注射成形機的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種注射成形機的控制裝置，特別是涉及一種具有電源轉(zhuǎn)換器的注射成形機的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在注射成形機中，為了驅(qū)動注射裝置、合模裝置而具備伺服電動機，并通常是從電動機驅(qū)動裝置提供驅(qū)動電力來驅(qū)動伺服電動機。在此，在注射裝置中的注射工序中，按每個周期來反復進行使螺桿高速地前進的注射動作，在合模裝置中的合模工序中，也按每個周期來反復進行使可動金屬模具的支承部件高速地前進的合模動作。
[0003]這樣，在使用伺服電動機來驅(qū)動軸的注射成形機中，在使軸高速地進行動作時，有時伺服電動機需要大電力。特別是，在執(zhí)行用于進行薄壁成形的高速注射、用于進行壓縮成形的高速合模的情況下，伺服電動機進行高速動作的時間為短時間，但是需要臨時對伺服電動機提供大電力，因此使電源裝置大型化，需要應(yīng)對較大的電力供給。
[0004]因此，代替使電源裝置大型化，還進行以下措施:在用于驅(qū)動伺服電動機的驅(qū)動裝置的直流電壓部中設(shè)置蓄電部，來具備使蓄電部的電壓上升而進行高速動作時所需的能量，由此防止電源裝置的大型化。
[0005]關(guān)于這些注射成形機的電源部，在日本特開2000-141440號公報中公開了一種注射成形機的電動機驅(qū)動裝置，該注射成形機的電動機驅(qū)動裝置具有具備電力的蓄電部，在進入電動機的加速期間之前將蓄電部充電至比電動機的驅(qū)動電壓高的蓄電電壓，在電動機加速期間，使用充電控制部、提供控制部將在蓄電部中蓄積的蓄電電力轉(zhuǎn)換為提供給電動機的電壓值，作為驅(qū)動電力來提供。
[0006]在日本特開2012-240199號公報中公開了一種注射成形機，該注射成形機具備控制裝置，該控制裝置控制電源轉(zhuǎn)換器，該電源轉(zhuǎn)換器為了以預定的成形周期來進行成形而將來自電源的電力進行轉(zhuǎn)換并經(jīng)由DC鏈路提供給電動機，其中，控制裝置僅在成形周期內(nèi)的預定期間中，使電源轉(zhuǎn)換器向正向進行動作使得DC鏈路的兩極間電壓成為預定的目標電壓。
[0007]日本特開2000-141440號公報所公開的注射成形機的電動機驅(qū)動裝置在蓄電部中蓄積電力而提供給電動機，但是為了將蓄電部充電至比電動機的驅(qū)動電壓高的蓄電電壓，需要在蓄電部與電動機驅(qū)動部之間設(shè)置充電控制部、提供控制部，因此機構(gòu)有可能變得復雜。
[0008]日本特開2012-240199號公報所公開的注射成形機使電源轉(zhuǎn)換器向正向進行動作使得DC鏈路的兩極間電壓成為預定的目標電壓，但是為了使DC鏈路的兩極間電壓成為預定的目標電壓，使電源轉(zhuǎn)換器連續(xù)地進行動作，因此有可能電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗變大或者電源轉(zhuǎn)換器的部件壽命縮短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種不會使注射成形機的結(jié)構(gòu)復雜化并抑制電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗且能夠?qū)崿F(xiàn)電源轉(zhuǎn)換器的部件壽命的長壽命化的具有電源轉(zhuǎn)換器控制部的注射成形機的控制裝置。
[0010]本發(fā)明的注射成形機的控制裝置具有:伺服電動機，其對軸進行驅(qū)動；驅(qū)動裝置，其驅(qū)動該伺服電動機；電源轉(zhuǎn)換器，其使來自電源的電壓上升來對上述驅(qū)動裝置提供電力；蓄電部，其結(jié)合在該電源轉(zhuǎn)換器與上述驅(qū)動裝置之間；以及電源轉(zhuǎn)換器控制部，其控制上述電源轉(zhuǎn)換器，其中，將成形周期劃分為電源轉(zhuǎn)換器的連續(xù)動作區(qū)間、作為比該連續(xù)動作區(qū)間更靠前的區(qū)間的升壓區(qū)間、以及作為上述連續(xù)動作區(qū)間和上述升壓區(qū)間以外的區(qū)間的電源轉(zhuǎn)換器的間歇性動作區(qū)間，上述電源轉(zhuǎn)換器控制部在上述連續(xù)動作區(qū)間內(nèi)使上述電源轉(zhuǎn)換器連續(xù)地進行動作，上述電源轉(zhuǎn)換器控制部在上述升壓區(qū)間內(nèi)使上述電源轉(zhuǎn)換器進行動作從而使上述蓄電部的電壓上升至升壓電壓，上述電源轉(zhuǎn)換器控制部在上述間歇性動作區(qū)間內(nèi)使上述電源轉(zhuǎn)換器間歇性地進行動作。
[0011]上述注射成形機的控制裝置將注射成形機的成形周期根據(jù)電源轉(zhuǎn)換器的動作狀態(tài)來劃分為連續(xù)動作區(qū)間、升壓區(qū)間以及間歇性動作區(qū)間，根據(jù)各區(qū)間來變更電源轉(zhuǎn)換器的動作方式。在連續(xù)動作區(qū)間內(nèi)使電源轉(zhuǎn)換器連續(xù)地進行動作，由此能夠使提供給電動機的電量變大，并且在間歇性動作區(qū)間內(nèi)使電源轉(zhuǎn)換器間歇性地進行動作，由此一邊維持用于驅(qū)動電動機所需的電壓一邊抑制電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電源轉(zhuǎn)換器的部件的長壽命化。并且，由于使蓄電部的電壓與電動機的驅(qū)動電壓相等，所以在蓄電部與電動機驅(qū)動部之間不需要充電控制部、提供控制部這種特殊的裝置。
[0012]也可以是，上述電源轉(zhuǎn)換器控制部在上述間歇性動作區(qū)間內(nèi)當上述蓄電部的電壓變?yōu)榕c動作開始電壓相等或者小于動作停止電壓時開始上述電源轉(zhuǎn)換器的動作，當上述蓄電部的電壓變?yōu)榕c動作停止電壓相等或者大于動作停止電壓時停止上述電源轉(zhuǎn)換器的動作。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在間歇性動作區(qū)間內(nèi)，進行控制以使電源轉(zhuǎn)換器間歇性地進行動作，使得蓄電部的電壓成為動作開始電壓與動作停止電壓之間的電壓值，因此一邊維持用于驅(qū)動電動機所需的電壓一邊抑制電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電源轉(zhuǎn)換器的部件的長壽命化。
[0014]也可以是，將上述升壓區(qū)間設(shè)為:從開始上述連續(xù)動作區(qū)間的時間點的預定時間前、成形周期開始時、閉模開始時中某一時間點起至上述連續(xù)動作區(qū)間的開始時間點為止的區(qū)間。
[0015]也可以是，根據(jù)升壓開始前的上述蓄電部的電壓、上述升壓電壓、上述蓄電部的靜電容量以及上述電源轉(zhuǎn)換器的電力輸出值來求出上述預定時間。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)預定方法來決定連續(xù)動作區(qū)間前的升壓區(qū)間，由此在進入連續(xù)動作區(qū)間前，能夠使蓄電部的電壓可靠地上升至預定的升壓電壓。
[0017]也可以是，上述連續(xù)動作區(qū)間包括成形周期的注射區(qū)間、保壓區(qū)間、合模區(qū)間中的至少一個。
[0018]作為連續(xù)動作區(qū)間，設(shè)為包括成形周期的注射區(qū)間、保壓區(qū)間、合模區(qū)間中的至少一個，由此即使是電動機的驅(qū)動電力變大的注射區(qū)間、保壓區(qū)間、合模區(qū)間，也能夠可靠地提供電動機所需的電量。
[0019]也可以是，上述間歇性動作區(qū)間包括成形周期的計量區(qū)間、冷卻區(qū)間、開模區(qū)間、推出區(qū)間中的至少一個。
[0020]作為間歇性動作區(qū)間，設(shè)為包括成形周期的計量區(qū)間、冷卻區(qū)間、開模區(qū)間、推出區(qū)間中的至少一個，由此在電動機所需的驅(qū)動電力變小的計量區(qū)間、冷卻區(qū)間、開模區(qū)間、推出區(qū)間內(nèi)，一邊維持所需的電力，一邊抑制電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電源轉(zhuǎn)換器的部件的長壽命化。
[0021]本發(fā)明通過具備上述結(jié)構(gòu)，能夠提供一種具有電源轉(zhuǎn)換器控制部的注射成形機的控制裝置，不會使注射成形機的結(jié)構(gòu)復雜化并抑制電源轉(zhuǎn)換器動作時的能量損耗且能夠?qū)崿F(xiàn)電源轉(zhuǎn)換器的部件壽命的長壽命化。
【附圖說明】
[0022]根據(jù)參照附圖的以下實施例的說明使得本發(fā)明的上述和其它目的以及特征更加清楚。這些圖中:
[0023]圖1是本發(fā)明的實施方式中的注射成形機的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2是表示間歇性動作區(qū)間內(nèi)的電源轉(zhuǎn)換器的動作狀態(tài)值蓄電部的電壓的值的圖。
[0025]圖3是表示升壓區(qū)間與連續(xù)動作區(qū)間內(nèi)的電源轉(zhuǎn)換器的動作狀態(tài)以及蓄電部的電壓的值的圖。
[0026]圖4是表示成形周期整體中的電源轉(zhuǎn)換器的動作狀態(tài)以及蓄電部的電壓的值的圖。
[0027]圖5是表示電源轉(zhuǎn)換器的動作指令控制的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]圖1是本實施方式中的注射成形機的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。在電源部10上連接了電源轉(zhuǎn)換器12。另外，14為電源轉(zhuǎn)換器控制部，對電源轉(zhuǎn)換器12進行動作指令。在電源轉(zhuǎn)換器12上連接了蓄電部16。而且，使電源轉(zhuǎn)換器12與蓄電部16進行連接的兩個線之間的電壓成為蓄電部16的電壓。蓄電部16與用于驅(qū)動各種電動機的驅(qū)動裝置(22、24、26、28)相連接，各驅(qū)動裝置與各種電動機(注射電動機32、旋轉(zhuǎn)電動機34、模具開閉電動機36、脫模電動機38)分別進行連接。
[0029]作為使來自電源的電壓上升而對驅(qū)動裝置和蓄電部16提供電力的電源轉(zhuǎn)換器12，能夠使用公知的PWM轉(zhuǎn)換器等。由此，能夠使用電源轉(zhuǎn)換器12將電源的三相交流轉(zhuǎn)換為直流。另外，在蓄電部16中蓄積從電源轉(zhuǎn)換器12提供的電力，但是還能夠構(gòu)成為在從電動機產(chǎn)生再生電力的情況下，將再生電力蓄積于蓄電部16中。
[0030]在具有這種結(jié)構(gòu)的注射成形機的控制裝置中，根據(jù)來自電源轉(zhuǎn)換器控制部14的動作指令使電源轉(zhuǎn)換器12接通和斷開，在接通時將來自電源部10的電力提供給蓄電部16。從蓄電部16對各種電動機中正在驅(qū)動的電動機的驅(qū)動裝置提供電力。蓄電部16的電壓由于受到接通電源轉(zhuǎn)換器12導致的從電源部10提供的電力而上升，由于對各驅(qū)動裝置提供電力而下降。
[0031]在此，注射成形機的成形周期包括關(guān)閉模具的工序、將熔融的樹脂注射到金屬模具內(nèi)的工序、為了下一成形周期而一邊使樹脂熔融一邊進行計量的工序、打開金屬模具的工序以及將成形品從金屬模具中推出的工序。本實施方式中的成形周期是指由這一系列工序構(gòu)成的周期。
[0032]在本實施方式中，將成形周期劃分為電源轉(zhuǎn)換器的連續(xù)動作區(qū)間、升壓區(qū)間、間歇性動作區(qū)間，按各劃分來變更電源轉(zhuǎn)換器的動作。并且，具體地說，在作為電動機驅(qū)動電力較大的區(qū)間的連續(xù)動作區(qū)間內(nèi)，使電源轉(zhuǎn)換器連續(xù)地進行動作，在作為比該連續(xù)動作區(qū)間更靠前的區(qū)間的升壓區(qū)間內(nèi)，使電源轉(zhuǎn)換器連續(xù)或者間歇性地進行動作來使蓄電部的電壓上升，在作為連續(xù)動作區(qū)間、升壓區(qū)間以外的電動機驅(qū)動電力較小的區(qū)間的間歇性動作區(qū)間內(nèi)，使對蓄電部提供電力的電源轉(zhuǎn)換器間歇性地進行動作。
[0033]圖2是表示本實施方式中的間歇性動作區(qū)間內(nèi)的電