CN106426735B - 具备金属模具旋转装置的注射成形机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具备金属模具旋转装置的注射成形机。该注射成形机具备：第一旋转控制部，其通过基于旋转量检测单元检测出的旋转量的反馈控制来使转盘旋转；以及第二旋转控制部，其通过基于距离检测单元检测出的距离的反馈控制来使转盘旋转，在预定的旋转角度，从第一旋转控制部进行的旋转控制切换为第二旋转控制部进行的旋转控制。

Description

具备金属模具旋转装置的注射成形机

技术领域

本发明涉及一种注射成形机，特别涉及一种具备金属模具旋转装置的注射成形机。

背景技术

一般注射成形机具备金属模具，将熔融的树脂注射在金属模具内之后进行合模而成形。在该成形的工序中，在进行金属模具的闭模以及合模时，通常不旋转金属模具而进行闭模以及合模。在成形时使用多种颜色和多种树脂进行成形的情况下，为了注射不同颜色和种类的树脂，需要使用转台(转盘)来使金属模具的可动侧进行旋转。

在这样需要旋转金属模具的情况下，为了从任意的注射源都能够适当地进行树脂的注射，需要重复金属模具旋转后的停止，高精度地进行定位。但是，如果变成大的装置，则齿隙的影响变大，仅靠驱动金属模具的驱动电动机所具备的编码器有时难以确保定位的精度。

日本实愿昭63-26620号(日本实开平1-132344号)的缩微胶卷中公开的技术，在转台的旋转位置分度装置中，检测转台的旋转位置。并且，根据旋转编码器的分辨率使转台旋转移动到设定旋转位置。

在日本特开2000-296532号公报中公开的技术，在工作台旋转装置的下部设置了定位块的金属模具旋转装置中，进行定位单元的停止位置的微调整，将旋转部从旋转开始向高速状态、低速状态进行减速控制，在最终停止位置定位块和定位单元的挡块机械接触来进行定位。

在日本特开2014-121717号公报中公开的技术，具备经由冲压轴使金属模具的至少一个移动的伺服电动机，将伺服电动机的编码器的信号或监视冲压轴的位置的线性传感器的信号作为控制输入，在线性传感器无法检测金属模具的位置的区间，通过编码器的信号进行位置的反馈控制。在线性传感器能够检测出金属模具的位置的区间，通过线性传感器的信号进行位置的反馈控制。

日本实愿昭63-26620号(日本实开平1-132344号)的缩微胶卷中公开的技术是安装编码器并反馈位置信息的技术，但是在编码器的安装中需要高价的装置。另外，需要在装置内部组装测定器，因此有时会难以后安装测定器。

在日本特开2000-296532号公报中公开的技术，为了变更停止位置，需要机械地调整定位块，因此可能难以在短时间内进行准确的调整。

日本特开2014-121717号公报中公开的技术为使用了线性传感器和编码器的控制，因此只能适用于金属模具的直线状的移动。

发明内容

因此，本发明的目的为在注射成形机中的金属模具的旋转位置的控制中，能够不提高成本地进行定位精度高的控制。

本发明的注射成形机具备具有旋转量检测单元的电动机、通过该电动机驱动并具备转盘的金属模具旋转装置，在该注射成形机中，上述金属模具旋转装置具有：被检测部位，其设置在上述转盘上；距离检测单元，其检测与上述被检测部位之间的距离；第一旋转控制部，其通过基于上述旋转量检测单元检测出的旋转量的反馈控制来使上述转盘旋转；第二旋转控制部，其通过基于上述距离检测单元检测出的距离的反馈控制来使上述转盘旋转；以及旋转控制切换部，其在从上述转盘的旋转开始到旋转结束之间的预定旋转角度，从上述第一旋转控制部进行的旋转控制切换为上述第二旋转控制部进行的旋转控制。

由此，最初以高速移动到目标移动量，之后能够通过距离检测单元的位移传感器的信号进行准确的定位。因此，能够提供一种低成本、定位精度高、容易调整、生产效率高的装置。

也可以具有基准修正单元，其将金属模具闭模时的上述金属模具的位置作为基准位置来进行上述距离检测单元的距离检测的基准修正。

由此，能够进行适当距离检测单元的距离检测的基准修正，能够修正漂移等造成的偏离。

上述金属模具旋转装置在上述转盘的至少2个不同的相位中进行定位，上述金属模具旋转装置具有调整单元，其在进行上述定位的各个相位中调整由上述距离检测单元检测出的距离。

由此，在至少2个不同的相位中进行定位时，能够调整由于各自的位移传感器或被检测部位的个体差异或安装误差造成的检测误差，能够在不同的相位中准确地进行定位。

在从上述第一旋转控制部进行的旋转控制切换为上述第二旋转控制部进行的旋转控制时由上述距离检测单元检测出的距离偏离预先设定的范围的情况下，可以判断为异常。

由此，在从第一旋转控制部进行的旋转控制切换为第二旋转控制部进行的旋转控制时，通过检测由距离检测单元检测出的距离是否偏离预先设定的范围，能够判断即使电动机旋转预定的旋转量，金属模具也不正确旋转的异常状态。

通过本发明，在注射成形机中的金属模具的旋转位置控制中，能够不提高成本地进行定位精度高的控制。

附图说明

通过参照附图说明以下的实施例，能够明确本发明的上述以及其他目的、特征。在这些附图中：

图1是表示本发明实施方式的可动压板、转盘、驱动皮带轮等的关系的图。

图2是表示本发明实施方式的可动压板、转盘、驱动皮带轮等的关系的变形例的图。

图3是表示根据本发明实施方式的可动压板、转盘、驱动皮带轮等的关系设置了2个被检测部位的例子的图。

图4是表示根据本发明实施方式的可动压板、转盘、驱动皮带轮等的关系设置了2个位移传感器的例子的图。

图5是表示本实施方式的信号流动的框图。

图6是表示本实施方式动作流程的流程图。

图7是用于说明本发明的其他实施方式的图。

图8A是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，被检测部位1的高度为1.00mm；参数为0.00；传感器检测出的位移为1.00；检测位置(调整单元调整后)为1.00+0.00＝1.00。

图8B是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，被检测部位2的高度为0.99mm；参数为-0.01；传感器检测出的位移为1.01；检测位置(调整单元调整后)为1.01+0.01＝1.00。

图8C是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，被检测部位3的高度为1.02mm；参数为0.02；传感器检测出的位移为0.98；检测位置(调整单元调整后)为0.0098+0.02＝1.00。

图9A是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，传感器1和被检测部位之间的距离为1.00mm；参数为0.00；传感器1检测出的位移为1.00；检测位置(调整单元调整后)为1.00+0.00＝1.00。

图9B是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，传感器3和被检测部位之间的距离为0.99mm；参数为0.01；传感器3检测出的位移为0.99；检测位置(调整单元调整后)为0.99+0.01＝1.00。

图9C是用于说明本发明的其他实施方式的图，其中，传感器2和被检测部位之间的距离为1.02mm；参数为-0.02；传感器2检测出的位移为1.02；检测位置(调整单元调整后)为1.02-0.02＝1.00。

图10是用于说明本发明的其他实施方式的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的可动压板、转盘、驱动皮带轮等的关系的图。在可动压板12上设置能够旋转的转盘10，在转盘10的驱动源即驱动皮带轮14和转盘10之间绕挂同步带16，转盘10通过驱动皮带轮14的驱动而旋转。通过未图示的电动机对驱动皮带轮14进行驱动，通过设置在电动机上的编码器等旋转检测装置能够检测出旋转位置。

另外，在可动压板12上设置位移传感器20，在转盘10上设置被检测部位22。通过这些位移传感器20和被检测部位22构成距离检测单元，来自位移传感器20的信号被反馈到注射成形机的控制装置。作为位移传感器20能够使用接触式的传感器，也能够使用应用了LED、激光、超声波等的非接触式的传感器。另外，作为被检测部位22，能够在转盘10上安装拆卸，可以是通过位移传感器20能够检测的部件，也可以在转盘10的一部分进行去除加工而形成。

注射成形机的控制装置进行转盘10的位置控制，使得来自位移传感器20的信号成为设定的目标值。

位移传感器20的数量和种类、被检测部位22的数量和种类能够进行适当变更。图2是在图1中将被检测部位22变形为表面曲线状的例子。另外，图3是在转盘10的对角状设置2个被检测部位22(22a、22b)，每旋转半周进行位置检测的例子。这里，说明了按照每180度设置了2个被检测部位22的例子，但是也能够像后述那样设置3个以上的被检测部位22。图4是图3的进一步的变形例，是代替设置2个被检测部位22而在可动压板12对角状设置2个位移传感器20的例子。

图5是表示了本实施方式的信号流动的框图。将来自电动机的旋转速度控制部15的速度指令输入电流控制部17，通过来自电流控制部17的信号驱动电动机18。电动机18的位置信息被反馈，与位置指令一起被反馈到旋转速度控制部15。

另外，位置指令和来自位移传感器20的位移信息也被输入到距离速度控制部25。并且，通过输入切换部40中的切换，进行来自旋转速度控制部15的速度指令信号和来自距离速度控制部25的速度指令信号的输入的切换。

根据图6的流程图说明本实施方式的动作。

·(步骤SA1)使电动机、驱动皮带轮、转盘旋转，来使金属模具旋转装置旋转。

·(步骤SA2)通过旋转检测装置的检测，判定电动机的旋转量在预先设定的转速之后是否达到了预定的设定位置。当达到了设定位置时(是)，进入步骤SA3，当没有达到时(否)，重复步骤SA2。

·(步骤SA3)转移到距离检测单元进行的控制，进行定位使得来自位移传感器的信号成为设定值。

·(步骤SA4)判定来自位移传感器的位置检测信号是否进入了设定范围。当进入了设定范围时(是)结束，当没有进入时(否)重复步骤SA4。

这样，在金属模具旋转的工序中，金属模具旋转装置通过旋转检测装置进行的控制，首先高速地移动到目标移动量。之后转移到距离检测单元进行的控制，根据来自位移传感器的信号进行定位。由此，能够不提高成本而进行定位精度高的控制。另外，能够比较容易地组装位移传感器，因此，能够容易地构成。

当长时间连续地使注射成形机运行时，由于运行造成的温度上升等原因，位移传感器20中有时会产生漂移，对精密的定位产生影响。注射成形机的金属模具旋转装置周期性地旋转到设定的位置并重复定位。在闭模时，金属模具接受向成为正确位置的方向的力。利用这一点，根据进行闭模时的金属模具的位置，通过基准修正单元42进行距离检测单元的基准值的修正。

图7是用于说明本实施方式的图。中央的0的位置是没有位置偏离的位置，上下方向表示位置偏离的量。上下的虚线间表示即使有位置偏离也能够通过闭模时的收紧进行闭模，金属模具通过闭模而成为大概正确的位置的范围。

在图7所示的例子中，第一次没有发生位置偏离，但是第二次以后发生了位置偏离。作为位置偏离的原因，考虑位移传感器20的漂移等造成的基准值的偏离。例如在第二次的闭模时，当金属模具成为大概正确的位置时，进行基准值的修正，使得位移传感器20的基准值没有位置偏离。由此，能够减小漂移的影响。

基准值的修正可以在每次产生偏离时进行，也能够每到闭模的预定次数来进行。在图7所示的例子中，并非每次进行基准值的修正，随着成为第二次、第三次，位置偏离的量慢慢地增加。如果到第四次，则位置偏离的量收敛在能够闭模的范围内，因此能够通过闭模将金属模具设为大概正确的位置来修正位移传感器20的基准值。第五次的位置，由于位置偏离过大，无法进行闭模，因此最好在位置偏离的量变大之前进行基准值的修正。

金属模具旋转装置，例如在0度和180度至少2个相位中进行定位时，将被检测部位22设置在各个相位中，位移传感器20能够设为一个(参照图3)。但是，由于被检测部位22的个体差异和安装误差，要进行定位的金属模具旋转位置的实际位置和相位传感器20检测出的距离有偏离的可能性。因此，预先掌握各个相位中的调整量，在各个相位中分别调整来自位移传感器20的输出信号。

这些调整是在被检测部位22的个体差异和安装误差成为原因，例如在设计上的0度位置和180度的位置等处对转盘进行定位时位移传感器20的检测值在0度、180度不一致时，用于进行应对的调整，主要在安装转盘10时、或者在更换了位移传感器20时等进行该调整。

另外，即使如上述那样进行了调整，当实际将金属模具搭载到转盘10并使转盘10旋转，关闭金属模具时，也会有在转盘10上金属模具的安装位置的差异或金属模具的导向销等的嵌合状态的差异等，依旧会产生微小的偏离。此时，使用已经说明了的方法进行基准修正，使得闭模状态下的位移传感器20的检测距离成为预先设定的预定距离即可。

图8A～图8C是用于说明本实施方式的调整的图。在图8A～图8C中表示设置一个位移传感器20、3个被检测部位22的例子。图8A是3个被检测部位22中第一被检测部位22a接近位移传感器20的例子，图8B是第二被检测部位22b接近位移传感器20的例子，图8C是第三被检测部位22c接近位移传感器20的例子。

这里，如图8A～图8C所示，被检测部位22的高度在第一被检测部位22a、第二被检测部位22b、第三被检测部位22c不同。由此，位移传感器20检测出的位移的值也随着各个被检测部位22的高度的不同而变得不同。分别具有该不同作为参数，通过增加参数的值进行调整，使得位移传感器20检测出的位移的值变得相同。

图9A～图9C是图8A～图8C的例子的变形例，表示了设置一个被检测部位22、3个对其进行检测的位移传感器20的例子。图9A是3个位移传感器20中第一位移传感器20a接近被检测部位22的例子，图9B是第二位移传感器20b接近被检测部位22的例子，图9C是第三位移传感器20c接近被检测部位22的例子。

图9A～图9C的例子中也和图8A～图8C的例子相同，针对每个位移传感器20，位移传感器20和被检测部位22之间的距离不同。由此，针对每个位移传感器20检测出的位移的值也不同，因此分别具有该不同作为参数，通过增加参数的值进行调整，使得各个位移传感器20检测出的位移的值变得相同。

当金属模具旋转装置和控制装置没有故障时，通过由电动机所具备的旋转检测装置组成的第一旋转控制部进行的旋转控制旋转到预定的位置，则被检测部位22进入位移传感器20的距离检测范围内。并且，与检测距离对应的信号进入控制装置，在该时间点能够转移到下一个工序，即由位移传感器20和被检测部位22组成的第二旋转控制部进行的旋转控制。当产生了同步带的爬齿、动力传输机构部的滑动、位移传感器无法正确检测位置等故障时，设想即使电动机旋转预定的旋转量，金属模具也不正确地旋转。因此，当从第一旋转控制部进行的旋转控制切换为第二旋转控制部进行的旋转控制时，当位移传感器20和被检测部位22之间的距离偏离预先设定的范围时，判断为异常状态，对操作者表示异常状态并停止运行。

图10是用于说明本实施方式的图。表示从由电动机所具备的旋转检测装置组成的第一旋转控制部进行的旋转控制转移到由位移传感器20和被检测部位22组成的第二旋转控制部进行的旋转控制的时间点的状态。这里，30是表示位移传感器20和被检测部位22之间的距离的预先设定的预定范围的虚拟线。在图10所示的例子中，在从第一旋转控制部进行的旋转控制转移到由位移传感器20和被检测部位22组成的第二旋转控制部进行的旋转控制的时间点，位移传感器20和被检测部位22之间的距离是在预先设定的预定范围以内，因此判断为是正常动作状态。当在从第一旋转控制部进行的旋转控制转移到由位移传感器20和被检测部位22组成的第二旋转控制部进行的旋转控制的时间点，位移传感器20和被检测部位22之间的距离是在预先设定的预定范围外时，通过异常判定单元44判定为发生了某种异常，对操作者表示异常状态并停止运行。

Claims (3)

1.一种注射成形机，具备具有旋转量检测单元的电动机、通过该电动机驱动并具备转盘的金属模具旋转装置，上述注射成形机的特征在于，

上述金属模具旋转装置具有：

被检测部位，其设置在上述转盘上；

距离检测单元，其检测与上述被检测部位之间的距离；

第一旋转控制部，其通过基于上述旋转量检测单元检测出的旋转量的反馈控制来使上述转盘旋转；

第二旋转控制部，其通过基于上述距离检测单元检测出的距离的反馈控制来使上述转盘旋转；

旋转控制切换部，其在从上述转盘的旋转开始到旋转结束之间的预定旋转角度，从上述第一旋转控制部进行的旋转控制切换为上述第二旋转控制部进行的旋转控制；以及

基准修正单元，其将金属模具闭模时的上述金属模具的位置作为基准位置来进行上述距离检测单元的距离检测的基准修正。

2.根据权利要求1所述的注射成形机，其特征在于，

上述金属模具旋转装置在上述转盘的至少2个不同的相位中进行定位，

上述金属模具旋转装置具有调整单元，该调整单元在进行上述定位的各个相位中调整上述距离检测单元检测的距离。

3.根据权利要求1所述的注射成形机，其特征在于，

在从上述第一旋转控制部进行的旋转控制切换为上述第二旋转控制部进行的旋转控制时由上述距离检测单元检测出的距离偏离预先设定的范围的情况下，判断为异常。