CN101518939B - 用于控制模具夹紧设备的方法 - Google Patents

Abstract

设置预定的速度控制模式A。在控制模具打开时，在模具打开区段Zm中，以模具打开速度Vm执行模具打开控制，并且基于都被检测的当前模具打开速度Vd和当前模具打开位置Xd，在每个预定的时间间隔通过计算顺序地预报减速区段Zmd的减速开始位置Xmc，在该减速开始位置处，当前模具打开速度Vd在虚拟停止位置Xc处变为零(0)。在达到减速开始位置Xmc时，减速区段Zmd开始，并且在减速区段Zmd中，基于检测的当前模具打开位置Xd，通过计算顺序地获得相应于速度控制模式A的速度指令值Dm，并且根据速度指令值Dm执行减速控制。在达到最后转变速度Vc时，执行预定的停止控制处理。

Description

用于控制模具夹紧设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制模具夹紧设备的方法，其通过由液压泵驱动模具夹紧缸来执行模具夹紧控制。

背景技术

通常，液压型喷射模塑机与电动型喷射模塑机相比难以精确地控制位置和速度。换言之，在液压型的情况下，由于其使用液压油和液压致动器，液压油的粘度、体积等根据温度而变化，并且在液压致动器中产生惯性力。这些物理行为直接影响控制精度和响应性。在一种能通过改变驱动马达的转数来控制排出流速的可变排出型液压泵用作液压泵的情况下，从液压泵至液压致动器的液压回路的长度变得更长，从而液压油的粘度、体积等的变化的影响更大。假设作为液压致动器，例如，装备在模具夹紧设备中的模具夹紧缸，甚至在对于位置执行反馈控制时，在喷射中模具打开位置(模具打开停止位置)会大大地变化，引起可移动模具不必要的超限，还有由于模塑产品取出设备与模具(三板模具)碰撞所引起的比如破裂和损坏之类的问题。当加速模具打开时间段以缩短模塑循环时间从而增大生产率时，这个问题更加严重。

同时，迄今为止，已知一种旨在在模具夹紧设备中获得精确的模具打开位置的控制方法。日本JP 09-222924(专利文献1)公开了一种用于在直接压力型模具夹紧设备中控制模具打开完成位置的方法，其中在允许缩短模具打开处理(最终模塑循环)的情况下，纠正在可移动压板的模具打开完成时停止位置的变化从而减小变化范围，并且抑制和防止产品被取出设备误卡住。这种用于控制模具打开完成位置的方法工作如下：在直接压力型模具夹紧设备中，当模具打开速度从高速模具打开区段转换到低速模具打开区段以完成模具打开处理时，高速模具打开区段较长而低速模具打开区段尽可能地短，从而缩短模具打开处理；并且在重复模具打开操作时连续地多次取样在模具打开完成时可移动压板的停止位置与其基准位置的距离，当取样距离的变化范围超过可移动压板的目标停止位置精度的允许范围时，纠正从高速模具打开区段到低速模具打开区段的转换位置以保持变化范围在允许范围内。

发明内容

技术问题

然而，在过去用于控制模具夹紧设备的上述方法(用于在直接压力型模具夹紧设备中控制模具打开完成位置的方法)具有以下问题。

首先，由于其基本技术未通过积极地提高停止位置的控制精确性来减少停止位置的变化，变化一直出现在可允许的范围内。因此，不能确保高于这个可允许范围的控制精确性，这带来一个限制，也就是作为防止出现产品误卡住等的反措施。

其次，由于停止位置的变化通过纠正从高速模具打开区段至低速模具打开区段的转换位置而减少，出现模塑周期时间的长度的变化。因此，这引起生产率的降低和变化，并且可能导致对生产计划的显著影响，比如交付延迟。

解决方案

为了解决上述问题，根据本发明用于控制模具夹紧设备1c的方法的特征如下：在通过由液压泵2驱动模具夹紧缸3执行模具打开控制的最初，预先设置预定的速度控制模式A，该速度控制模式A至少具有：其中以预定的模具打开速度Vm执行模具打开的模具打开区段Zm、其中速度从模具打开区段Zm的终点(Xmc)朝着虚拟停止位置Xso逐渐减速的减速区段Zmd、以及在虚拟停止位置Xso之前为之设置预定最后转变速度Vc的最后转变区段Zc；在控制模具打开中，在模具打开区段Zm，以模具打开速度Vm执行模具打开控制，并且基于都被检测的当前模具打开速度Vd和当前模具打开位置Xd，在每个预定的时间间隔通过计算顺序地预报减速区段Zmd的减速开始位置Xmc，在该减速开始位置处当前模具打开速度Vd在虚拟停止位置Xso处变为零(0)；在达到减速开始位置Xmc时开始减速区段Zmd，并且在减速区段Zmd，基于检测到的当前模具打开位置Xd，通过计算顺序地获得相应于速度控制模式A的速度指令值Dm，并且根据速度指令值Dm，执行减速的模具打开处理；以及在达到最后转变速度Vc时，执行预定的停止控制处理。

发明的有利功效

根据本发明的用于控制模具夹紧设备1c的方法展示了如下显著的有利功效。

(1)即使液压回路中的液压油的粘度、体积等根据温度而改变并且惯性力存在于模具夹紧缸3中，在控制模具打开中，根据预先设置的速度控制模式A来执行模具打开控制，从而提高相对于模具打开位置(停止位置Xso、Xe)的控制精确性并且因而急剧地降低每次喷射的模具打开位置中的变化。因此，能可靠地避免模具(可移动模具)不必要的超限以及比如由于模塑产品取出设备与模具(三板模具)碰撞所引起的破碎和损坏的问题。并且能在没有这些问题引起的限制的情况下更简单地确定条件。

(2)由于能获得精确的模具打开位置(停止位置Xso、Xe)并且减少每次喷射的模具打开位置中的变化，能一直确保不变的模塑周期时间并且能加速模塑周期时间。因而，使得能避免降低和改变生产率，从而平稳地并且安全地执行生产计划并且增加生产率。

(3)根据本发明的优选模式，作为液压泵2，使用可变排出型液压泵2s，其能通过改变伺服马达11的转数来控制排出流速，从而逆变控制液压泵2s，产生能量节约的改进以及运行成本的降低。另外，尤其，根据本发明的控制方法在其应用至安装有这种可变排出型液压泵2s(其受到物理变化比如液压油的温度的很大影响)的模具夹紧设备1c时获得更大的功效。

(4)根据本发明的优选模式，副罐13连接至模具夹紧缸3，并且在模具打开区段Zm和减速区段Zmd中，执行这种控制使得副罐13连接至模具夹紧缸3的后油腔3r以便后油腔3r中的液压油流入副罐13。因此，能以更高的速度和更高的响应度执行模具打开。尤其，根据本发明的控制方法应用至其中能以更高的速度和更高的响应度执行模具打开的这种模具夹紧设备1c，从而获得更大的功效。

(5)根据本发明的优选模式，在减速区段Zmd中，设置减速区段Zmd所需的时间段Td，然后减速区段Zmd的减速开始位置Xmc和虚拟停止位置Xso之间的时间段被控制为固定的所需时间段Td。这相对于虚拟停止位置Xso提供了更稳定和精确的控制。

(6)根据本发明的优选模式，在停止控制处理中，执行其中在停止位置处，液压油至模具夹紧缸3的任何流出或流入被切断并且液压泵2的操作延迟预定的时间段且然后停止的控制。这允许避免其中模具(可移动模具)由于液压回路内部为负的压力而在其闭合方向上移动的故障。因此，模具能稳定且可靠地停止在模具打开位置(Xso)处。

(7)根据本发明的优选模式，作为停止控制处理，执行根据预先设置的最后速度控制模式Ar的控制，并且然后在到达最终停止速度Ve时，执行预定的最终停止处理。这使得能更稳定且精确地停止于模具打开停止位置Xe处。

(8)根据本发明的优选模式，在最后减速区段Zrd，设置最后减速区段Zrd所需的最后时间段Tr，于是最后减速区段Zrd的减速开始位置Xrc和模具打开停止位置Xe之间的时间段被控制为固定的最后所需时间段Tr。这提供了相对于模具打开停止位置Xe的更稳定和精确的位置控制。

(9)根据本发明的优选模式，在最后的模具打开区段Zr和最后减速区段Zrd，模具夹紧缸3连接至出口节流式回路14以执行出口节流控制。这使得能在作为相对低速区段的最后模具打开区段Zr和最后减速区段Zrd稳定且精确地执行速度控制。

(10)根据本发明的优选模式，作为最终停止处理，执行其中在停止位置处液压油至模具夹紧缸3的任何流出和流入被切断并且液压泵2的操作延迟预定的时间段且然后停止的控制。这允许避免其中模具(可移动模具)由于液压回路内部为负的压力而在其闭合方向上移动的故障。因此，模具能在模具打开位置(Xso)处稳定且可靠地停止。

(11)根据本发明的优选模式，在模具打开区段Zm之前，设置其中以低于模具打开速度Vm的最初速度Vf执行模具打开的最初模具打开区段Zf。这使得能在模具打开的开始处平稳地并且更好地执行将可移动模具与固定模具分离的模具分离处理。

(12)根据本发明的优选模式，在最初模具打开区段Zf，模具夹紧缸3连接至出口节流回路14以执行出口节流控制。这使得能在最初模具打开区段Zf(其为相对低速区段)稳定地且精确地执行速度控制。

附图说明

图1是用于解释根据本发明优选实施例的控制方法的处理程序的流程图；

图2示出用于该控制方法的速度控制模式；

图3示出能实施该控制方法的模具夹紧设备的构造；

图4示出在使用根据本发明的控制方法时，每次注射时液压油的温度以及模具打开停止位置的测量数据；

图5示出在使用根据背景技术的控制方法时，每次注射时液压油的温度以及模具打开停止位置的测量数据；

图6示出在使用根据本实施例的控制方法时，相对于模具打开速度的变化，模具打开停止位置的测量数据；并且

图7示出在使用根据背景技术的控制方法时，相对于模具打开速度的变化，模具打开停止位置的测量数据。

具体实施方式

现在将用本发明的优选实施例和附图更具体地描述本发明。然而，应当注意到，附图并不是给出来规定本发明，而是便于本发明的理解。另外，省略本发明的公知部分的具体描述以避免本发明变得不清楚。

首先，将参照图3解释布置于喷射模塑机1中的模具夹紧设备1c的构造，由此能实施根据这个实施例的控制方法。

在图3中，标明了设有喷射设备1i和模具夹紧设备1c的喷射模塑机。模具夹紧设备1c具有固定于模塑机床(未示出)中的固定压板21，以及多个从这个固定压板21布置至压力接收压板(未示出)的连杆22...，以及可滑动地安装至这些连杆22...的可移动压板23。另外，模具夹紧缸3固定至压力接收压板，并且容纳于模具夹紧缸3中的活塞24结合至可移动压板23。固定模具Cc安装至固定压板21，并且可移动模具Cm安装至可移动压板23。固定模具Cc和可移动模具Cm构成模具C。这允许驱动控制模具夹紧缸3以向前或向后移动可移动压板23(可移动模Cm)，从而闭合(模具夹紧)或打开模具C。除此以外，喷射设备1i能通过执行与模具C(固定模具Cc)上的喷嘴1的喷嘴接触而在模具C的腔中喷射和填充熔化的树脂。

而且，模具夹紧设备1c设有包括模具夹紧缸3的液压驱动部分31，并且这个液压驱动部分31由模塑机控制器71控制。液压驱动部分31设有用作液压驱动源的可变排出型液压泵2s(液压泵2)，以及液压回路32。液压泵2s具有泵主体33和用于旋转地驱动泵主体33的伺服马达11s(驱动马达11)。作为伺服马达11s，使用连接至模塑机控制器71的输出口的AC伺服马达。用于检测伺服马达11s的转数的旋转编码器11e连接至伺服马达11s，并且旋转编码器11e连接至模塑机控制器71的输入口。

除此以外，泵主体33由斜板型活塞泵组成。因此，泵主体33具有斜板35。在斜板35的倾斜角(斜板角)变大时，泵主体33中的泵活塞的行程变大，于是排出流速增大。当斜板角变小时，泵主体中的泵活塞的行程变小，于是排出流速减小。因而，通过以预定角度设置斜板角，能设置固定的排出流速，这意味着排出流速固定在预定的速度。而且，控制缸36和返回弹簧37连接至斜板35。控制缸36经由转换阀(螺线管阀)Mc、节流阀38、以及止回阀39连接至泵主体33的排出口。这允许斜板35的角度(斜板角)通过控制控制缸36来改变。顺便提及，40指示泵压力传感器。

泵主体33的输入口连接至油罐51并且泵主体33的排出口连接至液压回路32。这样，作为液压泵2，使用可变排出型液压泵2s，其能通过改变伺服马达11s的转数来控制排出流速，从而逆变控制液压泵2s，引起能量节约的改进以及运行成本的降低。另外，尤其，根据本发明的控制方法在其应用至安装有这种可变排出型液压泵2s(其受到物理变化比如液压油的温度的很大影响)的模具夹紧设备1c时获得较大的功效。

液压回路32，如图3所示，安装有用于转换主要操作的引导转换阀(螺线管阀)M1、方向转换阀M2、其中容纳节流阀的方向转换阀(螺线管阀)M3、用于转换布置于副罐13中的预装满阀Mp(其将稍后叙述)的转换阀(螺线管阀)M4、用于转换模具夹紧操作的转换阀(螺线管阀)M5以及形成安全回路的转换阀M6。液压回路32以图3所示的方式连接以构成液压系统回路。顺便提及，52、53、54指示止回阀，55、56指示节流阀并且57指示缸压传感器。除此之外，模具夹紧缸3设有缸主体61以及容纳于缸主体61中的活塞24。活塞24还用作高速缸部分62。从缸主体61的后端向前突起的增压作动筒(booster ram)63被插入高速缸部分62的油腔中。而且，副罐13连接至缸主体61。在副罐13和后油腔3r之间，布置了用于将副罐13和后油腔3r连接和断开的预装满阀Mp，并且副罐13经由油冷却器64连接至油罐51。因而，根据这个实施例的模具夹紧设备1c形成增压作动筒型模具夹紧机构。

液压回路32包括微分回路12和出口节流式回路14。方向转换阀M3主要形成该出口节流式回路14并且方向转换阀M2、M3主要形成微分回路12。转换阀M1、M3、M4、M5...的每个连接至模塑机控制器71的输出口。这允许转换阀M1...的每个由模塑机控制器71顺序地控制。而且，66指示用于检测可移动模具Cm的位置(模具位置)的位置传感器，并且位置传感器66连接至模塑机控制器71的输入口。

现在，参照图2和3，将根据图1所示的流程图解释根据这个实施例的控制方法，其包括具有这种构造的模具夹紧设备1c的模具打开操作。

首先，预先地，设置图2中所示的速度控制模式B(步骤S0)。速度控制模式B至少包括其中以预定的模具打开速度Vm执行模具打开的模具打开区段Zm，其中速度从模具打开区段Zm的终点(Xmc)朝着虚拟停止位置Xso逐渐减速的减速区段Zmd，以及在虚拟停止位置Xso之前为之设置预定的最后转变速度Vc的最后转变区段Zc。示出的速度控制模式A还包括其中以低于模具打开速度Vm的最初速度Vf执行模具打开的最初模具打开区段Zf，以及预定的最后速度控制模式Ar。在这种情况下，最后速度控制模式A包括其中以低于模具打开速度Vm的速度设置的最后速度Vr执行模具打开的最后模具打开区段Zr，以及其中速度从最后模具打开区段Zr的终点(Xrc)朝着模具打开停止位置Xe逐渐减速的最后减速区段Zrd，以及为之设置比在模具打开停止位置Xe中的最后速度Vr更低的预定最终停止速度Ve的停止控制区段Ze。

在速度控制模式A中，尤其，在减速区段Zmd，设置减速区段Zmd所需的时间段Td，于是在减速区段Zmd的减速开始位置Xmc和虚拟停止位置Xso之间的时间段被控制为时间段Td。因此，基于实际模具打开速度(当前模具打开速度Vd)，终点位置Xmc改变。因此，在当前模具打开速度Vd高于设置的模具打开速度Vm的情况下，终点位置Xmc定位于将以模具打开速度Vm到达的终点位置的前面，而在当前模具打开速度Vd低于模具打开速度Vm的情况下，终点位置Xmc定位于以模具打开速度Vm到达的终点位置后面。因而，通过控制在减速区段Zmd的减速开始位置Xmc和虚拟停止位置Xso之间的时间段为固定的所需时间段Td，能相对于虚拟停止位置Xso获得更稳定且更精确的位置控制。同样，在最后减速区段Zrd，设置最后减速区段Zrd所需的时间段Tr，于是在最后减速区段Zrd的减速开始位置Xrc和模具打开停止位置Xe之间的时间段被控制为最后所需时间段Tr。因此，基于实际最后速度(当前模具打开速度Vd)，终点位置Xrc改变。因此，在当前模具打开速度Vd高于设置的最后速度Vr的情况下，终点位置Xrc定位于将以最后速度Vr到达的终点位置前面，而在当前模具打开速度Vd低于最后速度Vr的情况下，终点位置Xrc定位于以最后速度Vr到达的终点位置的后面。因而，通过控制在最后减速区段Zrd的减速开始位置Xrc和模具打开停止位置Xe之间的时间段为固定的最后所需时间段Tr，能相对于模具打开停止位置Xe获得更稳定且更精确的位置控制。

同时，在实际模具打开处理中，执行下面的模具打开控制。首先，在模具打开处理的最初，确定可移动模具Cm的当前位置。换言之，确定当前模具打开位置Xd是否是10毫米或更小(步骤S1)。顺便提及，模具打开处理的开始位置是0毫米。在这种情况下，如果当前模具打开位置Xd是10毫米或更小，模具C处于完全闭合状态或接近这个状态。然后，以正常模具打开模式执行模具打开控制。在正常模式中，首先执行最初模具打开处理(步骤S2)。在最初模具打开处理中，作为速度指令值，低于稍后提及的模具打开速度Vm的最初速度Vf用来在图2所示的最初模具打开区段Zf中执行模具打开控制。这样，在稍后提及的模具打开区段Zm之前，以低于模具打开速度Vm的最初速度Vf执行模具打开。这使得能执行模具分离处理，用于平稳地并且较好地在模具打开的开始从固定的模具Cc分离可移动模具Cm。

在这个最初模具打开处理中，在图3所示的液压回路32中，转换阀M1和M4都转换至符号b。通过将转换阀M1转换至符号b，转换阀M2被转换至符号b。同时，其它转换阀M3、M5、M6、Mc保持处于图3所示的转换位置。据此，液压泵2的液压油经由转换阀M2被供应至模具夹紧缸3的前油腔3f，上述转换阀M2向后移动活塞24从而打开模具。这时，随着液压泵2的液压油经由转换阀M4被施加至预装满阀Mp，预装满阀Mp打开，于是模具夹紧缸3的后油腔3r的液压油流入副罐13中。而且，从高速缸部分62流出的液压油经由转换阀M2流入转换阀M3，然后通过转换阀M3中的节流阀返回至油罐51。换言之，借助出口节流回路式14执行出口节流控制。通过执行这种出口节流控制，能稳定地且精确地执行最初模具打开区段Zf(相对低速区段)中的速度控制。

然后，随着最初模具打开区段Zf结束并且到达模具打开区段Zm的开始位置Xms，在模具打开区段Zm中执行高速模具打开处理(步骤S3、S4)。换言之，作为速度指令值，高速模具打开速度Vm被用来在图2所示的模具打开区段Zm中执行模具打开控制。在模具打开区段Zm，图3中所示的转换阀M3被转换至符号a。这释放了出口节流控制。因此，从高速缸部分62流出的液压油经由转换阀M2、M3结合入从液压泵2供应的液压油中。换言之，通过微分回路12的作用结合的液压油被供应至前油腔3f。除此之外，由于预装满阀Mp处于打开状态，在活塞24以高速缩回时，模具夹紧缸3的后油腔3r的液压油快速地流入副罐13，从而实现活塞24的高速移动。这样，在模具打开区段Zm和稍后提及的减速区段Zmd中，后油腔3r中的液压油能流入副罐13。因此，能以更高速和更高响应度执行模具打开。根据本发明的控制方法尤其适用于其中模具打开能以更高的速度和更高的高响应度执行的这种模具夹紧设备1c，以获得更大的功效。

而且，在模具打开区段Zm中，基于都被检测的当前模具打开速度Vd和当前模具打开位置Xd，通过计算在每个预定的时间间隔顺序地预报减速区段Zmd的减速开始位置Xmc，在该减速开始位置，当前模具打开速度Vd在虚拟停止位置Xso处变成零(0)，并且确定是否到达减速开始位置Xmc。换言之，由于减速区段Zmd的距离Lmd被估计为Lmd＝(Vd·Td)/2，在满足Xso-Lmd≤Xd的条件时，确定到达了减速开始位置Xmc，于是开始减速区段Zmd(步骤S5)。在减速区段Zmd中，基于检测的当前模具打开位置Xd，通过计算依次获得相应于速度控制模式A的减速区段Zmd的速度指令值Dm。根据速度指令值Dm，执行减速的模具打开处理(步骤S6)。这逐渐地减速模具打开速度。顺便提及，通过以下[数学公式1]能获得速度指令值Dm。在[数学公式1]中，Vds是在开始减速区段Zmd时的当前模具打开时间，Xrs是设置的最后转变区段Zc之后的最后模具打开区段Zr(图2)的开始位置。

[数学公式1]

$\mathrm{Dm}=\sqrt{\frac{2\·|\mathrm{Xrs}-\mathrm{Xd}|}{\mathrm{Vds}\·\mathrm{Td}}}\·\mathrm{Vm}$

然后，在减速区段Zmd中执行减速控制。在以最后转变速度Vc到达当前模具打开速度Vd时，执行预定的停止处理(步骤S7)。在稍后提及的最后模具打开区段Zr中以低于最后速度Vr(例如大约是最后速度Vr的0.5至0.8倍)设置最后转变速度Vc。另外，以最后转变速度Vc执行模具打开。在到达设置的最后模具打开区段Zr的开始位置Xrs并且最后转变区段Zc结束时，开始最后模具打开区段Zr。在最后模具打开区段Zr，液压回路32中的转换阀M3返回至中间位置，以使得执行与上面提及的最初模具打开区段Zf相同的控制。因而，借助出口节流式回路14执行出口节流控制，并且能稳定且精确地执行为相对低速区段的最后模具打开区段Zr和最后减速区段Zrd中的速度控制。

同时，能以最后转变速度Vc执行模具打开，于是在到达虚拟停止位置Xso时，执行最终停止处理。因此，作为虚拟停止位置Xso，可设置实际模具打开停止位置Xe。在这种情况下，作为最终停止处理，能够执行如下的停止控制处理：其中在停止位置处，液压油至模具夹紧缸3的任何流出和流入均被切断，并且液压泵2s的操作被延迟预定的时间段，并且然后停止。通过执行这种停止控制处理，能避免其中模具(可移动模具Cm)由液压回路内部为负的压力沿其闭合方向移动的故障。因此，模具能稳定地且可靠地停止在模具打开位置(Xso)处。

一方面，在最后模具打开区段Zr，作为速度指令值，使用低于模具打开速度Vm的最后速度Vr，以在图2所示的最后模具打开区段Zr中执行模具打开控制(步骤S8)。在最后模具打开区段Zr中，基于都被检测到的当前模具打开速度Vd和当前模具打开位置Xd，在每个预定的时间间隔通过计算顺次地预报最后减速区段Zrd的减速开始位置Xrc，在其中在该减速开始位置Xrc处模具在打开停止位置Xe停止，并且确定是否到达减速开始位置Xrc。换言之，由于最后减速区段Zrd的距离Lrd估计为Lrd＝Vd·Tr·(Vr-Ve)/2，在满足Xe-Lrd≤Xd的条件时，确定到达减速开始位置Xrc，于是开始最后减速区段Zrd(步骤S9)。在减速区段Zrd中，基于检测的当前模具打开位置Xd，通过计算依次获得相应于最后速度控制模式Ar的最后减速区段Zrd的速度指令值Dr。根据该速度指令值Dr，执行减速的模具打开处理(步骤S10)。这逐渐地减慢模具打开速度。顺便提及，通过以下[数学公式2]能获得速度指令值Dr。在[数学公式2]中，Vrs是在开始减速区段Zrd时的当前模具打开速度。

[数学公式2]

$\mathrm{Dr}=\sqrt{\frac{2\·|\mathrm{Xe}-\mathrm{Xd}|}{\mathrm{Vrs}\·\mathrm{Tr}}}\·(\mathrm{Vr}-\mathrm{Ve})+\mathrm{Ve}$

然后，在减速区段Zrd执行减速控制，并且在到达模具打开停止位置Xe时开始预定的最终停止处理(步骤S11)。在最终停止处理中，执行其中在停止位置处液压油至模具夹紧缸3的任何流出和流入被切断并且液压泵2的操作延迟预定的时间段Te且然后停止的控制。在这种情况下，在到达模具打开停止位Xe时，由延时定时器定时预定的时间段Te，并且在时间耗尽时，停止液压泵2的操作(步骤S12、S13、S14)。这终止了停止控制区段Ze。顺便提及，在由延时定时器定时期间，输出被设置为速度指令值的用于延迟停止的速度，并且还输出被设置为压力指令值用作延迟停止的压力。通过执行这种最终停止控制处理，能避免其中模具(可移动模具Cm)由于液压回路内为负的压力而在其闭合方向上移动的故障。因此，模具能在模具打开停止位置Xe处稳定且可靠地停止。另外，作为停止控制处理，执行根据预先地设置的最后速度控制模式Ar的控制，然后在到达最终停止速度Ve时，执行预定的最终停止处理。这使得能更稳定且精确地在模具打开停止位置Xe处停止。

另一方面，在模具打开处理的最初，确定可移动模具Cm的当前位置。在当前模具打开位置Xd超过10毫米的情况下，以从上述最后模具打开区段Zr开始的非高速模具打开模式执行模具打开控制(步骤S1、S8...)。换言之，在开始模具打开处理时，如果可移动模具Cm的位置已经超过10毫米，认为可移动模具Cm被手动地停止于任何位置，用于维护、测试等，在安全门被打开时模具打开在其完成之前被紧急停止，等等。在这种情况下，处理跳至步骤8，以从其中操作相对较慢的最后模具打开区段Zr开始模具打开控制。

图4示出在使用根据这个实施例的控制方法并且在模具夹紧设备1c(喷射模塑机1)的顺序操作期间液压油的温度Eo(℃)有意地变化20℃时对于相应喷射的模具打开停止位置Xe的测量数据。在这种情况下，变化范围是大约0.7毫米。出于比较的目的，图5示出在未使用根据这个实施例的控制方法，但是基于预先设置的速度指令值执行正常的反馈控制，并且液压油的温度Eor(℃)在顺序操作期间有意地变化20℃时，对于相应喷射的模具打开停止位置Xer的测量数据。在这种情况下，变化范围是大约1.41毫米。因此，使用根据这个实施例的控制方法与现有技术相比允许模具打开停止位置Xe的变化几乎减少一半。

另外，图6示出在使用根据这个实施例的控制方法并且模具打开速度Vm相对于最大速度在10-100％范围内变化10％的增量时对于相应喷射的模具打开停止位置Xe的测量数据。在这种情况下，变化范围大约是0.89毫米。出于比较的目的，图7示出在未使用根据这个实施例的控制方法，但是基于预先设置的速度指令值执行正常的反馈控制，并且模具打开速度Vm在顺序操作期间相对于最大速度在10-100％范围内变化10％的增量时，对于每次喷射的模具打开停止位置Xe的测量数据。在这种情况下，变化范围是大约21.46毫米。因此，使用根据这个实施例的控制方法与现有技术相比允许模具打开停止位置Xe的变化几乎减少1/25。

这样，通过由根据这个实施例的控制方法执行模具打开控制，即使液压回路中的液压油的粘性、体积等根据温度而变化，并且惯性力存在于模具夹紧缸3中，根据预先设置的速度控制模式A来执行模具打开控制，从而提高相对于模具打开位置(停止位置Xso、Xe)的控制精确性并且因而急剧减少相应喷射的模具打开位置中的变化。因此，能可靠地避免模具(可移动模具)不必要的超限以及比如由于模塑产品取出设备与模具(三板模具)碰撞所引起的破损和损坏的问题。另外，在没有由这些问题所引起的限制的情况下能更简单地确定条件。并且由于能获得精确的模具打开位置(停止位置Xso、Xe)并且相应喷射的模具打开位置中的变化减少，因此能一直保证恒定的模塑周期时间并且能加速模塑周期时间。因此，这使得能避免生产率的降低和变化，从而平稳且可靠地执行生产计划并且增加生产率。

虽然已经具体解释了优选实施例，但本发明不限于这种实施例，而是就液压回路构造、技术、数值等的细节，在不脱离本发明的精神和范围之下可做出任何变化、增加、删减。例如，作为液压泵2，示出了可变排出型液压泵2s。然而，这意味着并不排除其它类型的液压泵2。包括最后速度控制模式Ar的速度控制模式A不限于所示模式，而是各种形式的模式均可应用。

工业实用性

尽管示出了喷射模塑机1的模具夹紧设备1c，根据本发明的控制方法还能应用于使用模型(通常为模具)的各种工业机械(比如挤压机)中的模具夹紧设备。

参考标记列表

1c：模具夹紧设备

2：液压泵

2s：可变排出型液压泵

3：模具夹紧缸

3r：模具夹紧缸的后油腔

11：驱动马达

13：副罐

14：出口节流式回路

A：速度控制模式

Ar：最后速度控制模式

Zf：最初模具打开区段

Zm：模具打开区段

Zmd：减速区段

Zc：最后转变区段

Zr：最后模具打开区段

Zrd：最后减速区段

Ze：停止控制区段

Vf：最初速度

Vm：模具打开速度

Vc：最后转变速度

Vr：最后速度

Ve：最终停止速度

Xmc：减速开始位置

Xso：虚拟停止位置

Xrc：减速开始位置

Xe：模具打开停止位置

Dm：速度指令值

Dr：速度指令值

Td：减速区段所需的时间段

Tr：最后减速区段所需的最后时间段

Te：预定的时间段

引用列表

专利文献1

(日本)JP09-222924A

Claims (15)

1.一种用于控制模具夹紧设备的方法，其通过由液压泵驱动模具夹紧缸来执行模具打开控制，该方法包括：

预先设置预定的速度控制模式，该速度控制模式至少包括：其中以预定的模具打开速度执行模具打开的模具打开区段、其中速度从模具打开区段的终点朝着虚拟停止位置逐渐减速的减速区段、以及在虚拟停止位置之前为之设置预定最后转变速度的最后转变区段；

在控制模具打开中，在模具打开区段，以模具打开速度执行模具打开控制，并且基于都被检测的当前模具打开速度和当前模具打开位置，在每个预定的时间间隔通过计算顺序地预报减速区段的减速开始位置，在该减速开始位置处，当前模具打开速度在虚拟停止位置处变为零；

在达到减速开始位置时开始减速区段，并且在减速区段中，基于检测到的当前模具打开位置，通过计算顺序地获得相应于速度控制模式的速度指令值，并且根据速度指令值，执行减速的模具打开处理；以及

在达到最后转变速度时，执行预定的停止控制处理，

在停止控制处理中，设置预定的最后速度控制模式，该模式包括其中以比模具打开速度低的速度设置的最后速度来执行模具打开的最后模具打开区段，以及其中速度从最后模具打开区段的终点朝着模具打开停止位置逐渐减速的最后减速区段，以及为之设置低于在模具打开停止位置中最后速度的预定最终停止速度的停止控制区段，

在执行停止控制处理中，在最后模具打开区段，以最后速度执行模具打开控制，并且基于都被检测到的当前模具打开速度和当前模具打开位置，在每个预定的时间间隔计算其中模具在模具打开停止位置处停止的最后减速区段的减速开始位置，以将其顺序地预报，

在达到减速开始位置时开始最后减速区段，并且在最后减速区段，基于检测到的当前模具打开位置，通过计算顺序地获得相应于最后速度控制模式的速度指令值，并且根据该速度指令值，执行减速控制；以及

在达到最终停止速度时，执行预定的最终停止处理，

其中，最后减速区段的距离Lrd被估算为Lrd＝Vd·Tr·(Vr-Ve)/2，其中Vd是检测到的当前模具打开速度，Tr是最后减速区段所需的最后时间段，Vr是最后速度，并且Ve是最终停止速度，在满足Xe-Lrd≤Xd的条件时，确定到达减速开始位置，其中Xe是模具打开停止位置，并且Xd是检测到的当前模具打开位置，

其中通过以下数学公式获得速度指令值Dr：

$\mathrm{Dr}=\sqrt{\frac{2\·|\mathrm{Xe}-\mathrm{Xd}|}{\mathrm{Vrs}\·\mathrm{Tr}}}\·(\mathrm{Vr}-\mathrm{Ve})+\mathrm{Ve}$

其中Vrs是在开始减速区段时的当前模具打开速度。

2.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，作为液压泵，使用能通过改变驱动马达的转数来控制排出流速的可变排出型液压泵。

3.根据权利要求2的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，作为驱动马达，使用其上连接有旋转编码器的伺服马达。

4.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，副罐连接至模具夹紧缸，并且在模具打开区段和减速区段中，执行其中副罐连接至模具夹紧缸的后油腔以便后油腔中的液压油流入副罐的控制。

5.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在减速区段，设定减速区段所需的时间段，并且然后在减速区段的减速开始位置和虚拟停止位置之间的时间段被控制为所需的时间段。

6.根据权利要求5的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，减速区段的距离Lmd被估算为Lmd＝(Vd·Td)/2，其中Vd是检测的当前模具打开速度并且Td是减速区段所需的时间段，在满足Xso-Lmd≤Xd的条件时，确定达到减速开始位置，其中Xso是虚拟停止位置并且Xd是检测的当前模具打开位置。

7.根据权利要求5的用于控制模具夹紧设备的方法，其中通过以下数学公式获得速度指令值Dm：

$\mathrm{Dm}=\sqrt{\frac{2\·|\mathrm{Xrs}-\mathrm{Xd}|}{\mathrm{Vds}\·\mathrm{Td}}}\·\mathrm{Vm}$

其中，Xrs是最后模具打开区段的开始位置，其在设置的最后转变区段之后执行，Vd是在开始减速区段时的当前模具打开速度，并且Vm是设置的模具打开速度。

8.根据权利要求1的用于控制夹紧设备的方法，其中，在停止控制处理中，执行其中在停止位置处液压油至模具夹紧缸的任何流出和流入被切断并且液压泵的操作延迟预定的时间段且然后停止的控制。

9.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在最后减速区段，设置最后减速区段所需的最后时间段，并且然后在最后减速区段的减速开始位置和模具打开停止位置之间的时间段被控制为最后所需的时间段。

10.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在最后模具打开区段和最后减速区段中，模具夹紧缸被连接至出口节流式回路以执行出口节流控制。

11.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在最终停止处理中，执行其中在停止位置处液压油至模具夹紧缸的任何流出和流入被切断并且液压泵的操作延迟预定的时间段且然后停止的控制。

12.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在模具打开处理的最初，确定当前模具打开位置是否为当前模具打开位置是10毫米或更小，模具打开处理的开始位置是0毫米，并且如果当前模具打开位置是10毫米或更小，以从当前模具打开位置开始的正常模具打开模式执行模具打开控制，而如果当前模具打开位置超过10毫米，则以从最后模具打开区段开始的非高速模具打开模式执行模具打开控制。

13.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在模具打开区段之前，设置其中以低于模具打开速度的最初速度执行模具打开的最初模具打开区段。

14.根据权利要求13的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，在最初模具打开区段，模具夹紧缸被连接至出口节流式回路以执行出口节流控制。

15.根据权利要求1的用于控制模具夹紧设备的方法，其中，模具夹紧设备被布置于喷射模塑机中。

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