CN104441527A - 基于油泵伺服节能改造的注塑机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于油泵伺服节能改造的注塑机，包括注塑机控制器以及伺服驱动器，设置在液压油泵出口处的压力传感器分别与液压油泵和伺服驱动器连接；安装在伺服电机轴端的压力信号比较后进行修正的旋转编码器分别与伺服驱动器和伺服电机连接。本发明采用伺服系统的注塑机，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，在预塑、合模、射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压、冷却等低流量工作阶段降低了电机转速，油泵电机实际能耗降低了50%-80%，在运行中油温可降低5-10度，液压系统的噪声在75dB以内，压力波动量低于±0.5bar。

Description

基于油泵伺服节能改造的注塑机
技术领域
本发明属于涉及伺服控制节能技术领域，具体涉及一种基于油泵伺服节能改造的注塑机。
背景技术
塑料制品现已在工业、农业和人们生活等各方面占有相当的比重，近几年，国际国内塑机行业蓬勃发展，注塑行业正面临着一个飞速发展的机遇。现有注塑机主要以异步电机定量泵系统为主，这种定量泵系统的工艺稳定性较差，而且维修成本高，各油路在使用过程中存在液压油滴漏现象而造成极大的浪费。
另外，在注塑产品的成本的构成中，电费占了相当的比例，依据注塑机设备工艺的需求，传统的注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量比例高达 80%-90%。随着能源问题日益受到重视，节约能源变得越来越重要，设计与制造新一代“节能型”注塑机，就成为迫切需要关注和解决的问题，而伺服油电混合系统就能很好的解决这一问题。
伺服油电系统采用注塑机专用PI运算方法，利用伺服系统的高响应，高过载能力以及精准的速度控制，利用压力传感器信号和伺服电机安装的旋变信号构成注塑机的的压力闭环控制和速度闭环控制，根据指令压力、指令流量和压力反馈信号经系统的PI运算，实时控制电机转速，达到快速响应、迅速升降压、射胶保压等阶段电机低速运转维持压力节约能源。
目前，作为新一代高科技机电一体化产品的全电动注塑机正逐步代替传统的注塑机，全电动注塑机运行稳定、节能水平高，但其造价太高，一般中小企业无法承受，注塑机节能改造的推广较为困难。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种节能效果好且经济实用、成本低廉的基于油泵伺服节能改造的注塑机。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
基于油泵伺服节能改造的注塑机，包括将机器动作的速度和压力的设定值转换为数字信号的注塑机控制器以及与所述注塑机控制器相连接并接受其输出信号的伺服驱动器，所述伺服驱动器按信号要求驱动伺服电机而带动液压油泵工作，设置在所述液压油泵出口处、用于在线检测系统压力信号并反馈给伺服驱动器而与注塑机控制器设定的压力信号比较后进行修正的压力传感器分别与液压油泵和伺服驱动器连接；安装在所述伺服电机轴端、用于在线检测伺服电机工作转角变化并反馈给伺服驱动器而与注塑机控制器设定的压力信号比较后进行修正的旋转编码器分别与伺服驱动器和伺服电机连接。
在上述技术方案的基础上，上述伺服电机为交流永磁伺服电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采用伺服系统的注塑机，系统压力、流量双闭环，液压系统按照实际需要的流量压力来供油，克服了普通定量泵系统高压溢流产生的高能耗，在预塑、合模、射胶等高流量工作阶段电机按照设定的转速工作，在保压、冷却等低流量工作阶段降低了电机转速，油泵电机实际能耗降低了 50%-80%。
2、本发明克服了普通异步电机定量泵系统由于电网电压、频率等变化会带来转速变化，进而引起流量变化，使注塑产品成品率降低的缺点。
    3、本发明在实际运行中油温可降低5-10度，且伺服系统响应速度快，减少了动作转换时间，加快了整机的运行节拍；液压系统的噪声在 75dB 以内，改善了操作机器的现场环境；同时，压力波动量低于±0.5bar，提高了塑料产品的成型质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明基于油泵伺服节能改造的注塑机的原理图。
图中标记为：
注塑机控制器-1，压力传感器-2，伺服驱动器-3，伺服电机-4，旋转编码器-5，液压油泵-6，注塑机-7。
具体实施方式
基于油泵伺服节能改造的注塑机，包括将机器动作的速度和压力的设定值转换为数字信号的注塑机控制器1以及与所述注塑机控制器1相连接并接受其输出信号的伺服驱动器3，所述伺服驱动器3按信号要求驱动伺服电机4而带动液压油泵6工作，设置在所述液压油泵6出口处、用于在线检测系统压力信号并反馈给伺服驱动器3而与注塑机控制器1设定的压力信号比较后进行修正的压力传感器2分别与液压油泵6和伺服驱动器3连接；安装在所述伺服电机4轴端、用于在线检测伺服电机4工作转角变化并反馈给伺服驱动器3而与注塑机控制器1设定的压力信号比较后进行修正的旋转编码器5分别与伺服驱动器3和伺服电机4连接。
本发明工作过程如下：
通过注塑机控制器1下达指令给伺服驱动器3，伺服驱动器3按照指令，调整伺服电机4的运作，伺服电机4带动液压油泵6工作，设置在液压油泵6出口处的压力传感器2在线实时检测系统压力信号并反馈给伺服驱动器3而与注塑机控制器1设定的压力信号比较后进行修正，安装在伺服电机4轴端的旋转编码器5在线检测伺服电机4工作转角变化并反馈给伺服驱动器3而与注塑机控制器1设定的压力信号比较后进行修正。本发明通过对油泵进行伺服节能改造，为注塑机7提供了新的驱动及控制系统，注塑机的节能效果与全电动注塑机相当，但改造成本低廉，易于推广。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.基于油泵伺服节能改造的注塑机，包括将机器动作的速度和压力的设定值转换为数字信号的注塑机控制器（1）以及与所述注塑机控制器（1）相连接并接受其输出信号的伺服驱动器（3），所述伺服驱动器（3）按信号要求驱动伺服电机（4）而带动液压油泵（6）工作，其特征在于：设置在所述液压油泵（6）出口处、用于在线检测系统压力信号并反馈给伺服驱动器（3）而与注塑机控制器（1）设定的压力信号比较后进行修正的压力传感器（2）分别与液压油泵（6）和伺服驱动器（3）连接；安装在所述伺服电机（4）轴端、用于在线检测伺服电机（4）工作转角变化并反馈给伺服驱动器（3）而与注塑机控制器（1）设定的压力信号比较后进行修正的旋转编码器（5）分别与伺服驱动器（3）和伺服电机（4）连接。
2.如权利要求1所述的基于油泵伺服节能改造的注塑机，其特征在于：所述伺服电机（4）为交流永磁伺服电机。
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