慧聪塑料网讯：在当前对环保诉求日益高涨的环境需求及政策鼓励下，各种节能设施、设备或技术等在近几十年一直备受重视，如注塑机领域的伺服技术。台湾地区前三大塑料注塑机器设备企业富强鑫集团注塑事业部早在2008年前就开始酝酿节能系统在注塑机的运用，于2008年2月开始第一批伺服节能环保型注塑机量产，这批机器实现了高节能、高精度、高应答、低噪音、低油温等优异特性，在理想状态下，与变量泵机种相比，节能达40%，与传统定量泵机种相比，节能达70-80%，随后陆续将伺服节能系统拓展至其它不同机种，包括快速机、电木机以及大型两板机等，对于客户端每年电费节省至少50-60%以上。
伺服节能技术概述
早期注塑机以全液压式为主，对于节能及环保的贡献明显较弱，全电注塑机是节能与环保贡献上最具代表性的设备技术，两者主要差异上在于伺服马达的使用，而油电混合注塑机兼具液压与伺服之优点。此外，油压机在长时间维持高压、高出力时仍有全电机无法完全取代的优势，因此具节能环保的全液压系统也是现阶段最具潜能的设备技术。
定量泵液压系统（图1）与伺服控制之液压系统（图2）对比
点击此处查看全部新闻图片
传统定量泵与伺服系统之差异
注塑机从标准动作上可分解成锁模、射胶/保压、加料、冷却、开模、顶出等几个阶段，各个阶段皆需要提供不同且适当的压力和流量，对油泵马达而言，注塑机成型过程是属于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中，马达以恒定转速持续提供恒定流量，尽管通过比例式压力流量比例阀（EFBG）可达到各阶段所需压力及流量比例配置的结果，但控制所需之外的液压油仍须排回油箱。对注塑机而言，输出功耗造成的电力消耗是持续性的，也就是说若注塑机处待机状态，定量泵仍不断提供恒定的流量并直接排回油箱，形成相当大且不必要的电力耗费。
伺服系统的控制技术可改善上述定量泵液压系统的缺点。伺服马达通过编码器传输信号回馈至驱动器进行精准的回转控制，使受控液压油之流量需求经油泵直接输出，也就是说输出流量的大小是通过精准转速的增减控制来获得。液压油压力控制方面则通过油泵上串联的压力传感器，将压力信号结果传递回馈至驱动器端进行连续的闭回路控制，以达到压力精准控制的目的，如此一来，伺服控制系统就可精准的提供注塑成型各阶段所需要的压力与流量，比较定量泵系统，可大幅降低输出的电力消耗。
注塑成型节能原理
从注塑成型各阶段电力消耗状态来看，加料及冷却两阶段属于长时间动作，其电力最值得节省，尤其是冷却，伺服系统对注塑机而言完全不需做功，换言之，产品成型周期中冷却时间越长，节能效益就越显著。
注塑机伺服节能系统之构成
一般应用于全液压注塑机伺服节能系统的标准构成为三大组件：伺服马达、驱动器及油泵组。伺服马达分为AC感应伺服与永磁式伺服（同步伺服)；驱动器的控制技术依据马达特性分为变频控制及伺服控制；油泵类型常见有齿轮泵、柱塞泵、叶片泵，齿轮泵包括外齿轮、内齿轮及螺旋式。
除上述标准三大构成组件以外，伺服控制系统尚需要下列附属配件：
1）控制卡（ControlCard）
有些称PG卡，用于通讯接口之沟通与转换，使编码器信号回馈至该卡进行转速的向量控制。
2）编码器传输线（Encoder）
传递编码器上各端子信号至驱动器端，其驱动器端常用9pinD-sub作为通讯沟通接口。
3）制动电阻（BreakResistance）
又称刹车电阻或回升电阻，避免马达急转急停时因马达逆转所产生的电流直接回充至驱动器端，造成驱动器烧毁，制动电阻将消耗此回充电流转成热放走。目前已开发对回充电流进行电力储存并可重复利用的技术，是节能又一进步。
