注塑伺服技术讲座.ppt
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1、 注塑机伺服泵应用技术讲座注塑机伺服泵应用技术讲座2009 华南区:张志军华南区:张志军 大纲大纲一:注塑机常识一:注塑机常识二:马达与驱动器常识二:马达与驱动器常识三:液压泵与阀,以及液压原理图三:液压泵与阀,以及液压原理图四:马达扭矩与油泵的匹配,马达驱动器匹配计算四:马达扭矩与油泵的匹配,马达驱动器匹配计算五:马达与油泵的连接方式五:马达与油泵的连接方式六:周边附件六:周边附件七:调试指南七:调试指南一:注塑机常识一:注塑机常识一:注塑机常识一:注塑机常识工作原理工作原理注塑机是借助螺杆(或柱塞)推力,将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料以高压快速方式,注射入到闭合好的模腔内,经冷却固
2、化定型后取得制品的设备。一:注塑机常识一:注塑机常识注射装置,合模装置均水平排列。有的体积较大,可以注塑大体积的塑制品机身低,加料方便,操作维修方便,成品顶出后可自由落下,易实现自动化。缺点:占地面积大,模具拆卸比较麻烦。一:注塑机常识一:注塑机常识注射装置和锁模装置处于同一垂直中心线上,占地面积小因为模具表面朝上,嵌件放入、定位容易,容易实现嵌件成型。模具的重量由水平模板支承作上下开闭动作,不会发生类似臥式机的由于模具重力引起的前倒,使得模板无法开闭的现象。有利于持久性保持机械和模具的精度。缺点:料斗高,加料不方便,仅适用于注射量小于60cm3的制品生产一:注塑机常识一:注塑机常识1、锁合模
3、:动模扳快速接近定模扳(包括慢-快-慢速),且确认无异物存在下,系统转为高压,将模板锁合(保持油缸内压力)。2、射台前移后退:射台前进到指定位置(喷嘴与模具紧贴)。3、射出、预塑:可设定螺杆以多段速度、压力和行程,将料筒前端的溶料注入模腔。4、冷却和保压:按设定多种压力和时间段,保持料筒的压力,同时模腔冷却成型。5、顶针:模腔内制品继续冷却,同时液力马达驱动螺杆旋转将塑料粒子前推,螺杆在设定的背压控制下后退,当螺杆后退到预定位置,螺杆停止旋转,注射油缸按设定松退,预料结束。6、射台后退:预塑结束后,射台后退到指定位置。7、开模:模扳后退到原位(包括慢-快-慢速)8、顶出:顶针顶出制品。一:注塑
4、机常识一:注塑机常识一:注塑机常识一:注塑机常识问题问题1:注塑机吨位是什么意思?:注塑机吨位是什么意思?注塑机吨位是指锁模力的大小,单位注塑机吨位是指锁模力的大小,单位KN,1TON=10KN问题问题2:注塑机系统压力是什么意思?:注塑机系统压力是什么意思?注塑机工作时,通常在保压的时候,系统压力最高,因此系统压注塑机工作时,通常在保压的时候,系统压力最高,因此系统压 力通常和保压压力一样,国际标准单位力通常和保压压力一样,国际标准单位MPa.工程单位工程单位kgf.1MPa=9.8kgf问题问题3:注塑机流量和吨位有何关系?:注塑机流量和吨位有何关系?通常情况下,机器吨位越大,类似活塞杆,
5、缸的直径越大,才有可能通常情况下,机器吨位越大,类似活塞杆,缸的直径越大,才有可能 产生更大的压强(帕斯卡定律),直径越大,所需要的流量越大产生更大的压强(帕斯卡定律),直径越大,所需要的流量越大一:注塑机常识一:注塑机常识问题问题4:系统流量和泵的排量有何关系?:系统流量和泵的排量有何关系?油泵的排量是指油泵每旋转一圈,所排出的油的体积。油泵的排量是指油泵每旋转一圈,所排出的油的体积。系统流量是指当油泵处于一定转速时,单位时间内所排出的油的体积系统流量是指当油泵处于一定转速时,单位时间内所排出的油的体积 油泵排量的单位为油泵排量的单位为cc/rev,系统流量的单位为系统流量的单位为L/min
6、 系统流量系统流量=油泵排量油泵排量*油泵转速油泵转速/1000一:注塑机常识一:注塑机常识问题问题5:注塑机系统有大致哪些吨位等级?吨位和流量的对应关注塑机系统有大致哪些吨位等级?吨位和流量的对应关 系如何?系如何?吨位等级:吨位等级:90T -50l/min 320T-180l/min120T-66l/min 400T-220l/min140T-70l/min 500T-240l/min160T-82l/min 700T-360l/min190T-102l/min 850T-450l/min260T-146l/min 一:注塑机常识一:注塑机常识问题问题6:决定注塑机伺服油泵的是注塑机的那
7、几项指标?决定注塑机伺服油泵的是注塑机的那几项指标?关系到注塑机伺服泵系统选型的是注塑机的吨位和压力。由于吨位关系到注塑机伺服泵系统选型的是注塑机的吨位和压力。由于吨位 和流量之间有大致的对应的关系,准确的说,是流量和压力。和流量之间有大致的对应的关系,准确的说,是流量和压力。故:当我们要给注塑机做选型配置时,一定要故:当我们要给注塑机做选型配置时,一定要知道注塑机的流量和系统压力知道注塑机的流量和系统压力,否则,我们的,否则,我们的工作可能出现差错工作可能出现差错 二:马达与驱动器二:马达与驱动器1:伺服泵系统包含那些组件?:伺服泵系统包含那些组件?注塑机系统的动力来自与电机驱动的液压泵系统
8、,其中包含了电机,注塑机系统的动力来自与电机驱动的液压泵系统,其中包含了电机,油泵,驱动器,压力传感器,滤波器,制动电阻。油泵,驱动器,压力传感器,滤波器,制动电阻。2:目前市面上主要有那些电机?:目前市面上主要有那些电机?目前,市面上主要有宁波菲仕电机,武汉登奇电机,顺德森洋电机目前,市面上主要有宁波菲仕电机,武汉登奇电机,顺德森洋电机 技术上以宁波菲仕电机最为成熟,价格上以顺德森洋电机最为便宜技术上以宁波菲仕电机最为成熟,价格上以顺德森洋电机最为便宜3:怎样评估电机的特性?:怎样评估电机的特性?评估电机的特性应该从评估电机的特性应该从A:速度扭矩特性曲线速度扭矩特性曲线,B:扭矩的波动特性
9、扭矩的波动特性 C:效率效率二:马达与驱动器二:马达与驱动器4:汇川的伺服泵驱动器是怎么命名的:汇川的伺服泵驱动器是怎么命名的?IS300 T 015 C R R:代表旋变:代表旋变 C:CAN通讯功能支持通讯功能支持 电流等级电流等级 T:三相三相380V 产品系列号产品系列号注意:电流等级为:注意:电流等级为:015,020,030,040,050,070,100,150二:马达与驱动器二:马达与驱动器5:汇川的驱动器可以驱动那些电机?:汇川的驱动器可以驱动那些电机?凡是交流永磁同步电机,带有旋转变压器编码器接口的电机,均可凡是交流永磁同步电机,带有旋转变压器编码器接口的电机,均可被汇川被
10、汇川IS300系列驱动。系列驱动。目前,无论是国内伺服电机,还是国外的电机,用在注塑机上的绝大目前,无论是国内伺服电机,还是国外的电机,用在注塑机上的绝大部分是旋变编码器接口的部分是旋变编码器接口的6:汇川的驱动器从哪个电流等级开始,需要另配制汇川的驱动器从哪个电流等级开始,需要另配制动单元动单元 由于由于IGBT模块的原因,目前汇川驱动器从模块的原因,目前汇川驱动器从070电流等级的驱动器需要电流等级的驱动器需要配置制动单元配置制动单元7:如何选配合适的制动单元?:如何选配合适的制动单元?汇川的制动单元型号为汇川的制动单元型号为MDBU-xx.Xx表示电流。有表示电流。有35A,70A两种,
11、两种,二:马达与驱动器二:马达与驱动器汇川的制动单元有四个电压等级,其中,B级为输入380V级别。二:马达与驱动器二:马达与驱动器8:旋转变压器编码器的原理?:旋转变压器编码器的原理?旋转变压器编码器,顾名思义,是一个旋转的变压器,通过给原边励磁,可旋转变压器编码器,顾名思义,是一个旋转的变压器,通过给原边励磁,可理解为马达的定子,转子则有两副绕组,一副正弦绕组,一副余弦绕组)。理解为马达的定子,转子则有两副绕组,一副正弦绕组,一副余弦绕组)。所不同的是:所不同的是:定子与转子有匝数比的关系。定子与转子有匝数比的关系。二:马达与驱动器二:马达与驱动器9:旋转变压器编码器的接线是怎样的?:旋转变
12、压器编码器的接线是怎样的?信号引脚:信号引脚:SIN+(sin信号输出)信号输出):标准线色:黄标准线色:黄SIN-(sin信号输出参考)信号输出参考):标准线色:蓝标准线色:蓝COS+(cos信号输出)信号输出):标准线色:红标准线色:红COS-(cos信号参考)信号参考):标准线色标准线色:黑黑R+(电源正)(电源正):标准线色:红白标准线色:红白R-(电源负)(电源负):标准线色:黄白标准线色:黄白二:马达与驱动器二:马达与驱动器10:旋转变压器编码器的安装工艺有什么要求?如果安装:旋转变压器编码器的安装工艺有什么要求?如果安装不好,将有什么可能的现象出现不好,将有什么可能的现象出现 这
13、是多摩川公司的官方文件。这是多摩川公司的官方文件。详细阐述了安装的工艺要求。详细阐述了安装的工艺要求。由于采用电磁原理,因此,由于采用电磁原理,因此,安装不满足工艺要求时,将安装不满足工艺要求时,将导致编码器识别不正确,可导致编码器识别不正确,可能频繁报编码器错误和过载能频繁报编码器错误和过载误报警。误报警。二:马达与驱动器二:马达与驱动器11:马达的扭矩:马达的扭矩T(NM),功率,功率P(KW),转速),转速n(RPM)三者之间存在何种关系?三者之间存在何种关系?T=9550*P/n12:马达的基本参数有哪些?马达的基本参数有哪些?A:扭矩扭矩T(nm);B:额定电流额定电流(A);C:额
14、定转速额定转速(rpm);D:功率功率(KW);E:额定电压额定电压(V);F:转矩常数转矩常数KT(nm/A)13:转矩:转矩KT值是怎样定义的?实际应用中有和意义?值是怎样定义的?实际应用中有和意义?转矩常数表示马达每安培电流的出力大小。转矩常数表示马达每安培电流的出力大小。KT=额定扭矩额定扭矩/额定电流额定电流 对于马达而言,每得到一安培的电流,由于对于马达而言,每得到一安培的电流,由于KT不同,所产生的转矩不同,所产生的转矩 大小不同。大小不同。实践中,实践中,KT值越大,拖动同样的负载电流可能会小,从而减小驱动值越大,拖动同样的负载电流可能会小,从而减小驱动 器容量器容量二:马达与
15、驱动器二:马达与驱动器14:菲仕马达有哪些规格:菲仕马达有哪些规格?U1004,U1005,U1007,U1010,U1013是机座号,同一机座号有1500RPM,1700RPM2000RPM.二:马达与驱动器二:马达与驱动器15:如何读菲仕马达的型号?:如何读菲仕马达的型号?U1004-机座号机座号15 -转速表示转速表示.有有15,17,20。表示。表示1500,1700,2000.3 -三相电机三相电机二:马达与驱动器二:马达与驱动器16:森洋电机有哪些规格?:森洋电机有哪些规格?SY0850-8kw,50NM,1500RPMSY1150-11KW,50NM,1500RPMSY1370-
16、13KW,70NM,1500RPMSY1812018KW,120NM,1500RPMSY2215022KW,150NM,1500RPMSY3722037KW,220NM,1500RPM二:马达与驱动器二:马达与驱动器17:在电机无铭牌,无参数情况下,如何估算电机的磁极对数?:在电机无铭牌,无参数情况下,如何估算电机的磁极对数?断开马达电源,任意短接断开马达电源,任意短接UVW其中两相,然后用手转动马达转其中两相,然后用手转动马达转 轴,这个时候,转轴每转动一对磁极位置,将有明显的波动轴,这个时候,转轴每转动一对磁极位置,将有明显的波动 感,转动一圈有多少次波动,就有多少对磁极。感,转动一圈有多
17、少次波动,就有多少对磁极。原理:原理:由于电机转子存在永磁体,定子为正弦波绕组,当旋转转子时,定子由于电机转子存在永磁体,定子为正弦波绕组,当旋转转子时,定子 线圈切割了磁力线,因此在定子产生感应电势。当其中短接任意两相时,感线圈切割了磁力线,因此在定子产生感应电势。当其中短接任意两相时,感 应电势形成闭合回路,产生电流,此电流形成磁场,这个磁场和转子磁场相应电势形成闭合回路,产生电流,此电流形成磁场,这个磁场和转子磁场相 互作用,而产生磁阻转矩。互作用,而产生磁阻转矩。每切割一对磁体,产生阻力明显不同,由此,可以判别磁极对数。每切割一对磁体,产生阻力明显不同,由此,可以判别磁极对数。通常情况
18、下,注塑机用电机磁极为通常情况下,注塑机用电机磁极为8对极。对极。三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号1:液压油泵有哪些类型?以及工作原理和特点:液压油泵有哪些类型?以及工作原理和特点 根据结构,可以分为:螺杆泵,齿轮泵,柱塞泵,叶片泵根据结构,可以分为:螺杆泵,齿轮泵,柱塞泵,叶片泵 1.1 螺杆泵螺杆泵:由一对互相啮合的曲面螺杆和进油腔,出油腔组成。:由一对互相啮合的曲面螺杆和进油腔,出油腔组成。但是出油腔体的体积小于进油腔体的体积,油受到压缩而产生压力。但是出油腔体的体积小于进油腔体的体积,油受到压缩而产生压力。特点:由于是曲面啮合,产生油压的过特点:由于是曲面啮
19、合,产生油压的过程在螺杆运行一周是连续的,所以,供程在螺杆运行一周是连续的,所以,供油连续,油压稳定,噪声低,泄漏量小。油连续,油压稳定,噪声低,泄漏量小。但由于螺杆副是精密部件,所以对油品但由于螺杆副是精密部件,所以对油品质量要求高质量要求高三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号1.2:齿轮泵:齿轮泵:分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵。齿轮泵利用齿轮间的空隙进行排油,同分为内啮合齿轮泵和外啮合齿轮泵。齿轮泵利用齿轮间的空隙进行排油,同样具有进油腔和出油腔体,出油腔体容积小于进油腔体容积,故液压油受到样具有进油腔和出油腔体,出油腔体容积小于进油腔体容积,故液压油受到压缩产生
20、压力。压缩产生压力。C:/Documents and Settings/0322/My Documents/齿轮泵工作原理齿轮泵工作原理.avi齿轮齿轮泵工作原理泵工作原理.avi特点:特点:1:由于利用齿与齿间的空隙排油,故连续中:由于利用齿与齿间的空隙排油,故连续中存在断续,因而油压较螺杆泵波动大存在断续,因而油压较螺杆泵波动大2:由于两个齿轮间啮合处有空间,因而存在:由于两个齿轮间啮合处有空间,因而存在困油区,产生困油噪声困油区,产生困油噪声3:制造成本低,但制造工艺简单:制造成本低,但制造工艺简单4:由于存在齿侧泄漏,故泄漏比较大:由于存在齿侧泄漏,故泄漏比较大三:液压泵、阀、液压原理
21、图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号1.3:柱塞泵:柱塞泵:在一个可以调整角度的斜盘上均匀分布在一个可以调整角度的斜盘上均匀分布9支柱塞,支柱塞,9支柱塞的一端与电机轴相连,电机旋转时,带动支柱塞的一端与电机轴相连,电机旋转时,带动9支柱塞轮流往复运支柱塞轮流往复运动完成排油过程。通过调整斜盘的斜度,可以调整柱塞的形成,而形动完成排油过程。通过调整斜盘的斜度,可以调整柱塞的形成,而形成变量泵。示意图:成变量泵。示意图:C:Documents and Settings0322桌面桌面斜盘斜盘柱塞柱塞.jpg特点:1:由于柱塞容易做好密封,故泄漏很小2:由于斜盘斜度可调,故可以很容易做到变量排油3
22、:由于9柱塞的往复运动供油,供油不如齿轮泵和螺杆泵连续,故油压容易波动4:由于柱塞制造精密,因此油品质量要求高5:由于柱塞泵机械结构复杂,运动体多,因而噪声是所有泵中最大的。三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号1.4:叶片泵:叶片泵:叶片泵由转子和定子组成,但是定子和转子不是同叶片泵由转子和定子组成,但是定子和转子不是同心安装的,定子是一个光滑的圆柱腔体。转子表面开由很多叶片槽,心安装的,定子是一个光滑的圆柱腔体。转子表面开由很多叶片槽,用于安装叶片。当转子旋转时,叶片被甩出叶片槽,刮到定子内壁。用于安装叶片。当转子旋转时,叶片被甩出叶片槽,刮到定子内壁。转子偏心安装时
23、,大容积一侧形成进油腔体,小容积一侧形成出油腔转子偏心安装时,大容积一侧形成进油腔体,小容积一侧形成出油腔体,产生压缩而供油体,产生压缩而供油特点:特点:1:由于可以跳整偏心,故容易做到:由于可以跳整偏心,故容易做到变量变量2:由于叶片是因离心力甩出,故不:由于叶片是因离心力甩出,故不能低于一定速度供油能低于一定速度供油3:由于单个叶片承受的压力较小,:由于单个叶片承受的压力较小,故不容易做成高压泵。故不容易做成高压泵。4:由于叶片强行刮到定子内壁,故:由于叶片强行刮到定子内壁,故噪声较大噪声较大三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号2:叶片泵可以用于伺服泵系统吗?为什么
24、?:叶片泵可以用于伺服泵系统吗?为什么?不可以,因为叶片泵必须高于某个速度叶片才可以被离心力甩出,这不可以,因为叶片泵必须高于某个速度叶片才可以被离心力甩出,这个速度通常是个速度通常是800RPM,而伺服泵系统,在保压时,速度要求非常低,而伺服泵系统,在保压时,速度要求非常低,通常只有几十转。因此,不能使用叶片泵通常只有几十转。因此,不能使用叶片泵三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号3:通常情况下,各种泵适合的转速是多少?:通常情况下,各种泵适合的转速是多少?螺杆泵:螺杆泵:2000-2400rpm 柱塞泵:柱塞泵:1500-1800rpm 齿轮泵:齿轮泵:1700-2
25、100rpm 叶片泵不适合伺服泵系统,不予讨论叶片泵不适合伺服泵系统,不予讨论4:油研(:油研(yuken)柱塞泵有哪些规格?)柱塞泵有哪些规格?三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号5:settima螺杆泵有哪些规格?螺杆泵有哪些规格?GR28,33,38,47,55,72是指同一个机座号,一个机座号下面覆盖几个排量。同一机座号下,排量越大,壳体可以承受的压力越小。三:液压泵、阀、液压原理图符号三:液压泵、阀、液压原理图符号6:上海诚捷齿轮泵有哪些规格?:上海诚捷齿轮泵有哪些规格?注意:上海诚捷齿轮泵为内啮合齿轮泵,仅高压泵适合伺服系统三:液压泵、阀、液压原理图符号三:
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