2.2    目前国外用于立式注塑机的控制方式和节能方式

2.2.1    全电动立式注塑机

        日本于80年代推出了世界第一台全电动伺服控制立式注塑机，90年代后，随着交流伺服控制技术的问世及发展，日本厂商将全电动伺服控制立式注塑机商品化并在全世界强力推广。

        由于全电动伺服控制立式注塑机取消了液压系统，同时由于交流伺服控制技术本身所具有的高响应速度，高定位精度，稳定、节能、低噪音等特点，使得立式注塑机的性能产生了质的飞跃，成为名副其实的高效、精密、节能环保型机器，引起世界的注目。

        但由于全电动伺服控制立式注塑机存在着制造成本太高，其关健部件（如低速、大扭矩交流伺服马达）需进口，（大扭矩、高强度的滚珠丝杆）使用寿命较短，大功率的交流伺服马达、大扭矩滚珠丝杆制造困难等问题，使得它的应用推广受到限制。

2.2.2    电液混合型立式注塑机

        基于上述原因，欧美一些国家（加拿大、德国、意大利）结合全电动伺服控制和液压控制各自的优点，推出了电液混合型立式注塑机，根据客户和塑料制品的要求，来确定哪些部件采用电动伺服控制，哪些部件采用液压控制，以实现机器性能、制品质量要求及制造成本之间的最佳搭配，这是属于多品种、小批量的快捷、柔性生产模式。这对于目前我国的绝大部分塑机制造企业来说，其开发能力和管理模式都难以复制，其单台制造成本，国内一般塑料制品厂家也难以接受。

        近几年来，随着我国国民经济的持续高速发展，我国塑料工业发展迅速，塑料制品加工量已居世界第二位，塑料工业已成为我国国民经济重要部门之一，并以朝阳工业的姿态步入持续稳定发展的快车道，近年我国立式注塑机生产量居世界第一，已成为世界塑机制造大国，但我们也要清醒的看到，我国的塑料机械，与国外先进水平相比仍有一定差距，虽然我国已成为世界塑机制造大国，但不是强国，每年我国立式注塑机生产量居世界第一，但同时每年又要化大量外汇进口大量精密、大型、专用立式注塑机。如何尽快缩小与国际先进水平的差距，提高产品质量及加快产品的升级换代，重点开发节能降耗绿色产品，确保我国国民经济按“十一五规划”的要求，健康、持续、稳定增长，这是摆在我们塑机制造行业面前的首要任务。

3    交流伺服节能型立式注塑机的节能原理

        我公司开发的交流伺服节能型立式注塑机的控制方式：

3.1    控制原理

        微电脑(PLC)———三相交流伺服控制器———三相交流伺服电机———油泵———压力比例阀———立式注塑机各执行机构(油缸或油马达)所需的压力、流量———完成立式注塑机各规定动作或功能。

3.2    技术创新点

        与原控制方式相比，A.取消了流量比例阀；B.采用当今世界上先进的三相交流伺服电机代替了三相交流异步电机。当成型不同的塑料制品(材料、形状、大小不同)，通过微电脑设定———三相交流伺服控制器———三相交流伺服电机产生不同的转速———油泵产生不同的转速(即比例变量)———压力比例阀———提供立式注塑机各执行机构(油缸或油马达)所需的不同的压力、流量———完成立式注塑机各定动作或功能。

        原一般立式注塑机的液压压力、流量双比例控制系统控制是微电脑(PLC)———三相交流异步电机———油泵，其流量是恒定的，无变化的。而注塑成型过程各不同阶段所需的不同的流量，由流量比例阀提供，泵提供多余的油只能通过溢流阀流回油箱。

        而交流伺服高效节能型立式注塑机通过微电脑设定———交流伺服控制器———三相交流伺服电机产生不同转速———油泵产生不同的转速，形成了比例变量系统，提供注塑成型过程各不同阶段所需的不同的流量。没有多余的油，也就没有能耗，实现了节能的目的。

4    交流伺服节能系统的主要特点

        a.解决了油泵在低速下的液压系统达到的较高压力的问题。

        经对我公司新开发的S800型交流伺服节能型立式注塑机样机测试，当交流伺服马达设定流量为20K左右，在低转速即马达转速214转分，液压系统的实际压力可达140kgfcm2，解决了采用变量泵控制和变频器控制节能方式所无法解决的油泵在低速下的液压系统无法达到的高压问题。整机性能明显高于这两种节能方式。

        b.交流异步伺服节能型立式注塑机采用了交流异步伺服控制装置+异步伺服电机结构，具有调速范围宽、电磁振动和噪音小(经对我公司新开发的S800型交流伺服节能型立式注塑机样机测试噪音低于70分贝)、抗浪涌电流能力强、使用寿命长、体积比同容量的变频电机小1—2个机座号、重量轻等优点。

        c.交流异步伺服电机具有速度响应快(一般为0.03S)等特点，可满足各类塑料制品的成型要求。

        d.过载能力强，通过对我公司S800型立式注塑机样机测试，其过载能力为2倍1分钟，不跳闸、不闷车，可确保塑料制品的质量。

        e.通过对交流异步伺服节能型立式注塑机与普通GS800型立式注塑机实际节能对比实验及数据分析，其节能达32%以上，效果显著。

        f.系统对液压油的清洁度无特殊要求，其冷却器面积可大大减小，降低了制造、安装维护成本，方便了客户。

5    交流异步伺服节能型立式注塑机的生产情况及市场前景

        我公司于2003年开发了GS800交流异步伺服节能型立式注塑机，样机各项性能经国家塑料机械质量技术监督监测中心进行的现场检测，达到中华人民共和国机械行业标准：《JBT50018-1999塑料注射成型机产品质量分等》优等品要求。并于2006年3月获得了国家知识产权局颁发的实用新型专利，专利号：ZL200420110348.8。产品已开始小批量投放市场。

        由于该产品采用当今世界上先进的三相交流伺服电机代替了三相交流异步电机，实现了油泵可根据负载的变化，而提供按电脑设定所需的流量，没有多余油耗，具有响应速度快，调速范围广，过载能力强，噪音低，投入成本较低，节能效果显著等特点。产品完全符合国家产业政策和行业发展规划，并能广泛应用其它液压系统控制领域，具有明显的经济效益和社会效应及广阔的市场前景。