专利名称：一种注塑机装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种注塑机装置，具体涉及一种具有节能控制功能的注塑机装置。
背景技术：
现在生产和生活中，大量的塑料制品或半成品是通过注塑机注塑而制成的。图1 为现有注塑机整机外形图，其工作过程如下将产品生产过程中各个工艺段的工艺参数， 如压力(油压)、速度(出油速度)、时间、距离等，通过面板1输入，注塑机自动将这些参 数输入控制器即中央处理器CPU板2进行处理后，输出到压力流量比例调节阀3。工频电 机4提供足够的动力来驱动油泵5，而油泵的油压和出油速度要靠压力流量比例调节阀来 调整，不同的工艺段会要求不同的油压和出油速度来实现。其关键的工艺段包括锁模、射 胶、溶胶、冷却、开模等过程。工频电机通过三相电源线接入电网，作为注塑机的动力提供设 备。现有的大量注塑机均采用将工频电源输入三相异步交流电动机来驱动油泵工作 的方式，这种方式不能改变电机的转速，在使用注塑机生产每件产品时，由于都要经过多道 工艺过程，而每道工艺过程所需要油泵的油压和出油速度是各不相同的。因此，采用工频电 源直接输入电动机来驱动油泵工作的方式时，当面对工艺过程中的最大油压，最高出油速 度这一情况，电机必须一直运行在这种情况下才能提供足够的动力。但是这样一来，在许多 不需要最大油压、最高出油速度的工艺过程中，工频电机所提供的部分动力是被白白消耗 掉的，造成了能量的浪费。
发明内容本实用新型的目的是提供一种注塑机装置，该装置可以根据工艺特点提供相应能 量来驱动油泵。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种注塑机装置，包括面板，用于接收对压力或流量参数的设置操作；控制器，将压力或流量的设置操作转变为压力比例调节信号或流量比例调节信 号；压力流量阀，根据压力调节信号或流量调节信号来调节所述油泵的压力或流量；与压力流量阀连接的油泵；接入电网的电机，用于给所述注塑机装置提供动力；变频器，位于电源和所述电机之间，用于改变该电机工作电源的频率和幅度，以控 制该电机的运行转速；信号采集装置，其输入端连接到所述控制器的输出端，提取所述控制器输出的压 力比例调节信号或流量比例调节信号；信号处理装置，其输入端连接到所述信号采集装置的输出端，其输出端连接到变频器，该信号处理装置根据压力比例调节信号中压力信息或流量比例调节信号中流量信息 产生相应用于控制所述变频器工作频率的变频器频率信号。上述技术方案中，所述信号采集装置采用瑞萨公司M30260F6A型单片机。由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果1、本实用新型要根据不同工艺段对电机出力要求，直接从压力流量阀的控制器中 提取信号，用于调整变频器对电机的输出，以改变电机的运转速度，从而达到节能的效果。2、本实用新型将信号采集装置输出的信号转变为一个控制变频器工作的变频器 频率信号，保证了电机的转速与工艺要求对应。3、本实用新型不需要额外增加压力或流量传感器，且采集信号是实时的，反应速 度快。
附图1为现有的注塑机外部示意图；附图2为本实用新型结构原理图；附图3A和3B为本实用新型信号处理装置电路图；附图4A和4B为本实用新型信号采集装置电路图；附图5为本实用新型信号处理流程示意图；附图6和附图7为注塑机部分电路图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一一种注塑机装置，如附图2所示，其包括面板，用于接收对压力或流量参数的设置操作，如附图6中JI、J2、J3所示；控制器，将压力或流量的设置操作转变为压力比例调节信号或流量比例调节信 号；压力流量阀，根据压力调节信号1IA或流量调节信号2IA来调节所述油泵的压力 或流量；与压力流量阀连接的油泵；接入电网的电机，用于给所述注塑机装置提供动力；变频器，位于电源和所述电机之间，用于改变该电机工作电源的频率和幅度，以控 制该电机的运行转速；信号采集装置，其输入端连接到所述控制器的输出端，提取所述控制器输出的压 力比例调节信号1IA或流量比例调节信号2IA，如附图4A和4B所示；信号处理装置，其输入端连接到所述信号采集装置的输出端，其输出端连接到变 频器，该信号处理装置根据压力比例调节信号1IA中压力信息或流量比例调节信号2IA中 流量信息产生相应用于控制所述变频器工作频率的变频器频率信号，该信号处理装置采用 瑞萨公司M30260F6A型单片机，如附图3A和3B所示。本实施例上述内容具体解释如下，如图2所示，所述信号采集装置用于接收注塑 机的压力比例调节信号1IA和流量比例调节信号2IA，并将这些信号转换后输入到信号处理装置，在信号处理装置中将这些信号进行计算处理，得出变频器所需要的频率，并传输给 变频器，以控制电机的运行转速。要达到节能效果的最基本的接法是如附图4所示，信号采集装置的输入端与注 塑机的压力流量比例调节阀相连，分别送入压力比例调节阀的压力比例调节信号1IA和流 量比例调节信号2IA ；经过信号采集装置电路的转换，分别输出压力比例调节信号的瞬时 值VI和流量比例信号的瞬时AI。再将压力比例调节信号瞬时值VI、流量比例调节信号瞬 时值AI输入到信号处理装置。节能的关键是要根据不同工艺段的电机出力要求，调整变频器对电机的输出，以 改变电机的运转速度，从而达到节能的效果。由于注塑机在工作时的工艺段较多，如锁模、 射胶、溶胶、开模等，所以涉及到的工艺参数也较多，如何从诸多的工艺参数中提取重要而 有效的信息是重点，而如何处理这些信息并最终得到一个变频器的工作频率，由此控制电 机转速，从而实现节能的目的。图2中虚线框内为现有注塑机结构简单示意，其电路结构如附图6和7所示，虚线 外则为本实施例增加的装置部分。触摸面板得到产品加工的每道工序的工艺参数，如油压、 出油速度、工序序号、工作时间等；这些信号送入注塑机的控制器即中央处理器CPU板；控 制器即中央处理器CPU板是控制整个注塑机完成工作所涉及的电信号的处理核心，其功能 之一就是产生压力流量比例调节阀所需的和工艺要求所对应的模拟电信号以及其它相关 信号；压力流量比例调节阀根据控制器的信号，通过调节油压以及出油速度将油泵的出力 大小和速度控制在工艺要求之内；而电机是提供给油泵的动力源。未经基于变频器节能改 造的注塑机的电机一般是恒定运行在工频50HZ。变频器就是可以灵活调节电机的运转速度的电气设备，它可以将工频输入(50HZ) 的交流电源整流逆变为0-400HZ频率的三相交流输出到电机，来降低电机的运转速度。当 电机以低于工频转速的速度工作时，所耗电量会随之下降。图2中的信号采集装置从工艺参数中提取重要而有效的信息。注塑机都配有压力 流量比例调节阀，用以调节油泵的出力大小和速度，输入压力比例调节阀的信号为反映工 艺参数设定的两个关键模拟信号压力比例调节信号和流量比例调节信号。信号采集装置快 速准确的获取了上述信号，并将采集的信号转换为易于处理的模拟量电平信号，具体步骤 可见附图5所示。采用这种信号获取方案的好处为一般压力流量比例调节阀进线盒在机器外部， 信号采集方便；压力流量比例调节阀为油泵处理调节的关键性部件，进入压力比例调节阀 的关键信号集中，能够反映各工艺段要求；压力流量比例调节阀信号多为1安以内的电流 信号或20伏左右的电平信号，易于采样变换和处理；压力流量比例调节阀信号时刻跟随工 艺参数变化，对其采集的信号处理实时性强。根据信号采集装置输出信号合成处理后得到适合的变频器工作频率。图2中的信 号处理装置及变频器为苏州巨联公司设计生产的交流变频器，利用其本身具有的2路标准 模拟通道(0—一10V)和6个多功能输入端子来接收信号采集装置输出的模拟量和开关量 电平信号。其中该变频器的核心控制软件中就有信号处理部分。该处理方式具体如下采用压力比例调节信号，流量比例调节信号经过两路信号采集装置输出0-10V 信号VI，AI ；目的是为了得到信号处理装置可处理的工业标准电压或电流信号(0-10V或0-20mA)。确定工艺流程中压力比例调节信号瞬时值VI，流量比例调节信号瞬时值AI的实 ^M^ft^M^ll AImax> Almin、VImax> VImin ；计算AI、VI对应所需的变频器输出频率Fai，Fui Fai = AI*Fb/(AImax-AImin)Fui = VI*Fb/(VImax_VImin)Fb 一般等于市电的频率，Fb = 50HZ计算最终变频器输出的频率F F = Fui (Fui > Fai)F = Fai (Fai > Fui)比较Fui和Fai的值，把大的那个值转变为变频器频率信号，变频器根据该信号控 制电机转速。本实施例是对特定的变频器产品，通过修改变频器核心软件得到适合的变频器工 作频率，本实施例苏州某大型注塑机制造和使用厂家做过充分的试验。试验机型为该厂自 行生产的注塑机，电机功率为22KW。试验结果表明，无节能器试验每小时耗电量为3. 862度/小时；有节能器试验每 小时耗电量为2. 372度/小时。安装节能器后的节电效果为(3. 862-2. 372)/3. 862 = 38. 5% .改造后，未出现爆盘、黏膜问题，经长时间试验运行，产品符合工艺要求，对工艺时 间无影响；且节能装置安装简便、工作可靠；从试验数据看节能效果极其显著，单机节能效 果在30% -40%之间。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求一种注塑机装置，其包括面板，用于接收对压力或流量参数的设置操作；控制器，将压力或流量的设置操作转变为压力比例调节信号(1IA)或流量比例调节信号(2IA)；压力流量阀，根据压力调节信号(1IA)或流量调节信号(2IA)来调节所述油泵的压力或流量；与压力流量阀连接的油泵；接入电网的电机，用于给所述注塑机装置提供动力；其特征在于还包括变频器，位于电源和所述电机之间，用于改变该电机工作电源的频率和幅度，以控制该电机的运行转速；信号采集装置，其输入端连接到所述控制器的输出端，提取所述控制器输出的压力比例调节信号(1IA)或流量比例调节信号(2IA)；信号处理装置，其输入端连接到所述信号采集装置的输出端，其输出端连接到变频器，该信号处理装置根据压力比例调节信号(1IA)中压力信息或流量比例调节信号(2IA)中流量信息产生相应用于控制所述变频器工作频率的变频器频率信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述信号处理装置采用瑞萨公司 M30260F6A型单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种注塑机装置，包括面板、控制器、与控制器连接的油泵、压力流量阀、接入电网的电机、其中还包括变频器，位于电源和所述电机之间；信号采集装置，其输入端连接到所述控制器的输出端，提取所述控制器输出的压力比例调节信号和流量比例调节信号；信号处理装置，其输入端连接到所述信号采集装置的输出端，其输出端连接到变频器，该信号处理装置将压力比例调节信号和流量比例调节信号转变为用于控制所述变频器工作频率的变频器频率信号。本实用新型可根据工艺特点提供相应能量来驱动油泵，从而达到节能的目的。
文档编号B29C45/76GK201579965SQ20102000080
公开日2010年9月15日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者尹东海, 朱小兵, 金万顺 申请人:苏州巨联科技有限公司