全电动注塑机伺服动力驱动系统的运动学和力学的计算理论及应用的研究(上)

研究了全电动注塑机的注射、塑化、锁模等三个部件的伺服动力驱动系统之间的运动学和力学的主要技术参数之间的关联,提出了全电动注塑机伺服动力驱动系统的运动学和力学的主要技术参数的计算理论,特别创新提出了系统力学的计算关键——滚珠丝杠副力学的新计算理论,探讨了伺服动力驱动系统伺服电机、滚珠丝杠副的选用原则,经和日本东洋si-100(C75)全电动注塑机所选用的伺服动力驱动件技术参数和系统技术参数进行验证,表征了其计算理论和选用原则的合理性及适用性。根据计算理论分析研究了伺服动力驱动系统和执行部件之间的运动学的动态响应关联特性。提出了伺服动力驱动系统与执行部件之间的运动学和力学的技术参数的关联设计理论。比较了伺服动力驱动系统与液压动力驱动系统之间在运动学和动力学方面的特点,探讨了其设计特点。     

全电动注塑机的研究与开发

研制出适用于全电动注塑机的大功率伺服电机及驱动、短行程大负载滚珠丝杠和控制系统等核心功能部件,并成功开发出精密级的全电动注塑机。所研制的全电动注塑机的关键性能参数经测试表明:注射终止位置重复精度达到0.02 mm、锁模力重复精度达到0.136%、制品质量重复精度达到0.08%,完全满足精密注塑成型机的要求。     

电动注塑机用滚珠丝杠副的动态应力分析

通过建立电动注塑机用滚珠丝杠副接触角等结构参数以及速度和加速度的动态受力模型,利用螺母和丝杠的速度关系,得到二者之间加速度的关系。应用赫兹应力公式推导出螺母侧和丝杠侧的接触应力公式,并进一步分析了接触角等结构参数以及速度和加速度对丝杠副接触应力的影响。结果表明,对于电动注塑机用滚珠丝杠副,速度的增大会造成接触应力的明显增加,加速度的增加也会造成接触应力的增加。     

全电动注塑机的特性浅析

1983年日精树脂公司生产出世界上第一台全电动注塑机，一段时期内，因价格和技术的因素限制了全电动注塑机的应用，国内的全电动注塑机市场份额亦非常少。只是近年来，随着伺服电机技术的日趋成熟和价格的大幅度下降，以及环保和节能的需要，为全电动式注塑机的发展注入了新的活力。与传统的全油压注塑机相比，全电动注塑机在动力驱动系统上彻底抛弃了全油压机油泵马达产生的油压驱动系统，而采用伺服电机驱动，传动结构采用滚珠丝杆和同步皮带，大幅度提高了注塑机动力系统的控制精度，彻底解决了液压油对环境的污染问题，机械产生的噪声也随之下降，全油压机在能源消耗、性能、使用的费用及机器本身的性价比已处于劣势，那么就此是不是说全电动注塑机将来会取代全油压机呢？     

全电动注塑机两种射胶系统的分析

分析了全电动注塑机的两种射胶系统。结果表明,高性能同步带的误差不会影响射胶精度;多螺杆射胶结构可显著降低对滚珠丝杠副性能的要求;多螺杆射胶结构的动态性能与单螺杆射胶结构差别不大。     

肘杆机构合模部件的弹性力学与运动学动力学的关联特性的研究

肘杆机构合模部件是一个弹性变形的力封闭系统。从肘杆机构合模部件的弹性力学角度,在理论和实例方面,分析了肘杆机构合模部件弹性力学与其运动学和动力学的关联特性,研究了肘杆机构合模部件弹性变形能释放转换型式和动力驱动型式及与运动学动力学性能的关联。提出了油马达—滚珠丝杆—肘杆机构等组合的传动系统,实现开模行程的连续运动,打破传动的油缸驱动肘杆机构合模部件传动系统的增力比的设计极限,由传统的约20倍可增大到约100倍,实现肘杆机构合模部件节能降耗驱动的突破,拓展了运动性能优化设计空间。     

基于服务于高端注塑工程理念的全电动注塑机的科技创新的研究（下）

全电动注塑机的高端注塑工程的科技创新的技术水平表征了一个国家现代工业技术水平。全电动注塑机是现代的伺服动力驱动与控制技术为一体化的高科技设备,服务于高端注塑工程才能体现其高科技的价值,科技创新其潜在的功能和性能达到推动高端注塑工程的发展才能实现可持续发展。提出了全电动注塑机基于服务于高端注塑工程理念的科技创新发展观的内涵,研究了基于服务于高端注塑工程的绿色化技术、设计理论、控制技术、注塑工程技术等方面全电动注塑机科技创新进展及研发要点,分析了高端注塑工程全套方案科技创新的关键技术,指出服务于“现实需求”和“潜在需求”的高端注塑工程是全电动注塑机的可持续发展的核心战略。文中针对全电动注塑机科技创新中存在的实际问题,介绍了作者富有创新的设计理论及科学的实用技术,可供有关专业人士参考。     

基于服务于高端注塑工程理念的全电动注塑机的科技创新的研究(上)

全电动注塑机的高端注塑工程的科技创新的技术水平表征了一个国家现代工业技术水平。全电动注塑机是现代的伺服动力驱动与控制技术为一体化的高科技设备,服务于高端注塑工程才能体现其高科技的价值,科技创新其潜在的功能和性能达到推动高端注塑工程的发展才能实现可持续发展。提出了全电动注塑机基于服务于高端注塑工程理念的科技创新发展观的内涵,研究了基于服务于高端注塑工程的绿色化技术、设计理论、控制技术、注塑工程技术等方面全电动注塑机科技创新进展及研发要点,分析了高端注塑工程全套方案科技创新的关键技术,指出服务于"现实需求"和"潜在需求"的高端注塑工程是全电动注塑机的可持续发展的核心战略。文中针对全电动注塑机科技创新中存在的实际问题,介绍了作者富有创新的设计理论及科学的实用技术,可供有关专业人士参考。     

住重塑胶机械（香港）有限公司

住重塑胶机械（香港）有限公司营业部经理杜俊德表示，住友独家开发制造的高精密度伺服马达，与技术表率的全闭回路控调组合，即是SE-S系列，展现出高性能的表现，住友的电动注塑机的特点就是伺服电机直接驱动整台注塑机，没有任何误差，比普通用皮带带动的注塑机还好。住友自行开发伺服马达，不经皮带传支，把滚珠丝杆直接伺服马达的轴芯，即是把伺服马达造成锁模机构和注射机构的结构的一部分，因而可作出直接的驱动。     

电动式注塑机专用滚珠丝杠

电动式注塑机驱动用滚珠丝杠需要在短行程(20～150mm)、低速(100～250mm／s)、高负荷的状态下重复运动，因此对其性能和寿命要求不断提高。介绍了注塑机用滚球丝杠的设计原则和注意事项。以日本NSK公司HTF系列滚珠丝杠为例，HTF系列在螺母内部钢球循环装置的配置方式上做了改进，使钢球负荷趋向于均布，提高了其承载能力。同时采用了S1钢球保持器，减少了滚珠丝杠的磨损。     

全电动注塑机混合驱动式合模机构优化分析

以加快合模机构移模速度和优化移模速度曲线为目的,优化设计出一种新型混合驱动式合模机构,并对该合模机构的开合模过程进行运动学仿真和动力学仿真。结果表明,相比于现有全电动注塑机混合驱动合模机构,新型混合驱动式合模结构在移模速度上有了显著提高,移模速度曲线也更接近理想的正弦曲线。新型全电动精密注塑机混合驱动合模结构具有低成本化的优势,同时其机构运动学和动力学的性能也超越了已有全电动混合驱动合模结构。     

环保式伺服电动注塑机控制技术研究

结合伺服电动注塑机特点，提出了电动注塑机控制系统的硬件框架和软件构成，重点研究了基于速度环节的压力闭环控制算法思想，并经实验验证算法准确可靠。分析了压力波形追随控制和闭环增益跟踪人工智能技术在电动注塑机上的应用，为我国伺服电动注塑机发展提供了依据和理论参考。     

七支点合模机构及其液压驱动的两者互联关系的分析设计

双曲肘斜排列七支点合模机构是一种创新发明的新颖的合模机构,液压驱动系统基于肘杆机构的特性进行设计,两者之间相辅相成使机构的性能得到进一步提高。研究了液压驱动系统与机构的运动学、力学的性能之间的关系,提出了系统的主要技术参数的计算理论和设计准则,并通过实例验证了设计计算理论和公式的可行性,为机构的开发和应用提供了理论基础和工程设计方法。实例研究表明,双曲肘斜排列七支点合模机构同比双曲肘斜排列五支点合模机构,行程比大1倍,液压驱动节能35%,系统液压驱动装载功率下降40%。     

西门子SimotionD435、S120与MCGS组态软件在全钢子午胎两鼓成型机上的应用

本文主要介绍了西门子SimotionD435、S120与MCGS昆仑组态软件在全钢子午胎两鼓成型机上的应用,利用SimotionD435、S120在伺服运动控制方面优良特性,采用伺服驱动系统的速度与位置控制,完成轮胎成型过程的各个精准动作要求,实现轮胎成型;同时利用国产MCGS昆仑组态软件,实现人机交互操作、过程参数修改和实时状态的监控和诊断,提高设备自动化性能。     

高效节能全电动注塑机的研究与开发

在对全电动式注射装置、锁模机构及驱动结构的分析基础上,进行了高效节能全电动注塑机的设计,分析计算了注射系统的功率及能耗;提出了一种直接背压反馈控制的电动塑化驱动方法,并开发了相应的装置,解决了电动注塑装置中伺服电机之间的动作配合问题。