发明名称 曲肘式夹模单元之模具保护方法与装置
摘要 本发明系应用于马达驱动的夹模单元上,藉由马达的高反应性及新的控制法则,而发展出一种新的模具保护方式,即利用连续可变的夹模马达出力限制,并结合肘节机构的运动特性,使夹模过程的任何位置均维持相似且安全的模具保护力,而该模具保护力可依不同模具、运动条件作适应性的调整设定,让模具在关模行程一有异常即受到良好的安全保护,不会有过大力量危及模具、机器乃至人身的安全,而可大幅改善一般曲肘模运动之一段模具保护控制的诸多不良缺失。
申请公布号 TW298576 申请公布日期 1997.02.21
申请号 TW085104661 申请日期 1996.04.19
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 洪水斌;张汉杰;梁沐旺;赵俊毓;萧忠信
分类号 B29C45/26 主分类号 B29C45/26
代理机构 代理人
主权项 1. 一种曲肘式夹模单元之模具保护方法,包括步骤: 改变伺服马达的扭力限制値藉以得到相同之模具保护力; 计算出锁模力与动模板位置的关系,由锁模力自动调整法则决定模具保护终点位置。2. 一种曲肘式夹模单元之模具保护方法,包括步骤: 改变伺服马达的扭力限制値藉以得到相同之模具保护力; 计算出锁模力与驱动螺帽位置的关系,由锁模力自动调整法则决定模具保护终点位置。3. 如申请专利范围第1项或第2项之方法,其中该步骤 改变伺服马达的扭力限制値藉以得到相同之模具保护力,系包括步骤:(a) 由运动理论计算设定,由公式Fin(s)K(s)=Fout其中s 为驱动螺帽的位置Fout 为推动动模板依设定速度运动所需的力量K(s) 为肘节机构机械利益,随螺帽位置s而异Fin(s) 为马达产生之推动力期使Fout保持定値,由公式其中V@ssA=动模板之速度V@ssD=驱动螺帽之速度b=后壁连杆长度c=后静板固定臂长度=后臂在轴梢上之轴向夹角=驱动臂与导螺杆轴向之夹角=前壁在轴梢上之轴向夹角= 后静板固定臂在轴梢上之轴向夹角'=+反算出模具保护各位置所对应之马达出力Fin(s),再由操作者实机调整适当的修正比例,使@qc F'in(s)=Fin(s)(1+C@ss1%)其中F'in(s)为实际之力量限制Fin(s)为理论计算之限制C@ss1为操作者设定之修正比例4. 如申请专利范围第3项之方法,其中该步骤(1)改变伺服马达的扭力限制値以得相同之模具保护力,尚包括步骤:(b)适应性调整保护,系直接监测正常运动时,马达所需之实际出力之电流限制,包括步骤:S1,使用者设定夹模之各段速度、切换位置与模具保护敏感度(S@ss1%);S2,夹模试运动m次;S3,记录分析运动状况,若此m次均为正常运动,则各个位置的电流变化量I与速度变化V若能维持在一合理値内(I<i,V<v)则进行至步S5控制器适应调整马达出力限制(电流限制),反之若于夹模试运动中碰到有并非I<i,V<v之情形,则至步骤S4;S4发出警示以便操作者做如检查模具的装备、检视开关模机构、修正开关模条件及检视电源稳定性等之异常处理,然后再回到步骤S1重新开始;S5,控制器适应调整马达出力限制(电流限制),当夹模试运动m次之稳定性认可时,则取各循环的最大电流値做为电流限制基准I@sso(s),@qc I@sso(s)=(i@sso(s@ssi))=max(i@ssm(s@ssi))并利用操作者设定之模具保护敏感度s@ssi%来调整欲设定之电流限制値I(s),即@qc I(s)=I@sso(s)(1+S@ss1%)另外,控制器还得设定一异常判断的准则,其中作动时间、速度稳定误差、伺服控制系统之位置计数误差等均可做为异常判断的基准,乃取作动m次各位置的最小速度做为判断基准(V@sso(s)),如@qc V@sso(s)=V@sso(s@ssi)=min(V@ssm(s@ssi))同时并实机调整修定合理之判定速度V(s),@qc V(s)=V@sso(s)(1+S@ss2%)其中S@ss2为实机调整设定之修正参数,经此设定,能生产运动过程一发生实际速度比判定値(V(s))低时,控制系统即行模具保护之安全警示动作。5. 一种曲肘式夹模单元之模具保护装置,此夹模单元包括有前模板、后模板、动模板、肘节机构、导螺杆、驱动螺帽、伺服马达和编码器,其中该伺服马达包含有驱动器,此曲肘式夹模单元之模具保护装置包括一控制器,该控制器连结该编码器构成回路,并直接读取该驱动器的马达驱动电流,根据规划完成的模具保护力需求,经位置、速度、电流三个回路的处理,转换为电流限制之数位値,产生位置命令脉冲讯号与马达电流限制信号,经数位至类比转换输出至该驱动器,以为模具保护所需之出力限制。6. 如申请专利范围第5项之曲肘式夹模单元之模具保护装置,其中该控制器产生之位置命令脉冲讯号先经过位置误差计数器处理,而后再经过放大并经数位至类比转换为该马达驱动器可接受的速度命令讯号,输出至该驱动器。图示简单说明:第1图为传统油压驱动肘节夹模单元之立体示意图;第2图为肘节连杆特性分析示意图;第3图为传统之模具保护作法与本发明之欲改进模具保护方法之特性曲线比较图;第4图为一般夹模过程之速度曲线;第5图为第4图之速度曲线,于正常状况运动下,马达出力之曲线;第6图为马达输出力量之理论计算値;第7图为电气马达夹模单元之正视图;第8图为电气马达驱动夹模单元之上视图;第9图为本发明控制硬体架构之示意图;第10图为本发明适应性模具保护控制方块图;第11图为本发明夹模机构依使用者设定条件运动5次速度变动曲线;第12图为本发明夹模机构依使用者设定条件运动5次之马达出力变动曲线;第13图为本发明夹模机构适应调整设定全行程之马达出力
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