上述可動模板各自的模具安裝面上，并且能夠將抽芯專用裝置安裝到不與模板的模具安裝區域產生干擾的位置。
全文摘要
本發明的射出發泡成型機具備可動模板；固定模板；合模用的液壓缸，設置在兩模板的四個角上；拉桿，被該液壓缸合模驅動；兩組開閉模用促動器，用于相對于上述固定模板能夠進退地驅動上述可動模板；兩組抽芯專用裝置；以及控制裝置，控制上述兩組開閉模用促動器以及上述兩組抽芯專用裝置，其中，上述控制裝置具備抽芯專用程序，該抽芯專用程序在使上述可動模板從上述固定模板離開的發泡抽芯動作時，并用上述兩組開閉模用促動器和上述兩組抽芯專用裝置同時進行動作控制。
文檔編號B29C45/80GK102470592SQ20098016021
公開日2012年5月23日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年9月30日
發明者入江雄大, 杉浦敬次郎, 苅谷俊彥, 藤田三郎 申請人:三菱重工塑膠科技有限公司