專利名稱：射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法及其系統(tǒng)，主要指一種可提升變頻節(jié)能作動穩(wěn)定性之方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
習(xí)知射出機(jī)主要由液壓系統(tǒng)提供鎖模、射出機(jī)構(gòu)之動力，就射出機(jī)之液壓系統(tǒng)而言，主要具電機(jī)、液壓油泵、各式控制閥、液壓管路、油箱等組件，并習(xí)知射出機(jī)之電機(jī)、液壓油泵具有許多不同組成方式，如第一種為利用一般電機(jī)與單段吐出之定量泵組合系統(tǒng)，并該電機(jī)為定速(高速)運(yùn)轉(zhuǎn)，并定量泵固定于最大開口，并具固定吐出量，因而該系統(tǒng)可維持在固定高流量動作，但射出機(jī)于低壓力、低流量之工作階段時必須將多余液壓動能釋放， 因而對能源浪費(fèi)最明顯。第二種為一般電機(jī)與多油泵組合之多極變量系統(tǒng)，并該電機(jī)為定速(高速)運(yùn)轉(zhuǎn)， 并油泵具有多個定量吐出口，因而可具多個不同吐出量，并可因應(yīng)射出機(jī)不同工作階段需求之流量、壓力令適當(dāng)吐出口動作，然而該系統(tǒng)雖然可較第一種方式節(jié)能，但因僅能吐出設(shè)定之階段流量，因而仍有很大節(jié)能空間。第三種為普通電機(jī)與變量泵組合系統(tǒng)，并該變量泵可無段吐出不同油量，其節(jié)能效果較第二種方式佳，但該電機(jī)仍維持定(高速)運(yùn)轉(zhuǎn)，不能配合吐出量調(diào)整，因而造成系統(tǒng)流量低時電機(jī)能源損耗及穩(wěn)定性仍不理想缺失。第四種為伺服電機(jī)與定量泵系統(tǒng)，并該伺服電機(jī)之轉(zhuǎn)速可隨便調(diào)整，然而定量泵永遠(yuǎn)在最大開口，其吐出量固定為最大吐出量，造成伺服電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時具不穩(wěn)定及節(jié)能效果不佳情形。第五種為發(fā)明人設(shè)計之臺灣發(fā)明259138號、美國發(fā)明第7281918號、大陸專利第 ZL 200410097712. 6號伺服變頻器控制電機(jī)與變量泵系統(tǒng)，其中伺服變頻器可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，并可配合射出機(jī)不同之工作階段調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速及油泵吐出量以具節(jié)能功效，又該變頻器可于電機(jī)之安全電流值范圍內(nèi)令電機(jī)轉(zhuǎn)速提升以增加流量，并可具增速功效，又發(fā)明人更改進(jìn)該油泵為變量泵，并電機(jī)由變頻器控制組合系統(tǒng)，使得伺服變頻器可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速， 并變量泵可改變吐出量以具更佳控制節(jié)能功效，且可適于生產(chǎn)薄壁及精密射出成型產(chǎn)品。因而前述第五種系統(tǒng)為較一至四種更佳設(shè)計，且對射出機(jī)成型動作而言，因不同工作階段需求之流量、壓力皆不同，又其在高壓時所需的流量極低，在冷卻時甚至不須要流量，故電機(jī)、油泵可與射出機(jī)之不同工作階段調(diào)整射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量以達(dá)到節(jié)能與精密成型最佳效果，且可依需求增速以增進(jìn)成型效率。又射出機(jī)之液壓系統(tǒng)中為了配合射出機(jī)不同工作階段之液壓系統(tǒng)壓力、流量控制，該液壓系統(tǒng)具有可由射出機(jī)之控制器控制之電液伺服閥，常見者如電液換向閥、電液比例閥，并以電液換向閥為例，其配置如圖7、所示，其中該圖8、圖9之液壓回路采用油壓技藝通用之油壓記號表示，并該電液換向閥1’具電磁閥11’、方向閥12’、引導(dǎo)閥13’，并該引導(dǎo)閥13’為因應(yīng)電磁閥11’之電磁吸力不足以配合液壓油泵之大流量、壓力動作而設(shè)置，并
3可由引導(dǎo)閥13’導(dǎo)入液壓油引導(dǎo)以使電磁閥11’可穩(wěn)定動作，又該液壓系統(tǒng)系由變頻器2’ 控制電機(jī)3’轉(zhuǎn)速，并令變量泵4’動作吐出壓力P至電液換向閥1’，并輸出至油缸5’令油缸5’作動，又該壓力P連接引導(dǎo)閥13’，并使電液換向閥1’之電磁閥11’可藉由引導(dǎo)閥13’ 引導(dǎo)輔助換向位移而穩(wěn)定動作，又該電液換向閥1’之引導(dǎo)閥13’引導(dǎo)壓力P(液壓油)可由內(nèi)部或外部引入，并第八圖所示為由內(nèi)部引入之液壓回路，并第九圖所示由外部引入之液壓回路，并二種引入方式中該引導(dǎo)閥13’系直接由液壓系統(tǒng)之壓力P引導(dǎo)動作。然而發(fā)明人于實際控制射出機(jī)因應(yīng)其工作階段作變頻節(jié)能控制時發(fā)現(xiàn)改變液壓系統(tǒng)之壓力、流量有造成液壓系統(tǒng)具較大脈動不穩(wěn)定情形，例如射出機(jī)于冷卻階段之液壓系統(tǒng)壓力、流量為0，而下一油壓馬達(dá)攪料工作階段之壓力約80kg/cm2、流量約60L/min，但因前述引導(dǎo)閥13’之最低引導(dǎo)壓力約12kg/cm2、因而該冷卻階段之液壓系統(tǒng)0壓力、流量不能令引導(dǎo)閥13’動作，必須待液壓系統(tǒng)之壓力于一段時間逐步上升至大于引導(dǎo)閥13’之引導(dǎo)壓力12kg/cm2時該電液換向閥1’才能正常動作，在該段時間中，電液伺服閥因液壓系統(tǒng)之壓力、流量低于電液伺服閥穩(wěn)定控制所需的最低壓力，將使電液伺服閥易于受到液壓系統(tǒng)之壓力、流量變動及脈動的影響，而不利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，特別是對精密射出薄壁產(chǎn)品。又除了前述造成脈動之原因外，該變頻器2’、變量泵4’系由射出機(jī)之控制器下達(dá)指令控制動作，并可配合射出機(jī)之工作階段令變頻器2’輸出設(shè)定頻率調(diào)整電機(jī)3’轉(zhuǎn)速，并同時令變量泵4’內(nèi)可由電磁作動之比例閥輸出改變發(fā)生的(圖中未標(biāo)示)調(diào)整具設(shè)定吐出口徑，并調(diào)整液壓系統(tǒng)之流量、壓力，又該變量泵4’未輸出改變發(fā)生的時無論電機(jī)3’之轉(zhuǎn)速多快，其本身吐出量非常低，一般僅供其本身潤滑，并變量泵4’輸出改變發(fā)生的時可由變量泵4’之比例閥作動以調(diào)整其設(shè)定吐出量。然而發(fā)明人于實際操作射出機(jī)變頻節(jié)能動作發(fā)現(xiàn)該電機(jī)與變量泵之作動不能精確配合，因而仍會造成液壓系統(tǒng)之壓力、流量改變時該液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生脈動不穩(wěn)定，特別是電機(jī)由停止轉(zhuǎn)動至某一轉(zhuǎn)速因靜摩擦系數(shù)較大或轉(zhuǎn)速在極短時間內(nèi)由慢至快有較大改變時更為明顯，例如當(dāng)射出機(jī)于冷卻條件下其壓力、流量可以為0，而下一個動作是油壓馬達(dá)攪料，其流量可能需要提升60%，此時變頻器2’由OHZ需上升至30HZ，而在變頻器對電機(jī)作開回路控制時，相對于電機(jī)，變頻器2’本身由OHZ到30HZ幾乎沒有任何時間的延遲即可達(dá)到所需的要求，但是電機(jī)3’由ORPM要達(dá)到600RPM時，因為電機(jī)3’機(jī)械慣量儲能、電感儲能之慣性問題會有一定的時間延遲，其延遲時間一般情況下在0. 1-0. 2秒左右，此造成達(dá)到穩(wěn)態(tài)動作的延遲，該非穩(wěn)態(tài)過程易于產(chǎn)生瞬間的不穩(wěn)定性而不利于系統(tǒng)。即使對于變頻器與電機(jī)的閉回路控制，也將因電機(jī)慣性造成達(dá)到穩(wěn)態(tài)動作的延遲。又當(dāng)射出機(jī)在關(guān)模完時，其流量可以為0，而下一個動作是射出，其流量可能需要 50%，此時變頻器2’由OHZ需上升25HZ，在變頻器對電機(jī)作開回路控制時，相對于電機(jī)，變頻器2’本身由OHZ到25HZ幾乎沒有任何時間的延遲即可達(dá)到所需的要求，但是電機(jī)3’由 ORPM要達(dá)到500RPM時，因為電機(jī)慣性之時間延遲，一般情況下在0. 1-0. 15秒左右，此時會產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)動作的延遲，甚至造成射出動作時約瞬間不穩(wěn)定性進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，且對薄形精密射出產(chǎn)品更具關(guān)鍵影響。即使對于變頻器與電機(jī)的閉回路控制，也將因電機(jī)慣性造成達(dá)到穩(wěn)態(tài)動作的延遲。然而，目前射出機(jī)業(yè)者實未發(fā)現(xiàn)前述射出機(jī)變頻節(jié)能動作不穩(wěn)定之原因，更惶論如何解決改進(jìn)，因而為提升精密射出產(chǎn)品之質(zhì)量，如何能兼具節(jié)能及可改進(jìn)液壓系統(tǒng)之脈動不穩(wěn)定實具有其必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的即在提供射出機(jī)變頻器節(jié)能動作時其液壓系統(tǒng)作動可具較佳穩(wěn)定性及成品質(zhì)量。一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)之電液伺服閥之引導(dǎo)閥由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)，其特征在于提供該電液伺服閥之引導(dǎo)閥大于其最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力。進(jìn)一步，其中該額外引導(dǎo)壓力由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之外部直接輸入到電液伺服閥之引導(dǎo)閥?；蛘?，其中該額外引導(dǎo)壓力經(jīng)由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之內(nèi)部再引入到電液伺服閥之引導(dǎo)閥。進(jìn)一步，其中該額外引導(dǎo)壓力由保壓系統(tǒng)提供，該保壓系統(tǒng)包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路，并油泵輸出提供引導(dǎo)閥大于其最低引導(dǎo)壓力之定壓定速壓力、流量。進(jìn)一步，其中保壓系統(tǒng)是定壓定速系統(tǒng)。進(jìn)一步，其中該壓力控制閥可設(shè)于油泵上，又電液伺服閥可為電液換向閥，又同一定壓定速系統(tǒng)可提供一個以上電液伺服閥之引導(dǎo)閥額外弓I導(dǎo)壓力。進(jìn)一步，其中該液壓系統(tǒng)之變頻器、變量泵動作由射出機(jī)之控制器控制，射出機(jī)之控制器向變頻器和變量泵發(fā)送指令，令所述變頻器輸出改變的發(fā)生先于變量泵輸出改變的發(fā)生。進(jìn)一步，其中變量泵輸出改變發(fā)生于變頻器輸出改變的發(fā)生和電機(jī)轉(zhuǎn)速改變之電機(jī)慣性延長過程之后。進(jìn)一步，其中變量泵具電磁作動之比例閥，又射出機(jī)之控制器控制比例閥輸出改變發(fā)生的動作。進(jìn)一步，其中變頻器控制的電機(jī)是伺服電機(jī)。本發(fā)明所述的方法使用的系統(tǒng)，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)具電液伺服閥，并該電液伺服閥具由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)之引導(dǎo)閥，其特征在于所述引導(dǎo)閥連接一提供其大于引導(dǎo)閥最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力的保壓系統(tǒng)。進(jìn)一步，所述保壓系統(tǒng)包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路，并油泵輸出大于引導(dǎo)閥最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力至電液伺服閥之引導(dǎo)閥。進(jìn)一步，其中該保壓系統(tǒng)是定壓定速系統(tǒng)。進(jìn)一步，其中該保壓系統(tǒng)之油泵由外部直接輸入額外引導(dǎo)壓力至引導(dǎo)閥?；蛘?，其中該保壓系統(tǒng)之油泵由內(nèi)部輸入額引導(dǎo)壓力至原液壓系統(tǒng)再輸入引導(dǎo)閥。本發(fā)明之射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)之電液伺服閥之引導(dǎo)閥由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)；又本發(fā)明提供該電液伺服閥之引導(dǎo)閥額外引導(dǎo)壓力，并最大的降低電液伺服閥動作受液壓系統(tǒng)之壓力、流量變動及脈動的影響，因而本發(fā)明之電液伺服閥可于射出機(jī)變頻節(jié)能動作令液壓系統(tǒng)之壓力、流量改變時電液伺服閥仍可精確動作，并可降低液壓系統(tǒng)脈動以提升作穩(wěn)定性及射出產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明之該額外引導(dǎo)壓力大于電液伺服閥之最低控制壓力，并由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之外部或內(nèi)部引輸出改變發(fā)生的液伺服閥之引導(dǎo)閥，又該額外引導(dǎo)壓力由保壓系統(tǒng)提供， 且該保壓系統(tǒng)包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路，并油泵輸出提供引導(dǎo)閥大于其最低引導(dǎo)壓力之定壓定速壓力、流量。該保壓系統(tǒng)可以是定壓定速系統(tǒng)。本發(fā)明之射出機(jī)液壓系統(tǒng)具變頻器、電機(jī)、變量泵，并射出機(jī)之控制器控制變頻器、變量泵動作，又射出機(jī)之控制器令所述變頻器輸出改變的發(fā)生先于變量泵輸出改變的發(fā)生。其中變量泵輸出改變可發(fā)生于變頻器輸出改變的發(fā)生和電機(jī)轉(zhuǎn)速改變之電機(jī)慣性延長過程之后。優(yōu)選是射出機(jī)之電機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)至設(shè)定轉(zhuǎn)速時該變量泵可幾乎同步輸出改變發(fā)生的動作，可減少電機(jī)動作時間差產(chǎn)生之液壓系統(tǒng)脈動的影響，以進(jìn)一步提升射出成品質(zhì)量。 當(dāng)往輸出增加的方向操作控制時，因電機(jī)驅(qū)動較低的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速；當(dāng)往輸出減少的方向操作控制時，因電機(jī)驅(qū)動較高的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明所述方法使用的系統(tǒng)，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)具電液伺服閥，并該電液伺服閥具由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)之引導(dǎo)閥，保壓系統(tǒng)主要包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路， 并油泵輸出大于引導(dǎo)閥最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力至電液伺服閥之引導(dǎo)閥；又射出機(jī)之控制器令所述變頻器輸出改變的發(fā)生先于變量泵輸出改變的發(fā)生。其中變量泵輸出改變發(fā)生于變頻器輸出改變的發(fā)生和電機(jī)轉(zhuǎn)速改變之電機(jī)慣性延長過程之后，優(yōu)選是射出機(jī)之電機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)至設(shè)定轉(zhuǎn)速時該變量泵可幾乎同步輸出改變發(fā)生的動作。本發(fā)明之保壓系統(tǒng)之油泵由外部直接輸入額外引導(dǎo)壓力至引導(dǎo)閥?；蛘弑景l(fā)明之保壓系統(tǒng)之油泵由內(nèi)部輸入額引導(dǎo)壓力至原液壓系統(tǒng)再輸入引導(dǎo)閥。該保壓系統(tǒng)是定壓定速系統(tǒng)。本發(fā)明的有意效果(1)采用保壓系統(tǒng)為電液伺服閥之引導(dǎo)閥提供壓力維持在可推動狀態(tài)，使得電液伺服閥穩(wěn)定控制的壓力不由液壓系統(tǒng)之壓力、流量決定，而且在同個動作中液壓系統(tǒng)之壓力、流量上升時，電液伺服閥可迅速由射出機(jī)之控制器控制動作，不須等待液壓系統(tǒng)之壓力提升至電液伺服閥之最低引導(dǎo)壓力以上才能動作，可避免該電液伺服閥因液壓系統(tǒng)之壓力、流量低于電液伺服閥穩(wěn)定控制所需的最低壓力，造成的動作延遲時間與控制上不穩(wěn)定，因而提升射出產(chǎn)品質(zhì)量。(2)射出機(jī)之電機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)至設(shè)定轉(zhuǎn)速時該變量泵可幾乎同步輸出改變發(fā)生的動作，可減少電機(jī)動作時間差產(chǎn)生之液壓系統(tǒng)脈動，并可提升射出產(chǎn)品質(zhì)量。并且當(dāng)往輸出增加的方向操作控制時，因電機(jī)驅(qū)動較低的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速；當(dāng)往輸出減少的方向操作控制時，因電機(jī)驅(qū)動較高的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。


圖1系本發(fā)明由外部提供電液換向閥額外引導(dǎo)壓力架構(gòu)示意圖。圖2系本發(fā)明由外部提供電液換向閥額外引導(dǎo)壓力之液壓回路示意圖。圖3系本發(fā)明由內(nèi)部提供電液換向閥額外引導(dǎo)壓力架構(gòu)示意圖。
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圖4系本發(fā)明由內(nèi)部提供電液換向閥額外引導(dǎo)壓力之液壓回路示意圖。圖5系本發(fā)明射出機(jī)之控制器控制變頻器、變量泵示意圖。圖6系本發(fā)明射出機(jī)之控制器控制變頻器、變量泵動作圖表示意圖。圖7系習(xí)知射出機(jī)液壓系統(tǒng)部分架構(gòu)示意圖。圖8系習(xí)知射出機(jī)由液壓系統(tǒng)之壓力以內(nèi)部引導(dǎo)方式提供電液換向閥之引導(dǎo)閥壓力之液壓回路示意圖。圖9系習(xí)知射出機(jī)由液壓系統(tǒng)之壓力以外部引導(dǎo)方式提供電液換向閥之引導(dǎo)閥壓力之液壓回路示意圖。
具體實施例方式實施例一
參見圖1、圖2，一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)之電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)，提供該電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13大于其最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力。其中該額外引導(dǎo)壓力由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之外部直接輸入到電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13。其中該額外引導(dǎo)壓力由保壓系統(tǒng)6提供，該保壓系統(tǒng)6包括電機(jī)61、油泵62、壓力控制閥63、液壓管路64，并油泵63輸出提供引導(dǎo)閥13大于其最低引導(dǎo)壓力之定壓定速壓力、流量。其中保壓系統(tǒng)6是定壓定速系統(tǒng)。其中該壓力控制閥63可設(shè)于油泵62上，又電液伺服閥1可為電液換向閥，又同一定壓定速系統(tǒng)可提供一個以上電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13額外引導(dǎo)壓力。其中該液壓系統(tǒng)之變頻器2、變量泵4動作由射出機(jī)之控制器7控制，射出機(jī)之控制器7向變頻器2和變量泵4發(fā)送指令，令所述變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4輸出改變的發(fā)生，見圖5、圖6。其中變量泵4輸出改變發(fā)生于變頻器2輸出改變的發(fā)生和電機(jī)3轉(zhuǎn)速改變之電機(jī)慣性延長過程之后。其中變量泵4具電磁作動之比例閥41，又射出機(jī)之控制器7控制比例閥41輸出改變發(fā)生的動作。其中變頻器2控制的電機(jī)3是伺服電機(jī)。本發(fā)明因電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13由保壓系統(tǒng)6提供壓力Pl維持在可推動狀態(tài)。 因而例如射出機(jī)于冷卻階段其液壓系統(tǒng)之壓力、流量可能為0壓力、0流量或極低壓力、極低流量，而在傳統(tǒng)的射出機(jī)的液壓系統(tǒng)中，當(dāng)液壓系統(tǒng)之壓力、流量低于液壓系統(tǒng)中之電液伺服閥的穩(wěn)定控制所需時，將使電液伺服閥易于受到液壓系統(tǒng)之壓力、流量變動及脈動的影響，而不利于保證產(chǎn)品質(zhì)量，特別是對精密射出薄壁產(chǎn)品。而本發(fā)明的保壓系統(tǒng)6提供該電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13額外引導(dǎo)壓力，給電液伺服閥1動作提供額外的引導(dǎo)壓力，可盡可能去除當(dāng)液壓系統(tǒng)之壓力、流量低于電液伺服閥1的穩(wěn)定控制所需時，液壓系統(tǒng)之壓力、 流量變動及脈動對電液伺服閥1的穩(wěn)定控制的不利影響。
傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中電液伺服閥之引導(dǎo)閥穩(wěn)定控制所需的壓力是由液壓系統(tǒng)的壓力、 流量決定，而電液伺服閥動作切換時，液壓系統(tǒng)之低壓力、低流量時往往不能提供電液伺服閥之引導(dǎo)閥穩(wěn)定控制所需的最低壓力，使得電液伺服閥受到液壓系統(tǒng)之壓力、流量變動及脈動的影響，而不利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。而本發(fā)明的保壓系統(tǒng)提供該電液伺服閥1之引導(dǎo)閥 13額外引導(dǎo)壓力，所述額外引導(dǎo)壓力是大于電液伺服閥之引導(dǎo)閥穩(wěn)定控制所需的最低壓力，因此電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13穩(wěn)定控制所需的壓力能否快速達(dá)到不是由液壓系統(tǒng)的壓力、流量決定，由此液壓系統(tǒng)的壓力、流量變動及脈動對電液伺服閥1動作產(chǎn)生盡可能小的影響。在一些情況下，從冷卻階段開始進(jìn)入下一馬達(dá)攪料工作階段其液壓系統(tǒng)之壓力可能需要由0壓力、0流量或極低壓力、極低流量立刻提高到某一足夠高的壓力、流量值時，本發(fā)明由于提供有額外保壓系統(tǒng)，該電液伺服閥1可迅速由射出機(jī)之控制器控制動作，不須等待液壓系統(tǒng)之壓力提升至電液伺服閥1之最低引導(dǎo)壓力以上才能動作，可避免傳統(tǒng)上因液壓系統(tǒng)之壓力、流量低于電液伺服閥之引導(dǎo)閥穩(wěn)定控制所需的最低壓力，造成傳統(tǒng)上的電液伺服閥動作的延遲和在該段延遲時間上電液伺服閥控制不穩(wěn)定，因而提升射出產(chǎn)品質(zhì)量。又例如射出機(jī)在射出過程中，一般的控制器中有射出四段及保壓三段共七段可供調(diào)整，我們假設(shè)其各階段的成型條件為射出第一段射速30%壓力60公斤，第二段射速80% 壓力60公斤，第三段射速40%壓力50公斤，第四段射速不使用，保壓第一段速度30%壓力 50公斤保壓第二段速度15%壓力30公斤，保壓第三段不使用，此時當(dāng)?shù)谝欢紊渌俎D(zhuǎn)成第二段射速時控制器對電機(jī)變頻器先下達(dá)指令使電機(jī)轉(zhuǎn)速先提升到趨近所需的轉(zhuǎn)速時然后再對變量泵下達(dá)指令，在第二段射速轉(zhuǎn)成第三段射速時控制器則同時對電機(jī)變頻器及變量泵下達(dá)指令，在第三段射速轉(zhuǎn)成保壓第一段后再轉(zhuǎn)成保壓第二段時控制器仍同時對電機(jī)變頻器及變量泵下達(dá)指令。此過程中雖然液壓系統(tǒng)可以提供給電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13其所需的壓力，但由于電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13所需的壓力是由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之外部直接輸入引導(dǎo)閥的，所以保壓系統(tǒng)仍然提供電液伺服閥之引導(dǎo)閥所需的引導(dǎo)壓力。又例如射出機(jī)于關(guān)模完工作階段之液壓系統(tǒng)壓力、流量為0，而下一射出工作階段之壓力、流量須大幅提升，而本發(fā)明前述控制可防止由極低壓至升壓造成之液壓系統(tǒng)脈動不穩(wěn)定，又本發(fā)明系以電液換向閥為例，而上述示例說明亦可適用本發(fā)明在其它電液伺服閥的運(yùn)用狀況。射出機(jī)之控制器7令變頻器2之輸出改變的發(fā)生時間為、，并射出機(jī)之控制器7控制變量泵4之比例閥41輸出改變的發(fā)生時間為t2，并t2 >、+t3，其中t3為電機(jī)3之機(jī)械慣量、電感慣量儲能之慣性運(yùn)轉(zhuǎn)延遲時間，并該延遲時間t3系與電機(jī)種類、特性、設(shè)定轉(zhuǎn)速有關(guān)，例如一般電機(jī)之慣性反應(yīng)較慢，其延遲時間t3較長，約0. 2秒以下(0. Γ0. 2秒)，又伺服電機(jī)之慣性反應(yīng)時間較快，其延遲時間t3較短，約0. 1秒以下(0. 05、. 1秒)，但該延遲時間t3遠(yuǎn)大于變頻器2、比例閥41之輸出改變的反應(yīng)時間，又該延遲時間t3與電機(jī)3之設(shè)定轉(zhuǎn)速有關(guān)，例如電機(jī)由ORPM上升至1000RPM之時間較由ORPM上升至500RPM時間長， 因而射出機(jī)之控制器7系依據(jù)射出機(jī)工作階段需求液壓系統(tǒng)之壓力、流量對應(yīng)電機(jī)3種類、 特性、轉(zhuǎn)速設(shè)定延遲時間t3，并使電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速時再令變量泵4之比例閥41輸出改變發(fā)生的動作。
因變量泵的動作改變完成需要時間一般均小于電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變完成需要時間，故傳統(tǒng)上若變頻器輸出改變與變量泵輸出改變被約同時要求時，往往變量泵的輸出改變已完成，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變尚未完成，對于往輸出增加的方向操作控制時，電機(jī)的非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速輸出將易于由變量泵傳遞至系統(tǒng)油路中。但本發(fā)明因變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4 輸出改變的發(fā)生，使變量泵提供系統(tǒng)某種程度的電機(jī)輸出非穩(wěn)態(tài)的隔離。而且，因電機(jī)驅(qū)動較低的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，相對減少非穩(wěn)態(tài)的時間。因而本發(fā)明可防止因變量泵4之比例閥41已動作但電機(jī)3仍未達(dá)設(shè)置轉(zhuǎn)速時造成脈動不穩(wěn)定，并可提升射出成品質(zhì)量。以射出機(jī)之工作階段為例，當(dāng)射出機(jī)于冷卻工作階段時其壓力、流量為0，并下一馬達(dá)攪料工作階段其電機(jī)3須運(yùn)轉(zhuǎn)至720RPM，因而射出機(jī)之控制器7可于下一馬達(dá)攪料工作階段前令變頻器2于、時間動作，并經(jīng)一段延遲時間t3后之t2時間使電機(jī)3已運(yùn)轉(zhuǎn)至 720RPM時再令變量泵4之比例閥41動作，因而該變量泵4動作時電機(jī)3已達(dá)設(shè)定轉(zhuǎn)速，并可避免電機(jī)3慣性延遲造成脈動不穩(wěn)定，并可提升射出成品質(zhì)量。上述例示說明亦可適用本發(fā)明在其它的運(yùn)用狀況，例如，電機(jī)轉(zhuǎn)速由300RPM上升至1000RPM的需求發(fā)生時，若變頻器輸出改變與變量泵輸出改變被約同時要求時，電機(jī)的非穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速輸出將易于由變量泵傳遞至系統(tǒng)油路中。但本發(fā)明因變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4輸出改變的發(fā)生，使變量泵提供系統(tǒng)某種程度的電機(jī)輸出非穩(wěn)態(tài)的隔離。其中，因電機(jī)驅(qū)動較低的負(fù)載，故可相對更快達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速，相對減少非穩(wěn)態(tài)的時間。而且，在本發(fā)明中，當(dāng)往電機(jī)轉(zhuǎn)速減少的方向操作控制時，雖然變頻器輸出改變與變量泵輸出改變可被同時要求，但對于變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4輸出改變的發(fā)生，仍有相對降低其非穩(wěn)態(tài)時間的優(yōu)勢。此外，雖然本發(fā)明之前的例示中，電機(jī)轉(zhuǎn)速由ORPM上升至1000RPM，與電機(jī)轉(zhuǎn)速由 ORPM上升至500RPM，可設(shè)定不同的延遲時間。但有時為了使控制設(shè)定較為容易，電機(jī)轉(zhuǎn)速由ORPM上升至1000RPM，與電機(jī)轉(zhuǎn)速由ORPM上升至500RPM，在選擇適當(dāng)?shù)闹兄笛舆t時間的情況下，即使設(shè)定相同的延遲時間，由于變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4輸出改變的發(fā)生，使得設(shè)定的延遲時間有時可能些微不足，或是少許超過需要。其中，當(dāng)設(shè)定的延遲時間少許超過需要時，因延遲時間與生產(chǎn)產(chǎn)品的整個循環(huán)周期相比是微不足道的，故除了相對略微延長整個周期時間外，實際上幾乎不會有其它任何不利影響。此外，當(dāng)設(shè)定的延遲時間些微不足時，因變頻器2輸出改變的發(fā)生先于變量泵4輸出改變的發(fā)生，使較慢開始動作的變量泵仍可提供系統(tǒng)一定程度的緩沖隔離。例如較短的設(shè)定的延遲時間，使變量泵4輸出改變的發(fā)生的時間提前，并且使變量泵4輸出改變完成的時間與電機(jī)輸出改變完成的時間約同時，變量泵4仍然提供系統(tǒng)某種程度的電機(jī)輸出非穩(wěn)態(tài)的隔離。此等狀況，仍然為本發(fā)明的各式各樣的例示之一，且與傳統(tǒng)相較，仍保有本發(fā)明提供的某種程度優(yōu)點。實施例二
參見圖3、圖4，本實施例與實施例一的不同之處在于其中該額外引導(dǎo)壓力經(jīng)由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之內(nèi)部再引入到電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13。由于電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13的額外引導(dǎo)壓力是經(jīng)液壓系統(tǒng)內(nèi)部引入的，在射出機(jī)射出過程中，由于在各階段射出過程中系統(tǒng)工作壓力都大于電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13所需的引導(dǎo)壓力，因此保壓系統(tǒng)6不起作用。 從冷卻階段開始進(jìn)入下一馬達(dá)攪料工作階段其液壓系統(tǒng)之壓力可能為0壓力、0流量或某一極低壓力、極低流量值時，保壓系統(tǒng)6是起作用的。其余結(jié)構(gòu)和功能均與實施例一相同。實施例三
參見圖1、圖2，一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)系統(tǒng)，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)具電液伺服閥1，并該電液伺服閥 1具由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)之引導(dǎo)閥13，所述引導(dǎo)閥13連接一提供其大于引導(dǎo)閥13最低控制壓力之額外弓I導(dǎo)壓力的保壓系統(tǒng)6。所述保壓系統(tǒng)包括電機(jī)61、油泵62、壓力控制閥63、液壓管路64，并油泵62輸出大于引導(dǎo)閥13最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力至電液伺服閥1之引導(dǎo)閥13。其中該保壓系統(tǒng)6是定壓定速系統(tǒng)。其中該保壓系統(tǒng)6之油泵62由外部直接輸入額外引導(dǎo)壓力至引導(dǎo)閥13。本發(fā)明因電液換向閥1之引導(dǎo)閥13由保壓系統(tǒng)6提供壓力Pl維持在可推動狀態(tài)，因而例如射出機(jī)于冷卻階段其液壓系統(tǒng)之壓力、流量為0時，并進(jìn)入下一馬達(dá)攪料工作階段其液壓系統(tǒng)之壓力須快速提升至約80kg/ cm2、流量約60L/min時該電液換向閥1可迅速由射出機(jī)之控制器控制動作，不須等待液壓系統(tǒng)之壓力提升至電液換向閥1之最低引導(dǎo)壓力以上才能動作，可避免該電液換向閥1之動作延遲時間造成脈動不穩(wěn)定，并可提升射出產(chǎn)品質(zhì)量，又例如射出機(jī)于關(guān)模完工作階段之液壓系統(tǒng)壓力、流量為0，而下一射出工作階段之壓力、流量須大幅提升，而本發(fā)明前述控制可防止由極低壓至升壓造成之液壓系統(tǒng)脈動不穩(wěn)定。實施例四
參見圖3、圖4，本實施例與實施例三的不同之處在于其中該保壓系統(tǒng)6之油泵62由內(nèi)部輸入額引導(dǎo)壓力至原液壓系統(tǒng)再輸入引導(dǎo)閥13。其余結(jié)構(gòu)和功能與實施例三相同。故由前述，本發(fā)明可提升射出機(jī)于變頻節(jié)能動作時提升作動穩(wěn)定性，并使得射出機(jī)可控制生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品，又本發(fā)明雖然增加定壓定速系統(tǒng)，但該定壓定速系統(tǒng)只須提供足可令引導(dǎo)閥推動之低壓力，其耗能極小，對比本發(fā)明可改進(jìn)液壓系統(tǒng)脈動不穩(wěn)定并可生產(chǎn)精密射出高質(zhì)量產(chǎn)品應(yīng)屬于顯著增進(jìn)功效設(shè)計，又本發(fā)明若僅提供額外引導(dǎo)壓力對電液伺服閥控制但未針對變頻器、變量泵依本發(fā)明方法控制時亦可具有較習(xí)知射出機(jī)更佳作動穩(wěn)定性，而本發(fā)明所述之實施形態(tài)系作為例示闡明本發(fā)明，并本發(fā)明不受改變實施形態(tài)之限制，在本次公開中僅描述本發(fā)明部分動作例示，凡本領(lǐng)域者依據(jù)本發(fā)明精神所為之修改亦應(yīng)屬于本發(fā)明申請專利范圍所含蓋之范疇。
權(quán)利要求
1.一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)之電液伺服閥之引導(dǎo)閥由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)，其特征在于提供該電液伺服閥之引導(dǎo)閥大于其最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力。
2.如權(quán)利要求1所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中該額外引導(dǎo)壓力由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之外部直接輸入到電液伺服閥之引導(dǎo)閥。
3.如權(quán)利要求1所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中該額外引導(dǎo)壓力經(jīng)由射出機(jī)液壓系統(tǒng)之內(nèi)部再引入到電液伺服閥之引導(dǎo)閥。
4.如權(quán)利要求廣3中任一項所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中該額外引導(dǎo)壓力由保壓系統(tǒng)提供，該保壓系統(tǒng)包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路，并油泵輸出提供引導(dǎo)閥大于其最低引導(dǎo)壓力之定壓定速壓力、流量。
5.如權(quán)利要求4所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中保壓系統(tǒng)是定壓定速系統(tǒng)。
6.如權(quán)利要求5所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中該壓力控制閥可設(shè)于油泵上，又電液伺服閥可為電液換向閥，又同一定壓定速系統(tǒng)可提供一個以上電液伺服閥之引導(dǎo)閥額外弓丨導(dǎo)壓力。
7.如權(quán)利要求廣3任一項所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其中該液壓系統(tǒng)之變頻器、變量泵動作由射出機(jī)之控制器控制，其特征在于射出機(jī)之控制器向變頻器和變量泵發(fā)送指令，令所述變頻器輸出改變的發(fā)生先于變量泵輸出改變的發(fā)生。
8.如權(quán)利要求7所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中變量泵輸出改變發(fā)生于變頻器輸出改變的發(fā)生和電機(jī)轉(zhuǎn)速改變之電機(jī)慣性延長過程之后。
9.如權(quán)利要求8所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中變量泵具電磁作動之比例閥，又射出機(jī)之控制器控制比例閥輸出改變發(fā)生的動作。
10.如權(quán)利要求9所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法，其特征在于其中變頻器控制的電機(jī)是伺服電機(jī)。
11.如權(quán)利要求1所述之一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法的系統(tǒng)，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變射出機(jī)液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)具電液伺服閥，并該電液伺服閥具由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)之引導(dǎo)閥，其特征在于 所述引導(dǎo)閥連接一提供其大于引導(dǎo)閥最低控制壓力之額外弓I導(dǎo)壓力的保壓系統(tǒng)。
12.如權(quán)利要求11所述之系統(tǒng)，其特征在于所述保壓系統(tǒng)包括電機(jī)、油泵、壓力控制閥、液壓管路，并油泵輸出大于引導(dǎo)閥最低控制壓力之額外引導(dǎo)壓力至電液伺服閥之引導(dǎo)閥。
13.如權(quán)利要求11或12所述之系統(tǒng)，其特征在于其中該保壓系統(tǒng)是定壓定速系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求13所述之系統(tǒng)，其特征在于其中該保壓系統(tǒng)之油泵由外部直接輸入額外引導(dǎo)壓力至引導(dǎo)閥。
15.如權(quán)利要求13所述之系統(tǒng)，其特征在于其中該保壓系統(tǒng)之油泵由內(nèi)部輸入額引導(dǎo)壓力至原液壓系統(tǒng)再輸入引導(dǎo)閥。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種射出機(jī)變頻節(jié)能穩(wěn)定作動改進(jìn)方法及系統(tǒng)，其中該射出機(jī)系因應(yīng)成型工作階段改變液壓系統(tǒng)之壓力、流量，并該液壓系統(tǒng)具電液伺服閥，并該電液伺服閥具由射出機(jī)之控制器控制之電磁閥及由液壓油引導(dǎo)之引導(dǎo)閥，又本發(fā)明提供該電液伺服閥之引導(dǎo)閥大于其最低控制壓力額外引導(dǎo)壓力，并最大的降低電液伺服閥動作受液壓系統(tǒng)之壓力、流量變動及脈動的影響，又本發(fā)明之液壓系統(tǒng)具變頻器、電機(jī)、變量泵，并射出機(jī)之控制器令變頻器輸出改變的時間早于令變量泵之比例閥輸出改變的時間，藉此本發(fā)明可具較佳作動穩(wěn)定性，并可提升射出產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號B29C45/76GK102179912SQ20111009447
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者董進(jìn)雄, 陸孝庭 申請人:聯(lián)塑(杭州)機(jī)械有限公司, 陸孝庭