專(zhuān)利名稱(chēng)：一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于注塑機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
注塑機(jī)成型過(guò)程特點(diǎn)為動(dòng)作+待機(jī)狀態(tài)，因機(jī)械穩(wěn)定性和操作安全性，在任何 動(dòng)作過(guò)程中，都沒(méi)有100%使用油泵產(chǎn)生的流量或壓力，多余的液壓油通過(guò)溢流閥直接排 回到油箱，造成能源浪費(fèi)。機(jī)器在待機(jī)狀態(tài)下，例如，冷卻時(shí)間、機(jī)械手取料或者人工 取料等，馬達(dá)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)，油泵輸出液壓油通過(guò)溢流閥直接全部排回到油箱，造成能源巨 大浪費(fèi)。傳統(tǒng)注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為異步馬達(dá)+定量泵(葉片泵)，雖然注塑成型穩(wěn)定性好， 但能源浪費(fèi)非常嚴(yán)重，耗電占整個(gè)設(shè)備耗電量的比例高達(dá)80% 90%。為節(jié)省能源， 在90年代中，異步馬達(dá)+變量泵應(yīng)用到注塑機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上，節(jié)能率達(dá)到 30 40%，注塑成型穩(wěn)定性?xún)r(jià)差，且異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵在待機(jī)狀態(tài)時(shí)是恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的， 雖沒(méi)有流量輸出，但異步馬達(dá)本身有耗電現(xiàn)象。因此，現(xiàn)有技術(shù)注塑機(jī)雖然能夠在一定 程度上降低能耗，但在注塑機(jī)成型的過(guò)程中，無(wú)論是動(dòng)作或者待機(jī)狀態(tài)，均造成能源的 浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)注塑 機(jī)雖然能夠在一定程度上降低能耗，但在注塑機(jī)成型的過(guò)程中，無(wú)論是動(dòng)作或者待機(jī)狀 態(tài)，均造成能源的浪費(fèi)的問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括油泵；與所述油泵連接的，用于驅(qū)動(dòng)所述油泵工作的電機(jī)；與所述油泵連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述油泵輸出的壓力信號(hào)的第一采集單元；與所述電機(jī)連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元；與所述第一采集單元、電機(jī)及第二采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定壓力信 號(hào)與所述第一采集單元采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理后得到需要的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)，以及將接 收的設(shè)定流量信號(hào)與所述第二采集單元采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)后得到需要的速度控 制信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)和速度控制信號(hào)輸出到所述電機(jī)的伺服閉環(huán)控制器。進(jìn)一步，所述伺服閉環(huán)控制器包括與所述第一采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定壓力信號(hào)與所述第一采集單元 采集的壓力信號(hào)進(jìn)行比較處理的第一比較模塊；與所述第一比較模塊連接的，用于根據(jù)接收的所述第一比較模塊的處理結(jié)果， 輸出轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)的轉(zhuǎn)矩控制模塊；與所述電機(jī)連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元；[0015]與所述第二采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定流量信號(hào)與所述第二采集單元采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行比較處理的第二比較模塊；與所述第二比較模塊及所述轉(zhuǎn)矩控制模塊連接的，用于根據(jù)接收的所述第二比 較處理模塊的處理結(jié)果，輸出速度控制信號(hào)的速度控制模塊；與所述轉(zhuǎn)矩控制模塊連接的，將接收的所述轉(zhuǎn)矩控制模塊輸出的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào) 及所述速度控制模塊通過(guò)所述轉(zhuǎn)矩控制模塊輸出的速度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的 變頻功率信號(hào)的功率模塊。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)采用伺服閉環(huán)控制器，使得注塑機(jī)注塑成型的任 何動(dòng)作過(guò)程中，油泵輸出的液壓能，全部用于做功，待機(jī)狀態(tài)過(guò)程中，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，油 泵無(wú)任何輸出，均可以達(dá)到無(wú)能源浪費(fèi)。此外，動(dòng)作響應(yīng)快，提高生產(chǎn)效率，也可以提 升注塑成型穩(wěn)定性，降低液壓油和液壓閥的耗損。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用 以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。實(shí)施例一液壓注塑機(jī)控制方法主要依據(jù)公式系統(tǒng)工作流量Q =油泵排量X油泵工作轉(zhuǎn)速+ 1000系統(tǒng)工作壓力P = 6.28 X馬達(dá)扭矩+油泵排量對(duì)于定量泵注塑機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器動(dòng)作所需流量Ql小于油泵輸出流量Q時(shí)，多余的 流量將會(huì)在工作壓力P下通過(guò)溢流閥卸荷，造成能量損失，如不考慮效率等損失，所浪 費(fèi)的能量 W: W = PX (Q-Ql)/600。節(jié)能的目的是Q與Ql之差越小越好，使浪費(fèi)的能量W趨近于0。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，為了便于說(shuō) 明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)包括油泵11:油泵11。與油泵11連接的，驅(qū)動(dòng)油泵工作的電機(jī)13。與油泵11連接的，實(shí)時(shí)采集油泵11輸出的壓力信號(hào)的第一采集單元12。與電機(jī)13連接的，實(shí)時(shí)采集電機(jī)13的轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元14。與上述第一采集單元12、電機(jī)13及第二采集單元14連接的，將接收的設(shè)定壓力 信號(hào)與第一采集單元12采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理后得到需要的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)，以及將接 收的設(shè)定流量信號(hào)與第二采集單元14采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)后得到需要的速度控制 信號(hào)，并將得到的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)和速度控制信號(hào)輸出到電機(jī)13的伺服閉環(huán)控制器15。[0035]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一采集單元12可以為壓力傳感器，第二采集單元14 可以為旋轉(zhuǎn)編碼器。伺服閉環(huán)控制器15處理壓力傳感器反饋信號(hào)和旋轉(zhuǎn)編碼器反饋信號(hào) 與輸入的設(shè)定壓力信號(hào)和流量信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)采用伺服閉環(huán)控制器，使得注塑機(jī)注塑成型的任 何動(dòng)作過(guò)程中，油泵輸出的液壓能，全部用于做功，待機(jī)狀態(tài)過(guò)程中，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，油 泵無(wú)任何輸出，均可以達(dá)到無(wú)能源浪費(fèi)。此外，動(dòng)作響應(yīng)快，提高生產(chǎn)效率，也可以提 升注塑成型穩(wěn)定性，降低液壓油和液壓閥的耗損。實(shí)施例二圖2是本實(shí)用 新型實(shí)施例二提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，為了便于說(shuō) 明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。本實(shí)用新型實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，該實(shí)施例中的伺服閉環(huán)控制器25包 括與第一采集單元22連接的，將設(shè)定的壓力信號(hào)與采集的壓力信號(hào)進(jìn)行比較處理 的第一比較模塊251。與第一比較模塊251連接的，根據(jù)接收的第一比較模塊251的處理結(jié)果，輸出轉(zhuǎn) 矩控制信號(hào)的轉(zhuǎn)矩控制模塊252。與第二采集單元24連接的，將接收的設(shè)定流量信號(hào)與第二采集單元24采集的轉(zhuǎn) 速信號(hào)進(jìn)行處理的第二比較模塊253。與第二比較模塊253及轉(zhuǎn)矩控制模塊252連接的，根據(jù)接收的第二比較處理模塊 253的處理結(jié)果，輸出速度控制信號(hào)的速度控制模塊254。與轉(zhuǎn)矩控制模塊252連接的，將接收的轉(zhuǎn)矩控制模塊252輸出的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)及 速度控制模塊254通過(guò)轉(zhuǎn)矩控制模塊輸出的速度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻 功率信號(hào)的功率模塊255。注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)工作原理注塑機(jī)電腦設(shè)定注塑機(jī)成型參數(shù)，包括設(shè)定壓 力、設(shè)定流量，以及其他相應(yīng)的參數(shù)，伺服閉環(huán)裝置接收到注塑機(jī)電腦輸出相應(yīng)的壓力 信號(hào)和流量信號(hào)，第一采集單元22實(shí)時(shí)采集油泵輸出的壓力信號(hào)，跟蹤注塑過(guò)程中壓力 變化，由第一比較模塊251將設(shè)定的壓力信號(hào)與采集的壓力信號(hào)進(jìn)行比較處理，通過(guò)轉(zhuǎn) 矩控制模塊252及功率模塊255對(duì)電機(jī)23的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制液壓壓力的目 的；第二采集單元24實(shí)時(shí)采集電機(jī)23的轉(zhuǎn)速信號(hào)，第二比較處理模塊253將接收的設(shè)定 流量信號(hào)與第二采集單元24采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)速度控制模塊254及功率模 塊255，對(duì)電機(jī)23的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，達(dá)到控制液壓流量的目的。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，讓伺服系統(tǒng)工作在帶力矩限制的速度模式下，此時(shí)， 如果油路內(nèi)的壓力在設(shè)定壓力以下，電機(jī)23將在最短時(shí)間內(nèi)(幾十毫秒級(jí))加速或減 速到給定的速度，使油路達(dá)到下一個(gè)工作狀態(tài)所需要的壓力，到達(dá)力矩限制值以后，電 機(jī)23停止或以很低的轉(zhuǎn)速工作，從而可快速準(zhǔn)確地控制油路壓力和流量，沒(méi)有任何的卸 流，達(dá)到高效節(jié)能的目的。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，液壓注塑機(jī)伺服閉環(huán)裝置采用專(zhuān)用注塑機(jī)，與通用伺 服控制器比較，沒(méi)有位置控制模式，只有速度控制模式和轉(zhuǎn)矩控制模式，可以有效的以 降低成本。[0048]綜上，在本實(shí)用新型實(shí) 施例中，通過(guò)采用伺服閉環(huán)控制器，使得注塑機(jī)注塑成 型的任何動(dòng)作過(guò)程中，油泵輸出的液壓能，全部用于做功，待機(jī)狀態(tài)過(guò)程中，電機(jī)不轉(zhuǎn) 動(dòng)，油泵無(wú)任何輸出，均可以達(dá)到無(wú)能源浪費(fèi)。此外，動(dòng)作響應(yīng)快，提高生產(chǎn)效率，也 可以提升注塑成型穩(wěn)定性，降低液壓油和液壓閥的耗損。此外，液壓注塑機(jī)伺服閉環(huán)裝置采用專(zhuān)用注塑機(jī)，與通用伺服控制器比較，沒(méi) 有位置控制模式，只有速度控制模式和轉(zhuǎn)矩控制模式，可以有效的以降低成本。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在 本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 油泵；與所述油泵連接的，用于驅(qū)動(dòng)所述油泵工作的電機(jī)；與所述油泵連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述油泵輸出的壓力信號(hào)的第一采集單元； 與所述電機(jī)連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元； 與所述第一采集單元、電機(jī)及第二采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定壓力信號(hào)與 所述第一采集單元采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理后得到需要的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)，以及將接收的 設(shè)定流量信號(hào)與所述第二采集單元采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)后得到需要的速度控制信 號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)和速度控制信號(hào)輸出到所述電機(jī)的伺服閉環(huán)控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服閉環(huán)控制器包括與所述第一采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定壓力信號(hào)與所述第一采集單元采集 的壓力信號(hào)進(jìn)行比較處理的第一比較模塊；與所述第一比較模塊連接的，用于根據(jù)接收的所述第一比較模塊的處理結(jié)果，輸出 轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)的轉(zhuǎn)矩控制模塊；與所述電機(jī)連接的，用于實(shí)時(shí)采集所述電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元； 與所述第二采集單元連接的，用于將接收的設(shè)定流量信號(hào)與所述第二采集單元采集 的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行比較處理的第二比較模塊；與所述第二比較模塊及所述轉(zhuǎn)矩控制模塊連接的，用于根據(jù)接收的所述第二比較處 理模塊的處理結(jié)果，輸出速度控制信號(hào)的速度控制模塊；與所述轉(zhuǎn)矩控制模塊連接的，將接收的所述轉(zhuǎn)矩控制模塊輸出的轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)及所 述速度控制模塊通過(guò)所述轉(zhuǎn)矩控制模塊輸出的速度控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成符合電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的變頻 功率信號(hào)的功率模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一采集單元為壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二采集單元為旋轉(zhuǎn)編碼器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型適用于注塑機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括油泵，電機(jī)，與所述油泵連接的，實(shí)時(shí)采集所述油泵輸出的壓力信號(hào)的第一采集單元，與所述電機(jī)連接的，實(shí)時(shí)采集所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)的第二采集單元，與所述第一采集單元、電機(jī)及第二采集單元連接的，將接收的設(shè)定壓力信號(hào)與所述第一采集單元采集的壓力信號(hào)進(jìn)行處理后得到轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)，以及將接收的設(shè)定流量信號(hào)與所述第二采集單元采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行處理進(jìn)后得到速度控制信號(hào)，并將所述轉(zhuǎn)矩控制信號(hào)和速度控制信號(hào)輸出到所述電機(jī)的伺服閉環(huán)控制器。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)采用伺服閉環(huán)控制器，使得注塑機(jī)注塑成型的任何動(dòng)作過(guò)程中，可以達(dá)到無(wú)能源浪費(fèi)。
文檔編號(hào)B29C45/76GK201792465SQ20102054199
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者張紅宇, 羅進(jìn) 申請(qǐng)人:深圳市奧宇控制系統(tǒng)有限公司