專利名稱：注射成型機的制作方法
技術領域：
本申請主張基于2011年12月26日申請的日本專利申請第2011-284097號的優(yōu)先權。該申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。本發(fā)明涉及一種注射成型機。
背景技術：
注射成型機通過將熔融的樹脂填充于模具裝置的型腔空間并使其固化來對成型品進行成型(例如參考專利文獻I)。模具裝置由定模及動模構成，合模時在定模與動模之間形成型腔空間。模具裝置的閉模、合模及開模通過合模裝置進行。合模裝置具備:合模驅動部(例如電磁鐵、馬達或流體壓缸等)，產生合模力；合模力檢測部，檢測合模力；及合模處理部，基于由合模力檢測部檢測出的合模力的檢測值與合模力的目標值之差，控制合模驅動部的動作。專利文獻1:國際公開第05/090052號小冊子圖5是表示以往的合模工序中的合模力的目標值及檢測值隨時間變化的圖。圖5中，實線表示合模力的目標值隨時間的變化，雙點劃線表示合模力的檢測值隨時間的變化。合模開始時(時刻t0)合模力的目標值從O (零)開始斷續(xù)地改變?yōu)樵O定值S0，之后，合模力的目標值維持在設定值S0，與設定值SO與檢測值之差相應的電流被供給于合模驅動部。向合模驅動部的供給電流進行反饋控制以產生目標合模力。合模開始時，為提高合模力的上升值，電流值高于額定電流值(與合模力的設定值SO對應的電流值)的電流供給于合模驅動部。檢測出合模力達到設定值SO后，向合模驅動部供給電流的電流值下降至額定電流值。但是，檢測出合模力達到設定值SO后，向合模驅動部供給電流的電流值不會立刻降低至額定電流值。這是因為供給電流受到反饋控制延遲的影響等。已知該反饋控制延遲通過控制供給電流的PI控制(比例控制、積分控制)中的積分控制的作用而產生。由于合模力達到目標值后供給電流也不會立刻下降，因此合模力超過設定值SO而過沖。因此，過度負荷施加于模具裝置等而易損壞模具裝置等。并且，由于合模力變動，成型品的質量變差。另一方面，合模結束時，合模力的目標值從設定值SO斷續(xù)改變?yōu)镺 (零)。之后，與合模力的檢測值和目標值之差無關地，向合模驅動部的電流供給被截斷，合模力以與合模驅動部的響應延遲相應的速度降低。若合模力的降低速度過快，則施加于模具裝置等的負荷的變動較大，施加于模具裝置等的沖擊較大，因此易損壞模具裝置等。另外，若合模力的降低速度過快，則成型品變形，成型品的質量變差。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種在改變合模力時能夠抑制模具裝置等的損壞，并且能夠提高成型品的質量的注射成型機。
為解決上述課題，基于本發(fā)明的一形態(tài)的注射成型機的特征在于，其具備:合模驅動部，產生合模力；合模力檢測部，檢測所述合模力；存儲部，存儲決定所述合模力的目標值隨時間變化的數(shù)據(jù)圖案；及合模處理部，根據(jù)通過所述合模力檢測部檢測出的合模力的檢測值與存儲于所述存儲部的所述目標值之差，控制所述合模驅動部的動作，所述數(shù)據(jù)圖案中，所述目標值從第I設定值隨時間逐漸增加或降低至第2設定值。發(fā)明效果:根據(jù)本發(fā)明，提供一種在改變合模力時能夠抑制模具裝置等的損壞，并且能夠提高成型品的質量的注射成型機。


圖1是表示基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機閉模時的狀態(tài)的圖。圖2是表示基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機開模時的狀態(tài)的圖。圖3是表不決定基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機的合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案的圖。圖4是表不決定基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機的合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案的圖。圖5是表示以往的合模工序中的合模力的目標值及檢測值隨時間的變化的圖。圖中:10-注射成型機，15-定模，16-動模，49-電磁鐵(合模驅動部)，51-吸附部，55-應變傳感器，60-控制裝置，61-合模力檢測部，62-存儲部，63-合模處理部，70-電流供給部，80-輸入部。
具體實施例方式以下，參考附圖對用于實施本發(fā)明的方式進行說明，在各附圖中對相同或對應的結構附加相同或對應的符號并省略說明。另外，將進行閉模時的可動壓板的移動方向設為前方，將進行開模時的可動壓板的移動方向設為后方來進行說明。圖1是表示基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機閉模時的狀態(tài)的圖。圖2是表示基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機開模時的狀態(tài)的圖。圖中，10為注射成型機，F(xiàn)r為注射成型機10的框架，Gd為由鋪設于該框架Fr上的2根導軌構成的引導件，11為固定壓板。固定壓板11可設置于能夠沿著在模開閉方向(圖中為左右方向)上延伸的引導件Gd移動的位直調整基座Ba上。另外，固定壓板11可載置于框架Fr上。與固定壓板11對置而配設可動壓板12?？蓜訅喊?2固定于可動基座Bb上，可動基座Bb能夠在引導件Gd上行駛。由此，可動壓板12能夠相對于固定壓板11在模開閉方向上移動。與固定壓板11隔著預定間隔且與固定壓板11平行地配設后壓板13。后壓板13經(jīng)由腳部13a固定于框架Fr上。4根作為連結部件的連接桿14 (圖中僅示出4根連接桿14中的2根)架設于固定壓板11與后壓板13之間。固定壓板11經(jīng)由連接桿14固定于后壓板13上。沿著連接桿14進退自如地配設可動壓板12。用于使連接桿14貫穿的未圖示的導孔形成于可動壓板12的與連接桿14對應的部位。另外，也可以形成缺口部來代替導孔。在連接桿14的前端部(圖中為右端部)形成未圖示的螺紋部，將螺母nl螺合緊固于該螺紋部，由此連接桿14的前端部固定于固定壓板11上。連接桿14的后端部固定于后壓板13上。在固定壓板11上安裝定模15，在可動壓板12上安裝動模16，定模15與動模16隨著可動壓板12的進退而接觸分離，進行閉模、合模及開模。另外，隨著進行合模，在定模15與動模16之間形成未圖示的型腔空間，熔融的樹脂填充于型腔空間。由定模15及動模16構成模具裝置19。與可動壓板12平行地配設吸附板22。吸附板22經(jīng)由安裝板27固定于滑動基座Sb上，滑動基座Sb能夠在引導件Gd上行駛。由此，吸附板22在比后壓板13更靠后方進退自如。吸附板22可由磁性材料形成。另外，安裝板27也可以沒有，這時，吸附板22直接固定于滑動基座Sb上。桿39配設為在后端部與吸附板22連結而在前端部與可動壓板12連結。由此，桿39在閉模時隨著吸附板22的前進而前進并使可動壓板12前進，在開模時隨著吸附板22的后退而后退并使可動壓板12后退。為此，在后壓板13的中央部分形成用于使桿39貫穿的導孔41。直線馬達28為用于使可動壓板12進退的模開閉驅動部，例如配設于連結于可動壓板12的吸附板22與框架Fr之間。另外，直線馬達28也可以配設于可動壓板12與框架Fr之間。直線馬達28具備定子29及動子31。定子29形成為在框架Fr上與引導件Gd平行且與滑動基座Sb的移動范圍對應。動子31形成為在滑動基座Sb的下端與定子29對置且遍及預定范圍。動子31具備磁芯34及線圈35。并且，磁芯34具備朝向定子29突出并以預定間距形成的多個磁極齒33，線圈35卷裝于各磁極齒33上。另外，磁極齒33形成為在相對于可動壓板12的移動方向垂直的方向上相互平行。并且，定子29具備未圖示的磁芯及在該磁芯上延伸而形成的未圖示的永久磁鐵。該永久磁鐵通過使N極及S極的各磁極交替受磁來形成。配置檢測動子31的位置的位置傳感器53。若通過向直線馬達28的線圈35供給預定電流來驅動直線馬達28，則動子31進退。隨此，吸附板22及可動壓板12進退，從而能夠進行閉模及開模。直線馬達28根據(jù)位置傳感器53的檢測結果進行反饋控制，以使動子31的位置成為設定值。另外，在本實施方式中，將永久磁鐵配設于定子29上，將線圈35配設于動子31上，但也能夠將線圈配設于定子上，將永久磁鐵配設于動子上。此時，線圈不會隨著直線馬達28的驅動而移動，因此能夠輕松地進行用于向線圈供給電力的配線。另外，作為模開閉驅動部，可以使用旋轉馬達及將旋轉馬達的旋轉運動轉換為直線運動的滾珠絲杠機構或者液壓缸或者空氣壓缸等流體壓缸等來代替直線馬達28。電磁鐵單元37在后壓板13與吸附板22之間產生吸附力。該吸附力經(jīng)由桿39傳遞至可動壓板12，并在可動壓板12與固定壓板11之間產生合模力。
另外，由固定壓板11、可動壓板12、后壓板13、吸附板22、直線馬達28、電磁鐵單元37及桿39等構成合模裝置。電磁鐵單元37包括形成于后壓板13側的作為合模驅動部的電磁鐵49及形成于吸附板22側的吸附部51。吸附部51形成于吸附板22的吸附面(前端面)的預定部分，例如吸附板22中包圍桿39且與電磁鐵49對置的部分。并且，在后壓板13的吸附面(后端面)的預定部分，例如桿39的周圍形成容納電磁鐵49的線圈48的槽45。在比槽45更靠內側形成磁芯46。繞磁芯46卷裝線圈48。在后壓板13的磁芯46之外的部分形成磁軛47。另外，本實施方式中，與后壓板13分開形成電磁鐵49，并與吸附板22分開形成吸附部51，但也可將電磁鐵作為后壓板13的一部分形成，并將吸附部作為吸附板22的一部分形成。并且，也可相反配置電磁鐵與吸附部。例如，可在吸附板22側設置電磁鐵49，在后壓板13側設置吸附部51。并且，電磁鐵49的線圈48的個數(shù)可為多個。電磁鐵單元37中，若向線圈48供給電流，則電磁鐵49被驅動而對吸附部51進行吸附，從而能夠產生合模力?？刂撇?0例如具備CPU及存儲器等，通過基于CPU對記錄于存儲器的控制程序進行處理，來控制直線馬達28及電磁鐵49的動作。另外，直線馬達28的動作為一般的動作，因此省略說明?？刂撇?0具備檢測合模力的合模力檢測部61。合模力檢測部61例如與檢測對應合模力而伸長的連接桿14的應變(伸長量)的應變傳感器55連接，并根據(jù)應變傳感器55的檢測結果檢測合模力。另外，檢測合模力時也可使用檢測施加于桿39的荷載的測力傳感器等荷載傳感器，或檢測電磁鐵49的磁場的磁傳感器來代替應變傳感器55，用于檢測合模力的傳感器的種類可以是多種多樣的。例如，應變傳感器不僅能夠適用于連接桿14，還能夠適用于桿39。這是由于桿39的應變(收縮量)與合模力成比例。并且，控制部60具備存儲決定合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案的存儲部62。使用磁存儲介質、光存儲介質及存儲器等一般的介質來作為存儲部62。數(shù)據(jù)圖案預先通過試驗等而進行制作，并存儲于存儲部62。數(shù)據(jù)圖案根據(jù)需要被讀取并用于計算向電磁鐵49的線圈48供給電流的電流值。數(shù)據(jù)圖案能夠由用戶改寫。并且，控制部60具備合模處理部63，該合模處理部63根據(jù)通過合模力檢測部61檢測出的合模力的檢測值與存儲于存儲部62的目標值之差，控制電磁鐵49的動作。合模處理部63通過PI控制(比例控制、積分控制)計算能夠迅速消除(補正)合模力的檢測值與目標值之差這種電流值來作為向電磁鐵49的線圈48供給電流的電流值，并將表示計算出的電流值的信號輸出至電流供給部70?？紤]電磁鐵49的響應延遲來計算向電磁鐵49供給的電流值。例如，合模開始時，電磁鐵49由于受到渦流的影響等而無法立刻使與被供給的電流對應的合模力產生作用，至合模力成為目標值為止需要一定程度的時間。因此，通過合模處理部63計算的電流值不是與合模力的檢測值與目標值之差對應而單值決定的電流值，在合模開始時，可能成為比該電流值更大的電流值。另外，合模處理部63通過PI控制計算向電磁鐵49的線圈48供給電流的電流值，但也可以通過PID控制(比例控制、積分控制及微分控制)計算。電流供給部70例如可由包含多個功率模塊的逆變器等構成，并將與從合模處理部63供給的信號對應的電流供給于電磁鐵49的線圈48。電流供給部70可以具有改變向電磁鐵49的線圈48供給的直流電流的方向及強度(大小)的功能。接著，對上述結構的注射成型機10的動作進行說明。注射成型機10的各種動作在基于控制部60的控制下進行。控制部60控制閉模工序。在圖2的狀態(tài)(開模狀態(tài))下，控制部60向線圈35供給電流來驅動直線馬達28?？蓜訅喊?2前進，如圖1所示，動模16與定模15相抵接。此時，在后壓板13與吸附板22之間，即在電磁鐵49與吸附部51之間形成間隙δ。另外，與合模力相比，閉模所需的力十分小。接著，控制部60通過合模處理部63控制合模工序。合模處理部63向電磁鐵49的線圈48供給電流，將吸附部51吸附于電磁鐵49。該吸附力經(jīng)由桿39傳遞至可動壓板12，在可動壓板12與固定壓板11之間產生合模力。合模處理部63根據(jù)通過合模力檢測部61檢測出的合模力的檢測值與存儲于存儲部62的合模力的目標值之差，調整向電磁鐵49的線圈48供給的電流并進行反饋控制。熔融的樹脂填充于合模狀態(tài)的模具裝置19的型腔空間。若樹脂冷卻并固化，則合模處理部63調整向電磁鐵49的線圈48供給的電流，并解除合模力。接著，控制部60控制開模工序?？刂撇?0驅動直線馬達28，使可動壓板12后退，如圖2所示，動模16后退而進行開模。接著，對合模處理部63的處理的詳細內容進行說明。圖3是表不決定本發(fā)明的一實施方式的注射成型機的合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案的圖。圖3所示的數(shù)據(jù)圖案Pl Ρ3在使合模力從第I設定值SI增加至第2設定值S2時使用，例如在合模開始時使用。圖3中，橫軸表示從合模力開始增加時起的經(jīng)過時間。圖3中，合模力的檢測值與合模力的目標值大致重疊，因此省略圖示。各數(shù)據(jù)圖案Pl Ρ3中，合模力的目標值從第I設定值SI (例如Sl=O)隨時間逐漸增加至第2設定值S2 (S2>S1)。因此，增加合模力時，與以往相比(參考圖5)，合模力的目標值與檢測值之差的積分值較小，基于積分控制的反饋控制延遲的影響降低。由此，能夠抑制實際合模力超過第2設定值S2而過沖。其結果，能夠抑制過度負荷施加于模具裝置19等，并能夠抑制模具裝置19等的損壞。并且，能夠提高成型品的質量。各數(shù)據(jù)圖案Pl P3中，合模力的目標值可以設定為在第I設定值SI附近(或/及第2設定值S2附近)的增加速度小于第I設定值SI與第2設定值S2的中間的增加速度。能夠進一步減小合模力的目標值與檢測值之差的積分值。多個數(shù)據(jù)圖案Pl P3中，用于使合模力的目標值從第I設定值SI連續(xù)增加至第2設定值S2所需的時間不同。增加所需的時間分別為tl t3 (tl < t2 < t3)。注射成型機10可以具備接收選擇多個數(shù)據(jù)圖案Pl P3中任一個的用戶的操作的輸入部80。輸入操作例如由用戶觀察顯示于顯示器上的操作菜單圖像來進行。操作菜單圖像中例如顯示“1:短” “2:中”及“3:長”等數(shù)字或文字。觀察了操作菜單圖像的用戶例如按下輸入部80的表示“I”的按鈕，就可得知能夠在較短時間tl內使合模力的目標值從第I設定值SI增加至第2設定值S2。輸入部80例如由鍵盤等構成，并連接于合模處理部63。合模處理部63根據(jù)表示用戶基于輸入部80進行的操作的操作信號，選擇多個數(shù)據(jù)圖案Pl P3中的任一個，并按照選擇的數(shù)據(jù)圖案(例如數(shù)據(jù)圖案Pl)調整向電磁鐵49的線圈48的供給電流的電流值。由此，能夠根據(jù)用戶意愿決定合模力的增加速度。
圖4是表不決定基于本發(fā)明的一實施方式的注射成型機的合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案的圖。圖4所示的數(shù)據(jù)圖案P4 P6在將合模力從第3設定值S3降低至第4設定值S4時使用，例如在合模結束時使用。圖4中，橫軸表示從合模力開始降低時起的經(jīng)過時間。圖4中，合模力的檢測值與合模力的目標值大致重疊，因此省略圖示。各數(shù)據(jù)圖案P4 P6中，合模力的目標值從第3設定值S3 (例如S3=S2)隨時間逐漸降低至第4設定值S4(S3 > S4 > O)。因此，降低合模力時，向電磁鐵49的線圈48的供給電流的電流值逐漸降低，與以往相比(參考圖5 )，合模力的降低速度變得遲緩。由此，能夠抑制施加于模具裝置19等的負荷的變動，并能夠抑制模具裝置19等的損壞。并且，能夠提高成型品的質量。各數(shù)據(jù)圖案P4 P6中，合模力的目標值可以設定為在第3設定值S3附近(或/及第4設定值S4附近)的降低速度小于第3設定值S3與第4設定值S4的中間的降低速度。多個數(shù)據(jù)圖案P4 P6中，用于使合模力的目標值從第3設定值S3連續(xù)降低至第4設定值S4所需的時間不同。降低所需的時間分別為t4 t6 (t4<t5<t6)。選擇多個數(shù)據(jù)圖案P4 P6中任一個的用戶操作由輸入部80進行接收。輸入操作例如由用戶觀察顯示于顯示器上的操作菜單圖像來進行。操作菜單圖像中例如顯示“4:短” “5:中”及“6:長”等數(shù)字或文字。觀察了操作菜單圖像的用戶例如按下輸入部80的表示“4”的按鈕，就可得知能夠在較短時間t4內使合模力的目標值從第3設定值S3降低至第4設定值S4。合模處理部63根據(jù)表示用戶基于輸入部80進行的操作的操作信號，選擇多個數(shù)據(jù)圖案P4 P6中的任一個，并按照選擇的數(shù)據(jù)圖案(例如數(shù)據(jù)圖案P4)調整向電磁鐵49的線圈48供給電流的電流值。由此，能夠根據(jù)用戶意愿決定合模力的降低速度。若合模力變?yōu)榈?設定值S4以下，則由于施加于模具裝置19等的負荷的變動而產生的影響十分小，因此合模處理部63可以與合模力的檢測值和目標值之差無關地中止向電磁鐵49的線圈48供給電流。之后，合模力以與電磁鐵49的響應延遲相應的速度下降。電磁鐵49的響應延遲是由于電磁鐵49 (例如磁芯46等)中殘留的磁力影響等而產生的。殘留磁力的影響較大且合模力的降低速度較慢時，為縮短至開模開始為止的等待時間，在檢測出合模力變?yōu)榈?設定值S4以下后，合模處理部63可以將與產生預定合模力(例如合模力=S3)的方向相反方向的直流電流供給于電磁鐵49的線圈48。由于形成抵消電磁鐵49 (例如磁芯46等)中殘留的磁場的方向的磁場，因此能夠促進合模力降低。為了更積極地降低殘留磁通量的影響，合模處理部63可以在將相反方向的直流電流供給于電磁鐵49的線圈48后，將供給于電磁鐵49的線圈48的直流電流的方向反轉一次以上。每當反轉時，可較小地設定供給于電磁鐵49的線圈48的直流電流的強度(大小)。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限定于上述實施方式等，在不脫離本發(fā)明的范圍內，能夠對上述實施方式等加以各種變形或替換。例如，上述實施方式的合模驅動部由電磁鐵49構成，但也可由驅動肘節(jié)機構的馬達或流體壓缸(液壓缸或空氣壓缸等)構成，為用于注射成型機的合模動作的一般結構即可。
權利要求
1.一種注射成型機，其特征在于，該注射成型機具備: 合模驅動部，產生合模力； 合模力檢測部，檢測所述合模力； 存儲部，存儲決定所述合模力的目標值隨時間變化的數(shù)據(jù)圖案；及合模處理部，根據(jù)通過所述合模力檢測部檢測出的合模力的檢測值與存儲于所述存儲部的所述目標值之差，控制所述合模驅動部的動作， 所述數(shù)據(jù)圖案中，所述目標值從第I設定值隨時間逐漸增加或降低至第2設定值。
2.如權利要求1所述的注射成型機，其中， 該注射成型機還具備接收用戶的輸入操作的輸入部， 所述存儲部存儲所述目標值從所述第I設定值增加或降低至所述第2設定值所需的時間不同的多個所述數(shù)據(jù)圖案， 所述合模處理部根據(jù)表示用戶基于所述輸入部的輸入操作的操作信號，選擇所述多個數(shù)據(jù)圖案中的任一個，并根據(jù)選擇的所述數(shù)據(jù)圖案控制所述合模驅動部的動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種注射成型機，其在改變合模力時，能夠抑制模具裝置等的損壞，并且能夠提高成型品的質量。該注射成型機(10)具備合模驅動部(49)，產生合模力；合模力檢測部(61)，檢測合模力；存儲部(62)，存儲決定合模力的目標值隨時間的變化的數(shù)據(jù)圖案；及合模處理部(63)，根據(jù)通過合模力檢測部(61)檢測出的合模力的檢測值與存儲于存儲部(62)的目標值之差，控制合模驅動部(49)的動作。數(shù)據(jù)圖案中，目標值從第1設定值隨時間逐漸增加或降低至第2設定值。
文檔編號B29C45/76GK103171107SQ20121041436
公開日2013年6月26日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者柴田達也, 田村惇朗, 森谷知寬 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社