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西林SV500系列同步伺服驱动器在注塑机改造上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-12-29   浏览次数:628
现代注塑生产企业属于劳动密集型与技术密集型的结合、半手工、半自动化生产模式。随着工业自动化的发展,注塑业已进入了一个完全的微利时代,降低成本,保证品质,开发新品是微利时代赢得市场的唯一出路,也是企业从市场降价风暴中脱颖而出的最佳时机。本文详细介绍了西林SV500系列同步伺服驱动器在注塑机改造应用上的性能优势和特点。
、传统注塑机伺服节能改造的必要性和可行性
      注塑是一种工业产品生产成型的方法,产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑;注塑机是将热性塑料或热固材料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。注塑机通常由注射系统,合模系统,液压传动系统,电气控制系统,润滑系统,加热及冷却系统,安全监测系统等组成。注塑行业正面临着一个飞速发展的机遇,然而在注塑产品的成本构成中,电费占了相当的比例,依据注塑机设备工艺的需求,普通注塑机油泵电机存在较大的损耗,因而极具节能潜力。根据统计,注塑机的能耗过程中电机的耗电量占整个注塑机耗电量的 60%左右。所以想办法降低电机的能耗的就是降低注塑企业成本非常重要的关键点之一。 注塑机的伺服节能改造对现代注塑企业是非常必要和有益的,现代永磁同步电机是一种新型电机,效率更高,性能不断提高,价格不断下降,已经更多的应用在了工业系统上。永磁同步电机及其伺服控制理论和技术的发展为我们提供理想的注塑机节能改造方案。

二、传统定量泵注塑机原理和伺服液压驱动系统原理及性能优点 
      传统的定量泵系统的工作原理是:电机以额定转速带动油泵工作,给系统提供源源不断的液压动力,而注塑机各个工作阶段需要的压力和流量是不同的,而电机带动油泵运转所提供的液压油的能量是注塑机的最高转速液压流量。传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时,用阀门调节,这时输入功率变化不大,大量能量以压力差的形式损耗在阀门,产生溢流,此过程称高压节流。一个周期工作过程中,负载的变化导致系统压力变化比较大,但油泵仍在工频运行,其供油量是恒定不变的,多余的液压油经溢流阀流回油箱,做无用功,白白地浪费了电能,多余的能量在回油箱的过程中,又加大了冷却系统的负载。据统计,根据注塑机工况的不同,这部分浪费的能量大概在液压系统所需能量的 30%到70%之间。 

      伺服液压驱动系统是通过根据注塑机电脑板的压力和流量信号通过专用的信号转换板进行信号转换,变成伺服驱动器可以接受的给定信号,从而利用注塑机的给定流量信号控制电机的转速来建立起注塑机油压系统的压力,利用编码器进行速度的闭环控制,然后再利用压力传感器的反馈信号和压力给定信号进行比较,反馈给控制器,通过控制器的PID 快速调节响应,使得压力稳定在给定值,保证了系统压力的稳定性,从而进行注塑机输出压力的闭环控制。伺服液压驱动系统可根据注塑机当前的工作状态,如锁模、射胶、熔胶、开模、顶针等阶段以及压力和流量的设定要求,自动调节油泵的转速,调节油泵的供油量,使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任何工作阶段均能保持一致,使电机在整个变化的负载范围内的能量消耗达到所需的最小程度,彻底消除了溢流现象,并确保电机平稳、精确的工作。

三、注塑机伺服系统工作原理


四、现场改造运行图及参数设置
现场设备运行图:


 
双泵合流模式运行图(CAN总线通讯,主从泵任一有故障均互锁停机):

现场油泵图:

SV500同步伺服驱动器输出电流波形图:

参数设置:


 
五、西林SV500同步伺服驱动器在注塑机应用上的优势
      客户对此次改造的效果满意,SV500伺服驱动器运行平稳、PID响应速度快、电机运行噪音小、注塑出来的产品平滑性好;另外,我们SV500系列伺服驱动器支持CAN总线通讯,通讯速度快(最高速度可达1Mbps),通讯稳定,可以实现多泵合流。
 
 
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