[发明专利]电机驱动注模机用低能耗控制装置

说明书

本发明涉用电机驱动注模机用的一种控制装置。尤其是涉及用于夹具装置的一种控制装置，该夹具装置用于通过由伺服电机驱动的肘杆机构夹紧制品。

注模机的夹具装置包括一伺服电机、一滚珠丝杠和一肘杆机构。伺服电机具有预先确定的转矩。滚珠丝杠包括一滚珠丝杠和一螺帽用于将伺服电机的旋转变为直线运动。伺服电机的旋转传递给滚珠丝杠。与之相对应，滚珠丝杠旋转且螺帽向前运动。使肘杆机构能实现夹紧。

典型地树脂制模成形涉及多道工序，即，配制树脂、填注、闭模得压和冷却。除了这些工序之外，夹具装置执行一夹紧工序。在夹具装置中，为在夹紧工序中提供其分布表现出预定图形的夹紧力，要控制伺服电机的转矩。

在产生一设定的夹紧力时，常规的夹具装置产生一近似为最大转矩的转矩，这个最大转矩是由额定值确定的。同时，近似相等于最大转矩的转矩要维持到整个夹紧工序的完成。确定伺服电机的额定值时要考虑构成肘杆机构的各部件之间的磨擦系数。

在任何情况下，常规夹具装置均要从夹紧工序的开始到结束保持由伺服电机产生的最大转矩。这就耗费了相当大量的电能。

因而，本发明的目的是提供一种电机驱动注模机的控制装置，它能够以较少的电能消耗维持一设定的夹紧力。

本发明适用于电机驱动注模机的控制装置，它包括具有伺服电机和球头滚珠丝杠机构，球头滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠和一螺帽，它用于将伺服电机的旋转变换为直线运动。

根据本发明的一个方面，该控制装置包括用于产生一设定夹紧力图形的图形产生器。根据所设定的夹紧力的需要，图形产生器根据所设定的夹紧力计算在夹具装置中可移动的部件的行进距离S0。然后图形产生器产生允许偏差范围为2ΔS的造形图形，该允许偏差2ΔS是针对所算出的行进距离S0的一上限(S0＋ΔS)和一下限(S0－ΔS)而被限定的。在夹紧工序的起始时，夹具装置产生一由上限(S0＋ΔS)确定的夹紧力，它是在正常方向上通过旋转滚珠丝杠方式产生的。此外，在夹紧力达到由上限(S0＋ΔS)确定的值之后，夹具装置在预定的夹紧时间间隔Tf内，通过以相反的方向旋转滚珠丝杠轴，在由允许的偏差范围2ΔS所确定的范围内连续地降低夹紧力。

图1是本发明所采用的夹具装置基本结构的示意图；

图2是说明本发明的用于夹具装置的控制装置的结构的方框图；

图3是表示由图2中所示的设定图形产生器产生的一设定图形实例的视图；

图4是描述图2中所示控制装置工作的流程图。

现参照图1描述在一电机驱动注模机中的夹具装置。在图1中，夹具装置10包括一固定压板11、四根连接杆12、一可移动的压板13、两根支臂14、一肘节支撑15、一伺服电机16、一滚珠丝杠17、一交叉头18、一第一肘节杆19-1及一第二肘节杆19-2。在图1中仅示出了两个连接杆12。肘节机构是由两根支臂14、肘节15、交叉头18及第一和第二肘节杆19-1、19-2所构成。同时图中未示出固定和可移动压板11和13分别连接固定的和可移动的模具，以使它们彼此相对。固定压板11是牢固地固定在基座20上。可移动压板13根据两根支臂14的位置在四根连接杆12上滑动。

伺服电机16的旋转被传递给滚珠丝杠17。一螺帽21与滚珠丝杠17螺纹接合。丝杠17的旋转使螺帽21向前移动，这使肘节机构实现夹紧操作。

夹紧力是通过向需要保持所设定夹紧力的位置移动可移动模具的方式保持的。当在夹具装置10中在产生设定夹紧力时，肘节机构的两臂14不是完全展开的。而为了避免肘节机构的所谓“锁死”状态，支臂14短于全部展开的状态。锁死是一种状态，其中两个支臂14由于被全部展开而锁住，且二者均不能回到原始位置。仅有两个支臂14完全展开时，锁死才会发生。尤其是，当夹紧力超过在系统正常使用期间给出的某一限定值时，随着两个支臂14完全展开，肘节机构将由于摩擦力而被锁住。

当在夹具装置10中提供设定夹紧力时，伺服电机16产生一近似为最大转矩的转矩，该最大转矩是由额定值确定的。此外，该近似等于最大转矩的转矩一直保持到夹紧工序的完成。

如上所述，常规夹具装置在任何情况下，自夹紧工序的开始到结束维持由伺服电机16产生的最大转矩。这耗费了相当大量的电能。