专利名称：模块化数字闭环动力装置的制作方法
技术领域：
塑性成型制造，板金成型，树脂注塑成型，(含压注成型)金属、非金属和特殊材 料的成型。
背景技术：
近年来，由于数字化的快速发展，带动了机械行业特别使塑性成型领域的飞速发展， 给这一古老的行业带来了生机。在现有的注塑成型机中，注塑单元主要包括注塑和挤压 这两种功能，要支持这两种功能需要在该注塑单元中有相关的传动设备， 一般的注塑功 能依靠液压缸完成，而挤压工作通常靠液压马达完成。 一些现有的技术中，把单独的 电动机用于各种功能，如一台电动机用于给一螺杆转动，另一台电动机则与其他机构配 合，把旋转运动变为直线运动，其他含有液压机和电机的"混合"机器，已用电机来转 动带有被液压传动的机器，其余的功能进给螺杆，其动力是驱动多台液压马达。但是利 用液压马达驱动，会伴有高噪音和高震动，在工作中马达容易发热，其中存在的液压油， 不但容易渗漏，还会随着温度而产生化学成分的改变，会增加污染物浓度，不利于环保; 更重要的是，对于压力工作机器而言，工作具有间隙性，在上、下材料时间内仍然消耗 能量，不利于节能。
因此有必要设计一种新的驱动装置，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于设计一种既节能又环保的模块化数字闭环动力装置。 本发明的模块化数字闭环动力装置，其特征在于，包括一数字伺服电机；
一液压泵，其内部装有传动介质，能被该数字伺服电机带动；
一驱动缸，具有活塞和活塞两侧用以盛装传动介质的收容腔，该活塞能被在收容腔 中流动的传动介质所推动；
数字伺服电机与液压泵连接，液压泵传动介质进出口通过管道分别与驱动缸的两收 容腔导通；液压泵能正、反两方向旋转，且旋转方向和数字伺服电机旋转方向相同。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于它有一组阀门装置，用以辅助 完成驱动循环以及防止装置过负载，保证装置的安全；阀门装置包含至少一低压蓄势器 和至少两个单向阀，低压蓄势器通过两个单向阀分别与两收容腔连接。低压蓄势器，用 以在模块化数字闭环动力装置工作时，收容该驱动循环中多余的传动介质或补充缺少的 传动介质，并保证装置稳定减少液压冲击，使整个液压装置构成为全封闭装置，不采用 开式液压箱。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于低压蓄势器通过至少两个溢流 阀分别与两收容腔连接。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述模块化数字闭环动力装置 还具有一传输信息至数字伺服电机的传感器，以构成模块化数字闭环动力装置的反馈 环，构成全装置的闭环控制。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述驱动缸为一直动式伺服压 力机的内部设备或独立使用的驱动缸。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述的驱动缸为液压、机械压 力机或管胀压力机的内部设备。
如上所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述传动介质为油类液体、无 机液体、水基乳化液或水基高分子液体。本发明模块化数字闭环动力装置利用一个数字伺服电机，结合其他设备完成驱动任 务，只在工作时输出需要的能量，上、下料时间不消耗能量，相对于压力机等间隙工作 的一般通用驱动方式比较，可以节能50%以上；不发热，不存在液压油的漏损，低噪音、 低振动等负面环境影响。
图1为本发明模块化数字闭环动力装置的第一实施例的原理图； 图2为本发明模块化数字闭环动力装置的第二实施例的示意图3为使用示意图--直动式伺服压力机。
图4为使用示意图二——肘杆力放大式压力机。 图5为使用示意图三——管胀形压力机。
具体实施例方式
下面结合附图和第一实施例对本发明模块化数字闭环动力装置做进一步说明。
图l中标记的说明驱动缸l、第一收容腔1A，第二收容腔1B，第一单向阀2A、 第二单向阀2B、第一溢流阀3A、第二溢流阀3B，液压泵4、数字伺服电机5、低压蓄 势器6、活塞7、位移传感器8。
图2中标记的说明第一压力传感器9A、第二压力传感器9B。
图3中标记的说明滑块IO。
图4中标记的说明连杆放大机构ll。
参见图l，本发明实施例的模块化数字闭环动力装置，其特征在于，包括
一数字伺服电机5，能正、反两方向旋转驱动，能控制输出力矩，转数；
一液压泵4，其内部装有传动介质，能被该数字伺服电机5带动；
一驱动缸l，具有一活塞7，和活塞7两侧用以盛装传动介质的第一收容腔1A和第二收容腔1B，该活塞7能被在第一、二收容腔1A和1B中流动的传动介质所推动；
数字伺服电机5与液压泵4连接，该数字伺服电机5为一AC伺服电机5，其能够左、右 旋转，并且带动该液压泵4同向旋转。液压泵4传动介质进出口a、 d通过管道分别与驱动 缸1的两收容腔1A和1B导通，和驱动缸l之间形成a-b和c-d两条通道。该驱动缸l内的活 塞7，将该驱动缸1分为第一收容腔1A和第二收容腔1B，其中连接通道a-b的为第一收容 腔1A，连接通道c-d的为第二收容腔lB，在第一收容腔1A和第二收容腔1B内流动的传动 介质，能够推动活塞7在驱动缸1中移动，从而通过活塞杆输出动力。
在本实施例中，它有一组阀门装置，用以辅助完成驱动循环以及防止装置过负载， 保证装置的安全；阀门装置包含一低压蓄势器6和两个锥阀式单向阀第一单向阀2A和 第二单向阀2B,低压蓄势器6通过两个单向阔分别与第一收容腔1A和第一收容腔连接， 第一单向阀2A和第二单向阀2B相对设置，能够分别向相反的方向导通该液体。低压蓄势 器6,用以在模块化数字闭环动力装置工作时，收容该驱动循环中多余的传动介质或补 充缺少的传动介质，并保证装置稳定减少液压冲击，使整个液压装置构成为全封闭装置， 不采用开式液压箱。
该组阀门装置还有一第一溢流阀3A和一第二溢流阀3B，两个溢流阀都为锥阀式溢流 阀，同样相对设置，能够在不同的通道上保护装置不过载。以及第一压力传感器9A和一 第二压力传感器9B，两个压力传感器也是相对分别设置于两个a-b和c-d两条通道处，以 反馈信号给AC伺服电机。
请参照图l，下面简要介绍该模块化数字闭环动力装置的工作原理 首先，该AC伺服电机5正向转动，带动连接的液压泵4正向转动，该液压泵4内的高 压液体由a口通过所述通道a-b进入驱动缸l的第一收容腔lA内，高压液体推动活塞7向第 二收容腔1B方向移动，第二收容腔lB内的液体通过通道c-e-d返回液压泵4的吸油口d口， 同时驱动缸l的第一收容腔内液体压力，通过通道b-f-i，顶开第二单向阀2B，使第二收
6容腔1B内的多余液体，可以通过一个c-e-k-h通道分流至低压蓄势器6内，至此完成左向 行程动作。
与此同时，通过该驱动缸l内藏或外设的位置测量装置，将驱动缸1内活塞7的实际 位置反馈给AC伺服电机5构成闭环位置控制。还有在位置控制中，可以通过AC伺服电机 控制系统，进行限压的自由设定。作为多重安全保护装置，在AC伺服电机控制系统发生 异常时，可以由第一溢流阀3A和第二溢流阀3B来保护装置不过载。
同理，当AC伺服电机5反方向运动时，也如前所述，但不同的是从驱动缸1的1A腔排 出的传动介质流入液压泵4的a口，经液压泵4的d口，通道d-e-c，进入驱动缸l的收容腔 1B内，同时低压蓄势器6内的液体通过通道h-k流经单向阀2A后，进入液压泵4的a口，以 补充收容腔1B内的不足。
请参照图2，为本发明的第二实施例，通过第一压力传感器9A将装置的压力信号反 馈到AC伺服电机5，构成装置的压力反馈环，可以进行装置的压力控制。
请参照图3，为图1和图2实施例的使用状态图一，其中I是直动式伺服压力机，II是 本发明除液压缸l外的部分。
请参照图4，为图1和图2实施例的使用状态图二，它与使用状态图一的使用原理相 同，不同之处在于将使用状态图一中的直动式伺服压力机I换为液压-机械转动压力机 III，该液压-机械转动压力机III内设有一组肘杆的力放大机构ll，相当于活塞杆的延 伸。
请参照图5，为图1和图2实施例的使用状态图三，它与前两个使用状态不同之处在 于压力机为管胀形压力机IV，同样达到上述两种使用状态的效果。
综上所述，本发明模块化数字闭环动力装置的优点在于
1.本发明因采用AC伺服电机驱动，所以只在工作时输出需要的能量，对于压力机等间隙工作的机器而言，在上、下料时间中不消耗能量，所以比一般通用驱动方式，基 本节能50%以上。
2. 本发明模块化数字闭环动力装置结构简单，不需要复杂的机械减速装置，节省 经济成本，可以得到最大的性价比。
3. 由于是AC伺服电机驱动装置，所以性能好，装置稳定，精度高，位置精度在+0.01mm 以内，不且使用液压溢流装置，不发热，压力控制精度高。
4. 不用油箱，不存在液压油的漏损，不存在液压油随着温度而产生化学成分的改 变，增加污染物浓度的危害，保持低噪音、低振动，有利于环境保护。
权利要求
1、模块化数字闭环动力装置，其特征在于，包括一数字伺服电机；一液压泵，其内部装有传动介质，能被该数字伺服电机带动；一驱动缸，具有活塞和活塞两侧用以盛装传动介质的收容腔，该活塞能被在收容腔中流动的传动介质所推动；数字伺服电机与液压泵连接，液压泵传动介质进出口通过管道分别与驱动缸的两收容腔导通；液压泵能正、反两方向旋转，且旋转方向和数字伺服电机旋转方向相同。
2、 如权利要求l所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于它有一组阀门装置， 用以辅助完成驱动循环以及防止装置过负载，保证装置的安全；阀门装置包含至少一低压 蓄势器和至少两个单向阀，低压蓄势器通过两个单向阀分别与两收容腔连接；低压蓄势器， 用以在模块化数字闭环动力装置工作时，收容该驱动循环中多余的传动介质或补充缺少的 传动介质。
3、 如权利要求l所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于低压蓄势器通过至少 两个溢流阀分别与两收容腔连接。
4、 如权利要求2所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述模块化数字闭环 动力装置还具有一传输信息至数字伺服电机的传感器，以构成数字闭环伺服驱动装置的反 馈环，构成全装置的闭环控制。
5、 如权利要求1或2或3所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述动力装置为一直动式伺服压力机的内部设备或独立使用的驱动缸。
6、 如权利要求1或2或3所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述的动力装置为液压-机械传动压力机或管胀形压力机的内部设备。
7、 如权利要求1或2或3所述的模块化数字闭环动力装置，其特征在于所述传动介质为油类液体、无机液体、水基乳化液或水基高分子液体。
全文摘要
模块化数字闭环动力装置，其特征在于，包括一数字伺服电机；一液压泵，其内部装有传动介质，能被该数字伺服电机带动；一驱动缸，具有活塞和活塞两侧用以盛装传动介质的收容腔，该活塞能被在收容腔中流动的传动介质所推动；数字伺服电机与液压泵连接，液压泵传动介质进出口通过管道分别与驱动缸的两收容腔导通；液压泵能正、反两方向旋转，且旋转方向和数字伺服电机旋转方向相同。本发明既节能又环保。
文档编号F15B21/08GK101440833SQ20081023673
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者晶 吕 申请人:晶 吕