WO2016194894A1 - 射出成形機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an injection molding machine having a mold mounting table such as a rotary table type injection molding machine and a slide table type injection molding machine, and more particularly to means for increasing the mounting accuracy of the mold to the table.
- rotary table type injection molding machines and slide table type injection molding machines are known as injection molding machines suitable for the manufacture of insert molded products (see Patent Documents 1 and 2).
- a table driven by an electric servo motor and a movable die plate driven by a mold opening / closing / clamping unit are arranged opposite to each other.
- the fixed mold is attached to the table, and the movable mold is attached to the movable die plate.
- the electric servo motor alternately moves the fixed mold to the mold clamping position with respect to the movable mold and the work position.
- the table and the movable die plate can be arranged up and down or can be arranged sideways.
- a table and a movable die plate arranged vertically are called vertical injection molding machines, and those arranged horizontally are called horizontal injection molding machines.
- the rotary table type injection molding machine and slide table type injection molding machine supply the insert parts to the fixed mold when the fixed mold is moved to the working position, and the fixed mold is set to the mold clamping position with the movable mold. By performing mold clamping and resin material injection in the moved state, an insert molded product can be manufactured.
- This type of injection molding machine can also be applied to the production of multicolor molded products.
- the fixed mold is attached to the table by closing the fixed mold temporarily fixed to the table and the movable mold attached to the movable die plate, and positioning the fixed mold with respect to the movable mold. Later, a method of fastening a fixed mold to the table using a bolt is adopted. Also, the mold closing of the fixed mold and the movable mold is performed by inserting a guide pin provided on one of the fixed mold and the movable mold into a guide pin engaging hole provided on the other of the fixed mold and the movable mold. With the fixed mold positioned relative to the movable mold by fitting, the mold opening / closing / clamping unit is driven, and the movable mold is moved to the fixed mold side to the position where the butting surfaces of each mold contact each other. This is done by moving it. Therefore, in theory, there cannot be a problem that a positional deviation occurs between the fixed mold and the movable mold.
- the table drive mechanism includes, for example, loose belts and gear backlash that transmit the drive force of the table-driven electric servo motor to the table, so that when the fixed mold is attached to the table, it is fixed to the movable mold. Even if the mold is accurately positioned, there may be a positional shift between the movable mold and the fixed mold during actual operation. Furthermore, a position error may occur between the movable mold and the fixed mold due to an operator's work mistake. When an automatic molding operation is started in a state where a positional deviation has occurred between the fixed mold and the movable mold for some reason, the electric servo motor automatically moves the fixed mold to the positioning position with the movable mold.
- the mold closing / clamping is repeated in a state where the positional deviation occurs, and excessive wear occurs in the guide pin and the guide pin engaging hole.
- the guide pin and the guide pin engaging hole are galled. Accordingly, if this state is left as it is, not only the mold life is shortened, but also the amount of misalignment between the molds exceeds the allowable value, and a product having a poor appearance is produced.
- a load is applied to the table-driven electric servo motor, there is a concern that the life of the injection molding machine may be shortened.
- the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its object is to easily and accurately position the fixed mold with respect to the movable mold when the fixed mold is attached to the table.
- An object of the present invention is to provide an injection molding machine that can perform such a process.
- the present invention provides a table driven by an electric servo motor, a plurality of fixed molds fixed to the table, and opposed to the table, and is driven by a mold opening / closing / clamping unit.
- the fixed mold is attached to the table, and the movable die plate After attaching the movable mold, the controller performs the operation of closing the stationary mold and the movable mold when the electric servo motor is operated.
- the control state is switched to the servo-on state, and the motor torque value acting on the electric servo motor during the mold closing operation of the fixed mold and the movable mold is detected, and the detected motor torque value is stored in advance. It is repeatedly determined whether or not the determination reference value has been reached, and when it is determined that the detected motor torque value has reached the determination reference value, the display screen of the display device displays the fixed mold for the table. A message prompting confirmation of the mounting position is displayed.
- the control state of the electric servo motor for driving the table is switched to the servo-on state before performing the mold closing operation of the fixed mold and the movable mold, so the movable mold is fixed after fixing the fixed mold to the table.
- the motor torque value acting on the electric servomotor varies according to the amount of positional deviation between the molds. Therefore, the motor torque value can be used as a value for evaluating the amount of positional deviation between the dies.
- the determination reference value is determined in consideration of the mold life, the quality of the molded product, and the like, and is obtained through experiments and simulations.
- the motor torque value is monitored during the mold closing operation of the fixed mold and the movable mold, and it is determined whether or not the motor torque value has exceeded the determination reference value. It can be determined whether or not the amount of positional deviation is within an allowable range.
- a message prompting confirmation of the mounting position of the fixed mold with respect to the table is displayed on the display screen of the display device, and the operator relies on the five senses. It can be known that the mounting position of the fixed mold with respect to the table is inappropriate.
- a display device with a touch panel is used as the display device, and the determination reference value is registered in the controller by operating the touch panel, and is detected by the display device.
- the motor torque value is numerically displayed.
- registration of the judgment reference value and confirmation of the detected motor torque value can be performed at the same location, so that the operator's flow line can be minimized and the operator's confirmation work is made more efficient. it can.
- a display device with a touch panel is used as the display device, a message prompting confirmation of the mounting position of the fixed mold with respect to the table can be displayed on the display screen of the display device, so that the operator can move between the movable mold and the fixed mold. It is possible to understand the misalignment accurately and quickly resolve the situation where the misalignment between the molds is excessive.
- the service life of the mold and the table-driven electric servomotor can be extended, and a high-quality molded product can be manufactured over a long period of time. Furthermore, since the display device with a touch panel is a normal equipment of an injection molding machine, an injection molding machine that can easily mount a mold can be implemented at low cost.
- the present invention further includes both or one of a warning buzzer and a warning lamp, and when the controller determines that the detected motor torque value has reached the determination reference value, A warning is issued from either or both of a buzzer and a warning light.
- the alarm buzzer and warning light can alert the operator who is away from the injection molding machine. Therefore, if at least one of the alarm buzzer and warning light is provided in addition to the display device with a touch panel, the positional deviation between the movable mold and the fixed mold can be more reliably transmitted to the operator. However, it is possible to make the operator's response to an excessive situation quicker. Further, since the alarm buzzer and the warning light are also usually equipped with the injection molding machine, the cost of the injection molding machine is not increased.
- the present invention at the time of confirming the mounting position of the fixed mold with respect to the table, it is possible to adjust the mounting position of the fixed mold with respect to the table while confirming the motor torque value acting on the electric servo motor.
- the positioning accuracy of the mold can be increased.
- the rotary injection molding machine of this example includes a rotary table 1 disposed horizontally, and a movable die plate 2 disposed above and parallel to the rotary table 1.
- the plurality of (two in the illustrated example) lower molds (fixed molds) 3a and 3b attached to the upper surface of the rotary table 1 and the lower molds 3a and 3b are attached to the lower surface of the movable die plate 2.
- An upper mold (movable mold) 4 disposed opposite to one side, an electric servo motor 5 that rotationally drives the rotary table 1, a rotary shaft 1 a of the rotary table 1, and a motor shaft of the electric servo motor 5 are attached.
- the belt 7 is wound around the pulley 6 and transmits the driving force of the electric servo motor 5 to the rotary table 1.
- the upper mold 4 is depicted as if it were smaller than the lower mold 3b, but this is a depiction for ease of illustration, and actually the upper mold 4 4 and the lower molds 3a and 3b are produced in the same size.
- the rotary table 1 is rotationally driven by the electric servo motor 5 intermittently in the forward direction and the reverse direction by 180 degrees about the rotation shaft 1 a.
- the die plate 2 is alternately translated in the vertical direction by a mold opening / closing / clamping unit (not shown) as indicated by an arrow B in FIGS.
- the lower mold 3a and the upper mold are driven by driving the mold opening / closing / clamping unit and lowering the upper mold 4.
- the mold 4 or the lower mold 3b and the upper mold 4 are closed and clamped.
- the lower molds 3a and 3b are arranged on the same circumference around the axis of the rotating shaft 1a.
- the lower molds 3a and 3b are installed at point-symmetric positions on the rotary table 1 via the axis of the rotation shaft 1a.
- guide pin engagement holes 8 are formed on the upper surfaces of the lower molds 3 a and 3 b, and at positions corresponding to the guide pin engagement holes 8 on the lower surface of the upper mold 4.
- a guide pin 9 that can be fitted into the guide pin engaging hole 8 is provided.
- a guide pin 9 is inserted into the guide pin engaging hole 8 so that the lower mold 3 a is positioned with respect to the upper mold 4 or the lower mold 3 b with respect to the upper mold 4. Positioning is performed.
- an injection unit (not shown) is disposed at an appropriate position of the rotary table 1, and is between the clamped lower mold 3a and the upper mold 4 or between the clamped lower mold 3b and the upper mold.
- the resin material injected from the injection unit is sequentially injected and filled into cavities formed between the molds 4. Therefore, for example, in a state where the lower mold 3a is located on the working side, a required insert part is installed in the lower mold 3a, and then the rotary table 1 is driven to rotate 180 degrees so that the lower mold 3a becomes the upper mold 4 , The lower mold 3a and the upper mold 4 are clamped using a mold opening / closing / clamping unit, and the clamped lower mold 3a and the upper mold 4 are clamped.
- the molten resin material supplied from the injection unit is injected and filled into the cavity formed in the mold, and the rotary table 1 is driven to reversely rotate 180 degrees to return the lower mold 3a to the working side, and the molded product is removed from the lower mold 3a.
- a required insert molded product can be manufactured.
- a controller 11 and a servo amplifier 12 are connected to the electric servo motor 5, and an encoder 13 attached to the motor shaft of the electric servo motor 5 is connected to the controller 11 and the servo amplifier 12. It is connected.
- an alarm device 14 and a display device 15 with a touch panel are connected to the controller 11.
- the alarm device 14 both or one of an alarm buzzer and an alarm lamp can be used.
- the controller 11 and the servo amplifier 12 perform drive control and position control of the electric servo motor 5 and thus the rotary table 1.
- the controller 11 performs drive control of the alarm device 14 and the display device 15 with a touch panel.
- the controller 11 includes a torque detector 21 that detects a motor torque value that acts on the electric servomotor 5 based on an output signal (servo amplifier output) of the servo amplifier 12, and a motor torque value.
- the determination reference value storage unit 22 that stores the determination reference value, the motor torque value detected by the torque detection unit 21 and the determination reference value stored in the determination reference value storage unit 22 are compared, and the motor torque value is determined as the determination reference. It comprises a determination unit 23 for determining whether or not a value has been reached, an input / output unit 24 for various signals, and a CPU (central processing unit) 25 for controlling the operation of each unit. Execute control.
- the input / output unit 24 takes in the servo amplifier output, the encoder 13 output signal (encoder output), and the touch panel output signal (touch panel output), and outputs an alarm signal that is a drive control signal for the alarm device 14 and a drive control signal for the display device. And a servo on / off signal for turning on / off the servo control of the electric servo motor 5 are output.
- the CPU 25 stores various control modes executed by the injection molding machine. When the operator selects one control mode, the CPU 25 performs the control of the injection molding machine according to the control procedure stored for the selected control mode. Drive control is performed.
- the CPU 25 of this example also stores an attachment position confirmation mode as one of the control modes of the injection molding machine.
- the attachment position confirmation mode is a control mode for automatically confirming the attachment position of the lower molds 3a and 3b with respect to the rotary table when the mold is exchanged. The contents thereof will be described later with reference to FIGS. Will be described in detail.
- the determination reference value storage unit 22 includes guide pin engagements formed on the lower molds 3a and 3b when the lower molds 3a and 3b and the upper mold 4 are closed as the determination reference value of the motor torque value.
- the guide pin 9 formed in the hole 8 and the upper mold 4 is set to a value that does not cause excessive wear or galling.
- An appropriate determination reference value is obtained by experiment or simulation, but generally a value of about 1 to 2% of the motor torque value at the start of mold closing is appropriate.
- Registration of the determination reference value in the determination reference value storage unit 22 is performed by using a value (1 to 2% in the above example) input by operating the touch panel of the display device with a touch panel 15 as the determination reference value storage unit 22. This can be done by registering with.
- the motor torque value detected by the torque detection unit 21 and the determination reference value stored in the determination reference value storage unit 22 are numerically displayed.
- the operator can confirm whether or not there is an error in the setting of the determination reference value, and can visually know the motor torque value detected by the torque detector 21 and its change. Whether or not the mounting positions of the molds 3a and 3b are appropriate can be accurately obtained. Further, since the operator can register the determination reference value and monitor the motor torque value from the same position, the operator can easily check the mounting positions of the lower molds 3a and 3b with respect to the rotary table 1.
- FIG. 5 is a flowchart showing the overall flow of the mold exchange work procedure and the control procedure of the alarm device 14 and the display device 15 with a touch panel.
- the operator completes the attachment of the upper die 4 to the movable die plate 2 and the attachment of the lower die 3b to the rotary table 1 (step S1), and then the lower die 3a to the rotary table 1. Is attached (procedure S2).
- the upper die 4 is attached to the movable die plate 2 and the lower die 3b is attached to the rotary table 1 by inserting the guide pins 9 into the guide pin engaging holes 8 and stacked in two upper and lower stages.
- step S3 After completing the attachment of the lower mold 3a and the lower mold 3b to the rotary table 1, the operator operates the display device 15 with a touch panel to set the control mode of the injection molding machine to the attachment position confirmation mode (step S3).
- the controller 11 Upon receiving the mounting position confirmation mode command from the display device 15 with the touch panel, the controller 11 switches the control state of the electric servo motor 5 to the servo-on state (step S4), and then drives the mold opening / closing / clamping unit to The upper mold is closed with respect to the mold 3a (step S5).
- the controller 11 From the mold closing start to the mold closing end, the controller 11 repeatedly determines whether or not the motor torque value detected by the torque detection unit 21 exceeds the determination reference value stored in the determination reference value storage unit 22. Determine (step S6). If it is determined in step S6 that the motor torque value has reached the determination reference value (Yes), the controller 11 outputs an alarm signal to drive the alarm device 14 and outputs a display signal to display the display device 15 with a touch panel. A message prompting confirmation of the mounting position of the lower mold 3a with respect to the rotary table 1 is displayed on the display screen (step S7). Specifically, a character string such as “Please check the mounting position of the mold” can be displayed on the display screen.
- step S8 The operator re-adjusts the mounting position of the lower mold 3a with respect to the rotary table 1 according to the alarm issued from the alarm device 14 and the message displayed on the display device 15 with a touch panel (step S8). If it is determined in step S6 that the calculated motor torque value does not reach the determination reference value (No), the process proceeds to step S9 and the lower mold 3b and the upper mold 4 are closed.
- the confirmation of the attachment position of the lower mold 3b with respect to the rotary table 1 is also performed in the same procedure as the confirmation of the attachment position of the lower mold 3a with respect to the rotary table 1 described above (procedure S9 to procedure S12).
- the attachment of the lower mold 3a to the rotary table 1 in the procedure S2 is performed according to the procedure shown in FIG.
- the operator places the lower mold 3a on the work side of the rotary table 1 (step S21), and then drives the electric servo motor 5 to move the lower mold 3a to the mold closing side with the upper mold 4. (Procedure S22).
- the operator confirms the position of the guide pin engaging hole 8 formed in the lower mold 3a and the position of the guide pin 9 provided in the upper mold 4 by visual observation, and makes the lower mold face each other.
- the position of the mold 3a is finely adjusted (procedure S23).
- the operator drives the mold opening / closing / mold closing unit to lower the upper mold 4, inserts the guide pin 9 into the guide pin engaging hole 8, and closes the lower mold 3 a and the upper mold 4.
- the lower mold 3a is fastened to the rotary table 1 using bolts (step S25).
- the operator drives the mold opening / closing / mold closing unit to open the lower mold 3a and the upper mold 4 to release the engagement between the guide pin engaging hole 8 and the guide pin 9 (step S26).
- the operator drives the electric servo motor 5 to move the lower mold 3a to the work side (step S26). Thereby, the attachment of the lower mold 3a to the rotary table 1 is completed.
- step S5 the guide pin 9 formed on the upper mold 4 is inserted into the guide pin engaging hole 8 formed on the lower mold 3a.
- the control state of the electric servomotor 5 is in the servo-on state in step S4
- motor torque corresponding to the amount of eccentricity acts on the electric servo motor. 7 indicates that the eccentricity between the central axis of the guide pin engaging hole 8 and the central axis of the guide pin 9 is small, so that the upper mold 4 is lowered from the mold closing start position to the mold closing end position.
- the operation mode for confirming the attachment position is stored in the CPU 25 in advance, and the operation for confirming the attachment position is automatically executed when there is an attachment position confirmation command from the operator.
- the CPU 25 does not store the operation mode for confirming the mounting position in advance, and manually drives the electric servo motor 5 and the mold opening / closing / mold closing unit (not shown) to lower the metal plate for the rotary table 1. The mounting positions of the molds 3a and 3b can be confirmed.
- the alarm is issued from the alarm device 14 and the message is displayed on the display device 15 with the touch panel.
- the driving force of the electric servo motor 5 is transmitted to the rotary table 1 via the belt 7.
- the driving force attached to the motor shaft of the electric servo motor 5 is used.
- a configuration in which the driving force of the electric servo motor 5 is transmitted to the rotary table 1 through a gear mechanism including a gear and a driven gear formed on or attached to the peripheral surface of the rotary table 1 may be employed.
- the guide pins 9 are formed in the lower molds 3a and 3b, and the guide pins 9 are provided in the upper mold 4.
- the lower mold 3a Alternatively, the guide pin 9 may be provided in 3 b and the guide pin engaging hole 8 may be formed in the upper mold 4.
- the guide pin engaging hole 8 and the guide pin 9 can be formed in both of the lower molds 3a and 3b and the upper mold 4.
- the vertical rotary table type injection molding machine has been described as an example, but the present invention can also be applied to a horizontal rotary table type injection molding machine. Furthermore, it can be applied to vertical and horizontal slide table type injection molding machines.
- the present invention can be used for attaching a mold to a table with respect to a rotary table type injection molding machine or a slide table type injection molding machine.
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Abstract
射出成形機の制御モードが取付位置確認モードに切り換えられたとき、コントローラ１１は、電動サーボモータ５の制御状態をサーボオン状態に切り換える。次に、下金型３ａに対する上金型４の型閉を行いながら、電動サーボモータ５に作用するモータトルク値を検出し、この検出されたモータトルク値が予め記憶された判定基準値に達したか否かを判定する。検出されたモータトルク値が判定基準値に達したと判定したとき、コントローラ１１は、タッチパネル付き表示装置１５の表示画面に、ロータリテーブル１に対する固定金型３ａ、３ｂの取付位置の確認を促すメッセージを表示する。
Description
本発明は、ロータリテーブル式射出成形機及びスライドテーブル式射出成形機等の金型取付用のテーブルを有する射出成形機に係り、特に、テーブルに対する金型の取付精度を高める手段に関する。
従来、インサート成形品の製造に好適な射出成形機として、ロータリテーブル式射出成形機及びスライドテーブル式射出成形機が知られている（特許文献１、２参照。）。特許文献１、２に記載されているように、この種の射出成形機には、電動サーボモータによって駆動されるテーブルと、型開閉・型締ユニットによって駆動される可動ダイプレートとが対向に配置されていて、テーブルには固定金型が取り付けられ、可動ダイプレートには可動金型が取り付けられる。電動サーボモータは、固定金型を可動金型との型締位置と、作業位置とに交互に移動する。なお、テーブルと可動ダイプレートは、上下に配置することもできるし、横向きに配置することもできる。テーブルと可動ダイプレートを上下に配置したものを竪型射出成形機、横向きに配置したものを横型射出成形機という。
ロータリテーブル式射出成形機及びスライドテーブル式射出成形機は、固定金型を作業位置に移動したときに固定金型に対するインサート部品の供給を行い、固定金型を可動金型との型締位置に移動した状態で型締と樹脂材料の射出とを行うことにより、インサート成形品の製造を行うことができる。なお、この種の射出成形機は、多色成形品の製造にも適用することができる。
ところで、テーブルに対する固定金型の取り付けは、テーブルに仮固定された固定金型と可動ダイプレートに取り付けられた可動金型とを型閉して、可動金型に対する固定金型の位置決めを行った後に、ボルトを用いてテーブルに固定金型を締結するという方法が採られる。また、固定金型と可動金型の型閉は、固定金型及び可動金型の一方に設けられたガイドピンを、固定金型及び可動金型の他方に設けられたガイドピン係合穴に嵌合させることにより可動金型に対する固定金型の位置決めを行った状態で、型開閉・型締ユニットを駆動し、各金型の突き合わせ面どうしが接する位置まで可動金型を固定金型側に移動させることにより行われる。従って、理論上は固定金型と可動金型との間に位置ずれを生じるという問題は生じ得ない。
しかしながら、テーブルの駆動機構には、例えばテーブル駆動用電動サーボモータの駆動力をテーブルに伝えるベルトの緩みやギアのバックラッシュ等があるので、テーブルに対する固定金型の取付時に、可動金型に対する固定金型の位置決めが正確になされていたとしても、実際の稼働に際して可動金型と固定金型との間に位置ずれが生じる場合もあり得る。さらには、オペレータの作業ミスによっても、可動金型と固定金型との間には位置ずれが生じ得る。そして、何らかの原因によって固定金型と可動金型との間に位置ずれが生じた状態で自動成形運転が開始されると、電動サーボモータは、固定金型を可動金型との位置決め位置に自動的に移動するので、位置ずれが生じた状態のまま型閉・型締が繰り返され、ガイドピンとガイドピン係合穴に過大な摩耗が生じる。また、最悪の場合には、ガイドピンとガイドピン係合穴にかじりが生じる。従って、この状態を放置すると、金型寿命が短くなるばかりでなく、金型間の位置ずれ量が許容値を超え、外観不良の製品が製造されることにもなる。また、テーブル駆動用電動サーボモータに負荷がかかるので、射出成形機の寿命が短くなることも懸念される。
従来の射出成形機には、テーブルに対する固定金型の取付時に固定金型と可動金型との間に許容される以上の位置ずれが生じたとしても、これを検出してオペレータに報知する手段が何も備えられていないので、オペレータは五感を通じて位置ずれの有無やその程度を判断せざるを得ない。このため、従来の射出成形機は、上述した不都合の発生を未然に回避することが困難で、この点に改善の余地がある。
本発明は、このような従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、テーブルに対する固定金型の取付時に、可動金型に対する固定金型の位置決めを容易かつ正確に行うことができる射出成形機を提供することにある。
本発明は、前記課題を解決するため、電動サーボモータによって駆動されるテーブルと、前記テーブルに固定された複数の固定金型と、前記テーブルと対向に配置され、型開閉・型締ユニットによって駆動される可動ダイプレートと、前記可動ダイプレートに固定された可動金型と、前記固定金型及び前記可動金型の合わせ面に形成されたガイドピン及びガイドピン係合穴と、各種の情報を各種の表示モードで表示する表示装置と、前記電動サーボモータ及び前記表示装置の駆動を制御するコントローラを備えた射出成形機において、前記テーブルに前記固定金型を取り付け、かつ、前記可動ダイプレートに前記可動金型を取り付けた後、前記コントローラは、前記固定金型と前記可動金型の型閉作業を行う際に、前記電動サーボモータの制御状態をサーボオン状態に切り換え、前記固定金型と前記可動金型の型閉作業中の前記電動サーボモータに作用するモータトルク値を検出すると共に、この検出されたモータトルク値が予め記憶された判定基準値に達したか否かを繰り返し判定し、検出された前記モータトルク値が前記判定基準値に達したと判定したとき、前記表示装置の表示画面に、前記テーブルに対する前記固定金型の取付位置の確認を促すメッセージを表示することを特徴とする。
本構成によると、固定金型と可動金型の型閉作業を行う前に、テーブル駆動用の電動サーボモータの制御状態をサーボオン状態に切り換えるので、テーブルに固定金型を固定した後に可動金型と固定金型とを型閉すると、金型間の位置ずれ量に応じて電動サーボモータに作用するモータトルク値が変動する。従って、モータトルク値は、金型間の位置ずれ量を評価する値として利用できる。一方、判定基準値は、金型寿命や成形品の品質等を考慮して決定され、実験やシミュレーションによって求められる。これらのことから、固定金型と可動金型の型閉作業中にモータトルク値を監視し、モータトルク値が判定基準値を超えたか否かを判定することにより、可動金型に対する固定金型の位置ずれ量が許容範囲内であるのか否かを判定できる。そして、検出されたモータトルク値が予め記憶された判定基準値に達した場合に、テーブルに対する固定金型の取付位置の確認を促すメッセージを表示装置の表示画面に表示すると、オペレータは五感に頼ることなく、テーブルに対する固定金型の取付位置が不適であることを知得できる。よって、テーブルに対する固定金型の取付位置の再調整を容易かつ確実に行うことができ、可動金型と固定金型の間の位置ずれを許容範囲内に低減できて、金型及びテーブル駆動用電動サーボモータの寿命を延長できると共に、外観不良のない成形品の製造が可能になる。
また本発明は、前記構成の射出成形機において、前記表示装置としてタッチパネル付き表示装置を用い、前記タッチパネルを操作することによって前記コントローラに前記判定基準値を登録すると共に、前記表示装置に前記検出されたモータトルク値を数値表示することを特徴とする。
本構成によると、判定基準値の登録と検出されたモータトルク値の確認とを同一箇所で行うことができるので、オペレータの動線を最小限にすることができ、オペレータの確認作業を効率化できる。また、表示装置としてタッチパネル付き表示装置を用いると、表示装置の表示画面にテーブルに対する固定金型の取付位置の確認を促すメッセージを文字表示できるので、オペレータが可動金型と固定金型の間の位置ずれを正確に理解でき、金型間の位置ずれ量が過大な状況を速やかに解消できる。よって、金型及びテーブル駆動用電動サーボモータの寿命の延長を図ることができると共に、高品質の成形品を長期間にわたって製造できる。さらに、タッチパネル付き表示装置は射出成形機の通常装備品であるので、金型の取付作業が容易な射出成形機を安価に実施できる。
また本発明は、前記構成の射出成形機において、警報ブザー及び警報灯の両方又は一方を更に備え、前記コントローラが前記検出されたモータトルク値は前記判定基準値に達したと判定したとき、警報ブザー及び警報灯の両方又は一方から警報を発報することを特徴とする。
警報ブザー及び警報灯は、射出成形機から離れた場所にいるオペレータにも警報を報知できる。よって、タッチパネル付き表示装置に加えて警報ブザー及び警報灯の少なくとも一方を備えると、オペレータに可動金型と固定金型の間の位置ずれをより確実に伝達できるので、金型間の位置ずれ量が過大な状況へのオペレータの対応をより速やかなものにできる。また、警報ブザー及び警報灯も射出成形機の通常装備品であるので、射出成形機のコスト高を招くこともない。
本発明によると、テーブルに対する固定金型の取付位置の確認作業時に、電動サーボモータに作用するモータトルク値を確認しながら、テーブルに対する固定金型の取付位置を調整できるので、可動金型に対する固定金型の位置決め精度を高めることができる。
以下、本発明に係る射出成形機の実施形態を、竪型ロータリテーブル式射出成形機を例にとって説明する。なお、以下に記載する実施の形態は、本発明を具体化する際の一例を示すものであって、本発明の範囲をその記載の範囲内に限定するものではない。従って、本発明は、実施の形態に種々の変更を加えて実施することができる。
本例のロータリ射出成形機は、図１、図３及び図４に示すように、水平に配置されたロータリテーブル１と、ロータリテーブル１の上方にこれと平行に配置された可動ダイプレート２と、ロータリテーブル１の上面に取り付けられた複数（図示の例では２個）の下金型（固定金型）３ａ、３ｂと、可動ダイプレート２の下面に取り付けられ、下金型３ａ、３ｂの一方と対向に配置される上金型（可動金型）４と、ロータリテーブル１を回転駆動する電動サーボモータ５と、ロータリテーブル１の回転軸１ａと電動サーボモータ５のモータ軸に取り付けられたプーリ６に巻き掛けられ、電動サーボモータ５の駆動力をロータリテーブル１に伝達するベルト７を有している。なお、図１においては、上金型４が下金型３ｂよりも小型であるかのように描かれているが、これは図示を容易にするための描写であり、実際には上金型４と下金型３ａ、３ｂは同一サイズに作製される。
ロータリテーブル１は、図３及び図４に矢印Ａで示すように、電動サーボモータ５により回転軸１ａを中心として１８０度ずつ正方向及び逆方向に間欠的に回転駆動される。これに対してダイプレート２は、図３及び図４に矢印Ｂで示すように、図示しない型開閉・型締ユニットにより上下方向に交互に平行移動される。上金型４との対向位置まで下金型３ａ又は下金型３ｂを回転した後、型開閉・型締ユニットを駆動して上金型４を下降することにより、下金型３ａと上金型４又は下金型３ｂと上金型４の型閉及び型締を行う。下金型３ａ、３ｂは、回転軸１ａの軸心を中心とする同一円周上に配置される。好ましくは、１ショット毎のロータリテーブル１の回転角度を一定にするため、下金型３ａ、３ｂは、回転軸１ａの軸心を介してロータリテーブル１上の点対称の位置に設置する。
図３及び図４に示すように、下金型３ａ、３ｂの上面には、ガイドピン係合穴８が形成され、上金型４の下面のガイドピン係合穴８と対応する位置には、ガイドピン係合穴８内に嵌入可能なガイドピン９が設けられる。型閉及び型締時には、図４に示すように、ガイドピン係合穴８内にガイドピン９が嵌入され、上金型４に対する下金型３ａの位置決め又は上金型４に対する下金型３ｂの位置決めが行われる。なお、ロータリテーブル１の適所には、図示しない射出ユニットが配置されており、型締された下金型３ａと上金型４との間、又は、型締された下金型３ｂと上金型４の間に形成されるキャビティ内に、射出ユニットから射出された樹脂材料が順次射出充填される。従って、例えば下金型３ａが作業側に位置している状態で下金型３ａに所要のインサート部品を設置し、次いでロータリテーブル１を１８０度回転駆動して下金型３ａを上金型４との型締位置まで回転した後、下金型３ａと上金型４とを型開閉・型締ユニットを用いて型締し、型締された下金型３ａと上金型４との間に形成されるキャビティ内に射出ユニットから供給される溶融樹脂材料を射出充填し、ロータリテーブル１を１８０度逆回転駆動して下金型３ａを作業側に戻し、下金型３ａから成形品を取り出すという作業を繰り返すことにより、所要のインサート成形品を製造できる。
図１に示すように、電動サーボモータ５には、コントローラ１１及びサーボアンプ１２が接続されており、これらコントローラ１１及びサーボアンプ１２には、電動サーボモータ５のモータ軸に取り付けられたエンコーダ１３が接続されている。また、コントローラ１１には、警報装置１４とタッチパネル付き表示装置１５が接続されている。なお、警報装置１４としては、警報ブザー及び警報灯の両方又は一方を用いることができる。コントローラ１１及びサーボアンプ１２は、電動サーボモータ５ひいてはロータリテーブル１の駆動制御及び位置制御を行う。また、コントローラ１１は、これに加えて、警報装置１４及びタッチパネル付き表示装置１５の駆動制御を行う。
即ち、コントローラ１１は、図２に示すように、サーボアンプ１２の出力信号（サーボアンプ出力）に基づいて電動サーボモータ５に作用するモータトルク値を検出するトルク検出部２１と、モータトルク値の判定基準値を記憶する判定基準値記憶部２２と、トルク検出部２１で検出されたモータトルク値と判定基準値記憶部２２に記憶された判定基準値とを比較し、モータトルク値が判定基準値に達したか否かを判定する判定部２３と、各種の信号の入出力部２４と、前記各部の動作を制御するＣＰＵ（中央処理演算部）２５とから構成されており、上述した各制御を実行する。入出力部２４は、サーボアンプ出力、エンコーダ１３の出力信号（エンコーダ出力）及びタッチパネルの出力信号（タッチパネル出力）を取り込み、警報装置１４の駆動制御信号である警報信号と、表示装置の駆動制御信号である表示信号と、電動サーボモータ５のサーボ制御をオンオフするサーボオンオフ信号を出力する。また、ＣＰＵ２５は、射出成形機が実行する各種の制御モードを記憶しており、オペレータが１つの制御モードを選択したとき、当該選択された制御モードについて記憶された制御手順にしたがって射出成形機の駆動制御を行う。本例のＣＰＵ２５には、射出成形機の制御モードの１つとして、取付位置確認モードも記憶されている。取付位置確認モードは、金型交換時におけるロータリテーブルに対する下金型３ａ、３ｂの取付位置の確認を自動的に行うための制御モードであって、その内容については後に図５～図７を用いて詳細に説明する。
判定基準値記憶部２２には、モータトルク値の判定基準値として、下金型３ａ、３ｂと上金型４を型閉したときに、下金型３ａ、３ｂに形成されたガイドピン係合穴８及び上金型４に形成されたガイドピン９に過大な摩耗やかじりが生じない値が設定される。適正な判定基準値は、実験やシミュレーションによって求められるが、一般的には型閉開始時のモータトルク値の１～２％程度の値が適正である。判定基準値記憶部２２への判定基準値の登録は、タッチパネル付き表示装置１５のタッチパネルを操作することによって入力された値（上述の例では、１～２％）を、判定基準値記憶部２２に登録することにより行うことができる。
タッチパネル付き表示装置１５の表示画面には、トルク検出部２１で検出されたモータトルク値と判定基準値記憶部２２に記憶された判定基準値とが数値表示される。これによりオペレータは、判定基準値の設定に誤りがあるか否かを確認できると共に、トルク検出部２１で検出されたモータトルク値及びその変化を目視により知ることができるので、ロータリテーブル１に対する下金型３ａ、３ｂの取付位置が適正であるか否かを的確に知得できる。またオペレータは、同一位置から判定基準値の登録とモータトルク値の監視とを行うことができるので、ロータリテーブル１に対する下金型３ａ、３ｂの取付位置の確認作業を容易に行うことができる。
以下、実施の形態に係る射出成形機について行われる金型交換の作業手順及びこの際のコントローラ１１による警報装置１４及びタッチパネル付き表示装置１５の制御手順を、図５～図７を用いて説明する。
図５は、金型交換の作業手順と警報装置１４及びタッチパネル付き表示装置１５の制御手順の全体的な流れを示すフローチャートである。この図に示すように、オペレータは、可動ダイプレート２に対する上金型４の取り付けと、ロータリテーブル１に対する下金型３ｂの取り付け（手順Ｓ１）が終了した後、ロータリテーブル１に対する下金型３ａの取り付け（手順Ｓ２）を行う。可動ダイプレート２に対する上金型４の取り付け及びロータリテーブル１に対する下金型３ｂの取り付けは、ガイドピン係合穴８内にガイドピン９を挿入することによって上下２段に積み重ねられた上金型４及び下金型３ｂをロータリテーブル１上の所定の位置に載置し、上金型４を可動ダイプレート２に、また、下金型３ｂをロータリテーブル１にボルトを用いて締結することにより行われる。手順Ｓ２の具体的内容については、後に図６を用いて説明する。ロータリテーブル１に対する下金型３ａ及び下金型３ｂの取り付けを終了した後、オペレータはタッチパネル付き表示装置１５を操作して、射出成形機の制御モードを取付位置確認モードにする（手順Ｓ３）。タッチパネル付き表示装置１５からの取付位置確認モード指令を受けると、コントローラ１１は電動サーボモータ５の制御状態をサーボオン状態に切り換えた後に（手順Ｓ４）、型開閉・型締ユニットを駆動して、下金型３ａに対する上金型の型閉を開始する（手順Ｓ５）。
コントローラ１１は、型閉開始から型閉終了まで、トルク検出部２１で検出されたモータトルク値が判定基準値記憶部２２に記憶された判定基準値を超えたか否かを、判定部２３で繰り返し判定する（手順Ｓ６）。手順Ｓ６でモータトルク値が判定基準値に達したと判定した場合（Ｙｅｓ）、コントローラ１１は、警報信号を出力して警報装置１４を駆動すると共に、表示信号を出力してタッチパネル付き表示装置１５の表示画面に、ロータリテーブル１に対する下金型３ａの取付位置の確認を促すメッセージを文字表示する（手順Ｓ７）。具体的には、「金型の取付位置を確認して下さい」等の文字列を表示画面に表示することができる。オペレータは、警報装置１４から発報される警報及びタッチパネル付き表示装置１５に表示されたメッセージに応じて、ロータリテーブル１に対する下金型３ａの取付位置を再調整する（手順Ｓ８）。手順Ｓ６で、算出されたモータトルク値は判定基準値に達しないと判定した場合（Ｎｏ）は、手順Ｓ９に移行して下金型３ｂと上金型４の型閉を行う。ロータリテーブル１に対する下金型３ｂの取付位置の確認も、上述したロータリテーブル１に対する下金型３ａの取付位置の確認と同様の手順で行われる（手順Ｓ９～手順Ｓ１２）。
手順Ｓ２におけるロータリテーブル１に対する下金型３ａの取り付けは、図６に示す手順で行われる。まずオペレータは、ロータリテーブル１の作業側に下金型３ａを載置した後（手順Ｓ２１）、電動サーボモータ５を駆動して下金型３ａを上金型４との型閉側に移動する（手順Ｓ２２）。次いでオペレータは、下金型３ａに形成されたガイドピン係合穴８の位置と上金型４に設けられたガイドピン９の位置とを目視によって確認しながら、これらを対向させるように下金型３ａの位置を微調整する（手順Ｓ２３）。次いでオペレータは、型開閉・型閉ユニットを駆動して上金型４を下降させ、ガイドピン係合穴８内にガイドピン９を挿入して、下金型３ａと上金型４を型閉する（手順Ｓ２４）。型閉終了後、ボルトを用いて下金型３ａをロータリテーブル１に締結する（手順Ｓ２５）。次いで、オペレータは、型開閉・型閉ユニットを駆動して下金型３ａと上金型４を型開させ、ガイドピン係合穴８とガイドピン９との係合を解除する（手順Ｓ２６）。しかる後にオペレータは、電動サーボモータ５を駆動して下金型３ａを作業側に移動する（手順Ｓ２６）。これにより、ロータリテーブル１に対する下金型３ａの取り付けが終了する。
手順Ｓ５の型閉工程では、下金型３ａに形成されたガイドピン係合穴８内に上金型４に形成されたガイドピン９が挿入される。このとき、手順Ｓ４で電動サーボモータ５の制御状態がサーボオン状態になっているので、ガイドピン係合穴８の中心軸とガイドピン９の中心軸との間に偏心が生じていると、図７に示すように、その偏心量に応じたモータトルクが電動サーボモータに作用する。図７の破線は、ガイドピン係合穴８の中心軸とガイドピン９の中心軸との間の偏心が小さいために、上金型４を型閉開始位置から型閉終了位置まで下降しても、モータトルク値が判定基準値に達しない場合を示している。また、図７の実線は、ガイドピン係合穴８の中心軸とガイドピン９の中心軸との間の偏心が大きいために、型閉終了位置に至る前にモータトルク値が判定基準値に達した場合を示している。実施の形態に係る射出成形機は、取付位置確認モードの実行時において、型閉工程において算出されたモータトルク値が判定基準値に達したとき、警報装置１４から警報を発報すると共に、タッチパネル付き表示装置１５の表示画面に、ロータリテーブル１に対する下金型３ａの取付位置の確認を促すメッセージを表示するので、オペレータは、ロータリテーブル１に対する下金型３ａ、３ｂの取付位置の再調整を迅速かつ確実に行うことができる。よって、自動成形運転時にガイドピン係合穴８及びガイドピン９に過大な摩擦力が作用せず、下金型３ａ、３ｂと上金型４の金型寿命を延長できる。また、下金型３ａと上金型４、及び、下金型３ｂと上金型４を適正な位置関係で型締できるので、外観不良のない成形品を製造することができる。
なお、本発明は、前記実施の形態に記載の範囲に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
例えば、前記実施の形態においては、ＣＰＵ２５に予め取付位置確認の運転モードを記憶しておき、オペレータからの取付位置確認指令があったときに、自動的に取付位置確認の運転を実行するようにしたが、かかる構成に代えて、ＣＰＵ２５に予め取付位置確認の運転モードを記憶せず、手動で電動サーボモータ５及び図示しない型開閉・型閉ユニットの駆動を行って、ロータリテーブル１に対する下金型３ａ、３ｂの取付位置の確認を行うようにすることもできる。
また、前記実施の形態においては、検出されたモータトルク値が判定基準値に達したときに、警報装置１４からの警報の発報とタッチパネル付き表示装置１５へのメッセージの表示とを行うようにしたが、少なくともタッチパネル付き表示装置１５へのメッセージの表示を行えば足りる。
また、前記実施の形態においては、ベルト７を介して電動サーボモータ５の駆動力をロータリテーブル１に伝達する構成としたが、これに代えて、電動サーボモータ５のモータ軸に取り付けられた原動歯車と、ロータリテーブル１の周面等に形成又は取り付けられた従動歯車からなる歯車機構を介して、電動サーボモータ５の駆動力をロータリテーブル１に伝達する構成とすることもできる。
また、前記実施の形態においては、下金型３ａ、３ｂにガイドピン係合穴８を形成し、上金型４にガイドピン９を設けたが、これとは反対に、下金型３ａ、３ｂにガイドピン９を設け、上金型４にガイドピン係合穴８を形成する構成とすることもできる。さらには、下金型３ａ、３ｂと上金型４の双方に、ガイドピン係合穴８とガイドピン９とを相互に形成することもできる。
さらに、前記実施の形態においては、縦型ロータリテーブル式射出成形機を例にとって説明したが、横型ロータリテーブル式射出成形機にも応用できる。さらには、竪型及び横型のスライドテーブル式射出成形機にも応用できる。
本発明は、ロータリテーブル式射出成形機又はスライドテーブル式射出成形機に対するテーブルへの金型の取付に利用できる。
１ ロータリテーブル
２ 可動ダイプレート
３ａ、３ｂ 下金型（固定金型）
４ 上金型（可動金型）
５ 電動サーボモータ
６ プーリ
７ ベルト
８ ガイドピン係合穴
９ ガイドピン
１１ コントローラ
１２ サーボアンプ
１３ エンコーダ
１４ 警報装置
１５ タッチパネル付き表示装置
２１ トルク検出部
２２ 判定基準値記憶部
２３ 判定部
２４ 入出力部
２５ ＣＰＵ
２ 可動ダイプレート
３ａ、３ｂ 下金型（固定金型）
４ 上金型（可動金型）
５ 電動サーボモータ
６ プーリ
７ ベルト
８ ガイドピン係合穴
９ ガイドピン
１１ コントローラ
１２ サーボアンプ
１３ エンコーダ
１４ 警報装置
１５ タッチパネル付き表示装置
２１ トルク検出部
２２ 判定基準値記憶部
２３ 判定部
２４ 入出力部
２５ ＣＰＵ
Claims (4)
- 電動サーボモータによって駆動されるテーブルと、前記テーブルに固定された複数の固定金型と、前記テーブルと対向に配置され、型開閉・型締ユニットによって駆動される可動ダイプレートと、前記可動ダイプレートに固定された可動金型と、前記固定金型及び前記可動金型の合わせ面に形成されたガイドピン及びガイドピン係合穴と、各種の情報を各種の表示モードで表示する表示装置と、前記電動サーボモータ及び前記表示装置の駆動を制御するコントローラを備えた射出成形機において、
前記テーブルに前記固定金型を取り付け、かつ、前記可動ダイプレートに前記可動金型を取り付けた後、前記コントローラは、前記固定金型と前記可動金型の型閉作業を行う際に、前記電動サーボモータの制御状態をサーボオン状態に切り換え、前記固定金型と前記可動金型の型閉作業中の前記電動サーボモータに作用するモータトルク値を検出すると共に、この検出されたモータトルク値が予め記憶された判定基準値に達したか否かを繰り返し判定し、検出された前記モータトルク値が前記判定基準値に達したと判定したとき、前記表示装置の表示画面に、前記テーブルに対する前記固定金型の取付位置の確認を促すメッセージを表示することを特徴とする射出成形機。 - 前記表示装置としてタッチパネル付き表示装置を用い、前記タッチパネルを操作することによって前記コントローラに前記判定基準値を登録すると共に、前記表示装置に前記検出されたモータトルク値を数値表示することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
- 警報ブザー及び警報灯の両方又は一方を更に備え、前記コントローラが前記検出されたモータトルク値は前記判定基準値に達したと判定したとき、警報ブザー及び警報灯の両方又は一方から警報を発報することを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
- 警報ブザー及び警報灯の両方又は一方を更に備え、前記コントローラが前記検出されたモータトルク値は前記判定基準値に達したと判定したとき、警報ブザー及び警報灯の両方又は一方から警報を発報することを特徴とする請求項２に記載の射出成形機。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16803328 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 16803328 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |