CN108099145A - 一种注模机脱模控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于注模机中的脱模机构的控制器，用于适当地设定该脱模机构的脱模杆前向运动的终点位置。该前向运动的终点位置被设定为回复弹簧的弹力不超过制动装置的保持力的位置，该制动装置用于将脱模杆保持在终点位置。在脱模杆前向运动的期间，探测弹簧弹力。确定在探测到的弹簧弹力超过制动装置的保持力之前的一瞬间脱模杆的位置，并作为标准位置显示在显示装置上。脱模杆前向运动的终点位置被设定为不超过该确定的标准位置。

Description

一种注模机脱模控制装置

技术领域

本发明属于脱模领域，具体涉及一种注模机脱模控制装置。

背景技术

在注模机中，在将树脂注入到模具中并凝结之后，模具被打开，一脱模机构将在该模具中的模铸产品弹出来。该脱模机构通过逆着回复弹簧的弹力使脱模杆前向运动以突出至该模具的腔中，来脱模模铸产品，该回复弹簧用于将脱模杆返回到一缩回位置。气压缸，线性马达或者伺服马达可以用来作为将该脱模杆进行前向运动的驱动源。制动装置被用于生成逆着弹簧弹力的保持力，将脱模杆保持在前向运动的终点位置(例如，见JP10-296818A)

由于制动装置逆着弹簧弹力以保持力将脱模杆保持在终点位置，所以在脱模杆前向运动的终点位置，保持力必须大于的弹簧的弹力。在脱模杆被保持于终点位置的状况下，如果弹簧的弹力大于该制动装置的保持力，那么用于生成摩擦力的摩擦构件，例如闸皮和该制动装置地闸带，就会被过分磨损，以至引起该制动装置的故障。

发明内容

本发明提供一种注模机脱模控制装置，用于使脱模杆回到缩回位置的弹簧弹力不超过用于将脱模杆保持在终点位置的保持力。本发明的控制器控制注模机的脱模机构，该注模机具有用于使脱模杆前向运动以突出到模具内的装置，用于产生弹力来使脱模杆返回到缩回位置的弹簧，用于产生保持力来将脱模杆保持在终点位置的制动装置。该控制器包括：位置探测装置，用于探测脱模杆的位置；弹力探测装置，用于在脱模杆从缩回位置开始进行前向运动的期间探测弹簧弹力；确定装置，用于确定脱模杆的标准位置，在该位置，探测到的弹簧弹力等于制动装置的保持力；和显示装置，用于显示脱模杆的标准位置，该标准位置用于设定脱模杆前向运动的终点位置。参照该探测的标准位置，操作员可以设置脱模杆的前向运动的终点位置，该位置比确定的标准位置更接近缩回位置。该控制器包括：位置探测装置，用于探测脱模杆的位置；弹力探测装置，用于在脱模杆从缩回位置开始进行前向运动的期间探测弹簧弹力；确定装置，用于确定脱模杆的标准位置，在该位置，探测到的弹簧弹力等于制动装置的保持力；和用于在脱模杆前向运动的预设终点位置比脱模杆的标准位置更远离缩回位置时，发出警告的装置。因此，如果该脱模杆的前向运动的终点位置被预先设定，且在该位置弹簧产生的弹力大于制动装置的保持力，则提示一警告给操作员，以改变该脱模杆前向运动的终点位置，在该位置，弹簧产生的弹力不大于制动装置的保持力。

弹力探测装置可以基于驱动脱模杆前向运动的伺服马达的电流，或通过估算施加于伺服马达上的负载的观测器，或通过提供在脱模机构中的变形测量器探测弹簧弹力。

有益效果：

根据本发明，脱模杆前向运动的终点位置被设为合适的位置，在该位置回复弹簧生成不大于制动装置保持力的弹力，从而防止制动装置被过分磨损，降低制动装置的故障。

附图说明

图1是本发明的脱模控制器的示意图；

图2是显示本发明原理的示意图；

图3是根据本发明第一实施例的脱模控制器的处理器执行处理的流程图。

具体实施方式

在图1中，具有脱模杆3的脱模盘2安装在模具1中。脱模杆3被前向运动以突出到模具1的腔中，去将卡在模具1的腔中的模铸产品弹出来。弹簧4被塞到脱模杆3中，并被安排在脱模盘2和模具1的内壁之间，以产生弹力，促使脱模杆3和脱模盘2从模具1的腔缩回到缩回位置。脱模柱5连接在脱模盘2，逆着弹簧4的弹力，使脱模杆3随脱模盘2向前运动(在图1的右侧，将脱模杆3发到腔中)。脱模柱5的近端固定在安装板6上，该安装板6有与球螺丝钉7接合的球螺丝帽。通过一传输机构，例如正时皮带，伺服马达9驱动球螺丝钉7，该伺服马达9有一内置的制动装置。在伺服马达9提供有一位置/速度探测器10，以探测马达的旋转位置，获得脱模杆3的位置和速度。使用一用于控制注模机的控制器，构成一用于控制脱模机构的脱模控制器20。控制器20具有作为数字控制的微处理器的CNCCPU27，作为可编程控制的微处理器的PCCPU26，和作为伺服控制的微处理器的伺服CPU22，它们通过总线25相互连接，通过选择到处理器的输入或从处理器来的输出，使信息能够在它们之间传输。PCCPU26连接至ROM30和RAM31，该ROM30存储用于控制注模机序列运动的序列程序，该RAM31用于暂存计算数据，CNCCPU27连接至ROM32和RAM13，该ROM32存储用于一般地控制注模机的自动操作程序，该RAM13用于暂存计算数据。伺服CPU22连接至ROM23和RAM24，该ROM23存储专用于伺服控制的控制程序，该伺服控制用于执行位置，速度和电流控制，该RAM24用于暂存数据。此外，伺服CPU22连接至伺服马达9的伺服放大器21，根据从CPU22来的指令，该伺服马达控制9用于驱动该脱模机构，从装配在伺服马达9上的位置/速度探测器10来的输出被反馈到伺服CPU22。伺服马达9的旋转位置，即脱模杆3的位置，基于从位置/速度探测器10来的位置反馈信号被更新，并被存储在当前的位置存储寄存器中。图1中省略了用于驱动合模机构和连接至伺服CPU22的注射机构的伺服马达的伺服放大器。一非易失性存储器28，其为一数据存储RAM，连接至总线25，并作为模铸数据存储器，用于存储关于注模操作的模铸条件和各种设定值，参数以及宏变量。对于本发明，制动装置的预设保持力和脱模杆前向运动的预设终点位置存储在非可变存储器28中。此外，具有显示装置的手工数据输入(MDI)装置29连接至总线25。该MDI装置29能执行图形和功能菜单的屏幕显示，和利用数字键和各种功能键输入各种数据。该显示装置可以由CRT，液晶显示器等组成。控制器的上述硬件结构和传统的电子注模机没什么不同，在传统注模机中PMCCPU26控制注模机的序列运动，CNCCPU29控制模铸操作。和本发明相关联的，CNCCPU27分配运动指令到伺服马达9，伺服CPU22执行伺服控制，这被称为数字伺服处理，其包含基于分配的运动指令和从位置/速度探测器10来的位置和速度的反馈信号的位置循环控制，速度循环控制和电流循环控制，来驱动控制伺服马达9执行从模具1中弹出模铸产品。

图2显示了随脱模杆3的位置变化的弹簧4的弹力与内置在伺服马达9中的制动装置的保持力对比，来解释本发明的原理。在图2中，横坐标轴代表前向运动的脱模杆的位置，纵坐标轴代表随脱模杆3的前向运动变化的弹簧4的弹力。脱模杆3和脱模盘2被弹簧4驱动到在运动冲程(motionstroke)的后端位置，弹簧4的压缩随着脱模杆3(带有脱模柱5和脱模盘2)的前向运动而变大，从而弹簧4的弹力根据弹性系数线性增大。如果弹簧前向运动的终点位置被设在弹簧的弹力Y等于或小于提供在伺服马达9中的制动装置的保持力Fb的区域中，那么制动装置的保持力就足够将脱模杆保持在终点位置，不会引起问题。然而，如果脱模杆3前向运动的终点位置被设在弹簧弹力Y超过制动装置保持力F的区域中，那么制动装置的保持力F就不足以稳定地将脱模杆保持在终点位置，使制动装置的摩擦构件过分地磨损。因此，根据本发明，弹簧4产生的弹力和制动装置的保持力F相等时脱模杆3的位置被定为脱模杆3前向运动的终点位置的标准位置P，用于设定比标准位置P更接近缩回位置(运动冲程的后端位置)的终点位置。

图3显示了根据本发明的第一实施例的由CNCCPU27执行的、用于设定脱模杆的前向运动的终点位置的处理。在模具中没有模铸产品的状况下，举例来说，紧接着将一模具装配到一注模机之后，从而脱模杆3在前向运动和模铸产品没有接触，当确定标准位置的指令从显示/MDI装置29输入的时候，CNCCPU27就执行如图3所示的十进制处理。CNCCPU27输出一运动指令，将脱模杆3前向运动到脱模杆3的运动冲程的前端位置。伺服CPU22执行位置和速度的反馈控制，根据运动指令通过伺服放大器21来驱动伺服马达9(步骤a1)。接下来，CNCCPU27探测弹簧4的弹力(步骤a2)。该弹力是基于伺服马达9的驱动电流被探测到的。由于在模具1中没有模铸产品，因此脱模杆3在前向运动中不弹出任何模铸产品。施加在伺服马达9上的负载是由脱模机构的弹簧4产生的弹力。由于伺服马达9的驱动电流正比于施加在伺服马达9上的负载，因此基于伺服马达9的驱动电流，可以探测到弹簧4的弹力。代替基于伺服马达9的驱动电流来探测弹簧4的弹力，弹簧4的弹力可以由装配在脱模柱5上，用于探测施加在脱模柱5上的负载的变形测量器(straingauge)测得。此外，各种用于估算施加在伺服马达上的干扰负载的干扰估算观测器在本领域是公知的。例如，公知一种观测器，其基于送至伺服马达的当前指令和伺服马达的实际速度，估算在伺服马达上的负载。这样的观测器(由软件组成)可以整合在用于控制伺服马达9的伺服CPU22的程序中，探测施加在伺服马达9上的负载，也就是弹簧4的弹力。这样探测到弹簧4的弹力Y和制动装置的保持力F相比较(步骤a3)，如果探测到的弹力Y小于该保持力F，脱模杆4的当前位置被设于寄存器Emax中(步骤a4)，该脱模杆4的当前位置基于从位置/速度探测器10来的反馈信号存储在当前位置存储寄存器中。然后，确定脱模杆是否到达在步骤a2中指定的冲程的前端(步骤a4)，如果没有到达，程序回到步骤a2去执行步骤a2的处理和随后的步骤。利用上述程序，在探测到的弹力Y小于制动装置的保持力F的情况下，脱模杆的位置得到更新，并存储在寄存器Exam中。另一方面，如果弹力Y被确定为超过了制动装置的保持力F，则不执行步骤a4中的寄存器Emax的更新，程序从步骤a3进行至a5。由于显示的脱模杆3的标准位置是在弹力不大于制动装置的保持力状况下最前端的位置，操作员将脱模杆3的前向运动的终点位置设为不超过显示的标准位置的位置。因此，脱模杆3前向运动的终点位置被设为弹簧4的弹力不超过制动装置的保持力的位置。

在上述第一实施例中，当弹力小于制动装置的保持力的时候，脱模杆3的当前位置被存储在寄存器Emax中，从而确定在弹力超过制动装置的保持力制前的一个处理周期时脱模杆的位置(即在此位置，弹力不超过保持力)。可选择地，可以将弹力第一次超过制动装置的保持力时脱模杆的位置存储在寄存器Emax中。例如，在图3的处理中，当在步骤a3确定到弹力Y超过保持力F的时候，程序可进行至步骤a4。在步骤a4，脱模杆的当前位置存储在寄存器Exam中，标记被设为“1”。当设定标记之后，程序进行至步骤a5。在步骤a5，确定脱模杆是否到达运动冲程的前端。

在这种情况下，由于当弹簧的弹力Y第一次超过制动装置的保持力E的时候，存储在寄存器Emax中的脱模杆3的位置被显示在显示/MDI装置29的屏幕上，有必要将脱模杆的前向运动的终点位置设为比显示的标准位置距缩回位置更近一点。

在上述实施例中，在脱模杆从运动冲程的后端到前端的前向运动中，探测弹簧的弹力，以确定弹簧弹力超过制动装置的保持力的脱模杆位置。然而，也可以在操作伺服马达9以驱动脱模杆一预定量的期间探测弹簧的弹力，如果探测到的弹簧弹力不超过制动装置的保持力，那么当再次驱动伺服马达9该预定量时探测弹簧弹力以探测探测弹簧弹力超过制动装置保持力的位置。基于该探测到的位置，可以设定脱模杆的前向运动的终点位置。

此外，在上述实施例中，伺服马达作为将脱模杆进行前向运动的驱动源。本发明可应用于脱模机构中，在该机构中液压缸或者线形马达被用作驱动源。此外，在上面的实施例中，制动装置内置于伺服马达中，然而，制动装置可以提供在一位于驱动源和脱模柱之间传送部件中，该脱模柱用于传送驱动力去驱动脱模机构。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于控制注模机脱模控制装置，该注模机具有用于使脱模杆前向运动以突出到模具内的装置，用于产生弹力来使脱模杆返回到缩回位置的弹簧，用于产生保持力来将脱模杆保持在终点位置的制动装置，所述控制器包括：位置探测装置，用于探测脱模杆的位置；弹力探测装置，用于在脱模杆从缩回位置开始进行前向运动的期间探测弹簧弹力；确定装置，用于确定脱模杆的标准位置，在该位置，探测到的弹簧弹力等于制动装置的保持力；和显示装置，用于显示脱模杆的标准位置，该标准位置用于设定脱模杆前向运动的终点位置。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述弹力探测装置基于驱动脱模杆前向运动的伺服马达的电流探测弹簧的弹力。

3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述弹力探测装置通过一观测器探测弹簧弹力，该观测器用于估算施加于伺服马达上的负载，该伺服马达用于驱动脱模杆进行前向运动。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述弹力探测装置通过提供在脱模机构中的变形测量器探测弹簧弹力。