CN103732378B - 注塑成型机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种注塑成型机，能够在高压合模工序之前进行的低压合模工序中检测出模具之间的异物，并在发生了这样的异常时，在进行高压合模工序之前的阶段使基于伺服电动机的模具的合模动作迅速地停止。注塑成型机(1)具备进行模具的开合模的伺服电动机(17)及检测出伺服电动机(17)的实测扭矩值的扭矩值检测单元(23)，驱动伺服电动机(17)，作为合模工序依次进行高速合模工序、低压合模工序及高压合模工序，其中，注塑成型机(1)具备异常判定单元(25)，该异常判定单元(25)在低压合模工序中在开模侧产生的伺服电动机(17)的实测扭矩值(x)超出预先设定的规定的正常值的范围时判定为在模具之间存在异物；注塑成型机(1)具备伺服电动机停止单元(26)，该伺服电动机停止单元(26)在由异常判定单元(25)判定为有异物时使伺服电动机(17)的驱动紧急停止。

Description

注塑成型机
技术领域
本发明涉及一种向合模后的模具的型腔注射在加热筒熔融后的树脂而制造成型品的注塑成型机，特别是涉及一种在因脱模不良等而在模具内残留了成型体的一部分等时能够使模具的合模动作迅速地停止的注塑成型机。
背景技术
一直以来，已知在进行成型体的制造的注塑成型机中产生如下不良情况：由于成型体的脱模不良等，成型体的一部分等作为异物残留于模具之间，在模具合模时将其夹住，例如，在由本申请的同一申请人申请的专利文献1中公开了一种注塑成型机，该注塑成型机具备判定是否在模具之间存在异物的异物判定单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4490835号公报
发明内容
发明要解决的课题
图5A表示现有的注塑成型机的通常(较低速)的合模工序中的波形，图5B表示现有的注塑成型机的高速的合模工序中的波形。此外，在图5A、5B中，纵轴表示通过使肘杆机构动作而使固定于可动模板的可动模具相对于固定于固定模板的固定模具动作的伺服电动机的实测扭矩值(与实测扭矩值对应的波形为实线)及伺服电动机的转速(与转速对应的波形为虚线)，横轴将可动模具的移动位置作为位置表示，由未图示的扭矩值检测单元检测出的实测扭矩值位于0之上时表示在合模侧产生扭矩的情况(合模方向的扭矩值)，实测扭矩值位于0之下时表示在开模侧产生扭矩的情况(开模方向的扭矩值)，实测扭矩值位于0的情况下，表示形成了伺服电动机的加速侧和减速侧的扭矩的静平衡的状态。在图5A、5B所示的现有的合模工序中，在图5A的合模工序中，依次进行以较低速进行合模的通常速度的合模工序、基于低压的低压合模工序及产生高压的合模力的高压合模工序(未图示)，在图5B的合模工序中，依次进行以高速进行合模的高速合模工序、基于低压的低压合模工序及产生高压的合模力的高压合模工序(未图示)，在这些现有的低压合模工序中，检测出开模侧的扭矩值，并基于该扭矩值的变化，判定在模具夹有异物的情况，在图5A中，在低压合模工序中的实测扭矩值处于合模侧的情况下，当夹有异物时，实测扭矩值从x向y变化，实测扭矩值y成为预先设定的作为正常值的监视扭矩值以外的值，从而检测出异常，但在图5B中，实测扭矩值在低压合模工序中的前半部分处于开模侧，在后半部分处于合模侧，实测扭矩值从x向y变化，基于实测扭矩值y超过预先设定的监视扭矩值的情况而进行的夹有异物的判定不是在低压合模工序的前半部分进行，而是在低压合模工序后半部分的实测扭矩值位于合模侧时进行，因此有可能使得异常的检测耗费时间，无法使模具的合模动作迅速地停止，严重压扁作为异物的成型体，伴随于此使模具发生破损。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种注塑成型机，能够根据在开模侧产生的扭矩值来判定成型体的一部分等作为异物存在于模具之间的情况，从而在高压合模工序之前进行的低压合模工序中检测出模具之间的异物，并在发生了这样的异常时，在进行高压合模工序之前的阶段使基于伺服电动机的模具的合模动作迅速地停止。
用于解决课题的手段
注塑成型机的技术方案，具备进行模具的开合模的伺服电动机及检测出该伺服电动机的实测扭矩值的扭矩值检测单元，驱动所述伺服电动机，作为合模工序依次进行高速合模工序、低压合模工序及高压合模工序，
其特征在于，
所述注塑成型机具备异常判定单元，所述异常判定单元在所述低压合模工序中在开模侧产生的所述伺服电动机的实测扭矩值超出预先设定的规定的正常值的范围时判定为在所述模具之间存在异物；所述注塑成型机具备伺服电动机停止单元，所述伺服电动机停止单元在由该异常判定单元判定为有异物时使所述伺服电动机停止。
发明效果
根据本发明，在注塑成型机的刚进行高速合模工序之后且即将进行高压合模工序之前进行的低压合模工序中，在低压合模工序中在开模侧产生的伺服电动机的实测扭矩值处于预先设定的规定的正常值的范围外时，异常判定单元判定为在模具之间存在异物。而且，在模具之间有异物而判定为有异常时，伺服电动机停止单元基于该判定而使伺服电动机的驱动停止。因此，在执行高压合模工序之前的低压合模工序中，能够判定为模具之间有异物而使伺服电动机停止，从而使模具的合模动作紧急停止，因此，能够避免异物因在合模工序的后半部分进行的高压合模工序而在高压下被压扁断裂，进而，能够防止模具的破损。
附图说明
图1是表示注塑成型机的概略结构的主视图。
图2是表示注塑成型机的控制系统的结构的框图。
图3是表示在实施例1的高速的合模工序中在模具之间存在异物时的显示装置中显示的波形的说明图。
图4是表示在实施例2的通常(较低速)的合模工序中在模具之间存在异物时的显示装置中显示的波形的说明图。
图5A是表示在现有的注塑成型机中的通常(较低速)的合模工序中在模具之间存在异物时的显示装置中显示的波形的图。
图5B是表示在现有的注塑成型机中的高速的合模工序中在模具之间存在异物时的显示装置中显示的波形的图。
具体实施方式
以下，通过图1～图4，对本发明的实施例进行说明。当然，本发明在不违反该发明的精神的范围内对于本实施例中说明的以外的技术方案也能够容易地适用，这是无需说明的。
实施例1
如图1所示，在实施例1的注塑成型机1具备机台2，在该机台2上配置有注射单元3及合模单元4。
在注射单元3构成有筒形的加热筒10、设于加热筒10的前端的注射嘴11、设于加热筒10的内部的螺杆12、投入作为原料的粒状的树脂(颗粒)的料斗13及设有料斗13的料斗块14等，当设于加热筒10的内部的螺杆12旋转时，向加热筒10的后部供给的树脂向设有注射嘴11的加热筒10的前端侧送出，关于向加热筒10内供给并在该加热筒10内被加热的熔融树脂，通过由未图示的计量用电动机等构成的旋转驱动单元使螺杆12旋转从而进行计量后，通过由未图示的注射用电动机、滚珠丝杠机构等构成的进退驱动单元使螺杆12前进，从而向模具的型腔注射规定量的熔融树脂。
另外，在合模单元4具备使可动模具16相对于固定模具15前进后退而进行合模及开模的开合模机构，作为本实施方式中的开合模机构，通过以伺服电动机17的驱动力为驱动源使肘杆机构18进行弯曲动作，而使固定于可动模板20的可动模具16相对于固定于固定模板19的固定模具15反复进行开合模。
另外，如图2等所示，在注塑成型机1具备以波形显示伺服电动机17的转速及实测扭矩值的显示装置5，在构成于注塑成型机1的控制单元21具备对显示装置5显示前述的波形等各种信息的显示处理部22、检测出伺服电动机17的实测扭矩值的扭矩值检测单元23、存储由扭矩值检测单元23检测出的实测扭矩值及后述的低压合模工序中的正常值的存储单元24、在低压合模工序中的实测扭矩值超出预先设定的低压合模工序的正常值的范围时判定为在模具之间存在异物的异常判定单元25及在由异常判定单元25判定为有异物时使伺服电动机17停止的伺服电动机停止单元26等。此外，由异常判定单元25进行的异物的判定基于以下情况来进行判定：在由于脱模不良而在形成固定模具15、可动模具16的型腔的表面残留了成型体时，由模具夹住该残留的成型体，而伺服电动机17的实测扭矩值超出正常值。
在此，通过图3，对在以高速进行的合模工序中由于脱模不良而在模具之间残留了成型体时的动作进行说明。此外，在图3及后述的图4中，纵轴表示伺服电动机17的实测扭矩值(与实测扭矩值对应的波形为实线)及伺服电动机17的转速(与转速对应的波形为虚线)，横轴将可动模具16的移动位置作为位置表示，由扭矩值检测单元23检测出的实测扭矩值位于0之上时表示在合模侧产生扭矩的情况(合模方向的扭矩值)，实测扭矩值位于0之下时表示在开模侧产生扭矩的情况(开模方向的扭矩值)，实测扭矩值位于0时表示取得了伺服电动机17的加速侧和减速侧的扭矩的静平衡的状态。另外，作为本实施例1的注塑成型机1的合模工序，依次进行高速合模工序、低压合模工序及高压合模工序，但本发明的要点在于基于低压合模工序中的伺服电动机17的实测扭矩值的变化的判定，因此作出异物的判定以后的波形在图3及后述的图4中省略图示。
如图3所示，当开始合模工序时，在高速合模工序中，首先以伺服电动机17的实测扭矩值成为恒定的方式进行驱动(a-b之间)，当伺服电动机17的转速达到规定速度时(b)，在该状态下伺服电动机17的转速和实测扭矩值维持成恒定(b-c)，b-c之间的实测扭矩值以比a-b之间低的实测扭矩值恒定地推移。
接着，为了向低压合模工序转移，在高速合模工序后半部分的c-d之间进行减速(切断伺服电动机17的驱动)时，伴随该减速，实测扭矩值接近于0，在c-d之间，在前半部分实测扭矩值位于0之上，在合模侧产生扭矩，相对于此，在后半部分实测扭矩值位于0之下，在开模侧产生扭矩。接着，低压合模工序开始以后(d-e)的实测扭矩值位于0之下的开模侧而在开模侧产生扭矩。此外，在以高速进行合模工序的图3的合模工序中，如该图所示，实测扭矩值从高速合模工序的后半部分跨过低压合模工序的前半部分而逐渐变化(波形下降)，另外，在图3的d-e之间，以伺服电动机17的转速成为大致恒定的方式被驱动。
而且，在低压合模工序中，在模具之间存在异物且由该模具夹住异物的情况下，e的实测扭矩值x向f的实测扭矩值y变化(下降中的波形上升)，在开模侧(0之下)增加(增加时从0远离)了的实测扭矩值减少(接近于0)。即，实测扭矩值的波形的方向在e的位置切换到相反方向(从下降转为上升)，实测扭矩值从e处的实测扭矩值x向f处的实测扭矩值y变化(开模侧的实测扭矩值减少)，关于实测扭矩值y，当由异常判定单元25判定为变化为通过用户的设定而预先作为正常值存储于存储单元24且作为正常值的监视扭矩值(e的位置的x±20％的范围的值)以外的数值时，伺服电动机停止单元26基于该判定而使伺服电动机17的驱动紧急停止。
实施例2
接着，对于与基于图3说明的以高速进行的合模工序相比以低速进行的通常的合模工序，作为实施例2通过图4进行说明。此外，实施例2的合模工序与实施例1的合模工序不同，但应用实施例1中说明的注塑成型机1，因此省略结构等的说明，以下使用实施例1中使用的标号进行说明。
在实施例2的没有以高速进行合模工序的通常(较低速)的合模工序中，当开始合模工序时，在通常速度的合模工序中，以伺服电动机17的实测扭矩值成为恒定的方式被驱动(a-b之间)，当伺服电动机17的实测扭矩值达到规定值时(b)，之后，伺服电动机17的转速和实测扭矩值维持成恒定(b-c)，b-c之间的实测扭矩值以比a-b之间低的实测扭矩值恒定地推移。
接着，为了向低压合模工序转移，在通常速度的合模工序后半部分的c-d之间进行减速(切断伺服电动机17的驱动)时，在该减速中，相对于在a-c之间实测扭矩值位于0之上而在合模侧产生扭矩，c-d之间的实测扭矩值向0之下的开模侧转移而在开模侧产生扭矩。
接着，当在通常速度的合模工序结束时且低压合模工序开始时的d的位置驱动伺服电动机17时，实测扭矩值向合模侧(0之上)转移，以伺服电动机17的转速和实测扭矩值成为恒定的方式进行动作(d-e)，接着，当通过切断伺服电动机17的驱动而使伺服电动机17减速(e-f之间)时，e-f之间的实测扭矩值向开模侧(0之下)转移并恒定地推移。而且，在模具之间存在异物且由该模具夹住异物的情况下，在e-f之间恒定地推移的实测扭矩值x从f处的实测扭矩值x向g处的实测扭矩值y变化(开模侧的实测扭矩值减少)，关于实测扭矩值y，当由异常判定单元25判定为变化为通过用户的设定而预先作为正常值存储于存储单元24且作为正常值的监视扭矩值(e-f之间的位置的x±20％的范围的值)以外的数值时，伺服电动机停止单元26基于该判定而使伺服电动机17的驱动紧急停止。
如以上，根据实施例1、2的注塑成型机1，该注塑成型机1具备进行模具的开合模的作为驱动源的伺服电动机17及检测出伺服电动机17的实测扭矩值的扭矩值检测单元23，驱动伺服电动机17，作为合模工序依次进行高速合模工序(或通常速度的合模工序)、低压合模工序及高压合模工序，其中，具备异常判定单元25，该异常判定单元25在低压合模工序中在开模侧等产生的伺服电动机17的实测扭矩值超出预先设定的规定的正常值的范围时判定为在模具之间存在异物；具备伺服电动机停止单元26，该伺服电动机停止单元26在由异常判定单元25判定为有异物时使伺服电动机17停止；在刚进行高速合模工序或通常速度的合模工序之后且即将进行高压合模工序之前进行的低压合模工序中，在开模侧产生的伺服电动机17的实测扭矩值成为预先设定的规定的正常值的范围外时，异常判定单元25判定为在模具之间存在异物，在模具之间有异物而判定为有异常时，伺服电动机停止单元26基于该判定而使伺服电动机17的驱动停止。因此，在执行高压合模工序之前的低压合模工序中，能够判定为模具之间有异物而使伺服电动机17停止，从而使模具的合模动作紧急停止，因此，能够避免异物因在合模工序的后半部分进行的高压合模工序而在高压下被压扁断裂，进而，能够防止与异物因高压合模工序而在高压下被压扁断裂的情况相伴的模具的破损。
以上，详细说明了本实施方式的一个例子，但本发明并非限定于上述实施方式，在本发明的精神的范围内能够进行各种变形实施。在上述一例中，异常判定单元25判定为在模具之间存在异物时，使伺服电动机17的驱动紧急停止，由此使合模动作紧急停止，但也可以在刚使伺服电动机17的驱动紧急停止之后，通过产生警报声或以文字和图形等在显示装置5显示警告信息来引起用户注意。另外，作为预先存储于存储单元24的正常值(监视扭矩值)，为预先设定为x±20％的范围的值而存储于存储单元24的值(例如，在x为“100”的情况下，为80～120的范围的值)，但作为其范围，并非限定于x±20％，也可以设为±10％或±5％等，能够适当选定其设定范围。
标号说明
1注塑成型机
15固定模具(模具)
16可动模具(模具)
17伺服电动机
23扭矩值检测单元
25异常判定单元
26伺服电动机停止单元

Claims (1)

1.一种注塑成型机，具备进行模具的开合模的伺服电动机及检测出该伺服电动机的实测扭矩值的扭矩值检测单元，驱动所述伺服电动机，作为合模工序依次进行高速合模工序、低压合模工序及高压合模工序，
其特征在于，
所述注塑成型机具备异常判定单元，所述异常判定单元在所述低压合模工序中在开模侧产生的所述伺服电动机的开模侧的实测扭矩值在0之下减少而从下降转为上升，且变化值超出预先设定的规定的正常值的范围时判定为在所述模具之间存在异物；所述注塑成型机具备伺服电动机停止单元，所述伺服电动机停止单元在由该异常判定单元判定为有异物时使所述伺服电动机停止。
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