螺杆注射机的数控方法及数控螺杆注射机技术

一种螺杆注射机的数控方法及数控螺杆注射机，属于化工机械材料成型设备领域，包括输入运行数据、工控微计算机控制电动机运行，其特征在于：电动机采用开关磁阻调速电动机，根据输入设备提供的数据，经过工控微计算机运算，控制开关磁阻调速电动机动作，开关磁阻调速电动机驱动螺杆注射机动作。由开关磁阻调速电动机驱动，可以数控电动机的角位移和角速度，极大地简化螺杆注射机的构造，使得实现上述方法的数控螺杆注射机的各执行装置具有无级调控、稳定性高和成型过程数字化等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种螺杆注射机的数控方法及数控螺杆注射机，属于化工机械材料成型设备领域。
技术介绍
螺杆注射成型机的发展趋势为全电动驱动，最新的全电动螺杆注射成型机采用交流伺服电动机驱动，专利申请号为CN99256609.6名称为高智能数码式电动注塑机，采用了交流伺服电动机驱动，专利申请号为CN03230727.6名称为三相交流直接转矩控制全电动注塑机专用控制电脑，采用了转矩控制电动机驱动，上述装置存在价格昂贵，控制方式复杂，易损，不容易维修等缺点，最主要的是电动机不能控制角位移、角速度。注射机的执行机构各装置需要位移、速度、压力准确可控，频繁起停、频繁往复移动，这成为本领域难以解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种螺杆注射机的数控方法，能够微机智能数控电动机角位移和角速度以及起停、正反转，易实现螺杆注射机各执行装置的运动时间、位移、速度和压力的数字化控制的方法，解决本领域长期以来难以解决的技术难题。本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种结构简单、成本低，工作效率高，实现上述数控的螺杆注射机。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该螺杆注射机的数控方法，包括输入运行数据、工控微计算机控制电动机运行，其电动机采用开关磁阻调速电动机，根据输入设备提供的数据，经过工控微计算机运算，控制开关磁阻调速电动机动作，开关磁阻调速电动机驱动螺杆注射机动作。所述的开关磁阻调速电动机包括电动机和控制器，电动机安装有角位移传感器，电动机依靠脉冲供电方式工作，控制器给电动机控制指令，控制电动机的角位移、角速度以及起动、停止、正转、反转、加速、减速、点动和位置保持。所述的输入设备提供的数据，包括在工控微计算机上分段或不分段输入和设定材料名称、制品体积V、注射速度v1、螺杆转速n、保压时间t1、冷却时间t2、顶出时间t3、合模时间t4、射座移动时间t5、调模行程s6、注射压力p1、保压压力p2、背压压力p3、合模力P4、顶出力P5、喷嘴接触力P6、模腔数m的工作参数数值，以及控制器数据信息、螺杆注射机上的传感器数据信息和按钮板开关信号。所述的根据输入设备提供的数据，经过工控微计算机运算，包括由螺杆注射机上的应力传感器检测合模力P4、顶出力P5、喷嘴接触力P6的数据信息，数据信息传给工控微计算机，工控微计算机确定合模行程S4和角位移A4、顶出行程S3和角位移A3、射座移动行程S5和角位移A5。所述的工控微计算机运算，根据公式S1=k4VπDS2,]]>A=2πSh,]]>α=2πsh,]]>ω=2πvh=2πSht,]]>计算出各开关磁阻调速电机的角位移和角速度，其中α为角位移的位置，A为全行程角位移，ω为角速度，s为直线位移的位置，S为全行程直线位移，v为直线速度，h为螺杆螺纹的导程，V为制品体积，t为运动时间，Ds为螺杆外径，k为修正系数，S1为注射位移。所述的开关磁阻调速电动机驱动螺杆注射机动作，工作起动时，开关磁阻调速塑化电机3以i×n转动，当螺杆19头部的压力达到背压压力值p3时，应力传感器32的检测值为p3，工控微计算机控制开关磁阻调速注射电机2反转，螺母33后移，螺杆19边转边退，开关磁阻调速注射电机2退到角位移为A1时制动，开关磁阻调速塑化电机3制动，同时开关磁阻调速合模电机5起动角速度ω4，带动螺杆75转动，经过角位移A4，使模具闭合，保持位置；开关磁阻调速射座电机1起动正转角速度ω5，射座13和喷嘴18前移，经过角位移A5后停止；开关磁阻调速注射电机2正转起动，带动螺杆34角速度ω1，把熔料注入到模腔内，在传感器32压力小于保压压力p2时微进，保压时间启动计时，当传感器32压力等于保压压力p2时保持位置，保压时间达到t1后，冷却时间开始计时，开关磁阻调速射座电机1反转角位移A5，达到冷却时间t2时，开关磁阻调速合模电机5反转角位移A4，开模，开关磁阻调速顶出电机4以角速度ω3正转角位移A3，顶出制件，后反转回到初始位置。根据上述数控方法设计的数控螺杆注射机，包括螺杆注射机和工控微计算机，其特征在于设置的开关磁阻调速电动机包括开关磁阻调速塑化电机、开关磁阻调速注射电机、开关磁阻调速射座电机、开关磁阻调速合模电机、开关磁阻调速顶出电机和开关磁阻调速调模电机，开关磁阻调速塑化电机连接螺杆注射机的螺杆转动塑化装置、开关磁阻调速注射电机连接螺杆移动注射装置、开关磁阻调速射座电机连接射座移动装置、开关磁阻调速合模电机连接合模装置、开关磁阻调速顶出电机连接顶出装置和开关磁阻调速调模电机连接调模装置，开关磁阻调速电动机连接控制器，控制器连接转换器，转换器连接工控微计算机，传感器安装在螺杆注射机上，数据采集卡分别连接工控微计算机、传感器和按钮板。所述的传感器包括应力传感器、物位传感器、温度传感器和电流传感器。所述的应力传感器的安装位置在轴承座、拉杆上和顶杆的一端，物位传感器安装在料斗中，温度传感器分别安装在喷嘴、料筒前区、料筒中区和料筒后区，电流传感器安装在电源输入端。开关磁阻调速电动机与各装置的连接分别是，开关磁阻调速射座电机连接射座移动装置是指开关磁阻调速射座电机1通过螺旋副传动连接滑块12，滑块12、射座13一体沿导轨14滑动，开关磁阻调速注射电机连接螺杆移动注射装置是指开关磁阻调速注射电机2通过螺旋副传动和轴承30连接螺杆19，开关磁阻调速塑化电机连接螺杆转动塑化装置是指开关磁阻调速塑化电机3的通过齿轮传动和花键传动，连接螺杆19，开关磁阻调速顶出电机连接顶出装置是指开关磁阻调速顶出电机4通过花键传动和螺旋副传动连接顶杆49，开关磁阻调速合模电机连接合模装置是指开关磁阻调速合模电机5通过螺旋副传动和五柱销肘杆机构连接移动模板46，开关磁阻调速调模电机连接调模装置是指开关磁阻调速调模电机6通过链传动和螺旋副传动连接后固定模板82。与现有技术相比，该螺杆注射机的数控方法及数控螺杆注射机所具有的有益效果是通过设置开关磁阻调速电动机提供螺杆注射机动力，控制器即时控制开关磁阻调速电动机的角位移和角速度，工控微计算机通过设定的计算方式，将计算结果通过控制器控制开关磁阻调速塑化电机、开关磁阻调速注射电机、开关磁阻调速射座电机、开关磁阻调速合模电机、开关磁阻调速顶出电机和开关磁阻调速调模电机。由开关磁阻调速电动机驱动，可以数控电动机的角位移和角速度，极大地简化螺杆注射机的构造，螺杆注射机的执行机构各装置的运动与开关磁阻调速电机角位移和角速度刚性相关，通过控制开关磁阻调速电机的角位移、角速度以及起停、正反转和对应力传感器的反馈，实现螺杆注射机执行机构各装置转动、移动输出特性和压力特性的微机智能柔性化数字化无级调控，可以提供低压、中压、高压、低速、中速、高速，达到螺杆注射机的执行机构各装置运动能按照所加工产品的不同、工艺要求的不同和材料的不同而变化的目的。本专利技术的螺杆注射机还可以达到起动性能好，对电网无冲击，传动安全可靠，稳定性高，使用寿命长，保护可靠，低速运行不发热，效率高，节能；不使用液压传动，清洁，安装和维修方便。同时，还具有成型过程数字化，具有信息容量大、操作直观方便，本文档来自技高网...

【技术保护点】
螺杆注射机的数控方法，包括输入运行数据、工控微计算机控制电动机运行，其特征在于：电动机采用开关磁阻调速电动机，根据输入设备提供的数据，经过工控微计算机运算，控制开关磁阻调速电动机动作，开关磁阻调速电动机驱动螺杆注射机动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵婷婷，贾明全，徐丙垠，
申请(专利权)人：山东科汇电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]