CN103419343A

CN103419343A - 注射成型机以及电源再生装置

Info

Publication number: CN103419343A
Application number: CN2013100671800A
Authority: CN
Inventors: 冈田德高
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: CN103419343B; JP2013240909A; EP2664439B1; EP2664439A1; JP5868778B2

Abstract

本发明提供一种注射成型机，即使在电源停电时也能够使连接在电源与电源再生部之间的负载动作。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））；将电力再生到电源中的电源再生部（例如转换器电路（80））；和连接在上述电源与上述电源再生部之间的负载（例如包括控制器（26）的负载（110）），上述电源再生部供给在上述电源停电时使上述负载动作的动作电力。

Description

注射成型机以及电源再生装置

技术领域

本发明涉及具备将电力再生到电源中的再生部的注射成型机以及电源再生装置。

背景技术

作为有关具备将电力再生到电源中的再生部的注射成型机的现有技术文献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，现有技术中，在电源与电源再生部之间构成有负载的情况下，电源停电时，很难使这样的负载动作。

发明内容

本发明的目的是提供即使在电源停电时也能够使连接在电源与电源再生部之间的负载动作的注射成型机以及电源再生装置。

为了达成上述目的，本发明提供一种注射成型机，具备：

电源再生部，将电力再生到电源中；和

负载，被连接在上述电源与上述电源再生部之间，

上述电源再生部供给在上述电源停电时使上述负载动作的动作电力。

为了达成上述目的，本发明提供一种注射成型机，具备：

电源再生部，将电力再生到电源中；

负载，被连接在上述电源与上述电源再生部之间；和

蓄电部，蓄积经由上述电源再生部使上述负载动作的动作电力。

为了达成上述目的，本发明提供一种电源再生装置，具备将电力再生到电源中的再生部，

上述再生部供给在上述电源停电时使被连接在上述电源和上述再生部之间的负载动作的动作电力。

为了达成上述目的，本发明提供一种电源再生装置，具备：

再生部，将电力再生到电源中；和

蓄电部，蓄积经由上述再生部使上述电源与上述再生部之间所连接的负载动作的动作电力。

发明的效果：

根据本发明，即使电源停电时也能够使电源与电源再生部之间所连接的负载动作。

附图说明

图1是一实施方式的注射成型机的概略的结构图。

图2是表示一实施方式的多个负载的结构图。

符号说明：

1 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

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 直流电源线

65 开关

70 蓄电装置

71、72、73 电压检测部

74 电流检测部

75 开关

76 平滑电路

80 转换器电路

100 电源

110 负载

120 交流电源路径部

具体实施方式

图1是本发明的一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和蓄电装置70。

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V_dc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V_dc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。进而，注射成型机1具有将来自蓄电装置70的放出能量经由转换器电路80供给到负载110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。

转换器电路80为在与电源100连接的交流电源路径部120和与逆变器电路51、52、53、54连接的DC链路60之间设置的电源再生转换器（电源再生装置）。转换器电路80将从电源100经由交流电源路径部120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中。而且，转换器电路80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，并将转换后的交流电力经由交流电源路径部120供给到电源100以及负载110中。特别是，转换器电路80基于来自蓄电装置70以及／或逆变器电路51、52、53、54的直流电力对负载110供给能够使负载110正常动作的大的电力。

转换器电路80可以为例如在马达动力运行／再生时在交流电力和直流电力之间双向切换的、含有由六个功率晶体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，主要通过与构成三相桥式电路的功率晶体管并联的二极管将流过交流电源路径部120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，动力运行路径中能够***将从交流电源路径部120所供给的交流电力转化直流电力的二极管桥式电路，在再生路径中能够***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。

交流电源路径部120为连接电源100与转换器电路80之间的电力线部，传递电源100与转换器电路80之间的交流电力。交流电源路径部120具有交流电源线121、123。交流电源线121、123例如由Ｒ、Ｓ、Ｔ这三相电流路径构成。

转换器电路80通过将来自蓄电装置70以及／或逆变器电路51、52、53、54的直流电力转换为交流电力，而将使负载110在电源100停电时动作的交流的动作电力向负载110供给。这样，通过在电源100停电时对负载110供给这样的动作电力，即使电源100发生停电，也能够使负载110继续正常动作。

特别是，控制器26在检测到电源100发生停电时，为了使从转换器电路80所供给的电力不再生到电源100中，优选通过开关65断开交流电源路径部120。开关65为在负载110的动作中检测到电源110的停电时断开交流电源路径部120的断路器。通过开关65断开交流电源路径部120，从转换器电路80所供给的电力不会被供给到电源100中，因此，能够对负载110高效地供给经由转换器电路80使负载110动作的动作电力。

至少包含控制器26的负载110可以相对开关65在转换器电路80侧与交流电源路径部120连接，以在通过开关65断开交流电源路径部120的状态下能从转换器电路80供电。开关65断开电源100与负载110之间的交流电源路径部120。

开关65为有选择地切换交流电源路径部120的断开／导通的部件。通过开关65的关闭来断开交流电源路径部120，由此能够停止电源100与转换器电路80之间的送电。作为开关65的具体例，可以举出晶闸管、接触器、晶体管等半导体开关元件、继电器等。

控制器26可以例如将交流电源路径部120的有效值或峰值电压下降到预定值以下的状态作为电源100的停电状态被检测。控制器26也可以通过检测现对于开关65位于电源100侧的交流电源线123的电压的电压检测部72来检测电源100的停电，也可以通过检测相对于开关65位于转换器电路80侧的交流电源线121的电压的电压检测部73来检测电源100的停电。

控制器26也可以通过电流检测部74检测流到交流电源路径部120的交流电流。控制器26可以在检测到电源100的停电时控制转换器电路80以使由电流检测部74检测到的交流电流的有效值成为零后，断开开关65。由此，由于能够使流过开关65的有效电流为零，因此即使晶闸管也能断开开关65。

并且，控制器26可以基于在通过开关65断开交流电源路径部120的状态下通过电压检测部72检测到的电压，检测从电源100的停电开始的恢复。控制器26在例如通过电压检测部72检测到的交流电源路径部120的交流电源线123的有效值或峰值电压为预定值以上时，检测电源100已从停电状态恢复。控制器26当检测到电源100已从停电恢复时，使转换器电路80动作以使通过电压检测部72检测到的电压与通过电压检测部73检测到的电压的相位一致后，打开开关65。由此，能够防止交流电源路径部120的相位不一致。

图2是表示包含负载110的具体例的图。负载110具有控制器26、***装置111、注射装置移动用马达112和加热器113。作为***装置111的具体例，可以举出取出机、树脂供给装置、环带输送装置等。注射装置移动用马达112作为该驱动电路为不需要逆变器的马达。加热器113为用于使收容图1所示的螺杆20的加热缸21的温度上升到预定值的加热装置。

开关75为有选择地切换交流电源路径部120的交流电源线121的断开／导通的部件。交流电源线121通过关闭开关75而被断开，由此，能够停止电源100以及负载110和转换器电路80之间的送电。作为开关75的具体例，可以举出晶闸管、接触器、晶体管等半导体开关元件、继电器等。

控制器26可以在将开关65从关闭切换到打开后经过预定时间时（例如，控制器26的启动结束时），将开关75从关闭切换到打开。通过开关75关闭，即使打开开关65，也能够防止将从电源100所供给的电力供给到转换器电路80。结果，能够防止转换器电路80的异常控制。

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2中，为了能够选择在电源100停电时从转换器电路80接受电力供给的负载，断开向电源100供给来自转换器电路80的电力的断开部可以在多个负载之间具有一个或两个以上能够断开交流电源路径部120的开关65。

例如，当第1负载在第1连接点与交流电源线121连接、第2负载在相比第一连接点更靠电源100侧的第二连接点与交流电源线121连接时，将能够断开交流电源线121的开关***配置在第1连接点与第2连接点之间。由此，作为电源100停电时从转换器电路80接受电力供给的负载，能够选择第1负载，使第2负载在电源100停电时不接受从转换器电路80供给电力。

具体而言，将能够断开交流电源线121的开关***到连接点b1与b2之间，由此，能够将电源100停电时从转换器电路80接受电力供给的负载仅设为控制器26。并且，例如也可以将能够断开交流电源线121的开关***到连接点b1与b2之间以及连接点b2与b3之间。由此，能够将在电源100停电时从转换器电路80接受电力供给的负载设为控制器26以及***装置111。

并且，作为***到多个负载之间的开关65，能够断开交流电源线121的开关可以配置在全部的负载之间以及负载与电源之间。由此，能够选择将在电源100停电时从转换器电路80输出的电力从接近转换器电路80一侧开始依次供给到哪个负载。

并且，作为***到多个负载之间的开关65，可以在该交流电源线上配置能够将负载与交流电源线121连接的连接点与该负载之间的交流电源线断开的开关（此时，也需要能够将电源100与连接点b4之间的交流电源线断开的开关）。由此，能够选择将从电源100或在电源100停电时从转换器电路80输出的电力供给到哪个负载。例如，在加热器113与连接点b4之间***有开关时，能够选择是否将从电源100或电源100停电时从转换器电路80输出的电力供给到加热器113。并且，***装置111与连接点b2之间***有开关时，能够选择是否将从电源100或在电源100停电时从转换器电路80输出的电力供给到***装置111。

Claims

1.一种注射成型机，其特征在于，具备：

电源再生部，将电力再生到电源中；和

负载，被连接在上述电源与上述电源再生部之间，

2.如权利要求1所述的注射成型机，其特征在于，

具备蓄积上述动作电力的蓄电部。

3.一种注射成型机，其特征在于，具备：

电源再生部，将电力再生到电源中；

负载，被连接在上述电源与上述电源再生部之间；和

4.如权利要求3所述的注射成型机，其特征在于，

上述动作电力为在上述电源停电时使上述负载动作的电力。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，具备：

马达；和

驱动部，驱动上述马达，

上述动作电力为从上述马达经由上述驱动部被再生的电力。

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，

具备断开部，该断开部断开将上述动作电力向上述电源供给。

7.如权利要求6所述的注射成型机，其特征在于，

上述断开部断开上述电源与上述负载之间的电源路径。

8.如权利要求6或7所述的注射成型机，其特征在于，

具备多个上述负载，

上述断开部断开上述负载之间的电源路径。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的注射成型机，其特征在于，

上述负载包括控制成型动作的控制装置。

10.一种电源再生装置，具备将电力再生到电源中的再生部，其特征在于，

上述再生部供给在上述电源停电时使连接在上述电源与上述再生部之间的负载动作的动作电力。

11.一种电源再生装置，其特征在于，具备：

再生部，将电力再生到电源中；和

蓄电部，蓄积经由上述再生部使连接在上述电源与上述再生部之间的负载动作的动作电力。