专利名称：注射成形机的推顶装置及推顶销突出开始位置检测方法
技术领域：
本发明涉及一种在电动式注射成形机中从模具内将成形品推下的推顶装置。
通过驱动设置于可动台板10上的伺服电机(未图示)，借助于皮带使前述皮带轮18回转时螺母17回转，结果，螺杆16前进或后退。螺杆16前进时推顶杆15也前进，使安装在可动台板10上的可动侧模具11内设置的推顶板12克服弹簧13的反作用力并推压，将设置于推顶板12上的推顶销14从可动侧模具中推出。结果，将保持于可动侧模具上的成形品由推顶销14推下。
此外，也使用推顶装置自身不具备驱动源，利用打开模具时可动台板的后退使推顶杆向模具内推出，将成形品取出的推顶装置。
图9为使用于直压式的电动合模机构中的推顶装置的一例。在该图中，固定台板20与后台板21通过多根拉杆23连接。在这些拉杆23上可自由滑动地设置有可动台板22。在该可动台板22上固定有与螺杆25螺纹结合的螺母24。螺杆25以不能在轴向移动的状态可自由回转地安装在后台板21上。在螺杆25的后端固定有皮带轮26，而在前端固定有推顶杆27。推顶杆27穿过设置于可动台板22上的贯通孔29中。
在通过驱动合模用伺服电机(未图示)，借助于皮带使皮带轮26回转时，螺杆25回转。通过螺杆25的回转，螺纹结合于螺杆25上的螺母24及与螺母24成一体的可动台板22向螺杆25的轴心方向移动。由于可动台板22的轴心方向的移动，相对于安装在固定台板20上的模具28a，安装在可动台板22上的模具28b靠近或远离。即，进行关模、开模及合模。
可动台板22后退(向图9的左方向移动)以进行开模，并且当来到开模结束位置附近时，推顶杆27进入安装在可动台板22上的可动侧模具28b内，并且克服弹性力，推压由弹簧等施力的推顶板。结果，推顶销从模具28b处突出，推下成形品。
图10为推顶装置附加到合模机构上的一种类型。该图10的例子在合模机构为肘节式这一点上与直压式的图9的例不同。
在固定台板30与后台板31之间，在多个拉杆33上可自由滑动地设置有可动台板32。可动台板32通过设置于固定台板30与后台板31之间的肘节式合模机构34前进或后退(图中左右方向)，进行模具的开闭及合模。在肘节机构的十字头上设置螺母35，该螺母35与不能在轴向移动但可自由回转地安装于后台板31上的螺杆36螺纹结合。在该螺杆36的后端固定有皮带轮37，通过由图中未示出的合模用伺服电机通过皮带将皮带轮37回转驱动，螺杆36回转，其结果，螺纹连接于该螺杆36上的螺母35前进或后退，驱动肘节机构34，使可动台板32前进或后退。
在螺杆36的前端装有推顶杆38，通过使可动台板32及安装在该可动台板上的可动侧模具后退(图中左方向)以将模具打开时，推顶杆38穿过形成于可动台板32上的贯通孔39，克服弹性力以推压可动侧模具内的推顶板。结果，推顶销从可动侧模具处突出，将成形品推下。此外，在图10中，中心线CL以上表示肘节连杆完全伸出的锁止状态，下侧表示肘节连杆弯曲的最大开模位置。
在上述的各种推顶装置中，由于使用的模具在结构上的问题等，必须设定推顶销的突出开始位置(推顶杆与模具内的推顶板接触的位置)及突出量。现有技术中该作业靠手工作业来进行。
上述的设定如果模具的参数已知是简单的，但参数不明的情况很多。此外，如果是手工设定会造成设定错误，这成为了对模具及注射成形机造成不良影响的原因。
此外，在没有专用的推顶装置，来与模具打开动作相配合地使推顶杆向模具内突出的形式(图9、图10的类型)中，由于突出位置的设定(可动台板的后退位置与安装在螺杆前端上的推顶杆的长度的关系)通过视觉来设定，产生设定错误的可能性较大。
本发明为一种由电机驱动推顶杆的注射成形机的推顶装置，具有检测驱动推顶装置的推顶杆的电机的驱动电流值的检测装置；在模具未设置于可动台板上的状态下驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，记忆每个规定突出位置的电机的驱动电流值的记忆装置；以及将模具设置在可动台板上，驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，比较检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应的突出位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断装置，自动地检测出突出开始位置。
另外一种推顶装置为，在注射成形机的合模机构的螺杆轴上安装有推顶杆，该注射成形机由电机驱动螺杆/螺母机构的螺杆，以驱动安装于螺母上的可动台板进行合模，具有检测前述电机的驱动电流值的检测装置；在模具未设置于可动台板上的状态下将可动台板从模关闭状态向模具打开方向移动，记忆每个规定位置的电机的驱动电流的记忆装置；在模具设置于可动台板上，使可动台板从模具关闭的状态向模具打开方向移动，比较检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应的位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断装置，自动地检测出突出开始位置。
图2表示驱动推顶装置的推顶杆的推顶用伺服电机的驱动电流的推移的图，(a)为模具未安装于可动台板上测定时的图，(b)为模具安装于可动台板上测定时的图。
图3表示使组装在肘节式合模机构中的推顶机构上的进行推顶动作的伺服电机的驱动电流的推移的图，(a)为模具未安装于可动台板上测定时的图，(b)为模具安装于可动台板上测定时的图。
图4为模具未安装于可动台板上测定伺服电机的驱动电流，以用于取得推顶杆的突出位置检测数据的处理流程图。
图5为对驱动推顶装置的推顶用伺服电机的驱动电流加以测定，以用于检测出推顶杆的突出开始位置的处理流程图。
图6为测定出使组装在合模机构中的推顶机构上的进行推顶动作的伺服电机的驱动电流，以用于检测出推顶杆的突出开始位置的处理流程图。
图7表示记忆由图4的处理得到的推顶杆的突出位置检测数据的数据图表的一例的图。
图8为将推顶用的伺服电机作为驱动源的专用推顶装置的示意图。
图9为在直压式合模机构的螺杆前端安装推顶杆，以利用直压式合模机构进行推顶动作的推顶装置的示意图。
图10为在肘节式合模机构的螺杆前端安装推顶杆，以利用肘节式合模机构进行推顶动作的推顶装置的示意图。
控制注射成形机的控制装置1由处理器、ROM或RAM等存储器、输入输出回路、显示装置以及键盘等数据输入装置等构成。用控制伺服电机4的位置及速度的伺服控制装置2发出的指令来驱动和控制伺服电机4。在伺服电机4上装有脉冲编码器等的位置·速度检测器5。由该位置·速度检测器5将位置及速度的反馈信号fb反馈到伺服控制装置2。此外，将来自位置·速度检测器5的位置反馈信号反馈到控制装置1中。再者，在由PWM控制等转换器构成的伺服放大器3中设置有电流检测器(未图示)。由该电流检测器将检测的驱动电流反馈到伺服控制装置2及控制装置1中。
此外，注射用伺服电机等与推顶动作没有关联的注射成形机构中的其他机构的伺服电机也设置了如上所述的伺服控制装置及放大器等，并且这些装置与该控制装置1相连接。但是，由于这些构成与本发明没有直接关系，在此加以省略。此外，该图1所示的控制系统与现有的注射成形机的控制系统没有差异。
本发明使用这种控制系统，自动地检测出推顶销的突出开始位置。
图2表示在由图8所示的专用的(推顶用的)伺服电机驱动的推顶装置中，驱动该伺服电机(其成为图1的伺服电机4)，使推顶杆15(图8)突出时的伺服电机4的驱动电流的检测值的图。图2的(a)表示未将模具安装在可动台板上驱动时检测出的电流值。此时，伺服电机4上施加的负荷为一定，与推顶杆15的行程位置没有关系，检测出大致一定的驱动电流值。
另一方面，图2的(b)表示在可动台板上安装模具、驱动伺服电机4时检测出的电流值。此时，由于推顶杆15从与推顶板12(图8)接触的位置开始，克服对推顶板12施力的弹性力而推压推顶板12，从该位置开始伺服电机4的负荷增大，驱动电流增加。因而，通过检测出该驱动电流的增加位置，能够得知推顶销的突出开始位置。
此外，在图9所示的、在直压式的合模机构的螺杆25的前端设置推顶杆27，以从可动侧模具28将成形品推出方式构成的推顶装置中，驱动该直压式合模机构的合模用伺服电机(由图1的伺服电机4构成)的驱动电流的推移也如图2的(a)及(b)所示。此时，推顶杆27的行程位置以可动台板22与固定台板20接触的位置为原点，以可动台板22后退方向为正方向。
即使在图1的伺服电机4为上述的合模用伺服电机的情况下，在模具未安装于可动台板22上的状态下驱动合模机构时，合模用伺服电机4的驱动电流的推移如图2的(a)所示。如该图所示，由于施加在伺服电机4上的负荷大致为一定，与行程位置无关的驱动电流大致为一定。另一方面，在将模具28b安装在可动台板22上和进行开模时，如图2(b)所示，推顶杆27与模具内的推顶板接触，从受到负荷时驱动电流开始增加。通过检测出该驱动电流的值的增加开始位置，能够得知推顶销的突出开始位置。
图3表示在图10的肘节式合模机构的螺杆36的前端上安装推顶杆38而构成的推顶装置中，检测出的驱动该肘节式合模机构的合模用伺服电机(由图1的伺服电机4构成)的驱动电流的结果。
图3的(a)表示未在可动台板32上安装模具的状态下驱动合模用伺服电机时的驱动电流的推移，由于肘节机构的特性，驱动电流根据推顶杆38的行程位置进行变化。另一方面，图3的(b)表示在可动台板32上安装模具，以驱动合模用伺服电机时的驱动电流的推移。此外，在图3的情况下，推顶杆38的行程位置以肘节机构的连杆完全伸出的锁止后的可动台板的最前进位置为原点，以可动台板后退方向为正方向。
如图3的(b)所示，可动台板后退，安装于螺杆前端的推顶杆与模具内的推顶板接触，负荷增大时，驱动电流的值开始急剧地增大。因而，从驱动电流开始急剧增大的推顶的行程位置开始，图3(b)所示的电流的值比图3的(a)所示的电流的值产生很大的差别。因此，可以检测出图3的(b)的驱动电流开始增大的点，并将该点作为推顶销的突出开始位置。
图4及图5是为了检测出该驱动电流开始增大的位置，以执行控制装置1的处理器进行处理的流程图。
首先，在可动台板上未安装模具的状态下将推顶杆定位在原点位置。即，在将专用的(推顶用的)伺服电机作为驱动源的图8的推顶装置中，将推顶杆15置于离开模具11的最后退的位置。在组装到图9的直压式合模机构中的推顶装置中，将可动台板定位在最前进位置(固定台板侧)。此外，在组装到图10的肘节式合模机构中的推顶装置中，将肘节机构定位在锁止并且可动台板到达最前进位置的位置上。
然后，向控制装置1输入突出位置检测数据取得指令时，控制装置1的处理器向伺服控制装置2输出移动指令，驱动伺服电机4。在该伺服电机4为驱动图8的推顶装置的推顶用伺服电机的场合，将推顶杆的最大突出位置作为目标位置Pe，发出移动到该位置Pe的移动指令并驱动该伺服电机。此外，在组装到图9及图10的合模机构中的推顶装置中，将最大后退位置作为目标位置Pe，发出到达该位置Pe的移动指令并在可动台板后退的方向上(开模方向)驱动合模用伺服电机。
然后，开始进行图4的取得突出位置检测数据的处理。首先，将指标i设置为“0”(步骤S1)，从现在位置寄存器读出根据来自位置和速度检测器5的反馈信号求得的现在位置P，将该位置P作为电流检出位置P’收纳于寄存器中(步骤S2)。在该位置P’上加上设定的规定单位量ΔP，更新电流检测位置P’(步骤S3)。
此后，从现在位置寄存器中读取现在位置P，判断该位置P是否达到电流检出位置P’，直到到达为止(步骤S4、S5)。一旦现在位置P到达电流检出位置，读出从电流检测器反馈来的检测驱动电流I(步骤S6)，对应于设置在控制装置内的非易失性RAM等的存储器中的图7所示的图表10的指标i，将检出的位置与电流值作为Pi、Ii记忆(步骤S7)。并且将指标I增加1个增量(步骤S8)，判断现在检出位置是否达到设定的目标位置(步骤S9)，如没到达则返回到步骤S3，在电流检出位置P’上加上规定单位量ΔP并后退。
以下，重复进行步骤S4到步骤S9的处理，直到到达目标位置，得到相对于图7所示的位置Pi的检出电流值Ii的数据图表10。
由该数据图表10而得到的位置与驱动电流的关系，在具有图8的推顶装置的推顶用伺服电机的推顶装置或组装到图9的直压式合模机构内的推顶装置的场合，成为如图2(a)的图所示的推移。此外，在组装在图10的肘节式合模机构中的推顶装置的场合成为如图3(a)所示的推移。
另外，该图4所示的突出位置检测数据取得处理也可在每次模具更换时进行，但由于考虑伺服电机4(图8所示的推顶装置的场合为推顶专用的伺服电机、图9、图10的推顶装置的场合为合模机构的伺服电机)的位置坐标系只要不变化就不会变化，可在设定坐标系时1次测定，并在存储器中作成图6的图表。
此后，在模具安装于可动台板上的状态下将推顶杆定位在行程的原点。并且，将突出位置检测数据取得指令输入到控制装置1中。这样，控制装置1向伺服控制装置2输出移动指令，向使推顶杆突出的方向驱动伺服电机4，同时控制装置1的处理器开始进行图5所示的突出开始位置取得处理。
首先，将指标i设置为“0”(步骤A1)，由图表10读出对应于指标I的被记忆的位置Pi、电流值Ii(步骤A2)。并且从现在位置寄存器读出现在位置P，并判断该现在位置P是否达到从图表中读出的位置Pi，直到达到(步骤A3、A4)。达到由图表读出的位置Pi时，读出反馈的检测电流值I，判断是否在该检测电流值Ii上加上了规定允许容量ΔI的值以上(步骤6)。由于在推顶杆没有与推顶板接触的状态下，施加到伺服电机4上的负荷与未安装模具时相同，不会增加到在图表10中记忆的电流值Ii上加上允许范围ΔI的值。因此，在检测电流值I未到(Ii+ΔI)以上时，进入步骤A7，将指标i增加1个增量并回到步骤A2，以下，反复进行从步骤A2到步骤A7的处理，直到检测电流值I达到在图表10读出的电流值Ii加上所定允许量ΔI的值以上。
当推顶杆与推顶板接触，施加在伺服电机4上的负荷增大，如图2(b)所示驱动电流值I增大，检测出达到由步骤A6从图表10读出的电流值Ii加上规定允许容量ΔI的值以上时，输出伺服电机4的驱动停止指令，同时将现在位置P作为推顶杆的突出开始位置记忆，并在控制装置1的显示装置上显示(步骤A8、A9)，结束该处理。
这样，一旦得知推顶杆的突出开始位置，根据该突出开始位置能够容易地设定推顶杆的最大突出位置。
此外，在图9、图10所示的组装在合模机构中的推顶装置的场合，在将模具定位于安装的模具关闭的状态后，将突出开始位置取得指令输入到控制装置1中时，控制装置1向伺服控制装置2输出移动指令，向开模方向驱动伺服电机4，同时控制装置1的处理器开始如图6所示的突出开始位置取得处理。
首先，从现在位置寄存器读出现在位置P(步骤B1)，判断现在位置P记忆在图表10中的位置的哪个领域。即检测出符合Pj-1＜P≤Pj的指标j(步骤B2)。将这样检测出的指标j设定为指标i(步骤B3)。即，在记忆于图表10中的位置Pi中，求出比开始进行该突出开始位置取得处理的位置更大并最靠近的位置Pj，将与该位置对应的指标j的值设置为指标i。由于此后的处理步骤B4～B11与图5所示的步骤A2～A9相同，在此省略对其说明。
在上述的实施例中，将相对于电机的回转位置的电流值进行比较来检测出突出开始位置，但在图8所示的在推顶装置自身上备有专用的伺服电机的注射成形机的场合，也可在未安装模具的状态和安装模具的状态下，以一定速度驱动伺服电机，检测出每个规定周期中伺服电机的驱动电流并加以比较，以检测出突出开始位置。
即，在图8中，到推顶杆15接触推顶板12为止，无论模具11安装或未安装在可动台板10上，施加在伺服电机上的负荷都大致相同。因此，在模具11未安装在可动台板10上的状态下，将推顶杆15定位在规定后退位置上，以一定速度驱动伺服电机，在每个规定周期中检测出电机的驱动电流并对应于周期进行记忆。此时，在图7所示的图表10中，i表示周期数并只记忆检测出的驱动电流值I，不记忆位置P。
接着，在模具11安装在可动台板10上的状态下，将推顶杆15定位在以前规定的后退位置上，以一定速度驱动伺服电机，在每个规定周期时间内检测出驱动电流，与记忆在图表10中对应的周期的记忆驱动电流值比较，其差达到规定值以上时，判断为突出开始位置。例如，在每个规定的周期进行图5的处理中的步骤A5～步骤A7的处理，驱动电流值在记忆电流值的规定值以上的情况下，读出此时的现在位置P，进行步骤A8、A9，以检测出突出开始位置。
在以上的本发明中，由于能够自动地求出推顶销的突出开始位置，能够根据求出的突出开始位置容易地进行最大突出位置等推顶动作的各种位置的设定，能够减少错误的设定。
权利要求
1.一种注射成形机的推顶装置，其特征为，具有检测驱动推顶装置的推顶杆的电机的驱动电流值的检测装置；在模具未设置于可动台板上的状态下驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，记忆每个规定突出位置的电机的驱动电流值的记忆装置；以及将模具设置在可动台板上，驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，比较检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应的突出位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断装置。
2.一种注射成形机的推顶装置，其特征为，具有检测驱动推顶装置的推顶杆的电机的驱动电流值的检测装置；在模具未设置于可动台板上的状态下从规定位置以一定速度驱动电机使推顶杆突出，记忆每个规定周期的电机的驱动电流值的记忆装置；以及将模具设置在可动台板上，从规定位置驱动电机使推顶杆突出，比较每个规定周期检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应周期的驱动电流值，将产生规定值以上的差的周期的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断装置。
3.一种注射成形机的推顶装置的推顶销突出开始位置检测方法，其特征为，含有在模具未设置于可动台板上的状态下驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，记忆每个规定突出位置的电机的驱动电流值的记忆步骤；以及将模具设置在可动台板上，驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，比较检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应的突出位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断步骤。
4.一种注射成形机的推顶装置的推顶销突出开始位置检测方法，其特征为，含有在模具未设置于可动台板上的状态下从规定位置以一定速度驱动电机使推顶杆突出，记忆每个规定周期的电机的驱动电流值的记忆步骤；以及将模具设置在可动台板上，从规定位置驱动电机使推顶杆突出，比较每个规定周期检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应周期的驱动电流值，将产生规定值以上的差的周期的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断步骤。
5.一种在注射成形机的合模机构的螺杆轴上安装有推顶杆的推顶装置，该注射成形机由电机驱动螺杆/螺母机构的螺杆，以驱动安装于螺母上的可动台板进行合模，其特征为，具有检测所述电机的驱动电流值的检测装置；在模具未设置于可动台板上的状态下将可动台板从模关闭状态向模具打开方向移动，记忆每个规定位置的电机的驱动电流的记忆装置；在模具设置于可动台板上，使可动台板从模具关闭的状态向模具打开方向移动，比较检测出的电机的驱动电流值与记忆在所述记忆装置中的相对应的位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断装置。
6.一种在注射成形机的合模机构的螺杆轴上安装有推顶杆的推顶装置的推顶销突出开始位置检测方法，该注射成形机由电机驱动螺杆/螺母机构的螺杆，以驱动安装于螺母上的可动台板进行合模，其特征为，含有在模具未设置于可动台板上的状态下驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，记忆每个规定突出位置的电机的驱动电流值的记忆步骤；将模具设置在可动台板上，驱动推顶装置的电机使推顶杆突出，比较检测出的电机的驱动电流值与已记忆相对应的突出位置的驱动电流值，将产生规定值以上的差的位置判断为推顶销的突出开始位置的判断步骤。
全文摘要
本发明涉及一种电动式注射成形机的推顶装置。在模具未设置于注射成形机的可动台板上的状态下驱动电机使推顶杆突出，求出每个规定突出位置的电机的驱动电流的数据图表，并且将模具设置在可动台板上，测定驱动电机使推顶杆突出的驱动电流值。将该测定的电流值与记忆在数据图表中的电流值的差变大的推顶杆的突出位置判断为推顶销的突出开始位置。
文档编号B29C45/76GK1472056SQ0314630
公开日2004年2月4日 申请日期2003年7月8日 优先权日2002年7月17日
发明者吉冈光志 申请人:发那科株式会社