201113143 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種成型輔助系統，尤指一種塑料成型 輔助系統。 【先前技術】 近年來隨著塑料加工技術的進步，使塑料加工技術可 Φ 應用於高黏度塑料、超薄塑件、高複寫表面、無結合線以 及高亮度表面等加工領域，而習知之塑料加工製程較常見 的有射出成型（Injection Molding)、吹瓶成型（Blow Molding) 與熱塵成型（Thermo Forming)。 而在這些塑料加工製程中，都必須經過一種對模具快 速加熱的步驟。舉例而言，於美國專利第US6960746號中 揭露了一種模具快速加熱的方法，此方法將可移動式之感 φ 應線圈移入模具兩側，並使感應線圈產生高頻率磁場以完 成模具表面的預先加熱，如此一來即可使熔融塑料進入模 穴後表面持續保持高溫，直到塑料充填結束。 另外，於美國專利第US5762972號中揭露了一種模具 快速加熱的方法，此方法是將感應線圈嵌入模具内部以成 為模具的一部分，並通入高頻率或微波的電流來使模具產 生高溫，直到熔融塑料填充結束。 201113143 此外，習知技術亦有一種電熱式變模溫控制技術 (E-Mold)，其將電熱棒置入模具内並通入電流，使電熱棒 產生高溫加熱模具，並使模具表面於熔融塑料進入模穴後 持續保持高溫，直到塑料填充結束。 而習知之塑料成型系統中，每一台塑料加工設備皆必 須各自對應至少一台電能轉換加熱設備。請參閱第一圖， 第一圖係為習知技術之塑料成型系統示意圖。習知之塑料 φ 成型系統係包括複數個電能轉換加熱設備21a、21b與21c 所構成之塑料成型輔助系統200，以及複數個塑料加工設 備31a、31b與31c。其中，電能轉換加熱設備21a、21b 與21c係分別電性連結於電能轉換器100a、100b與100c 藉以分別獲取所需之工作電能II、12與13。 其中，電能轉換加熱設備21a、21b與21c更各自包含 了電能轉換加熱器211a、211b與211c、電源開關模組 φ 212a、212b 與 212c 以及控制模組 213a、213b 與 213c ;其 中電能轉換加熱器211a、211b與211c係分別電性連結於 電源開關模組212a、212b與212c，控制模組213a、213b 與213c係分別電性連結於電源開關模組212a、212b與 212c。 塑料加工設備31a、31b與31c内部係具有模具311a、 311b與311c以及工作信號溝通模組312a、312b與312c， 201113143 並且，塑料加工設備31a、31b與31c係分別通訊耦接於控 制模組213a、213b與213c，當工作信號溝通模組312a、 312b與312c判斷需要啟動所對應之電能轉換加熱器 211a、211b與211c來對模具311a、311b與311c加熱時， 即發出工作請求信號SI、S2與S3至控制模組213a、213b 與213c，而控制模組213a、213b與213c即依據工作請求 信號SI、S2與S3控制電源開關模組212a、212b與212c φ 以傳送電熱轉換工作電能14、15與16至電能轉換加熱器 211a 、 211b 與 211c 。 但是由於每一台電能轉換加熱設備21a、21b與21c内 部除了必須製備電能轉換加熱器211a、211b與211c，還必 須製備電源開關模組212a、212b與212c以及控制模組 213a、213b與213c，其體積過於龐大，且當塑料加工設備 31a、31b、與31c需要增加電能轉換加熱設備21a、21b與 φ 21c時，則必須重複投資電源開關模組212a、212b與212c 以及控制模組213a、213b與213c，除此之外還必須為每 一電能轉換加熱設備21a、21b與21c製備至少一台電能轉 換器100a、100b與100c，成本也會大幅增加。 舉例而言，若使用如第一圖所示之塑料成型輔助系統 200，當塑料成型系統具有三台塑料加工設備31a、31b與 31c時，則此塑料成型輔助系統200亦必須製備三台電能 201113143 轉換加熱設備21a、21b與21c，且亦至少必須製備三台電 能轉換器100a、100b與100c。換以言之，整個塑料成型 系統即必須製備九台大型設備，不僅耗費成本，亦造成空 間上的浪費。 除此之外，由於習知之電能轉換加熱設備在將電能轉 換為熱能的階段會消耗大量的電能，且每一台電能轉換加 熱设備皆為獨立運作而互不干擾，若是同時有多個加工製 • 程同時啟動電能轉換加熱設備，那麼就必須確保電能轉換 益l〇〇a、l〇〇b與100c所外接之電源供應端（圖未示）必須具 備能夠負荷所有電能轉換加熱器211a、2llb與2Uc與塑 料加工設備31&、311)與31c同時啟動時所需之工作電能之 上限電能負荷量。 舉例而言，若塑料加工業者利用具有
備與二台電能轉換加熱設備之塑料成型辅助系統遍來實 施塑料加工製程，而叙 、 母—0電能轉換加熱器啟動時之最大 耗電量為A瓦，每一& ^ Q塑枓加工設備工作時之最大耗電晋 為B瓦，如此一來， ^ ^ €/原供應端就必須具備有（A+B)*3瓦 之電能負荷量，鲜以也 凡 Φ "致供所有電能轉換加熱設備同時啟動 電月匕轉換加熱器時所需之電能。 勒 但是在一般的塑 要的時間約只佔整個 料加工製程當中，模具加熱步驟所需 氣程日寸間約10%的比例。換以言之， 201113143 電能轉換器所具備之(A+B)*3瓦電能負荷量在大部分的時 間當中是處於非滿載的狀況，如此一來，電能的使用是不 夠經濟的。 综觀以上所述，由於習知之塑料成型輔助系統200 中，每一台電能轉換加熱設備内部除了必須製備電能轉換 加熱器外，還必須製備電源開關模組，且每一台塑料加工 設備皆必須對應至少一台電能轉換加熱設備，每一台電能 φ 轉換加熱設備亦須對應一台電能轉換器，故導致整個塑料 成型系統不僅耗費成本，亦造成空間上的浪費。除此之外， 由於每一台電能轉換加熱設備皆為獨立運作而互不干擾， 故電源供應端必須具備能夠負荷所有電能轉換加熱器與塑 料加工設備同時啟動時所需之上限電能負荷量。 【發明内容】 φ 本發明所欲解決之技術問題與目的： 緣此，本發明之主要目的係提供一種成型輔助系統， 尤指一種塑料成型輔助系統。本塑料成型輔助系統係利用 一台電能切換控制設備來對複數個電能轉換加熱器所需之 電熱轉換工作電能進行切換，進而降低整個塑料成型系統 所需之大型設備數量，以節省成本以及塑料成型系統所需 之空間。 7 201113143 此外’電能切換控制設備能夠在不同時間對電能轉換 加熱器傳輸電熱轉換工作電能，進而降低同時間供應給電 能轉換加熱器的電熱轉換工作電能總值。 本發明解決問題之技術手段： 一種塑料成型輔助系統係電性連結於一電能轉換器， 並鄰近設置於至少一塑料加工設備，並在塑料加工設備發 Φ 送工作請求信號後，提供塑料加工設備之至少一模具加熱 所需之電熱轉換工作電能，該塑料成型輔助系統包含複數 個電能轉換加熱器以及電能切換控制設備；電能轉換加熱 器係對應塑料加工設備之模具而設置；電能切換控制設備 係電性連結於電能轉換器轉換器，並且包括控制模組以及 電能分配模組；控制模組係通訊耦合於塑料加工設備，藉 以接收塑料加工設備所發送之工作請求信號，並據以發送 φ 電能分配信號；電能分配模組係電性連結於控制模組與電 能轉換加熱器，藉以接收控制模組所發送之電能分配信 號，並據以對發出工作請求信號之塑料加工設備所對應之 至少一上述之電能轉換加熱器傳輸電熱轉換工作電能。 於本發明之另一較佳實施例中，塑料加工設備係分別 具有一工作信號溝通模組，並依據一預定之時間發送工作 請求信號至控制模組。 . 201113143 於本發明之另一較佳實施例中，塑料加工設備係分別 具有一工作信號溝通模組，並依據塑料成型設備之工作狀 況發送工作請求信號至控制模組。 本發明對照先前技術之功效： 相較於習知之塑料成型輔助系統，本發明係利用一個 電能切換控制設備來切換複數個電能轉換加熱器之電熱轉 Φ 換工作電能，進而減少塑料成型系統之大型設備數量，也 因此得以避免重複投資不必要之設備，進而降低系統所需 之成本以及空間。 更進一步，本發明中之控制模組能夠依據事先預定之 工作排程發送電能分配信號，使電能切換模組同一時間僅 供應一個電能轉換加熱器所需之電熱轉換工作電能，藉以 降低單一時間處於滿載工作之塑料成型設備數目，並因此 φ 降低電源供應端所需之上限電能負荷量，使電能之使用較 為經濟。 本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及 圖式作進一步之說明。 【實施方式】 本發明係關於一種成型輔助系統，尤指一種塑料成型 201113143 輔助系統。以下茲列舉一較佳實施例以說明本發明，然熟 習此項技藝者皆知此僅為一舉例，而並非用以限定發明本 身。有關此較佳實施例之内容詳述如下。 請參閱第二圖，第二圖係為本發明之塑料成型輔助系 統之系統方塊示意圖。本發明之塑料成型辅助系統400係 電性連結於電能轉換器100’ ，以獲取塑料成型輔助系統 400運作所需之總工作電能17，並鄰近設置於至少一塑料 φ 加工設備31a、31b與31c，並在塑料加工設備31a、31b 與31c發送工作請求信號S4、S5與S6後，提供塑料加工 設備31a、31b與31c之至少一模具311a、311b與311c加 -熱所需之電熱轉換工作電能18、19與19，其中電能轉換器 100’係泛指任何用來轉換電壓或電流之位準或狀態之裝 置；而電能轉換器100’可以是由市電或發電機等任何能夠 提供電能之電源供應端處獲取電能。 • 塑料成型輔助系統400包含了複數個電能轉換加熱器 41a、41b與41c以及電能切換控制設備42。其中，在本實 施例中僅以三台塑料加工設備3 la、31b與31c以及三台電 能轉換加熱器41a、41b與41c作為舉例。 塑料加工設備31a、31b與31c係各自具有至少一模具 311a、311b與311c，且塑料加工設備31a、31b與31c係 可分別產生工作請求信號S4、S5與S6。其中，塑料加工 雋31a、31b與31C可以分別具有一 3l2a、3l2him 有個工作仏號溝通模組 與S6Z 以發送上述工作請求信號Μ、％ 6至電能切換控制設備42。 〜312a、312b*3l2c^_^M^M^_ 。儿S4 S5與S6之通訊方式。 電能轉換加熱器41心4113盥 3]a ,τ, ^ 41c係刀別對應塑料加工 中，〜1C之模具3山、3仙與31卜設置。其 氧處轉換加妖哭41 a、41 h淑a 1 /、 ---，，,；3：；a I：：：；：：：：：-- 器；較佳去，带 、 所雨熱能之加熱 式加熱器、雷加熱器4ia、4H^4lC可以是電阻 波成靡Γ敎广感應式加熱器、高周波感應加熱器、中周 ㈣應加I、低感 感應力口熱器中之至少-者。 加熱器與紅外線 電月b切換趁制設備42係包括控制模組伯以及電能分 配才具^0 4 0 1 31a、3lb斑。3Γ制模組421係通訊輕合於塑料加工設備
所發溴，、le，藉以接收塑料加工設備31a、31b與31C 配^之工作讀求信號S4、S5與S6，並據以發送電能分 0615 魂 S7。 韓換^此分配镇組422係電性連結於控制模組421與電能 、〇熱器4la、41b與4lc，藉以接收控制模組421所發 201113143 送之電能分配信號S7，並依據電能分配信號S7對發出工 作請求信號S4、S5與S6之塑料加工設備31a、31b與31c 所對應之至少一電能轉換加熱器41a、41b與41c傳輸電熱 轉換工作電能18、19與110。 综合以上所述，相較於習知之塑料成型輔助系統200， 本發明之塑料成型輔助系統400係利用一個電能切換控制 設備42來切換複數個電能轉換加熱器41a、41b與41c之 φ 電熱轉換工作電能18、19與110，因此不需多個電能轉換 加熱設備21a、21b與21c以及多個電能轉換器100a、100b 與100c，進而減少塑料成型輔助系統400所需投資之大型 設備數量，也因此得以降低系統所需之成本以及空間。 舉例而言，若塑料加工業者利用具有三台塑料加工設 備31 a、31 b與31 c之塑料成型輔助系統400，則僅需再製 備一個電能切換控制設備42、一個電能轉換器100’還有三 φ 個電能轉換加熱器41a、41b與41c，則整個塑料成型輔助 系統400總共只需要製備五台大型設備以及三台小型器 械，相較於習知塑料成型系統200必須製備九台大型設 備，本發明確實能夠降低系統所需之成本以及空間。 更進一步，控制模組421可以用來紀錄所接收之工作 請求信號S4、S5與S6，並依照接收之先後順序發送電能 分配信號S7，使電能分配模組422對當前之工作請求信號 12 201113143 S4、S5與S6所對應之電能轉換加熱器41a、41b與41c傳 輸電熱轉換工作電能18、19與110。 除此之外，控制模組421可以控制電能分配模組422 於同一時間僅供應一個電能轉換加熱器所需之電熱轉換工 作電能。因此，同一時間之總工作電能17之最大值僅為電 熱轉換工作電能18、19與110之其中一者再加上電能切換 控制設備42本身所需之基礎電能。 φ 綜合以上所述，當控制模組421藉由控制電能分配模 組422，藉以於同一時間僅供應電能轉換加熱器41a、41b 與41c中之任意一者所需之電熱轉換工作電能I8、I9與110 時，即可降低電源供應端所需之上限電能負荷量，並使電 能之使用更為經濟。 舉例而言，當每一台電能轉換加熱器啟動時之最大耗 電量為A瓦，而每一台塑料加工設備工作時之最大耗電量 φ 為B瓦時，若電能分配模組422於同一時間僅供應一台電 能轉換加熱器所需之電熱轉換工作電能，如此一來，電源 供應端就僅需具備有A+3B瓦之電能負荷量，相較於習之 塑料成型系統之電能轉換器1〇〇需要(A+B)*3瓦之電能負 荷量，電能之使用明顯較為經濟。 此外，在本實施例中之較佳者，電能轉換加熱器41a、 41b與41c還可以各自具備有預定之優先權順序，當總工 13 201113143 作電能17大於一預定之上限電能負荷量時，電能分配模組 422則可以依據這些優先權之高低順序來停止供應電熱轉 換工作電能18、19與110中之至少一者到上述之電能轉換 加熱器41a、41b與41c。 綜合以上所述，本發明利用電能切換控制設備42來切 換電能轉換加熱器41a、41b與41c之電熱轉換工作電能 18、19與110，進而確保總工作電能17不會過大而造成電 φ 源供應端跳電或損壞，可藉以增加整個塑料成型系統之穩 定性。 更進一步，上述之工作信號溝通模組312a、312b與 312c亦可依據塑料加工設備31a、31b與31c之工作狀況， 藉以發送工作請求信號S4、S5與S6至控制模組421。其 中，塑料加工設備31a、31b與31c之工作狀況可以是塑料 射出速度、保壓時間、保壓壓力、充填速度、模穴壓力、 • 關模時間或射出終了時間中之至少一者。而工作請求信號 S4、S5與S6所傳送之參數係可以包括加熱開始時間、加 熱總時間與加熱終止時間中之至少一者。 又或者，工作信號溝通模組312a、312b與312c可以 是依據事先預定之工作排程時間來發送工作請求信號S4、 S5與S6至控制模組421。其中，事先預定之工作排程時間 可以將電能轉換加熱器41a、41b與41c分成複數個工作群 14 201113143 組，並使每一個單位時間僅有一個工作群組之電能轉換加 熱器41a、41b與41c是處於滿載工作狀態。 因此，由於工作信號溝通模組312a、312b與312c可 以透過事先預定之工作排程時間來發送工作請求信號S4、 S5與S6,進而確保每一個單位時間僅有一個工作群組之電 能轉換加熱器41 a、41 b與41 c是處於啟動加熱之狀態，因 此可以降低電源供應端所需之上限電能負荷量，使電能之 修 使用較為經濟有效率。 綜合以上所述，本發明之塑料成型輔助系統400利用 一個電能切換控制設備42來切換複數個電能轉換加熱器 41a、41b與41c之電熱轉換工作電能18、19與110，進而 避免部份設備之重複投資，以減少塑料成型輔助系統400 所需之大型設備數量，也因此得以降低塑料成型輔助系統 400所需之成本以及所佔空間。除此之外，本發明之塑料 • 成型輔助系統400可利用控制模組421控制電能分配模組 422，藉以於同一時間僅供應電能轉換加熱器41a、41b與 41c中之任意一者所需之電熱轉換工作電能18、19與110， 藉以降低電能轉換器所需之上限電能負荷量，而使電能之 使用更為經濟。 藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚 描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具 15 201113143 體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是 希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請 之專利範圍的範脅内。 【圖式簡單說明】 第一圖係為習知技術之塑料成型系統示意圖；以及 第二圖係為本發明之塑料成型輔助系統之系統方塊示意 巍 圖。 【主要元件符號說明】 電能轉換器 l〇〇a、100b、100c、100’ 塑料成型輔助系統200 電能轉換加熱設備21a、21b、21c 電能轉換加熱器211a、211b、211c 電能開關模組212a、212b、212c 控制模組 213a、213b、213c 塑料加工設備31a、31b、31c 模具 311a、311b、311c 工作信號溝通模組312a、312b、312c 工作請求信號SI、S2、S3 工作電能II、12與13 16 201113143 電熱轉換工作電能14、15、16 總工作電能17 塑料成型輔助系統400 電能轉換加熱器41a、41b、41c 電能切換控制設備42 控制模組421 電能分配模組422 工作請求信號S4、S5、S6 電能分配信號S7 電熱轉換工作電能18、19、110
17