PDF《伺服注塑机高速响应的液压控制系统》

1 8 0m s .

2 .

3 伺服系统响应时间测试 选用申达 S E

1 3 0机器进行伺服系统响应测试, 相 应配置: ①电机, 额定电流

4 9 . 2A 、 额定扭矩

8 7N ・m 、 额定功率

2 2 . 6k W、 额定转速

25 0 0r / m i n ;

②驱动器, 额定功率

2 5k W;

③油泵, 排量

4 0m L / r ;

④测量仪器为 示波器. 设定参数: 注射流量

9 9 %, 压力

1 4M P a 时, 撞击 上升响应时间为

6 8~

1 1 6m s ( 要求过冲小于 5M P a ) , 其压力时间关系如图 4所示.

2 .

4 电机和阀响应时间对注射动作的影响 通常在理论计算时, 常以油泵单位时间最大输出 流量进行注塑速度和时间的计算, 来验证技术参数是 ・

8 8 ・ 轻工机械 L i g h t I n d u s t r y M a c h i n e r y

2 0

1 8年第 5期图4压力时间坐标图 F i g u r e

4 P r e s s u r ea n dt i m ec o o r d i n a t ed i a g r a m 否满足某薄壁件注塑成型要求.因伺服系统存在启动 加速时间延时现象, 并且各厂家使用配套品牌元件不 同, 因此即使各设备在设计技术参数相同情况下, 在成 型同一薄壁注塑件时将会体现出差异性. 假设成型某薄壁注塑件所需时间为 t , 油泵单位最 大流量为 Q m a x , 则油泵在 t 时间内油液输出总量为 V L , 计算公式为: V L= Q m a x ・t . (

1 ) 式中: V L 为油泵的理论输出量, c m

3 ;

Q m a x 为油泵单位时 间最大流量, c m

3 / m i n ;

t 为注射时间, m i n . 实际伺服系统油泵在注射动作时间 t 内, 其输出 液压油时间分 2个阶段: ①0~t

1 , 电机从静止状态加 速上升至最大转速 n M a x .②t

1 ~t

2 , 电机恒定最大转速 n m a x .油泵流量和时间关系如图 5所示. 图5油泵工作流量和时间关系图 F i g u r e

5 D i a g r a mo f p u m pf l o wa n dt i m e 由图 5可知: V 1= ( Q m a x ・t

1 ) /

2 ;

(

2 ) V 2= Q m a x ・( t 2- t

1 ) (

3 ) V S= V 1+V 2= Q m a x ・t 2- Q m a x ・t 1/

2 . (

4 ) 式中: V S 为泵实际出油总量, c m

3 ;

V

1 为第一阶段泵出油 量, c m

3 ;

V

2 为第二阶段泵出油量, c m

3 . 假设理论计算与实际工作泵出油总量相同, 则VL= V S . (

5 ) 将式(

1 ) 和(

4 ) 代入式(

5 ) , 即Qmax・t = Q m a x ・t 2- Q m a x ・t 1/

2 , 则(6)t2=t +t 1/

2 . (

7 ) 由式(

5 )~ (

7 ) 可知, 要在实际工作时保持泵出油 总量与理论值一致, 必须在时间上多增加 t 1/

2 , 由此可 见注射时间跟电机起始加速时间密切相关, 同理阀的 开启响应时间也影响注射时间 t .综上所述, 伺服电机 和阀的响应时间对注射动作的影响至关重要, 如何减 小伺服电机对注射动作时间的影响是本文值得探讨的 重点.

3 高速响应液压控制系统

3 .

1 高速响应液压原理构成 高速响应伺服液压原理图[

9 ] 及控制框架原理如 图6~ 7所示. 图6高速响应伺服注塑动作液压原理图 F i g u r e

6 H y d r a u l i cp r i n c i p l ed i a g r a mo f h i g h s p e e d r e s p o n s es e r v oi n j e c t i o na c t i o n 图7高速响应伺服控制框架原理图 F i g u r e

7 P r i n c i p l ed i a g r a mo f h i g h s p e e d r e s p o n s es e r v oc o n t r o l f r a m e 如图 6所示, 在图 2液压原理图基础上把溢流阀 V

2 1遥控口 X与方向阀 V 6的 P腔相连, 方向阀 V 6的 B腔与比例压力阀 V 7的 P腔相连接.通过方向阀 V

6 电磁铁 S 5的得电工作, 使得溢流阀 V