注射成型的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠降低成型材料的浪費的注射成型機。該注射成型機（10）具備使緊固定模（15）和動模（16）的合模力產生的電磁鐵（49）和控制電磁鐵（49）的溫度的控制器（90）。控制器（90）在成型開始前使電磁鐵（49）升溫。
【專利說明】注射成型機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及注射成型機。
【背景技術】
[0002]注射成型機將熔融樹脂填充到模具裝置的型腔空間，并通過使填充的熔融樹脂固化來制造成型品。模具裝置由定模以及動模構成，合模時在定模與動模之間形成型腔空間。模具裝置的閉模、合模以及開模通過合模裝置進行。作為合模裝置，提出了在模開閉工作中使用線性馬達、在合模工作中使用電磁鐵的裝置(例如，參照專利文獻I)。
[0003]專利文獻
[0004]專利文獻1:國際公開第2005 / 090052號
[0005]注射成型機開始成型時，在合模時對電磁鐵供給電流，電磁鐵發熱。反復進行成型，并隔開間隔反復進行合模工序時，電磁鐵間斷地發熱，電磁鐵的溫度緩慢上升，不久穩定化。電磁鐵的溫度穩定化之前的期間，注射成型機的狀態不穩定，成型品的品質也不穩定，因此,成型品被廢棄,浪費成型材料。
【發明內容】
[0006]本發明即是鑒于上述問題而做出的，其目的是提供一種能夠削減成型材料的浪費的注射成型機。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明一形態的注射成型機，具備產生緊固定模和動模的合模力的電磁鐵，該注射成型機具備控制該電磁鐵的溫度的控制器，該控制器在成型開始前使上述電磁鐵升溫。
[0008]發明的效果:
[0009]根據本發明，能夠提供能夠削減成型材料的浪費的注射成型機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發明的一實施方式的注射成型機的閉模結束時的狀態的圖。
[0011]圖2是表示本發明的一實施方式的注射成型機的開模結束時的狀態的圖。
[0012]圖3是表示本發明的一實施方式的電磁鐵的溫度變化和各工序的定時的圖。
[0013]符號說明
[0014]10 注射成型機
[0015]15 定模
[0016]16 動模
[0017]17 缸
[0018]19 模具裝置
[0019]46 電磁鐵的磁芯
[0020]48 電磁鐵的線圈[0021]49電磁鐵
[0022]90控制器
[0023]96電磁鐵升溫處理部
[0024]97電磁鐵升溫許可部
[0025]98模具升溫處理部
[0026]99缸升溫處理部
【具體實施方式】
[0027]以下參照附圖對用于實施本發明的方式進行說明。在各圖中，對于相同或對應的結構賦予相同或對應的符號并省略說明。并且，將閉模時可動壓板的移動方向設為前方、將開模時可動壓板的移動方向設為后方進行說明。
[0028]注射成型機進行如下工序，關閉模具裝置的閉模工序、緊固模具裝置的合模工序、將熔融的樹脂填充到合模狀態的模具裝置內的填充工序、保持樹脂的填充壓力的保壓工序、在模具裝置內使樹脂固化的冷卻工序、打開模具裝置的開模工序、以及從開模后的模具裝置頂出成型品的工序。為了縮短成型周期，也可以將計量用于接下來的成型品的樹脂的計量工序例如與冷卻工序同時進行。注射成型機通過反復進行該一系列的工序，反復制造成型品。
[0029]圖1~圖2是表不本發明的一實施方式的注射成型機的圖。圖1表不閉模結束時的狀態，圖2表示開模結束時的狀態。
[0030]注射成型機10具備:框架Fr ;載置在框架Fr上的固定壓板11 ;固定在框架Fr上的作為固定部件的后壓板13。在固定壓板12與后壓板13之間架設有在合模時沿前后方向伸出的多根(例如四根)連接桿14。`為了容許合模時的連接桿14的伸出，固定壓板11成為相對框架Fr能前進后退。
[0031]注射成型機10還具備配設在固定壓板11與后壓板13之間的可動壓板12。可動壓板12被固定在可動基座Bb上，可動基座Bb沿鋪設在框架Fr上的引導件Gd進退自如。由此，可動壓板12成為相對固定壓板11接離自如。
[0032]可動壓板12的與固定壓板11的對置面上安裝有動模16，固定壓板11的與可動壓板12的對置面上安裝有定模15。由定模15與動模16構成模具裝置19。可動壓板12前進時，動模16與定模15接觸，進行閉模。并且，若可動壓板12后退，則動模16與定模15離開，進行開模。
[0033]注射成型機10還具備與可動壓板12連結并與可動壓板12 —起進退自如的作為可動部件的吸附板22。在設置于吸附板22與可動壓板12之間的后壓板13的中央部上形成有使連結吸附板22和可動壓板12的桿39貫通的孔。
[0034]吸附板22經由安裝板27固定在滑動基座Sb上，滑動基座Sb沿引導件Gd進退自如。由此，吸附板22在相比后壓板13靠后方進退自如。吸附板22可以由軟磁性材料形成。另外，可以沒有安裝板27，而是將吸附板22直接固定在滑動基座Sb上。
[0035]注射成型機10還具備用于使可動壓板12進退的作為模開閉驅動部的線性馬達28。線性馬達28例如被配設在與可動壓板12連結的吸附板22與框架Fr之間。另外，線性馬達28也可以被配設在可動壓板12與框架Fr之間。[0036]線性馬達28具備定子29及動子31。定子29形成在框架Fr上，動子31形成在滑動基座Sb的下端。
[0037]動子31具備磁芯34及線圈35。磁芯34具備朝向定子29突出的多個磁極齒33。多個磁極齒33在前后方向上以預定間距排列。線圈35卷裝于各磁極齒33上。
[0038]定子29具備未圖不的磁芯及設置于該磁芯上的未圖不的多個永久磁鐵。多個永久磁鐵在前后方向上以預定間距排列，動子31側的磁極被交替磁化為N極和S極。
[0039]若向動子31的線圈35供給預定電流，則通過由在線圈35中流動的電流形成的磁場和由永久磁鐵形成的磁場的相互作用使動子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根據檢測動子31的位置的位置傳感器53的檢測結果被反饋控制，以使動子31的位置成為設定位置。位置傳感器53通過檢測動子31的位置，能夠檢測吸附板22的位置，并能夠檢測吸附板22與后壓板13之間的距離。
[0040]另外，本實施方式中，在定子29上配設永久磁鐵，在動子31上配設線圈35，但是也可在定子上配設線圈，在動子上配設永久磁鐵。此時，線圈不會隨著線性馬達28的驅動而移動，因此能夠輕松地進行用于向線圈供給電力的配線。
[0041]另外，作為模開閉驅動部，也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的滾珠絲杠機構或者液壓缸或空氣壓缸等流體壓缸等來代替直線馬達28。
[0042]通過形成在后壓板13側的電磁鐵49和形成在吸附板22側的吸附部51構成合模力產生機構37。吸附部51被形成于吸附板22的吸附面(前端面)的預定部分、例如位于吸附板22的包圍桿39且與電磁鐵49對置的部分上。另一方面，后壓板13的吸附面(后端面)的預定部分例如在桿39的周圍形成有收容電磁鐵49的線圈48的槽45。相比槽45靠內側形成有磁芯46。在磁芯46的周圍卷繞有線圈48。后壓板13的磁芯46以外的部分形成有磁軛47。若對電磁鐵49通電并驅動電磁鐵49，則電磁鐵49吸附吸附部51，產生合模力。合模時，在定模15與動模16之間形成型腔空間。
[0043]電磁鐵49上連接有電流供給部60。電流供給部60例如由包含多個功率模塊的逆變器等構成，將與從控制器90輸入的控制信號(表示電流值或電流方向的信號)對應的電流向線圈48供給。
[0044]另外，本實施方式中，與后壓板13分開形成電磁鐵49，與吸附板22分開形成吸附部51，但也可以將電磁鐵作為后壓板13的一部分形成，并將吸附部作為吸附板22的一部分形成。并且，也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，在后壓板13側設置吸附部51。并且，電磁鐵49的線圈48的數量也可以為多個。
[0045]注射成型機10的工作由控制器90控制。控制器90由CPU以及存儲器等構成，通過CPU執行存儲在存儲器等中的程序來實現各種功能。控制器90例如具備控制模開閉工序的模開閉處理部91、控制合模工序的合模處理部92。
[0046]接著，對注射成型機10的工作進行說明。
[0047]在閉模工序中，模開閉處理部91驅動線性馬達28，使可動壓板12前進。這樣，如圖1所示，動模16抵接在定模15上，閉模工序結束。閉模結束的時刻，后壓板13與吸附板22之間，即電磁鐵49與吸附部51之間形成預定的間隙δ。另外，閉模所需的力與合模力相比十分小。
[0048]閉模結束后，在合模工序中，合模處理部92控制電流供給部60，對電磁鐵49通電。這樣,通過在電磁鐵49的線圈48中流動的電流在線圈48內產生磁場，磁芯46被磁化，磁場被強化。并且，在隔開預定間隙S而對置的電磁鐵49與吸附部51之間產生吸附力，該吸附力經由桿39傳遞給可動壓板12，在可動壓板12與固定壓板11之間產生合模力。合模力通過合模力傳感器55被檢測出。合模力傳感器55可以為例如檢測與合模力對應的連接桿14的伸長(應變)的應變傳感器。另外，合模力傳感器也可以為檢測與合模力對應地施加給桿39的載荷的測力傳感器，沒有特別限制。將缸17推壓在合模狀態的模具裝置19上(參照圖1)，從缸17射出的熔融樹脂被填充到模具裝置19的型腔空間中。被填充的熔融樹脂被冷卻固化而成為成型品。
[0049]之后，在開模工序中，模開閉處理部91驅動線性馬達28，使可動壓板12后退。動模16后退而進行開模。開模后，未圖示的頂出裝置從動模16頂出成型品。
[0050]然而，更換模具裝置19，模具裝置19的厚度變化時，在閉模結束的時刻在后壓板13與吸附板22之間形成的間隙δ變化。
[0051]因此，注射成型機10為了將間隙δ設為最佳值而具備根據模具裝置19的厚度變化調節可動壓板12與吸附板22之間的距離D的模厚調節裝置40。模厚調節裝置40由形成在桿39的后端部上的螺紋41、與螺紋41螺合的螺母42、使螺母42旋轉的模厚調節用馬達43等構成。螺母42被旋轉自如地支承在安裝板27 (不存在安裝板27時為吸附板22)上，與安裝板27或吸附板22—起沿前后方向移動自如。通過螺紋41以及螺母42構成將模厚調節用馬達43的旋轉運動變換為桿39的直進運動的運動變換部。
[0052]控制器90具備進行模厚調節的模厚調節處理部95。模厚調節處理部95與模具裝置19的厚度變化相對應地驅動模厚調節用馬達43，使螺母42相對螺紋41旋轉預定量。桿39相對吸附板22沿前后方向移動預定量，并調節吸附板22與可動壓板12之間的距離D，間隙δ成為最佳值。
[0053]模具裝置19的安裝以通過固定壓板11和可動壓板12夾著模具裝置19的狀態進行，通過螺栓等安裝件將定模15安裝在固定壓板11上，將動模16安裝在可動壓板12上。為了防止模具裝置19的位置偏移，由固定壓板11和可動壓板12夾著模具裝置19的狀態可以為對模具裝置19施加合模力的狀態。作為安裝作業時對模具裝置19施加合模力的裝置，可以使用限制電磁鐵49或可動部件(例如可動壓板12)后退的機構等，沒有特別限定。
[0054]模具裝置19安裝結束后，開始成型，并反復進行閉模工序、合模工序、填充工序、保壓工序、冷卻工序、開模工序、頂出工序等一系列工序。
[0055]本實施方式的控制器90具有在開始成型前使電磁鐵49升溫的電磁鐵升溫處理部96。電磁鐵升溫處理部96例如控制電流供給部60，對電磁鐵49通電，產生焦耳熱，使電磁鐵49升溫。電磁鐵升溫處理部96可以基于經輸入部61輸入的用戶指令開始電磁鐵49的升溫。
[0056]電磁鐵升溫處理部96可以通過未圖示的溫度傳感器監視電磁鐵49的溫度，并控制電磁鐵49的通電，以使電磁鐵49的溫度成為設定溫度。例如，在升溫開始，電磁鐵升溫處理部96連續地對電磁鐵49通電，電磁鐵49的溫度接近設定溫度時，電磁鐵升溫處理部96可以斷續地對電磁鐵49通電。電磁鐵49的設定溫度被設定為成型時的熱平衡狀態的溫度，通過實驗等求出。溫度傳感器例如被設置在電磁鐵49的線圈48的內側。
[0057]圖3是表示本發明的一實施方式的電磁鐵的溫度變換與各工序的定時的圖。[0058]如圖3所示，電磁鐵升溫處理部96在成型開始前，對電磁鐵49通電，使電磁鐵49升溫。電磁鐵49的溫度穩定化，注射成型機10的狀態穩定后，開始成型，因此成型品的品質穩定，能夠削減成型材料的浪費。
[0059]并且，如圖3所示，電磁鐵升溫處理部96可以在模具裝置19的安裝結束前對電磁鐵49通電,使電磁鐵49升溫。電磁鐵49的溫度穩定化,注射成型機10的狀態穩定化后，安裝作業結束，因此通過一次安裝作業就能使模具裝置19的姿勢最佳化。即使模具裝置19的安裝開始前使電磁鐵49升溫也能得到同樣的效果。
[0060]電磁鐵升溫處理部96在成型開始前對電磁鐵49進行通電時，可以持續比成型時的電磁鐵49的連續通電時間(即一次合模工序所花的時間)長的時間連續地對電磁鐵49進行通電。電磁鐵49的升溫速度變快，到電磁鐵49的溫度穩定為止的等待時間變短。另外，如上所述，電磁鐵49的溫度接近設定溫度時，電磁鐵升溫處理部96可以斷續地對電磁鐵49通電。
[0061]連續對電磁鐵49通電時，在電磁鐵49的線圈48中流動的電流的朝向可以反轉一次以上。電磁鐵49的磁極反轉，因此，能夠抑制電磁鐵49的周邊部件(例如，模具裝置19、固定壓板11、可動壓板12、連接桿14等)的磁化。
[0062]并且，電磁鐵升溫處理部96將在成型開始前進行通電時在電磁鐵49中流動的電流的大小設定得比在成型時進行通電時在電磁鐵49中流動的電流的大小大。電磁鐵49的升溫速度變快，電磁鐵49的溫度穩定為止的等待時間變短。
[0063]并且，電磁鐵升溫處理部96可以在成型開始前的模具裝置19進行升溫時使電磁鐵49升溫。由于電磁鐵49的升溫工序與別的工序同時進行，因此，注射成型機10的狀態穩定為止的等待時間進一步變短。
[0064]作為模具裝置19的加熱裝置，使用埋設于模具裝置19的加熱器、向模具裝置19的流路中供給溫水等加熱介質的供給裝置等。模具裝置19的加熱裝置例如通過控制器90的模具升溫處理部98進行控制。
[0065]模具升溫處理部98可以基于經由輸入部61輸入的用戶的指令開始模具裝置19的升溫。模具裝置19的升溫開始定時可以為成型開始前，也可以為模具裝置19的安裝作業的中途。
[0066]電磁鐵升溫處理部96以及模具升溫處理部98中的任意一方工作而開始升溫時，另一方可以自動工作而開始升溫。并且，任意一方工作時，為了喚起用戶的注意，顯示部62可以顯示由用戶確認另一方是否可以工作的圖像。通過控制器90控制顯示部62的顯示。看到了顯示部62的圖像的用戶通過輸入部61進行預定的輸入時，另一方工作。
[0067]另外，本實施方式的輸入部61和顯示部62分開設置，但是，也可以作為例如觸摸屏而一體設置。
[0068]并且，電磁鐵升溫處理部96可以在供給成型材料(例如樹脂顆粒)的缸17在成型開始前進行升溫時，使電磁鐵49升溫。電磁鐵49的升溫的工序與其他工序同時進行，因此，注射成型機10的狀態穩定為止的等待時間進一步變短。另外，電磁鐵49的升溫可以與缸17的升溫以及模具裝置19的升溫同時進行。
[0069]缸17的加熱源(例如加熱器)通過控制器90的缸升溫處理部99控制。
[0070]缸升溫處理部99可以基于經由輸入部61輸入的用戶的指令，開始缸17的升溫。缸17的升溫開始時刻只要是成型開始前即可，沒有特別限定。
[0071]電磁鐵升溫處理部96以及缸升溫處理部99中任意一方工作而開始升溫時，另一方可以自動工作而開始升溫。并且，任意一方工作時，為了喚起用戶的注意，顯示部62可以顯示由用戶確認另一方是否工作的圖像。顯示部62的顯示通過控制器90控制。看到了表示部62的圖像的用戶通過輸入部61進行預定的輸入時，另一方工作。
[0072]并且，本實施方式的模具裝置19的加熱裝置被設置在注射成型機上，但是也可以設在注射成型機的周邊機器上。模具裝置的溫度可以通過與注射成型機的控制器不同的其他控制器控制。
[0073]并且，控制器90可以具有電磁鐵升溫許可部97，該電磁鐵升溫許可部97監視注射成型機10的狀態，并基于注射成型機10的狀態，決定是否基于電磁鐵升溫處理部96對電磁鐵49進行通電。電磁鐵升溫許可部97在注射成型機10的狀態不為預定的狀態時，禁止電磁鐵49的通電，在注射成型機10的狀態為預定的狀態時許可電磁鐵49的通電。
[0074]例如，電磁鐵升溫許可部97可以在將電磁鐵49與吸附部22之間的距離設為L、將第I閾值設為L I (L I≥δ )、將比第I閾值大的第2閾值設為L 2 (L 2 > L I)時，在L I < L < L 2時禁止向電磁鐵49通電，在L≤L I或L≥L2時許可電磁鐵49的通電。電磁鐵49與吸附部22之間的距離L例如通過位置傳感器53檢測。距離L為第I閾值L I以下(LSL I)時，動模16與定模15接觸或稍微隔開間隔對置。由此，驅動電磁鐵49而吸附吸附部51時,有可能吸附板22幾乎不加速,而與吸附板22 —起移動的動模16、定模15破損。并且，距離L為第2閾值L 2以上(L≥L 2)時，電磁鐵49與吸附部22充分分開，即使驅動電磁鐵49，作用于吸附部22的吸附力也很小。因此，吸附板22幾乎不移動，不存在動模16與定模15破損的可能性。另外，電磁鐵升溫許可部97可以監視注射成型機10的狀態是否為閉模結束狀態，在不為閉模結束狀態時禁止電磁鐵49的通電，在閉模結束狀態時許可電磁鐵49的通電。
[0075]并且，電磁鐵升溫許可部97可以基于向電磁鐵49供給微弱電流時是否產生合模力，許可或禁止基于電磁鐵升溫處理部96的電磁鐵49的升溫。例如，電磁鐵升溫許可部97通過供給微弱電流而產生合模力時，判斷閉模結束，許可電磁鐵49的升溫。并且，電磁鐵升溫許可部97在通過供給微弱電流而不產生合模力時，判斷為閉模沒有結束，禁止電磁鐵49的升溫。微弱電流的電流值比基于電磁鐵升溫處理部96的電磁鐵49升溫時的電流值小。在判斷是否產生合模力時使用合模力傳感器57的檢測值。
[0076]以上，對注射成型機用實施方式進行了說明，但是本發明并不限于上述實施方式，能夠在技術方案所記載的范圍內進行各種變形及改良。
[0077]例如，上述實施方式的電磁鐵升溫處理部96為了使電磁鐵49升溫而對電磁鐵49通電，但是也可以驅動形成有電磁鐵49的后壓板13的加熱裝置。作為后壓板13的加熱裝置，使用向后壓板13的流路供給溫水等加熱介質的供給裝置、埋設于后壓板13的加熱器
坐寸ο
[0078]并且，上述實施方式的電磁鐵49的升溫在模具裝置19的交換時進行，但只要在成型開始前進行即可，在模具裝置19交換以外的時候進行也可以。例如，在夜間等一旦中斷成型，則電磁鐵49不會發熱，電磁鐵49的溫度下降，因此，也可以之后在再開始成型前進行電磁鐵49的升溫。[0079]并且，也可以在電磁鐵49的升溫結束后電磁鐵49的溫度穩定了的狀態下進行模厚調節。通過模厚調節來調節的間隙S穩定，成型時的合模力穩定。同樣的理由，模厚調節也可以在模具裝置19的升溫結束后進行。
【權利要求】
1.一種注射成型機，其特征在于， 具備:產生將定模與動模緊固的合模力的電磁鐵；和控制該電磁鐵的溫度的控制器， 該控制器在成型開始前使上述電磁鐵升溫。
2.如權利要求1所述的注射成型機，其特征在于， 上述控制器通過在成型開始前對上述電磁鐵通電，使上述電磁鐵升溫。
3.如權利要求2所述的注射成型機，其特征在于， 上述控制器監視注射成型機的狀態，并基于注射成型機的狀態來許可或禁止許可成型開始前對上述電磁鐵通電。
4.如權利要求2或3所述的注射成型機，其特征在于， 上述控制器將成型開始前的通電時在上述電磁鐵流動的電流的大小設定得比成型時的通電時在上述電磁鐵流動的電流的大小大。
5.如權利要求2-4中任意一項所述的注射成型機，其特征在于， 上述控制器在成型開始前對上述電磁鐵通電時，持續比成型時的上述電磁鐵的連續通電時間長的時間，來連續地使上述電磁鐵通電。
6.如權利要求1-5中任意一項所述的注射成型機,其特征在于， 上述控制器在由上述定模以及上述動模構成的模具裝置進行成型開始前的升溫時，使上述電磁鐵升溫。
7.如權利要求1-6中任意一項所述的注射成型機，其特征在于， 上述控制器在供給成型材料的缸進行成型開始前的升溫時，使上述電磁鐵升溫。
【文檔編號】B29C45/76GK103624943SQ201310232426
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月13日 優先權日:2012年8月27日
【發明者】柴田達也, 田村惇朗, 森谷知寬, 山口毅秀 申請人:住友重機械工業株式會社