CN201792465U - 一种注塑机节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于注塑机技术领域，提供了一种注塑机节能控制系统，所述系统包括：油泵，电机，与所述油泵连接的，实时采集所述油泵输出的压力信号的第一采集单元，与所述电机连接的，实时采集所述电机的转速信号的第二采集单元，与所述第一采集单元、电机及第二采集单元连接的，将接收的设定压力信号与所述第一采集单元采集的压力信号进行处理后得到转矩控制信号，以及将接收的设定流量信号与所述第二采集单元采集的转速信号进行处理进后得到速度控制信号，并将所述转矩控制信号和速度控制信号输出到所述电机的伺服闭环控制器。在本实用新型实施例中，通过采用伺服闭环控制器，使得注塑机注塑成型的任何动作过程中，可以达到无能源浪费。
Description
技术领域
本实用新型属于注塑机技术领域，尤其涉及一种注塑机节能控制系统。
背景技术
注塑机成型过程特点为动作+待机状态，因机械稳定性和操作安全性，在任何动作过程中，都没有100％使用油泵产生的流量或压力，多余的液压油通过溢流阀直接排回到油箱，造成能源浪费。机器在待机状态下，例如，冷却时间、机械手取料或者人工取料等，马达恒速转动，油泵输出液压油通过溢流阀直接全部排回到油箱，造成能源巨大浪费。
传统注塑机驱动系统为异步马达+定量泵(叶片泵)，虽然注塑成型稳定性好，但能源浪费非常严重，耗电占整个设备耗电量的比例高达80％～90％。为节省能源，在90年代中，异步马达+变量泵应用到注塑机驱动系统，在传统基础上，节能率达到30～40％，注塑成型稳定性价差，且异步电机驱动变量泵在待机状态时是恒速转动的，虽没有流量输出，但异步马达本身有耗电现象。因此，现有技术注塑机虽然能够在一定程度上降低能耗，但在注塑机成型的过程中，无论是动作或者待机状态，均造成能源的浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种注塑机节能控制系统，旨在解决现有技术注塑机虽然能够在一定程度上降低能耗，但在注塑机成型的过程中，无论是动作或者待机状态，均造成能源的浪费的问题。
本实用新型是这样实现的，一种注塑机节能控制系统，所述系统包括：
油泵；
与所述油泵连接的，用于驱动所述油泵工作的电机；
与所述油泵连接的，用于实时采集所述油泵输出的压力信号的第一采集单元；
与所述电机连接的，用于实时采集所述电机的转速信号的第二采集单元；
与所述第一采集单元、电机及第二采集单元连接的，用于将接收的设定压力信号与所述第一采集单元采集的压力信号进行处理后得到需要的转矩控制信号，以及将接收的设定流量信号与所述第二采集单元采集的转速信号进行处理进后得到需要的速度控制信号，并将所述转矩控制信号和速度控制信号输出到所述电机的伺服闭环控制器。
进一步，所述伺服闭环控制器包括：
与所述第一采集单元连接的，用于将接收的设定压力信号与所述第一采集单元采集的压力信号进行比较处理的第一比较模块；
与所述第一比较模块连接的，用于根据接收的所述第一比较模块的处理结果，输出转矩控制信号的转矩控制模块；
与所述电机连接的，用于实时采集所述电机转速信号的第二采集单元；
与所述第二采集单元连接的，用于将接收的设定流量信号与所述第二采集单元采集的转速信号进行比较处理的第二比较模块；
与所述第二比较模块及所述转矩控制模块连接的，用于根据接收的所述第二比较处理模块的处理结果，输出速度控制信号的速度控制模块；
与所述转矩控制模块连接的，将接收的所述转矩控制模块输出的转矩控制信号及所述速度控制模块通过所述转矩控制模块输出的速度控制信号转换成符合电机转动的变频功率信号的功率模块。
在本实用新型实施例中，通过采用伺服闭环控制器，使得注塑机注塑成型的任何动作过程中，油泵输出的液压能，全部用于做功，待机状态过程中，电机不转动，油泵无任何输出，均可以达到无能源浪费。此外，动作响应快，提高生产效率，也可以提升注塑成型稳定性，降低液压油和液压阀的耗损。
附图说明
图1示出了本实用新型实施例一提供的注塑机节能控制系统的结构图；
图2示出了本实用新型实施例二提供的注塑机节能控制系统的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
液压注塑机控制方法主要依据公式：
系统工作流量Q＝油泵排量×油泵工作转速÷1000
系统工作压力P＝6.28×马达扭矩÷油泵排量
对于定量泵注塑机系统，机器动作所需流量Q1小于油泵输出流量Q时，多余的流量将会在工作压力P下通过溢流阀卸荷，造成能量损失，如不考虑效率等损失，所浪费的能量W：W＝P×(Q-Q1)/600。
节能的目的是Q与Q1之差越小越好，使浪费的能量W趋近于0。
图1是本实用新型实施例一提供的注塑机节能控制系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
在本实用新型实施例中，该注塑机节能控制系统包括油泵11：
油泵11。
与油泵11连接的，驱动油泵工作的电机13。
与油泵11连接的，实时采集油泵11输出的压力信号的第一采集单元12。
与电机13连接的，实时采集电机13的转速信号的第二采集单元14。
与上述第一采集单元12、电机13及第二采集单元14连接的，将接收的设定压力信号与第一采集单元12采集的压力信号进行处理后得到需要的转矩控制信号，以及将接收的设定流量信号与第二采集单元14采集的转速信号进行处理进后得到需要的速度控制信号，并将得到的转矩控制信号和速度控制信号输出到电机13的伺服闭环控制器15。
在本实用新型实施例中，第一采集单元12可以为压力传感器，第二采集单元14可以为旋转编码器。伺服闭环控制器15处理压力传感器反馈信号和旋转编码器反馈信号与输入的设定压力信号和流量信号，实时调整电机的转矩和转速。
在本实用新型实施例中，通过采用伺服闭环控制器，使得注塑机注塑成型的任何动作过程中，油泵输出的液压能，全部用于做功，待机状态过程中，电机不转动，油泵无任何输出，均可以达到无能源浪费。此外，动作响应快，提高生产效率，也可以提升注塑成型稳定性，降低液压油和液压阀的耗损。
实施例二
图2是本实用新型实施例二提供的注塑机节能控制系统的结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
本实用新型实施例与实施例一的区别在于，该实施例中的伺服闭环控制器25包括：
与第一采集单元22连接的，将设定的压力信号与采集的压力信号进行比较处理的第一比较模块251。
与第一比较模块251连接的，根据接收的第一比较模块251的处理结果，输出转矩控制信号的转矩控制模块252。
与第二采集单元24连接的，将接收的设定流量信号与第二采集单元24采集的转速信号进行处理的第二比较模块253。
与第二比较模块253及转矩控制模块252连接的，根据接收的第二比较处理模块253的处理结果，输出速度控制信号的速度控制模块254。
与转矩控制模块252连接的，将接收的转矩控制模块252输出的转矩控制信号及速度控制模块254通过转矩控制模块输出的速度控制信号转换成符合电机23转动的变频功率信号的功率模块255。
注塑机节能控制系统工作原理：注塑机电脑设定注塑机成型参数，包括设定压力、设定流量，以及其他相应的参数，伺服闭环装置接收到注塑机电脑输出相应的压力信号和流量信号，第一采集单元22实时采集油泵输出的压力信号，跟踪注塑过程中压力变化，由第一比较模块251将设定的压力信号与采集的压力信号进行比较处理，通过转矩控制模块252及功率模块255对电机23的转矩进行控制，从而达到控制液压压力的目的；第二采集单元24实时采集电机23的转速信号，第二比较处理模块253将接收的设定流量信号与第二采集单元24采集的转速信号进行处理，通过速度控制模块254及功率模块255，对电机23的转速进行控制，达到控制液压流量的目的。
在本实用新型实施例中，让伺服系统工作在带力矩限制的速度模式下，此时，如果油路内的压力在设定压力以下，电机23将在最短时间内(几十毫秒级)加速或减速到给定的速度，使油路达到下一个工作状态所需要的压力，到达力矩限制值以后，电机23停止或以很低的转速工作，从而可快速准确地控制油路压力和流量，没有任何的卸流，达到高效节能的目的。
在本实用新型实施例中，液压注塑机伺服闭环装置采用专用注塑机，与通用伺服控制器比较，没有位置控制模式，只有速度控制模式和转矩控制模式，可以有效的以降低成本。
综上，在本实用新型实施例中，通过采用伺服闭环控制器，使得注塑机注塑成型的任何动作过程中，油泵输出的液压能，全部用于做功，待机状态过程中，电机不转动，油泵无任何输出，均可以达到无能源浪费。此外，动作响应快，提高生产效率，也可以提升注塑成型稳定性，降低液压油和液压阀的耗损。
此外，液压注塑机伺服闭环装置采用专用注塑机，与通用伺服控制器比较，没有位置控制模式，只有速度控制模式和转矩控制模式，可以有效的以降低成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种注塑机节能控制系统，其特征在于，所述系统包括：
油泵；
与所述油泵连接的，用于驱动所述油泵工作的电机；
与所述油泵连接的，用于实时采集所述油泵输出的压力信号的第一采集单元；
与所述电机连接的，用于实时采集所述电机的转速信号的第二采集单元；
与所述第一采集单元、电机及第二采集单元连接的，用于将接收的设定压力信号与所述第一采集单元采集的压力信号进行处理后得到需要的转矩控制信号，以及将接收的设定流量信号与所述第二采集单元采集的转速信号进行处理进后得到需要的速度控制信号，并将所述转矩控制信号和速度控制信号输出到所述电机的伺服闭环控制器。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述伺服闭环控制器包括：
与所述第一采集单元连接的，用于将接收的设定压力信号与所述第一采集单元采集的压力信号进行比较处理的第一比较模块；
与所述第一比较模块连接的，用于根据接收的所述第一比较模块的处理结果，输出转矩控制信号的转矩控制模块；
与所述电机连接的，用于实时采集所述电机转速信号的第二采集单元；
与所述第二采集单元连接的，用于将接收的设定流量信号与所述第二采集单元采集的转速信号进行比较处理的第二比较模块；
与所述第二比较模块及所述转矩控制模块连接的，用于根据接收的所述第二比较处理模块的处理结果，输出速度控制信号的速度控制模块；
与所述转矩控制模块连接的，将接收的所述转矩控制模块输出的转矩控制信号及所述速度控制模块通过所述转矩控制模块输出的速度控制信号转换成符合电机转动的变频功率信号的功率模块。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一采集单元为压力传感器。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二采集单元为旋转编码器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010205419964U CN201792465U (zh) | 2010-09-26 | 2010-09-26 | 一种注塑机节能控制系统 |
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| CN2010205419964U CN201792465U (zh) | 2010-09-26 | 2010-09-26 | 一种注塑机节能控制系统 |
Publications (1)
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| CN201792465U true CN201792465U (zh) | 2011-04-13 |
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Family Applications (1)
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| CN2010205419964U Expired - Lifetime CN201792465U (zh) | 2010-09-26 | 2010-09-26 | 一种注塑机节能控制系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104708786A (zh) * | 2013-12-16 | 2015-06-17 | 株式会社名机制作所 | 成形装置及成形装置的控制方法 |
| CN107942941A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 海天塑机集团有限公司 | 一种注塑机与电转盘交互信号的方法及系统 |
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2010
- 2010-09-26 CN CN2010205419964U patent/CN201792465U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN104708786B (zh) * | 2013-12-16 | 2017-09-15 | 株式会社名机制作所 | 成形装置及成形装置的控制方法 |
| CN107942941A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 海天塑机集团有限公司 | 一种注塑机与电转盘交互信号的方法及系统 |
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