專利名稱：注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置及節(jié)能方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置及節(jié)能方法，是注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)伺服節(jié)能的關(guān)鍵 技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨國家提出建設(shè)節(jié)能型社會，倡導(dǎo)低碳綠色生活，對注塑機(jī)的節(jié)能要求提出了更 高的要求。而現(xiàn)有注塑機(jī)主要以定量泵系統(tǒng)、變量泵系統(tǒng)為主，該類系統(tǒng)的動力源電機(jī)為三 相異步電動機(jī)，無論工況要求如何，電機(jī)開啟以后均以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，必造成巨大的能源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，包括注塑機(jī)控制 系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、壓力傳感器、齒輪泵，注塑機(jī)控制系統(tǒng)連接伺服驅(qū)動器，伺服 驅(qū)動器連接控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與齒輪泵連接，齒輪泵與注塑機(jī)連接，壓力傳感器分別 與注塑機(jī)和伺服驅(qū)動器連接。優(yōu)選的，所述伺服電機(jī)和齒輪泵固定在電機(jī)座上，伺服電機(jī)和齒輪泵通過聯(lián)軸節(jié) 連接。優(yōu)選的，所述聯(lián)軸節(jié)為輕質(zhì)無間隙聯(lián)軸節(jié)。優(yōu)選的，所述齒輪泵為內(nèi)嚙合齒輪泵。一種注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置的節(jié)能方法，注塑機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出壓力、流量指令給伺 服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速指令給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動齒輪泵旋轉(zhuǎn)，齒輪泵即按 指令輸出壓力、流量，壓力傳感器采集注塑機(jī)壓力反饋到伺服驅(qū)動器，伺服電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速給 伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器把實(shí)際壓力和流量反饋給注塑機(jī)控制系統(tǒng)，注塑機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí) 際流量、壓力與指令流量、壓力進(jìn)行對比處理，從而調(diào)整指令流量和壓力，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于為注塑機(jī)選擇合適的伺服系統(tǒng)在這里我們改變了設(shè)計(jì)注塑 機(jī)的動力配置的方法，直接從制品要求出發(fā)來選擇注塑機(jī)動力配置，把制品注射成型的每 一步驟按需要列出壓力、流量、時間要求，根據(jù)要求計(jì)算出各個步驟實(shí)際所需要的功率，再 計(jì)算出整個周期的功率，以此為依據(jù)選擇伺服動力配置。此方法從各個步驟細(xì)節(jié)上強(qiáng)化明 確了動力要求，使動力要求不但滿足制品生產(chǎn)要求，而且是剛好滿足制品生產(chǎn)要求，從源頭 控制能源浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能效果。


圖1為本發(fā)明本部分結(jié)構(gòu)關(guān)系圖；圖2為具體實(shí)施例中伺服電機(jī)與內(nèi)嚙合齒輪泵的連接示意圖；圖3為具體實(shí)施例的目標(biāo)制品周期參數(shù)圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖，下面對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。設(shè)備主要構(gòu)成如圖1 伺服電機(jī)、電機(jī)座、輕質(zhì)無間隙聯(lián)軸節(jié)、內(nèi)嚙合齒輪泵，所述伺服電機(jī)通過 螺釘固定在電機(jī)座上，所述齒輪泵通過螺釘固定在電機(jī)座上，所訴伺服電機(jī)和齒輪泵通過 輕質(zhì)無間隙聯(lián)軸節(jié)連接。如圖2 注塑機(jī)、注塑機(jī)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)、壓力傳感器、齒輪泵、伺服驅(qū)動器，所 述注塑機(jī)即為本專利的目標(biāo)設(shè)備，所述注塑機(jī)控制系統(tǒng)安裝在注塑機(jī)上，控制注塑機(jī)各動 作，所述伺服電機(jī)、齒輪泵按圖1所示連接后安裝在注塑機(jī)上，所述壓力傳感器安裝在注塑 機(jī)上，所述伺服驅(qū)動器安裝在注塑機(jī)上，所述注塑機(jī)控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)、伺服控制器、壓力 傳感器通過各類電纜連接傳遞信息。所述信息包含壓力、流量、轉(zhuǎn)速。如圖3 —種目標(biāo)制品周期參數(shù)，注塑機(jī)主要動作過程，包含合模、射臺進(jìn)、射膠、 溶膠、冷卻、開幕、頂針、射臺退。所述合模動作包含快合(快速合模)、模保、鎖模，所述射 膠動作包含射膠、保壓1、保壓2，各動作動作過程中的設(shè)定參數(shù)，包含壓力(單位bar)、流 量(總流量的相對流量，單位ml/s)、時間(動作持續(xù)時間，單位秒)、功率(根據(jù)壓力流量 時間計(jì)算所得，單位kw)、扭矩(各動作所需扭矩(單位Nm)。所述周期時間為制品成型一次所需的時間；所述周期平均功率是指一成型周期時 間內(nèi)的平均功率；所述周期峰值功率是指一成型周期時間內(nèi)出現(xiàn)的最大所需功率；所述額 定功率是指我們選定的伺服系統(tǒng)的額定功率；所述峰值功率是指我們選定的伺服系統(tǒng)的最 大功率；所述的周期平均扭矩是指一成型周期時間內(nèi)，各動作的扭矩平均值；所述峰值扭 矩是指一成型周期時間內(nèi)，各動作中出現(xiàn)的最大扭矩；所訴的額定扭矩是指我們選定的伺 服系統(tǒng)能提供的額定扭矩；所述峰值扭矩是指我們選定的伺服系統(tǒng)能提供的最大扭矩。工作過程注塑機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出P壓力、Q流量指令給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速指 令給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動齒輪泵旋轉(zhuǎn)，齒輪泵即按指令輸出壓力流量，壓力傳感器采集 系統(tǒng)壓力反饋到伺服驅(qū)動器，伺服電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器通過轉(zhuǎn)換把實(shí) 際壓力和流量反饋給注塑機(jī)控制系統(tǒng)，注塑機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí)際流量、壓力與指令流量、壓力 進(jìn)行對比處理，從而調(diào)整指令流量和壓力，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。該伺服系統(tǒng)響應(yīng)速度達(dá)到0. 02ms遠(yuǎn)大于變量泵0. 3ms的響應(yīng)速度，使得控制精度 大大提高。從上所述我們可以看到1、在動力配置上我們的依據(jù)是整個制品成型過程中的各個動作的功率和扭矩要 求，而不是傳統(tǒng)動力配置中按最大功率、扭矩要求配置，這是該專利實(shí)現(xiàn)節(jié)能的理論依據(jù)。2、為了實(shí)現(xiàn)對各個動作的單獨(dú)動力配置，我們的動力系統(tǒng)是對各個動作實(shí)現(xiàn)閉環(huán) 控制的伺服系統(tǒng)，這使得各個動作的動力單獨(dú)配置得以實(shí)現(xiàn)。3、必須強(qiáng)調(diào)，該動力系統(tǒng)中使用的是伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器，與傳統(tǒng)的變頻控制 技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別，伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動器的響應(yīng)時間和控制精度和穩(wěn)定性遠(yuǎn)大于變頻控 制技術(shù)。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子，顯然，本發(fā)明不 限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直 接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，其特征在于包括注塑機(jī)控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、壓力傳感器、齒輪泵，注塑機(jī)控制系統(tǒng)連接伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器連接控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與齒輪泵連接，齒輪泵與注塑機(jī)連接，壓力傳感器分別與注塑機(jī)和伺服驅(qū)動器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，其特征在于所述伺服電機(jī)和齒輪泵 固定在電機(jī)座上，伺服電機(jī)和齒輪泵通過聯(lián)軸節(jié)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，其特征在于所述聯(lián)軸節(jié)為輕質(zhì)無間 隙聯(lián)軸節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，其特征在于所述齒輪泵為內(nèi)嚙 合齒輪泵。
5.一種如權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置的節(jié)能方法，其特征在于注塑機(jī)控 制系統(tǒng)發(fā)出壓力、流量指令給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速指令給伺服電機(jī)，伺服電 機(jī)帶動齒輪泵旋轉(zhuǎn)，齒輪泵即按指令輸出壓力、流量，壓力傳感器采集注塑機(jī)壓力反饋到伺 服驅(qū)動器，伺服電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器把實(shí)際壓力和流量反饋給注塑機(jī) 控制系統(tǒng)，注塑機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí)際流量、壓力與指令流量、壓力進(jìn)行對比處理，從而調(diào)整指 令流量和壓力，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種注塑機(jī)伺服節(jié)能裝置，包括注塑機(jī)控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、壓力傳感器、齒輪泵，注塑機(jī)控制系統(tǒng)連接伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器連接控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與齒輪泵連接，齒輪泵與注塑機(jī)連接，壓力傳感器分別與注塑機(jī)和伺服驅(qū)動器連接。注塑機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出壓力、流量指令給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速指令給伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動齒輪泵旋轉(zhuǎn)，齒輪泵即按指令輸出壓力、流量，壓力傳感器采集注塑機(jī)壓力反饋到伺服驅(qū)動器，伺服電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速給伺服驅(qū)動器，伺服驅(qū)動器把實(shí)際壓力和流量反饋給注塑機(jī)控制系統(tǒng)，注塑機(jī)控制系統(tǒng)對實(shí)際流量、壓力與指令流量、壓力進(jìn)行對比處理，從而調(diào)整指令流量和壓力，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
文檔編號B29C45/76GK101870159SQ20101021552
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者周宏偉, 鄭建國, 魏建鴻 申請人:泰瑞機(jī)器制造(中國)有限公司