[發(fā)明專利]電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010247457.4
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN101905516A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘漢如
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: B29C45/47
• 分類號: B29C45/47;B29C45/76
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛(wèi)東;黃磊

1.電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：包括機(jī)筒、螺桿、注射推動(dòng)桿、曲柄轉(zhuǎn)盤、伺服電機(jī)和控制系統(tǒng)，螺桿放置在機(jī)筒內(nèi)，螺桿外端與注射推動(dòng)桿鉸接，注射推動(dòng)桿與曲柄轉(zhuǎn)盤鉸接，伺服電機(jī)帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)盤，控制系統(tǒng)連接控制伺服電機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：所述注射推動(dòng)桿為相同的2個(gè)，曲柄轉(zhuǎn)盤為相同的2個(gè)，螺桿外端設(shè)有一塊縱板，縱板與2個(gè)注射推動(dòng)桿鉸接，每個(gè)注射推動(dòng)桿分別與一個(gè)曲柄轉(zhuǎn)盤鉸接，2個(gè)曲柄轉(zhuǎn)盤之間通過2個(gè)相同的齒輪嚙合傳動(dòng)，伺服電機(jī)帶動(dòng)其中一個(gè)齒輪。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：所述注射推動(dòng)桿通過止推軸承與螺桿外端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括電腦控制器、PLC控制器和射膠驅(qū)動(dòng)器，電腦控制器、PLC控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)連接控制射膠驅(qū)動(dòng)器，射膠驅(qū)動(dòng)器連接控制伺服電機(jī)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：所述射膠驅(qū)動(dòng)器為DSP控制器，DSP控制器以TMS320F2833X控制器芯片為核心，TMS320F2833X控制器芯片分別連接CAN2接口、I2C鍵盤、EQEP模塊、編碼器、PWM模塊與A/D模塊，CAN接口連接CAN網(wǎng)絡(luò)，A/D模塊連接控制伺服電機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置，其特征在于：所述伺服電機(jī)為永磁同步電機(jī)，編碼器為永磁同步電機(jī)自帶的2500脈沖/轉(zhuǎn)的正交式編碼器，正交式編碼器安裝在永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸上。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)根據(jù)模具容腔的容積量，確定螺桿的起始位置；

(2)根據(jù)螺桿的起始位置，在電腦控制器里設(shè)定注射推動(dòng)桿的起始角度；

(3)根據(jù)需要在電腦控制器內(nèi)將螺桿的射膠速度設(shè)定分為N段，N為自然數(shù)，射膠速度在每一段為恒速的，射膠速度的加速和減速為瞬間變化；

(4)根據(jù)螺桿的速度、加速度、位移和曲柄轉(zhuǎn)盤的角速度、位置的函數(shù)關(guān)系，射膠驅(qū)動(dòng)器的編碼器計(jì)算曲柄轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速與位置，曲柄轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速時(shí)刻變化，射膠驅(qū)動(dòng)器通過伺服電機(jī)來調(diào)節(jié)曲柄轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速和位置；

(5)當(dāng)注射推動(dòng)桿到達(dá)死點(diǎn)，注射推動(dòng)桿的射膠推力最大，螺桿達(dá)到注射的最大位移，熔料全部推入模具的熔腔中，結(jié)束。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置的控制方法，其特征在于：所述步驟(4)中，螺桿的速度、加速度、位移和曲柄轉(zhuǎn)盤的角速度、位置的函數(shù)關(guān)系為：

設(shè)定曲柄轉(zhuǎn)盤的中心點(diǎn)為O點(diǎn)，注射推動(dòng)桿與曲柄轉(zhuǎn)盤的接點(diǎn)為A點(diǎn)，注射推動(dòng)桿與螺桿的接點(diǎn)為B點(diǎn)，曲柄轉(zhuǎn)盤的半徑為R，注射推動(dòng)桿長度為L，OA與水平線OB的夾角為曲柄轉(zhuǎn)盤以角速度ω作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，逆時(shí)針方向?yàn)檎贸雎輻U的速度V、加速度a、位移S和曲柄轉(zhuǎn)盤的角速度、位置的函數(shù)關(guān)系為：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置的控制方法，其特征在于：所述步驟(5)中，注射推動(dòng)桿的最大射膠推力為F_Ax：F_Ax-f-ma＝0，其中，f為螺桿所受的摩擦力，m為螺桿的質(zhì)量，a為螺桿的加速度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)注塑機(jī)的曲柄滑塊射膠裝置的控制方法，其特征在于：所述R＝100mm，L＝2000mm，

當(dāng)S取得最大值為200mm，

當(dāng)V取得最大值為3145.507mm/s，

當(dāng)a取得最大值為93761.24mm/s²，

在從0°到180°的過程中，當(dāng)注射推動(dòng)桿與曲柄轉(zhuǎn)盤相切時(shí)，設(shè)從0°到θ的過程中，注射推動(dòng)桿做負(fù)功，從θ到180°的過程中，注射推動(dòng)桿做正功。