基于变频调速器的注塑机节能装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于变频调速器的注塑机节能装置及方法，该装置包括信号采集装置、信号处理装置，信号采集装置用于接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，并将这些信号转换后输入到信号处理装置；信号处理装置计算出变频器的频率值，并将该频率值输入到与注塑机的电机相连的变频器，以控制变频器输出到电机的频率。在非极端要求情况下就可以适当降低电机的运转速度，保证了注塑机的正常生产，又有效地节约了电能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
基于变频调速器的注塑机节能装置及方法本专利技术涉及一种基于变频调速器的注塑机节能装置及方法。现在生产和生活中，大量的塑料制品或半成品是通过注塑机注塑冲压而制成的。图1为注塑机整机外形图，其工作如下：现将产品生产各个工艺段的工艺参数，如：压力(油压)、速度(出油速度)、时间、距离等通过面板(A位置)输入，注塑机自动将这些参数输入中央处理器CPU板(B位置)进行处理后，输出到压力流量比例调节阀(C位置)。工频电机(D位置)提供足够的动力来驱动油泵(E位置)，而油泵的油压和出油速度要靠压力流量比例调节阀来调整，不同的工艺段会要求不同的油压和出油速度来保证。其关键的工艺段包括：锁模、射胶、溶胶、冷却、开模等过程。工频电机通过三相电源线接入电网，作为注塑机的动力提供设备。现有的大量注塑机均采用工频电源输入电动机驱动油泵工作的方式。在使用注塑机生产每一件产品时，都要经过多道工艺过程，而每道工艺过程所需要油泵的油压和出油速度是各不相同的。采用工频电源输入电动机驱动油泵工作的方式时，考虑所需最大油压，最高出油速度的极端要求情况下，电机所应提供的动力是满足要求的。这样一来，在许多不需要极端要求的工艺过程中，工频电机所提供的部分动力是被白白消耗掉的。本专利技术的目的是提供一种注塑机节能装置，能使注塑机的电机在不同的工艺段提供不同的动力，以节约能源。为实现上述目的，本专利技术提出一种基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：它包括信号采集装置、信号处理装置信号处理装置，所述信号采集装置用于接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，并将这些信号转换后输入到信号处理装置；在信号处理装置中有频率计算装置，该频率计算装置用于接收从信号采集装置来的信号并计算出变频器-->的频率值F，并将该频率值F输入到与注塑机的电机相连的变频器，以控制变频器的输出到电机的频率。本专利技术实现上述目的的方案还包括一种基于变频调速器的注塑机节能方法，其特征是包括以下步骤：采集注塑机的工艺参数设置和工作状态信号；根据输入的信号计算出变频器的频率值F；将频率值F输入到与注塑机电机相连的变频器。由于采用了以上的方案，采用变频器连接于工频电源和注塑机电机之间，并采样每道工序对油泵的油压和出油速度等工艺参数设定的指令或其它相关信息，通过计算处理得出此刻满足工艺要求的电机运行转速，在非极端要求情况下就可以适当降低电机的运转速度，这样即保证了注塑机的正常生产，又有效地节约了电能。图1是一种典型的注塑机外表示意图。图2是本专利技术实施例一的示意图。图3是本专利技术信号采集装置的方框图。图4是信号处理装置中信号处理流程示意图。图5是本专利技术实施例二的示意图。图6是信号采集装置电路图之一。图7是信号采集装置电路图之二。下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。图2、5分别是本专利技术的两种实现形式，图中所示是一种基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：它包括信号采集装置1、信号处理装置2，所述信号采集装置1用于接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，并将这些信号转换后输入到信号处理装置2；在信号处理装置2中有频率计算装置，该频率计算装置用于接收从信号采集装置1来的信号并计算出变频器的频率值F，并将该频率值F输入到与注塑机的电机相连的变频器，以控制变频器的输出到电机的频率。要达到节能效果的最基本的接法是：所述信号采集装置1的输入端与注塑机的压力流量比例调节阀相连，用于输入压力流量比例调节阀的压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q；所述信号采集装置1包括-->依次相连的信号隔离电路11、整形滤波电路12、限幅调整电路13，经过这些电路的转换，再将P、流量比例调节信号Q输入到信号处理装置2。为了达到更好的节能效果，所述信号采集装置1的输入端还可以与注塑机的下述信号之一相连：限位开关信号、触摸屏输出信号、中央处理器CPU板的输出信号。利用上述装置实现注塑机节能方法包括以下步骤：1)采集注塑机的工艺参数设置和工作状态信号；2)根据输入的信号计算出变频器的频率值F；3)将频率值F输入到与注塑机电机相连的变频器。如果所采集的注塑机的工艺参数设置和工作状态信号是注塑机上的压力流量比例调节阀的压力比例调节信号PPx和流量比例调节信号QQx；则根据输入的信号计算出变频器的频率值F的方法如下式：Fp=Pmax-Pmin*50/PxFq=Qmax-Qmin*50/QxF=a*Fp+b*Fq其中a＜=1，b＜=1，a+b=1，a、b的值是事先人为设定的或用过自适应算法计算的；Pmax、Pmin、Qmax、Qmin分别为整个工节流程中压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q的最大值和最小值。如果所采集的注塑机的工艺参数设置和工作状态信号除包括注塑机上的压力流量比例调节阀的压力比例调节信号PPx和流量比例调节信号QQx外，还有下述信号中至少一种：限位开关信号、触摸屏输出信号、中央处理器CPU板的输出信号，则根据输入的信号计算出变频器的频率值F的方法根据不同的工艺段而不同，如下式：Fp=Pmax-Pmin*50/PxFq=Qmax-Qmin*50/Qx对于第一工艺段F=a1*Fp+b1*Fq，其中a1＜=1，b1＜=1，a1+b1=1，对于第二工艺段F=a2*Fp+b2*Fq，其中a2＜=1，b2＜=1，a2+b2=1，对于第三工艺段F=a3*Fp+b3*Fq，其中a3＜=1，b3＜=1，a3+b3=1，对于第四工艺段F=a4*Fp+b4*Fq，其中a4＜=1，b4＜=1，a4+b4=1。-->其中a1，b1，a2，b2，a3，b3，a4，b4…的值可以根据实际情况人为设置或用过自适应算法计算得到，Pmax、Pmin、Qmax、Qmin分别为整个工节流程中压力比例调节信号P和流量比例调节信号Q的最大值和最小值。本专利技术节能的关键是要根据不同工艺段的电机出力要求，调整变频器对电机的输出，以改变电机的运转速度，从而达到节能的效果。由于注塑机在工作时的工艺段较多，如：锁模、射胶、溶胶、开模等，所以涉及到的工艺参数也较多，如何从诸多工艺参数中提取重要而有效的信息是本专利技术的重点，而如何处理这些信息并最终得到一个变频器的工作频率，达到控制电机转速，从而有效节能的目的是本专利技术的难点。实现节能最终要靠变频器调速改变电机的转速来完成。图2、5中虚线框内为注塑机部分结构简单示意，虚线外则为本专利技术的装置部分。触摸面板得到产品加工的每道工序的工艺参数，如油压、出油速度、工序序号、工作时间等；这些信号送入注塑机的中央处理器CPU板；中央处理器CPU板是控制整个注塑机完成工作所涉及的电信号的处理核心，其功能之一就是产生压力流量比例调节阀所需的和工艺要求所对应的模拟电信号以及其它相关信号；压力流量比例调节阀根据中央处理器CPU送来的以上信号，通过调节油压以及出油速度将油泵的出力大小和速度控制在工艺要求之下；而电机是供给油泵的动力源。未经基于变频调速的注塑机节能改造的电机一般是恒定运行在工频50HZ。如前所述，现有技术中采用工频电源输入电动机驱动油泵工作的方式时，在许多不需要极端要求的工艺过程中，工频电机所提供的部分动力是被白白消耗掉的。如果能根据工艺要求让电机提供恰好满足要求的动力，也就是说在非极端要求情况下适当降低电机的运本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：它包括信号采集装置（１）、信号处理装置（２），所述信号采集装置（１）用于接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，并将这些信号转换后输入到信号处理装置（２）；在信号处理装置（２）中有频率计算装置，该频率计算装置用于接收从信号采集装置（１）来的信号并计算出变频器的频率值（Ｆ），并将该频率值（Ｆ）输入到与注塑机的电机相连的变频器，以控制变频器的输出到电机的频率。

【技术特征摘要】
1、一种基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：它包括信号采集装置(1)、信号处理装置(2)，所述信号采集装置(1)用于接收注塑机的工艺参数设置和工作状态信号，并将这些信号转换后输入到信号处理装置(2)；在信号处理装置(2)中有频率计算装置，该频率计算装置用于接收从信号采集装置(1)来的信号并计算出变频器的频率值(F)，并将该频率值(F)输入到与注塑机的电机相连的变频器，以控制变频器的输出到电机的频率。2、如权利要求1所述的基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：所述信号采集装置(1)的输入端与注塑机的压力流量比例调节阀相连，用于输入压力流量比例调节阀的压力比例调节信号(P)和流量比例调节信号(Q)；所述信号采集装置(1)包括依次相连的信号隔离电路(11)、整形滤波电路(12)、限幅调整电路(13)。3、如权利要求1或2所述的基于变频调速器的注塑机节能装置，其特征是：所述信号采集装置(1)的输入端至少还与注塑机的下述信号之一相连：限位开关信号、触摸屏输出信号、中央处理器(CPU)板的输出信号。4、一种基于变频调速器的注塑机节能方法，其特征是包括以下步骤：采集注塑机的工艺参数设置和工作状态信号；根据输入的信号计算出变频器的频率值(F)；将频率值(F)输入到与注塑机电机相连的变频器。5、如权利要求4所述的基于变频调速器的注塑机节能方法，其特征是：所采集的注塑机的工艺参数设置和工作状态信号是注塑机上的压力流量比例调节阀的压力比例调节信号(Px)和流量比例调节信号(Qx)；根据输入的信号计算出变频器的频率值(F)的方法如下式...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜仲文，齐勇，
申请(专利权)人：深圳市安圣电气有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]