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注射成形机的制作方法

2021-10-26 19:12:00 来源:中国专利 TAG:
注射成形机的制作方法

本发明涉及一种注射成形机,特别是涉及一种检测使用于注射成形机的同步带(timing belt)的异常的注射成形机。

背景技术

注射成形机具有进行各种动作的多个动作部,在这样的动作部中,存在通过同步带被传递在用作动力源的驱动部中产生的动力的动作部。在通过同步带传递的动力的传递路径中,配设有将在驱动部中产生的动力向动作部侧传递的驱动轴和通过从驱动轴传递的动力进行旋转来使动作部工作的从动轴,在驱动轴与从动轴之间绕挂有同步带。由此,能够通过同步带从驱动轴对从动轴传递动力,能够将在驱动部中产生的动力传递到动作部。

同步带是这样在动力的传递路径中重要的构件,因此在近年的注射成形机中存在检测同步带的状态的注射成形机。例如在专利文献1所记载的注射成形机中,对于一个从动轴从多个旋转驱动部的旋转轴绕挂同步带,利用编码器检测各个旋转驱动部的旋转位置,基于检测出的旋转位置的偏差检测同步带的异常。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-25091号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,在基于利用多个编码器检测出的旋转位置的偏差检测同步带的异常的情况下,在动作部进行动作的期间,需要持续监视驱动部的旋转位置,导致以同步带的异常的检测为目的的运算处理的数据量变多。因此,存在检测同步带的异常时的运算处理的负荷容易变大的隐患。

本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供能够减小检测同步带的异常时的运算处理的负荷的注射成形机。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题并达到目的,本发明所涉及的注射成形机具备:同步带,绕挂在驱动侧旋转构件与从动侧旋转构件之间,将来自所述驱动侧旋转构件的动力传递到所述从动侧旋转构件;驱动侧旋转检测部,检测所述驱动侧旋转构件的旋转速度;从动侧旋转检测部,检测所述从动侧旋转构件的旋转速度;以及异常检测部,基于所述驱动侧旋转构件从停止状态开始了旋转之后的规定期间内的、由所述驱动侧旋转检测部检测出的所述驱动侧旋转构件的旋转速度与由所述从动侧旋转检测部检测出的所述从动侧旋转构件的旋转速度的相对速度差,来检测所述同步带的异常。

发明的效果

本发明所涉及的注射成形机起到能够减小检测同步带的异常时的运算处理的负荷这样的效果。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的注射成形机的装置结构的示意图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是图2的B-B向视图。

图4是图3的C-C向视图。

图5是关于运转开始时的驱动侧与从动侧的相对速度差的说明图。

图6是实施方式所涉及的注射成形机的变形例,是基于相对速度差和时间判定同步带的异常时的说明图。

具体实施方式

以下,基于图来详细说明本公开所涉及的注射成形机的实施方式。此外,并非通过该实施方式限定该发明。另外,下述实施方式中的结构要素中包括本领域技术人员能够置换且能够容易地想到的、或者实质上相同的结构要素。

[实施方式]

图1是表示实施方式所涉及的注射成形机1的装置结构的示意图。此外,在以下的说明中,将注射成形机1的通常的使用状态下的上下方向在注射成形机1中也设为上下方向来进行说明,将注射成形机1的通常的使用状态下的水平方向在注射成形机1中也设为水平方向来进行说明。

本实施方式所涉及的注射成形机1具有注射装置10和合模装置40,注射装置10和合模装置40被载置在被配置于注射成形机1中的下端的机架2上。注射成形机1利用注射装置10将成形材料熔融来成为可塑化材料,利用合模装置40将从注射装置10注射的可塑化材料冷却/固化,由此能够制造期望的各种成形品。

<注射装置10>

注射装置10具备加热桶11、螺杆13、计量部20以及注射装置驱动部30。加热桶11以大致圆筒状的形状形成,并且以轴心方向大致沿着水平方向的朝向被配置,设置有带式加热器等加热器14。由此,加热桶11能够利用加热器14使加热桶11的温度上升,能够在内部将成形材料进行加热并熔融来设为可塑化材料。另外,加热桶11在一端侧具备注射可塑化材料的喷嘴12,另一端侧连接于原料投入用的加料斗15。螺杆13具有轴心方向成为沿着加热桶11的轴心方向的方向的螺旋形状,被配置于加热桶11。另外,螺杆13在加热桶11的内部能够在轴心方向上移动。

计量部20具有计量伺服马达21和将计量伺服马达21的旋转传递到加热桶11内的螺杆13的传递机构23。当计量伺服马达21进行驱动且旋转驱动力通过传递机构23被传递到螺杆13而在加热桶11内螺杆13进行旋转时,成形材料的树脂从加料斗15被导入到加热桶11内。被导入的树脂在加热桶11内被加热,且一边被混炼一边被送到加热桶11中的喷嘴12所处的一侧。树脂被熔融而被储存到加热桶11内的喷嘴12所处的端部侧的部分。此外,成形材料也可以是树脂以外的材料,例如是金属、玻璃、橡胶、包含碳纤维的碳化物等只要是能够用作成形材料的材料即可。

注射装置驱动部30具有注射伺服马达31、滚珠丝杠32、传递机构33以及连结部34。传递机构33能够将注射伺服马达31的旋转传递到滚珠丝杠32。连结部34与螺杆13连结,并且与滚珠丝杠32螺纹接合,能够随着滚珠丝杠32的旋转而在水平方向上移动。由于连结部34与螺杆13连结,因此当连结部34在水平方向上移动时,螺杆13也与连结部34一起在水平方向上移动,计量伺服马达21和传递机构23也与螺杆13成一体地在水平方向上移动。因此,注射装置驱动部30通过注射伺服马达31进行旋转且注射伺服马达31的旋转被传递到滚珠丝杠32而滚珠丝杠32进行旋转,连结部34在水平方向上移动,能够使螺杆13在加热桶11内在水平方向上移动。另外,注射装置驱动部30通过在被熔融的成形材料在加热桶11内被储存在喷嘴12所处的端部侧的部分的状态下使螺杆13向喷嘴12侧移动,能够从喷嘴12推出成形材料。由此,能够从喷嘴12注射加热桶11内的成形材料。

<合模装置40>

合模装置40具有固定盘41、移动盘42、支承盘43、系杆44、合模驱动机构50以及推出机构70。固定盘41和支承盘43被配置于机架2上并被固定于机架2,固定盘41被配置于注射装置10与支承盘43之间。换言之,支承盘43被配置于机架2上的、从固定盘41看时注射装置10所处的一侧的相反侧。在固定盘41上安装有用于可塑化材料的成形的固定模具45。系杆44沿着水平方向而一端被固定于固定盘41,另一端被固定于支承盘43。

移动盘42被配置于固定盘41与支承盘43之间,被载置在被设置于机架2的线性导向件(省略图示)上。系杆44贯通这样被配置于固定盘41与支承盘43之间的移动盘42,通过移动盘42并在固定盘41与支承盘43之间延伸。

另外,移动盘42被系杆44或线性导向件引导而能够在与固定盘41的距离发生变化的方向上沿水平方向移动。也就是说,移动盘42能够在相对于固定盘41接近或远离的方向上移动。在这样配设的移动盘42中,在固定盘41所处的一侧的面安装有移动模具46。安装于移动盘42的移动模具46与安装于固定盘41的固定模具45相向,在移动盘42接近固定盘41时,移动模具46向固定模具45接近而与固定模具45被组合。移动模具46与固定模具45被相互组合而闭模,由此在移动模具46与固定模具45之间形成与成形品的形状对应的空间。

此外,在固定模具45中的与移动模具46所处的一侧相反的一侧的面、即与注射装置10的加热桶11相向的一侧的面形成有贯通口,该贯通口与移动模具46与固定模具45之间的空间连通,用于注入被熔融的成形材料。

合模驱动机构50具备肘节机构51和肘节机构驱动部60。肘节机构驱动部60为了驱动肘节机构51而具备合模伺服马达61、滚珠丝杠62以及传递机构63。传递机构63能够将合模伺服马达61的旋转传递到滚珠丝杠62。滚珠丝杠62上螺纹接合有十字头(cross head)52,十字头52能够随着滚珠丝杠62的旋转而在水平方向上移动。另外,十字头52被配设于移动盘42与支承盘43之间。因此,通过合模伺服马达61进行旋转且合模伺服马达61的旋转被传递到滚珠丝杠62而滚珠丝杠62进行旋转,由此十字头52在水平方向上移动而相对于移动盘42接近或远离。

肘节机构51能够随着十字头52的移动而工作。详细地说,肘节机构51在十字头52向接近移动盘42的方向移动的情况下,能够使移动盘42朝向固定盘41移动,能够进行移动模具46与固定模具45的闭模。相反地,在十字头52向远离移动盘42的方向移动的情况下,能够使移动盘42向远离固定盘41的方向移动,能够进行移动模具46与固定模具45的开模。

推出机构70具备推出伺服马达71、滚珠丝杠72、传递机构73以及推出构件74,能够将成形后的成形品从移动模具46卸下。传递机构73能够将推出伺服马达71的旋转传递到滚珠丝杠72。推出构件74具有顶端部贯通到移动模具46的内面的部分以及与滚珠丝杠72螺纹接合的部分,能够随着滚珠丝杠72的旋转而在水平方向上移动。因此,推出机构70通过推出伺服马达71进行旋转且推出伺服马达71的旋转被传递到滚珠丝杠72而滚珠丝杠72进行旋转,推出构件74在水平方向上移动,能够通过推出构件74推出附着于移动模具46的内面的成形品。

另外,注射成形机1具有进行注射成形机1的各种控制的控制部200、供操作员进行对注射成形机1的输入操作的输入部211以及显示各种信息的显示部212。控制部200具有进行运算处理的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)以及作为存储各种信息的存储器发挥功能的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory:只读存储器)等。控制部200的各功能的全部或一部分是通过将被保持在ROM中的应用程序加载到RAM并由CPU执行应用程序来进行RAM、ROM中的数据的读出和写入来实现的。

输入部211和显示部212均连接于控制部200,输入部211将被输入操作的信息传递到控制部200。另外,显示部212显示从控制部200传递的信息。并且,注射装置10所具有的加热器14、计量伺服马达21、注射伺服马达31、合模装置40所具有的合模伺服马达61、推出伺服马达71连接于控制部200,根据来自控制部200的控制信号进行动作。

<伺服马达81、传递机构83>

在注射成形机1中,注射装置10具有计量伺服马达21和注射伺服马达31,合模装置40具有合模伺服马达61和推出伺服马达71,在本实施方式中,能够检测这些伺服马达81的旋转速度。图2是图1的A-A向视图。图3是图2的B-B向视图。此外,图2图示了合模驱动机构50所具有的合模伺服马达61和传递机构63,但是在以下的说明中,将包括合模伺服马达61在内的、计量伺服马达21、注射伺服马达31、合模伺服马达61、推出伺服马达71设为伺服马达81来进行说明。同样地,将包括合模驱动机构50的传递机构63在内的、注射装置10和合模驱动机构50的传递机构23、33、63、73也设为传递机构83来进行说明。换言之,图2图示了合模驱动机构50所具有的合模伺服马达61和传递机构63以代表注射成形机1中使用的多个伺服马达81和传递机构83。

传递机构83具有安装于驱动轴92的驱动侧带轮93、安装于从动轴102的从动侧带轮103以及绕挂在驱动侧带轮93和从动侧带轮103的同步带85。同步带85由所谓的齿形带构成,驱动侧带轮93和从动侧带轮103也成为与齿形带对应的带轮。

图4是图3的C-C向视图。关于同步带85、驱动侧带轮93以及从动侧带轮103详细说明则如下:由齿形带构成的同步带85成为带状的形状且具有规定的宽度的环形带,在内周面形成有多个齿86。同步带85所具有的多个齿86分别在同步带85的宽度方向上以从内周面突出的形状形成,多个齿86在同步带85的周向上排列配设。

在绕挂同步带85的驱动侧带轮93、从动侧带轮103中,在外周面形成有多个与同步带85的齿86啮合的齿。例如在驱动侧带轮93的外周面,在驱动侧带轮93的宽度方向上形成有多个从外周面突出的齿94,多个齿94在驱动侧带轮93的周向上排列配设。绕挂在驱动侧带轮93的同步带85与驱动侧带轮93通过驱动侧带轮93的齿94与同步带85的齿86啮合而能够在驱动侧带轮93与同步带85之间传递动力。

从动侧带轮103也同样地在从动侧带轮103的外周面,在从动侧带轮103的宽度方向上形成有多个从外周面突出的齿104,从动侧带轮103的多个齿104在从动侧带轮103的周向上排列配设。绕挂在从动侧带轮103的同步带85与从动侧带轮103通过从动侧带轮103的齿104与同步带85的齿86啮合而能够在从动侧带轮103与同步带85之间传递动力。

并且,在驱动侧带轮93与从动侧带轮103之间,通过绕挂在双方的同步带85的张力,能够在双方之间传递动力。

安装驱动侧带轮93的驱动轴92成为伺服马达81的输出轴或者与伺服马达81的输出轴连结而成一体地旋转的轴。另外,安装从动侧带轮103的从动轴102成为通过同步带85被传递在伺服马达81中产生的动力而进行旋转的轴。具体地说,从动轴102成为与通过被传递计量伺服马达21的旋转而进行旋转的螺杆13、通过被传递注射伺服马达31的旋转而进行旋转的滚珠丝杠32、通过被传递合模伺服马达61的旋转而进行旋转的滚珠丝杠62、通过被传递推出伺服马达71的旋转而进行旋转的滚珠丝杠72成一体地旋转的轴。

其中,驱动轴92和安装于驱动轴92且与驱动轴92成一体地旋转的驱动侧带轮93被设置为驱动侧旋转构件91。伺服马达81成为使该驱动侧旋转构件91旋转的驱动部。另外,从动轴102和安装于从动轴102且与从动轴102成一体地旋转的从动侧带轮103被设置为从动侧旋转构件101。因此,绕挂在驱动侧带轮93和从动侧带轮103的同步带85换言之绕挂在驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101之间,将在作为驱动部的伺服马达81中产生的来自驱动侧旋转构件91的动力传递到从动侧旋转构件101。

<驱动侧旋转检测部95、从动侧旋转检测部105>

在通过同步带85传递动力的驱动侧旋转构件91和从动侧旋转构件101中的驱动侧旋转构件91中,配设有检测驱动侧旋转构件91的旋转速度的驱动侧旋转检测部95。作为驱动侧旋转检测部95,在本实施方式中使用检测驱动侧旋转构件91的旋转速度的作为编码器的驱动侧编码器96。驱动侧编码器96例如图3所示那样配设于驱动轴92的轴端附近,能够检测驱动轴92的旋转速度。同样地,在从动侧旋转构件101中配设有检测从动侧旋转构件101的旋转速度的从动侧旋转检测部105。作为从动侧旋转检测部105,在本实施方式中使用检测从动侧旋转构件101的旋转速度的作为编码器的从动侧编码器106。从动侧编码器106例如图3所示那样配设于从动轴102的轴端附近,能够检测从动轴102的旋转速度。

驱动侧编码器96和从动侧编码器106连接于控制部200。进行注射成形机1的各种控制的控制部200在功能上具有检测同步带85的异常的异常检测部201。异常检测部201能够基于由驱动侧旋转检测部95检测出的驱动侧旋转构件91的旋转速度与由从动侧旋转检测部105检测出的从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差,来检测同步带85的异常。

此外,关于驱动侧旋转检测部95,也可以通过将驱动侧编码器96配设于驱动轴92的轴端附近的方式以外的方式来构成,关于从动侧旋转检测部105,也可以通过将从动侧编码器106配设于从动轴102的轴端附近的方式以外的方式来构成。例如,驱动侧旋转检测部95也可以构成为驱动侧编码器96安装于伺服马达81、且能够由驱动侧编码器96检测伺服马达81的旋转轴的旋转速度。

另外,关于从动侧旋转检测部105,在如计量伺服马达21的传递机构23(参照图1)那样无法在从动轴102的轴端附近配设从动侧编码器106的结构中,作为从动侧旋转检测部105,也可以使用从动侧编码器106以外的部件。例如,也可以在从动侧旋转构件101上形成齿轮108(参照图1),并且在该齿轮108附近配设接近传感器107(参照图1),将通过检测齿轮108的齿来检测从动侧旋转构件101的旋转速度的接近传感器107用作从动侧旋转检测部105。

或者,驱动侧旋转检测部95也可以通过在驱动侧带轮93的齿94的附近配置接近传感器并利用接近传感器检测齿94来检测驱动侧旋转构件91的旋转速度,从动侧旋转检测部105也可以通过在从动侧带轮103的齿104的附近配置接近传感器并利用接近传感器检测齿104来检测从动侧旋转构件101的旋转速度。只要驱动侧旋转检测部95能够检测驱动侧旋转构件91的旋转速度,从动侧旋转检测部105能够检测从动侧旋转构件101的旋转速度,则不论用于检测其配置位置、旋转速度的方法如何。

<注射成形机1的作用>

本实施方式所涉及的注射成形机1包括如以上那样的结构,以下说明其作用。注射成形机1将1次注射/成形动作作为1个周期,重复执行该注射/成形动作的周期。各周期包括多个工序以进行成形材料的注射和产品的成形。各周期例如包括闭模工序、升压工序、填充(注射)工序、保压工序、计量工序、开模工序、推出工序。

闭模工序是将移动模具46组合到固定模具45来在移动模具46与固定模具45之间形成与产品形状对应的空间的工序。在闭模工序中,控制部200通过使合模伺服马达61进行驱动,来使肘节机构51向使移动模具46接近固定模具45的方向工作。由此,使移动模具46与固定模具45接触。

接下来的升压工序成为在闭模工序之后直到移动模具46与固定模具45之间的合模力成为设定值为止将移动模具46向固定模具45推压来使移动模具46对固定模具45的压力升压的工序。在升压工序中,控制部200在将移动模具46与固定模具45组合的状态下进一步使合模伺服马达61进行驱动。由此,对固定模具45推压移动模具46直到移动模具46与固定模具45之间的合模力成为规定的设定值为止。

接下来的填充(注射)工序成为将注射装置10的加热桶11所具备的喷嘴12推压到固定模具45的贯通口并将通过加热桶11被熔融的成形材料注入到移动模具46与固定模具45之间的空间内的工序。在填充工序中,控制部200使注射伺服马达31进行驱动并将在注射伺服马达31中产生的动力通过传递机构33传递到滚珠丝杠32,由此使滚珠丝杠32旋转。当滚珠丝杠32进行旋转时,与滚珠丝杠32螺纹接合的连结部34向固定模具45所处的一侧移动,与连结部34连结的加热桶11内和螺杆13均随着连结部34的移动而向接近固定模具45的方向移动。由此,螺杆13将被储存在加热桶11内的喷嘴12所处的端部侧的部分的被熔融的成形材料从喷嘴12向固定模具45与移动模具46之间的空间内推出。即,注射装置10将被熔融的成形材料向合模装置40的固定模具45与移动模具46之间的空间内注射。

接下来的保压工序成为在注射工序之后以使成形材料无间隙地被填充在固定模具45与移动模具46之间的空间的方式保持注射压力的工序。因此,在保压工序中,控制部200以使成形材料对固定模具45与移动模具46之间的空间内的注射压力维持规定的设定值的方式控制注射伺服马达31。

接下来的计量工序成为将在下一个周期注射的成形材料送到加热桶11中的喷嘴12所处的端部侧来准备在下一个周期中使用的成形材料的工序。在计量工序中,控制部200使计量伺服马达21进行驱动并将在计量伺服马达21中产生的动力通过传递机构23传递到加热桶11内的螺杆13,由此使螺杆13以规定转数旋转。由此,熔融前的成形材料从加料斗15被导入到加热桶11内。另外,控制部200通过使加热器14工作,来使加热桶11内的温度上升,使加热桶11内的成形材料熔融。在计量工序中,这样一边使加热桶11内的成形材料熔融一边使螺杆13旋转,由此将被熔融的成形材料一边混炼一边将规定量送到加热桶11内的喷嘴12侧。

接下来的开模工序成为为了取出通过固定模具45和移动模具46成形的成形品而使移动模具46离开固定模具45的工序。在开模工序中,控制部200通过使合模伺服马达61进行驱动,来使肘节机构51向使移动模具46远离固定模具45的方向工作。由此,使移动模具46离开固定模具45。

接下来的推出工序成为为了从移动模具46卸下成形品而通过推出构件74从移动模具46推出成形品的工序。在推出工序中,控制部200使推出伺服马达71进行驱动并将在推出伺服马达71中产生的动力通过传递机构73传递到滚珠丝杠72,由此使滚珠丝杠72旋转。当滚珠丝杠72进行旋转时,与滚珠丝杠72螺纹接合的推出构件74向移动模具46所处的一侧移动,推出构件74与附着于移动模具46的内面的成形品接触并推出成形品。由此,从移动模具46取出成形品。

在利用注射成形机1成形出成形品时,重复执行这些注射/成形动作的周期,在重复执行的周期中,控制部200利用加热器14持续地对加热桶11内进行加热使得能够顺畅地注射加热桶11内的成形材料。由此,加热桶11将成形材料以熔融状态保持。

控制部200一边判断注射/成形动作的周期内的各工序的开始时期或结束时期一边进行控制。为了判断各工序的开始时期或结束时期,例如在用于通过控制部200使注射成形机1进行动作的程序中,对各工序的最初的步骤或最终的步骤预先规定标志。由此,控制部200能够在执行用于使注射成形机1进行动作的程序的期间判断各工序的开始时期或结束时期。即,控制部200通过规定标志,在各工序的步骤的处理前或处理后执行了标志时,能够判断为处理转移到了下一个工序。

另外,控制部200在工序发生转移时,使显示部212显示工序的转移。即,显示部212显示注射成形机1的当前的工序。由此,操作员能够通过对显示部212进行视觉确认,来识别注射成形机1的当前的运转状态。

在注射成形机1的运转期间如这些那样工序依次转移,因此注射成形机1所具有的多个伺服马达81随着工序的转移而重复运转和停止。换言之,多个伺服马达81为了使注射成形机1的运转的工序转移而重复运转和停止。

在此,在伺服马达81中产生的动力通过绕挂在驱动侧带轮93和从动侧带轮103的同步带85从驱动轴92侧被传递到从动轴102侧,而通过重复动力的传递,有时在同步带85中产生异常。作为同步带85的异常,例如例举同步带85的伸长、同步带85的齿86的磨损。

在同步带85中产生伸长而同步带85的张力下降的情况下,在伺服马达81的运转的开始时在伺服马达81中产生的动力向从动侧旋转构件101传递时,容易延迟地传递。因此,在伺服马达81的运转的开始时,相对于驱动侧旋转构件91开始旋转的时机、驱动侧旋转构件91的旋转速度而言,从动侧旋转构件101开始旋转的时机、从动侧旋转构件101的旋转速度容易产生延迟。

在同步带85的齿86磨损的情况下也同样地,在伺服马达81的运转的开始时在伺服马达81中产生的动力向从动侧旋转构件101传递时,容易延迟地传递。即,在同步带85的齿86磨损的情况下,作为同步带85的齿86与驱动侧带轮93、从动侧带轮103的齿94、104的间隙的所谓的齿隙G(参照图4)变大。在齿隙G变大的情况下,与齿隙G小的状态相比,在伺服马达81的运转的开始时从驱动侧带轮93向同步带85传递动力的时机、从同步带85向从动侧带轮103传递动力的时机容易产生延迟。因此,在齿隙G变大的情况下,也与同步带85的张力下降的情况同样地,在伺服马达81的运转的开始时,相对于驱动侧旋转构件91开始旋转的时机、驱动侧旋转构件91的旋转速度而言,从动侧旋转构件101开始旋转的时机、从动侧旋转构件101的旋转速度容易产生延迟。

在同步带85中产生了异常的情况下,有可能如这些那样在伺服马达81的运转的开始时无法在适当的时机传递动力,在同步带85的伸长进一步变大或者齿隙G变大的情况下,还有时产生跳齿。本实施方式所涉及的注射成形机1能够通过控制部200所具有的异常检测部201检测同步带85的异常。

<同步带85的异常的检测>

异常检测部201基于驱动侧旋转构件91从停止状态开始了旋转之后的规定期间内的、驱动侧旋转构件91的旋转速度与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差,来检测同步带85的异常。即,如果停止的伺服马达81开始了运转,则异常检测部201从驱动侧旋转检测部95和从动侧旋转检测部105获取伺服马达81从停止状态开始了旋转之后的规定期间内的、驱动侧旋转构件91的旋转速度和从动侧旋转构件101的旋转速度。

图5是关于运转开始时的驱动侧与从动侧的相对速度差的说明图。在此,说明驱动侧旋转构件91的旋转速度与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差则如下:在同步带85中未产生伸长且同步带85的齿86未磨损的状态下,即使在刚开始驱动侧旋转构件91的旋转之后,也几乎不产生相对速度差。也就是说,在同步带85中未产生异常,同步带85的正常时的相对速度差即正常时速度差Dn即使在刚开始驱动侧旋转构件91的旋转之后也几乎为0。

与此相对,在同步带85中产生伸长而同步带85的张力下降的状态下,在停止状态的驱动侧旋转构件91开始了旋转时,通过同步带85传递的驱动侧旋转构件91的旋转难以被立即传递到从动侧旋转构件101。因此,作为同步带85的张力下降的状态下的相对速度差的张力下降时速度差Df1在刚开始驱动侧旋转构件91的旋转之后,速度差与正常时速度差Dn相比变大。

另外,在同步带85中产生了伸长的状态下进一步地同步带85的齿86磨损的状态下,驱动侧旋转构件91开始了旋转时的驱动侧旋转构件91的旋转进一步难以被传递到从动侧旋转构件101。因此,作为同步带85的张力下降且同步带85的齿86磨损的状态下的相对速度差的带磨损时速度差Df2在刚开始驱动侧旋转构件91的旋转之后,速度差与张力下降时速度差Df1相比进一步变大。

在同步带85中产生伸长或者同步带85的齿86磨损的情况下,如这些那样,停止状态的驱动侧旋转构件91开始了旋转时的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差变大,但是即使在该情况下相对速度差也随着时间的经过而逐渐变小。即,随着驱动侧旋转构件91的旋转的加速度变小,从动侧旋转构件101的旋转速度逐渐接近驱动侧旋转构件91的旋转速度。因此,作为在同步带85中产生了异常时的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的张力下降时速度差Df1、带磨损时速度差Df2随着时间的经过而变小。

在同步带85中产生了异常的情况下,在停止状态的驱动侧旋转构件91开始了旋转时,在如这些那样驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差变大之后,随着时间的经过而变小。因此,检测同步带85的异常的异常检测部201基于驱动侧旋转构件91从停止状态开始了旋转之后的规定期间内的、驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差,来判定在同步带85中是否产生异常。

作为检测同步带85的异常时的规定期间,例如使用使驱动侧旋转构件91旋转的伺服马达81从停止状态开始了旋转时直到伺服马达81的旋转速度达到预先设定的规定的旋转速度为止的时间。也就是说,从停止的伺服马达81开始了运转的时刻t0至伺服马达81的旋转速度达到被规定为该伺服马达81的通常的运转时的旋转速度的规定的旋转速度的时刻t1为止的时间被用作检测同步带85的异常时的规定期间P。

关于规定期间P的经过,也可以基于驱动侧旋转检测部95中的检测结果判定伺服马达81的旋转速度是否达到规定的旋转速度,基于该判定结果判定是否经过了规定期间P。或者,也可以按每个伺服马达81将在伺服马达81的运转的开始后旋转速度达到规定的旋转速度的时间预先存储在控制部200中,将每个伺服马达81的直到达到规定的旋转速度为止的时间用作各个伺服马达81中的规定期间P。

异常检测部201计算规定期间P内的相对速度差的积分值,基于计算出的积分值判定同步带85的异常。即,异常检测部201按时间序列持续地获取驱动侧旋转构件91从停止状态开始了旋转之后的规定期间P内的、驱动侧旋转构件91的旋转速度与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差,计算驱动侧旋转构件91开始了旋转之后的规定期间P的相对速度差的积分值。异常检测部201在这样计算出的相对速度差的积分值大于规定的值的情况下,判定为在同步带85中产生了异常。

关于在同步带85中是否产生异常的判定中使用的相对速度差的积分值的规定值、即积分值的阈值被预先设定并被存储在控制部200中。异常检测部201将基于驱动侧旋转检测部95的检测结果和从动侧旋转检测部105的检测结果计算出的、规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值与被存储在控制部200中的阈值进行比较,在计算出的积分值大于规定的阈值的情况下,判定为在同步带85中产生了异常。

此外,优选的是,根据驱动侧旋转构件91、从动侧旋转构件101的旋转速度、驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的距离、同步带85的全长等来适当设定相对速度差的积分值的阈值。也就是说,根据驱动侧带轮93与从动侧带轮103的位置关系、减速比、增速比、旋转速度而相对速度差的出现方式不同,能够判断为在同步带85中产生了异常的积分值的大小也不同,因此优选的是,按每个伺服马达81、即按每个传递机构83设定相对速度差的积分值的阈值。

通过基于驱动侧旋转构件91的旋转开始后的规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值判定同步带85的异常,在由于相对速度差例如是上述的张力下降时速度差Df1而积分值大于规定的阈值的情况下,异常检测部201判定为在同步带85中产生了异常。在由于相对速度差是上述的带磨损时速度差Df2而相对速度差的积分值大于规定的阈值的情况下也同样地,异常检测部201判定为在同步带85中产生了异常。

注射成形机1具有多个伺服马达81,将传递机构83也具有多个,异常检测部201判定这些全部的传递机构83的同步带85的异常。也就是说,异常检测部201针对全部的传递机构83计算驱动侧旋转构件91的旋转开始后的规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值,基于计算出的积分值判定同步带85的异常。另外,各伺服马达81按注射成形机1的运转的每个工序重复运转和停止,因此各传递机构83的驱动侧旋转构件91也按运转的每个工序重复旋转和停止,异常检测部201每当各传递机构83的驱动侧旋转构件91开始旋转时,判定同步带85的异常。

在由异常检测部201判定为在同步带85中产生了异常的情况下,控制部200使显示部212显示在同步带85中产生了异常。此时,控制部200使显示部212显示将在注射成形机1所具有的多个传递机构83中的哪个传递机构83的同步带85中产生了异常也包括在内的信息。即,在同步带85中产生了异常的情况下,使显示部212显示将产生了异常的传递机构83的信息也包括在内的信息。由此,异常检测部201向操作员通知在同步带85中产生了异常。

<实施方式的效果>

在以上的实施方式所涉及的注射成形机1中,异常检测部201基于驱动侧旋转构件91从停止状态开始了旋转之后的规定期间P内的、驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差来检测同步带85的异常,因此仅通过在短时间内监视传递机构83的状态,就能够检测同步带85的异常。由此,能够降低检测同步带85的异常时的控制部200中的运算处理。也就是说,虽然同步带85的异常在注射成形机1的长期运转中发展,但是通过仅在驱动侧旋转构件91开始了旋转之后的规定期间P内监视在同步带85中是否产生异常而不是始终监视,能够缩短检测同步带85的异常时的监视时间。另外,还能够减少在检测同步带85的异常时进行处理的数据量,因此能够降低为了检测同步带85的异常而进行的运算处理。其结果,能够减小检测同步带85的异常时的运算处理的负荷。

另外,因同步带85的张力下降或者同步带85的齿86磨损而产生的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差是在稳定动作时、即在驱动侧旋转构件91以恒速旋转时不产生,而是在驱动侧旋转构件91的旋转开始时产生。因此,通过在驱动侧旋转构件91的旋转开始后的规定期间P内检测驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差,能够更可靠地判定同步带85的状态是在驱动侧旋转构件91的旋转时使驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101之间产生相对速度差的状态。其结果,能够更可靠地检测同步带85的异常。

另外,异常检测部201在驱动侧旋转构件91从停止状态开始了旋转之后的规定期间P内的、驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值大于规定的值的情况下,判定为在同步带85中产生了异常,因此能够更可靠地检测同步带85的异常。也就是说,由于驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差微小,因此计算规定期间P内的相对速度的积分值,基于积分值判定同步带85的异常,由此能够使用作为微小的值的相对速度差更可靠地判定在同步带85中是否产生异常。其结果,能够更可靠地检测同步带85的异常。

另外,驱动侧旋转构件91开始了旋转之后的规定期间P是使驱动侧旋转构件91旋转的伺服马达81从停止状态开始了旋转时直到达到预先设定的旋转速度为止的时间,因此能够更适当地检测驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差。也就是说,在伺服马达81从停止状态开始了旋转时,在直到伺服马达81的旋转速度达到预先设定的旋转速度为止的期间,驱动侧旋转构件91的旋转速度继续上升。另外,在同步带85中产生了异常的情况下的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差是在驱动侧旋转构件91进行恒速旋转的状态下不产生,而是在驱动侧旋转构件91的旋转速度上升而进行加速时产生。因此,通过将判定同步带85的异常的产生时的规定期间P设为伺服马达81从停止状态直到达到预先设定的旋转速度为止的时间,能够更适当地检测驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差。其结果,能够更可靠地检测同步带85的异常,并且能够更可靠地减小检测同步带85的异常时的运算处理的负荷。

[变形例]

此外,在上述的实施方式中,将针对规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值的阈值仅设定了1个,但是也可以设定多个针对积分值的阈值。例如,作为针对相对速度差的积分值的阈值,也可以设定能够判断为同步带85的张力下降的第一阈值和能够判断为同步带85的张力下降且同步带85的齿86磨损的第二阈值这两个阈值。在该情况下,第二阈值为值大于第一阈值的阈值。

也可以这样设定大小不同的两种阈值,异常检测部201在相对速度差的积分值小于第一阈值的情况下,判定为在同步带85中未产生异常,在积分值为第一阈值以上且小于第二阈值的情况下,判定为同步带85的张力下降,在积分值为第二阈值以上的情况下,判定为同步带85的张力下降且同步带85的齿86磨损。在该情况下,控制部200在使显示部212显示在同步带85中产生了异常时,优选的是,使显示部212显示将同步带85的异常仅为同步带85的张力下降、或者不仅是同步带85的张力下降、而且同步带85的齿86有可能磨损也包括在内的信息。由此,操作员能够更适当地识别同步带85的异常。

另外,在上述的实施方式中,在判定为在同步带85中产生了异常的情况下,通过由显示部212进行显示来向操作员进行通知,但是向操作员的通知也可以通过利用显示部212的显示以外的方式来进行。例如,也可以设置连接于控制部200的扬声器(省略图示),从扬声器发出声音,由此向操作员进行通知。只要能够向操作员通知在同步带85中产生了异常,则不论其方法如何。或者,也可以在由异常检测部201判定出在同步带85中产生了异常的情况下,从控制部200向外部PC(Personal Computer:个人计算机)或PLC(Programmable Logic Controller:可编程逻辑控制器)通过通信等来进行输出。通过向这些机器进行输出,能够记录在同步带85中产生了异常的时刻,或者将关于同步带85的异常的产生的信息使用于其它控制。

另外,在上述的实施方式中,作为检测同步带85的异常时的规定期间P,使用伺服马达81从停止状态起直到达到预先设定的旋转速度为止的时间,但是规定期间P也可以是除此以外的时间。关于规定期间P,例如也可以基于驱动侧旋转构件91的旋转开始后的旋转角进行设定,或者基于驱动侧旋转构件91的旋转开始后的时间直接进行设定。

另外,在上述的实施方式中,异常检测部201还基于规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差的积分值来检测同步带85的异常,但是也可以通过除此以外的方法来检测同步带85的异常。异常检测部201也可以通过将驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差与阈值进行比较来判定同步带85的异常,或者也可以基于在驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101之间在旋转速度上产生相对速度差的时间来判定同步带85的异常。

图6是实施方式所涉及的注射成形机1的变形例,是基于相对速度差和时间判定同步带85的异常时的说明图。在通过将驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差与阈值进行比较来判定同步带85的异常的情况下,例如如图6所示那样对相对速度差设定规定的阈值Es2。在该情况下,异常检测部201将规定期间P内的驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的相对速度差Df3与阈值Es2进行比较,如果相对速度差Df3变得大于阈值Es2,则判定为在同步带85中产生了异常。

另外,在基于在驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101之间在旋转速度上产生相对速度差的时间来判定同步带85的异常的情况下,例如如图6所示那样对相对速度差设定规定的阈值Es1,还设定将检测出的相对速度差与阈值Es1进行比较的时间Et。该情况下的阈值Es1优选为比在通过与相对速度差进行比较来判定同步带85的异常时使用的阈值Es2小的值。另外,关于规定的时间Et,从驱动侧旋转构件91开始了旋转的时刻t0起的时间既可以比规定期间P短,也可以比规定期间P长。

在使用阈值Es1和时间Et来判定同步带85的异常的产生时,异常检测部201在经过了驱动侧旋转构件91的旋转开始后的规定的时间Et之后,将驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差Df4与阈值Es1进行比较。在通过该比较而经过了规定的时间Et之后的相对速度差Df4大于阈值Es1的情况下,异常检测部201判定为在同步带85中产生了异常。即,异常检测部201在驱动侧旋转构件91开始了旋转之后在经过了规定的时间Et之后仍由于驱动侧旋转构件91的旋转速度与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差Df4大于阈值Es1而能够判定为在旋转速度上产生差的情况下,判定为在同步带85中产生了异常。

由此,异常检测部201在驱动侧旋转构件91的旋转开始后,即使驱动侧旋转构件91与从动侧旋转构件101的旋转速度的相对速度差不急剧变大,在能够判断为长期持续地产生相对速度差时,判定为在同步带85中产生了异常。在同步带85中产生了异常的情况下,相对速度差的产生方式有时也根据同步带85的异常的形态、驱动侧旋转构件91和从动侧旋转构件101的旋转速度等而不同。因此,通过将相对速度差与阈值Es2进行比较、或者将在驱动侧旋转构件91的开始后经过了规定的时间Et之后的相对速度差与阈值Es1进行比较,能够与同步带85的异常的形态、驱动侧旋转构件91、从动侧旋转构件101的旋转速度无关地判定在同步带85中是否产生异常。其结果,能够更可靠地检测同步带85的异常。

另外,在上述的实施方式中,同步带85的异常的判定是每当重复旋转和停止的驱动侧旋转构件91开始旋转时进行的,但是同步带85的异常的判定也可以不是每当驱动侧旋转构件91开始旋转时进行。同步带85的异常的判定也可以在驱动侧旋转构件91的旋转和停止重复了规定的次数时进行,或者也可以每隔规定的时间间隔进行同步带85的异常的判定。例如,同步带85的异常的判定也可以相对于驱动侧旋转构件91开始旋转的次数每1000次(周期)进行1次的比例来进行,或者也可以在24小时内进行1次同步带85的异常的判定。通过空出进行同步带85的异常的判定时的间隔,能够更可靠地减小检测同步带85的异常时的运算处理的负荷。

附图标记说明

1:注射成形机;2:机架;10:注射装置;11:加热桶;12:喷嘴;13:螺杆;14:加热器;15:加料斗;20:计量部;21:计量伺服马达;23:传递机构;30:注射装置驱动部;31:注射伺服马达;32:滚珠丝杠;33:传递机构;34:连结部;40:合模装置;41:固定盘;42:移动盘;43:支承盘;44:系杆;45:固定模具;46:移动模具;50:合模驱动机构;51:肘节机构;52:十字头;60:肘节机构驱动部;61:合模伺服马达;62:滚珠丝杠;63:传递机构;70:推出机构;71:推出伺服马达;72:滚珠丝杠;73:传递机构;74:推出构件;81:伺服马达(驱动部);83:传递机构;85:同步带;86:齿;91:驱动侧旋转构件;92:驱动轴;93:驱动侧带轮;94:齿;95:驱动侧旋转检测部;96:驱动侧编码器;101:从动侧旋转构件;102:从动轴;103:从动侧带轮;104:齿;105:从动侧旋转检测部;106:从动侧编码器;107:接近传感器;108:齿轮;200:控制部;201:异常检测部;211:输入部;212:显示部

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