[发明专利]电控注塑机的熔胶背压控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔胶背压控制系统及方法，更具体地说，涉及一种电控注塑机的熔胶背压控制系统及方法。

背景技术

注塑螺杆在预塑时，所计算出的料筒中熔体的压强称为熔胶背压。注塑机工作时，合适的熔胶背压使其在熔料质量与生产效率之间取得了良好的平衡，是注塑成型工艺中控制熔料质量及产品质量的重要参数之一，合适稳定的熔胶背压对于提高注塑产品的质量起着重要作用。

现在大多数的注塑机都是以液压油泵作为动力源，熔胶背压的控制对象为储料过程中的油路背压，注射油缸后部都设有背压阀，所以熔胶背压的控制是通过调节注射油缸的背压阀来实现的。但对电控注塑机来说，熔胶背压的控制却比较复杂，螺杆旋转时熔胶背压由熔胶电机的转速和射胶电机的回转速度共同控制。在熔胶电机的旋转速度恒定的情况下，射胶电机的回转速度的数值是熔胶背压的函数，即射胶电机的回转速度的数值越大，熔胶背压就越小，射胶电机的回转速度数值越小，熔胶背压越大。

目前针对电控注塑机的熔胶背压的闭环实时控制的研究取得的成效不大。传统注塑机的油路背压控制对注射油缸的压力进行控制，压力控制精度较低，不能直接实现对熔胶背压的检测与控制，从而不能保证对制品高精度的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电控注塑机的熔胶背压控制系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电控注塑机的熔胶背压控制系统，所述电控注塑机包括射胶电机、熔胶电机和注塑螺杆，其中，所述射胶电机用于带动所述注塑螺杆往复运动，所述熔胶电机用于带动所述注塑螺杆旋转运动，所述熔胶电机的转速恒定，所述熔胶背压控制系统包括嵌入式控制器和压力传感器，其中，所述压力传感器设置在所述电控注塑机的射胶口，以采集熔胶背压信号；所述嵌入式控制器分别与射胶电机和压力传感器电连接；所述嵌入式控制器用于将接收到的所述熔胶背压信号与预设的熔胶背压值相比较，以得到实时的偏差信号，并对所述偏差信号进行比例积分运算，从而控制所述射胶电机的回转速度。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制系统中，在所述嵌入式控制器内设置有比例积分控制器，所述比例积分控制器用于对所述偏差信号进行比例积分运算。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制系统中，所述比例积分控制器还用于在对所述偏差信号进行积分运算时，执行防饱和限定和滤波运算。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制系统中，所述嵌入式控制器还用于将比例积分运算结果转换成射出速度和射出扭矩信号，从而控制所述射胶电机的回转速度。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制系统中，所述嵌入式控制器还与所述电控注塑机的输入设备电连接，以接收输入的预设熔胶背压值及注塑各个阶段的压力、速度和位置参数值。

根据本发明的另一个方面，提供一种电控注塑机的熔胶背压控制方法，所述电控注塑机包括射胶电机、熔胶电机和注塑螺杆，其中，所述射胶电机用于带动所述注塑螺杆往复运动，所述熔胶电机用于带动所述注塑螺杆旋转运动，所述熔胶电机的转速恒定；所述方法包括以下步骤：

通过设置在所述电控注塑机的射胶口的压力传感器，采集熔胶背压信号；

嵌入式控制器将接收到的所述熔胶背压信号与预设的熔胶背压值相比较，以得到实时的偏差信号，并对所述偏差信号进行比例积分运算，从而控制所述射胶电机的回转速度。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制方法中，在对所述偏差信号进行积分运算时，执行防饱和限定和滤波运算。

在本发明所述的电控注塑机的熔胶背压控制方法中，将比例积分运算结果转换成射出速度和射出扭矩信号，从而控制所述射胶电机的回转速度。

实施本发明的电控注塑机的熔胶背压控制系统及方法，具有以下有益效果：通过压力传感器直接在射胶口检测熔胶背压，避免了常规的熔胶背压控制中间环节多，精度较低的缺点；由于采用比例积分控制，直接对压力传感器采集的熔胶背压与预设的熔胶背压值进行闭环控制计算，根据计算结果控制射胶电机的回转速度，从而可维持射胶压力的恒定，不仅结构简单，参数也易于调整，既保证了动态响应速度，又消除了静态误差，从而提高了系统的无差度，具有实时控压、精确控压的功能，大大提高了制品质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明电控注塑机的结构示意图；

图2是本发明电控注塑机的熔胶背压控制系统的原理框图；

图3是本发明电控注塑机的熔胶背压控制方法的流程图；