伺服直驱泵控注塑机的制作方法

[0001]
本实用新型涉及注塑机领域，特别涉及一种伺服直驱泵控注塑机。


背景技术：

[0002]
当今国内企业使用的注塑机多属于具有反馈控制功能的传统注塑机，该机采用三相异步电机驱动定量粟作为油源，流量与压力比例阀作为输入信号的转换与放大元件，能够获得一定的响应速度和控制精度。对于现有的传统注塑机，存在以下问题：
[0003]
1、系统速度控制若釆用节流调速方式，存在严重的能量损失和较低的传动效率等缺点；系统若采用容积调速方式，即使传动效率可以提高，但存在控制范围小，且液压系统结构复杂、成本高和故障率高的不足；
[0004]
2、系统压力控制一般采用溢流控制的方法，造成了大量的能量损失；
[0005]
3、待机和保压时电动机仍然恒速运转工作，也造成大量能量损耗。
[0006]
随着国家节能减排政策的实施以及自动控制技术要求的提高，伺服直驱泵控系统代替阀控伺服系统是注塑机未来发展趋势。
[0007]
中国实用新型专利cn208634147u，公告日为2019年03月22日公告了一种驱动电机直驱泵控差动缸的液压节能系统，通过所述控制器输入信号给所述驱动器，再通过所述驱动器控制所述驱动电机的转速和方向，进而控制所述双向液压泵的流量，最终实现对所述液压缸的控制。但是其结构复杂，用到的元器件多。


技术实现要素：

[0008]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种伺服直驱泵控注塑机，采用伺服电机直接驱动定量泵来提供液压油源，结构简单、布局紧凑、稳定性好、传动效率高，且节能效果显著。
[0009]
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：
[0010]
一种伺服直驱泵控注塑机，包括注塑机本体，所述注塑机本体包括动力箱、螺杆和筒体，所述动力箱与所述筒体连接，所述筒体内设有所述螺杆，所述螺杆的注塑端设有止回环，所述筒体一端设有注塑口，所述筒体上方设有料斗，所述筒体从内到外依次包括内筒、加热层、保温隔热层和外筒，所述加热层内设有加热器，所述筒体注塑端有模具安装板，所述模具安装板上安装有固定模和动模，所述动模通过连接板与液压装置连接，所述液压装置包括动模液压缸、换向阀、油泵、伺服电机、驱动器、控制器、油缸和油箱，所述动模液压缸包括缸体、活塞和活塞杆，所述活塞杆的一端固定连接于所述活塞，所述活塞气密性可滑动的连接于所述缸体内，且所述活塞将所述缸体内部分为第一腔室和第二腔室，所述动模液压缸通过所述换向阀与所述油泵连接、所述油泵与所述伺服电机连接，所述伺服电机与所述驱动器连接，所述驱动器通信连接所述控制器，所述油泵与所述油缸连接，所述换向阀与所述油箱连接，所述油泵上设有压力传感器，所述伺服电机上设有编码器。
[0011]
优选的，所述伺服电机为永磁同步电机。
[0012]
优选的，所述编码器为旋转变压编码器。
[0013]
优选的，所述油泵为定量泵。
[0014]
优选的，所述定量泵为内齿轮泵、柱塞泵或螺杆泵。
[0015]
优选的，所述动力箱中设置有电动机，所述电动机下方设置有电动机支架，所述电动机与一级齿轮连接，所述一级齿轮与二级齿轮相啮合，所述二级齿轮与所述螺杆连接，所述螺杆通过连接环与注塑气缸连接。
[0016]
优选的，所述电动机的一侧设置有散热扇。
[0017]
优选的，所述散热扇通过螺钉固定在所述动力箱的侧壁上，所述电动机与所述电动机支架之间通过螺栓连接。
[0018]
优选的，所述固定模和所述动模通过螺钉固定在所述模具安装板上。
[0019]
本实用新型伺服直驱泵控注塑机，用伺服电机来控制油泵，液压系统的流量与压力控制对应到伺服电机的速度与力矩控制，驱动器通过压力传感器和编码器实时采集获得注塑机液压系统的压力与流量反馈信号，并不断地调整伺服电机的转速与力矩。因此伺服电机在整个负载变化的范围内实现液压系统的流量与压力按需匹配，无多余的能量损耗，功率消耗达到最小值。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型伺服直驱泵控注塑机的结构示意图；
[0021]
图2为本实用新型伺服直驱泵控注塑机的液压伺服结构示意图；
[0022]
图3为本实用新型伺服直驱泵控注塑机中的动力箱结构示意图；
[0023]
图4为本实用新型伺服直驱泵控注塑机中的筒体的结构示意图；
[0024]
图中，1-动力箱、11-电动机、12-电动机支架、13-一级齿轮、14-二级齿轮、15-连接环、16-注塑气缸、17-散热扇、2-螺杆、21-止回环、22-注塑口、23-料斗、3-筒体、31-内筒、32-加热层、321-加热器、33-保温隔热层、34-外筒、4-模具安装板、41-固定模、42-动模、43-连接板、44-液压装置、441-动模液压缸、4411-缸体、4412-活塞、4414-第一腔室、4415-第二腔室、4413-活塞杆、442-换向阀、443-油泵、4431-压力传感器、444-伺服电机、4441-编码器、445-驱动器、446-控制器、447-油缸、448-油箱。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]
如图1、图2和图4所示，一种伺服直驱泵控注塑机，包括注塑机本体，所述注塑机本体包括动力箱1、螺杆2和筒体3，所述动力箱1与所述筒体3连接，所述筒体3内设有所述螺杆2，所述螺杆2的注塑端设有止回环21，所述筒体3一端设有注塑口22，所述筒体3上方设有料斗23，所述筒体3从内到外依次包括内筒31、加热层32、保温隔热层33和外筒34，所述加热层32内设有加热器321，所述筒体3注塑端有模具安装板4，所述模具安装板4上安装有固定模41和动模42，所述动模42通过连接板43与液压装置44连接，所述液压装置44包括动模液压
缸441、换向阀442、油泵443、伺服电机444、驱动器445、控制器446、油缸447和油箱448，所述动模液压缸441包括缸体4411、活塞4412和活塞杆4413，所述活塞杆4413的一端固定连接于所述活塞4412，所述活塞4412气密性可滑动的连接于所述缸体4411内，且所述活塞4412将所述缸体4411内部分为第一腔室4414和第二腔室4415，所述动模液压缸441通过所述换向阀442与所述油泵443连接、所述油泵443与所述伺服电机444连接，所述伺服电机444与所述驱动器445连接，所述驱动器445通信连接所述控制器446，所述油泵443与所述油缸447连接，所述换向阀442与所述油箱448连接，所述油泵443上设有压力传感器4431，所述伺服电机444上设有编码器4441。
[0027]
本实用新型伺服直驱泵控注塑机，用伺服电机444来控制油泵443，液压系统的流量与压力控制对应到伺服电机444的速度与力矩控制，由于伺服电机444能够被精确的控制，只需精确控制伺服电机444的速度与力矩就能很好的控制液压系统的流量与压力，因此可以按照实际需要来输出电机的功率。此时驱动器445通过压力传感器4431和编码器4441实时采集获得注塑机液压系统的压力与流量反馈信号，并不断地调整电机的转速与力矩。因此伺服电机444在整个负载变化的范围内实现液压系统的流量与压力按需匹配，无多余的能量损耗，功率消耗达到最小值。
[0028]
所述伺服电机444为永磁同步电机。永磁同步电机属于无刷电机，转子釆用永磁体，具有结构简单、功率因素高、调速范围宽、输出转矩大、控制精度高、过载能力强、可靠性高和能耗低等优点。永磁同步电机具有小的转动惯量、小的转矩脉动、线性的转矩－电流特性以及大的过载能力；永磁同步电机体积小、重量轻、效率高，转子无发热问题，控制系统较异步电机简单。
[0029]
所述编码器4441为旋转变压编码器。旋转变压编码器则其信号调理电路设计在伺服电机444中，结构牢固，具有抗冲击及干扰能力强、耐高温等特点，编码器4441实时获得伺服电机444转子的精确位置和速度。
[0030]
所述油泵443为定量泵。定量泵具有抗油液污染能力强、可靠性高、低噪声和长寿命等优点。所述定量泵为内齿轮泵、柱塞泵或螺杆泵。
[0031]
如图3所示，所述动力箱1中设置有电动机11，所述电动机11下方设置有电动机支架12，所述电动机11与一级齿轮13连接，所述一级齿轮13与二级齿轮14相啮合，所述二级齿轮14与所述螺杆2连接，所述螺杆2通过连接环15与注塑气缸16连接。
[0032]
所述电动机11的一侧设置有散热扇17。动力箱1内设有散热扇17，确保电动机11在常温下工作。
[0033]
所述散热扇17通过螺钉固定在所述动力箱1的侧壁上，所述电动机11与所述电动机支架12之间通过螺栓连接。
[0034]
所述固定模41和所述动模42通过螺钉固定在所述模具安装板4上。
[0035]
本实用新型伺服直驱泵控注塑机工作原理如下：以合模来说明伺服电机444工作在速度闭环状态时，伺服直驱泵控系统的工作原理。首先合模时是以速度控制为目标的，伺服电机444以给定的速度带动油泵443，液压油经过电磁阀ab端注入动模液压缸441的第一腔室4414，通过连杆推动动模前进，第二腔室4415内的液压油则通过电磁阀cd端流回油箱448。当动模接近终止位置时切换到高压锁模阶段，驱动器通过压力传感器和编码器实时采集获得注塑机液压系统的压力与流量反馈信号，并不断地调整伺服电机的转速与力矩。因
此伺服电机在整个负载变化的范围内实现液压系统的流量与压力按需匹配，无多余的能量损耗，功率消耗达到最小值。
[0036]
以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

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