一種注塑機背壓的開環插值控制方法技術

本發明專利技術公開了一種注塑機背壓的開環插值控制方法，當注射油缸因塑膠溶體壓力升高帶動注射螺桿回退時，三位四通電液換向閥切換到右位，注射油缸的回油腔接通雙通道比例換向閥；若回油壓力低于目標背壓值，所述雙通道比例換向閥切換到中位以處于關閉狀態，使回油壓力升高；若回油壓力高于目標背壓值，雙通道比例換向閥切換到左位以處于開啟狀態，且處于雙通道模式，使實際背壓降低，同時回油流量增大。注射螺桿的注射動作由三位四通電液換向閥控制，回油阻尼由雙通道比例換向閥控制，使用普通的換向閥和雙通道比例換向閥代替原先的V9閥，同時取消了壓力和流量傳感器，僅使用一個注射缸位移傳感器，降低了系統成本。降低了系統成本。降低了系統成本。

【技術實現步驟摘要】
一種注塑機背壓的開環插值控制方法


[0001]本專利技術涉及注塑設備
，具體來說，是一種注塑機背壓的控制方法。

技術介紹

[0002]目前對注塑機背壓的控制主要有以下方法：直接采集回油壓力、溫度、油缸行程等參數，通過閉環PID，調節輸入端液壓馬達轉速和流量，從而控制注射缸輸入油壓力，間接控制回油背壓；輸入端和回油端通過高性能V9閥控制，同時調節回油壓力和流量。
[0003]通過調節輸入端液壓馬達轉速來間接控制注射油缸回油背壓，存在壓力波動，且由于需要先改變輸入油壓，再改變回油壓力，會影響產品的計量精確度，從而影響注塑產品質量。利用V9閥同時控制進油和回油，控制方案較復雜，且V9閥成本高，有一定的起調壓力閥值，無法實現極低背壓和零背壓的控制，且背壓降到下限時流量太小。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是提供一種注塑機背壓的開環插值控制方法，可對注塑機的背壓進行高精度的控制。
[0005]本專利技術的目的是這樣實現的：一種注塑機背壓的開環插值控制方法，該方法的硬件基礎設置如下：其注塑機配置有三位四通電液換向閥和雙通道比例換向閥，所述三位四通電液換向閥和雙通道比例換向閥依次設置于注射油缸的回油管路中，所述雙通道比例換向閥與回油油箱相接，所述雙通道比例換向閥配置有連接注塑機上位機的、接收上位機設置的目標背壓值的電子放大器，所述電子放大器與注射油缸自帶的位移傳感器電信號連接；
[0006]該方法包括如下步驟：
[0007]在所述雙通道比例換向閥處于開啟狀態時，所述電子放大器接收上位機設置的目標背壓值，同時接收注射油缸的位移傳感器傳回的回退位移信號，并換算得到回油流量；
[0008]所述電子放大器根據目標背壓值和回油流量，通過計算處理后得到當前位置的閥芯開度控制信號，以控制雙通道比例換向閥的閥芯移動量，實現回油壓力的調節。
[0009]進一步地，所述電子放大器在計算處理時，先利用查表法進行計算，然后利用插值法進行計算，以得到當前位置的閥芯開度控制信號。
[0010]進一步地，當注射油缸因塑膠溶體壓力升高帶動注射螺桿回退時，所述三位四通電液換向閥切換到右位，所述注射油缸的回油腔接通雙通道比例換向閥；
[0011]若回油壓力低于目標背壓值，所述雙通道比例換向閥切換到中位以處于關閉狀態，使回油壓力升高；
[0012]若回油壓力高于目標背壓值，所述雙通道比例換向閥切換到左位以處于開啟狀態，且處于雙通道模式，使實際背壓降低，同時回油流量增大。
[0013]進一步地，根據采集的回油流量的微分斜率進行分段插值處理；
[0014]在回油流量曲線上升和下降幅度大時，采用拉格朗日插值算法，以提高插值精確
度；
[0015]在回油流量變化幅度小，注射油缸以相對勻速的方式運行時，采用最鄰近插值算法或不采用插值算法，直接查表輸出，以減少計算量和數據容量。
[0016]進一步地，注射油缸的前進和回退動作均受三位四通電液換向閥控制。
[0017]本專利技術的有益效果在于：
[0018]1、注塑機的注射螺桿的注射動作由三位四通電液換向閥控制，回油阻尼由雙通道比例換向閥控制，使用普通的換向閥和雙通道比例換向閥代替原先的V9閥，同時取消了壓力和流量傳感器，降低了系統成本；
[0019]2、只對回油路控制，只需對原有的液壓式注塑機進行部分改裝，原理結構簡單，可靠性高；
[0020]3、降低了注射油缸回油的最低起調壓力，實現了低背壓甚至零背壓的控制，同時保證了較大的流量，有利于高速、高性能的注塑生產工藝。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術的系統布置圖。
具體實施方式
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進一步說明。
[0023]本實施例提出了一種注塑機背壓的開環插值控制方法，如圖1所示，該方法的硬件基礎設置如下：其注塑機配置有三位四通電液換向閥4和雙通道比例換向閥6，三位四通電液換向閥4和雙通道比例換向閥6依次設置于注射油缸3的回油管路中，注射油缸3的前進和回退動作均受三位四通電液換向閥4控制，雙通道比例換向閥6配置有連接注塑機上位機的、接收上位機設置的目標背壓值的電子放大器5，電子放大器5與注射油缸3自帶的位移傳感器電信號連接。
[0024]當注射油缸3因塑膠溶體壓力升高帶動注射螺桿1回退時，三位四通電液換向閥4切換到右位，注射油缸3的回油腔直接接通雙通道比例換向閥6；
[0025]若回油壓力低于目標背壓值，雙通道比例換向閥6切換到中位以處于關閉狀態，使回油壓力升高；
[0026]若回油壓力高于目標背壓值，雙通道比例換向閥6切換到左位以處于開啟狀態，且處于雙通道模式，使實際背壓降低，同時回油流量增大。
[0027]三位四通電液換向閥4采用類似N型的中位機能，即A口和P口斷開，B口和T口相通，使得三位四通電液換向閥4在不工作時，注射油缸3的回油腔仍與油箱相連，便于回油。
[0028]其中，在雙通道比例換向閥6處于開啟狀態時，電子放大器5接收上位機設置的目標背壓值，同時接收注射油缸3的位移傳感器傳回的回退位移信號，并換算得到回油流量；
[0029]電子放大器5根據目標背壓值和回油流量，通過計算處理后得到當前位置的閥芯開度控制信號，以控制雙通道比例換向閥6的閥芯移動量，實現回油壓力的調節。
[0030]上述電子放大器5在計算處理時，先利用查表法進行計算，然后利用插值法進行計算，以得到當前位置的閥芯開度控制信號。
[0031]根據采集的回油流量的微分斜率進行分段插值處理；
[0032]在回油流量曲線上升和下降幅度大時，采用拉格朗日插值算法，以提高插值精確度；
[0033]在回油流量變化幅度小，注射油缸3以相對勻速的方式運行時，采用最鄰近插值算法或不進行插值，直接查表輸出，以減少計算量和數據容量，減輕計算機的工作負荷。
[0034]在現有的液壓式注塑機的控制方案的基礎上，將控制注射油缸的PQ閥或組合閥換為成本較低的三位四通電液換向閥4，同時在回油路中串聯雙通道比例換向閥6，雙通道比例換向閥6直接與回油油箱7相接。同時，雙通道比例換向閥6采用雙通道方式，以增大最低背壓時的回油流量。
[0035]本實施例在背壓控制的穩定性方面，只對回油路油壓進行控制，而進油路依然由液壓馬達2控制，相比只用液壓馬達2調節背壓的方法，增加了一個控制環節，實現了注射油缸3輸入端和輸出端兩頭的壓力控制，減少了液壓馬達2的壓力脈動，同時不受液體塑膠的溫度和黏度的影響。
[0036]本實施例的方案不使用壓力傳感器和流量傳感器，直接利用注射油缸3上的位移傳感器獲取回退速度，然后根據系統參數換算為回油流量，反饋給控制器模塊，降低了傳感器的成本。由控制器模塊根據流量、設定背壓計算得到閥芯開度表，再插值輸出，生成PWM信號并控制雙通道比例換向閥6的開度，從而改變回油阻尼。
[0037]采用分段二次插值算法將開環查表法得到的雙通道比本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種注塑機背壓的開環插值控制方法，其特征在于，該方法的硬件基礎設置如下：其注塑機配置有三位四通電液換向閥(4)和雙通道比例換向閥(6)，所述三位四通電液換向閥(4)和雙通道比例換向閥(6)依次設置于注射油缸(3)的回油管路中，所述雙通道比例換向閥(6)與回油油箱(7)相接，所述雙通道比例換向閥(6)配置有連接注塑機上位機的、接收上位機設置的目標背壓值的電子放大器(5)，所述電子放大器(5)與注射油缸(3)自帶的位移傳感器電信號連接；該方法包括如下步驟：在所述雙通道比例換向閥(6)處于開啟狀態時，所述電子放大器(5)接收上位機設置的目標背壓值，同時接收注射油缸(3)的位移傳感器傳回的回退位移信號，并換算得到回油流量；所述電子放大器(5)根據目標背壓值和回油流量，通過計算處理后得到當前位置的閥芯開度控制信號，以控制雙通道比例換向閥(6)的閥芯移動量，實現回油壓力的調節。2.根據權利要求1所述的一種注塑機背壓的開環插值控制方法，其特征在于：所述電子放大器(5)在計算處理時，先利用查表法進行計算，然后利用插值法進行計算，以得到當前位置的閥芯開度控制信號...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張棟，李春，張玄，彭京啟，王冠珂，
申請(專利權)人：上海電機學院，
類型：發明
國別省市：