CN202088419U - 注塑机伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的注塑机伺服控制系统，它包括控制阀、油箱、出油管、回油管、定量泵和作为注塑机动力的液压油缸，出油管和回油管连接在控制阀与油箱之间，液压油缸内设有被活塞隔开的前后两个腔室，这两个腔室分别与控制阀相连，定量泵设置在出油管上，还包括伺服电机、旋转编码器、伺服驱动控制器和压力传感器，所述伺服电机与定量泵传动连接；所述旋转编码器设置在伺服电机上，其输出信号输入至伺服驱动控制器；所述压力传感器设置在出油管道上，其输出信号也输入至伺服驱动控制器，所述伺服驱动控制器与伺服电机电连接。本系统具有如下优点：1、节能性能好；2、响应速度快；3、重复精度高；4、延长注塑机液压系统寿命。

Description

注塑机伺服控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种注塑机系统，尤其是一种注塑机伺服控制系统。

背景技术

随着社会的发展，注塑机应用得越来越广泛。现有的注塑机伺服控制系统，它包括控制阀、油箱、出油管、回油管、定量泵和液压油缸，出油管和回油管连接在控制阀与油箱之间，液压油缸则作为注塑机动力源，控制阀则控制液压油缸两个腔室油路的通断，定量泵设置在出油管上为整个液压系统提供压力，现有的定量泵通常由异步电机驱动，异步电机控制精确度差，在使用过程中为了确保注塑机的正常工作，对于注塑机的每一个动作，异步电机都是全功率启动，整个液压系统也始终处在异步电机全功率启动时的液压状态下，这样就给注塑机的使用带来以下问题：

1、异步电机始终处于全功率运作将引起能耗的增加，同时发热量也会相应增大，不仅异步电机容易因热量过高而损坏，而且将引起整个车间的温度升高，对车间内其他设备即人员健康都将产生影响；

2、异步电机启动电流大，在具有多台注塑机的车间里，对整个电网的容量要求大；

3、液压系统始终处在异步电机全功率启动时的液压状态下，整个系统内的液压元件容易受损，影响液压系统的使用寿命，从而引起运营成本的增加；

4、异步电机电机响应速度慢，不利于注塑过程中的精确控制，重复精度低。

由于上述缺点，现有的注塑机不能有效地满足人们的使用要求，因此有必要进行改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种节能性能好、响应速度快、重复精度高同时可有效延长注塑机液压系统寿命的注塑机伺服控制系统。

本实用新型所设计的注塑机伺服控制系统，它包括控制阀、油箱、出油管、回油管、定量泵和作为注塑机动力的液压油缸，所述出油管和回油管连接在控制阀与油箱之间，所述液压油缸内设有被活塞隔开的前后两个腔室，这两个腔室分别与控制阀相连，所述定量泵设置在出油管上，还包括伺服电机、旋转编码器、伺服驱动控制器和压力传感器，所述伺服电机与定量泵传动连接；所述旋转编码器设置在伺服电机上，其输出信号输入至伺服驱动控制器；所述压力传感器设置在出油管道上，其输出信号也输入至伺服驱动控制器，所述伺服驱动控制器与伺服电机电连接。在这种系统中，伺服电机、旋转编码器、伺服驱动控制器形成了一个闭环控制回路，伺服驱动控制器可精确控制伺服电机的转动；压力传感器、伺服电机、伺服驱动控制器和定量泵又形成了另外一个闭环控制回路，压力传感器可有效测量出油管上的压力情况，并将信号反馈至伺服驱动控制器，伺服驱动控制器根据设定有效控制伺服电机，进而调节定量泵，由于在出油管上压力与流量密切相关，这种伺服控制系统可有两种工作状态：流量控制状态和压力控制状态，相当于模拟流量比例阀和压力比例阀的工作。在流量控制状态下，压力传感器所检测到的压力小于设定的压力，伺服电机按流量控制状态工作，即控制伺服电机的转速，使定量泵的输出流量保持达到设定值；在压力控制状态下，压力传感器监测到的压力将达到或达到设定值时，伺服电机按压力控制状态工作，即控制伺服电机的转矩，使定量泵的输出压力和流量保持在设定值。

作为优选，所述的伺服电机为永磁同步伺服电机，永磁同步伺服电机可达到更高的控制精度。

本实用新型所得的注塑机伺服控制系统，由于采用伺服驱动控制器和伺机电机的组合代替现有异步电机来驱动定量泵，伺机电机可将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服驱动控制器可精确控制伺机电机转过的角度，对于注塑机的每一步动作可作区别对待，通过精确控制定量泵提供每一步所需的油压，即可确保注塑机的正常使用，又可避免像异步电机一样始终处于全功率运动状态，同时可使得整个液压系统内处于较为合理的压力范围内，因此与现有技术相比本系统具有如下优点：1、节能性能好；2、响应速度快；3、重复精度高；4、延长注塑机液压系统寿命；5、这种伺服控制系统在注塑机上为首次应用，因此可使注塑机具有新颖的特点。

附图说明

图1是实施例1结构示意图；

图中：控制阀1、油箱2、出油管3、回油管4、定量泵5、液压油缸6、伺服电机7、旋转编码器8、伺服驱动控制器9、压力传感器10。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：

如图1所示，本实施例所描述的注塑机伺服控制系统，它包括控制阀1、油箱2、出油管3、回油管4、定量泵5和作为注塑机动力的液压油缸6，所述出油管3和回油管4连接在控制阀1与油箱2之间，所述液压油缸6内设有被活塞隔开的前后两个腔室，这两个腔室分别与控制阀1相连，所述定量泵5设置在出油管3上，还包括伺服电机7、旋转编码器8、伺服驱动控制器9和压力传感器10，所述伺服电机7与定量泵5传动连接；所述旋转编码器8设置在伺服电机7上，其输出信号输入至伺服驱动控制器9；所述压力传感器10设置在出油管3道上，其输出信号也输入至伺服驱动控制器9，所述伺服驱动控制器9与伺服电机7电连接，其中本实施例所述的伺服电机7为永磁同步伺服电机7，当然也可采用其他的伺服电机7，只不过永磁同步伺服电机7可达到更高的控制精度，经多翻试验，使用效果更好。

本实施例所描述的注塑机伺服控制系统，对于注塑机的每一步动作可作区别对待，通过精确控制定量泵5提供每一步所需的油压，即可确保注塑机的正常使用，可避免像异步电机一样始终处于全功率运动状态，同时可使得整个液压系统内处于较为合理的压力范围内。另外，本伺服控制系统有两种工作状态：流量控制状态和压力控制状态，相当于模拟流量比例阀和压力比例阀的工作。在流量控制状态下，压力传感器10所检测到的压力小于设定的压力，伺服电机7按流量控制状态工作，即控制伺服电机7的转速，使定量泵5的输出流量保持达到设定值；在压力控制状态下，压力传感器10监测到的压力将达到或达到设定值时，伺服电机7按压力控制状态工作，即控制伺服电机7的转矩，使定量泵5的输出压力和流量保持在设定值，因此控制效果更好。

本实施例所描述的注塑机伺服控制系统，与现有技术相比具有如下优点：

1、节能性能好：相比于传统的注塑机可节能45％～85％，特别在保压冷却阶段尤为明显；

2、响应速度快：流量输出从静止到1500转只需30ms，减小动作切换时间，加快动作节拍，可提高生产效率10％～15％；

3、重复精度高：射胶压力及流量闭环可实现闭环控制，重复精度误差可控制在3％，有效降低废品率；

4、延长注塑机液压系统寿命，降低设备故障率；

5、这种伺服控制系统在注塑机上为首次应用，因此可使注塑机具有新颖的特点。

需要说明的是本专利的保护范围不限于上述实施例，本领域普通技术人员根据上述技术启示所作常规的改动，应当都落入本专利的保护范围。

Claims (2)

1.一种注塑机伺服控制系统，它包括控制阀、油箱、出油管、回油管、定量泵和作为注塑机动力的液压油缸，所述出油管和回油管连接在控制阀与油箱之间，所述液压油缸内设有被活塞隔开的前后两个腔室，这两个腔室分别与控制阀相连，所述定量泵设置在出油管上，其特征是还包括伺服电机、旋转编码器、伺服驱动控制器和压力传感器，所述伺服电机与定量泵传动连接；所述旋转编码器设置在伺服电机上，其输出信号输入至伺服驱动控制器；所述压力传感器设置在出油管道上，其输出信号也输入至伺服驱动控制器，所述伺服驱动控制器与伺服电机电连接。

2.根据权利要求1所述的注塑机伺服控制系统，其特征是所述的伺服电机为永磁同步伺服电机。

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