CN1903550B

CN1903550B - 注模机

Info

Publication number: CN1903550B
Application number: CN2006101089268A
Authority: CN
Inventors: 高次聪; 白石亘; 浅冈裕泰; 石黑俊夫; 今村博史
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: EP1747872A1; CN1903550A; JP4038219B2; DE602006016379D1; US20070026096A1; EP1747872B1; US7431583B2; JP2007030487A

Abstract

本发明提供一种注模机，其能够用简单结构调节检测水平并检测塑化螺杆附近的树脂颗粒沉积水平。安装一冷却套以使冷却套的树脂供给孔与加热筒的树脂供给孔连通。安装于传感器安装板上的传感器头经位于布料器板上的传感器插入部和树脂入口插入树脂供给孔并检测沉积于树脂供给孔中的树脂颗粒沉积水平。改变传感器头的插入程度能改变树脂颗粒沉积检测水平，还能检测到螺杆外周附近的沉积水平。将传感器检测方向设置为垂直于树脂沉积方向能减小传感器检测表面被树脂颗粒弄脏，因而能减少错误检测读数。

Description

注模机

技术领域

本发明涉及注模机，更具体涉及具有传感器的注模机，传感器用于检测将树脂供给到加热筒内的树脂供给孔中的树脂量。

背景技术

注模机重复执行的步骤为：在加热筒内转动塑化螺杆以揉捏并熔化供给到加热筒内部的树脂并且进一步测量树脂、然后停止螺杆旋转、使螺杆前进并将熔化的树脂注射到铸模中、加压、冷却、而后打开铸模以取出已铸产品。

投入到加热筒中的树脂颗粒在干燥器中干燥并由树脂供料机等投入到布料器中，且经过安装于机器主单元或加热筒上的树脂供给孔，然后由旋转螺杆辗碎并熔化。结果，随着树脂颗粒存留于布料器和树脂供给孔中的时间长度的增加，树脂颗粒的温度下降且树脂颗粒吸收水分，这可导致铸模缺陷。因此，为在将树脂颗粒用螺杆辗碎时减小温度下降和潮解，并进一步保持均匀的树脂颗粒密度，仅将最小需要量的树脂颗粒投入到布料器中，布料器内的树脂颗粒量由树脂量检测装置测量，且调节供给到布料器的树脂量以控制存留于树脂供给孔中的树脂量，即剩余树脂量(树脂沉积水平)。

通常，树脂供给机的树脂量检测装置安装于布料器安装部分上方，布料器安装部分设于加热筒的基体或机器主单元之一上。然而，使用该方法，仅在树脂的最上部表面位于机器主单元上游侧时才能检测树脂颗粒，而且，难以将检测装置安装到螺杆附近。因此，如下所述，提出了多种树脂检测方法。

因此，已知一种装置，其中，提供了能够沿将树脂供给到加热筒的树脂供给孔中的树脂供给筒外侧移动的电容接近开关(capacitance proximityswith)并测量树脂入口处的剩余树脂量(例如，JP3-121813U)。然而，由于该装置将传感器放置在树脂供给筒外侧，所以难以将传感器放置于螺杆附近，因而难以测量剩余树脂量。

还提出一种装置，其中，在将树脂供给到树脂供给孔的树脂供给筒的一部分上提供由玻璃等形成的透明部分，且位于透明部分处的传感器测量树脂供给筒内部的树脂量(例如，JP63-94706U和JP2003-236885A)。然而，使用该方法为使用传感器检测树脂量，需要使树脂供给筒的一部分位于玻璃等之外，这就增加了生产成本。再有，可以想到的是，需要复杂的结构来将传感器移动到螺杆附近且因而难以测量螺杆附近的树脂颗粒沉积水平。

此外，还提出了一种装置，其具有发光元件和受光元件并检测树脂沉积水平(例如，JP61-77220U)。在该装置中，传感器检测位置固定且不能改变待检测树脂量。

再有，提出了一种方法，用可反射型水平传感器或光传感器从螺杆顶部检测树脂供给部分的树脂颗粒沉积水平(JP-3012320U)。剩余树脂颗粒由于螺杆的运动而不总为静止且有时树脂颗粒因螺杆的运动而反弹。结果，使用该方法，由于传感器检测表面朝向螺杆的方向，所以被螺杆的运动抛起的树脂颗粒不断撞击传感器检测表面，从而弄脏及磨损传感器检测表面，并具有传感器检测能力易于变差的危险。如果传感器从螺杆移走以防止传感器被螺杆的运动抛起的树脂颗粒弄脏，则传感器也被从剩余树脂的最上部表面移走，从而需要高精度传感器以测量树脂量或稍许改变树脂颗粒沉积水平。

此外，由于树脂沉积水平必须通过测量从传感器到树脂的距离来进行测量，所以当树脂由螺杆的运动而被搅动时可易于产生错误的检测读数，且可以预想到的是，需要高精度传感器以防止此类错误的测量读数。

发明内容

本发明提供可用简单结构来调节检测在树脂供给孔中剩余的树脂颗粒沉积水平的位置且还可检测塑化螺杆附近的树脂颗粒的沉积水平的注模机。

本发明的注模机，包括：加热筒；塑化螺杆，设在加热筒内；树脂供给孔，用于将供自树脂入口的树脂供给加热筒中的塑化螺杆；以及传感器，具有用于检测在树脂供给孔中的树脂沉积水平的传感器头，以使传感器头的检测方向朝向树脂供给孔的内表面并朝向树脂供给孔中沉积的树脂；所述传感器头从树脂入口插入所述树脂供给孔内以在树脂供给孔中具有预定位置，传感器头的所述预定位置根据调节装置调节传感器头在树脂供给孔中的插入深度是可变化的，从而将树脂供给孔中可容许的树脂量调节为所需量；传感器安装部件被设置用于安装传感器头或连接于传感器头的电缆，以使传感器头固定在树脂供给孔中的预定位置处，并且，所述调节装置包括设在所述传感器安装部件内的滑动机构。

传感器头的检测方向基本垂直于树脂在树脂供给孔中的沉积方向。

注模机还可包括：布料器，用于将树脂供给到树脂入口；以及布料器板，其上安装有布料器且具有开口，传感器头经开口插入到树脂供给孔中。

调节装置可包括设置于布料器板和加热筒之间的垫块或垫片，垫块或垫片具有孔，传感器头从树脂入口通过该孔插入树脂供给孔。

注模机还可包括绕加热筒外周设置来冷却加热筒的冷却套，且树脂供给孔可由形成于冷却套和加热筒上的通孔提供。

注模机还可包括设置于冷却套和布料器板之间的垫块或垫片以调节树脂供给孔中的传感器头的位置，垫块或垫片具有孔，传感器头从树脂入口通过该孔插入树脂供给孔。

使用上述注模机，不需要在加热筒或机器主单元上提供单独的传感器安装机构，而且，不需要在加热筒或机器主单元的一部分上使用玻璃、孔等以检测树脂。再有，也不需要需有昂贵传感器的复杂构造，且可以使用廉价的装置结构。此外，可将传感器检测位置容易地调节到靠近螺杆的位置，并使得沉积的树脂量可容易地被调节且使用树脂的最小需求量来进行注射，以及使从布料器的口部到树脂入口的沉积树脂量减小并使沉积时间减小。结果，可减小树脂颗粒所吸收的水分及其温度的降低，从而有效地消除了导致铸模缺陷产生的因素。另外，由于树脂颗粒不用力撞击传感器检测表面，所以传感器检测表面不易弄脏或磨损，从而可减少检测性能变差或传感器出现故障的情况。

附图说明

图1是本发明第一实施例的注模机的树脂供给孔的剖视图。

图2是第一实施例的树脂供给孔的部分透视图。

图3是本发明第二实施例的部分透视图。

图4a和4b是表示在第一实施例中测量树脂颗粒沉积水平的检测水平调节方法的模式图。

图5是表示传感器头安装位置和安装调节的模式图。

图6是表示使用传感器安装部件的检测水平调节装置的示意图。

图7是表示使用垫块或垫片作为调节装置来用传感器调节检测水平的方法和装置的示意图。

图8是表示在不具有冷却套的注模机中使用垫块或垫片的传感器检测水平调节装置的示意图。

图9是表示使用垫块或垫片调节传感器检测水平的另一调节装置的示意图。

图10是本发明第三实施例的注模机的树脂供给孔的剖视图。

图11是表示本发明第一实施例的注模机的传感器头的其它不同位置与方向。

具体实施方式

图1是本发明第一实施例的注模机的树脂供给孔的剖视图。图2是第一实施例的树脂供给孔的部分透视图。

将塑化螺杆2插入加热筒1中，树脂供给孔9a位于加热筒1上且冷却套3位于加热筒1的外侧。树脂供给孔9b设置位于冷却套3上以与加热筒1的树脂供给孔9a连通，且将加热筒1的树脂供给孔9a和冷却套3的树脂供给孔9b连接以一同形成连续的树脂供给孔9。此外，将具有布料器5并将供给到布料器5的树脂颗粒21供给到树脂供给孔9(特别是树脂供给孔9b)的树脂入口10中的布料器板4设置并安装于冷却套3上。测量树脂颗粒21的沉积水平的传感器的传感器头6沿树脂供给孔9的一侧纵向表面位于其内。传感器插入部分位于布料器板4上，并其上固定安装有传感器头6和传感器电缆8的传感器安装板7从树脂入口10经传感器插入部分11插入树脂供给孔9中，且传感器安装板7安装于注模机的固定安装部分，这样，在该实施例中，通过安装于布料器板4上，传感器头6位于并安装于树脂供给孔9上。连接到传感器头6上的传感器电缆8在传感器插入部分11外侧延伸。提供盖12以覆盖位于布料器板4上的传感器插入部分11。盖12防止树脂颗粒21从传感器插入部分11散出，但不是必须提供。

设计结构，以使传感器电缆8经过位于布料器板4上的传感器插入部分11并在不与安装于布料器板4顶部上的布料器5干涉的方向上延伸。此类装置能够安装传感器，而不需要将布料器5设计成容纳传感器。

虽然在图1中，布料器5设置于布料器板4上，但是不需要将布料器5直接放置于布料器板4上。或者，例如，布料器5可经分离的部件例如闸板或与布料器板4分离的布料器安装板而放置于布料器板4上。

此外，布料器5的形状并不限于图1中所示的布料器。布料器5可以是任意形状，例如软管或导管，只要其能够将树脂颗粒21经布料器板4供给到树脂供给孔9中即可。

树脂颗粒21由树脂供给机例如装填机(未示出)供给到布料器5内部并沉积于树脂供给孔9(树脂供给孔9a、9b)中。已沉积树脂颗粒21因螺杆2旋转而与螺杆2结合并移动到螺杆2的插入孔前部(移动到图1中左侧)。已沉积树脂颗粒21的沉积水平由传感器检测，且为了防止树脂颗粒21变潮或冷却(两者都会使树脂颗粒难以熔化)，调节来自热树脂供给机的树脂供给以减小树脂颗粒21存留于树脂供给孔9中的时间量。

为使树脂颗粒21的沉积水平能够被检测到，将传感器头6定向，以使传感器的检测表面和检测方向朝向与沉积的树脂颗粒21相对的方向，并还朝向与树脂供给孔9的壁面相对的方向。换言之，由于传感器头6沿树脂供给孔9(树脂供给孔9a、9b)的一个壁面定位，所以其检测方向朝向树脂供给孔9的中心纵轴且传感器的检测表面朝向与放置传感器头6一侧相对的表面(在图1中，由箭头22所指并用虚线表示的方向)。然而，传感器的检测方向不需一定朝向树脂供给孔9的中轴，且如果朝向能测量树脂沉积水平的树脂供给孔9的壁面，则可以是任何方向。

而且，由于传感器检测树脂沉积水平，所以理想的是设置传感器头6以朝向与树脂的沉积方向垂直并与树脂沉积水平表面平行的方向。然而，如图11所示，即使在定位传感器头6以使检测方向与沉积方向成一定角度时，依然可以测量树脂沉积水平。

此外，设置传感器检测方向以朝向树脂供给孔9的壁，从而防止传感器检测表面被弄脏并使其难以产生错误测量。

沉积于树脂供给孔9内的树脂颗粒21不是一直保持静止，而是由螺杆2的运动不停地被搅动并带有较大应力地纵向移动。然而，通过将传感器检测方向确定为朝向壁，就是说，通过使传感器检测表面朝向井壁，树脂颗粒21在被螺杆2搅动时不撞击传感器检测表面或仅轻微撞击传感器检测表面，这防止传感器检测表面变脏，且还防止检测表面磨损，这反过来帮助防止错误测量并可使树脂颗粒21的水平能够被可靠测量。

此外，将传感器检测方向确定为朝向未移动表面，就是说，当没有树脂颗粒21时，树脂供给孔9的壁校准传感器读数，并在存在树脂颗粒21时和不存在树脂颗粒21时的读数之间清楚地确定阈值。而且，对于树脂颗粒21的检测，在沿树脂供给孔9的壁面的某处从传感器的检测表面检测到树脂颗粒21就足够了，因而，减轻了因螺杆运动而将树脂颗粒21搅动的影响并使树脂颗粒21能够被可靠地检测到。

作为防止传感器检测表面变脏的方法，传感器安装板7可以是空心的管状传感器安装部件且在传感器头上开有狭槽以检测树脂沉积水平。图3是使用该空心传感器安装部件的本发明第二实施例的部分透视图。至少传感器安装部件13的传感器头6部分形成为包含传感器头6的管形并固定地安装于布料器板4上。在图3所示的实施例中，对应于树脂供给孔9的部分形成为管形。而且，狭槽14位于传感器安装部件13中且传感器头6经狭槽14检测树脂颗粒21的沉积水平。结构的剩余部分与图1和2中所示的第一实施例的部分相同。

在本发明的第二实施例中，传感器头6的检测表面由管形传感器安装板13覆盖从而仅露出狭槽14处的传感器头6的检测表面，因而难以弄脏传感器检测表面。该第二实施例在使用易于弄脏传感器检测表面的树脂颗粒21时特别有效。

应该注意的是，传感器通过检测到传感器头6附近存在树脂颗粒21而检测树脂颗粒21的沉积水平。虽然图1、2和3中所示的实施例使用反射型光电传感器，或者，可使用电容传感器、超声波传感器或非接触式距离传感器。

接着，对实施例的操作进行描述。

当沉积于树脂供给孔9中的树脂颗粒21的最上部表面，就是说，沉积水平低于传感器头的检测水平(在其螺杆侧)，传感器变得不能检测树脂颗粒21，因此，根据传感器信号，例如，树脂供给机(未示出)供给少量树脂颗粒21，且树脂颗粒21不断供给直到传感器头6检测到树脂颗粒21。该装置可将沉积于树脂供给孔9中的树脂量调节为传感器头6的检测水平高度。而且，传感器仅检测树脂颗粒21的存在即可，因而不需要非常先进的传感器。

图4a和4b是表示测量树脂颗粒沉积水平的检测水平调节方法的模式图。图4a表示传感器头6设置于螺杆2外周附近位置处的装置，图4b表示传感器头6所处位置比图4a中所示装置离螺杆2外周更远。由于传感器头6通过调节从螺杆2外周到传感器头6的检测水平的高度h，就是说，传感器头6在树脂供给孔9中的插入深度，来检测树脂颗粒21是否沉积到检测水平并检测树脂颗粒21的沉积水平，所以注模机的树脂供给孔9内可容纳的树脂量能被调节为所需量。

该所需树脂量是由体积和已铸产品以及铸模条件确定的。因此，例如，当更换铸模、将传感器头的安装位置调节到距离h(距离h根据由已铸产品和注模机的树脂供给孔容积来确定的所需树脂量提前计算)完成了树脂供给孔9和树脂入口10中的树脂量的调节时，从而缩短了树脂颗粒21存留于树脂供给孔9和树脂入口10中的时间并防止树脂颗粒21的湿度和温度的变化。

改变传感器头6的安装位置通过更换具有所需安装的传感器安装板7或传感器安装部件13来完成。

如果从布料器板4底部到螺杆2外周的距离为D，则该距离是由注模机确定的已知距离，因此，如果从布料器板4的底部到传感器的树脂检测部分的距离是图5中所示的L，则如参照图4a、4b所述，从螺杆2外周到传感器的检测水平的距离h可从等式h＝D-L得到。因此，根据调节目标距离h来连接具有距离L的传感器安装板7或传感器安装部件13能够将传感器头6的安装位置调节为所需的树脂量。

图6是表示用于调节检测水平以代替传感器安装板7或传感器安装部件13的装置的示意图。如图6所示，传感器安装板7由两个部件7a、7b构成。传感器头6安装于在传感器安装板7a上提供的狭槽7c，在传感器安装板7b上提供将两个传感器安装板7a、7b连接到一起的螺栓7d，传感器安装板7a沿狭槽7c滑动，且从布料器板4到传感器头6的传感器安装板7的距离L可通过将螺栓7d固定于给定长度来变化。

图7是表示用于传感器检测调节装置的另一方法的示意图。图7所示的调节方法在布料器板4和冷却套3a之间插入具有与树脂供给孔9大体相同尺寸的孔的垫块或垫片15。传感器头6如图5所示般固定地安装于传感器安装板7上，并固定从传感器安装板7在布料器板4上的安装位置到传感器头6的树脂沉积部分的距离。设计传感器安装板7从而将距离提前设置为传感器头6位于其下限，且传感器头6固定地安装于传感器安装板7上。此外，由于从冷却套3顶部到螺杆2外周的距离已知，所以通过根据所需的检测水平(就是说，预定距离h)来将具有预定厚度的垫块或垫片15插入到冷却套3和布料器板4之间，则传感器头6的位置由此类垫块或垫片15的厚度提高且树脂沉积水平可提高。结果，通过用垫块或垫片15的厚度来调节传感器头6的位置，将从螺杆2外周到传感器头6检测水平的距离h调节为所需的树脂量位置。

此外，使用如此设计的注模机，从而布料器板4被安装于加热筒1的顶部并具有安装于布料器板4上的布料器5且将供给到布料器5的树脂颗粒21从树脂入口10供给到加热筒1的树脂供给孔9a，可类似地检测树脂颗粒21的沉积水平。在该结构的注模机中，传感器检测部分可被调节为在加热筒1和布料器板4之间插入垫块或垫片15所需的树脂沉积量的检测位置，垫块或垫片15具有与树脂供给孔9a大体相同尺寸的孔，孔如图8所示般连通到传感器检测水平装置以类似地改变传感器头6的位置。

此外，传感器头6可通过如图9所示般在传感器安装板7和布料器板4之间插入垫块或垫片15以改变传感器头6的位置来调节为所需树脂量的位置，从而取代如图7所示般在冷却套3和布料器板4之间或如图8所示般在加热筒1和布料器板4之间插入垫块或垫片15。

虽然在上述实施例中用反射型光电传感器来作为传感器，或者，可以使用图10中所示的具有发光侧和受光侧的放射型光电传感器。图10是使用放射型光电传感器的本发明第三实施例的注模机的树脂供给孔部分的剖视图。

第三实施例和图1、2中所示第一实施例的不同点是第一实施例中只有一个传感器头，而第三实施例中有两个传感器头、发光侧和受光侧，所需的两个传感器安装板安装传感器头及两个传感器电缆、两个插入部和两个盖。第三实施例的其他结构与图1和2中所示第一实施例相同。

换言之，在该第三实施例中，传感器插入部20a、20b在树脂入口10的每侧上相对的位置处位于布料器板4上。将安装发光侧传感器头16的传感器安装板17a从传感器插入部20a插入到树脂供给孔9中且传感器安装板17a安装于布料器板4上。连接到发光侧传感器头16a的传感器电缆18a从传感器插入部20a引到外部。

类似地，将安装受光侧传感器头16b的传感器安装板17b从传感器插入部20b插入到树脂供给孔9中并将传感器安装板17b安装到布料器板4上。连接到受光侧传感器头16b的传感器电缆18b从传感器插入部20b引到外部。

发光侧传感器头16a的发光表面和受光侧传感器头16b的受光表面相对地设置，且根据来自发光侧传感器头16a的已发出光是否在受光侧传感器头16b处被接收来确定树脂颗粒21是否存在于两个头16a、16b的检测水平(沉积水平)上。

应该注意的是，图10中所示的参考标记19a、19b表示覆盖传感器插入部20a、20b的盖。此外，由虚线表示的箭头22表示由传感器检测树脂颗粒21的方向。

此外，在图1中，布料器5可以经分离的部件例如闸板或插入到布料器5和布料器板4之间的板而被间接地设置于布料器板4上，而且，布料器5可以是允许将树脂颗粒21经布料器板4供给到树脂供给孔9中的任意形状。

在第三实施例中，传感器检测树脂沉积水平的检测水平的调节科通过如图6所示般在传感器安装板上提供狭槽和安装螺栓并调节传感器头16a、16b的位置或通过如图7-9所示般使用垫块或垫片来完成。

此外，虽然在图10中螺杆2的轴向和树脂颗粒检测方向平行，但也不是必须如此，因此，可以选择的是，如果检测方向表面朝向注模机的树脂供给孔的壁，则螺杆轴和树脂颗粒检测方向的相交角度不影响传感器的功能。

因此，如上所述，在当前实施例中，传感器头6安装于传感器安装板7或传感器安装部件13上并树脂供给孔9从树脂入口10插入且位于树脂供给孔9内。因此，可安装传感器且不在冷却套3或加热筒1上开口或使用玻璃管以使传感器能够检测树脂颗粒21，并能够使传感器树脂颗粒检测水平能被容易地移到螺杆附近且不被注模机的结构或其元件的力阻碍以提供更精确的树脂颗粒水平测量。

Claims

1.一种注模机，包括：

加热筒(1)；

塑化螺杆(2)，设在所述加热筒(1)内；

树脂供给孔(9)，用于将供自树脂入口(10)的树脂供给所述加热筒(1)中的所述塑化螺杆(2)；以及

传感器，具有用于检测树脂供给孔(9)中的树脂沉积水平的传感器头(6)，以使传感器头的检测方向朝向树脂供给孔(9)的内表面并朝向树脂供给孔(9)中沉积的树脂；其特征在于，

所述传感器头(6)从树脂入口(10)插入所述树脂供给孔(9)内以在树脂供给孔(9)中具有预定位置，传感器头(6)的所述预定位置根据调节装置调节传感器头(6)在树脂供给孔(9)中的插入深度是可变化的，从而将树脂供给孔中可容许的树脂量调节为所需量，

传感器安装部件，被设置用于安装传感器头(6)或连接于传感器头(6)的电缆，以使传感器头(6)固定在树脂供给孔(9)中的预定位置处，并且，

所述调节装置包括设在所述传感器安装部件内的滑动机构(7a-7d)。

2.根据权利要求1所述的注模机，其中传感器头的检测方向基本垂直于树脂供给孔中的树脂沉积方向。

3.根据权利要求1所述的注模机，还包括：布料器，用于将树脂供给树脂入口；以及布料器板，其上安装有所述布料器且具有开口，传感器头通过该开口插入所述树脂供给孔。

4.根据权利要求1所述的注模机，还包括：布料器，用于将树脂供给树脂入口；以及布料器板，其上安装有所述布料器且具有开口，传感器头通过该开口插入所述树脂供给孔；

其中所述调节装置包括设置在所述布料器板和所述加热筒之间的垫块或垫片，所述垫块或垫片具有孔，传感器头从树脂入口通过该孔插入所述树脂供给孔。

5.根据权利要求1所述的注模机，还包括：布料器，用于将树脂供给树脂入口；以及布料器板，其上安装有所述布料器且具有开口，传感器头通过该开口插入所述树脂供给孔；

其中所述调节装置包括设置在所述布料器板和所述传感器安装部件之间的垫块或垫片。

6.根据权利要求1所述的注模机，还包括冷却套，围绕所述加热筒外周设置来冷却所述加热筒，其中所述树脂供给孔由形成于所述冷却套和所述加热筒内的通孔提供。

7.根据权利要求6所述的注模机，还包括：布料器，用于将树脂供给树脂入口；布料器板，其上安装有所述布料器且具有开口，传感器头通过该开口插入所述树脂供给孔；以及垫块或垫片，设置在所述冷却套和所述布料器板之间以调节所述树脂供给孔中的传感器头的位置，所述垫块或垫片具有孔，传感器头从树脂入口通过该孔插入所述树脂供给孔。