一、注塑機行業(yè)分析： 注塑機是塑料加工業(yè)中使用量為廣泛的加工機械，約占整個塑機行業(yè)的40％。不僅有大量的產(chǎn)品可用注塑機直接生產(chǎn)，而且它還是組成注拉吹工藝的關(guān)鍵設(shè)備。早期的注塑機都是全液壓式，能耗高、噪音大、可維護性較差。近年來，隨著伺服電機的成熟應(yīng)用和價格的大幅度下降，以及用戶對于注塑機的效率、穩(wěn)定性、低能耗、可維護性、噪音等方面都提出了越來越高的要求。注塑機的驅(qū)動部分也從定量泵、變量泵、變頻應(yīng)用技術(shù)逐漸演變成伺服技術(shù)。在這一進程中，伺服泵節(jié)能注塑機驅(qū)動系統(tǒng)在兼顧成本與性能穩(wěn)定性的前提下，完美的解決了用戶關(guān)系的效率問題，以及工藝重復(fù)性、噪音等方面的需求，代表了國內(nèi)注塑機的發(fā)展方向。隨著塑膠制品多樣化市場需求越來越大,注塑機設(shè)備的升級換代也越來越快。原有的全液壓式注塑機也愈來愈不能滿足節(jié)能、效率和環(huán)保的需要，伺服泵注塑機的改造，業(yè)已成為該行業(yè)關(guān)注的焦點。 二、注塑機改造設(shè)計方案 2.1 注塑機的工作原理 注塑機是借助螺桿（或柱塞）推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料以高壓快速方式，注射入到閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定型后取得制品的設(shè)備。 圖一：注塑機的工作原理示意圖 2.2 注塑機的工藝過程 注塑機的工作模式為順序循環(huán)過程: 1、鎖合模：動模板快速接近定模板（包括慢-快-慢速），且確認無異物存在下，系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高壓，將模板鎖合（保持油缸內(nèi)壓力）。 2、射臺前移到位：射臺前進到位置（噴嘴與模具緊貼）。 3、注射：可設(shè)定螺桿以多段速度、壓力和行程，將料筒前端的溶料注入模腔。 4、冷卻和保壓：按設(shè)定多種壓力和時間段，保持料筒的壓力，同時模腔冷卻成型。 5、冷卻和預(yù)塑(儲料）：模腔內(nèi)制品繼續(xù)冷卻，同時液力馬達驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料粒子前推，螺桿在設(shè)定的背壓控制下后退，當螺桿后退到預(yù)定位置，螺桿停止旋轉(zhuǎn)，注射油缸按設(shè)定松退，預(yù)料結(jié)束。 6、射臺后退：預(yù)塑結(jié)束后，射臺后退到位置。 7、開模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速） 8、頂出：頂針頂出制品。 2.3 注塑機改造原理圖 由其原理框圖可知：對原定量泵系統(tǒng)的改造，需拆除原有電機及油泵，并作以下配置： 配置伺服電機、伺服電機驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)編碼器、齒輪油泵、濾波器、制動電阻、高精度壓力傳感器及一些其他附件。通過此配置，時刻對系統(tǒng)的壓力和流量進行檢測反饋，及時通過改變伺服同步電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，對壓力、流量做出相應(yīng)的調(diào)整，終維持系統(tǒng)的壓力快、準、穩(wěn)達到設(shè)定的壓力和流量。 三、改造前后收益對比 3.1 改造前的現(xiàn)狀 定量泵通過異步電機工頻運行，高出系統(tǒng)的壓力油通過溢流閥回油，油溫高、噪音大、液壓油泄漏大、用戶電費成本很高、維護麻煩；可以提供很高的壓力，變量泵相對定量泵可以省部分電，但仍避免不了定量泵所有的缺點，并且泵的壽命降低了。 3.2 改造后的收益 節(jié)能: 與傳統(tǒng)的定量泵與變量系統(tǒng)相比，伺服油泵控制系統(tǒng)結(jié)合了伺服電機啊快速的無極調(diào)速特性和液壓油泵的自主調(diào)節(jié)油壓特性。帶來巨大的節(jié)能潛力。以不同油壓下電機電流的大小作為衡量的標準，我們的驅(qū)動器基本保持輸出電流和油壓線性變化。 : (1) 高轉(zhuǎn)速帶來率, ：可以通過提高電機轉(zhuǎn)速增加油泵的輸出量，提高整機運行速度。 (2) 響應(yīng)速度快：響應(yīng)時間短可至20ms，提高液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度。 精密： (1)位置重復(fù)精度：快速響應(yīng)速度保障了開、合模精度，射膠終點位置精度可以達到0.1mm；配合精密模具，可以達到0.3%的注塑精度。 (2)壓力控制精度：高精度，高響應(yīng)的PID算法模塊使系統(tǒng)壓力非常穩(wěn)定，壓力波動度與正負0.5bar，提高了塑料制品的成型質(zhì)量。 靜音： 配置有低噪音螺旋泵的伺服節(jié)能注塑機，在優(yōu)異PID算法模塊控制下，噪音大大低于普通注塑機，實現(xiàn)靜音運行，改善工作環(huán)境 油壓: 我們達到100ms穩(wěn)定不超調(diào)，高于業(yè)內(nèi)水平，但是需要合適的調(diào)節(jié)器增益 成本： 應(yīng)用該系統(tǒng)后消耗用油少，節(jié)省注塑機維護成本，運行成本非?？陀^