注射成型机的制作方法

本申请主张基于2016年3月31日，于日本申请的日本专利申请第2016-071607号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种注射成型机。

背景技术：

专利文献1中所记载的注射成型机进行如下控制，即通过驱动机构部使控制对象物前进并在目标位置停止。控制对象物从前进开始位置到达规定位置为止进行速度的反馈控制。

专利文献1：日本特开平9-109220号公报

一种注射成型机，具有可动部和使可动部移动的驱动部。

以往，因可动部的移动而产生的振动较大。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供一种减少了因可动部的移动而引起的振动的注射成型机。

为了解决上述课题，根据本发明的一方式，

提供一种注射成型机，其具有可动部、使所述可动部移动的驱动部及控制所述驱动部的控制装置，

所述控制装置在所述可动部向规定方向增加速度的加速中，使所述可动部的加速度逐渐变小之后，不使其成为零而继续逐渐增大。

发明效果

根据本发明的一方式，提供一种减少了因可动部的移动而引起的振动的注射成型机。

附图说明

图1为表示基于一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2为表示基于一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。

图3为表示基于一实施方式的设定画面的图。

图4为表示基于第1实施例、第1比较例及第2比较例的闭模时的十字头的速度曲线的图。

图5为表示基于第1比较例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线的图。

图6为表示基于第2比较例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线。

图7为表示基于第1实施例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线的图。

图8为表示基于第2实施例、第3比较例及第4比较例的闭模时的十字头的速度曲线的图。

图9为表示基于第3实施例、第5比较例及第6比较例的开模时的十字头的速度曲线的图。

图10为表示基于第4实施例、第7比较例及第8比较例的开模时的十字头的速度曲线的图。

图中：10-合模装置，12-固定压板，13-可动压板，15-肘节座，16-连杆，18-合模力检测器，20-肘节机构，21-十字头，25-合模马达，26-运动转换机构，27-扭矩检测器，30-模具装置，40-注射装置，50-顶出装置，90-控制装置。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的具体实施方式进行说明，在各附图中，对于相同或相对应的结构赋予相同或相对应的符号并省略其说明。

图1为表示基于一实施方式的注射成型机开模结束时的状态的图。图2为表示基于一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。如图1及图2所示，注射成型机具有框架fr、合模装置10、注射装置40、顶出装置50、控制装置90、输入装置95及输出装置96。

以下说明中，将闭模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中的右方向)作为前方，并将开模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中的左方向)作为后方进行说明。

合模装置10对模具装置30进行闭模、合模、开模。合模装置10例如是模开闭方向为水平方向的卧式。合模装置10具有固定压板12、可动压板13、肘节座15、连杆16、肘节机构20、合模马达25及运动转换机构26。

固定压板12相对于框架fr而固定。在固定压板12中的与可动压板13相对置的一面安装定模32。

可动压板13沿铺设于框架fr上的导向件(例如导轨)17移动自如，且相对于固定压板12进退自如。在可动压板13中的与固定压板12相对置的一面安装动模33。

使可动压板13相对于固定压板12进退，由此进行闭模、合模、开模。由定模32和动模33构成模具装置30。

肘节座15与固定压板12隔开间隔而连结，并沿模开闭方向移动自如地载置于框架fr上。另外，肘节座15可以沿铺设于框架fr上的导向件移动自如。肘节座15的导向件可以与可动压板13的导向件17共用。

另外，本实施方式中，固定压板12相对于框架fr而固定，肘节座15相对于框架fr沿模开闭方向移动自如，但也可以是肘节座15相对于框架fr而固定，固定压板12相对于框架fr沿模开闭方向移动自如。

连杆16隔开间隔连结固定压板12与肘节座15。连杆16可以使用多根(例如4根)。各连杆16与模开闭方向平行，并根据合模力而延伸。在至少一根连杆16上设置合模力检测器18。合模力检测器18通过检测连杆16的应变而检测合模力，并将表示检测结果的信号发送到控制装置90。

另外，合模力检测器18并不限定于应变仪式，可以为压电式、电容式、液压式、电磁式等，其安装位置也并不限定于连杆16。

肘节机构20使可动压板13相对于固定压板12移动。肘节机构20配设于可动压板13与肘节座15之间。肘节机构20由十字头21、一对连接件组等构成。各连接件组具有通过销等伸缩自如地连结的第1连接件22及第2连接件23。第1连接件22通过销等摆动自如地安装于可动压板13，第2连接件23通过销等摆动自如地安装于肘节座15。第2连接件23经由第3连接件24与十字头21连结。若使十字头21进退，则第1连接件22及第2连接件23伸缩，且可动压板13相对于肘节座15进退。

另外，肘节机构20的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如，在图1及图2中，节点数为5个，但也可以是4个，第3连接件24的一端部可以与第1连接件22和第2连接件23的节点连结。

合模马达25安装在肘节座15，并使肘节机构20进行动作。合模马达25使十字头21进退，由此使第1连接件22及第2连接件23伸缩，并使可动压板13进退。

运动转换机构26将合模马达25的旋转运动转换为十字头21的直线运动。运动转换机构26包括丝杠轴和与丝杠轴螺合的丝杠螺母。滚珠或滚子介于丝杠轴与丝杠螺母之间。

如图1和图2所示，控制装置90具有cpu(centralprocessingunit)91、存储器等存储介质92、输入接口93及输出接口94。控制装置90使cpu91执行存储在存储介质92中的程序，由此进行各种控制。并且，控制装置90通过输入接口93接收来自外部的信号，并通过输出接口94向外部发送信号。

输入装置95接收用户的输入操作，将与用户的输入操作对应的操作信号发送到控制装置90。作为输入装置95，例如使用触摸面板。触摸面板兼作后述的输出装置96。

输出装置96在控制装置90的控制下，显示与输入装置95的输入操作对应的操作画面。准备多个操作画面，切换显示或重叠显示。

用户在观看显示于输出装置96的操作画面的同时对输入装置95进行操作，由此对合模装置10或注射装置40、顶出装置50等进行设定。将设定中所使用的操作画面称为设定画面。

通过设定画面所输入的设定被存储于存储介质92并根据需要而被读取。控制装置90根据存储在存储介质92的设定而控制闭模工序、合模工序、开模工序等。

闭模工序中，驱动合模马达25而使十字头21以设定速度前进至闭模结束位置，由此使可动压板13前进，并使动模33触碰定模32。十字头21的位置、速度例如使用合模马达25的编码器25a等而检测。编码器25a检测合模马达25的旋转，并将表示该检测结果的信号发送到控制装置90。

合模工序中，进一步驱动合模马达25而使十字头21从闭模结束位置进一步前进至合模位置，从而产生合模力。合模时在动模33与定模32之间形成型腔空间34，注射装置40对型腔空间34填充液态成型材料。所填充的成型材料被固化，由此可得到成型品。型腔空间34的数量可以为多个，该情况下，可同时得到多个成型品。

开模工序中，驱动合模马达25而使十字头21以设定速度后退至开模结束位置，由此使可动压板13后退，并使动模33远离定模32。之后，顶出装置50从动模33顶出成型品。

图3为表示基于一实施方式的设定画面的图。图3所示的设定画面80用于设定闭模时的十字头21的位置和速度。另外，用于设定闭模时的十字头21的位置、速度的设定画面与图3所示的设定画面80相同，因此省略图示。本实施方式中，十字头21与权利要求书中所记载的可动部对应，且合模马达25与权利要求书中所记载的驱动部对应。

设定画面80具有输入闭模开始位置的输入栏81、输入比闭模开始位置更靠前方的第1位置的输入栏82、输入比第1位置更靠前方的第2位置的输入栏83及输入比第2位置更靠前方的闭模结束位置的输入栏84。闭模开始位置为与上述开模结束位置相同的位置。闭模开始位置、第1位置、第2位置及闭模结束位置等由距基准位置的距离来表示，该基准位置设定为比闭模结束位置更靠前方。

并且，设定画面80具有输入第1位置处的前进速度的输入栏85、输入第2位置处的前进速度的输入栏86、输入闭模结束位置处的前进速度的输入栏87。前进速度例如由合模马达25的转速表示，并由相对于其最高转速的比例(％)表示。

另外，设定在闭模开始位置至闭模结束位置之间的位置的数量在图3中为两个，但并无特别限定，例如可以为3个以上。并且，控制装置90对速度曲线进行校正，因此可以对设定画面80中未显示的位置、速度进行管理。

图4为表示基于第1实施例、第1比较例及第2比较例的闭模时的十字头的速度曲线的图。图4中，虚线l1～l3表示移动平均处理前的速度曲线，实线l4～l6表示移动平均处理后的速度曲线。虚线l1及实线l4表示第1实施例的速度曲线，虚线l2及实线l5为第1比较例的速度曲线，虚线l3及实线l6为第2比较例的速度曲线。

控制装置90根据在设定画面80所输入的数据，制作以虚线l1～l3表示的折线状速度曲线。在此，使速度发生变化时的斜率(即，加速度)使用预先准备的斜率。例如前进速度从零至v1以规定斜率上升。前进速度达到v1之后，直至距基准位置的距离成为d1，前进速度维持为v1。当v1比v2小时，若距基准位置的距离成为d1，则前进速度从v1至v2以规定斜率上升。前进速度达到v2之后，直至距基准位置的距离成为d2，前进速度维持为v2。另一方面，当v1与v2相同时，前进速度从零至v2以规定斜率上升而达到v2之后，直至距基准位置的距离成为d2，前进速度维持为v2。

接着，控制装置90通过移动平均处理将以虚线l1～l3表示的折线状速度曲线平滑化，从而制作以实线l4～l6表示的速度曲线。在此，移动平均可以为单纯移动平均、加权移动平均、指数移动平均等中的任一个。移动平均处理可以包含为了调整闭模开始时刻而沿时间轴使速度曲线位移的处理。

之后，控制装置90使十字头21按照以实线l4～l6表示的速度曲线前进，从而进行闭模。闭模工序中，以十字头21的速度成为设定值的方式进行反馈控制。十字头21的速度曲线被平滑化，因此能够抑制加速度的急剧变化，并能够减少振动。

于是，在十字头21向前方增加速度的加速中，根据十字头21的加速度而改变合模马达25的扭矩。十字头21的加速度越大，则合模马达25的扭矩越大。

合模马达25的扭矩能够通过扭矩检测器27等检测。扭矩检测器27例如通过检测合模马达25的电流来检测合模马达25的扭矩，并将表示其检测结果的信号发送到控制装置90。另外，合模马达25的扭矩能够根据反馈控制时的电流指令值来求出。

图5为表示基于第1比较例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线的图。图5中，单点划线l8表示使十字头21按照以实线l5表示的速度曲线前进时的合模马达25的扭矩曲线。

第1比较例中，v1被设定成与v2相同的值。移动平均处理前的前进速度如以虚线l2表示那样从零至v2以规定斜率上升，然后直至距基准位置的距离达到d2以v2维持。其结果，移动平均处理后的前进速度如以实线l5表示那样从零至v2平滑地上升，然后直至距基准位置的距离达到d2以v2维持。

控制装置90使前进速度按照以实线l5表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，使该加速度逐渐变大并维持恒定之后逐渐变小。因此，如以单点划线l8表示那样扭矩曲线呈山形。山的高度、山的上坡表示加速开始时的振动的大小，山的高度、山的下坡表示加速结束时的振动的大小。

例如，山的上坡恒定时，山的高度越高，则在加速开始时，冲击力的强度越大，且振动越大。另一方面，山的高度恒定时，山的上坡越陡，在则加速开始时，冲击力的作用时间越短，且振动越大。

同样地，山的下坡恒定时，山的高度越高，则在加速结束时，冲击力越强，且振动越变大。另一方面，山的高度恒定时，山的下坡越陡，则在加速结束时，冲击力的作用时间越短，且振动越变大。

第1比较例的扭矩曲线的山的下坡比第1实施例的扭矩曲线的山的下坡更陡。因此，第1比较例中，与第1实施例相比，在加速结束时，冲击力的作用时间较短，且振动较大。

图6为表示基于第2比较例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线的图。图6中，单点划线l9表示使十字头21按照以实线l6表示的速度曲线前进时的合模马达25的扭矩曲线。

第2比较例中，v1被设定成比v2小的值。移动平均处理前的前进速度如以虚线l3表示那样从零至v1以规定斜率上升，然后直至距基准位置的距离达到d1以v1维持。若距基准位置的距离成为d1，则从前进速度v1至v2以规定斜率上升。前进速度达到v2之后，直至距基准位置的距离成为d2，前进速度维持为v2。其结果，移动平均处理后的前进速度如以实线l6表示那样从零至v1平滑地上升，然后以v1维持之后，从v1至v2平滑地上升，然后以v2维持。

控制装置90使前进速度按照以实线l6表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，反复使该加速度逐渐变大并维持恒定之后逐渐变小。在该反复期间，前进速度维持为v1，加速度暂时成为零。由此，如以单点划线l9表示那样扭矩曲线的山分离为两个。山的数量较多，且山的下坡与第1比较例的山的下坡一样陡。因此，第2比较例中，与第1比较例相比振动进一步变大。

图7为表示基于第1实施例的十字头的速度曲线和合模马达的扭矩曲线的图。图7中，单点划线l7表示使十字头21按照以实线l4表示的速度曲线前进时的合模马达25的扭矩曲线。

与第2比较例相同，第1实施例中，v1被设定成比v2小的值，且第1位置被设定成比第2比较例更靠近闭模开始位置(即，d1被设定成靠近dopen的值)。移动平均处理前的前进速度如以虚线l1表示那样从零至v1以规定斜率上升，然后，直至距基准位置的距离达到d1以v1维持。若距基准位置的距离成为d1，则前进速度以规定斜率从v1上升至v2。前进速度达到v2之后，直至距基准位置的距离成为d2，前进速度维持v2。其结果，移动平均处理后的前进速度如以实线l4表示那样从零至v1平滑地上升，然后不以v1维持而从v1至v2平滑地上升，然后以v2维持。

控制装置90使前进速度按照以实线l4表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，使该加速度逐渐变大并维持恒定之后，逐渐变小，不使其成为零而继续逐渐变大，最后逐渐变小。因此，如以单点划线l7表示那样在扭矩曲线的山的下坡路中途形成鞍部，从而下坡实质上变缓。由此，第1实施例中，与第1比较例和第2比较例相比，在加速结束时能够减少振动。在加速结束时能够减少振动的情况还可从图4明确可知。如图4所示，根据第1实施例，与第1比较例和第2比较例相比，在加速结束时，能够使加速度的变化缓慢，并能够减少振动。

控制装置90使前进速度按照以实线l4表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，在使该加速度逐渐变小的时刻，使移动平均处理前的设定速度的v1开始向v2切换即可。在加速结束时限制加速的变化，因此能够使加速度逐渐变小，不使其成为零而逐渐变大。

另外，控制装置90调整加速，并将鞍部的凹陷处的深度设为较浅，由此能够替代鞍部而形成平坦部。替代鞍部形成平坦部，由此能够进一步减少振动。

控制装置90可以具有通过调整v1、d1等来制作如以实线l4表示的速度曲线的功能。控制装置90例如可以根据初始设定的速度曲线进行模开闭动作来获取扭矩曲线，并根据所获取的扭矩曲线对速度曲线进行校正而制作如以实线l4表示的速度曲线。如以实线l4表示的速度曲线的制作可以通过反复扭矩曲线的获取和速度曲线的校正来进行。

例如，所获取的扭矩曲线如在图6中以单点划线l9表示的两个分离的山形成时，控制装置90使第1位置靠近闭模开始位置(即，将d1设定为接近dopen的值)。由此，能够制作如以实线l4表示的速度曲线。

并且，如在图5中以单点划线l8表示那样所获取的扭矩曲线由下坡较陡的一个山形成时，控制装置90将v1校正为较小值。此时，控制装置90可以使第1位置靠近或远离闭模开始位置。由此，能够制作如以实线l4表示的速度曲线。

控制装置90为了获取用于校正速度曲线的扭矩曲线而实施模开闭动作，但也可以不实施模开闭动作。合模马达25的扭矩依赖于十字头21的速度、加速度等，因此控制装置90能够根据速度曲线而推测扭矩曲线。控制装置90可以使用所推断的扭矩曲线来对速度曲线进行校正。另外，可以反复进行扭矩曲线的推测和速度曲线的校正。

图8为表示基于第2实施例、第3比较例及第4比较例的闭模时的十字头的速度曲线的图。图8中，虚线l11～l13表示移动平均处理前的速度曲线，实线l14～l16表示移动平均处理后的速度曲线。虚线l11及实线l14为第2实施例的速度曲线，虚线l12及实线l15为第3比较例的速度曲线，虚线l13及实线l16为第4比较例的速度曲线。

第2实施例的速度曲线能够通过将图4所示的第1实施例的速度曲线上下反转的同时左右反转，且为了调整闭模开始时刻而使其沿时间轴位移来制作。第3比较例的速度曲线能够通过将图4所示的第1比较例的速度曲线以相同的方式加工而制作。并且，第4比较例的速度曲线能够通过将图4所示的第2比较例的速度曲线以相同的方式加工而制作。

控制装置90使前进速度按照以实线l14表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，使加速度逐渐变大之后逐渐变小，不使其成为零而继续逐渐变大并保持恒定之后，最后逐渐变小。由此，第2实施例中，与第3比较例和第4比较例相比，在加速开始时能够使加速度的变化缓慢，并能够减少振动。

控制装置90使前进速度按照以实线l14表示的速度曲线从零增加至v2的加速中，在使该加速度逐渐变小的时刻，可以开始从移动平均处理前的设定速度v1向v2切换。加速开始时限制加速度的变化，因此能够使加速度逐渐变小，不使其成为零而逐渐变大。

图9为表示基于第3实施例、第5比较例及第6比较例的闭模时的十字头的速度曲线的图。图9中，虚线l21～l23表示移动平均处理前的速度曲线，实线l24～l26表示移动平均处理后的速度曲线。虚线l21及实线l24为第3实施例的速度曲线，虚线l22及实线l25为第5比较例的速度曲线，虚线l23及实线l26为第6比较例的速度曲线。

第3实施例的速度曲线能够通过将图4所示的第1实施例的速度曲线左右反转，且为了调整开模结束时刻而使其沿时间轴位移来制作。前进速度可被后退速度替代。第5比较例的速度曲线能够通过对图4所示的第1比较例的速度曲线以同样地方式加工而制作。并且，第6比较例的速度曲线能够通过对图4所示的第2比较例的速度曲线以同样地方式加工而制作。

控制装置90使后退速度按照以实线l24表示的速度曲线从v2减少至零的减速中，使该减速度逐渐变大之后，逐渐变小，不使其成为零而继续逐渐变大并维持恒定，最后逐渐变小。由此，第3实施例中，与第5比较例和第6比较例相比，在减速开始时能够使减速度的变化缓慢，并能够减少振动。另外，减速度是指在单位时间内减少的速度的大小，并以正值表示。

控制装置90使后退速度按照以实线l24表示的速度曲线从v2减少至零的减速中，在该减速度逐渐变小的时刻，从移动平均处理前的设定速度的v1(v1＜v2)开始向零切换即可。减速开始时限制减速度的变化，因此能够使减速度逐渐变小，不使其成为零并逐渐变大。

图10为表示基于第4实施例、第7比较例及第8比较例的开模时的十字头的速度曲线的图。在图10中，虚线l31～l33表示移动平均处理前的速度曲线，实线l34～l36表示移动平均处理后的速度曲线。虚线l31及实线l34为第4实施例的速度曲线，虚线l32及实线l35为第7比较例的速度曲线，虚线l33及实线l36为第8比较例的速度曲线。

第4实施例的速度曲线能够通过将图8所示的第2实施例的速度曲线左右反转，且为了调整开模结束时刻而使其沿时间轴位移来制作。前进速度可被后退速度替代。第7比较例的速度曲线能够通过将图8所示的第3比较例的速度曲线以相同的方式加工而制作。并且，第8比较例的速度曲线能够通过将图8所示的第4比较例的速度曲线以相同的方式加工而制作。

控制装置90使后退速度按照以实线l34表示的速度曲线从v2减少至零的减速中，使该减速度逐渐变大之后维持恒定，然后逐渐变小，不使其成为零而逐渐变大，最后逐渐变小。由此，第4实施例中，与第7比较例、第8比较例相比，减速结束时，能够使减速度的变化缓慢，并能够减少振动。

控制装置90在使后退速度按照以实线l34表示的速度曲线从v2减少至零的减速中，在该减速度逐渐变小的时刻，从移动平均处理前的设定速度的v1(v1＜v2)开始向零切换即可。减速结束时限制减速度的变化，因此能够使减速度逐渐变小，不使其成为零并逐渐变大。

输出装置96可以显示输入减少振动的时刻的设定画面。作为所输入的时刻，可举出闭模的加速开始时、闭模的加速结束时、开模的减速开始时、开模的减速结束时等。可以在这些时刻中选择一个，也可以选择多个。控制装置90根据设定画面的设定对十字头21的速度曲线进行校正。另外，控制装置90对速度曲线进行校正，因此如上述，可以对在设定画面80等中未显示的位置和速度进行管理。

并且，输出装置96可以显示输入振动的减少水平的设定画面。为了减少振动，而限制加速的变化，从而成型周期变长。准备多个振动的减少电平，因此能够将成型周期控制在容许时间内，并且尽量减少振动的减少电平。控制装置90根据设定画面的设定对十字头21的速度曲线进行校正。

以上，对注射成型机的实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等，在记载在权利要求书中的本发明的宗旨的范围内，能够进行各种变形、改良。

上述实施方式的控制装置90用于合模装置10的模开闭动作的振动减少，但也可以用于注射装置40的动作的振动减少、使注射装置40相对于模具装置30接触或分离的移动装置的动作的振动减少、顶出装置50的动作的振动减少等。

上述实施方式的合模装置10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。立式合模装置具有下压板、上压板、肘节座、连杆、肘节机构及合模马达等。下压板和上压板中的任一个被用作固定压板，且另一个被用作可动压板。在下压板安装下模具，在上压板安装上模具。由下模具和上模具构成模具装置。下模具可以经由转台而安装于下压板。肘节座配设于下压板的下方。肘节机构配设于肘节座与下压板之间。连杆与铅垂方向平行，并贯穿下压板而连结上压板和肘节座。

上述实施方式的合模装置10具有肘节机构20及使肘节机构20进行动作的合模马达25，但也可以具有用于模开闭的线性马达，并具有用于合模的电磁铁。电磁铁式合模装置例如具有固定压板、可动压板、后压板、连杆、吸附板及杆等。后压板以可动压板为基准而配设于与固定压板相反的一侧(即，可动压板的后方)。连杆在模开闭方向上隔开间隔连结固定压板和后压板。吸附板在后压板的后方与可动压板一同进退自如。杆插穿于后压板的贯穿孔而连结可动压板和吸附板。在后压板及吸附板的至少一个中形成电磁铁，基于电磁铁的吸附力在后压板与吸附板之间发挥作用，产生合模力。