宇鑫自动化：析伺服电机在塑料机械中的成功应用

时间：2014-05-28

我国是注塑机生产和应用的大国，而且每年以6%-8%的速度快速增长。目前市场上生产和使用的95%注塑机大部分是以普通异步电动机拖动的液压式注塑机。普通注塑机通常采用液压传动，其结构包含注射装置、开合模装置、液压传动装置和电气控制装置，后者的作用是保证注塑机预定工序的要求（压力、速度、温度、时间、位置）和动作程序准确有效地工作。

在传统的注塑机中液压传动装置主要由油泵、液压控制阀、压力电磁比例阀、流量电磁比例阀、各种不同的动作油缸、油泵电机及其它液压附件和管道组成，液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。其中，油泵绝大部分是定量油泵，电动机通常提供额定功率和转速，油泵将电动机所输入的机械能转变为压力能，然后向液压系统的液压组件输送具有一定压力和流量的液压油，满足液压执行机构驱动负载所需能量的要求。

为了能使注塑机的驱动不仅不影响产能甚至可以提高产能，业界开始用伺服驱动器和伺服电机来驱动，该系统通常由内建PQC伺服驱动器+伺服马达+定量泵三部分组成。

用伺服驱动器的较大优点，首先是节能，因为当系统保压时注塑机控制器会同时给压力和流量信号给驱动器，驱动器会根据PID换算后将低速驱动伺服电机运转实现节能，其次是产能得到很大的提高，因为伺服驱动器驱动伺服电机运转相应很快，而且交流伺服电机一般可以运转到2000转/分以上，所以注塑机在进行除保压状态外的其它工作状态时基本上执行的是速度模式，其电机转速很快就可实现了注塑机运转周期加快，提高了产能，再次是系统保压时压力的稳定性很好，因为该驱动系统是个死循环控制系统，注塑机系统压力通过压力传感器传递到驱动器上并通过驱动器的PID快速调节响应，从而保证了系统压力的稳定性。

根据以上分析，全电动节能率较高，但技术难度、价格和维护成本高，只有少量大企业才能有能力研发，规模生产至少要3-5年后，因此，电液伺服是当前注塑机技术发展的较主要趋势，也是能较快形成规模化生产的方式，异步电液伺服性能和同步伺服性能一样，但价格更低，维护更简单，因此，异步电液伺服取代同步电液伺服是大势所趋。

当前，市面上的一些伺服产品，采用双闭环解耦控制，对电机的输出转矩和转速实时监控、调整，而且响应时间短、简化系统、安装方便。

在这方面，深圳宇鑫自动化的三协伺服电机产品应用较多，同时还有许多厂商生产了注塑机**的伺服节能系统，节能效果非常明显。

在制袋机上的应用

制袋机的关键技术在于如何保证切断长度的精度控制及生产速度的提高。早期的制袋机均采用曲柄摆杆、扇形齿轮和追赶离合器机构，由曲柄机械调整袋长，由微电机修正摇杆扇面齿轮面上的偏心位置进行定位修正以达到定位控制目的，但此机构无论是制造还是进行袋长设置都很麻烦，且运行速度慢，定长切割精度不高。随着交直流伺服技术的提高，制袋机的生产速度及产品定长精度两个问题都有了更好的解决方案。

制袋机在工艺上可分为热封裁切和定长牵引两类动作，一般这两类动作各占一半的制袋周期且互锁。整个的制袋过程主要分为抬刀，定位，封切三个部分。封切刀由主电机经过减速后带动进行循环的抬刀和封切动作，伺服系统带动压料辊进行定位，色标电眼对色标进行跟踪。伺服的高速启停性能用于制袋定位，简化了机械机构，解决了老式机械速度慢，定位精度不高，浪费材料等缺点。

当前，深圳宇鑫自动化的三协伺服电机产品在该行业里应用较多，且大多为注塑机**伺服产品。

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词条说明
三协伺服电机分析交流伺服系统的四大发展趋势
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