专利名称：开闭模系统和开闭模方法
技术领域：
本发明涉及用于压铸机和其它造型机的开闭模系统和开闭模方法。
背景技术：
借助滚珠丝杠送进机构使动模板在开闭模方向前进和后退，以打开/关闭模的开闭模系统(合模系统)是已知的。日本专利公开(A)No.2002-154146公开了一种开闭模系统，在该开闭模系统的两侧上对称位置处设置有两个滚珠丝杠送进机构。日本专利公开(A)No.2002-225101公开了一种仅有一个滚珠丝杠送进机构的开闭模系统。要指出的是，通过油压缸用于开闭模的开闭模系统也是已知的。
与油压缸相比，滚珠丝杠送进机构通常是可精确控制的，但是在获得高驱动力方面存在困难。由此，例如在需要高驱动力等的大型开闭模系统中设置滚珠丝杠送进机构会提高初始成本。即，例如在日本专利公开(A)No.2002-154146中，设置两个滚珠丝杠送进机构来获得驱动力，其初始成本比仅有一个滚珠丝杠送进机构的情况的初始成本要高，并且在例如日本专利公开(A)No.2002-225101设置一个滚珠丝杠送进机构的情况中，滚珠丝杠送进机构变大并且损失了它的通用性，导致滚珠丝杠送进机构的单价增加。因此，为了在保持滚珠丝杠送进机构可控性能最优的同时实现低成本，降低滚珠丝杠送进机构的负荷是必要的。
发明内容
本发明的目的是提供能够降低滚珠丝杠送进机构的负荷的开闭模系统和开闭模方法，所述滚珠丝杠送进机构使动模板前进和后退。
按照本发明的第一方面，提供一种开闭模系统，包括用于保持定模的定模板，用于保持动模并且能够在水平的模开闭方向相对于定模板移动的动模板，唯一的在开闭模方向移动动模板的滚珠丝杠送进机构，以及唯一的用于降低滚珠丝杠送进机构的负荷的平衡汽缸系统。
优选地，滚珠丝杠送进机构具有唯一的可转动螺旋杆，其在开闭模方向延伸并且在轴向方向被限定相对于定模板运动，固定在动模板上并且将所述螺旋杆拧入其中的可动件，以及使螺旋杆旋转以在开闭模方向移动可动件的电动机；所述平衡汽缸系统具有固定在动模板和定模板之一上的杆，固定在杆上的活塞，以及唯一的固定在动模板和定模板中另一个上的汽缸，该汽缸容纳活塞并且具有由活塞分开的第一汽缸室和第二汽缸室；而且所述系统还包括将流体供给第一汽缸室和第二汽缸室以控制第一汽缸室和第二汽缸室的压力的流体压力控制供给部分，和控制电动机和流体压力控制供给部分的操作的控制件。
优选地，控制件基于电动机的输出，通过控制流体压力控制供给部分的操作，保持电动机的负荷到预定值。
优选地，流体压力控制供给部分具有缓和第一汽缸室和第二汽缸室内压力变化的空气罐或储气罐。
按照本发明的第二方面，提供一种开闭模方法，使得支撑动模的动模板在水平的开闭模方向相对于支撑定模的定模板前进和后退，该方法包括设有唯一的在开闭模方向移动所述移动模板的滚珠丝杠送进机构，和唯一的降低滚珠丝杠送进机构负荷的平衡汽缸系统，基于用作滚珠丝杠送进机构的驱动源的电动机的输出，通过控制平衡汽缸系统的操作来保持电动机的负荷在预定值。
按照本发明，能够降低所述滚珠丝杠送进机构的负荷。
本发明的这些和其它目的及特征从下述参照附图给出的优选实施例的说明中，将变得更加清楚，所述附图中图1是表示本发明处于开模状态的一个实施例的合模系统的局部截面顶视图；图2是图1的合模系统处于开模状态的局部截面前视图；图3A和3B是图1中合模系统的动模板的速度和阻力随着时间变化的视图；图4是由图1中合模系统的控制系统实施的开模控制程序的流程图；图5是表示用于控制平衡汽缸系统的方法的改进的视图；
图6是表示用于控制平衡汽缸系统的方法的另一种改进的视图；和图7还是表示用于控制平衡汽缸系统的方法的另一种改进的视图。
具体实施例方式
下面参照附图，详细地说明本发明的优选实施例。
图1是表示按照本发明的一个实施例的合模系统(开闭模系统)1的构造的局部截面顶视图。图2是图1的合模系统1中机械部分的结构的局部截面前视图(从图1的下方看的视图)。需指出图1和图2示出开模状态下的情况。
合模系统1由所谓的复合型合模系统组成，并且具有主要用于开闭模的移动机构30和主要用于合模的合模汽缸9。此外，合模系统1设有定模板3、动模板4、连杆(tie bar)7、对开螺母20、和用于控制每个设备的操作的控制系统70。
定模板3固定在基座2的水平面上。该定模板3将定模5保持在竖直的模安装表面上。所述动模板4将动模6保持在竖直的模安装面上。将定模5和动模6组成的一对模闭合以在定模5的中空部分5a(见图2)和动模6的中空部分6a(见图2)之间形成一个空腔。
动模板4设置在基座2的顶部，以能够在水平的开模方向A1和闭模方向A2上于开模位置和闭模位置之间移动。例如，如图2所示，滑动件(slider)由固定在基座2顶部的滑板11和固定在动模板4下部并且相对于滑板11可以滑动的滑板12组成，从而，动模板4相对于基座2被可移动地支撑。需指出，滑板11可以设有由在开闭模方向延伸的隆起或凹槽组成的导轨，而滑板12可以设有与所述导轨配合的引导件。
套筒60设置在定模板3的后表面处。如图2所示，冲头61安装进套筒60。冲头61连接到柱塞杆62的前端上。柱塞杆62穿过联轴器63连接到压射缸65的活塞杆64上。
压射缸65通过油压驱动并使活塞杆64前进和后退。熔融金属ML通过进料口60a供给至套筒60。在此状态下，使得活塞杆64前进，从而，在合模的定模5和动模6之间形成的空腔C注射并填满作为铸型材料的熔融金属ML。
需指出，部件60至65形成注射系统，而合模系统1和该注射系统形成压铸机(造型机)。此外，在合模系统1中，对开闭模功能起作用的构件，例如移动机构30和控制系统70，形成开闭模系统。
四个连杆7例如设置在例如相对于定模5和动模6的安装位置的对称位置，并且通过定模板3水平地支撑。需指出，连杆7的动模板4的侧边被设计为自由端部。动模板4形成有通孔4h，连杆7随着闭模操作被插进该通孔中。
安装在合模汽缸9内的一个活塞8设置在位于定模板3一侧的每一个连杆7的端部。耦合件7a形成在位于动模板4一侧的连杆7的端部。耦合件7a例如包括多个位于连杆7的外圆周上在周边方向延伸的槽，所述外圆周布置在连杆7的轴向方向。需指出，所述槽也可形成为螺旋形状。
每个合模汽缸9形成在定模板3的内侧。该定模板3支撑活塞8，由此它是可以移动的。高压工作油(工作流体)被供给由合模汽缸9的活塞8分开的第一汽缸室9a或者第二汽缸室9b，产生在定模板3和连杆7之间作用的力，并且相对于定模板3驱动连杆7。需指出，用于供给工作流体的操作例如通过控制系统70实施，该控制系统控制未示出的控制阀开闭由活塞8分开的汽缸室的工作流体油路。
每一个对开螺母20布置在动模板4的通孔4h的后面。未示出的能够与连杆7的耦合件7a啮合的隆起，形成在该对开螺母20上。即，耦合件7a和对开螺母20形成为锯齿形状并且能够彼此啮合在一起。
通过对开螺母开闭汽缸21打开和关闭每一个对开螺母20。当对开螺母20被关闭并且与连杆7的耦合件7a啮合(耦合)时，连杆7和动模板4连接。当对开螺母20被打开时，连杆7和动模板4的连接解除。
移动机构30包括单独的滚珠丝杠送进机构40，单独的平衡汽缸系统50，和控制平衡汽缸系统50的流体压力的液压电路55。
滚珠丝杠送进机构40，如图1所示，设置成如在开闭模方向(图1的下方部分)看时的一侧上，并且如图2所示，设置在基座2上。滚珠丝杠送进机构40具有螺旋杆41、支撑件42、伺服电动机43、和可动件(螺母)44。
单独的螺旋杆41设置在滚珠丝杠送进机构40中并且在水平方向延伸。支撑件42固定在基座2上，即相对于定模板3被固定并且可转动地支撑螺旋杆41的一端。螺旋杆的另一端连接到固定在基座2上的伺服电动机43。可动件44固定到动模板4上，并且使螺旋杆41拧进它的未示出的内螺纹中。
在滚珠丝杠送进机构40中，伺服电动机43的转动被控制，以使得螺旋杆41转动。螺旋杆41的转动被转换为可动件44的线性运动。由此，动模板4在开模方向A1或者闭模方向A2被驱动。需指出，在图1和图2中，显示了具有一定长度的延伸到基座2的螺旋杆41的情况，然而，在开闭模操作中，螺旋杆41具有延伸到可动件的移动范围内的一定长度，就足够了。
平衡汽缸系统50，如图1所示，设置在从开闭模方向看时与滚珠丝杠送进机构相对的一侧上的对称位置(图1的上方)。此外，平衡汽缸系统50设置在基座2上。需指出，在图2中，未示出平衡汽缸系统50，是因为它被滚针丝杠送进机构40遮挡。平衡汽缸系统50设有杆51、活塞52和一个汽缸53。
杆51在开闭模方向延伸。它的一端固定在动模板4上。杆51例如通过以下方式固定到动模板4上，该方式为将杆51的直径缩小的部分，从模安装表面一侧插进设置在动模板中的通孔内，并且在动模板4的后表面侧(从模安装表面相对的一侧)，将螺母54拧在设置于杆51的直径缩小部分处的外螺纹上。
活塞52固定在杆51的位于定模板3一侧的一端。活塞52容纳在汽缸53的汽缸室53a内。汽缸53的汽缸室53a分为第一汽缸室CA和第二汽缸室CB。因此，活塞52通过第一汽缸室CA和第二汽缸室CB之间的压力差，滑进汽缸室53a内。
汽缸53相对于基座2固定。即，它相对于定模板3固定。此外，汽缸53在开闭模方向延伸。因此，通过滑动汽缸室53a内的活塞52，平衡汽缸系统50能够通过杆51将动模板4偏压向开闭模方向。
杆51和汽缸53的长度和安装位置设定为能够使动模板4在闭模位置到开模位置之间的范围内被偏压。例如，它们这样设定，即在开模位置，将活塞52置于汽缸室53a的动模板4侧的端部附近，而在闭模位置，将活塞52置于汽缸室53a的定模板3侧的端部附近。
需指出，图1和图2表示杆51固定在动模板4上并且汽缸53固定在定模板3上的情况，然而，杆51也可以相对于定模板3固定，而汽缸53也可以相对于动模板4固定。
液压电路(流体压力控制供给部分)55控制第一汽缸室CA和第二汽缸室CB的压力。液压电路55包括由未示出的泵、储罐等组成的油压供给器，由未示出的方向控制阀等组成的油压控制器57，和连接第一汽缸室CA的油路58A以及连接第二汽缸室CB的油路58B(此后有时简单地称为“油路58”以不用区分它们)。在油压供给器56中，未示出的发动机或者电动机使油压泵转动以产生油压，而且未示出的储罐储存油压能。油压控制器57控制油路58A和58B内的油的流动方向，压力和流速。
此外，在油压控制器57的下游侧，液压电路55设有连接油路58A的储罐59A和连接油路58B的储罐59B(后面有时简单地称为“储罐59”以不用区分它们)。每一个储罐59设有分开油压室59o和气室59a的隔板59p。油室59o连接油路58。由于气室内的气体(例如空气)的压缩或者膨胀，隔板59p移动，直到油压室59o的压力和气室59a的压力变得相等。此外，每个储罐可以从软袋型、活塞型、膜片型或者其它适当类型中进行选择。
控制系统70包括例如CPU、ROM、RAM等，并且设有模板移动速度调节器71、伺服控制器72和平衡压力处理器73。
模板移动速度调节器71设定动模板4的移动速度的目标值。移动速度通过例如以下方式设定，该方式为通过模板移动速度调节器71阅读存储在储存设备内的移动速度目标值，或者通过模板移动速度调节器71计算对应于开模位置与模的厚度的移动速度目标值。此外，模板移动速度调节器71将目标值转换为伺服电动机43的转速并且将其输出到伺服控制器72。
伺服控制器72基于从模板移动速度调节器71输出的目标值控制伺服电动机43的操作。具体地，伺服放大器74控制输出给伺服电动机43的电流，以使得由伺服电动机43的编码器80检测的转速达到从模板移动速度调节器71输出的目标值。
需指出，编码器80例如由光学或者磁性编码器80组成，并且输出多个对应转数的脉冲。控制系统70计算来自编码器80的脉冲串并且将计算值转换为动模板4的移动距离，于是确定动模板4的位置并且对移动距离求导以计算移动速度。
为了平衡动模板4移动到开闭模方向时产生的阻力与平衡汽缸系统50的偏压力，基于从伺服放大器74输出的伺服电动机驱动输出数据75，平衡压力处理器73计算位于第一汽缸室CA和第二汽缸室CB处的目标压力(平衡压力)。
此外，平衡压力处理器73接收检测第一汽缸室CA内压力的压力传感器82A和检测第二汽缸室CB内压力的压力传感器82B的检测值(此后有时简单地称为“压力传感器82”，以此不用区分它们)。平衡压力处理器73相对于油压供给器56和油压控制器57实施反馈控制，于是压力传感器82的检测值变为计算后的平衡压力。
需指出，平衡压力处理器73的控制信号输出到平衡压力输出部分76，转换为对应油压供给器56和油压控制器57的驱动值的电压，并且输送给液压电路55。
下面说明带有上述结构的合模系统的操作。
在图1和图2所示的合模系统1处于这样的状态，其中动模板4移动到预定的开模位置。从该状态，它驱动移动机构30以朝着闭模方向A2移动动模板4。
图3A表示动模板4的移动速度随时间的变化。纵坐标表示动模板4的速度，而横坐标表示时间。从减少周期的观点出发，动模板4的移动速度从开始移动之后即刻的时间t1直到动模6刚刚连接定模5之前的时间t2，设定为相对快的速度VH，然后，从保护动模6和定模5的观点出发，从模刚刚连接之前的时间t3开始，设定为相对低的速度VL。此外，定模5接触动模6，由此结束闭模操作。
接着，每个对开螺母20闭合并且与对应连杆7的耦合部分7a啮合。由此，每个连杆7与动模板4连接。需指出，在啮合时，对开螺母20和连杆7的耦合部分7a之间的小于耦合槽节距的所有位置偏差通过向合模汽缸9的汽缸室供给工作流体而消除，以精确地调节每个连杆7的活塞8的合模汽缸9内的位置。
之后，将高压工作流体供给至位于动模板4侧的合模汽缸9的第一汽缸室9a，以进行合模。由此，连杆7延伸以产生对应于连杆7的伸长量的合模力。在这种状态下，在定模5和动模6之间形成的空腔被注射并填满来自套筒60的熔融金属。
当熔融金属在空腔内凝固形成压铸件时，停止向合模汽缸9的第一汽缸室9a供给加压油，且该加压油被供给至第二汽缸室9b，从而实施开模的初始操作。此时需指出，伺服电动机43处于无转矩状态。当以预定量开模时，停止向第二汽缸室9b供给加压油，并打开对开螺母20以断开对开螺母20和耦合部分7a。
接着，驱动移动机构30以朝着开模方向A1移动动模板4。此时，在闭模过程中，动模板4在开始移动时以相对高的速度移动，然后，当到达预定位置时，动模板4的速度降低并且以相对低的速度移动。之后，动模板4到达开模位置，取出模制品，在定模5和动模6上涂脱模剂，并实施其它操作，由此结束制模周期。
在开模和闭模的过程中，当通过用于速度控制的滚珠丝杠送进机构40驱动动模板4时，移动机构30平衡动模板4的阻力和平衡汽缸系统50的偏压力。具体地，按照如下操作。
在动模板4在开闭模方向移动的过程中的阻力包括由合模系统1内部的机械因素产生的机械阻力和由动模板4接收的空气阻力，但是主要阻力是机械阻力。此外，在机械阻力中，主要的阻力是摩擦阻力，例如在动模板4和基座2之间的摩擦阻力，以及螺旋杆41和可动件44之间的摩擦阻力。
在摩擦阻力中，通常静摩擦系数μ大于动摩擦系数μ′，而且动摩擦系数μ′的速度相关性和加速度相关性非常小。因此，如图3A所示，摩擦系数在移动开始变为相对较大的静摩擦系数μ。在开始移动后，无论加速还是减速，保持摩擦系数约为相对较小的动摩擦系数μ′。
然而，仔细地观察，由于摩擦阻力的速度相关性，由于滑动板11和12扭曲引起的阻力的位置相关性，由于螺旋杆41和可动件44的扭曲引起的阻力的位置相关性，由于润滑油的变化引起的阻力的位置相关性，和其它不同的因素，即使在动模板4开始移动之后，阻力也将波动。
因此，如图3B中实线所示，当驱动伺服电动机43移动动模板4时，阻力FR总体随时间变化。图3B的纵坐标表示阻力，而图3B的横坐标表示时间。
也就是说，阻力FR由于在动模板4初始移动时的静摩擦力的作用而变为相对较大的值F1。之后，在动模板4的初始移动之后，动摩擦力小于静摩擦力，从而阻力FR变为小于F1值。此外，阻力FR由于速度相关性和位置相关性以相对细小的幅度波动。
因此，合模系统1控制液压电路55的操作，从而平衡汽缸系统50借助其偏压动模板4的偏压力FC保持为比阻力FR小dF。由此，如果伺服电动机43产生对应于力dF的扭矩(负荷扭矩，摩擦扭矩)，并且输出用于加速动模板4的加速扭矩，则能够驱动动模板4。即，合模系统1控制液压电路55的操作，由此伺服电动机43的负荷(负荷扭矩)变为预定的设置。
控制液压电路55是可能的以使得偏压力FC与阻力FR匹配，并且通过伺服电动机43只输出加速扭矩也是可能的。即，预定的设置可以设定为0。然而，在这种情况下，如果偏压力FC由于时间滞后和其它控制方面的问题超过阻力FR，在螺旋杆41和可动件44之间产生间隙，可能引起伺服电动机43驱动控制动模板4的精确性下降的风险。因此，力dF是用于解决这些问题的安全裕度并且可以设定为适当的大小。
图4是在闭模操作的过程中由控制系统70实施的闭模控制的工艺路线流程图。当具备闭模操作的预定开始条件时，比如当表示前面的制模周期结束的信号被输入时，该工艺开始。
首先，控制系统70通过伺服放大器74向伺服电动机43供给电力(步骤S1)。需指出，该步骤之后，伺服放大器74进行反馈控制，使得基于编码器80的检测结果得到的速度变为由模板移动速度设定器71设定的目标值，然而，这在图4中被省略了。伺服放大器74的反馈控制与步骤S2至S5并行进行，直到后面解释的步骤S6。例如基于由编码器80的检测结果确定的动模板4的位置，伺服控制器72确定从速度VH到速度VL的速度变化的时间。当到达改变速度的时间时，伺服控制器72根据来自模板移动速度设定器71的信号，改变目标值。
在步骤S2中，根据伺服电动机驱动输出数据75计算平衡压力。例如，伺服电动机驱动输出数据75包括根据从伺服放大器74输出到伺服电动机43的电流计算的伺服电动机43的生成扭矩T1的信息。控制系统70的平衡压力处理器73保持伺服电动机43的该生成扭矩的目标值T2。如上所述，目标值T2是对应于力dF的负荷扭矩与动模板4的加速扭矩的和。需指出，加速扭矩随着动模板4的速度变化而改变，从而目标值T2也根据动模板4的位置而改变。平衡压力处理器73计算该生成扭矩T1和目标值T2之间的差(T1-T2)作为由平衡汽缸系统50产生的偏压力FC(由平衡汽缸系统50求反而得到的阻力)。此外，平衡压力处理器73计算第一汽缸室CA和第二汽缸室CB所需的用于产生偏压力FC的压力。
在步骤S3中，控制第一汽缸室CA和第二汽缸室CB的压力，从而使它们变为在步骤S2计算的平衡压力。该控制为反馈控制。根据来自压力传感器82的检测结果以及计算的平衡压力的控制量通过平衡压力输出部分76被输出到液压电路55。
在步骤S4中，系统保持原状态直到从步骤S3经过时间Δt。在步骤S5中，根据编码器80的检测结果，判断动模板4是否到达闭模位置。如果判定没有到达闭模位置，流程返回到步骤S2，并且重复步骤S2至S4。需指出，步骤S5可与以不同Δt长度周期的步骤S2至S4并行实施。
此处，步骤S4示出控制量在反馈控制的每一个预定时间间隔Δt内变化。时间间隔Δt可以设定为适当的长度。
例如，在伺服放大器74实施反馈控制以保持动模板4的速度为VH这种情况时，如果平衡汽缸系统50的偏压力FC从偏压力的目标值上升，伺服放大器74将降低输出给伺服电动机43的电流，于是伺服电动机43的扭矩将由于增加的偏压力的量而降低。即，平衡汽缸系统50的偏压力FC的波动被伺服电动机43吸收。由此，动模板4的速度保持在目标值。然而，例如，如果伺服电动机43的时间滞后相对于平衡汽缸系统50的时间滞后不是足够地小，平衡汽缸系统50的波动不能被伺服电动机43吸收，使得控制变得不稳定。因此，相对于伺服放大器74的反馈控制的时间间隔，Δt可设定得相对较长。
然而，通常，由于伺服电动机的时间滞后比油压缸的时间滞后短，Δt可以被设定为在油压缸的反馈控制中通常使用的时间长度。
当在步骤S5判定已经到达闭模位置时，供给伺服电动机43的电流停止(步骤S6)。此时，因为平衡汽缸系统50的偏压力FC小于阻力FR，而且因为动模板4通过动模6和定模5接收来自定模板的反作用力，动模板4停止。在步骤S7中，控制系统70控制液压电路55的操作，于是平衡汽缸系统50的偏压力FC变为0，然后结束该工艺。
需指出，开模控制也可以与闭模控制一样的方式进行实施。即，伺服电动机43等的转动方向从闭模操作开始反向，且在步骤S5中判断是否已经到达开模位置。
按照上述实施例，移动机构30具有唯一的滚珠丝杠送进机构40和一个用于降低该唯一的滚珠丝杠送进机构的负荷的平衡汽缸系统50，于是能够实现滚珠丝杠送进机构40的数量减少以及滚珠丝杠送进机构40的负荷的降低。在能够降低成本的同时，该结果使得滚珠丝杠送进机构具有精确的控制。此外，也能防止螺旋杆41和可动件44在倾斜状态接触。
根据包含在伺服电动机驱动输出数据中的伺服电动机43的输出信息，控制系统70控制液压电路55的操作，从而伺服电动机43的负荷扭矩变成对应于力dF的扭矩，即，伺服电动机43的负荷保持在预设值，于是平衡汽缸系统50的偏压力根据动模板4的移动过程中的阻力的波动而得到最优地控制。
与油路58连通的储罐59设置在油压控制器57的下游，以使得来自油压供给器56和油压控制器57的油压的突然压力波动被储罐59吸收。由此，例如，可防止伺服电动机不能足够快地降低负荷以跟上平衡汽缸系统50的偏压力从目标值的增加，并且动模板4的速度保持在目标值。
本发明不限于上述实施例，可以各种变化方式进行实施。
其中应用本发明的合模系统的造型机不限于压铸机。该造型机包括金属造型机，注塑造型机，锯屑造型机等。锯屑造型机包括例如这样的机器，即压制锯屑与热塑树脂混合而成的材料的机器。
平衡汽缸系统可以为汽缸室内流体的任何一个控制压力，从而获得驱动力，并且不限于油压类型。例如，可以使用气压类型的平衡汽缸系统。需指出，在这种情况中，为了缓和平衡汽缸系统的汽缸室内的压力变化，可以设置空气罐代替储罐。
由平衡汽缸系统进行的控制可以是任一降低滚珠丝杠送进机构的电动机负荷的控制，而且不限于基于电动机输出的反馈控制。例如，它可以设计为下述图5至图7所示的形式。
图5表示平衡汽缸系统50的控制方法的改进。需指出，合模系统1的结构与前述实施例的相同。
在步骤S21中，控制系统70实施试验性的开闭模操作，其中由平衡汽缸系统施加的偏压力为0。在此过程中，控制系统70记录与动模板4的位置相连接的伺服放大器74的伺服电动机驱动输出数据。
在步骤S22中，根据伺服电动机的驱动输出数据，控制系统70计算伺服电动机43的负荷。例如根据来自伺服放大器74输出给伺服电动机43的电流，在从时间过程中由编码器80检测的回转次数，以及伺服电动机43的T-n特性(扭矩-速度特性)来计算所述负荷。
在步骤S23中，根据计算后的负荷，控制系统70计算平衡压力并且将其转换为数据。例如，它将与计算后的负荷的等值的或者小dF的偏压力计算为由平衡汽缸系统50产生的偏压力，并且计算平衡压力。需指出，此时计算后的平衡压力随着动模板4的位置的变化而变化。
之后，重复成型周期(步骤S24)直到满足预定结束条件。在每一个成型周期的开闭模操作中，控制系统70根据编码器80的检测值确定动模板4的位置，读取对应于来自步骤S23中产生的数据的位置的平衡压力，并且控制平衡汽缸系统50的操作，由此获得平衡压力。
在图5的改进情况中，与上述实施例相比，不能使平衡压力跟踪每个成型周期内在动模板的阻力上发生的非常小的波动，但是可以使平衡压力跟踪由于静摩擦系数和动摩擦系数之间的差而导致的阻力的变化，跟踪由于动模板4与基座2之间的阻力的动摩擦系数的速度相关性和位置相关性以及其它常见的波动而产生的阻力变化。
图6表示平衡汽缸系统50的控制方法的另一修改。如图6所示，平衡汽缸系统50的偏压力FC可以只被改变为两个预定量值，以对应静摩擦系数和动摩擦系数之间的差。例如，平衡汽缸系统50的偏压力被设定为基本上等于在动模板4的开始运动时的静摩擦力的F5。在从编码器80的检测值确认动模板4的运动开始之后，该偏压力被设定为基本上等于动摩擦力的F6。即使在这些情况中，也能够降低滚珠丝杠送进机构的负荷。
图7表示平衡汽缸系统50的控制方法的又一个修改。如图7所示，平衡汽缸系统50的偏压力FC可被提前设定为恒定值。例如，平衡汽缸系统50的偏压力保持在基本上等于动摩擦力的F6。即使在这些情况中，也能够降低滚珠丝杠送进机构的负荷。此外，即使在如图7所示的保持平衡汽缸系统50的偏压力FC恒定的情况中，当平衡汽缸系统的活塞52随着动模板4运动时，在动模板4的运动过程中，保持第一汽缸室CA和第二汽缸室CB的压力恒定是必要的，此外，随着受控的动模板4的运动方向的改变或者随着动模板4的停止，改变压力是必要的。
流体压力控制输送部分可以是平衡汽缸系统的汽缸室的任何一个压力控制件，以控制平衡汽缸系统的驱动力，并且可以具有适当的结构。例如，油压供给器56的储罐可以省略，而用于缓和压力变化的储罐59可以设置在油压控制器57的适当位置。
如果滚珠丝杠送进机构具有单一的螺旋杆，它可以是一个单独的机构。例如，可以设置多个可动件和多个伺服电动机。如果平衡汽缸系统具有一个汽缸，它可以是一个单独的系统。
已经参照为了举例目的而选择的特定实施例说明了本发明，但应当理解，在不脱离本发明的基本原理和范围的情况下，本领域的技术人员可以做出多种改进。
权利要求
1.一种开闭模系统包括支撑定模的定模板，支撑动模并且能够在水平的开闭模方向相对于所述定模板移动的动模板，唯一的在开闭模方向移动所述动模板的滚珠丝杠送进机构，以及唯一的降低所述滚珠丝杠送进机构的负荷的平衡汽缸系统。
2.如权利要求1所述的开闭模系统，其中，所述滚珠丝杠送进机构具有唯一的在所述开闭模方向延伸并且限定在相对于所述定模板的轴向运动的可转动螺旋杆，固定至所述动模板并且在其中拧入所述螺旋杆的可动件，以及转动所述螺旋杆以在开闭模方向移动所述可动件的电动机；所述平衡汽缸系统具有固定到所述动模板和定模板中的一个上的杆，固定到所述杆的活塞，和唯一的固定到所述动模板和定模板之中的另一个上的汽缸，所述汽缸容纳所述活塞，并且具有由所述活塞分开的第一汽缸室和第二汽缸室；以及所述系统还包括将流体供给至所述第一汽缸室和第二汽缸室以控制所述第一汽缸室和第二汽缸室的压力的流体压力控制供给部分，以及控制所述电动机和所述流体压力控制供给部分的操作的控制部分。
3.如权利要求2所述的开闭模系统，其中，所述控制部分根据所述电动机的输出，通过控制所述流体压力控制供给部分的操作，保持所述电动机的负荷到预定值。
4.如权利要求2所述的开闭模系统，其中，所述流体压力控制供给部分具有缓和所述第一汽缸室和第二汽缸室的压力变化的空气罐或者储罐。
5.一种使支撑动模的动模板在水平的开闭模方向相对于支撑定模的定模板前进和后退的开闭模方法，其包括提供使所述动模板在开闭模方向移动的唯一的滚珠丝杠送进机构，并且提供使所述动模板在开闭模方向移动的唯一的滚珠丝杠送进机构，并且提供降低所述滚珠丝杠送进机构负荷的唯一的平衡汽缸系统，以及基于用作所述滚珠丝杠送进机构的驱动源的电动机的输出，通过控制所述平衡汽缸系统的操作，保持所述电动机的负荷在预定值。
全文摘要
本发明涉及一种开闭模系统以及涉及该系统的开闭模方法。该开闭模系统包括支撑定模的定模板，能够在水平的开闭模方向相对于所述定模板移动的支撑动模的动模板，使所述动模板在开闭模方向移动的唯一的滚珠丝杠送进机构，和降低所述滚珠丝杠送进机构负荷的唯一的平衡汽缸系统。
文档编号B22D17/26GK1939621SQ200610132290
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年9月26日
发明者辻真, 野田三郎, 丰岛俊昭 申请人:东芝机械株式会社