CN102179910A - 具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机。本发明的注塑成型机具备：具有将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置的动力传输机构、和驱动该驱动装置的电动机。在所述多个驱动装置的各自的支承部件上粘贴有应变传感器。另外，如果通过这些应变传感器中的一个应变传感器读取到的应变量和通过与其不同的另一个应变传感器读取到的应变量的差的绝对值大于预先所设定的设定值，则认为在动力传输机构中发生了异常，输出异常信号。

Description

具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机
技术领域
本发明涉及一种具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机，特别是涉及如下具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机：其动力传输机构具有通过电动机等驱动源驱动的、将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置，另外，其异常检测单元通过使用应变传感器来检测该动力传输机构中发生的异常。
背景技术
将电动机等作为驱动源进行注射模塑成型的注塑成型机，有时具备具有多个将电动机的旋转运动转换为直线移动的滚珠螺杆等驱动装置的动力传输机构。这样的动力传输机构采用通过传动带将驱动带轮和从动带轮连结而得的驱动机构，该驱动带轮与一个电动机的轴结合，该从动带轮与被平行支承的多个滚珠螺杆中的各个滚珠螺杆结合。并且，当在这些从动带轮之一上发生传动带的爬齿时，在施加到各滚珠螺杆上的负荷中产生差，存在负荷变大的滚珠螺杆的寿命降低的问题。
为了解决上述问题，例如在日本特开平4-19118号公报中公开了如下技术：监视电动机中流过的电流，当该电动机中流过的电流值超过了监视基准值的范围时输出警报。但是，在将该技术应用到通过一个电动机来驱动多个滚珠螺杆的动力传输机构中时，即使在施加到这些滚珠螺杆的各个滚珠螺杆上的负荷中产生差，如果将这些负荷合计后的值没有变化，就无法根据电动机中流过的电流值检测出异常。
另外，在日本特开平6-114900号公报中公开了如下技术：在顶出杆上设置有检测用环形槽，通过粘贴在该环形槽上的应变测量仪来测量负荷。该技术的优点是不需要检测压缩力的压力传感器(load cell)的空间。但是，在该技术中，因为粘贴有用于测量的应变测量仪的部位是以推杆底部为中心的环形的槽，所以无法测量施加到构成动力传输机构的多个驱动装置上的负荷的波动。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述现有技术问题而提出的，其目的在于提供一种具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机，其能够通过使用应变传感器来检测在动力传输机构中发生的异常，所述动力传输机构具有通过电动机等驱动源驱动的、将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置。
本发明的注塑成型机具备：具有将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置的动力传输机构；驱动所述驱动装置的电动机；安装在所述驱动装置的各自的支承部件上的应变传感器；读取通过所述各个应变传感器在同一时刻检测到的应变量的单元；判别通过所述读取应变量的单元读取到的应变传感器的应变量中的、通过一个应变传感器读取到的应变量和通过与其不同的另一个应变传感器读取到的应变量的差的绝对值是否大于预先所设定的设定值的单元；以及异常信号输出单元，其在通过所述进行判别的单元判别出所述应变量的差的绝对值大于预先所设定的设定值时，输出通知在所述动力传输机构中发生了异常的异常信号。
根据本发明，在具备动力传输机构的注塑成型机中，可以通过使用应变传感器来检测在该动力传输机构中发生的异常，该动力传输机构具有通过电动机等驱动源驱动的、将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置。
附图说明
本发明的上述及其它目的和特征，通过参照附图说明下述的实施例会明确。
图1是表示本发明的具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机的一个实施方式的主要部分的图。
图2表示在图1的注塑成型机中，当顶出杆与金属模面的平行被打破时的模制品推出时施加的力的图。
图3是表示图1的注塑成型机的控制装置每隔预定周期执行的动力传输机构的异常检测处理的算法的流程图。
具体实施方式
图1是表示本发明的具备动力传输机构的异常检测单元的注塑成型机的一个实施方式的主要部分的图。
注塑成型机具备：将树脂注射到金属模内的注射部；用于合模金属模的合模部；以及对该注塑成型机的整体进行控制的控制装置。该控制装置与目前公知的控制装置一样，具备：处理器、存储器、显示装置以及信号的输入装置。
图1主要表示注塑成型机的合模部。通过多个连接杆4连结固定台板1和后部台板2。在固定台板1和后部台板2之间，以能够沿着这些连接杆4移动的方式配置了可动台板。分别在固定台板1上安装有固定侧金属模5a、在可动台板3上安装有可动侧金属模5b。在后部台板2上设置有模开闭机构7，该模开闭机构7经由连杆机构8驱动可动台板3，进行固定侧金属模5a、可动侧金属模5b的开闭与合模。
在本发明的实施方式中，注塑成型机具备的动力传输机构是由滚珠螺杆等多个驱动装置构成的顶出器机构。
在可动台板3上安装有两根滚珠螺杆14a、14b的轴，且滚珠螺杆14a、14b的轴能够经由轴承箱16a、16b旋转。在此，轴承箱16a、16b构成了驱动装置的支承部件。另外，分别在这两根滚珠螺杆14a、14b上安装有从动带轮12a、12b。另一方面，在顶出器用伺服电机10上结合有驱动带轮11。并且，在这些驱动带轮11和从动带轮12a、12b上架设带齿传动带13。
在滚珠螺杆14a、14b上配合的螺母，分别结合在被称为顶出杆(knock out bar)15的板上。在该顶出杆15上安装有多个推杆18。
经由驱动带轮11及带齿传动带13将顶出器用伺服电动机10的旋转传递给从动带轮12a、12b。然后，通过从动带轮12a、12b的旋转使滚珠螺杆14a、14b旋转，与螺母结合的顶出杆15在轴方向上前进后退。结果，安装在顶出杆15上的推杆18在轴方向上前进后退，使可动侧金属模5b内的顶出器板19前进后退，安装在顶出器板19上的支杆(pin)推出模制品。
安装在顶出器板19上的支杆推出模制品时，推杆18从模制品受到反作用力。该推杆18受到的反作用力(载荷)经由顶出杆15及滚珠螺杆14a、14b传递给轴承箱16a、16b。此时，轴承箱16a、16b产生与其接受到的载荷成正比的应变。
在组装动力传输机构时，进行调整使顶出杆15与可动台板3的金属模安装面平行，以使施加在两个滚珠螺杆14a、14b上的载荷均等。因此，两个轴承箱16a、16b的应变变得均等。但是当两个滚珠螺杆14a、14b中的一方中发生带齿传动带13的爬齿等异常时，顶出杆15与可动台板3的金属模安装面的平行就会被打破。
这样，如图2所示，在将模制品推出时的反作用力F上加上使倾斜了的顶出杆15恢复到平行的转矩M引起的反作用力FM，施加在两个滚珠螺杆14a、14b上的载荷变得不均等。结果，轴承箱16a、16b的应变也变得不均等。
在轴承箱16a、16b的每一个中设置有应变传感器17a、17b，将通过这些应变传感器17a、17b检测到的轴承箱16a、16b的应变转换为电信号，发送到控制装置20。这些应变传感器17a、17b例如也可以是直接粘贴在轴承箱16上的应变测量仪。
控制装置20分别读取从两个应变传感器17a、17b发送的应变的检测值，求出所读取的两个应变的检测值的差的绝对值，判断所求出的检测值的差的绝对值是否超过了通过输入装置21预先所设定的设定值，然后，当判断出检测值的差的绝对值超过了设定值时发送异常检测信号。控制装置20所发送的异常信号被输出到警报灯等报警装置22，点亮警报灯来向操作者通知异常的发生，或者在控制装置20的内部取得，在强制停止由控制装置20正在控制的机械的处理中使用。
到此为止，将注塑成型机中具备的顶出器机构的滚珠螺杆14a、14b作为动力传输机构的一个例子，对其异常检测进行了说明，但是，即使是合模轴或注射轴的滚珠螺杆，作为动力传输机构也同样能够应用本发明。
另外，在本发明的实施方式中，通过带轮、传动带将电动机和滚珠螺杆(驱动装置)连结起来，但是在通过链条和链轮的连结或通过齿轮的连结中也能够应用本发明。另外，在滚珠螺杆的个数为3个以上的情况下也能够应用本发明。
图3是表示图1所示的注塑成型机的控制装置每隔预定周期执行的动力传输机构的异常检测处理的算法的流程图。在此，成为异常检测处理的对象的动力传输机构包含n个(n为2或2以上的数)将旋转运动转换为直线移动的滚珠螺杆等驱动装置，在这些驱动装置的各个驱动装置上配置有一个应变传感器。另外，在注塑成型机的顶出器动作时，每隔预定的周期进行该异常检测处理。以下，按照各步骤进行说明。
[步骤SA100]读取来自配置在驱动装置1、2、3、......n中的每一个驱动装置上的应变传感器的检测应变值ε1、ε2、ε3、…εn，并进行存储。
[步骤SA101]将指标i设为1。
[步骤SA102]将指标j的值设为i+1。
[步骤SA103]判断来自驱动装置i的应变传感器的检测值εi与来自驱动装置j的应变传感器的检测值εj的差的绝对值|εi-εj|是否大于设定值。当|εi-εj|大于设定值时迁移到步骤SA108，当不大于时迁移到步骤SA104。
[步骤SA104]将指标j的值设为在之前的指标j的值上加1后的值。
[步骤SA105]判断指标j的值是否大于驱动装置的总数(即应变传感器的总数)n。当指标j的值大于n时，迁移到步骤SA106，当不大于n时，返回到步骤SA103。
[步骤SA106]将指标i的值设为在之前的指标i的值上加1后的值。
[步骤SA107]判断指标i的值是否大于n-1。当指标i的值大于n-1时迁移到步骤SA109，当不大于n-1时返回到步骤SA102。
[步骤SA108]在前段的步骤SA103中判断为|εi-εj|大于设定值，表示在驱动装置i与驱动装置j之间产生了负荷的差。此时，将驱动装置i和驱动装置j的组(i，j)存储到存储器中，并且迁移到步骤SA104。
[步骤SA109]判断是否有通过步骤SA108所存储的驱动装置i和驱动装置j的组(i，j)。当有时，迁移到步骤SA110，输出通知在驱动装置i和驱动装置j的组合中发生了异常的异常输出，并且结束。
在上述的流程图所示的处理中，通过步骤SA103确定在构成动力传输机构的n个驱动装置中的任意的驱动装置和驱动装置的组合中是否发生了异常，通过步骤SA108存储确定结果(i，j)。
另外，在仅检测是否在注塑成型机的动力传输机构中发生了异常时，也可以不存储特定的驱动装置i和特定的驱动装置j的组合(i，j)地进行异常输出。另外，也可以从n个驱动装置中找出最大值和最小值，当最大值和最小值的差大于设定值时进行异常输出。

Claims (2)

1.一种注塑成型机，其具备：具有将旋转运动转换为直线移动的多个驱动装置的动力传输机构、和驱动所述驱动装置的电动机，该注塑成型机的特征在于，具备：
安装在所述驱动装置的各自的支承部件上的应变传感器；
读取通过所述各个应变传感器在同一时刻检测到的应变量的单元；
判别通过所述读取应变量的单元读取到的应变传感器的应变量中的、通过一个应变传感器读取到的应变量和通过与其不同的另一个应变传感器读取到的应变量的差的绝对值是否大于预先所设定的设定值的单元；以及
异常信号输出单元，其在通过所述进行判别的单元判别出所述应变量的差的绝对值大于预先所设定的设定值时，输出通知在所述动力传输机构中发生了异常的异常信号。
2.根据权利要求1所述的注塑成型机，其特征在于，
所述动力传输机构是顶出器机构，另外，该动力传输机构具有的多个驱动装置是多根滚珠螺杆及与其配合的螺母，另外，安装有所述应变传感器的支承部件是在所述注塑成型机的可动台板上安装有各滚珠螺杆的轴承箱，且各滚珠螺杆能够旋转。
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Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110914