专利名称：全电动注塑机开合模电机和顶出电机的控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动注塑机领域，特别涉及一种电动注塑机开合模电机、顶出电 机的控制系统及控制方法。
背景技术：
在全电动注塑机注射过程中，合模装置是保证成型模具可靠的闭紧和实现模具启 闭动作及顶出制品的部件。在注射成型时，由于进入模腔中的熔料还具有一定的压力，目前 很多注塑机的合模装置没有足够的合紧力，模具在熔料的压力下被打开，从而导致制品溢 边或使制品精度下降。另外，目前很多合模电机驱动系统仍不能满足模具启闭时的速度要求，既没有考 虑缩短空载行程的时间，同时又没有考虑到模具启闭过程的缓冲要求，以致损坏模具和制 件，导致机器的生产率低，使机器受到强烈振动和产生撞击噪音。此外，很多模具不能满足安装和制品取出时空间位置的要求，致使合模装置不能 满足对合模力、速度、位置三方面的控制要求，承载能力低，结构不紧凑，运动性能差，力的 放大比相对较小，在注射过程中易产生涨模现象。很多顶出装置不具有足够而均勻的顶出力和可控的顶出次数、顶出速度，也不具 有足够可调的顶出行程，导致了制品不能准确而平稳地从模内制品顶出。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种全电动注塑机开合 模电机和顶出电机的控制系统及控制方法，保证成型模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作 及制品准确而平稳地从模内顶出。本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种全电动注塑机的开合模电机和顶 出电机控制系统，与开合模电机和顶出电机连接，其特征是，包括电脑控制器、PLC控制器和 开合模和顶出驱动器；所述电脑控制器和PLC控制器分别通过CAN网络与开合模和顶出驱 动器信号连接，所述开合模和顶出驱动器分别与开合模电机和顶出电机连接。为了更好地实现本实用新型，所述开合模和顶出驱动器由伺服控制器、IPM功率驱 动板、电流传感器、码盘和开关电源组成；所述伺服控制器与外部电路信号连接；所述IPM 功率驱动板连接伺服控制器和伺服电机；所述电流传感器连接IPM功率驱动板、伺服电机 和伺服控制器；所述码盘连接伺服电机和伺服控制器；所述开关电源连接IPM功率模块、电 流传感器、码盘和伺服控制器；所述伺服电机是指开合模电机和顶出电机。所述开合模和顶出驱动器中的伺服控制器是指数字信号处理芯片TMS320F2833X， 其包括系统初始化程序模块、定时器下溢中断服务程序模块、正交编码器中断处理模块；所 述芯片TMS320F2833X的一个输出端通过其自带的CAN总线通信模块、JTAG接口分别连接到 注塑机电脑控制器和仿真器，另一输出端通过其自带的事件管理器EVA/B依次连接IPM功 率驱动板和伺服电机，所述伺服电机通过电流传感器连接到芯片的模数转换模块ADC，所述 伺服电机还通过码盘连接芯片的正交编码器单元QEP ；所述伺服电机是指开合模电机和顶 出电机。[0012]上述的全电动注塑机开合模电机和顶出电机控制系统的控制方法，其特征是，包 括如下步骤第一步，采用五支铰合模双曲肘合模机构和曲柄滑块顶出机构，根据双曲肘机构 的开合模过程的移模速度特性和增力特性，确定合模装置和顶出装置选用的滚珠丝杠和开 合模电机、顶出电机；第二步，根据开合模电机、顶出电机的负载特性和工艺要求，对开合模电机和顶出 电机进行控制并设置完善的模具保护措施，包括(1)合模过程中，首先以低压力快速进行合模，当动模板与定模板接近时，自动切 换为低速合模，在确定模腔内无异物后，再次切换到高压将模具闭合；合模过程中，为防止 模具物料溢出，需要施加较大的合模力，该过程开合模电机采用力矩控制；(2)开模过程中，首先要保证注塑零件冷却模具型腔面脱离导柱的位置，然后动模 板勻速移动快速开模，在接近动模板的起点位置时动模板慢速停止；(3)通过调节顶出电机的转速来调整顶出速度，保证准确而平稳地将模内制品顶 出ο为了更好地实现上述方法，所述第一步中的确定合模装置和顶出装置选用的滚珠 丝杠和开合模电机、顶出电机是指①根据五支铰合模双曲肘合模机构的平动工作状况，确 定滚珠丝杠轴径、导程、丝杠长度、丝杠轴径和精度等级；②综合考虑所需的锁模力、移模速 度、行程比、滚珠丝杠导程、皮带传动装置的传动比来选定开合模电机、顶出电机。所述第二步第(1)中的确定模腔内无异物是指在接近定模板的位置设定一个检 测区间，通过检测开合模电机负载电流的变化有否超限来确定有无障碍物。所述第二步第O)中保证注塑零件冷却模具型腔面脱离导柱的位置是指将所述 位置设定为导柱与固定侧的模具接触时的位置。所述第二步第(1)中的合模过程，包括①、从开模结束位置移动到合模变速位置，称为合模速度1段；②、从合模变速位置移动到模具保护位置，称为合模速度为2段，该段是高速低压 运动；③、从模具保护位置移动到模具接触位置，称为合模速度3段，该段为模具保护 区，如果电流传感器监测到该段合模出现电流比平常电流曲线增大，视为模具端面有残余 塑料没有被取出，合模过程停止并且立即开模；④、从模具保护区移动到模其合紧，施加最大压力锁模。所述第二步开模和闭模过程的移模速度按下述方法得出I、动模板行程依结构分析，动模板的移动行程^11可以铰支座B点的位移量表征
权利要求1.一种全电动注塑机的开合模电机和顶出电机控制系统，与开合模电机和顶出电机连 接，其特征是，包括电脑控制器、PLC控制器、开合模和顶出驱动器；所述电脑控制器和PLC 控制器分别通过CAN网络与开合模和顶出驱动器信号连接，所述开合模和顶出驱动器分别 与开合模电机和顶出电机连接。
2.根据权利要求1所述的全电动注塑机的开合模电机和顶出电机控制系统，其特征 是，所述开合模和顶出驱动器由伺服控制器、IPM功率驱动板、电流传感器、码盘和开关电源 组成；所述伺服控制器与外部电路信号连接；所述IPM功率驱动板连接伺服控制器和伺服 电机；所述电流传感器连接IPM功率驱动板、伺服电机和伺服控制器；所述码盘连接伺服电 机和伺服控制器；所述开关电源连接IPM功率模块、电流传感器、码盘和伺服控制器；所述 伺服电机是指开合模电机和顶出电机。
3.根据权利要求2所述的全电动注塑机的开合模电机和顶出电机控制系统，其特征 是，所述开合模和顶出驱动器中的伺服控制器是指数字信号处理芯片TMS320F2833X ；所述 芯片TMS320F2833X的一个输出端通过其自带的CAN总线通信模块、JTAG接口分别连接到注 塑机电脑控制器和仿真器，另一输出端通过其自带的事件管理器依次连接IPM功率驱动板 和伺服电机，所述伺服电机通过电流传感器连接到芯片的模数转换模块ADC，所述伺服电机 还通过码盘连接芯片的正交编码器单元QEP ；所述伺服电机是指开合模电机和顶出电机。
专利摘要本实用新型为全电动注塑机的开合模电机和顶出电机控制系统，一种全电动注塑机的开合模电机和顶出电机控制系统，包括相互连接的电脑控制器、PLC控制器、开合模顶出驱动器、开合模电机和顶出电机；本实用新型的控制系统，满足对合模力、速度、位置三方面的控制要求，保证成型模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作及制品准确而平稳地从模内顶出，所设计的DSP驱动器保证了系统在高负载情况下的稳定可靠性，同时提高扰动的补偿性。
文档编号B29C45/76GK201848985SQ20102028439
公开日2011年6月1日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者钟汉如 申请人:华南理工大学