專利名稱：油壓式設備的速度-壓力控制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種油壓式設備，特別涉及一種油壓式設備的速度-壓力控制裝置。
背景技術：
對于用以大量制造塑件的油壓式射出機而言，一般是應用伺服馬達驅動油壓泵控
制油壓射出機在各階段的速度與壓力，其過程包括速度控制與壓力控制及兩者的切換，以
滿足油壓式射出機在各個階段不同的速度與壓力的要求。速度與壓力控制的精確與否直接
影響到塑件產品品質的好壞，對于一般塑件常見的表面皺紋、翹曲變形、毛邊、溢料、空洞或
填充不足等品質問題，很多是由于在各個階段中速度與壓力的切換控制不佳所致。
目前， 一般在對油壓式設備的速度與壓力的切換控制中，對于速度與壓力的切換
控制大多數依賴于制造工程師的經驗，但此種依靠經驗控制速度與壓力切換的方法難以達
到控制穩定的高量產需求。
發明內容
鑒于上述內容，有必要提供一種可有效、自動地控制速度與壓力切換的油壓式設 備的速度-壓力控制裝置。 —種油壓式設備的速度-壓力控制裝置，用于驅動一帶動油壓泵運作的伺服馬 達，其包括 —壓力命令產生器，用于輸出一期望壓力命令信號至一第一比較單元的第一輸入
丄山
順； —壓力傳感器，用于感應所述油壓泵的當前壓力并對應傳輸一壓力感應信號至所
述第一比較單元的第二輸入端，所述第一比較單元計算出所述期望壓力命令信號與所述壓 力感應信號的差值，并輸出一壓力命令補償信號； —壓力控制器，用于接收所述壓力命令補償信號，并根據所述壓力命令補償信號 計算出卸壓所需的速度并對應輸出一卸壓速度命令信號； —速度命令產生器，用于輸出一預設速度命令信號及一期望速度命令信號；
—速度限制器，用于接收所述卸壓速度命令信號及所述預設速度命令信號，并輸 出一限速速度命令信號，所述限速速度命令信號為所述卸壓速度命令信號及所述預設速度 命令信號兩者中速度較小者； —切換開關，其包括一用于接收所述期望速度命令信號的第一端、一用于接收所 述限速速度命令信號的第二端、一第三端及一控制端，所述第三端連接一第二比較單元的 第一輸入端； —比較器，用于接收所述壓力命令補償信號并連接至所述切換開關的控制端，當 所述壓力命令補償信號為負相的壓力信號時，通過所述切換開關的控制端控制所述切換開 關的第三端與第一端相連且與第二端斷開，當所述壓力命令補償信號為正相的壓力信號或 為空置的壓力信號時，通過所述切換開關的控制端控制所述切換開關的第三端與第二端相連且與第一端斷開； —轉速傳感器，用于感應所述伺服馬達的當前轉速并對應傳輸一轉速感應信號至
所述第二比較單元的第二輸入端，所述第二比較單元計算出所述期望速度命令信號或限速
速度命令信號與所述轉速感應信號的差值，并輸出一速度命令補償信號；及 —馬達驅動器，用于接收所述速度命令補償信號來驅動所述伺服馬達。 相較現有技術，本發明油壓式設備的速度壓力控制裝置應用所述壓力傳感器接收
油壓泵反饋的油壓壓力信號，并根據所述期望壓力命令信號與所述反饋的油壓壓力信號的
差值通過所述切換開關控制所述伺服馬達在升壓時以速度控制方式控制其伺服馬達加速，
確保伺服馬達在最高速度下去做升壓，從而減少了升壓時間，而在油壓泵達到期望壓力后，
通過所述切換開關控制所述伺服馬達以壓力控制為主、速度限制為輔的控制方式控制伺服
馬達減速，即可在被限制速度的伺服馬達下作減壓控制，從而避免伺服馬達在瞬間反向時
引起的機臺壓力擾動。本發明油壓式設備的速度壓力控制裝置不需依靠制造工程師的經驗
來進行壓力與速度的切換控制，可有效提高工作效率。
下面參照附圖結合具體實施方式
對本發明作進一步的描述。
圖1為本發明油壓式設備的速度-壓力控制裝置的較佳實施方式驅動伺服馬達帶
動油壓泵的工作原理框圖。
圖2為圖1的具體原理框圖。
具體實施例方式
請共同參考圖l及圖2，本發明油壓式設備的速度-壓力控制裝置應用于油壓式 設備(如油壓式射出機)的伺服馬達控制系統上，以自動地控制該油壓式設備在各個階段
(如關模時)的速度與壓力的切換，其較佳實施方式包括一速度-壓力切換控制器io、一馬
達驅動器20、一壓力傳感器30及一轉速傳感器40。所述油壓式設備的速度_壓力控制裝 置通過所述馬達驅動器20與一伺服馬達50相連，以驅動所述伺服馬達50帶動所述油壓式 設備上的油壓泵60工作。 所述速度壓力切換控制器10包括一壓力命令產生器11、一第一比較單元12(如 加法器)、一壓力控制器13、一速度限制器14、一速度命令產生器15、一切換開關如一繼電 器16、一比較器17及一第二比較單元18。所述馬達驅動器20包括一速度控制器22及一 電流限制器24。本實施方式中，所述繼電器16包括一單刀雙擲開關K，所述單刀雙擲開關 K包括一第一擲點1、一第二擲點2及一刀部3。 所述壓力命令產生器11用于輸出一期望壓力命令信號至所述第一比較單元12的 第一輸入端，所述壓力傳感器30感應所述油壓泵60的當前壓力并對應傳輸一壓力感應信 號至所述第一比較單元12的第二輸入端，所述第一比較單元12計算出所述期望壓力命令 信號減去所述壓力感應信號的差值，并將代表所述差值的一壓力命令補償信號通過其輸出 端傳輸至所述壓力控制器13的輸入端及所述比較器17的輸入端。 所述壓力控制器13接收所述壓力命令補償信號，并根據所述壓力命令補償信號 計算出卸壓所需的速度并對應輸出一卸壓速度命令信號至所述速度限制器14的輸入端。
4所述比較器17接收所述壓力命令補償信號，當所述壓力命令補償信號為負相的壓力信號 時，則所述油壓泵60的當前壓力小于期望壓力，此時所述比較器17輸出一控制信號控制所 述繼電器16的單刀雙擲開關K的刀部3擲于第一擲點1上；當所述壓力命令補償信號為正 相的壓力信號或空置的壓力信號時，則表示所述油壓泵60的當前壓力大于等于期望壓力， 此時所述比較器17輸出另一控制信號控制所述繼電器16的單刀雙擲開關K的刀部3擲于 第二擲點2上。 所述速度命令產生器15用于輸出一預設速度命令信號至所述速度限制器14，所 述速度限制器14的輸出端接至所述單刀雙擲開關K的第二擲點2，所述速度限制器14比較 接收到的卸壓速度命令信號與預設速度命令信號的大小，并在所述單刀雙擲開關K的刀部 3擲于第二擲點2時輸出兩者較小的一個速度命令信號(本發明稱為限速速度命令信號) 至所述第二比較單元18的第一輸入端，所述預設速度命令信號可根據實際需要進行設定。 所述速度命令產生器15還用于輸出一期望速度命令信號至所述單刀雙擲開關K的第一擲 點1，并在所述單刀雙擲開關K的刀部3擲于第一擲點1時將所述期望速度命令信號輸出至 所述第二比較單元18的第一輸入端。 所述轉速傳感器40感應所述伺服馬達50的當前轉速并對應傳輸一轉速感應信號 至所述第二比較單元18的第二輸入端，所述第二比較單元18計算出所述期望速度命令信 號或限速速度命令信號(刀部3擲于第一擲點1時為期望速度命令信號，刀部3擲于第二擲 點2時為限速速度命令信號)與所述轉速感應信號的差值，并將代表所述差值的一速度命 令補償信號通過其輸出端傳輸至所述速度控制器22的輸入端，所述速度控制器22將所述 速度命令補償信號處理后通過所述電流限制器24傳輸至所述伺服馬達50以驅動其工作。
在工作時(如關模時)，所述油壓式設備的速度-壓力控制裝置首先采取速度控制 方式，即所述繼電器16內的單刀雙擲開關的刀部3初始狀態下擲于第一擲點1上，此時所 述馬達驅動器20接收由所述第二比較單元18發出的速度命令補償信號，并驅動所述伺服 馬達50做加速運動，并帶動所述油壓泵60內的油壓開始上升，由于此時所述繼電器16內 的單刀雙擲開關的刀部3擲于第一擲點1上，故此過程為以速度控制方式控制伺服馬達50 加速。 同時，所述比較器17將接收由所述第一比較單元12發出的壓力命令補償信號，當 所述壓力命令補償信號為負相的壓力信號時，繼續保持速度控制方式；當所述壓力命令補 償信號為正相的壓力信號或空置的壓力信號時，所述繼電器16內的單刀雙擲開關的刀部3 被切換擲于第二擲點2上，此時所述馬達驅動器20接收由所述第二比較單元18發出的速 度命令補償信號，并驅動所述伺服馬達50做減速運動，并帶動所述油壓泵60內的油壓下 降，由于此時所述繼電器16內的單刀雙擲開關的刀部3擲于第二擲點2上，即此過程為以 壓力控制為主、速度限制為輔的控制方式控制伺服馬達50減速；當所述壓力命令補償信號 再次為負相的壓力信號時，控制方式再次轉換至速度控制方式，上述切換方式可確保所述 伺服馬達50的速度及所述油壓泵60內的油壓壓力在期望的設定范圍內。
本發明油壓式設備的速度-壓力控制裝置在油壓式設備升壓階段，以速度控制方 式控制伺服馬達50加速，以帶動油壓泵60升壓，可確保伺服馬達50在最高速度下去做升 壓，從而減少了升壓時間。而在油壓式設備在達到期望壓力后，轉換成以壓力控制為主、速 度限制為輔的控制方式控制伺服馬達50減速，即可在限制的伺服馬達速度下作減壓動作，從而避免伺服馬達在瞬間反向時引起的機臺壓力擾動'
權利要求
一種油壓式設備的速度壓力控制裝置，用于驅動一帶動油壓泵運作的伺服馬達，其包括一壓力命令產生器，用于輸出一期望壓力命令信號至一第一比較單元的第一輸入端；一壓力傳感器，用于感應所述油壓泵的當前壓力并對應傳輸一壓力感應信號至所述第一比較單元的第二輸入端，所述第一比較單元計算出所述期望壓力命令信號與所述壓力感應信號的差值，并輸出一壓力命令補償信號；一壓力控制器，用于接收所述壓力命令補償信號，并根據所述壓力命令補償信號計算出卸壓所需的速度并對應輸出一卸壓速度命令信號；一速度命令產生器，用于輸出一預設速度命令信號及一期望速度命令信號；一速度限制器，用于接收所述卸壓速度命令信號及所述預設速度命令信號，并輸出一限速速度命令信號，所述限速速度命令信號為所述卸壓速度命令信號及所述預設速度命令信號兩者中速度較小者；一切換開關，其包括一用于接收所述期望速度命令信號的第一端、一用于接收所述限速速度命令信號的第二端、一第三端及一控制端，所述第三端連接一第二比較單元的第一輸入端；一比較器，用于接收所述壓力命令補償信號并連接至所述切換開關的控制端，當所述壓力命令補償信號為負相的壓力信號時，通過所述切換開關的控制端控制所述切換開關的第三端與第一端相連且與第二端斷開，當所述壓力命令補償信號為正相的壓力信號或為空置的壓力信號時，通過所述切換開關的控制端控制所述切換開關的第三端與第二端相連且與第一端斷開；一轉速傳感器，用于感應所述伺服馬達的當前轉速并對應傳輸一轉速感應信號至所述第二比較單元的第二輸入端，所述第二比較單元計算出所述期望速度命令信號或限速速度命令信號與所述轉速感應信號的差值，并輸出一速度命令補償信號；及一馬達驅動器，用于接收所述速度命令補償信號來驅動所述伺服馬達。
2. 如權利要求1所述的油壓式設備的速度壓力控制裝置，其特征在于所述馬達驅動 器包括一速度控制器及一電流限制器，所述速度控制器的輸入端連接所述第二比較單元的 輸出端，所述速度控制器的輸出端通過所述電流限制器連接所述伺服馬達。
3. 如權利要求1所述的油壓式設備的速度壓力控制裝置，其特征在于所述切換開關 為一繼電器，所述繼電器包括一單刀雙擲開關，所述單刀雙擲開關的第一擲點、第二擲點及 刀部分別對應所述切換開關的第一端、第二端及第三端。
全文摘要
一種油壓式設備的速度壓力控制裝置，包括壓力命令產生器、壓力傳感器、壓力控制器、速度命令產生器、速度限制器、切換開關、比較器、轉速傳感器及馬達驅動器，壓力控制器接收由壓力命令產生器及壓力傳感器合成的壓力命令補償信號，速度限制器接收由壓力控制器輸出的卸壓速度命令信號及速度命令產生器發出的預設速度信號并輸出限速速度命令信號至切換開關，速度命令產生器還輸出期望速度信號至切換開關，比較器根據接收到的壓力命令補償信號控制切換開關在壓力命令補償信號為負相壓力信號時切換至以速度方式控制馬達驅動器工作，并控制切換開關在壓力命令補償信號為正相或空置的壓力信號時切換至以壓力為主、速度為輔的方式控制馬達驅動器工作。
文檔編號G05D27/00GK101737379SQ20081030568
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月21日 優先權日2008年11月21日
發明者劉興昌, 許合良 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;賜福科技股份有限公司