專利名稱：注塑機的噴嘴接觸控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用伺服馬達使注射單元前進來發(fā)生規(guī)定的噴嘴接觸力的注塑機的噴嘴接觸控制裝置。
背景技術：
注塑機具備合模部和注射部，在樹脂的排出時以外的注塑成形動作中，一般，注射部的噴嘴與固定側模具抵接，維持對模具發(fā)生規(guī)定的噴嘴接觸力的狀態(tài)。但是，如果在保持使噴嘴接觸模具的狀態(tài)下進行連續(xù)成形運轉，則噴嘴前端部的熱被模具奪走，因而在計量工序結束之后，進行將噴嘴從模具分離的被稱作澆道斷開(7 7° > 7' > 4 ^ )的動作。澆道斷開還具有以下效果通過噴嘴的后退將澆道在噴嘴和模具之間切斷，在打開模具取出成形品時成形品容易從模具中拔出。在進行澆道斷開動作時，需要在下一次的 成形循環(huán)中再次使噴嘴前進來使噴嘴與模具接觸。在發(fā)生噴嘴接觸力的噴嘴接觸機構中設有彈簧等的彈性部件，通過控制該彈性部件的伸長從而能夠發(fā)生所期望的噴嘴接觸力。日本特開2000-351133號公報公開了通過控制該彈性部件的變形量從而發(fā)生規(guī)定的噴嘴接觸力的技術。另外，日本特開平5-200784號公報公開了在與噴嘴接觸力對應的位置上對伺服馬達進行定位的技術。在利用使用伺服馬達和彈性部件的噴嘴接觸機構來進行噴嘴接觸的場合，具有如下優(yōu)點通過準確控制該彈性部件的變形量從而能夠準確控制噴嘴接觸力。但是，在模具和/或噴嘴發(fā)生問題的場合，存在無法檢測異常或者發(fā)生成品不良、故障的情況。下面，使用圖2以及圖3說明這些問題。使用圖2說明日本特開2000-351133號公報公開的、通過控制彈性部件的變形量(伸長)來發(fā)生所期望的噴嘴接觸力的技術存在的問題。在圖2中，Ca)是說明噴嘴接觸前的狀態(tài)的圖，(b)是說明正常時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖，(c)是說明模具已變形時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖，Cd)是說明有樹脂泄漏時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖。將在正常進行成形作業(yè)的狀態(tài)下的噴嘴接觸位置設定為Pl，將作為彈性部件的彈簧35的長度設定為Ll(參照圖2的(b))。在成形中模具46發(fā)生變形時，雖然該彈簧35的長度LI不變，但噴嘴接觸位置從Pl變化到P2 OPl)(參照圖2的(C))。另一方面，在樹脂50從噴嘴2的前端泄漏并夾在噴嘴2和模具46之間的場合，同樣地，雖然彈簧35的長度LI不變，但噴嘴接觸位置從Pl變化到P3 Pl)(參照圖2的(d))。這樣，在僅控制彈性部件的變形量的技術中，存在不會察覺到成形中的異常的問題。使用圖3說明日本特開平5-200784號公報公開的、通過在與噴嘴接觸力對應的位置上對伺服馬達進行定位從而發(fā)生所期望的噴嘴接觸力的技術存在的問題。在圖3中，(a)是說明噴嘴接觸前的狀態(tài)的圖，(b)是說明正常時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖，(c)是說明模具已變形時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖，(d)是說明有樹脂泄漏時的噴嘴接觸完畢狀態(tài)的圖。將在正常進行成形作業(yè)的狀態(tài)下的噴嘴接觸位置設定為Pl，將作為彈性部件的彈簧35的長度設定為LI (參照圖3的(b))。在對噴嘴前進后退用伺服馬達214進行定位并進行噴嘴接觸的控制時，如果模具46發(fā)生變形，則雖然噴嘴前進后退用伺服馬達214的位置Pl不變，但彈簧35的長度從LI變化到L2 O LI)，因而噴嘴接觸力降低(參照圖3的(c))。另一方面，在樹脂50從噴嘴2的前端泄漏并夾在噴嘴2和模具46之間的場合，同樣地，雖然噴嘴前進后退用伺服馬達214的位置Pl不變，但彈簧35 (彈性部件)的長度從LI變化到L3 LI)，因而噴嘴接觸力上升(參照圖3的(d))。這種噴嘴接觸力的變動導致成形不良、對機構部施加過大的負荷，成為故障的原因。

發(fā)明內容
于是，本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術的問題，目的是提供能準確控制噴嘴接觸力并在萬一噴嘴接觸發(fā)生了異常的場合能準確地檢測該異常、而且對于因異常所致的成形不良或機械故障能夠防患于未然的、注塑機的噴嘴接觸控制裝置。本發(fā)明涉及的注塑機的噴嘴接觸控制裝置，具備為了與模具進行噴嘴接觸而使注射單元前進并具備位置檢測器的伺服馬達；將上述伺服馬達的旋轉運動轉換為直線運動的傳動機構；與上述傳動機構連接并用于發(fā)生噴嘴接觸力的彈性部件；檢測上述彈性部件因噴嘴的前進而開始變形的檢測部；以及顯示在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時 的、由上述位置檢測器檢測到的上述伺服馬達的位置的顯示部。另外，上述注塑機的噴嘴接觸控制裝置，還可以具備在正常的噴嘴接觸中，由上述位置檢測器檢測在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時的上述伺服馬達的位置并將該檢測位置作為基準位置進行存儲的存儲部；以及在當前的噴嘴接觸中，由上述位置檢測器檢測在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時的上述伺服馬達的位置，并在該檢測位置與存儲在上述存儲部的基準位置的差超過了規(guī)定量的場合發(fā)出警告的警報發(fā)生構件。上述檢測部能夠采用若上述彈性部件開始變形則產生反應的非接觸式開關。上述檢測部能夠采用檢測上述彈性部件因在噴嘴的前進中上述伺服馬達的負荷成為規(guī)定值以上而開始變形的部件。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能準確控制噴嘴接觸力并在萬一噴嘴接觸發(fā)生了異常的場合能準確地檢測異常、而且對于因異常所致的成形不良或機械故障能夠防患于未然的、注塑機的噴嘴接觸控制裝置。


圖1是對適用本發(fā)明的噴嘴接觸控制裝置的注塑機進行說明的系統(tǒng)構成圖。圖2是說明控制彈簧等的彈性部件的變形量來得到所期望的噴嘴接觸力的技術的問題的圖。圖3是說明通過控制伺服馬達的位置來得到所期望的噴出接觸力的技術的問題的圖。圖4是說明本發(fā)明的噴嘴接觸動作的流程的圖。圖5是本發(fā)明的注塑機的操作畫面的例子。
具體實施方式
使用圖1對適用本發(fā)明的噴嘴接觸控制裝置的注塑機進行說明。注塑機M在機座M3上具備合模部M1以及注射部M2。注射部M2將樹脂材料(粉末)加熱熔融，將該熔融后的樹脂向模具46的內腔內注射。在注射圓筒I的前端上安裝有噴嘴2。在該注射圓筒I內插通有螺桿3。再有，在注射圓筒I的側部安裝有用于將樹脂材料(未圖示)供給到注射圓筒I內的料斗4。合模部M1進行模具46(可動側模具46a、固定側模具46b)的開閉。該合模部M1具備安裝固定側模具46a的固定臺板42 ;以與固定側模具46a相對的方式安裝可動側模具46a的可動臺板41 ;使可動臺板41在注射部M2方向前進、后退的模具開閉用伺服馬達114 ；檢測模具開閉用伺服馬達114的旋轉位置/速度的位置/速度檢測器116 ;后臺板40 ;肘桿43 ;滾珠螺桿44 ；以及十字頭45。該合模部M1還具備連接后臺板40和固定臺板42并對可動臺板41進行引導使其相對于固定臺板42前進、后退的多個連接桿(未圖示)。上述模具開閉用伺服馬達114被伺服放大器12驅動。模具開閉用伺服馬達114的旋轉驅動通過由帶等構成的傳動機構118傳遞到肘桿43的滾珠螺桿44。并且，利用滾珠螺桿44的旋轉，安裝在該滾珠螺桿44上的十字頭45相對于固定臺板42前進、后退,從而可動臺板41被連接桿引導，向朝向固定臺板42的方向移動(前進)或者向從固定臺板42遠離的方向移動(后退)。在合模部M1中，利用模具開閉用伺服馬達114的驅動，可動臺板41向朝向固定臺板42的方向移動(前進)從而進行閉模，在可動側模具46a和固定側模具46b接觸之后，通過使該可動臺板41進一步向朝向固定臺板42的方向移動，從而發(fā)生規(guī)定的合模力。然后，通過使可動臺板41向從后臺板40遠離的方向移動(后退)，從而進行開模。注射部M2為了將噴嘴2壓接(噴嘴接觸)在安裝于固定臺板42上的固定側模具46b上，具備用于使該注射部M2向合模部M1側前進的噴嘴接觸驅動裝置。該噴嘴接觸驅動裝置具備安裝在機座M3上的噴嘴前進后退用伺服馬達214 ;檢測噴嘴前進后退用伺服馬達214的旋轉位置/速度的位置/速度檢測器216 ;將一端連接在噴嘴前進后退用伺服馬達214的負荷軸上且將另一端以旋轉自如的方式支承在固定臺板42上的滾珠螺桿34 ;與該滾珠螺桿34螺紋配合的螺母33 ;固定在注射部M2的注射單元39的下部的第一受壓板36 ;安裝在螺母33上的第二受壓板37 ；以及測量第一受壓板36和第二受壓板37之間的間隔并檢測彈簧35的長度的傳感器(未圖示)。再有，滾珠螺桿34和與該滾珠螺桿34螺紋配合的螺母33構成將噴嘴前進后退用伺服馬達214的旋轉運動轉換為直線運動的傳動機構。上述噴嘴前進后退用伺服馬達214被伺服放大器10驅動。注射單元39包含使螺桿3繞其軸旋轉的螺桿旋轉用伺服馬達(未圖示)；使螺桿3在其軸向前進、后退的螺桿前進后退用伺服馬達(未圖示)；以及用于測量注射圓筒I內的樹脂壓力的樹脂壓力傳感器(未圖示)等。該注射單元39的結構與本發(fā)明不相關，所以省略詳細說明。噴嘴接觸驅動裝置對噴嘴前進后退用伺服馬達214進行旋轉驅動來使?jié)L珠螺桿34，從而使螺母33相對于固定臺板42前進、后退。再有，噴嘴接觸驅動裝置具備作為檢測噴嘴開始接觸到模具46的固定側模具46b的構件的非接觸式開關38。將該非接觸式開關38預先設置在當作為彈性材料的彈簧35開始壓縮時便產生反應的位置上，利用該非接觸式開關38的反應來檢測噴嘴2開始接觸固定側模具46b。
非接觸式開關38的輸出信號通過輸入輸出用接口 27輸入到伺服CPU15。非接觸式開關38檢測到噴嘴接觸時的位置/速度檢測器216的檢測值作為噴嘴接觸位置數(shù)據(jù)存儲在RAM14中。當由非接觸式開關38檢測出噴嘴2開始接觸固定側模具46b時，通過使安裝第二受壓板37的螺母33前進，從而調整安裝在該螺母33上的第二受壓板37和固定在注射單元39上的第一受壓板36之間的間隔(收縮彈簧35)，將彈簧35的彈力調整為發(fā)生所期望的噴嘴接觸力(噴嘴推壓力)的大小。此時，利用傳感器(未圖示)測量彈簧35的長度(第一受壓板36和第二受壓板37之間的間隔)，從而能夠求出噴嘴接觸力(噴嘴推壓力)。如上所述，由噴嘴前進后退用伺服馬達214使?jié)L珠螺桿34旋轉，從而能夠將噴嘴2對固定側模具46b的推壓力(噴嘴接觸力)調整為所期望的值。再有，作為檢測彈簧35 (彈性部件)開始變形的構件，除了使用上述的非接觸式開關38的檢測構件之外，還可以使用檢測在噴嘴2前進中噴嘴前進后退用伺服馬達214的負荷上升到規(guī)定值以上的構件。并且，對于噴嘴前進后退用伺服馬達214的負荷是否上升到規(guī)定值以上，例如還能夠通過監(jiān)視該伺服馬達214的驅動電流來進行。注塑機M的數(shù)值控制裝置構成為，具有作為數(shù)值控制用的微處理器的CNC-CPU20 ;作為可編程容限控制用的微處理器的PMC-CPU17 ;以及作為伺服控制用的伺服CPU15，并且借助于母線26選擇其相互之間的輸入輸出，從而可在各微處理器之間進行信息傳遞。伺服CPU15連接有存儲了進行位置環(huán)路、速度環(huán)路、電流環(huán)路的處理的伺服控制專用的控制程序的R0M13 ;以及用于數(shù)據(jù)的暫時存儲的RAM14。伺服CPU15連接有基于來自伺服CPU15的指令被驅動控制的模具開閉用伺服馬達114和噴嘴前進后退用伺服馬達214。來自安裝在模具開閉用伺服馬達114上的位置/速度檢測器116的輸出信號、以及來自安裝在噴嘴前進后退用伺服馬達214上的位置/速度檢測器216的輸出信號，以反饋到伺服CPU15的方式進行連接。各伺服馬達114、214的旋轉位置基于安裝在各伺服馬達114、214上的位置/速度檢測器116、216的位置的反饋信號由伺服CPU15算出，并更新存儲在設于RAM14的各當前位置寄存器中。再有，在RAM14中還存儲正常的噴嘴接觸位置的數(shù)據(jù)和當前的噴嘴接觸位置的數(shù)據(jù)。PMC-CPU17連接有存儲了控制注塑機M的順序動作的順序程序等的R0M18、以及用于運算數(shù)據(jù)的暫時存儲等的RAM19，CNC-CPU20連接有存儲了整體控制注塑機M的自動運轉程序等的各種程序的R0M21、以及用于運算數(shù)據(jù)的暫時存儲的RAM22。成形數(shù)據(jù)保存用RAM23是不揮發(fā)性存儲器，是存儲與注射模塑作業(yè)有關的成形條件和各種設定值、參數(shù)、宏觀變數(shù)等的成形數(shù)據(jù)保存用的存儲器。LCD/MDI單元25具備液晶顯示裝置(IXD)和用于輸入各種數(shù)據(jù)的手動數(shù)據(jù)輸入(manual data input)裝置。液晶顯示裝置(IXD)由IXD顯示電路24來進行顯示控制。IXD/MDI單元25通過IXD顯示電路24與母線26連接，可進行功能菜單的選擇以及各種數(shù)據(jù)的輸入操作。另外，設有數(shù)值數(shù)據(jù)輸入用的數(shù)字鍵以及各種的功能鍵等。使用該LCD/MDI單元25能夠對注塑機M預先設定噴嘴接觸力。與正常時的噴嘴接觸位置一起將用非接觸式開關38檢測到的彈簧35 (彈性部件)開始變形的位置(當前的噴嘴接觸位置)顯示在LCD/MDI單元25的顯示畫面中。使用圖4，對噴嘴接觸的動作順序進行說明。
“狀態(tài)2”是檢測噴嘴2接觸到模具46的時候。在該“狀態(tài)2”中，還檢測在該噴嘴2接觸到模具46時的(噴嘴接觸時的)噴嘴前進后退用伺服馬達214的位置?！盃顟B(tài)I”表示噴嘴2的前端與模具(固定側模具46b)抵接前的狀態(tài)(噴嘴接觸前的狀態(tài))。從該“狀態(tài)I”驅動(馬達旋轉)噴嘴前進后退用伺服馬達214，從而使注射單元39朝向模具46前進。與該注射單元39的前進一起噴嘴2的前端也朝向模具46前進，噴嘴2的前端與模具(固定側模具46b)的注射單元39側的面抵接(噴嘴接觸狀態(tài))。在噴嘴2的前端與模具46接觸時，在“狀態(tài)I”中長度為L的彈簧35 (彈性部件)開始收縮。非接觸式開關38由于設置在當彈簧35開始收縮便產生反應的位置，因而通過該非接觸式開關38的反應便能夠檢測噴嘴2接觸到固定側模具46b (狀態(tài)2)。在該“狀態(tài)2”中的彈簧35的長度為LO (<L)。并且，在發(fā)生了規(guī)定的噴嘴接觸力的階段中，成為噴嘴接觸完畢(狀態(tài)3)。在該“狀態(tài)3”中的彈簧35的長度為LI (<L0)。并且，通過如圖5所示那樣，在注塑機M的IXD/MDI單元25的液晶顯示裝置的顯示畫面中顯示檢測到的噴嘴接觸位置，從而能夠判斷是否正常進行噴嘴接觸。在判斷是否正常進行噴嘴接觸時，在顯示畫面中還可以顯示當前的噴嘴接觸位置，將正常時的噴嘴接觸位置(與噴嘴前進后退用伺服馬達214的位置相對應)作為基準位置而預先存儲在例如RAM14，在當前的噴嘴接觸位置從該基準位置偏移規(guī)定量的場合，還可以使用設于注塑機M的警告燈或警報發(fā)生構件(未圖示)顯示警告。
權利要求
1.一種注塑機的噴嘴接觸控制裝置，其特征在于，具備為了與模具進行噴嘴接觸而使注射單元前進并具備位置檢測器的伺服馬達；將上述伺服馬達的旋轉運動轉換為直線運動的傳動機構；與上述傳動機構連接并用于發(fā)生噴嘴接觸力的彈性部件；檢測上述彈性部件因噴嘴的前進而開始變形的檢測部；以及顯示在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時的、由上述位置檢測器檢測到的上述伺服馬達的位置的顯示部。
2.根據(jù)權利要求1所述的注塑機的噴嘴接觸控制裝置，其特征在于，還具備在正常的噴嘴接觸中，由上述位置檢測器檢測在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時的上述伺服馬達的位置并將該檢測位置作為基準位置進行存儲的存儲部；以及在當前的噴嘴接觸中，由上述位置檢測器檢測在上述檢測部開始檢測彈性部件的變形時的上述伺服馬達的位置，并在該檢測位置與存儲在上述存儲部的基準位置的差超過了規(guī)定量的場合發(fā)出警告的警報發(fā)生構件。
3.根據(jù)權利要求1所述的注塑機的噴嘴接觸控制裝置，其特征在于，上述檢測部是若上述彈性部件開始變形則產生反應的非接觸式開關。
4.根據(jù)權利要求1所述的注塑機的噴嘴接觸控制裝置，其特征在于，上述檢測部檢測上述彈性部件因在噴嘴的前進中上述伺服馬達的負荷成為規(guī)定值以上而開始變形的情況。
全文摘要
本發(fā)明涉及注塑機的噴嘴接觸控制裝置。該注塑機的噴嘴接觸控制裝置具備用于使注射單元前進的噴嘴前進后退用伺服馬達。在將該伺服馬達的旋轉運動轉換為直線運動的傳動機構上連接用于發(fā)生噴嘴接觸力的彈簧等的彈性部件。并且，在利用伺服馬達使注射單元前進并使噴嘴前進時，噴嘴與模具接觸，彈性部件開始變形。用傳感器檢測該彈性部件的變形，并顯示該檢測時的伺服馬達的位置。
文檔編號B29C45/76GK102990887SQ201210289298
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者內山辰宏, 丸山淳平 申請人:發(fā)那科株式會社