CN111016103A - 注塑机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种注塑机控制装置，通过开关接通交流电连接加热控制电路继和驱动控制电路，加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流；驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，处理器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接，处理器处理注塑机控制装置的故障、建立通信、控制加热控制电路和驱动控制电路。通过该技术方案可以有效地解决现有技术中对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低，成本较高的技术问题。

Description

注塑机控制装置

技术领域

本发明属于注塑机技术领域，涉及一种注塑机控制装置。

背景技术

现有技术中，注塑机电控部分为注塑机电脑板、注塑机显示屏等电子器件，而这些电子器件均为通用器件或设备，需要进行单独的安装、配线和调试，设备厂生产效率低，调试难度大，且成本较高。现在一般的注塑机使用接触器或固态继电器控制加热开启或关闭，继电器或固态继电器只能进行开启或关闭操作，对加热圈的冲击比较大，长期使用容易损坏；在使用过程中加热圈很容易短路，固态继电器或接触器均无保护措施，发生短路时很容易烧毁。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有技术对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低，成本较高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种注塑机控制装置，包括：开关、加热控制电路、驱动控制电路、加热装置、驱动装置和处理器；开关用于接通交流电，加热控制电路的一端与开关连接，加热控制电路的另一端与加热装置连接，驱动控制电路的一端与开关连接，驱动控制电路的另一端与驱动装置连接，处理器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接；加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流，驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，处理器用于处理注塑机控制装置的故障、建立通信、控制加热控制电路和驱动控制电路。

其中，还包括：交互显示器，交互显示器和处理器连接，交互显示器包括显示器和设置在显示器周围的按键，交互显示器用于用户通过交互显示器对注塑机控制装置进行调试、升级和设置参数。

其中，还包括：安全控制器，安全控制器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置、驱动装置和控制器连接，用于检测加热控制电路和加热装置在温度高于设定温度时进行保护处理，安全控制器用于在加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置短路时进行短路保护。

其中，加热控制电路包括第一整流电路、第一脉冲控制装置和保护电路，第一整流电路的一端和开关连接，第一整流电路的另一端和第一脉冲控制装置连接，第一脉冲控制装置和保护电路连接，加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流，并保护加热控制电路和加热装置不被短路损坏。

其中，第一整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，开关的第一输入端分别和第一二极管的输入端、第三二极管的输出端连接，开关的第二输入端分别和第二二极管的输入端、第四二极管的输出端连接，第一二极管的输出端和第二二极管的输出端并联后与第一脉冲控制装置的输入端连接，第三二极管的输入端和第四二极管的输入端并联后与加热装置的输出端连接。

其中，第一脉冲控制装置包括多个IGBT元件，IGBT元件的个数和加热装置的个数相同，每个IGBT元件的输入端与第一脉冲控制装置的输入端连接，每个IGBT元件的输出端与对应的加热装置的输入端连接，多个IGBT元件之间并联设置。

其中，驱动控制电路包括：滤波器、第二整流电路和第二脉冲控制装置，滤波器和开关连接，第二整流电路和第二脉冲控制装置依次与滤波器连接，驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，并保护驱动控制电路和驱动装置不被短路损坏。

其中，第二整流电路包括：第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管和第十二极管，滤波器的第一输入端分别和第五二极管的输入端、第八二极管的输出端连接，滤波器的第二输入端分别和第六二极管的输入端、第九二极管的输出端连接，滤波器的第三输入端分别和第七二极管的输入端、第十二极管的输出端连接，第五二极管的输出端、第六二极管的输出端和第七二极管的输出端并联后与第二脉冲控制装置的输入端连接，第八二极管的输入端、第九二极管的输入端和第十二极管的输入端并联后与第二脉冲控制装置的输出端连接。

其中，第二脉冲控制装置包括六个IGBT元件，每两个IGBT元件之间并联设置形成一组IGBT元件，每一组IGBT元件的输入端与第二脉冲控制装置的输入端连接，每一组IGBT元件的输出端与驱动装置的输入端连接。

其中，第二整流电路和第二脉冲控制装置之间还设置有滤波缓冲装置，滤波缓冲装置包括缓冲器、四个并联设置的电容和电阻，缓冲器和第二整流电路连接，四个并联设置的电容和缓冲器串联设置，四个并联设置的电容和两个电阻并联设置。

本发明的有益效果是：通过开关接通交流电连接加热控制电路继和驱动控制电路，加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流；驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，处理器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接，处理器处理注塑机控制装置的故障、建立通信、控制加热控制电路和驱动控制电路。通过该技术方案可以有效地解决现有技术中对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低，成本较高的技术问题。

附图说明

图1是本发明注塑机控制装置一实施例的方框示意图；

图2是本发明注塑机控制装置另一实施例的方框示意图；

图3是本发明注塑机控制装置的电路图；

图4是本发明加热控制电路的电路图；

图5是本发明驱动控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，是本发明注塑机控制装置一实施例的方框示意图。一实施例中，注塑机控制装置接入交流电1，且接入的交流电1可以为220V或者380V交流电1。交流电1和开关2连接，开关2分别和加热控制电路3、驱动控制电路6连接，开关2闭合后，交流电1接入加热控制电路3和驱动控制电路6。其中，加热控制电路3的一端与开关2连接，加热控制电路3的另一端与加热装置4连接，加热装置4用于给塑料加热融化，加热控制电路3给加热装置4提供高频脉冲电流，高频脉冲电流使得加热装置4不会受到强电流的冲击，电流输入平稳，温度上升平稳，不会导致加热装置4升温过快损坏设备。其中，驱动控制电路6的一端与开关2连接，驱动控制电路6的另一端与驱动装置7连接，驱动装置7用于驱动注塑机中动作构件的运动，驱动控制电路6给驱动装置7提供高频脉冲电流，同样的高频脉冲电流使得驱动装置7不会受到强电流的冲击，电流输入平稳，不会损坏设备。在本实施例中，开关2处分别并联设置了一组加热控制电路3和一组驱动控制电路6，在其他实施例中，开关2处可以并联多组加热控制电路3和驱动控制电路6，以满足加热装置4和驱动装置7。

处理器5分别与加热控制电路3、驱动控制电路6、加热装置4和驱动装置7连接。处理器5接收加热装置4处的温度，加热控制电路3的导通信号，驱动控制电路6的导通信号，并且和外部终端设备建立通信、控制加热控制电路3和驱动控制电路6，稳定加热温度、时间，确定驱动装置7动力平稳。处理器5在注塑机控制装置中起到了稳定电压，保证设备正常运行的作用。

当遇到加热控制电路3或者加热装置4处温度过高时，温度感应器传递信号给处理器5，处理器5立即回采取切断加热控制电路3或者加热装置4处电流的方式，并同时发出警报信号告知工作人员。如处理器5检测到加热控制电路3、驱动控制电路6、加热装置4和驱动装置7处的某一处发生短路则进行短路保护，切断短路处的电源，也发出警报信号。

本实施例通过开关接通交流电连接加热控制电路继和驱动控制电路，加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流；驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，处理器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接，处理器处理注塑机控制装置的故障、建立通信、控制加热控制电路和驱动控制电路。通过该技术方案可以有效地解决现有技术中对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低，成本较高的技术问题。

请参阅图2，是本发明注塑机控制装置另一实施例的方框示意图。请参阅图3，是本发明注塑机控制装置的电路图。

在本实施例中，注塑机控制装置接入交流电1，接入的交流电1可以为220V或者380V交流电1。交流电1和开关2连接，开关2分别和加热控制电路3、驱动控制电路6连接，其中加热控制电路3连接加热装置4，驱动控制电路6连接驱动装置7。安全控制器10、处理器5相互连接并且分别和加热控制电路3、驱动控制电路6、加热装置4和驱动装置7连接。安全控制器10用于检测调控注塑机的电压、电流、调控信号和温度等安全信息，并且将这些信息反馈给处理器5进行处理，当温度过高，或者某一电路短路，处理器5会采取相应的措施，比如切断电源，关闭相应的电路开关等。处理器5和交互显示器8、电路板9连接。交互显示器8包括显示器和设置在显示器周围的按键，用户使用交互显示器8对注塑机控制装置下达指令或者更改参数，电路板9包括了处理器5需要的逻辑电路以及整个注塑机的控制电路。

请继续参阅图2，是本发明注塑机控制装置另一实施例的方框示意图。请参阅图4，是本发明加热控制电路的电路图。其中加热控制电路3包括第一整流电路11、第一脉冲控制装置12和保护电路13，第一整流电路11的一端和开关2连接，第一整流电路11的另一端和第一脉冲控制装置12连接，第一脉冲控制装置12和保护电路13连接。第一整流电路11将正负余弦波的交流电转变成只有正余弦波的交流电，传输至第一脉冲控制装置12。第一脉冲控制装置12包括多个IGBT元件20(绝缘栅双极型晶体管)，多个IGBT元件20之间相互并联设置后和第一脉冲控制装置12的输入端连接，IGBT元件20具有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，并且在电压为零时断开，保证了加热装置4的电流输入平稳。保护电路13可以集成在第一脉冲控制装置12内也可以设置在第一脉冲控制装置12外部，一个第一脉冲控制装置12对应设置一个保护电路13，保护电路13和加热装置4处的取样电阻19连接，加热装置4短路，取样电阻19反馈信号给保护电路13，保护电路13切断第一脉冲控制装置12处的电流，保护了加热控制电路3和加热装置4不被损坏。

第一整流电路11的正极为R极，负极为N极。第一整流电路11包括：第一二极管21、第二二极管22、第三二极管23和第四二极管24。开关闭合，R极分别和第一二极管21的输入端、第三二极管23的输出端连接。N极分别和第二二极管22的输入端、第四二极管24的输出端连接。第一二极管21的输出端和第二二极管22的输出端并联后与第一脉冲控制装置12的输入端连接，第三二极管23的输入端和第四二极管24的输入端并联后与加热装置4的输出端连接。

由于开关2接入的是交流电1，交流电1为正负余弦波形的电流，当正余弦波形电流流向第一整流电路11，电流从R极进入第一整流电路11，流经第一二极管21后进入第一脉冲控制装置12，第一脉冲控制装置12包括三个IGBT元件20，且三个IGBT元件20相互并联设置后和第一脉冲控制装置12的输入端连接，每个IGBT元件20的输出端与对应的加热装置4的输入端连接，正余弦波形电流从第一脉冲控制装置12的输入端分别进入三个IGBT元件20，经过IGBT元件20稳压之后，正余弦波形电流分别进入三个加热装置4进行加热。在本实施例中，第一脉冲控制装置12的工作电流为25A，加热装置4的个数与IGBT元件20的个数相同，三个IGBT元件20分别保持三个加热装置4的电压稳定，在其他实施例中，每个IGBT元件20可以控制多个加热装置4。电流流经加热装置4后，从加热装置4流出，流经取样电阻19，之后又流经第四二极管24从第一整流电路11流出，进入N极，形成了正余弦波形电流的整体循环。其中取样电阻19和保护电路13连接，保护电路13和第一脉冲控制装置12连接，当加热装置4处发生短路，造成取样电阻19的电流过大，取样电阻19给保护电路13反馈信号，则保护电路13接收到信号后会自动切断第一脉冲控制装置12的电流输入，保证了加热控制电路3和加热装置4不被损坏。

当负余弦波形电流流向第一整流电路11，电流从N极进入第一整流电路11，流经第二二极管22后进入第一脉冲控制装置12，第一脉冲控制装置12包括三个IGBT元件20，负余弦波形电流从第一脉冲控制装置12的输入端分别进入三个IGBT元件20，经过IGBT元件20稳压之后，负余弦波形电流分别进入三个加热装置4进行加热。电流流经加热装置4后，从加热装置4流出，流经取样电阻19，之后又流经第三二极管23从第一整流电路11流出，进入交流电的R极，形成了负余弦波形电流的整体循环。负余弦波形电流流经取样电阻19，取样电阻19和保护电路13连接，保护电路13和第一脉冲控制装置12连接，当加热装置4处发生短路，造成取样电阻19的电流过大，取样电阻19给保护电路13反馈信号，则保护电路13接收到信号后，会自动切断第一脉冲控制装置12的电流输入，保证了加热控制电路3和加热装置4不被损坏。

请继续参阅图2，是本发明注塑机控制装置另一实施例的方框示意图。请参阅图5，是本发明驱动控制电路的电路图。其中，驱动控制电路6包括：滤波器14、第二整流电路15、滤波缓冲装置和第二脉冲控制装置16。滤波器14和开关2连接，第二整流电路15、滤波缓冲装置和第二脉冲控制装置16依次与滤波器14连接。驱动控制电路6给驱动装置7提供高频脉冲电流，并保护驱动控制电路6和驱动装置7不被短路损坏。

第二整流电路15包括：第五二极管41、第六二极管42、第七二极管43、第八二极管44、第九二极管45和第十二极管46。滤波器14的第一输入端分别和第五二极管41的输入端、第八二极管44的输出端连接。滤波器14的第二输入端分别和第六二极管42的输入端、第九二极管45的输出端连接。滤波器14的第三输入端分别和第七二极管43的输入端、第十二极管46的输出端连接。第五二极管41的输出端、第六二极管42的输出端和第七二极管43的输出端并联后与第二脉冲控制装置16的输入端连接，第八二极管44的输入端、第九二极管45的输入端和第十二极管46的输入端并联后与第二脉冲控制装置16的输出端连接。

第二脉冲控制装置16包括六个IGBT元件32，每两个IGBT元件32之间并联设置形成一组IGBT元件32，每一组IGBT元件32的输入端与第二脉冲控制装置16的输入端连接，每一组IGBT元件32的输出端与一个驱动装置7的输入端连接，驱动装置7的输出端与第二整流电路15连接。六个IGBT元件32分别与IGBT控制器33连接，工作中，IGBT控制器33分别控制三组IGBT元件32中的任意一个导通。第二整流电路15和第二脉冲控制装置16之间还设置有滤波缓冲装置，滤波缓冲装置包括缓冲器29、四个并联设置的电容31和电阻30，缓冲器29和第二整流电路15连接，四个并联设置的电容31和缓冲器29串联设置四个并联设置的电容31和两个电阻30并联设置。

开关2闭合，由于开关2接入的是交流电1，交流电1为正负余弦波形的电流，当正余弦波形电流流向第二整流电路15，第二整流电路15和第一整流电路11起到相同的作用，将正负余弦波形的电流转换成只有正余弦波形的电流，正余弦波形电流流向滤波缓冲装置，此时滤波缓冲装置中的缓冲器29是断开的，正余弦波形电流从缓冲器29处设置的电阻流向四个并联设置的电容31，并给四个并联设置的电容31进行充电，当四个并联设置的电容31电冲满之后，缓冲器29闭合，正余弦波形电流直接流向第二脉冲控制装置16，第二脉冲控制装置16中的六个IGBT元件32分别与IGBT控制器33连接，工作中，IGBT控制器33分别控制三组IGBT元件32中的任意一个导通，使得正余弦波形电流流向驱动装置7。当驱动装置7正常进行工作时，四个并联设置的电容31在驱动装置7负载较大的情况下进行放电，提供额外的电压，当驱动装置7负载较小，则四个并联设置的电容31进行充电，直至充满为止。

本发明通过开关接通交流电连接加热控制电路继和驱动控制电路，加热控制电路给加热装置提供高频脉冲电流；驱动控制电路给驱动装置提供高频脉冲电流，处理器分别与加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接，安全控制器、处理器相互连接并且分别和加热控制电路、驱动控制电路、加热装置和驱动装置连接。安全控制器用于检测调控注塑机安全信息，并且将这些信息反馈给处理器进行处理。处理器和交互显示器、电路板连接。用户使用交互显示器对注塑机控制器下达指令或者更改参数，电路板包括了处理器需要的逻辑电路以及整个注塑机的控制电路。通过该技术方案可以有效地解决现有技术中对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低，成本较高的技术问题。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种注塑机控制装置，其特征在于，包括：开关、加热控制电路、驱动控制电路、加热装置、驱动装置和处理器；

所述开关用于接通交流电，所述加热控制电路的一端与所述开关连接，所述加热控制电路的另一端与所述加热装置连接，所述驱动控制电路的一端与所述开关连接，所述驱动控制电路的另一端与所述驱动装置连接，所述处理器分别与所述加热控制电路、所述驱动控制电路、所述加热装置和所述驱动装置连接；

所述加热控制电路给所述加热装置提供高频脉冲电流，所述驱动控制电路给所述驱动装置提供高频脉冲电流，所述处理器用于处理所述注塑机控制装置的故障、建立通信、控制所述加热控制电路和所述驱动控制电路。

2.根据权利要求1所述的注塑机控制装置，其特征在于，还包括：

交互显示器，所述交互显示器和所述处理器连接，所述交互显示器包括显示器和设置在所述显示器周围的按键，所述交互显示器用于用户通过所述交互显示器对所述注塑机控制装置进行调试、升级和设置参数。

3.根据权利要求2所述的注塑机控制装置，其特征在于，还包括：

安全控制器，所述安全控制器分别与所述加热控制电路、所述驱动控制电路、所述加热装置和所述驱动装置连接，所述安全控制器用于检测所述加热控制电路和所述加热装置在温度高于设定温度时进行保护处理，所述安全控制器用于在所述加热控制电路、所述驱动控制电路、所述加热装置和所述驱动装置短路时进行短路保护。

4.根据权利要求1所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述加热控制电路包括第一整流电路、第一脉冲控制装置和保护电路，所述第一整流电路的一端和所述开关连接，所述第一整流电路的另一端和所述第一脉冲控制装置连接，所述第一脉冲控制装置和所述保护电路连接，所述加热控制电路给所述加热装置提供高频脉冲电流，并保护所述加热控制电路和所述加热装置不被短路损坏。

5.根据权利要求4所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述第一整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述开关的第一输入端分别和所述第一二极管的输入端、所述第三二极管的输出端连接，所述开关的第二输入端分别和所述第二二极管的输入端、所述第四二极管的输出端连接，所述第一二极管的输出端和所述第二二极管的输出端并联后与所述第一脉冲控制装置的输入端连接，所述第三二极管的输入端和所述第四二极管的输入端并联后与所述加热装置的输出端连接。

6.根据权利要求5所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述第一脉冲控制装置包括多个IGBT元件，所述IGBT元件的个数和所述加热装置的个数相同，每个所述IGBT元件的输入端与所述第一脉冲控制装置的输入端连接，每个所述IGBT元件的输出端与对应的所述加热装置的输入端连接，多个所述IGBT元件之间并联设置。

7.根据权利要求1所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述驱动控制电路包括：滤波器、第二整流电路和第二脉冲控制装置，所述滤波器和所述开关连接，所述第二整流电路和所述第二脉冲控制装置依次与所述滤波器连接，所述驱动控制电路给所述驱动装置提供高频脉冲电流，并保护所述驱动控制电路和所述驱动装置不被短路损坏。

8.根据权利要求7所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述第二整流电路包括：第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管和第十二极管，所述滤波器的第一输入端分别和所述第五二极管的输入端、所述第八二极管的输出端连接，所述滤波器的第二输入端分别和所述第六二极管的输入端、所述第九二极管的输出端连接，所述滤波器的第三输入端分别和所述第七二极管的输入端、所述第十二极管的输出端连接，所述第五二极管的输出端、所述第六二极管的输出端和所述第七二极管的输出端并联后与所述第二脉冲控制装置的输入端连接，所述第八二极管的输入端、所述第九二极管的输入端和所述第十二极管的输入端并联后与所述第二脉冲控制装置的输出端连接。

9.根据权利要求8所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述第二脉冲控制装置包括六个IGBT元件，每两个所述IGBT元件之间并联设置形成一组IGBT元件，每一组所述IGBT元件的输入端与所述第二脉冲控制装置的输入端连接，每一组所述IGBT元件的输出端与所述驱动装置的输入端连接。

10.根据权利要求8所述的注塑机控制装置，其特征在于，所述第二整流电路和所述第二脉冲控制装置之间还设置有滤波缓冲装置，所述滤波缓冲装置包括缓冲器、四个并联设置的电容和电阻，所述缓冲器和所述第二整流电路连接，所述四个并联设置的电容和所述缓冲器串联设置，所述四个并联设置的电容和两个电阻并联设置。

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