CN105965812A - 进行金属模具清扫的注射成形系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进行金属模具清扫的注射成形系统。将在金属模具表面为清洁的状态下由金属模具拍摄单元拍摄并存储的存储图像数据和由金属模具拍摄单元拍摄到的拍摄图像数据进行比较分析，指定金属模具的清扫部位来进行金属模具的清扫。由此，能够不遗漏金属模具表面的可能产生污垢或细尘残留的区域地进行拍摄，并能够防止在清扫动作中产生浪费。

Description

进行金属模具清扫的注射成形系统

技术领域

本发明涉及注射成形系统，特别涉及进行金属模具的清扫的注射成形系统。

背景技术

注射成形机使树脂材料高温熔融而将其注射到金属模具内，之后使其冷却固化，由此来成形出成形品。因此，当重复实施成形时，有时由于高温而分解的树脂材料的气体或碳化物、低分子量的生成物等附着在金属模具的表面。此外，在金属模具内成形了成形品后将成形品从金属模具内顶出，但此时，有时成形品的溢料或细小浇口部的一部分等从成形品切断而残留在金属模具内。当这些金属模具表面的污垢或细尘等残留在金属模具内时，可能会影响之后成形品的成形而在成形品中出现不良品。因此，要定期实施对金属模具进行清扫的金属模具清扫作业。

日本特开2005-131914号公报中公开了如下技术，取得成形机的可动金属模具或固定金属模具的金属模具面的图像，判别所取得的图像中是否存在异常，发送并显示该图像。

日本特开平6-143297号公报中公开了如下技术，具备照相机，其为了检测金属模具内有无成形品，从预先决定的位置、方向对开模后的可动侧金属模具进行拍摄。然后，计算所拍摄的结果与预先设定的基准图像数据的位置偏差量来检测有无成形品。

日本特开平4-226319号公报中公开了如下技术，在监视注射成形机的金属模具内的异常的监视装置中，对照射到金属模具内的狭缝图案进行拍摄，来进行金属模具内的异常判定。

日本特开平8-136461号公报中记载了监视在注射成形机的可动侧金属模具内的成形品的有无或成形不良的装置。并且，设置有伴随着可动侧金属模具的移动而移动且始终将相对位置设为相同的照相机，对可动侧金属模具的成形品保持部分进行拍摄。

日本特开2002-011732号公报中公开了如下技术，设置自由移动地配置在注射成形机的金属模具间的卸料机、设置在卸料机上的清洁器、检测金属模具的污垢的传感器，来进行金属模具的清洗。

日本特开2001-334535号公报中，在注射成形机的金属模具间插入用于清扫金属模具的刷洗装置。此外，CCD照相机在与刷洗装置的移动方向垂直的方向上移动而进入金属模具间，对金属模具的清扫状态进行拍摄，并根据基于CCD照相机的金属模具的清扫状态，在金属模具上残留了污垢的情况下，再次对金属模具进行清扫。

日本特开平2-234092号公报中公开了如下技术，在注射成形机的金属模具的残留物检测方法中，使用固定配置的红外线照相机和反射镜来检测金属模具内有无残留物。

日本特开2005-131914号公报、日本特开平6-143297号公报、日本特开平4-226319号公报所公开的技术，通过由照相机等拍摄到的图像的分析，来检测成形品的有无、金属模具的大的异常。由于照相机等被固定在定点，因而难以对金属模具的腔内的全部区域进行拍摄，有时无法对无法拍摄的部位的金属模具表面的污垢或细尘的残留进行检测。

日本特开平8-136461号公报所公开的技术，进行照相机的移动，然而照相机还伴随着可动侧金属模具的移动而移动，使两者的相对位置始终为相同。因此，尤其是在腔为复杂形状的情况下等，与日本特开2005-131914号公报、日本特开平6-143297号公报、日本特开平4-226319号公报的情况同样地，有时产生无法拍摄的部位，而无法检测金属模具的污垢或细尘的残留。

日本特开2002-011732号公报所公开的技术，在安装了刷子的卸料机上设置有污垢检测用的传感器。关于该传感器，也只不过是与卸料机匹配地在左右方向上移动。在检测出污垢的情况下，还再次进行整体清洁动作，因此有时无法检测金属模具的污垢或细尘的残留。此外，由于还针对污垢部位以外的部位再次进行清洁动作，因此动作中会产生浪费。

日本特开2001-334535号公报所公开的技术，在金属模具内放入CCD照相机来拍摄金属模具的清扫状态，但该CCD照相机只是在左右方向上移动。在检测出污垢的情况下再次进行整体清洁动作，因此有时无法检测金属模具的污垢或细尘的残留。此外，由于还针对污垢部位以外的部位再次进行清洁动作，因此动作中可能产生浪费。

日本特开平2-234092号公报所公开的技术，使用红外线照相机和反射镜来进行金属模具内部的残留物的确认。由于需要用于加入反射镜的特别工序，因此成形周期可能会变长。此外，在金属模具的腔为复杂形状的情况下，可能产生在使用反射镜也无法拍摄的部位。

这样，在现有技术中，尽管通过拍摄等来进行金属模具的异常的检测，然而难以在金属模具的全部区域检测表面的污垢或细尘的残留。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够进行金属模具表面的全部区域的拍摄，指定需要清扫的部位来进行清扫的注射成形系统。

本发明的注射成形系统，在本申请的第一方式的发明中是能够自动进行金属模具的清扫的注射成形系统，其具备：对金属模具表面进行拍摄的金属模具拍摄单元；移动单元，其使所述金属模具拍摄单元移动到预先确定的至少一个部位以上的拍摄位置；金属模具图像存储单元，其存储在所述金属模具的表面清洁的状态下由所述金属模具拍摄单元在所述拍摄位置拍摄到的图像数据，作为存储图像数据；金属模具清扫判定单元，其对由所述金属模具拍摄单元在所述拍摄位置拍摄到的拍摄图像数据和所述拍摄位置的存储图像数据进行比较分析，来判定是否要实施所述金属模具的清扫；清扫部位指定单元，其在所述金属模具清扫判定单元判定为要实施所述金属模具的清扫的情况下，根据所述金属模具清扫判定单元的分析结果，指定所述金属模具的清扫部位；金属模具清扫单元，其用于清扫至少由所述清扫部位指定单元所指定的所述金属模具的清扫部位。

由此，能够不遗漏金属模具表面的可能产生污垢或细尘的残留的区域地进行拍摄。此外，通过清扫基于该分析结果的清扫部位，能够防止在清扫动作中产生浪费。

所述移动单元可以是机器人。

所述移动单元还可以，具备：取得拍摄时的所述移动单元的位置坐标信息的拍摄位置坐标取得单元、以及将由所述拍摄位置坐标取得单元所取得的位置坐标信息连同拍摄图像数据一起进行保存的坐标信息保存单元，并利用同一位置坐标信息的拍摄图像数据和存储图像数据进行比较分析。

由此，由于利用同一位置坐标的拍摄图像数据和存储图像数据进行比较分析，因此能够利用同一位置的金属模具表面为清洁的状态和当前状态来进行比较分析。

还可以具备确认所述金属模具的清扫状态的清扫状况确认单元，所述金属模具清扫判定单元判定在通过所述金属模具清扫单元进行的金属模具清扫后是否要再次实施金属模具清扫，并计数是否要再次实施所述金属模具清扫的判定次数，并对所述清扫状况确认单元预先设定作为金属模具清扫的最大重复数的基准次数；所述清扫状况确认单元在所述判定次数为所述基准次数以上的情况下发出警报，在所述判定次数不足所述基准次数且所述金属模具清扫判定单元判定为要再次实施所述金属模具清扫的情况下，根据所述金属模具清扫判定单元的判定结果，使所述金属模具清扫单元进行由所述清扫部位指定单元所指定的清扫部位的清扫，并使所述金属模具清扫判定单元判定是否要再次实施所述金属模具清扫。

由此，预先设定作为金属模具清扫的最大重复数的基准次数，在金属模具的清扫的重复数不足基准次数的情况下进行重复清扫。在重复数变为基准次数以上的情况下，设为无法利用自动清扫来除去金属模具的污垢或细尘而发出警报，由此能够向操作者报知该意旨。

所述移动单元还可以兼作用于取出成形后的成形品的成形品取出单元。

所述成形品取出单元能够安装在所述移动单元上。

由此，通过将移动单元兼作成形品取出单元，无需将移动单元和成形品取出单元作为分开的结构而插入到金属模具间，能够使整体结构简化。

所述金属模具清扫单元能够安装在所述移动单元上。

由此，由于金属模具清扫单元能够安装在移动单元上，因此无需将移动单元和金属模具清扫单元作为分开的结构而插入到金属模具间，能够使整体结构简化。

能够将用于取出成形后的成形品的成形品取出单元和所述金属模具清扫单元安装在所述移动单元上，且所述金属模具清扫单元和所述成形品取出单元能够更换。

由此，特别是在金属模具是小型模具，且金属模具间的作业区域狭小的情况下等，也能够进行成形品取出、金属模具清扫。

还可以是，所述金属模具清扫判定单元在与注射成形机的成形状态相关的物理量超过了预先设定的允许值的情况下，利用所述金属模具拍摄单元拍摄所述金属模具表面，将所述拍摄图像数据和所述存储图像数据进行比较分析来判定是否要实施所述金属模具的清扫。

由此，不根据注射数来进行金属模具的清扫，而是在与注射成形机的成形状态相关的物理量超过了预先设定的允许值的情况下进行金属模具的清扫。此外，也可以在成形不良品增加之前发现需要清扫的部位而事先实施清扫，或者也能够减少拍摄次数来提高成形品的生产性。

根据本发明，能够提供一种能够拍摄金属模具表面的全部区域，指定需要清扫的部位来进行清扫的注射成形系统。

附图说明

本发明的上述以及其他的目的和特征，根据参照附图的以下实施例的说明而变得明确。这些附图中：

图1是用于说明本发明的实施方式的示意图。

图2是表示通过摄像机拍摄可动侧金属模具的表面的状态的示意图。

图3是表示通过喷气嘴清扫可动侧金属模具的表面的污垢或细尘的状态的示意图。

具体实施方式

图1是用于说明本发明的实施方式的示意图。注射成形机1主要由合模装置2和注射装置3构成。合模装置2中具备可动压盘40和固定压盘50。此外，分别在可动压盘40上安装有可动侧金属模具42，在固定压盘50上安装有固定侧金属模具52。注射装置3由注射筒60、在注射筒60内设置的螺杆62、贮存用于向注射筒60供给的树脂材料的料斗64、在注射筒60的前端设置的喷嘴66而构成。通过可动压盘40的移动来进行闭模/合模，在将喷嘴66压紧到固定侧金属模具52上之后，通过螺杆62将树脂注射到金属模具内，由此使成形出成形品。

此外，在固定压盘50上固定有多关节机器人10。并且，在多关节机器人10的前端部安装有摄像机12、成形品把持手14和喷气嘴16。该多关节机器人10的前端部可旋转，通过使前端部旋转，如图2所示，能够使摄像机12和成形品把持手14与可动侧金属模具42相向。此外，还可以如图3所示，使喷气嘴16与可动侧金属模具42相向。

通过多关节机器人10使摄像机12移动场所来拍摄可动侧金属模具42的表面。图2是表示通过摄像机12拍摄可动侧金属模具42的表面的状态的示意图。在本实施方式中，也可以不通过摄像机12拍摄可动侧金属模具42的整体，而通过多次重复进行部分的拍摄，来取得可动侧金属模具42的整体的图像。关于在哪个拍摄部位以什么角度进行拍摄，针对每个金属模具根据其形状等而确定，并存储在金属模具图像存储单元32中，在进行金属模具的拍摄时，读出拍摄部位信息，由摄像机12以所读出的拍摄部位和角度进行拍摄。图2中，44是通过摄像机12进行拍摄的拍摄区域，46是位于拍摄区域44内的细尘，48是本次拍摄中不进行拍摄的非拍摄区域。

成形品把持手14取出通过合模而成形后的成形品。喷气嘴16通过喷出气体(air)来清扫可动侧金属模具42的表面的污垢或细尘。图3是表示通过喷气嘴16清扫可动侧金属模具42的表面的污垢或细尘的状态的示意图。使多关节机器人10的前端部从图2的状态旋转，使喷气嘴16成为与可动侧金属模具42相对的方向，如后述那样在需要清扫的部位进行可动侧金属模具42的表面的污垢或细尘的清扫。

此外，在多关节机器人10内设置有多关节机器人的控制装置20。注射成形机的控制装置30控制注射成形机1。在注射成形机的控制装置30内具备：后述的金属模具图像存储单元32、金属模具清扫判定单元34、清扫部位指定单元36、清扫状况确认单元38、以及警报单元39。作为金属模具图像存储单元32，使用硬盘或存储卡等。作为警报单元39，使用灯、蜂鸣器、显示装置等。此外，与可动侧金属模具42同样地，也能够针对固定侧金属模具52进行拍摄、清扫。

接着，说明多关节机器人10等的动作。多关节机器人10通过具备多个关节，能够使前端部移动到可动侧金属模具42的任意位置。通过移动前端部，能够使安装于前端部的摄像机12移动到想要拍摄的坐标位置、角度。由此，即使是复杂的金属模具构造，也能够容易地对可能发生金属模具表面的污垢或细尘残留的区域进行拍摄，该金属模具表面的污垢或细尘残留是成形不良的原因。此外，也可以代替摄像机12而使用拍摄静止画面的照相机。

金属模具图像存储单元32中存储有在拍摄位置所拍摄的可动侧金属模具42的图像。在金属模具清扫判定单元34中，比较金属模具图像存储单元32中存储的可动侧金属模具42的图像和在与该图像大致相同的坐标位置处通过摄像机12拍摄的拍摄图像数据。并且，在针对色调、色度、亮度等存在阈值以上的变化时，将该位置设为需要清扫的位置，向清扫部位指定单元36输出该位置坐标。

当在金属模具图像存储单元32中存储可动侧金属模具42的图像时，若将拍摄位置的位置坐标附加到拍摄时的图像数据中，则易于利用相同拍摄位置的图像数据来进行比较分析。可以通过在文件名、文件属性中用数值、字母等来向图像数据中附加坐标。例如，在附加(X坐标、Y坐标、Z坐标、照相机的朝向、倾斜)的位置坐标的情况下，作为文件名，也可以如“Img1_100-200-500-120-30.bmp”这样在文件名中直接加入位置坐标、照相机的朝向、倾斜数值。这种情况下，下划线以后的数值组相同的文件是在同一拍摄位置的图像，能够简单地进行用于图像比较的数据提取。此外，也可以将多关节机器人10的各动作轴的位置数据设为所述位置坐标。

在从金属模具清扫判定单元34向清扫部位指定单元36输出位置坐标之后，清扫部位指定单元36使多关节机器人10移动到需要清扫的位置，并驱动喷气嘴16来进行清扫。作为金属模具清扫单元，也可以代替喷气嘴16而使用刷子等。总之，当金属模具清扫单元是可安装于多关节机器人10的前端部的单元时，能够确实地在短时间内进行可动侧金属模具42的清扫。

此外，在本实施方式中，在金属模具完全打开的状态下，在金属模具间插入多关节机器人10。即使金属模具不是打开到完全开模的位置的状态，而以一定程度打开金属模具，只要以固定侧金属模具52和可动侧金属模具42之间能够插入多关节机器人10、摄像机12等的程度打开金属模具即可。

在清扫状况确认单元38中，通过在清扫后再次利用摄像机12拍摄可动侧金属模具42的表面，对清扫后的状态进行再判定。在再判定的结果为判定为金属模具表面变清洁的情况下，结束金属模具清扫，否则，再次实施清扫。

在实施了预先确定的预定基准次数的清扫，依然判定为金属模具表面未变清洁而需要再清扫的情况下，向警报单元39输出警报信号，警报单元39通过光、声、显示等而发出警报。由此，能够向操作者报知无法通过自动清扫来完成清扫。

通过摄像机12对可能发生成为成形不良原因的金属模具表面的污垢或细尘残留的区域多次进行整体拍摄，并存储清洁状态的多个拍摄部位的图像数据。在刚进行成形品的取出工序后或预定注射数的成形后等，通过摄像机12在多个拍摄部位拍摄图像，在金属模具清扫判定单元34中进行比较分析来判断是否实施金属模具清扫。由此，能够在可能发生成为成形不良原因的金属模具表面的污垢或细尘残留的区域整体上，检查并除去金属模具表面的污垢或细尘的残留。

由于在多关节机器人10上具备成形品把持手14，因此能够利用1台多关节机器人10来实施成形品的取出和金属模具表面的拍摄。此外，由于多关节机器人10上还具备摄像机12，因此，在针对每次注射来实施金属模具表面的拍摄的情况下，能够在刚取出成形品后通过该多关节机器人10进行拍摄。由此，能够在所需最低限度的时间内进行成形品取出和拍摄，并能够防止不需要的周期的延长。

此外，由于多关节机器人10上还安装有用于清扫金属模具的喷气嘴16，因此能够利用1台多关节机器人10来进行成形品取出、金属模具表面的拍摄、金属模具的清扫。

在本实施方式中，在多关节机器人10的前端部安装有摄像机12、成形品把持手14以及喷气嘴16。在金属模具为小型模具，且需要在狭小的作业区域内进行成形品取出或金属模具清扫的情况下，能够设为在多关节机器人10的前端部可更换地安装有喷气嘴16和成形品把持手14，在通常成形时安装成形品把持手14，仅在金属模具清扫时更换为喷气嘴16来进行清扫。根据这样的结构，在金属模具为小型模具，金属模具间的作业区域狭小，安装喷气嘴16和成形品把持手14两者时难以插入到金属模具间的情况下，也能够进行成形品的取出、金属模具的清扫。

金属模具的拍摄，并不仅仅进行每次注射的拍摄、或在达到了预先设定的注射数时进行拍摄。也可以在注射成形机中测量、记录的计量时间、注射时间、注射压力、模具开闭用驱动装置的负荷、顶出器(ejector)用驱动装置的负荷等与成形状态相关的物理量数据超过了预先设定的允许值的情况下进行实施。这样，如果设定拍摄间隔，则在所述物理量数据超过了允许值的情况下进行拍摄，并判定是否需要进行金属模具的清扫。能够在成形不良品增加之前发现需要清扫的部位并事前实施清扫。在清扫频度少的金属模具的情况下，与每次注射或达到预先设定的注射数时进行拍摄的情况相比，能够减少拍摄次数。能够使成形品的生产性提高，并能够根据需要自动发现金属模具清扫时期。

本实施方式构成为，在注射成形机的控制装置30中设置有金属模具图像存储单元32、金属模具清扫判定单元34、清扫部位指定单元36以及清扫状况确认单元38。还可以构成为，设置在多关节机器人的控制装置20或未图示的集中管理系统等中，注射成形机和多关节机器人均参照这些来进行动作。此外，本实施方式构成为，成形品把持手14可安装地安装在多关节机器人10的前端部，然而也可以构成为，多关节机器人10本身具备成形品取出功能。

Claims (9)

1.一种注射成形系统，能够自动进行金属模具的清扫，其特征在于，

所述注射成形系统具备：

金属模具拍摄单元，其对金属模具表面进行拍摄；

移动单元，其使所述金属模具拍摄单元移动到预先确定的至少一个部位以上的拍摄位置；

金属模具图像存储单元，其存储在所述金属模具表面为清洁的状态下由所述金属模具拍摄单元在所述拍摄位置拍摄到的图像数据，作为存储图像数据；

金属模具清扫判定单元，其将由所述金属模具拍摄单元在所述拍摄位置拍摄到的拍摄图像数据和所述拍摄位置的存储图像数据进行比较分析，来判定是否要实施所述金属模具的清扫；

清扫部位指定单元，其在所述金属模具清扫判定单元判定为要实施所述金属模具的清扫的情况下，根据所述金属模具清扫判定单元的分析结果，指定所述金属模具的清扫部位；以及

金属模具清扫单元，其用于清扫至少由所述清扫部位指定单元所指定的所述金属模具的清扫部位。

2.根据权利要求1所述的注射成形系统，其特征在于，

所述移动单元是机器人。

3.根据权利要求1或2所述的注射成形系统，其特征在于，

所述移动单元还具备：

拍摄位置坐标取得单元，其取得拍摄时的所述移动单元的位置坐标信息；以及

坐标信息保存单元，其将由所述拍摄位置坐标取得单元所取得的位置坐标信息连同拍摄图像数据一起进行保存，

利用同一位置坐标信息的拍摄图像数据和存储图像数据来进行比较分析。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的注射成形系统，其特征在于，

所述注射成形系统还具备：确认所述金属模具的清扫状态的清扫状况确认单元，

所述金属模具清扫判定单元，判定在通过所述金属模具清扫单元进行的金属模具清扫后是否要再次实施金属模具清扫，并计数是否要再次实施所述金属模具清扫的判定次数，

对所述清扫状况确认单元预先设定有作为金属模具清扫的最大重复数的基准次数，

所述清扫状况确认单元，在所述判定次数为所述基准次数以上的情况下发出警报，在所述判定次数不足所述基准次数且所述金属模具清扫判定单元判定为要再次实施所述金属模具清扫的情况下，根据所述金属模具清扫判定单元的判定结果，使所述金属模具清扫单元进行由所述清扫部位指定单元所指定的清扫部位的清扫，并使所述金属模具清扫判定单元判定是否要再次实施所述金属模具清扫。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的注射成形系统，其特征在于，

所述移动单元兼作为取出成形后的成形品的成形品取出单元。

6.根据权利要求5所述的注射成形系统，其特征在于，

所述成形品取出单元能够安装在所述移动单元上。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的注射成形系统，其特征在于，

所述金属模具清扫单元能够安装在所述移动单元上。

8.根据权利要求1～4中的任一项所述的注射成形系统，其特征在于，

取出成形后的成形品的成形品取出单元和所述金属模具清扫单元被安装在所述移动单元上，

所述金属模具清扫单元和所述成形品取出单元能够更换。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的注射成形系统，其特征在于，

在与注射成形机的成形状态相关的物理量超过了预先设定的允许值的情况下，所述金属模具清扫判定单元利用所述金属模具拍摄单元拍摄所述金属模具表面，将所述拍摄图像数据和所述存储图像数据进行比较分析来判定是否要实施所述金属模具的清扫。