本发明涉及具有强力开模机构的合模装置。
背景技术：
注射成型装置以注射装置和合模装置为主要要素。通过合模装置对模具进行合模。从注射装置向合模后的模具注射熔融了的树脂材料。树脂材料凝固后，打开模具，取出树脂制品。
模具在打开的瞬间(开模初期)需要较大的开模力。若模具稍微打开，则之后能够以较小的力轻松地打开模具。
开模初期以较大的力打开模具的机构被称为强力开模机构。
以往，提出了具有强力开模机构的合模装置(例如，参照专利文献1(图1))。
根据图11对专利文献1进行说明。
图11是说明以往的合模装置的基本结构的图。在该图中示出了开模状态。
合模装置100以安装有定模101的固定盘102、连接杆103、安装有动模104的可动盘105、以及移动该可动盘105的合模缸106为主要要素。
在固定盘102上固定有伺服马达107，在可动盘105上固定有螺母108。从伺服马达107延伸的滚珠丝杠109与该螺母108啮合。若利用伺服马达107将滚珠丝杠109向合模方向旋转，则可动盘105向固定盘102侧移动。该移动持续到动模104抵接于定模101为止。
在连结箱110中，由于合模压头111与可动盘105连结，因此，合模压头111与可动盘105一起移动。
另一方面，由于利用从固定盘102延伸的连接杆103确定合模缸106的位置，因此合模缸106不移动。在该合模缸106的合模活塞112上设有对开螺母113。
图12是说明现有的合模装置的作用的图。在该图中，动模104与定模101接触(包括大致接触)。在此，使对开螺母113与刻于合模压头111的周槽114啮合。接着，向合模缸106的合模室115供给压力油。合模活塞112、合模压头111、连结箱110、可动盘105和动模104一起被向合模方向按压，由此合模完成。
在合模状态下进行注射。若熔融树脂材料固化，则实施开模。
在开模初期，向开模室116供给压力油。于是，合模活塞112、合模压头111、连结箱110、可动盘105和动模104一起向开模方向移动。通过该移动，实施强力开模。
在该强力开模后，从合模压头111分离出对开螺母113。接着，通过伺服马达107将滚珠丝杠109向开模方向转动。于是，动模104、可动盘105、连结箱110和合模压头111一起向开模方向移动，返回图11。
然而，合模缸106除了合模室115以外，还设置有开模室116，因此结构复杂。因此，合模缸106变得高价，合模装置100变得高价。
近年来，在寻求生产设备的成本降低的过程中，要求能够使合模缸106的结构简单的合模装置(具有强力开模机构的合模装置)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4883642号公报
技术实现要素：
本发明的课题在于提供一种在具有强力开模机构的合模装置中能够简化合模机构的结构的技术。
技术方案1的发明是一种合模装置，其具备：基座；固定盘，固定于该基座；合模机构，与该固定盘平行地配置且在所述基座上被支承为可移动；可动盘，配置在该合模机构和所述固定盘之间；连接杆，从所述固定盘延伸而贯通所述可动盘以及所述合模机构；模开闭机构，沿着该连接杆移动所述可动盘；以及控制部，控制该模开闭机构以及所述合模机构，其特征在于，
在所述合模机构上设置有对开螺母，在所述连接杆上设置有与所述对开螺母啮合的周槽，
在所述可动盘与所述合模机构上架设有在开模初期进行开模的强力开模机构，
该强力开模机构被设定为轴向力比所述模开闭机构大且行程比所述模开闭机构短，
所述控制部还执行所述对开螺母的开闭控制和所述强力开模机构的控制，且执行通过所述强力开模机构调整所述对开螺母的位置以使所述对开螺母与所述周槽同步的控制。
技术方案2的发明是一种合模装置，具有技术方案1所述的强力开模机构，其特征在于，
所述对开螺母的齿为角齿，
所述周槽是与所述角齿对应的角槽。
发明效果：
在技术方案1的发明中，由于与合模机构分开地设置强力开模机构，因此合模机构的结构变得简单，成本较低。
另外，在专利文献1所公开的合模装置中，合模缸为非移动体，但本发明中的合模机构为移动体。作为移动体的合模机构与可动盘大致一起移动。
强力开模机构架设在几乎一起移动的可动盘和合模机构上。强力开模机构的行程较小即可，变得小型。
而且，强力开模机构兼作为对对开螺母的位置进行微调整的对开螺母位置调整机构，因此附加价值大。即，不需要独立的对开螺母位置调整机构。
根据以上内容，根据本发明，能够提供构造简单、可实现低成本化的合模装置。
在技术方案2的发明中，对开螺母的齿是角齿，周槽是与角齿对应的角槽。
角齿具有与对开螺母的长轴平行的周面、与该周面的一端相连且与长轴正交的第1齿面、和连接于周面的另一端且与长轴正交的第2齿面。
周槽具有与连接杆的长轴平行的槽底、与该槽底的一端相连且与长轴正交的第1侧面、和与槽底的另一端相连且与长轴正交的第2侧面。
合模时，第1齿面与第1侧面紧贴。在强力开模时，第2齿面与第2侧面紧贴。由于在第1齿面和第2齿面与长轴正交，因此能够充分地提高对开螺母与连接杆的机械结合力。
附图说明
图1是本发明的具有强力开模机构的合模装置的主视图。
图2是图1的2-2线向视图。
图3是对开螺母的齿与连接杆的周槽的放大剖视图。
图4是强力开模机构的结构图。
图5是从开模状态到注射为止的控制流程图。
图6是说明对开螺母的作用的图，其中，(a)表示闭状态下的对开螺母，(b)表示高压合模时的对开螺母，(c)表示强力开模时的对开螺母。
图7是表示合模时的合模装置的图。
图8是注射之后的控制流程图。
图9是强力开模机构的另一构成图。
图10是本发明的具有强力开模机构的合模装置的另一主视图。
图11是说明现有的合模装置的基本结构的图。
图12是说明现有的合模装置的作用的图。
附号说明：
10…具有强力开模机构的合模装置，11…基座，12…固定盘，13…合模机构，14…可动盘，15…连接杆，16…模开闭机构，17…对开螺母，17a…角齿，18…对开螺母开闭机构，19…控制部，27…周槽(角槽)，30…强力开模机构。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
实施例
如图1所示，具有强力开模机构的合模装置10(以下，简称为合模装置10。)具有：基座11、固定在该基座11上的固定盘12、在基座11上被支承为可移动的合模机构13、被配置在该合模机构13与固定盘12之间且在基座11上被支承为可移动的可动盘14、从固定盘12延伸而贯通可动盘14和合模机构13连接杆15、沿该连接杆15移动可动盘14的模开闭机构16、架设在可动盘14与合模机构13上的强力开模机构30、附属于合模机构13的对开螺母17、使该对开螺母17开闭的对开螺母开闭机构18、对该对开螺母开闭机构18、强力开模机构30、模开闭机构16和合模机构13进行控制的控制部19。
强力开模机构30被设定为轴向力比模开闭机构16大且行程比模开闭机构16短。作为该设定的一例，使模开闭机构16的驱动杆21(液压缸的情况下为活塞)的直径d1小、行程s1大，强力开模机构30的驱动杆31(液压缸的情况下为活塞)的直径d2大、行程s2小。
在固定盘12上安装有定模22，在可动盘14上安装有动模23。
优选在基座11上铺设轨道24，在该轨道24上载置滑块25、26。然后，利用一个滑块25支承合模机构13，利用另一个滑块26支承可动盘14。
推荐使钢球介于导轨24与滑块25、26之间。轨道24与滑块25、26之间的摩擦损失变小，对模开闭机构16的负荷减轻。
由于可动盘14与合模机构13机械地连结，因此当利用模开闭机构16使可动盘14移动时，合模机构13一起(包括几乎一起)移动。
另外，模开闭机构16的驱动杆21除了与可动盘14连结之外，也可以与合模机构13连结。另外，模开闭机构16除了安装于基座11之外，还可以安装于固定盘12。
在连接杆15上，在必要的部位以等间距刻有周槽27。若对开螺母17关闭，则与周槽27啮合。在啮合时，合模机构13固定(包括几乎固定)于连接杆15。
当打开对开螺母17时，合模机构13能够相对于连接杆15移动。
如图2所示，强力开模机构30例如分别设置于合模机构13的左上角和右下角。通过在所谓的对角设置两个强力开模机构30，在图1中，能够以可动盘14为基准使合模机构13不倾斜地移动。或者，能够以合模机构13为基准使可动盘14不倾斜地移动。
强力开模机构30可以是1个或4个，个数是任意的。但是，由于4个成本高，1个的话存在可动盘14(或合模机构13)倾斜的危险，因此优选为2个。
模开闭机构(图1、附图标记16)也优选对角地配置2个(2根)。但是，模开闭机构16也可以是1个(1根)。
如图3所示，对开螺母17的齿是角齿17a。角齿17a具有与对开螺母17的长轴28平行的周面17b、与连接于该周面17b的一端且与长轴28正交的第1齿面17c、以及连接于周面17b的另一端且与长轴28正交的第2齿面17d。
另外，连接杆15侧的周槽27是具有与连接杆15的长轴28平行的槽底27a、与该槽底27a的一端相连且与长轴28正交的第1侧面27b和与槽底27a的另一端相连且与长轴28正交的第2侧面27c的角槽。
角齿17a是四边形截面的齿。
假设对开螺母17的齿为三角形截面或梯形截面的齿，则齿面相对于长轴28倾斜。通过该倾斜，轴力的一部分被转换为径向的力，通过该径向的力，对开螺母17打开。
关于这一点，如本发明那样，如果是四边形截面的齿，则对开螺母17不会打开。
图1所示的合模机构13、模开闭机构16、强力开模机构30及对开螺母开闭机构18可以是液压缸、气缸、电动缸、电动机构中的任一种。
在图4中说明强力开模机构30为电动机构的情况下的具体例，在图9中说明为液压缸的情况下的具体例。
气缸的构造、作用与液压缸相同，因此省略说明。
另外，电动缸的结构、作用与电动机构近似，因此省略说明。
如图4所示，强力开模机构30例如由作为旋转自如地安装于合模机构13的驱动杆31的滚珠丝杠32、旋转该滚珠丝杠32的电动马达33、附属于该电动马达33的电动式的制动器34、安装于可动盘14的螺母35构成。电动马达33以及制动器34由控制部(图1、附图标记19)控制。
另外，也可以在合模机构13上设置螺母35，在可动盘14上设置滚珠丝杠32、电动马达33以及制动器34。
强力开模机构30的动作由“伸动”、“缩动”、“限制”和“自由”这4个模式构成。
另外，“伸动”是指可动盘14相对于合模机构13离开。“缩动”是指使可动盘14相对于合模机构13靠近。“限制”是指可动盘14相对于合模机构13不移动。“自由”是指可动盘14相对于合模机构13自由地移动。
以下详细说明4个模式。
模式1：若将制动器设为非制动状态，使电动马达正转(正向旋转)，则可动盘14相对于图4所示的合模机构13离开。即，强力开模机构30进行“伸动”。
模式2：若将制动器设为非制动状态，使电动马达反转(反向旋转)，则可动盘14相对于图4所示的合模机构13接近。即，强力开模机构30进行“缩动”。
模式3：若停止向电动马达通电而成为非通电状态，将制动器设为制动状态，则滚珠丝杠无法旋转。于是，可动盘14相对于图4所示的合模机构13被固定。即，强力开模机构30成为“限制”状态。
模式4：若将电动马达设为非通电状态，将制动器设为非制动状态，则滚珠丝杠旋转自如。在图4中，若可动盘14要向附图左或右移动，则滚珠丝杠32旋转，允许可动盘14的移动。即，强力开模机构30成为“自由”状态。
基于图5对由以上的结构构成的合模装置10的作用进行说明。
在图1所示的开模状态下，合模机构13为限制状态，对开螺母17为打开状态，模开闭机构16为限制状态，强力开模机构30为限制状态。
在图5所示的st01(步骤编号01，以下相同)中，模开闭机构进行缩动。于是，动模开始向合模方向移动。
若动模接触定模(st02)，则使合模机构自由(st03)。
通过图1所示的模开闭机构16，能够计算合模机构13的移动量。刻于连接杆15的周槽27的位置也是已知的。对开螺母17的齿的位置也在物理上求得。
根据以上的信息，能够计算周槽27与对开螺母17的齿的位置偏移量。
在强力开模机构30中，以矫正位置偏移的方式使合模机构13稍微移动(图5、st04)。即，使对开螺母与周槽同步。
具体说明基于强力开模机构30的同步的步骤。
通过模开闭机构16，可动盘14处于非移动状态。因此，若使强力开模机构30伸动，则合模机构30向远离可动盘14的方向移动。另外，若使强力开模机构30缩动，则合模机构30以接近可动盘14的方式移动。由此，对开螺母17的齿与周槽27同步。
同步后，将对开螺母关闭(st05)。即，如图6(a)所示，角齿17a与周槽27啮合。由于在st04中对对开螺母的位置进行了调整，因此在第1侧面27b与第1齿面17c之间存在间隙c1，在第2侧面27c与第2齿面17d之间存在间隙c2。间隙c1与间隙c2相同(包括大致相同)。由于存在间隙c1、c2，因此能够顺利地进行对开螺母17的关闭作业。
强力开模机构30的一个作用完成，因此使强力开模机构30自由(st06)。
接着，使合模机构伸动(st07)。于是，动模被强有力地按压于定模，成为高压合模状态。
另外，若使合模机构13伸动，则由于反作用而使对开螺母17从固定盘12离开。于是，如图6(b)所示，第1齿面17c与第1侧面27b接触。以后，对开螺母17不会向远离固定盘12的方向移动。
在该状态下，进行注射(图5的st08)。
如图7所示，动模23被高压合模于定模22，进行注射。
若树脂材料固化，则准备强力开模而使合模机构13自由(图8的st09)。
接着，在开模初期，使强力开模机构进行缩动(st10)。在图7中，合模机构13静止(包括大致静止。)。相对于静止的合模机构13，可动盘14被强力拉拽。于是，动模23从定模22打开。即，进行强力开模。
以后，使强力开模机构成为限制状态(st11)，使对开螺母处于开状态(st12)，使模开闭机构伸动，实施剩余的开模(st13)。
在开模状态下，使合模机构成为限制状态，使模开闭机构成为限制状(st14)。返回图5，并且返回到图1。
此外，若在st10中使强力开模机构进行缩动，则在图7中，由于反作用而使对开螺母17接近固定盘12侧。于是，如图6(c)所示，第2齿面17d碰到第2侧面27c。由于第2侧面27c及第2齿面17d与长轴(图3、附图标记28)正交，因此力仅沿长轴传递。图6(b)也同样。
即，在图6(b)和图6(c)的任一个中，径向(在图6中为上方)的力都不会施加于对开螺母17。由于不施加径向的力，因此对开螺母17不会打开。
接着，基于图9说明强力开模机构30为液压缸的具体例。
如图9所示，强力开模机构30例如也可以是由固定于合模机构13的缸体37、收纳于该缸体37的活塞38、以及作为从该活塞38延伸的驱动杆31的活塞杆39构成的液压缸。
活塞杆39与可动盘14机械连结。另外，也可以在可动盘14上设置缸体37，在合模机构13上连结活塞杆39。
以液压缸为主要部分的强力开模机构30的动作也由“伸动”、“缩动”、“限制”和“自由”这4个形态构成。
首先，说明“限制”的形态。
在该形态中，方向控制阀47的a端口及b端口与t端口连接，第1～第2止回阀42、44关闭，第1～第2溢流阀45、46关闭。
第1油室41的油因第1止回阀42而被阻碍流出，第2油室43的油因第2止回阀44而被阻碍流出。此时，活塞38不移动。如果第1油室41的油压为一定值以下且第2油室43的油压为一定值以下，则活塞38不移动。
即，强力开模机构30处于“限制”的形态。
接着，说明“自由”的形态。
在该形态中，方向控制阀47的a端口及b端口与t端口连接，第1～第2止回阀42、44关闭，第1～第2溢流阀45、46根据液压的值进行开闭。
若对活塞杆39施加外力，例如第1油室41的液压超过一定值，则第1溢流阀45打开，活塞38移动。当第2油室43的油压超过一定值时，第2溢流阀46打开，活塞38移动。
即，强力开模机构30模拟地成为“自由”的形态。
接着，说明“伸动”的形态。
在该形态中，方向控制阀47的p端口与a端口连接，b端口与t端口连接，第1～第2止回阀42、44打开，第1～第2溢流阀45、46关闭。
即，若方向控制阀47被切换，端口p与端口a连通，则液压泵48供给的油通过第1止回阀42被供给至第1油室41。同时，利用先导压力打开第2止回阀44。端口b与端口t连通，第2油室43的油通过第2止回阀44排出。由此，强力开模机构30被伸动。
接着，对“缩动”的形态进行说明。
在该形态中，方向控制阀47的p端口与b端口相连，a端口与t端口连接，第1～第2止回阀42、44打开，第1～第2溢流阀45、46关闭。
即，方向控制阀47被切换，端口p与端口b连通，当端口a与端口t连通时，强力开模机构30进行缩动。
即使使用这样的液压缸，也实施图5和图8所示的流程。
接着，基于图10对变更例进行说明。另外，对于与图1相同的构成要素沿用图1的符号，并省略详细的说明。
即，利用轴支承板49支承连接杆15的自由端。在该轴支承板49和可动盘14(或合模机构13)上架设模开闭机构16。可动盘14和合模机构13双方(或一方)直接载置于基座11。其他与图1相同。
另外，在图6中，对开螺母17的齿优选为四边形截面的角齿17a，但强力开模力能够设定得比合模力小，因此能够使第2齿面17d以及第2侧面27c倾斜。即，对于对开螺母17的齿而言，也可以是图左半部分为四边形截面，图右半部分为梯形截面或三角形截面的非对称形状。
产业上的可利用性
本发明适合于具有强力开模机构的合模装置。
1.一种合模装置，其具备：基座；固定盘，固定于该基座；合模机构，与该固定盘平行地配置且在所述基座上被支承为可移动；可动盘，配置在该合模机构和所述固定盘之间；连接杆，从所述固定盘延伸而贯通所述可动盘以及所述合模机构；模开闭机构，沿着该连接杆移动所述可动盘；以及控制部，控制该模开闭机构以及所述合模机构，其特征在于，
在所述合模机构上设置有对开螺母，在所述连接杆上设置有与所述对开螺母啮合的周槽，
在所述可动盘与所述合模机构上架设有在开模初期进行开模的强力开模机构，
该强力开模机构被设定为轴向力比所述模开闭机构大且行程比所述模开闭机构短，
所述控制部还执行所述对开螺母的开闭控制和所述强力开模机构的控制，且执行通过所述强力开模机构调整所述对开螺母的位置以使所述对开螺母与所述周槽同步的控制。
2.一种合模装置，具有权利要求1所述的强力开模机构，其特征在于，
所述对开螺母的齿为角齿，
所述周槽是与所述角齿对应的角槽。
技术总结