本發(fā)明的實施例涉及肘節(jié)型模具夾持裝置和諸如注射成型機的成型裝置。

背景技術(shù)：

肘節(jié)型模具夾持裝置被廣泛地用于成型裝置中，諸如注射成型機中。在肘節(jié)型模具夾持裝置中，產(chǎn)生模具打開/關(guān)閉力和模具夾持力的肘桿機構(gòu)設(shè)置在受壓盤和可動盤之間。

在使用注射成型機的各種成型方法中，發(fā)泡成型方法最近備受關(guān)注。發(fā)泡成型方法能夠生產(chǎn)包含無數(shù)空氣氣泡的成型樹脂產(chǎn)品。因此，發(fā)泡成型方法能夠生產(chǎn)輕質(zhì)成型產(chǎn)品，并且還能夠向成型產(chǎn)品賦予熱絕緣特性、吸聲特性等等。

在發(fā)泡成型中，在夾持模具之后，將包含發(fā)泡劑的熔融樹脂填充到模具的空腔中。在熔融樹脂的表面層固化成表皮層之后，需要稍稍打開模具（“退芯”操作）并且增加空腔的容積以便使熔融樹脂發(fā)泡。在發(fā)泡成型中，成型產(chǎn)品的厚度和發(fā)泡狀態(tài)由模具稍打開操作時的模具的打開程度確定。因此，對于確保成型產(chǎn)品的質(zhì)量而言，在模具稍打開操作時可動盤的停止精度是非常重要的因素。

特別是對于具有肘節(jié)型模具夾持裝置的成型裝置而言，在模具稍打開操作時可動盤的停止精度是具有重要意義的。這是因為在肘節(jié)型模具夾持裝置中，在連接肘桿機構(gòu)的連桿的連桿連接部和銷之間存在小間隙，并且由該間隙導(dǎo)致的誤差將降低可動盤的停止精度。

為了提高在模具稍打開操作時可動盤的停止精度，已經(jīng)對肘節(jié)型模具夾持裝置進行了各種改進。

例如，日本專利特開公開文獻no.2006-334793已經(jīng)提出了一種肘節(jié)型模具夾持裝置，其具有位于固定盤和可動盤之間的模具附近的空腔膨脹機構(gòu)，以用于與模具的空腔的膨脹相結(jié)合地推動可動盤并使可動盤移動。

日本專利特開公開文獻no.2011-31535描述了一種肘節(jié)型模具夾持裝置，其包括設(shè)置在固定盤和可動盤之間的旋轉(zhuǎn)盤。具有不同形狀的兩種類型的產(chǎn)品空腔的模具被安裝到旋轉(zhuǎn)盤。當在發(fā)泡成型時打開模具時，借助沿模具打開/關(guān)閉方向使旋轉(zhuǎn)盤移動的驅(qū)動機構(gòu)，沿模具打開方向推動可動盤并使可動盤移動。

日本專利特開公開文獻no.2008-110498公開了一種肘節(jié)型模具夾持裝置，其包括由第一可動盤和第二可動盤構(gòu)成的可動盤，肘節(jié)機構(gòu)軸向安裝到第一可動盤，可動模具安裝到第二可動盤。在第一可動盤和第二可動盤之間設(shè)置有液壓壓力缸和位置傳感器。

在日本專利特開公開文獻no.2008-110498中公開的肘節(jié)型模具夾持裝置中，模具夾持力被液壓壓力缸從后方直接施加在模具上。此外，在第一可動盤和第二可動盤之間的距離由位置傳感器測量，并且測量的距離被反饋以便控制可動盤的位置。但是，沒有考慮當發(fā)泡成型時在退芯操作中在銷和肘桿機構(gòu)的連桿連接部之間的間隙的影響。

另一方面，在日本專利特開公開文獻no.2006-334793和日本專利特開公開文獻no.2011-31535中公開的肘節(jié)型模具夾持裝置中，結(jié)合模具空腔的膨脹來推動相應(yīng)可動盤并使相應(yīng)可動盤移動。這使得能夠消除在銷和連桿連接部之間的小間隙的影響。

但是，設(shè)置在固定盤和可動盤之間以便推動可動盤并使可動盤移動的特別的空腔膨脹機構(gòu)或者用于可動盤的驅(qū)動機構(gòu)使得非常難以執(zhí)行諸如模具更換的工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題研發(fā)了本發(fā)明。因此本發(fā)明的目的是提供一種打開/關(guān)閉裝置和成型裝置，其能夠消除在軸桿機構(gòu)的連桿連接部中的襯套和銷之間形成的小間隙的影響，并且還能夠提高例如模具更換的可實現(xiàn)性。

為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明提供了一種打開/關(guān)閉裝置，其包括：固定盤，一對模具中的一個安裝到該固定盤；可動盤，另一個模具安裝到該可動盤；受壓盤，該受壓盤經(jīng)由系桿連接到固定盤；通過使可動盤前后運動來打開/關(guān)閉模具的打開/關(guān)閉機構(gòu)，其包括將受壓盤和可動盤連接的肘桿機構(gòu)；用于驅(qū)動打開/關(guān)閉機構(gòu)的第一驅(qū)動機構(gòu)；以及用于與第一驅(qū)動機構(gòu)結(jié)合地沿給定方向向可動盤施加負載的第二驅(qū)動機構(gòu)。

本發(fā)明還提供包括上述打開/關(guān)閉裝置的成型裝置。

附圖說明

圖1是示意性示出包括根據(jù)本發(fā)明的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的注射成型機的側(cè)視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的側(cè)視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的平面圖；

圖4(a)至圖4(c)是圖示發(fā)泡成型過程的視圖；

圖5(a)和圖5(b)是圖示當在不施加任何負載的情況下執(zhí)行退芯操作時、在發(fā)泡成型時的退芯操作中觀察到的連桿連接部中的間隙變化的視圖；

圖6(a)至圖6(c)是圖示當在沿模具打開方向施加負載的同時執(zhí)行退芯操作時、在發(fā)泡成型時的退芯操作中觀察到的連桿連接部中的間隙變化的視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的變型的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的平面圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的側(cè)視圖；以及

圖9是根據(jù)本發(fā)明的所述另一實施例的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）的平面圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）和成型裝置的實施例。

（第一實施例）

圖1是示意性示出應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的實施例的模具夾持裝置的注射成型機（成型裝置）10的視圖。在圖1中，附圖標記12表示注射成型機的整個注射裝置。附圖標記14表示注射成型機的模具夾持裝置（模具打開/關(guān)閉裝置、打開/關(guān)閉裝置）。

絲杠16可旋轉(zhuǎn)且可軸向移動地插入到注射成型機12的筒體15中。樹脂（成型材料、材料）從料斗17被饋送到筒體15中。

圍繞筒體15設(shè)置未示出的用于加熱樹脂的加熱器。在注射成型機12中，由未示出的測量馬達使絲杠16旋轉(zhuǎn)，以便將樹脂聚積在筒體15中的前部區(qū)域中，同時熔化并揉搓樹脂，并且由此對樹脂進行稱重。借助注射馬達、滾珠絲杠和螺母（均未示出）使絲杠16前進，由此聚積在筒體15中的前部區(qū)域中的樹脂被從噴嘴18注射到由固定模具21和可動模具23形成的空腔中。

現(xiàn)在將參考圖2描述模具夾持裝置14的整體構(gòu)造。

固定的模板（固定盤）20固定在模具夾持裝置14的框架11的一端處。連桿外殼（受壓盤）24設(shè)置在框架11的另一端處。位于固定模板20和連桿外殼24之間的可動模板（可動盤）22可動地安裝在框架11上。固定模具（一個模具，另一個模具）21安裝到固定模板20，而可動模具（另一個模具，一個模具）23安裝到可動模板22?？涨?5由固定模具21和可動模具23形成。因此模具19由固定模具21和可動模具23構(gòu)成。

固定模板20和連桿外殼24由多個（例如四個）系桿36連接。當使用可動模具23關(guān)閉固定模具21并夾持模具19時，系桿36承受由下文描述的肘桿機構(gòu)（打開/關(guān)閉機構(gòu)、模具打開/關(guān)閉機構(gòu)、模具夾持機構(gòu)）28施加的模具夾持力。

如圖2所示，肘桿機構(gòu)28包括一對上和下肘桿，每個均包括例如一對第一連桿30、一對第二連桿31和一對第三連桿32。圖3示出所述一對肘桿中的上肘桿；下肘桿具有相同構(gòu)造。

如圖3所示，所述一對第一連桿30的一側(cè)端經(jīng)由肘節(jié)銷34連接到連桿外殼24。所述一對第一連桿30的另一側(cè)端經(jīng)由肘節(jié)銷35連接到所述一對第二連桿31的一側(cè)端。所述一對第二連桿31的另一側(cè)端經(jīng)由肘節(jié)銷37連接到可動模板22的肘桿連接部33。

在圖2中，附圖標記26表示連接到肘桿機構(gòu)28的十字頭。

所述一對第三連桿32的一側(cè)端經(jīng)由肘節(jié)銷38連接到十字頭26。所述一對第三連桿32的另一側(cè)端經(jīng)由肘節(jié)銷39連接到所述一對第一連桿30。

在該實施例中，連桿外殼24具有伺服馬達（驅(qū)動器）40作為肘桿機構(gòu)28的驅(qū)動源（見圖3）。在十字頭26的中心，設(shè)置有將伺服馬達40的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成線性運動并將運動傳遞到肘桿機構(gòu)28的滾珠絲杠機構(gòu)的未示出的螺母部。滾珠絲杠27被構(gòu)造成接合螺母部。伺服馬達40的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由同步帶29被傳遞到滾珠絲杠27。伺服馬達40和滾珠絲杠機構(gòu)構(gòu)成用于驅(qū)動肘桿機構(gòu)28的第一驅(qū)動機構(gòu)。

十字頭26沿模具打開/關(guān)閉方向的運動由未示出的引導(dǎo)件引導(dǎo)，該引導(dǎo)件被沿模具關(guān)閉方向從連桿外殼24延伸的臂部24a支撐。

圖2所示的肘桿機構(gòu)28的第一連桿30和第二連桿31處于延伸狀態(tài)。如圖2所示，當十字頭26向右運動時，第一連桿30和第二連桿31延伸，從而使可動模板22前進并關(guān)閉模具。通過在可動模具23與固定模具21接觸之后進一步關(guān)閉模具，產(chǎn)生模具夾持力。

另一方面，當十字頭26在圖2中向左運動時，第一連桿30和第二連桿31借助第三連桿32而彎曲，從而可動模板22向后運動并且打開模具。

為了引導(dǎo)可動模板22的前后運動并且確?？蓜幽０?2的運動直線性，在基座11的兩側(cè)上鋪設(shè)有平行于系桿36延伸的引導(dǎo)軌41?？蓜幽０?2被在引導(dǎo)軌41上滑動的線性引導(dǎo)件42支撐。

當執(zhí)行發(fā)泡成型時，為了增加空腔25的容積，該實施例的模具夾持裝置14能夠在將包含發(fā)泡劑的熔融樹脂注射到空腔25中之后執(zhí)行稍稍打開模具的操作（退芯操作，模具稍打開操作）。

為了提高在退芯操作時可動模板22的停止精度，可動模板22具有下述退芯液壓壓力缸，其沿給定方向向可動模板22施加負載。

如圖2和圖3所示，在該實施例中，在連桿外殼24和可動模板22之間設(shè)有一對液壓壓力缸50作為退芯驅(qū)動機構(gòu)（第二驅(qū)動機構(gòu)）。

每個液壓壓力缸50的壓力缸主體例如經(jīng)由支架51固定到可動模板22的側(cè)表面。可動模板22具有安裝有可動模具23的表面22a、在肘桿機構(gòu)28側(cè)的相反表面22b、側(cè)表面22c等等。支架51例如借助螺栓固定到可動模板22的側(cè)表面22c。

液壓壓力缸50的活塞桿52具有長度，該長度足夠長以便當可動模板22處于模具關(guān)閉位置時也到達連桿外殼24的臂部24a。在該實施例中，在每個活塞桿52的前端處設(shè)置有連接構(gòu)件53，并且連接構(gòu)件53安裝到固定構(gòu)件54，該固定構(gòu)件54固定到連桿外殼24的臂部24a。

現(xiàn)在將在發(fā)泡成型方面、具體地在退芯注射發(fā)泡成型方面，描述具有上述構(gòu)造的該實施例的模具夾持裝置14的作用和效果。

在該實施例的模具夾持裝置14中，伺服馬達40的旋轉(zhuǎn)被滾珠絲杠27轉(zhuǎn)換成十字頭26的線性運動。十字頭26的線性運動使肘桿機構(gòu)28延伸/彎曲，從而使可動模板22前后運動。它們構(gòu)成第一驅(qū)動機構(gòu)，該第一驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動肘桿機構(gòu)28并使其執(zhí)行打開/關(guān)閉模具的操作。

另一方面，設(shè)置在連桿外殼24和可動模板22之間的液壓壓力缸50構(gòu)成第二驅(qū)動機構(gòu)，該第二驅(qū)動機構(gòu)用于例如在發(fā)泡成型期間的退芯操作時向可動模板22施加負載。

圖4(a)至圖4(c)是圖示退芯注射發(fā)泡成型過程的視圖。當執(zhí)行發(fā)泡成型時，在模具夾持之后，將包含發(fā)泡劑的熔融樹脂填充到由固定模具21和可動模具23形成的空腔25中，并且熔融樹脂的表面層固化以形成表皮層（圖4(a)）。

其后，模具夾持裝置14執(zhí)行退芯操作，即稍稍打開可動模具23一預(yù)定運動距離δ的操作，以便增加空腔25的容積，從而使樹脂發(fā)泡（圖4(b)）。在發(fā)泡之后，使樹脂冷卻，且然后使可動模具23向后運動來打開模具，并且將成型產(chǎn)品80取出（圖4(c)）。

圖5(a)和圖5(b)是圖示在模具夾持之后的退芯操作時觀察到的肘桿機構(gòu)28的連桿連接部（連桿銷部）中的間隙的狀態(tài)的視圖。圖5(a)和圖5(b)圖示在將第二連桿31連接到可動模板22的肘節(jié)銷37、和銷襯套60的內(nèi)周表面之間的間隙。在其他連桿連接部中形成有相同或者相似的間隙。

如圖5(a)所示，在模具夾持時，肘桿機構(gòu)28的第二連桿31沿模具關(guān)閉方向a推動肘節(jié)銷37，并且因此與第二連桿31一體的銷襯套60被壓抵于肘節(jié)銷37的模具打開方向側(cè)周表面。因此，在銷襯套60的模具關(guān)閉方向側(cè)內(nèi)表面和肘節(jié)銷37之間形成非常小的間隙。圖5(a)中夸張示出了間隙。

另一方面，如圖5(b)所示，在退芯操作時，肘桿機構(gòu)28的第二連桿31沿模具打開方向b拉動肘節(jié)銷37。因此，相反于在模具夾持時的情況，銷襯套60被壓抵于肘節(jié)銷37的模具關(guān)閉方向側(cè)周表面。

因此，雖然在完成模具夾持之后的退芯操作時，隨著肘桿機構(gòu)28的彎曲，第二連桿31實際上運動對應(yīng)于間隙的微小距離ε，但是可動模板22沒有產(chǎn)生運動。這同樣適用于肘桿機構(gòu)28的其他連桿連接部。在每個連桿連接部中的肘節(jié)銷和銷襯套之間的這種相對運動導(dǎo)致可動模板22的停止精度的誤差，從而使得不能準確地打開可動模具23預(yù)定運動距離δ（見圖4(b)）。

在此方面，在該實施例中，構(gòu)成第二驅(qū)動機構(gòu)的液壓壓力缸50如下所述結(jié)合第一驅(qū)動機構(gòu)的伺服馬達40來操作。

首先，參考圖3，將壓力油供應(yīng)到液壓壓力缸50的壓力缸腔室50a中以產(chǎn)生沿桿拉入方向作用在液壓壓力缸50的活塞桿52上的力?；钊麠U52的前端聯(lián)接到連桿外殼24的固定構(gòu)件54，并且連桿外殼24被支撐。因此，液壓壓力缸50的桿拉入力的反作用力沿模具打開方向作用在可動模板22上。

在這樣借助于液壓壓力缸50沿模具打開方向向可動模板22施加負載的同時，激活伺服馬達40以便彎曲肘桿機構(gòu)28來開始退芯操作。

圖6(a)至圖6(c)是圖示當在借助于液壓壓力缸50沿模具打開方向向可動模板22施加負載的同時執(zhí)行退芯操作時、在模具夾持之后的退芯操作時觀察到的肘桿機構(gòu)28的連桿連接部（連桿銷部）中的間隙的狀態(tài)的視圖。圖6(a)至圖6(c)圖示在將第二連桿31連接到可動模板22的肘節(jié)銷37、和銷襯套60的內(nèi)周表面之間的間隙。在其他連桿連接部中形成有相同或者相似的間隙。

如圖6(a)所示，在模具夾持時，肘桿機構(gòu)28的第二連桿31沿模具關(guān)閉方向a推動肘節(jié)銷37，并且因此銷襯套60被壓抵于肘節(jié)銷37的模具打開方向側(cè)周表面。因此，在銷襯套60的模具關(guān)閉方向側(cè)內(nèi)表面和肘節(jié)銷37之間形成非常小的間隙。

如圖6(b)所示，當借助于液壓壓力缸50沿模具打開方向b向可動模板22施加負載時，在退芯操作開始的前一刻，肘節(jié)銷37仍然被壓抵于銷襯套60的模具打開方向側(cè)內(nèi)表面。

通過這樣在保持液壓壓力缸50沿模具打開方向b吸引可動模板22的同時開始退芯操作，肘桿機構(gòu)28能夠使可動模板22沿模具打開方向運動，同時將連桿連接部中的間隙保持在圖6(c)所示的狀態(tài)，即與在退芯操作開始前一刻相同的狀態(tài)。

如上所述，在將熔融樹脂填充到模具中的空腔25中之后執(zhí)行的退芯操作時，液壓壓力缸50保持沿模具打開方向吸引可動模板22。這使得能夠不引起在退芯操作開始之后在每個連桿連接部中的間隙的狀態(tài)的變化。因此，能夠消除肘桿機構(gòu)28的每個連桿連接部中的間隙所導(dǎo)致的誤差并且提高可動模板22的停止精度。因此，可動模板22能夠運動稍打開模具所需的運動距離，并且能夠精確地停止在預(yù)定位置處。因為模具能夠因此準確地稍稍打開，所以能夠成型高品質(zhì)的成型樹脂發(fā)泡產(chǎn)品。

構(gòu)成第二驅(qū)動機構(gòu)的液壓壓力缸50設(shè)置在連桿外殼24和可動模板22之間。因此，液壓壓力缸50不妨礙諸如模具更換的工作。因此，能夠提高模具更換的可實現(xiàn)性。

雖然在上述實施例中，液壓壓力缸50沿模具打開方向b向可動模板22施加負載，但是液壓壓力缸50也可沿模具關(guān)閉方向a向可動模板22施加負載。如果第二驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力被控制成使得其小于第一驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力，則也能夠通過向可動模板22施加這樣的反向負載來實現(xiàn)相同效果。

圖7示出液壓壓力缸50被倒轉(zhuǎn)地安裝的變型。具體地，在該實施例中，每個液壓壓力缸50的壓力缸主體被安裝到固定到連桿外殼24的固定構(gòu)件54，而活塞桿52的前端經(jīng)由連接構(gòu)件53連接到設(shè)置在可動模板22上的支架62。液壓壓力缸50的這種定位能夠?qū)崿F(xiàn)與圖3的液壓壓力缸50所實現(xiàn)的效果相同的效果。

雖然在上述實施例中，液壓壓力缸50連接到固定構(gòu)件54以便促進液壓壓力缸50與連桿外殼24的連接，但是液壓壓力缸50也可直接連接到連桿外殼24。

（第二實施例）

圖8和圖9示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的模具夾持裝置（打開/關(guān)閉裝置）。與圖2和圖3中所示的第一實施例的模具夾持裝置所用的附圖標記相同的附圖標記被用于表示相同部件，并且省略了對其的詳細描述。

在根據(jù)第二實施例的模具夾持裝置中，作為退芯驅(qū)動機構(gòu)（第二驅(qū)動機構(gòu)）的液壓壓力缸50的定位不同于圖2和圖3所示的第一實施例。

在第一實施例中，液壓壓力缸50經(jīng)由支架51設(shè)置在可動模板22的側(cè)表面22c上。在第二實施例中，另一方面，支架70例如借助螺栓而安裝在可動模板22的肘桿機構(gòu)28側(cè)表面22b上，即與模具安裝表面22a相反的表面上，并且液壓壓力缸50固定到支架70。

如圖3所示，在第一實施例的情況下，支架51設(shè)置在可動模板22的模具安裝表面22a附近的位置。因此，當液壓壓力缸50沿模具打開方向吸引可動模板22時，力的施加點位于可動模板22的模具安裝表面22a附近。這能夠使應(yīng)該是平坦表面的模具安裝表面22a彎曲或局部變形。模具安裝表面22a的這種變型即使在其非常小時，也能夠不良地影響模具夾持的精度或者退芯操作時稍打開模具的精度。

另一方面，在液壓壓力缸50設(shè)置在與模具安裝表面22a相反的表面22b上的第二實施例的情況下，沿模具打開方向吸引可動模板22的力的施加點遠離模具安裝表面22a。這使得能夠防止模具安裝表面22a的變形并且維持模具夾持的精度和稍打開模具的精度。

如第一實施例，第二實施例實現(xiàn)了以下效果：消除了由肘桿機構(gòu)28的每個連桿連接部中的間隙導(dǎo)致的誤差，并且提高了可動模板22的停止精度，從而使得能夠準確地稍打開模具。

雖然在上述實施例中液壓壓力缸50被用作第二驅(qū)動機構(gòu)，但是本發(fā)明不限于此。例如，氣動壓力缸可被使用來代替液壓壓力缸50。代替這樣的流體壓壓力缸，也能夠使用電力驅(qū)動的滾珠絲杠和螺母（電動驅(qū)動機構(gòu)）。

雖然在上述實施例中本發(fā)明被應(yīng)用在注射成型機中，但是本發(fā)明不限于此。

因此，本發(fā)明也能夠應(yīng)用在諸如壓鑄機的其他成型裝置中。