[发明专利]注塑机控制系统

说明书

本发明的目标是一种对压力输送流体至容积未知的腔室进行控制的电动液压伺服系统，这种系统特别用于控制输送至注塑机的液压流体的流量和压力。

在电动液压伺服系统中，常常需要以单独的流量控制方式和压力控制方式控制系统的输出流量和压力。例如，在注塑机的电动液压控制中，就希望开始使压射气缸以流量控制方式工作，使液态塑料注入模具的型腔，接着，在型腔充满后，就以压力控制方式工作，来维持所需的压力分布。在采用电子式压力反馈进行闭环压力控制的电动液压系统中，出现的问题是伺服回路的增益随型腔的容积而变化，而等效的型腔容积常常因操作人员的意图或系统中流体泄漏而改变。总的压缩容积，包括模具型腔中熔融塑料在内，依模具的种类和尺寸的不同，其变化可达12∶1。然而，即使容积变化低到10%至20%也要求调整伺服回路的增益以保持所期望的性能。过去，在需要时，回路的增益是根据经验（反复试验法）手动调整的。

因此，本发明的总目的是提供一种具有所述特征的电动液压伺服控制系统，它包括用于在以压力控制方式工作时实现电子式闭环控制的设备，其中，在工作期间，回路的增益随型腔容积的变化而自动调整。本发明另一个目的是提供一种包括在以单独的流量控制方式或压力控制方式工作时实现液压流体自适应控制的电动液压伺服系统。

本发明之用于控制容积不确定的腔室中流体的压力的电动液压伺服系统，它包括一个主阀，该主阀装有其位置靠换向射流压力来控制的滑动阀芯和根据阀芯在阀体中的位置来开闭的液压流体的进口和出口。伺服阀靠电子的阀控制信号而动作，以控制主阀阀体内部的换向射流压力，因而控制阀芯的位置。电子式的阀控制器接受远处主令电子设备根据所要求的腔内流体压力而发出的压力指令信号和连接于主阀流体出口处的压力传感器发出的腔内流体压力的反馈信号。在以压力控制方式工作时，压力指令信号和压力反馈信号进行比较，其误差信号被用于产生送至伺服阀的阀控制信号。

在本发明优选实施例中，第二个传感器与阀芯相接，以根据阀芯在阀体中的位置提供位置反馈信号。位置反馈信号和压力反馈信号两者都被用于压力控制伺服回路中，压力反馈信号随增益Kp而变化，位置反馈信号随增益Kd而变，而误差信号则根据增益Ke来改变。腔室的容积被作为压力和位置反馈信号的函数。控制回路的增益，特别是增益Ke和Kd，随腔室容积而变化，使伺服控制系统既能适应腔室容积有变化也能适应于腔室容积没有变化的场合。最好，电子式阀控制器包含以微处理器为基础的控制器，对压力、位置反馈信号周期性地进行采样，随时修正回路的增益，对压力、流量的指令输入进行采样，并且，不论在流量控制方式还是压力控制方式工作时，自动地改变送至电动液压伺服阀的阀控制信号，以能在模具型腔处得到所需的流量和压力控制。

在本发明用于注塑机控制的应用实例中，电子式阀控制器包括这样的装置，它在开始时根据接受自远处主令电子设备的流量指令信号使阀工作在流量控制方式，以控制进入注塑机的材料的注入速率，随后，根据接受自远处主令电子设备的压力指令信号的控制下，使阀按压力控制方式工作，以在型腔注满后维持注塑机中所需的压力分布。电子式伺服控制器包括这样的装置，当主阀流体出口处的压力传感器反映的腔压的增高表明腔室已满时，它能自动地从流量控制方式切换至压力控制方式。

与附加的目的一起，从如下的说明、所附权利要求和附图中，本发明的特征和优点将会得到最好的了解，其中：

图1是本发明一个优选实施例的电动液压伺服系统的原理图;

图2是图1所示系统的功能方框图;

图3是为了解本发明的实施例工作的图示。

图1表示本发明为传统注塑机12的注料缸工作用的电动液压伺服系统10。系统10包括主阀14，阀芯16可以在阀体18内滑动，控制液压流体从进口20、22加入，从出口24、26排出。泵28在靠泄流阀29设定的压力下，将液压流体从储槽30泵至进口20、22。瞬间的压力变动可用储罐（图中未画出）来消除。主阀液体出口24、26连接在直线式液压传动装置32的活塞34的两侧。活塞34籍轴36与注塑机12的注料缸（图中未画出）连结。显然，主阀14是用来控制送至液压传动装置32的液压流体的流量Q和压力P的所谓P-Q阀，从而它控制注料缸的注射速度和加于注塑机12的压力。对压力控制来说，压缩中的总积是主阀14下游侧的容积，即，传动装置32中的流体容积加上注塑机12中的型腔容积。