一種電液混合型注塑機的控制系統及其方法與流程
2023-10-11 19:06:04
本發明涉及控制領域，尤其涉及一種電液混合型注塑機的控制系統及其方法。
背景技術：
傳統的液壓式注塑機由電動機驅動液壓油泵，採用液壓油作為轉動介質，通過液壓油缸實現與其相連的螺杆前進和後退，推動料筒內塑料射出至模具，其速度調節一高流量閥開口大小，其螺杆作用力大小依靠液壓系統中的溢流閥設定壓力來實現。該結構簡單，成本低，是當前注塑機廣泛應用的控制裝置，但該裝置存在著以下缺陷：(1)由於液壓傳動介質的溫度的變化，導致被控參數速度和壓力變化，影響注射成型工藝的精度；(2)由於液壓油的可壓縮性，導致多級注射時位置控制精度不高；(3)由於以液壓油為傳動介質，在使用或維修時難免出現洩漏現象，從而造成工業汙染：(4)液壓轉動系統電機轉換環節多，控制影響頻率低，導致液壓系統能耗大，液壓介質易發熱，勢必要採用水作為冷卻介質，造成設備的複雜化。全電動式注塑機價格昂貴，且注塑機中的頂出絲槓易損，射臺的接觸力一般不可調。
技術實現要素：
針對上述現有技術的現狀，本發明所要解決的技術問題在於提供一種電液混合型注塑機的控制系統及其方法。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為，一種電液混合型注塑機的控制系統及其方法。
馬達；
油泵；
伺服驅動器；
PLC：所述PLC用於控制注塑機的運行；
第一伺服電機：所述第一伺服電機用於驅動油泵；
第二伺服電機：所述第二伺服電機用於驅動馬達；
IO板：所述IO板為IO接口集成的主板，所述IO板連接伺服驅動器和PLC；
其中，PLC通過IO板下達指令給伺服驅動器；伺服驅動器根據指令控制第一伺服電機及第二伺服電機的運行。
進一步的，所述指令包括第一伺服電機轉速控制信號以及第二伺服電機轉速控制信號。
進一步的，還包括注射構件；所述注射構件包括螺杆、模具；所述模具設有模腔，所述螺杆用於推動注塑原料進入模腔，所述馬達帶動所述螺杆轉動。
進一步的，所述油泵用於驅動注塑機合模和開模，所述油泵還為注塑機提供鎖模力。
進一步的，所述IO板上設有4個插槽。
進一步的，還包括報警系統，所述報警系統受PLC控制。
進一步的，具有以下步驟：
S1：PLC發送第一伺服電機轉速控制信號、第二伺服電機轉速控制信號給伺服驅動器；伺服驅動器控制第一伺服電機的轉速以及第二伺服電機的轉速；
S2：第一伺服電機驅動油泵並控制油泵的轉速；第二伺服電機驅動馬達並控制馬達的轉速；
S3：當第一伺服電機和第二伺服電機處於工作狀態時，第一伺服電機和第二伺服電機將工作狀態反饋給伺服驅動器，所述伺服驅動器將第一伺服電機以及第二伺服電機工作狀態的情況發送給PLC；
S4；當第一伺服電機和液壓系統的工作狀態出現異常時，PLC控制報警系統報警。
本發明讓注塑機的穩定性更好、重複性更好；相比於全電動注塑機控制系統相比具有更長的使用壽命；和全液壓注塑機控制系統相比加工的產品具有更高的精度，且注塑機運行時產生的噪音更加的小。
附圖說明
圖1為PLC控制注塑機的系統圖；
圖2為IO板平面圖。
具體實施方式
以下是本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。
請參考圖1-圖2，本發明，一種電液混合型注塑機的控制系統及其方法，其包括：馬達、油泵、伺服驅動器、PLC、第一伺服電機、第二伺服電機和IO板；所述PLC用於控制注塑機的運行；所述第一伺服電機用於驅動油泵；所述第二伺服電機用於驅動馬達；所述IO板為IO接口集成的主板，所述IO板連接伺服驅動器和PLC。
其中，PLC通過IO板下達指令給伺服驅動器；伺服驅動器根據指令控制第一伺服電機及第二伺服電機的運行。
所述指令包括第一伺服電機轉速控制信號以及第二伺服電機轉速控制信號。
電液混合型注塑機的控制系統及其方法，具有以下步驟：
S1：PLC發送第一伺服電機轉速控制信號、第二伺服電機轉速控制信號給伺服驅動器；伺服驅動器控制第一伺服電機的轉速以及第二伺服電機的轉速。
S2：第一伺服電機驅動油泵並控制油泵的轉速；第二伺服電機驅動馬達並控制馬達的轉速。
S3：當第一伺服電機和第二伺服電機處於工作狀態時，第一伺服電機和第二伺服電機將工作狀態反饋給伺服驅動器，所述伺服驅動器將第一伺服電機以及第二伺服電機工作狀態的情況發送給PLC。
S4；當第一伺服電機和液壓系統的工作狀態出現異常時，PLC控制報警系統報警。
PLC控制整個注塑機的運行，所述PLC連接、報警系統與顯示屏，所述PLC通過IO板和伺服驅動器相連。
所述伺服驅動器均採用數位訊號處理器作為控制核心，可以實現比較複雜的控制算法，實現數位化、網絡化和智能化。並具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路。PLC識別數位訊號，發出的指令也均為數字量信號；所述PLC通過IO板發送指令給伺服驅動器，伺服驅動器根據指令控制第一伺服電機的轉速以及第二伺服電機的轉速。
所述第一伺服電機驅動油泵，油泵運轉時驅動注塑機的開模機構、合模機構提供動力；也為注塑機的合模機構提供鎖模力。
PLC以指令的形式發送信號給伺服驅動器，伺服驅動器控制第一伺服電機的功率從而控制油泵的轉速、以及力矩。
第一伺服電機的功率保持一定；當第一伺服電機的轉速增大時，油泵的轉速增大，油泵的力矩減小，當油泵的的轉速減小時，油泵的力矩增大；當需要提高注塑機合模和開模的速度時，提高第一伺服電機的轉速即可；當注塑機合模時，注塑機的轉速逐漸減小，注塑機合模到一定程度時，產生一定的合模力，合模力達到最大時為模具鎖模力，此時油泵的轉矩最大，轉速最慢。
如此一來，當第一伺服電機的功率保持一定時，PLC設定第一伺服電機轉速，PLC以指令的形式發送第一伺服電機的轉速信號給伺服驅動器，伺服驅動器控制第一伺服電機的轉速，從而控制油泵的轉速及力矩。
注射構件；所述注射構件包括螺杆、模具；所述模具設有模腔。
所述第二伺服電機驅動馬達，所述馬達運轉時驅動所述螺杆，螺杆轉動將注塑原料推進模腔內。
PLC以指令的形式發送第二伺服電機的轉速信號給伺服驅動器，伺服驅動器控制第二伺服電機的轉速從而控制第二伺服電機的轉矩，從而控制螺杆推送原料的速度以及控制螺杆推送原料的力。
IO板為IO接口集成的主板，PLC通過IO板和伺服驅動器連接，PLC通過IO板發送指令給伺服驅動器，所述伺服驅動器通過IO板反饋第一伺服電機、第二伺服電機的工作狀態給PLC；所述IO板設有四個插槽，如此以來，IO板具備擴展性，PLC和其他裝置通訊，可通過連接IO板實現信號輸送以及接受。在本次實施例中，PLC通過乙太網高速和伺服驅動器通訊。
在本次實施例中伺服驅動器通過電路連接第一伺服電機以及第二伺服電機；伺服驅動器通過電路控制第一伺服電機、第二伺服電機的電壓及電流從而控制第一伺服電機、第二伺服電機的功率，達到控制第一伺服電機、第二伺服電機轉速的目的。
還包括報警系統以及急停系統；報警系統和急停系統都與PLC相連；當伺服驅動器或第一伺服電機或第二伺服電機工作出現異常時，伺服驅動器根據第一伺服電機、第二伺服電機的工作狀態發送給PLC；PLC收到信號控制報警系統報警；其中，急停系統設有急停按鈕，當人們按下急停按鈕時，PLC發送急停信號給伺服驅動器；伺服驅動器控制第一伺服電機、第二伺服電機急停。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。