CN116075377A

CN116075377A - 注塑系统

Info

Publication number: CN116075377A
Application number: CN202180054482.7A
Authority: CN
Inventors: 长野泰昌
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2023-05-05
Also published as: WO2022054704A1; JPWO2022054704A1; DE112021003526T5; US20230311392A1; JP7492016B2

Abstract

一种注塑系统(1)，具备：注塑机(2)；协作机器人(3)，其设置于注塑机(2)的外部或内部；以及控制装置(4)，其控制协作机器人(3)，控制装置(4)在注塑机(2)运转之前，在注塑机(2)内的至少设置有模具(8、9)的空间内使协作机器人(3)动作，当检测到协作机器人(3)或安装于协作机器人(3)的前端的手(17)与物体的接触时，向注塑机(2)发送不可运转信号。

Description

注塑系统

技术领域

本公开涉及一种注塑系统。

背景技术

已知为了检测安全门内没有工作人员逗留，至少在由安全门的打开动作而开口的一侧的区域配置有光幕的注塑系统(例如参考专利文献1。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-205932号公报

发明内容

发明要解决的问题

由于光幕是光学传感器，因此可能会因为周围的环境变化(照度变化)而无法正常检测。另外，当光幕检测到工作人员时，需要用其他方法来管理是检测到从注塑机的外部移动到内部的工作人员还是检测到从注塑机的内部移动到外部的工作人员的区别。

因此，希望在注塑机运转之前，更简单且更可靠地确认注塑机内没有工作人员。

用于解决问题的方案

本公开的一个方面是一种注塑系统，具备：注塑机；协作机器人，其设置于该注塑机的外部或内部；以及控制装置，其控制该协作机器人，该控制装置在所述注塑机运转之前，在该注塑机内的至少设置有模具的空间内使所述协作机器人动作，当检测到该协作机器人或安装于该协作机器人的前端的手与物体的接触时，向所述注塑机发送不可运转信号。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施方式的注塑系统的主视图。

图2是示出在图1的注塑系统所具备的注塑机中协作机器人进行物体检测动作的区域的一个示例的主视图。

图3是示出图2的物体检测动作中的协作机器人的动作轨迹的一个示例的俯视图。

图4是说明图1的注塑系统的动作的流程图。

图5是说明在图2的注塑系统的注塑机中协作机器人进行物体检测动作的区域的另一示例的主视图。

具体实施方式

参照附图说明根据本公开的一个实施方式的注塑系统1。

如图1所示，根据本实施方式的注塑系统1具备：注塑机2、设置于注塑机2的外部的协作机器人3、以及控制该协作机器人3的控制装置4。

注塑机2具备设置于地面F的底座5、以及设置于底座5上的注射部6和合模部7。注射部6向合模部7所具备的模具8、9的型腔内注射熔融树脂。

合模部7具备固定于底座5并支撑一侧的模具8的固定压板10、以及被配置为相对于固定压板10能够沿水平方向移动并且支撑另一侧的模具9的可动压板11。可动压板11由在水平方向上延伸的四根连接杆12支撑，相对于固定压板10能够在水平方向上移动。

通过使固定压板10和可动压板11接近，组合一对模具8、9，在模具8、9之间构成型腔。另外，在型腔中注射熔融树脂形成成型品后，通过使可动压板11向远离固定压板10的方向移动，使模具8、9打开，能够将成型品从模具8、9内取出。

合模部7具备覆盖外周的至少一部分的罩13和能够开闭的安全门14。图中附图标记15是沿水平方向驱动安全门14的导向装置。如图2所示，通过打开安全门14，能够从外部看到配置在罩13内部的固定压板10、可动压板11以及一对模具8、9。

使注塑机2运转时，如图1所示，通过使安全门14向关闭方向移动而使其关闭，从而限制注塑机2内部的固定压板10、可动压板11以及一对模具8、9与工作人员之间的接触。另外，为了进行嵌入成型而在模具8、9上固定部件时，或者，将成型品从模具8、9取出时，如图2所示，使安全门14向打开方向移动而使其打开。由此，能够使水平方向上处于分离状态的一对模具8、9暴露于罩13的外部。

协作机器人3例如是垂直六轴多关节型机器人，设置于注塑机2外部的接近安全门14的位置。协作机器人3的动作范围遍及注塑机2的外部及内部。协作机器人3的手腕16的前端具备例如手17这样的工具，手17用于从模具8、9中取出由注塑机2制造的成型品。

协作机器人3内置有未图示的六轴力传感器，由于协作机器人3的表面或手17与工作人员或外部物体发生接触时力传感器的检测值会发生变动，因此能够检测出与某些物体发生了接触。协作机器人3被控制为以足够低的速度进行动作，在通过力传感器检测到接触时控制其停止或减速。

控制装置4具备用于储存预先示教的程序的存储器(存储部)、以及按照存储于存储器的程序使协作机器人3动作的至少一个处理器。处理器根据存储于存储器中的程序，即设置有模具8、9的空间内的构件的配置，生成路径。另外，控制装置4如图4所示，接收来自注塑机2的安全门14的打开信号以及模具8、9的打开信号，使协作机器人3进行动作(步骤S1)。

在根据本实施方式的注塑系统1中，注塑机2运转之前，即，由注塑机2开始进行注射成型动作之前，控制装置4使协作机器人3实施物体检测动作(步骤S2)。物体检测动作是按照存储于存储器的程序控制协作机器人3，从而检测注塑机2内部空间中有无意料之外的物体的动作。

具体而言，物体检测动作是控制装置4例如沿着图3所示的路径X使设定于手17上的工具前端点(TCP)移动的协作机器人3的动作。通过按照该路径X使TCP移动，能够使协作机器人3的臂18、手腕16或者手17通过几乎整个区域A，该整个区域A相对于在底座5上表面和模具8、9下方的连接杆12之间沿水平方向扩展的空间的内表面隔开有微小间隙。

控制装置4根据来自力传感器的信号，在物体检测动作中，判断是否检测到协作机器人3与某些物体接触(步骤S3)。当判断为检测到接触时，控制装置4向注塑机2发送不可运转信号(步骤S4)，结束处理。

在步骤S3中，当判断为没有检测到接触时，重复步骤S3的工序直到物体检测动作结束(步骤S5)。在直到物体检测动作结束也没有检测到协作机器人3与某些物体接触的情况下，控制装置4向注塑机2发送可运转信号(步骤S6)，结束处理。

注塑机2在从控制装置4发来不可运转信号时，不开始注射成型动作。另一方面，注塑机2在从控制装置4发来可运转信号时，自动开始注射成型动作。

对如此构成的本实施方式的注塑系统1的作用进行说明。

根据本实施方式的注塑系统1，在由注塑机2进行注射成型动作之前，协作机器人3在配置有模具8、9的空间内动作。

如图3所示，在俯视配置有模具8、9的空间时，协作机器人3沿着其臂18、手腕16或手17通过的路径X在空间除内表面附近的几乎整个区域动作，因此能够检测空间内有无物体。因此，具有以下优点：能够更可靠地防止注塑机2在工作人员或意料之外的物体留在空间内的状态下运转。

也就是说，由于利用协作机器人3自身或安装于协作机器人3的手17直接接触空间内的物体来进行检测，因此与使用光学传感器的情况不同，即使存在照明变化，也可以高精度地进行检测。另外，由于利用协作机器人3来检测空间内物体的存在，因此不需要像光幕那样单独管理向空间内的物体的出入。

此外，在本实施方式中，作为协作机器人3，例示了六轴多关节型机器人，但机器人的形式并不限于此，可以采用任意形式的机器人。

另外，作为使协作机器人3动作的空间内的区域A，例示了仅在配置有模具8、9的空间的下部进行动作的情况。当待检测物体为工作人员时，由于工作人员通常是站在底座5的上表面进行工作，通过使协作机器人3仅在接近于底座5的上表面的下部动作，能够高效检测有无工作人员。

或者，也可以使协作机器人不仅在空间内的下部动作，还在比能够插入臂18、手腕16或手17的空间内的区域A更大的区域中进行动作。由此，即使在工作人员登上连接杆12等、脚部离开地面F，或者运转时应除去的夹具或检查装置等物体仍安装于模具8、9等上的状态的情况下，也能够进行检测。

另外，在本实施方式中，例示了底座5上方的空间作为配置模具8、9的空间。除此之外，如图5所示，当底座5内部的空间与合模部7内的空间相连时，也可以在底座5内部的空间使协作机器人3进行动作。

在使成型品分散落下时，有时会在底座5内部设置产品落下口区域B作为收纳成型品的容器或者搬运的传送带等。通过还在底座5内部的空間使协作机器人3实施物体检测动作，能够可靠地防止注塑机2运转之前在产品落下口区域B工作的工作人员在注塑机2运转过程中误入合模部7内的空间。

另外，在本实施方式中，也可以通过示教将物体检测动作事先存储于存储器中。另外，也可以在确认了配置有模具8、9的空间或底座5内部的空间安全的状态下，使协作机器人3进行动作，利用协作机器人3基于接触的检测功能，探索空间内的模具8、9以及连接杆12等构件的配置，并存储于存储器。

或者，也可以通过三维CAD等离线制作空间内的模具、连接杆12等构件的配置的三维数据，并存储于存储器。之后，控制装置4根据存储于存储器的构件的配置，自动生成物体检测动作。

此外，在本实施方式中例示了协作机器人3设置于注塑机2外部的结构，但也可以采用协作机器人3设置于注塑机2内部的结构。

附图标记说明：

1 注塑系统

2 注塑机

3 协作机器人

4 控制装置

8、9 模具

17 手

Claims

1.一种注塑系统，具备：

注塑机；

协作机器人，其设置于该注塑机的外部或内部；以及

控制装置，其控制该协作机器人，

该控制装置在所述注塑机运转之前，在该注塑机内的至少设置有模具的空间内使所述协作机器人动作，当检测到该协作机器人或安装于该协作机器人的前端的手与物体的接触时，向所述注塑机发送不可运转信号。

2.根据权利要求1所述的注塑系统，其中，

所述控制装置按照预先设定的路径使所述协作机器人动作，当直到所述路径结束没有检测到与所述物体的接触时，向所述注塑机发送可运转信号。

3.根据权利要求2所述的注塑系统，其中，

所述注塑机在接收到来自所述控制装置的可运转信号时自动运转。

4.根据权利要求2所述的注塑系统，其中，

所述控制装置根据存储所述空间内的构件的配置的存储部、以及存储于该存储部的所述构件的配置，生成所述路径。

5.根据权利要求4所述的注塑系统，其中，

所述控制装置在所述空间内使所述协作机器人动作，通过与该协作机器人或所述手的接触来检测所述构件的配置。