具备顶出器的注射成形机和注射成形机的顶出器动作方法

摘要

本发明涉及一种具备顶出器的注射成形机和注射成形机的顶出器动作方法。求出为了以设定的加速度而在顶出开始位置成为顶出开始位置通过速度所需要的加速距离，将比顶出开始位置靠后加速距离的位置设定为顶出器的前进开始位置。这样，在顶出板开始移动时能够以最佳的速度开始移动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具备顶出器的注射成形机以及注射成形机的顶出器动作方法。

背景技术

注射成形机的金属模具动作即开模闭模动作和顶出器前进后退动作在连续的成形运行中，一般当预定的动作开始条件通过时序控制而齐备时，按照预先输入的设定进行动作。

在金属模具中在金属模具安装面和顶出板之间有贯通孔。注射成形机的顶出杆等顶出器装置能够通过贯通孔使顶出板直接前进。另外，在顶出板上安装回位弹簧。

在注射成形机的顶出器动作的位置条件设定中，顶出板一般通过回位弹簧完全后退，设定正好顶出板和注射成形机的顶出器装置脱离的位置。

日本特开2000-326371号公报中公开了以下技术，在注射成形机的顶出器装置中，到推钉碰到金属模具的期间与顶出板使金属模具前进的期间相比能够高速地进行动作。

日本特开2000-326371号公报中公开的技术为，在到推钉碰到金属模具的期间，能够高速地动作。但是，顶出板使金属模具前进的期间的速度和以往没有变化，所以整体时间缩短的比例会变少。

另外，以缩短顶出器的动作时间为目的，只是简单地提高对顶出器进行指令的设定速度，则在顶出器前进距离短的情况下有可能达不到设定速度。

发明内容

因此，本发明的目的为提供一种注射成形机，能够充分地缩短顶出器的动作时间，提高成形品的起模性。

本发明的注射成形机，在具备顶出器的注射成形机中，具备：顶出器动作条件设定单元，其设定上述顶出器的前进极限位置、上述顶出器开始顶出成形 品的顶出开始位置以及上述顶出器的顶出过程中的标准前进速度；取得单元，其取得所设定的上述顶出器的加速度以及减速度；顶出器动作方式设定单元，其设定上述顶出器的动作方式，上述顶出器动作方式设定单元根据减速距离、上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的顶出距离、上述标准前进速度，求出以上述减速度进行减速并能够在上述前进极限位置停止的上述顶出开始位置的通过速度作为顶出开始位置通过速度，其中，上述减速距离是正在以上述标准前进速度前进的上述顶出器从以上述减速度开始减速后到停止为止的移动距离，求出用于以上述加速度加速到该顶出开始位置通过速度的加速距离，将比上述顶出开始位置靠后上述加速距离的位置设定为上述顶出器的前进开始位置。

这样，当顶出板开始移动时能够以最佳的速度开始移动。另外，能够尽可能地缩短顶出板从开始前进后到在预定的位置停止为止的时间。进一步，能够在顶出器的前进极限位置可靠地停止。

上述顶出器动作方式设定单元将上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离与上述减速距离进行比较，当上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离比上述减速距离长或者与上述减速距离相等时，将与上述标准前进速度相等的速度设为上述顶出开始位置通过速度，当上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离比上述减速距离短时，可以根据上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离与上述减速距离来求出上述顶出开始位置通过速度。

这样，能够尽可能地缩短顶出板从开始前进后到在预定的位置停止为止的时间，并能够在顶出器的前进极限位置可靠地停止。

也可以具备显示上述加速距离和移动该加速距离所需要的时间的显示装置。

这样，操作者能够掌握最佳的顶出器前进定时，能够根据顶出器前进定时来进行成形条件调整。

本发明的注射成形机的顶出器动作方法，在具备顶出器的注射成形机的顶出器动作方法中，将上述顶出器的前进极限位置、上述顶出器开始顶出成形品的顶出开始位置以及上述顶出器的顶出过程中的标准前进速度设定为顶出器 动作条件，取得所设定的上述顶出器的加速度以及减速度，根据减速距离、上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的顶出距离、上述标准前进速度求出以上述减速度进行减速并能够在上述前进极限位置停止的上述顶出开始位置的通过速度作为顶出开始位置通过速度，其中，上述减速距离是以正在上述标准前进速度前进的上述顶出器从以上述减速度开始减速后到停止为止的移动距离，求出用于以上述加速度加速到该顶出开始位置通过速度的加速距离，将比上述顶出开始位置靠后上述加速距离的位置设定为上述顶出器的前进开始位置。

这样，当顶出板开始移动时能够以最佳的速度开始移动。另外，能够尽可能地缩短顶出板从开始前进后到在预定的位置停止为止的时间。进一步，能够在顶出器的前进极限位置可靠地停止。

将上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离与上述减速距离进行比较，当上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离比上述减速距离长或者与上述减速距离相等时，将与上述标准前进速度相等的速度设为上述顶出开始位置通过速度，当上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离比上述减速距离短时，可以根据上述顶出开始位置和上述前进极限位置之间的距离与上述减速距离来求出上述顶出开始位置通过速度。

这样，能够尽可能地缩短顶出板从开始前进后到在预定的位置停止为止的时间，并能够在顶出器的前进极限位置可靠地停止。

通过本发明能够提供一种注射成形机，其能够充分地缩短顶出器的动作时间，提高成形品的起模性。

附图说明

通过参照附图说明以下的实施方式，能够更加明确本发明的上述以及其他目的和特征。

图1是表示具备本发明所使用的顶出器的注射成形机的可动盘和固定盘附近的图。

图2A是表示现有的顶出动作的流程，表示顶出前的状态的图。

图2B是表示现有的顶出动作的流程，表示顶出过程中的状态的图。

图2C是表示现有的顶出动作的流程，表示顶出前进极限的状态的图。

图3A是表示本发明实施方式的顶出动作的流程，表示顶出前的状态的图。

图3B是表示本发明实施方式的顶出动作的流程，表示顶出过程中的状态的图。

图4A是表示在顶出器的前进距离与减速距离相等或在减速距离以上的情况下，现有的顶出器的速度和位置之间的关系的图。

图4B是表示在顶出器的前进距离与减速距离相等或在减速距离以上的情况下，本发明的顶出器的速度和位置之间的关系的图。

图5A是表示在顶出器的前进距离小于减速距离的情况下的顶出器的、现有的顶出器的速度和位置之间的关系的图。

图5B是表示在顶出器的前进距离小于减速距离的情况下的顶出器的、本发明的顶出器的速度和位置之间的关系的图。

图6是表示本发明实施方式的动作的流程的流程图。

图7是表示显示装置的显示例的图。

具体实施方式

以下根据附图说明本发明的实施方式。图1是表示具备本发明所使用的顶出器的注射成形机的可动盘和固定盘附近的图。在固定盘40安装固定侧金属模具42，在可动盘10安装可动侧金属模具12。另外，在可动盘10设置用于顶出成形品30的顶出器装置。

顶出器装置由顶出杆20、顶出板22、推钉24构成。顶出杆20设置为贯通可动盘10，能够移动到顶出成形品或返回的方向(图1的左右方向)。顶出板22与顶出杆20分离设置。顶出杆20通过与顶出板22接触并被按压，能够移动到顶出成形品的方向(图1的右方向)。在顶出板22和可动侧金属模具12之间设置有未图示的弹簧。如果停止基于顶出杆20的对顶出板22的按压，则顶出板22能够通过弹簧的弹力移动到返回的方向(图1的左方向)。推钉24被固定在顶出板22上。通过顶出杆20来按压顶出板22，从而推钉24与成形品30直接接触，顶出成形品30。

在这样构成的注射成形机中，通过使可动盘10向图1的右方向移动，进行闭模。之后通过未图示的注射装置从固定盘的背后(图1的右侧)向固定侧金属模具42内注射熔融树脂。之后，在可动盘10以及可动侧金属模具12上 再施加力来进行合模，使熔融树脂固化而将成形品30成形。之后，通过使可动盘10以及可动侧金属模具12向图1的左方向移动，进行开模。开模结束后，通过使顶出杆20、顶出板22、推钉24向顶出方向移动(图1的右方向)，从而进行成形品的顶出。

图2A～图2C是表示现有的顶出动作流程的图。图2A表示顶出前的状态，表示顶出杆2与顶出板22对接并且顶出板22开始前进的位置。从该状态开始顶出，顶出杆20和顶出板22向顶出方向(图2的右方向)移动，开始顶出。图2B表示顶出过程中的状态。之后如果继续顶出，则成为图2C的状态。图2C表示顶出前进极限的状态，在该状态中，成形品30被顶出而落下。

图4A表示在这样构成的现有的顶出动作中的顶出器位置和顶出器速度之间的关系的一例。在现有的顶出动作中，顶出前的状态为，顶出杆20与顶出板22对接，成为顶出板22开始前进的位置，顶出开始时刻的顶出器速度为0，一边进行顶出一边进行顶出器的加速。因此，可能会花费很多进行顶出器动作的时间。

因此在本实施方式中，设定为顶出开始时刻的顶出器速度成为预定的速度，并尽可能缩短进行顶出器动作的时间。

在以下的说明中，将使成形品30从可动侧金属模具12起模的方向设为前方。

图3A、图3B是表示本实施方式的顶出动作流程的图。图3A表示顶出前的状态。顶出杆20从顶出板22分离，并且从顶出板22的图3的左方向开始顶出杆20的移动。顶出杆20在具有了预定速度的状态下碰到顶出板22后使顶出板22移动并开始顶出。这样，顶出开始时刻的顶出板22的速度不是0，而是以预定的速度开始顶出，所以能够缩短顶出器动作的时间。图3B是表示之后的顶出过程中的状态。除了顶出器速度以外与图2B所示的现有技术的顶出过程中的状态相同。关于本实施方式的详细顶出器速度、顶出杆20的前进开始位置的设定方法将在以后描述。

将顶出器的前进距离(顶出开始位置和前进极限位置之间的距离)设为X，将预先设定的顶出器的标准前进速度设为Vc，将加速时的加速度设为a1，将减速时的减速度设为a2。这些值是根据注射成形机的驱动部或电动机的性能 在机械设计时能够掌握的值，保存在注射成形机的控制装置所具备的存储装置内。

另外，代替预先保存在存储装置内，也能够由操作者使用未图示的输入单元等进行输入来设定。在通过扭矩以及推力来控制顶出器的前进的情况下，能够将顶出器前进的上限距离设定为X，将顶出器的前进速度的上限值设定为Vc。在将伺服电动机用于驱动装置的电动注射成形机中，能够容易地掌握这些参数。即使是将液压和气压用于了驱动源的注射成形机也能够通过注射成形机的设计阶段的性能评价确认等，通过实验等来掌握参数。另外，也能够代替将这些值预先保存在存储装置内，而通过由操作者使用输入装置等进行输入来设定。

在以一定的加减速度进行加减速的情况下，如果将从标准前进速度Vc以减速度a2进行减速到停止之前而移动的距离(减速距离)设为X2，则成为：

X2＝Vc²/(2×a2)。

在以相同条件进行成形的情况下，也可以从以前进行的成形的信息来检测出X2。

在将伺服电动机用于驱动装置的电动注射成形机中，使用来自安装在伺服电动机上的位置检测装置的信号，能够检测在顶出器前进过程中开始减少速度，或从有减速指令后到顶出器停止为止的距离。另外，也能够与伺服电动机分开配置地将位置检测装置安装在顶出器或金属模具上，使位置信息从位置检测装置返回到注射成形机中。

以下，分情况来分别说明顶出开始位置的顶出开始位置通过速度以及前进开始位置的设定方法。

图4A以及图4B表示在顶出器的前进距离X与减速距离X2相等或在减速距离X2以上的情况。图4A表示已经说明的现有的顶出器动作的情况下的顶出器速度和顶出器位置之间的关系。图4B表示本实施方式的顶出器速度和顶出器位置之间的关系的图。无论哪种情况下，即使以标准前进速度Vc进行移动，也能够在顶出器的前进极限位置的面前X2中开始减速，从而使顶出器在前进极限位置停止。

在现有的顶出器动作中，如图4A所示，在减速时，在顶出器的前进极限 位置的面前X2的地点开始减速，并使顶出器在前进极限位置停止。在加速时，在顶出开始位置从速度0开始加速，因此在到达标准前进速度Vc之前花时间，可能会花费很多进行顶出器动作的时间。

在本实施方式中，如图4B所示，在顶出器的顶出开始位置，预先加速顶出器从而使得成为标准前进速度Vc。

具体地说，从速度0状态到通过加速度a1加速到速度Vc所需要的距离X1为X1＝Vc²/(2×a1)，所以将比顶出开始位置靠后上述X1的位置设定为顶出器开始前进的前进开始位置。

另外，一般在顶出器装置中，比较顶出器板22、推钉24，顶出杆20的质量要大得多。当顶出杆20的速度在顶出器顶出开始位置以Vc而碰到顶出板22时，顶出杆20、顶出板22、推钉24以速度Vc进行动作，但是当顶出杆20和顶出板22、推钉24之间的质量差不是很大时，在对碰到后的速度有影响的情况下，考虑该影响进行加速，使得顶出器顶出开始位置的顶出杆20的速度成为Vc以上。也能够设定速度，使得碰到后的顶出杆20、顶出板22、推钉24以速度Vc进行移动。

如果顶出器开始前进，则顶出器一边以加速度a1从前进开始位置加速一边前进。这样，在顶出开始位置，顶出器速度为标准前进速度的Vc。即，如图4A以及图4B所示，当顶出器的前进距离X等于减速距离X2或在减速距离X2以上时，顶出开始位置的通过速度变得与标准前进速度Vc相等。然后，在顶出器的前进极限位置的面前X2的地点开始减速，并且顶出器在前进极限位置停止。

这时，在如图7所示那样的注射成形机所具备的操作画面或显示装置50等中，能够显示从前进开始位置到顶出开始位置之间的距离X1、移动距离X1所需要的时间的值，或显示进行了1个周期成形的实际值。

接着，根据图5A以及图5B来说明顶出器的前进距离X比减速距离X2小的情况。图5A表示在现有的顶出器动作的情况下的顶出器速度和顶出器位置之间的关系，图5B表示本实施方式的顶出器速度和顶出器位置之间的关系。无论哪种情况下，如果在顶出期间中顶出器的前进速度上升到标准前进速度Vc，则之后即使以减速度a2进行减速，也不能够使顶出器在顶出器的前进极 限位置停止。

因此，在现有的顶出器动作中，如图5A所示，以加速度a1加速到交点，该交点是在顶出开始位置从速度0开始以加速度a1开始了加速时的顶出器速度和顶出器位置之间的关系、和以减速度a2进行了减速时能够在顶出器的前进极限位置停止的顶出器速度和顶出器位置之间的关系相交的点。但是，该情况下在加速时，在顶出开始位置从速度0开始加速，因此能够加速的时间变短，能够到达的速度也变小，所以可能会花很多时间进行顶出器动作。

在本实施方式中，如图5B所示，预先使顶出器加速到以下速度，使得成为在顶出器的顶出开始位置，该速度为在以减速度a2减速了从顶出器的顶出开始位置到顶出器的前进极限位置为止的距离时能够在顶出器的前进极限位置停止的速度。

具体地说，如果将顶出开始位置的通过速度设为Vt，则X＝Vt²/(2×a2)，因此能够将加速距离X1’设为：

X1’＝Vt²/(2×a1)＝(2×a2×X)/(2×a1)＝a2×X/a1。

据此，将比顶出开始位置靠后X1’(＝a2×X/a1)的位置设定为顶出器开始前进的前进开始位置。

如果顶出器开始前进，则顶出器一边以加速度a1从前进开始位置加速度一边前进。这样，在顶出开始位置成为顶出开始位置的通过速度的Vt，之后通过减速度a2开始减速，顶出器在前进极限位置停止。

这时与顶出器的前进距离X等于减速距离X2或在减速距离X2以上的情况相同，在注射成形机所具备的操作画面或显示装置等中，能够显示从前进开始位置到顶出开始位置之间的距离X1’、移动距离X1’所需要的时间的值，并显示进行了1个周期成形的实际值。除此之外，也可以显示在顶出器动作中没有到达标准前进速度Vc的情况。

图6是表示本实施方式的动作的流程的流程图。以下，按照每个步骤进行说明。

(步骤SA1)设定顶出器动作条件。

(步骤SA2)根据被设定为顶出器动作条件的标准前进速度Vc、减速度a2等，求出从标准前进速度Vc到在以减速度a2减速时停止之前进行移动的 距离即减速距离X2。

(步骤SA3)将顶出器的前进距离即顶出开始位置和前进极限位置之间的距离X与减速距离X2进行比较，判定是否是X≥X2。如果是X≥X2(是)则进入步骤SA4，如果是X<X2(否)则进入步骤SA5。

(步骤SA4)作为顶出器的前进极限开始位置，设定比顶出开始位置靠后X1(＝Vc²/(2×a1))的位置并结束。

(步骤SA5)作为顶出器的前进极限开始位置，设定比顶出开始位置靠后X1’(＝a2×X×a1)的位置并结束。

这里，在高周期成形等中，有以下成形方法，即从开模的过程中开始顶出，同时进行开模和顶出器顶出。这时，会在开模的位置设定顶出器顶出开始的定时。如本实施方式那样在使顶出器从比顶出开始位置靠后加速距离的前进开始位置前进的情况下，求出在顶出器移动加速距离所需要的时间期间金属模型进行移动的距离。然后，向金属模具开始开模的方向减少求出了使顶出器前进开始的开模位置设定的距离，从而顶出器可以提前顶出器移动加速距离所需要的时间来开始前进。

在上述实施方式中，说明了将加速时的加速度设为a1，将减速时的减速度设为a2的一定值，即直线形加减速的例子，但是本发明不限于直线形加减速而能够适用于指数形加减速、钟形加减速等各种加减速形式。另外，也能够适用于将加速度或减速时的加速度的时间变化设定为加减速模式的情况。

这时，根据加减速形式、减速时的加速度等减速特性或减速模式等来求出从设定的标准前进速度Vc减速到停止为止的移动距离(减速距离)X2。将顶出开始位置和前进极限位置之间的距离X与X2进行比较，分为X≥X2的情况和X<X2的情况，在X≥X2的情况下，能够根据加减速形式、加速度等加速特性或加速模式等来求出加速到标准前进速度Vc所需要的距离(加速距离)X1。在X<X2的情况下，根据减速特性或减速模式等来求出从顶出开始位置开始减速并能够在前进极限位置停止的顶出开始位置通过速度。能够根据加速特性或加速模式等来求出加速到求出的顶出开始位置通过速度所需要的移动距离(加速距离)X1’。

另外，在代替设定加速度的值或减速时的加速度的值而设定加速的时间常 数或减速的时间常数的情况下也能够适用本发明。

进一步，在本实施方式中，构成为能够分离顶出杆20和顶出板22，构成为顶出杆20以加速度a1加速并碰到顶出板22。顶出杆20、顶出板22、推钉24可以成为一体，也可以是顶出杆20、顶出板22、推钉24整体进行加速并碰到成形品30的结构。

根据本实施方式，实际上金属模型的顶出板的整体前进的速度提高，由此能够可靠地使成形品起模。另外，这样根据材质和形状起模后由于静电等原因，成为成形品再次附着在金属模具上的对策。

另外，在金属模具内进行浇口切断时，进行切断的顶出器前进距离短的情况较多。通过本实施方式，能够在最佳的定时以尽量短的时间使切割销前进。在对因为薄壁而树脂的固化早而难以切断的成形品和切断部分的形变成为问题的情况有利。如果只将顶出器前进的定时提前，则树脂上有剩余压力，金属模具的切割销受力而有损耗。如果切断花费时间则会有树脂固化、不能切断的情况。

进一步，本实施方式对在金属模具内进行成形品的压缩的情况也是有益的。在薄壁成形品和需要高复制性的透镜成形中需要短时间的压缩。但是，如果只是将顶出器前进的定时提前，则对金属模具腔的树脂填充不足从而产生未填充部。如果顶出器前进引起的压缩花费时间，则会有树脂固化而不能压缩的情况和成形品的残余应力变大的情况。

另外，在注射成形机的操作画面显示从顶出器的前进开始位置到顶出开始位置之间的事先的加速距离、移动该距离所需要的时间，由此在成为瞄准最佳的顶出器前进定时来进行成形条件调整时有益处。