CN101314251B - 注塑成形机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种注塑成形机，在顶出杆的设置状态和对塑造制品脱模器的顶出行程的设置的前进结束位置适合使用中的模具之前，该注塑成形机执行塑造制品的安全的顶出动作。当模具改变时将电阻R1设置为开(ON)，并且当顶出行程的前进结束位置的设置值改变时将电阻R2设置为开。当电阻R1或电阻R2为开时，以减小的顶出力和减小的顶出速度执行顶出。当检测到的顶出杆的位置达到设置的前进结束位置时，电阻R1和电阻R2关闭(OFF)，并且此后以正常的顶出力和正常的顶出速度执行顶出，从而防止对模具或塑造制品脱模器的损害。

Description

注塑成形机
技术领域
本发明涉及一种注塑成形机，更具体地，涉及具有塑造制品脱模器的注塑成形机，在该塑造制品脱模器中可以设置顶出杆的推进行程。
背景技术
注塑成形机装备有塑造制品脱模器，在开模之后，塑造制品脱模器将顶出梢推入模具的内部以顶出粘附于模具内部的塑造制品从而从模具中移走塑造制品。塑造制品脱模器推进顶出杆来推动并推进在模具内设置的推板，从而将在推板上设置的顶出梢推入模具的内部并从模具内部顶出塑造制品。
根据模具的配置，推动所安装的推板的顶出杆的数量有所不同，因此当改变模具时，必须确保顶出杆的数量与模具结构匹配。如果模具的配置与顶出杆的数量不匹配，则在安装模具之后当顶出杆推进时将推动模具，并且塑造制品脱模器会损害模具。
另外，对于每一个模具存在顶出梢的最大推进行程，因此对于每一个模具可以设置塑造制品顶出杆的推进行程。在该类型的塑造制品脱模器中，如果在用于塑造制品顶出杆的推进行程的设置值中存在错误并且作为结果在允许的范围之外设置了行程，则当塑造制品顶出杆被推进时，该顶出杆超过了允许的行程并试图移动推板，该推板推动模具。作为结果，可能损害塑造制品脱模器或模具。
尤其在注塑成形机具有在可移动的模板的表面上磁性地夹住模具的装置的情况下，由于模具没有被机械地夹住，所以当顶出杆推进时模具可能跌落。
例如，传统上，为了确定推进行程，公知的方法是检测塑造制品脱模器不再推进的状态，并将该位置设置为推进限制位置(见JP05-286001A)。另外，还公知一个发明，其中在初始推进期间，根据设置的移动速度和移动量的推进操作模式以及被推出的模塑造制品，驱动塑造制品脱模器，并对基于在该初始推进中获得的最终移动位置确定的下一个和全部的随后的推进使用该推进操作模式(例如JP09-254222A)。
另外，还公知一个发明，在具有模具夹住装置(该模具夹住装置在固定的模板和可移动模板上磁性地安装并夹住模具)的注塑成形机中，通过将开模(模具被释放)和顶出塑造制品的力限制为不超过夹住力(使用该夹住力将模具夹到可移动模板)的值，来防止模具由于塑造制品顶出力而导致的模具从可移动模板脱离并跌落(JP2005-66856A)。
如上所述，设置不匹配模具的配置的多个顶出杆或使用用于塑造制品脱模器的推进行程的移动量的错误的设置值，有可能损害模具或塑造制品脱模器，或者，如果使用磁性地安装并夹持模具的模具夹持装置，则存在这样的危险，即大于磁性夹持力的力可能被塑造制品脱模器施加于模具上并且模具有可能从可移动模板脱离并跌落。作为结果，如在JP05-286001A和JP09-254222A中描述的发明，当驱动塑造制品脱模器时，检测推进行程的移动限制位置，并基于移动限制位置来确定塑造制品顶出杆(顶出梢)的移动行程的前进结束位置，由于移动限制位置被设置作为前进结束位置，如此确定的前进结束位置并不总是最佳的，因为即使在必须设置进一步向后的位置作为前进结束位置并执行注塑的情况下，移动限制位置也被设置作为前进结束位置并执行注塑。另外，当模具被改变并且忘记执行检测前进行程移动限制位置的操作时驱动塑造制品脱模器时，存在模具或塑造制品脱模器被损害或模具跌落的危险。此外，当使用磁性地夹持模具的模具夹持装置时，通过设置顶出力小于夹持力(夹持力将模具夹持到可移动模板)的方法，必须预先计算夹持力。因此，如果计算错误，则存在模具可能跌落的相同的危险。此外，还存在如果由于某些原因磁性夹持力发生改变则必须修正所设置的力的问题。
发明内容
本发明提供一种注塑成形机，当模具被改变或当塑造制品脱模器的顶出行程的前进结束位置的设置值被改变时，在确定接近设置的前进结束位置执行顶出杆的顶出动作之前，该注塑成形机能够保持安全的顶出状态。
本发明的注塑成形机包括：脱模器，用于通过使顶出杆产生设置的顶出力并使顶出杆推进到顶出行程的设置的前进结束位置，将塑造制品从模具中顶出；第一确定部件，用于确定模具是否已经被改变；第二确定部件，用于确定顶出行程的前进结束位置的设置是否已经被改变；位置检测部件，用于在顶出杆动作期间，检测所述脱模器的顶出杆的末端的位置；第一设置部件，用于当所述第一确定部件确定模具已经被改变或所述第二确定部件确定顶出行程的前进结束位置的设置已经被改变时，将顶出力设置为小于正常顶出力的保护顶出力；和第二设置部件当在顶出杆动作以产生所设置的保护顶出力期间所述位置检测部件检测到顶出杆的末端已经达到顶出行程的设置的前进结束位置时，将顶出力设置为正常顶出力。
通过以上设置，在对于顶出行程的前进结束位置设置适当的值以前，都使顶出杆产生小于正常顶出力的保护顶出力，从而提高安全性。
可以使脱模器的顶出杆以设置的顶出速度推进。在该情况下，当确定所述模具已经被改变或所述顶出行程的前进结束位置的设置已经被改变时，所述第一设置部件将顶出速度设置为低于正常顶出速度的保护顶出速度；当在以设置的保护顶出速度推进并产生设置的保护顶出力的顶出杆动作期间检测到顶出杆的末端已经达到顶出行程的设置前进结束位置时，所述第二设置部件将顶出速度设置为正常顶出速度。
当模具被改变或当顶出行程的前进结束位置的设置被改变时，在检测到顶出杆的末端已经达到顶出行程的设置的前进结束位置之前，以小于正常顶出力的保护顶出力执行顶出。在适合于使用中的模具的顶出行程的前进结束位置的值被设置之前，不将顶出力设置为正常顶出力，从而防止模具或脱模器被损害，并且防止在可移动模板上磁性安装的模具跌落。
附图说明
图1是示出本发明的实施例的主要部件的框图；
图2是说明用于实施例中的塑造制品顶出处理的算法的流程图；
图3是说明用于实施例中的模具检测处理的算法的流程图；和
图4是说明用于在实施例中检测顶出行程的前进结束位置的设置值的改变的处理的算法的流程图。
具体实施方式
图1是示出本发明的实施例的主要部件的框图。
塑造制品脱模器包括在可移动模板10上安装的侧面可移动的(movable-side)模具1、具有塑造制品顶出杆2的压力板3、与压力板3上安装的滚珠螺母啮合的滚珠丝杆4以及在滚珠丝杆4和塑造制品顶出伺服电动机6的输出轴之间安装的滑轮/传送带机构5。塑造制品顶出杆2穿透可移动模板10，与模具1内安装的推板8接触，依靠回复弹簧11施加的弹性力将在推板8上安装的顶出梢推入模具1内部的空腔中，并将粘附于模具1的塑造制品顶出从而将塑造制品从模具1脱离并移动塑造制品。另外，在可移动模板10上安装接近开关12，接近开关12检测可移动模板10上安装的模具(侧面可移动的模具)1的存在。
注塑成形机的控制器20包括作为用于伺服控制的微处理器的伺服CPU22、作为用于可编程控制器(PC)使用的微处理器的PC CPU 25以及作为用于数字控制的微处理器的CNC CPU 25，使用经由总线34通过选择相互输入和输出在处理器之间传送的数据。
存储用于控制注塑成形机的顺序操作的顺序程序等的ROM 29和用于临时存储计算数据等的RAM 30被连接到PC CPU 25。此外，通过接口将来自接近开关12的信号(即模具存在信号)输入PC CPU 25(未示出)。存储用于注塑成形机的全面控制的自动操作程序等的ROM 31和用于临时存储计算数据等的RAM 32被连接到CNC CPU 26。
另外，存储单独地用于伺服控制(伺服控制执行位置环、速度环及电流环处理)的控制程序的ROM 23和用于临时存储数据的RAM 24被连接到伺服CPU 22。此外，虽然在图1中仅示出了驱动塑造制品顶出伺服电动机6的伺服放大器21，但是基于来自CPU 22的指令驱动用于合模、注入、丝杆旋转及塑造制品顶出等的轴的伺服电动机的伺服放大器34也被连接到伺服CPU 22。此外，虽然图1仅示出在塑造制品顶出伺服电动机6上安装并通过连接到伺服CPU 22的伺服电动机6的旋转位置检测塑造制品顶出杆2的位置等的位置/速度检测器7，但是来自在伺服电动机上安装的位置/速度检测器的输出也被反馈给伺服CPU 22。
装备显示器的手动数据输入装置33经由CRT显示电路28被连接到总线34，从而使用于塑造制品顶出的各种设置和用于设置塑造条件的各种菜单屏幕等可以被显示在CRT屏幕和各种设置数据集上。此外，除了各种功能键还存在用于数字数据输入的10个键。可以使用除了CRT之外的其它装置(例如液晶显示装置)作为显示装置。
以非易失性存储器构成的数据存储RAM 27是用于存储除了和注塑成形相关的各种设置和参数之外还存储塑造条件的塑造数据存储存储器。
通过上述配置，PC CPU 25总体上控制注塑成形机的顺序操作，基于ROM31中的操作程序和在塑造数据存储RAM 27中存储的塑造条件向轴的伺服电动机分配动作命令。基于分配给轴的动作命令和由位置/速度检测器检测的位置和速度的反馈信号，伺服CPU 22执行与传统技术相同的伺服控制，例如位置环控制、速度环控制以及电流环控制，即，执行所谓的数字伺服处理。此外，基于来自位置/速度检测器的位置反馈信号，在当前位置存储寄存器中存储每个轴的伺服电动机的当前位置。关于本发明，基于来自在塑造制品顶出伺服电动机6上安装的位置/速度检测7的位置/速度反馈信号，执行塑造制品顶出伺服电动机6的位置和速度反馈控制。此外，通过基于位置反馈信号在当前位置存储寄存器中存储塑造制品顶出伺服电动机6的旋转位置，可以检测塑造制品顶出杆的末端位置(即顶出梢9的末端位置)。
上述硬件配置与传统的注塑成形机控制器的硬件配置实质上相同，传统的注塑成形机和本发明之间的不同之处在于，在本发明中，在可移动模板10上设置接近开关12以检测模具1的存在，并且在CNC CPU 26的ROM 31中预先存储塑造制品顶出处理软件。
图2是说明用于在本发明实施例中由CNC CPU 26执行的塑造制品顶出处理的算法的流程图。
基于从装备了显示器的手动数据输入装置33手动输入的塑造制品顶出命令或基于操作程序的自动操作期间的塑造制品顶出命令，开始图2中说明的塑造制品顶出处理。
在改变模具的处理中，在可移动模板上安装与将要安装的模具的配置匹配的一个或多个塑造制品顶出杆之后，操作员在可移动模板上安装侧面可移动的模具1并在固定模板上安装侧面固定的(fixed-side)模具。在本实施例中，根据安装的模具的配置，可以安装三个顶出杆中的中间一个，移走中间顶出杆的上面和下面的另外两个顶出杆。然后，将装备了显示器的手动数据输入装置33设置到塑造制品顶出菜单屏幕，通过该菜单屏幕操作员可以输入用于在适合于安装的模具的塑造制品顶出处理中的顶出条件的各种设置，例如顶出塑造制品的力(塑造制品顶出力)的强度、顶出速度、推进行程的前进结束位置等等。塑造制品顶出力设置塑造制品顶出伺服电动机6输出力矩，顶出速度设置当顶出塑造制品时塑造制品顶出伺服电动机6的旋转速度。另外，推进行程前进结束位置设置当将顶出梢9推入模具1的内部时的向前最大推进位置，并设置此时塑造制品顶出伺服电动机6的旋转位置(塑造制品顶出杆2的向前最大推进位置)。
图3是说明用于监视模具的安装和移走的模具检测处理的算法的流程图。电阻R1是保持型电阻，从在注塑成形机上安装模具直到已经确定顶出行程的前进结束位置期间该电阻一直保持开(ON)。当检测到来自接近开关12的表示模具存在的模具存在信号(即将模具存在信号从中断(OFF)转到出现(ON))时(步骤b1)，将电阻R1设置到开(步骤b2)并结束模具检测处理。相反地，在没有检测到来自接近开关12的模具存在信号的情况下，处理从步骤b1转到步骤b3并且确定接近开关12的状态。在来自接近开关12的模具存在信号中断并且模具不存在的情况下，将电阻R1设置为关(OFF)(步骤b4)。当模具存在信号出现并且在步骤b3中确定模具存在时，不改变电阻R1的状态，模具检测处理结束。
图4是说明用于检测顶出行程的前进结束位置的设置值的改变的处理的流程图，该处理监视对顶出行程的前进结束位置设置的值的改变。电阻R2是保持型电阻，从顶出行程的设置的前进结束位置被改变直到顶出行程的设置的前进结束位置被确定期间该电阻一直保持开(ON)。将当前设置的顶出行程前进结束位置和在寄存器中存储的前一顶出行程前进结束位置EJ进行比较(步骤c1)，如果是相同的，则设置值改变检测处理结束。如果位置不同，则将电阻R2设置为开(ON)(步骤c2)。随后，在存储前一顶出行程前进结束位置EJ的寄存器中存储当前顶出行程前进结束位置(步骤c3)并结束设置值改变检测处理。
图3和图4中所示的处理与图2中所示的处理异步执行。然而，在图2所示的顶出推进期间不执行图3和图4所示的流程图说明的处理。
当发出塑造制品顶出命令时，CNC CPU 26开始图2所示的处理并确定电阻R1开是否被存储(步骤a1)。在模具被改变并且电阻R1已经被打开的情况下，处理转到步骤a4。然后，将塑造制品脱模器的顶出力设置为保护顶出力。特定地，将对塑造制品顶出伺服电动机6的输出力矩设置的执行值改变为预定的小力矩TL，同时将对顶出速度设置的执行值(塑造制品顶出伺服电动机6的旋转速度)设置为低于正常顶出速度的低的保护顶出速度VL(步骤a4)，开始顶出处理，并重新设置和开始计时器(步骤a5)。伺服CPU 22接收到顶出命令，将塑造制品顶出伺服电动机6的输出力矩限制为设置的小力矩(即，设置力矩限制)，以设置的低的速度VL驱动塑造制品顶出伺服电动机6，并推进塑造制品顶出杆2。应该注意，小的保护顶出力TL和低的速度保护顶出速度VL被设置为能够推进顶出机构的最小值。
然后，确定由计时器测量的设置时间段是否已经过去(步骤a6)，同时读出当前顶出位置，该位置是在当前位置存储寄存器中存储的基于来自在塑造制品顶出伺服电动机6上安装的位置/速度检测器7的位置反馈信号获得的塑造制品顶出伺服电动机6的当前位置(表示塑造制品顶出杆2的位置以及顶出梢9的位置)，并且确定当前顶出位置是否已经达到当前设置的塑造制品顶出行程的设置的前进结束位置(步骤a7)。如果确定顶出当前位置(从当前位置存储寄存器中读出的塑造制品顶出伺服电动机6的位置)已经达到设置的前进结束位置，则将电阻R1和电阻R2设置为关(步骤a8)，将对于顶出力设置的执行值设置为被设置为塑造制品顶出条件的正常顶出力(设置的力矩值)Tp，将对于顶出速度(塑造制品顶出伺服电动机6的旋转速度)设置的执行值设置为被设置为顶出条件的正常速度Vp(步骤a9)，并且塑造制品顶出处理结束。因此，可以确定塑造制品脱模器推进到通过设置的小力矩设置的前进结束位置，因此以正常力矩和速度执行随后的顶出。
相反地，在对于前进行程的前进结束位置设置的值不正确，并且不适合所安装的模具1的推进行程的前进结束位置的值被设置的情况下，推板8在达到设置前进结束位置之前接触模具1的内表面并且推板8的移动被停止，塑造制品顶出伺服电动机6的旋转停止，并且塑造制品顶出伺服电动机6无法旋转到所设置的位置。作为结果，由计时器测量的时间达到所设置的时间，处理从步骤a6转到步骤a10，发出要在装备了显示器的手动数据输入装置33的显示屏幕上显示的警报，并且塑造制品顶出处理结束。在该情况下，电阻R1、R2保持开，因此对下一个脱模器顶出执行小力矩的保护操作。
应该注意，如上所述，如果顶出杆的数量与安装的模具的配置不匹配，或如果对于推进行程的前进结束位置设置错误的值，则推板8推动到模具1的内表面，但是因为以相应于小的保护顶出力的小的力矩驱动使用塑造制品顶出杆2驱动推板8的塑造制品顶出伺服电动机6，所以模具1和塑造制品脱模器都不会被损害。另外，在模具被磁性地固定安装在可移动模板10上的情况下，由于保护顶出力小，推板8仅以与磁的吸引力相反的小的保护顶出力推动模具1，因此模具1不会从可移动模板10上脱离并且不会从可移动模板10上跌落。此外，在本实施例中，由于在步骤a4将顶出力设置为小力矩的保护顶出力TL，还将顶出速度设置为低速度的保护顶出速度VL，因此为了更加安全，当推板8接触模具1时将碰撞减到最小。应该注意，不需要使顶出速度为低速度。
当在改变模具之后确定塑造制品脱模器通过顶出前进到设置的顶出行程的前进结束位置时，电阻R1、R2关闭。然后，当顶出行程的前进结束位置改变时，通过图4所示的流程图中示出的处理电阻R2开启，并且当在该状态执行顶出时，处理从步骤a2转到步骤a4，并执行如上所述的步骤a4之后的处理。
一旦模具已经改变或对于顶出行程的前进结束位置的设置已经改变之后，在顶出中总是执行步骤a4之后的处理。为了确保在步骤a7之前电阻R1、R2不关闭，可以确定顶出位置已经达到设置的前进结束位置，此后，即使在顶出行程的前进结束位置没有改变的情况下，也基于在步骤a2中所做的确定执行步骤a4之后的处理。
因此，如上所述，不仅对于在对顶出行程的前进结束位置设置的值已经改变之后的第一塑造制品顶出命令，并且对于在模具已经改变且在可移动模板上安装了新的模具之后的第一塑造制品顶出命令，总是执行步骤a4之后的处理，以小的顶出力TL的保护顶出力并以缓慢的顶出速度VL的保护顶出速度执行顶出，并且如果顶出位置没有达到设置值，则由于电阻R1、R2被设置并保持开，因此在对于推进行程的前进结束位置设置的值改变之前，都以小的顶出力TL并以缓慢的顶出速度VL执行顶出从而使顶出位置达到设置值。
随后，当对于推进行程的前进结束位置设置的值改变并且在步骤a7确定顶出位置的当前位置已经达到设置的前进结束位置时，将电阻R1、R2设置为关(步骤a8)，将顶出力和顶出速度各自分别设置为正常顶出力Tp和正常顶出速度Vp(步骤a9)，并且对于全部的随后的塑造制品顶出命令执行步骤a1到a3的处理，从而执行所设置的顶出处理(即，在设置的推进行程前进结束位置以正常顶出力Tp、正常顶出速度Vp进行操作)。
如上所述，只要操作员不安装多个顶出杆并且不设置用于适合模具的塑造制品顶出的推进行程的前进结束位置的值，就以小的保护顶出力TL和慢的保护顶出速度VL执行塑造制品顶出，从而防止模具或塑造制品脱模器被损害或防止模具跌落。通过仅当用于塑造制品顶出的适当值已经被设置并且模具不再通过塑造制品顶出被推动时，通过以正常顶出力Tp和正常顶出速度Vp执行顶出来确保安全。

Claims (2)

1.一种注塑成形机，用于通过将树脂注入模具中来塑造制品，包括：
脱模器，用于通过使顶出杆产生设置的顶出力并使顶出杆推进到顶出行程的设置的前进结束位置，将塑造制品从模具中顶出；
第一确定部件，用于确定模具是否已经被安装或移走；
第二确定部件，用于确定顶出行程的前进结束位置的设置是否已经被改变；
位置检测部件，用于在顶出杆动作期间，检测所述脱模器的顶出杆的末端的位置；
第一设置部件，用于当所述第一确定部件确定模具已经被安装或所述第二确定部件确定顶出行程的前进结束位置的设置已经被改变时，将顶出力设置为小于正常顶出力的保护顶出力；和
第二设置部件，当在顶出杆动作以产生所设置的保护顶出力的期间所述位置检测部件检测到顶出杆的末端已经达到顶出行程的设置的前进结束位置时，将顶出力设置为正常顶出力。
2.根据权利要求1所述的注塑成形机，其中，使所述脱模器的顶出杆以设置的顶出速度推进；当确定模具已经被安装或顶出行程的前进结束位置的设置已经被改变时，所述第一设置部件将顶出速度设置为低于正常顶出速度的保护顶出速度；当在以设置的保护顶出速度推进并产生设置的保护顶出力的顶出杆动作期间检测到顶出杆的末端已经达到顶出行程的设置前进结束位置时，所述第二设置部件将顶出速度设置为正常顶出速度。
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