本发明专利技术涉及全电动注射成形机注射压力的检测方法及装置，通过采用价格低廉、测量方便的电流或电压传感器，替代价格较高、测量不便的压力传感器，实现间接测量注射压力。包括注射压力对螺杆的反作用力与驱动电机相电流对应关系Ａ的标定，并利用注射压力与其对螺杆的反作用力相等，从而得到注射压力与驱动电机相电流的对应关系Ｂ。所述检测方法使用的装置主要由推力计、毫安表、传感器、固定台、伺服电机、滚珠丝杆和底座构成，伺服电机驱动滚珠丝杆，固定台固定在滚珠丝杆的螺母上，伺服电机与滚珠丝杆同轴。采用此方法检测注射压力，不会影响制品的表面质量，实际安装也比较容易，而且检测装置的结构简单、测量精度高、成本低，可广泛应用于全电动注射成形机的注射压力检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种检测全电动注射成形机注射压力的方法及装置，适用于全 电动注射成形机(其中注射与预塑动作由电机驱动)注射压力的检测。
技术介绍
注射成形机按驱动源不同可分为三大类(1)全液压式，(2)电液混合式， (3)全电动式。目前，全液压式的注射压力一般直接由油压表读取；电液混合 式的注射压力检测既有读取油压表，也有采用压力传感器直接检测；全电动式 的注射压力检测则采用压力传感器直接检测，也有采用其它方法间接检测。对 于全电动注射成形机，若采用压力传感器进行注射压力的检测，由于整个充模 至保压过程时间很短，熔料温度较高，不可能在模腔内放置很多的压力传感器， 而且在模腔内安装压力传感器还会影响制品的表面质量，应变式压力传感器和 压阻式压力传感器在高温场合及实际安装中也存在一定困难，即使在料筒中安 装压力传感器，其测量误差也比较大，结构复杂，对于精度高的压力传感器价 格比较昂贵。
技术实现思路
在全电动注射成形机中，为了实现对注射压力的检测，目前大多采用压力 传感器放置在模腔内或料筒中进行直接测量。为了克服直接检测的不足，本发 明提出一种间接检测注射压力的方法，通过测量注射压力对螺杆的反作用力间 接反应注射压力，然后再通过测量此反作用力对注射与预塑驱动电机相电流的 影响，得到该反作用力与驱动电机相电流之间的对应关系，进而获得注射压力 与相电流之间的对应关系。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是通过反复实验，对注射压力与其对螺杆的反作用力对应关系进行标定，再通过检测装置测量与标定螺杆反 作用力与驱动电机相电流之间的对应关系。通过在驱动电机相线上串联敏感电 阻，然后再通过电压传感器检测敏感电阻两端的电压，计算出电流值，或直接 在驱动电机相线上串联电流传感器。本专利技术与现有技术相比的优点是，可以有效地检测注射压力，测量时避免 影响制品的表面质量，不会改变模腔结构及充模特性，而且电压传感器与电流 传感器不需在高温场合下工作，实际安装比较容易，结构简单，测量精度高， 成本低，可在全电动注射成形机的控制系统中广泛应用。 附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术用于测量注射压力对螺杆的反作用力与相电流之间对应关系 的检测装置示意图。图2是本专利技术表1第一组数据拟合的螺杆反作用力与相电流关系曲线。 图3是本专利技术表1第二组数据拟合的螺杆反作用力与相电流关系曲线。 图4是本专利技术伺服电机与伺服单元及电源连接图。 图5是图4伺服电机与伺服单元连接简图。图中1 (15).伺服电机，2厲珠丝杆，3.固定台，4.滚珠丝杆螺母，5.推力 计，6.底座，7.电流坐标轴，8.电流压力曲线1， 9.压力坐标轴，IO.电流压力曲 线2， ll.配线用断路器，12.干扰过滤器，13.伺服单元(伺服驱动器)，14.伺服 单元三相电(U、 V、 W)， 16.伺服单元与编码器连接线，17.编码器，18.伺服单 元电源，19.继电器，20.接点，21.显示用指示灯，22.抑制器，23二极管。 具体实施例方式在图中，伺服电机(1、 15)与滚珠丝杆(2)同轴刚性连接，固定台(3)与滚珠丝杆螺母(4)固定在一起'，底座(6)固定在地面上，推力计(5)安装 在底座(6)上并水平顶住固定台(3)，通过调节推力计(5)末端的螺钉改变 推力大小。推力计(5)产生的推力用来模拟注射压力对螺杆的反作用力，三相 电通过配线用断路器(11)给伺服单元(13)供电，同时起到保护伺服单元(13) 的作用，伺服单元(B)输出的三相电(U、 V、 W) (14)结合编码器(17)驱 动伺服电机(1、 15)，伺服单元与编码器连接线CN2 (16)是伺服单元(13)控 制伺服电机(1、 15)的控制信号线(即编码信号)，显示用指示灯(21)是伺 服异常时指示用。本专利技术中提及的用于标定注射压力对螺杆的反作用力与驱动电机相电流对 应关系时采用的测量手段，可以是采用敏感电阻测量加上万用表或毫安表自行 标定，也可以采用已经标定过的电流或电压传感器进行标定。本试验采用前者， 即检测伺服电机相电流时采用3个相同型号的敏感电阻分别与伺服单元三相电 (U、 V、 W) (14)串联，再分别与伺服电机(1、 15)的三相(A、 B、 C)(如 图4所示)相联。所谓注射压力就是为了克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等处的流动阻力， 注射时螺杆施加给熔料的作用力，可以认为注射压力的大小与螺杆前端所受到 的熔料反作用力相等。由于滚珠丝杆螺母(4)与固定台(3)固联，可以认为 伺服电机(1、 15)对滚珠丝杆(2)的作用力，近似为施加在固定台(3)的推 力，因此只要测出此推力与其它参数(如驱动电机参数)的关系，就可以间接 测量到注射压力。本专利技术利用伺服电机的位置控制特性，即在正常工作情况下伺服电机相电 流受到电机负载的影响而改变。再利用伺服电机相电流与载荷的关系，间接得 到伺服电机相电流与压力的关系，从而建立电流与压力对应关系的数据表。使用时只要检测相电流，就可以通过查找标定值得到注射压力。如果更换电机型 号，只需重新标定数据表即可。检测装置如图1所示，试验过程如下-(1) 让伺服电机工作在位置控制模式下设定速度；(2) 让固定台运动到方便检测的位置，伺服电机处于伺服on状态且静止;(3) 用推力计给固定台施加推力，用毫安表分别测量伺服电机三相(A、 B、 C)(如图4所示)的电流值；(4) 将同一推力时测出的三相电流值取平均值以减小测量误差；(5) 反复实验得出多组电流与推力的对应关系数据表；(6) 处理数据表，标定对应关系。试验表明，在伺服电机正常工作且处于伺服on状态时，即使没有发出转动 信号，电流与压力之间就存在一一对应的关系。通过上述试验方法测量出电流 与推力，可得如表1所示的试验数据。表1电流与压力的关系<table>table see original document page 6</column></row><table>其中电流单位是mA (毫安培)，压力单位是kgf (公斤力)。权利要求1、一种全电动注射成形机注射压力的检测方法，包括注射压力对螺杆的反作用力与驱动电机相电流对应关系A的标定。其特征是在伺服电机处于伺服on状态且静止时，若有外力迫使伺服电机改变静止状态，这时伺服电机的输出功率增大，而且输出功率与伺服电机的相电流存在关系。2、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征是注射压力与其对螺杆的反作用力 相等。3、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征是采用毫安表或传感器检测伺服电 机的相电流，再结合关系A，标定出注射压力与驱动电机相电流的对应关系B。4、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征是全电动注射成形机采用两个伺服 电机分别控制注射与预塑过程，注射电机与滚珠丝杆同轴，预塑电机的轴线与 相应滚珠丝杆的轴线平行。5、 权利要求l所述检测方法使用的装置，其特征是主要由推力计、毫安表、传 感器(电压或电流)、固定台、伺服电机、滚珠丝杆和底座构成，伺服电机驱动 滚珠丝杆，固定台固定在滚珠丝杆的螺母上，伺服电机与滚珠丝杆同轴，推力 计用来给固定台施加推力，该力方向与滚珠丝杆的轴线平行。全文摘要本专利技术涉及全电动注本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全电动注射成形机注射压力的检测方法，包括注射压力对螺杆的反作用力与驱动电机相电流对应关系Ａ的标定。其特征是在伺服电机处于伺服ｏｎ状态且静止时，若有外力迫使伺服电机改变静止状态，这时伺服电机的输出功率增大，而且输出功率与伺服电机的相电流存在关系。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：向鹏，杜遥雪，李绣峰，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。