一、注塑機行業分析：
注塑機是塑料加工業中使用量最為廣泛的加工機械，約占整個塑機行業的40％。不僅有大量的產品可用注塑機直接生產，而且它還是組成注拉吹工藝的關鍵設備。早期的注塑機都是全液壓式，能耗高、噪音大、可維護性較差。近年來，隨著伺服電機的成熟應用和價格的大幅度下降，以及用戶對于注塑機的效率、穩定性、低能耗、可維護性、噪音等方面都提出了越來越高的要求。注塑機的驅動部分也從定量泵、變量泵、變頻應用技術逐漸演變成伺服技術。在這一進程中，伺服泵節能注塑機驅動系統在兼顧成本與性能穩定性的前提下，完美的解決了用戶關系的效率問題，以及工藝重復性、噪音等方面的需求，代表了國內注塑機的發展方向。隨著塑膠制品多樣化市場需求越來越大,注塑機設備的升級換代也越來越快。原有的全液壓式注塑機也愈來愈不能滿足節能、效率和環保的需要，伺服泵注塑機的改造，業已成為該行業關注的焦點。
二、注塑機改造設計方案
2.1    注塑機的工作原理

注塑機是借助螺桿（或柱塞）推力，將已塑化好的熔融狀態（即粘流態）的塑料以高壓快速方式，注射入到閉合好的模腔內，經冷卻固化定型后取得制品的設備。 



圖一：注塑機的工作原理示意圖

2.2  注塑機的工藝過程

注塑機的工作模式為順序循環過程:

  1、鎖合模：動模板快速接近定模板（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統轉為高壓，將模板鎖合（保持油缸內壓力）。
    2、射臺前移到位：射臺前進到指定位置（噴嘴與模具緊貼）。
    3、注射：可設定螺桿以多段速度、壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。
    4、冷卻和保壓：按設定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。
    5、冷卻和預塑(儲料）：模腔內制品繼續冷卻，同時液力馬達驅動螺桿旋轉將塑料粒子前推，螺桿在設定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預定位置，螺桿停止旋轉，注射油缸按設定松退，預料結束。
    6、射臺后退：預塑結束后，射臺后退到指定位置。
    7、開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速）
    8、頂出：頂針頂出制品。

2.3   注塑機改造原理圖



由其原理框圖可知：對原定量泵系統的改造，需拆除原有電機及油泵，并作以下配置：

配置伺服電機、伺服電機驅動器、旋轉編碼器、齒輪油泵、濾波器、制動電阻、高精度壓力傳感器及一些其他附件。通過此配置，時刻對系統的壓力和流量進行檢測反饋，及時通過改變伺服同步電機的轉速和轉矩，對壓力、流量做出相應的調整，最終維持系統的壓力快、準、穩達到設定的壓力和流量。 

三、改造前后收益對比

3.1 改造前的現狀

定量泵通過異步電機工頻運行，高出系統的壓力油通過溢流閥回油，油溫高、噪音大、液壓油泄漏大、用戶電費成本很高、維護麻煩；可以提供很高的壓力，變量泵相對定量泵可以省部分電，但仍避免不了定量泵所有的缺點，并且泵的壽命降低了。

3.2 改造后的收益

節能:
與傳統的定量泵與變量系統相比，伺服油泵控制系統結合了伺服電機啊快速的無極調速特性和液壓油泵的自主調節油壓特性。帶來巨大的節能潛力。以不同油壓下電機電流的大小作為衡量的標準，我們的驅動器基本保持輸出電流和油壓線性變化。
高效:
(1) 高轉速帶來高效率, ：可以通過提高電機轉速增加油泵的輸出量，提高整機運行速度。
(2) 響應速度快：響應時間最短可至20ms，提高液壓系統的響應速度。
精密：
(1)位置重復精度：快速響應速度保障了開、合模精度，射膠終點位置精度可以達到0.1mm；配合精密模具，可以達到0.3%的注塑精度。
(2)壓力控制精度：高精度，高響應的PID算法模塊使系統壓力非常穩定，壓力波動度與正負0.5bar，提高了塑料制品的成型質量。
靜音：
配置有低噪音螺旋泵的伺服節能注塑機，在優異PID算法模塊控制下，噪音大大低于普通注塑機，實現靜音運行，改善工作環境
油壓:
我們達到100ms穩定不超調，高于業內水平，但是需要合適的調節器增益
成本：
應用該系統后消耗用油少，節省注塑機維護成本，運行成本非常客觀

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