专利名称：一种电动注塑机的注射控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动注塑机，尤其是涉及一种电动注塑机的注射 控制装置。 技术背景
电动注塑机相比于传统的油压式注塑机，在控制精度、电力消耗和环 境保护等诸多方面，具有明显的优势。在日本等发达国家，电动注塑机已 逐渐替代油压式注塑机，成为市场的主流。但是，由于公知的电动注塑机 的驱动部分，大多采用伺服电机，成本上比油压系统高出许多，很大程度 上妨碍了其在国内市场的应用推广。
电动注塑机在注射动作上来讲，其对精度的要求较高，所以现有技术 中， 一般采用伺服电机控制系统。另一方面，在注射前进动作结束后，为 补充伴随冷却固化收縮而需要保持相应的压力，即保压动作。公知的电动 注塑机是利用伺服电机控制系统来实现这一保压功能的。但由于伺服控制 器、伺服电机成本较大、售价高，从成本上来讲是比较昂贵的，而普通三 相电动机的价格比较低，如果采用普通三相电机来实现注射控制，那么在 设备总体成本上将有很大的优势。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题就是克服现有注塑机控制装置在关键 动作控制上以伺服控制系统为主，成本高的缺陷，而提供一种替代伺服电
机，以变频系统驱动普通电机的电动注塑机的控制装置，该控制装置成本 低、同时又能完全满足精密控制要求，特别是能实现注射保压功能的要求。 为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下 一种电动注塑机
的注射控制装置，包括控制器l、人机界面2、注射机构3、传感器机构4 及其他辅助机构构成；其特征在于所述注射机构3由注射变频器31、注 射三相电机32构成；所述注射变频器31通过通讯接口与控制器1联接， 其驱动输出端与注射三相电机32联接；所述传感器机构4输出端与控制器 l信号输入端联接。
所述传感器机构4由注射进到位信号41、注射退到位信号42和注射 编码器43构成。
所述注射进到位信号41的输出端连接到控制器1的输入端X5。 所述注射退到位信号42的输出端连接到控制器1的输入端X6。 所述注射编码器43的各输出端分别连接到控制器l的输入端Xl+、Xl-、 X2+和X2-。
控制器1的输出端Yl端口输出正转信号至注射变频器的XI端子。 控制器1的输出端Y2端口输出反转信号至注射变频器的X2端子。 控制器1的输出端Y3端口输出转矩切换信号至注射变频器的X3端子。 控制器1的输出端Y30端口输出转矩指令模拟量给定信号至注射变频 器的A12端子。
本实用新型的有益效果是采用变频器驱动普通三相电机来替代伺服 电机系统。利用控制器、变频器和三相电机组成的控制系统完全可以实现 以伺服系统控制的注射机构所达到的效果。先是通过变频器的速度模式实
现注射前进和后退基本动作，再以转矩模式实现注射保压功能。与公知的
伺服电机控制系统相比，注射驱动单元成本大幅降低。
图l:已知的电动注塑机控制机构原理图； 图2:本实用新型的电动注塑机控制机构改进部分示意图； 图3:本实用新型的电动注塑机控制机构注射装置原理图； 图4:本实用新型的注射动作流程图。 具体实施例
本实施例中，控制器1具体采用PLC控制器，即电动注塑机的注射控 制装置由PLC控制器1、人机界面2、注射机构3、传感器机构4和其他辅 助机构构成。本实施例中，关于其他辅助机构不属于本专利的保护范围， 在此不予描述。所述注射机构3由注射变频器31和注射三相电机32构成。 所述注射变频器31通过RS485通讯接口与PLC控制器1连接，其驱动输出 端与注射三相电机32联接。所述传感器机构4由注射进到位信号41、注 射退到位信号42和注射编码器43构成，传感器机构4输出端的注射进到 位信号41和注射退到位信号42的输出端连接到PLC控制器1的输入端X5 和输入端X6。注射编码器43的各输出端分别连接到PLC控制器1的输入 端Xl+、输入端X1-、输入端X2+和输入端X2-。
PLC控制器1的输出端Y1端口输出正转信号、Y2端口输出反转信号、 Y3端口输出转矩切换信号分别至注射变频器31的XI端子、X2端子、X3 端子。PLC控制器1的输出端的Y30端口输出转矩指令模拟量给定信号至 注射变频器的A12端子，模拟信号需要屏蔽。
本实用新型的工作机理是利用变频器在速度模式下，控制电机来实 现基本的注射动作；在转矩模式下，来实现保压功能。两种模式切换的位 置在PLC控制器的程序里预先设定，切换命令由PLC输出Y3信号至变频器 X3端子，其转换的位置信号由安装于注射电机轴端的注射编码器43来实 现。注射编码器43的原理是在电机旋转的同时，向PLC控制器发出脉冲信 号，从而计算出注射丝杆移动时，其轴向移动的位置，这里编码器把注射 进到位信号定义为零点位置。
在注射时，首先由PLC控制器1的Yl端输出正转信号，变频器在速度 模式下带动三相注射电机32运转，在三相注射电机32带动丝杆旋转向前进 的同时，注射编码器43向PLC控制器1发出脉冲，PLC控制器根据发来的 脉冲以计算出此时丝杆前进的距离。当丝杆前进到达所设定位置时，注射前 进动作结束，PLC控制器取消Y1输出正转信号，并输出Y3转矩切换信号， 同时给出Y30的0 10V转矩指令模拟量信号，变频器在此信号下带动三相注 射电机发力，此时在变频器的转矩模式下，当三相注射电机此时所受负载阻 力小于电机发出的力量时，电机就会继续前进，直到它们之间趋于一种平衡 的力量，从而达到保压的目的。保压压力的大小是根据变频器额定扭矩的大 小设定的；当然保压动作也可以分段进行，即在PLC控制器第一次给出0-10V
的转矩信号后，间隔一段时间后再次给出该信号，不过两次压力大小的根据 需要不一定设定相同。
权利要求1. 一种电动注塑机的注射控制装置，包括控制器(1)、人机界面(2)、注射机构(3)、传感器机构(4)及其他辅助机构构成；其特征在于所述注射机构(3)由注射变频器(31)、注射三相电机(32)构成；所述注射变频器(31)通过通讯接口与控制器(1)联接，其驱动输出端与注射三相电机(32)联接；所述传感器机构(4)输出端与控制器(1)信号输入端联接。
2. 根据权利要求1所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于 所述传感器机构(4)由注射进到位信号(41)、注射退到位信号(42) 和注射编码器(43)构成。
3. 根据权利要求2所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于 所述注射进到位信号(41)的输出端连接到控制器(1)的输入端X5。
4. 根据权利要求2或3所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征 在于所述注射退到位信号(42)的输出端连接到控制器(1)的输入 端X6。
5. 根据权利要求4所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于: 所述注射编码器(43)的各输出端分别连接到控制器(1)的输入端 Xl+、 Xl-、 X2+和X2-。
6. 根据权利要求1所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于: 控制器(1)的输出端Y1端口输出正转信号至注射变频器的X1端子。
7. 根据权利要求1所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于: 控制器(1)的输出端Y2端口输出反转信号至注射变频器的X2端子。
8. 根据权利要求1所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于: 控制器(1)的输出端Y3端口输出转矩切换信号至注射变频器的X3端 子。
9. 根据权利要求1所述的一种电动注塑机的注射控制装置，其特征在于: 控制器(1)的输出端Y30端口输出转矩指令模拟量给定信号至注射变 频器的A12端子。
专利摘要本实用新型涉及一种电动注塑机的注射控制装置。具体讲，就是采用变频器驱动普通三相电机来替代伺服电机系统。其结构包括控制器、人机界面、注射机构、传感器机构及其他辅助机构；所述注射机构由注射变频器、注射三相电机构成；所述注射变频器通过通讯接口与控制器联接，其驱动输出端与注射三相电机联接；所述传感器机构输出端与控制器信号输入端联接。利用控制器、变频器和三相电机组成的控制系统完全可以实现以伺服系统控制的注射机构所达到的效果。本控制系统中，先是通过变频器的速度模式实现注射前进和后退基本动作，再以转矩模式下实现注射保压功能。与公知的伺服电机控制系统相比，本实用新型中的注射驱动单元成本将大幅降低。
文档编号B29C45/76GK201208793SQ200820057869
公开日2009年3月18日 申请日期2008年4月29日 优先权日2008年4月29日
发明者青 杨 申请人:新普塑(上海)机械有限公司