注塑機(jī)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)一直在不斷發(fā)展，伺服電機(jī)已廣泛應(yīng)用于各種角色。以下是成型商需要了解的有關(guān)當(dāng)今伺服驅(qū)動(dòng)器的成本、性能、維護(hù)和培訓(xùn)方面的信息。


為了更好地了解當(dāng)今可用的機(jī)器技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代注塑機(jī)的不同驅(qū)動(dòng)技術(shù)使用通用語言非常重要。伺服電機(jī)的多種用途是復(fù)雜因素之一。本文將討論和解釋涉及機(jī)器驅(qū)動(dòng)技術(shù)的 15 個(gè)最常見術(shù)語和概念，涉及成本、性能、維護(hù)和員工培訓(xùn)。

1. 全電動(dòng)注塑機(jī)

按照塑料工業(yè)協(xié)會(huì)（原SPI）的標(biāo)準(zhǔn)，全電動(dòng)注塑機(jī)是指至少三個(gè)主軸（鎖模運(yùn)動(dòng)、注射和計(jì)量/塑化）由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的注塑機(jī)。其余三個(gè)軸（噴嘴接觸、頂出和模具高度調(diào)節(jié)）仍可由液壓驅(qū)動(dòng)。最高效的機(jī)器能夠
使用動(dòng)能回收系統(tǒng) (KERS)。該專利工藝?yán)盟欧姍C(jī)作為發(fā)電機(jī)，可以收集每個(gè)軸的所有減速能量并將其轉(zhuǎn)換回電能。然后，轉(zhuǎn)換后的能量被反饋到機(jī)器中，通常用于加熱或控制功能。

2. 混合注塑機(jī)

具有三個(gè)主軸中的一個(gè)或多個(gè)由液壓驅(qū)動(dòng)但至少具有一個(gè)電力驅(qū)動(dòng)軸的機(jī)器稱為混合機(jī)器。一個(gè)常見的例子是帶有伺服驅(qū)動(dòng)計(jì)量的液壓機(jī)。計(jì)量是所有注塑機(jī)中最大的能源消耗（除了機(jī)筒加熱）。因此，至少使用伺服電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行計(jì)量是一個(gè)明智的決定。混合動(dòng)力機(jī)器不是帶有伺服驅(qū)動(dòng)泵的機(jī)器，因?yàn)楹笳叩乃羞\(yùn)動(dòng)仍然由液壓驅(qū)動(dòng)。

3、伺服（驅(qū)動(dòng)）液壓注塑機(jī)

伺服驅(qū)動(dòng)液壓（或伺服液壓）機(jī)器是帶有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵的全液壓注塑機(jī)。這些機(jī)器通常配備固定排量泵，但也可能配備帶斜盤的可變排量泵（通常為 DFEE 或 DFEC）。

4. 帶變量泵的標(biāo)準(zhǔn)液壓注塑機(jī)

這些機(jī)器通常具有恒速電機(jī)和帶有斜盤的可變排量泵，斜盤可以通過控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)泵的油量流量，從而適應(yīng)液壓系統(tǒng)的當(dāng)前需求。如果機(jī)器根本不移動(dòng)，泵仍會(huì)空轉(zhuǎn)并浪費(fèi)能源。

5. 能源效率

歐洲塑料行業(yè)開發(fā)了一種對(duì)注塑機(jī)能效進(jìn)行分類的系統(tǒng)。Euromap 60.1 標(biāo)準(zhǔn)將機(jī)器分為某些類別，并制定了某些標(biāo)準(zhǔn)來比較來自不同供應(yīng)商或執(zhí)行方式（全電動(dòng)、混合動(dòng)力等）的類似機(jī)器的能源效率。

毫不奇怪，伺服驅(qū)動(dòng)泵（或伺服泵）機(jī)器比配備恒速電機(jī)和可變排量泵的機(jī)器表現(xiàn)出更好的能源效率。那么什么是伺服泵，它有什么作用呢？伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)上的伺服電機(jī)僅在液壓系統(tǒng)需要油流時(shí)運(yùn)行。當(dāng)沒有軸運(yùn)行時(shí)，泵不運(yùn)動(dòng)，因此泵不消耗能量。當(dāng)然，節(jié)省的能源量在很大程度上取決于每個(gè)特定應(yīng)用的過程點(diǎn)。當(dāng)恒速電機(jī)空轉(zhuǎn)數(shù)秒或數(shù)分鐘時(shí)，快速循環(huán)包裝應(yīng)用的節(jié)能百分比將低于冷卻時(shí)間較長的應(yīng)用。

全電動(dòng)機(jī)械將電能直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，具有最佳的能源效率，因?yàn)闆]有從電能到液壓再到動(dòng)能的轉(zhuǎn)換。

一個(gè)非常粗略的分類是：

? 恒速電機(jī)液壓機(jī)：100%能耗；

? 僅計(jì)量全電動(dòng)的混合動(dòng)力機(jī)器：能耗75%至80%；

? 伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)：65% 至70% 的能源消耗；

? 全電動(dòng)機(jī)器：45% 至60% 的能源消耗。

6. 電動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)的重復(fù)性

在全電動(dòng)機(jī)器上，伺服驅(qū)動(dòng)軸的重復(fù)精度至少比液壓驅(qū)動(dòng)軸高 10 倍。主動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)軸幾乎沒有延遲，而液壓系統(tǒng)的延遲是不可避免的。伺服驅(qū)動(dòng)器的加速（特別是減速）也比液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)器更準(zhǔn)確。全電動(dòng)機(jī)器還可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)生產(chǎn)穩(wěn)定性，因?yàn)闊o需進(jìn)行必要的油預(yù)熱，并且在生產(chǎn)超時(shí)后啟動(dòng)速度更快。這是全電動(dòng)機(jī)器的優(yōu)勢(shì)，而不是伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)器的優(yōu)勢(shì)。

7. 噪音水平

全電動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)的噪音水平通常遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)。現(xiàn)代全電動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)的噪音水平應(yīng)約為 68 dbA。

8. 速度和/或加速度

伺服與液壓速度和/或加速度的比較是業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。全電動(dòng)驅(qū)動(dòng)器具有很大的加速度，比液壓系統(tǒng)中的泵升壓要好得多，液壓系統(tǒng)中的泵升壓會(huì)因油的可壓縮性以及液壓軟管和管路的膨脹而受到影響。一些供應(yīng)商引用的觀點(diǎn)是，帶有蓄能器和策略性放置閥門的完美設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)可以比伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)器更加自發(fā)和敏捷。

9. 平行運(yùn)動(dòng)

全電動(dòng)注塑機(jī)通常為每個(gè)軸使用單獨(dú)的伺服驅(qū)動(dòng)器。這使得這些機(jī)器非常靈活，因?yàn)樗试S所有軸以平行運(yùn)動(dòng)的方式使用，這在需要在模具打開和頂出期間計(jì)量、模具關(guān)閉期間注射、模具打開期間頂出等時(shí)是有意義的。伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)不一定具有這種優(yōu)勢(shì)。大多數(shù)供應(yīng)商提供第二個(gè)甚至第三個(gè)泵和液壓蓄能器作為選項(xiàng)。

10. 水力設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)通過油液的剪切和摩擦產(chǎn)生大量廢熱，這主要與變量泵和恒速電機(jī)的設(shè)計(jì)和工作原理有關(guān)。伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)確實(shí)在液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生較少的熱量。事實(shí)上，一些制造商根據(jù)工藝點(diǎn)、機(jī)器的操作環(huán)境以及特定產(chǎn)品/工藝的工藝順序，運(yùn)行特殊的油加熱順序，以在生產(chǎn)過程中將油保持在工作溫度。

11. 機(jī)器成本

全電動(dòng)機(jī)器總是比液壓機(jī)器更昂貴，因?yàn)槿妱?dòng)機(jī)器需要必要數(shù)量的電力驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和齒輪（滾珠絲杠或變速箱或齒條和小齒輪）。然而，在許多情況下，通過節(jié)省能源和提高利用率（由于平行移動(dòng)而加快周期，由于減少維護(hù)而延長正常運(yùn)行時(shí)間）以及一些州和能源公司提供的能源回扣，很容易計(jì)算投資回報(bào)率。伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)（對(duì)于某些供應(yīng)商而言）仍然比標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)稍貴，但由于整個(gè)行業(yè)正在大力推動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)泵技術(shù)，因此即使在零部件供應(yīng)商之間，競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，這使得價(jià)格差異（仍然存在）可以縮小到最低限度。

12. 泵、伺服電機(jī)的維修

在必須更換液壓泵的情況下，無需校準(zhǔn)的固定排量泵比可變排量泵更換更快、更容易。固定排量泵通常也比可變排量泵便宜得多。盡管伺服電機(jī)可能比恒速電機(jī)更昂貴，但隨著時(shí)間的推移，成型商更有可能需要更換或維護(hù)泵。

當(dāng)然，全電動(dòng)機(jī)器根本不需要或很少需要進(jìn)行泵維護(hù)。眾所周知的 Rotex 聯(lián)軸器（星形齒輪）在伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)和全電機(jī)上不存在，因此不需要更換。這是每個(gè)模具車間的維護(hù)人員都非常了解的事情。

一般來說，現(xiàn)代機(jī)器提供比其前身更好的分析功能。通常可以通過嵌入式示波器功能輕松分析伺服驅(qū)動(dòng)器，一些供應(yīng)商將其作為現(xiàn)代機(jī)器控制的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充。這與通過 Web 服務(wù)訪問機(jī)器的可能性一起，創(chuàng)建了一個(gè)強(qiáng)大的工具來遠(yuǎn)程服務(wù)和排除機(jī)器故障。恒速泵電機(jī)通常不提供這種可能性。由于伺服驅(qū)動(dòng)器的監(jiān)控更加詳細(xì)，甚至伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)器控制上的報(bào)警消息也更加精確。

13. 油品質(zhì)量及保養(yǎng)

在伺服驅(qū)動(dòng)泵機(jī)上，油不會(huì)受到太大的壓力，因此油質(zhì)量的下降速度比標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)慢。當(dāng)然，這始終取決于過程以及油被移動(dòng)和剪切的程度；但根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，液壓機(jī)對(duì)油的壓力更大。全電動(dòng)機(jī)器可能根本不需要處理石油。

14. 機(jī)器的復(fù)雜性

一般來說，液壓機(jī)，無論是否伺服驅(qū)動(dòng)，都具有電子、機(jī)械部件和液壓裝置。全電動(dòng)機(jī)器可能只有電子和機(jī)械部件，這降低了復(fù)雜性。優(yōu)秀的電工無需了解液壓系統(tǒng)即可操作機(jī)器。

15.維護(hù)人員的培訓(xùn)

容易被遺忘的一點(diǎn)是模塑商自己的維護(hù)人員的培訓(xùn)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)液壓機(jī)，建議每年校準(zhǔn)一次液壓系統(tǒng)。更好地培訓(xùn)員工可以更好地校準(zhǔn)和發(fā)現(xiàn)問題。電機(jī)不需要與泵相關(guān)的校準(zhǔn)，因此員工的必要培訓(xùn)不太復(fù)雜。