發(fā)那科注塑機(jī)講義

AI全電気式超小型射出成形機(jī) ファナック

ROBOSHOT

S-2000i5Aの特徴と成形事例を発表させて頂きます。ファナック株式會(huì)社 ロボショット研究所 吉岡と申します。FA

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ROBOTROBOSHOT技術(shù)說(shuō)明資料FANUC

LTD上海發(fā)那科機(jī)器人有限公司２００７年１１月２９日1それでは、ROBOSHOT

S-2000i5A

機(jī)の説明に移ります。FA

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ROBOTiR

Vision內(nèi)藏于ROBOSHOT和ROBOT控制器之內(nèi)視覺(jué)一體化成形品檢查系統(tǒng)2FA

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ROBOTＳ-２０００ｉ３０Ｂ機(jī)器人控制器Ｒ-３０ｉＡMate內(nèi)藏視覺(jué)系統(tǒng)監(jiān)視探頭*Rvision

的用戶接口（利用控制系統(tǒng)內(nèi)藏軟件）ＬＲ

Ｍａｔｅ２００ｉＣ*RVision成型品全數(shù)検査成型品 ：

連接器制品／水口取出良品按照模腔1個(gè)1個(gè)分開(kāi)回収利用iRVision

全數(shù)検査水口丟放不良品回収ROBOSHOT

S-2000i30B

+

LR

Mate

200iC

+

iRVision合格不合格與成型機(jī)一體化、節(jié)約占地空間的系統(tǒng)具有內(nèi)藏視覺(jué)功能高性能簡(jiǎn)易系統(tǒng)多關(guān)節(jié)、高速、高精度動(dòng)作的機(jī)器人因?yàn)榭蓮纳涑霎?huà)面操作機(jī)器人，系統(tǒng)停止后，可迅速恢復(fù)運(yùn)行3FA

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ROBOT檢查時(shí)，連接器位置的自動(dòng)檢出位置的自動(dòng)補(bǔ)正②連接器（成型品）外形（紫色框）①連接器吸附溝的外形（紅色框）iR

Vision系統(tǒng)的特征合格

(PASS)不合格

(FAIL)ショート２０ｍｍ４ｍｍ黑色部分為短射可用于多模腔的判定（此模為4模腔）4それでは、ROBOSHOT

S-2000i5A

機(jī)の説明に移ります。FA

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ROBOT機(jī)器人的定位精度和直線補(bǔ)正精度0.5mm自動(dòng)鉛筆芯的高速插入5それでは、ROBOSHOT

S-2000i5A

機(jī)の説明に移ります。FA

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ROBOT克服內(nèi)嵌式螺桿的難題追求成形不良為零逆流監(jiān)視和精密計(jì)量6逆流防止リングについてご説明申し上げます。左上は、金型および樹(shù)脂を溶かすシリンダ?スクリュを示した図です。逆流防止リングはスクリュの先端に組み付けられており、樹(shù)脂の圧力を受けて前後にスライドする構(gòu)造になっています。右が詳細(xì)図です。計(jì)量工程におきましては、リング後方の樹(shù)脂圧力が高くリングは前方にスライドして開(kāi)いており、樹(shù)脂は赤い矢印のようにスクリュとの隙間からリングの內(nèi)側(cè)を通過(guò)して次の射出に必要な分量だけ前方に送られます。次の射出工程ではスクリュが前進(jìn)して樹(shù)脂を金型に送り込みます。この際、リング前方の樹(shù)脂圧力が上がるため、リングは後方にスライドしてスクリュとの隙間をふさぎシールします。射出を開(kāi)始してからリングがスライドして完全に閉まりきる迄の間は

０．１秒にも満たないようなわずかな時(shí)間ですが、この間は樹(shù)脂が後方に逆流つまりバックフローすることになり、射出する體積のばらつき原因となってしまいます。そこで、このバックフローによるばらつきをなくす新しい制御が必要となります。FA

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ROBOT計(jì)量直到逆流閥完全鎖閉，其過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生微小的逆流（回流）。直到射出開(kāi)始，止逆閥前后端的壓力差，

造成塑膠向噴嘴方向微小的漏出（前流）。閉鎖動(dòng)作射出模具料筒螺桿止逆閥下一模射出的計(jì)量開(kāi)模?成型品取出?閉模內(nèi)嵌式螺桿的課題計(jì)量結(jié)束時(shí)的前流

計(jì)量密度變動(dòng)的主要原因射出開(kāi)始時(shí)的逆流射出量變動(dòng)的主要原因圧力大圧力小7FA

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ROBOT逆流監(jiān)視面積為依據(jù)的良否判別峰值為依據(jù)的良否判別世界上首次在畫(huà)面中顯示逆流狀況這個(gè)波形穩(wěn)定的話，逆流也就穩(wěn)定。三角形變小的話，逆流也隨之變小。三角形的頂點(diǎn)位置，即逆流閥鎖閉。這個(gè)三角形的面積、頂點(diǎn)的高度?位置都是逆流的指標(biāo)。工程監(jiān)視畫(huà)面射出壓力波形（不能判8定逆流閥的鎖閉位置。）FA

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ROBOT逆流不穩(wěn)定逆流穩(wěn)定沒(méi)有逆流逆流防止閥的的鎖閉時(shí)機(jī)每回都不同檢討是否交換逆流防止閥等對(duì)策逆流防止閥的的鎖閉時(shí)機(jī)每回都相同逆流防止閥在完全鎖閉狀態(tài)下的射出利用逆流監(jiān)視確認(rèn)成型的穩(wěn)定性逆流防止閥的動(dòng)作穩(wěn)定如果發(fā)生成型不良，請(qǐng)確認(rèn)樹(shù)脂、模具等逆流防止閥以外的條件狀況。9FA

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ROBOT沒(méi)有磨損外徑0.2mm磨損鎖閉穩(wěn)定鎖閉不穩(wěn)定→時(shí)有短射樹(shù)脂：PBT成型品：連接器成型機(jī)：S-2000i

100B（Φ28）鎖閉穩(wěn)定外徑0.4mm磨損保壓V

P位置V

P位置V

P位置V

P位置射出射出射出射出逆流防止閥鎖閉波形不穩(wěn)波形不下降高峰值峰值位置遲后外徑磨損小大逆流（峰值）逆流閥的磨損檢測(cè)（共轉(zhuǎn)）共轉(zhuǎn)逆流閥外徑的磨損不鎖閉→成型不良短射良品如波形不穩(wěn)定，有必要交換。外徑0.3mm磨損10FA

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ROBOT通過(guò)工程監(jiān)視對(duì)逆流波形進(jìn)行監(jiān)視利用前流位置，可推定端面的磨損端面的磨損樹(shù)脂：PBT成型品：連接器成型機(jī)：S-2000i

100B（Φ28）逆流閥的磨損檢測(cè)（非共轉(zhuǎn)）非共轉(zhuǎn)逆流閥端面的磨損新品端面2mm磨損端面4mm磨損端面6mm磨損V

P位置V

P位置V

P位置V

P位置2

.1

mm5

.1

mm7

.3

mm逆流峰值的位置變更VP位置11今回の制御では、あらかじめ射出工程の前段階でリングを閉めておくことで、バックフローのない射出を?qū)g現(xiàn)します。まず、第１のステップでスクリュを逆回転?後退させてリング後方の樹(shù)脂圧力を下げてリングを閉まりやすくする準(zhǔn)備をします。第２のステップでスクリュを逆回転しながら前進(jìn)させ、リングを閉鎖します。また、閉鎖した位置を記憶しておき、射出工程における基準(zhǔn)位置とします。

第３のステップでは閉じたリングが再び開(kāi)かないようにするために逆回転させながら射出開(kāi)始位置まで後退させます。次の射出工程では最初からリングが閉鎖しているためバックフローがなく、また記憶しているリング閉鎖位置を基準(zhǔn)にして射出を行うため、正確な體積の樹(shù)脂を金型に射出することが可能となります。また、次にご説明申し上げます、モータ電流を利用することでバックフローの有無(wú)を検出する技術(shù)も併せて開(kāi)発し、この制御の安定性を高めました。このモータ電流による監(jiān)視技術(shù)を含めまして特許５件を出願(yuàn)済です。それでは、次にモータ電流によるバックフローの監(jiān)視についてご説明申し上げます。FA

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ROBOT通常計(jì)量后

逆回轉(zhuǎn)＋后退精密計(jì)量２（計(jì)量后減壓）動(dòng)作通常計(jì)量精密計(jì)量２計(jì)量后減壓前流抑制逆流閥的鎖閉提前的話，逆流大幅減少壓力大壓力小壓力壓力＝逆流閥前后的壓力差為零，前流停止。射出時(shí)的逆流閥的動(dòng)作提前，逆流減少。減壓量設(shè)定自動(dòng)設(shè)定直到射出開(kāi)始，止逆閥前后端的壓力差，

造成塑膠向噴嘴方向微小的漏出（前流）。＜12FA

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ROBOT可同時(shí)解決通常松退精密計(jì)量動(dòng)作只後退螺桿一邊控制逆旋轉(zhuǎn)量一邊后退螺桿減壓距離2mm4mm＋1mm成形不良拉絲有無(wú)無(wú)空氣卷入無(wú)有無(wú)精密計(jì)量２的效果（降低成型不良）成形不良的同時(shí)解決很困1難3今回の制御では、あらかじめ射出工程の前段階でリングを閉めておくことで、バックフローのない射出を?qū)g現(xiàn)します。まず、第１のステップでスクリュを逆回転?後退させてリング後方の樹(shù)脂圧力を下げてリングを閉まりやすくする準(zhǔn)備をします。第２のステップでスクリュを逆回転しながら前進(jìn)させ、リングを閉鎖します。また、閉鎖した位置を記憶しておき、射出工程における基準(zhǔn)位置とします。

第３のステップでは閉じたリングが再び開(kāi)かないようにするために逆回転させながら射出開(kāi)始位置まで後退させます。次の射出工程では最初からリングが閉鎖しているためバックフローがなく、また記憶しているリング閉鎖位置を基準(zhǔn)にして射出を行うため、正確な體積の樹(shù)脂を金型に射出することが可能となります。また、次にご説明申し上げます、モータ電流を利用することでバックフローの有無(wú)を検出する技術(shù)も併せて開(kāi)発し、この制御の安定性を高めました。このモータ電流による監(jiān)視技術(shù)を含めまして特許５件を出願(yuàn)済です。それでは、次にモータ電流によるバックフローの監(jiān)視についてご説明申し上げます。FA

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ROBOT成型品取出逆流閥

鎖閉準(zhǔn)備逆流閥鎖閉精密計(jì)量３（射出前壓縮）動(dòng)作通常計(jì)量精密計(jì)量３維持鎖閉緩慢后退逆流大幅減少途中精密計(jì)量２鎖閉從射出開(kāi)始到逆流閥鎖閉14

→逆流防止こちらは操作畫(huà)面です。スクリュ動(dòng)作は複雑ですが、スイッチをＯＮにするだけで精密計(jì)量制御を?qū)g行することが出來(lái)ます。また、各種成形に合わせた詳細(xì)設(shè)定も可能としました。FA

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ROBOT計(jì)量后減壓精密計(jì)量２

(自動(dòng)設(shè)定)＋射出前壓縮精密計(jì)量３（須對(duì)VP位置再設(shè)定)ＯＮ／ＯＦＦ只是開(kāi)、關(guān)，就可簡(jiǎn)單利用精密計(jì)量功能。簡(jiǎn)易設(shè)定

對(duì)應(yīng)各種成型可詳細(xì)設(shè)定精密計(jì)量的操作畫(huà)面15FA

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ROBOT精密計(jì)量ONOFFVP位置初期値－０．０５

ｍｍ1模４取出３０模－０．１０

ｍｍ－０．１５

ｍｍVP位置初期値－０．０５

ｍｍ－０．１５

ｍｍ精密計(jì)量３（射出前壓縮）的效果16－０．１０

ｍｍFA

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ROBOT93959990929496↑良品↓不良品（短射）精密計(jì)量ON精密計(jì)量OFF短射率＝１００％峰值壓力[MPa]短射率＝１００％短射率＝０％短射率＝０％短射率＝１００％97短射率＝４７％短射率＝１０％短射率＝３．３％VP位置初期值成型品：窄間距連接器（0.4mmPitch×40Pin）－０．０５

ｍｍ

－０．１０

ｍｍ

－０．１５

ｍｍVP位置初期值－０．０５

ｍｍ－０．１５

ｍｍ精密計(jì)量３（射出前壓縮）的效果依據(jù)峰值圧力，進(jìn)行正確的良否判定－０．１０

ｍｍ17FA

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ROBOT精密計(jì)量的效果（重量偏差）機(jī)種：100B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格螺桿徑：Φ26模具：刮雪器（短射）短射的重量偏差（σ）比較樹(shù)脂不同，效果不同。ＰＢＴＰＰ重量偏差（σ）５２％１９％通?？刂?/p>

精密計(jì)量２

精密計(jì)量３（計(jì)量后減壓（）射出前壓縮）３２％１３％通?？刂?/p>

精密計(jì)量２

精密計(jì)量３（計(jì)量后減壓（）射出前壓縮）１００％１００％18それでは、ROBOSHOT

S-2000i5A

機(jī)の説明に移ります。FA

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ROBOT世界上最先進(jìn)的省能源電動(dòng)式注塑機(jī)節(jié)能19FA

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ROBOT二氧化碳沼氣一氧化二氮代替氟利昂２種(HFC,PFC)六氟化硫磺全世界日本

美國(guó)歐盟(EU):5.2%削減:6%削減:7%削減:8%削減(1990年為基準(zhǔn))「京都議定書(shū)」以1990年的氣體排出量為基準(zhǔn)、從2008年到2012年止消減６種暖化氣體的排放量的5.2％為目標(biāo)。地球暖化作為全人類(lèi)同心協(xié)力、共同面對(duì)的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，已逐漸得到世界性的認(rèn)同。2008年作為京都議定書(shū)最終階段的開(kāi)始，各企業(yè)、日本政府、世界各國(guó)，在防止地球暖化方面將進(jìn)入實(shí)施階段。削除對(duì)象氣體(6種暖化氣體)防止地球暖化京都會(huì)議COP3(1997年12月1日-10日)有關(guān)氣候變動(dòng)國(guó)際聯(lián)合條約第３回締約國(guó)會(huì)議20FA

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ROBOT電力消費(fèi)量的比較時(shí)間秒0155102002418126電力消費(fèi)kW開(kāi)模計(jì)量保壓閉模 射出冷卻ROBOSHOT的電力消費(fèi)油壓式成型機(jī)的電力消費(fèi)ROBOSHOT使用的伺服馬達(dá)、由于只是在必要的時(shí)候、做必要的動(dòng)作、所以電力消費(fèi)量極小。節(jié)能 （

油壓機(jī)和電動(dòng)機(jī)的比較

）ROBOSHOT的經(jīng)濟(jì)性油壓機(jī)ROBOSHOT30ton150ton50ton百萬(wàn)円節(jié)約510萬(wàn)円（折合RMB31.8萬(wàn)元）節(jié)約850萬(wàn)円（折合RMB53.1萬(wàn)元）節(jié)約1740萬(wàn)円（折合RMB108.7萬(wàn)元）動(dòng)作油交換費(fèi)35302520151050冷卻水費(fèi)空調(diào)電力費(fèi)電力費(fèi)油壓機(jī)ROBOSHOT油壓機(jī)ROBOSHOT１０年間和油壓機(jī)的生產(chǎn)成本比較21ROBOSHOTの構(gòu)造です。先程、弊社大型機(jī)と同じ構(gòu)造をしていると申しましたが、型締、突出、射出、スクリュ回転用の４つのサーボモータを使用し、型厚調(diào)整、ノズルタッチ用の２つのギヤ付モータを使用しています。型締に、５點(diǎn)トグル機(jī)構(gòu)を採(cǎi)用しています。これは、ハイサイクル成形、金型保護(hù)等に優(yōu)位性がある為です。FA

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ROBOT塑膠

樹(shù)脂材料鎖模用

伺服馬達(dá)模厚調(diào)整用齒輪馬達(dá)頂出用

伺服馬達(dá)噴嘴接觸用齒輪馬達(dá)射出用

伺服馬達(dá)螺桿回轉(zhuǎn)用伺服馬達(dá)加熱器節(jié)能

（ROBOSHOT的構(gòu)造）伺服馬達(dá)、不僅是馬達(dá)的功能，而且還有發(fā)電機(jī)、傳感器的功能(再生電源)

(AI功能)通產(chǎn)大臣賞壓力傳感器控制裝置22FA

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ROBOT電力再生

有發(fā)的電力用于加熱器和周邊設(shè)備電力再生

無(wú)發(fā)的電力由于電阻原因發(fā)熱節(jié)能（電力再生）有電力再生機(jī)械的模開(kāi)、閉和沒(méi)有電力再生機(jī)械的比較節(jié)約大概16%電力實(shí)例鎖模力的再生電力閉模動(dòng)作的再生電力開(kāi)模動(dòng)作的再生電力