发泡树脂成型机及其操作方法

专利名称：发泡树脂成型机及其操作方法
技术领域：
本发明涉及用于制造发泡模制产品的发泡树脂成型机及其操作方法。
背景技术：
通常应用于发泡和模制成型领域的发泡树脂成型机设计成一种由定模板和动模板组 成的结构，如例如专利文件l中公开的内容，该结构用于通过因活塞的驱动操作相互接近 或分离以打开和闭合模板。具体而言，该结构采用如图5所示的开模与合模装置，其中活 塞511安装在具有附接于其正面的动模4的动模板2上，并且活塞511由驱动缸驱动，以 及动模4的移动使其靠近或远离附接于定模板1的定模3。
在这样的发泡树脂成型机中，对应于发泡和模制成型的产品，因为由定模3和动模4 组成的模具能够被更换及安装，所以定模3和动模4彼此接触时的模具间隔(在下文中称 为模具厚度)S变得更宽或更窄。当模具厚度S变窄时，如果活塞51的行程足够大，则动 模4能够与定模3可靠接触。然而，当模具厚度S比活塞51的行程更窄时，动模4不会 与定模2接触，并且如图5所示，定距片531附接到活塞51的前端以补偿行程的不足。 另一方面，当模具被更换并且模具厚度S极宽时，定距片531必须被除去。定距片531 在窄工作空间中的附接或拆卸是一件麻烦的工作并且机器操作人员可能被油弄脏。
在这样的开模与合模装置中，通常，在移近动模板4并用材料粒子(可膨胀的树脂粒 子)填充模具中形成的模腔的过程中，该操作一旦停止即在模板之间保持规定的裂隙，并 且在填充材料后，模具被移得更近并合紧。当通过气流把材料送入模具时，作为空气逃逸 路径的裂隙十分重要。
然而，在常规的液压缸系统的开模与合模装置中，因为动模板4的压力的高低波动取
决于油的粘度，温度，动模板4的速度或动模4的重量，所以对动模板4的停止位置的控 制是不稳定的，与预先确定的值相比，在裂隙中将发生士0.5至1.0毫米的误差，因此模 制条件不恒定。
当将模制产品从模具中脱模时，通过设定距模制产品5至50毫米的裂隙从而打开动 模板4，并且这时，空气被吹进模具以便从模具中抬起模制产品。在常规的液压缸系统的 开模与合模装置中，由于空气的吹气压力的偏移，裂隙可能发生波动，并且可能发生与预 定裂隙土50至100毫米的误差。由于这样大的误差，模制产品不能被转移到相对的模具， 并且模制产品不能顺利取出。结果，模制产品可能变形或损坏，或者被顶出销刺破。
专利文件1:日本公开专利申请第1993-154930号公开公报 专利文件2:日本公开专利申请第1994-182888号公开公报 专利文件3:日本公开专利申请第1998-180884号公开公报 专利文件4:日本公开专利申请第1993-193014号公开公报

发明内容
本发明将要解决的问题
因此，本发明的目的是提出一种能够在填充材料或脱模时通过高精度控制所述裂隙高 效模制成型和脱模模制产品的发泡树脂成型机及其操作方法。 解决问题的手段
为了解决上述问题所设计的本发明的发泡树脂成型机包括具有定模的定模板，具有动 模的动模板，和用于打开和闭合定模板上的动模板的开模与合模装置，其中开模与合模装 置由在动模板和模具合紧外壳之间反向设置的曲柄连杆，用于折曲和伸展曲柄连杆的十字 头，和穿过模具合紧外壳并旋入十字头中的电机驱动的球形螺杆构成。
在本发明中，开模与合模装置可以包括用于移动模具合紧外壳并且调节被合紧模具的 厚度的模具厚度调节装置，和用于合紧或打开模具时通过在裂模位置停止动模具体控制裂
隙的球形螺杆旋转控制装置。
在该发泡树脂成型机中，模具厚度调节装置可以由用于移动模具合紧外壳的模具厚度 调节电机，用于检测动模板位置的旋转编码器，和用于驱动模具厚度调节电机的控制器构 成，并且球形螺杆旋转控制装置可以由用于转动球形螺杆的电动机，用于检测电动机转速 的旋转编码器，和用于驱动电动机的控制器构成。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法是指通过使用上述发泡树脂模制成型装置合紧 模具的发泡树脂成型机的操作方法，并且其特征在于通过由模具厚度调节装置对应于所更 换模具的厚度移动模具合紧外壳预先确定模具厚度，确定模具合紧极限处的模具合紧力， 根据测量结果由模具厚度调节装置精密调节模具厚度，以及通过由球形螺杆转动调节装置 控制曲柄连杆的伸展一次打开模具然后再次合紧模具，从而在填充材料时把裂隙控制在恒 定水平。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法也指通过使用上述发泡树脂模制成型装置打开 脱模模具的发泡树脂成型机的操作方法，并且其特征在于把空气吹入定模的同时由球形螺 杆旋转控制装置控制曲柄连杆的折曲度，将动模打开至脱模模具开启裂模位置，由空气抬 起模制产品以将其转移到动模，把空气吹入动模的同时由球形螺杆旋转控制装置控制曲柄 连杆的伸展，将动模合紧至脱模模具合紧裂模位置，由空气抬起模制产品以将其转移到定 模，以及打开模具的同时由顶出销推出模制产品并使其落下。
本发明的发泡树脂成型机是包括具有定模的定模板，具有动模的动模板，和用于打开 和闭合定模板上的动模板的开模与合模装置的发泡树脂成型机，其中开模与合模装置由在 动模板和模具合紧外壳之间设置的曲柄连杆，和用于通过十字头折曲曲柄连杆的球形螺杆 构成，并且开模与合模装置进一步配备用于测量模具合紧力并将其调节至规定模具合紧力 的模具合紧力调节机构。
在上述发明中，模具合紧力调节机构由模具合紧力测量装置，用于调节通过移动模具 合紧外壳合紧的模具的模具厚度的模具厚度调节装置，和用于向模具厚度调节装置发出校 正模具合紧力的测量偏差的指令的控制器构成，并且模具合紧力的测量装置是例如连接到
球形螺杆的驱动电机的转矩检测装置或安装在系杆上的延长率检测装置，以及模具厚度调
节装置由用于移动模具合紧外壳的模具厚度调节电机，和用于检测动模板位置的旋转编码
器构成。
上述发泡树脂成型机的操作方法的特征在于将模具合紧至模具合紧极限，测量模具合 紧力，如果模具合紧力不在规定的目标值范围内则由模具厚度调节装置移动模具合紧外 壳，和将模具合紧力设定在规定的范围内，并且在实际的模制成型工艺中可以将目标值设 定为模具合紧力的30至70%。
本发明的发泡树脂成型机是包括具有定模板和动模板的模制成型机主体，和连接到模 制成型机主体的模制成型过程控制装置的发泡树脂成型机，其中模制成型机主体具有用于 移动动模板的曲柄连杆，和用于折曲曲柄连杆的电机驱动的球形螺杆，以及模制成型过程 控制装置具有用于在通过显示模制成型机主体的模制成型程序的模制成型参数在监视屏 上检验模制成型程序的空运转和自动生产模制产品的实际运转之间进行切换的触摸板。
在上述发明中，模制成型参数包括因电机驱动的球形螺杆的驱动导致的动模板的移动 速度，和因电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的裂模停止位置，并且模制成型参数 还可以包括用于材料供给的注射空气及脱模空气的排出定时，排出时间和压力。
在空运转期间，监视屏可以用等尺寸，放大尺寸或縮小尺寸显示模制成型机主体的一 部分，或者至少在上传或下传显示中显示模制成型参数的数值，或者监控显示器可以用快 进或慢进显示方式显示监视检验结果，或者显示作为列表的一个循环的检验结果。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法也是上述发泡树脂成型机的操作方法，其中在触 摸板上选择空运转，并且用于检验模制成型程序的监视屏检验因电机驱动的球形螺杆的驱 动导致的动模板的移动速度，和因电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的裂模停止位 置，以及还通过排出用于材料供给的注射空气及脱模空气至少检验空气排出定时，排出时 间和压力。
在上述发明中，由空运转检验模制成型程序后，通过在触摸板上的选择能够启动实际 运转，并且在实际运转期间，监视屏显示裂模停止位置的预定值的偏移和实际值，并且在检测到超过极限的异常位置时发出警告或停止操作。
本发明的发泡树脂成型机是包括设置在定模板和相对的动模板的越过模具互相相对 的位置上的用于移动动模板的两个球形螺杆的发泡树脂成型机，其中动模板的高速移动机 构设置在一个球形螺杆的一端，动模板的低速移动机构设置在另一个球形螺杆的一端，并 且用于把一个球形螺杆的转动传送至另一个球形螺杆的动力传送构件设置在这些球形螺 杆之间。
在上述发明中，高速移动机构具有带有与球形螺杆直接联接的电机轴的电机，并且低 速移动机构具有电机及用于向球形螺杆传递电机转动的减速齿轮。
球形螺杆和减速齿轮能够通过蜗轮或离合器机构相连，或者为了动模板易于滑动，可 以把直导轨设置在动模板下方。
高速移动机构和低速移动机构能够安装在支撑板上，并且模板的数量可以从三个减少 至二个，以及所有系杆能够被省略。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法也是通过使用上述发泡树脂成型机制造模制产 品的发泡树脂成型机的操作方法，其中当蒸汽注入处在模具合紧极限的模具时由于模具的 张力而增加的模具合紧力因低速移动机构的电机自动转动而减小。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法是通过利用上述发泡树脂成型机注射空气在形 成于定模和动模之间的模腔中填充材料粒子的方法，其中球形螺杆移动动模，并且当动模 移至填充开始裂模位置时开始填充材料粒子，然后球形螺杆连续或间歇地转动，并且在采 用无级或多步方式收窄所述裂隙的同时向模腔填充材料粒子。
在上述发明中以多步方式填充材料粒子，诸如第一步是当动模移至填充开始裂模位置 时开始向模腔的模具配合部分填充材料粒子，第二步是通过收窄裂模模腔一度向模腔的中 间部分填充材料粒子，第三步是通过再收窄裂模模腔一度向模腔的中间部分填充材料粒 子，第四步是通过闭合裂隙结束合模。
在收窄裂隙的同时向模腔填充材料粒子的过程中，球形螺杆反向转动以至少加宽裂隙 一次，然后球形螺杆正常转动以收窄裂隙，以便通过空气的膨胀和收縮产生的脉动振动模 腔中的材料粒子，并且模腔可以完全填满材料粒子。
第二步后，操作可以设定成回到第一步至少一次，并且第一步和第二步重复多次，以 及通过裂隙的展宽和收窄，因空气的膨胀和收縮产生的脉动可以振动模腔中的材料〗险子， 并且模腔可以完全填满材料粒子。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法是利用上述发泡树脂成型机通过球形螺杆的正 常及反向转动打开和闭合模具的发泡树脂成型机的操作方法，其中在制造一个模制产品 后，球形螺杆反向转动以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂模宽度， 压縮空气被提供到动模的蒸汽室中以使模制产品从动模脱模并且将其转移到定模，然后该 模制产品从定模脱模。在本说明中，球形螺杆的正常转动是合紧模具方向的转动，球形螺 杆的反向转动是打开模具方向的转动。
在上述发明中，动模以规定的节距移动，模具逐步打开至脱模裂模宽度，并且在动模 的每次移动中，压縮空气能够被提供到动模的蒸汽室中。
动模在降低速度的同时被打开至脱模裂模宽度，并且压縮空气能够连续地提供到动模 的蒸汽室中。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法是利用上述发泡树脂成型机通过球形螺杆的正 常及反向转动打开和闭合模具的发泡树脂成型机的操作方法，其中制造一个模制产品后， 球形螺杆反向转动以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂模宽度，压 縮空气被提供到定模的蒸汽室中以使模制产品从定模脱模并且在第一步将其转移到动模， 球形螺杆正常转动以便在第二步将模具合紧至模具合紧极限或相对于模具合紧极限的中 间点，以及球形螺杆反向转动以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂 模宽度，压縮空气被提供到动模的蒸汽室中以在第三步使模制产品从动模脱模并且将其转 移到定模。
在上述发明中，第四步可以紧接着第三步，亦即，球形螺杆正常转动以将模具合紧至 模具合紧极限或相对于模具合紧极限的中间点，第四步后回到第一步并且多次重复这些步 骤的操作，以及通过空气的脉动向模制成型分界面施加高压力，于是模制产品能够被脱模。
通过按规定节距移动动模，模具能够逐渐打开至脱模裂模宽度，并且在动模的每次移 动中，压縮空气能够被提供到定模或动模的蒸汽室中。
动模在降低速度的同时被打开至脱模裂模宽度，并且压縮空气能够被提供到定模或动 模的蒸汽室中。
本发明的发泡树脂成型机是包括具有定模板和动模板的模制成型机主体，和连接到模 制成型机主体的模制成型过程控制装置的发泡树脂成型机，其中模制成型机主体具有用于 移动动模板的电机驱动的球形螺杆，模制成型过程控制装置具有用于在通过显示模制成型 机主体的模制成型程序的模制成型参数在监视屏上检验模制成型程序的空运转和用于自 动生产模制产品的实际运转之间切换的触摸板。
在本发明中，模制成型参数包括因电机驱动的球形螺杆的驱动导致的动模板的移动速 度，和因电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的裂模停止位置，并且模制成型参数还 可以包括用于材料供给的注射空气及脱模空气的排出定时，排出时间和压力。
在空运转期间，监视屏可以用等尺寸，放大尺寸或縮小尺寸显示模制成型机主体的一 部分，或者至少在上传或下传显示中显示模制成型参数的数值，或者监控显示器可以用快 进或慢进显示的方式显示监视检验结果，或者显示作为列表的一个循环的检验结果。
本发明的发泡树脂成型机的操作方法也是上述发泡树脂成型机的操作方法，其中在触 摸板上选择空运转，并且用于检验模制成型程序的监视屏检验因电机驱动的球形螺杆的驱 动导致的动模板的移动速度，和因电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的裂模停止位 置，以及通过排出用于材料供给的注射空气及脱模空气至少还检验排出定时，排出时间和 压力。
在上述发明中，由空运转检验模制成型程序后，通过在触摸板上的选择能够启动实际 运转，并且在实际运转期间，监视屏显示裂模停止位置的预定值的偏移和实际值，并且当 检测到超过极限的异常位置时发出警告或停止操作。 发明效果
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，由通过电机驱动的球形螺杆折曲的曲柄 连杆移动动模板，并且与常规的液压缸系统相比较，在填充材料或脱模时能够高精度地控 制裂隙。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，因为由模具厚度调节装置调节模具合紧 外壳的位置，所以模具合紧力不会太强也不会太弱。曲柄连杆通过球形螺杆的转动和球形 螺杆转动调节装置伸展，材料填充中的裂隙能够控制在恒定水平，并且能够防止材料填充 状况的波动。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，能够实现模具合紧力的精密调节和裂隙 的恒定控制。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，脱模时曲柄连杆的折曲和伸展能够通过 球形螺杆的转动和球形螺杆旋转控制装置控制，并且脱模模具的打开和闭合中的裂隙能够 被恒定控制，不会因为常规的液压缸中吸入空气导致裂隙大的波动，并且模制产品能够被 顺利取出。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，通过模具合紧力调节机构，模具合紧力 能够设定在目标范围内。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，如果模具合紧力超出目标范围，则通过 模具合紧力调节机构，模具合紧力能够被调节在规定范围内。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，在上述发泡树脂成型机中，触摸板能够
在用于在监视屏上检验模制成型程序参数的空运转和自动生产模制产品的实际运转之间
进行选择。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，监视屏初步显示诸如动模板的移动速 度，裂模停止位置，注射空气与脱模空气的排出定时，排出时间和压力及其他模制成型参 数，并且能够设定目标值。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，两个球形螺杆各自配备高速移动机构和 低速移动机构，动力传送构件设置在这些球形螺杆之间，并且当开始合模操作时运转高速 移动机构，因此该两个球形螺杆高速转动并且动模板能够高速移动。在达到合模极限前停 止高速移动机构并启动低速移动机构，因此该两个球形螺杆低速转动并且动模板能够由低 速高合紧力移动。因此，通过切换移动机构的驱动，动模板能够可靠地闭合。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，因为模具膨胀引起的应力自动释放，所 以球形螺杆不会过载。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，球形螺杆连续或间歇地转动，模腔在无 级或多步方式收窄裂隙的同时被填充材料粒子，并且填充材料后不需要为了消除裂隙关闭 模具。因此，模腔不会过量填充材料粒子。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，因为由球形螺杆机构设定裂模宽度，所 以通过球形螺杆位置保持功能能够高精度地设定裂模宽度。因此，裂模宽度比以前窄，并 且高压力可以容易地施加于动模一侧的模制成型分界面(在下文中称为模制产品前侧；定 模一侧的模制成型分界面称为模制产品后侧)；节约压縮空气的消耗，并且模制产品能够 顺利地从模具脱模。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，裂模宽度通过球形螺杆位置保持功能以 高精度设定得较小，并且模制产品能够在第一至第三步中脱模。因此，节约压縮空气的消 耗，并且模制产品能够可靠地从模具脱模。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，通过在触摸板上的选择，用于检验模制 成型程序参数的空运转和用于自动生产模制产品的实际运转能够在监视屏上进行切换。
在如本发明技术方案的特征所述的本发明中，在监视屏上，诸如动模板的移动速度， 裂模停止位置，注射空气与脱模空气的排出定时，排出时间和压力的模制成型参数能够被 初步监视并且设定到目标值。


图1是具有开模与合模装置的本发明的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。 图2是打开至开模极限的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。 图3是当填充材料时动模停在裂模位置的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。 图4是制造泡沫模制产品的工艺流程图。
图5是配备现有技术的开模与合模装置的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。
图6是本发明的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。
图7是模具合紧力调节处理的流程图。
图8是制造泡沫模制产品的工艺流程图。
图9是发泡树脂成型机的不同实施例的平面图。
图IO是图9中的发泡树脂成型机的前视图。
图11是与控制系统一起显示的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。
图12是显示模具配合部分被填充材料粒子的状态的说明图。
图13是显示中间部分被填充材料粒子的状态的说明图。
图14是显示中心部分被填充材料粒子的状态的说明图。
图15是显示现有技术中的模具闭合前在模具配合部分中填充不充分的状态的说明图。
图16是显示现有技术中的模具闭合后在中心部分中填充过度的状态的说明图。
图17是与控制系统和供气/进气系统一起显示的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。
图18是图9中的发泡树脂成型机的侧视图。
图19是低速移动机构的前视图。
图20是动模板的下部的放大前视图。
图21是动模板的下部的放大侧视图。
图22是球形螺杆旋转控制装置的说明图。
图23是配备离合器机构的低速移动机构的说明图。
图24是配备曲柄连杆的模制成型机主体的平面图。
图25是发泡树脂成型机的主结构图。
图26是模制产品的制造工艺的流程图。 参考数字的说明
1定模板 2动模板 3定模 4动模 5曲柄连杆 6十字头 7球形螺杆 8模具合紧外壳
9模具厚度调节装置
20球形螺杆旋转控制装置
S模具厚度
具体实施例方式
(第一实施例)
本发明的第一实施例描述如下。
图1是具有开模与合模装置的本发明的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。在图1中， 动模板2相对于定模板1反向设置，并且模具合紧外壳8设置在图中动模板2的右侧。
定模板1配备定模3，动模板2配备动模4。模腔13形成在由定模3和动模4构成的 模具中。定模3配备材料进给器16，和穿过定模板1的用于挤压模制产品的顶出销17。定模3和动模4各自配备用于在内部提供水，蒸汽和空气的管道18。
四个系杆14设置成穿过动模板2和模具合紧外壳8，并且由安装到系杆14的端部的 调节螺母10定位模具合紧外壳8的位置。小齿轮31共轴设置在调节螺母10上，并且四 个系杆14的小齿轮31与大齿轮35啮合。可以使用链条替代齿轮31， 35。
在合紧外壳8附近设置模具厚度调节装置9。模具厚度调节装置9包括模具厚度调节 电机91，和用于检测动模板2的位置的旋转编码器92，并且安装在调节电机91的转动轴 上的驱动齿轮91通过中间齿轮34与大齿轮35啮合。在这样的构造中，当模具厚度调节 电机91进入运转时，驱动齿轮91的转动传递到大齿轮35和与其一起转动的小齿轮31。 各个调节螺母10沿各个系杆14的螺纹部分来回移动，动模板2也来回移动，并且它的纵 向位置能够进行调节。同时，旋转编码器92检测模具厚度调节电机91的转速，并且由此 检测动模板2的位置。或者，旋转编码器92能够附接到动模板2，并且能够通过转动齿轮 齿条机构中的旋转编码器92检测动模板2的位置。
作为用于发泡树脂成型机的模具，采用铝制模具替代用于注射模制成型机或模具铸造 机的铁制模具。原因是使用蒸汽，蒸汽可能造成腐蚀，并且铝的高热传导性被用于縮短模 制成型后和开模前的冷却时间。然而，与铁制模具相比，铝制模具更可能磨损和报废，并 且当合紧模具时，需要小间隙地调节模具厚度。否则，蒸汽可能从脱模表面溅出，或者模 制产品的尺寸精度可能变低。因为这些原因，需要通过使用模具厚度调节装置9小间隙地 调节模具厚度S。
模具合紧外壳8和动模板2反向配备曲柄连杆5，并且这些曲柄连杆5和十字头6相 连。曲柄连杆5由与动模板2相连的连杆A，与连杆A及模具合紧外壳8相连的连杆B， 和与连杆B及十字头6相连的连杆C构成。
球形螺母15固定到十字头6上，并且球形螺杆7拧入球形螺母15。球形螺杆7通过 穿过模具合紧外壳8用螺纹安装并处于可转动状态。在球形螺杆7的与十字头6相对的一 侧的端部，通过联轴器11的方式连接用于转动球形螺杆的电动机12。
曲柄连杆5配备用于在合紧和打开模具时通过将动模4停在裂模位置控制恒定裂隙的 球形螺杆旋转控制装置20。球形螺杆旋转控制装置20由用于来回移动十字头6以折曲曲 柄连杆5的电动机12，设置在电动机12上的用于检测十字头6的位置的旋转编码器32， 和与旋转编码器32相连的用于控制十字头6的位置的控制器33构成。电动机12也能够 检测作为模具合紧力的负载转矩。
球形螺杆旋转控制装置20按上述方式构成，合紧模具时的负载转矩被作为模具合紧 力进行测量，并且根据该结果，模具合紧外壳8能够来回移动并且所述位置可由模具厚度 调节装置9精密调节。而且，通过球形螺杆旋转控制装置20能够控制曲柄连杆5的折曲， 并且能够正确设定裂模位置。通过球形螺杆7的位置保持功能，裂模位置能够被正确地保 持。
下文将说明上述发泡树脂成型机的操作方法。
图4是其处理图。图2显示通过折曲曲柄连杆5达到的动模板2与定模板1的最大间 隔的状态，并且在这种状态下，对应于将要制造的模制产品更换并安装模具。
更换模具后，通过驱动模具厚度调节电机93初步定位模具合紧外壳8以使其符合所 更换的模具厚度S。曲柄连杆5被伸展以及模具合紧至模具合紧极限，并且模具合紧力由 模具合紧力测量装置测量。例如，用于合紧模具的电动机12的负载转矩被作为模具合紧 力进行测量。于是，模具被一次打开，并且控制器33判断此时模具合紧力是否符合设定 值。如果模具合紧力太强或太弱，则模具合紧外壳8的位置被精密调节，并且模具合紧力 被调节至设定值。通过由附接于系杆14的应变仪检测系杆14的延展率或者直接检测系杆 14的延展率也能够测量模具合紧力。
当模具合紧力符合设定值时，通过曲柄连杆5的伸展启动模具的合紧，并且在留有裂 隙L (图3)的位置停止模具的合紧。通常，裂模位置在模具合紧极限之前约0. 1至10毫 米。在本发明中，因为由曲柄连杆5合紧模具，所以在裂模位置附近动模板2的移动速度 自动减少，并且动模板2基本上能够高速移动。因为曲柄连杆5的折曲由球形螺杆旋转 控制装置20控制，所以裂模位置能够正确地设定。而且，因为使用电机驱动的球形螺杆7， 因此通过球形螺杆7的位置保持功能能够正确地保持裂模位置。
在将动模4停在裂模位置之后，材料进给装置16开始向模腔13填充材料，并且通过 设置在材料进给装置16中的定时器的计时终止填充材料。
接着，再一次将模具合紧至模具合紧极限(图1)后，蒸汽通过蒸汽管道提供到定模 3和动模4中。当用于蒸汽供给的定时器计时完成时，蒸汽的供给停止。模腔13中的材料 膨胀并熔解。随后，冷却水通过进水管道提供到定模3和动模4中，并且供水通过定时器 对进水的计时完成而停止。膨胀的材料被冷却并固化，模制成型完成。
模制成型之后，因为曲柄连杆5的特性的缘故，模具缓慢打开，并且在模具被打开距 合紧极限2至3毫米的位置处打开速度变为中等，但是在开模的同时从开始开模或稍早于 开模时空气被提供到定模3中，并且在用于脱模的脱模模具打开的裂模位置处停止开模， 模制产品由空气抬起并被转移至动模4一侧。接下来，当把空气提供到动模4中时，模具 以中等速度合紧至用于脱模的模具合紧的裂模位置，并且模具合紧停止，模制产品被转移 至定模3。于是，当以高速打开模具时，由顶出销16推出模制产品，模制产品落下并被取 出。
在开模操作中，代替预先设定裂模位置，检测模腔13中提供的空气的压力，并且当 压力低于特定压力时开模停止，因此通过控制装置的判断，操作能够在适合于每个模制产 品的适当的位置停止。或者，通过预先设定裂模位置，开模位置可以用作参数，并且空气 压力及开模和合模的速度能够改变。通过球形螺杆旋转控制装置20，位置，空气压力及开 模和合模速度可以取决于深度，形状和模制产品的脱模性以最优脱模条件进行调节，并且 在模制成型的每个循环内该最佳条件能够被重复。因此，模制产品能够稳定地取出，并且 脱模故障显著减少。结果，脱模和卸料过程中的耗气量能够节省到一半。于是， 一个循环 的模制成型完成。当接着模制成型相同的模制产品时，将模具打开至开模极限或中间点后， 模具被合紧以开始材料填充。
当更换模具时，模具被打开至开模极限，模具厚度调节电机91被驱动，并且模具合 紧外壳8被移回至模具更换位置。通过这个操作，模具能够被更换。
如上所述，本发明的发泡树脂成型机具有以下特征。
(1) 模具由与曲柄连杆5连接的电动机12合紧，并且与常规的液压缸系统相比， 填充材料时的裂模位置能够高精度地控制。通过使用曲柄连杆5，在模具合紧极限之前动 模板2的移动速度自动减少，并且动模板2的停止精度可以很高。因此，裂模位置始终保 持不变，并且能够防止有缺陷的材料填充。
(2) 模制成型之后，由与曲柄连杆5相连的电动机12开始打开模具，并且取决于模 腔13的形状，深度或模具的脱模斜度能够适当地控制裂模位置。因此，由于空气的过大 损耗导致的模制产品的脱模故障不会发生。而且，通过利用曲柄连杆5，模制产品能够以 低速度从定模2脱模，并且脱模后模具能够高速打开，以便能够縮短循环时间。
(3) 因为曲柄连杆系统应用于开模和合模，所以可以通过利用四个系杆14打开和闭 合动模板2。当脱模时，取决于模制产品和模具的配合度，或定模3和动模4的接表面 位置处的摩擦力差异，动模板和定模板可能彼此不平行，在开模操作中可能发生偏移。即 使在这样的情况下，因为连杆A的配合部分靠近各个系杆14，所以可以防止偏移，并且模 具能够平稳地打开。因此，偏移小于设置在动模板2中心的一个液压缸的常规实例，并且 模制产品能够脱模并取出而不会导致变形或其它缺陷。
(第二实施例)
本发明的第二实施例说明如下。
图6是具有模具合紧力调节机构的发泡树脂成型机的示意性轮廓图。在图6中，动模 板2相对于定模板1反向设置，并且模具合紧外壳8设置在图中动模板2的右侧。
定模板1配备定模3，动模板2配备动模4。模腔13形成于由定模3和动模4组成的 模具中。定模3配备材料进给器，和穿过定模板的用于挤压模制产品的顶出销(未图示)。 定模3和动模4各自配备用于在内部供给水，蒸汽和空气的管道(未图示)。
四个系杆14设置成穿过动模板2和模具合紧外壳8，并且通过安装在系杆14.端部的调 节螺母10定位模具合紧外壳8。小齿轮31共轴地设置在调节螺母10上，并且链条35a设 置在四个系杆14的小齿轮31上。
构成开模与合模装置的曲柄连杆5设置在模具合紧外壳8和动模板2之间，并且这些 曲柄连杆5与十字头6相连。球形螺母15固定到十字头6上，并且球形螺杆7拧入球形 螺母15。球形螺杆7是可转动的，穿过模具合紧外壳8并与其啮合。在球形螺杆7的与十 字头相对的一侧的端部，连接用于转动球形螺杆的电动机12。亦即，开模与合模装置由曲 柄连杆5和用于通过十字头6折曲曲柄连杆5的球形螺杆7构成。
开模与合模装置与模具合紧力调节机构120相连。模具合紧力调节机构120由用于测 量模具合紧力的作为转矩检测装置的扭矩传感器121，用于调节通过移动模具合紧外壳8 合紧的模具的模具厚度的模具厚度调节装置9，和用于向模具厚度调节装置9发出模具合 紧力测量偏差指令的控制器50构成。可以使用附接于系杆14的应变仪或其它延展率检测 装置代替扭矩传感器121。
模具厚度调节装置9包括模具厚度调节电机91，和用于检测动模板2的位置的旋转编 码器92，并且链条35a被应用到安装在模具厚度调节电机91的转动轴上的驱动齿轮93。 旋转编码器92检测模具厚度调节电机91的转速，并且由此检测动模板2的位置。在该模 具厚度调节装置9中，通过操作模具厚度调节电机91，驱动齿轮93的转动传递给链条35a， 并且各个小齿轮31同时间歇转动。各个调节螺母10沿各个系杆14的螺纹部分来回移动， 动模板也来回移动，并且纵向位置亦即模具厚度S能够被调节。
控制器50包括CPU 56和用于存储系统程序及用户程序的存储器51。 CPU 56与诸如 液晶显示器的用于显示模制成型机主体的工作状态的监视屏52和包括键盘的触摸板53相 连。转矩传感器也通过接口 54与CPU 56相连，并且CPU 56通过接口 55与模具厚度调节 装置9相连。
模具合紧力调节机构120按上述方式构成，并且合紧模具时转矩传感器21能测量作 为模具合紧力的负载转矩，以及根据该结果，控制器50发出通过由模具厚度调节装置9
来回移动模具合紧外壳8而精密调节模具合紧外壳8的位置的指令，以便模具合紧力能够
被调节。
亦即，如图7所示，通过按压触摸板53的按钮，模具被合紧，并且判断模具合紧力 是否低于目标的上限。如果超过上限，则曲柄连杆5被打开，并且模具厚度调节装置9向 后移动动模板2，模具厚度被展宽。模具被再次合紧并且测量模具合紧力，如果数值低于 所述上限，则判断是否高于下限。如果低于该下限，则曲柄连杆5被打开，并且动模板2 由模具厚度调节装置9向前移动，模具厚度变窄。通过重复这样的操作，当模具合紧力落 在目标的上限和下限之间的某处时，模具合紧力的调节操作结束。如果更换成厚度不同的 模具，则能够通过相似操作调节模具合紧力。
模具合紧力的设定值最好是实际模制成型工艺中的模具合紧力的30至70%。在实际的 模制成型工艺中，由于蒸汽导致的模具膨胀或吹入空气导致的增压，模具合紧力趋于增大。 如果小于30%，则实际生产中的模具合紧力不够，如果大于70%，则模具合紧力过大。
下文将参考图8中的工艺流程图简要地说明发泡树脂成型机的操作方法。
首先，根据所安装模具的模具厚度S，通过驱动模具厚度调节电机91初步定位模具合 紧外壳8。曲柄连杆5被伸展并且模具合紧至模具合紧极限，以及电动机12的负载转矩被 作为模具合紧力进行测量。 一旦模具被打开，此时，控制器50判断模具合紧力是否在目 标范围内。如果模具合紧力不够或太大，则模具合紧外壳8通过来回移动精密地调节位置， 并且模具合紧力被调节。
当模具合紧力在目标范围内时，通过伸展曲柄连杆5开始合紧模具，并且在留有约0. 1 至10毫米的裂隙S的位置处停止合紧模具。在将动模4停在裂模位置之后，材料进给装 置16开始向模腔13填充材料粒子，并且当材料进给装置的定时器计时完成时停止填充材 料。
再一次将模具合紧至模具合紧极限后，蒸汽通过蒸汽管道提供到定模3和动模4中。 当用于蒸汽供给的定时器计时完成时，蒸汽的供给停止。模腔13中的材料膨胀并熔解。
随后，冷却水通过进水管道提供到定模3和动模4中，并且当用于进水的定时器计时完成
时供水停止。膨胀的材料被冷却并固化，于是模制成型完成。
模制成型后，模具缓慢打开，并且在模具打开至距合紧极限2至3毫米的位置处打开 速度变为中等，但是在开模的同时从开始开模或稍早于开模时空气被提供到定模3中，并 且在脱模模具打开的裂模位置处停止开模，模制产品被空气抬起并且转移至动模4 一侧。 接下来，当把空气提供到动模4中时，模具以中等速度合紧至脱模模具合紧的裂模位置， 模具的合紧停止，并且模制产品被转移至定模3。然后，当高速开模时，由顶出销推出模 制产品，模制产品落下并被取出。
这样，完成一个模制成型循环。当接着制造相同的模制产品时，将模具打开至开模极 限或中间点，然后可以开始模具合紧以填充材料。
如上所述，如果由于模具进一步的磨损使模具合紧力发生改变，则本发明的发泡树脂 成型机能够通过模具合紧力调节机构在适当的范围内进行调节。
(第三实施例)
本发明的第三实施例说明如下。
图9和图10显示用于实现本发明的球形螺杆系统的发泡树脂成型机。在图中，动模 板2相对于定模板1反向设置。这些模板1， 2分别配备定模3和动模4。定模3的中心配 备用于通过注射空气发出材料粒子的材料进给装置16。在跨越动模4的相对位置处通过螺 母部分107设置两个球形螺杆105， 106。
在一个球形螺杆105的一端设置动模板2的高速移动机构108，并且在另一个球形螺 杆106的一端设置动模板2的低速移动机构109。在这些球形螺杆105和106之间设置用 于将一个球形螺杆105或106的转动传送至另一个球形螺杆的动力传送构件。
高速移动机构108配备具有直接和球形螺杆105联接的电动机轴112的电动机113。
当在材料填充过程中将动模4移动至裂模位置或者当脱模后取出模制产品时，高速移动机
构108用于在脱模过程中从裂模位置向后移动动模4。
当填充材料后合紧模具或者当模制成型后打开模具时使用低速移动机构109，并且低 速移动机构109由电动机21，与电动机21相连的减速齿轮22，和用于把减速齿轮22的 转动传送至球形螺杆6的齿轮24构成。亦即，电动机21转动由减速齿轮22减速，并且 用于转动齿轮24，以便球形螺杆106能够低速转动。减速齿轮22和齿轮24自由啮合或脱 离。电动机21根据需要提高或降低转速。
在该模制成型机中，当将动模板2移动至填充启动裂模位置时，高速移动机构108的 电动机113被驱动，并且球形螺杆105， 106高速转动。结果，动模4高速移至定模3的 方向并且被带到填充启动裂模位置。
随后，当通过收窄裂隙闭合模具时，电动机113停止，并且低速移动机构9的电动机 21被驱动。结果，使动模4以低速更靠近定模3，裂隙能够被收窄，并且模具能够被高合 紧力闭合。
图11显示发泡树脂成型机中的控制系统。在图中，定时器155与材料填充装置16相 连，并且该定时器155与控制器156相连。另一方面，电动机21配备动模4的诸如旋转 编码器的位置检测器151。该位置检测器151与控制器156相连。在这里，L表示裂隙。
下文根据图12至图14说明向无级收窄的裂隙L填充材料粒子的方法。
当动模4位于填充启动裂模位置时，吹进注射空气，吸起材料粒子并且将其送入模腔 13。结果，首先，模具配合部分61被填充材料粒子(图12)。与填充过程同时发生，球形 螺杆低速转动，裂隙L被收窄，并且中心部分62和中间部分63逐渐被填充材料粒子(图 13，图14)。当中间部分63被填充规定量的材料粒子时，裂隙L完全闭合，并且模具完全 闭合。于是，根据需要，材料粒子被提供，并且特别是中间部分63的附近被充分填充， 于是填充操作结束。
上述填充方法执行如下。首先，如图11所示，定时器155在开始提供材料粒子时开 始计时。与计时过程同时进行，控制器156驱动电动机21，并且通过来自位置检测器151 的信号精确计算动模4的位置。电动机21的转速能够适当地调节。
填充材料粒子的同时收窄裂隙L.。在定时器155计时的同时对中间部分63的适度填 充的时刻进行判断，控制器156指令关闭裂隙L并且完成合模操作。合模后，根据需要进 一步填充材料粒子，并且当定时器155计时完成时材料粒子的发送停止。
上述过程中，在无级收窄裂隙L的同时向模腔13填充材料粒子中，球形螺杆105， 106 反向转动，并且裂隙51至少能够扩大一次。为了防止因扩散导致的材料粒子的无用消耗， 重要的是裂隙L的扩大不应超过填充开始时的裂隙L。通过多次重复裂隙L的扩大和縮小， 如果材料粒子形成搭桥，则通过应用空气膨胀收缩产生的脉动和振动能够破坏该搭桥。因 此，随后，通过正常转动球形螺杆105， 106，裂隙L能够无级收窄，并且模腔13能够均 匀地填充材料粒子。而且，通过把注射空气切换至高压力和低压力，材料粒子的填充将更 均匀。
也可以通过间歇转动球形螺杆105， 106并分多步收窄裂隙L执行填充材料粒子。亦 即，在第一步，当动模4置于填充开始裂模位置时，材料粒子被提供到模腔13中，并且 模具配合部分61被填充材料粒子(图12)。
在第二步，动模4移动以更进一步收窄裂隙L，并且中心部分62被填充材料粒子(图 13)。在收窄裂隙L中材料粒子也被提供。
在第三步，动模4移动以更进一步收窄裂隙L，并且中间部分63被适度填充材料粒子 (图14)。
在第四步，裂隙L被闭合并且合模完成。如果中间部分63的填充不充分，则进一步 提供材料粒子，并且保证规定的填充量。
由上述四个步骤组成的该填充方法执行如下。亦即，当材料粒子的提供开始时，如图
11所示的定时器155开始计时。当计时在模具配合部分61的填充完成前进行时，控制器 156驱动电动机21，并且裂隙L进一步被收窄。当计时进行至中心部分62被完全填充时， 控制器156再次驱动电动机21，并且裂隙L被进一步收窄更多步。在中间部分63被填充 规定量的材料粒子时，合模终止。合模之后，根据需要提供进一步的材料粒子以补偿短缺 量，并且当定时器155计时完成时，材料粒子的填充结束。
(实例)
通过由四个步骤组成的材料粒子填充方法，通过发泡树脂模制成型工艺形成5毫米填 充开始裂隙和20毫米厚度的鱼箱。结果，能够防止中心部分62和中间部分63的过度填 充，并且模制成型后的冷却时间縮短20%。
在本发明中，至少在第二步后， 一旦回到第一步，第一步和第二步能够被重复多次。 因此，通过反复伸縮裂隙L，模腔13中的材料粒子可以通过空气的膨胀收縮发生脉动或振 动，并且通过破坏搭桥，模具配合部分61和中心部分62可以被均匀地填充材料粒子。
因此，本发明的方法的特征在于填充材料粒子的同时连续或间歇地闭合模具。亦即， 合模完成的同时填充也完成，或者合模完成后缺量被补偿，并且与现有技术不同，填充材 料粒子后模具不闭合。因此，不会发生因为合模导致的过度填充。而且，在填充中，裂隙 L扩大或縮小并且通过空气脉动破坏搭桥，实现均匀填充材料粒子。
(第四实施例)
用于实行本发明的方法的发泡树脂成型机与图9及图10中所示的模制成型机相同。
在该模制成型机中，高速移动机构108配备具有直接与球形螺杆105联接的电动机轴 112的电动机113。当在材料填充过程中将动模4移动至裂模位置或者当脱模后取出模制 产品时，高速移动机构108用于在脱模过程中从裂模位置向后移动动模4。
当填充材料后合紧模具或者当模制成型后打开模具时使用低速移动机构109，并且低
速移动机构109由电动机21，与电动机21相连的减速齿轮22，和用于把减速齿轮22的 转动传送至球形螺杆6的齿轮24构成。亦即，电动机21转动由减速齿轮22降低转速， 并且用于转动齿轮24，以便球形螺杆106能够低速转动。减速齿轮22和齿轮24自由啮合 或脱离。电动机21根据需要提高或降低转速。
图17是开模机构的轮廓图，其中电动机21配备动模4的诸如旋转编码器的位置检测 器151。与该位置检测器151连接的控制器152基于所检测的动模4的位置驱动电动机21 并且逐渐将动模4移动至脱模裂隙宽度W，同时利用球形螺杆机构逐渐降低速度。定模3 和动模4的内部形成蒸汽室32， 42，蒸汽室32， 42通过未图示的中心通气装置的通气孔 与模腔13相通。在图中，Pl是高压气源，P2是真空泵，V1至V4是设置在管道中的阀。 参考数字17指顶出销。
〈脱模方法1〉
制造一个模制产品后，当将动模4从模具合紧极限(动模用规定压力固定至定模)打 开至脱模裂隙宽度W时，控制器15指令在模具合紧的相反方向上驱动低速移动机构109 的电动机21。结果，球形螺杆106， 105低速反向转动，动模4从定模3上脱离，并且动 模4能够定位在预设定的裂隙宽度W。
在该开模操作中，裂隙宽度W必须设定为模制产品高度的3至30。/。。如果裂隙宽度W 小于3%，则模制产品不能充分地从模具脱模，如果超过3(W则裂隙宽度W太宽，压缩空气 从裂隙中逃逸，模制产品不能有效脱模。因此，裂隙宽度W必须设定在3至30免之间。这 样的窄裂隙宽度W的设定不是通过液压缸系统的开模机构实现的，并且仅能够通过能高精 度保持位置而不允许波动的球形螺杆机构实现。
通过以规定节距和设定移动动模4，模具能够逐渐打开至裂隙宽度W。对应于模制产 品的高度，所述节距能够设定在1毫米至10毫米之间。模具最初能够高速打开，逐渐变 成低速打开，直至打开到裂隙宽度W。对应于模制产品的高度，裂隙宽度W最大为150亳 米。
在开模操作中，阀V2打开，并且压縮空气被提供到动模4的蒸汽室42中，此时，压 縮空气能够在开模开始之前或之后提供。当压縮空气在开模开始之前提供到蒸汽室42中 时，高压力能够加载并且保持在模制产品的正面。当压縮空气正好在开模开始之后提供到 蒸汽室42中时，压縮空气从模具的窄开口中引入，并且高压力能够加载在模制产品的正 面上。无论如何，都能够使从裂隙泄漏的压缩空气最少并且实现有效脱模。在开模操作期 间，压縮空气能够在动模4以规定节距的每一次移动中提供到蒸汽室42中。或者，不管 动模4的移动方式如何，压縮空气能够被不断地提供。
当通过打开阀V3开模并且当定模3中的蒸汽室32设定成负压时，模制产品被吸入定 模3并且更容易脱模。因此，模制产品被从动模4抬起并且转移到定模3。
模制产品转移到定模3后，模制产品从定模3脱模。亦即，阀V1打开，压縮空气提 供到蒸汽室32中，并且高压力加载到模制产品的背面。而且，阀V4打开，负压施加于蒸 汽室42，模制产品通过中心通气装置的通气孔被吸到动模4一侧，并且模制产品能够从定 模3脱模。随后，动模4高速后移，并且模制产品被顶出销16推出以便其能够被取出。
〈实例〉
模腔被填充材料粒子，并且制造高度为IOO毫米的模制产品。模制产品冷却和凝固， 并且在脱模之前提供压缩空气以填充动模4的蒸汽室42。动模以5毫米的节距移动两次并 且形成10毫米的裂隙宽度W。在动模的每次移动中，通过在蒸汽室42中提供并填充压縮 空气以便能够维持规定的压力而使模制产品脱模。此时，负压通过泵Pl施加于定模3的 蒸汽室32，以便模制产品能够被吸至定模3。
模制产品从动模4脱模后，压缩空气被提供到定模3的蒸汽室32中，负压被施加于 动模4的蒸汽室42并且模制产品从定模3脱模，进而动模4大开，并且模制产品落下并 被取出。因此，脱模裂隙宽度W通常要求大于30毫米，但是基本上被减为IO毫米，并且 模制产品可以有效地脱模。
〈分模方法2〉
与方法1相同，制造一个模制产品后，球形螺杆106， 105反向转动，并且模制产品 高度的3至30y。的裂隙宽度W形成于定模3和动模4之间。当开模时，动模4以规定的节 距移动，并且进而以规定节距逐渐移动至裂隙宽度W。模具能够首先以高速开始然后逐渐 减速而打开至裂隙宽度W。
这时，阀VI打开并且压縮空气被提供到定模3的蒸汽室32中，但是压縮空气能够在 开模之前或之后被提供。无论如何，因为高压力可以在裂隙窄时施加于模制产品的后侧， 所以模制产品能够有效脱模。压縮空气可以在动模4的每次节距移动中或连续地被提供。 打开阀V1的同时阀V4也可以打开，并且负压被施加于动模4的蒸汽室42，以便模制产品 可以有效地从定模3抬起并转移到动模4。
模制产品转移到动模4后，第二步开始。球形螺杆正常转动，并且模具合紧至模具合 紧极限或中间点。
第三步开始。合紧模具后，球形螺杆106， 105反向转动，并且模制产品高度的3至 30%的裂隙宽度W形成于定模3和动模4之间。模具能够通过以规定节距移动动模4逐渐 打开至裂隙宽度W。或者从高速开始，速度可以逐渐下降直至达到裂隙宽度W。这时，阀 V2打开，并且压縮空气被提供到动模4的蒸汽室42中，但是压縮空气可以在开模之前或 正好在开模之后提供。压縮空气可以在动模4的每次节距移动中或连续地提供。打开阀V2 的同时，阀V3也可以打开，并且负压被施加于定模3的蒸汽室32，以便模制产品可以有 效地从动模4抬起并转移到定模3。
上述第一至第三步后，模具由高速移动机构8大开，并且模制产品由顶出销17推出 并被取出。
第三步后也可以紧跟第四步，在第四步中，球形螺杆106， 105再次正常转动，并且 模具合紧至模具合紧极限或中间点。第四步后回到第一步，同样的操作可以重复多次，通 过打开模具和合紧模具导致的空气脉动可以将高压力重复施加于模制产品的后侧和前侧， 并且模制产品能够脱模而不会在窄脱模裂隙宽度中导致变形或损伤。模制产品完全从模具
脱模后，模具大开，模制产品由顶出销16推出并且被取出。
如上所述，根据本发明，脱模裂隙宽度能够较窄和高精度地设定，并且高压力能够高 效地施加于模制成型分界面。因此，通过少量的压縮空气，模制产品就能够被顺利地取出 而不产生缺陷。
(第五实施例)
下文将具体说明上述发泡树脂成型机。
图9， 10和18是显示本发明的发泡树脂成型机的示意图。在该图中，高速移动机构8 配备具有直接与球形螺杆105联接的电动机轴12的电动机113。球形螺杆105由未图示的 轴承可转动地支撑。电动机轴112的转动直接传递给球形螺杆105，并且通过高速转动电 动机轴112，球形螺杆105高速转动。这时，通过动力传送构件111，球形螺杆106也以 与球形螺杆105相同的速度转动。因此，动模板2能够通过两个球形螺杆105， 106在合 模方向上高速移动。
低速移动机构109的放大图如图19所示。低速移动机构109由电动机21，与电动机 21相连的减速齿轮22，和用于把减速齿轮22的转动传递给球形螺杆106的基端轴23的 蜗轮24构成。蜗轮24包括减速齿轮22 —侧的蜗杆25和底端轴23 —侧的蜗轮26。亦即， 电动机21的转动由减速齿轮22减速，并且用于转动蜗杆25。蜗杆25转动与其啮合的蜗 轮26，以便球形螺杆106能够低速转动。
减速齿轮22由气缸131可抬高地支撑在引导单元132上。亦即，气缸131可滑动地 插入引导单元132。因此，当不使用低速移动机构时，蜗杆25下降并且从蜗轮26脱离， 从而能够避免电动机21损坏。或者，如图23所示，蜗轮24可以被离合器机构26替代， 以便球形螺杆106的转动可以不传递给减速齿轮22或电动机21。
如图22所示，低速移动机构8与球形螺杆旋转控制装置20相连，该球形螺杆旋转控 制装置20由动模4的诸如旋转编码器的位置检测器151，和用于向电动机21发送驱动或
停止指令的控制器116构成。当合紧或打开模具时，通过球形螺杆旋转控制装置20，动模 4能够正确地停止在规定的裂模位置。电动机21能够通过负载转矩检测模具合紧力。
因为高速移动机构108和低速移动机构109分别形成并且结构被简化，因此能够省略 诸如现有技术中的固定板或模板的一块板。因此，整体结构简单，仅具有两块模板，即定 模板1和动模板2。
在动模板2的下部，如图20和21设置直导轨41，并且动模板2能够容易地被移动。 直导轨41由台面40上的轨道42，和以特定间隔设置在动模板2后侧的导引构件43组成。 颈部形成在轨道42的一侧，并且导引构件43形成对应于颈部的凹形，因此动模板2在轨 道42上平稳地从一侧移向另一侧而不出轨。
在上述构造中，当动模板2闭合时，气缸131回移，并且蜗杆25和蜗轮26脱离。电 动机113被驱动并且球形螺杆105， 106高速转动。当球形螺杆105， 106转动时，与球形 螺杆105， 106啮合的螺母部107移向定模板1，以便动模4能够高速移向定模3的方向。
当动模4靠近定模3时，电动机113速度下降并且动模板2低速移动。当动模4到达 闭合位置时，气缸131向上伸出，蜗杆25和蜗轮26彼此啮合，电动机21被驱动，动模4 通过减速齿轮22低速度高合紧力地朝向定模3合紧。因为电动机由变流器控制，所以发 泡树脂成型机能够节能而高效地工作。
动模4在规定的裂模位置停止后，模腔13被填充材料，并且蒸汽被注入定模3和动 模4的蒸汽室32， 42，材料被发泡并模制成型。在模制成型过程中，当动模4合紧至模具 合紧极限时，蒸汽压力及定模3和动模4的膨胀增大模具合紧力。如果该状态继续，则张 力可能折断球形螺杆105， 106。为了防止这种情况，如果模具合紧力增加，则通过电动机 22的转矩控制在放松模具合紧力的方向上使电动机自动稍许转动。因此，球形螺杆105， 106稍许转动，所产生的应力减小，模具合紧力能够得到调节。
(第六实施例)
下文将参考

第六实施例。
本发明的发泡树脂成型机中使用的模制成型机主体如图9和图IO所示。亦即，动模 板2的高速移动机构108配备具有直接与电机驱动的球形螺杆105联接的电动机轴112的 电动机113。电动机轴112的转动直接传递给电机驱动的球形螺杆105，并且通过高速转 动电动机轴112，电机驱动的球形螺杆105高速转动。这时，通过动力传送构件111，电 机驱动的球形螺杆106也以与电机驱动的球形螺杆105相同的速度转动。因此，动模板2 能够通过两个电机驱动的球形螺杆105， 106在合模方向上高速移动。
低速移动机构109由电动机21，与电动机21相连的减速齿轮22，和用于把减速齿轮 22的转动传递给电机驱动的球形螺杆106的一端的的齿轮24构成。减速齿轮22降低电动 机21的转速，并且电机驱动的球形螺杆105， 106低速转动。齿轮24可以自由地与减速 齿轮22啮合或者与其脱离，并且电机驱动的球形螺杆的高速转动可以不传递给减速齿轮 22或电动机21。
此外，也可以使用如图24所示的模制成型机主体。在该实例中，电机驱动的球形螺 杆7折曲曲柄连杆5，并且动模板2被移动。亦即，通过电动机12的驱动，插入模具合紧 外壳8中的电机驱动的球形螺杆7转动，十字头6移动，并且曲柄连杆5折曲。由于其特 性趋向，在模具合紧的初始阶段曲柄连杆5高速移动动模板2，在模具合紧极限附近低速 移动动模板2，因此优选地作为动模板2的驱动系统。
图25显示发泡树脂成型机的整体构造。在图中，参考数字120表示制造过程控制装 置，并且该控制装置120包括CPU 56和用于存储系统程序及用户程序的存储器51。 CPU 56 与用于显示模制成型机主体的工作状态的诸如液晶显示器的监视屏52和包括键盘的触摸 板53相连。诸如旋转编码器的位置检测器通过接口 55a与CPU 56相连，该位置检测器151 与电动机12或电动机21相连，并且检测动模板2的当前位置。电动机12 (21)通过接口 55b与CPU 56相连，并且驱动的启动，驱动的停止，转速及其他方面由来自CPU 56的指 令调节。
CPU 56还包括用于通过压縮空气向模腔13填充材料粒子的通过接口 55c相连的材料
进给器16，并且还包括用于在定模3和动模4的蒸汽室中提供或排出蒸汽，空气或水的通 过接口55d相连的提供与排出机构118。而且，CPU 56还可以配备用于警报异常的报警装 置(未图示)。
在空运转期间，监视屏52例如以等尺寸或只显示所形成裂隙的一部分的放大尺寸显 示模制成型机主体的一部分，或者以縮小尺寸显示动模板2。或者，在模具合紧操作或开 模操作中，低速或高速移动的动模板2的移动速度可以通过增加或减少移动速度数的数字 来显示，以便模制成型程序能够被正确理解。
监视屏52可以等速，快速或慢速显示检验结果，或者以裂隙，气压或模制成型参数 的列表显示一个循环的检验结果，或者精确简便地显示模制成型程序的检验。
下文将说明模制成型程序的检验操作。首先说明空运转的监视器检验。空运转(或干 运转)是通过执行模制成型程序的指令但不填充材料及不实际生产检验动模板2或类似装 置的运动的操作。亦即，空运转通过触摸板53指定，模制成型程序被启动，并且除了不 发出实际生产的指令外执行其他所有指令。
检验操作员观看监视屏52以监视诸如动模板2的裂模停止位置，动模板2的高速移 动速度和低速移动速度，材料填充过程中注射空气的排出定时，排出时间和压力，和模制 成型过程中进入定模3和动模4的蒸汽，水和脱模空气的排出定时，排出时间和压力的模 制成型参数，并且判断模制成型程序是否精确地按要求执行。如果模制成型程序包括诸如 裂模停止位置偏移的误差，则该误差可以通过键盘改正，并且通过空运转再次检验监视器， 以及将模制成型程序重置到初始要求的方案。
参数能够在不空运转的情况下只通过监视屏检验亦即完全不驱动模制成型机主体以 代替通过空运转的监视器检验。为了这个目的，优选地，触摸板53应该配备切换开关。
通过在触摸板53上进行选择，监视器检验后可以紧跟实际运转。下文将结合图26具 体说明利用第一实施例中的模制成型机主体的实际运转过程。
首先，动模板2打开至开模极限(Sl)， CPU 56驱动电动机13，并且电机驱动的球形 螺杆5， 6高速转动。结果，位置检测器151检测动模板2的位置，并且朝向定模板1高 速移动动模板2 (S2)。
当动模板2靠近开始填充材料的裂模停止位置时，CPU 56降低电动机13的转速，动 模板2低速移动并且停在裂模停止位置(S3)。注射空气被吹进材料进给器57，材料粒子 被吸取并送入模腔13 (S4)。这时，通过来自CPU56的指令，与填充过程同时发生，电动 机21被驱动，电机驱动的球形螺杆5， 6低速转动，并且在收窄裂隙L的同时填充材料粒 子。在填充期间，反复加宽和收窄裂隙L，提高或降低注射空气的压力，并且向模腔13均 匀填充材料粒子。结果，当模腔13被填充规定量的材料粒子时，裂隙L完全关闭，并且 模具合紧至模具合紧极限(S5)。合紧模具后，根据需要提供更多材料粒子，并且当内置 于CPU 56的填充定时器计时完成时停止材料粒子的进给。
填充材料粒子后，蒸汽从提供与排出机构118的蒸汽管道提供到定模3和动模4的蒸 汽室中(S6)。当蒸汽供给定时器计时完成时，蒸汽的供给停止。模腔13中的材料膨胀并 熔化。冷却水从提供与排出机构59的进水管道提供到定模3和动模4中，并且当进水定 时器计时完成时供水停止(S7)。膨胀的材料被冷却和固化，于是模制成型完成。
模制成型后，模具开始低速打开(S8)，并且当模具打开至距模具合紧极限2至3毫 米时，动模板在裂模停止位置停止。这时，与开始开模同时，脱模空气提供到定模3的蒸 汽室中，模具被打开(SIO)，模制产品被空气抬起并且转移至动模4一侧。接下来，在把 脱模空气送入动模4的蒸汽室的同时，模具以中等速度合紧至脱模模具合紧的裂模停止位 置(S11)并且模具合紧停止，模制产品被转移至定模3。于是，当高速打开模具(S12) 时，由顶出销16推出模制产品(S13)，模制产品落下并被取出。
动模板2再次打开至开模极限(Sl)，并且S2后的过程自动重复和运行。上述实际运 转的过程与如实际运转中的未填充材料时的空运转的过程基本相同。
在实际生产中，如果在裂模停止位置的设定值和实际值之间发生超过极限的异常位
置，则从报警装置发出警报或者从CPU 56发出指令并且操作停止，以及最好应该避免重
大缺陷的发生。
当使用第二实施例的模制成型机主体时，在触摸板53上选择空运转，并且通过监视 屏52上的空运转将动模板2移至裂模停止位置，在检验诸如动模板2的移动速度或裂模 停止位置的模制成型参数的精度后并且通过在触摸板53上的切换，模制产品能够以相同 的工艺过程在实际生产中自动产生。
如上所述，通过在空运转的监视屏上将动模移动至裂模停止位置，在检验诸如裂模停 止位置的精度或动模的移动速度等的模制成型参数后以及通过在触摸板53上的切换，在 实际生产中能够自动产生模制产品，并且能够稳定地制造无缺陷的模制产品。通过调节所 述三点，亦即动模板2的位置，注射空气和脱模空气的气压以及动模板2的移动速度的增 减，取决于模具的深度，形状和脱模性质的有利的模制成型条件能够被再现并且在每一个 模制成型循环中反复应用。
在常规的填充过程中，注射空气的压力保持在特定值，但是在本发明的发泡树脂成型 机中，对应于动模板2距裂模停止位置的位置，该值能够分多步或连续地改变，并且模腔 13可以被均匀地填充材料粒子。
在常规的脱模过程中，脱模空气的压力保持在特定值，但是在本发明的发泡树脂成型 机中，对应于开模的位置和速度，该值能够分多步改变或连续增加，并且模制产品能够顺 利地脱模而不会导致脱模故障。因此，本发明能够在稳定地制造模制产品的同时防止缺陷 的发生，并且具有突出的优点。
权利要求
1. 一种发泡树脂成型机，其特征在于，包括具有定模的定模板，具有动模的动模板，和用于打开和闭合所述定模板上的所述动模板的开模与合模装置，其中所述开模与合模装置由在所述动模板和模具合紧外壳之间反向设置的曲柄连杆、用于折曲和伸展所述曲柄连杆的十字头、和穿过所述模具合紧外壳并旋入所述十字头的电机驱动的球形螺杆构成。
2. 如权利要求1所述的发泡树脂成型机，其特征在于，其中开模与合模装置包括用于移动所述模具合紧外壳和调节被合紧的模具的厚度的模具厚度调节装置，和用于在合紧或打 开所述模具时通过在裂模位置停止所述动模具体控制裂隙的球形螺杆旋转控制装置。
3. —种用于通过使用权利要求1或2所述的发泡树脂成型机合紧模具的发泡树脂成型机 的操作方法，其特征在于，该方法包括由所述模具厚度调节装置通过对应于被更换模具的 厚度移动所述模具合紧外壳来预先确定模具厚度，确定模具合紧极限处的模具合紧力，由 模具厚度调节装置根据测量结果精密调节模具厚度，和通过由球形螺杆转动控制装置控制 所述曲柄连杆的伸展一次开模然后再次合紧模具，从而在填充材料时控制裂隙恒定的步 骤。
4. 一种用于通过使用权利要求1或2所述的发泡树脂成型机合紧模具的发泡树脂成型机 的操作方法，其特征在于，该方法包括把空气吹入定模的同时由球形螺杆旋转控制装置控 制曲柄连杆的折曲，将动模打开至脱模模具开启裂模位置，用空气抬起模制产品并将其转 移到所述动模，把空气吹入动模的同时由球形螺杆旋转控制装置控制曲柄连杆的伸展，将 动模合紧至脱模模具合紧裂模位置，用空气抬起模制产品并将其转移到定模，和在开模的 同时由顶出销推出模制产品并使其落下的步骤。
5. 如权利要求1或2所述的发泡树脂成型机，其特征在于，所述开模与合模装置包括用 于测量模具合紧力并将其调节至规定的模具合紧力的模具合紧力调节机构。
6. 如权利要求5所述的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，当模具合紧至模具合 紧极限时测量的模具合紧力不在规定的目标值内时，由所述模具厚度调节装置移动所述模 具合紧外壳，并且模具合紧力被设定在规定的范围内。
7. 如权利要求l， 2或5所述的发泡树脂成型机，其特征在于，进一步包括模制成型过程 控制装置，该模制成型过程控制装置具有用于在通过显示模制成型程序的模制成型参数在 监视屏上检验模制成型程序的空运转和自动生产模制产品的实际运转之间进行切换的触 摸板。
8. 如权利要求7所述的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中通过所述触摸板 选择空运转，并且在用于检验模制成型程序的监视屏上检验电机驱动的球形螺杆的驱动导 致的动模板的移动速度，和电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的破裂停止位置，以 及用于材料供给的注射空气及脱模空气被排出，并且至少检验空气排出定时，排出时间及 压力。
9. 一种发泡树脂成型机，其特征在于，具有用于移动动模板的越过模具设置在定模板和 动模板的相对位置上的两个球形螺杆，其中动模板的高速移动机构设置在一个球形螺杆的 一端，动模板的低速移动机构设置在另一个球形螺杆的一端，并且用于把一个球形螺杆的 转动传送至另一个球形螺杆的动力传送构件设置在这些球形螺杆之间。
10. —种通过使用权利要求9所述的发泡树脂成型机制造模制产品的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中当蒸汽注入处在模具合紧极限处的模具时，由于模具的膨胀增 加的模具合紧力因所述低速移动机构的电动机的自动转动而减小。
11. 一种通过使用权利要求9所述的发泡树脂成型机利用注射空气向由定模和动模形成的模腔填充材料粒子的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中由所述球形螺杆移动 动模，当动模移动并到达填充开始裂模位置时开始填充材料粒子，然后所述球形螺杆连续 或间歇转动，并且在无级或分多步收窄裂隙的同时向模腔填充材料粒子。
12. —种通过使用权利要求9所述的发泡树脂成型机正常及反向转动球形螺杆打开和闭合 模具的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中制造一个模制产品后，所述球形螺 杆反向转动以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂隙宽度，压縮空气 被提供到动模的蒸汽室中以使模制产品从动模脱模并转移到定模，然后模制产品从定模脱 模。
13. —种通过使用权利要求9所述的发泡树脂成型机正常及反向转动球形螺杆打开和闭合 模具的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中制造一个模制产品后，球形螺杆反 向转动以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂隙宽度，在第一步，压 縮空气被提供到定模的蒸汽室中以使模制产品从定模脱模并转移到动模，在第二步，球形 螺杆正常转动以将模具合紧至模具合紧极限或中间点，并且在第三步，球形螺杆反向转动 以在定模和动模之间形成模制产品高度的3至30%的脱模裂隙宽度，压縮空气被提供到动 模的蒸汽室中以使模制产品从动模脱模并转移到定模。
14. 如权利要求9所述的发泡树脂成型机，其特征在于，进一步包括模制成型过程控制装 置，该模制成型过程控制装置具有用于在通过显示模制成型程序的模制成型参数在监视屏上检验模制成型程序的空运转和自动生产模制产品的实际运转之间进行切换的触摸板。 15.如权利要求14所述的发泡树脂成型机的操作方法，其特征在于，其中通过所述触摸 板选择空运转，并且在用于检验模制成型程序的监视屏上检验所述电机驱动的球形螺杆的 驱动导致的动模板的移动速度和所述电机驱动的球形螺杆的停止导致的动模板的裂模停 止位置，以及用于材料供给的注射空气及脱模空气被排出，并且至少检验空气排出定时， 排出时间及压力。
全文摘要
用于动模板(2)和定模板(1)的开模与合模装置包括设置在动模板(2)和模具合紧外壳(8)之间的曲柄连杆，用于折曲曲柄连杆(5)的十字头，和穿过模具合紧外壳(8)并且插入十字头(6)的电机驱动的球形螺杆(7)，该开模与合模装置配备用于通过伸展曲柄连杆(5)合紧模具时调节模具厚度(S)的模具厚度调节装置(9)，和用于控制裂隙恒定的球形螺杆旋转控制装置(20)，本文介绍了发泡树脂成型机及其操作方法。
文档编号B29K105/04GK101394980SQ20078000729
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年3月2日
发明者三尾泰三, 中岛富男, 大岛智广, 津田彰彦 申请人:戴伸工业公司