合模裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓成型裝置、注射成型裝置、壓鑄成型裝置等的合模裝置，尤其涉及具備多個(gè)伺服馬達(dá)的合模裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)明人對于通過多個(gè)伺服馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)壓力軸的合模裝置，探討了將上部模具的底面保持為水平的情況。如果伺服馬達(dá)存在多個(gè)，則也需要使用多個(gè)傳感器，通過傳感器測定怎樣的信號(hào)、將信號(hào)如何組合成為問題。
[0003]對相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說明。在專利文獻(xiàn)1CJP2006-75864A)中記載有如下內(nèi)容:對于4軸的合模裝置，通過各個(gè)編碼器對四個(gè)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制，并且對相對于其他軸的延遲進(jìn)行修正。但是，由于在伺服馬達(dá)與模具之間夾裝有壓力軸等，所以在編碼器的信號(hào)與模具底面的高度之間存在誤差。此外，當(dāng)以消除延遲的方式進(jìn)行控制時(shí)，與進(jìn)度最大的伺服馬達(dá)相匹配地對其他伺服馬達(dá)進(jìn)行控制，延遲的其他伺服馬達(dá)的負(fù)載變大。
[0004]在專利文獻(xiàn)2(JP2007-283332A)中，通過線性傳感器來監(jiān)視上部模具的高度，并反饋至伺服馬達(dá)。但是，進(jìn)行監(jiān)視的位置為上部模具的基部或者壓力軸等。該位置與上部模具的底面之間的間隔，受到模具的熱變形等的影響，因此并不是恒定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的課題在于，使用多個(gè)伺服馬達(dá)在保持姿態(tài)的同時(shí)使移動(dòng)模具移動(dòng)。
[0006]本發(fā)明如以下那樣構(gòu)成。即，在合模裝置中，在移動(dòng)模具上安裝有多個(gè)壓力軸，對于每個(gè)壓力軸設(shè)置有伺服馬達(dá)，并且通過多個(gè)伺服馬達(dá)使移動(dòng)模具移動(dòng)為與固定模具接觸。此外，合模裝置具備多個(gè)間隔傳感器以及控制單元。多個(gè)間隔傳感器設(shè)置有與壓力軸的個(gè)數(shù)相同的個(gè)數(shù)，并且測定移動(dòng)模具與固定模具的間隔?？刂茊卧鶕?jù)多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)，產(chǎn)生對于多個(gè)伺服馬達(dá)共通的第一控制量，以消除沿著壓力軸的、移動(dòng)模具的目標(biāo)位置與移動(dòng)模具的實(shí)際位置之間的誤差?？刂茊卧鶕?jù)多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)，產(chǎn)生每個(gè)伺服馬達(dá)的第二控制量，以消除移動(dòng)模具相對于壓力軸的傾斜。并且，控制單元通過將第一控制量與每個(gè)傳感器的第二控制量相加，來產(chǎn)生每個(gè)伺服馬達(dá)的控制量。
[0007]移動(dòng)模具的實(shí)際位置例如是移動(dòng)模具的中心位置，間隔傳感器測定移動(dòng)模具與固定模具的間隔，不包含編碼器、不使用固定模具而測定移動(dòng)模具的位置的傳感器等。例如，對移動(dòng)模具的與固定模具抵接的抵接面的方程式進(jìn)行求解，更簡單地是根據(jù)多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)的平均值，來求出沿著壓力軸的移動(dòng)模具的實(shí)際位置，而產(chǎn)生第一控制量。例如，根據(jù)相對于移動(dòng)模具的抵接面的方程式來求出移動(dòng)模具相對于壓力軸的傾斜，更簡單地是以消除多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)的偏差的方式產(chǎn)生第二控制量。通過將第一控制量與第二控制量相加，由此得到每個(gè)伺服馬達(dá)的控制量。由此，能夠在保持移動(dòng)模具的姿態(tài)、即將移動(dòng)模具的抵接面保持為與壓力軸垂直的同時(shí)，隨著目標(biāo)位置的推移來使移動(dòng)模具移動(dòng)。
[0008]本發(fā)明優(yōu)選如以下那樣進(jìn)一步構(gòu)成。S卩，控制單元產(chǎn)生第一控制量，以消除沿著壓力軸的移動(dòng)模具的目標(biāo)位置與通過多個(gè)間隔傳感器求出的間隔的平均值之間的誤差?？刂茊卧a(chǎn)生第二控制量，以消除上述平均值與通過個(gè)別的間隔傳感器求出的間隔之間的偏差。
[0009]通過間隔傳感器求出的間隔的平均值，表示移動(dòng)模具的抵接面的中心位置。因此，通過將該值與目標(biāo)位置進(jìn)行比較，能夠得到用于使移動(dòng)模具的位置與目標(biāo)位置一致的第一控制量。此外，當(dāng)產(chǎn)生第二控制量以消除與該平均值之間的偏差、即間隔傳感器間的間隔的測定值的偏差時(shí)，能夠保持移動(dòng)模具的姿態(tài)。
[0010]用于產(chǎn)生第一控制量的平均值，不限于簡單平均，也可以是加權(quán)平均、根據(jù)間隔傳感器的信號(hào)求出的移動(dòng)模具的中心位置等。用于產(chǎn)生第二控制量的偏差，不限于與平均值之間的偏差，也可以是間隔傳感器的信號(hào)間的偏差等。
[0011]本發(fā)明優(yōu)選如以下那樣進(jìn)一步構(gòu)成。即，間隔傳感器由線性傳感器和抵接部件構(gòu)成。線性傳感器具有磁性體桿、傳感器頭、擋塊以及彈性體。磁性體桿具備磁標(biāo)記且進(jìn)退自如。傳感器頭測定磁性體桿的進(jìn)退位置。擋塊確定磁性體桿的移動(dòng)極限。彈性體將磁性體桿朝擋塊側(cè)施力。抵接部件與磁性體桿抵接而使磁性體桿移動(dòng)。而且，以相互對置的方式，線性傳感器安裝于移動(dòng)模具和固定模具中的一方、抵接部件安裝于移動(dòng)模具和固定模具中的另一方。
[0012]如此，能夠準(zhǔn)確地測定移動(dòng)模具與固定模具的間隔，此外，線性傳感器能夠使用測定范圍較短但高分辨率的傳感器。
[0013]本發(fā)明優(yōu)選如以下那樣進(jìn)一步構(gòu)成。即，在合模裝置中，還設(shè)置有不依存于固定模具地測定移動(dòng)模具的位置的遠(yuǎn)程的線性傳感器、或者對于每個(gè)伺服馬達(dá)的編碼器。在移動(dòng)模具與固定模具的間隔為規(guī)定值以下時(shí)，間隔傳感器測定自如。在移動(dòng)模具與固定模具的間隔超過規(guī)定值的情況下，通過遠(yuǎn)程的線性傳感器或者編碼器對多個(gè)伺服馬達(dá)進(jìn)行控制。另一方面，在移動(dòng)模具與固定模具的間隔為規(guī)定值以下的情況下，在使基于間隔傳感器的控制的權(quán)重連續(xù)地變化的同時(shí)，將多個(gè)伺服馬達(dá)的控制從基于遠(yuǎn)程的線性傳感器或者編碼器的控制朝基于多個(gè)間隔傳感器的控制切換。另外，遠(yuǎn)程的線性傳感器例如也可以僅設(shè)置有一個(gè)。
[0014]如此，在移動(dòng)模具接近固定模具之前，能夠通過遠(yuǎn)程的線性傳感器或者編碼器進(jìn)行控制，當(dāng)移動(dòng)模具與固定模具接近時(shí)，能夠切換成間隔傳感器的控制。此外，能夠連續(xù)且順暢地進(jìn)行控制的切換。尤其是，即便在編碼器或者遠(yuǎn)程的線性傳感器與間隔傳感器之間信號(hào)不一致，也不會(huì)產(chǎn)生過大的控制量。
[0015]本發(fā)明特別優(yōu)選如以下那樣進(jìn)一步構(gòu)成。即，在移動(dòng)模具與固定模具接觸之前，暫時(shí)固定移動(dòng)模具的目標(biāo)位置，并且持續(xù)進(jìn)行基于第二控制量的控制。因而，在移動(dòng)模具與固定模具接觸之前，移動(dòng)模具的抵接面相對于壓力軸可靠地成為直角。接著，變更移動(dòng)模具的目標(biāo)位置，以使移動(dòng)模具與固定模具接觸。例如，合模裝置為注射成型裝置，在暫時(shí)固定移動(dòng)模具的目標(biāo)位置時(shí)，開始樹脂的填充。如此，能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行基于壓縮成型法的成型。
[0016]本發(fā)明優(yōu)選如以下那樣進(jìn)一步構(gòu)成。即，在合模裝置中，對于第二控制量的增益大于對于第一控制量的增益。此外，本發(fā)明優(yōu)選構(gòu)成為，多個(gè)間隔傳感器分別設(shè)置于與各壓力軸對應(yīng)的位置。
[0017]本發(fā)明在其他側(cè)面如以下那樣構(gòu)成。即，在合模裝置的控制方法中，在移動(dòng)模具上設(shè)置有多個(gè)壓力軸，對于每個(gè)壓力軸設(shè)置有伺服馬達(dá)，且通過多個(gè)伺服馬達(dá)使移動(dòng)模具移動(dòng)為與固定模具接觸。此外，合模裝置的控制方法具備測定步驟、第一步驟、第二步驟以及相加步驟。在測定步驟中，通過多個(gè)間隔傳感器測定移動(dòng)模具與固定模具的間隔。在第一步驟中，控制單元根據(jù)多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)產(chǎn)生對于多個(gè)伺服馬達(dá)共通的第一控制量，以消除沿著壓力軸的、移動(dòng)模具的目標(biāo)位置與移動(dòng)模具的實(shí)際位置之間的誤差。在第二步驟中，控制單元根據(jù)多個(gè)間隔傳感器的信號(hào)，產(chǎn)生每個(gè)伺服馬達(dá)的第二控制量，以消除移動(dòng)模具相對于壓力軸的傾斜。在相加步驟中，控制單元通過將第一控制量與每個(gè)傳感器的第二控制量相加來產(chǎn)生每個(gè)伺服馬達(dá)的控制量。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]能夠在保持移動(dòng)模具的姿態(tài)的同時(shí)，隨著目標(biāo)位置的推移來使移動(dòng)模具移動(dòng)。
【附圖說明】
[0020]圖1是表示實(shí)施例的注射成型裝置的框圖。
[0021]圖2是表不實(shí)施例的上部t旲具的底面的仰視圖。
[0022]圖3是表示實(shí)施例的線性傳感器的安裝的圖。
[0023]圖4是表示實(shí)施例的線性傳感器的截面圖。
[0024]圖5是表示實(shí)施例的伺服馬達(dá)的控制系統(tǒng)的框圖。
[0025]圖6是實(shí)施例的波形圖，I)表示編碼器信號(hào)與線性傳感器信號(hào)的權(quán)重，2)表示馬達(dá)的角速度。
[0026]圖7是表示實(shí)施例的伺服馬達(dá)的控制算法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下表示用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)基于專利請求范圍的記載、參照說明書的記載和本領(lǐng)域的公知常識(shí)，按照本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解來確定。
[0028]【實(shí)施例】
[0029]圖1?圖7表示實(shí)施例及其動(dòng)作。另外，實(shí)施例主要說明合模裝置(注射成型裝置2)的裝置構(gòu)成，但也能夠說成是合模裝置的控制方法的說明。圖1表示實(shí)施例的注射成型裝置2，上部模具(移動(dòng)模具)4例如是通過四個(gè)壓力軸(連接桿)12來上下移動(dòng)的模具，設(shè)置有用于通過注射成型來注入合成樹脂的內(nèi)部模具8。在下部模具(固定模具)6設(shè)置有用于注入合成樹脂的內(nèi)部模具10。上部模具4例如通過四個(gè)引導(dǎo)銷11引導(dǎo)，通過四個(gè)曲軸機(jī)構(gòu)14以及四個(gè)伺服馬達(dá)Ml?M4而經(jīng)由四個(gè)壓力軸12上下移動(dòng)。此外，在下部模具6連接有具備螺桿栗、柱塞等的注射裝置18，將合成樹脂注入模具8、10間的型腔。另外，除了注射裝置18之外，也可以成為沖壓成型裝置，還可以成為壓鑄成型裝置。也可以代替曲軸機(jī)構(gòu)14而使用肘節(jié)機(jī)構(gòu)等，或者也可以不設(shè)置曲軸機(jī)構(gòu)14等而從伺服馬達(dá)Ml?M4通過滾珠絲杠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此外，也可以通過壓力軸12使移動(dòng)模具4朝向固定模具6水平地移動(dòng)。
[0030]控制部20根據(jù)來自編碼器和線性傳感器(間隔傳感器)SI?S4的信號(hào)，對伺服馬達(dá)Ml?M4進(jìn)行反饋控制。在下部模具6的上部固定有線性傳感器SI?S4，對與固定于上部模具4的下部的基準(zhǔn)板(抵接部件)24之間的間隔進(jìn)行測定。按照每個(gè)伺服馬達(dá)Ml?M4來設(shè)置線性傳感器SI?S4和基準(zhǔn)板24的組合，在實(shí)施例中在模具4、6的四周各設(shè)置I組該組合。線性傳感器SI?S4和基準(zhǔn)板24固定于模具4、6的對置部附近，通過線性傳感器SI?S4對模具4、6間的實(shí)際的間隔進(jìn)行測定。另外