[发明专利]全电动注射成形机注射压力的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测全电动注射成形机注射压力的方法及装置，适用于全电动注射成形机(其中注射与预塑动作由电机驱动)注射压力的检测。

背景技术

注射成形机按驱动源不同可分为三大类：(1)全液压式，(2)电液混合式，(3)全电动式。目前，全液压式的注射压力一般直接由油压表读取；电液混合式的注射压力检测既有读取油压表，也有采用压力传感器直接检测；全电动式的注射压力检测则采用压力传感器直接检测，也有采用其它方法间接检测。对于全电动注射成形机，若采用压力传感器进行注射压力的检测，由于整个充模至保压过程时间很短，熔料温度较高，不可能在模腔内放置很多的压力传感器，而且在模腔内安装压力传感器还会影响制品的表面质量，应变式压力传感器和压阻式压力传感器在高温场合及实际安装中也存在一定困难，即使在料筒中安装压力传感器，其测量误差也比较大，结构复杂，对于精度高的压力传感器价格比较昂贵。

发明内容

在全电动注射成形机中，为了实现对注射压力的检测，目前大多采用压力传感器放置在模腔内或料筒中进行直接测量。为了克服直接检测的不足，本发明提出一种间接检测注射压力的方法，通过测量注射压力对螺杆的反作用力间接反应注射压力，然后再通过测量此反作用力对注射与预塑驱动电机相电流的影响，得到该反作用力与驱动电机相电流之间的对应关系，进而获得注射压力与相电流之间的对应关系。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过反复实验，对注射压力与其对螺杆的反作用力对应关系进行标定，再通过检测装置测量与标定螺杆反作用力与驱动电机相电流之间的对应关系。通过在驱动电机相线上串联敏感电阻，然后再通过电压传感器检测敏感电阻两端的电压，计算出电流值，或直接在驱动电机相线上串联电流传感器。

本发明与现有技术相比的优点是，可以有效地检测注射压力，测量时避免影响制品的表面质量，不会改变模腔结构及充模特性，而且电压传感器与电流传感器不需在高温场合下工作，实际安装比较容易，结构简单，测量精度高，成本低，可在全电动注射成形机的控制系统中广泛应用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1是本发明用于测量注射压力对螺杆的反作用力与相电流之间对应关系的检测装置示意图。

图2是本发明表1第一组数据拟合的螺杆反作用力与相电流关系曲线。

图3是本发明表1第二组数据拟合的螺杆反作用力与相电流关系曲线。

图4是本发明伺服电机与伺服单元及电源连接图。

图5是图4伺服电机与伺服单元连接简图。

图中1(15)伺服电机，2.滚珠丝杆，3.固定台，4.滚珠丝杆螺母，5.推力计，6.底座，7.电流坐标轴，8.电流压力曲线1，9.压力坐标轴，10.电流压力曲线2，11.配线用断路器，12.干扰过滤器，13.伺服单元(伺服驱动器)，14.伺服单元三相电(U、V、W)，16.伺服单元与编码器连接线，17.编码器，18.伺服单元电源，19.继电器，20.接点，21.显示用指示灯，22.抑制器，23.极管。

具体实施方式

在图中，伺服电机(1、15)与滚珠丝杆(2)同轴刚性连接，固定台(3)与滚珠丝杆螺母(4)固定在一起，底座(6)固定在地面上，推力计(5)安装在底座(6)上并水平顶住固定台(3)，通过调节推力计(5)末端的螺钉改变推力大小。推力计(5)产生的推力用来模拟注射压力对螺杆的反作用力，三相电通过配线用断路器(11)给伺服单元(13)供电，同时起到保护伺服单元(13)的作用，伺服单元(13)输出的三相电(U、V、W)(14)结合编码器(17)驱动伺服电机(1、15)，伺服单元与编码器连接线CN2(16)是伺服单元(13)控制伺服电机(1、15)的控制信号线(即编码信号)，显示用指示灯(21)是伺服异常时指示用。

本发明中提及的用于标定注射压力对螺杆的反作用力与驱动电机相电流对应关系时采用的测量手段，可以是采用敏感电阻测量加上万用表或毫安表自行标定，也可以采用已经标定过的电流或电压传感器进行标定。本试验采用前者，即检测伺服电机相电流时采用3个相同型号的敏感电阻分别与伺服单元三相电(U、V、W)(14)串联，再分别与伺服电机(1、15)的三相(A、B、C)(如图4所示)相联。