[实用新型]高速合模机构的压差式保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高速合模机构的压差式保护装置，主要适用于注塑机或压铸机的合模机构低压合模力的控制。

背景技术

常见的各种规格和结构的注塑机或压铸机，在进行低压合模动作时，机器电脑给出指令信号至系统比例流量阀和比例压力阀，以及控制合模动作的方向阀，合模油缸接到指令进行合模。调整电脑指令信号后，低压合模力会有所改变，但由于没有检测装置和在线闭环调整，控制精度较低，低压合模力波动较大，不能对精密模具实现保护。中国专利文献号CN2451318可变差动注射系统肘杆式注塑成型机，其新颖性是将肘杆式注塑成型机注射油缸设计为差动油缸，与液压差动控制回路组成差动注射系统。注射过程中活塞处于前期差动前进，低压高速注射；后期由换向阀控制变差动为一般注射，活塞受压面积增大，实现高压射胶。该机与普通注塑机相比，由于合模油缸、注射油缸均采用可变差动油缸液压回路，提高了合模、注射速度。如果设计参数与普通注塑机相近时，可选用较小流量的油泵和电机，具有明显的高效、节能效果。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构紧凑、体积小、调试容易、控制精度高、能耗低、制造成本低，并且能够对超高速合模过程进行低压模具保护的压差式保护装置，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种高速合模机构的压差式保护装置，包括电气控制系统和液压系统，其结构特征是电气控制系统包括与控制电脑相连的压差控制运算板；液压系统包括合模油缸和控制合模动作的高响应比例方向阀，高响应比例方向阀与合模油缸的有杆腔和无杆腔并联，合模油缸的有杆腔和无杆腔通过各自的压力传感器与压差控制运算板相连，输出信号传输给压差控制运算板。

所述的压差控制运算板具有电压跟随器和差分式放大电路，能够在线接收压力传感器信号，并进行实时运算，其输出信号传输给控制电脑。

所述合模油缸的无杆腔与高响应比例方向阀的A端相连，并经压力传感器与压差控制运算板相连；合模油缸的有杆腔与高响应比例方向阀的B端相连，并经压力传感器与压差控制运算板相连；合模油缸的活塞杆通过连杆结构推动移动模板并带动模具。

所述控制电脑能够实现闭环控制功能，预先设定低压合模力，与压差控制运算板的输出信号进行比较运算，并给出调整信号至高响应比例方向阀，实现低压合模力的有效精确控制。

当机器低压合模时，合模油缸有杆腔的压力传感器在线进行压力检测，压力传感器处信号经压差控制运算板计算后，与控制电脑设定的基准信号进行比较，如果压差信号小于设定值，则表示合模油缸有杆腔和无杆腔的压力差在正常的范围内，合模力正常；如果压差信号大于设定值，则表示合模力偏大，控制电脑输出调整信号，高响应比例方向阀开口减小，移动模板速度快速下降，直到合模力达到设定值要求，实现对低压合模力的精确控制和对精密模具的保护。

附图说明

图1为压差控制基本原理图。

图2为压差控制运算板接线示意图。

图3为本实用新型一实施例控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

参见图1和图2，Vi1和Vi2分别是合模油缸无杆腔和有杆腔两个腔的压力信号，Vout是输出信号。Vi1和Vi2经过电压跟随器隔离后，再经过差分式放大电路运算，得出压力差信号Vout。电脑控制器将此信号同控制电脑内设定的基准信号进行比较，如果压差信号小于设定值，则表示合模油缸活塞两端压力差在正常范围内；反之，如果压差信号Vout大于设定值，则表示合模油缸一侧的压力大于另一侧的值超出正常状态，从而控制电脑输出低压保护信号。

数学模型：Vout＝Vi2-Vi1

电路特点：前级信号经过电压跟随器，起到缓冲、隔离、提高带载能力的作用；后级是差分式运算放大器，由于R2＝R4，其实质是用差分式放大电路实现减法功能，从而获得压力差信号。

参见图3，当机器低压合模时，合模油缸的无杆腔4和有杆腔5的压力检测的两个压力传感器1和2在线进行压力检测，压力传感器处信号Vi1和Vi2输送给压差控制运算板6，并通过经压差控制运算板6，将Vi1和Vi2信号进行差分运算，计算后，得到油缸两侧的压力差Vout信号，与控制电脑7设定的基准信号进行比较，如果压差信号Vout小于设定值，则表示合模油缸的有杆腔4和无杆腔5的压力差在正常的范围内，合模力正常；如果压差信号Vout大于设定值，则表示合模力偏大，低压异常，控制电脑7输出调整信号，启动低压保护功能，高响应比例方向阀3开口减小，移动模板8速度快速下降，直到合模力达到设定值要求。由于所用检测油缸压力的传感器信号Vi1和Vi2相对具有较高的精度和稳定性，从而保证了低压保护的精度和高可靠性，可以实现灵敏的模具保护，在实际生产中可有效保护昂贵的模具9。