CN111113834A - 一种注塑机散热控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑机智能控制领域，具体公开了一种注塑机散热控制系统与方法，包括步骤：上位机模块根据需求手动设定相应控制参数；主控模块根据控制参数调试温度控制模块；温度检测器检测注塑机各组成部分的实时温度；温度控制模块根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给主控模块；冷却模块根据温控指令对注塑机各组成部分进行温度调节。并通过预设的冷却模块控制方法，对冷却模块针对性调节其工作状态，从而能够对注塑机不同的部件进行单独控制，降低能耗，提升机器的品质，并在超过设定的温度值将进行停机报警，确保各部件在规定的温度范围内工作，提升了部件的使用寿命。

Description

一种注塑机散热控制系统与方法

技术领域

本发明涉及注塑机智能控制领域，具体涉及一种注塑机散热控制系统。

背景技术

注塑机分为注射和合模传动部分，现有的注塑机大致分为电动轴注塑机和液压轴注塑机。电动轴的机器一般由伺服电机、带轮、联轴器、滚珠丝杠等部分组成；液压轴的机器一般由油泵、油路、油缸等部分组成。在注射部件和合模部件运行过程中会产生大量的热量，这些热量得不到及时的散发会使机器一些部件迅速升温，温度上升将影响机器各部件的寿命，尤其是滚珠丝杠、联轴器、轴承等零件损坏后，价格高、更换工作量大、停机时间长，将对客户造成重大的经济损失。

注塑机各部件的散热一般会采用风冷、油冷、水冷、自然冷却或者空调冷却，现有的散热方案存在主要的问题：运行温度是评判部件运行状况的重要指标，而实际运行过程中，无法知晓各部件的实际温度，无法判断其运行情况；冷却系统异常后不宜察觉，造成各部件由于散热不及时而损坏；无法根据部件的实时温度来控制冷却系统的启停，冷却系统一直工作，能耗大，寿命短；无法对冷却系统的输出进行控制(如启动、停止、转速、流量等)，冷却系统一直全速旋转，能耗大，寿命短。

发明内容

为了使注塑机能够根据不同组成部分不同温度进行需求化降温，同时降低冷却系统的功耗，本发明提出了一种注塑机散热控制系统，包括温度传感器、温度控制模块、冷却模块、主控模块和上位机模块，其中：

温度传感器，用于检测注塑机各组成部分的实时温度；

温度控制模块，用于根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给主控模块；

冷却模块，用于根据温控指令对注塑机各组成部分进行温度调节，并反馈工作状态数据给温度控制模块；

上位机模块，用于监控散热控制系统，并可根据需求手动设定相应控制参数；

主控模块，用于根据控制参数调试温度控制模块，并将实时相关数据传输给上位机模块进行显示。

进一步地，所述各组成部分包括滚珠丝杠、联轴器和轴承，各组成部分均含有相对应的温度传感器和冷却模块；

所述实时相关数据包括各相关组成部分名称及其对应的实时温度信息和冷却模块的工作状态数据，所述工作状态数据包括启停状态、转速以及流量。

进一步地，所述温度控制模块还包括判断单元：

当实时温度大于第一预设温度时且小于第二预设温度时，温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

当实时温度大于第二预设温度时，温度控制单元生成停机指令控制系统停机。

进一步地，所述冷却模块还包括输出控制单元，用于控制冷却模块根据实时温度切换工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

其中，所述冷却模块：

当接收到降温温控指令时，冷却模块根据实时温度，以该温度预设的转速和流量对相应注塑机组成部分进行降温；

当接收到恒温温控指令时，冷却模块停止运行。

进一步地，所述冷却模块还包括故障检修单元，用于在冷却模块工作状态低于预设状态值或冷却模块发生故障停止运行时，控制系统停机并发出报警。

进一步地，所述温度控制模块和主控模块还包括总线通讯单元，用于温度控制模块和主控模块之间进行信息通讯。

本发明还提供了一种注塑机散热控制方法，包括步骤：

S1：根据需求设定相应控制参数；

S2：根据控制参数调试注塑机主控模块；

S3：检测注塑机各组成部分的实时温度；

S4：根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给上位机模块进行显示；

S5：根据温控指令控制冷却模块对注塑机各组成部分进行温度调节。

进一步地，所述步骤S4还包括步骤：

S41：当实时温度(Ti)大于第一预设温度(T1)时且小于第二预设温度(T2)时，温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度下降至小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

S42：当实时温度大于第二预设温度时，温度控制单元生成停机指令控制系统停机。

进一步地，所述步骤S5中，还包括步骤：

S51：根据实时温度切换冷却模块工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

与现有技术相比，本发明至少含有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种注塑机散热控制系统与方法，能够对注塑机不同的部件(如丝杠、轴承、联轴器等)进行单独控制，降低能耗，提升机器的品质；同时，温度控制系统对注塑机各个组成部分的温度分别进行监控，超过设定的温度值将进行停机报警，确保各部件在规定的温度范围内工作，提升了部件的使用寿命；

(2)优化了冷却系统的启动和停止的控制逻辑，并对其输出(如启动、停止、转速、流量等)进行适应性控制，降低了整体能耗，提高了冷却系统的使用效率；同时对冷却系统的输出进行实时检测，当输出低于设定值或者故障时及时进行报警，确保机器各个部件的冷却效果，有效止损。

附图说明

图1为一种注塑机散热控制系统与方法的系统框架图；

图2为一种注塑机散热控制系统与方法的方法步骤图；

图3为温度控制模块的结构示意图。

附图标记说明：1-电源接口、2-控制芯片、3-冷却模块接口、4-通讯单元接口、5-温度传感器接口。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

为了使注塑机能够根据不同组成部分不同温度进行需求化降温，同时降低冷却系统的功耗，如图1所示，本发明提出了一种注塑机散热控制系统，包括温度传感器、温度控制模块、冷却模块、主控模块和上位机模块，其中：

温度传感器，用于检测注塑机各组成部分的实时温度；

温度控制模块，用于根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给主控模块；

冷却模块，用于根据温控指令对注塑机各组成部分进行温度调节，并反馈工作状态数据给温度控制模块；

上位机模块，用于监控散热控制系统，并可根据需求手动设定相应控制参数；

主控模块，用于根据控制参数调试温度控制模块，并将实时相关数据传输给上位机模块进行显示。

其中，所述实时相关数据包括各相关组成部分名称及其对应的实时温度信息和冷却模块的工作状态数据，所述工作状态数据包括启停状态、转速以及流量。

由于注塑机注射部件和合模部件运行过程中会产生大量的热量，这些热量得不到及时的散热会使机器一些部件迅速升温，温度上升将影响机器各部件的使用寿命，因此本系统所述各组成部分为滚珠丝杠、联轴器、轴承等这些易产生高温，且价格高、更换工作量大、停机时间长，容易对客户造成重大经济损失的注塑机组成部件，并且这些部件都分配有独立的温度传感器和冷却模块，以方便针对性的对某个部件进行冷却处理。

进一步地，所述冷却模块还包括输出控制单元，用于控制冷却模块根据实时温度切换工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

进一步地，温度控制模块还包括判断单元：

当实时温度大于第一预设温度时且小于第二预设温度时，温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

当实时温度大于第二预设温度时，温度控制单元生成停机指令控制系统停机。

所述第一预设温度和第二预设温度，分别为相应注塑机各组成部分工作温度超过安全工作温度之前一定范围内(安全范围内)时的温度，和会对各组成部分造成损害的温度；该第一、第二预设温度可以根据实际使用需求，由工作人员通过上位机模块进行设定，以便于对注塑机更好的保护，延长使用寿命。

当冷却模块接收到降温温控指令时，冷却模块根据实时温度，以该温度预设的转速和流量对相应注塑机组成部分进行降温；

当冷却模块接收到恒温温控指令时，冷却模块停止运行。

通过温度传感器、温度控制模块和冷却模块之间的配合，使得冷却模块能够在注塑机相应组成部分的工作温度即将达到安全工作温度上限时，才及时开始运行降低相应组成部分的工作温度，在工作温度下降到安全工作温度时，及时关闭冷却系统，使得冷却系统不必时时刻刻都处于开启状态，更好了节省能源，同时降低了冷却模块的使用损耗，延长了使用寿命。

同时冷却模块还会根据实时温度的大小，按照工作人员设定的数据，在相应温度下，以设定的转速和流量大小对各组成部分进行降温，从而使能耗利用效益最大化，进一步降低了冷却模块的能耗。

进一步地，所述冷却模块还包括故障检修单元，用于在冷却模块工作状态低于预设状态值(转速或流量低于设定值)或冷却模块发生故障停止运行时，控制系统停机并发出报警。通过该故障检修单元，使得工作人员能够及时有效的发现冷却模块出现故障并进行维修更换，避免冷却模块失效而注塑机仍然继续运行可能造成的安全生产事故以及经济财产损失。

进一步地，所述温度控制模块和主控模块还包括总线通讯单元，用于温度控制模块和主控模块之间进行信息通讯；所述主控模块和上位机模块之间通过DVI线进行连接。通过总线通讯可以提升控制效率、简化控制回路。

综上所述，本发明所述的一种本发明所述的一种注塑机散热控制系统，能够对注塑机不同的部件(如丝杠、轴承、联轴器等)进行单独温度控制，降低能耗，提升机器的品质；同时，温度控制系统对注塑机各个组成部分的温度分别进行监控，超过设定的温度值将进行停机报警，确保各部件在规定的温度范围内工作，提升了部件的使用寿命。

同时，优化了冷却系统的启动和停止的控制逻辑，并对其输出(如启动、停止、转速、流量等)进行适应性控制，降低了整体能耗，提高了冷却系统的使用效率；同时对冷却系统的输出进行实时检测，当输出低于设定值或者故障时及时进行报警，确保机器各个部件的冷却效果，有效止损。

实施例二

为了更好的对本发明做进一步阐述，本实施例以方法步骤的形式对本发明做进一步的展开说明，如图2和图3所示，一种注塑机散热控制方法，包括步骤：

S1：上位机模块根据需求设定相应控制参数，并通过DVI线经由通讯单元接口(4)传输给主控模块；

S2：根据控制参数调试注塑机主控模块(即控制芯片(2))；

S3：温度传感器检测注塑机各组成部分的实时温度，并经由温度传感器接口(5)接收实时温度数据；

S4：温度控制模块根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令经由冷却模块接口(3)传输给冷却模块，并接收冷却模块的工作状态数据，同时通过通讯单元接口(4)反馈实时相关数据(相关组成部分名称、实时温度信息、冷却模块的启停状态、转速以及流量等)给上位机模块进行显示；

其中当实时温度大于第一预设温度时且小于第二预设温度时，还包括步骤：

S41：温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度下降至小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

当实时温度大于第二预设温度时，还包括步骤：

S42：温度控制单元生成停机指令控制系统停机；

S5：根据温控指令的不同，冷却模块对注塑机对应组成部分进行温度调节；

进一步地，为了更好的节省能耗，冷却模块的运行还包括步骤：

S51：根据实时温度切换冷却模块工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

综上所述，本发明所述的一种本发明所述的一种注塑机散热控制系统与方法，能够对注塑机不同的部件(如丝杠、轴承、联轴器等)进行单独温度控制，降低能耗，提升机器的品质；同时，温度控制系统对注塑机各个组成部分的温度分别进行监控，超过设定的温度值将进行停机报警，确保各部件在规定的温度范围内工作，提升了部件的使用寿命。

同时，优化了冷却系统的启动和停止的控制逻辑，并对其输出(如启动、停止、转速、流量等)进行适应性控制，降低了整体能耗，提高了冷却系统的使用效率；同时对冷却系统的输出进行实时检测，当输出低于设定值或者故障时及时进行报警，确保机器各个部件的冷却效果，有效止损。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种注塑机散热控制系统，其特征在于，包括温度传感器、温度控制模块、冷却模块、主控模块和上位机模块，其中：

温度传感器，用于检测注塑机各组成部分的实时温度；

温度控制模块，用于根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给主控模块；

冷却模块，用于根据温控指令对注塑机各组成部分进行温度调节，并反馈工作状态数据给温度控制模块；

上位机模块，用于监控散热控制系统，并可根据需求手动设定相应控制参数；

主控模块，用于根据控制参数调试温度控制模块，并将实时相关数据传输给上位机模块进行显示。

2.如权利要求1所述的一种注塑机散热控制系统，其特征在于：

所述各组成部分包括滚珠丝杠、联轴器和轴承，各组成部分均含有相对应的温度传感器和冷却模块；

所述实时相关数据包括各相关组成部分名称及其对应的实时温度信息和冷却模块的工作状态数据，所述工作状态数据包括启停状态、转速以及流量。

3.如权利要求1所述的一种注塑机散热控制系统，其特征在于，所述温度控制模块还包括判断单元：

当实时温度大于第一预设温度时且小于第二预设温度时，温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

当实时温度大于第二预设温度时，温度控制单元生成停机指令控制系统停机。

4.如权利要求1所述的一种注塑机散热控制系统，其特征在于，所述冷却模块还包括输出控制单元，用于控制冷却模块根据实时温度切换工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

5.如权利要求3或4所述的任意一种注塑机散热控制系统，其特征在于，所述冷却模块：

当接收到降温温控指令时，冷却模块根据实时温度，以该温度预设的转速和流量对相应注塑机组成部分进行降温；

当接收到恒温温控指令时，冷却模块停止运行。

6.如权利要求1所述的一种注塑机散热控制系统，其特征在于，所述冷却模块还包括故障检修单元，用于在冷却模块工作状态低于预设状态值或冷却模块发生故障停止运行时，控制系统停机并发出报警。

7.如权利要求1所述的一种注塑机散热控制系统，其特征在于，所述温度控制模块和主控模块还包括总线通讯单元，用于温度控制模块和主控模块之间进行信息通讯。

8.一种注塑机散热控制方法，其特征在于，包括步骤：

S1：根据需求设定相应控制参数；

S2：根据控制参数调试注塑机主控模块；

S3：检测注塑机各组成部分的实时温度；

S4：根据注塑机各组成部分的实时温度生成温控指令，并反馈实时相关数据给上位机模块进行显示；

S5：根据温控指令控制冷却模块对注塑机各组成部分进行温度调节。

9.如权利要求8所述的一种注塑机散热控制方法，其特征在于，所述步骤S4还包括步骤：

S41：当实时温度大于第一预设温度时且小于第二预设温度时，温度控制单元生成降温温控指令，并在实时温度下降至小于第一预设温度时，生成恒温温控指令；

S42：当实时温度大于第二预设温度时，温度控制单元生成停机指令控制系统停机。

10.如权利要求8所述的一种注塑机散热控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，还包括步骤：

S51：根据实时温度切换冷却模块工作状态，所述工作状态包括启动、停止、转速大小和流量大小。

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