Page 70 - 2018-24

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

注射位置闭环技术在注塑机上的

应用研究

吴清荣，蒋鼎
( 海天塑机集团有限公司 技术四科，浙江 宁波 315821)

摘要 ： 为了提高注塑机注射重复精度，本文提出注射位置闭环控制技术，介绍了注射位置闭环控制系统结构及工作原理，并
介绍了位置闭环算法实现流程。最后在海天注塑机上验证闭环方案效果，结果表明较常规注射控制，注射位置闭环控制可明显提
高注射位置重复精度，更有利于高精度制品成型。
关键词 ： 重复精度 ；注射位置闭环 ； CAN 总线 ；温度补偿算法
中图分类号 ： TQ320.66 文章编号 ： 1009-797X(2018)24-0056-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.24.009

近年来各行各业对塑料制品精度要求越来越高， 指令给定是由上位机完成，即注塑机的电脑控制
[4]
特别在精密仪器、电子仪表、通信工程及汽车工业等 器，它是整个注塑机的 “ 大脑 ” ，通常指令都从控
行业更是如此 [1] 。影响塑料制品精度的因素有很多， 制器的面板中进行输入 ；信号传输主要是通过 CAN
包括模具和注塑机两方面，而对注塑机来说前提是注 总线进行 ；信号处理主要是通过变频器完成，进行位
射重复精度需达到一定标准。常规注射精度通常无法 置闭环算法的实现 ；本文被控对象是指注射位置，即
满足高精度制品，目前注塑工业中大多采用比例阀或 螺杆位置 ；检测反馈装置为高精度 CANopen 位移传
伺服阀控制技术来提高注射精度，但阀控技术成本较 感器、旋转变压器及压力传感器等，负责检测注塑机
大且对机器油液清洁度要求较高 [2] 。 的变量，CANopen 位移传感器（重复精度与分辨率
本文根据闭环控制的特点，提出了将注射位置闭 必须高）用于检测注射位置，旋变用于检测电机转速，
环技术与海天注塑机技术相结合，给有要求注射精度 压力传感器用于压力反馈。
的塑料制品提供了一个性价比非常高的解决方案。位
置闭环技术是一种智能运动控制技术，它将位置检测 2 注射位置闭环技术
装置反馈的移动部件位置与设定位置进行比较，将两 在注塑工业发展过程中，闭环控制的应用越来越
者差值进行变换成速度信号去控制伺服电机向着消除 多，通常闭环技术有硬件装置和软件算法两种 [5] 。硬
偏差方向运动以达到位置控制要求。注塑机注射位置 件闭环控制需用专门的闭环控制器来实现对目标变量
闭环是一种革新的精密控制技术，它能满足高精度注 的闭环控制，通常需配置比例阀或伺服阀等阀控技术。
射控制需求且较低成本要求。 软件闭环是借助辅助检测反馈装置来检测需要被控对
象的变量，并利用软件编程控制算法来实现闭环控制，
1 系统总体构成 本文注射位置闭环控制便是利用位置闭环算法来控制
注射位置闭环控制系统由指令给定、信号传输、 螺杆位置。
信号处理、被控对象、检测反馈等几部分构成，系统 2.1 注射位置闭环原理
框图如图 1 所示 [3] 。 注射位置闭环系统工作原理图如图 2 所示，整个

作者简介 ：吴清荣 (1988-) 男，硕士研究生，主要从事项
目管理及电气设计。
申请 ( 发明专利 ) 号 ：CN201810084680.8; 申请公布号 ：
CN108215105A。
收稿日期 ：2018-07-23
图 1 注射位置闭环控制系统框图
·56· 第 44 卷 第 24 期