注射成形装置的制作方法

本发明涉及具备多个合模机构的注射成形装置。

背景技术：

许多注射成形装置由1台合模机构和1台注射机构成，向由合模机构合模后的模具注射树脂材料而得到成形品。但是，在生产性方面存在限制。

所以，提出了由多个合模机构和多个注射机构成的注射成形装置（例如，参照专利文献1（图1、图2））。

如专利文献1的图1及图2所示，注射成形装置（M）（带有括号的数字表示在专利文献1中记载的附图标记，以下同样）具备注射机（Mix）、合模机构（Mcx）、注射机（Miy）、合模机构（Mcy）、1个油箱（13）和1个液压泵（14）。

注射机（Mix）由作为注射缸的液压缸（11x）驱动，合模机构（Mcx）由作为合模缸的液压缸（25x）驱动，注射机（Miy）由作为注射缸的液压缸（11y）驱动，合模机构（Mcy）由作为合模缸的液压缸（25y）驱动。

从液压泵（14）向液压缸（11x、11y、25x、25y）供给液压。

由于有使4个液压缸（11x、11y、25x、25y）同时动作的情况，所以液压泵（14）准备了能够使4个液压缸（11x、11y、25x、25y）动作的容量（能力）的泵。

当然，液压泵（14）成为大型，变得昂贵，并且向驱动液压泵（14）的电动马达供给的电量增大，电费高涨。

可是，在现实的作业时，混合存在使液压缸（11x、11y、25x、25y）全部同时动作的情况、和使其一部分动作的情况。

即使是使一部分动作的情况，由于驱动较大的液压泵（14），所以电费也高涨。

目前正寻求节能及设备的成本降低，希望能够使液压泵变得小型的技术。

专利文献1：日本特开2003－320545号公报

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种在具备多个液压式合模机构的注射成形装置中、能够使液压泵变得小型的技术。

有关技术方案1的发明的特征在于，由以下部分构成：多个合模机构；1台液压供给源，为了向上述多个合模机构供给合模用的液压而准备；液压供给目标选择部，选择供给目标以对上述多个合模机构中的1个从上述液压供给源供给液压；旋转工作台，将模具从一个合模机构向另一个合模机构移动；多个注射机，分别附属于上述多个合模机构，对合模后的模具注射树脂材料；以及电力供给源或压缩空气源，为了向上述多个注射机供给驱动用的电力或压缩空气而准备。

有关技术方案2的发明的特征在于，具备从模具将成形品顶出的顶出机构；通过电力供给源或压缩空气源向该顶出机构供给驱动用的电力或压缩空气。

有关技术方案3的发明的特征在于，液压供给源是可变控制驱动马达的转速、控制吐出流量的液压泵。

有关技术方案4的发明的特征在于，由一个注射机注射的树脂材料是热塑性树脂；由另一个注射机注射的树脂材料是与热塑性树脂不同的非热塑性树脂。

有关技术方案5的发明的特征在于，非热塑性树脂是在液态树脂材料中搅拌混合硬化剂而成的液态混合材料。

发明的效果：

在有关技术方案1的发明中，在具备多个合模机构和多个注射机的注射成形装置中，虽然合模机构用液压驱动，但注射机用电力或压缩空气驱动。

与将合模机构和注射机用液压驱动的情况相比，如果仅将合模机构用液压驱动，则能够降低液压泵的容量。

而且，通过液压供给目标选择部，向多个合模机构中的被选择的1个合模机构供给液压。与同时驱动多个合模机构的情况相比，如果仅将1个合模机构驱动，则能够使液压泵的容量减半。

由此，根据本发明，能够将液压泵的容量大幅降低，能够实现液压泵的小型化并将有关泵驱动的电费大幅降低。

有关技术方案2的发明具备从模具将成形品顶出的顶出机构，通过电力供给源或压缩空气源向该顶出机构供给驱动用的电力或压缩空气。

由于在顶出机构中不采用液压驱动，所以不需要提高液压泵的容量，能够维持液压泵的小型化。

在有关技术方案3的发明中，在液压供给源中具备将驱动马达的转速可变控制来控制排出流量的液压泵。

通过作为驱动马达而使用伺服马达，能够实现节能性的提高及运行成本的削减，并且能够提高液压泵的响应性，能够进一步提高控制的精确性及控制精度。

在有关技术方案4的发明中，由一个注射机注射的树脂材料是热塑性树脂，由另一个注射机注射的树脂材料是与热塑性树脂不同的非热塑性树脂。

通过液压供给目标选择部，能够将时间错开而实施一个的合模和另一个的合模、将时间错开而实施一个的开模和另一个的开模。即，根据本发明，即使是在模具内冷却所需要的时间上有差别的不同种材料也能够供注射用，能够容易地实施双色成形等。

在有关技术方案5的发明中，非热塑性树脂是将硬化剂搅拌混合到液态树脂材料中而成的液态混合材料。

在热塑性树脂和液态树脂材料中，冷却所需要的时间完全不同，但根据本发明，即使是这样的不同种材料彼此也能够供注射用。

附图说明

图1是有关本发明的注射成形装置的正视图。

图2是图1的2－2向视图。

图3是图1的3－3向视图。

图4是第2注射机的原理图。

图5是搅拌混合机构的原理图。

图6是泵机构的原理图。

图7是定量计量供给机构的原理图。

图8是表示驱动注射成形装置的驱动源的种类的原理图。

图9是液压驱动源的详细图。

图10是有关注射成形装置的动作的时间图。

标号说明

10 注射成形装置

14 旋转工作台

16、17 模具

20 合模机构（第1合模机构）

30 合模机构（第2合模机构）

38 顶出机构（电动式顶出机构）

40 注射机（第1注射机）

55 注射机（第2注射机）

76 液态树脂材料

124、125 顶出机构（气动式顶出机构）

126 电力供给源

127 压缩空气源

128 液压供给源

130 液压供给目标选择部

131 液压泵

133 伺服马达

134 旋转编码器

135 压力传感器

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。另外，假设附图是以附图标记的朝向观察的。

［实施例］

如图1所示，注射成形装置10由机台11（机台11由腿12和上盘13构成）、旋转自如地设在上盘13上的旋转工作台14、将以该旋转工作台14的旋转轴15为中心配置在对称的位置上的模具16、17合模的第1合模机构20及第2合模机构30、附属于第1合模机构20并向模具16注射树脂材料的第1注射机40、和附属于第2合模机构30并向模具17注射树脂材料的第2注射机55构成。

在机台11上配置有两个合模机构20、30，但合模机构20、30也可以是3个以上。注射机40、55同样也可以是3个以上。

第1合模机构20由安装在上盘13的下面上的第1合模缸21、配置在上盘13的下方并由第1合模缸21驱动的第1受压盘22、从该第1受压盘22延伸而贯通上盘13的拉杆23、23、和架设在这些拉杆23、23的上端上的第1可动盘24构成。

通过使第1合模缸21伸长运动，第1可动盘24下降，能够通过兼作为固定盘的旋转工作台14和第1可动盘24将模具16合模。

另外，模具16由安装在第1可动盘24上的第1可动模26、和安装在旋转工作台14上的一个固定模27构成。在第1可动模26上附设有气动式顶出机构（详细后述）。

第2合模机构30由从上盘13向上延伸的拉杆31、31、架设在这些拉杆31、31的上端的第2受压盘32、在兼作为固定盘的旋转工作台14与第2受压盘32之间移动自如地设在拉杆31、31上的第2可动盘33、和安装在第2受压盘32上并使第2可动盘33移动的第2合模缸34构成。

通过使第2合模缸34伸长运动，第2可动盘33下降，能够通过兼作为固定盘的旋转工作台14和第2可动盘33将模具17合模。

另外，模具17由安装在第2可动盘33上的第2可动模36、和安装在旋转工作台14上的另一个固定模37构成。

在第2合模机构30的下方位置，在上盘13上安装有电动式顶出机构38。该电动式顶出机构38的顶出销39在待机中处于旋转工作台14的下方，在顶出时，贯通旋转工作台14及另一个固定模37而上升，从固定模37将成形品顶起。此外，在第2可动盘33上，附设有气动式顶出机构（详细后述）。

第1注射机40是由设在从上盘13向上延伸的支柱41上的第1注射单元移动机构42、可上下移动地嵌合在粘贴于支柱41上的轨道43上、被第1注射单元移动机构42驱动的滑块44、从该滑块44向下延伸、内置有螺杆的加热筒45、使螺杆前进后退的滚珠丝杠轴46、螺母47及螺杆移动用电动马达48构成的电动式注射机。

第1注射单元移动机构42由可旋转地支承在支柱41上的进给螺杆轴51、拧入到该进给螺杆轴51上并与滑块44连结的螺母52、和将进给螺杆轴51转动的第1注射单元移动用电动马达53构成。

第2注射机55也可以是与第1注射机40同样的电动式注射机，但在本实施例中，采用了与电动式注射机不同形态的机构。详细情况后述。

如图2所示，第1可动盘24在俯视中呈大致三角形，在3个顶点上分别配置共3根拉杆23。其中1根拉杆23配置在旋转工作台14的旋转中心15上。由于其余两根拉杆23、23配置在从旋转工作台14偏离的位置上，所以不会妨碍旋转工作台14的旋转。

此外，第2可动盘33在俯视中呈矩形，在4个顶点上分别配置共4根拉杆31。由于4根拉杆31都配置在从旋转工作台14偏离的位置上，所以不会妨碍旋转工作台14的旋转。

如图3所示，一个固定模27配置在由假想线表示的第1可动盘24的下方，通过第1可动盘24合模，另一个固定模37配置在由假想线表示的第2可动盘33的下方，通过第2可动盘33合模。

一个固定模27通过旋转工作台14的旋转动作而交替地移动到第1可动盘24的下方和第2可动盘33的下方。同样，另一个固定模37通过旋转工作台14的作用，交替地移动到第2可动盘33的下方和第1可动盘24的下方。

详细地说明接着的第2注射机55的结构。

如图4所示，第2注射机55由拧入到第2可动模36中的喷嘴56、和向该喷嘴56供给液态材料的材料供给装置58构成。

该材料供给装置58包括：将在主剂中添加了硬化剂等添加剂的液态树脂材料充分搅拌混合的搅拌混合机构60；将搅拌混合后的液态树脂材料压送的泵机构80；和将从该泵机构80经由第1流路81送来的液态树脂材料计量一定量并间歇地通过第2流路91向第2可动模36供给的定量计量供给机构90。

如图5所示，搅拌混合机构60例如由基台61、经由推力轴承62及径向轴承63可旋转地载置在该基台61上的旋转台64、安装在基台61上、转动旋转台64的带有减速机的马达65、立设在基台61的侧方的压力缸66、固定在从该压力缸66向上方延伸的活塞杆67上并水平地延伸的横棒68、从该横棒68的前端铅直地向下延伸的杆69、固定在该杆69的下端上的锚形状的搅拌叶片71、71、固定在杆69的中途的盖72、从该盖72延伸的软管73、和连接在该软管73的前端上的真空泵74构成。真空泵74载置在横棒68上，但设置位置是任意的。

将装入了在主剂中添加有硬化剂等添加剂的液态树脂材料76的容器77载置到旋转台64上。接着，使搅拌叶片71、71浸没到液态树脂材料76中，将杆69降低，用盖72将容器77的上部开口封堵。由于在盖72上带有密封件78，所以容器77用盖72密闭。

用马达65使旋转台64以每秒1圈左右的速度转动。于是，容器77相对于静止的旋转叶片71、71旋转，液态树脂材料76随同该容器77而旋转。同时，通过真空泵74使容器77内成为负压（比大气压低压）。

通过相对旋转差，在液态树脂材料76中，除了绕杆69的流动以外还产生上下的循环流动。通过这样的三维的流动，将添加剂均匀地混合到主剂中。

包含在液态树脂材料76中的气泡被上下的循环流向液面79推起。由于盖72与液面79之间是负压，所以气泡从液面79上升，并朝向真空泵74。

搅拌混合机构60被称作真空搅拌混合机，通过真空将气泡除去，通过搅拌促进混合。如果规定时间的搅拌混合（包括脱气）结束，则将容器77向下个工序移送。

在移送后的容器77上安装泵机构80。

如图6所示，泵机构80由落料（落とし）盖状的圆板82、从该圆板82的中心竖立的吸入管83、连接在该吸入管83的上端的泵壳体84、固定在该泵壳体84的上面、使内置在泵壳体84中的泵叶片以高速转动的泵马达85、和从泵壳体84向横向延伸的吐出管86构成。

容器77的内容物是充分混合的液态树脂材料76。

载置到该液态树脂材料76的上面（液面）上，将圆板82从上方插入到容器77中。在圆板82上带有O形环等密封件89，圆板82紧密地嵌入到容器77的内周面中。并且，将泵马达85起动。液态树脂材料76被从吐出管86吐出。随着该吐出，液态树脂材料76的上面下降，而由于圆板82也一起下降，所以不用担心外界气体进入到圆板82的下方，空气不会混入到液态树脂材料76中。

由泵机构80压送的液态树脂材料76经由第1流路81被向定量计量供给机构90输送。

如图7所示，定量计量供给机构90由具有储存液态树脂材料的釜部92、向该釜部92导入液态树脂材料的流入口93及从釜部92将液态树脂材料排出的流出口94的主体部95、移动自如地安装在该主体部95上、在积存在该釜部92中的液态树脂材料的压力下后退（在图中上升）的柱塞96、设在主体部95上、将柱塞96向前进侧推出的柱塞推出机构97、设在第1流路81中、切断或容许液态树脂材料的流动的流入阀98、和设在第2流路91中、切断或容许液态树脂材料的流动的流出阀99构成。

柱塞推出机构97由设在主体部95的上部的托架101、从该托架101立设的多根杆102、固定在这些杆102的上端上的顶板103、置于该顶板103的下方、とんっぐお杆102可上下移动地导引的螺母104、一体形成在该螺母104上的活塞杆105、拧入在螺母104中、向上方延伸的进给螺杆106、设在顶板103上、旋转自如地支承进给螺杆106的推力轴承107、设在进给螺杆106的上端上的从动滑轮108、设在顶板103上的伺服马达109、安装在该伺服马达109的马达轴111上的驱动轮112、将该驱动轮112与从动轮108连结的带113和控制伺服马达109的控制部114构成。

进而，在主体部95上，安装有计测流出口94附近的液态树脂材料的压力的压力计115。此外，在柱塞96的上端上固定有收存盒116，在该收存盒116中收存有接近传感器117。通过接近传感器117检测活塞杆105与收存盒116的接触状态。

并且，流入口93在柱塞96的轴向上设在比流出口94向柱塞推出机构97侧偏置了距离L的部位上。

进而，在柱塞96上，设有即使该柱塞96处于前进最多的位置也将从流入口93供给的液态树脂材料向柱塞96的前端引导的材料流路121。

材料流路121优选的是以螺旋状设在柱塞96的外周面上的螺旋槽122。

由于是螺旋槽122，所以没有对柱塞96作用轴直角方向的力的担心，能够降低柱塞96与主体部95之间的滑动阻力。

此外，由于是螺旋槽122，所以流路阻力比直线槽大，能够实现防止液态树脂材料的倒流。

以下说明这样的结构的定量计量供给机构90的作用。

活塞杆105在规定的位置、即预先设定的计量完成位置待机。通过液态树脂材料将柱塞96推起，如果收存盒116与活塞杆105接触，则该接触被接近传感器117检测到，检测出柱塞96达到了规定的位置。另外，在担心接近传感器117的误检测的情况下，也可以通过同时采用通过接近传感器117的检测和规定时间的计时完成来防止误检测，也可以代替接近传感器117而采用高精度的位置检测机构。通过被检测到，判断为计量完成。

将流入阀98关闭，将流出阀99打开。通过使伺服马达109以作为规定的转矩的第1转矩输出，将活塞杆105降低。于是，柱塞96前进，将液态树脂材料经由第2流路91向模具供给。在该供给的期间，通过压力计115计测液态树脂材料的压力，向控制部114发送。

如果液态树脂材料的压力达到规定的压力，则控制部114将伺服马达109变更控制为比第1转矩低的第2转矩。将该控制称作保压控制。如果柱塞96前进到前进极限、或者供给时间达到了规定的时间，则向腔体的材料注入完成。

接着，对有关注射成形装置的驱动系统进行说明。

如图8所示，在第1可动模26上，设有将成形品顶掉的气动式顶出机构124、124，在第2可动模36上，设有将成形品顶掉的气动式顶出机构125、125。

另外，气动式顶出机构124、125除了气动缸以外，也可以是空气液压缸。空气液压缸也称作气动-液压式缸，是用气缸的活塞杆将液压缩并将压缩的油向液压缸供给的特殊压力缸。由于油是非压缩性流体，所以即使受到负荷变动，液压缸的活塞杆位置也不变化。由于供给是压缩空气，所以有不需要液压源的优点。

在注射成形装置10中，作为驱动源而装备有电力供给源126、压缩空气源127、和液压供给源128。

从电力供给源126向第1注射单元移动用电动马达53、第1螺杆移动用电动马达48、伺服马达109、电动式顶出机构38和旋转工作台驱动马达129进行供电。

压缩空气源127由空气压缩机（压缩器）和贮存压缩空气的贮存箱构成。从该压缩空气源127向空气式顶出机构124、125供给压缩空气。

液压供给源128（详细例后述）由将回流油积存的油箱和将油吸起而压送的液压泵构成。

在液压供给源128与负荷（第1合模缸21和第2合模缸34）之间设有液压供给目标选择部130。

该液压供给目标选择部130向第1合模缸21和第2合模缸34中的一方供给液压。

即，将压力油向第1合模缸21和第2合模缸34有选择地输送。

如图9所示，作为液压供给源128的主要部分的液压泵131具备泵部132、和旋转驱动泵部132的作为驱动马达的伺服马达133。在此情况下，伺服马达133使用连接在伺服电路上的交流伺服马达（AC伺服马达），并且在伺服马达133中，附设有检测该伺服马达133的转速的旋转编码器134。此外，还具备检测泵部132的吐出压力的压力传感器135。

由此，如果将伺服马达133的转速可变控制，则能够提高液压泵131的响应性，并且能够改变液压泵131的吐出流量及吐出压力，基于这一点，能够进行对上述第1合模缸21和第2合模缸34的驱动控制。

这样，根据本实施方式，能够实现节能性的提高及运行成本的削减，并且能够进一步提高控制的准确性及控制性。

接着，说明注射成形装置10的综合的作用。

图10是时间图，对于横轴赋予步骤号码S1～S13。

在S1～S6中表示从运转开始到全运转开始，在S6～S13中表示全运转状态。

即，在S1中转动旋转工作台，在S2中进行通过第1合模机构的合模，在S3中向模具注射树脂材料（热塑性树脂），在S4中进行冷却并进行为接下来的注射准备的计量。如果冷却结束，则在S5中将模具打开。此时，为了防止成形品粘贴在上模上，所以在第1可动模中实施顶出。

由于旋转工作台能够旋转，所以在S6中将旋转工作台转动180°。

在S7中通过第2合模机构进行合模。在S8－2中，向模具注射树脂材料（液态树脂），在S9－2中进行冷却并进行为接着的注射准备的计量。如果冷却完成，则在S12中将模具打开。此时，为了防止成形品粘贴在上模上，在第2可动模中实施顶出。并且，在S13中将成形品顶出。

并行地，在S8－1中进行通过第1合模机构的合模，在S9－1中向模具注射树脂材料（热塑性树脂），在S10－1中进行冷却，并且进行为下次注射准备的计量。如果冷却完成，则在S11－1中将模具打开。此时，为了防止成形品粘贴在上模上，在第1可动模中实施顶出。

由图可知，基于S7的合模完成信号开始S8－1的第1侧合模。基于S11－1中的第1侧开模信号，开始S12的第2合模。

该操作由液压供给目标选择部（图8，附图标记130）实施。

即，通过液压供给目标选择部控制以使S7与S8－1不重叠，并且进行控制以使S11－1与S12不重复。

总结以上的说明，本发明是以下这样的。

如图8所示，注射成形装置10由多个合模机构20、30、为了向多个合模机构20、30供给合模用的液压而准备的1台液压供给源128、选择供给目标以对多个合模机构20、30中的1个从液压供给源128供给液压的液压供给目标选择部130、将模具从一个合模机构20向另一个合模机构30移动的旋转工作台14、分别附属于多个合模机构20、30、向合模后的模具注射树脂材料的注射机40、55、和为了向多个注射机40、55供给驱动用的电力或压缩空气而准备的电力供给源126或压缩空气源127构成。

在具备多个合模机构20、30和多个注射机40、55的注射成形装置10中，合模机构20、30用液压驱动，而注射机40、55用电力或压缩空气驱动。

与将合模机构20、30和注射机40、55的全部用液压驱动的情况相比，如果仅将合模机构20、30用液压驱动，则能够降低液压泵的容量。

而且，成为通过液压供给目标选择部130向多个合模机构20、30中的、被选择的1个合模机构20或30供给液压。与将多个合模机构20、30同时驱动的情况相比，如果仅驱动1个合模机构20或30，则能够使液压泵的容量减半。

由此，根据本发明，能够将液压泵的容量大幅降低，能够实现液压泵的小型化、并使有关泵驱动的电费大幅降低。

此外，如图8所示，具备从模具将成形品顶出的顶出机构38、124、125，通过电力供给源或压缩空气源向这些顶出机构38、124、125供给驱动用电力或压缩空气。

由于在顶出机构38、124、125中没有采用液压驱动，所以不需要提高液压泵的容量，能够维持液压泵的小型化。

此外，由一个注射机40注射的树脂材料是热塑性树脂，由另一个注射机55注射的树脂材料是与热塑性树脂不同的非热塑性树脂。

通过液压供给目标选择部130，能够错开时间实施一个的合模和另一个的合模、错开时间实施一个的开模和另一个的开模。即，根据本发明，即使是在模具内冷却需要的时间上有差别的不同种材料也能够供注射用，能够容易地实施双色成形等。

工业实用性

本发明适合于双色成形装置。