專利名稱：注塑成型機(jī)以及該注塑成型機(jī)的保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注塑成型機(jī)以及該注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，特別涉及電動(dòng)注塑成型機(jī)或混合式注塑成型機(jī)以及保護(hù)該注塑成型機(jī)的方法，上述電動(dòng)注塑成型機(jī)設(shè)有動(dòng)力制動(dòng)器，該動(dòng)力制動(dòng)器組裝在作為注射裝置或合模裝置等的驅(qū)動(dòng)裝置(ァクチュェ一タ)而使用的電動(dòng)機(jī)上。
背景技術(shù)：
電動(dòng)注塑成型機(jī)中一般采用電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))作為驅(qū)動(dòng)源。而且，作為集成了油壓式注塑成型機(jī)與電動(dòng)注塑成型機(jī)二者所長的注塑成型機(jī)，雖說是所謂的混合式注塑成型機(jī)，但這種混合式注塑成型機(jī)也是使用馬達(dá)的。
即，上述注塑成型機(jī)中，要使馬達(dá)工作，才可進(jìn)行注塑螺桿的旋轉(zhuǎn)及進(jìn)退、可動(dòng)臺(tái)(プラテン)的進(jìn)退、以及模制品推頂(ェジェクタ)裝置的推桿的進(jìn)退。而且，動(dòng)力制動(dòng)裝置作為消耗該馬達(dá)的再生電力的裝置，被安裝于上述注塑成型機(jī)的各種馬達(dá)上。
圖1為設(shè)置在作為以往的注塑成型機(jī)一例的電動(dòng)注塑成型機(jī)上的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路的概要構(gòu)成圖。
參照圖1，該驅(qū)動(dòng)電路包括變流器(コンバ一タ)部2、逆變器(ィンバ一タ)部3、動(dòng)力制動(dòng)裝置5、電容6。
變流器部2將三相交流電源1的交流電變?yōu)橹绷麟?。逆變器?是將變流器部2的直流電變?yōu)榻涣麟?，并將該交流電提供給馬達(dá)4。動(dòng)力制動(dòng)裝置5連接于變流器部2與逆變器部3間的直流環(huán)路部8上。穩(wěn)流用的電容6連接于變流器部2與動(dòng)力制動(dòng)裝置5之間的直流環(huán)路部8上。
動(dòng)力制動(dòng)裝置5包含用于消耗再生電力的再生電阻部5-1、通過控制裝置9進(jìn)行通·斷控制的開關(guān)單元5-2。動(dòng)力制動(dòng)裝置5具有作為用于消耗馬達(dá)4的再生電力的裝置的功能。
這樣的驅(qū)動(dòng)電路中，馬達(dá)4減速進(jìn)入再生動(dòng)作后，從控制裝置9輸出可使開關(guān)單元5-2通·斷的控制信號(hào)。開關(guān)單元5-2在“通”狀態(tài)時(shí)，馬達(dá)4產(chǎn)生的再生電力被再生電阻部5-1所消耗。
當(dāng)馬達(dá)4產(chǎn)生的再生電力較大時(shí)，動(dòng)力制動(dòng)裝置5便處于過載狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致再生電阻部5-1被燒毀。因此，為了檢測出過載狀態(tài)而保護(hù)馬達(dá)4的驅(qū)動(dòng)電路，就必須使馬達(dá)4停止或者使馬達(dá)4的轉(zhuǎn)矩或速度下降而降低馬達(dá)的載荷。因而，在動(dòng)力制動(dòng)裝置5上通常都設(shè)有熱敏繼電器(サ一マルリレ一)7用以檢測再生電力超過預(yù)定值的情況。或者，用圖未示的電流檢測器或電壓檢測器代替熱敏繼電器7，來檢測動(dòng)力制動(dòng)裝置5處于過載狀態(tài)的情況。
但是，上述電動(dòng)注塑成型機(jī)中，為了能在短時(shí)間內(nèi)即可高效的制造多個(gè)模制品，例如在合模過程或注塑過程中必須能在較短的循環(huán)周期中使馬達(dá)加減速。結(jié)果頻繁的進(jìn)行馬達(dá)4的再生。因此，為了有效防止因馬達(dá)4的再生電力變大，而造成動(dòng)力制動(dòng)裝置5處于過載狀態(tài)的情況，而高效的制造出所需模制品，對于電動(dòng)注塑成型機(jī)是必要的。
另一方面，如上述以往的電動(dòng)注塑成型機(jī)那樣，為了保護(hù)動(dòng)力制動(dòng)裝置5，而設(shè)置熱敏繼電器7、電流檢測器或電壓檢測器等的保護(hù)專用機(jī)器，則電動(dòng)注塑成型機(jī)就必須變成大型機(jī)器。這樣，就可能無法確保電動(dòng)注塑成型機(jī)的配置空間以及制造成本。
發(fā)明內(nèi)容
因此，有鑒于上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種注塑成型機(jī)以及該注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，其可實(shí)現(xiàn)以簡單的結(jié)構(gòu)，即可有效地保護(hù)組裝于作為驅(qū)動(dòng)裝置而被安裝的電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))上的動(dòng)力制動(dòng)裝置，不在過載狀態(tài)中受損的目的。
為達(dá)成上述目的本發(fā)明提供一種注塑成型機(jī)，其包含電動(dòng)機(jī)；動(dòng)力制動(dòng)裝置，組裝于上述電動(dòng)機(jī)上，并作為消耗上述電動(dòng)機(jī)再生電力的載荷；控制裝置，對上述動(dòng)力制動(dòng)裝置消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力進(jìn)行控制；上述控制裝置，根據(jù)上述向動(dòng)力制動(dòng)裝置輸出的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷，再根據(jù)所推斷的載荷來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)。
若為上述發(fā)明，可以簡單的結(jié)構(gòu)，來判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)，以確實(shí)保護(hù)組裝于電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力制動(dòng)裝置不受過載狀態(tài)的損害。
而且，上述動(dòng)力制動(dòng)裝置，具有根據(jù)從上述控制裝置輸出的上述驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，來進(jìn)行通·斷控制的開關(guān)單元；而通過對使上述開關(guān)單元導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)、和使上述開關(guān)單元斷開的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)而進(jìn)行濾波(フィルタリング)，然后算出負(fù)荷(デュ一ティ)，再根據(jù)上述負(fù)荷推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷也可。
另外，為達(dá)到上述目的還提供一種注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，其根據(jù)輸入至設(shè)于注塑成型機(jī)上的動(dòng)力制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷，并根據(jù)所推斷的上述載荷，來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)，當(dāng)判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置為過載狀態(tài)，并且處于上述過載狀態(tài)的時(shí)間超過所定時(shí)間時(shí)，即可對上述動(dòng)力制動(dòng)裝置進(jìn)行保護(hù)。
附圖的簡單說明圖1表示設(shè)于作為以往的注塑成型機(jī)實(shí)例的電動(dòng)注塑成型機(jī)的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)電路的概略構(gòu)成圖。
圖2表示本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)注塑成型機(jī)的概略構(gòu)成側(cè)視圖。
圖3表示設(shè)于本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)注塑成型機(jī)10，并裝配有動(dòng)力制動(dòng)裝置105的三相馬達(dá)104的驅(qū)動(dòng)電路的概略構(gòu)成圖。
圖4表示圖3的控制裝置109的概略構(gòu)成圖。
圖5為表示在再生電阻部105-1中流通的電流圖形的圖表。
圖6表示通過對驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))，使用較小時(shí)間常數(shù)τ1而進(jìn)行的濾波，來推斷電流圖形(波形)的圖表。
圖7表示通過對驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))，使用較大時(shí)間常數(shù)τ2而進(jìn)行的濾波，來推斷電流圖形(波形)的圖表。
圖8為表示以下負(fù)荷值的圖表，是將型條件1或成型條件2分別設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件、并反復(fù)進(jìn)行成型動(dòng)作時(shí)，使用以圖6所示的時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行過濾的負(fù)荷值、以及使用以圖7所示的時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行過濾的負(fù)荷值。
圖9表示任意時(shí)間點(diǎn)的負(fù)荷與Δt之間關(guān)系的圖表，上述Δt為負(fù)荷值從該時(shí)間點(diǎn)至臨界值L1或L2的時(shí)間。
圖10為本發(fā)明第2實(shí)施例的控制裝置的概略構(gòu)成圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照
本發(fā)明的實(shí)施方式。以下是以電動(dòng)注塑成型機(jī)為本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明的。
圖2表示本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)注塑成型機(jī)的概略構(gòu)成側(cè)視圖。如圖2所示，電動(dòng)注塑成型機(jī)10由注射裝置20以及合模裝置50等構(gòu)成。
注射裝置20具有加熱筒(シリンダ)21，在該加熱筒21上配設(shè)有漏斗22。而且，在加熱筒21內(nèi)設(shè)有可進(jìn)退自如且可旋轉(zhuǎn)自如的螺桿(スクリュ一)23。螺桿23的后端被支撐部件24旋轉(zhuǎn)自如的支撐著。在支撐部件24上，安裝有作為驅(qū)動(dòng)部的伺服馬達(dá)等的計(jì)量馬達(dá)25，計(jì)量馬達(dá)25的旋轉(zhuǎn)，通過安裝于計(jì)量馬達(dá)25的輸出軸26上的同步皮帶(タィミングベルト)27，傳遞至螺桿23。
注射裝置20還具有與螺桿23平行的且可旋轉(zhuǎn)自如的絲杠軸(ねじ軸)28。絲杠軸28的后端通過安裝于伺服馬達(dá)等的注射馬達(dá)29的輸出軸30上的同步皮帶31，而連接于注射馬達(dá)29。因此，絲杠軸28通過注射馬達(dá)29而旋轉(zhuǎn)。絲杠軸28的前端與固定于支撐部件24的螺母32相螺合。因此，若驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)部的注射馬達(dá)29，通過同步皮帶31使絲杠軸28旋轉(zhuǎn)，則支撐部件24可以前后進(jìn)退，最終可使螺桿23前后進(jìn)退。
合模裝置50包含安裝有可動(dòng)側(cè)模具51的可動(dòng)臺(tái)(プラテン)52、和安裝有固定模具53的固定臺(tái)54?？蓜?dòng)臺(tái)52和固定臺(tái)54通過連接桿55相連接?？蓜?dòng)臺(tái)52可沿著連接桿55滑動(dòng)。而且，合模裝置50具有連桿機(jī)構(gòu)57，其一端與可動(dòng)臺(tái)52連接，而另一端與連桿支架56相連接。在連桿支架56的中央支撐有旋轉(zhuǎn)自如的滾珠絲杠軸59。
滾珠絲杠軸59與螺母61相螺合，該螺母61形成在設(shè)于連桿機(jī)構(gòu)57的滑塊(クロスヘッド)60上。而且，滾珠絲杠軸59的后端上設(shè)有滑輪62，同步皮帶65被拉設(shè)在伺服馬達(dá)等的合模馬達(dá)63的輸出軸64與滑輪62之間。
因此，在合模裝置50中，若驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)部的合模馬達(dá)63，則合模馬達(dá)63的旋轉(zhuǎn)，通過同步皮帶65傳遞至作為驅(qū)動(dòng)傳遞部的滾珠絲杠軸59上。并且，通過滾珠絲杠軸59與螺母61，可將運(yùn)動(dòng)方向從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并使連桿機(jī)構(gòu)57工作。當(dāng)連桿機(jī)構(gòu)57工作時(shí)，可動(dòng)臺(tái)52沿著連接桿55滑動(dòng)而合模，由此進(jìn)行合模及開模。
這樣，在本實(shí)施例的電動(dòng)注塑成型機(jī)10中，采用計(jì)量馬達(dá)25、注射馬達(dá)29、合模馬達(dá)63等電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))作為驅(qū)動(dòng)裝置，在成型時(shí)可連續(xù)進(jìn)行計(jì)量、注射、合模等各種動(dòng)作。
但是，在上述馬達(dá)減速時(shí)，會(huì)產(chǎn)生再生電力。動(dòng)力制動(dòng)裝置作為消耗該再生電力的裝置，被組裝于電動(dòng)注塑成型機(jī)10的各馬達(dá)上。
圖3為設(shè)于本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)注塑成型機(jī)10、且組裝有動(dòng)力制動(dòng)裝置105的三相馬達(dá)104的驅(qū)動(dòng)電路的概略構(gòu)成圖。
如圖3所示，該驅(qū)動(dòng)電路包含變流器部102、逆變器部103、動(dòng)力制動(dòng)裝置105、及電容106。
變流器部102將從三相交流電源101來的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。逆變器部103將從變流器部102來的直流電變換為交流電，并將該交流電供給三相馬達(dá)104。動(dòng)力制動(dòng)裝置105動(dòng)力制動(dòng)裝置連接于變流器部102與逆變器部103間的直流環(huán)路部108上。在動(dòng)力制動(dòng)裝置105上連接有控制裝置109。穩(wěn)流用的電容106連接于變流器部102與動(dòng)力制動(dòng)裝置105之間的直流環(huán)路部108上。
動(dòng)力制動(dòng)裝置105包含用于消耗再生電力的再生電阻部105-1、以及通過控制裝置109進(jìn)行通·斷控制的開關(guān)單元105-2。動(dòng)力制動(dòng)裝置105具有作為用于消耗三相馬達(dá)104的再生電力的裝置的功能。
當(dāng)三相馬達(dá)104減速時(shí)，三相馬達(dá)104不是作為電動(dòng)機(jī)，而是起到發(fā)電機(jī)的作用。因此，通過三相馬達(dá)104發(fā)出的電流向直流環(huán)路部108逆流，而使直流環(huán)路部108的電壓暫時(shí)升高。特別是，在成型周期較短時(shí)，由于頻繁地對三相馬達(dá)104進(jìn)行變速控制，因此直流環(huán)路部108的電壓很容易升高。
當(dāng)直流環(huán)路部108的電壓超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，就能從控制裝置109輸出使開關(guān)單元105-2導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。當(dāng)開關(guān)單元105-2被接通，則從三相馬達(dá)104來的電流流向再生電阻部105-1，進(jìn)而通過再生電阻部105-1來消耗從三相馬達(dá)104產(chǎn)生的再生電力。
若開關(guān)單元105-2處于接通狀態(tài)時(shí)間較長，則由再生電阻部105-1進(jìn)行的電力消耗時(shí)間也會(huì)變長，因而就會(huì)增大在動(dòng)力制動(dòng)裝置105上的載荷。換言之，就是加載于動(dòng)力制動(dòng)裝置105上的載荷大小，是與使開關(guān)單元105-2通·斷的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的負(fù)荷成比例。
著眼與此，本實(shí)施例中，控制裝置109對向開關(guān)單元105-2的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))進(jìn)行濾波?？刂蒲b置109根據(jù)由濾波而得到的負(fù)荷，來推斷加載于動(dòng)力制動(dòng)裝置105上的載荷?？刂蒲b置109根據(jù)所推斷的載荷，來判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置105是否處于過載狀態(tài)。
當(dāng)判斷為“處于載狀態(tài)”時(shí)，控制裝置109進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作以使再生電阻部105-1不因過載狀態(tài)而受損。而作為在過載狀態(tài)中保護(hù)再生電阻部105-1的動(dòng)作，控制裝置109將用于使電動(dòng)注塑成型機(jī)10的成型動(dòng)作停止的信號(hào)，輸出至電動(dòng)注塑成型機(jī)10的圖未示的主控制裝置。
圖4為圖3中控制裝置的概略構(gòu)成圖。如圖4所示，控制裝置109大體由控制裝置109、輸入部109-1、控制部109-2、驅(qū)動(dòng)電路109-3等構(gòu)成。此外，圖4中所示的箭頭表示后述的信息或指令的輸入或輸出。
與直流環(huán)路部108的電壓相關(guān)的信息、以成型圖形(パタ一ン)為基礎(chǔ)的三相馬達(dá)104的減速指令等、以及根據(jù)從設(shè)置于動(dòng)力制動(dòng)裝置105的預(yù)定傳感器而來的反饋信號(hào)而生成的系統(tǒng)控制信息，都被輸入至控制裝置109的輸入部109-1。在以下的實(shí)施例中，將對與直流環(huán)路部108的電壓相關(guān)的信息，被輸入至輸入部109-1的情況加以說明。
輸入部109-1將被輸入的系統(tǒng)信息向控制部109-2輸出。當(dāng)控制部109-2判斷直流環(huán)路部108的電壓超過標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，便向驅(qū)動(dòng)電路105-3輸出驅(qū)動(dòng)指令，以輸出可使開關(guān)單元105-2導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。根據(jù)該指令，使從圖3所示的三相馬達(dá)104而來的再生電力被再生電阻部105-1所消耗。
控制部109-2對輸出至開關(guān)單元105-2的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))進(jìn)行濾波并檢測出負(fù)荷，再根據(jù)該負(fù)荷推斷加載于動(dòng)力制動(dòng)裝置105上的載荷?？刂撇?09-2再根據(jù)所推斷的載荷進(jìn)一步判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置105是否處于過載狀態(tài)。
不過，當(dāng)從三相馬達(dá)104來的再生電力產(chǎn)生的瞬間作用顯著超過動(dòng)力制動(dòng)裝置105的再生電阻部105-1的額定值的情況下，驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))的負(fù)荷增大，則看上去完全有如過載的狀態(tài)。
但是，實(shí)際上，即使產(chǎn)生這樣的再生電力，若其作用的時(shí)間較短，則這樣大的負(fù)荷是再生電阻部105-1可以容許的。鑒于這種情況，控制裝置109的控制部109-2依靠再生電阻部105-1的保持特性，使用時(shí)間常數(shù)進(jìn)行濾波，從而檢測出驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的負(fù)荷，進(jìn)而推斷載荷。因此，時(shí)間常數(shù)是決定濾波強(qiáng)度的一個(gè)參數(shù)。
以下，對本實(shí)施例的濾波加以說明。圖5表示再生電阻部105-1中流通的電流圖形。
如圖5所示，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示流經(jīng)再生電阻部105-1電流的電流值。如圖5所示的電流圖形，與向控制裝置109的控制部109-2或開關(guān)單元105-2輸出的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))的圖形(圖6與圖7中以虛線表示)一致。該信號(hào)圖形是通過電動(dòng)注塑成型機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的成型圖形(波形)來決定的。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)為“通”信號(hào)的時(shí)候，電流值達(dá)到最高。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)為“斷”的時(shí)候，電流值為最低值(零)。
濾波過程是對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)以及“斷”信號(hào))，把過濾時(shí)間常數(shù)分為一個(gè)小值L1和一個(gè)大值L2兩種來進(jìn)行的。
圖6中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示進(jìn)行該濾波后的再生電阻部105-1的電流的計(jì)算值(負(fù)荷)。若對驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)以及“斷”信號(hào))的圖形(圖6中以虛線表示)使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波，則輸出圖6中以實(shí)線表示波形。這里，時(shí)間常數(shù)τ1是，用于進(jìn)行濾波的較小的時(shí)間常數(shù)，該濾波設(shè)定了可短時(shí)間容許的載荷臨界值。
而且，圖6中，A是在再生電阻部105-1不被燒毀的范圍內(nèi)可加載的載荷最大值(以下稱為“最大容許值”)、被預(yù)定的值(以下稱為“初始最大容許值”)。
如圖6所示，若從圖3所示的控制裝置109輸出可使開關(guān)單元105-2導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，則流經(jīng)再生電阻部105-1的電流，波形為向右上方。因此，負(fù)荷增加，當(dāng)超過再生電阻部105-1的負(fù)荷初始最大容許值時(shí)，再生電阻部105-1就會(huì)處于過載狀態(tài)。要防止這種狀態(tài)，就可以將短時(shí)間可容許的載荷的臨界值L1設(shè)定為比初始最大容許值A(chǔ)稍小一點(diǎn)的值。
圖7表示通過對驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))，使用較大時(shí)間常數(shù)τ2而進(jìn)行的濾波，來推斷電流圖形(波形)的圖表。
如圖7所示，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示濾波后的再生電阻部105-1的電流計(jì)算值(負(fù)荷)。圖7中，對虛線表示的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))，若使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波，則輸出圖7實(shí)線所示波形。因此，時(shí)間常數(shù)τ2是用于濾波的較大的時(shí)間常數(shù)，該濾波動(dòng)作設(shè)定了可長時(shí)間容許的載荷的臨界值。
圖7所示的電流圖的波形，與圖6所示的波形相比，傾角較小。即，即使輸出可使開關(guān)單元105-2導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，負(fù)荷增加的速度也比圖6所示情況慢。而且，即使輸出可使開關(guān)單元斷開的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，開關(guān)單元105-2負(fù)荷減小的速度也比圖6所示的情況慢。
但是，電動(dòng)注塑成型機(jī)10與通常一樣，成型動(dòng)作是連續(xù)反復(fù)進(jìn)行的。圖8是將成型條件1或成型條件2設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件，而反復(fù)進(jìn)行成型動(dòng)作時(shí)，使用圖6所示的時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波的負(fù)荷值、以及使用圖7所示的時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波的負(fù)荷值的圖表。
如圖8所示，當(dāng)將成型條件1設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷值(圖8中以線300表示)，與使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷值(圖8中以線400表示)相比，在短時(shí)間內(nèi)增加。
另一方面，如上所述，使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)，負(fù)荷降低的速度，比使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)的降低速度要慢。(參照圖7)因此，如圖8所示，若經(jīng)過一段時(shí)間，使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷(圖8中，以線300表示)，與使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷(圖8中以線400表示)最終達(dá)到相同的值。
而且，將成型條件2設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，與將成型條件1設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件的情況一樣，使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷值(圖8中以線500表示)，與使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷值(圖8以線600表示)相比，在段時(shí)間內(nèi)增加。而且，若經(jīng)過一定時(shí)間，使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷(圖8中，以線500表示)，與使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)的負(fù)荷(圖8以線600表示)最終達(dá)到相同的值。
但是，如圖6及圖8所示，當(dāng)電動(dòng)注塑成型機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)開始時(shí)，可允許不超過初始最大容許值A(chǔ)范圍的較大的負(fù)荷。并且由于放熱等原因而造成的再生電阻105-1特性的降低，經(jīng)過一段時(shí)間，再生電阻部105-1所具有的負(fù)荷最大容許值(圖8中以虛線表示)會(huì)有所降低，直至最終達(dá)到一定值。
因此，當(dāng)使電動(dòng)注塑成型機(jī)10長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，將比再生電阻部105-1所具有的負(fù)荷最大容許值最終達(dá)到的一定值稍小的值，設(shè)定為可長時(shí)間容許的過載臨界值L2，用以保護(hù)再生電阻部105-1不因過載狀態(tài)而受損。
將成型條件1設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，若使電動(dòng)注塑成型機(jī)10長時(shí)間連續(xù)工作，則，雖然超過再生電阻部105-1的負(fù)荷最大容許值，但在超過臨界值的時(shí)間點(diǎn)Δt(參照圖8)，為了保護(hù)再生電阻部105-1也會(huì)輸出停止三相馬達(dá)140的指令。
將成型條件2設(shè)定為驅(qū)動(dòng)條件時(shí)，由于負(fù)荷比臨界值L2小，因此，可以使電動(dòng)注塑成型機(jī)10連續(xù)工作。
另外，使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波時(shí)，負(fù)荷從成型開始直至達(dá)到臨界值L1的時(shí)間，或者使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波時(shí)，負(fù)荷從成型開始直至達(dá)到臨界值L2的時(shí)間(參照圖8)，為Δt。
圖9表示任意時(shí)間點(diǎn)的負(fù)荷，與從成型開始直至達(dá)到臨界值L1或L2的時(shí)間Δt之間關(guān)系的圖表。圖9中橫軸表示負(fù)荷，縱軸表示Δt。
如圖9所示，無論是使用時(shí)間常數(shù)τ1進(jìn)行濾波(圖9中以單點(diǎn)劃線表示)，還是使用時(shí)間常數(shù)τ2進(jìn)行濾波的時(shí)候(圖9中以雙點(diǎn)劃線表示)，都是當(dāng)負(fù)荷較大時(shí)，到達(dá)臨界值L1或L2的時(shí)間短，而當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，到達(dá)臨界值L1或L2的時(shí)間長。
而且這樣，通過使用多個(gè)過濾時(shí)間常數(shù)來進(jìn)行濾波，就可以顧及再生電阻部105-1的特性(圖8中以虛線表示)，調(diào)節(jié)對載荷變化的靈敏度，并可很容易的達(dá)到近似于再生電阻的最大容許值。因此，可以提高在過載狀態(tài)中對再生電阻部105-1進(jìn)行保護(hù)的精度。
因此，當(dāng)控制部109-2根據(jù)上述的濾波，判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置105的再生電阻部105-1處于過載狀態(tài)時(shí)，控制部109-2將停止電動(dòng)注塑成型機(jī)10的成型動(dòng)作的信號(hào)，輸出至電動(dòng)注塑成型機(jī)10的圖未示的主控制裝置，用以對電動(dòng)注塑成型機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)停止、或抑制、或運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行告警。由此，保護(hù)再生電阻部105-1不因過載而受損。
結(jié)果，由三相馬達(dá)104而生成的再生電力被再生電阻部105-1所消耗，通過對根據(jù)動(dòng)力制動(dòng)裝置105的再生電阻部105-1的特性而定的臨界值進(jìn)行設(shè)定，就可以高精度地保護(hù)動(dòng)力制動(dòng)裝置105。另外，還可以高效的進(jìn)行電動(dòng)注塑成型機(jī)10的控制。
而且，在本實(shí)施例中，雖然是對設(shè)定2個(gè)臨界值實(shí)例的說明，但通過進(jìn)一步設(shè)定臨界值，就可以更加接近動(dòng)力制動(dòng)裝置105的再生電阻部105-1的特性。也就是，可在電動(dòng)注塑成型機(jī)10上將成型條件設(shè)定為，可在達(dá)到動(dòng)力制動(dòng)裝置105的再生電阻部105-1的最大容許值附近的值時(shí)使用。結(jié)果，電動(dòng)注塑成型機(jī)10的成型循環(huán)可以更快，而且，可以進(jìn)一步提高三相馬達(dá)104的載荷。因此，通過電動(dòng)注塑成型機(jī)10，可以更高效的制造模制品。
這樣，使用控制裝置109這樣簡單的結(jié)構(gòu)，即可在過載狀態(tài)中對組裝在作為驅(qū)動(dòng)裝置而被安裝的三相馬達(dá)104上的動(dòng)力制動(dòng)裝置105，進(jìn)行可靠地保護(hù)，并可對電動(dòng)注塑成型機(jī)10高效的進(jìn)行制動(dòng)。
此外，過載判斷的臨界值或者過濾時(shí)間常數(shù)的種類及時(shí)間常數(shù)值，是根據(jù)動(dòng)力制動(dòng)裝置105的額定電流/電容等的標(biāo)準(zhǔn)值，來適當(dāng)確定的。另外，馬達(dá)104并不僅限于三相馬達(dá)。
而且，在上述實(shí)施例中，雖然是例舉了與直流環(huán)路部108的電壓相關(guān)的信息，并將其作為輸入至控制裝置109的輸入部109-1中的系統(tǒng)控制信息進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限于此，基于成型圖形的三相馬達(dá)104的減速指令等也可以。
其次，對本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說明。圖10是本發(fā)明第2實(shí)施例的控制裝置的概略構(gòu)成圖。圖10中，與圖4相同部分以相同符號(hào)表示，并省略其說明。
上述第1實(shí)施例中，控制裝置109根據(jù)向開關(guān)單元105-1輸出的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的負(fù)荷，來推斷加載于動(dòng)力制動(dòng)裝置105的載荷。第2實(shí)施例中，使作為從控制裝置109輸出的控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，與該驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的讀回(リ一ドバック)值相組合，以判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置105的過載。即，即使對該讀回值，也可進(jìn)行與驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)相同的濾波，從而判斷動(dòng)力制動(dòng)裝置105是否出于過載狀態(tài)。
例如，根據(jù)驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)(“通”信號(hào)及“斷”信號(hào))而得到的負(fù)荷不一定低于所定的臨界值，基于讀回值而得到的負(fù)荷就比所定的臨界值高。
這種情況下，無論驅(qū)動(dòng)電路109-3等的控制信號(hào)系統(tǒng)發(fā)生何種異常，控制部109-2，都可以連續(xù)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)裝置105，結(jié)果，可判斷為動(dòng)力制動(dòng)裝置105處于過載狀態(tài)。根據(jù)該判斷，控制裝置109即可進(jìn)行保護(hù)動(dòng)力制動(dòng)裝置105的動(dòng)作，以使其不因過載狀態(tài)而受損。因此，可以更加提高保護(hù)動(dòng)力制動(dòng)裝置105不因過載狀態(tài)而受損的可靠性。
以上敘述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但并不僅限于本發(fā)明的特定實(shí)施例，只要在權(quán)利要求所記載的宗旨范圍內(nèi)的各種變形、變更都可以。
例如，上述實(shí)施例中雖然是對電動(dòng)注塑成型機(jī)的說明，但本發(fā)明并不僅限于此，例如對于集取了油壓式注塑成型機(jī)與電動(dòng)注塑成型機(jī)二者優(yōu)點(diǎn)的所謂的混合式注塑成型機(jī)也適用。
發(fā)明效果根據(jù)上述可知，若為本發(fā)明的注塑成型機(jī)以及該注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，則以簡單的結(jié)構(gòu)，就可以可靠地保護(hù)組裝于作為驅(qū)動(dòng)裝置而被安裝的電動(dòng)機(jī)上的動(dòng)力制動(dòng)裝置，以使其不因過載狀態(tài)而受損，從而可以高效的對注塑成型機(jī)進(jìn)行制動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種注塑成型機(jī)，其特征在于包括電動(dòng)機(jī)；動(dòng)力制動(dòng)裝置，其組裝于上述電動(dòng)機(jī)上，作為消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力的載荷；控制裝置，其向上述動(dòng)力制動(dòng)裝置輸出驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，并可控制上述動(dòng)力制動(dòng)裝置消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力；上述控制裝置根據(jù)向上述動(dòng)力制動(dòng)裝置輸出的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷，進(jìn)而根據(jù)所推斷的載荷，來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置包括開關(guān)單元，該開關(guān)單元通過由上述控制裝置輸出的上述驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)來控制通·斷。
3.如權(quán)利要求2所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述控制裝置，可算出使上述開關(guān)單元導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)與使上述開關(guān)單元斷開的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的負(fù)荷；根據(jù)上述負(fù)荷而推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷。
4.如權(quán)利要求3所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述控制裝置通過對使上述開關(guān)單元導(dǎo)通的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)、和使上述開關(guān)單元斷開的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，并算出上述負(fù)荷。
5.如權(quán)利要求4所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置還包括消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力的再生電阻部；上述濾波，是以多個(gè)時(shí)間常數(shù)而規(guī)定的，該時(shí)間常數(shù)根據(jù)上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的上述再生電阻部的特性而定。
6.如權(quán)利要求4或5所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述控制裝置根據(jù)上述濾波的結(jié)果，判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的上述再生電阻部處于過載狀態(tài)；若上述過載狀態(tài)持續(xù)時(shí)間在所定時(shí)間內(nèi)，則容許在上述動(dòng)力制動(dòng)裝置上加載達(dá)到預(yù)定值的載荷；當(dāng)上述過載狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過所定時(shí)間時(shí)，即可進(jìn)行保護(hù)上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的注塑成型機(jī)，其特征在于上述控制裝置，將上述驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)、與上述驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)的讀回值相組合，來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)。
8.一種注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，其特征在于根據(jù)輸入至設(shè)于注塑成型機(jī)的動(dòng)力制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷；根據(jù)所推斷的上述載荷，來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)；當(dāng)判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置處于過載狀態(tài)，且上述過載狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過所定時(shí)間時(shí)，即可保護(hù)上述動(dòng)力制動(dòng)裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，其特征在于使用多個(gè)時(shí)間常數(shù)對上述驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波并算出負(fù)荷，再根據(jù)上述負(fù)荷，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷。
全文摘要
本發(fā)明提供注塑成型機(jī)以及該注塑成型機(jī)的保護(hù)方法，其以簡單的結(jié)構(gòu)即可對組裝于作為驅(qū)動(dòng)裝置而被安裝的電動(dòng)機(jī)上的動(dòng)力制動(dòng)裝置進(jìn)行保護(hù)以使其不因過載狀態(tài)而受損。其包括電動(dòng)機(jī)；動(dòng)力制動(dòng)裝置，其組裝于上述電動(dòng)機(jī)上，作為消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力的載荷；控制裝置，其向上述動(dòng)力制動(dòng)裝置輸出驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，并可控制上述動(dòng)力制動(dòng)裝置消耗上述電動(dòng)機(jī)的再生電力；上述控制裝置根據(jù)向上述動(dòng)力制動(dòng)裝置輸出的驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)，來推斷加載于上述動(dòng)力制動(dòng)裝置的載荷，進(jìn)而根據(jù)所推斷的載荷，來判斷上述動(dòng)力制動(dòng)裝置是否處于過載狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02P3/18GK1413823SQ02147350
公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者水野博之 申請人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社