CN1227108C - 伺服驱动式夹模单元的模具保护方法 - Google Patents

Abstract

一种伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，依模具动模板的不同位置，改变用以产生动力源的一伺服马达的扭力输出，以达到低压的保护效果；利用伺服马达上的编码器设定值与动模板位移时所接收的讯号比对是否为异常，以检测模具内有无异物，而作正常或异常的处理。

Description

伺服驱动式夹模单元的模具保护方法

技术领域

本发明与伺服驱动式夹模单元的模具有关，详细地说是指一种伺服驱动式夹模单元的模具保护方法。

背景技术

以现今一般的射出成型机而言，大体包含有一机台、一夹模单元、一射出单元及一电控***；其中该夹模单元主要具有一模具、多数的击杆及一肘节机构，该模具具有一静模板及一动模板，该等击杆用以连结该静模板与该动模板，该肘节机构联结于一用以产生动力的驱动件与该动模板间，而可由该驱动件的驱动，使该动模板由该肘节机构所带动，并沿该等击杆前进或后退，而与该静模板夹合或分离。

为避免该动模板在夹合进给的行程中，如遇到异物时，会有推挤异物的情形发生，设计有一保护方法，以减低模具的受损；而一般的保护方法，于动模板进给的行程中，设定一模具保护区段及一动模板通过该模具保护区段起点至终点间的时间上限，并使该动模板采低压及低速通过该模具保护区段；如此，该动模板如未能于此一模具保护时间的上限内通过该模具保护区段时，则判断为该模具内有异物的存在，并使该动模板停止作动或退回原始状态；

虽然，该动模板以低压及低速通过该模具保护区段，但，由于该动模板受该肘节机构的连动，而该肘节机构具有随位置而改变其机械利益的特性，使得该动模板在抵触至异物时，其作用于该动模板上的机械利益已增大而已非单由原驱动件所输出的低压源，使该模具与异物间的推挤压力大增，进而使得该模具会有受损的情形发生；而且，必须在等待模具保护时间的上限过后，如该动模板仍未通过于该模具保护区段的终点时，方能确认该异物的存在，并使该动模板退回原点；此种的保护方法较慢，而无法适时地在该动模板抵遇异物时，随即作异常现象的处理(动模板退回原点)，将导致模具仍有损坏的现象。

另，有一种以马达电流的输出是否为异常，而直接作为检测模具内是否有异物的存在；不过利用电流异常的方式，必须在一控制器上设有一电流量测点，且在马达上也必须设有电流输出点，此举不仅会有量测点的解析度不佳及受杂讯干扰的问题产生，并且在实际应用上会有可靠度不足以及成本较为昂贵的问题需考量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，可于模具进给的行程中，即时检测出模具内是否有无异物而作进一步的处理程序。

为实现上述目的，本发明提供的伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其步骤如下：

一、依模具动模板的不同位置，改变用以产生动力源的一伺服马达的扭力输出，以达到低压的保护效果；

其中该伺服马达的扭力输出改变是依下列式表示：

Tq(x)％＝1/F(x)×Gain％

其中

x为动模板的位置；

Tq(x)为伺服马达产生的扭力，随动模板的位置而异，其转矩最大输出为100％；

F(x)为肘节机构的机械利益，随动模板的位置而异；

Gain的意义：以伺服马达在最小的扭力输出下，仍可维持动模板依设定速度运动为原则；

Gain的决定：从最小值找起，设定速度运动的数值；

二、利用伺服马达的编码器内，其在动模板正常运动状态下的设定值，与动模板实际运动状态下所产生的实际值作比较，以检测模具内有无异物，而作正常或异常的处理。

其中该编码器所接收的讯号是否异常，依伺服马达的扭力输出是否为设定值为依据。

其中该编码器所接收的讯号是否异常，依动模板的位置是否为设定值为依据。

其中该编码器所接收的讯号是否异常，依动模板位移点的时间是否为设定值为依据。

其中该动模板的位移速度为一定值。

其中该动模板由一肘节机构所连动。

附图说明

为对于本发明的目的、特征及功效有更进一步的了解，举本发明较佳的实施例，并配合下列附图作详细说明，其中：

图1为本发明一较佳实施例的流程图；

图2为本发明较佳实施例中，动模板的位置与肘节机构所产生机械利益的关系曲线图；

图3为本发明较佳实施例中，马达转矩输出与动模板位置的关系曲线图。

具体实施方式

请参阅图1至图3，为本发明一较佳实施例所提供一种伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其步骤如下：

一、依动模板的不同位置，改变伺服马达的扭力输出：

由于受伺服马达所驱动的肘节机构，在伺服马达所输出的转矩(扭力)为一恒定值时，具有随动模板的位置移动而将伺服马达的扭力所产生的机械利益跟随改变的特性(如图2所示，动模板位置与肘节机构所产生机械利益的关系图)，因此可由上述该动模板位置与肘节机构的机械利益变化关系，并在设定该动模板于一预定的位移速度下，反导出欲使该动模板所受的推力(模具保护力)恒为一低压值范围内时，使该伺服马达的转矩(扭力)输出与该动模板位置间的关系(如图3所示)，可由下式表示：

Tq(x)％＝1/F(x)×Gain

其中

x为动模板的位置；

Tq(x)为伺服马达产生的推动力(扭力)，随动模板的位置而异，其转矩最大输出为100％；

F(x)为肘节机构的机械利益，随动模板的位置而异；

Gain的意义：以伺服马达在最小的转矩(扭力)输出下，仍可维持动模板依设定速度运动为原则；

Gain的决定：从最小值找起，如1、2、…100。

由上式说明可知，当正常状况下，使用者在设定夹模过程中，该动模板于模具保护区段内的速度条件后，该伺服马达的扭力输出将随动模板的位置移动而改变，其改变的条件依据下列两项因素而变异，其一为肘节机构产的机械利益的反函数；其二为在设定速度关模下的最小转矩输出为原则；使得该动模板在模具保护区段内随着其本身位置的不同，而仅被供给可移动的马达最小扭力，达到低压保护效果。

二、由编码器检测模具内是否有无异物：

由上式说明，可在设定该动模板于该模具保护区段内位移的速度时，将下列三项对应参数，即一、该动模板位于模具保护区段内任一点的位置；二、伺服马达回应动模板位置所作不同扭力的输出；三、模具保护区段的起点至模具保护区段的终点间，动模板位于任一点上的所需位移时间等；作一参数设定(即将动模板位置、移动至此位置所需的时间及马达所因应输出的扭力作一参数设定)于该伺服马达的编码器(Encoder)中；而可由该编码器中的设定参数，与实际夹模时，动模板在经过该模具保护区段内所接收的伺服马达扭力输出、动模板位移量、及动模板任一位移点的时间作即时的分析比对，使得当设定值与实际值有误差值的产生时，即视为该模具内有异物的存在，并作异常的处理，即可由该编码器判断出模具内有无异物，而决定是否将该动模板退回原点。

换言之，编码器将所需维持模具依正常速度运动状态的伺服马达扭力、动模板位置及动模板移至位置点的所需时间作一设定值，并将此一设定值作一命令脉冲讯号输出至该马达上，以作为保护模具的依据，及同时由此一设定值与实际作动时的各项数值作分析比对是否有无误差值的产生，以作为异常判断的依据。

以上述详细的说明后，再将本发明的详细过程简述如下：

如图1所示，首先，设定动模板欲通过该模具保护区段的速度，并下达夹模的命令，使动模板在进入该模具保护区段的起点时，依设定的速度进给，并依动模板在经该模具保护区段内的不同位置，使该伺服马达输出不同的扭力，而可由该肘节机构所产生的不同、机械利益施予该动模具一低压范围的推力，并由编码器中所设定的参数值，与实际作动时所产生的各项数值作比对分析，如有产生误差值时，即视为模具内有异物，而可同时作异常的处理，如无误差值时，则继续夹模的动作，使该动模板通过该模具保护区段的终点后，以高压锁模合该动模板与该静模板，而完成夹模的动作。

上述即为本发明所提供伺服驱动式夹模单元的模具保护方法一较佳的实施例，接着再将其优点说明如下：

一、由于该伺服马达的扭力因应动模板的位置改变而改变(即因应肘节机构的机械利益改变)，并仅维持该动模板可于预定的速度下运动；而可使该模具在模具保护区段内，皆受一低压的推力所抵推，使该模具在与异物抵触时并不具有挤推异物的力量，而可使该模具的损伤减至最抵。

二、由于该伺服马达的编码器，已将所需维持模具正常运动状态的伺服马达扭力、动模板位置、动模板位移点的时间及动模板位移的速度设为定值，并产生命令脉冲讯号至该伺服马达上，而与实际夹模时的数值比对分析，以作为模具内是否有无异物或异常的判断依据，并可立即反应作异常的处理，即时而适切地使模具的损伤减至最低。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (6)

1、一种伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其步骤如下：

(1)、依模具动模板的不同位置，改变用以产生动力源的一伺服马达的扭力输出，以达到低压的保护效果；

其中该伺服马达的扭力输出改变是依下列式表示：

Tq(x)％＝1/F(x)×Gain％

其中

x为动模板的位置；

Tq(x)为伺服马达产生的扭力，随动模板的位置而异，其转矩最大输出为100％；

F(x)为肘节机构的机械利益，随动模板的位置而异；

Gain的意义：以伺服马达在最小的扭力输出下，仍可维持动模板依设定速度运动为原则；

Gain的决定：从最小值找起，设定速度运动的数值；

(2)、利用伺服马达的编码器内，其在动模板正常运动状态下的设定值，与动模板实际运动状态下所产生的实际值作比较，以检测模具内有无异物，而作正常或异常的处理。

2、依据权利要求1所述伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其特征在于，其中该编码器所接收的讯号是否异常，依伺服马达的扭力输出是否为设定值为依据。

3、依据权利要求1所述伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其特征在于，其中该编码器所接收的讯号是否异常，依动模板的位置是否为设定值为依据。

4、依据权利要求1所述伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其特征在于，其中该编码器所接收的讯号是否异常，依动模板位移点的时间是否为设定值为依据。

5、依据权利要求1所述伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其特征在于，其中该动模板的位移速度为一定值。

6、依据权利要求1所述伺服驱动式夹模单元的模具保护方法，其特征在于，其中该动模板由一肘节机构所连动。