CN113290805B - 一种液压注塑机背压控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压注塑机背压控制方法，通过在液压注塑机的注射油缸和油箱之间设置第一方向控制阀、第二方向控制阀、压力传感器和节流阀来实现储料状态的背压控制，当液压注塑机进入储料状态时，第一方向控制阀的A口和T口导通开始回油，注射油缸后部的油通过第一方向控制阀和节流阀流向油箱，与此同时，第二方向控制阀的B口和P口导通，油箱内的油通过油泵和第二方向控制阀流入注射油缸后部，此时PID控制器实时采集压力传感器检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器通过控制电机控制液压注塑机的油泵的输出速度，使背压保持稳定；优点是控制精度较高，可以实现背压高精度控制。

Description

一种液压注塑机背压控制方法
技术领域
本发明涉及一种背压控制方法，尤其是涉及一种液压注塑机背压控制方法。
背景技术
液压注塑机在储料状态时，熔料(即熔化的塑料)从料筒的后端落入料筒内，然后会不断移向料筒前端，且越来越多，与此同时，熔料的移动会形成一个压力推动螺杆向后退，为了确保熔料均匀压实，需要给螺杆提供一个反方向的压力来阻止螺杆后退过快，这个阻止螺杆后退过快的反方向压力被称为液压注塑机背压。液压注塑机背压稳定时，可以增加熔胶密度，排空螺杆内塑胶内部空气，使塑胶更均匀。
现有的液压注塑机背压控制方法通过在液压注塑机的注射油缸后部和油箱之间设置一个溢流阀来实现，当液压注塑机进入储料状态，螺杆旋转后退导致背压变大或者变小时，通过控制溢流阀的压力来使注射油缸保持一定的背压。现有的液压注塑机背压控制方法采用的是被动式背压控制方案，由于背压是由溢流阀控制的，而溢流阀控制的背压跟流过溢流阀的流量有很大关系，流量不稳定(特别是流量偏小时)，就会影响背压的稳定，同时由于储料过程中落料的不稳定会导致料筒内向前输送的熔料也不稳定，最后导致注射油缸回油不稳定，造成背压不稳；另外溢流阀本身对低压不敏感，造成低背压几乎无法控制，如1bar、2bar压力就无法控制。由此，现有的液压注塑机背压控制方法控制精度较低，无法实现背压的高精度控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制精度较高，可以实现背压高精度控制的液压注塑机背压控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液压注塑机背压控制方法，通过在液压注塑机的注射油缸和油箱之间设置第一方向控制阀、第二方向控制阀、压力传感器和节流阀来实现储料状态下背压控制，所述的第一方向控制阀的A口和注射油缸后部通过油路连通，所述的第一方向控制阀的T口和所述的节流阀的入口通过油路连通，所述的节流阀的出口和油箱通过油路连通，所述的第二方向控制阀的A口和注射油缸前部通过油路连通，所述的第二方向控制阀的T口和油箱通过油路连通，所述的第二方向控制阀的B口和注射油缸后部通过油路连通，所述的第二方向控制阀的P口和液压注塑机的油泵通过油路连通，所述的压力传感器安装在所述的第一方向控制阀和所述的节流阀之间，用于监测所述的第一方向控制阀和所述的节流阀之间油路的压力(即背压)，所述的压力传感器与液压注塑机的PID控制器连接，所述的第二方向控制阀的A口和T口保持导通向注射油缸前部补油，避免注射油缸前部真空，当液压注塑机进入储料状态时，所述的第一方向控制阀的A口和T口导通开始回油，注射油缸后部的油通过所述的第一方向控制阀和所述的节流阀流向油箱，与此同时，所述的第二方向控制阀的B口和P口导通开始向注射油缸后部补油，邮箱内的油通过油泵和所述的第二方向控制阀流入注射油缸后部，此时PID控制器实时采集所述的压力传感器检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器控制液压注塑机的油泵输出速度，改变油泵的输出油量，从而调整经由所述的第二方向控制阀流入注射油缸后部的油量，使背压保持稳定。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过在液压注塑机的注射油缸和油箱之间设置第一方向控制阀、第二方向控制阀、压力传感器和节流阀来实现进料状态下背压控制，第一方向控制阀的A口和注射油缸后部通过油路连通，第一方向控制阀的T口和节流阀的入口通过油路连通，节流阀的出口和油箱通过油路连通，第二方向控制阀的A口和注射油缸前部通过油路连通，第二方向控制阀的T口和油箱通过油路连通，第二方向控制阀的B口和注射油缸后部通过油路连通，第二方向控制阀的P口和液压注塑机的油泵通过油路连通，压力传感器安装在第一方向控制阀和节流阀之间，用于监测第一方向控制阀和节流阀之间油路的压力(即背压)，压力传感器与液压注塑机的PID控制器连接，第二方向控制阀的A口和T口保持导通向注射油缸前部补油，避免注射油缸前部真空，当液压注塑机进入储料状态时，第一方向控制阀的A口和T口导通开始回油，注射油缸后部的油通过第一方向控制阀和节流阀流向油箱，与此同时，第二方向控制阀的B口和P口导通开始向注射油缸后部补油，油箱内的油通过油泵和第二方向控制阀流入注射油缸后部，此时PID控制器实时采集压力传感器检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器控制油泵的输出速度，改变油泵的输出油量，从而调整经由第二方向控制阀流入注射油缸后部的油量，使背压保持稳定，本发明在液压注塑机处于储料状态时，通过获取第一方向控制器和节流阀构成能的泄油回路的压力值来判断背压是否稳定，当判断为背压不稳定时，通过调整油泵的输出油量来调整背压，实现主动式背压控制，且压力传感器能高精度采集压力值，不存在低背压不敏感问题，由此控制精度较高，可以实现背压高精度控制。
附图说明
图1为本发明的液压注塑机背压控制方法的油路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：如图1所示，一种液压注塑机背压控制方法，通过在液压注塑机的注射油缸1和油箱2之间设置第一方向控制阀3、第二方向控制阀4、压力传感器5和节流阀6来实现储料状态下背压控制，第一方向控制阀3的A口和注射油缸1后部b通过油路连通，第一方向控制阀3的T口和节流阀6的入口通过油路连通，节流阀6的出口和油箱2通过油路连通，第二方向控制阀4的A口和注射油缸1前部a通过油路连通，第二方向控制阀4的T口和油箱2通过油路连通，第二方向控制阀4的B口和注射油缸1后部b通过油路连通，第二方向控制阀4的P口和液压注塑机的油泵10通过油路连通，压力传感器5安装在第一方向控制阀3和节流阀6之间，用于监测第一方向控制阀3和节流阀6之间油路的压力，压力传感器5与液压注塑机的PID控制器7连接，第二方向控制阀4的A口和T口保持导通向注射油缸1前部a补油，避免注射油缸1前部a真空，当液压注塑机进入储料状态时，第一方向控制阀3的A口和T口导通开始回油，注射油缸1后部b的油通过第一方向控制阀3和节流阀6流向油箱2，与此同时，第二方向控制阀4的B口和P口导通开始向注射油缸1后部b补油，油箱2内的油通过油泵和第二方向控制阀4流入注射油缸1后部b，此时PID控制器7实时采集压力传感器5检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器7控制液压注塑机的油泵10输出速度，改变油泵的输出油量，从而调整经由第二方向控制阀4流入注射油缸1后部b的油量，使背压保持稳定。
本实施例中，当液压注塑机进入储料状态时，其储料驱动电机8驱动其螺杆9转动进料并同时使螺杆9后退，此时PID控制器7控制第一方向控制阀3的A口和T口导通以及第二方向控制阀4的B口和P口导通和A口与T口导通注射油缸1后部b的油通过第一方向控制阀3和节流阀6流向油箱2进行回油，油箱2内的油通过油泵10和第二方向控制阀4流入注射油缸1后部b，向注射油缸1后部b补油，油箱2内的油同时通过第二方向阀4的T口及A口向油缸1的前部a补油，PID控制器7实时采集压力传感器5检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器7控制液压注塑机中用于驱动油泵10转动的驱动电机11的转动速度，调整油泵10的输出速度，改变油泵10的输出油量，从而调整经由第二方向控制阀4流入注射油缸1后部的油量，使背压保持稳定。PID控制器7采用其技术领域成熟产品实现，内部存储有压力值对应的参考范围，当PID控制器7采集的压力值落入参考范围时，说明背压稳定，当PID控制器7采集的压力值低于参考范围的下限时，说明背压偏小，此时PID控制器7控制驱动电机11的转动速度变大，增加向注射油缸1后部补油的油量，使压力传感器5检测的压力值落入参考范围内，当PID控制器7采集的压力值高于参考范围的上限时，说明背压偏大，此时PID控制器7控制驱动电机11的转动速度变小，减少向注射油缸1后部补油的油量，使压力传感器5检测的压力值落入参考范围内，从而保证被压稳定。

Claims (1)

1.一种液压注塑机背压控制方法，其特征在于通过在液压注塑机的注射油缸和油箱之间设置第一方向控制阀、第二方向控制阀、压力传感器和节流阀来实现储料状态下背压控制，所述的第一方向控制阀的A口和注射油缸后部通过油路连通，所述的第一方向控制阀的T口和所述的节流阀的入口通过油路连通，所述的节流阀的出口和油箱通过油路连通，所述的第二方向控制阀的A口和注射油缸前部通过油路连通，所述的第二方向控制阀的T口和油箱通过油路连通，所述的第二方向控制阀的B口和注射油缸后部通过油路连通，所述的第二方向控制阀的P口和液压注塑机的油泵通过油路连通，所述的压力传感器安装在所述的第一方向控制阀和所述的节流阀之间，用于监测所述的第一方向控制阀和所述的节流阀之间油路的压力，所述的压力传感器与液压注塑机的PID控制器连接，所述的第二方向控制阀的A口和T口保持导通向注射油缸前部补油，避免注射油缸前部真空，当液压注塑机进入储料状态时，所述的第一方向控制阀的A口和T口导通开始回油，注射油缸后部的油通过所述的第一方向控制阀和所述的节流阀流向油箱，与此同时，所述的第二方向控制阀的B口和P口导通开始向注射油缸后部补油，油箱内的油通过油泵和所述的第二方向控制阀流入注射油缸后部，此时PID控制器实时采集所述的压力传感器检测的压力值并基于采集的压力值实时判断当前背压是否稳定，当背压不稳定时，PID控制器控制液压注塑机的油泵输出速度，改变油泵的输出油量，从而调整经由所述的第二方向控制阀流入注射油缸后部的油量，使背压保持稳定。
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