具有電壓檢測部的異常檢測部的注射成形機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有電壓檢測部的異常檢測部的注射成形機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] -般，注射成形機(jī)中的注射裝置或合模裝置使用伺服電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對該伺 服電動(dòng)機(jī)從電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置供給驅(qū)動(dòng)電力來使螺桿或可動(dòng)盤等進(jìn)行進(jìn)退驅(qū)動(dòng)。在此，需 要在注射裝置中使螺桿高速地前進(jìn)后退，或在合模裝置中使支持金屬模具的可動(dòng)盤高速地 前進(jìn)后退，因此需要較大的功率。
[0003] 在以高輸出驅(qū)動(dòng)這樣的伺服電動(dòng)機(jī)的情況下，需要從放大器向伺服電動(dòng)機(jī)供給較 大的功率。尤其，在用于進(jìn)行薄片成形的高速注射或用于進(jìn)行壓縮成形的高速合模的情況 下，電動(dòng)機(jī)高速動(dòng)作的時(shí)間為短時(shí)間，且臨時(shí)向電動(dòng)機(jī)供給較大的功率，因此存在電源裝置 大型化的可能。為了解決該問題，已知在用于驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的直流電壓部設(shè) 置蓄電部，對該蓄電部的電壓進(jìn)行升壓來積蓄在高速動(dòng)作時(shí)所需要的能量，由此防止電源 裝置的大型化。
[0004] 在日本特開2000 - 141440號公報(bào)中公開了如下的技術(shù)，即具有用于積蓄電力的 蓄電部，且具備：蓄電電路，其在電動(dòng)機(jī)的減速期間將通過電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的再生電力積蓄在蓄 電部中，并且在電動(dòng)機(jī)的加速期間將積蓄在蓄電部中的蓄電電力供給到驅(qū)動(dòng)電路。在日本 特開2012 - 240199號公報(bào)中公開了如下的技術(shù)，即僅在注射成形機(jī)的成形周期中的預(yù)定 期間，使電源變換器向正方向動(dòng)作，以使DC鏈路的兩極間電壓成為預(yù)定的目標(biāo)電壓。
[0005] 上述技術(shù)都通過電壓檢測電路檢測蓄電部的電壓，并控制電源變換器的輸出以使 該檢測出的電壓成為目標(biāo)電壓。此時(shí)，在因電壓檢測電路的故障而不能正常地檢測出電壓 的情況下，存在蓄電部的電壓成為過電壓的可能。例如，在不能正常地檢測出電壓，而檢測 出比實(shí)際電壓低的電壓的情況下，盡管該實(shí)際電壓成為目標(biāo)電壓以上，但仍繼續(xù)向蓄電部 的電力供給，其結(jié)果，蓄電部的電壓有可能成為過電壓。
[0006] 為了防止該問題，有設(shè)置預(yù)備的電壓檢測電路，或設(shè)置過電壓防止電路的方法，但 在該方法中需要另設(shè)電路，因此成本可能上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種不需要另設(shè)電路等其他裝置，而能夠檢測出蓄電 部的電壓檢測部的異常的注射成形機(jī)的控制裝置。
[0008] 本發(fā)明的注射成形機(jī)的控制裝置具備：驅(qū)動(dòng)軸的伺服電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)該伺服電動(dòng)機(jī) 的驅(qū)動(dòng)裝置、電源、對來自該電源的電壓進(jìn)行升壓后向所述驅(qū)動(dòng)裝置供給電力的電源變換 器以及耦合在該電源變換器與所述驅(qū)動(dòng)裝置之間的蓄電部，該注射成形機(jī)的控制裝置還具 備：電壓檢測部，其檢測蓄電部的電壓；電量檢測部，其檢測從所述電源向所述蓄電部的供 給電量；以及異常檢測部，其根據(jù)所述電壓檢測部檢測出的蓄電部的電壓、所述電量檢測 部檢測出的向蓄電部的供給電量以及所述蓄電部的靜電電容，來檢測所述電壓檢測部的異 常。
[0009] 在本發(fā)明中，根據(jù)從電源向蓄電部的供給電量、蓄電部的電壓檢測值以及蓄電部 的靜電電容來檢測電壓檢測部的異常，因此不需要設(shè)置預(yù)備的電壓檢測電路等其他裝置， 而能夠檢測出蓄電部的電壓檢測部的異常或故障。
[0010] 所述異常檢測部，可以根據(jù)所述電壓檢測部檢測出的蓄電部的電壓和所述蓄電部 的靜電電容來計(jì)算積蓄在所述蓄電部中的靜電能量，比較該計(jì)算出的蓄電部的靜電能量與 所述電量檢測部檢測出的向蓄電部的供給電量，并根據(jù)該比較結(jié)果來檢測所述電壓檢測部 的異常。
[0011] 所述異常檢測部，可以根據(jù)所述電量檢測部檢測出的向蓄電部的供給電量和所述 蓄電部的靜電電容來計(jì)算所述蓄電部的電壓推定值，比較該計(jì)算出的蓄電部的電壓推定值 與所述電壓檢測部檢測出的蓄電部的電壓，并根據(jù)其比較結(jié)果來檢測所述電壓檢測部的異 常。
[0012] 所述控制裝置可以還具有：經(jīng)過時(shí)間測量部，其測量從升壓中的任意時(shí)間點(diǎn)至所 述電壓檢測部檢測出的電壓到達(dá)升壓電壓為止的經(jīng)過時(shí)間，此外，所述異常檢測部根據(jù)由 所述電量檢測部檢測出的向蓄電部的供給電量、所述蓄電部的靜電電容以及所述蓄電部的 升壓電壓值來計(jì)算所述蓄電部的升壓時(shí)間，比較該計(jì)算出的蓄電部的升壓時(shí)間與由所述經(jīng) 過時(shí)間測量部測量出的經(jīng)過時(shí)間，并根據(jù)其比較結(jié)果來檢測所述電壓檢測部的異常。
[0013] 所述電量檢測部，可以對從所述電源變換器向所述蓄電部供給的功率，或從所述 電源變換器向所述蓄電部供給的功率中減去消耗所述蓄電部的功率的伺服電動(dòng)機(jī)的消耗 功率而得到的功率中的某個(gè)功率進(jìn)行時(shí)間積分來檢測向蓄電部的供給電量。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供不需要另設(shè)電路等其他裝置，而能夠檢測出蓄電部的電壓 檢測部的異常的注射成形機(jī)的控制裝置。
【附圖說明】
[0015] 根據(jù)參照附圖的以下的實(shí)施例的說明，本發(fā)明的所述以及其他目的和特征更加明 確。
[0016] 圖1是說明構(gòu)成本發(fā)明的注射成形機(jī)的控制裝置的、注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路的圖。
[0017] 圖2是說明圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 的第1方法的圖。
[0018] 圖3是表示圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 處理（第1方法）的流程的流程圖。
[0019] 圖4是說明圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 的第2方法的圖。
[0020] 圖5是表示圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 處理（第2方法）的流程的流程圖。
[0021] 圖6是說明圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 的第3方法的圖。
[0022] 圖7是表示圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測部的異常檢測 處理（第3方法）的流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 參照圖1，對構(gòu)成本發(fā)明的注射成形機(jī)的控制裝置的、注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)電路進(jìn)行說明。
[0024] 電源部10與電源變換器12連接。該電源變換器12是將從電源部10供給的三相 交流電壓變換為直流電壓的裝置，可以使用公知的PWM變換器等。此外，也可以在電源變換 器12進(jìn)行交流/直流變換前，通過升壓變壓器對來自電源部10的電壓進(jìn)行升壓后進(jìn)行交 流/直流變換。電源變換器控制部14對電源變換器12進(jìn)行動(dòng)作指令。電源變換器12與 蓄電部16連接。
[0025] 蓄電部16由模塊化的1個(gè)以上的蓄電器構(gòu)成，與驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置（第 1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、28)連接。這些第1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、 26、28都是對直流進(jìn)行PffM變換而輸出三相交流的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電力的逆變器。蓄電部16可 以由分別內(nèi)置于第1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、28或電源變換器12內(nèi)的電容器 構(gòu)成，也可以由另設(shè)在第1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、28或電源變換器12外的電 容器模塊或電池模塊構(gòu)成。另外，可以直接連接蓄電部16與驅(qū)動(dòng)裝置（第1、第2、第3、第 4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、28)，也可以在蓄電部16與驅(qū)動(dòng)裝置（第1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置 22、24、26、28)之間具備充放電電路。
[0026] 第1驅(qū)動(dòng)裝置22驅(qū)動(dòng)向軸方向驅(qū)動(dòng)螺桿的注射電動(dòng)機(jī)32,第2驅(qū)動(dòng)裝置24驅(qū)動(dòng) 用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)螺桿的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)34,第3驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)為了開閉金屬模具而進(jìn)退驅(qū)動(dòng)可動(dòng) 盤等的模開閉電動(dòng)機(jī)36,第4驅(qū)動(dòng)裝置28驅(qū)動(dòng)用于推出成形品的頂出器電動(dòng)機(jī)38。
[0027] 電壓檢測部18檢測連接電源變換器12與蓄電部16的2根線之間的電壓作為蓄 電部16的電壓?？梢詫㈦妷簷z測部18設(shè)在蓄電部16上，在如圖1所示直接連接蓄電部16 與電源變換器12等情況下，為了使蓄電部16與電源變換器12的電壓值大致一致，也可以 將電壓檢測部18設(shè)在電源變換器12上。并且，直接連接蓄電部16與驅(qū)動(dòng)裝置（第1、第2、 第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、28)等情況下，為了使蓄電部16與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部的電壓值大 致一致，也可以將電壓檢測部18設(shè)在驅(qū)動(dòng)裝置（第1、第2、第3、第4驅(qū)動(dòng)裝置22、24、26、 28)上。如上所述，只要能直接或間接地檢測出蓄電部16的電壓值，則可以適當(dāng)?shù)刈兏妷?檢測部18的設(shè)置位置。
[0028] 首先，使用圖2和圖3對圖1的注射成形機(jī)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中的電壓檢測 部的異常檢測的第1方法進(jìn)行說明。在該方法中，比較從電源部向蓄電部的電力供給量與 積蓄在蓄電部中的靜電能量來檢測電壓檢測部的異常。
[0029] 將從時(shí)刻t0至t為止的、從電源部10向蓄電部16的電力供給量設(shè)為A時(shí)，可以 通過以下式（1)來計(jì)算A。
[0031] Wps:電源變換器的輸出……（1)
[0032] 電源變換器12的輸出Wps可以通過在電源變換器12中具備電流檢測部（未圖 示）等來進(jìn)行檢測，也可以設(shè)為基于電源變換器12的各要素值的固定值。此外，也可以考 慮檢測時(shí)的檢測誤差來設(shè)定值。
[0033]另一方面，將在從時(shí)刻t0至t為止的期間積蓄在蓄電部16內(nèi)的靜電能量設(shè)為B 時(shí)，可以通過以下式（2)來計(jì)算B。
[0035] C :蓄電部的靜電電容V⑴：蓄電部的電壓……（2)
[0036] 蓄電部16的靜電電容C可以使用基于蓄電部16的各要素值的值，此外，也可以使 用檢測蓄電部16的靜電電容的靜電電容檢測部，檢測該靜電電容檢測部后使用檢測出的 值。此外，蓄電部16的靜電電容存在由個(gè)體差引起的誤差或波動(dòng)，因此也可以設(shè)為考慮了 這些而得到的值。
[0037] 根據(jù)這些A(向蓄電部16的電力供給量）和B(積蓄在蓄電部16中的靜電能量） 的值，檢測蓄電部16的電壓檢測部18的異常。在圖2的"電壓檢測正常"的區(qū)間，如圖2(a) 的圖表所示，蓄電部16的電壓檢測值與實(shí)際值一致，向蓄電部16的電力供給量A與積蓄在 蓄電部16中的靜電能量B的值一致。
[0038] 然而，在圖2的"電壓檢測異常"的區(qū)間，如（a)的圖表所示，蓄電部16的電壓檢 測值不能正常地被檢測出，而檢測為比實(shí)際低，即使該檢測值沒有超過容許電壓Vlim，有時(shí) 實(shí)際的電壓值超過容許電壓Vlim而產(chǎn)生過電壓。此時(shí)，使用蓄電部16的電壓V(t)計(jì)算出 積蓄在蓄電部16中的靜電能量B(參照式（2))，因此如（b)的圖表所示，基于式（2)的蓄電 部16的靜電能量的計(jì)算值B與基于式⑴的向蓄電部16的電力供給量的計(jì)算值A(chǔ)相比變 ?。˙ <A)。這種情況下，認(rèn)為未