CN103847081B - 注塑成型机的电动机动力切断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种注塑成型机的电动机动力切断装置，该注塑成型机的控制装置，针对能够控制的最大个数的伺服放大器的每一个存储使用/不使用的信息，并对这些多个伺服放大器中的一部分或全部总括地输出请求动力的切断的切断请求信号，并接收对这些伺服放大器的电动机动力被切断的情况进行确认的动力切断确认信号。并且，基于切断请求信号、动力切断确认信号和所述使用/不使用信息来判定驱动伺服电动机的动力的切断是否在正常地动作。

Description

注塑成型机的电动机动力切断装置

技术领域

本发明涉及切断伺服电动机的动力的注塑成型机的电动机动力切断装置。

背景技术

为了能够利用注塑成型机成型各种大小的成型品，注塑成型机的制造商罗列了合模力、注塑压力、注塑容量等的规格不同的各种尺寸的机械。注塑成型机具备金属模具开闭、成型品推出、注塑、螺杆旋转等的机构，在这些各机构的驱动中使用了伺服电动机。

一般在注塑成型机的各个所述机构中分别使用1个伺服电动机，但是，在期望产生大的合模力、注塑压力的情况下，使多个伺服电动机同步动作来产生大的输出，或者通过采用作为1个伺服电动机但设置了多个伺服电动机的线圈的多线圈方式的伺服电动机来产生大的输出（参见日本特开2003-189657号公报）。

需要伺服电动机的线圈数的驱动伺服电动机的伺服放大器，因此，当使用多个伺服电动机或者使用所述多线圈方式的伺服电动机时，即使动作的机构的数目不变化，在1台注塑成型机中使用的伺服放大器的数目也必然增加。此外，有的伺服放大器在1个伺服放大器单元中具备多个伺服电动机驱动单元。伺服电动机驱动单元是指对伺服电动机的线圈供给用于驱动伺服电动机的电力的单元。因此，在本发明中，在1个单元内具备多个伺服电动机驱动单元的伺服放大器作为多个伺服放大器的集合体来处理。

注塑成型机大致分为合模机构部与注塑机构部。为了易于进行从金属模具中取出成型品的操作、除去从注塑喷嘴中排出的树脂的操作，在金属模具区域、注塑喷嘴区域中分别设置了可动式门。金属模具区域存在操作者被金属模具夹伤的危险。注塑喷嘴区域存在操作者被从喷嘴排出的树脂烫伤的危险。注塑成型机中具备防护进行注塑成型机的维护的操作者免于这些危险，并确保操作者的安全的安全功能。

作为安全功能，可动式门中设置了开关，可动式门打开时，从该开关对伺服放大器输出用于进行动力切断的信号（参见日本特开昭60-262617号公报、日本特开昭62-208920号公报以及日本特开2002-361703号公报）。例如合模机构部中安装有金属模具开闭用伺服电动机与推出用伺服电动机，并在金属模具区域的可动式门打开时，检测该可动式门的状态信号来切断合模机构部的伺服电动机的动力。注塑机构部中安装有注塑用伺服电动机与螺杆旋转用伺服电动机，并在注塑喷嘴区域的可动式门打开时，检测注塑喷嘴区域的可动式门的状态信号来切断注塑机构部的伺服电动机的动力。

如上所述，注塑成型机中搭载的伺服放大器的个数根据机械的规格而不同。并且，对于1个伺服放大器需要至少一个进行伺服电动机的动力的切断的动力切断单元。

图6是说明现有的切断伺服电动机的动力的构造的图。

在图6所示的注塑成型机中，利用从控制装置90输出至驱动伺服电动机的各伺服放大器45、46、47、41、43的切断请求信号来切断注塑成型机中具备的各伺服电动机13、16、26、29的动力，并在所述伺服放大器45、46、47、41、43的每一个中，将确认进行了动力的切断的切断确认信号输出至控制装置90。在图6中，符号80、82、84、86、88是切断请求信号发送单元，符号81、83、85、87、89是切断确认信号接收单元，符号14、17、27、30是连接至各伺服电动机13、16、26、29的位置/速度检测器。

该注塑成型机的课题在于，在伺服放大器的数目根据机械规格发生了变化的情况下，在图6所示的结构中，当伺服放大器的数目增加时，控制装置相应地需要切断请求信号，导致成本增加。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种注塑成型机的电动机动力切断装置，其对用于注塑成型机的多个伺服放大器中的一部分或全部，总括地输出请求电动机动力的切断的切断请求信号，由此，在抑制机械的成本的同时，在切断请求信号、伺服放大器等中发生了异常的情况下，可以准确地检测该异常来确保操作者的安全。

本发明涉及一种注塑成型机的电动机动力切断装置，该注塑成型机具备：使可动部动作的n个（n≥2）伺服电动机、驱动所述n个伺服电动机的m个（m≥n）伺服放大器、以及控制所述m个伺服放大器的控制装置。此外，所述控制装置具有：切断请求信号输出单元，其对所述m个伺服放大器中的一部分或全部总括地输出请求动力的切断的切断请求信号；动力切断确认信号接收单元，其接收动力切断确认信号，该动力切断确认信号确认与所述控制装置能够控制的最大个数的伺服放大器对应的所述伺服放大器的动力已被切断；针对所述控制装置能够控制的最大个数的伺服放大器的每一个，存储使用或不使用的任一种的信息即使用/不使用信息的单元；判定单元，其基于所述切断请求信号、所述动力切断确认信号和所述使用/不使用信息来判定动力切断是否在正常动作，其中，通过对所述伺服放大器请求动力的切断来切断所述伺服电动机的动力。

根据本发明，能够提供一种注塑成型机的电动机动力切断装置，其对用于注塑成型机的伺服放大器中的一部分或全部总括地输出请求电动机动力的切断的切断请求信号，由此，在抑制机械的成本的同时，在切断请求信号、伺服放大器等中发生了异常的情况下，可以准确地对其进行检测并确保操作者的安全。

附图说明

本发明的上述及其他目的和特征根据参照附图的以下实施例的说明而变得显而易见。在这些图中：

图1是注塑成型机的概要结构图。

图2是说明图1的注塑成型机的控制装置的结构的图。

图3是说明本发明的注塑成型机的电动机动力切断装置切断伺服电动机的动力的构造的图。

图4是说明存储了伺服放大器的“使用/不使用”的信息的存储器的图。

图5是说明本发明的注塑成型机的电动机动力切断装置切断伺服电动机的动力的处理流程的流程图。

图6是说明现有的切断伺服电动机的动力的构造的图。

具体实施方式

如图1所示，注塑成型机1由在底盘2上具备注塑机构部3和合模机构部4的注塑成型机本体以及对该注塑成型机本体进行整体控制的控制装置50构成。注塑机构部3将树脂材料（粒料）加热熔融，并将该熔融树脂注射至金属模具32的腔内。合模机构部4主要进行金属模具32（可动侧金属模具和固定侧金属模具）的开闭。

注塑机构部3具备注塑圆筒11。在该注塑圆筒11内贯穿有螺杆（未图示）。在注塑圆筒11的前端安装有喷嘴12。此外，注塑机构部3具备喷嘴区域的可动式门10。将对喷嘴区域的可动式门10的开闭进行检测的传感器（注塑部侧可动门关闭状态检测开关S3、注塑部侧可动门打开状态检测开关S4）固定于底盘2上。

贯穿于注塑圆筒11内的螺杆通过螺杆旋转用电动机16，经由由带轮、皮带等构成的动力传递单元18进行旋转，进而，通过注塑用电动机13，经由包含带轮、皮带、滚珠螺杆/螺母机构等将旋转运动变换为直线运动的机构的动力传递单元15被驱动，使其在螺杆的轴方向上移动。在图1中，符号17是通过检测螺杆旋转用电动机16的位置/速度来检测螺杆的绕轴的旋转位置/速度的位置/速度检测器，符号14是通过检测注塑用电动机13的位置/速度来检测螺杆的轴方向的位置/速度的位置/速度检测器。从这些位置/速度检测器14、17输出的检测信号分别输入至伺服CPU53。

合模机构部4具备为了开闭金属模具而使可动板（platen）（未图示）前进后退的金属模具开闭用电动机26、后板21、用于推出将成型品从金属模具32中顶出的顶出销（未图示）的推出用电动机29、固定板22、连杆23、金属模具开闭用电动机26、滚珠螺杆24、肘式机构25。合模机构部4还具备金属模具区域的可动式门20，并将检测该金属模具区域的可动式门20的开闭的传感器（合模部侧可动门打开状态检测开关S1，合模部侧可动门关闭状态检测开关S2）固定于底盘2上。

后板21与固定板22通过多条连杆23来连接，并以在后板21与固定板22之间被连杆23引导的方式配置可动板（未示出）。固定侧金属模具被安装于固定板22上，可动侧金属模具被安装于可动板上。金属模具32由该固定侧金属模具与可动侧金属模具构成。通过使安装于通过金属模具开闭用电动机26驱动的滚珠螺杆24上的十字头（未示出）进退，能够使肘式机构25动作。

金属模具开闭用电动机26的旋转经由带轮、皮带等动力传递单元28传递至滚珠螺杆24。通过使用位置/速度检测器27检测金属模具开闭用电动机26的位置/速度，能够得到可动板的位置/速度。通过驱动推出用电动机29，能够将顶出销（未示出）推出至金属模具32内，并能够从金属模具中推出成型品。从位置/速度检测器27、30输出的检测信号分别输入至伺服CPU53。

如图2所示，注塑成型机1的控制装置50具有数值控制用微处理器即CNC-CPU56、可编程机床控制器用微处理器即PMC-CPU59、伺服控制用微处理器即伺服CPU53，并经由总线51选择相互的输入输出，由此，能够在这些微处理器之间进行信息传输。

存储有进行位置环、速度环、电流环的处理的伺服控制专用的控制程序的ROM54、以及用于数据的暂时存储的RAM55连接至伺服CPU53。此外，根据来自伺服CPU53的指令（PWM指令）驱动连接至注塑轴的注塑用电动机13的两个伺服放大器45、46（图3），以及驱动连接至螺杆旋转轴的螺杆旋转用电动机16的伺服放大器47连接至伺服CPU53，来自安装于各伺服电动机13、16的位置/速度检测器14、17的输出作为位置/速度反馈，被反馈给伺服CPU53。

伺服放大器41、伺服放大器43分别连接至驱动进行金属模具32的开闭的金属模具开闭轴的金属模具开闭用电动机26、从金属模具32的可动侧金属模具推出成型品的顶出器轴用的推出用电动机29。将来自分别安装于金属模具开闭用电动机26和推出用电动机29的位置/速度检测器27、30的输出作为位置/速度反馈，反馈给伺服CPU53。

存储有控制注塑成型机1的顺序动作的顺序程序等的ROM60、以及用于运算数据的暂时存储等的RAM61连接至PMC-CPU59。存储有对注塑成型机进行整体控制的自动运转程序、实现与本发明关联的注塑成型机的电动机动力的切断控制的控制程序等各种程序的ROM57，以及用于运算数据的暂时存储的RAM58连接至CNC-CPU56。

各种设定保存用RAM62是非易失性存储器，是存储与注塑成型操作相关的成型条件和各种设定值、参数、宏变量等的成型数据保存用存储器。LCD/MDI（带液晶显示装置的手动数据输入装置）64经由LCD显示电路63连接至总线51，并能够进行功能菜单的选择和各种数据的输入操作等。此外，设置了数值数据输入用的数值键以及各种功能键等。

根据以上的注塑成型机1的结构，PMC-CPU59控制注塑成型机整体的顺序，且CNC-CPU56根据ROM57中存储的运转程序、各种设定保存用RAM62中存储的成型条件等对各轴的伺服电动机进行移动指令的分配，伺服CPU53根据对各轴分配的移动指令和通过位置/速度检测器14、17、27和30检测出的位置和速度的反馈信号等执行数字伺服处理，将驱动指令（PWM指令）输出至伺服放大器45、46、47、41和43，驱动控制作为伺服电动机的注塑用电动机13、螺杆旋转用电动机16、金属模具开闭用电动机26、推出用电动机29，并驱动注塑成型机的各机构。

如图3所示，注塑成型机1具有动力切断单元，该动力切断单元利用从控制装置50的发送单元70输出至多个伺服放大器41、43的1个切断请求信号、以及从控制装置50的发送单元73输出至多个伺服放大器45、46、47的1个切断请求信号来总括地切断注塑成型机的各个机构的伺服电动机的动力，并将确认在所述伺服放大器41、43、45、46、47的每一个中进行了切断的切断确认信号从各个伺服放大器41、43、45、46、47输入至控制装置50的接收单元71、72、74、75、76。在各个伺服放大器中，根据来自控制装置50的切断请求信号，切断对各伺服电动机的电动机动力。例如，接收了切断请求信号的伺服放大器，使伺服放大器内藏的电磁继电器（未图示）动作，来直接地切断对伺服电动机的电动机动力的供给。或者，利用切断请求信号切断伺服放大器内的PWM信号生成电路的动力，来间接地切断电动机动力的供给。此外，也可以总括地向注塑机构部3与合模机构部4的全部的伺服放大器41、43、45、46、47输出切断请求信号。

注塑成型机1的控制装置50，针对该控制装置50能够控制的最大个数的伺服放大器，在控制装置50的存储器中准备了对各个伺服放大器的每一个指定伺服放大器的“使用/不使用”的信息。图4是说明存储了伺服放大器的“使用/不使用”的信息的存储器的图。在该例子中，表示了在具备金属模具开闭用伺服放大器（1）、（2）、推出用伺服放大器（1）、（2）、注塑用伺服放大器（1）、（2）、螺杆旋转用伺服放大器（1）、（2）这8台伺服放大器的注塑成型机的情况下，要对存储器中存储的使用/不使用（使用或不使用）的信息进行存储。此外，图4的符号41～48中，符号41、43、45、46、47对应于图1和图3中示出的电动机41、43、45、46、47。

图5是说明本发明的注塑成型机的电动机动力切断装置切断伺服电动机的动力的处理流程的流程图。

从注塑成型机1的合模部侧可动门打开状态检测开关S1或注塑部侧可动门打开状态检测开关S4将表示安全门的打开状态的信号输入至控制装置50的接口52时，经由总线51将输入信号输送至PMC-CPU59，并在PMC-CPU59中开始执行图5所示的流程图的处理。此外，在图5的流程图中示出了一个伺服放大器的处理，但是图5的处理是针对存储器中存储有图4中示出的伺服放大器的“使用/不使用”的信息的全部放大器进行的。

[步骤SA01]伺服放大器判断设定是否是“使用”，在设定为使用的情况下（是）转移至步骤SA02，在设定为不是使用（不使用）的情况下（否）转移至步骤SA03。使用或不使用的设定如图4所示，预先存储在存储器（各种设定保存用RAM62）中。

[步骤SA02]判断切断请求信号是否是“开”，在是“开”的情况下（是）转移至步骤SA04，在不是“开”的情况下（否）转移至步骤SA05。

[步骤SA03]判断切断确认信号是否是“开”，在是“开”的情况下（是）转移至步骤SA07，在不是“开”的情况下（否）转移至步骤SA08。

[步骤SA04]判断切断确认信号是否是“开”，在是“开”的情况下（是）转移至步骤SA08，在不是“开”的情况下（否）转移至步骤SA06。

[步骤SA05]判断切断确认信号是否是“开”，在是“开”的情况下（是）转移至步骤SA06，在不是“开”的情况下（否）转移至步骤SA08。

[步骤SA06]进行第1异常判定处理。即，进行判定为切断请求信号的异常、切断确认信号的异常、或伺服放大器的异常的任一种的处理。

[步骤SA07]进行第2异常判定处理。即，进行判定为伺服放大器的使用或不使用的设定的错误的处理。

[步骤SA08]进行正常处理，并结束该处理。

[步骤SA09]进行警告处理，并结束该处理。警告处理将步骤SA06的第1异常判定处理的判定结果或步骤SA07的第2异常判定处理的判定结果显示于显示装置（LCD/MDI64的LCD）。或者，在警告灯等中显示警告。

假定当注塑成型机1的规格发生变化时，能够变更伺服放大器的“使用/不使用”的信息。由此，控制装置50可具有不依赖于注塑成型机1的规格的共通的结构，并能够应对根据所述“使用/不使用”的信息由注塑成型机1的规格的不同导致的伺服放大器的数目的变化。

注塑成型机1的控制装置50使用所述“使用/不使用”的信息，针对控制装置50能够控制的最大个数的伺服放大器，确认切断确认信号的状态。这里，控制装置50能够控制的最大个数可以是控制装置能够控制的最大的伺服放大器的个数，也可以是搭载同一控制装置的注塑成型机的机种的门类中，伺服放大器的个数最大的机种的伺服放大器个数。

即，针对存储有正被“使用”的信息的伺服放大器，在打开（ON）或关闭（OFF）从控制装置50对伺服放大器的切断请求信号的输出时，如果从该伺服放大器输入至控制装置50的切断确认信号连动地打开（ON）或关闭（OFF），则能够识别为正常地进行了切断。相反地，在打开（ON）或关闭（OFF）从控制装置50对伺服放大器的切断请求信号的输出时，从该伺服放大器输入至控制装置50的切断确认信号不连动地打开（ON）或关闭（OFF）的情况下，则能够识别为可能发生了该伺服放大器内的异常、或切断请求信号或切断确认信号的异常。

此外，针对存储有“不使用”的信息的伺服放大器，在打开（ON）了从该伺服放大器对控制装置50的切断确认信号的情况下，能够判断为“使用/不使用”的信号可能是错误的，另一方面，在从该伺服放大器对控制装置50的切断确认信号为关闭（OFF）的情况下，该伺服放大器按照“使用/不使用”的信息，能够确认是“不使用”的状态，即正常的状态。

此外，在检测出异常的情况下对操作者发出警告（参见图5）。此外，图3中示出了利用多个伺服放大器（两个伺服放大器45、46）驱动1个伺服电动机（伺服电动机13）的例子，但是也可以将本发明适用于利用1个伺服放大器驱动1个伺服电动机的情况。此外，也可以将本发明适用于利用多个伺服电动机来使1个机构动作，并利用各自独立的伺服放大器来驱动多个伺服电动机的情况。

如上所述，在本发明的实施方式中，由于对各个危险区域的每一个与可动式门的开闭动作连动地同时切断多个伺服电动机的动力，因此能够总括地从控制装置对每个危险区域的各伺服放大器输出切断请求信号来减少切断请求信号的数量。（参见图3）该方法在切断请求信号、伺服放大器等中发生了异常的情况下，可对其进行准确地检测，确保操作者的安全，并且，相比于以往的针对每一伺服放大器准备切断请求信号的情况（参见图6），存在能够抑制机械的成本的优点。在该动力切断单元中，利用从控制装置对伺服放大器输出的1个切断信号，能够同时切断对应的机构部内的全部伺服电动机的动力。此外，为了确认在伺服放大器中进行了切断，从伺服放大器输入至控制装置的切断确认信号，针对每个伺服放大器对控制装置进行输入，因此即使是假设伺服放大器中动力的切断中发生了异常，也能够容易地检测出。

Claims (1)

1.一种电动注塑成型机的电动机动力切断装置，具备：

使电动注塑成型机的可动部动作的多个伺服电动机；

驱动该多个伺服电动机的与伺服电动机数量相同或者该数量以上的伺服放大器；以及

控制该多个伺服放大器的控制装置，

通过对所述伺服放大器请求动力的切断来切断所述伺服电动机的动力，所述电动注塑成型机的电动机动力切断装置的特征在于，

所述控制装置具有：

切断请求信号输出单元，其对所述多个伺服放大器中的一部分或全部总括地输出请求动力的切断的切断请求信号；

动力切断确认信号接收单元，其接收动力切断确认信号，该动力切断确认信号确认与所述控制装置能够控制的最大个数的伺服放大器对应的所述伺服放大器的动力已被切断；

针对所述控制装置能够控制的最大个数的伺服放大器的每一个，存储使用或不使用的任一种的信息的单元；以及

判定单元，其基于所述切断请求信号、所述切断确认信号和所述信息来判定动力切断是否在正常动作；

其中，所述控制装置还具有：数值控制用微处理器和可编程机床控制器用微处理器；所述数值控制用微处理器为CNC-CPU，所述可编程机床控制器用微处理器为PMC-CPU。