专利名称：成型机、紧固系统、毛刺检测方法以及异常检测方法
技术领域：
该本发明涉及一种成型机、紧固系统(clamping system)、毛刺检测方法以及异常检测方法。
背景技术：
在成型机(例如压铸机)中，有时熔融物会从铸模的接合面溢出，导致毛刺的产生。已经提供了多种用来检测这种毛刺的技术。由于例如铸模的接合面存在异物或由于铸模的开启力局部地超过紧固力，导致毛刺的产生，所述开启力是注入并填充到铸模型腔的熔融物产生的压力。
日本专利公开(B2)No.1-55069公开了一种检测毛刺存在的技术，即通过比较紧固完成时的连杆(tie bar)的延伸量与注入完成时的连杆的延伸量，检测毛刺的存在情况。
进一步，在成型机(例如压铸机)的紧固系统中，各铸模分部之间存在的异物都会对铸模造成破坏，并形成毛刺。所以，已经提供了多种用来检测异物的技术。
日本专利No.3245311可根据对动模板的位置检测来判断异物的存在。即，当定模板和动模板之间不存在异物时，动模板可以通过预定驱动力向上移动到预定的铸模接触位置，但是当存在异物时，动模板就无法与定模板接触，因此动模板无法向上移动到铸模接触位置。所以，可以利用检测器检测动模板的位置是否到达铸模接触位置来判断异物的存在状况。
在日本专利公开(B2)No.1-55069中，连杆是完全固定在定模板上的。可在固定于定模板上的连杆的末端处检测连杆延伸量。即，应变仪等可用来检测连杆部的延伸量。另一方面，连杆可对应动模板和定模板间整体长度上的毛刺厚度改变其延伸量。因此，日本专利公开(B2)No.1-55069只能检测对应毛刺厚度的部分。延伸量检测器必须配置为高精密部件。注意在日本专利公开(B2)No.1-55069中的紧固系统，连杆完全固定在定模板上，所以该系统被认为是曲柄型紧固系统。
日本专利No.3245311在一定位点上测量动模板的位置。另一方面，由于机械误差等原因，动模板和定模板有时无法保持平行，这样，动模板接合面的一个边缘侧要比另一个边缘侧提早接触定模板的接合面。进一步地，甚至在铸模分部接触后，有时仅仅有一个边缘侧与接合面相接触，而另一个边缘侧并没有和接合面发生接触。因此，若在接触边缘侧检测动模板的位置，则无论在铸模分部没有接触时边缘侧的铸模分部之间的间隙是否存在有异物，都会作出判断，即，检测位置已经到达接触位置且没有异物。换句话说，在日本专利No.3245311公开的技术中，有时在较宽的铸模接合面范围内都无法检测到异物。
如上所述，传统地，无法检测到多根连杆的位置且有效地利用检测结果。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种成型机、紧固系统、毛刺检测方法以及异常检测方法，以便可通过检测多根连杆的位置高精度地检测毛刺和异物的存在。
根据本发明的第一方面，提供一种将熔融物注入到由紧固的定模和动模限定的型腔中的成型机，包括保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到气缸内腔的至少两个工作液入口；注入系统，在所述紧固缸完成紧固后，所述注入系统将熔融物注入到型腔中；位置传感器，所述位置传感器检测多个连杆驱动活塞的位置；以及毛刺检测器，所述毛刺检测器根据在从注入系统开始注入到完成注入的时间段内由位置传感器检测到的多个连杆驱动活塞的位移量是否在预定的允许范围内来检测毛刺的存在。
优选地，所述的成型机进一步包括异物检测器，在紧固完成之前，所述异物检测器检测位于所述定模和所述动模之间的异物；以及控制装置，当所述异物检测器检测到异物时，所述控制装置控制所述注入系统从而使熔融物不会注入到型腔内。
优选地，所述的成型机进一步包括压力传感器，所述压力传感器检测所述气缸内腔的压力；以及控制装置，所述控制装置控制阀门的操作，从而使所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力，其中所述异物检测器根据当所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力时所述位置传感器检测到的所述多个连杆驱动活塞的位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内的判断来检测存在于各铸模分部之间的异物。
按照本发明的第二方面，提供一种紧固定模和动模的紧固系统，所述紧固系统包括保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口；多个阀门，所述阀门连接到所述工作液入口并控制将所述工作液供应到第一气缸内腔和第二气缸内腔，所述第一气缸内腔和第二气缸内腔由位于所述多个紧固缸内的所述连杆驱动活塞分隔而成；压力传感器，所述压力传感器检测所述第一气缸内腔和所述第二气缸腔中至少一个的压力；控制装置，所述控制装置控制所述阀门的操作，从而使所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力；位置传感器，所述位置传感器检测所述多个连杆驱动活塞的位置；以及紧固异常检测器，所述紧固异常检测器根据当所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力时所述位置传感器检测到的多个连杆驱动活塞的位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内的判断来检测铸模分部之间的异常。
优选地，当没有检测到异常时，所述紧固异常检测器利用所述位置传感器检测到的所述连杆驱动活塞的位置来更新所述基准位置。
优选地，所述的紧固系统进一步包括驱动部，所述驱动部在铸模打开和闭合方向上向所述动模板施加驱动力，以及铸模闭合异常检测器，所述铸模闭合异常检测器在从铸模闭合开始到铸模相接触的时间段内检测铸模分部之间的异常，其中所述控制装置控制所述驱动部，从而在所述铸模闭合异常检测器检测到异常时停止向所述动模板提供驱动力。
优选地，所述铸模闭合异常检测器监视动模板的移动速度或所述驱动部的负载，并且根据所述移动速度或所述负载的波动是否在预定的允许范围内来检测铸模间的异常。
根据本发明的第三方面，提供一种成型机的毛刺检测方法，所述成型机将熔融物注入到由紧固的定模和动模限定的型腔内，所述成型机具有保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口，所述毛刺检测方法包括检测多个连杆驱动活塞的位置，以及根据在从注入开始到注入完成的时间段内所检测的多个连杆驱动活塞的位移量是否在预定的容许的范围内来检测毛刺的存在。
根据本发明的第四方面，提供一种在紧固定模和动模的紧固系统内检测铸模分部之间的异常的异常检测方法，所述紧固系统具有保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口，所述异常检测方法包括检测所述气缸内腔的压力；控制将工作液供应到所述气缸内腔，从而使检测到的压力达到预定的紧固完成力；当检测到压力达到预定的紧固完成力时，检测所述多个连杆驱动活塞的位置；以及通过判断被检测位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内来检测铸模分部之间的异常。
根据本发明，通过检测多根连杆的位置，就可以对毛刺以及异物的存在状况进行高精度检测。
下面，将参考附图对下列优选实施例进行描述，从而使本发明的这些和其它目的以及特点更加清晰，其中图1是根据本发明的具体实施例所述的、包括了压铸机机械部件结构的局部剖面图的前视图；图2为图1所示的压铸机的俯视图；图3为图1所示的压铸机处于紧固完成时的状态图；图4为图1所示的压铸机的信号处理系统的结构框图；图5为图1所示的压铸机操作的概略流程图；图6为图5所示的铸模闭合工序的详细流程图；图7为图5所示的紧固工序的详细流程图；以及图8为图5所示注入工序的详细流程图；具体实施方式
图1是根据本发明的具体实施例所述的压铸机(成型机)DC1的机械部件结构的局部剖面图的前视图，且显示了铸模厚度调整前的状态。进一步，图2为图1所示的压铸机DC1的俯视图。图3为包括压铸机DC1的机械部件结构的局部剖面图的前视图，并显示了紧固完成后，注入熔融金属M1的状态。
压铸机DC1设置有用来执行紧固操作的紧固系统1，和用来将熔融物输入到紧固系统1内的注入系统59。紧固系统1由所谓的复型紧固系统组成，且设置有主要用来开/闭铸模的移动机构40以及主要用来实施紧固操作的紧固缸9。进一步地，所述紧固系统1具有定模板3、动模板4、连杆7，以及对开螺母(halfnut)20。注意对开螺母20是本发明联接部的一个实施例。
定模板3设置于基座2上。所述定模板3的前表面侧用来保持定模5。动模板4的前表面(面向定模板3的侧面)用来保持动模6。动模板4可在基座2上沿着铸模打开方向A1和铸模闭合方向A2进行移动，特别是，可利用设置在基座2上的滑板11和设置于动模板4下的、可相对于滑板11进行滑动的滑板12构成滑动器；动模板4相对于基座2被可移动地支撑。进一步地，动模板4上形成有通孔4h，通过所述通孔4h，连杆7被插入。这些通孔4h形成于例如动模板4的四个角部。通过闭合定模5和动模6，在定模5的凹部5a和动模6的凹部6a之间形成型腔。
定模板3的背面设置有套筒60。冲头61装配于套筒60内。所述冲头61设置在柱塞杆62的前端。柱塞杆62经由联接部63与压注缸65的活塞杆64连接。压注缸65由液压驱动，且可推进和缩回活塞杆64。向前移动活塞杆64使其处于这样的状态，即熔融金属M1通过进料口60a输入到套筒60中，并作为成型材料注入并填充在紧固的定模5和动模6之间形成的型腔。注意所述注入系统59由部件60至65组成。
连杆7由定模板3水平支撑。设置有四根连杆7，且所述连杆可以插入到位于动模板4的四个角部位置的通孔4h中。应注意，在下面所述的，标号A至D以及1至4有时会添加到四根连杆7和相应于所述的四根连杆7而设置的四个元件上。位于动模板4侧的连杆7的自由端形成有被联接部7a。例如被联接部7a上形成有多个凹槽，所述凹槽在连杆7的外周上沿着圆周方向延伸，同时与连杆7的轴向对准。注意所述凹槽部也可以以螺旋的形状形成，连杆7的另一端设置有活塞8，所述活塞8内置于紧固缸9中。
紧固缸9形成于定模板3内部。定模板3保持活塞8，并使得活塞8可移动。通过将高压工作液输入到紧固缸9的气缸内腔内，力作用于定模板3和连杆7之间，凭借此力，连杆7相对于定模板3被驱动。连杆7可相对于定模板3在与连杆7连接的活塞8的移动范围内进行移动，也就是说，在紧固缸9的冲程范围内进行移动。
各移动机构40都设置于基座2内部，且具有螺杆轴41、支撑件42、伺服电机43以及可动件44。支撑件42相对于基座2固定，并旋转地支撑螺杆轴41的一端。螺杆轴41的另一个端连接到伺服电机43上，所述伺服电机43相对于基座2固定。所述螺杆轴41螺旋拧入可动件44中。如图2所示，可动件44固定于动模板4的两侧。
在移动机构40中，控制伺服电机43的旋转，用来旋转螺杆轴41。螺杆轴41的旋转运动可转换为可动件44的直线运动。由于上述原因，动模板4可沿着铸模打开方向A1或铸模闭合方向A2被驱动。可通过伺服电机43的编码器80检测可动件44的位置来确认动模板4的位置。
对开螺母20设置于动模板4的通孔4h的后部。这些对开螺母20没有显示出与连杆7的被联接部7a相啮合的投影边缘部。换句话说，被联接部7a和对开螺母20呈锯齿状，且相互啮合。对开螺母20可通过对开螺母开/闭气缸21进行开/闭动作。当对开螺母20闭合并与连杆7的被联接部7a相互啮合(连接)时，连杆7和动模板4连接。当对开螺母20打开时，连杆7和动模板4的连接关系被解除。
图4显示的是压铸机DC1的信号处理系统的结构框图，更具体地，显示的是在紧固系统1内的信号处理系统的结构。压铸机DC1设置有控制装置70，其可根据从多个检测器等装置处发出的信号执行多种处理。控制装置70也可控制压注缸65的驱动并控制整体的压铸机DC1，除了信号处理外。进一步地，当铸模闭合、推进、以及注入时，它的作用是用来充当异常(异物、毛刺)检测器。紧固缸9A与液压回路110A相连。注意另外三个紧固缸9B-9D连通液压回路110B-110D，所述液压回路110B-110D具有与液压回路110A相同的结构。液压回路110A设置有压力控制阀PCV1和方向控制阀DCV1。
方向控制阀DCV1响应从控制装置70发出的控制指令，将高压工作液从油压源150处供给到紧固缸9A的气缸内腔9a和9b的其中一个中。方向控制阀DCV1的主要作用是将工作油供给到紧固缸9A的气缸内腔9a和9b中的一个，并校准活塞8的位置。例如，方向控制阀DCV1确定活塞8处于对开螺母20可以和连杆7的被连接凹槽7a相啮合的位置处。注意当不驱动活塞8时，方向控制阀DCV1可使工作油从油压源150流入油箱151中。
当紧固时，响应从控制装置70处发出的控制指令，压力控制阀PCV1调整从油压源150通过方向控制阀DCV1供给的工作油的压力至紧固操作所需的压力，并将所述工作油输入到气缸内腔9a内。
紧固缸9A的汽缸室9a设置有压力传感器PRS1。注意另外的紧固缸9B-9D的汽缸室9a也都设置有与压力传感器PRS 1相同的压力传感器PRS2-PRS4。压力传感器PRS1检测气缸内腔9a内的工作油的压力，并将检测到的压力反馈给控制装置70。注意紧固力由气缸内腔9a和气缸内腔9b之间存在的压差确定，因此压力传感器PRS1也可以检测紧固力的值。另外，也可提供压力传感器同时检测气缸内腔9b的压力。
在紧固缸9A的汽缸室9b侧，设置有用来检测连杆7A的后端位置的位置传感器POS1。注意同时也设置有与位置传感器POS1相同的位置传感器POS2-POS4用来对另外的连杆7B-7D进行检测。位置传感器POS1-POS4设置为例如可利用磁力工作的线性传感器。通过利用位置传感器POS1检测连杆7A的后端的位置，可检测到活塞8的位置。即，在紧固操作时，连杆7A的活塞8和被连接凹槽7a之间的部分可发生弹性变形，但是连杆7A的后端在紧固时是不会发生变形的，因此可以通过检测连杆7A后端的位置确认活塞8的位置。位置传感器POS1检测到的活塞8的位置信息将反馈给控制装置70。
控制装置70设有主控单元71、铸模信息设置单元72、连杆位移检测器73、异常判断单元74，以及显示单元(报警单元)75。控制装置70的功能可通过所需要的硬件(例如处理器)以及软件来配置。
主控单元71输出控制指令，用来单独控制压力控制阀PCV1-PCV4，这样，紧固缸9A-9D的气缸内腔9a内的工作油的压力可变为所需要的压力。另外，主控单元71输出控制指令，用来单独控制方向控制阀DCV1-DCV4，并控制连杆7A-7D的活塞8的位置。
铸模信息设置单元72可以设置铸模的信息，例如定模5和动模6的形状信息，以及相应于这些定模板3和动模板4的联接位置。所述信息可用来计算作用于定模5和动模6上的力的分配情况并显示大小。注意主控部71利用由铸模信息设置单元72设定的铸模的信息，并确定施加到连杆7A-7D上的连杆负载的分布。
位移检测器73从由位置传感器POS1-POS4检测到的活塞8的位置信息来检测连杆7A-7D的活塞8的位移量D1-D4。
异常判断单元74根据从伺服电机43输出的负载信息以及从编码器80输出的位置信息来判断在铸模闭合工序中存在的异常。另外，可根据从连杆位移检测器73输出的位移量D1-D4来判断紧固工序和注入工序中的异常。异常判断单元74输出表明存在异常的判断信号AN给主控部71。
显示单元75设置为例如CRT或液晶显示器或灯，根据从异常判断单元74输出的信号，所述显示装置75可以闪烁并显示存在的异常。
图5是压铸机DC1的成型周期的概略流程图。在工序S1中，执行利用移动机构40将动模板4从图1和图2所示的铸模打开位置处移到图3所示的铸模闭合位置处的铸模闭合工序。在工序S2中，执行利用紧固缸9延伸连杆7并产生紧固力的紧固工序。在工序S3中，执行利用压注缸65将熔融物注入到由定模5和动模6形成的型腔中的注入工序。在工序S4中，执行利用移动机构40将动模板移动到铸模打开位置的铸模打开工序。
图6显示的是在铸模闭合工序(图5的工序S1)中的紧固系统1的操作过程。
在工序S11，紧固系统1开始进行铸模闭合操作。尤其是，控制装置70将控制信号输出给移动机构40的伺服电机43，并驱动伺服电机43进行旋转以便于沿着铸模闭合方向A1移动动模板4。此时，根据从编码器80输出的检测值，控制装置70执行反馈控制，使得动模板4以设定的速度移动。例如控制装置70根据编码器80的检测值来确定动模板4的位置，并控制伺服电机43，从而使得当动模板4从铸模打开位置移动到预定的中间位置时，动模板4以相对较高的速度移动，而当动模板从中间位置移动到铸模接触位置时，能以相对较低的速度移动。
在工序S12中，利用控制装置70来判断存在的异常。控制装置70执行如下的一个或多个判断。
控制装置70根据编码器80的检测值来监测动模板4的速度并检测动模板4的停止。然后，它判断停止时的位置，是否已经到达定模5和动模6彼此接触的铸模接触部。例如当铸模分部之间存在异物时，停止时的位置没有到达铸模接触的位置，因此可以检测到有异常。
控制装置70也可根据编码器80的检测值来监视动模板4的速度，并判断是否速度的变化已经超过了预定的临界值。例如当由于非正常操作使得核状微粒或附着物进入到铸模中时，则动模板4的速度会在动模板4到达铸模接触位置之前发生突然上升或突然下降，因此可以检测到异常。
控制装置70可以监视从每个伺服电机43输出的负载信息并判断是否负载或负载波动超出了预定的临界值。例如当由于非正常操作使得核状微粒或附着物进入铸模时，则动模板4的负载会减小或增大，因此也可以检测出异常。注意伺服电机43的负载可根据例如输出到伺服电机43上的电流、此时由编码器80检测到的转速以及伺服电机43的T-n特性曲线(以扭矩-转速特性)来计算。另外，也可判断从铸模闭合开始到动模板4停止期间负载的累积值是否超出了预定的临界值。
控制装置70对从铸模闭合开始到动模板4停止之间的时间进行计数，并判断是否所述计算值超出预定的临界值。例如当异物存在于铸模分部之间时，从动模板4执行铸模闭合操作开始到动模板4停止所用的时间变长，因此也可以检测到异常。
在工序S12中，如果判断没有异常，则动模板4到达铸模接触位置(工序S13)。其后，对开螺母20和连杆7的被联接部7a相互连接，伺服电机43处于无扭矩状态(工序S14)，铸模闭合工序正常结束。
注意在对开螺母20和被联接部7a连接时，控制装置70向方向控制阀DCV1-DCV4等输出控制信号，并相对于对开螺母20和被联接部7a相啮合的位置精密校准连杆7。另外，通过与动模板4同步地移动连杆7，对开螺母20和被联接部7a在动模板4移动期间(在铸模接触之前)也可以产生连接。
当在工序S12中判断出异常时，执行处理警告用户有异常(工序S15)。例如可在显示单元75上显示用来通知发现异常的图像。也可以发出报警声。
其后，在紧固系统1(工序S16)中执行停止处理，铸模闭合工序非正常结束。停止处理是例如在所述位置处停止移动的处理。例如控制装置70可以停止伺服电机43并将它们设置为无扭矩状态。另外，在紧固工序和注入工序中，控制装置70不会输出执行操作的控制信号。注意非正常结束后，可执行铸模打开操作，且可再次执行铸模闭合工序。
图7显示的是在紧固工序(图5的工序S2)中紧固系统1的操作流程图。注意当图6所示的铸模闭合工序正常结束时，开始执行紧固工序，但当铸模闭合工序非正常结束时，就不会执行紧固工序。
在工序S21中，紧固系统1开始进行紧固操作。特别地，控制装置70向控制阀PCV1-PCV4等输出控制信号，并沿着连杆7A-7D的延伸方向驱动活塞8A-8D。
注意如上所述，可以利用由铸模信息设置单元72设定的铸模信息确定施加于连杆7A-7D的连杆负载。可根据连杆负载来分别设置紧固缸9A-9D内的目标压力(紧固完成力)。然后，紧固缸9A-9D的控制操作可由控制装置70分别并独立地执行。由于铸模的型腔形状的不对称等原因引起铸模联接面压力分布会由于上述设置而变得均匀，且可以有效地抑制毛刺的产生。
在工序S22中，控制装置70判断压力传感器PRS1-PRS4检测到的压力是否达到了紧固完成力。执行推进操作直到其判定所述压力值已经达到紧固完成力。当它判定压力达到紧固完成力时，紧固推进操作结束(工序S24)。注意控制装置70控制压力控制阀PCV1-PCV4等，使得被检测的压力保持在紧固完成力的水平，直到随后提及的注入完成。
在工序S25中，判断位置传感器POS1-POS4检测到的活塞8的位置与预先设定的基准位置之间的位置差是否在预定的允许范围内。所述基准位置是铸模分部之间不存在异物的位置处。所述允许范围是用来判断异物存在的标准，且设置所述允许范围是为了防止甚至是在铸模之间不存在异物时也可能会产生的微小误差，例如测量误差。该基准位置和该允许范围是基于例如利用紧固系统1进行铸模操作试验获得的测量结果而设置的。注意基准位置和允许范围是为每个连杆7设置的，而且判断是否维持该允许范围也是对每个连杆7执行。
图6所示的紧固工序中，有时，由于定模板3和动模板4无法保持平行等，因此当铸模分部发生接触时，铸模联接面之间会存在间隙。如果异物进入所述间隙，则工序S13中的异常判断会无法检测到异物。但是，通过在工序S25中进行判断，也可以检测到进入到间隙里的异物。
即，当不存在异物时，铸模分部之间的间隙由于活塞8沿着铸模闭合方向A2移动并伴随着紧固的推进而减小，使得活塞8可以到达基准位置，但是，当异物存在于所述间隙中时，由于异物具有一定的厚度，活塞8无法到达所述基准位置。另外，对于四根连杆7A-7D的每个活塞8A-8D，判断每个活塞8的被检测位置与基准位置之间存在的差异是否在所允许范围内，因此无论异物存在于任何位置都可以被检测到。
在工序S24中，当判断所有的活塞8A-8D中的被检测位置和基准位置之间的位置差在所允许范围内，根据被检测位置(工序S25)进行更新所述基准位置，紧固工序正常结束。
即使当成型周期已经进行了预先设定，仍可更新基准位置，以保持异物检测的精确度。即，当重复进行成型周期时，即使不存在异物时，活塞8的位置也会由于例如铸模热膨胀等多种因素而发生变化。因此，如果基准位置为常量时，则存在这样的困扰，即虽然没有异物却作出存在异物的判断，或虽然有异物却作出不存在异物的判断。所以，紧固完成时，在判断为没有异物存在的情况下，基于检测到的活塞8的位置来更新基准位置，则可以克服在不存在异物的情况下因铸模热膨胀等而引起的活塞8的位置变化。
例如当在工序S24中判断没有异物时，在该周期中检测到的活塞8的位置被设置为下次周期的基准位置。换句话说，基准位置是根据几个周期中检测到的活塞8的位置来设置的。例如可对最近的没有检测到有异物存在的几个周期中检测到的活塞8的位置进行平均，并将所述平均数值作为基准位置。注意该基准位置可以每几个周期进行一次更新。
当在工序S24中，判断检测到的活塞8的位置与基准位置之间的位置差超出了允许范围时，则执行警告用户异常情况的处理(工序S26)。例如可在显示单元75上显示用来通知用户发现异常的图像。也可以发出报警声。
其后，紧固系统1执行停止处理(工序S27)，因此，紧固工序异常结束。停止处理是用来停止在所述位置处进行的操作的处理。控制装置70停止向压力控制阀PCV1-PCV4发出控制信号。另外，在注入工序中，控制装置70不会输出执行操作的控制信号。注意异常结束后，可执行铸模打开操作，且可再次执行铸模闭合工序和紧固工序。
图8显示的是在注入工序(图5的工序S3)中压铸机DC1(紧固系统1)的操作流程图。注意当图7所示的紧固工序正常结束时，开始执行注入工序，但当紧固工序异常结束时，就不会执行注入工序。
在工序S31中，控制装置70存储由位置传感器POS1-POS4检测到的活塞8A-8D的当前位置。
在工序S32中，熔融物注入到套筒60中，冲头61通过压注缸65向前移动，借此，开始将熔融物注入到由定模5和动模6形成的型腔内。
低速地驱动冲头61至例如预定位置处，并且以高速从预定位置处驱动冲头61而将熔融物注入并填充到型腔内。另外，经由冲头61将压注缸65的压力传输到熔融物，所述熔融物压力增加。这时，当通过熔融物的压力使得铸模打开力局部或全部地超过紧固力时，活塞8沿着铸模打开方向A1移动，定模5和动模6之间产生间隙，从而产生毛刺。因此，可以根据活塞8的位置，检测到毛刺的存在。
在工序S33中，基于在工序S31中存储的注入开始之前活塞8A-8D的位置S0以及当前由位置传感器POS1-POS4检测到的活塞8A-8D的位置，通过控制装置70来计算从位置S0开始的活塞8A-8D的位移量dsf。
在工序S34中，控制装置70判断位移量dsf是否小于预先设定的允许值Nf。基于试验或被试验的铸模操作设置允许值Nf，该允许值Nf包括即使没有产生毛刺的情况下(如产生测量误差的情况下)发生的位移量。注意可在注入开始到推进结束的适当的时间间隔内重复执行工序S33和工序S34。
当在工序S34中判断到位移量dsf小于允许值Nf时，熔融物的注入(推进)会很快结束(工序S35)，操作正常结束。
另一方面，当在工序S34中判断到位移量dsf不小于允许值Nf，则执行通知用户产生毛刺的处理(工序S36)。例如可在显示单元75上显示用来通知发现异常的图像。也可以发出报警声。
随后，紧固系统1执行停止处理(工序S37)，注入工序非正常结束。停止处理是用来停止例如重复进行成型周期的处理。控制装置70可设置标记用来指示毛刺的存在。随后，当熔融物凝固并执行铸模打开操作时，控制装置70判断是否设定了标记。当设定标记时，就不会发出执行下次成型周期的控制信号。
根据上述实施例，可根据从注入开始到注入完成的时间段内位置传感器POS1-POS4检测到的多根连杆7A-7D的活塞8A-8D的位移量是否在允许范围(图8所示的工序S34)内，检测毛刺的存在情况，因此，可根据相应于毛刺的厚度所检测的位移量来执行对毛刺存在的判断，可以改进检测精度，允许范围的设置也变得容易和便利。
当从注入开始到注入完成活塞移动(延伸所述连杆)并产生了毛刺时，毛刺的产生是由于某种原因使得熔融物的压力所产生的铸模打开力超过紧固力。铸模打开力超过紧固力的原因可包括铸模的联接面之间存在着异物。即，当异物存在于铸模接合面之间时，熔融物流入到由异物形成的间隙内，借此，铸模改变了接收熔融物压力的部位和形状。然后，由熔融物产生的压力的总量构成的铸模打开力背离预期值，并局部地超过了紧固力。
在上述的实施例中，在紧固完成之前(图6所示的工序S12以及图7所示的工序S24)，可以检测存在于定模和动模之间的异物。当检测到异物时，阻止熔融物注入入型腔内。换句话说，图8所示的工序S34中的毛刺的检测是基于不存在异物的前提的，因此，可以排除异物的存在是导致毛刺产生的原因。从而可以容易的识别毛刺存在的原因。
紧固完成之前的异物的检测是通过判断紧固完成时由位置传感器POS1-POS4检测到的多根连杆7A-7D的活塞8A-8D的位置与基准位置之间的位置差是否在预定的允许范围内(图7所示的工序S24)来执行的，因此在整个铸模的联接面上都可以检测异物的存在情况。
即，所述连杆通常位于对铸模平行度敏感的位置处，因此铸模的平行度可以从熔融物注入型腔内一直保持到熔融物凝固结束。换句话说，提供上述部件以便于可以灵敏地感觉到在整个铸模联接面上沿着铸模开/闭方向上的位置的变化。例如在上述实施例中，在铸模的外围的四个角部提供了连杆7A-7D。随后，可根据相关的连杆7A-7D(活塞)的端部位置，来检测位于铸模接合面位置处导致异常的异物。因此也可以在铸模接合面的很宽的范围内检测到异物。例如甚至在定模板3和动模板4的平行度无法保持，铸模相接触时铸模分部之间产生间隙且异物存在于间隙内的情况下，仍可检测到异物。
可根据没有检测到异常时(图7所示的工序S25)位置传感器POS1-POS4检测到的活塞8A-8D的位置来进行更新用来判断异常的基准位置。因此可以消除由于铸模热膨胀等引起的活塞8A-8D位置的变化，还可以保持对异物的精确检测。
当从动模板4进行铸模闭合操作开始到铸模接触之间检测到铸模分部之间的异常(图6所示的工序S12)，检测到异常时，就不会执行紧固操作(图6所示的工序S16)，因此，在紧固完成时对异常检测的先决条件是铸模接触时没有检测到异常。因此，当紧固完成时检测到异常时，对于异常产生的原因的分析就变得很容易。
此时，如果监视动模板4的移动速度或负载并根据动模板4的移动速度或负载的波动是否在预定允许范围内来检测铸模之间是否存在异常，则可以在铸模接触之前甚至是在铸模闭合操作过程当中检测到异常并克服之。例如可以检测到恰好在铸模闭合操作开始后，由于非正常操作使得核状微粒或附着物进入间隙。因此，相对于例如通过铸模接触而无法检测到异常的情况而言，对铸模损坏的可能性得到了降低。
本发明并不局限于上述实施例，并可以多方位地执行本发明。
对于本发明中的成型机也并不局限于压铸机。成型机包括金属成型机、注塑成型机、锯屑成型机等。所述锯屑成型机等包括例如一种通过在锯屑内混合热塑性树脂而获得的材料的成型方式。
在上述实施例中，给出下列说明，定模板3上设置有紧固缸9，动模板4上设置有对开螺母20，但是也可采用这样的结构，即在动模板4上设置有紧固缸9，在定模板3上设置有对开螺母20。
连杆的数量并不局限于四根，只要是多根就可以。注意为了保持铸模在上/下方向以及左/右方向上的平行度，优选为设置三根或三根以上的连杆。通过设置三根或以上的连杆，对异常检测的精确度可以得到改进。
联接部和被联接部可采用仅限制连杆相对于定模板或动模板沿着轴向进行移动的彼此连接的部件。它们并不局限于对开螺母以及设置在连杆上的凹槽。例如可以在连杆上设置垂直于连杆轴向的孔，以及可以插入到孔中的螺钉，以便于相对于模板来固定连杆。
工作液也不局限于油，而且可以是例如水。
对于本领域普通技术人员来说，应当理解多种依据设计要求以及其它因素而产生的修改、组合、再组合以及变更，同样在所附的权利要求书或等同技术方案的范围内。
权利要求
1.一种将熔融物注入到由紧固的定模和动模限定的型腔中的成型机，包括保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到气缸内腔的至少两个工作液入口；注入系统，在所述紧固缸完成紧固后，所述注入系统将熔融物注入到型腔中；位置传感器，所述位置传感器检测多个连杆驱动活塞的位置；以及毛刺检测器，所述毛刺检测器根据在从注入系统开始注入到完成注入的时间段内由位置传感器检测到的多个连杆驱动活塞的位移量是否在预定的允许范围内来检测毛刺的存在。
2.如权利要求1所述的成型机，其中，进一步包括异物检测器，在紧固完成之前，所述异物检测器检测位于所述定模和所述动模之间的异物；以及控制装置，当所述异物检测器检测到异物时，所述控制装置控制所述注入系统从而使熔融物不会注入到型腔内。
3.如权利要求2所述的成型机，其中，进一步包括压力传感器，所述压力传感器检测所述气缸内腔的压力；以及控制装置，所述控制装置控制阀门的操作，从而使所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力，其中所述异物检测器根据当所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力时所述位置传感器检测到的所述多个连杆驱动活塞的位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内的判断来检测存在于各铸模分部之间的异物。
4.一种紧固定模和动模的紧固系统，所述紧固系统包括保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口；多个阀门，所述阀门连接到所述工作液入口并控制将所述工作液供应到第一气缸内腔和第二气缸内腔，所述第一气缸内腔和第二气缸内腔由位于所述多个紧固缸内的所述连杆驱动活塞分隔而成；压力传感器，所述压力传感器检测所述第一气缸内腔和所述第二气缸腔中至少一个的压力；控制装置，所述控制装置控制所述阀门的操作，从而使所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力；位置传感器，所述位置传感器检测所述多个连杆驱动活塞的位置；以及紧固异常检测器，所述紧固异常检测器根据当所述压力传感器检测到的压力达到预定的紧固完成力时所述位置传感器检测到的多个连杆驱动活塞的位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内的判断来检测铸模分部之间的异常。
5.如权利要求4所述的紧固系统，其中，当没有检测到异常时，所述紧固异常检测器利用所述位置传感器检测到的所述连杆驱动活塞的位置来更新所述基准位置。
6.如权利要求4所述的紧固系统，其中，进一步包括驱动部，所述驱动部在铸模打开和闭合方向上向所述动模板施加驱动力，以及铸模闭合异常检测器，所述铸模闭合异常检测器在从铸模闭合开始到铸模相接触的时间段内检测铸模分部之间的异常，其中所述控制装置控制所述驱动部，从而在所述铸模闭合异常检测器检测到异常时停止向所述动模板提供驱动力。
7.如权利要求4所述的紧固系统，其中，所述铸模闭合异常检测器监视动模板的移动速度或所述驱动部的负载，并且根据所述移动速度或所述负载的波动是否在预定的允许范围内来检测铸模间的异常。
8.一种成型机的毛刺检测方法，所述成型机将熔融物注入到由紧固的定模和动模限定的型腔内，所述成型机具有保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口，所述毛刺检测方法包括检测多个连杆驱动活塞的位置，以及根据在从注入开始到注入完成的时间段内所检测的多个连杆驱动活塞的位移量是否在预定的容许的范围内来检测毛刺的存在。
9.一种在紧固定模和动模的紧固系统内检测铸模分部之间的异常的异常检测方法，所述紧固系统具有保持所述定模的定模板；保持所述动模的动模板，所述动模板可相对于所述定模板沿着铸模打开和闭合方向移动；多根连杆，每根连杆都具有与所述定模板和所述动模板中的一个联接的被联接部以及容纳于所述定模板和所述动模板中的另一个内并产生紧固力的连杆驱动活塞；多个联接部，所述联接部被设置到所述定模板和所述动模板中的所述一个上，并可与所述多根连杆的被联接部相联接或从所述被联接部上脱离；多个紧固缸，所述紧固缸被设置到所述定模板和所述动模板的所述另一个上，且具有容纳所述多个连杆驱动活塞的气缸内腔以及使产生紧固力的工作液供应到所述气缸内腔的至少两个工作液入口，所述异常检测方法包括检测所述气缸内腔的压力；控制将工作液供应到所述气缸内腔，从而使检测到的压力达到预定的紧固完成力；当检测到压力达到预定的紧固完成力时，检测所述多个连杆驱动活塞的位置；以及通过判断被检测位置与预定的基准位置之间的差值是否在预定的允许范围内来检测铸模分部之间的异常。
全文摘要
本发明涉及一种可通过对多根连杆的位置检测高精度地检测毛刺或异常的成型机，特别涉及一种压铸机，该压铸机具有定模板；动模板；多根连杆；能够与多根连杆的被联接部相连并可以从所述被联接部脱离的对开螺母；容纳多个连杆活塞的紧固缸；连接到多个紧固缸上的多个方向控制阀；在多个紧固缸完成紧固操作后将熔融物注入到型腔中的注入系统；检测活塞位置的位置传感器；以及根据从注入系统开始注入到完成注入的时间段内位置传感器所检测的多个连杆的活塞的位移量是否在预定允许的范围内来检测毛刺的存在的控制装置。
文档编号B29C37/00GK1974067SQ20061006390
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者横山宏司, 野田三郎 申请人:东芝机械株式会社