专利名称：成形装置及成形方法
技术领域：
本发明涉及一种通过利用加热机构所加热的一对模具来得到成形品的成形技术。
背景技术：
注射成形技术是向模具的型腔注入熔融树脂，通过对该熔融树脂进行冷却固化而能够得到树脂成形品的技术。在注入熔融树脂时，若熔融树脂的流动性下降，则在型腔内容易发生熔融树脂的填充不足。熔融树脂的填充不足会导致树脂成形品的品质的劣化。因此， 在向型腔内注入熔融树脂前，为了提高型腔内的熔融树脂的流动性而需要预先使型腔面的温度上升。以往，例如已知有日本特开平8-90623号公报所公开的作为使型腔面的温度上升的机构的加热机构。图12表示日本特开平8-90623号公报所公开的加热机构的基本结构。参照图12，以往的加热机构400是一种感应加热装置，包括将导线从中心向外侧顺时针卷绕的涡旋状的上侧高频感应线圈401 ；与该上侧高频感应线圈401的中心连接，并将导线从中心向外侧逆时针卷绕的涡旋状的下侧高频感应线圈402 ；经由引线403连接上侧高频感应线圈401，并经由引线404连接下侧高频感应线圈402的高频电源405。图13表示上述高频感应线圈的使用方法。使可动模具407从固定模具406离开， 在固定模具406的型腔面408与可动模具407的型腔面409之间插入上侧高频感应线圈 401及下侧高频感应线圈402。在将熔融树脂注入模具的型腔之前，利用加热机构400对型腔面408、409进行加热。图14A及图14B表示上述高频感应线圈的作用。在图14A中，仅使用高频感应线圈401来说明线圈。通过高频电源405(图13)使电流流过高频感应线圈401而产生磁场。 当产生磁场时，高频感应线圈401产生箭头(1)那样的磁力线。图14B表示高频感应线圈401的径向位置与磁场的强度的关系。磁场的强度在第二中间部413及第三中间部414附近最大，在中央空间部417最小。S卩，高频感应线圈401 产生的磁场的强度相对于线圈径向位置不恒定。利用图13所示的加热机构400对型腔面408、409进行加热时，在与高频感应线圈 401的第二中间部413及第三中间部414对应的型腔面上，磁场的强度大，因此涡电流的产生量多。另一方面，在与高频感应线圈401的最内部411及最外部416及中央空间部417 对应的型腔面上，磁场的强度小，因此涡电流的产生量少。涡电流的产生量不同时，焦耳热产生差异。若向部位间具有热量差的型腔注入熔融树脂进行成形，则树脂成形品会产生翘曲、变形等不良情况。因此，追求一种能够提高成形品质的成形技术。在压铸或注射成形中，向模具的型腔注入熔融状态的材料，通过对熔融状态的材料进行冷却固化而得到成形品。在注入熔融状态的材料时，若材料的流动性下降，则材料在到达型腔的角落之前发生固化。这样会导致材料的填充不足，引起成形品的品质下降，因此需要采取促进材料的流动性的对策。
为了促进材料的流动性，已知有例如日本特表2007-535786公报所公开的实施这种对策的成形装置。图15表示这种以往的成形装置的基本结构。参照图15，成形装置500包括上模501 ；下模502 ；以包围上模501及下模502的外周的方式接近上模501的外壁面503及下模502的外壁面504配置的高频感应线圈505 ； 与该高频感应线圈505连接的高频电源。图16表示图15所示的成形装置500的作用。根据图16，在使上模501从下模502 离开的状态下，通过高频电源使电流流过高频感应线圈505，从而高频感应线圈505产生磁场。若取得某一瞬间的产生磁场的情况，则在上模501产生箭头(1)那样的涡电流，在下模 502产生箭头(2)那样的涡电流。由于上模501及下模502具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下会产生焦耳热，由于该热量而上模501及下模502被加热。在向型腔注入熔融状态的材料之前，若预先将上模501及下模502加热，则材料的流动性提高，因此能够消除成形不良。高频感应线圈505接近上模501的外壁面503及下模502的外壁面504卷绕。因此，为了开模而使上模501进一步上升时，需要实施对策，以免高频感应线圈505成为上模 501的移动的干扰，因而不便于使用。因此，追求一种能够进一步提高作业性的成形技术。
发明内容
本发明的课题在于提供一种能够提高成形品质的成形技术。根据本发明的第一方面，提供一种成形装置，利用加热后的一对模具来得到成形品，其具备加热机构，其包括高频感应线圈和与所述高频感应线圈连接的高频电源；所述一对模具，它们由所述加热机构加热，其中，所述高频感应线圈在分离的所述一对模具各自的型腔面之间，沿着与所述模具的型腔面大致平行的方向配置，并沿着所述大致平行的方向卷绕成螺旋状。在本发明中，高频感应线圈在分离的一对模具的型腔面之间，沿着与模具的型腔面大致平行的方向配置，并沿着大致平行的方向卷绕成螺旋状。即，高频感应线圈配置成与型腔面大致平行。通过高频电源而使电流流过高频感应线圈而产生磁场时，磁力线大致沿着型腔面产生，因此在型腔面产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，可以利用该热量对型腔面进行加热。向加热后的模具的型腔注入熔融状态的材料时，能促进材料的流动性，因此能够提高成形品的品质。因此，能够提供一种可提高成形品质的成形装置。优选，所述高频感应线圈是将多个线圈并列配置而成的线圈集合体。假设高频感应线圈由一个线圈构成时，虽然能够对长条状且面积小的型腔面进行加热，但在型腔面的面积大的情况下，加热会花费时间。关于该点，本发明的高频感应线圈由于将多个线圈并列配置，因此能够在短时间内加热大面积的型腔面。根据本发明的第二方面，提供一种成形方法，通过成形装置来实施，其中该成形装置具备由高频感应线圈及高频电源构成的加热机构，且具备固定模具及可动模具，使用由所述加热机构加热的所述固定模具及所述可动模具，得到成形品，所述成形方法包括维持成使所述可动模具从所述固定模具离开规定尺寸的状态的分模状态维持工序；将沿着与所述固定模具的型腔面及所述可动模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状的所述高频
5感应线圈，沿着所述大致平行的方向插入到所述固定模具的型腔面与所述可动模具的型腔面之间的线圈插入工序；通过所述高频电源使电流流过所述高频感应线圈，使所述固定模具及所述可动模具产生磁场，使所述固定模具及所述可动模具产生涡电流，利用得到的焦耳热对所述固定模具及所述可动模具进行加热的加热工序；在所述固定模具及所述可动模具的温度达到规定温度时，使所述可动模具与所述固定模具对合而进行合模的合模工序； 向合模后的所述固定模具及所述可动模具的型腔注入处于熔融状态的材料的材料注入工序；为了取出在所述型腔中冷却固化的成形品，而使所述可动模具从所述固定模具分离的开模工序。在本发明的第二方面的线圈插入工序中，将沿着与固定模具的型腔面及可动模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状的高频感应线圈，沿着大致平行的方向插入到固定模具的型腔面与可动模具的型腔面之间。即，高频感应线圈配置成与型腔面大致平行。通过高频电源而使电流流过高频感应线圈而产生磁场时，磁力线大致沿着型腔面产生，因此在型腔面产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，可以利用该热量对型腔面进行加热。向加热后的模具的型腔注入熔融状态的材料时，能促进材料的流动性，因此能够提高成形品的品质。因此，能够提供一种可提高成形品质的成形方法。优选，所述高频感应线圈将多个线圈并列配置而成。因此，假设高频感应线圈由一个线圈构成时，虽然能够对长条状且面积小的型腔面进行加热，但在型腔面的面积大的情况下，加热会花费时间。关于该点，本发明的高频感应线圈由于将多个线圈并列配置，因此能够在短时间内加热大面积的型腔面。根据本发明的第三方面，提供一种成形装置，使用由加热机构加热后的一对模具来得到成形品，所述加热机构具备一对高频感应线圈，它们分别接近与所述一对模具的开闭方向平行的所述一对模具的一方的外侧面及所述一对模具的另一方的外侧面设置，且呈环状地卷绕多圈的环部相互面对；高频电源，其与所述一对高频感应线圈连接，且对所述高频感应线圈提供电流。S卩，由于一对高频感应线圈配置成与一对模具的开闭方向平行，因此开模时，没有可动模具碰触到高频感应线圈的担心。因此，在利用加热机构对模具进行加热的成形装置中，能够提供一种可进一步提高作业性的装置。根据本发明的第四方面，提供一种成形方法，通过成形装置来实施，其中该成形装置具备由高频电源及一对高频感应线圈构成的加热机构，且具备固定模具及可动模具，使用由所述加热机构加热的所述固定模具及所述可动模具，得到成形品，所述成形方法包括 维持成使所述可动模具从所述固定模具离开规定尺寸的状态的分模状态维持工序；使所述一对高频感应线圈接近与所述可动模具的可动方向平行的所述固定模具的一方的外侧面及所述可动模具的一方的外侧面、所述固定模具的另一方的外侧面及所述可动模具的另一方的外侧面，并以使所述高频感应线圈中呈环状卷绕多圈的环部相互面对的方式配置所述一对高频感应线圈的线圈配置工序；通过所述高频电源使电流流过所述一对高频感应线圈，使所述固定模具及所述可动模具产生磁场，使所述固定模具及所述可动模具产生涡电流，利用得到的焦耳热对所述固定模具及所述可动模具进行加热的加热工序；在所述固定模具及所述可动模具的温度达到规定温度时，使所述可动模具与所述固定模具对合而进行合模的合模工序；向合模后的所述固定模具及所述可动模具的型腔注入处于熔融状态的材料的材料注入工序；为了取出在所述型腔中冷却固化的成形品，而使所述可动模具从所述固定模具分离的开模工序。在线圈配置工序中，使一对高频感应线圈接近与可动模具的可动方向平行的固定模具的一方的外侧面及可动模具的一方的外侧面、固定模具的另一方的外侧面及可动模具的另一方的外侧面，以使所述高频感应线圈中呈环状卷绕多圈的环部相互面对的方式配置一对高频感应线圈。S卩，由于一对高频感应线圈配置成与一对模具的开闭方向平行，因此开模时，没有可动模具碰触到高频感应线圈的担心。因此，在利用加热机构对模具进行加热的成形方法中，能够提供一种可进一步提高作业性的方法。
以下，基于附图，详细地说明本发明的优选的几个实施例，图中，图1是本发明的实施例1的成形装置的俯视图，图2是从图1的箭头2方向观察的图，图3是从图1的箭头3方向观察的图，图4A及图4B是表示将高频感应线圈插入到固定模具与可动模具之间的状态的图，图5A、图5B及图5C是表示对可动模具的型腔面进行加热的状态的图，图5B是沿着图5A的5B-5B线的剖视图，图6是实施例1的成形方法的流程图，图7是本发明的实施例2的成形装置的主视图，图8是表示图7的2部区域的放大图，图9是沿着图8的9-9线的剖视图，图IOA 图IOD是表示对固定模具及可动模具进行加热、开模的状态的图，图IOD 是沿着10D-10D线的剖视图，图11是实施例2的成形方法的流程图，图12是表示第一种以往的成形装置基本结构的图，图13是表示图12所示的以往的高频感应线圈的使用方法的图，图14A及图14B是表示图12所示的以往的高频感应线圈的作用的图，图15是表示第二种以往的成形装置的基本结构的图，图16是表示图15所示的成形装置中的磁力线的流动的图。
具体实施例方式(实施例1)如图1所示，实施例1的注射成形机10包括配置在底座11前部的合模装置12 ； 以面向该合模装置12的方式配置在底座11后部的注射装置31。合模装置12具备的一对模具包括固定模具50和可动模具60。合模装置12具备安装在底座11中央部的固定盘13 ；经由固定侧安装板14而安装在该固定盘13前端的固定模具50 ；安装在底座11前端的支承构件15 ；安装于固定盘13 和支承构件15的四根拉杆16 ；沿水平方向滑动自如地安装于上述拉杆16的可动盘17 ；经由可动侧安装板18而安装在该可动盘17后端的可动模具60 ；安装于支承构件15，且使可动盘17及可动模具60沿水平方向移动的合模工作缸19。注射装置31包括在安装于底座11后部的滑动机构32的上方设置的注射工作缸 33 ；安装在该注射工作缸33的前端，且内置有螺杆的加热工作缸34 ；安装在该加热工作缸 34的前端，且与固定模具50的材料注入口 56(参照图3)接触的喷嘴35 ；安装在加热工作缸34的后端上，且积存向加热工作缸34内供给的树脂材料的料斗36 ；安装在注射工作缸 33的后端，且使螺杆旋转的螺杆驱动用电动机37 ；配置在注射工作缸33后部，且使螺杆沿水平方向移动的螺杆移动机构38 ；将安装于固定盘13的支承构件39和滑动机构32的滑动件41连结的注射装置移动工作缸42。在注射装置移动工作缸42的牵引动作的作用下，滑动件41沿着轨道43、43向合模装置12侧移动，因此能够使喷嘴35与固定模具50的材料注入口接触。控制装置44控制合模工作缸19、螺杆驱动用电动机37、螺杆移动机构38、注射装置移动工作缸42的各自的工作。而且，在机器臂45的前端安装有加热机构70，该加热机构70朝向固定模具50与可动模具60之间的空间配置。利用图2说明加热机构70的结构。如图2所示，加热机构70包括在设置于机器臂45前端的线圈支承构件71上安装的高频感应线圈80 ；与该高频感应线圈80连接的高频电源110。S卩，加热机构70是感应加热装置。高频感应线圈80是将五个线圈并列配置而成的线圈集合体。五个线圈是从上向下排列的第一线圈81、第二线圈82、第三线圈83、第四线圈84、第五线圈85。第一线圈81 在安装于线圈支承构件71的第一铁心86上沿着与固定模具50(图1)及可动模具60 (图 1)的型腔面(后述)大致平行的方向卷绕成螺旋状。同样地，第二线圈82在第二铁心87上沿着与模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状。第三线圈83在第三铁心88上沿着与模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状。第四线圈84在第四铁心89上沿着与模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状。第五线圈85在第五铁心91上沿着与模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状。由于线圈 81、82、83、84、85分别卷绕于铁心，因此与线圈单体的情况相比，能够产生更强的磁场。第一线圈81的前端92及后端93、第二线圈82的前端94及后端95、第三线圈83 的前端96及后端97、第四线圈84的前端98及后端99、第五线圈85的前端101及后端102 全部与高频电源110连接。在将高频感应线圈80插入到固定模具50 (图1)的型腔面与可动模具60 (图1)的型腔面之间的状态下，通过高频电源110使电流流过高频感应线圈80的第一线圈81、第二线圈82、第三线圈83、第四线圈84、第五线圈85。电流分别流过线圈81、82、83、84、85时， 各线圈产生磁场。在产生磁场的作用下，产生磁力线而使得固定模具及可动模具产生涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，从而能够利用该热量对型腔面进行加热。高频感应线圈80是将五个线圈81、82、83、84、85并列配置而成的线圈集合体。例如，高频感应线圈由一个线圈构成时，虽然能够对长条状且面积小的型腔面进行加热，但型腔面的面积大的话，加热会花费时间。关于该点，本发明的高频感应线圈80由于将五个线圈81、82、83、84、85并列配置，因此能够在短时间内将大面积的型腔面加热。高频感应线圈80在实施例中示出了由五个线圈构成的例子，但也可以为四个以下或五个以上，线圈的数量可以任意决定。而且，线圈的长度也可以对应于模具的尺寸进行变更。接下来，基于图3，说明高频感应线圈80的结构。如图3所示，在高频感应线圈80中，第一线圈81配置成与固定模具50的上侧对合面51及可动模具60的上侧对合面61大致平行。第二线圈82配置成与固定模具50的上侧型腔面52及可动模具60的上侧型腔面 62大致平行。第三线圈83配置成与固定模具50的中间型腔面53及可动模具60的中间型腔面63大致平行。第四线圈84配置成与固定模具50的下侧型腔面M及可动模具60的下侧型腔面64大致平行。第五线圈85配置成与固定模具50的下侧对合面55及可动模具 60的下侧对合面65大致平行。接下来，说明以上叙述的注射成形机10的作用。如图4A所示，高频感应线圈80面向固定模具50与可动模具60之间的空间。利用机器臂45使高频感应线圈80如箭头(2)那样移动。如图4B所示，高频感应线圈80位于固定模具50与可动模具60之间的空间。接下来，利用图5，说明固定模具50及可动模具60的加热。如图5A所示，第一线圈81与上侧对合面51、61大致平行地配置在分离的固定模具50与可动模具60之间。第二线圈82与上侧型腔面52、62大致平行地配置在分离的固定模具50与可动模具60之间。第三线圈83与中间型腔面53、63大致平行地配置在分离的固定模具50与可动模具60之间。第四线圈84与下侧型腔面M、64大致平行地配置在分离的固定模具50与可动模具60之间。第五线圈85与下侧对合面55、65大致平行地配置在分离的固定模具50与可动模具60之间。如图5B所示，通过高频电源110(图2)，使电流如箭头(3)那样流过高频感应线圈 80的第三线圈83时，产生磁场。由于产生该磁场，而使得磁力线如箭头(4)那样大致沿着固定模具50的中间型腔面53及可动模具60的中间型腔面63产生。图5C表示第三线圈83的磁场的强度与长度方向位置的关系。磁场的强度相对于线圈长度方向位置恒定。在图5B中，高频感应线圈80的第三线圈83在分离的固定模具50与可动模具60 之间，沿着与固定模具50的中间型腔面53及可动模具60的中间型腔面63大致平行的方向配置，并沿着大致平行的方向卷绕成螺旋状。即，高频感应线圈80的第三线圈83配置成与型腔面53、63大致平行。通过高频电源而使电流流过高频感应线圈80的第三线圈83，产生磁场。由于产生磁场，而使得磁力线大致沿着型腔面53、63产生，因此磁场的强度相对于线圈长度方向恒定。若磁场的强度恒定，则能够在型腔面53、63产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，可以利用该热量对型腔面进行加热。向加热后的模具的型腔注入熔融状态的材料时，能促进材料的流动性， 因此能够提高成形品的品质。因此，能够提供一种可提高成形品质的注射成形机10(图1)。
在实施例中，以型腔面53、63为例说明了高频感应线圈80对模具的加热，但在加热型腔面53、63的同时，也会加热型腔面52、62、M、64及对合面51、61、55、65。接下来，说明使用注射成形机10实施的注射成形法。如图6所示，在步骤(以下记为ST)01中，维持成使可动模具从固定模具离开规定尺寸的状态。具体而言，如图5A所示，可动模具60的移动在从固定模具50离开规定尺寸 Ll的状态下停止。在ST02中，将沿着与固定模具的型腔面及可动模具的型腔面大致平行的方向卷绕成螺旋状的高频感应线圈，沿着大致平行的方向插入到固定模具的型腔面与可动模具的型腔面之间。具体而言，如图4A所示，高频感应线圈80朝向固定模具50与可动模具60之间的空间。利用机器臂45使高频感应线圈80如箭头(2)那样移动。在ST03中，通过高频电源使电流流过高频感应线圈，使固定模具及可动模具产生磁场，使固定模具及可动模具产生涡电流，利用得到的焦耳热对固定模具及可动模具进行加热。具体而言，如图5B所示，通过高频电源使电流如箭头(3)那样流过高频感应线圈 80的第三线圈83时，产生磁场。由于产生该磁场，而使得磁力线如箭头(4)那样大致沿着型腔面53、63产生。磁场的强度如图5C所示相对于线圈长度方向位置恒定。若磁场的强度恒定，则能够在型腔面53、63产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，从而能够利用该热量对型腔面进行加热。在ST04中，当固定模具及可动模具的温度达到规定温度时，使可动模具与固定模具对合而进行合模。具体而言，在图1中，当固定模具50及可动模具60的温度达到规定温度时，使合模工作缸19工作。在合模工作缸19的按压动作的作用下，可动模具60与固定模具50对合，而实施合模。在ST05中，向合模后的固定模具及可动模具的型腔中注入处于熔融状态的材料。 具体而言，在图1中，在将可动模具60与固定模具50合模后，从固定模具50的材料注入口将熔融状态的材料注入到型腔内。在ST06中，为了取出在型腔中冷却固化后的成形品，而使可动模具从固定模具分离。具体而言，在图1中，使可动模具60从固定模具50分离。由于树脂成形品附着于可动模具60的型腔面，因此利用顶出销将树脂成形品顶出。在图1中，注射成形方法通过注射成形机来实施，该注射成形机具备由高频感应线圈80及高频电源110构成的加热机构70，且具备固定模具50及可动模具60。使用由加热机构70加热的固定模具50及可动模具60，得到成形品。在图6中，注射成形方法包括分模状态维持工序(STOl)、线圈插入工序(ST02)、加热工序(ST03)、合模工序(ST04)、材料注入工序(ST05)、开模工序(ST06)。在线圈插入工序中，如图4A所示，将沿着与固定模具50的型腔面53及可动模具 60的型腔面63大致平行的方向卷绕成螺旋状的高频感应线圈80的线圈81、82、83，沿着大致平行的方向插入到型腔面53与型腔面63之间。S卩，高频感应线圈80配置成与型腔面 53、63大致平行。如图5B所示，通过高频电源110(图2)，使电流如箭头(3)那样流过高频感应线圈 80的第三线圈83时，产生磁场。由于产生该磁场，而使得磁力线如箭头(4)那样大致沿着
10固定模具50的中间型腔面53及可动模具60的中间型腔面63产生。而且，磁场的强度如图5C所示相对于线圈长度方向位置恒定。在图5B中，高频感应线圈80的第三线圈83在分离的固定模具50与可动模具60 之间，沿着与固定模具50的中间型腔面53及可动模具60的中间型腔面63大致平行的方向配置，并沿着大致平行的方向卷绕成螺旋状。即，高频感应线圈80的第三线圈83配置成与型腔面53、63大致平行。通过高频电源使电流流过高频感应线圈80的第三线圈83，产生磁场。由于产生磁场，而使得磁力线大致沿着型腔面53、63产生，因此磁场的强度相对于线圈长度方向位置恒定。若磁场的强度恒定，则能够在型腔面53、63产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，从而能够利用该热量对型腔面进行加热。向加热后的模具的型腔注入熔融状态的材料时，能促进材料的流动性，因此能够提高成形品的品质。因此，能够提供一种可提高成形品质的注射成形法。如图2所示，高频感应线圈80将五个线圈81、82、83、84、85并列配置而成。高频感应线圈例如由一个线圈构成时，虽然能够对长条状且面积小的型腔面进行加热，但在型腔面的面积大的情况下，加热会花费时间。关于该点，本发明的高频感应线圈80由于将五个线圈81、82、83、84、85并列配置，因此能够在短时间内加热大面积的型腔面。(实施例2)如图7所示，实施例2的注射成形机200包括配置在底座211前部的合模装置 212 ；以面向该合模装置212的方式配置在底座211后部的注射装置231。合模装置212具备的一对模具包括固定模具250和可动模具沈0。合模装置212具备安装在竖立于底座211中央部的中央支承台213上的固定盘 214 ；经由固定侧安装板215而安装在该固定盘214前端的固定模具250 ；安装在竖立于底座211前端的前端支承台216上的支承构件217 ；安装于固定盘214和支承构件217的四根拉杆218 ；沿水平方向滑动自如地安装于上述拉杆218的可动盘219 ；经由可动侧安装板 221而安装在该可动盘219后端的可动模具沈0 ；安装在可动盘219的前端，并将顶出销压出的顶出工作缸222 ；将中央支承台213和可动盘219连结的合模工作缸223。能够沿三维方向移动的自动取出机器人2 安装在固定盘214的上端。自动取出机器人2M将从可动模具260顶出的树脂成形品取出。注射装置231包括在安装于底座211后部的滑动机构232的上方设置的注射工作缸233 ；安装在该注射工作缸233的前端，且内置有螺杆的加热工作缸234 ；安装在该加热工作缸234的前端，且与固定模具250的材料注入口接触的喷嘴235 ；安装在加热工作缸 234的后端上，且积存向加热工作缸234内供给的树脂材料的料斗236 ；安装在注射工作缸 233的后端，并使螺杆旋转的螺杆驱动用电动机237 ；配置在注射工作缸233后部并使螺杆沿着水平方向移动的螺杆移动机构238 ；将中央支承台213和滑动机构232的滑动件241连结的注射装置移动工作缸对2。在注射装置移动工作缸M2的牵引动作的作用下，滑动件241沿着轨道M3向合模装置212侧移动，因此能够使喷嘴235与固定模具250的材料注入口接触。控制装置244控制顶出工作缸222、合模工作缸223、自动取出机器人224、螺杆驱动用电动机237、螺杆移动机构238、注射装置移动工作缸242的各自的工作。
而且，在固定盘214及固定模具250的左侧方设有对固定模具250及可动模具260 进行加热的加热机构270。如图8所示，加热机构270具备隔着左隔热件272安装在固定盘214的左侧面 225，且具有呈环状地卷绕多圈的左环部271的左方的高频感应线圈观0 ；经由左方的下侧配管282与该左方的高频感应线圈观0的下侧末端281连接，并经由左方的上侧配管284 与左方的高频感应线圈观0的上侧末端283连接，从而对左方的高频感应线圈280提供电流的高频电源四0。高频电源290成为封套结构，与下侧及上侧配管观2、284连接。冷却装置291与左方的下侧配管282及高频电源290连接。左方的高频感应线圈280通过未图示的配线与高频电源290连接。作为该高频电源四0的类似品，列举有水冷汇流条。该水冷汇流条使水通过管的内部，并使电流流过管的壁部。在左方的高频感应线圈观0的内部始终流动冷却水，利用该冷却水对左方的高频感应线圈280进行冷却。由于从左方的高频感应线圈观0向高频电源290返回的冷却水升温，因此在冷却装置291的内部通过制冷剂冷却之后，再次向左方的高频感应线圈280的内部流动。即，冷却水在左方的高频感应线圈观0、高频电源四0、冷却装置中循环。而且，左方的高频感应线圈280以将固定模具250和在合模工作缸223(图7)的牵引动作下移动到双点划线所示的位置上的可动模具260收纳在内径Dl内的方式形成。固定模具250与双点划线所示的可动模具260之间的尺寸为Li，该尺寸Ll表示对固定模具 250及可动模具260进行加热之前设定的规定尺寸。在固定模具250上设置凹状的固定侧型腔面251，在可动模具260上设置凸状的可动侧型腔面沈1。加热机构270除了左方的高频感应线圈280之外，还具备与左方的高频感应线圈 280以相同尺寸形成且配置在同轴上的右方的高频感应线圈。接下来，利用图9，详细地说明加热机构270的结构。如图9所示，加热机构270包括在固定模具250和双点划线所示的可动模具260 离开了规定尺寸Ll (图8)的状态下、接近固定模具250的固定模具左外侧面252及可动模具沈0的可动模具左外侧面262设置，且具有呈环状地卷绕7圈的左环部271的左方的高频感应线圈观0 ；在固定模具250和双点划线所示的可动模具260离开了规定尺寸Ll (图 8)的状态下、接近固定模具250的固定模具右外侧面253及可动模具沈0的可动模具右外侧面263设置，且具有呈环状地卷绕7圈的右环部四2的右方的高频感应线圈300 ；与左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300连接并对左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300提供电流的高频电源四0。S卩，加热机构270是感应加热装置。左环部271及右环部四2的卷绕数在实施例2中为7圈，但也可以任意决定。越增加卷绕数，磁力越强，因此优选增加卷绕数。固定模具左外侧面252、可动模具左外侧面沈2、固定模具右外侧面253、可动模具右外侧面263分别是与固定模具250和可动模具沈0的开闭方向平行的面。右方的高频感应线圈300隔着右隔热件295安装在固定盘214的右侧面226。左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300是左环部271和右环部292 相互面对的一对高频感应线圈。左方的高频感应线圈280和右方的高频感应线圈300以相同的内径Dl形成，配置在同一轴301上。高频电源290经由右方的下侧配管303而与右方的高频感应线圈300的下侧末端302连接，并经由右方的上侧配管305而与右方的高频感应线圈300的上侧末端304连接。 冷却水在右方的高频感应线圈300、高频电源四0、冷却装置中循环，向高频电源290返回的冷却水被冷却装置291冷却。接下来，基于图IOA 图10D，说明以上所述的注射成形机10的作用。如图IOA所示，左方的高频感应线圈280的左环部271和右方的高频感应线圈300 的右环部292相互面对，且在左环部271与右环部292之间配置固定模具250。使可动模具 260朝向该固定模具250如箭头C3)那样移动。如图IOB所示，可动模具沈0的移动在从固定模具50离开了规定尺寸Ll的状态下停止。通过高频电源四0 (图9)使电流流过左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300，在取得某一瞬间的情况下，如箭头0)、(5)那样产生磁场。由于产生该磁场，而使得固定模具250产生箭头(6)那样的涡电流，可动模具260产生箭头(7)那样的涡电流。由于固定模具250及可动模具260具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，利用该热量将固定模具250及可动模具260加热。固定模具250及可动模具260 的加热在即将合模之前实施。接下来，说明成形树脂成形品和开模的作用。如图IOC所示，可动模具260从固定模具250离开，树脂成形品306附着于可动模具沈0的可动侧型腔面沈1。即，处于开模状态。如图IOD所示，由于左方的高频感应线圈280和右方的高频感应线圈300配置在可动模具260的左右，因此在可动模具沈0的上方没有障碍物。因此，利用顶出销307(图 10C)从可动模具260顶出树脂成形品306之后，能够利用自动取出机器人224(图8)顺利地从上方取出树脂成形品306。如图IOB所示，在可动模具260从固定模具250离开了规定尺寸Ll的状态下，左方的高频感应线圈280接近可动模具沈0的可动模具左外侧面262及固定模具250的固定模具左外侧面252设置。在可动模具260从固定模具250离开了规定尺寸Ll的状态下，右方的高频感应线圈300接近可动模具沈0的可动模具右外侧面263及固定模具250的固定模具右外侧面253设置。S卩，左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300配置成与固定模具250 及可动模具260的开闭方向平行，因此在开模时，没有可动模具260碰触到高频感应线圈 280,300的担心。因此，在利用加热机构270对固定模具250及可动模具260进行加热的注射成形机200(图8)中，能够提供一种可进一步提高作业性的装置。接下来，说明使用注射成形机10实施的注射成形法。如图11所示，在步骤(以下记为ST)01中，维持成可动模具从固定模具离开了规定尺寸的状态。具体而言，如图IOB所示，可动模具沈0的移动在从固定模具250离开了规定尺寸Ll的状态下停止。在ST02中，使一对高频感应线圈接近与可动模具的可动方向平行的固定模具的一方的外侧面及可动模具的一方的外侧面、和固定模具的另一方的外侧面及可动模具的另一方的外侧面。一对高频感应线圈以呈环状地卷绕多圈的环部相互面对的方式配置。具体而言，如图IOB所示，使左方的高频感应线圈280接近可动模具260的可动模具左外侧面262及固定模具250的固定模具左外侧面252。使右方的高频感应线圈300接近可动模具260的可动模具右外侧面263及固定模具250的固定模具右外侧面253。而且， 以使呈环状地卷绕7圈的左环部271和右环部292相互面对的方式配置左方的高频感应线圈280和右方的高频感应线圈300。如图9所示，左方的高频感应线圈280和右方的高频感应线圈300以同一内径Dl形成，且配置在同一轴301上。在ST03中，通过高频电源使电流流过一对高频感应线圈，使固定模具及可动模具产生磁场，使固定模具及可动模具产生涡电流，利用得到的焦耳热对固定模具及可动模具进行加热。具体而言，如图IOB所示，通过高频电源使电流流过左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300时，如箭头(4)、 那样产生磁场。由于产生该磁场，而使得固定模具250如箭头(6)那样产生涡电流，可动模具260如箭头(7)那样产生涡电流。由于固定模具250及可动模具260具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，利用该热量将固定模具250及可动模具260加热。在ST04中，当固定模具及可动模具的温度达到规定温度时，使可动模具与固定模具对合而进行合模。具体而言，在图7中，当固定模具250及可动模具沈0的温度达到规定温度时，合模工作缸223进行牵引动作。合模工作缸223的活塞杆308推进，因此可动模具 260与固定模具250对合而实施合模。在ST05中，向合模后的固定模具及可动模具的型腔注入处于熔融状态的材料。具体而言，在图9中，将可动模具260与固定模具250合模之后，从固定模具250的材料注入口 309将熔融状态的材料注入到型腔内。在ST06中，为了取出在型腔中冷却固化的成形品，而使可动模具从固定模具分离。具体而言，如图IOC所示，使可动模具260从固定模具250离开。由于树脂成形品306 附着于可动模具260的可动侧型腔面沈1，因此利用顶出销307将树脂成形品306顶出。在图9中，注射成形方法是通过注射成形机实施的方法，其中该注射成形机具备由高频电源四0、左方的高频感应线圈观0、右方的高频感应线圈300构成的加热机构270， 且具备固定模具250及可动模具沈0，使用由加热机构270加热的固定模具250及可动模具 260，得到成形品。在图11中，注射成形方法包括分模状态维持工序(STOl)、线圈配置工序(ST02)、 加热工序(ST03)、合模工序(ST04)、材料注入工序(ST05)、开模工序(ST06)。在线圈配置工序中，如图IOB所示，使左方的高频感应线圈280接近与可动模具 260的可动方向平行的可动模具左外侧面262及固定模具左外侧面252。而且，使右方的高频感应线圈300接近与可动模具260的可动方向平行的可动模具右外侧面263及固定模具右外侧面253。而且，以使呈环状地卷绕7圈的左环部271和右环部292相互面对的方式配置左方的高频感应线圈280和右方的高频感应线圈300。S卩，由于左方的高频感应线圈280及右方的高频感应线圈300配置成与固定模具 250及可动模具沈0的开闭方向平行，因此开模时，没有可动模具260碰触到高频感应线圈 280,300的担心。因此，在利用加热机构270对固定模具250及可动模具260进行加热的成形方法中，能够提供一种可进一步提高作业性的方法。在实施例中示出了本发明的成形装置适用于注射成形机的例子，但也可以适用于压铸装置。而且，在实施例中示出了本发明的成形方法适用于注射成形法的例子，但也可以适用于压铸法。在实施例2中示出了一对高频感应线圈配置在合模装置的左右的例子，但也可以配置在合模装置的上下。在实施例2中示出了高频感应线圈的安装位置为固定盘的侧面的例子，但也可以在可动盘的侧面或底座。也可以将高频感应线圈安装在与成形装置分别设置的机器臂的前端。而且，本发明的高频感应线圈的形状在实施例2中为环状(图8)，但也可以为椭圆状或四角形形状。但是，必须在椭圆的内侧及四角形的内侧收纳固定模具和可动模具。本发明的成形技术适合于注射成形技术中使用的模具的加热。
1权利要求
1.一种成形装置，利用加热后的一对模具来得到成形品，其特征在于，具备加热机构(70)，其包括高频感应线圈(80)和与所述高频感应线圈连接的高频电源 (110)；所述一对模具(50、60)，它们由所述加热机构(70)加热，所述高频感应线圈(80)在分离的所述一对模具(50、60)各自的型腔面(53、6；3)之间， 沿着与所述模具(50、60)的型腔面(53、6；3)大致平行的方向配置，并沿着所述大致平行的方向卷绕成螺旋状。
2.根据权利要求1所述的成形装置，其中，所述高频感应线圈(80)是将多个线圈并列配置而成的线圈集合体。
3.一种成形方法，通过具备固定模具(50)及可动模具(60)的成形装置(10)来实施， 其中该成形装置(10)具备由高频感应线圈(80)及高频电源(110)构成的加热机构(70)， 所述成形方法使用由所述加热机构(70)加热后的所述固定模具(50)及所述可动模具(60) 来得到成形品，其特征在于，包括维持成使所述可动模具(60)从所述固定模具(50)离开规定尺寸的状态的分模状态维持工序；将沿着与所述固定模具(50)的型腔面(5 及所述可动模具(60)的型腔面(6 大致平行的方向卷绕成螺旋状的所述高频感应线圈(80)，沿着所述大致平行的方向插入到所述固定模具的型腔面(5 与所述可动模具的型腔面(6 之间的线圈插入工序；通过所述高频电源(110)使电流流过所述高频感应线圈(80)，使所述固定模具(50)及所述可动模具(60)产生磁场，使所述固定模具(50)及所述可动模具(60)产生涡电流，利用得到的焦耳热对所述固定模具(50)及所述可动模具(60)进行加热的加热工序；在所述固定模具(50)及所述可动模具(60)的温度达到规定温度时，使所述可动模具 (60)与所述固定模具(50)对合而进行合模的合模工序；向合模后的所述固定模具(50)及所述可动模具(60)的型腔(53、6；3)注入处于熔融状态的材料的材料注入工序；为了取出在所述型腔(53、6；3)中冷却固化的成形品，而使所述可动模具(60)从所述固定模具(50)分离的开模工序。
4.根据权利要求3所述的成形方法，其中，所述高频感应线圈(80)将多个线圈并列配置而成。
5.一种成形装置，使用由加热机构(270)加热后的一对模具(250 J60)来得到成形品 (306)，其特征在于，所述加热机构(270)具备一对高频感应线圈O80、300)，它们分别接近与所述一对模具Ο50、260)的开闭方向平行的所述一对模具的一方的外侧面(25246 及所述一对模具的另一方的外侧面(253、 263)而设置，且呈环状地卷绕多圈的环部(271、四幻相互面对；高频电源090)，其与所述一对高频感应线圈(观0、300)连接，且对所述高频感应线圈提供电流。
6.一种成形方法，通过具备固定模具(250)及可动模具Q60)的成形装置(200)来实施，其中该成形装置(200)具备由高频电源(四0)及一对高频感应线圈(观0、300)构成的加热机构O70)，所述成形方法使用由所述加热机构(270)加热后的所述固定模具(250)及所述可动模具(260)来得到成形品(306)，其特征在于，包括维持成使所述可动模具(260)从所述固定模具(250)离开规定尺寸的状态的分模状态维持工序；使所述一对高频感应线圈(观0、300)接近与所述可动模具(沈0)的可动方向平行的所述固定模具(250)的一方的外侧面(25 及所述可动模具(沈0)的一方的外侧面062)、以及所述固定模具的另一方的外侧面(25 及所述可动模具的另一方的外侧面063)，并以使所述高频感应线圈中呈环状卷绕多圈的环部(27139 相互面对的方式配置所述一对高频感应线圈(观0、300)的线圈配置工序；通过所述高频电源(四0)使电流流过所述一对高频感应线圈O80、300)，使所述固定模具(250)及所述可动模具(沈0)产生磁场，使所述固定模具及所述可动模具产生涡电流， 利用得到的焦耳热对所述固定模具及所述可动模具进行加热的加热工序；在所述固定模具(250)及所述可动模具Ο60)的温度达到规定温度时，使所述可动模具与所述固定模具对合而进行合模的合模工序；向合模后的所述固定模具(250)及所述可动模具(沈0)的型腔注入处于熔融状态的材料的材料注入工序；为了取出在所述型腔中冷却固化的成形品(306)，而使所述可动模具(沈0)从所述固定模具(250)分离的开模工序。
全文摘要
本发明提供一种成形装置及成形方法。公开了一种利用由加热机构(70)加热的一对模具(50、60)得到成形品的成形机(10)。成形机(10)通过高频电源(110)使电流流过线圈(80)而产生磁场时，磁力线大致沿着固定模具(50)及可动模具(60)的型腔面(53、63)产生。磁场的强度相对于线圈(80)的长度方向位置恒定，在型腔面(53、63)产生同样的涡电流。由于模具具有电阻，因此在涡电流和电阻的作用下产生焦耳热，利用该热量将型腔面加热。向加热后的模具(50、60)的型腔(53、63)注入熔融状态的材料时，促进材料的流动性，因此提高成形品的品质。
文档编号B29C45/73GK102407594SQ20111027337
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月15日 优先权日2010年9月17日
发明者上羽文人, 伊藤辽, 堀中进, 大兼政泰树 申请人:本田技研工业株式会社