专利名称：注射成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备驱动合模动作的电磁铁的注射成型机。
背景技术：
以往，在注射成型机中，从注射装置的注射喷嘴射出树脂并填充于定模与动模之 间的型腔空间并使其固化来得到成型品。而且，为了相对于定模移动动模来进行闭模、合模 及开模而配设合模装置。
该合模装置有通过向液压缸供给油来驱动的液压式合模装置及通过电动机驱动 的电动式合模装置，该电动式合模装置可控性较高，不会污染周边，且能量效率较高，因此 被广泛利用。此时，通过驱动电动机使滚珠丝杠旋转来产生推力，通过肘节机构放大该推 力，从而产生较大的合模力。
但是，在这种结构的电动式合模装置中，由于使用肘节机构，因此在该肘节机构的 特性上很难变更合模力，响应性及稳定性较差，无法在成型中控制合模力。因此，提供了能 够将通过滚珠丝杠产生的推力直接用作合模力的合模装置。此时，电动机的转矩与合模力 成比例，因此能够在成型中控制合模力。
然而，在以往的合模装置中，滚珠丝杠的耐荷载性较低，不仅无法产生较大的合模 力，而且合模力会因产生于电动机的转矩脉动而变动。并且，为了产生合模力，需要始终向 电动机供给电流，电动机的耗电量及发热量增多，因此需要将电动机的额定输出加大其相 应量，导致合模装置的成本增高。
因此，可考虑针对模开闭动作使用直线马达而针对合模动作利用电磁铁的吸附力 的合模装置(例如，专利文献I)。
专利文献1:国际公开第05/090052号小册子
然而，在注射成型机中，为了保护模具等，设置在预定条件成立时强制性地停止模 开闭动作的机械性限位机构。该限位机构在为了合模动作而使用肘节机构的结构中，例如 包含固定于可动压板且形成有槽的棒状部件和设置于后压板且嵌入棒状部件的槽的卡止 部件,通过驱动卡止部件将卡止部件嵌入棒状部件的槽来实现机械性卡止。
另一方面，当为如专利文献I中记载的使用利用电磁铁的吸附力的合模装置的结 构时，若在可动压板与后压板之间设置棒状部件，则可动压板与后压板之间的距离因模厚 调整发生变化，因此产生棒状部件的长度变得较长之类的问题。即，棒状部件的长度应以可 动压板与后压板之间的距离变得最大时(最小模厚)为基准来决定，因此与可动压板的行程 相比需将该长度相应地加长模厚调整量。发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够采用通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力 产生机构，将构成限位机构的棒状部件的长度抑制在最小限度的注射成型机。
为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种注射成型机，其特征在于，该注射成型机具备第I固定部件，其安装有定模；第2固定部件，其与所述第I固定部件对置 配设;第I可动部件，其安装有动模；第2可动部件，其与所述第I可动部件连结而与所述 第I可动部件一同移动，与所述第2固定部件协同作用而构成通过电磁铁的吸附力产生合 模力的合模力产生机构；棒状部件，其设置于所述第2可动部件与所述第2固定部件之间， 一端固定于所述第2可动部件及所述第2固定部件中的任一方，并且另一端延伸至所述第 2可动部件及所述第2固定部件中的另一方；及卡止部件，其能够在与所述棒状部件卡合的 卡合位置与从所述棒状部件脱离的脱离位置之间移动，在处于所述卡合位置时防止所述第 2可动部件移动。
发明效果
根据本发明，可得到能够采用通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力产生机 构，将构成限位机构的棒状部件的长度抑制在最小限度的注射成型机。
图1是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置闭模时的状态的图。
图2是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置开模时的状态的图。
图3是表示限位机构90的一实施例的图。
图4是表示限位机构90的动作形态的一例的截面图。
图5是表不基于其他一实施例的限位机构90’的图。
图6是表示卡止部件94嵌入限位槽93’的状态的截面图。
图中Fr-框架，Gd-引导件，10-合模装置，11-固定压板，12-可动压板，13-后压 板，14-连接杆，15-定模，16-动模，17-注射装置，18-注射喷嘴，19-模具装置，22-吸附板， 28-直线马达，29-固定件，31-可动件，33-磁极齿，34-型芯，35-线圈，37-电磁铁单元， 39-中心杆，41-孔，44-模厚调整机构，45-槽，46-型芯，47-磁轭，48-线圈，49-电磁铁， 51-吸附部，55-荷载检测器，60-控制部，61-模开闭处理部，62-合模处理部，90、90’_限位 机构，92、92’ -棒状部件，93、93’ -限位槽，93a-倾斜面，93a’ -卡止面，93b_卡止面，94-卡 止部件。
具体实施方式
以下，参考附图，对用于实施本发明的最佳方式进行说明。另外，本实施方式中，关 于合模装置，将进行闭模时的可动压板的移动方向设为前方，将进行开模时的可动压板的 移动方向设为后方，关于注射装置，将进行注射时的螺杆的移动方向设为前方，将进行计量 时的螺杆的移动方向设为后方来进行说明。
图1是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置闭模时的状态的图，图 2是表示本发明的实施方式的注射成型机中的合模装置开模时的状态的图。另外，在图1及 图2中，加上阴影线的部件表示主要截面。
图中，10为合模装置，Fr为注射成型机的框架(架台)，Gd为可相对于该框架Fr移 动的引导件，11为载置于未图示的引导件上或框架Fr上的固定压板，与该固定压板11隔 着预定间隔且与固定压板11对置地配设后压板13，在固定压板11与后压板13之间架设4 根连接杆14 (图中只示出4根连接杆14中的2根)。另外，后压板13相对于框架Fr固定。
连接杆14的前端部(图中的右端部)形成有螺纹部(未图示)，通过将螺母nl螺合 紧固于该螺纹部，连接杆14的前端部固定于固定压板11。连接杆14的后端部固定于后压 板13。
而且，沿连接杆14与固定压板11对置且在模开闭方向进退自如地配设可动压板 12。为此，可动压板12固定于引导件Gd上，并在可动压板12中与连接杆14对应的部位形 成用于使连接杆14贯穿的未图示的引导孔或缺口部。另外，引导件Gd上还固定有后述的 吸附板22。如图所示，引导件Gd还可以相对于吸附板22与可动压板12各自分开设置，也 可以由相对于吸附板22与可动压板12共同的一体物构成。
而且，在固定压板11上固定定模15，在可动压板12上固定动模16，定模15与动 模16伴随可动压板12的进退而接触分离，进行闭模、合模及开模。另外，随着进行合模，在 定模15与动模16之间形成未图示的型腔空间，从注射装置17的注射喷嘴18射出的未图 示的树脂填充于型腔空间。而且，由定模15及动模16构成模具装置19。
吸附板22与可动压板12平行地固定于引导件Gd上。由此，吸附板22在比后压 板13更靠后方进退自如。吸附板22可由磁性材料形成。例如，吸附板22可以由电磁层叠 钢板构成，该电磁层叠钢板通过层叠由强磁性体构成的薄板而形成。或者，吸附板22可以 通过铸造来形成。
直线马达28为了使可动压板12进退而设置于引导件Gd上。直线马达28具备固 定件29和可动件31，在框架Fr上与引导件Gd平行且与可动压板12的移动范围对应地形 成固定件29，可动件31在可动压板12的下端与固定件29对置地形成在预定范围。
可动件31具备型芯34及线圈35。而且，型芯34具备朝向固定件29突出且以预 定间距形成的多个磁极齿33，线圈35卷装于各磁极齿33。另外，磁极齿33在相对于可动 压板12的移动方向垂直的方向上相互平行地形成。而且，固定件29具备未图示的型芯及 在该型芯上延伸而形成的未图示的永久磁铁。该永久磁铁通过使N极及S极的各磁极交替 磁化来形成。若通过向线圈35供给预定电流来驱动直线马达28，则可动件31被进退，随 此，可动压板12通过引导件Gd被进退，能够进行闭模及开模。
另外，在本实施方式中，将永久磁铁配设于固定件29上,将线圈35配设于可动件 31上，但也能够将线圈配设于固定件上，将永久磁铁配设于可动件上。此时，线圈不会随着 直线马达28的驱动而移动，因此能够轻松地进行用于向线圈供给电力的配线。
另外，不限于在引导件Gd上固定可动压板12和吸附板22的结构，也可设为将直 线马达28的可动件31设置于可动压板12或吸附板22上的结构。而且，作为模开闭机构 不限于直线马达28，也可为液压式或电动式等。
若可动压板12前进而动模16与定模15抵接，则进行闭模，接着，进行合模。在后 压板13与吸附板22之间配设用于进行合模的电磁铁单元37。并且，进退自如地配设贯穿 后压板13及吸附板22而延伸且连结可动压板12和吸附板22的中心杆39。该中心杆39 在闭模时及开模时与可动压板12的进退联动而使吸附板22进退，而在合模时将由电磁铁 单元37产生的吸附力传递至可动压板12。
另外，由固定压板11、可动压板12、后压板13、吸附板22、直线马达28、电磁铁单元 37及中心杆39等构成合模装置10。
电磁铁单元37由形成于后压板13侧的电磁铁49及形成于吸附板22侧的吸附部51构成。而且,后压板13的后端面的预定部分,本实施方式中，绕着中心杆39形成槽45, 在比槽45更靠内侧形成型芯46，而且在比槽45更靠外侧形成磁轭47。并且，在槽45内绕着型芯46卷装线圈48。另外，型芯46及磁轭47由铸件的一体结构构成，但也可通过层叠由强磁性体构成的薄板来形成，构成电磁层叠钢板。
另外，在本实施方式中，可与后压板13分开形成电磁铁49，与吸附板22分开形成吸附部51，也可以将电磁铁作为后压板13的局部形成，并将吸附部作为吸附板22的局部形成。并且，也可相反配置电磁铁与吸附部。例如，可在吸附板22侧设置电磁铁49，在后压板 13侧设置吸附部。
在电磁铁单元37中，若向线圈48供给电流，则电磁铁49被驱动而对吸附部51进行吸附，能够产生合模力。
中心杆39在后端部与吸附板22连结且在前端部与可动压板12连结地配设。因此，中心杆39在闭模时与可动压板12 —同前进而使吸附板22前进，而在开模时与可动压板12 —同后退而使吸附板22后退。为此，在后压板13的中央部分形成用于使中心杆39 贯穿的孔41。
通过控制部60控制合模装置10的直线马达28及电磁铁49的驱动。控制部60 具备CPU及存储器等，还具备用于根据由CPU运算出的结果向直线马达28的线圈35、电磁铁49的线圈48供给电流的电路。控制部60上还连接荷载检测器55。荷载检测器55在合模装置10中设置于至少I根连接杆14的预定位置(固定压板11与后压板13之间的预定位置)，检测施加于该连接杆14的荷载。图中示有在上下2根连接杆14上设置荷载检测器55的例子。荷载检测器55例如由检测连接杆14的延伸量的传感器构成。由荷载检测器55检测出的荷载(应变)被送至控制部60。控制部60根据荷载检测器55的输出检测合模力。另外，为了方便起见在图2中省略了控制部60。
另外，图示的例子中，吸附板22的后侧设置有模厚调整机构44。模厚调整机构44 为对应模具装置19的厚度而调整可动压板12与吸附板22的相对位置(即它们之间的距离) 的机构。模厚调整机构44的结构本身可以是任意的。例如，模厚调整机构44能够通过未图示的模厚调整用马达改变中心杆39相对于吸附板22的位置。由此，调整中心杆39相对于吸附板22的位置，并调整可动压板12相对于固定压板11的位置。S卩，通过改变可动压板12与吸附板22的相对位置来进行模厚调整。
接着，对合模装置10的动作进行说明。
通过控制部60的模开闭处理部61控制闭模工序。在图2的状态(开模时的状态) 下，模开闭处理部61向线圈35供给电流。接着，直线马达28被驱动而可动压板12前进， 如图1所示，动模16与定模15抵接。此时，在后压板13与吸附板22之间，S卩，电磁铁49 与吸附部51之间形成间隙δ。另外，与合模力相比，闭模所需的力十分小。
接着，控制部60的合模处理部62控制合模工序。合模处理部62向线圈48供给电流，通过电磁铁49的吸附力对吸附部51进行吸附。随此，合模力经吸附板22及中心杆 39传递至可动压板12，并进行合模 。开始合模时等合模力发生变化时，合模处理部62进行控制，以将产生通过该变化应得到的作为目标的合模力即稳定状态下作为目标的合模力而所需的稳定电流值供给至线圈48。
另外，合模力由荷载检测器55检测。检测出的合模力被送至控制部60，在控制部60中调整供给至线圈48的电流，以便合模力成为设定值并进行反馈控制。在此期间，在注 射装置17中熔融的树脂从注射喷嘴18射出并填充于模具装置19的型腔空间。
若型腔空间内的树脂冷却并固化，则模开闭处理部61控制开模工序。在图1的状 态下，合模处理部62停止向线圈48供给电流。随此，直线马达28被驱动而可动压板12后 退，如图2所示，动模16置于后退限位位置，进行开模。
在此，参考图3和其后的图对限位机构90进行说明。另外，由于在图1及图2中 为截面图，因此未图示限位机构90。限位机构90例如可以设置于注射成型机的侧方。
图3是表示限位机构90的一实施例的图。图4是表示限位机构90的动作形态的 一例的截面图，表示卡止部件94嵌入棒状部件92中的形态的一例。
如图3所示，限位机构90设置于后压板13与吸附板22之间。具体而言，限位机 构90包含设置于后压板13与吸附板22之间的棒状部件92与卡止部件94。
棒状部件92为由金属等构成的高强度/刚性的部件，在后压板13与吸附板22之 间延伸。棒状部件92可以为圆棒也可以为方棒，还可具有任意的截面形状。棒状部件92 实际上具有与开模状态(参考图2及图3)中的后压板13与吸附板22之间的距离对应的长 度。棒状部件92的后侧端部与吸附板22结合。棒状部件92的前侧端部延伸至后压板13。 棒状部件92在闭模时与吸附板22—同朝向前方(参考图3的箭头Y)移动。另外，棒状部 件92在这样的前方移动时(后方移动时也相同)通过后压板13的侧方(图3的纸面铅垂方 向正前方)，不干扰后压板13。
棒状部件92形成有多个限位槽93 (本例中为5个)。限位槽93形成为如后述的 卡止部件94嵌入的形状。另外，限位槽93的数量或间隔可以是任意的。如图3及图4所 示，限位槽93具有从前侧经倾斜面93a到达底面93c且以在底面93c的后侧垂直的卡止面 93b竖起的截面。
卡止部件94为由金属等构成的高强度/刚性的部件，如图4所示，具有嵌入棒状 部件92的限位槽93的端部。卡止部件94能够在嵌入棒状部件92的限位槽93的卡合位 置(参考图4 (B))与从棒状部件92的限位槽93脱离的脱离位置(参考图4 (A))之间移动。 卡止部件94通过未图示的驱动器驱动。
在限位机构90不工作时，卡止部件94保持在脱离位置(参考图4 (A))。此时，棒 状部件92及伴随棒状部件，吸附板22能够向后压板13的方向(参考图3的箭头Y)及其反 方向移动。即，能够进行模开闭动作。另一方面，在限位机构90工作时，从脱离位置向卡合 位置(参考图4 (B))驱动卡止部件94。此时，吸附板22因棒状部件92从限位槽93的卡止 面93b承受的力F (参考图4 (B))无法向后压板13的方向移动。即，若棒状部件92在限 位槽93的卡止面93b抵接，则吸附板22无法再向前方移动。
限位机构90的动作、即卡止部件94的位置的切换控制可以通过控制部60实现。 在限位机构90应工作的预定条件成立时，控制部60通过未图示的驱动器向卡合位置驱动 卡止部件94。预定条件是任意的，可包含例如注射成型机的门被开启的情况。另外，若卡止 部件94向卡合位置驱动，则卡止部件94嵌入多个限位槽93中的任一个。具体而言，多个 限位槽93设置为即使限位机构90在闭模时的吸附板22的移动中的任意时刻工作也可接 受卡止部件94。另外，依存于限位机构90工作时的吸附板22与后压板13的位置关系，卡 止部件94在限位机构90工作时有可能直接嵌入限位槽93内，还有可能与限位槽93以外部位接触并经倾斜面93a嵌入限位槽93内。倾斜面93a具有在闭模中的限位机构90工作时辅助卡止部件94顺畅地嵌入限位槽93内的功能。
另外，图3及图4所示的例子中，从对于与卡止部件94的冲撞的强度上的观点出发，多个限位槽93并非连续形成，而是相互分开形成。即，若将从前侧的限位槽93的倾斜面93a到前侧的下一个限位槽93的卡止面93b之间的距离设为零，则倾斜面93a的顶部变得锋利，对于与卡止部件94的冲撞，强度不足，因此在从限位槽93的倾斜面93a到相邻的限位槽93的卡止面93b之间设置有一定的距离。并且，图3及图4所示的例子中，多个限位槽93都在后侧具有卡止面93b，在前侧具有倾斜面93a，因此限位机构90实际上仅在闭模时发挥作用。S卩，开模时即使卡止部件94嵌入限位槽93内，也无法由倾斜面93a卡止卡止部件94,因此允许吸附板22向后方移动。
如此，根据图3所示的限位机构90，棒状部件92设置于后压板13与吸附板22之间，因此棒状部件92所需的长度(模开闭方向的长度)为模开闭的行程量即可。与此相对， 作为比较例，当相同的限位机构(及其棒状部件)设置于后压板13与可动压板12之间时，棒状部件需要与模开闭的行程量和模厚调整量对应的长度。这是因为，后压板13与吸附板22 之间的距离不会因模厚调整而发生变化，与此相对，后压板13与可动压板12之间的距离因模厚调整而发生变化。这样，能够通过在距离不会因模厚调整而发生变化的后压板13与吸附板22之间配置限位机构90来将棒状部件92的长度抑制在最小限度。
图5是表不基于其他一实施例的限位机构90’的图。图6是表不卡止部件94嵌入限位槽93’的状态的截面图。
本实施例的限位机构90’相对于参考图3及图4来说明的限位机构90的主要不同点在于最后侧的限位槽93置换为限位槽93’。即，限位机构90’的棒状部件92’形成有多个限位槽93 (本例子中为4个)和限位槽93’，限位槽93’形成于最后侧。
如图5及图6所示，限位槽93’具有以在底面93c的前侧垂直的卡止面93a’竖起并且以在底面93c的后侧垂直的卡止面93b竖起的截面。棒状部件92’中的限位槽93’形成于如在卡止部件94嵌入限位槽93’时，后压板13与吸附板22之间的距离成为与合模时的间隙δ (参考图1)对应的距离的位置。即，图6所示的状态下，吸附板22因卡止部件94 从限位槽93’的卡止面93a’承受的力Fl无法向后方(开模方向)移动，在该状态下，使后压板13与吸附板22之间的距离与合模时的间隙δ对应。由此，在模具更换时(包含以模具维修为目的的更换时)，能够进行模具向固定压板11或可动压板12的所谓无供电合模。具体而言，在后压板13与吸附板22之间的距离成为合模时的间隙δ的状态下，使限位机构 90’工作。由此，如图6所示，吸附板22因卡止部件94从限位槽93’的卡止面93a’承受的力Fl而无法向后方(开模方向)移动。由此，在该状态下，无需电磁铁49的驱动就可在模具更换中始终维持间隙I能够有效地进行模具更换操作。例如，在将卡止部件94嵌入限位槽93’的状态下通过模厚调整机构44使可动压板12前进，由此能够产生所希望的合模力。 由此，能够在固定压板11与可动压板12之间维持所希望的合模力的状态下进行模具装置 19的正式固定操作。
另外，上述实施例中，技术方案中的“第I固定部件”对应固定压板11，技术方案中的“第I可动部件”对应可动压板12。而且，技术方案中的“第2固定部件”对应后压板13， 技术方案中的“第2可动部件”对应吸附板22。而且，技术方案中的“第I槽”对应限位槽93，技术方案中的“第2槽”对应限位槽93’。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但本发明不限于上述实施例，只要 不脱离本发明的范围，就能够对上述实施例施加各种变形及置换。
例如，在上述实施例中，在限位槽93形成倾斜面93a来仅卡止后压板13的闭模方 向的移动，同时实现卡止部件94顺畅地嵌入限位槽93内，但也能够在卡止部件94的端部 形成相同的倾斜面来得到相同的效果。
另外，在上述实施例中，卡止部件94设置于后压板13，但也可设置于如框架Fr等 其他固定部件。例如，卡止部件94可构成为从框架Fr朝向卡合位置的上方移动。此时，限 位槽93 (限位槽93’也相同，以下相同)形成于棒状部件92 (棒状部件92’也相同，以下相 同)的下面侧即可。
而且，在上述实施例中，棒状部件92固定于吸附板22侧，卡止部件94设置于后压 板13侧，但也可为相反的结构。即，棒状部件92固定于后压板13 (或者如框架Fr等其他 固定部件)，卡止部件94设置于吸附板22上。后者时，棒状部件92可与框架Fr —体地构 成。
而且，上述中，例示了特定结构的合模装置10，但合模装置10可为利用电磁铁进 行合模的任意结构。
权利要求
1.一种注射成型机，其特征在于，该注射成型机具备第I固定部件，其安装有定模；第2固定部件，其与所述第I固定部件对置配设；第I可动部件，其安装有动模；第2可动部件，其与所述第I可动部件连结而与所述第I可动部件一同移动，与所述第 2固定部件协同作用而构成通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力产生机构；棒状部件，其设置于所述第2可动部件与所述第2固定部件之间，一端固定于所述第2 可动部件及所述第2固定部件中的任一方，并且另一端延伸至所述第2可动部件及所述第 2固定部件中的另一方；及卡止部件，其能够在与所述棒状部件卡合的卡合位置与从所述棒状部件脱离的脱离位置之间移动，在处于所述卡合位置时防止所述第2可动部件移动。
2.如权利要求1所述的注射成型机，其中，所述棒状部件形成有多个处于所述卡合位置的所述卡止部件所嵌入的槽。
3.如权利要求2所述的注射成型机，其中，所述多个槽包含第I槽和第2槽，在所述卡止部件嵌入第I槽时，第I槽发挥卡止所述第2可动部件向闭模方向移动的作用，在所述卡止部件嵌入第2槽时，第2槽发挥卡止所述第2可动部件向开模方向移动的作用。
4.如权利要求3所述的注射成型机，其中，所述棒状部件上的所述第2槽形成于在所述卡止部件嵌入第2槽时所述第2可动部件与所述第2固定部件之间的距离成为与合模时的间隙对应的距离的位置。
全文摘要
本发明提供一种注射成型机，其采用通过电磁铁的吸附力产生合模力的合模力产生机构，将构成限位机构的棒状部件的长度抑制在最小限度。本发明的注射成型机具备第1固定部件，其安装有定模；第2固定部件，其与第1固定部件对置配设；第1可动部件，其安装有动模；第2可动部件，其与第1可动部件连结而与第1可动部件一同移动；棒状部件，其设置于第2可动部件与第2固定部件之间，一端固定于第2可动部件及第2固定部件中的任一方，并且另一端延伸至第2可动部件及第2固定部件中的另一方；及卡止部件，其能够在与棒状部件卡合的卡合位置与从棒状部件脱离的脱离位置之间移动，在处于卡合位置时防止第2可动部件移动。
文档编号B29C45/64GK103009584SQ20121027727
公开日2013年4月3日 申请日期2012年8月6日 优先权日2011年9月21日
发明者田村惇朗, 森谷知宽, 柴田达也 申请人:住友重机械工业株式会社