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电动注塑机具有注射精密、重复精度高、生产周期短、节省能源、环保等优点,成为注塑机发展的趋势。我国的一些注塑机生产厂家虽已在该领域有所突破,但还远未形成产业化、规模化。主要原因是:一直无法掌握核心技术。高性能滚珠丝杠副、永磁同步电机和伺服控制系统等关键部分均需要进口,在成本上不占优势。
射胶系统是整个电动注塑机的关键,并且占有相当部分的成本。在电动注塑机的各个部分中,它对滚珠丝杠副和伺服系统的性能要求是最高的。如果能够解决射胶系统的国产化问题,就能够大幅度的降低成本,提高国产注塑机的竞争力。
本文主要有以下几个方面:
首先,介绍了电动注塑机和电动注塑机的国内外现状,以及电动注塑机的工作原理和工作流程。并且介绍了全电动注塑机的机械结构和控制系统。
其次,详细分析了全电动注塑机的射胶系统。以及用双螺杆射胶结构代替单螺杆射胶结构的可能性,即用两根国产滚珠丝杠副的射胶结构取代单根进口滚珠丝杠副射胶结构的可能性。并比较了双螺杆射胶系统和单螺杆射胶系统的动态性能。
最后,分析了电动注塑机射胶的控制原理,TI公司的电机控制专用数字信号处理器TMS320LF2407,矢量变频器的组成结构。结合这几方面,完成了电动注塑机射胶驱动系统的主电路和控制电路的设计,以及软件方案的设计。
本文在理论上证明了多螺杆射胶结构可以显著降低对滚珠丝杠副的要求,能够用国产滚珠丝杠副取代进口滚珠丝杠副,而且也能得到很好的动态性能。并且完成了电动注塑机射胶驱动系统的主电路和控制电路的设计,以及软件方案的设计。