注射成形装置的模具温度调节回路及热介质的排出方法

专利名称：注射成形装置的模具温度调节回路及热介质的排出方法
技术领域：
本发明涉及一种能够切换在注射成形机等中使用的热介质而进行加热和冷却 的模具的温度控制，尤其涉及一种能够处理在热介质供给配管中残留的热介质而减少加 热·冷却切换的耗损时间的模具的温度调节回路及热介质的排出方法。本申请主张基于在2008年11月06日于日本申请的发明专利申请2008-285685 的优先权，并在此援用其内容。
背景技术：
专利文献1所示的以往例的模具具有温度传感器，其配置在模具的各部分上；切 换阀单元，其切换由加热用单元供给的加热用介质、由冷却用单元供给的冷却用介质、扫气 用压缩空气而进行供给或回收，并与热介质通路相通；控制机构，其设置在具备温度判定用 程序、计时器的切换阀单元上，所述模具通过温度判定用程序判断温度传感器的检测温度， 起动计时器并利用在计时器上设定的时间，进行向模具的加热用介质、冷却用介质、扫气用 压缩空气的供给控制和成形机的成形动作控制。专利文献1日本特开2007-83502号公报(图1)在模具加热冷却成形中，当相互切换加热和冷却时，在即将切换之前需要从热介 质排出配管向外部排出残留在模具及热介质供给配管中的热介质。此时，即使切换热介质 的供给源，在残留于供给源与模具之间的热介质供给配管内的热介质和残留于模具内部的 热介质回路中的热介质通过模具内部的热介质回路而排出之后到接下来的热介质到达模 具之前的期间，由于实质上模具的升温或降温未开始而成为浪费的时间。而且，由于模具内 的参与模具加热、冷却的众多的细配管的流动阻力大，所以排出热介质需花时间且必须以 高压排出，仅通过模具内部的热介质回路的热介质的更换作业在能效方面是不良的。配置混合器的目的是，通过将作为加热用介质的蒸汽和作为冷却用介质的水进行 适当的混合，从而防止水蒸汽爆炸、噪音、振动，降低流进热介质返回回路的蒸汽的温度而 冷凝成水，但是在热介质的流入阻力大的混合器中，当从模具流出的所有热介质通过时，来 自模具的热介质的排出花费时间且必须以高压排出，在能效方面不良。另外，在热介质的流 入阻力小的混合器中，由于加热时在模具内部的蒸汽压力下降而加热效率降低，所以需要 在向混合器的蒸汽流入配管上安装节流阀，结果造成增大流入阻力。

发明内容
本发明的目的在于提供结构简单的注射成形装置的模具温度调节回路及热介质 的排出方法，通过使在热介质的供给源与模具之间的热介质供给配管内和模具内的热介质 回路内残留的热介质快速排出，从而缩短热介质切换的时间、缩短成形周期，减少从模具排 出的加热用热介质和冷却用热介质的混合而提高热交换的能效。需要说明的是，本发明中 使用的“扫气用压缩空气”的术语是指“用于从配管内或模具中排出加热用介质或冷却用介 质的压缩空气”，“热介质”的术语是指“加热用介质或冷却用介质或扫气用压缩空气”。另外，“和/或”的术语是指其中的一方或两方。 (1)第一方式的模具温度调节回路是注射成形装置的模具温度调节回路，所述注 射成形装置具备固定模具和/或可动模具；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及 扫气用压缩空气用的供给配管的供给侧歧管；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及 扫气用压缩空气用的排出配管的排出侧歧管；内设于所述模具且与所述歧管结合的多个加 热、冷却共用细管；以及所述模具上配备的模具温度传感器，在闭合所述模具进行合模之后 注射树脂的注射工序中，反复进行如下的成形循环，即，在注射树脂前使加热用介质回流到 所述模具而将所述模具加热到适合注射树脂的温度，在注射树脂后，从加热用介质切换到 冷却用介质，并使该冷却用介质回流到模具而将所述模具冷却到树脂的固化温度以下。通过设置加热用介质的供给配管的开闭阀、冷却用介质的供给配管的开闭阀、用 于将加热用介质或冷却用介质从配管内或所述模具中排出的扫气用压缩空气的供给配管 的开闭阀、加热用介质及冷却用介质以及扫气用压缩空气的各供给配管合流成一个配管而 成的合流配管，通往所述模具的加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气的所述各供给 配管及所述各排出配管由所述合流配管共用。此时，所述注射成形装置的模具温度调节回路具备模具旁通配管，其连结热介质 的供给侧合流配管和排出侧合流配管；模具旁通开闭阀，其设置在该模具旁通配管上；通 过热介质传感器，其设在热介质供给配管和/或排出配管上，对加热用介质、冷却用介质及 扫气用压缩空气的通过进行检测；模具调温控制装置，其存储有模具温度判定程序和通过 热介质判定程序作为控制程序，所述模具温度判定程序对预先设定的模具目标温度与利用 所述模具温度传感器检测到的模具温度进行比较判定，所述通过热介质判定程序根据对所 述模具旁通开闭阀的开闭时刻进行调整的计时器达到计时时间和/或所述通过热介质传 感器的检测信号，判定通过热介质的种类来调整模具旁通开闭阀的开闭时刻，或者具备如 下的通过热介质传感器，该通过热介质传感器不仅设在供给配管上，还位于模具附近的热 介质的排出配管上的比与该模具旁通配管连接的连接位置更靠近模具的位置，对加热用介 质、冷却用介质、扫气用压缩空气的通过进行检测。(2)第二方式的模具温度调节回路的特征在于，在上述(1)的模具温度调节回路 的基础上，所述模具旁通配管和所述模具旁通开闭阀设在所述固定模具和/或所述可动模 具上。(3)第三方式的模具温度调节回路的特征在于，在上述(1)的模具温度调节回路 的基础上，包括所述模具旁通配管和所述模具旁通开闭阀的一组模具旁通回路，在所述固 定模具和/或所述可动模具附近与所述固定模具和所述可动模具双方的模具的供给口和 排出口连结，所述固定模具和所述可动模具共用所述模具旁通回路。(4)第四方式的模具温度调节回路的特征在于，在上述⑴ (3)的模具温度调节 回路的基础上，所述通过热介质传感器为压力传感器或温度传感器。(5)第五方式的模具温度调节回路是注射成形装置的模具温度调节回路，所述注 射成形装置具备所述固定模具和/或所述可动模具；连接所述模具和加热用介质、冷却用 介质及扫气用压缩空气用的供给配管的供给侧歧管；连接所述模具和加热用介质、冷却用 介质及扫气用压缩空气用的排出配管的排出侧歧管；内设于所述模具且与所述歧管结合的 多个加热、冷却共用细管；以及所述模具上配备的模具温度传感器，在闭合所述模具进行合模之后注射树脂的注射工序中，反复进行如下的成形循环，即，在注射树脂前使加热用介质回流到所述模具而将所述模具加热到适合注射树脂的温度，在注射树脂后，从加热用介质 切换到冷却用介质，并使该冷却用介质回流到模具而将所述模具冷却到树脂的固化温度以 下。所述注射成形装置的模具温度调节回路具备混合器，其在所述模具的排出配管 的下游侧将从所述模具排出的所述加热用介质和用于冷却该加热用介质的冷却用介质混 合；排出配管开闭阀，其位于该混合器附近且开闭所述模具的排出配管和所述混合器的连 通流路；排出配管开闭阀旁通配管，其绕过该排出配管开闭阀而与所述混合器连通；可变 调节阀，其位于该排出配管开闭阀旁通配管上且能够调整加热用介质的流量。(6)第六方式的前工序热介质的排出方法是采用上述(1) (4)中的任意一项所 述的模具温度调节回路的前工序的热介质的排出方法，其特征在于，在停止前工序的热介 质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时器达到计时时 间或与注射工序进展对应的后工序的热介质供给开始信号，进行后工序的热介质供给的开 始、所述模具旁通回路的打开动作和模具旁通回路闭塞迟延计时器的启动，在该模具旁通 回路闭塞迟延计时器达到计时时间的时刻或者设于模具供给侧配管部的通过热介质传感 器检测到后续工序的热介质的时刻，将所述模具旁通回路闭塞。需要说明的是，在本发明中 使用的“注射工序进展”的术语是指，不仅包括注射充填工序还包括模具模腔内的树脂的冷 却固化工序的工序进展。(7)第七方式的前工序热介质的排出方法的特征在于，在上述(6)的前工序热介 质的排出方法的基础上，在从前工序的热介质的供给开始起启动的计时器达到计时时间和 /或模具温度达到规定温度的时点，停止前工序的热介质的供给。(8)第八方式的前工序热介质的排出方法的特征在于，在上述(6)或(7)的前工序 热介质的排出方法的基础上，前工序的热介质为加热用介质，后工序的热介质为冷却用介质。(9)第九方式的前工序热介质的排出方法的特征在于，在上述(6)或(7)的前工序 热介质的排出方法的基础上，前工序的热介质为冷却用介质，后工序的热介质为加热用介质。(10)第十方式的模具温度调节回路的控制方法的特征在于，在上述⑴ ⑷中 的任意一个模具温度调节回路中，在停止加热用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时 器启动，根据该热介质切换迟延计时器达到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换 开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的开始、所述模具旁通回路的开放动作、模具旁通回 路闭塞迟延计时器的启动，在该模具旁通回路闭塞迟延计时器达到计时时间的时点或设于 模具供给侧配管部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，将所述模具旁通回 路闭塞，同时使扫气用压缩空气供给停止迟延计时器启动，在该扫气用压缩空气供给停止 迟延计时器达到计时时间的时点或设于模具排出侧配管部的通过热介质传感器检测到扫 气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空气的供给。(11)第十一方式的模具温度调节回路的控制方法的特征在于，在上述⑴ (4) 的模具温度调节回路中，在停止加热用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动， 根据该热介质切换迟延计时器达到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的开始、所述模具旁通回路的开放动作、扫气用压缩空气供 给停止迟延计时器的启动，在该扫气用压缩空气供给停止迟延计时器达到计时时间的时点 或设于模具供给侧配管部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用 压缩空气的供给的同时启动冷却动作开始迟延计时器，根据冷却动作开始迟延计时器达到 计时时间或与注射工序进展对应的冷却开始信号，进行冷却用介质的供给的开始和所述模 具旁通回路闭塞迟延计时器的启动，在所述模具旁通回路闭塞迟延计时器达到计时时间的 时点或设于模具供给侧配管部的通过热介质传感器检测到冷却用介质的时点，将所述模具 旁通回路闭塞。(12)第十二方式的前工序热介质的排出方法的特征在于，在上述(10) (11)的 加热用介质的排出方法的基础上，在从加热用介质的供给开始起启动的计时器达到计时时 间和/或模具温度达到规定温度的时点，停止加热用介质的供给。(13)第十三方式的模具温度调节回路的控制方法的特征在于，在上述⑴ (4) 的模具温度调节回路中，在停止冷却用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动， 根据该热介质切换迟延计时器达到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信 号，进行扫气用压缩空气的供给的开始和所述模具旁通回路的开放动作，在规定的计时器 达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管部的所述通过热介质传感器检测到扫气用压 缩空气的时点，将所述模具旁通回路闭塞，在规定的计时器达到计时时间的时点或设于模 具排出侧配管部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空气 的供给。(14)第十四方式的模具温度调节回路的控制方法的特征在于，在上述⑴ (4) 的模具温度调节回路中，在完成冷却工序的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热 介质切换迟延计时器达到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫 气用压缩空气的供给的开始和所述模具旁通回路的开放动作，在规定的计时器达到计时时 间的时点或设于模具供给侧配管部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停 止扫气用压缩空气的供给的同时启动加热动作开始迟延计时器，根据加热动作开始迟延计 时器达到计时时间或与注射工序进展对应的加热开始信号开始加热动作，在规定的计时器 达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管部的通过热介质传感器检测到加热用介质的 时点，将所述模具旁通回路闭塞。(15)第十五方式的前工序热介质的排出方法的特征在于，在上述(13) (14)的 冷却用介质的排出方法的基础上，在从冷却用介质的供给开始起启动的计时器达到计时时 间和/或模具温度达到规定温度的时点，停止冷却用介质的供给。(16)第十六方式的模具温度调节回路的控制方法是来自上述(5)的模具温度调 节回路中的模具的加热用介质的排出方法，其特征在于，在加热工序中的加热的前半阶段， 打开在来自所述模具的热介质排出配管和所述混合器之间的配管上设置的所述排出配管 开闭阀，在加热的后半阶段，关闭所述排出配管开闭阀，利用在绕开所述排出配管开闭阀的 所述排出配管开闭阀旁通配管上设置的可变调节阀，调整加热用介质的流量和压力，使加 热完成时的加热用介质的压力升到比加热的前半阶段高的压力。 (17)第十七方式的模具温度调节回路的控制方法是来自上述(5)的模具温度调 节回路中的所述模具的加热用介质的排出方法，其特征在于，在从来自所述模具的热介质排出配管进入所述混合器的热介质为高温的期间，打开在所述排出配管与所述混合器之间 的配管上设置的排出配管开闭阀，并且关闭将来自所述模具的所述排出配管与通 往外部的 冷却设备的返回配管连接的热介质排出阀，将热介质导入所述混合器，在从所述排出配管 进入所述混合器的热介质不是高温的期间，打开将来自所述模具的所述排出配管与通往外 部的冷却设备的返回配管连接的热介质排出阀，将从模具经排出配管排出的热介质排出到 外部的冷却设备。(18)第十八方式的加热用介质的处理方法的特征在于，在使用上述第六 十五的 方式中的任意一个的热介质的排出方法的基础上，以上述第十六方式和/或十七方式来进 行热介质的排出。发明效果对于上述第一 第五方式的模具温度调节回路及使用该模具温度调节回路的上 述第六 第十八方式的热介质排出方法而言，在进行用于加热或冷却模具的热介质切换 时，利用通过热介质传感器的检测信号判定通过热介质的种类、或利用预测后续工序的热 介质向模具的到达时间的计时器的信号，使残留在供给配管内的前工序的热介质不经由流 动阻力大的模具内部而通过旁通配管排出到排出配管后，向模具供给后续工序的热介质， 所以能够缩短热介质的切换时间。另外，对于上述第一 第十八方式的发明而言，当成形品薄且面积大时，若均等地 尽量快地进行模具的热交换，则各细管的流动阻力成为旁通配管的流动阻力的2 100倍。 另外，在从热介质供给源到模具的距离长且其配管内容量比模具内的流路容积大的大型的 热介质供给排出回路中，尤其是，对于缩短热介质的切换时间且同时减少热能的损失是有 效的。尤其，在上述第二方式的旁通配管的配置中，由于在所述固定模具和/或所述可 动模具上设有模具旁通回路，所以所述模具旁通回路的配置与所述固定模具和所述可动模 具的相对距离无关，由此无需考虑配管移动区域，这对于可动模具的开模时的移动距离大 的情况是有效的。另外，对于上述第三方式的旁通配管的配置而言，在可动模具的开模时的 移动距离小的情况下，由于与上述第二方式相比能够缩减所述模具旁通回路及配管长度， 所以能够降低成本。无论是哪个模具旁通配管的设置，都能容易地安装到已有的模具。对于上述第四方式的发明而言，即使在加热用介质和冷却用介质使用气体和液体 等相对于压力变化、温度变化而状态特性不同的热介质的情况下，也能够选择对于检测热 介质的差异来说容易且恰当的检测方法。对于上述第五以及第十六方式的发明而言，在加热工序的前半阶段，以流动阻力 小的状态、以大流量向模具供给所述加热用介质，在加热工序的后半阶段，在所述加热用介 质的排出工序之前，将加热完成时的模具内压力保持为高压，由此能够提高加热开始时的 模具内的所述加热用介质的流出速度，能够缩短模具内的所述加热用介质的排出时间。而 且，在加热完成时，模具内的所述加热用介质的压力成为静压且均勻的高压，由于不产生伴 随着在细且形状复杂的模具内热介质流路中产生的流动压力损失的所述加热用介质的压 力不均，所以与模具内介质流路形状无关，即使在模具内热介质流路的流动压力难以传递、 所述加热介质难以被挤出的部分，由于在所述加热用介质的排出开始时施加有静压，从而 存在充足的用于排出所述加热用介质的压力，所以能够抑制所述加热用介质的滞留，能够提高所述加热用介质的排出效率。另外，由于使配管内形成高压的时间仅在加热工序的后 半阶段即可，所以缩短时间且对节能有效。另外，因为在加热工序后半阶段将模具内的所述加热用介质的压力保持为高压， 所以能够将所述加热用介质的温度保持为高温，从而即使对于模具温度接近所述加热用介 质的温度而使得模具温度的升温速度低的状态，在加热时间的缩短化及热交换的能效的提 高方面也是有效的。另外，从所述加热工序前半阶段向所述加热工序后半阶段的切换只要 在模具温度达到预先 设定的切换温度的时刻或从加热开始起启动的计时器等达到计时时 间的时刻来进行，就能够在模具内的所述加热用介质的压力上获得高的再现性，能够实现 稳定控制。对于上述第五及第十七方式的发明而言，当该热介质的温度为高温时，为了降低 该热介质的温度，将排出到从模具通向调温器的热介质排出配管的热介质向混合所述热介 质和由外部的冷却设备供给的冷却用介质的混合器导入，另外，当排出到所述热介质排出 配管的热介质的温度不是高温时，将所述热介质直接排出到与外部的冷却设备连接的冷却 水返回配管，由此，在所述热介质不是高温时，能够不经由流动阻力大且排出时间长的混合 器地排出所述热介质，所以能够缩短热介质的排出所需的时间而实现高能效。上述第六 第八方式的发明为前工序的热介质的排出方法，在停止前工序的热介 质的供给之后，开始供给后续工序的热介质的同时，打开在连结热介质的供给侧供给配管 和排出侧合流配管的模具旁通配管上设置的模具旁通开闭阀，将残留在从热介质的供给源 到模具旁通开闭阀之间的供给侧合流配管内的前工序的热介质通过模具旁通配管排出到 排出侧合流配管后，供给后续工序的热介质，在该后续工序的热介质到达模具附近的时刻 关闭所述模具旁通开闭阀，向模具内输入后续工序的热介质。根据该前工序的热介质的排出方法，能够防止残留在热介质的供给侧合流配管内 的前工序的热介质在工序切换时由后续工序的冷却用介质挤压而流入模具内，如同前工序 在继续的状态下模具温度超过或低于目标温度的情况发生，并且能够不经由流动阻力大的 模具内的用于模具加热、冷却的数量多的细配管而排出热介质，从而能够减少热介质从热 介质的供给源到达模具为止的时间且快速调整模具温度，并且还能够提高模具温度的调整 的精度。上述第十以及第十二方式的发明为加热用介质的排出方法，其中，在模具温度调 节器的工序切换的时刻断开前工序的加热用介质的供给，然后，打开在连结热介质的供给 配管和热介质的排出配管的模具旁通配管上设置的模具旁通开闭阀，同时打开扫气用压缩 空气的开闭阀，由此使残留在热介质的供给侧合流配管内的前工序的热介质在扫气用压缩 空气的作用下经由模具旁通配管而排出到排出侧合流配管，然后，在继续扫气用压缩空气 的供给的状态下，关闭该模具旁通开闭阀，向模具内输入扫气用压缩空气，在残留在模具内 部的热介质回路内的加热用介质排出到排出配管的时刻停止扫气用压缩空气的供给。根据该加热用介质的排出方法，能够防止残留在热介质的供给侧合流配管内的加 热用介质在工序切换时由后续工序的热介质挤压而流入模具，如同加热工序继续进行的状 态下模具温度超过作为目的的加热完毕温度而造成过度加热的情况发生，并且不仅能够不 经由流动阻力大的模具内的用于模具加热、冷却的数量多的细配管地排出热介质，而且由 于将相比液体流动压损小的空气用于前工序的热介质的扫气，所以能够进一步减少排出模具的热介质回路及供给配管内部的加热用介质所需的时间。另外，由于在关闭所述模具旁 通开闭阀后向所述模具内流路强制性地供给所述扫气用压缩空气，所以在供给后续工序的 热介质之前能够可靠地排出模具内的加热用介质。

上述第十一以及第十二方式的发明为加热用介质的排出方法，其中，在模具温度 调节器的工序切换的时刻断开前工序的加热用介质的供给，然后，打开在连结热介质的供 给配管和热介质的排出配管的模具旁通配管上设置的模具旁通开闭阀，同时打开扫气用压 缩空气的开闭阀，由此使残留在热介质的供给侧合流配管内的前工序的热介质在扫气用压 缩空气的作用下经由模具旁通配管排出到排出侧合流配管，然后停止扫气用压缩空气的供 给，并且在打开所述模具旁通开闭阀的状态下进一步开始后续工序的冷却用介质的供给， 在该冷却用介质达到模具附近的时刻关闭该模具旁通开闭阀，向所述模具内输入所述冷却 用介质。根据该加热用介质的排出方法，能够防止残留在热介质的供给侧合流配管内的加 热用介质在工序切换时由后续工序的热介质挤压而流入模具，如同加热工序继续进行的状 态下模具温度超过作为目的的加热完毕温度而造成过度加热的情况发生，并且能够不经由 流动阻力大的模具内的用于模具加热、冷却的数量多的细配管排出所述热介质以及从所述 扫气用压缩空气的供给源到所述模具旁通开闭阀的所述供给配管内的所述扫气用压缩空 气，从而能够进一步减少冷却用介质从冷却用介质的供给源到达所述模具的时间且快速调 整模具温度。上述第十三以及第十五方式的发明是冷却用介质的排出方法，其中，在停止前工 序的冷却用介质的供给之后，打开在连结所述热介质的供给配管和排出配管的所述模具旁 通配管上设置的所述模具旁通开闭阀，同时，开始所述扫气用压缩空气的供给，残留在冷却 用介质的供给侧合流配管内的冷却用介质在扫气用压缩空气的作用下经由模具旁通配管 排出到排出侧合流配管，然后，在继续扫气用压缩空气的供给的状态下，关闭所述模具旁通 开闭阀，向模具内输入扫气用压缩空气，在残留在模具内部的热介质回路内的冷却用介质 排出到排出配管的时刻停止扫气用压缩空气的供给。根据该冷却用介质的排出方法，能够防止残留在热介质的供给侧合流配管内的冷 却用介质在工序切换时由后续工序的热介质挤压而流入模具，如同冷却工序继续进行的状 态下模具温度低于作为目的的冷却完毕温度而造成过度冷却的情况发生，并且不仅能够不 经由流动阻力大的模具内的用于模具加热、冷却的数量多的细配管而排出热介质，而且由 于将比液体流动压损小的空气用于前工序的热介质的扫气而能够进一步降低模具的热介 质回路及供给配管内部的冷却用介质的排出所需的时间。另外，在关闭所述模具旁通开闭 阀后，将所述扫气用压缩空气向所述模具内流路强制性地供给，因此在供给后续工序的热 介质之前能够可靠地排出模具内的加热用介质。上述第十四以及第十五方式的发明为冷却用介质的排出方法，其中，在模具温度 调节器的工序切换的时刻停止前工序的冷却用介质的供给，然后，打开在连结所述热介质 的供给配管和排出配管的所述模具旁通配管上设置的所述模具旁通开闭阀，同时，开始所 述扫气用压缩空气的供给，使残留在冷却用介质的供给侧合流配管内的冷却用介质在扫气 用压缩空气的作用下经由模具旁通配管排出到排出侧合流配管，然后，关闭所述扫气用压 缩空气的开闭阀，并且在所述模具旁通开闭阀打开的状态下开始后续工序的加热用介质的供给，在该加热用介质从供给配管到达模具附近的时刻关闭所述模具旁通开闭阀，向模具 内送入加热用介质。根据该冷却用介质的排出方法，能够防止残留在热介质的供给侧合流配管内的冷 却用介质在工序切换时由后续工序的热介质挤压而流入模具，如同冷却工序继续进行的状 态下 模具温度低于作为目的的冷却完毕温度而造成过度冷却的情况发生，由于能够不经由 流动阻力大的模具内的用于模具加热、冷却的数量多的细配管地排出所述热介质以及从所 述扫气用压缩空气的供给源到所述模具旁通开闭阀的所述供给配管内的所述扫气用压缩 空气，所以能够进一步减少从所述加热用介质的供给源到所述模具的到达时间且快速调整 模具温度。上述第十八方式的发明能有效地进一步缩短上述第六 第十五方式的前工序热 介质的排出所需的时间。


图1是本发明的实施方式的模具加热回路的示意图。图2是具备图1的模具加热回路的第一实施方式的注射成形装置的侧面布局图。图3是第二实施方式的注射成形装置的侧面布局图。图4是表示适用于图1的模具加热回路的模具的例子的侧面图。图5是以A-A断面表示图4的模具的衬套的正面图。图6是图5的C-C断面图。图7是表示图1的控制盘的结构的框图。图8是表示与具备图2及图3的模具加热回路的注射成形装置的成形工序对应的 模具温度和各开闭阀的打开时刻的线图。图9是第二实施方式的模具加热回路的示意图。图10是表示与第一实施方式的成形工序对应的模具温度和各开闭阀的打开时刻 的线图。图11是表示与第三实施方式的成形工序对应的模具温度和各开闭阀的打开时刻 的线图。
具体实施例方式关于在注射成形装置等中使用的模具的加热控制，说明能够进行快速加热和冷却 的模具的加热冷却用介质供给排出回路结构的两个方式，另外还说明使用该加热冷却用介 质供给排出回路加热 冷却模具的温度控制方法。在该实施方式的模具的加热冷却用介质 回路的示意图中，省略了树脂注入通路、注射单元等的图示。在本实施方式中，上述注射成形装置的固定模具、可动模具都是使用蒸汽作为加 热用介质、使用冷却水作为冷却用介质，具备与扫气用压缩空气用的供给配管连接的供给 侧歧管、与排出配管连接的排出侧歧管、内设有与两歧管结合的多个加热、冷却共用细管的 衬套，且具有模具温度传感器。但是，作为加热用介质也可以使用蒸汽以外的高温加压水等 高温流体、或者作为冷却用介质也可以使用冷却水以外的低温流体。控制加热冷却用介质回路反复进行如下成形循环，S卩，在注射成形工序中，关闭固定模具和可动模具，进行合模，在注射树脂之前，使加热用介质向模具回流，将模具加热到 适合树脂注射的温度而注射树脂，注射之后，切换为冷却用介质而使其向模具回流，将模具 冷却到树脂的固化温度以下。以上的结构及模具的温度调整控制是适用于以前的注射成形 机的已知的技术。
关于基于本发明的技术方案而实施的控制方式，虽然通过技术方案的组合而存在 各种实施方式，但是下面只详细描述其中具有代表性的实施方式。在本发明的实施方式中，模具的加热冷却用介质回路适用于固定侧和可动侧这两 方，但是也可以根据注射成形品所要求的品质等而仅适用于模具的固定侧或可动侧。当仅 适用于固定侧或可动侧时，在不进行加热冷却控制的另一方的可动模具或固定模具上固有 地附加的模具温度传感器、旁通配管也能够省略。另外，在本实施方式中，模具温度判定及通过热介质判定适用于固定侧和可动侧 这两方，但是加热工序中的加热目标温度达到、冷却工序中的冷却目标温度达到等判定、基 于通过热介质传感器的热介质替换完毕的判定，可以仅根据固定侧模具或可动侧模具的任 一方的状态来判定而推进工序，或者也可以根据固定侧和可动侧这两方的判定成立来推进 工序。进一步而言，还可以根据固定侧和可动侧的任一方的判定成立来推进工序。(第一实施方式)根据

第一实施方式。图1是本发明的实施方式的模具加热回路的示意图，图2是具备图1的模具加热 回路的第一实施方式的注射成形装置的侧面布局图，图4是表示适用于图1的模具加热回 路的模具的例子的侧面图，图5是以A-A断面表示图4的模具的衬套的正面图，图6是图5 的C-C断面图，图7是表示图1的控制盘的结构的框图，图8是表示与具备图1的模具加热 回路的注射成形装置的成形工序对应的模具温度和各开闭阀的开闭时刻的线图。在图2的注射成形装置的侧面布局图中，注射成形装置1设有注射单元13、安装在 固定模盘14上的固定模具2、安装在可动模盘15上的可动模具3，作为附属的加热设备的 蒸汽生成用的锅炉17和作为冷却设备的冷却塔等冷却设备18和阀控制单元(模具调温装 置)19位于远离注射成形装置1的场所。如图1所示，阀控制单元(模具调温装置)19收容有蒸汽供给配管23、蒸汽供给 用开闭阀36、扫气用压缩空气供给配管28、空气过滤器29、扫气用压缩空气减压阀27、扫气 用压缩空气供给用开闭阀37、冷却水供给配管24A、冷却水供给用开闭阀38、用于排出用完 的热介质的开闭阀47、用于将来自模具的排出侧合流配管25B流出的热介质与可变调节阀 49并列地向混合器30输送的排出配管开闭阀48、在用于向混合器30流动冷却水的配管上 安装的开闭阀51等。34为冷却水泵。注射成形设备越大型，所述的附带设备也越大，设置 场所的位置也越远离注射成形装置。蒸汽由蒸汽供给配管23从锅炉17向阀控制单元(模具调温装置)19输送，冷却 水由冷却水供给配管24A从冷却塔等冷却设备18向阀控制单元(模具调温装置)19输送， 使用完毕的冷却水通过冷却水排出配管24B回收到冷却塔等冷却设备18中。从阀控制单 元(模具调温装置)19通向模具2、3的衬套4、5的蒸汽、冷却水、扫气用压缩空气，由通用 的供给侧合流配管25A供给并由通用的排出侧合流配管25B排出。在通向可动模具3的衬 套5的合流配管25A、25B上连接有可挠配管22A、22B，以对应可动模具3的模开闭移动。固定模具2、可动模具3都设有旁通于热介质的进出口的模具旁通配管21A、21B，在该模具旁 通配管21A、21B上设置模具旁通开闭阀45A、45B。在固定模具2附近的热介质的供给侧合流配管25A上设有对蒸汽、扫气用压缩空 气、冷却水的通过进行检测的通过热介质传感器(温度传感器等)41。另外，在模 具上设有 对固定模具2的衬套4的模腔面的温度进行检测的温度传感器42a、对可动模具3的衬套5 的模腔面的温度进行检测的温度传感器42。另外，在来自可动模具3的热介质排出配管上 设有对蒸汽、扫气用压缩空气、冷却水的通过进行检测的通过热介质传感器(温度传感器 等)43。衬套4及5的模腔面的温度传感器42a、42的配置个数可以设置任意多个，通过调 查衬套4、5的温度分布而选择平均温度用于控制，或者也可以通过温度判定程序选择性地 控制，决定代表性的传感器而用于控制。在模具2、3的排出侧合流配管25B上设置开闭阀47和与该开闭阀47并列地对从 模具排出的蒸汽、冷却水进行混合的混合器30，设置连结混合器30和所述冷却塔等冷却设 备18的冷却水供给配管24A的连结配管44，在连结配管44上设置开闭阀51，通过利用热 介质传感器43对高温的热介质进行检测或者通过内设于控制盘40的预计了蒸汽的流动状 态的计时器等的控制来对开闭阀47、48、51进行开闭，从而对热介质向混合器30的流入进 行控制。在排出侧合流配管25B与混合器30之间的排出配管46上设置与排出配管开闭阀 48并列的排出配管旁通配管50，在排出配管旁通配管50上具备能够调整节流量的可变调 节阀49，由此能够抑制蒸汽的流量，大流量流通时能够使模具内的加热用介质的压力升压， 并且能够抑制蒸汽温度降低。另外，能够抑制蒸汽的排出流量，从而使适量的蒸汽进入模具 内而进行均衡的加热，并且还能抑制混合器30的噪音、振动。附随于注射成形装置1或阀控制单元(模具调温装置)19或者它们的设备而设置 控制盘40。控制盘40如图7所述，其具有存储有由模具温度判定程序和通过热介质判定 程序构成的温度判定用程序的程序存储部52、输出时间设定信号的计时器控制部54、控制 信号生成部53，该控制信号生成部53根据基于温度判定用程序的判定结果和时间设定信 号生成用于阀控制单元(模具调温装置)19对通向模具2、3的蒸汽、冷却水、扫气用压缩空 气进行切换供给控制的控制信号和用于控制模具2、3进行闭模、开模、注射充填等成形动 作的控制信号。接下来，利用图4、图5、图6说明模具的结构。在固定模具2内嵌入有具备热介质 通路4b的衬套4，其四边由压板6A、6B、6C、6D压住而固定于固定模具2，另外，在可动模具3 内嵌入有具备热介质通路5b的衬套5，其四边由压板6E、6F、6G、6H压住而固定于可动模具 3。当可动模具3接近固定模具2而使衬套4和衬套5抵接时，在对合面处形成使成形品7 成形的模腔。衬套4在两侧形成有作为圆筒形孔的歧管4a、4e，在两歧管4a、4e之间贯通多个热 介质通路4b。入口配管Ila与热介质的入口侧歧管4a连结，出口配管12a与热介质的出 口侧歧管4e连结，入口配管Ila和出口配管12a由模具旁通配管21A连通，在模具旁通配 管21A上设有开闭阀45A。同样，衬套5在两侧形成有歧管5a、5e，在两歧管5a、5e之间贯 通多个热介质通路5b。入口配管lib与热介质的入口侧歧管5a连结，出口配管12b与热介 质的出口侧歧管5e连结，入口配管lib和出口配管12b由旁通配管21B连通，在模具旁通 配管2IB上设置有开闭阀45B。
当成形品7薄且面积大时，若均等且尽量快地进行模具的衬套4、5的热交换，则作 为细管的热介质通路4b、5b变细且数量变多，热介质通路4b、5b各自的流动阻力成为模具 旁通配管21A、21B的流动阻力的2 100倍。另外，在从进行热介质供给的切换的阀控制 单元19到模具2、3的距离长、且在它们之间连接的配管内的容量比模具的衬套4、5的流路 容积大的大型的热介质供给排出配管回路中，尤其是，通过模具旁通配管21A、21B的所述 模具旁通开闭阀45A、45B的开闭切换控制使热介质的切换时间缩短，同时有效减少热能的 损失。利用图1以及图8说明与注射成形装置的成形工序对应的模具温度和各开闭阀的 打开时刻。模具温度调节回路的控制方法是在模具温度调节回路中反复进行加热工序、冷 却工序，在其间供给扫气用压缩 空气。在模具加热工序中，打开蒸汽供给配管23的蒸汽供 给用开闭阀36，经由供给侧合流配管25A向固定模具2、可动模具3供给蒸汽，加热衬套4、 5。当程序存储部52内的模具温度判定程序判定出模具的温度传感器42或42a或该二者 检测到的模具温度已经达到设定模具上限温度(TMS)时，关闭蒸汽供给用开闭阀36。在模具加热工序中，控制向混合器30的热介质的导入，到加热工序的中途预先打 开排出配管开闭阀48，使热介质通过排出配管开闭阀48和可变调节阀49流入混合器30， 在加热工序的最后阶段，关闭排出配管开闭阀48，使热介质仅通过可变调节阀49流入混合 器30。排出配管开闭阀48的打开时间由计时器T18决定，通过可变调节阀19的开度调整 和计时器T18的设定，将加热时间调整为最短。在模具加热工序完成后到模具冷却工序开始的时点，进行供给配管的蒸汽的排 出。在前工序中的蒸汽供给用开闭阀36关闭的同时，启动热介质切换迟延计时器T3。因 热介质切换迟延计时器T3达到计时时间而打开模具旁通开闭阀45A、45B，使模具旁通配管 21A、21B形成畅通状态，利用计时器T5的设定使扫气用压缩空气供给用开闭阀37短时间内 打开，使供给侧合流配管25A内的蒸汽直接旁通到排出侧合流配管25B。在扫气用压缩空气供给用开闭阀37打开的同时，模具旁通开闭阀45打开且计时 器T8启动。因计时器8的达到计时时间而暂时关闭模具旁通开闭阀45。模具旁通开闭阀 45的关闭动作也可以不依靠计时器8的计时时间，而是在通过热介质传感器41检测到空气 的时刻a进行。在计时器T5达到计时时间之后根据冷却开始迟延计时器T7达到计时时间而打开 冷却水供给用开闭阀38以输送冷却水，与此同时再度打开模具旁通开闭阀45且启动计时 器T9。通过暂时关闭模具旁通开闭阀45，扫气用压缩空气被强制地输送到模具内，从而能 够排出在模具内残留的加热用介质。在设于供给侧配管上的由温度传感器构成的通过热介 质传感器41检测到冷却水的时刻b或者计时器T9达到计时时间的时刻，关闭模具旁通开 闭阀45A、45B。在图8中通过热介质传感器41表示为温度传感器，但是通过热介质传感器 41也可以为压力传感器。另外，扫气用压缩空气供给用开闭阀37的关闭动作可以不依靠 T5，而是在通过热介质传感器41检测到空气的时刻a进行。在图8中，在停止扫气用压缩空气之前暂时关闭模具旁通开闭阀45后再度将其打 开，但是为了缩短时间，也可以不暂时关闭模具旁通开闭阀45而维持打开的状态，利用后 续工序的热介质来进行扫气用压缩空气的排出。表示与这种情况下的成形工序对应的模具 温度和各开闭阀的打开时刻的线图如图10所示。
另外，在第一实施方式中，模具旁通开闭阀45A、45B的关闭时刻为同时，但是也可 以利用计时器等使模具旁通开闭阀45A、45B带有时间差地分别独立地进行开闭动作。通过 使模具旁通开闭阀45A、45B带有时间差地进行关闭动作，即使在从合流配管25的通向固 定模具2、可动模具3的配管分岐部到模具的、各自配管长度不同的配管内残留有不同量的 前工序的热介质的情况下，由于能够将适合于排出各残留量的时间作为各旁通开闭阀45A、 45B的打开时间而分别独立地应用，所以能够使前工序的热介质不经由各自的模具而可靠 地通过旁通回路排出到排出配管。冷却工序中的模具旁通开闭阀45A、45B的开闭和排出配管的开闭阀47的开闭时 刻如下所述。在打开冷却用介质的冷却水供给用开闭阀38之后，根据由通过热介质传感器 41检测到冷却用介质的信号或计时器T9达到计时时间，关闭模具旁通开闭阀45A、45B，以 闭塞模具旁通配管21A、21B。在关闭蒸汽供给用开闭阀36的同时启动计时器T19，利用计 时器T19计时完毕的信号打开开闭阀47而使排出侧合流配管25B向冷却水排出配管24B 直接连通。在计时器T19设定满足如下要求的时间，在计时器T19达到计时时间的时刻打 开开闭阀47而促进在衬套4、5中的冷却水的回流，其中所述满足如下要求的时间是指，假 设从排出配管46流入混合器30的加热用介质的温度下降到即使直接经由开闭阀47而由 冷却水排出配管24B排出也不会产生问题的温度的时间。在模具冷却工序完成后到接下来的待机工序开始的时点，供给配管及模具内热介 质流路中的冷却水排出按照如下方式进行。当衬套4、5的温度传感器42a或42或其两者 检测到已达到设定冷却下限温度TMC时，关闭冷却水供给用开闭阀38而停止冷却水供给， 启动模具热介质切换迟延计时器T11。在该计时器Tll达到计时时间的时刻，打开模具旁 通开闭阀45A、45B而使模具旁通配管21A、21B形成畅通状态，并且打开扫气用压缩空气供 给用开闭阀37而向排出侧合流配管25B排出供给侧合流配管25A内的冷却用介质(冷却 水)。在打开扫气用压缩空气供给用开闭阀37的同时，使假设供给配管内的冷却水的排出 完毕而设定的计时器T12启动。根据计时器T12达到计时时间，暂时关闭模具旁通开闭阀 45八、458，由此关闭模具旁通配管2认、2让，利用假设衬套4，5内的冷却水向排出侧合流配 管25B排出完毕而设定的计时器T14来停止扫气用压缩空气的供给。在计时器T14达到计时时间的同时启动加热开始迟延计时器T17。在根据计时器 T17的计时时间达到信号打开蒸汽供给用开闭阀36而输送蒸汽的同时，再度打开模具旁通 开闭阀45，使扫气用压缩空气通过模具旁通回路而排出扫气用压缩空气。模具旁通开闭阀 45在计时器T13所设定的时间之后闭塞。在待机工序完成后到模具加热工序开始的时点，使蒸汽通向混合器30的时机，是 由计时器T17对从模具内的冷却水排出完毕到接下来的模具加热工序开始为止的定时进 行调整的。在混合器30中，使蒸汽冷凝为水而进行排水或者向冷却塔等冷却设备18或锅 炉17回收。在蒸汽的供给开始不久，由于蒸汽在配管内、模具内凝结，所以高温的蒸汽到达 排出配管需花费时间。在该期间，由于从模具排出到排出侧合流配管25B的热介质的温度 低，所以可以打开开闭阀47。另外，也可以在蒸汽的供给开始后短时间打开模具旁通开闭阀 45A、45B以促进蒸汽到达模具。关于向混合器30供给冷却水的时刻如下所述。关于来自连结配管44的冷却水向 混合器30的供给，可以始终打开开闭阀51而持续供给，为了降低冷却水的使用量，也可以利用检测混合器30本身的温度或混合器30内部的温度的温度传感器42b (TM5)而仅在成 为高温时打开开闭阀51来供给冷却水。另外，还可以利用检测排出侧合流配管25B内的温 度的通过热介质传感器43(TM2)而在成为设定温度以上的期间打开开闭阀51来供给冷却 水。计时器T5设定在前一工序供给的高温的蒸汽和下一工序要供给的冷却水之间输 入扫气用压缩空气的时间。根据在加热工序中模具的温度达到目标加热温度即设定模具上 限温度TMS的时刻开始启动的计时器T3达到计时时间，或者根据与注射工序进展对应的信 号，计时器T5得以启动。作为与注射工序进展对应的信号，可以使用由注射成形机主体的 控制装置输出的注射开始信号、预先设定的保压时间计时器等的计时时间达到信号的外部 信号。在计时器T5启动的同时，打开扫气用压缩空气供给用开闭阀37和模具旁通开闭阀 45A、45B，将残留在供给配管内的前工序的作为热介质的蒸汽不经由模具地排出到排出配 管，从而防止模具温度超过作为目的的加热完毕温度而造成过度加热。供给扫气用压缩空 气的主要的目的在于防止在配管内、模具内部加热用介质与冷却用介质直接接触而产生冲 击、振动。在计时器T5达到计时时间的同时关闭扫气用压缩空气供给用开闭阀37。另外， 扫气用压缩空气供给用开闭阀37的关闭动作也可以不依靠T5，而是在通过热介质传感器 41检测到空气的时刻a进行。计时器T7设定冷却工序的开始时刻。在关闭加热工序完成后的扫气用压缩空气 供给用开闭阀37的同时启动计时器T7，根据计时器T7达到计时时间打开冷却水供给用开 闭阀38。在利用与注射工序进展对应的信号决定冷却开始时刻的情况下，可以不依靠计时 器T7，而是利用该外部信号实现冷却开始。与计时器T5同样，作为与注射工序进展对应的 信号可以使用由注射成形机主体的控制装置输出的注射开始信号、预先设定的保压时间计 时器等的计时时间达到信号的外部信号。计时器T12设定冷却工序完成后的扫气用压缩空气的旁通通过时间。在冷却工序 中模具的温度达到作为目标的冷却下限温度TMC的时刻开始启动的计时器Tll达到计时时 间的时刻，计时器T12启动。S卩，在计时器Tll启动的同时，关闭冷却水供给用开闭阀38，在 计时器Tll达到计时时间的同时，打开扫气用压缩空气供给用开闭阀37和模具旁通开闭阀 45A、45B。扫气用压缩空气将残留在供给侧配管的内部的冷却水基本上经由模具旁通开闭 阀45A、45B而排出到排出侧配管。计时器T12优选设定假设扫气用压缩空气到达模具附近 的时间，当在计时器T12达到计时时间的同时关闭模具旁通开闭阀45A、45B时，由于扫气用 压缩空气全部都被输送到模具的热介质回路4b、5b，所以即使是具有流入阻力大的热介质 回路的模具，也能够在短时间内将残留在模具内的冷却水排出到排出配管。同时，由于排出 冷却水时能够减少通过模具内部的冷却水的量，所以在该冷却水排出时能够减少使模具温 度不必要地降低的现象。关于所述两个效果中的后者，通过进行如下控制发挥更大的效果，即，相比在通向 模具的热介质供给配管的中途的、连接模具旁通开闭阀45A、45B的模具旁通配管21A、21B 与供给侧合流配管25A连接的位置，在更靠近模具的一侧设置开闭阀61A、61B，在模具旁通 开闭阀45A、45B打开时不让冷却水流入模具的热介质回路。需要说明的是，模具旁通开闭 阀45A、45B的关闭动作可以不依靠计时器T12的计时时间，而是在比模具附近的热介质供 给配管上的连接模具旁通开闭阀45A、45B的模具旁通配管21A、21B和热介质的供给侧合流配管25A连接的位置更靠近阀控制单元19的位置具备未图示的通过热介质传感器，利用该 传感器检测扫气用压缩空气的到达来进行模具旁通开闭阀45A、45B的关闭动作。计时器T14优选设定假设冷却工序完成后关闭模具旁通开闭阀45A、45B之后利用 扫气用压缩空气将残留在模具内部的热介质回路内的冷却水排出到排出配管的时间。在模 具旁通开闭阀45A、45B进行打开动作的同时，计时器T14启动。根据计时器T14达到计时 时间关闭扫气用压缩空气供给用开闭阀37，另外，关闭位于来自模具的排出配管与通向冷 却塔等冷却设备18的冷却水排出配管24B之间的开闭阀47。用于从模具排出冷却水的扫 气用压缩空气供给用开闭阀37的关闭动作可以不依靠计时器T14，而是利用在比连接模具 旁通开闭阀45A、45B的模具旁通配管21A、21B与热介质的排出侧合流配管25A连接的位置 更靠近模具的位置的热介质排出配管上配备的通过热介质传感器43来检测扫气用压缩空 气的到达，来进行扫气用压缩空气供给用开闭阀37的关闭动作。计时器T17设定到模具的加热开始之前的待机时间。在冷却用热介质的排出时的 扫气用压缩空气供给用开闭阀37进行关闭动作的同时，计时器T17启动。根据计时器T17 达到计时时间打开用于进行随后的注射动作而加热模具的蒸汽供给用开闭阀36，从而开始 加热工序。该加热用介质的所述开闭阀36的打开动作可以不依靠计时器T17，而是利用与 注射工序进展对于的信号、搭载在阀控制单元(模具调温装置)19上的决定加热工序的开 始时刻的间隔的计时器等来决定。作为与注射工序进展对应的信号，可以使用由注射成形 机主体的控制装置输出的注射开始信号、预先设定的保压时间计时器等的计时时间达到信 号的外部信号。另外，再次开始加热工序之前，可以在设定有规定时间的计时器达到计时时间之 前的期间，或者在设于供给配管或排出配管上的压力传感器检测到的压力值达到小于规定 值之前的期间，进行使回路内的压力恢复为常压的抽去残压工序。通过抽去配管内的残压， 蒸汽容易供给，从而能更加有效地缩短加热时间。图8的线图所示的计时器T18优选设定位于来自模具的热介质排出配管与混合器 30之间的排出配管用开闭阀48的关闭动作的时刻。加热工序开始时，在蒸汽供给用开闭阀 36进行打开动作的同时，计时器T18启动。根据计时器T18达到计时时间进行位于来自模 具的热介质的排出侧合流配管25B与混合器30之间的排出配管开闭阀48的关闭动作。在 加热工序前半阶段排出配管开闭阀48打开的状态下，由于从模具排出的热介质能够绕开 可变调节阀49流入混合器30，所以无论可变调节阀49的节流调整如何都能够增加蒸汽的 流量。因此，与在加热工序后半阶段保持排出配管开闭阀48关闭而进行加热工序时相比， 由于能够供给大量的蒸汽，所以能够提高模具的升温速度。根据计时器T18达到计时时间关闭排出配管开闭阀48，由此蒸汽经由可变调节阀 49，从而蒸汽的压力上升，能够提高后述的蒸汽排出开始时的蒸汽排出速度。另外，由于通 过使加热工序后半阶段的蒸汽压力上升从而蒸汽温度上升，所以即使在模具温度接近蒸汽 温度而模具的升温速度降低的情况下，也能够获得比打开排出配管开闭阀48时高的升温 速度。需要说明的是，为了使升温速度成为最大，可以调整可变调节阀49的节流量，使可变 调节阀49节流到蒸汽的流量消失为止。在计时器T18上优选设定根据排出配管开闭阀48打开时的升温曲线和排出配管 开闭阀48关闭时的升温曲线推测使达到模具的加热目标温度的时间最短的时间。在模具的加热目标温度比由锅炉17供给的蒸汽的温度足够低的情况下，若无视计时器T18而在蒸 汽供给用开闭阀36打开的期间保持关闭排出配管开闭阀48，利用可变调节阀49调整模具 内的蒸汽的压力，则也能够以与进行排出开闭阀48的开闭动作基本相等的加热时间获得 成为加热目标的模具温度，从而能够省去对计时器T18的设定值进行研究的时间和劳力。图8的线图所示的计时器T19优选设定位于来自模具的排出配管与通向冷却塔等 冷却设备18的冷却水排出配管24B之间的开闭阀47的打开时刻。在蒸汽供给用开闭阀 36进行关闭动作的同时启动的计时器T3达到计时时间的时刻，计时器T19启动，根据计时 器T19达到计时时间打开开闭阀47。在计时器T19中优选设定假设从来自模具的排出配 管返回到阀控制单元(模具调温装置)19的热介质因从加热用介质替换为冷却用介质而温 度逐渐下降，而成为即使不通过混合器30而直接地返回到冷却塔等冷却设备18也不会产 生问题的温度的时间。开闭阀47的关闭动作根据与开闭阀47的打开动作同时启动的计时 器T20达到计时时间来进行。该模具冷却工序中的开闭阀47的开闭动作也可以不依靠计 时器T19、T20，而是利用来自模具的排出配管的通过热介质传感器43在热介质的温度成为 预先设定的规定温度以下的时刻进行。(第二实施方式)根据

第二实施方式。图3是第二实施方式的注射成形装置的侧面布局图，图9是其模具加热回路的示 意图。第二实施方式的注射成形装置与第一实施方式的注射成形装置的不同点在于旁通配 管的设置结构。在图3的注射成形装置的侧面布局图中，由蒸汽供给配管23从锅炉17向阀控制 单元(模具调温装置)19输送蒸汽，由冷却水供给配管24Α从冷却塔等冷却设备18向阀控 制单元(模具调温装置)19输送冷却水，从模具排出的冷却水通过冷却水排出配管24Β而 回收到冷却塔等冷却设备18中。从阀控制单元(模具调温装置)19通向固定模具2的衬 套4的蒸汽、冷却水、扫气用压缩空气，由供给配管35Α供给并由排出配管35Β排出。模具旁通配管31与模具旁通开闭阀45设在固定模具2或可动模具3的任意一方 或者在固定模具2与可动模具3的附近距离两者不远的位置，模具旁通配管31与固定模具 2的衬套4的入口配管Ila连接并且利用可挠配管32Α与可动模具3的衬套5的入口配管 lib连结，模具旁通配管31与固定模具2的衬套4的出口配管12a连接并且利用可挠配管 32B与可动模具3的衬套5的出口配管12b连结。可挠配管32A和可挠配管32B对应于可 动模具3的模开闭移动。该模具旁通配管31的配置在可动模具3的开模的移动距离小的 情况下是有利的，并且能够降低成本。另外，容易适用于已有的模具。(第三实施方式)根据

第三实施方式。图10是表示与具备图1的模具加热回路的注射成形装置的成形工序对应的模具 温度和各开闭阀的开闭时刻的线图。第三实施方式的注射成形装置与第一实施方式的注射 成形装置的不同点仅在于，在第一实施方式中，加热工序的完成是在模具温度达到设定模 具上限温度TMS的时刻，而在第三实施方式中，加热工序的完成是在从蒸汽的供给开始起 启动的计时器T2达到计时时间的时刻，以及在第一实施方式中，冷却工序的完成是在模具 温度达到冷却下限温度TMC的时刻，而在第三实施方式中，冷却工序的完成是在从冷却水的供给开始起启动的计时器TlO达到计时时间的时刻。而对于其他结构，因为两者完全相 同，所以省略对同一结构的说明。利用图1以及图11说明与注射成形装置的成形工序对应的模具温度和各开闭阀 的打开时刻。模具温度调节回路的控制方法是在模具温度调节回路中反复进行加热工序、 冷却工序，在其间供给扫气用压缩空气。在模具加热工序中，打开蒸汽供给配管23的蒸汽 供给用开闭阀36，经由供给侧合流配管25A向固定模具2、可动模具3供给蒸汽，开始加热 衬套4、5，与此同时，启动加热完成的计时器T2。在计时器T2达到计时时间的时刻，关闭蒸 汽供给用开闭阀36而完成模具的加热工序。在模具加热工序完成后到模具冷却工序开始的时点，排出供给配管的蒸汽。在前 工序的蒸汽供给用开闭阀36关闭的同时，打开模具旁通开闭阀45A、45B而使模具旁通配管 21A、21B形成畅通状态，通过计时器T5的设定而短时间打开扫气用压缩空气供给用开闭阀 37，将供给侧合流配管25A内的蒸汽直接旁通到排出侧合流配管25B。因为流动阻力小，所 以能够以非常短的时间排出蒸汽。在计时器T5达到计时时间之后，根据冷却开始迟延用的计时器T7的计时时间达 到信号使冷却水供给用开闭阀38打开，从而输送冷却水以开始模具的冷却，与此同时启动 冷却完成的计时器T21。在计时器T21达到计时时间的时刻，打开模具旁通开闭阀45A、45B 而使模具旁通配管21A、21B形成畅通状态，关闭冷却水供给用开闭阀38而停止冷却水的供 给，从而完成模具的冷却工序。扫气用压缩空气供给用开闭阀37的关闭动作也可以不依靠 计时器T5，而是在通过热介质传感器41检测到空气的时刻a进行。加热工序的完成和冷却工序的完成不是利用基于容易发生偏差的模具温度的控 制来进行的，而是根据计时器达到计时时间来进行控制，由此能够以一定的切换时刻推进 成形，所以能够获得稳定的成形周期，对于成形品质的稳定化和生产效率的提高是有效的。 对于本发明而言，只要不脱离本发明的意图，可以对在上述实施方式列举出的结构进行取 舍选择或者适当变更为其他结构。工业上的可利用性本发明的注射成形装置的模具温度调节回路及热介质的排出方法，通过加快残留 在热介质的供给源与模具之间的热介质供给配管内和模具内的热介质回路内的热介质的 排出，能够缩短热介质切换的时间、缩短成形周期且减少从模具排出的加热用热介质和冷 却用热介质的混合而提高热交换的能效，并且，能够简化注射成形装置的模具温度调节回 路的结构。符号说明1…注射成形装置2…固定模具3…可动模具4、5…衬套13…注射单元17…锅炉18…冷却设备19…阀控制单元(模具调温装置)
21、31…模具旁通配管23…蒸汽供给配管24A…冷却水供给配管24B…冷却水排出配管25A…供给侧合流配管25B…排出侧合流配管30…混合器36…蒸汽供给用开闭阀37…扫气用压缩空气供给用开闭阀38…冷却水供给用开闭阀40…控制盘41、43…通过热介质传感器42、42a、42b…温度传感器45…模具旁通开闭阀47、51、61 …开闭阀48…排出配管开闭阀49…可变调节阀50…排出配管旁通配管T3、T5、T7、T8、T9、T10 …计时器Til、Τ12、Τ14、Τ17、Τ18、Τ19、Τ20…计时器
权利要求
1.一种注射成形装置的模具温度调节回路，所述注射成形装置具备固定模具和/或 可动模具；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气用的供给配管的供 给侧歧管；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气用的排出配管的排 出侧歧管；内设于所述模具且与所述歧管结合的多个加热、冷却共用细管；以及所述模具 上配备的模具温度传感器，在闭合所述模具进行合模之后注射树脂的注射工序中，反复进 行如下的成形循环，即，在注射树脂前使加热用介质回流到所述模具而将所述模具加热到 适合注射树脂的温度，在注射树脂后，从加热用介质切换到冷却用介质，并使该冷却用介质 回流到所述模具而将所述模具冷却到树脂的固化温度以下，其中，通过设置加热用介质的供给配管的开闭阀、冷却用介质的供给配管的开闭阀、用于将 加热用介质或冷却用介质从配管内或所述模具中排出的扫气用压缩空气的供给配管的开 闭阀、加热用介质及冷却用介质以及扫气用压缩空气的各供给配管合流成一个配管而成的 合流配管，通往所述模具的加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气的所述各供给配管 及所述各排出配管由所述合流配管共用，所述注射成形装置的模具温度调节回路具备模具旁通配管，其连结热介质的供给侧合流配管和排出侧合流配管；模具旁通开闭阀，其设置在该模具旁通配管上；通过热介质传感器，其设在热介质供给配管和/或排出配管上，对加热用介质、冷却用 介质及扫气用压缩空气的通过进行检测；模具调温控制装置，其存储有模具温度判定程序和通过热介质判定程序作为控制程 序，所述模具温度判定程序对预先设定的模具目标温度与利用所述模具温度传感器检测到 的模具温度进行比较判定，所述通过热介质判定程序根据对所述模具旁通开闭阀的开闭时 刻进行调整的计时器达到计时时间和/或所述通过热介质传感器的检测信号，判定通过热 介质的种类来调整所述模具旁通开闭阀的开闭时刻。
2.如权利要求1所述的注射成形装置的模具温度调节回路，其中，所述模具旁通配管和所述模具旁通开闭阀设在所述固定模具和/或所述可动模具上。
3.如权利要求1所述的注射成形装置的模具温度调节回路，其中，包括所述模具旁通配管和所述模具旁通开闭阀的一组模具旁通回路，在所述固定模具 和/或所述可动模具附近与所述固定模具和所述可动模具双方的所述模具的供给口和排 出口连结，所述固定模具和所述可动模具共用所述模具旁通回路。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路，其中，所述通过热介质传感器为压力传感器或温度传感器。
5.一种注射成形装置的模具温度调节回路，所述注射成形装置具备所述固定模具 和/或所述可动模具；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气用的供 给配管的供给侧歧管；连接所述模具和加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气用的排 出配管的排出侧歧管；内设于所述模具且与所述歧管结合的多个加热、冷却共用细管；以 及所述模具上配备的模具温度传感器，在闭合所述模具进行合模之后注射树脂的注射工序 中，反复进行如下的成形循环，即，在注射树脂前使加热用介质回流到所述模具而将所述模 具加热到适合注射树脂的温度，在注射树脂后，从加热用介质切换到冷却用介质，并使该冷却用介质回流到所述模具而将所述模具冷却到树脂的固化温度以下，其中，所述注射成形装置的模具温度调节回路具备混合器，其在所述模具的排出配管的下游侧将从所述模具排出的所述加热用介质和用 于冷却该加热用介质的冷却用介质混合；排出配管开闭阀，其位于该混合器附近且开闭所述模具的排出配管和所述混合器的连 通流路；排出配管开闭阀旁通配管，其绕过该排出配管开闭阀而与所述混合器连通；可变调节阀，其位于该排出配管开闭阀旁通配管上且能够调整加热用介质的流量。
6.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求1至4中的任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在停止 前工序的热介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时 器达到计时时间或与注射工序进展对应的后工序的热介质供给开始信号，进行后工序的热 介质供给的开始、所述模具旁通回路的打开动作和模具旁通回路闭塞迟延计时器的启动， 在该模具旁通回路闭塞迟延计时器达到计时时间的时点或者设于模具供给侧配管部的通 过热介质传感器检测到后续工序的热介质的时点，将所述模具旁通回路闭塞。
7.如权利要求6所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在从前工序的热介质的供给开始起启动的计时器达到计时时间和/或模具温度达到 规定温度的时点，停止前工序的热介质的供给。
8.如权利要求6或7所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中，前工序的热介质为加热用介质，后工序的热介质为冷却用介质。
9.如权利要求6或7所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中，前工序的热介质为冷却用介质，后工序的热介质为加热用介质。
10.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求1至4中的任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在停止 加热用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时器达 到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的 开始、所述模具旁通回路的开放动作、模具旁通回路闭塞迟延计时器的启动，在该模具旁通 回路闭塞迟延计时器达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管部的通过热介质传感器 检测到扫气用压缩空气的时点，将所述模具旁通回路闭塞，同时使扫气用压缩空气供给停 止迟延计时器启动，在该扫气用压缩空气供给停止迟延计时器达到计时时间的时点或设于 模具排出侧配管部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空 气的供给。
11.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求1至4中的任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在停止 加热用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时器达 到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的 开始、所述模具旁通回路的开放动作、扫气用压缩空气供给停止迟延计时器的启动，在该扫 气用压缩空气供给停止迟延计时器达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管部的通过 热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空气的供给的同时启动冷却动作开始迟延计时器，根据冷却动作开始迟延计时器达到计时时间或与注射工序进展对应 的冷却开始信号，进行冷却用介质的供给的开始和所述模具旁通回路闭塞迟延计时器的启 动，在所述模具旁通回路闭塞迟延计时器达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管部的 通过热介质传感器检测到冷却用介质的时点，将所述模具旁通回路闭塞。
12.如权利要求10或11所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在从加热用介质的供给开始起启动的计时器达到计时时间和/或模具温度达到规定 温度的时点，停止加热用介质的供给。
13.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求1至4中的任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在停止 冷却用介质的供给的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时器达 到计时时间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的 开始和所述模具旁通回路的开放动作，在规定的计时器达到计时时间的时点或设于模具供 给侧配管部的所述通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，将所述模具旁通回路 闭塞，在规定的计时器达到计时时间的时点或设于模具排出侧配管部的通过热介质传感器 检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空气的供给。
14.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求1 4中的任意一项所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在完成 冷却工序的同时使热介质切换迟延计时器启动，根据该热介质切换迟延计时器达到计时时 间或与注射工序进展对应的热介质切换开始信号，进行扫气用压缩空气的供给的开始和所 述模具旁通回路的开放动作，在规定的计时器达到计时时间的时点或设于模具供给侧配管 部的通过热介质传感器检测到扫气用压缩空气的时点，停止扫气用压缩空气的供给的同时 启动加热动作开始迟延计时器，根据加热动作开始迟延计时器达到计时时间或与注射工序 进展对应的加热开始信号开始加热动作，在规定的计时器达到计时时间的时点或设于模具 供给侧配管部的通过热介质传感器检测到加热用介质的时点，将所述模具旁通回路闭塞。
15.如权利要求13或14所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在从冷却用介质的供给开始起启动的计时器达到计时时间和/或模具温度达到规定 温度的时点，停止冷却用介质的供给。
16.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求5所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在加热工序中的加热的 前半阶段，打开在来自所述模具的热介质排出配管和所述混合器之间的配管上设置的所述 排出配管开闭阀，在加热的后半阶段，关闭所述排出配管开闭阀，利用在绕开所述排出配管 开闭阀的所述排出配管开闭阀旁通配管上设置的可变调节阀，调整加热用介质的流量和压 力，使加热完成时的加热用介质的压力升到比加热的前半阶段高的压力。
17.一种注射成形装置的热介质的排出方法，其中，在权利要求5所述的注射成形装置的模具温度调节回路中，在从来自所述模具的热介 质排出配管进入所述混合器的热介质为高温的期间，打开在所述排出配管与所述混合器之 间的配管上设置的排出配管开闭阀，并且关闭将来自所述模具的所述排出配管与通往外部 的冷却设备的返回配管连接的热介质排出阀，将热介质导入所述混合器，在从所述排出配 管进入所述混合器的热介质不是高温的期间，打开将来自所述模具的所述排出配管与通往外部的冷却设备的返回配管连接的热介质排出阀，将从所述模具经所述排出配管排出的热 介质排出到外部的冷却设备。
18.如权利要求6至15中的任意一项所述的注射成形装置的热介质的排出方法，其中， 通过权利要求16和/或17所述的注射成形装置的热介质的排出方法排出热介质。
全文摘要
本发明提供一种注射成形装置的模具温度调节回路，所述注射成形装置反复进行如下的成形循环，即，在树脂注射之前使加热用介质向所述模具回流而将其加热到适合树脂注射的温度，在树脂注射之后，由加热用介质切换为冷却用介质，使该冷却用介质向所述模具回流而将其冷却到树脂的固化温度以下，其中，通向所述模具的加热用介质、冷却用介质及扫气用压缩空气的所述各供给配管及所述各排出配管由合流配管共用，所述注射成形装置的模具温度调节回路具备连结热介质的供给侧合流配管和排出侧合流配管的模具旁通配管、模具旁通开闭阀、通过热介质传感器、存储有模具温度判定程序及通过热介质判定程序的模具调温控制装置。
文档编号B29C45/78GK102105285SQ20098012956
公开日2011年6月22日 申请日期2009年6月29日 优先权日2008年11月6日
发明者今枝智, 服部充孝, 苅谷俊彦 申请人:三菱重工塑胶科技有限公司