Page 69 - 《橡塑技术与装备》2017年18期（9月下半月塑料）

工业自动化 戴国平 等·伺服电机在控制多组分注塑机转盘的分析和应用

伺服电机在控制多组分注塑机转盘的

分析和应用

Analysis and application of servo motor in controlling multi
component turntable of injection molding machine

戴国平 , 郑良 , 郑衍红
( 海天塑机集团有限公司，浙江 宁波 315801)

摘要 ： 转盘装置是转盘式多组分注塑机非常重要的机构，转盘装置的性能和效率在很大程度上决定了注塑机的性能和效率。
本文以转盘式多组分注塑机为研究对象，详细分析计算了该注塑机转盘装置的运动状态、转动惯量和转动扭矩，根据齿轮传动的
特点规划了的闭环控制方案和动作逻辑，为多组分转盘系统提供了新的解决方案。
关键词 ： 注塑机 ；转盘 ；伺服电机
中图分类号 ： TQ320.661 文章编号 ： 1009-797X(2017)18-0051-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2017.18.012

转盘式多组分注塑机是一种双工位或多工位操作 长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求，能够
的专用注塑机，转盘装置与动模板采用集成设计，多 承受频繁启动制动和正反转，如果盲目地选择大规格
套注射装置并行布置 , 模具安装到转盘后和转盘一起 的电机，不仅增加成本，也会使得设计设备的体积增
围绕同一轴旋转实现模腔换位，可实现多色 / 多料一 大，结构不紧凑，因此选择电机时应充分考虑各方面
次成型，减少多次组合加工所产生的品质异常，提高 的要求，以便充分发挥伺服电机的工作性能 ；下面就
了产品品质、降低生产成本和缩短生产周期提升料率。 从负载的运动状态和惯量匹配角度出发，按照速度、
转盘式多组分注塑机是多组分注塑机中应用最广泛的 扭矩和惯量匹配原则对转盘驱动伺服电机的选型进行
一种技术，随着人们对注塑制品质量要求的提高以及 计算，从而达到伺服系统的优化配置。
注塑成型工艺的发展，转盘式多组分注塑机得到越来 1.1 电机转速匹配
越广泛的应用，同时市场对转盘式多组分注塑机的转 转盘伺服电机驱动系统如图 1 所示，伺服电机经
盘回转控制提出了更高的要求，如回转运动的快速、 过减速箱和驱动齿轮带动转盘进行正反转。当转盘以
平稳和精确，参数设定的简单和便捷等。 最高转速 n max 进行转动时，伺服电机的实际转速 n 应
本文以转盘式多组分注塑机为研究对象，对转盘 小于其额定转速 n e ，并应在接近伺服电机额定转速的
范围使用，以有效利用伺服电机的功率。
回转的运动状态、转动惯量和转动扭矩进行了详细的
分析计算，规划了伺服电机在控制多组分注塑机转盘 实际运转中，转盘以转半圈为一个周期，正反转
循环往复运动，转盘运动特性曲线如上图 2，计算可
的控制方案和动作逻辑，为多组分转盘系统提供了新
得：
的解决方案。
n max = 0.5 ×60 (1)
t o -t A
1 计算选型 式中 :
为满足多组分注塑机转盘对高精度、快速响应的
作者简介 ：戴国平（1979-），男，工程师，硕士，主要从
要求，伺服电机应有较小的转动惯量和较大的转矩， 事多色多组分注塑机的研发工作。
并具有尽可能小的时间常数和启动电压，还应具有较 收稿日期 ：2017-04-10

年
2017 第 43 卷 ·51·