用于注塑机的泵－阀复合控制液压系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于注塑机的泵－阀复合控制液压系统及其控制方法。该系统中的定量液压泵与伺服电机同轴连接，定量液压泵出油口与第一比例伺服阀进油口连通，第一比例伺服阀第一出油口与滚轮式二通四位换向阀第一进油口、插装阀进油口分别连通，插装阀出油口与第一液压缸进油腔连通，滚轮式二通四位换向阀第二出油口与插装阀控制油口连通，第一比例伺服阀第二出油口与第一液压缸回油腔连通，第一压力传感器固定安装于第一液压缸进油腔处，第二压力传感器安装于第一液压缸回油腔处，第三压力传感器安装在定量液压泵出油口处，第一位移传感器安装在第一液压缸的缸体或活塞杆上。本发明专利技术可同时实现注塑机系统的节能与速度、压力的精密控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种注塑机，特别是注塑机泵-阀复合控制液压系统及其控制方法。
技术介绍
常见的各种精密节能型的注塑机，为了节能采用了可调速电机驱动定量泵的形式 和全电动驱动的形式。可调速电机驱动的系统通过改变电机的转速来调节泵的排量，使流量输出尽可能 地与负载向匹配。其中伺服电机驱动的系统比变频调速电机驱动的系统节能效果要好，响 应更快。但是这样的系统在注射和保压压力控制采用普通的电磁换向阀，当注塑机处在保 压状态时，由于压力是逐级下降的方式，而系统中没有泄压装置，只能通过电机的反转来使 液压泵反转，这样虽然能够满足生产上的要求，但是泵的使用寿命大大缩短，且由于一味追 求节能效果导致精密性不理想。全电气驱动的注塑成型机，用伺服电机经过同步带传动再带动滚珠丝杠来控制注 射，背压、开关模等。但是存在滚珠丝杠易磨损，会造成机器的精度降低。而且一台注塑机 甚至会用到四五台伺服电机，成本很大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决目前注塑机系统要追求节能与追求精密之间 的矛盾而提供一种注塑机泵_阀复合控制液压系统及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采取的第一种技术方案如下该用于注塑机的泵_阀复 合控制液压系统主要包括滚轮式二通四位换向阀、插装阀、第一液压缸、第一比例伺服阀、 伺服电机、定量液压泵、第一位移传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传 感器，定量液压泵与伺服电机同轴连接，定量液压泵的出油口与第一比例伺服阀的进油口 连通，第一比例伺服阀的第一出油口与滚轮式二通四位换向阀的第一进油口、插装阀的进 油口分别连通，插装阀的出油口与第一液压缸的进油腔连通，滚轮式二通四位换向阀的第 二出油口与插装阀的控制油口连通，第一比例伺服阀的第二出油口与第一液压缸的回油腔 连通，第一压力传感器固定安装于第一液压缸的进油腔处，第二压力传感器固定安装于第 一液压缸的回油腔处，第三压力传感器固定安装在定量液压泵的出油口处，第一位移传感 器固定安装在第一液压缸的缸体或活塞杆上。进一步地，本专利技术还包括第一比例溢流阀，所述比例溢流阀的进油口与定量液压 泵的出油口连通。本专利技术所采取的第二种技术方案是该用于注塑机的泵_阀复合控制液压系统主 要包括第二液压缸、第二比例伺服阀、伺服电机、定量液压泵、第二位移传感器、第四压力传 感器、第五压力传感器和第三压力传感器，所述第二液压缸由一对液压缸组成，定量液压泵 与伺服电机同轴连接，定量液压泵的出油口与第二比例伺服阀的进油口连通，第二比例伺 服阀的第一出油口分别与第二液压缸的两个液压缸的进油腔连通，第二比例伺服阀的第二出油口分别与第二液压缸的两个液压缸的回油腔连通，第四压力传感器固定安装在第二比 例伺服阀的第一出油口处，第五压力传感器固定安装在第二比例伺服阀的第二出油口处， 第三压力传感器固定安装在定量液压泵的出油口处，第二位移传感器固定安装在第二液压 缸的其中一个液压缸的缸体或活塞杆上。进一步地，本专利技术还包括第一比例溢流阀，所述比例溢流阀的进油口与定量液压 泵的出油口连通。进一步地，本专利技术还包括蓄能器、单向阀、两位两通电磁换向阀和第二比例溢流 阀，所述单向阀、两位两通电磁换向阀的进油口均与定量液压泵的出油口连通，所述单向 阀、两位两通电磁换向阀的出油口均与第二比例溢流阀的进油口连通，蓄能器与两位两通 电磁换向阀的出油口连通。本专利技术所采取的第三种技术方案是在上述第一种技术方案的基础上，还包括第二 液压缸、第二比例伺服阀、第二位移传感器、第四压力传感器和第五压力传感器，所述第二 液压缸由一对液压缸组成，定量液压泵的出油口与第二比例伺服阀的进油口连通，第二比 例伺服阀的第一出油口分别与第二液压缸的两个液压缸的进油腔连通，第二比例伺服阀的 第二出油口分别与第二液压缸的两个液压缸的回油腔连通，第四压力传感器固定安装在第 二比例伺服阀的第一出油口处、第五压力传感器固定安装在第二比例伺服阀的第二出油口 处，第二位移传感器固定安装在第二液压缸的其中一个液压缸的缸体或活塞上。进一步地，本专利技术还包括蓄能器、单向阀、两位两通电磁换向阀和第二比例溢流 阀，所述单向阀、两位两通电磁换向阀的进油口均与定量液压泵的出油口连通，所述单向 阀、两位两通电磁换向阀的出油口均与第二比例溢流阀的进油口连通，蓄能器与两位两通 电磁换向阀的出油口连通。使用本专利技术的泵_阀复合控制液压系统对注塑机进行控制的方法是包括以下步 骤在注塑机开合模时，注塑机的PLC控制器将设定的恒压源压力信号发送给电机控 制器，同时第三压力传感器将定量液压泵的出口压力反馈给注塑机的电机控制器，由电机 控制器将所述设定的恒压源信号与定量液压泵的出口压力信号的差值转换成伺服电机的 转速控制信号并将该转速控制信号发送给伺服驱动器，伺服驱动器根据该转速控制信号控 制伺服电机的转速，以使由伺服电机驱动的定量液压泵的出口压力信号与设定的恒压源压 力信号值相等；当定量液压泵的出口压力信号与设定的恒压源压力信号值相等时，PLC控制器将 设定的开合模的速度信号和开合模的压力信号发送给注塑机的阀控制器；同时第一位移传 感器将第一液压缸的位移信号发送给阀控制器，第一压力传感器和第二压力传感器相应地 将第一液压缸的进油腔和出油腔的压力信号发送给阀控制器；阀控制器将接收到的第一液 压缸的位移信号转换成第一液压缸的速度信号，并将所述第一液压缸的进油腔和出油腔的 压力信号相减得到差值，当所述第一液压缸的进油腔和出油腔的压力信号的差值与所述设定的开合模的 压力信号满足以下式(1)时，阀控制器对第一液压缸进行速度控制，阀控制器将所述设定 的开合模的速度信号与所述第一液压缸的速度信号相减并将得到的差值转换成第一比例 伺服阀的控制信号，以调节第一比例伺服阀的流量使第一液压缸的速度与所述设定的开合模的速度相等，AP: < 90%(1)式(1)中，APi代表第一液压缸的进油腔和出油腔的压力信号的差值，Pi代表设 定的开合模的压力信号值，当所述第一液压缸的进油腔和出油腔的压力信号的差值与所述设定的开合模的 压力信号满足以下式(2)时，阀控制器对第一液压缸进行压力控制，阀控制器将所述设定 的开合模的压力信号与所述第一液压缸的进油腔和出油腔的压力差值相减并将得到的差 值转换成第一比例伺服阀的控制信号，以调节第一比例伺服阀的流量使所述第一液压缸的 进油腔和出油腔的压力差值与所述设定的开合模的压力相等，AP: ^ 90%(2)式(2)中，APi代表第一液压缸的进油腔和出油腔的压力信号的差值，Pi代表设 定的开合模的压力信号值；在注塑机注塑时，注塑机的PLC控制器将设定的恒压源压力信号发送给电机控制 器，同时第三压力传感器将定量液压泵的出口压力反馈给注塑机的电机控制器，由电机控 制器将所述设定的恒压源信号与定量液压泵的出口压力信号的差值转换成伺服电机的转 速控制信号并将该转速控制信号发送给伺服驱动器，伺服驱动器根据该转速控制信号控制 伺服电机的转速，以使由伺服电机驱动的定量液压泵的出口压力信号与设定的恒压源压力 信号值相等；当定量液压泵(8)的出口压力信号与设定的恒压源压力信号值相等时，PLC控制 器将设定的注射速度信号和注射、保压的压力信号发送给注塑机的阀控制器；同时第二位 移传感器将第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于注塑机的泵－阀复合控制液压系统，其特征是：包括滚轮式二通四位换向阀（１）、插装阀（２）、第一液压缸（３）、第一比例伺服阀（９）、伺服电机（７）、定量液压泵（８）、第一位移传感器（４）、第一压力传感器（５）、第二压力传感器（６）和第三压力传感器（２０），定量液压泵（８）与伺服电机（７）同轴连接，定量液压泵（８）的出油口与第一比例伺服阀（９）的进油口连通，第一比例伺服阀（９）的第一出油口与滚轮式二通四位换向阀（１）的第一进油口、插装阀（２）的进油口分别连通，插装阀（２）的出油口与第一液压缸（３）的进油腔连通，滚轮式二通四位换向阀（１）的第二出油口与插装阀（２）的控制油口连通，第一比例伺服阀（９）的第二出油口与第一液压缸（３）的回油腔连通，第一压力传感器（５）固定安装于第一液压缸（３）的进油腔处，第二压力传感器（６）固定安装于第一液压缸（３）的回油腔处，第三压力传感器（２０）固定安装在定量液压泵（８）的出油口处，第一位移传感器（４）固定安装在第一液压缸（３）的缸体或活塞杆上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：管成，彭华，白寒，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]