專利名稱：基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及注塑機設備領域，尤其涉及一種基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置。
背景技術：
注塑機通常所采用的三相異步交流電機不能變速，其拖動的定量泵輸出液壓油的流量不能改變，注塑機在進行低速動作時，多余的流量經溢流閥流回油箱，造成能量的大量損失。
使用變頻調速器可以根據控制系統的指令信號，調節電機的轉速，使定量泵輸出的液壓油的流量根據注塑機動作速度的要求而改變，減少液壓油從溢流閥流回油箱的能耗，從而節省了大量的能量。如專利號為01135680.4，名稱為《基于變頻調速器的注塑機節能裝置及方法》的中國專利中就公開了一種注塑機節能裝置，該裝置包括信號采集裝置和信號處理裝置，信號采集裝置用于接收注塑機的工藝參數設置和工作狀態信號，并將這些信號轉換后輸入到信號處理裝置；信號處理裝置計算出變頻調速器的運行設定頻率值，并將該頻率值輸入到與注塑機的電機相連接的變頻調速器，以控制電機的運轉速度。
注塑機的鎖模動作可分為慢速鎖模、快速鎖模、低壓鎖模、高壓鎖模四個工藝段，在整個鎖模動作中流量設定均較小，且除高壓鎖模工藝段外，其它三段壓力設定值也均較小，即變頻調速器在慢速鎖模、快速鎖模、低壓鎖模工藝段時變頻器輸出頻率較低，在高壓鎖模工藝段變頻調速器輸出頻率有一定提升。對于高壓鎖模工藝段，電機的轉速處于低速大負載運轉，此時加速電機，變頻調速器容易產生過流跳閘及鎖模速度慢、鎖模周期長、鎖不緊模等現象，這樣對注塑機生產造成嚴重不便。
發明內容
本實用新型的目的是解決變頻調速器在注塑機的節能應用中，在高壓鎖模運行中大扭矩低轉速工藝段時出現的鎖模速度慢、鎖模周期長、鎖不緊模等問題，而提供一種基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的，一種基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置，所述注塑機包括注塑機控制裝置、電機和變頻調速器，所述注塑機控制裝置分別與所述電機和所述變頻調速器相連，所述電機和所述變頻調速器相連；所述變速調節器根據所述控制裝置的指令來調節電機的轉速，其特征在于，所述屏蔽裝置包括順序相連的鎖模工藝狀態信號采集裝置，光電隔離裝置和信號輸出裝置，所述鎖模工藝狀態信號采集裝置的輸入接口與注塑機控制裝置的鎖模輸出端相連，用于采集注塑機的鎖模的工作狀態信號；所述信號輸出裝置與變頻調速器信號輸入端子相連；所述鎖模工藝狀態信號采集裝置所采集的鎖模動作狀態信號經所述光電隔離裝置的光電隔離轉換后，由信號輸出裝置輸出到變頻調速器中處理，再由變頻調速器調節電機的轉速。
所述鎖模屏蔽裝置，其特征在于，在所述變頻調速器中預先設定高壓鎖模時的電機頻率，當所述變頻調速器所檢測到的鎖模狀態信號是鎖模動作時，變頻調速器按預先設定鎖模頻率輸出，控制電機的運行轉速。
所述鎖模屏蔽裝置可以是獨立于變頻調速器的裝置，也可以是集成在變頻調速器中的裝置。
所述鎖模屏蔽裝置是獨立于變頻調速器的由軟硬件組成的裝置，加裝在注塑機鎖模輸出點與變頻調速器之間，采集鎖模輸出信號作為其控制點，然后將信號反饋給變頻調速器。
所述鎖模屏蔽裝置，其特征在于，所述光電隔離裝置是由一個以上的光電二極管電路組成；所述信號采集裝置具有多對輸入端子，分別與光電隔離裝置的多個光電二極管電路相連接；所述光電隔離裝置的多個光電二極管電路的輸出端分別接所述信號輸出裝置的多個相應的輸入端口。
采用這種鎖模屏蔽裝置的好處在于，一般鎖模控制輸出信號線設置于控制電腦到機器外部電磁閥，信號采集方便；壓力流量比例調節閥為油泵處理調節的關鍵性部件，進入壓力流量比例調節閥的關鍵信號集中，能夠反映各工藝段要求；輸出信號多為1安以內的電流信號或是24伏左右的電平信號，易于采樣變換和處理；直接采集的鎖模動作信號，處理實時性強。
本裝置在變頻調速器節能運用中的控制過程包括1、采集注塑機的壓力、流量比例信號，并將這些信號輸入到變調速頻器，在變頻調速器裝置中有頻率計算裝置，該頻率計算裝置利用接收到的壓力、流量信號計算出變頻調速器的運行設定頻率值，用以控制電機的運行轉速。頻率計算方法屬現有技術。
2、接收注塑機的鎖模動作狀態信號，經過光電隔離裝置，輸出鎖模動作狀態信號到與注塑機的電機相連的變頻調速器。
3、在變頻調速器中預先設定高壓鎖模時電機的頻率。當檢測到注塑機動作不為鎖模動作時，變頻調速器輸出由壓力、流量計算得到的頻率；當檢測到注塑機動作為鎖模動作時，變頻調速器按預先設定鎖模頻率輸出。
由于改變鎖模過程中變頻調速器由鎖模比例流量信號控制的運行方式，使高壓鎖模時變頻調速器處于高轉速運行狀態，從而解決變頻調速器在高壓鎖模時鎖模速度慢、鎖模周期長、鎖不緊模等問題。
圖1為本實用新型鎖模屏蔽裝置的原理方框圖；圖2為本實用新型鎖模屏蔽裝置的一個實施例的共地安裝連接示意圖；圖3是圖2所示的鎖模屏蔽裝置的具體電路連接圖；圖4是本實用新型鎖模屏蔽裝置的工作流程圖。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型作進一步詳細地描述。
圖1所示為本實用新型鎖模屏蔽裝置的原理方框圖。所述鎖模屏蔽裝置1包括信號采集裝置11、光電隔離裝置12、信號輸出裝置13三部分，所述信號采集裝置11接收注塑機的鎖模工藝的動作狀態信號，并經過光電隔離裝置12，由信號輸出裝置13輸出鎖模動作狀態信號到與注塑機的電機4相連的變頻調速器3，變頻調速器3根據輸入信號判斷輸出頻率控制信號到與注塑機的電機4相連的變頻調速器3，以控制電機4的運行轉速。
所述注塑機鎖模動作屏蔽裝置1可以是獨立于變頻調速器3的裝置，也可以是集成在變頻調速器3中的裝置。所述屏蔽裝置1與變頻調速器3控制軟件構成一個整體。在變頻調速器3中預先設定鎖模頻率。當檢測到注塑機動作不為鎖模動作時，變頻調速器輸出由壓力、流量計算得到的頻率；當檢測到注塑機動作為鎖模動作時，變頻調速器3按預先設定鎖模頻率輸出。由于改變鎖模過程中變頻調速器由鎖模比例流量信號控制的運行方式，使高壓鎖模時變頻調速器3處于高轉速運行狀態，從而解決變頻調速器3在高壓鎖模時鎖模速度慢、鎖模周期長、鎖不緊模等問題。
圖2所示，是本實用新型的一個實施例中的共地安裝形式連接示意圖。在本實施例中，鎖模屏蔽裝置1是獨立于變頻調速器3的由軟硬件組成的裝置，加裝在注塑機鎖模輸出點2與變頻調速器3之間，采集鎖模輸出信號作為其控制點，然后將信號反饋給變頻調速器3，使變頻調速器3于高壓鎖模前提前加速電機，從而避免了電機在低速運行時帶動大負載而出現過載保護。
如圖3所示，在本實施例中，光電隔離裝置12是由五個光電二極管電路組成。信號采集裝置11具有五對輸入端子，為X00+、X00-，X01+、X01-，X02+、X02-，X03+、X03-，X04+、X04-，分別與光電隔離裝置12的五個光電二極管電路相連接。光電隔離裝置12的五個光電二極管電路的輸出端MON0、MON1、MON2、MON3、MON4分別接信號輸出裝置13的五個相應的輸入端口。
如圖4所示，上述裝置實現注塑機節能及鎖模屏蔽功能包括以下步驟1)判斷有無鎖模信號輸入2)采集注塑機的工藝參數設置和工作狀態信號；3)將信號傳送給變頻調速器使其計算出相應頻率值；4)將頻率值輸入到與變頻調速器相連的注塑機電機。
由于采用了以上的方案，采用變頻調速器3連接于工頻電源和注塑機電機之間，并采樣鎖模工序時的動作信號，通過計算處理得出此刻滿足工藝要求的電機運行轉速，在非鎖模要求情況下就可以適當降低電機的運轉速度，這樣既保證了注塑機的正常生產，又有效地節約了電能。由于信號采集裝置的輸入端與注塑機的鎖模輸出信號相連，提供了一種實用可靠的信號接口和處理裝置，避免系統裝置進入異常狀態如跳閘停機，鎖模不緊等。
該裝置是將大量未采用文中提到的變頻節能技術的現有的注塑機作為技術改造對象，采用本裝置技術改造注塑機時，用戶不需要對注塑機的內部結構、軟件、線路進行任何變動，也就是說本專利技術的實現無需對注塑機內部構造和運行機理的了解，也不需要注塑機生產廠家的技術支持便可以實現。
權利要求1.一種基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置，所述注塑機包括注塑機控制裝置、電機和變頻調速器，所述注塑機控制裝置分別與所述電機和所述變頻調速器相連，所述電機和所述變頻調速器相連；所述變速調節器根據所述控制裝置的指令來調節電機的轉速，其特征在于，所述屏蔽裝置包括順序相連的鎖模工藝狀態信號采集裝置，光電隔離裝置和信號輸出裝置，所述鎖模工藝狀態信號采集裝置的輸入接口與注塑機控制裝置的鎖模輸出端相連，用于采集注塑機的鎖模的工作狀態信號；所述信號輸出裝置與變頻調速器信號輸入端子相連；所述鎖模工藝狀態信號采集裝置所采集的鎖模動作狀態信號經所述光電隔離裝置的光電隔離轉換后，由信號輸出裝置輸出到變頻調速器中處理，再由變頻調速器調節電機的轉速。
2.根據權利要求1所述的鎖模屏蔽裝置，其特征在于，在所述變頻調速器中預先設定高壓鎖模時的電機頻率，當所述變頻調速器所檢測到的鎖模狀態信號是鎖模動作時，變頻調速器按預先設定鎖模頻率輸出，控制電機的運行轉速。
3.根據權利要求1或2所述的鎖模屏蔽裝置，其特征在于，所述鎖模屏蔽裝置是集成在變頻調速器中的裝置。
4.根據權利要求1或2所述的鎖模屏蔽裝置，，其特征在于，所述鎖模屏蔽裝置是獨立于變頻調速器的由軟硬件組成的裝置，加裝在注塑機鎖模輸出點與變頻調速器之間，采集鎖模輸出信號作為其控制點，然后將信號反饋給變頻調速器。
5.根據權利要求1或2所述的鎖模屏蔽裝置，其特征在于，所述光電隔離裝置是由一個以上的光電二極管電路組成；所述信號采集裝置具有多對輸入端子，分別與光電隔離裝置的多個光電二極管電路相連接；所述光電隔離裝置的多個光電二極管電路的輸出端分別接所述信號輸出裝置的多個相應的輸入端口。
6.根據權利要求5所述的鎖模屏蔽裝置，其特征在于，所述光電隔離裝置是由五個光電二極管電路組成；所述信號采集裝置具有五對輸入端子，分別與光電隔離裝置的五個光電二極管電路相連接；所述光電隔離裝置的五個光電二極管電路的輸出端分別接所述信號輸出裝置的五個相應的輸入端口。
專利摘要本實用新型提供一種基于注塑機的節能用變頻調速器的鎖模屏蔽裝置，所述屏蔽裝置包括順序相連的鎖模工藝狀態信號采集裝置，光電隔離裝置和信號輸出裝置，所述鎖模工藝狀態信號采集裝置的輸入接口與注塑機控制裝置的鎖模輸出端相連，用于采集注塑機的鎖模的工作狀態信號；所述信號輸出裝置與變頻調速器信號輸入端子相連；所述鎖模工藝狀態信號采集裝置所采集的鎖模動作狀態信號經所述光電隔離裝置的光電隔離轉換后，由信號輸出裝置輸出到變頻調速器中處理，再由變頻調速器調節電機的轉速。本實用新型可以解決變頻調速器在高壓鎖模時鎖模速度慢、鎖模周期長、鎖不緊模等問題。
文檔編號B29C45/64GK2726864SQ200420088440
公開日2005年9月21日 申請日期2004年9月21日 優先權日2004年9月21日
發明者方志群, 孫毅, 冷俊, 李平化 申請人:深圳市珊星電腦有限公司