一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统及方法

本发明涉及注塑机，尤其涉及一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统及方法。

背景技术：

1、液压驱动型三板式注塑机锁模机构是由多个连杆组成的铰接连杆机构，机构中的连杆与销轴之间、拉杆与动模板之间、动模板与滑轨之间、锁模油缸等多个点位在运动过程中均存在摩擦阻力。

2、目前，摩擦点位采用设定模数频率的周期性油润滑，在相同的润滑形式和频率下，运动形式的不同会导致润滑条件不一致，且摩擦机理不统一。

3、在机构分析、模拟和优化时，摩擦对运动的影响是不可忽视的因素，但此类型机构多摩擦点位、多运动形式的特点给摩擦负载的模拟和计算带来很大挑战，因此亟需提出一种简易且有效的摩擦负载测试系统及方法，用于准确测试液压驱动型三板式注塑机锁模机构的摩擦负载。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的在于提供一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统及方法，通过将多点位复杂的摩擦负载模拟问题进行等效转移，等效为机理简单、易于测试的锁模油缸摩擦负载，并在动模板匀速运动工况下进行摩擦负载测试拟合，简化并准确测试出了锁模机构的摩擦负载。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明所提出的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统，包括上位机、注塑机锁模机构驱动系统、注塑机锁模机构和数据采集系统；所述注塑机锁模机构与数据采集系统连接；所述数据采集系统的输出端连接至上位机的输入端；所述上位机的输出端与注塑机锁模机构驱动系统的输入端连接；所述注塑机锁模机构驱动系统的输出端与注塑机锁模机构的输入端连接。

4、进一步的，所述注塑机锁模机构包括注塑机锁模油缸、注塑机锁模传动机构和注塑机动模板；所述注塑机动模板通过注塑机锁模传动机构与注塑机锁模油缸连接。

5、进一步的，所述数据采集系统包括压力传感器和位移传感器；所述压力传感器的输入端与注塑机锁模油缸连接；所述位移传感器的输入端分别与注塑机锁模油缸及注塑机动模板连接；所述压力传感器和位移传感器的输出端分别连接至上位机的输入端，将采集的压力数据和位置数据传至上位机，完成数据采集。

6、进一步的，所述注塑机锁模机构驱动系统包括伺服电机和液压系统；所述伺服电机的输入端与上位机的输出端连接；所述伺服电机的输出端通过液压系统与注塑机锁模油缸的输入端连接。

7、一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试方法，所述方法包括以下步骤：

8、t1、在注塑机的锁模机构上安装数据采集系统，包括在锁模油缸有杆腔和无杆腔安装压力传感器，在锁模油缸和动模板上分别安装位移传感器，实现有效数据采集；

9、t2、进行注塑机的锁模机构的等效摩擦负载测试，测试交替进行锁模机构的快速开合模运动和等效摩擦负载测试运动，并采集等效摩擦负载测试运动的数据；

10、t3、依据采集的等效摩擦负载测试运动锁模油缸无杆腔和有杆腔的压力数据，计算注塑机锁模机构的等效摩擦负载；

11、t4、对比评价计算得到的多组等效摩擦负载数据曲线，确定锁模机构等效摩擦负载。

12、进一步的，所述t2中，等效摩擦负载测试运动为锁模机构手动匀速运动，快速开合模运动为自动非匀速往复运动；交替进行为锁模机构测试开始后，先进行一次等效摩擦负载测试运动，然后每运行1小时快速开合模运动，再进行一次等效摩擦负载测试，交替过程不低于5次。

13、进一步的，所述t3中，需要根据位移传感器采集的位移数据，选择匀速运动阶段作为等效摩擦负载计算样本数据，排除使用锁模油缸的低速爬行造成的非匀速运动数据进行等效摩擦负载计算；

14、等效摩擦负载计算公式如下：

15、ff＝p1·a1-p2·a2

16、式中，ff为等效摩擦负载；p1为无杆腔压力值；p2为有杆腔压力值；a1为无杆腔截面面积；a2为有杆腔截面面积。

17、进一步的，所述t4中，对比评价计算得到的多组等效摩擦负载数据曲线，认定连续三组摩擦负载数据峰值差不超过200n，视为摩擦负载稳定，对应三组数据曲线的均值，即可认定为注塑机锁模机构在常用工况时的等效摩擦负载。

18、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

19、本发明提出的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统及方法，考虑油温、润滑频率等摩擦影响因素，通过测试数据拟合得到锁模机构的等效摩擦函数模型，解决了锁模机构因摩擦机理复杂多样，无法建立准确摩擦模型对摩擦负载进行拟合复现的问题，对多连杆、多铰点系统机构的摩擦边界拟合提供了有效的解决方案。

技术特征：

1.一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统，其特征在于：所述系统包括上位机、注塑机锁模机构驱动系统、注塑机锁模机构和数据采集系统；所述注塑机锁模机构与数据采集系统连接；所述数据采集系统的输出端连接至上位机的输入端；所述上位机的输出端与注塑机锁模机构驱动系统的输入端连接；所述注塑机锁模机构驱动系统的输出端与注塑机锁模机构的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统，其特征在于：所述注塑机锁模机构包括注塑机锁模油缸、注塑机锁模传动机构和注塑机动模板；所述注塑机动模板通过注塑机锁模传动机构与注塑机锁模油缸连接。

3.根据权利要求2所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统，其特征在于：所述数据采集系统包括压力传感器和位移传感器；所述压力传感器的输入端与注塑机锁模油缸连接；所述位移传感器的输入端分别与注塑机锁模油缸及注塑机动模板连接；所述压力传感器和位移传感器的输出端分别连接至上位机的输入端，将采集的压力数据和位置数据传至上位机，完成数据采集。

4.根据权利要求3所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统，其特征在于：所述注塑机锁模机构驱动系统包括伺服电机和液压系统；所述伺服电机的输入端与上位机的输出端连接；所述伺服电机的输出端通过液压系统与注塑机锁模油缸的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试方法，其特征在于：所述t2中，等效摩擦负载测试运动为锁模机构手动匀速运动，快速开合模运动为自动非匀速往复运动；交替进行为锁模机构测试开始后，先进行一次等效摩擦负载测试运动，然后每运行1小时快速开合模运动，再进行一次等效摩擦负载测试，交替过程不低于5次。

7.根据权利要求5所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试方法，其特征在于：所述t3中，需要根据位移传感器采集的位移数据，选择匀速运动阶段作为等效摩擦负载计算样本数据，排除使用锁模油缸的低速爬行造成的非匀速运动数据进行等效摩擦负载计算；

8.根据权利要求5所述的一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试方法，其特征在于：所述t4中，对比评价计算得到的多组等效摩擦负载数据曲线，认定连续三组摩擦负载数据峰值差不超过200n，视为摩擦负载稳定，对应三组数据曲线的均值，即可认定为注塑机锁模机构在常用工况时的等效摩擦负载。

技术总结
本发明涉及一种注塑机锁模机构的等效摩擦负载测试系统及方法，测试系统包括上位机、注塑机锁模机构驱动系统、注塑机锁模机构和数据采集系统；所述注塑机锁模机构与数据采集系统连接；所述数据采集系统的输出端连接至上位机的输入端；所述上位机的输出端与注塑机锁模机构驱动系统的输入端连接；所述注塑机锁模机构驱动系统的输出端与注塑机锁模机构的输入端连接。本发明通过将多点位复杂的摩擦负载模拟问题进行等效转移，等效为机理简单、易于测试的锁模油缸摩擦负载，有效解决了注塑机锁模机构因摩擦机理复杂多样，无法建立准确摩擦模型对摩擦负载进行拟合复现的问题。

技术研发人员：翟富刚,何志强,张振,于晓伟,苏计兴
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23