专利名称：具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，特别是指一种具快速响应、迅速执行复杂的浮点运算、与同时进行多装置的时序控制的一全电式塑胶机控制器。
背景技术：
近来环保意识抬头，塑胶成型产业制成设备的演进由过去的油压设备转换为全电式设备。全电式设备使塑胶全电式塑胶机朝向省能源、高速化、精密射出为主要诉求。全电式塑胶机具有快速、精准、稳定、安静、省电等功能。全电式塑胶机的控制系统，需要做快速响应及复杂的浮点数运算，因此要高性能及高可靠度的控制主机。有鉴于具开放式架构PC-Based运动控制器，有着高性能、开放性架构、强大网络功能等优势，可提供全电式塑胶机系统使用。但是PC-Based的运动控制架构必须搭配运动控制卡才能提供精确的运动控制， 但运动控制卡价格昂贵，且通过总线与控制器做连接，当全电式塑胶机遇到较大振动时，容易造成错误讯号。且全电式塑胶机上也有许多模拟讯号，如位置侦测单元、压力传感器、热电偶的微电压，及模拟输出讯号，如扭力命令等，所以还需要外接一个模拟转数字/数字转模拟(AD/ DA)卡。由于全电式塑胶机的位置命令及模拟输出命令(如扭力命令)需要同时输出配合， 也会有时序上问题。因此，一种具备PC-Based控制器的扩充性，且有高速运算能力，并具备有运动控制、模拟讯号处理能力的控制器，运用于全电式塑胶机，可提升效能表现与提高可靠度，避免时序问题且降低成本，减小体积，乃为业界极需研发的目标。
发明内容本实用新型的目的即在于提供一种全电式塑胶机控制器具高速度、高精度、高节能，并采用PC-Based硬件架构以及实时Linux软件技术，拥有多轴伺服马达控制能力。本实用新型的次一目的是提供一种全电式塑胶机控制器，具备顺畅的射出转保压切换，全系列采用高解析模拟转数字/数字转模拟转换器，让量测与控制达最高精度的控制器。本实用新型的另一目的是提供一种全电式塑胶机控制器，其具备智能温度控制法贝IJ，能适应环境改变而保持温度精确；并内建软件PLC，可让客户自行开发客制化功能。本实用新型的又一目的是提供一种全电式塑胶机控制器，其具备强大远端监控模块，让外销机器不再担心售服问题，远端监控模块也非常适合用在现场管理(Shop Floor Control)，并具有移动装置短信息传递功能。本实用新型的再一目的是提供一种全电式塑胶机控制器，其动力源全以电气伺服马达驱动，采用绝对位置Encoder作位置速度反馈，并且使用负荷元(LoadCel 1)，可精确感应物料射入、压力保持结果，讯号反馈系统作调整输出，透过全闭回路控制，以达到完全稳定的境界。本实用新型公开可达成上述创作目的的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，用以控制一连接螺杆的驱动器、一检测螺杆实际位置的位置侦测单元、一装设于射嘴上的压力传感器与热电偶的多个模拟输入感测器，所述全电式塑胶机控制器包括一双处理单元，为计算控制驱动器快速响应上的处理变量，和执行浮点运算以控制驱动器的向量运算；一多工处理单元，为提供驱动器的运动速度控制、螺杆的位移量以及多个模拟输入感测器的讯号输入与输出的程序控制。所述具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其中，所述双处理单元进而包括一第一处理器，所述第一处理器能连续地控制演算驱动器的快速响应上的处理变量，所述处理变量为物料射入与物料成型保压的速度与压力。所述具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其中，所述双处理单元进而包括一第二处理器，所述第二处理器能抓取驱动器资料且执行驱动器与多个模拟输入感测器内浮点运算的向量运算。所述具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其中，所述多工处理单元进而包括运动处理器，所述运动处理器能受运动参数输入以速度命令控制驱动器的运转速度。所述具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其中，所述多工处理单元进而包括逻辑处理器，所述逻辑处理器能执行驱动器与多个模拟输入感测器其变动量或状态变量的程序控制。所述具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其中，所述多工处理单元进而包括模拟讯号处理器，所述模拟讯号处理器接收多个模拟输入感测器的模拟讯号， 并反馈数字讯号给驱动器作输出运动速度或程序控制调整。本实用新型提供一种全电式塑胶机控制器，其有益效果是，具备PC-Based控制器的扩充性，且有高速运算能力，并具备有运动控制、模拟讯号处理能力，可提升效能表现与提高可靠度，避免时序问题且降低成本、减小体积。
图1为本实用新型具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器的实施示意图；图2为所述锁模装置的闭合示意图；图3为所述多工处理器的控制器应用于全电式塑胶机的处理示意图。附图标记说明1-射出装置；11-驱动器；12-螺杆；13-射嘴；21-位置侦测单元； 22-压力传感器；23-热电偶；3-控制器；31-双处理单元；311-第一处理器；312-第二处理器；32-多工处理单元；321-运动处理器；322-逻辑处理器；323-模拟讯号处理器；4-锁模装置；41-浇道；42-流道；43-模穴。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。请参阅图1至图3，本实用新型所提供的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器3用以控制射出装置1及锁模装置4，所述射出装置1包含一连接螺杆12的驱动器11、一用以推挤物料的螺杆12、一检测螺杆12实际位置的位置侦测单元21、一用以射出物料的射嘴13、一装设于射嘴13上的压力传感器22与热电偶23。而所述控制器3主要包括有一双处理单元31以及一多工处理单元32所构成。所述双处理单元31为计算控制驱动器11快速响应上的处理变量，和执行浮点运算以控制装置的向量运算；所述双处理单元31进而包括一第一处理器311与一第二处理器 312，所述第一处理器311能连续地控制演算装置的快速响应上的处理变量，所述处理变量为物料射入与物料成型保压的速度与压力；所述第二处理器312能抓取装置内驱动器11资料且执行多个装置内浮点运算的向量运算。所述多工处理单元32为提供装置内驱动器11的运动速度控制，与螺杆12的位移量以及装置的模拟讯号输入与输出的程序控制；所述多工处理单元32进而包括运动处理器321、逻辑处理器322以及模拟讯号处理器323，所述运动处理器321能受运动参数输入以速度命令控制驱动器11的运转速度；所述逻辑处理器322能执行锁模装置4与射出装置 1的锁模、物料射入、压力保持、解模及顶出等制程的程序控制；所述模拟讯号处理器323接收多个模拟输入感测器的模拟讯号，并反馈数字讯号给射出装置1作输出运动速度或程序控制调整。所述位置侦测单元21用以检测螺杆12的实际位置，并传送螺杆12的位移量的模拟讯号。所述压力传感器22用以侦测所述射嘴13的压力，并传送射嘴13压力的模拟讯号。 所述热电偶23用以侦测所述射嘴13的温度，所述热电偶23能传送微小电压讯号，并转换为一射嘴13温度的模拟讯号。前述模拟讯号经多工处理单元32的模拟讯号处理器323接收，并将模拟讯号变量转为数字讯号，使所述控制器3用以接收多个模拟输入感测器的数字讯号以控制驱动器11 的动作。控制器3其运作方式皆是由使用者在人机接口下达一运动参数，后透过控制器3 的运动处理器321运算转换为一设定速度命令并输出至连接螺杆12的驱动器11以达到控制运转速度的目的，螺杆12上的的位置侦测单元21是用来侦测螺杆12的目前位置，供控制器3判断是否到达原规划的一预定位置，如有误差，控制器3便会输出模拟讯号经由模拟讯号处理器323给运动处理器321 (加大输出电流来使误差缩小，以便达到精准定位与速度控制)，由运动处理器321反馈速度命令给驱动器11，驱动器11可以与输入的设定速度命令作比较，以决定要加速或减速，由此达到闭回路的控制。当全电式塑胶机受到至少一设定速度命令后开始进行物料射出作业时，会造成物料射入的状态变量与物料成型保压的状态变量产生改变，其包含螺杆12实际位置、螺杆12 速度、射嘴13实际压力与灌入模具的物料填充体积等数值。依据所量测的多个模拟输入感测器的模拟讯号状态变量，如螺杆12的位移量、 螺杆12速度、射嘴13压力、射嘴13温度与此四种模拟讯号的变动量作为状态变量输出至多工处理单元32的逻辑处理器322进行制程的程序控制。而部份的状态变量可在全电式塑胶机的相对应螺杆12与射嘴13中装设模拟输入感测器，并将此等多个模拟输入感测器的状态变量输出至一多工处理单元32中的模拟讯号处理器323，以进行将模拟讯号的状态变量转为数字讯号。而全电式塑胶机所对接的锁模装置4包含有一浇道41、一流道42以及一模穴43， 流道42连通相连于浇道41与模穴43之间。而浇道41与射嘴13相互对接，驱动器11作动时，将物料透过射嘴13经由浇道41注入浇道41，经过流道42，最后流入至模穴43中。当浇道41、流道42与模穴43皆灌满物料后，螺杆12即由物料充填的向前动作转换成供给射出物料适当压力的功能。当物料冷却时，其模具内的物料体积会收缩。此时，螺杆12为了保持物料在适当压力，会再将额外的物料挤压入模具，此称为压力保持作业，其目的在于避免物料在未冷却时就自浇道41流出，同时避免因物料冷却而无法制出所需的成型物。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化， 或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，用以控制一连接螺杆的驱动器、一检测螺杆实际位置的位置侦测单元、一装设于射嘴上的压力传感器与热电偶的多个模拟输入感测器，所述全电式塑胶机控制器包括一双处理单元，为计算控制驱动器快速响应上的处理变量，和执行浮点运算以控制驱动器的向量运算；一多工处理单元，为提供驱动器的运动速度控制、螺杆的位移量以及多个模拟输入感测器的讯号输入与输出的程序控制。
2.如权利要求1所述的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，所述双处理单元进而包括一第一处理器，所述第一处理器能连续地控制演算驱动器的快速响应上的处理变量，所述处理变量为物料射入与物料成型保压的速度与压力。
3.如权利要求1所述的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，所述双处理单元进而包括一第二处理器，所述第二处理器能抓取驱动器资料且执行驱动器与多个模拟输入感测器内浮点运算的向量运算。
4.如权利要求1所述的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，所述多工处理单元进而包括运动处理器，所述运动处理器能受运动参数输入以速度命令控制驱动器的运转速度。
5.如权利要求1所述的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，所述多工处理单元进而包括逻辑处理器，所述逻辑处理器能执行驱动器与多个模拟输入感测器其变动量或状态变量的程序控制。
6.如权利要求1所述的具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，其特征在于，所述多工处理单元进而包括模拟讯号处理器，所述模拟讯号处理器接收多个模拟输入感测器的模拟讯号，并反馈数字讯号给驱动器作输出运动速度或程序控制调整。
专利摘要本实用新型公开一种具运动、逻辑与模拟讯号控制的全电式塑胶机控制器，用以控制锁模装置及射出装置，主要由一双处理单元及一多工处理单元所构成，所述双处理单元为计算控制驱动器快速响应上的处理变量，和执行浮点运算以控制驱动器的向量运算；所述多工处理单元为提供驱动器的运动速度控制、螺杆的位移量以及多个模拟输入感测器的讯号输入与输出的程序控制，以达成一体积减少、降低成本的控制器。
文档编号G05B19/045GK202306233SQ20112045099
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者萧人宾 申请人:宝元数控精密股份有限公司