[发明专利]注塑机用液压伺服泵控射胶装置及其控制方法

权利要求书

1.注塑机用液压伺服泵控射胶装置，其特征在于：包括通过推杆(1-1)带动射胶机构完成射胶动作、抽胶动作和熔胶背压控制的液压缸(1)，所述液压缸(1)进、出油口的管路通过电磁换向阀(2)连接单向液压泵(3)的出、回油口；所述单向液压泵(3)由伺服电机(5)驱动，所述伺服电机(5)通过线路连接并受控于伺服驱动器(6)，所述伺服驱动器(6)通过线路连接并受控于控制单元(7)，所述控制单元(7)以有线或无线方式接收注塑机电脑发出的各种指令信号；所述液压缸(1)的推杆(1-1)设有检测其射胶位置信号并向控制单元(7)反馈的射胶位移传感器(8)；所述单向液压泵(3)出油口的管路上设有向控制单元(7)反馈压力信号的压力传感器(4)。

2.根据权利要求1所述的注塑机用液压伺服泵控射胶装置，其特征在于：所述单向液压泵(3)回油口的管路上设有液压蓄能器(9)。

3.根据权利要求1或2所述的注塑机用液压伺服泵控射胶装置，其特征在于：所述液压缸(1)进、出油口的管路上分别正向和反向跨接有安全阀Ⅰ(10)和安全阀Ⅱ(11)。

4.注塑机用液压伺服泵控射胶控制方法，其特征在于采用了如权利要求2所述的注塑机用液压伺服泵控射胶装置，其完成射胶动作、抽胶动作和熔胶背压控制的方案分别为：

①、射胶动作

控制单元(7)接收到由注塑机电脑发来的射胶动作启动指令后，控制电磁换向阀(2)至正向射胶位，单向液压泵(3)输出的液压油进入到液压缸(1)的无杆腔，液压缸(1)有杆腔的回油经管路流至单向液压泵(3)回油口，油量不足部分由液压蓄能器(9)提供，控制单元(7)根据注塑机电脑预先发送过来的射胶多段速曲线，结合液压缸(1)直径和单向液压泵(3)排量参数，按照位置控制算法规划出每一个控制周期内的电机目标位置设定θ_n、目标角速度设定ω_n、目标角加速度设定α_n、目标角加加速度设定α_n’以及目标角加加速度微分量设定α_n”后发送给伺服驱动器(6)，伺服驱动器(6)控制伺服电机(5)带动单向液压泵(3)，单向液压泵(3)驱动液压缸(1)推进注塑机的注塑机构，所述射胶位移传感器(8)将注射位置信号反馈到控制单元(7)而实现射胶闭环控制；

当射胶动作进入到射胶转保压阶段时，控制单元(7)根据压力传感器(4)反馈的实际压力以及预先设定的保压压力进行闭环控制运算，向伺服驱动器(6)送出速度设定值或扭矩设定值，控制伺服电机(5)进而控制单向液压泵(3)的转速，达到保压目的；

在完成射胶、保压动作后，控制单元(7)向注塑机电脑发送射胶完成信号；

②、抽胶动作

控制单元(7)接收到由注塑机电脑发来的抽胶动作启动指令后，控制电磁换向阀(2)至反向抽胶位，单向液压泵(3)输出的液压油进入到液压缸(1)的有杆腔，液压缸(1)无杆腔的回油一部分进入单向液压泵(3)的回油口，一部分进入到液压蓄能器(9)，控制单元(7)根据注塑机电脑预先发送过来的抽胶位移指令，结合液压缸(1)直径和单向液压泵(3)排量参数，按照位置控制算法规划出每一个控制周期内的电机目标位置设定θ_n、目标角速度设定ω_n、目标角加速度设定α_n、目标角加加速度设定α_n’以及目标角加加速度微分量设定α_n”后发送给伺服驱动器(6)，伺服驱动器(6)控制伺服电机(5)带动单向液压泵(3)，单向液压泵(3)驱动液压缸(1)推动注塑机的注塑机构后退抽胶，射胶位移传感器(8)将抽胶位置反馈到控制单元(7)而实现抽胶闭环控制；

在完成抽胶工况后，控制单元(7)向注塑机电脑发送抽胶完成信号；

③、熔胶背压控制

控制单元(7)接收到由注塑机电脑发出的熔胶动作启动指令后，控制电磁换向阀(2)至正向熔胶位，单向液压泵(3)输出的液压油进入到液压缸(1)的无杆腔，液压缸(1)有杆腔有杆腔的回油进入到液压蓄能器(9)，控制单元(7)根据熔胶背压设定值与压力传感器(4)的反馈值进行压力闭环运算，向伺服驱动器(6)发出速度设定，从而决定伺服电机(5)的转速，当熔胶机构驱动注塑机的螺杆进行熔胶时，螺杆会推动熔融的胶料前进，从而反作用力推动射胶机构并继而推动液压缸(1)的推杆(1-1)向无杆腔方向移动，这会导致无杆腔内的压力即熔胶的背压增大，当控制单元(7)通过压力传感器(4)检测到无杆腔的压力增大后，根据闭环控制算法向伺服驱动器(6)送出转速设定，驱动伺服电机(5)和单向液压泵(3)正转或反转，从而通过泵的内泄或反向转动释放压力，并在熔胶过程中，使得背压大小一直等于设定背压值；

如背压压力设定值比较大，或泵内泄量比较大，伺服电机(5)带动单向液压泵(3)处于低速正转状态；如背压压力设定值较小，或者泵的内泄量较小，伺服电机(5)带动单向液压泵(3)运行于正向出力但是反向转动的状态。