CN108016012A - 注射成型机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够迅速停止马达或者驱动马达的驱动部的注射成型机。该注射成型机具备：马达(例如伺服马达(11、24、42、44))；驱动上述马达的驱动部(例如逆变器电路(51、52、53、54))；蓄积使上述马达动作的电力的蓄电部(例如蓄电装置(70))；和在检测到应该停止上述马达以及上述驱动部中的至少一方的状态时，断开从上述蓄电部向上述驱动部的供电路径(例如电源线(61、62))的断开部(例如开关(65))。

Description

注射成型机

本申请是申请号为201310066889.9、申请日为2013年03月04日、发明名称为“注射成型机”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有驱动马达的驱动部的注射成型机。

背景技术

作为有关具有驱动马达的驱动部的注射成型机的现有技术已知有例如专利文献1。

专利文献1：日本特开2004-154961号公報

然而，在现有技术中，即使进行应该停止例如马达或者驱动马达的驱动部的操作，也很难迅速停止它们。

发明内容

本发明的目的即是提供一种能够迅速停止马达或者驱动马达的驱动部的注射成型机。

为了达成上述目的，本发明提供一种注射成型机，具备：马达；驱动部，驱动上述马达；蓄电部，蓄积使上述马达动作的电力；断开部，在检测到应该停止上述马达以及上述驱动部的至少一方的状态时，断开从上述蓄电部向上述驱动部的供电路径。

发明的效果：

根据本发明，能够迅速停止马达或者驱动马达的驱动部。

附图说明

图1是第一实施方式的注射成型机的概略的结构图。

图2是第二实施方式的注射成型机的概略的结构图。符号说明：

1、2 注射成型机

11 伺服马达

12 滚珠丝杠

13 螺母

14 压板

15、16 导引杆

17 轴承

18 测力传感器

19 注射轴

20 螺杆

21 加热缸

21-1 喷嘴

22 料斗

23 连结部件

24 伺服马达

25 测力传感器放大器

26 控制器

27 位置检测器

28 放大器

31、32 编码器

35 用户界面

36 紧急停止开关

42 伺服马达

44 伺服马达

43、45 编码器

51、52、53、54 逆变器电路

60 DC链路

61、62、63、66、67、68 直流电源线

64 交流电源线

65 开关

69 开关驱动部

70 蓄电装置

76 平滑电路

80 转换器电路

90 安全门

92 模具开闭机构部

100 电源

具体实施方式

图1是本发明第1实施方式的注射成型机1的概略的结构图。

注射成型机1在本例中是电动式注射成型机，具备注射用伺服马达11。注射用伺服马达11的旋转被传递给滚珠丝杠12。通过滚珠丝杠12的旋转前进后退的螺母13被固定在压板14上。压板14沿被固定在基架(未图示)上的导引杆15、16能够移动。压板14的前进后退运动经由轴承17、测力传感器18、注射轴19传递给螺杆20。螺杆20在加热缸21内能够旋转，并且沿轴向能够移动地被配置。在加热缸21中的螺杆20的后部设置有树脂供给用的料斗22。经由带或带轮等连结部件23将螺杆旋转用伺服马达24的旋转运动传递给注射轴19。即，通过螺杆旋转用伺服马达24旋转驱动注射轴19，由此来旋转螺杆20。

在计量工序中，螺杆20在加热缸21中一边旋转一边后退，由此，螺杆20的前部即加热缸21的喷嘴21-1侧贮存熔融树脂。在注射工序中，将贮存在螺杆20的前方的熔融树脂填充到模具内，并进行加压，由此来进行成型。此时，推压树脂的力通过测力传感器18作为反力被检测出来。即，能够检测螺杆前部的树脂圧力。被检测的压力通过测力传感器放大器25被放大，并被输入到作为控制单元起作用的控制器26(控制装置)中。并且，在保压工序中，填充到模具内的树脂被保持为预定压力。

压板14上安装有用于检测螺杆20的移动量的位置检测器27。位置检测器27的检测信号通过放大器28被放大而输入到控制器26中。该检测信号也可以为了检测螺杆20的移动速度而使用。

伺服马达11、24上分别具备用于检测转速的编码器31、32。通过编码器31、32检测的转速被分别输入到控制器26中。

伺服马达42为模开闭用伺服马达，伺服马达44为成型品推出(顶出)用的伺服马达。伺服马达42例如能够驱动合模装置，并能够开闭可动压板。通过可动压板的开闭，进行关闭模具的闭模工序，打开模具的开模工序、紧固模具的合模工序。并且，伺服马达44能够例如经由滚珠丝杠机构使顶出杆(未图示)移动。通过顶出杆的移动，进行将成型品从模具推出的成型品推出工序。伺服马达42、44上分别设置用于检测转速的编码器43、45。通过编码器43、45检测到的转速被分别输入到控制器26中。

控制部26以微型计算机为核心构成，例如具有CPU、存储控制程序等的ROM、存储运算结果等的可读写的RAM、计时器、计数器、输入接口以及输出接口等。

控制器26在注射成型机1进行成型动作的成型工序中，将多个与各工序对应的电流(转矩)指令发送给逆变器电路(马达驱动电路)。逆变器电路为按照其指令，驱动注射成型机1的用于成型动作的各工序中所使用的伺服马达11、24、42、44的驱动部。例如，控制器26通过逆变器电路52控制伺服马达24的转速来实现计量工序。并且，控制器26通过逆变器电路51控制伺服马达11的转速来实现注射工序以及保压工序。同样，控制器26通过逆变器电路53控制伺服马达42的转速来实现开模工序以及闭模工序。控制器26通过逆变器电路54控制伺服马达44的转速来实现成型品推出工序。

用户界面35具备能够对模开闭工序、注射工序等各成型工序的每个设定成型条件的输入设定部。另外，用户界面35不但具备输入来自使用者的各种指示的输入部，还具备对使用者输出各种信息的输出部(例如显示部)。

注射成型机1的成型工序的一个循环典型地包括：关闭模具的闭模工序；紧固模具的合模工序；将喷嘴21-1推压到模具的浇道(未图示)的喷嘴接触工序；使加热缸21内的螺杆20前进而将积存在螺杆20前方的熔融材料注射到模具型腔(未图示)内的注射工序；其后为了抑制气泡、气孔的产生而暂时施加保持压力的保压工序；在将填充到模具型腔内的熔融材料冷却固化为止的期间为了接下来的循环使螺杆20旋转，一边将树脂熔融一边将熔融树脂存入到加热缸21的前方的计量工序；为了将固化的成型品从模具中取出而打开模具的开模工序；以及通过设置在模具上的顶出销(未图示)将成型品推出的成型品推出工序。

注射成型机1基于从电源100所供给的交流电力，经由转换器电路80以及逆变器电路51、52、53、54，将电力供给到伺服马达11、24、42、44。于是，注射成型机1具有将由伺服马达11、24、42、44产生的再生电力经由逆变器电路51、52、53、54以及转换器电路80再生到电源100中的功能。通过这样的再生功能，能够实现注射成型机1的节能化。

电源100例如为工厂设备等的设置在注射成型机1的外部的交流电源。电源100例如为将预定电压(例如200V或400V)的正弦波交流电力以一定的频率(例如50Hz或60Hz)输出的商用电源。

逆变器电路51、52、53、54为将从转换器电路80经由DC链路60所供给的直流电力转换为交流电力，并基于转换后的交流电力驱动伺服马达11、24、42、44的驱动部。逆变器电路51、52、53、54例如将从转换器电路80输出并经由DC链路60所供给的直流电流转换为三相交流电流。

逆变器电路51、52、53、54将通过伺服马达11、24、42、44产生的交流再生电力转换为直流再生电力，并将转换后的直流再生电力供给至DC链路60的蓄电装置70以及转换器电路80。逆变器电路51、52、53、54例如将从伺服马达11、24、42、44所供给的三相交流电流转换为直流电流。

逆变器电路51、52、53、54与DC链路60的直流电源线62相互并联。逆变器电路51、52、53、54在直流电力与三相交流电力之间双向转换时可以为包括由例如6个功率晶体管构成的三相桥式电路的电路。

DC链路60为设置在转换器电路80的直流输出侧与逆变器电路51、52、53、54的直流输入侧之间的直流电源路径部。DC链路60具备直流电源线61、62、63、平滑电路76、蓄电装置70和开关65。

直流电源线61、62、63为在转换器电路80、逆变器电路51、52、53、54、蓄电装置70之间流动的直流电流的传输路径。直流电源线61、62、63分别由例如送电线和接地线等基准线的一对电源线构成。

平滑电路76为使直流电源线61、62、63的直流电压平滑的电路。平滑电路76例如作为电压平滑用电容器具有电解电容器。DC链路60的直流电源线61、62、63的DC链路电压Vdc例如相当于平滑电路76的电压平滑用电容器的两端电压。DC链路电压Vdc的检测值被输入到控制器26中。

蓄电装置70为蓄积能够使伺服马达11、24、42、44正常地旋转动作的大的电力的蓄电部。蓄电装置70的蓄电可能容量比平滑电路76的蓄电可能容量充分大，在蓄积到平滑电路76的电力中，相比蓄积在蓄电装置70中的电力，不能使伺服马达11、24、42、44长时间正常地旋转动作。蓄电装置70例如具有电池、双电荷层电容器等。通过采用双电荷层电容器，确保能够充电再生电力的容量，并能够抑制蓄电装置70大型化。

注射成型机1具有将通过伺服马达11、24、42、44产生的再生能量经由逆变器电路51、52、53、54以及DC链路60而充电到蓄电装置70中的功能。并且，注射成型机1具有将来自蓄电装置70的放出能量经由DC链路60以及逆变器电路51、52、53、54供给到伺服马达11、24、42、44的功能。通过这些功能，由于能够减少来自电源100的供电量，所以能够实现注射成型机1的节能化。

开关65为有选择地切换从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电路径(图示的情况为通过直流电源线61、62的路径)的断开/导通的部件。通过关掉开关65来断开从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电路径，由此，能够停止从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电。作为开关65的具体例，可以举出接触器、晶体管等半导体开关元件、继电器等。

开关65为在应该停止马达11、24、42、44的旋转动作的异常状态在其旋转动作中被检测出时断开从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电路径的断开部。或者，开关65也可以为在应该停止逆变器电路51、52、53、54的开关驱动动作的异常状态在其开关驱动动作中被检测出时断开从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电路径的断开部。

由此，由于向逆变器电路51、52、53、54的电力供给被断开，因此，能够迅速停止马达11、24、42、44的旋转动作或者逆变器电路51、52、53、54的开关驱动动作。在抑制向逆变器电路51、52、53、54供给电力而停止马达或者逆变器电路的动作中，可以将蓄电装置70放电，但是蓄电装置70的放电一般需要较长时间。然而，通过设置开关65那样的断开部，即使蓄电装置70不放电，也能够抑制向逆变器电路51、52、53、54的电力供给，因此，与蓄电装置70放电的情况相比，能够迅速停止马达或者逆变器电路的动作。并且，由于蓄电装置70可以不放电，因此不需要将放电的电力重新补充到蓄电装置70中。

开关65例如在应该停止伺服马达11、24、42、44中的至少一台马达的旋转动作的操作在该至少一台马达的旋转动作中被检出时，断开直流电源线62。或者，开关65例如在应该停止逆变器电路51、52、53、54中的至少一个电路的开关驱动动作的操作在该至少一个电路的开关驱动动作中被检出时，断开直流电源线62。直流电源线62为转换器电路80与蓄电装置70之间的连接点a、与逆变器电路51、52、53、54之间的供电路径。

通过断开直流电源线62，不但能够从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54供电，还能够停止从转换器电路80向逆变器电路51、52、53、54供电。

转换器电路80为在相对于开关65位于蓄电装置70侧的连接点a经由直流电源线63与DC链路60连接，并能够经由DC链路60向逆变器电路51、52、53、54供电的供电部。转换器电路80将从电源100经由交流电源线64所供给的交流电力转换为直流电力，并将转换后的直流电力供给到DC链路60的蓄电装置70以及逆变器电路51、52、53、54。转换器电路80也可以为将从逆变器电路51、52、53、54以及DC链路60的蓄电装置70所供给的直流电力转换为交流电力，并经由交流电源线64将转换后的交流电力供给至电源100的电源再生转换器(电源再生装置)。

转换器电路80可以为例如在马达动力运行时，将交流电力单向转换为直流电力的、包括由六个二极管构成的二极管桥式电路的电路。并且，转换器电路80可以为例如在马达的动力运行/再生时，在交流电力与直流电力之间双向转换的、包括由六个二极管构成的三相桥式电路(动力运行以及电源再生部)的电路。转换器电路80在马达动力运行时，通过与主要构成三相桥式电路的功率晶体管并联连接的二极管，将交流电源线64中流动的交流电流整流为直流电流。

并且，转换器电路80也可以并列具有动力运行路径和再生路径。例如，在动力运行路径中能够插入将从交流电源线64所供给的交流电力转换为直流电力的二极管桥式电路，在再生路径中能够插入将从DC链路60所供给的直流电力转换为交流电力的桥式电路。

交流电源线64为连接电源100与转换器电路80之间的电力线，传递电源100与转换器电路80之间的交流电力。交流电源线64例如由R、S、T这三相的电流路径构成。

注射成型机1具备通过遮挡通过上述伺服马达而动作中的可动部(例如模具等)与使用者之间来防止使用者碰触到该可动部的安全门90。安全门90例如为设置在具有模具等可动部的模开闭机构部92上的安全装置。使用者在安全门90打开的状态下能够碰触到可动部，在安全门90关闭的状态下不能碰触到可动部。安全门90可以为手动开闭的装置，也可以为自动开闭的装置。

开关驱动部69例如为输出用于驱动开关65的信号的驱动电路。开关驱动部69可以位于控制器26的内部，也可以位于外部。

开关驱动部69位于控制器26的外部时，开关驱动部69能够不依存于控制器26，因此，能够与控制器26的动作状态无关地使开关驱动部69动作。例如，控制器26的动作状态即使为启动前状态或异常状态，也能够使开关驱动部69正常动作，并驱动开关65。

开关驱动部69例如在通过门开闭检测部91在伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作中检测出安全门90从关闭状态向打开状态变化时，通过开关65断开直流电源线62。由此，在伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作中即使使用者进行安全门90的打开操作，也能够迅速地停止伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作。

并且，开关驱动部69例如在伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作中检测出紧急停止开关36的操作时，也可以通过开关65断开直流电源线62。由此，在伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作中，即使使用者进行紧急停止开关36的操作，也能迅速停止伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作。

紧急停止开关36是为了将注射成型机1的动作状态转移到应该紧急停止伺服马达11、24、42、44或者逆变器电路51、52、53、54的动作的紧急停止状态的紧急停止电路。紧急停止开关36例如设置在用户界面35中，以使得能够通过使用者进行操作。

图2是本发明的第2实施方式的注射成型机2的概略的结构图。与图1的注射成型机1相同的结构省略说明。图1的转换器电路80在相对于开关65位于蓄电装置70侧的连接点a经由直流电源线63与DC链路60连接。而图2的转换器电路80在相对于开关65位于逆变器电路51、52、53、54侧的连接点b经由直流电源线68与DC链路60连接。

图2的开关65为有选择地切换从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电路径(图示的情况为通过直流电源线66、67的路径)的断开/导通的部件。开关65与上述同样，在检测到应该停止马达11、24、42、44以及逆变器电路51、52、53、54的至少一方的预定的状态时，断开直流电源线66。直流电源线66为转换器电路80与逆变器电路51、52、53、54之间的连接点b、与蓄电装置70之间的供电路径。通过断开直流电源线66，能够停止从蓄电装置70向逆变器电路51、52、53、54的供电。

此时，控制器26在检测到应该停止马达11、24、42、44以及逆变器电路51、52、53、54的至少一方的预定状态时，也断开从转换器电路80向逆变器电路51、52、53、54的电力供给。为了断开从转换器电路80向逆变器电路51、52、53、54的电力供给，例如可以停止转换器电路80的动作，可以断开交流电源线64，还可以断开直流电源线68。

以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但是本发明并不限于上述的实施例，能够在不脱离本发明的范围内对上述实施例进行各种变形、置换及组合。

例如在图1中，开关65打开的时刻，为了适度地限制从蓄电装置70流入到平滑电路76的电解电容器等中的冲击电流(充电电流)，可以将电流限制电阻插入到蓄电装置70与平滑电路76之间(例如开关65与平滑电路76之间)。同样，例如在图2中，在打开开关65的时刻，为了适度限制从蓄电装置70向平滑电路76的电解电容器等流入的冲击电流(充电电流)，可以将电流限制电阻插入到蓄电装置70与平滑电路76之间(例如，开关65与平滑电路76之间)。若将电流限制电阻插入到连接点b与平滑电路76之间，则不仅能够抑制从蓄电装置70流动的冲击电流，还能够抑制从转换器电路80流动的冲击电流，因此优选。

在插入电流限制电阻时，优选开关部件与该电流限制电阻并联。在将该开关部件关闭的状态下抑制冲击电流的流动后打开该开关部件，由此能够使蓄电装置70的充放电电流在该开关部件迂回。

并且，在检测到应该停止特定的马达或者驱动特定的马达的逆变器电路的状态时，可以断开从蓄电装置向该特定的逆变器电路的供电路径。例如，图1时，开关65在检测到应该停止伺服马达42的状态时，可以断开直流电源线62与逆变器电路53之间的连接点、与逆变器电路53之间的供电路径。

并且，例如在检测到安全门90的打开操作和紧急停止开关36的操作这两个操作时，可以通过开关65断开供电路径。

Claims (7)

1.一种注射成型机，其特征在于，具备：

马达；

驱动部，驱动上述马达；

蓄电部，蓄积使上述马达动作的电力；和

断开部，在检测到应该停止上述马达以及上述驱动部的至少一方的状态时，断开从上述蓄电部向上述驱动部的供电路径。

2.如权利要求1所述的注射成型机，其特征在于，

上述断开部在上述马达以及上述驱动部中的至少一方的动作中检测到上述状态时，断开上述供电路径。

3.如权利要求1或2所述的注射成型机，其特征在于，

上述蓄电部蓄积从上述马达经由上述驱动部再生的电力。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，

具备能够对上述驱动部供电的供电部，

相对于上述断开部在上述蓄电部侧，上述供电部与上述供电路径连接。

5.如权利要求1-3中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，

具备能够对上述驱动部供电的供电部，

相对于上述断开部在上述驱动部侧，上述供电部与上述供电路径连接，在检测到上述状态时，停止向上述驱动部供电。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，

上述状态为安全门的打开状态。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，上述状态为紧急停止状态。