專利名稱：注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前，節(jié)能問題是各行各業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，在應(yīng)用注塑機(jī)的行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方式 主要有兩種(I)在主油路上串接壓力和流量傳感器，記錄下注塑機(jī)在第一個(gè)循環(huán)周期內(nèi) 每個(gè)時(shí)間段壓力及流量的變化數(shù)據(jù)，下一循環(huán)時(shí)以記錄數(shù)據(jù)為依據(jù)，通過調(diào)整變頻器頻率 輸出調(diào)整各時(shí)間段內(nèi)主油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速及功率，從而達(dá)到節(jié)能控制目的；(2)通過檢測注 塑機(jī)液壓主回路壓力、流量比例閥的控制電壓或電流值，以此為依據(jù)來控制主油泵電動(dòng)機(jī) 調(diào)速裝置(可包括變頻器、伺服電機(jī)控制器、調(diào)速電機(jī)調(diào)速器等)，通過改變油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速及 輸出功率來匹配注塑機(jī)主控系統(tǒng)設(shè)定的壓力和流量，從而達(dá)到節(jié)能目的。[0003]第一種實(shí)施方式存在的主要缺點(diǎn)是(I)無法完全滿足生產(chǎn)工藝要求注塑產(chǎn)品 在生產(chǎn)時(shí)會(huì)受到模具溫度、液壓油溫度、料筒及螺桿溫度變化等影響生產(chǎn)工藝的變化，也就 是同一產(chǎn)品在同一機(jī)臺(tái)上生產(chǎn)工藝不是一成不變的，如果油泵電機(jī)輸出完全格式化，則在 鎖模、射膠、熔膠等關(guān)鍵步驟時(shí)出現(xiàn)壓力、流量不足或過高現(xiàn)象，從而出現(xiàn)生產(chǎn)周期延長或 完全無法達(dá)到生產(chǎn)工藝要求、產(chǎn)品報(bào)廢等后果；(2)存在人為不可控因素該系統(tǒng)獨(dú)立于 注塑機(jī)主控系統(tǒng)之外，在更換模具或工藝改變時(shí)需要操作人員人工開啟或關(guān)閉節(jié)能控制系 統(tǒng)，如果操作人員忘記開啟或關(guān)閉該系統(tǒng)，則可能出現(xiàn)生產(chǎn)工藝與現(xiàn)存控制方式不匹配或 無法節(jié)能的現(xiàn)象。因此存在人為不可控因素。[0004]第二種實(shí)施方式為目前市場主流注塑機(jī)電機(jī)部分節(jié)能控制系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)2 :通 過檢測注塑機(jī)液壓主回路壓力、流量比例閥的控制電壓或電流值，以此為依據(jù)來控制主油 泵電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置(可包括變頻器、伺服電機(jī)控制器、調(diào)速電機(jī)調(diào)速器等)，通過改變油泵電 機(jī)轉(zhuǎn)速及輸出功率來匹配注塑機(jī)主控系統(tǒng)設(shè)定的壓力和流量，從而達(dá)到節(jié)能目的。該系統(tǒng) 為目前市場主流注塑機(jī)電機(jī)部分節(jié)能控制系統(tǒng)，但該系統(tǒng)仍存在以下不足或缺點(diǎn)[0005]I)該系統(tǒng)只能應(yīng)用于液壓系統(tǒng)帶有壓力、流量比例控制的注塑機(jī)，其他不帶比例 控制的普通注塑機(jī)則無法應(yīng)用，由此應(yīng)用面大大減?。籟0006]2)不能完全匹配注塑機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行器件實(shí)際負(fù)載變化，存在極大人為經(jīng)驗(yàn)因 素[0007]目前帶比例控制的注塑機(jī)絕大部分為開環(huán)控制，在生產(chǎn)時(shí)需要操作人員根據(jù)工藝 要求對每個(gè)動(dòng)作及該動(dòng)作下每個(gè)階段進(jìn)行壓力和流量參數(shù)設(shè)定，而這些參數(shù)設(shè)定的依據(jù)則 絕大部分來源于操作人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員設(shè)定出來的參數(shù)則相對準(zhǔn)確 些，而經(jīng)驗(yàn)不足的人員設(shè)定的參數(shù)則相對粗糙。而節(jié)能控制系統(tǒng)的唯一控制依據(jù)卻來源于 靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)定出來的壓力和流量參數(shù)，由此可見其人為因素極大，并不能完全匹配注塑機(jī)液 壓系統(tǒng)各動(dòng)執(zhí)行器件實(shí)際負(fù)載變化，不能做到真正節(jié)能；[0008]3)針對大中型注塑機(jī)多電機(jī)、多油泵液壓系統(tǒng)存在較大控制缺陷[0009]目前大中型注塑機(jī)一般配置2臺(tái)以上電機(jī)及液壓泵，而多個(gè)液壓泵其液壓油輸出均集中到液壓主回路上，再經(jīng)過壓力、流量比例閥控制后輸出到執(zhí)行器件。節(jié)能系統(tǒng)以主回 路壓力、流量比例閥電信號為唯一控制依據(jù)，那么在多電機(jī)控制時(shí)則無法對每個(gè)電機(jī)進(jìn)行 區(qū)別控制，只能是統(tǒng)一增減；由此可見，該系統(tǒng)在多電機(jī)、多油泵控制時(shí)存在較大缺陷，無法 做到真正節(jié)能。實(shí)用新型內(nèi)容[0010]本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種注塑機(jī)節(jié)能控制系 統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)跟蹤注塑機(jī)溢流流量變化，控制電機(jī)在滿足注塑工藝正常需求的前提下減少 液壓油泵的輸出流量，進(jìn)而減少溢流流量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的；此外，還要滿足多種類型的注 塑機(jī)或者液壓設(shè)備的需求。[0011]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是提供一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)， 其特征在于包括監(jiān)測單元、傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和輸出控制模塊；所 述監(jiān)測單元分別與電機(jī)組、溢流閥組和比例溢流閥的運(yùn)行控制電路連接；所述數(shù)據(jù)采集模 塊與傳感器組連接；所述輸出控制模塊與電機(jī)組連接；所述傳感器組設(shè)置在溢流閥組和比 例溢流閥的回油管路上；所述監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集模塊和輸出控制模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊 連接。[0012]所述溢流閥組與電機(jī)組配套使用。[0013]所述傳感器組包括與溢流閥組各溢流閥配套的傳感器和與比例溢流閥配套的傳 感器。[0014]所述電機(jī)組各電機(jī)與油泵連接；所述油泵入口通過油管經(jīng)濾油器與油箱連接；所 述油泵出口通過油管經(jīng)單向閥分別接入液壓馬達(dá)和液壓油缸；所述液壓馬達(dá)和液壓油缸前 均設(shè)置有電磁閥。[0015]所述溢流閥組各溢流閥輸入端通過油管與油泵出口連接；所述溢流閥組各溢流閥 輸出端通過油管與傳感器連接；所述電磁閥的輸入油口通過油管與比例溢流閥輸入端連 接；所述電磁閥通過油管與油箱連接；所述比例溢流閥的回油輸出端通過油管與傳感器連 接。[0016]所述傳感器組各傳感器經(jīng)油管與油箱連接。[0017]所述電機(jī)組的電機(jī)為伺服電機(jī)、調(diào)速電機(jī)或者帶有變頻器的電機(jī)。[0018]本實(shí)用新型提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，通過設(shè)置的傳感器組采集溢流閥組和比 例溢流閥的回油流量，輸出控制模塊根據(jù)溢流閥流量的大小控制調(diào)節(jié)電機(jī)組各電機(jī)的轉(zhuǎn) 速，在保證注塑機(jī)系統(tǒng)正常工作的同時(shí)，減少液壓油泵的油量輸出，達(dá)到自動(dòng)節(jié)能的目的； 此外，該注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)還可以滿足多種類型的注塑機(jī)或者液壓設(shè)備的節(jié)能需求，包 括多電機(jī)、多油泵的注塑機(jī)或者液壓設(shè)備的節(jié)能需求。


[0019]圖1為注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)液壓部分結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖2為注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)電控制部分示意圖；[0021]圖3為注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)工作模式流程圖。[0022]其中，1、溢流閥；2、液壓馬達(dá)；3、電磁閥a ;4、單向閥；5、比例溢流閥；6、電磁閥b ；7、液壓油泵；8、傳感器a ;9、電機(jī)；10、濾油器；11、油泵；12、傳感器b ;13、油箱。
具體實(shí)施方式
[0023]
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述，但它們不是對本實(shí)用新型 的進(jìn)一步限制。[0024]本實(shí)用新型提供的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)包括監(jiān)測單元、傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、 數(shù)據(jù)處理模塊和輸出控制模塊；監(jiān)測單元用于監(jiān)測電機(jī)組、溢流閥組、比例溢流閥工作狀 態(tài)；傳感器組用于采集溢流閥組各溢流閥和比例溢流閥回油流量；數(shù)據(jù)采集模塊用于采集 傳感器組各傳感器數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊用于對數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)測單元和輸出控制模塊的 數(shù)據(jù)處理和指令輸出；輸出控制模塊根據(jù)監(jiān)測的溢流閥組各溢流閥和比例溢流閥回油流量 控制電機(jī)組各電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。[0025]上述溢流閥組與電機(jī)組配套使用；溢流閥組各溢流閥都設(shè)有與之配套的傳感器。[0026]上述傳感器組包括與溢流閥組各溢流閥配套的傳感器和與比例溢流閥配套的傳 感器。[0027]實(shí)施例以設(shè)置有一臺(tái)電機(jī)的注塑機(jī)系統(tǒng)為例，說明注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 和工作模式。注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)從物理構(gòu)造講，包括液壓部分和電控制部分，電控部分可 以作為注塑機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)功能模塊，融入注塑機(jī)的主控制系統(tǒng)中。如圖1所示，一臺(tái)電機(jī)9 對應(yīng)的有一溢流閥I和一傳感器bl2，因此傳感器組包括與比例溢流閥對應(yīng)的傳感器a8和 與溢流閥對應(yīng)的傳感器bl2。[0028]如圖1所示，在液壓部分，電機(jī)9與油泵11連接；油泵11入口通過油管經(jīng)濾油器 10與油箱13連接；油泵11出口通過油管經(jīng)單向閥4分別接入包括液壓馬達(dá)2和液壓油缸 7在內(nèi)的執(zhí)行部件；在本實(shí)施例中，油泵11出口通過油管經(jīng)單向閥4分別接入液壓馬達(dá)2和 液壓油缸7 ;液壓馬達(dá)2和液壓油缸7前分別設(shè)置有電磁閥a3和電磁閥b6 ;液壓馬達(dá)2和 液壓油缸7為注塑機(jī)提供動(dòng)力，供注塑機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行。溢流閥I輸入端通過油管與油泵 11出口連接；溢流閥I輸出端通過油管與傳感器bl2連接；電磁閥a3和電磁閥b6的輸入 油口均通過油管與比例溢流閥5輸入端連接；電磁閥a3和電磁閥b6通過油管與油箱13連 接；比例溢流閥5的回油輸出端通過油管與傳感器a8連接。傳感器a8和傳感器bl2經(jīng)油 管與油箱13連接，也即傳感器bl2設(shè)置在溢流閥I的回油管路上，傳感器a8設(shè)置在比例溢 流閥5的回油管路上。[0029]電機(jī)9為可調(diào)速的電機(jī)，它可以是伺服電機(jī)、調(diào)速電機(jī)或者帶有變頻器的電機(jī)。[0030]圖1中只是給出了一種實(shí)施方式，對于多電機(jī)、多油泵的注塑機(jī)系統(tǒng)或者液壓系 統(tǒng)，只要設(shè)置與電機(jī)數(shù)量對應(yīng)的溢流閥和傳感器就可以，且溢流閥和傳感器與油泵的位置 與圖1中給出的相同。溢流閥I優(yōu)選的是電磁溢流閥；比例溢流閥5優(yōu)選的是比例電磁溢 流閥。[0031]如圖2所示，電控部分監(jiān)測單元分別與電機(jī)9、溢流閥I和比例溢流閥5的運(yùn)行 控制電路連接，電機(jī)9、溢流閥I和比例溢流閥5的運(yùn)行控制電路設(shè)置在注塑機(jī)系統(tǒng)的主控 制系統(tǒng)中；數(shù)據(jù)采集模塊分別與傳感器a8和傳感器bl2連接；輸出控制模塊與電機(jī)9連接。 監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集模塊和輸出控制模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊連接。[0032]如圖3所示，該實(shí)施例中的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)的工作模式包括以下步驟[0033]A、檢測電機(jī)運(yùn)行信號，監(jiān)測單元檢測電機(jī)9的運(yùn)行情況，并將運(yùn)行信號發(fā)送到數(shù) 據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)有無電機(jī)運(yùn)行信號給出下一步指令；若無電機(jī)運(yùn)行信號， 進(jìn)入步驟B，若有電機(jī)運(yùn)行信號進(jìn)入步驟C ;[0034]B、停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)待機(jī)，輸出控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊的 指令切斷電機(jī)9電源，同時(shí)注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)待機(jī)；[0035]C、檢測溢流閥和比例溢流閥運(yùn)行信號，監(jiān)測單元檢測電機(jī)9對應(yīng)溢流閥I的運(yùn)行 情況和比例溢流閥5的運(yùn)行情況，并將運(yùn)行信號發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù) 有無運(yùn)行信號給出下一步指令；若無溢流閥I和比例溢流閥5運(yùn)行信號，進(jìn)入步驟D，若有 溢流閥I和比例溢流閥5運(yùn)行信號，進(jìn)入步驟E ;[0036]D、保持電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)或者維持電機(jī)控制所需最小轉(zhuǎn)速，輸出控制模塊根據(jù)數(shù)據(jù)處 理模塊的指令控制電機(jī)9維持原有工作狀態(tài)即保持電機(jī)9停止?fàn)顟B(tài)或者維持電機(jī)9轉(zhuǎn)速 50r/min以內(nèi)的最小轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；[0037]E、檢測溢流閥和比例溢流閥回油流量，數(shù)據(jù)處理模塊控制數(shù)據(jù)采集模塊采集溢流 閥I和比例溢流閥5對應(yīng)的傳感器bl2和傳感器a8的流量信號；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)傳感器 bl2和傳感器a8的流量信號推算出電機(jī)9轉(zhuǎn)速(這個(gè)可以根據(jù)多次試驗(yàn)給出傳感器bl2和 傳感器a8的流量信號與電機(jī)9轉(zhuǎn)速的對照表,并保存在數(shù)據(jù)處理模塊中);同時(shí)輸出控制模 塊根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊的指令調(diào)節(jié)電機(jī)9轉(zhuǎn)速，以保證從溢流閥I和比例溢流閥5溢流回油 箱13的最小流量維持在30L/min以內(nèi)，進(jìn)而保證注塑機(jī)系統(tǒng)浪費(fèi)最小，達(dá)到節(jié)能的目的；上 述最小流量與溢流閥I和比例溢流閥5的規(guī)格有關(guān)，不同溢流閥I和比例溢流閥5，所對應(yīng) 的最小流量不同。[0038]上述方案只是本實(shí)用新型采取的最佳實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限與上述實(shí)施 方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，很容易對 本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于包括監(jiān)測單元、傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和輸出控制模塊；所述監(jiān)測單元分別與電機(jī)組、溢流閥組和比例溢流閥的運(yùn)行控制電路連接；所述數(shù)據(jù)采集模塊與傳感器組連接；所述輸出控制模塊與電機(jī)組連接；所述傳感器組設(shè)置在溢流閥組和比例溢流閥的回油管路上；所述監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集模塊和輸出控制模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述溢流閥組與電機(jī)組配套使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器組包括與溢流閥組各溢流閥配套的傳感器和與比例溢流閥配套的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述電機(jī)組各電機(jī)與油泵連接；所述油泵入口通過油管經(jīng)濾油器與油箱連接；所述油泵出口通過油管經(jīng)單向閥分別接入液壓馬達(dá)和液壓油缸；所述液壓馬達(dá)和液壓油缸前均設(shè)置有電磁閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述溢流閥組各溢流閥輸入端通過油管與油泵出口連接；所述溢流閥組各溢流閥回油輸出端通過油管與傳感器連接；所述電磁閥的輸入油口通過油管與比例溢流閥輸入端連接；所述電磁閥通過油管與油箱連接；所述比例溢流閥的回油輸出端通過油管與傳感器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器組各傳感器經(jīng)油管與油箱連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于所述電機(jī)組的電機(jī)為伺服電機(jī)、調(diào)速電機(jī)或者帶有變頻器的電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)，該注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)包括監(jiān)測單元、傳感器組、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和輸出控制模塊；監(jiān)測單元分別與電機(jī)組、溢流閥組和比例溢流閥的運(yùn)行控制電路連接；數(shù)據(jù)采集模塊與傳感器組連接；輸出控制模塊與電機(jī)組連接；傳感器組設(shè)置在溢流閥組和比例溢流閥的回油管路上；監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集模塊和輸出控制模塊均與數(shù)據(jù)處理模塊連接。該注塑機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)根據(jù)溢流閥組和比例溢流閥回油流量控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，在保證注塑機(jī)正常工作的同時(shí)，減少溢流閥組和比例溢流閥回油流量，達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號B29C45/76GK202826323SQ20122028316
公開日2013年3月27日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者謝玉杰, 鐘世全, 鐘艷 申請人:成都市團(tuán)結(jié)模具制造廠