摘 要：近年来随着塑料行业节能环保与精密产品的要求越来越高，全电动注塑机的发展受到了越来越多的重视。全电动注塑机是伺服系统和数控技术在注塑机上的高端应用，数控技术是全电动注塑机的关键技术。本文后在闭环控制、位置环设计、电子齿轮设计等方面与注塑机生产工艺结合进行了深入研究。
　　关键词：全电动注塑机；数控技术；PID；位置环；电子齿轮
　　1.引言
　　所谓电动式注塑机是指使用交流伺服电动机，配以滚珠丝杠、齿形带以及齿轮等元器件来驱动各个机构的注塑机[1]，其最根本的特点是所有驱动模块全为电动式，而非传统的液压式。
　　目前全电动注塑机主要以日本公司的产品为代表，国内的全电动注塑机由于起步较晚，目前尚处于初步发展阶段，投入批量生产的厂家寥寥无几。我们可以仿制它们的机械结构、电气系统，传动系统等，但是控制理论和控制方法却是各家公司的技术机密，无法看出来是怎么做的，对于国内注塑机厂商而言，只有凭借自己的研究和测试才能逐渐取得进步。
　　从2005年到现在，在海天塑机集团长飞亚公司的全电动系列注塑机将近10年开发过程中，数控技术处于一个非常重要的地位，经过长时间的研究和应用，结合数控技术和注塑机应用经验，现在已经建立了一套有效的控制方法。
　　2.控制系统设计
　　注塑机控制最关键的部分在于对注射轴运动的控制，注射速度的稳定，注射位置的控制以及重复精度都直接地决定产品的质量。下面以全电动注塑机的注射轴控制来说明全电动注塑机的数字化控制技术。全电动注塑机一般都装有注射压力传感器以检测注射时的实际料压。注射多段压力多控制、保压多段压力控制、储料的背压控制都是采用闭环控制。
　　在电动注塑机的注射轴控制中有4个闭环控制：
　　压力环：根据压力传感器反馈的压力信号，进行压力控制的环，此为全电动注塑机生产工艺中所特有的闭环控制。
　　2.1电子齿轮设计
　　在实际应用中，电机与其它机械装置采用各种各样的连接方式，一旦固定连接后，电机每转一圈产生的机械轴位移量是一定的。并且，在伺服控制系统中，位置控制通常由上位控制器产生一定频率和个数的脉冲来决定电机的转速和转过的角度[2]。当指令脉冲当量和位置反馈脉冲当量不一致时，就必须采用电子齿轮的方法来进行调节[3]。
　　全电动注塑机中的机械结构采用滚珠丝杠结构来进行传动，电子齿轮比的公式为：
　　2.2位置环设计
　　这里在VENUS全电动注塑机的各主轴的位置环控制中采用了PID和速度前馈的混合控制。在要求高定位精度、快速响应的位置伺服系统中，采用前馈控制的位置环，不仅可以实现无超调的准确定位，同时保证伺服系统快速响应的动态特性[4]。
　　参考文献：
　　[1]向鹏.全电动注塑机的特点及应用领域[D].现代塑料应用加工，2007
　　[2]安川.伺服驱动器基础[J].上海塑料，2008
　　[3]暨绵浩.基于DSP高精度伺服位置环设计[J].塑料制造，2006
　　[4]陈金胜.速度伺服回路与前馈控制器设计[J].控制技术专辑，2004，32（4）：32-34