CN106493910B - 注射成形*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注射成形***，在该注射成形***中，根据使喷嘴产生喷嘴接触力的弹性部件的图像数据来计算弹性部件的变形量，并换算和计算出喷嘴的喷嘴接触力。由此，能够进行树脂泄漏和金属模具变形等异常的检测、以及正确的喷嘴接触力的控制。

Description

注射成形***

技术领域

本发明涉及注射成形***，特别涉及在注射成形机中利用马达等动力装置使注射单元前进、产生规定的喷嘴接触(nozzle touch)力的注射成形***。

背景技术

注射成形机具有合模部和注射部。在树脂的排出时以外的通常的注射成形动作中，注射部的喷嘴与固定侧金属模具抵接，并维持相对于金属模具产生规定的喷嘴接触力的状态。当在喷嘴与金属模具接触的状态下进行连续成形运转时，喷嘴末端部的热会被金属模具带走，因此，为了防止该情况，而进行在计量工序结束后将喷嘴从金属模具分离的称为浇口断开(sprue break)的动作。浇口断开还具有这样的效果：利用喷嘴的后退使浇口在喷嘴与金属模具之间切断，在金属模具打开而取出成形件时成形件容易从金属模具中拔出。在进行了浇口断开动作的情况下，在下一次的成形循环中需要再次使金属模具前进。

在产生喷嘴接触力的喷嘴接触机构部中设置有弹簧等弹性部件，能够通过控制弹性部件的伸缩来产生所希望的喷嘴接触力。作为关于产生喷嘴接触力的喷嘴接触机构部，存在以下文献。

日本特开2000-351133号公报所公开的技术中，将弹性部件设置成在喷嘴与金属模具抵接的喷嘴接触工序中产生弹性变形。在滚珠丝杠轴上设置检测弹性部件的弹性变形量的位置检测构件，预先将目标喷嘴接触力换算并设定成弹性变形量，在喷嘴接触工序中进行成为目标喷嘴接触力的控制。

日本特开平05-200784号公报所公开的技术中，在注射单元中检测伺服马达被驱动到产生喷嘴接触力的位置的情况，通过将伺服马达定位在该位置来维持喷嘴接触力。

日本特开2013-56516号公报所公开的技术中，在注射装置中利用弹性部件对喷嘴接触力进行控制，在进行喷嘴接触的位置，在作为弹性部件的弹簧开始收缩时在反应位置设定接近开关，从而检测出喷嘴已经与固定侧金属模具接触。

另外，关于使用图像来计测合模部的移动和金属模具的变形的文献，存在以下文献。

在日本特开2013-126722号公报中，公开了这样的技术：在具有根据作用于固定金属模具和可动金属模具的合模力而伸长的系杆的注射成形机中，在系杆上设置用于图像计测系杆的伸长量的标记，通过对该标记进行拍摄来计测系杆的位置。

在日本特开2010-145231号公报中，公开了这样的技术：根据设置于注射成形机的金属模具的测定对象标记在不同时刻的位置信息，计算出测定对象标记的位移量，并校正测定对象数据的位移量。

在日本特开2000-351133号公报、日本特开平05-200784号公报所公开的技术中，借助于弹性部件的弹性变形量或伺服马达的位置检测器来进行伺服马达的定位，来控制喷嘴接触位置。因此，无法检测到树脂泄漏、金属模具变形这样的成形过程中的异常的产生。

日本特开2013-56516号公报所公开的技术中，将接近开关设置在弹性部件开始收缩的位置，由于接近开关组装于喷嘴接触机构部，因此，可能由于机械振动或间隙的影响而无法进行正确的检测。这在日本特开平05-200784号公报所公开的技术中也是一样的，由于利用伺服马达的位置检测器来进行伺服马达的定位，因此，可能因机械振动或间隙的影响而无法进行正确的检测。

日本特开2013-126722号公报、日本特开2010-145231号公报中公开的技术仅仅是公开了使用图像来计测合模部的系杆的伸长或金属模具的变形，而对于进行喷嘴接触力的检测和调整则没有任何记载和启示。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种注射成形***，其能够检测喷嘴接触力，进行树脂泄漏和金属模具变形等异常的检测，进行正确的喷嘴接触力的控制。

本发明的注射成形***具有注射单元，该注射单元具有：金属模具；能够与该金属模具抵接的喷嘴；以及使该喷嘴与所述金属模具抵接的弹性部件，该注射单元通过使所述弹性部件变形来使所述喷嘴产生喷嘴接触力，其中，所述注射成形***具备：弹性部件摄影构件，其对所述弹性部件进行拍摄；变形量计算构件，其根据由该弹性部件摄影构件拍摄到的所述弹性部件的图像数据来计算所述弹性部件的变形量；以及喷嘴接触力换算构件，其根据事先求出的所述弹性部件的变形量与喷嘴接触力之间的相关关系，将通过所述变形量计算构件计算出的变形量数据换算成喷嘴接触力。

可以是，注射成形***还具有：喷嘴接触力控制构件，其能够设定规定的喷嘴接触力而进行控制。

由此，能够适当地控制喷嘴接触力。

可以是，注射成形***还具有：弹性部件摄影位置移动构件，其使所述弹性部件摄影构件的摄影位置移动。

由此，通过使弹性部件摄影构件的摄影位置能够移动，能够大范围地进行弹性部件的摄影以及测定。

可以是，注射成形***具有：注射单元摄影构件，其对所述注射单元进行拍摄；以及注射单元位置计算构件，其根据由所述注射单元摄影构件拍摄到的所述注射单元的图像数据来计算所述注射单元的位置。

由此，通过用注射单元摄影构件对注射单元进行拍摄，能够进行树脂泄漏和金属模具变形等异常的检测，进行正确的喷嘴接触力的控制。

可以是，注射成形***还具有：注射单元基准位置存储构件，其将在正常的喷嘴接触中由所述注射单元位置计算构件计算出的所述注射单元的位置作为注射单元基准位置进行存储，当所述变形量计算构件计算出了规定量的所述弹性部件的变形时，在所述注射单元位置计算构件计算出的所述注射单元的位置与所述注射单元基准位置之差超过了规定量时，发出警告。

由此，根据成为基准的注射单元基准位置与位置计算单元计算出的注射单元的位置，在差超过了规定量的情况下发出警告，由此，能够容易地对作业人员报知异常产生。

可以是，注射成形***还具有：注射单元摄影位置移动构件，其使所述注射单元摄影构件的摄影位置移动。

由此，通过使注射单元摄影构件的摄影位置能够移动，能够大范围地进行注射单元的摄影以及测定。

可以是，根据所述注射单元摄影位置移动构件的位置坐标来计算所述注射单元摄影构件的位置。

由此，根据注射单元摄影位置移动构件的装配位置与注射单元摄影构件的输送位置，来计算注射单元摄影构件的位置，从而能够根据注射单元摄影位置移动构件的位置坐标，来计算出注射单元摄影构件的位置。

可以是，所述注射单元摄影构件兼用作所述弹性部件摄影构件。

由此，能够通过一台摄影构件来测定注射单元的位置与弹性部件的位置和变形两者。

可以是，注射成形***还具有：显示构件，其能够显示通过所述喷嘴接触力换算构件换算出来的喷嘴接触力、通过所述注射单元位置计算构件计算出来的注射单元位置、以及所述注射单元基准位置。

由此，通过利用显示构件显示喷嘴接触力、注射单元位置、注射单元基准位置，能够对作业人员报知注射单元位置以及喷嘴接触力。

可以是，所述注射单元摄影位置移动构件是机器人。

可以是，所述注射单元摄影构件配置在用于取出成形件的成形件取出构件的附近。

由此，能够提供一种注射成形***，其能够检测喷嘴接触力，进行树脂泄漏和金属模具变形等异常的检测，进行正确的喷嘴接触力的控制。

附图说明

本发明的上述以及其他目的和特征基于参照附图的下述实施例的说明将进一步明确。这些图中：

图1是表示本发明的实施方式的注射成形***的图。

图2是表示拍摄弹性部件的图像数据的例子的图。

图3A是表示拍摄注射装置的图像数据的例子的图。

图3B是表示拍摄注射装置的图像数据的例子的图。

图4是表示在显示构件中显示基准位置、测定位置以及喷嘴接触力的例子的图。

图5是在显示构件中显示异常产生的例子的图。

具体实施方式

本申请是要求在日本于2015年9月4日申请的特愿2015-175176号的优先权的申请。日本申请的内容通过参照而被引用于本申请的内容中。

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的注射成形***的图。10是注射成形机，设置有可动台板12和固定台板14。在可动台板12上设置有可动侧金属模具16，在固定台板14上设置有固定侧金属模具18。

在注射装置20中设置有：注射缸22、设置于注射缸22的末端部的喷嘴23、以及设置于注射缸22的内部对树脂进行搅拌输送的螺旋部24。另外，滚珠丝杠27通过马达28的驱动而旋转，从而弹性部件26的变形量被改变。由此，注射缸22的位置改变，注射缸22与固定侧金属模具18之间的喷嘴接触的关系和接触时的喷嘴接触力被改变。喷嘴接触机构部由以下部分构成：对喷嘴23的前后进退产生动力的马达28；传递来自马达28的动力的滚珠丝杠27；产生喷嘴23的喷嘴接触力的弹性部件26；以及设置于弹性部件26的两端部的未图示的受压板等。

在控制构件40中，进行弹性部件26的变形量和位置的计算、注射装置20的位置的计算、注射缸22与固定侧金属模具18之间的喷嘴接触力的换算、换算出来的喷嘴接触力与设定的喷嘴接触力之间的比较、注射装置20和注射缸22等的控制、以及各种设定值的存储。控制构件40对马达28发出马达的控制指令，如后所示对显示构件44发出各种值的显示指令。通过输入构件42设定的喷嘴接触力等被输入到控制构件40中。

在固定台板14上具有多关节机器人30。作为多关节机器人而可以使用现有公知的多关节机器人，通过使设置于多关节机器人30的若干关节部上下左右地自如旋转，而能够进行自由度高的动作。在多关节机器人30的末端部处，作为摄像构件的摄像机32和成形件取出用的机械手34彼此接近地设置。利用摄像机32如后所述对弹性部件26的变形量、注射装置20和注射缸22的位置进行拍摄。而且，摄像机32将拍摄到的图像、弹性部件26的变形量、注射装置20和注射缸22的位置发送给控制构件40。

喷嘴接触机构部通过对马达28进行旋转驱动使滚珠丝杠27旋转，来使注射装置20相对于固定台板14前进和后退，使喷嘴23相对于固定台板14进行喷嘴接触。

在显示构件44中接受来自控制构件40的显示指示，而显示计算值和控制构件40中的处理结果、对输入构件42的输入内容。

图2是表示利用摄像机32拍摄弹性部件26的图像数据的例子。摄像机32安装在多关节机器人30的末端部，因此，能够通过关节的活动简单地进行姿态变化。因此，即使弹性部件26的位置因注射装置20和螺旋部24的种类而发生了变化，也能够使摄像机32很简单地移动到想要拍摄的坐标位置和摄影角度，能够容易地靠近想要拍摄的部分进行拍摄。作为具体的位置，如图2所示，使摄像机32移动到弹性部件26的正上方来进行拍摄。

在求弹性部件26的变形量的时候，在弹性部件26上每隔规定周期标记有标记等，可以根据图像数据来计算这些标记之间的距离。作为其他方法，对未图示的受压板等夹着弹性部件26的两个部件进行拍摄，根据拍摄到的图像数据计算出两个部件之间的部件间距离。安装有摄像机32的固定台板14侧的多关节机器人30的位置是确定的，因此，能够通过使摄像机32移动到弹性部件26的正上方，来检测弹性部件26的位置和伸长量。

作为另一其他方法，在事先将测力传感器等力传感器夹在固定侧金属模具18与喷嘴23之间的状态下使喷嘴接触力变化。此时，通过摄像机32对弹性部件26的变形量和夹着弹性部件26的两个部件进行拍摄，将弹性部件26的变形量与喷嘴接触力的关系作为换算系数求出并存储。通过将该换算系数与弹性部件26的变形量相乘进行使用，从而能够计测弹性部件26的变形量求出喷嘴接触力。

在控制喷嘴接触力时，设定规定的喷嘴接触力，通过与计算出的喷嘴接触力进行比较来进行控制。计算出的喷嘴接触力与设定值之差在规定值以下的情况下，通过发出使喷嘴23停止前进的控制命令，来使喷嘴接触机构部停止。由此，能够获得所希望的喷嘴接触力。这样，作业人员能够调整到所希望的喷嘴接触力，因此，能够防止树脂因喷嘴接触力不足而在注射时泄漏，能够抑制由于喷嘴接触力过强导致金属模具变形或对金属模具过度施力导致的成形件不良。

接下来，对计算注射装置20的位置时的例子进行说明。图3A和图3B表示利用摄像机32对注射装置20的位置进行拍摄来进行位置的计算的状态，图3A表示注射装置20正常时的状态，图3B表示注射装置20发生异常的状态。另外，在图3A和图3B中，省略了安装有摄像机32的多关节机器人30等的记载。

在图3A和图3B中，在注射装置20的一部分设置有未图示的标记等，使摄像机32的位置移动以使得标记从正上方看位于摄像范围的中心。安装有摄像机32的固定台板14上的多关节机器人30的位置是预先确定的，因此，通过多关节机器人30的安装位置和摄像时的摄像机32的位置，能够计算出注射装置20的位置。将图3A中的正常时距喷嘴接触位置的距离存储为A1。多关节机器人30能够取得多关节机器人30自身的相对注射成形机的各姿态时的位置信息，因此，还能够计算出任意状态时的反映到摄影图像中的注射单元的正确位置。

另外，摄像机32由于可以不设置于喷嘴接触机构部上，因此，能够不受喷嘴接触机构部前进后退或喷嘴接触时产生的振动的影响地精密地计算出弹性部件的变形量和注射装置20的位置。

图3B是表示在喷嘴23的末端部与固定侧金属模具18之间存在发生了树脂泄漏的树脂50的异常产生时的状态。与图3A的情况一样，使摄像机32的位置移动使标记从正上方看处于摄像范围的中心来进行拍摄，从而计算出注射位置20的位置。图3B的情况下，由于发生了树脂泄漏的树脂50存在于喷嘴23与固定侧金属模具18之间，因此，距离A1大于A2。此时，如图4所示，在显示构件44中，还能够显示注射单元的基准位置、测定并通过注射单元位置计算构件计算出的注射单元位置、以及通过喷嘴接触力换算构件换算出的喷嘴接触力。

在希望自动检测有无金属模具变形或树脂泄漏等的情况下，将正常的喷嘴接触时的注射装置20的位置作为注射单元基准位置A1存储到存储构件中。并且，在测定实际的测定时的注射装置20的位置、测定结果在预先确定的规定量以上的情况下，使用显示构件44、警告灯、警报发生构件等发出警告。图5是显示构件44中的警告显示的例子，其显示出：发生了异常、从注射单元的基准位置偏离。

另外，在本实施方式中，通过一个摄像机32进行弹性部件26的位置和变形量的摄影、以及用于注射装置20的位置测定的摄影两者，但是，也可以在弹性部件26的摄影用和注射装置20的摄影用中使用不同的摄像机32。另外，在本实施方式中，作为使摄像机32移动的移动构件而使用了多关节机器人30，但是也可以不使用机器人而使用其他机构等。此外，在本实施方式中，将多关节机器人30固定在固定台板14上，但是，只要能够确定固定位置而用作测定时的基准位置，则也可以固定在其他部位。

Claims (9)

1.一种注射成形***，具有注射单元，该注射单元具有：金属模具；能够与该金属模具抵接的喷嘴；以及使该喷嘴与所述金属模具抵接且配置于注射装置与滚珠丝杠之间的弹性部件，该注射单元通过使所述弹性部件变形来使所述喷嘴产生喷嘴接触力，其特征在于，

所述注射成形***具备：

弹性部件摄影构件，其对所述弹性部件进行拍摄；

变形量计算构件，其根据由该弹性部件摄影构件拍摄到的所述弹性部件的图像数据来计算所述弹性部件的变形量；

存储构件，将弹性部件的变形量与喷嘴接触力的关系作为换算系数求出并存储；

喷嘴接触力换算构件，其根据事先求出的所述弹性部件的变形量与喷嘴接触力之间的相关关系，将通过所述变形量计算构件计算出的变形量数据换算成喷嘴接触力；

注射单元摄影构件，其对所述注射单元进行拍摄；以及

注射单元位置计算构件，其根据由所述注射单元摄影构件拍摄到的所述注射单元的图像数据来计算所述注射单元的位置，

所述注射单元摄影构件兼用作所述弹性部件摄影构件。

2.根据权利要求1所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射成形***还具有：喷嘴接触力控制构件，其能够设定规定的喷嘴接触力而进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射成形***还具有：弹性部件摄影位置移动构件，其使所述弹性部件摄影构件的摄影位置移动。

4.根据权利要求3所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射成形***还具有：

注射单元基准位置存储构件，其将在正常的喷嘴接触中由所述注射单元位置计算构件计算出的所述注射单元的位置作为注射单元基准位置进行存储，

当所述变形量计算构件计算出了规定量的所述弹性部件的变形时，在所述注射单元位置计算构件计算出的所述注射单元的位置与所述注射单元基准位置之差超过了规定量时，发出警告。

5.根据权利要求3所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射成形***还具有：注射单元摄影位置移动构件，其使所述注射单元摄影构件的摄影位置移动。

6.根据权利要求5所述的注射成形***，其特征在于，

根据所述注射单元摄影位置移动构件的位置坐标来计算所述注射单元摄影构件的位置。

7.根据权利要求4所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射成形***还具有：显示构件，其能够显示通过所述喷嘴接触力换算构件换算出来的喷嘴接触力、通过所述注射单元位置计算构件计算出来的注射单元位置、以及所述注射单元基准位置。

8.根据权利要求5或6所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射单元摄影位置移动构件是机器人。

9.根据权利要求1所述的注射成形***，其特征在于，

所述注射单元摄影构件配置在用于取出成形件的成形件取出构件的附近。