專利名稱：注塑機節能控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種注塑機節能控制系統。
背景技術：
注塑機行業是一個與國民生產、生活息息相關的行業，大到汽車、模具，小到家用 電器、玩具、手機等都離不開注塑加工，注塑機是塑膠行業的主要生產設備。注塑機是一 種專用的塑料成型機械，它利用塑料的熱塑性，經加熱融化后，加以高壓力使其快速流入模 腔，經一段時間的保壓和冷卻，成為各種形狀的塑料制品。注塑機的工藝過程一般分為鎖 模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模、頂出等六個階段并依次循環，各個階段需要不同的壓力和 流量。對于油泵馬達而言，注塑過程是處于變化的負載狀態，在定量泵的液壓系統中，油泵 馬達以恒定的轉速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節流。注塑機的電能消耗主要表現在以下幾個部分①液壓系統油泵的電能消耗；②料 筒加熱器的電能消耗；③循環冷卻水泵的電能消耗(在注塑車間內，一般多臺注塑機共用 一臺冷卻水泵)。其中，液壓油泵電機的用電量占整個注塑機用電量的80%以上，所以，注 塑機節能的重點即是提高動力驅動系統本身的能耗效率及驅動系統輸出功率與執行機構 執行功率達到自適應調節匹配，兩者之間的能量利用率越高，系統節能率就越高，達到節省 能源的功效。據統計，根據現有注塑機設備的工藝要求，由高壓節流造成的能量損失高達 36%-68%，對電能浪費嚴重，故如何減少節流損失，提高能量效率，成為液壓驅動系統的節能 發展方向。在2009年8月12日公開的中國專利，申請號為200810161450. 3《電液融合雙容 積變動力控制系統》，該實用新型中的電液融合雙容積變動力控制系統包括有伺服電機、壓 力傳感器、數模轉換器及控制器，所述壓力傳感器與所述數模轉換器電連接，所述數模轉換 器與所述控制器電連接，所述控制器與所述伺服電機電連接并控制所述伺服電機動作，所 述控制系統還包括有雙容積柱塞泵，所述壓力傳感器設在所述雙容積柱塞泵的出油口處， 用于檢測所述雙容積柱塞泵輸出的液體壓力，并將檢測到的信號傳送給所述數模轉換器， 由所述數模轉換器將檢測到的模擬信號轉換成數字信號并送給所述控制器。該實用新型中 所選用的泵閥為雙容積柱塞泵，雙容積柱塞泵的基本工作原理是在一個可調整角度的斜盤 上均勻分布9支柱塞，9支柱塞的一端與電機軸相連，電機旋轉時，帶動9支柱塞輪流往復運 動完成排油過程，通過調整斜盤的斜度，可以調整柱塞的形成而形成變量泵。其中，雙容積 柱塞泵作為注塑機壓力動力源，具有反應速度快，能耗低的特點。但是，第一，由于雙容積柱 塞泵是通過柱塞的往復運動供油，在流量切換的過程中，由于油壓不連續而帶有壓力供給 上的斷點，則注塑時，當油壓產生斷點的時刻影響產品質量的精度；第二，由于柱塞制作精 密，由此油品質量要求高，不能輸送含有固體懸浮物的液體；第三，由于柱塞泵機械結構復 雜，運動體多，因而噪聲是所有泵中最大的。另外，如果注塑機系統中的各個機構運動配合不夠穩定，尤其是伺服電機和雙容 積柱塞泵間傳動不夠穩定流暢的話，將增加伺服電機和雙容積柱塞泵間傳動機構的磨損并由此帶來不必要的能量損耗。若不進行及時的維護，則將增加注塑機系統的能耗；若進行 實時維護，則勢必增加人工成本。且注塑機系統在工作狀態下，由于伺服電機傳動會產生 振動，該振動如果得不到很好的控制，也會增加磨損，從而增加注塑機系統的能耗和工作成 本。
發明內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供了一種具有良好節能效果，且能降低 生產成本，并保證持久穩定的工作狀態的注塑機節能控制系統。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種注塑機節能控制系統，包 括有伺服電機、壓力傳感器、數模轉換器及控制器，所述壓力傳感器與所述數模轉換器電連 接，所述數模轉換器與所述控制器電連接，所述控制器與所述伺服電機電連接并控制所述 伺服電機動作，所述控制系統還包括有容積式泵，所述壓力傳感器設在所述容積式泵的出 油口處，用于檢測所述容積式泵輸出的液體壓力，并將檢測到的信號傳送給所述數模轉換 器，由所述數模轉換器將檢測到的模擬信號轉換成數字信號并送給所述控制器，其特征是 所述容積式泵為內嚙合齒輪泵。采用上述技術方案，內嚙合齒輪泵利用齒輪件的空隙進行排油，內部具有進油腔 和出油腔體，出油腔體容積小于進油腔體容積，故液壓油受到壓縮產生壓力。相對于雙容 積變量柱塞泵的結構特點，內嚙合齒輪泵具有結構簡單緊湊，工作磨損低，脈動和噪聲都較 小，特別是對油液清潔度要求不高，無需經常性對油液進行檢查過濾，大大降低了工人不必 要的工時浪費。本實用新型的進一步設置為所述伺服電機輸出端和內嚙合齒輪泵輸入端通過 梅花型彈性聯軸器構成聯動，梅花型彈性聯軸器包括有與伺服電機輸出端固定的輸出端爪 盤、與內嚙合齒輪泵輸入端固定的輸入端爪盤、以及位于輸出端爪盤和輸入端爪盤間的梅 花彈性間隔體。采用上述技術方案，梅花型彈性聯軸器無需潤滑，維護工作量少，可連續長期運 行，并可在最大程度上降低輸出端爪盤和輸入端爪盤間的振動，具有良好的緩沖效果，工作 穩定可靠。其中，梅花彈性間隔體采用高強度的聚氨酯制造，擁有耐磨耐油，承載力大，使用 壽命長等特點。本實用新型的進一步設置為還包括有供伺服電機和內嚙合齒輪泵架設用的托 架，所述托架底部還設有具有減震作用的避震腳。本實用新型的進一步設置為所述避震腳包括有上支撐軸、下支撐軸、以及具有彈 性并位于上支撐軸和下支撐軸間的減震體，所述上支撐軸和下支撐軸間設有間隙，減震體 位于間隙處并分別與上支撐軸和下支撐軸固定連接。本實用新型的再進一步設置為所述上支撐軸上位于間隙處的端部設有凹槽，下 支撐軸上位于間隙處的端部凸設有凸塊，上支撐軸和下支撐軸的軸線均位于同一直線上， 凸塊插設于凹槽內并與凹槽內壁保持距離，由此構成所述的間隙，減震體填設于所述的間 隙內并包裹于上支撐軸和下支撐軸的外表面，減震體為橡膠材料制作。采用上述技術方案，托架起到良好的固定和支持作用，而避震腳由于上支撐軸和 下支撐軸間的減震體能對兩端的支撐軸起到緩沖減震的作用，從而因自身結構和材料的特點具有良好的緩沖效果，緩沖并吸收伺服電機和內嚙合齒輪泵在垂直方向上的振動，在最 大程度上保證了注塑機節能控制系統的安全和穩定，減少內部各元件間的磨損。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例梅花型彈性聯軸器的示意圖。圖3為本實用新型實施例避震腳的剖視圖。圖4為本實用新型實施例托架的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實施例包括有內嚙合齒輪泵1、伺服電機2、壓力傳感器3、數模轉換 器4及控制器5，壓力傳感器3與所述數模轉換器4電連接，所述數模轉換器4與所述控制 器5電連接，所述控制器5與所述伺服電機2電連接并控制所述伺服電機2動作，所述壓力 傳感器3設在所述內嚙合齒輪泵1的出油口處，用于檢測所述內嚙合齒輪泵1輸出的液體 壓力，并將檢測到的信號傳送給所述數模轉換器4，由所述數模轉換器4將檢測到的模擬信 號轉換成數字信號并送給所述控制器5。伺服電機2內部還設有用于檢測所述伺服電機2 動作信號并能將所述動作信號傳送給所述控制器5的脈沖編碼器6。本實用新型中的伺服 電機2、壓力傳感器3、數模轉換器4及控制器5均采用市面上成熟產品。如圖2-4所示，伺 服電機2和內嚙合齒輪泵1架設用的托架9，托架9上設有安裝腔91，該安裝腔91可分別 供伺服電機2或內嚙合齒輪泵1穿設并固定用。托架9底部還設有具有減震作用的避震腳 8。所述避震腳8包括有上支撐軸81、下支撐軸82、以及具有彈性并位于上支撐軸81和下 支撐軸82間的減震體83，所述上支撐軸81和下支撐軸82間設有間隙84，減震體83位于 間隙84處并分別與上支撐軸81和下支撐軸82固定連接。上支撐軸81上位于間隙84處 的端部設有凹槽811，下支撐軸82上位于間隙84處的端部凸設有凸塊821，上支撐軸81和 下支撐軸82的軸線均位于同一直線上，凸塊821插設于凹槽811內并與凹槽811內壁保持 距離，由此構成所述的間隙84，減震體83可在制作時填設于所述的間隙84內并包裹于上 支撐軸81和下支撐軸82的外表面，形成一個立方體狀的連接件，把上支撐軸81和下支撐 軸82均連接在一起，減震體83為橡膠材料制作。上支撐軸81和下支撐軸82上靠近間隙 84的外壁上均設有突出的凸緣85，減震體83包裹于上支撐軸81和下支撐軸82外壁處時 分別覆蓋于凸緣85上，由此是的上支撐軸81和下支撐軸82因減震體83的包覆而連接成 一體，方便制作和安裝。上支撐軸81可與伺服電機2或內嚙合齒輪泵1的底座固定連接， 下支撐軸82可直接與地面固定，也可與其他墊腳固定連接，從而方便對避震腳8上的伺服 電機2或內嚙合齒輪泵1的安裝和調節。其中，伺服電機2輸出端和內嚙合齒輪泵1輸入 端通過梅花型彈性聯軸器7構成聯動，梅花型彈性聯軸器7包括有與伺服電機2輸出端固 定的輸出端爪盤71、與內嚙合齒輪泵1輸入端固定的輸入端爪盤72、以及位于輸出端爪盤 71和輸入端爪盤72間的梅花彈性間隔體73。本實用新型中，內嚙合齒輪泵1利用齒輪件的空隙進行排油，內部具有進油腔和 出油腔體，出油腔體容積小于進油腔體容積，故液壓油受到壓縮產生壓力。相對于雙容積變量柱塞泵的結構特點，內嚙合齒輪泵1具有結構簡單緊湊，工作磨損低，脈動和噪聲都較 小，特別是對油液清潔度要求不高，無需經常性對油液進行檢查過濾，大大降低了工人不必 要的工時浪費。梅花型彈性聯軸器7無需潤滑，維護工作量少，可連續長期運行，并可在最 大程度上降低輸出端爪盤71和輸入端爪盤72間的振動，具有良好的緩沖效果，工作穩定可 靠。其中，梅花彈性間隔體73采用高強度的聚氨酯制造，擁有耐磨耐油，承載力大，使用壽 命長等特點。托架9起到良好的固定和支持作用，而避震腳8由于上支撐軸81和下支撐軸 82間的減震體83能對兩端的支撐軸起到緩沖減震的作用，從而因自身結構和材料的特點 具有良好的緩沖效果，緩沖并吸收伺服電機2和內嚙合齒輪泵1在垂直方向上的振動，在最 大程度上保證了注塑機節能控制系統的安全和穩定，減少內部各元件間的磨損。經本公司 實際運作后統計，改造后注塑機節能控制系統對油品的要求不再像改造前那般高，故降低 了對油的替換和過濾的成本，同時還降低了工人對該系統的維修頻率，在一定程度上節約 了生產成本，穩定了系統的工作。本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用同等替換或等 效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求保護的范圍之內。
權利要求1.一種注塑機節能控制系統，包括有伺服電機、壓力傳感器、數模轉換器及控制器，所 述壓力傳感器與所述數模轉換器電連接，所述數模轉換器與所述控制器電連接，所述控制 器與所述伺服電機電連接并控制所述伺服電機動作，所述控制系統還包括有容積式泵，所 述壓力傳感器設在所述容積式泵的出油口處，用于檢測所述容積式泵輸出的液體壓力，并 將檢測到的信號傳送給所述數模轉換器，由所述數模轉換器將檢測到的模擬信號轉換成數 字信號并送給所述控制器，其特征是所述容積式泵為內嚙合齒輪泵。
2.根據權利要求1所述的注塑機節能控制系統，其特征是所述伺服電機輸出端和內 嚙合齒輪泵輸入端通過梅花型彈性聯軸器構成聯動，梅花型彈性聯軸器包括有與伺服電機 輸出端固定的輸出端爪盤、與內嚙合齒輪泵輸入端固定的輸入端爪盤、以及位于輸出端爪 盤和輸入端爪盤間的梅花彈性間隔體。
3.根據權利要求1或2所述的注塑機節能控制系統，其特征是還包括有供伺服電機 和內嚙合齒輪泵架設用的托架，所述托架底部還設有具有減震作用的避震腳。
4.根據權利要求3所述的注塑機節能控制系統，其特征是所述避震腳包括有上支撐 軸、下支撐軸、以及具有彈性并位于上支撐軸和下支撐軸間的減震體，所述上支撐軸和下支 撐軸間設有間隙，減震體位于間隙處并分別與上支撐軸和下支撐軸固定連接。
5.根據權利要求4所述的注塑機節能控制系統，其特征是所述上支撐軸上位于間隙 處的端部設有凹槽，下支撐軸上位于間隙處的端部凸設有凸塊，上支撐軸和下支撐軸的軸 線均位于同一直線上，凸塊插設于凹槽內并與凹槽內壁保持距離，由此構成所述的間隙，減 震體填設于所述的間隙內并包裹于上支撐軸和下支撐軸的外表面，減震體為橡膠材料制 作。
專利摘要本實用新型提供了一種注塑機節能控制系統，包括有伺服電機、壓力傳感器、數模轉換器及控制器，壓力傳感器與所述數模轉換器電連接，數模轉換器與所述控制器電連接，控制器與所述伺服電機電連接并控制所述伺服電機動作，控制系統還包括有內嚙合齒輪泵，壓力傳感器設在所述內嚙合齒輪泵的出油口處，用于檢測所述內嚙合齒輪泵輸出的液體壓力，并將檢測到的信號傳送給所述數模轉換器，由所述數模轉換器將檢測到的模擬信號轉換成數字信號并送給所述控制器。由于內嚙合齒輪泵具有結構簡單緊湊，工作磨損低，脈動和噪聲都較小，特別是對油液清潔度要求不高，無需經常性對油液進行檢查過濾，大大降低了工人不必要的工時浪費。
文檔編號B29C45/76GK201931598SQ201120045228
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者劉建亮, 劉建寅 申請人:溫州樂控節能科技有限公司, 溫州安信科技有限公司