1与传统液压注塑机的比较优势
跟传统的液压注塑机相比较，广数精密全电动注塑机的最大优势在于采用了伺服电机进行电气控制。由于创新地采用了伺服电机，广数精密全电动注塑机每一个注塑成型环节都可以长时间进行高精度控制，不但比传统的液压驱动节省五至七成的耗电量，而且还节省了液压油以及冷却水的成本。在注射速度方面，传统的液压式注塑机利用蓄能器技术能够达到较快的注射速度，但是由于受到液压阀及蓄能器动作特性的限制，不能达到较低的注射速度。而伺服电机的速度控制特性比较好，从极低到极高的速度都可以加以控制，具有较广泛的速度适应范围。图2所示的是传统液压式注塑机液压伺服系统与广数精密全电动注塑机电气伺服系统的对比图。从图中可看出，广数精密全电动注塑机电气伺服系统里的伺服电动机相当于传统液压传动装置里的动力源油泵，而且还直接起着液压伺服阀以及执行元件（即油缸）的作用，因此其注射速度相应较快，精度也较高。
2广数精密全电动注塑机的电气控制
2.1工作原理
广数精密全电动注塑机采用的是公司自主研究开发的GSK6000控制系统，该系统集注塑行业先进生产工艺控制方法之大成，实现高效、节能以及环保的三大注塑理念。广数精密全电动注塑机的工作原理是充分利用塑料热塑性，通过伺服电机控制塑料的加热融化及其流入模腔的速度，再经过保压及冷却阶段即可成型为形状各异的塑料制品。在加工产品的时候，首先计量加料，经过加热使原料熔融塑化，然后施加高压注射到合好的模具里面，再经过一段时间的保压和冷却后开模，最后顶出制品即可完成整个产品注塑成型的过程。
2.2伺服单元的特性要求
广数精密全电动注塑机的注射性能在非常大的程度上依赖于伺服控制系统精密、稳定的特性，要求伺服系统具备如下四方面特性。2.2.1精度高。为保证制品可以满足精密注射成型的要求，伺服控制系统必须具备高质量以及高稳定性，务求令射胶等动作具备非常高的精度。所以，不但要求伺服单元在位置控制方面定位精度高，而且要求在速度控制方面提供高精度调速。2.2.2响应快。为使结构复杂的制品注塑成型，常需进行多级注射。要确保执行机构根据预设要求严格切换成形参数，不但要求伺服控制系统定位精度高，同时也要求其具备快速响应的良好特性，能够很快地响应跟踪指令信号。2.2.3调速范围广。无论是注射过程还是锁模过程，执行机构都被要求在比较广的速度范围内运作。例如在驱动模板进行合模的过程中，为保护模具的安全，锁模机构需要从移模阶段的高速度切换到即将闭紧模具时的低速度，由此要求驱动锁模机构运行的伺服单元能够提供一个较广的调速范围，以实现最高转速与最低转速的转换。2.2.4低速转矩大。注塑机低速运转时要求进给伺服系统具备较大的转矩输出。为满足以上特性要求，广数精密全电动注塑机对伺服系统的执行元件———伺服电机也提出了相应的几点要求：（1）要求伺服电机在全部转速范围之内都可以平滑地运转，转矩的波动要小，特别是低速运转的时候仍然要保持平稳的速度且无爬行的现象；（2）要求伺服电机具备相应的过载能力，以满足系统低速以及大转矩两方面的特性要求；（3）要求伺服电机要有较小的转动惯量、较大的堵转转矩、尽量小的机电时间常数以及尽可能小的启动电压，以满足系统快速响应的特性要求；（4）要求伺服电机可以承受得起频繁的启动、制动以及反转。
2.3动作控制
为了获得高质量的注塑产品，广数精密全电动注塑机在注塑的过程中，使用伺服电机来实现对每个运动机构动作的顺序及过程控制，以确保注塑机能够依照工序要求完成制品生产流程。广数精密全电动注塑机的注射装置是实现塑化计量、注射以及保压补缩三项功能的关键部件，其结构设计和控制方式决定着制品的质量，能满足两个基本要求：一是在限定的时间里，提供设定数量、组分以及温度均匀的熔料；二是按照塑料性能以及制品的结构情况，提供适合的注射速度及注射压力，把熔料注入模腔。注塑的所有运动过程都是由广数精密全电动注塑机的六台伺服电机通过动作配合去驱动完成的。图3所示为其主要部件结构图。与注射螺杆同轴并且连接紧密的电机叫做射胶伺服电机，起到通过传功装置实现注射螺杆向前注射运动的作用。跟注射螺杆平行的电机叫做溶胶伺服电机，其作用主要是实现螺杆转动使粒状原料往前传送。用于平移整个射台的电机叫做射台移动伺服电机，由该电机驱动完成射台的往复运动。广数精密全电动注塑机以伺服电机作为驱动装置，其控制系统的硬件框架如图4所示，主要组成有人机界面、运动控制器、逻辑控制器、伺服驱动、温度控制单元以及传感器六大部分。工艺程序控制基于传感器的位置、温度、压力及速度等信息来进行，为达到高精密的注塑工艺建立了多个闭环环节。对于射出螺杆移动速度的控制，是将安装在伺服电机后的编码器信号作为输入的信号，相比于在控制器内设定速度指令来说实现了半闭环控制。对于射出压力的控制，是通过测定螺杆后的压力传感器信息来形成射出压力的全闭环控制。而对于超低速位置的控制，则是以光栅尺去实现闭环的控制。广数精密全电动注塑机动作控制系统的关键在于温度、压力等传感器信号的高速处理。工艺程序控制装置以及伺服电机驱动系统之间采用的是数字接口，两者间只互相传递数字信号，抗干扰能力特别强、因此能够实现高精度、微细量的稳定控制。
3结束语
以及人们环保意识的日渐加强，用户对注塑机的要求越来越提高。广数精密全电动注塑机在各种新型注塑机当中较具代表性，并随着计算机技术的进一步发展，将来会朝着更加简便化、更加智能化的方向发生态农业论文展，同时会对其自主研发的GSK控制系统及伺服电机提出更高的要求。
作者：刘洋洋 单位：广州数控设备有限公司
