一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统及方法与流程

本发明涉及注塑机液压控制的领域，尤其是涉及一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统及方法。

背景技术：

1、液压注塑机是塑料加工行业中用于注塑成型的重要设备，其开合模动作是注塑成型周期中的关键动作之一。开合模液压系统用于驱动开合模油缸运动，以完成模板的开启、闭合、模具保护、高压锁模等动作，其供能方式直接影响合模速度、控制精度、能耗水平以及设备运行稳定性。

2、现有注塑机开合模液压供能方式通常包括液压泵供能方式和蓄能器供能方式。液压泵供能方式一般通过伺服驱动器控制伺服电机带动液压泵工作，由液压泵向开合模油缸提供液压动力；蓄能器供能方式则是在系统中设置蓄能器，预先储存压力油液，并在需要快速动作时释放压力油液，以向开合模油缸提供瞬时大流量液压动力。部分现有方案还采用液压泵与蓄能器并联供油的方式，以尝试提高开合模动作速度。

3、现有开合模液压供能方式难以兼顾快速响应和精确控制。液压泵供能方式虽然输出稳定、控制精度较高，但响应速度较慢，难以满足高速合模阶段对快速启动和快速建压的需求；蓄能器供能方式虽然响应较快并能够提供瞬时大流量，但其输出压力会随油液释放而变化，难以满足模具保护阶段对低速、稳定和精确控制的需求。因此，现有技术难以根据合模过程不同阶段的实际供能需求进行匹配控制，影响注塑机开合模动作的效率和控制稳定性。

技术实现思路

1、为了提高注塑机开合模动作的效率和控制稳定性，本发明提供一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统及方法。

2、第一方面，本发明提供一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统，采用如下的技术方案：

3、一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统，包括：

4、开合模油缸，用于驱动模板执行开模动作、合模动作和高压锁模动作；

5、液压泵供能模块，与所述开合模油缸连接，用于向所述开合模油缸提供稳定可控的液压动力。

6、蓄能器供能模块，与所述液压泵供能模块和所述开合模油缸连接，用于在开合模动作的不同阶段提供瞬时大流量液压动力或执行刹车制动；

7、切换阀组，连接于所述液压泵供能模块、所述蓄能器供能模块和所述开合模油缸之间，用于控制所述液压泵供能模块、所述蓄能器供能模块与所述开合模油缸之间的通断及流量调节；

8、工艺智能识别模块，工艺智能识别模块用于实时获取所述开合模油缸的开合模行程位置、油缸压力和模板运动速度；

9、主控制器，与所述工艺智能识别模块、所述切换阀组、所述液压泵供能模块和所述蓄能器供能模块电连接，用于接收所述工艺智能识别模块获取的开合模行程位置、油缸压力和模板运动速度并分析形成供能策略以向所述切换阀组、所述液压泵供能模块和所述蓄能器供能模块进行输出控制；

10、所述切换阀组包含第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀连接于所述蓄能器供能模块与所述开合模油缸之间，用于控制所述蓄能器供能模块与所述开合模油缸之间的通断及流量调节；所述第二控制阀连接于所述液压泵供能模块与所述开合模油缸之间，用于控制所述液压泵供能模块与所述开合模油缸之间的通断，并用于在制动控制状态下泄放所述开合模油缸中的部分油液。

11、通过采用上述技术方案，工艺智能识别模块实时获取开合模行程位置、油缸压力和模板运动速度，主控制器据此形成供能策略，并控制切换阀组、液压泵供能模块和蓄能器供能模块的工作状态；第一控制阀用于控制蓄能器供能模块与开合模油缸之间的通断及流量，第二控制阀用于控制液压泵供能模块与开合模油缸之间的通断并在制动控制状态下泄放部分油液，从而提高注塑机开合模动作的效率和控制稳定性。

12、可选的，所述蓄能器供能模块包含蓄能器和蓄能器放油阀，所述蓄能器用于预先储存压力油液并在开合模动作的不同阶段释放压力油液，所述蓄能器放油阀用于控制所述蓄能器的通断，所述蓄能器放油阀位于所述蓄能器和所述切换阀组之间。

13、通过采用上述技术方案，蓄能器能够预先储存并释放压力油液，蓄能器放油阀设置于蓄能器和切换阀组之间，用于控制蓄能器供油通路的通断，使蓄能器供能模块的输出时机和供能状态可控，从而提高分时接力供能过程的控制稳定性。

14、可选的，所述切换阀组还包括第三控制阀，所述第三控制阀用于控制所述液压泵供能模块和所述蓄能器供能模块切换过程中的过渡连通。

15、通过采用上述技术方案，第三控制阀能够在液压泵供能模块与蓄能器供能模块切换过程中形成过渡连通，从而使分时接力供能过程更加平稳。

16、第二方面，应用于一种基于蓄能器接力供能的注塑机液压控制系统，方法包括：

17、获取开合模行程位置、油缸压力和模板运动速度；

18、根据开合模行程位置确定模板在开合模行程中的当前位置和运动方向；

19、基于当前位置、运动方向、油缸压力、模板运动速度生成当前供能控制阶段与对应的供能策略；

20、根据当前供能控制阶段和供能策略，控制所述液压泵供能模块、所述蓄能器供能模块、所述切换阀组与所述开合模油缸之间的通断状态。

21、通过采用上述技术方案，根据开合模行程位置确定模板的当前位置和运动方向，并结合油缸压力、模板运动速度生成当前供能控制阶段及对应的供能策略，控制液压泵供能模块、蓄能器供能模块、切换阀组与开合模油缸之间的通断状态，使不同供能模块能够按照开合模动作阶段进行切换供能，从而提高注塑机开合模动作的效率和控制稳定性。

22、可选的，生成当前供能控制阶段与对应的供能策略包括：

23、若运动方向为合模方向，且当前位置处于合模行程的预设的第一行程区间，则将当前供能控制阶段确定为起始加速阶段，并将控制所述蓄能器放油阀和所述第一控制阀开启使所述蓄能器供能模块向所述开合模油缸供能确定为供能策略；

24、当开合模行程位置确定模板由合模行程的预设的第一行程区间进入预设的第二行程区间时，将当前供能控制阶段确定为中间运动阶段，并将减小所述第一控制阀的开度使所述蓄能器供能模块向所述开合模油缸供能确定为供能策略；

25、若当前位置由合模行程的预设的第二行程区间进入预设的第三行程区间，将当前供能控制阶段确定为模具保护阶段，并将控制所述液压泵供能模块向所述开合模油缸供能确定为供能策略；

26、若当前位置由合模行程的预设的第三行程区间进入预设的第四行程区间，将当前供能控制阶段确定为高压第一阶段，并将重新开启所述蓄能器放油阀，控制所述第一控制阀开启所述蓄能器供能模块与所述开合模油缸连通确定为供能策略；

27、若当前位置由合模行程的预设的第四行程区间进入预设的第五行程区间，且油缸压力接近预设的锁模压力，将当前供能控制阶段确定为高压第二阶段，并将当油缸压力接近预设的锁模压力时控制所述第二控制阀泄放所述开合模油缸中的部分油液确定为供能策略。

28、通过采用上述技术方案，能够在合模方向下根据当前位置所处的合模行程区间和油缸压力变化，确定对应的供能控制阶段，并匹配相应供能策略；通过蓄能器供能模块实现起始加速，通过调节第一控制阀实现中间运动阶段的流量调节，通过液压泵供能模块实现模具保护阶段的稳定低速合模，通过重新开启蓄能器放油阀并连通蓄能器供能模块实现高压第一阶段的快速建压，并通过第二控制阀泄放部分油液实现高压第二阶段的制动控制，从而使合模过程各阶段供能方式与动作需求相匹配，提高合模响应速度、低速保护稳定性和高压锁模平稳性。

29、可选的，当前位置由合模行程的预设的第三行程区间进入预设的第四行程区间还包括：

30、控制所述第三控制阀处于过渡连通状态，使蓄能器供能模块和液压泵供能模块与开合模油缸形成过渡连通以加入至供能策略。

31、通过采用上述技术方案，在由模具保护阶段切换至高压第一阶段时，第三控制阀能够使液压泵供能模块和蓄能器供能模块形成过渡连通，避免供能方式直接切换导致油路压力突变，从而提高高压建压过程的平稳性。

32、可选的，控制所述液压泵供能模块向所述开合模油缸供能确定为供能策略包括：

33、使所述液压泵供能模块独立向所述开合模油缸供能；

34、控制所述液压泵供能模块按照预设的低速合模参数向所述开合模油缸输出压力油液，以使所述开合模油缸的模板处于低速合模过程；

35、在低速合模过程中，实时检测所述开合模油缸的油缸压力；

36、当油缸压力大于预设的保护压力阈值，和/或所述油缸压力在预设的检测周期内的压力增量大于预设的压力增量阈值时，停止合模并执行开模保护动作。

37、通过采用上述技术方案，在模具保护阶段能够使液压泵供能模块独立向开合模油缸供能，并按照预设低速合模参数输出压力油液，使模板保持低速合模状态；同时实时检测开合模油缸的油缸压力，并在油缸压力异常升高时停止合模并执行开模保护动作，从而提高模具保护阶段的控制安全性和稳定性。

38、可选的，生成当前供能控制阶段与对应的供能策略还包括：

39、当运动方向为开模方向时，若当前位置处于预设的开模起始区间，且油缸压力满足锁模脱离压力条件，则确认当前供能控制阶段为高压开模起始阶段，将控制所述液压泵供能模块向所述开合模油缸供能并打开所述第二控制阀控制开模力确定为供能策略；

40、根据模板运动速度确定当前模板运动速度的开模速度状态，开模速度状态包括快速开模状态和减速状态；

41、若当前位置处于预设的开模中间区间，且模板运动速度处于快速开模状态，则确认当前供能控制阶段为中间快速开模阶段，将打开所述第一控制阀并关闭所述第二控制阀、所述控制蓄能器供能模块向所述开合模油缸供能确定为供能策略；

42、若当前位置处于预设的开模末段区间，且模板运动速度处于减速状态，则确认当前供能控制阶段为末段减速阶段，将减小所述第一控制阀的开口并控制所述蓄能器供能模块的输出流量确定为供能策略。

43、通过采用上述技术方案，在开模方向下能够根据当前位置、油缸压力和模板运动速度确定对应的开模供能控制阶段，并匹配相应供能策略；在高压开模起始阶段，通过液压泵供能模块供能并由第二控制阀控制开模力，使模板平稳脱离锁模状态；在中间快速开模阶段，通过第一控制阀连通蓄能器供能模块并关闭第二控制阀，实现快速开模；在末段减速阶段，通过减小第一控制阀的开口和蓄能器供能模块的输出流量，使模板减速到位，从而提高开模过程的动作效率、平稳性和到位控制稳定性。

44、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

45、通过液压泵供能模块、蓄能器供能模块、切换阀组、工艺智能识别模块和主控制器，能够根据开合模行程位置、油缸压力和模板运动速度控制不同供能模块工作。第一控制阀用于控制蓄能器供能模块供能，第二控制阀用于控制液压泵供能模块供能及制动泄放，从而实现开合模不同阶段的分时接力供能，提高注塑机开合模动作的效率和控制稳定性；

46、通过根据当前位置、运动方向、油缸压力和模板运动速度生成当前供能控制阶段及对应供能策略，能够使液压泵供能模块、蓄能器供能模块和切换阀组按照开合模动作需求进行切换。从而提高注塑机开合模动作的效率和控制稳定性；

47、通过在开模方向下确定高压开模起始阶段、中间快速开模阶段和末段减速阶段，并分别匹配对应供能策略，能够使模板平稳脱离锁模状态、快速完成中间开模，并在末段减速到位，从而提高开模过程的动作效率、平稳性和到位控制稳定性。