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1、提高控制与重复精度的闭环比例系统近年来，承着工程塑料的应用领域日益广泛，在精密仪器、电子仪表、通信工业、汽车工业以及家用电器等行业中精密塑料制品都占有很重要的地位，对于塑料制品的精度要求也越来越高。在这样的背景下，国产注塑机的常规控制系统已经不能满足部分用户的较高要求。如何改善注塑成形过程的控制水平，提高系统的控制精度和重复精度，是注塑机生产厂家必须面对和有效解决的一个课题。一、精密注塑成型及其影响因素精密注塑成型，是针对制品的精度要求而言的。一般来说，包括以下几个方面的含义：1. 几何精度：包括制品的尺寸精度和形位精度，是指制品在几何方面的精度要求，是精密注塑成型需要解决的一个主要问题。相比
2、之下，尺寸精度目前比较容易解决，可以达到 m 的精度，而形位精度的提高则比较困难。2. 机能精度：包括了比较广泛的含义，是根据几何精度以外的制品的实际功能需要而提出来的。比如说，光学元件的透光度、双折射、表面光洁度的要求；空调机风扇叶轮的重量偏差量和动平衡要求；齿轮等传动零件对强度和内应力均匀的要求；照相机、复印机等产品对外壳表面色彩、外观的要求等。影响精度注塑成型的因素非常之多，包括注塑机模具、成型工艺和原料等几个大的方面。仅就注塑机本身而言，主要的影响因素有：模板移动的稳定性和刚性。开模闭模控制的准确性。油温控制和油污管理。料筒温度控制精度。注射压力及注射过程的稳定性。注射量控制的准确性。
3、螺杆转速和背压。保压压力及时间和多级控制。连续运转的稳定性。止塑环的结构形式。纵观上述影响因素，液压驱动式注塑机的系统压力与流量控制的精度和稳定性至关重要的影响因素。要提高现有常规注塑机的控制精度和重复精度，必须改善注塑机液压系统中压力和流量的控制状态，这是一个必要条件。二、提高控制与重复精度的闭环比例系统以液压控制技术的角度看，目前解决精密注塑成型的控制问题主要有两种途径：第一是全伺服的控制系统。可以通过配置单个或多个伺服阀，实现对单个或多个动作的精确控制，其响应效率可达 100HZ 以上，具有优异的稳态和动态性能。第二是闭环比例控制系统。包括闭环比例阀和闭环比例变量泵。这两种元件是在常规的
4、比例阀和比例变量泵的基础上发展而来的，经过多年的发展，均已达到了较高的质量。第一种方案虽然有较高的控制精度，但成本高，对液压系统污染度要求高，应用相对较少。第二种方案具有优良的性能价格比，是中、高档注塑机应用比较广泛的控制元件。自一九九七年开始，为满足注塑机用户对节能与环保的要求，震德公司在国内塑机行业率先推出了应用高响应比例变量泵的 V 型机，实现了国产塑机节能控制的突破，与传统的定量泵系统相比，可节电 25-45%。V 型机的批量生产和市场化，对于提高国产塑机的控制水平，增强产品的竞争力；对于降低注塑生产的成本，减少注塑行业的能源消耗，产生了积极因和深远的影响，推动了全行业的节能控制技术进
5、步。震德 V 型机采用的开环比例变量泵系统，具备了节能效果突出的优点。它的另一个特别与常规比例控制系统相同，即开环的控制方式。系统工作时，由控制器给出与设定值相一致的压力、流量的控制信号，变量泵按此信号输出相应的压力和流量。开环的控制过程会受到油温、油污和负载波动等各种变化因素的影响，其控制精度与重复精度只能满足常规产品的控制要求。三、闭环变量泵系统的应用及优点闭环变量泵系统是相对开环比例变量泵系统而言的，它继承了开环比例变量泵系统的优点。图 1 是闭环变量泵系统的系统构成图，由图中可以看出，系统的核心控制元件是性能优异的闭环比例变量泵，它除具有常规比例变量泵的控制功能外，能够实现输出压力、流
6、量的闭环控制。图 2 是闭环比例变量泵系统的控制原理框图，其控制原理和工作过程是首先由控制器输出控制信号（模拟电压信号），信号经闭环控制卡中的放大电路放大后成为闭环变量泵的控制指令，按此指令形成了一定的压力和流量输出，而泵口设置的压力传感器及泵内量的位移传感器对其进行在线检验，并将相应的检测信号（同样是模拟电压信号?）反馈回闭环控制卡，在闭环控制卡中与控制器给定值进行了比较，其差值被放大后产生修正补偿信号，使泵输出的流量与压力值得到在线校正。闭环比例变量泵系统除具有开环比例变量泵系统的优点外，更具有以下优异性能：第一，流量与压力控制呈良好的线性，提高了控制精度。第二，动态响应快。由于闭环变量泵
7、采用了高速电子控制电路和高速比例阀做先导控制，其响应速度明显加快。第三，重复性好。闭环的控制过程使负载波动、油污、油温等变化因素的影响得到在线校正，系统会表现出较高的重复精度。从而可以使制品的尺寸精度或重量偏差量减小，不良率得到有效控制。四、闭环变量泵系统的应用前景闭环比例变量泵系统的应用目前在国内塑机行业还刚刚开始，其实欧洲、日本的高性能注塑机如 Husky、KrassMaffet 、Jsw、Toshiba 等，都把闭环变量泵系统做为标准装置。而闭环比例变量泵本身，则随着电子技术和液压技术的不断发展，其技术日臻完善。可以预见，随着国产塑机用户对高品质注塑机需求的增长，高性能的比例变量泵系统必将得到推广应用，具有良好的市场前景。
