DE102018122579B4

DE102018122579B4 - Spritzgussmaschine und Steuerverfahren für Spritzgussmaschine

Info

Publication number: DE102018122579B4
Application number: DE102018122579.2A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Ono
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2038-09-15
Also published as: CN109514824A; JP6546236B2; US10759100B2; US20190084204A1; DE102018122579A1; JP2019055488A; CN109514824B

Abstract

Eine Spritzgussmaschine (10) mit:einer Spindel (60), die einen Verzahnungsabschnitt (86) aufweist, an dessen äußerer Umfangsfläche eine Verzahnung (84) ausgebildet ist,einer Hülse (72) mit einem Verzahnungsloch (90), an dessen innerer Umfangsfläche eine Verzahnung (88) ausgebildet ist,einem Linearbewegungsmotor (76), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse in einer axialen Richtung der Spindel zu bewegen,einem Drehbewegungsmotor (70), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse um eine Achse der Spindel zu drehen,einer Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit (82), die dazu ausgestaltet ist, ein Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors zu erfassen, undeiner Motorsteuereinheit (20), die dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor und den Drehbewegungsmotor zu steuern,wobei in einem Fall, wenn der Verzahnungsabschnitt (86) in das Verzahnungsloch (90) eingesetzt wird, die Motorsteuereinheit (20) den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass sich die Hülse (72) in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher die Hülse (72) sich der Spindel (60) annähert, und sollte dabei das erfasste Ausgangsdrehmoment des Lineardrehbewegungsmotors (76) gleich oder größer als ein erstes festgelegtes Drehmoment sein, wird die Motorsteuereinheit (20) mit dem Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) drehen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgussmaschine, die einen geformten Gegenstand (Formling) gießt, und auf ein Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine.
Beschreibung des Standes der Technik:

JP H05-131511 A beschreibt die Konfiguration eines Injektions- oder Spritzmechanismus in einer Spritzgussmaschine, bei welcher eine Spindel mit einer Kerbverzahnung an ihrem Basisabschnitt in eine Keilwellenbuchse, in der ein Verzahnungsloch ausgebildet ist, eingesetzt und befestigt ist.

Zusammenfassung der Erfindung
Bei der in JP H05-131511 A beschriebenen Technologie ist es dann, wenn eine Spindel in einer Keilwellenbuchse montiert wird, nötig, einen Keilwellenabschnitt der Spindel in ein Keilwellenloch der Keilwellenbuchse einzusetzen. Das Einsetzen des Keilwellenabschnitts in das Keilwellenloch wird durch eine Bedienperson von Hand durchgeführt. Daher tritt das Problem auf, dass der Montageprozess zeitaufwendig ist, wenn der Arbeiter nur geringe Fähigkeiten aufweist.
DE 36 37 897 A1 beschreibt eine Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln einer Schneckenwelle an eine Spritzgussmaschine. Die Kupplungseinrichtung weist Spreizkeile auf, die durch eine Tragplatte in Axialrichtung verschoben werden. Zwischen den Spreizkeilen ist eine Welle angeordnet, die durch Kupplungsbacken gekuppelt werden kann. Um die Welle einzulegen oder zu entnehmen, spreizen die Spreizkeile die Kupplungsbacken, sodass die Welle eingelegt oder entnommen werden kann.
US 2008/0286398 A1 zeigt eine Spritzgussmaschine mit einer schnell zu installierenden Schneckenwellenanordnung. Die Schneckenwellenanordnung weist eine Schneckenwelle mit einem Keilwellenbereich an einem Ende auf. Der Keilwellenbereich wirkt mit einem Anschlag zusammen, der an einem Ende der Kupplungswelle angeordnet ist, sodass eine drehbewegungsübertragende Verbindung zwischen der Kupplungswelle und der Schneckenwelle hergestellt werden kann. Diese Verbindung kann getrennt werden, sodass eine Drehbewegung nicht übertragen werden kann. Dazu wird die Schneckenwelle in axialer Richtung von dem Anschlag weg bewegt, sodass der Anschlag und der Keilwellenbereich nicht mehr zusammenwirken kann.
DE 691 06 194 T2 beschreibt eine Kupplungseinrichtung zum Wechseln einer Plastifiziereinheit einer Spritzgussmaschine. Die Plastifiziereinheit ist dabei lösbar an der Spritzgussmaschine angeordnet. Eine Förderschnecke der Plastifiziereinheit weist einen Schaft und eine Schnecke auf. Der Schaft weist weiterhin eine Rille in Umfangsrichtung und einen Keilwellenabschnitt auf. In einem eingekuppelten Zustand ist der Keilwellenabschnitt formschlüssig in einer Nabe eingelegt, und ein Arretierbolzen fixiert den Schaft in einer axialen Richtung. Die Nabe ist mit einer Antriebseinheit verbunden. Zum Entnehmen wird der Arretierbolzen in eine Freigabeposition überführt, sodass die Förderschnecke freigegeben ist.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der oben genannten Probleme gemacht, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spritzgussmaschine und ein Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine vorzuschlagen, mit denen die Zeit, die zur Montage einer Spindel und einer Hülse notwendig ist, verkürzt wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Spritzgussmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Steuerververfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Variation der Zeit, die für die Montagearbeit der Hülse mit der Spindel erforderlich ist, in Abhängigkeit von den Fähigkeiten des Arbeiters zu verringern.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft dargestellt sind.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, welche die Konfiguration einer Spritzgussmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Darstellung einer Spritzvorrichtung in der Spritzgussmaschine;
3 ist ein Fließdiagramm, das einen Verfahrensgang zeigt, der durch eine Steuerung durchgeführt wird, wenn eine Hülse und eine Spindel zusammengebaut werden;
4A bis 4E sind schematische Darstellungen, die Arbeitszustände zeigen, wenn die Hülse und die Spindel montiert werden;
5 ist ein Fließdiagramm, das einen Verfahrensablauf zeigt, der durch eine Steuerung durchgeführt wird, wenn die Hülse und die Spindel bei einer zweiten Ausführungsform zusammengebaut werden; und
6A bis 6F sind schematische Darstellungen, die Arbeitszustände beim Montieren der Hülse und der Spindel zeigen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
[Aufbau der Spritzgussmaschine]
1 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Spritzgussmaschine 10 zeigt. Die Spritzgussmaschine 10 weist eine Formspannvorrichtung 12 und eine Spritzvorrichtung 14 auf. Die Formspannvorrichtung 12 und die Spritzvorrichtung 14 sind auf einer Basis (Grundgestell) 16 installiert. Außerdem umfasst die Spritzgussmaschine 10 eine Steuerung 18, welche die Formspannvorrichtung 12 und die Spritzvorrichtung 14 steuert. Hierbei bildet die Steuerung 18 eine Motorsteuereinheit 20.
Die Formspannvorrichtung 12 weist einen hinteren Träger (Platte) 22, einen beweglichen Träger (Platte) 24 und einen stationären Träger (Platte) 26 auf. Der bewegliche Träger 24 ist so vorgesehen, dass er entlang von Zugstangen 28, welche zwischen dem hinteren Träger 22 und dem stationären Träger 26 vorgesehen sind, vorwärts und rückwärts bewegbar ist.
Zwischen dem beweglichen Träger 24 und dem stationären Träger 26 ist eine Form 30 vorgesehen. Die Form 30 besteht aus einer beweglichen Form (Formhälfte) 32 und einer festen Form (Formhälfte) 34. Die bewegliche Form 32 ist an dem beweglichen Träger 24 angebracht, während die feste Form 34 an dem stationären Träger 26 angebracht ist.
Kipphebel (Gelenkstangen) 36 sind zwischen dem hinteren Träger 22 und dem beweglichen Träger 24 vorgesehen. Die Kippglieder 36 sind mit einem Querträger 40 über Querverbinder 38 verbunden. Die Formspannvorrichtung 12 weist einen Formöffnungs- und -schließmechanismus 42 auf, um den beweglichen Träger 24 zu und weg von dem stationären Träger 26 vorwärts und rückwärts zu bewegen. Der Formöffnungs- und schließmechanismus 42 weist einen Formöffnungs- und schließmotor 44 auf, der gesteuert durch die Steuerung 18 angetrieben wird. Die Drehbewegung des Formöffnungs- und -schließmotors 44 wird auf einen Kugelspindelmechanismus 46 übertragen, der mit dem Querträger 40 verbunden ist. Die von dem Formöffnungs- und -schließmotor 44 übertragene Drehbewegung wird durch den Kugelspindelmechanismus 46 in eine Bewegung des Querträgers 40 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen umgewandelt, und die Bewegung des Querträgers 40 in den Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen wird über die Gelenkstangen 36 auf den beweglichen Träger 24 übertragen. Hierdurch wird der bewegliche Träger 24 zu und weg von dem stationären Träger vorwärts und rückwärts bewegt.
Die Formspannvorrichtung 12 weist einen Ejektormechanismus (Auswerfmechanismus) 48 zum Entnehmen eines Formlings aus der beweglichen Form 32 auf. Der Auswerfmechanismus 48 weist einen von der Steuerung 18 gesteuerten Auswerfmotor 50 auf. Die Drehbewegung des Auswerfmotors 50 wird auf einen Kugelspindelmechanismus 54 übertragen, der mit einem Auswerfstift 52 verbunden ist. Die von dem Auswerfmotor 50 übertragene Drehbewegung wird durch den Kugelspindelmechanismus 54 in Bewegungen des Auswerfstiftes 52 in Ausfahr- und Einfahrrichtungen umgewandelt. Somit wird der Auswerfstift 52 zu und weg von dem beweglichen Träger 24 ausgefahren und eingefahren. Wenn der Auswerfstift 52 zu dem beweglichen Träger 24 bewegt wird, wird der Formling herausgedrückt, um aus der beweglichen Form 32 entnommen zu werden.
Die Spritzvorrichtung 14 umfasst eine Düse 56, einen Zylinder 58, eine Spindel 60, einen Einfülltrichter 62 und eine Heizung 64. Die Düse 56 ist an einem distalen Ende des Zylinders 58 vorgesehen. Der Zylinder 58 ist ein hohles Element, und die Spindel 60 ist in den Zylinder 58 eingesetzt. Der Zylinder 58 und die Spindel 60 erstrecken sich in den Öffnungs- und Schließrichtungen der Form 30. Der Zylinder 58 weist den Einfülltrichter 62 auf. Der Einfülltrichter 62 wird dazu verwendet, ein Harz- oder Kunststoffmaterial in den Zylinder 58 einzufüllen. Wenn das von dem Einfülltrichter 62 zugeführte Kunststoffmaterial in Form von Pellets vorliegt, wird das Kunststoffmaterial durch die Heizung 64 aufgeschmolzen.
Die Spritzvorrichtung 14 umfasst einen Kunststoffzufuhrmechanismus 66 zum Zuführen des Kunststoffmaterials in dem Zylinder 58 zu der Düse 56 des Zylinders 58 und einen Injektions- oder Spritzmechanismus zum Spritzen des Kunststoffmaterials zu der Form 30. Der Kunststoffzufuhrmechanismus 66 weist einen Drehbewegungsmotor 70 an, der durch die Steuerung 18 gesteuert angetrieben wird. Die Drehbewegung des Drehbewegungsmotors 70 wird auf eine Hülse 72 übertragen, die mit der Spindel 60 verbunden ist, so dass die Spindel 60 um ihre Achse gedreht wird. Die Rotation der Spindel 60 um ihre Achse bewirkt die Förderung des Kunststoffmaterials in dem Zylinder 58 zu der Düse 56 des Zylinders 58. Der Drehbewegungsmotor 70 weist eine Drehwinkelerfassungseinheit 74 auf. Die Drehwinkelerfassungseinheit 74 ist ein Sensor zur Aufnahme eines Drehwinkels des Drehbewegungsmotors 70. Die Steuerung 18 ist in der Lage, den Drehwinkel der Hülse 72 um die Achse der Spindel 60 aus dem Drehwinkel des Drehbewegungsmotors 70 zu errechnen.
Der Spritzmechanismus 68 weist einen Linearbewegungsmotor 76 auf, der gesteuert durch die Steuerung 18 angetrieben wird. Die Drehbewegung des Linearbewegungsmotors 76 wird durch den Kugelspindelmechanismus 78 in eine Bewegung der Hülse 72 in Einfahr- und Ausfahrrichtungen umgewandelt, und die Bewegung der Hülse 72 in den Ausfahr- und Einfahrrichtungen wird auf die Spindel 60 übertragen. Dadurch wird die Spindel 60 axial verschoben. Wenn die Spindel 60 zu der Düse 56 verschoben wird, wird das Kunststoffmaterial in dem Zylinder 58 von der Düse 56 in die Form 30 eingespritzt. Der Linearbewegungsmotor 76 weist eine Drehwinkelerfassungseinheit 80 und eine Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit 82 auf. Die Drehwinkelerfassungseinheit 80 ist ein Sensor zur Erfassung des Drehwinkels des Linearbewegungsmotors 76. Die Steuerung 18 ist in der Lage, die Position der Hülse 72 in der axialen Richtung der Spindel 60 aus dem Drehwinkel des Linearbewegungsmotors 76 zu errechnen. Die Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit 82 ist ein Sensor zur Erfassung des Ausgangsdrehmoments des Linearbewegungsmotors 76.
[Zusammenbau der Spindel und der Hülse]
2 ist eine schematische Darstellung der Spritzvorrichtung 14. Die Spindel 60 weist einen Verzahnungsabschnitt (Keilwelle) 86 an ihrem Endabschnitt nahe der Buchse (Hülse) 72 auf. Der Verzahnungsabschnitt 86 weist eine Verzahnung 84 an seiner äußeren Umfangsfläche auf. Die Hülse 72 weist ein Verzahnungsloch (Keilwellenloch) 90 an seinem Ende nahe der Spindel 60 auf. Das Verzahnungsloch 90 weist an seinem Innenumfang eine Verzahnung 88 auf. Die Spindel 60 und die Buchse 72 werden in einem Zustand zusammengebaut, in dem der Verzahnungsabschnitt 86 in die Verzahnung 88 des Verzahnungslochs 90 eingesetzt ist. Somit wird die Drehkraft um die Achse von der Hülse 72 auf die Spindel 60 übertragen.
[Montage und Steuerungsprozess]
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform der Spritzmechanismus 68 zusammengebaut wird, werden die Hülse 72 und die Spindel 60 durch den Drehbewegungsmotor 70 und den Linearbewegungsmotor 76, die durch die Steuerung 18 gesteuert werden, automatisch zusammengebaut. 3 ist ein Fließdiagramm, das den Prozessablauf zeigt, der durch die Steuerung 18 bei der Montage der Hülse 72 mit der Spindel 60 durchgeführt wird. Der in 3 gezeigte Prozess der Steuerung 18 wird in dem Zustand begonnen, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 koaxial und getrennt voneinander angeordnet sind.
In Schritt S1 initialisiert die Steuerung 18 einen Drehwinkel der Hülse 72 und geht weiter zu Schritt S2. Die Steuerung 18 berechnet den Drehwinkel der Hülse 72 indem sie eine Position der Hülse 72 zum Zeitpunkt des Ausführens des Prozesses in Schritt S1 als Referenz verwendet. Der Drehwinkel der Hülse 72 kann aus einem Drehwinkel des Drehbewegungsmotors 70 berechnet werden, der von der Drehwinkelerfassungseinheit 74 erfasst wird.
In Schritt S2 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass sich die Hülse 72 in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher sich die Hülse 72 der Spindel 60 annähert (Annäherung an die Spindel), und geht weiter zu Schritt S3. Die Steuerung 18 steuert den Linearbewegungsmotor 76 so, dass die Hülse 72 von dem Schritt S2 kontinuierlich vorwärts bewegt wird bis unmittelbar vor den Prozess des Schrittes S9, der später erläutert wird.
In Schritt S3 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als ein erstes festgelegtes Drehmoment oder nicht. Die Steuerung 18 geht weiter zu Schritt S4, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich dem oder größer als das erste(n) festgelegte(n) Drehmoment ist, oder wiederholt die Bestimmung in Schritt S3, wenn dieses Drehmoment kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment.
In Schritt S4 steuert die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70, so dass die Hülse 72 um ihre Achse gedreht wird, und geht weiter zu Schritt S5. Die Steuerung 18 steuert den Drehbewegungsmotor 70, um die Hülse 72 ab dem Schritt S4 kontinuierlich zu drehen bis unmittelbar vor den Prozess des Schrittes S7 oder des Schrittes S10, die später beschrieben werden.
In Schritt S5 bestimmt die Steuerung 18, ob der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360° oder nicht. Der Prozess geht weiter zu Schritt S10, wenn der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360°, oder geht weiter zu Schritt S6, wenn dieser Winkel kleiner ist als 360°. Der Drehwinkel der Hülse 72 wird als ein absoluter Winkel gegenüber der Position berechnet, an welcher der Drehwinkel der Hülse 72 in Schritt S1 als Referenz initialisiert wurde.
In Schritt S6 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner ist als ein zweites vorbestimmtes Drehmoment oder nicht. Der Prozess geht weiter zu Schritt S7, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner ist als das zweite vorbestimmte Drehmoment, oder kehrt zurück zu Schritt S5, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das zweite vorbestimmte Drehmoment. Hierbei ist das zweite vorbestimmte Drehmoment so gewählt, dass es ein kleineres Drehmoment ist als das erste vorbestimmte Drehmoment.
In Schritt S7 steuert die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70, um die Rotation der Hülse 72 zu stoppen, und geht weiter zu Schritt S8.
In Schritt S8 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment. Der Prozess geht weiter zu Schritt S9, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment, oder wiederholt die Bestimmung in Schritt S8, wenn dieses Ausgangsdrehmoment kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment.
In Schritt S9 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 gestoppt wird, und beendet den Prozess.
In Schritt S10, zu welchem der Prozess fortschreitet, wenn die Steuerung 18 in Schritt S5 bestimmt hat, dass der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360°, steuert die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70 so, dass die Drehung der Hülse 72 gestoppt wird, und geht weiter zu Schritt S9.
[Montagevorgang]
Die 4A bis 4E sind schematische Darstellungen, die die Vorgänge zeigen, wenn die Hülse 72 mit der Spindel 60 zusammengesetzt wird.
Wie in 4A gezeigt ist, wird beim Antreiben des Linearbewegungsmotors 76 die Hülse 72 in dem Zustand, in dem sie von der Spindel 60 beabstandet ist, zu der Spindel 60 hin bewegt (Schritt S2). Zu dieser Zeit ist in vielen Fällen die Drehposition der Hülse 72 nicht auf eine Position eingestellt, in welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 aufsetzbar ist. Wie in 4B gezeigt ist, werden daher die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 in Anlage gegen Endabschnitte der Verzahnung 84 der Spindel 60 gebracht. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 zunimmt, kann festgestellt werden, dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an den Endabschnitten der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen. Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S3, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an den Endabschnitten der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen.
Wie in 4C gezeigt ist, wird dann, wenn der Drehbewegungsmotor 70 durch Antrieb des Linearbewegungsmotors 76 angetrieben wird, die Hülse 72 in einem Zustand um ihre Achse gedreht, in dem die Endabschnitte der Verzahnungen 88 der Hülse 72 auf die Endabschnitte der Verzahnung 84 der Spindel 60 gepresst werden (Schritt S4).
Wenn die Drehposition der Hülse 72 eine Position einnimmt, in welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann, wird die Hülse 72 vorwärts bewegt, so dass der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt wird, wie es in 4D gezeigt ist. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 sinkt, kann festgestellt werden, dass die Drehposition der Hülse 72 die Position einnimmt, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S6, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner wird als das zweite festgelegte Drehmoment, dass die Drehposition der Hülse 72 die Position eingenommen hat, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 setzbar ist. Wenn die Drehposition der Hülse 72 die Position einnimmt, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 setzbar ist, wird der Drehbewegungsmotor 70 angehalten (Schritt S7).
Wenn der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt ist, wird ein Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 zunimmt, kann festgestellt werden, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde. Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt in Schritt S8 (3) die Steuerung 18, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment. Wenn der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 durch die Anlage des Bodenabschnitts des Verzahnungslochs 90 der Hülse 72 an dem Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 abgeschlossen ist, wird der Linearbewegungsmotor 76 angehalten (Schritt S9).
In einem Zustand, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 vor Beginn des Montagevorgangs so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wird in seltenen Fällen die Drehposition der Hülse 72 die Position, in welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann. In diesem Fall wird der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt, ohne dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an den Endabschnitten der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen. Dann wird der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht, wodurch die Montage der Hülse 72 mit der Spindel 60 abgeschlossen wird.
In einem solchen seltenen Fall bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S5, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde, wenn der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer wird als 360°, während das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 nicht geringer wird als das zweite festgelegte Drehmoment. Wenn der Zusammenbau der Hülse 72 und der Spindel 60 durch die Anlage des Bodenabschnitts des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 an dem Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 abgeschlossen ist, werden der Drehbewegungsmotor 70 und der Linearbewegungsmotor 76 angehalten.
[Betriebs- und Wirkungsweise]
Herkömmlicherweise wurde die Montage der Spindel 60 an der Hülse 72 von Hand durch eine Bedienperson vorgenommen. Die für die Arbeit zum Aufsetzen der Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 erforderliche Zeit hängt von den Fähigkeiten des Arbeiters ab. Wenn der Arbeiter nur geringe Fähigkeiten hat, besteht somit das Problem, dass das Zusammensetzen von Hülse 72 und Spindel 60 viel Zeit erfordert.
Zur Lösung dieses Problems wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Montagearbeit der Hülse 72 und der Spindel 60 automatisch durch den Drehbewegungsmotor 70 und den Linearbewegungsmotor 76 durchgeführt, welche durch die Steuerung 18 gesteuert werden. Durch diese Lösung ist es möglich, die Variation der für die Montagearbeit an der Hülse 72 und der Spindel 60 erforderlichen Zeit zu verringern.
Außerdem steuert bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76, um die Hülse 72 in der Richtung vorwärts zu bewegen, in der die Hülse 72 sich der Spindel 60 annähert, wenn die Hülse 72 und die Spindel 60 getrennt sind. Wenn das durch die Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit 82 erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, steuert dann die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70, um die Hülse 72 zu drehen. Durch Drehen der Hülse 72, während sie auf die Spindel 60 gepresst wird, ist es möglich, die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 zu setzen.
Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 nach der Steuerung des Drehbewegungsmotors 70 zum Drehen der Hülse 72 absinkt, steuert außerdem bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70 so, dass er die Drehung der Hülse 72 stoppt. Wenn anschließend das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 wieder zunimmt, steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 stoppt.
Wenn die Drehposition der Hülse 72 eine Position einnimmt, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung der Spindel 60 setzbar ist, wird der Drehbewegungsmotor 70 angehalten, so dass der Stromverbrauch verringert werden kann. Da es möglich ist, den Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 in dem Zustand einzusetzen, in dem die Hülse 72 nicht gedreht wird, ist es außerdem möglich, die Reibung zwischen der Verzahnung 88 und der Verzahnung 84 zu verringern. Dadurch kann das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 verringert werden, um den Stromverbrauch zu senken. Da der Linearbewegungsmotor 76 bei Abschluss der Montage der Hülse 72 und der Spindel 60 angehalten wird, kann der Stromverbrauch abgesenkt werden.
Wenn der Winkel, um den die Hülse 72 gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°, steuert die Steuerung 18 bei der vorliegenden Ausführungsform außerdem den Drehbewegungsmotor 70 so, dass er die Drehung der Hülse 72 stoppt, und steuert den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 stoppt.
Wenn der Drehwinkel der Hülse 72 360° erreicht, ist der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 bereits abgeschlossen. Da in diesem Fall der Drehbewegungsmotor 70 und der Linearbewegungsmotor 76 gestoppt werden, kann der Stromverbrauch gesenkt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich teilweise von der ersten Ausführungsform hinsichtlich des Montagesteuerprozesses, der durch die Steuerung 18 durchgeführt wird.
[Montagesteuerprozess]
5 ist ein Fließdiagramm, das den Prozessablauf zeigt, der von der Steuerung 18 bei dem Zusammenbau der Hülse 72 und der Spindel 60 durchgeführt wird. Der Prozess der Steuerung 18, der in 5 gezeigt ist, wird in einem Zustand initiiert, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 koaxial und getrennt voneinander angeordnet sind.
In Schritt S21 initialisiert die Steuerung 18 einen Drehwinkel der Hülse 72 und geht weiter zu Schritt S22. Die Steuerung 18 berechnet den Drehwinkel der Hülse 72, indem eine Position der Hülse 72 zum Zeitpunkt der Durchführung des Prozesses in Schritt S21 als Referenz verwendet wird. Der Drehwinkel der Hülse 72 kann aus einem Drehwinkel des Drehbewegungsmotors 70, der durch die Drehwinkelerfassungseinheit 74 erfasst wird, berechnet werden.
In Schritt S22 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher sich die Hülse 72 der Spindel 60 annähert, und geht weiter zu Schritt S23. Von Schritt S22 bis unmittelbar vor den Prozess in Schritt S25, auf den später eingegangen wird, steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 kontinuierlich vorwärts bewegt.
In Schritt S23 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment oder nicht.
Die Steuerung 18 geht weiter zu Schritt S24, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment, oder wiederholt die Bestimmung in Schritt S23, wenn das Drehmoment geringer ist als das erste festgelegte Drehmoment.
In Schritt S24 speichert die Steuerung 18 die axiale Position der Hülse 72 und geht weiter zu Schritt S25. Die axiale Position der Hülse 72 kann aus dem Drehwinkel des Linearbewegungsmotors 76, der durch die Drehwinkelerfassungseinheit 80 erfasst wird, berechnet werden.
In Schritt S25 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76, um die Hülse 72 um eine festgelegte Strecke in einer Richtung weg von der Spindel 60 zurückzuziehen, und geht weiter zu Schritt S26. Die festgelegte Strecke, um welche die Hülse 72 zurückgezogen wird, wird als eine Strecke festgelegt, die kürzer ist als die Länge einer Fläche, in welcher die Verzahnung 88 auf die Verzahnung 84 gesetzt ist, wenn der Zusammenbau der Hülse 72 und der Spindel 60 abgeschlossen ist.
In Schritt S26 steuert die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70 so, dass er um einen festgelegten Winkel um die Achse der Hülse 72 gedreht wird, und geht weiter zu Schritt S27.
In Schritt S27 bestimmt die Steuerung 18, ob der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360°. Die Steuerung 18 geht weiter zu Schritt S33, wenn der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360°, oder zu Schritt S28, wenn dieser Winkel kleiner ist als 360°. Der Drehwinkel der Hülse 72 wird als ein absoluter Winkel von der Referenz, d. h. von der Position, an welcher der Drehwinkel der Hülse 72 in Schritt S21 initialisiert wurde, berechnet.
In Schritt S28 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 vorwärts bewegt, und geht weiter zu Schritt S29. Die Steuerung 18 steuert den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 von Schritt S28 bis unmittelbar vor dem Prozess an dem oben genannten Schritt S25 oder Schritt S32, der später beschrieben wird, kontinuierlich vorwärts bewegt.
In Schritt S29 bestimmt die Steuerung 18, ob die axiale Position der Hülse 72 die Position ist, die in Schritt S24 gespeichert wurde oder nicht. Die Steuerung 18 geht weiter zu Schritt S30, wenn die axiale Position der Hülse 72 die Position ist, die in Schritt S24 gespeichert wurde, oder wiederholt die Bestimmung an Schritt S29, wenn diese Position nicht die in Schritt S24 gespeicherte Position ist.
In Schritt S30 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner ist als das zweite festgelegte Drehmoment oder nicht. Die Steuerung geht weiter zu Schritt S31, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner ist als das zweite vorbestimmte Drehmoment, oder kehrt zu Schritt S25 zurück, wenn das Drehmoment gleich oder größer ist als das zweite festgelegte Drehmoment. Hierbei wird das zweite festgelegte Drehmoment so gewählt, dass es ein kleineres Drehmoment ist als das erste festgelegte Drehmoment.
In Schritt S31 bestimmt die Steuerung 18, ob das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment. Die Steuerung 18 geht weiter zu Schritt S32, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer ist als das erste festgelegte Drehmoment, oder wiederholt die Bestimmung in Schritt S31, wenn das Drehmoment kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment.
In Schritt S32 steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 anhält, und beendet den Prozess.
In Schritt S33, zu welchem der Prozess fortschreitet, wenn die Steuerung 18 in Schritt S27 festgestellt hat, dass der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer ist als 360°, steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 vorwärts bewegt, und geht weiter zu Schritt S31. Die Steuerung 18 steuert den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 kontinuierlich vorwärts bewegt, von Schritt S33 bis unmittelbar vor den Prozess des oben genannten Schrittes S32.
[Montagevorgang]
Die 6A bis 6F sind schematische Darstellungen, die die Arbeiten zeigen, wenn die Hülse 72 mit der Spindel 60 zusammengebaut wird.
Wie in 6A gezeigt ist, wird die Hülse 72 in dem Zustand, in dem sie von der Spindel 60 getrennt ist, zu der Spindel 60 vorwärts bewegt, wenn der Linearbewegungsmotor 76 angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Drehposition der Hülse 72 nicht auf eine Position eingestellt, in welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 passt. Wie in 6B gezeigt ist, werden daher in vielen Fällen der Endabschnitt der Verzahnung 88 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt der Verzahnung 84 der Spindel 60 gebracht. Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 ansteigt, kann festgestellt werden, dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an dem Endabschnitt der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S23, dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an den Endabschnitten der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen.
Wie in 6C gezeigt ist, wird dann, wenn der Linearbewegungsmotor 76 in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird, die Hülse 72 um die festgelegte Strecke in der Richtung weg von der Spindel 60 zurückgezogen. Dies führt zu einem Zustand, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 voneinander getrennt sind. Wenn der Drehbewegungsmotor 70 wie in 6D gezeigt in dem Zustand angetrieben wird, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 getrennt sind, wird die Hülse 72 um den festgelegten Drehwinkel um ihre Achse gedreht (Schritt S26).
Wenn der Linearbewegungsmotor 76 angetrieben wird, nachdem die Hülse 72 um den festgelegten Drehwinkel gedreht wurde, wird die Hülse 72 zu der Spindel 60 in dem Zustand vorwärts bewegt, in dem die Hülse 72 und die Spindel 60 getrennt sind. Wenn die Drehung der Hülse 72 um den festgelegten Drehwinkel die Drehposition der Hülse 72 in eine Position überführt, in welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann, wird der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt, wie es in 6E gezeigt ist.
Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 an der axialen Position, die durch die Hülse 72 eingenommen wird, zu dem Zeitpunkt endet, an welchem die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 in Anlage gegen die Endabschnitte der Verzahnung 84 der Spindel 60 gebracht wurden, kann festgestellt werden, dass die Drehposition der Hülse 72 die Position eingenommen hat, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner wird als das zweite festgelegte Drehmoment, bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S30, dass die Drehposition der Hülse 72 eine Position ist, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann.
Wenn der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt wird, wird der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 de Spindel 60 gebracht.
Wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 ansteigt, kann bestimmt werden, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, bestimmt die Steuerung 18 in Schritt S31, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde. Wenn der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 durch Anlage zwischen dem Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 an dem Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 des Spindel 60 abgeschlossen ist, wird der Linearbewegungsmotor 76 gestoppt (Schritt S32).
In einem Zustand, in welchem die Hülse 72 und die Spindel 60 vor Beginn des Montagevorgangs so angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind, wird in seltenen Fällen die Drehposition der Hülse 72 eine Position, an welcher die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 gesetzt werden kann. In diesem Fall wird der Verzahnungsabschnitt 86 der Spindel 60 in das Verzahnungsloch 90 der Hülse 72 eingesetzt, ohne dass die Endabschnitte der Verzahnung 88 der Hülse 72 an den Endabschnitten der Verzahnung 84 der Spindel 60 anliegen. Dann wird der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht, wodurch der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 abgeschlossen wird.
Wenn in einem solchen seltenen Fall der Drehwinkel der Hülse 72 gleich oder größer wird als 360°, während das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 nicht kleiner wird als das zweite festgelegte Drehmoment in Schritt S27, so bestimmt die Steuerung 18, dass der Bodenabschnitt des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 in Anlage gegen den Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 gebracht wurde. Wenn der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 durch Anliegen des Bodenabschnitts des Verzahnungsloches 90 der Hülse 72 an dem Endabschnitt des Verzahnungsabschnitts 86 der Spindel 60 abgeschlossen ist, wird der Linearbewegungsmotor 76 gestoppt.
[Betriebs- und Wirkungsweise]
Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 in der Richtung vorwärts bewegt, in der die Hülse 72 sich der Spindel 60 annähert, wenn die Hülse 72 und die Spindel 60 voneinander getrennt sind. Wenn dann das durch die Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit 82 erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, steuert die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 um die festgelegte Strecke in der Richtung weg von der Spindel 60 zurückzieht. Anschließend steuert die Steuerung 18 den Drehbewegungsmotor 70 so, dass er die Hülse 72 um den festgelegten Winkel dreht, und steuert den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Hülse 72 vorwärts bewegt. Durch Wiederholen des Zurückziehens, Drehens und Vorwärtsbewegens der Hülse 72 ist es möglich, die Verzahnung 88 der Hülse 72 auf die Verzahnung 84 der Spindel 60 zu setzen.
Außerdem speichert bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 18 die axiale Position der Hülse 72, wenn das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment. In dem Fall, dass an der gespeicherten axialen Position der Hülse 72 das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 kleiner ist als das zweite festgelegte Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und dass anschließend an einer Position der Hülse 72, die über die gespeicherte axiale Position vorwärts bewegt wurde, das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, steuert dann die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 stoppt. Da der Linearbewegungsmotor 76 angehalten wird, wenn der Zusammenbau der Hülse 72 und der Spindel 60 abgeschlossen ist, ist es möglich, den Stromverbrauch abzusenken.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors 76 gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, nachdem der Winkel, um welchen die Hülse 72 gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°, steuert außerdem die Steuerung 18 den Linearbewegungsmotor 76 so, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse 72 stoppt. Wenn der Drehwinkel der Hülse 72 360° erreicht, ist der Zusammenbau der Hülse 72 mit der Spindel 60 bereits abgeschlossen. Da die Steuerung 18 in diesem Fall den Drehbewegungsmotor 70 und den Linearbewegungsmotor 76 stoppt, ist es möglich, den Stromverbrauch zu senken.
[Technische Überlegungen, die sich aus den Ausführungsformen ergeben]
Ein technisches Konzept, das sich aus den oben beschriebenen Ausführungsformen ergibt, wird nachfolgend beschrieben.
Eine Spritzgussmaschine (10) ist ausgestattet mit einer Spindel (60), die einen Verzahnungsabschnitt (86) aufweist, an dessen Außenumfangsfläche eine Verzahnung (84) ausgebildet ist, einer Hülse (72) mit einem Verzahnungsloch (90), an dessen innerer Umfangsfläche eine Verzahnung (88) ausgebildet ist, einem Linearbewegungsmotor (76), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) in einer axialen Richtung der Spindel (60) zu bewegen, einem Drehbewegungsmotor (70), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) um eine Achse der Spindel (60) zu drehen, einer Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit (82), die dazu ausgestaltet ist, ein Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors (76) zu erfassen, und einer Motorsteuereinheit (20), der dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor (76) und den Drehbewegungsmotor (70) zu steuern, wobei in einem Fall des Einsetzens des Verzahnungsabschnitts (86) in das Verzahnungsloch (90) die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor (76) so zu steuern, dass er die Hülse (72) in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher sie sich der Spindel (60) annähert, wenn die Hülse (72) und die Spindel (60) voneinander getrennt sind, und den Drehbewegungsmotor (70) so zu steuern, dass er die Hülse (72) dreht, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als ein erstes festgelegtes Drehmoment. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die zeitliche Veränderung bei der Montagearbeit der Hülse (72) und der Spindel (60), die von den Fähigkeiten des Arbeiters abhängt, zu verringern.
Bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) kann die Motorsteuereinheit (20) so ausgestaltet sein, dass sie den Drehbewegungsmotor (70) so steuert, dass er die Hülse (72) dreht, während sie den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass er die Hülse (72) vorwärts bewegt, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verzahnung der Hülse (72) auf die Verzahnung (84) der Spindel (60) zu setzen.
Bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) kann die Motorsteuereinheit (20) so konfiguriert sein, dass sie den Drehbewegungsmotor (70) so steuert, dass er die Drehung der Hülse (72) stoppt, und dass sie anschließend den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird, als das erste festgelegte Drehmoment, nachdem die Motorsteuereinheit (20) den Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert hat, dass er die Hülse (72) dreht, wenn das Ausgangsdrehmoment kleiner wird als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Wenn bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) ein Winkel, um welchen die Hülse (72) gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°, kann die Motorsteuereinheit (20) so ausgestaltet sein, dass sie den Drehbewegungsmotor (70) so steuert, dass er die Drehung der Hülse (72) stoppt, und dass sie den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Wenn bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, kann die Motorsteuereinheit (20) so konfiguriert sein, dass sie den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass er die Hülse (72) um eine festgelegte Strecke in einer Richtung weg von der Spindel (60) zurückdreht, dass sie dann den Drehbewegungsmotor (70) so steuert, dass er die Hülse (72) um einen festgelegten Winkel dreht, und dass sie anschließend den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass er die Hülse (72) vorwärts bewegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verzahnung (88) der Hülse (72) passend auf die Verzahnung (84) der Spindel (60) zu setzen.
Bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) kann die Motorsteuereinheit (20) so ausgestaltet sein, dass sie eine Position der Hülse (72) speichert, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, und in einem Fall, wenn an der gespeicherten Position der Hülse (72) das erfasste Ausgangsdrehmoment kleiner ist als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und wenn an einer Position der Hülse (72), die über die gespeicherte Position hinaus vorwärts bewegt wurde, das Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, ist die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet, den Linearbewegungsmotor (76) so zu steuern, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Wenn bei der oben beschriebenen Spritzgussmaschine (10) das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, nachdem der Winkel, um welchen die Hülse (72) gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°, kann die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet sein, den Linearbewegungsmotor (76) so zu steuern, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Bei einem Steuerverfahren für eine Spritzgussmaschine (10), die einen Formling spritzt, ist die Spritzgussmaschine (10) ausgestattet mit einer Spindel (60), die einen Verzahnungsabschnitt (86) aufweist, an dessen äußerer Umfangsfläche eine Verzahnung (84) ausgebildet ist, einer Hülse (72) mit einem Verzahnungsloch (90), an dessen innerer Umfangsfläche eine Verzahnung (88) ausgebildet ist, einem Linearbewegungsmotor (76), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) in einer axialen Richtung der Spindel (60) zu bewegen, einem Drehbewegungsmotor (70), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) um eine Achse der Spindel (60) zu drehen, und einer Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit (82), die dazu ausgestaltet ist, einen Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors (76) zu erfassen, wobei in einem Fall des Einsetzens des Verzahnungsabschnitts (86) in das Verzahnungsloch (90) der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert wird, dass er die Hülse (72) in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher sich die Spindel (60) vorwärts bewegt, wenn die Hülse (72) und die Spindel (60) voneinander getrennt sind, und wobei der Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert wird, dass er die Hülse (72) dreht, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als ein erstes festgelegtes Drehmoment. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, unabhängig von den Fähigkeiten des Arbeiters die Zeit zu verkürzen, die für den Zusammenbau der Hülse (72) und der Spindel (60) erforderlich ist.
Bei dem oben genannten Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) kann der Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert werden, dass er die Hülse (72) dreht, während der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert wird, dass er die Hülse (72) vorwärts bewegt, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verzahnung (88) der Hülse (72) passend auf die Verzahnung (84) der Spindel (60) zu setzen.
Nachdem bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) der Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert wurde, dass er die Hülse (72) steuert, kann der Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert werden, dass er die Drehung der Hülse (72) stoppt, wenn das Ausgangsdrehmoment ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, erreicht, und wenn anschließend das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, kann der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert werden, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Bei dem oben genannten Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) kann der Drehbewegungsmotor (70) so gesteuert werden, dass er die Rotation der Hülse (72) stoppt, und der Linearbewegungsmotor (76) kann so gesteuert werden, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt, wenn ein Winkel, um welchen die Hülse (72) gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) kann der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert werden, dass er die Hülse (72) um eine festgelegte Strecke in einer Richtung weg von der Spindel (60) zurückzieht, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, und der Drehbewegungsmotor (70) kann dann so gesteuert werden, dass er die Hülse (72) um einen festgelegten Winkel dreht, und der Linearbewegungsmotor (76) kann anschließend so gesteuert werden, dass er die Hülse (72) vorwärts bewegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Verzahnung (88) der Hülse (72) passend auf die Verzahnung (84) der Spindel (60) zu setzen.
Bei dem oben beschriebenen Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) kann eine Position der Hülse (72) gespeichert werden, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment. In einem Fall, dass an der gespeicherten Position der Hülse (72) das erfasste Ausgangsdrehmoment kleiner ist als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und dass an einer Position der Hülse (72), die über die gespeicherte Position hinaus vorwärts bewegt wurde, das Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, kann der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert werden, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Bei dem oben genannten Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) kann der Linearbewegungsmotor (76) so gesteuert werden, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, nachdem der Winkel, um welchen die Hülse (72) gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360°. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Stromverbrauch des Drehbewegungsmotors (70) und des Linearbewegungsmotors (76) zu verringern.
Bezugszeichenliste

10: Spritzgussmaschine
12: Formspannvorrichtung
14: Spritzvorrichtung
16: Basis / Grundgestell
18: Steuerung
20: Motorsteuereinheit
22: Träger/Platte
24: beweglicher Träger
26: stationärer Träger
28: Zugstange
30: Form
32: Formhälfte
34: Formhälfte
36: Kipphebel / Gelenkstangen
38: Querverbinder
40: Querträger
42: Formführungs- und schließmechanismus
44: Formöffnungs- und schließmotor
46: Kugelspindelmechanismus
48: Ejektormechanismus / Auswerfmechanismus
50: Auswerfmotor
52: Auswerfstift
54: Kugelspindelmechanismus
56: Düse
58: Zylinder
60: Spindel
62: Einfülltrichter
64: Heizung
66: Kunststoffzuführmechanismus
68: Spritzmechanismus
70: Drehbewegungsmotor
72: Hülse
74: Drehwinkelerfassungseinheit
76: Linearbewegungsmotor
78: Kugelspindelmechanismus
80: Drehwinkelerfassungseinheit
82: Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit
84: Verzahnung
86: Verzahnungsabschnitt
88: Verzahnung
90: Verzahnungsloch / Keilwellenloch

Claims

Eine Spritzgussmaschine (10) mit: einer Spindel (60), die einen Verzahnungsabschnitt (86) aufweist, an dessen äußerer Umfangsfläche eine Verzahnung (84) ausgebildet ist, einer Hülse (72) mit einem Verzahnungsloch (90), an dessen innerer Umfangsfläche eine Verzahnung (88) ausgebildet ist, einem Linearbewegungsmotor (76), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse in einer axialen Richtung der Spindel zu bewegen, einem Drehbewegungsmotor (70), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse um eine Achse der Spindel zu drehen, einer Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit (82), die dazu ausgestaltet ist, ein Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors zu erfassen, und einer Motorsteuereinheit (20), die dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor und den Drehbewegungsmotor zu steuern, wobei in einem Fall, wenn der Verzahnungsabschnitt (86) in das Verzahnungsloch (90) eingesetzt wird, die Motorsteuereinheit (20) den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass sich die Hülse (72) in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher die Hülse (72) sich der Spindel (60) annähert, und sollte dabei das erfasste Ausgangsdrehmoment des Lineardrehbewegungsmotors (76) gleich oder größer als ein erstes festgelegtes Drehmoment sein, wird die Motorsteuereinheit (20) mit dem Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) drehen.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei während die Motorsteuereinheit (20) mit dem Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) dreht, bewegt die Motorsteuereinheit (20) mit dem Linearbewegungsmotor (76) die Hülse (72) vorwärts.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 2, wobei die Motorsteuereinheit (20) den Drehbewegungsmotor (70) stoppt, wenn das Ausgangsdrehmoment kleiner wird als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und wobei anschließend die Motorsteuereinheit (20) mit dem Linearbewegungsmotor (76) die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Motorsteuereinheit (20) den Drehbewegungsmotor (70) und den Linearbewegungsmotor (76) stoppt, wenn die Hülse um einen Winkel gleich oder größer als 360° gedreht wurde.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei falls das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, zieht in einem Zwischenschritt die Motorsteuereinheit (20) mit dem Linearbewegungsmotor (76) die Hülse um eine festgelegte Strecke in einer Richtung weg von der Spindel (60) zurück, dreht die Motorsteuereinheit (20) mit dem Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) um einen festgelegten Winkel, und anschließend bewegt der Linearbewegungsmotor (76) die Hülse (72) wieder vorwärts.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 5, wobei die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet ist, eine Position der Hülse (72) zu speichern, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, und wobei in einem Fall, dass an der gespeicherten Position der Hülse (72) das erfasste Ausgangsdrehmoment geringer ist als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und dass an einer Position der Hülse (72), die über die gespeicherte Position hinaus vorwärts bewegt wurde, das Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor (76) so zu steuern, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt.
Die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Motorsteuereinheit (20) dazu ausgestaltet ist, den Linearbewegungsmotor (76) so zu steuern, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt, nachdem der Winkel, um welchen die Hülse (72) gedreht wurde, gleich oder größer wird als 360 Grad, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment.
Ein Steuerverfahren für eine Spritzgussmaschine (10), die einen Formling formt, wobei die Spritzgussmaschine (10) umfasst: eine Spindel (60) mit einem Verzahnungsabschnitt (86), an dessen äußerer Umfangsfläche eine Verzahnung (84) ausgebildet ist, eine Hülse (72) mit einem Verzahnungsloch (90), an deren innerer Umfangsfläche eine Verzahnung (88) ausgebildet ist, einen Linearbewegungsmotor (76), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) in einer axialen Richtung der Spindel zu bewegen, einen Drehbewegungsmotor (70), der dazu ausgestaltet ist, die Hülse (72) um eine Achse der Spindel (60) zu drehen, und eine Ausgangsdrehmomenterfassungseinheit (82), die dazu ausgestaltet ist, ein Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors (76) zu erfassen, wobei in einem Fall, wenn der Verzahnungsabschnitt (86) in das Verzahnungsloch (90) eingesetzt wird, die Motorsteuereinheit (20) den Linearbewegungsmotor (76) so steuert, dass sich die Hülse (72) in einer Richtung vorwärts bewegt, in welcher die Hülse (72) sich der Spindel annähert, und sollte dabei das erfasste Ausgangsdrehmoment des Linearbewegungsmotors (76) gleich oder größer werden als ein erstes festgelegtes Drehmoment, wird die Motorsteuereinheit (20) mit dem Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) drehen.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 8, wobei während der Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) dreht, bewegt der Linearbewegungsmotor (76) die Hülse (72) vorwärts.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 9, wobei wenn das Ausgangsdrehmoment ein zweites festgelegtes Drehmoment erreicht, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment wird der Drehbewegungsmotor (70) gestoppt, wobei wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, wird der Linearbewegungsmotor (76) gestoppt.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Drehbewegungsmotor und der Linearbewegungsmotor (76) gestoppt werden, sollte sich die Hülse (72) um 360° oder mehr drehen.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 8, wobei dann, falls das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, zieht der Linearbewegungsmotor (76) in einem Zwischenschritt die Hülse (72) um eine festgelegte Strecke in einer Richtung weg von der Spindel (60) zurück, anschließend dreht der Drehbewegungsmotor (70) die Hülse (72) um einen festgelegten Winkel, und der Linearbewegungsmotor (76) bewegt die Hülse (72) wieder vorwärts.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 12, wobei eine Position der Hülse (72) gespeichert wird, wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, und in einem Fall, dass an der gespeicherten Position der Hülse (72) das erfasste Ausgangsdrehmoment kleiner ist als ein zweites festgelegtes Drehmoment, das kleiner ist als das erste festgelegte Drehmoment, und dass an einer Position der Hülse (72), die über die gespeicherte Position hinaus vorwärts bewegt wurde, das Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment, der Linearbewegungsmotor so gesteuert wird, dass er die Vorwärtsbewegung der Hülse (72) stoppt.
Das Steuerverfahren für die Spritzgussmaschine (10) nach Anspruch 12 oder 13, wobei der Linearbewegungsmotor (76) stoppt, nachdem die Hülse (72) um 360° oder mehr gedreht wurde oder wenn das erfasste Ausgangsdrehmoment gleich oder größer wird als das erste festgelegte Drehmoment.