注射成形系統的制作方法

本發明涉及注射成形系統，特別是涉及注射成形系統中的輔助注射成形機的維護的構造。

背景技術：

在通常的注射成形機中，為了固定金屬模具、注射成形機的構成部件而使用螺栓。另外，也使用代替螺栓而使用液壓夾具、磁鐵夾具等裝置來把持構成部件的機構。

在使用液壓夾具的情況下，由于夾具的位置被固定，因此必須在多個金屬模具上設置共通的固定位置。另外，在使用磁鐵夾具的情況下，需要在注射成形機的金屬模具固定模板上安裝磁鐵板。因此，需要與磁鐵板的板厚對應地減少能夠機械地搭載的金屬模具的厚度，或者為了使注射成形機的噴嘴與金屬模具接觸而需要加長與磁鐵板的板厚對應的量。另外，液壓夾具需要引入磁鐵夾具等高價的裝置。

因此，在交換各種金屬模具來進行生產的情況下，通常使用利用螺栓的緊固。利用螺栓的緊固除了使金屬模具的固定簡便且自由度變高，引入時的費用也變小。在采用利用螺栓的緊固的情況下，固定金屬模具的螺栓的位置、長度在每個金屬模具中均不同，因此通常人工地進行金屬模具交換。

與金屬模具的交換相同地，在注射成形機中，向金屬模具傳遞突出動力的頂桿等的安裝位置、必要根數也取決于金屬模具的構造，因此存在位置、根數與金屬模具對應地變化的可能性。

另外，針對注射成形機的注射裝置的噴嘴周圍的維護，根據部件的種類，所使用的螺栓的尺寸、位置也是各種各樣的，因此難以實現裝卸作業的自動化，維護時的分解、組裝需要人工的作業。

通常，組合液壓夾具、磁鐵夾具與金屬模具輸送機構，使金屬模具的交換作業實現自動化。然而，在金屬模具等的螺栓的緊固作業等中，通常人參與作業。

在日本特開平4－135805號公報中公開了如下技術：作為金屬模具相對于壓板的固定方法，使用在手臂上具備螺栓緊固工具的機器人等，進行金屬模具的安裝。另外，關于螺栓的裝卸，為了使用于例如汽車等的組裝工廠，在機器人上安裝電動或者氣動等驅動的沖擊式扳手等來拆卸螺栓。

與進行組裝相同物品的作業的汽車等的組裝工廠不同，金屬模具的交換作業針對每個金屬模具而使螺栓的位置變化。日本特開平4－135805號公報所公開的技術中公開了通過機器人緊固螺栓，但未公開螺栓位置的識別機構、螺栓位置的存儲機構。因此，存在應對螺栓的位置在每個金屬模具中變化的情況變得困難的擔憂。

另外，維護作業不是始終進行的，而是暫時進行的，因此設置維護作業用的專用的機械，從空間的觀點來看，并不是有效的，無法稱為作業效率也是良好的。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在于提供一種能夠自動地進行螺栓的裝卸的注射成形機的注射成形系統。

基于本發明的注射成形系統的特征在于，具有：注射成形機；螺栓裝卸機構，其對上述注射成形機的安裝物的固定中所使用的螺栓進行裝卸；輸送裝置，其輸送上述螺栓裝卸機構；螺栓位置相關信息識別機構，其針對每個上述安裝物，識別上述螺栓的安裝位置；以及螺栓位置存儲機構，其存儲由上述螺栓位置相關信息識別機構所識別的上述螺栓的安裝位置，或者上述螺栓的安裝位置和上述螺栓的相位，上述螺栓裝卸機構基于存儲在上述螺栓位置存儲機構的上述螺栓的安裝位置，或者上述螺栓的安裝位置和上述螺栓的相位，對上述安裝物進行上述螺栓的裝卸。

在上述注射成形系統中，上述螺栓位置相關信息識別機構識別螺栓的安裝位置，基于安裝位置，對安裝物進行螺栓的裝卸，由此，即便在螺栓的位置與安裝物對應地各式各樣變化的情況下，也能夠識別螺栓的安裝位置來裝卸螺栓。

上述螺栓位置相關信息識別機構是直接識別機構和間接識別機構的至少任一個，上述直接識別機構，基于由拍攝機構拍攝的上述螺栓的圖像信息、驅動上述輸送裝置的驅動機構的動作信息、由測定器測定的上述螺栓的安裝位置的位置信息的至少任一個，識別上述螺栓的安裝位置，或者上述螺栓的安裝位置和上述螺栓的相位信息，上述間接識別機構，根據關于上述安裝物的圖紙來識別上述螺栓的安裝位置。

如上所述，本發明的上述注射成形系統作為螺栓位置相關信息識別機構，能夠使用直接識別位置等的直接識別機構和根據圖紙等計算來識別位置等的間接識別機構中的至少任一個，進行螺栓位置的識別。

上述安裝物是金屬模具、頂桿、隔熱板、噴嘴、缸蓋、加熱缸的至少任一個。

在本發明的上述注射成形系統中，上述輸送裝置也能夠輸送用于保持成形品的成形品保持機構，上述螺栓裝卸機構與上述成形品保持機構為能夠交換。

如上所述，在本發明的上述注射成形系統中，上述輸送裝置也能夠輸送成形品保持機構，能夠交換螺栓裝卸機構與成形品保持機構，由此，能夠利用一臺輸送裝置應對成形品的取出和注射成形機的維護作業雙方。

也可以將多關節機器人用作上述輸送裝置。通過將多關節機器人用作上述輸送裝置，能夠利用機器人的臺座的旋轉等，擴大前端部到達的范圍。

另外，在本發明的上述注射成形系統中，也可以將上述螺栓的螺栓緊固動作分成預定的次數，第一次以小于預先設定的預定扭矩的扭矩進行緊固，第二次以后以依次增大的扭矩進行緊固，最后一次以預先設定的預定扭矩進行緊固。

在本發明的注射成形系統中，第一次以小于預先設定的預定扭矩的扭矩進行緊固，依次增大扭矩，最后以預定扭矩進行緊固，由此能夠更加均衡地緊固螺栓整體。

在本發明的注射成形系統中，上述螺栓裝卸機構與上述成形品保持機構也能夠自動地交換。因此，在本發明的注射成形系統中，具有能夠自動地交換上述螺栓裝卸機構與上述成形品保持機構的交換裝置。

在本發明的上述注射成形系統中，使用上述交換裝置等，能夠自動地交換上述螺栓裝卸機構與上述成形品保持機構，由此，能夠不經由人工地交換上述螺栓裝卸機構與上述成形品保持機構。

在本發明的上述注射成形系統中，也可以將擰螺母工具用作上述螺栓裝卸機構。通過將擰螺母工具用作上述螺栓裝卸機構，能夠縮短作業時間。

本發明的注射成形系統也可以在存儲金屬模具的成形條件的金屬模具文件中存儲有緊固該金屬模具的預定扭矩，上述螺栓裝卸機構基于存儲在上述螺栓位置存儲機構的上述螺栓的安裝位置以及存儲在上述金屬模具文件的上述預定扭矩，進行上述螺栓的裝卸。

通過使用上述金屬模具文件，能夠同時調整金屬模具等的交換與成形條件的變更。另外，在使金屬模具向其他的注射成形機移動設置時，也能夠使用相同的金屬模具文件，因此移動設置變得容易，能夠有效地進行管理。

在本發明的上述注射成形機中，也可以在上述注射成形機的操作畫面或者操作面板配置使上述螺栓裝卸機構動作的專用鍵。如上所述，通過在注射成形機的操作畫面或者操作面板配置使上述螺栓裝卸機構動作的專用鍵，不需要另外設置顯示器等，能夠構成廉價且小型的上述注射成形系統。另外，能夠在注射成形機的畫面上掌握上述螺栓裝卸機構的狀態，因此上述注射成形系統的安全性提高，也能夠容易地進行操作。

如上所述，根據本發明，能夠提供一種能夠自動進行螺栓的裝卸的注射成形機的注射成形系統。

附圖說明

本發明的上述以及其他的目的以及特征能夠根據參照附圖的以下的實施例的說明變得清楚。其中：

圖1是用于說明本發明的第一實施方式的示意圖。

圖2是表示通過扳手來裝卸螺栓過程中的狀態的圖。

圖3是表示進行頂桿的安裝的狀態的圖。

圖4是用于說明本發明的第二實施方式的示意圖。

圖5是表示變更多關節機器人的朝向來裝卸注射缸的噴嘴固定螺栓的狀態的圖。

圖6是表示本發明的第三實施方式的圖。

圖7是表示第三實施方式的變形例的圖。

圖8是表示注射成形機的控制裝置的構成的圖。

圖9是表示注射成形機的操作畫面的圖。

具體實施方式

(第一實施方式)

圖1是用于說明本發明的第一實施方式的示意圖。注射成形機具備可動壓板42與固定壓板44，在可動壓板42通過螺栓16固定有可動側金屬模具46，在固定壓板44通過螺栓16固定有固定側金屬模具48。注射裝置主要由注射缸60和向注射缸60供給樹脂的料斗66構成，在注射缸60的前端部設置有噴嘴62，在注射缸60的內部設置有螺桿64。

在如上所述地構成的注射成形機中，料斗66內的樹脂供給至注射缸60內，然后，一邊被未圖示的加熱器加熱，一邊由螺桿64攪拌輸送樹脂。因加熱而熔融的樹脂從壓接于固定側金屬模具48的噴嘴62的前端部向金屬模具內注射。

在向金屬模具內注射樹脂后，驅動可動壓板42，使可動側金屬模具46與固定側金屬模具48閉模并進行合模，從而在金屬模具內成形成形品。然后，使頂桿56突出，由此將成形品向金屬模具外頂出。

在固定壓板44的上方安裝有正交軸式的輸送裝置20。輸送裝置20的卡爪能夠在圖1的上下、左右、與紙面垂直的方向的預定的范圍內動作。在輸送裝置20的卡爪安裝有照相機10與電動地旋轉的扳手12。作為扳手12安裝有尺寸與進行安裝、取下的螺栓16對應的部件。另外，進行安裝、取下的螺栓16載置于螺栓載臺14。

通過照相機10，拍攝螺栓16的安裝位置，基于拍攝的結果，將進行取下的螺栓16的位置存儲于輸送裝置20的未圖示的存儲機構。輸送裝置20在使卡爪移動至進行裝卸的螺栓16附近后，通過照相機10識別螺栓16的位置、螺栓頭的相位等裝卸所需的螺栓16的狀態。

本實施方式的螺栓頭的相位例如表示六角螺栓的插入扳手的孔的旋轉方向的朝向，并且是用于調整將扳手12插入螺栓16的角度的數值。在識別螺栓16的狀態后，根據需要修正螺栓16的位置、工具的狀態，從而使扳手12與螺栓接觸。然后，通過扳手12取下螺栓16。圖2是表示通過扳手12裝卸螺栓16過程中的狀態的圖。在取下螺栓16時，也能夠通過扳手12完全取下螺栓16，或者不完全取下而放松至能夠由人力放松的狀態。

另外，在安裝的情況下，與取下的情況相同地，識別螺栓孔的位置，進行螺栓16的安裝。在螺栓16的安裝時，可以通過扳手12進行完全緊固，也可以在緊固至一定程度后，最終通過人工進行緊固。為了完全緊固螺栓16，需要安裝工具的輸出較大，但只要到達一定程度的緊固，則安裝工具的輸出也可以較小。即使最終通過人工進行緊固，也能夠大幅度地減少工作人員的負擔。

圖3是表示取代固定金屬模具的螺栓而進行頂桿56的安裝、取下的例子的圖。如圖3所示，相對于未安裝金屬模具的可動壓板42，進行用于頂出成形后的成形品的頂桿56的安裝。在頂桿56的安裝時，也只要在以使頂桿56容易作業的方式突出至預定量后，以與螺栓的緊固時相同的方法進行安裝、取下。

另外，除了螺栓16、頂桿56之外，也能夠應用于注射成形機的隔熱板、注射缸60的固定、注射缸60的頭部、前端部的噴嘴62的固定。

另外，在本實施方式中，作為識別螺栓的安裝位置的機構，使用了照相機10，但不限定于照相機10，也能夠取而代之使用利用紅外線、超聲波等的傳感器等來識別螺栓16的安裝位置的裝置。

作為又一其他的方法，也能夠基于輸送裝置20的驅動機構的動作信息等，掌握輸送裝置20的卡爪的位置信息，組合所獲得的位置信息與力傳感器等，由此，掌握輸送裝置20的卡爪與螺栓16接觸的狀態。如上所述，也能夠通過輸送裝置20的卡爪的位置信息與力傳感器，代替照相機10來識別螺栓、螺栓的安裝位置的信息。

作為又一其他的方法，也可以使用測定器，直接測定螺栓16的位置。在該情況下，從作業性這點來看，測定器這種使用了非接觸的設備的裝置使效率性提高。

這些螺栓、螺栓的安裝位置的信息也可以使用這些例子的任一個來使用，也能夠組合多個機構來使用。這只要根據系統的規模、交換的對象物來適當地選擇即可。

另外，能夠使輸送裝置20的卡爪朝向相反的一側等，由此只要使輸送裝置20的卡爪朝向固定側金屬模具48一側，則能夠利用相同的機構裝卸：對固定側金屬模具48進行固定的螺栓；對構成固定側金屬模具48的部件進行固定的螺栓；以及對構成注射缸60的部件進行固定的螺栓。

通常，輸送裝置20安裝于注射成形機的固定壓板44的上表面，因此容易提高相對于固定壓板44的位置的精度。另一方面，注射缸60相對于固定壓板44容易包含晃動、錯位。因此，使用照相機10等識別并修正螺栓、螺栓的安裝位置較有效。

另外，作為螺栓、螺栓的安裝位置的識別機構，在本實施方式中，基于照相機10所進行的拍攝結果進行識別，但也可以預先將關于螺栓等安裝物的圖紙存儲于注射成形機的存儲機構等，基于圖紙信息來識別螺栓、螺栓的安裝位置。在該情況下，存在不需要設置作為識別機構的照相機10的優點。

(第二實施方式)

圖4是表示本發明的第二實施方式的圖。在本實施方式中，代替第一實施方式的輸送裝置20，設置多關節機器人30這點不同。在本實施方式中，也在多關節機器人30的前端部安裝照相機10與扳手12，能夠與第一實施方式相同地進行螺栓的安裝、取下。

另外，在第一實施方式中，使用正交軸式的輸送裝置20，因此在安裝于注射成形機的固定壓板44的上表面的情況下，在其構造上，存在難以使卡爪向可動側金屬模具46與固定側金屬模具48、注射缸60的兩側移動的情況。

另一方面，如本實施方式那樣，在使用了多關節機器人30的情況下，能夠使供多關節機器人30安裝的臺座旋轉，因此多關節機器人30的卡爪到達的范圍能夠容易擴大至可動側金屬模具46、固定側金屬模具48、注射缸60。圖5是表示變更多關節機器人30的朝向來裝卸注射缸60的噴嘴固定螺栓的狀態的圖。裝卸注射缸60的噴嘴固定螺栓的情況，也能夠以與裝卸金屬模具的螺栓的情況相同的方法進行。

另外，在金屬模具安裝有加熱冷卻用的配管、電氣布線的情況較多，但如本實施方式那樣，在使用了多關節機器人30的情況下，與螺栓接觸時的姿勢的自由度提高，因此能夠避開配管、電氣布線而與螺栓接觸。

在這些實施方式的螺栓的緊固中，在進行緊固螺栓的工具的控制時，將螺栓的緊固動作分成預定的次數，第一次以小于預先設定的預定扭矩的扭矩進行緊固，第二次以后以按順序增大的扭矩進行緊固，最后以預先設定的預定扭矩進行緊固，由此，能夠整體均衡地緊固螺栓。

由此，特別地，在緊固扭矩較大的螺栓的情況的安裝時，能夠避免擔心因一口氣緊固一根螺栓而產生的部件的“錯動”、“卡住”等。

(第三實施方式)

圖6是表示本發明的第三實施方式的圖。在本實施方式中，能夠自動地交換輸送裝置20的卡爪的部件這點與此前的實施方式不同。

在本實施方式中，預先在輸送裝置20的旁邊準備架子80，預先準備工具、成形品保持用卡爪18等。然后，輸送裝置20從架子80選擇作業所需的部件，通過交換裝置70自動地交換卡爪。作為能夠交換的卡爪的安裝構造，能夠與機床所使用的工具、工具交換裝置的構造相同地，使用了利用電氣、氣壓、液壓等把持并安裝交換用的卡爪所準備的鉤狀的形狀的構造。

另外，代替架子，也能夠使用自動倉庫由相同的機構進行交換。在金屬模具、注射缸等注射成形機的部件的安裝中使用的螺栓使用各種各樣形狀、尺寸。因此，能夠以與螺栓的形狀、尺寸一致的方式自動地交換卡爪較有效。

圖7是以多關節機器人30代替圖6所示的實施方式的輸送裝置20的變形例。在使用了多關節機器人30的情況下，也能夠相同地自動交換卡爪的部件。

另外，作為螺栓的裝卸機構，也能夠使用擰螺母工具。通過使用擰螺母工具，能夠縮短作業時間。

在金屬模具的安裝時，針對每個金屬模具安裝時的安裝信息不同。另外，在注射成形機的未圖示的存儲裝置中，針對每個金屬模具存儲有成形條件的文件的情況較多。

圖8是表示注射成形機的控制裝置的構成的圖。在控制裝置102內的存儲裝置104內存儲有針對每個金屬模具的成形條件文件106。此處，能夠在存儲成形條件的成形條件文件106預先以與成形條件一致的方式存儲緊固扭矩等，作為用于安裝金屬模具的螺栓的安裝信息108。由此，在交換金屬模具時，讀取包含有安裝信息108的成形條件文件106，由此，能夠進行金屬模具的安裝作業。

另外，作為螺栓的安裝信息108，也能夠在緊固扭矩的基礎上，一并存儲螺栓的安裝位置、螺栓的尺寸等。若形成上述的構成，則能夠一并管理金屬模具的交換與成形條件的變更。另外，即便在使金屬模具向其他的注射成形機移動設置的情況下，也能夠使用相同的成形條件文件106，從而使用螺栓的緊固信息。

如圖9所示，也能夠在注射成形機的操作畫面110、操作面板設置用于使金屬模具的交換作業動作的動作鍵112。通過形成上述的構成，能夠一并進行注射成形機的動作指示、金屬模具的交換作業的指示。另外，由此，為了使金屬模具的交換作業動作，不需要另外設置顯示器等，因此能夠構成廉價且緊湊的成形系統。另外，能夠在注射成形機的操作畫面110、操作面板上掌握輸送裝置20、多關節機器人30的狀態，因此在安全性、操作性方面有效。