注射成形系统的制作方法

本发明涉及注射成形系统，特别是涉及注射成形系统中的辅助注射成形机的维护的构造。

背景技术：

在通常的注射成形机中，为了固定金属模具、注射成形机的构成部件而使用螺栓。另外，也使用代替螺栓而使用液压夹具、磁铁夹具等装置来把持构成部件的机构。

在使用液压夹具的情况下，由于夹具的位置被固定，因此必须在多个金属模具上设置共通的固定位置。另外，在使用磁铁夹具的情况下，需要在注射成形机的金属模具固定模板上安装磁铁板。因此，需要与磁铁板的板厚对应地减少能够机械地搭载的金属模具的厚度，或者为了使注射成形机的喷嘴与金属模具接触而需要加长与磁铁板的板厚对应的量。另外，液压夹具需要引入磁铁夹具等高价的装置。

因此，在交换各种金属模具来进行生产的情况下，通常使用利用螺栓的紧固。利用螺栓的紧固除了使金属模具的固定简便且自由度变高，引入时的费用也变小。在采用利用螺栓的紧固的情况下，固定金属模具的螺栓的位置、长度在每个金属模具中均不同，因此通常人工地进行金属模具交换。

与金属模具的交换相同地，在注射成形机中，向金属模具传递突出动力的顶杆等的安装位置、必要根数也取决于金属模具的构造，因此存在位置、根数与金属模具对应地变化的可能性。

另外，针对注射成形机的注射装置的喷嘴周围的维护，根据部件的种类，所使用的螺栓的尺寸、位置也是各种各样的，因此难以实现装卸作业的自动化，维护时的分解、组装需要人工的作业。

通常，组合液压夹具、磁铁夹具与金属模具输送机构，使金属模具的交换作业实现自动化。然而，在金属模具等的螺栓的紧固作业等中，通常人参与作业。

在日本特开平4－135805号公报中公开了如下技术：作为金属模具相对于压板的固定方法，使用在手臂上具备螺栓紧固工具的机器人等，进行金属模具的安装。另外，关于螺栓的装卸，为了使用于例如汽车等的组装工厂，在机器人上安装电动或者气动等驱动的冲击式扳手等来拆卸螺栓。

与进行组装相同物品的作业的汽车等的组装工厂不同，金属模具的交换作业针对每个金属模具而使螺栓的位置变化。日本特开平4－135805号公报所公开的技术中公开了通过机器人紧固螺栓，但未公开螺栓位置的识别机构、螺栓位置的存储机构。因此，存在应对螺栓的位置在每个金属模具中变化的情况变得困难的担忧。

另外，维护作业不是始终进行的，而是暂时进行的，因此设置维护作业用的专用的机械，从空间的观点来看，并不是有效的，无法称为作业效率也是良好的。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种能够自动地进行螺栓的装卸的注射成形机的注射成形系统。

基于本发明的注射成形系统的特征在于，具有：注射成形机；螺栓装卸机构，其对上述注射成形机的安装物的固定中所使用的螺栓进行装卸；输送装置，其输送上述螺栓装卸机构；螺栓位置相关信息识别机构，其针对每个上述安装物，识别上述螺栓的安装位置；以及螺栓位置存储机构，其存储由上述螺栓位置相关信息识别机构所识别的上述螺栓的安装位置，或者上述螺栓的安装位置和上述螺栓的相位，上述螺栓装卸机构基于存储在上述螺栓位置存储机构的上述螺栓的安装位置，或者上述螺栓的安装位置和上述螺栓的相位，对上述安装物进行上述螺栓的装卸。

在上述注射成形系统中，上述螺栓位置相关信息识别机构识别螺栓的安装位置，基于安装位置，对安装物进行螺栓的装卸，由此，即便在螺栓的位置与安装物对应地各式各样变化的情况下，也能够识别螺栓的安装位置来装卸螺栓。

上述螺栓位置相关信息识别机构是直接识别机构和间接识别机构的至少任一个，上述直接识别机构，基于由拍摄机构拍摄的上述螺栓的图像信息、驱动上述输送装置的驱动机构的动作信息、由测定器测定的上述螺栓的安装位置的位置信息的至少任一个，识别上述螺栓的安装位置，或者上述螺栓的安装位置和上述螺栓的相位信息，上述间接识别机构，根据关于上述安装物的图纸来识别上述螺栓的安装位置。

如上所述，本发明的上述注射成形系统作为螺栓位置相关信息识别机构，能够使用直接识别位置等的直接识别机构和根据图纸等计算来识别位置等的间接识别机构中的至少任一个，进行螺栓位置的识别。

上述安装物是金属模具、顶杆、隔热板、喷嘴、缸盖、加热缸的至少任一个。

在本发明的上述注射成形系统中，上述输送装置也能够输送用于保持成形品的成形品保持机构，上述螺栓装卸机构与上述成形品保持机构为能够交换。

如上所述，在本发明的上述注射成形系统中，上述输送装置也能够输送成形品保持机构，能够交换螺栓装卸机构与成形品保持机构，由此，能够利用一台输送装置应对成形品的取出和注射成形机的维护作业双方。

也可以将多关节机器人用作上述输送装置。通过将多关节机器人用作上述输送装置，能够利用机器人的台座的旋转等，扩大前端部到达的范围。

另外，在本发明的上述注射成形系统中，也可以将上述螺栓的螺栓紧固动作分成预定的次数，第一次以小于预先设定的预定扭矩的扭矩进行紧固，第二次以后以依次增大的扭矩进行紧固，最后一次以预先设定的预定扭矩进行紧固。

在本发明的注射成形系统中，第一次以小于预先设定的预定扭矩的扭矩进行紧固，依次增大扭矩，最后以预定扭矩进行紧固，由此能够更加均衡地紧固螺栓整体。

在本发明的注射成形系统中，上述螺栓装卸机构与上述成形品保持机构也能够自动地交换。因此，在本发明的注射成形系统中，具有能够自动地交换上述螺栓装卸机构与上述成形品保持机构的交换装置。

在本发明的上述注射成形系统中，使用上述交换装置等，能够自动地交换上述螺栓装卸机构与上述成形品保持机构，由此，能够不经由人工地交换上述螺栓装卸机构与上述成形品保持机构。

在本发明的上述注射成形系统中，也可以将拧螺母工具用作上述螺栓装卸机构。通过将拧螺母工具用作上述螺栓装卸机构，能够缩短作业时间。

本发明的注射成形系统也可以在存储金属模具的成形条件的金属模具文件中存储有紧固该金属模具的预定扭矩，上述螺栓装卸机构基于存储在上述螺栓位置存储机构的上述螺栓的安装位置以及存储在上述金属模具文件的上述预定扭矩，进行上述螺栓的装卸。

通过使用上述金属模具文件，能够同时调整金属模具等的交换与成形条件的变更。另外，在使金属模具向其他的注射成形机移动设置时，也能够使用相同的金属模具文件，因此移动设置变得容易，能够有效地进行管理。

在本发明的上述注射成形机中，也可以在上述注射成形机的操作画面或者操作面板配置使上述螺栓装卸机构动作的专用键。如上所述，通过在注射成形机的操作画面或者操作面板配置使上述螺栓装卸机构动作的专用键，不需要另外设置显示器等，能够构成廉价且小型的上述注射成形系统。另外，能够在注射成形机的画面上掌握上述螺栓装卸机构的状态，因此上述注射成形系统的安全性提高，也能够容易地进行操作。

如上所述，根据本发明，能够提供一种能够自动进行螺栓的装卸的注射成形机的注射成形系统。

附图说明

本发明的上述以及其他的目的以及特征能够根据参照附图的以下的实施例的说明变得清楚。其中：

图1是用于说明本发明的第一实施方式的示意图。

图2是表示通过扳手来装卸螺栓过程中的状态的图。

图3是表示进行顶杆的安装的状态的图。

图4是用于说明本发明的第二实施方式的示意图。

图5是表示变更多关节机器人的朝向来装卸注射缸的喷嘴固定螺栓的状态的图。

图6是表示本发明的第三实施方式的图。

图7是表示第三实施方式的变形例的图。

图8是表示注射成形机的控制装置的构成的图。

图9是表示注射成形机的操作画面的图。

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是用于说明本发明的第一实施方式的示意图。注射成形机具备可动压板42与固定压板44，在可动压板42通过螺栓16固定有可动侧金属模具46，在固定压板44通过螺栓16固定有固定侧金属模具48。注射装置主要由注射缸60和向注射缸60供给树脂的料斗66构成，在注射缸60的前端部设置有喷嘴62，在注射缸60的内部设置有螺杆64。

在如上所述地构成的注射成形机中，料斗66内的树脂供给至注射缸60内，然后，一边被未图示的加热器加热，一边由螺杆64搅拌输送树脂。因加热而熔融的树脂从压接于固定侧金属模具48的喷嘴62的前端部向金属模具内注射。

在向金属模具内注射树脂后，驱动可动压板42，使可动侧金属模具46与固定侧金属模具48闭模并进行合模，从而在金属模具内成形成形品。然后，使顶杆56突出，由此将成形品向金属模具外顶出。

在固定压板44的上方安装有正交轴式的输送装置20。输送装置20的卡爪能够在图1的上下、左右、与纸面垂直的方向的预定的范围内动作。在输送装置20的卡爪安装有照相机10与电动地旋转的扳手12。作为扳手12安装有尺寸与进行安装、取下的螺栓16对应的部件。另外，进行安装、取下的螺栓16载置于螺栓载台14。

通过照相机10，拍摄螺栓16的安装位置，基于拍摄的结果，将进行取下的螺栓16的位置存储于输送装置20的未图示的存储机构。输送装置20在使卡爪移动至进行装卸的螺栓16附近后，通过照相机10识别螺栓16的位置、螺栓头的相位等装卸所需的螺栓16的状态。

本实施方式的螺栓头的相位例如表示六角螺栓的插入扳手的孔的旋转方向的朝向，并且是用于调整将扳手12插入螺栓16的角度的数值。在识别螺栓16的状态后，根据需要修正螺栓16的位置、工具的状态，从而使扳手12与螺栓接触。然后，通过扳手12取下螺栓16。图2是表示通过扳手12装卸螺栓16过程中的状态的图。在取下螺栓16时，也能够通过扳手12完全取下螺栓16，或者不完全取下而放松至能够由人力放松的状态。

另外，在安装的情况下，与取下的情况相同地，识别螺栓孔的位置，进行螺栓16的安装。在螺栓16的安装时，可以通过扳手12进行完全紧固，也可以在紧固至一定程度后，最终通过人工进行紧固。为了完全紧固螺栓16，需要安装工具的输出较大，但只要到达一定程度的紧固，则安装工具的输出也可以较小。即使最终通过人工进行紧固，也能够大幅度地减少工作人员的负担。

图3是表示取代固定金属模具的螺栓而进行顶杆56的安装、取下的例子的图。如图3所示，相对于未安装金属模具的可动压板42，进行用于顶出成形后的成形品的顶杆56的安装。在顶杆56的安装时，也只要在以使顶杆56容易作业的方式突出至预定量后，以与螺栓的紧固时相同的方法进行安装、取下。

另外，除了螺栓16、顶杆56之外，也能够应用于注射成形机的隔热板、注射缸60的固定、注射缸60的头部、前端部的喷嘴62的固定。

另外，在本实施方式中，作为识别螺栓的安装位置的机构，使用了照相机10，但不限定于照相机10，也能够取而代之使用利用红外线、超声波等的传感器等来识别螺栓16的安装位置的装置。

作为又一其他的方法，也能够基于输送装置20的驱动机构的动作信息等，掌握输送装置20的卡爪的位置信息，组合所获得的位置信息与力传感器等，由此，掌握输送装置20的卡爪与螺栓16接触的状态。如上所述，也能够通过输送装置20的卡爪的位置信息与力传感器，代替照相机10来识别螺栓、螺栓的安装位置的信息。

作为又一其他的方法，也可以使用测定器，直接测定螺栓16的位置。在该情况下，从作业性这点来看，测定器这种使用了非接触的设备的装置使效率性提高。

这些螺栓、螺栓的安装位置的信息也可以使用这些例子的任一个来使用，也能够组合多个机构来使用。这只要根据系统的规模、交换的对象物来适当地选择即可。

另外，能够使输送装置20的卡爪朝向相反的一侧等，由此只要使输送装置20的卡爪朝向固定侧金属模具48一侧，则能够利用相同的机构装卸：对固定侧金属模具48进行固定的螺栓；对构成固定侧金属模具48的部件进行固定的螺栓；以及对构成注射缸60的部件进行固定的螺栓。

通常，输送装置20安装于注射成形机的固定压板44的上表面，因此容易提高相对于固定压板44的位置的精度。另一方面，注射缸60相对于固定压板44容易包含晃动、错位。因此，使用照相机10等识别并修正螺栓、螺栓的安装位置较有效。

另外，作为螺栓、螺栓的安装位置的识别机构，在本实施方式中，基于照相机10所进行的拍摄结果进行识别，但也可以预先将关于螺栓等安装物的图纸存储于注射成形机的存储机构等，基于图纸信息来识别螺栓、螺栓的安装位置。在该情况下，存在不需要设置作为识别机构的照相机10的优点。

(第二实施方式)

图4是表示本发明的第二实施方式的图。在本实施方式中，代替第一实施方式的输送装置20，设置多关节机器人30这点不同。在本实施方式中，也在多关节机器人30的前端部安装照相机10与扳手12，能够与第一实施方式相同地进行螺栓的安装、取下。

另外，在第一实施方式中，使用正交轴式的输送装置20，因此在安装于注射成形机的固定压板44的上表面的情况下，在其构造上，存在难以使卡爪向可动侧金属模具46与固定侧金属模具48、注射缸60的两侧移动的情况。

另一方面，如本实施方式那样，在使用了多关节机器人30的情况下，能够使供多关节机器人30安装的台座旋转，因此多关节机器人30的卡爪到达的范围能够容易扩大至可动侧金属模具46、固定侧金属模具48、注射缸60。图5是表示变更多关节机器人30的朝向来装卸注射缸60的喷嘴固定螺栓的状态的图。装卸注射缸60的喷嘴固定螺栓的情况，也能够以与装卸金属模具的螺栓的情况相同的方法进行。

另外，在金属模具安装有加热冷却用的配管、电气布线的情况较多，但如本实施方式那样，在使用了多关节机器人30的情况下，与螺栓接触时的姿势的自由度提高，因此能够避开配管、电气布线而与螺栓接触。

在这些实施方式的螺栓的紧固中，在进行紧固螺栓的工具的控制时，将螺栓的紧固动作分成预定的次数，第一次以小于预先设定的预定扭矩的扭矩进行紧固，第二次以后以按顺序增大的扭矩进行紧固，最后以预先设定的预定扭矩进行紧固，由此，能够整体均衡地紧固螺栓。

由此，特别地，在紧固扭矩较大的螺栓的情况的安装时，能够避免担心因一口气紧固一根螺栓而产生的部件的“错动”、“卡住”等。

(第三实施方式)

图6是表示本发明的第三实施方式的图。在本实施方式中，能够自动地交换输送装置20的卡爪的部件这点与此前的实施方式不同。

在本实施方式中，预先在输送装置20的旁边准备架子80，预先准备工具、成形品保持用卡爪18等。然后，输送装置20从架子80选择作业所需的部件，通过交换装置70自动地交换卡爪。作为能够交换的卡爪的安装构造，能够与机床所使用的工具、工具交换装置的构造相同地，使用了利用电气、气压、液压等把持并安装交换用的卡爪所准备的钩状的形状的构造。

另外，代替架子，也能够使用自动仓库由相同的机构进行交换。在金属模具、注射缸等注射成形机的部件的安装中使用的螺栓使用各种各样形状、尺寸。因此，能够以与螺栓的形状、尺寸一致的方式自动地交换卡爪较有效。

图7是以多关节机器人30代替图6所示的实施方式的输送装置20的变形例。在使用了多关节机器人30的情况下，也能够相同地自动交换卡爪的部件。

另外，作为螺栓的装卸机构，也能够使用拧螺母工具。通过使用拧螺母工具，能够缩短作业时间。

在金属模具的安装时，针对每个金属模具安装时的安装信息不同。另外，在注射成形机的未图示的存储装置中，针对每个金属模具存储有成形条件的文件的情况较多。

图8是表示注射成形机的控制装置的构成的图。在控制装置102内的存储装置104内存储有针对每个金属模具的成形条件文件106。此处，能够在存储成形条件的成形条件文件106预先以与成形条件一致的方式存储紧固扭矩等，作为用于安装金属模具的螺栓的安装信息108。由此，在交换金属模具时，读取包含有安装信息108的成形条件文件106，由此，能够进行金属模具的安装作业。

另外，作为螺栓的安装信息108，也能够在紧固扭矩的基础上，一并存储螺栓的安装位置、螺栓的尺寸等。若形成上述的构成，则能够一并管理金属模具的交换与成形条件的变更。另外，即便在使金属模具向其他的注射成形机移动设置的情况下，也能够使用相同的成形条件文件106，从而使用螺栓的紧固信息。

如图9所示，也能够在注射成形机的操作画面110、操作面板设置用于使金属模具的交换作业动作的动作键112。通过形成上述的构成，能够一并进行注射成形机的动作指示、金属模具的交换作业的指示。另外，由此，为了使金属模具的交换作业动作，不需要另外设置显示器等，因此能够构成廉价且紧凑的成形系统。另外，能够在注射成形机的操作画面110、操作面板上掌握输送装置20、多关节机器人30的状态，因此在安全性、操作性方面有效。