電機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于使電機(1)停止運轉的方法，其中，對電機(1)進行開環或閉環控制，使得電機的從動端基本上靜止，如果在從動端基本上靜止期間轉矩和/或力作用到該從動端上，那么該轉矩和/或力借助被開環或閉環控制的減負荷運動(E)至少部分地、優選基本上全部消除，并且將電機(1)切換至無力矩的狀態。
【專利說明】
電機
技術領域
[0001]本發明涉及一種電機以及一種用于使電機停止運轉的方法.
【背景技術】
[0002]在現有技術中已知的用于使電機停止運轉的標準方法包含對電機的開環或閉環控制，使得電機的從動端基本上靜止，必要時還包含制動器的激活以及電機的無力矩切換(Momentenfreischaltung).
[0003]制動器在此應阻止的是:在無力矩切換后被驅動的設備或電機自身出現不期望的運動.然而，在一些特殊應用領域中該解決方案很難實現或者必須在大量耗費的情況下才能實現.
[0004]例如，在注射成型機中，電機通常用于施加大的力.通過該力在注射成型機上產生變形.例如在注射成型機的合模單元中，合模力會引起橫梁的拉伸或機架的變形.大的變形同樣出現在注射成型模具以及注射成型機的固定的模具夾緊板上。這些由注射單元的擠壓以及注射的熔液的壓力產生.
[0005]在這些應用中出現的由所述變形的恢復導致的作用在從動端上的反轉矩或反力不能由制動器補償.
【發明內容】
[0006]本發明的目的是:提供一種電機以及一種用于使電機停止運轉的方法，其跟現有技術相比，即使在反轉矩和/或反力非常大的情況下，也實現較低成本的停止運轉.
[0007]在方法方面，所述目的利用權利要求1的特征得以實現.在電機方面，所述目的利用權利要求11的特征實現.
[0008]這通過以下方式得以實現，S卩，對電機進行開環或閉環控制，使得電機的從動端基本上靜止，如果在從動端基本上靜止期間轉矩和/或力作用到該從動端上，那么轉矩和/或力借助被開環或閉環控制的減負荷運動被至少部分地、優選完全地消除并且電機被轉換為無力矩的.
[0009]因為在根據本發明的無力矩切換中不出現隨后的運動，所以相對的安全制動器的尺寸可以大大減小，或者可以完全取消該安全制動器.
[0010]本發明的優選的實施方式在從屬權利要求中限定.
[0011]出于簡化的要求可以優選設定:在電機上對在輸出軸基本上靜止期間作用到從動端上的轉矩和/或力進行測量.在此可以采用電機的驅動控制器的電流信號或者力矩信號，在很多情況下驅動控制器自身為了控制采用所述信號.
[0012]也可以關于電機在外部對在從動端基本上靜止期間作用到從動端上的轉矩和/或力進行測量.也就是說也可以使用其它傳感器，這些傳感器不是電機的組成部分.作為在成型機的合模單元的應用中的實例可以是合模力傳感器.
[0013]為了保障作用到從動端上的轉矩和/或力快速且安全地消除可以規定:在減負荷運動中對剩余轉矩和/或剩余力進行測量.
[0014]也可以為了簡單的目的在電機上或在外部對剩余轉矩和/或剩余作用進行測量.
[0015]一旦剩余轉矩或者剩余力基本上消失，減負荷運動就可以終止.
[0016]可以作為準則為作用到從動端上的轉矩以及力的完全消除或者為剩余轉矩和/或剩余力的消失引入下極限值.一旦低于這個下極限值，就可以將轉矩和/或力或者剩余轉矩和/或剩余力看作基本上被消除或者說消失.
[0017]為了保障在實際中不會出現滾出運動優選設定:根據剩余轉矩和/或剩余力對減負荷運動進行開環或閉環控制.
[0018]本發明原則上可用于每種電機.然而優選設定用于成型機、特別是用于其合模單元和注射單元.成型機在此可以理解為注射成型機、壓鑄機、壓力機和類似機器.
[0019]根據本發明的電機在此可以優選設置為用于驅動可運動的模具夾緊板、頂出器、注射機組、塑化蝸桿和/或注射活塞.
[0020]特別優選地設定聯合彈性加載的成型模具的應用，這是因為當根據現有技術的方法實施時，在運行中通過彈簧的加載可以預期到在從動端靜止后的大的運動的升高的可能性.
【附圖說明】
[0021]本發明的另外的優點以及細節借助附圖以及附圖可以看到.附圖中:
[0022]圖1和2示出用于闡述現有技術中已知的方法以及用于闡述存在問題的曲線圖；
[0023]圖3示出兩個用于闡述根據本發明的方法的曲線圖；
[0024]圖4示出根據本發明的C形框架實施形式的注射成型機的合模單元；
[0025]圖5示出根據本發明的具有四根橫梁的實施形式的注射成型機的合模單元.
【具體實施方式】
[0026]圖1示出兩個曲線圖，其中上側的曲線圖示出電機I停轉時在其從動端上存在或者說施加的速度V，而下側的曲線圖示出該電機停轉時在其從動端上存在或者說施加的轉矩M.在時間間隔I中，電機首先以恒定的速度V穩定運行，其通過恒定的轉矩M(在完成做功的情況下)保持.在從時間間隔I向時間間隔II過渡時，觸發電機I的停止運轉.對電機I進行開環或閉環控制，使得速度V基本降至零.為此使得由電機I提供的轉矩M的作用方向反轉.一旦速度V在測量精度范圍內基本消失，由電機I提供的轉矩M就基本消失.在從動端的速度V在一段時間被開環或閉環控制為基本保持在零時，電機被切換至無轉矩的狀態(在從時間間隔II向時間間隔III過渡時).
[0027]圖1所示的理想狀態的特征為，電機I驅動的設備在電機I自身上不施加反作用.
[0028]圖2示出在具有反作用的轉矩Mr形式的相應的反作用時的情形.一旦從動端(在時間間隔II中)的速度V基本下降至零時，該從動端必須繼續保持一轉矩M，因為否則反作用的轉矩Mr就會導致從動端的運動.這恰恰發生在向時間區域III過渡的時候，此時電機I被轉換至無轉矩狀態.相應的滾出運動A(也用閃電標記標出)由反作用的轉矩Mr產生.一旦反作用的轉矩Mr消除，滾出運動A就平息(通過摩擦和類似作用).此處關鍵的是:滾出運動A不被開環和閉環控制，而是完全不受控制的.因此其具有安全風險.
[0029]與圖1和圖2的圖示類似，圖3示出用于實施根據發明的方法的曲線圖.在從動端的速度V被開環或閉環控制下降至零后，通過檢測來測量反作用的轉矩Mr.如果該反作用的轉矩明顯不等于零(例如通過超過一極限值來表征)，那么實施被開環或閉環控制的減負荷運動E，并消除反作用的轉矩Mr.對減負荷運動進行開環或閉環控制，使得出現的剩余轉矩MRest在監控下被消除.減負荷運動E在這個實施例中根據電機I從動端的速度并且根據剩余轉矩MRest被控制.
[0030]當從動端的速度V和轉矩M基本上消失后，電機I的無力矩切換才被激活(向時間間隔III的過渡).在此還可以引入低于極限值作為消失的準則.如下地選擇極限值，使得在系統中出現的會由未精確消失的速度V和/或轉矩M導致的摩擦阻礙運動.
[0031]在這個實施例中，根據來自成型機的安全范圍的EN60204-1中的“安全轉矩關閉分級O”來實施無轉矩切換.例如在急停被觸發時(在維持滯延時間的情況下)或者在保護蓋被打開時，該無轉矩切換被激活.
[0032]如果不需要安全技術上的關斷，也可以簡單地內部關斷驅動控制器的額定力矩或者說關斷該驅動控制器.
[0033]圖4示出注射成型機的合模單元2，其具有兩個根據本發明的電機1.圖中略微偏左的電機I用于驅動可運動的模具夾緊板5.分別在可運動的夾緊板5和固定的夾緊板7上裝配有注射成型模具8的兩個半體.在此由電機I施加高的合模力，該合模力大得使通過機架10的變形產生距離0:的顯著改變.如果在這種情況下相應電機I的通過操作者觸發或者通過內部或外部的故障信號觸發的停止運轉在該電機I的開環或閉環控制裝置3的接口 4上被接收，那么該開環或閉環控制裝置3根據本發明對電機I進行控制.如果不是這種情況，那么機架10的恢復運動會觸發電機I轉子的不受控的運動以及更重要的是會觸發合模單元的機構11的不受控的運動.類似地適用于驅動頂出機構6的位于中心的電機I。例如雖然相應的電機I已經被激活，但是頂出器仍然不能實現距離D2的長度改變.如果電機I不根據本發明通過開環或閉環控制裝置3得到開環或閉環控制，那么在此會出現頂出機構6的不受控的運動.
[0034]圖5示出類似于圖4的視圖，其中，用具有四根橫梁12的合模單元2代替具有C形框架的合模單元2.電機1(在圖中左側)在此也用于、在這種情況下通過曲柄杠桿機構13使可運動的模具夾緊板5運動。第二電機用于驅動頂出機構6.在此，距離D3相當于距離D1，而距離D4相當于距離D2.圖5應表明，本發明并不依賴于注射成型機的類型.在每種成型機器中都可以避免電機I停止運轉時產生的不期望的或者不受控的運動。
【主權項】
1.用于使電機(I)停止運轉的方法，其中 -對電機(I)進行開環或閉環控制，使得電機的從動端基本上靜止， -如果在從動端基本上靜止期間轉矩和/或力作用到該從動端上，那么該轉矩和/或力借助被開環或閉環控制的減負荷運動(E)至少部分地、優選基本上全部消除，并且 -將電機(I)切換至無力矩的狀態.2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，借助電機(I)來實施減負荷運動(E).3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，根據優選從動端的速度來對減負荷運動(E)進行開環或閉環控制。4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，在電機(I)上對在從動端基本上靜止期間作用到該從動端上的轉矩和/或力進行測量.5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，在減負荷運動(E)期間優選在電機(1)上對剩余轉矩和/或剩余力進行測量.6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據剩余轉矩和/或剩余力對減負荷運動(E)進行開環或閉環控制.7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于，當剩余轉矩和/或剩余力基本消失時，減負荷運動(E)終止.8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，根據速度和/或位置、特別是根據從動端的速度和/或位置來對電機(I)進行控制.9.用于運行電機的方法，其中，基于操作者的信號以及/或者外部和/或內部的故障信號來實施根據權利要求1至8中任一項所述的方法.10.用于運行成型機的合模單元(2)和/或注射單元的方法，其具有至少一個電機(I)，其中，所述電機借助根據權利要求9的方法運行.11.特別是用于實施根據權利要求1至8中任一項所述的方法的電機，該電機包括: -從動端， -用于測量作用到從動端上的力和/或作用到從動端上的轉矩的測量裝置，和 -與所述測量裝置連接的開環或閉環控制單元(3)，該開環或閉環控制單元具有用于傳輸用于觸發電機(I)停止運轉的信號的接口(4)， 其特征在于，所述開環或閉環控制單元(3)在存在用于觸發停止運轉的信號時對電機(I)進行開環或閉環控制，使得 -該電機的從動端基本靜止，并且 -當測量裝置的測量信號顯示在從動端基本靜止期間，該從動端上作用有轉矩和/或力時，借助開環或閉環控制的減負荷運動(E)消除該轉矩和/或力，并且開環或閉環控制單元(3)在減負荷運動(E)后將電機切換至無轉矩狀態.12.成型機的合模單元和/或注射單元，其具有根據權利要求.11所述的電機，其中，電機(1)設置成特別是用于驅動可運動的模具夾緊板(5)和/或頂出器(6)和/或注射機組和/或塑化蝸桿和/或注射活塞。
【文檔編號】H02P3/00GK105932911SQ201511036331
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年12月22日
【發明人】A·埃林格爾
【申請人】恩格爾奧地利有限公司