注射成型机的制作方法

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注射成型机的制作方法

本申请主张基于2016年9月30日申请的日本专利申请第2016-195067号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种注射成型机。



背景技术:

专利文献1中记载的电动式注射装置具有注射螺杆及驱动注射螺杆进行前进后退的电动伺服马达。该电动式注射装置具有控制装置,该控制装置依次进行如下各工序:向积存于注射螺杆的前方的树脂施加注射压的注射填充工序;继该注射填充工序之后向上述积存的树脂施加规定的保持压力的保压工序;及向上述注射螺杆赋予与树脂的塑化条件相应的背压的背压工序。该控制装置中,从上述保压工序结束时至上述背压工序开始时为止连续将上述电动伺服马达的转矩极限值设为上述背压工序开始时刻的转矩极限值以上,且从上述保压工序结束时至上述背压工序结束时为止将上述电动伺服马达设为零速状态。

专利文献1:日本特开平6-285926号公报

注射成型机具有:三相交流马达,驱动可动部;及控制装置,根据待控制的物理量的实际值与设定值之差向三相交流马达供给电流。作为三相交流马达,例如使用三相同步马达。

控制装置在保压工序等中将三相交流马达的状态保持为低速、高输出的状态。此时,有时电流持续集中于三个相中特定的一个相。

尤其,注射成型机为了反复制造相同的成型品而反复进行相同的动作,因此可动部每次都停止在相同的位置,而电流容易集中于特定的一个相。

以往,有时因特定的一个相的电流电路过负载而发生热疲劳破坏。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述课题而完成的,其主要目的在于提供一种抑制了电流电路的热疲劳破坏的注射成型机。

为了解决上述课题,根据本发明的一方式,提供如下注射成型机,其具有:

三相交流马达,驱动可动部;及

控制装置,根据待控制的物理量的实际值与设定值之差向所述三相交流马达供给电流,

所述控制装置根据所述物理量的实际值与设定值之差及所述三相交流马达的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向所述三相交流马达供给电流。

发明效果

根据本发明的一方式,提供一种抑制了电流电路的热疲劳破坏的注射成型机。

附图说明

图1为表示一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。

图2为表示一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。

图3为表示一实施方式的控制装置及通过控制装置控制的三相交流马达的图。

图4为表示基于控制装置的保压工序中的处理的一例的流程图。

图5为表示注射马达的速度及电流以及成型材料的压力随时间变化的一例的图。

图6为表示注射马达的速度及电流以及成型材料的压力随时间变化的另一例的图。

符号说明

10-合模装置,20-肘节机构,21-十字头,25-合模马达,40-注射装置,43-螺杆,46-注射马达,50-顶出装置,51-顶出马达,53-顶出杆,60-注射装置移动装置,61-注射装置移动马达,90-控制装置,95-电力供给单元,99-信号生成部。

具体实施方式

以下,参考附图对用于实施本发明的方式进行说明,各附图中对相同或相应的结构标注相同或相应的符号而省略说明。

图1为表示一实施方式的注射成型机的开模结束时的状态的图。图2为表示一实施方式的注射成型机的合模时的状态的图。如图1及图2所示,注射成型机具有框架fr、合模装置10、注射装置40、顶出装置50、注射装置移动装置60及控制装置90。

首先,对合模装置10及顶出装置50进行说明。合模装置10及顶出装置50的说明中,将闭模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中右方向)作为前方,将开模时的可动压板13的移动方向(图1及图2中左方向)作为后方进行说明。

合模装置10进行模具装置30的闭模、合模、开模。合模装置10例如为卧式,模开闭方向为水平方向。合模装置10具有固定压板12、可动压板13、肘节座15、连接杆16、肘节机构20、合模马达25及运动转换机构26。

固定压板12固定于框架fr。在固定压板12的与可动压板13对置的面安装有定模32。

可动压板13设为沿着铺设于框架fr上的引导件(例如导轨)17移动自如,并且设为相对于固定压板12进退自如。在可动压板13的与固定压板12对置的面上安装有动模33。

通过使可动压板13相对于固定压板12进退,从而进行闭模、合模、开模。由定模32和动模33构成模具装置30。

肘节座15与固定压板12隔着间隔连结,且以沿模开闭方向移动自如的方式载置于框架fr上。另外,肘节座15也可以沿着铺设于框架fr上的引导件移动自如。肘节座15的引导件也可以与可动压板13的引导件17通用。

另外,本实施方式中,固定压板12固定于框架fr,肘节座15相对于框架fr沿模开闭方向移动自如,但也可以是肘节座15固定于框架fr,固定压板12相对于框架fr沿模开闭方向移动自如。

连接杆16隔着间隔连结固定压板12与肘节座15。连接杆16可以使用多根。各连接杆16与模开闭方向平行,并根据合模力延伸。在至少1根连接杆16上设置有合模力检测器18。合模力检测器18通过检测连接杆16的应变来检测合模力,并将表示检测结果的信号发送至控制装置90。

另外,合模力检测器18并不限定于应变仪式,也可以是压电式、电容式、液压式、电磁式等,且其安装位置也并非限定于连接杆16。

肘节机构20配设于可动压板13与肘节座15之间。肘节机构20由十字头21、一对连杆组等构成。各连杆组具有通过销等伸缩自如地连结的第1连杆22及第2连杆23。第1连杆22相对于可动压板13通过销等被安装成摆动自如,第2连杆23相对于肘节座15通过销等被安装成摆动自如。第2连杆23经由第3连杆24安装于十字头21。若使十字头21进退,第1连杆22及第2连杆23则伸缩,可动压板13相对于肘节座15进退。

另外,肘节机构20的结构并不限定于图1及图2所示的结构。例如图1及图2中,各连杆组的结点的数量为5个,但也可以是4个,第3连杆24的一个端部可以与第1连杆22和第2连杆23的结点结合。

合模马达25安装于肘节座15,并使肘节机构20运行。合模马达25使十字头21进退,从而使第1连杆22及第2连杆23伸缩,并使可动压板13进退。合模马达25直接连结于运动转换机构26,但也可以经由传送带或带轮等连结于运动转换机构26。

运动转换机构26将合模马达25的旋转运动转换为十字头21的直线运动。运动转换机构26包含丝杠轴和与丝杠轴螺合的丝杠螺母。也可以使滚珠或辊介于丝杠轴与丝杠螺母之间。

合模装置10在控制装置90的控制下进行闭模工序、合模工序、开模工序等。

闭模工序中,驱动合模马达25使十字头21以设定速度前进至闭模结束位置,从而使可动压板13前进,并使动模33与定模32接触。十字头21的位置或速度例如使用合模马达25的编码器25a等来检测。编码器25a检测合模马达25的旋转,并将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。

合模工序中,通过进一步驱动合模马达25使十字头21从闭模结束位置进一步前进至合模位置,从而产生合模力。合模时在动模33与定模32之间形成型腔空间34,注射装置40向型腔空间34填充液态的成型材料。填充的成型材料固化,从而可获得成型品。型腔空间34的数量可以是多个,此时可同时获得多个成型品。

开模工序中,通过驱动合模马达25使十字头21以设定速度后退至开模结束位置,从而使可动压板13后退,并使动模33远离定模32。之后,顶出装置50从动模33顶出成型品。

另外,本实施方式的合模装置10作为驱动源具有合模马达25,但也可以代替合模马达25具有液压缸。并且,合模装置10可以作为模开闭用具有线性马达,作为合模用具有电磁铁。

顶出装置50从模具装置30顶出成型品。顶出装置50具有顶出马达51、运动转换机构52及顶出杆53。

顶出马达51安装于可动压板13。顶出马达51直接连结于运动转换机构52,但也可以经由传送带或带轮等连结于运动转换机构52。

运动转换机构52将顶出马达51的旋转运动转换为顶出杆53的直线运动。运动转换机构52包含丝杠轴和与丝杠轴螺合的丝杠螺母。也可以使滚珠或辊介于丝杠轴与丝杠螺母之间。

顶出杆53在可动压板13的贯穿孔进退自如。顶出杆53的前端部与进退自如地配设于动模33的内部的可动部件35接触。顶出杆53的前端部可以与可动部件35连结,也可以不连结。

顶出装置50在控制装置90的控制下进行顶出工序。

顶出工序中,通过驱动顶出马达51使顶出杆53以设定速度前进,从而使可动部件35前进,并顶出成型品。之后,驱动顶出马达51使顶出杆53以设定速度后退,并使可动部件35后退至原来的位置。顶出杆53的位置或速度例如使用顶出马达51的编码器51a来检测。编码器51a检测顶出马达51的旋转,并将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。

接着,对注射装置40及注射装置移动装置60进行说明。注射装置40及注射装置移动装置60的说明中,与合模装置10等的说明不同,将填充时的螺杆43的移动方向(图1及图2中左方向)作为前方,将计量时的螺杆43的移动方向(图1及图2中右方向)作为后方进行说明。

注射装置40设置于相对于框架fr进退自如的滑动基座sb,且相对于模具装置30进退自如。注射装置40与模具装置30接触,并向模具装置30内的型腔空间34填充成型材料。通过使填充于型腔空间34的成型材料冷却固化,从而可获得成型品。注射装置40例如具有缸体41、喷嘴42、螺杆43、冷却器44、计量马达45、注射马达46、压力检测器47、加热器48及温度检测器49。

缸体41对从供给口41a供给至内部的成型材料进行加热。供给口41a形成于缸体41的后部。缸体41的后部的外周设置有水冷缸等冷却器44。冷却器44的前方,在缸体41的外周设置有带式加热器等加热器48和温度检测器49。

缸体41沿缸体41的轴向(图1及图2中左右方向)区分为多个区域。各区域设有加热器48和温度检测器49。控制装置90控制加热器48使每个区域中温度检测器49的检测温度都成为设定温度。

喷嘴42设置于缸体41的前端部,并按压于模具装置30。喷嘴42的外周设置有加热器48和温度检测器49。控制装置90控制加热器48使喷嘴42的检测温度成为设定温度。

螺杆43以旋转自如且进退自如的方式配设于缸体41内。若使螺杆43旋转,则成型材料沿螺杆43的螺旋状的槽被送至前方。成型材料一边被送至前方,一边通过来自缸体41的热而逐渐熔融。随着液态的成型材料被送至螺杆43的前方并蓄积在缸体41的前部,螺杆43后退。之后,若使螺杆43前进,则螺杆43前方的成型材料从喷嘴42射出,并填充到模具装置30内。

计量马达45使螺杆43旋转。

注射马达46使螺杆43进退。注射马达46的旋转运动通过滚珠丝杠等运动转换机构被转换成螺杆43的直线运动。

压力检测器47设置于注射马达46与螺杆43之间的力量传递路径,并检测作用于压力检测器47的荷载。压力检测器47将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。压力检测器47的检测结果用于控制或监控螺杆43从成型材料承受的压力、对于螺杆43的背压、从螺杆43作用于成型材料的压力等。

注射装置40在控制装置90的控制下进行填充工序、保压工序、计量工序等。

填充工序中,驱动注射马达46使螺杆43以设定速度前进,并将蓄积于螺杆43的前方的液态的成型材料填充至模具装置30内的型腔空间34。螺杆43的位置或速度例如使用注射马达46的编码器46a来检测。编码器46a检测注射马达46的旋转,并将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。若螺杆43的位置到达设定位置,则从填充工序切换为保压工序(所谓v/p切换)。螺杆43的设定速度可以根据螺杆43的位置或时间等变更。

另外,也可以在填充工序中螺杆43的位置到达设定位置之后,使螺杆43暂时停止在该设定位置,之后进行v/p切换。也可以在v/p切换之前,不使螺杆43停止,取而代之使螺杆43微速前进或微速后退。

保压工序中,驱动注射马达46以设定压力向前方推压螺杆43,从而向模具装置30内的成型材料施加压力。从而能够补充因冷却收缩而不足的成型材料。成型材料的压力例如使用压力检测器47来检测。压力检测器47将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。

保压工序中,型腔空间34的成型材料逐渐被冷却,保压工序结束时型腔空间34的入口被固化的成型材料堵住。该状态被称为进料点密封,以防止来自型腔空间34的成型材料逆流。保压工序之后,开始冷却工序。冷却工序中,进行型腔空间34内的成型材料的固化。为了缩短成型周期,也可以在冷却工序中进行计量工序。

计量工序中,驱动计量马达45使螺杆43以设定转速旋转,并沿着螺杆43的螺旋状的槽将成型材料送至前方。随此,成型材料逐渐熔融。随着液态的成型材料被送至螺杆43的前方并蓄积在缸体41的前部,螺杆43进行后退。螺杆43的转速例如使用计量马达45的编码器45a来检测。编码器45a将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。

计量工序中,为了限制螺杆43急剧后退,也可以驱动注射马达46而对螺杆43施加设定背压。对于螺杆43施加的背压例如使用压力检测器47来检测。压力检测器47将表示该检测结果的信号发送至控制装置90。若螺杆43后退至设定位置,并在螺杆43的前方蓄积规定量的成型材料,则结束计量工序。

另外,本实施方式的注射装置40为同轴螺杆方式,但也可以是预塑方式。预塑方式的注射装置将在塑化缸内熔融的成型材料供给至注射缸中,并从注射缸向模具装置内注射成型材料。螺杆旋转自如或旋转自如且进退自如地配设于塑化缸内,且柱塞进退自如地配设于在注射缸内。

注射装置移动装置60具有在控制装置90的控制下使注射装置40相对于模具装置30移动的注射装置移动马达61。注射装置移动马达61的旋转运动通过滚珠丝杠等运动转换机构而被转换为注射装置40的直线运动。

另外,本实施方式的注射装置移动装置60为电动式,但也可以是液压式。

注射装置移动装置60在填充工序或保压工序中对模具装置30按压喷嘴42,从而抑制成型材料从模具装置30与喷嘴42之间泄漏。将对模具装置30按压喷嘴42的工序称为喷嘴接触工序,将对模具装置30按压喷嘴42的按压力称为喷嘴接触力。

注射装置移动装置60为了保护模具装置30和合模装置10,可以在保压工序之后且下一个填充工序之前降低喷嘴接触力或从模具装置30将喷嘴42分离。

另外,注射装置移动装置60可以在反复制造相同的成型品的循环运行开始之前对模具装置30按压喷嘴42,并在循环运行结束之后降低喷嘴接触力或从模具装置30将喷嘴42分离。

如图1或图2所示,控制装置90具有cpu(centralprocessingunit,中央处理单元)91、存储器等存储介质92、输入接口93及输出接口94。控制装置90使cpu91执行存储于存储介质92中的程序,从而进行各种控制。并且,控制装置90利用输入接口93接收来自外部的信号,通过输出接口94将信号发送到外部。

图3为表示一实施方式的控制装置及通过控制装置控制的三相交流马达的图。作为三相交流马达110可举出合模马达25或注射马达46、顶出马达51、注射装置移动马达61等。

控制装置90具有例如从电源100向三相交流马达110供给电力的电力供给单元95。电力供给单元95具有例如将从电源100供给的交流电力转换为直流电力的转换器96、从转换器96被供给直流电力的dc连接器97、将从dc连接器97供给的直流电力进行电力转换而供给至三相交流马达110的逆变器98。

逆变器98具有例如由2个开关元件构成的3个桥臂。另外,桥臂的数没有特别限定。作为开关元件的具体例,例如可举出mosfet(metaloxidesemiconductorfiled-effecttransistor,金属氧化物半导体场效应管)、igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅极型晶体管)、双极型晶体管等。二极管反并联连接于各开关元件。二极管可以内置于各开关元件。

控制装置90还具有例如生成控制逆变器98的开关元件的信号的信号生成部99。信号生成部99例如根据待控制的物理量(以下,还称为“控制量”。)的实际值与设定值之差进行例如pid(proportional,integrationanddifferential,比例、积分和微分)运算等的运算,并以上述差成为零的方式求出电流指令,并且对电流指令与载波进行比较,从而生成pwm(pulsewidthmodulation,脉冲宽度调制)信号。逆变器98按照来自信号生成部99的pwm信号进行开关,并向三相交流马达110供给交流电流。

另外,图3中三相交流马达110的数为1个,但也可以是多个。对应多个三相交流马达110设置多个逆变器98。多个逆变器98可以并联连接于一个转换器96,也可以是一个转换器96向多个逆变器98供给直流电力。另外,也可以对应多个逆变器98而设置多个转换器96。

控制装置90例如控制注射马达46来控制保压工序。保压工序中,控制量为成型材料的压力,其实际值pa通过压力检测器47检测,其设定值pref预先存储于存储介质92。控制装置90以实际值pa与设定值pref之差成为零的方式控制注射马达46。

控制装置90在保压工序中将注射马达46的状态保持为低速、高输出的状态。在该状态下,供给至注射马达46的各相的电流瞬时值iu、iv、iw变得大致一定,从而有可能使得大电流持续集中于其中任一相。在此,iu表示u相的电流瞬时值,iv表示v相的电流瞬时值,iw表示w相的电流瞬时值。

因此,控制装置90在保压工序中根据实际值pa与设定值pref之差及各相的电流瞬时值的大小|iu|、|iv|、|iw|的平衡向注射马达46供给电流。由此,能够避免大电流持续集中于三个相中的任一相的情况。

图4为表示基于控制装置的保压工序中的处理的一例的流程图。图4所示的处理在v/p切换时开始。v/p切换之后,控制装置90立即以实际值pa与设定值pref之差成为零的方式向注射马达46供给电流。

图4所示的步骤s11中,控制装置90确认实际值pa与设定值pref之差的大小|pref-pa|是否为阈值pth以下。阈值pth预先通过试验等求出,并存储于存储介质92。阈值pth例如根据成型品的次品率等而设定。

|pref-pa|超过pth时(步骤s11,“否”),成型材料的压力超出容许范围,因此控制装置90返回到步骤s11,并继续进行步骤s11以后的处理。

另一方面,|pref-pa|为pth以下时(步骤s11,“是”),成型材料的压力在容许范围内,并且推测为注射马达46的状态成为低速、高输出的状态,因此控制装置90进入步骤s12。在步骤s12以后的处理中确认|iu|、|iv|、|iw|的平衡,其详细内容将后述。

另外,步骤s11中,控制装置90可以实际确认注射马达46的状态是否为低速、高输出的状态。注射马达46的速度能够通过编码器46a等检测。并且,注射马达46的输出以转矩检测值、转矩指令、电流检测值、电流指令等表示。注射马达46的速度为阈值vth以下且注射马达46的输出为阈值tth以上时,判定为注射马达46的状态为低速、高输出的状态。这些阈值vth、tth通过例如电流电路的热疲劳破坏试验或热应力分析等求出。

假设,确认为注射马达46的状态不是低速、高输出的状态时,大电流不会持续集中于三相中的任一相,几乎不发生电流电路的热疲劳破坏。因此,此时控制装置90可以不进行步骤s12以后的处理,且可以不确认|iu|、|iv|、|iw|的平衡。此时,控制装置90可以至保压工序的结束为止照常根据实际值pa与设定值pref之差向注射马达46供给电流。另一方面,确认为注射马达46的状态为低速、高输出的状态时,控制装置90进入步骤s12。

步骤s12中,控制装置90确认|iu|是否为ith以下。ith为阈值,若|iu|为ith以下,则设定为使剩余的|iv|与|iw|大致相等。

u相的电角、v相的电角及w相的电角各相差120°。因此,其中任一相的电流瞬时值的大小越接近零,则剩余两相的电流瞬时值的大小越接近相同值。

|iu|超过ith时(步骤s12,“否”),电流有可能不分散于v相与w相而大电流持续集中于三个相中的任一相,因此控制装置90进入步骤s13。步骤s13中,控制装置90确认|iv|是否为ith以下。|iv|超过ith时(步骤s13,“否”),电流有可能不分散于w相与u相而大电流持续集中于三相中的任一相,因此控制装置90进入步骤s14。步骤s14中,控制装置90确认|iw|是否为ith以下。|iw|超过ith时(步骤s14,“否”),电流有可能不分散于u相与v相而大电流持续集中于三相中的任一相,因此控制装置90进入步骤s15。

步骤s15中,控制装置90以|iu|、|iv|、|iw|中的任一个成为ith以下的方式旋转注射马达46的各相的电角。由此,能够将电流分散到剩余的两相。

注射马达46的各相的电角根据电流指令等求出。注射马达46的各相的电角旋转60°的期间,|iu|、|iv|、|iw|中的任一个成为ith以下。另外,控制装置90可以将注射马达46的各相的电角旋转60°以上。

注射马达46的各相的电角的旋转量被设定为实际值pa与设定值pref之差落入容许范围内的程度。注射马达46的极对数通常为2以上,因此机械角的旋转量为电角的旋转量的一半以下。与电角的旋转量相比机械角的旋转量很小,因此由电角的旋转产生的螺杆43的位置变动很小。由此,实际值pa的变动很小,且能够使实际值pa与设定值pref之差落入容许范围内。

图5为表示注射马达的速度及电流以及成型材料的压力随时间变化的一例的图。图5中,在时刻t1,注射马达46的状态成为低速、高输出的状态,|iu|、|iv|、|iw|均大于ith,且大电流集中于v相。

因此,如图5所示,控制装置90从时刻t1至时刻t2旋转各相的电角,将|iw|设为ith以下。由此,电流分散于v相与u相,因此能够避免大电流持续集中于v相。

图5中,从时刻t1至时刻t2,向减小注射马达46的驱动力的方向即、使螺杆43后退的方向旋转注射马达46的各相的电角。时刻t2的|iu|、|iv|、|iw|的最大值小于时刻t1的|iu|、|iv|、|iw|的最大值。

图6为表示注射马达的速度及电流以及成型材料的压力随时间变化的另一例的图。图6中,在时刻t1,注射马达46的状态成为低速、高输出的状态,|iu|、|iv|、|iw|均大于ith,且大电流集中于v相。

因此,如图6所示,控制装置90从时刻t1至时刻t2旋转注射马达46的各相的电角,将|iu|设为ith以下。由此,电流分散于v相与w相,因此能够避免大电流持续集中于v相。

图6中,从时刻t1至时刻t2,向增大注射马达46的驱动力的方向即、使螺杆43前进的方向旋转注射马达46的各相的电角。时刻t2的|iu|、|iv|、|iw|的最大值小于时刻t1的|iu|、|iv|、|iw|的最大值。

步骤s15之后,控制装置90可以至保压工序结束为止固定注射马达46的各相的电角以继续保持螺杆43的位置,但图4中返回到步骤s11,继续进行步骤s11以后的处理。返回到步骤s11,从而能够在步骤s15之后确认实际值pa与设定值pref之差是否在容许范围内。

另一方面,|iu|为ith以下时(步骤s12,“是”),|iv|为ith以下时(步骤s13,“是”)或|iw|为ith以下时(步骤s14,“是”),电流均分散于任意的两相。因此能够抑制电流电路的热疲劳破坏,因而控制装置90进入步骤s16。

步骤s16中,控制装置90固定注射马达46的各相的电角以保持螺杆43的位置。此时,控制装置90作为控制量可以代替成型材料的压力而使用螺杆43的位置。即,控制装置90可以代替压力控制而进行位置控制。

步骤s16之后,控制装置90可以至保压工序结束为止固定注射马达46的各相的电角,但图4中进入步骤s17。步骤s17以后的处理为用于应对由时间经过引起的实际值pa的变动的处理。实际值pa的变动例如因模具装置30内的成型材料逐渐固化等而产生。在由温度变化引起的成型材料的体积变化较大时或成型品的品质容易依赖于实际值pa时有效。

步骤s17中,控制装置90确认|pref-pa|是否大于pth。在步骤s17中使用的阈值pth与在步骤s11使用的阈值pth在图4中为相同的值,但也可以是不同的值。

|pref-pa|大于pth时(步骤s17,“是”),成型材料的压力变动较大,因此控制装置90进入步骤s18。步骤s18中,控制装置90可以解除注射马达46的各相的电角的固定,也可以解除位置控制。控制装置90可以代替位置控制而进行压力控制。具体而言,控制装置90以实际值pa与设定值pref之差成为零的方式向注射马达46供给电流。之后,控制装置90返回到步骤s11,并继续进行步骤s11以后的处理。

另一方面,|pref-pa|为pth以下时(步骤s17,“否”),成型材料的压力维持在容许范围内,因此控制装置90进入步骤s19。步骤s19中,控制装置90确认保压工序的结束条件是否已成立。保压工序的结束条件例如为从v/p切换起经过的时间达到规定时间。

继续进行保压工序时(步骤s19,“否”),控制装置90返回到步骤s16,并继续进行步骤s16以后的处理。

另一方面,结束保压工序时(步骤s19,“是”),控制装置90结束此次处理。

另外,本实施方式中,设定值pref从保压工序开始至结束为止恒定,但可以根据从保压工序开始起经过的时间而被切换。若设定值pref被切换,则控制装置90返回到步骤s11,并进行步骤s11以后的处理。

如以上说明,控制装置90在保压工序中根据实际值pa与设定值pref之差及注射马达46的各相中的电流瞬时值的大小|iu|、|iv|、|iw|的平衡向注射马达46供给电流。由此,能够避免大电流持续集中于三相中的任一相。

控制装置90可以以实际值pa与设定值pref之差在容许范围内且任一相的电流瞬时值的大小成为阈值ith以下的方式向注射马达46供给电流。由此,能够将电流分散到剩余的两相。

控制装置90为,在实际值pa与设定值pref之差在容许范围内的情况下判断任一相的电流瞬时值的大小是否为阈值ith以下。只要任一相的电流瞬时值的大小为阈值ith以下,则能够判断为电流分散于剩余的两相。

另外,控制装置90也可以为了直接确认电流是否分散于任意两相的情况,而判断任一相的电流瞬时值的大小和剩余任一相的电流瞬时值的大小是否为阈值以下。例如,步骤s12中,可以代替|iu|是否为ith以下的判断而进行|iv|与|iw|之差是否为阈值以下的判断。并且,步骤s13中,可以代替|iv|是否为ith以下的判断而进行|iw|与|iu|之差是否为阈值以下的判断。此外,步骤s14中,可以代替|iw|是否为ith以下的判断而进行|iu|与|iv|之差是否为阈值以下的判断。该变形例的判断能够直接确认电流是否分散于任意两相的情况,相比之下,图4所示的判断能够简易地进行。

控制装置90为,当在实际值pa与设定值pref之差在容许范围内的情况下判断为各相的电流瞬时值的大小|iu|、|iv|、|iw|均超过阈值ith时,旋转注射马达46的各相的电角。注射马达46的各相的电角的旋转量被设定为|iu|、|iv|、|iw|中的任一个成为ith以下。由此,能够使电流分散于剩余的两相。

注射马达46的各相的电角根据电流指令等求出。注射马达46的各相的电角旋转60°的期间,|iu|、|iv|、|iw|中的任一个成为ith以下。另外,控制装置90可以将注射马达46的各相的电角旋转60°以上。

注射马达46的各相的电角的旋转量可以被设定为实际值pa与设定值pref之差落入容许范围内的程度。另外,注射马达46的各相的电角的旋转量可以被设定为实际值pa与设定值pref之差超出容许范围。此时,控制装置90进行下述(1)~(3)的控制,以免各相的电角旋转之后各相的电角返回到原来的角度。

(1)控制装置90作为控制量采用螺杆43的位置以代替成型材料的压力。即,控制装置90代替压力控制而进行位置控制。具体而言,控制装置90保持螺杆43的位置。因此,注射马达46的各相的电角被固定为旋转后的电角。

(2)控制装置90作为控制量可以继续采用成型材料的压力,且可以对根据实际值pa与设定值pref之差制定的电流指令进行校正,以使各相的电角被固定为旋转后的电角。

(3)控制装置90作为控制量可以继续采用成型材料的压力,且可以将实际值pa与设定值pref之差的容许范围变更得更广,并使该差落入变更后的容许范围内,从而将各相的电角固定为旋转后的电角。但是,差未落入变更后的容许范围内时,控制装置90可以再次旋转各相的电角,以使差落入变更后的容许范围内。

上述(1)~(3)的控制在步骤s15之后电角被固定的情况和步骤s16中电角被固定的情况下也能够应用。上述(3)的控制在步骤s16中进行时,步骤s17的阈值pth可以被设定为大于步骤s11的阈值pth。

本说明书中,“电角被固定”不仅包含电角全无变动而完全被固定的情况,还包含电角在误差范围内稍微变动的情况。

旋转注射马达46的各相的电角的方向可以是减小注射马达46的驱动力的方向,即、使螺杆43后退的方向,也可以是增大注射马达46的驱动力的方向,即、使螺杆43前进的方向。只要通过旋转注射马达46的各相的电角,使得|iu|、|iv|、|iw|的最大值变小即可。

旋转注射马达46的各相的电角的方向可以是|iu|、|iv|、|iw|中的任一个首次成为ith以下为止的电角的旋转量较小的方向。只要电角的旋转量最小即可,因此实际值pa的变动最小即可。

作为旋转注射马达46的各相的电角的控制,例如可举出下述(1)~(3)的控制。

(1)控制装置90作为控制量采用螺杆43的位置以代替成型材料的压力。即,控制装置90代替压力控制而进行位置控制。具体而言,控制装置90校正螺杆43的位置以旋转注射马达46的各相的电角。

另外,作为位置控制的控制量,可以采用注射马达46的电角或机械角以代替螺杆43的位置。

(2)控制装置90作为控制量采用螺杆43的速度以代替成型材料的压力。即,控制装置90代替压力控制而进行速度控制。具体而言,控制装置90校正螺杆43的速度以校正螺杆43的位置以旋转注射马达46的各相的电角。

(3)控制装置90作为控制量可以继续采用成型材料的压力,且对根据实际值pa与设定值pref之差制定的电流指令进行校正,以使各相的电角旋转。

另一方面,控制装置90为,当在实际值pa与设定值pref之差在容许范围内的情况下判断为注射马达46中的任一相的电流瞬时值的大小为阈值ith以下时,可以固定注射马达46的各相的电角。只要任一相的电流瞬时值的大小为ith以下,则电流已经分散于剩余的两相。

控制装置90为,在固定注射马达46的各相的电角的情况下判断实际值pa与设定值pref之差是否在容许范围内。由此,能够应对随着时间的经过产生的实际值pa的变动。实际值pa的变动例如因模具装置30内的成型材料逐渐固化等而产生。在由温度变化引起的成型材料的体积变化较大时或成型品的品质容易依赖于实际值pa时有效。

另外,如图4所示,控制装置90进行实际值pa与设定值pref之差在容许范围内时(步骤s11,“是”),注射马达46中的任一相的电流瞬时值的大小是否为阈值ith以下的判断(步骤s12~s14),但本发明并不限定于此。

三相的电流瞬时值iu、iv、iw中,若将最大值标记为imax、中间值标记为imid、最小值标记为imin,则imax、imid、imin的总和通常为零。即,imax+imid+imin=0的式成立。

因此,可以代替进行(a)|iu|、|iv|、|iw|是否分别为阈值ith以下的判断而仅进行(b)中间值imid的大小|imid|是否为阈值ith以下的判断。

并且,|imid|=|imax+imin|的式成立,因此可以进行(c)|imax+imin|是否为阈值ith以下的判断。因此,|imax+imin|表示imax与imin之和的大小。

上述(a)、(b)、(c)的判断实质上为相同的判断,只要进行任一个判断,则相当于进行了其他2个判断。

另外,当|imid|=0的式成立时,则|imax|=|imin|的式便成立。因此,可以判断|imax|与|imin|之差的大小是否为阈值以下。在此,|imax|表示imax的大小,|imin|表示imin的大小。

控制装置90可以求出实际值pa与设定值pref之差在容许范围内且注射马达46中的任一相的电流瞬时值的大小成为阈值ith以下的螺杆43的位置。该位置能够根据过去的实际情况等预测。注射成型机为了反复制造相同的成型品而反复相同的动作,因此能够根据过去的实际情况等进行预测。即,控制装置90可以具有学习功能。此时,控制装置90可以在保压工序开始之后,使螺杆43移动至预先求出的位置,并将螺杆43保持在该位置。

并且,控制装置90可以不进行注射马达46中的任一相的电流瞬时值的大小是否为阈值ith以下的判断(步骤s12~s14),取而代之,进行其他判断。例如,控制装置90可以判断是否能够旋转各相的电角,以使实际值pa与设定值pref之差维持在容许范围内并且减小|iu|、|iv|、|iw|的最大值。该判断例如根据将电角的旋转量或旋转方向与实际值pa的变动量建立对应而存储的过去的数据而进行。控制装置90若判断为能够使实际值pa与设定值pref之差维持在容许范围内并且减小|iu|、|iv|、|iw|的最大值,则执行该电角的旋转。该电角的旋转可以不受注射马达46中的任一相的电流瞬时值的大小是否为阈值ith以下的判断结果的影响而进行。

并且,控制装置90可以根据过去的注料的|iu|、|iv|、|iw|的平衡决定此次注料的|iu|、|iv|、|iw|的平衡。1次注料中,进行闭模工序、合模工序、填充工序、保压工序、冷却工序、开模工序等。在此,过去的注料可以是最近的1次注料,也可以是最近的多次注料。例如,控制装置90可以在各注料的保压工序中,使实际值pa与设定值pref之差维持在容许范围内并且将在各注料中电流瞬时值的大小成为最小的相按u相、v相、w相的顺序进行变更。电流瞬时值的大小成为最大的相不固定,因此能够进一步抑制热疲劳破坏。另外,顺序没有特别限定,例如可以是u相、w相、v相的顺序。并且,电流瞬时值的大小成为最小的相的变更可以在每一次注料中进行,也可以在每多次注料中进行1次。另外,电流瞬时值的大小成为最小的相可以在三相中的两相之间交替选择。并且,电流瞬时值的大小成为最小的相可以随机选择,而无需按顺序选择。

以上,对注射成型机的实施方式等进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式等,在技术方案中记载的本发明的主旨范围内能够进行各种变形及改进。

控制装置90在使三相交流马达110的状态保持为低速、高输出的状态时,可以根据控制量的实际值与设定值之差及三相交流马达110的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向三相交流马达110供给电流。三相交流马达110的种类及被三相交流马达110驱动的可动部的种类没有特别限定。

控制装置90在即将v/p切换之前降低螺杆43的速度例如使螺杆43暂时停止等的情况下,将注射马达46的状态保持为低速、高输出的状态。因此,控制装置90在即将v/p切换之前降低规定螺杆43的速度的情况下,可以根据控制量的实际值与设定值之差及注射马达46的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向注射马达46供给电流。此时,可动部例如为螺杆43,控制量为螺杆43的位置或速度。另外,注射装置为预塑方式时,可动部为柱塞。

控制装置90在合模工序中将合模马达25的状态保持为低速、高输出的状态。因此,控制装置90在合模工序中可以根据控制量的实际值与设定值之差及合模马达25的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向合模马达25供给电流。此时,可动部例如为十字头21,控制量为十字头21的位置。另外,可动部可以是可动压板13,控制量可以是可动压板13的位置。并且,控制量可以是合模力。

但是,合模装置10在图1和图2中为开闭模方向为水平方向的卧式,但也可以是开闭模方向为上下方向的立式。立式合模装置具有下压板、上压板、肘节座、肘节机构及连接杆等。下压板和上压板中的任一个被用作固定压板,另一个被用作可动压板。在下压板安装有下模,在上压板安装有上模。由下模和上模构成模具装置。下模可以经由转台安装于下压板。肘节座配设于下压板的下方。肘节机构配设于肘节座与下压板之间。连接杆与铅垂方向平行并贯穿下压板,且连结上压板与肘节座。

上压板为可动压板且下压板为固定压板时,开模工序通过使上压板上升而进行。开模工序结束之后,肘节机构处于重叠的状态,因此肘节倍率较小,控制装置90至闭模工序开始为止,使合模马达的状态保持为低速、高输出的状态。因此,控制装置90在开模工序结束之后且闭模工序开始之前,可以根据控制量的实际值与设定值之差及合模马达的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向合模马达供给电流。此时,可动部例如为十字头21,控制量为十字头21的位置。另外,可动部可以是可动压板,控制量可以是可动压板的位置。

控制装置90在喷嘴接触时使注射装置移动马达61的状态保持为低速、高输出的状态。因此,控制装置90在喷嘴接触时,可以根据控制量的实际值与设定值之差及注射装置移动马达61的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向注射装置移动马达61供给电流。此时,可动部例如为注射装置40,控制量为注射装置40的位置或喷嘴接触力。

控制装置90在顶出工序中有时将顶出马达51的状态保持为低速、高输出的状态。作为这种情况,例如可举出成型品与模具装置30紧贴,且该紧贴力妨碍顶出杆53前进的情况。因此,控制装置90在顶出工序中可以根据控制量的实际值与设定值之差及顶出马达51的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向顶出马达51供给电流。此时,可动部例如为顶出杆53,控制量为顶出杆53的位置或速度。

顶出装置50可以兼为压缩模具装置30内的型腔空间的成型材料的压缩装置。此时,顶出马达51兼为压缩装置的压缩马达。另外,压缩装置可以与顶出装置50分开设置。

压缩装置具有使配设于模具装置30内的压缩型芯移动的压缩马达。压缩马达与压缩型芯之间可以设置有将压缩马达的旋转运动转换为压缩型芯的直线运动的运动转换部。

控制装置90在压缩模具装置30内的型腔空间的成型材料的压缩工序中,使压缩马达的状态保持为低速、高输出的状态。因此,控制装置90在压缩工序中可以根据控制量的实际值与设定值之差及压缩马达的各相中的电流瞬时值的大小的平衡向压缩马达供给电流。此时,可动部例如为压缩型芯,控制量为压缩型芯的位置或速度。

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