注射成型机

文档序号:523541 发布日期:2021-06-01 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 注射成型机 (Injection molding machine ) 是由 森谷知宽 寺田真司 荻原俊辉 常深浩基 丸田阳介 浅井裕成 並木贵大 于 2020-11-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种对于注射成型机而言能够实现更简单的结构的技术。本发明的一实施方式所涉及的注射成型机(10)具备:注射装置(300),被电力驱动;及合模装置(100),包含安装模具装置(800)的定模(810)的固定压板(110)及安装模具装置(800)的动模(820)的可动压板(120),并且液压驱动与闭模工序、合模工序及开模工序相关的动作。例如,合模装置(100)包含以直压式驱动可动压板(120)的液压缸(150)。并且,例如液压驱动合模装置(100)的液压回路(160)由闭合回路构成。(The invention provides a technology which can realize a simpler structure for an injection molding machine. An injection molding machine (10) according to an embodiment of the present invention includes: an injection device (300) driven electrically; and a mold clamping device (100) which includes a fixed platen (110) on which a fixed mold (810) of the mold device (800) is mounted and a movable platen (120) on which a movable mold (820) of the mold device (800) is mounted, and which hydraulically drives operations related to a mold closing process, a mold clamping process, and a mold opening process. For example, the mold clamping device (100) includes a hydraulic cylinder (150) that drives the movable platen (120) with a direct pressure. A hydraulic circuit (160) for hydraulically driving the mold clamping device (100) is formed of a closed circuit, for example.)

注射成型机

技术领域

本申请主张基于2019年11月29日申请的日本专利申请第2019-217086号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考而援用于本说明书中。

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术

例如,已知有电力驱动注射装置,并且液压驱动合模装置的注射成型机(参考专利文献1)。

专利文献1:日本专利第5921736号公报

然而,在上述注射成型机中,模具的模开闭的工序由与实现合模工序的液压缸不同的伺服马达实现。因此,可能会导致结构复杂化。

发明内容

因此,鉴于上述课题,注射成型机的目的在于提供一种能够实现更简单的结构的技术。

为了实现上述目的,在本发明的一实施方式中,提供一种注射成型机,其具备:

注射装置,被电力驱动;及

合模装置,包含安装模具装置的定模的固定压板及安装模具装置的动模的可动压板,并且液压驱动与所述模具装置的闭模工序、合模工序及开模工序相关的动作。

发明效果

根据上述实施方式,能够提供一种对于注射成型机而言能够实现更简单的结构的技术。

附图说明

图1是表示注射成型机的一例的图。

图2是表示注射成型机的一例的图。

图3是表示合模装置的一例的图。

图4是表示合模装置的一例的图。

图5是表示合模装置的一例的图。

图6是表示合模装置的一例的图。

图7是表示液压泵及伺服马达的配置的第1例的图。

图8是表示液压泵及伺服马达的配置的第2例的图。

图9是表示液压泵及伺服马达的配置的第3例的图。

图10是表示液压泵及伺服马达的配置的第4例的图。

图中:10-注射成型机,100-合模装置,110-固定压板,120-可动压板,140-连接杆,150-液压缸,151-缸主体部,152-活塞部,153-杆部,154-缸封闭部,155~157-油室,160-液压回路,161-液压泵,162-液压罐(罐),163~165-截止阀,166-充液阀,170-伺服马达,300-注射装置,400-移动装置,700-控制装置,701-CPU,702-存储介质,703-输入接口,704-输出接口,750-操作装置,760-显示装置。

具体实施方式

以下,参考图面对实施方式进行说明。

[注射成型机的结构]

<注射成型机>

图1是表示一实施方式所涉及的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2是表示一实施方式所涉及的注射成型机的合模时的状态的图。在本说明书中,X轴方向、Y轴方向及Z轴方向为彼此垂直的方向。X轴方向及Y轴方向表示水平方向、Z轴方向表示铅垂方向。当合模装置100为卧式时,X轴方向为模开闭方向,Y轴方向为注射成型机10的宽度方向。将Y轴方向负侧称为操作侧,将Y轴方向正侧称为操作侧相反侧。

如图1~图2所示,注射成型机10具有开闭模具装置800的合模装置100、对模具装置800注射成型材料的注射装置300、使注射装置300相对于模具装置800进退的移动装置400、控制注射成型机10的各构成要件的控制装置700及支承注射成型机10的各构成要件的框架900。并且,注射成型机10包含从模具装置800(动模820)顶出通过模具装置800成型的成型品的顶出装置(未图示)。框架900包含支承合模装置100的合模装置框架910及支承注射装置300的注射装置框架920。合模装置框架910及注射装置框架920分别经由水平调节脚轮930设置于底板2。在注射装置框架920的内部空间配置控制装置700。以下,对注射成型机10的各构成要件进行说明。

<合模装置>

在合模装置100的说明中,将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。

合模装置100进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。模具装置800包含定模810、动模820及配置成在动模820的内部(空心部)进退自如的可动部件830。

合模装置100例如为卧式,且模开闭方向为水平方向。合模装置100具有固定压板110、可动压板120、连接杆140及液压缸150等。

固定压板110固定于合模装置框架910。在固定压板110的与可动压板120对置的面安装定模810。

可动压板120配置成相对于合模装置框架910沿模开闭方向移动自如。在合模装置框架910上铺设引导可动压板120的引导件101。在可动压板120的与固定压板110对置的面安装动模820。通过使可动压板120相对于固定压板110进退,进行模具装置800的闭模、升压、合模、脱压及开模。

连接杆140沿模开闭方向隔着间隔L连结固定压板110与液压缸150的缸主体部151(参考图3~图6)。连接杆140可以使用多根(例如4根)。多根连接杆140配置成与模开闭方向平行,且根据合模力而延伸。

液压缸150安装于可动压板。液压缸150以所谓的直压式驱动可动压板120,且使可动压板120沿模开闭方向移动。关于液压缸150的结构、其驱动机构及其动作的详细内容,将在后面叙述(参考图3~图6)。

合模装置100在基于控制装置700的控制下,进行闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序等。关于与这些工序对应的合模装置100的具体动作,将在后面叙述(参考图3~图6)。

在闭模工序中,通过驱动液压缸150而使液压缸150(后述的活塞部152)以设定移动速度前进至闭模结束位置,使可动压板120前进,使动模820与定模810接触。液压缸150的位置、移动速度例如使用缸传感器等进行检测。缸传感器检测液压缸150的伸缩位置,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。由此,控制装置700在合模工序及后述的开模工序中,能够根据表示缸传感器的检测结果的信号,进行与液压缸150(可动压板120)的位置相关的反馈控制(液压缸150的位置控制)。

另外,检测液压缸150的位置的液压缸位置检测器及检测液压缸150的移动速度的液压缸移动速度检测器并不限定于缸传感器,能够使用常规的检测器。

在升压工序中,控制成进一步驱动液压缸150而使液压缸150的压力成为规定的压力(以下,“目标合模压力”),并通过提升液压缸150的压力,产生合模力。液压缸150的压力例如使用设置于液压缸150的压力传感器(缸压传感器)等进行检测。缸压传感器检测液压缸150内部的规定油室的压力(例如,后述的油室155的压力),并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。由此,控制装置700在升压工序以及后述的合模工序及脱压工序中,根据表示缸压传感器的检测结果的信号,能够进行与液压缸150的压力相关的反馈控制(液压缸150的压力控制)。

在合模工序中,驱动液压缸150而将液压缸150的压力维持在目标合模压力。在合模工序中,维持通过升压工序产生的合模力。在合模工序中,在动模820与定模810之间形成型腔空间801(参考图2),注射装置300对型腔空间801填充液态的成型材料。所填充的成型材料被固化,由此获得成型品。

型腔空间801的数量可以是1个,也可以是多个。在后者的情况下,同时获得多个成型品。可以在型腔空间801的一部分配置嵌入件,在型腔空间801的另一部分填充成型材料。可获得嵌入件与成型材料以一体化成型的成型品。

在脱压工序中,通过驱动液压缸150而从目标合模压力减少液压缸150的压力,减少合模力。

在开模工序中,驱动液压缸150而使液压缸150(活塞部152)以设定移动速度从开模开始位置后退至开模结束位置,由此使可动压板120后退,使动模820从定模810分开。然后,顶出装置从动模820顶出成型品。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。

闭模工序、升压工序及合模工序中的设定条件作为一系列设定条件而统一设定。例如,闭模工序及升压工序中的液压缸150的移动速度、位置(包含闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置)、压力(包含目标合模压力)、合模力等作为一系列设定条件而统一设定。闭模开始位置、移动速度切换位置、闭模结束位置及合模位置从后侧向前方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定移动速度切换位置。合模位置、目标合模压力及合模力也可以仅设定其中一个或两个。

脱压工序及开模工序中的设定条件也以相同的方式设定。例如,脱压工序及开模工序中的液压缸150的移动速度、位置(开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置)作为一系列设定条件而统一设定。开模开始位置、移动速度切换位置及开模结束位置从前侧向后方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定移动速度切换位置。开模开始位置与闭模结束位置可以是相同的位置。并且,开模结束位置与闭模开始位置可以是相同的位置。

另外,代替液压缸150的移动速度、位置等,也可以设定可动压板120的移动速度、位置等。并且,代替液压缸150的位置(例如合模位置)、可动压板120的位置,也可以设定目标合模压力、合模力。

另外,本实施方式的合模装置100是模开闭方向为水平方向的卧式,但也可以是模开闭方向为上下方向的立式。

<顶出装置>

在顶出装置的说明中,与合模装置100的说明相同地,将闭模时的可动压板120的移动方向(例如X轴正方向)设为前方,将开模时的可动压板120的移动方向(例如X轴负方向)设为后方来进行说明。

顶出装置安装于可动压板120,并且与可动压板120一同进退。顶出装置具有从模具装置800顶出成型品的顶出杆及使顶出杆沿可动压板120的移动方向(X轴方向)移动的驱动机构。

顶出杆与配置成在动模820的内部进退自如的可动部件830接触,能够使可动部件前进。

驱动机构例如具有顶出马达及将顶出马达的旋转运动转换为顶出杆的直线运动的运动转换机构。运动转换机构包含丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间夹装滚珠或辊。

顶出装置在基于控制装置700的控制下,进行顶出工序。在顶出工序中,顶出装置使可动部件830前进而顶出成型品。

顶出杆的位置、移动速度例如使用顶出马达编码器进行检测。顶出马达编码器检测顶出马达的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。并且,检测顶出杆的位置的顶出杆位置检测器及检测顶出杆的移动速度的顶出杆移动速度检测器并不限定于顶出马达编码器,能够使用常规的检测器。

<注射装置>

在注射装置300的说明中,与合模装置100的说明、顶出装置200的说明不同,将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方,将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。

注射装置300设置于滑动底座301,滑动底座301配置成相对于注射装置框架920进退自如。注射装置300配置成相对于模具装置800进退自如。注射装置300与模具装置800接触,并对模具装置800内的型腔空间801填充成型材料。注射装置300例如具有缸体310、喷嘴320、螺杆330、计量马达340、注射马达350及压力检测器360等。

缸体310对从供给口311供给至内部的成型材料进行加热。成型材料例如包含树脂等。成型材料例如形成为颗粒状,且以固体状态供给至供给口311。供给口311形成于缸体310的后部。在缸体310后部的外周设置水冷缸等冷却器312。在比冷却器312更靠前方,在缸体310的外周设置带式加热器等加热器313及温度检测器314。

缸体310沿缸体310的轴向(例如X轴方向)划分为多个区域。在多个区域分别设置加热器313及温度检测器314。对多个区域分别设定设定温度,控制装置700控制加热器313,以使温度检测器314的检测温度成为设定温度。

喷嘴320设置于缸体310的前端部,且按压模具装置800。在喷嘴320的外周设置加热器313及温度检测器314。控制装置700控制加热器313,以使喷嘴320的检测温度成为设定温度。

螺杆330配置成在缸体310内旋转自如且进退自如。若使螺杆330旋转,则成型材料沿螺杆330的螺旋状槽被输送到前方。成型材料一边被输送到前方,一边通过来自缸体310的热量而逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部,使螺杆330后退。然后,若使螺杆330前进,则蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料从喷嘴320注射,并填充于模具装置800内。

在螺杆330的前部进退自如地安装止回环331,该止回环331作为当将螺杆330按向前方时,防止成型材料从螺杆330的前方向后方逆流的止回阀。

当使螺杆330前进时,止回环331因螺杆330前方的成型材料的压力而被按向后方,而相对于螺杆330相对地后退至堵塞成型材料的流路的封闭位置(参考图2)。由此,防止蓄积于螺杆330前方的成型材料向后方逆流。

另一方面,当使螺杆330旋转时,止回环331因沿螺杆330的螺旋状槽被输送到前方的成型材料的压力而被按向前方,而相对于螺杆330相对地前进至打开成型材料的流路的打开位置(参考图1)。由此,成型材料被输送到螺杆330的前方。

止回环331可以是与螺杆330一同旋转的共转型及不与螺杆330一同旋转的非共转型中的任一个。

另外,注射装置300可以具有使止回环331相对于螺杆330在打开位置与封闭位置之间进退的驱动源。

计量马达340使螺杆330旋转。使螺杆330旋转的驱动源并不限定于计量马达340,例如可以是液压泵等。

注射马达350使螺杆330进退。在注射马达350与螺杆330之间设置将注射马达350的旋转运动转换为螺杆330的直线运动的运动转换机构等。运动转换机构例如具有丝杠轴及与丝杠轴螺合的丝杠螺母。可以在丝杠轴与丝杠螺母之间设置滚珠、辊等。使螺杆330进退的驱动源并不限定于注射马达350,例如可以是液压缸等。

压力检测器360检测在注射马达350与螺杆330之间被传递的力。检测到的力由控制装置700换算成压力。压力检测器360设置于注射马达350与螺杆330之间的力的传递路径,且检测作用于压力检测器360的力。

压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。压力检测器360的检测结果用于螺杆330从成型材料所承受的压力、相对于螺杆330的背压及从螺杆330作用于成型材料的压力等的控制及监视。

注射装置300在基于控制装置700的控制下,进行计量工序、填充工序及保压工序等。可以将填充工序及保压工序统称为注射工序。

在计量工序中,驱动计量马达340而使螺杆330以设定转速旋转,并将成型材料沿螺杆330的螺旋状槽输送到前方。伴随于此,成型材料逐渐被熔融。随着液态的成型材料被输送到螺杆330的前方并蓄积于缸体310的前部,使螺杆330后退。螺杆330的转速例如使用计量马达编码器341进行检测。计量马达编码器341检测计量马达340的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。并且,检测螺杆330的转速的螺杆转速检测器并不限定于计量马达编码器341,能够使用常规的检测器。

在计量工序中,为了限制螺杆330急剧地后退,可以驱动注射马达350而对螺杆330施加设定背压。对螺杆330的背压例如使用压力检测器360进行检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330后退至计量结束位置,且在螺杆330的前方蓄积规定量的成型材料,则计量工序结束。

计量工序中的螺杆330的位置及转速作为一系列设定条件而统一设定。例如,设定计量开始位置、转速切换位置及计量结束位置。这些位置从前侧向后方依次排列,且表示设定转速的区间的起点、终点。按每一区间设定转速。转速切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定转速切换位置。并且,按每一区间设定背压。

在填充工序中,驱动注射马达350而使螺杆330以设定移动速度前进,并将蓄积于螺杆330前方的液态的成型材料填充于模具装置800内的型腔空间801。螺杆330的位置、移动速度例如使用注射马达编码器351进行检测。注射马达编码器351检测注射马达350的旋转,并将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。若螺杆330的位置到达设定位置,则进行从填充工序向保压工序的切换(所谓的V/P切换)。将进行V/P切换的位置也称为V/P切换位置。螺杆330的设定移动速度可以根据螺杆330的位置、时间等进行变更。

填充工序中的螺杆330的位置及移动速度作为一系列设定条件而统一设定。例如,设定填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)、移动速度切换位置及V/P切换位置。这些位置从后侧向前方依次排列,且表示设定移动速度的区间的起点、终点。按每一区间设定移动速度。移动速度切换位置可以是1个,也可以是多个。也可以不设定移动速度切换位置。

按设定螺杆330的移动速度的每一区间设定螺杆330的压力的上限值。螺杆330的压力由压力检测器360检测。当压力检测器360的检测值为设定压力以下时,螺杆330以设定移动速度前进。另一方面,当压力检测器360的检测值超过设定压力时,以保护模具为目的,螺杆330以比设定移动速度更慢的移动速度前进,以使压力检测器360的检测值成为设定压力以下。

另外,在填充工序中,螺杆330的位置到达V/P切换位置之后,可以使螺杆330暂停在V/P切换位置,然后进行V/P切换。在即将进行V/P切换之前,也可以代替螺杆330的停止而进行螺杆330的微速前进或微速后退。并且,检测螺杆330的位置的螺杆位置检测器及检测螺杆330的移动速度的螺杆移动速度检测器并不限定于注射马达编码器351,能够使用常规的检测器。

在保压工序中,驱动注射马达350而将螺杆330按向前方,且将螺杆330的前端部的成型材料的压力(以下,也称为“保持压力”。)保持在设定压力,并将缸体310内残留的成型材料推向模具装置800。能够补充模具装置800内的因冷却收缩而导致的不足量的成型材料。保持压力例如使用压力检测器360进行检测。压力检测器360将表示其检测结果的信号发送至控制装置700。保持压力的设定值可以根据自保压工序开始起的经过时间等进行变更。可以分别设定多个保压工序中的保持压力及保持保持压力的保持时间,并可以作为一系列设定条件而统一设定。

在保压工序中,模具装置800内的型腔空间801的成型材料逐渐被冷却,在保压工序结束时,型腔空间801的入口被已固化的成型材料堵塞。该状态被称为浇口密封,可防止成型材料从型腔空间801的逆流。在保压工序之后,开始冷却工序。在冷却工序中,进行型腔空间801内的成型材料的固化。以缩短成型周期时间为目的,可以在冷却工序中进行计量工序。

另外,本实施方式的注射装置300为同轴螺杆方式,但也可以是预塑方式等。预塑方式的注射装置将在塑化缸内被熔融的成型材料供给至注射缸,并从注射缸向模具装置内注射成型材料。在塑化缸内,螺杆配置成旋转自如且不可进退,或螺杆配置成旋转自如且进退自如。另一方面,在注射缸内,柱塞配置成进退自如。

并且,本实施方式的注射装置300是缸体310的轴向为水平方向的卧式,但也可以是缸体310的轴向为上下方向的立式。与立式注射装置300组合的合模装置可以是立式,也可以是卧式。相同地,与卧式注射装置300组合的合模装置可以是卧式,也可以是立式。

如此,在本实施方式中,注射装置300由计量马达340及注射马达350等电动驱动器电力驱动。由此,注射装置300与相对于来自控制装置700的控制指示而被液压驱动的情况相比,能够相对地提高响应性。因此,注射成型机10能够实现注射装置300的相对优异的可控性。

<移动装置>

在移动装置400的说明中,与注射装置300的说明相同地,将填充时的螺杆330的移动方向(例如X轴负方向)设为前方,将计量时的螺杆330的移动方向(例如X轴正方向)设为后方来进行说明。

移动装置400使注射装置300相对于模具装置800进退。并且,移动装置400相对于模具装置800按压喷嘴320,而产生喷嘴接触压力。移动装置400包含液压泵410,作为驱动源的马达420及作为液压驱动器的液压缸430等。

液压泵410具有第1端口411及第2端口412。液压泵410为可双向旋转的泵,通过切换马达420的旋转方向,从第1端口411及第2端口412中的任一端口吸入工作液(例如油)并从另一端口吐出而产生液压。并且,液压泵410也能够从罐抽吸工作液并从第1端口411及第2端口412中的任一端口吐出工作液。

马达420使液压泵410工作。马达420通过与来自控制装置700的控制信号相对应的旋转方向及旋转转矩来驱动液压泵410。马达420可以是电动马达,也可以是电动伺服马达。

液压缸430具有缸主体431、活塞432及活塞杆433。缸主体431固定于注射装置300。活塞432将缸主体431的内部划分为作为第1室的前腔室435及作为第2室的后腔室436。活塞杆433固定于固定压板110。

液压缸430的前腔室435经由第1流路401与液压泵410的第1端口411连接。从第1端口411吐出的工作液经由第1流路401供给至前腔室435,由此注射装置300被按向前方。注射装置300前进而喷嘴320按压定模810。前腔室435作为通过从液压泵410供给的工作液的压力而产生喷嘴320的喷嘴接触压力的压力室而发挥功能。

另一方面,液压缸430的后腔室436经由第2流路402与液压泵410的第2端口412连接。从第2端口412吐出的工作液经由第2流路402供给至液压缸430的后腔室436,由此注射装置300被按向后方。注射装置300后退而喷嘴320从定模810分开。

另外,在本实施方式中,移动装置400包含液压缸430,但本发明并不限定于此。例如,也可以代替液压缸430而使用电动马达及将该电动马达的旋转运动转换为注射装置300的直线运动的运动转换机构。

<控制装置>

控制装置700例如由计算机构成,如图1~图2所示,具有CPU(CentralProcessingUnit(中央处理器))701、存储器等存储介质702、输入接口703及输出接口704。控制装置700使CPU701执行存储于存储介质702的程序,由此进行各种控制。并且,控制装置700通过输入接口703接收来自外部的信号,并通过输出接口704向外部发送信号。

控制装置700通过重复进行计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序等,重复制造成型品。将用于获得成型品的一系列动作例如从开始计量工序至开始下一个计量工序的动作也称为“注料”或“成型周期”。并且,将1次注料所需的时间也称为“成型周期时间”或“周期时间”。

一次成型周期例如依次具有计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序。这里的顺序为各工序开始的顺序。填充工序、保压工序及冷却工序在合模工序期间进行。也可以使合模工序的开始与填充工序的开始一致。脱压工序的结束与开模工序的开始一致。

另外,以缩短成型周期时间为目的,也可以同时进行多个工序。例如,计量工序可以在上次成型周期的冷却工序中进行,也可以在合模工序期间进行。在该情况下,也可以设为在成型周期的最初进行闭模工序。并且,填充工序可以在闭模工序中开始。并且,顶出工序可以在开模工序中开始。当设置开闭喷嘴320的流路的开闭阀时,开模工序可以在计量工序中开始。因为即便在计量工序中开始开模工序,只要开闭阀关闭喷嘴320的流路,则成型材料不会从喷嘴320泄漏。

另外,一次成型周期也可以具有除了计量工序、闭模工序、升压工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、脱压工序、开模工序及顶出工序以外的工序。

例如,也可以在保压工序结束之后,计量工序开始之前,进行使螺杆330后退至预先设定的计量开始位置的计量前倒吸工序。能够在计量工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力,能够防止开始计量工序时的螺杆330急剧地后退。

并且,也可以在计量工序结束之后,填充工序开始之前,进行使螺杆330后退至预先设定的填充开始位置(也称为“注射开始位置”。)的计量后倒吸工序。能够在填充工序开始之前降低蓄积于螺杆330前方的成型材料的压力,能够防止填充工序开始之前成型材料从喷嘴320的泄漏。

控制装置700与接收基于用户的输入操作的操作装置750及显示显示画面的显示装置760连接。操作装置750及显示装置760例如由触摸面板构成,可以集成为一体。作为显示装置760的触摸面板在基于控制装置700的控制下,显示显示画面。可以在触摸面板的显示画面显示例如注射成型机10的设定、当前的注射成型机10的状态等信息。并且,可以在触摸面板的显示画面显示例如用于接收基于用户的输入操作的按钮、输入栏等输入操作部。作为操作装置750的触摸面板检测基于用户在显示画面上的输入操作,并将与输入操作相对应的信号输出至控制装置700。由此,例如,用户能够一边确认显示于显示画面的信息,一边操作设置于显示画面的输入操作部,进行注射成型机10的设定(包含设定值的输入)等。并且,用户操作设置于显示画面的输入操作部,由此能够使与输入操作部对应的注射成型机10进行动作。另外,注射成型机10的动作例如也可以是合模装置100,顶出装置200,注射装置300及移动装置400等的动作(也包含停止)。并且,注射成型机10的动作也可以是显示于作为显示装置760的触摸面板的显示画面的切换等。

另外,将本实施方式的操作装置750及显示装置760作为触摸面板而集成为一体为例子进行了说明,但也可以独立地设置。并且,操作装置750也可以设置多个。操作装置750及显示装置760配置于合模装置100(更详细而言固定压板110)的操作侧(Y轴负方向)。

[合模装置的详细内容]

接着,除了图1、图2以外,还参考图3~图6对合模装置100的细节进行说明。

图3~图6是表示本实施方式所涉及的合模装置100的一例的图。具体而言,图3~图6是表示闭模工序、升压工序及合模工序、脱压工序以及开模工序的各工序中的合模装置100的动作状态的图。

另外,在图3~图6中,省略了模具装置800的描绘。

<合模装置的结构>

如图3~图6所示,合模装置100包含固定压板110、可动压板120、连接杆140、液压缸150、液压回路160及伺服马达170。

液压缸150包含缸主体部151、活塞部152、杆部153及缸封闭部154。

缸主体部151为液压缸150的固定部。缸主体部151连结于一端与固定压板110连结的连接杆140的另一端。由此,缸主体部151固定成与固定压板110之间的距离为恒定(间隔L)。在缸主体部151设置前端部(X轴负方向的端部)开放的空心部。

经由连接杆140连结的缸主体部151及固定压板110的其中一个固定于合模装置框架910,另一个可移动地载置于合模装置框架910上。由此,能够允许由合模力的产生引起的连接杆140的伸长。

活塞部152的一端插入于缸主体部151的内部(空心部),另一端固定于可动压板120。由此,活塞部152通过向缸主体部151供排的工作油的作用,能够向前后方向(X方向)移动,其结果,能够使固定于其一端的可动压板120向前后方向(X方向)移动。并且,在活塞部152设置向缸主体部151的内部侧开放的空心部。

杆部153的一端固定于缸主体部151的空心部的封闭端部(即,X轴负方向的端部),另一端插入于活塞部152的空心部。由此,杆部153通过供给至活塞部152的空心部(后述的油室157)的工作油的作用,能够使活塞部152向前方(X轴正方向)移动。并且,在杆部153设置插入于活塞部152的空心部的从另一端侧沿轴向延伸的孔部。

缸封闭部154封闭缸主体部151的开放端部。在缸封闭部154设置活塞部152贯穿且可进退的贯穿孔。

并且,在液压缸150的内部设置油室155~157。

油室155在缸主体部151的空心部的封闭端部(X轴负方向的端部)中,设置成由缸主体部151的内壁及活塞部152的前端部(一端部)划分的形状。由此,活塞部152通过供给至油室155的工作油的作用,能够使合模力作用于可动压板120。在油室155设置工作油的供排用端口155P。

油室156在缸主体部151的开放端部(X轴正方向的端部)中,设置成由缸主体部151的内壁、缸封闭部154的内壁及活塞部152的中间部划分的形状。由此,活塞部152通过供给至油室156的工作油的作用,能够后退(即,向X轴负方向移动)。在油室156设置工作油的供排用端口156P。

油室157设置成由活塞部152的空心部的内壁及杆部153的前端部划分的形状。由此,活塞部152通过供给至油室157的工作油的作用,能够前进(即,向X轴正方向移动)。油室157与杆部153的孔部连通,在杆部153的孔部的前端设置与油室157之间的工作油的供排用端口157P。

液压回路160驱动液压缸150。液压回路160包含液压泵161、液压罐162、截止阀163~165、充液阀166及油路OL1~OL4。

液压泵161向液压缸150供给工作油,并且从液压缸150排出工作油。液压泵161由伺服马达170驱动。液压泵161构成为通过伺服马达170的旋转方向被切换,能够从端口161P1、161P2中的任一个吐出工作油,从另一个吸入工作油。并且,液压泵161通过油路OL1与液压罐162连接,能够从液压罐162填补工作油,或向液压罐162排出工作油。

端口161P1通过油路OL2与端口155P、157P连接。具体而言,油路OL2分支为油路OL2A、OL2B。端口161P1通过油路OL2A与端口155P即油室155连接,通过油路OL2B与端口157P即油室157连接。由此,液压泵161通过从端口161P1吐出工作油,能够向油室155及油室157中的至少一个供给工作油。

端口161P2通过油路OL3与端口156P即油室156连接。由此,液压泵161通过从端口161P2吐出工作油,能够向油室156供给工作油。

液压泵161及伺服马达170例如可以作为一体的驱动单元(以下,称为“泵单元”)而容纳于被一体化的框体(参考图7~图10)。由此,能够集成配置液压泵161及伺服马达170而实现小型化。

液压泵161及液压罐162例如可以通过钢管连接。即,油路OL1可以通过钢管来实现。相同地,液压泵161及缸主体部151例如也可以通过钢管连接。即,油路OL2(油路OL2A、OL2B)及油路OL3也可以通过钢管来实现。由此,例如,与通过胶管等来实现油路OL1~OL3等的情况相比,能够抑制经时老化,从而能够相对延长更换和修缮等的维护周期。

当油路OL1~OL3中的至少一个通过钢管来实现时,也可以将固定压板110及缸主体部151中的缸主体部151固定于合模装置框架910,将固定压板110可移动地载置于合模装置框架910上。这是因为,固定压板110在合模装置框架910上移动,如上所述,能够允许由合模力引起的连接杆140的伸长。并且,这是因为,若使缸主体部151移动,则产生需要将相当于油路OL1~OL3的钢管及通过钢管连接的液压泵161(泵单元)等重件作为一体来移动,从而存在耗费不必要的能量的可能性。而且,这是因为,能够抑制如下情况,因缸主体部151的移动而连接缸主体部151与液压泵161之间的钢管中蓄积负荷,从而其寿命变短,或造成损伤。

液压罐162(罐的一例)储存工作油。液压罐162通过油路OL1与液压泵161连接。并且,液压罐162通过油路OL4与端口155P即油室155连接。如图1、图2所示,液压罐162在宽度方向(Y轴方向)上与液压缸150相邻配置。

液压罐162例如可以经由充液阀166与缸主体部151直接连接。即,油路OL4被配设于与液压罐162及缸主体部151成为一体的充液阀166的框体内。并且,液压罐162例如也可以通过钢管连接。即,油路OL4也可以通过钢管来实现。由此,例如,与通过胶管等来实现油路OL4的情况相比,抑制经时老化,从而能够相对地延长更换、修缮等的维护周期。并且,在前者的情况下,能够使缸主体部151、液压罐162及充液阀166成为一体。因此,能够实现液压回路160及伺服马达170的小型化。

当液压罐162经由充液阀166与缸主体部151直接连接时或通过钢管来实现油路OL4时,与上述相同地,也可以将固定压板110及缸主体部151中的缸主体部151固定于合模装置框架910,将固定压板110可移动地载置于合模装置框架910上。由此,发挥与上述相同的作用、效果。

截止阀163设置于油路OL2A。截止阀163在控制装置700的控制下,切换油路OL2A的连通状态与切断状态。由此,截止阀163例如通过将油路OL2A设为切断状态,能够将从液压泵161的端口161P1吐出的工作油通过油路OL2B仅供给至油室157。

截止阀164设置于油路OL2B。截止阀164在控制装置700的控制下,切换油路OL2B的连通状态与切断状态。由此,截止阀164例如通过将油路OL2B设为切断状态,能够将从液压泵161的端口161P1吐出的工作油通过油路OL2A仅供给至油室155。并且,截止阀164例如通过切断油路OL2B,能够保持油室157的工作油。

截止阀165设置于油路OL3。截止阀165在控制装置700的控制下,切换油路OL3的连通状态与切断状态。由此,截止阀165例如通过将油路OL3设为切断状态,能够将从端口161P1吸入于液压泵161的工作油不从端口161P2吐出而向液压罐162排出。

以下,以截止阀163~165通常打开(即,为常开型)并且根据来自控制装置700的控制指示而关闭为前提进行说明。

充液阀166设置于油路OL4。充液阀166通常关闭(即,为常闭型),根据由从油路OL3分支的先导管路(未图示)供给的先导压而打开。

伺服马达170在控制装置700的控制下进行工作。由此,控制装置700通过控制伺服马达170,能够控制液压泵161的动作。

控制装置700通过控制液压泵161(伺服马达170)及截止阀163~165,控制液压回路160中的工作油的流动,实现基于合模装置100的闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序。

如此,在本实施方式中,合模装置100由液压缸150液压驱动。具体而言,液压缸150以所谓的直压式驱动可动压板120。由此,合模装置100与所谓的肘节式的情况相比,能够缩短X方向的尺寸。因此,能够使注射成型机10的尺寸小型化。

并且,在本实施方式中,液压驱动合模装置100(液压缸150)的液压回路160由闭合回路构成。

若液压回路160为开环回路时,则需要在液压回路160中设置用于切换工作油的流动方向的方向切换阀。并且,需要在液压回路160中设置相对较大容量的液压罐162。这是因为需要均从液压罐162供给液压回路160的工作油。因此,液压回路160的尺寸大型化,从而存在仅在驱动对象的液压缸150的近处配置不了其构成要件的可能性。因此,例如,可能需要在模具装置800下方的空间配置液压罐等。其结果,无法在模具装置800下方的空间配置用于接受通过顶出装置从模具装置800顶出的成型品并向其他地方输送的输送装置等,从而存在用户的便利性降低的可能性。

相对于此,在本实施方式中,通过以闭合回路来构成液压回路160,能够使液压回路160的尺寸小型化,并且能够将其构成要件集成在与液压缸150相邻的部位。具体而言,如上所述,能够将液压罐162与液压缸150相邻配置(参考图1、图2)。并且,如后述,能够将由液压泵161及伺服马达170等构成的泵单元与液压缸150相邻配置。因此,例如,无需在模具装置800下方的空间配置液压回路160的构成要件,从而能够提高用户的便利性。

<合模装置的动作>

在闭模工序中,控制装置700向截止阀163输出控制指示,使截止阀163关闭。由此,油路OL2A、OL2B中的油路OL2A处于切断状态。

并且,控制装置700以向伺服马达170输出控制指示并且从端口161P1吐出工作油的方式使液压泵161进行工作。由此,如图3所示,液压泵161从油路OL3吸入工作油,从油室156排出工作油,并且向油路OL2B吐出工作油,从而能够通过油路OL2B向油室157供给工作油。因此,以使活塞部152从缸主体部151的空心部向前方迸出的方式,液压缸150伸长,活塞部152(可动压板120)从闭模开始位置移动至闭模结束位置。

在升压工序及合模工序中,控制装置700向截止阀164输出控制指示,使截止阀164关闭。由此,油路OL2A、OL2B中的油路OL2B处于切断状态,保持油室157的工作油。

并且,控制装置700以向伺服马达170输出控制指示并且从端口161P1吐出工作油的方式使液压泵161进行工作。由此,如图4所示,液压泵161能够向油路OL2A吐出工作油,并通过油路OL2A向油室155供给工作油。

并且,在升压工序开始时,通过在合模工序中在油路OL3中流动的工作油的作用,规定的先导压从上述先导管路作用于充液阀166,使充液阀166打开。并且,在升压工序开始时,油室155处于负压状态。因此,如图4所示,通过油路OL4,从液压罐162向油室155供给工作油。

通过供给至油室155的工作油的作用,活塞部152从缸主体部151的空心部进一步向前方迸出,液压缸150进一步伸长。因此,活塞部152(可动压板120)从闭模结束位置进一步移动至合模位置而产生合模力,并且被维持在合模位置。

在脱压工序中,控制装置700向截止阀164、165输出控制指示,使截止阀164、165关闭。由此,油路OL2A、OL2B中的油路OL2B处于切断状态,保持油室157的工作油。并且,油路OL3处于切断状态,从而能够使工作油不流入油室156。

并且,控制装置700以向伺服马达170输出控制指示并且从端口161P1吸入工作油的方式使液压泵161进行工作。由此,如图5所示,液压泵161从油路OL2A吸入工作油,从油室155排出工作油,并且通过油路OL1,向液压罐162吐出(排出)工作油。因此,因油室155的工作油的作用而产生的合模力逐渐减小,活塞部152(可动压板120)从合模位置返回到开模开始位置(闭模结束位置)。

在开模工序中,控制装置700向截止阀163输出控制指示,截止阀163关闭。由此,油路OL2A、OL2B中的油路OL2A处于切断状态。

并且,控制装置700向液压泵161输出控制指示,以从端口161P1吸入工作油并且从端口161P2吐出工作油的方式使液压泵161进行工作。由此,如图6所示,液压泵161从油路OL2B吸入工作油,从油室157排出工作油,并且向油路OL3吐出工作油,向油室156供给工作油。并且,液压泵161通过油路OL1,从液压罐162填补工作油。因此,以使活塞部152插入于缸主体部151的空心部的方式,液压缸150收缩,活塞部152(可动压板120)从开模开始位置移动至开模结束位置。

并且,通过在油路OL3中流动的工作油的作用,规定的先导压从上述先导管路作用于充液阀166,使充液阀166打开。因此,伴随液压缸150的收缩,油室155中所残留的工作油通过油路OL4排出至液压罐162。

如此,在本实施方式中,合模装置100的与闭模工序、升压工序、合模工序、脱压工序及开模工序等所有工序相关的动作由液压缸150液压驱动。

例如,当与升压工序、合模工序及脱压工序相关的动作被液压驱动,与开模工序及闭模工序相关的动作被电力驱动时,可能会导致合模装置100结构的复杂化。

相对于此,在本实施方式中,合模装置100通过液压缸150液压驱动与所有工序相关的动作,从而能够实现构成要件的简化。因此,能够实现合模装置100尺寸的小型化。

[液压泵及伺服马达的配置的具体例]

接着,参考图7~图10对液压泵161及伺服马达170的配置的具体例进行说明。

图7~图10是分别表示液压泵161及伺服马达170的配置的第1例~第4例的图。在第1例~第4例中,液压泵161及伺服马达170容纳于被一体化的框体,且作为一体的驱动单元(泵单元)而构成。在液压泵161与伺服马达170之间的框体内部容纳机械地连结液压泵161与伺服马达170之间的动力传递机构等。

如上所述,液压回路160由闭合回路构成,因此液压回路160的构成要件得以简化,并且液压回路160得以相对小型化。因此,在本实施方式中,能够将液压回路160的主要构成要件即液压泵161及驱动液压泵161的伺服马达170与液压缸150相邻配置。

如图7所示,在第1例中,液压泵161及伺服马达170在液压缸150下方相邻,且沿注射成型机10的宽度方向(Y轴方向)排列配置。具体而言,液压泵161及伺服马达170从液压缸150向下方隔着相对较短的间隔配置。

液压泵161及伺服马达170在注射成型机10的宽度方向(Y轴方向)上,在Y轴正方向侧配置液压泵161,在Y轴负方向侧配置伺服马达170。包含液压泵161及伺服马达170的泵单元以使其排列方向的中央与注射成型机10的宽度方向的中央大致一致的方式配置。

如上所述,包含液压泵161及伺服马达170的泵单元例如可以经由以钢管构成的油路OL2、OL3固定于缸主体部151。并且,包含液压泵161及伺服马达170的泵单元也可以固定于合模装置框架910上。

在液压泵161与液压缸150之间以沿上下方向(Z轴方向)延伸的方式配设有工作油流通的油路OL2、OL3。

另外,液压泵161及伺服马达170代替沿注射成型机10的宽度方向排列配置,也可以沿模开闭方向(X轴方向)排列配置。并且,液压泵161及伺服马达170也可以从液压缸150向上方隔着相对较短的间隔配置。并且,液压泵161及伺服马达170的宽度方向的排列顺序可以是相反的。即,液压泵161及伺服马达170的宽度方向的排列顺序可以是任意的顺序,关于沿模开闭方向排列时也可以相同。

图8所示,在第2例中,液压泵161及伺服马达170在液压缸150的侧方(Y轴正方向)相邻且沿上下方向(Z轴方向)排列配置。具体而言,液压泵161的框体与液压缸150的框体的外周面连结(即,直接连接)。由此,无需将液压泵161与液压缸150之间的油路OL2、OL3配设于外部,从而能够使液压回路160进一步小型化。

液压泵161及伺服马达170在上下方向上,液压泵161配置于上侧,伺服马达170配置于下侧。包含液压泵161及伺服马达170的泵单元以使其排列方向的中央从液压缸150的上下方向的中央向下方偏离的方式配置。

包含液压泵161及伺服马达170的泵单元以相当于其上端部的液压泵161的框体部分来固定于液压缸150的框体。并且,包含液压泵161及伺服马达170的泵单元例如以相当于其下端部的伺服马达170的框体部分来直接或经由托架等进一步固定于合模装置框架910。

另外,液压泵161及伺服马达170也可以沿Y轴负方向相邻配置来代替沿液压缸150的Y轴正方向相邻配置。并且,液压泵161及伺服马达170也可以沿模开闭方向(X轴方向)即液压缸150的轴向排列来代替沿上下方向排列。并且,液压泵161及伺服马达170的上下方向的排列顺序可以是相反。即,液压泵161及伺服马达170的上下方向的排列顺序可以是任意的顺序,关于沿模开闭方向排列时也可以相同。并且,与上述第1例的情况相同地,液压泵161及伺服马达170也可以与液压缸150隔着相对较短的间隔而沿Y轴正方向或Y轴负方向相邻配置。

如图9所示,在第3例中,液压泵161及伺服马达170在液压缸150的下方相邻且沿注射成型机10的宽度方向(Y轴方向)排列配置。具体而言,与第2例的情况相同地,液压泵161的框体与液压缸150的框体的外周面连结(即,直接连接)。由此,与上述第2例的情况相同地,能够使液压回路160进一步小型化。

液压泵161及伺服马达170在注射成型机10的宽度方向(Y轴方向)上,在Y轴正方向侧配置液压泵161,在Y轴负方向侧配置伺服马达170。包含液压泵161及伺服马达170的泵单元以使其排列方向的中央从注射成型机10的宽度方向的中央向Y轴负方向偏离的方式配置。

包含液压泵161及伺服马达170的泵单元可以以液压泵161的框体部分来固定于液压缸150的框体。并且,包含液压泵161及伺服马达170的泵单元例如也可以直接或经由托架等进一步固定于合模装置框架910。

另外,液压泵161及伺服马达170也可以在液压缸150的上方相邻配置来代替在液压缸150的下方相邻配置。并且,液压泵161及伺服马达170的宽度方向的排列顺序可以是相反。即,液压泵161及伺服马达170的宽度方向的排列顺序可以是任意的顺序。

如图10所示,在第4例中,液压泵161及伺服马达170在液压缸150的下方相邻且沿注射成型机10的模开闭方向(X轴方向)排列配置。具体而言,与第2例等的情况相同地,液压泵161的框体与液压缸150的框体的外周面连结(即,直接连接)。由此,与上述第2例等的情况相同地,能够使液压回路160进一步小型化。

液压泵161及伺服马达170在注射成型机10的模开闭方向(X轴方向)上,在闭模方向(X轴正方向)侧配置液压泵161,在开模方向(X轴负方向)侧配置伺服马达170。包含液压泵161及伺服马达170的泵单元在注射成型机10的模开闭方向(X轴方向)上,以从液压缸150的前端部向开模方向(X轴负方向)迸出的方式配置。

包含液压泵161及伺服马达170的泵单元可以以液压泵161的框体部分来固定于液压缸150的框体。并且,包含液压泵161及伺服马达170的泵单元例如也可以直接或经由托架等进一步固定于合模装置框架910。

另外,液压泵161及伺服马达170也可以在液压缸150的上方相邻配置来代替在液压缸150的下方相邻配置。并且,液压泵161及伺服马达170的模开闭方向的排列顺序可以是相反的。即,液压泵161及伺服马达170的模开闭方向的排列顺序可以是任意的顺序。

如此,通过采用由闭合回路构成的液压回路160,如上所述,液压回路160的构成要件得以简化,从而能够将液压泵161、伺服马达170等大型组件汇集在靠近液压缸150的位置。

并且,如图7~图10所示,关于液压泵161及伺服马达170,在与液压缸150相邻的范围内,能够采用各种配置。因此,注射成型机10能够提高设计自由度、尺寸自由度等。

[变形、变更]

以上,对实施方式进行了说明,但本发明并不限定于特定实施方式,在技术方案中所记载的宗旨的范围内,能够进行各种变形、变更。

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