一、 BWS注塑型伺服驅(qū)動器在注塑機(jī)上的解決方案
液壓系統(tǒng)的注塑機(jī),,有立式和臥式之分,。
1.1 立式注塑機(jī)的解決方案
數(shù)十克的立式注塑機(jī),油泵采用一個(gè)齒輪泵,,電機(jī)的容量也較小,,電器控制電路也較簡單。安裝時(shí),,將注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器直接接入電機(jī)的供電回路,,再將流量比例閥的信號(0~1A),,經(jīng)變換為4~20mA信號送到變頻器的相應(yīng)端口上,這樣,,隨著加工過程的變化,,液壓油的流量也在變化。一般來說,,取相對值變化較大的流量信號做控制信號較好,,控制信號變化對伺服驅(qū)動器頻率調(diào)節(jié)的范圍大一些;而壓力信號相對值變化較小,,對伺服驅(qū)動器頻率調(diào)節(jié)的范圍小一些,。如果伺服驅(qū)動器頻率調(diào)節(jié)的范圍不能滿足工藝要求,可用伺服驅(qū)動器的功能“頻率增益”來調(diào)整,。注塑機(jī)專用伺服驅(qū)動器就是在伺服驅(qū)動器的基礎(chǔ)增加了0~1A信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),,使用起來更方便些。
1.2 臥式注塑機(jī)的解決方案
60克以上的都是臥式注塑機(jī),,60克~500克的注塑機(jī),,有的是一個(gè)油泵,也有的是二個(gè)油泵,。一個(gè)油泵注塑機(jī),,安裝注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器的過程,和立式注塑機(jī)的改造是相同的:仍然是從流量比例閥取出0~1A的信號作為伺服驅(qū)動器的速度調(diào)節(jié)信號,,雖然速度調(diào)節(jié)信號是由液壓回路元件反饋到伺服器,,但調(diào)節(jié)回路中沒有給定信號,因此控制還是屬于開環(huán)控制方式,。也是因?yàn)楣?jié)能的原因,,大中型注塑機(jī)的油泵可能不止一個(gè),如三菱850-MM,1300-MM,1800- MM,2000-MM注塑機(jī)均有三個(gè)油泵,。對應(yīng)注塑工藝流程,,在合模階段,所需的系統(tǒng)壓力較低,,這時(shí)只有1#油泵工作,,到鎖模階段所需的系統(tǒng)壓力較高時(shí),2#油泵再投入工作,,在注射階段所需的壓力最高,,三臺油泵同時(shí)投入工作,脫模開模所需的壓力較低,,再分別停止3#,,2#油泵工作。只要開機(jī),1#油泵就一直運(yùn)行,。用三臺小油泵按不同的工藝階段間斷工作,,比用一臺大泵一直在運(yùn)行要節(jié)能。
具有二個(gè)以上油泵的注塑機(jī)如何改造,?這里以三菱1800-MM注塑機(jī)的改造為例加以說明,。三菱1800-MM注塑機(jī)有三個(gè)45KW油泵電機(jī),用一臺伺服驅(qū)動器驅(qū)動1#油泵電機(jī),,伺服驅(qū)動器的調(diào)節(jié)信號取自注塑機(jī)流量比例閥,,這樣,此伺服驅(qū)動器的頻率就隨注塑機(jī)液壓油的流量的改變而變化,。另外二個(gè)油泵電機(jī),,可以分別用二臺伺服驅(qū)動器驅(qū)動。不過這二臺伺服驅(qū)動器對電機(jī)不進(jìn)行調(diào)速,,只作兩位式的控制,,即起動和停止??刂扑欧?qū)動器的起動和停止信號,,取自于原來該油泵電機(jī)的起動和停止信號。伺服驅(qū)動器的上限頻率設(shè)定在50Hz以下,,具體設(shè)定值與加工的工件尺寸,,材料,料筒的溫度等因素有關(guān),。如果變頻器運(yùn)行頻率低于50Hz,,就可以節(jié)能。實(shí)際上,,注塑機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)都留有余量,,加工工件尺寸,,材料的變化所需的油壓也要隨之變化,。如果注射的壓力過大而鎖模力不足,會使工件出現(xiàn)飛邊,;若注射力不足,,模具腔內(nèi)塑料會注不滿,工件報(bào)廢,;保壓力不足時(shí),,工件中塑料比較厚的地方會出現(xiàn)收縮。
二,、安裝注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器的注意事項(xiàng)
2.1 注塑機(jī)伺服驅(qū)動器的選型
注塑機(jī)的負(fù)載性質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩類,,機(jī)械特性較硬,動態(tài)特性要求較高注塑機(jī)用伺服驅(qū)動器是在通用變頻器的基礎(chǔ)上增加了0~1A信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),,提高了使用性能,。
考慮到注塑工藝各階段的時(shí)間有一定要求,,伺服驅(qū)動器的加速和減速時(shí)間要短,一般為1秒,,伺服驅(qū)動器的容量選擇要根據(jù)實(shí)際情況,。因此,在選配伺服驅(qū)動器容量前,,應(yīng)實(shí)測一下注塑機(jī)在各個(gè)工序過程中,,油泵電機(jī)工頻狀態(tài)運(yùn)行的最大負(fù)荷電流,以此作為選擇伺服驅(qū)動器容量的依據(jù),。伺服驅(qū)動器的額定電流最好為控制電機(jī)額定電流的 1.1~1.5 倍,,電壓等級應(yīng)與控制電機(jī)相符,這樣可能需要伺服驅(qū)動器容量加大一級選型,。
2.2 要有備用系統(tǒng)
注塑機(jī)安裝注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器之后,,應(yīng)該有的工頻起動回路作為備用,這樣一旦注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器有故障,,還能用工頻起動油泵電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行,,以減少因注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器發(fā)生故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
2.3 注塑機(jī)用型變頻器信號提取點(diǎn)
取雙比例閥的流量信號(0~1A),,經(jīng)變換為4~20m的信號送到伺服驅(qū)動器的相應(yīng)端口上,。流量信號取相對值較大的作為控制信號,以擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍,。壓力信號相對值變化較小,,對伺服驅(qū)動器頻率的調(diào)節(jié)范圍小一點(diǎn)。如果伺服驅(qū)動器的調(diào)節(jié)范圍不能滿足成形工藝的需要,,可用伺服驅(qū)動器的“頻率增益”功能來調(diào)整,。
2.4 調(diào)試前注意事項(xiàng)
安裝注塑機(jī)用型伺服驅(qū)動器比較簡單,但在改造前應(yīng)詳細(xì)了解注塑機(jī)工況,,熟悉注塑機(jī)工藝流程,,調(diào)試時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):仔細(xì)觀察注塑機(jī)工頻運(yùn)行是否正常,油泵馬達(dá)是否經(jīng)常處于過載狀態(tài),;根據(jù)注塑機(jī)的模具及注塑工藝觀察注塑機(jī)節(jié)電改造的潛能,;控制信號線路注意正負(fù)極性不要接反;信號線與主回路線要分開布線等,。
2.5 注塑機(jī)用型變頻器對數(shù)字儀表的干擾
現(xiàn)在注塑機(jī)上廣泛使用是伺服驅(qū)動器,,其輸出電流中含有諧波成分,可能會對注塑機(jī)產(chǎn)生干擾,,最易受干擾的是溫度控制儀表,,因此,安裝伺服驅(qū)動器應(yīng)做好抗干擾措施。變頻器需加裝輸入和輸出電抗器或高頻磁環(huán)等,;引入伺服驅(qū)動器的控制線要作屏蔽處理,;機(jī)殼要可靠接地;不要使伺服驅(qū)動器的輸入輸出電纜與伺服驅(qū)動器的控制信號線平行或捆綁在一起,;伺服驅(qū)動器安裝在注塑機(jī)內(nèi)部時(shí),,特別要關(guān)注通風(fēng)散熱。
三,、調(diào)試常見問題及處理方法
由于注塑機(jī)工藝的特殊性,,在安裝注塑機(jī)專用型伺服驅(qū)動器的過程中,會遇到各種故障,,以下為在安裝注塑機(jī)伺服的過程中常遇到的問題及處理方法,。
3.1 注塑機(jī)用型伺服驅(qū)動器頻率無變化
由于伺服驅(qū)動器采用注塑機(jī)閥控電流信號進(jìn)行調(diào)速,伺服驅(qū)動器運(yùn)行后出現(xiàn)頻率顯示為0.0(有的伺服驅(qū)動器顯示為0)現(xiàn)象,,其主要原因?yàn)樾盘枠O性接反;信號取錯(cuò);信號接線端口與參數(shù)設(shè)定不符;注塑機(jī)輔助電源故障等,,出現(xiàn)這種故障應(yīng)先查明注塑機(jī)閥控制的類別是電流信號、電壓信號還是脈沖控制信號(部分機(jī)型),,及信號正負(fù)極性是否與伺服驅(qū)動器控制端子對應(yīng),。
3.2 油泵噪音大
注塑機(jī)用型伺服驅(qū)動器運(yùn)行后有些注塑機(jī)會發(fā)出異常的噪音,這時(shí)應(yīng)判斷噪聲源在何處,,是來自電機(jī)還是油泵,,若為油泵的噪音則可能原因有:注塑機(jī)液壓油過少,有空氣吸入,;注塑機(jī)濾油器或油路阻塞,;注塑機(jī)油泵葉片磨損較嚴(yán)重;遇到以情況應(yīng)先檢查注塑機(jī)油泵,,排除故障后方可運(yùn)行,,另外當(dāng)注塑處于低速高壓工作狀態(tài)時(shí),也會出現(xiàn)油泵噪音異常情況,,這時(shí)適當(dāng)提高速度信號,。
五、BWS注塑型伺服驅(qū)動器在注塑機(jī)行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢
5.1 BWS注塑型伺服驅(qū)動器為電流矢量控制方式,,起動轉(zhuǎn)矩大,,0.5 Hz 可以達(dá)到150%的額定轉(zhuǎn)矩,;動態(tài)響應(yīng)快,,階躍轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間< 200 ms;穩(wěn)速精度為0.5%,。動態(tài)響應(yīng)快,,有效解決了目前困擾注塑行業(yè)用伺服驅(qū)動器后加工周期變長的痼疾。
5.2 BWS注塑型伺服驅(qū)動器獨(dú)特的轉(zhuǎn)矩控制性能,在不影響瞬間力矩的情況下對過電流進(jìn)行有效控制,,避免了伺服驅(qū)動器頻繁保護(hù)或大電流燒壞伺服驅(qū)動器的現(xiàn)象,,給配套廠家提供了信心。
5.3 Z系列伺服驅(qū)動器模擬量輸入與頻率的對應(yīng)關(guān)系可以設(shè)為折線式,,可設(shè)置兩個(gè)拐點(diǎn),,便于滿足鎖模時(shí)所需要的強(qiáng)大的壓力。同時(shí)伺服驅(qū)動器的控制特性,,使得負(fù)載電流得以有效控制,。
5.4 通過外圍接線端子,可直接接受0~1A 的電流信號,,可直接從比例流量閥獲取轉(zhuǎn)速控制信號,。
5.5 可以接受0~1A電流的信號及0~10V的電壓信號,對注塑機(jī)一些工藝段的采集信號進(jìn)行補(bǔ)償,,達(dá)到完美的控制效果,。