專利名稱：成型機的驅動裝置及注塑成型機的制作方法
技術領域：
本發明涉及成型機，更詳細為，涉及將具有制動裝置的電動機作為驅動機構的驅動源使用的注塑成型機。
背景技術：
注塑成型機等成型機具備注射裝置、模具裝置和合模裝置。注射裝置具備加熱缸和螺桿，螺桿在加熱缸內旋轉自由、并且進退自由地設置。在計量工序中，提供給加熱缸的樹脂被加熱熔化，儲存在絲杠的前方。在注射工序中，絲杠前進，將儲存在絲杠前方的樹脂填充到模具裝置的型腔空間內。
模具裝置具備定模和動模。合模裝置具備用于安裝定模的固定臺板、安裝動模的可動臺板以及使可動臺板往復移動的肘節機構。通過使肘節機構動作，使可動臺板前進，從而動模與定模相抵接，進行閉模。通過閉模，在定模與動模之間形成上述型腔空間。接著，用預定的合模力使動模壓在定模上進行合模。
填充到型腔空間內的熔融樹脂隨著模具裝置被冷卻而冷卻。由此使熔融樹脂固化，在型腔空間內成為成型品。接著，使肘節機構動作，使可動臺板后退。由此，動模離開定模，進行開模。此時，設置在可動臺板上的作為驅動裝置的頂出(エジェクタ)裝置動作。即，使作為被驅動部的頂出銷突出，使成型品從模具上突出，進行脫模。
為此，在頂出裝置中，頂出銷的頂端靠近上述型腔空間，后端固定在頂出板上。并且，頂出銷進給裝置通過頂出桿連接在頂出板的后端上。
頂出銷進給裝置具備作為驅動部的電動機和滾珠絲杠等。在進行開模期間，如果驅動電動機，則電動機產生的旋轉力從輸出軸傳遞給滾珠絲杠。滾珠絲杠將旋轉運動變換成直線運動，直線運動通過頂出桿傳遞給頂出銷，使頂出銷前進。因此，留在動模內的成型品被頂出銷頂出，進行脫模(參照例如專利文獻1)。
但是，在進行模具裝置的清掃時，在進行開模的狀態下除去附著并殘留在定模和動模上的樹脂。此時，頂出銷也一起作為作業對象進行清掃。此時，停止電動機的動作，頂出銷在突出的狀態下固定在預定的作業位置。
這里，在現有技術的頂出裝置中，當進行清掃作業時，如果由于外力等任何原因使頂出銷移動(后退)的話，則清掃作業不能繼續進行。因此，可以考慮使用安裝有由制動板和制動墊片構成的制動裝置的帶制動器的電動機作為頂出銷驅動用電動機。
但是，根據制動板與制動墊片的摩擦狀態，有可能削弱制動效果或像上述那樣頂出銷由于某種原因移動。因此，優選預先確認制動板與制動墊片的摩擦狀態。但是，在帶制動器的電動機中，由于制動裝置被電動機蓋蓋住，因此不能把握制動板與制動墊片(パツド)的摩擦狀態。因此，存在不能準確地獲知制動裝置的維護時間的問題。
并且，在作為驅動部的合模用電動機中，有時也使用帶制動器的電動機。此時，根據制動板與制動墊片的摩擦狀態不同，當模具裝置受到某種外力的作用時，有可能使可動臺板移動，作業性差。并且，由于制動裝置被電動機蓋蓋住，因此不能把握制動板與制動墊片的摩擦狀態，存在不能準確地獲知制動裝置的維護時間的問題。
如上所述，注塑成型機具備注射裝置、計量裝置、合模裝置、頂出裝置等多個驅動裝置。這些驅動裝置分別被注射裝置驅動用電動機、計量裝置驅動用電動機、合模裝置驅動用電動機和頂出裝置驅動用電動機驅動。各電動機通過伺服驅動器由成型機控制裝置控制。上述各種電動機中的例如頂出裝置驅動用電動機中有時具備制動裝置。
這里，參照圖1詳細說明現有技術的頂出裝置。圖1中，頂出裝置1配設在可動臺板5的背面。頂出裝置1具備貫穿動模6延伸、前端(圖中右端)靠近型腔空間7的頂出銷1-1；配設在頂出銷1-1后方(圖中左方)的1根以上(這里表示2根時的情況)的頂出桿1-2；配設在頂出桿1-2的后方、由伺服電動機2驅動旋轉的滾珠絲杠軸1-3；與滾珠絲杠軸1-3螺合的滾珠絲杠螺母1-4。在頂出銷1-1與頂出桿1-2之間設置有頂出板1-5。在頂出桿1-2與滾珠絲杠螺母1-4之間設置有滑動板1-6。
在可動臺板5的背面，安裝有引導滑動板1-6滑動的引導棒1-7。在引導棒1-7的后方安裝有支持滾珠絲杠軸1-3的支持板1-8。在動模6的背面與頂出板1-5之間，配置有多根恢復用彈簧(以下稱為“復位彈簧”)1-9。復位彈簧1-9通過頂出板1-5使突出的頂出銷1-1恢復到原來的位置(圖示位置)。在伺服電動機2的輸出軸與滾珠絲杠軸1-3之間跨設有同步傳送帶1-10。另外，伺服電動機2通過安裝板3設置在可動臺板5上，其后部設置有制動裝置4。即，伺服電動機2可以與可動臺板5一起移動。
作為制動裝置，一般使用電磁制動器。電磁制動器一般為通過切斷電源處于解除制動狀態，通過接通電源處于制動狀態。
在以上結構的頂出裝置1中，當驅動伺服電動機2時，其旋轉運動通過滾珠絲杠軸1-3與滾珠絲杠螺母1-4的組合變換成直線運動。直線運動傳遞給頂出桿1-2，使頂出桿1-2和頂出銷1-1沿箭頭D的方向往復移動(參照例如專利文獻2)。
但是，不僅是上述那樣的頂出裝置，在注塑成型機的裝置驅動用伺服電動機具備制動裝置的情況下，選定能夠保持該伺服電動機的額定轉矩的制動力矩。
這里，在上述那樣頂出裝置的驅動用伺服電動機中具備制動裝置的情況下，復位彈簧1-9產生的彈力有可能比伺服電動機的額定轉矩Tc產生的推力大。此時，頂出銷1-1以伺服電動機的額定轉矩Tc與峰值轉矩Tp之間的轉矩T(Tp＞T＞Tc)往復運動。
而在進行頂出裝置的維修保養時，有必要使頂出銷1-1處于突出的狀態。此時，即使用制動裝置制動頂出裝置的驅動用伺服電動機，也有復位彈簧1-9使頂出銷1-1縮回的危險。而且，在僅由伺服控制器進行位置控制的情況下，有誤動作造成的危險。因此，希望由制動器進行位置保持，切斷伺服電動機的電源。
并且，注射成型裝置一般是合模裝置、注射裝置、頂出裝置分別獨立地間歇驅動，因此多數情況下是在輸出比連續運轉規定的額定轉矩高的轉矩的同時運轉。此時，如果用伺服電動機的額定轉矩規定制動轉矩的話，則能夠使制動器邊打滑邊動作。尤其是在伺服電動機以峰值轉矩Tp動作的情況下，即使不釋放制動器也能夠在制動狀態，即能夠使制動器邊打滑邊動作。即，制動裝置由與伺服驅動器不同的制動器驅動電路驅動，在制動器驅動電路中產生斷線等情況下，雖然此刻施加了制動，但當伺服電動機以峰值轉矩Tp動作時，伺服電動機克服制動力動作。此時，不僅加劇了制動襯片的磨損或燒蝕，而且是伺服電動機處于超負荷運轉狀態、引起異常發熱的原因。并且，如果這種狀態持續的話，存在發展到伺服電動機意外停止的問題。
而迄今為止，即使制動器驅動電路中產生斷線等問題，在制動裝置產生故障處于意外停止狀態之前，不能發現問題。因此，需要在制動裝置以外的其他多個地方追查故障原因，存在需要時間恢復的問題。
專利文獻1日本特開平9-164567號公報專利文獻2日本特開平9-207142號公報
發明內容
本發明的總的目的就是要提供一種解決了上述問題的、改進后的有用的成型機的驅動裝置。
本發明的更具體的目的是要提供一種能夠在停止安裝了制動器的驅動部件的驅動的狀態下防止被驅動部意外移動的成型機的驅動裝置。
本發明的另一個目的是要提供一種提高了被驅動部被制動裝置制動時的安全性的注塑成型機。
為了達到上述目的，本發明提供一種具備具有制動裝置的電動機的注塑成型機，其特征在于，該制動裝置產生大于等于該電動機可產生的最大轉矩的制動轉矩。
在本發明的注塑成型機中，上述制動裝置為電磁制動器；最好還具備制動器驅動電路，向上述制動裝置提供電力；斷線檢測電路，檢測該制動器驅動電路的斷線；以及控制器，當該斷線檢測電路檢測到斷線時，將斷線顯示在顯示器中，并且使上述電動機停止旋轉。
本發明的注塑成型機中，具備上述制動裝置的電動機為頂出裝置的驅動用電動機；該頂出裝置具備向與使頂出銷突出的方向相反的方向作用的復位彈簧；上述制動轉矩大于等于上述復位彈簧的彈力產生的轉矩。或者，具備上述制動裝置的上述電動機也可以是注射裝置的驅動用電動機。而且，具備上述制動裝置的上述電動機還可以是合模裝置的驅動用電動機。并且，具備上述制動裝置的上述電動機還可以是使整個注射裝置移動的驅動用電動機。
并且，本發明的注塑成型機優選還具有控制器，該控制器在檢測到具備上述制動裝置的上述電動機停止旋轉后，使上述制動裝置進行制動。
并且，如果采用本發明，能夠提供一種具有下述特征的成型機的驅動裝置具備電動機，具有與成型機的被驅動部相連接的輸出軸，使該輸出軸旋轉；以及制動裝置，配設在該電動機的框體上，阻止上述輸出軸的旋轉；上述制動裝置的制動轉矩設定為比上述電動機的最大轉矩大。
在本發明的成型機的驅動裝置中，上述制動裝置最好具備制動板，被安裝到上述輸出軸上；制動墊片，相對于上述框體不能旋轉地被固定，推壓該制動板；以及動作部件，配設在上述框體上，將上述制動墊片推壓在制動板上。并且，上述制動裝置也可以具有為了解除制動力而移動上述制動墊片的電磁線圈。
本發明的成型機的驅動裝置最好還具備制動器蓋，被安裝在上述框體上，在開放上述制動裝置的一部分的狀態下覆蓋上述制動裝置；以及旋轉速度檢測部，被安裝到該制動器蓋上，檢測上述輸出軸的旋轉速度。而且，還可以具有安裝制動器蓋，被安裝在上述框體上，在開放上述制動裝置的一部分的狀態下覆蓋上述制動裝置；該制動器蓋由帶狀體形成。而且，還可以是上述輸出軸為中空的，用來移動上述被驅動部的移動機構的一部分被配設在上述輸出軸內。
發明的效果如果采用上述本發明的注塑成型機，能夠防止裝置在用制動裝置進行制動的狀態下即使施加相當于裝置驅動用電動機的最大推力的反作用力作為裝置負載的狀態下仍動作。并且，當制動裝置為電磁制動器時，即使制動器驅動電路中產生斷線，也能夠防止在被制動裝置制動的狀態下克服制動力繼續動作。因此，能夠防止在制動器動作的狀態下仍動作而引起的制動襯片的燒蝕、磨損、電動機的發熱。而且能夠防止這些情況繼續時引起的裝置意外停止。
并且，如果采用本發明的成型機的驅動裝置，由于制動裝置阻止輸出軸旋轉，因此能夠在使驅動裝置停止驅動進行預定的作業時阻止被驅動部移動。因此該預定的作業不會停止，能夠繼續。并且，由于制動裝置的至少一部分開放，因此能夠容易地進行制動裝置的維修、管理。
圖1是表示現有技術的注塑成型機中的頂出裝置的結構例的圖。
圖2是本發明第1實施例的頂出裝置的頂出銷進給裝置的剖視圖。
圖3是本發明第1實施例的頂出裝置的頂出銷進給裝置的側視圖。
圖4是本發明第1實施例的頂出裝置的剖視圖。
圖5是本發明第1實施例的頂出裝置的頂出銷進給裝置的控制電路圖。
圖6是適用了本發明第2實施例的注塑成型機所具備的多個裝置驅動用電動機的控制系統的電路圖。
圖7是將本發明第2實施例用于注塑成型機的頂出裝置中的頂出用伺服電動機時的、制動裝置的驅動電路和斷線檢測電路的框圖。
圖8是表示適用了本發明的注塑成型機的整體結構的圖。
符號的說明28框體31電動機32輸出軸 33編碼器34制動裝置43托架63滾珠絲杠67花鍵組件82線圈85制動板86、87第1、第2制動墊片88彈簧111注射裝置 112合模裝置115加熱缸 143模具裝置156肘節機構 171
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明本發明的實施例。另外，在以下的實施例中，本發明用于組裝到安裝于成型機、例如注塑成型機的頂出裝置中的頂出銷進給裝置(驅動裝置)。
首先，參照圖2至圖5說明本發明的第1實施例。圖2為本發明第1實施例的驅動裝置即頂出銷進給裝置的側視圖。圖3為本發明第1實施例的頂出銷進給裝置的側視圖。圖4為組裝了本發明第1實施例的頂出銷進給裝置的頂出裝置的剖視圖。圖5為本發明第1實施例的頂出銷進給裝置的控制電路圖。
首先，參照圖4，在作為第1支持臺板的可動臺板11的前端(圖4的右端)安裝有作為第1模具的動模(圖中未表示)。作為第2支持臺板的固定臺板(圖中未表示)以與可動臺板11相對的狀態配置。作為第2模具的定模(圖中未表示)以與動模相對的狀態安裝到固定臺板上。由定模和動模構成模具裝置。
可動臺板11在配設于可動臺板11后端(圖4中的左端)的肘節結構(圖中未表示)的作用下沿連接桿(圖中未表示)前后移動(沿圖4中的左右方向移動)，進行模具裝置的閉模、合模和開模。并且，為了使肘節機構動作，配設有作為合模用驅動部的合模用電動機(圖中未表示)，作為承受通過驅動合模用電動機產生的旋轉、將旋轉運動變換成直行運動的運動方向變換部的滾珠絲杠(圖中未表示)，將直行運動傳遞給上述肘節機構的十字頭(圖中未表示)等。另外，上述可動臺板11、固定臺板、肘節機構、合模用電動機、滾珠絲杠、和十字頭等構成合模裝置。
通過使合模裝置動作，在閉模時使可動臺板11前進(沿圖4中的右方向移動)，在定模與動模之間形成型腔空間，合模時在定模與動模之間產生合模力。此時，熔融樹脂填充到型腔空間內，冷卻后成為成型品。在開模時使可動臺板11后退(沿圖4中的左方向移動)，伴隨于此，動模在保持成型品的狀態下后退。接著，用頂出裝置將保持在動模中的成型品頂出，進行脫模。
在頂出裝置中，作為被驅動部的頂出銷(圖中未表示)在使前端靠近型腔空間、后端固定在頂出板(圖中未表示)上的狀態下配設在動模內。頂出銷進給裝置56連接在頂出板的后端上。當使頂出銷進給裝置56動作、使頂出板前進時，固定在頂出板上的頂出銷前進。另外，在脫模結束時，頂出銷在配設于頂出板前方的復位彈簧(圖中未表示)的作用力下后退。
上述頂出銷進給裝置56的至少一部分收容到可動臺板11的后端面(圖4中左端面)上形成的凹部12中。凹部12具有直徑大的第1收容部57和第1收容部57前方(圖4中的右方)形成的直徑小的第2收容部58。
頂出銷進給裝置56具備通過中央形成有貫通孔59的圓環狀安裝板61安裝到可動臺板11的預定地方的驅動單元62；承受驅動單元62產生的旋轉，將旋轉運動變換成邊旋轉邊直行運動即旋轉直行運動的作為第1運動方向變換部的滾珠絲杠63；將滾珠絲杠63產生的旋轉直行運動變換成沒有旋轉的直行運動的作為第2方向變換部和直行運動傳遞部的軸承箱64；以及承受軸承箱64產生的直行運動通過頂出板傳遞給頂出銷，作為使頂出銷進退的傳動部件的頂出桿23等。
在軸承箱64中，為了將旋轉直行運動變換成沒有旋轉的直行運動，在第1收容部57內設置有多根引導桿81(圖4中表示了其中的2根引導桿81)。各引導桿81的后端安裝在安裝板61上，前端安裝在第1收容部57底面S1的可動臺板11上。引導桿81起阻止軸承箱64旋轉的旋轉止動桿的作用。
雖然在本實施例中，驅動單元62通過安裝板61和引導桿81安裝到可動臺板11上，但也可以不通過安裝板61，僅通過引導桿81安裝到可動臺板11上。
驅動單元62具備具備中空輸出軸32的作為頂出用驅動部的電動機31；配設在輸出軸32內、將輸出軸32的旋轉傳遞給滾珠絲杠63的作為旋轉傳動部的花鍵組件67；安裝在輸出軸32的后端、通過檢測輸出軸32的旋轉速度檢測電動機31的旋轉速度的作為旋轉速度檢測部的編碼器33；以及配設在輸出軸32的后端部(圖4中左端部)、選擇性地阻止輸出軸32的旋轉的制動裝置34。
如果參照圖2，電動機31具備由安裝到安裝板61上的前凸緣25、后凸緣26、以及連接前凸緣25和后凸緣26的筒狀體27構成的框體28；收容到框體28內，安裝到筒狀體27上的定子35；以及旋轉自由地配設在定子35內的轉子36和上述輸出軸32。定子35由鐵芯38和線圈39構成。轉子36具備鐵芯41和配設在鐵芯41外周的永久磁鐵42。輸出軸32旋轉自由地配設在框體28內。輸出軸32的前端通過軸承b1旋轉自由地安裝到前凸緣25上，輸出軸32的后端通過軸承b2旋轉自由地安裝到后凸緣26上。如果變換器(圖中未表示)產生的電流提供給線圈39，通過這樣驅動電動機31的話，則能夠使輸出軸32旋轉。另外，花鍵組件67和滾珠絲杠63構成使頂出銷移動的機構部。
上述編碼器33在被覆蓋制動裝置34的一部分、起制動器蓋的作用的作為支持構件的“L”字形托架43支持的狀態下安裝到框體28上。編碼器33連接在貫穿制動裝置34延伸的輸出軸32的后端上。托架43由寬度比框體28的寬度小很多、并且比編碼器33的直徑稍大的帶狀體形成。托架43具有從后凸緣26的上端向后方(圖2及圖4的左方)延伸的水平部44以及從水平部44的后端下垂到比電動機31的軸稍低的下垂部45。因此，在托架43的側面(與輸出軸32的軸向正交的方向)，制動裝置34的至少一部分開放。另外，托架43最好裝卸自由地配設在框體28上。
如果參照圖4，花鍵組件67由以下單元構成安裝在輸出軸32的前端、在輸出軸32內沿軸向向后延伸到大致中央、在后端部的內周面上形成有花鍵的筒狀花鍵螺母68，以及與花鍵螺母68花鍵卡合、在外周面上形成有花鍵的桿狀花鍵軸部69。花鍵螺母68和花鍵軸部69彼此沿方向移動自由、沿圓周方向不能移動地配設。滾珠絲杠63具有與花鍵軸部69一體地形成、進退自由地配設的作為第1變換要素的滾珠絲杠軸部72；以及與滾珠絲杠軸部72螺合，移動自由地配設在花鍵組件67上，安裝到安裝板61上的作為第2變換要素的滾珠螺母71。滾珠絲杠軸部72的前端一體形成有軸部73。由花鍵軸部69、滾珠絲杠軸部72和軸部73構成軸單元90。在軸單元90中，花鍵軸部69形成在后端部，滾珠絲杠軸部72形成在中間部，軸部73形成在前端部(圖4中的右端)。
另外，滾珠絲杠63的至少一部分(在本實施例中為滾珠絲杠軸部72)進退自由地配設在輸出軸32內，輸出軸32與滾珠絲杠軸部72的一部分重疊。因此，能夠減小第1收容部57的軸向尺寸。雖然在本實施例中將滾珠絲杠軸部72配設在輸出軸32內，但也可以將滾珠螺母71配設在輸出軸32內。
軸承箱64具備具有后端固定在上述滾珠螺母71的凸緣部70的前端面(圖3中的右端面)上的筒狀部74和從筒狀部74的前端沿徑向方向向外形成的突設部75的殼體76；在殼體76內支持軸部73的2個軸承b3、b4；將軸承b3、b4推壓到滾珠絲杠軸部72與軸部73之間的階梯部上的推壓螺母77；以及覆蓋軸部73的前端部的推壓板78。頂出桿23的后端安裝到推壓板78上。頂出桿23在與軸單元90相同的軸線上向前延伸，頂出桿23的前端配設在可動臺板11的中央形成的孔47內。
如果參照圖5，在上述結構的注塑成型機的頂出裝置中，當控制部92的驅動處理單元進行驅動處理，驅動信號傳送到驅動器93時，驅動器93給線圈39提供電流。當提供的電流驅動電動機31時，轉子36的旋轉力傳遞給輸出軸32，從輸出軸32通過花鍵螺母68傳遞給軸單元90。此時，輸出軸32的旋轉速度和電動機31的旋轉速度由編碼器33檢測，檢測信號輸送給控制部92。當旋轉傳遞到軸單元90時，通過滾珠螺母71與滾珠絲杠軸部72螺合，軸單元90邊旋轉邊前進。
當軸單元90邊旋轉邊前進時，殼體76和推壓板78前進，頂出桿23前進。
如上所述，當正方向驅動電動機31，通過輸出軸32使軸單元90沿正方向旋轉時，軸單元90前進。伴隨于此，頂出桿23前進，通過頂出板使頂出銷前進，能夠將成型品頂出。當沿逆方向驅動電動機31，通過輸出軸32使軸單元90沿逆方向旋轉時，軸單元90后退，伴隨于此，頂出桿23后退。此時，復位彈簧的作用力通過頂出板使頂出銷后退。
但是，在清掃模具裝置的時候，在進行開模的狀態下除去附著并殘留在定模和動模上的樹脂。此時，頂出銷也一起作為作業對象進行清掃。此時，在頂出銷進給裝置56中，當控制部92斷開驅動信號時，停止給線圈39提供電流，電動機31的驅動被停止。通過在頂出銷突出的狀態下停止電動機31的驅動，能夠使頂出銷停止在突出于定模的預定的作業位置上。
但是，在進行清掃作業時，如果由于某種原因使頂出銷移動而后退的話，則就不能繼續作業了。
因此，使用例如負動作型電磁制動器作為上述制動裝置34。為此，制動裝置34如圖2所示那樣，具備安裝在后凸緣26上的鐵芯84；在鐵芯84的規定地方靠近鐵芯84的后端面配設的線圈82和作為被制動構件的環狀制動板85；夾著制動板85配設在前方和后方、作為與制動板85相抵接的制動構件的環狀第1、第2制動墊片86、87；沿鐵芯84的圓周方向的多個地方與第1制動墊片86相對配設的作為動作部和施力構件的彈簧88；以及在沿第1、第2制動墊片86、87的圓周方向的多個地方(本實施例中為4個地方(圖2表示了其中的1個，圖3表示了其中的3個)配設在外周邊緣附近的作為固定構件的螺桿等構成的旋轉止動桿89。當夾著制動墊片86、87架設制動器時，旋轉止動桿起防止制動墊片的旋轉的“制止旋轉”的作用。
制動板85的內周邊緣與輸出軸32的后端部的外周面上形成的作為卡合部的花鍵部83花鍵卡合，與輸出軸32一體旋轉。旋轉止動桿89沿軸線方向移動自由、并且沿旋轉方向不能移動地支持第1、第2制動墊片86、87。另外，由鐵芯84和線圈82構成電磁鐵。
因此，當控制部92給驅動器93輸送驅動信號，給線圈39提供電流時，控制部92的制動釋放處理單元進行制動釋放的處理，給驅動器94輸送制動釋放信號，給線圈82提供電流。由此產生吸引力，克服彈簧88的作用力將第1制動墊片86吸向鐵芯84。結果，制動裝置34被釋放，允許輸出軸32旋轉。
當控制部92斷開驅動信號，不給線圈39提供電流時，控制部92的制動卡合處理單元進行制動卡合處理，停止給驅動器94輸送制動釋放信號，不給線圈82提供電流。由此，不產生吸引力，彈簧88的作用力使第1制動墊片86將制動板85推壓到第2制動墊片87上。因此，制動板85被夾在第1、第2制動墊片86、87之間。結果，制動裝置34動作，阻止輸出軸32旋轉。并且，制動裝置34產生的制動轉矩設定為比電動機31的最大轉矩大。
如上所述，當不給電動機31提供電流，電動機31未被驅動時，制動裝置34的制動板85在彈簧88的作用力的作用下機械地與第1、第2制動墊片86、87卡合。由此，輸出軸32的旋轉被阻止，因此在進行開模的狀態下，當進行清掃作業時，能夠阻止頂出銷移動。因此，頂出銷不會后退，所以能夠繼續進行清掃作業。
制動裝置34配設在框體28的外部、后凸緣26的后方，可以從框體28取出制動裝置34，能夠容易地進行制動裝置34的維修和管理。由于托架43使制動裝置34的一部分在側面開放，因此容易確認制動板85與第1、第2制動墊片86、87的摩擦狀態，能夠容易地進行制動裝置34的維修、管理。
另外，雖然為了釋放制動裝置34而給線圈82提供電流，產生電磁力，但并不局限于此，也可以利用汽缸、電動伸縮裝置等驅動裝置釋放制動裝置34。
雖然在本實施例中，當進行頂出銷的清掃時使制動裝置34卡合，阻止輸出軸32的旋轉，但在使注塑成型機半自動運轉時，也可以隨著停止電動機31的驅動使制動裝置34卡合，阻止輸出軸32的旋轉。因此，在半自動運轉中，能夠容易地取出處于被頂出銷頂出狀態下的成型品。
雖然在本實施例中當使電動機31停止時使制動裝置34動作，阻止頂出銷移動，但在使合模用電動機停止驅動時，同樣可以認為可動臺板11上作用有某種外力，使可動臺板11移動。因此，也可以在使合模用電動機停止時使制動器卡合，阻止可動臺板11移動。此時，可動臺板11為被驅動部。
而且，在注射裝置中，為了使絲杠進退而配設了注射用電動機作為注射用驅動部，在使該注射用電動機停止驅動時，同樣可以認為螺桿上作用有某種外力，使螺桿移動。因此，也可以在使注射用電動機停止時使制動器卡合，阻止螺桿移動。此時，螺桿為被驅動部。
另外，雖然在上述實施例中托架43為帶狀，但并不局限于此，例如，也可以采用用托架使制動裝置34的側面至少一部分或多個地方開放地覆蓋制動裝置34的形狀。即，托架43的結構只要是能夠觀察第1、第2制動墊片86、87的摩擦狀態的結構就可以。
如以上說明過的那樣，本實施例的成型機的驅動裝置具備成型機的被驅動部；與被驅動部相連接、具備框體、被驅動使輸出軸旋轉的電動機；配設在該框體上，阻止輸出軸旋轉的制動裝置；安裝在該框體上，使制動裝置的至少一部分開放的制動器蓋。
如果采用上述結構，由于制動裝置阻止輸出軸的旋轉，因此在停止驅動裝置的驅動進行預定的作業時，能夠阻止被驅動部件移動。因此，能夠不中斷該預定的作業繼續進行。
并且，由于制動裝置的至少一部分開放，因此能夠容易地進行制動裝置的維修、管理。
下面參照圖6至圖8說明本發明的第2實施例。
首先參照圖8說明本發明的第2實施例中的注塑成型機的結構。
圖8中，本發明的第2實施例的注塑成型機具備注射裝置111；與注射裝置111相對配置的合模裝置112；支持注射裝置111和合模裝置112的成型機框體113；由成型機框體113支持并支持注射裝置111的注射裝置框體114；沿注射裝置框體114的長度方向配設的導軌181；以及由定模144和動模145構成的模具裝置143。
滾珠絲杠軸121旋轉自由地支持在注射裝置框體114上，滾珠絲杠軸121的一端連接在可塑化移動用電動機122上。滾珠絲杠軸121與滾珠絲杠螺母123螺合，滾珠絲杠螺母123與注射裝置111通過彈簧124和托架125連接。因此，當沿正方向或逆方向驅動電動機122時，可塑化移動用電動機122的旋轉運動通過滾珠絲杠軸121與滾珠絲杠螺母123的組合——即螺桿裝置191變換成直線運動，該直線運動傳遞給托架125。并且，托架125沿導軌181向箭頭A所示的方向移動，使注射裝置111進退。
托架125上固定有向前(圖中左端)的加熱缸115。在加熱缸115的前端(圖中左端)配設有注射噴嘴116。加熱缸115上配設有戽斗117，并且在加熱缸115的內部進退(沿圖中左右方向移動)自由、且旋轉自由地配設有螺桿126。螺桿126的后端(圖中右端)由支持構件182支持。
支持構件182上安裝有計量裝置驅動用伺服電動機(以下稱為“計量用伺服電動機”)183。驅動計量用伺服電動機183產生的旋轉運動通過同步傳送帶184傳遞給螺桿126。
滾珠絲杠軸185與螺桿126平行、并且旋轉自由地支持在注射裝置框體114上。滾珠絲杠軸185與注射裝置驅動用伺服電動機(以下稱為“注射用伺服電動機”)186通過同步傳送帶187連接。滾珠絲杠軸185的前端與固定在支持構件182上的滾珠絲杠螺母174擰合。因此，當驅動注射用伺服電動機186時，其旋轉運動通過滾珠絲杠軸185與滾珠絲杠螺母174的組合即絲杠裝置192變換成直線運動，直線運動傳遞給支持構件182。
下面說明上述結構的注射裝置111的動作。首先，在計量工序中，驅動計量用伺服電動機183通過同步傳送帶184使螺桿126旋轉，使螺桿126后退(向圖中右方向移動)到預定位置。此時，從戽斗117提供的樹脂在加熱缸115內被加熱熔化，隨著螺桿126的后退儲存到螺桿126的前方。
接著，在注射工序中，將注射噴嘴116推向定模144，驅動注射用伺服電動機186通過同步傳送帶187使滾珠絲杠軸185旋轉。此時，支持構件182隨著滾珠絲杠軸185的旋轉而移動，使螺桿126前進(向圖中左方移動)。由此，儲存在螺桿126前方的樹脂從注射噴嘴116注射，填充到定模144與動模145之間形成的型腔空間147內。
下面說明合模裝置112。合模裝置112具備固定臺板151；肘桿支承152；架設在固定臺板151與肘桿支承152之間的連接桿153；與固定臺板151相對配設、沿連接桿153進退自由地配設的可動臺板154；以及配設在可動臺板154與肘桿支承152之間的肘節機構156。定模144和動模145彼此相對地分別安裝到固定臺板151和可動臺板154上。
肘節機構156利用圖中沒有表示的伺服電動機使十字頭158在肘桿支承152與可動臺板154之間進退，通過這樣使可動臺板154沿連接桿153移動，使動模145接近或離開定模144，進行閉模、合模和開模。
為此，肘節機構156包括擺動自由地支持在十字頭158上的肘節桿161；擺動自由地支持在肘桿支承152上的肘節桿162；以及擺動自由地支持在可動臺板154上的肘節臂163。肘節桿161與肘節桿162之間、肘節桿162與肘節臂163之間分別鏈節結合。
滾珠絲杠軸164旋轉自由地支持在肘桿支承152上。滾珠絲杠軸164與固定在十字頭158上的滾珠絲杠螺母165螺合。并且，為了使滾珠絲杠軸164旋轉，在肘桿支承152的側面安裝了伺服電動機(圖示省略了)。
因此，當驅動伺服電動機時，伺服電動機的旋轉運動通過滾珠絲杠軸164與滾珠絲杠螺母165的組合即絲杠裝置193變換成直線運動。并且，直線運動傳遞給十字頭158，使十字頭158沿箭頭C的方向進退。即，當使十字頭158前進(向圖的右方移動)時，肘節機構156伸展，可動臺板154前進，進行閉模和合模。而當使十字頭158后退(向圖左方移動)時，肘節機構156彎曲，使十字頭158后退，進行開模。
下面說明將本發明用于頂出裝置時的情況。頂出裝置的基本結構與參照圖1說明過的結構相同。首先，參照圖7說明各裝置驅動用伺服電動機的控制系統。
圖7表示了除具備上述計量用伺服電動機183和注射用伺服電動機186以外，還具備合模裝置驅動用伺服電動機(以下稱為“合模用伺服電動機”)188、具備電磁制動器的制動裝置174的頂出裝置驅動用伺服電動機(以下稱為“頂出用伺服電動機”)172。
圖7中計量用伺服電動機183、注射用伺服電動機186、合模用伺服電動機188、和頂出用伺服電動機172分別通過伺服驅動器201～204由控制器200控制。伺服驅動器201～204分別由商用電源205經由變換電路206提供電動機驅動用電力。制動裝置174通過輸入輸出電路210由控制器200控制。有關制動裝置174的驅動用電源后面敘述。控制器200上連接有存儲裝置207，存儲裝置207中存儲有由操作者設定、輸入的成型條件或各種傳感器獲得的檢測數據，以及發生異常情況時的異常檢測數據等各種數據。即，控制器200除讀出存儲在存儲裝置207中的成型條件控制圖中表示的各種電動機外，還控制包括圖中沒有表示的被驅動部的整個注塑成型機，執行成型動作。
圖7還表示了在注塑成型機的動作過程中當注塑成型機中設置的安全門打開時接通的限位開關208和緊急情況下操作者手動操作的緊急停止按鈕209。當限位開關208接通或緊急停止按鈕209按下時，這些信號經由輸入輸出電路210傳遞給控制器200。此時，控制器200使所有的伺服電動機停止。各伺服電動機的旋轉由此處設置的編碼器等檢測器(圖中未表示)檢測，輸送給控制器200。當控制器200檢測到伺服電動機停止旋轉時，對制動裝置174進行制動，切斷驅動用電源。
下面再參照圖6說明將本發明的第2實施例用于頂出裝置時的情況。本實施例中，將制動裝置174的制動轉矩Tb設定在頂出裝置驅動用伺服電動機172的峰值轉矩Tb以上，在制動裝置174的制動器驅動電路中設置斷線檢測電路。
圖6表示本發明的具備斷線檢測電路的制動器驅動電路。在圖6中，制動裝置174由制動器驅動用電源電路220經由2根電線225提供制動用電力。制動器驅動用電源電路220與圖7所示的商用電源205相連。
本制動器驅動電路具備用于檢測斷線的第1～第3繼電器221～223。第1繼電器221的勵磁線圈連接在兩根配線225之間，第2繼電器222的勵磁線圈與給制動裝置174提供驅動電力的輸入部相連。第3繼電器223的勵磁線圈與輸入輸出電路210相連。第3繼電器223的2個a觸點223c與2根配線225上的第1繼電器221與電線225的連接部相連。該連接部的位置規定后述的電線225的斷線檢測范圍。即，第3繼電器223的2個a觸點223c與制動裝置174之間的配線225為斷線檢測范圍。因此，第3繼電器223的2個a觸點223c的連接位置優選盡可能地靠近制動器驅動用電源電路220。
制動器驅動用電源電路220上還連接有由LED等構成的燈226的點燈電路127。點燈電路127中串聯連接有第1繼電器221的2個a觸點221c中的一個和第2繼電器222的2個b觸點222c中的一個。在制動器驅動用電源電路220與輸入輸出電路210之間，串聯連接有第1繼電器221的2個a觸點221c中的另一個和第2繼電器222的2個b觸點中的另一個。即，當第1繼電器221接通、第2繼電器222斷開時，燈226亮，這種信息傳遞給輸入輸出電路210。控制器200上還連接有由布勞恩管(陰極射線顯像管)裝置或液晶顯示裝置等構成的顯示部230。當燈226亮的信息傳遞給輸入輸出電路210時，該信息傳遞給控制器200，此時控制器200將制動器驅動電路斷線的信息顯示在顯示部230中。
制動器驅動電路如下所述地動作假設頂出用伺服電動機172處于被制動裝置174制動的狀態。當然，該制動轉矩Tb在頂出用伺服電動機172的峰值轉矩Tp以上。當解除制動裝置174的制動時，控制器200通過輸入輸出電路210使第3繼電器223接通。由此，第3繼電器223的a觸點223c閉合，給制動裝置174的電磁制動器提供電力，通過這樣解除對頂出用伺服電動機172的制動。在上述狀態下，第1繼電器221被勵磁，使其a觸點222c閉合，第2繼電器222也被勵磁，使其b觸點222c斷開。結果，燈226熄滅。
但是，當配線225中產生斷線時，斷開給制動裝置174供電。結果，頂出用伺服電動機172被制動。同時，第2繼電器222不勵磁而斷開，其b觸點222c閉合。結果，在第1繼電器221接通的狀態下其a觸點221c閉合，因此燈226亮，并且該信息傳遞給控制器200。控制器200將斷線的信息顯示在顯示部230中。
另一方面，假設頂出用伺服電動機172處于旋轉狀態，制動裝置174處于不動作狀態。即，制動裝置174上提供有從制動器驅動用電源電路220來的電力。如果在這種狀態下配線225產生斷線，則頂出用伺服電動機172被制動裝置174制動。同時，第2繼電器222沒有勵磁而斷開，其b觸點222c閉合。結果，在第1繼電器221接通的狀態下其a觸點閉合，因此燈226亮，并且該信息傳遞給控制器200。控制器200將斷線信息顯示在顯示部230中，并且通過伺服驅動器204使頂出用伺服電動機172停止旋轉。因此，能夠防止頂出用伺服電動機172在被制動裝置174制動的狀態下繼續運轉。
如上所述，在制動器驅動電路——尤其是與制動裝置174相連的配線產生斷線的情況下，由于迅速用燈226表示這種情況，同時用顯示部230顯示，因此操作者能夠迅速知道產生斷線的情況。
而在對頂出裝置進行洗凈等維護的情況下，有必要驅動頂出用伺服電動機172使頂出銷(圖1的1-1)處于突出的狀態。這種狀態能夠這樣獲得在以峰值轉矩Tp驅動頂出用伺服電動機172使頂出銷突出后，使頂出用伺服電動機停止旋轉，用制動裝置174進行制動。并且，由于在這種狀態下制動裝置174以其峰值轉矩Tp以上的制動轉矩Tb制動頂出用伺服電動機172，因此能夠防止由復位彈簧(圖1的1-9)的作用力使頂出銷縮回。并且，由于不必在使制動裝置動作期間提供制動伺服電動機的電流，因此能夠防止伺服電動機的過多的發熱造成的損傷。
另外，雖然上述實施例為適用于具備具有由電磁制動器構成的制動裝置174的頂出用伺服電動機172的頂出裝置時的情況，但本發明的應用領域并不局限于這樣的頂出裝置。在注塑成型機中，具有制動裝置的裝置驅動用電動機并不局限于頂出裝置，在例如注射用伺服電動機186或合模用伺服電動機188，甚至使整個注射裝置111移動的可塑化移動用電動機122(參照圖8)中有時也使用同樣的具備制動裝置的裝置驅動用電動機。
適用于注射用伺服電動機186或合模用伺服電動機188中的效果除用斷線檢測電路對斷線進行早期檢測和防止在被制動裝置制動的狀態下旋轉外，還可以列舉在用制動裝置進行制動的狀態下，能夠防止裝置在施加相當于注射用伺服電動機186或合模用伺服電動機188的峰值轉矩Tp的反作用力作為注射裝置的負載或合模裝置的負載的狀態下仍動作。尤其是在豎型注塑成型機的情況下，如果螺桿未被制動而前進，則有引起樹脂泄漏使模具破損的可能，但如果將本發明適用于注射裝置，則能夠防止樹脂泄漏或模具破損。并且，尤其是在豎型注塑成型機的情況下，如果不制動模具而進行閉模動作，則有模具沖擊并損壞的可能，但如果將本發明適用于合模裝置，則能夠防止模具破損。
在適用于可塑化移動用電動機122中的情況下，如用圖8說明過的那樣，由于存在彈簧124產生的作用力的問題，因此能夠獲得與適用于頂出裝置中時相同的效果。尤其是在豎型注塑成型機的情況下，如果注射裝置未被制動地進行噴嘴接觸，則模具可能產生破損，因此具有防止模具破損這樣的效果。
如上所述，如果采用本實施例，通過使用能夠以大于等于具備制動裝置的裝置驅動用電動機產生的峰值轉矩的轉矩來進行制動的制動裝置作為制動裝置，能夠防止在用制動裝置進行制動的狀態下，裝置在被施加了相當于裝置驅動用電動機的最大推力的反作用力作為裝置負載的狀態下仍動作。
并且，當制動裝置為電磁制動器時，即使制動器驅動電路中產生斷線，也能夠防止在被制動裝置制動的狀態下克服制動力繼續動作。因此，能夠防止在制動器動作的狀態下仍動作而引起的制動襯片的燒蝕、磨損或電動機的發熱。而且能夠防止這些情況繼續時引起的裝置意外停止。
本發明并不局限于具備電磁制動器的制動裝置的電動機，也可以用于具備機械制動裝置的電動機。此時，省略了斷線檢測功能。并且，本發明并不局限于普通的注塑成型機，也可以有效地適用于例如豎型注塑成型機。
本發明并不局限于具體公開的實施例，在不超出本發明的范圍內可能有種種變形例或改進例。
產業上的可利用性本發明適用于成型機——尤其是注塑成型機能夠獲得很大的效果。
權利要求
1.一種注塑成型機，具備具有制動裝置的電動機，其特征在于，該制動裝置產生大于等于該電動機可產生的最大轉矩的制動轉矩。
2.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，上述制動裝置為電磁制動器；該注塑成型機還具備制動器驅動電路，向上述制動裝置提供電力；斷線檢測電路，檢測該制動器驅動電路的斷線；以及控制器，當該斷線檢測電路檢測到斷線時，將斷線顯示在顯示器中，并且使上述電動機停止旋轉。
3.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，具備上述制動裝置的電動機為頂出裝置的驅動用電動機；該頂出裝置具備向與使頂出銷突出的方向相反的方向作用的復位彈簧；上述制動轉矩大于等于上述復位彈簧的作用力產生的轉矩。
4.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，具備上述制動裝置的上述電動機為注射裝置的驅動用電動機。
5.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，具備上述制動裝置的上述電動機為合模裝置的驅動用電動機。
6.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，具備上述制動裝置的上述電動機為用于使整個注射裝置移動的驅動用電動機。
7.如權利要求1所述的注塑成型機，其特征在于，還具有控制器，該控制器在檢測到具備上述制動裝置的上述電動機停止旋轉后，使上述制動裝置進行制動。
8.一種成型機的驅動裝置，其特征在于，具備電動機，具有與成型機的被驅動部相連接的輸出軸，使該輸出軸旋轉；以及制動裝置，配設在該電動機的框體上，阻止上述輸出軸的旋轉；上述制動裝置的制動轉矩設定為比上述電動機的最大轉矩大。
9.如權利要求8所述的成型機的驅動裝置，其特征在于，上述制動裝置具備制動板，被安裝到上述輸出軸上；制動墊片，相對于上述框體不能旋轉地被固定，推壓該制動板；以及動作部件，被配設在上述框體上，將上述制動墊片推壓在制動板上。
10.如權利要求9所述的成型機的驅動裝置，其特征在于，上述制動裝置為具有為了解除制動力而移動上述制動墊片的電磁線圈的電磁制動器。
11.如權利要求8所述的成型機的驅動裝置，其特征在于，還具備制動器蓋，被安裝在上述框體上，在開放上述制動裝置的一部分的狀態下覆蓋上述制動裝置；以及旋轉速度檢測部，被安裝到該制動器蓋上，檢測上述輸出軸的旋轉速度。
12.如權利要求8所述的成型機的驅動裝置，其特征在于，還具備制動器蓋，被安裝在上述框體上，在開放上述制動裝置的一部分的狀態下覆蓋上述制動裝置；該制動器蓋由帶狀體形成。
13.如權利要求8所述的成型機的驅動裝置，其特征在于，上述輸出軸為中空的，用來移動上述被驅動部的移動機構的一部分被配設在上述輸出軸內。
全文摘要
本發明提供一種注塑成型機，其具有設置了制動裝置(34)的電動機(31)。制動裝置(34)產生大于等于電動機(31)可產生的最大轉矩的制動轉矩。由此，電動機(31)的輸出軸(32)的旋轉被阻止，因此在停止驅動部的驅動進行預定的作業時，能夠阻止被驅動部意外移動。
文檔編號B29C45/40GK1902038SQ20048004038
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月24日 優先權日2004年1月13日
發明者大西祐史, 岡田則人 申請人:住友重機械工業株式會社