專利名稱：注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及注塑機領域，尤其是一種注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)。
(二)
背景技術：
現(xiàn)有的注塑機的節(jié)能控制，通常采用變頻器或變量泵來實現(xiàn)，或 者通過控制電機來實現(xiàn)，變頻器采用的節(jié)能控制效果比較差，且在低 轉速時不能實現(xiàn)節(jié)能控制。
如中國專利申請?zhí)枮?00610155035.8，發(fā)明名稱為伺服節(jié) 能注塑機，包括液壓控制回路、給液壓系統(tǒng)提供壓力的油泵和驅動油 泵的電機及控制電機的控制系統(tǒng)，電機為永磁同步伺服電機，其軸與 油泵軸直接連在一起，控制電機的控制系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)的壓力傳感 器、與電機相連的伺服控制器和電機轉速編碼器，壓力傳感器檢測的 系統(tǒng)壓力信號與注塑機控制器設定的壓力參數比較處理后給伺服控制 器一個相應的控制信號，電機轉速編碼器將采集到的電機轉速信號輸 入到伺服控制器中，伺服控制器根據上述控制信號和轉速信號輸出相 應的控制電機轉動的信號，圖l為其控制原理圖。
該伺服節(jié)能控制器采用了小閉環(huán)伺服系統(tǒng)，伺服電機是非通用產 品，而且伺服控制器外還要增加一個閉環(huán)卡，或者伺服控制器內增加 一個類似于閉環(huán)卡一樣的控制電路，適用性差，節(jié)能效果較差；伺服 控制器給電機的是一個綜合信號，不能優(yōu)先選擇速度特性或者壓力特 性，控制效果一般、節(jié)能效果不理想。
(三)

發(fā)明內容
為了克服已有的注塑機節(jié)能控制系統(tǒng)的適用性差、控制效果較差、 節(jié)能效果較差的不足，本發(fā)明提供一種適用性好、控制更敏捷、準確、 達到良好的節(jié)能效果的注塑機的節(jié)能伺服控制系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是
一種注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，包括伺服電機、給液壓系統(tǒng)提 供壓力的定量油泵、壓力檢測傳感器、轉速傳感器以及控制元件，所 述伺服電機帶有伺服控制器，所述的伺服電機的輸出連接定量油泵， 所述定量油泵的輸出連接控制元件，所述壓力檢測傳感器安裝在定量 油泵輸出的油路上，所述轉速傳感器安裝在伺服電機內，所述的控制 系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)壓力、流量自動閉環(huán)調節(jié)的節(jié)能控制器，所述壓 力檢測傳感器、轉速傳感器的輸出連接節(jié)能控制器，所述的伺服電機 包括扭矩調節(jié)輸入端、轉速調節(jié)輸入端；所述的節(jié)能控制器包括 壓力控制模塊，用于根據當前工作階段的壓力控制值，當采集到的壓 力傳感器的壓力值與壓力控制值有差值時，調節(jié)壓力信號的輸出值；
流量控制模塊，用于根據當前工作階段的流量控制值，當采集到的轉 速傳感器的轉速對應的流量值與流量控制值有差值時，調節(jié)流量信號
的輸出值；所述壓力控制模塊、流量控制模塊的輸出連接所述伺服控 制器；所述的伺服控制器包括扭矩驅動單元，用于將壓力信號轉換 為扭矩控制信號；轉速驅動單元，用于將流量信號轉換成轉速信號； 所述的扭矩驅動單元連接伺服電機的扭矩調節(jié)輸入端，所述的轉速驅 動單元連接伺服電機的轉速調節(jié)輸入端。
作為優(yōu)選的一種方案在所述的壓力控制模塊中，設有壓力與電 壓的線性對應序列，壓力傳感器采集的壓力值為電壓值；在流量控制
模塊中，設有轉速與電壓的線性對應序列，轉速傳感器采用的轉速值 為電壓值。
所述的伺服電機為交流永磁同步伺服電機。
本發(fā)明的技術構思為通過壓力檢測傳感器檢測壓力、轉速傳感 器檢測電機轉速(鑒于采用定量泵，轉速與流量成正比)，檢測信號經 過節(jié)能控制器處理后直接輸出給伺服控制器，動力源、檢測部件和控 制器之間形成一個系統(tǒng)的大閉環(huán)，能夠達到良好的節(jié)能效果；所有的 零配件全部是通用產品，更有利于以后的技術推廣，適用性好。
在控制器中，比較檢測的壓力與預設的壓力大小，轉速與預設的
轉速的大小；控制器輸出的是壓力、流量兩個互不干涉而且可以獨立 調節(jié)的信號，伺服控制器給電機的也是兩個可以獨立控制的信號，使 得控制更敏捷、更準確；而且在操作員輸入的壓力流量不合理時，系 統(tǒng)可以自動根據各個動作的特性，啟動優(yōu)先程序，優(yōu)選速度特性或者 壓力特性，調整不合理輸出，使扭矩和轉速更協(xié)調，合理有效的完成 各個動作。
在高精密的檢測單元的監(jiān)控下和控制器形成了一個終端閉環(huán)控 制，使輸出扭矩、轉速和設備需求的壓力、流量匹配，即按需分配(輸 出)，最大限度的減少了由于溢流和電動機空轉而產生的能量損失，達 到節(jié)能的效果(根據產品的不同可以節(jié)能20~70%);同時額外能量的 減少使系統(tǒng)的發(fā)熱量減少，所以設備對冷卻水的需求大大的減少；由 于伺服電機的特性使系統(tǒng)還具有很高的響應速度，低噪音等優(yōu)點。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、適用性好；2、控制更敏捷、
準確；3、控制更精密、更穩(wěn)定；4、達到良好的節(jié)能效果；

圖1是現(xiàn)有的伺服控制原理圖。
圖2是本發(fā)明的伺服控制原理圖。 圖3是節(jié)能控制器的原理框圖。 圖4是指令電壓——轉速之間的特性的示意圖。 圖5是指令電壓——扭矩之間的特性的示意圖。 具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖2 圖5， 一種注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，包括伺服電機 1、給液壓系統(tǒng)提供壓力的定量油泵2、壓力檢測傳感器3、轉速傳感 器4以及控制元件5，所述伺服電機1帶有伺服控制器6，所述的伺服 電機1的輸出連接定量油泵2，所述定量油泵2的輸出連接控制元件5， 所述壓力檢測傳感器3安裝在定量油泵輸出的油路上，所述轉速傳感 器4安裝在伺服電機1內，所述的控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)壓力、流 量自動閉環(huán)調節(jié)的節(jié)能控制器7，所述壓力檢測傳感器3、轉速傳感器 4的輸出連接節(jié)能控制器7，所述的伺服電機1包括扭矩調節(jié)輸入端、 轉速調節(jié)輸入端；所述的節(jié)能控制器包括壓力控制模塊8，用于根 據當前工作階段的壓力控制值，當采集到的壓力傳感器的壓力值與壓 力控制值有差值時，調節(jié)壓力信號的輸出值；流量控制模塊9，用于 根據當前工作階段的流量控制值，當采集到的轉速傳感器的轉速對應 的流量值與流量控制值有差值時，調節(jié)流量信號的輸出值；所述壓力 控制模塊8、流量控制模塊9的輸出連接所述伺服控制器6;所述的伺 服控制器6包括扭矩驅動單元，用于將壓力信號轉換為扭矩控制信
號；轉速驅動單元，用于將流量信號轉換成轉速信號；所述的扭矩驅 動單元連接伺服電機1的扭矩調節(jié)輸入端，所述的轉速驅動單元連接 伺服電機1的轉速調節(jié)輸入端。
在所述的壓力控制模塊8中，設有壓力與電壓的線性對應序列， 壓力傳感器采集的壓力值為電壓值；在流量控制模塊9中，設有轉速 與電壓的線性對應序列，轉速傳感器采用的轉速值為電壓值。
電壓的大小與轉速值呈對應關系，圖4給出了電壓——扭矩之間 的特性的示意圖；電壓的大小與扭矩值呈對應關系，圖5給出了電壓 ——扭矩之間的特性的示意圖。
本實施例的工作過程為在注塑機的各個工作階段設置了不同的 壓力、流量控制值，如注塑機運行在不同的工作階段，則相應給伺服 控制器相應的控制信號，伺服控制器分別將扭矩控制信號、轉速控制 信號輸出到伺服電機；
當運行在某一工作階段時，鑒于壓力與指令電壓成正比，如檢測 到的壓力傳感器的壓力值比壓力控制值大，則節(jié)能控制器實時調節(jié)， 將壓力控制信號(指令電壓)適當的調小，直到檢測到的當前壓力值 與壓力控制值一致；反之，如壓力傳感器的壓力值比壓力控制值小， 則調大壓力控制信號(指令電壓)；
轉速的調節(jié)跟壓力調節(jié)類似，均實現(xiàn)了負反饋調節(jié)。
在節(jié)能控制器7中，比較檢測的壓力與預設的壓力大小，轉速與 預設的轉速的大小；控制器輸出的是壓力、流量兩個互不干涉而且可 以獨立調節(jié)的信號，伺服控制器給電機的也是兩個可以獨立控制的信 號，使得控制更敏捷、更準確；而且在操作員輸入的壓力流量不合理 時，系統(tǒng)可以自動根據各個動作的特性，啟動優(yōu)化程序，優(yōu)選速度特 性或者壓力特性，調整不合理輸出，使扭矩和轉速更加協(xié)調，合理有 效的完成各個動作。
權利要求
1、一種注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，包括伺服電機、給液壓系統(tǒng)提供壓力的定量油泵、壓力檢測傳感器、轉速傳感器以及控制元件，所述伺服電機帶有伺服控制器，所述的伺服電機的輸出連接定量油泵，所述定量油泵的輸出連接控制元件，所述壓力檢測傳感器安裝在定量油泵輸出的油路上，所述轉速傳感器安裝在伺服電機內，其特征在于所述的控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)壓力、流量自動閉環(huán)調節(jié)的節(jié)能控制器，所述壓力檢測傳感器、轉速傳感器的輸出連接節(jié)能控制器，所述的伺服電機包括壓力調節(jié)輸入端、流量調節(jié)輸入端；所述的節(jié)能控制器包括壓力控制模塊，用于根據當前工作階段的壓力控制值，當采集到的壓力傳感器的壓力值與壓力控制值有差值時，調節(jié)壓力信號的輸出值；流量控制模塊，用于根據當前工作階段的流量控制值，當采集到的轉速傳感器的轉速對應的流量值與流量控制值有差值時，調節(jié)流量信號的輸出值；所述壓力控制模塊、流量控制模塊的輸出連接所述伺服控制器；所述的伺服控制器包括扭矩驅動單元，用于將壓力信號轉換為扭矩控制信號；轉速驅動單元，用于將流量信號轉換成轉速信號；所述的扭矩驅動單元連接伺服電機的扭矩調節(jié)輸入端，所述的轉速驅動單元連接伺服電機的轉速調節(jié)輸入端。
2、 如權利要求1所述的注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于在 所述的壓力控制模塊中，設有壓力與電壓的線性對應序列，壓力傳感 器采集的壓力值為電壓值；在流量控制模塊中，設有轉速與電壓的線 性對應序列，轉速傳感器采用的轉速值為電壓值。
3、 如權利要求1或2所述的注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的伺服電機為交流永磁同步伺服電機。
全文摘要
一種注塑機的伺服節(jié)能控制系統(tǒng)，包括伺服電機、給液壓系統(tǒng)提供壓力的定量油泵、壓力檢測傳感器、轉速傳感器以及控制元件，控制系統(tǒng)還包括用于實現(xiàn)壓力、流量自動閉環(huán)調節(jié)的節(jié)能控制器，壓力檢測傳感器、轉速傳感器的輸出連接節(jié)能控制器，伺服電機包括扭矩調節(jié)輸入端、轉速調節(jié)輸入端；所述的節(jié)能控制器包括壓力控制模塊、流量控制模塊；壓力控制模塊、流量控制模塊的輸出連接所述伺服控制器；伺服控制器包括扭矩驅動單元、轉速驅動單元，扭矩驅動單元連接伺服電機的扭矩調節(jié)輸入端，所述的轉速驅動單元連接伺服電機的轉速調節(jié)輸入端。本發(fā)明提供一種適用性好、控制更敏捷、準確、達到良好的節(jié)能效果的注塑機的節(jié)能伺服控制系統(tǒng)。
文檔編號B29C45/82GK101100105SQ20071006999
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權日2007年7月12日
發(fā)明者陳一青 申請人:昌盛達機械(浙江)有限公司