专利名称：压铸机伺服节能液压控制系统的制作方法
技术领域：
压铸机伺服节能液压控制系统技术领域[0001]本实用新型涉及压铸机技术领域，具体涉及一种压铸机伺服节能液压控制系统。
技术背景[0002]压铸机就是在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体 金属铸件的一系列工业铸造机械；其基本工作原理为，(以卧式冷室压铸机为例)把模具装 在压铸机的锁模机构中，通过上位机调整好各个动作所需的参数，手动调整锁紧模具，选择 按钮至自动状态，待合模结束，加熔融好的金属液，开始压射，然后冷却，开模，顶出装置顶 出产品，取件，喷雾冷却，然后进入下一个循环；压铸机的液压系统是提供整个设备的动力 源，所有的动作都是通过液压系统，各个液压元件，执行油缸和机械结构来完成的。[0003]压铸机的液压系统技术发展经历以下几个时期传统的液压系统；三相异步电机 加双联叶片泵，手动调压阀，各种液压阀，执行油缸，蓄能器组成。该液压系统中各个动作的 压力油经手动调压阀调整，生产过程费时，费料，对操作工要求较高，现在基本不用这种系 统。[0004]现在普遍的液压系统；采用单比例阀或双比例阀代替原有液压系统的手动调压 阀，采用上位机控制，通过上位机对个动作压力的比例拨码调整压力，相当传统的调整方 式，压力线性比例比较好，容易掌握。但是该液压系统存在高压全流量的状况下，通过比例 阀溢流的问题没有得到解决，由此带来油温升高，液压元器件，密封件的使用寿命大大降 低，系统的稳定性不好，产品的成品率降低，设备的维护成本提高；而且在喷雾冷却，取件 时，电机还在空载运行，带来空载损耗，最主要是整机的耗电量大，产品的生产成本高，经济 效益不好。[0005]近期随着变频技术的发展，在原有的液压系统都不改变的情况下，利用上位机发 出的压力和流量的模拟量信号，通过适配的变频器，再由变频器输出给定的频率电流给电 机，这样电机就在可变的转速下提供动力，所以油泵的排量也是根据各个动作的需要输出， 也减少溢流带来的能量损耗，但是在升压，减速过程中，变频器本身的响应速度有限，原有 的叶片泵在保压状态下还要维持一定的转速，所以生产效率会受到一些影响，并且不能做 到真正的节能。发明内容[0006]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用闭环控制，控制 精确，能够大幅度节能降耗和延长压铸机使用寿命的压铸机伺服节能液压控制系统。[0007]为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案一种压铸机伺服节能液压控 制系统，包括有上位机、伺服电机、油泵、油箱、换向阀以及液压油缸，所述油泵、油箱和液压 油缸之间通过换向阀连接，其特征在于所述的上位机通讯连接有可编程控制器，所述可编 程控制器上连接有用于设置操作参数的触摸屏，可编程控制器的输出连接有伺服驱动器， 所述伺服驱动器与伺服电机连接，所述油泵输出管路上设有压力传感器，压力传感器与伺服控制器通讯连接，将液压系统的压力反馈给伺服控制器构成闭环控制。[0008]通过采用上述技术方案，通过上位机与可编程控制器(PLC)通讯，由触摸屏设置各 个动作所需参数，由可编程控制器(PLC)发出压力和流量模拟量信号给伺服驱动器，通过驱 动器内置的专用程序，将模拟量信号转化，输出给定频率大小的电流给伺服电机，使伺服电 机输出一定扭矩和转速，电机提供动力，油泵的排量根据各个动作的需要输出，对每个压铸 动作，都是输出给定的压力和流量，不会有多余的压力和流量损失，同时经压力传感器实现 反馈调节，实现精确控制，没有高压溢流，所以油温会大大降低，液压元件的磨损会减小，系 统的可靠性以及压铸机的使用寿命提高；在空载换模，喷雾冷却时，因为上位机没有模拟量 输出，伺服电机也处于停止状态，也就没有空载损耗，真正实现节能降耗。[0009]本实用新型进一步设置为所述伺服电机经内部的旋转变压器将其转速反馈给伺 服驱动器构成闭环控制。[0010]通过采用上述技术方案，通过伺服电机内部的旋转变压器把伺服电机的转速反馈 给伺服驱动器，使控制更为精确，完全实现液压系统无任何溢流。[0011]本实用新型进一步设置为所述的伺服电机为同步伺服电机。[0012]通过采用上述技术方案，同步伺服电机，相对异步电机少了励磁的时间，响应速度 快，过载能力强，重复精度高。[0013]本实用新型进一步设置为所述的油泵为齿轮泵。[0014]通过采用上述技术方案，齿轮泵对高压低速时性能优越，在每分钟60转时就能维 持140kgf的系统压力，对油液的要求不高，对客户使用的环境不苛刻。[0015]
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0016]图1为本实用新型具体实施例的压铸机伺服节能液压控制系统原理框图。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本实用新型公开的一种压铸机伺服节能液压控制系统，包括有上位 机、伺服电机、油泵、油箱、换向阀、可编程控制器(PLC)、伺服驱动器、触摸屏、压力传感器以 及液压油缸，以下将可编程控制器称为PLC ;所述上位机与PLC通讯连接，PLC上连接有触摸 屏，触摸屏用于设置各个动作所需参数，触摸屏为彩触摸屏的人机对话界面，全中文的画面 设置对操作要求大大降低，很好实现即学即用；且PLC的输出连接伺服驱动器，PLC发出压 力和流量模拟量信号给伺服驱动器，伺服驱动器与伺服电机控制连接，通过伺服驱动器内 置的专用程序，将模拟量信号转化，输出给定频率大小的电流给伺服电机，使伺服电机输出 一定的扭矩和转速提供动力；所述伺服电机内带有旋转变压器，伺服电机经内部的旋转变 压器将其转速反馈给伺服驱动器构成闭环控制；所述伺服电机与油泵连接，所述油泵、油箱 和液压油缸之间通过换向阀连接，在油泵输出管路上设有压力传感器，压力传感器与伺服 控制器通讯连接，压力传感器将液压系统的压力反馈给伺服控制器构成闭环控制；本实用 新型的伺服节能液压控制系统其总的反馈调节原理为N(扭矩)=P (压力)*Q (流量)，W(功 率)=N (扭矩)*R (转速)，实现精确的调节控制；压铸机在运行过程中，实时有信号反馈，实 现系统的闭环控制；而且反馈的信号响应时间在IOms左右，对整个生产毫无影响，并且没有任何溢流；在空载换模，喷雾冷却时，因为上位机没有模拟量输出，伺服电机也处于停止 状态，也就没有空载损耗；而且对每个压铸动作，都是输出给定的压力和流量，不会有多余 的压力和流量损失；因为没有高压溢流，所以油温会大大降低，液压元件的磨损会减小，系 统的可靠性提高；同时整套系统经出厂调试，用户无需更改内置程序，只需在触摸屏设置参 数，所以避免误操作带来的损失。[0018]本实用新型中，所述上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏 幕上显示各种信号变化(液压，水位，温度等)；所述伺服驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服 放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达， 属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统；上位机和伺服驱动器均为本领域 普通技术人员所熟知的常规技术。[0019]本具体实施例中，所述的伺服电机为同步伺服电机，油泵为齿轮泵；因为使用同步 伺服电机，相对异步电机少了励磁的时间，响应速度快，过载能力强，重复精度高；齿轮泵对 高压低速时性能优越，在每分钟60转时就能维持140kgf的系统压力，对油液的要求不高， 对客户使用的环境不苛刻。[0020]经过用户的使用验证，本实用新型压铸机伺服节能液压控制系统的特点如下 I)整机节电率可以达到40%_80% ；[0022]2)油温降低可以降低5-10度；[0023]3)全闭环控制，重复精度高，成品率高；[0024]4)响应时间快，生产效率提高10%以上；[0025]5)噪音降低。
权利要求1.一种压铸机伺服节能液压控制系统，包括有上位机、伺服电机、油泵、油箱、换向阀以及液压油缸，所述油泵、油箱和液压油缸之间通过换向阀连接，其特征在于所述的上位机通讯连接有可编程控制器，所述可编程控制器上连接有用于设置操作参数的触摸屏，可编程控制器的输出连接有伺服驱动器，所述伺服驱动器与伺服电机连 接，所述油泵输出管路上设有压力传感器，压力传感器与伺服控制器通讯连接，将液压系统的压力反馈给伺服控制器构成闭环控制。
2.根据权利要求1所述的压铸机伺服节能液压控制系统，其特征在于所述伺服电机经内部的旋转变压器将其转速反馈给伺服驱动器构成闭环控制。
3.根据权利要求1或2所述的压铸机伺服节能液压控制系统，其特征在于所述的伺服电机为同步伺服电机。
4.根据权利要求1或2所述的压铸机伺服节能液压控制系统，其特征在于所述的油泵为齿轮泵。
5.根据权利要求3所述的压铸机伺服节能液压控制系统，其特征在于所述的油泵为齿轮泵。
专利摘要本实用新型涉及压铸机技术领域，具体涉及一种压铸机伺服节能液压控制系统。本实用新型的压铸机伺服节能液压控制系统，包括上位机、伺服电机、油泵、油箱、换向阀及液压油缸，油泵、油箱和液压油缸之间通过换向阀连接，上位机通讯连接有可编程控制器，可编程控制器上连接有用于设置操作参数的触摸屏，可编程控制器的输出连接有伺服驱动器，伺服驱动器与伺服电机连接，伺服电机经内部的旋转变压器将其转速反馈给伺服驱动器构成闭环控制，油泵输出管路上设有压力传感器，压力传感器与伺服控制器通讯连接，将液压系统的压力反馈给伺服控制器构成闭环控制。本实用新型与现有技术相比，具有控制精度高、节能降耗、噪音低及延长压铸机使用寿命的优点。
文档编号B22D17/32GK202824611SQ20122063036
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者周雄伟 申请人:温州乐控节能科技有限公司