发明名称 模具温度的调整装置、调整方法及控制装置
摘要 [课题]提供一种:无论高温媒体、低温媒体皆可调整预测了加热、冷却的热传达的迟延的高温媒体、低温媒体的切换时间点并短缩过程的周期时间,且无论高温媒体、低温媒体皆可减少对于设定温度的温度变化,减少能量损失,并可获得射出过程最适合的模具温度的模具温度的调整装置、调整方法及控制装置。因此,其特征为,具备:高温流体槽筒及低温流体槽筒、及连接模具及高温流体槽筒的高温流体供给系统及高温流体流回系统、及连接模具及低温流体槽筒的低温流体供给系统及低温流体流回系统、及高温流体迂回系统、及低温流体迂回系统、及连接于高温保持槽筒的热回收槽筒、及压力调整手段。
申请公布号 TWI248863 申请公布日期 2006.02.11
申请号 TW094100853 申请日期 2005.01.12
申请人 三菱重工业股份有限公司 发明人 村中治;户田直树;别所正博;宫川智志;久保田浩司
分类号 B29C45/76 主分类号 B29C45/76
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种模具温度调整装置(1),是具有:具备将流体调 整至设定温度的温度调整手段(33)的高温流体槽筒 (4)、及具有高温流体移送泵(8)并从该高温流体槽 筒(4)朝模具(2)供给高温的流体的高温流体供给系 统(41)、及使流体从前述模具(2)流回至前述高温槽 筒(4)的高温流体流回系统(42)、及具备将流体调整 至设定温度的温度调整手段(32)的低温流体槽筒(3) 、及具有低温流体移送泵(6、7)并将流体从该低温 流体槽筒(3)供给至前述模具(2)的低温流体供给系 统(31)、及使流体从前述模具(2)流回至前述低温流 体槽筒(3)的低温流体流回系统(35); 且藉由选择切换来自前述高温流体槽筒(4)的高温 的流体及来自前述低温流体槽筒(3)的低温媒体并 朝设在前述模具(2)的流体通路流动来进行前述模 具(2)的温度控制,其特征为,具备: 连接前述高温流体供给系统(41)及前述高温流体流 回系统(42)的高温流体迂回系统(43)、及连接前述 低温流体供给系统(31)及前述低温流体流回系统(35 )的低温流体迂回系统(40)、及具备上部与前述高 温流体槽筒(4)连接且下部与前述低温流体供给系 统(31)连接的同时抑制槽筒内的高温流体及低温流 体混合的手段的热回收槽筒(5、15、25)、及连接前 述热回收槽筒(5、15、25)及前述低温流体槽筒(3)且 具有压力调整手段(61)的压力调整系统(37)。 2.一种热回收槽筒(5、15、25),是使用于模具温度调 整装置(1)的热回收槽筒(5、15、25),其特征为,具备: 可减少流体被送入时的纵方向的动压用的治着热 回收槽筒(5、15、25)的内面水平设置的上部出入口 及下部出入口、及使流体产生流动阻力用的各别 设置于热回收槽筒(5、15、25)内的上部及下部的多 孔板(13、17)、及抑制流体的对流用的依据流体的 温度差来维持高温的流体及低温的流体的境界的 手段。 3.如申请专利范围第2项的热回收槽筒(5、15、25), 其中,对于被使用于模具温度调整装置(1)的热回收 槽筒(5、15、25),在低温流体侧、高温流体侧皆垂 直设置可隔开流体的出入口的附近及热回收槽筒( 5、15、25)胴侧的呈圆筒形或多角形的多孔板,使流 体可从槽筒的周方向通过多孔板(13)朝水平方向流 出入的结构中,多孔板(13)的孔径为dl,从多孔板的 孔朝胴部流入的流体的流速为v1时,Ri=pgd1/( meanv12);但是,当g:重力加速度,p:低温流体及 高温流体的密度差,mean:流体的平均密度时,Ri是 成为10以上。 4.如申请专利范围第2项的热回收槽筒(5、15、25), 其中,对于被使用于模具温度调整装置(1)的热回收 槽筒(5、15、25),维持前述境界的手段,是在纵方向 以一定间隔复数枚配设的整流板(18)。 5.如申请专利范围第2项的热回收槽筒(5、15、25), 其中,在对于被使用于模具温度调整装置(1)的热回 收槽筒(5、15、25),维持前述境界的手段,是在热回 收槽筒(5、15、25)的底部的中心垂直固定有导引棒 (26),在具有比热回收槽筒(5、15、25)内径若干小的 外径的绝热材料制的圆盘的中心固定有盘面垂直 并以适宜的长度朝前述导引棒(26)松缓外嵌的导引 管,使总合的比重是成为高温流体的比重及低温流 体的比重的中间値的方式设置浮标子圆盘(27),对 于同浮标子圆盘(27)的导引管外嵌前述热回收槽筒 (5、15、25)的底部的导引棒(26),当将低温流体放入 前述热回收槽筒(5、15、25)的下部,并将高温流体 放入上部时,藉由对应由高温流体及低温流体的出 入所产生的高温的流体及低温的流体的境界的上 下移动而使前述浮标子圆盘(27)上下移动,使低温 流体及高温流体不会混合。 6.如申请专利范围第5项的热回收槽筒(5、15、25), 其中,对于被使用于模具温度调整装置(1)的热回收 槽筒(5、15、25),前述浮标子圆盘(27)是封入有流体, 并形成可藉由导引管保持水平的袋形状。 7.如申请专利范围第2、3、4、5或6项的热回收槽筒 (5、15、25),其中,对于被使用于模具温度调整装置( 1)的热回收槽筒(5、15、25),在高温的流体及低温的 流体的境界上下移动的范围的内筒面上贴付或是 涂抹有绝热材(46)。 8.一种模具温度调整方法,对于使用申请专利范围 第1项的模具温度调整装置(1),在熔融树脂充填之 前加热模具(2),树脂充填后,冷却模具(2)的射出成 形过程,其特征为: 由模具温度检测器(62)检测模具温度T,预先设定模 具加热的加热过度温度修正値TH、冷却的冷却 未达目标温度修正値TL、开始充填过程的高温 的树脂充填开始模具温度TH、开模开始温度TL、过 度时间S1及未达目标时间S2,并从树脂充填开始模 具温度TH减去加热过度温度修正値TH来计算高温 流体停止温度TH-TH,对于开模开始温度TL加算冷 却未达目标温度修正値TL来计算低温流体停止 温度TL+TL,透过前述高温流体供给系统(41)对于前 述模具(2)供给高温流体,若前述模具温度T到达前 述高温流体停止温度TH-TH后,停止高温流体的供 给,这时藉由只有过度时间S1打开前述高温流体迂 回系统(43)使高温流体进行迂迥动作,当前述模具 温度T到达树脂充填开始模具温度TH之后,开始充填 过程,前述过度时间S1后,关闭前述高温流体迂回系 统(43),打开从前述模具朝前述热回收槽筒(5、15、 25)的通路,一边使低温流体透过前述低温流体供给 系统(31)朝前述模具供给一边将滞留于前述模具(2) 内的流体通路的高温流体经过前述高温流体槽筒( 4)朝热回收槽筒(5、15、25)回收后,使低温流体透过 前述低温流体供给系统(31)供给至前述模具并续行 前述模具的冷却过程,当前 述模具温度T到达前述低温流体停止温度TL+TL之 后,停止朝低温流体的前述模具(2)的供给,使低温 流体在未达目标时间S2之间藉由前述低温流体迂 回系统(40)进行迂回,当前述模具温度T到达前述开 模开始温度TL之后,关闭前述低温流体迂回系统(40) 完成冷却过程,开模并取出成形品,前述未达目标 时间S2后,将被高温流体压出的低温流体朝前述热 回收槽筒(5、15、25)回收后,持续将高温流体供给 至前述模具(2),返回开始的模具加热过程。 9.如申请专利范围第8项的模具温度调整方法,其中 ,在将低温流体往前述模具(2)供给的模具冷却过程 、及低温流体和高温流体的置换过程中,关闭前述 低温流体迂回系统(40);高温流体的模具加热的过 程中,打开前述低温流体迂回系统(40)使前述低温 流体移送泵(6、7)连续运转;同样地在将高温流体 往前述模具(2)送出的模具加热过程、及高温流体 和低温流体的置换过程中,关闭前述高温流体迂回 系统(43);低温流体的模具冷却的过程中,打开前述 高温流体迂回系统(43)使前述高温流体移送泵(8)连 续运转,使高温流体、低温流体皆保持供给配管、 流回配管的温度的同时,使残存于前述模具的高温 流体朝前述高温流体槽筒(4),并使低温流体朝前述 低温流体槽筒(3)回收。 10.如申请专利范围第8或9项的模具温度调整方法, 其中,连续驱动前述低温流体移送泵(6、7),藉由前 述压力调整系统(37)使配管系统高压并保持热流体 的气化温度在高温,控制前述模具(2)更高温。 11.一种模具温度控制装置(132),是使用如申请专利 范围第1项的模具温度调整装置(1),熔融树脂充填 之前加热模具(2),树脂充填后,冷却模具(2)的模具 温度控制装置(132),其特征为: 收讯由模具温度检测器(62)检测到的模具温度T,预 先设定模具加热的加热过度温度修正値TH、冷 却的冷却未达目标温度修正値TL、开始充填过 程的高温的树脂充填开始模具温度TH、开模开始 温度TL、过度时间S1、及未达目标时间S2,从树脂充 填开始模具温度TH减算加热过度温度修正値TH并 计算高温流体停止温度TH-TH,对于开模开始温度 TL加算冷却未达目标温度修正値TL并计算低温流 体停止温度TL+TL,透过前述高温流体供给系统(41) 将高温流体供给至前述模具(2),若前述模具温度T 到达前述高温流体停止温度TH-TH后,停止高温流 体的供给,从此时只有过度时间S1打开前述高温流 体迂回系统(43)使高温流体迂回动作,当前述模具 温度T到达树脂充填开始模具温度TH之后,开始充填 过程,前述过度时间S1经过后,关闭前述高温流体迂 迥系统(43),打开从前述模具(2)朝前述热回收槽筒(5 、15、25)的通路,一边透过前述低温流体供给系统( 31)朝前述模具(2)供给低温流体一边将滞留于前述 模具(2)内的流体通路的高温流体经过前述高温流 体槽筒(4)朝热回收槽筒(5、15、25)回收后使低温流 体透过前述低温流体供给系统(31)供给至前述模具 并续行前述模具的冷却过 程,当前述模具温度T到达前述低温流体停止温度TL +TL之后,停止朝低温流体的前述模具(2)的供给, 使低温流体在未达目标时问S2之间藉由前述低温 流体迂回系统(40)进行迂回,当前述模具温度T到达 前述开模开始温度TL之后,关闭前述低温流体迂回 系统(40)完成冷却过程,开模并取出成形品,前述未 达目标时间S2后,将被高温流体压出的低温流体朝 前述热回收槽筒(5、15、25)回收后,持续将高温流 体供给至前述模具(2),返回开始的模具加热过程。 12.一种模具温度控制装置(132),藉由使预定的高温 流体及低温流体可选择地朝模具(2)流动来进行该 模具(2)的温度控制用的模具温度控制装置(132),其 特征为:由模具温度检测器(62)检测模具温度T,预先 设定模具加热的加热过度温度修正値TH、冷却 的冷却未达目标温度修正値TL、开始充填过程 的高温的树脂充填开始模具温度TH、开模开始温 度TL,并从树脂充填开始模具温度TH减去加热过度 温度修正値TH来计算高温流体停止温度TH-TH, 对于开模开始温度TL加算冷却未达目标温度修正 値TL来计算低温流体停止温度TL+TL,在前述模 具(2)的加热时,将前述高温流体供给至前述模具(2) ,若前述模具温度T到达前述高温流体停止温度TH- TH后,停止高温流体的供给,在前述模具(2)的冷却 时,将前述低温流体供给至前述模具(2),当前述模 具温度T到达前述低温流体停止温度TL+TL之后,停 止前述低温流体的朝前述模具(2)的供给。 13.一种模具温度的调整装置(1),藉由使预定温度的 高温热媒体及低温热媒体可选择地朝设在模具(2) 的热媒体通路流动来进行该模具(2)的温度控制用 的模具温度调整装置(1),其特征为,具备: 实测前述模具(2)的温度的模具温度检测器(62);及 在前述模具(2)的加热时,在此模具(2)的温度是上昇 至从预定的树脂充填开始模具温度减算了TH加热 过度温度修正値TH的高温流体停止温度TH-TH为 止的时点,停止朝该模具(2)的前述高温热媒体的供 给,在前述模具(2)的冷却时,此模具(2)的温度是下 降至对于预定的开模开始温度TL加算了冷却未达 目标温度修正値TL的低温流体停止温度TL+TL为 止的时点,停止朝该模具(2)的前述低温热媒体的供 给的模具温度控制手段(132); 前述加热过度温度修正値TH,是可抑制前述模具( 2)的温度的过度的方式来限定前述高温热媒体的 供给停止时点的予测上昇温度値,前述冷却未达目 标温度修正値TL,是抑制前述模具(2)的温度的未 达目标的方式来限定前述低温热媒体的供给停止 时点的予测下降温度値。 14.如申请专利范围第13项的模具温度的调整装置(1 ),其中,前述模具温度控制手段(132),是对于相当于 前述加热过度温度修正値TH的温度上昇的经过 藉由以前述模具温度检测器(62)实测前述模具(2)的 温度,或者是,对于前述模具(2)的温度是从前述高 温流体停止温度TH-TH上昇至树脂充填开始模具 温度TH为止所需要的予测过度时间S1,藉由计时手 段计时,来进行认识,而对于相当于冷却未达目标 温度修正値TL的温度下降的经过,藉由以前述模 具温度检测器(62)实测前述模具(2)的温度,或者是, 对于前述模具(2)的温度是从前述低温流体停止温 度TL+TL下降至开模开始温度TL为止所需要的予测 未达目标时间S2,藉由计时手段计时,来进行认识。 15.如申请专利范围第13项的模具温度的调整装置(1 ),其中,前述模具温度控制手段(132),是在前述模具 的温度是下降至藉由对于前述开模开始温度TL加 算高温热媒体供给开始温度修正値TL2(这是比冷 却未达目标温度修正値TL小,TL2<TL)而获得的 高温热媒体供给开始温度设定値TL+TL2为止的时 点,对于前述模具(2)开始前述高温热媒体的供给, 且在前述模具(2)的温度是上昇至树脂充填开始模 具温度TH为止的时点,对于前述模具(2)开始前述低 温热媒体的供给。 16.如申请专利范围第15项的模具温度的调整装置(1 ),其中,前述模具温度控制手段(132),是藉由以前述 模具温度检测器(62)实测前述値TL+TL2,或者是,藉 由计时手段计时前述模具(2)的温度是从低温流体 停止温度TL+TL降下至前述高温热媒体供给开始 温度设定値TL+TL2为止所需要的予测低温保温时 间设定値SH,来认识前述模具(2)的温度下降至前述 高温热媒体供给开始温度设定値TL+TL2(<冷却未 达目标温度修正値TL)为止的时点。 17.如申请专利范围第15项的模具温度的调整装置(1 '),其中,更具备:温度控制条件是分别设定前述高 温热媒体的温度、前述低温热媒体的温度、前述 树脂充填开始模具温度TH、前述加热过度温度修 正値TH、前述开模开始温度TL、前述冷却未达目 标温度修正値TL、及高温热媒体供给开始温度 修正値TL2的模具温度控制条件设定手段;及显示 成形过程的前述模具温度控制条件,且,显示实际 成形过程的前述模具的实测温度变化的画像显示 操作盘(133)。 18.如申请专利范围第17项的模具温度的调整装置(1 ),其中,前述显示操作盘(133),是可在相同画面上切 换显示前述模具温度控制条件及前述实测温度变 化。 19.如申请专利范围第17项的模具温度的调整装置(1 ),其中,更具备:依据加热前述模具单体时的该模具 的温度变化时间系数来予测前述加热过度温度修 正値TH,且依据冷却前述模具(2)单体时的该模具( 2)的温度变化时间系数来予测前述冷却未达目标 温度修正値TL的手段。 20.如申请专利范围第13项的模具温度的调整装置(1 ),其中,前述模具是射出成形机的模具(2),在设在控 制此射出成形机的成形机控制手段的射出成形条 件设定画像显示操作盘(133),设有温度控制条件 设定手段,其是分别设定前述高温热媒体的温度、 前述低温热媒体的温度、前述树脂充填开始模具 温度TH、前述加热过度温度修正値TH、前述开模 开始温度TL、前述冷却未达目标温度修正値TL、 及高温热媒体供给开始温度修正値TL2的模具温 度控制条件,并将由前述温度控制条件设定手段所 设定的前述模具温度控制条件,显示于前述射出成 形条件设定显示手段的同时,将实际成形过程的 前述模具(2)的实测値显示于前述射出成形条件设 定画像显示操作盘(133)。 21.一种模具温度的调整方法,藉由使预定温度的高 温热媒体及低温热媒体可选择地朝设在模具(2)的 热媒体通路流动来进行该模具(2)的温度控制用的 模具温度调整方法,其特征为,包含:实测前述模具( 2)的温度的步骤;及在前述模具(2)的加热时,当此模 具(2)的温度是上昇至从预定的树脂的树脂充填开 始模具温度TH减算了加热过度温度修正値TH的高 温流体停止温度TH-TH为止时点,停止朝该模具的 前述高温热媒体的供给的步骤;及在前述模具(2)的 冷却时,此模具(2)的温度是下降至对于预定的开模 开始温度TL加算了冷却未达目标温度修正値TL的 低温流体停止温度TL+ATL为止时点,停止朝该模具(2) 的前述低温热媒体的供给的步骤; 前述加热过度温度修正値TH,是可抑制前述模具( 2)的温度的过度的方式来限定前述高温热媒体的 供给停止时点的予测上昇温度値,前述冷却未达目 标温度修正値TL,是抑制前述模具(2)的温度的未 达目标的方式来限定前述低温热媒体的供给停止 时点的予测下降温度値。 22.如申请专利范围第21项的模具温度的调整方法, 其中,对于相当于前述加热过度温度修正値TH的 温度上昇的经过,藉由以前述模具温度检测器(62) 实测前述模具(2)的温度,或者是,对于前述模具(2) 的温度是从前述高温流体停止温度TH-TH上昇至 树脂充填开始模具温度TH为止所需要的予测过度 时间S1,藉由计时手段计时,来进行认识,而对于相 当于冷却未达目标温度修正値TL的温度下降的 经过,藉由以前述模具温度检测器(62)实测前述模 具(2)的温度,或者是,对于前述模具(2)的温度是从 前述低温流体停止温度TL+TL下降至开模开始温 度TL为止所需要的予测未达目标时间S2,藉由计时 手段计时,来进行认识。 23.如申请专利范围第22项的模具温度的调整方法, 其中,依据加热前述模具单体时的该模具(2)的温度 变化时间系数来予测前述过度时间S1,依据冷却前 述模具(2)单体时的该模具的温度变化时间系数来 予测前述未达目标时间S2。 24.如申请专利范围第22项的模具温度的调整方法 其中,对于前述高温热媒体的供给,是在前述模具 的温度是下降至藉由对于前述开模开始温度TL加 算高温热媒体供给开始温度修正値TL2(这是比冷 却未达目标温度修正値TL小,TL2<TL)而获得的 高温热媒体供给开始温度设定値TL+TL2为止的时 点开始,对于前述低温热媒体的供给,是在前述模 具(2)的温度是上昇至温度TH为止的时点开始。 25.如申请专利范围第24项的模具温度的调整方法 其中,是藉由以前述模具温度检测器(62)实测前述 値TL+TL2,或者是,藉由计时手段计时前述模具(2) 的温度从低温流体停止温度TL+TL降下至前述高 温热媒体供给开始温度设定値TL+TL2为止所需要 的予测低温保温时间设定値SH,来认识前述模具(2) 的温度下降至前述高温热媒体供给开始温度设定 値TL+TL2为止时点。 26.如申请专利范围第24项的模具温度的调整方法 其中,更含有: 分别设定前述高温热媒体的温度、前述低温热媒 体的温度、前述树脂充填开始模具温度TH、前述 加热过度温度修正値TH、前述开模开始温度TL、 前述冷却未达目标温度修正値TL、及高温热媒 体供给开始温度修正値TL2的模具温度控制条件 的步骤;及 将在成形过程中的基准模具温度曲线上附记了前 述模具温度控制条件的第1画像显示于射出成形条 件设定画像显示操作盘(133),且,显示实际成形过 程中的前述模具的实测温度变化的第2画像显示于 前述射出成形条件设定画像显示操作盘(133)的 步骤。 27.如申请专利范围第21项的模具温度的调整方法, 其中,依据加热前述模具单体时的该模具温度变化 的时间系数来予测前述加热过度温度修正値TH, 依据冷却前述模具(2)单体时的该模具温度变化的 时间系数来予测前述冷却未达目标温度修正値 TL。 图式简单说明:
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