可用于注塑机伺服关模的控制系统及方法与流程

本发明涉及一种注塑机伺服控制方法，更具体的说，本发明主要涉及一种可用于注塑机伺服关模的控制系统及方法。

背景技术：

随着科技的发展，环境要求以及用户要求的提高，用户对设备的加工精度需求亦日益强烈。而在注塑机的关模控制方式上对精度的需求更加迫切，目前普通的解决方式是采用油路压力对注塑机的关模进行辅助，即使用油压和阀对关模动作进行控制。而当用户想获得更加精准的位置时，普通的阀无法达到这个精度要求，必须要选择特定的且价格昂贵的伺服阀才能满足精度的要求；而如果用户在一些对环境要求非常苛刻的情况下，使用前述的油路控制也达不到注塑机关模时对于精度的要求，因而有必要针对这类设备的关模控制方法及系统进行研究和改进。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种可用于注塑机伺服关模的控制系统及方法，以期望解决现有技术中追求注塑机关模高精度必须使用价格昂贵的伺服阀；并且在环境要求非常苛刻的情况下，传统油路压力控制的方式不能满足注塑机关模对于精度的要求。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种可用于注塑机伺服关模的控制系统，所述的系统包括：

参数设定模块，接入判断模块，用于设置关模快速的位置和速度、关模低压的压力和位置、关模高压的压力和时间，并传输至参数计算转换模块；

判断模块，分别接入参数计算转换模块与伺服驱动器，用于判断是否收到关模开始的指令；

输出执行模块，分别接入判断模块与伺服驱动器，用于在系统接收到关模开始的指令后，向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式；

参数计算转换模块，接入输出执行模块，用于根据设定的关模快速的位置，计算转换得到对应的脉冲数，并根据关模快速的速度计算转换得到对应的脉冲频率，将脉冲数与脉冲频率输出至输出执行模块；

输出执行模块用于将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器；判断模块用于根据设定的关模快速的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模快速的位置；输出执行模块用于在到达设定的关模快速位置后，向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到力矩模式；参数计算转换模块用于根据设定的关模低压的压力计算转换得到关模低压所需的力矩值，并输出至输出执行模块；输出执行模块用于将关模低压所需的力矩值输出至伺服驱动器；判断模块用于根据设定的关模低压的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模低压的位置；参数计算转换模块用于在到达设定的关模低压的位置后，根据设定的关模高压的压力计算转换得到关模高压所需的力矩值，并输出至输出执行模块；输出执行模块用于将关模高压所需的力矩值输出至伺服驱动器；判断模块用于根据设定的关模高压的时间，判断高压所需力矩的持续时间是否达到。

作为优选，进一步的技术方案是：所述输出执行模块用于在向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式或力矩模式后，具有第一延时等待周期以确认模式切换完成。

更进一步的技术方案是：所述输出执行模块用于在将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器，进而使关模快速完成后，伺服驱动器具有第二延时等待周期，然后再切换至力矩模式。

更进一步的技术方案是：所述输出执行模块在向伺服驱动器输出脉冲数与脉冲频率之前，首先进行伺服驱动器使能。

本发明另一方面还提供了一种可用于注塑机伺服关模的控制方法，所述的方法包括如下步骤：

步骤a、在控制系统设置关模快速的位置和速度、关模低压的压力和位置、关模高压的压力和时间；然后由控制系统判断是否收到关模开始的指令；如判断结果为是，执行下一步骤，反之则继续等待；

步骤b、控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式；然后控制系统根据设定的关模快速的位置，计算转换得到对应的脉冲数，并根据关模快速的速度计算转换得到对应的脉冲频率，将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器；

步骤c、控制系统根据设定的关模快速的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模快速的位置；如判断结果为是，向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到力矩模式；反之则继续等待；

步骤d、控制系统根据设定的关模低压的压力计算转换得到关模低压所需的力矩值，并输出至伺服驱动器；

步骤e、控制系统根据设定的关模低压的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模低压的位置；如判断结果为是，则根据设定的关模高压的压力计算转换得到关模高压所需的力矩值，并输出至伺服驱动器；反之则继续等待；

步骤f、控制系统根据设定的关模高压的时间，判断高压所需力矩的持续时间是否达到，如判断结果为是，则关模完成，反之则继续等待。

作为优选，进一步的技术方案是：所步骤b与步骤c中，控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式或力矩模式后，具有第一延时等待周期以确认模式切换完成。

更进一步的技术方案是：所述步骤b中控制系统在将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器，进而使关模快速完成后，伺服驱动器具有第二延时等待周期，然后再切换至力矩模式。

更进一步的技术方案是：所述步骤b中控制系统在向伺服驱动器输出脉冲数与脉冲频率之前，首先进行伺服驱动器使能。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过伺服控制的方式控制注塑机或类似设备的关模具动作，能够快速、准确、稳定地进行关模动作；并且因直接对伺服驱动器进行控制，从而能大大提高控制精度，由于使用伺服控制，因而无需采用液压油，尤其适于在环境苛刻的条件下使用；同时控制系统中的加减速度等参数均可调节，使得关模动作更加的平稳，并且通过伺服控制的方式控制无需伺服阀也可进行高精度控制，进而有效节约了设备的使用成本；同时本发明所提供的一种可用于注塑机伺服关模的控制系统及方法步骤简单，适于在各类注塑机上安装使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的方法逻辑流程图；

图2为用于说明本发明一个实施例的系统结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。应当理解，此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明利用普通编程技术(如：c、c++、汇编、php、asp.net、jsp、asp、java、objective-c、android、ios等)，为注塑机关模控制提供一种控制方式，或者称之为开发一套伺服关模控制软件，在注塑机控制系统在嵌入此控制方式。该控制方式通过关模的速度、压力、加速度、减速度高压的时间，从而可以使得注塑机关模动作更加的平稳和精准，可重复性高，设备更加安全可靠，最终机器设备注射出来的产品更加饱满，一致性高。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种可用于注塑机伺服关模的控制方法，该方法包括并优选按照如下步骤执行：

步骤s101、在控制系统设置关模快速的位置和速度、关模低压的压力和位置、关模高压的压力和时间，并传输至参数计算转换模块；

在具体实际应用中，关模快速的位置和关模低压的位置都是要结合用户的模具大小高度以及调试经验来设定，低压压力和高压压力是需要根据现场调试以及用户最终生产的产品大小才能确定下来；同样的，高压时间、加速度、减速度都是在现场实际调试中确定，通过多次的调试获取最佳值；

步骤s102、由控制系统判断是否收到关模开始的指令；如判断结果为是，执行下一步骤，反之则继续等待；

步骤s103、控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式，为关模快速动作做准备；在本步骤中，控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到位置模式后，具有第一延时等待周期以确认模式切换完成；

步骤s104、控制系统根据设定的关模快速的位置，计算转换得到对应的脉冲数，并根据关模快速的速度计算转换得到对应的脉冲频率，将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器，由伺服驱动器驱动的电机执行关模快速动作，能够让模具快速精准的关到指定位置；在本步骤中，控制系统在向伺服驱动器输出脉冲数与脉冲频率之前，首先进行伺服驱动器使能；

步骤s105、控制系统根据设定的关模快速的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模快速的位置；如判断结果为是，则执行步骤s106；反之则继续等待；

具体地，关模快速阶段由软件和控制器输出指令脉冲后，到最终伺服驱动器和电机动作会有一定的时间滞后延时，所以需要进行判断等待，因此当关模动作完成后，还必须进行适量的延时后再进行下一个步骤；

步骤s106、控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到力矩模式，为关模低压动作做准备；与上述步骤s103相同，在本步骤中，控制系统向伺服驱动器输出控制指令，使伺服驱动器切换到力矩模式后，具有第一延时等待周期以确认模式切换完成；并且，在实际应用中，控制系统在将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器，进而使关模快速完成后，伺服驱动器具有第二延时等待周期，然后再切换至力矩模式。

步骤s107、控制系统根据设定的关模低压的压力计算转换得到关模低压所需的力矩值，并输出至伺服驱动器，由伺服驱动器驱动电机执行关模低压动作，让模具慢速低压的关到指定位置；

步骤s108、控制系统根据设定的关模低压的位置，从伺服驱动器获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模低压的位置；如判断结果为是，则执行步骤s109；反之则继续等待；

步骤s109、根据设定的关模高压的压力计算转换得到关模高压所需的力矩值，并输出至伺服驱动器；伺服驱动器驱动电机执行关模高压动作，能够让模具进行高压锁模；

步骤s110、控制系统根据设定的关模高压的时间，判断高压所需力矩的持续时间是否达到，如判断结果为是，则到达步骤s111，反之则继续等待；

具体地，在s109步骤中输出的高压锁模力矩后，会进行锁模动作，锁模需要进行一定的时间才能完成，从高压锁模输出力矩开始计时，当时间到达用户配置的高压锁模时间后，则关模高压完成；

步骤s111、整个关模动作完成。

由上述步骤可知，本发明是基于伺服驱动器的注塑机关模控制方法，通过设置关模快速、低压及高压时的相关参数；关模动作命令到来之后，首先将伺服驱动器切换到位置模式进行快速关模；关模快速动作完成后，将伺服驱动器切换为力矩模式，再根据设定的关模低压压力让伺服驱动器输出对应的力矩进行低压关模，最后根据设定的关模高压压力让伺服驱动器输出对应的力矩进行高压关模；通过伺服驱动器控制使得关模动作更加平稳精准。

在本实施例中，通过伺服控制的方式控制注塑机或类似设备的关模具动作，能够快速、准确、稳定地进行关模动作；并且因直接对伺服驱动器进行控制，从而能大大提高控制精度，由于使用伺服控制，因而无需采用液压油，尤其适于在环境苛刻的条件下使用；同时控制系统中的加减速度等参数均可调节，使得关模动作更加的平稳，并且通过伺服控制的方式控制无需伺服阀也可进行高精度控制，进而有效节约了设备的使用成本。

参考图2所示，本发明的另一实施例是一种可用于注塑机伺服关模的控制系统，系统包括参数设定模块10、判断模块20、输出执行模块40与参数计算转换模块30及伺服驱动器50，所述伺服驱动器50接入伺服电机，用于对伺服电机的运行状态及转速进行控制，其中：

参数设定模块10，接入判断模块20，用于设置关模快速的位置和速度、关模低压的压力和位置、关模高压的压力和时间，并传输至参数计算转换模块30；

判断模块20，分别接入参数计算转换模块30与伺服驱动器50，用于判断是否收到关模开始的指令；

输出执行模块40，分别接入判断模块20与伺服驱动器50，用于在系统接收到关模开始的指令后，向伺服驱动器50输出控制指令，使伺服驱动器50切换到位置模式；

参数计算转换模块30，接入输出执行模块40，用于根据设定的关模快速的位置，计算转换得到对应的脉冲数，并根据关模快速的速度计算转换得到对应的脉冲频率，将脉冲数与脉冲频率输出至输出执行模块40；

上述输出执行模块40用于将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器50；优选的是，输出执行模块40在向伺服驱动器50输出脉冲数与脉冲频率之前，首先进行伺服驱动器50使能；

上述判断模块20用于根据设定的关模快速的位置，从伺服驱动器50获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模快速的位置；

上述输出执行模块40用于在到达设定的关模快速位置后，向伺服驱动器50输出控制指令，使伺服驱动器50切换到力矩模式；

上述参数计算转换模块30用于根据设定的关模低压的压力计算转换得到关模低压所需的力矩值，并输出至输出执行模块40；

上述输出执行模块40用于将关模低压所需的力矩值输出至伺服驱动器50；

上述判断模块20用于根据设定的关模低压的位置，从伺服驱动器50获取当前位置，判断当前位置是否到达设定的关模低压的位置；

上述参数计算转换模块30用于在到达设定的关模低压的位置后，根据设定的关模高压的压力计算转换得到关模高压所需的力矩值，并输出至输出执行模块40；

上述输出执行模块40用于将关模高压所需的力矩值输出至伺服驱动器50；

上述判断模块20用于根据设定的关模高压的时间，判断高压所需力矩的持续时间是否达到。

与上述的实施例相类似，优选的技术手段是，上输出执行模块40用于在向伺服驱动器50输出控制指令，使伺服驱动器50切换到位置模式或力矩模式后，具有第一延时等待周期以确认模式切换完成。并且输出执行模块40用于在将脉冲数与脉冲频率输出至伺服驱动器50，进而使关模快速完成后，伺服驱动器50具有第二延时等待周期，然后再切换至力矩模式。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。